專利名稱：車輛用交流發(fā)電機的轉子的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種裝設在車輛上的交流發(fā)電機的轉子，尤其涉及勵磁線圈的 引出部的構造。
背景技術：
這種車輛用交流發(fā)電機安裝在車輛的發(fā)動機上使用，但由于水、鹽水、泥水等容易從吸氣孔和排氣孔進入，而且要在暴露于較高的周圍溫度等極其惡劣 的條件下使用，因此，為了防止絕緣部的老化和發(fā)電故障等，用絕緣材料對構 成零件的露出的金屬表面進行了涂布(例如參照專利文獻l)。專利文獻1:日本專利特開2007-312541號公報(段落0023 0025，圖4、圖5)在以往的結構中，由于磁極鐵心、冷卻風扇、連接端子、勵磁線圈的引線 等全部都用絕緣材料進行涂布，因此浪費大，而且很難對勵磁線圈的引線與滑 環(huán)的連接端子之間的連接部的細小部分涂布絕緣材料，因此，會發(fā)生絕緣不充 分，從而還會存在因電腐蝕而甚至引起勵磁線圈的引線斷線的問題。發(fā)明內容鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種結構簡單、并能防止勵磁線圈 的引線因電腐蝕和高溫等而斷線的車輛用交流發(fā)電機的轉子。本發(fā)明的車輛用交流發(fā)電機的轉子包括輪轂部；從該輪轂部的軸向兩 端緣部分別朝徑向外側延伸設置的銜鐵部；形成該銜鐵部的外周部的磁極 部；收納在被所述輪轂部、所述銜鐵部和所述磁極部包圍的線圈收納空間 內的勵磁線圈；插通所述輪轂部的軸心位置、將該輪轂部可旋轉地支撐的 軸；固接于朝所述磁極部的一端側伸出的所述軸的部位、具有向所述磁極鐵心側朝徑向突出的凸部的環(huán)狀體；固接在所述環(huán)狀體的外周部的一對滑 環(huán)；分別以一端與所述一對滑環(huán)連接而另一端從所述凸部朝徑向外側伸出 的形態(tài)配設在所述環(huán)狀體上、分別供所述勵磁線圈的巻繞起始部和巻繞結 束部的各引線進行連接的一對連接端子；以及在各個所述連接端子的附近 在所述環(huán)狀體上形成、以規(guī)定張力與所述勵磁線圈的各引線卡合的一對鉤 部，所述引線從所述勵磁線圈沿著所述銜鐵部的一側面引出，經由所述鉤 部而巻繞在所述連接端子上進行連接，僅在從所述勵磁線圈至所述連接端 子的所述引線上施加了管狀的絕緣部件。若采用本發(fā)明，則結構簡單，并能防止勵磁線圈的引線因電腐蝕和高 溫等而斷線。


圖1是采用了本發(fā)明實施形態(tài)1的轉子的車輛用交流發(fā)電機的剖視圖。 圖2是表示本發(fā)明實施形態(tài)1的車輛用交流發(fā)電機的轉子的立體圖。 圖3是表示本發(fā)明實施形態(tài)1的車輛用交流發(fā)電機的轉子的局部剖視圖。 圖4是表示本發(fā)明實施形態(tài)2的車輛用交流發(fā)電機的轉子的立體圖。(符號說明) 6軸7轉動體 9滑環(huán)本體 13勵磁線圈 15磁極鐵心 20輪轂部 21銜鐵部 22磁極部 33根部 35引線35a引線前端部35b引線基端部37鉤部38橡膠管40滑環(huán)41連接端子42滑環(huán)體42a凸部43角部44粘接材料具體實施方式
實施形態(tài)1下面參照圖1 圖3來說明本發(fā)明的實施形態(tài)1。在各圖中對相同或相 當的部分標記相同的符號。在圖1 圖3中，該車輛用交流發(fā)電機包括由鋁制的前托架1和后 托架2構成的外殼3;設于該外殼3內、 一端部固定有帶輪4的軸6;固定于該軸6的蘭德勒式(日文，> F》型)轉子、即轉動體7;固定于轉動 體7兩側面的風扇5;固定在外殼3內的內壁面上的定子8;固定于軸6、 對轉動體7供給電流的滑環(huán)本體9; 一對電刷10;收納了該電刷10的刷座11;與定子8電連接、將定子8產生的交流電轉換成直流電的整流器12; 與刷座11嵌合的散熱器18;以及與該散熱器18粘接、對定子8產生的交 流電壓進行調整的調節(jié)器19。作為轉子的轉動體7通過在繞線管14上巻繞導線而構成，包括供電 流流過而產生磁通的勵磁線圈13;以及以覆蓋該勵磁線圈13的形態(tài)設置、 因該磁通而形成磁極的磁極部即磁極鐵心15。所述磁極鐵心15包括輪轂 部20、從該輪轂部20的軸向兩端緣部分別朝徑向外側延伸設置的銜鐵部 21、以及從該銜鐵部21的外周部以交替嚙合的形態(tài)朝軸向延伸設置的多個 爪狀磁極部22，磁極鐵心15主要用低碳鋼通過鍛造方法進行制造。定子8包括定子鐵心16和定子線圈17，該定子線圈17巻繞在定子鐵 心16上，隨著轉動體7的旋轉，因來自勵磁線圈13的磁通的變化而產生 交流電流?；h(huán)本體9包括壓接有電刷10前端、進行滑動的一對滑環(huán)40;與 這些滑環(huán)40電連接的一對連接端子、即接線端子41;以及通過鑲嵌成形將一部分除去來埋設接線端子41、并壓入有軸6的絕緣樹脂制的環(huán)狀體42。 環(huán)狀體42固接于朝磁極鐵心15的一端側伸出的軸6的部位，具有向磁極 鐵心15側朝徑向突出的凸部42a。整流器12包括呈圓弧帶狀并在背面具有多個翅片24a的正極側散熱 器24;釬焊固定在該正極側散熱器24的表面上的四個正極側二極管23; 呈圓弧帶狀并在背面具有多個翅片26a的負極側散熱器26;釬焊固定在該 負極側散熱器26上的多個負極側二極管25;以及將各二極管23、 25和定 子線圈17電連接的電路板27，該整流器12將定子8產生的三相交流電整 流成直流電。正極側散熱器24和負極側散熱器26用熱傳導率高的鋁構成， 另外，外徑側的負極側散熱器26被直接連接到外殼3上而接地。正極側二 極管23和負極側二極管25通過樹脂模塑成形而使整體形狀形成為矩形。在轉動體7的繞線管14上，在其一側的凸緣30上等間隔地設置有圓 弧狀的止轉部31。該止轉部31與爪狀的磁極部22間的呈圓弧狀缺口的根 部33卡合，從而防止轉動體7和磁極鐵心15在周向上相對變位。在相對 的一對止轉部31上一體地設置有截面呈E字形狀的巻繞部34。在該巻繞部 34上將從勵磁線圈13引出的引線35的基端部35b巻繞兩圈。該引線35 設置于勵磁線圈13的巻繞起始部和巻繞結束部，分別沿著從根部33朝滑 環(huán)本體9延伸的銜鐵部21的槽部36延伸。各引線35與在環(huán)狀體42上形 成的一對鉤部37分別卡合，另外，引線35的前端部35a在接線端子41的 前端部上巻繞兩圈。各引線35的中間部被橡膠管38覆蓋，該橡膠管38是 用粘接材料44粘接在槽部36內的管狀絕緣部件。該橡膠管38設置在引線 35的整個長度上，用于防止因引線35與根部33的角部43抵接、磨損而導 致引 涂層(日文工于乂》被覆)破損，并用于強化引線35的絕緣。在接線端子41上巻繞有兩圈的前端部35a通過釬焊、焊接、熱鉚 接等方法與接線端子41連接。在上述結構的車輛用交流發(fā)電機中，從蓄電池(未圖示)通過電刷10、 滑環(huán)40朝勵磁線圈13供給電流而產生磁通，另一方面，利用發(fā)動機來驅 動帶輪4，轉動體7通過軸6而旋轉，因此，定子線圈17被賦予旋轉磁場， 使定子線圈17產生電動勢。該交流電動勢通過整流器12的二極管23、 25 被整流成直流電，并被調節(jié)器19調整大小，對蓄電池充電。然而，由于發(fā)動機的曲軸帶輪(未圖示)與帶輪4之間的帶輪比通常 是1比2.2 2. 7，因此，車輛用交流發(fā)電機的轉子即轉動體7根據發(fā)動機 的轉速，要承受因15000rpm以上的高速和發(fā)動機的急加減速而引起的旋轉 負載。另外，在高速旋轉發(fā)電時，由于因發(fā)電而在定子8與轉動體7之間 的間隙A內產生的磁力吸引力，磁極鐵心15會大幅度振動。另外，勵磁線圈13、定子線圈17、正極側二極管23、負極側二極管 25、調節(jié)器19在交流發(fā)電中始終發(fā)熱。而且，例如在額定輸出電流為100A 級別的交流發(fā)電機中，勵磁線圈13約有60W的發(fā)熱量，定子線圈17約有 500W的發(fā)熱量，正極側二極管23和負極側二極管25加起來約有120W的發(fā) 熱量，調節(jié)器19約有6W的發(fā)熱量。這些發(fā)熱體的過度發(fā)熱會使交流發(fā)電 機的性能變差，并會使零件壽命縮短。因此，風扇5隨著轉動體7的旋轉 一起旋轉，通過該旋轉，大氣從外殼3的開口部C流入外殼3內，該大氣 以圖1中箭頭D所示的形態(tài)流動。即，大氣在冷卻了負極側散熱器26、負 極側二極管25、正極側散熱器24、正極側二極管23之后，通過風扇5的 作用朝半徑外側方向流動，對后側的定子線圈17的端部17a進行冷卻，然 后從開口部E朝大氣釋放。另外，通過風扇5的旋轉，大氣也從開口部F流入外殼3內，該大氣 以圖1中箭頭G所示的形態(tài)流動。g卩，大氣在冷卻了調節(jié)器19的功率晶體 管之后，通過風扇5的作用朝半徑外側方向流動，對后側的定子線圈17的 端部17a進行冷卻，然后從開口部H朝外部釋放。同樣地，從前托架1的 開口部I流入的大氣通過風扇5的作用朝半徑外側方向流動，對前側的定子線圈17的端部17b進行冷卻。之后，該大氣從開口部J朝外殼3的外部釋放。在實際的車輛運行時，車輛的發(fā)動機室的環(huán)境溫度為IO(TC的高溫， 因此，勵磁線圈13、定子線圈17、 二極管23、 25的瞬間溫度上升至約200 。C，調節(jié)器19的散熱器18的瞬間溫度上升至約15(TC。而且，滑環(huán)本體9 和引線35會因與二極管23、 25等發(fā)熱體進行了熱交換的空氣的熱量以及 來自定子線圈17的輻射熱量而成為15(TC以上的高溫。在實施形態(tài)1的結構中，在從勵磁線圈13的繞線管14的巻繞部34引 出并一直到滑環(huán)40的連接端子即接線端子41的引線35的大致整個長度上 覆蓋有作為絕緣管的橡膠管38，因此，不再存在引線35的露出部分，即使 有水、鹽水、泥水等沾到引線35的連接部上，也可利用橡膠管38來防止 其進入，從而可防止以往那樣的因電腐蝕和高溫而導致引線腐蝕老化、甚 至是斷線的不良情況。另外，由于在勵磁線圈13的引線35的大致整個長度上利用橡膠管38 進行了保護，因此可防止引線35與磁極鐵心15和環(huán)狀體42直接抵接而磨 損，還可防止引線35的搪瓷涂層破損。另外，可以僅在勵磁線圈13的引線35的引出部分上利用橡膠管38進 行覆蓋，因此結構簡單，能可靠地防止引線35斷線并提高其絕緣性。另外，由于引線35和橡膠管38與鉤部37卡合，以保持規(guī)定張力的狀 態(tài)與滑環(huán)40的接線端子41連接，因此，能利用鉤部37可靠地固定橡膠管 38，可防止橡膠管38偏移、脫開之類的不良情況。另外，在上述實施形態(tài)1中，在接線端子41與引線35的前端部35a 的釬焊、焊接、熱鉚接等時，需要采取措施來防止橡膠管38被加熱而老化。 因此，可通過下面的方法來防止熱量的影響，即在釬焊、焊接、熱鉚接之 前，在橡膠管38的前端開設切槽，將橡膠管38前端沿著該切槽朝釬焊部、 焊接部、熱鉚接部的相反方向巻起，在此狀態(tài)下進行釬焊、焊接、熱鉚接， 在完成釬焊、焊接、熱鉚接后使橡膠管38回到原來的狀態(tài)，用橡膠管38 來覆蓋引線35的連接部。實施形態(tài)2下面參照圖4來說明本發(fā)明的實施形態(tài)2。另外，對與實施形態(tài)1相 同或相當的部分標記相同的符號并省略其說明。在實施形態(tài)2的結構中， 橡膠管38僅覆蓋了磁極鐵心15的槽部36附近、即引線35與銜鐵部21的 一側面接觸的部位，其它部分則用搪瓷涂層覆蓋。勵磁線圈13的引線35與滑環(huán)40的接線端子41之間的連接部在對引 線35涂布了搪瓷涂層的狀態(tài)下在接線端子41的前端部上巻繞了兩圈。之 后，通過焊接對巻繞在接線端子41上的引線35與搪瓷涂層一起加熱，使 搪瓷涂層碳化而剝落，與此同時，將引線35與接線端子41以焊接方式固 接。引線最容易老化的部位是暴露在高熱量下的部位，也就是銜鐵部21接 觸的地方。在實施形態(tài)2中，對引線35僅將從勵磁線圈13到連接端子41 的所有的引出部分中與銜鐵部21的一側面接觸的部位使用作為絕緣部件的 橡膠管38覆蓋。因此，可縮短橡膠管38的長度，并可容易地將橡膠管38 安裝到引線35上，作業(yè)變得簡單。另外，在上述實施形態(tài)l、 2中，作為絕緣管例示的是橡膠管，除此之 外，若用環(huán)氧玻璃等耐熱性高的材料或耐熱性高的纖維形成，則即使受到 因接線端子41與引線35的前端部35a之間的釬焊或焊接而產生的熱量， 也不會發(fā)生老化。另外，在上述兩個實施形態(tài)中，例示了應用于單一功能的車輛用交流 發(fā)電機的轉子的結構，但也可應用于可同時用作交流發(fā)電機和啟動電動機 的轉子。
權利要求
1.一種車輛用交流發(fā)電機的轉子，其特征在于，包括輪轂部；銜鐵部，該銜鐵部從所述輪轂部的軸向兩端緣部分別朝徑向外側延伸設置；磁極部，該磁極部形成所述銜鐵部的外周部；勵磁線圈，該勵磁線圈收納在被所述輪轂部、所述銜鐵部和所述磁極部包圍的線圈收納空間內；軸，該軸插通所述輪轂部的軸心位置，將該輪轂部可旋轉地支撐；環(huán)狀體，該環(huán)狀體固接于朝所述磁極部的一端側伸出的所述軸的部位，具有向所述磁極部側朝徑向突出的凸部；一對滑環(huán)，該一對滑環(huán)固接在所述環(huán)狀體的外周部上；一對連接端子，該一對連接端子分別以一端與所述一對滑環(huán)連接而另一端從所述凸部朝徑向外側伸出的形態(tài)配設在所述環(huán)狀體上，分別供所述勵磁線圈的卷繞起始部和卷繞結束部的各引線進行連接；以及一對鉤部，該一對鉤部在各個所述連接端子的附近形成在所述環(huán)狀體上，以規(guī)定張力與所述勵磁線圈的各引線卡合，所述引線從所述勵磁線圈沿著所述銜鐵部的一側面引出，經由所述鉤部而卷繞在所述連接端子上進行連接，僅在從所述勵磁線圈至所述連接端子的所述引線上施加了管狀的絕緣部件。
2. 如權利要求1所述的車輛用交流發(fā)電機的轉子，其特征在于，在所 述引線的從所述勵磁線圈到所述連接端子為止的所有引出部分上施加了絕 緣部件。
3. 如權利要求1所述的車輛用交流發(fā)電機的轉子，其特征在于，在所 述引線的從所述勵磁線圈到所述連接端子為止的所有引出部分中，在與所 述銜鐵部的一側面接觸的部位上施加了絕緣部件。
4. 如權利要求1所述的車輛用交流發(fā)電機的轉子，其特征在于，所述 絕緣部件是橡膠管。
全文摘要
一種車輛用交流發(fā)電機的轉子，結構簡單，并能防止勵磁線圈的引線因電腐蝕等而斷線。車輛用交流發(fā)電機的轉子(7)的勵磁線圈(13)的卷繞起始部和卷繞結束部的各引線(35)從勵磁線圈(13)沿著磁極鐵心(15)的銜鐵部(21)的一側面引出，經由鉤部(37)而分別卷繞在滑環(huán)(40)的連接端子(41)上，并通過釬焊或焊接進行連接，另外，僅對從勵磁線圈(13)到連接端子(41)為止的各引線(35)，在這些引線(35)的所有引出部分上施加了管狀的絕緣部件(38)。
文檔編號H02K3/18GK101594035SQ20081017430
公開日2009年12月2日 申請日期2008年10月28日 優(yōu)先權日2008年5月26日
發(fā)明者岡本省吾, 木村隆廣, 田中和德, 西川健, 飯塚志郎 申請人:三菱電機株式會社