(57)【要約】【課題】この発明は、口出導体と金属端子との接合部における接合片の溶け込み量を確保すると共に、溶接時に発生するガスを効果的に逃がしてブローホールの発生を抑制して、接合部の耐振性を高め、信頼性に優れた車両用交流発電機を得ることを目的とする。【解決手段】口出導体２５と金属端子２６とは、金属端子２６の接合片２８ｂ，２８ｃが口出導体２５の端部に両側から抱き込む状態にカシメ固定され、口出導体２５の端部を抱き込んだ接合片２８ｂ，２８ｃ間がアーク溶接されて接合一体化されている。さらに、切り欠き２９が、接合片２８ｂ，２８ｃの溶接領域周辺の非溶接領域に、口出導体２５の一部を露出するように形成されている。【選択図】図３
2011115034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラケットに回転可能に支持された回転子と、
固定子鉄心、および固定子鉄心に巻装された固定子巻線を有し、上記回転子を囲繞するように上記ブラケットに支持された固定子と、
上記固定子巻線の口出導体に接合された金属端子が接続され、上記固定子巻線に発生する交流電力を整流する整流器と、を備え、
上記口出導体と上記金属端子とは、上記金属端子の接合片が上記口出導体の端部に両側から抱き込む状態にカシメ固定され、上記口出導体の端部を抱き込んだ上記接合片間がアーク溶接されて接合一体化されており、
切り欠きが、上記接合片の溶接領域周辺の非溶接領域に、上記口出導体の一部を露出するように形成されていることを特徴とする車両用交流発電機。
【請求項２】
上記口出導体と上記金属端子とは、上記口出導体の端部を抱き込んだ上記接合片間の先端側がアーク溶接されて接合一体化されていることを特徴とする請求項１記載の車両用交流発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用交流発電機に関し、特に固定子巻線の口出導体の端末処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用交流発電機では、金属端子に設けられた接合片が口出導体の端部を両側から抱き込む状態にカシメ固定され、両側から抱き込んだ接合片間が口出導体の一部を露出するように接合片の先端側に設けられた切り欠き近辺でアーク溶接されて、固定子巻線の口出導体と金属端子とが接合、固定されていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３１２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の車両用交流発電機では、口出導体の端部を両側から抱き込んだ接合片間が切り欠き近辺でアーク溶接されているので、溶接時に発生するガスが切り欠きから逃げ、ブローホールの発生が抑制されるが、溶接スポット内の接合片の容積が少なく、溶け込み量が少なくなる。これにより、口出導体と金属端子との間の接合強度が低下し、口出導体と金属端子との間の接合部の耐振性が低下し、長期的な信頼性を確保できないという不具合があった。
【０００５】
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、口出導体と金属端子との接合部における接合片の溶け込み量を確保すると共に、溶接時に発生するガスを効果的に逃がしてブローホールの発生を抑制して、接合部の耐振性を高め、信頼性に優れた車両用交流発電機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による車両用交流発電機は、ブラケットに回転可能に支持された回転子と、固定子鉄心、および固定子鉄心に巻装された固定子巻線を有し、上記回転子を囲繞するように上記ブラケットに支持された固定子と、上記固定子巻線の口出導体に接合された金属端子が接続され、上記固定子巻線に発生する交流電力を整流する整流器と、を備えている。そして、上記口出導体と上記金属端子とは、上記金属端子の接合片が上記口出導体の端部に両側から抱き込む状態にカシメ固定され、上記口出導体の端部を抱き込んだ上記接合片間がアーク溶接されて接合一体化されており、切り欠きが、上記接合片の溶接領域周辺の非溶接領域に、上記口出導体の一部を露出するように形成されている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、金属端子の接合片が口出導体の端部に両側から抱き込む状態にカシメ固定され、口出導体の端部を抱き込んだ接合片間がアーク溶接されて接合一体化されているので、口出導体の端部と金属端子との接合部が十分な引張り強度を有し、疲労破断の発生を抑えることができ、信頼性を高めることができる。
【０００８】
切り欠きが接合片の溶接領域周辺の非溶接領域に口出導体の一部を露出するように形成されているので、溶接時に金属端子や口出導体に含まれる酸化物の還元にともなって発生する水蒸気が溶融導体内に留まらずに切り欠きから抜ける。これにより、溶融導体内にブローホールの発生が抑制され、ブローホールに起因する耐振性の低下や、接合部の電気抵抗の増大を防止することができる。また、溶接スポット内の接合片の面積が大きくなり、溶接時、接合片の溶け込み量が多くなり、接合強度が高められる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機を示す縦断面図である。
【図２】この発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機における固定子を示す斜視図である。
【図３】この発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機における固定子巻線の口出導体の端末処理を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明による車両用交流発電機の固定子の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１１】
図１はこの発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機を示す縦断面図、図２はこの発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機における固定子を示す斜視図、図３はこの発明の一実施の形態に係る車両用交流発電機における固定子巻線の口出導体の端末処理を説明する斜視図である。
【００１２】
図１において、車両用交流発電機１は、それぞれ略椀形状のアルミニウム製のフロントブラケット２とリヤブラケット３とからなるハウジング４と、このハウジング４に軸受５ａ，５ｂを介して回転自在に支持されたシャフト６と、ハウジング４のフロント側に延出するシャフト６の端部に固着されたプーリ７と、シャフト６に固定されてハウジング４内に配設された回転子８と、回転子８を囲繞するようにハウジング４に固定された固定子２０と、シャフト６のリヤ側に固定され、回転子８に電流を供給する一対のスリップリング１２と、各スリップリング１２の表面に摺動する一対のブラシ１３と、これらのブラシ１３を収容するブラシホルダ１４と、固定子２０に電気的に接続され、固定子２０で生じた交流を直流に変換する整流器１５と、ブラシホルダ１４に取り付けられて、固定子２０で生じた交流電圧の大きさを調整する電圧調整器１６と、を備えている。
【００１３】
回転子８は、励磁電流が流されて磁束を発生する界磁巻線９と、界磁巻線９を覆うように設けられ、その磁束によって磁極が形成されるポールコア１０と、ポールコア１０の軸心位置に貫装されたシャフト６と、を備えている。ファン１１がポールコア１０の軸方向両端面に溶接などにより固着されている。
【００１４】
固定子２０は、フロントブラケット２およびリヤブラケット３に軸方向両側から挟持され、回転子８のポールコア１０の外周面との間に均一なギャップを確保してポールコア１０を囲繞するように配設された固定子鉄心２１と、固定子鉄心２１に巻装された固定子巻線２２と、を備えている。
【００１５】
つぎに、固定子２０の構造について図２を参照しつつ説明する。
固定子鉄心２１は、円環状のコアバック部２１ａ、それぞれコアバック部２１ａの内周面から径方向内方に延在し、かつ周方向に等角ピッチで配列するティース部２１ｂ、およびコアバック部２１ａと隣り合うティース部２１ｂとにより画成されるスロット２１ｃを有する。
【００１６】
固定子巻線２２を構成する相巻線２３は、１本の導体線３０をスロット２１ｃから軸方向一側に延出し、固定子鉄心２１の一端面上を周方向一側に伸びて３スロット離れたスロット２１ｃに入り、当該スロット２１ｃから軸方向他側に延出し、固定子鉄心２１の他端面上を周方向一側に伸びて３スロット離れたスロット２１ｃに入るように、波巻きに所定回周回した後、スロット２１ｃから軸方向一側に延出した導体線３０を、固定子鉄心２１の一端面上を周方向他側に伸びて３スロット離れたスロット２１ｃに入り、当該スロット２１ｃから軸方向他側に延出し、固定子鉄心２１の他端面上を周方向他側に伸びて３スロット離れたスロット２１ｃに入るように、波巻きに所定回周回して形成された振り分け巻線に構成されている。
【００１７】
なお、図２には、相巻線２３の一部のみが固定子鉄心２１に巻装されているが、実際には、相巻線２３が、３スロット毎のスロット２１ｃにより構成されるスロット群のそれぞれに巻装されている。すなわち、３つの相巻線２３が、それぞれ巻装されるスロット２１ｃを１スロットずつずらして固定子鉄心２１に巻装されている。
【００１８】
各相巻線２３の巻き始めに対応する導体線３０の端部が接合一体化され、中性点２４を構成する。これにより、固定子巻線２２は、３つの相巻線２３をＹ結線してなる三相交流巻線に構成されている。そして、各相巻線２３の巻き終わりに対応する導体線３０の端部が各相の口出導体２５を構成する。さらに、金属端子２６が各口出導体２５の先端部に電気的に接続状態に固着されている。ここで、導体線３０は、例えば、ポリイミドアミド樹脂などの高耐熱性樹脂からなる絶縁被膜３２を断面矩形の銅線３１に被覆して作製された絶縁被覆導体線である。
【００１９】
このように構成された固定子２０は、フロントブラケット２およびリヤブラケット３に軸方向両側から固定子鉄心２１を挟持され、回転子８のポールコア１０の外周面との間に均一なギャップを確保してポールコア１０を囲繞するように配設される。そして、口出導体２５の先端部に固着された金属端子２６を整流器１５のサーキットボード１５ａにねじ１７により締着固定され、固定子巻線２２が整流器１５に電気的に接続される。
【００２０】
このように構成された車両用交流発電機１は、バッテリ（図示せず）からブラシ１３、スリップリング１２を介して界磁巻線９に界磁電流が供給されて磁束が発生する。この磁束により、ポールコア１０の爪状磁極が周方向に交互にＮ極とＳ極とに磁化される。
一方、エンジンの回転トルクがベルト（図示せず）およびプーリ７を介してシャフト６に伝達され、回転子８が回転される。そこで、回転磁界が固定子２０の固定子巻線２２に与えられ、起電力が固定子巻線２２に発生する。そして、固定子巻線２２に発生した交流の起電力が、整流器１５により直流に整流されるとともに、その出力電圧の大きさが電圧調整器１６により調整され、バッテリや車載電気負荷に供給される。
【００２１】
つぎに、固定子巻線２２の口出導体２５の端末処理について図３を参照しつつ説明する。
金属端子２６は、銅、銅合金などで作製され、リング平板状の取付部２７と、取付部２７から径方向外方に延設されたカシメ部２８と、を有する。カシメ部２８は、取付部２７から径方向外方に延在し、所定の周方向幅を有する矩形平板状の基部２８ａと、基部２８ａの延出端部から基部２８ａの延出方向と直交する方向に延在する一対の接合片２８ｂ，２８ｃと、を有する。一対の接合片２８ｂ，２８ｃは、基部２８ａの延出方向に所定の幅を有する矩形平板状の後端側の角部を切り欠いた形状に形成されている。これにより、一対の接合片２８ｂ，２８ｃが露出する銅線３１を両側から抱き込んだ際に、接合片２８ｂ，２８ｃ間の後端側、即ち取付部２７と反対側に銅線３１の一部が露出されるようになっている。
【００２２】
口出導体２５の端部は絶縁被膜３２が除去され、銅線３１が露出されている。そして、口出導体２５の端部がその端面を取付部２７に向けてカシメ部２８に宛がわれ、接合片２８ｂ，２８ｃにより両側から抱き込まれる状態にカシメ固定される。ついで、例えばＴＩＧ溶接などのアーク溶接が接合片２８ｂ，２８ｃ間の先端側に施され、口出導体２５の端部と金属端子２６とが溶接、固定される。図３中、矢印Ａが溶接領域を示している。このとき、切り欠き２９が、露出する銅線３１を両側から抱き込んだ接合片２８ｂ，２８ｃ間の取付部２７と反対側に形成され、銅線３１の一部が露出されている。
【００２３】
この口出導体２５の端末処理構造では、口出導体２５の端部が接合片２８ｂ，２８ｃにより両側から抱き込まれる状態にカシメ固定された後、接合片２８ｂ，２８ｃ間をアーク溶接している。そこで、口出導体２５の端部と金属端子２６との接合部が十分な引張り強度を有し、疲労破断の発生を抑えることができ、信頼性を高めることができる。
【００２４】
切り欠き２９が口出導体２５の端部を両側から抱き込んだ接合片２８ｂ，２８ｃ間の後端側に形成されている。そこで、溶接時に金属端子２６や導体線３０に含まれる酸化物の還元にともなって発生する水蒸気が溶融導体内に留まらず切り欠き２７から抜ける。これにより、溶融導体内にブローホールの発生が抑制され、ブローホールに起因する耐振性の低下や、接合部の電気抵抗の増大を防止することができる。また、切り欠き２９が形成されているので、接合片２８ｂ，２８ｃの容積がその分小さくなる。そこで、溶接時に、接合片２８ｂ，２８ｃの溶接領域Ａに入射した熱が効率的に銅線３１に伝達され、接合片２８ｂ，２８ｃと銅線３１とが同時に溶融され、接合強度が高められ、接合部の電気抵抗が低減される。
【００２５】
接合片２８ｂ，２８ｃ間の先端側がアーク溶接されている。そこで、金属端子２６の後端側に位置する絶縁被膜３２が熱劣化しにくくなり、口出導体２５の耐食性の低下が抑えられる。
切り欠き２９が溶接領域Ａを外れて形成されているので、溶接領域Ａ、即ち溶接スポット内の接合片２８ｂ，２８ｃの面積が大きくなる。そこで、溶接時、接合片２８ｂ，２８ｃの溶け込み量が多くなり、接合強度が高められる。
【００２６】
なお、上記実施の形態では、切り欠きが接合片の後端側に形成されているものとしているが、切り欠きの形成位置は、接合片の後端側に限定されるものではなく、接合片の溶接領域周辺の非溶接領域に形成されていればよい。
【００２７】
また、上記実施の形態では、断面矩形の導体線を用いるものとしているが、導体線は断面矩形に限定されるものではなく、断面円形でもよいし、断面円形の導体線を用い、端部を断面矩形に塑性変形させてもよい。
また、上記実施の形態では、１本の導体線を両側から一対の接合片で抱き込んで溶接、固定するものとしているが、巻線の構成によっては、複数本の導体線を一対の接合片で抱き込んで溶接、固定することになる。
【符号の説明】
【００２８】
２  フロントブラケット、３  リヤブラケット、８  回転子、１５  整流器、２０  固定子、２１  固定子鉄心、２２  固定子巻線、２５  口出導体、２６  金属端子、２８ｂ，２８ｃ  接合片、２９  切り欠き、Ａ  溶接領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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