專利名稱：用于車輛的交流發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛的交流發(fā)電機(jī)，其被安裝在車輛例如客車或貨車內(nèi)。
背景技術(shù)：
近些年來，用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)主部件努力減輕重量，以便節(jié)省燃料，作為解決環(huán)境問題的一個(gè)措施。同時(shí)，努力提高發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，以便改善駕駛性能。另一方面，由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的用于車輛的交流發(fā)電機(jī)利用交流發(fā)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)主部件之間的支架被直接連附于發(fā)動(dòng)機(jī)主部件上。發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)容易傳遞給交流發(fā)電機(jī)。因此必須改善交流發(fā)電機(jī)的抗震性能。此外，在空轉(zhuǎn)時(shí)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的速度減小，并且縮小發(fā)動(dòng)機(jī)室的寬度，以便確保車廂具有大的空間。因而，用于車輛的交流發(fā)電機(jī)需要產(chǎn)生大的功率，并具有小的體積。此外，需要改善交流發(fā)電機(jī)的熱阻，以便抵御發(fā)動(dòng)機(jī)室的升溫。此外，用于車輛的交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的噪聲必須非常小，以便滿足減少外部噪聲的社會(huì)要求，或者尋采通過改善內(nèi)部噪聲消除來提高生產(chǎn)率。不用說，性能的改善必須以低的成本來實(shí)現(xiàn)。
美國專利5998903(JP-A-11-155270)披露了一種用于車輛的交流發(fā)電機(jī)，其能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊的設(shè)計(jì)、大的功率和低的噪聲。其中，定子繞組利用多個(gè)導(dǎo)體段構(gòu)成。在不同槽的不同層內(nèi)的導(dǎo)體段彼此相連，以便構(gòu)成具有高的空間因數(shù)和低的電阻的繞組。此外，兩個(gè)三相繞組被安裝在一個(gè)定子上。不過，需要利用焊接來連接各個(gè)導(dǎo)體段。因而存在的問題是，隨著槽中的導(dǎo)體段的數(shù)量增加，焊接機(jī)的數(shù)量、焊接步驟的數(shù)量和絕緣步驟的數(shù)量也增加。此外，隨著槽中導(dǎo)體段數(shù)量的增加，焊接點(diǎn)之間的距離縮短。因而存在的問題是，在焊接點(diǎn)之間容易發(fā)生短路。
美國專利6373163(JP 3155534)也披露了一種用于車輛的交流發(fā)電機(jī)，其具有相線圈，例如X相，如圖16所示。所述相線圈由至少4的導(dǎo)線提供，每個(gè)導(dǎo)線具有相應(yīng)于定子鐵心的周長的長度。這些導(dǎo)線被連接在一起，以便構(gòu)成指定給一個(gè)相的線圈。為了連接多個(gè)導(dǎo)線，需要進(jìn)行焊接，如圖16所示。用于焊接機(jī)、焊接處理和絕緣處理的費(fèi)用增加。此外，由于焊接而使線圈的端部抬高。這和緊湊的設(shè)計(jì)相矛盾。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的目的在于提供一種緊湊的成本低的和大功率的用于車輛的交流發(fā)電機(jī)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于通過設(shè)計(jì)線圈端部的形狀改善交流發(fā)電機(jī)的熱阻。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于阻止在線圈端部之間發(fā)生短路，盡管增加被容納在槽內(nèi)的導(dǎo)體的數(shù)量。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于減少需要進(jìn)行焊接的連接。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種交流發(fā)電機(jī)，其能夠通過利用多組多相繞組來減少噪聲，同時(shí)避免由繞組的復(fù)雜性而帶來的缺點(diǎn)。
按照本發(fā)明的第一個(gè)方面，在多相繞組中的一個(gè)相線圈由連續(xù)的導(dǎo)線構(gòu)成，所述導(dǎo)線只具有一個(gè)連接不同槽中的相同層的交叉部分和兩個(gè)輸出部分。相線圈的其它的交叉部分連接不同槽中的不同層。因而，在線圈端部的交叉部分中不產(chǎn)生線圈的連接點(diǎn)。這使得能夠減少制造成本。
通過研究下面的詳細(xì)說明、所附的權(quán)利要求以及附圖(這些都作為本申請的一部分)可以理解本發(fā)明的實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)以及相關(guān)部件的操作方法和功能。


在附圖中圖1是表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的用于車輛的交流發(fā)電機(jī)的截面圖；圖2是按照本發(fā)明的第一實(shí)施例用于構(gòu)成相線圈的基本呈U形導(dǎo)體的平面圖；圖3表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例纏繞基本呈U形導(dǎo)體的處理的平面圖；圖4表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例纏繞基本呈U形導(dǎo)體的方法的平面圖；圖5是表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的定子的正面的平面圖；
圖6是表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的一個(gè)相線圈的布線圖；圖7是表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的定子的背面的平面圖；圖8是表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的兩組三相繞組的電路圖；圖9是表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的槽中的層疊的導(dǎo)體及其連接的截面圖；圖10是表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的連接不同槽中的相同層的交叉部分的透視圖；圖11是表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的輸出部分311的線圈端部的局部側(cè)視圖；圖12是表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的繞組模具的透視圖；圖13是表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的定子的透視圖；圖14是表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的繞組的示意的透視圖；圖15是表示按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的槽中的層疊的導(dǎo)體及其連接的截面圖；圖16是表示按照現(xiàn)有技術(shù)的需要焊接的連接的正視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

按照本發(fā)明的實(shí)施例。
第一實(shí)施例圖1到圖14說明本發(fā)明的第一實(shí)施例。交流發(fā)電機(jī)1被安裝在作為車輛的動(dòng)力源的發(fā)動(dòng)機(jī)上。交流發(fā)電機(jī)1具有皮帶輪20，其是驅(qū)動(dòng)鏈的一部分，用于把由發(fā)動(dòng)機(jī)施加的轉(zhuǎn)矩傳遞給交流發(fā)電機(jī)1。皮帶輪20被固定到被轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在框架4上的軸上。所述的軸支撐著轉(zhuǎn)子2。因此，轉(zhuǎn)子2通過皮帶輪20旋轉(zhuǎn)。
磁場繞組8被安裝在轉(zhuǎn)子2上，并和滑環(huán)9，10相連，用于輸入磁場電流。當(dāng)激磁電流流入磁場繞組8時(shí)，轉(zhuǎn)子2便提供多個(gè)在其外表面上相間設(shè)置的北磁極和南磁極。這些磁極被提供在極芯71，72的爪極上。在這個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子2具有16個(gè)磁極，包括8個(gè)北磁極和8個(gè)南磁極。
定子3被設(shè)置在框架4上，使得其位于轉(zhuǎn)子2的外部，面對磁極。定子3具有定子繞組31和定子鐵心32。定子繞組31由于由轉(zhuǎn)子2提供的旋轉(zhuǎn)磁場而感應(yīng)交流電壓。
定子繞組31具有多個(gè)輸出部分311，例如具有6個(gè)，它們延伸到定子3的外部，并被引向整流器5。整流器5被安裝在框架4上，并提供整流電路，用于整流兩組三相輸出。通過整流器5的輸出端6輸送預(yù)定的直流電流。
交流發(fā)電機(jī)1具有空氣冷卻裝置，用于冷卻發(fā)電機(jī)的元件，例如定子繞組31?？諝饫鋮s裝置包括風(fēng)扇11，12，其可以和轉(zhuǎn)子2一道轉(zhuǎn)動(dòng)，并且能夠產(chǎn)生冷卻氣流。框架4通過開口41，42提供冷卻氣流通路。冷卻空氣通過位于框架4的兩個(gè)軸向側(cè)上的開口41沿軸向送入內(nèi)部。冷卻空氣通過位于框架4的外部圓柱壁上的開口42向外排出。
定子22是一個(gè)層疊的鐵心，具有在其內(nèi)部形成的多個(gè)槽。每個(gè)槽具有在定子2的兩個(gè)軸向端開口的軸向開口，以及在定子鐵心32的內(nèi)側(cè)上開口的內(nèi)側(cè)開口。
定子繞組31被保持在槽中。在定子繞組31和定子鐵心32之間提供有電絕緣。在這個(gè)實(shí)施例中，在它們之間通過插入絕緣部件例如絕緣體34提供電絕緣。
定子繞組31具有多個(gè)多相繞組，它們被錯(cuò)開預(yù)定的電相角，使得定子繞組31能夠抵消噪聲分量。在本實(shí)施例中，定子繞組31具有兩個(gè)三相繞組。它們被錯(cuò)開30度。因此，定子繞組31具有作為第一個(gè)三相繞組的X相線圈，Y相線圈和Z相線圈，以及作為第二個(gè)三相繞組的U相線圈，V相線圈和W相線圈，如圖8所示。在一個(gè)三相繞組中的相線圈被錯(cuò)開120°電角。每個(gè)線圈具有由字母標(biāo)識(shí)符和數(shù)字1和2表示的端子例如X1，X2。如圖8所示，按照本實(shí)施例，至少形成12個(gè)端子。為了完成包括兩組三相繞組的電路，至少需要8個(gè)連接。
為了構(gòu)成兩組三相繞組，定子32具有96個(gè)槽，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)子2具有16個(gè)磁極。因此，磁極的間距相應(yīng)于6個(gè)槽。這些槽包括第一組槽和與第一組槽錯(cuò)開30度電角的第二組槽。定子繞組31包括被設(shè)置在第一組槽內(nèi)的第一多相繞組和設(shè)置在第二組槽內(nèi)的第二多相繞組。第一多相繞組的輸出和第二多相繞組的輸出被獨(dú)立地輸出，并分別提供給整流器5。
參見圖2，每個(gè)相線圈X，Y，Z，U，V，W由連續(xù)的導(dǎo)線30提供，所述導(dǎo)線由銅制成并具有兩端3111，3112。所述連續(xù)的導(dǎo)線首先在一半處被彎曲，從而形成基本呈U形的元件。形成彎轉(zhuǎn)部分33a1，其將是同一層的交叉部分。然后U形導(dǎo)線被制成扁平線圈，其具有波形繞組結(jié)構(gòu)，如圖3和圖4所示。然后，扁平線圈在兩端重疊的同時(shí)被卷繞兩次。最后，將圓形的線圈插入定子鐵心32中。
因?yàn)槊總€(gè)槽具有略寬于導(dǎo)線寬度的周向?qū)挾龋⑴旁O(shè)置的圓形線圈的中間部分以層疊的方式被容納在槽內(nèi)。結(jié)果，每個(gè)槽含有沿徑向一條直線設(shè)置的4層導(dǎo)線。每層是由圓形線圈的一個(gè)中間部分提供的導(dǎo)體。圓形線圈的兩個(gè)軸向端部從定子鐵心32的兩個(gè)軸向端部凸出，分別作為第一線圈端31a和第二線圈端31b。從定子鐵心32的兩個(gè)軸向端部凸出的圓形線圈的兩個(gè)軸向端部也被稱為交叉部分33，其連接由一個(gè)磁極間距分開的不同槽中的層。
在制造過程中，U形導(dǎo)線30以波繞組方式被繞在模具300上，從而形成扁平線圈，如圖3和圖4所示。首先，制備預(yù)定長度的連續(xù)導(dǎo)線。連續(xù)導(dǎo)線在一半處被彎折，從而提供兩個(gè)臂部和拐彎部分33a1。所述臂部彼此平行地被形成，其間的距離等于一個(gè)磁極間距，即6個(gè)槽。
在開始形成扁平線圈時(shí)，U形導(dǎo)線30的兩個(gè)臂部被置于纏繞模具300的一側(cè)，即前側(cè)，拐彎部分33a1被置于模具300的橫側(cè)。扁平線圈的這個(gè)部分被稱為開始部分。雖然一些圖中所示為一個(gè)相線圈只有一個(gè)導(dǎo)線，例如X相線圈，但是當(dāng)形成實(shí)際的產(chǎn)品時(shí)，平行地設(shè)置6個(gè)U形導(dǎo)線，共有12個(gè)臂被同時(shí)加工。
然后，在模具300的另一個(gè)橫側(cè)上，U形導(dǎo)線30的兩個(gè)臂同時(shí)朝向纏繞方向彎曲。同時(shí)，U形導(dǎo)線30的兩個(gè)臂被扭曲，以便把臂的其余部分置于繞組模具300的另一側(cè)上即后側(cè)上。臂被再次彎曲，以便沿著繞組模具300的另一側(cè)設(shè)置臂的其余部分。兩個(gè)臂分別沿繞制方向錯(cuò)開一個(gè)磁極間距，并以層疊的方式被層疊。在繞組模具300的另一個(gè)橫側(cè)上形成兩個(gè)交叉部分33d，33d。
接著，在繞組模具300的一個(gè)橫側(cè)上，U形導(dǎo)線30的兩個(gè)臂被同時(shí)彎曲，并且沿繞制方向錯(cuò)開一個(gè)磁極間距。同時(shí)，U形導(dǎo)線30的兩個(gè)臂被扭曲，以便把臂的其余部分再次置于一側(cè)即前側(cè)。結(jié)果，在繞組模具300的另一個(gè)橫側(cè)形成兩個(gè)交叉部分33c，33c。
圖3和圖4所示的步驟被重復(fù)預(yù)定的次數(shù)。結(jié)果，制成了交替地疊置有兩層的波形線圈。波形線圈可以看作是一個(gè)盤簧。在本實(shí)施例中，波形線圈具有相應(yīng)于定子鐵心32的周長的長度。這個(gè)波形線圈部分被稱為相線圈的第一部分。當(dāng)被裝配在定子鐵心32上時(shí)，第一部分的波形線圈占據(jù)第一層和第二層。
然后，兩個(gè)臂被彎曲并沿繞制方向錯(cuò)開一個(gè)磁極間距。同時(shí)，U形導(dǎo)線30的兩個(gè)臂被扭曲從而把臂的其余部分置于同一側(cè)即后側(cè)。這種同側(cè)繞制處理形成沿一個(gè)方向疊置的波形線圈。結(jié)果，形成兩個(gè)交叉部分33b1，33b2。波形線圈的這個(gè)部分具有相應(yīng)于一個(gè)磁極間距的長度。這個(gè)部分被稱為第二部分。當(dāng)被裝配在定子鐵心32上時(shí)，第二部分的波形線圈占據(jù)第二層和第三層。
再次在繞組模具300的另一個(gè)橫側(cè)上進(jìn)行同側(cè)繞制處理。此后，對兩個(gè)臂以圖3和圖4所示的方式進(jìn)行處理。結(jié)果，再次提供一個(gè)以交替層疊方式設(shè)置的波形線圈。因此，以類似于在形成交叉部分33b1，33b2之前的步驟形成交叉部分33c，33d，這個(gè)部分被稱為第三部分。當(dāng)裝配在定子鐵心32上時(shí)，第三部分的波形線圈占據(jù)第三層和第四層。
最后，把兩個(gè)端部3111，3112制成作為輸出部分的端子。設(shè)置有端部3111，3112的這個(gè)部分被稱為端部。然后，如圖6所示，扁平線圈被卷繞兩次，同時(shí)重疊開始部分、第二部分和端部。
繞組模具300可以利用3塊板301，302和303構(gòu)成，如圖12所示。每個(gè)板301，302和303具有薄的矩形截面和沿著波形線圈的繞制方向的預(yù)定的長度。這些板被相互平行地設(shè)置，同時(shí)沿著繞制方向設(shè)置板的縱向沿著繞制方向。圖13表示相應(yīng)于圖3所示的步驟的繞制步驟。相繞組的第一部分被繞在模具301上。模具302限定在上述的同側(cè)繞制處理中形成的交叉部分33b。因此，在使用模具302的情況下，通過沿和第一部分相反的方向纏繞導(dǎo)線30的臂進(jìn)行同側(cè)繞制加工。例如，導(dǎo)線30的臂沿逆時(shí)針方向纏繞在模具301上，然后導(dǎo)線30的臂沿順時(shí)針方向繞在模具上。結(jié)果，第二部分被繞在模具302上。在下一步，導(dǎo)線30的臂沿逆時(shí)針方向繞在模具30上，從而形成第三部分。因此，第三部分被繞在模具303上。然后，把繞組模具301，302和303從線圈中除去。
圖5圖6和圖7表示裝配在定子鐵心32上的繞組。每個(gè)交叉部分具有拐彎部分和兩個(gè)傾斜部分。在圖5和圖7中，主要能夠看到拐彎部分，傾斜部分被掩蓋在拐彎部分的下方。
繞組具有6個(gè)交叉部分33a，每個(gè)交叉部分連接不同槽中的相同的層。例如，參見圖6，交叉部分33a1連接第55和第61個(gè)槽內(nèi)的最內(nèi)部的層，即第一層。交叉部分33a是同一層的交叉部分。交叉部分33a可以連接另一層例如第四層。這些層可以通過在槽的深度方向(即沿徑向向外的方向)上的導(dǎo)體的位置來識(shí)別。因此，位于沿徑向最外部的第四層可以被稱為最深的層。
因而，如圖5所示，交叉部分33a，33b，33c和輸出部分311被設(shè)置在第一線圈端部31a上。交叉部分33c連接不同槽中的相鄰的不同的層。例如，圖6所示的交叉部分33c1屬于第一部分，并連接在第55個(gè)槽內(nèi)的第二層和第49個(gè)槽內(nèi)的第一層。圖6所示的交叉部分33c2屬于第三部分，并連接第55槽內(nèi)的第四層和第49槽內(nèi)的第三層。
交叉部分33b連接不同槽內(nèi)的相鄰的不同層。例如，圖6所示的交叉部分33b1屬于第二部分，并連接在第61槽內(nèi)的第二層和第55槽內(nèi)的第三層。圖6所示的交叉部分33b2屬于第二部分，并連接第67槽內(nèi)的第二層和第61槽內(nèi)的第三層。
屬于同層交叉部分33a之外的交叉部分的傾斜部分相對于沿徑向相鄰的其它傾斜部分沿相反方向傾斜。交叉部分33c，33b，33d都連接不同的層。交叉部分33c和33d連接第一層和第二層的一對以及第三層和第四層的一對。交叉部分33b連接第二層和第三層的一對。沿徑向連接同層交叉部分33a的交叉部分33b連接與由其它交叉部分33c，33d連接的層的一對不同的層的一對。因此，交叉部分33b提供與由交叉部分33c，33d提供的其它連接不同的連接，并與由交叉部分33c，33d提供的其它連接錯(cuò)開一層。
通過交叉部分33b連接的層的至少一層與通過同層交叉部分33a連接的另一層設(shè)置在同一個(gè)槽內(nèi)。因此，和同層交叉部分相鄰的交叉部分，即交叉部分33b，連接一對層，該對層與連接不同層的另一交叉部分連接的一對層不同。
輸出部分311和同層交叉部分33a位于定子3的同一個(gè)圓周區(qū)域。輸出部分311所在的區(qū)域和同層交叉部分33a所在的區(qū)域相互重疊。輸出部分311被置于同層交叉部分33a的徑向外部。輸出部分311所在的區(qū)域和交叉部分33b1，33b2所在的區(qū)域也相互重疊。這種結(jié)構(gòu)簡化了第一線圈端部31a的構(gòu)型，并且能夠改善輸出部分311的冷卻效率。
參看圖7，交叉部分33d被設(shè)置在第二線圈端部上。交叉部分33d1屬于第一部分，并連接不同槽中的第一層和第二層。交叉部分33d2屬于第二部分，并連接不同槽中的第三層和第四層。結(jié)果，定子繞組31具有6個(gè)交叉部分33a，每個(gè)連接相同的層。
可以調(diào)節(jié)基本呈U形導(dǎo)線30的長度，以便改變在一個(gè)槽中容納的導(dǎo)體的數(shù)量。例如，U形導(dǎo)線30可以具有這樣的長度，其能夠形成線圈的附加的第二部分和第三部分，并在每個(gè)槽內(nèi)提供6個(gè)導(dǎo)體。這個(gè)特征能夠以低的成本改變輸出特性和產(chǎn)品變型。
圖9表示定子3的示意的截面圖。導(dǎo)線具有矩形截面。交叉部分的位置從槽的徑向內(nèi)部按照圖示的順序由單鏈線、虛線、實(shí)線和雙鏈線所示。
圖10表示同層交叉部分33a的細(xì)節(jié)。在第一線圈端部31a上，為了使交叉部分33a1連接第55槽和第61槽中的同一層，交叉部分33a1被彎曲至基本上呈圓形。沿著定子鐵心32的圓周方向看到的視圖如同圖10所示的問號(hào)“？”的形狀?？梢越档途€圈端部的高度。此外，可以把由線圈端部提供的電阻減到最小。這使得能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊的設(shè)計(jì)和高的功率。
因?yàn)?個(gè)U形導(dǎo)線同時(shí)纏繞，輸出部分311沿著定子3排成一排，如圖11所示。按照圖11所示的輸出部分的布置，可以減少相鄰的輸出部分之間的距離，因而使輸出部分容易連接?？梢园阎圃斐杀緶p到最小。此外，因?yàn)椴恍枰荚O(shè)輸出部分，可以改善交流發(fā)電機(jī)的抗震性能。在這個(gè)實(shí)施例中，輸出部分11由相鄰槽之間的距離分開。
圖13是表示定子3的一部分的透視圖。圖14以示意的方式表示在定子3上的繞組的透視圖。圖13表示定子3的一部分，其中設(shè)置有同層交叉部分、第二部分中的交叉部分和端子。圖14表示和圖13相同的部分。在圖13和圖14中，屬于X相線圈的部分標(biāo)有標(biāo)號(hào)。在圖13和圖14中，示出了同層交叉部分33a1，第一部分中的交叉部分33b1，33b2，以及端子3111，3112。
每個(gè)同層交叉部分具有內(nèi)部傾斜部分和外部傾斜部分。類似地，第二部分中的每個(gè)交叉部分具有內(nèi)部傾斜部分和外部傾斜部分。第二部分中的一些交叉部分位于同層交叉部分的徑向外部。同層交叉部分的外部傾斜部分和第二部分中的交叉部分的內(nèi)部傾斜部分被這樣構(gòu)成，使得它們沿相同的方向傾斜。在圖13和圖14中，例如，外部傾斜部分33a11和內(nèi)部傾斜部分33c12被平行地設(shè)置。另外一個(gè)傾斜部分被這樣形成，使得徑向相鄰的兩個(gè)傾斜部分沿相反方向傾斜，并且相互交叉。因此，在第一線圈端部31a中，幾乎所有的傾斜部分和相鄰層中的其它傾斜部分交叉，但是只有形成第二部分的交叉部分的傾斜部分和相鄰層中的其它傾斜部分平行地被設(shè)置。換句話說，同層交叉部分的傾斜部分和屬于位于同層交叉部分的徑向內(nèi)部或外部的第二部分中的交叉部分的其它傾斜部分被平行地設(shè)置。
因?yàn)榻徊娌糠?3b1，33b2連接第二層和第三層，同層交叉部分33a1的第一個(gè)和第一部分中的交叉部分33c1的最后一個(gè)限定在它們之間的圓周間隙。所述圓周間隙位于第一層的上方。圓周間隙具有三角形的形狀，其朝向第一線圈端部31a的軸向端變寬。
按照本實(shí)施例，可以減少需要連接例如焊接的部分的數(shù)量。這使得能夠減少連接的成本，例如焊接的成本。此外，能夠降低線圈端部的高度。因而，使得由線圈端部提供的電阻減到最小。這使得能夠?qū)崿F(xiàn)大功率和緊湊的設(shè)計(jì)。
此外，引出輸出部分的位置相互連接。因此，容易連接被指定給各個(gè)相并且被包括在多相繞組中的導(dǎo)體。因此可以減少工時(shí)。
此外，可以減少要被設(shè)置成到達(dá)其引出位置的導(dǎo)線。這使得能夠改善抗震性能。
此外，因?yàn)槔鋮s空氣朝向輸出部分311流動(dòng)，可以改善被引到整流器的輸出部分的冷卻效率。因此使得對整流器的熱影響最小。這使得能夠改善熱阻。
作為第一實(shí)施例的一個(gè)替代方案，本發(fā)明可以應(yīng)用于具有48個(gè)槽的定子鐵心，如圖15所示。在這種情況下，轉(zhuǎn)子的北磁極和南磁極的相鄰磁極之間的間距相應(yīng)于3個(gè)槽間間距。第二實(shí)施例可以提供和第一實(shí)施例類似的優(yōu)點(diǎn)。
此外，北磁極和南磁極的數(shù)量或者和相鄰的槽相互串聯(lián)連接的各槽的數(shù)量可以按照所需的輸出特性等被合適地確定。此外，線圈的連接可以不是Y連接而可以是三角形的或者是它們的組合。
雖然參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說明，但是應(yīng)當(dāng)注意，顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以作出各種改變和改型。這些改變和改型應(yīng)當(dāng)理解為都被包括在所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的交流發(fā)電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子(2)，其具有多個(gè)爪狀磁極；以及定子(3)，其包括具有多個(gè)槽的定子鐵心(32)，以及容納在所述槽中從而在一個(gè)槽中形成多層的定子繞組(31)，其中定子繞組(31)包括具有多個(gè)相線圈的多相繞組，所述相線圈由連續(xù)導(dǎo)線(30)構(gòu)成，以及每個(gè)相線圈具有多個(gè)交叉部分，所述交叉部分在定子鐵心的兩端上提供線圈端部(31a，31b)，并將相距為轉(zhuǎn)子的磁極間距的不同槽中的層相互串聯(lián)連接，所述交叉部分包括連接不同槽中的相同的層的一個(gè)同層交叉部分(33a)，和連接不同槽中的不同層的其它交叉部分(33b，33c，33d)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于車輛的交流發(fā)電機(jī)，其中每個(gè)交叉部分包括一對沿相反方向傾斜的傾斜部分和連接所述一對傾斜部分的彎轉(zhuǎn)部分，以及和同層交叉部分(33a)徑向相鄰的交叉部分(33b)連接與由同層交叉部分之外的其它交叉部分(33c)連接的一對層相差一層的一對層。
3.如權(quán)利要求2所述的用于車輛的交流發(fā)電機(jī)，其中同層交叉部分(33a)連接位于槽的徑向一端的第一層，和同層交叉部分(33a)徑向相鄰的交叉部分(33b)連接第二層和第三層，以及其它交叉部分(33c)包括連接第一層和第二層的第一組交叉部分(33c1)以及連接第三層和第四層的第二組交叉部分(33c2)。
4.如權(quán)利要求2所述的用于車輛的交流發(fā)電機(jī)，其中同層交叉部分(33a1)的傾斜部分(33a11)和沿徑向鄰接同層交叉部分(33a1)的交叉部分(33b)的傾斜部分(33b12)被平行地設(shè)置。
5.如權(quán)利要求2所述的用于車輛的交流發(fā)電機(jī)，其中同層交叉部分(33a)和其它交叉部分(33c，33b)沿周向限定一個(gè)間隙，所述間隙朝向軸向端部變寬。
6.如權(quán)利要求1所述的用于車輛的交流發(fā)電機(jī)，其中所述相線圈包括位于同層交叉部分(33a)的徑向內(nèi)側(cè)或者外側(cè)的輸出部分(311)。
7.如權(quán)利要求1-6任何一項(xiàng)所述的用于車輛的交流發(fā)電機(jī)，其中同層交叉部分(33a)基本上呈圓形。
8.如權(quán)利要求1-7任何一項(xiàng)所述的用于車輛的交流發(fā)電機(jī)，其中相線圈包括從相鄰的槽中的相同層引出的輸出部分(311)。
9.如權(quán)利要求1-8任何一項(xiàng)所述的用于車輛的交流發(fā)電機(jī)，其中連續(xù)導(dǎo)線(30)由基本上呈U形的導(dǎo)線提供，其具有用于同層交叉部分(33a)的彎轉(zhuǎn)部分，基本上呈U形的導(dǎo)線被制成層疊的波形線圈。
10.如權(quán)利要求1-9任何一項(xiàng)所述的用于車輛的交流發(fā)電機(jī)，其中所述的槽包括第一組槽和與所述第一組槽錯(cuò)開30°電角的第二組槽，以及定子繞組(31)包括被設(shè)置在第一組槽內(nèi)的第一多相繞組(X，Y，Z)，和被設(shè)置在第二組槽內(nèi)的第二多相繞組(U，V，W)，第一多相繞組和第二多相繞組分別輸出。
全文摘要
一種交流發(fā)電機(jī)(1)，其定子繞組(31)具有兩個(gè)多相繞組。在一個(gè)多相繞組內(nèi)的每個(gè)相線圈例如X相線圈由連續(xù)導(dǎo)線提供。相線圈以沿徑向?qū)盈B的方式被容納在相應(yīng)的槽中，因此，相線圈在槽中形成幾層，并且可以按照在槽中的層的位置來識(shí)別。相線圈具有多個(gè)交叉部分(33a1，33b1，33b2，33c，33d)，它們連接相距為一個(gè)磁極間距的不同槽中的層，以及延伸超過定子繞組(31)的兩個(gè)輸出部分(3111，3112)。在相線圈中，只構(gòu)成一個(gè)交叉部分(33a1)用于連接在不同槽中的相同的層，其它交叉部分被構(gòu)成用于連接不同槽中的不同層。
文檔編號(hào)H02K3/28GK1469531SQ0314879
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月26日
發(fā)明者磯貝伸男, 中村重信, 信 申請人:株式會(huì)社電裝