KR910002994B1

KR910002994B1 - 차량용 교류 발전기의 고정자

Info

Publication number: KR910002994B1
Application number: KR1019880006157A
Authority: KR
Inventors: 모또오 야기; 마사또시 다시마; 료이찌 다지; 소이찌 요시노; 가즈요시 이구찌
Original assignee: 미쯔비시 덴끼 가부끼가이샤; 시끼 모리야
Priority date: 1987-05-26
Filing date: 1988-05-26
Publication date: 1991-05-11
Also published as: DE3817912A1; DE3817912C3; DE3817912C2; KR880014713A; US4954734A

Abstract

내용 없음.

Description

차량용 교류 발전기의 고정자

제1a 및 1b도는 각기 본 발명의 한 실시예에 의한 고정자의 요부를 도시한 정면도.

제2도는 제1도에 도시하는 본 발명의 한 실시예의 요부를 도시하는 개략적인 구성도.

제3도 및 제4도는 제1도에 도시하는 본 발명의 한 실시예의 제작 공정을 도시하는 구성도.

제5도 내지 제7도는 각각 본 발명의 다른 실시예에 의한 고정자의 요부를 도시하는 정면도.

제8도는 종래 장치를 도시하는 전기 회로도.

제9도는 종래 장치를 도시하는 단면도.

제10도는 종래 장치를 도시하는 측면도.

제11도는 제10도의 XI - XI의 선단면도.

제12도 내지 제17도는 종래 장치의 제작 공정을 도시하는 구성도.

제18도는 종래 장치의 고정자의 요부를 도시하는 정면도.

제19도는 종래 장치의 요부를 도시하는 개략적인 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 교류 발전기 2 : 전파 정류기

3 : 전압 조정지 4 : 축전지

10 : 계자 코어 13 : 전기자 코어

13a : 슬로트 25, 26 : 접속금구

25' : 접속금구 25a : 돌출부

32A, 32B, 32C : 각 코일 부재의 도출단

32N, 32N' : 각 코일부재의 중간점의 도출단

33 : 고정자 101a, 101b, 101c : 전기자 코일

101n : 각상의 중간점 결선부 102 : 계자 코일

A, B, C : 삼상 전기자 코일의 각 도출단자

본 발명은 차량용 교류 발전기의 고정자에 관한 것으로 특히, 삼상 교류 발전기의 전기자 코일에서의 중성점 도출단자의 구성에 관한 것이다. 먼저, 종래 제한되어 있는 이 종류의 교류 발전기의 전기 회로를 도시하는 제8도에서 (1)은 삼상 교류 발전기, (101a, 101b, 101c)는 각상의 전기자 코일, (101n)은 각상의 중간점 결선부, (A), (B), (C), (N)은 각상의 도출단자, (102)은 계자 코일, (2)는 상기 발전기(1)의 교류 출력을 정류하는 전파 정류기이며, 이 전파 정류기(2)는 제1정류 소자(201)와 제2정류 소자(202) 및 제3의 정류 소자(203)으로 구성된다. (3)은 계자 코일(102)에 흐르는 계자 전류를 단속하여 발전기(1)의 출력 전압을 소정 전압으로 제어하기 위한 전압 조정기, (4)는 차량 위에 설치되는 축전지, (5)는 전기부하, (6)은 전기부하의 작동 스위치, (7)은 키스위치 (8)은 충전 표시등이다.

제9도 내지 제11도는 이 종류의 종래의 교류 발전기를 도시하는 것이며 도면에 있어서, (9)는 도시되지 않는 기관에 의해서 구동되는 회전축, (10)은 이 회전축에 고착된 계자 코어이며, 이 계자 코어에 계자 코일(102)이 감겨져 있다. (11)은 회전축(9)에 감착된 통형의 몰드 부재이며 그 외주에는 한쌍의 슬립링(12)은 매설되어 지지되어 있다. 이 각 슬립링(12)은 계자 코일(102)의 양단에 각각 접속되어 있다. (13)은 계자 코일(10)에 반경 방향으로 미소한 환형 간극을 거쳐서 대향한 환형인 전기자 코일이며, 전체 원주에 걸쳐서 형성된 복수의 슬로트(13a)를 가지며, 이 각 슬로트(13a)내에는 각 전기자 코일(101a), (101b), (101c)이 감겨져 있다. (14)는 회전축(9)용의 베어링, (15)는 이 베어링(14)을 거쳐서 회전축(9)를 회전이 자유롭게 지지하는 브래킷으로 전기자 코어(13)를 고정 지지하고 있다. (16)은 브러시 지지기로 전압 조정기(3)와 일체 구조로 형성되며 브래킷(15)에 부착되어 있다. (17)은 전파 정류기(2)의 플러스측 냉각핀(fin), (18)은 마이너스측 냉각 핀이며, 플러스측 냉각핀(17)과는 지름 방향으로 대향하여 설치되어 있다. 각 정류기 냉각핀(17), (18)에는 각상의 제1 및 제2정류소자(201), (202)의 플러스측 단자판 및 마이너스측 단자판이 납땜으로 고착되어 있다. 이 제1 및 제2정류소자(201), (202)는 정류기 냉각핀(17), (18)사이에서 서로 마주하여 배치되며, 정류소자(201), (202)의 냉각핀(17), (18)에 고착되는 단자판의 단자 리드(201a)와 반대측의 단자 리드(202a)는 모두 동일 방향으로 인출되어 있다. 각상의 제1 및 제2정류소자(201), (202)의 단자 리드부에 각각 전기자 코일(101a), (101b), (101c)는 도출단자(A), (B), (C), (N)가 납땜됨으로서, 제1정류소자(201)와 제2정류소자(202) 및 전기자 코일의 해당되는 상의 코일(101a), (101b), (101c)의 결선이 동시에 이뤄진다.

또한, 제3정류소자(203)도 각 정류기 냉각핀(17), (18)사이에 설치되며 각상의 도출단자(A), (B), (C)와 접속되는데, 본 발명과는 직접 관련성이 없으므로 상세한 설명은 생략한다. 또한, 플러스측 냉각핀(17)과 마이너스측 냉각핀(18)은 제11에 도시하듯이 절연물(19)을 거쳐서 절연된다. 상기와 같이 구성된 전파 정류기(2)는 절연물(20)을 거쳐서 나사(21)에 의해 브래킷(15)에 죄어붙여짐과 동시에 출력단자 볼트(22)를 너트(23)로 절연물(24)을 거쳐서 죄어 붙이므로 고정되어 있다.

다음에 제12도 내지 제19도에 도시하는 종래의 차량용 교류 발전기의 고정자 즉 전기자에 대해서 설명한다.

제12도 내지 제19도에 있어서, (30)은 코일, (31)은 이 코일(30)을 원환형으로 단상의 필요권수(예컨대, 6턴)만큼 감은 코일 유닛, (32)은 이 코일 유닛(31)을 도시되지 않은 성형기를 이용하여 환형의 형태로서 지름 방향으로 凸凹부를 가지는 형상으로 성형된 코일 부재이며, 이 코일 부재가 2개로써 단상을 구성하고 있으며, 삼상에서 그 코일 부재(32)는 6개 사용된다. (32)는 그 코일 부재의 도출단이며 (32N)는 중간점의 도출단이다. (33)은 상기 코일 부재 (32)를 상기 전기자 코어(13)의 슬로트(13a)에 압입해서 얻어지는 고정자, (34)는 코일 앤드(coil end), (35)는 슬로트(13a)에 삽입되는 위치(wedge), (36)은 상기 각상의 중간점의 도출단(32N)의 3개가 각각 결합된 부분을 보호하는 보호 튜브, (37)은 각 보호 튜브(36)로부터 도출되어서 중간점의 도출단자(N)를 구성하는 도출부이다.

이같이 구성된 종래의 차량용 교류 발전기의 전기자를 제작할때는 먼저, 코일(30)을 원환형으로 단상의 필요권수만큼 감은 코일 유닛(31)을 형성하며, 이 유닛(31)을 도시되지 않은 성형기를 사용하여 환형의 형태로서 지름 방향으로 凸凹 부를 가지는 코일 부재(32)를 성형하며, 이 코일 부재(32)를 2개 1쌍으로 하여 제14도에 도시하는 바와 같이 서로의 凹 부와 凸 부가 각각 대향하도록 중합하여 차례로 전기자 코어(13)의 슬로트(13a)에 삽입한다. 이 삽입 상태를 제17도에 도시한다. 즉, 제19도에 도시하는 바와 같이 코일 부재(32)를 ①과 ④, ②와 ⑤, ③과 ⑥을 쌍으로 하여 ①→④→②→⑤→③→⑥의 순서로 각각 36의 슬로트(13a)에 삽입한다. 이후, 각 코일 부재 ①, ④, ② 3개의 중간점의 도출단(32N)은 코일 부재 ①의 도출단(32N)에 결합되어 납땜등으로 서로 고착되며, 또 이 결합부로부터 1개의 도출부(37)가 코일앤드(34) 밑으로 각상의 도출단자(B) 및 (C)사이에 위치하도록 도출되며 한편, 각 코일 부재 ⑤, ③, ⑥의 3개의 중간점의 도출단(32N)도 코일 부재 ⑥의 도출단(32N)까지 도출되어 결합되며, 그 결합부분에서 서로 납땜으로 고착되며, 이 결합부로부터 1개의 도출부(37)가 코일엔드(34)의 밑으로 빠져나와 각상의 도출단자(B)와 (C)사이에 위치하도록 도출되며, 이들 2개의 도출부(37)로 중간점의 도출단자(N)를 구성한다.

이상과 같이 구성된 종래의 차량용 교류 반전기의 고정자에게는 각상의 전기자 코일(101a), (101b), (101c)의 중간점의 인출 도출단(32N)이 각각 전기자 코어(13)의 원주 방향으로 서로 이간(실제의 원주 방향의 각도로서 100°)되어 있으며, 따라서, 각상의 중간점의 도출단(32N)중, 각각 3개의 손작업으로 꼬아서 일괄적으로 결합하고, 이들은 2개소에서 각각 납땜으로 고착해야 되며, 게다가 이들의 2개소의 결합부에 각각 절연 튜브(36)를 피복하고, 또한 이 절연 튜브(36)내의 결합부로부터 다시 1개씩 중간점의 도출단자(N)를 형성하기 위해서 각각 도출부(37)를 설치할 필요가 있으며, 게다가, 각 도출부(37)는 그 도출부 근처에서 각각 코일엔드(34)의 밑으로 빠져나오게 해서 위치 지지해야 되는 등, 도출단자(N)를 형성하기 위해 상술한 바와 같이 매우 손작업이 많아져서 자동 조립을 할 수 없으며 작업성이 심하게 낙후되었다. 게다가, 각상의 전기자 코일(101a), (101b), (101c)의 중간점의 도출단(32N)을 원주 방향으로 길게 연장시킬 필요가 있으며, 각각 도출부(37)을 도출하는 구성으로 되어 있으므로 각 도출부(37)의 인출선이 많아지므로 그것들의 내진성에 떨어지며, 각 코일의 절연 강도가 저하되는 결점을 가지고 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것이며 자동 조립이 가능해지므로 작업성을 향상할 수 있음과 동시에 각상의 전기자 코일의 도출선의 절연성도 향상될 수 있는 차량용 교류 발전기의 고정자를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관계하는 차량용 교류 발전기의 고정자는 각상의 전기자 코일의 중간점의 도출단을 삼상의 각 전기자 코일의 도출단자 사이까지 직접 도출함과 동시에 이들 도출된 중성점측 도출단을 1개소에 접속하는 접속 부재를 설치하고, 이 접속 부재를 거쳐서 정류기에 접속되는 도출단자를 돌출한 것이다. 또한, 각 전기자 코일의 도출단자 사이에서 각각 서로 결합되어 이 결합부로부터 접속되는 도출단자를 도출한 것이다.

본 발명의 차량용 교류 발전기의 고정자는 각상의 전기자 코일의 중간점의 도출단은 3상의 전기자 코일의 도출단자 사이에 있어서 각각 서로 결합되어 구성되고 또한 접속 부재로 확실하게 결합되어 결합부는 1개소로 되며 게다가 결합부에 이르는 각상의 중간점의 도출선의 도출 거리를 단축할 수 있다.

이하, 본 발명의 한 실시예를 도면에 대하여 설명한다. 제1a도 내지 제3도에 있어서, (32N')은 각상의 전기자 코일(101a), (101b), (101c)을 구성하는 각 코일 부재(32)의 한쪽의 중간점의 도출단이며 각각 종래보다 1/6턴, 즉, 각도로해서 60°여분으로 감겨 도출되어 있다. 제1a도에서 (25)는 6개의 각상의 중간점의 도출단(32N), (32N')을 일괄해서 접속 결합함과 더불어 용접, 납땜등으로 각 도출단(32N), (32N')과 일체로 고착되어 있으며, 이 집속금구(25)로부터 2개의 도출단(32N)이 돌출되어 중간점의 도출단자(N)을 구성하고 있는 반면, 제1b도에서 (25°)는 6개의 각상의 중간점의 도출단(32N), (32N')을 일괄적으로 결합하는 접속금구로서, 중간점 도출단자(N)가 되는 돌출부(25a)를 일체로 형성하고 있으며, 이것은 전기자 코일(101b)의 도출단자(B)와 전기자 코일(101c)의 도출단자(C)와 사이에서 돌출되도록 장착되어 있다.

이같이 구성된 실시예에서는, 각상의 전기자 코일(101a), (101b), (101c)을 구성하는 각 코일 부재(32)의 한쪽의 중간점의 도출단(32N')을 제2도, 제3도, 제4도에 도시하는 바와 같이 각각 1/6턴 각도로 60°만큼 많이 감겨지므로서 쌍을 이루는 다른 측의 코일 부재(32)의 중간점의 도출단(32N)와 동일한 슬로트(13a)내에 삽입할 수 있으며 이들 3쌍의 각상의 중간점의 도출단(32N), (32N')은 전기자 코어(13)의 내주면에 있어서 40°의 각도내에 장착할 수 있다.

따라서, 제1a도에서 3쌍이며 6개의 각상의 중간점측 도출단(32N), (32N')은 도출단자(B)와 (C)와의 중간 위치까지 도출되며 각각 집속금구(25)로 집속되며 코오킹된 다음, 납땜등으로, 각 도출단(32N), (32N')와 집속금구(25)와는 완전히 일체 고착된다. 또, 집속금구(25)부터 2개의 중간점측 도출단(32N)이 돌출되며 이 2개의 도출단(32N)이 중간점 도출단자(N)를 구성한다. 반면, 제1b도에서는, 3쌍으로 6개의 각상의 중간점 도출단(32N), (32N)은 도출단자(B)와 (C)와의 중간 위치까지 도출되며, 각각 압착단자인 접속금구(25')로 집속되어 코오킹된 다음, 납땜을 이용하여 각 도출단(32N), (32N')와 접속금구(25')와를 완전히 일체로 고착시킨다. 또한 접속금구(25')에는 일체로 된 돌출부(25a)가 형성되어 있으므로 이 돌출부(25a)가 중간점 도출단자(N)를 구성한다.

즉, 본 발명의 실시예에서는, 각 전기자 코일(101a), (101b), (101c)의 중간점의 도출단(32N), (32N')을 각각 서로 근접시켜 전기자 코어(13)의 각 로트(13a)에 장착할 수 있으므로 3쌍 즉 6개의 중간점의 도출단(32N), (32N')을 직접 1개소에 결합할 수 있으므로 종래의 2개소 또는 3개소에 결합하는 것에 비해서 납땜하는 것이 1개소만으로 족하며 또 도출단을 손작업으로 꼬아서 결합할 필요도 없고 중간점의 도출단을 코일엔드 밑으로 빠지게 하는 작업도 불필요해지는등, 코일 도출부의 결선이 용이하게 되고 자동화되며, 게다가 6개의 도출단(32N), (32N')의 결합도 집속금구(25)에 의한 코킹으로 용이하게 이루어지며, 또, 종래와 같은 결합부에 각각 절연 튜브를 감을 필요가 없는 것외에 코일 도출부의 도출 거리도 작게할 수 있으므로 내절연성, 내진성도 향상된다.

또한, 이 실시예에 있어서, 전기자 코일의 도출단자(A), (B), (C), (D), (N)의 원주 방향의 필요각도 폭을 10°정도 감소할 수 있으므로 각 도출단자(A), (B), (C), (N)의 원주 방향의 필요각도 폭을 10°정도 감소할 수 있으므로 각 도출단자(A), (B), (C)를 구성하는 코일의 절연피막의 박리 장치를 소형으로 할 수 있으며 박리 작업도 용이해진다. 또한 상술한 바와 같이, 중간점 도출단자(N)은 집속금구(25)를 거쳐서 중간점의 도출단(32N)을 2개 돌출하여 구성하는 것과 돌출부(25a)로 구성하는 것을 예시했는데 제5도에 도시하는 바와 같이 6개의 중간점의 도출단(32N), (32N')을 각각 3개의 집속금구(25)로 코오킹 고착시킴으로써 이들 도출단(32N), (32N')과 각 도출단(32N), (32N')을 집속 고착한 집속 금구(25)로 도출단자(N)를 구성해도 된다.

또한 상술한 바와 같이, 제2도의 실선으로 도시하듯이 전기자 코일(101c)을 구성하는 코일 부재 ③의 중간점의 도출단(32N')을 각도 60°만큼 많이 감는 것을 예시했는데 제2도의 파선으로 도시하는 바와 같이 코일 부재 ⑥의 중간점측 도출단(32N')을 각도 60°만큼 많이 감도록 구성하면 각 코일의 도출단(32N), (32N')의 전기자 코어(13)에서의 원주 방향 장착 각도는 50°가 되며 또한 각 도출단을 근접시키는 것이 가능하다.

또, 상술한 바와 같이, 각 상의 전기자 코일(101a), (101b), (101c)의 도출단이 각각 2개씩 나오는 병렬로 감긴 것을 예시했는데 직렬 감기도 응용되며 이것을 제6a 및 6b도에 도시한다. 제6a 및 6b에서 각상의 전기자 코일(101a), (101b), (101c)의 도출단(32A), (32B), (32C)은 각각 1개이며 또한, 중간점의 도출단(32N)은 전기자 코일(101a), (101b), (101c)에 대응하여 각 1개씩 모두 3개이며, 이들 3개의 중간점의 도출단(32N)은 제6a도에서 도출단자(B), (C)사이에서 각각 2개씩 상하에 위치하는 2개의 집속금구(25)로 2개소로 일괄 결합되어 납땜등으로 일체로 고착되며, 이들 3개의 중간점의 도출단(32N)과 이들을 집속한 집속금구(25)가 도출단(N)으로서 구성되는 반면 제6b도에서 중간점의 도출단(32N)은 도출단자(B), (C)사이에서 일괄로 결합되어 접속금구(25')로 일괄 결합되며, 접속금구(25')로 코오킹되고 납땜으로 일체로 고착되며 접속금구(25')에 일체로 형성된 돌출부(25a)가 도출단(N)으로서 구성된다. 또한, 제7도와 같이 3개의 중간점의 도출단(32N)을 링형인 도출체로 된 집속금구(26)로 일체로 코오깅 고착하고 도출단(32N)중 1개를 돌출시켜 중간점 도출단자(N)로서 구성해도 된다.

또한 상술한 바와 같이, 전기자 코어(13)의 각 슬로트(13a)에서 전기자 코일(101a), (101b), (101c)이 서로 다른 두 방향으로 삽입하는 형태의 것을 예시했는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 이상과 같이, 본 발명에 의하면 삼상 전기자 코일의 각 중간점의 도출단을 삼상의 전기자 코일의 도출 단자 사이까지 직접 도출시킴과 동시에 이들 도출된 중간점 도출단을 1개소에 접속하여 고착시키는 집속 부재를 설치하고 이 집속 부재를 통하여 정류자에 접속되는 도출단자를 돌출하도록 구성한 것과 중간점의 도출단을 전기자 코일의 도출단자와 서로 직접 결합하여 이 결합부로부터 정류기에 접속되는 도출단자를 돌출하도록 구성하였으므로 삼상의 전기자 코일의 중간점의 도출단의 결합부는 1개소가 되며 게다가 그 결합부에 이르는 각 전기자 코일의 중간점의 도출단의 도출거리를 단축할 수 있음과 동시에 각 중심점의 도출단의 결합은 집속 부재로 용이하고 확실하게 되어 자동 조립을 할 수 있으므로 작업성이 향상되며, 게다가 각 전기자 코일의 중성점측 도출단의 내절연성, 내진성이 향상되는 효과가 있다.

Claims

전체 원주에 걸쳐서 형성된 복수의 슬로트를 갖는 전기자 코어와, 이 코어의 각 슬로트에 각각 감겨진 삼상의 전기자 코일을 가지며, 상기 각 상의 전기자 코일의 도출 단자와 상기 각상의 중간점 도출 단자를 정류기에 접속하도록 서로 근접해서 돌출시키도록 한 차량용 교류를 발전기의 고정자에 있어서, 상기 각상의 전기자 코일의 중간점의 도출단을 상기 삼상의 각 전기자 코일의 도출단자 사이에까지 직접 도출함과 동시에, 이들 도출된 중간점의 도출단을 1개소에 접속해서 서로 고착하는 집속 부재를 설치하고, 이 집속 부재를 거쳐서 상기 정류기에 집속되는 도출단자를 돌출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기의 고정자.
제1항에 있어서, 도출단자는 상기 중간점의 도출단으로 구성되어 있음을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기의 고정자.
전체 원주에 걸쳐서 형성된 복수의 슬로트를 가지는 전기자 코어와, 이 코어의 각 슬로트에 각각 감겨진 삼상 전기자 코일을 가지며 상기 각상의 전기자 코일의 도출단자와 상기 각상의 중간점 도출단자를 정류기에 접속하도록 서로 근접시켜 돌출시키도록 한 차량용 교류발전기의 고정자에 있어서, 상기 각상의 전기자 코일의 도출단자 사이에서 각각 서로 직접적으로 결합하고 이 결합부로부터 상기 정류기에 접속되는 도출단자를 돌출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 교류 발전기의 고정자.