JPS63234860A - 回転電機の回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば車両用発電機等に使用される回転電機
の回転子コイルとスリップリングの接続方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

自動車用交流発電機等に使用される回転子は。

一般に１回転子軸に筒状の磁路鉄心と爪形の磁極鉄心堺
磁鉄心）を固定配置し、筒状の磁路鉄心の外周部に樹脂
製ボビンを嵌着し、樹脂製ボビンには回転子コイル（界
磁コイル）を嵌装し、この回転子コイルの口出線を爪形
磁極鉄心の爪磁極間の凹部から引出して、回転子軸に設
けたスリップリングの端子と電気的２機械的に接続して
いる。また、とのような接続は、機械的接続の信頼性を
高めるために、通常は１回転子の製造過程において、回
転子コイルの口出線をスリップリングの端子先端部に巻
付けた後に半田付けする手段が採用されている。

なお、この種の回転電機における回転子コイルとスリッ
プリングの接続に関する従来技術は、例えば実開昭５４
−１６４８２３号公報等に開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、この種の回転電機の製造部門では、製造コス
トの低減化２作業の合理化を図るために、近年、回転電
機の各種構成要素の組立作業の自動化を図ることが望ま
れているが、前述したような回転子製造過程における、
回転子コイル口出線とスリップリング端子との巻付作業
及びはんだ付作業は、はん雑な作業である為に人手を要
し、この種接続作業の自動化を図る上で支障となるもの
であった。

本発明は１以上の点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、回転子コイル口出線とスリップリ
ング端子の接続作業の自動化を図り得る接続方法を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために次の手段を講じたも
のである。以下、本発明の接続法を第３図に示す実施例
の符号を引用しながら説明する。

第３図は回転電機の回転子の爪形磁極４付近を部分的に
表わしたもので、上記目的を達成するために１本発明は
、回転子コイルの口出線６ａを爪形磁極鉄心４の爪磁極
４ａ間の凹部９から外側に引出して、この口出線６ａを
図示しない回転子軸の一端側に設けたスリップリングの
線状端子１２ａと接続する方式の回転電機の回転子にお
いて、回転子コイル巻付用のボビンの鍔部５ａ外周縁の
一部に、爪磁極４ａ間の凹部９から引出される動転回転
子コイルの口出線６ａを挿入保持する口出線保持部１０
と、前記スリップリングからの線状端子１２ａを爪形磁
極鉄心４の外側に沿わせて挿入保持する端子保持部１１
とを突出形成し、且つ前記口出線保持部１０と、前記端
子保持部１１とは、前記口出線６ａと線状端子１２ａの
各端を互いに交差する方向に延出させる位置決め機能を
有し、この位置決め機能を介して、回転子の組立時に、
前記口出線６ａ及び線状端子１２ａの各端を交差状の配
置構造とした後に、この口出線６ａと線状−端子１２ａ
の各端をはんだを介して加圧通電することにより、動転
回転子コイルとスリップリングを電気的２機械的に接続
するものである。

〔作用〕

このような接続法によれば、接続に際して、回転子コイ
ルの口出線６ａ及びスリップリングの線状端子１２ａの
夫々を、各保持部１０．１１を介して所定の状態で挿入
保持すれば、前記口出線６ａ及び線状端子１２ａの各端
部が交差状の配置構造となる。従って、この状態で、口
出線６ａと線状端子１２ａの交差部をはんだを介した状
態で加圧通電装置にセットして、加圧通電を行えば、口
出線６ａと線状端子１２ａとが接続される。なお、この
加圧通電による接合技術は近年開発されたもので、技術
的には、被接合部材（母材）間にはんだ材を介在させ、
この状態で通電加熱と加圧を併用すれば、低融点はんだ
中の元素と母材元素が反応して、接合部に高融点の接合
合金層が形成され、この合金層を介して母材が接続され
るという最新の接合技術であり、高い耐熱接続、高強度
の接合技術が実現できる利点を有する。この接合技術の
具体例は、〔実施例〕の項で説明する。

しかして、本発明によれば、前述したようにボビン鍔部
５ａに突出形成した回転コイル目出線保持部１０及びス
リップリング端子保持部１１を介して回転子コイルの口
出線６ａと、線状端子１２ａを交差状（すなわち加圧通
電接合を行うセット状態）の配置構造にすることができ
るので、この状態での加圧通電装置による接続作業の自
動化を容易に可能にする。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づき説明す
る６ 第１図は本発明の一実施例を示す回転子の部分断面図、
第２図及び第３図は上記回転子の製造工程を表わす部分
斜視図である。

第１図における回転子は車両用交流発電機に使用される
回転子で、図中、１は回転子軸で、回転子軸１の外周に
は、円筒状の磁路鉄心２、及び磁路鉄心２を挟んで対向
配置される一対の爪形磁極鉄心３，４が圧入固定される
。爪形磁極鉄心３゜４は、夫々の鉄心外周に複数の爪磁
極３ａ、４ａを放射状に配設してなる。円筒状の磁路鉄
心２の外周には、鍔５ａ付の樹脂製ボビン５が嵌着され
、樹脂製ボビン５の外周に回転子コイル（界磁コイル）
６が巻装される。７は５回転子軸１の一端に配設したス
リップリングである。

８は、樹脂製ボビン５におけるスリップリング７側の鍔
部５ａ外周縁の一部に突出形成された突出部で、突出部
８は、第２図に示すように鍔部５ａの径方向外側に突出
する方形状の第１突出部８ａと、第１突出部８ａの外側
端面から該突出部８ａとほぼ垂直にスリップリング７側
に突出する第２突出部８ｂとよりなる。この突出部８は
、回転子の組立により、第３図に示すように爪形磁極鉄
心４の爪磁極部４ａ、４ａ間の凹部９に配置されるもの
で、配置後は、第２突出部８ｂの一部が爪形磁極鉄心４
の外側端面よりも外側に突出するように寸法設定されて
いる。また、第１突出部８ａには、その突出部の内外側
端面を挿通して。

回転子コイＡ、／６の口出線６ａを外側に引出し保持す
る口出線挿通孔１０が配設されている。口出線挿通孔１
０は口出線６ａが２本人れる程度の縦長の楕円孔を呈す
る。口出線挿通孔１０と第２突起部８ｂとの位置関係は
、口出線挿通孔１０の方が第２突起部８ｂよりもボビン
径方向の外側に位置する。また、第２突起部８ｂには、
スリップリング７の線状端子１２の先端１２ａを嵌め込
んで挿入保持する端子保持用切欠部１１が形成され、こ
の切欠部１１は線状端子１２の外れを防止するように、
その開口端が線状端子先端１２ａよりも狭い狭窄形を呈
している。切欠部１１と口出線挿通孔１０は、互いにほ
ぼ直角の位置関係を有するように配設されており、この
ような位置関係を有することにより、口出線６ａと線状
端子１２ａとが、これらの口出線挿通孔１０及び切欠部
１１に所定の延出度合で挿入保持されると、口出線６ａ
、線状端子１２ａが互いに交差状の配置構造となる。

なお、スリップリング端子１２は、先端を除き予め樹脂
材で被覆され、また、端子の最先端１２ａ′は偏平板状
に形成されている。また、スリップリング端子１２は、
回転子軸１に形成された溝（図示せず）を介してスリッ
プリング７側から引出されるもので、溝通過後は爪形磁
極鉄心４の外側面に沿って立上りセットされるもので、
この立上りセット時には、スリップリング端子１２の背
たけが、前−述の口出線挿通孔１０の軸心延長線のレベ
ルまで到るよう設定され、更に、端子先端の偏平板端部
１２ａ′は、偏平面が口出線挿通孔１０の軸心延長線方
向に向くよう設定されている。

しかして１以上の部品構成をなす回転子を組立てる場合
には、回転子軸１に、ボビン５及び回転子コイル６を装
備する筒状磁路鉄心２と、爪形磁極鉄心３，４を固定配
置した後で、次のようにして回転子コイル６とスリップ
リング７とを機械的及び電気的に接続する。

先ず、第３図に示すように回転子コイル６の口出線６ａ
を、ボビン外周縁に突出形成した口出線挿通孔１０を介
してスリップリング７側の爪形磁極鉄心４外側に引出し
た後で、口出線６ａの先端を折り返し、この折り返し部
を再度口出線挿通孔１０に嵌装する。この折り返しによ
り口出線６ａは挿通孔１０に挿通保持される。このよう
にして、折り返し後の口出線６ａの先端位置を、第２突
出部８ｂ側のスリップリング端子保持用切欠部１１の上
方に位置させる。一方、スリップリング７側の線゛状端
子１２を回転子軸１に形成された案内溝（図示はせず）
中を通して、爪磁極鉄心４の外側面に沿って立ち上げ、
このようにして、第３図の点線に示すように端子の端部
１２ａがボビン第２突出部８ｂの切欠部１１に対向する
ようにセットする。次いで、端子端部１２ａを開口狭窄
形の切欠部１１に押圧嵌合させて、この切欠部１１に端
部１２ａを保持係合させる。この保持係合時には、端子
の最先端部１２ａの高さ位置が回転子コイル”の引出端
６ａにくるように予め設定されており、従って、スリッ
プリング端子端部１２ａの偏平板部１２８′と、回転子
コイル口出線６ａの折返し先端部とが略直角状に交差し
て接することになる。

そして、この交差部をはんだを介しての加圧通電により
接続するものであるが、本実施例では１回転子コイル先
端部６ａ、あるいは、スリップリング端子１２の先端偏
平板１２ａ′に予め予備はんだを施しておき、この予備
はんだを介して交差配置状の口出線端部６ａと、スリッ
プリング偏平板部１２ａ′とに、電極による加圧通電を
施すものである。

ここで、はんだを介しての加圧通電接合技術について説
明する。この接合技術は、発明の「作用」の項でも既述
したように、被接合部材（母材）間にはんだ材をはさん
だ状態で、被接合部材に加熱と加圧力を加えると、低融
点はんだ中の元素と母材元素の反応で、接合部に高融点
、高強度接合性の接合合金層が形成され、この接合合金
層により母材同士を接続するものである。

すなわち、この加圧はんだ付技術を前記口出線端部６ａ
と、スリップリングターミナル端部１２ａ′との接続に
応用する場合（両端部６ａ。

１２ａ′は鋼材とする）には、先ず接合する端部６ａ、
１２ａの間にはんだ材（Ｐｂ−８ｎ系）を予備はんだメ
ッキを介してはさみ、先ず通電加熱により、はんだの成
分中の元素を母材と反応させる。この反応により高い融
点と強度をもつ合金層（Ｃｕ　−Ｓ　ｎまたはＣｎ　−
Ｓ　ｎ　−Ａ　ｇ　）が被接合部間に形成される。その
後、加熱、加圧を加えて低融点低強度のはんだ主成分（
ｐｂ）のみを溶融させて接合面外に排出させる。このよ
うにして接合間に生成される合金層は、接合強度が室温
状態で１２ｋｇｆ／■２以上と極めて大きく、また。

２５０℃の高温雰囲気の下での引張試験でも、接合部で
はなく母材が破断する程に接合力が強く。

高耐熱、高強度接合を実現できるものである。

しかして、本実施例によれば、回転子コイル口出線６ａ
とスリップリング端子１２ａの被接合部材同士を口出線
保持部１０及び端子保持部１１を介して交差状の配置構
造とするので５回転コイル口出線６ａとスリップリング
端子１２ａ同士がはんだを介しての加圧通電溶接に適し
た構造−置となり、加圧通電装置を用いて回転子コイル
口出線６ａとスリップリング端子１２ａの接続作業の自
動化を図ることができる。

更に本実施例では、高耐熱性、高接合強度を実現できる
、いわゆるはんだを介しての加圧通電溶接により回転子
コイル口出線とスリップリング端子を電気的２機械的に
接続し、しかもスリップリング端子の先端１２８′を偏
平板状とし、この偏平板状のスリップリング端子の先端
１２ａ′に折返しのある回転子コイル口出線６ａを予備
はんだを介して交差、接触させるので、口出線６ａと線
状端子先端１２８′の接続有効面積を充分に確保できる
ので、接続信頼性を高めることができる。従って、例え
ば車両用交流発電機の如く高い温度環境の下で、振動の
ある場所に設置される回転電機であっても、耐環境性に
優れ、高信頼性の回転電機を提供することができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、回転子コイルとスリップ
リングの接続に際して、その被接続部Ｊはんだを介して
の加圧通電溶接に適した構造配置となるので、この種接
続作業の自動化を図り得ると共に、信頼性の高い接続を
施すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用対象となる回転電機の回転子を表
わす部分断面図、第２図は上記回転子に用いる樹脂製ボ
ビンの部分斜視図、第３図は上記回転子の回転子コイル
口出線とスリップリング端子の接続方法を表わす部分斜
視図である。 １・・・回転子軸、２・・・筒状磁路鉄心、３，４・・
・爪形磁路鉄心、３ａ、４ａ・・・爪磁極、５・・・ボ
ビン。 ５ａ・・・ボビン鍔部、６・・・回転子コイル、６ａ・
・・回転半コイル口出線、７・・・スリップリング、８
ａ。 １０・・・口出線保持部（第１突出部９口出線挿通孔］
８ｂ、１１・・・端子保持部（第２突出部、端子保持用
切欠部）、９・・・凹部、１２，１２ａ・・・線状端子
１２ａ′・・・偏平板状端部、Ｐ・・・加圧通電装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転電機の回転子軸に、筒状磁路鉄心と、複数の爪
   磁極よりなる爪形磁極鉄心とを固定配置し、前記筒状磁
   路鉄心の外周部には、回転子コイルを巻装する鍔付のボ
   ビンを嵌着し、前記回転子コイルの口出線を前記爪形磁
   極鉄心の爪磁極間の凹部から外側に引出して、この口出
   線を前記回転子軸の一端側に設けたスリップリングの線
   状端子と接続する方式の回転電機の回転子において、前
   記ボビンの鍔部外周縁の一部には、前記爪磁極間の凹部
   から引出される前記回転子コイルの口出線を挿入保持す
   る口出線保持部と、前記スリップリングからの線状端子
   を前記爪形磁極鉄心の外側に沿わせて挿入保持する端子
   保持部とを突出形成し、且つ前記口出線保持部と、前記
   端子保持部とは、前記口出線と線状端子の各端を互いに
   交差する方向に延出させる位置決め機能を有し、この位
   置決め機能を介して、回転子組立時に、前記口出線及び
   線状端子の各端を交差状の配置構造とした後に、前記口
   出線及び線状端子の各端をはんだを介して加圧通電する
   ことにより、前記回転子コイル及びスリップリングを電
   気的、機械的に接続することを特徴とする回転電機の回
   転子コイルとスリップリングの接続方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記スリップリン
   グの線状端子は、その先端部に、接続に際して予め予備
   はんだメッキが施された偏平板状端部を有し、この偏平
   板状端部と動転回転子コイルの口出線とを接触させて前
   記加圧通電を行うことを特徴とする回転電機の回転子コ
   イルとスリップリングの接続方法。