CN102457124B - 车用旋转电机 - Google Patents
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Abstract
一种车用旋转电机，其能提高保护罩与外壳拆装的作业性，并能抑制外壳大径化。树脂制的保护罩(25)被制造成由底部和筒形的周壁部(27)组成的有底筒状，且将所述保护罩(25)安装于后支架3，以覆盖配设于后支架(3)的轴向外侧的整流装置和电压调整器。保护罩(25)具有由从周壁部(27)的开口端延伸设置的轴部(33)和从轴部(33)的前端朝径向外侧突出设置的爪部(34)构成的卡定爪(32)，将卡定爪(32)插入形成于外壳(4)的卡定孔(35)以使保护罩(25)在后支架(3)上弹性地保持成卡定状态。
Description
技术领域
本发明涉及车用交流发电机等车用旋转电机，尤其涉及对被外壳支承的整流装置和电压调整器予以保护的保护罩的安装结构。
背景技术
在现有的车用交流发电机中，整流装置和电压调整器安装于后支架的外侧端面，有底圆筒状的保护罩从轴向外侧安装于后支架，以覆盖整流装置和电压调整器。此外，将从有底圆筒状的周壁部朝轴向延伸设置的卡定爪插入凹陷设置于后支架的外周缘部的卡定孔，使卡定爪的爪部与卡定孔卡合，从而将保护罩支承于后支架。
专利文献1：韓国特許出願公開第2003-72659号明細書(韩国专利申请公开2003-72659号说明书)
在现有的车用交流发电机的保护罩中，爪部朝内侧突出设置于卡定爪的轴部前端。因此，爪部能一边使轴部朝外径侧弹性变形一边在卡定孔的内壁面上滑动地插入卡定孔。接着，在爪部滑过卡定孔时，轴部复原，爪部卡定于后支架，从而将保护罩保持于后支架。
因而，由于需要使用某种工具来使轴部朝外径侧弹性变形，以解除爪部与后支架的卡定，因此，在现有的车用交流发电机中，存在将保护罩从后支架取下的作业很繁杂、拆装作业性较差这样的技术问题。
此外，由于在拆装保护罩时爪部在卡定孔内壁面的面向后支架外径侧的部位上滑动，因此，需要将卡定孔形成为比保护罩的圆筒部更朝外径侧凸出的孔形，因而还存在会导致后支架大径化这样的技术问题。
发明内容
本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于得到一种能提高保护罩与外壳拆装的作业性、并能抑制外壳大径化的车用旋转电机。
本发明的车用旋转电机包括：转子，该转子在外壳内被支承成可旋转；定子，该定子具有定子铁心及卷绕安装于定子铁心的定子绕组，且上述定子以围绕上述转子的方式支承于上述外壳；整流装置，该整流装置配设于上述外壳的轴向一侧的外侧，并对在上述定子绕组中产生的交流电进行整流；电压调整器，该电压调整器配设于上述外壳的轴向一侧的外侧，并对在上述定子中产生的交流电压的大小进行调整；以及树脂制的保护罩，该保护罩被制造成由底部和筒形的周壁部组成的有底筒状，且上述保护罩安装于上述外壳以覆盖上述整流装置和上述电压调整器。此外，上述保护罩具有由从上述周壁部的开口端延伸设置的轴部和从该轴部的前端朝径向外侧突出设置的爪部构成的卡定爪，将该卡定爪插入形成于上述外壳的卡定孔以使保护罩在该外壳上弹性地保持成卡定状态。
根据本发明，保护罩的卡定爪的爪部从由周壁部的开口端延伸设置的轴部的前端朝径向外侧突出设置。因此，能通过使延伸设置有轴部的周壁部的部位朝径向内侧弹性变形，来解除卡定爪与形成于外壳的卡定孔的卡定状态。因此，由于不需要使用特殊的工具就能解除卡定爪与卡定孔的卡定状态，因此能提高安装于外壳的保护罩的拆装作业性。此外，由于使轴部发生弹性变形来使爪部朝径向内侧变位，以进行保护罩的拆装，因此，不需要将卡定孔形成为比保护罩的周壁部更朝径向外侧凸出的孔形，从而能抑制后支架的大径化。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的车用交流发电机的纵剖视图。
图2是表示本发明一实施方式的车用交流发电机中未安装有保护罩的状态的后侧端面图。
图3是表示本发明一实施方式的车用交流发电机的保护罩的主视图。
图4是表示本发明一实施方式的车用交流发电机的保护罩的后视图。
图5是说明本发明一实施方式的车用交流发电机的保护罩的安装方法的立体图。
图6是说明本发明一实施方式的车用交流发电机的保护罩的安装状态的主要部分的剖视图。
(符号说明)
4外壳
8转子
12定子
19电压调整器
21整流装置
25保护罩
26底部
27周壁部
31凹部
32卡定爪
33轴部
34爪部
35卡定孔
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的车用旋转电机的优选实施方式进行说明。
图1是表示本发明一实施方式的车用交流发电机的纵剖视图，图2是表示本发明一实施方式的车用交流发电机中未安装有保护罩的状态的后侧端面图，图3是表示本发明一实施方式的车用交流发电机的保护罩的主视图，图4是表示本发明一实施方式的车用交流发电机的保护罩的后视图，图5是说明本发明一实施方式的车用交流发电机的保护罩的安装方法的立体图，图6是说明本发明一实施方式的车用交流发电机的保护罩的安装状态的主要部分的剖视图。
在图1及图2中，车用交流电机1包括：外壳4，该外壳4由分别大致呈碗状的铝制的前支架2和后支架3构成；轴6，该轴6通过一对轴承5被外壳4支承成可自由旋转；带轮7，该带轮7固接于朝外壳4的前侧伸出的轴6的端部；转子8，该转子8固定于轴6且配设在外壳4内；风扇11，该风扇11固定于上述转子8的轴向上的两端面；定子12，该定子12以围绕转子8的形态固定于外壳4；一对集电环15，这一对集电环15固定于朝外壳4的后侧伸出的轴6的伸出部，并对转子8供电；一对电刷16，这一对电刷16在各集电环15的表面滑动；刷握17，该刷握17收容上述电刷16；电压调整器19，该电压调整器19安装于设置在刷握17外径侧的散热器18并对在定子12中产生的交流电压的大小进行调整；连接器20，该连接器20与散热器18的安装部一体成形，并输入输出电压调整器19等与外部装置(未图示)之间的信号；整流装置21，该整流装置21配置于后支架3的后侧且将在定子12中产生的交流电压整流成直流电压；以及保护罩25，该保护罩25以覆盖刷握17、电压调整器19、整流装置21的形态安装于后支架3。
转子8是爪极式转子，其包括：磁场绕组9，该磁场绕组9流过励磁电流而产生磁通；以及磁极铁心10，该磁极铁心10设置成覆盖磁场绕组9，并利用磁场绕组9的磁通来形成磁极。此外，定子12包括：圆筒状的定子铁心13；以及定子绕组14，该定子绕组14卷绕安装于定子铁心13，并随着转子8的旋转，因来自磁场绕组9的磁通的变化而产生交流电。定子12配设成将定子铁心13从轴向两侧夹在前支架2和后支架3的开口端以围住转子8。
整流装置21包括：安装有多个正极侧整流元件的正极侧散热器22；安装有多个负极侧整流元件的负极侧散热器23；以及电路板24，其中，将电路板24夹在正极侧散热器22与负极侧散热器23之间而构成大致C字形。此外，正极侧整流元件和负极侧整流元件通过电路板24连接成构成规定的桥式电路。
如上所述构成的整流装置21在集电环15的外周侧配置成在与轴6的轴心正交的平面上以轴6为中心的扇形，并连接固定于后支架3的外侧端面。此外，将定子绕组14的导线14a从后支架3拉出而与电路板24的端子连接，从而使整流装置21与定子绕组14电连接。此外，刷握17配置于整流装置21的大致呈C字形的前端之间，并连接固定于后支架3的外侧端面。
接着，参照图3至图6对保护罩25的结构进行说明。
保护罩25采用聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、尼龙66等绝缘性树脂，成形成由底部26和圆筒形的周壁部27组成的有底圆筒状。底部26形成有多个吸气孔28。
将保护罩25的底部26和周壁部27的一部分切去而形成连接器导出孔29。输出端子取出孔30形成在保护罩25的连接器导出孔29的周向一侧。而且，分别使周壁部27的一部分朝内径侧凹陷，从而从周壁部27的开口端至底部26连续凹陷设置有三个凹部31。而且，将一个凹部31形成于保护罩25的连接器导出孔29的周向另一侧。将剩下的两个凹部在周向上彼此分开地形成于与连接器导出孔29相反的一侧。
卡定爪32由在各凹部31的周向中央位置从周壁部27的开口端朝凹部31的槽方向延伸设置的轴部33和从轴部33的前端朝周壁部27的径向外侧突出设置的爪部34构成。在此，爪部34根部的面向径向外侧的部位形成为朝向前端侧急剧朝径向外侧变位的斜面。此外，爪部34前端部的面向径向外侧的部位形成为朝向前端侧逐渐朝径向内侧变位的斜面。轴部33从周壁部27的开口端伸出的伸出方向在保护罩25安装于后支架3时与轴6的轴向大致一致。
另外，如图5和图6所示，卡定孔35在后支架3的外周缘部形成为与卡定爪32分别对应。各卡定孔35内壁面的面向后支架3的径向内侧的部位形成为具有斜面部35a和台阶部35b的孔形，其中，上述斜面部35从后支架3的外侧端面朝向支架3的开口侧逐渐朝径向内侧变位，上述台阶部35从斜面部35a朝支架3的开口侧台阶状地朝径向外侧变位。
如上所述构成的树脂制的保护罩25与起到支承转子8和将车用交流发电机1安装支承于发动机的作用的外壳4不同，由于保护罩25起到保护配置于外壳4外部的电压调整器19和整流装置21等部件免受进水或异物附着的功能，因此，不需要高刚性，能制造成可发生弹性变形的壁厚。
接着，为了将保护罩25安装于后支架3，如图5所示，使开口侧朝向后支架3，以使卡定爪32与卡定孔35卡合。接着，如图6所示，使保护罩25靠近后支架3，并将卡定爪32插入卡定孔35。卡定爪32的爪部34与卡定孔35的斜面部35a抵接，从而能一边使轴部33朝径向内侧弹性变形一边在卡定孔35的斜面部35a上滑动地插入卡定孔35。接着，在爪部34超过斜面部35a时，轴部33复原，爪部34伸出至台阶部35b内。藉此，卡定爪32与卡定孔35卡合，从而使保护罩25保持于后支架3。
在此，爪部34根部的斜面在轴部33的复原力作用下压接于台阶部35b的靠斜面部35a一侧的角部，并产生将保护罩25拉向后支架3的力。藉此，保护罩25的开口端压接于后支架3的外周缘部。因此，保护罩25在后支架3上被弹性保持成卡定状态，从而能抑制保护罩25的松动。此外，吸气孔28与电压调整器19的散热器18和整流装置21的整流元件相对。
接着，为了将保护罩25从后支架3取下，作业者首先将拇指贴在位于连接器导出孔29的周向另一侧的凹部31，并将食指和中指贴在位于与连接器导出孔29相反一侧的两个凹部31。接着，拇指、食指、中指用力，使凹部31朝径向内侧弹性变形。藉此，爪部34朝径向内侧变位，从而解除爪部34与卡定孔35的卡合。接着，使保护罩25朝轴6的轴向外侧移动，并将卡定爪32从卡定孔35拉出，以从后支架3取下保护罩25。
如上所述构成的车用交流发电机1从蓄电池(未图示)经由电刷16、集电环15对磁场绕组9供给磁场电流，从而产生磁通。通过上述磁通，使N极和S极周向交替形成于磁极铁心10的外周。
另一方面，发电机的旋转转矩经由皮带(未图示)和带轮7传递至轴6，从而使转子8旋转。因此，旋转磁场作用于定子12的定子绕组14，并在定子绕组14中产生电动势。接着，将产生在定子绕组14中的交流电动势分别通过整流装置21整流成直流，并且通过电压调整器19调整输出电压的大小，从而供给至蓄电池和车载电负载。
风扇11与转子8的旋转联动地旋转，外部气体通过吸气孔28吸入至保护罩25内，在将散热器18和整流元件冷却后，流入后支架3内。此外，流至风扇11附近的外部气体因风扇11而朝离心方向流动，在将定子绕组14的线圈端冷却后排出至外部。
在此，保护罩25在后支架3上安装成覆盖电压调整器19和整流装置21。因此，飞起物不会直接与电压调整器19和整流装置21碰撞，从而能减少电压调整器19和整流装置21发生损伤。此外，能避免电压调整器19和整流装置21进水，并且能避免异物附着于电压调整器19和整流装置21。
此外，吸气孔28与电压调整器19的散热器18和整流装置21的整流元件相对。因此，通过吸气孔28吸入至保护罩25内的外部气体被直接供给至散热器19和整流元件，从而能有效地冷却电压调整器19和整流装置21。
这样，在本实施方式中，由于卡定爪32的爪部34朝外侧突出设置于轴部33的前端，因此，通过使形成有卡定爪32的周壁部27的部位朝径向内侧弹性变形，使爪部34朝径向内侧变位，从而能解除爪部34与后支架3的卡定状态。因此，能从后支架3方便地取下保护罩25，从而能提高保护罩25的拆装作业性。
此外，由于在拆装保护罩25时，爪部34在卡定孔35的面向后支架3的径向内侧的斜面部35a上滑动，因此，将卡定孔35形成为比保护罩25的周壁部27更朝径向内侧凸出的孔状，从而能抑制后支架3的大径化。
此外，由于凹部31在形成有卡定爪32的周壁部27的部位上朝径向内侧凹陷，并从周壁部27的开口端至底部26连续凹陷设置，因此，形成有卡定爪32的周壁部27的部位容易朝径向内侧发生弹性变形，从而能进一步提高保护罩25的拆装作业性。而且，由于爪部34没有从周壁部27的最外周突出，因此，在握住保护罩25时，爪部34不会与其它物品碰撞而受损。
另外，在上述实施方式中，对车用交流发电机进行了说明，但本发明不限定于车用交流发电机，其在适用于车用电动机、车用发电电动机等车用旋转电机时，也能起到同样的效果。
此外，在上述实施方式中，三个卡定爪在周向上彼此分开地形成于周壁部，但卡定爪不限定于三个，只要至少两个即可。此时，较好的是两个卡定爪形成在相对于保护罩的中心呈大致点对称的位置。
此外，在上述实施方式中，保护罩的周壁部形成为圆筒形，但保护罩的周壁部的形状不限定于圆筒形，只要是围住安装于后支架的外侧端面的整流装置和电压调整器的外周侧的筒形即可。
Claims (2)
1.一种车用旋转电机，其特征在于，包括：
转子，该转子在外壳内被支承成能旋转；
定子，该定子具有定子铁心及卷绕安装于定子铁心的定子绕组，且所述定子以围绕所述转子的方式支承于所述外壳；
整流装置，该整流装置配设于所述外壳的轴向一侧的外侧，并对在所述定子绕组中产生的交流电进行整流；
电压调整器，该电压调整器配设于所述外壳的轴向一侧的外侧，并对在所述定子中产生的交流电压的大小进行调整；以及
树脂制的保护罩，该保护罩被制造成由底部和筒形的周壁部组成的有底筒状，且所述保护罩安装于所述外壳以覆盖所述整流装置和所述电压调整器，
所述保护罩具有卡定爪，该卡定爪由从所述周壁部的开口端延伸设置的轴部和从该轴部的前端朝径向外侧突出设置的爪部构成，所述爪部的根部侧的面向径向外侧的部位形成为朝向前端侧急剧朝径向外侧变位的斜面，
卡定孔在所述外壳上以与所述卡定爪对应的方式形成，
所述卡定孔的内壁面的面向径向内侧的部位具有：斜面部，该斜面部从所述外壳的外侧端面朝向所述转子侧逐渐朝径向内侧变位；以及台阶部，该台阶部从所述斜面部的所述转子侧台阶状地朝径向外侧变位，
所述卡定爪使所述爪部在所述斜面部上滑动而插入所述卡定孔，在所述轴部的复原力作用下使所述爪部的根部侧的所述斜面压接于所述台阶部的靠所述斜面部一侧的角部，以使所述保护罩在该外壳上被弹性地保持成卡定状态。
2.如权利要求1所述的车用旋转电机，其特征在于，凹部在形成有所述卡定爪的所述周壁部的部位朝径向内侧凹陷，并从该周壁部的开口端至所述底部连续凹陷设置。
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