CN102656783A - 机动车辆交流发电机的调整器/电刷保持器组件、制造方法和相应的交流发电机 - Google Patents

Abstract

根据本发明的调整器/电刷保持器组件（1）包括支撑件（2）和电路（5、6），上述电路（5、6）包括调整元件（5），上述调整元件（5）通过微丝连接到轨道电路（6）。根据本发明，电路还包括滤波电路（10），所述滤波电路（10）与调整元件分隔开并通过微丝连接到轨道电路。根据一个具体实施例，滤波电路包括绝缘基板（11）和表面安装的部件（C1、C2、S1、S2、V）。接地平面（19）和/或一个或多个接地衬垫可以设置为用于到轨道电路的接地轨道的连接。滤波电路的滤波频率从100kHz延伸到1GHz。

Description

机动车辆交流发电机的调整器/电刷保持器组件、制造方法和相应的交流发电机

技术领域

本发明涉及用于机动车辆交流发电机的调整器/电刷保持器，及其制造方法。本发明还涉及包括该特有调整器/电刷保持器的交流发电机。

背景技术

用于机动车辆的现代交流发电机是紧凑的设备件，控制和调整装置集成在所述设备件中。

电刷保持器与转子的集电器相关联，其最常支撑用于对交流发电机产生的电流的电力进行调整的装置，以及各抗寄生装置，诸如自感应线圈和电容器。

这些有源或无源电子部件必须通过生产相对复杂的防护壳体而在发动机盖下与苛刻工作条件（温度、振动、灰尘）隔绝。

为了消除该缺陷，VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTEUR公司的欧洲专利申请EP0750388A1提出直接通过在部件周围进行包覆模制而实现抗寄生电容器的保护。

同一公司的欧洲专利申请EP1058369A1示出通过施行引线结合（wirebonding）技术实现的“ASIC”类型的半导体控制部件在电刷保持器中的布置，所述引线结合技术具有将控制部件与电刷保持器承受的机械和热应力隔绝开的优势。

在与“LIN”类型（“局域互联网络（Local Interconnect Network）”的简称）的串行总线相接的控制电路的情况下，控制线路可以经受引起操作故障的无线电电干扰。

在所出售的该类型的调整器上，例如具有220pF的输入电容，从约10mW的DPI（直接射频功率注入（Direct RF Power Injection）的简称）干扰的注入开始发现操作故障。

但是机动车辆制造商需要交流发电机具有对射频干扰的强抗扰性，同时保持良好的操作可靠性。

如果使用并联的单个滤波电容器，可靠性较好，但抗扰性较低。

如果通过包覆模制技术集成了一个至三个部件，诸如申请EP0750388A1中所说明的，可以改进抗扰性，但部件具有对注入温度和压力的低耐受性，即使有防护盖，也有可靠性的损害。

在最新一代技术发展水平的电刷保持器中，部件在包覆模制后被植入，但多于三个部件的植入难于实施。

因此有对新一代电刷保持器的需要，所述电刷保持器集成了对射频干扰具有强抗扰性的控制和调整装置，所述电刷保持器的生产方法和结构保证了良好的操作可靠性。

由于规模经济性的原因，技术方案优选地适合于不同类型的调整器和不同连接件。

发明内容

本发明因此涉及一种机动车辆交流发电机的调整器/电刷保持器，包括

-支撑件；

-电路，包括调整元件，所述调整元件通过引线结合而连接到轨道电路，诸如申请EP1058369A1中所描述的。

响应于上述需要，根据本发明的电刷保持器区别在于，电路还包括滤波电路，所述滤波电路与调整元件分隔开并通过引线结合而连接到轨道电路。

高度有利地，滤波电路包括绝缘基板和表面安装的部件。

根据具体实施例，该滤波电路是低通类型的PI滤波器，其通过引线结合而串联装配在电路的控制输入端的第一轨道和调整元件的通信输入端的第二轨道之间。将意识到，根据本发明，除低通之外的滤波器类型可以根据应用的滤波需要而使用。

根据另一特性，基板包括至少一个接地导电衬垫，且有利地具有接地回路，所述接地回路对滤波器的传递函数作出贡献。

根据又一特性，根据本发明的用于机动车辆交流发电机的调整器/电刷保持器的滤波电路包括至少一个变阻器。

本发明还涉及制造上述电刷保持器的方法，这使得可以获得指定的规模经济性和可靠性的目标。

该方法区别在于其包括：

-在第一步骤期间，进行第一胶粘：通过第一胶粘剂将预定类型的调整元件胶粘在支撑件上以及通过第二胶粘剂将可变类型的滤波电路胶粘在轨道电路上；

-在第二步骤期间，进行第一和第二胶粘剂的第一聚合；

-在第三步骤期间，进行调整元件和滤波电路的引线结合；

-在第四步骤期间，通过可被聚合的凝胶覆盖调整元件和滤波电路；

-在第五步骤期间，进行凝胶的第二聚合；

-在第六步骤期间，进行第二胶粘：通过第三胶粘剂将盖胶粘在调整元件和滤波电路上；和

-在第七步骤期间，进行第三胶粘剂的第三聚合。

第一胶粘剂优选地是导电和导热的，第二胶粘剂有利地是绝缘的。

将意识到，从将具有上述特性的电刷保持器集成在新的机动车辆交流发电机中而获益。

这些重要说明使本领域技术人员明白该电刷保持器提供的与现有技术相比的优势。

本发明的详细说明在以下联系附图提供的描述中给出。应注意到，这些图没有除了阐明描述文本之外的目的，并且不以任何方式构成本发明的范围的限制。

附图说明

图1示出现有技术中已知的机动车辆的电刷保持器/调整器。

图2是根据现有技术的具有本发明所涉及的类型的PI低通滤波器的线路图。

图3示出根据本发明的机动车辆的电刷保持器/调整器。

图4是图3中的根据本发明的机动车辆的电刷保持器/调整器的局部图，示出滤波电路的引线结合。

图5a至5c示出根据本发明的机动车辆的电刷保持器/调整器的滤波电路的变体实施例。

具体实施方式

本发明所涉及的电刷保持器的类型在图1中示出。

现有技术中已知的并设计为用于机动车辆的交流发电机的该电刷保持器1包括支撑件2，该支撑件在凸出部中具有孔3，以将所述电刷保持器在电机的后支承件上固定到电机的壳体。

这些凸出部并入了到交流发电机的相Ph1、Ph2和车辆的电池B+、B-的电连接件。

电刷保持器1包括包含电刷的电刷架4，所述电刷设计为与转子的集电器接触。

电刷保持器1包括“ASIC”或混合类型的半导体控制和调整部件5，其通过导热胶固定到容器中的支撑件2。

该部件通过引线结合（未示出）连接到轨道电路6。

由部件5和轨道电路6形成的电路通过连接器7与车辆的控制单元通信。

该连接器特别地包括LIN通信总线的通信线路8，其可经受无线电电干扰。

根据已知的方案，这些干扰的影响通过电容器9而衰减，所述电容器9布置在通信线路8和地线之间，如图1中清楚地示出的。

在该具体实施例中，衰减可以通过使用包括三至五个部件的PI低通滤波器而改进，所述PI低通滤波器的线路图在图2中示出。将注意到，根据本发明，根据应用的具体滤波需要可以使用其他类型的滤波器，例如Γ或T或L类型的滤波器，其不专门为低通的，包括R、L、C滤波器（R是“电阻部件”，L是“感应部件”，C是“电容部件”）。大体上，所使用的滤波器将优选地但不排外地包括一至五个部件。

在图2中的滤波器中，滤波器的输入端E连接到电路5、6的控制输入端，输出端S连接到调整部件5的通信输入端。两个电容器C1、C2分别将滤波器的输入端E和输出端S接地，而自感应线圈S1串联插入在通信输入端。

可选地，设置第二自感应线圈S2，与第一S1并联地装配。

优选地，作为变体，在输入端E上并联的变阻器V有利地削减出现在控制线路8上的过电压的峰。

本发明人公司实施的测试已显示，诸如图2所示的PI滤波器对直到5W的DPI注入效率高。

图3示出滤波电路10的集成，所述滤波电路10执行根据本发明的电刷保持器1的在图2中的线路图。

在本发明的优选实施例中，该滤波电路10为由绝缘基板11构成的模块的形式，所述绝缘基板11支撑表面安装的部件（CMS）。在该具体实施例中，还设置了接地平面19，如图3所示，该接地平面19参与该滤波器所需的性能的建立。

如在图4中清楚示出的，对于一个没有接地平面19的实施例，在该情况下，基板11包括导电衬垫12、13，所述导电衬垫12、13允许滤波电路10的输入端E借助引线结合首先连接到电路5、6的控制输入端的第一轨道15，以及其次连接到调整元件5的通信输入端的第二轨道16。

至少一个接地衬垫14允许模块10借助引线结合连接到电路5、6的地线M。

图5a示出滤波电路10，该滤波电路10仅包括三个部件C1、C2、S1，所述三个部件为构成PI滤波器所必要的。

图5b示出包括第二可选自感应线圈S2的滤波电路10，且该变体包括变阻器V。

在图5a和5b所示的滤波器的实施方式中，基板11包括仅单个接地衬垫14。

在另一方面，在本发明的另一优选实施例中，根据轨道的厚度，图5c所示的基板11包括两个接地衬垫17、18，所述接地衬垫17、18建立接地回路，所述接地回路对滤波器的传递函数作出贡献。

基板11优选地是约12.5mm乘5mm以及约0.8mm厚的矩形板。

为了优选地获得对包含在100KHz和1GHz之间的频率的滤波，电容器C1、C2具有包含在1pF和100nF之间的电容，以及自感应线圈S 1、S2具有包含在0.01μH和100μH之间的电感。

滤波电路10的为与调整元件5分隔开的模块的形式的设计，使得可以保留预定类型的调整元件，以及通过将调整器/电刷保持器1与可变类型的滤波电路10相关联、借助具有适当特性的多个具体部件而使调整器/电刷保持器1适于所需的抗扰性限制。

这导致规模经济性，以及因此有竞争力的优势。

根据本发明的电刷保持器的生产方法与该设计相适，并使组装步骤最少。

在第一步骤，使用具有相同聚合特性的胶粘剂以便固定调整元件5和滤波电路10，只要在第二步骤中同时进行它们的第一聚合（优选地通过逐渐增加温度至200℃）。

由于通常将调整元件5进行引线结合，在单个第三步骤中，滤波电路10既不被焊接也不被铜焊，而是也被进行引线结合。

根据本发明的电刷保持器1的生产方法通过将通常的调整和控制元件5的集成步骤应用到由调整元件5和滤波电路10构成的组件而继续：

-用凝胶覆盖，所述凝胶可在第四步骤期间聚合，

-在第五步骤期间进行凝胶的第二聚合，优选地在160℃；

-在第六步骤期间进行盖的胶粘；

-在第七步骤中进行第三聚合（优选地在160℃）以完成盖的胶粘。

除了电刷保持器1的生产的简化之外，通过引线结合而连接滤波电路10的方法使得可以消除使用包覆模制的部件的已知缺陷。

将意识到，本发明不限于上述优选实施例。

相反地，其并入所有可能变体实施例。

特别地，滤波电路10的滤波器的类型、说明书中指明的部件的类型和数量、它们在基板11上的布置、指明的电感和电容的值，不以任何方式进行限制。

根据本发明，只要电刷保持器1的特性不背离权利要求所建立的范围，L滤波器、T滤波器或多个PI滤波器单元可以根据要滤波的频率的范围在电刷保持器1中实施。

最后，不仅在前述交流发电机中、而且在交流发电机-起动器和具有经受无线电电干扰的通信线路的其它类似电气设备中施行根据本发明的电刷保持器1，将得到益处。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆交流发电机的调整器/电刷保持器（1），包括：

-支撑件（2）；

-电路（5、6），包括调整元件（5），所述调整元件（5）通过引线结合而连接到轨道电路（6），

其特征在于，所述电路（5、6）还包括滤波电路（10），所述滤波电路（10）与所述调整元件（5）分隔开并通过引线结合而连接到所述轨道电路（6）。

2.根据前述权利要求1所述的用于机动车辆交流发电机的调整器/电刷保持器（1），其特征在于，所述滤波电路（10）包括绝缘基板（11）和表面安装的部件（C1、C2、S1、S2、V）和/或接地平面（19）和/或一个或多个接地衬垫（14、17、18），所述接地衬垫（14、17、18）用于到轨道电路（6）的接地轨道（M）的连接。

3.根据前述权利要求2所述的用于机动车辆交流发电机的调整器/电刷保持器（1），其特征在于，所述滤波电路（10）是低通PI滤波器，其通过引线结合而串联装配在所述电路（5、6）的控制输入端的第一轨道（15）和所述调整元件（5）的通信输入端的第二轨道（16）之间。

4.根据前述权利要求3所述的用于机动车辆交流发电机的调整器/电刷保持器（1），其特征在于，所述基板（11）包括至少一个接地导电衬垫（14、16、17）。

5.根据前述权利要求4所述的用于机动车辆交流发电机的调整器/电刷保持器（1），其特征在于，所述基板（11）具有接地回路，所述接地回路对所述滤波器的传递函数作出贡献。

6.根据前述权利要求3至5中的任一项所述的用于机动车辆交流发电机的调整器/电刷保持器（1），其特征在于，所述滤波电路包括电容器（C1、C2）和电感自感应线圈（S1、S2），所述电容器具有包含在1pF和100nF之间的电容，所述电感自感应线圈具有包含在0.01μH和100μH之间的电感，还特征在于所述滤波器的滤波频率从100KHz延伸到1GHz。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的用于机动车辆交流发电机的调整器/电刷保持器（1），其特征在于，所述滤波电路（10）包括至少一个变阻器（V）。

8.一种根据前述权利要求1至7中的任一项所述的电刷保持器（1）的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

-在第一步骤期间，进行第一胶粘：通过第一胶粘剂将预定类型的所述调整元件（5）胶粘在所述支撑件（2）上，通过第二胶粘剂将可变类型的所述滤波电路（10）胶粘在所述轨道电路（6）上；

-在第二步骤期间，进行所述第一和第二胶粘剂的第一聚合；

-在第三步骤期间，进行所述调整元件（5）和所述滤波电路（10）的引线结合；

-在第四步骤期间，通过可被聚合的凝胶覆盖所述调整元件（5）和所述滤波电路（10）；

-在第五步骤期间，进行所述凝胶的第二聚合；

-在第六步骤期间，进行第二胶粘：通过第三胶粘剂将盖胶粘在所述调整元件（5）和所述滤波电路（10）上；和

-在第七步骤期间，进行所述第三胶粘剂的第三聚合。

9.根据前述权利要求8所述的电刷保持器（1）的制造方法，其特征在于，所述第一胶粘剂优选地是导电和导热的，第二胶粘剂是绝缘的。

10.一种机动车辆交流发电机，包括根据前述权利要求1至7中的任一项所述的电刷保持器（1）。

Images