CN103682706A - 车用旋转电机 - Google Patents

Abstract

一种车用旋转电机，包括不会因经时变化等而产生不良情况的构成零件。在本发明的车用旋转电机中，整流装置、电压调节器及刷握中的至少一个构件包括外部端子连接部(244)，该外部端子连接部(244)具有：嵌入树脂中的嵌入端子(26)；以及嵌入树脂中并被配置成与嵌入端子重叠的嵌入螺母(27)，嵌入端子(26)在与嵌入螺母(27)相对的一侧的面上包括接触部(26a)，嵌入端子(26)和嵌入螺母(27)隔着接触部(26a)互相重叠地嵌入在树脂中。

Description

车用旋转电机

技术领域

本发明涉及装设于车辆等的车用交流发电机等车用旋转电机，特别地，涉及其构成零件的构造。 

背景技术

在构成汽车零件的树脂成形件中，有时使用将金属性的螺母埋设于螺钉安装部的嵌入螺母。目前，作为使用嵌入螺母的零件结构的例子，公开了一种在外部连接电极板的露出部的下表面侧配置螺母，并将该螺母与外部连接电极板一起通过传递模塑成形埋入树脂(例如PPS)壳体内的结构(例如参照专利文献1)。 

上述目前的树脂成形件的制作是例如通过专利文献1公开那样进行的。即，在下模具的凸部的前端配置直径比螺母的螺纹孔的直径稍小的圆筒状的销，并朝该销中插入嵌入用的螺母。上述销的长度被设定为在插入有螺母的状态下从螺母的端面稍许突出的长度。上述下模具的凸部成为装设螺母的部分，并具有直径比螺母的螺纹孔的直径大、比螺母的外径小的圆筒状的基部。此外，通过将上模具与下模具闭合，螺母被圆筒状的基部和外部连接电极板夹住而固定，并在该状态下使熔融的树脂流入模具内来完成树脂密封，从而制作出包括嵌入螺母的树脂成形件。 

这样制作出的树脂成形件在螺栓旋紧时，由于螺母嵌入树脂中，因此，无需利用器具固定螺母，就能容易地进行螺栓的旋紧。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本专利特许登录第4540884号公报 

在专利文献1所公开的现有树脂成形件的制作中，由于螺母被下模具的基 部和外部连接电极板夹住，因此，可防止模塑树脂侵入螺母的内侧。然而，螺母是在其内侧具有螺纹部的零件，与螺母的轴心方向正交的螺母的表面通常不构成为具有较高的尺寸精度。因此，即便利用下模具的基部和外部连接电极板牢固地夹住螺母，在仅使尺寸精度不高的较粗糙的螺母的表面与外部连接电极板重叠并用高压使熔融的树脂流入模具内的情况下，利用铆接等固定方法未必可牢固地固定螺母和外部连接电极板，因此，尽管不多，但有时会因一体成型时的较高的树脂压力而使树脂进入螺母的表面与外部连接电极板的重叠面。 

众所周知，装设于车辆的交流发电机等旋转电机包括将交流电流整流为直流电流的整流装置，但车用旋转电机在高温、多湿、干燥等各种严酷的环境下长期暴露使用，因此，该构成零件中使用的树脂会经时劣化。因此，在包括使用如上所述形成的树脂成形件的构成零件的现有的车用旋转电机中，不需要的树脂有时会出现在嵌入螺母与外部连接电极板的重叠部，因该树脂劣化会使嵌入螺母与外部连接电极板的重叠部的尺寸变化，从而产生螺母的松动，出现不能确保外部连接电极板的电连接的不良情况。此外，因车用交流发电机的振动，在上述现有的树脂成形件的情况下，因螺母的松动等，有时不能维持零件组装状态，还会引发车用旋转发电机的故障。 

发明内容

本发明为解决现有的车用旋转电机中的上述技术问题而作，其目的在于提供一种包括不会因经时变化等而产生不良情况的构成零件的车用旋转电机。 

本发明的车用旋转电机包括：定子，该定子具有定子绕组；转子，该转子具有产生与上述定子绕组交链的磁通的励磁绕组，并通过被驱动旋转而在上述定子绕组中感应出交流电动势；整流装置，该整流装置将上述交流电动势转换为直流电力；电压调节器，该电压调节器对感应出的上述交流电动势的大小进行调节；以及刷握，该刷握对朝上述转子的转子绕组供给电流的电刷进行保持，其特征是，上述整流装置、上述电压调节器及上述刷握中的至少一个构件包括外部端子连接部，该外部端子连接部具有：嵌入树脂中的嵌入端子；以及嵌入上述树脂中并被配置成与上述嵌入端子重叠的嵌入螺母，上述嵌入端子在与上 述嵌入螺母相对的一侧的面上包括接触部，上述嵌入端子和上述嵌入螺母隔着上述接触部互相重叠地嵌入在上述树脂中。 

本发明的车用旋转电机中，整流装置、电压调节器及刷握中的至少一个构件包括外部端子连接部，该外部端子连接部具有：嵌入树脂中的嵌入端子；以及嵌入上述树脂中并被配置成与上述嵌入端子重叠的嵌入螺母，上述嵌入端子在与上述嵌入螺母相对的一侧的面上包括接触部，上述嵌入端子和上述嵌入螺母隔着上述接触部互相重叠地嵌入在上述树脂中，因此，即便树脂劣化，也能维持嵌入端子与嵌入螺母的接触状态，嵌入端子与嵌入螺母的重叠尺寸不会变化，不会引起嵌入螺母的松动等不良情况。 

附图说明

图1是表示本发明实施方式一的车用旋转电机的侧剖图。 

图2是本发明实施方式一的车用旋转电机的轴向一个端部的俯视图，示出了将背面盖拆下后的状态。 

图3是表示本发明实施方式一的车用旋转电机中的整流装置的电路板的俯视图。 

图4是用截面表示本发明实施方式一的车用旋转电机中的电路板的外部端子连接部的说明图。 

图5是将本发明实施方式一的车用旋转电机中的电路板的外部端子连接部分解表示的说明图。 

图6是将本发明实施方式二的车用旋转电机中的电路板的外部端子连接部分解表示的说明图。 

图7是能适用于本发明的车用旋转电机的电压调节器的俯视图。 

图8是能适用于本发明的车用旋转电机的刷握的俯视图。 

(符号说明) 

1   车用交流发电机 

2   前支架 

3   后支架 

4        壳体 

5        轴承 

6        轴 

7        带轮 

8        转子 

9        励磁绕组 

10       磁极铁心 

11       风扇 

12       定子 

13       定子铁心 

14       定子绕组 

14a      定子绕组的导线 

15       滑环 

16       电刷 

17       刷握 

17a、17b 电刷连接导体 

18       电压调节器的散热器 

19       电压调节器 

20       连接器 

21       整流装置 

22       正极侧散热器 

22a      正极侧整流元件 

23       负极侧散热器 

23a      负极侧整流元件 

24       电路板 

25       保护盖 

26       嵌入端子 

26a、26d 接触部 

26b            凹部 

27             嵌入螺母 

40、42、43     螺钉 

240            绕组导线连接端子 

244、191、192  外部端子连接部 

241            绝缘板 

247、26c       通孔 

具体实施方式

实施方式一 

以下，对本发明实施方式一的车用旋转电机进行说明。以下所述的本发明实施方式一的车用旋转电机构成为车用三相交流发电机。图1是表示本发明实施方式一的车用旋转电机的侧剖图，图2是表示本发明实施方式一的车用旋转电机的轴向一个端部的俯视图，示出了将背面盖拆下后的状态。 

在图1、图2中，车用交流发电机1包括：壳体4，该壳体4由分别形成为大致碗形状的铝制的前支架2和后支架3构成；轴6，该轴6通过一对轴承5以能自由旋转的方式支承于壳体4；带轮7，该带轮7固接在朝壳体4前方侧延伸的轴6的轴向端部；转子8，该转子8固定于轴6并配置于壳体4内；一对风扇11，这一对风扇11分别固定于转子8的轴向的两端面；以及定子12，该定子12以围住转子8的方式固定于壳体4。 

此外，本发明实施方式一的车用旋转电机包括：一对滑环15，这一对滑环15固定于朝壳体4的后侧延伸的轴6的延伸部，并朝转子8供给电流；一对电刷16，这一对电刷16在各滑环15的表面上滑动；刷握17，该刷握17收容上述电刷16；电压调节器19，该电压调节器19安装于散热器18，并对在设于定子12的后述定子绕组14中产生的交流电压的大小进行调节，上述散热器18相对于刷握17配置于后支架3的外径侧；连接器20，该连接器20与散热器18的安装部一体成形，并进行电压调节器19等与电池等外部装置(未图示)之间的信号的输入输出；整流装置21，该整流装置21配置于后支架3的后侧， 并将定子12中产生的交流电动势转换为直流的输出电压；以及保护盖25，该保护盖25以将刷握17、电压调节器19、整流装置21覆盖的方式安装于后支架3。 

转子8是爪极式转子，其包括：励磁绕组9，在该励磁绕组9中流过有励磁电流而产生磁通；以及磁极铁心10，该磁极铁心10被设成覆盖励磁绕组9，并利用励磁绕组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，因来自励磁绕组9的磁通变化而感应出交流电动势。定子绕组14由错开30(deg)相位配置的两组独立的第一三相定子绕组及第二三相定子绕组构成。以将转子8围住的方式配置的定子12的定子铁心13被夹在前支架2及后支架3的开口端间，其通过利用多个螺栓从轴向两端隔着前支架2及后支架3旋紧而夹持于前支架2及后支架3之间。 

整流装置21包括：如后所述安装有六个正极侧整流元件22a的大致C字形状的正极侧散热器22；安装有六个负极侧整流元件23a的大致C字形状的负极侧散热器23；以及大致C字形状的电路板24。正极侧散热器22和负极侧散热器23隔着电路板24而重叠，并如图2所示以呈C字形敞开的两端部位于图2的上方的方式绕轴6配置并固定于后支架3。 

如图2所示，正极侧整流元件22a配置于正极侧散热器22。如图2所示，负极侧整流元件23a配置于负极侧散热器23。配置于正极侧散热器22的正极侧整流元件22a和配置于负极侧散热器23的负极侧整流元件23a经由电路板24以构成两个三相桥式电路的方式连接，其交流侧端子与三相定子绕组的导线14a连接。 

三相桥式电路的正极侧直流端子经由正极侧散热器22而共通连接，并与车载电池(未图示)的正极侧端子连接。 

如上构成的整流装置21在滑环15的外周侧以轴6为中心配置于与轴6的轴心正交的平面上。此外，构成整流装置21的正极侧散热器22、电路板24及负极侧散热器23一体地重叠，并利用三个螺钉40旋紧固定于后支架3的外侧端面。构成定子绕组14的三相定子绕组的导线14a被从后支架3拉出而与 电路板24的六个绕组导线连接端子240接线。 

三相定子绕组的导线通过嵌入电路板24的导体而连接至三相桥式电路的规定位置。 

刷握17配置于整流装置21的呈大致C字形敞开的前端间，并利用螺钉41旋紧固定于后支架3的外侧端面。设于刷握17的一对电刷连接导体17a、17b与一对电刷16电连接。电压调节器19在整流装置21的呈大致C字形敞开的前端间相对于刷握17配置于后支架3的外径侧，并利用两个螺钉42旋紧固定于后支架3的外侧端面。电压调节器19的正极侧端子如后所述与电路板24的外端端子连接部244连接。 

接着，对电路板24进行说明。图3是表示本发明实施方式一的车用旋转电机中的整流装置的电路板的俯视图。如图3所示，电路板24与正极侧散热器22和负极侧散热器23相同地构成为大致C字形，并如上所述插入正极侧散热器22与负极侧散热器23之间。电路板24包括外部端子连接部244，该外部端子连接部244具有：嵌入将树脂成型而形成的绝缘板241的嵌入端子26；以及嵌入绝缘板241的嵌入螺母27。外部端子连接部244与电压调节器19的正极侧端子连接。 

另外，电路板24包括：设于外周部的六个绕组导线连接端子240；与上述六个正极侧整流元件22a连接的六个正极侧整流元件连接端子245；与上述六个负极侧整流元件23a连接的六个负极侧整流元件连接端子246；以及供上述三个螺钉40贯穿的三个螺钉通孔247。 

接着，对电路板24的外部端子连接部244进行说明。图4是用截面表示本发明实施方式一的车用旋转电机中的电路板的外部端子连接部的说明图，图4(a)是用截面表示电路板24的外部端子连接部的说明图，图4(b)是用截面表示使外部电极与电路板的外部端子连接部连接的状态的说明图。如图4(a)所示，电路板24的外部端子连接部244包括：嵌入绝缘板241内的嵌入端子26；以及在该嵌入端子26的下部嵌入绝缘板241的嵌入螺母(insert nut)27。 

如图4(b)所示，电压调节器19的正极侧端子191与电路板24的外部端子连接部244中的嵌入端子26重叠，并利用与嵌入螺母27螺合的螺钉43而 与嵌入端子26电连接及机械性连接。 

图5是将本发明实施方式一的车用旋转电机中的电路板的外部端子连接部分解表示的说明图，图5(a)是嵌入端子的俯视图，图5(b)是沿着图5(a)的A－A线的嵌入端子的剖视图，图5(c)是嵌入螺母的剖视图。如图5(a)、图5(b)所示，嵌入端子26设有供螺钉43贯穿的通孔26c和彼此隔着间隔设于通孔26c周围的三个球面状的接触部26a。 

接触部26a是以从嵌入端子26的与嵌入螺母27的表面相对的一侧的表面突出的方式，通过例如冲压加工而形成的。在通过冲压加工将接触部26a形成于嵌入端子26的情况下，作为通过冲压冲裁出接触部26a的结果的凹部26b形成于嵌入端子26。能在从平板上的导体上冲裁形成嵌入端子26的工序中，同时通过冲压成型而形成突起状的接触部26a，从而能以没有多余成本上升的方式形成突起状的接触部26a。 

另外，接触部26a并不限定于上述图5所示的结构，也可不具有凹部26b而仅采用突起状的接触部，另外，还能恰当地选择球面状以外的凸形状或圈形等结构。当然，接触部26a的数量和配置并不限于上述。 

设于嵌入端子242的接触部26a在通过树脂成型电路板24时，通过将嵌入端子26与嵌入螺母27重叠地夹在未图示的成型用的上模和下模之间，并主动地将设于嵌入端子26的接触部26a按压至嵌入螺母27的表面而与树脂一体成形，因而接触部26a可确保嵌入端子26与嵌入螺母27之间的接触，并可确定嵌入端子26与嵌入螺母27的重叠尺寸。 

如上所述，电压调节器19的正极侧端子191如图4(b)所示重叠在朝电路板24的外部端子连接部244露出的嵌入端子26的上方、并使螺钉43与嵌入螺母27螺合，从而与嵌入端子242一体地电连接及机械性连接。 

实施方式二 

图6是将本发明实施方式二的车用旋转电机中的电路板的外部端子连接部分解表示的说明图，图6(a)是嵌入端子的俯视图，图6(b)是沿着图6(a)的A－A线的嵌入端子的剖视图，图6(c)是嵌入端子的剖视图。在图6所示的实施方式二中，在供螺钉43贯穿嵌入端子26的通孔26c的周缘部设置有接触部 26d。该接触部26d由在嵌入端子26上冲裁出通孔26c时形成的飞边部构成。因此，不需要形成接触部26d的多余工序。 

另外，尽管在图6中进行了放大表示，但接触部26d只要突出成飞边状即可，也可不整形为圆环状。在树脂成型时，如上所述，通过在树脂成型时将嵌入端子26和嵌入螺母27重叠地夹在成型用的上模与下模之间，并主动地将接触部26d按压至嵌入螺母27的表面并与树脂一体成形，因而接触部26d可确保嵌入端子26与嵌入螺母27之间的接触，并可确保嵌入端子26与嵌入螺母27的重叠尺寸。 

另外，以上所述的本发明实施方式一及实施方式二的车用旋转电机特别对适用于其整流装置的外部端子连接部的情况进行了说明，但当然也可以适用于作为图7所示的车用交流发电机的构成零件的电压调节部19中的外部端子连接部191、192或作为图8所示的车用交流发电机的构成零件的刷握17的外部端子连接部171。 

另外，在本发明的范围内，可以对本发明的各实施方式进行自由组合，也可以对各实施方式进行适当变形、省略。 

Claims (5)

1.一种车用旋转电机，包括：

定子，该定子具有定子绕组；

转子，该转子具有产生与所述定子绕组交链的磁通的励磁绕组，并通过被驱动旋转而在所述定子绕组中感应出交流电动势；

整流装置，该整流装置将所述交流电动势转换为直流电力；

电压调节器，该电压调节器对感应出的所述交流电动势的大小进行调节；以及

刷握，该刷握对朝所述转子的转子绕组供给电流的电刷进行保持，

其特征在于，

所述整流装置、所述电压调节器及所述刷握中的至少一个构件包括外部端子连接部，该外部端子连接部具有：嵌入树脂中的嵌入端子；以及嵌入所述树脂中并被配置成与所述嵌入端子重叠的嵌入螺母，

所述嵌入端子在与所述嵌入螺母相对的一侧的面上包括接触部，

所述嵌入端子和所述嵌入螺母隔着所述接触部互相重叠地嵌入在所述树脂中。

2.如权利要求1所述的车用旋转电机，其特征在于，

与所述外部端子连接部连接的外部端子在所述嵌入端子和所述嵌入螺母的重叠部处与所述嵌入端子重叠，并使螺钉与所述嵌入螺母螺合，从而使该外部端子与所述嵌入端子电连接及机械性连接。

3.如权利要求1或2所述的车用旋转电机，其特征在于，

设于所述嵌入端子的接触部由朝所述嵌入螺母侧突出的突起构成。

4.如权利要求1或2所述的车用旋转电机，其特征在于，

所述接触部绕所述嵌入端子的螺钉贯穿用的通孔隔着间隔设有多个。

5.如权利要求1或2所述的车用旋转电机，其特征在于，

所述接触部由形成于所述嵌入端子的所述通孔的周缘部的飞边部形成。

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