CN103918163A - 车用旋转电机 - Google Patents

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Abstract

本发明获得一种能提高保护罩的支承强度、且能抑制保护罩不必要的脱开的车用旋转电机。本发明的车用旋转电机包括：整流器及电压调节器，该整流器及电压调节器配置在壳体的轴向一侧的外侧；以及树脂制的保护罩，该保护罩形成为由底部和圆筒状的周壁部构成的有底圆筒状，且所述保护罩以覆盖整流器及电压调节器的方式安装于壳体。使突出设置于保护罩的周壁部的内周壁面的多个突起与在周向上分开地形成于整流器的电路板的外周壁面的多个突起卡定部卡合，来使保护罩保持于电路板。

Description

车用旋转电机
技术领域
本发明涉及一种车用交流发电机等车用旋转电机，尤其涉及对被壳体支承的整流器和电压调节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，整流器和电压调节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，以覆盖整流器和电压调节器。此外，将从有底圆筒状的周壁部的开口端侧沿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(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：法国专利申请公开第2950752号说明书
发明内容
发明所要解决的技术问题
在现有的车用交流发电机中，卡定在凹陷设置于后支架的外周缘部的卡定孔中的卡定爪从有底圆筒状的周壁部的开口端侧沿轴向延伸设置，因而容易弹性变形。因此，若在搬运发电机时或驱动车辆时在保护罩上作用有某些应力，则存在卡定爪与卡定孔的卡定解除，而使保护罩脱开这样的问题。若在搬运发电机时保护罩脱开，则整流器及电压调节器会露出，而导致整流器及电压调节器发生损伤。此外，若在车辆驱动时保护罩脱开，则整流器及电压调节器会露出，而导致整流器及电压调节器发生进水或异物附着。
本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于获得一种能提高保护罩的支承强度，并能抑制保护罩不必要的脱开的车用旋转电机。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的车用旋转电机包括：转子，该转子固接于被壳体支承成能旋转的轴，并配置在上述壳体内；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，且该定子以围绕上述转子的方式支承于上述壳体；整流器，该整流器呈C字形，并在上述壳体的轴向一侧的外侧配置成在与上述轴的轴心正交的平面上以上述轴为中心的扇形，且固接于上述壳体，以对在上述定子绕组中产生的交流电力进行整流；电压调节器，该电压调节器在上述壳体的轴向一侧的外侧配置在上述整流器的C字形的周向的两端部之间，并固接于上述壳体，以对在上述定子中产生的交流电压的大小进行调节；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构成的有底筒状，且上述保护罩安装于上述壳体以覆盖上述整流器和上述电压调节器。此外，上述整流器包括电路板，该电路板具有：成形为C字形的树脂成型体；多个导体，这些导体嵌件成形于上述树脂成型体，并将整流元件连接，以构成二极管电桥；以及多个突起卡定部，这些突起卡定部在周向上分开地形成于上述树脂成型体的外周壁面，上述保护罩具有以与上述突起卡定部对应的方式突出设置于上述周壁部的内周壁面的多个突起，利用上述周壁部的弹性，使上述突起与上述突起卡定部卡合(snapfit)，从而通过上述电路板使上述保护罩保持于上述壳体。
发明效果
根据本发明，由于多个突起突出设置在不容易弹性变形的周壁部的内周壁面，因此，突起与突起卡定部的卡合力变大。藉此，能提高保护罩的支承强度，且能抑制保护罩不必要的脱开。
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剖视图。
图2是表示本发明一实施方式的车用交流发电机的后侧端面图。
图3是图2的III－III向视剖视图。
图4是从开口侧观察本发明一实施方式的车用交流发电机的保护罩的俯视图。
图5是表示本发明一实施方式的车用交流发电机的电路板的俯视图。
图6是表示本发明一实施方式的车用交流发电机的后支架的后侧端面图。
图7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剖视图。
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剖视图，图2是表示本发明一实施方式的车用交流发电机的后侧端面图，图3是图2的III－III向视剖视图，图4是从开口侧观察本发明一实施方式的车用交流发电机的保护罩的俯视图，图5是表示本发明一实施方式的车用交流发电机的电路板的俯视图，图6是表示本发明一实施方式的车用交流发电机的后支架的后侧端面图，图7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剖视图。
在图1及图2中，车用交流发电机1包括：壳体4，该壳体4由分别呈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上述壳体4；带轮7，该带轮7固接于朝壳体4的前侧延伸出的轴6的端部；转子8，该转子8固定于轴6并配置在壳体4内；风扇11，该风扇11固定于上述转子8的轴向的两端面；定子12，该定子12以围绕转子8的方式固定于壳体4；一对集电环15，这一对集电环15固定于朝壳体4的后侧延伸出的轴6的延伸部，并对转子8供给电流；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对上述电刷16进行收容；电压调节器18，该电压调节器18对在定子12中产生的交流电压的大小进行调节；用于防止杂音的电容器19，该电容器19安装于电压调节器18；连接器20，该连接器20与电压调节器18一体地形成，以进行电压调节器18等与外部装置(未图示)间信号的输入、输出；整流器21，该整流器21配置于后支架3的后侧，以将在定子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如后所述以覆盖刷握17、电压调节器18、整流器21等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中流过励磁电流以产生磁通；以及励磁铁心10，该励磁铁心10被设成覆盖励磁绕组9，并利用该励磁绕组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的磁通的变化而产生交流电。定子12配置成定子铁心13被前支架2和后支架3的开口端从轴向两侧夹持以围住转子8。
整流器21包括：安装有多个正极侧整流元件22a的正极侧散热器22；安装有多个负极侧整流元件(未图示)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。
如图5所示，电路板24包括：成形为大致C字形的树脂成型体24a；多根导体24b，这些导体24b嵌件成形于树脂成型体24a，并将整流器21与定子绕组14电连接；以及作为突起卡定部的两个突起24c，这两个突起24c在周向上分开地突出设置在树脂成型体24a的外周壁面的轴向一端侧。多根导体24b形成为与正极侧整流元件22a和负极侧整流元件构成规定的电桥电路。
如上所述构成的整流器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，并旋紧固定于后支架3的外侧端面。电路板24配置成使突起24c位于与后支架3相反一侧的位置。接着，将定子绕组14的导出线14a从后支架3拉出而与电路板24的导体24b连接，从而将整流器21与定子绕组14电连接。此外，刷握17配置在整流器21的大致C字形的周向的两端部之间，并旋紧固定于后支架3的外侧端面。另外，一体地安装有电容器19及连接器20的电压调节器18配置在整流器21的大致C字形的周向的两端部之间的、刷握17的径向外侧，并旋紧固定于后支架3的外侧端面。
接着，参照图2至图4，对保护罩25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。
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。此外，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连续凹陷设置三个凹部30，这三个凹部30在周向上分开。另外，两个突起36在周向上分开，并分别突出设置在周壁部27的内周壁面的靠底部26一侧。
三个凹部30在周向上分散地形成，两个突起36形成在相对于周壁部27的轴心(中心)大致点对称的位置处。此外，使凹部30和突起36各自的周向的形成位置不同，从而在周向上分散地形成。在此，一方的突起36配置在配置于连接器导出孔29的周向一侧的相邻的凹部30之间，另一方的突起36配置在连接器导出孔29与配置于连接器导出孔29的周向另一侧的凹部30之间。
卡定爪32由在各凹部30的周向中央位置从周壁部27的开口端朝凹部30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逐渐朝径向内侧变位的斜面。
突起36的底部26侧的、面向径向内侧的部位形成为朝向开口侧急剧朝径向内侧变位的斜面，突起36的开口侧的、朝向径向内侧的部位形成为朝向开口侧逐渐朝径向外侧变位的斜面。
另外，如图3及图5所示，两个突起24c以与突起36分别对应的方式突出设置在树脂成型体24a的外周壁面的轴向一端侧。各突起24c的轴向一端侧的、朝向径向外侧的部位形成为朝向轴向另一端侧逐渐朝径向外侧变位的斜面，各突起24c的轴向另一端侧的、朝向径向外侧的部位形成为朝向轴向另一端侧呈台阶状地朝径向内侧变位的台阶部。
如图6和图7所示，作为爪卡定部的卡定孔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35a从后支架3的外侧端面朝向后支架3的开口侧逐渐朝径向内侧变位，上述台阶部35b在斜面部35a的靠后支架3的开口侧的位置台阶状地朝径向外侧变位。
接着，对将这样构成的保护罩25安装于后支架3的步骤进行说明。
首先，将保护罩25的开口侧朝向后支架3，以使卡定爪32与卡定孔35对齐。藉此，同时进行突起36与突起24c的位置对齐。接着，如图7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，从而卡定爪32的爪部34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越过斜面部35a时，轴部33复原，爪部34伸出至台阶部35b内。藉此，利用轴部33(卡定爪32)的弹性，使卡定爪32与卡定孔35卡合。
同时，突起36与突起24c的倾斜面抵接，突起36一边使周壁部27朝径向外侧弹性变形，一边在突起24c的倾斜面上滑动。一旦突起36越过突起24c的倾斜面，则周壁部27复原，突起36伸出至突起24c的台阶部内。藉此，利用周壁部27的弹性，使突起24c、36卡合。
这样，通过利用了卡定爪32的弹性的卡定爪32与卡定孔35的卡合、利用了周壁部27的弹性的突起24c、36的卡合，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。同样地，突起36的靠底部26一侧的斜面在周壁部27的复原力作用下压接于突起24c的台阶部的角部，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上被保持成弹性卡定状态，从而能抑制保护罩25的松动。
这样，在本实施方式中，使保护罩25的周壁部27的内周壁面的朝底部26侧突出设置的突起36与树脂成型体24a的外周壁面的朝轴向一端侧突出设置的突起24c卡合，来使保护罩25保持在旋紧固定于后支架3的整流器21上。由于上述突起36朝不容易弹性变形的保护罩25的周壁部27的内周壁面的底部26侧突出设置，因此，不容易解除由突起24ca与突起36实现的卡合，保护罩25不容易脱开。藉此，即便在搬运车用交流发电机1时或驱动装载有车用交流发电机1的车辆时，在保护罩25上作用有使保护罩25脱开的应力，也能阻止保护罩25脱开的情况，从而能抑制整流器21及电压调节器18发生损伤、或是整流器21及电压调节器18发生进水或异物附着。
由于由突起24ca与突起36实现的卡合在相对于保护罩25的周壁部27的中心大致点对称的两个部位处进行，因此，即便要使保护罩25脱开的应力偏向作用于保护罩25，也能阻止保护罩25脱开。
除了由突起24ca与突起36实现的卡合之外，还使从保护罩25的周壁部27的开口端延伸出的卡合爪32与形成于后支架3的外周缘部的卡定孔35卡合，来使保护罩25保持于后支架3，因此，能使由后支架3对保护罩25施加的保持力变大，从而使保护罩25更加不容易脱开。
由于由突起24ca与突起36实现的两个部位的卡合位置和由卡定爪32及卡定孔35实现的三个部位的卡合位置在周向上分散，因此，即便要使保护罩25脱开的应力偏向作用于保护罩25，也能可靠地阻止保护罩25脱开。
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，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器和电压调节器的外周侧的筒形即可。
此外，在上述实施方式中，由突起实现的两个卡合部在周向上分开配置，但由突起实现的两个卡合部的个数不限定为两个，也可以是三个以上。在这种情况下，较为理想的是，将由突起实现的卡合部与由卡定爪及卡定孔实现的卡合部形成为，使它们在周向上的形成位置不同，以在周向上大致均等地分散。
此外，在上述实施方式中，将形成于电路板的树脂成型体的外周壁面的突起设定为突起卡定部，但突起卡定部的形状不限定于突起，只要能与突出设置于保护罩的周壁部的内周壁面的突起卡合即可，例如，也可以是凹陷设置于电路板的树脂成型体的外周壁面的凹部。
此外，在上述实施方式中，形成为突起突出设置于周壁部的内周壁面的底部侧，但突起的形成位置不限定于周壁部的内周壁面的底部侧。突起的形成位置越是靠近周壁部的底部侧，突起的形成位置处的周壁部越不容易弹性变形，卡合力越大，保护罩越是不容易脱开。因此，周壁部处的突起的形成位置只要以能获得所要求的卡合力的方式适当设定即可。

Claims (3)

1.一种车用旋转电机，其特征在于，包括：
转子，该转子固接于被壳体支承成能旋转的轴，并配置在所述壳体内；
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壳体；
整流器，该整流器呈C字形，并在所述壳体的轴向一侧的外侧配置成在与所述轴的轴心正交的平面上以所述轴为中心的扇形，且固接于所述壳体，以对在所述定子绕组中产生的交流电力进行整流；
电压调节器，该电压调节器在所述壳体的轴向一侧的外侧配置在所述整流器的C字形的周向的两端部之间，并固接于所述壳体，以对在所述定子中产生的交流电压的大小进行调节；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构成的有底筒状，且所述保护罩安装于所述壳体以覆盖所述整流器和所述电压调节器，
所述整流器包括电路板，该电路板具有：成形为C字形的树脂成型体；多个导体，这些导体嵌件成形于所述树脂成型体，并将整流元件连接，以构成二极管电桥；以及多个突起卡定部，这些突起卡定部在周向上分开地形成于所述树脂成型体的外周壁面，
所述保护罩具有以与所述突起卡定部对应的方式突出设置于所述周壁部的内周壁面的多个突起，利用所述周壁部的弹性，使所述突起与所述突起卡定部卡合，从而通过所述电路板使所述保护罩保持于所述壳体。
2.如权利要求1所述的车用旋转电机，其特征在于，
在所述壳体上形成有爪卡定部，
所述保护罩具有卡定爪，该卡定爪以与所述爪卡定部对应的方式形成，且由轴部和爪部构成，其中，所述轴部从所述周壁部的开口端延伸设置，所述爪部从所述轴部的前端朝径向外侧突出设置，利用所述卡定爪的弹性，使所述卡定爪与所述爪卡定部卡合，以使所述保护罩保持于所述壳体。
3.如权利要求2所述的车用旋转电机，其特征在于，
所述突起和所述卡定爪以周向上的形成位置互不相同的方式在周向上分散地配置。
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