CN104115373A - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

为了能在不使转轴冷却流的冷却效率降低的情况下，防止组装时因散热器的绞缠而导致操作性变差，车用交流发电机(1)中的散热器的多个翅片(23c)按各翅片组(123)沿一个方向平行地排列延伸，仅在位于最外侧的一对翅片各自的外侧的面上，设置有咬合防止部(23d)。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及一种旋转电机。

背景技术

作为现有的车用交流发电机的整流装置，例如在专利文献1中公开了一种对整流元件进行冷却的马蹄形的散热器。在散热器上设置有分别呈放射状延伸的多个翅片。在上述散热器中，进行了如下改进：将一部分的翅片的外周端侧的壁厚形成得较厚，来避免因相邻的翅片彼此咬合而使翅片损伤。

此外，在专利文献2中公开了如下结构：在将整流元件压入并固定到冷却散热器的类型中，散热器的多个翅片沿与元件压入方向垂直的方向延伸，且上述翅片彼此平行地延伸(参照专利文献2的图7)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第3527516号公报

专利文献2：国际公开第2011/070280号小册子

发明内容

发明所要解决的技术问题

在上述现有的散热器中，首先对专利文献1所公开的结构进行考察。在以提高冷却效率为目的而希望间距比较狭窄、径向长度及轴向长度均较长的结构中，由于很难无视在利用模具生产的制造品中必然产生的尖锥体(taper)，因此，有时选择在翅片成型部位上将模具沿放射方向开模，来作为第一模式。在这种情况下，虽然具有呈大致筒状的发电机主体空间内的收纳效率变高的优点，但相反，在结构上会使成型模具复杂，且需要比其它形态更大的制造空间，因而存在无法改进生产率的问题。

另一方面，有时将模具沿轴向开模，来作为第二模式。在这种情况下，虽然具有可改进模具移动空间效率的优点，但会形成供转子风扇所产生的轴流流动的流路较窄(朝向作为元件支承部的底座变窄)的结构，也就是说，会产生冷却效率变差的可能性。

另外，如专利文献1的图10所示，当为了防止咬合而在翅片外周端部侧形成厚壁部的情况下，通常来说，必定是将模具沿轴向开模，因此，存在无法避免因翅片部尖锥体带来的冷却效率变差这样的问题。这样，在专利文献1所公开的结构中，存在与制造工艺的选择相关的各有利弊的评价。

接着，在专利文献2的结构中，虽然是散热器底座主体为平板状、且多个翅片彼此平行地延伸的结构，但与专利文献1这样的、相互间的间隔朝向外周变宽的放射状的翅片相比，虽然频率较少，但依然存在翅片彼此绞缠的情况。但是，在专利文献2的结构中，若进行在翅片彼此之间将前端部局部地形成为厚壁这样的措施，则变为在沿轴向开模的模具中进行的成型，其结果是，成为相对于作为散热目标(日文：放熱先)的轴向的冷却流产生狭窄的结构，或是成为考虑狭窄而使翅片间距减小的结构，从而产生无法提高产品性的问题。

本发明为解决上述问题而作，其目的在于提供一种包括不会使转轴冷却流的冷却效率降低、并在组装时能防止因散热器的绞缠引起的操作性变差的整流装置的旋转电机。

解决技术问题所采用的技术方案

为了实现上述目的，本发明的旋转电机包括：转子，该转子在壳体内被支承成能旋转；定子，该定子具有定子绕组，并被支承于上述壳体；整流装置，该整流装置配置在上述壳体的轴向一端侧的外侧，并对在上述定子绕组中产生的交流电进行整流；以及电压调节器，该电压调节器配置在上述壳体的轴向一端侧的外侧，并对在上述定子中产生的交流电压的大小进行调节，上述整流装置包括散热器，该散热器对整流元件进行支承，且具有对上述整流元件进行冷却的多个翅片，多个上述翅片按各翅片组沿一个方向平行地排列延伸，在各上述翅片组中，在多个上述翅片的两侧的侧面中，仅在位于最外侧的一对翅片各自的外侧的面上，设置有咬合防止部。

发明效果

根据本发明，也能在不使转轴冷却流的冷却效率降低的情况下，防止在组装时因散热器的绞缠而导致操作性变差。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的车用交流发电机的侧剖视图。

图2是对实施方式的车用交流发电机的整流装置的安装状态进行说明的后视图，其是表示没有安装盖的状态的图。

图3是将图2的整流装置分解后表示的俯视图。

图4(a)是图2的整流装置的负极侧散热器的俯视图，图4(b)是翅片的局部放大图。

图5是对负极侧散热器的翅片周边的成型模具结构进行示意说明的局部放大示意图。

图6(a)是在图5的负极侧散热器翅片周边表示出A－A线的图，图6(b)是对A－A线的部位处的成型模具结构进行示意说明的局部剖视图。

图7是图2的咬合防止部周边的局部放大图。

具体实施方式

以下，基于附图，对将本发明的旋转电机用作车用交流发电机时的实施方式进行说明。另外，在图中，相同符号表示相同或相应部分。

图1是表示本发明实施方式的车用交流发电机的侧剖视图，图2是对实施方式1的车用交流发电机中的整流装置的安装状态进行说明的后视图，其是没有安装保护盖的状态的图。

如图1及图2所示，车用交流发电机1的壳体4包括分别呈大致碗状的铝制的前支架2及后支架3。在壳体4上，轴6通过一对轴承5被支承成能自由旋转。

在朝壳体4的前方侧伸出的轴6的端部固接有带轮7。此外，在壳体4内配置有转子8，转子8被固定于轴6。在上述转子8的轴向的两端面固定有风扇11。定子12以围绕转子8的方式固定于壳体4。

在车用交流发电机1的后方侧，设置有一对集电环15、一对电刷16、刷握17、电压调节器19、连接器20、整流装置21及保护盖27。

一对集电环15固定于朝壳体4的后方侧伸出的轴6的伸出部，并对转子8供电。一对电刷16以在各集电环15的表面上滑动的方式设置。刷握17对上述电刷16进行收容。

电压调节器19安装在配置于刷握17的外径侧的散热器18上，以对在定子12中产生的交流电压的大小进行调节。连接器20与散热器18的安装部一体成型，以进行信号在电压调节器19与外部装置(未图示)间的输入、输出。

整流装置21配置在后支架3的后方侧，并将在定子12中产生的交流电压整流成直流电压。此外，保护盖27以覆盖刷握17、电压调节器19、整流装置21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；以及磁极铁心10，该磁极铁心10设置成覆盖励磁绕组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绕转子8。

整流装置21包括：正极侧散热器22，该正极侧散热器22安装有多个正极侧整流元件25；负极侧散热器23，该负极侧散热器23安装有多个负极侧整流元件26；以及电路板24。

接着，参照图3及图4，对整流装置21的详细情况进行说明。图3是将图2的整流装置分解后表示的俯视图。此外，图4(a)是图2的整流装置的负极侧散热器的俯视图，图4(b)是翅片的局部放大图。

整流装置21构成为将电路板24夹在正极侧散热器22与负极侧散热器23之间，并构成为轴向观察呈大致C字形。正极侧整流元件25与负极侧整流元件26连接成通过电路板24构成规定的电桥电路。

如上所述构成的整流装置21在集电环15的外周侧配置在与轴6的轴心正交的平面上，另外，在该平面上呈以轴6为中心的扇状。此外，整流装置21以紧固状态固定在后支架3的外侧端面上。

如图1所示，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24a连接，从而将整流装置21与定子绕组14电连接。此外，刷握17配置在整流装置21的大致C字形的前端之间，并旋紧固定于后支架3的外侧端面。

接着，参照图3及图4，对负极侧散热器23的结构进行说明。负极侧散热器23具有：多个安装孔23a，这些安装孔23a起到与后支架3固定的作用；多个元件支承孔23b，这些元件支承孔23b对负极侧整流元件26进行支承；以及多个翅片23c，这些翅片23c朝上述元件支承孔23b的外周侧彼此平行地延伸。上述多个翅片23c按各翅片组123沿轴向(Y方向)之外的一个方向(与Y方向正交的方向或在ZX平面上延伸的方向)平行地排列。

翅片23c在平面方向及轴向上均设置得比较长，以获得较高的冷却效率。翅片23c使用公知的铝铸件铸造的方式制造出，在该铝铸件铸造中，将铝合金的熔液以高速及高压注塑到模具内，以铸造出所希望的形状的结构体。在本发电机中，如图3所示，通过将一对负极侧散热器23以使各自一端侧的安装孔23a一致的方式配置，并以假想中心线CL为中心线对称地并排安装，从而形成呈扇状扩展的冷却体。

在平行伸出的多个翅片23c集中到一起的翅片组123中的、仅位于最外侧的一对翅片23c各自的外侧的面上，形成有咬合防止部23d。咬合防止部23d分别在相对应的最外侧的翅片23c的前端周边处构成为朝外侧隆起的厚壁部分。如图4(b)所示，设有咬合防止部23d的翅片前端的“厚度t”比相邻的翅片彼此间“距离g”大。此外，在各翅片组123中，多个翅片23c的两侧的侧面中的、除了位于最外侧的一对翅片23c的各自的外侧的面之外的侧面，形成为没有厚壁部分的平坦的面。

图5是对负极侧散热器的翅片周边的成型模具结构进行示意说明的局部放大示意图。图6(a)是在图5的负极侧散热器翅片周边表示出A－A线的图，图6(b)是对A－A线的部位处的成型模具结构进行示意说明的局部剖视图。如图5所示，由于咬合防止部23d仅设置在最外侧面上，因此，翅片组123中的最外侧的一对翅片23c的内表面之间的区域L通过沿翅片的延伸方向、即横向(彼此正交的三个轴XYZ中的大致X方向)的开式模具(日文：開き型)的示意例129a成型而成。此外，最外侧的一对翅片23c各自的外侧的面V、即包括咬合防止部23d在内的外侧的面V通过沿轴向(Y方向)的开式模具、即图6所示的上模具129b及下模具129c成型而成。

由于在多个翅片23c上产生的尖锥体朝向模具的开模方向、即与轴向(Y方向)正交的方向，因此，能在冷却流的方向(Y方向)上形成均等的通风路，不会因轴流阻塞等而导致冷却性能降低。此外，由于最外侧面的翅片前端周边为厚壁、且比翅片相互间的相邻距离大，因此，能避免与其它散热器的翅片部相互绞缠而发生咬合。

由于通过沿轴向(Y方向)开模的模具成型而成的元件支承孔23b靠近翅片23c背面(与最外侧面连续)，因此，具有咬合防止部23d的翅片组123的最外侧的部位和元件支承孔23b能通过共用的一对上下模具(即上模具129b及下模具129c)成型而成，也就是说，不需要另外预先准备仅用于成型最外侧部位的模具。

另外，作为本发明，模具的形态只要能通过X方向的开模形态和Y方向的开模形态来实现散热器的结构即可，模具的种类及使用数量不特别限定。因此，例如，也可适当地采用通过其它的模具来使安装孔23a周边及元件支承孔23b周边成型的形态和/或通过其它的模具来使翅片组123的最外侧部位及元件支承孔23b成型的形态。此外，也可以是通过一个模具将多个翅片组123一起成型的形态。

咬合防止部23d在翅片组123的最外侧面伸出设置，如图1、图2及图7所示，为在上述翅片组123彼此之间配置有电路板24的连接端子部24a的结构。上述连接端子部24a具有比较长地延伸的形状，以对作为连接对象的、从后支架3拉出的定子绕组14的导线14a进行引导，该连接端子部24a容易受到所装设的车辆的振动(参照图1)。但是，在本实施方式中，如图6中放大后示出的那样，在远离电路板24的固定部的部位处，咬合防止部23d为从周向两侧靠近来围绕连接端子部24a的配置，该咬合防止部23d起到抑制振动的作用。其结果是，能进一步起到提高电路板24的可靠性的效果。

如上所述，根据本实施方式，由于在平行伸出的多个翅片集中到一起而构成的翅片组中的、位于最外侧的一对翅片各自的外侧的面上形成有咬合防止部，因此，即便采用平行伸出的多个翅片而不使开模方向为放射方向及轴向，也能避免翅片彼此咬合。因此，也能在不使转轴冷却流的冷却效率降低的情况下，防止组装时因散热器的绞缠而导致操作性变差。

以上，参照优选的实施方式对本发明的内容进行了具体说明，但对于本领域技术人员来说，能够基于本发明的基本技术思想及启示采用各种变形形态，这点是自不待言的。

另外，上述负极侧散热器对三个元件进行支承，并左右成对地安装于发电机，但不局限于此，也可以是仅在一个散热器上对三个元件进行支承的结构、或是对六个元件进行支承的结构等，能根据所要求的规格形成各种形态。

符号说明

1 车用交流发电机(旋转电机)

4 壳体

8 转子

12 定子

14 定子绕组

21 整流装置

22 正极侧散热器

23 负极侧散热器

23c 翅片

23d 咬合防止部

24 电路板

123 翅片组。

Claims (7)

1.一种旋转电机，其特征在于，包括：

转子，该转子在壳体内被支承成能旋转；

定子，该定子具有定子绕组，并被支承于所述壳体；

整流装置，该整流装置配置在所述壳体的轴向一端侧的外侧，并对在所述定子绕组中产生的交流电进行整流；以及

电压调节器，该电压调节器配置在所述壳体的轴向一端侧的外侧，并对在所述定子中产生的交流电压的大小进行调节，

所述整流装置包括散热器，该散热器对整流元件进行支承，且具有对所述整流元件进行冷却的多个翅片，

多个所述翅片按各翅片组沿一个方向平行地排列延伸，

在各所述翅片组中，在多个所述翅片的两侧的侧面中，仅在位于最外侧的一对翅片各自的外侧的面上，设置有咬合防止部。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

一对所述咬合防止部分别为从位于最外侧的所述一对翅片各自的外侧的面一体地伸出的厚壁部分。

3.如权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，

配置在多个所述翅片组之间的电路板的连接端子部被相邻的厚壁部分围住。

4.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，

在各所述翅片组中，处于翅片组的位于最外侧的所述一对翅片的内表面之间的区域通过沿所述翅片的延伸方向开模的模具成型而成，

位于最外侧的所述一对翅片各自的外侧的面通过沿轴向开模的模具而成。

5.如权利要求4所述的旋转电机，其特征在于，

位于最外侧的所述一对翅片各自的外侧的面通过与对设于所述散热器的安装孔或元件支承孔进行成型的模具相同的模具成型而成。

6.如权利要求4或5所述的旋转电机，其特征在于，

所述散热器为铸件制散热器。

7.如权利要求1至6中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

设有所述咬合防止部的翅片前端的厚度比相邻的翅片相互间的距离大。