CN105684270B - 车用旋转电机 - Google Patents

Abstract

车用旋转电机包括固定于壳体的固定部的整流装置。整流装置具有：散热片，该散热片安装有整流元件；以及电路板，该电路板将从定子拉出的定子引线与整流元件电连接。散热片具有元件安装部和从元件安装部朝径向外侧突出的轴流翅片。在壳体和轴流翅片中的一方上设置有支承部，该支承部在轴线方向上对轴流翅片进行支承。当沿着轴线方向对整流装置进行观察时，支承部在远离固定部的位置处与定子引线引导件相邻配置。

Description

车用旋转电机

技术领域

本发明涉及一种包括转子及定子的车用旋转电机。

背景技术

以往，已知有包括框架和整流装置的车用交流发电机，其中，上述框架对转子和定子进行收容，上述整流装置固定于框架的外端面。整流装置具有大径翅片，该大径翅片旋紧在多个紧固固定部并配置有整流元件，其中，上述多个紧固固定部沿周向隔着间隔地从框架突出。为了抑制大径翅片的振动，在框架上设置有突起部，该突起部从框架突出而与大径翅片接触。突起部的位置位于两个紧固固定部间的周向中间位置处(例如参照专利文献1)。

此外，为了增大安装有多个整流元件的冷却翅片的散热面来提高冷却翅片的冷却性能，以往已知具有在冷却翅片的外周部沿着通风方向设置有多个狭缝的整流器的车用交流发电机。冷却翅片与端子台通过多个铆钉相互固定，其中，上述端子台将来自定子的输出线与各整流元件电连接。各铆钉的位置位于比冷却翅片的外周部更靠内周侧的位置处(例如参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第4126813号公报

专利文献2：日本专利特许第3956076号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在专利文献1所示的车用交流发电机中，由于大径翅片是单纯的板状构件，因此，很难进一步提高大径翅片的冷却性能。

此外，在专利文献2所示的现有的车用交流发电机中，冷却翅片的外周部从各铆钉处观察形成为悬臂，使得冷却翅片容易发生振动。此外，若为了进一步扩大冷却翅片的散热面，而使冷却翅片的外周部的厚度比其它部分厚，则会使冷却翅片的外周部的重量增加，而使冷却翅片的振动进一步变大。

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种能提高散热片的冷却性能并且能抑制整流装置的振动的车用旋转电机。

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，该转子以轴线为中心旋转；定子，该定子与转子同轴配置，并具有定子绕组；壳体，该壳体对转子和定子进行支承；以及整流装置，该整流装置具有整流元件、散热片以及电路板，并且上述整流装置固定于壳体的固定部，其中，上述散热片供整流元件安装并在轴线方向上与壳体相对设置，上述电路板将从定子绕组拉出的定子引线与整流元件电连接，散热片具有：元件安装部，该元件安装部安装有整流元件；以及轴流翅片，该轴流翅片从元件安装部朝向径向外侧突出，电路板具有对定子引线进行引导的定子引线引导件，在轴流翅片和壳体中的一方上设置有支承部，该支承部在轴线方向上对轴流翅片进行支承，当沿着轴线方向对整流装置进行观察时，支承部在远离固定部的位置处与定子引线引导件相邻配置。

发明效果

根据本发明的车用旋转电机，由于轴流翅片从元件安装部朝向径向外侧突出，因此，能使散热片的散热面的面积增加，并能实现散热片的冷却性能的提高。此外，由于设于轴流翅片和壳体中的一方的支承部在轴线方向上对轴流翅片进行支承，因此，能利用支承部对轴流翅片的振动进行抑制。藉此，能抑制散热片的振动，并能抑制整流装置的振动。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的交流发电机的剖视图。

图2是表示在将图1的保护盖拆下后的状态下沿着轴线方向观察时的交流发电机的后视图。

图3是表示图2的整流装置的立体图。

图4是表示将图3的整流装置分解后的状态的俯视图。

图5是表示图4的负极侧散热片的立体图。

图6是从轴线方向背面观察图1的后支架的状态的俯视图。

图7是表示沿着图2的箭头A观察时的整流装置的放大示意图。

图8是表示本发明实施方式2的交流发电机的包括支承部在内的主要部分的侧视放大图。

具体实施方式

实施方式1

图1是表示本发明实施方式1的车用交流发电机的剖视图。在图1中，作为车用旋转电机的车用交流发电机1(以下仅称为交流发电机1)具有：发电机主体(旋转电机主体)10；电压调节装置30及整流装置40，该电压调节装置30及整流装置40配置在发电机主体10外；以及保护盖50，该保护盖50覆盖电压调节装置30及整流装置40，并安装于发电机主体10。

发电机主体10具有：转子11，该转子11以轴线为中心旋转；筒状的定子12，该筒状的定子12配置在转子11的径向外侧，并包围转子11的外周；壳体13，该壳体13对转子11及定子12进行支承；以及电刷装置14，该电刷装置14用于进行向转子11的供电。

转子11具有：轴15，该轴15配置在转子11的轴线上；以及转子主体16，该转子主体16设置于轴15，并收容在壳体13内。转子主体16具有：励磁绕组(未图示)，该励磁绕组因来自电刷装置14的供电而流过励磁电流，以产生磁通；以及转子铁心17，该转子铁心17设有励磁绕组，并因励磁绕组所产生的磁通而形成磁极。在转子主体16的轴线方向两端部设置有用于产生冷却风的冷却风扇18。

定子12与转子11同轴配置。此外，定子12具有：圆筒状(环状)的定子铁心19，该定子铁心19将转子主体16包围；以及定子绕组20，该定子绕组20设置于定子铁心19，伴随着转子11的旋转，利用来自励磁绕组的磁通变化而产生交流电动势。

定子铁心19由磁性体(例如铁等)构成。作为电连接端的定子引线20a从定子绕组20拉出至壳体13外。定子引线20a在壳体13外与整流装置40连接。

壳体13由分别呈大致碗状的前支架21和后支架22构成。前支架21和后支架22在使各自的开口部彼此相对并夹着定子12的状态下通过多根螺栓相互固定。

轴15分别贯穿前支架21及后支架22。此外，轴15在前支架21及后支架22上分别通过轴承24支承成能自由旋转。在从前支架21朝向壳体13外突出的轴15的端部固定有带轮25，该带轮25卷绕有与内燃机连接的传递带(未图示)。

电刷装置14具有：一对集电环26，这一对集电环26固定在从后支架22向壳体13外突出的轴15的端部；以及一对电刷28，这一对电刷28在被刷握27保持的状态下与各集电环26分别接触。集电环26与励磁绕组电连接。向励磁绕组的供电从电刷28经由集电环26来进行。当轴15旋转时，各集电环26在各电刷28上滑动。

电压调节装置30配置在刷握27的径向外侧。电压调节装置30对在定子12中产生的交流电压的大小进行调节。

图2是表示在将图1的保护罩50拆下后的状态下沿着轴线方向观察时的交流发电机1的后视图。此外，图3是表示图2的整流装置40的立体图。另外，图4是表示将图3的整流装置40分解后的状态的俯视图。

如图1至图4所示，整流装置40具有：正极侧散热片41，该正极侧散热片41在轴线方向上配置在远离后支架22的位置处；负极侧散热片42，该负极侧散热片42配置在后支架22与正极侧散热片41之间；以及电路板43，该电路板43配置在正极侧散热片41与负极侧散热片42之间。此外，整流装置40还具有安装于正极侧散热片41的正极侧整流元件44及安装于负极侧散热片42的负极侧整流元件(整流元件)45。

如图3及图4所示，正极侧散热片41具有：形成为大致C字形的板状的正极元件安装部411；以及多个板状的正极侧轴流翅片412，这些正极侧轴流翅片412从正极元件安装部411朝向径向内侧突出，并使冷却流沿着轴线方向经过。

正极元件安装部411隔着负极侧散热片42和电路板43而与后支架22相对配置。在正极元件安装部411上安装有多个(在本例中为六个)正极侧整流元件44。

正极侧整流元件44在周向上相互隔开距离地配置。此外，正极侧整流元件44以沿轴线方向贯穿正极元件安装部411的状态安装于正极元件安装部411。正极元件安装部411的轴线方向的尺寸(厚度)设定为与正极侧整流元件44的轴线方向的尺寸(厚度)相等的尺寸(厚度)。

正极侧轴流翅片412在周向上相互隔开距离地设置在正极元件安装部411的内周部。此外，正极侧轴流翅片412在轴线方向上从正极元件安装部411朝向后支架22延伸。正极侧轴流翅片412的轴线方向的尺寸设定成比正极元件安装部411的轴线方向的尺寸大。

图5是表示图4的负极侧散热片42的立体图。如图3至图5所示，负极侧散热片42具有：形成为大致C字形的板状的负极元件安装部(元件安装部)421；以及多个板状的负极侧轴流翅片(轴流翅片)422，这些负极侧轴流翅片422从负极元件安装部421朝向径向外侧突出，并使冷却流沿着轴线方向经过。此外，负极侧散热片42与后支架22相对配置。

负极元件安装部421在轴线方向上与后支架22空开间隙地配置。在负极元件安装部421上安装有多个(在本例中为六个)负极侧整流元件45。

负极侧整流元件45在周向上相互隔开距离地配置。此外，负极侧整流元件45以沿轴线方向贯穿负极元件安装部421的状态安装于负极元件安装部421。负极元件安装部421的轴线方向的尺寸(厚度)设定为与负极侧整流元件45的轴线方向的尺寸(厚度)相等的尺寸(厚度)。

负极侧轴流翅片422在周向上相互隔开距离地设置在负极元件安装部421的外周部。此外，如图3和图5所示，负极侧轴流翅片422沿轴线方向从负极元件安装部421朝向远离后支架22的方向延伸。负极侧轴流翅片422的轴线方向的尺寸设定成比负极元件安装部421的轴线方向的尺寸大。

正极侧散热片41及负极侧散热片42的材料均使用金属，在本例中均使用铝。

电路板43具有树脂成型体(绝缘体)和与树脂成型体一体化的多根嵌插导体(未图示)。电路板43通过各嵌插导体将正极侧整流元件44和负极侧整流元件45连接，以使正极侧整流元件44和负极侧整流元件45构成电桥电路。树脂成型体是使用聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等绝缘树脂而模塑成型成大致C字形的。多个嵌插导体通过嵌件成型而与树脂成型体一体化。

电路板43的树脂成型体具有：大致C字形的基部431，该基部431嵌件成型有嵌插导体；以及多个(在本例中为四个)定子引线引导件432，这多个定子引线引导件432在周向上相互隔着距离地设于基部431。

定子引线引导件432设置成当沿着轴线方向对整流装置40进行观察时在周向上与负极侧轴流翅片422相邻。此外，至少一部分(在本例中为两个)定子引线引导件432设置成当沿着轴线方向对整流装置40进行观察时在周向上被负极侧轴流翅片422夹持。另外，当沿着轴线方向对整流装置40进行观察时，将负极侧轴流翅片422的径向外侧端部连接的最外径位置与将定子引线引导件432的径向外侧端部连接的最外径位置位于相同位置。藉此，当沿着轴线方向对整流装置40进行观察时，在至少一部分的定子引线引导件432的周向两侧配置有负极侧轴流翅片422，在定子引线引导件432的径向内侧配置有负极元件安装部421，并且负极侧散热片42将至少一部分的定子引线引导件432的三面包围。

此外，如图1所示，在定子引线引导件432上，向轴线方向贯穿设置有引导孔432a。在将定子引线20a穿过引导孔432a的状态下，定子引线引导件432将定子引线20a朝向电路板43的嵌插导体引导。

图6是表示从轴线方向后侧背面(后侧)对图1的后支架22进行观察的状态的俯视图。如图6所示，在后支架22上，多个(在本例中为三个)固定部70(70a、70b、70c)在周向上相互分开地设置。如图2所示，在整流装置40上，与各固定部70的位置相应地设置有多个(在本例中为三个)安装部60。整流装置40的各安装部60通过紧固件(例如螺栓等)分别紧固固定在后支架22的各固定部70上。如图3所示，整流装置40在将负极侧散热片42、电路板43、正极侧散热片41依次重叠的状态下，固定于后支架22。

如图4所示，整流装置40的安装部60是将设于正极元件安装部411的安装结构部61、设于负极元件安装部421的安装结构部62以及设于基部431的安装结构部63重叠而构成的。各安装结构部61、62、63分别设置在大致C字形的负极元件安装部421、正极元件安装部411及基部431的两端部周边和中央部共计三个部位处。在本例中，位于整流装置40的中央部的安装部60固定于三个固定部70中的固定部70a，位于整流装置40的两端部周边的安装部60固定于剩余的两个固定部70即固定部70b、70c。

在后支架22上，与定子引线20a的位置对应地开设有多个(在本例中为四个)通孔23。当在轴线方向上对后支架22进行观察时，一部分通孔23的位置位于在周向上远离各固定部70的位置处。在本例中，四个通孔23中的两个通孔23为在固定部70a的周向两侧与固定部70a相邻设置的固定部相邻通孔23a，剩余的两个通孔23为设置在远离各固定部70的位置处的固定部分开通孔23b。固定部分开通孔23b设置在各固定部70b、70c的每一个与固定部70a之间的中央周边处。

如图1所示，电路板43的定子引线引导件432的一部分被插入通孔23。从定子绕组20拉出的定子引线20a穿过插入到通孔23内的定子引线引导件432的引导孔432a而到达壳体13外，并与电路板43的嵌插导体连接，从而与负极侧整流元件45及正极侧整流元件44电连接。

另外，在后支架22上，沿轴线方向设置有从后支架22朝向整流装置40突出的多个(在本例中为四个)支承部80。支承部80与后支架22成为一体，并在周向上相互隔开距离地配置。此外，当沿着轴线方向对后支架22进行观察时，支承部80配置在比各固定部70更靠近固定部分开通孔23b的位置处。在本例中，在周向上夹着固定部分开通孔23b的位置(周向两侧)分别设置有支承部80。因而，当沿着轴线方向对整流装置40进行观察时，支承部80在远离各固定部70的位置处分别设置在周向上夹着定子引线引导件432的位置(即，在周向上与定子引线引导件432相邻的位置)处。

图7是表示沿着图2的箭头A观察时的整流装置40的放大示意图。如图7所示，从后支架22突出的支承部80的端部与和支承部80相对的一部分的负极侧轴流翅片422的轴向端部接触。藉此，支承部80在轴线方向上对多个负极侧轴流翅片422中的、位于定子引线引导件432的周向两侧的负极侧轴流翅片422(一部分的负极侧轴流翅片422)进行支承。

保护盖50固定于后支架22，对电刷装置14、电压调节装置30及整流装置40进行保护。

接着，对交流发电机1的动作进行说明。当从蓄电池(未图示)经由电刷28、集电环26而对励磁绕组供给电流时，产生磁通，并使转子铁心17磁化。当在此状态下利用来自内燃机(发动机)的驱动力而使转子11旋转时，交链的磁通发生变化，从而在定子绕组20中产生电动势。该交流的电动势经由整流装置40整流为直流，并且利用电压调节装置30对其大小进行调节后充电至蓄电池。

在这种交流发电机1中，由于负极侧轴流翅片422从元件安装部421朝向径向外侧突出，因此，能使负极侧散热片42的散热面的面积增大，并能实现负极侧散热片42的冷却性能的提高。此外，由于在轴线方向上对负极侧轴流翅片422进行支承的支承部80设置于后支架22，因此，能直接利用支承部80对负极侧轴流翅片422进行支承。藉此，即便在装载于车辆的整流装置40受到很大振动时，也能抑制图5中箭头所示的负极侧散热片42的轴线方向及径向的振动，并能抑制整流装置40的振动。

此外，当沿着轴线方向对整流装置40进行观察时，支承部80在后支架22的远离各固定部70的位置处与定子引线引导件432相邻配置，因此，能抑制定子引线引导件432的振动。藉此，能防止穿过引导孔432a的定子引线20的损伤，并能实现交流发电机1的可靠性的提高。

另外，当沿着轴线方向对整流装置40进行观察时，支承部80分别设置在周向上将定子引线引导件432夹住的位置处，因此，能更可靠地抑制定子引线引导件432的振动。藉此，能更可靠地防止定子引线20a的损伤。

此外，各整流翅片412、422的轴线方向的尺寸形成为比各元件安装部411、421的轴线方向的尺寸大，因此，能增大散热面的面积，并能提高冷却性能。这种情况下，即便因负极侧轴流翅片422的尺寸增大而使负极侧轴流翅片422的重量增大，也能利用支承部80有效地抑制负极侧轴流翅片422的振动。

另外，在上述实施方式中，从后支架22突出的支承部80与负极侧轴流翅片422接触，但也可以在支承部80与负极侧轴流翅片422之间设置缓冲构件等。

实施方式2

在实施方式1中，支承部80设于后支架22，但在实施方式2中，对支承部80设于负极侧轴流翅片422的例子进行说明。

图8是表示本发明实施方式2的交流发电机1的包括支承部80在内的主要部分的侧视放大图。另外，图8是与实施方式1的图7相对应的图。如图8所示，在一部分的负极侧轴流翅片422的轴向端部设置有多个支承部80，这多个支承部80在轴线方向上从负极侧轴流翅片422朝向后支架22突出。在本例中，负极侧散热片42及各支承部80是通过一体成型而获得的单一构件。各支承部80的端部与和支承部80相对的后支架22接触。

此外，与实施方式1同样地，当沿着轴线方向对后支架22进行观察时，支承部80配置在靠近固定部分开通孔23b的位置处。在本例中，在配置于周向上夹着固定部分开通孔23b的位置处的负极侧轴流翅片422的轴向端部上，分别设置有支承部80。因而，当沿着轴线方向对整流装置40进行观察时，支承部80在后支架22的远离各固定部70的位置处与定子引线引导件432相邻配置。其它的结构与实施方式1相同。

在这样的交流发电机1中，由于设于负极侧轴流翅片422的支承部80在轴线方向上对负极侧轴流翅片422进行支承，因此，也能抑制负极侧散热片42的振动。藉此，与实施方式1同样地，能抑制整流装置40的振动，并能防止定子引线20a的损伤。

另外，在上述实施方式中，从负极侧轴流翅片422突出的支承部80与后支架22接触，但也可以与实施方式1同样地在支承部80与后支架22之间设置缓冲构件等。

此外，上述各实施方式是一个实施例，各轴流翅片412、422及定子引线引导件432等结构部件的配置、个数及形状等不限定于此。例如，在上述各实施方式中，仅在周向上夹着定子引线引导件432的位置处设置支承部80，但只要后支架22的结构允许，也可以在多个部位设置支承部80。

此外，在上述各实施方式中，本发明适用于车用交流发电机1，但也可以将本发明适用于作为车用旋转电机的发电电动机。

Claims (3)

1.一种车用旋转电机，其特征在于，包括：

转子，该转子以轴线为中心旋转；

定子，该定子与所述转子同轴配置，并具有定子绕组；

壳体，该壳体对所述转子和所述定子进行支承；以及

整流装置，该整流装置具有整流元件、散热片以及电路板，并且所述整流装置固定于所述壳体的固定部，其中，所述散热片供所述整流元件安装并在轴线方向上与所述壳体相对设置，所述电路板将从所述定子绕组拉出的定子引线与所述整流元件电连接，

所述散热片具有：元件安装部，该元件安装部安装有所述整流元件；以及轴流翅片，该轴流翅片从所述元件安装部朝向径向外侧突出，

所述电路板具有对所述定子引线进行引导的定子引线引导件，

在所述轴流翅片和所述壳体中的一方上设置有支承部，该支承部在轴线方向上对所述轴流翅片进行支承，

当沿着轴线方向对所述整流装置进行观察时，所述支承部在远离所述固定部的位置处与所述定子引线引导件相邻配置。

2.如权利要求1所述的车用旋转电机，其特征在于，

所述支承部配置在周向上将所述定子引线引导件夹住的位置处。

3.如权利要求1或2所述的车用旋转电机，其特征在于，

所述轴流翅片的轴线方向的尺寸比所述元件安装部的轴线方向的尺寸大。