CN106797152A - 车用旋转电机 - Google Patents

Abstract

构成车用旋转电机(1)的整流装置(21)构成为：在从定子绕组(14)拉出的导线(14a)通过构成壳体的后支架(3)的贯通孔(3a)的情况下，利用从端子台(24)的主体部延伸设置的筒状构件(24a)包围导线(14a)的周围而对贯通孔(3a)进行密封，并且利用同样从端子台(24)的主体部延伸设置的盖部(24b)对未被筒状构件(24a)堵塞的贯通孔(3a)进行密封。即使在导线(14a)的拉出根数减少的情况下，也能利用盖部(24b)对后支架(3)的贯通孔(3a)进行密封，从而进行后支架(3)的标准化。

Description

车用旋转电机

技术领域

本发明涉及车用交流发电机等车用旋转电机，特别是涉及构成车用旋转电机的整流装置的结构。

背景技术

现有的车用交流发电机在后支架的外侧端面安装有整流装置，并且在该整流装置处构成有端子台。而且，从定子的绕组拉出的导线通过后支架的贯通孔，并与端子台的端子接线，从而使整流装置与定子的绕组电连接。因此，在端子台配设有筒状构件，该筒状构件用于在组装时将从定子的绕组拉出的导线引导至恰当的位置；该筒状构件插入后支架的贯通孔(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2013/069153A1号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在由于定子的规格变更等而导致从定子绕组拉出的导线的根数削减的情况下，位于削减的导线原本插入的位置的筒状构件由于失去其功能而变得不需要，因此要从端子台去除。因此，想到针对去除了不必要筒状构件的部位，通过增加后支架的壁厚来堵塞后支架的通孔进行使用。

在由于规格变更而导致导线的根数削减的情况下，之所以对从端子台去除了筒状构件的部分所残留的后支架的贯通孔进行堵塞，是为了防止冷却风从该贯通孔泄漏或逆流，获得所设计的冷却性能。假设后支架的贯通孔未堵塞而残留，则被转子的风扇吸入的冷却风会从残留的贯通孔泄漏，从而产生不能利用所设计的路径来通风这样的问题。此外，在设计上，通过转子的风扇吸入并流至风扇附近的冷却风通过风扇朝离心方向拐弯，从而对定子绕组的线圈端进行冷却后排出至外部；但若在后支架存在残留的贯通孔，则流至风扇附近的冷却风会通过该贯通孔而发生逆流，因此，会产生不能利用所设计的路径来通风这样的问题。

因此，出于上述理由，对于从定子的绕组拉出的导线根数减少的规格的产品，需要重新制作后支架，结果会导致产品的成本上升，并且对于导线根数变更的规格，存在无法实现后支架的共用即无法实现后支架的标准化这样的技术问题。

此外，在将削减了导线的部分处的后支架的通孔做成堵塞的形状进行使用的情况下，后支架的重量会增加与堵塞所使用的材料的量相当的量，并且还会花费材料费，因此，在轻量化和制造成本削减的方面存在问题。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的是获得一种车用旋转电机，通过利用从端子台延伸设置的盖部对后支架的贯通孔进行密封，从而防止冷却风从贯通孔泄漏或逆流的情况，确保所设计的冷却性能，并且能实现后支架的共用。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的车用旋转电机具备：转子，该转子以能旋转的方式支承于壳体(包括后支架)内；定子，该定子被上述壳体支承，并以围绕上述转子的方式配设；以及整流装置，该整流装置配设于上述壳体的轴向一侧的外侧，并对上述定子产生的交流电进行整流；上述整流装置具有端子台，该端子台是整流装置与构成上述定子的定子绕组的电连接所必需的；上述端子台具有筒状构件和盖部，该筒状构件和该盖部从上述端子台的主体部延伸设置，并插入形成于上述壳体的贯通孔，且通过相互协作对上述贯通孔进行密封；上述筒状构件覆盖插通上述贯通孔的上述定子绕组的导线周围，并且引导上述导线插入；上述盖部对上述壳体的上述贯通孔的未被上述筒状构件堵塞的区域进行密封。

发明效果

根据本发明的车用旋转电机，构成为利用从端子台的主体部延伸设置的筒状构件和盖部相互协作来对壳体的贯通孔进行密封，因此，能防止冷却风从贯通孔泄漏或逆流的情况，从而能确保冷却性能。此外，即使在端子数因机型不同而不同的情况下，未被覆盖导线周围的筒状构件堵塞的贯通孔的开口区域也能被盖部密封，从而能够利用共同的壳体。

根据下文中参照附图所做的本发明的详细说明，可进一步明确本发明的除了上述之外的目的、特征、观点及效果。

附图说明

图1是示出本发明实施方式一的车用旋转电机的纵剖图。

图2是示出本发明实施方式一的车用旋转电机的后侧端面图。

图3是示出本发明实施方式一的车用旋转电机的整流装置的立体图。

图4是示出构成本发明实施方式一的车用旋转电机壳体的后支架的立体图。

图5是示出本发明实施方式一的车用旋转电机的、整流装置的端子台的筒状构件和盖部插入壳体的状态的主要部分放大立体图。

图6是示出本发明实施方式一的车用旋转电机的、整流装置的端子台的盖部插入壳体的贯通孔的状态的侧剖图。

图7是示出本发明实施方式一的车用旋转电机的整流装置的端子台的盖部插入壳体的贯通孔的状态的侧剖图。

图8是示出本发明实施方式一的车用旋转电机的、从整流装置的端子台的主体部延伸设置的筒状构件和盖部分开配设的例子的立体图。

图9是示出本发明实施方式二的车用旋转电机的、整流装置的端子台的筒状构件和盖部插入壳体的状态的主要部分放大立体图。

图10是示出本发明实施方式二的车用旋转电机的、整流装置的端子台的盖部插入壳体的贯通孔的状态的侧剖图。

图11是示出本发明实施方式二的车用旋转电机的、整流装置的端子台的盖部插入壳体的贯通孔的状态的侧剖图。

图12是示出本发明实施方式二的车用旋转电机的、从整流装置的端子台的主体部延伸设置的筒状构件和盖部配设成一体结构的例子的立体图。

图13是作为比较例示出的、壳体的所有贯通孔被端子台的筒状构件堵塞时的整流装置的立体图。

具体实施方式

实施方式一

以下，使用图1至图8对本发明实施方式1的车用旋转电机1进行说明。在各图中，对相同或相当的构件、部位标注相同符号来进行说明。另外，在本发明的实施方式一中，示出了车用交流发电机作为车用旋转电机1的一例。

首先，对本发明的车用旋转电机1的基本结构进行说明。

图1是示出本发明实施方式一的车用旋转电机1的纵剖图，其示出了沿着轴向的截面。图2是图1的车用旋转电机1的后侧端面图，其示出了与轴向垂直的端面。图3是示出构成本发明的车用旋转电机1的整流装置21的立体图。图4是示出供图3的整流装置21组装的后支架3的立体图。

在图1和图2中，车用旋转电机1具备如下所列的构成要素。首先是壳体4，该壳体4由分别呈大致碗状的铝制前支架2和后支架3构成。然后是轴6，该轴6经由一对轴承5被旋转自如地支承于上述壳体4。带轮7，该带轮7固接于朝壳体4的前侧伸出的轴6的端部。转子8，该转子8固定于轴6并配设于壳体4内。风扇11，该风扇11固定于上述转子8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15，一对该集电环15固定于朝壳体4的后侧伸出的轴6的伸出部，并向转子8供给电流。一对电刷16，一对该电刷16在各集电环15的表面滑动。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，上述散热器18配置于刷握17的外径侧，该电压调节器19对定子12产生的交流电压的大小进行调整。连接器20，该连接器20与散热器18的安装部一体成型，并进行电压调节器19等与外部装置(未图示)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产生的交流电压整流成直流电压。保护盖25，该保护盖25在后支架3上安装有周壁部27，以覆盖刷握17、电压调节器19以及整流装置21(参照图2)。

另外，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，利用来自励磁绕组9的磁通的变化来产生交流电。定子12配设成定子铁心13被前支架2和后支架3的开口端从轴向两侧夹持以包围转子8。

此外，如图3中整流装置21的立体图所示，整流装置21具备：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22a；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23a；以及端子台24(包括筒状构件24a和盖部24b、24c的结构)；该整流装置21以在正极侧散热器22与负极侧散热器23之间夹着端子台24的主体部的方式构成大致C字形。而且，正极侧整流元件22a和负极侧整流元件23a经由端子台24连接而构成规定的桥式电路。

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，并旋紧固定于如图4所示的后支架3的外侧端面。而且，将定子绕组14的导线14a从后支架3拉出而与端子台24的端子接线，从而将整流装置21与定子绕组14电连接。此外，刷握17配置于整流装置21的呈大致C字形的前端之间，并旋紧固定于后支架3的外侧端面。

接下来，使用图2对安装于后支架3的保护盖25的结构进行说明。保护盖25使用聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、尼龙66等绝缘性树脂成型为由底部26和圆筒形的周壁部27构成的有底圆筒状，在底部26配置有多个吸气孔28，多个该吸气孔28将外部气体吸入发电机内。

如此构成的车用旋转电机1从蓄电池(未图示)经由电刷16、集电环15而向励磁线圈9供给励磁电流，以产生磁通。通过该磁通，在磁极铁心10的外周沿周向交替地形成N极和S极。

另一方面，发动机的转矩经由皮带(未图示)和带轮7而传递至轴6，从而使转子8旋转。因此，旋转磁场施加到定子12的定子绕组14，从而在定子绕组14上产生电动势。接着，在定子绕组14上产生的交流的电动势分别通过整流装置21而被整流成直流，并且其输出电压的大小通过电压调节器19而调整，从而供给到蓄电池或车载电负载。

此外，风扇11与转子8的旋转联动地旋转，使外部气体从吸气孔28吸入保护盖25内，在对散热器18以及整流装置21的正极侧散热器22和负极侧散热器23进行冷却后，外部气体流入后支架3内。而且，流至风扇11附近的外部气体通过风扇11朝离心方向拐弯，对定子绕组14的线圈端进行冷却后排出至外部。以上就是车用旋转电机1的结构的概况。

接下来，对本发明特征部分、即整流装置21及其端子台24和后支架3及其贯通孔3a、3b的结构进行说明。

如图3中整流装置21的立体图所示，在整流装置21的端子台24配设有筒状构件(或筒状部位)24a，该筒状构件(或筒状部位)24a用于在组装时将从定子12的绕组拉出的导线14a引导至恰当的位置。而且，针对由于规格变更而削减了引线14a的部分配设有对后支架3的贯通孔3a进行密封的盖部24b，以代替筒状构件24a。另外，在以下的实施方式二中对盖部24c进行说明，该盖部24c对与贯通孔3a开口形状不同的贯通孔3b进行密封。

如图4中后支架3的立体图所示，后支架3的贯通孔3a、3b开口以供整流装置21的端子台24的筒状构件24a插入。此处，贯通孔3a是用于供一根导线14a插通的开口部，贯通孔3b是用于供相邻的多根导线14a插通的开口部。在本例中，贯通孔3b开口成供两根筒状构件24a插通的大小。

图5中示出整流装置21的端子台24的筒状构件24a和盖部24b分别插入后支架3的分开的两个贯通孔3a的主要部分放大立体图。如图5所示，针对削减了导线14a的部位的贯通孔3a并未插入筒状构件24a，取而代之插入盖部24b以对该贯通孔3a进行密封。

图6是示出从整流装置21的端子台24的主体部延伸设置的盖部24b插入后支架3的贯通孔3a的状态的侧剖图。此处，例如，如图6所示，盖部24b由平板部24ba和连接部24bb构成；上述平板部24ba从端子台24的主体部延伸设置，并且具有与轴垂直的平面；上述连接部24bb连接端子台24的主体部与平板部24ba，并且沿着贯通孔内壁面在轴向上延伸。在该图6的例子中，盖部24b的平板部24ba只要配置成能对贯通孔3a进行密封，就不过问轴向的配置(高度)。

而且，整流装置21的端子台24具有：大致C字形的主体部(大部分被夹持隐藏在散热器之间)，该主体部用于连接各部分；筒状构件24a，该筒状构件24a从上述主体部延伸设置；以及盖部24b，该盖部24b在与筒状构件24a分开的位置从主体部延伸设置。在整流装置21和后支架3组装后的状态下，端子台24的筒状构件24a插入与其对应的后支架3的贯通孔3a，此外，从端子台24延伸设置的盖部24b插入后支架3的对应的其他贯通孔3a，从而筒状构件24a和盖部24b通过相互协作来对上述贯通孔3a进行密封。

如上所述，从端子台24延伸设置的盖部24b插入位于后支架3的对应部分的贯通孔3a，并且对贯通孔3a进行密封，由此，能防止吸入装置内的冷却风从贯通孔3a泄漏或逆流的情况。

图7是与图6相同的侧剖图，但形成了以使从端子台24的主体部延伸设置的盖部124b的平板部124ba的平面与构成风扇11的叶片相对面的后支架3的内侧轴端面大致为同一平面的方式对平板部124ba的平面位置进行调整的结构。另外，对端子台24的主体部与平板部124ba进行连接的连接部124bb的形状也配合杯盘部124ba的高度进行了调整，这是自不待言的。

此外，上述图7所示的盖部124b如图8的立体图所示那样，在与整流装置21的端子台24的筒状构件24a相互独立的位置从端子台24的主体部延伸设置。而且，不仅使图8的纸面下侧的筒状构件24a的端面以与后支架3的内侧轴端面大致为同一平面的方式对齐，还使盖部124b的平板部124ba的端面以与构成图7的风扇11的叶片相对面的后支架3的内侧轴端面大致为同一平面的方式对齐，由此，由于叶片相对面整体呈平坦的形状，因此能抑制由风扇11的旋转而产生的噪音。

图13是作为比较例示出的整流装置221的立体图，其示出了后支架3的所有贯通孔3a、3b被端子台24的筒状构件24a堵塞的情况下的形态。在该图13的比较例中示出了拉出的导线14a的数量比本发明多的情况。根据本发明实施方式一的技术，在导线数量削减的规格变更的情况下，只需采用将该图13的筒状构件24a部分变更为盖部24b(或盖部124b)的结构，不用改变形成于后支架3的贯通孔3a、3b的形状，从而能实现后支架3的共用化。

如此，在本发明的车用旋转电机1中，构成整流装置21的端子台24具有筒状构件24a和盖部24b，该筒状构件24a和该盖部24b从端子台24的主体部延伸设置，并分别插入形成于后支架3的多个贯通孔3a，且通过相互协作对多个贯通孔3a进行密封。而且，筒状构件24a覆盖插通贯通孔3a的定子绕组14的导线14a周围，并且引导导线14a插入；盖部24b是对壳体4的贯通孔3a的未被筒状构件24a堵塞的区域进行密封的结构。

因此，在削减了导线14a的根数的情况下，后支架3不用变更其形状而可以共用，并且，通过使端子台24的形状如上所述地变化而在与导线削减部分对应的部分形成盖部24b或124b，从而能对后支架3的贯通孔3a进行密封，能防止冷却风从贯通孔3a泄漏或逆流的情况，进而确保所设计的冷却性能。

通过采用由端子台24的盖部24b(或124b)的平板部24ba(或124ba)堵塞后支架3的贯通孔3a的结构，无论从定子绕组14拉出的导线14a的根数是多少，即使在规格变更后也都能使用形成有贯通孔3a的后支架3。而且，不必通过增加后支架3的贯通孔3a的壁厚来将其堵塞，因此，与通过增加贯通孔3a的壁厚来将其堵塞的情况相比，能够使后支架3及包括该后支架3的产品轻量化。

此外，如上所述，对于削减了从定子绕组14拉出的导线14a根数的规格的产品，也能使用削减导线14a的根数前的规格的后支架3，从而无论导线14a的根数是多少，都能够共用后支架3，即能使后支架3标准化。

而且，在本发明的车用旋转电机1中，端子台24的盖部24b(或124b)与端子台24的筒状构件24a分开配设，因此，能利用盖部24b和筒状构件24a分别将相互分开设置于后支架3的两个贯通孔3a密封。

此外，在本发明的车用旋转电机1中，端子台24的盖部124b配设于在后支架3(壳体4的一部分)开口的贯通孔3a的转子8一侧的端面，盖部124b的表面沿着壳体4的转子8一侧的内表面配置。因此，能消除形成风扇11的叶片相对面的壳体4的内表面的、贯通孔3a部分的凹凸，从而使整体呈平坦的平面，并且能降低伴随转子8的旋转而旋转的风扇11的噪音。

而且，在本发明的车用旋转电机1中，端子台24的盖部24b(或124b)具有平板部24ba(或124ba)，该平板部24ba(或124ba)具有与轴垂直的面。而且，通过将该平板部24ba做成保持强度且尽可能薄的板状构件，能使贯通孔3a的密封所需的材料保持在最低限度。假设使用通过增加残留的贯通孔3a的壁厚来将其堵塞的形状的后支架3，则会增加与该堵塞所需的材料的量相当的量的产品重量，并且也会追加材料费，因此，从轻量化和制造成本这样的观点来看存在技术问题；但通过将本发明的盖部24b的平板部24ba做成薄板的结构，能解决该技术问题，并且能降低制造成本，同时使产品重量轻量化。

而且，在本发明的车用旋转电机1中，端子台24的盖部24b(或124b)具有连接部24bb(或124bb)，该连接部24bb(或124bb)连接端子台24的主体部与平板部24ba(或124ba)，并在轴向上延伸；因此，能对连接部24bb的长度进行调整以使平板部24ba的表面配置于适当的位置。

实施方式二

图9、图10、图11以及图12是示出本发明实施方式二的车用旋转电机1的图，这些图是分别与上述实施方式一的图5、图6、图7以及图8相对应的图。在上述实施方式一中，例示了与假定的导线14a的拉出根数为一根的后支架3的贯通孔3a相对应的盖部24b(或124b)的形状；在本实施方式二中，对与导线的拉出根数为两根的图4的后支架3的贯通孔3b相对应的端子台24的盖部24c(或124c)的结构进行说明。

在本实施方式二中，如图3、图9以及图12所示，从整流装置21的端子台24延伸设置的盖部24c配设为：与一个筒状构件24a相接，并且与筒状构件24a形成一体结构。如图9所示，在后支架3组装有整流装置21的状态下，端子台24的筒状构件24a插入后支架3的贯通孔3b的一半区域，并且从端子台24延伸设置的盖部24c对贯通孔3b剩下的一半区域进行密封。此处，例如，盖部24c如图12所示那样由平板部24ca和连接部24cb构成；上述平板部24ca沿着轴的径向配置有平面部；上述连接部24cb连接端子台24的主体部与平板部24ca。

如本实施方式二所示，能利用由一体构造而成的筒状构件24a和盖部24c一体构造而成的构件对以拉出2根导线14a的规格在后支架3开口的椭圆形的贯通孔3b进行密封。即，还能利用筒状构件24a和盖部24c相互协作来对贯通孔23b进行密封。图10示出该密封状态的侧剖图。

此外，图11的侧剖图示出了根据连接部124cb的长度来调节盖部24c的平板部124ca的高度，从而使平板部124ca的端面与后支架3的内表面及筒状构件24a的端面对齐的例子。与端子台24的筒状构件24a一体构成的盖部124c与上述实施方式一的盖部124b相同，形成以与构成风扇11的叶片相对面的后支架3的内侧轴端面大致为同一平面的方式配置有沿径向延伸的平板部124ca的结构，与不进行平板部124ca的高度调节的情况相比，能降低风扇11的噪音。

图12是端子台24的主要部分放大立体图，构成盖部124c的平板部124ca构成如下的结构：该平板部124ca经由连接部124cb与端子台24的主体部连接，而且，平板部124ca的平面部与筒状构件24a的下端部连接，连接部124cb的沿着轴的端部与筒状构件24a侧面部连接，并且利用连接部124cb和筒状构件24a对平板部124ca进行支承(盖部24c也相同)。因此，能获得比如实施方式一那样从端子台24单独延伸设置的盖部24b更稳定的支承结构。

另外，在图9至图12的例子中示出了连接部24cb(或124cb)，但也可做成使平板部24ca(或124ca)从筒状构件24a的底面部侧面伸出的结构，从而构成不具有连接部24cb(或124cb)的盖部24c(或124c)。

本实施方式二的盖部24c(或124c)容易与筒状构件24a一体地设计，并且不用使后支架3的椭圆状的贯通孔3b的形状变化，而是配合从贯通孔3b拉出的导线14a数量的减少来变更端子台24的形状，并将一部分置换为盖部24c(或124c)，由此能实现零件的共用化。

本案的实施方式一的盖部24b、124b和实施方式二的盖部24c、124c都能与端子台24一体地形成，不需要追加零件。因此，通过简单的结构就能获得更高性能的发电机。

在上述实施方式一和实施方式2中，对车用旋转电机1是车用交流发电机的情况进行了说明，但这仅是一例。本发明的车用旋转电机1并不限定于车用交流发电机，即便应用于车用电动机、车用发电电动机等旋转电机也会取得相同的效果。

另外，本发明在其发明的范围内能将各实施方式自由组合，或是将各实施方式适当变形、省略。

Claims (6)

1.一种车用旋转电机，其特征在于，具备：

转子，该转子以能旋转的方式支承于壳体内；

定子，该定子被所述壳体支承，并以围绕所述转子的方式配设；以及

整流装置，该整流装置配设于所述壳体的轴向一侧的外侧，并对所述定子产生的交流电进行整流；

所述整流装置具有端子台，该端子台是整流装置与构成所述定子的定子绕组的电连接所必需的；

所述端子台具有筒状构件和盖部，该筒状构件和该盖部从所述端子台的主体部延伸设置，并插入形成于所述壳体的贯通孔，且通过相互协作对所述贯通孔进行密封；

所述筒状构件覆盖插通所述贯通孔的所述定子绕组的导线周围，并且引导所述导线插入；

所述盖部对所述壳体的所述贯通孔的未被所述筒状构件堵塞的区域进行密封。

2.如权利要求1所述的车用旋转电机，其特征在于，所述端子台的所述盖部与所述端子台的所述筒状构件分开配设。

3.如权利要求1所述的车用旋转电机，其特征在于，所述端子台的所述盖部配设为与所述端子台的所述筒状构件相接的一体结构。

4.如权利要求1至3中任一项所述的车用旋转电机，其特征在于，所述端子台的所述盖部配设于所述壳体的所述贯通孔的所述转子一侧的端面，所述盖部的表面沿着所述壳体的所述转子一侧的内表面配置。

5.如权利要求1至4中任一项所述的车用旋转电机，其特征在于，所述端子台的所述盖部具有平板部，该平板部具有与轴垂直的面。

6.如权利要求5所述的车用旋转电机，其特征在于，所述端子台的所述盖部具有连接部，该连接部连接所述端子台的主体部与所述平板部，并在轴向上延伸。