CN107735930B - 车用交流发电机的调节器 - Google Patents

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Abstract

车用交流发电机的调节器(19)包括：IC调节器(200)，该IC调节器(200)的IC芯片被树脂密封，且外部连接用的导线端子(210)从密封树脂突出；以及调节器保持件(100)，该调节器保持件(100)具有导线相对部(101)，上述导线相对部(101)将装设有IC调节器(200)的IC调节器装设部(110)包围。导线端子(210)是具有伸出部(210a)，并使该伸出部(210a)与调节器保持件(100)的导线相对部(101)嵌合而对IC调节器(200)进行定位的结构，上述伸出部(210a)从与调节器保持件(100)接合的接点伸出。

Description

车用交流发电机的调节器
技术领域
本发明涉及一种车用交流发电机的调节器，上述车用交流发电机装设有模塑封装型的IC调节器。
背景技术
车用交流发电机的作为电压控制装置的调节器具有通过对在励磁绕线中流动的励磁电流的接通/断开进行控制，从而对发电机的输出电压进行调节的功能。
另外，近年来，还使用以下的调节器，该调节器除了具有电压控制功能之外，还具有与外部车载设备通信的通信功能、通过使电负载增大时的输出电流的增加变得平缓从而抑制发电机驱动扭矩的急剧上升的功能等。
此外，主流的调节器的电压控制电路是IC芯片化而成的，例如，还广泛采用了将多个电压控制电路与外部电路的连接端子一体成型而成的模塑封装型的IC调节器(例如，参照专利文献1)。
模塑封装型的IC调节器装设于调节器保持件，上述调节器保持件与IC调节器的连接端子接合，并且一体成型有嵌入接线端。此时，为了提高IC调节器与调节器保持件接合的可靠性，需要使连接端子彼此的位置配合。在专利文献1中，在封装件外周和调节器保持件的装设面设置压入式的嵌合结构等，从而完成IC调节器与调节器保持件的位置配合。此外，示出了一种设置两处以上的具有定位效果的凹部及凸部，以防止在平面上的旋转偏移的技术。
另一方面，来自汽车制造商的成本降低要求正在变高，在讨论装置小型化的同时，也在讨论采用通用零件降低采购成本。作为调节器，例如倾向于通过采用工业规格封装外形“TO 220”，从而推进不同地区间的采购容易化、品质管理的成本削减等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开号WO 2011/061852 A1
发明内容
发明所要解决的技术问题
IC调节器的端子宽度和设置于IC调节器装设部的连接用端子的端子宽度都很窄，若发生位置偏移，则存在无法确保接合面积而造成接合不良的可能性。不仅是端子宽度，相邻的端子相互间也很窄，因此，将IC调节器安装于IC调节器装设部时的位置偏移还存在引起无意间的电连接的可能性，作为发电机，在可靠性上会产生问题。
此外，对于装设面来说，在IC调节器安装平面上设置两处以上的由凹部或凸部构成的固定部，这在封装件主体较大的情况是可以实现的。但是，在将固定部形成于比较小的封装件的情况下，存在固定部相对于封装件所占的大小比例上升这样的问题，很难在多处设置固定部。
此外，IC调节器是通用件，存在树脂形成部的外周围的尺寸精度不高的情况。因而，在将嵌合部设置于IC调节器的外周围并使该嵌合部与保持件嵌合的情况下，存在难以得到满足IC调节器与调节器保持件的树脂彼此的嵌合的组装精度的产品(IC调节器通用零件)这样的问题。
其结果是，存在无法应对小封装件的需求，而无法在向汽车制造商的推销竞争中获胜。
另外，作为从半导体制造商各处提供的通用零件的问题，由于上述通用封装件是按照封装件的模塑部的成型模具破裂标准等制造商固有的设定而确定的，因此，在从各个公司购入并进行组装产品化时，实际上难以应对所有的状态，且容易发生位置偏移及精度不足等。
本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种车用交流发电机的调节器，该车用交流发电机的调节器能在将IC调节器安装于调节器保持件时，使定位精度提高，并能够使用通用件的IC调节器，也不对调节器保持件的IC调节器装设部进行大幅的设计改变，且还能提高生产效率。
解决技术问题所采用的技术手段
本发明的车用交流发电机的调节器包括：IC调节器，上述IC调节器的构成车用交流发电机的电压控制电路的IC芯片被树脂密封，且上述IC调节器的外部连接用的导线端子从密封树脂突出；以及调节器保持件，上述调节器保持件具有IC调节器装设部和导线相对部，其中，上述IC调节器装设部供上述IC调节器装设，上述导线相对部设置于上述IC调节器装设部的周围，并与上述导线端子相对，上述导线端子具有伸出部，上述伸出部从与上述调节器保持件接合的接点伸出，使上述伸出部与上述调节器保持件的上述导线相对部嵌合，以对上述IC调节器进行定位。
发明效果
根据本发明的车用交流发电机的调节器，不用伴随IC调节器和IC调节器装设部的大幅设计改变而改变，不会使调节器保持件的外形变大，能将IC调节器高精度地定位于调节器保持件的导线相对部。此外，能够实现IC调节器组装的可靠性和生产效率的提高，能采用IC调节器的通用件，从而能将成本抑制得较低。
本发明的除了上述以外的目的、特征、观点和效果通过参照附图的以下的本发明的详细说明会更加明了。
附图说明
图1是表示装设有本发明实施方式1的调节器的车用交流发电机的整体结构的示意剖视图。
图2是图1的车用交流发电机的电路图。
图3是表示本发明实施方式1的调节器的俯视图。
图4是表示本发明实施方式1的调节器保持件的俯视图。
图5是本发明实施方式1的IC调节器的图，其中，图5的(a)是朝调节器保持件安装时的俯视图和侧视图，图5的(b)是零件采购时的俯视图。
图6是表示本发明实施方式1的调节器的、IC调节器与调节器保持件的嵌合部的主要部分俯视图，其中，图6的(a)是表示未收纳IC调节器的状态的调节器保持件的图，图6的(b)是表示在调节器保持件收纳有IC调节器的状态的图。
图7是构成本发明实施方式1的调节器的调节器保持件的主要部分剖视图，其是沿着图6的(a)的B-B线的剖视图。
图8是本发明实施方式1的调节器的沿着图3的A-A线的分解剖视图。
图9是表示本发明实施方式1的IC调节器的变形例的俯视图。
图10是构成本发明实施方式2的调节器的调节器保持件的主要部分剖视图。
图11是本发明实施方式3的调节器的俯视图，其中，图11的(a)是包括电刷的类型的调节器及主要部分放大图，图11的(b)是表示不包括电刷的类型的调节器的图。
具体实施方式
实施方式1
以下，参照图1至图9对本发明实施方式进行说明。另外，各图中，相同符号表示相同或相当的部分。
图1是装设有本发明实施方式1的调节器的车用交流发电机的示意剖视图，图2是图1的车用交流发电机的电路图，图3是调节器的俯视图，图4是调节器保持件的俯视图。此外，图5是导线端子成型后的模塑封装型的IC调节器的俯视图和侧视图以及导线端子成型前的IC调节器的俯视图。
首先，基于图1，对车用交流发电机1的整体结构进行说明。
车用交流发电机1包括：壳体4，上述壳体4由前支架2和后支架3构成；轴6，上述轴6经由一对轴承5以能自由旋转的方式支承于上述壳体4；带轮7，上述带轮7固接于轴6的朝壳体4的前方侧伸出的端部；转子8，上述转子8固定于轴6并配设在壳体4内；风扇11，上述风扇11固定于上述转子8的轴向的两端面；定子12，上述定子12以围绕转子8的方式固定于壳体4；一对集电环15，上述一对集电环15固定于轴6的朝壳体4的后方侧伸出的伸出部，并对转子8供给电流；一对电刷16，上述一对电刷16在各集电环15的表面滑动；刷握17，上述刷握17对上述电刷16进行收容；调节器19(电压调节器)，上述调节器19安装于散热器18，上述散热器18配置于刷握17的外径侧，并对定子12中产生的交流电压的大小进行调节；连接器20，上述连接器20与散热器18的安装部一体成型，并进行调节器19等与外部装置(未图示)的信号的输入/输出；整流装置21，上述整流装置21配置于后支架3的后侧，并将定子12中产生的交流电压整流成直流电压；以及保护罩22，上述保护罩22安装于后支架3，以覆盖刷握17、调节器19和整流装置21。
转子8是爪极型转子，其包括：励磁绕线9，上述励磁绕线9流有励磁电流并产生磁通；以及磁极铁芯10，上述磁极铁芯10设成覆盖励磁绕线9，并通过上述励磁绕线9的磁通来形成磁极。此外，定子12包括：圆筒状的定子铁芯13；以及定子线圈14，上述定子线圈14卷绕安装于定子铁芯13，并随着转子8的旋转，通过来自励磁绕线9的磁通的变化而产生交流电。定子12配设成从轴向两侧将定子铁芯13夹持于前支架2和后支架3的开口端，以包围转子8。
在图2中，符号60是由定子铁芯13和定子线圈14构成的定子，符号61是绕线部，由将三个绕线部61三相星形接线而成的两个三相交流绕线构成定子线圈14。符号62表示电负荷，符号63表示蓄电池。
此外，在本实施方式1的图2中，虽然进行了省略，但构成调节器19的IC调节器(后述)主体还与外部车载器件等电连接。
图3是表示将导线端子210成型后的IC调节器200组装于调节器保持件100的调节器19的俯视图。IC调节器200在从IC芯片部220突出的导线端子210的前端形成有接点部211，并以从上述接点部211向外侧伸出的方式设有导线伸出部210a，其中，上述IC芯片部220是通过树脂对IC芯片进行模塑而成的，上述接点部211用于与调节器保持件100的嵌入接线端120接合。调节器保持件100具有：IC调节器装设部110，上述IC调节器装设部110供IC调节器200装设；以及框部，上述框部从装设面立起形成于IC调节器装设部110的边缘。上述调节器保持件100的框部至少包括与导线端子210相对的立起壁面部、即导线相对部101。导线伸出部210a嵌入到凹形的定位承接部130，以使IC调节器200相对于调节器保持件100定位，其中，上述定位承接部130是将调节器保持件100的导线相对部101的一部分切除而成的。此外，在IC调节器200的IC芯片部220形成有凹部222，与该凹部222嵌合的凸部112配置于调节器保持件100的IC封装件装设面。
图3所示的调节器19是通过将图5的(a)所示的模塑封装型的IC调节器200装设于图4所示的调节器保持件100而得到的。
如图4中调节器保持件100的俯视图所示，在调节器保持件100的平面部具有收纳IC调节器200的IC调节器装设部110，并且设有与调节器保持件100一体成型的嵌入接线端120，此外，调节器保持件100包括车侧连接器连接的连接器20。嵌入接线端120通过装设IC调节器200而与IC调节器200的导线端子210连接。此外，嵌入接线端120的一端露出到IC调节器装设部110内，另一端配置于连接器20及整流装置21的与后支架3连接的连接部。
如图5的(a)中为了安装于调节器保持件100而成型有导线端子210的IC调节器200的背面侧的俯视图和侧视图所示，IC调节器200由导线端子210和IC芯片部220构成，其中，上述IC芯片部220是使IC芯片通过模塑一体成型而成的。导线端子210在其前端部附近具有从表面侧突出的凸状的接点部211。以往，导线端子210的上述接点部211为与嵌入接线端120接合的接点，上述导线端子210的通常形状形成为如下状态：以具有到与调节器保持件100的嵌入接线端120接合的接点部211的距离为相同的长度的方式呈直线状地延伸。但是，在本实施方式1中，具有以下的特征：五根中的两根导线端子210具有从接点部211伸出的导线伸出部210a，而比其它的导线端子210长，导线伸出部210a与调节器保持件100的导线相对部101嵌合。
在此，IC调节器200例如采用称为工业规格封装外形“TO 220”型的调节器。如图5所示，例如，示出了IC调节器200具有五根导线端子210的实例。
图5的(a)的IC调节器200表示为了装设于调节器保持件100而将导线端子210切断成合适长度的状态。与此相对的是，在将通用的IC调节器200作为零件采购时，如图5的(b)的俯视图所示，IC调节器200的导线端子210具有需要量以上的长度，并且也没有形成接点部211。另外，通常，对于与零件采购时的图5的(b)状态的IC调节器200，在实施了将导线前端部分分别切断至期望的长度并且形成接点部211这样的加工之后，装设于调节器保持件100。
当IC调节器200收纳于调节器保持件100的IC调节器装设部110时，最终，导线端子210的接点部211与露出至IC调节器装设部110内的嵌入接线端120接合。
另外，在将IC调节器200收纳于IC调节器装设部110时，使导线端子210的导线伸出部210a与导线相对部101嵌合并进行收纳，其中，上述导线相对部101与设置于IC调节器装设部110周围的导线端子210相对。
在此，将凸部112嵌入凹部222这样的收纳方法也可以用于填补导线端子210与导线相对部101的嵌合状态，其中，上述凸部112设置于调节器保持件100的IC调节器装设部110的平面，上述凹部222配备于IC调节器200的IC芯片部220。
接着，使用图6、图7、图8对本申请发明的主要部分、即IC调节器200向调节器保持件100定位的定位结构进行说明。
图6是将IC调节器200与调节器保持件100的定位部放大的俯视图。图6的(a)表示IC调节器装设部110的嵌入接线端120的主要部分，图6的(b)是表示IC调节器200装设于图6的(a)的调节器保持件100的IC调节器装设部110的状态的放大图，其是表示装设有调节器保持件100的导线相对部101和IC调节器200的状态的放大图。
图7是图6的(a)的B-B剖视图，其是表示将IC导线端子210的导线伸出部210a定位的、设置于调节器保持件100的导线相对部101的凹部即定位承接部130的剖面形状的图。上述定位承接部130是将导线相对部101的一部分切除而形成的槽形状部，上述导线相对部101包围IC调节器装设部110并呈壁状立起。另外，在安装时，为了便于将上述导线伸出部210a插入定位承接部130，在槽形状即凹部的内侧面部设有倾斜面部，该倾斜面部成为导线端子210的插入引导件130a。
此外，图8是调节器19的沿着图3的A-A线的分解剖视图，其示出了当将IC调节器200装设于IC调节器装设部100时，能容易地使导线伸出部210a与导线相对部101的定位承接部130嵌合，并能在比调节器保持件100的外形更靠内侧处构成嵌合部。
在图7的调节器保持件100中，作为一例，示出了在与嵌入接线端120对应的五根导线端子210中的左右端共计两处形成定位承接部130的实例。接着，使导线伸出部210a嵌合于各定位承接部130，完成定位。此外，定位承接部130的成为在IC调节器200组装时诱导件的插入引导件130a能任意地设定其倾斜角度，这是自不待言的。
此外，如图6的(a)的俯视图、图8的分解剖视图所示，在成为定位承接部130的凹部收纳有导线伸出部210a，该导线伸出部210a成为比导线端子210的、与嵌入接线端120连接的接点部211更靠前端侧的一体定位部。例如，由于在两处对IC调节器200主体进行定位，因此，也可以没有压入功能，不会在收纳时对导线端子210造成变形等影响。此外，上述导线伸出部210a通常是在零件组装前切断并废弃的部位，仅是切断工序中的切断指示位置不同，不需要特别的工序改变就能容易地得到，由图5的(a)、图6的(b)可知，只要将导线端子210的长度成型为比其它部位长，就能构成导线伸出部210a。
如上所述，根据本发明实施方式1的车用交流发电机1的调节器19，只要将导线端子210的导线伸出部210a收纳于设置在调节器保持件100的导线相对部101处的定位承接部130，就能实施两者的高精度定位。因此，能够实现IC调节器200与调节器保持件100的组装的可靠性及生产效率的提高，并且能最大限度地保留IC调节器200和调节器保持件100的设计改变，能不增加成本地进行实施。
不用伴随IC调节器200和调节器保持件100的大幅设计改变而改变，不会使调节器保持件100的外形变大，就能进行期望的高精度定位，能实现IC调节器200向调节器保持件100组装的可靠性和生产效率的提高，并且能采用IC调节器200的通用件，能将成本抑制得较低。
另外，上述导线端子210并不限定于图5、图6所示的形状，同样地，定位承接部130并不限定于图6、图7所示的形状，可以任意地进行改变。图9中表示IC调节器200的变形例。例如，如图9的(a)、(b)所示，也可以在平行配置的多根导线端子210中的、除了两端部之外的部位设置导线伸出部210a。导线端子210只要是构成发电机的控制电路所需的根数即可，不需要形成仅承担定位功能的导线端子210。此外，导线端子210的宽度也不需要恒定。另外，将导线伸出部210a设置于导线端子210排列的哪一部分是可以任意设定的，未必需要设置于模塑部的两端部。例如，也可以如图9的(a)那样，在五根导线端子210中的、除了两端部以外的三根处设置导线伸出部210a以作为定位部，此外，还可以如图9的(b)那样采用在五根导线端子210中的、除了中央部和两端部之外的两根处设置导线伸出部210a的结构。
此外，如图9的(c)、(d)所示，在使用设置于IC调节器200的IC芯片部220的凹部222进行定位的结构的情况下，也可以仅在设置于IC调节器200的多个导线端子210中的任一处设置导线伸出部210a，以获得所期望的定位精度。如图9的(c)那样，导线伸出部210a也可以设置于五根导线端子210内的中央部，此外，如图9的(d)那样，导线伸出部210a还可以设置于五根导线端子210的一方的端部等。这样，即使导线端子210的定位部仅一处，在IC调节器200收纳于上述调节器保持件100时的、依赖于IC芯片部220的凹部222向设置于IC调节器装设部110平面的凸部112嵌入的结构中，也能充分解决在IC调节器200的组装中发生旋转偏移这样的技术问题。
实施方式2
在上述实施方式1中，形成于调节器保持件100的定位承接部130是从导线相对部101的上端向下方下挖的槽形状的凹部。在本实施方式2中，如图10所示，作为上述以外的定位承接部130的凹部，对在导线相对部101的内壁设置沿横向开口的孔131的情况进行说明。上述孔131是在将IC调节器200装设于调节器保持件100时，与导线伸出部210a发生干扰的部分处向导线延伸方向开口而成的横孔。
通过对将IC调节器200收纳于IC调节器装设部110的收纳方法进行改进，从而能仅通过图10的剖视图所示的横向的孔131，来实现调节器保持件100的成为定位承接部130的凹部，能够实现尽可能不去除导线相对部101的结构。
实施方式3
在上述实施方式1和实施方式2中，例示了采用具有工业规格封装外形的IC调节器200，但是在本实施方式3中，如图11的(a)、(b)所示，对使用任意形状的IC调节器201的调节器19a、19b进行说明。
如图11所例示，本发明可以应用于工业规格封装以外的外形的IC调节器201，例如，如图11的(a)所示，能将不是工业规格封装外形“TO 220”的IC调节器201安装于包括电刷300的调节器保持件100a。在上述图11的(a)的例子中，示出了如下模型，该模型不仅没有采用IC封装的规格，也没有在模塑部占据了很大范围这样的孔，并且也没有构成与该孔对应的装设面的凸部。
此外，图11的(b)表示将IC调节器201装设于不包括电刷300的类型的调节器保持件100a的情况的俯视图。
这样，即使在将IC调节器201装设于各种类型的调节器保持件100a的情况下，如在图11的(a)的局部放大图中例示的导线端子210与导线相对部101的嵌合状态那样，能将导线伸出部210a定位于孔131。
另外，本发明在上述发明的范围内能将各实施方式自由地组合、或是将各实施方式进行适当地变形、省略。

Claims (7)

1.一种车用交流发电机的调节器，其特征在于，包括：
IC调节器，所述IC调节器具有构成车用交流发电机的电压控制电路的IC芯片部和从所述IC芯片部的密封树脂突出的外部连接用的导线端子；以及调节器保持件，该调节器保持件具有平面部和框部，其中，所述平面部包括作为供所述IC调节器装设的装设面的IC调节器装设部在内，所述框部以从所述装设面立起的方式设置于所述IC调节器装设部的边缘并包括与所述导线端子相对的、作为立起壁面部的导线相对部在内，
所述导线端子具有：接点部，所述接点部与所述调节器保持件所具有的嵌入接线端接合；伸出部，所述伸出部从所述接点部朝前端侧延伸，并使仅所述伸出部与所述调节器保持件的所述导线相对部嵌合，以对所述IC调节器进行定位。
2.如权利要求1所述的车用交流发电机的调节器，其特征在于，
对于一个所述IC调节器，平行地配设多个从所述密封树脂呈直线状延伸的所述导线端子，
多个所述导线端子中的、定位于所述导线相对部的所述导线端子形成为比其它的所述导线端子长与所述伸出部相当的量。
3.如权利要求1所述的车用交流发电机的调节器，其特征在于，
对于一个所述IC调节器，配设有多个定位于所述导线相对部的所述导线端子。
4.如权利要求2所述的车用交流发电机的调节器，其特征在于，
对于一个所述IC调节器，配设有多个定位于所述导线相对部的所述导线端子。
5.如权利要求1至4中任一项所述的车用交流发电机的调节器，其特征在于，
在所述调节器保持件的所述导线相对部设有凹部，所述凹部供所述导线端子的所述伸出部插入。
6.如权利要求5所述的车用交流发电机的调节器，其特征在于，
所述凹部形成为将所述导线相对部的一部分切除的槽形状，在所述凹部的内侧面部设有倾斜面部，所述倾斜面部成为所述导线端子的插入引导件。
7.如权利要求5所述的车用交流发电机的调节器，其特征在于，
所述凹部是在所述导线相对部的内壁开口的孔。
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