JP3975945B2 - 車両用交流発電機 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車やトラック等に搭載される車両用交流発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、レギュレータに設けられた接続端子を折り曲げ加工し、整流装置の端子台から突出する接続端子をこの折り曲げ部によって挟み込んだ状態で溶接によって電気的に接合している車両用交流発電機が知られている（例えば、特許文献１参照）。レギュレータから突出する接続端子を挟み込むことにより、位置決めや接続端子相互の仮止めが可能になるため、溶接作業を容易かつ確実に行うことが可能になる。一般に、このような端子同士の溶接には抵抗溶接が用いられる。整流装置から突出する接続端子を挟み込むようにレギュレータの接続端子を折り曲げた状態でこの折り曲げ部を間に挟んで電流を流すことにより、点に近い形で接触している各接続端子間の接触部分に電流が集中するため、この接触部分から溶融が進行する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１６４５１８号公報（第５−６頁、図１−２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した特許文献１に開示された車両用交流発電機の接続端子のように抵抗溶接を行う場合には、各接続端子の接触部分に大電流を流す必要がある。例えば、レギュレータに備わった接続端子の材料としてはニッケルメッキ鉄板が用いられることが多いが、この材料は比較的高抵抗であるため、溶接箇所と並行に折り曲げ部を介して電流が流れても抵抗溶接を行うことができる。ところが、接続端子の材料として、錫メッキを施した黄銅のような電気伝導度のよい（低抵抗の）材料を用いた場合には、折り曲げ部の黄銅部分を迂回して流れる電流が多くなり、接続端子間の接触箇所を加熱して溶融させることができなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、端子材料によらず、一方の端子を折り曲げて他方の端子を挟み込んだ状態で抵抗溶接を行うことができる車両用交流発電機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の車両用交流発電機は、複数の整流素子とこれらの整流素子を電気的に接続する接続端子とを有する整流装置と、車両との間で電気信号を授受するための電気信号入出力端子と一部の接続端子と接続されて発電状態を検出する発電状態検出端子とを有する出力電圧調整用のレギュレータとを備えており、発電状態検出端子は、折り曲げ部を挟んで配置される第１の端子電極および第２の端子電極を有しており、第１の端子電極と第２の端子電極とによって一部の接続端子を挟み込んだ状態で抵抗溶接が行われるとともに、この溶接箇所よりも折り曲げ部側であって第１の端子電極、第２の端子電極および折り曲げ部の少なくとも一つに形成された切り欠き部を有している。整流装置の接続端子と発電状態検出端子との接触箇所よりも折り曲げ部側に切り欠き部が形成されており、折り曲げ部側に迂回する溶接電流がこの切り欠き部近傍の高抵抗部分で低減されるため、発電状態検出端子の材質によらず抵抗溶接を行うことが可能になる。
【０００７】
また、上述した切り欠き部は、折り曲げ部に形成されていることが望ましい。これにより、折り曲げ部の折り曲げ加工を少ない加重で行うことが可能になり、この折り曲げ作業の作業効率を向上させることができる。
また、上述した切り欠き部が形成された部位の断面積は、溶接箇所の接合面積よりも小さいことが望ましい。これにより、折り曲げ部を迂回して流れる電流を減らすことが可能になり、溶接電流の中で端子の溶融に使われる電流を増加させることができる。
【０００８】
また、上述した発電状態検出端子は、複数の板状部材を重ね合わせて構成されていることが望ましい。これにより、薄い板厚の材料を用いることが可能になり、作業効率をさらに向上させることができる。また、１枚の薄い板厚の材料を用いた端子等が使われている場合には、同じ板厚の板材を共通に使用することができるため、材料のコストダウンを図ることが可能になる。
【０００９】
また、上述した発電状態検出端子は、鉄系金属よりも低抵抗の材質で構成されていることが望ましい。このような材質を用いて発電状態検出端子を構成した場合には、従来であれば折り曲げ部を介して過大な溶接電流が流れてしまって抵抗溶接が不可能であったが、本発明では折り曲げ部を迂回する電流を減らすことができるため抵抗溶接を行うことが可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した一実施形態の車両用発電機について、図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明を適用した一実施形態の車両用交流発電機１の部分的な断面図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態の車両用交流発電機１は、電機子として働く固定子２と、界磁として働く回転子３と、固定子２および回転子３を支持するフロントフレーム４１およびリアフレーム４２と、固定子２に接続されて交流電力を直流に変換する整流装置５と、回転子３に界磁電流を供給するブラシを保持するブラシ装置６と、出力電圧を制御するレギュレータ７と、整流装置５やブラシ装置６、レギュレータ７を覆うようにリアフレーム４２に取り付けられるリアカバー８を含んで構成されている。
【００１２】
次に、整流装置５とレギュレータ７の構造およびこれらの間の接続状態について説明する。図２は、整流装置５にレギュレータ７とブラシ装置６を組み付けた状態を示す平面図である。
整流装置５は、端子台５１を挟んで軸方向に離間して対向配置された正極側放熱フィン５７と負極側放熱フィン５８を備えている。正極側放熱フィン５７には６個の取付孔が形成されており、それぞれの取付孔に６個の正極側整流素子５５が圧入固定されている。同様に、負極側放熱フィン５８には６個の取付孔が形成されており、それぞれの取付孔に６個の負極側整流素子５６が圧入固定されている。また、端子台５１には、正極側整流素子５５と負極側整流素子５６を電気的に接続して整流回路を構成する複数の接続端子５２がインサート成形されている。なお、これら複数の接続端子５２の中には、固定子２に含まれる固定子巻線の一相電圧を取り出すＰ端子５３が含まれている。
【００１３】
また、レギュレータ７は、コネクタケース７１を備えている。このコネクタケース７１は、車両との間の電気信号の入出力用の電気信号入出力端子としての接続端子７２と、レギュレータ７に電源電圧を供給するとともにコネクタケース７１自身を正極側放熱フィン５７および負極側放熱フィン５８に固定するための接続端子７３と、整流装置５の端子台５１から突出するＰ端子５３と接合される発電状態検出端子７４とを有しており、樹脂成形によってこれらの端子がインサートされて一体となっている。レギュレータ７は、整流装置５から突出したＰ端子５３に現れる電圧の周波数を検出することにより、車両用交流発電機１による発電の有無や回転数等の発電状態を検出することが可能であり、この検出した発電状態に応じて回転子３に備わった界磁巻線に流す励磁電流を制御したり、検出した発電状態を接続端子７２を介して車両制御装置（図示せず）に送信したりする。
【００１４】
図３は、発電状態検出端子７４の詳細を示す斜視図である。また、図４は発電状態検出端子７４を車両用交流発電機１のリア側から見た平面図である。図５は、発電状態検出端子７４の側面図である。
発電状態検出端子７４は、折り曲げ部７４Ｃを挟んで配置される第１および第２の端子電極７４Ａ、７４Ｂと、折り曲げ部７４Ｃに形成された切り欠き部７４Ｄとを有している。第１の端子電極７４Ａと第２の端子電極７４ＢとによってＰ端子５３を挟み込んだ部分を、溶接用電極８０、８２でその両側から挟み込んだ状態で溶接電流を流すことにより抵抗溶接が行われる。
【００１５】
また、図５に示すように、切り欠き部７４Ｄが形成された折り曲げ部７４Ｃの断面積Ｓ２は、溶接箇所の接合面積Ｓ１よりも小さくなるように設定されている。このように折り曲げ部７４Ｃの断面積Ｓ２を小さくすることにより、折り曲げ部Ｓ２を迂回して流れる電流を減らすことが可能になり、溶接電流の中で端子の溶融に使われる電流を増加させることができる。
【００１６】
また、本実施形態の発電状態検出端子７４は、ニッケルメッキ鉄板等の鉄系金属よりも低抵抗の錫メッキ黄銅板を２枚重ねで使用している。薄い板厚の板材を用いることにより、折り曲げ部７４Ｃや切り欠き部７４Ｄの形成が容易になり、作業効率を上げることができる。また、整流装置５やレギュレータ７等に１枚の薄い板厚の板材を用いた端子等が使われている場合には、同じ板厚の板材を共通に使用することができるため、材料のコストダウンを図ることが可能になる。
【００１７】
このように、本実施形態の車両用交流発電機１に備わったレギュレータ７に設けられた発電状態検出端子７４には、Ｐ端子５３との接触箇所よりも折り曲げ部７４Ｃ側に切り欠き部７４Ｄが形成されているため、抵抗溶接を行う際に折り曲げ部７４Ｃ側に迂回する溶接電流がこの切り欠き部７４Ｄ近傍の断面積が小さくなった高抵抗部分を通すことで低減される。したがって、発電状態検出端子７４の材質によらず溶接部分に流れる溶接電流を増加させることができ、抵抗溶接を行うことが可能になる。
【００１８】
本実施形態のように錫メッキ黄銅板によって発電状態検出端子７４を構成した場合には、切り欠き部のない従来構造であれば折り曲げ部を介して過大な溶接電流が流れてしまって抵抗溶接が不可能であったが、切り欠き部７４Ｄを形成することにより折り曲げ部７４Ｃを迂回する電流を減らすことができるため、このような低抵抗の材料を用いた場合でも抵抗溶接を行うことが可能になる。
【００１９】
また、切り欠き部７４Ｄを折り曲げ部７４Ｃに形成することにより、折り曲げ部７４Ｃの折り曲げ加工を少ない加重で行うことが可能になり、この折り曲げ作業の作業効率を向上させることができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、レギュレータ７に設けられた発電状態検出端子７４の折り曲げ部７４Ｃに切り欠き部７４Ｄを形成したが、折り曲げ部７４Ｃからずらした位置に切り欠き部７４Ｄを形成するようにしてもよい。
【００２０】
図６は、第２の端子電極７４Ｂに切り欠き部７４Ｄを形成した場合の発電状態検出端子７４の側面図である。また、図７は第１の端子電極７４Ａに切り欠き部７４Ｄを形成した場合の発電状態検出端子７４の側面図である。これらの図に示すように、溶接箇所よりも折り曲げ部７４Ｃ側であって第１の端子電極７４Ａおよび第２の端子電極７４Ｂの少なくとも一方（両方でもよい）に切り欠き部７４Ｄを形成することにより、折り曲げ部７４Ｃに迂回する溶接電流を低減することが可能になる。
【００２１】
また、上述した実施形態では、切り欠き部７４Ｄを発電状態検出端子７４の一辺（上辺）側に１箇所形成したが、上辺と下辺の両方に形成したり、一辺側に２箇所以上形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の車両用交流発電機の部分的な断面図である。
【図２】整流装置にレギュレータとブラシ装置を組み付けた状態を示す平面図である。
【図３】発電状態検出端子の詳細を示す斜視図である。
【図４】発電状態検出端子を車両用交流発電機のリア側から見た平面図である。
【図５】発電状態検出端子の側面図である。
【図６】第２の端子電極に切り欠き部を形成した場合の発電状態検出端子の側面図である。
【図７】第１の端子電極に切り欠き部を形成した場合の発電状態検出端子の側面図である。
【符号の説明】
１ 車両用交流発電機
２ 固定子
３ 回転子
４１、４２ フレーム
５ 整流装置
６ ブラシ装置
７ レギュレータ
８ リアカバー
５１ 端子台
５２ 接続端子
５３ Ｐ端子
５５ 正極側整流素子
５６ 負極側整流素子
７１ コネクタケース
７２、７３ 接続端子
７４ 発電状態検出端子
７４Ａ 第１の端子電極
７４Ｂ 第２の端子電極
７４Ｃ 折り曲げ部
７４Ｄ 切り欠き部

Claims (5)

  1. 複数の整流素子とこれらの整流素子を電気的に接続する接続端子とを有する整流装置と、車両との間で電気信号を授受するための電気信号入出力端子と一部の前記接続端子と接続されて発電状態を検出する発電状態検出端子とを有する出力電圧調整用のレギュレータとを備える車両用交流発電機において、
    前記発電状態検出端子は、折り曲げ部を挟んで配置される第１の端子電極および第２の端子電極を有しており、前記第１の端子電極と前記第２の端子電極とによって一部の前記接続端子を挟み込んだ状態で抵抗溶接が行われるとともに、この溶接箇所よりも前記折り曲げ部側であって前記第１の端子電極、前記第２の端子電極および前記折り曲げ部の少なくとも一つに形成された切り欠き部を有することを特徴とする車両用交流発電機。
  2. 請求項１において、
    前記切り欠き部は、前記折り曲げ部に形成されていることを特徴とする車両用交流発電機。
  3. 請求項１または２において、
    前記切り欠き部が形成された部位の断面積は、前記溶接箇所の接合面積よりも小さいことを特徴とする車両用交流発電機。
  4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、
    前記発電状態検出端子は、複数の板状部材を重ね合わせて構成されていることを特徴とする車両用交流発電機。
  5. 請求項１〜４のいずれかにおいて、
    前記発電状態検出端子は、鉄系金属よりも低抵抗の材質で構成されていることを特徴とする車両用交流発電機。
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