JP4110919B2 - Rotating electric machine for vehicles - 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の乗り物に搭載される車両用回転電機に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両用交流発電機は、エンジンルームに搭載されたバッテリを充電するとともに、ヘッドライトやその他の電気負荷に対して電力を供給している。この車両用交流発電機の出力電圧は、界磁巻線に流す界磁電流を断続することにより調整されるが、出力電圧波形を観察すると、界磁電流の断続によってサージが発生することが知られている。発生したサージが過大であると、オーディオ装置等の電気負荷に対しては耳障りなノイズの原因となり、それ以外の電気負荷に対しては誤動作や故障の原因になったりする。このようなサージを低減する従来技術として、サージ吸収用のコンデンサ素子が装備された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。)。この車両用交流発電機では、レギュレータに設けられた部品収容室にコンデンサ素子が収容されており、このコンデンサ素子によってサージが吸収される。
【0003】
【特許文献1】
実公平6−46216号公報(第2頁、図1−4)
【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に含まれるコンデンサ収納部は、車両未使用時の常温雰囲気下と車両使用時の車両側の放熱やレギュレータの放熱による高温雰囲気下の両方の温度環境で使用されており、これらの温度差が大きい場合には、部品収容室を形成しているレギュレータの樹脂とコンデンサ素子を固定する樹脂の熱膨張差に起因する応力がこれらの樹脂間の接着力を上回る場合がある。コンデンサ素子の内部において異種電極間の絶縁に使用されるPETフィルムは吸湿しやすい性質をもっており、吸湿した場合にはPETフィルムが分解を起こし、コンデンサ素子のサージを吸収するという基本機能が損なわれる。このため、一般にコンデンサ素子は、防湿を目的とした保護コーティング材で覆われている。この保護コーティング材でコンデンサ素子を覆うことにより、両樹脂間の接着力が失われてコンデンサ素子が両樹脂間の界面に配置された場合でも、コンデンサ素子に含まれるPETフィルムが吸湿することはなくなる。しかし、このような保護コーディング材でコンデンサ素子の外周を覆うことは部品コストの上昇につながるという問題がある。
【0005】
特に最近では、車両走行抵抗の低減のためのスラントノーズ化や車両室内居住空間の確保のニーズからエンジンルームがますます狭小化する中で、車両用交流発電機の搭載スペースに余裕がなくなってきている。また、PL法が施行されるなど製品の品質面に対しても、高い信頼性が求められている。しかし、その一方で、各メーカ間のコスト競争の激化から、車両用交流発電機においても安価な製品を提供することが求められている。すなわち、小型で高信頼性の車両用交流発電機を安価に提供することが求められている。
【0006】
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、コンデンサ素子の保護コーティング材を廃止するとともに高信頼性を維持することが可能な車両用回転電機を提供することにある。
【0007】
【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、本発明の車両用回転電機は、電圧を調整する電圧調整器と、電圧調整器による電圧調整動作によって発生するサージを吸収するコンデンサ素子と、コンデンサ素子を収納する収納部とを有している。また、収納部は、一方端側に開口部を有し、この開口部から延びる溝部が形成されており、コンデンサ素子の素子側端子を溝部に挿入することで収納部の内壁面とコンデンサ素子の外周面との間に形成された隙間に、封止用樹脂を充填している。コンデンサ素子の周囲に形成される空間に封止用樹脂を充填することにより、コンデンサ素子の全周を封止用樹脂で覆うことができるため、コンデンサ素子の周囲に水が浸入して内部が吸湿してしまうことを防止することができ、コンデンサ素子やこれを使用した車両用回転電機の信頼性の低下を防ぐことが可能になる。
【0008】
また、上述した溝部は、収納部の対向する2つの内壁面のそれぞれに形成された一端止まり形状を有し、素子側端子は、コンデンサ素子の本体部よりも外側に突出していることが望ましい。これにより、コンデンサ素子の外周部と収納部の内壁面との間に確実に隙間を形成することが可能になり、コンデンサ素子の全周を確実に封止用樹脂で覆うことができる。
【0009】
また、上述したコンデンサ素子は、本体部よりも外側に突出している素子側端子をこの素子側端子の一部が溝部に沿って突き当たるまで挿入することにより、収納部に収納されることが望ましい。これにより、収納部内でのコンデンサ素子の位置決めが容易となり、コンデンサ素子の周囲に形成される所定の空間を形成することが可能になる。
【0010】
また、上述したコンデンサ素子の外周面には保護コーティング材が形成されていないことが望ましい。コンデンサ素子の全周を封止用樹脂で覆うことにより、保護コーティング材を用いることなくコンデンサ素子の吸湿を防止することが可能になり、これにより部品コストを下げることができる。
【0011】
また、上述した封止用樹脂は、エポキシ樹脂であることが望ましい。これにより、保護コーティング材を用いた場合と同様に、コンデンサ素子の吸湿を確実に防止することができる。
また、上述した素子側端子は、丸線によって形成されていることが望ましい。これにより、丸線の連続線を所定長さに切断して整形することにより素子側端子を製造することが可能になり、板材等を用いる場合に比べて生産性を向上させることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の車両用回転電機は、例えばエンジンに搭載されて、エンジンによって回転駆動される車両用交流発電機に適用することができる。
以下、本発明を適用した一実施形態の車両用交流発電機について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0013】
図1は、本実施形態の車両用交流発電機の全体構成を示す図である。図1に示す車両用交流発電機1は、固定子2、回転子3、リアフレーム4、フロントフレーム5、整流装置6、リアカバー7、プーリ8、レギュレータ9等を含んで構成されている。
【0014】
固定子2は、電機子として働くものであり、固定子鉄心22と三相の固定子巻線23とを備えている。
回転子3は、絶縁処理された銅線を円筒状かつ同心状に巻き回した界磁巻線31を、それぞれが6個の爪部を有するポールコア32によって、回転軸33を通して両側から挟み込んだ構造を有している。また、フロント側のポールコア32の端面には、フロント側から吸い込んだ冷却風を軸方向および径方向に吐き出すための冷却ファン35が溶接等によって取り付けられている。同様に、リア側のポールコア32の端面には、リア側から吸い込んだ冷却風を径方向に吐き出すための冷却ファン36が溶接等によって取り付けられている。また、回転軸33のリア側端部近傍には、界磁巻線31の両端に電気的に接続された2つのスリップリング37、38が形成されており、これらのスリップリング37、38を介してブラシ装置(図示せず)から界磁巻線31に対して給電が行われる。
【0015】
リアフレーム4およびフロントフレーム5は、固定子2および回転子3を収容しており、回転子3が回転軸33を中心に回転可能な状態で支持されている。また、フロントフレーム5には、回転子3のポールコア32の外周側に所定の隙間を介して配置された固定子2が固定されている。
【0016】
整流装置6は、三相の固定子巻線23の出力電圧である三相交流電圧を整流して直流の出力電力を得るためのものである。
リアカバー7は、リアフレーム4の外側に取り付けられる整流装置6やその他の電気部品(ブラシ装置やレギュレータ9等)を覆って、これらを保護するためのものである。このリアカバー7は、金属製ナット71によってリア側のフレーム4から延びるボルト41に、整流装置6を挟み込んだ状態で締め付け固定されている。また、リアカバー7は、主に整流装置6の対向面に複数の吸入窓を有しており、この吸入窓を通してリアカバー7内部に冷却風が吸入される。
【0017】
上述した構造を有する車両用交流発電機1は、ベルト等を介してプーリ8にエンジン(図示せず)からの回転力が伝えられると回転子3が所定方向に回転する。この状態で回転子3の界磁巻線31に外部から励磁電圧を印加することにより、ポールコア32のそれぞれの爪部が励磁され、固定子巻線23に三相交流電圧を発生させることができ、整流装置6に設けられた出力端子からは所定の直流電流が取り出される。
【0018】
図2は、レギュレータ9の斜視図である。また、図3はレギュレータ9に装備されたコンデンサ素子の固定方法を示す図である。
レギュレータ9は、界磁巻線31に流れる界磁電流を断続して発電電圧を制御する電圧調整器である。このレギュレータ9は、界磁電流を断続するスイッチング素子(図示せず)において発生する熱を放熱する金属製の放熱部10と、このスイッチング素子の断続状態を制御する制御回路や各種の端子を内蔵する樹脂部11とを含んで構成されている。この樹脂部11は、一部を利用してコンデンサ素子15を収納するために形成された収納部12と、この収納部12周辺の所定位置から一部が突出していてコンデンサ素子15の素子側端子15a、15bと接合して通電するための樹脂側端子16a、16bとを有している。
【0019】
コンデンサ素子15は、レギュレータ9による電圧調整動作によって発生するサージを吸収するためのものである。このコンデンサ15は、本体部15cよりも外側に2本の素子側端子15a、15bが突出している。この本体部15cの外周面には保護コーティング材が形成されていない。また、素子側端子15a、15bは、断面が長方形の所定長さの金属の板材を直角方向に2回折り曲げることにより形成され、筒状の本体部15cの2つの側面に取り付けられている。
【0020】
収納部12は、一方端側に開口部13を有し、この開口部13から延びる2本の溝部14a、14bが対向する内壁面のそれぞれに形成されている。これらの溝部14a、14bは、収納部12の対向する2つの内壁面のそれぞれに形成された一端止まり形状を有している。
【0021】
収納部12へのコンデンサ素子15の収納は、コンデンサ素子15の本体部15cよりも外側に突出している2本の素子側端子15a、15bのそれぞれを、これらの素子側端子15a、15bの一部が溝部14a、14bに沿って突き当たるまで挿入することにより行われる。一端止まり形状を有する溝部14a、14bにコンデンサ素子15の素子側端子15a、15bを挿入することにより、収納部12におけるコンデンサ素子15の挿入方向以外の収納位置を高い精度で決定することができる。また、コンデンサ素子15の素子側端子15a、15bと樹脂側端子16a、16bとがコンデンサ素子15の挿入方向で接合されることで、挿入方向に沿った収納位置を高い精度で決定することができる。このように収納位置を高い精度で決定することが可能になることから、収納部12の内壁面とコンデンサ素子15の本体部15cの外周面との間に一定間隔を確保することができる。このようにして収納部12の内部にコンデンサ素子15を収納した後、開口部13から封止用樹脂17をコンデンサ素子15の本体部15cと収納部12の内壁面との間の隙間を埋め、しかも本体部15cが完全に封止用樹脂17に埋没するように充填することにより、コンデンサ素子15が固定される。封止用樹脂17としては、吸湿しないエポキシ樹脂が用いられる。
【0022】
このように、本実施形態では、コンデンサ素子15の周囲に形成される空間に封止用樹脂17を充填することにより、コンデンサ素子15の本体部15cの全周を封止用樹脂17で覆うことができるため、コンデンサ素子15の周囲に水が浸入して本体部15cの内部が吸湿してしまうことを防止することができ、コンデンサ素子15やこれを用いた車両用交流発電機1の信頼性の低下を防ぐことが可能になる。
【0023】
特に、封止用樹脂17としてエポキシ樹脂等の吸湿しない材料を用いることにより、本体部15cの外周を保護コーティング材で覆うことなく、信頼性を維持することが可能になる。
また、上述した溝部は、収納部12の対向する2つの内壁面のそれぞれに一端止まり形状の溝部14a、14bを形成するとともに、コンデンサ素子15の素子側端子15a、15bを本体部15cよりも外側に突出させることにより、コンデンサ素子15の本体部15cの外周部と収納部12の内壁面との間に確実に隙間を形成することが可能になり、コンデンサ素子15の全周を確実に封止用樹脂17で覆うことができる。
【0024】
また、コンデンサ素子15の本体部15cよりも外側に突出している素子側端子15a、15bをこれらの素子側端子15a、15bの一部が収納部12の溝部14a、14bに沿って突き当たるまで挿入することにより、収納部12内でのコンデンサ素子15の位置決めが容易となり、コンデンサ素子15の周囲に所定の空間を形成することが可能になるため、この空間を封止用樹脂17を充填することでコンデンサ素子15の全周を確実に封止用樹脂17で覆うことができる。
【0025】
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。上述した実施形態では、コンデンサ素子15の素子側端子15a、15bを板材を用いて形成したが、図4に示すように、丸線で形成した素子側端子15dを用いるようにしてもよい。この場合には、丸線の連続線を所定長さに切断した後整形することにより、素子側端子15dを形成することが可能になり、板材等を用いる場合に比べて生産性を向上させることができる。
【0026】
また、上述した実施形態では、封止用樹脂17としてエポキシ樹脂を用いたが、吸湿しない樹脂であればエポキシ樹脂以外の樹脂を用い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全体構成を示す図である。
【図2】レギュレータの斜視図である。
【図3】レギュレータに装備されたコンデンサ素子の固定方法を示す図である。
【図4】コンデンサ素子の変形例を示す図部分的な図である。
【符号の説明】
1 車両用交流発電機
2 固定子
3 回転子
4 リアフレーム
5 フロントフレーム
6 整流装置
7 リアカバー
9 レギュレータ
10 放熱部
11 樹脂部
12 収納部
13 開口部
14a、14b 溝部
15 コンデンサ素子
15a、15b 素子側端子
15c 本体部
16a、16b 樹脂側端子
17 封止用樹脂[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicular rotating electrical machine mounted on a vehicle such as a passenger car or a truck.
[0002]
[Prior art]
The vehicle alternator charges a battery mounted in an engine room and supplies power to a headlight and other electric loads. The output voltage of this vehicle alternator is adjusted by intermittently supplying the field current flowing through the field winding. However, when the output voltage waveform is observed, it is known that a surge occurs due to the intermittent field current. It has been. If the generated surge is excessive, it may cause annoying noise for an electrical load such as an audio device, and may cause malfunction or failure for other electrical loads. As a conventional technique for reducing such a surge, an automotive alternator equipped with a capacitor element for absorbing a surge is known (see, for example, Patent Document 1). In this vehicle alternator, a capacitor element is accommodated in a component accommodating chamber provided in the regulator, and surge is absorbed by this capacitor element.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 6-46216 (
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the capacitor | condenser storage part contained in the alternating current generator for vehicles disclosed by the patent document 1 mentioned above is under the high temperature atmosphere by the normal temperature atmosphere at the time of vehicle non-use, and the heat radiation of the vehicle side at the time of vehicle use, and heat dissipation of a regulator. If the temperature difference between these is used in both temperature environments and the temperature difference is large, the stress caused by the difference in thermal expansion between the resin of the regulator that forms the component storage chamber and the resin that fixes the capacitor element It may exceed the adhesive strength between. The PET film used for insulation between different electrodes inside the capacitor element has a property of easily absorbing moisture, and when absorbed, the PET film is decomposed and the basic function of absorbing the surge of the capacitor element is impaired. For this reason, the capacitor element is generally covered with a protective coating material for the purpose of moisture prevention. By covering the capacitor element with this protective coating material, the PET film contained in the capacitor element does not absorb moisture even when the adhesive force between the two resins is lost and the capacitor element is disposed at the interface between the two resins. . However, there is a problem that covering the outer periphery of the capacitor element with such a protective coding material leads to an increase in component costs.
[0005]
In recent years, the space for mounting AC generators for vehicles has been reduced as the engine room has become increasingly narrow due to the need for slant nose to reduce vehicle running resistance and the need to secure vehicle interior space. Yes. In addition, high reliability is also required for product quality such as the enforcement of the PL Law. However, on the other hand, due to intensifying cost competition among manufacturers, it is required to provide an inexpensive product for a vehicle AC generator. That is, it is required to provide a small and highly reliable vehicle alternator at low cost.
[0006]
The present invention was created in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a vehicular rotating electrical machine capable of eliminating the protective coating material for the capacitor element and maintaining high reliability. It is in.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a rotating electrical machine for a vehicle according to the present invention houses a voltage regulator that adjusts a voltage, a capacitor element that absorbs a surge generated by a voltage adjustment operation by the voltage regulator, and the capacitor element. And a storage unit. Further, the storage portion has an opening on one end side, and a groove portion extending from the opening portion is formed. By inserting the element side terminal of the capacitor element into the groove portion, the inner wall surface of the storage portion and the capacitor element A sealing resin is filled in a gap formed between the outer peripheral surface and the outer peripheral surface. By filling the space formed around the capacitor element with the sealing resin, the entire circumference of the capacitor element can be covered with the sealing resin, so that water enters the periphery of the capacitor element and the inside absorbs moisture. It is possible to prevent the deterioration of the reliability of the capacitor element and the vehicular rotating electrical machine using the capacitor element.
[0008]
Moreover, it is preferable that the groove portion described above has a shape that stops at one end formed on each of two opposing inner wall surfaces of the storage portion, and the element-side terminal protrudes outward from the main body portion of the capacitor element. This makes it possible to reliably form a gap between the outer peripheral portion of the capacitor element and the inner wall surface of the storage portion, and the entire periphery of the capacitor element can be reliably covered with the sealing resin.
[0009]
Further, the capacitor element described above is preferably housed in the housing portion by inserting the element side terminal protruding outward from the main body portion until a part of the element side terminal hits along the groove portion. This facilitates the positioning of the capacitor element in the storage portion, and it is possible to form a predetermined space formed around the capacitor element.
[0010]
Further, it is desirable that a protective coating material is not formed on the outer peripheral surface of the capacitor element described above. By covering the entire circumference of the capacitor element with the sealing resin, it is possible to prevent moisture absorption of the capacitor element without using a protective coating material, thereby reducing the component cost.
[0011]
The sealing resin described above is preferably an epoxy resin. Thereby, the moisture absorption of a capacitor | condenser element can be prevented reliably like the case where a protective coating material is used.
Moreover, it is desirable that the element side terminal described above is formed by a round wire. Thereby, it becomes possible to manufacture an element side terminal by cutting and shaping a continuous line of round wires into a predetermined length, and productivity can be improved as compared with the case of using a plate material or the like.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The vehicular rotating electrical machine of the present invention can be applied to a vehicular AC generator mounted on, for example, an engine and driven to rotate by the engine.
Hereinafter, an AC generator for a vehicle according to an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a vehicle AC generator according to the present embodiment. The vehicle alternator 1 shown in FIG. 1 includes a
[0014]
The
The
[0015]
The
[0016]
The
The rear cover 7 covers and protects the rectifying
[0017]
In the vehicle alternator 1 having the above-described structure, the
[0018]
FIG. 2 is a perspective view of the regulator 9. FIG. 3 is a diagram showing a method of fixing the capacitor element provided in the regulator 9.
The regulator 9 is a voltage regulator that controls the generated voltage by intermittently switching the field current flowing through the field winding 31. The regulator 9 includes a metal
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
The storage of the
[0022]
As described above, in this embodiment, the sealing
[0023]
In particular, by using a material that does not absorb moisture, such as an epoxy resin, as the sealing
The groove portions described above form one-
[0024]
Further, the element-
[0025]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. In the embodiment described above, the
[0026]
In the embodiment described above, an epoxy resin is used as the sealing
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an automotive alternator according to an embodiment.
FIG. 2 is a perspective view of a regulator.
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of fixing a capacitor element provided in a regulator.
FIG. 4 is a partial diagram illustrating a modification of the capacitor element.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記収納部は、一方端側に開口部を有し、この開口部から延びる溝部が形成されており、
前記溝部の一面には前記コンデンサの素子側端子と接合される樹脂側端子が設けられ、
前記溝部は、前記収納部の対向する2つの前記内壁面のそれぞれに形成された一端止まり形状を有し、
前記素子側端子は、前記コンデンサ素子の本体部よりも外側に突出しており、
前記コンデンサ素子の素子側端子を前記溝部に挿入することで、前記コンデンサ素子の挿入方向以外の収納位置が決定され、前記素子側端子と前記樹脂側端子とが挿入方向で接合され、
前記コンデンサ素子の素子側端子を前記溝部に挿入することで前記収納部の内壁面と前記コンデンサ素子の外周面との間に形成された隙間に、封止用樹脂を充填することを特徴とする車両用回転電機。In a rotating electrical machine for a vehicle having a voltage regulator that adjusts a voltage, a capacitor element that absorbs a surge generated by a voltage adjustment operation by the voltage regulator, and a storage unit that stores the capacitor element,
The storage portion has an opening on one end side, and a groove extending from the opening is formed,
One surface of the groove is provided with a resin side terminal to be joined to the element side terminal of the capacitor,
The groove portion has a one-end stop shape formed on each of the two inner wall surfaces facing the storage portion,
The element side terminal protrudes outward from the main body of the capacitor element,
By inserting the element side terminal of the capacitor element into the groove, a storage position other than the insertion direction of the capacitor element is determined, and the element side terminal and the resin side terminal are joined in the insertion direction,
A sealing resin is filled in a gap formed between an inner wall surface of the storage portion and an outer peripheral surface of the capacitor element by inserting an element side terminal of the capacitor element into the groove portion. Rotating electric machine for vehicles.
前記コンデンサ素子は、前記本体部よりも外側に突出している前記素子側端子をこの素子側端子の一部が前記溝部に沿って突き当たるまで挿入することにより、前記収納部に収納されることを特徴とする車両用回転電機。 In claim 1,
The capacitor element is housed in the housing part by inserting the element side terminal protruding outward from the main body part until a part of the element side terminal hits the groove part. Rotating electric machine for vehicles.
前記コンデンサ素子の外周面には保護コーティング材が形成されていないことを特徴とする車両用回転電機。 In claim 1 or 2,
A rotating electrical machine for a vehicle, wherein a protective coating material is not formed on an outer peripheral surface of the capacitor element.
前記封止用樹脂は、エポキシ樹脂であることを特徴とする車両用回転電機。 In claim 1 or 2,
The vehicular rotating electrical machine, wherein the sealing resin is an epoxy resin.
前記素子側端子は、丸線によって形成されていることを特徴とする車両用回転電機。 In claim 1 or 2,
The vehicular rotating electrical machine, wherein the element side terminal is formed by a round wire.
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