JPWO2017203654A1 - Rotating electric machine for vehicles - Google Patents
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Abstract
この発明は、整流素子や固定子巻線との接続部の位置精度を確保できるとともに、薄型化、材料費の削減、さらには製作容易化が可能となる車両用回転電機を得る。
この発明の車両用回転電機は、平板状の絶縁ボード、および前記絶縁ボードに装着される、電気的接続用のターミナルを有する端子台を備える整流装置を備え、前記ターミナルは、平板状の胴部、および前記胴部の周縁部から前記胴部の一面側と他面側の少なくとも一方に、前記胴部と直交する方向に突出する複数本の端子部を有し、前記絶縁ボードは、複数本の前記端子部の少なくとも１本の端子部と係合して、前記ターミナルの前記絶縁ボードの他面の面方向の移動を規制する位置規制部、および前記ターミナルの前記胴部の周縁部を前記絶縁ボードの他面に押圧して、前記ターミナルの前記絶縁ボードの他面と直交する方向の移動を規制する保持部と、を有している。The present invention provides a vehicular rotating electrical machine that can secure the positional accuracy of the connecting portion between the rectifying element and the stator winding, and that can be thinned, reduced in material cost, and easily manufactured.
A rotating electrical machine for a vehicle according to the present invention includes a flat insulating board and a rectifier including a terminal block having a terminal for electrical connection, which is mounted on the insulating board. And a plurality of terminal portions projecting in a direction orthogonal to the body portion on at least one of the one surface side and the other surface side of the body portion from the peripheral portion of the body portion, and the insulation board includes a plurality of insulation boards. A position restricting portion that engages with at least one terminal portion of the terminal portion to restrict movement of the terminal in the surface direction of the other surface of the insulating board, and a peripheral portion of the trunk portion of the terminal A holding portion that presses against the other surface of the insulating board and restricts movement of the terminal in a direction perpendicular to the other surface of the insulating board.
Description
この発明は、車両用交流発電機などの車両用回転電機に関するものであり、特に、車両用回転電機を構成する整流装置の構造に関するものである。 The present invention relates to a vehicular rotating electrical machine such as a vehicular AC generator, and more particularly to a structure of a rectifier that constitutes the vehicular rotating electrical machine.
従来の車両用交流発電機では、整流装置がリヤブラケットの外側端面に取り付けられている。そして、整流装置を構成する端子台としてのサーキットボードは、負極端子部ガイド部が形成された第１樹脂成形体と、正極端子部ガイド部が形成され、表面を第１樹脂成形体の裏面に重ね合わせて第１樹脂成形体と一体化される第２樹脂成形体と、正極端子部と負極端子部を胴部から逆方向に突出させてなる複数のターミナルと、を備えている。ターミナルは、第１樹脂成形体と第２樹脂成形体との重ね合わせ面間に配置され、正極端子部を正極端子部ガイド部に挿入し、かつ負極端子部を負極端子部ガイド部に挿入した状態で、第１樹脂成形体と第２樹脂成形体との間に挟持、保持されている。そして、ターミナルは、第２樹脂成形体の表面に形成されたターミナル収納溝に立設された位置決めピンを、胴部に形成された位置決め穴に挿入して、位置決めされてターミナル収納溝に収納されている（例えば、特許文献１参照）。 In the conventional vehicle AC generator, the rectifier is attached to the outer end surface of the rear bracket. And the circuit board as a terminal block constituting the rectifier has a first resin molded body in which a negative terminal portion guide portion is formed and a positive terminal portion guide portion, and the surface is on the back surface of the first resin molded body. A second resin molded body that is superimposed and integrated with the first resin molded body, and a plurality of terminals that are formed by projecting a positive electrode terminal portion and a negative electrode terminal portion from the body portion in opposite directions. The terminal is disposed between the overlapping surfaces of the first resin molded body and the second resin molded body, the positive terminal portion is inserted into the positive terminal portion guide portion, and the negative terminal portion is inserted into the negative terminal portion guide portion. In a state, it is sandwiched and held between the first resin molded body and the second resin molded body. Then, the terminal is positioned and stored in the terminal storage groove by inserting a positioning pin erected in the terminal storage groove formed on the surface of the second resin molded body into a positioning hole formed in the body portion. (For example, refer to Patent Document 1).
従来の車両用交流発電機では、正極端子部を正極端子部ガイド部に通しながらターミナルを第２樹脂成形体にセットし、続いて、負極端子部を負極端子部ガイド部に通しながら、第１樹脂成形体を第２樹脂成形体に重ね合わせて、サーキットボードを組み立てているので、サーキットボードの組み立て工程が煩雑であった。そして、第２樹脂成形体にセットされた複数のターミナルの負極端子部は、第２樹脂成形体の表面内に分散して、かつ様々な向きで第２樹脂成形体の表面に立設されている。そこで、第１樹脂成形体を第２樹脂成形体に重ね合わせる際に、負極端子部と第１樹脂成形体とが干渉し、負極端子部の位置ずれや変形をもたらすという課題があった。このような、ターミナルの負極端子部の位置ずれや変形は、後工程である整流素子との接続工程における接続信頼性の確保が困難となり、生産性の悪化をもたらす。 In the conventional vehicle alternator, the terminal is set on the second resin molded body while passing the positive terminal portion through the positive terminal guide portion, and then the first terminal is passed through the negative terminal portion guide portion while passing the negative terminal portion through the negative terminal portion guide portion. Since the circuit board is assembled by superposing the resin molded body on the second resin molded body, the assembly process of the circuit board is complicated. The negative terminal portions of the plurality of terminals set on the second resin molded body are dispersed in the surface of the second resin molded body and are erected on the surface of the second resin molded body in various directions. Yes. Therefore, when the first resin molded body is overlaid on the second resin molded body, there is a problem that the negative electrode terminal portion and the first resin molded body interfere with each other, resulting in positional displacement and deformation of the negative electrode terminal portion. Such misalignment or deformation of the negative terminal portion of the terminal makes it difficult to secure connection reliability in the subsequent step of connecting to the rectifying element, resulting in deterioration of productivity.
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、絶縁ボードの面方向および面方向と直交する方向の移動を規制可能にターミナルを絶縁ボードに保持させて、ターミナルの端子部の位置ずれや変形を誘発する樹脂成形体の絶縁ボードへの組み立てを不要とし、整流素子や固定子巻線との接続部の位置精度を確保できるとともに、薄型化、材料費の削減、さらには製作容易化が可能となる車両用回転電機を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. The terminal is held on the insulating board so that the movement in the surface direction of the insulating board and the direction orthogonal to the surface direction can be restricted, and the terminal portion of the terminal is displaced. As a result, it is not necessary to assemble the resin molded body that induces or deformation to the insulation board, and the position accuracy of the connection part with the rectifying element and the stator winding can be secured, and the thickness is reduced, the material cost is reduced, and the manufacturing is facilitated. An object of the present invention is to provide a vehicular rotating electrical machine that can achieve the above-described requirements.
この発明の車両用回転電機は、ケーシングと、前記ケーシングに回転可能に支持された回転軸に固着されて前記ケーシング内に配設された回転子と、前記ケーシングに保持されて、前記回転子を囲繞するように配設された固定子と、前記ケーシングの前記回転軸の軸方向一側の外側に配設され、前記固定子に発生する交流電力を整流する整流装置と、を備え、前記整流装置は、平板状の絶縁ボード、および前記絶縁ボードに装着される、電気的接続用のターミナルを有する端子台を備え、前記ターミナルは、平板状の胴部と、前記胴部の周縁部から前記胴部の一面側と他面側の少なくとも一方に、前記胴部と直交する方向に突出する複数本の端子部と、を有し、前記絶縁ボードは、複数の前記端子部の少なくとも１本の端子部と係合して、前記ターミナルの前記絶縁ボードの他面の面方向の移動を規制する位置規制部と、前記位置規制部により前記絶縁ボードの他面の面方向の移動が規制されている状態の前記ターミナルの前記胴部の周縁部を前記絶縁ボードの他面に押圧して、前記ターミナルの前記絶縁ボードの他面と直交する方向の移動を規制する保持部と、を有している。 The rotating electrical machine for a vehicle according to the present invention includes a casing, a rotor fixed to a rotating shaft rotatably supported by the casing and disposed in the casing, and held by the casing. A stator disposed so as to surround the rectifier, and a rectifier disposed on an outer side of the casing on one side in the axial direction of the rotating shaft and rectifying AC power generated in the stator. The apparatus includes a flat insulating board, and a terminal block that is mounted on the insulating board and has a terminal for electrical connection. The terminal includes a flat body and a peripheral portion of the body. A plurality of terminal portions projecting in a direction orthogonal to the body portion on at least one of the one surface side and the other surface side of the body portion, and the insulating board includes at least one of the plurality of terminal portions. Engage with the terminal part, front A position restricting portion for restricting movement in the surface direction of the other surface of the insulating board of the terminal; and the body portion of the terminal in a state in which movement in the surface direction of the other surface of the insulating board is restricted by the position restricting portion. And a holding portion that restricts movement of the terminal in a direction perpendicular to the other surface of the insulating board by pressing the peripheral portion of the terminal against the other surface of the insulating board.
この発明の車両用回転電機によれば、ターミナルが絶縁ボードの他面の面方向および該他面と直交する方向の移動を規制されて絶縁ボードに保持される。そこで、従来必要であったターミナルの胴部を絶縁ボードとともに挟み込むための樹脂成形体が不要となる。これにより、整流装置の薄型化が図られ、材料費が削減されて、整流装置の低コスト化が図られ、かつ部品点数が削減されて、整流装置の製作が容易となる。また、絶縁ボードと樹脂成形体とでターミナルを挟み込む際に発生するターミナルの端子部の変形がないので、整流素子や固定子巻線に対するターミナルの端子部の位置精度を確保することができる。 According to the vehicular rotating electrical machine of the present invention, the terminal is held on the insulating board while being restricted from moving in the direction of the other surface of the insulating board and in the direction perpendicular to the other surface. Therefore, a resin molded body for sandwiching the body portion of the terminal together with the insulating board, which has been necessary in the past, becomes unnecessary. As a result, the rectifier can be reduced in thickness, the material cost can be reduced, the cost of the rectifier can be reduced, the number of parts can be reduced, and the rectifier can be easily manufactured. In addition, since there is no deformation of the terminal portion of the terminal that occurs when the terminal is sandwiched between the insulating board and the resin molded body, it is possible to ensure the positional accuracy of the terminal portion of the terminal with respect to the rectifying element and the stator winding.
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る車両用回転電機を示す断面図である。Embodiment 1 FIG.
1 is a cross-sectional view showing a vehicular rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention.
図１において、車両用回転電機１は、発電機本体と、発電機本体のリヤ側に取り付けられている電圧調整器１８、ブラシ装置１６、および整流装置２０と、電圧調整器１８、ブラシ装置１６、および整流装置２０を覆うカバー２と、を有している。車両用回転電機１は、例えば自動車等の車両に搭載される車両用交流発電機である。
In FIG. 1, a vehicular rotating electrical machine 1 includes a generator main body, a
発電機本体は、ケーシング３と、ケーシング３に一対の軸受５を介して回転可能に支持された回転軸６に固着されて、ケーシング３内に配設された回転子８と、回転子８を囲繞するように回転子８と同軸に配置されて、ケーシング３に保持された固定子１２と、ケーシング３からフロント側に突出する回転軸６の端部に設けられているプーリ７と、を有している。
The generator body is fixed to a
回転子８は、励磁電流の給電により磁束を発生する界磁巻線９と、界磁巻線９が設けられ界磁巻線９の磁束により磁極が形成されるポールコア１０と、を有している。
The rotor 8 includes a field winding 9 that generates a magnetic flux by feeding an exciting current, and a
固定子１２は、回転子８の外周を取り囲む円環状の固定子鉄心１３と、固定子鉄心１３に装着されている固定子巻線１４と、を有している。固定子巻線１４は、例えば２組の三相交流巻線に構成され、その三相の出力端である６本の口出し線１４ａが、ケーシング３からリヤ側に引き出され、後述する整流装置２０に接続されている。
The
ケーシング３は、アルミニウム製のフロントブラケット３ａおよびリヤブラケット３ｂを有している。フロントブラケット３ａおよびリヤブラケット３ｂは、それぞれ、略椀形の形状になっている。フロントブラケット３ａおよびリヤブラケット３ｂは、回転軸６の軸方向の両側から、開口部同士を向き合わせて固定子鉄心１３を挟んだ状態で、複数本のボルトによって締着固定されている。これにより、固定子１２がケーシング３に保持される。
The
ブラシ装置１６，電圧調整器１８，および整流装置２０は、回転軸６のリヤブラケット３ｂからの突出部の周囲を囲むように、リヤブラケット３ｂの外側に配設されている。
The
ブラシ装置１６は、一対のブラシ１６ａ、１６ｂを有している。一対のスリップリング１１ａ、１１ｂが、回転軸６のリヤブラケット３ｂから突出部に固定されている。各スリップリング１１ａ、１１ｂは、一対のブラシ１６ａ、１６ｂと個別に接触し、回転軸６の回転により、ブラシ１６ａ、１６ｂに対して摺動する。回転子８の界磁巻線９には、界磁電流が、バッテリ（図示せず）からブラシ装置１６およびスリップリング１１ａ、１１ｂを介して供給される。
The
電圧調整器１８は、固定子巻線１４に発生する交流電圧の大きさを調整する。リヤブラケット３ｂには、外部装置（図示せず）と電気的に接続されるコネクタ１７が取り付けられている。電圧調整器１８が、外部装置との間でコネクタ１７を介して通信可能となっている。
整流装置２０は、固定子巻線１４で発生した交流電流を直流電流に整流する。The
The
このように構成された車両用回転電機１の動作について説明する。
まず、界磁電流が、ブラシ１６ａ，１６ｂおよびスリップリング１１ａ、１１ｂを介して回転子８の界磁巻線９に供給され、磁束が発生される。この磁束により、Ｎ極とＳ極とがポールコア１０の外周部に周方向に交互に形成される。
一方、エンジン（図示せず）の回転トルクが伝達ベルトおよびプーリ７を介して回転軸６に伝達され、回転子８が回転される。そこで、回転磁界が固定子１２の固定子巻線１４に与えられ、起電力が固定子巻線１４に発生する。この交流の起電力が、整流装置２０で直流電流に整流され、車載負荷やバッテリに供給される。これにより、車載負荷が駆動され、バッテリが充電される。The operation of the vehicular rotating electrical machine 1 configured as described above will be described.
First, a field current is supplied to the field winding 9 of the rotor 8 via the
On the other hand, the rotational torque of the engine (not shown) is transmitted to the
つぎに、整流装置２０の構造について図を参照しつつ説明する。図２はこの発明の実施の形態１に係る車両用回転電機に適用される整流装置をリヤ側から見た平面図、図３はこの発明の実施の形態１に係る車両用回転電機に適用される整流装置を示す分解斜視図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ矢視断面図、図５は図２のＶ−Ｖ矢視断面図、図６はこの発明の実施の形態１に係る車両用回転電機に適用される整流装置の端子台を示す分解斜視図、図７はこの発明の実施の形態１に係る車両用回転電機に適用される整流装置の端子台のターミナル装着前の状態を示す要部斜視図、図８はこの発明の実施の形態１に係る車両用回転電機に適用される整流装置の端子台のターミナル装着後の状態を示す要部斜視図、図９はこの発明の実施の形態１に係る車両用回転電機に適用される整流装置の端子台のターミナル装着後の状態を示す要部断面図、図１０は図９のＡ部拡大図である。ここで、説明の便宜上、正極側整流素子および負極側整流素子の個数は、それぞれ６個とする。
Next, the structure of the
整流装置２０は、第１整流ユニットである正極側整流ユニット２１と、回転軸６の軸方向において、正極側整流ユニット２１とリヤブラケット３ｂとの間に配置されている第２整流ユニットである負極側整流ユニット２５と、正極側整流ユニット２１と負極側整流ユニット２５との間に配置され、正極側整流ユニット２１と負極側整流ユニット２５とを連結する端子台３０と、を有している。正極側整流ユニット２１、負極側整流ユニット２５および端子台３０は、回転軸６の軸方向と直交する、互いに異なる平面上に個別に配置されている。
The
正極側整流ユニット２１は、図２および図３に示すように、第１ヒートシンクである正極側ヒートシンク２２と、正極側ヒートシンク２２に設けられている６個の第１整流素子である正極側整流素子２４と、を有している。正極側ヒートシンク２２は、略Ｃ字状に形成され、孔２２ａが互いに離間して周方向に６個形成されている。正極側整流素子２４が、孔２２ａのそれぞれに圧入されて、第１リードであるリード２４ａを負極側整流ユニット２５の方向に向けて正極側ヒートシンク２２に保持されている。正極側フィン２２ｂが、正極側ヒートシンク２２の内周縁部から負極側整流ユニット２５の方向に突出するように形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the positive-
負極側整流ユニット２５は、図２および図３に示すように、第２ヒートシンクである負極側ヒートシンク２６と、負極側ヒートシンク２６に設けられている６個の第２の整流素子である負極側整流素子２８と、を有している。負極側ヒートシンク２６は、略Ｃ字状に形成され、孔２６ａが互いに離間して周方向に６個形成されている。負極側整流素子２８が、孔２６ａのそれぞれに圧入されて、第２リードであるリード２８ａを正極側整流ユニット２１の方向に向けて負極側ヒートシンク２６に保持されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the negative electrode
端子台３０は、電気絶縁性材料を用いて略Ｃ字状に成形された略平板状の絶縁ボード３９と、絶縁ボード３９の正極側整流ユニット２１の方向を向く面、すなわち表面に形成された６個の収納溝４７のそれぞれに収納され、正極側整流素子２４と負極側整流素子２８とをブリッジ回路を構成するよう接続する６本のターミナル５０と、を有している。絶縁ボード３９を構成する電気絶縁性材料としては、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂が用いられている。これにより、端子台３０のターミナル５０とその周囲の部品との間の電気的絶縁状態が確保されている。
The
絶縁ボード３９には、第１貫通穴である正極側リード貫通穴４１、第２貫通穴である負極側リード貫通穴４２および第３貫通穴である口出し線貫通穴４３が、互いに離間して、それぞれ６か所、表裏方向に貫通するよう形成されている。さらに、筒状の口出し線ガイド部４５が、口出し線貫通穴４３のそれぞれに対応して、絶縁ボード３９の裏面側に立設されている。口出し線ガイド部４５は、口出し線貫通穴４３を介して絶縁ボード３９の表面に連通している。また、収納溝４７は、底部４７ａと側壁部４８とからなり、上面は解放された構成である。
In the insulating
ターミナル５０は、例えば銅板をプレス成形して作製され、収納溝４７に収納される平板状の胴部５１、胴部５１の周縁部から胴部５１の裏面側に垂直に曲げられて正極側リード貫通穴４１に貫通される、第１端子部である正極端子部５２、胴部５１の周縁部から正極端子部５２と逆方向に垂直に曲げられた、第２端子部である負極端子部５３、胴部５１の周縁部から負極端子部５３と同方向に垂直に曲げられた、第３端子部である口出し線端子部５４を有している。
The terminal 50 is produced by press-molding a copper plate, for example, and is formed into a flat plate-
このように構成された端子台３０を組み立てるには、図６に示されるように、それぞれ、正極端子部５２を、正極側リード貫通穴４１に挿入しつつ、胴部５１を収納溝４７に収納して、ターミナル５０を絶縁ボード３９に配置する。配置後のターミナル５０においては、胴部５１が収納溝４７内に収納され、負極端子部５３と口出し線端子部５４が絶縁ボード３９の表面に立設されている。そして、正極端子部５２が正極側リード貫通穴４１内に挿入されて、絶縁ボード３９の表面の面方向におけるターミナル５０の移動が規制されている。ここで、正極側リード貫通穴４１が位置規制部として機能する。なお、整流装置２０がリヤブラケット３ｂに取り付けられた状態では、絶縁ボード３９の表面は回転軸６の軸心と直交する面に相当する。
In order to assemble the
端子台３０は、口出し線１４ａと接続する関係上、固定子１２の形状に合わせて円弧状（馬蹄形）に形成される。そのため、組み込まれるターミナル５０は、絶縁ボード３９に周方向に分散して配置される。そこで、正極端子部５２、負極端子部５３、口出し線端子部５４は、絶縁ボード３９の表面あるいは裏面から突出して、互いに離間して、周方向に分散して配置された状態となる。
The
つぎに、ターミナル５０の保持構造について、さらに説明する。 Next, the holding structure of the terminal 50 will be further described.
図７から図１０に示されるように、保持部としての複数のフック３１、３３、３４が収納溝４７の側壁部４８に設けられている。フック３３は負極端子部５３の根本部近傍に設けられ、フック３４が口出し線端子部５４の根本部近傍に設けられ、フック３１がフック３３，３４と底部４７ａを挟んで反対側の側壁部４８の部位に設けられている。フック３１は、図９および図１０に示されるように、スリット４９により側壁部４８の他の部分から分離するように形成されており、収納溝４７の溝外側および溝内側の両方向に変位可能、すなわち根本部を起点に弾性変形して、揺動可能な軸部３１ａと、軸部３１ａの先端から内周側に突出する爪部３１ｂと、を備える。また、フック３３，３４においても、同様に、軸部と、爪部と、を備える。例えば、図７および図８において、フック３３、３４は収納溝４７の奥側の側壁部４８に、フック３１は手前側の側壁部４８に、少なくとも１か所ずつ配置される。フック３１，３３，３４を胴部５１の外周に周方向に分散してバランス良く配置することで、ターミナル５０の胴部５１の収納溝４７からの離脱を阻止することができる。
As shown in FIGS. 7 to 10, a plurality of
図１０に示されるように、フック３１の爪部３１ｂの上面の先端が面取りされ、内周側に向かうにつれ胴部５１の方向に変位する傾斜面に構成されたテーパ３１ｃが形成されている。また、図示していないが、フック３３、３４の爪部の上面の先端が面取りされ、テーパが形成されている。そこで、組付け時に、胴部５１は、テーパ３１ｃにより案内されて、収納溝４７内に収納される。このとき、フック３１、３３、３４は、テーパ３１ｃに案内されて底部４７ａ側に移動する胴部５１に押圧されて、軸部３１ａが弾性変形して外側に押し広げられる。胴部５１が収納溝４７内に押し込まれると、フック３１、３３、３４の軸部３１ａが元の状態に復元する。これにより、フック３３、３４、３１の爪部３１ｂが胴部５１と係合し、ターミナル５０の胴部５１は収納溝４７の底部４７ａに押圧され、ターミナル５０の絶縁ボード３９の表面と直交する方向の移動が規制される。そして、ターミナル５０と絶縁ボード３９は、図９および図１０に示されるように、一体化される。なお、整流装置２０がリヤブラケット３ｂに取り付けられた状態では、絶縁ボード３９の表面と直交する方向は回転軸６の軸方向に相当する。
As shown in FIG. 10, the tip of the upper surface of the
また、ターミナル５０の正極端子部５２が、絶縁ボード３９の正極側リード貫通穴４１に挿入されており、ターミナル５０の絶縁ボード３９の表面の面方向の移動が規制されている。これにより、ターミナル５０は、絶縁ボード３９の表面の面方向の位置決めがなされた状態で絶縁ボード３９に保持される。
Further, the positive
また、胴部５１の周縁部の負極端子部５３および口出し線端子部５４が突出している部位（以下、根本部という）の周方向の一側の領域が、負極端子部５３および口出し線端子部５４の根本部近傍に位置するフック３３、３４により確実に底部４７ａに押圧固定される。これにより、負極端子部５３および口出し線端子部５４は、絶縁ボード３９の表面と直交する方向の位置決めがなされた状態で固定される。
Further, a region on one side in the circumferential direction of a portion where the negative
つぎに、整流装置２０の組み立て方法について説明する。
Next, a method for assembling the
まず、図３に示されるように、正極側整流素子２４が実装された正極側ヒートシンク２２の裏面と負極側整流素子２８が実装された負極側ヒートシンク２６の表面との間に端子台３０を配置する。そして、絶縁ボード３９に備えられる嵌合凸部３７を、正極側および負極側ヒートシンク２２、２６の端子台保持穴２３，２７に圧入する。これにより、正極側ヒートシンク２２、端子台３０、および負極側ヒートシンク２６が積層一体化される。
First, as shown in FIG. 3, the
このとき、正極側整流素子２４のリード２４ａは、図４に示されるように、絶縁ボード３９の表面側から正極側リード貫通穴４１を貫通し、その先端が、正極端子部５２に接する。また、負極側整流素子２８のリード２８ａは、図５に示されるように、絶縁ボード３９の裏面側から負極側リード貫通穴４２を貫通し、その先端が、負極端子部５３に接する。そして、リード２４ａと正極端子部５２、およびリード２８ａと負極端子部５３とをＴＩＧ溶接し、整流装置２０が組み立てられる。これにより、各正極側整流素子２４と各負極側整流素子２８とは、絶縁ボード３９上のターミナル５０を介して一対一の関係で互いに電気的に接続される。
At this time, as shown in FIG. 4, the lead 24 a of the positive electrode
このように組み立てられた整流装置２０は、負極側ヒートシンク２６をリヤブラケット３ｂに向けて、正極側ヒートシンク２２、端子台３０および負極側ヒートシンク２６を貫通した取付ボルト（図示せず）をリヤブラケット３ｂの外側端面に締着して、発電機本体に実装される。この取付ボルトの締着力により、正極側ヒートシンク２２、端子台３０および負極側ヒートシンク２６が強固に一体化され、負極側ヒートシンク２６がリヤブラケット３ｂに電気的に接続される。なお、正極側ヒートシンク２２と取付ボルトとの電気的な絶縁は確保される。なお、図示していないが、出力端子ボルトが正極側ヒートシンク２２に取り付けられ、整流装置２０の出力端子を構成する。
In the
さらに、固定子巻線１４の口出し線１４ａが口出し線ガイド部４５および口出し線貫通穴４３を貫通して、端子台３０の表面側に引き出され、その先端が口出し線端子部５４に接する。そして、口出し線１４ａと口出し線端子部５４とがＴＩＧ溶接される。口出し線ガイド部４５が、リヤブラケット３ｂに形成されたケーシング貫通孔３ｃに挿入されることで、口出し線１４ａとリヤブラケット３ｂとの絶縁が確保される。
Further, the
つぎに、このように構成された車両用回転電機１の動作について説明する。 Next, the operation of the vehicular rotating electrical machine 1 configured as described above will be described.
まず、電流がブラシ１６ａ、１６ｂおよびスリップリング１１ａ、１１ｂを介して回転子８の界磁巻線９に供給され、磁束が発生される。この磁束により、Ｎ極とＳ極とがポールコア１０の外周部に周方向に交互に形成される。
First, a current is supplied to the field winding 9 of the rotor 8 via the
一方、エンジン（図示せず）の回転トルクがベルト（図示せず）およびプーリ７を介して回転軸６に伝達され、回転子８が回転される。そこで、回転磁界が固定子１２の固定子巻線１４に与えられ、起電力が固定子巻線１４に発生する。この交流の起電力が、整流装置２０で直流電流に整流され、車載負荷やバッテリに供給される。これにより、車載負荷が駆動され、バッテリが充電される。
On the other hand, the rotational torque of the engine (not shown) is transmitted to the
この実施の形態１によれば、絶縁ボード３９は、リード２４ａが挿入されて、ターミナル５０の絶縁ボード３９の表面の面方向の移動を規制する正極側リード貫通穴４１と、胴部５１の周縁部を収納溝４７の底部４７ａに押圧して、ターミナル５０の絶縁ボード３９の表面と直交する方向の移動を規制するフック３１，３３，３４と、を有している。そこで、ターミナル５０は、絶縁ボード３９の表面の面方向および面方向と直交する方向の移動を規制されて絶縁ボード３９に保持されるので、従来必要であった、絶縁ボード３９とともにターミナル５０を挟み込む樹脂成形体を省略することができる。
According to the first embodiment, the insulating
これにより、整流装置２０の薄型化を図ることができるとともに、部品点数の削減による整流装置２０の作製が容易となり、材料費の削減による低コスト化が図られる。また、正極端子部５２、負極端子部５３および口出し線端子部５４が絶縁ボード３９の領域内に分散して配置されていても、樹脂成形体の絶縁ボード３９への組み付けに起因するターミナル５０の正極端子部５２、負極端子部５３および口出し線端子部５４の位置ずれや変形の発生がないので、正極端子部５２、負極端子部５３および口出し線端子部５４の位置精度が高められる。そこで、リード２４ａと正極端子部５２との接続、リード２８ａと負極端子部５３との接続、および口出し線１４ａと口出し線端子部５４との接続が容易となり、接続信頼性が確保されるとともに、生産性が高められる。
As a result, the
また、特許文献１のような、絶縁ボード３９に位置決め用のピンを備え、かつ胴部５１に位置決め用のピン穴を設けた位置決め構造が不要となるので、ターミナル５０にピン穴を設けることで生じる電流集中による不要な発熱や、余分な段差構成を回避できる。
Further, since the positioning structure in which the insulating
フック３１，３３，３４が側壁部４８の一部をスリット４９により側壁部４８の他の部分から分離して形成されているので、フック３１，３３，３４を簡易に形成できる。さらに、フック３１，３３，３４が絶縁ボード３９の表面から突出しないので、端子台３０の薄型化が損なわれない。
Since the
フック３１，３３，３４が、弾性変形して、根本部を起点として収納溝４７の内方と外方とに揺動可能に構成されている。そして、胴部５１は、フック３１、３３，３４を押し広げつつ収納溝４７に押し込まれた後、フック３１，３３，３４の復元力により、底部４７ａに押圧固定される。このように、胴部５１が収納溝４７により位置決めされた状態で底部４７ａに押圧保持されているので、絶縁ボード３９の表面の面方向および表面と直交する方向における正極端子部５２、負極端子部５３および口出し線端子部５４の位置精度が高められる。これにより、リード２４ａと正極端子部５２との接続精度、リード２８ａと負極端子部５３との接続精度、および口出し線１４ａと口出し線端子部５４の接続精度が高くなり、製品として設計通りの信頼性を確保することができる。
The
また、フック３１，３３，３４の上面の内周側が面取りされて、内周側に向かって漸次底部４７ａの方向に変位する傾斜面により構成されたテーパ３１ｃに形成されているので、ターミナル５０の胴部５１をスムーズに収納溝４７に収納できる。
Further, since the inner peripheral side of the upper surface of the
なお、上記実施の形態１では、フック３３，３４のそれぞれが、負極端子部５３および口出し線端子部５４の根本部の周方向の一側にのみ形成されているが、スペースや工程的に可能であれば、フック３３，３４のそれぞれは、負極端子部５３および口出し線端子部５４の根本部の周方向の両側、すなわち負極端子部５３および口出し線端子部５４のそれぞれの根本部を周方向に挟み込むように設けてもよい。また、フック３３，３４が、絶縁ボード３９の表面側に立設される負極端子部５３および口出し線端子部５４が突出する胴部５１の根本部の周辺部を固定するように設けられているが、絶縁ボード３９を貫通して裏面側に延びる正極端子部５２が突出する胴部５１の根本部の周辺部を固定するフックをさらに設けてもよい。これにより、ターミナル５０の絶縁ボード３９の表面と直交する方向の位置精度をさらに高めることが可能となる。
In the first embodiment, each of the
また、上記実施の形態１では、正極端子部が正極側リード貫通穴に挿入されて、ターミナルの絶縁ボードの表面の面方向の移動を規制しているが、専用の位置規制部としての位置規制用貫通穴を絶縁ボードに形成し、胴部の周縁部から裏面側に曲げられた、正極端子部との別の端子部を専用の位置規制用貫通穴に挿入して、ターミナルの絶縁ボードの表面の面方向の移動を規制してもよい。また、専用の位置規制部としての位置規制用窪みを絶縁ボードに形成し、胴部の周縁部から裏面側に曲げられた、正極端子部との別の端子部を専用の位置規制用窪みに係合させて、ターミナルの絶縁ボードの表面の面方向の移動を規制してもよい。さらに、専用の位置規制部として位置規制用突起を絶縁ボードの表面に形成し、胴部の周縁部から表面側に曲げられた、正極端子部との別の端子部を専用の位置規制用突起に係合させて、ターミナルの絶縁ボードの表面の面方向の移動を規制してもよい。
また、周方向に複数配される口出し線貫通穴４３は、いくつかが隣接していても、独立して配されていてもよく、上記実施の形態１の構成に限らない。In the first embodiment, the positive terminal portion is inserted into the positive lead through hole to restrict the movement in the surface direction of the surface of the insulating board of the terminal. A through hole for the terminal is formed in the insulating board, and another terminal part, which is bent from the peripheral part of the body part to the back surface side, is inserted into the dedicated position regulating through hole, and the terminal insulating board The movement in the surface direction of the surface may be restricted. Also, a position-regulating depression as a dedicated position-regulating part is formed on the insulating board, and another terminal part that is bent from the peripheral part of the body part to the back side is used as a dedicated position-regulating depression. By engaging, the movement of the surface of the insulating board of the terminal in the surface direction may be restricted. In addition, a position restricting projection is formed on the surface of the insulating board as a dedicated position restricting portion, and another terminal portion that is bent from the peripheral portion of the body portion to the surface side is used as a dedicated position restricting protrusion. The movement in the surface direction of the surface of the insulating board of the terminal may be restricted.
Further, a plurality of lead wire through
実施の形態２．
図１１はこの発明の実施の形態２に係る車両用回転電機に適用される整流装置を示す要部断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a main part showing a rectifier applied to a vehicular rotating electrical machine according to
図１１において、端子台３０Ａは、絶縁ボード３９Ａを有する。そして、正極側リードガイド４４が、正極側リード貫通穴４１のそれぞれに対応するように絶縁ボード３９Ａの裏面に立設され、正極側リード貫通穴４１を介して絶縁ボード３９Ａの表面に連通している。正極側リードガイド４４は、穴形状が絶縁ボード３９Ａの裏面から離れるに従い漸次小さくなる筒状に形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。In FIG. 11, the
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
実施の形態２においても、絶縁ボード３９Ａは、リード２４ａが挿入されて、ターミナル５０の絶縁ボード３９Ａの表面の面方向の移動を規制する正極側リード貫通穴４１と、胴部５１の周縁部を絶縁ボード３９Ａの表面に押圧して、ターミナル５０の絶縁ボード３９Ａの表面と直交する方向の移動を規制するフック３１，３３，３４と、を有しているので、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
Also in the second embodiment, the insulating
実施の形態２では、正極側リードガイド４４は、穴形状が絶縁ボード３９Ａの裏面から離れるに従い漸次小さくなる筒状に形成されている。そこで、整流装置を組み立てる際、リード２４ａは、正極側リード貫通穴４１に挿入されるに従い、先に正極側リード貫通穴４１に挿入されている正極端子部５２に近づき、ついにはその先端が正極端子部５２に当接する。
In the second embodiment, the positive electrode side lead guide 44 is formed in a cylindrical shape whose hole shape gradually decreases as the distance from the back surface of the insulating
このように、実施の形態２によれば、絶縁ボード３９Ａは、正極側リード貫通穴４１に挿入されたリード２４ａを正極端子部５２に当接させるようにガイドする正極側リードガイド４４を備えているので、リード２４ａを正極側リード貫通穴４１に挿入するだけで、リード２４ａと正極端子部５２の先端部同士を接触状態とすることができる。そこで、リード２４ａと正極端子部５２の溶接が容易となり、整流装置の組立作業性が向上されるとともに、リード２４ａと正極端子部５２との溶接の信頼性が高められる。
As described above, according to the second embodiment, the insulating
実施の形態３．
図１２はこの発明の実施の形態３に係る車両用回転電機に適用される整流装置の端子台のターミナル装着後の状態を示す要部斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing the main part of the terminal block of the rectifier applied to the rotating electrical machine for a vehicle according to
図１２において、端子台３０Ｂは、絶縁ボード３９Ｂを有する。そして、正極側リード貫通穴４１、負極側リード貫通穴４２および口出し線貫通穴４３が、互いに離間して、それぞれ６か所、表裏方向に貫通するよう絶縁ボード３９Ｂに形成されている。さらに、図示されていないが、筒状の口出し線ガイド部４５が、口出し線貫通穴４３のそれぞれに対応して、絶縁ボード３９Ｂの裏面側に立設されている。フック３３が、胴部５１の周縁部の負極端子部５３の根本部近傍を絶縁ボード３９Ｂの表面に押圧するように設けられている。フック３４が胴部５１の周縁部の口出し線端子部５４の根本部近傍を絶縁ボード３９Ｂの表面に押圧するように設けられている。さらに、フック３１がフック３３，３４の間の中間位置で胴部５１の周縁部を絶縁ボード３９Ｂの表面に押圧するように設けられている。ここで、絶縁ボード３９Ｂは、収納溝４７が省略されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。In FIG. 12, the
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
実施の形態３においても、絶縁ボード３９Ｂは、リード２４ａが挿入されて、ターミナル５０の絶縁ボード３９Ｂの表面の面方向の移動を規制する正極側リード貫通穴４１と、胴部５１の周縁部を絶縁ボード３９Ｂの表面に押圧して、ターミナル５０の絶縁ボード３９Ｂの表面と直交する方向の移動を規制するフック３１，３３，３４と、を有しているので、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
Also in the third embodiment, the insulating board 39B has the
実施の形態４．
図１３はこの発明の実施の形態４に係る車両用回転電機に適用される整流装置を示す要部断面図である。
13 is a cross-sectional view of a principal part showing a rectifier applied to a vehicular rotating electrical machine according to
図１３において、端子台３０Ｃは、ターミナル５０Ａを有する。そして、ターミナル５０Ａは、平板状の胴部５１、胴部５１の周縁部から胴部５１の裏面側に垂直に曲げられた正極端子部５２、胴部５１の周縁部から正極端子部５２と逆方向に垂直に曲げられた負極端子部５３（図示せず）、胴部５１の周縁部から正極端子部５２と同方向に垂直に曲げられた口出し線端子部５４Ａを有している。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。In FIG. 13, the
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
実施の形態４では、図示されていないが、固定子巻線１４の口出し線１４ａが口出し線ガイド部４５および口出し線貫通穴４３を貫通して、端子台３０の表面側に引き出され、その先端が口出し線端子部５４Ａに接する。そして、口出し線１４ａと口出し線端子部５４ＡとがＴＩＧ溶接される。
In the fourth embodiment, although not shown, the
実施の形態４においても、絶縁ボード３９は、リード２４ａが挿入されて、ターミナル５０Ａの絶縁ボード３９の表面の面方向の移動を規制する正極側リード貫通穴４１と、胴部５１の周縁部を絶縁ボード３９の表面に押圧して、ターミナル５０Ａの絶縁ボード３９の表面と直交する方向の移動を規制するフック３１，３３，３４と、を有しているので、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
Also in the fourth embodiment, the insulating
なお、上記各実施の形態では、車両用回転電機として車両用交流発電機を用いて説明しているが、この発明は、車両用回転電機は、車両用交流発電機に限らず、車両用電動機や車両用発電電動機などを用いてもよい。
また、上記各実施の形態では、固定子巻線が２組の三相交流巻線に構成され、整流装置は、それぞれ６個の正極側整流素子および負極側整流素子を備えているものとしているが、正極側整流素子および負極側整流素子のそれぞれの個数は６個に限定されず、固定子巻線の構成により適宜設定される。例えば、固定子巻線が１組の三相交流巻線に構成されている場合には、正極側整流素子および負極側整流素子のそれぞれの個数は３個となる。In each of the above-described embodiments, a vehicle AC generator is used as the vehicle rotary electric machine. However, the present invention is not limited to the vehicle AC generator, and the vehicle electric motor is not limited to the vehicle AC generator. Alternatively, a vehicular generator motor or the like may be used.
Further, in each of the above embodiments, the stator winding is constituted by two sets of three-phase AC windings, and the rectifier is provided with six positive-side rectifying elements and negative-side rectifying elements, respectively. However, the number of each of the positive-side rectifying element and the negative-side rectifying element is not limited to six, and is appropriately set depending on the configuration of the stator winding. For example, when the stator winding is configured as one set of three-phase AC windings, the number of each of the positive-side rectifying element and the negative-side rectifying element is three.
また、上記各実施の形態では、整流素子と固定子巻線の口出し線との電気的接続用のターミナルについて説明しているが、本発明は、固定子巻線を構成する相巻線の中性点結線用のターミナルに適用してもよい。例えば、３本の相巻線を中性点結線する場合、中性点結線用の端子部が３本必要となる。これらの３本の端子部は、全て、ターミナルの胴部の周縁部から胴部の表面側に、胴部と直交する方向に突出される。
また、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。In each of the above embodiments, the terminal for electrical connection between the rectifying element and the lead wire of the stator winding is described. However, the present invention is not limited to the phase winding constituting the stator winding. You may apply to the terminal for sex point connection. For example, when three phase windings are connected to a neutral point, three terminal portions for neutral point connection are required. All of these three terminal portions protrude from the peripheral portion of the terminal barrel portion to the surface side of the barrel portion in a direction perpendicular to the barrel portion.
Further, within the scope of the invention, the present invention can be freely combined with each other, or can be appropriately modified or omitted.
Claims (7)
前記ケーシングに回転可能に支持された回転軸に固着されて前記ケーシング内に配設された回転子と、
前記ケーシングに保持されて、前記回転子を囲繞するように配設された固定子と、
前記ケーシングの前記回転軸の軸方向一側の外側に配設され、前記固定子に発生する交流電力を整流する整流装置と、を備え、
前記整流装置は、平板状の絶縁ボード、および前記絶縁ボードに装着される、電気的接続用のターミナルを有する端子台を備え、
前記ターミナルは、平板状の胴部と、前記胴部の周縁部から前記胴部の一面側と他面側の少なくとも一方に、前記胴部と直交する方向に突出する複数本の端子部と、を有し、
前記絶縁ボードは、複数本の前記端子部の少なくとも１本の端子部と係合して、前記ターミナルの前記絶縁ボードの他面の面方向の移動を規制する位置規制部と、前記位置規制部により前記絶縁ボードの他面の面方向の移動が規制されている状態の前記ターミナルの前記胴部の周縁部を前記絶縁ボードの他面に押圧して、前記ターミナルの前記絶縁ボードの他面と直交する方向の移動を規制する保持部と、を有している車両用回転電機。A casing,
A rotor fixed in a rotating shaft rotatably supported by the casing and disposed in the casing;
A stator held by the casing and disposed to surround the rotor;
A rectifier arranged on the outer side of the casing on the one axial side of the rotating shaft and rectifying AC power generated in the stator, and
The rectifier includes a flat insulating board, and a terminal block that is mounted on the insulating board and has a terminal for electrical connection.
The terminal includes a plate-shaped body portion, and a plurality of terminal portions projecting in a direction perpendicular to the body portion from at the periphery of the body portion to at least one of the one surface side and the other surface side of the body portion, Have
The insulating board engages with at least one terminal part of the plurality of terminal parts, and restricts movement of the terminal in the surface direction of the other surface of the insulating board; and the position restricting part By pressing the peripheral portion of the trunk portion of the terminal in a state where movement in the surface direction of the other surface of the insulating board is restricted by the other surface of the insulating board, A vehicular rotating electrical machine having a holding portion that restricts movement in a direction orthogonal to each other.
複数本の前記端子部は、前記胴部の一面側に突出し、前記第１リードが接続される第１端子部と、前記胴部の他面側に突出し、前記第２リードが接続される第２端子部と、前記胴部の一面側又は他面側に突出し、前記固定子の固定子巻線の口出し線が接続される第３端子部と、を有し、
前記絶縁ボードは、前記第１端子部が挿入される第１貫通穴と、前記第２端子部に対応して形成された第２貫通穴と、前記第３端子部に対応して形成された第３貫通穴と、を有し、
前記端子台が、前記絶縁ボードの一面を前記ケーシングに向けて配設され、
前記第１整流ユニットが、前記第１ヒートシンクの一面を前記絶縁ボードの他面に向けて前記第１リードが前記第１貫通穴に挿入された状態で配設され、前記第１リードが前記第１端子部に接続されており、
前記第２整流ユニットが、前記第２ヒートシンクの他面を前記絶縁ボードの一面に向けて前記第２リードが前記第２貫通穴に挿入された状態で配設され、前記第２リードが前記第２端子部に接続されており、
前記固定子の固定子巻線の口出し線が、前記第３貫通穴に挿入されて、前記第３端子部に接続されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用回転電機。The rectifier includes a first rectifier unit having a first heat sink, a first rectifier element mounted on the first heat sink with a first lead protruding from one surface of the first heat sink, a second heat sink, and A second rectifying unit having a second rectifying element mounted on the second heat sink with the second lead protruding from the other surface of the second heat sink;
The plurality of terminal portions protrude to one surface side of the body portion, the first terminal portion to which the first lead is connected, protrude to the other surface side of the body portion, and the second terminal is connected to the second lead. Two terminal portions, and a third terminal portion protruding to one surface side or the other surface side of the body portion and connected to the lead wire of the stator winding of the stator,
The insulating board is formed corresponding to the first through hole into which the first terminal portion is inserted, the second through hole formed corresponding to the second terminal portion, and the third terminal portion. A third through hole,
The terminal block is disposed with one surface of the insulating board facing the casing;
The first rectification unit is disposed with the first lead inserted into the first through hole with one surface of the first heat sink facing the other surface of the insulating board, and the first lead is the first Is connected to one terminal section,
The second rectification unit is disposed in a state where the second lead is inserted into the second through hole with the other surface of the second heat sink facing one surface of the insulating board, and the second lead is the first It is connected to the 2 terminal part,
5. The vehicle according to claim 1, wherein a lead wire of a stator winding of the stator is inserted into the third through hole and connected to the third terminal portion. 6. Rotating electric machine.
前記第１端子部が前記位置規制部により前記絶縁ボードの他面の面方向の移動が規制されている前記端子部である請求項５記載の車両用回転電機。The first through hole is the position restricting portion;
The rotating electrical machine for a vehicle according to claim 5, wherein the first terminal portion is the terminal portion whose movement in the surface direction of the other surface of the insulating board is restricted by the position restricting portion.
前記第１リードガイドは、前記絶縁ボードの他面から離れるに従い漸次小さくなる穴形状を有し、前記第１貫通穴を介して前記第１リードガイドに挿入された前記第１リードの先端部が前記第１貫通穴を介して前記第１リードガイドに挿入された前記第１端子部に当接状態となっている請求項５又は請求項６記載の車両用回転電機。A cylindrical first lead guide disposed on one surface of the insulating board and communicating with the other surface of the insulating board through the first through hole;
The first lead guide has a hole shape that gradually decreases as the distance from the other surface of the insulating board increases, and a tip portion of the first lead inserted into the first lead guide through the first through hole is provided. The rotating electrical machine for a vehicle according to claim 5 or 6, wherein the rotating electrical machine for a vehicle is in contact with the first terminal portion inserted into the first lead guide through the first through hole.
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