TWI699944B - 用於車用交流電發電機之絕緣輸出總成 - Google Patents
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Abstract
本揭露提供一種用於一車用交流電發電機之絕緣輸出總成，其包含一整流器以及一絕緣端子結構。整流器包含一弧形正極板，其具有二分支，分支各具有一端子。絕緣端子結構選擇性地於不同之二方向之其一耦合至該等端子之其一。
Description
本發明係關於一種絕緣輸出總成，特別是一種用於車用交流電(alternating current，AC)發電機之絕緣輸出總成。
交流電發電機係用於將機械能轉換成交流電流形式的電能。於一車用的交流電發電機中，一引擎之輸出動力驅動一定子內之發電機轉子轉動，以將引擎之機械能轉換成電能而對電瓶充電，藉以對裝設於汽車上之電器零件供電使用。
一車用交流電發電機一般具有一環形定子以及一轉子。藉由轉子在環形定子中的迅速轉動，使得纏繞在定子上的導線與轉子形成的磁場產生相對運動，進而在導線中產生感應電動勢(電壓)而產生感應電流。原則上，由環形定子及轉子組合所產生的電流係為交流電型式，其週期性地倒轉其方向。惟輸出電流若要能夠供給電瓶以及車輛電子零件所需之電流，尚需藉由整流器將輸出之交流電轉換為直流電。再者，車用交流電發電機包含耦合於整流器之一端子結構，其用以傳輸直流電流至車輛之一或多種電子元件。市場上有許多類型之車輛，為以符合相對應種類之車輛，其端子結構的位置和方位往往不同。是以，製造商必須設計及製造許多不同種類用於交流電發電機之絕緣輸出總成，以符合相對應之車輛。然而，這種生產許多不同種類之絕緣輸出總成的製造方式將造成生產成本的大幅增加。
有鑑於此，可應用於不同種類車輛之一交流電發電機之一絕緣輸出總成是業界所企盼的。
根據本揭露之一態樣，一種用於一車用交流電發電機之絕緣輸出總成包含一整流器以及一絕緣端子結構。整流器包含一弧形正極板，其具有二分支，分支各具有一端子。絕緣端子結構選擇性地於不同之二方向之其一耦合至該等端子之其一。
為更清楚了解本創作之特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本創作配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，而非用以且不必要繪示實施例之實際比例與正確配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本創作的申請專利範圍。
本揭露敘述之術語僅用於描述特定實施例而非用以限定本發明。於發明之敘述以及所附之申請專利範圍時，使用單數形式「一」及「該」，乃試圖亦包括「多個」的形式，除非文中有特別之反向指定。亦需要理解的是，「及/或」用語意指及包含任何及所有一或多個所列事項之可能結合。又需要理解的是，當使用「包含」及「包括」等用語於說明書中時，此些用語僅用以指明所述特徵、事物、步驟、操作、元件及/或組件，但未排除其他現存或附加之其一或多個特徵、事物、步驟、操作、元件、組件及/或群組。
圖1為根據本揭露第一實施例之用於一車輛交流電發電機之一絕緣輸出總成1的立體示意圖，圖2為圖1所示之絕緣輸出總成1的分解示意圖，圖3為圖1所示省略外殼2之絕緣輸出總成1的立體示意圖。請參照圖1至3，一車用交流電發電機包括一絕緣輸出總成1。絕緣輸出總成1耦合於一定子及轉子總成(未繪示)，且經構形以將機械能轉換成交流電形式之電能。絕緣輸出總成1包括一外殼2、一整流器3及至少一絕緣端子結構4。外殼2容納整流器3，且外殼2具有一頂側21及連接頂側21周圍之一側邊22。外殼2亦定義一第一孔5、一第二孔5a及一第三孔5b。第一孔5及第二孔5a之各者均同時形成於外殼2之頂側21及側邊22上。另，如圖1所示，第三孔5b形成於側邊22上。惟，於其他實施例中，第三孔5b可能形成於頂側21上。於一實施例中，第三孔5b位於第一孔5及第二孔5a之間。
如圖2所示，在本實施例中，外殼2具有分別圍繞第一孔5及第二孔5a之二周緣24。第一孔5之周緣24界定一頂部區域50a以及一底部區域50b。頂部區域50a大致上正交於底部區域50b。頂部區域50a具有依序相連之一第一區段51、一第二區段52、一第三區段53及一第四區段54。第一區段51為半圓形。第二區段52、第三區段53及第四區段54為矩形。第二區段52之寬度大於第四區段54之寬度且小於第三區段53之寬度。再者，第一區段51之直徑等於第二區段52之寬度。外殼2具有形成第四區段54之二區塊23。又，底部區域50b具有一第五區段55及一第六區段56。第五區段55為矩形，第六區段56為半圓形且連通於第五區段55。第五區段55之寬度以及第六區段56之直徑皆等於第四區段54之寬度。第二孔5a之結構型態實質上等同於第一孔5之結構，故在此不再贅述。
圖4為圖3所示絕緣輸出總成1之整流器3的立體示意圖。請參照圖3及4，整流器3包括一弧形正極板6、一負極板7、一導板8、一調整器9及一導風板30。導風板30大致上為盤狀且其內具有一中央孔32。弧形正極板6、負極板7、導板8及調整器9設置於導風板30上。導板8係夾設於負極板7及弧形正極板6之間。再者，如圖3所示，絕緣輸出總成1之整流器3經由一虛擬線L定義而具有一第一半部分12及一第二半部分14。第一半部分12及第二半部分14之各者大致上為半圓形。弧形正極板6、負極板7及導板8主要位於第一半部分12內，而調整器9主要位於第二半部分14內。
圖5為圖4所示之整流器的仰視示意圖。請參照圖4及5，於一實施例中，導板8包括一U形本體，其由塑膠所製成。導板8係藉由其頂側耦合至負極板7及藉由其底側耦合弧形正極板6。導板8具有複數個安裝孔80於其內，導板8亦具有複數個接點82及複數個接腳84於其上。複數個固定構件86(舉例來說，螺絲)設置於安裝孔80內，以固定弧形正極板6及負極板7至導板8。接點82設置於導板8之外周緣上。
定子及轉子總成(未繪示)藉由複數個接點82耦合至整流器3，以傳送交流電至整流器3。
圖6為圖4所示之整流器3之一弧形正極板6之一基座62的立體示意圖。如圖4至6所示，弧形正極板6包括大致上為U形本體之一基座62，其具有二分支，即一第一分支64及一第二分支66。基座62具有複數個安裝孔620、一固定孔622以及複數個穿孔624。來自於導板8之固定構件86穿過安裝孔620以連接弧形正極板6及導板8。另一固定構件穿過固定孔622及外殼2，以固定弧形正極板6至外殼2。如圖5所示，複數個正極側二極體68係被接收於穿孔624內，且與基座62之上表面及下表面齊平。此外，基座62之內周緣69呈現鋸齒狀，以增加弧形正極板6之散熱表面。又，在本實施例中，基座62之材質為鋁。
如圖5所示，第二分支66自第一半部分12延伸至第二半部分14。第二分支66之長度係大於第一分支64之長度。第一分支64具有一第一端子640，而第二分支66具有一第二端子660。如圖2所示，外殼2之第一孔5及第二孔5a分別對應於第一端子640及第二端子660。如圖5所示，第一端子640及第二端子660分別相對於弧形正極板6之一中央軸心A兩者所形成的夾角的角度C介於30至180度之間。在其他實施例中，角度C為30至90度之間。如圖5所示之本實施例中，角度C大約是69度。再者，如圖3所示，第一端子640包括一第一螺絲642，且第二端子660包括一第二螺絲662。第一螺絲642及第二螺絲662分別自第一分支64及第二分支66向外突出，且皆被外殼2所完全覆蓋，此特徵亦可從圖2所示可清楚得知。另，在本實施例中，第一螺絲642及第二螺絲662沿著外殼2之軸向向外突出。第一螺絲642及第二螺絲662由金屬所製成。
如圖4至5，負極板7之形狀大致上為弧形。負極板7具有複數個安裝孔72及複數個穿孔74。來自於弧形正極板6之固定構件86係貫穿安裝孔72(固定構件86未繪示於圖4)。複數個負極側二極體70被收納於穿孔74內，且與負極板7之上表面及下表面齊平。另，負極板7可耦合至外殼2，以形成接地。
請參照圖3，調整器9位於第二半部分14內且包括一微控制單元(microcontroller unit)90及一插座92。調整器9自第二分支66下方延伸以使插座92耦合至微控制單元90，且調整器9位於第一分支64之第一端子640及第二分支66之第二端子660之間。換句話說，第二分支66係位於微控制單元90及插座92之間。插座92經構形以電性連接車輛之一電池、一電源或任何電子裝置。
圖7A為圖1所示之一絕緣端子結構的前視示意圖，圖7B為圖7A所示之絕緣端子結構的剖切示意圖。請參照圖2、7A及7B，絕緣端子結構4部分地被收納於外殼2之第一孔5內，以沿著一第一方向D1耦合至第一端子640之第一螺絲642。其中，第一方向D1為弧形正極板6之軸向方向。在本揭露中，弧形正極板之6軸向方向為平行於弧形正極板6之一中央軸心A之一方向。詳細來說，絕緣端子結構4包括一連接器40及一絕緣套管42。連接器40由金屬所製成，例如由鋅所包覆之S45C鋼鐵，絕緣套管42由絕緣材料所製成，例如，具有石墨氈(graphite felt)之聚苯硫醚(polyphenylene sulfide，PPS)。連接器40具有一輸入端44、一輸出端45、以及位於輸入端44及輸出端45之間的一中間段46。輸入端44為圓柱狀，其第一孔5之頂部區域50a相配合。在本實施例中，連接器40之輸入端44包括一螺孔48於其內，用以與第一螺絲642耦合。絕緣套管42同時圍繞連接器40之中間段46及輸入端44。又，中間段46上之絕緣套管42接觸於圍繞第一孔5之周緣，進而避免絕緣端子結構4向內移動。
在本揭露之一實施例中，絕緣端子結構4'可沿著相異於第一方向之一第二方向而耦合至第一端子640。圖8為根據本揭露第二實施例之用於一車輛交流電發電機之一絕緣輸出總成1的立體示意圖，圖9為圖8所示之絕緣輸出總成8的分解示意圖。如圖8至9所示，可提供另一絕緣端子結構4'，以沿著一第二方向D2耦合至一第一端子640。其中，第二方向D2即為弧形正極板6之一徑向方向。而圖2所示之第一方向D1係正交於圖9所示之第二方向D2。圖10A為圖8所示之一絕緣端子結構4'的前視示意圖，圖10B為圖10A所示之絕緣端子結構4'的剖切示意圖。再者，如圖10A至10B所示，本實施例之絕緣端子結構4'包括一連接器40'及圍繞一連接器40'之一部分的一絕緣套管42'。連接器40'具有一輸入端44'、一輸出端45'及位於輸入端44'與輸出端45'之間的一中間段46'。絕緣套管42'圍繞中間段46'。絕緣套管42'包括一第一主體420'、一環形凹槽422'及一第二主體424'。環形凹槽422'形成於第一主體420'及第二主體424'之間。如圖8所示，當絕緣端子結構4'耦合至第一端子640時，絕緣端子結構4'之環形凹槽422'相配於外殼2之二區塊23(如圖2所示)。同時，第一主體420'接觸於外殼2之側邊22之外表面。第二主體424'位於外殼2之內部空間，且第二主體424'之形狀配合於第一孔5之第三區段53。是以，由於絕緣端子結構4'沿第二方向D2相配於第一孔5，其避免了絕緣端子結構4'非預期之徑向移動。另一方面，輸入端44'為具有一貫孔440'之一片體，貫孔440'用以接收第一螺絲642於其中。如圖9所示，在第一螺絲642貫穿片體後，可提供一螺栓49以固定連接器40'至第一螺絲642上，以進一步避免絕緣端子結構4'非預期之徑向移動。
圖11為根據本揭露第三實施例之用於一車輛交流電發電機之一絕緣輸出總成1的立體示意圖，圖12為圖11所示之絕緣輸出總成1的分解示意圖。如圖11-12所示，絕緣端子結構4可插入於第二孔5a以沿第一方向D1耦合至第二分支66之第二端子660之第二螺絲662，其中第一方向D1即為軸向方向。絕緣端子結構4之結構型態與圖1至2及7A至7B所示之絕緣端子結構4之結構型態相同，故相同之處不再贅述。
圖13為根據本揭露第四實施例之用於一車輛交流電發電機之一絕緣輸出總成1的立體示意圖，圖14為圖13所示之絕緣輸出總成1的分解示意圖。如圖13至14所示，絕緣端子結構4'可插入於第二孔5a，以沿著第二方向D2耦合至第二分支66之第二端子660之第二螺絲662，其中第二方向D2即為徑向方向。絕緣端子結構4'之結構型態與圖8至9及10A至10B所示絕緣端子結構4'之結構型態，故相同之處不再贅述。
由於圖7A至7B所示之絕緣端子結構4及圖10A至10B所示之絕緣端子結構4'之結構型態彼此相異，故當消費者購買車輛交流電發電機產品時，廠商較佳地同時附上這兩種不同類型之絕緣端子結構4、4'。
根據本揭露所述之實施例，一絕緣輸出總成之絕緣端子結構可選擇性地沿著二相異方向耦合至一第一端子或一第二端子，車輛交流電發電機得以符合不同種類之車輛之規格，進而降低成本。此外，零售商不需要購買多個種類之絕緣輸出總成，如此得以降低存貨成本。
用於車輛交流電發電機之絕緣輸出總成之詳細元件已揭露於上。然而，需要注意的是，除了上述之實施例外，熟知此項技藝者能夠瞭解本揭露之內容並據以實施，當不能以之限定本揭露之專利範圍，而依本揭露所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本揭露之專利範圍內。再者，當解釋本揭露之用語時，應在與本文前後文一致的情況下，以最大之範圍來解釋用語。特別來說，「包含」一詞可用以解釋一非排外之元件、構件或步驟，其所提及之元件、構件及步驟可呈現、利用或結合至未明確提及之元件、構件及步驟。
1:絕緣輸出總成
2:外殼
3:整流器
4、4':絕緣端子結構
5:第一孔
5a:第二孔
5b:第三孔
6:弧形正極板
7:負極板
8:導板
9:調整器
12:第一半部分
14:第二半部分
21:頂側
22:側邊
23:區塊
24:周緣
30:導風板
32:中央孔
40、40':連接器
42、42':絕緣套管
44、44':輸入端
45、45':輸出端
46、46':中間段
48:螺孔
49:螺栓
50a:頂部區域
50b:底部區域
51:第一區段
52:第二區段
53:第三區段
54:第四區段
55:第五區段
56:第六區段
62:基座
64:第一分支
66:第二分支
68:正極側二極體
69:內週緣
70:負極側二極體
72:安裝孔
80:安裝孔
82:接點
84:接腳
86:固定構件
90:微控制單元
92:插座
420':第一主體
422':環形凹槽
424':第二主體
440:貫孔
620:安裝孔
622:固定孔
624:穿孔
640:第一端子
642:第一螺絲
660:第二端子
662:第二螺絲
A:中央軸心
C:角度
D1:第一方向
D2:第二方向
L:虛擬線
為更清楚了解本創作之特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本創作配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下：
圖1為根據本揭露第一實施例之用於一車輛交流電發電機之一絕緣輸出總成的立體示意圖。
圖2為圖1所示之絕緣輸出總成的分解示意圖。
圖3為圖1所示省略外殼之絕緣輸出總成的立體示意圖。
圖4為圖3所示絕緣輸出總成之整流器的立體示意圖。
圖5為圖4所示之整流器的仰視示意圖。
圖6 為圖4所示之整流器之一弧形正極板之一基座的立體示意圖。
圖7A為圖1所示之一絕緣端子結構的前視示意圖。
圖7B為圖7A所示之絕緣端子結構的剖切示意圖。
圖8為根據本揭露第二實施例之用於一車輛交流電發電機之一絕緣輸出總成的立體示意圖。
圖9為圖8所示之絕緣輸出總成的分解示意圖。
圖10A為圖8所示之一絕緣端子結構的前視示意圖。
圖10B為圖10A所示之絕緣端子結構的剖切示意圖。
圖11為根據本揭露第三實施例之用於一車輛交流電發電機之一絕緣輸出總成的立體示意圖。
圖12為圖11所示之絕緣輸出總成的分解示意圖。
圖13為根據本揭露第四實施例之用於一車輛交流電發電機之一絕緣輸出總成的立體示意圖。圖14為圖13所示之絕緣輸出總成的分解示意圖。
1:絕緣輸出總成
2:外殼
3:整流器
4:絕緣端子結構
5:第一孔
5a:第二孔
5b:第三孔
21:頂側
22:側邊
Claims (14)
- 一種用於一車用交流電發電機之絕緣輸出總成，包含：一整流器，其包含：一弧形正極板，其具有一第一分支及一第二分支，該第一分支及該第二分支各具有一端子；一調整器，位於該第二分支下方；以及一絕緣端子結構，其選擇性地於不同之二方向之其一耦合至該等端子之其一。
- 如請求項1之絕緣輸出總成，其中該等二端子之各者具有一螺絲於其中。
- 如請求項2之絕緣輸出總成，其中該絕緣端子結構包含：一連接器，其具有一輸出端及一輸入端，該輸入端選擇性地耦合至該等端子之其一。
- 如請求項3之絕緣輸出總成，其中該輸入端包括位於其內之一螺孔。
- 如請求項3之絕緣輸出總成，其中該輸入端包括具有一貫孔之一片體，該貫孔用以接收該螺絲貫穿於其中。
- 如請求項1之絕緣輸出總成，更包含： 一外殼，其容納該整流器，該外殼定義二孔及具有二周緣，該等二孔對應於該等二端子，且該等二周緣分別圍繞該等二孔。
- 如請求項6之絕緣輸出總成，其中該絕緣端子結構係收納於該等二孔之其中之一，且更包含：一絕緣套管，其圍繞該連接器之一部分，該絕緣套管接觸於圍繞該孔之該周緣，且該孔容納該絕緣端子結構於其中。
- 如請求項6之絕緣輸出總成，其中該等二孔之各者同時形成於該外殼之一頂側以及一側邊上。
- 如請求項1之絕緣輸出總成，其中該等二方向彼此正交，且該等二方向之其一平行於該弧形正極板之一中央軸心。
- 如請求項1之絕緣輸出總成，其中該整流器更包含：一負極板；以及一導板，其耦合於該弧形正極板及該負極板。
- 如請求項1之絕緣輸出總成，其中該絕緣輸出總成係定義以具有一第一半部分及一第二半部分，該第二分支自該第一半部分延伸至該第二半部分，且該調整器位於該第二半部分內，其中該第一半部分及該第二半部分之各者係大致上為一半圓形。
- 如請求項11之絕緣輸出總成，其中該調整器包含：一基板；一微控制單元，設置於該基板上；以及一插座，耦合於該微控制單元且位於該等二端子之間。
- 如請求項1之絕緣輸出總成，其中該等二端子分別相對於該弧形正極板之一中央軸心所形成的夾角的角度介於30至180度之間。
- 如請求項13之絕緣輸出總成，其中該角度介於30至90度之間。
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