WO2016194220A1 - 車両用交流発電機のレギュレータ - Google Patents

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WO2016194220A1
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terminal
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謙太 二宮
和徳 田中
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三菱電機株式会社
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    • H01L23/49833Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers the chip support structure consisting of a plurality of insulating substrates
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    • H02K5/14Means for supporting or protecting brushes or brush holders
    • H02K5/141Means for supporting or protecting brushes or brush holders for cooperation with slip-rings

Definitions

  • the present invention relates to a regulator for an automotive alternator equipped with a molded package type IC regulator.
  • a regulator which is a voltage control device for an automotive alternator, has a function of adjusting the output voltage of the generator by controlling ON / OFF of a field current flowing through the field winding.
  • the regulator has a function to suppress a sudden increase in the driving torque of the generator by moderating a communication function with an external in-vehicle device, a moderate increase in output current when the electric load increases, etc. What you have is also used.
  • the voltage control circuit of the regulator is mainly an IC chip.
  • the use of a molded package type IC regulator in which a plurality of connection terminals for the voltage control circuit and an external circuit are integrally formed has become widespread. (For example, refer to Patent Document 1).
  • ⁇ Mold package type IC regulator is mounted on a regulator holder with an insert terminal that is joined to its connection terminal.
  • the IC regulator and the regulator holder are aligned by, for example, providing a press-fit type fitting structure on the outer periphery of the package or the mounting surface of the regulator holder.
  • a technique for preventing a rotational deviation on a plane by providing two or more dents or protrusions having a positioning effect is shown.
  • Both the IC regulator and the connection terminals installed on the IC regulator mounting portion have a narrow terminal width, and if a positional shift occurs, there is a possibility that the bonding area cannot be secured and a bonding failure may occur. Since not only the terminal width but also the distance between adjacent terminals is narrow, misalignment when mounting the IC regulator on the IC regulator mounting part may cause unintended electrical connection, causing a problem in reliability as a generator. End up.
  • the IC regulator is a general-purpose product, and the dimensional accuracy of the outer periphery of the resin forming portion may not be high.
  • the above-mentioned general-purpose package is based on manufacturer-specific settings such as the mold cracking criteria of the mold part of the package, so it is delivered from each company and made into an assembled product. In this case, it is difficult to deal with all the states, and there is a reality that misalignment, lack of accuracy, etc. easily occur.
  • the present invention was made to solve the above-described problems, and when mounting the IC regulator to the regulator holder, positioning accuracy can be improved, and a general-purpose IC regulator can be used. It is an object of the present invention to provide a regulator for an automotive alternator that does not require a major design change in the IC regulator mounting portion of the regulator holder and that can improve productivity.
  • a regulator for a vehicle alternator is an IC regulator in which an IC chip constituting a voltage control circuit of a vehicle alternator is resin-sealed, and a lead terminal for external connection projects from the sealing resin, An IC regulator mounting portion for mounting an IC regulator, and a regulator holder having a lead facing portion provided around the IC regulator mounting portion and facing the lead terminal, the lead terminal extending from a contact point with the regulator holder.
  • the IC regulator is positioned by fitting the extended portion to the lead facing portion of the regulator holder.
  • the IC regulator is placed on the lead-opposing portion of the regulator holder without enlarging the design of the IC regulator and the IC regulator mounting portion, and without increasing the outer shape of the regulator holder. Positioning with high accuracy is possible. Further, the reliability and productivity of assembling the IC regulator can be improved, a general-purpose IC regulator can be adopted, and the cost can be kept low.
  • FIG. 1 It is a schematic sectional drawing which shows the whole structure of the alternating current generator for vehicles carrying the regulator which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is an electric circuit diagram of the AC generator for vehicles of Drawing 1. It is a top view of the regulator which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a top view of the regulator holder which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a figure of IC regulator concerning Embodiment 1 of this invention, Drawing 5 (a) is a top view and side view at the time of mounting to a regulator holder, and Drawing 5 (b) is a top view at the time of parts procurement It is.
  • FIG. 6 shows the regulator holder in the state where the IC regulator is not accommodated.
  • FIG. 6B is a diagram showing a state in which the IC regulator is housed in the regulator holder.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the main part of the regulator holder that constitutes the regulator according to the first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view along the line BB in FIG. 6 (a).
  • FIG. 4 is an exploded cross-sectional view of the regulator according to the first embodiment of the present invention, taken along line AA in FIG.
  • FIG. 11A is a plan view of a regulator according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 11A is a regulator with a brush and an enlarged view of a main part
  • FIG. 11B is a regulator without a brush.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a vehicle alternator equipped with a regulator according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is an electric circuit diagram of the vehicle alternator of FIG. 1
  • FIG. 3 is a plan view of the regulator.
  • FIG. 4 is a plan view of the regulator holder.
  • FIG. 5 is a plan view and a side view of a molded package type IC regulator after forming lead terminals, and a plan view of the IC regulator before forming lead terminals.
  • the vehicle alternator 1 includes a casing 4 composed of a front bracket 2 and a rear bracket 3, a shaft 6 rotatably supported by the casing 4 via a pair of bearings 5, and a front side of the casing 4.
  • a pulley 7 fixed to an end portion of the shaft 6 to be ejected, a rotor 8 fixed to the shaft 6 and disposed in the casing 4, and a fan 11 fixed to both end surfaces of the rotor 8 in the axial direction.
  • a pair of stators 12 fixed to the casing 4 so as to surround the rotor 8 and a shaft 6 extending to the rear side of the casing 4 and supplying a current to the rotor 8.
  • a regulator 19 (voltage regulator) that is attached to the stator 18 and adjusts the magnitude of the AC voltage generated in the stator 12, and is integrally formed with the attachment portion of the heat sink 18, so that the regulator 19 and the external device (FIG.
  • a connector 20 that inputs / outputs signals to / from the rear bracket 3, a rectifier 21 that is arranged on the rear side of the rear bracket 3 and rectifies an AC voltage generated in the stator 12 into a DC voltage, a brush holder 17, and a regulator 19.
  • a protective cover 22 attached to the rear bracket 3 so as to cover the rectifying device 21.
  • the rotor 8 is a Landel-type rotor, and is provided with a field winding 9 that generates a magnetic flux when an excitation current is passed, and a pole core that covers the field winding 9 and forms a magnetic pole by the magnetic flux. 10.
  • the stator 12 is wound around the cylindrical stator core 13 and the stator core 13, and an alternating current is generated by a change in magnetic flux from the field winding 9 as the rotor 8 rotates. 14.
  • the stator 12 is disposed so as to surround the rotor 8 by sandwiching the stator iron core 13 between the opening ends of the front bracket 2 and the rear bracket 3 from both sides in the axial direction.
  • reference numeral 60 denotes a stator composed of the stator core 13 and the stator coil 14, and 61 denotes a winding portion, and two three-phase alternating currents in which three winding portions 61 are connected in a three-phase Y-shape.
  • the stator coil 14 is constituted by windings.
  • Reference numeral 62 denotes an electric load, and 63 denotes a battery.
  • an IC regulator (described later) main body constituting the regulator 19 is also electrically connected to an external vehicle-mounted device or the like.
  • FIG. 3 shows a plan view of the regulator 19 in which the IC regulator 200 after the lead terminal 210 is molded is assembled to the regulator holder 100.
  • the IC regulator 200 is formed with a contact portion 211 for joining to the insert terminal 120 of the regulator holder 100 at the tip of the lead terminal 210 protruding from the IC chip portion 220 in which the IC chip is molded with resin.
  • a lead extension portion 210a is provided to extend outward.
  • the regulator holder 100 has an IC regulator mounting portion 110 on which the IC regulator 200 is mounted, and a frame portion that is formed on the edge of the IC regulator mounting portion 110 so as to rise from the mounting surface.
  • the frame portion of the regulator holder 100 includes at least a lead facing portion 101 that is a rising wall portion facing the lead terminal 210.
  • the lead extension portion 210 a is fitted into a concave positioning receiving portion 130 in which a part of the lead facing portion 101 of the regulator holder 100 is cut out, and the IC regulator 200 is positioned with respect to the regulator holder 100.
  • a concave portion 222 is formed in the IC chip portion 220 of the IC regulator 200, and the convex portion 112 that fits into the concave portion 222 is disposed on the IC package mounting surface of the regulator holder 100.
  • the regulator 19 shown in FIG. 3 can be obtained by mounting the molded package type IC regulator 200 shown in FIG. 5A on the regulator holder 100 shown in FIG.
  • an IC regulator mounting portion 110 that houses the IC regulator 200 is provided on the planar portion of the regulator holder 100, and the insert terminal 120 that is integrally formed with the regulator holder 100, the vehicle side A connector 20 connected to the connector is provided.
  • the insert terminal 120 is connected to the lead terminal 210 of the IC regulator 200 by mounting the IC regulator 200.
  • One end of the insert terminal 120 is exposed in the IC regulator mounting portion 110, and the other end is disposed at a connection portion between the connector 20, the rectifying device 21, and the rear bracket 3.
  • FIG. 5A shows a plan view and a side view of the back side of the IC regulator 200 in which the lead terminal 210 is molded for mounting on the regulator holder 100, the IC regulator 200 includes the lead terminal 210 and the IC chip. Is composed of an IC chip part 220 integrally formed with a mold.
  • the lead terminal 210 has a convex contact portion 211 that protrudes to the surface side near the tip.
  • the lead terminal 210 in which the contact portion 211 is a contact point with the insert terminal 120 is conventionally formed in a state of extending linearly so as to be the same length as the contact portion 211 in contact with the insert terminal 120 of the regulator holder 100.
  • two of the five lead terminals 210 have a lead extension portion 210a extending from the contact portion 211 so as to be longer than the other lead terminals 210.
  • the lead extension portion 210 a is fitted to the lead facing portion 101 of the regulator holder 100.
  • the IC regulator 200 for example, a type called an industrial standard package outline “TO220” is used. As shown in FIG. 5, for example, the IC regulator 200 has five lead terminals 210.
  • the IC regulator 200 of FIG. 5A shows a state in which the lead terminal 210 is cut to a suitable length for mounting on the regulator holder 100.
  • the general-purpose IC regulator 200 is procured as a part, as shown in the plan view of FIG. 5B, the lead terminal 210 of the IC regulator 200 is longer than necessary, and the contact portion 211 is also Not formed. Then, normally, the IC regulator 200 in the state shown in FIG. 5B at the time of component procurement is subjected to a process of cutting the lead tip portion to a desired length and forming the contact portion 211, and then the regulator holder. 100.
  • the contact portion 211 of the lead terminal 210 is finally joined to the insert terminal 120 exposed in the IC regulator mounting portion 110.
  • the lead extension portion 210 a of the lead terminal 210 is connected to the lead facing portion 101 facing the lead terminal 210 provided around the IC regulator mounting portion 110. Fit into and store.
  • a storage method in which the convex portion 112 provided on the plane of the IC regulator mounting portion 110 of the regulator holder 100 is fitted into the concave portion 222 provided in the IC chip portion 220 of the IC regulator 200 is referred to as the lead terminal 210 facing the lead. You may use in order to supplement a fitting state with the part 101.
  • FIG. 6 is an enlarged plan view of a positioning portion between the IC regulator 200 and the regulator holder 100.
  • 6A shows the main part of the insert terminal 120 of the IC regulator mounting part 110
  • FIG. 6B shows the IC regulator 200 mounted on the IC regulator mounting part 110 of the regulator holder 100 of FIG. 6A.
  • FIG. 6 is an enlarged view showing a state in which the lead facing portion 101 of the regulator holder 100 and the IC regulator 200 are mounted.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 6A, and a positioning receiving portion that is a recess provided in the lead facing portion 101 of the regulator holder 100 for positioning the lead extension portion 210a of the IC lead terminal 210. It is a figure which shows the cross-sectional shape of 130.
  • the positioning receiving portion 130 is a groove-shaped portion formed by cutting out a part of the lead facing portion 101 that surrounds the IC regulator mounting portion 110 and rises like a wall.
  • an inclined surface portion serving as the insertion guide 130a of the lead terminal 210 is provided on the inner side surface portion of the groove-shaped recess.
  • FIG. 8 is an exploded cross-sectional view of the regulator 19 along the line AA in FIG. 3.
  • the lead extension portion 210a can be easily attached. It is possible to fit the positioning receiving portion 130 of the lead facing portion 101, and the fitting portion can be formed inside the outer shape of the regulator holder 100.
  • the positioning receiving portions 130 are formed at a total of two positions on the left and right ends of the five lead terminals 210 corresponding to the insert terminal 120. And the lead extension part 210a is fitted to each positioning receiving part 130, and positioning is made. Further, it goes without saying that the inclination angle of the insertion guide 130a that is a guide for assembling the IC regulator 200 of the positioning receiving portion 130 can be arbitrarily set.
  • the recess that becomes the positioning receiving portion 130 is located on the tip side from the contact portion 211 connected to the insert terminal 120 of the lead terminal 210.
  • the lead extending portion 210a serving as an integral positioning portion is accommodated.
  • this lead extending portion 210a is normally a portion that has been cut and discarded before assembly of the parts, and can be easily obtained without any special process change except for the cutting instruction position in the cutting process.
  • the lead extending portion 210a can be configured simply by forming the lead terminal 210 longer than the others.
  • the lead extending portion of the lead terminal 210 is provided in the positioning receiving portion 130 provided in the lead facing portion 101 of the regulator holder 100.
  • both can be positioned with high accuracy. Therefore, the reliability and productivity of the assembly of the IC regulator 200 and the regulator holder 100 can be improved, and the design change of the IC regulator 200 and the regulator holder 100 can be minimized, and the cost can be increased. Is possible.
  • the IC regulator 200 and the regulator holder 100 are not greatly changed in design, and the desired high-accuracy positioning can be performed without increasing the outer shape of the regulator holder 100.
  • the reliability of the assembly of the IC regulator 200 to the regulator holder 100 and Productivity can be improved, and a general-purpose product of the IC regulator 200 can be adopted, and the cost can be kept low.
  • the lead terminal 210 described above is not limited to the shape shown in FIGS. 5 and 6.
  • the positioning receiving portion 130 is not limited to the shape shown in FIGS.
  • FIGS. 9A and 9B it is also possible to provide lead extending portions 210a at locations other than both ends of the plurality of lead terminals 210 arranged in parallel.
  • the number of lead terminals 210 may be as many as required to configure the control circuit of the generator, and it is not necessary to form the lead terminals 210 that serve only for positioning. Further, the width of the lead terminal 210 need not be constant.
  • lead extension part 210a in which part of the arrangement of the lead terminals 210 the lead extension part 210a can be arbitrarily set, it is not always necessary to provide it at both ends of the mold part.
  • lead extension portions 210a may be provided on three of the lead terminals 210 other than both end portions to form positioning portions.
  • it is good also as a structure which provides the lead extension part 210a in two other than a center and both ends among the five lead terminals 210.
  • a plurality of lead terminals 210 provided in the IC regulator 200 are used. It is also possible to obtain the desired positioning accuracy by providing the lead extension part 210a only at any one of the positions. As shown in FIG. 9C, the lead extension portion 210a can be provided at the center of the five lead terminals 210, and as shown in FIG. It may be provided at one end of the book lead terminal 210.
  • the problem of rotational deviation in the assembly of the IC regulator 200 can be sufficiently solved.
  • the positioning receiving portion 130 formed on the regulator holder 100 is a groove-shaped concave portion dug down from the upper end of the lead facing portion 101.
  • a hole 131 opened in the lateral direction is provided in the inner wall of the lead facing portion 101 as a concave portion of the positioning receiving portion 130 other than the above.
  • the hole 131 is a horizontal hole that is opened in a direction in which the lead extends in a portion where the lead extending portion 210 a interferes when the IC regulator 200 is mounted on the regulator holder 100.
  • the concave portion that becomes the positioning receiving portion 130 of the regulator holder 100 is realized only by the lateral hole 131 as shown in the cross-sectional view of FIG. 10 by devising a method for accommodating the IC regulator 200 in the IC regulator mounting portion 110. It is possible to configure so that the lead facing portion 101 is not removed as much as possible.
  • Embodiment 3 In the first and second embodiments described above, the use of the IC regulator 200 having the industry standard package outline has been exemplified, but in the third embodiment, as shown in FIGS. 11A and 11B, The regulators 19a and 19b using the IC regulator 201 having an arbitrary shape will be described.
  • the present invention can be applied to an IC regulator 201 having an outer shape other than the industry standard package.
  • a regulator holder 100a including a brush 300 is provided.
  • FIG. 11 (a) a model is shown in which not only the IC package standard is not adopted, but there is no hole that occupies a wide range in the mold part, and the corresponding convex part of the mounting surface is not configured. .
  • FIG. 11B shows a plan view when the IC regulator 201 is mounted on a regulator holder 100a of a type not provided with the brush 300.
  • FIG. 11A illustrates the fitting state between the lead terminal 210 and the lead facing portion 101.
  • the lead extending portion 210a can be positioned in the hole 131.

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Abstract

車両用交流発電機のレギュレータ(19)は、ICチップが樹脂封止され、外部接続用のリード端子(210)が封止樹脂から突出するICレギュレータ(200)と、ICレギュレータ(200)を搭載するICレギュレータ搭載部(110)を取り囲むリード対向部(101)を有するレギュレータホルダ(100)を備える。リード端子(210)は、レギュレータホルダ(100)との接点から延出されたリード延出部(210a)を有し、このリード延出部(210a)を、レギュレータホルダ(100)のリード対向部(101)に嵌合させてICレギュレータ(200)を位置決めする構成である。 

Description

車両用交流発電機のレギュレータ
 本発明は、モールドパッケージタイプのICレギュレータを搭載した車両用交流発電機のレギュレータに関するものである。
 車両用交流発電機の電圧制御装置であるレギュレータは、界磁巻線に流す界磁電流のON-OFFを制御することで、発電機の出力電圧を調整する機能を有している。
 そして、近年では、レギュレータは、電圧制御機能に加え、外部車載機器との通信機能、電気負荷増大時の出力電流増加を緩やかにすることで発電機の急激な駆動トルク上昇を抑制する機能等を有したものも使用されている。
 また、レギュレータの電圧制御回路はICチップ化されたものが主流となっており、例えば、電圧制御回路及び外部回路との接続端子を複数、一体成形したモールドパッケージタイプのICレギュレータの採用も広まってきている(例えば、特許文献1参照)。
 モールドパッケージタイプのICレギュレータは、その接続端子に接合される、インサートターミナルが一体成形されたレギュレータホルダに搭載される。その際、ICレギュレータとレギュレータホルダとの接合の信頼性を高める為には、接続端子同士の位置を合わせる必要がある。特許文献1では、パッケージ外周やレギュレータホルダの搭載面に圧入式の嵌め合い構造を設けるなどして、ICレギュレータとレギュレータホルダとの位置合わせがなされている。また、位置決め効果のある凹みや凸部を2か所以上設けて、平面上での回転ずれを防止する技術が示されている。
 一方、車両メーカーからのコスト低減要求は強まっており、装置の小型化と共に、汎用部品を採用することによる調達コスト低減も検討されてきている。レギュレータであれば、例えば、工業規格パッケージ外形「TO220」を採用することで、様々な地域での調達容易化、品質管理のコスト削減などがすすめられる傾向にある。
国際公開番号 WO 2011/061852 A1
 ICレギュレータ及びICレギュレータ搭載部に設置された接続用端子は共に端子幅が狭く、位置ずれが生じていると接合面積が確保できずに接合不良となる恐れがある。端子幅だけでなく隣接する端子相互間も狭いため、ICレギュレータをICレギュレータ搭載部に装着する際の位置ずれが、意図しない電気的接続を引き起こす恐れもあり、発電機として信頼性に問題が生じてしまう。
 また、搭載面に対しICレギュレータ取付平面上に2か所以上の凹みあるいは凸部よりなる固定部を設けることは、パッケージ本体が大きい場合は可能であった。しかし、比較的小さなパッケージに固定部を形成する場合、パッケージに対し固定部が占める大きさの比率が上がるという問題があり、複数カ所に固定部を設けることは難しかった。
 また、ICレギュレータが汎用品であり、樹脂形成部の外周囲の寸法精度が高くない場合がある。そのため、ICレギュレータの外周囲に嵌合部を設け、ホルダに嵌合させる場合に、ICレギュレータとレギュレータホルダとの樹脂同士の嵌合に足る組み付け精度の製品(ICレギュレータ汎用部品)を得ることが難しいという問題があった。
 結果的に、小さいパッケージへのニーズに応えられず、車両メーカーへの売り込み競争に勝てない恐れがあった。
 さらに、半導体メーカー各所から提供される汎用部品の問題として、上述の汎用パッケージは、パッケージのモールド部の成形型割れ基準等、メーカー固有の設定により成り立っているため、各社から納入して組み付け製品化する際、全ての状態に対応することは困難であり、位置ずれや精度不足などが容易に起こってしまう現実がある。
 この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ICレギュレータのレギュレータホルダへの装着時に、位置決め精度を向上させることが可能で、汎用品のICレギュレータを用いることができ、レギュレータホルダのICレギュレータ搭載部の大きな設計変更もなく、かつ、生産性も向上できる車両用交流発電機のレギュレータを提供することを目的とする。
 この発明に係わる車両用交流発電機のレギュレータは、車両用交流発電機の電圧制御回路を構成するICチップが樹脂封止され、外部接続用のリード端子が封止樹脂から突出するICレギュレータ、上記ICレギュレータを搭載するICレギュレータ搭載部と、上記ICレギュレータ搭載部の周囲に設けられ上記リード端子と対向するリード対向部を有するレギュレータホルダを備え、上記リード端子は、上記レギュレータホルダとの接点から延出された延出部を有し、上記延出部を、上記レギュレータホルダの上記リード対向部に嵌合させて上記ICレギュレータを位置決めすることを特徴とするものである。
 この発明の車両用交流発電機のレギュレータによれば、ICレギュレータ及びICレギュレータ搭載部の大きな設計変更を伴わず、レギュレータホルダの外形を大きくすることなく、ICレギュレータをレギュレータホルダのリード対向部に高精度に位置決めすることが可能となる。また、ICレギュレータ組み付けの信頼性及び生産性の向上を図ることができ、ICレギュレータの汎用品を採用でき、コストを低く抑えることができる。
 この発明の上記以外の目的、特徴、観点および効果は、図面を参照する以下のこの発明の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。
この発明の実施の形態1に係るレギュレータを搭載した車両用交流発電機の全体構造を示す概略断面図である。 図1の車両用交流発電機の電気回路図である。 この発明の実施の形態1に係るレギュレータの平面図である。 この発明の実施の形態1に係るレギュレータホルダの平面図である。 この発明の実施の形態1に係るICレギュレータの図であり、図5(a)はレギュレータホルダへの装着時の平面図及び側面図であり、図5(b)は、部品調達時の平面図である。 この発明の実施の形態1に係るレギュレータのICレギュレータとレギュレータホルダとの嵌合部を示す要部平面図であり、図6(a)は、ICレギュレータが収納されていない状態のレギュレータホルダを示す図であり、図6(b)は、レギュレータホルダにICレギュレータを収納した状態の図である。 この発明の実施の形態1に係るレギュレータを構成するレギュレータホルダの要部断面図であり、図6(a)のB-B線に沿った断面図である。 この発明の実施の形態1に係るレギュレータの、図3のA-A線に沿った分解断面図である。 この発明の実施の形態1に係るICレギュレータの変形例を示す平面図である。 この発明の実施の形態2に係るレギュレータを構成するレギュレータホルダの要部断面図である。 この発明の実施の形態3に係るレギュレータの平面図であり、図11(a)は、ブラシを備えたタイプのレギュレータおよび要部拡大図、図11(b)は、ブラシを備えないタイプのレギュレータを示す図である。
実施の形態1.
 以下、この発明の実施の形態について、図1から図9を参照して説明する。なお、各図中、同一符号は、同一または相当部分を示すものとする。
 図1は、この発明の実施の形態1におけるレギュレータを搭載した車両用交流発電機の概略断面図であり、図2は図1の車両交流発電機の電気回路図、図3はレギュレータの平面図であり、図4はレギュレータホルダの平面図である。また、図5は、リード端子成形後のモールドパッケージタイプのICレギュレータの平面図と側面図、およびリード端子成形前のICレギュレータの平面図である。
 先ず車両用交流発電機1の全体構造について図1に基づいて説明する。
 車両用交流発電機1は、フロントブラケット2とリヤブラケット3とからなるケーシング4と、このケーシング4に一対の軸受5を介して回転自在に支持されたシャフト6と、ケーシング4のフロント側に延出するシャフト6の端部に固着されたプーリ7と、シャフト6に固定されてケーシング4内に配設された回転子8と、この回転子8の軸方向の両端面に固定されたファン11と、回転子8を囲繞するようにケーシング4に固定された固定子12と、ケーシング4のリヤ側に延出するシャフト6の延出部に固定され、回転子8に電流を供給する一対のスリップリング15と、各スリップリング15の表面に摺動する一対のブラシ16と、これらのブラシ16を収容するブラシホルダ17と、ブラシホルダ17の外径側に配されるヒートシンク18に取り付けられて、固定子12で生じた交流電圧の大きさを調整するレギュレータ19(電圧調整器)と、ヒートシンク18の取付部と一体に成形されて、レギュレータ19などと外部装置(図示せず)との信号の入出力を行うコネクタ20と、リヤブラケット3のリヤ側に配置されて、固定子12で生じる交流電圧を直流電圧に整流する整流装置21と、ブラシホルダ17、レギュレータ19、整流装置21を覆うようにリヤブラケット3に装着された保護カバー22と、を備えている。
 回転子8は、ランデル型回転子であり、励磁電流が流されて磁束を発生する界磁巻線9と、界磁巻線9を覆うように設けられ、その磁束によって磁極が形成されるポールコア10と、を備えている。また、固定子12は、円筒状の固定子鉄心13と、固定子鉄心13に巻装され、回転子8の回転に伴い、界磁巻線9からの磁束の変化で交流が生じる固定子コイル14と、を備えている。固定子12は、固定子鉄心13をフロントブラケット2およびリヤブラケット3の開口端に軸方向両側から挟持されて回転子8を取り囲むように配設されている。
 図2において、符号60は固定子鉄心13及び固定子コイル14から構成された固定子、61は巻線部であり、3個の巻線部61を3相Y形結線した2つの3相交流巻線により固定子コイル14を構成している。符号62は電気負荷、63はバッテリ、を示す。
 また、この実施の形態1の図2では、省略されているものの、レギュレータ19を構成するICレギュレータ(後述する)本体は、外部車載器等とも電気的に接続されている。
 図3は、レギュレータホルダ100に、リード端子210を成形後のICレギュレータ200が組み付けられたレギュレータ19の平面図を示している。ICレギュレータ200には、ICチップを樹脂でモールドしたICチップ部220から突出するリード端子210の先端に、レギュレータホルダ100のインサートターミナル120に接合するための接点部211が形成され、この接点部211より外側に延出するようにリード延出部210aが設けられている。レギュレータホルダ100は、ICレギュレータ200を搭載するICレギュレータ搭載部110と、ICレギュレータ搭載部110の縁に、搭載面から立ち上がって形成された枠部を有している。このレギュレータホルダ100の枠部は、少なくとも、リード端子210と対向する立ち上がり壁面部であるリード対向部101を備えている。リード延出部210aは、レギュレータホルダ100のリード対向部101の一部を切り欠いた凹形状の位置決め受け部130に嵌め込まれ、レギュレータホルダ100に対しICレギュレータ200が位置決めされる。また、ICレギュレータ200のICチップ部220に凹部222が形成され、この凹部222に嵌合する凸部112がレギュレータホルダ100のICパッケージ搭載面に配置されている。
 図3に示すレギュレータ19は、図4に示すレギュレータホルダ100に対し、図5(a)に示すモールドパッケージタイプのICレギュレータ200を搭載することで得ることができる。
 図4にレギュレータホルダ100の平面図を示すように、レギュレータホルダ100の平面部に、ICレギュレータ200を収納するICレギュレータ搭載部110があり、レギュレータホルダ100に一体成形されたインサートターミナル120、車両側コネクタと接続されるコネクタ20を備えている。インサートターミナル120は、ICレギュレータ200が搭載されることで、ICレギュレータ200のリード端子210と接続される。また、インサートターミナル120の一端はICレギュレータ搭載部110内に露出しており、もう一端はコネクタ20及び整流装置21、リヤブラケット3との接続部に配置されている。
 図5(a)に、レギュレータホルダ100に実装するためにリード端子210が成形されたICレギュレータ200の裏面側の平面図及び側面図を示すように、ICレギュレータ200は、リード端子210とICチップがモールドで一体成形されたICチップ部220とから構成されている。リード端子210は、その先端部近傍に、表面側に突出する凸形状の接点部211を持つ。この接点部211がインサートターミナル120との接点となるリード端子210は、従来、レギュレータホルダ100のインサートターミナル120に接する接点部211まで同じ長さとなるように直線状に伸びた状態で形成されるのが通常の形状であった。しかし、本実施の形態1では、5本の内2本のリード端子210が、他のリード端子210よりも長くなるよう、接点部211から延出するリード延出部210aを有しており、レギュレータホルダ100のリード対向部101にリード延出部210aが嵌合するという特徴がある。
 ここで、ICレギュレータ200は、例えば、工業規格パッケージ外形「TO220」と呼ばれるタイプのものが用いられる。図5に示すように、例えば、ICレギュレータ200は、リード端子210が5本のものを示している。
 図5(a)のICレギュレータ200は、レギュレータホルダ100に搭載するために、リード端子210が適した長さに切断された状態を示している。これに対し、汎用のICレギュレータ200を部品として調達した時には、図5(b)の平面図に示すように、ICレギュレータ200のリード端子210は必要量以上の長さがあり、接点部211も形成されていない。そして、通常、部品調達時の図5(b)の状態のICレギュレータ200に対し、リード先端部分をそれぞれ所望の長さまで切断するとともに接点部211を形成するという加工を施した上で、レギュレータホルダ100に搭載する。
 ICレギュレータ200は、レギュレータホルダ100のICレギュレータ搭載部110に格納された際、最終的にはリード端子210の接点部211が、ICレギュレータ搭載部110内に露出するインサートターミナル120に接合される。
 なお、ICレギュレータ200をICレギュレータ搭載部110へ格納する際には、リード端子210のリード延出部210aを、ICレギュレータ搭載部110の周囲に設けられたリード端子210と対向するリード対向部101に嵌合させて格納する。
 ここで、レギュレータホルダ100のICレギュレータ搭載部110の平面に設けた凸部112をICレギュレータ200のICチップ部220に備えられている凹部222に嵌め込むという格納手法を、リード端子210とリード対向部101との嵌合状態を補うために用いてもよい。
 次に、本願発明の主要部であるレギュレータホルダ100へのICレギュレータ200の位置決め構造について、図6、図7、図8を用いて説明する。
 図6は、ICレギュレータ200とレギュレータホルダ100との位置決め部を拡大した平面図である。図6(a)は、ICレギュレータ搭載部110のインサートターミナル120の要部を示し、図6(b)は、図6(a)のレギュレータホルダ100のICレギュレータ搭載部110にICレギュレータ200が搭載された状態を示した拡大図であり、レギュレータホルダ100のリード対向部101と、ICレギュレータ200が搭載された状態を示した拡大図である。
 図7は、図6(a)のB-B断面図であり、ICリード端子210のリード延出部210aを位置決めする、レギュレータホルダ100のリード対向部101に設けられた凹部である位置決め受け部130の断面形状を示す図である。この位置決め受け部130は、ICレギュレータ搭載部110を取り囲み壁状に立ち上がったリード対向部101の一部を切り欠いて形成した溝形状部である。そして、実装時、このリード延出部210aを位置決め受け部130に挿入しやすいように、溝形状である凹部の内側面部に、リード端子210の挿入ガイド130aとなる傾斜面部が設けられている。
 また、図8は、レギュレータ19の、図3のA-A線に沿った分解断面図であり、ICレギュレータ搭載部100にICレギュレータ200を搭載する際に、容易に、リード延出部210aをリード対向部101の位置決め受け部130に嵌合させることが可能であり、レギュレータホルダ100の外形よりも内側に嵌合部を構成できることを示している。
 図7のレギュレータホルダ100では、一例として、インサートターミナル120に対応する5本のリード端子210のうち、左右の端の計2カ所に位置決め受け部130を形成する例を示した。そして、各位置決め受け部130に、リード延出部210aが嵌合し、位置決めがなされている。また、位置決め受け部130のICレギュレータ200組み付け時の誘い込みとなる挿入ガイド130aは、その傾斜の角度を任意に設定可能であることは言うまでもない。
 また、図6(a)の平面図、図8の分解断面図に示すように、位置決め受け部130となる凹部には、リード端子210のインサートターミナル120と接続される接点部211より先端側の、一体位置決め部となるリード延出部210aが収納される。例えば2か所でICレギュレータ200本体を位置決めするので、圧入機能は無くてよく、収納時にリード端子210に変形等の影響を与えることはない。また、このリード延出部210aは、通常であれば、部品組み付け前に切断して破棄していた部位にあたり、切断工程における切断指示位置が異なるのみで特別な工程変更もなく容易に得ることができ、図5(a)、図6(b)から分かるように、リード端子210の長さを他よりも長く成形するだけで、リード延出部210aを構成することができる。
 以上のように、この発明の実施の形態1の車両用交流発電機1のレギュレータ19によれば、レギュレータホルダ100のリード対向部101に設けた位置決め受け部130にリード端子210のリード延出部210aを収納するだけで、両者の高精度な位置決めを実施することができる。従って、ICレギュレータ200とレギュレータホルダ100との組み付けの信頼性及び生産性の向上を図ることができると共に、ICレギュレータ200及びレギュレータホルダ100の設計変更を最小限に留めることができ、コストアップなく実施が可能となるものである。
 ICレギュレータ200及びレギュレータホルダ100の大きな設計変更を伴わず、レギュレータホルダ100の外形を大きくすることなく、所望の高精度な位置決めが可能となり、ICレギュレータ200のレギュレータホルダ100への組み付けの信頼性及び生産性の向上を図ることができると共に、ICレギュレータ200の汎用品を採用でき、コストを低く抑えることができる。
 なお、上述のリード端子210は、図5、図6に示した形状に限られるものではなく、同様に、位置決め受け部130は図6、図7に示した形状に限られるものではなく、任意に変更してもよい。図9に、ICレギュレータ200の変形例について示す。例えば、図9(a)、(b)に示すように、平行に配置された複数本のリード端子210のうち、両端部以外の箇所にリード延出部210a設けることも可能である。リード端子210は、発電機の制御回路を構成するのに要する本数であればよく、位置決めの役割だけを担うリード端子210を形成する必要はない。また、リード端子210の幅も一定である必要はない。そして、リード延出部210aをリード端子210の並びのどの部分に設けるかは任意に設定でき、必ずしもモールド部の両端部に設ける必要はない。例えば、図9(a)のように、5本のリード端子210のうち、両端部以外の3本に、リード延出部210aを設け、位置決め部としてもよく、また、図9(b)のように、5本のリード端子210のうち、中央および両端部以外の2本にリード延出部210aを設ける構造としてもよい。
 また、図9(c)、(d)に示すように、ICレギュレータ200のICチップ部220に設けた凹部222を用いて位置決めする構成の場合、ICレギュレータ200に設けられた複数のリード端子210のうちいずれか1か所のみにリード延出部210aを設けて所望の位置決め精度を得ることも可能である。図9(c)のように、リード延出部210aは5本のリード端子210の内の中央部に設けることもでき、また、図9(d)のように、リード延出部210aの5本のリード端子210の一方の端部に設けるなどしてもよい。このように、リード端子210による位置決め部が1か所であっても、上述のレギュレータホルダ100へのICレギュレータ200格納時の、ICレギュレータ搭載部110平面に設けた凸部112への、ICチップ部220の凹部222の嵌め込みに頼る構成では、ICレギュレータ200の組み付けにおいて、回転ずれを生じてしまうという課題を十分に解決することができる。
実施の形態2.
 上述の実施の形態1では、レギュレータホルダ100に形成された位置決め受け部130は、リード対向部101の上端から下方へ掘り下げられた溝形状の凹部であった。この実施の形態2では、図10に示すように、上記以外の位置決め受け部130の凹部として、リード対向部101の内壁に横方向に開口した穴131を設ける場合について説明する。この穴131は、レギュレータホルダ100へのICレギュレータ200の搭載時にリード延出部210aが干渉する部分に、リードが伸びる方向に開口された横穴である。
 レギュレータホルダ100の位置決め受け部130となる凹部は、ICレギュレータ200のICレギュレータ搭載部110への収納手法を工夫することで、図10の断面図に示すような、横方向の穴131のみで実現することができ、リード対向部101を極力除去しない構成することが可能である。
実施の形態3.
 上述の実施の形態1および2では、工業規格パッケージ外形を持つICレギュレータ200を用いることを例示していたが、この実施の形態3では、図11(a)、(b)に示すように、任意の形状のICレギュレータ201を用いたレギュレータ19a、19bについて説明する。 
 本発明は、図11に例示するように、工業規格パッケージ以外の外形のICレギュレータ201に適用することが可能であり、例えば図11(a)に示すように、ブラシ300を備えたレギュレータホルダ100aに対し、工業規格パッケージ外形「TO220」でないICレギュレータ201を装着することが可能である。この図11(a)の例では、ICパッケージの規格を採用しないだけでなく、モールド部に広い範囲を占めるような孔はなく、それに対応する搭載面の凸部も構成されないモデルを示している。
 また、図11(b)は、ブラシ300を備えないタイプのレギュレータホルダ100aにICレギュレータ201を搭載した場合の平面図を示している。
 このように、様々なタイプのレギュレータホルダ100aへICレギュレータ201を搭載する場合においても、図11(a)の部分拡大図にリード端子210とリード対向部101との嵌合状態を例示するように、穴131にリード延出部210aを位置決めすることができる。
 なお、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。

Claims (6)

  1.  車両用交流発電機の電圧制御回路を構成するICチップが樹脂封止され、外部接続用のリード端子が封止樹脂から突出するICレギュレータ、
     上記ICレギュレータを搭載するICレギュレータ搭載部と、上記ICレギュレータ搭載部の周囲に設けられ上記リード端子と対向するリード対向部を有するレギュレータホルダを備え、
     上記リード端子は、上記レギュレータホルダとの接点から延出された延出部を有し、上記延出部を、上記レギュレータホルダの上記リード対向部に嵌合させて上記ICレギュレータを位置決めすることを特徴とする車両用交流発電機のレギュレータ。
  2.  上記封止樹脂から直線状に伸びる上記リード端子は、一つの上記ICレギュレータに対し、複数本が平行に配設され、
     複数の上記リード端子のうち、上記リード対向部に位置決めされる上記リード端子は、他の上記リード端子よりも、上記延出部の分だけ長く形成されたことを特徴とする請求項1記載の車両用交流発電機のレギュレータ。
  3.  一つの上記ICレギュレータに対し、上記リード対向部に位置決めされる上記リード端子が、複数本配設されたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の車両用交流発電機のレギュレータ。
  4.  上記レギュレータホルダの上記リード対向部には、上記リード端子の上記延出部が挿入される凹部が設けられたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載の車両用交流発電機のレギュレータ。
  5.  上記凹部は、上記リード対向部の一部を切り欠いた溝形状に形成され、上記凹部の内側面部には、上記リード端子の挿入ガイドとなる傾斜面部が設けられたことを特徴とする請求項4記載の車両用交流発電機のレギュレータ。
  6.  上記凹部は、上記リード対向部の内壁に開口された穴であることを特徴とする請求項4記載の車両用交流発電機のレギュレータ。
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