CN103918168A - 车用旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明的车用旋转电机包括：保护盖(17)，该保护盖(17)具有从形成于底部(32)的通孔(36)的周缘部朝向开口侧突出的突起部(37)；双头螺栓(28)，该双头螺栓(28)插通至通孔(36)中，以将整流器(16)固接在壳体(4)的轴向一侧的部位上；模塑树脂(30)，该模塑树脂(30)具有朝保护盖(17)侧突出的突出部(30b)，并将整流器(16)与双头螺栓(28)电绝缘；以及安装配件(19)，该安装配件(19)固接在双头螺栓(28)的从通孔(36)伸出的伸出部，线束夹(18)被安装配件(19)保持，并且突出部(30b)和突起部(37)配置在沿双头螺栓(28)的轴向重叠的位置处。

Description

车用旋转电机

技术领域

本发明涉及一种车用交流发电机等车用旋转电机，特别地涉及在装载于车辆的车用旋转电机周围布置的电气配线的保持结构。

背景技术

在装载于车辆的车用交流发电机周围布置有很多电气配线。若这些电气配线过长，则会受到发动机等的振动而振动，从而容易发生断线等情况，因此，电气配线被局部地固定在车体、车用交流发电机等上。

此外，在现有的车用交流发电机中，整流装置等固定在后方侧框架的外侧，树脂制的后盖以覆盖整流装置等的方式安装在后方侧框架上。

此外，对电气配线进行固定的线束夹安装并固定在从后盖一体地突出的突出部(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第4151348号

发明内容

发明所要解决的技术问题

在此，由于后盖一般是用于保护整流装置等部件避免沾水或附着异物的构件，因此，与进行转子的支承、车用交流发电机相对于发动机的安装支承的前方侧框架及后方侧框架不同，不需要高刚性，而以能发生弹性变形的壁厚制作。

藉此，如专利文献1记载的结构那样，在将线束夹安装于树脂制的后盖的情况下，无法将电气配线的保持强度设置得很大，在车辆的振动较大的情况下，用于对线束夹进行固定的后盖的强度不足，因而存在线束夹从后盖脱落的可能性。

因此，在线束夹脱落时，后盖有可能发生损伤，或是在线束夹脱落后，电气配线有可能因振动而导致断线。

本发明为解决上述问题而作，其目的在于提供一种车用旋转电机，该车用旋转电机通过将线束夹的保持强度设置得很大，来抑制因车辆振动而引起的电气配线的振动，从而能够抑制保护盖发生损伤及电气配线发生断线。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的车用旋转电机包括：转子，该转子在壳体内支承成能旋转；定子，该定子具有定子铁心及卷绕安装于定子铁心的定子绕组，且以包围转子的方式支承于壳体；整流器，该整流器具有安装有正极侧整流元件的正极侧散热器，并且配置在壳体的轴向一侧的外侧，以对在定子绕组中产生的交流电力进行整流；树脂制的保护盖，该保护盖呈由形成有通孔的底部和筒状的周壁部构成的有底筒状，其具有从通孔的周缘部朝开口方向突出的突起部，并以覆盖整流器的方式安装于壳体；安装螺栓，该安装螺栓插通至通孔中，并固接在壳体的轴向一侧，从而将整流器固定于壳体；

绝缘构件，该绝缘构件具有朝保护盖侧突出的突出部，并将安装螺栓与正极侧散热器电绝缘；安装配件，该安装配件固接在安装螺栓的从通孔伸出的伸出部上；以及树脂制的线束夹，该线束夹对电气配线进行固定，线束夹被安装配件保持，并且突出部和突起部配置在沿安装螺栓的轴向重叠的位置处。

发明效果

根据本发明，安装螺栓插通至形成在保护盖底部的通孔中，以将整流器固定于壳体的轴向一侧的部位，安装配件固接在安装螺栓的从通孔伸出的伸出部上。此外，由于线束夹被安装配件保持，因此，能增大线束夹的保持强度，因而，能抑制因车辆的振动引起的固定于线束夹的电气配线的振动，从而能抑制保护盖发生损伤及电气配线发生断线。

另外，通过使从保护盖的通孔的周缘部突出的突起部和绝缘构件的突出部配置在沿安装螺栓的轴向重叠的位置处，从而能抑制水及灰尘等进入保护盖内。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的车用交流发电机整体的剖视图。

图2是从保护盖侧对图1的车用交流发电机进行观察的俯视图。

图3是车用交流发电机沿图2的A－A向视的剖视图。

图4是表示本发明实施方式1的车用交流发电机的安装配件装配前的状态的主要部分剖视图。

图5是表示本发明实施方式1的车用交流发电机的电气配线的固定状态的主要部分剖视图。

图6是对本发明实施方式1的安装配件的结构进行说明的图。

图7是图5的车用交流发电机的主要部分放大剖视图。

具体实施方式

实施方式1

图1是表示本发明实施方式1的车用交流发电机整体的剖视图，图2是从保护盖侧对图1的车用交流发电机进行观察的俯视图，图3是车用交流发电机沿图2的A－A向视的剖视图，图4是表示本发明实施方式1的车用交流发电机的安装配件装配前的状态的主要部分剖视图，图5是表示本发明实施方式1的车用交流发电机的电气配线的固定状态的主要部分剖视图。图6是对本发明实施方式1的安装配件的结构进行说明的图，其中，图6(a)是俯视图，图6(b)是侧视图。图7是图5的车用交流发电机的主要部分放大剖视图。另外，在各图中，相同符号表示相同部分。

在图1及图2中，车用交流发电机1具有：壳体4，该壳体4由分别呈大致碗状的铝制的前支架2和后支架3构成；轴6，该轴6经由一对轴承5在上述壳体4上支承成能自由旋转；带轮7，该带轮7固接在朝壳体4的前方侧伸出的轴6的端部上；转子8，该转子8固定于轴6，并配置在壳体4内；定子9，该定子9以包围上述转子8的方式固定于壳体4；一对集电环10，这一对集电环10固定在朝壳体4的后方侧伸出的轴6的伸出部，并对转子8供给电流；一对电刷11，这一对电刷11在各集电环10的表面上滑动；刷握12，该刷握12对上述电刷11进行收容；电压调节器14，该电压调节器14具有配置在刷握12的外径侧的散热器13，并对在定子9中产生的交流电压的大小进行调节；连接器15，该连接器15配置在后支架3的后方侧，进行电压调节器14等与外部装置(未图示)间的信号的输入、输出；整流器16，该整流器16配置在后支架3的后方侧，将在定子9中产生的交流电压整流为直流电压；保护盖17，该保护盖17安装在后支架3上，以覆盖刷握12、电压调节器14、整流器16；以及安装配件19等，该安装配件19供后述的线束夹18安装。

在前支架2及后支架3的大致碗状的底部形成有多个吸气孔2a、3a，在前支架2及后支架3的外周两肩部形成有多个排气孔2b、3b。

转子8是爪极式转子，其包括：励磁绕组20，励磁电流流过该励磁绕组20而产生磁通；以及励磁铁心21，该励磁铁心21以覆盖上述励磁绕组20的方式设置，并利用磁通形成磁极。在上述励磁铁心21的前方侧端面固定有由离心风扇构成的前方侧冷却风扇8a，同样地，在励磁铁心21的后方侧端面固定有由离心风扇构成的后方侧冷却风扇8b。

此外，在励磁铁心21的轴心位置上贯通安装有轴6，在轴6的从后支架3突出的后端部设置有一对集电环10，上述集电环10与励磁绕组20电连接。

定子9包括：圆筒状的定子铁心22；以及定子绕组23，该定子绕组23卷绕安装在上述定子铁心22，伴随着转子8的旋转，利用来自励磁绕组20的磁通变化而产生交流电。定子9配置成将定子铁心22从轴向两侧夹持在前支架2及后支架3的开口端，以围绕转子8。

整流器16包括：正极侧散热器25，该正极侧散热器25安装有多个正极侧整流元件24；负极侧散热器26，该负极侧散热器26安装有多个负极侧整流元件(未图示)；以及电路板27，将电路板27夹在正极侧散热器25与负极侧散热器26之间并构成为大致C字形。

电路板27包括：树脂成型体27a，该树脂成型体27a是将聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)等绝缘树脂成形成大致C字形而形成的；以及多个导体27b，这些导体27b嵌件成形于上述树脂成型体27a，并将整流器16与定子绕组23电连接。导体27b连接成通过电路板27使正极侧整流元件24和负极侧整流元件构成规定的电桥电路。

作为安装螺栓的双头螺栓28是具有形成有螺纹部的第一轴部28a及第二轴部28b的螺栓，在上述两个轴部28a、28b的中间部形成有螺母部29。另外，上述螺母部29除了以固接螺母的方式形成的情况之外，还能通过使两个轴部28a、28b大径化来形成。

在如上所述构成的整流器16中，如图3所示，正极侧散热器25和负极侧散热器26以夹着电路板27的方式重叠，使双头螺栓28的第一轴部28a插通正极侧散热器25、电路板27及负极侧散热器26，从而旋紧并固定在后支架3的外侧端面上。

此时，双头螺栓28与负极侧散热器26之间通过电路板27电绝缘，双头螺栓28与正极侧散热器25之间夹着绝缘构件即模塑树脂30而电绝缘。

模塑树脂30呈具有供双头螺栓28的第一轴部28a插通的插通孔30a的筒状，在使第一轴部28a插通之后，使双头螺栓28的螺母部29与模塑树脂30抵接，来完成双头螺栓28的旋紧。在上述模塑树脂30的外周部包括朝保护盖17侧突出的突出部30b。

通过双头螺栓28固定在后支架3上的整流器16在集电环10的外周侧、在与轴6的轴心正交的平面上配置成以轴6为中心的扇状。此外，定子绕组23的引出线23a从后支架3引出，而与电路板27的导体27b连接，从而将整流器16与定子绕组23电连接。

刷握12配置在整流器16的大致C字形的周向的两端部之间，从而旋紧并固定在后支架3的外侧端面。一体地安装有用于防止杂音的电容器31和连接器15的电压调节器14配置在刷握12的径向外侧，且旋紧并固定在后支架3的外侧端面。

保护盖17使用PBT或尼龙66等绝缘树脂，模塑成形成由底部32和周壁部33构成的有底圆筒状，在底部33沿着同心圆形成有多个吸气孔34，上述吸气孔34与电压调节器14的散热器13及整流装置16的正极侧散热器25相对。

此外，如图3所示，在周壁部33的靠底部32一侧形成有排水孔35，供双头螺栓28的第二轴部28b穿过的通孔36以靠近上述排水孔35的方式形成在底部32上。另外，在车用交流发电机1装载于车辆时，排水孔35形成在周壁部33的朝向地面方向、即铅垂下方的位置。

另外，在通孔36的开口侧的周缘部朝向后支架3一侧设置有突起部37。在本实施方式中，突起部37以朝向前端呈尖细形状的方式在外周侧设置有锥部37a。

如上所述构成的保护盖17使开口侧朝向后支架3，并以覆盖整流器16、刷握12、电压调节器14的方式安装在后支架3上。此时，双头螺栓28的螺母部29及第二轴部28b从通孔36伸出。

此外，在保护盖17安装于后支架3时，设于通孔36的突起部37配置在螺母部29的外周侧且配置在模塑树脂30的突出部30b的内周侧，突起部37和模塑树脂30的突出部30b隔着空隙配置在沿双头螺栓28的轴向一部分重叠的位置上，藉此，形成抑制水从通孔37进入等的迷宫结构。

如图6所示，安装配件19例如通过对不锈钢等金属平板进行冲压成形来制作出，其具有：安装部38；保持部39，该保持部39从安装部38的一端一体地延伸设置；以及止转部40，该止转部40从安装部38的另一端呈直角弯曲形成。此外，在安装部38上穿设有双头螺栓插通孔41，在保持部39上穿设有线束夹保持用孔42。

此外，如图3所示，安装配件19以将从保护盖17的通孔36伸出的第二轴部28b***双头螺栓插通孔41的方式安装，利用与第二轴部28b螺合的螺母43的螺合力，安装部38以覆盖保护盖17的通孔36的方式被夹持在螺母43与螺母部29之间，并被固定在双头螺栓28上。此时，止转部40嵌入保护盖17的排水孔35，以阻止安装配件19在使用螺母43进行紧固时的旋转。

线束夹18是使用PBT或尼龙66等绝缘树脂的树脂成型体，如图5所示，其包括：保持部18a，该保持部18a对电气配线44进行保持；座部18b，该座部18b形成在保持部18a的一端；以及一对卡合爪18c，这一对卡合爪18c从座部18b延伸设置。

此外，当将线束夹18安装于安装配件19时，在将电气配线44固定于保持部18a之后，将一对卡合爪18c***保持部39的线束夹保持用孔42来进行卡合结合。藉此，座部18b落座在保持部39的外周面，卡合爪18c的前端突起部落座在保持部39的内周面，从而线束夹18被保持部39保持。

在如上所述构成的车用交流发电机1中，励磁电流从蓄电池(未图示)经由电刷11、集电环10供给到励磁绕组20，来产生磁通。利用上述磁通，将励磁铁心21的爪状磁极在周向上交替磁化成N极和S极。另一方面，发动机的旋转转矩经由皮带(未图示)及带轮7传递至轴6，从而使转子8旋转。因此，旋转磁场施加到定子9的定子绕组23，从而在定子绕组23上产生电动势。接着，在定子绕组23上产生的交流的电动势分别通过整流装置16而被整流成直流，并且其输出电压的大小通过电压调节器14调节，从而供给到蓄电池或车载电负载。

此时，前方侧冷却风扇8a及后方侧冷却风扇8b与转子8的旋转连动而旋转。如图1所示，在前方侧，空气从吸气孔2a吸入到前支架2内，沿轴向流动而到达转子8，并通过前方侧冷却风扇8a而朝离心方向弯曲。朝离心方向弯曲的空气对定子绕组23的线圈端进行冷却后，从排气孔2b排出到前支架2的外部。

另一方面，在后方侧，空气从吸气孔34吸入保护盖17内，并对整流器16、电压调节器14等进行冷却后，朝后支架3侧流动。接着，从吸气孔3a吸入后支架3内，沿轴向流动而到达转子8，并通过后方侧冷却风扇8b朝离心方向弯曲。朝离心方向弯曲的空气对定子绕组23的线圈端进行冷却后，从排气孔3b排出到后支架3的外部。

根据本实施方式1，安装配件19旋紧固定于将整流器16旋紧固定在后支架3上的双头螺栓28，并将线束夹18保持在安装配件19上。因而，能用金属材料来构成线束夹18的保持构件，与被一体地突出设置于树脂制的保护盖的突出部保持的现有技术相比，能使线束夹18的保持强度显著增大。藉此，能抑制因车辆等的振动引起的电气配线44的振动，并能抑制保护盖17发生损伤及电气配线44发生断线。

除此之外，由于安装配件19的安装部38以覆盖保护盖17的通孔36的方式被夹持在螺母43与螺母部29之间，从而被双头螺栓28固定，因此，能抑制水或灰尘等从通孔36进入保护盖17内，能提高车用交流发电机的可靠性及耐久性。

此外，由于通过将保护盖17的设于通孔36开口侧的周缘部的突起部37和模塑树脂30的突出部30b配置在沿双头螺栓28的轴向重叠的位置，来形成迷宫结构，因此，能抑制水及灰尘等从通孔36进入保护盖17内，能提高车用交流发电机的可靠性及耐久性。另外，也能抑制因水进入保护盖17内而产生的、整流器16与后支架3之间的漏电及后支架3的生锈。

此外，由于保护盖17与线束夹18的保持结构无关，因此，无论保护盖18的形状如何，均能将线束夹18保持在后支架3上，使保护盖17的设计自由度增大，从而能提高车用交流发电机的车辆装载性。

另外，由于使双头螺栓28插通到模塑树脂30的插通孔30a中，因此，在将双头螺栓28紧固于后支架3时，就能对模塑树脂30进行固定，因而不需要另外设置模塑树脂30的固定元件。

此外，在保护盖17的内部存在不同种类金属的接合部的情况下，例如，在用于将整流器16与定子绕组23电连接的、定子绕组的引出线23a与电路板27的导体27b的接合是不同种类金属的接合等情况下，在这些部位处也有可能发生电腐蚀，但在本实施方式中，由于能抑制水及灰尘等进入保护盖17内，因此，能抑制在这些不同种类金属的接合部处发生电腐蚀，从而能提高车用交流发电机的可靠性及耐久性。

另外，在本实施方式中，利用转子8的后方侧冷却风扇8b，使空气从吸气孔34吸入保护盖17内，对整流器16等进行冷却后朝后支架3侧流动。

在此，虽然空气也会从保护盖17的通孔36与双头螺栓28的间隙吸入到保护盖17内，但如图3所示，该部位并非是对整流器16的正极侧散热器25进行冷却的空气的主要流路。

因而，通过在通孔36与双头螺栓28的间隙中利用突起部37和突出部30b形成迷宫结构，从而能阻碍从此处吸入的空气的流动，其结果是，能增加从吸气孔34吸入保护盖17内的空气的量，因此，能提高整流器16的冷却效率，并能提高车用交流发电机的可靠性及耐久性。

除此之外，在本实施方式中，在保护盖17的周壁部33的靠底部32一侧，以位于保护盖17的铅垂下方的方式形成有排水孔35。因而，即便因大量的水而使保护盖17内部进水，也能可靠地排出到外部，因此，能提高车用交流发电机的可靠性及耐久性。

此外，本实施方式的保护盖17与现有的保护盖相比，是仅设有通孔36及突起部37的简单的结构，因此，只要稍许进行保护盖17的成型用模具的改变即可，因而，能尽可能地抑制成本升高。

另外，在保护盖17的突起部37上，以朝向前端呈尖细形状的方式在外周侧设置有锥部37a。在将保护盖17安装于后支架3时，需要使保护盖17的通孔36在与螺母部29的位置对齐的同时靠近后支架3，但通过设置锥部37a，突出部30b的内周部与锥部37a首先接触，起到保护盖17安装时的引导件的作用，因此，能提高保护盖17的安装性。

此外，在突起部37的内周侧，而不是外周侧设置锥部(未图示)的情况下，在将保护盖17靠近后支架3时，螺母部29的外周部与锥部首先接触，从而能起到引导件的作用。

另外，当然也可以在突起部37的外周侧及内周侧两者均设置锥部，另一方面，在没有设置上述锥部的情况下，由于能抑制突起部37变细，因此，不会使突起部37的成形性变差。

此外，突起部37不需要设置在通孔36全周，只要设置在至少一部分、例如与车用交流发电机1的铅垂上方相对的部位即可。

除此之外，在上述实施方式中，突起部37与突出部30b隔着空隙配置，以在突起部37与突出部30b之间形成迷宫结构，但不局限于此，在将突起部37与突出部30b抵接来压入的结构的情况下，虽然会使保护盖17的安装性变差，但能更有效地抑制水及灰尘等的进入。

此外，保护盖17的设于通孔36的突起部37构成为配置在螺母部29的外周侧且配置在模塑树脂30的突出部30b的内周侧，但不局限于此，也可以配置在突出部30b的外周侧。

另外，在上述实施方式中，对车用交流发电机进行了说明，但不局限于此，即便应用于车用电动机及车用发电电动机等车用旋转电机，也能获得相同的效果。

除此之外，在上述实施方式中，保护盖17的周壁部33形成为圆筒状，但不限定于此，只要是将安装于后支架3的外侧端面的整流器16包围的筒形即可。

(符号说明)

4 壳体

8 转子

8b 后方侧冷却风扇

9 定子

16 整流器

17 保护盖

18 线束夹

19 安装配件

22 定子铁心

23 定子绕组

23a 引出线

24 正极侧整流元件

25 正极侧散热器

27b 导体

28 双头螺栓(安装螺栓)

30 模塑树脂(绝缘构件)

30a 插通孔

30b 突出部

32 底部

33 周壁部

34 吸气孔

35 排水孔

36 通孔

37 突起部

37a 锥部

44 电气配线

Claims (8)

1.一种车用旋转电机，包括：

转子，该转子在壳体内支承成能旋转；

定子，该定子具有定子铁心及卷绕安装于所述定子铁心的定子绕组，且以包围所述转子的方式支承于所述壳体；

整流器，该整流器具有安装有正极侧整流元件的正极侧散热器，并且配置在所述壳体的轴向一侧的外侧，以对在所述定子绕组中产生的交流电力进行整流；

树脂制的保护盖，该保护盖呈由形成有通孔的底部和筒状的周壁部构成的有底筒状，其具有从所述通孔的周缘部朝开口方向突出的突起部，并以覆盖所述整流器的方式安装于所述壳体；

安装螺栓，该安装螺栓插通至所述通孔中，并固接在所述壳体的轴向一侧，从而将所述整流器固定于所述壳体；

绝缘构件，该绝缘构件具有朝所述保护盖侧突出的突出部，并将所述安装螺栓与所述正极侧散热器电绝缘；

安装配件，该安装配件固接在所述安装螺栓的从所述通孔伸出的伸出部上；以及

树脂制的线束夹，该线束夹对电气配线进行固定，

所述线束夹被所述安装配件保持，并且所述突出部和所述突起部配置在沿所述安装螺栓的轴向重叠的位置处。

2.如权利要求1所述的车用旋转电机，其特征在于，所述突出部与所述突起部隔着空隙配置。

3.如权利要求1所述的车用旋转电机，其特征在于，所述突出部与所述突起部以抵接的方式配置。

4.如权利要求1至3中任一项所述的车用旋转电机，其特征在于，所述绝缘构件包括供所述安装螺栓插通的插通孔。

5.如权利要求1至4中任一项所述的车用旋转电机，其特征在于，在所述保护盖的内部，设置有不同种类金属材料的接合部。

6.如权利要求1至5中任一项所述的车用旋转电机，其特征在于，

所述转子还包括冷却风扇，

在所述保护盖的所述底部的、与所述整流器相对的位置处设置有吸气孔，该吸气孔通过所述冷却风扇对所述保护盖内部的空气进行冷却。

7.如权利要求1至6中任一项所述的车用旋转电机，其特征在于，在所述保护盖的所述周壁部形成有排水孔。

8.如权利要求1至7中任一项所述的车用旋转电机，其特征在于，在所述突起部以朝向前端侧呈尖细形状的方式设置有锥部。