JP4994621B2

JP4994621B2 - 車両用交流発電機の電圧制御装置

Info

Publication number: JP4994621B2
Application number: JP2005240518A
Authority: JP
Inventors: 健一水田; 和幸渡辺; 朋彦濱田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-08-23
Filing date: 2005-08-23
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2025-08-23
Also published as: US7492068B2; US20070046113A1; JP2007060751A; CN1921272A; CN1921272B

Description

本発明は、車両用交流発電機の出力電圧を制御する車両用交流発電機の電圧制御装置に関する。

車両用交流発電機には出力電圧を制御するレギュレータが備わっている。このレギュレータは、レギュレータケース内にモールドＩＣ等の電子素子を封止しており、この電子素子に接続されるとともに一部が外部に露出したターミナルが樹脂製のレギュレータケース内にインサート成型されている。このようにターミナルをインサート成型する場合には、レギュレータケース内におけるターミナルの位置を固定する必要があり、このために位置決め用押さえピンが用いられる。

図７は、従来のレギュレータの具体例を示す図である。また、図８は図７に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。これらの図に示すように、レギュレータケース１００は、ターミナル１１０がインサート成型されている。また、このターミナル１１０のインサート成型は、その一部に位置決め用押さえピンを当接させた状態で行われるため、成型後に硬化したレギュレータケース１００には、位置決め用押さえピンが引き抜かれた跡となる凹部１２０が形成され、その底部にはターミナル１１０が露出する。このようなターミナル露出部が被水すると、その周囲に存在する異なる電位の金属体との間で電流が流れて電食が発生し、この電食が進むと腐食断線等が発生することになる。

このような被水に伴う電食の発生を防止するために、絶縁部材でターミナル露出部を覆うようにしたターミナルのインサート成型方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この方法では、ターミナルが外部に露出しないように、樹脂成型品を成型するための金型に絶縁部材を当接させ、その絶縁部材を介してターミナルを金型に対して位置決めし、その金型に溶融した樹脂を流し込んでターミナルとともに絶縁部材をインサートして樹脂成型品を形成している。
特開２０００−６１９４７号公報（第４−７頁、図１−１３）

ところで、上述した特許文献１に開示された手法では、絶縁部材を金型にセットする工程が追加されるために生産性が低下したり、絶縁部材を余分に用意するためにコスト上昇を招くという問題があった。

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、生産性を向上させるとともにコストの上昇を抑えることができる車両用交流発電機の電圧制御装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の車両用交流発電機の電圧制御装置は、電子素子と、電子素子が接続されたターミナルと、ターミナルがインサート成型された樹脂ケースと、樹脂ケースの一部に形成されてターミナルの位置決め用部材に対応する凹部としてのターミナル露出部とを有しており、樹脂ケースの表面であってターミナル露出部の周囲に、樹脂ケースの表面に対して垂直方向に所定高さの円筒形状を有する壁状の突起部を設け、ターミナル露出部は、ターミナルの電子素子と接続される部位と、ターミナルの電気接続用の露出部との間に位置している。ターミナル露出部の周囲に壁状の突起部を設けることにより、ターミナル露出部としての凹部への被水の浸入を防止することができるため、ターミナルが露出しないように絶縁部材を追加する等の工程や別部品が不要になり、生産性向上とともにコスト上昇を抑えることができる。また、上述した突起部は、円筒形状を有することが望ましい。突起部を円形の筒形状とすることにより、ターミナル露出部の全周を突起部で覆うことが可能になり、ターミナル露出部の被水を確実に防ぐことができる。

また、上述した突起部は、樹脂ケースと一体形成されていることが望ましい。これにより、樹脂ケースの成型型の形状を変更するだけでターミナル露出部への被水の浸入を防止することができ、部品追加が不要になる。

また、上述した車両用交流発電機には、ターミナルと異なる電位を有する金属製のリアカバーが備わっており、突起部は樹脂ケースからリアカバーに向かって突出していることが望ましい。これにより、リアカバー側から浸入した水がターミナル露出部に達することを防止することができる。

また、上述した車両用交流発電機が車両に搭載された状態で、突起部が形成された樹脂ケースの一の面が地面に対してほぼ垂直な向きに配置されていることが望ましい。これにより、天方向から地方向に流れ落ちる水がターミナル露出部内に浸入することを確実に防止することができる。

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。図１は、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１に示す車両用交流発電機は、フロント側フレーム１、リア側フレーム２、固定子４、回転子１０、整流装置２４、電圧制御装置２５、ブラシ装置２６、リアカバー２７等を含んで構成されている。

フロント側フレーム１およびリア側フレーム２は、共に椀状の形状を有しており、これらの開口部同士を直接当接させた状態で、複数本のボルト３によって相互に固定されている。フロント側フレーム１の内周には固定子４が固定されている。また、フロント側フレーム１には円筒状のベアリングボックス７が一体に形成されており、リア側フレーム２には鉄製のベアリングボックス８がローレットを有するボルト９によって取り付けられている。

固定子４は、固定子鉄心５および固定子巻線６を備えている。回転子１０は、界磁巻線１１、ポールコア１２、１３、シャフト１４等を備えており、ベアリングボックス７、８に固定される一対のベアリング１５、１６により回転自在に保持されている。ポールコア１２、１３の軸方向端面には、遠心型の冷却ファン１７、１８が取り付けられている。フロント側の冷却ファン１７は、界磁巻線１１への冷却風を生成するために、ブレードが回転子１０の回転方向に対して前傾させた斜流式になっている。また、シャフト１４の前端にはプーリ１９がナット２０により結合されており、図示しない車両エンジンにより回転駆動される。さらに、リア側フレーム２の外側に位置するシャフト１４の後端には、一対のスリップリング２１、２２が設けられており、界磁巻線１１に導体２３を介して電気的に接続されている。

整流装置２４、電圧制御装置２５、ブラシ装置２６等のいわゆる電気部品は、リア側フレーム２の外側の軸方向端面に、ボルト９等の固定手段によって固定されている。整流装置２４は、例えば三相の固定子巻線６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圧に変換する。電圧制御装置２５は、界磁巻線１１に流れる励磁電流を調整することにより、車両用交流発電機の出力電圧を制御する。ブラシ装置２６は、整流装置２４から回転子１０の界磁巻線１１に励磁電流を流すためのものであり、回転子１０のシャフト１４に形成されたスリップリング２１、２２のそれぞれに押圧するブラシが備わっている。

リアカバー２７は、金属製であって、リア側フレーム２の外側に取り付けられる整流装置２４、電圧制御装置２５、ブラシ装置２６等の電気部品を覆って、これらを保護する。このリアカバー２７は、ナット２８によってリア側フレーム２から延びるボルト９に、整流装置２４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２７は、ブラシ装置２６の周辺に同心円状に形成されている冷却風導入窓を有している。

次に、電圧制御装置２５の詳細について説明する。図２は、電圧制御装置２５の正面図である。また、図３は図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。これらの図に示すように、本実施形態の電圧制御装置２５は、電子素子としての制御回路用ＩＣチップ２５１と、この制御回路用ＩＣチップ２５１が接続されたターミナル２５２と、ターミナル２５２がインサート成型された樹脂ケース２５３とを備えている。制御回路用ＩＣチップ２５１は、シリコン等の封止樹脂２５４によって樹脂ケース２５３内に封入されており、被水から保護する防水構造が採用されている。

樹脂ケース２５３は、車両側コネクタ（図示せず）と電気的に接続するためのコネクタ部２５５を有する。このコネクタ部２５５には、樹脂ケース２５３にインサートされたターミナル２５２の一部が露出しており、車両側コネクタとの間で電気的な接続が行われる。また、樹脂ケース２５３は、その一部に形成されてターミナル２５２の位置決め用部材としての位置決めピンに対応する凹部としてのターミナル露出部２５６を有する。位置決めピンの先端をターミナル２５２に当接させた状態でターミナル２５２のインサート成型によって樹脂ケース２５３を成型することにより、樹脂ケース２５３内におけるターミナル２５２の位置決めが行われる。

ターミナル露出部２５６の周囲であって樹脂ケース２５３の表面には、壁状の突起部２５７が形成されている。突起部２５７は、樹脂ケース２５３と一体形成されており、樹脂ケース２５３の表面に対して垂直方向に所定高さを有する円筒形状を有している。上述したように本実施形態の車両用交流発電機には金属製のリアカバー２７が備わっており、突起部２５７は、樹脂ケース２５３からリアカバー２７に向かって突出するように形成されている。リアカバー２７は接地電位であるのに対し、ターミナル２５２は、バッテリ電位あるいは各種の制御信号の内容に対応して変化する電位となっており、通常、これらは互いに異なる電位を有する。また、車両用交流発電機が車両に搭載された状態で、突起部２５７が形成された樹脂ケース２５３の一の面が地面に対してほぼ垂直な向きに配置されている。

このように、電圧制御装置２５の樹脂ケース２５３に形成されたターミナル露出部２５６の周囲に壁状の突起部２５７を設けることにより、ターミナル露出部２５６としての凹部への被水の浸入を防止することができるため、ターミナル露出部２５６を通して露出しているターミナル２５２とこれと異なる電位を有する部材との間に雨水や洗浄水等が滞留して生じる電食やこれに伴うターミナル２５２の断線等の防止を目的としてターミナル２５２が露出しないように絶縁部材を追加する等の工程や別部品が不要になり、生産性向上とともにコスト上昇を抑えることができる。また、突起部２５７を樹脂ケース２５３と一体形成することにより、樹脂ケース２５３の成型型の形状を変更するだけでターミナル露出部２５６への被水の浸入を防止することができ、部品追加が不要になる。また、突起部２５７を円筒形状とすることにより、ターミナル露出部２５６の全周を突起部２５７で覆うことが可能になり、ターミナル露出部２５６の被水を確実に防ぐことができる。

また、突起部２５７を樹脂ケース２５３から金属製のリアカバー２７に向けて突出させることにより、リアカバー２７側から浸入した水がターミナル露出部２５６に達することを防止することができる。特に、車両用交流発電機が車両に搭載された状態で、突起部２５７が形成された樹脂ケース２５３の一の面が地面に対してほぼ垂直な向きに配置されているため、天方向から地方向に流れ落ちる水がターミナル露出部２５６内に浸入することを確実に防止することができる。

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。例えば、上述した実施形態では、突起部２５７を円筒形状に形成したが、他の形状に形成するようにしてもよい。図４〜図６は、突起部の変形例を示す図である。図４に示すように、突起部２５７を多角形（図４では四角形）の筒形状としてもよい。これにより、円筒形状とした場合と同様に、突起部２５７を多角形の筒形状とすることにより、ターミナル露出部２５６の全周を突起部２５７で覆うことが可能になり、ターミナル露出部２５６の被水を確実に防ぐことができる。また、図５に示すように、突起部２５７を１８０°以下の切り欠き部が形成された円筒形状としてもよい。あるは、図６に示すように、突起部２５７をターミナル露出部２５６の周囲を包囲する連続した複数の平面部によって構成するようにしてもよい。これにより、ターミナル露出部２５６への所定方向からの被水を確実に防止することができる。特に、図５あるいは図６に示した突起部２５７は、車両用交流発電機が車両に搭載された状態で樹脂ケース２５３の表面に浸入する被水の流れに沿って、ターミナル露出部２５６よりも少なくとも上流側を覆う位置に形成されている。これにより、一方向に流れる水がターミナル露出部２５６内に浸入することを確実に防止することができる。

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。電圧制御装置の正面図である。図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。突起部の変形例を示す図である。突起部の変形例を示す図である。突起部の変形例を示す図である。従来のレギュレータの具体例を示す図である。図７に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。

符号の説明

１フロント側フレーム
２リア側フレーム
４固定子
１０回転子
２４整流装置
２５電圧制御装置
２６ブラシ装置
２７リアカバー
２５１制御回路用ＩＣチップ
２５２ターミナル
２５３樹脂ケース
２５４封止樹脂
２５５コネクタ部
２５６ターミナル露出部
２５７突起部

Claims

電子素子と、前記電子素子が接続されたターミナルと、前記ターミナルがインサート成型された樹脂ケースと、前記樹脂ケースの一部に形成されて前記ターミナルの位置決め用部材に対応する凹部としてのターミナル露出部とを有する車両用交流発電機の電圧制御装置において、
前記樹脂ケースの表面であって前記ターミナル露出部の周囲に、前記樹脂ケースの表面に対して垂直方向に所定高さの円筒形状を有する壁状の突起部を設け、
前記ターミナル露出部は、前記ターミナルの前記電子素子と接続される部位と、前記ターミナルの電気接続用の露出部との間に位置することを特徴とする車両用交流発電機の電圧制御装置。
請求項１において、
前記突起部は、前記樹脂ケースと一体形成されていることを特徴とする車両用交流発電機の電圧制御装置。
請求項１または２において、
前記車両用交流発電機には、前記ターミナルと異なる電位を有する金属製のリアカバーが備わっており、前記突起部は前記樹脂ケースから前記リアカバーに向かって突出していることを特徴とする車両用交流発電機の電圧制御装置。
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記車両用交流発電機が車両に搭載された状態で、前記突起部が形成された前記樹脂ケースの一の面が地面に対してほぼ垂直な向きに配置されていることを特徴とする車両用交流発電機の電圧制御装置。