JP6407425B2

JP6407425B2 - 回転電機、及びレギュレータの製造方法

Info

Publication number: JP6407425B2
Application number: JP2017521391A
Authority: JP
Inventors: 勝哉赤松; 勝宏佐々木; 和徳田中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2018-10-17
Anticipated expiration: 2035-06-02
Also published as: EP3306788A4; MX368478B; US20180091026A1; EP3306788B1; CN107710560A; JPWO2016194137A1; EP3306788A1; WO2016194137A1; MX2017015359A

Description

この発明は、固定子コイルに発生する交流電圧を調整するレギュレータを有する回転電機、及びレギュレータの製造方法に関するものである。

従来、レギュレータ本体の複数の接続端子を、レギュレータホルダのインサートターミナルの複数の本体接続部に個別に接続し、レギュレータホルダ内の空間に絶縁樹脂材を充填することにより、接続端子と本体接続部とのそれぞれの接続部分を絶縁樹脂材で埋めて保護するようにした車両用交流発電機のレギュレータが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１１−１３０６３９号公報

しかし、レギュレータホルダ内の狭い空間で各接続端子が各本体接続部に接続されているため、例えば各接続端子を各本体接続部に溶接で接続する場合、溶接時に飛散する溶融金属、即ちスパッタ等によって、想定しない電気的短絡を起こしてしまうおそれがある。また、インサートターミナルが金属板のプレス打ち抜き加工で作製されている場合、プレスかす等がインサートターミナルに付いていると、接続端子と本体接続部との溶接箇所だけでなく、レギュレータの他の箇所でも、想定しない電気的短絡が生じてしまうおそれもある。

また、スパッタ及びプレスかす等の導電性異物をレギュレータホルダから除去するために、エアブロー等による除去対策を行っても、導電性異物がインサートターミナル等に再度付着してしまうこともあり、レギュレータホルダ内の空間から導電性異物を完全に除去することが困難である。

さらに、想定しない電気的短絡が絶縁樹脂材の充填前には生じていない場合でも、レギュレータホルダ内に絶縁樹脂材を充填する際に、絶縁樹脂材の充填圧により導電性異物が絶縁樹脂材とともに移動してしまい、想定しない電気的短絡が生じやすくなってしまう。また、この場合、電気的短絡の発生を見落としやすくなる。

また、車両用交流発電機では、レギュレータの汎用パッケージ化により、互いに隣接する各接続端子間の距離が狭くかつ一定になっているので、導電性異物がレギュレータホルダから除去されていても、接続端子と本体接続部との溶接部分の通常のふくらみ等によって、想定しない電気的短絡が生じやすくなる。

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あり、レギュレータの信頼性の向上を図ることができる回転電機、及びレギュレータの製造方法を得ることを目的とする。

この発明に係る回転電機は、固定子コイルを含む固定子と、固定子に対して回転する回転子とを有する回転電機本体、及び固定子コイルに発生する交流電圧を調整するレギュレータを備え、レギュレータは、レギュレータホルダと、レギュレータ本体と、電気絶縁性を持つ仕切り部材とを有し、レギュレータホルダは、モールド部材と、モールド部材に設けられている複数の本体用ターミナルとを有し、レギュレータ本体は、ＩＣチップを含みモールド部材に設けられている本体部と、本体部から突出し各本体用ターミナルに個別に接続されている複数の接続端子とを有し、仕切り部材は、各本体用ターミナルと各接続端子とのそれぞれの接続部の間の隙間に差し込まれている差し込み部を有している。

また、この発明に係るレギュレータの製造方法は、回転電機の固定子コイルに発生する交流電圧を調整するレギュレータを製造するレギュレータの製造方法であって、モールド部材とモールド部材に設けられている複数の本体用ターミナルとを有するレギュレータホルダと、ＩＣチップを含む本体部と本体部から突出する複数の接続端子とを有するレギュレータ本体とを準備する準備工程、モールド部材にレギュレータ本体を設け、複数の接続端子を複数の本体用ターミナルに個別に接続する端子接続工程、及び端子接続工程後、電気絶縁性を持つ仕切り部材の差し込み部を各接続端子と各本体用ターミナルとのそれぞれの接続部の間の隙間に差し込む仕切り部材配置工程を備えている。

この発明に係る回転電機、及びレギュレータの製造方法によれば、各本体用ターミナルと各接続端子とのそれぞれの接続部の間の隙間に仕切り部材の差し込み部を差し込むので、各本体用ターミナルと各接続端子とのそれぞれの接続部の間の隙間に導電性異物が残留していても、差し込み部によって導電性異物を押し退けることができる。これにより、各本体用ターミナルと各接続端子とのそれぞれの接続部の間の電気的短絡の発生をより確実に防止することができ、レギュレータの信頼性の向上を図ることができる。

この発明の実施の形態１による車両用交流発電機を示す縦断面図である。図１の車両用交流発電機の電気回路図である。図１のレギュレータを示す正面図である。図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。図３のレギュレータホルダを示す正面図である。図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。図４のレギュレータ本体を示す正面図である。図７のレギュレータ本体を示す側面図である。図４のヒートシンクを示す正面図である。図９のヒートシンクを示す側面図である。図４の仕切り部材を示す斜視図である。図８のレギュレータ本体を搭載面に載せている状態を示す要部断面図である。図１２の接続端子の溶接前の状態と溶接後の状態とを比較する平面図である。図１３の接続端子の溶接前の状態と溶接後の状態とを比較する側面図である。図１２の接続端子及び本体用ターミナルに仕切り部材が取り付けられている状態を示す要部断面図である。図１５のホルダ部材にヒートシンクが取り付けられている状態を示す要部断面図である。図１６のレギュレータホルダを上下反転させた状態を示す要部断面図である。この発明の実施の形態２によるレギュレータを示す正面図である。図１８のレギュレータの仕切り部材を含む部分を示す要部正面図である。この発明の実施の形態２によるレギュレータの他の例を示す正面図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による車両用交流発電機を示す縦断面図である。また、図２は、図１の車両用交流発電機の電気回路図である。図において、車両用交流発電機１は、回転電機本体である発電機本体２と、発電機本体２にそれぞれ取り付けられているブラシ装置３、レギュレータ４及びレクチファイヤ５とを有している。車両用交流発電機１は、例えば自動車等の車両に搭載される回転電機である。

発電機本体２は、回転軸であるシャフト６と、シャフト６と同軸に配置されている筒状の固定子７と、シャフト６に固定され固定子７の内側に配置されている回転子８と、シャフト６、固定子７及び回転子８を支持するフレーム９とを有している。

回転子８は、固定子７に対してシャフト６の軸線を中心にシャフト６と一体に回転する。また、回転子８は、励磁電流の給電により磁束を発生する界磁コイル１０と、界磁コイル１０が設けられ界磁コイル１０の磁束により磁極が形成されるポールコア１１とを有している。

固定子７は、フレーム９に固定されている。また、固定子７は、回転子８の外周を囲む円筒状の固定子鉄心１２と、固定子鉄心１２に設けられている固定子コイル１３とを有している。固定子コイル１３には、回転子８の回転に伴って界磁コイル１０の磁束が変化することにより交流起電力が生じる。この例では、図２に示すように、複数の巻線部１３ａを三相Ｙ形結線した２つの三相交流巻線によって固定子コイル１３が構成されている。

フレーム９は、図１に示すように、アルミニウム製のフロントブラケット１４及びリヤブラケット１５を有している。フロントブラケット１４及びリヤブラケット１５は、シャフト６の軸線方向について固定子鉄心１２を挟んだ状態で、複数本のボルトによって互いに固定されている。回転子８のフロントブラケット１４側の端面にはフロント側ファン１６が固定され、回転子８のリヤブラケット１５側の端面にはリヤ側ファン１７が固定されている。回転子８がシャフト６と一体に回転すると、フロント側ファン１６及びリヤ側ファン１７が回転し、車両用交流発電機１を冷却する冷却風が発生する。

シャフト６は、フロントブラケット１４及びリヤブラケット１５のそれぞれに軸受１８を介して回転自在に支持されている。また、シャフト６は、フロントブラケット１４を貫通している。シャフト６のフロントブラケット１４から出ている部分には、プーリ１９が固定されている。プーリ１９には、エンジンの出力軸に連結された図示しない伝達ベルトが巻かれている。エンジンの回転トルクは、エンジンの出力軸から伝達ベルトを介してシャフト６に伝達される。シャフト６は、エンジンからの回転トルクを受けることによりシャフト６の軸線を中心に回転する。

ブラシ装置３、レギュレータ４及びレクチファイヤ５は、リヤブラケット１５に取り付けられている。ブラシ装置３は、シャフト６の回転子８からリヤブラケット１５側に出ている部分に固定された一対のスリップリング２０と、各スリップリング２０に個別に接触する一対のブラシ２１と、各ブラシ２１を各スリップリング２０に個別に押し付ける弾性復元力を発生する一対のばね２２とを有している。各スリップリング２０は、シャフト６の回転により各ブラシ２１に対して摺動する。回転子８の界磁コイル１０には、図２に示すバッテリ２３から界磁電流がブラシ装置３を通して供給される。

レギュレータ４には、コネクタ２４が設けられている。レギュレータ４は、コネクタ２４を介して図示しない外部車載器等との間で通信する。また、レギュレータ４は、ブラシ装置３を介して界磁コイル１０に電気的に接続されている。レギュレータ４は、外部車載器等からの情報に基づいて、バッテリ２３から界磁コイル１０へ供給される界磁電流を調整することにより、固定子コイル１３に発生する交流電圧の大きさを調整する。

レクチファイヤ５は、固定子コイル１３に電気的に接続されている。この例では、図２に示すように、固定子コイル１３を構成する２つの三相交流巻線に２つのレクチファイヤ５が個別に電気的に接続されている。レクチファイヤ５は、固定子コイル１３で発生した交流電流を直流電流に整流する。レクチファイヤ５で整流された直流電流は、バッテリ２３で蓄電されたり、他の電気負荷４０に供給されたりする。

図３は、図１のレギュレータ４を示す正面図である。また、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。なお、図３では、回転子８側からレギュレータ４を見たときの状態を示している。レギュレータ４は、レギュレータホルダ４１と、レギュレータホルダ４１にそれぞれ設けられているレギュレータ本体４２、コンデンサ４３、ヒートシンク４４及び仕切り部材４５とを有している。

ここで、図５は、図３のレギュレータホルダ４１を示す正面図である。また、図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。なお、図５では、回転子８側と反対側からレギュレータホルダ４１を見たときの状態を示している。レギュレータホルダ４１は、電気絶縁性を持つモールド部材４１１と、モールド部材４１１に設けられているターミナル群４１２とを有している。モールド部材４１１を構成する材料としては、例えば樹脂等が用いられている。モールド部材４１１は、インサート成形によりターミナル群４１２と一体に成形されている。

モールド部材４１１には、シャフト６が通されているシャフト通し孔４１３と、各ブラシ２１がそれぞれ通されている２つのブラシ孔４１４とが設けられている。なお、図３及び図５では、シャフト６がシャフト通し孔４１３から外されている状態を示しており、図１に示すばね２２の弾性復元力により各ブラシ２１がシャフト通し孔４１３内に突出している。

また、モールド部材４１１には、レギュレータ本体４２が搭載されている搭載面４１５と、搭載面４１５を囲む壁である囲い部４１６とが形成されている。囲い部４１６には、ヒートシンク４４を受けている段差部４１７が囲い部４１６に沿って形成されている。レギュレータホルダ４１は、搭載面４１５を回転子８側とは反対側に向けて配置されている。

モールド部材４１１内には、図６に示すように、空間部４１８が設けられている。空間部４１８は、囲い部４１６の内側における搭載面４１５以外の部分で開放されているとともに、モールド部材４１１の囲い部４１６と反対側の部分でも開放されている。

ターミナル群４１２は、複数の本体用ターミナル４１２ａと、複数のコンデンサ用ターミナル４１２ｂと、複数のレクチファイヤ用ターミナル４１２ｃと、ブラケット用ターミナル４１２ｄと、コネクタ２４の内部で露出している図示しないコネクタ用ターミナルとを有している。各本体用ターミナル４１２ａ、各コンデンサ用ターミナル４１２ｂ、各レクチファイヤ用ターミナル４１２ｃ、ブラケット用ターミナル４１２ｄ及びコネクタ用ターミナルは、いずれも導電性を持つ金属製のターミナルである。この例では、各本体用ターミナル４１２ａ、各コンデンサ用ターミナル４１２ｂ、各レクチファイヤ用ターミナル４１２ｃ、ブラケット用ターミナル４１２ｄ及びコネクタ用ターミナルが、鋼板を打ち抜いて形成されている。

各本体用ターミナル４１２ａは、空間部４１８に一部を露出させてモールド部材４１１にそれぞれ埋設されている。空間部４１８に露出している各本体用ターミナル４１２ａの部分は、レギュレータホルダ４１を囲い部４１６側から見たとき、図５に示すように、搭載面４１５の縁部から突出して互いに隙間をあけて平行に並んでいる。

各コンデンサ用ターミナル４１２ｂは、図６に示すように、各本体用ターミナル４１２ａから離れた箇所で一部を空間部４１８に露出させてモールド部材４１１にそれぞれ埋設されている。各レクチファイヤ用ターミナル４１２ｃは、図５に示すように、モールド部材４１１の外面から一部を突出させてモールド部材４１１にそれぞれ埋設されている。ブラケット用ターミナル４１２ｄは、モールド部材４１１の外面に一部を露出させてモールド部材４１１に埋設されている。

レギュレータホルダ４１は、ブラケット用ターミナル４１２ｄの露出部分をリヤブラケット１５に接触させた状態で、図示しないボルトによってリヤブラケット１５に固定されている。これにより、ブラケット用ターミナル４１２ｄの電位がリヤブラケット１５と同じになる。各レクチファイヤ用ターミナル４１２ｃのモールド部材４１１から突出している部分は、レクチファイヤ５に電気的に接続されている。レギュレータ４は、レギュレータ本体４２及びコンデンサ４３がターミナル群４１２に電気的に接続されることにより、レギュレータ本体４２及びコンデンサ４３を含む図２の電気回路を構成している。

図７は、図４のレギュレータ本体４２を示す正面図である。また、図８は、図７のレギュレータ本体４２を示す側面図である。レギュレータ本体４２は、本体部４２１と、本体部４２１から突出している複数の接続端子４２２とを有している。

レギュレータ本体４２の本体部４２１は、固定子コイル１３に発生する交流電圧を調整するための演算を行う。また、本体部４２１は、ＩＣチップ及び本体用コンデンサ等を複数の回路部品として含んでいる。さらに、本体部４２１は、複数の回路部品をモールド材料（例えば樹脂等）でモールド成形して一体化することにより構成されている。従って、レギュレータ本体４２は、ＩＣ式のレギュレータ本体になっている。この例では、本体部４２１の形状が直方体になっている。また、この例では、各接続端子４２２が本体部４２１の側面から同じ方向へ互いに隙間をあけて平行に突出している。

レギュレータ本体４２の本体部４２１は、図４に示すように、搭載面４１５に搭載されている。各接続端子４２２は、各本体用ターミナル４１２ａに沿って配置されている。また、各接続端子４２２は、各本体用ターミナル４１２ａに溶接で個別に接続されている。

コンデンサ４３は、レギュレータ本体４２での整流時に発生する転流サージ電圧を抑制する。転流サージ電圧の抑制により、ラジオ電波に悪影響を与える高周波のノイズがレギュレータ４から発生することが抑制される。また、コンデンサ４３は、図４に示すように、モールド部材４１１内の空間部４１８に配置されている。さらに、コンデンサ４３の一対の端子は、各コンデンサ用ターミナル４１２ｂの空間部４１８に露出している部分に溶接で接続されている。

図９は、図４のヒートシンク４４を示す正面図である。また、図１０は、図９のヒートシンク４４を示す側面図である。ヒートシンク４４は、熱伝導性を持つ材料、例えばアルミニウム等の金属で構成されている。また、ヒートシンク４４は、板状のヒートシンク土台部４４１と、ヒートシンク土台部４４１の平面部から突出する複数の板状のフィン４４２とを有している。

ヒートシンク４４は、図４に示すように、各フィン４４２を外側に向けてヒートシンク土台部４４１の外周部を囲い部４１６に嵌めることにより、モールド部材４１１に取り付けられている。これにより、空間部４１８の囲い部４１６側の開放部分は、ヒートシンク４４によって塞がっている。また、レギュレータ４では、ヒートシンク土台部４４１の外周部を段差部４１７で受けることにより、モールド部材４１１に対するヒートシンク４４の位置決めが行われている。レギュレータ本体４２の本体部４２１は、搭載面４１５とヒートシンク土台部４４１との間に挟まれている。

本体部４２１には、図７に示すように、本体部４２１に含まれるＩＣチップ等からの熱を外部へ放出するための熱伝導性の高い金属製の放熱部品４２１ａが存在している。放熱部品４２１ａは、本体部４２１に含まれる複数の回路部品とともにモールド材料で一体化されている。また、放熱部品４２１ａは、本体部４２１の表面に露出している。放熱部品４２１ａとヒートシンク土台部４４１との間には、ペースト状の熱伝導材が介在している。これにより、本体部４２１で発生する熱の一部は、放熱部品４２１ａ及び熱伝導材を介してヒートシンク４４へ放出される。

図１１は、図４の仕切り部材４５を示す斜視図である。仕切り部材４５は、電気絶縁性を持つ材料で構成されている。仕切り部材４５を構成する材料としては、例えばプラスチック等が用いられている。仕切り部材４５は、板状のベース部４５１と、ベース部４５１から突出する複数の板状の差し込み部４５２とを有している。

各差し込み部４５２は、ベース部４５１から同じ方向へ平行に突出している。これにより、各差し込み部４５２のそれぞれの間には、ベース部４５１と反対側で開放された複数の溝４５３が形成されている。

仕切り部材４５は、各接続端子４２２と各本体用ターミナル４１２ａとのそれぞれの接続部の間に各差し込み部４５２を個別に差し込んだ状態で、空間部４１８に配置されている。これにより、各接続端子４２２と各本体用ターミナル４１２ａとのそれぞれの接続部の間の電気的絶縁状態が確保されている。この例では、図７に示す８本の接続端子４２２の間の隙間に、図１１に示す７つの差し込み部４５２が個別に差し込まれている。これにより、この例では、各接続端子４２２と各本体用ターミナル４１２ａとの８つの接続部が、両端の２つの接続部を除いて、仕切り部材４５の６つの溝４５３内に個別に配置されている。

モールド部材４１１内の空間部４１８には、図４に示すように、電気絶縁性を持つ充填材４６が充填されている。充填材４６を構成する材料としては、例えばシリコンゴム又はエポキシ系の樹脂等が用いられている。充填材４６は、仕切り部材４５と別体になっている。この例では、充填材４６を構成する材料が、仕切り部材４５を構成する材料と異なっている。また、この例では、仕切り部材４５が充填材４６よりも固くなっている。

各接続端子４２２と各本体用ターミナル４１２ａとのそれぞれの接続部は、各コンデンサ用ターミナル４１２ｂ、コンデンサ４３及び仕切り部材４５とともに、充填材４６に埋まっている。これにより、空間部４１８内に存在している各接続端子４２２、各本体用ターミナル４１２ａ、各コンデンサ用ターミナル４１２ｂ及びコンデンサ４３の各部位と外部との電気的絶縁状態が確保されている。また、充填材４６は、レギュレータ本体４２の本体部４２１及びヒートシンク土台部４４１にも及んでいる。これにより、レギュレータ本体４２、コンデンサ４３及び仕切り部材４５がモールド部材４１１に固定されている。また、モールド部材４１１に対するヒートシンク４４の取付状態の強化も図られている。

次に、車両用交流発電機１の動作について説明する。界磁コイル１０には、バッテリ２３からの界磁電流がブラシ装置３を通して供給される。これにより、界磁コイル１０から磁束が発生し、回転子８のポールコア１１の外周部にＮ極とＳ極とが周方向へ交互に形成される。一方、エンジンの回転トルクが伝達ベルト及びプーリ１９を介してシャフト６に伝わると、回転子８がシャフト６と一体にシャフト６の軸線を中心に回転する。

ポールコア１１にＮ極とＳ極とが形成されている状態で回転子８が回転すると、回転子８の回転磁界が固定子コイル１３に作用して、固定子コイル１３に交流起電力が発生する。固定子コイル１３に発生する交流起電力の大きさは、界磁コイル１０に流れる界磁電流の大きさをレギュレータ４が調整することにより調整される。

固定子コイル１３に発生した交流電流は、固定子コイル１３からレクチファイヤ５へ送られ、レクチファイヤ５で直流電流に整流される。この後、レクチファイヤ５で整流された電流は、バッテリ２３に充電されたり、電気負荷４０へ供給されたりする。

次に、車両用交流発電機１に用いられるレギュレータ４の製造方法について説明する。まず、モールド部材４１１とモールド部材４１１に設けられているターミナル群４１２とを有するレギュレータホルダ４１と、ＩＣチップを含む本体部４２１と本体部４２１から突出する複数の接続端子４２２とを有するレギュレータ本体４２とを予め作製しておき、レギュレータホルダ４１、レギュレータ本体４２及びコンデンサ４３を準備する（準備工程）。

この後、搭載面４１５を上方に向けてレギュレータホルダ４１を配置し、レギュレータ本体４２の本体部４２１を搭載面４１５に載せる。図１２は、図８のレギュレータ本体４２を搭載面４１５に載せている状態を示す要部断面図である。図１２に示すように、搭載面４１５には、各接続端子４２２が各本体用ターミナル４１２ａに重なるように本体部４２１が載せられる。

この後、各接続端子４２２を各本体用ターミナル４１２ａに溶接で個別に接続する。図１３は図１２の接続端子４２２の溶接前の状態と溶接後の状態とを比較する平面図、図１４は図１３の接続端子４２２の溶接前の状態と溶接後の状態とを比較する側面図である。図１３及び図１４に示すように、溶接前の各接続端子４２２には、突起部４２２ａが形成されている。各接続端子４２２は、突起部４２２ａの位置で各本体用ターミナル４１２ａに溶接される。

溶接後の各接続端子４２２では、溶接前の突起部４２２ａが溶融により潰れて接続端子４２２の幅方向へ膨れている変形部４２２ｂになっている。これにより、互いに隣り合う接続端子４２２の間の距離は、溶接後に、変形部４２２ｂの位置で他の位置よりも狭くなる（端子接続工程）。

この後、端子接続工程で互いに接続された各接続端子４２２及び各本体用ターミナル４１２ａに仕切り部材４５を取り付ける。図１５は、図１２の接続端子４２２及び本体用ターミナル４１２ａに仕切り部材４５が取り付けられている状態を示す要部断面図である。仕切り部材４５を各接続端子４２２及び各本体用ターミナル４１２ａに取り付けるときには、各接続端子４２２と各本体用ターミナル４１２ａとのそれぞれの接続部の間の隙間に各差し込み部４５２を上方から差し込む。これにより、レギュレータホルダ４１に残留している導電性異物による各接続部間の短絡が防止される。導電性異物としては、例えば、溶接時に飛散して接続端子４２２等に付着した溶融金属であるスパッタ、又はターミナル群４１２の作製時に生じるプレスかす等が考えられる（仕切り部材配置工程）。

この後、ヒートシンク４４をモールド部材４１１に取り付ける。図１６は、図１５のモールド部材４１１にヒートシンク４４が取り付けられている状態を示す要部断面図である。ヒートシンク４４をモールド部材４１１に取り付けるときには、本体部４２１の表面に露出している放熱部品４２１ａにペースト状の熱伝導材を塗布し、各フィン４４２を外側に向けてヒートシンク土台部４４１を囲い部４１６に嵌める。このとき、段差部４１７にヒートシンク土台部４４１の外周部が当たるようにヒートシンク４４を配置する。これにより、ヒートシンク４４がモールド部材４１１に取り付けられ、本体部４２１の放熱部品４２１ａとヒートシンク土台部４４１との間に熱伝導材が介在した状態になる（ヒートシンク取付工程）。

この後、レギュレータホルダ４１を上下反転する。図１７は、図１６のレギュレータホルダ４１を上下反転させた状態を示す要部断面図である。レギュレータホルダ４１を上下反転させると、空間部４１８の開放部分がレギュレータホルダ４１の上方になる。このとき、仕切り部材４５は、仕切り部材４５にかかる重力により、各接続端子４２２及び各本体用ターミナル４１２ａから外れて落ちるおそれがあるが、仕切り部材４５が下方へずれたとしても、ヒートシンク土台部４４１で仕切り部材４５を受けることにより、各接続端子４２２及び各本体用ターミナル４１２ａから仕切り部材４５が外れることが防止される。この状態で、コンデンサ４３を空間部４１８に挿入し、コンデンサ４３の一対の端子を各コンデンサ用ターミナル４１２ｂに溶接で個別に接続する（コンデンサ取付工程）。

この後、空間部４１８の開放部分から、電気絶縁性を持つ流動性材料を空間部４１８に注入する。この例では、エポキシ系の樹脂を流動性材料として用いている。このとき、空間部４１８がヒートシンク４４の位置まで繋がっているので、コンデンサ４３だけでなく、レギュレータ本体４２及びヒートシンク４４にまで流動性材料が行き渡る。これにより、コンデンサ４３、コンデンサ用ターミナル４１２ｂ、仕切り部材４５、及び各接続端子４２２と各本体用ターミナル４１２ａとのそれぞれの接続部が流動性材料に埋まった状態になる。

この後、空間部４１８に注入した流動性材料を加熱により硬化して、流動性材料を充填材４６にする。これにより、レギュレータ本体４２、コンデンサ４３及び仕切り部材４５がモールド部材４１１に固定され、モールド部材４１１に対するレギュレータ本体４２、コンデンサ４３、仕切り部材４５及びヒートシンク４４の取付状態の強化が図られる（充填工程）。このようにして、レギュレータ４を作製する。

この後、ブラシ装置３、レギュレータ４及びレクチファイヤ５をリヤブラケット１５に取り付けた後、シャフト６、固定子７、回転子８、フロントブラケット１４及びリヤブラケット１５等の部品を組み合わせることにより、車両用交流発電機１を製造する。

このような車両用交流発電機１では、各本体用ターミナル４１２ａと各接続端子４２２とのそれぞれの接続部の間の隙間に仕切り部材４５の差し込み部４５２が差し込まれているので、各本体用ターミナル４１２ａと各接続端子４２２とのそれぞれの接続部の間の隙間に導電性異物が残留していても、差し込み部４５２によって導電性異物を押し退けることができる。また、各接続端子４２２が各本体用ターミナル４１２ａに溶接で個別に接続される場合、溶接による変形によって各接続端子４２２同士が接触しやすくなるが、この場合でも、差し込み部４５２によって各接続端子４２２同士の接触をより確実に防止することができる。このようなことから、各本体用ターミナル４１２ａと各接続端子４２２とのそれぞれの接続部の間の電気的短絡の発生をより確実に防止することができ、レギュレータ４の信頼性の向上を図ることができる。また、例えば、各接続端子４２２の間の隙間が狭くなるような工業規格パッケージ外形ＴＯ２２０型等をレギュレータホルダ４１に採用することもでき、レギュレータ４のコストの低減化を図ることもできる。

また、複数の接続端子４２２は、本体部４２１から同じ方向へ突出しているので、レギュレータ本体４２の設置スペースの縮小化を図ることができ、レギュレータ４の小型化を図ることができる。また、仕切り部材４５の形状も簡単にすることができ、コストの増加の抑制も図ることができる。

また、各本体用ターミナル４１２ａと各接続端子４２２とのそれぞれの接続部は、モールド部材４１１内の空間部４１８で、電気絶縁性を持つ充填材４６に埋まっているので、各本体用ターミナル４１２ａと各接続端子４２２とのそれぞれの接続部の外部に対する電気的絶縁状態をより確実に確保することができる。また、仕切り部材４５も充填材４６でモールド部材４１１に固定することができる。これにより、コストの増加を抑制しながらレギュレータ４の信頼性の向上をさらに図ることができる。

また、充填材４６が空間部４１８からレギュレータ本体４２の本体部４２１にまで及んでいるので、モールド部材４１１にレギュレータ本体４２を充填材４６によって固定することができ、モールド部材４１１に対するレギュレータ本体４２の取付状態の強化を図ることができる。これにより、レギュレータ４の信頼性の向上をさらに図ることができる。

また、レギュレータ４の製造方法では、レギュレータ本体４２の各接続端子４２２をレギュレータホルダ４１の各本体用ターミナル４１２ａに個別に接続する端子接続工程後に、各接続端子４２２と各本体用ターミナル４１２ａとのそれぞれの接続部の間の隙間に仕切り部材４５の差し込み部４５２を差し込むので、各接続端子４２２と各本体用ターミナル４１２ａとのそれぞれの接続部の間に介在する導電性異物を差し込み部４５２で押し退けることができる。また、各接続端子４２２の溶接による変形によって各接続端子４２２同士の接触が発生することも差し込み部４５２によって防止することができる。これにより、レギュレータ４の信頼性の向上を図ることができる。

また、各接続端子４２２と各本体用ターミナル４１２ａとのそれぞれの接続部の間の隙間に仕切り部材４５の差し込み部４５２を差し込んだ後、各接続部がモールド部材４１１内の空間部４１８で流動性材料に埋まった状態にし、流動性材料を硬化させて充填材４６にするので、各接続端子４２２と各本体用ターミナル４１２ａとのそれぞれの接続部の外部に対する電気的絶縁状態をより確実に確保することができるとともに、仕切り部材４５もモールド部材４１１に充填材４６で容易に固定することができる。また、流動性材料の充填圧により導電性異物が移動したとしても、各接続端子４２２と各本体用ターミナル４１２ａとのそれぞれの接続部の間の隙間に差し込まれている差し込み部４５２によって各接続部間の電気的短絡をより確実に防止することができる。これにより、コストの増加を抑制しながらレギュレータ４の信頼性の向上をさらに図ることができる。

なお、上記の例では、仕切り部材４５が複数の差し込み部４５２を有しているが、各接続端子４２２の数が２本である場合には、各接続端子４２２と各本体用ターミナル４１２ａとのそれぞれの接続部の間の隙間が１箇所だけになるので、仕切り部材４５に含まれる差し込み部４５２の数を１つとしてもよい。

実施の形態２．
図１８は、この発明の実施の形態２によるレギュレータ４を示す正面図である。また、図１９は、図１８のレギュレータ４の仕切り部材４５を含む部分を示す要部正面図である。なお、図１８及び図１９では、ヒートシンク４４をレギュレータホルダ４１から取り外した状態を示している。本実施の形態では、ヒートシンク４４側からレギュレータホルダ４１を見たとき、囲い部４１６の内側における少なくとも本体部４２１の領域以外の部分に空間部４１８の領域が存在している。また、ヒートシンク４４側からレギュレータホルダ４１を見たとき、囲い部４１６の内側に存在する空間部４１８の領域には、複数の本体用ターミナル４１２ａのそれぞれの一部が露出している領域と、各本体用ターミナル４１２ａとは異なる複数の別のターミナル４１２ｅのそれぞれの一部が露出している領域とが存在している。複数の別のターミナル４１２ｅのうち、空間部４１８に露出している部分のいずれかは、図１９に示すように、各本体用ターミナル４１２ａのいずれかに隙間を介して隣接している。複数の別のターミナル４１２ｅには、レギュレータ４の仕様によって、レギュレータ本体４２とは異なる別の電気部品（図示せず）が搭載されている。

仕切り部材４５は、実施の形態１でのベース部４５１及び複数の差し込み部４５２に加えて、図１９に示すように、差し込み部４５２とは別の板状の挿入部４５４を有している。

挿入部４５４は、各差し込み部４５２と同じ方向へ差し込み部４５２と平行にベース部４５１から突出している。また、互いに隣り合う挿入部４５４と差し込み部４５２との間には、ベース部４５１と反対側で開放された溝が形成されている。この例では、挿入部４５４がベース部４５１の端部から突出している。

仕切り部材４５は、各接続端子４２２と各本体用ターミナル４１２ａとのそれぞれの接続部の間に各差し込み部４５２を個別に差し込み、かつ互いに隣り合う本体用ターミナル４１２ａと別のターミナル４１２ｅとの間に挿入部４５４を差し込んだ状態で、空間部４１８に配置されている。空間部４１８には、充填材が充填されている。各接続端子４２２と各本体用ターミナル４１２ａとのそれぞれの接続部は、仕切り部材４５、複数の別のターミナル４１２ｅ及び電気部品等とともに、充填材に埋まっている。

この例では、ブラシ孔４１４がモールド部材４１１に設けられておらず、ブラシ孔４１４が設けられているブラシホルダの部分がレギュレータホルダ４１のモールド部材４１１とは別体になっている。従って、この例では、ブラシ装置３の各ブラシ２１が、レギュレータホルダ４１とは別体のブラシホルダの各ブラシ孔にそれぞれ挿入されている。他の構成は実施の形態１と同様である。

このように、仕切り部材４５が挿入部４５４を有し、挿入部４５４が、本体用ターミナル４１２ａと別のターミナル４１２ｅとの間の隙間に差し込まれているので、各接続端子４２２と各本体用ターミナル４１２ａとのそれぞれの接続部の間だけでなく、接続端子４２２と本体用ターミナル４１２ａとの接続部と、別のターミナル４１２ｅとの間でも電気的短絡が発生することを防止することができる。これにより、レギュレータ４の信頼性の向上をさらに図ることができ、車両用交流発電機１の信頼性の向上をさらに図ることができる。

また、ヒートシンク４４側からレギュレータホルダ４１を見たとき、囲い部４１６の内側に存在する空間部４１８の領域には、複数の本体用ターミナル４１２ａのそれぞれの一部が露出している領域と、各本体用ターミナル４１２ａとは異なる複数の別のターミナル４１２ｅのそれぞれの一部が露出している領域とが存在しているので、囲い部４１６の形状をレギュレータ本体４２の外形に合わせる必要がなくなり、レギュレータ本体４２だけでなく別の電気部品も囲い部４１６の内側に収容することができる。これにより、車両用交流発電機１の多様な仕様に合わせてレギュレータ４を容易に対応させることができる。

なお、上記の例では、モールド部材４１１にブラシ孔４１４が設けられていないが、実施の形態１と同様に、モールド部材４１１にブラシ孔４１４を設けることにより、ブラシ孔４１４が設けられているブラシホルダをレギュレータホルダ４１と一体にしてもよい。

また、実施の形態１では、モールド部材４１１にブラシ孔４１４が設けられているが、実施の形態１においても、モールド部材４１１にブラシ孔４１４を設けずに、図２０に示すように、ブラシ孔４１４が設けられているブラシホルダの部分をモールド部材４１１からなくして、ブラシホルダをレギュレータホルダ４１と別体にしてもよい。

また、各上記実施の形態では、ブラシ装置３を有する車両用交流発電機にこの発明が適用されているが、ブラシ装置３を持たないブラシレスの車両用交流発電機にこの発明を適用してもよい。この場合、ブラシ孔４１４か設けられているブラシホルダの部分はモールド部材４１１からなくなることとなり、レギュレータホルダ４１の構成は図１８〜図２０に示す構成になる。

また、各上記実施の形態では、２つの三相交流巻線によって固定子コイル１３が構成され、２つのレクチファイヤ５が各三相交流巻線に個別に接続されているが、これに限定されず、例えば、１つの三相交流巻線で固定子コイル１３を構成し、１つのレクチファイヤ５を固定子コイル１３の三相交流巻線に接続してもよい。

また、各上記実施の形態では、回転電機である車両用交流発電機にこの発明が適用されているが、車両用交流発電機だけでなく、車両に搭載されない通常の交流発電機又は発電電動機を回転電機とし、この回転電機にこの発明を適用してもよい。

１車両用交流発電機（回転電機）、２発電機本体（回転電機本体）、４レギュレータ、７固定子、８回転子、１３固定子コイル、４１レギュレータホルダ、４２レギュレータ本体、４５仕切り部材、４６充填材、４１１モールド部材、４１２ａ本体用ターミナル、４１２ｅ別のターミナル、４１５搭載面、４１８空間部、４２１本体部、４２２接続端子、４５１ベース部、４５２差し込み部、４５４挿入部。

Claims

固定子コイルを含む固定子と、前記固定子に対して回転する回転子とを有する回転電機本体、及び
前記固定子コイルに発生する交流電圧を調整するレギュレータ
を備え、
前記レギュレータは、レギュレータホルダと、レギュレータ本体と、電気絶縁性を持つ仕切り部材とを有し、
前記レギュレータホルダは、モールド部材と、前記モールド部材に設けられている複数の本体用ターミナルとを有し、
前記レギュレータ本体は、ＩＣチップを含み前記モールド部材に設けられている本体部と、前記本体部から突出し各前記本体用ターミナルに溶接で個別に接続されている複数の接続端子とを有し、
前記仕切り部材は、各前記本体用ターミナルと各前記接続端子とのそれぞれの接続部の間の隙間に差し込まれている差し込み部を有し、
前記差し込み部の高さは、前記接続部の高さよりも高くなっている回転電機。
固定子コイルを含む固定子と、前記固定子に対して回転する回転子とを有する回転電機本体、及び
前記固定子コイルに発生する交流電圧を調整するレギュレータ
を備え、
前記レギュレータは、レギュレータホルダと、レギュレータ本体と、電気絶縁性を持つ仕切り部材とを有し、
前記レギュレータホルダは、モールド部材と、前記モールド部材に設けられている複数の本体用ターミナルとを有し、
前記レギュレータ本体は、ＩＣチップを含み前記モールド部材に設けられている本体部と、前記本体部から突出し各前記本体用ターミナルに個別に接続されている複数の接続端子とを有し、
前記仕切り部材は、各前記本体用ターミナルと各前記接続端子とのそれぞれの接続部の間の隙間に差し込まれている差し込み部を有し、
前記モールド部材には、前記複数の本体用ターミナルのいずれかに隣接する別のターミナルが設けられており、
前記仕切り部材は、前記差し込み部とは別の挿入部を有し、
前記挿入部は、互いに隣接する前記本体用ターミナルと前記別のターミナルとの間の隙間に差し込まれている回転電機。
前記複数の接続端子は、前記本体部から同じ方向へ突出している請求項１又は請求項２に記載の回転電機。
前記モールド部材内の空間部には、電気絶縁性を持つ充填材が充填されており、
各前記本体用ターミナルと各前記接続端子とのそれぞれの前記接続部は、前記空間部で前記充填材に埋まっている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の回転電機。
前記モールド部材には、前記本体部が搭載されている搭載面が形成されており、
前記充填材は、前記空間部から前記本体部にまで及んでいる請求項４に記載の回転電機。
回転電機の固定子コイルに発生する交流電圧を調整するレギュレータを製造するレギュレータの製造方法であって、
モールド部材と前記モールド部材に設けられている複数の本体用ターミナルとを有するレギュレータホルダと、ＩＣチップを含む本体部と前記本体部から突出する複数の接続端子とを有するレギュレータ本体とを準備する準備工程、
前記モールド部材に前記レギュレータ本体を設け、前記複数の接続端子を前記複数の本体用ターミナルに溶接で個別に接続する端子接続工程、及び
前記端子接続工程後、電気絶縁性を持つ仕切り部材の差し込み部を各前記接続端子と各前記本体用ターミナルとのそれぞれの接続部の間の隙間に差し込む仕切り部材配置工程
を備え、
前記差し込み部の高さは、前記接続部の高さよりも高くなっているレギュレータの製造方法。
前記仕切り部材配置工程後、電気絶縁性を持つ流動性材料を前記レギュレータホルダ内の空間部に充填して各前記接続部が流動性材料に埋まった状態にし、前記流動性材料を硬化させる充填工程
を備えている請求項６に記載のレギュレータの製造方法。