CN108352771A - 交流发电机 - Google Patents

Abstract

交流发电机中的整流装置包括：中断的环状的散热器，上述散热器对整流元件进行支承且对整流元件进行冷却；以及电路板，上述电路板对散热器进行保持，电路板包括卡合突起，散热器包括供卡合突起嵌合的孔，并且包括重心调节部。

Description

交流发电机

技术领域

本发明涉及一种具有支承于壳体的整流装置的交流发电机，特别地涉及交流发电机的整流装置的改进。

背景技术

在车用交流发电机的整流装置中，包括：圆弧状的正极侧散热器，上述正极侧散热器具有散热翅片，并对作为整流元件的正极侧二极管进行支承；圆弧状的负极侧散热器，上述负极侧散热器具有散热翅片，并对作为整流元件的负极侧二极管进行支承；以及电路板，上述电路板将正极侧二极管、负极侧二极管与定子线圈的绕线前端部电连接。在圆弧状的电路板的内周侧分开的两处，设置有卡合突起，在上述卡合突起分别压入并保持于正极侧散热器和负极侧散热器各自对应的孔的状态下，将卡合突起与后支架螺纹紧固。通过在将组装好的整流装置共同旋紧固定于后支架等壳体的三个固定孔各自的大致中间部配置卡合突起和孔，从而使来自汽车侧的振动或由交流发电机自身的振动引起的整流装置的共振得到抑制，并能减轻对各个零件的机械负载(例如，参照专利文献1)。

此外，在专利文献2中，公开了一种具有嵌合凸部和保持孔结构的整流装置。在上述整流装置中，示出了正极侧散热器(专利文献2的图1、图4)和板状的负极侧散热器，其中，上述正极侧散热器具有在整流装置的内周侧沿轴向较长地延伸的壁部，上述负极侧散热器不具有散热翅片。

另一方面，在半导体元件正面的通过接合件固定于接合区域的引线中，在引线的位于半导体元件上的端部设置有重心调节部。利用不产生引线的自重所引起的旋转力矩的效果，因此，引线能够以自立(即使不固定也不会倾倒而处于静止)的状态固定于半导体元件的正面，由于在接合工序中不需要利用间隔物、重物对引线进行固定，因此，能够获得提高半导体装置的生产性、成品率等效果(例如，参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011－250495号公报

专利文献2：日本专利特开2012－110180号公报

专利文献3：日本专利特许第4620566号说明书

发明内容

发明所要解决的技术问题

在现有的整流装置中，特别是在不具有散热翅片的板状的散热器中，保持部周边局部地成为比整体板厚更突出的结构(专利文献2中的图4和图7及符号23、27)。在这种结构的散热器中，在将整流元件分别压入多个整流元件嵌合孔前的组装工序中，在通常将准备好的散热器堆叠保管于生产线的供给位置时，无法省空间且整齐地堆叠，导致供给时的不良情况发生。从制造容易度、整流元件压入的操作性等出发，在板状化的散热器中，从轴线方向观察呈大致C字形较长地延伸的形状的内周侧的仅两处构成台阶部，因此，在堆叠多个散热器时，台阶部会发生干涉、倾倒而无法正确地堆叠，收纳性未得到改善。

本发明鉴于上述情况而作，其目的在于提供一种交流发电机，能够高效地进行堆叠，此外，在组装工序中，能够将每一个散热器顺畅地供给至生产线，能够提高生产性。

解决技术问题所采用的技术方案

为了实现上述目的，本发明的交流发电机包括：转子，上述转子以能够旋转的方式支承于壳体内；定子，上述定子具有定子绕组，并支承于上述壳体；整流装置，上述整流装置配设于上述壳体的轴向一端侧的外侧，对在上述定子绕组中产生的交流电进行整流；以及电压调节器，上述电压调节器配设于上述壳体的轴向一端侧的外侧，对在上述定子中产生的交流电压的大小进行调节，上述整流装置包括：中断的环状的散热器，上述散热器对整流元件进行支承且对上述整流元件进行冷却；以及电路板，上述电路板对上述散热器进行保持，上述电路板包括卡合突起，上述散热器包括供上述卡合突起嵌合的孔，并且包括重心调节部。

发明效果

根据本发明，能够防止散热器彼此的倾倒而能高效地进行堆叠，此外，在组装工序中，能够将每一个散热器顺畅地供给至生产线，能够提高生产性。

附图说明

图1是表示本发明实施方式一的交流发电机的纵剖视图。

图2是表示图1的整流装置的主视图。

图3是表示图1的整流装置的分解立体图。

图4是图2的IV-IV向视剖视图。

图5是本发明实施方式一的负极侧散热器的立体图。

图6是图5的主要部分剖视图。

图7是表示层叠状态的图。

图8是表示本发明实施方式二的交流发电机的整流装置的立体图。

图9是图8的背面立体图。

具体实施方式

以下，根据附图，对本发明的实施方式进行说明。另外，在各图中，相同符号表示相同或对应的部分。

实施方式一.

图1是作为本发明实施方式一的交流发电机的车用交流发电机的剖视图。

车用交流发电机1包括壳体4、轴6、带轮7、转子8、风扇11a、11b及定子12。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经由一对轴承5以能够自由旋转的方式支承于上述壳体4。带轮7固接于朝壳体4的前侧伸出的轴6的端部。转子8固定于轴6，并配设在壳体4内。风扇11a、11b固定于上述转子8的轴向的两端面。定子12以围绕转子8的方式固定于壳体4。

此外，车用交流发电机1除了上述以外，还包括一对集电环15、整流装置20、一对电刷17、电压调节器18及保护罩19。一对集电环15固定于朝壳体4的后侧伸出的轴6的延伸部，向转子8供给电流。整流装置20被制作成大致C字形，在集电环15的外周侧，在与轴6的轴心正交的平面上配置成以轴6为中心的扇形，并且整流装置20对在定子12中产生的交流电压进行整流。一对电刷17位于一对集电环15的外周侧，且收纳在电刷保持件16内，该电刷保持件16配设于整流装置20的大致C字形的前端之间，以使一对电刷17相对于各集电环15进行滑动。电压调节器18安装于电刷保持件，对在定子12中产生的交流电压的大小进行调节。此外，在车用交流发电机1中，设置有未图示的连接器，该连接器配置于后支架3的后侧，进行电压调节器18与外部装置(未图示)之间的信号的输入、输出。保护罩19由以将整流装置20、电刷保持件、电压调节器18覆盖的方式安装于后支架3的绝缘性树脂构成。

转子8包括：励磁绕组9，在该励磁绕组9中流过励磁电流以产生磁通；以及磁极铁芯10，该磁极铁芯10被设置成将励磁绕组9覆盖，并利用该励磁绕组9的磁通形成磁极。此外，定子12包括：圆筒状的定子铁芯13；以及定子绕组14，该定子绕组14卷绕安装于定子铁芯13，并随着转子8的旋转，利用来自励磁绕组9的磁通的变化而产生交流电。定子铁芯13以被前支架2和后支架3从轴向两侧夹持并将转子8包围的方式配设。另外，作为一个示例，设转子8为12极，形成于定子铁芯13的切槽数为72个。即，切槽以每极每相两个的比例形成。此外，定子绕组14由被星形接线的两组三相交流绕组构成。

接着，参照图2至图4，对整流装置20的结构进行说明。整流装置20具有：正极侧散热器组件21，上述正极侧散热器组件21作为第一散热器组件，安装有六个正极侧整流元件24；负极侧散热器组件25，上述负极侧散热器组件25作为第二散热器组件，安装有六个负极侧整流元件28；以及电路板30，上述电路板30将正极侧整流元件24与负极侧整流元件28连接，以构成为桥式电路。构成各个散热器组件的正极侧散热器22、负极侧散热器26是具有厚度的板状，该厚度至少为分别被压入的正极侧整流元件24、负极侧整流元件28的厚度，正极侧散热器22、负极侧散热器26例如由铝制作而成。此外，正极侧散热器22和负极侧散热器26各自具有下述形状：局部中断的环状或者可看成大致C字形或U字形的形状。电路板30是使用绝缘性树脂等、将未图示的多个嵌件端子模塑成形制作而成的。

将板状散热器的厚度方向，即正极侧散热器组件21、电路板30及负极侧散热器组件25的层叠方向作为整流装置20的轴向。此外，整流装置20以负极侧散热器组件25面向后支架3的端面的方式配置，并且整流装置20大致C字形地配置于集电环15的外周侧。此外，将固定螺栓(未图示)与后支架3紧固，从而将整流装置20固定于后支架3，其中，上述固定螺栓从正极侧散热器组件21侧隔着未图示的绝缘构件而穿过壳体共同旋紧固定部20A、20B、20C。藉此，整流装置20以正极侧散热器22位于最靠后侧的方式配置。此外，整流装置20配置成以轴6为中心的大致C字状。整流装置20的正极侧散热器22的正面位于与轴6的轴心正交的平面上。构成定子绕组14的两组三相交流绕组的引出线14a(图1)分别从后支架3向后侧引出而插入于定子绕组连接部31，并且焊接到未图示的嵌件导体的另一端。正极侧整流元件24、负极侧整流元件28利用电路板30的正极侧整流元件连接部32、负极侧整流元件连接部33分别与未图示的嵌件导体连接，从而构成桥式电路。在正极侧散热器组件21的周向一端部的贯通孔，插入有作为输出端子的输出端子螺栓(未图示)。

保持部40由卡合突起和孔构成，其中，上述卡合突起设于电路板30，上述孔设于在轴向与卡合突起面对面的散热器。卡合突起在圆弧状的电路板30的内周侧，分别设于壳体共同旋紧固定部20A与壳体共同旋紧固定部20B之间以及壳体共同旋紧固定部20B与壳体共同旋紧固定部20C之间。如图4的剖视图所示，在卡合突起34与卡合突起35背对背构成，并且分别压入并保持于对应的正极侧散热器22的孔23和负极侧散热器26的孔27的状态下，将卡合突起34和卡合突起35与后支架3螺纹紧固，其中，上述卡合突起34面对正极侧散热器22背面侧(纸面下侧)设置，上述卡合突起35面对负极侧散热器26正面侧(纸面上侧)设置。在三个共同旋紧固定的固定孔各自的大致中间部配置卡合突起和孔，从使对来自汽车侧的振动或由交流发电机自身的振动引起的整流装置的共振得到抑制，减轻对各个零件的机械负载。

电路板30及两方的散热器以满足强度、整流元件保持功能等所需最小限度的轴长构成，保持部40的、电路板30与两方的散热器相对一侧的面形成台阶状，因台阶产生的凹凸彼此抵接。不与电路板30相对一侧、即正极侧散热器22的正面和负极侧散热器26的背面分别构成为基本平坦状。

在负极侧散热器26的与电路板相对的面设置有重心调节部29(图5)，上述重心调节部29由与孔27的台阶相同的台阶构成。也就是说，如图6和图7的剖视图所示，孔27部分的厚度与重心调节部29的厚度相同，两处孔27的台阶设于大致C字形的内周侧，从而能够使堆叠多个负极侧散热器26时怎样都会产生的另一散热器的倾倒得到抑制。另外，在此，重心调节部29设于大致C字形的两个前端部周边，但是，只要能够使堆叠的另一散热器维持平衡，重心调节部29可以设于任意一处或其它部位。

在上述车用交流发电机1中，未图示的输出端子螺栓安装于正极侧散热器组件21，经由正极侧散热器22与各正极侧整流元件24的阴极电连接，并且构成整流装置20的输出端子。整流装置20的输出端子构成发电机1的输出端子。此外，各负极侧整流元件28的阳极经由负极侧散热器26和后支架3而接地。此外，定子绕组14的引出线14a通过定子绕组连接部31与未图示的嵌入导体的另一端连接，并且与三相整流元件桥的正极侧整流元件24和负极侧整流元件28之间的各连接点连接。此外，励磁绕组9经由集电环15和电刷而与电压调节器18连接。

接着，对如上所述构成的车用交流发电机1的动作进行说明。首先，电流经由电刷17和集电环15被供给到转子8的励磁绕组9，从而产生磁通。通过上述磁通，在磁极铁芯10的外周部沿周向交替地形成N极和S极。另一方面，发动机(未图示)的转矩经由皮带(未图示)和带轮7而传递至轴6，从而使转子8旋转。因而，旋转磁场作用于定子12的定子绕组14，从而在定子绕组14上产生电动势。上述交流的电动势被整流装置20整流后，被供给至车载负载及蓄电池。藉此，车载负载被驱动，蓄电池被充电。

实施方式二.

接着，参照图8及图9，对本发明的实施方式二进行说明。另外，除了以下说明的部分之外，本实施方式二与上述实施方式一相同。

在上述实施方式一中，正极侧散热器22和负极侧散热器26不具有翅片，但在本实施方式中，具有厚度与散热器的厚度相同的翅片。

在图8的立体图所示的示例中，在整流装置220中，正极侧翅片221在正极侧散热器22的内周侧伸出，且负极侧翅片261、262分别在负极侧散热器26的内周侧和外周侧伸出。其它的结构与实施方式一的结构相同。

例如，在图9的设有正极侧翅片221的正极侧散热器22的情况下，构成叠在翅片形状上的重心调节部229，因此，不会妨碍在翅片间进行流动的冷却流，也不会降低发电机的冷却性。

如以上说明所述，根据本发明，在整流装置的散热器中，由于形成有重心调节部，因此，在堆叠多个大致C字形的散热器时，能够防止因保持孔的突出而使散热器彼此倾倒，从而使堆叠变得可靠，此外，在交流发电机的组装工序中，能够将每一个散热器顺畅地供给至生产线从而提高生产性。

以上，参照优选的实施方式，对本发明的内容进行了具体说明，但在本领域技术人员看来，根据本发明的基本技术思想及启示能采用各种变形方式也是显而易见的。

例如，在上述各实施方式中，转子的极数为12极，定子铁芯的切槽数为72个，但是极数和切槽数并不限定于此。此外，在上述各实施方式中，对每极每相的切槽数为2的情况进行了说明，但是每极每相的切槽数并不限定为2。

此外，在上述各实施方式中，将正极侧散热器作为第一散热器，将负极侧散热器作为第二散热器，但是也可以将正极侧散热器作为第二散热器，将负极侧散热器作为第一散热器。此外，重心调节部在实施方式一中应用于负极侧散热器，在实施方式二中应用于正极侧散热器，但是本发明并不限定于此，重心调节部当然也可以应用于两方。

符号说明

1 车用交流发电机；

4 壳体；

8 转子；

12 定子；

18 电压调节器；

20、220 整流装置；

22、26 散热器；

23、27 孔；

30 电路板；

34 卡合突起；

29、229 重心调节部；

221、261、262 翅片。

Claims (3)

1.一种交流发电机，其特征在于，包括：

转子，所述转子以能够旋转的方式支承于壳体内；

定子，所述定子具有定子绕组，并支承于所述壳体；

整流装置，所述整流装置配设于所述壳体的轴向一端侧的外侧，对在所述定子绕组中产生的交流电进行整流；以及

电压调节器，所述电压调节器配设于所述壳体的轴向一端侧的外侧，对在所述定子中产生的交流电压的大小进行调节，

所述整流装置包括：中断的环状的散热器，所述散热器对整流元件进行支承且对所述整流元件进行冷却；以及电路板，所述电路板对所述散热器进行保持，

所述电路板包括卡合突起，

所述散热器包括供所述卡合突起嵌合的孔，并且包括重心调节部。

2.如权利要求1所述的交流发电机，其特征在于，

所述重心调节部的厚度与在所述孔处观察所述散热器的厚度相同。

3.如权利要求1或2所述的交流发电机，其特征在于，

所述重心调节部与设于所述散热器的翅片重叠地设置。