JP3815059B2

JP3815059B2 - AC generator for vehicles

Info

Publication number: JP3815059B2
Application number: JP19207698A
Authority: JP
Inventors: 博士石田; 井畑　　幸一
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-07-07
Filing date: 1998-07-07
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2018-07-07
Also published as: JP2000032720A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は乗用車、トラック等に搭載される車両用交流発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の一般的な車両用交流発電機の整流装置付近の断面図である。
車両用交流発電機は、エンジンによりプーリを介して回転子が回転駆動され、電機子コイルに三相交流電流が発生する。電機子コイルの端部に接続されているリード端子２３は、固定ビス８によって締結された接続端子５６を介して整流装置５に電気的に接続されている。そして、整流装置５は電機子コイルに発生した交流電流を全波整流して直流電流に変換して、バッテリ及び車両電気負荷に供給する。また、回転子が回転駆動するとき、冷却ファンも一体となって回転し、図７中の矢印方向に冷却風を発生させ、電機子コイルや整流装置５等の各発熱部を冷却する。
【０００３】
車両用交流発電機における整流装置５の正負の整流素子５１、５２の配置は、図７に示すように、正負の整流素子５１、５２と接続端子５６との接続部が同一方向に向かって延びているものが一般的である。また、仏国特許出願公開第２７３４４２５号明細書（１９９６）においては、負極整流素子と正極整流素子が軸方向に対向して配置され、一方の整流素子と接続端子との接続部がカバーの整流装置側内周面に向かってに延びているものが示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来構造の車両用交流発電機では以下の問題がある。
図７に示す従来構造では、接続端子５６に耐食性向上の為のメッキが施されているが、固定ビス８によるリード端子２３との締結時に接続端子５６のメッキに亀裂が入ることがある。そして、車両搭載条件下での発電の繰り返しによる冷熱サイクル環境にさらされることにより、亀裂が進行してメッキが剥がれ接続端子５６の金属素材表面が露出する。
【０００５】
また、車両走行中のタイヤによる水の跳ね上げ等のためにエンジンルーム内には水が侵入する。そして、車両用交流発電機内に取り込まれる冷却風の流れとともに、水が車両用交流発電機内部に吸入口６１より侵入する。リード端子２３と接続端子５６との接続部１００は、カバー６の吸入口６１に近接して位置しているため、侵入した水が接続部１００の金属素材表面に付着し、金属の酸化作用により錆等の腐食が生じる。
【０００６】
また、仏国特許出願公開第２７３４４２５号明細書（１９９６）に示す構造においても、整流素子と接続端子との接続部の一方がカバーに形成された吸気口に近接しており、直接被水し易くなっている。また、整流素子と接続端子の接続は通常溶接で行う為、接続端子のメッキが剥がれ接続端子の素材表面が露出している。そのため、上記のリード端子２３と接続端子５６との接続部１００と同様に、腐食環境の条件が厳しくなっている。
【０００７】
また、近年の車両用交流発電機の小型化とともに、整流装置の取付けスペースも狭小化の傾向がある。そのため、車両用交流発電機が高振動下におかれた場合等に、電機子コイルと整流素子との接続部が金属製の放熱フィン５３、５４等の導電部分に接触して短絡することもあった。
本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、簡単な構成で接続部を保護することを目的とする。
【０００８】
詳しくは、本発明は接続部を腐食から保護することを目的とする。
さらに詳しくは、本発明は冷却風に乗って到来する腐食原因から接続部を保護することを目的とする。
また本発明は、接続部を他の導電部分から保護することを目的とする。
詳しくは、本発明は接続部を整流装置上の他の導電部分から保護することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明によれば、カバー（６）には、カバー（６）の内側における冷却風の通路と、回路装置（５）上に配置された電気的な接続部（１００、１０１）を収容する収容室とを区画し、露出している接続部（１００、１０１）を部分的に覆って接続部（１００、１０１）を保護する保護壁（６２、６３）が設けられているという技術的手段を採用する。請求項２に記載の発明によれば、電機子コイル（２１）と半導体素子（５１、５２）とは、接続端子（５６）を介して接続されており、保護壁（６２、６３）は電機子コイル（２１）と接続端子（５６）との接続部（１００）若しくは半導体素子（５１、５２）と接続端子（５６）との接続部（１０１）のうち、少なくとも一方を保護するという技術的手段を採用する。また、請求項３に記載の発明によれば、保護壁（６２、６３）は、接続部（１００、１０１）のうち、カバー（６）に向かって伸延している接続部（１００、１０１）を保護しているという技術的手段を採用する。
【００１０】
カバー（６）に保護壁（６２、６３）を設けることにより、冷却風とともに侵入してくる水により、カバー（６）の吸気口（６１）に近接している接続部（１００、１０１）が被水することを防ぐことができる。これにより、酸化による接続部（１００、１０１）の腐食及び接続部（１００、１０１）の腐食による発電不良を抑制することができる。特に、カバー（６）に向かって伸延している接続部（１００、１０１）は冷却風が直接あたり易いため、被水の影響が大きい。しかし、保護壁（６２、６３）を設けることにより、冷却風の接続部（１００、１０１）に向かう流れを妨げ、被水の影響を抑えることが可能となる。
【００１１】
請求項４に記載の発明によれば、回路装置（５）は、接続端子（５６）を保持する樹脂製の端子台（５５）を備え、端子台（５５）は保護壁（６２、６３）と共同して接続部（１００、１０１）を収容する収容室を区画しているという技術的手段を採用する。これにより、端子台（５５）と保護壁（６２、６３）とが共同して接続部（１００、１０１）を収容室内に収容しているので、さらに被水されにくくなる。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、保護壁（６３）はカバー（６）から回路装置（５）側に筒状に伸延して成形され、接続部（１００、１０１）を覆っているという技術的手段を採用する。また、請求項６に記載の発明では、車両用交流発電機の使用状態における筒状の保護壁（６３）の下方側の内面は、該筒状の保護壁（６３）の開口（６３ａ）側への下降方向の傾きを有しているという技術的手段を採用する。筒状の保護壁（６３）により、接続部（１００、１０１）の全周囲からの被水を抑制できる。特に筒状の保護壁（６３）の下方側の内面が保護壁（６３）の開口（６３ａ）側に拡がる方向への傾斜を有しているときには、万一筒内に水が侵入した場合にも、筒内に水が停滞するのを防止することができるため、接続部（１００、１０１）の腐食防止効果は大きくなる。
【００１３】
請求項７に記載の発明によれば、保護壁（６２、６３）はカバー（６）に一体成形されているという技術的手段を採用する。保護壁（６２、６３）をカバー（６）と一体成形することにより、保護壁（６２、６３）をカバー（６）に取り付ける工程を省略できるため、組立工数を削減できる。また、請求項８に記載の発明では、保護壁（６２、６３）とカバー（６）とは別体で成形され、保護壁（６２、６３）がカバー（６）に取付けられているという技術的手段を採用する。カバー（６）に突起状の保護壁（６２、６３）を一体成形するのが製造上難しいときには、保護壁（６２、６３）とカバー（６）とを別体で成形してもよい。
【００１４】
請求項９に記載の発明では、保護壁（６２、６３）は樹脂製であり、保護壁（６２、６３）は接続部（１００、１０１）と該接続部（１００、１０１）に近接した導電部材（５３、５４）との間に介在しているという技術的手段を採用する。これにより、車両用交流発電機が高振動下におかれた場合にも、接続部（１００、１０１）と放熱フィン等の導電部分との接触を保護壁（６２、６３）により防ぐことができる。そして、保護壁（６２、６３）が樹脂で形成されているため、接続部（１００、１０１）が短絡するのを防止できる。
【００１５】
請求項１０に記載の発明では、カバー（６）には、回路装置（５）上に配置された電気部品と回路装置（５）上に配置された電気的な接続部（１００、１０１）との間に配置され、露出している接続部（１００、１０１）を部分的に覆って接続部（１００、１０１）を保護する保護壁（６２、６３）が樹脂材料によって一体成形されているという技術的手段を採用する。これによると、カバー（６）に設けられた保護壁（６２、６３）が回路装置（５）上の電気部品と接続部（１００、１０１）との間に配置されるため、これらの間の短絡を防止することができる。特に、車両用交流発電機に搭載される回路装置（５）に配置された接続部（１００、１０１）のうち、カバー（６）側に位置して外部からの作用を受けて変形したり、外部からの電解液を受けたりして短絡原因となりやすい部位が保護壁（６２、６３）によって保護される。
【００１６】
また、請求項１１に記載の発明のように、保護壁（６２、６３）は、カバー（６）の取付け方向に沿って延びているという構成を採用することができる。この構成によると、カバー（６）の取付けと同時に接続部（１００、１０１）を保護するための保護壁（６２、６２）の配置が可能であり、回路装置（５）上のカバー（６）側に位置する接続部（１００、１０１）を確実に、しかも簡単な構成と組立工程とで保護することができる。
【００１７】
なお、保護壁（６２、６３）は、回路装置（５）上のカバー（６）側に配置された複数の接続部（１００、１０１）ごとに対応して設けられることが望ましく、機種ごとの接続部（１００、１０１）の数や配置に柔軟に対応することができるとともに、カバー（６）内部において、多くの冷却風の通路を配置することができ、回路装置（５）の冷却性を損なうことなく接続部（１００、１０１）の保護を実現することができる。
【００１８】
なお、上記した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の車両用交流発電機を図１から図６に示す実施例に基づいて説明する。
（第一実施形態）
図１は本発明を適用した車両用交流発電機の主要部の軸方向断面図、図２はカバー６の斜視図である。
【００２０】
車両用交流発電機１は、電機子として働く固定子２と、界磁として働く回転子３と、回転子３を支持するとともに固定子２をボルト４１によって固定しているハウジング４と、交流電力を直流電力に変換する整流装置５等を備えて構成されている。
固定子２は電機子コイル２１、固定子コア２２等で構成され、ハウジング４の内周に固定される。また、電機子コイル２１は、絶縁ゴム２４を貫通してハウジング４の外部まで伸延し、電機子コイル２１の端部に接続されるリード端子２３を介して整流装置５に電気的に接続される。
【００２１】
回転子３は、シャフト３１と一体になって回転するもので、ランデル型ポ−ルコア３２、界磁コイル３３、スリップリング３４、３５、遠心式の冷却ファン３６、３７を備えている。シャフト３１の先端はプーリ７に連結され、自動車に搭載された走行用のエンジン（図示せず）により回転駆動される。また、冷却ファン３６、３７はランデル型ポ−ルコア３２の軸方向端面にスポット溶接等により固定される。
【００２２】
ハウジング４は固定子２、回転子３及び整流装置５を含む構成部品を固定するもので、その軸方向端面には冷却ファン３６、３７により発生する冷却風の吸入孔４２が設けられている。そして、ハウジング４の外周両肩部には、固定子２の電機子コイル２１のコイルエンドの径方向外側に対応して冷却風の排出孔４３が設けられている。
【００２３】
回路装置としての整流装置５はハウジング４の外部に配置され、負極整流素子５１、正極整流素子５２、負極放熱フィン５３、正極放熱フィン５４、端子台５５および接続端子５６で構成されている。負極整流素子５１と正極整流素子５２とはポッティングダイオードであり、負極整流素子５１ではリード５１ａ側がアノード、正極整流素子５２ではリード５２ａ側がカソードとなる。
【００２４】
負極整流素子５１のディスク５１ｂ並びに正極整流素子５２のディスク（図示せず）は各々銅製の負極放熱フィン５３並びに正極放熱フィン５４の回転子３側（図１における左側）の軸方向端面にはんだ付けにより接合されてる。負極放熱フィン５３はハウジング４に接続され、そこから接地されている。また、正極放熱フィン５４には出力端子（図示せず）が設けられており、そこから整流後の出力電力が取り出される。なお、負極放熱フィン５３と正極放熱フィン５４とは軸方向に２段で配置されており、負極整流素子５１のリード５１ａは正極放熱フィン５４に穿設された孔を貫通している。
【００２５】
樹脂製の端子台５５は正極放熱フィン５４の回転子３側の軸方向端面に固定されている。そして、端子台５５には、接続端子５６がインサートモールドされている。接続端子５６は、電機子コイル２１の端部に接続されているリード端子２３と負極整流素子５１のリード５１ａ並びに正極整流素子５１ｂのリード５２ａとを接続している。リード５１ａ並びにリード５２ａと接続端子５６とは溶接により接合され、一方、リード端子２３と接続端子５６とは、固定ビス８による締め付けにより接続部１００で固定されている。なお、接続端子５６には耐食性を向上させる目的でメッキが施されている。図１に示されるように、リード５１ａ、５２ａと接続端子５６との接続部はケース６と反対側（図１における左側）に向かって伸延しており、リード２３と接続端子５６との接続部１００はケース６側（図１における右側）に向かって伸延している。
【００２６】
ナイロン製のカバー６は、ハウジング４の外部に配置される整流装置５等の電気部品を覆って保護するものである。また、カバー６の軸方向端面には整流装置５を冷却する冷却風の吸入口６１が形成されており、回転子３の回転にともなって冷却風がカバー６内に取り込まれる。
カバー６には、その軸方向端面から保護壁６２が突設されている。この保護壁６２の先端は、正極放熱フィン５４の位置まで伸びている。図２に示すように、保護壁６２はカバー６をハウジング４に取り付けた際に接続部１００を三方から取り囲み、吸入口６１から取り込まれる冷却風の流れに対向するように配置されている。また、保護壁６２は正極放熱フィン５４と接続部１００との間に介在するように配置されることにより、正極放熱フィン５４と接続部１００とが接触するのを防止している。
【００２７】
上述のように構成された本実施形態では、吸入口６１と接続部１００との間に保護壁６２が設けられている。そのため、吸入口６１から冷却風とともに取り込まれた水が、吸入口６１に近接している接続部１００に付着するのを抑制できる。そして、接合部１００に酸化による錆等の腐食が生じて、発電異常が発生するのを防止できる。
【００２８】
保護壁６２はカバー６と同一材料のナイロンで形成されている。また、保護壁６２は接続部１００を三方から取り囲み、正極放熱フィン５４と接続部１００との接触を防止している。そのため、車両用交流発電機１が高振動下におかれた際にも、接続部１００が正極放熱フィン５４に接触して短絡するのを防止することができる。
【００２９】
なお、保護部としての保護壁６２は、カバー６から、保護対象としての接続部１００毎に独立して複数個設けられていることが望ましい。この構成を採用することで、回路装置としての整流装置５上において偏りなく冷却風の通路を配置することができ、整流装置５上において均等な冷却を実現できる。
（第二実施形態）
図３は本発明の第二実施形態を示す車両用交流発電機１の整流装置５付近の断面図である。第一実施形態と同一または相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
【００３０】
第二実施形態では、端子台５５の保護壁６２側（図３における右側）には、保護壁６２の形状に対応して凹部５５１が形成されている。そして、凹部５５１には保護壁６２の端部が微小の隙間を介して配置されている。凹部５５１の内壁と保護壁６２とが微小の隙間を介して配置されることにより、両壁面間はラビリンスシールが形成される。
【００３１】
凹部５５１の内壁と保護壁６２との間にラビリンスシールが形成されることにより、冷却風とともに侵入する水が接続部１００に付着するのをより確実に防止できる。そのため、接続部１００の保護性が増し、接続部１００への被水防止効果の信頼性が増す。しかも、車両用交流発電機１の外部の付加構造も不要であり、組み付け工数の増加も無く、よってコストアップもない。なお、ここで述べる微少隙間とは１ｍｍ以下の隙間をいう。
（第三実施形態）
図４は第三の実施形態を説明した車両用交流発電機１の整流装置５付近の断面図、図５はカバー６の斜視図である。図中の符号で第一実施形態および第二実施形態と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３２】
第三実施形態では、整流装置５の負極整流素子５１と正極整流素子５２は対向配置されている。すなわち、図４において、負極整流素子５１のリード５１ａは左方向を、そして正極整流素子５２リード５２ａは右方向を向いている。また、端子台５５は負極放熱フィン５３と正極放熱フィン５４との間に挟まれて双方に固定されている。
【００３３】
正極整流素子５２のリード５２ａと接続端子５６との接続部１０１はカバー６側（図４における右側）の軸方向端面に向かって伸延している。また図５に示すように、カバー６には、カバー６の内壁面から接続部１０１の方向に軸方向に伸延する円筒状の保護壁６３が設けられている。そして、円筒状の保護壁６３により、接続部１０１の周囲が覆われている。
【００３４】
第三実施形態においても、円筒状の保護壁６３により接続部１０１を被水から保護し、接続部１０１の酸化による錆等の腐食を抑制できる。特に、第三実施形態では、保護壁６３は接続部１０１の全周を保護しているので、腐食防止の信頼性が向上する。また、ナイロンで形成された保護壁６３は、接合部１０１を取り囲んでいる。そのため、車両用交流発電機１が高振動時下におかれた場合に、接続部１０１が負極放熱フィン５３及び接続部１００等の導電部分に接触して短絡するのを防止することができる。
（第四実施形態）図６は第四の実施形態を説明した車両用交流発電機１の整流装置５付近の断面図である。第四実施形態では、第三実施形態で説明した円筒状の保護壁６３の内周面が開口側６３ａに拡がるように軸方向に対する傾きを有している。すなわち、車両用交流発電機１の使用状態において、円筒状の保護壁６３の少なくとも下側の内周面が開口側６３ａに拡がるように軸方向に対する傾きを有している。
【００３５】
第四実施形態においても、第三実施形態と同様に円筒状の保護壁６３により接続部１０１を被水から保護し、接続部１０１の酸化による錆等の腐食を抑制できる。さらに、第四実施形態においては、万一水が保護壁６３の内部に侵入しても保護壁６３内部に停滞せずに保護壁６３の外部へ流れ出る効果が得られる。このため、接続部１０１の腐食抑制作用を向上させることができる。
（その他の実施形態）
以上説明した第一から第三実施形態に対し、整流装置５の負極整流素子５１並びに負極放熱フィン５３と正極整流素子５２と正極放熱フィン５４との位置を逆にしてもよい。また、負極放熱フィン５３と正極放熱フィン５４とを軸方向に２段でなく平面上に離間配置したものについても、本案の保護壁６２、６３付きカバ−６と組み合わせることによって同様の作用効果を得ることができる。さらに、負極整流素子５１と正極整流素子５２とはポッティングダイオード以外の整流素子、例えばトランジスタやＦＥＴ等の半導体素子を用いることも可能である。
【００３６】
また第一から第三実施形態においては、接続端子５６とリード端子２３との電気接続は固定ビス８で行ったが、接続部１００に金属材料母材が露出するはんだ付けや溶接を採用してもよい。
また、第一及び第二実施形態では保護壁６２は接続部１００を、第三実施形態で保護壁６３は接続部１０１を保護したが、接続部１００と接続部１０１の両方を保護するように、保護壁６２、６３をカバ−６に形成してもよい。さらに第一実施形態において、保護壁６２を第二実施形態のような筒状とし、接続部１００の周囲を覆って接続部１００を被水から保護してもよい。また、第二実施形態において、保護壁６３は筒状ではなく、接続部１０１と吸入口６１並びに負極放熱フィン５３とを隔てる位置にのみ設けてもよい。
【００３７】
第一から第三実施形態では、保護壁６２、６３はカバー６と一体に形成したが、保護壁６２、６３を別部材で形成しておき、カバー６に接着若しくは嵌合等で固定してもよい。また、第一から第三実施形態では、負極整流素子５１並びに正極整流素子５２と電機子コイル２１との接続は接続端子５６を介して行われた。しかし、電機子コイル２１を直接負極整流素子５１並びに正極整流素子５２に接続してもよい。
【００３８】
また、接続部１００、１０１を被水から保護する手段として、ケース６に保護壁６２、６３を設けた。しかし、ケース６に壁を形成するのではなく、ケース６に接続部１００、１０１を囲むように窪みを設けて保護してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態を示す車両用交流発電機の軸方向断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態を示すカバーの斜視図である。
【図３】本発明の第二実施形態を示す部分的な断面図である。
【図４】本発明の第三実施形態を示す部分的な断面図である。
【図５】本発明の第三実施形態を示すカバーの斜視図である
【図６】本発明の第四実施形態を示す部分的な断面図である。
【図７】従来構造を示す車両用交流発電機の整流装置付近の軸方向断面図である。
【符号の説明】
１…車両用交流発電機、２…固定子、３…回転子、４…フレ−ム、
６…カバー、７…プーリ、８…固定ビス、２１…電機子コイル、
２２…固定子コア、２３…リード端子、２４…絶縁ゴム、３１…シャフト、
３２…ポールコア、３３…界磁コイル、３４、３５…スリップリング、
３６、３７…冷却ファン、５１…負極整流素子、５２…正極整流素子、
５３…負極放熱フィン、５４…正極放熱フィン、５５…端子台、
５６…接続端子、６１…カバー吸気口、６２、６３…保護壁。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicular AC generator mounted on a passenger car, a truck or the like.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 is a cross-sectional view of the vicinity of a rectifier of a conventional general vehicle alternator.
In a vehicular AC generator, a rotor is driven to rotate by an engine via a pulley, and a three-phase AC current is generated in an armature coil. The lead terminal 23 connected to the end of the armature coil is electrically connected to the rectifier 5 via the connection terminal 56 fastened by the fixing screw 8. The rectifying device 5 performs full-wave rectification on the alternating current generated in the armature coil, converts it into direct current, and supplies it to the battery and the vehicle electric load. Further, when the rotor is driven to rotate, the cooling fan also rotates together to generate cooling air in the direction of the arrow in FIG. 7 to cool the heat generating parts such as the armature coil and the rectifier 5.
[0003]
As shown in FIG. 7, the arrangement of the positive and negative rectifying elements 51 and 52 of the rectifying device 5 in the vehicle alternator is such that the connecting portions of the positive and negative rectifying elements 51 and 52 and the connection terminal 56 extend in the same direction. What you have is common. Also, in French Patent Application Publication No. 2734425 (1996), a negative rectifying element and a positive rectifying element are disposed to face each other in the axial direction, and a connecting portion between one rectifying element and a connection terminal is a rectifying cover. What extends toward the inner peripheral surface on the apparatus side is shown.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The above-described conventional vehicle alternator has the following problems.
In the conventional structure shown in FIG. 7, the connection terminal 56 is plated for improving corrosion resistance, but the connection terminal 56 may be cracked when it is fastened to the lead terminal 23 by the fixing screw 8. Then, by being exposed to a thermal cycle environment due to repeated power generation under vehicle-mounted conditions, the crack progresses, the plating is peeled off, and the metal material surface of the connection terminal 56 is exposed.
[0005]
In addition, water intrudes into the engine room due to water splashing by tires while the vehicle is running. Then, along with the flow of cooling air taken into the vehicle alternator, water enters the vehicle alternator from the inlet 61. Since the connecting portion 100 between the lead terminal 23 and the connecting terminal 56 is located close to the suction port 61 of the cover 6, the invading water adheres to the surface of the metal material of the connecting portion 100, and the metal oxidizes. Corrosion such as rust occurs.
[0006]
Also, in the structure shown in French Patent Application Publication No. 2734425 (1996), one of the connection portions between the rectifying element and the connection terminal is close to the intake port formed in the cover, and is directly exposed to water. It is easy. Further, since the rectifying element and the connection terminal are normally connected by welding, the plating of the connection terminal is peeled off and the material surface of the connection terminal is exposed. For this reason, as in the connection portion 100 between the lead terminal 23 and the connection terminal 56 described above, the conditions of the corrosive environment are severe.
[0007]
Further, along with the recent miniaturization of the vehicle alternator, the installation space for the rectifier tends to be narrowed. For this reason, when the vehicular AC generator is placed under high vibration, the connection between the armature coil and the rectifying element may come into contact with a conductive portion such as the metal radiating fins 53 and 54 to cause a short circuit. there were.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to protect a connection portion with a simple configuration.
[0008]
Specifically, the present invention aims to protect the connection from corrosion.
More specifically, an object of the present invention is to protect a connection part from a cause of corrosion that comes on cooling air.
Another object of the present invention is to protect the connecting portion from other conductive portions.
In particular, the present invention aims to protect the connection from other conductive parts on the rectifier.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the cover (6) has a cooling air passage inside the cover (6) and an electric circuit disposed on the circuit device (5). A protective wall (62, 62) that divides the storage chamber (10, 101) for accommodating the connecting portion (100, 101) and partially covers the exposed connecting portion (100, 101) to protect the connecting portion (100, 101) 63) is employed. According to the second aspect of the present invention, the armature coil (21) and the semiconductor element (51, 52) are connected via the connection terminal (56), and the protective walls (62, 63) are electrically connected. Technically, at least one of the connection part (100) between the child coil (21) and the connection terminal (56) or the connection part (101) between the semiconductor element (51, 52) and the connection terminal (56) is protected. Adopt means. Moreover, according to invention of Claim 3, a protective wall (62, 63) is a connection part (100, 101) extended toward the cover (6) among the connection parts (100, 101). Adopt technical means to protect
[0010]
By providing the protective wall (62, 63) on the cover (6), the connection portions (100, 101) close to the air inlet (61) of the cover (6) are caused by the water that enters with the cooling air. It can be prevented from being flooded. Thereby, the electric power generation failure by the corrosion of the connection part (100, 101) by oxidation and the corrosion of the connection part (100, 101) can be suppressed. In particular, the connection portions (100, 101) extending toward the cover (6) are likely to be directly exposed to the cooling air, so that the influence of water exposure is large. However, by providing the protective walls (62, 63), it is possible to prevent the flow of the cooling air toward the connecting portions (100, 101) and suppress the influence of water.
[0011]
According to the invention described in claim 4, the circuit device (5) includes the resin terminal block (55) for holding the connection terminal (56), and the terminal block (55) is the protective wall (62, 63). The technical means of partitioning the storage chamber for storing the connection portions (100, 101) in cooperation with the system is adopted. Thereby, since the terminal block (55) and the protection walls (62, 63) jointly accommodate the connection portions (100, 101) in the accommodation chamber, the terminal block (55) and the protective walls (62, 63) are less likely to be wetted.
[0012]
In the invention described in claim 5, the protective wall (63) is formed by extending in a cylindrical shape from the cover (6) to the circuit device (5) side and covers the connecting portions (100, 101). Adopt means. In the invention according to claim 6, the inner surface of the cylindrical protective wall (63) on the lower side in the usage state of the vehicle alternator is on the opening (63a) side of the cylindrical protective wall (63). The technical means of having a slope in the downward direction to The cylindrical protective wall (63) can suppress water exposure from the entire periphery of the connection portion (100, 101). In particular, when the inner surface of the cylindrical protective wall (63) on the lower side has an inclination in the direction extending to the opening (63a) side of the protective wall (63), if water enters the cylinder by any chance However, since it is possible to prevent water from stagnating in the cylinder, the effect of preventing corrosion of the connecting portions (100, 101) is increased.
[0013]
According to the seventh aspect of the invention, a technical means is adopted in which the protective walls (62, 63) are integrally formed with the cover (6). By integrally forming the protective walls (62, 63) with the cover (6), the step of attaching the protective walls (62, 63) to the cover (6) can be omitted, so that the number of assembling steps can be reduced. In the invention according to claim 8, the protection wall (62, 63) and the cover (6) are formed separately, and the protection wall (62, 63) is attached to the cover (6). Adopt appropriate means. When it is difficult to manufacture integrally the protruding protective walls (62, 63) on the cover (6), the protective walls (62, 63) and the cover (6) may be formed separately.
[0014]
In the invention according to claim 9, the protective walls (62, 63) are made of resin, and the protective walls (62, 63) are electrically connected to the connecting portions (100, 101) and the connecting portions (100, 101). The technical means of interposing between the members (53, 54) is adopted. Thus, even when the vehicle alternator is placed under high vibration, the protective walls (62, 63) can prevent contact between the connecting portions (100, 101) and the conductive portions such as the heat radiation fins. . And since the protective wall (62, 63) is formed with resin, it can prevent that a connection part (100, 101) short-circuits.
[0015]
In the invention described in claim 10, the cover (6) includes an electrical component disposed on the circuit device (5) and an electrical connection portion (100, 101) disposed on the circuit device (5). The protective walls (62, 63) that are disposed between and partially cover the exposed connection portions (100, 101) and protect the connection portions (100, 101) are integrally formed of a resin material. Adopt technical means. According to this, since the protective walls (62, 63) provided on the cover (6) are arranged between the electrical components on the circuit device (5) and the connection portions (100, 101), the space between them is between A short circuit can be prevented. In particular, among the connection parts (100, 101) arranged in the circuit device (5) mounted on the vehicle alternator, the cover (6) side is located on the cover (6) side and is deformed by an external action, The part which is liable to cause a short circuit by receiving the electrolyte from the outside is protected by the protective walls (62, 63).
[0016]
It is preferable as defined in claim 11, protective walls (62, 63) can adopt a structure that extends along the mounting direction of the cover (6). According to this configuration, it is possible to arrange the protective walls (62, 62) for protecting the connecting portions (100, 101) simultaneously with the attachment of the cover (6), and the cover (6) on the circuit device (5). The connecting portions (100, 101) located on the side can be reliably protected with a simple configuration and assembly process.
[0017]
The protective wall (62, 63) is preferably provided corresponding to each of the plurality of connecting portions (100, 101) arranged on the cover (6) side on the circuit device (5). It is possible to flexibly cope with the number and arrangement of the connecting portions (100, 101), and it is possible to arrange many cooling air passages inside the cover (6), thereby improving the cooling performance of the circuit device (5). The protection of the connection parts (100, 101) can be realized without loss.
[0018]
In addition, the code | symbol in the above-mentioned parenthesis shows the correspondence with the specific means of embodiment description later mentioned.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an AC generator for a vehicle according to the present invention will be described based on an embodiment shown in FIGS.
(First embodiment)
FIG. 1 is a sectional view in the axial direction of a main part of an automotive alternator to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a perspective view of a cover 6.
[0020]
The vehicle alternator 1 includes a stator 2 that serves as an armature, a rotor 3 that serves as a field, a housing 4 that supports the rotor 3 and fixes the stator 2 with bolts 41, and AC power. Is provided with a rectifier 5 or the like that converts the power into DC power.
The stator 2 includes an armature coil 21, a stator core 22, and the like, and is fixed to the inner periphery of the housing 4. The armature coil 21 extends through the insulating rubber 24 to the outside of the housing 4 and is electrically connected to the rectifying device 5 via a lead terminal 23 connected to the end of the armature coil 21. .
[0021]
The rotor 3 rotates integrally with the shaft 31 and includes a Landel-type pole core 32, a field coil 33, slip rings 34 and 35, and centrifugal cooling fans 36 and 37. The tip of the shaft 31 is connected to the pulley 7 and is driven to rotate by a traveling engine (not shown) mounted on the automobile. The cooling fans 36 and 37 are fixed to the end face in the axial direction of the Landel-type pole core 32 by spot welding or the like.
[0022]
The housing 4 fixes components including the stator 2, the rotor 3, and the rectifying device 5, and suction holes 42 for cooling air generated by the cooling fans 36 and 37 are provided on the end faces in the axial direction. Cooling air discharge holes 43 are provided on the outer shoulders of the housing 4 so as to correspond to the radially outer sides of the coil ends of the armature coils 21 of the stator 2.
[0023]
The rectifier 5 as a circuit device is disposed outside the housing 4 and includes a negative rectifier 51, a positive rectifier 52, a negative radiating fin 53, a positive radiating fin 54, a terminal block 55, and a connection terminal 56. The negative rectifying element 51 and the positive rectifying element 52 are potting diodes. In the negative rectifying element 51, the lead 51a side is an anode, and in the positive rectifying element 52, the lead 52a side is a cathode.
[0024]
The disk 51b of the negative electrode rectifying element 51 and the disk (not shown) of the positive electrode rectifying element 52 are soldered to the end faces in the axial direction on the rotor 3 side (left side in FIG. 1) of the negative electrode heat radiating fin 53 and the positive electrode radiating fin 54, respectively. It is joined by. The negative electrode heat radiation fin 53 is connected to the housing 4 and grounded therefrom. Further, the positive electrode radiating fin 54 is provided with an output terminal (not shown), from which the rectified output power is taken out. The negative electrode radiating fin 53 and the positive electrode radiating fin 54 are arranged in two stages in the axial direction, and the lead 51 a of the negative rectifying element 51 passes through a hole formed in the positive electrode radiating fin 54.
[0025]
The resin terminal block 55 is fixed to the end face in the axial direction on the rotor 3 side of the positive electrode heat radiation fin 54. The terminal block 55 is insert-molded with a connection terminal 56. The connection terminal 56 connects the lead terminal 23 connected to the end of the armature coil 21 to the lead 51a of the negative rectifying element 51 and the lead 52a of the positive rectifying element 51b. The lead 51a and the lead 52a and the connection terminal 56 are joined by welding, while the lead terminal 23 and the connection terminal 56 are fixed at the connection portion 100 by fastening with the fixing screw 8. The connection terminal 56 is plated for the purpose of improving the corrosion resistance. As shown in FIG. 1, the connection portion between the leads 51 a and 52 a and the connection terminal 56 extends toward the opposite side of the case 6 (left side in FIG. 1), and the connection portion between the lead 23 and the connection terminal 56. 100 extends toward the case 6 (the right side in FIG. 1).
[0026]
The nylon cover 6 covers and protects electrical components such as the rectifying device 5 disposed outside the housing 4. A cooling air inlet 61 for cooling the rectifying device 5 is formed on the end surface in the axial direction of the cover 6, and the cooling air is taken into the cover 6 as the rotor 3 rotates.
A protective wall 62 projects from the axial end surface of the cover 6. The tip of the protective wall 62 extends to the position of the positive electrode heat radiation fin 54. As shown in FIG. 2, the protective wall 62 is disposed so as to surround the connection portion 100 from three sides when the cover 6 is attached to the housing 4 and to oppose the flow of cooling air taken from the suction port 61. Further, the protective wall 62 is disposed so as to be interposed between the positive electrode heat radiation fin 54 and the connection portion 100, thereby preventing the positive electrode heat radiation fin 54 and the connection portion 100 from coming into contact with each other.
[0027]
In the present embodiment configured as described above, the protective wall 62 is provided between the suction port 61 and the connection portion 100. Therefore, it is possible to suppress the water taken in together with the cooling air from the suction port 61 from adhering to the connection part 100 adjacent to the suction port 61. Then, it is possible to prevent the occurrence of power generation abnormality due to corrosion such as rust caused by oxidation at the joint 100.
[0028]
The protective wall 62 is made of nylon of the same material as the cover 6. Further, the protective wall 62 surrounds the connecting portion 100 from three sides to prevent the positive electrode heat radiation fin 54 and the connecting portion 100 from coming into contact with each other. Therefore, even when the vehicle alternator 1 is subjected to high vibration, the connection portion 100 can be prevented from coming into contact with the positive electrode radiating fin 54 and being short-circuited.
[0029]
In addition, it is desirable that a plurality of protective walls 62 serving as a protection unit are provided independently from the cover 6 for each connection unit 100 serving as a protection target. By adopting this configuration, the passage of the cooling air can be arranged without any bias on the rectifying device 5 as a circuit device, and uniform cooling can be realized on the rectifying device 5.
(Second embodiment)
FIG. 3 is a cross-sectional view of the vicinity of the rectifier 5 of the vehicle alternator 1 showing the second embodiment of the present invention. The same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0030]
In the second embodiment, a recess 551 is formed on the protective wall 62 side (right side in FIG. 3) of the terminal block 55 in correspondence with the shape of the protective wall 62. And the edge part of the protective wall 62 is arrange | positioned in the recessed part 551 through the micro clearance gap. By arranging the inner wall of the recess 551 and the protective wall 62 through a minute gap, a labyrinth seal is formed between both wall surfaces.
[0031]
By forming the labyrinth seal between the inner wall of the recess 551 and the protective wall 62, it is possible to more reliably prevent water that enters with the cooling air from adhering to the connection portion 100. Therefore, the protective property of the connection part 100 increases, and the reliability of the wet prevention effect to the connection part 100 increases. In addition, an additional structure outside the vehicle alternator 1 is not required, the number of assembling steps is not increased, and the cost is not increased. The minute gap described here means a gap of 1 mm or less.
(Third embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view of the vicinity of the rectifier 5 of the vehicle alternator 1 illustrating the third embodiment, and FIG. 5 is a perspective view of the cover 6. The same reference numerals in the drawings denote the same or corresponding parts as in the first embodiment and the second embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0032]
In the third embodiment, the negative rectifying element 51 and the positive rectifying element 52 of the rectifying device 5 are arranged to face each other. That is, in FIG. 4, the lead 51a of the negative rectifying element 51 faces leftward, and the positive rectifying element 52 lead 52a faces rightward. Further, the terminal block 55 is sandwiched between the negative electrode heat radiation fin 53 and the positive electrode heat radiation fin 54 and fixed to both.
[0033]
The connecting portion 101 between the lead 52a of the positive rectifying element 52 and the connecting terminal 56 extends toward the axial end surface on the cover 6 side (right side in FIG. 4). As shown in FIG. 5, the cover 6 is provided with a cylindrical protective wall 63 extending in the axial direction from the inner wall surface of the cover 6 toward the connecting portion 101. The periphery of the connecting portion 101 is covered with a cylindrical protective wall 63.
[0034]
Also in the third embodiment, the connection portion 101 is protected from being exposed to water by the cylindrical protective wall 63, and corrosion such as rust due to oxidation of the connection portion 101 can be suppressed. In particular, in the third embodiment, since the protective wall 63 protects the entire circumference of the connection portion 101, the reliability of corrosion prevention is improved. A protective wall 63 formed of nylon surrounds the joint portion 101. Therefore, when the vehicle alternator 1 is placed under a high vibration, it is possible to prevent the connection portion 101 from coming into contact with the conductive portions such as the negative electrode heat radiation fin 53 and the connection portion 100 and short-circuiting.
(Fourth Embodiment) FIG. 6 is a sectional view of the vicinity of the rectifier 5 of the vehicle alternator 1 illustrating the fourth embodiment. In 4th embodiment, it has the inclination with respect to an axial direction so that the internal peripheral surface of the cylindrical protective wall 63 demonstrated in 3rd embodiment may spread to the opening side 63a. That is, when the vehicle alternator 1 is in use, the cylindrical protective wall 63 has an inclination with respect to the axial direction so that at least the lower inner peripheral surface extends to the opening side 63a.
[0035]
Also in the fourth embodiment, similarly to the third embodiment, the connection portion 101 is protected from water by the cylindrical protective wall 63, and corrosion such as rust due to oxidation of the connection portion 101 can be suppressed. Furthermore, in the fourth embodiment, even if water enters the inside of the protective wall 63, the effect of flowing out of the protective wall 63 without stagnation inside the protective wall 63 is obtained. For this reason, the corrosion inhibitory effect of the connection part 101 can be improved.
(Other embodiments)
With respect to the first to third embodiments described above, the positions of the negative rectifying element 51, the negative radiating fin 53, the positive rectifying element 52, and the positive radiating fin 54 of the rectifier 5 may be reversed. The same effect can be obtained by combining the negative electrode radiating fin 53 and the positive electrode radiating fin 54 on the plane apart from each other in two stages in the axial direction by combining with the cover 6 with the protective walls 62 and 63 of the present proposal. Obtainable. Further, the negative rectifying element 51 and the positive rectifying element 52 may be rectifying elements other than potting diodes, for example, semiconductor elements such as transistors and FETs.
[0036]
In the first to third embodiments, the electrical connection between the connection terminal 56 and the lead terminal 23 is performed by the fixing screw 8. However, soldering or welding that exposes the metal material base material to the connection portion 100 is employed. Also good.
Further, in the first and second embodiments, the protective wall 62 protects the connecting portion 100, and in the third embodiment, the protective wall 63 protects the connecting portion 101, but protects both the connecting portion 100 and the connecting portion 101. The protective walls 62 and 63 may be formed on the cover 6. Furthermore, in 1st embodiment, the protective wall 62 may be made into the cylinder shape like 2nd embodiment, the circumference | surroundings of the connection part 100 may be covered, and the connection part 100 may be protected from moisture. In the second embodiment, the protective wall 63 is not cylindrical, and may be provided only at a position that separates the connection portion 101 from the suction port 61 and the negative electrode heat radiation fin 53.
[0037]
In the first to third embodiments, the protective walls 62 and 63 are formed integrally with the cover 6. However, the protective walls 62 and 63 are formed as separate members and fixed to the cover 6 by bonding or fitting. Also good. In the first to third embodiments, the negative rectifying element 51 and the positive rectifying element 52 and the armature coil 21 are connected via the connection terminal 56. However, the armature coil 21 may be directly connected to the negative rectifying element 51 and the positive rectifying element 52.
[0038]
In addition, protective walls 62 and 63 are provided on the case 6 as means for protecting the connection portions 100 and 101 from being exposed to water. However, instead of forming a wall on the case 6, the case 6 may be protected by providing a recess so as to surround the connection portions 100 and 101.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an axial sectional view of an automotive alternator showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a cover showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view of a cover showing a third embodiment of the present invention. FIG. 6 is a partial sectional view showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an axial cross-sectional view in the vicinity of a rectifier of an automotive alternator showing a conventional structure.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... AC generator for vehicles, 2 ... Stator, 3 ... Rotor, 4 ... Frame,
6 ... Cover, 7 ... Pulley, 8 ... Fixed screw, 21 ... Armature coil,
22 ... Stator core, 23 ... Lead terminal, 24 ... Insulating rubber, 31 ... Shaft,
32 ... Pole core, 33 ... Field coil, 34, 35 ... Slip ring,
36, 37 ... cooling fan, 51 ... negative rectifier, 52 ... positive rectifier,
53 ... Negative electrode heat radiation fin, 54 ... Positive electrode heat radiation fin, 55 ... Terminal block,
56 ... Connection terminal, 61 ... Cover inlet, 62, 63 ... Protective wall.

Claims

An armature coil (21) mounted on the stator core (22) and a semiconductor element (51, 52) connected to the armature coil (21) and rectifying an alternating current generated in the armature coil (21). And a cover (6) having a cooling air inlet (61) to the circuit device (5) and covering the circuit device (5) , In a vehicle AC generator configured to directly cool an electrical component with the cooling air ,
The cover (6) includes a passage for cooling air inside the cover (6) and a storage chamber for storing electrical connection portions (100, 101) disposed on the circuit device (5). A vehicle characterized in that a protective wall (62, 63) is provided to partially cover the exposed connection portion (100, 101) and protect the connection portion (100, 101). AC generator.

The armature coil (21) and the semiconductor element (51, 52) are connected via a connection terminal (56), and the protective wall (62, 63) is connected to the armature coil (21) and the The connection part (100) with a connection terminal (56) or at least one of the connection part (101) between the semiconductor element (51, 52) and the connection terminal (56) is protected. 2. The vehicle alternator according to 1.

The protective wall (62, 63) protects the connection part (100, 101) extending toward the cover (6) among the connection part (100, 101). The vehicle AC generator according to claim 1 or 2.

The circuit device (5) includes a resin terminal block (55) for holding the connection terminal (56), and the terminal block (55) cooperates with the protective walls (62, 63) to form the connection portion. The vehicle alternator according to claim 2 or 3, wherein a housing chamber for housing (100, 101) is partitioned.

The said protective wall (63) is extended and shape | molded from the said cover (6) in the cylinder shape, and covers the said connection part (100, 101), The any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. AC generator for vehicles as described in one.

Lower side of the inner surface of the tubular protective wall in the use state of the vehicle AC generator (63), a downward direction of the slope of the opening (63a) side of the cylindrical protective wall (63) The vehicle AC generator according to claim 5, wherein the vehicle AC generator is provided.

The vehicular AC generator according to any one of claims 1 to 6, wherein the protective wall (62, 63) is integrally formed with the cover (6).

The protective wall (62, 63) and the cover (6) are formed separately, and the protective wall (62, 63) is attached to the cover (6). The AC generator for vehicles according to any one of claims 6 to 7.

The protective walls (62, 63) are made of resin, and the protective walls (62, 63) are the connecting portions (100, 101) and conductive members (53, 54) adjacent to the connecting portions (100, 101). The vehicular AC generator according to any one of claims 1 to 8, wherein the vehicular AC generator is interposed between the vehicular AC generator and the vehicular AC generator.

An armature coil (21) mounted on the stator core (22) and a semiconductor element (51, 52) connected to the armature coil (21) and rectifying an alternating current generated in the armature coil (21). And a cover (6) having a cooling air inlet (61) to the circuit device (5) and covering the circuit device (5) , In a vehicle AC generator configured to directly cool an electrical component with the cooling air ,
The cover (6) is disposed between an electrical component disposed on the circuit device (5) and an electrical connection (100, 101) disposed on the circuit device (5). Protective walls (62, 63) that partially cover the exposed connection portions (100, 101) and protect the connection portions (100, 101) are integrally formed of a resin material. AC generator for vehicles.

Wherein the protective wall (62, 63) for a vehicle alternator according to claim 10, characterized in that extending along the mounting direction of the cover (6).