(57)【要約】【課題】コンデンサ素子の保護コーティング材を廃止するとともに高信頼性を維持することが可能な車両用回転電機を提供すること。【解決手段】車両用交流発電機は、電圧を調整するレギュレータ９と、レギュレータ９による電圧調整動作によって発生するサージを吸収するコンデンサ素子１５と、コンデンサ素子１５を収納する収納部１２とを有する。収納部１２は、一方端側に開口部１３を有し、対向する２つの内壁面にこの開口部１３から延びる溝部１４ａ、１４ｂが形成されている。コンデンサ素子１５の素子側端子１５ａ、１５ｂを溝部１４ａ、１４ｂに挿入することで収納部１２の内壁面とコンデンサ素子１５の外周面との間に形成された隙間に、封止用樹脂１７が充填されている。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧を調整する電圧調整器と、前記電圧調整器による電圧調整動作によって発生するサージを吸収するコンデンサ素子と、前記コンデンサ素子を収納する収納部とを有する車両用回転電機において、
前記収納部は、一方端側に開口部を有し、この開口部から延びる溝部が形成されており、
前記コンデンサ素子の素子側端子を前記溝部に挿入することで前記収納部の内壁面と前記コンデンサ素子の外周面との間に形成された隙間に、封止用樹脂を充填することを特徴とする車両用回転電機。
【請求項２】
請求項１において、
前記溝部は、前記収納部の対向する２つの前記内壁面のそれぞれに形成された一端止まり形状を有し、
前記素子側端子は、前記コンデンサ素子の本体部よりも外側に突出していることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記コンデンサ素子は、前記本体部よりも外側に突出している前記素子側端子をこの素子側端子の一部が前記溝部に沿って突き当たるまで挿入することにより、前記収納部に収納されることを特徴とする車両側回転電機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記コンデンサ素子の外周面には保護コーティング材が形成されていないことを特徴とする車両用回転電機。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記封止用樹脂は、エポキシ樹脂であることを特徴とする車両用回転電機。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記素子側端子は、丸線によって形成されていることを特徴とする車両用回転電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車やトラック等の乗り物に搭載される車両用回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用交流発電機は、エンジンルームに搭載されたバッテリを充電するとともに、ヘッドライトやその他の電気負荷に対して電力を供給している。この車両用交流発電機の出力電圧は、界磁巻線に流す界磁電流を断続することにより調整されるが、出力電圧波形を観察すると、界磁電流の断続によってサージが発生することが知られている。発生したサージが過大であると、オーディオ装置等の電気負荷に対しては耳障りなノイズの原因となり、それ以外の電気負荷に対しては誤動作や故障の原因になったりする。このようなサージを低減する従来技術として、サージ吸収用のコンデンサ素子が装備された車両用交流発電機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この車両用交流発電機では、レギュレータに設けられた部品収容室にコンデンサ素子が収容されており、このコンデンサ素子によってサージが吸収される。
【０００３】
【特許文献１】
実公平６−４６２１６号公報（第２頁、図１−４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した特許文献１に開示された車両用交流発電機に含まれるコンデンサ収納部は、車両未使用時の常温雰囲気下と車両使用時の車両側の放熱やレギュレータの放熱による高温雰囲気下の両方の温度環境で使用されており、これらの温度差が大きい場合には、部品収容室を形成しているレギュレータの樹脂とコンデンサ素子を固定する樹脂の熱膨張差に起因する応力がこれらの樹脂間の接着力を上回る場合がある。コンデンサ素子の内部において異種電極間の絶縁に使用されるＰＥＴフィルムは吸湿しやすい性質をもっており、吸湿した場合にはＰＥＴフィルムが分解を起こし、コンデンサ素子のサージを吸収するという基本機能が損なわれる。このため、一般にコンデンサ素子は、防湿を目的とした保護コーティング材で覆われている。この保護コーティング材でコンデンサ素子を覆うことにより、両樹脂間の接着力が失われてコンデンサ素子が両樹脂間の界面に配置された場合でも、コンデンサ素子に含まれるＰＥＴフィルムが吸湿することはなくなる。しかし、このような保護コーディング材でコンデンサ素子の外周を覆うことは部品コストの上昇につながるという問題がある。
【０００５】
特に最近では、車両走行抵抗の低減のためのスラントノーズ化や車両室内居住空間の確保のニーズからエンジンルームがますます狭小化する中で、車両用交流発電機の搭載スペースに余裕がなくなってきている。また、ＰＬ法が施行されるなど製品の品質面に対しても、高い信頼性が求められている。しかし、その一方で、各メーカ間のコスト競争の激化から、車両用交流発電機においても安価な製品を提供することが求められている。すなわち、小型で高信頼性の車両用交流発電機を安価に提供することが求められている。
【０００６】
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、コンデンサ素子の保護コーティング材を廃止するとともに高信頼性を維持することが可能な車両用回転電機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の車両用回転電機は、電圧を調整する電圧調整器と、電圧調整器による電圧調整動作によって発生するサージを吸収するコンデンサ素子と、コンデンサ素子を収納する収納部とを有している。また、収納部は、一方端側に開口部を有し、この開口部から延びる溝部が形成されており、コンデンサ素子の素子側端子を溝部に挿入することで収納部の内壁面とコンデンサ素子の外周面との間に形成された隙間に、封止用樹脂を充填している。コンデンサ素子の周囲に形成される空間に封止用樹脂を充填することにより、コンデンサ素子の全周を封止用樹脂で覆うことができるため、コンデンサ素子の周囲に水が浸入して内部が吸湿してしまうことを防止することができ、コンデンサ素子やこれを使用した車両用回転電機の信頼性の低下を防ぐことが可能になる。
【０００８】
また、上述した溝部は、収納部の対向する２つの内壁面のそれぞれに形成された一端止まり形状を有し、素子側端子は、コンデンサ素子の本体部よりも外側に突出していることが望ましい。これにより、コンデンサ素子の外周部と収納部の内壁面との間に確実に隙間を形成することが可能になり、コンデンサ素子の全周を確実に封止用樹脂で覆うことができる。
【０００９】
また、上述したコンデンサ素子は、本体部よりも外側に突出している素子側端子をこの素子側端子の一部が溝部に沿って突き当たるまで挿入することにより、収納部に収納されることが望ましい。これにより、収納部内でのコンデンサ素子の位置決めが容易となり、コンデンサ素子の周囲に形成される所定の空間を形成することが可能になる。
【００１０】
また、上述したコンデンサ素子の外周面には保護コーティング材が形成されていないことが望ましい。コンデンサ素子の全周を封止用樹脂で覆うことにより、保護コーティング材を用いることなくコンデンサ素子の吸湿を防止することが可能になり、これにより部品コストを下げることができる。
【００１１】
また、上述した封止用樹脂は、エポキシ樹脂であることが望ましい。これにより、保護コーティング材を用いた場合と同様に、コンデンサ素子の吸湿を確実に防止することができる。
また、上述した素子側端子は、丸線によって形成されていることが望ましい。これにより、丸線の連続線を所定長さに切断して整形することにより素子側端子を製造することが可能になり、板材等を用いる場合に比べて生産性を向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の車両用回転電機は、例えばエンジンに搭載されて、エンジンによって回転駆動される車両用交流発電機に適用することができる。
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。
【００１３】
図１は、本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１は、固定子２、回転子３、リアフレーム４、フロントフレーム５、整流装置６、リアカバー７、プーリ８、レギュレータ９等を含んで構成されている。
【００１４】
固定子２は、電機子として働くものであり、固定子鉄心２２と三相の固定子巻線２３とを備えている。
回転子３は、絶縁処理された銅線を円筒状かつ同心状に巻き回した界磁巻線３１を、それぞれが６個の爪部を有するポールコア３２によって、回転軸３３を通して両側から挟み込んだ構造を有している。また、フロント側のポールコア３２の端面には、フロント側から吸い込んだ冷却風を軸方向および径方向に吐き出すための冷却ファン３５が溶接等によって取り付けられている。同様に、リア側のポールコア３２の端面には、リア側から吸い込んだ冷却風を径方向に吐き出すための冷却ファン３６が溶接等によって取り付けられている。また、回転軸３３のリア側端部近傍には、界磁巻線３１の両端に電気的に接続された２つのスリップリング３７、３８が形成されており、これらのスリップリング３７、３８を介してブラシ装置（図示せず）から界磁巻線３１に対して給電が行われる。
【００１５】
リアフレーム４およびフロントフレーム５は、固定子２および回転子３を収容しており、回転子３が回転軸３３を中心に回転可能な状態で支持されている。また、フロントフレーム５には、回転子３のポールコア３２の外周側に所定の隙間を介して配置された固定子２が固定されている。
【００１６】
整流装置６は、三相の固定子巻線２３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力を得るためのものである。
リアカバー７は、リアフレーム４の外側に取り付けられる整流装置６やその他の電気部品（ブラシ装置やレギュレータ９等）を覆って、これらを保護するためのものである。このリアカバー７は、金属製ナット７１によってリア側のフレーム４から延びるボルト４１に、整流装置６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７は、主に整流装置６の対向面に複数の吸入窓を有しており、この吸入窓を通してリアカバー７内部に冷却風が吸入される。
【００１７】
上述した構造を有する車両用交流発電機１は、ベルト等を介してプーリ８にエンジン（図示せず）からの回転力が伝えられると回転子３が所定方向に回転する。この状態で回転子３の界磁巻線３１に外部から励磁電圧を印加することにより、ポールコア３２のそれぞれの爪部が励磁され、固定子巻線２３に三相交流電圧を発生させることができ、整流装置６に設けられた出力端子からは所定の直流電流が取り出される。
【００１８】
図２は、レギュレータ９の斜視図である。また、図３はレギュレータ９に装備されたコンデンサ素子の固定方法を示す図である。
レギュレータ９は、界磁巻線３１に流れる界磁電流を断続して発電電圧を制御する電圧調整器である。このレギュレータ９は、界磁電流を断続するスイッチング素子（図示せず）において発生する熱を放熱する金属製の放熱部１０と、このスイッチング素子の断続状態を制御する制御回路や各種の端子を内蔵する樹脂部１１とを含んで構成されている。この樹脂部１１は、一部を利用してコンデンサ素子１５を収納するために形成された収納部１２と、この収納部１２周辺の所定位置から一部が突出していてコンデンサ素子１５の素子側端子１５ａ、１５ｂと接合して通電するための樹脂側端子１６ａ、１６ｂとを有している。
【００１９】
コンデンサ素子１５は、レギュレータ９による電圧調整動作によって発生するサージを吸収するためのものである。このコンデンサ１５は、本体部１５ｃよりも外側に２本の素子側端子１５ａ、１５ｂが突出している。この本体部１５ｃの外周面には保護コーティング材が形成されていない。また、素子側端子１５ａ、１５ｂは、断面が長方形の所定長さの金属の板材を直角方向に２回折り曲げることにより形成され、筒状の本体部１５ｃの２つの側面に取り付けられている。
【００２０】
収納部１２は、一方端側に開口部１３を有し、この開口部１３から延びる２本の溝部１４ａ、１４ｂが対向する内壁面のそれぞれに形成されている。これらの溝部１４ａ、１４ｂは、収納部１２の対向する２つの内壁面のそれぞれに形成された一端止まり形状を有している。
【００２１】
収納部１２へのコンデンサ素子１５の収納は、コンデンサ素子１５の本体部１５ｃよりも外側に突出している２本の素子側端子１５ａ、１５ｂのそれぞれを、これらの素子側端子１５ａ、１５ｂの一部が溝部１４ａ、１４ｂに沿って突き当たるまで挿入することにより行われる。一端止まり形状を有する溝部１４ａ、１４ｂにコンデンサ素子１５の素子側端子１５ａ、１５ｂを挿入することにより、収納部１２におけるコンデンサ素子１５の挿入方向以外の収納位置を高い精度で決定することができる。また、コンデンサ素子１５の素子側端子１５ａ、１５ｂと樹脂側端子１６ａ、１６ｂとがコンデンサ素子１５の挿入方向で接合されることで、挿入方向に沿った収納位置を高い精度で決定することができる。このように収納位置を高い精度で決定することが可能になることから、収納部１２の内壁面とコンデンサ素子１５の本体部１５ｃの外周面との間に一定間隔を確保することができる。このようにして収納部１２の内部にコンデンサ素子１５を収納した後、開口部１３から封止用樹脂１７をコンデンサ素子１５の本体部１５ｃと収納部１２の内壁面との間の隙間を埋め、しかも本体部１５ｃが完全に封止用樹脂１７に埋没するように充填することにより、コンデンサ素子１５が固定される。封止用樹脂１７としては、吸湿しないエポキシ樹脂が用いられる。
【００２２】
このように、本実施形態では、コンデンサ素子１５の周囲に形成される空間に封止用樹脂１７を充填することにより、コンデンサ素子１５の本体部１５ｃの全周を封止用樹脂１７で覆うことができるため、コンデンサ素子１５の周囲に水が浸入して本体部１５ｃの内部が吸湿してしまうことを防止することができ、コンデンサ素子１５やこれを用いた車両用交流発電機１の信頼性の低下を防ぐことが可能になる。
【００２３】
特に、封止用樹脂１７としてエポキシ樹脂等の吸湿しない材料を用いることにより、本体部１５ｃの外周を保護コーティング材で覆うことなく、信頼性を維持することが可能になる。
また、上述した溝部は、収納部１２の対向する２つの内壁面のそれぞれに一端止まり形状の溝部１４ａ、１４ｂを形成するとともに、コンデンサ素子１５の素子側端子１５ａ、１５ｂを本体部１５ｃよりも外側に突出させることにより、コンデンサ素子１５の本体部１５ｃの外周部と収納部１２の内壁面との間に確実に隙間を形成することが可能になり、コンデンサ素子１５の全周を確実に封止用樹脂１７で覆うことができる。
【００２４】
また、コンデンサ素子１５の本体部１５ｃよりも外側に突出している素子側端子１５ａ、１５ｂをこれらの素子側端子１５ａ、１５ｂの一部が収納部１２の溝部１４ａ、１４ｂに沿って突き当たるまで挿入することにより、収納部１２内でのコンデンサ素子１５の位置決めが容易となり、コンデンサ素子１５の周囲に所定の空間を形成することが可能になるため、この空間を封止用樹脂１７を充填することでコンデンサ素子１５の全周を確実に封止用樹脂１７で覆うことができる。
【００２５】
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。上述した実施形態では、コンデンサ素子１５の素子側端子１５ａ、１５ｂを板材を用いて形成したが、図４に示すように、丸線で形成した素子側端子１５ｄを用いるようにしてもよい。この場合には、丸線の連続線を所定長さに切断した後整形することにより、素子側端子１５ｄを形成することが可能になり、板材等を用いる場合に比べて生産性を向上させることができる。
【００２６】
また、上述した実施形態では、封止用樹脂１７としてエポキシ樹脂を用いたが、吸湿しない樹脂であればエポキシ樹脂以外の樹脂を用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】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２】レギュレータの斜視図である。
【図３】レギュレータに装備されたコンデンサ素子の固定方法を示す図である。
【図４】コンデンサ素子の変形例を示す図部分的な図である。
【符号の説明】
１　車両用交流発電機
２　固定子
３　回転子
４　リアフレーム
５　フロントフレーム
６　整流装置
７　リアカバー
９　レギュレータ
１０　放熱部
１１　樹脂部
１２　収納部
１３　開口部
１４ａ、１４ｂ　溝部
１５　コンデンサ素子
１５ａ、１５ｂ　素子側端子
１５ｃ　本体部
１６ａ、１６ｂ　樹脂側端子
１７　封止用樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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