JP2000032720A - 車両用交流発電機 - Google Patents
車両用交流発電機Info
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Abstract
続部を保護することを目的とする。 【解決手段】 整流素子51、52を覆うカバー6に
は、吸入口61から吸入される冷却風の流れに対向して
位置し、電機子コイル21と整流素子51、52との接
続部100、101を冷却風から保護する保護壁62、
63が設けられているという手段を用いる。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、接続部100、101の酸化及
び接続部100、101の酸化による発電不良を抑制す
ることができる。
Description
に搭載される車両用交流発電機に関する。
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。
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(19
96)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。
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。
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1
00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。
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。
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。
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。
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、1
01)を収容する収容室とを区画し、接続部(100、
101)を保護する保護部(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(5
1、52)とは、接続端子(56)を介して接続されて
おり、保護部(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(1
01)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、保護部(62、63)は、接続部(100、10
1)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。
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、
保護部(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。
(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)は保護部(62、6
3)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)と保護部(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。
3)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
保護部(63)の下方側の内面は、該筒状の保護部(6
3)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。筒状の保護部(63)
により、接続部(100、101)の全周囲からの被水
を抑制できる。特に筒状の保護部(63)の下方側の内
面が保護部(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。
(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、保護部(62、63)とカバー(6)とは別体
で成形され、保護部(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。
2、63)は樹脂製であり、保護部(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(10
0、101)と放熱フィン等の導電部分との接触を保護
部(62、63)により防ぐことができる。そして、保
護部(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。
(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(10
0、101)との間に配置され、接続部(100、10
1)を保護する保護部(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)に設けられた保護部(62、
63)が回路装置(5)上の電気部品と接続部(10
0、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(10
0、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部(62、6
3)によって保護される。
保護部(100、101)は、カバー(6)の取付け方
向に沿って延びる壁部を有し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
の保護部(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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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51
aは正極放熱フィン54に穿設された孔を貫通してい
る。
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5
6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。
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。
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10
0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。
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10
0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。
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。
2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55
1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。
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。
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51
a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。
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。
63により接続部101を被水から保護し、接続部10
1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4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。
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。
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1
00と接続部101の両方を保護するように、保護壁6
2、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。
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。
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。
の軸方向断面図である。
ある。
ある。
ある。
ある
ある。
近の軸方向断面図である。
フレ−ム、6…カバー、7…プーリ、8…固定ビス、2
1…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。
Claims (11)
- 【請求項1】 固定子鉄心(22)に装備された電機子
コイル(21)と、前記電機子コイル(21)に接続さ
れて該電機子コイル(21)で発生する交流電流を整流
する半導体素子(51、52)を含む電気部品を有する
回路装置(5)と、該回路装置(5)への冷却風の吸入
口(61)を有し前記回路装置(5)を覆うカバー
(6)とを備えた車両用交流発電機において、 前記カバー(6)には、前記カバー(6)の内側におけ
る冷却風の通路と、前記回路装置(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、前記接続部(100、101)を保護する保
護部(62、63)が設けられていることを特徴とする
車両用交流発電機。 - 【請求項2】 前記電機子コイル(21)と前記半導体
素子(51、52)とは、接続端子(56)を介して接
続されており、前記保護部(62、63)は前記電機子
コイル(21)と前記接続端子(56)との接続部(1
00)若しくは前記半導体素子(51、52)と前記接
続端子(56)との接続部(101)のうち、少なくと
も一方を保護することを特徴とする請求項1に記載の車
両用交流発電機。 - 【請求項3】 前記保護部(62、63)は、前記接続
部(100、101)のうち、前記カバー(6)に向か
って伸延している前記接続部(100、101)を保護
していることを特徴とする請求項1または請求項2に記
載の車両用交流発電機。 - 【請求項4】 前記回路装置(5)は、前記接続端子
(56)を保持する樹脂製の端子台(55)を備え、該
端子台(55)は前記保護部(62、63)と共同して
前記接続部(100、101)を収容する収容室を区画
していることを特徴とする請求項2または請求項3に記
載の車両用交流発電機。 - 【請求項5】 前記保護部(63)は前記カバー(6)
から筒状に伸延して成形され、前記接続部(100、1
01)を覆っていることを特徴とする請求項1から請求
項4のいずれか1つに記載の車両用交流発電機。 - 【請求項6】 車両用交流発電機の使用状態における前
記筒状の保護部(63)の下方側の内面は、該筒状の保
護部(63)の開口(63a)側への下降方向の傾きを
有していることを特徴とする請求項5に記載の車両用交
流発電機。 - 【請求項7】 前記保護部(62、63)は前記カバー
(6)に一体成形されていることを特徴とする請求項1
から請求項6のいずれか1つに記載の車両用交流発電
機。 - 【請求項8】 前記保護部(62、63)と前記カバー
(6)とは別体で成形され、該保護部(62、63)が
前記カバー(6)に取付けられていることを特徴とする
請求項1から請求項6のいずれか1つに記載の車両用交
流発電機。 - 【請求項9】 前記保護部(62、63)は樹脂製であ
り、前記保護部(62、63)は前記接続部(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ことを特徴と
する請求項1から請求項8のいずれか1つに記載の車両
用交流発電機。 - 【請求項10】 固定子鉄心(22)に装備された電機
子コイル(21)と、前記電機子コイル(21)に接続
されて該電機子コイル(21)で発生する交流電流を整
流する半導体素子(51、52)を含む電気部品を有す
る回路装置(5)と、該回路装置(5)への冷却風の吸
入口(61)を有し前記回路装置(5)を覆うカバー
(6)とを備えた車両用交流発電機において、 前記カバー(6)には、前記回路装置(5)上に配置さ
れた電気部品と前記回路装置(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、前記
接続部(100、101)を保護する保護部(62、6
3)が樹脂材料によって一体成形されていることを特徴
とする車両用交流発電機。 - 【請求項11】 前記保護部(100、101)は、前
記カバー(6)の取付け方向に沿って延びる壁部を有し
ていることを特徴とする請求項10に記載の車両用交流
発電機。
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