JP2000139058A

JP2000139058A - 車両用交流発電機

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Publication number: JP2000139058A
Application number: JP10312324A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ishida; 博士石田; Tsutomu Shiga; 志賀　　孜; Mamoru Toda; 守戸田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-11-02
Filing date: 1998-11-02
Publication date: 2000-05-16
Anticipated expiration: 2018-11-02
Also published as: US6294856B1; FR2785467B1; JP3911879B2; DE19950126A1; FR2785467A1

Abstract

(57)【要約】【課題】ブラシ装置の改良された通風路構造を提供す
るものである。【解決手段】ブラシホルダ２７とスリップリングカバ
ー３３との一方に設けられた凹部４２と、残る他方に設
けられ凹部４２内に挿入配置されて凹部４２内を仕切
り、ブラシのスリップリング２１、２２との摺接部に連
通する屈曲した通風路を形成する仕切部４３とを備える
ことを特徴としている。これにより、シールゴムを用い
ることなく、スリップリング２１、２２及びブラシの摺
接部に異物が混入するのを防止できる。又、構成部品の
変形は伴わない為、通風路の減少という問題もない。

Description

【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、トラック等
に搭載される車両用交流発電機に関し、特にブラシ周辺
の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用交流発電機では、スリップリング
及びブラシの摺接部に水油等の異物が侵入しないように
通風冷却して、ブラシの異常摩耗を防止する必要があ
る。この種の保護構造としては、特公平４−７９２２４
号公報に示す、ブラシホルダに係合嵌着される円筒状の
スリップリングカバーの軸方向開口部を、スリップリン
グ及びブラシの摺接部に連通する通風路を有するシール
ゴムで塞ぐものが知られている。この構造では、シール
ゴムをリアカバーで押圧して、弾性変形した状態でスリ
ップリングカバーの縁部に当接させてシール性を確保し
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構造では、リ
アカバーやスリップリングカバー等の構成部品の形状の
ばらつきにより、スリップリングカバーの縁部にシール
ゴムを均等に押圧することが困難で、安定したシール性
を得ることができない問題点があった。又、シールゴム
が通風路のほとんどを区画するため、その変形、劣化に
より所期の通風路形状を維持できないことがあった。

【０００４】本発明は、ブラシ装置の改良された通風路
構造を提供するものである。本発明の目的は、通風路形
状を確実に維持できる構造を提供することである。本発
明の他の目的は、組付性に優れた構造を提供することで
ある。

【０００５】

【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の発明によれば、ブラシホルダ（２７、２
６１）と前記スリップリングカバー（３３）との一方に
設けられた凹部（４２）と、残る他方に設けられ前記凹
部（４２）内に挿入配置されて前記凹部（４２）内を仕
切り、前記ブラシのスリップリング（２１、２２）との
摺接部に連通する屈曲した通風路を形成する仕切部（４
３）とを備えることを特徴としている。これにより、シ
ールゴムを用いることなく、スリップリング（２１、２
２）及びブラシの摺接部に異物が混入するのを防止でき
る。又、構成部品の変形は伴わない為、通風路の減少と
いう問題もない。

【０００６】請求項２の発明によれば、ブラシホルダ
（２７、２６１）に形成される凹部（４２）は、スリッ
プリング（２１、２２）に対向する側面に形成されてい
ることを特徴としている。これにより、軸方向からの異
物の侵入を効果的に防止できる。又、車両取付時に凹部
（４２）の開口側を下向きとすることで、径方向からの
異物の侵入も効果的に防止できる。

【０００７】請求項３の発明によれば、スリップリング
カバー（３３）は、スリップリング（２１、２２）外周
を覆う筒状部（５２）と、該筒状部（５２）の軸方向端
部を塞ぐ蓋部（５３、５３０）を有しており、仕切部
（４３）は蓋部（５３、５３０）から径方向に延びて、
凹部（４２）を軸方向に仕切ることを特徴としている。
これにより、仕切部（４３）を挟んで相反する向きの冷
却風経路を形成することができる為、車両取付状態によ
らず請求項１及び２と同様の効果を得ることができる。

【０００８】請求項４の発明によれば、仕切部（４３）
で仕切られて形成される通風路の軸方向隙間は、ブラシ
側の軸方向隙間の方が小さいことを特徴としている。こ
れにより、ブラシ摺接部の温度上昇に伴う圧力上昇を冷
却風経路入り口側で抑えて、異物の侵入を抑制できる。
請求項５の発明によれば、仕切部（４３）には、通風路
を複雑にする軸方向突起部（５９）が形成されているこ
とを特徴としている。これにより、別部品を追加するこ
となく簡単な構造で異物の侵入経路を複雑にすることが
できる。

【０００９】請求項６の発明によれば、凹部（４２）を
構成する内壁面には、仕切部（４３）の縁部が挿入され
た溝（４４、４５）が形成されていることを特徴として
いる。これにより、仕切部（４３）の縁部と凹部（４
２）内壁面の間にも迷路構造を形成することができ、仕
切部（４３）の縁部からの異物の侵入を防止できる。請
求項７の発明によれば、仕切部（４３）の縁部と溝（４
４、４５）との隙間より、凹部（４２）の底面と仕切部
（４３）との隙間の方が大きいことを特徴としている。
これにより、確実に仕切部（４３）の縁部からの異物の
侵入を防止できる。

【００１０】請求項８の発明によれば、ブラシホルダ
（２７、２６１）の軸方向端部には、蓋部（５３、５３
０）と所定隙間で対向する舌（６０）部が形成されてい
ることを特徴としている。これにより、外部からの被水
に対しての防護壁となり、さらに防水性を向上できる。
請求項９の発明によれば、蓋部（５３、５３０）の軸方
向端面には、舌（６０）部に当接する軸方向突起（６
４）が形成されていることを特徴としてしている。これ
により、スリップリングカバー（３３）の組み付け時に
所定の流通路面積を確保して組み付けることができ、安
定した冷却性を得ることができる。又、リアカバーが舌
（６０）部に当接して組み付けられる場合には、舌（６
０）部の倒れ込みを抑え、流通路面積の減少を防止でき
る。

【００１１】請求項１０の発明によれば、蓋部（５３、
５３０）とに、貫通穴（６１、６２）が設けられてお
り、該貫通穴（６１、６２）を塞ぐシール部材（６３）
が設けられていることを特徴としている。これにより、
シール性を確保しつつ、ブラシ装置（２６）の組み付け
を容易にすることができる。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。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明を適用した実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。（第一実施形態）図１は車両用交流発電機の縦断面図で
ある。図２は要部拡大図、図３はブラシホルダの斜視
図、図４はスリップリングカバーの斜視図、図５はブラ
シホルダをシャフト側から見た平面図、図６はブラシホ
ルダの縦断面図、図７はスリップリングカバーの縦断面
図である。

【００１３】アルミダイカスト製のフロント側フレーム
１及びリア側フレーム２は共に椀状で、それらの開口部
を直接当接させて、複数個のボルト３により相互に固定
されている。フロント側フレーム１の内周にはステータ
４が固定されている。ステータ４はステータコア５及び
ステータコイル６で構成されている。フロント側フレー
ム１には円筒状のベアリングボックス７が一体で形成さ
れており、リア側フレーム２には鉄製のベアリングボッ
クス８がローレットを有するボルト９によって取付けら
れている。

【００１４】回転子１０は界磁コイル１１、コアとして
の一対のポールコア１２、１３、回転軸としてのシャフ
ト１４等によって構成されており、ベアリングボックス
７、８に固定される一対のベアリング１５、１６により
回転自在に保持されている。ポールコア１２、１３の軸
方向端面には遠心型の冷却ファン１７、１８が取付けら
れている。フロント側冷却ファン１７は、界磁コイル１
１への冷却風をも生成するように、ブレードが回転子１
０の回転方向に対して前傾させた斜流式になっている。
シャフト１４の前端には、プーリ１９がナット２０によ
り結合されており、図示しない車両エンジンにより回転
駆動される。リア側フレーム２の外側に位置するシャフ
ト１４の後端には、一対のスリップリング２１、２２が
設けられており、界磁コイル１１に導体２３を介して電
気的に接続されている。

【００１５】リア側フレーム２の外側の軸方向端面に
は、整流装置２４、電圧調整器２５及びブラシ装置２６
等のいわゆる電気部品がボルト等の締結手段によって固
定されている。これらの電気部品は、鋼板製のリアカバ
ー２７により覆われている。そして、このカバー２７に
は、冷却風導入窓５５がブラシ装置の周辺に同心円状に
形成されている。

【００１６】ブラシ装置２６は、接続端子が埋設される
樹脂製のブラシホルダ２７、一対のブラシ２８、２９、
ブラシ２８、２９と接続端子３０、３１を電気的につな
ぐピグテール３２、樹脂製のスリップリングカバー３
３、スプリング３４、３５等で構成される。ブラシホル
ダ２７は略箱形形状を成し、スリップリング３４、３５
に対向する側面には、ブラシ収納部３６、３７、ピグテ
ール収納部３８、３９、ブラシ収納部３６、３７を挟ん
で両側に位置して軸方向に延びる軸方向溝４０、４１及
び通風路を形成する凹部４２が開口している。凹部４２
は、偏平な直方体形状の空間を区画しており、その狭い
両側の側壁面には、後述するスリップリングカバー３３
の仕切部４３の縁部が挿入される径方向の溝４４、４５
が形成されている。この凹部４２は一面のみが開口した
箱状の壁により区画されている。又、ブラシホルダ２６
の外壁面には、スリップリングカバー３３を係止する４
ヶ所の係止部４６、４７、４８、４９が形成されてい
る。

【００１７】銅粉かしめによりブラシ２８、２９に接続
固定されたピグテール３２は径方向端部でブラシホルダ
２７に埋設される接続端子３０、３１に半田付けされ
る。そして接続端子３０、３１に接続される他部品との
電気的接続を図っている。なお、図２にはブラシ２９の
ピグテール３２のみが図示されている。ブラシ２８、２
９は、ブラシの後端に配設されるスプリング３４、３５
によってスリップリング２１、２２に押し当てられる。

【００１８】スリップリングカバー３３は、ブラシホル
ダ２７の軸方向溝に挿入される径方向断面Ｖ字状突起部
５０、ブラシホルダ２７の係止部に係止される鉤状部５
１、スリップリング２１、２２の外周を覆う筒状部５
２、筒状部５２の軸方向後端を塞ぐ蓋部５３、蓋部か
ら、径方向に延びる仕切部４３等で構成されている。筒
状部５２の内周面には、軸方向に延びる突起部５４が形
成されており、ブラシ摩耗粉を数ヶ所に分離させて、ス
リップリング２１、２２への付着を防止している。

【００１９】仕切部４３はブラシホルダの凹部４２に挿
入されている。仕切部４３の両側縁は凹部４２の両側面
の溝４４、４５内に位置されて固定される。仕切部４３
の先端縁は凹部４２の最奥壁面には達しない。このため
仕切部４３は凹部４２を扁平な２空間に仕切っている。
そして、内側空間４２ａがブラシ装置内に連通し、外側
空間４２ｂがブラシ装置外に連通することで、屈曲した
通風路を形成している。仕切部４３で仕切られた通風路
の軸方向隙間は、ブラシ側の空間４２ａが空間４２ｂよ
り小さくなっている。仕切部４３の広い表面には、凹部
４２の内壁面に近接する突起部５６、５７が形成されて
おり、仕切部４３と凹部４２の側壁面との間のシール性
の向上と、仕切部４３の位置決め性向上と、仕切部４３
の強度向上とを図っている。本実施形態では、突起部５
６、５７は、仕切部４３の片面にのみに設けたが、両面
に設けてもよい。また、要求されるシール性に応じて無
くしてもよい。

【００２０】ブラシ装置２６は、リア側フレーム２の軸
方向端面との間に発泡ゴム５８を挟んで組み付けられ、
この間の防水性を確保している。この実施形態による
と、ブラシホルダ２７に形成した凹部４２をスリップリ
ングカバー３３に設けた仕切部４３で仕切って屈曲した
通風路を形成しているから、簡単な構成で形状変化の少
ない通風路を提供することができる。特に、通風路が凹
部４２内に形成されることで、リアカバー２７の変形な
どがあっても所期の通風路形状を維持することができ
る。

【００２１】しかも、凹部４２は、ブラシホルダ２７と
して必要なブラシ収容部３６、３７と平行な穴であるた
め、ブラシホルダ２７の成形時に同時に成形できる。そ
して、この穴の方向がブラシホルダ２７とスリップリン
グカバー３３との組付方向とも一致しているため、通風
路を構成するための特別の組付工程を要することもな
い。

【００２２】また、高い寸法精度が得やすい樹脂成形品
であるブラシホルダ２７に箱状部分を成形して、その内
部空間としての凹部４２を設け、しかもその内壁面に仕
切部４３を案内し、位置決めする溝４４、４５を設けた
から、変形しやすいゴム部品を用いることなく通風路を
形成できる。所要の形状の通風路を確実に得ることがで
きるとともに、変形しやすいゴム部品を用いることなく
十分なシール性が得られる。

【００２３】なお、通風路を形成する凹部４２をスリッ
プリングカバー３３に設け、仕切部４３をブラシホルダ
２７に設けてもよい。また、シール性を高めるために仕
切部４３の側縁部にゴムパッキンを装着したり接着剤を
塗付することを妨げるものではない。（第二実施形態）図８は第二実施形態のスリップリング
カバーを示す斜視図である。

【００２４】スリップリングカバー３３０の仕切部４３
０の両面に通風路にあって障害となり通風路を複雑にす
る複数の軸方向突起５９が設けてある。本実施形態で
は、軸方向突起５９を仕切部４３０の両面に設けたが、
片側のみに設けてもよい。又、突起の形状は本実施例に
よるものではなく、通風路を複雑にする形状であればよ
い。（第三実施形態）図９は第三実施形態を示す分解斜視
図、図１０は第三実施形態の冷却風の流れを表すリアカ
バー２７０側から見た平面図である。

【００２５】この実施形態では、ブラシホルダ２６１の
軸方向端面に舌部６０が形成されている。さらに舌部６
０とスリップリングカバー３３１の蓋部５３０には貫通
穴６１、６２が設けてある。貫通穴６１、６２は、ブラ
シ装置２６をスリップリング２１、２２の外周に組み付
ける際に、ブラシ２８、２９をスリップリング外径位置
より径方向外側の位置まで押し広げる治具を挿入する為
のもので、ブラシ装置２６組み付け後に、発泡ゴム性の
シール材６３で両方とも塞がれる。又、スリップリング
カバー３３１には、ブラシホルダの舌部６０とスリップ
リングカバーの蓋部５３０の隙間を一定に保つ為に、舌
部６０の裏面に当接する軸方向突起６４が形成されてい
る。なお、この実施形態では、単純な板状の仕切部が採
用されている。この実施形態では、図１０に図示される
ように、シャフト１４の回転軸を中心としてブラシ装置
２６を囲むようにしてリアカバー２７０には吸気孔５５
０が開設されている。この実施形態では、舌部６０によ
りさらに長い狭小な通風路が提供される。なお、貫通穴
をスリップリングカバー３３１にのみ設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用交流発電機の縦断面図である。

【図２】要部拡大図である。

【図３】ブラシホルダの斜視図である。

【図４】スリップリングカバーの斜視図である。

【図５】ブラシホルダをシャフト側から見た平面図であ
る。

【図６】ブラシホルダの縦断面図である。

【図７】スリップリングカバーの縦断面図である。

【図８】第２実施形態のスリップリングカバーを示す斜
視図である。

【図９】第三実施形態を示す分解斜視図である。

【図１０】第三実施形態の冷却風の流れを表すリアカバ
ー側から見た平面図である。

【符号の説明】

２１、２２…スリップリング、２６…ブラシ装置、２７
…ブラシホルダ、２８、２９…ブラシ、３２…ピグテー
ル、３３…スリップリングカバー、３４、３５…スプリ
ング、４２ａ、４２ｂ…空間、４３…仕切部、５４…突
起部、５５…冷却風導入窓、５８…発泡ゴム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者戸田守愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 5H609 BB05 BB13 BB18 PP14 QQ02 QQ12 QQ13 RR03 RR27 RR32 RR37 RR40 RR42 RR43 RR69 RR71 RR73 SS02 5H613 AA01 AA03 BB04 BB15 BB27 BB32 BB33 BB35 BB38 GA01 GA12 GB02 GB09 GB17 KK06 PP03 PP08 QQ02 SS02 SS13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸（１４）と、界磁コイル（１１）
と、前記回転軸（１４）の一端に設けられ前記界磁コイ
ル（１１）と電気的に接続されるスリップリング（２
１、２２）とを有する回転子および、前記スリップリン
グ（２１、２２）に摺接するブラシと、前記ブラシを押
圧するスプリング（３４、３５）と、前記ブラシを収納
する収納部が形成されるブラシホルダ（２７、２６１）
と、前記スリップリング（２１、２２）の外周を覆うス
リップリングカバー（３３）とを有するブラシ装置（２
６）を備えた車両用交流発電機において、前記ブラシホルダ（２７、２６１）と前記スリップリン
グカバー（３３）との一方に設けられた凹部（４２）
と、残る他方に設けられ前記凹部（４２）内に挿入配置
されて前記凹部（４２）内を仕切り、前記ブラシのスリ
ップリング（２１、２２）との摺接部に連通する屈曲し
た通風路を形成する仕切部（４３）とを備えることを特
徴とする車両用交流発電機。
【請求項２】前記凹部（４２）は、前記スリップリン
グ（２１、２２）に対向する側面に形成されていること
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】前記スリップリングカバー（３３）は、
前記スリップリング（２１、２２）外周を覆う筒状部
（５２）と、該筒状部（５２）の軸方向端部を塞ぐ蓋部
（５３、５３０）を有しており、前記仕切部（４３）は
前記蓋部（５３、５３０）から径方向に延びて、前記凹
部（４２）を軸方向に仕切ることを特徴とする請求項２
に記載の車両用交流発電機。
【請求項４】前記仕切部（４３）で仕切られて形成さ
れる通風路の軸方向隙間は、前記ブラシ側の軸方向隙間
の方が小さいことを特徴とする請求項３に記載の車両用
交流発電機。
【請求項５】前記仕切部（４３）には、前記通風路を
複雑にする軸方向突起部（５９）が形成されていること
を特徴とする請求項３乃至４に記載の車両用交流発電
機。
【請求項６】前記凹部（４２）を構成する内壁面に
は、前記仕切部（４３）の縁部が挿入された溝（４４、
４５）が形成されていることを特徴とする請求項１乃至
５のいずれか１つに記載の車両用交流発電機。
【請求項７】前記仕切部（４３）の縁部と前記溝（４
４、４５）との隙間より、前記凹部（４２）の底面と前
記仕切部（４３）との隙間の方が大きいことを特徴とす
る請求項６に記載の車両用交流発電機。
【請求項８】前記ブラシホルダ（２７、２６１）の軸
方向端部には、前記蓋部（５３、５３０）と所定隙間で
対向する舌（６０）部が形成されていることを特徴とす
る請求項３乃至７のいずれか１つに記載の車両用交流発
電機。
【請求項９】前記蓋部（５３、５３０）の軸方向端面
には、前記舌（６０）部に当接する軸方向突起（６４）
が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の車
両用交流発電機。
【請求項１０】前記蓋部（５３、５３０）に貫通穴
（６１、６２）が設けられており、該貫通穴（６１、６
２）を塞ぐシール部材（６３）が設けられていることを
特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載の車両
用交流発電機。