JP2010041884A - Rotary electric machine for vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary electric machine for a vehicle capable of improving a detection accuracy for a place of rotation while reducing a cost. <P>SOLUTION: An AC generator 100 for the vehicle has a rotor 4 containing a rotating shaft 44 with a pair of slip rings 47 and 48 electrically connected to a field winding 41 and a brush device 6 with a brush holder 200 forming a pair of brushes 61 and 62 slid with the slip rings 47 and 48 and a housing section housing a pair of the brushes 61 and 62 and a cover member 250 covering the slip rings 47 and 48 together with the brush holder 200. The AC generator for the vehicle further has a section to be detected 71 arranged at one end of the rotating shaft 44 and a detecting section 72 detecting the place of rotation of the section to be detected 71. In the section to be detected 71, a permanent magnet 71a and a metal section 71b on the section side to be detected are formed integrally by a resin 71c, and the section to be detected is fixed by pressing the metal section 71b on the section to be detected into the metal section 44a on the rotating shaft side. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、乗用車やトラック等に搭載される車両用交流発電機や発電電動機等の車両用回転電機に関する。   The present invention relates to a vehicular rotating electrical machine such as a vehicular AC generator or a generator motor mounted on a passenger car, a truck, or the like.

従来から、回転軸の端部に回転位置検出部を固定するようにした回転電機が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この回転位置検出部の固定は、円環板に4個の丸孔を設け、これらの丸孔にねじ等の締結具を貫通させて回転軸に締め付けることにより行われる。
特開平9−65620号公報(第3−5頁、図1−3)
2. Description of the Related Art Conventionally, a rotating electrical machine in which a rotational position detector is fixed to an end of a rotating shaft is known (for example, see Patent Document 1). The rotation position detection unit is fixed by providing four circular holes in the annular plate, and passing through these circular holes with fasteners such as screws and tightening them on the rotation shaft.
JP-A-9-65620 (page 3-5, FIG. 1-3)

ところで、特許文献1に開示された回転位置検出部の取り付け構造では、締結具を取り付けるための丸孔の公差の関係で取り付け位置(軸方向位置および周方向位置)にばらつきがあり、回転位置の検出精度が低下するという問題があった。また、ねじ等の締結具が必要であり、部品点数や取り付けのための工数が増加し、これらに伴ってコストが増加するとともに、目標の位置に回転位置検出部が取り付けられるように位置調整を行う場合にはさらに工数がかかり、さらなるコスト増加は避けられない。   By the way, in the attachment structure of the rotational position detection part disclosed by patent document 1, there exists dispersion | variation in an attachment position (an axial direction position and a circumferential direction position) on account of the tolerance of the round hole for attaching a fastener. There was a problem that the detection accuracy was lowered. In addition, fasteners such as screws are required, which increases the number of parts and the number of man-hours for attachment, which increases the cost and adjusts the position so that the rotational position detector can be attached to the target position. In the case of carrying out, further man-hours are required, and further cost increase is inevitable.

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、回転位置の検出精度の向上とコストダウンを図ることができる車両用回転電機を提供することにある。   The present invention was created in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a vehicular rotating electrical machine capable of improving the detection accuracy of the rotational position and reducing the cost.

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、界磁巻線と電気的に接続される一対のスリップリングを有する回転軸を含む回転子と、スリップリングに摺接する一対のブラシとこれら一対のブラシを収納する収納部が形成されたブラシホルダとブラシホルダとともにスリップリングを覆うカバー部材とを有するブラシ装置と、回転軸の一端に配置された回転位置被検出部と、回転位置被検出部の回転位置を検出する回転位置検出部とを備えており、回転位置被検出部は、永久磁石と被検出部側金属部が樹脂により一体成形されており、回転軸の一端を形成する回転軸側金属部に被検出部側金属部を圧入することにより固定されている。   In order to solve the above-described problems, a rotating electrical machine for a vehicle according to the present invention includes a rotor including a rotating shaft having a pair of slip rings electrically connected to a field winding, and a pair of sliding contacts with the slip rings. A brush device having a brush, a brush holder in which a housing portion for housing the pair of brushes is formed, and a cover member that covers the slip ring together with the brush holder; a rotational position detected portion disposed at one end of the rotation shaft; A rotation position detection unit that detects a rotation position of the position detection unit, and the rotation position detection unit includes a permanent magnet and a metal part to be detected that are integrally formed of resin, and one end of the rotation shaft is provided. It is fixed by press-fitting the detected part side metal part into the rotating shaft side metal part to be formed.

被検出部側金属部を回転軸側金属部に圧入することにより、ねじ等の部品を追加することなく回転位置被検出部の固定を確実に行うことができる。また、圧入により固定する際に回転位置被検出部の軸方向位置や周方向位置を同時に調整することができるため、回転位置検出精度を向上させることができ、しかも、調整のための工程が不要になってコストダウンを図ることができる。さらに、永久磁石と被検出部側金属部とを樹脂により一体成形することにより、別々に用意して組み付ける場合に比べて部品点数の削減によるコストダウンが可能になるとともに、高速回転時にも確実に永久磁石を保持して耐久保持力を増すことができる。   By press-fitting the detected portion side metal portion into the rotating shaft side metal portion, the rotational position detected portion can be reliably fixed without adding parts such as screws. Moreover, since the axial position and the circumferential position of the rotational position detected part can be adjusted simultaneously when fixing by press-fitting, the rotational position detection accuracy can be improved, and an adjustment process is unnecessary. Therefore, the cost can be reduced. In addition, by integrally molding the permanent magnet and the metal part to be detected with resin, it is possible to reduce costs by reducing the number of parts compared to separately preparing and assembling, and reliably at high speed rotation The permanent magnet can be held to increase the durability holding force.

また、上述した被検出部側金属部は凸形状を有し、回転軸側金属部は凸形状に嵌合する凹形状を有することが望ましい。これにより、被検出部側金属部と回転軸側金属部の嵌合部分を回転軸内に設定することができるため、回転位置被検出部を固定した際の軸長を短くすることができる。   Moreover, it is desirable that the above-described detected-part-side metal part has a convex shape, and the rotating shaft-side metal part has a concave shape that fits into the convex shape. Thereby, since the fitting part of a to-be-detected part side metal part and a rotating shaft side metal part can be set in a rotating shaft, the axial length at the time of fixing a rotation position detected part can be shortened.

また、上述した被検出部側金属部は、永久磁石の端面よりも突出していることが望ましい。回転位置被検出部を回転軸に圧入する際に、被検出部側金属部の端部を押圧して回転位置被検出部の固定を行うことができるため、永久磁石および樹脂へ加わるストレスを低減することができる。   Moreover, it is desirable that the above-described detected-part-side metal part protrude beyond the end face of the permanent magnet. When the rotational position detected part is press-fitted into the rotating shaft, the end of the detected part side metal part can be pressed to fix the rotational position detected part, thereby reducing the stress applied to the permanent magnet and the resin. can do.

また、上述した被検出部側金属部と回転軸側金属部は、線膨張係数が同等であることが望ましい。これにより、温度上昇時に膨張の程度が異なることによる緩みや過度の締め付けによる応力集中を防止することができる。   In addition, it is desirable that the detected portion side metal portion and the rotating shaft side metal portion have the same linear expansion coefficient. As a result, it is possible to prevent stress concentration due to loosening or excessive tightening due to different degrees of expansion when the temperature rises.

また、上述した被検出部側金属部と回転軸側金属部は、イオン化傾向が近い金属を用いて形成されていることが望ましい。これにより、イオン化の違いによる腐食の発生および進行を防止することができる。   Moreover, it is desirable that the above-described detected portion side metal portion and the rotating shaft side metal portion are formed using a metal having a close ionization tendency. Thereby, generation | occurrence | production and progress of corrosion by the difference in ionization can be prevented.

また、上述した被検出部側金属部には溝が形成されていることが望ましい。これにより、圧入時に回転軸に加わる荷重を低減することができる。   Moreover, it is desirable that a groove is formed in the metal part to be detected described above. Thereby, the load added to a rotating shaft at the time of press injection can be reduced.

以下、本発明の車両用回転電機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。   Hereinafter, an automotive alternator according to an embodiment to which a rotating electrical machine for a vehicle of the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、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1に示す車両用交流発電機100は、フロント側フレーム1、リア側フレーム2、固定子3、回転子4、制御機器5、ブラシ装置6、回転位置センサ7、リアカバー8、プーリ9等を含んで構成されている。   FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a vehicle AC generator according to an embodiment. 1 includes a front frame 1, a rear frame 2, a stator 3, a rotor 4, a control device 5, a brush device 6, a rotation position sensor 7, a rear cover 8, a pulley 9, and the like. It is configured to include.

フロント側フレーム1およびリア側フレーム2は、共に椀形状を有しており、これらの開口部同士を対向させて固定子3を挟み込んだ状態で、複数本のボルトによって相互に固定されている。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11が一体に形成されており、リア側フレーム2には鉄製のベアリングボックス21が取り付けられている。固定子3は、固定子鉄心31および固定子巻線32を備えている。   Both the front side frame 1 and the rear side frame 2 have a bowl shape, and are fixed to each other by a plurality of bolts in a state in which the openings 3 face each other and the stator 3 is sandwiched therebetween. A cylindrical bearing box 11 is formed integrally with the front frame 1, and an iron bearing box 21 is attached to the rear frame 2. The stator 3 includes a stator core 31 and a stator winding 32.

回転子4は、界磁巻線41、ポールコア42、43、回転軸44等を備えており、ベアリングボックス11、21に収納される一対のベアリング13、14により回転自在に保持されている。ポールコア42、43の軸方向端面には冷却ファン45、46が取り付けられている。また、回転軸44の前端にはプーリ9がナット10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。さらに、リア側フレーム2の外側に位置する回転軸44の後端には、界磁巻線41の両端のそれぞれに接続された一対のスリップリング47、48が設けられている。   The rotor 4 includes a field winding 41, pole cores 42 and 43, a rotating shaft 44, and the like, and is rotatably held by a pair of bearings 13 and 14 housed in bearing boxes 11 and 21. Cooling fans 45 and 46 are attached to the axial end surfaces of the pole cores 42 and 43. A pulley 9 is coupled to the front end of the rotating shaft 44 by a nut 10 and is rotated by a vehicle engine (not shown). Further, a pair of slip rings 47 and 48 connected to both ends of the field winding 41 are provided at the rear end of the rotating shaft 44 positioned outside the rear frame 2.

回転位置センサ7は、回転子4の回転位置を検出するものであり、回転軸44の一端に配置されて回転子4とともに回転する円盤状の被検出部(回転位置被検出部)71と、被検出部71の回転位置を検出する検出部(回転位置検出部)72とを含んで構成されている。   The rotational position sensor 7 detects the rotational position of the rotor 4, is arranged at one end of the rotating shaft 44 and rotates with the rotor 4 as a disk-shaped detected part (rotational position detected part) 71, A detection unit (rotation position detection unit) 72 that detects the rotation position of the detected unit 71 is included.

制御機器5やブラシ装置6等のいわゆる電気部品は、リア側フレーム2の外側の軸方向端面にボルト等の固定手段によって固定されている。制御機器5は、固定子巻線32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圧に変換するとともに、界磁巻線41に流れる励磁電流の通電の向きや大きさを制御することにより車両用交流発電機100の出力電圧を制御する。ブラシ装置6は、制御機器5から回転子4の界磁巻線41に励磁電流を流すためのものであり、回転子4の回転軸44に形成されたスリップリング47、48のそれぞれに押圧するブラシ61、62が備わっている。これらの電気部品は、リアカバー8によって覆われている。   So-called electrical components such as the control device 5 and the brush device 6 are fixed to the outer axial end surface of the rear frame 2 by fixing means such as bolts. The control device 5 rectifies the three-phase AC voltage that is the output voltage of the stator winding 32 and converts it into a DC output voltage, and controls the direction and magnitude of the energization of the excitation current flowing in the field winding 41. By doing so, the output voltage of the vehicle alternator 100 is controlled. The brush device 6 is for passing an exciting current from the control device 5 to the field winding 41 of the rotor 4 and presses against each of the slip rings 47 and 48 formed on the rotating shaft 44 of the rotor 4. Brushes 61 and 62 are provided. These electrical components are covered with a rear cover 8.

図2は、車両用交流発電機100をリア側から見た図であり、リアカバー8、制御機器5、回転位置センサ7を取り除いてブラシ装置6が露出した状態が示されている。固定子巻線32は、2組の三相巻線32A、32Bからなり、一方の三相巻線32Aの各相コイルX、Y、Zと他方の三相巻線32Bの各相コイルU、V、Wのそれぞれの端部がリア側フレーム2に設けられた貫通孔を通してリア側に延びている。これらの端部は、制御機器5に接続されている。   FIG. 2 is a view of the vehicle alternator 100 as viewed from the rear side, and shows a state in which the brush device 6 is exposed with the rear cover 8, the control device 5, and the rotational position sensor 7 removed. The stator winding 32 includes two sets of three-phase windings 32A and 32B, each phase coil X, Y, Z of one three-phase winding 32A and each phase coil U of the other three-phase winding 32B, Each end of V and W extends to the rear side through a through hole provided in the rear frame 2. These end portions are connected to the control device 5.

次に、ブラシ装置6と被検出部71の詳細構造について説明する。図3は、ブラシ装置6および回転位置センサ7の断面図である。ブラシ装置6は、ブラシホルダ200、ブラシ61、62、カバー部材250を含んで構成されている。   Next, the detailed structure of the brush apparatus 6 and the to-be-detected part 71 is demonstrated. FIG. 3 is a cross-sectional view of the brush device 6 and the rotational position sensor 7. The brush device 6 includes a brush holder 200, brushes 61 and 62, and a cover member 250.

ブラシホルダ200は、箱型形状を有し、内部に正極側と負極側の2本のブラシ61、62を収納する直方体形状の収納部211、212と、ブラシ61、62のそれぞれから延びた柔軟性を有するリード部としてのピグテール63と電気的に接続されて外部に突出する一対のターミナル221、222とを備えている。ターミナル221、222は、絶縁樹脂製のブラシホルダ200にインサート成形されている。   The brush holder 200 has a box shape, and has a rectangular parallelepiped-shaped storage portions 211 and 212 that store two brushes 61 and 62 on the positive electrode side and negative electrode side, and flexible brushes 61 and 62, respectively. A pair of terminals 221 and 222 that are electrically connected to a pigtail 63 serving as a lead portion having a characteristic and project outside are provided. The terminals 221 and 222 are insert-molded in a brush holder 200 made of insulating resin.

また、カバー部材250は、スリップリング47、48に対して径方向外側および回転軸44の一端(スリップリング47、48側の端部)側に配置されており、ブラシホルダ200とともにスリップリング47、48を覆っている。また、カバー部材250は、回転軸44の一端に対応する位置に、被検出部71の最外径部分よりも小さい直径を有する開口部としての開放部262を有している。   Further, the cover member 250 is disposed on the radially outer side with respect to the slip rings 47 and 48 and on one end (end portion on the slip ring 47 or 48 side) of the rotating shaft 44, and together with the brush holder 200, the slip ring 47, 48 is covered. Further, the cover member 250 has an opening portion 262 as an opening portion having a diameter smaller than the outermost diameter portion of the detected portion 71 at a position corresponding to one end of the rotation shaft 44.

ブラシ61、62は、天然黒鉛に銅粉を含有し、フェノール樹脂などを結合材とした金属黒鉛である。例えば、図4に示す製造工程により製造される。すなわち、原料(天然黒鉛)と結合材(フェノール樹脂)を混合する粉体処理(ステップ100)、銅粉の混合(ステップ101)、ピグテール63の配置(ステップ102)、成形(ステップ103)、焼成(ステップ104)の各工程を経てブラシ61、62が製造される。なお、ブラシ61、62は同一形状であり、同じ形状のものを互いにピグテール63側が向かい合うように配置し、スプリング64を介在させた状態で収納部211、212に収納される。これらのブラシ61、62は、スプリング64によってスリップリング47、48に向けて押圧されて収納部211、212内で摺動接触している。   The brushes 61 and 62 are metal graphite containing copper powder in natural graphite and using a phenol resin or the like as a binder. For example, it is manufactured by the manufacturing process shown in FIG. That is, powder processing (step 100) for mixing raw material (natural graphite) and binder (phenol resin), mixing of copper powder (step 101), arrangement of pigtail 63 (step 102), molding (step 103), firing The brushes 61 and 62 are manufactured through each step (Step 104). The brushes 61 and 62 have the same shape, and the same shape is disposed with the pigtails 63 facing each other, and is housed in the housing portions 211 and 212 with the spring 64 interposed. The brushes 61 and 62 are pressed toward the slip rings 47 and 48 by the spring 64 and are in sliding contact within the storage portions 211 and 212.

被検出部71は、回転軸44の一端(スリップリング47、48側の端部)に圧入固定されている。また、検出部72は、制御機器5の一部に固定されるとともに被検出部71に対向して配置されており、円盤状の被検出部71の外周近傍領域の回転方向の位置を検出する。具体的な検出方法としては種々の方法が考えられる。例えば、被検出部71の外周近傍に磁性体を配置し、検出部72に設けられた検出コイルでこの磁性体の回転位置を検出したり、被検出部71の外周近傍に磁石を配置し、検出部72に設けられたホール素子でこの磁石の回転位置を検出する場合などが考えられる。なお、上記以外の方法、例えば光センサ等の光学式の検出方法などを用いてもよい。   The detected portion 71 is press-fitted and fixed to one end of the rotating shaft 44 (the end portion on the slip rings 47 and 48 side). The detection unit 72 is fixed to a part of the control device 5 and is disposed to face the detected unit 71, and detects the position in the rotation direction of the region near the outer periphery of the disc-shaped detected unit 71. . Various methods can be considered as specific detection methods. For example, a magnetic body is arranged in the vicinity of the outer periphery of the detected part 71, and the rotational position of the magnetic body is detected by a detection coil provided in the detecting part 72, or a magnet is arranged in the vicinity of the outer periphery of the detected part 71, The case where the rotation position of this magnet is detected with the Hall element provided in the detection part 72 etc. can be considered. A method other than the above, for example, an optical detection method such as an optical sensor may be used.

図5は、図3のV−V線断面図である。例えば、図3および図5に示すように、被検出部71は、永久磁石71aと被検出部側金属部71bが樹脂71cにより一体成形されている。この被検出部71は、回転軸44の一端を形成する回転軸側金属部44aに被検出部側金属部71bを圧入することにより固定されている。永久磁石71aは、表面に沿って一方向に着磁されたNS磁極を有する。また、検出部72は、この永久磁石71aの外周近傍であって互いに90°隔たった位置に配置された2つのホール素子72a、72bを含んで構成されている。これら2つのホール素子72a、72bの出力に基づいて永久磁石71aの回転位置、すなわち、永久磁石71aが樹脂71cや被検出部側金属部71bを介して固定された回転子4の回転位置の検出が可能になる。   5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. For example, as shown in FIGS. 3 and 5, in the detected part 71, a permanent magnet 71a and a detected part side metal part 71b are integrally formed of a resin 71c. The detected portion 71 is fixed by press-fitting the detected portion-side metal portion 71 b into the rotating shaft-side metal portion 44 a that forms one end of the rotating shaft 44. The permanent magnet 71a has NS magnetic poles magnetized in one direction along the surface. The detection unit 72 includes two Hall elements 72a and 72b arranged in the vicinity of the outer periphery of the permanent magnet 71a and spaced from each other by 90 °. Based on the outputs of these two Hall elements 72a and 72b, the rotational position of the permanent magnet 71a, that is, the rotational position of the rotor 4 to which the permanent magnet 71a is fixed via the resin 71c or the metal part 71b to be detected is detected. Is possible.

本実施形態では、被検出部側金属部71bは回転軸44側に側に凸形状(具体的には円柱形状)を有しており、回転軸側金属部44aはこの凸形状に嵌合する、すなわち凸形状の外径よりも若干小さい内径の凹形状を有している。また、被検出部側金属部71bは、永久磁石71aの端面よりもわずかに突出している。   In the present embodiment, the detected-part-side metal part 71b has a convex shape (specifically, a cylindrical shape) on the side of the rotation shaft 44, and the rotation-axis side metal part 44a is fitted into this convex shape. That is, it has a concave shape with an inner diameter slightly smaller than the outer diameter of the convex shape. Moreover, the to-be-detected part side metal part 71b protrudes slightly from the end surface of the permanent magnet 71a.

さらに、被検出部側金属部71bと回転軸側金属部44aは、線膨張係数が同等(望ましくは同じ)であり、温度上昇時に膨張の程度が異なることによる緩みや過度の締め付けによる応力集中を防止している。また、被検出部側金属部71bと回転軸側金属部44aは、イオン化傾向が近い金属(望ましくはイオン化傾向が同じ金属)を用いて形成されており、イオン化の違いによる腐食の発生および進行を防止している。   Furthermore, the detected portion side metal portion 71b and the rotating shaft side metal portion 44a have the same linear expansion coefficient (preferably the same), and are subject to stress concentration due to loosening or excessive tightening due to different degrees of expansion when the temperature rises. It is preventing. Further, the detected portion side metal portion 71b and the rotating shaft side metal portion 44a are formed using a metal having a close ionization tendency (preferably, a metal having the same ionization tendency), and the occurrence and progress of corrosion due to the difference in ionization are observed. It is preventing.

また、回転軸側金属部44aと嵌合する被検出部側金属部71bの外周面には、溝が形成されている。例えば、外周面全体に軸方向に沿って溝(凹凸)を形成してローレットとする場合や、軸方向と垂直な複数の円形溝を形成する場合や、1本あるいは複数本の螺旋状の溝を形成する場合などが考えられる。これにより、圧入時に被検出部側金属部71bの外周面(特に溝間の頂部)が変形しやすくなるため、圧入時に回転軸44に加わる荷重を低減することができる。   In addition, a groove is formed on the outer peripheral surface of the detected portion side metal portion 71b fitted to the rotating shaft side metal portion 44a. For example, when a groove (unevenness) is formed along the axial direction on the entire outer peripheral surface to form a knurl, a plurality of circular grooves perpendicular to the axial direction are formed, or one or a plurality of spiral grooves For example, the case of forming Thereby, since the outer peripheral surface (especially the top part between the grooves) of the detected-part-side metal part 71b is easily deformed during press-fitting, it is possible to reduce the load applied to the rotating shaft 44 during press-fitting.

また、検出部72とカバー部材250は、天方向からの水やその他の異物の侵入を防止するための迷路構造を形成している。一方、空気は、水やその他の異物に比べて質量が小さいため、検出部72とカバー部材250で形成される迷路構造を通って被検出部71近傍まで到達し、開放部262を経由してスリップリング47、48近傍に導かれる。なお、迷路構造を通って水やその他の異物が被検出部71近傍に到達しても、地方向に設けられた検出部72間の隙間を通して地方向に排出される。   The detection unit 72 and the cover member 250 form a maze structure for preventing intrusion of water and other foreign matters from the top. On the other hand, since air has a smaller mass than water and other foreign substances, it reaches the vicinity of the detected portion 71 through the maze structure formed by the detecting portion 72 and the cover member 250, and passes through the opening portion 262. It is guided to the vicinity of the slip rings 47 and 48. Even if water or other foreign matter reaches the vicinity of the detected portion 71 through the maze structure, it is discharged in the ground direction through a gap between the detecting portions 72 provided in the ground direction.

上述した回転位置センサ7の被検出部71は、ブラシ装置6を組み付けた後、すなわち、スリップリング47、48の周囲をカバー部材250で覆った状態で、回転軸44の一端に取り付け固定される。これにより、開放部262よりも大きな被検出部71の取り付けが容易となる。   The detected portion 71 of the rotational position sensor 7 described above is attached and fixed to one end of the rotating shaft 44 after the brush device 6 is assembled, that is, with the periphery of the slip rings 47 and 48 covered with the cover member 250. . Thereby, attachment of the to-be-detected part 71 larger than the open part 262 becomes easy.

また、本実施形態では、カバー部材250と検出部72は、回転軸44の径方向に沿った向きに迷路構造を形成している。具体的には、図3に示すように、カバー部材250と検出部72のそれぞれの軸方向位置を部分的に重ねることにより、径方向に沿った迷路構造が形成されている。なお、図3に示す構造では、被検出部71とカバー部材250のそれぞれの軸方向位置および径方向位置を部分的に重ねることにより、これらの間で径方向および軸方向に沿った迷路構造が形成されている。これにより、カバー部材250と検出部72の間の隙間を通して冷却風を導入しつつ(図1では省略したが、リアカバー8には冷却風導入用の貫通孔が形成されており、この貫通孔を通してリアカバー8の外部から内部に冷却風が導入され、その一部がカバー部材250と検出部72の間の隙間に導かれる)、この隙間を通して外部から水の浸入を抑制して耐水性を確保することができる。   In the present embodiment, the cover member 250 and the detection unit 72 form a maze structure in a direction along the radial direction of the rotation shaft 44. Specifically, as shown in FIG. 3, a labyrinth structure along the radial direction is formed by partially overlapping the axial positions of the cover member 250 and the detection unit 72. In the structure shown in FIG. 3, the axial position and the radial position of each of the detected portion 71 and the cover member 250 are partially overlapped to form a maze structure along the radial direction and the axial direction between them. Is formed. Thus, while introducing the cooling air through the gap between the cover member 250 and the detection unit 72 (not shown in FIG. 1, the rear cover 8 is provided with a through hole for introducing cooling air, and through this through hole. Cooling air is introduced from the outside to the inside of the rear cover 8 and a part thereof is guided to the gap between the cover member 250 and the detection unit 72), and water penetration is suppressed from the outside through this gap to ensure water resistance. be able to.

このように、本実施形態の車両用交流発電機100では、被検出部側金属部71bを回転軸側金属部44aに圧入することにより、ねじ等の部品を追加することなく被検出部71の固定を確実に行うことができる。また、圧入により固定する際に被検出部71の軸方向位置や周方向位置を同時に調整することができるため、回転位置検出精度を向上させることができ、しかも、調整のための工程が不要になってコストダウンを図ることができる。さらに、永久磁石71aと被検出部側金属部71bとを樹脂71cにより一体成形することにより、別々に用意して組み付ける場合に比べて部品点数の削減によるコストダウンが可能になるとともに、高速回転時にも確実に永久磁石71aを保持して耐久保持力を増すことができる。   As described above, in the vehicle alternator 100 according to the present embodiment, the detected portion-side metal portion 71b is press-fitted into the rotating shaft-side metal portion 44a, so that the detected portion 71 can be detected without adding screws or other components. Fixing can be performed reliably. Moreover, since the axial position and the circumferential position of the detected portion 71 can be adjusted simultaneously when fixing by press-fitting, the rotational position detection accuracy can be improved, and an adjustment process is unnecessary. Therefore, the cost can be reduced. Furthermore, by integrally molding the permanent magnet 71a and the detected part side metal part 71b with the resin 71c, it is possible to reduce the cost by reducing the number of parts compared to separately preparing and assembling, and at the time of high speed rotation However, the permanent magnet 71a can be reliably held and the durability holding force can be increased.

また、被検出部側金属部71bは凸形状を有し、回転軸側金属部44aは凹形状を有しているため、被検出部側金属部71bと回転軸側金属部44aの嵌合部分を回転軸44内に設定することができ、被検出部71を固定した際の軸長を短くすることができる。   Further, since the detected portion side metal portion 71b has a convex shape and the rotating shaft side metal portion 44a has a concave shape, the fitting portion between the detected portion side metal portion 71b and the rotating shaft side metal portion 44a. Can be set in the rotation shaft 44, and the axial length when the detected portion 71 is fixed can be shortened.

また、被検出部側金属部71bを永久磁石71aの端面よりも突出させているため、被検出部71を回転軸44に圧入する際に、被検出部側金属部71bの端部を押圧して被検出部71の固定を行うことができるため、永久磁石71aおよび樹脂71cへ加わるストレスを低減することができる。   Further, since the detected portion side metal portion 71b protrudes beyond the end face of the permanent magnet 71a, the end portion of the detected portion side metal portion 71b is pressed when the detected portion 71 is pressed into the rotating shaft 44. Thus, since the detected portion 71 can be fixed, the stress applied to the permanent magnet 71a and the resin 71c can be reduced.

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、被検出部側金属部71bを凸形状に、回転軸側金属部44aを凹形状に形成して、これらを嵌合させたが、凹凸の関係を互いに反対にしてもよい。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. In the above-described embodiment, the detected-part-side metal part 71b is formed in a convex shape and the rotating shaft-side metal part 44a is formed in a concave shape, and these are fitted. .

図6は、被検出部の変形例を示す図である。図6に示す被検出部171は、永久磁石171aと被検出部側金属部171bが樹脂171cにより一体成型されている基本構造は被検出部71と同じであるが、以下の点が異なっている。すなわち、図6に示す構造では、被検出部側金属部171bは凹形状を有しており、回転軸44の金属部分を突出させることで形成された凸形状の回転軸金属部144aと嵌合するようになっている。図6に示す構造では、被検出部側金属部171bは永久磁石171aの端面側に突出していないが、被検出部71と同様に、被検出部側金属部171bの一部を凸形状に形成して永久磁石171aの端面よりも突出させるようにしてもよい。また、回転軸側金属部144aの外周面に、ローレットや円形溝、螺旋溝などの溝を形成するようにしてもよい。   FIG. 6 is a diagram illustrating a modification of the detected portion. The detected portion 171 shown in FIG. 6 has the same basic structure as that of the detected portion 71 in which the permanent magnet 171a and the detected portion side metal portion 171b are integrally formed of the resin 171c, but the following points are different. . That is, in the structure shown in FIG. 6, the metal part 171b to be detected has a concave shape and is fitted to the convex rotating shaft metal part 144a formed by protruding the metal part of the rotating shaft 44. It is supposed to be. In the structure shown in FIG. 6, the metal part 171 b to be detected does not protrude toward the end face side of the permanent magnet 171 a, but a part of the metal part 171 b to be detected is formed in a convex shape like the part 71 to be detected. And you may make it protrude from the end surface of the permanent magnet 171a. Further, grooves such as knurls, circular grooves, and spiral grooves may be formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft side metal portion 144a.

また、上述した実施形態では、発電動作を行う車両用交流発電機100について説明したが、固定子に回転磁界を発生させて回転子を駆動する発電電動機に本発明を適用することもできる。   In the above-described embodiment, the vehicular AC generator 100 that performs a power generation operation has been described. However, the present invention can also be applied to a generator motor that drives a rotor by generating a rotating magnetic field in the stator.

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。It is a figure showing the whole composition of the alternator for vehicles of one embodiment. 車両用交流発電機をリア側から見た図である。It is the figure which looked at the alternating current generator for vehicles from the rear side. ブラシ装置および回転位置センサの断面図である。It is sectional drawing of a brush apparatus and a rotation position sensor. ブラシの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of a brush. 図3のV−V線断面図である。It is the VV sectional view taken on the line of FIG. 被検出部の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a to-be-detected part.

符号の説明Explanation of symbols

1 フロント側フレーム
2 リア側フレーム
3 固定子
4 回転子
5 制御機器
6 ブラシ装置
7 回転位置センサ
8 リアカバー
9 プーリ
44 回転軸
44a、144a 回転軸側金属部
47、48 スリップリング
61、62 ブラシ
63 ピグテール
64 スプリング
71、171 被検出部
71a、171a 永久磁石
71b、171b 被検出部側金属部
71c、171c 樹脂
72 検出部
100 車両用交流発電機
200 ブラシホルダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Front side frame 2 Rear side frame 3 Stator 4 Rotor 5 Control apparatus 6 Brush device 7 Rotation position sensor 8 Rear cover 9 Pulley 44 Rotating shaft 44a, 144a Rotating shaft side metal part 47, 48 Slip ring 61, 62 Brush 63 Pigtail 64 Spring 71, 171 Detected part 71a, 171a Permanent magnet 71b, 171b Detected part side metal part 71c, 171c Resin 72 Detecting part 100 AC generator for vehicle 200 Brush holder

Claims (6)

界磁巻線と電気的に接続される一対のスリップリングを有する回転軸を含む回転子と、前記スリップリングに摺接する一対のブラシとこれら一対のブラシを収納する収納部が形成されたブラシホルダと前記ブラシホルダとともに前記スリップリングを覆うカバー部材とを有するブラシ装置と、前記回転軸の一端に配置された回転位置被検出部と、前記回転位置被検出部の回転位置を検出する回転位置検出部とを備える車両用回転電機において、
前記回転位置被検出部は、永久磁石と被検出部側金属部が樹脂により一体成形されており、前記回転軸の一端を形成する回転軸側金属部に前記被検出部側金属部を圧入することにより固定されていることを特徴とする車両用回転電機。
A brush holder in which a rotor including a rotating shaft having a pair of slip rings electrically connected to a field winding, a pair of brushes slidably contacting the slip rings, and a storage portion for storing the pair of brushes are formed And a brush device having a cover member that covers the slip ring together with the brush holder, a rotational position detected portion disposed at one end of the rotational shaft, and a rotational position detection that detects a rotational position of the rotational position detected portion A rotating electrical machine for a vehicle comprising:
In the rotational position detected portion, a permanent magnet and a detected portion side metal portion are integrally formed of resin, and the detected portion side metal portion is press-fitted into a rotating shaft side metal portion forming one end of the rotating shaft. A rotating electrical machine for a vehicle characterized by being fixed by
請求項1において、
前記被検出部側金属部は凸形状を有し、前記回転軸側金属部は前記凸形状に嵌合する凹形状を有することを特徴とする車両用回転電機。
In claim 1,
The rotating electrical machine for a vehicle according to claim 1, wherein the detected portion side metal portion has a convex shape, and the rotating shaft side metal portion has a concave shape that fits into the convex shape.
請求項1または2において、
前記被検出部側金属部は、前記永久磁石の端面よりも突出していることを特徴とする車両用回転電機。
In claim 1 or 2,
The rotating electrical machine for a vehicle according to claim 1, wherein the detected portion side metal portion protrudes from an end face of the permanent magnet.
請求項1〜3のいずれかにおいて、
前記被検出部側金属部と前記回転軸側金属部は、線膨張係数が同等であることを特徴とする車両用回転電機。
In any one of Claims 1-3,
The rotating electrical machine for vehicles, wherein the detected portion side metal portion and the rotating shaft side metal portion have the same linear expansion coefficient.
請求項1〜4のいずれかにおいて、
前記被検出部側金属部と前記回転軸側金属部は、イオン化傾向が近い金属を用いて形成されていることを特徴とする車両用回転電機。
In any one of Claims 1-4,
The rotating electrical machine for a vehicle according to claim 1, wherein the detected portion side metal portion and the rotating shaft side metal portion are formed using a metal having a close ionization tendency.
請求項1〜5のいずれかにおいて、
前記被検出部側金属部には溝が形成されていることを特徴とする車両用回転電機。
In any one of Claims 1-5,
A vehicular rotating electrical machine characterized in that a groove is formed in the detected portion side metal portion.
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