JP2011250562A - 回転電機 - Google Patents

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Abstract

【課題】自動車などの車両搭載用の回転電機である場合には、多方向に発生する大きな振動に晒される事から、固定手法により一層の改善を施されたリアカバーを備えた回転電機とされる必要がある。
【解決手段】フロントブラケットとリアブラケットとで形成する収容空間内に、回転子と、電機子巻線を有する固定子とを収容し、リアブラケットの底面部側に周方向の側壁部と、底壁部とからなるリアカバーを備えた回転電機において、リアカバーは、リアカバーの周方向の側壁部に複数の係合用開口部と、係合用開口部の底壁部側の径と端面開口部側の側壁部の径を相違せしめた段差とを備え、ブラケットは、段差に挿入して前記リアブラケットを固定するための係合部を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、リアカバーを備えた回転電機に関する。
回転電機は、小型・高出力化の傾向にあり、必然的に自己発熱量が増加し温度上昇することから、効率的な冷却を行なう必要がある。このための対策として、発熱部品である整流回路、ICレギュレータ、スリップリング、ブラシなどを、リアブラケットの底面部に配置する構成を採用することが多い。
然るに、これら発熱部品は、高電圧部品である為、外部からの接触を防止する必要があり、リアカバーを装着して保護している。このため、リアカバーは内部に収容空間を有する有底筒状、つまり、椀形状を呈している。
このリアカバーは、回転電機に固定される必要があるが、その固定方法としては、特許文献1のようにボルトを使用した締結方法と、リアカバー側壁部に形成されたフック部を備えた係合爪にて固定する技術がある。
特開2002−95215号公報
特許文献1によれば、リアカバーの係合爪をリブラケットに係合するためには、軸方向の隙間を必要とする。この隙間によってリアカバーとリアブラケットは干渉し合い、干渉音(騒音)が発生する、という課題がある。
特に、自動車などの車両搭載用の回転電機である場合には、多方向に発生する大きな振動に晒される事から、固定手法により一層の改善を施されたリアカバーを備えた回転電機とされる必要がある。
本発明においては、フロントブラケットとリアブラケットとで形成する収容空間内に、回転子と、電機子巻線を有する固定子とを収容し、リアブラケットの底面部側に周方向の側壁部と、底壁部とからなるリアカバーを備えた回転電機において、リアカバーは、
リアカバーの周方向の側壁部に複数の係合用開口部と、係合用開口部の底壁部側の径と端面開口部側の側壁部の径を相違せしめた段差とを備え、ブラケットは、段差に挿入して前記リアブラケットを固定するための係合部を備える。
本発明によれば、簡便な構成でリアカバーを回転電機に強固に固定でき、振動に強いものとできる。
本実施例のリアカバーを軸方向から見た図 車両用交流発電機の縦断面図 車両用交流発電機の一部縦断面図 車両用交流発電機に車両側電流供給用ハーネスを取り付けた図 リアカバーの断面図 リアカバーの側面図 モールド端子の正面図 モールド端子係合爪の断面図 リアカバー取り付け状態を説明するための図 リアカバー取り付け状態でのリアカバーの側面図 車両側電流供給用ハーネスを取り付けたリアカバーの図
以下、本実施例を図に基づいて説明する。
図2に、本実施例の適用可能な回転電機として、車両用交流発電機の一例を示す。この図は、車両用交流発電機の縦断面図を示している。以下、本実施例の適用可能な典型的な回転電機の構成について説明し、この中で、整流回路、ICレギュレータ、スリップリング、ブラシなどが、リアブラケットの底面部に配置されている構成を採用していることについて明らかにする。
図2に示すように、フロントブラケット1及びリアブラケット2は、内部に収容空間を有する有底筒状、つまり、椀形状を呈している。また、フロントブラケット1及びリアブラケット2には、各々、固定穴が開口する固定部3、4が径方向外周側に突出して一体に設けられており、これらの固定部3、4がボルト(図示せず)によって車両に取り付けられる。なお、フロントブラケット1及びリアブラケット2は、アルミニウム合金によって成形されており、成形方法としてはダイキャストが用いられる。
リアブラケット2の軸方向端には、各々のブラケットよりも薄肉のリアカバー5が取り付けられており、このリアカバー5は、各々のブラケット同様、内部に収容空間を有する有底筒状、つまり、椀形状を呈している。本発明は、リアカバー5を回転電機に固定するための改善に関するものであるが、ここではその前提としての回転電機の構成を先に説明する。このリアカバー5には空気が流通するための吸気口5aが内周側や外周側に複数開口している。また、リアカバー5の外周側には、バッテリーに接続される出力端子6が取り付けられている。尚、リアカバー5は、樹脂製、もしくは、アルミニウム合金製である。
フロントブラケット1及びリアブラケット2の軸方向外端部における径方向略中心位置には、各々、軸受けとしてのボールベアリング7a、7bが取り付けられているが、フロントブラケット1に取り付けられるボールベアリング7aは、リアブラケット2に取り付けられるボールベアリング7bよりも直径の大きなものが用いられている。
これらのボールベアリング7a、7bの内輪には、シャフト8が挿通され、このシャフト8はフロントブラケット1及びリアブラケット2に対して相対回転自在に支持されている。
また、シャフト8のフロントブラケット1側端には、回転伝達部材としてのプーリ9がボルトによって一体回転するように固定されており、このプーリ9には、図外のエンジンの回転が伝達されるクランクプーリからベルトによって回転が伝達される。このためシャフト8は、エンジンの回転数とプーリ9とクランクプーリのプーリ比に比例して回転する。
更にシャフト8のリアブラケット2側の端部には、シャフト8と一体に回転するよう2つのスリップリング10が取り付けられており、各々のスリップリング10に押し付けられた状態で摺動する2つのブラシ11を介して電力が供給されるようになっている。このように、スリップリング10は、リアブラケット2の底面部に配置されている。
シャフト8の回転軸方向の略中央部には、磁性材料にて成形されたフロント側回転子部材12F、リア側回転子部材12Rがシャフト8と一体に回転するよう別々にセレーション結合されている。また、フロント側回転子部材12F、リア側回転子部材12Rは、軸方向に向かい合って当接した状態で軸方向の移動が規制されるべく、各々の回転子部材12F、12Rの外側端をシャフト8に形成した環状溝8a、8b内に塑性流動させている。このようにシャフト8に固定されたフロント側回転子部材12F、リア側回転子部材12Rによって回転子12が構成される。
この回転子12の回転軸方向における両端面には、外周側に複数の羽根を有する板状のファン13F、13Rが取り付けられており、回転子12と一体的に回転する。
フロント側回転子部材12F、リア側回転子部材12Rは、内周側に位置する軸部12aと、外周側に位置する径方向断面がL字形状の複数の回転子爪磁極12bとからなり、両回転子部材12F、12Rの軸部12aの軸方向端部同士が向かい合って当接することでランデル型鉄心が構成される。軸部12a外周と回転子爪磁極12b内周間には、界磁巻線14が回転軸周りに巻装され、この界磁巻線14の両端は、シャフト8に沿って延出して前述のスリップリング10に各々接続されている。
11はブラシであり、前述のスリップリング10を経由して、界磁電流を供給する。このように、ブラシ11も、リアブラケット2の底面部に配置されている。
尚、界磁巻線14に供給される電流は、車両のバッテリー電圧より発電電圧が高くなったときに発電を開始するように、バッテリーの状態に応じて制御されるが、発電電圧を調整するための電圧制御回路としてのICレギュレータ(図示せず)はリアカバー5の内部に配置された後述する整流回路15に内蔵され、出力端子6の端子電圧が常に一定電圧となるように制御している。
固定子17は、フロントブラケット1とリアブラケット2との間に挟み込まれるように固定され、内周が回転子12の回転子爪磁極12bの外周とわずかな隙間を介して対向するようになる。また、固定子17は磁性材料からなる固定子鉄心17aと、固定子鉄心17aに沿って巻回された電機子巻線17bとによって構成されており、電機子巻線17bは、リアカバー5内に取り付けられた整流回路15に接続されている。更に、この整流回路15は、出力端子6を介してバッテリーと接続している。
尚、整流回路15は、複数のダイオードで構成されており、これらのダイオードに関しては、独立した3相コイルを構成しているため6個のダイオードで全波整流する構成となっている。このように、整流回路15も、リアブラケット2の底面部の外側に配置されている。また、ICレギュレータ(図示せず)は、リアカバー5の内部に配置された整流回路15に内蔵されているので、ICレギュレータも、リアブラケット2の底面部の外側に配置されている。このように、ICレギュレータや整流回路15から構成される整流器のモジュールが、リアブラケット2の底面部の外側に配置されており、かつこの位置はリアカバー5の内部にあたり、リアカバー5により外部露出しないように覆われている。
次に回転子12の詳細について説明する。図2に示すように回転子12を構成するフロント側回転子部材12F、リア側回転子部材12Rは、軸部12aの軸方向外側端から径方向断面L字形状の回転子爪磁極12bが周方向に複数、具体的には6個ずつ設けられている。そして、フロント側回転子部材12Fとリア側回転子部材12Rから延びる各々の回転子爪磁極12bが周方向に交互に配置されるので、回転子爪磁極12bを全て合わせると12の回転子爪磁極12bから構成されている。つまり、本実施例における回転子12の磁極数は、12極となる。
このように形成されたフロント側回転子部材12F、リア側回転子部材12Rは、間に界磁巻線14を配置して、各々の回転子爪磁極12bが周方向に交互に位置するように軸部12a端同士が当接した状態でシャフト8に固定される。
また、フロント側回転子部材12F、リア側回転子部材12Rの軸方向外側端には、各々、冷却ファンとしてフロントファン13Fとリアファン13Rとが溶接等によって取り付けられる。このフロントファン13F及びリアファン13Rは、回転子12の回転により中心方向に空気が流通されるよう対称的なファンの配置となっている。
フロントファン13Fを例にとって説明すると、周方向に複数の突起が形成された金属板の突起部分における周方向をプレスにて略円弧状、且つ、略垂直に折り曲げて、半径方向に対して傾斜する傾斜面を有する羽根が一体成形されている。このように成形されたフロントファン13Fとリアファン13Rは、フロント側回転子部材12Fとリア側回転子部材12Rの軸方向外側端に溶接等によって一体的に固定される。この回転子が回転することで、空気の流れを作ることができる。
通風経路は、図2の例では、フロントブラケット1側では、フロントブラケット1に設けられた給気口1aから排気口1bに流れることで内部冷却し、リアブラケット2側では、リアカバー5に設けられた給気口5aから、リアブラケット2に設けられた給気口2aを経由してリアブラケット2の排気口2bに流れることで内部冷却する。特に図2の例では、リアカバー5に設けられた内周側の給気口5aが、ブラシ11や整流回路15に近い位置、つまりシャフト8側にあるので、直接これらを冷却する。図3の例では、シャフト8側からは遠いリアカバー5の周辺部に設けられた外周側の給気口5aから空気を導入するときの流れを示している。このように、リアカバー5には、多くの給気口5aが設けられている。なお、冷却風は、回転子12と固定子17の間隙を通して、フロント側とリア側でも通風し、内部冷却を行なう。
次に固定子17の詳細について説明する。図2に示すように固定子鉄心17aは、磁性材料の薄板をコイル状に積層したものであり、その内周面には回転子爪磁極12b数によって決定された複数のスロット(図示せず)が等ピッチで成形されている。該スロット内には、予め巻装された3相の電磁子巻線17bを挿入し、Y結線またはΔ結線にて接続される。該スロット内に挿入された電磁子巻線17bが固定子鉄心17aの内周面に露出しないようにスロット開口部に絶縁部材である絶縁紙を挿入する。
本実施例における固定子17の1相分の磁極数は、12極となり、回転子12の磁極数と同数となる。
電機子巻線17bの表面には、ワニス等で絶縁被覆が施されており、電機子巻線17bの端末は、リアブラケット2の間を縫って、整流回路15の端子15aに接続される。尚、固定子鉄心17aと電機子巻線17bとの間には、絶縁部材である絶縁紙を配置するようにしてもよい。
図1は、図2の矢印Aの方向から回転電機を見た図であり、略円形のリアカバー5には、シャフト8を中心とする内周側及び外周側に、多くの給気口5aが設けられている。これらの給気口5aが描く紋様は、リアブラケット2内部の収容空間に収容される整流回路15、ICレギュレータ、スリップリング10、ブラシ11などの配置位置により、種々のものとなり得る。
リアカバー5において、回転電機への取り付けに利用される工夫の第一点は、リアカバー5の有底筒状の側壁部の複数点に、リアブラケット側との係合点を設け、リアカバー5が軸方向に移動することを阻止したことである。図1において、5bが、リアカバー5の周囲に複数箇所設けられた係合用開口部であり、他方リアブラケット側の係合爪15A1が、係合用開口部5bと係合することで、リアカバー5を回転電機に固定し、リアカバー5が軸方向に移動することを阻止する。
以下、リアカバー5の周囲に複数箇所設けられた係合用開口部5bと、リアブラケット側の係合爪15A1との係合を実現する手段について説明する。この実現手段には種々のものが想定しうる。例えば、リアブラケット側のどこの部位と係合を図るか、あるいは係合の手段、さらにはどちら側に爪を設け、受け部を作るかといったことについては、適宜実現しうることである。従って、ここでは最も適切と考えられる一手法を紹介するにとどめる。
本実施例においては、まずリアカバー5を図5、図6のように形成する。図5は、リアカバー5の断面図であり、図6はリアカバー5の側面図である。これらの図によれば、リアカバー5の側壁部及び底壁部には空気が流通するための複数の吸気口5aが設けられている。また、リアカバー5には、係合用開口部5bが、側壁部の吸気口と同じ壁部に複数設けられている。
係合用開口部5bの形状は、図5に示すように、リアカバー5の底壁部側(図5右側)の側壁部の外径φD51を、端面開口部側(図5左側)の側壁部の内径φD52より小さく(φD51<φD52)することによって段差が設けられている。この結果、図6の係合部分5gは、係合部分5hよりも奥まった位置に形成されている。この係合部分5gと係合部分5hが位置ずれしていることで、係合爪の係合をいっそう確実堅固なものとする。なお、樹脂製、もしくは、アルミニウム合金製であるリアカバーは2分割の成形型で容易に作ることが可能である。
また、図6のように、係合用開口部5bにスリット5cを設けることによって、リアカバー端面の開口部が開放され、リアカバー5の脱着が容易になる。また、係合用開口部5bをリアカバー5の側壁部に構成することで、リアカバー5の軸方向の高さを最小限に抑えることができる。即ち、リアカバー5を梱包する際、リアカバー5を積み重ねた時の体積を最小限にすることができるため積載数量が多くなる。これによって運搬効率を向上することができ、輸送コストを安価に抑えることが可能となる。
この点に関し、特許文献1では、リアカバーの軸方向の幅が長くなり、リアカバーを積み重ねた際に係合爪の長さ分だけの体積が必要となる。即ち、梱包時の積載数量が落ち、運搬効率が悪化することで輸送コストが高くなる、という課題があった。
次にリアブラケット側の係合のための工夫点について説明する。リアカバー5の固定には、整流回路15の正極側ダイオードと、負極側ダイオードの間に、絶縁用として挟み込んだモールド端子15Aにリアカバー5を係合するための係合爪15A1を設ける。
この理由は、モールド端子15A自身が、リアブラケット2の外周部に沿って形成される部材であるために、貫通孔5fの位置を係止点とした複数点での係合に好適な形状をしている点、さらには絶縁材で構成されるために回転電機とリアカバー5の間の電気的絶縁が図られている点がある。
図7に、モールド端子15Aの一例を、また図8に係合爪15A1部分の断面図を示す。図7のモールド端子15Aは、図1のリアカバー5の係合用開口部5bの位置に、係合爪15A1が取り付けられている。又、図8に示すように、係合爪15A1のリアカバー5と接する面は、係合爪15A1の外周から内周に向かって、勾配(0≦θ1、0≦θ2)が設けられている。
即ち、この係合爪15A1に設けられた勾配が、リアカバー5装着時の軸方向の隙間を吸収し、リアカバー5が軸方向に動くことで発生していた干渉音を無くすことを可能とした。この勾配はリアカバー5に設けている係合用開口部5bの係合爪15A1と接する面に設けても良い。リアカバー5の装着性を良くするために前記係合爪15A1には軸方向の外周面に勾配(0≦θ3)が設けられている。
図9は、図2の右下部分を拡大した図であり、図5に示したリアカバー5の側壁部分に5g、5hで形成した段違いのスペース5bに、図8で示したモールド端子15Aの係合爪15A1が係合していることが判る。このように、実施例では、リアカバー5の貫通孔5fの位置を係止点として、複数点に回転電機側との係合点を設け、リアカバー5の周囲に複数箇所設けられた係合用開口部5bが、回転電機側の係合爪15A1と係合することで、リアカバー5を回転電機に固定する。なお、図10は、係合状態において、図6の方向からリアカバー5を見た図であり、係合部分5gと係合部分5hの間に係合爪15A1が挟み込まれていることが判る。また、リアカバー5と接する係合爪15A1の形状は凹状となっており、リアカバー5係合時の吸気口15aとなっている。
このリアカバー5において、回転電機への取り付けに利用される工夫の第二点は、外部バッテリーに接続される図2の出力端子6のために、有底筒状のリアカバー5の底壁部に貫通して設けられた貫通孔5fである。出力端子6と貫通孔5fの関係は、図4によく表現されている。整流回路15の正極側ダイオードのフィン15bに取り付けられた出力端子6にはネジ6aが切られており、車両側電流供給用ハーネス18をボルト6bで固定している。なお、図1において、15dは、正極側ダイオードのフィン15bに設けている廻り止め用凸部であり、5dは、廻り止め用凹部である。尚、リアカバー5をアルミニウム合金製とした場合、リアカバーと正極側ダイオードのフィン15bとの間に絶縁を確保する為の絶縁材を挿入する。または、正極側ダイオードのフィン15bを絶縁コーティングしてもよい。
この第二点の工夫に関し重要なことは、本実施例ではリアカバー5をボルト6bで固定した訳ではないことである。本実施例では、リアカバー5の貫通孔5fに対し、その径よりやや小径の整流回路15の正極側ダイオードのフィン15bを貫通せしめ、リアカバー5を回転電機に係止したものである。ボルト6bは、あくまでも車両側電流供給用ハーネス18を固定したものである。これにより、リアカバー5が、振動により周方向に移動することが阻止される。
なお、この点に関し、特許文献1では、リアカバーの固定のために、ボルトとリアカバーに一体成形されたスペーサが必要となる。このことは、回転電機の製造時にボルト締結用の設備と、ボルト締付け作業時のトルク管理が必要となることを意味しており、製造コストが高くなる、という課題があった。
本実施例は、第一の工夫点のみでも固定されるが、さらに第二の工夫点も加味した構造とすることで、よりいっそう堅固な固定を実現することができる。
次に、上記のように構成された本実施例の動作について説明する。まず、エンジンの始動に伴ってクランクシャフトからベルトを介してプーリ9に回転が伝達されるため、シャフト8を介して回転子12を回転させる。
ここで回転子12に設けられた界磁巻線14にスリップリング10を介してブラシ11から直流電流を供給すると界磁巻線14の内外周を周回する磁束が生じるため、回転子12における回転子爪磁極12bにN極、又は、S極が周方向に交互に形成される。この界磁巻線14による磁束は、フロント側回転子部材12FのN極の回転子爪磁極12bから固定子17の電機子巻線17b周りに周回する。
更に、この磁束はリア側回転子部材12RのS極の回転子爪磁極12bに到達することで回転子12と固定子17を周回する磁気回路が形成される。このように回転子にて生じた磁束が電機子巻線17bと鎖交するため、U相、V相、W相の電機子巻線17bのそれぞれに交流誘起電圧が発生し、全体としては3相の交流誘起電圧が生じる。
このように発電された交流電圧は、整流回路15によって、全波整流されて直流電圧に変換される。整流された直流電圧は約14.3V程度の一定電圧に調整するために、ICレギュレータ(図示せず)で界磁巻線14に供給する電流を制御している。
また、回転子12が回転する際には、フロントファン13F及びリアファン13Rも回転子12と共に回転するので、図2の破線矢印にて示したように外部の空気を内周側である軸方向から取り入れ、外周方向に排出する空気の流れを形成する。
リアカバー5は、整流回路15及びICレギュレータを保護するために覆うように装着されている。リアカバー5の固定は、整流回路の正極側ダイオードと負極側ダイオードの間に絶縁用として挟み込んだモールド端子15Aに設けられた複数の係合爪15Aにリアカバー5の側壁部に設けられた係合用開口部5bを係合することでリアカバー5を固定している。
フロントファン13Fは、回転することにより、フロントブラケット1におけるボールベアリング7aの外周部分に設けられた吸気口1aから軸方向に外部の空気を吸い込み、吸い込まれた空気は、フロントファン13Fの羽根によって生じる遠心力によって外周側に流動される際、図2の破線矢印にて示したように整流され、フロントブラケット1の外周部に円周方向に設けられた複数の排気口1dから排出される。
ここで固定子17の軸方向一側面及び外周面は、フロントブラケット1に接触した状態で固定されているため、固定子17で発生した熱はフロントブラケット1に伝達され、フロントブラケット1の表面から放熱される。このフロントブラケット1から放出された熱は、排気口1bに向かって流れる空気によって外部に排出され、固定子17の電機子巻線17bを冷却することができる。
リアファン12Rは、回転することにより、リアカバー5の外周側縁部に設けられた吸気口5a及びリアカバー5の側壁部に設けられた係合用開口部5bとモールド端子15Aに設けられた凹状の係合爪15A1で構成された吸気口15aから整流回路15を経由して、リアブラケット2におけるボールベアリング7bの外周部分に設けられた吸気口2aから軸方向に外部の空気を吸い込む。
吸い込まれた空気は、リアファン12Rの羽根によって生じる遠心力によって外周側に流動される際、図2、図3の破線矢印にて示したように整流されリアブラケット2の外周部の円周方向に設けられた複数の排気口2dから排出される。このため、フロントブラケット1と同様に固定子17から生じる熱、及び、リアブラケット2に伝達された固定子17の熱は、リアブラケット2の表面から放熱され、排気口2bに向かって流れる空気によって冷却される。
更に、回転することで発生するフロントファン13Fの圧力と、リアファン13Rの圧力との圧力差により、回転子12の磁極間の隙間と回転子12と固定子17との隙間を空気が流通する。本実施例では、リアファン13Rに発生する圧力が大きくなるため、フロントブラケット1側から回転子12と固定子17の間と回転子12磁極間の隙間を通ってリアブラケット側に空気が流れ、回転子12及び固定子17が冷却されることになる。
また、車両から車両用交流発電機に出力端子ハーネスを取り付ける際、リアカバーに円周方向の力が発生するため、図1に示したように車両用交流発電機の出力端子部形状をリアカバー部は凹部5d、正極側ダイオードのフィンは凸部15bとすることで、廻り止め機構を設けることで円周方向の力に対応する。
ここで、本実施例の係合関係が、特に車両搭載用の回転電機に採用して好適な理由について、以下詳細に説明する。
車両搭載用回転電機、例えば交流発電機は、エンジンに直接取付けられるため、エンジンで発生した振動が交流発電機に伝達される。また、発電機自体も回転子が回転することで発生した磁気加振力よって振動している。この発電機に生じる振動方向は、不特定の方向に発生する。さらに、車両自身が運行することに伴う多くの振動を伴う。これらの振動は、図4に示すシャフト8から周方向への径方向振動F3であり、またシャフト8方向の軸方向振動F2などが合成されたものである。このため、交流発電機のリアカバー5の固定力は、交流発電機に発生した不特定の方向の振動に耐えられる強度を確保する必要がある。
またリアカバー5は、これら振動以外にも、図11に示す車両側電流供給用ハーネス18を固定時に発生する円周方向F1の力に耐えられる強度を確保する必要がある。この点に関し、発電機には、発電機で発生した電流を車両側に供給するための出力端子6を設けている。
図4に構造が現れているように、この出力端子6には正極側ダイオードのフィン15bに、ボルト6aが取付けられボルト6にはネジ6aがきられている。また、電流が供給される車両側には、電流供給用ハーネス18が設定されている。電流供給用ハーネス18を発電機の出力ターミナル6に固定する方法は、ボルトのネジ6aとナット6bを締結することで固定している。電流供給用ハーネス18を、ナット6bにて固定する際、リアカバー5に設けた突起部5eを電流供給用ハーネス18の廻止めとして使用しているため、ナット6b締付け時に発生する円周方向の力F1がリアカバー5に発生する。
特許文献1のリアカバーの固定方法は、リアカバーの係合爪に設けたフック部を、発電機本体側に引っ掛ける構造となっている。リアカバーを装着する場合は、係合爪のフック部の厚み分を係合爪の弾性変形を利用して曲げて装着する必要があるため、係合爪の厚みに制約ができてしまい、発電機に発生した振動に耐えられる強度を十分に確保できない。
また、リアカバー係合爪と発電機本体との固定点(接触部)が一箇所のため、軸方向F2の振動が発生した時は、リアカバーの係合爪と発電機本体側が離れてしまい、干渉音が発生する。
また、電流供給用ハーネス固定時に発生する円周方向F1の力に対しては、リアカバーと、発電機本体との固定はボルト,ナットによって実施している。
本実施例では、リアカバー5に設けた係合用開口部5bに、本体側に設けた係合爪15A1を係合することで、リアカバーの固定をボルト、ナットを使わずに係合部のみで実施している。
特許文献1では、リアカバー係合爪と発電機本体との固定点(接触部)が一箇所であったため、不特定の方向の振動に対応することができなかった。本実施例では係合爪の固定点(接触部)が上下左右と四方を拘束している。また係合部を円周方向に複数個設けることで、発電機に発生した軸方向F2,径方向F1及び不特定の方向の振動にも対応し、リアカバーと発電機本体側は離れることはなく、干渉音は発生しない。
また、発電機の出力端子6部に車両側電流供給用ハーネス18を取付ける際、車両側電流供給用ハーネス18をリアカバーの廻止め突起部5eを使って取付けているため、リアカバーの出力端子6には円周方向F1の力が発生する。この円周方向F1の力に対応するために発電機の出力端子6を構成している正極側ダイオードのフィン15bと、リアカバーに設けた穴の形状を凹凸とした。
また、発電機の出力端子6を構成している正極側ダイオードのフィン15bと出力端子6をリアカバーに設けた穴に貫通させる部位を軽圧入にすることで、係合爪による係合による固定よりも更にリアカバーの固定力を増加させることができる。
また、発電機本体側に設けた係合爪は弾性変形を必要としないため、係合爪の厚みには制約は無く、強度を確保するために必要な係合爪の厚みの設定が可能となる。
また、発電機本体側に設けた係合爪を樹脂材(絶縁材)で構成した場合、係合爪はリアカバーと同電位になっている。即ち、外部からの接触による感電を防ぐ効果がある。
なお、本実施例における以上の説明では、回転電機の一例として交流発電機で説明をしたが、これは電動機であっても、あるいは直流機であっても同様に実現可能である。この場合に、リアカバー5を貫通して外部に取り出される出力端子は、電力供給用の端子となることから、一般にはこれらの電力用端子をリアカバー5の係止に利用すればよい。
1:フロントブラケット
2:リアブラケット
1a、2a、5a、15a:吸気口
1b、2b:排気口
5:リアカバー
5b:係合用開口部
5c:スリット
5d:廻り止め用凹部
5e:車両側電流供給用ハーネスの周り止め突起部
6:出力端子
6a:ネジ
6b:ボルト
φD51:リアカバー底壁部側の側壁部の外径
φD52:リアカバー開口部側の側壁部の内径
12:回転子
13F:フロントファン
13R:リアファン
15:整流回路
15A:モールド端子
15A1:係合爪
15b:正極側ダイオードのフィン
θ1、θ2、θ3:係合爪に設けた勾配
15b:正極側ダイオードのフィンに設けている廻り止め用凸部
17:固定子
17a:固定子鉄心
17b:電機子巻線
18:車両側電流供給用ハーネス
F1:円周方向の力
F2:軸方向の振動
F3:径方向の振動

Claims (10)

  1. フロントブラケットとリアブラケットとで形成する収容空間内に、回転子と、電機子巻線を有する固定子とを収容し、前記リアブラケットの底面部側に周方向の側壁部と、底壁部とからなるリアカバーを備えた回転電機において、前記リアカバーは、
    前記リアカバーの周方向の側壁部に複数の係合用開口部と、前記係合用開口部の底壁部側の径と端面開口部側の側壁部の径を相違せしめた段差とを備え、前記ブラケットは、前記段差に挿入して前記リアブラケットを固定するための係合部を備える回転電機。
  2. 前記底壁部側の径は、前記端面開口部側の側壁部の径よりも小さい、請求項1記載の回転電機。
  3. 前記係合用開口部の端面開口部側と、端面開口部との間にスリットを備える、請求項1又は請求項2記載の回転電機。
  4. 前記係合用開口部は、前記リアカバーの側壁部軸長の内側に配列される、請求項1乃至3の一に記載の回転電機。
  5. 前記係合用開口部は、該開口部の係合面に外周から内周に向かって、勾配を備える、請求項1乃至4の一に記載の回転電機。
  6. 前記リアカバーの開口部に係合する前記リアブラケット側に固定された複数の係合部は、係合爪とされ、かつリアカバーによって覆われている回転発電機内の構成部品に設けられた係合爪、又はリアブラケットに設けられた係合爪とされる、請求項1乃至5の一に記載の回転電機。
  7. 前記リアブラケット側に固定された係合部は、前記リアカバーの係合面に外周から内周に向かって、勾配を備える、請求項1乃至6の一に記載の回転電機。
  8. 前記リアブラケット側に固定された係合部は、前記リアカバーの係合面に凹状を備える、請求項1乃至7の一に記載の回転電機。
  9. フロントブラケットとリアブラケットとで形成する収容空間内に、回転子と、電機子巻線を有する固定子とを収容し、前記リアブラケットの底面部側にリアカバーを備えた回転電機において、
    前記リアカバーは、回転電機と外部との間で電力の授受を行なう電力用端子を挿入、嵌合するリアカバー底部の挿入孔と、リアカバー側壁部に設けられた複数の係合部とを供え、前記挿入孔に電力用端子を挿入、嵌合した状態で、前記複数の係合部において、リアブラケット側と係合することで固定される、回転電機。
  10. 整流回路の正極側ダイオードと負極側ダイオードの間に、絶縁用として挟み込んだモールド端子に、リアカバー側の複数の係合用開口部と係合するための係合部を設ける、請求項9記載の回転電機。
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