JP2012034429A

JP2012034429A - 車両用交流発電機

Info

Publication number: JP2012034429A
Application number: JP2010169226A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Shinozaka; 義博篠坂
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-07-28
Filing date: 2010-07-28
Publication date: 2012-02-16
Anticipated expiration: 2030-07-28
Also published as: US8816549B2; US20120025657A1; JP5089738B2

Abstract

【課題】この発明は、バッテリー端子の取り付け方向を簡易に設定することができるとともに発電機の総軸長を短くすることができる車両用交流発電機を提供するものである。
【解決手段】フロントブラケットおよびリヤブラケットから構成されたケースと、前記ケース内に配置された回転子および固定子とを備える車両用交流発電機であって、前記リヤブラケットの外周部に配置されたバッテリー端子と、前記バッテリー端子に設けられた係合体と、前記係合体と嵌合する複数の嵌合部とを備えたものである。
【選択図】図２

Description

この発明は、車両に搭載される車両用交流発電機に関し、特に電力出力用のバッテリー端子の取り付け構造に関するものである。

従来、車両用交流発電機には、電力出力用のバッテリー端子が発電機後方に取り付けられている。発電機の構造には、大きく２つタイプがある。まず、１つのタイプは、整流器であるレクチファイヤ、電圧調整装置であるレギュレータなどの部品をハウジングであるブラケットの内部に配置しているものがある。もう１つのタイプは、ブラケットの外部に配置し樹脂製のカバーで保護しているものがある。

前者の場合は、バッテリー端子がリヤブラケットに取り付けられ、後者の場合はバッテリー端子がカバーに取り付けられている。そして、バッテリー端子の取り付け方向は、前者の場合は、リヤブラケットの形状により決まり、後者の場合は、レクチファイヤのヒートシンクもしくはカバーの形状により決まる。

特開平５−２２８９１号公報特許第３３７９４５７号公報

上述した従来装置によるバッテリー端子の構成では、２つの取り付け方がある。１つはバッテリー端子が、リヤブラケットもしくはカバーにバッテリー端子用のスペースを設け、そこに嵌め込む形で取り付けられているものと、もう１つはバッテリー端子がリヤブラケットもしくはカバーの表面に配置する形で取り付けられているものがある。

前者の場合、バッテリー端子の取り付け方向は、リヤブラケット、カバーの嵌め込み部の形状もしくはレクチファイヤのヒートシンクのバッテリー端子取り付け用フランジの形状により決定される。後者の場合、バッテリー端子の取り付け方向は、ブラケットもしくはカバー表面上に設けられた嵌合部の方向によって決定される。

しかしながら、客先の要求等で、発電機の取り付け位置、ハーネス取り回し方法などにより、どのカーメーカーもしくは車両毎にバッテリー端子の角度を上向きにして欲しいとか下向きにして欲しいとか様々な要求がある。これらの要求に対応するため、バッテリー端子の取り付け方向を変更する際は、前者の場合は、ブラケット、カバー、ヒートシンク、もしくは特殊な形状をしたバッテリー端子を新規設定する必要があった。これら部品はいずれも金型による成形部品であり、新規設定となると余計なコストが発生する。また、部品のバリエーションも増えるため生産性が悪化するなどいろいろな不都合が生じることになる。

また、後者の場合は、ブラケットもしくはカバー表面上にバッテリー端子の取り付け方向を決定するための嵌合部を数箇所設ければ角度を変更できるようになる。しかしながら、カバーもしくはブラケット面上にバッテリー端子を設置するため、バッテリー端子が発電機後方から大きく突出し、発電機の総軸長が長くなるというデメリットがあった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、バッテリー端子の取り付け方向を簡易に設定することができるとともに発電機の総軸長を短くすることができる車両用交流発電機を提供することを目的としている。

この発明に係わる車両用交流発電機は、フロントブラケットおよびリヤブラケットから構成されたケースと、前記ケース内に配置された回転子および固定子とを備える車両用交流発電機であって、前記リヤブラケットの外周部に配置されたバッテリー端子と、前記バッテリー端子に設けられた係合体と、前記係合体と嵌合する複数の嵌合部とを備えたものである。

この発明に係わる車両用交流発電機は、バッテリー端子の取り付け方向を簡易に設定することができるとともに発電機の総軸長を短くすることができる車両用交流発電機を得ることができる。

この発明の実施の形態１に係わる車両用交流発電機におけるリヤブラケットタイプを示す断面図である。この発明の実施の形態１に係わる車両用交流発電機におけるカバータイプのカバーを示す正面図である。この発明の実施の形態１に係わる車両用交流発電機におけるバッテリー端子部を示す断面図である。この発明の実施の形態１に係わる車両用交流発電機におけるバッテリー端子部を示す断面図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１ないし図４に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係わる車両用交流発電機におけるリヤブラケットタイプを示す断面図である。図２はこの発明の実施の形態１に係わる車両用交流発電機におけるカバータイプのカバーを示す正面図である。図３はこの発明の実施の形態１に係わる車両用交流発電機におけるバッテリー端子部を示す断面図である。図４はこの発明の実施の形態１に係わる車両用交流発電機におけるバッテリー端子部を示す断面図である。

この実施の形態１における車両用交流発電機は、アルミニウム製のフロントブラケット１及びリヤブラケット２から構成されたケース３と、このケース３内に設けられ一端部にプーリ４が取り付けられたシャフト５と、このシャフト５に取り付けられた回転子６と、この回転子６のフロントブラケット１側に取り付けられた例えば遠心ファンからなるフロントファン７と、回転子６のリヤブラケット２側に取り付けられた例えば遠心ファンからなるリヤファン８と、ケース３内の内壁面でフロントブラケット１及びリヤブラケット２に固定された固定子９と、シャフト５の他端部に固定され回転子６に電流を供給するためのスリップリング１０と、このスリップリング１０に摺動する一対のブラシ１１と、このブラシ１１を収納したブラシホルダ１２と、固定子９に電気的に接続され、固定子９で生じた交流電流を直流電流に整流するレクチファイア１３と、ブラシホルダ１２に嵌着されたヒートシンク１４と、このヒートシンク１４に接着され固定子９で生じた交流電圧を調整するレギュレータ１５とを備えている。

回転子７は、導線が券回されて形成され、電流を流して磁束を発生する回転子コイル１
６と、この回転子コイル１６を覆って設けられその磁束によって磁極が形成されるポールコア１７とを備えている。ポールコア１７は一対の交互に噛み合った第１のポールコア体１８及び第２のポールコア体１９とから構成されている。第１のポールコア体１８及び第２のポールコア体１９は鉄製で、かつ爪形状の爪状磁極２０、２１をそれぞれ有している。隣り合う各爪状磁極２０、２１は、両爪状磁極間で磁束が漏れないよう、また、回転子コイル１６を冷却するための冷却風通路となるよう、ある一定の磁極間隙間が形成されるように配設されている。

固定子９は、固定子鉄心２２と、この固定子鉄心２２のスロット（図示せず）に導線が巻回され、回転子６の回転に伴い、回転子コイル１６の磁束の変化で交流が生じる固定子コイル２３とを備えている。この固定子コイル２３は例えば３個の巻線部（図示せず）を３相Ｙ形結線あるいは３相△形結線した３相交流巻線により構成されている。

レクチファイア１３は固定子９で生じた交流を直流に整流するダイオード２４と、このダイオード２４で生じた熱を放熱するためのヒートシンク２５とを備えている。

フロントブラケット１は、ブラケット本体８０の外周部に複数のリブ２６により形成された複数の排気口２７が設けられている。排気口２７の内側には複数の吸気口２８が形成されている。また、ブラケット本体８０の外周部には９０°の角度間隔で４箇所に貫通孔２９が形成されている。締結ボルト３０がこの貫通孔２９を貫通してリヤブラケット２に螺着し、リヤブラケット２とフロントブラケット１とが固定子鉄心２２を挟持している。

リヤブラケット２は、ブラケット本体８１に複数の吸気口３１が設けられ、ブラケット本体８１のフロントブラケット１側の外周部に複数のリブ３２により形成された複数の排気口３３を有してしる。

また、フロントブラケット１とリヤブラケット２にはそれぞれ取付脚部３４が設けられ、それら取付脚部３４にはそれぞれ取付孔３５が形成されている。取付ボルト（図示せず）がこの取付孔３５を貫通してエンジン本体（図示せず）に螺着し、車両用交流発電機がエンジン本体に固定される。

ところで、図２はこの発明の実施の形態１に係わる車両用交流発電機におけるカバータイプのカバーを示す正面図であり、３６は先端部がカバー２００の周方向外周部に突出するように配置されたバッテリー端子であり、バッテリー端子３６の取り付け部はカバー２００の外周面より中心方向側に配置されている。３７はバッテリー端子３６の取り付け部に設けられたカバー体であり、カバー２００と一体構成体である。３８はバッテリー端子３６に設けられた係合体である。３９は例えばカバー体３７に設けられた複数の嵌合部であり、これら嵌合部３９にバッテリー端子３６の係合体３８が嵌合されてバッテリー端子３６の取り付け角度が決定される。なお、図２に示す上部の凹形状空間部には図示しないコネクタが配置される。図は一例として、コネクタの位置を基準として１５度の角度で取り付けられた場合を示している。

４０はバッテリー端子３６を構成する部品である出力端子ボルトであり、この出力端子ボルト４０は端子用ねじ部４０ａ、扁平部４０ｂ、つば部４０ｃを有している。４１はバッテリー端子３６のモールド部である。

４２はレクチファイア１３のヒートシンク２５の＋側ヒートシンクである。４３および４４はバッテリー端子３６である出力端子ボルト４０扁平部４０ｂを＋側ヒートシンク４２に取り付けるボルトおよびナットである。４３ａは＋側ヒートシンク４２と嵌合するボルト４３の嵌合部である。

４５はバッテリー端子３６の取り付け部であるボルト４３およびナット４４部に設けられたバッテリー端子用キャップであり、閉塞片４５ａが設けられている。

上記構成の車両用交流発電機では、バッテリー（図示せず）からブラシ１１、スリップリング１０を通じて回転子コイル１６に電流が供給されて磁束が発生し、例えば、第１のポールコア体１８の爪状磁極２０にはＮ極が着磁され、第２のポールコア体１９の爪状磁極２１にはＳ極が着磁される。一方、エンジンによってプーリ４は駆動され、シャフト５によって回転子６が回転するため、固定子コイル２３には回転磁界が与えられ、固定子コイル２３には起電力が生じる。この交流の起電力は、レクチファイア１３を通って直流に整流されるとともにレギュレータ１５によりその大きさが調整されて、バッテリに充電される。なお、Ｎ極、Ｓ極の極性は、スリップリング１０の取り付け方（結線の仕方）により、回転子コイル１６に流れる界磁電流の向きによって決まる。

回転子コイル１６や固定子コイル２３は発電中、常に発熱している。一方、発電により発生する熱を逃がすためにフロントファン７およびリヤファン８が回転しており、フロントブラケット１とリヤブラケット２には、冷却空気が図１の矢印Ａに示すように吸気口２８，３１から入り排気口２９，３３から外部に排出される。

また、この実施の形態１においては、図２に示すように、１５度の角度にて取り付けられた場合を示している。すなわち、例えば、３個設けた嵌合部３９の上側の嵌合部３９にバッテリー端子３６の係合体３８を嵌合させてバッテリー端子３６が取り付けられた場合を示している。

ところで、客先の要求等でバッテリー端子３６の取り付け方向を１５度より大きい角度で取り付ける必要がある場合は、３個設けた嵌合部３９の中側あるいは下側の嵌合部３９にバッテリー端子３６の係合体３８を嵌合させることによりバッテリー端子３６を大きい角度で取り付けることができる。したがって、上述した従来装置のように、ブラケット、カバー、ヒートシンク、もしくは特殊な形状をしたバッテリー端子を新規設定する必要がなく、これら金型による成形部品の新規設定となると余計なコストが発生することもなく、また、部品のバリエーションの増大による生産性の悪化などいろいろな不都合が生じることもなくなり、経済性に優れるとともに生産性の向上を図ることができる。

以上のように、この実施の形態１によれば、バッテリー端子３６の取り付け部がカバー２００の外周面でかつそのカバー２００の軸方向後端面より内方向側に配置したことにより、バッテリー端子３６は発電機の軸方向側に突出することがなく、発電機の総軸長を短くすることができる車両用交流発電機を得ることができる。しかも、バッテリー端子３６の取り付け部をカバー２００の外周面より軸中心方向側に配置したことにより、発電機の周方向の大きさも小さくすることができる。

ところで、バッテリー端子３６の取り付け部がカバー２００の外周面より軸中心方向側に配置した場合について述べたが、バッテリー端子３６の取り付け部が軸中心方向側に配置することなくカバー２００の外周面に配置することにより、所期の目的である発電機の総軸長を短くすることを実現することができる。

また、バッテリー端子３６である出力端子ボルト４０の扁平部４０ｂを＋側ヒートシンク４２に取り付けるボルト４３およびナット４４部にバッテリー端子用キャップ４５を設けて安全性の向上を図っている。しかも、バッテリー端子３６の取り付け位置によって生じる嵌合部３９付近の空間部をバッテリー端子用キャップ４５に設けた閉塞片４５ａにより塞ぐことによりさらに安全性の向上を図っている。また、閉塞片４５ａを設けたことに
より、内部への水、塩泥水、異物などの侵入を防ぎ、耐久性の向上を図ることができる。

また、上述した実施の形態１においては、複数の嵌合部３９がカバー２００と一体構成体のカバー体３７に設けた場合について述べたが、カバー２００およびカバー体３７をリヤブラケット２で構成し、そのリヤブラケット２に複数の嵌合部３９を設けるようにしてもよく、上述した実施の形態１と同様の効果を奏する。

また、複数の嵌合部３９は３個設けられた場合について述べたが、嵌合部３９は２個でもよく、４個でもよくそれ以上であってもよく、上述した実施の形態１と同様の効果を奏する。

この発明は、バッテリー端子の取り付け方向を簡易に設定することができるとともに発電機の総軸長を短くすることができる車両用交流発電機の実現に好適である。

１フロントブラケット
２リヤブラケット
３ケース
６回転子
９固定子
３６バッテリー端子
３７カバー体
３８係合体
３９嵌合部
４５バッテリー端子用キャップ
４５ａ閉塞片

Claims

フロントブラケットおよびリヤブラケットから構成されたケースと、前記ケース内に配置された回転子および固定子とを備える車両用交流発電機であって、前記リヤブラケットの外周部に配置されたバッテリー端子と、前記バッテリー端子に設けられた係合体と、前記係合体と嵌合する複数の嵌合部とを備えたことを特徴とする車両用交流発電機。
前記嵌合部は前記リヤブラケットもしくはカバー体に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の車両用交流発電機。
前記バッテリー端子の取り付け部が前記リヤブラケットの外周面より中心方向側に配置したことを特徴とする請求購１または請求項２に記載の車両用交流発電機。
前記バッテリー端子の取り付け部にバッテリー端子用キャップを取り付けたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両用交流発電機。
前記バッテリー端子用キャップに閉塞片を設けたことを特徴とする請求項４に記載の車両用交流発電機。