JP3055451B2

JP3055451B2 - 車両用交流発電機

Info

Publication number: JP3055451B2
Application number: JP7339401A
Authority: JP
Inventors: 彰宏水谷
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1995-12-26
Publication date: 2000-06-26
Anticipated expiration: 2015-12-26
Also published as: JPH09182353A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、集電環との摺動
により発生するブラシの摩耗粉を排出する摩耗粉排出穴
から水、油または埃等の異物の侵入を防止するようにし
た車両用交流発電機に関するもので、特に車載電源の充
電および車載電気装置へ電力を供給するオルタネータに
係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば車両用交流発電機１０
０は、図８に示したように、ハウジング１０１の内側面
に固定され、ステータコア１０２にステータコイル１０
３を巻装したステータ１０４と、シャフト１０５と一体
回転するロータコア１０６にロータコイル１０７を巻装
したロータ１０８と、シャフト１０５を回転自在に支持
するベアリング１０９、１１０とを備えている。

【０００３】なお、シャフト１０５の後端部の外周に
は、コネクションバー１１１を介してロータコイル１０
７に電気的に接続する一対の集電環（以下スリップリン
グと呼ぶ）１１２が固定されている。また、ロータコア
１０６の前側端面および後側端面には、ハウジング１０
１内に冷却風を吸い込むための冷却ファン１１３、１１
４が取り付けられている。さらに、ハウジング１０１と
リヤカバー１１５との間には、内部に一対のブラシ１１
６を収納した樹脂製のブラシ保持装置（以下ブラシホル
ダーと呼ぶ）１１７が固定されている。

【０００４】そして、一対のスリップリング１１２と一
対のブラシ１１６との摺動部分は、防水、防塵のため、
ブラシホルダー１１７と共にハウジング１０１の略半円
筒形状のスリップリングカバー１１８で囲まれている。
さらに、ブラシホルダー１１７とスリップリングカバー
１１８との気密性を保持するために、これらとリヤカバ
ー１１５との間にはゴム製のラビリンスパッキン１１９
が介在している。

【０００５】上述のような車両用交流発電機１００に
は、長期間運転されると、一対のスリップリング１１２
と一対のブラシ１１６との摺動により発生するブラシ１
１６の摩耗粉がスリップリングカバー１１８内に蓄積す
ることにより、一対のスリップリング１１２同士や一対
のブラシ１１６同士の絶縁不良が生ずる可能性がある。
そこで、ブラシ１１６の摩耗粉をスリップリングカバー
１１８内より外に排出するための摩耗粉排出穴１２１が
ハウジング１０１のスリップリングカバー１１８とベア
リングホルダー１２０との間の鍔状の外壁部１２２に切
削加工により穿設されている。これは、冷却ファン１１
４の回転によって摩耗粉排出穴１２１に負圧を発生させ
ることにより、ブラシホルダー１１７とスリップリング
カバー１１８とで囲まれた空間内に摩耗粉排出穴１２１
に向かう空気流を発生させて強制的に摩耗粉を排除する
ものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の車両
用交流発電機１００では、ハウジング１０１が被水する
と、スリップリングカバー１１８の外側面や外壁部１２
２の外側面を伝って摩耗粉排出穴１２１から水がスリッ
プリングカバー１１８の内部に侵入する可能性がある。
なお、スリップリングカバー１１８の内部に水が侵入し
てスリップリング１１２の表面に付着すると、ブラシ１
１６が異常摩耗してステータコイル１０３での発電効率
が低下したり、ブラシ１１６が擦り減ってステータコイ
ル１０３で発電しなくなったりするという問題が生じ
る。

【０００７】また、従来の車両用交流発電機１００のハ
ウジング１０１では、図８に示したように、スリップリ
ングカバー１１８とベアリングホルダー１２０との間の
外壁部１２２に摩耗粉排出穴１２１が設けられている。
このようなハウジング１０１を備えた車両用交流発電機
１００の場合には、スリップリングカバー１１８の外側
面や外壁部１２２の外側面を伝って摩耗粉排出穴１２１
から水がベアリングホルダー１２０内に侵入してベアリ
ング１１０に付着すると、ベアリング１１０の耐久寿命
を大幅に低下させるという問題が生じる。

【０００８】仮に、ベアリング１１０として、シャフト
１０５と共に回転する内輪とベアリングホルダー１２０
に固定される外輪との軸方向の両側にシールドを取り付
けたシールドベアリングを採用したとしても、外輪に固
定されるシールドと内輪との隙間（内輪を回転可能とす
るための微小隙間）よりベアリング１１０内部に水が侵
入してベアリング１１０の耐久寿命を低下させてしま
う。

【０００９】

【発明の目的】この発明は、上記問題点に鑑み、ブラシ
と集電環との摺動部分に、水、油、埃等の異物の侵入を
防止するという点と、ブラシの摩耗粉を効率良く排出す
るという点とを兼ね備えた車両用交流発電機を得ること
を目的とする。また、上記問題点に鑑み、軸受の内部
に、水、埃等の異物の侵入を防止するという点と、ブラ
シの摩耗粉を効率良く排出するという点を兼ね備えた車
両用交流発電機を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、ブラシ保持装置を伴って集電環とブラシとの摺
動部分を囲む半円筒形状の集電環被覆部と円筒形状の軸
受保持部との間に設けられた円環板形状の外壁部の略地
側に磨耗粉排出穴を設け、その摩耗粉排出穴の周囲に異
物侵入防止部を設け、且つその異物侵入防止部を、ハウ
ジングの外壁部の外壁面にて磨耗粉排出穴の略地方向を
除く三方を囲む略コの字状に形成することにより、ハウ
ジングの外壁部の外壁面を伝ってきた異物が、摩耗粉排
出穴から集電環被覆部の内部および軸受保持部の内部に
侵入し難くなるという効果が得られる。それによって、
ブラシが異常摩耗して車両用交流発電機の発電効率が低
下したり、ブラシが擦り減って車両用交流発電機で発電
しなくなったりすることを抑えることができると共に、
軸受の耐久寿命の低下を抑えることができるという効果
が得られる。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、ハウジン
グの外壁部の外側面より盛り上げられた凸状の突条部を
設けることにより、ハウジングの外壁部の外壁面を伝っ
てきた異物が突条部に邪魔をされて摩耗粉排出穴から集
電環被覆部および軸受保持部内に侵入し難くなるという
効果が得られる。

【００１２】請求項３に記載の発明によれば、ハウジン
グの外壁部の外側面より堀り下げられた凹状の窪み部を
設けることにより、ハウジングの外壁部の軸方向端面を
伝ってきた異物が窪み部に邪魔をされて摩耗粉排出穴か
ら集電環被覆部および軸受保持部内に侵入し難くなると
いう効果が得られる。

【００１３】請求項４に記載の発明によれば、ブラシ装
置のブラシ保持装置と共に集電環とブラシとの摺動部分
を囲むように半円筒形状に設けた集電環被覆部をハウジ
ングに一体成形している。

【００１４】請求項５に記載の発明によれば、車両へハ
ウジングを取り付けた際に、水平方向に対して直交する
天地方向の略地側に磨耗粉排出穴を設けることにより、
集電環とブラシとの摺動部分で発生した磨耗粉を効率良
く排出することができる。

【００１５】請求項６に記載の発明によれば、ハウジン
グの外壁部の外側面および内側面より盛り上げた２つの
異物侵入防止壁を設けることにより、ハウジングの外壁
部の外側面を伝って磨耗粉排出穴付近に到達した水滴が
２つの異物侵入防止壁を伝って下方に落下する。これに
より、摩耗粉排出穴からハウジングの外壁部の内側面を
伝って集電環被覆部および軸受保持部内に水が浸入する
ことを防止できる。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【発明の実施の形態】

〔第１実施例の構成〕図１ないし図６はこの発明の車両
用交流発電機を自動車用オルタネータに適用した第１実
施例を示したもので、図１はその自動車用オルタネータ
の主要部構造を示した図で、図２は自動車用オルタネー
タの全体構造を示した図である。

【００２１】自動車用オルタネータ１は、Ｖベルト（図
示せず）を介して車両走行用エンジン等の駆動源により
回転駆動され、発電した交流電流を三相整流装置２で整
流して直流に変換することにより、車両に搭載されたバ
ッテリ（図示せず）の充電と車載電気装置（電気負荷）
へ必要な電力の供給とを行う車両用充電装置である。こ
こで、三相整流装置２の三相全波整流回路は、正極側冷
却フィン２ａ上に固定された複数個の正極側整流素子
（例えばダイオード）３、および負極側冷却フィン２ｂ
上に固定された複数個の負極側整流素子（例えばダイオ
ード）４等から構成されている。

【００２２】また、この実施例の自動車用オルタネータ
１は、この自動車用オルタネータ１で発電される出力電
圧を調整する電圧調整装置（ＩＣレギュレータ）５を内
蔵している。そして、自動車用オルタネータ１は、上記
の三相整流装置２および電圧調整装置５に加えて、ステ
ータ６、ロータ７、ブラシ装置８およびハウジング９等
より構成されている。

【００２３】ステータ６は、ハウジング９の内側面に固
定された略円環板形状のステータコア１１、およびこの
ステータコア１１に巻装された三相のステータコイル１
２により構成された固定子である。

【００２４】ステータコア１１は、電機子鉄心を構成す
るもので、磁性材料製の薄鋼板を複数積層してなる積層
コアよりなり、ハウジング９の内側面に圧入固定されて
一体化されている。ステータコア１１の内周面には、三
相のステータコイル１２を収納する多数のスロット（図
示せず）が等間隔で形成されている。

【００２５】三相のステータコイル１２は、Ｙ結線によ
り接続され、ロータ７の回転に伴って三相の交流出力が
誘起する三相の電機子巻線である。これらのステータコ
イル１２の巻線端は、三相整流装置２の三相全波整流回
路に半田付け等の接合手段を用いて電気的に接続されて
いる。なお、三相のステータコイル１２は、Δ結線され
ていても良い。

【００２６】ロータ７は、界磁として働く部分で、シャ
フト１０と一体的に回転する回転子である。このロータ
７は、シャフト１０、このシャフト１０に固定されたラ
ンデル型のポールコア１３、このポールコア１３に巻装
された界磁コイル１４、この界磁コイル１４に励磁電流
を供給するための２個のスリップリング１５等によって
構成されている。

【００２７】シャフト１０は、ポールコア１３の中心部
を貫通するように設けられ、ハウジング９の内周側で２
個のボールベアリング１６、１７を介して回転自在に支
持されている。このシャフト１０の前側端部（一端部）
には、駆動源の回転動力をシャフト１０に伝達するため
のＶプーリ（Ｖベルト用プーリ）１８が座付きナット１
８ａとボールベアリング１６との間に締付け固定されて
いる。

【００２８】２個のボールベアリング１６、１７は、シ
ャフト１０と一体回転するインナーレース（内輪）、ハ
ウジング９の内周側に固定されたアウターレース（外
輪）、インナーレースとアウタレースとの間に配された
多数のボール（玉）、および内部への水等の異物の浸入
を防止する２個のベアリングシール（シールド）等から
構成された両シールド玉軸受である。

【００２９】Ｖプーリ１８は、Ｖベルト等の伝動手段を
回転エンジンの出力軸（クランク軸）に装着されたＶベ
ルト用プーリ（図示せず）に駆動連結されている。な
お、シャフト１０とＶプーリ１８との間に電磁クラッチ
等のクラッチ手段を配しても良い。また、シャフト１０
をエンジンの出力軸に直接連結しても良く、さらにシャ
フト１０とエンジンの出力軸との間に一段以上の歯車変
速機やＶベルト式無段変速機等の伝動手段を連結させて
も良い。

【００３０】ポールコア１３は、本発明のロータコアで
あって、中央に界磁コイル１４が巻かれ、強磁性材料に
より作られている。ポールコア１３は、一対の爪状磁極
部よりなる界磁鉄心である。一方の爪状磁極部の前側端
面には、ハウジング９内に吸い込んだ冷却風を主に軸方
向に吐出する軸流式の冷却ファン１９がプロジェクショ
ン溶接等の接合手段を用いて取り付けられている。ま
た、他方の爪状磁極部の前側端面には、ハウジング９内
に吸い込んだ冷却風を主に遠心方向に吐出する遠心式の
冷却ファン２０がプロジェクション溶接等の接合手段を
用いて取り付けられている。なお、冷却ファン２０は、
本発明の摩耗粉排出手段、送風手段を構成する。

【００３１】界磁コイル１４は、本発明のロータコイル
であって、ポールコア１３の中央部にコイルボビン１４
ａを介して巻回された励磁巻線である。界磁コイル１４
は、励磁電流が流れると、一方の爪状磁極部は全てＮ極
になり、他方の爪状磁極部は全てＳ極になる。この界磁
コイル１４の端末線は、半田付け等の接続手段を用いて
２個のコネクションバー（図示せず）に電気的に接続さ
れている。なお、コイルボビン１４ａは、界磁コイル１
４とポールコア１３とを電気的に絶縁する樹脂部材で作
られている。

【００３２】２個のスリップリング１５は、本発明の集
電環であって、シャフト１０の後端部（他端部）の外周
に圧入等により固定されている。これらのスリップリン
グ１５は、円環形状の導電性金属（例えば銅合金）より
なり、半田付け等の接続手段を用いて２個のコネクショ
ンバー（図示せず）に電気的に接続されている。２個の
スリップリング１５は、界磁コイル１４に励磁電流を供
給するものである。

【００３３】ブラシ装置８は、２個のブラシ２１、これ
らのブラシ２１を収納するブラシホルダー２２、２個の
ブラシ２１をそれぞれ２個のスリップリング１５の外周
面に押圧するスプリング２３、およびブラシ２１に給電
を行うピグテール２４等から構成されている。

【００３４】２個のブラシ２１は、炭素ブラシや金属ブ
ラシ等よりなり、２個のスリップリング１５の外周面を
摺動することにより界磁コイル１４を通電する。２個の
ブラシ２１は、ブラシホルダー２２内を半径方向に移動
可能にブラシホルダー２２内に保持されている。これら
のブラシ２１には、ピグテール２４が一体成形されてい
る。

【００３５】ブラシホルダー２２は、本発明のブラシ保
持装置であって、電気絶縁性の樹脂により略方形状に一
体成形されている。このブラシホルダー２２の後側端面
には、ゴム製のラビリンスパッキン２６との間にラビリ
ンスシール２７を形成する形状が形成されている。な
お、ブラシホルダー２２には、電圧調整装置５の励磁電
流出力端子（図示せず）に電気的に接続する導電性金属
製のターミナル（図示せず）と、三相整流装置２の正極
側冷却フィン２ａおよび正極側直流出力端子２５に電気
的に接続する導電性金属製のターミナル（図示せず）と
がインサート成形されている。また、ラビリンスパッキ
ン２６には、ラビリンス通路部を介して２個のスリップ
リング１５と２個のブラシ２１との摺動部分に空気を吸
い込むための通気穴（図示せず）が形成されている。

【００３６】ハウジング９は、ドライブフレーム３１、
リヤフレーム３２およびリヤカバー３３により構成され
ている。ドライブフレーム３１は、椀形状のアルミニウ
ムダイカストよりなる第１フレームである。ドライブフ
レーム３１の外周側には、エンジンのブラケット（図示
せず）に締付け固定される上端側ステー部３４および下
端側ステー部３５が一体成形されている。なお、上端
側、下端側ステー部３４、３５には、ボルト等の締付け
具が挿通する貫通穴３４ａ、３５ａが貫通している。

【００３７】そして、ドライブフレーム３１の前側端部
には、冷却ファン１９の回転によりハウジング９の内部
に吸い込むための複数の吸込口３６が略同一円周上で開
口している。また、ドライブフレーム３１の外周側に
は、冷却ファン１９の回転によりハウジング９の内部か
ら冷却風を排出するための複数の排出口３７が略同一円
周上で開口している。そして、ドライブフレーム３１の
内周側には、シャフト１０の前側端部をボールベアリン
グ１６を介して回転自在に支持するベアリングホルダー
３８を一体成形している。

【００３８】次に、この実施例のリヤフレーム３２を図
１ないし図６に基づいて詳細に説明する。ここで、図３
ないし図５はリヤフレーム３２を示した図である。リヤ
フレーム３２は、椀形状のアルミニウムダイカストより
なり、ドライブフレーム３１の後端部にボルト穴３９を
挿通する複数個（本例では４個）のスタッドボルトやナ
ット等の締付け具（図示せず）により締付け固定される
第２フレームである。リヤフレーム３２の外周側には、
エンジンのブラケット（図示せず）に締付け固定される
下端側ステー部４０が一体成形されている。なお、下端
側ステー部４０には、ボルト等の締付け具が挿通する貫
通穴４０ａが貫通している。

【００３９】そして、リヤフレーム３２の後側端部に
は、冷却ファン２０の回転によりハウジング９の内部に
吸い込むための複数の吸込口４１が略同一円周上で開口
している。また、リヤフレーム３２の外周側には、冷却
ファン２０の回転によりハウジング９の内部から冷却風
を排出するための複数の排出口４２が略同一円周上で開
口している。なお、３２ａはリヤフレーム３２の後側端
部に形成された貫通穴で、この貫通穴３２ａ内は三相の
ステータコイルの巻線端および中性点と三相整流装置２
の交流入力端子とを接続する導電線（図示せず）が挿通
する。

【００４０】そして、リヤフレーム３２の内周側には、
軸方向の後方側に延長された半円筒形状のスリップリン
グカバー４３、軸方向の前方側に延長された円筒形状の
ベアリングホルダー４４、およびこれらの間に形成され
た円環板形状（鍔状）のフランジ部４５等が一体成形さ
れている。

【００４１】スリップリングカバー４３は、本発明の集
電環被覆部であって、２個のスリップリング１５と２個
のブラシ２１との摺動部分をブラシホルダー２２と共に
囲むことにより、その摺動部分に水、油または埃等の異
物が侵入することを防止する部分である。スリップリン
グカバー４３は、シャフト１０の軸方向に対して直交す
る天地方向の略地側に設けられている。すなわち、シャ
フト１０の地方向側に断面形状が円弧形状となるように
設けられている。

【００４２】ベアリングホルダー４４は、本発明の軸受
保持部であって、シャフト１０の後側端部をボールベア
リング１７を介して回転自在に支持する部分である。な
お、この実施例では、ボールベアリング１７とフランジ
部４５の間にベアリング固定部材としてワッシャ１７ａ
が装着されている。

【００４３】フランジ部４５は、本発明の外壁部であっ
て、スリップリングカバー４３の前側端部より半径方向
の外周側に向かって外径が広げられた部分であり、ボー
ルベアリング１７の後側端部より半径方向の内周側に外
径が狭められた部分である。このフランジ部４５には、
図６に示したように、摩耗粉排出穴４６が形成されてい
る。この磨耗粉排出穴４６は、リヤフレーム３２と一体
成形されるもので、穴開け後加工は不要となり、従来品
に対し加工工数を低減できるので、自動車用オルタネー
タ１の製品価格を低減できる。

【００４４】この摩耗粉排出穴４６は、２個のスリップ
リング１５と２個のブラシ２１との摺動によって発生す
る、ブラシ２１の摩耗粉をスリップリングカバー４３や
ベアリングホルダー４４の内部から排出するための空気
通路である。そして、摩耗粉排出穴４６は、フランジ部
４５において水平方向に対して直交する天地方向の略地
側に設けられている。

【００４５】また、フランジ部４５の摩耗粉排出穴４６
の周囲には、図６に示したように、凸状の異物侵入防止
壁４７、４８が一体成形されている。これらの異物侵入
防止壁４７、４８は、本発明の異物侵入防止部、突条部
であって、フランジ部４５の外側面および内側面より例
えば１mm〜２mm程度盛り上げられ、摩耗粉排出穴４６を
囲んでいる。異物侵入防止壁４７、４８は、フランジ部
４５の外側面を伝ってきた水、油または埃等の異物が摩
耗粉排出穴４６からスリップリングカバー４３やベアリ
ングホルダー４４の内部に侵入することを防止する堤状
部である。

【００４６】なお、異物侵入防止壁４７、４８は、冷却
ファン２０によって磨耗粉排出穴４６に発生する負圧に
より生じる風を妨げないように、磨耗粉排出穴４６の地
方向を除く三方を囲む略コの字状に形成されている。ま
た、これらのスリップリングカバー４３、ベアリングホ
ルダー４４およびフランジ部４５の内部には、風上側が
ラビリンス通路部に連通し、風下側が磨耗粉排出穴４６
に連通する空気通路３０が形成される。

【００４７】リヤカバー３３は、アルミニウム等の金属
板をプレス加工することにより一体成形されている。こ
のリヤカバー３３は、三相整流装置２と共にリヤフレー
ム３２にボルトやナット等の締付け具（図示せず）によ
り締付け固定されている。そして、リヤカバー３３に
は、リヤフレーム３２との間に保持された三相整流装置
２や電圧調整装置５を冷却する冷却風を取り入れる多数
の取入口（図示せず）が形成されている。また、リヤカ
バー３３には、ラビリンスパッキン２６の通気穴に連通
する連通穴（図示せず）が形成されている。

【００４８】〔第１実施例の作用〕次に、この実施例の
自動車用オルタネータ１の作用を図１ないし図６に基づ
いて簡単に説明する。

【００４９】エンジンの回転動力がＶベルト等の伝動手
段を介してＶプーリ１８に伝達されると、シャフト１０
が回転することによりロータ７が回転する。このとき、
シャフト１０と一体的にポールコア１３、界磁コイル１
４および２個のスリップリング１５が回転する。そし
て、電圧調整装置５の作用により２個のブラシ２１、２
個のスリップリング１５、２個のコネクションバーを介
して界磁コイル１４に励磁電流が供給されることにより
ポールコア１３の一対の爪状磁極部が励磁される。これ
により、一方の爪状磁極部が全てＮ極となり、他方の爪
状磁極部が全てＳ極となる。

【００５０】そして、ロータ７と相対回転するステータ
６のステータコア１１に巻かれた三相のステータコイル
１２に順次交流電流が誘起する。この三相のステータコ
イル１２で発生した交流電流は、各交流入力端子を経て
複数個の正極側整流素子３および複数個の負極側整流素
子４に入力されることにより、三相の交流電流が整流さ
れ直流電流に変換される。そして、三相のステータコイ
ル１２の発電電圧がバッテリ電圧を越えると、整流され
た直流電流が正極側直流出力端子２５を経てバッテリに
供給される。これにより、バッテリに充電電流が流れる
ことによりバッテリが充電される。

【００５１】ここで、自動車用オルタネータ１の三相整
流装置２の正極側、負極側整流素子３、４、電圧調整装
置５、三相のステータコイル１２および界磁コイル１４
は通電されることにより発熱する。これらの熱はポール
コア１３が回転することにより発生する冷却風（図２の
矢印）によって冷却される。このとき、リヤフレーム３
２の外側面で開口する摩耗粉排出穴４６には負圧が発生
し、図１の白抜き矢印および図２の白抜き矢印のよう
に、リヤカバー３３の連通穴→ラビリンスパッキン２６
→ラビリンス通路部→スリップリングカバー４３の内部
→フランジ部４５の内部→→摩耗粉排出穴４６→リヤフ
レーム３２の吸込口４１→リヤフレーム３２の内部→リ
ヤフレーム３２の排出口４２を経てブラシ２１の摩耗粉
が自動車用オルタネータ１より外部へ排出される。

【００５２】また、降雨時や洗車時に自動車用オルタネ
ータ１が被水すると、水滴がハウジング９の外側面を伝
って地方向に存する部分に集まり、その部分から落下す
る。中でも、リヤフレーム３２の外側面を伝ってリヤフ
レーム３２とリヤカバー３３との間に浸入した水滴は、
リヤフレーム３２のフランジ部４５の外側面に集まる。
また、ブラシホルダー２２の外側面に付着した水滴は、
地方向のスリップリングカバー４３に伝わり、このスリ
ップリングカバー４３の外側面を伝ってやはりフランジ
部４５の外側面に集まる。このフランジ部４５に集まっ
た水滴は、フランジ部４５のうち略地方向に存する摩耗
粉排出穴４６の周囲に到達するが、摩耗粉排出穴４６の
周囲に凸状の異物侵入防止壁４７、４８が設けられてい
るので、異物侵入防止壁４７、４８を伝って下方に落下
する。これにより、摩耗粉排出穴４６からフランジ部４
５の内側面を伝ってスリップリングカバー４３やベアリ
ングホルダー４４内に水が浸入することを防止できる。

【００５３】〔第１実施例の効果〕以上のように、自動
車用オルタネータ１は、リヤフレーム３２の外側面を伝
って摩耗粉排出穴４６付近に到達した水、油や埃等の異
物が摩耗粉排出穴４６からフランジ部４５の内側面を伝
ってスリップリングカバー４３内に水、油や埃等の異物
が侵入することを防止できる。この結果、スリップリン
グ１５の外周面とブラシ２１との間に水が浸入すること
によりブラシ２１が異常摩耗して自動車用オルタネータ
１の発電効率が低下することを防止できると共に、ブラ
シ２１が擦り減って自動車用オルタネータ１で発電しな
くなったりすることを抑えることができる。

【００５４】さらに、リヤフレーム３２の外側面を伝っ
て摩耗粉排出穴４６付近に到達した水や埃等の異物が摩
耗粉排出穴４６からフランジ部４５の内側面を伝ってベ
アリングホルダー４４内に水や埃等の異物が侵入するこ
とを防止できる。この結果、ベアリングシールの内側の
ボールベアリング１７内部に水や埃等の異物が侵入する
ことを防止できるので、ボールベアリング１７の耐久寿
命を向上することができる。

【００５５】また、自動車の発電機取付装置（例えばエ
ンジン）への自動車用オルタネータ１の取付位置により
仮に摩耗粉排出穴４６の形成位置が水平方向に直交する
天地方向の地側で開口していなくても、冷却ファン２０
の回転により摩耗粉排出穴４６に発生する負圧によって
スリップリングカバー４３やフランジ部４５内からブラ
シ２１の摩耗粉を強制的に排出することにより、スリッ
プリングカバー４３の内部から摩耗粉を効率良く排出で
きるので、スリップリングカバー４３やフランジ部４５
内にブラシ２１の摩耗粉が残留し難くなる。

【００５６】そして、アルミニウムダイカストにより所
定の椀形状に一体成形されたリヤフレーム３２のフラン
ジ部４５の地側部分に摩耗粉排出穴４６を穴開けするこ
とにより、摩耗粉排出穴４６を有するリヤフレーム３２
を簡単な切削加工で製作できる。また、摩耗粉排出穴４
６の周囲に設けられる異物侵入防止壁４７、４８をフラ
ンジ部４５に一体成形することにより、フランジ部４５
と異物侵入防止壁４７、４８とを別体で構成したものに
比べて部品点数を減少できると共に、在庫管理が容易と
なるので、自動車用オルタネータ１の製品価格を低減で
きる。これにより、安価な自動車用オルタネータ１を搭
載した自動車の価格を低下させることができる。

【００５７】〔第２実施例〕図７はこの発明の第２実施
例を示したもので、自動車用オルタネータのリヤフレー
ムの異物侵入防止溝の構造を示した図である。

【００５８】この実施例では、第１実施例の異物侵入防
止壁４７の代わりに、フランジ部４５の外側面より堀り
下げられた凹状の異物侵入防止溝４９を設けている。こ
の異物侵入防止溝４９は、本発明の異物侵入防止部、窪
み部であって、フランジ部４５の外側面を伝ってきた
水、油や埃等の異物が摩耗粉排出穴４６からスリップリ
ング１５とブラシ２１との摺動部分やボールベアリング
１７側に侵入することを防止する凹状部である。

【００５９】〔変形例〕この実施例では、本発明を車両
搭載用エンジンに回転駆動される車両用交流発電機とし
ての自動車用オルタネータ１に適用したが、本発明を電
動モータ等の他の駆動源により回転駆動されるその他の
車両用交流発電機に適用しても良い。この実施例では、
リヤフレーム３２にリヤカバー３３を締付け固定してい
るが、リヤカバー３３を設けなくても良い。

【００６０】この実施例では、リヤフレーム３２の外側
にスリップリングカバー４３を設け、リヤフレーム３２
の内側にベアリングホルダー４４を設けたが、リヤフレ
ーム３２の外側にベアリングホルダー４４を設け、リヤ
フレーム３２の内側にスリップリングカバー４３を設け
ても良い。また、リヤフレーム３２にスリップリングカ
バー４３またはベアリングホルダー４４が一体成形され
ている必要はない。

【００６１】さらに、凸状の異物侵入防止壁４７、４８
と凹状の異物侵入防止溝４９はリヤフレーム３２に一体
成形されていなくても良い。異物侵入防止壁４７、４８
を別体で設ける場合には、締付け具により締付け固定や
溶接することによりリヤフレーム３２に固定するように
すれば良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車用オルタネータの主要部構造を示した断
面図である（第１実施例）。

【図２】自動車用オルタネータの全体構造を示した断面
図である（第１実施例）。

【図３】（ａ）はリヤフレームの外側形状を示した正面
図で、（ｂ）は（ａ）のＯ−Ｘ断面図である（第１実施
例）。

【図４】リヤフレームの内側形状を示した正面図である
（第１実施例）。

【図５】リヤフレームを示した断面図である（第１実施
例）。

【図６】異物侵入防止壁の構造を示した斜視図である
（第１実施例）。

【図７】異物侵入防止溝の構造を示した斜視図である
（第２実施例）。

【図８】自動車用オルタネータの全体構造を示した断面
図である（第１従来例）。

【符号の説明】

１自動車用オルタネータ（車両用交流発電機）６ステータ７ロータ８ブラシ装置９ハウジング１０シャフト（回転軸）１３ポールコア（ロータコア）１４界磁コイル（ロータコイル）１５スリップリング（集電環）１７ボールベアリング（軸受）２０冷却ファン（磨耗粉排出手段、送風手段）２１ブラシ２２ブラシホルダー（ブラシ保持装置）３１ドライブフレーム３２リヤフレーム４３スリップリングカバー（集電環被覆部）４４ベアリングホルダー（軸受保持部）４５フランジ部（外壁部）４６摩耗粉排出穴４７異物侵入防止壁（異物侵入防止部、突条部）４８異物侵入防止壁（異物侵入防止部、突条部）４９異物侵入防止溝（異物侵入防止部、窪み部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 5/00 - 5/10 H02K 11/00 H02K 13/00 H02K 19/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）ロータコイルを巻装したロータコア
と、（ｂ）このロータコアの略中心部を貫通して設けられた
回転軸と、（ｃ）この回転軸の外周に配され、前記ロータコイルと
電気的に接続する集電環と、（ｄ）この集電環の外周を摺動するブラシ、およびこの
ブラシを収納するブラシ保持装置を有するブラシ装置
と、（ｅ）前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、（ｆ）前記ブラシ装置のブラシ保持装置とともに、前記
集電環と前記ブラシとの摺動部分を囲む半円筒形状の集
電環被覆部と、（ｇ）内部に前記ロータコアを収容するハウジングとを
備えた車両用交流発電機において、前記ハウジングは、前記軸受を保持する円筒形状の軸受
保持部、および前記集電環被覆部の前側端部と前記軸受
保持部の後側端部との間に設けられて、前記集電環被覆
部の前側端部より半径方向の外周側に向かって外径が広
げられた円環板形状の外壁部を有し、前記外壁部の略地側には、前記集電環と前記ブラシとの
摺動により発生する磨耗粉を外部に排出するための磨耗
粉排出穴が設けられ、前記磨耗粉排出穴の周囲には、前記磨耗粉排出穴から前
記集電環と前記ブラシとの摺動部分に異物が侵入するこ
とを防止する異物侵入防止部が設けられ、前記異物侵入防止部は、前記ハウジングの外壁部の外側
面にて前記磨耗粉排出穴の略地方向を除く三方を囲む略
コの字状に形成されていることを特徴とする車両用交流
発電機。
【請求項２】請求項１に記載の車両用交流発電機におい
て、前記異物侵入防止部は、前記ハウジングの外壁部の外側
面より盛り上げられた凸状の突条部であることを特徴と
する車両用交流発電機。
【請求項３】請求項１に記載の車両用交流発電機におい
て、前記異物侵入防止部は、前記ハウジングの外壁部の外側
面より堀り下げられた凹状の窪み部であることを特徴と
する車両用交流発電機。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
の車両用交流発電機において、前記集電環被覆部は、前記ハウジングに一体成形されて
いることを特徴とする車両用交流発電機。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記載
の車両用交流発電機において、前記磨耗粉排出穴は、車両へ前記ハウジングを取り付け
た際に、水平方向に対して直交する天地方向の略地側に
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６】請求項１に記載の車両用交流発電機におい
て、前記異物侵入防止部は、前記ハウジングの外壁部の外側
面および内側面より盛り上げられ、前記磨耗粉排出穴を
囲む２つの異物侵入防止壁を有し、前記２つの異物侵入防止壁は、前記ハウジングの外壁部
の外側面を伝ってきた水等の異物が前記磨耗粉排出穴か
ら前記集電環被覆部および前記軸受保持部の内部に侵入
することを防止する堤状部であることを特徴とする車両
用交流発電機。