JP3497896B2 - 自動車用発電機の軸に圧入されるスリップリングユニット - Google Patents
自動車用発電機の軸に圧入されるスリップリングユニットInfo
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Description
に、自動車用発電機に関し、より詳細には、この種の発
電機の励起捲線に接続されるスリップリングつまり集電
子に関する。
突起部に、直接に形成している。
つまり集電子を、公知の手段で別の部材として作成し、
部材の本体を導電性部分の上にモールド成型し、次い
で、このスリップリングユニットは、発電機の軸に、通
常は圧入により取付けられることもある。
として形成されたスリップリングユニットは、ほぼ円筒
形の第1本体部の外面に、スリップリングを発電機の捲
線の導線端に接続する電気的接続部品と、2個のスリッ
プリングとをに備えている。
まり集電子には、圧入力が加わる本体の側面(すなわ
ち、スリップリングユニットの端部)に、軸線方向に短
く突設した絶縁材料の延長部を、スリップリングの軸線
方向に近接した位置に設けたものもある。
リングユニットを発電機の軸に取付ける場合、圧入力を
この突設した絶縁材料に加える。
の絶縁材料が破損したり変形を生じる危険があり、これ
は云うまでもなく望ましくないことである。
することである。
0度に分割されていて、直径方向に対称的に対向した2
本の電線に接続する場合に、一般的には、スリップリン
グユニットの位置は、2つの可能性のある対称位置の一
方または他方に配置されていてもよい。
ング(の外側又は内側)に接続される発電機の励起捲線の
端部、すなわち、外端部又は内端部を決定する。
機に、特にラジオ周波数帯域の電磁的擾乱を生じるとい
う予期しない結果をもたらす。
向に180度の角度でほぼ対照的に配置されたスリップ
リングユニットを、2つの可能性のある特定の位置に設
け、発電機の捲線の2本の電線の端部とスリップリング
ユニットの2個におけるスリップリングとを接続できる
ようにして、電磁的擾乱を減少させたスリップリングユ
ニットを提供することを目的とする。
めの本発明は、次のとおりに構成されている。
外面に2個のスリップリング(10a,10b)を有するほほ
円筒形の本体(10a,10b,20,22)を備え、スリップリ
ングを発電機の捲線の導線(FB)の端に電気的に接続する
2個の接続部材(14a,14b)に接続し、本体に発電機の
軸に係合する中心孔(24)を有し、かつ、絶縁材料の延長
部(28)を、圧入力が加えられる本体端部に向けて、2個
のスリップリングを超えて設けたスリップリングユニッ
トにおいて、延長部(28)に、少なくとも1個の切欠き溝
(30,30',30")を、延長部の軸線方向の厚さ全体にわた
って形成して、スリップリング(10)の端面を露出させ、
圧入時に加わる力が、少なくとも1個の切欠き溝を経
て、直接にスリップリングに加わるようにしたことを特
徴とする自動車用発電機の軸に圧入されるスリップリン
グユニット。
を、延長部(28)の軸線方向の厚さ全体にわたって、か
つ、回転方向に180度の対称位置で形成し、スリップ
リングユニット(1)の対称位置を、互いに180度偏位
した2つの位置とすることが望ましい。
向に120度ずつ離間させて配置してもよい。
プライン溝(26,26')を形成し、切欠き溝の1つ(30)
を、スプライン溝の1つ(26)と整合する対称位置に配置
することが望ましい。
の半径方向の厚さ全体にわたって形成することが望まし
い。
リングユニット(1)を装着したことを特徴とする自動車
用発電機。
る際に、圧入機の押圧腕を、スリップリングユニットの
本体の延長部に形成した切欠き溝に係合させて、切欠き
溝の底に露出した金属部分を押圧させることにより、機
械的強度が小さいプラスチックス材料の本体に押圧力が
加わらないようにして、本体の損傷を防止する。
りスリップリングユニットを構成する部材を図5のI−
I線に沿って示す断面図、図2は、図1の矢印II方向か
ら見た下面図、図4は、図1のIII−IIIにおける横断面
図、図5は、図1の矢印IV方向から見た平面図である。
ップリングユニットを構成する各部材を、製造の中間工
程における状態で示したものである。
は、好ましくは熱硬化性のプラスチックス材料を用い
て、銅などの導電性部材の上に成型して作られている。
接触する2個の円筒形スリップリングと、発電機の回転
子捲線の2つの導線の端に接続される2個の導電性接続
部材と、2個のスリップリングと2個の接続部材とを接
続する2個の導電部材を備えている。
トの製造工程の最後に、一体の中空の銅の円筒(10)とし
て形成された円筒形のスリップリングの中断部分を円周
方向に切断して、互いに絶縁された2個のスリップリン
グ(10a)(10b)に分割される。
電機に接続し装着した斜視図である図10に示されてい
る。
4a)(14b)として示されている。これらは、互いに対向
する2個の爪板(15)を備え、その間に、拡開した中央溝
(17)が形成されている。(図7参照)
円錐体を形成する中間部(15')を介して連設されてい
る。溝(17)は、捲線の端を挿入しうる構成になってい
る。
材は、それぞれ対応する爪板(15)の最狹部から、半径方
向内向きに突設されている。
内径側の辺に、この実施例では、半円形とした凹溝(16)
を有している。
に、各爪板(15)は、内面にほぼ円形の突起(151)を有し
ており、これらの突起は、プレス加工により形成されて
いる。これの目的については、後述する。
線(FB)の端(導線端)を示してある。図10は、スリップ
リングユニット(1)を、2つの接続部材(14a)(14b)が
垂直になる対称位置で示している。
向きの先端を爪板(15)の間の溝に挿入され、180度に
折り曲げた中間部を、凹溝(16)に係合してある。
を互いに圧着し、導線の先端を把持し、溶接して導電性
を確保する。
を設けてあるために、導線を容易に把持することがで
き、続く電気溶接作業を効率よく行うことができること
は、明らかである。
線が爪板(15)の鋭い縁端により削られることが、突起(1
51)によって防止されるのである。
てあるため、多数の利点が得られる。
5')とで拡開した形状に形成されているので、導線の先
端を挿入する案内となって、容易に挿入できる。
材(14a)(14b)がその他の金属部材に接合される高さで
最大幅とすることにより、爪板(15)を折り曲げて把持効
果を生ぜしめる際に、過剰な締め付け効果を除くことが
できる。
凹溝(16)に導線の屈曲部をはめこんで、導線を図10に
示す位置に保持して、導線が溝の開口側へ逸脱すること
を防止する。
つけたりしないように、確実に把持させて、導線を機械
的に確実に保持した後、溶接する。
ングユニットと発電機の捲線との間の接続以外の技術分
野にも、適用できることは言うまでもない。
図1に符号(121a)(121b)で示す円筒形に形成した部分
を備えている。この円筒形の部分は、スリップリングを
構成する部材(10)の内面に溶接されている。
それぞれ、ほぼ直線状の中間部分(122a)(122b)、及び
符号(123a)(123b)で示す平らな断面形状の第2の中間
部分を有している。
右側及び図8に示すように、ほぼ全長にわたってU字状
の断面に形成されており、この部分は、それぞれの円筒
形部分(121a)または(121b)に対して、内方に偏位させ
てある。
約90度に湾曲して、外向きに突出した一端が各接続部
材(14a)(14b)になっている。
b)(123b)の側面形状を、漸次に移行するようにしても
よい。
a)(12b)に近接した領域で、それぞれ円筒(10)に溶接
されている。この領域は、前述したように、円筒(10)が
分割されたときに、接続部材(14a)がスリップリング(1
0a)のみに接続され、一方、接続部材(14b)がスリップ
リング(10b)のみに接続されるようになっている。
は、剛性を増加させて、成型工程中にそれらが正規の位
置から外れる危険性を少なくし、かつ、内側のスリップ
リング(10a)を形成した円筒(10)と、それに近接した中
間部分(122a)とが短絡する危険を除去することができ
る。
3b)は、対応する接続部材(14a)または(14b)の近く
に、符号(124a)(124b)で示す広幅の領域を備えてい
る。
(1241)を形成している。各爪基板には、円形の透孔(124
2)があけられている。この透孔は、成型工程に際して、
型枠の固定式または可動式の部材に係合して、接続部材
(14a)(14b)を正確に位置決めするためのものである。
分の上に、プラスチック材料の本体を成型により形成す
る工程は、次のようにして行われる。
銅の円筒(10)の中に、その内面全体を覆い、かつ、導電
パッド(121a)(121b)及び中間部分(122a)(122b)が、
本体(20)内に設置されるように挿入する。
かって延長されたもう1個の円筒形本体(22)が設けら
れ、その外面は、銅の円筒(10)の外面と同一面に形成さ
れている。
て円筒形の中心孔(24)が形成され、ほぼ長方形断面の2
個の溝(26)(26')が、全長にわたって刻設されている。
置に準じて、スリップリングユニットの軸線に対して直
径方向に対向する対称位置に設けられている。
機の軸に係合するように形成され、発電機の軸に圧入さ
れるスリップリングユニット(1)を、スプライン結合す
るようになっている。
は、それぞれ、符号(28a)(28b)で示す面取りをした外
縁及び内縁を有する小寸のカラー(28)が形成されてい
る。
の切欠き溝(30)(30')(30")が形成されている。これらの
切欠き溝の深さは、カラー(28)の軸線方向の長さに等し
くして、各切欠き溝の底に銅の円筒(10)の端部が露出す
るようにしてある。
と整合する位置に設けられており、他の2つの切欠き溝
(30')(30")は、切欠き溝(30)の両側に、たとえば120
度の対称位置で配置されている。
分(22)と(28)との間に、軸線方向に固定されて挟持され
ている。
有している。
般的に自動操作によって発電機の軸に圧入され、スリッ
プリングユニット(1)にはカラー(28)の側から、きわめ
て大きい力が軸線方向に加えられる。
入機の3個の押圧腕が係合するように構成され、軸線方
向の力がプラスチックス材料の本体には加わらず、カラ
ー(28)に向く金属円筒(10)の端部に加わるようになって
いる。
強度が当然に銅よりも小さいプラスチックス材料のスリ
ップリングユニットの本体が、損傷することはない。
電機に圧入する際に、3個の切欠き溝によつて、あらか
じめスリップリングユニットの対称位置を設定すること
ができる。
線の内端側(「電流入力側」)及び外端側(「電流出力側」)と
にそれぞれ対応している。従来の技術では、これらの導
線端の一方が、スリップリング(10a)または(10b)のい
ずれか1つに無差別に接続され、他方の導線端が、他方
のスリップリングに接続されていた。
ばラジオ波、より詳しくは周波数変調帯域の放射による
電磁的擾乱の存在中で作動する場合に、発電機の制御回
路により供給される電圧に接続されている励起回路の捲
線の端部に、重大な影響が現われることが認められてい
る。
なわち、発電機の軸に近い捲き始め側)が、あらかじめ
選定したスリップリング(10a)(10b)の一方に固定電圧
を供給する制御器の端子に接続され、一方、集電子の他
方のスリップリングに可変電圧を供給する制御器の端子
が、捲線の外端(捲線の捲き終わり側)に接続されてい
る。
グユニット(1)を、自動組立装置の1個つまり複数個の
触針によって決定される180度で偏位した2つの位置
から選定した正確な対称位置として、これらの接続を1
対として構成することができる。
ニット(1)の本体を、図1に符号(32a)(32b)で示した
2個のプラスチックスの部分に分割する。
b)を、それぞれ、これらの2個の分割体の中に完全に
密封する。
筒部(10)(20)(22)の軸線に一致する環状部(34)を備えて
おり、これらの円筒部は、分割体(32a)(32b)を通し
て、接続部材(14a)(14b)の高さまで延びている。
それぞれ直線部分(321a)(321b)と、導体材料の中間部
分(123a)(123b)の湾曲形状に対応して、90度に湾曲
した部分(322a)(322b)とで構成されている。
れて、互いに直径方向に対設され、接続部材(14a)(14
b)の高さで環状部(34)に接合されている。
部との境界の外面に、符号(323a)(323b)で示す段差が
形成されている。
(24)の各スプライン溝(26)(26')の内面を軸線方向に延
長して構成され、また、各直線部の外面は、円弧状の断
面に形成されて、円筒部分(22)の延長部を構成してい
る。
部材(14a)(14b)に対して90度の対称位置に、互いに
直径方向に対向する2つの外向きの張出し部(341)が突
設されている。張出し部(341)の外周面には、僅かに凹
入する凹み(342)が形成されている。
部(343)が、同じく外向きに、接続部材(14a)(14b)の
高さに突設され、係止用爪基板(1241)の一部を保持して
いる。
(1242)を設けた凹入部(344)が設けられている。(図2参
照)
ことにより、スリップリングユニット(1)の接続部材(1
4a)(14b)の領域は強化されるとともに、それらの直径
方向の間隔を正しく設定することができる。
(1)を発電機の軸に圧入したときに、発電機の冷却フア
ンが接続部材(14a)(14b)から離間せずに配置されるた
めに、これらの接続部材の半径方向の位置を、きわめて
正確に設定することが必要である。
4b)と、環状部の設置位置を囲む発電機の軸の拡径部
(図10参照)とが、特に熱による膨張や、発電機の当該
部分に蓄積したほこりのために、接触することを防止す
るのに役立つ。
は、スリップリングユニット(1)の金属部材を覆うプラ
スチックス材料を、射出成型して成型することが望まし
い。
ップリングユニットを発電機の軸に圧入する自動組立機
に把持される部分としてはたらく。
いに180度異なる2つの対称位置で把持することがで
きる。
位置決めを確実に選定して、捲線を正しい極性で励起さ
せることができる。
(22)との外周面に外向きに突設された段差(323a)(323
b)は、発電機の軸とケーシングとの間に設置したボー
ルベアリング用の軸線方向の突起を備えており、後部軸
受を備える形式の発電機の部材を組み立てる際に、役に
立つものである。
発電機(A)に、上述した種類のスリップリングユニット
を装着した図である。符号(AR)は、発電機の軸を、符
号(R)は、その軸に装着したボールベアリングを示す。
(14b)の「浮動」が防止され、かつ、発電機の近接した各
部材との短絡も防止されることが理解されると思う。
材(1)の本体に形成した段差(323a)(323b)に係合する
突起になっている。
定されるものでなく、発明の本質を逸脱しない範囲にお
いて、当業者が容易に実施をすることができる変形及び
応用を含むものであることは、云うまでもない。
際に、プラスチックス製のユニット本体の端面に、本体
の中に埋設した金属製導電体の端面に達する切欠き溝を
設けて、自動組立機の腕を切欠き溝に挿入して押圧する
ことにより、押圧力が、機械的強度が小さいプラスチッ
クス部材ではなく、金属製の部材に加わるようにして、
本体の破損や傷つきを防止することができる。
対称位置で配置することにより、自動組立に際して、ユ
ニットを複数の位置に設置することが可能になり、組立
の能率を向上させることができる。
ユニットを構成する部材の、図5のI−I線における軸
線方向の断面図である。
一部破断斜視図である。
外観斜視図である。
を、発電機に接続し装着した斜視図である。
を装着した、第1の形式の発電機の立面部分断面図であ
る。
を装着した、第2の形式の発電機の立面部分断面図であ
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 導電性部材を覆った絶縁材料で成型さ
れ、外面に2個のスリップリング(10a,10b)を有する
ほほ円筒形の本体(10a,10b,20,22)を備え、スリッ
プリングを発電機の捲線の導線(FB)の端に電気的に接続
する2個の接続部材(14a,14b)に接続し本体に発電機
の軸に係合する中心孔(24)を有し、かつ、絶縁材料の延
長部(28)を、圧入力が加えられる本体端部に向けて、2
個のスリップリングを超えて設けたスリップリングユニ
ットにおいて、 延長部(28)に少なくとも1個の切欠き溝(30,30',30")
を、延長部の軸線方向の厚さ全体にわたって形成して、
スリップリング(10)の端面を露出させ、圧入時に加わる
力が、少なくとも1個の切欠き溝を経て、直接にスリッ
プリングに加わるようにしたことを特徴とする自動車用
発電機の軸に圧入されるスリップリングユニット。 - 【請求項2】 少なくとも2個の切欠き溝(30,30',3
0")を、延長部(28)の軸線方向の厚さ全体にわたって、
かつ、回転方向に180度以上の対称位置において形成
し、スリップリングユニット(1)の対称位置を、互いに
180度偏位した2つの位置に設置する治具を構成した
ことを特徴とする請求項1に記載の自動車用発電機の軸
に圧入されるスリップリングユニット。 - 【請求項3】 3個の切欠き溝(30,30',30")を、円周
方向に120度ずつ離間させて配置したことを特徴とす
る請求項2に記載の自動車用発電機の軸に圧入されるス
リップリングユニット。 - 【請求項4】 中心孔(24)に直径方向に対向する2個の
スプライン溝(26,26')を形成し、切欠き溝の1つ(30)
を、スプライン溝の1つ(26)と整合する対称位置に配置
したことを特徴とする請求項3に記載の自動車用発電機
の軸に圧入されるスリップリングユニット。 - 【請求項5】 各切欠き溝(30,30',30")を、延長部(2
8)の半径方向の厚さ全体にわたって形成したことを特徴
とする請求項前各項のいずれかに記載の自動車用発電機
の軸に圧入されるスリップリングユニット。 - 【請求項6】発電機から突出した軸に、請求項前各項の
いずれかに記載のスリップリングユニット(1)を装着し
たことを特徴とする自動車用発電機。
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