JP3536484B2

JP3536484B2 - 発電機

Info

Publication number: JP3536484B2
Application number: JP29939295A
Authority: JP
Inventors: 向井　　拓三
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-11-17
Filing date: 1995-11-17
Publication date: 2004-06-07
Anticipated expiration: 2015-11-17
Also published as: EP0774825A2; CN1062688C; EP0774825A3; DE69619473T2; KR100297008B1; DE69619473D1; JPH09140099A; EP0774825B1; KR970031174A; CN1160302A; US5825114A

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、ロータコアに巻
装されたロータコイル、およびこのロータコイルに固定
側刷子から集電環を介して給電する発電機に関するもの
で、特にステータコイルに誘起した交流出力を整流して
直流出力に変換する整流装置を一体化した車両用交流発
電機に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図１１に示したように、三相
整流装置１０１と、発電電圧を調整する電圧調整装置１
０２と、ハウジング１０３内に回転自在に支持されたシ
ャフト１０４と、ハウジング１０３の内面に固定された
ステータ１０５と、このステータ１０５と相対回転する
ロータ１０６と、シャフト１０４の端部外周に固定され
た集電装置１０７と、この集電装置１０７の外周を摺動
する刷子装置１０８とを備えた車両用交流発電機１００
が知られている。ここで、ステータ１０５は、ステータ
コア１１１および三相のステータコイル１１２等からな
る。ロータ１０６は、ランデル型のポールコア１１３お
よびロータコイル１１４等からなる。

【０００３】そして、集電装置１０７は、２個の集電環
１２０、および２個のコネクションバー１２１等から構
成されている。なお、２個の集電環１２０は、銅合金や
ステンレス鋼等の金属質部材で環状に作られており、シ
ャフト１０４と一体的に回転する。また、２個のコネク
ションバー１２１は、ロータコイル１１４の両端末線１
１５にそれぞれ電気的に接続され、且つ２個の集電環１
２０にそれぞれ電気的に接続されている。さらに、車両
振動や車両用交流発電機１００の回転変動により端末線
１１５の端部とコネクションバー１２１との結線部分
や、集電環１２０とコネクションバー１２１との結線部
分が共振することにより、それらの両結線部分の接続強
度が低下することを防止するために、絶縁チューブ１１
６の先端部および端末線１１５とコネクションバー１２
１との結線部分を含浸剤（エポキシ系樹脂）１２３によ
り覆っている。

【０００４】一方、刷子装置１０８は、２個の固定側刷
子１３１、これらの固定側刷子１３１を保持する刷子ホ
ルダー１３２、および２個の固定側刷子１３１を２個の
集電環１２０の外周に押圧して電気的に接続させるコイ
ルスプリング１３３等から構成されている。なお、２個
の固定側刷子１３１は、炭素質部材により作られてい
る。また、２個の固定側刷子１３１は、電圧調整装置１
０２と刷子ターミナル（図示せず）を介して銅線よりな
るピグテール１３４により結線されている。

【０００５】近年、車両のエンジンルームの小型化に伴
う補機類の取付スペースの狭小化と燃料消費の規制によ
る小型、軽量化、および車両寿命の保証期間の延長化に
よる長寿命化を図った車両用交流発電機が望まれてい
る。なお、車両用交流発電機の小型、軽量化の一手段と
しては、一般に車両用交流発電機の体格の縮径および車
両用交流発電機の軸長の短縮が要求されている。

【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においては、２個の固定側刷子１３
１が摩耗部材であるために予め摩耗を予測した長さを設
定して長寿命化を図る必要があるが、ロータコイル１１
４に励磁電流を供給する励磁回路の電圧ドロップを小さ
くして発電出力の低下を防止するために、ロータコイル
１１４への励磁電流を制御する電圧調整装置１０２に近
接して刷子ホルダー１３２を設置している。この結果、
電圧調整装置１０２と刷子ホルダー１３２とが近接して
配置されていることから、２個の固定側刷子１３１の長
さを大きくするために、刷子ホルダー１３２の軸方向に
直交する径方向寸法を大きく、長く設定できなかった。
したがって、刷子ホルダー１３２と２個の集電環１２０
の軸方向寸法が車両用交流発電機１００の全軸長に対し
て大きな割合を占めることになり、車両用交流発電機１
００の小型化の大きな妨げになっているという問題が生
じている。

【０００７】また、２個の固定側刷子１３１が炭素質部
材で作られていることから、２個の固定側刷子１３１に
おいて２個の集電環１２０の外周に接触する接触部分の
電気抵抗を小さくするため、適度の面積（大きさ）とコ
イルスプリング１３３の押圧力（バネ荷重）とが必要で
ある。したがって、車両用交流発電機１００を小型化す
るために、２個の固定側刷子１３１の接触部分の表面積
を小さくすると、電流密度が大きくなり、２個の固定側
刷子１３１の温度が上昇することにより２個の固定側刷
子１３１の耐久寿命が短くなるので、車両用交流発電機
１００の長寿命化を図ることができないという問題が生
じてしまう。

【０００８】また、従来の集電環１２０が金属質部材で
作られていることから、集電環１２０とコネクションバ
ー１２１との溶接および集電環１２０を精密な円環形状
に仕上げる切削加工時の切削性を考慮すると、集電環１
２０の材料である金属質部材の硬さを向上して集電環１
２０の長寿命化を図ることはできないという問題があ
る。

【０００９】ここで、小型直流回転電機（例えばモータ
ー類）においては、固定側刷子を金属質部材（薄い金属
板を重ねたものあるいは銅線）で作り、回転側コンミテ
ータを銅合金で作った例があるが、回転側コンミテータ
の段差により固定側刷子に異常摩耗が発生するという問
題が生じている。このため、低電圧で低速回転の場合し
か使用されておらず、車両用交流発電機のような低速回
転から高速回転まで幅広い範囲で回転するものには上記
の構造は採用されなかった。

【００１０】

【発明の目的】この発明の目的は、固定側刷子を軽量化
してバネ荷重を軽減することにより固定側刷子の振動に
よる影響を抑えて固定側刷子の耐久寿命を延長し、発電
機の長寿命化を達成することにある。また、固定側刷子
の集電環との摺動部分に耐摩耗性に優れた接点材を設け
ることにより、固定側刷子の異常摩耗を防止して固定側
刷子の耐久寿命を大幅に延長し、発電機の長寿命化を達
成することにある。

【００１１】

【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、固定側刷子を金属質部材で作ることにより、固
定側刷子において集電環の外周に接触する接触部分の電
気抵抗を小さくするために、固定側刷子の接触部分の表
面積を小さくしても電流密度が変化しないので、固定側
刷子の温度上昇が抑えられて固定側刷子の耐久寿命が延
びる。したがって、発電機の長寿命化を達成できるとい
う効果が得られる。また、固定側刷子を、従来のスプリ
ングとピグテールおよび黒鉛質刷子を兼ね、燐青銅また
はベリリウム銅等の銅合金のバネ鋼とすることにより、
固定側刷子を大幅に軽量化できるので、バネ荷重を低減
することができる。それによって、固定側刷子の振動に
よる影響を回避できるので、集電環および固定側刷子の
摩耗が大幅に少なくなり、固定側刷子の耐久寿命を更に
延長できるという効果が得られる。また、固定側刷子を
銅合金のバネ鋼で作ることにより、スプリングが無くて
も固定側刷子が集電環側に付勢する。このため、部品点
数を減少しながらも、集電環に対する固定側刷子の接触
圧を十分に確保できるので、安定したロータコイルへの
給電状態を確保することができ、且つ低価格の発電機を
提供できるという効果が得られる。また、固定側刷子の
形状を集電環を挟み込むような略半円弧形状にしている
ので、接触圧の合成ベクトルが略０になり、刷子固定部
に接触圧が加わらないようにできるという効果が得られ
る。そして、固定側刷子が剥離し易い方向に過大な振動
が発生して、一方のアーム部が集電環より剥離しても他
方のアーム部が集電環の外周に密着することにより、固
定側刷子から集電環へ安定した給電を行うことができる
という効果が得られる。

【００１２】また、固定側刷子を金属質部材で作り、固
定側刷子と集電環との摺動部分に耐摩耗性に優れた接点
材を設けることにより、固定側刷子が摩耗し難くなるの
で、従来のように摩耗部材で作った固定側刷子のように
予め摩耗を予測した大きさと長さに設定する必要はな
い。これにより、固定側刷子を薄くすることができるの
で、固定側刷子を大幅に軽量化することができ、且つ固
定側刷子の径方向寸法および軸方向寸法を短縮できる。
また、固定側刷子の軸方向寸法を短縮できるので、集電
環の軸方向寸法を短縮できる。したがって、発電機の体
格を縮径化でき、且つ発電機の軸長を短縮化できるの
で、発電機を小型、軽量化することができる。

【００１３】請求項２に記載の発明によれば、固定側刷
子の集電環との摺動面に、耐摩耗性の高い銅系または銀
系の金属合金を材料とする接点材を被着させることによ
り、固定側刷子の集電環との摺動面の摩耗量が大幅に減
少する。それによって、固定側刷子の長寿命化が図れる
ので、発電機の長寿命化を達成することができるという
効果が得られる。

【００１４】請求項３に記載の発明によれば、固定側刷
子の集電環との摺動部分に、耐摩耗性の高い銅系または
銀系の金属合金を材料とする接点材をろう付け、リベッ
トまたはかしめ等の固定手段を利用して電気的、且つ機
械的に固定することにより、固定側刷子の集電環との摺
動部分の摩耗量が大幅に減少する。それによって、固定
側刷子の長寿命化が図れるので、発電機の長寿命化を達
成することができるという効果が得られる。

【００１５】請求項４に記載の発明によれば、切削加工
を行わず、プレス加工のみで薄板弾性材よりなる固定側
刷子を作ることにより、摩耗寿命に影響する固定側刷子
の硬さを十分に高くできるので、固定側刷子の長寿命化
が図れる。したがって、発電機の長寿命化を達成するこ
とができるという効果が得られる。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】請求項５に記載の発明によれば、２個のア
ーム部の軸方向に面取り形状の飛び出し部を設けること
により、２個のアーム部が軸方向に滑らかに移動するこ
とができる。このため、分解作業時および組付作業時の
引っ掛かりを防止できるので、分解作業および組付作業
の作業性を向上できる。それによって、発電機の生産性
が向上するので、発電機の価格を低減できるという効果
が得られる。

【００２０】請求項６に記載の発明によれば、銅とカー
ボンとを混合した炭素粉末よりなる炭素質部材で集電環
を作っているが、円環状の集電環のうち固定側刷子に接
触する部分は円周方向寸法の一部であるため、集電環の
温度上昇も抑えられて集電環の耐久寿命が延びる。した
がって、発電機の長寿命化を達成することができるとい
う効果が得られる。

【００２１】また、集電環が炭素質部材で作られている
ことにより、自己潤滑性を備えるため、集電環自身の摩
擦係数を軽減できる。そして、集電環が炭素質部材で作
られているので、仮に固定側刷子を金属質部材で作って
その固定側刷子を集電環の外周に高速で摺動させても安
定した摩耗とロータコイルへの給電を確保することがで
きるという効果が得られる。

【００２２】

【発明の実施の形態】

〔第１実施例の構成〕図１ないし図５はこの発明の第１
実施例を示したもので、図１はスリップリングと固定側
刷子を示した図で、図２は車両用交流発電機の全体構造
を示した図で、図３は車両用交流発電機の主要部構造を
示した図であり、図４はリヤハウジングに三相整流装
置、電圧調整装置および刷子装置を組み付けた状態を示
した図である。

【００２３】車両用交流発電機１は、ポリＶベルト（図
示せず）を介してエンジンで駆動され、発電した交流電
流を三相整流装置９で整流し、直流に変換して、車両に
搭載されたバッテリ（図示せず）の充電と電気負荷へ必
要な電力の供給とを行う車両用オルタネータである。こ
の車両用交流発電機１は、ハウジング２、ステータ３、
ロータ４、シャフト５、集電装置６、送風装置７、刷子
装置８、三相整流装置９および電圧調整装置１０等から
構成されている。

【００２４】〔ハウジングの説明〕次に、ハウジング２
について図２ないし図４に基づいて説明する。このハウ
ジング２は、２個のアルミニウムダイカスト製のフロン
トハウジング（ドライブフレームとも言う）１１および
リヤハウジング（リヤフレームとも言う）１２からな
り、複数のスタッドボルト１３およびナット１４によっ
て締結されている。

【００２５】そして、フロントハウジング１１には、シ
ャフト５のフロント側（先端側）を回転自在に支持する
フロントベアリング１５が軸受保持部１６に圧入および
かしめによって固定されている。また、リヤハウジング
１２にはシャフト５のリヤ側（後端側）を回転自在に支
持する軸受としてのリヤベアリング１７が後記する刷子
保持装置５２を介して軸受保持部１８に圧入によって固
定されている。そして、ハウジング２内に冷却風を吸い
込むべく、フロントハウジング１１には多数の通風口１
９が、リヤハウジング１２には多数の通風口２０および
多数の排気口２１が、略円環状に周設されている。

【００２６】さらに、フロントハウジング１１の上部に
はエンジンのブラケット（図示せず）に締結固定される
ステー部２２、下部にはエンジンのブラケットに締結固
定されるステー部２３が一体成形されている。また、リ
ヤハウジング１２には、エンジンのブラケットに締結固
定されるステー部２４が一体成形されている。これらの
ステー部２２〜２４には、ボルト（図示せず）が挿通す
るボルト穴２５〜２７が貫通している。

【００２７】〔ステータの説明〕次に、ステータ３につ
いて図２に基づいて説明する。このステータ３は、フロ
ントハウジング１１の内周面に圧入固定されて一体化さ
れたステータコア３１、およびこのステータコア３１に
巻装された三相のステータコイル３２により構成された
固定子である。

【００２８】ステータコア３１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
コアよりなる。ステータコア３１の内周側には、多数の
スロット（図示せず）が等間隔で形成されている。三相
のステータコイル３２は、Ｙ結線またはΔ結線により接
続され、ロータ４の回転に伴って三相交流出力が誘起す
る三相の電機子巻線である。これらのステータコイル３
２の巻線端は、三相整流装置９の三相全波整流ブリッジ
回路に半田付け等を用いて電気的に接続されている。

【００２９】〔ロータの説明〕次に、ロータ４について
図２および図３に基づいて説明する。このロータ４は、
界磁として働く部分で、シャフト５と一体的に回転する
回転子である。ロータ４は、シャフト５、このシャフト
５に固定されたランデル型のポールコア３３、このポー
ルコア３３に巻装された界磁コイル３４、この界磁コイ
ル３４に励磁電流を供給するための集電装置６、および
冷却風を発生させる送風装置７等から構成されている。

【００３０】ポールコア３３は、本発明のロータコア
（界磁極、界磁鉄心または回転子鉄心とも言う）であっ
て、中央に界磁コイル３４が巻かれ、強磁性材料により
作られている。このポールコア３３は、界磁コイル３４
に励磁電流が流れると前端側の爪状磁極部３３ａが全て
Ｎ極になり、後端側の爪状磁極部３３ｂが全てＳ極にな
る。そして、後端側の爪状磁極部３３ｂのリヤ側壁面に
は、ハウジング２内に冷却風を吸い込む送風装置７が溶
接等の手段を用いて取り付けられている。

【００３１】界磁コイル３４は、本発明のロータコイル
であって、ポールコア３３の中央部にコイルボビン３５
を介して巻回され、励磁電流が流れるとポールコア３３
を磁化する励磁巻線（回転子巻線とも言う）である。こ
の界磁コイル３４は、両端の端末線がコネクションバー
（図示せず）に半田付け等を用いて電気的に接続されて
いる。なお、コイルボビン３５は、界磁コイル３４とポ
ールコア３３とを電気的に絶縁する電気絶縁性の樹脂質
部材で作られている。

【００３２】〔シャフトの説明〕次に、シャフト５につ
いて図２および図３に基づいて説明する。このシャフト
５は、ハウジング２の軸受保持部１６、１８にフロン
ト、リヤベアリング１５、１７を介して回転自在に支持
されている。このシャフト５の一端部（先端部、フロン
ト側端部）には、エンジンの回転動力をシャフト５に伝
達するためのＶリブドプーリ（ポリＶベルト用プーリ）
３６が座付きナット３６ａとフロントベアリング１５と
の間に締結固定されている。このＶリブドプーリ３６
は、ポリＶベルト等の伝動手段（図示せず）を介してエ
ンジンの出力軸（クランク軸）に装着されたポリ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５とＶリブドプーリ３６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。

【００３３】〔集電装置の説明〕次に、集電装置６につ
いて図１ないし図４に基づいて説明する。集電装置６
は、バッテリおよび電圧調整装置１０と界磁コイル３４
とを刷子装置８を通して接続するために使われる２個の
スリップリング４１、およびこれらのスリップリング４
１の各々に接続される２個のコネクションバー（スリッ
プリング端子とも言う）４２等から構成されている。

【００３４】２個のスリップリング４１は、本発明の集
電環であって、シャフト５の他端部（後端部、リヤ側端
部）の外周に設けられた円環形状の炭素質集電環であ
る。これらのスリップリング４１の材質としては、炭素
（カーボン）質部材（例えば銅合金の発泡骨格金属を金
属母体とした炭素粉末、天然黒鉛、電気黒鉛または金属
黒鉛等）が使用されている。これらのスリップリング４
１は、２個のコネクションバー４２をそれぞれインサー
トした状態で焼成されることにより所定の円環形状に成
形される。なお、２個のスリップリング４１は、一方が
正極側スリップリングとなり、他方が負極側スリップリ
ングとなる。

【００３５】２個のコネクションバー４２は、プレス加
工により平板形状に形成され、一端部に、界磁コイル３
４の端末線３４ａが半田付け、ろう付け、フュージング
溶接（抵抗溶接）等の溶接手段により電気的に接合され
ている。２個のコネクションバー４２の他端部は、２個
のスリップリング４１内にそれぞれインサート成形され
ることにより機械的、且つ電気的に接続されている。な
お、２個のコネクションバー４２のインサート部分の外
周面および内周面に、例えばショットブラスト法、ショ
ットピーニング法またはプレス加工法等の加工方法によ
り凸凹を形成することにより、スリップリング４１とコ
ネクションバー４２との接触面積を増加させて、スリッ
プリング４１とコネクションバー４２との接触抵抗を減
少させても良い。

【００３６】〔送風装置の説明〕次に、送風装置７につ
いて図２および図３に基づいて説明する。この送風装置
７は、電気絶縁性の樹脂質部材で一体成形され、２個の
スリップリング４１と２個のコネクションバー４２を樹
脂質部材にてインサート成形している。この送風装置７
は、２個のスリップリング４１と２個のコネクションバ
ー４２との結合部分を保護する端子保護部材でもある。

【００３７】送風装置７は、遠心式ファンを構成する複
数の翼部４３、これらの翼部４３を支持する円環状の支
持板部４４、およびスリップリング４１をインサート成
形した円筒状の集電環固定部４５等から構成されてい
る。支持板部４４は、２個のコネクションバー４２の径
方向部分をインサート成形してポールコア３３の後端側
の側面に固定され、刷子装置８と対向する対向面（後端
面）に嵌合部としての凸部４６を設けている。

【００３８】集電環固定部４５は、２個のスリップリン
グ４１および２個のコネクションバー４２の軸方向部分
をインサート成形してシャフト５の他端部外周に圧入固
定または形成されている。なお、樹脂質部材としては、
例えば電気絶縁性および耐熱性に優れ、高強度で寸法安
定性に優れる、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂
（ＰＰＳ樹脂）またはフェノール樹脂（ＰＭ樹脂）を使
用することが望ましい。

【００３９】〔刷子装置の説明〕次に、刷子装置８につ
いて図１ないし図４に基づいて説明する。この刷子装置
８は、２個のスリップリング４１の各々の外周を摺動し
て各々と電気的に接続する２個の固定側刷子５１、これ
らの固定側刷子５１を支持固定する刷子保持装置５２、
およびこの刷子保持装置５２にインサート成形された接
続ターミナル５３、５４等から構成されている。

【００４０】２個の固定側刷子５１は、プレス加工のみ
により一体成形され、２個のスリップリング４１を介し
て界磁コイル３４に励磁電流を供給する金属質のブラシ
（金属質刷子）である。これらの固定側刷子５１の材質
としては、金属質部材（例えば銅合金のバネ鋼である燐
青銅またはベリリウム銅等の導電性の薄板弾性材）が使
用されている。そして、２個の固定側刷子５１には、そ
の中心部となる刷子基部５５、この刷子基部５５よりも
刷子保持装置５２側に突出した刷子固定部５６、および
刷子基部５５の両側からスリップリング４１の周方向に
沿うように延長された２個のアーム部５７が延長されて
いる。

【００４１】刷子固定部５６は、固定側刷子５１の材質
として銅合金のバネ鋼を使用していることから、つまり
バネ鋼の特徴であるバネ特性を利用した方法で接続ター
ミナル５３、５４と電気的、機械的に固定されている。
このため、この実施例の刷子固定部５６は、性能上およ
び製造上の最小スペースとなるファストン形状に形成さ
れている。すなわち、刷子固定部５６は、図１に示した
ように、方形状の刷子基部５５より軸方向に突出した突
出片５６ａ、およびこの突出片５６ａの両側を断面形状
が略長円形状の円周を描くように折り曲げた弾性変形可
能な２個の係止片５６ｂを有している。そして、刷子固
定部５６は、接続ターミナル５３、５４の先端部が突出
片５６ａと係止片５６ｂとの間に挿入されることによ
り、突出片５６ａと係止片５６ｂとの間で接続ターミナ
ル５３、５４の先端部を挟持する。

【００４２】２個のアーム部５７は、図１に示したよう
に、先端部に各スリップリング４１の外周面を摺動する
摺動部５７ａを有し、自己のバネ特性により各スリップ
リング４１との接触圧を確保している。これらのアーム
部５７の軸方向の両側からは、４個の延長片（飛び出し
部）５７ｂが突き出している。４個の延長片５７ｂは、
スリップリング４１の軸方向両端よりそれぞれ軸方向の
両側に向けて延長され、且つ各摺動部５７ａの軸方向に
対して外側に反った形状（面取り形状）に形成されてい
る。

【００４３】２個の摺動部５７ａの摺動面（対向面）に
は、耐摩耗性に優れた方形状の接点材（以下耐摩耗材と
呼ぶ）５８をそれぞれ接合している。耐摩耗材５８は、
導電性に優れ、耐摩耗性に優れる銅系または銀系の金属
合金（例えば以下の表１のＣＰ１３Ａ〜ＣＰ１３Ｄに示
した銀パラジウム合金、または以下の表２のＣＰ６Ａ〜
ＣＰ６Ｃに示した銀銅合金）を材料とし、図５に示した
ように、円柱状の突起部５８ａをアーム部５７の穴部５
７１に挿入した後にかしめることによりアーム部５７に
電気的、且つ機械的に固定されている。

【表１】

【表２】

【００４４】なお、２個のアーム部５７は、図１に示し
たように、半円弧形状（馬蹄形状）に形成され、２個の
摺動部５７ａ間（２個の耐摩耗材５８間）の寸法Ａとス
リップリング４１の外径Ｂとの寸法差（Ｂ−Ａ）の締め
代により２個のスリップリング４１へ押圧されている。

【００４５】刷子保持装置５２は、２個の固定側刷子５
１を保持固定する刷子（ブラシ）ホルダーのことで、電
気絶縁性の樹脂質部材（例えばＰＰＳ樹脂等）よりな
る。この刷子保持装置５２は、刷子保持部５９、この刷
子保持部５９の内周側に設けられた円筒状の軸受保持部
６０、刷子保持部５９の前端側より軸方向へ延長された
円筒状の延長部６１、および後記する電圧調整装置１０
のケーシング６２を一体成形している。

【００４６】刷子保持部５９は、ブラシホルダー部とも
言い、接続ターミナル５３、５４をインサート成形して
おり、接続ターミナル５３、５４の各々の先端部を突出
した状態で接続ターミナル５３、５４を保持している。
軸受保持部６０は、ベアリングホルダー部とも言い、リ
ヤハウジング１２の軸受保持部１８内に圧入され、内周
側にリヤベアリング１７が圧入によって固定されてい
る。

【００４７】延長部６１は、集電環筒状被覆部、スリッ
プリングカバー部とも言い、送風装置７と共に、２個の
スリップリング４１と２個の固定側刷子５１との摺動部
分の周囲を覆っている。この延長部６１は、送風装置７
の支持板部４４と対向する対向面（前端面）に、支持板
部４４の凸部４６に嵌め合わされる被嵌合部としての凹
部６３を形成している。このため、刷子保持装置５２の
凹部６３は、支持板部４４の凸部４６との間に断面形状
が略Ｕ字形状のラビリンスシール６４が形成される。こ
のラビリンスシール６４は、全周切れ目なく円環状に形
成されている。したがって、２個のスリップリング４１
と２個の固定側刷子５１との摺動部分が存する円筒状空
隙は、送風装置７および刷子保持装置５２により気密的
にシールされることになる。

【００４８】接続ターミナル５３は、本発明の外部接続
端子であって、断面形状が略Ｌ字状に形成され、電圧調
整装置１０の励磁電流出力端子（図示せず）と一体的に
設けられた給電端子である。接続ターミナル５４は、刷
子装置８の外部接続端子であって、接続ターミナル５３
に対して逆側に延びるように断面形状が略逆Ｌ字状に形
成され、三相整流装置９の直流出力ターミナル７１に固
定ねじ７２により締結固定されて電気的に接続された給
電端子である。なお、接続ターミナル５３、５４の先端
部は、図１に示したように、刷子固定部５６の突出片５
６ａと係止片５６ｂとの間に挿入し易いようにテーパー
形状に形成されている。また、接続ターミナル５３、５
４は、アルミニウム合金や銅合金等の金属質部材により
製作されている。

【００４９】〔三相整流装置の説明〕次に、三相整流装
置９について図２ないし図４に基づいて説明する。この
三相整流装置９は、所謂レクティファイヤであって、直
流出力ターミナル７１、正極側冷却フィン７３、負極側
冷却フィン７４、３個の正極側ダイオード７５、３個の
負極側ダイオード７６および端子台７７等から構成され
ている。

【００５０】直流出力ターミナル７１は、三相整流装置
９の外部接続端子であって、一端部に図示しない導電線
を介してバッテリの正極に電気的に接続され、他端部が
刷子装置８の接続ターミナル５４および正極側冷却フィ
ン７３に図示しない固定ねじを締め付けることにより電
気的に接続されている。この直流出力ターミナル７１
は、バッテリに充電電流を供給するターミナル（直流出
力正極側ターミナルとも言う）で、車両用交流発電機１
のＢ端子を構成する。

【００５１】正極側冷却フィン７３は、負極側冷却フィ
ン７４と共に刷子保持装置５２を囲むように所定の形状
に一体成形され、リヤハウジング１２の側面に沿うよう
に配されている。正極側冷却フィン７３は、図示しない
絶縁部材を介してリヤハウジング１２の内側面に固定さ
れている。負極側冷却フィン７４は、リヤハウジング１
２を介してボディアース（接地）されている。すなわ
ち、正極側冷却フィン７３はバッテリの正極（＋）側に
電気的に接続され、負極側冷却フィン７４はバッテリの
負極（−）側に電気的に接続されている。そして、正極
側、負極側冷却フィン７３、７４は、それぞれ熱伝導性
に優れる導電性金属板（例えばアルミニウム板）で作ら
れており、３個の正極側、負極側ダイオード７５、７６
の発熱を放熱する放熱フィンであると共に、３個の正極
側、負極側ダイオード７５、７６を保持固定する整流素
子保持手段でもある。

【００５２】３個の正極側、負極側ダイオード７５、７
６は、三相のステータコイル３２の交流出力を整流して
直流出力に変換（整流）する正極側、負極側整流素子で
ある。３個の正極側、負極側ダイオード７５、７６は、
一端側（リード線）がそれぞれ３個の交流入力端子７８
に半田付けにより電気的に接続され、他端側がそれぞれ
正極側、負極側冷却フィン７３、７４に半田付けにより
電気的に接続されている。なお、直流出力ターミナル７
１、正極側、負極側冷却フィン７３、７４、３個の正極
側、３個の負極側ダイオード７５、７６および３個の交
流入力端子７８等から三相全波整流ブリッジ回路が構成
される。

【００５３】端子台７７は、電気絶縁性の樹脂質部材
（例えばＰＰＳ樹脂等）で所定の形状に作られ、３個の
交流入力端子７８をインサート成形して保持すると共
に、正極側冷却フィン７３と負極側冷却フィン７４とを
電気的に絶縁する。この端子台７７は、固定ねじ７９に
より正極側、負極側冷却フィン７３、７４を固定してい
る。

【００５４】〔電圧調整装置の説明〕次に、電圧調整装
置１０について図２ないし図４に基づいて説明する。こ
の電圧調整装置１０は、本発明の通電制御回路であっ
て、励磁電流出力端子等の各種外部接続端子（図示せ
ず）、集積回路（図示せず）およびケーシング６２等か
ら構成されたＩＣレギュレータである。励磁電流出力端
子は、電圧調整装置１０の外部接続端子であって、前述
したように銅合金等の金属質部材により接続ターミナル
５３と一体成形され、リヤハウジング１２に固定される
ケーシング６２に保持され、且つ２個の固定側刷子５１
に機械的に接続されている。

【００５５】集積回路は、界磁コイル３４に供給する励
磁電流を制御して三相のステータコイル３２の発電電圧
を調整する電圧調整手段である。この集積回路には、界
磁コイル３４の通電および通電停止を制御するスイッチ
ング素子としてのパワートランジスタや、界磁コイル３
４に流れる励磁電流を減衰させる逆起電力吸収用ダイオ
ード等が組み込まれている。ケーシング６２は、電気絶
縁性の樹脂質部材（例えばＰＰＳ樹脂等）により刷子保
持装置５２と一体成形され、リヤハウジング１２に固定
ねじ６５により締結固定される複数のブラケット６６を
有している。これにより、ケーシング６２は、刷子保持
装置５２および２個の固定側刷子５１をリヤハウジング
１２に固定する刷子固定手段として働く。また、ケーシ
ング６２の内部には、集積回路等の電子部品がエポキシ
樹脂系の樹脂質部材によりモールド成形されている。

【００５６】〔第１実施例の作用〕次に、この実施例の
車両用交流発電機１の作用を図１ないし図４に基づいて
簡単に説明する。

【００５７】車両に搭載されたエンジンが始動すると、
エンジンの回転動力がポリＶベルト等の伝動手段を介し
てＶリブドプーリ３６に伝達され、ハウジング２にフロ
ント、リヤベアリング１５、１７を介して回転自在に支
持されているシャフト５が回転することによりロータ４
が回転する。このとき、シャフト５の一体的にポールコ
ア３３、界磁コイル３４および２個のスリップリング４
１が回転する。

【００５８】そして、電圧調整装置１０が界磁コイル３
４の給電を開始すると、バッテリ→直流出力ターミナル
７１→接続ターミナル５４→正極側の固定側刷子５１→
２個の耐摩耗材５８→正極側のスリップリング４１→正
極側のコネクションバー４２→界磁コイル３４→負極側
のコネクションバー４２→負極側のスリップリング４１
→２個の耐摩耗材５８→負極側の固定側刷子５１→接続
ターミナル５３（励磁電流出力端子）→電圧調整装置１
０→リヤハウジング１２→ボディのように励磁電流が流
れる。したがって、界磁コイル３４にバッテリより電圧
が印加されて界磁コイル３４に励磁電流が流れることに
よりポールコア３３の一対の爪状磁極部３３ａ、３３ｂ
が磁化する。これにより、前端側の爪状磁極部３３ａが
全てＮ極になり、後端側の爪状磁極部３３ｂが全てＳ極
になる。

【００５９】そして、ロータ４と相対回転するステータ
３のステータコア３１に巻装された三相のステータコイ
ル３２に順次交流電流が誘起し、発電電圧が急速に立ち
上がる。この三相の交流電流は、３個の交流入力端子７
８を経て三相全波整流ブリッジ回路に入力される。すな
わち、３個の正極側ダイオード７５および３個の負極側
ダイオード７６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３２の発電電圧（直流出力ターミナル７１
の電圧、Ｂ端子電圧）がバッテリ電圧を越えると、整流
された直流電流、すなわち、充電電流は、３個の正極側
ダイオード７５→正極側冷却フィン７３→直流出力ター
ミナル７１→導電線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ってバッ
テリが充電されると共に、車両に搭載された電気負荷に
電力が供給される。

【００６０】ここで、車両用交流発電機１を長期間運転
することにより、シャフト５の外周に一体的に設けられ
た２個のスリップリング４１と刷子保持装置５２に保持
された接続ターミナル５３、５４に機械的に固定された
２個の固定側刷子５１の各耐摩耗材５８とが高速回転で
摺動する。しかるに、２個のスリップリング４１で作ら
れているので、自己潤滑性を備えている。すなわち、ス
リップリング４１自身の摩擦係数を軽減することによ
り、従来の銅合金製の金属質集電環１２０と比較してス
リップリング４１の摩耗量が大幅に軽減される。

【００６１】また、２個の固定側刷子５１が金属質部材
で作られており、更に２個の固定側刷子５１の摺動部５
７ａに耐摩耗性の高い耐摩耗材５８が接合されているの
で、軽量化されバネ荷重が軽減することにより２個の固
定側刷子５１の摩耗量が大幅に軽減される。したがっ
て、２個のスリップリング４１および２個の固定側刷子
５１の耐久寿命を長期化することができる。

【００６２】〔第１実施例の効果〕先ず、２個の固定側
刷子５１の材質に炭素質部材を使用し、且つ摺動部５７
ａに耐摩耗材５８を設けた場合の効果について説明す
る。従来のように固定側刷子１３１として炭素質部材を
使用した場合には、接触電気抵抗を小さくするために、
炭素の中に銅粉を混合して接触電気抵抗と固定側刷子１
３１の摩耗寿命によりその配合比を決めていた。そし
て、銅粉等を炭素質部材に配合することにより、固定側
刷子１３１の重量が重たくなるため振動による影響（例
えば固定側刷子１３１と集電環１２０との過剰な摩耗）
を考慮しなければならなかった。なお、固定側刷子の耐
振動は、一般に機械設計書の文献によると下記の数１の
式で表される。

【数１】耐振動∝｛（ｋ×バネ荷重）／（固定側刷子重
さ）｝＋｛スプリング重さ｝

【００６３】上記の数１の式から、固定側刷子の重量を
軽量化すると、固定側刷子のバネ荷重を小さくできるこ
とが分かる。この発明では、固定側刷子５１の材質とし
て従来のスプリングとピグテールおよび黒鉛質刷子を兼
ねたバネ鋼（実施例では燐青銅またはベリリウム銅）を
使用することにより、固定側刷子５１を大幅に軽量化し
ている。これにより、固定側刷子５１のバネ荷重を従来
の固定側刷子１３１と比較して大幅に低減できる。

【００６４】さらに、固定側刷子５１の２個のアーム部
５７の各摺動部５７ａに耐摩耗材５８を接合しているの
で、スリップリング４１と固定側刷子５１の摩耗量を大
幅に低減できる。例えば本発明の固定側刷子５１の摩耗
量は、従来の固定側刷子１３１の摩耗量を１とすると１
／１０程度となる。したがって、固定側刷子５１の振動
による影響を抑制できることにより固定側刷子５１の耐
久寿命を延長できるので、車両用交流発電機１の長寿命
化を達成することができる。

【００６５】また、図１に示したように、固定側刷子５
１（２個のアーム部５７）形状を略半円弧形状に形成
し、しかもスリップリング４１を２個のアーム部５７の
各摺動部５７ａで挟み込むようにすることにより、固定
側刷子５１がスリップリング４１の外周に接触する時の
接触圧の合成ベクトルが０になるので、接続ターミナル
５３、５４に機械的に固定される刷子固定部５６にその
接触圧の力が加わらない構造となる。そして、固定側刷
子５１の２個のアーム部５７がスリップリング４１より
剥離し易い方向、つまりスリップリング４１の径方向に
過大な振動が発生した場合でも、剥離する摺動部５７ａ
と剥離しない摺動部５７ａとが存在することにより、固
定側刷子５１とスリップリング４１との電気的な接続が
維持され、界磁コイル３４に安定した励磁電流を流すこ
とができる。

【００６６】さらに、図１に示したように、固定側刷子
５１の２個のアーム部５７の先端部に設けられた耐摩耗
材５８の軸方向の両側に面取り形状の延長片５７ｂを設
けることにより、耐摩耗材５８が軸方向に滑らかに移動
することができるので、固定側刷子５１をスリップリン
グ４１の外周に組付けたり、固定側刷子５１をスリップ
リング４１の外周から取り外して分解したりする作業性
が向上する。これにより、車両用交流発電機１の生産性
を向上できるので、車両用交流発電機１の製品コストを
低減できる。

【００６７】また、従来のように金属質部材で製作され
た集電環１２０の場合には、集電環１２０とコネクショ
ンバー１２１との半田付けやろう付け等の溶接および集
電環１２０を精密な円環形状に仕上げるための切削性を
考慮すると、長寿命化のために集電環１２０の材料であ
る金属質部材の硬さ向上はできないという問題が生じて
いた。しかるに、本発明の固定側刷子５１は導電性の薄
板弾性材（板金）でありプレス加工だけで図４の形状に
成形加工できるので、固定側刷子５１の材料である金属
質部材の摩耗寿命に影響する素材の硬さを十分に高くで
きる。これにより、固定側刷子５１の長寿命化を達成で
きる。

【００６８】次に、固定側刷子５１の固定方法（支持構
造）による効果について説明する。固定側刷子５１の刷
子固定部５６と接続ターミナル５３、５４は、コスト的
に異種金属を設定することにより、車両用交流発電機１
の製造コストを低減できる。また、接続ターミナル５
３、５４と一体で電気絶縁性の樹脂質部材にて刷子保持
装置５２を一体成形する場合には、接続ターミナル５
３、５４のインサート成形時の樹脂温度により金属特性
が変質し、固定側刷子５１の耐摩耗性が低下する可能性
があるので、インサート成形後に接続ターミナル５３、
５４と刷子固定部５６とを機械的に固定して両者の電気
的な接続を行う必要がある。接続ターミナル５３、５４
と刷子固定部５６の固定方法としては、溶接、かしめ等
のような固定方法を用いることができるが、固定側刷子
５１の材質が銅合金のバネ鋼であることから性能上およ
び製造上の最小スペースとなるファストン形状（図１参
照）による固定方法が最適である。

【００６９】次に、スリップリング４１の材質に炭素質
部材（例えば銅合金の発泡骨格金属を金属母体とし炭素
粉末より形成等）を使用した場合の効果について説明す
る。従来の構造の場合は、固定側刷子１３１の材質が炭
素質部材（摩耗部材）であるために予め摩耗を予測した
大きさと長さを設定する必要があり、図１１に示したよ
うに、さらに励磁回路のドロップ電圧を小さくするため
に電圧調整装置１０２を刷子装置１０８の近傍に配置し
ている。このため、車両用交流発電機１００の体格の縮
小化ができず、車両用交流発電機１００のコンパクト化
の妨げとなっている。

【００７０】しかるに、固定側刷子５１を金属質部材で
製作し、スリップリング４１との摺動部５７ａに耐摩耗
材５８を接合することにより、固定側刷子５１が摩耗し
難くなるので、従来の摩耗部材で作った固定側刷子（炭
素質刷子）１３１のように予め摩耗を予測した大きさと
長さに設定する必要はない。これにより、固定側刷子５
１を極めて薄くすることができる。これにより、耐摩耗
材５８を有する固定側刷子５１および刷子保持装置５２
等から構成される刷子装置８を大幅に小型、軽量化する
ことができる。したがって、図２に示したように、固定
側刷子５１の近傍に電圧調整装置１０を設置した場合で
も、車両用交流発電機１の体格を縮径化でき、且つ車両
用交流発電機１の軸長も縮小化できるので、車両用交流
発電機１を小型、軽量化することができる。

【００７１】また、本発明のように、スリップリング４
１を炭素質部材で製作して、スリップリング４１自身の
自己潤滑性（摩擦係数の軽減）、および固定側刷子５１
（耐摩耗材５８）との接触確率が大幅に少なくなること
により、従来の集電環１２０と比較して摩耗量を大幅に
低減することができる。また、上記の数１の式のよう
に、固定側刷子５１の軽量化のために固定側刷子５１の
バネ荷重が低減することによりスリップリング４１の摩
耗量を更に低減することができるので、スリップリング
４１の耐久寿命を延長できる。したがって、車両用交流
発電機１の長寿命化を達成することができる。

【００７２】そして、固定側刷子５１が金属質部材で製
作されていることにより、固定側刷子５１においてスリ
ップリング４１の外周に接触する摺動部５７ａ（耐摩耗
材５８）の電気抵抗を小さくするために、固定側刷子５
１の摺動部５７ａ（耐摩耗材５８）の表面積を小さくし
ても電流密度が変化しないので、固定側刷子５１の温度
上昇が抑えられて固定側刷子５１の耐久寿命が延びる。
一方、スリップリング４１を炭素質部材で製作している
が、円環状のスリップリング４１のうち固定側刷子５１
に接触する部分は円周方向寸法の一部であるため、スリ
ップリング４１の温度上昇も抑えられてスリップリング
４１の耐久寿命が延びる。したがって、車両用交流発電
機１の長寿命化を達成することができる。

【００７３】そして、スリップリング４１が炭素質部材
で製作されていることにより、固定側刷子５１を金属質
部材で製作して、その２個のアーム部５７の各摺動部５
７ａの摺動面に耐摩耗材５８を接合した摺動部５７ａを
スリップリング４１の外周に高速運転（例えば１０００
０ｒｐｍ以上）で摺動させても安定した摩耗と界磁コイ
ル３４への通電を確保することができる。

【００７４】〔第２実施例〕図６はこの発明の第２実施
例を示したもので、固定側刷子とスリップリングの摺動
部分を示した図である。この実施例では、固定側刷子５
１のアーム部５７の摺動部５７ａにろう材５８ｂを利用
して耐摩耗材５８をろう付けしている。なお、ろう材５
８ｂの代わりに半田材を用いても良く、また耐摩耗材５
８を摺動部５７ａにプロジェクション溶接等の溶接法を
利用して溶接しても良い。

【００７５】〔第３実施例〕図７はこの発明の第３実施
例を示したもので、固定側刷子とスリップリングの摺動
部分を示した図である。この実施例では、固定側刷子５
１のアーム部５７の摺動部５７ａの張出部分５７２をか
しめることにより耐摩耗材５８を電気的、且つ機械的に
固定している。

【００７６】〔第４実施例〕図８はこの発明の第４実施
例を示したもので、図８（ａ）はスリップリングと固定
側刷子を示した図で、図８（ｂ）は固定側刷子の摺動部
を拡大した図である。この実施例では、固定側刷子５１
のアーム部５７の摺動部５７ａの摺動面のみに、耐摩耗
性の高い銅系または銀系の金属合金を材料とする耐磨耗
材９１をＰＶＤ処理を利用して電気的、且つ機械的に被
着している。なお、ＰＶＤ処理とは、金属蒸発、イオン
化方法により、チタン化合物（例えばＴｉＮ、ＴｉＣ、
ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ）またはクロム化合物（例えばＣ
ｒＮ）等の耐摩耗物質を固定側刷子５１の摺動部５７ａ
を構成する金属合金の表面にマイクロコート（真空蒸着
またはスパッタ）するものである。

【００７７】〔第５実施例〕図９はこの発明の第５実施
例を示したもので、図９（ａ）はスリップリングと固定
側刷子を示した図で、図９（ｂ）は固定側刷子の摺動部
を拡大した図である。この実施例では、固定側刷子５１
のアーム部５７と摺動部５７ａとを別部材にて構成し
て、アーム部５７と摺動部５７ａとを溶接またはろう付
けにより接合するようにしている。そして、摺動部５７
ａの摺動面に、耐摩耗性の高い銅系または銀系の金属合
金を材料とする耐磨耗材９１をＰＶＤ処理を利用して電
気的、且つ機械的に被着している。

【００７８】〔第６実施例〕図１０はこの発明の第６実
施例を示したもので、図１０（ａ）は固定側刷子を示し
た図で、図１０（ｂ）は固定側刷子の摺動部を拡大した
図である。この実施例では、固定側刷子５１の刷子固定
部５６を廃止して、接続ターミナル５３（５４）と固定
側刷子５１とを溶接またはろう付けにより接合するよう
にしている。そして、固定側刷子５１のアーム部５７、
摺動部５７ａの摺動面に、耐摩耗性の高い銅系または銀
系の金属合金を材料とする耐磨耗材９１をＰＶＤ処理を
利用して電気的、且つ機械的に被着している。

【００７９】〔変形例〕この実施例では、本発明を車両
用交流発電機（所謂オルタネータ）１に適用したが、本
発明を建物内の電力供給を行う定置式の交流発電機に適
用しても良い。また、本発明を発電電動機に適用しても
良い。そして、シャフト５をエンジンの出力軸に直接連
結しても良い。この場合には、プーリは不要となる。ま
た、シャフト５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ベルト式無断変速機等の伝動手段を連結
しても良い。さらに、シャフト５を水車、風車あるいは
電動モータにより回転駆動しても良い。

【００８０】この実施例では、スリップリング４１の材
質として炭素質部材（例えば銅合金の発泡骨格金属を金
属母体として形成した炭素粉末、天然黒鉛、電気黒鉛ま
たは金属黒鉛等）を使用したが、スリップリング４１の
材質としてカーボン単体よりも高強度で且つ導電率（導
電性）が高い金属粉末を使用しても良い。なお、この場
合でも、固定側刷子５１の材質として金属質部材（例え
ば銅合金のバネ鋼である燐青銅またはベリリウム銅等）
を使用する。

【００８１】この実施例では、耐摩耗材（接点材）５８
の材質として銀パラジウム合金、銅銀合金、チタン化合
物、クロム化合物を用いたが、接点材の材質として導電
性に優れるセラミックスやベリリウム銅を用いても良
い。なお、スリップリングを金属質部材で製作した場合
には、接点材をスリップリングの表面に上記方法により
接合または被着しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】スリップリングと固定側刷子を示した斜視図で
ある（第１実施例）。

【図２】車両用交流発電機の全体構造を示した断面図で
ある（第１実施例）。

【図３】車両用交流発電機の主要部構造を拡大した断面
図である（第１実施例）。

【図４】リヤハウジングに三相整流装置、電圧調整装置
および刷子装置を組み付けた状態を示した平面図である
（第１実施例）。

【図５】固定側刷子とスリップリングの摺動部分を拡大
した断面図である（第１実施例）。

【図６】固定側刷子とスリップリングの摺動部分を拡大
した断面図である（第２実施例）。

【図７】固定側刷子とスリップリングの摺動部分を拡大
した断面図である（第３実施例）。

【図８】（ａ）はスリップリングと固定側刷子を示した
斜視図で、（ｂ）は固定側刷子の摺動部を拡大した断面
図である（第４実施例）。

【図９】（ａ）はスリップリングと固定側刷子を示した
斜視図で、（ｂ）は固定側刷子の摺動部を拡大した断面
図である（第５実施例）。

【図１０】（ａ）は固定側刷子を示した斜視図で、
（ｂ）は固定側刷子の摺動部を拡大した断面図である
（第６実施例）。

【図１１】従来の車両用交流発電機の全体構造を示した
断面図である（従来例）。

【符号の説明】

１車両用交流発電機２ハウジング５シャフト３１ステータコア３２ステータコイル３３ポールコア（ロータコア）３４界磁コイル（ロータコイル）４１スリップリング（集電環）５１固定側刷子５３接続ターミナル（外部接続端子）５６刷子固定部５７アーム部５８耐摩耗材（接点材）５７ａ摺動部５７ｂ延長片（飛び出し部）５８ｂろう材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 13/00 H01R 39/00 H02K 19/22

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）ハウジングの内面に固定されたステ
ータコアと、（ｂ）このステータコアに巻装されたステータコイル
と、（ｃ）前記ステータコアの内側において前記ステータコ
アと相対回転するロータコアと、（ｄ）このロータコアに巻装されたロータコイルと、（ｅ）前記ロータコアの中心部を貫通するシャフトと、（ｆ）このシャフトの端部外周に設けられ、前記ロータ
コイルに電気的に接続する集電環と、（ｇ）この集電環の外周を摺動して、前記集電環を介し
て前記ロータコイルに給電すると共に、材質として金属
質部材を使用した固定側刷子と、（ｈ）前記固定側刷子と前記集電環との摺動部分に設け
られ、耐摩耗性に優れる接点材とを備えた発電機において、前記固定側刷子は、燐青銅ま
たはベリリウム銅等の銅合金を主体とするバネ鋼を材料
とし、自己の弾性力によって前記集電環と接触すると共
に、前記ロータコイルへの通電を制御する通電制御回路の外
部接続端子にバネ特性を利用した方法で電気的、且つ機
械的に固定された刷子固定部、および前記集電環を挟み
込むように略半円弧形状に形成され、前記集電環の外周
に各々が接触する２個のアーム部を設けたことを特徴と
する発電機。
【請求項２】請求項１に記載の発電機において、前記接点材は、耐摩耗性の高い銅系または銀系の金属合
金を材料とし、ＰＶＤ処理法を利用して前記固定側刷子
の前記集電環との摺動面に被着されていることを特徴と
する発電機。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の発電機に
おいて、前記接点材は、前記固定側刷子と別途設けられ、耐摩耗
性の高い銅系または銀系の金属合金を材料とし、半田付
け、ろう付け、溶接、リベットまたはかしめ等の接合法
を利用して電気的、且つ機械的に前記固定側刷子に固定
されていることを特徴とする発電機。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
の発電機において、前記固定側刷子は、プレス加工のみにより成形された薄
板弾性材よりなることを特徴とする発電機。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記載
の発電機において、前記固定側刷子は、前記２個のアーム部より軸方向に延
長された面取り形状の飛び出し部を設けたことを特徴と
する発電機。
【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれかに記載
の発電機において、前記集電環は、材質として銅とカーボンとを混合した炭
素粉末よりなる炭素質部材を使用した炭素質集電環であ
ることを特徴とする発電機。