JP4081147B2 - 回転電気機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転電気機器に関し、特に自動車の電気回路に給電するのに使用されるタイプのオルタネータに関するが、このオルタネータのみに限定されるものではない。
【０００２】
より詳細には、本発明は２つのケーシング部分から成るケーシング内に配置され、プレス加工された積層板から成るほぼ円筒形の環状ステータを有するタイプのかかる電気機器に関する。
このケーシング部分は、通常、鋳造により形成され、機器のロータの軸線に対して直角な接合面、すなわち、境界面において共に接続されている。ステータは、２つの鋳造部品のそれぞれに形成された対向するラジアル支持表面の間に、軸方向にクランプされている。この場合、これら２つの支持表面の一方と、この支持表面と対向し、これに関連するステータのラジアル環状端面の一部との間に、少なくとも１つの弾性変形可能な機素が介設される。
【０００３】
【従来の技術】
上記タイプの公知の設計の機器では、弾性変形可能な機素は、断面がＬ字形をした環状ガスケットリングであり、このリングは、ステータの軸方向端部の一方の外側ラジアルエッジに嵌合される。このステータの軸方向のクランプは、一連の取り付けラグによって行われる。この取り付けラグは、例えば３個または４個設けられる。
これらのラグは、軸方向に圧縮可能なガスケットリングにより、予めステータがセンタリングされているケーシングの部分内に、ネジにより固定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような解決策は、予めネジ締結具の第１の組を用いて、第１ケーシング部分内にステータを取り付けて軸方向にクランプし、別のネジ締結具により、ケーシングの２つの部分を確実に組みつける必要があるので、十分に満足できるものとは言えない。
【０００５】
欧州特許公開第0 240 644号明細書には、Ｌ字形の圧縮自在な環状リングがケーシングの２つの部分の一方に嵌合されるよう、ステータの２つの軸方向端部の各々に、１つのＬ字形圧縮自在な環状リングを配置することが提案されている。 しかしこの解決策も、かなり不満足なものである。その理由は、この解決策によると、機器のロータに対するベアリングをも構成している２つのケーシング部分に対して、ステータが２つのリング内の最終位置に正しくセンタリングされるよう、２つのケーシング部分の各々内で、同心状の機械加工を行わなければならないからである。
【０００６】
更に、ケーシング部分の一方に第１リングを嵌合し、第１リングに係合するようにステータを嵌合し、次に第２リングを嵌合し、最後に、第２ケーシング部分でアセンブリを閉じるという取り付け作業は極めて複雑であり、目で見ない状態で実施するには困難である。
【０００７】
欧州特許公開第0 240 644号明細書は、長手方向の円形パッド、すなわちクッションを用いて、２つのＬ字形環状リングを接続した変形例を開示している。 この構造体の組み立て時に生じる問題は、上記した問題と同じである。すなわち、接続部において、長手方向円筒形パッドは、正確な回転角方向の位置決めを行い、良好な軸方向のクランピングを行うには好ましくないからである。その理由は、円筒形パッドは、環状リングの間に１組のスペーサを構成するので、発生する力を適当に分散することを阻止するように働くからである。
【０００８】
本発明の目的は、上記欠点を解消した新規な回転電気機器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転電気機器のロータの軸線に対して直角に延びる接合平面において、互いに接続された２つの部分から成るケーシング内に、円筒形のほぼ環状のステータを備え、ケーシングの２つの部分の各々に形成された対向するラジアル支持面の間にステータがクランプされており、２つの支持表面のうちの一方と、これに対向するステータのラジアル環状端面の一部との間に、少なくとも１つの弾性変形可能な機素が挟持されて、軸方向に圧縮されているタイプの回転電気機器において、円周方向に離間して配置された複数の弾性変形可能なクッション部材を含み、このクッション部材の各々はステータのラジアル環状端面とケーシングの対応する部分内に形成された支持表面部分との間に軸方向に圧縮され、各クッション部材は、弾性変形可能な材料のブロックであり、このブロックは、ステータのラジアル環状端面および支持表面部分にそれぞれ当接する２つの対向する平行面を有し、各クッションブロックは、ケーシングの前記部分内に形成されたシート内に間隙をもって嵌合された位置決めラグを含むことを特徴とする。
【００１０】
各位置決めラグは、対応するクッションブロックの平行係合面のうちの１つを越えて軸方向に延びている。
【００１１】
各位置決めラグは、ケーシングの２つの部分を共に軸方向にクランプするためのネジ締結具のシャンクが貫通するための開口部を有している。
【００１２】
各クッションブロックは、２つの位置決めラグを含み、各ラグがクッションブロックの２つの平行な係合表面の一方を越えて軸方向に延びた状態で、これらのラグは対称的に配置されている。
【００１３】
２つの位置決めラグのうちの一方は、ケーシングの前記部分内に形成されたシート内に間隙をもって嵌合されており、ケーシングの２つの部分を共に軸方向にクランプする前の２つの位置決めラグの他方は、前記接合平面を構成するケーシングの前記部分の開放状態のラジアル環状端面を越えて軸方向に突出している。
【００１４】
ステータをセンタリングするための環状リングが設けられ、このセンタリングリングは、ケーシングの他方の部分内に形成された環状支持表面と、ステータの他方のラジアル環状端面との間に、軸方向にグリップされている。
【００１５】
実施例を示す添付図面を参照して、次の詳細な説明を読めば、本発明の上記以外の特徴および利点が明らかとなると思う。
【００１６】
【発明の実施の形態】
異なる図面における互いに同一または類似の部品には、同じ符号を付けてある。
【００１７】
図１には、自動車用オルタネータ１０が示されている。このオルタネータ１０は基本的にはステータ１２と、内部にステータ１２が取り付けられているケーシング１４と、ロータ２０とから成っている。ケーシング１４は、２つの部分１６および１８から成っている。
【００１８】
ロータ２０の主要部品は、１対の磁極ホイール２２と２４であり、これらのホイールは、ロータの回転自在なシャフト２６に回転自在に結合されている。このロータ２０は、ステータ１２内に構成された環状の円筒形チャンバ２８内に、回転自在に取り付けられている。
【００１９】
ステータ１２は積層板を備え、環状のほぼ円筒形となっている。この円筒体は、２つの環状のラジアル端面３０、３２、および円筒形の外側表面３４によって境界が定められている。
【００２０】
ステータ１２を収容するケーシング１４（すなわち容器）の２つの部分１６、１８は、ともに鋳造され、かつ機械加工されたもので、ロータ２０のシャフト２６を回転自在に支持しているベアリング３６、３８が、それぞれに嵌合されている。
ケーシング１４の２つの部分１８、１６は、それぞれ、機械加工されたラジアル端面４０、４２を有している。環状をなすこれら端面４０、４２は、ケーシングの２つの部分に対する接合部、すなわち境界平面Ｐを構成している。この境界平面において、２つのケーシング部分は、スタッド４４状をした４つのネジ締結部材によってクランプされている。スタッド４４は、オルタネータ１０の軸線Ｘ−Ｘを中心とする共通ピッチ円上に、一定間隔で離間して配置されている。
ケーシング部分１８内に設けた対応するネジ孔４８内に、各締結スタッド４４のシャンクのネジ部４６がねじ込まれている。
【００２１】
図１に示す従来の構造では、２つのケーシング部分１６、１８から成るケーシング１４の内側に、断面がＬ字形の２つの環状センタリングリング５０、５２により、ステータ１２が弾性的に懸架されている。
この各センタリングリング５０、５２は、軸方向に圧縮自在な材料、例えばエラストマーまたはゴムから成り、各リングは、ステータ１２のラジタル状の環状端面３０、３２の一方と、ラジアル状の環状支持表面５４、５６との間に挟持されている。支持表面５４、５６は、表面３０、３２とそれぞれ対向した状態で、ケーシング１４の対応する部分１６、１８の一部分５８、６０にそれぞれ形成されている。各部分５８、６０は、円筒形のスカート状となっている。
【００２２】
図２〜図５を参照して、本発明の一実施例について説明する。
図２から判るように、図１の２つの環状弾性センタリングリング５０の一方は、クッションブロック状をした１組の弾性クッション部材６２と置き換えられている。この例では、クッションブロック４２は４つ設けられており、軸線Ｘ−Ｘを中心とする共通ピッチ円上に、一定間隔で離間して配置されており、かつクッションブロックは、締結スタッド４４と整合している。
【００２３】
各クッションブロック６２は、２つの平行な対向する係合面６４、６６を構成するおおむね矩形の平行六面体の形状を有している。係合表面６４、６６は、この面と対向する、ステータ１２のラジアル状の環状端面３０の一部、およびケーシング部分１６内を機械加工したラジアル状の環状支持面５４にそれぞれ当接している。
各矩形のクッションブロック６２は、位置決め部分６８だけ側方に伸びている。この位置決め部分６８は、基本的には、２つの対向する位置決めラグ７０、７２からなり、これらラグの両側は、クッションブロック６２の係合面６４、６６を越えて軸方向に延びている。
この位置決めラグ７０、７２は、一体的に製造され（よってクッションブロックは一体部品となっている）、いずれも、中心部は中空となっており、半円筒形の開口部７４を構成している。この開口部７４は、対応する軸方向の締結スタッド４４のシャンク４５がこのクッションブロックを貫通できるように配置されている。
【００２４】
２つの位置決めラグ７０、７２の軸方向の寸法は等しいので、クッションブロック６２は、全体として対称的な形状となっている。これにより、相補的な形状のシート７６内に、２つの位置のいずれかに異なるように嵌合できるようになっている。従って、このシート７６は、おおむね平行六面体の形状となっており、ケーシング部分１６の対応する部分５８内に形成されている。
【００２５】
更に、位置決めラグ７０、７２の寸法は、シート７６に嵌合される各ラグがシートの軸方向ベース７８に当接し、一方、他方のケーシング部分１８の方を向く位置決めラグ７２の端面８０が、図２に示すように、２つのケーシング部分を締め付ける作業の前に、ケーシング部分の機械加工された環状端面４２に軸方向に当接するような大きさになっている。
【００２６】
２つのケーシング部分１６、１８を共にきつく締結するよう、スタッド４４を一旦締め付けると、環状端面４０、４２が、境界平面Ｐ内で互いに接触した状態に保持されたまま、表面３０と５４との間で、クッションブロック６２が軸方向に圧縮される。
【００２７】
図２および図３に示すオルタネータの各種の部品の組み立ては、次のようにして実行される。
まず、ケーシング部分１８内に環状センタリングリング５２を取り付ける。このケーシング部分１８の開放面は、組み立て作業のため、上向きに配置するのが好ましい。次に、ステータの環状ラジアル端面３２がセンタリングリング５２に係合した状態で、ケーシング部分１８内にステータ１２を嵌合する。
【００２８】
次に、他方のケーシング部分１８内の対応するシート７６内に、４つのクッションブロック６２を嵌合する。この目的のために、位置決めラグ７０の横方向の寸法を、各シート７６の幅よりも若干大きくし、ラグ７０の材料を、わずかに圧縮するだけでラグ７０をシート７６内の所定位置に係止できるようなものとするのがよい。
【００２９】
次に、クッションブロック６２の係合面６６がステータ１２のラジアル環状端面３０に接触した状態で、ケーシング部分１８の所定位置に、ケーシング部分１６を置く。
【００３０】
位置決めラグ７２の軸方向端面８０が、ケーシング部分１８の環状端面４２に接触するという特徴により、２つのケーシング部分を、緩やかに衝撃を与えることなく、あらかじめ所定位置に位置決めできる。
回転角方向の移動、すなわち割り出しは、４つの締結スタッド４４が、クッションブロックの開口部７４によって画定されたハウジングを貫通した状態で、これらスタッド４４を所定位置に嵌合することによって行うことができる。次に、スタッドのシャンクのネジ部分４６を、ネジ孔４８にねじ込んで締め付ける。
【００３１】
このように、ステータをリング５２に対してセンタリングし、クッションブロック６２により軸方向に弾性的に固定された状態で、組み立てをきわめて容易に行うことができる。
【００３２】
本発明の構造によれば、目で見えない状態で組み立てを実行できることが理解できると思う。
ステータを位置決めし、これを軸方向に移動しないように係止するために設けられる他の相補的なラグ、および付加的なネジタイプの締結具を別にすれば、ケーシングの２つの部分を組み立てるのに、４つの締結スタッドを用いるだけでよい。
【００３３】
クランプ部材の締結前に、ラグ７２は軸方向のオーバーハング部を有しているので、２つのケーシング部分１６、１８のラジアル環状端面４０と４２との間に形成された軸方向空間を横断するように、クッションブロックが存在しているかどうかをチェックできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術に従ってケーシング内にステータが取り付けられているオルタネータの一例の、軸方向の半断面図である。
【図２】 本発明に従ってステータをケーシング内に取り付けたオルタネータの一部の軸方向断面図で、きつく締める前のケーシングの２つの部分を示す。
【図３】 きつく締められたケーシングの２つの部分を示す、図２の下部と対応する軸方向の半部断面図である。
【図４】 本発明によるステータの弾性取り付けに使用されるクッションブロックのうちの１つを示す拡大斜視図である。
【図５】 弾性クッションブロックを嵌合したケーシングの部分を示す、図２の矢印Ｆ５の方向に見た拡大部分図である。
【符号の説明】
１０ オルタネータ
１２ ステータ
１４ ケーシング
１６、１８ ケーシング部分
２０ ロータ
２２、２４ 磁極ホイール
２６ シャフト
３０、３２ 端部表面
３４ 外側表面
３６、３８ ベアリング
４０、４２ ラジアル端面
４４ スタッド
４５ シャンク
４６ ネジ部品
４８ ネジ孔
５０、５２ センタリングリング
５４、５６ 支持表面
５８、６０ 部分
６２ クッションブロック
６４、６６ 係合表面
６８ 位置決め部分
７０、７２ 位置決めラグ
７４ 開口部
７６ シート
７８ 軸方向ベース

Claims (7)

1. 回転電気機器（１０）のロータの軸線（Ｘ−Ｘ）に対して直角に延びる接合平面（Ｐ）において、互いに接続された２つの部分（１６）（１８）から成るケーシング（１４）内に、円筒形のほぼ環状のステータ（１２）を備え、ケーシング（１４）の２つの部分（１６）（１８）の各々に形成された対向するラジアル支持面（５４）（５６）の間にステータ（１２）がクランプされており、２つの支持表面のうちの一方（５６）（５４）と、これに対向するステータ（１２）のラジアル環状端面（３２）（３０）の一部との間に、少なくとも１つの弾性変形可能な機素（６２）（５２）が挟持されて、軸方向に圧縮されているタイプの回転電気機器（１０）において、
   円周方向に離間して配置された複数の弾性変形可能なクッション部材（６２）を含み、このクッション部材の各々はステータ（１２）のラジアル環状端面（３２）（３０）とケーシング（１４）の対応する部分（１６）内に形成された支持表面部分（５４）との間に軸方向に圧縮され、各クッション部材（６２）は、弾性変形可能な材料のブロックであり、このブロックは、ステータのラジアル環状端面および支持表面部分（５４）にそれぞれ当接する２つの対向する平行面（６６）（６４）を有し、各クッションブロック（６２）は、ケーシング（１４）の前記部分（１６）内に形成されたシート（７６）内に間隙をもって嵌合された位置決めラグ（７０）を含むことを特徴とする回転電気機器。
2. 各位置決めラグ（７０）は、対応するクッションブロック（６２）の平行係合面（６４）のうちの１つを越えて軸方向に延びていることを特徴とする、請求項１記載の回転電気機器。
3. 各位置決めラグ（７０）は、ケーシング（１４）の２つの部分（１６）（１８）を共に軸方向にクランプするためのネジ締結具（４４）のシャンク（４５）が貫通するための開口部（７４）を有することを特徴とする、請求項３記載の回転電気機器。
4. 各クッションブロック（６２）は、２つの位置決めラグ（７０）（７２）を含み、各ラグがクッションブロック（６２）の２つの平行な係合表面（６４）（６６）の一方を越えて軸方向に延びた状態で、これらのラグは、対称的に配置されていることを特徴とする、請求項２記載の回転電気機器。
5. ２つの位置決めラグ（７０）のうちの一方は、ケーシング（１４）の前記部分（１６）内に形成されたシート（７６）内に間隙をもって嵌合されており、ケーシング（１４）の２つの部分（１６）（１８）を共に軸方向にクランプする前の２つの位置決めラグの他方（７２）は、前記接合平面（Ｐ）を構成するケーシングの前記部分（１６）の開放状態のラジアル環状端面（４０）を越えて軸方向に突出していることを特徴とする、請求項４記載の回転電気機器。
6. ステータをセンタリングするための環状リング（５２）が設けられ、このセンタリングリングは、ケーシング（１４）の他方の部分（１８）内に形成された環状支持表面（５６）と、ステータ（１２）の他方のラジアル環状端面（３２）との間に、軸方向にグリップされていることを特徴とする、請求項１記載の回転電気機器。
7. 自動車用のオルタネータである請求項１〜６のいずれかに記載の回転電気機器。

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