JP5395192B2 - 車両用交流発電機 - Google Patents

Description

この発明は、車両等に搭載される車両用交流発電機に関し、特に、発電機の構成部品を保護するカバーと、発電機本体との取り付け構造に関するものである。

車両用交流発電機では、回転体である回転子を回転可能に支持するフロントベアリングとリヤベアリングを固定支持するフロントブラケット及びリヤブラケットが備えられ、そのリヤブラケットの回転子と反対側に固定支持される構成部品を、樹脂等の絶縁体より成るカバーで覆う構成のものがよく知られている。このカバーは、交流発電機として備えるＢターミナル端子（車両搭載のバッテリーとの接続箇所）を露出させ、コネクタ端子（車両コネクタとの接続箇所）挿入口を開口させて、使用時に支障が生じない構成とすると同時に、その他の電気構成部品を外部環境から保護する構成であることが求められる。
このようなカバーで、筒蓋状で、発電機本体への取り付けは３箇所のねじ固定部と１箇所のフック状固定部で固定されるものが例えば、特許文献１に示されている

ＥＰ１５５１０９２Ａ２号公報（図２、図３）

しかしながら、このような従来装置においては、カバーに近接しない構成部品であるサーキットボードに腰高に設けたねじ穴にカバー穴を貫通したねじで固定しており、サーキットボードに余分に延長部を設ける必要があるだけでなく、複数個所あるねじ止め工程が煩雑で製造効率の改善が進まない問題があった。また、ねじを締めるまでの間は、カバーと発電機本体は位置が定まらず、ずれが生じてしまっていた。
さらに、ねじ固定部とは別の固定を担うフック状固定部と電圧調整器部やブラシ筒状部に設けた顎部との構成は、ねじ固定部よりも大きく比較的長さもあって、そのためだけにスペースを使ってしまっていた。

この発明は、以上のような課題を解決するために成されたもので、カバーの発電機本体への取り付けが容易で、位置ずれがなく、生産性を向上させることのできる車両用交流発電機を提供することを目的とする。

この発明に係る車両用交流発電機は、構成部品を支承するケース、前記ケースに回転可能に支承される回転子、前記回転子の外周に位置し前記ケースに挟持される固定子、前記固定子に備えられる固定子巻線、前記固定子巻線に発生する交流の起電力を直流に整流する整流装置、前記固定子巻線の発生電力を規定値に制限する電圧調整器を備え、構成部品である前記整流装置と前記電圧調整器の少なくとも一方は、前記ケースの回転子と反対側に支持されて外周がカバーにより保護されるものにおいて、
前記構成部品の、前記カバー内面に近接して対向する部位に設けた凹部に、前記カバー内面に設けた凸部を嵌め込むように嵌め込み構成を構成すると共に、前記嵌め込み構成は、発電機カバー内部から外部に突出する前記構成部品の外部接続端子の、少なくとも点対称位置に設けるようにしたものである。

この発明の車両用交流発電機によれば、カバーの発電機本体への取り付けが容易で、位置ずれがなく、生産性を向上させることのできる車両用交流発電機を得ることができる。

上述した、またその他の、この発明の目的、特徴、効果は、以下の実施の形態における詳細な説明および図面の記載からより明らかとなるであろう。

この発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機の全体構成を示す概略断面図である。 図１のリヤカバーをリヤ側から見た図である。 この発明の実施の形態１における嵌め込み構成の第１の例を示すもので、図２のＡ−Ａ断面に対応する車両用交流発電機の部分断面図である。 この発明の実施の形態１における整流装置冷却部材の一例を示す平面図である。 この発明の実施の形態１における嵌め込み構成の第２の例を示すもので、図２のＡ−Ａ断面に対応する車両用交流発電機の部分断面図である。 この発明の実施の形態１における嵌め込み構成の第３の例を示すもので、図２のＡ−Ａ断面に対応する車両用交流発電機の部分断面図である。 この発明の実施の形態１における嵌め込み構成の第４の例を示すもので、図２のＡ−Ａ断面に対応する車両用交流発電機の部分断面図である。 この発明の実施の形態１におけるカバー保持構成の他の例を示す部分斜視図である。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一符号は、同一または相当部分を示すものとする。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１による車両用交流発電機の断面図であり、図２は図１のリヤカバーをリヤ端からみた平面視図である。
先ず車両用交流発電機の全体構造を図１に基づいて説明する。
図1において、車両用交流発電機は、構成部品を支承するケース１であるフロントブラケット２、リヤブラケット３、このケース１に挟持される固定子４、同じくケース１にベアリング２１、３１を介して支持される回転子５を備え、回転子５が備えるシャフト６にはプーリ７が設けられ、ベルト（図示せず）により回転駆動できるように構成されている。回転子５内部には、界磁コイル８が装着され、シャフト６の一端にはスリップリング９が設けられ、界磁コイル８と電気的に接続されており、このスリップリング９およびブラシ１０を介して外部コネクタ１１との接続部であるコネクタ端子１２から電流が供給されるようになっている。また、ケース１が支承する構成部品として、界磁コイル８に電流が供給され回転駆動されて生じる回転磁界により固定子４のコイル４１に発生する交流を、直流に整流する整流装置１３と、その発生した電力を規定値に制限する電圧調整器１４とが配置されている。上記の構成部品の外周は、樹脂などの絶縁材から成るカバー１５で覆われて外部より保護される。

電圧調整器１４は、前記ブラシ１０を収納するブラシ収納部１０ａ（図７参照）に隣接して電圧調整器回路部１４１が配され、その背面には冷却を担う冷却板１４２（図５参照）が他面に複数の冷却フィン１４２ａ（図６参照）をそれぞれ突出させて設けられる。
外部コネクタ１１が装着されるコネクタ端子１２が隣接して配置される。
整流装置１３は、複数個（例えば６個）の正極側整流素子１３１を支持する正極側冷却部材１３２と、複数個（例えば６個）の負極側整流素子１３３を支持する負極側冷却部材１３４と、整流素子１３１、１３３と固定子４のコイル４１とを電気的に接続する配線部材を有する端子台１３５、とを備えている。正極側冷却部材１３２には、発電機の出力を外部に取り出す出力端子ボルト（以下Ｂターミナル端子と称す。）が電気的に接続され、この端子は前述のコネクタ端子先端と共に交流発電機フレームの外部に突出している。

図１、図２に示すように、カバー１５は円筒蓋状で、開口側（図1内右側）から構成部品を保護するよう取り付けられる。その内側に保護する構成部品である整流装置１３と電圧調整器１４について、整流装置１３のＢターミナル端子Ｔｂと、電圧調整器１４のコネクタ端子１２とは、それぞれ外部部品との接続箇所である先端部がカバー１５外に露出するよう配される。これにより、発電機と車両側との電気的接続環境を阻害することなく構成部品を保護することが可能となっている。
このようにカバー１５は、構成部品の配置状態に合わせた形状からなり、ほぼ最終工程段階で発電機に取り付けられる。取り付けの際は、例えば図２に示すＢターミナル端子露出箇所ＢＴからＢターミナル先端を露出させ、コネクタ端子露出箇所ＣＴからコネクタ端子先端を露出させるよう調整をしながら作業が行われる。もちろんそれぞれ、カバー１５より外側に必ずしも突出する必要は無く、端子が接続に不都合のない状態、また、開口面に障害がない構成であればよい。

次にこの発明の主要部であるカバーと発電機本体との取り付け構造について、図３〜図８を用いて説明する。
上述したように、カバー１５は構成部品が取り付けられた発電機に単純に載せるわけではなく、構成部品配置と露出とを考慮して行うので、位置ずれが生じやすい傾向にある。
実施の形態１の発明は、この段階で、図３に示すように、カバー１５内面に設けた凸部１５ａを、整流装置１３の冷却部材１３２のカバー１５内面に近接する対向面に設けた凹部１３ａに嵌め込むよう構成したものである。嵌め込まれる側は、カバー１５内面に近接する対向面なので、このカバー１５位置決め作業時のずれや調整が最低限で済むようになっている。そして嵌め込み直後あるいは同時に、図示しない公知の方法で、カバー最外周部の複数個所がリヤブラケット３の外周部に嵌め込まれ固定される。

従って、この発明の実施の形態１によれば、カバー１５と冷却部材１３２双方の位置決めをした後、リヤブラケット３の外周部で固定するので、車両搭載時の耐振性も確保できる。また、冷却部材１３２に形成される凹部１３ａは、カバー１５の内面に近接する対向面に設けるので、特に延出部を設ける必要が無く、スペース効率を悪化させない。
また、図３に示すように抜き通しとすることも可能であるが、勿論ごく小さい凹部（窪み）で済ませても良く、いずれにしても延出した固定部を設けることが不要となる。
例えば、図４に示されるような、円弧状に構成された整流装置１３の冷却部材であれば、整流素子隣接間に設けるある程度必要な離間スペースに凹部１３ａを配置することが可能で、空間利用効率が高い。

なお、嵌め込み構成を設ける部品としては、前記図３の整流装置１３の冷却部材１３２以外にも、電圧調整器１４の冷却部材１４２（図５参照）、コネクタ端子部（図６参照）、ブラシ収納部１０ａ（図７参照）、等、カバー１５内面に近接して対向する対向面を備える部品であればいずれであっても良い。

また、複数個所に設けることで信頼性は向上するが、その構成によっては一箇所のみでも機能的に十分であれば可能である。一箇所のみの場合は特に、コネクタ端子露出部ＣＴやＢターミナル端子露出部ＢＴに対して、略点対称の離れた位置に設けることで、確実に位置ずれを抑制できる。もちろん複数個所を点対称位置に設けてもよいことは言うまでもない。

ここで、図３、図５〜図７の断面図で示されるように、カバー１５内面に設けられる凸部１５ａ〜１５ｄの背面、つまりカバー外面は凹形状１６ｗとなっている。
例えば、図２に示すように、２箇所離れて設けた外面凹部（外面から見て）１６ａを、発電機に取り付ける際のカバー保持部として用いることができる。外面凹部１６ａに、図示しないはさみ状の冶具を挿入し挟み込んで、製造ライン上でカバー１５の搬送等を容易に行える。この場合、カバー１５の最外周部をつかむ場合よりも、冶具自体や冶具稼動範囲が小さくて済み、製造スペース、製造効率の向上が可能である。

また、上述のカバー保持部の場合、単純に凹んだ構成であるが、例えば図８のように、さらにつかむに適した凸凹構成にすることも可能である。これにより、複数個所設けるスペースが確保できない場合であっても、カバーの保持が良好に行える。

なお、上記の実施の形態１では、リヤブラケット３が電圧調整器１４、整流装置１３双方を支持する構成としたが、その一方のみ、あるいは、例えばフロントブラケット２が支持するものであってもよく、カバー１５と構成部品との関係が同様であれば、支持する部品が上記に限定されるものではない。

さらに、電圧調整器１４と電気的に接続されるコネクタ端子１２の構成についても、車両側コネクタに対応する様々なものがあり、図示のものに限らない。
同様に、電圧調整器１４と電気的に接続されるコネクタ端子１２や、整流装置１３のＢターミナル端子Ｔｂについての延出方向（発電機に対しては径方向や軸方向）については、車両側接続部の様態によって仕様が決まるものであり、図示はその一例である。
コネクタ端子１２とＢターミナル端子Ｔｂとの配置や発電機との位置関係についても、その車両側仕様と発電機構成部品の構成・配置との双方を考慮して決められているので、図示の配置に限定されるものでない。

以上のように、この発明の実施の形態１の車両用交流発電機によれば、カバーに近接する構成部品のカバー内側面に対向する部位に設けた凹部に、カバー内面に設けた凸部を嵌め込む位置決め構成を、発電機カバー内部から外部に突出する構成部品の外部接続端子、即ち、Ｂターミナル端子あるいはコネクタ端子と略点対称位置に設けることによって、端子露出部を含むカバーの発電機本体への取り付けが容易で、位置ずれがなく、生産性を向上させることのできる車両用交流発電機を得ることができる。

この発明は、車両に搭載される交流発電機に適用されるものである。

２ フロントブラケット、３ リヤブラケット、１０ａ ブラシ収納部、１２ コネクタ端子、Ｔｂ Ｂターミナル端子、１３ 整流装置、１３ａ 凹部、１３１、１３３ 整流素子、１３２、１３４ 冷却部材、１４ 電圧調整器、１４２ 冷却板、１５ カバー、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ 凸部、１６ｗ、１６ｘ、１６ｙ、１６ｚ 外面凹部。ＢＴ Ｂターミナル端子露出箇所、ＣＴ コネクタ端子露出箇所。

Claims (7)

1. 構成部品を支承するケース、前記ケースに回転可能に支承される回転子、前記回転子の外周に位置し前記ケースに挟持される固定子、前記固定子に備えられる固定子巻線、前記固定子巻線に発生する交流の起電力を直流に整流する整流装置、前記固定子巻線の発生電力を規定値に制限する電圧調整器を備え、構成部品である前記整流装置と前記電圧調整器の少なくとも一方は、前記ケースの回転子と反対側に支持されて外周がカバーにより保護されるものにおいて、
   前記構成部品の、前記カバー内面に近接して対向する部位に設けた凹部に、前記カバー内面に設けた凸部を嵌め込むように嵌め込み構成を構成すると共に、前記嵌め込み構成は、発電機カバー内部から外部に突出する前記構成部品の外部接続端子の、少なくとも点対称位置に設けることを特徴とする車両用交流発電機。
2. 前記嵌め込み構成を備える構成部品は、交流発電機に取り付けられる前記整流装置と前記電圧調整器の少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１に記載の車両用交流発電機。
3. 前記整流装置に備える嵌め込み構成は、整流素子冷却部材の前記カバー内面に近接して対向する対向面に設ける凹部で構成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用交流発電機。
4. 前記電圧調整器に備える嵌め込み構成は、電圧調整器冷却部材の前記カバー内面に近接して対向する対向面に設ける凹部で構成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用交流発電機。
5. 前記電圧調整器に備える嵌め込み構成は、電圧調整器コネクタ部の前記カバー内面に近接して対向する対向面に設ける凹部で構成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用交流発電機。
6. 前記電圧調整器に備える嵌め込み構成は、ブラシ収納部の前記カバー内面に近接して対向する対向面に設ける凹部で構成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用交流発電機。
7. 前記カバー内面に設けた凸部はその背面部に、カバーを外面側から保持するカバー保持部を有することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の車両用交流発電機。

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