JP5976217B2 - 回転電機 - Google Patents
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Description
この発明は、例えば車両に搭載される車両用交流発電機等の回転電機に関するものであり、回転子を回転支持する軸受がブラケットの軸受収納部で収納された回転電機に関するものである。
従来、ころがり軸受を収納する軸受収納部が一体に形成されたブラケットと、ころがり軸受の外輪と軸受収納部との間に設けられブラケットよりも熱膨張係数の大きな材料で構成された隙間補完部材と、を備えた回転電機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この回転電機では、隙間補完部材には弾性変形し易いように切欠部が形成されているとともに、外周に突起部が形成されており、この突起部が軸受収納部の内周面に形成された凹部に係止することで、隙間補完部材は、軸受収納部に対する回転が阻止されている。
上記構成の回転電機では、隙間補完部材の軸受収納部に対する回転を阻止して収納させるために、隙間補完部材に切欠部及び突起部を形成しなければならず、隙間補完部材の構成が複雑であるととともに、軸受収納部に隙間補完部材を装着するに際して、突起部を軸受収納部の内周面に形成された凹部に係止しなければならず、位置合わせに時間を要してしまうという問題点があった。
また、隙間補完部材の突起部が軸受収納部の凹部に係止されたことに伴う突起部の内側方向の変形、変位が、軸受収納部に隙間補完部材を介して収納された軸受外輪に悪影響を及ぼすという問題点もあった。
また、隙間補完部材の突起部が軸受収納部の凹部に係止されたことに伴う突起部の内側方向の変形、変位が、軸受収納部に隙間補完部材を介して収納された軸受外輪に悪影響を及ぼすという問題点もあった。
この発明は、かかる問題点を解決することを課題とするものであって、構成が簡単であるとともに、軸受収納部に時間を要することなく簡単に組付けることができ、しかも軸受外輪に対する悪影響を抑制した隙間補完部材を有する回転電機を得ることを目的とする。
この発明に係る回転電機は、シャフトと、このシャフトに固定された回転子と、この回転子の両側であって前記シャフトに回転自在に設けられているとともに回転子を回転支持した軸受と、この軸受が隙間補完部材を介して圧入された軸受収納部を有するブラケットと、を備え、前記隙間補完部材は、その径方向肉厚が、前記軸受の外輪の外周壁面と前記軸受収納部の内周壁面との間隙よりも小さい円筒形状であって、その外周面に軸線方向に延びて形成され前記軸受収納部の前記内周壁面に圧接した凸部、及びこの凸部と対向してその内周面に形成されているとともに前記凸部の径内側方向の変位を許容する凹部を有し、前記隙間補完部材は、前記凸部の変位により生じた弾性力により前記軸受収納部に対する回転が阻止されており、前記隙間補完部材は、内周面が平坦であって前記外輪を押圧した平坦部が少なくとも１箇所形成され、前記平坦部は、その内周面が前記隙間補完部材の内周面上の二点を結ぶ線で形成された弦形状である。
この発明に係る回転電機によれば、隙間補完部材は、その外周面に軸線方向に延びて形成され前記軸受収納部の前記内周壁面に圧接した凸部、及びこの凸部と対向してその内周面に形成されているとともに前記凸部の径内側方向の変位を許容する凹部を有し、前記隙間補完部材は、前記凸部の変位により生じた弾性力により前記軸受収納部と一体化される。
従って、隙間補完部材は、構成が簡単であるとともに、軸受収納部に時間を要することなく簡単に組付けることができ、しかも軸受外輪に対する悪影響が抑制される。
従って、隙間補完部材は、構成が簡単であるとともに、軸受収納部に時間を要することなく簡単に組付けることができ、しかも軸受外輪に対する悪影響が抑制される。
以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において、同一または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による車両用交流発電機を示す側断面図、図２は図１の樹脂ケース２６を示す斜視図である。
回転電機である車両用交流発電機は、それぞれ略椀形状のアルミニウム製の駆動側ブラケット１及び反駆動側ブラケット２とからなるケーシングと、反駆動側ブラケット２の一部を覆った樹脂カバー３と、ケーシングの中心軸線上に設けられ、一端にプーリ４が固定されたシャフト５と、このシャフト５が貫通しているとともにケーシング内に配置された回転子６と、この回転子６の駆動側ブラケット１側の側面及び反駆動側ブラケット２側の側面にそれぞれ取り付けられた、駆動側ファン７及び反駆動側ファン８と、回転子６を囲むようにケーシングに固定された固定子９と、を備えている。
この固定子９は、駆動側ブラケット１及び反駆動側ブラケット２により両側から締付ボルト１０の締め付け力で締め付けられ、挟持されている。
図１はこの発明の実施の形態１による車両用交流発電機を示す側断面図、図２は図１の樹脂ケース２６を示す斜視図である。
回転電機である車両用交流発電機は、それぞれ略椀形状のアルミニウム製の駆動側ブラケット１及び反駆動側ブラケット２とからなるケーシングと、反駆動側ブラケット２の一部を覆った樹脂カバー３と、ケーシングの中心軸線上に設けられ、一端にプーリ４が固定されたシャフト５と、このシャフト５が貫通しているとともにケーシング内に配置された回転子６と、この回転子６の駆動側ブラケット１側の側面及び反駆動側ブラケット２側の側面にそれぞれ取り付けられた、駆動側ファン７及び反駆動側ファン８と、回転子６を囲むようにケーシングに固定された固定子９と、を備えている。
この固定子９は、駆動側ブラケット１及び反駆動側ブラケット２により両側から締付ボルト１０の締め付け力で締め付けられ、挟持されている。
また、車両用交流発電機は、反駆動側ブラケット２と樹脂カバー３との間のシャフト５の表面に取り付けられた、回転子６に電流を供給するためのスリップリング１１と、このスリップリング１１の表面を摺動する一対のブラシ１２と、固定子９に電気的に接続され、固定子９で生じた交流電流を直流電流に整流する整流装置１３と、固定子９で生じた交流電圧を調整する電圧調整器１４と、を備えている。
回転子６は、ランデル型回転子であって、励磁電流が流されて磁束が発生する回転子コイル１５と、この回転子コイル１５を覆って設けられ、その磁束によって磁極が形成される、対向した一対の爪状磁極１６、１７と、を有している。
固定子９は、円筒形状の固定子鉄心１８と、この固定子鉄心１８のスロット（図示せず）に導線が巻回され、回転子６の回転に伴い、回転子コイル１５からの磁束の変化で交流電力が誘起される固定子コイル１９と、を有している。
固定子コイル１９は、３個の巻線部（図示せず）をＹ形結線した、２組の３相交流巻線で構成されている。
固定子９は、円筒形状の固定子鉄心１８と、この固定子鉄心１８のスロット（図示せず）に導線が巻回され、回転子６の回転に伴い、回転子コイル１５からの磁束の変化で交流電力が誘起される固定子コイル１９と、を有している。
固定子コイル１９は、３個の巻線部（図示せず）をＹ形結線した、２組の３相交流巻線で構成されている。
駆動側ブラケット１には、中央部に駆動側軸受収納部２０が形成されている。この駆動側軸受収納部２０には、シャフト５を回転自在に支持した駆動側軸受２１が圧入して収納されている。この駆動側軸受２１は、駆動側軸受収納部２０の開口部を覆いねじ２３で駆動側ブラケット１に固定されたリティナ２２により、軸線内側方向の動きが阻止されている。
反駆動側ブラケット２には、中央部に反駆動側軸受収納部２４が形成されている。この反駆動側軸受収納部２４には、シャフト５を回転自在に支持した反駆動側軸受２５が隙間補完部材である円筒状の樹脂ケース２６を介して装着されている。
反駆動側軸受２５は、シャフト５に固着された内輪２７と、外輪２８と、この外輪２８と内輪２７との間に装着されたボール２９と、から構成されている。
この樹脂ケース２６は、駆動時の発熱に起因する反駆動側軸受収納部２４及び反駆動側軸受２５の外輪２８のそれぞれの熱膨張差により生じた、反駆動側軸受収納部２４と反駆動側軸受２５の外輪２８との間の隙間を熱膨張により補完するものである。
反駆動側軸受２５は、シャフト５に固着された内輪２７と、外輪２８と、この外輪２８と内輪２７との間に装着されたボール２９と、から構成されている。
この樹脂ケース２６は、駆動時の発熱に起因する反駆動側軸受収納部２４及び反駆動側軸受２５の外輪２８のそれぞれの熱膨張差により生じた、反駆動側軸受収納部２４と反駆動側軸受２５の外輪２８との間の隙間を熱膨張により補完するものである。
図２は図１の樹脂ケース２６を示す斜視図、図３は図１の反駆動側軸受収納部２４に装着された樹脂ケース２６を示す部分正断面図である。
隙間補完部材である樹脂ケース２６は、反駆動側軸受２５の外輪２８の軸線方向の全長を覆った円筒状であって、ポリブチレンレテフタレート（PoLybutyLeneterephthaLate：PBT）樹脂で構成されている。
隙間補完部材である樹脂ケース２６は、反駆動側軸受２５の外輪２８の軸線方向の全長を覆った円筒状であって、ポリブチレンレテフタレート（PoLybutyLeneterephthaLate：PBT）樹脂で構成されている。
この樹脂ケース２６は、その径方向肉厚ａが、反駆動側軸受２５の外輪２８の外周壁面と反駆動側軸受収納部２４の内周壁面との間隙よりも小さい円筒形状である。
この樹脂ケース２６は、外周面に、軸線方向の全域まで連続的に延びているとともに反駆動側軸受収納部２４の内周壁面に圧接した凸部３３が形成され、またこの凸部３３と対向した内周面に、凸部３３の周方向の幅寸法よりも周方向の幅寸法が２倍以上大きな凹部３４が形成されている。凸部３３は、周方向に等間隔で３ヶ所に形成されている。
また、この樹脂ケース２６は、回転子６と反対側の縁部に、径内側方向に突出した係止部３１が形成され、また外周面に、軸線方向の全域に延びて形成された一対のリブ３５が形成されている。
この樹脂ケース２６は、外周面に、軸線方向の全域まで連続的に延びているとともに反駆動側軸受収納部２４の内周壁面に圧接した凸部３３が形成され、またこの凸部３３と対向した内周面に、凸部３３の周方向の幅寸法よりも周方向の幅寸法が２倍以上大きな凹部３４が形成されている。凸部３３は、周方向に等間隔で３ヶ所に形成されている。
また、この樹脂ケース２６は、回転子６と反対側の縁部に、径内側方向に突出した係止部３１が形成され、また外周面に、軸線方向の全域に延びて形成された一対のリブ３５が形成されている。
対向した各リブ３５は、樹脂ケース２６の外周面上に周方向に等間隔で３ヶ所に配置されている。
対向した各リブ３５間には、図３に示すようにスリット３６が形成されている。各リブ３５の周方向の幅とスリット３６の幅はとともにほぼ同一寸法ｂである。
このスリット３６により、高温溶融した樹脂材が冷却、固化したときに生じる、所謂ヒケ現象が防止され、樹脂ケース２６の肉厚ａを均一化して安定した機能を持たせるためのものである。
対向した各リブ３５間には、図３に示すようにスリット３６が形成されている。各リブ３５の周方向の幅とスリット３６の幅はとともにほぼ同一寸法ｂである。
このスリット３６により、高温溶融した樹脂材が冷却、固化したときに生じる、所謂ヒケ現象が防止され、樹脂ケース２６の肉厚ａを均一化して安定した機能を持たせるためのものである。
各リブ３５間及びその周辺の樹脂ケース２６には平坦部３７が形成されている。この平坦部３７の外周面３８と内周面３９との間の肉厚ｃは、樹脂ケース２６の肉厚ａと同じである。
この平坦部３７の内周面３９は、樹脂ケース２６の内周面上において２点を線で結んだ弦形状であり、常温において、常に外輪２８の外周面を押圧するように、外輪２８の外周面と平坦部３７の内周面３９との間で寸法ｄ（例えば、０．０６５ｍｍ）の値になるように設定されている。
また、常温において、平坦部３７を除く、外輪２８の外周面と樹脂ケース２６の内周面との間で隙間ｅ（例えば０．０２５ｍｍ）が形成されるように設定されている。
樹脂ケース２６と外輪２８との間の、上記寸法ｄ及び隙間ｅの例は、高温状態が続いても、常に平坦部３７の内周面３９のみが外輪２８の外周面を押圧して、外輪２８のシャフト５を中心とした回転の阻止を保持するものである。
この平坦部３７の内周面３９は、樹脂ケース２６の内周面上において２点を線で結んだ弦形状であり、常温において、常に外輪２８の外周面を押圧するように、外輪２８の外周面と平坦部３７の内周面３９との間で寸法ｄ（例えば、０．０６５ｍｍ）の値になるように設定されている。
また、常温において、平坦部３７を除く、外輪２８の外周面と樹脂ケース２６の内周面との間で隙間ｅ（例えば０．０２５ｍｍ）が形成されるように設定されている。
樹脂ケース２６と外輪２８との間の、上記寸法ｄ及び隙間ｅの例は、高温状態が続いても、常に平坦部３７の内周面３９のみが外輪２８の外周面を押圧して、外輪２８のシャフト５を中心とした回転の阻止を保持するものである。
平坦部３７の外周面３８上のリブ３５は、その径方向対向部位の、反駆動側軸受収納部２４に形成された係合凹部４０に係合されて、反駆動側軸受収納部２４に対して樹脂ケース２６のシャフト５を中心とした回転は阻止される。
なお、リブ３５と係合凹部４０との周方向の隙間ｆ、リブ３５と係合凹部４０との径方向の隙間ｇのそれぞれの寸法は、例えば０．２ｍｍ、０．３９ｍｍである。
この寸法例は、高温状態が続いても、各リブ３５が反駆動側軸受収納部２４の係合凹部４０の内周壁面に当接しない設定値である。
また、平坦部３７の外周面３８を除く、樹脂ケース２６の外周面と反駆動側軸受収納部２４の内周面との隙間ｈの寸法は、例えば０．０１４ｍｍである。
なお、リブ３５と係合凹部４０との周方向の隙間ｆ、リブ３５と係合凹部４０との径方向の隙間ｇのそれぞれの寸法は、例えば０．２ｍｍ、０．３９ｍｍである。
この寸法例は、高温状態が続いても、各リブ３５が反駆動側軸受収納部２４の係合凹部４０の内周壁面に当接しない設定値である。
また、平坦部３７の外周面３８を除く、樹脂ケース２６の外周面と反駆動側軸受収納部２４の内周面との隙間ｈの寸法は、例えば０．０１４ｍｍである。
図４は、反駆動側軸受収納部２４の要部を示す斜視図である。
反駆動側軸受収納部２４の係合凹部４０については、底面側にリブ３５の先端面が当接する当接部４１が形成され、当接部４１の周囲には段部４２が形成されている。
係合凹部４０は、当接部４１から軸線方向の全域まで延びて形成されており、またその入口部位では、リブ３５の挿入ガイドとしてテーパ状の切欠き部４３が形成されている。
反駆動側軸受収納部２４の係合凹部４０については、底面側にリブ３５の先端面が当接する当接部４１が形成され、当接部４１の周囲には段部４２が形成されている。
係合凹部４０は、当接部４１から軸線方向の全域まで延びて形成されており、またその入口部位では、リブ３５の挿入ガイドとしてテーパ状の切欠き部４３が形成されている。
図５は、図１の矢印Ａから反駆動側軸受収納部２４を視たときの部分正面図である。
この凸部３３は、常温時には反駆動側軸受収納部２４の内周面を押圧していると共に、高温状態時にも、反駆動側軸受収納部２４の内周面を押圧しており、樹脂ケース２６の反駆動側軸受収納部２４に対するシャフト５を中心とした回転を阻止している。
この凸部３３は、常温時には反駆動側軸受収納部２４の内周面を押圧していると共に、高温状態時にも、反駆動側軸受収納部２４の内周面を押圧しており、樹脂ケース２６の反駆動側軸受収納部２４に対するシャフト５を中心とした回転を阻止している。
凸部３３は、反駆動側軸受収納部２４に圧入されることで変形し、その内周面がある程度内周側に変形するが、その内周側面には凹部３４が形成されているので、樹脂ケース２６の内側に装着される反駆動側軸受２５、特にはその外輪２８に影響を与えることはない。
凸部３３は、高温状態であっても反駆動側軸受収納部２４の内周面に当接しないリブ３５と違って、常に反駆動側軸受収納部２４の内周面を押圧する構成であり、その目的は、樹脂ケース２６の反駆動側軸受収納部２４に対する回転を阻止することであり、周方向長さがそれほど長くない分、軸線方向には全幅の長さを持たせている。
凸部３３は、高温状態であっても反駆動側軸受収納部２４の内周面に当接しないリブ３５と違って、常に反駆動側軸受収納部２４の内周面を押圧する構成であり、その目的は、樹脂ケース２６の反駆動側軸受収納部２４に対する回転を阻止することであり、周方向長さがそれほど長くない分、軸線方向には全幅の長さを持たせている。
本願発明者は、樹脂ケース２６の反駆動側軸受収納部２４に対する回転阻止の点から試作を重ね、軸線方向には全幅の長さを有する凸部３３の周方向の長さは、反駆動側軸受２５の外径が３５ｍｍの場合、２ｍｍが好適値であった。
また、この場合、凹部３４は、凸部３３の周方向幅の２倍以上（４ｍｍ以上）の幅を有している。
凹部３４は、凸部３３の径内側方向の変位を許容する深さを有しており、凸部３３の径内側方向の変位により、樹脂ケース２６は、弾性力が生じ、この弾性力により反駆動側軸受収納部２４と一体化される。
つまり、樹脂ケース２６は、平坦部３７によって反駆動側軸受２５と一体となり、また
対の凸部３３及び凹部３４の弾性機構により反駆動側軸受収納部２４と一体となった状態で、反駆動側軸受２５の外輪２８の外周壁面と反駆動側軸受収納部２４の内周壁面との間隙内で保持されている。
また、この場合、凹部３４は、凸部３３の周方向幅の２倍以上（４ｍｍ以上）の幅を有している。
凹部３４は、凸部３３の径内側方向の変位を許容する深さを有しており、凸部３３の径内側方向の変位により、樹脂ケース２６は、弾性力が生じ、この弾性力により反駆動側軸受収納部２４と一体化される。
つまり、樹脂ケース２６は、平坦部３７によって反駆動側軸受２５と一体となり、また
対の凸部３３及び凹部３４の弾性機構により反駆動側軸受収納部２４と一体となった状態で、反駆動側軸受２５の外輪２８の外周壁面と反駆動側軸受収納部２４の内周壁面との間隙内で保持されている。
なお、凸部３３の根元部のコーナ部４５、凹部の底面部のコーナ部４６は、直角形状であるが、図６に示すように、それぞれのコーナ部４５Ａ，４６Ａが曲面状の面取りを施すことで、対の凸部３３及び凹部３４の弾性機能をより高めることができる。
上記構成の回転電機では、バッテリ（図示せず）からブラシ１２、スリップリング１１を通じて回転子６の回転子コイル１５に電流が供給されて、磁束が発生し、回転子６の爪状磁極１６、１７には、それぞれＮ極、Ｓ極が生じる。
一方、エンジンによってプーリ４は駆動され、シャフト５によって回転子６が回転することで、固定子鉄心１８には回転磁界が与えられ、固定子コイル１９には起電力が生じる。
この交流の起電力は、回転子コイル１５に流れる電流を調整する電圧調整器１４によりその大きさが調整される。
また、この交流の起電力により生じる交流は、整流装置１３を通って直流に整流されてバッテリに充電される。
一方、エンジンによってプーリ４は駆動され、シャフト５によって回転子６が回転することで、固定子鉄心１８には回転磁界が与えられ、固定子コイル１９には起電力が生じる。
この交流の起電力は、回転子コイル１５に流れる電流を調整する電圧調整器１４によりその大きさが調整される。
また、この交流の起電力により生じる交流は、整流装置１３を通って直流に整流されてバッテリに充電される。
ところで、反駆動側軸受２５は、発熱部品である整流装置１３や電圧調整器１４が配設されている反駆動側ブラケット２の反駆動側軸受収納部２４に収納されている。
そのため、発熱部品で発生した熱が反駆動側の反駆動側軸受収納部２４を介して反駆動側軸受２５に伝達され、また、回転子コイル１５で発生した熱が爪状磁極１６、１７を介してシャフト５に伝わり、この熱が反駆動側軸受２５の外輪２８に伝達され、反駆動側軸受収納部２４、樹脂ケース２６および反駆動側軸受２５の外輪２８が熱膨張する。
このとき、反駆動側軸受収納部２４がアルミニウム製で、反駆動側軸受２５の外輪２８が炭素鋼で作製されているので、反駆動側軸受収納部２４と反駆動側軸受２５の外輪２８との間隙が大きくなるように熱膨張する。
そのため、発熱部品で発生した熱が反駆動側の反駆動側軸受収納部２４を介して反駆動側軸受２５に伝達され、また、回転子コイル１５で発生した熱が爪状磁極１６、１７を介してシャフト５に伝わり、この熱が反駆動側軸受２５の外輪２８に伝達され、反駆動側軸受収納部２４、樹脂ケース２６および反駆動側軸受２５の外輪２８が熱膨張する。
このとき、反駆動側軸受収納部２４がアルミニウム製で、反駆動側軸受２５の外輪２８が炭素鋼で作製されているので、反駆動側軸受収納部２４と反駆動側軸受２５の外輪２８との間隙が大きくなるように熱膨張する。
一方、隙間補完部材である樹脂ケース２６は、線膨張率が大きいことから反駆動側軸受収納部２４と反駆動側軸受２５の外輪２８との間隙を補完するように熱膨張するので、反駆動側軸受収納部２４と反駆動側軸受２５の外輪２８との間の樹脂ケース２６を介しての結合力は確保される。
即ち、樹脂ケース２６の平坦部３７の内周面３９は、発熱部品からの熱を受け、高温状態となっても、樹脂ケース２６に設けられた全箇所（この実施の形態では３箇所）において、外輪２８を押圧し続けるので、樹脂ケース２６と外輪２８との相対回転は生じない。
また、樹脂ケース２６のリブ３５も高温時には熱膨張し、径方向側及び周方向側のそれぞれに熱膨張するが、その各リブ３５が反駆動側軸受収納部２４の係合凹部４０の内壁面と圧接することがないように、隙間ｆ、隙間ｇの各寸法が確保されている。
即ち、各リブ３５は、反駆動側軸受収納部２４の係合凹部４０の内壁面とは、所定の微小間隙を介して対面することとなる。
その結果、樹脂ケース２６のリブ３５は、シャフト５の回転時において樹脂ケース２６がシャフト５の回転方向に移動したときには、その回転方向への対向側の係合凹部４０の径方向内面と当接して樹脂ケース２６の反駆動側軸受収納部２４に対する回転を阻止している。
また、樹脂ケース２６のリブ３５も高温時には熱膨張し、径方向側及び周方向側のそれぞれに熱膨張するが、その各リブ３５が反駆動側軸受収納部２４の係合凹部４０の内壁面と圧接することがないように、隙間ｆ、隙間ｇの各寸法が確保されている。
即ち、各リブ３５は、反駆動側軸受収納部２４の係合凹部４０の内壁面とは、所定の微小間隙を介して対面することとなる。
その結果、樹脂ケース２６のリブ３５は、シャフト５の回転時において樹脂ケース２６がシャフト５の回転方向に移動したときには、その回転方向への対向側の係合凹部４０の径方向内面と当接して樹脂ケース２６の反駆動側軸受収納部２４に対する回転を阻止している。
本来、常温時及び高温時に、樹脂ケース２６の外周面上の凸部３３は、反駆動側軸受収納部２４の内周面を押圧しており、樹脂ケース２６の反駆動側軸受収納部２４に対するシャフト５を中心とした回転は阻止されているものの、樹脂ケース２６が回転したとしても、係合凹部４０に遊挿されたリブ３５により、樹脂ケース２６の回転は確実に阻止される。
この実施の形態による車両用交流発電機によれば、樹脂ケース２６は、その外周面に軸線方向に延びて形成され反駆動側軸受収納部２４の内周壁面に圧接した凸部３３、及びこの凸部３３と対向してその内周面に形成されているとともに凸部３３の径内側方向の変位を許容する凹部３４を有し、樹脂ケース２６は凸部３３の変位により生じた弾性力により反駆動側軸受収納部と一体化されるようになっている。
従って、樹脂ケース２６は、構成が簡単であるとともに、反駆動側軸受収納部２４に時間を要することなく簡単に組付けることができる。
また、反駆動側軸受収納部２４に挿入された樹脂ケース２６は、凸部３３及び凹部３４が径内側方向に変形、変位し、その弾性力により反駆動側軸受収納部２４に対する樹脂ケース２６の回転を阻止しており、簡単な構成で樹脂ケース２６の反駆動側軸受収納部２４に対する回転を阻止することができる。
しかも、樹脂ケース２６の上記変形、変位は、凹部３４の空間で吸収され、変形、変位による外輪２８に対する悪影響は無く、車両用交流発電機の信頼性が向上する。
従って、樹脂ケース２６は、構成が簡単であるとともに、反駆動側軸受収納部２４に時間を要することなく簡単に組付けることができる。
また、反駆動側軸受収納部２４に挿入された樹脂ケース２６は、凸部３３及び凹部３４が径内側方向に変形、変位し、その弾性力により反駆動側軸受収納部２４に対する樹脂ケース２６の回転を阻止しており、簡単な構成で樹脂ケース２６の反駆動側軸受収納部２４に対する回転を阻止することができる。
しかも、樹脂ケース２６の上記変形、変位は、凹部３４の空間で吸収され、変形、変位による外輪２８に対する悪影響は無く、車両用交流発電機の信頼性が向上する。
また、凸部３３及び凹部３４は、樹脂ケース２６の軸線方向の全域まで連続的に延びて形成されているので、樹脂ケース２６は、軸線方向において偏ることなく圧接され、反駆動側軸受収納部２４に対して安定して一体化される。
また、凸部３３は、周方向に等間隔で３個形成されているので、樹脂ケース２６の反駆動側軸受収納部２４の内周壁面に対して周方向において偏ることなく圧接され、樹脂ケース２６は、反駆動側軸受収納部２４内に安定して一体化される。
また、凹部３４は、その幅寸法が凸部３３の幅寸法の２倍以上であるので、樹脂ケース２６の弾性機能が大となり、凸部３３及び凹部３４の径内側方向の変位は、小さな力で変位し、反駆動側軸受収納部２４に容易に挿入、装着される。
また、この凹部３４は、反駆動側軸受収納部２４に装着された樹脂ケース２６に反駆動側軸受２５が挿入される際に、外輪２８と離間しているので、円滑に挿入することができ、反駆動側軸受２５の挿入工程での外輪２８への余分な加圧等は生じない。
また、樹脂ケース２６は、内周面３９が平坦であって外輪２８を押圧した平坦部３７が形成されているので、簡単な構成で樹脂ケース２６と外輪２８との間の相対回転は阻止される。
また、平坦部３７の平坦な内周面３９は、樹脂ケース２６の内周面上の二点を結ぶ線で形成された弦形状であり、簡単に形成される。
また、平坦部３７は、周方向に等間隔で３箇所に形成されているので、樹脂ケース２６と外輪２８との間の相対回転をより確実に阻止することができる。
また、樹脂ケース２６は、平坦部３７に、径方向に突出しているとともに反駆動側軸受収納部２４に形成された係合凹部４０に係合したリブ３５が設けられているので、簡単な構成で樹脂ケース２６の反駆動側軸受収納部２４に対する回転をより確実に阻止することができる。
また、リブ３５は、周方向にスリット３６を介して対向して一対形成されているので、高温溶融した樹脂材が冷却、固化したときに生じる、所謂ヒケ現象が防止され、ケース本体の肉厚ａの均一化を図ることができる。
また、リブ３５は、係合凹部４０の内壁面と離間しており、要時に樹脂ケース２６が移動したときのみ係合凹部４０の径方向内面に当接するので、樹脂ケース２６の回転を確実に阻止することができる。
実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２の車両用交流発電機に組み込まれる樹脂ケース２６Ａを示す斜視図である。
この実施の形態では、実施の形態１の車両用交流発電機のリブ３５が削除されている。
他の構成は実施の形態１の車両用交流発電機と同じである。
図７はこの発明の実施の形態２の車両用交流発電機に組み込まれる樹脂ケース２６Ａを示す斜視図である。
この実施の形態では、実施の形態１の車両用交流発電機のリブ３５が削除されている。
他の構成は実施の形態１の車両用交流発電機と同じである。
この実施の形態では、リブ３５が無いものの、凸部３３は、常に反駆動側軸受収納部２４の内周面を押圧しており、樹脂ケース２６Ａは反駆動側軸受収納部２４と一体化されており、樹脂ケース２６Ａの反駆動側軸受収納部２４に対するシャフト５を中心とした回転は阻止されている。
この凸部３３単独による反駆動側軸受収納部２４に対する樹脂ケース２６の回転阻止は、凸部３３の軸線方向、周方向及び径方向厚み等を調整することで可能である。
この凸部３３単独による反駆動側軸受収納部２４に対する樹脂ケース２６の回転阻止は、凸部３３の軸線方向、周方向及び径方向厚み等を調整することで可能である。
この実施の形態の車両用交流発電機によれば、実施の形態１のものと同様の効果を得ることができるとともに、実施の形態１の樹脂ケース２６と比較してリブ３５が無い分、その成型金型が簡単化されるとともに使用材料は低減され、製造コストが低減される。
また、リブ３５が無いので、反駆動側軸受収納部２４に樹脂ケース２６を挿入する際に反駆動側軸受収納部２４に対する樹脂ケース２６の周方向の位置合わせが不要となり、樹脂ケース２６を反駆動側軸受収納部２４に時間を要することなく簡単に装着することができる。
また、リブ３５が無いので、反駆動側軸受収納部２４に樹脂ケース２６を挿入する際に反駆動側軸受収納部２４に対する樹脂ケース２６の周方向の位置合わせが不要となり、樹脂ケース２６を反駆動側軸受収納部２４に時間を要することなく簡単に装着することができる。
実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３の車両用交流発電機に組み込まれる樹脂ケース２６Ｂを示す斜視図である。
この実施の形態では、凸部３３Ａは、断続的に軸線方向に一列に延びて配列された複数の突起部４７で構成されている。
他の構成は実施の形態１の車両用交流発電機と同じである。
図８はこの発明の実施の形態３の車両用交流発電機に組み込まれる樹脂ケース２６Ｂを示す斜視図である。
この実施の形態では、凸部３３Ａは、断続的に軸線方向に一列に延びて配列された複数の突起部４７で構成されている。
他の構成は実施の形態１の車両用交流発電機と同じである。
実施の形態１の凸部３３が軸線方向に連続的に延びて形成されているのに対して、この実施の形態では、凸部３３Ａは、複数の突起部４７で形成されており、実施の形態１の凸部３３と比較して軸線方向の実質的長さが短くなるものの、その不足分は周方向の長さを長くすることで、実施の形態１の車両用交流発電機と同様の効果を得ることができる。
なお、上記各実施の形態では、樹脂ケース２６，２６Ａ，２６Ｂでは、凹部３４の幅寸法は、凸部３３，３３Ａの幅寸法の２倍以上であったが、必ずしも２倍以上である必要はなく、凸部３３，３３Ａの径内側方向の変位を許容し、また変位により生じた弾性力により樹脂ケース２６，２６Ａ，２６Ｂを反駆動側軸受収納部２４と一体化させることが可能な幅寸法であればよい。
また、凸部３３，３３Ａの軸線方向の長さは、必ずしも樹脂ケース２６，２６Ａ，２６Ｂの全域まで延びてなくてもよい。
また、凸部３３，３３Ａの数、リブ３５の本数は一例であり、この数に限定されない。
また、リブ３５は、必ずしも、平坦部３７に設ける必要はなく、またスリット３６を介して対向して設ける必要もなく、さらに樹脂ケース２６，２６Ａ，２６Ｂの軸線方向の全域まで延びて形成する必要もなく、軸長が短いもの、不連続のものであってもよい。
また、凸部３３，３３Ａの軸線方向の長さは、必ずしも樹脂ケース２６，２６Ａ，２６Ｂの全域まで延びてなくてもよい。
また、凸部３３，３３Ａの数、リブ３５の本数は一例であり、この数に限定されない。
また、リブ３５は、必ずしも、平坦部３７に設ける必要はなく、またスリット３６を介して対向して設ける必要もなく、さらに樹脂ケース２６，２６Ａ，２６Ｂの軸線方向の全域まで延びて形成する必要もなく、軸長が短いもの、不連続のものであってもよい。
また、上記各実施の形態では、回転電機として車両用交流発電機について説明したが、この例は一例であり、車両用以外に搭載された交流発電機であってもよく、また電動機であってもよい。
また、軸受収納部と軸受の外輪との間の隙間を熱膨張により補完する隙間補完部材として、シャフト５の片側のみに樹脂ケース２６，２６Ａ，２６Ｂを設けた例について説明したが、シャフトの両側に隙間補完部材を用いた例であってもよい。
また、軸受収納部と軸受の外輪との間の隙間を熱膨張により補完する隙間補完部材として、シャフト５の片側のみに樹脂ケース２６，２６Ａ，２６Ｂを設けた例について説明したが、シャフトの両側に隙間補完部材を用いた例であってもよい。
１ 駆動側ブラケット、２ 反駆動側ブラケット、３ 樹脂カバー、４ プーリ、５ シャフト、６ 回転子、７ 駆動側ファン、８ 反駆動側ファン、９ 固定子、１０ 締付ボルト、１１ スリップリング、１２ ブラシ、１３ 整流装置、１４ 電圧調整器、１５ 回転子コイル、１６，１７ 爪状磁極、１８ 固定子鉄心、１９ 固定子コイル、２０ 駆動側軸受収納部、２１ 駆動側軸受、２２ リティナ、２３ ねじ、２４ 反駆動側軸受収納部、２５ 反駆動側軸受、２６，２６Ａ，２６Ｂ 樹脂ケース（隙間補完部材）、２７ 内輪、２８ 外輪、２９ ボール、３１ 係止部、３３，３３Ａ 凸部、３４ 凹部、３５ リブ、３６ スリット、３７ 平坦部、３８ 外周面、３９ 内周面、４０ 係合凹部、４１ 係合部、４２ 段部、４３ 切欠き部、４５，４５Ａ，４６，４６Ａ コーナ部、４７ 突起部、ａ，ｃ 肉厚、ｂ，ｄ 寸法、ｅ，ｆ，ｇ 隙間。
Claims (14)
- シャフトと、このシャフトに固定された回転子と、この回転子の両側であって前記シャフトに回転自在に設けられているとともに回転子を回転支持した軸受と、この軸受が隙間補完部材を介して圧入された軸受収納部を有するブラケットと、を備え、
前記隙間補完部材は、その径方向肉厚が、前記軸受の外輪の外周壁面と前記軸受収納部の内周壁面との間隙よりも小さい円筒形状であって、その外周面に軸線方向に延びて形成され前記軸受収納部の前記内周壁面に圧接した凸部、及びこの凸部と対向してその内周面に形成されているとともに前記凸部の径内側方向の変位を許容する凹部を有し、
前記隙間補完部材は、前記凸部の変位により生じた弾性力により前記軸受収納部に対する回転が阻止されており、
前記隙間補完部材は、内周面が平坦であって前記外輪を押圧した平坦部が少なくとも１箇所形成され、
前記平坦部は、その内周面が前記隙間補完部材の内周面上の二点を結ぶ線で形成された弦形状である回転電機。 - シャフトと、このシャフトに固定された回転子と、この回転子の両側であって前記シャフトに回転自在に設けられているとともに回転子を回転支持した軸受と、この軸受が隙間補完部材を介して圧入された軸受収納部を有するブラケットと、を備え、
前記隙間補完部材は、その径方向肉厚が、前記軸受の外輪の外周壁面と前記軸受収納部の内周壁面との間隙よりも小さい円筒形状であって、その外周面に軸線方向に延びて形成され前記軸受収納部の前記内周壁面に圧接した凸部、及びこの凸部と対向してその内周面に形成されているとともに前記凸部の径内側方向の変位を許容する凹部を有し、
前記隙間補完部材は、前記凸部の変位により生じた弾性力により前記軸受収納部に対する回転が阻止されており、
前記凸部の根元部のコーナ部及び前記凹部の底面部のコーナ部は、少なくとも一方に曲面状の面取りされている回転電機。 - 前記凸部は、前記軸線方向の全域まで連続的に延びて形成されている請求項１または請求項２に記載の回転電機。
- 前記凸部は、断続的に一列に配列された複数の突起部で構成されている請求項１または請求項２に記載の回転電機
- 前記凸部は、周方向に等間隔で複数形成されている請求項１〜４の何れか１項に記載の回転電機。
- 前記凹部は、その周方向の幅寸法が前記凸部の周方向の幅寸法の２倍以上である請求項１〜５の何れか１項に記載の回転電機。
- 前記凹部は、前記軸受収納部に装着された前記隙間補完部材に前記軸受が挿入される際に、前記外輪と離間している請求項１〜６の何れか１項に記載の回転電機。
- 前記平坦部は、周方向に等間隔で複数形成されている請求項１〜７の何れか１項に記載の回転電機。
- 前記隙間補完部材は、前記平坦部に、径方向に突出しているとともに前記軸受収納部に形成された係合凹部に係合したリブが設けられている請求項１〜８の何れか１項に記載の回転電機。
- 前記リブは、周方向にスリットを介して対向して一対形成されている請求項９に記載の回転電機。
- 前記リブは、前記係合凹部の内壁面と離間している請求項９または１０に記載の回転電機。
- 前記隙間補完部材は、樹脂ケースである請求項１〜１１の何れか１項に記載の回転電機。
- 前記回転電機は、車両用交流発電機である請求項１〜１２の何れか１項に記載の回転電機。
- 前記軸受は、前記シャフトの端部に固定されエンジンによって駆動されるプーリと反対のシャフトを回転支持した反駆動側軸受である請求項１３に記載の回転電機。
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