JPH07213035A - 車両用交流発電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、車両用交流発電機外部からの
水，塵埃等の影響を受けずに、しかもブラシ摩耗粉も滞
積しないスリップリング部のシール構造を提供すること
である。 【構成】スリップリングとブラシが外気と略密封される
構造の自動車用交流発電機において、リヤ側ハウジング
の側の軸受箱の内周にベアリングの前後の空間をつなぐ
連結溝を設け、更にベアリング後方の空間とリヤ側ハウ
ジング外部の空間をつなぐ吸い込み穴を設け、該吸い込
み穴はオルタネータ中心軸より地方向に位置し、前記連
結溝はオルタネータ中心軸より天方向に位置する車両用
交流発電機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用交流発電機に係
り、更に詳細には車両用交流発電機のスリップリング部
の防水，防塵構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に自動車等の車両用交流発電機は悪
環境で使用されるため、スリップリング部等の箇所に防
水，防塵対策を施すことが必要とされる。そのため、従
来は例えば特公平4−79228号公報等に示される様にスリ
ップリング部外周に合成樹脂製の筒体を配置し、シール
部材を介してリヤ側ハウジングに密着するとともにロー
タ側はスリップリングとの間でラビリンスを形成するこ
とで外部とは略密封状態としていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以下、本発明が解決使
用とする問題点を図３を用いて説明する。

【０００４】図３は従来の車両用交流発電機の組立状態
を示す部分断面図で、図中３は車両用交流発電機の本体
を構成するリヤハウジング、１１は発電機のロータ、７
はロータ１１の一端に装着されたスリップリング、１２
はブラシホルダ、４ａ，４ｂはブラシホルダ１２に装着
されたブラシ、８はスリップリング７の防水，防塵を行
う為の筒状カバーである。ブラシ４ａ，４ｂは車両用交
流発電機の使用時には図示しないばねにて付勢され、ス
リップリング７に摺接してロータ１１の界磁コイルに界
磁電流を供給する。

【０００５】上述の様な構造において、スリップリング
７、及びブラシ４ａ，４ｂに対しては外部からの被水や
塵埃等に対しては十分シール可能である。しかしなが
ら、使用時にブラシ４ａ，４ｂから発生するブラシ摩耗
粉が筒状カバー８の内部に滞積し、正負極間の絶縁耐圧
の低下，ブラシの摺動不良等の要因となっている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の点に鑑み
てなされたもので、その目的とするところはスリップリ
ング部に対し十分なシール性を保ちつつ、ブラシ摩耗粉
の滞積を防止するものである。

【０００７】従来の車両用交流発電機のスリップリング
部は前述の様に極力外部とのシール性を高めることに重
点をおいているが為に、逆に筒状カバー８の内部で発生
するブラシ摩耗粉を外部に排出する事が困難となってい
た。本発明は前記筒状カバー８の内部に積極的に外気を
入れることで、ブラシ摩耗粉を外部に排出するものであ
る。

【０００８】車両用交流発電機のロータ１１は側面にフ
ァン９を有しており、ロータ１１の回転により発電機内
部を冷却する。筒状カバー８内の空間８ａの一方は筒状
カバー８とスリップリングを構成する合成樹脂５によっ
て構成されるラビリンス５ａを介して前記ファン９の内
側の空間９ａとつながっており、もう一方はリヤブラケ
ット３に設けられた第一の吸入口３ｂ，リヤブラケット
３とリヤボールベアリング６の間の空間６ａ，第二の吸
入口３ａを経てリヤブラケット３の外部とつながってい
る。また第一の吸入口３ｂは空間６ａの地方向、即ちロ
ータ１１の中心軸より下方に位置し、第二の吸入口３ａ
は空間６ａの天方向、即ちロータ１１の中心軸より上方
に位置する構造とすることで水，塵埃の吸入を防止する
ものである。

【０００９】

【作用】このような構造よりなる本発明によれば、ロー
タ１１が回転することによりファン９は送風を行う。即
ちファン９の外周側は正圧となり内周側の空間９ａは負
圧となる。前述の様に空間８ａは一方が負圧空間９ａ
と、もう一方が大気圧の外部とつながっている為空気は
リヤブラケットの外部から空間８ａを通ってブラシ摩耗
粉とともに負圧空間９ａへ流れ、更に発電機の外部へと
吐き出される。従って空間８ａにはブラシ摩耗粉が滞積
することは無い。

【００１０】次にリヤブラケットの外部から空間８ａに
至る吸入経路について説明する。第二の吸入口３ａはリ
ヤブラケット３とリヤボールベアリング６の間の空間６
ａに対して天方向、即ちロータ１１の中心軸より上方に
位置し、その流路断面積は空間６ａの主たる流路断面積
に対し、無視できるほど小さい。また、第一の吸入口３
ｂは空間６ａの地方向、即ちロータ１１の中心軸より下
方に位置しその流路断面積も空間６ａの主たる流路断面
積に対し、無視できるほど小さく方向は略下方向きとな
っている。

【００１１】以上の様な構造において空気の流れが生じ
た場合、第一の吸入口３ｂが略下方向きであることよ
り、水，塵埃等はほとんど吸い込まれることはない。ま
た空気とともに微量吸い込まれた水，塵埃等も次の空間
６ａに留まり、筒状カバー８の内部空間８ａまで到達す
ることはない。これは狭い流路面積の第一の吸入口３ｂ
を通過する際、空気は大きな速度エネルギを持っている
が、次の空間６ａに入った瞬間に流路面積が大きくなる
ため速度エネルギを失ってしまうためである。このため
空気とともに流れてきた微量の水や塵埃はこの空間に留
まり第二の吸入口３ａまで到達出来ない。また、これら
微量の水，塵埃は発電機の停止時に略下方向きの第一の
吸入口３ｂより落下するため滞積することはない。

【００１２】従って本発明によれば従来のシール構造と
同等のシール性を確保しつつ筒状カバー内部の空間８ａ
内のブラシ摩耗粉の排出も可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１，図２を用いて
説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施例を示す断面図であ
り、図２はその特徴を表す部分拡大図である。図１にお
いて１は車両用交流発電機の本体を構成するフロントハ
ウジング、３は同じくリヤハウジングである。２は磁気
回路を構成するステータ、１１は同じくロータである。
ステータ２はフロントハウジング１とリヤハウジング３
との間に挟まれて支持され、ロータ１１は前後を各々ボ
ールベアリングにて支持され二つのハウジングの間に回
転自由に固定される。ロータ１１は前後にファン９と１
３を、後方にはスリップリング７を有し、フロント側の
端部にはエンジンより回転力を供給されるためのプーリ
１４を有する。スリップリング７の外周部には樹脂製の
筒状カバー８が配置される。１２はブラシホルダであ
り、内部に２本のブラシ４ａ，４ｂを保持しつつゴム製
のシール部材１０を介してねじにてリヤハウジング３に
固定される。ブラシ４ａ，４ｂはブラシばねにて付勢さ
れ、スリップリング７に摺接し、ロータ内の界磁コイル
に界磁電流を供給する。筒状カバー８はスリップリング
を構成する樹脂部材５との間にラビリンス５ａを形成し
ている。

【００１５】リヤハウジングの軸受保持部の内周面には
ボールベアリングの前後の空間をつなぐ第二の吸入口３
ａが設けられており該第二の吸入口３ａはボールベアリ
ング６とリヤブラケット３との間の空間６ａの天方向、
即ちロータ１１の回転中心に対して上方に位置してい
る。また前記空間６ａとリヤブラケット３の外部空間と
は第一の吸入口３ｂにてつながっており、その位置は空
間６ａの地方向、即ちロータ１１の回転中心に対して下
方に位置し、その開口方向はほぼ周方向、即ち下方向で
ある。ここで述べる“上方”“下方”とは発電機を車両
に搭載した状態での方向である。

【００１６】以上の構造において、ロータ１１がエンジ
ンにより回転されるとファン９，１３は送風を行う。リ
ヤ側ファン９に着目すると、外周側は正圧に、内周側の
空間９ａは負圧になる。従ってリヤハウジング３の外部
の空気はリヤハウジング３内に配置された図示しないダ
イオード等の部品を冷却しつつ空間９ａに向かって流れ
る。またブラシ４ａ，４ｂはスリップリング７に摺接さ
れることにより摩耗粉を発生する。ブラシは振動にてサ
ージングを起こさない程度の弱いばね力で高い面精度に
仕上げられたスリップリングに摺接されるため、摩耗粉
は極微細である。筒状カバー８の内部空間８ａは前記ラ
ビリンス５ａを介して負圧空間９ａと、前記第二の吸入
口３ａ，空間６ａ，第一の吸入口６ｂを介して大気圧の
外部空間と連結されているため該内部空間８ａには図２
の矢印で示すような空気の流れが発生する。この空気の
流れにより前述の微細なブラシ摩耗粉は空気とともに発
電機内部を通って更に発電機外部へ排出される。

【００１７】ここで第一の吸入口３ｂはほぼ下方を向い
ていることより、水，塵埃等は殆ど吸入されない。微量
の水，塵埃等は吸い込まれるものの、次の空間６ａにて
それらは一旦滞留する。これは空間６ａの主たる流路断
面積が第一の吸入口３ｂの流路断面積より極端に大き
く、第一の吸入口３ｂから微量の水，塵埃等とともに吸
い込まれた空気の速度エネルギがこの空間６ａで殆ど失
われてしまうためである。この空間６ｂで滞留した水，
塵埃等は発電機が停止している間に下方を向いた第一の
吸入口から落下排出される。

【００１８】更に第二の吸入口３ａから空間８ａに空気
とともに吸い込まれる極微量の水，塵埃等は速度エネル
ギを殆ど持たない空気の中で浮遊する程微細なものであ
る。また、筒状カバー８とスリップリング７の間の空間
８ａ内の空気は筒上カバー８とスリップリング７との相
対運動により回転中は常に強い流れを持っている。従っ
て空間８ａ内では、水，塵埃はブラシ摩耗粉とともに空
気中に浮遊しており、全体としてはリヤハウジング３の
外部から第一の吸入口３ｂ，空間６ａ，第二の吸入口３
ａ，筒状カバー内の空間８ａ，ラビリンス５ａを通って
負圧空間９ａへ流れる空気とともに、外部へ向かって流
れている。

【００１９】以上の様に本実施例によれば、発電機外部
からの水，塵埃等の影響を受けずに、しかもブラシ摩耗
粉も滞積しないスリップリング部のシール構造を提供す
ることができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、発電機外部からの水，
塵埃等の影響を受けずに、しかもブラシ摩耗粉も滞積し
ないスリップリング部のシール構造を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の全体を示す断面図である。

【図２】本発明の実施例の主要部を示す部分断面図であ
る。

【図３】従来の発電機の本発明に相当する部分を示す部
分断面図である。

【符号の説明】

１…フロントハウジング、２…ステータ、３…リヤハウ
ジング、３ａ…第二の吸入口、３ｂ…第一の吸入口、４
ａ，４ｂ…ブラシ、５ａ…ラビリンス、６ａ…ベアリン
グとリヤハウジングの間の空間、７…スリップリング、
８…筒状カバー、８ａ…筒状カバー内の空間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スリップリングとブラシが外気と略密封さ
   れ、該ブラシによって界磁電流を供給される界磁巻線を
   有するクローポール形電機子を備え、該電機子はベアリ
   ングを介して前後を各々のハウジングにて保持される構
   造の自動車用交流発電機において、リヤ側ハウジングの
   軸受箱の内周にベアリングの前後の空間をつなぐ連結溝
   を設け、更にベアリング後方の空間とリヤ側ハウジング
   外部の空間をつなぐ吸い込み穴を設け、該吸い込み穴は
   車両搭載状態でオルタネータ中心軸より地方向に位置
   し、前記連結溝はオルタネータ中心軸より天方向に位置
   することを特徴とする車両用交流発電機。