JPS63114547A - 車両用交流発電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔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
交流発電機の回転子に巻装された界磁コイルの口出線の
組付構造に関するものである。

〔従来の技術〕

第６図（ａ）は従来の車両用交流発電機の回転子を表わ
す部分断面図、第６図（ｂ）は同図（ａ）のＡ部拡大斜
視図を示すものであり、これらの図面に基づき従来の界
磁コイルの口出線の組付構造を説明する０図中、１は回
転軸、２は爪形の一対のロータコア、３は界磁鉄心、４
は界磁コイルである。界磁コイル４は、界磁鉄心３の外
周に嵌挿された樹脂製ボビン５の外周面に巻装され、そ
の口出１ｉＬ４ａがボビン５のフランジ外周縁に設けた
小突起部６′に一部巻付けられ、更にロータコア２の一
方側コアの爪部間からロータコア２の外側面に沿って引
出された後に、スリップリング７゜８の端子９に接続さ
れていた。また、口出線４ａは、ロータコア２に接触す
る部分Ｘをワニスにより固着していた。ところで、この
種の車両用交流発電機においては１回転子の回転時にボ
ビン５とロータコア２とに回転振動による振動位相差が
発生すると、界磁コイル口出線４ａにおける巻付部位６
′からロータコア２の外側面に接触する範囲の区間にお
いて振動位相差の振動荷重（張力）が繰返し加わり１口
出線４ａに経時的な疲労が生じて、特に口出１ｉ４ａの
ボビン巻付部の付根付近で断線するおそれがあった。そ
のため、従来はボビン５とロータコア２間及び口出線４
ａのロータコア２に接触する部分Ｘをワニスで固着して
、ボビン５とロータコア２等がほぼ同相的に振動して振
動位相差が生じないように配慮しているが、このワニス
で固着した部分は材質の違いから固着力が弱く、しかも
回転子の回転振動により剥離し、結局はロータコア２と
ボビン５との間に振動位相差が生じて有効な断線防止を
図り得なかった。

そこで、従来は第７図（ａ）、（ｂ）の如き口出線組付
構造で断線防止が図られていた。第７図（ａ）は口出線
４ａの従来の改良案を示す回転子の断面図、第７図（ｂ
）は同図（ａ）のＡ部拡大斜視図である。すなわち、従
来の改良案は、界磁コイル４の口出線４ａをボビン巻付
部６′に巻付けた後に、ロータコア２の爪間でコア２に
接触させずに適宜のたるみ（符号４ａ’で示す部分）を
もたせた後にロータコア２の外側両側に引出してスリッ
プリング接続端子９に接続し、このようにしてボビン５
とロータコア２間に振動位相差が生じた場合に、口出線
４ａに作用する変位をたるみ４ａ’で吸収して口出線４
ａの断線防止を図っていた。

なお、従来のこの種交流発電機は１例えば特開昭５８−
１４８６４０号、特開昭５８−１７２９６２号公報、実
開昭５８−１８３０６４号公報等に開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述したように従来の口出線断線防止策は、口出１ｉｋ
４ａにたるみ４ａ’　をもたせて、ボビン５とロータコ
ア２間の振動位相差に基づく口出線４ａの張力を吸収し
て断線防止を図っていたが、この従来改良案においても
次のような改善すべき点があった。すなわち、この種の
日出１４４ａのたるみをもだせる場合には、口出Ｊｉｌ
ｉ（４ａのたるみ量（屈曲量）にばらつきが生じ易く、
その結果、口出線４ａの屈會斌が不足して前述した振動
位相差に基づく口出線４ａの張力を充分に吸収できない
こともあり、また、口出線４ａの屈曲量を充分に確保し
た場合でも、屈曲する口出線４ａの屈曲形状に急な曲り
部（急変屈曲部）がある場合には、この部分に振動荷重
が集中して５口出線４ａが疲労断線することもあった。

なお、この種の口出線の断線は特に発電機が高速回転、
高振動で長期にわたり使用された時に生じ易い。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、界磁コイル口出線をばらつきなく
好ましい状態で組付けて１口出線に生じ易い経時的な疲
労断線を防止し、ひいては高速回転・高振動の発電機運
転状況下でも長期使用に充分耐え得る耐久性、耐振性に
優れた車両用交流発電機を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために次のような手段を
溝じたものである。なお１本発明の詳細な説明するに当
たり、第１図及び第２図の本発明の実施例に用いる符号
を引用しながら説明する。

すなわち、本発明は１回転軸１に対向配設された一対の
爪形ロータコア２と、ロータコア２，２間に固定された
合成樹脂製ボビン５に巻装してなる界磁コイル４とを備
え、界磁コイル４の口出線４ａをロータコア２の一方側
の爪部間から引出して、スリップリング７．８の接続端
子９に接続してなるものにおいて、前記ボビンＳのフラ
ンジ５′外周縁の一部に界磁コイル４の口出線巻付部６
ｅを有する突起部６ｃを設け、突起部６ｃの近傍におけ
る前記ボビン５のフランジ５′外側面位置には、前記ロ
ータコア２の爪部間に位置するように突出した柱状凸部
６ａを前記突起部６Ｇとほぼ直角の位置関係をなすよう
にして設け、この柱状凸部６ａの先端に口出線位置決め
用の溝部６ｂを設け、更に界磁コイル４の口出線４ａは
、その一部を前記突起部６Ｃの口出線巻付は部６ｅに巻
付けると共に、巻付けられない残余の部分を突起部６ｃ
の先端方向に立上らせて、この日出ｍ４ａの残余部分を
突起部６ｃの先端部と筒状凸部６ａの位置決め用の溝部
６ｂとの間に掛け渡した状態でロータコア爪部開力゛３
゛引出して、口出線４ａをスリップリング接続端子９に
接続してなるものである。

〔作用〕

このような構成よりなる本発明によれば、界磁コイル４
の口出１ｉ４４ａは１巻付部６ｅに巻付けた後に、突起
部６ｃの先端側に立上らせることがら、適宜の高さを有
しつつ、しかもボビン５のフランジ５′外周縁に設けた
突起部６ｃの先端部と筒状凸部６ａの位置決め用溝部６
ｂとの間に所定の傾斜角θを保持して且つ適宜のたるみ
をもたせて掛け渡すことができる。そのため、巻付部６
ｅがら直ちにロータコア２の外側面に口出線４ａを引出
す従来方式よりも、口出線４ａの組付は長さを充分に長
くすることができ、従って発電機の回転振動によりボビ
ン５とロータコア２間に振動位相差が生じて口出線４ａ
に張力が作用しても、この張力すなわち振動荷重を緩和
できる。更に、口出線４ａを突起部６ｃと筒状凸部６ａ
の溝部６ｂ間に掛け渡す場合には、突起部６ｃと筒状凸
部６ａが直角の位置関係にあること、しかも溝部６ｂが
口出線４ａの位置決めを行うことから、所定の傾斜角θ
を保持して口出線４ａの引出形状を一定化（ばらつき防
止）するので１口出線４ａ形状に急な曲がり部が生じる
のを排除し、振動時に振動荷重（繰返し荷重）による応
力集中が口出線４ａに局部的にかかるのを防止する。従
って、以上の相乗的作用により口出線４ａに生じる経時
的な振動疲労を軽減し口出線４ａに疲労破鱈が発生する
のを有効に防止できる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づき説明す
る。第１図は本発明の一実施例である車内用交流発電機
の回転子構造を表わす断面図、第２図は第１図のＡ部拡
大斜視図、第３図は本実施例に使用するボビンの要部を
示す部分斜視図であり、先ず、これらの図面に基づいて
本実施例の構成について説明する。なお、図中、第６図
（ａ）。

（ｂ）、第７図（ａ）、（ｂ）の従来例と同一符号は同
−或いは共通する要素を示す。すなわち、１は回転軸で
、回転軸１には複数個の爪部を有する一対のロータコア
２が対向配設され、ロータコア２，２Ｈに界磁鉄心３が
挟着され、界磁鉄心３の外周面に合成樹脂製のボビン５
が嵌装され、ボビン５の外周面に界磁コイル４が巻装さ
れている。

７．８は回転軸１におけるロータコア２のリヤ側に挿入
固定されたスリップリング、９はスリップリング７．８
とロータコア２間に位置するスリップリング接続端子、
１０．１１は冷却用ファンである。

次に本実施例の要部となるボビン５の構造について説明
する。ボビン５はその両端外周縁にフランジ５′が形成
され、フランジ５′の一部外周縁が第３図に示すように
切欠かれ（符号Ｂで示す部分）、この切欠部Ｂにフラン
ジ５′外側面から突出する円弧状の突起基部６が突設さ
れている。突起基部６の外側面には円柱状の凸部６ａが
ロータコア２の一方側の爪部間に位置するように延設さ
れている。この凸部６ａの先端部に界磁コイル４の口出
線位置決め用の溝６ｂが設けられている。

また、凸部６ａの長さは、第１図に示すようにロータコ
ア２の厚みとほぼ同程度の充分の長さを有し、且つその
凸部６ａの先端部がロータコア２の一部に接触するよう
にしである（接触部分は符号Ｙで示す）、更に突起基部
６には、フランジ５′の広がり方向に向けた側の端面で
且つ凸部６ａの付根近傍に口出線４ａの巻付部６ｅが形
成され。

更に巻付部６ｅの先端側にＵ字溝６ｄを有する角状突起
部６ｃが突設されている。このＵ字！＃６ｄと前述した
円柱状凸部６ａ側と溝６ｂとは、はぼ直角の位置関係を
なすものである。また、巻付部６ｅはその左右両側の他
に前後方向の少くとも一側（本例はリヤ側の一側）にｍ
６ｅ’　を設けて、角状突起部６ｃより厚みを少なくし
ている。しかして、口出線４ａは、第１図及び第２図に
示すように巻付溝６ｅに巻付は後、角状突起部６にそっ
て立上らせてＵ字溝６ｄに一部を挿入し、次いで円柱凸
部６ａの４６ｂに挿入した後にロータコア２の外側面に
そって引出してスリップリング接続端子９に接続する。

また、口出線４ａの一部をワニスによりロータコア２の
一部に固着する。

しかして、このような口出線４ａの組付構造によれば、
口出線４ａを巻付部６ｃで巻付けた後にロータコア２の
爪部間を通す場合に１口出線４ａを、ボビン５のフラン
ジ５′外周縁の突起部６ｃ先端に設けた位置決め用溝６
ｄと、この位置決め用溝６ｄと直角の位置関係なす筒状
凸部６ａ側の位置決め用溝６ｂとの間に所定の傾斜角θ
を保持して且つ適宜のたるみをもたせて掛け渡すことが
できる。そして、本実施例では、口出線４ａを巻付部６
ｅにて巻付けた後で巻付部６ｅから更に突起６ｃ先端の
溝部６ｄに掛かるように立上がらせて、突起部６ｃ先端
溝６ｄと筒状凸部６ａの溝６ｂ間に口出線４ａを掛け渡
すので１口出線４ａの立上がり分だけ傾斜角度θを大き
くできる。第４図（ａ）、（ｂ）は本実施例と従来例の
口出線４ａにおけるロータコア２爪部間の引出し部分の
長さΩ１．Ｑｚを比較した模式図であり、同図（ａ）に
示すように本実施例は１口出線４ａを突起６ｃ先端に立
上げて掛けわたすので、同図（ｂ）に示す従来例のよう
に単に口出線４ａを巻掛部６′で巻付けした後直ちにロ
ータコア２の外側端面に引出す方式よりも、その掛け渡
しの長さＱｘを従来の長さＱｚより長くできる。従って
口出線４ａの組付は長さを長＜シ１発電機の回転振動に
よりボビン５とロータコア２間に振動位相差が生じて口
出線４ａに張力が作用しても、この張力を口出線４ａの
組付長さを長くした分だけ緩和できる。更に、口出線４
ａを突起部６Ｃと筒状凸部６ａ間に掛け渡す場合には、
突起部６ｃ側と筒状凸部６ａ側にある互いに直角の位置
関係をなす溝部６ｂ。

６ｄ間に掛け渡せば良いので口出線４ａの位置決めにば
らつきがなく、しかも口出線４ａに急な曲がり部が生じ
るのを排除し、振動時に振動荷重による応力集中が口出
線４ａに局部的にかかるのを防止する。従って、このよ
うな張力緩和と局部的応力集中防止により口出１ｉ１４
ａに生じる振動疲労を軽減し口出線４ａの疲労破断の発
生を有効に防止する０本実施例では以上のように口出線
４ａの組付長さを短くして口出１１Ａ４ａに働く張力を
緩和するものであるが、更に本実施例では次のような相
乗的作用が働いて口出線４ａに働く張力を一層緩和でき
る。すなわち、第５図の本実施例の部分断面図に示すよ
うに、本実施例では筒状凸部６ａをロータコア２爪部間
でコア一部に接触Ｙさせることから、ボビン５（突起部
６ｃ）のく＋）方向の振動時には、筒状凸部６ａのロー
タコア２に対する接触力によりボビン５の（＋）方向振
動の位相差がロータコア２の振動に近づき位相差が代車
となるので、（＋）振動時の口出線４ａに作用する張力
を更に緩和できる。また、（−）方向のボビン５の振動
時には筒状凸部６ａのロータコア２に対する接触部Ｙが
コアから離れるが、この場合には１口出線巻付部６ｅに
その肉厚を減少させる溝６ｓ’　を設けているので突起
部６０全体が充分大きな柔軟性を持つので（−）方向の
振動時の口出ｌ５４ａに作用する張力をボビン突起部６
Ｇの柔軟性である程度吸収できる。従って１本実施例に
よれば、極めて効果的に口出１４ｆＡ４ａに作用する振
動荷重（張力）を減少させ、ひいては発電機の高速回転
・高振動における運転状況ドでも、口出線４ａに過大な
荷重が発生するのを防止し、口出線４ａの断線を有効に
防止できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、界磁コイル口出線をばら
つきなく好ましい状態で組付ることができるので、口出
線にかかる振動荷重を充分に緩和して、口出線に生じ易
い経時的な疲労新緑を防止し、ひいては高速回転・高振
動の発電機運転状況下でも長期使用に充分耐え得る耐久
性、耐振性に優れた車両用交流発電機を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である車両用交流発電機の回
転子の構造を表わす断面図、第２図は第１図のＡ部拡大
斜視図、第３図は上記実施例に使用するボビンの要部を
表わす部分斜視図、第４図（ａ）、（ｂ）は上記実施例
と従来の車両用交流発電機との界磁コイル組付は構造を
比較して表わす模式図、第５図は上記実施例の動作状態
を説明するための部分断面図、第６図（ａ）は従来の車
両用交流発電機の回転子構造を表わす部分断面図、第６
図（ｂ）は同図（ａ）Ａ部拡大斜視図、第７図（’ａ　
）は従来の車両用交流発電機の回転子構造を表わす部分
断面図、第７図（ｂ）は同図（ａ）のＡ部拡大斜視図で
ある。 １・・・回転軸、２・・・ロータコア、４・・・界磁コ
イル、４ａ・・・口出線、５・・・ボビン、５′・・・
フランジ、６ａ・・・柱状凸部、６ｂ・・・柱状凸部側
の口出線位置決め用溝部、６ｃ・・・突起部、６ｄ・・
・突起部側の口出線位置決め用溝部、６ｅ・・・口出線
巻付部、６ｅ’・・・巻付部の溝部、７，８・・・スリ
ップリング、第　１　口 ｌ、／′ 第４０ 萎５　図 名乙囮 篤７記

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転軸に対向配設された一対の爪形ロータコアと、
   該ロータコア間に固定された合成樹脂製ボビンに巻装し
   てなる界磁コイルとを備え、前記界磁コイルの口出線を
   前記ロータコアの一方側の爪部間から引出して、前記回
   転軸に固定したスリップリングの接続端子に接続してな
   る車両用交流発電機において、前記ボビンのフランジ外
   周縁の一部に界磁コイルの口出線巻付部を有する突起部
   を設け、前記突起部の近傍における前記ボビンのフラン
   ジ外側面位置には、前記ロータコアの爪部間に位置する
   ように突出した柱状凸部を前記突起部とほぼ直角の位置
   関係をなすようにして設け、この柱状凸部の先端に口出
   線位置決め用の溝部を設け、更に前記界磁コイルの口出
   線は、その一部を前記突起部の口出線巻付け部に巻付け
   ると共に、巻付けられない残余の部分を前記突起部の先
   端方向に立上らせて、この口出線の残余部分を前記突起
   部の先端部と前記筒状凸部の位置決め用の溝部との間に
   掛け渡した状態でロータコアの爪部間から引出してなる
   ことを特徴とする車両用交流発電機。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記ボビンのフラ
   ンジ外周縁の一部に設けた突起部は、その先端部に前記
   柱状凸部側に設けた溝部と直角の位置関係をなす口出線
   位置決め用の溝部を有してなる車両用交流発電機。 ３、特許請求の範囲第１項又は第２項において、前記突
   起部に設けた口出線巻付部は、この巻付部の肉厚を減ら
   す溝部を有し、この溝部を設けた分だけ、前記突起部に
   柔軟性をもたせてなる車両用交流発電機。 ４、特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかにお
   いて、前記筒状凸部はその一部が前記ロータコアの爪部
   間でロータコアの一部に接触してなる車両用交流発電機
   。