JP3685392B2 - 交流発電機 - Google Patents
交流発電機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3685392B2 JP3685392B2 JP2001029717A JP2001029717A JP3685392B2 JP 3685392 B2 JP3685392 B2 JP 3685392B2 JP 2001029717 A JP2001029717 A JP 2001029717A JP 2001029717 A JP2001029717 A JP 2001029717A JP 3685392 B2 JP3685392 B2 JP 3685392B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brush
- rotor
- holding device
- terminal
- stator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 25
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 21
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 10
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/14—Means for supporting or protecting brushes or brush holders
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/14—Means for supporting or protecting brushes or brush holders
- H02K5/141—Means for supporting or protecting brushes or brush holders for cooperation with slip-rings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/16—Synchronous generators
- H02K19/36—Structural association of synchronous generators with auxiliary electric devices influencing the characteristic of the generator or controlling the generator, e.g. with impedances or switches
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
- H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば内燃機関により駆動される車両用交流発電機に適用される交流発電機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１８は従来の車両用交流発電機の断面図、図１９は図１８の交流発電機の内部正面図、図２０は図１８の交流発電機の回転子の斜視図、図２１は図１８の交流発電機の固定子の斜視図である。
この発電機は、アルミニウム製のフロントブラケット１及びリヤブラケット２から構成されたケース３と、このケース３内に設けられ一端部にプーリ４が固定されたシャフト６と、このシャフト６に固定されたランドル型の回転子７と、回転子７の両側面に固定されたファン５ａ、５ｂと、ケース３内の内壁面に固定された固定子８と、シャフト６の他端部に固定され回転子７に電流を供給するスリップリング９と、スリップリング９の表面に摺動する一対のブラシ１０と、このブラシ１０に端部が接続されたワイヤ１７と、ブラシ１０をスリップリング９側に押圧するスプリング１６と、ブラシ１０を収納した保持部１１ａ及び保持部１１ａの頭部に着脱自在に設けられた蓋１１ｂを有するブラシ保持装置１００と、固定子８に電気的に接続され固定子８で生じた交流を直流に整流する整流器１２と、ブラシ保持装置１００に固定され固定子８で生じた交流電圧の大きさを調整するレギュレータ１３と、このレギュレータ１３に当接、固定されレギュレータ１３の発熱を放熱、冷却するための冷却板１４とを備えている。
【０００３】
回転子７は、電流を流して磁束を発生する回転子コイル１８と、この回転子コイル１８を覆って設けられその磁束によって磁極が形成されるポールコア１９とを備えている。ポールコア１９は一対の交互に噛み合った第１のポールコア部２０及び第２のポールコア部２１から構成されている。第１のポールコア部２０は、鉄製で、軸線方向に延設された先細り形状の第１の爪状磁極２２を有している。第２のポールコア部２１は、鉄製で、第１の爪状磁極２２と対向して軸線方向に延設された先細り形状の第２の爪状磁極２３を有している。
【０００４】
固定子８は、回転子コイル１８からの回転磁界が通るとともに複数の鋼板が積層されてなる固定子鉄心２４と、出力電流が流れる３相の固定子巻線２５とから構成されている。固定子鉄心２４は、環状のコアバック２６と、このコアバック２６から周方向において等分間隔で半径内側方向に延びた複数のティース２７とから構成されている。隣合うティース２７間の全部で３６箇所に形成されたスロット２８には、エナメルが被覆された導線が複数回巻回されて形成された固定子巻線２５が収まっている。
【０００５】
上記構成の車両用交流発電機では、電源であるバッテリ（図示せず）からブラシ１０、スリップリング９を通じて回転子コイル１８に電流が供給されて磁束が発生し、磁界を生じる。一方、エンジンによってプーリ４は駆動され、シャフト６によって回転子７が回転するため、固定子鉄心２４には回転磁界が与えられ、固定子巻線２５６には起電力が発生し、車両用交流発電機に接続された外部負荷によって出力電流が発生する。
なお、発電開始後は、バッテリではなく、発電機の出力電流の一部がブラシ１０を通じて回転子コイル１８に供給される、所謂自己励磁に切り換わる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の車両用交流発電機では、ブラシ保持装置１００は密閉されたケース３内に収納されており、例えば消耗したブラシ１０を交換する場合には、先ず、車両用交流発電機を分解して、ブラシ保持装置１００をケース３外に出し、そこでブラシ１０の交換作業を行い、その後ブラシ保持装置１００をケース３内に組み入れて車両用交流発電機の組み立て作業を行わなければならないという問題点があった。
また、回転子８の回転に伴い、ケース３内には遠心方向に空気流が生じるものの、流れ抵抗が大きく、円滑に空気が流れず、レギュレータ１１及びブラシ１０の冷却効率が良くないという問題点もあった。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、ブラシの交換作業を簡単に行うことができ、かつ冷却効率が向上した交流発電機を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る交流発電機は、ケースと、このケース内に設けられ、電流を流して磁束を発生する回転子コイル及び軸線方向に延びて前記回転子コイルを覆い前記磁束によりＮ極、Ｓ極に着磁される複数の爪状磁極を含む回転子と、周方向に間隔をおいて軸線方向に延びて複数形成されたスロットを有する固定子鉄心及びこの固定子鉄心に装着された固定子巻線を含む固定子と、電源からの電流を前記回転子コイルに供給するブラシと、前記ケースに固定され、前記ブラシを保持部内で保持するとともにブラシを保持部から出すときに開けられる蓋を有するブラシ保持装置とを備え、前記蓋の対向した前記ケースの箇所には、前記ブラシを出し入れするための開口部が形成されている。
また、ブラシ保持装置は、ターミナルが樹脂モールド成形で一体的に形成されて構成されており、このターミナルと、ブラシに接続されたワイヤに取り付けられたブラシ用ターミナルとが接続部材により電気的に接続されている。
また、ブラシ保持装置のターミナルとブラシ用ターミナルとを接続する接続部は、開口部に設けられている。
【０００９】
この発明に係る交流発電機では、ブラシ保持装置は、開口部の近傍まで延びている。
【００１２】
この発明に係る交流発電機では、接続部材は、ねじである。
【００１３】
この発明に係る交流発電機では、接続部では、ねじは回転子の周方向に進退するようになっている。
【００１４】
この発明に係る交流発電機では、接続部では、ねじは回転子の軸線方向に進退するようになっている。
【００１５】
この発明に係る交流発電機では、ブラシ保持装置には、固定子で生じた交流電圧の大きさを調整するレギュレータ及びこのレギュレータに当接した冷却板が回転子の軸線方向に重なって設けられている。
【００１６】
この発明に係る交流発電機では、固定子巻線のコイルエンドにおいて、導線が固定子鉄心の端面から軸線方向に延出して周方向に沿って同一形状に形成されている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の各実施の形態について説明するが、従来のものと同一または同等部材、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に係る車両用交流発電機の断面図、図２は図１の車両用交流発電機を矢印Ａの方向から視た図である。
この交流発電機は、アルミニウム製のフロントブラケット１及びリヤブラケット３２から構成されたケース３３と、このケース３３内に設けられ一端部にプーリ４が固定されたシャフト６と、このシャフト６に固定されたランドル型の回転子７と、シャフト６にケース３３の外側で固定されたファン３５と、ケース３３内の内壁面に固定された固定子８と、シャフト６の他端部に固定され回転子７に電流を供給するスリップリング９と、スリップリング９の表面に摺動する一対のブラシ１０と、このブラシ１０に端部が接続されたワイヤ１７と、ブラシ１０をスリップリング９側に押圧するスプリング１６と、ブラシ１０を収納した保持部１１ａ及び保持部１１ａの頭部に着脱自在に設けられた蓋１１ｂを有するブラシ保持装置１００と、固定子８に電気的に接続され固定子８で生じた交流を直流に整流する整流器１２と、ブラシ保持装置１００に固定され固定子８で生じた交流電圧の大きさを調整するレギュレータ１３と、このレギュレータ１３に当接、固定され、レギュレータ１３の発熱を放熱、冷却するために回転子７の径方向に延びた冷却フィンを有する冷却板１４とを備えている。
【００１８】
保持部１１ａ及び蓋１１ｂを有するブラシ保持装置１００は、電源であるバッテリと電気的に接続されるターミナルが樹脂モールド成形で一体的に形成されて構成されている。ブラシ保持装置１００の蓋１１ｂに対向したケース３３の箇所には開口部５０が形成されている。
図３に示すように、ブラシ１０から延びたワイヤ１７には、ブラシ保持装置１００のターミナルにねじ穴５３を通じて接続部材であるねじで固定されるブラシターミナル５２が取り付けられている。
【００１９】
回転子７は、電流を流して磁束を発生する回転子コイル１８と、この回転子コイル１８を覆って設けられその磁束によって磁極が形成されるポールコア１９とを備えている。ポールコア１９は一対の交互に噛み合った第１のポールコア部２０及び第２のポールコア部２１から構成されている。第１のポールコア部２０は、鉄製で、軸線方向に延設された先細り形状の第１の爪状磁極２２を有している。第２のポールコア部２１は、鉄製で、第１の爪状磁極２２と対向して軸線方向に延設された先細り形状の第２の爪状磁極２３を有している。
【００２０】
固定子８は、回転子コイル１８からの回転磁界が通るとともに複数の鋼板が積層されてなる固定子鉄心２４と、出力電流が流れる３相の固定子巻線２５とから構成されている。固定子鉄心２４は、環状のコアバック２６と、このコアバック２６から周方向において等分間隔で半径内側方向に延びた複数のティース２７とから構成されている。隣合うティース２７間の全部で３６箇所に形成されたスロット２８には、エナメルが被覆された導線が複数回巻回された形成された固定子巻線２５が収まっている。
【００２１】
上記構成の車両用交流発電機では、バッテリからブラシ１０、スリップリング９を通じて回転子コイル１８に電流が供給されて磁束が発生し、磁界を生じる。一方、エンジンによってプーリ４は駆動され、シャフト６によって回転子７が回転するため、固定子鉄心２４には回転磁界が与えられ、固定子巻線２５には起電力が発生し、車両用交流発電機に接続された外部負荷によって出力電流が発生する。
【００２２】
上記構成の車両用交流発電機では、ブラシ保持装置１００の蓋１１ｂに対向したケース３３の箇所には開口部５０が形成されているので、ブラシ１０を交換する場合には、蓋１１ｂ及びねじ穴５３に固定されたねじをブラシ保持装置１００から外して行えばよく、交流発電機をわざわざ分解する必要性は無い。なお、ねじ穴５３でのねじの着脱作業は径方向で行われる。
また、ブラシ保持装置１００のターミナルとブラシ用ターミナル５２とを接続する接続部は、開口部５０に設けられているので、ブラシ保持装置１００のターミナルとブラシ用ターミナル５２との接続を容易に行うことができる。
また、ファン３５は、ケース３３の外側に設けられており、ブラシ保持装置１００の近傍では、回転子７の回転で生じる径方向の対流は開口部５０から外部に流れ、ブラシ保持装置１００に固定されたレギュレータ１３、及びブラシ保持装置１００の保持部１１ａ内のブラシ１０は効率よく冷却される。
また、ブラシ保持装置１００には、レギュレータ１３及びこのレギュレータ１３に当接した冷却板１４が回転子７の軸線方向に重なって設けられているので、コンパクトであるとともに、回転子７の径方向に延びた冷却フィンを有する冷却板１４とブラシ１０とが軸線方向に重なることで遠心流れが効率よく生じるので、レギュレータ１３の冷却性が良い。また、レギュレータ１３をブラシ保持装置１００に固定した後にリヤブラケット２にブラシ保持装置１００を固定するので、ブラシ保持装置１００をリヤブラケット２に取り付ける際に、レギュレータ１３に干渉されない。
【００２３】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２に係る車両用交流発電機の断面図、図５は図４の車両用交流発電機を矢印Ｂの方向から視た図（但し、キャップ６０が除かれている。）、図６は図４の車両用交流発電機の内部のリヤブラケット側を示す図、図７は図４の車両用交流発電機のブラシ保持装置６１を示す図で、図７（ａ）はブラシ保持装置６１において蓋６４ｂが除かれたときの平面図、図７（ｂ）はブラシ保持装置６１の平面図、図７（ｃ）はブラシ保持装置６１の正面図、図８は図４の車両用交流発電機のブラシ１０及びブラシ用ターミナル６２を示す図で、図８（ａ）はその正面図、図８（ｂ）はその右側側面図である。
この実施の形態２では、リヤブラケット３２に形成された開口部５０に図９及び図１０に示すキャップ６０が取り付けられている。ブラシ保持装置６１のターミナル６３は開口部５０で露出しており、このターミナル６３にねじ６５によりブラシ用ターミナル６２が固定されている。この一対のねじ６５は先端部が周方向に指向している。ブラシ保持装置６１の保持部６４ａの径方向の寸法は、図４から分かるように、リヤブラケット３２の開口部５０の近傍まで延びている。また、回転子７の両側面にファン５ａ、５ｂが固定されている。
上記の構成を除いては、実施の形態１の車両用交流発電機と同様の構成である。
【００２４】
上記構成の車両用交流発電機では、開口部５０にキャップ６０がねじ穴６０ａでねじ止めされているので、異物、水等がケース３３内に入ることが防止される。
また、開口部５０で露出したブラシ保持装置６１のターミナル６３にねじ６５によりブラシ用ターミナル６２が固定されているので、ターミナル６３とブラシ１０との電気的接続が簡単であるとともに、ブラシ１０の交換作業性が向上する。また、この一対のねじ６５は先端部が周方向に指向しているので、取り外し工具を周方向から使用でき、工具の移動範囲はケース３３の軸線方向の範囲から大きくはみ出すことはなく、シャフト６の軸線方向に部品が密集した内燃機関内でのブラシ１０の交換作業性には好適である。
また、ブラシ保持装置６１の径方向の寸法は、リヤブラケット３２の開口部５０の近傍まで延びているので、それだけブラシ１０の長手方向の寸法を長くすることができ、ブラシ１０を長期にわたって交換することなく使用することができる。また、リヤブラケット３２とブラシ保持装置６１との間では空隙が小さいので、通気穴６６からケース３３内に入った空気は、レギュレータ１３、ブラシ１０側に多くが迂回して流れ、レギュレータ１３及びブラシ１０は冷却性が向上する。
また、実施の形態１と異なり、回転子７のブラシ保持装置６１側の側面に遠心ファン５ｂが設けられているので、ブラシ保持装置６１近傍に遠心流れが多く生じる。そのため、回転子７の径方向に延びた冷却フィンを有する冷却板１４とブラシ１０とが軸線方向に重なり、またブラシ１０がリヤブラケット３２の開口部５０近傍まで延びているので、一層遠心流れが効率よく通風するため、冷却性が向上する。
【００２５】
実施の形態３．
図１１はこの発明の実施の形態３に係る車両用交流発電機をリヤブラケット３２側から視たときの図（但し、キャップ６０が除かれた状態）、図１２は図１１の車両用交流発電機のブラシ１０及びブラシ用ターミナル６７を示す図で、図１２（ａ）はその正面図、図１２（ｂ）は図（ａ）の右側側面図である。
この実施の形態３では、ブラシ保持装置６１のターミナル６３は開口部５０で露出しており、このターミナル６３にねじ６５によりブラシ用ターミナル６７が固定されている。この一対のねじ６５は先端部が軸線方向に指向している。
上記の構成を除いては、実施の形態２の車両用交流発電機と同様の構成である。
【００２６】
上記構成の車両用交流発電機では、ブラシ保持装置６１のターミナル６３にねじ６５でブラシ用ターミナル６７が固定されており、この一対のねじ６５は先端部が軸線方向に指向しているので、取り外し工具を軸線方向から使用でき、工具の移動範囲はケース３３の径寸法の範囲内であり、シャフト６の径方向に部品が密集した内燃機関内でのブラシ１０の交換作業性には好適である。
【００２７】
実施の形態４．
図１３はこの発明の実施の形態４の車両用交流発電機の固定子７０の斜視図、図１４は図１３の固定子７０の固定子巻線７３に適用される導体セグメント７１を示す斜視図、図１５及び図１６はそれぞれ図１３の固定子７０の要部をフロント側およびリヤ側から見た斜視図である。
この実施の形態４では、固定子７０は、固定子鉄心７２と、固定子鉄心７２に巻装された固定子巻線７３と、スロット７４内に装着されて固定子巻線７３を固定子鉄心７２に対して絶縁する絶縁部材７５とを備えている。固定子鉄心７２は、板状磁性部材である薄い鋼板を重ねて積層された円筒状の積層鉄心であり、軸方向に延びるスロット７４が内周側に開口するように所定ピッチで周方向に複数設けられている。固定子巻線７３は、多数の短尺の導体セグメント７１を接合して所定の巻線パターンに構成されている。つまり、略Ｕ字状に成形された短尺の導体セグメント７１の端部を固定子鉄心７２のスロット７４にリヤ側から挿入し、フロント側に延出したその端部同士を接合して構成されている。
上記固定子７０の構成を除いては、実施の形態３の車両用交流発電機の構成と同様である。
【００２８】
この実施の形態４では、複数個の導線である導体セグメント７１は固定子鉄心７２に整然と配列されており、固定子巻線７３のリヤ側コイルエンド７６及びフロント側コイルエンド７７は、隣接した導体セグメント７１間で、空隙が形成されている。そのため、通気穴６６からケース３３内に入った空気がコイルエンド７６、７７を通じてケース３３の外部に排出される場合、排出側のコイルエンド７６、７７では通気抵抗が小さく、それだけケース３３内では空気は円滑に流れ、吸入側にあるブラシ１０、レギュレータ１３の冷却性が向上する。
なお、図１７に示すように、連続導線を固定子鉄心７２の端面側のスロット７４外で折り返されて、所定のスロット数毎にスロット７４内でスロット深さ方向に内層と外層とが交互に採るように巻装された固定子巻線１７３を有する車両用交流発電機でもよい。この場合にも、固定子巻線１７３のコイルエンド１７６、１７７では、連続導線が固定子鉄心７２の端面から軸線方向に延出し、周方向に沿って同一形状に形成されている。
この交流発電機では、フロント側に導体セグメント７１の端部同士を接合した接合部が有するものと異なり、フロントコイルエンド１７７側でも接合部が無く、コイルエンド１７７での通気抵抗がさらに小さくなり、吸入側にあるブラシ１０、レギュレータ１３の冷却性がさらに向上する。
【００２９】
なお、上記各実施の形態では、ブラシ保持装置に２個のブラシ１０が収納された車両用交流発電機について説明したが、例えば４個のブラシを有する車両用交流発電機でも、この発明は適用できる。
また、接続部材としてねじを用いたが、例えばボルト及びナットからなる締結部材、リベットであってもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る交流発電機によれば、ケースと、このケース内に設けられ、電流を流して磁束を発生する回転子コイル及び軸線方向に延びて前記回転子コイルを覆い前記磁束によりＮ極、Ｓ極に着磁される複数の爪状磁極を含む回転子と、周方向に間隔をおいて軸線方向に延びて複数形成されたスロットを有する固定子鉄心及びこの固定子鉄心に装着された固定子巻線を含む固定子と、電源からの電流を前記回転子コイルに供給するブラシと、前記ケースに固定され、前記ブラシを保持部内で保持するとともにブラシを保持部から出すときに開けられる蓋を有するブラシ保持装置とを備え、前記蓋の対向した前記ケースの箇所には、前記ブラシを出し入れするための開口部が形成されているので、ブラシを交換する場合には、ブラシ保持装置のブラシを開口部を通じて簡単に行うことができる。
また、この開口部は、回転子の回転で生じる空気の径方向の対流の排気口としても作用し、それだけ空気の流れ抵抗が小さくなり、例えばブラシ保持装置に固定されたレギュレータ、及びブラシの冷却性が向上する。
また、ブラシ保持装置は、ターミナルが樹脂モールド成形で一体的に形成されて構成されており、このターミナルと、ブラシに接続されたワイヤに取り付けられたブラシ用ターミナルとが接続部材により電気的に接続されているので、ブラシ保持装置のターミナルとブラシ用ターミナルとの電気的な接続を接続部材を用いて簡単に行うことができる。
また、ブラシ保持装置のターミナルとブラシ用ターミナルとを接続する接続部は、開口部に設けられているので、開口部が接続作業スペースとなり、ブラシ保持装置のターミナルとブラシ用ターミナルとの接続を簡単に行うことができる。
【００３１】
また、この発明に係る交流発電機によれば、ラジオ保持装置は、開口部の近傍まで延びているので、それだけブラシの長手方向の寸法を長くすることができ、ブラシを長期にわたって交換することなく使用することができる。また、ケースとブラシ保持装置との間では空隙が小さいので、ケース内に入った空気は、例えばブラシ保持装置に固定されたレギュレータ、ブラシ側に多くが迂回して流れ、レギュレータ及びブラシ１０は冷却性が向上する。
【００３４】
また、この発明に係る交流発電機によれば、接続部材は、ねじであるので、ブラシ保持装置のターミナルとブラシ用ターミナルとを強固に、かつ安価で接続することができる。
【００３５】
また、この発明に係る交流発電機によれば、接続部では、ねじは回転子の周方向に進退するようになっているので、接続部材の取り外し工具を周方向から使用でき、軸線方向に部品が密集した内燃機関内でのブラシの交換作業性には好適である。
【００３６】
また、この発明に係る交流発電機によれば、接続部では、ねじは回転子の軸線方向に進退するようになっているので、接続部材の取り外し工具を軸線方向から使用でき、回転子の径方向に部品が密集した内燃機関内でのブラシの交換作業性には好適である。
【００３７】
また、この発明に係る交流発電機によれば、ブラシ保持装置には、固定子で生じた交流電圧の大きさを調整するレギュレータ及びこのレギュレータに当接した冷却板が回転子の軸線方向に重なって設けられているので、コンパクトであるとともに、レギュレータの冷却性が良い。また、レギュレータをブラシ保持装置に固定した後にケースにブラシ保持装置を固定することで、ブラシ保持装置をケースに取り付ける際に、レギュレータに干渉されずに取り付けることができる。
【００３８】
また、この発明に係る交流発電機によれば、固定子巻線のコイルエンドでは、導線が固定子鉄心の端面から軸線方向に延出し、周方向に沿って同一形状に形成されているので、ケース内に入った空気はコイルエンドを通じてケースの外部に排出される場合、排出側のコイルエンドでは通気抵抗が小さく、それだけケース内では空気は円滑に流れ、吸入側にあるブラシ、レギュレータの冷却性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機の断面図である。
【図２】 図１の車両用交流発電機を矢印Ａの方向から視た図である。
【図３】 図１のブラシ及びブラシ用ターミナルを示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態２に係る車両用交流発電機の断面図である。
【図５】 図４の車両用交流発電機を矢印Ｂの方向から視た図である。
【図６】 図４のリヤブラケット側をケースの内部から視たときの図である。
【図７】 図７は図４の車両用交流発電機のブラシ保持装置を示す図で、図７（ａ）はブラシ保持装置において蓋が除かれたときの平面図、図７（ｂ）はブラシ保持装置の平面図、図７（ｃ）はブラシ保持装置の正面図である。
【図８】 図４の車両用交流発電機のブラシ及びブラシ用ターミナルを示す図で、図８（ａ）はその正面図、図８（ｂ）は図８（ａ）の右側側面図である。
【図９】 図４のキャップの斜視図である。
【図１０】 図４のキャップを示す図で、図１０（ａ）は図９の矢印Ｃの方向から視た図、図１０（ｂ）は図９の矢印Ｄの方向から視た図、図１０（ｃ）は図９の矢印Ｅの方向から視た図、図１０（ｄ）は図９の矢印Ｆの方向から視た図である。
【図１１】 この発明の実施の形態３に係る車両用交流発電機をリヤブラケット側から視たときの図（但し、キャップが除かれた状態）である。
【図１２】 図１１の車両用交流発電機のブラシ及びブラシ用ターミナルを示す図で、図１２（ａ）はその正面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の右側側面図である。
【図１３】 この発明の実施の形態４の車両用交流発電機の固定子の斜視図である。
【図１４】 図１３の固定子の固定子巻線に適用される導体セグメントを示す斜視図である。
【図１５】 図１３の固定子の要部をフロント側から視た斜視図である。
【図１６】 図１３の固定子の要部をリヤ側から視た斜視図である。
【図１７】 図１３の固定子の変形例の固定子の斜視図である。
【図１８】 従来の車両用交流発電機の断面図である。
【図１９】 図１８の車両用交流発電機をリヤブラケット側から視たときの図である。
【図２０】 図１８の回転子の斜視図である。
【図２１】 図１８の固定子の斜視図である。
【符号の説明】
７ 回転子、８，７０ 固定子、１０ ブラシ、１１ａ，６４ａ 保持部、１１ｂ，６４ｂ 蓋、１３ レギュレータ、１４ 冷却板、１８ 回転子コイル、２２，２３ 爪状磁極、２４ 固定子鉄心、２５ 固定子巻線、３３ ケース、５０ 開口部、５２，６２，６７ ブラシ用ターミナル、５３ ねじ穴、６０ キャップ、６３ ターミナル、６１，１００ ブラシ保持装置、７１ 導体セグメント、７２ 固定子鉄心、７３ 固定子巻線、７６ リヤ側コイルエンド、７７ フロント側コイルエンド。
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば内燃機関により駆動される車両用交流発電機に適用される交流発電機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１８は従来の車両用交流発電機の断面図、図１９は図１８の交流発電機の内部正面図、図２０は図１８の交流発電機の回転子の斜視図、図２１は図１８の交流発電機の固定子の斜視図である。
この発電機は、アルミニウム製のフロントブラケット１及びリヤブラケット２から構成されたケース３と、このケース３内に設けられ一端部にプーリ４が固定されたシャフト６と、このシャフト６に固定されたランドル型の回転子７と、回転子７の両側面に固定されたファン５ａ、５ｂと、ケース３内の内壁面に固定された固定子８と、シャフト６の他端部に固定され回転子７に電流を供給するスリップリング９と、スリップリング９の表面に摺動する一対のブラシ１０と、このブラシ１０に端部が接続されたワイヤ１７と、ブラシ１０をスリップリング９側に押圧するスプリング１６と、ブラシ１０を収納した保持部１１ａ及び保持部１１ａの頭部に着脱自在に設けられた蓋１１ｂを有するブラシ保持装置１００と、固定子８に電気的に接続され固定子８で生じた交流を直流に整流する整流器１２と、ブラシ保持装置１００に固定され固定子８で生じた交流電圧の大きさを調整するレギュレータ１３と、このレギュレータ１３に当接、固定されレギュレータ１３の発熱を放熱、冷却するための冷却板１４とを備えている。
【０００３】
回転子７は、電流を流して磁束を発生する回転子コイル１８と、この回転子コイル１８を覆って設けられその磁束によって磁極が形成されるポールコア１９とを備えている。ポールコア１９は一対の交互に噛み合った第１のポールコア部２０及び第２のポールコア部２１から構成されている。第１のポールコア部２０は、鉄製で、軸線方向に延設された先細り形状の第１の爪状磁極２２を有している。第２のポールコア部２１は、鉄製で、第１の爪状磁極２２と対向して軸線方向に延設された先細り形状の第２の爪状磁極２３を有している。
【０００４】
固定子８は、回転子コイル１８からの回転磁界が通るとともに複数の鋼板が積層されてなる固定子鉄心２４と、出力電流が流れる３相の固定子巻線２５とから構成されている。固定子鉄心２４は、環状のコアバック２６と、このコアバック２６から周方向において等分間隔で半径内側方向に延びた複数のティース２７とから構成されている。隣合うティース２７間の全部で３６箇所に形成されたスロット２８には、エナメルが被覆された導線が複数回巻回されて形成された固定子巻線２５が収まっている。
【０００５】
上記構成の車両用交流発電機では、電源であるバッテリ（図示せず）からブラシ１０、スリップリング９を通じて回転子コイル１８に電流が供給されて磁束が発生し、磁界を生じる。一方、エンジンによってプーリ４は駆動され、シャフト６によって回転子７が回転するため、固定子鉄心２４には回転磁界が与えられ、固定子巻線２５６には起電力が発生し、車両用交流発電機に接続された外部負荷によって出力電流が発生する。
なお、発電開始後は、バッテリではなく、発電機の出力電流の一部がブラシ１０を通じて回転子コイル１８に供給される、所謂自己励磁に切り換わる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の車両用交流発電機では、ブラシ保持装置１００は密閉されたケース３内に収納されており、例えば消耗したブラシ１０を交換する場合には、先ず、車両用交流発電機を分解して、ブラシ保持装置１００をケース３外に出し、そこでブラシ１０の交換作業を行い、その後ブラシ保持装置１００をケース３内に組み入れて車両用交流発電機の組み立て作業を行わなければならないという問題点があった。
また、回転子８の回転に伴い、ケース３内には遠心方向に空気流が生じるものの、流れ抵抗が大きく、円滑に空気が流れず、レギュレータ１１及びブラシ１０の冷却効率が良くないという問題点もあった。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、ブラシの交換作業を簡単に行うことができ、かつ冷却効率が向上した交流発電機を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る交流発電機は、ケースと、このケース内に設けられ、電流を流して磁束を発生する回転子コイル及び軸線方向に延びて前記回転子コイルを覆い前記磁束によりＮ極、Ｓ極に着磁される複数の爪状磁極を含む回転子と、周方向に間隔をおいて軸線方向に延びて複数形成されたスロットを有する固定子鉄心及びこの固定子鉄心に装着された固定子巻線を含む固定子と、電源からの電流を前記回転子コイルに供給するブラシと、前記ケースに固定され、前記ブラシを保持部内で保持するとともにブラシを保持部から出すときに開けられる蓋を有するブラシ保持装置とを備え、前記蓋の対向した前記ケースの箇所には、前記ブラシを出し入れするための開口部が形成されている。
また、ブラシ保持装置は、ターミナルが樹脂モールド成形で一体的に形成されて構成されており、このターミナルと、ブラシに接続されたワイヤに取り付けられたブラシ用ターミナルとが接続部材により電気的に接続されている。
また、ブラシ保持装置のターミナルとブラシ用ターミナルとを接続する接続部は、開口部に設けられている。
【０００９】
この発明に係る交流発電機では、ブラシ保持装置は、開口部の近傍まで延びている。
【００１２】
この発明に係る交流発電機では、接続部材は、ねじである。
【００１３】
この発明に係る交流発電機では、接続部では、ねじは回転子の周方向に進退するようになっている。
【００１４】
この発明に係る交流発電機では、接続部では、ねじは回転子の軸線方向に進退するようになっている。
【００１５】
この発明に係る交流発電機では、ブラシ保持装置には、固定子で生じた交流電圧の大きさを調整するレギュレータ及びこのレギュレータに当接した冷却板が回転子の軸線方向に重なって設けられている。
【００１６】
この発明に係る交流発電機では、固定子巻線のコイルエンドにおいて、導線が固定子鉄心の端面から軸線方向に延出して周方向に沿って同一形状に形成されている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の各実施の形態について説明するが、従来のものと同一または同等部材、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に係る車両用交流発電機の断面図、図２は図１の車両用交流発電機を矢印Ａの方向から視た図である。
この交流発電機は、アルミニウム製のフロントブラケット１及びリヤブラケット３２から構成されたケース３３と、このケース３３内に設けられ一端部にプーリ４が固定されたシャフト６と、このシャフト６に固定されたランドル型の回転子７と、シャフト６にケース３３の外側で固定されたファン３５と、ケース３３内の内壁面に固定された固定子８と、シャフト６の他端部に固定され回転子７に電流を供給するスリップリング９と、スリップリング９の表面に摺動する一対のブラシ１０と、このブラシ１０に端部が接続されたワイヤ１７と、ブラシ１０をスリップリング９側に押圧するスプリング１６と、ブラシ１０を収納した保持部１１ａ及び保持部１１ａの頭部に着脱自在に設けられた蓋１１ｂを有するブラシ保持装置１００と、固定子８に電気的に接続され固定子８で生じた交流を直流に整流する整流器１２と、ブラシ保持装置１００に固定され固定子８で生じた交流電圧の大きさを調整するレギュレータ１３と、このレギュレータ１３に当接、固定され、レギュレータ１３の発熱を放熱、冷却するために回転子７の径方向に延びた冷却フィンを有する冷却板１４とを備えている。
【００１８】
保持部１１ａ及び蓋１１ｂを有するブラシ保持装置１００は、電源であるバッテリと電気的に接続されるターミナルが樹脂モールド成形で一体的に形成されて構成されている。ブラシ保持装置１００の蓋１１ｂに対向したケース３３の箇所には開口部５０が形成されている。
図３に示すように、ブラシ１０から延びたワイヤ１７には、ブラシ保持装置１００のターミナルにねじ穴５３を通じて接続部材であるねじで固定されるブラシターミナル５２が取り付けられている。
【００１９】
回転子７は、電流を流して磁束を発生する回転子コイル１８と、この回転子コイル１８を覆って設けられその磁束によって磁極が形成されるポールコア１９とを備えている。ポールコア１９は一対の交互に噛み合った第１のポールコア部２０及び第２のポールコア部２１から構成されている。第１のポールコア部２０は、鉄製で、軸線方向に延設された先細り形状の第１の爪状磁極２２を有している。第２のポールコア部２１は、鉄製で、第１の爪状磁極２２と対向して軸線方向に延設された先細り形状の第２の爪状磁極２３を有している。
【００２０】
固定子８は、回転子コイル１８からの回転磁界が通るとともに複数の鋼板が積層されてなる固定子鉄心２４と、出力電流が流れる３相の固定子巻線２５とから構成されている。固定子鉄心２４は、環状のコアバック２６と、このコアバック２６から周方向において等分間隔で半径内側方向に延びた複数のティース２７とから構成されている。隣合うティース２７間の全部で３６箇所に形成されたスロット２８には、エナメルが被覆された導線が複数回巻回された形成された固定子巻線２５が収まっている。
【００２１】
上記構成の車両用交流発電機では、バッテリからブラシ１０、スリップリング９を通じて回転子コイル１８に電流が供給されて磁束が発生し、磁界を生じる。一方、エンジンによってプーリ４は駆動され、シャフト６によって回転子７が回転するため、固定子鉄心２４には回転磁界が与えられ、固定子巻線２５には起電力が発生し、車両用交流発電機に接続された外部負荷によって出力電流が発生する。
【００２２】
上記構成の車両用交流発電機では、ブラシ保持装置１００の蓋１１ｂに対向したケース３３の箇所には開口部５０が形成されているので、ブラシ１０を交換する場合には、蓋１１ｂ及びねじ穴５３に固定されたねじをブラシ保持装置１００から外して行えばよく、交流発電機をわざわざ分解する必要性は無い。なお、ねじ穴５３でのねじの着脱作業は径方向で行われる。
また、ブラシ保持装置１００のターミナルとブラシ用ターミナル５２とを接続する接続部は、開口部５０に設けられているので、ブラシ保持装置１００のターミナルとブラシ用ターミナル５２との接続を容易に行うことができる。
また、ファン３５は、ケース３３の外側に設けられており、ブラシ保持装置１００の近傍では、回転子７の回転で生じる径方向の対流は開口部５０から外部に流れ、ブラシ保持装置１００に固定されたレギュレータ１３、及びブラシ保持装置１００の保持部１１ａ内のブラシ１０は効率よく冷却される。
また、ブラシ保持装置１００には、レギュレータ１３及びこのレギュレータ１３に当接した冷却板１４が回転子７の軸線方向に重なって設けられているので、コンパクトであるとともに、回転子７の径方向に延びた冷却フィンを有する冷却板１４とブラシ１０とが軸線方向に重なることで遠心流れが効率よく生じるので、レギュレータ１３の冷却性が良い。また、レギュレータ１３をブラシ保持装置１００に固定した後にリヤブラケット２にブラシ保持装置１００を固定するので、ブラシ保持装置１００をリヤブラケット２に取り付ける際に、レギュレータ１３に干渉されない。
【００２３】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２に係る車両用交流発電機の断面図、図５は図４の車両用交流発電機を矢印Ｂの方向から視た図（但し、キャップ６０が除かれている。）、図６は図４の車両用交流発電機の内部のリヤブラケット側を示す図、図７は図４の車両用交流発電機のブラシ保持装置６１を示す図で、図７（ａ）はブラシ保持装置６１において蓋６４ｂが除かれたときの平面図、図７（ｂ）はブラシ保持装置６１の平面図、図７（ｃ）はブラシ保持装置６１の正面図、図８は図４の車両用交流発電機のブラシ１０及びブラシ用ターミナル６２を示す図で、図８（ａ）はその正面図、図８（ｂ）はその右側側面図である。
この実施の形態２では、リヤブラケット３２に形成された開口部５０に図９及び図１０に示すキャップ６０が取り付けられている。ブラシ保持装置６１のターミナル６３は開口部５０で露出しており、このターミナル６３にねじ６５によりブラシ用ターミナル６２が固定されている。この一対のねじ６５は先端部が周方向に指向している。ブラシ保持装置６１の保持部６４ａの径方向の寸法は、図４から分かるように、リヤブラケット３２の開口部５０の近傍まで延びている。また、回転子７の両側面にファン５ａ、５ｂが固定されている。
上記の構成を除いては、実施の形態１の車両用交流発電機と同様の構成である。
【００２４】
上記構成の車両用交流発電機では、開口部５０にキャップ６０がねじ穴６０ａでねじ止めされているので、異物、水等がケース３３内に入ることが防止される。
また、開口部５０で露出したブラシ保持装置６１のターミナル６３にねじ６５によりブラシ用ターミナル６２が固定されているので、ターミナル６３とブラシ１０との電気的接続が簡単であるとともに、ブラシ１０の交換作業性が向上する。また、この一対のねじ６５は先端部が周方向に指向しているので、取り外し工具を周方向から使用でき、工具の移動範囲はケース３３の軸線方向の範囲から大きくはみ出すことはなく、シャフト６の軸線方向に部品が密集した内燃機関内でのブラシ１０の交換作業性には好適である。
また、ブラシ保持装置６１の径方向の寸法は、リヤブラケット３２の開口部５０の近傍まで延びているので、それだけブラシ１０の長手方向の寸法を長くすることができ、ブラシ１０を長期にわたって交換することなく使用することができる。また、リヤブラケット３２とブラシ保持装置６１との間では空隙が小さいので、通気穴６６からケース３３内に入った空気は、レギュレータ１３、ブラシ１０側に多くが迂回して流れ、レギュレータ１３及びブラシ１０は冷却性が向上する。
また、実施の形態１と異なり、回転子７のブラシ保持装置６１側の側面に遠心ファン５ｂが設けられているので、ブラシ保持装置６１近傍に遠心流れが多く生じる。そのため、回転子７の径方向に延びた冷却フィンを有する冷却板１４とブラシ１０とが軸線方向に重なり、またブラシ１０がリヤブラケット３２の開口部５０近傍まで延びているので、一層遠心流れが効率よく通風するため、冷却性が向上する。
【００２５】
実施の形態３．
図１１はこの発明の実施の形態３に係る車両用交流発電機をリヤブラケット３２側から視たときの図（但し、キャップ６０が除かれた状態）、図１２は図１１の車両用交流発電機のブラシ１０及びブラシ用ターミナル６７を示す図で、図１２（ａ）はその正面図、図１２（ｂ）は図（ａ）の右側側面図である。
この実施の形態３では、ブラシ保持装置６１のターミナル６３は開口部５０で露出しており、このターミナル６３にねじ６５によりブラシ用ターミナル６７が固定されている。この一対のねじ６５は先端部が軸線方向に指向している。
上記の構成を除いては、実施の形態２の車両用交流発電機と同様の構成である。
【００２６】
上記構成の車両用交流発電機では、ブラシ保持装置６１のターミナル６３にねじ６５でブラシ用ターミナル６７が固定されており、この一対のねじ６５は先端部が軸線方向に指向しているので、取り外し工具を軸線方向から使用でき、工具の移動範囲はケース３３の径寸法の範囲内であり、シャフト６の径方向に部品が密集した内燃機関内でのブラシ１０の交換作業性には好適である。
【００２７】
実施の形態４．
図１３はこの発明の実施の形態４の車両用交流発電機の固定子７０の斜視図、図１４は図１３の固定子７０の固定子巻線７３に適用される導体セグメント７１を示す斜視図、図１５及び図１６はそれぞれ図１３の固定子７０の要部をフロント側およびリヤ側から見た斜視図である。
この実施の形態４では、固定子７０は、固定子鉄心７２と、固定子鉄心７２に巻装された固定子巻線７３と、スロット７４内に装着されて固定子巻線７３を固定子鉄心７２に対して絶縁する絶縁部材７５とを備えている。固定子鉄心７２は、板状磁性部材である薄い鋼板を重ねて積層された円筒状の積層鉄心であり、軸方向に延びるスロット７４が内周側に開口するように所定ピッチで周方向に複数設けられている。固定子巻線７３は、多数の短尺の導体セグメント７１を接合して所定の巻線パターンに構成されている。つまり、略Ｕ字状に成形された短尺の導体セグメント７１の端部を固定子鉄心７２のスロット７４にリヤ側から挿入し、フロント側に延出したその端部同士を接合して構成されている。
上記固定子７０の構成を除いては、実施の形態３の車両用交流発電機の構成と同様である。
【００２８】
この実施の形態４では、複数個の導線である導体セグメント７１は固定子鉄心７２に整然と配列されており、固定子巻線７３のリヤ側コイルエンド７６及びフロント側コイルエンド７７は、隣接した導体セグメント７１間で、空隙が形成されている。そのため、通気穴６６からケース３３内に入った空気がコイルエンド７６、７７を通じてケース３３の外部に排出される場合、排出側のコイルエンド７６、７７では通気抵抗が小さく、それだけケース３３内では空気は円滑に流れ、吸入側にあるブラシ１０、レギュレータ１３の冷却性が向上する。
なお、図１７に示すように、連続導線を固定子鉄心７２の端面側のスロット７４外で折り返されて、所定のスロット数毎にスロット７４内でスロット深さ方向に内層と外層とが交互に採るように巻装された固定子巻線１７３を有する車両用交流発電機でもよい。この場合にも、固定子巻線１７３のコイルエンド１７６、１７７では、連続導線が固定子鉄心７２の端面から軸線方向に延出し、周方向に沿って同一形状に形成されている。
この交流発電機では、フロント側に導体セグメント７１の端部同士を接合した接合部が有するものと異なり、フロントコイルエンド１７７側でも接合部が無く、コイルエンド１７７での通気抵抗がさらに小さくなり、吸入側にあるブラシ１０、レギュレータ１３の冷却性がさらに向上する。
【００２９】
なお、上記各実施の形態では、ブラシ保持装置に２個のブラシ１０が収納された車両用交流発電機について説明したが、例えば４個のブラシを有する車両用交流発電機でも、この発明は適用できる。
また、接続部材としてねじを用いたが、例えばボルト及びナットからなる締結部材、リベットであってもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る交流発電機によれば、ケースと、このケース内に設けられ、電流を流して磁束を発生する回転子コイル及び軸線方向に延びて前記回転子コイルを覆い前記磁束によりＮ極、Ｓ極に着磁される複数の爪状磁極を含む回転子と、周方向に間隔をおいて軸線方向に延びて複数形成されたスロットを有する固定子鉄心及びこの固定子鉄心に装着された固定子巻線を含む固定子と、電源からの電流を前記回転子コイルに供給するブラシと、前記ケースに固定され、前記ブラシを保持部内で保持するとともにブラシを保持部から出すときに開けられる蓋を有するブラシ保持装置とを備え、前記蓋の対向した前記ケースの箇所には、前記ブラシを出し入れするための開口部が形成されているので、ブラシを交換する場合には、ブラシ保持装置のブラシを開口部を通じて簡単に行うことができる。
また、この開口部は、回転子の回転で生じる空気の径方向の対流の排気口としても作用し、それだけ空気の流れ抵抗が小さくなり、例えばブラシ保持装置に固定されたレギュレータ、及びブラシの冷却性が向上する。
また、ブラシ保持装置は、ターミナルが樹脂モールド成形で一体的に形成されて構成されており、このターミナルと、ブラシに接続されたワイヤに取り付けられたブラシ用ターミナルとが接続部材により電気的に接続されているので、ブラシ保持装置のターミナルとブラシ用ターミナルとの電気的な接続を接続部材を用いて簡単に行うことができる。
また、ブラシ保持装置のターミナルとブラシ用ターミナルとを接続する接続部は、開口部に設けられているので、開口部が接続作業スペースとなり、ブラシ保持装置のターミナルとブラシ用ターミナルとの接続を簡単に行うことができる。
【００３１】
また、この発明に係る交流発電機によれば、ラジオ保持装置は、開口部の近傍まで延びているので、それだけブラシの長手方向の寸法を長くすることができ、ブラシを長期にわたって交換することなく使用することができる。また、ケースとブラシ保持装置との間では空隙が小さいので、ケース内に入った空気は、例えばブラシ保持装置に固定されたレギュレータ、ブラシ側に多くが迂回して流れ、レギュレータ及びブラシ１０は冷却性が向上する。
【００３４】
また、この発明に係る交流発電機によれば、接続部材は、ねじであるので、ブラシ保持装置のターミナルとブラシ用ターミナルとを強固に、かつ安価で接続することができる。
【００３５】
また、この発明に係る交流発電機によれば、接続部では、ねじは回転子の周方向に進退するようになっているので、接続部材の取り外し工具を周方向から使用でき、軸線方向に部品が密集した内燃機関内でのブラシの交換作業性には好適である。
【００３６】
また、この発明に係る交流発電機によれば、接続部では、ねじは回転子の軸線方向に進退するようになっているので、接続部材の取り外し工具を軸線方向から使用でき、回転子の径方向に部品が密集した内燃機関内でのブラシの交換作業性には好適である。
【００３７】
また、この発明に係る交流発電機によれば、ブラシ保持装置には、固定子で生じた交流電圧の大きさを調整するレギュレータ及びこのレギュレータに当接した冷却板が回転子の軸線方向に重なって設けられているので、コンパクトであるとともに、レギュレータの冷却性が良い。また、レギュレータをブラシ保持装置に固定した後にケースにブラシ保持装置を固定することで、ブラシ保持装置をケースに取り付ける際に、レギュレータに干渉されずに取り付けることができる。
【００３８】
また、この発明に係る交流発電機によれば、固定子巻線のコイルエンドでは、導線が固定子鉄心の端面から軸線方向に延出し、周方向に沿って同一形状に形成されているので、ケース内に入った空気はコイルエンドを通じてケースの外部に排出される場合、排出側のコイルエンドでは通気抵抗が小さく、それだけケース内では空気は円滑に流れ、吸入側にあるブラシ、レギュレータの冷却性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機の断面図である。
【図２】 図１の車両用交流発電機を矢印Ａの方向から視た図である。
【図３】 図１のブラシ及びブラシ用ターミナルを示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態２に係る車両用交流発電機の断面図である。
【図５】 図４の車両用交流発電機を矢印Ｂの方向から視た図である。
【図６】 図４のリヤブラケット側をケースの内部から視たときの図である。
【図７】 図７は図４の車両用交流発電機のブラシ保持装置を示す図で、図７（ａ）はブラシ保持装置において蓋が除かれたときの平面図、図７（ｂ）はブラシ保持装置の平面図、図７（ｃ）はブラシ保持装置の正面図である。
【図８】 図４の車両用交流発電機のブラシ及びブラシ用ターミナルを示す図で、図８（ａ）はその正面図、図８（ｂ）は図８（ａ）の右側側面図である。
【図９】 図４のキャップの斜視図である。
【図１０】 図４のキャップを示す図で、図１０（ａ）は図９の矢印Ｃの方向から視た図、図１０（ｂ）は図９の矢印Ｄの方向から視た図、図１０（ｃ）は図９の矢印Ｅの方向から視た図、図１０（ｄ）は図９の矢印Ｆの方向から視た図である。
【図１１】 この発明の実施の形態３に係る車両用交流発電機をリヤブラケット側から視たときの図（但し、キャップが除かれた状態）である。
【図１２】 図１１の車両用交流発電機のブラシ及びブラシ用ターミナルを示す図で、図１２（ａ）はその正面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の右側側面図である。
【図１３】 この発明の実施の形態４の車両用交流発電機の固定子の斜視図である。
【図１４】 図１３の固定子の固定子巻線に適用される導体セグメントを示す斜視図である。
【図１５】 図１３の固定子の要部をフロント側から視た斜視図である。
【図１６】 図１３の固定子の要部をリヤ側から視た斜視図である。
【図１７】 図１３の固定子の変形例の固定子の斜視図である。
【図１８】 従来の車両用交流発電機の断面図である。
【図１９】 図１８の車両用交流発電機をリヤブラケット側から視たときの図である。
【図２０】 図１８の回転子の斜視図である。
【図２１】 図１８の固定子の斜視図である。
【符号の説明】
７ 回転子、８，７０ 固定子、１０ ブラシ、１１ａ，６４ａ 保持部、１１ｂ，６４ｂ 蓋、１３ レギュレータ、１４ 冷却板、１８ 回転子コイル、２２，２３ 爪状磁極、２４ 固定子鉄心、２５ 固定子巻線、３３ ケース、５０ 開口部、５２，６２，６７ ブラシ用ターミナル、５３ ねじ穴、６０ キャップ、６３ ターミナル、６１，１００ ブラシ保持装置、７１ 導体セグメント、７２ 固定子鉄心、７３ 固定子巻線、７６ リヤ側コイルエンド、７７ フロント側コイルエンド。
Claims (7)
- ケースと、
このケース内に設けられ、電流を流して磁束を発生する回転子コイル及び軸線方向に延びて前記回転子コイルを覆い前記磁束によりＮ極、Ｓ極に着磁される複数の爪状磁極を含む回転子と、
周方向に間隔をおいて軸線方向に延びて複数形成されたスロットを有する固定子鉄心及びこの固定子鉄心に装着された固定子巻線を含む固定子と、
電源からの電流を前記回転子コイルに供給するブラシと、
前記ケースに固定され、前記ブラシを保持部内で保持するとともにブラシを保持部から出すときに開けられる蓋を有するブラシ保持装置とを備え、
前記蓋の対向した前記ケースの箇所には、前記ブラシを出し入れするための開口部が形成されており、
前記ブラシ保持装置は、ターミナルが樹脂モールド成形で一体的に形成されて構成されており、このターミナルと、前記ブラシに接続されたワイヤに取り付けられたブラシ用ターミナルとが接続部材により電気的に接続され、
前記ブラシ保持装置の前記ターミナルと前記ブラシ用ターミナルとを接続する接続部は、前記開口部に設けられている交流発電機。 - ブラシ保持装置は、開口部の近傍まで延びている請求項１に記載の交流発電機。
- 接続部材は、ねじである請求項１または請求項２に記載の交流発電機。
- 接続部では、ねじは回転子の周方向に進退するようになっている請求項３に記載の交流発電機。
- 接続部では、ねじは回転子の軸線方向に進退するようになっている請求項３に記載の交流発電機。
- ブラシ保持装置には、固定子で生じた交流電圧の大きさを調整するレギュレータ及びこのレギュレータに当接した冷却板が回転子の軸線方向に重なって設けられている請求項１ないし請求項５の何れかに記載の交流発電機。
- 固定子巻線のコイルエンドでは、導線が固定子鉄心の端面から軸線方向に延出して周方向に沿って同一形状に形成されている請求項１ないし請求項６の何れかに記載の交流発電機。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001029717A JP3685392B2 (ja) | 2001-02-06 | 2001-02-06 | 交流発電機 |
| US09/988,286 US6798108B2 (en) | 2001-02-06 | 2001-11-19 | Alternator including case with open portion for brush removal |
| FR0116919A FR2820559B1 (fr) | 2001-02-06 | 2001-12-27 | Alternateur |
| DE10262432.1A DE10262432B3 (de) | 2001-02-06 | 2002-01-09 | Drehstromgenerator |
| DE10262306.6A DE10262306B4 (de) | 2001-02-06 | 2002-01-09 | Drehstromgenerator |
| DE10200512A DE10200512A1 (de) | 2001-02-06 | 2002-01-09 | Drehstromgenerator |
| KR1020020006433A KR100585415B1 (ko) | 2001-02-06 | 2002-02-05 | 교류발전기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001029717A JP3685392B2 (ja) | 2001-02-06 | 2001-02-06 | 交流発電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002238203A JP2002238203A (ja) | 2002-08-23 |
| JP3685392B2 true JP3685392B2 (ja) | 2005-08-17 |
Family
ID=18894026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001029717A Expired - Lifetime JP3685392B2 (ja) | 2001-02-06 | 2001-02-06 | 交流発電機 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6798108B2 (ja) |
| JP (1) | JP3685392B2 (ja) |
| KR (1) | KR100585415B1 (ja) |
| DE (3) | DE10262306B4 (ja) |
| FR (1) | FR2820559B1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004042271A1 (de) * | 2004-09-01 | 2006-03-02 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zur Aufnahme eines Elektromotors |
| JP2007037280A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Mitsubishi Electric Corp | インバータ一体型回転電機 |
| JP2007221879A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Denso Corp | 車両用交流発電機 |
| FR2998732B1 (fr) * | 2012-11-28 | 2015-01-02 | Valeo Equip Electr Moteur | Capot d'une machine electrique tournante pour recouvrir une face frontale |
| FR3088500A1 (fr) * | 2018-11-08 | 2020-05-15 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Porte-balais de machine electrique tournante muni d'oeillets integres aux traces conductrices |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1651059A (en) * | 1926-02-06 | 1927-11-29 | John T Janette | Brush-holder connection |
| US1794291A (en) * | 1928-08-02 | 1931-02-24 | Hobart Brothers Co | Brush support for electrical apparatus |
| US2194620A (en) * | 1937-10-27 | 1940-03-26 | Emerson Electric Mfg Co | Motor brush assemblage |
| DE1912535B1 (de) * | 1969-03-12 | 1970-10-01 | Ackermann & Schmitt Kg | Kontaktvorrichtung |
| DE2424788C2 (de) * | 1974-05-22 | 1983-09-08 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Drehstromgenerator |
| JPS5166409A (en) | 1974-12-06 | 1976-06-09 | Hitachi Ltd | Koryuhatsudenkino satsushihojisochi |
| JPS5187205A (ja) | 1975-01-27 | 1976-07-30 | Hitachi Ltd | |
| DE8409001U1 (de) * | 1984-03-23 | 1985-06-20 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Wechsel-, insbesondere Drehstrom-Generator für Fahrzeuge |
| US4959576A (en) * | 1987-11-25 | 1990-09-25 | Nippondenso Co., Ltd. | Automotive alternator |
| DE4018710A1 (de) * | 1990-06-12 | 1991-12-19 | Bosch Gmbh Robert | Elektrische maschine, vorzugsweise drehstromgenerator fuer fahrzeuge |
| JPH04138051A (ja) | 1990-09-27 | 1992-05-12 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用交流発電機のブラシ保持器 |
| JPH0755034B2 (ja) | 1990-09-27 | 1995-06-07 | 三菱電機株式会社 | 車両用交流発電機のブラシ保持器 |
| KR950022277U (ko) * | 1993-12-29 | 1995-07-28 | 배선정리구를 고정시킬 수 있는 고정홀을 갖는 패널구조 | |
| JP3571790B2 (ja) | 1995-03-06 | 2004-09-29 | 三菱電機株式会社 | 車両用交流発電機 |
| US5736805A (en) * | 1996-02-16 | 1998-04-07 | Ametek, Inc. | Brush retaining clip and electrical connection |
| CN1200591A (zh) * | 1997-05-26 | 1998-12-02 | 株式会社电装 | 车用发电机 |
| DE19820885A1 (de) | 1998-05-09 | 1999-11-11 | Bosch Gmbh Robert | Drehstromgenerator für Fahrzeuge |
| JP3911879B2 (ja) * | 1998-11-02 | 2007-05-09 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機 |
| US6356003B1 (en) * | 1999-03-19 | 2002-03-12 | John Fiorenza | Direct current motor |
| US6215211B1 (en) * | 1999-05-10 | 2001-04-10 | Visteon Global Technologies, Inc. | Alternator bearing sleeve, brush holder, and cap system |
| JP4450124B2 (ja) * | 1999-06-25 | 2010-04-14 | 株式会社デンソー | 回転電機およびその製造方法 |
-
2001
- 2001-02-06 JP JP2001029717A patent/JP3685392B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-19 US US09/988,286 patent/US6798108B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-27 FR FR0116919A patent/FR2820559B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-01-09 DE DE10262306.6A patent/DE10262306B4/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-09 DE DE10200512A patent/DE10200512A1/de not_active Ceased
- 2002-01-09 DE DE10262432.1A patent/DE10262432B3/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-05 KR KR1020020006433A patent/KR100585415B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6798108B2 (en) | 2004-09-28 |
| FR2820559B1 (fr) | 2005-01-14 |
| KR100585415B1 (ko) | 2006-06-02 |
| DE10200512A1 (de) | 2002-08-29 |
| DE10262306B4 (de) | 2018-10-18 |
| JP2002238203A (ja) | 2002-08-23 |
| KR20020065383A (ko) | 2002-08-13 |
| DE10262432B3 (de) | 2021-05-12 |
| FR2820559A1 (fr) | 2002-08-09 |
| US20020113505A1 (en) | 2002-08-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3443363B2 (ja) | 車両用交流発電機 | |
| US20090184601A1 (en) | Polyphase stator of a rotating electrical machine with claw-pole rotor and alternator or alternator starter comprising same | |
| JP2001511999A (ja) | 電気的な機械、有利には整流器−構成ユニットを備えた三相交流発電機 | |
| JPH11136913A (ja) | 回転電機の回転子 | |
| JP2007228677A (ja) | 発電装置及び回転電機 | |
| KR20130126939A (ko) | 회전 전기 기계용 전압 조정기 장치, 이 장치를 구비한 기계용 베어링, 및 이 베어링을 포함하는 기계 | |
| JP3983426B2 (ja) | 交流発電機 | |
| JP2001037180A (ja) | 車両用交流発電機 | |
| KR100585416B1 (ko) | 교류발전기 | |
| EP2113992B1 (en) | Ac generator | |
| JP2010514406A (ja) | 多相回転電気機械のステータ、このステータを有する多相回転電気機械、およびこのステータの製造方法 | |
| JP4575385B2 (ja) | 交流発電機の整流器 | |
| JPWO2005117237A1 (ja) | 車両用交流発電機 | |
| JP3685392B2 (ja) | 交流発電機 | |
| US20070262680A1 (en) | Alternator | |
| JP2005304199A (ja) | 車両用回転電機装置 | |
| JP2007336723A (ja) | 回転電機の回転子 | |
| JP2001169510A (ja) | 車両用交流発電機 | |
| JP4450134B2 (ja) | ブラシレス交流発電機 | |
| US20230036949A1 (en) | End shield for a rotary electric machine | |
| KR20220117051A (ko) | 차량용 교류발전기의 고정자 방열 구조 | |
| US7015608B2 (en) | Method and apparatus to suppress electrical noise in a rotor assembly for an electrical machine | |
| CN1303744C (zh) | 交流发电机 | |
| EP1357659B1 (en) | Automotive alternator | |
| BRPI0202427B1 (pt) | alternador |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050117 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050201 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050401 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050524 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050526 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3685392 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080610 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090610 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100610 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100610 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110610 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120610 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130610 Year of fee payment: 8 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |