JP4585875B2 - 車両用交流発電機 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などの車両に搭載されて、車載電気負荷に供給される電力を発生する車両用交流発電機に関する。

車両用交流発電機には、発生した電力を外部に取り出すための出力端子が設けられている。この出力端子の構造としては従来、例えば特許文献１，２に記載されたものが知られている。

特許文献１には、出力端子ボルトの取出側とは反対側に設けられた雄ねじ部を、整流器の正極側冷却フィンの貫通孔に加締め固定された片側締結ナットに締め付け固定し、出力端子ボルトの取出側に、２つの絶縁ブッシュとリアフレームを介してナットを締め付け固定することが記載されている。絶縁ブッシュとしては従来、樹脂製のものが多く採用されている。

特許文献２には、出力端子の雄ネジ部にスペーサの雌ネジ部を螺着させ、スペーサの先端面を車両側出力端子の着座面とすることが記載されている。そして、特許文献２に記載されたものでは、スペーサの雌ネジ部の両側に設けられた遊嵌部を、車両側出力端子を締め付け固定するナットの締め付けによって弾性変形させ、この弾性変形による抗力を利用して、出力端子とスペーサと車両側出力端子との間及び出力端子とスペーサと整流器の正極側冷却フィンとの間を結合している。

特開平９−１０７６５４号公報 特開２００１−８３９８号公報

前述した前者の背景技術のように、車両用交流発電機の出力端子の締結構造に樹脂製の絶縁ブッシュを用いる場合、樹脂の温度変化による変形や経年劣化による変形，振動などによるナットの締付力の低下を考慮する必要がある。これに対して、前述した後者の背景技術のような構成では、ナットの締付力の低下を抑えることができるので、前述した前者の背景技術よりも有利である。

しかし、前述した後者の背景技術では、出力端子のネジ部にスペーサのネジ部を螺着させなければならず、その分、組み付け作業に手間がかかる。

本発明は、ブッシュの出力端子への組付性を向上させることができる車両用交流発電機を提供する。

本発明によれば、ブッシュの出力端子への組付性を向上させることができるので、出力端子の発電機本体への組み付け作業性を向上させることができる。しかも、本発明によれば、ナットの緩みを、ナットの締め付けによるブッシュの弾性変形という簡単な構造で抑制できる。従って、本発明によれば、安価でしかも信頼性の高い車両用交流発電機を提供できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

以下の実施例では、本発明を自動車用かつ水冷式の交流発電機の出力端子に適用した場合を例に挙げて説明するが、自動車用かつ水冷式の直流発電機の出力端子、或いは自動車用かつ空冷式の交流又は直流発電機の出力端子に本発明を適用しても構わない。また、自動車以外で、発電機の出力端子に外部からの出力端子をナットで締結するように構成された水冷式又は空冷式の交流又は直流発電機に本発明を適用しても構わない。さらに、発電機の出力端子以外の部位であって、ネジ締結によって２つの端子を固定する部位に本発明を適用しても構わない。

尚、以下の説明において、特に断りがない場合、軸方向とは、車両用交流発電機の回転軸の延びる方向を指す。径方向とは、車両用交流発電機の回転軸に対して、直交して放射状に延びる方向を指す。周方向とは、車両用交流発電機の回転軸に対して同心状に周回する方向を指す。

本発明の第１実施例を図１，図２に基づいて説明する。

まず、図２を用いて本実施例の車両用交流発電機の全体構成を説明する。

図２は本実施例の車両用交流発電機の全体構成を示す。

本実施例の車両用交流発電機は、界磁電流の供給を受けながら、自動車の内燃機関（エンジン）（以下、単に「エンジン」と称する）の回転駆動力を受けて回転子が回転することによって、固定子に交流電力を発生させ、発生した交流電力を整流器で整流して直流電力（自動車に搭載された電気的負荷の駆動用電力及び蓄電池の充電用電力）を得るものであり、オルタネータ或いは車両用充電発電機と呼ばれる場合もある。また、本実施例の車両用交流発電機は水冷（液冷）式の同期発電機であり、冷却水（液体冷媒）を機内に循環させ、発熱体、例えば固定子，整流器などを冷却している。冷却水（液体冷媒）には、自動車のエンジンを冷却するものであり、エンジンに付属したラジェータ（冷却器）によって冷却される不凍液を分岐して用いている。

車両用交流発電機（以下、単に「発電機」と称する）１００はハウジング（筐体）を備え、以下に説明する構成部品をハウジングの中に収容している。本実施例の発電機１００のハウジングは、フレーム１と、フレーム１の軸方向両端部に設けられたエンドブラケット２，３と、エンドブラケット３のフレーム１側とは反対側に設けられたリアカバー９によって構成されている。

フレーム１は軸方向一方側端部が開口（開放）した器状の収容体であり、ほぼ円筒状の周壁１ａと、周壁１ａの開口（開放）側とは反対側の端部を塞ぐ側壁１ｂによって構成されている。周壁１ａの内部には、側壁１ｂ側が開口（開放）した冷却媒体通路１ｃが形成されている。冷却媒体通路１ｃは、周壁１ａの軸方向及び周方向に渡って連続する環状の空間が、軸方向に連続して延びる１つの仕切部材（図示省略）によって周方向に仕切られて形成された帯状（軸方向断面がＣ字形）のものである。冷却媒体通路１ｃの周方向一方側端部には冷却媒体供給端１ｄが、周方向他方側端部には冷却媒体排出端１ｅがそれぞれ形成されている。周壁１ａの外周側の一部分には、エンジンの筐体の側部に発電機１００を取り付けて、エンジンの筐体の側部に発電機１００を固定するための取付部１ｆが設けられている。

エンドブラケット２は環状の部材であり、フレーム１の軸方向一方側端部（周壁１ａの側壁１ｂ側とは反対側の軸方向端部）に形成された開口（開放）部を閉蓋するように、フレーム１の軸方向一方側端部に固定されている。エンドブラケット２の内周側にはベアリング４が保持されている。エンドブラケット２の外周側の一部分には、エンジンの筐体の側部に発電機１００を取り付けて、エンジンの筐体の側部に発電機１００を固定するための取付部２ａが設けられている。

エンドブラケット３は環状の部材であり、フレーム１の軸方向他方側端部（周壁１ａの側壁１ｂ側の軸方向端部）に形成された冷却媒体通路１ｃの開口端を閉蓋するように、フレーム１の軸方向他方側端部に固定されている。側壁１ｂとエンドブラケット３との対向面間には、空気よりも熱伝導率の良いシリコン樹脂（或いは珪素樹脂という）が塗布されている。冷却媒体通路１ｃの冷却媒体供給端１ｄと対向するエンドブラケット３の対向面には冷却媒体供給口３ａが、冷却媒体排出端１ｅと対向するエンドブラケット３の対向面には冷却媒体排出口３ｂがそれぞれ形成されている。冷却媒体供給口３ａ及び冷却媒体排出口３ｂは軸方向の貫通孔であり、冷却媒体供給端１ｄ及び冷却媒体排出端１ｅの対応する端と連通している。

冷却媒体供給口３ａは自動車のエンジンの冷却系統の上流側（エンジンを冷却する前の冷却水が流れる部分）と接続されている。これにより、エンジンを冷却する冷却水の一部が分岐して発電機に供給され、冷却媒体通路１ｃを循環して発電機を冷却する。冷却媒体排出口３ｂは自動車のエンジンの冷却系統の下流側（エンジンを冷却し終えた冷却水が流れる部分）と接続されている。これにより、発電機を冷却し終えて発電機から排出された冷却水が、エンジンを冷却した冷却水と合流し、エンジンに付属のラジェータによって冷却される。

エンドブラケット３と対向する周壁１ａの対向面には、冷却媒体通路１ｃの開口端の外周縁及び内周縁に沿って環状の溝１ｇが形成されている。環状の溝１ｇにはＯリング１ｈが挿入されている。Ｏリング１ｈは、弾性を有するゴム製の封止部材（或いはパッキンという）であり、エンドブラケット３と対向する周壁１ａの対向面とエンドブラケット３との間を気密に封止するものである。これにより、本実施例では、冷却媒体通路１ｃの漏水を防止している。

側壁１ｂは円環状のものである。側壁１ｂの内周側はエンドブラケット３側に向かって軸方向に突出している。これにより、側壁１ｂの内周側には円環状の保持部が形成されている。エンドブラケット３の内周側には側壁１ｂの保持部が配置されている。側壁１ｂの保持部にはベアリング５が保持されている。

周壁１ａの内周側には固定子６が固定されている。固定子６はステータコア６ａ及びステータコイル６ｂによって構成されている。ステータコア６ａは円筒状の磁性部材から形成されている。ステータコア６ａの内周部には複数のスロット（図示省略）が形成されている。ステータコイル６ｂは、ｕ相，ｖ相，ｗ相の相コイルがスター結線或いはデルタ結線によって電気的に接続されることにより構成される。各相コイルは、ステータコア６ａのスロットに挿入された複数のコイルの同相のもの同士が電気的に接続されることにより構成される。

固定子６の全体はフレーム１の内周面に固定された状態で、高熱伝導性を有する絶縁性樹脂によってモールドされている。これにより、高熱伝導性を有する絶縁性樹脂が固定子６とフレーム１の内周面との間の隙間に充填され、固定子６とフレーム１が絶縁性樹脂によって熱的に接触するので、固定子６の発熱は、ステーターコア６ａとフレーム１との固定部のみならず、高熱伝導性を有する絶縁性樹脂によってフレーム１に熱伝達されるようになる。フレーム１に熱伝達された固定子６の発熱は、冷却媒体通路１ｃを流れる冷却媒体によって冷却される。

固定子６の内周側には空隙を介して回転子７が回転自在に設けられている。回転子７はポールコア（或いはロータコアという）７ａを備えている。ポールコア７ａは、外周側の表面形状がほぼ三角形状或いは台形状の複数の爪部７ｃを周方向に有する一対の爪形コア７Ｎ，７Ｓ（Ｎ極，Ｓ極のポールコア）が軸方向に対向して、一方のコアの爪部と他方のコアの爪部が周方向（回転子の回転方向）に交互に配置されるように、シャフト７ｂ（或いは回転軸という）上に固定されたものであり、ステータコア６ａの内周側に空隙を介して対向配置されている。シャフト７ｂは軸方向に延びており、一方側（エンドブラケット２側）がベアリング４によって、他方側（エンドブラケット３側）がベアリング５によってそれぞれ回転可能に支持されている。

爪形コア７Ｎの爪部７ｃと爪形コア７Ｓの爪部７ｃとの周方向に対向する間には、コバルト，ネオジウム，ボロンなどの希土類系の材料から形成された永久磁石７ｄが固定されている。永久磁石７ｄは保持部材（図示省略）によって保持された状態で、爪部７ｃ間に固定されている。爪形コア７Ｎ，７Ｓの爪部７ｃの内周側と対向するコア部分には、ボビンに巻かれた界磁コイル７ｅ（或いは回転子巻線という）が設けられている（或いは当該部分に界磁コイル７ｅが直接巻かれる場合もある）。界磁コイル７ｅには絶縁処理が施されている。

ポールコア７ａの側面（ベアリング５側の側面であって、爪形コア７Ｓの側面）には冷却ファン７ｋが取り付けられている。冷却ファン７ｋはポールコア７ａの回転と共に回転し、側壁１ｂに設けられた通風孔１ｉから冷却風をハウジング内に導入して機内を循環させ、エンドブラケット２に設けられた通風孔２ｂから外部に排出する。冷却ファン７ｋによる冷却は副次的なものであり、主冷却は、冷却媒体通路１ｃを流れる冷却媒体による冷却である。

シャフト７ｂの軸方向一方側端部（エンドブラケット２側端部）はベアリング４よりも軸方向外側（エンドブラケット２から遠ざかる方向）まで延びている。シャフト７ｂの軸方向一方側先端にはプーリー７ｆ（ベルト円板という）が固定されている。プーリー７ｆは、駆動力伝達手段であるチェーン或いはベルトを介して自動車のエンジンのクランク軸に設けられたプーリーと機械的に連結されている。これにより、発電機１００にはエンジンの回転駆動力が伝達される。

シャフト７ｂの軸方向他方側端部（エンドブラケット３側端部）はベアリング５よりも軸方向外側（エンドブラケット３から遠ざかる方向）まで延びている。ベアリング５よりも軸方向外側に位置するシャフト７ｂの軸方向他方側端部にはスリップリング７ｇ（集電環）が固定されている。スリップリング７ｇは導電性の環状部材であり、界磁コイル７ｅリード線（図示省略）を介して電気的に接続されている。スリップリング７ｇにはブラシ７ｈが摺動接触している。ブラシ７ｈは、回転するスリップリング７ｇとの間において電力（界磁電流）の授受を行うものであり、エンドブラケット３のフレーム１側とは反対側の面に固定されたブラシホルダ７ｉによって保持されている。ブラシホルダ７ｉ内にはバネ７ｊが設けられている。バネ７ｊは、ブラシ７ｈがスリップリング７ｇに摺動接触するように、ブラシ７ｈを押圧する。

上記課題は、ハウジングと、前記ハウジングに収容されて保持された固定子と、前記ハウジングに収容されて回転可能に保持されたものであって、空隙を介して前記固定子に対向配置された回転子と、前記ハウジングに収容されて保持されたものであって、前記固定子の発電出力を整流する整流器と、前記整流器の整流出力を前記ハウジングの外部に取り出すための発電機側出力端子と、前記発電機側出力端子の外周側に隙間を介して設けられた金属製のブッシュをと備え、前記ブッシュは略円筒状に形成され、前記ブッシュの外周側に電気的絶縁性を有する保持部材が一体に成形されており、前記保持部材には前記ハウジングとの係合部が形成されており、前記ブッシュは、前記係合部が前記ハウジングに係合されることによって前記発電機側出力端子に組み付けられ、前記ハウジングには、前記保持部材の回転方向の移動を規制するための第１の突起が形成され、前記保持部材又は前記ハウジングには、前記第１の突起と同一軸上において対向し、前記保持部材の軸方向の移動を規制するための第２の突起が形成された車両用交流発電機により解決される。

エンドブラケット３のフレーム１側とは反対側（整流器８，電圧調整器及びブラシホルダ７ｉが配置された側）には、整流器８，電圧調整器及びブラシホルダ７ｉを覆うリアカバー９が設けられている。リアカバー９はアルミニウム製の部材であり、外部から異物が侵入して機器が損傷しないように、整流器８，電圧調整器及びブラシホルダ７ｉを保護する保護部材である。

整流器８には発電機側出力端子１０が電気的に接続されている。発電機側出力端子１０はエンドブラケット３側からリアカバー９側に向かって軸方向に延び、リアカバー９の側壁から外部に突出してリアカバー９の外部に露出している。発電機側出力端子１０には車両側出力端子（図２では図示省略）が電気的に接続されている。車両側出力端子は、整流器８から出力された直流電力をバッテリ及び電気的負荷に供給する電力ケーブル（図２では図示省略）の先端（発電機１００側先端）に設けられたものであり、発電機側出力端子１０との接続端子である。

次に、図１を用いて本実施例の発電機側出力端子の組み付け構成を説明する。

図１は、本実施例の発電機側出力端子付近の構成を拡大して示す。

発電機側出力端子１０は、図１に示すように、導電性部材で形成されたボルト形状のものであり、軸方向（発電機側出力端子１０の中心軸の延びる方向）一方側端部（整流器８側端部）に形成された頭部１０ａと、その他方側端部（リアカバー９側端部）に形成されたボルト軸部１０ｃと、頭部１０ａとボルト軸部１０ｃとの間に形成された埋込部１０ｂから構成されている。

頭部１０ａは鍔部を構成しており、整流器８のエンドブラケット３側から正極側放熱板８ｂに対接している。頭部１０ａの外径は、整流器８に形成された貫通孔８ａの内径よりも大きい。埋込部１０ｂは短円柱状の部分であり、整流器８に形成された貫通孔８ａに圧入されている。埋込部１０ｂの外径は頭部１０ａの外径よりも小さい。ボルト軸部１０ｃは棒状の部分であり、電力ケーブル１３（或いはハーネスという）の先端に設けられた車両側出力端子１３ａが接続（固定）されている。ボルト軸部１０ｃの外周表面上にはネジ部１０ｄ（雄ネジ）が形成されている。ボルト軸部１０ｃの外径は埋込部１０ａの外径よりも小さい。

ボルト軸部１０ｃの先端にはナット１１が螺合されている。ナット１１は、自己の締め付けによって発電機側出力端子１０（ボルト軸部１０ｃ）に車両側出力端子１３ａを固定するための部材である。

埋込部１０ｂ及びボルト軸部１０ｃの外周側にはブッシュ１２が配置されている。ブッシュ１２は、発電機側出力端子１０と同程度の機械的強度を有する金属製の円筒状部材であり、埋込部１０ｂ及びボルト軸部１０ｃの外周側に空隙を介して対向している。ブッシュ１２の内径は、埋込部１０ｂ及びボルト軸部１０ｃの外径よりも大きい。ブッシュ１２の軸方向一方側端面（頭部１０ａ側端面）は正極側放熱板８ｂに対接している。ブッシュ１２の軸方向他方側端面（ボルト軸部１０ｃ側端面）は車両側出力端子１３ａに対接している。ブッシュ１２の外径は頭部１０ａの外径より小さい（頭部１０ａの外径の方が大きい）或いはそれと同等である。

車両側出力端子１３ａは円環平板状の導電性部材で形成されている。電力ケーブル１３は発電機側出力端子１０から径方向外側（発電機側出力端子１０から遠ざかる方向）に延びている。電力ケーブル１３には、バッテリ及び車載補機などの車載電気負荷が電気的に接続されている。

ボルト軸部１０ｃのリアカバー９側先端はブッシュ１２を貫通して、ブッシュ１２の軸方向他方側端面よりも軸方向外側に突出し（整流器８の正極側放熱板８ｂから遠ざかる方向に延び）ており、ブッシュ１２の軸方向他方側端部からリアカバー９の外部に露出している。車両側出力端子１３ａはブッシュ１２の軸方向他方側端面に対接した状態でボルト軸部１０ｃに装着され、ボルト軸部１０ｃのリアカバー９側先端に螺合されたナット１１によって締め付けられる。この際、ブッシュ１２の軸方向他方側端面はナット１１の座面となる。

ナット１１をボルト軸部１０ｃに締め付けることにより、ナット１１と頭部１０ａとの間にはナット１１の締め付けによる軸力が作用する。ここで、軸力とは、軸方向に作用する力であり、リアカバー９側からエンドブラケット３側に作用するナット１１の押え付け力と、エンドブラケット３側からリアカバー９側に作用する頭部１０ａの押え付け力からなる。

以上のことから、車両側出力端子１３ａは、ナット１１の締め付けによる軸力によって軸方向（リアカバー９側からエンドブラケット３側）からブッシュ１２の軸方向他方側端面に押え付けられ、発電機側出力端子１０と電気的に接続された状態でボルト軸部１０ｃのリアカバー９側先端に固定される。

ブッシュ１２はナット１１の締め付けによる軸力を車両側出力端子１３ａを介して受ける。これにより、ブッシュ１２は軸方向に弾性変形して縮む。このように、ブッシュ１２が軸方向に弾性変形して縮むことにより、ナット１１はブッシュ１２の弾性力（軸力であり、ナット１１の締め付けによる軸力に対する軸方向の反力）を受ける。整流器８の正極側放熱板８ｂとブッシュ１２の軸方向一方側端面との間にも作用反作用の原理に基づいて軸方向両方向の軸力が作用する。ナット１１は、ブッシュ１２の弾性力によって回動が規制される。これにより、ナット１１は外力（例えば自動車からの振動）が加わっても緩み難くなる。

従って、本実施例によれば、ナット１１の緩みを防止し、発電機側出力端子１０と車両側出力端子１３ａとの間の電気的な接続を長年にわたって維持できるので、端子間の電気的な接続に対する信頼性を向上できる。

ブッシュ１２の外周側には保持部材１４が一体に成形されている。保持部材１４は、発電機側出力端子１０に対してブッシュ１２を所定の位置に保持するためのものであって、電気的絶縁性を有する樹脂製のものであり、ブッシュ１２と結合した結合部１４ａ（円筒状のものであり、シリンダ部と呼ぶ場合もある）と、結合部１４ａの外周表面を周回するように、結合部１４ａの外周表面から径方向に突出する円環状のフランジ部１４ｂから構成されている。尚、本実施例では、フランジ部１４ｂとして円環状のものについて説明したが、結合部１４ａの外周表面から部分的に突出、例えば１８０°間隔で２ヶ所から径方向に突出する構造としてもよい。

フランジ部１４ｂは、エンドブラケット３のリアカバー９側の面と対面するフランジ面と、リアカバー９のエンドブラケット３側の面と対面するフランジ面を備えている。フランジ部１４ｂを、結合部１４ａの外周表面から部分的に突出するフランジ構造とする場合も、上記と同様に、２つのフランジ面を備える。フランジ部１４ｂには、一方のフランジ面から他方のフランジ面に向かって貫通する貫通孔１４ｃが周方向に１８０°間隔で２つ形成されている。フランジ部１４ｂを、結合部１４ａの外周表面から部分的に突出、例えば１８０°間隔で２ヶ所から径方向に突出する構造とする場合には、貫通孔１４ｃはそれぞれのフランジの中心部に１つ形成される。

フランジ部１４ｂ及び貫通孔１４ｃは、後述するエンドブラケット３との係合部を構成している。

結合部１４ａはブッシュ１２の外周表面に沿って軸方向に延び、リアカバー９側先端がリアカバー９の側壁から外部に突出して外部に露出している。結合部１４ａのリアカバー９側先端の一部分はさらに軸方向に延出している。これにより、結合部１４ａのリアカバー９側先端の一部分には、発電機側出力端子１０と車両側出力端子１３ａとの接続部（或いは固定部）の周囲の一部分を取り囲むための柵１４ｄ（或いは延出部という）が形成される。

本実施例では、柵１４ｄを形成して発電機側出力端子１０と車両側出力端子１３ａとの接続部（或いは固定部）の周囲の一部分を取り囲むことにより、車両側出力端子１３ａの移動を規制すると共に、リアカバー９と車両側出力端子１３ａとの接触による電気的な短絡を防止している。

エンドブラケット３の貫通孔１４ｃと対向する部位には突起（凸部）３ｃが一体に成形されている。突起３ｃは丸棒状のものであり、エンドブラケット３のリアカバー９側の面から垂直にリアカバー９側に向かって起立（突出）し、貫通孔１４ｃに挿通されることにより貫通孔１４ｃと係合している。これにより、保持部材１４の回動，保持部材１４の径方向及び周方向への移動が規制される。

リアカバー９の貫通孔１４ｃと対向する部位には突起（凸部）９ａが一体に成形されている。突起９ａは、突起３ｃよりも径が大きくかつ軸方向の長さが短い円柱状のものであり、リアカバー９のエンドブラケット３側の面から垂直にエンドブラケット３側に向かって起立（突出）し、貫通孔１４ｃのリアカバー９側開口部を塞ぐように、貫通孔１４ｃに近接し、貫通孔１４ｃに対向するように配置されている。これにより、保持部材１４の軸方向への移動が規制される。

貫通孔１４ｃ及び突起３ｃ，９ａは同一軸上に配置されている。突起９ａの外径（軸方向断面）は貫通孔１４ｃの内径（開口部断面）及び突起３ｃの外径（軸方向断面）よりも大きい。尚、本実施例では、保持部材１４の軸方向への移動を規制するための突起９ａをリアカバー９に設ける場合について説明したが、フランジ部１４ｂに設けるようにしてもよい。

このように、本実施例では、保持部材１４の回動，保持部材１４の径方向及び周方向への移動，保持部材１４の軸方向への移動を規制できるので、発電機側出力端子１０に対するブッシュ１２の回動，ブッシュ１２の径方向及び周方向の動き，ブッシュ１２の軸方向の動きを規制できる。従って、本実施例では、ブッシュ１２を発電機側出力端子１０に対して所定の位置に保持できる。

ブッシュ１２の発電機側出力端子１０への組み付けは、エンドブラケット３の突起３ｃをフランジ部１４ｂの貫通孔１４ｃに挿通するという、保持部材１４のエンドブラケット３への組み付け作業だけで済み、ネジの締付及び複数の部品の組み付けなどという作業を伴わず、簡単に実施できる。これにより、本実施例によれば、ブッシュ１２の発電機側出力端子１０への組付性を向上させることができる。従って、本実施例によれば、発電機側出力端子１０の発電機１００への組み付け作業性を向上させることができ、発電機１００の製造コストを低減できる。

また、本実施例によれば、ブッシュ１２の発電機側出力端子１０への組み付け時、ネジの締付及び複数の部品の組み付けなどという作業を伴わず、簡単に実施できるので、欠品などの不良を防止できる。従って、本実施例によれば、発電機１００の信頼性を向上させることができる。

本発明の第２実施例を図３に基づいて説明する。

図３は、本実施例の発電機の発電機出力端子付近の構成を拡大して示す。

本実施例は第１実施例の改良例であり、リアカバー９の開口部からの異物の侵入を防止するように構成したものである。

尚、第１実施例と同様の構成部品には第１実施例と同様の符号を付し、その説明を省略する。

リアカバー９は、第１実施例とは異なり、樹脂製である。発電機側出力端子１０のボルト軸部１０ｃと車両側出力端子１３ａとの接続部（固定部）の一部分を取り囲んでいる柵９ｂは、第１実施例とは異なり、リアカバー９に一体に成形されている。このため、保持部材１４の結合部１４ａは第１実施例のものよりも軸方向の長さが短い。これにより、結合部１４ａのリアカバー９側先端はリアカバー９よりも軸方向内側に位置する（エンドブラケット３に近い位置となる）。

結合部１４ａのリアカバー９側先端には溝部（窪み或いは凹部）１４ｅが形成されている。溝部１４ｅは、リアカバー９側からエンドブラケット３側に向かって軸方向に窪むように、結合部１４ａのリアカバー９側先端のリアカバー９との対面に形成された環状の窪みである。リアカバー９の溝部１４ｅとの対面には突起（凸部）９ｃが一体に形成されている。突起９ｃは溝部１４ｅに係合するものであり、溝部１４ｅに沿って環状に形成されている。リアカバー９をエンドブラケット３に組み付けた時、突起９ｃが溝部１４ｅに係合される。これにより、結合部１４ａとリアカバー９との間にはラビリンス１５が形成される。

このように、本実施例では、結合部１４ａとリアカバー９との間にラビリンス１５を形成している。これにより、本実施例によれば、リアカバー９の開口部からリアカバー９内部への異物の侵入を防止できる。

本発明の第３実施例を図４，図５に基づいて説明する。

図４は、本実施例の発電機の発電機出力端子付近の構成を拡大して示す。図５は、本実施例の発電機の全体構成を示す。

尚、第１，第２実施例と同様の構成部品には第１，第２実施例と同様の符号を付し、その説明を省略する。

第１，第２実施例では、発電機側出力端子をリアカバー９の側壁から軸方向外側に突出させてリアカバー９の外部に露出させていた。本実施例では、発電機側出力端子をリアカバー９の周壁から径方向外側に突出させてリアカバー９の外部に露出させている。このため、本実施例では、発電機側出力端子を第１の発電機側出力端子１６と第２の発電機側出力端子１９から構成している。

第１の発電機出力端子１６は、第１，第２実施例と同様にボルト状の端子であって、頭部１６ａ，埋込部１６ｂ，ボルト軸部１６ｃから構成されており、第１，第２実施例と同様に、正極側放熱板８ｂに圧入されている。第１の発電機出力端子１６の各部位の構成は第１，第２実施例と同様である。

第１の発電機側出力端子１６の埋込部１６ｂ及びボルト軸部１６ｃの外周側にはブッシュ１８が空隙を介して配置されている。ブッシュ１８は第１，第２実施例と同様に金属製の円筒部材で形成されている。ブッシュ１８の軸方向一方側端面（頭部１６ａ側端面）は整流器８の正極側放熱板８ｂに対接している。ブッシュ１８の軸方向他方側端面（ボルト軸部１６ｃ側端面）は、後述する第２の発電機側出力端子１９の端子部１９ａに対接している。

ボルト軸部１６ｃは第１，第２実施例と同様にブッシュ１８の軸方向他方側端部から露出している。第２の発電機側出力端子１９の端子部１９ａは、ブッシュ１８の軸方向他方側端面に対接した状態でボルト軸部１６ｃに装着され、ボルト軸部１６ｃに螺合されたナット１７によって締め付けられる。ブッシュ１８の軸方向他方側端面は、第１，第２実施例と同様にナット１７の座面となる。

本実施例では、第１，第２実施例の発電機側出力端子及びブッシュとは異なり、第１の発電機側出力端子１６及びブッシュ１８がエンドブラケット３とリアカバー９との間の空間に収容されるように、第１の発電機側出力端子１６及びブッシュ１８の軸方向の長さが第１，第２実施例のものよりも短い。

ナット１７をボルト軸部１６ｃに締め付けることにより、ナット１７と頭部１６ａとの間にはナット１７の締め付けによる軸力が作用する。この軸力は、第１，第２実施例と同様に作用する。これにより、第２の発電機側出力端子１９の端子部１９ａは、第１，第２実施例の車両側出力端子の場合と同様に、ボルト軸部１６ｃのリアカバー９側先端に固定される。ナット１７は、第１，第２実施例と同様に、ブッシュ１８の弾性力による軸力を受けて回動が規制される。これにより、ナット１７は、第１，第２実施例と同様に、外力が加わっても緩み難い。

第１の発電機側出力端子１６には、径方向に延びた第２の発電機側出力端子１９が電気的に接続されている。第２の発電機側出力端子１９は、ボルト状の端子と平板状の端子とを一体化した中継用端子であり、端子部１９ａ，頭部１９ｂ，ボルト軸部１９ｃから構成されている。

端子部１９ａは、第２の発電機側出力端子１９の径方向一方側端部（第１の発電機側出力端子１６側端部）に設けられてボルト軸部１６ｃに固定された端子であり、ボルト軸部１６ｃと対向する平面を有する。端子部１９ａの中心部には、ボルト軸部１６ｃが貫通する貫通孔（図示省略）が設けられている。端子部１９ａの平面はナット１７の外径よりも大きい。端子部１９ａの車両側出力端子１３ａ側には頭部１９ｂが設けられている。頭部１９ｂは円環状或いは円板状の鍔部であり、後述するブッシュ２０の座面となる平面を有する。頭部１９ｂの車両側出力端子１３ａ側にはボルト軸部１９ｃが設けられている。ボルト軸部１９ｃは棒状の部分であり、電力ケーブル（ハーネス）１３の先端に設けられた車両側出力端子１３ａが接続（固定）されている。ボルト軸部１９ｃの外周表面上にはネジ部１９ｄ（雄ネジ）が形成されている。ボルト軸部１９ｃの外径は頭部１９ｂの外径よりも小さい。

ボルト軸部１９ｃの車両側出力端子１３ａ側先端にはナット２１が螺合されている。ナット２１は、自己の締め付けによってボルト軸部１９ｃに車両側出力端子１３ａを固定するための部材である。

ボルト軸部１９ｃの外周側にはブッシュ２０が配置されている。ブッシュ２０は、第２の発電機側出力端子１９と同程度の機械的強度を有する金属製の円筒状部材であり、ボルト軸部１９ｃの外周側に空隙を介して対向配置されている。ブッシュ２０の内径はボルト軸部１９ｃの外径よりも大きい。ブッシュ２０の径方向一方側端面（第１の発電機側出力端子１６側端面）は頭部１９ｂに対接している。ブッシュ２０の径方向他方側端面（車両側出力端子１３ａ側端面）は車両側出力端子１３ａに対接している。ブッシュ２０の外径は頭部１９ｂの外径よりも小さい（頭部１９ｂの外径の方が大きい）或いはそれと同等である。

車両側出力端子１３ａは第１，第２実施例と同様に構成されている。電力ケーブル１３は第１，第２実施例と同様に構成されており、発電機１００から遠ざかるように、周の接線方向に延びている。

ボルト軸部１９ｃの車両側出力端子１３ａ側先端はブッシュ２０を貫通して、ブッシュ２０の径方向他方側端面（車両側出力端子１３ａ側端面）よりも径方向外側に突出し（頭部１９ｂから遠ざかる方向に延び）ており、ブッシュ２０の径方向他方側端部から外部に露出している。車両側出力端子１３ａは、ブッシュ２０の径方向他方側端面に対接した状態でボルト軸部１９ｃに装着され、ボルト軸部１９ｃに螺合されたナット２１によって締め付けられている。ブッシュ２０の径方向他方側端面はナット２１の座面となる。ナット２１のボルト軸部１９ｃへの締め付けにより、ナット２１と頭部１９ｂとの間にはナット２１の締め付けによる軸力が作用する。軸力は、第２の発電機側出力端子１９の中心軸方向に作用する力（車両側出力端子１３ａ側から第１の発電機側出力端子１６側に作用するナット２１の押え付け力と、第１の発電機側出力端子１６側から車両側出力端子１３ａ側に作用する頭部１９ｂの押え付け力）である。これにより、車両側出力端子１３ａは、ナット２１の締め付けによる軸力によって径方向（車両側出力端子１３ａ側から第１の発電機側出力端子１６側）からブッシュ２０の径方向他方側端面に押え付けられ、第２の発電機側出力端子１９と電気的に接続された状態でボルト軸部１９ｃの車両側出力端子１３ａ側先端に固定される。

ブッシュ２０はナット２１の締め付けによる軸力を車両側出力端子１３ａを介して受ける。これにより、ブッシュ２０は径方向に弾性変形して縮む。このように、ブッシュ２０が径方向に弾性変形して縮むことにより、ナット２１はブッシュ２０の弾性力（軸力であり、ナット２１の締め付けによる軸力に対する軸方向（第２の発電機側出力端子１９の中心軸方向）の反力）を受ける。ブッシュ２０の径方向一方側端面と頭部１９ｂとの間にも作用反作用の原理に基づいて軸方向（第２の発電機側出力端子１９の中心軸方向）両方向の軸力が作用する。ナット２１は、ブッシュ２０の弾性力によって回動が規制され、外力が加わっても緩み難くなる。

従って、本実施例によれば、ナット２１の緩みを防止し、第２の発電機側出力端子１９と車両側出力端子１３ａとの間の電気的な接続を長年にわたって維持できるので、端子間の電気的な接続に対する信頼性を向上できる。

ブッシュ２０の外周側には、第２の発電機側出力端子１９に対してブッシュ２０を所定の位置に保持するための保持部材２２が一体に成形されている。保持部材２２は、電気的絶縁性を有する樹脂製のものであり、ブッシュ２０と結合した結合部２２ａ（円筒状のものであり、シリンダ部と呼ぶ場合もある）と、１８０°間隔で結合部２２ａの外周表面の２ヶ所から突出したフランジ部２２ｂから構成されている。

フランジ部２２ｂのそれぞれは、エンドブラケット３のリアカバー９側の面と対面するフランジ面と、リアカバー９のエンドブラケット３側の面と対面するフランジ面を備えている。フランジ部２２ｂのそれぞれの中心部には、一方のフランジ面から他方のフランジ面に向かって貫通する１つの貫通孔２２ｃが形成されている。

フランジ部２２ｂ及び貫通孔２２ｃは、後述するエンドブラケット３との係合部を構成している。

結合部２２ａはブッシュ２０の外周表面に沿って径方向に延び、車両側出力端子１３ａ側先端がリアカバー９から外部に突出して外部に露出している。結合部２２ａの車両側出力端子１３ａ側先端の一部分はさらに径方向に延出している。これにより、結合部２２ａの車両側出力端子１３ａ側先端の一部分には、第２の発電機側出力端子１９と車両側出力端子１３ａとの接続部（或いは固定部）の周囲の一部分を取り囲むための柵２２ｄ（或いは延出部という）が形成されている。

本実施例では、第２の発電機側出力端子１９と車両側出力端子１３ａとの接続部（或いは固定部）の周囲の一部分を柵２２ｄで取り囲むことにより、車両側出力端子１３ａの移動を規制すると共に、リアカバー９と車両側出力端子１３ａとの接触による電気的な短絡を防止している。

エンドブラケット３の貫通孔２２ｃと対向する部位には突起（凸部）３ｃが一体に成形されている。突起３ｃは丸棒状のものであり、エンドブラケット３のリアカバー９側の面から垂直にリアカバー９側に向かって起立（突出）し、貫通孔２２ｃに挿通されることにより貫通孔２２ｃと係合している。これにより、保持部材２２の回動，保持部材２２の径方向及び周方向への移動が規制される。

リアカバー９の貫通孔２２ｃと対向する部位には突起（凸部）９ａが一体に成形されている。突起９ａは、突起３ａよりも径が大きくかつ軸方向の長さが短い円柱状のものであり、リアカバー９のエンドブラケット３側の面から垂直にエンドブラケット３側に向かって起立（突出）し、貫通孔２２ｃのリアカバー９側の開口部を塞ぐように、貫通孔２２ｃに近接し、貫通孔２２ｃに対向するように配置されている。これにより、保持部材２２の軸方向への移動が規制される。

貫通孔２２ｃ及び突起３ｃ，９ａは同軸上に配置されている。突起９ａの外径（軸方向断面）は貫通孔２２ｃの内径（開口部断面）及び突起３ｃの外径（軸方向断面）よりも大きい。尚、本実施例では、保持部材２２の軸方向への移動を規制するための突起９ａをリアカバー９に設ける場合について説明したが、フランジ部２２ｂに設けるようにしてもよい。

このように、本実施例では、保持部材２２の回動，保持部材２２の径方向及び周方向への移動，保持部材２２の軸方向への移動を規制できるので、第２の発電機側出力端子１９に対するブッシュ２０の回動，ブッシュ２０の径方向及び周方向の動き，ブッシュ２０の軸方向の動きを規制できる。従って、本実施例では、ブッシュ２０を第２の発電機側出力端子１９に対して所定の位置に保持できる。

ブッシュ２０の第２の発電機側出力端子１９への組み付けは、エンドブラケット３の突起３ｃをフランジ部２２ｂの貫通孔２２ｃに挿通するという、保持部材２２のエンドブラケット３への組み付け作業だけで済み、ネジの締付及び複数の部品の組み付けなどという作業を伴わず、簡単に実施できる。これにより、本実施例によれば、ブッシュ２０の第２の発電機側出力端子１９への組付性を向上させることができるので、第２の発電機側出力端子１９の発電機１００への組み付け作業性を向上させることができ、発電機１００の製造コストを低減できる。

また、本実施例によれば、ブッシュ２０の第２の発電機側出力端子１９への組み付け時において、ネジの締付及び複数の部品の組み付けなどという作業を伴わず、簡単に実施できるので、欠品などの不良を防止できる。従って、本実施例によれば、発電機１００の信頼性を向上させることができる。

本発明の第４実施例を図６に基づいて説明する。

図６は、本実施例の発電機の発電機出力端子付近の構成を拡大して示す。

本実施例は第３実施例の改良例であり、リアカバー９の開口部からの異物の侵入を防止するように構成したものである。

尚、第３実施例と同様の構成部品には第３実施例と同様の符号を付し、その説明を省略する。

ボルト軸部１９ｃと車両側出力端子１３ａとの接続部（固定部）の一部分を取り囲んでいる柵９ｂは、第３実施例とは異なり、リアカバー９に一体に成形されている。保持部材２２の結合部２２ａは第３実施例のものよりも軸方向の長さが短い。これにより、結合部２２ａのリアカバー９側先端はリアカバー９の開口部よりも径方向内側に位置する（第１の発電機側出力端子１６に近い位置となる）。

結合部２２ａの車両側出力端子１３ａ側先端には溝部（窪み或いは凹部）２２ｅが形成されている。溝部２２ｅは、車両側出力端子１３ａ側から第１の発電機側出力端子１６側に向かって径方向に窪むように、結合部２２ａの車両側出力端子１３ａ側先端面に形成された直線状の窪みである。リアカバー９の溝部２２ｅとの対向部位には突起（凸部）９ｃが一体に形成されている。突起９ｃは溝部２２ｅに係合するものであり、溝部２２ｅに沿って直線状に形成されている。リアカバー９をエンドブラケット３に組み付けた時、突起９ｃが溝部２２ｅに係合される。これにより、結合部２２ａとリアカバー９との間にはラビリンス１５が形成される。

このように、本実施例では、結合部２２ａとリアカバー９との間にラビリンス１５を形成している。これにより、本実施例によれば、リアカバー９の開口部からリアカバー９内部への異物の侵入を防止できる。

本発明の第１実施例である車両用交流発電機の発電機出力端子付近（図２のＩ部分）の構成を拡大して示す拡大断面図。 本発明の第１実施例である車両用交流発電機の全体構成を示す断面図。 本発明の第２実施例である車両用交流発電機の発電機出力端子付近の構成を拡大して示す拡大断面図。 本発明の第３実施例である車両用交流発電機の発電機出力端子付近（図５のIV部分）の構成を拡大して示す拡大断面図。 本発明の第３実施例である車両用交流発電機の全体構成を示す断面図。 本発明の第４実施例である車両用交流発電機の発電機出力端子付近の構成を拡大して示す拡大断面図。

符号の説明

１…フレーム、２，３…エンドブラケット、３ｃ…突起、６…固定子、７…回転子、８…整流器、９…リアカバー、１０…発電機側出力端子、１１，２１…ナット、１２，２０…ブッシュ、１３ａ…車両側出力端子、１４，２２…保持部材、１４ｂ，２２ｂ…フランジ部、１４ｃ，２２ｃ…貫通孔、１９…第２の発電機側出力端子、１００…車両用交流発電機（発電機）。

Claims (4)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングに収容されて保持された固定子と、
   前記ハウジングに収容されて回転可能に保持されたものであって、空隙を介して前記固
   定子に対向配置された回転子と、
   前記ハウジングに収容されて保持されたものであって、前記固定子の発電出力を整流す
   る整流器と、
   前記整流器の整流出力を前記ハウジングの外部に取り出すための発電機側出力端子と、
   前記発電機側出力端子の外周側に隙間を介して設けられた金属製のブッシュとを備え、 前記ブッシュは略円筒状に形成され、前記ブッシュの外周側に電気的絶縁性を有する保
   持部材が一体に成形されており、
   前記保持部材には前記ハウジングとの係合部が形成されており、
   前記ブッシュは、前記係合部が前記ハウジングに係合されることによって前記発電機側
   出力端子に組み付けられ、
   前記ハウジングには、前記保持部材の回転方向の移動を規制するための第１の突起が形成され、
   前記保持部材又は前記ハウジングには、前記第１の突起と同一軸上において対向し、前記保持部材の軸方向の移動を規制するための第２の突起が形成された車両用交流発電機。
2. 前記係合部は、
   前記保持部材に設けられたフランジ部と、
   前記フランジ部に形成された貫通孔から構成されており、
   前記保持部材は、前記貫通孔に前記突起が係合されることにより、前記ハウジングに係
   合された請求項１記載の車両用交流発電機。
3. 前記保持部材には、前記ハウジングから外部に露出する延出部が形成されており、
   前記延出部は、前記発電機側出力端子と車両側出力端子との接続部を取り囲む、請求項１記載の車両用交流発電機。
4. 前記ハウジング及び前記保持部材のいずれか一方には窪みが、他方には突起がそれぞれ
   形成されており、
   前記保持部材と前記ハウジングとの間には、前記窪みと前記突起が係合してラビリンス
   が形成された請求項１記載の車両用交流発電機。

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