(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用回転電機（１）に装備されてベルトを介して回転駆動されるプーリ（８）の固定用に用いられるとともに、多角形の外周面の一部であって座面側の偏った位置において外径側に突出した段差部（３６２）を有するナット（３６）と、
前記ナットの外周面の辺数の自然数倍の辺数の多角形内周面を有するとともに、端部が前記段差部の外径よりも狭い内径の爪部（９４）を有し、前記ナットと前記ナットから突出するボルト端部とを覆う樹脂製の一体成型されたキャップ（９）と、
を備え、前記キャップは、前記多角形内周面の隣接する２つの面の境界部分に設けられ、隣接する前記２つの面の一部を、前記キャップの端部に向けて次第に幅広となるように凹ませることで形成されたガイド部（９７）を有することを特徴とする車両用回転電機のプーリ固定ナット蓋構造。
【請求項２】
請求項１において、
前記爪部は、前記キャップの円周方向に複数に分割されていることを特徴とする車両用回転電機のプーリ固定ナット蓋構造。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記爪部は、根元の厚みが薄くなっていることを特徴とする車両用回転電機のプーリ固定ナット蓋構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記キャップの外周面は、円筒形状を有することを特徴とする車両用回転電機のプーリ固定ナット蓋構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記キャップの外周面は、前記ナットの外周面に対応する第１の円筒部（９１）と、前記ナットから突出する前記ボルト端部に対応する第２の円筒部（９２）とからなる段付形状を有することを特徴とする車両用回転電機のプーリ固定ナット蓋構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車やトラック等に搭載される車両用回転電機のプーリ固定ナット蓋構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両に搭載されてベルトによって駆動される、あるいはベルトを介して各種の補機を駆動する発電電動機などの車両用回転電機では、ベルトとの間で駆動力を伝達するプーリが回転子の回転軸先端にナットで締結されている。車両の商品性向上のためには、このナット締結後の回転軸先端の錆防止が必要となるが、回転軸先端をメッキしたり、ナット締結後に錆防止用の塗装を行うと製造コストが大幅に上昇してしまう。そこで、ナット締結後に回転軸先端にキャップを取り付けることで、錆が発生しにくくするとともに、仮に錆が発生してもこの発生した錆を見えなくすることが考えられる。このようなナットを覆う防錆キャップが従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。この防錆キャップはナットの外周面とナットを貫通するボルト端部とを覆うように取り付けられ、その固定は内周面に設けられた突起をボルトの螺糸部に嵌合させることにより行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５７−１７２９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示された防錆キャップは、ナットを貫通するボルトの螺糸部に突起を嵌合させることにより固定しているため、ナットを貫通するボルト端部がほとんどない場合や、あっても短い場合には、ボルトに防錆キャップの突起を嵌合させることができず、防錆キャップを固定することができないという問題があった。ナットを貫通して露出するボルト端部の長さを十分長くして確実な固定を実現することはできるが、固定のためだけにボルト端部の長さを長くするとボルトを用いた製品全体の小型化の要請に反することになるとともに、キャップもその分大きくなってしまう。例えば、車両用回転電機のプーリを固定するナットをこのようなキャップで覆う場合を考えると、ナットを貫通する回転軸先端のボルトをキャップ固定のためだけに長くすることにより車両用回転電機の全長が長くなってしまう。
【０００５】
また、車両用回転電機のような高速で回転するナットに、特許文献１に開示された防錆キャップを装着する場合を考えると、高速回転時の遠心力、回転変動時に回転方向に作用する力、搭載環境（振動や高温）による環境ストレスなどにより、防錆キャップの突起とボルトの螺糸部の間の固定の信頼性が低下し、防錆キャップを固定する際の締め付けが緩んで脱落するおそれがあるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、ナットから露出するボルトの長さに関係なくキャップを固定することができ、使用中にキャップが脱落することを防止することができる車両用回転電機のプーリ固定ナット蓋構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明の車両用回転電機のプーリ固定ナット蓋構造は、車両用回転電機に装備されてベルトを介して回転駆動されるプーリの固定用に用いられるとともに、多角形の外周面の一部であって座面側の偏った位置において外径側に突出した段差部を有するナットと、ナットの外周面の辺数の自然数倍の辺数の多角形内周面を有するとともに、端部が段差部の外径よりも狭い内径の爪部を有し、ナットとナットから突出するボルト端部とを覆う樹脂製の一体成型されたキャップとを備えている。
【０００８】
ナットに段差部を設け、この段差部にキャップの爪部を係止することによりキャップをナットに拘束しているため、ナットから露出するボルトの長さに関係なくキャップを固定することができる。また、キャップの内周面を多角形形状とすることによりナットに対して相対的にキャップが回転することを防止することができる。しかも、キャップの爪部をナットの段差部に係止してキャップを固定する構造であるため、キャップの回転の有無に関係なく、使用中にキャップがナットから脱落することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態の車両用交流発電機の全体構成を示す断面図である。
【図２】ナットおよびキャップ周辺の車両用交流発電機の部分拡大断面図である。
【図３】ナットの平面図である。
【図４】ナットの側面図である。
【図５】キャップの斜視図である。
【図６】キャップの断面図である。
【図７】キャップの平面図である。
【図８】キャップとナットの係合関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の車両用回転電機のプーリ固定ナット蓋構造を適用した一実施形態の車両用交流発電機について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１および図２に示す車両用交流発電機１は、固定子２、回転子３、ブラシ装置４、整流装置５、フレーム６、リヤカバー７、プーリ８、キャップ９等を含んで構成されている。
【００１１】
固定子２は、固定子鉄心２１と、この固定子鉄心２１に形成された複数個のスロットに所定の間隔で巻き回された三相の固定子巻線２３とを備えている。回転子３は、絶縁処理された銅線を円筒状かつ同心状に巻き回した界磁巻線３１を、それぞれが複数の磁極爪部を有するポールコア３２によって、回転軸３３を通して両側から挟み込んだ構造を有している。また、ポールコア３２の端面には、冷却ファン３４、３５が溶接等によって取り付けられている。
【００１２】
ブラシ装置４は、整流装置５から回転子３の界磁巻線３１に励磁電流を流すためのものである。整流装置５は、三相の固定子巻線２３の出力電圧である三相交流電圧を整流して直流の出力電力を得るためのものである。
【００１３】
フレーム６は、固定子２および回転子３を収容しており、回転子３が回転軸３３を中心に回転可能な状態で支持されているとともに、回転子３のポールコア３２の外周側に所定の隙間を介して配置された固定子２が固定されている。リヤカバー７は、リヤ側のフレーム６の外側に取り付けられるブラシ装置４、整流装置５およびＩＣレギュレータ１２を覆って、これらを保護するためのものである。
【００１４】
プーリ８は、エンジン（図示せず）にベルトを介して連結されており、エンジンから駆動力が伝達される。プーリ８は、回転子３の回転軸３３の先端部に取り付けられ、この先端部に形成された雄ねじ部であるボルト端部３３ａにナット３６を取り付けて締め付けることにより回転軸３３に取付固定される。キャップ９は、樹脂製で一体成型されており、プーリ８を固定するナット３６とこのナット３６から突出するボルト端部３３ａとを覆っている。このキャップ９は、ナット３６およびナット３６から突出するボルト端部３３ａへの異物の侵入防止や、これらに発生した錆の遮蔽などを目的として装着されるものであり、装着後の使用時に脱落しない工夫がなされている。
【００１５】
上述した構造を有する車両用交流発電機１は、ベルトを介してプーリ８にエンジンからの回転力が伝えられると回転子３が所定方向に回転する。この状態で回転子３の界磁巻線３１に外部から励磁電圧を印加することにより、ポールコア３２のそれぞれの爪部が励磁され、固定子巻線２３に三相交流電圧を発生させることができ、整流装置５の出力端子からは直流の出力電力が取り出される。
【００１６】
次に、ナット３６およびキャップ９の詳細について説明する。図３および図４に示すように、ナット３６は、多角形（本実施形態では六角形）の外周面３６０と、この外周面３６０の一部であって座面３６１側の偏った位置において外径側に突出する段差部３６２とを有する。ここで、座面３６１側の偏った位置とは、ナット３６の軸方向の中央位置３６３（図４）と座面３６１の間の位置という意味であるが、段差部３６２は座面３６１により近い方が望ましい。段差部３６２は、周方向に切れ目や凹凸のない円環形状を有している。また、段差部３６２よりも座面３６１側の外周面３６０の端部は、段差部３６２の外径ａ（図４）よりも小径になっている。この端部の形状は、外周面３６０と同じ多角形としてもよいが、段差部３６２よりも小径の円筒形状としてもよい。
【００１７】
また、図５〜図７に示すように、キャップ９は、外周面が第１の円筒部９１と第２の円筒部９２からなる段付形状を有している。第１の円筒部９１は、ナット３６の外周面３６０に対応している。第２の円筒部９２は、ナット３６から突出するボルト端部３３ａに対応している。
【００１８】
また、キャップ９は、ナット３６の外周面３６０の辺数（本実施形態ではナット３６の外周面３６０が六角形なので辺数は６）の自然数倍の辺数の多角形内周面９３と、端部がナット３６の段差部３６２の外径ａよりも狭い内径ｂ（図６）の爪部９４とを有する。本実施形態では、多角形内周面９３の辺数は、ナット３６の外周面３６０の辺数「６」の２倍の「１２」に設定されている。これらの多角形内周面９３と爪部９４は、第１の円筒部９１に対応して形成されている。
【００１９】
また、爪部９４は、円周方向に複数に分割されており、それぞれの爪部９４の間には第１の円筒部９１の開口からこの円筒部９１の中心軸に平行な向きに延びるスリット９５が形成されている。それぞれの爪部９４は、根元の厚みが薄くなっており、端部の厚みが根元に対して内径側に厚くなっている。厚みが薄い根元部分が、キャップ９をナット３６に装着した際に、ナット３６の段差部３６２に対応している。また、厚みが厚い端部が、キャップ９をナット３６に装着した際に、ナット３６の座面３６１側の外周面３６０の端部に対応している。
【００２０】
ところで、キャップ９の多角形内周面９３の隣接する２つの面の境界部分には、隣接するこれら２つの面の一部を、キャップ９の端部に向けて次第に幅広となるように凹ませて三角形状の側壁としたガイド部９７が形成されている（図５）。本実施形態では、キャップ９の多角形内周面９３の辺数は「１２」に設定されているため、ガイド部９７の数は「１２」となっている。一方、ナット３６の外周面３６０の辺数は「６」に設定されているため、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、キャップ９の多角形内周面９３は、３０°異なる２種類の周方向位置においてナット３６の外周面３６０に対向させることができる。なお、図８（Ａ）、（Ｂ）では、キャップ９の周方向位置を固定し、ナット３６の周方向位置を３０°異ならせた２種類の状態が示されている。このため、キャップ３６の周方向位置を最大３０°ずらすだけでキャップ３６を所定位置に位置決めすることができ、しかも、ガイド部９７によってこの最大３０°ずらす位置決め動作を自動的に行うことが可能となる。
【００２１】
このように、本実施形態の車両用交流発電機１では、プーリ８の固定用に用いられるナット３６に段差部３６２を設け、この段差部３６２にキャップ９の爪部９４を係止することによりキャップ９をナット３６に拘束しているため、ナット３６から露出するボルト端部３３ａの長さに関係なくキャップ９を固定することができる。また、キャップ９の内周面９３を多角形形状とすることによりナット３６に対して相対的にキャップ９が回転することを防止することができる。しかも、キャップ９の爪部９４をナット３６の段差部３６２に係止してキャップ９を固定する構造であるため、キャップ９の回転の有無に関係なく、使用中にキャップ９がナット３６から脱落することを防止することができる。
【００２２】
また、キャップ９の多角形内周面９３の隣接する２つの面の境界部分に、隣接する２つの面の一部をキャップ９の端部に向けて次第に幅広となるように凹ませることでガイド部９７が形成されているため、ナット３６に向けてキャップ９を挿入する際に円周方向の位置を気にすることなくキャップ９を所定位置に導くことができ、キャップ９装着の自動化が容易となる。
【００２３】
また、爪部９４をキャップ９の円周方向に複数に分割するとともに、それぞれの爪部９４の根元の厚みを薄くしているため、ナット３６に向けてキャップ９を装着する際に、キャップ９の爪部９４を変形させてナット３６の段差部３６２に係止することが容易となり、キャップ９を無理なく低荷重でナット３６に組み付けることができる。
【００２４】
また、キャップ９の外周面９１、９２を円筒形状とすることにより、プーリ８とともにキャップ９が高速回転する際にキャップ９による風切り音の発生を防止することができる。特に、キャップ９の外周面を、ナット３６の外周面３６０に対応する第１の円筒部９１と、ナット３６から突出するボルト端部３３ａに対応する第２の円筒部９２とからなる段付形状とすることにより、ナット３６の外周面３６０にあわせて段付でない円筒形状とする場合に比べて、使用する樹脂材料の量を減らして軽量化と材料費の削減が可能になるとともに、回転時に作用する遠心力を低減して信頼性を向上させることができる。
【００２５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、ナット３６の外周面３６０の辺数を「６」としたが、外周面３６０が６以外の辺数の多角形形状を有するナットを用いるようにしてもよい。また、キャップ９の多角形内周面９３の辺数を、ナット３６の外周面３６０の辺数の２倍としたが、２以外の自然数倍、例えば１倍（辺数が６）や３倍（辺数が１８）としてもよい。
【００２６】
また、上述した実施形態では、車両用交流発電機１に備わったプーリ８を固定するナット３６の蓋構造について本発明を適用したが、他の車両用回転電機に備わったプーリを固定するナットの蓋構造についても本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
上述したように、本発明によれば、ナットに段差部を設け、この段差部にキャップの爪部を係止することによりキャップをナットに拘束しているため、ナットから露出するボルトの長さに関係なくキャップを固定することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  車両用交流発電機
８  プーリ
９  キャップ
３６  ナット
９１  第１の円筒部
９２  第２の円筒部
９４  爪部
９５  スリット
９７  ガイド部
３６２  段差部
【図１】
0005601354.tif 000002
【図２】
0005601354.tif 000003
【図３】
0005601354.tif 000004
【図４】
0005601354.tif 000005
【図５】
0005601354.tif 000006
【図６】
0005601354.tif 000007
【図７】
0005601354.tif 000008
【図８】
0005601354.tif 000009