(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）回転軸と共に一体的に回転する回転子と、
（ｂ）この回転子の外周に対向して配された固定子と、
（ｃ）この固定子の前記回転軸の軸方向と平行な方向の一端部を保持固定する第１の保持部、およびこの第１の保持部より径方向外方へ延ばされた少なくとも第１の被支持部を有する第１のフレームと、
（ｄ）前記第１の保持部に対して前記回転軸の軸方向と平行な隙間を隔てて設けられ、前記固定子の前記回転軸の軸方向と平行な方向の他端部を保持固定する第２の保持部、およびこの第２の保持部より径方向外方へ延ばされ、前記第１の被支持部に対して前記回転軸の軸方向と平行な第１の取付寸法を隔てて設けられた少なくとも１つの第２の被支持部を有する第２のフレームと、
（ｅ）前記第１の被支持部に対して前記回転軸の軸方向と平行な方向にて対向して設けられた少なくとも１つの第１の支持部、およびこの第１の支持部に対して前記第１の取付寸法と異なる軸方向長さで前記回転軸の軸方向と平行な第２の取付寸法を隔てて設けられ、且つ前記第２の被支持部に対して前記回転軸の軸方向と平行な方向にて対向して設けられた少なくとも１つの第２の支持部を有する発電機取付手段と、
（ｆ）この発電機取付手段の第１の支持部に前記第１のフレームの第１の被支持部を締付け固定する第１の締付け手段と、
（ｇ）前記発電機取付手段の第２の支持部に前記第２のフレームの第２の被支持部を締付け固定する第２の締付け手段と、
（ｈ）前記第１のフレームの第１の保持部と前記第２のフレームの第２の保持部とを貫通して前記第１の保持部と前記第２の保持部とを締付け固定するスルーボルトと、
（ｉ）前記第１のフレームの第１の保持部と前記第２のフレームの第２の保持部との間に設けられ、前記第１の保持部と前記第２の保持部との間の隙間と略同一の厚みの隙間確保手段と
を備えた発電機において、
前記隙間確保手段は、前記固定子よりも外周側に配され、前記第１のフレームより軸方向へ延ばされた第１の突出部、およびこの第１の突出部に互いに向かい合うように前記第１の突出部と略同一軸心上に配され、前記第１のフレームより軸方向へ延ばされた第２の突出部よりなり、
前記スルーボルトの締付け固定により前記第１の突出部と前記第２の突出部とが互いに近接または当接するように配し、
前記第２の保持部は、前記第１の保持部の対向面に対して前記回転軸の軸方向と平行な隙間（Ｌ３）を隔てて設けられ、
前記第２の支持部は、前記第１の支持部の対向面に対して前記回転軸の軸方向と平行な隙間（Ｌ１）を隔てて設けられ、
前記スルーボルトの締付け前の前記第１、第２の突出部間の隙間（Ｌ５）は、Ｌ５≦１ｍｍ＜Ｌ３、Ｌ５＜Ｌ１に形成されていることを特徴とする発電機。
【請求項２】
請求項１に記載の発電機において、
前記隙間確保手段は、前記スルーボルトが挿通可能な挿通穴を有し、前記第１のフレームの第１の保持部と前記第２のフレームの第２の保持部との間の前記スルーボルトの挿通部分にのみに設けたことを特徴とする発電機。
【請求項３】
（ａ）回転軸と共に一体的に回転する回転子と、
（ｂ）この回転子の外周に対向して配された固定子と、
（ｃ）この固定子の前記回転軸の軸方向と平行な方向の一端部を保持固定する第１の保持部、およびこの第１の保持部より径方向外方へ延ばされた少なくとも第１の被支持部を有する第１のフレームと、
（ｄ）前記第１の保持部に対して前記回転軸の軸方向と平行な隙間を隔てて設けられ、前記固定子の前記回転軸の軸方向と平行な方向の他端部を保持固定する第２の保持部、およびこの第２の保持部より径方向外方へ延ばされ、前記第１の被支持部に対して前記回転軸の軸方向と平行な第１の取付寸法を隔てて設けられた少なくとも１つの第２の被支持部を有する第２のフレームと、
（ｅ）前記第１の被支持部に対して前記回転軸の軸方向と平行な方向にて対向して設けられた少なくとも１つの第１の支持部、およびこの第１の支持部に対して前記第１の取付寸法と異なる軸方向長さで前記回転軸の軸方向と平行な第２の取付寸法を隔てて設けられ、且つ前記第２の被支持部に対して前記回転軸の軸方向と平行な方向にて対向して設けられた少なくとも１つの第２の支持部を有する発電機取付手段と、
（ｆ）この発電機取付手段の第１の支持部に前記第１のフレームの第１の被支持部を締付け固定する第１の締付け手段と、
（ｇ）前記発電機取付手段の第２の支持部に前記第２のフレームの第２の被支持部を締付け固定する第２の締付け手段と、
（ｈ）前記第１のフレームの第１の保持部と前記第２のフレームの第２の保持部とを貫通して前記第１の保持部と前記第２の保持部とを締付け固定するスルーボルトと、
（ｉ）前記第１のフレームの第１の保持部と前記第２のフレームの第２の保持部との間に設けられ、前記第１の保持部と前記第２の保持部との間の隙間と略同一の厚みの隙間確保手段と
を備えた発電機において、
前記隙間確保手段は、前記固定子よりも外周側に配され、前記第１のフレームまたは前記第２のフレームのうちの一方のフレームより他方のフレームへ向かって軸方向へ延ばされた突出部であり、
前記スルーボルトの締付け固定により前記突出部が前記他方のフレームに互いに近接または当接するように配し、
前記第２の保持部は、前記第１の保持部の対向面に対して前記回転軸の軸方向と平行な隙間（Ｌ３）を隔てて設けられ、
前記第２の支持部は、前記第１の支持部の対向面に対して前記回転軸の軸方向と平行な隙間（Ｌ１）を隔てて設けられ、
前記突出部と前記第１のフレームの第１の保持部または前記第２のフレームの第２の保持部のうちの前記他方のフレームの保持部との間の隙間（Ｌ６）は、Ｌ６≦１ｍｍ＜Ｌ３、Ｌ６＜Ｌ１に形成されていることを特徴とする発電機。
【請求項４】
請求項３に記載の発電機において、
前記隙間確保手段は、前記スルーボルトが挿通可能な挿通穴を有し、前記第１のフレームの第１の保持部と前記第２のフレームの第２の保持部との間の前記スルーボルトの挿通部分にのみに設けたことを特徴とする発電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、駆動源より回転動力を受けて発電を行う交流発電機、直流発電機等の発電機に関するもので、例えば車両に搭載されたバッテリを充電するオルタネータに使用される車両用交流発電機に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の静粛化の要求が高まり、車両部品への低騒音化の要求が顕著化してきた。特に車両用交流発電機においては、騒音発生要因の１つとして発電機能上発生する磁気音の低減が急務となっている。なお、磁気音は、電機子巻線に負荷電流が流れる時に発生する特有のもので、電機子反作用によるエアギャップの磁束変化に基づきローレンツ力が回転子と固定子との間に加振力として働き、固定子やフレーム等が振動することによって発生することが知られている。
【０００３】
そこで、従来より、特にランデル型回転子の爪状磁極部の表面を最適化形状にしたり、回転子と固定子との間のエアギャップを大きくしたりする等の方法により、回転子と固定子との間の急激な磁束変化を緩和して加振力を減少させ、その結果、磁気音を低減させる技術（例えば特公昭６１−１１０６６号公報、特公昭６３−４９４６７号公報、特開平５−５６６１５号公報など）が周知である。
【０００４】
ここで、従来の技術としてのオルタネータの単体構造を図９に示す。このオルタネータ１００は、ドライブフレーム１０１のインロー部１０２とリヤフレーム１０３のインロー部１０４との間に固定子１０５を挟み込んだ状態で、複数個のスルーボルト１０６でドライブフレーム１０１とリヤフレーム１０３とを締付け固定していた。そして、ドライブフレーム１０１にはブラケット側ステー１０７およびアジャストバー側ステー１０８が一体成形され、リヤフレーム１０３にはブラケット側ステー１０７に対向するようにブラケット側ステー１０９が一体成形されている。なお、図１０中のＬ1 はブラケット側ステー１０７端面とブラケット側ステー１０９端面との間に予め設けられたクリアランス（隙間）で、Ｌ3 はインロー部１０２とインロー部１０４との間に予め設けられたクリアランス（隙間）である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の技術としてのオルタネータ１００の磁気音レベルをいくら改良しても、オルタネータ１００をエンジンに取り付ける際に、図１０に示したように、オルタネータ１００のブラケット側ステー１０７、１０９端面とエンジン側ブラケット１１１、１１２端面との間、あるいはオルタネータ１００のアジャストバー側ステー１０８端面とエンジン側アジャストバー１１３端面との間のいずれかに隙間（クリアランス）が生じたまま取付ボルト１１４、１１５等の締付け具で無理やり締付け固定しているので、オルタネータ１００に歪が生じる。
【０００６】
特にインロー部１０２、１０４間に固定子１０５を挟み込んだオルタネータ１００においては、ドライブフレーム１０１とリヤフレーム１０３に歪が生じ易い。このため、ドライブフレーム１０１とリヤフレーム１０３が変形し、しいてはドライブフレーム１０１とリヤフレーム１０３との間に固定されている固定子１０５およびその他の部品までも変形してオルタネータ１００の耐久性を低下させるという問題点があった。
【０００７】
また、固定子１０５が変形することにより、固定子１０５の内周真円度が変化して回転子１１０と固定子１０５との間のエアギャップが変化する等して磁気歪が増幅され、オルタネータ１００の単体時に比べて磁気音が非常に大きくなり、比較的エンジン回転数の低い低速域において耳障りな異常音（騒音）として聞こえるという不具合があった。
【０００８】
ここで、ドライブフレームのインロー部とリヤフレームのインロー部との間に円筒状の構造物を介入させる方式として、特公平５−５０２１７号公報に開示された技術がある。この従来の技術は、ドライブフレームのインロー部に対して、固定子鉄心、ゴム材および円筒状の金属部材を一体構造とした構造物を嵌入固定したものであるが、構造が複雑なため、組付工数の増大化により大幅な製品コストの上昇を招くという不具合があった。さらに、構造物内にゴム材を介在すると、固定子鉄心と円筒状の金属部材との同軸度がずれて、固定子鉄心の内周真円度が変化して固定子と回転子との間のエアギャップが不均一となり磁気音が増大すると共に、固定子鉄心の高温度の発熱や微振動によりゴム材が劣化するという不具合があった。
【０００９】
この発明は、発電機取付手段の第１、第２の支持部への締付け固定による第１、第２のフレームの変形および固定子の変形を防止して騒音の低減を図ると共に、耐久性の低下および製品コストの上昇を防止することが可能な発電機の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、回転軸と共に一体的に回転する回転子と、
この回転子の外周に対向して配された固定子と、
この固定子の前記回転軸の軸方向と平行な方向の一端部を保持固定する第１の保持部、およびこの第１の保持部より径方向外方へ延ばされた少なくとも第１の被支持部を有する第１のフレームと、
前記第１の保持部に対して前記回転軸の軸方向と平行な隙間を隔てて設けられ、前記固定子の前記回転軸の軸方向と平行な方向の他端部を保持固定する第２の保持部、およびこの第２の保持部より径方向外方へ延ばされ、前記第１の被支持部に対して前記回転軸の軸方向と平行な第１の取付寸法を隔てて設けられた少なくとも１つの第２の被支持部を有する第２のフレームと、
前記第１の被支持部に対して前記回転軸の軸方向と平行な方向にて対向して設けられた少なくとも１つの第１の支持部、およびこの第１の支持部に対して前記第１の取付寸法と異なる軸方向長さで前記回転軸の軸方向と平行な第２の取付寸法を隔てて設けられ、且つ前記第２の被支持部に対して前記回転軸の軸方向と平行な方向にて対向して設けられた少なくとも１つの第２の支持部を有する発電機取付手段と、
この発電機取付手段の第１の支持部に前記第１のフレームの第１の被支持部を締付け固定する第１の締付け手段と、
前記発電機取付手段の第２の支持部に前記第２のフレームの第２の被支持部を締付け固定する第２の締付け手段と、
前記第１のフレームの第１の保持部と前記第２のフレームの第２の保持部とを貫通して前記第１の保持部と前記第２の保持部とを締付け固定するスルーボルトと、
前記第１のフレームの第１の保持部と前記第２のフレームの第２の保持部との間に設けられ、前記第１の保持部と前記第２の保持部との間の隙間と略同一の厚みの隙間確保手段と
を備えた発電機において、
前記隙間確保手段は、前記固定子よりも外周側に配され、前記第１のフレームより軸方向へ延ばされた第１の突出部、およびこの第１の突出部に互いに向かい合うように前記第１の突出部と略同一軸心上に配され、前記第１のフレームより軸方向へ延ばされた第２の突出部よりなり、
前記スルーボルトの締付け固定により前記第１の突出部と前記第２の突出部とが互いに近接または当接するように配し、
前記第２の保持部は、前記第１の保持部の対向面に対して前記回転軸の軸方向と平行な隙間（Ｌ３）を隔てて設けられ、
前記第２の支持部は、前記第１の支持部の対向面に対して前記回転軸の軸方向と平行な隙間（Ｌ１）を隔てて設けられ、
前記スルーボルトの締付け前の前記第１、第２の突出部間の隙間（Ｌ５）は、Ｌ５≦１ｍｍ＜Ｌ３、Ｌ５＜Ｌ１に形成されている技術手段を採用した。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発電機において、前記隙間確保手段は、前記スルーボルトが挿通可能な挿通穴を有し、前記第１のフレームの第１の保持部と前記第２のフレームの第２の保持部との間の前記スルーボルトの挿通部分にのみに設けた技術手段を採用した。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、回転軸と共に一体的に回転する回転子と、
この回転子の外周に対向して配された固定子と、
この固定子の前記回転軸の軸方向と平行な方向の一端部を保持固定する第１の保持部、およびこの第１の保持部より径方向外方へ延ばされた少なくとも第１の被支持部を有する第１のフレームと、
前記第１の保持部に対して前記回転軸の軸方向と平行な隙間を隔てて設けられ、前記固定子の前記回転軸の軸方向と平行な方向の他端部を保持固定する第２の保持部、およびこの第２の保持部より径方向外方へ延ばされ、前記第１の被支持部に対して前記回転軸の軸方向と平行な第１の取付寸法を隔てて設けられた少なくとも１つの第２の被支持部を有する第２のフレームと、
前記第１の被支持部に対して前記回転軸の軸方向と平行な方向にて対向して設けられた少なくとも１つの第１の支持部、およびこの第１の支持部に対して前記第１の取付寸法と異なる軸方向長さで前記回転軸の軸方向と平行な第２の取付寸法を隔てて設けられ、且つ前記第２の被支持部に対して前記回転軸の軸方向と平行な方向にて対向して設けられた少なくとも１つの第２の支持部を有する発電機取付手段と、
この発電機取付手段の第１の支持部に前記第１のフレームの第１の被支持部を締付け固定する第１の締付け手段と、
前記発電機取付手段の第２の支持部に前記第２のフレームの第２の被支持部を締付け固定する第２の締付け手段と、
前記第１のフレームの第１の保持部と前記第２のフレームの第２の保持部とを貫通して前記第１の保持部と前記第２の保持部とを締付け固定するスルーボルトと、
前記第１のフレームの第１の保持部と前記第２のフレームの第２の保持部との間に設けられ、前記第１の保持部と前記第２の保持部との間の隙間と略同一の厚みの隙間確保手段と
を備えた発電機において、
前記隙間確保手段は、前記固定子よりも外周側に配され、前記第１のフレームまたは前記第２のフレームのうちの一方のフレームより他方のフレームへ向かって軸方向へ延ばされた突出部であり、
前記スルーボルトの締付け固定により前記突出部が前記他方のフレームに互いに近接または当接するように配し、
前記第２の保持部は、前記第１の保持部の対向面に対して前記回転軸の軸方向と平行な隙間（Ｌ３）を隔てて設けられ、
前記第２の支持部は、前記第１の支持部の対向面に対して前記回転軸の軸方向と平行な隙間（Ｌ１）を隔てて設けられ、
前記突出部と前記第１のフレームの第１の保持部または前記第２のフレームの第２の保持部のうちの前記他方のフレームの保持部との間の隙間（Ｌ６）は、Ｌ６≦１ｍｍ＜Ｌ３、Ｌ６＜Ｌ１に形成されている技術手段を採用した。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発電機において、
前記隙間確保手段は、前記スルーボルトが挿通可能な挿通穴を有し、前記第１のフレームの第１の保持部と前記第２のフレームの第２の保持部との間の前記スルーボルトの挿通部分にのみに設けた技術手段を採用した。
【００１４】
【作用】
請求項１および請求項３に記載の発明によれば、第１のフレームの第１の保持部と第２のフレームの第２の保持部との間に隙間確保手段を配している。例えば第１の保持部と第２の保持部との間に別体の隙間確保手段を挟み込んでいるか、あるいは、第１の保持部と第２の保持部との間に隙間確保手段を一体成形しているので、隙間を隔てて設けられた第１、第２のフレームの回転軸の軸方向と平行な方向の剛性度が増加する。
したがって、第１の締付け手段によって、発電機取付手段の第１の支持部に第１のフレームの第１の被支持部を締付け固定すると共に、発電機取付手段の第２の支持部に第２のフレームの第２の被支持部を締付け固定しても、第１の取付寸法と第２の取付寸法との寸法差に基づく、第１のフレームの第１の保持部と第２のフレームの第２の保持部との隙間の縮小化の度合が小さくなる。
この結果、第１、第２のフレームに発生する歪が非常に小さくなるため、第１、第２の保持部の変形が抑えられることによって、第１、第２の保持部間に保持固定されている固定子およびその他の部品の変形も抑えられる。
請求項１に記載の発明によれば、スルーボルトの締付け前の第１、第２の突出部間の隙間（Ｌ５）は、第１、第２の突出部間の隙間がほとんどないように組み付けられることが望ましいが、１ｍｍを越えるような大きな締付け力にて第１のフレームや第２のフレームを変形させると、第１のフレームや第２のフレームの歪限度を越えて破損する恐れがあるため、Ｌ５≦１ｍｍ＜Ｌ３、Ｌ５＜Ｌ１に形成されている。すなわち、第１、第２の突出部の突出し量は、第１、第２の突出部間の隙間（Ｌ５）が第１、第２の保持部間の隙間Ｌ３および第１、第２の支持部間の隙間Ｌ１よりも小さく、且つ１ｍｍ以下となるように調整される。
請求項３に記載の発明によれば、一方のフレームの突出部と他方のフレームの保持部との間の隙間（Ｌ６）の大きさについては、請求項１に記載の発明と同一の理由により、Ｌ６≦１ｍｍ＜Ｌ３、Ｌ６＜Ｌ１とされている。
【００１５】
【実施例】
次に、この発明の発電機を自動車等の車両用交流発電機としてのオルタネータに適用した実施例に基づいて説明する。
【００１６】
〔第１参考例の構成〕
図１ないし図４は第１参考例を示したもので、図１はオルタネータ取付装置を示した図で、図２はオルタネータの単体構造を示した図である。このオルタネータ取付装置１は、オルタネータ２を自動車の車体や走行用のエンジン等の発電機取付手段に取り付ける発電機取付装置であって、自動車のエンジンルーム（図示せず）に設置されている。
【００１７】
オルタネータ２は、回転子３、固定子４およびハウジング５等より構成されており、回転動力を受けて発電を行う発電機本体である。回転子３は、界磁として働く部分で、シャフト６と一体的に回転する。この回転子３は、ランデル型のポールコア（界磁鉄心）７、界磁巻線（フィールドコイル）９および２個のスリップリング１０等によって構成されている。シャフト６の一端部には、エンジンの回転動力をシャフト６に伝達するためのＶリブドプーリ１１が取り付けられている。このＶリブドプーリ１１は、ベルト等の連結手段（図示せず）を介してエンジンの出力軸に装着されたプーリ（図示せず）に連結されている。
【００１８】
ポールコア７は、中央に界磁巻線９が巻かれ、界磁巻線９に励磁電流が流れると、爪状磁極部１２が全てＮ極になり、爪状磁極部１３が全てＳ極になる。また、爪状磁極部１２、１３の各々の端面には、ハウジング５内に冷却風を吸い込む冷却ファン１４、１５が一体的に取り付けられている。２個のスリップリング１０は、シャフト６の他端部の外周に取り付けられており、各々の外周がブラシ１６に摺接する。
【００１９】
固定子４は、ポールコア７の外周に対向して配された電機子鉄心１７、およびこの電機子鉄心１７に巻かれた三相の電機子巻線１８等から構成されている。電機子鉄心１７は、磁性材料製の薄板を複数積層したもので、ハウジング５の内周に圧入されて一体化されている。また、電機子鉄心１７は、ポールコア７の爪状磁極部１２、１３から出た磁束が三相の電機子巻線１８と有効に交差するように作られた磁束通路を形成する。そして、電機子鉄心１７の内周側には、多数のスロット（図示せず）が等間隔で形成されている。三相の電機子巻線１８は、Ｙ結線またはΔ結線により接続され、回転子３の回転に伴って三相交流出力が誘起する。
【００２０】
ハウジング５は、ドライブフレーム２１、リヤフレーム２２およびリヤカバー２３により構成されている。ドライブフレーム２１は、第１のフレームであって、回転子３の一端部（フロント側端部）を回転自在に支持すると同時に、エンジンへの取り付けを行うものである。また、ドライブフレーム２１のリヤ側端部には鍔状の保持部２４が形成されている。この保持部２４は、第１の保持部であって、リヤフレーム２２と対向する対向面の内周部分で固定子４の電機子鉄心１７の一端部（フロント側端部）を保持固定し、対向面の外周部分にスペーサー８１が当接している。
【００２１】
また、リヤフレーム２２は、第２のフレームであって、回転子３の他端部（リヤ側端部）を回転自在に支持すると同時に、エンジンへの取り付けを行うものである。このリヤフレーム２２のフロント側端部の外周には鍔状の保持部２５が形成されている。この保持部２５は、第２の保持部であって、保持部２４と対向する対向面の内周部分で固定子４の電機子鉄心１７の他端部（リヤ側端部）を保持固定し、対向面の外周部分にスペーサー８１が当接している。なお、保持部２５は、保持部２４の対向面に対してシャフト６の軸方向と平行な隙間Ｌ3 （図２参照）を隔てて設けられている。
【００２２】
また、ドライブフレーム２１の保持部２４とリヤフレーム２２の保持部２５とは、複数個（本例では４個）のスルーボルト２６やワッシャ２７等の締付け具により締付け固定されている。そして、ドライブフレーム２１とリヤフレーム２２には、冷却ファン１４、１５の回転により吸い込まれる冷却風の通気用の穴２８、２９が多数開口している。なお、ドライブフレーム２１とリヤフレーム２２の内周には、シャフト６がベアリング３０、３１を介して回転自在に支持されている。
【００２３】
また、リヤフレーム２２とリヤカバー２３との間には、ブラシ１６、整流装置３２および出力端子（図示せず）等が取り付けられている。そして、リヤフレーム２２とリヤカバー２３との間には、整流装置３２、ブラシホルダ３３およびＩＣレギュレータ３４等がねじ等の手段で組み付けられている。整流装置３２は、複数個のダイオード（図示せず）を集めたもので、交流電流を直流電流に変換（整流）するものである。この整流装置３２は、車両に搭載された電気負荷やバッテリ（いずれも図示せず）に電気的に接続されている。
【００２４】
ブラシホルダ３３は、ブラシ１６を収納保持するものである。ＩＣレギュレータ３４は、界磁巻線９とアース（図示せず）との間に入れたトランジスタ等のスイッチング素子（図示せず）をオン、オフすることにより界磁巻線９を流れる励磁電流を制御してオルタネータ２の出力電圧を一定にするものである。
【００２５】
次に、オルタネータ取付装置１の構造を、図１ないし図４に基づいて詳細に説明する。
エンジンは、オルタネータ２を回転駆動する駆動源と、オルタネータ２を自動車等の車両へ取り付けるためのオルタネータ取付部とを兼ねている。このオルタネータ取付部は、オルタネータ２の下部を支持固定するためのエンジン側ブラケット４１、４２とオルタネータ２の上部を支持固定するためのエンジン側アジャストバー４３とから構成され、これらはボルト等の締付け具（図示せず）によりエンジンのボディに締付け固定されている。
【００２６】
エンジン側ブラケット４１は、第１の支持部であって、エンジンのボディの外壁面に沿って上方へ向かって延長され、円形状の挿通穴４４が形成されている。この挿通穴４４は、シャフト６の軸方向と平行な方向に形成され、エンジン側ブラケット４１の外側面と取付面とを貫通する。また、挿通穴４４内には、円筒状のスライドブッシュ４５が挿通穴４４の中心線方向に移動可能に嵌め合わされている。このスライドブッシュ４５は、焼結金属等よりなり、ブラケット側ボルト６１が挿通可能な円形状のボルト穴４６を形成している。
【００２７】
エンジン側ブラケット４２は、第２の支持部であって、エンジン側ブラケット４１の対向面に対してシャフト６の軸方向と平行な隙間Ｌ1 （図２参照）を隔てて設けられている。また、エンジン側ブラケット４２は、ブラケット側ボルト６１が螺合するねじ穴４７が形成されている。このねじ穴４７は、シャフト６の軸方向と平行な方向に形成され、エンジン側ブラケット４２の外側面と取付面とを貫通する。
【００２８】
エンジン側アジャストバー４３は、第１の支持部であって、エンジン側ブラケット４２の取付面に対してシャフト６の軸方向と平行な第２の取付寸法Ｌｂ（図１参照）を隔てて設けられている。また、エンジン側アジャストバー４３は、エンジンのボディの外壁面に沿って下方へ向かって垂下され、オルタネータ２にエンジンの回転動力を伝達するためのベルトのテンション等を調整するため、オルタネータ２をブラケット側ボルト６１を支点として回動させることが可能な円弧状の長穴４８が形成されている。この長穴４８は、アジャストバー側ボルト７１が挿通可能で、シャフト６の軸方向と平行な方向に形成されている。また、長穴４８は、エンジン側アジャストバー４３の外側面と取付面とを貫通する。
【００２９】
そして、オルタネータ２のドライブフレーム２１の保持部２４の下端側の外周には、エンジン側ブラケット４１の取付面に対向して取り付けられるブラケット側ステー５１がシャフト６の径方向の下方側外方へ向かって延長されている。このブラケット側ステー５１は、第１の被支持部であって、本例では保持部２４に一体成形されているが、ボルト等の締付け具により締付け固定、あるいはろう付け等の溶接手段による接合などにより連結されていても良い。
【００３０】
また、リヤフレーム２２の保持部２５の下端側の外周には、同様にして、エンジン側ブラケット４２の取付面に対向して取り付けられるブラケット側ステー５２がシャフト６の径方向の下方側外方へ向かって延長されている。このブラケット側ステー５２は、第２の被支持部であって、本例では保持部２５に一体成形されているが、ボルト等の締付け具により締付け固定、あるいはろう付け等の溶接手段による接合などにより連結されていても良い。
【００３１】
ブラケット側ステー５１は、第２の被支持部であって、ドライブフレーム２１の外周面よりシャフト６の径方向外方（図示下方）へ向かって延長され、ブラケット側ボルト６１が挿通可能な円形状のボルト穴５３が形成されている。また、ブラケット側ステー５２は、第２の被支持部であって、リヤフレーム２２の外周面よりブラケット側ステー５１と同一方向へ向かって延長され、ブラケット側ボルト６１が挿通可能な円形状のボルト穴５４が形成されている。
【００３２】
これらのボルト穴５３、５４は、シャフト６の軸方向と平行な方向で、且つエンジン側ブラケット４１の挿通穴４４、エンジン側ブラケット４２のねじ穴４７、スライドブッシュ４５のボルト穴４６と同一軸心上に形成されている。また、ボルト穴５３は、エンジン側ブラケット４１の取付面にスライドブッシュ４５を介してブラケット側ボルト６１により締付け固定されるブラケット側ステー５１の被取付面とエンジン側ブラケット４２と対向する対向面とを貫通する。また、ボルト穴５４は、エンジン側ブラケット４１の対向面と対向する対向面とエンジン側ブラケット４２の取付面にブラケット側ボルト６１により直接締付け固定されるブラケット側ステー５２の被取付面とを貫通する。
【００３３】
また、オルタネータ２のドライブフレーム２１の保持部２４の上端側には、エンジン側アジャストバー４３の取付面に対向して取り付けられるアジャストバー側ステー５５が一体成形、ボルト等の締付け具により締付け固定、あるいはろう付け等の溶接手段により接合されている。このアジャストバー側ステー５５は、ドライブフレーム２１の外周面よりシャフト６の径方向外方（図示上方）へ向かって延長されている。そして、アジャストバー側ステー５５の被取付面は、ブラケット側ステー５２の被取付面に対してシャフト６の軸方向と平行で、且つ第２の取付寸法Ｌｂと同一方向の第１の取付寸法Ｌａ（図２参照）を隔てて設けられている。
【００３４】
さらに、アジャストバー側ステー５５は、第１の被支持部であって、アジャストバー側ボルト７１が挿通可能な円形状のねじ穴５６が形成されている。このねじ穴５６は、シャフト６の軸方向と平行な方向、つまりボルト穴５３、５４と平行な方向に形成されている。また、ねじ穴５６は、エンジン側アジャストバー４３の取付面にアジャストバー側ボルト７１により締付け固定されるアジャストバー側ステー５５の被取付面と内側面とを貫通する。
【００３５】
ブラケット側ボルト６１は、第２の締付け手段であって、円環板状のワッシャ６２を介してスライドブッシュ４５を係止する係止部としての六角状の頭部６３、この頭部６３より延長された棒状の軸部６４、およびこの軸部６４の先端側または略全体に形成されたねじ部６５を有する。なお、ブラケット側ボルト６１の軸部６４は、スライドブッシュ４５のボルト穴４６、ブラケット側ステー５１のボルト穴５３、ブラケット側ステー５２のボルト穴５４を貫通する。また、ブラケット側ボルト６１のねじ部６５は、エンジン側ブラケット４２のねじ穴４７に螺合する。そして、本例では、ブラケット側ボルト６１とワッシャ６２から締付け具が構成される。
【００３６】
アジャストバー側ボルト７１は、第１の締付け手段であって、円環板状のワッシャ７２を介してエンジン側アジャストバー４３の外側面を係止する係止部としての六角状の頭部７３、この頭部７３より延長された棒状の軸部７４、およびこの軸部７４の先端側または略全体に形成されたねじ部７５を有する。なお、アジャストバー側ボルト７１の軸部７４は、エンジン側アジャストバー４３の長穴４８を貫通する。また、アジャストバー側ボルト７１のねじ部７５は、アジャストバー側ステー５５のねじ穴５６に螺合する。そして、本例では、アジャストバー側ボルト７１とワッシャ７２から締付け具が構成される。
【００３７】
次に、スペーサー８１の構造を図１ないし図４に基づいて詳細に説明する。このスペーサー８１は、保持部２４と保持部２５との間に挟み込まれている。すなわち、スペーサー８１は、一端部（フロント側端部）が保持部２４の対向面の外周側部分に当接し、他端部（リヤ側端部）が保持部２５の対向面の外周側部分に当接した状態でドライブフレーム２１とリヤフレーム２２との間に保持されている。スペーサー８１は、ドライブフレーム２１の保持部２４とリヤフレーム２２の保持部２５との隙間（クリアランス）を確保するクリアランス確保部材として働く。また、スペーサー８１の内部には、スルーボルト２６を挿通可能な円形状のボルト穴８２が複数個（本例では４個）形成されている。
【００３８】
スペーサー８１の材質は、鉄系材料、あるいは弾性材料（例えば硬質のゴムなど）等よりなる。さらに、図３および図４に示したように、スペーサー８１の内径φＢは、固定子４の電機子鉄心１７の外径φＡと同一の径以上とされ、スペーサー８１の外径φＤは、ドライブフレーム２１（保持部２４）およびリヤフレーム２２（保持部２５）の外径φＣと略同一の径とされている。そして、スペーサー８１は、締め代を持たせるため、保持部２４、２５間の隙間Ｌ3 より大きい厚さ（例えば０．５ｍｍ〜１０ｍｍ）Ｌ4 の円環状体とされている。なお、スペーサー８１の形状は、この参考例に限定されるものではなく、円弧形状、楕円形状、長円形状、多角形状等自由に設計変更できる。また、スペーサー８１をスルーボルト２６による締付け固定だけでなく、溶接や接着などの手段により保持部２４、２５に固定しても良い。
【００３９】
〔第１参考例の取付方法〕
次に、この参考例のオルタネータ２の取付方法を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。オルタネータ２をエンジンのオルタネータ取付部に取り付ける場合には、先ずスライドブッシュ４５とエンジン側ブラケット４２との間に、オルタネータ２のブラケット側ステー５１およびブラケット側ステー５２を差し込む。
【００４０】
そして、ワッシャ６２を介してスライドブッシュ４５、ブラケット側ステー５１、ブラケット側ステー５２、エンジン側ブラケット４２をブラケット側ボルト６１により締付けることによって、オルタネータ２のブラケット側ステー５１の被取付面がエンジン側ブラケット４２の取付面に隙間（クリアランス）なく固定される。
【００４１】
次に、ベルトをエンジンの出力軸のプーリ（図示せず）とオルタネータ２のＶリブドプーリ１１との間に掛け渡し、エンジン側アジャストバー４３の長穴４８を利用することにより、ベルトに所定のテンションが加わる位置で、エンジン側アジャストバー４３の取付面とオルタネータ２のアジャストバー側ステー５５の被取付面とを対向配置させる。
【００４２】
このとき、エンジンのオルタネータ取付部への取り付けを行い易くするために、オルタネータ２の第１の取付寸法Ｌａよりエンジンの第２の取付寸法Ｌｂの方がクリアランスＬ（＝Ｌｂ−Ｌａ）の分だけ大きくなっている。すなわち、第１の取付寸法Ｌａと第２の取付寸法Ｌｂとの寸法差はＬａ−Ｌｂ＞０であり、エンジン側アジャストバー４３の取付面とアジャストバー側ステー５５の被取付面との間にクリアランスＬ（隙間）が生じたまま、アジャストバー側ボルト７１により無理やり締付けると、オルタネータ２のドライブフレーム２１やリヤフレーム２２に歪が生じて変形してしまう。
【００４３】
そこで、この参考例では、オルタネータ１の単体組付時に、スルーボルト２６によるドライブフレーム２１の保持部２４とリヤフレーム２２の保持部２５との締付けによって、ドライブフレーム２１の保持部２４とリヤフレーム２２の保持部２５との間に円環形状のスペーサー８１を挟み込むことによって、スペーサー８１の両端にドライブフレーム２１やリヤフレーム２２が突き当てられてこれらをほぼ一体形状とした。このため、ドライブフレーム２１やリヤフレーム２２の円環強度の剛性度が向上することになるので、締付け固定後のドライブフレーム２１やリヤフレーム２２の変形を実質的に抑えることができる。なお、スペーサー８１によって、ブラケット側ボルト６１による締付け固定によるドライブフレーム２１やリヤフレーム２２に歪の発生も抑制できる。
【００４４】
そして、ワッシャ７２を介してエンジン側アジャストバー４３、アジャストバー側ステー５５をアジャストバー側ボルト７１により締付けることによって、スペーサー８１を介してオルタネータ２のアジャストバー側ステー５５の被取付面がエンジン側アジャストバー４３の取付面に固定される。
【００４５】
これにより、オルタネータ２は、エンジン側ブラケット４２の取付面にブラケット側ボルト６１により締付け固定され、エンジン側アジャストバー４３の取付面にアジャストバー側ボルト７１により締付け固定されることにより、シャフト６の軸方向の位置決めおよびシャフト６の回転方向の位置決めがなされる。したがって、組付作業を増大化させることなく、エンジンのオルタネータ取付部へオルタネータ２が取り付けられることになる。
【００４６】
〔第１参考例の作用〕
次に、この参考例のオルタネータ２の作用を図１および図２に基づいて簡単に説明する。エンジンの回転動力がベルトを介してＶリブドプーリ１１に伝達されるとシャフト６が回転することにより回転子３が回転する。そして、界磁巻線９にバッテリより電圧が印加されて界磁巻線９に励磁電流が流れることによりポールコア７の爪状磁極部１２、１３が励磁される。これにより、爪状磁極部１２が全てＮ極になり、爪状磁極部１３が全てＳ極になる。
【００４７】
そして、回転子３と相対回転運動する固定子４の電機子鉄心１７に回転磁界が発生し、三相の電機子巻線１８に交流電流が誘起する。この三相の交流電流は、整流装置３２により直流電流に変換され、バッテリを充電すると共に、自動車の電気負荷に電力を供給する。
【００４８】
〔第１参考例の効果〕
以上のように、オルタネータ２の単体組付時に保持部２４、２５間にスペーサー８１を挟み込んだ状態で、スルーボルト２６とワッシャ２７によりドライブフレーム２１とリヤフレーム２２とを締付け固定してこれらを一体形状としてハウジング５の円環強度の剛性を向上している。このため、隙間Ｌ3 を隔てて設けられた保持部２４、２５間に固定子４の電機子鉄心１７を挟み込んだ形状のオルタネータ２であっても、ブラケット側ボルト６１、アジャストバー側ボルト７１の締付けによるドライブフレーム２１やリヤフレーム２２の変形を抑えることができる。この結果、ハウジング５の内周に圧入されて一体化されている固定子４の変形を防止できるので、オルタネータ２の長寿命化を図ることができる。
【００４９】
また、固定子４の変形を防止することにより、固定子４の電機子鉄心１７の内周真円度が変化せず、回転子３のポールコア７の外周と固定子４の電機子鉄心１７の内周との間のエアギャップが変化しなくなるので、磁気歪が生じることはなく、オルタネータ２単体時と比較して耳障りな磁気音が増大する心配はない。この結果、オルタネータ２をエンジンに取り付けても磁気歪が増幅することはなく、ポールコア７の爪状磁極部１２、１３の表面を最適化形状にしたり、エアギャップを大きくしたりする等の方法でオルタネータ２単体時の磁気音レベルを低減しておけば、比較的エンジン回転数の低い低速域においても耳障りな異常音（騒音）を飛躍的に低減することができる。
【００５０】
また、例えば従来のオルタネータ１００（図９参照）にスペーサー８１を追加するだけで、上記の種々の効果を得ることができるので、オルタネータ２をエンジンに組み付ける際の組付工数の増大化を防止でき、これによりオルタネータ２とエンジンにより構成されるオルタネータ取付装置１、特にオルタネータ２の製品コストの上昇を抑えることができる。
【００５１】
ここで、図５は、実施例のオルタネータ２の場合と従来例のオルタネータ１００の場合の実車での磁気音レベルの比較図である。図５の比較図からも確認できるように、最も騒音として聞こえ易い低速域にて約６ｄＢの大差があることが分かる。
【００５２】
〔第２参考例〕
図６は第２参考例を示したもので、スペーサーを示した図である。この参考例では、鉄系材料または弾性材料（硬質のゴム、硬質の樹脂）により形成された厚さＬ4 で円環板状のスペーサー９１をドライブフレーム２１の保持部２４とリヤフレーム２２の保持部２５との間の、複数個のスルーボルト２６の挿通部分にのみ組み付けるようにしている。なお、スルーボルト２６に対応した個数のスペーサー９１には、スルーボルト２６が挿通可能な挿通穴としての円形状のボルト穴９２が形成されている。
【００５３】
〔第１実施例〕
図７はこの発明の第１実施例を示したもので、オルタネータ取付装置を示した図である。この実施例では、隙間確保手段としてドライブフレーム２１の保持部２４に複数個の突出部９３を一体成形すると共に、リヤフレーム２２の保持部２５に複数個の突出部９４を一体成形し、これらの突出部９３、９４同士が略突き当たる概略突当て構造を採用している。
【００５４】
突出部９３は本発明の第１の突出部であり、突出部９４は本発明の第２の突出部で、断面形状が円弧形状となるように形成され、互いに向かい合うように保持部２４、２５から部分的に突出している。これらの突出部９３、９４は、ドライブフレーム２１およびリヤフレーム２２に一体成形され、固定子４よりも外周側において固定子４を部分的に覆うように保持部２４、２５より軸方向に延長されている。このため、オルタネータ２の単体組付時に複数個のスルーボルト２６によりドライブフレーム２１の保持部２４とリヤフレーム２２の保持部２５とを締付け固定してこれらを一体形状としたときには、各突出部９３、９４が近接または当接した位置に配置される。
【００５５】
ここで、複数個のスルーボルト２６の締付け前の突出部９３、９４間の隙間Ｌ5 は突出部９３、９４間の隙間がほとんどないように組み付けられることが望ましいが、１ｍｍを越えるような大きな締付け力にてドライブフレーム２１やリヤフレーム２２を変形させると、ドライブフレーム２１やリヤフレーム２２の歪限度を越えて破損する恐れがあるため、Ｌ5 ≦１ｍｍ＜Ｌ3 に形成されている。すなわち、突出部９３、９４の突出し量は、突出部９３、９４間の隙間Ｌ5 が保持部２４、２５間の隙間Ｌ3 よりも小さく、且つ１ｍｍ以下となるように調整される。
【００５６】
〔第２実施例〕
図８はこの発明の第２実施例を示したもので、オルタネータ取付装置を示した図である。この実施例では、隙間確保手段としてドライブフレーム２１の保持部２４に複数個の突出部９５を一体成形し、この突出部９５とリヤフレーム２２の保持部２５とが略突き当たる概略突当て構造を採用している。
【００５７】
突出部９５は、断面形状が円弧形状となるように形成され、固定子４よりも外周側において固定子４を部分的に覆うように保持部２４より軸方向に延長されている。このため、オルタネータ２の単体組付時に複数個のスルーボルト２６によりドライブフレーム２１の保持部２４とリヤフレーム２２の保持部２５とを締付け固定してこれらを一体形状としたときには、突出部９５がリヤフレーム２２の保持部２５に近接または当接する。
ここで、突出部９５と保持部２５との間の隙間Ｌ6 の大きさについては、第３実施例と同一の理由により、Ｌ6 ≦１ｍｍ＜Ｌ3 とされている。
【００５８】
なお、この実施例では、ドライブフレーム２１の保持部２４よりリヤフレーム２２に向かって突出部９５を設けたが、リヤフレーム２２の保持部２５よりドライブフレーム２１へ向かって突出部を設けても良い。また、ドライブフレーム２１の保持部２４およびリヤフレーム２２の保持部２５より互いに噛み合うように突出部を設けても良い。この場合には、固定子４よりも外周側において、第１の突出部と第２の突出部とが同一円周上で交互に配されることになる。
【００５９】
〔変形例〕
この実施例では、本発明を車両用交流発電機としてのオルタネータ２に適用したが、本発明を電動モータ、内燃機関、水車、風車等の駆動源により回転駆動されるその他の交流発電機に適用しても良い。また、本発明を直流発電機に用いても良い。
【００６０】
この実施例では、発電機取付手段としてエンジンを用いたが、発電機取付手段としてエンジンを除く駆動源、車体等のオルタネータ取付手段（発電機取付手段）を用いても良い。また、オルタネータ２を支持する第１、第２の支持部は、それぞれ２個以上設けられていても良い。
【００６１】
ブラケット側ステー５１の被取付面とブラケット側ステー５２の被取付面との軸方向寸法を本発明の第１の取付寸法とし、エンジン側ブラケット４１の取付面とエンジン側ブラケット４２の取付面との軸方向寸法を本発明の第２の取付寸法としても良い。
【００６２】
【発明の効果】
請求項１および請求項３に記載の発明は、第１、第２の締付け手段により第１、第２のフレームの第１、第２の被支持部を発電機取付手段の第１、第２の支持部に締付け固定しても、第１、第２のフレームの第１、第２の保持部間に回転軸の軸方向に大きな締付け力が無理に加わらないので、第１、第２のフレームに歪が生じない。
特に固定子を保持固定する第１、第２の保持部に歪が生じないので、固定子およびその他の部品の変形を防止することができる。これにより、固定子の内周真円度の変化が小さくなり、回転子の外周と固定子の内周との間のエアギャップの変化が小さくなるので、磁気歪や磁気音の発生を抑えることができる。
また、第１、第２のフレームの変形を防止できるので、発電機の耐久性を向上することができ、スペーサーを設けるだけで磁気音低減の効果が得られるので、組付工数の増大化を防止でき、製品コストの著しい上昇を防止することができる。
また、請求項１に記載の発明によれば、スルーボルトの締付け前の第１、第２の突出部間の隙間（Ｌ５）は、第１、第２の突出部間の隙間がほとんどないように組み付けられることが望ましいが、１ｍｍを越えるような大きな締付け力にて第１のフレームや第２のフレームを変形させると、第１のフレームや第２のフレームの歪限度を越えて破損する恐れがあるため、Ｌ５≦１ｍｍ＜Ｌ３、Ｌ５＜Ｌ１に形成されている。また、請求項３に記載の発明によれば、一方のフレームの突出部と他方のフレームの保持部との間の隙間（Ｌ６）の大きさについては、請求項１に記載の発明と同一の理由により、Ｌ６≦１ｍｍ＜Ｌ３、Ｌ６＜Ｌ１とされている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  オルタネータ取付装置を示した断面図である。
【図２】図１のオルタネータの単体構造を示した断面図である。
【図３】図１のオルタネータのスペーサーを示した正面図である。
【図４】図１のオルタネータのスペーサーを示した断面図である。
【図５】磁気音レベルとオルタネータ回転数、エンジン回転数との関係を示した比較図である。
【図６】  オルタネータのスペーサーを示した断面図である。
【図７】  この発明の第１実施例に用いたオルタネータ取付装置を示した断面図である。
【図８】  この発明の第２実施例に用いたオルタネータ取付装置を示した断面図である。
【図９】従来の技術としてのオルタネータの単体構造を示した断面図である。
【図１０】従来の技術としてのオルタネータ取付装置を示した断面図である。
【符号の説明】
１  オルタネータ取付装置
２  オルタネータ（発電機本体）
３  回転子
４  固定子
６  シャフト（回転軸）
１８  電機子巻線
２１  ドライブフレーム（第１のフレーム）
２２  リヤフレーム（第２のフレーム）
２４  保持部（第１の保持部）
２５  保持部（第２の保持部）
２６  スルーボルト
４１  エンジン側ブラケット（第１の支持部）
４２  エンジン側ブラケット（第２の支持部）
４３  エンジン側アジャストバー（第１の支持部）
５１  ブラケット側ステー（第１の被支持部）
５２  ブラケット側ステー（第２の被支持部）
５５  アジャストバー側ステー（第１の被支持部）
６１  ブラケット側ボルト（第２の締付け手段）
７１  アジャストバー側ボルト（第１の締付け手段）
８１  スペーサー（隙間確保手段）
９１  スペーサー（隙間確保手段）
９２  ボルト穴（挿通穴）
９３  突出部（第１の突出部）
９４  突出部（第２の突出部）
９５  突出部
【図１】
0003684607.tif 000002
【図２】
0003684607.tif 000003
【図３】
0003684607.tif 000004
【図４】
0003684607.tif 000005
【図５】
0003684607.tif 000006
【図６】
0003684607.tif 000007
【図７】
0003684607.tif 000008
【図８】
0003684607.tif 000009
【図９】
0003684607.tif 000010
【図１０】
0003684607.tif 000011