(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の回転軸に設けられたスリップリングの外周面に摺接するブラシ、このブラシを保持するブラシホルダ、このブラシホルダに組付けられて前記ブラシホルダとともに前記スリップリングの外周を筒状に覆うスリップリングカバー等から成るブラシ組体を前記スリップリングの外周に組付ける際に使用するものであり、
前記ブラシホルダと前記スリップリングカバーとで形成される筒部の内周に嵌合する円筒形状に設けられて、前記ブラシ組体を前記スリップリングの外周に組付ける前に、予め前記筒部の内周に挿入されて前記ブラシの飛び出しを防止すると共に、前記円筒形状の外周面に前記スリップリングカバーの内周面に設けられたリブと係合して円周方向の位置決めを行う位置決め用リブが設けられていることを特徴とするブラシサポート治具。
【請求項２】
回転電機の回転軸に設けられたスリップリングの外周面に摺接するブラシ、このブラシを保持するブラシホルダ、このブラシホルダに組付けられて前記ブラシホルダとともに前記スリップリングの外周を筒状に覆うスリップリングカバー等から成るブラシ組体を前記スリップリングの外周に組付ける際に使用するものであり、
前記ブラシホルダと前記スリップリングカバーとで形成される筒部の内周に嵌合する円筒形状に設けられて、前記ブラシ組体を前記スリップリングの外周に組付ける前に、予め前記筒部の内周に挿入されて前記ブラシの飛び出しを防止すると共に、前記円筒形状の内周に前記スリップリングが設けられている前記回転軸を通すことが可能な組付けスペースが確保されていることを特徴とするブラシサポート治具。
【請求項３】
請求項１または２に記載したブラシサポート治具は、
前記筒部から引き抜く際に掴むための把手が設けられていることを特徴とするブラシサポート治具。
【請求項４】
請求項１〜３に記載した何れかのブラシサポート治具は、
前記スリップリングが軸方向に２個並んで設けられると共に、前記２個のスリップリングの外周面にそれぞれ摺接する２個のブラシを有する前記回転電機に使用され、前記ブラシ組体を前記スリップリングの外周に組付ける前に、予め前記筒部の内周に挿入されて前記２個のブラシの飛び出しを防止することを特徴とするブラシサポート治具。
【請求項５】
請求項１〜４に記載した何れかのブラシサポート治具は、樹脂製であることを特徴とするブラシサポート治具。
【請求項６】
請求項１〜５に記載した何れかのブラシサポート治具を用いて前記ブラシ組体を前記スリップリングの外周に組付ける方法であって、
前記筒部の内周に前記ブラシサポート治具を挿入した後、前記スリップリングの外周に前記ブラシサポート治具を嵌め合わせて前記ブラシ組体を前記スリップリングの外周に配置し、続いて、前記筒部から前記ブラシサポート治具を引き抜いて前記ブラシを前記スリップリングの外周面に当接させることを特徴とする回転電機のブラシ組体の組付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機のブラシ組体（以下、ブラシＡＳＳＹと称する）を組付ける際に使用するブラシサポート治具、およびこのブラシサポート治具を用いたブラシＡＳＳＹの組付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、スリップリングの外周上をブラシが摺動するブラシ摺動方式の発電機では、図８（ａ）に示すように、ブラシ１１０を保持するブラシホルダ１２０と、このブラシホルダ１２０に組付けられてブラシホルダ１２０とともにスリップリングの外周を筒状に覆うスリップリングカバー１３０から成るブラシＡＳＳＹ１００を使用したものがある（特開平１−２７４６４３号公報参照）。
このブラシＡＳＳＹ１００に対して、近年では、ブラシに対する長寿命化の要求に応えるために、従来の標準ブラシ１１０（全長１５mm程度）より長いロングブラシ２１０（全長２０mm程度）を採用したブラシＡＳＳＹ２００｛図８（ｂ）参照｝が必要となってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ロングブラシ２１０を採用した場合、図８（ｂ）に示すようにスリップリングカバー２２０とブラシ２１０との隙間ｌ2 が殆どなくなり、組付けに必要なスペースを十分に確保できないため、ブラシＡＳＳＹ２００の組付けが極めて難しく、且つ組付け時間も長くなる（図９参照）。ちなみに、図８（ａ）に示す標準ブラシ１１０を採用したブラシＡＳＳＹ１００の場合、スリップリングカバー１３０とブラシ１１０との隙間ｌ1 が７mm程度あるのに対して、図８（ｂ）に示すブラシＡＳＳＹ２００の場合、スリップリングカバー２２０とブラシ２１０との隙間ｌ2 が２mm程しかなく、ブラシＡＳＳＹ１００と比較して大幅に組付け時間が長くなってしまう。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、第１の目的は、ロングブラシを採用したブラシＡＳＳＹでも容易に、且つ短時間で組付けることのできるブラシサポート治具を提供することにあり、第２の目的は、そのブラシサポート治具を用いたブラシＡＳＳＹの組付け方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、ブラシホルダとスリップリングカバーとで形成される筒部の内周にブラシサポート治具を挿入することにより、ブラシホルダからブラシが飛び出すのを防止できる。これにより、ブラシＡＳＳＹをスリップリングの外周に組付ける際に必要なスペース（ブラシの先端面とスリップリングカバーの内周面との間隔）を十分に確保できる。
また、円筒形状を成すブラシサポート治具の外周面に設けた位置決め用リブとスリップリングカバーの内周面に設けられたリブとでブラシサポート治具の円周方向の位置決めを行うことができる。これにより、ブラシサポート治具の誤組付けを防止できる。
【０００５】
請求項２の発明によれば、円筒形状を有するブラシサポート治具の内周にスリップリングが設けられている回転軸を通すことが可能な組付けスペースが確保されているので、ブラシ組体をスリップリングの外周に組付けるまで、ブラシをブラシホルダの内部に収めておくことができる。
請求項３の発明によれば、ブラシサポート治具に把手を設けたことにより、筒部からブラシサポート治具を引き抜く際に把手を掴んで容易に引き抜くことができる。
【０００６】
請求項４の発明によれば、ブラシサポート治具は、スリップリングが軸方向に２個並んで設けられると共に、その２個のスリップリングの外周面にそれぞれ摺接する２個のブラシを有する回転電機に使用される。
請求項５の発明によれば、ブラシサポート治具は、樹脂製であることを特徴とする。
請求項６の発明によれば、筒部の内周にブラシサポート治具を挿入してブラシの飛び出しを防止した状態でブラシＡＳＳＹをスリップリングの外周に配置し、その後、ブラシサポート治具を引き抜くことにより、ブラシＡＳＳＹの組付けを容易に、且つ短時間で行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１はブラシサポート治具が挿入された状態を示すブラシＡＳＳＹの断面図である。
本実施例の回転電機は、ブラシ摺動方式の交流発電機１で、図５に示すように、外殻を成すフロントフレーム２とリヤフレーム３、このリヤフレーム３の外側に配されるエンドカバー４、フロントフレーム２とリヤフレーム３に内包されるロータとステータ（共に後述する）等から構成されている。
【０００８】
フロントフレーム２とリヤフレーム３は、各々アルミダイカスト製で、互いの外周端面を向かい合わせて組合わされ、複数のスタットボルト５とナット６の締結により固定されている。
エンドカバー４は、リヤフレーム３の外側に組付けられたブラシＡＳＳＹ７（図３参照）、電圧調整装置（ＩＣレギュレータ）８、および整流器９等の部品を覆ってリヤフレーム３に固定されている。
【０００９】
ロータは、プーリ１０を介してエンジンの回転動力が伝達される回転軸１１、この回転軸１１の外周に圧入固定された一対のランデル型ポールコア１２、このランデル型ポールコア１２に巻装された界磁コイル１３等から構成されている。回転軸１１は、２個のボールベアリング１４、１５を介してフロントフレーム２とリヤフレーム３とに回転自在に支持されている。プーリ１０は、フロントフレーム２の外側へ突出する回転軸１１の一方の端部外周に嵌め合わされて、ロックナット１６によって回転軸１１に締め付け固定されている。
【００１０】
一対のポールコア１２は、それぞれ円筒状のボス部１２ａと、このボス部１２ａの外周に形成された複数の爪状磁極片１２ｂとを有し、互いのボス部１２ａが円筒方向の両側から界磁コイル１３の内周に圧入されて、それぞれの爪状磁極片１２ｂが界磁コイル１３の外周で交互に噛み合わされている。
界磁コイル１３は、回転軸１１の他方の端部に設けられたスリップリング１７と電気的に接続されて、そのスリップリング１７の外周面に摺接するブラシ１８を通じてバッテリ（図示しない）から励磁電流が供給される。
各ポールコア１２の端面には、ポールコア１２と一体に回転することで冷却風を発生する遠心式ファン１９がそれぞれ溶接等により固定されている。
【００１１】
ステータは、フロントフレーム２の内周に圧入されたステータコア２０と、このステータコア２０に巻装されたステータコイル２１とで構成される。
ステータコア２０は、例えば薄い鋼板を複数枚重ね合わせて円環状に形成したもので、内周側に多数のスロット（図示しない）が設けられている。
ステータコイル２１は、例えば３個の独立したコイルをＹ結線またはΔ結線してステータコア２０の各スロットに挿入され、ロータとの相対回転運動によって各コイルに交流電圧が発生する。
【００１２】
ブラシＡＳＳＹ７は、図３に示すように、ブラシ１８、スプリング２２、ブラシホルダ２３、およびスリップリングカバー２４により構成されている。
ブラシ１８は、従来の標準ブラシより長い、全長２０mm程度のロングブラシを採用する。
スプリング２２は、スリップリング１７の外周面にブラシ１８を押圧して、スリップリング１７に対する接触圧をブラシ１８に付与している。
ブラシホルダ２３は、スリップリング１７の外周でブラシ１８およびスプリング２２を保持するもので、２本の収納部２３ａにそれぞれスプリング２２とブラシ１８を収納している。
スリップリングカバー２４は、ブラシホルダ２３と組合わされて、そのブラシホルダ２３とともにスリップリング１７の外周を筒状に覆っている。
【００１３】
なお、ブラシＡＳＳＹ７とリヤフレーム３との間には、ゴム製のシールマット２５が回転軸１１の外周に嵌め合わされて、ブラシＡＳＳＹ７とリヤフレーム３との間に挟持されることにより両者の間をシールしている。また、ブラシＡＳＳＹ７のエンドカバー４側端面にはゴム製のシールキャップ２６が気密に被せられている。
【００１４】
次に、ブラシＡＳＳＹ７の組付け方法について説明する。
このブラシＡＳＳＹ７の組付けには、ブラシＡＳＳＹ７をスリップリング１７の外周に組付ける前に、予めブラシホルダ２３とスリップリングカバー２４とで形成される筒部の内周に挿入されてブラシ１８の飛び出しを防止するブラシサポート治具２７を使用する。
そのブラシサポート治具２７は、図４に示すように、前記筒部の内周に嵌合する円筒形状（但し、スリップリング１７の外周に嵌合できる大きさ）に形成されて、その外周面には、スリップリングカバー２４の内周面に設けられたリブ２４ａと係合して円周方向の位置決め（回り止め）を行う位置決め用リブ２７ａが複数設けられている。また、円筒方向の一方の周縁部には、ブラシＡＳＳＹ７の筒部からブラシサポート治具２７を引き抜く際に掴むための把手２７ｂが一体に設けられている。なお、ブラシサポート治具２７は、ブラシ１８に傷を付けない材質（例えば樹脂製）であることが望ましい。
【００１５】
（組付け方法）
まず、スプリング２２の付勢力に抗してブラシ１８を押さえながら筒部の内周にブラシサポート治具２７を挿入する（図１参照）。これにより、ブラシサポート治具２７でブラシ１８の飛び出しが防止されるため、筒部の内周にはブラシサポート治具２７の内径（本実施例では約１６mm）に相当する組付けスペースが確保される（図２参照）。なお、ここでは、ブラシＡＳＳＹ７を組付けた後にブラシサポート治具２７を筒部から引き抜く必要があるため、ブラシＡＳＳＹ７のシールキャップ２６が被せられる側（図１の右側）からブラシサポート治具２７を挿入して、把手２７ｂがシールキャップ２６側へくる様に取り付けておく。
【００１６】
続いて、図６に示す様に、回転軸１１の他方の端部側からブラシサポート治具２７が取り付けられたブラシＡＳＳＹ７をスリップリング１７の外周に嵌め合わせて、２個のブラシ１８がそれぞれスリップリング１７の外周に配置される所定の位置でブラシＡＳＳＹ７をリヤフレーム３に固定する。
続いて、ブラシＡＳＳＹ７の筒部からブラシサポート治具２７を軸方向に引き抜いて、それまでブラシサポート治具２７で押さえられていたブラシ１８をスリップリング１７の外周面に当接させる（図７参照）。
以上の工程を経てブラシＡＳＳＹ７の組付けを完了する。
【００１７】
（本実施例の効果）
本実施例では、ブラシＡＳＳＹ７をスリップリング１７の外周に組付ける前に、予めブラシＡＳＳＹ７の筒部にブラシサポート治具２７を挿入することにより、ブラシ１８の飛び出しが防止されて、筒部の内周にブラシサポート治具２７の内径に相当する組付けスペースを確保できる。これにより、ロングブラシ１８を採用したブラシＡＳＳＹ７でも、標準ブラシを採用したブラシＡＳＳＹと同様、容易に且つ短時間で組付けを行うことができる。
また、ブラシサポート治具２７は、その外周面に位置決め用のリブ２７ａを設けたことにより、ブラシＡＳＳＹ７に対する円周方向の位置決め（回り止め）を容易に行うことができるため、ブラシサポート治具２７の誤組付けを防止できる。
さらに、ブラシサポート治具２７を用いることにより、ブラシＡＳＳＹ７をスリップリング１７の外周に組付けるまでブラシ１８をブラシホルダ２３の収納部２３ａに収めておくことができるため、組付け時にブラシ１８に傷が付くようなこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブラシサポート治具が挿入された状態を示すブラシＡＳＳＹの断面図である。
【図２】ブラシサポート治具が挿入された状態を示すブラシＡＳＳＹの正面図である。
【図３】ブラシＡＳＳＹの断面図である。
【図４】ブラシサポート治具の斜視図である。
【図５】交流発電機の断面図である。
【図６】ブラシＡＳＳＹの組付け工程を示す説明図である。
【図７】ブラシＡＳＳＹの組付け工程を示す説明図である。
【図８】（ａ）標準ブラシを採用したブラシＡＳＳＹの正面図、（ｂ）ロングブラシを採用したブラシＡＳＳＹの正面図である。
【図９】ブラシＡＳＳＹの組付けスペースと組付け時間との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１    交流発電機（回転電機）
７    ブラシＡＳＳＹ
１１    回転軸
１７    スリップリング
１８    ブラシ
２３    ブラシホルダ
２４    スリップリングカバー
２４ａ  リブ
２７    ブラシサポート治具
２７ａ  位置決め用リブ
２７ｂ  把手
【図１】
0003654312.tif 000002
【図２】
0003654312.tif 000003
【図３】
0003654312.tif 000004
【図４】
0003654312.tif 000005
【図５】
0003654312.tif 000006
【図６】
0003654312.tif 000007
【図７】
0003654312.tif 000008
【図８】
0003654312.tif 000009
【図９】
0003654312.tif 000010