(57)【要約】【課題】車両用交流発電機の出力端子を絶縁保護するインシュレータに関し、出力端子に接続されるケーブルの取り出す方向が車両により異なる場合であっても、インシュレータを新規に製作することなく、異なる方向へのケーブルの取り出しに対応可能な車両用交流発電機を提供する。【解決手段】ケーブルが接続される出力端子２９と、この出力端子２９を絶縁保護するとともにケーブルを所定方向へ導くためのガイド部３０Ａを有するインシュレータ３０とを備え、このインシュレータ３０は、車両用交流発電機本体に対してガイド部３０Ａの取り出し方向を複数設定できる。【選択図】図３
2006314190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンに取り付けられる車両用交流発電機において、
当該交流発電機で発電された電力を前記車両に搭載されたバッテリに供給するためのケーブルの一端が接続される出力端子と、
この出力端子を保護するための、電気的な絶縁材料で形成されたインシュレータと、
前記ケーブルを前記出力端子から所望の方向へ導くガィド部と、
前記ガイド部が前記ケーブルを導く方向を複数の所定方向の中から選択的に設定させる方向設定手段と、を備えたことを特徴とする車両用交流発電機。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用交流発電機において、
前記ガイド部は前記インシュレータと一体に形成され、当該ガイド部及び当該インシュレータは樹脂性の材料で形成されていることを特徴とする車両用交流発電機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用交流発電機において、
前記出力端子は当該出力端子の長手方向に沿う軸方向を有し、前記ガイド部が前記ケーブルを導く前記複数の方向は、前記出力端子の軸方向に直交する面内で径方向に放射状に延びる複数の方向であることを特徴とする車両用交流発電機。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の車両用交流発電機において、
前記方向設定手段は、前記インシュレータと当該交流発電機内で固定された部品とを、前記方向を選択的に設定可能な状態で相互に嵌合させる嵌合部を有することを特徴とする車両用交流発電機。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用交流発電機において、
前記部品は、前記電力供給のための回路部品の一部を担う整流器を搭載した整流装置の一部の機構部品であることを特徴とする車両用交流発電機。
【請求項６】
請求項５に記載の車両用交流発電機において、
前記嵌合部は、前記整流装置の一部の機構部品に形成された第１の嵌合部と、当該第１の嵌合部に嵌合可能であって前記インシュレータに形成された第２の嵌合部とから成ることを特徴とする車両用交流発電機。
【請求項７】
請求項６に記載の車両用交流発電機において、
前記第１及び第２の嵌合部は、それぞれ、互いに同軸状に嵌合される嵌合部であって、互いに対向する円周面上に沿って形成された凹凸を有することを特徴とする車両用交流発電機。
【請求項８】
請求項７に記載の車両用交流発電機において、
前記第１及び第２の嵌合部の前記凹凸は、それぞれ、前記円周面に沿って一定の等間隔で形成されていることを特徴とする車両用発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のエンジンに取り付けられる車両用交流発電機に係り、とくに、この交流発電機の出力である電力を供給するケーブルの引き出し方向を決める機構を備えた車両用発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エンジンを駆動力とする車両の多くは、そのエンジンの回転に付勢された発電を行なう交流発電機（オルタネータ）を備えている。この交流発電機から、その出力、すなわち発電電力をバッテリなどに供給するためのケーブル（出力ケーブル）が引き出されている。
【０００３】
この出力ケーブルの引き出し方向の設定に関して、従来、特許文献１に記載の構造が知られている。すなわち、この特許文献１に記載の構造によれば、交流発電機の出力端子を絶縁保護するインシュレータを備える。そして、このインシュレータの回り止め機能を果たすための嵌合部を車両用交流発電機の本体側に設け、インシュレータの位置決めをすると共に、この位置決めにより、インシュレータを固定するためのナット及び車両側出力端子を締め付け固定する時の、インシュレータの出力端子軸まわりの回転を防止している。
【特許文献１】特開２００２−１０５６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術による位置決め構造の場合、インシュレータの位置は常に予め設定された１方向に限定され、汎用性に欠けるという不都合があった。
【０００５】
この不都合の背景は以下のようである。車両側のケーブルのはい回しは、車両により個々に設定されるものである。このため、一定の方向性を持つインシュレータ（ケーブルの取り出し方向を決定するガイド部を有している）を使用する場合、同一形状のインシュレータであっても、車両側の要求に因り、車両側ケーブルの取り出す方向が異なることがある。この場合、方向が変わる毎に、インシュレータを新設し、ガイド部を必要な位置に設定し直す必要があった。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、インシュレータを新規に製作せずとも、異なる方向へのケーブルの取り出しに対応可能な、汎用性の高い車両用交流発電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、その一態様によれば、車両に搭載されたエンジンに取り付けられる車両用交流発電機であり、この交流発電機は、当該交流発電機で発電された電力を前記バッテリに供給するためのケーブルの一端が接続される出力端子と、この出力端子を保護するための、電気的な絶縁材料で形成されたインシュレータと、前記ケーブルを前記出力端子から所望の方向へ導くガィド部と、前記ガイド部が前記ケーブルを導く方向を複数の方向の中から選択的に設定させる方向設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この車両用交流発電機によれば、当該発電機の本体（車両用交流発電機のインシュレータを除いた部分）に対して、ガィド部の複数の取り出し方向に対応できるため、インシュレータの汎用性が高まる。
【０００９】
例えば、前記方向設定手段は、前記インシュレータと当該交流発電機内で固定された部品とを、前記方向を選択的に設定可能な状態で嵌合させる嵌合部を有することを特徴とする。この嵌合部は、例えば、インシュレータ側と固定部品側とにそれぞれ形成された凹凸である。
【００１０】
この車両用交流発電機においては、嵌合部を形成する、インシュレータ側及び固定部品側の両凹凸が嵌合可能な任意の位置でインシュレータを装着することが可能となる。このため、１種類のインシュレータであっても、ガイド部の複数の取り出し方向に選択的に対応できる。また、インシュレータを固定するためのナット及び車両側出力端子を締め付け固定するナットの締め付け時におけるインシュレータの出力端子の軸まわりの回転を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した一実施形態の車両用交流発電機（以下、交流発電機と呼ぶ）について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１及び図２は、一実施形態の交流発電機の全体構成を示す図である。
【００１３】
この交流発電機１００は、フロントハウジング１、リアハウジング２、固定子４、回転子１０、整流装置２４、電圧制御装置２５、ブラシ装置２６、カバー２７等を含んで構成されている。
【００１４】
フロントハウジング１およびリアハウジング２は共に椀状の形状を有しており、これらの開口部同士を直接当接させた状態で、複数本のボルト３によって相互に連結・固定されている。フロントハウジング１の内周には固定子４が固定されている。また、フロントハウジング１には円筒状のベアリングボックス７が一体に形成されており、リアパウジング２には鉄製のベアリングボックス８がローレットを有するボルト９によって取り付けられている。
【００１５】
固定子４は、固定子鉄心５および固定子巻線６を備えている。
【００１６】
回転子１０は、界磁巻線１１、ポールコア１２、１３、シャフト１４等を備えており、ベアリングボックス７、８に固定される一対のベアリング１５、１６により回転自在に保持されている。ポールコア１２、１３の軸方向端面には遠心型の冷却ファン１７、１８が取付けられている。フロント側冷却ファン１７は、界磁コイル１１ヘの冷却風を生成するように、ブレードが回転子１０の回転方向に対して前傾させた斜流式の構造になっている。シャフト１４の前端には、プーリ１９がナット２０により結合されており、図示しない車両エンジンにより回転駆動される。リアハウジング２の外側に位置するシャフト１４の後端には、一対のスリップリング２１、２２が設けられており、界磁コィル１１に導体２３を介して電気的に接続されている。
【００１７】
整流装置２４、電圧制御装置２５、ブラシ装置２６等の、いわゆる電気部品は、リアハウジング２の外側の軸方向端面に、ボルト９等の固定手段によって固定されている。整流装置２４は、例えば三相の固定子巻線６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圧に変換する。電圧制御装置２５は、界磁巻線１１に流れる励磁電流を調整することにより、交流発電機１００の出力電圧を制御する。ブラシ装置２６は、整流装置２４から回転子１０の界磁巻線１１に励磁電流を流すためのものであり、回転子１０のシャフト１４に形成されたスリップリング２１、２２のそれぞれに抑圧するブラシが備わっている。
【００１８】
カバー２７は、金属製であって、リアハウジング２の外側に取り付けられる整流装置２４、電圧制御装置２５、ブラシ装置２６等の電気部品を覆って、これらを保護する。このカバー２７は、ナット２８によってリアハウジング２から延びるボルト９に、整流装置２４を挟み込んだ状態で締め付け固定されている。また、カバー２７は、ブラシ装置２６の周辺に冷却風導入窓を有している。
【００１９】
上述した構造を有する交流発電機１００は、ベルト等を介してプーリ１９に車両エンジンから回転力が伝えられると、回転子１０が所定方向に回転する。この状態で回転子１０の界磁巻線１５に外部から励磁電圧を印加することにより、ポールコア１２、１３のそれぞれの爪部が励磁され、固定子巻線６に三相交流電圧を発生させることができる。この結果、整流装置２４に設けられた円筒状の出力端子２９から所定の直流電流が取り出される。
【００２０】
出力端子２９を絶縁保護する樹脂製のインシュレータ３０は発電機本体ＧＢと嵌合しナット３１により締め付け固定される。ここで、発電機本体ＧＢとは、この交流発電機１００のうちのインシュレータ３０を除く本体部を言う。尚、インシュレータ３０には、出力端子２９に接続されたケーブルＣＢ（図５参照）を所定方向に引き出すためのガィド部３０Ａが一体に設けられている。
【００２１】
次に、インシュレータ３０と交流発電機本体に配置された整流装置２４との嵌合部を詳述する。
【００２２】
図１，３及び４に示すように、整流装置２４は、略半ドーナッツ板状を成してシャフト１４にほぼ直交するように当該シャフト１４の周りに固設される第１及び第２の２つの整流器ブロック２４１及び２４２を備える。この第１及び第２の整流器ブロック２４１、２４２は、それぞれ、略半ドーナッツ板状の放熱フィンＦＮと、この放熱フィンＦＮにそれぞれ設置され且つ前述した整流作用を担う複数の整流器ＤＤとを備える。
【００２３】
この第１及び第２の整流器ブロック２４１、２４２のうちの一方の整流器ブロック、ここではシャフト１４の軸方向の外側に設置される第１の整流器ブロック２４１の一方の端部が、図３に示すように、板状且つへら状の延長部材４０によって、一体化された板状を成すように延長されている。この延長部材４０は、本実施形態では、第１の整流器ブロック２４１の一部を成す。
【００２４】
この延長部材４０の一端部において、その肉厚方向の一方の側面に、平板状で且つ略円形を成す整流装置側の樹脂性の嵌合部２４Ａが形成されている。この嵌合部２４Ａには、略ドーナッツ状の円周部２４Ｂを残すように、その所定位置を中心に所定径の貫通孔２４Ｃが空けられている。円周部２４Ｂの内周に沿って、一定ピッチの凹凸を成す凹状の凹形状部（歯）２４Ｄが形成されている。
【００２５】
一方、図４に示すように、インシュレータ３０は、その設置時の側面の一部から上述したガイド部３０Ａが一体に延設されている。また、このインシュレータ３０には、その底部の外側の面に樹脂性の嵌合部３０Ｂが形成されている。これらガイド部３０Ａ及び嵌合部３０Ｂは、樹脂性材料を用いて、インシュレータ３０に一体形成されている。なお、ガイド部３０Ａ及び嵌合部３０Ｂはそれぞれ別体として形成し、インシュレータ３０に固設するようにしてもよい。
【００２６】
嵌合部３０Ｂには、略ドーナッツ状の円周部３０Ｃを残すように、その所定位置を中心に所定径の貫通孔３０Ｄが空けられている。つまり、インシュレータ３０の底部及び嵌合部３０Ｂには、貫通孔３０Ｄによる孔が空けられている。
【００２７】
円周部３０Ｃの外周に沿って、前述した第１の整流器ブロック２４１の側の嵌合部２４Ａの歯２４Ｄの噛み合うことが可能な、一定ピッチの凹凸を成す凸形状部（歯）３０Ｅが形成されている。
【００２８】
このため、出力端子２９がインシュレータ３０の底部を貫通するように、第１の整流器ブロック２４１の延長部材４０の凹形状部２４Ｄに、インシュレータ３０の凸形状部３０Ｅを同軸状に差し込む。この差込のときに、出力端子２９の軸方向周りの角度、すなわち、出力ケーブルＣＢの引き出し方向が車両側から要請され所望方向に一致するように、凹形状部２４Ｄと凸形状部３０Ｅの嵌合角度を調整する。
【００２９】
このように、インシュレータ３０が装着される発電機本体ＧＢの側に配置された整流装置２４の嵌合部２４Ａには、円周上に等間隔に凹形状部２４Ｄが形成される。インシュレータ３０には、この凹形状部２４Ｄに嵌合する凸形状部３０Ｅが形成される。これにより、図５，６に示すように、嵌合可能な任意の角度位置にインシュレータ３０を設定することが可能となると共に、インシュレータ３０のガイド部３０Ａを車両側から要求される所望の配線取り出し方向に対応した方向に取り付けることが可能となる。つまり、整流装置２４の嵌合部２４Ａにインシュレータ３０の嵌合部３０Ｂを嵌合させるときの嵌合角度（出力端子２９を中心とする軸周りの角度）を変えることで、ガイド部３０Ａを３０Ａ（１）、３０Ａ（２）、…の任意の角度に選択的に位置決めすることができる。この角度の位置決めは、本実施形態の場合、所定ピッチで３６０度にわたって可能である。したがって、ガイド部３０Ａ、すなわち出力端子２９の引き出し方向が変わっても、このインシュレータ３０の一種類で対応でき、その汎用性が高い。
【００３０】
また、凹形状部２４Ｄと凸形状部３０Ｅとの嵌合によりインシュレータ３０を固定し、さらに出力端子２９を締め付け固定するためのナット３１を締め付ける際に発生する、インシュレータ３０の出力端子２９の軸まわりの回転を防止することができる。
【００３１】
さらに、本実施形態に係る凹形状部２４Ｄと凸形状部３０Ｅは、それらの円周方向に渡って一定ピッチで相互に噛み合うので、上述した締め付け固定に対する耐性も高い。このため、相互の嵌合部２４Ａ，３０Ｂを樹脂性材料で形成する場合でも、締め付け固定の圧力にも耐えることができる。
【００３２】
尚、本実施例では、凹形状部２４Ｄ及び凸形状部３０Ｅはそれらの各円周方向に沿って等問隔に配置されているが、ガイド部３ＯＡの取り出し方向を複数設定できるのであれば、必ずしも等間隔にしなくても良いことは言うまでもない。一例として、図７に示すように、凹形状部２４Ｄ及び凸形状部３０Ｅをそれらの円周方向の複数の角度において、その角度毎に一定範囲に渡って形成してもよい。これにより、その複数の角度に対応した分だけの引き出し方向のオプションが得られる。また、凹形状部２４Ｄ及び凸形状部３０Ｅの形状は、必ずしも断面矩形状を成していなくてもよい。例えば、断面が三角形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る交流発電機の構成を説明する一部破断した断面図。
【図２】実施形態に係る交流発電機をリアカバーの側より見た側面図。
【図３】実施形態に係る交流発電機の整流装置の一部を成す第１の整流器ブロックの嵌合部を説明する当該ブロックの肉厚方向からみた側面図。
【図４】実施形態に係るインシュレータの嵌合部を説明する当該インシュレータの肉厚方向からみた側面図。
【図５】第１の整流器ブロックとインシュレータの組み付け状態を説明する図。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿って見た側面図。
【図７】変形例に係る整流器ブロックとインシュレータの嵌合部を説明する図。
【符号の説明】
【００３４】
４  固定子
１０  回転子
２４  整流装置
２４Ａ  嵌合部
２４Ｄ  凹形状部
２５  電圧制御装置
２９  出力端子
３０  インシュレータ
３０Ａ  ガイド部
３０Ｅ  凸形状部
４０  延長部材
１００  交流発電機
２４１  第１の整流器ブロック
２４２  第２の整流器ブロック
ＧＢ  発電機本体
ＣＢ  出力ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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