(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束を発生させるための界磁コイルと、前記界磁コイルに回転子外部から界磁電流を供給する複数のスリップリングと、前記スリップリングと前記界磁コイルとを接続するためのターミナルとを有する回転電機の回転子であって、
前記ターミナルは、回転軸方向に延びたリンク要素部と、径方向に延びた径方向延在部とからなり、前記径方向延在部の端部に、前記界磁コイルの口出し線と接続される巻線接続部と、該巻線接続部の周方向に隣接して設けられた成型時の位置決め部、とを備えたことを特徴とする回転電機の回転子。
【請求項２】
前記位置決め部は、突状で、内径側側面と外径側側面を備えることを特徴とする請求項１に記載の回転電機の回転子。
【請求項３】
前記位置決め部が隣接する巻線接続部は、回転軸中心から最短距離に構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機の回転子。
【請求項４】
請求項２に記載の回転電機の回転子の製造方法であって、型に設ける段状部側面で前記位置決め部の内径側側面と外径側側面とを支持してスリップリングアセンブリを製造することを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転電機として車両等に搭載される車両用交流発電機あるいは電動機の回転子およびその製造方法に関するものであり、特に、回転子に取付けられるスリップリングアセンブリの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用交流発電機の回転子に備えられるスリップリングアセンブリは、円筒形スリップリングと、ロータ巻線の端部と接続する電気的接続要素と、該スリップリングと該電気的接続要素とをリンクするリンク要素とを備え、それらをプラスチック材料で成形したもので構成されている。成形工程中に、電気的接続要素を正確に位置決めするため、成形部から露出した電気的接続要素部位において、円形の貫通孔が設けられて、モールド内の固定または可動手段と協働するようになっている。（例えば、特許文献１参照）
また、同様の位置決め穴に、モールド下型に設けるピンを貫通させて、穴周囲を下型及び上型によって両側から押さえ込むことで、径方向延在部を固定する装置も提案されている。（例えば、特許文献２参照）【０００３】
上記特許文献１、２のいずれの導電部材（特許文献１の導電性要素、特許文献２のターミナル８、９）も、オルタネータのロータ巻線端部との接続部（特許文献１の電気接続要素１４ａ、１４ｂ、特許文献２の口出し線接続部１０）以外はほぼプラスチック材、樹脂で覆われる構成である。この接続部は、ロータ巻線端部の受け入れのために少なくともフック構成であるのが好ましく、板状の部材を切り曲げ加工して設けている。
上述のように樹脂内に埋没している部材で、ごく一端が露出する構成の露出部曲げ加工は、チャック部位を特に設けない限り、安定した曲げ加工ができない。
樹脂は曲げ時のチャックに耐える保証はなく、ひび等が入ると、埋設させた導電部材の絶縁性が確保できなくなり製品の信頼性が悪化する。つまり、曲げ工程順序として、導電部材をスリップリングと共に樹脂成型した後ではなく、樹脂成型前に予め曲げ加工してモールド型に配置するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６２２１１８号公報
【特許文献２】特許第４４２２１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のいずれの従来のスリップリングアセンブリも、リンク要素部と電気的接続要素部とを結ぶ直線上に位置決め孔を設けるものであり、そのために接続要素部（巻線との接続箇所）の配置が回転軸中心からより離れる構成になってしまう。
つまり、回転体に備えられる構成部品として、配置や構成は出来る限り軸に近い方が遠心力を受けにくいことから、従来のものでは接続部での耐久性向上が図られない課題があった。
また、位置決め部が貫通孔であることで、巻線との接続箇所の根元周辺に“脆弱部”を設けてしまうことになり、車両搭載時に常に振動を受ける車両用交流発電機のスリップリングアセンブリとしては、振動に対する弱さも問題となってくる。【０００６】
例えばその振動対策として、ターミナルが脆弱とならない程度の小さい貫通孔を設けることも考えられるが、その場合、それに貫通させる成形下型のピンがさらに小さいものとなり、欠損しやすく、型寿命低下、生産性が悪化することから、採用しがたい。【０００７】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、樹脂成型時に電気的接続要素を確実に所定配置で保持できるとともに、電気的接続要素に影響する脆弱部を設けることなく、また、電気的接続要素部が受ける遠心力を拡大させず、信頼性・耐久性を高めたスリップリングアセンブリを備えた回転電機の回転子およびその製造方法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】
【０００８】
この発明に係る回転電機の回転子は、磁束を発生させるための界磁コイルと、前記界磁コイルに回転子外部から界磁電流を供給する複数のスリップリングと、前記スリップリングと前記界磁コイルとを接続するためのターミナルとを有する回転電機の回転子であって、前記ターミナルは、回転軸方向に延びたリンク要素部と、径方向に延びた径方向延在部とからなり、前記径方向延在部の端部に、前記界磁コイルの口出し線と接続される巻線接続部と、該巻線接続部の周方向に隣接して設けられた成型時の位置決め部、とを備えたものである。【０００９】
また、この発明に係る回転電機の回転子の製造方法は、上記のように構成される回転電機の回転子の製造方法であって、型に設ける段状部側面で前記位置決め部の内径側側面と外径側側面とを支持してスリップリングアセンブリを製造するものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の回転電機の回転子およびその製造方法によれば、樹脂成型時に電気的接続要素を確実に所定配置で保持できるとともに、電気的接続要素に影響する脆弱部がなく、また、電気的接続要素部が受ける遠心力を拡大させず、信頼性・耐久性を高めたスリップリングアセンブリを得ることができる。
また、樹脂成型のための型製造が容易で、損傷の可能性も少なく、型寿命の低下、生産性の悪化を防止することができる。【００１１】
上述した、またその他の、この発明の目的、特徴、効果は、以下の実施の形態における詳細な説明および図面の記載からより明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１による回転電機の回転子構造を示す断面図である。
【図２】図１の回転子の回転子構造を示す斜視図である。
【図３】図１の回転子に設けられるスリップリングアセンブリを図１の右側から見た側面視図である。
【図４】図３のIV−IV線における断面図である。
【図５】この発明の実施の形態１における、ターミナルの曲げ加工状態の理解のために示すターミナル単体の斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態１におけるスリップリングアセンブリを型により成型する状態を示す断面図である。
【図７】図６の下型の一例を示す要部拡大斜視図である。
【図８】図６の要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態につき、図面を用いて説明する。なお、各図中、同一符号は、同一または相当部分を示すものとする。
【００１４】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における回転電機の回転子構造を示す断面図、図２は図１の回転子の回転子構造を示す斜視図、図３は図１の回転子に設けられるスリップリングアセンブリを図１の右側から見た側面視図である。
図１〜図３において、回転電機の回転子１は磁束を発生させる界磁コイル２と、この界磁コイル２を覆って設けられるとともに、交互に噛み合うように設定された爪状磁極を有する第一の界磁コア体３及び第二の界磁コア体４からなる界磁コアを有しており、界磁コイル２は絶縁ボビン５の周囲に巻回されている。
【００１５】
界磁コイル２から引き出される口出し線６は、絶縁ボビン５のフランジ部に設けられた口出し線係止部から引き出され、第二の界磁コア体４の外形に沿って延び、スリップリングアセンブリ７を構成するターミナル８、９に巻線（口出し線）接続部１０を介して接続されている。後述する巻線接続部１０において、口出し線６を挟み込んで、その両外面に電極（図示しない）を所定の力で押し当てて通電し、電気抵抗熱によって口出し線６の絶縁被膜を溶融させ、口出し線６とターミナル８、９との電気的接合を行っている。
また、回転子１には冷却ファン１１、１２が固着され、さらには回転子１を回転させるためのシャフト１３が設けられている。
【００１６】
スリップリングアセンブリ７は、図４の断面図に示されるように、軸方向に並んで配置されるとともに、界磁コイル２に回転子外部からブラシ（図示せず）を介して界磁電流を供給するためのスリップリング１４ａ、１４ｂと、これらスリップリング１４ａ、１４ｂと口出し線６とを接続するためのターミナル８、９から構成されており、これらを樹脂Ｒで一体的に成型することにより、スリップリングアセンブリ７が形成されている。
【００１７】
ターミナル８、９は回転子１の軸方向に延びるリンク要素部８ａ、９ａと、径方向に延びる径方向延在部８ｂ、９ｂからなっている。リンク要素部８ａ、９ａの一端にはスリップリング１４ａ、１４ｂとの接続部、径方向延在部８ｂ、９ｂの他端には巻線接続部１０がそれぞれ形成されている。
【００１８】
図５はターミナル８、９の曲げ加工状態の理解を助けるためのターミナル単体の斜視図であり、図５(ａ)は曲げ加工をしたあとの巻線接続部１０を示す斜視図、図５(ｂ)は曲げ加工をする前の巻線接続部１０を示す斜視図である。
図５(ａ)、(ｂ)に示されるように、ターミナル８、９は、板状の部材を所望形状に打ち抜き、その後、リンク要素部８ａ、９ａの曲げや、巻線接続部１０の曲げ加工を施して形成される。通常は図５の加工の一部を施しただけのものをスリップリング１４ａ、１４ｂと接合した後、径方向延在部８ｂや巻線接続部１０の曲げを行って、モールド型に配置し、モールディングする。
図６は、スリップリングアセンブリ７を型により成型する状態を示す断面図である。
【００１９】
この実施の形態１においては、図５に示すように、樹脂により成型する際の位置を固定するための位置決め部１５を、巻線接続部１０の周方向隣接部に設けている。
このように構成された実施の形態１のターミナルによれば、従来例と比べ、位置決め孔を配置・構成していたスペース分だけ、巻線接続部１０を回転軸中心（図５（ｂ）の破線Ｃ）寄りに、つまり最小距離Ｍｉｎに配置することができ、耐久性が向上している。
【００２０】
図６〜図８に示すように、モールド成型時に、位置決め部１５の内径側側面１５ａと外径側側面１５ｂとをそれぞれ下型１６の段状部側面１６ａ、１６ｂで支持するので、巻線接続部１０が正しい位置に配置され、モールド成型時にずれが生じることを抑制できる。
なお、図６の１７は上型、Ｓはシール部である。
【００２１】
型の段状部の構成は様々なものが採用可能である。最低限、回転軸に対する内径側側面と外径側側面とが支持されていればよく、部分的に上型に配置する、板厚の範囲内で上型と下型との合わせ面を構成する、など、バリエーションは多くのものが考えられる。
単純な段の構成なので、従来のピンより型製造も容易で、損傷の可能性も少なく、型寿命を悪化させない。
【００２２】
位置決め部１５は、ターミナル８、９の径方向延在部８ｂ、９ｂ先端部において、巻線接続部１０に対向する側に突出して設けられる。これにより、巻線接続部１０は、スリップリングアセンブリ７の樹脂部Ｒから延出する間近に、回転軸から最短距離に配置ができ、耐遠心力性が悪化せずにすむ。
【００２３】
なお、位置決め部１５は、上記の内径側側面１５ａと外径側側面１５ｂがある程度の範囲で設けられていれば良く、また直線状である必要は無く、円弧で凹んでいるものや突になったものなど、適宜選択可能である。
【００２４】
以上のようにこの発明の実施の形態１の回転電機の回転子によれば、磁束を発生させるための界磁コイルと、前記界磁コイルに回転子外部から界磁電流を供給する複数のスリップリングと、前記スリップリングと前記界磁コイルとを接続するためのターミナルとを有する回転電機の回転子であって、前記ターミナルは、回転軸方向に延びたリンク要素部と、径方向に延びた径方向延在部とからなり、前記径方向延在部の端部に、前記界磁コイルの口出し線と接続される巻線接続部と、該巻線接続部の周方向に隣接して設けられた成型時の位置決め部、とを備えるよう構成したので、樹脂成型時に電気的接続要素を確実に所定配置で保持できるとともに、電気的接続要素に影響する脆弱部がなく、また、電気的接続要素部が受ける遠心力を拡大させず、信頼性・耐久性を高めたスリップリングアセンブリを得ることができる。
また、樹脂成型のための型製造が容易で、損傷の可能性も少なく、型寿命の低下、生産性の悪化を防止することができる。
【００２５】
この発明の精神と範囲を逸脱しない範囲において、当業者にとって、種々の修正および変更が可能なことは明らかであり、この発明が、上述した実施の形態に制限されるものではないことを理解すべきである。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
この発明は、車両用交流発電機あるいは電動機の回転子に取付けられるスリップリングアセンブリとして好適なものである。
【符号の説明】
【００２７】
１  回転子、２  界磁コイル、３、４  界磁コア体、５  絶縁ボビン、
６  口出し線、７  スリップリングアセンブリ、８、９  ターミナル、
８ａ、９ａ  リンク要素部、８ｂ、９ｂ  径方向延在部、
１０  巻線接続部、１４、１４ａ、１４ｂ  スリップリング、
１５  位置決め部、１５ａ  内径側側面、１５ｂ  外径側側面、
１６  下型、１６ａ、１６ｂ  下型段状部側面、１７  上型
【図１】
0005781239.tif 000002
【図２】
0005781239.tif 000003
【図３】
0005781239.tif 000004
【図４】
0005781239.tif 000005
【図５】
0005781239.tif 000006
【図６】
0005781239.tif 000007
【図７】
0005781239.tif 000008
【図８】
0005781239.tif 000009