(57)【要約】  この発明に係わる交流発電機のスリップリング装置は、フロントブラケットとリアブラケットによって回転自在に支承され、固定子の内周側に配置される回転子を有するシャフトと、前記シャフトの前記リアブラケット側の端部に固定されたスリーブと、前記スリーブの外周側に保持され、前記回転子の励磁コイルに接続される導電リングとを備えた交流発電機のスリップリング装置であって、前記スリーブの外周側に設けられ、一端部が前記リアブラケットに固定され他端部に外径方向に突出する第一フランジを有する仕切リングと、前記スリーブの反リアブラケット側に設けられ、前記仕切リングの他端部が位置するよう凹部を形成する環状壁を有し、前記環状壁の端面が前記仕切リングの前記第一フランジに対向する第二フランジと、前記第二フランジの前記環状壁の外周部に搬送位置決めとして形成された平坦部とを備えたものである。
2015193987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントブラケットとリアブラケットによって回転自在に支承され、固定子の内周側に配置される回転子を有するシャフトと、前記シャフトの前記リアブラケット側の端部に固定されたスリーブと、前記スリーブの外周側に保持され、前記回転子の励磁コイルに接続される導電リングとを備えた交流発電機のスリップリング装置であって、
前記スリーブの外周側に設けられ、一端部が前記リアブラケットに固定され他端部に外径方向に突出する第一フランジを有する仕切リングと、
前記スリーブの反リアブラケット側に設けられ、前記仕切リングの他端部が位置するよう凹部を形成する環状壁を有し、前記環状壁の端面が前記仕切リングの前記第一フランジに対向する第二フランジと、
前記第二フランジの前記環状壁の外周部に搬送位置決めとして形成された平坦部とを備えたことを特徴とする交流発電機のスリップリング装置。
【請求項２】
前記平坦部は、前記第二フランジの前記環状壁の外周面より内周面側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の交流発電機のスリップリング装置。
【請求項３】
前記平坦部は、外部接続部の延出方向と平行に設けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の交流発電機のスリップリング装置。
【請求項４】
前記平坦部は、外部接続部の延出方向と平行ではないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の交流発電機のスリップリング装置。
【請求項５】
前記凹部に接続端子の支持部を設けることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の交流発電機のスリップリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、乗用車、トラック等の車両に搭載される例えば車両用の交流発電機のスリップリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の例えば車両用の交流発電機のスリップリング装置として、塩水、油および塵埃等によって汚損しないラビリンス構成を備えたものが知られている。スリップリング装置は、ブラシが摺動する一対の金属リング（導電リング）と、このリングと電気的に接続される一対の接続端子とをモールド成型した成形体である（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
中でも、接続する一対の接続要素が軸方向に延びてそれぞれ絶縁材料に埋設されて、絶縁材料のリング部につながる構成のスリップリングユニットを、オルタネータのシャフトに圧入嵌合する手段を有するものが示される（例えば、特許文献２）。【０００４】
接続部材に対して９０度の対称位置に、互いに径方向に対向する２つの外向きの張り出し部が突設されている。張り出し部の外周面には、僅かに凹入する凹みが形成される。自動嵌合する間、確実に位置決めし、さらにスリップリングユニットのグリップ、および配列を容易にする改良である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許平３−２６５４４６号公報
【特許文献２】特許第３６２２１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の交流発電機のスリップリング装置においては、スリップリング装置をつかむ箇所として絶縁材料によるリング部が用いられており、設備によっては突出部やその周辺が容易に損傷するおそれがある。表面に見えない損傷の場合は、車両搭載後に不具合が露呈して問題が大きくなることも考えられる。また、リングから余分に突出する構成であり、成型設備だけでなく、組み立て時の設備も大型化してしまうという問題点があった。【０００７】
また、特許文献２で備えられる、円形の貫通孔（1242）は成形工程中の接続要素（金属）の位置決めを担うが、そのほぼ半分は露出したままであり、隣接するファンからの冷却風に含有される異物に常時さらされる状態であるという問題点があった。【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、装置を大型化させずに、耐久性や生産性が高い交流発電機のスリップリング装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係わる交流発電機のスリップリング装置は、フロントブラケットとリアブラケットによって回転自在に支承され、固定子の内周側に配置される回転子を有するシャフトと、前記シャフトの前記リアブラケット側の端部に固定されたスリーブと、前記スリーブの外周側に保持され、前記回転子の励磁コイルに接続される導電リングとを備えた交流発電機のスリップリング装置であって、前記スリーブの外周側に設けられ、一端部が前記リアブラケットに固定され他端部に外径方向に突出する第一フランジを有する仕切リングと、前記スリーブの反リアブラケット側に設けられ、前記仕切リングの他端部が位置するよう凹部を形成する環状壁を有し、前記環状壁の端面が前記仕切リングの前記第一フランジに対向する第二フランジと、前記第二フランジの前記環状壁の外周部に搬送位置決めとして形成された平坦部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る交流発電機のスリップリング装置によれば、仕切リングの他端部および第一フランジと第二フランジの環状壁とがラビリンス構造とされるので、導電リングおよびブラシの塩水等による汚損発生を防止することができるとともに、第二フランジの環状壁の外周部に搬送位置決めとして形成された平坦部により、第二フランジの環状壁の機能や強度を低下させずに、部品組み立て供給時の搬送位置決めも可能となる。また、装置をよりコンパクトな設備で構成でき、コスト低減できる交流発電機のスリップリング装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係わる交流発電機を示す側断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係わる交流発電機のスリップリング装置部を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係わる交流発電機のスリップリング装置を示す斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係わる交流発電機のスリップリング装置を示す斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係わる交流発電機のスリップリング装置の搬送時の状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１ないし図３に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係わる交流発電機を示す側断面図である。図２はこの発明の実施の形態１に係わる交流発電機のスリップリング装置部を示す断面図である。図３はこの発明の実施の形態１に係わる交流発電機のスリップリング装置を示す斜視図である。
【００１３】
この発明の実施の形態１における例えば車両用の交流発電機は、吸入孔１ａ及び吐出孔１ｂを有し、端面中央部に軸線両方側に開口する軸受筒１ｃが設けられる碗形状のフロントブラケット１と、吸入孔２ａ及び吐出孔２ｂを有し、端面中央部に軸線一方向に開口する軸受筒２ｃが設けられて、前記フロントブラケット１の開口部に勘合される碗形状のリアブラケット２と、フロントブラケット１とリアブラケット２との間にボルト６によって挟圧保持される固定子鉄心３及び固定子巻線４からなる固定子５と、前記固定子５の内側に間隔をもって位置する磁極鉄心８、９及び励磁コイル１０からなる回転子１１を有するシャフト７と、前記フロントブラケット１及び前記リアブラケット２に挿通される前記シャフト７を前記両軸受筒１ｃ，２ｃに各々回転自在に支承するベアリング１２，１３と、前記シャフト７の外部挿通端部に固着され図示しない機関によって回転するプーリ１４とから構成される。
【００１４】
例えば車両用の交流発電機のスリップリング装置１５は、シャフト７のリアブラケット側の端部に固定された樹脂製のスリーブ１６と、このスリーブ１６の外周側に保持され、回転子１１の励磁コイル１０に接続される導電リング１７とを有し、前記シャフト７のリアブラケット側の端部に固定されている。仕切リング１８はスリーブ１６の外周側に設けられ、一端部がリアブラケット２に固定され他端部に外径方向に突出する第一フランジ１８ａを有している。スリーブ１６の反リアブラケット側の端面には、仕切リング１８の他端部が位置するよう凹部３０を形成する環状壁２０を有し、前記環状壁２０の端面が仕切リング１８の前記第一フランジ１８ａに対向する第二フランジ１９が一体に設けられている。
【００１５】
カバー用の仕切リング１８は、一端部が前記リアブラケット２に固定されており、他端部を前記スリーブ１６の反リアブラケット側に一体的に設けた第二フランジ１９の環状壁２０に対向させることにより径方向および軸線方向でラビリンス構造を形成するよう構成される。これにより、前記導電リング１７と後述するブラシ２２間の摺接部は、例えば塩水、オイルあるいは塵埃等によって汚損しないよう保護され、導電不良やブラシ摺動不良の発生を防止し得る。
【００１６】
ブラシ装置２１は前記導電リング１７に摺接するブラシ２２を有し、前記スリップリング装置１５の周囲に前記仕切リング１８を介して設けられており、前記導電リング１７、回転子１１の励磁コイル１０を介して前記磁極鉄心８，９を磁化するように構成されている。
【００１７】
また、整流器２３は前記磁極鉄心８，９の回転によって前記固定子コイル４に誘起された交流電流を整流して直流電流に変化させる。ヒートシンク２４はこの整流器２３で発生する熱を放熱する。電圧調整器２５は車両用の交流発電機の出力電圧を検出し励磁電流を制御することにより出力端子電圧を所定値に調整する。ヒートシンク２６はこの電圧調整器２５で発生した熱を放熱する。ファン２７およびファン２８は前記磁極鉄心８，９の各端面に固定されている。
【００１８】
上述したように構成された車両用の交流発電機では、シャフト７の回転によってファン２７，２８が回転すると、冷却風が第一ブラケット１の吸入孔１ａから矢印ａで示すようにフロントブラケット１内に流入し、ベアリング１２、磁極鉄心８，９、励磁コイル１０、固定子鉄心３、固定子コイル４を冷却し、吐出孔１ｂから外部に排出する。
【００１９】
一方、冷却風がリアブラケット２の吸入孔２ａから矢印ｂで示すようにリアブラケット２内に流入し、ベアリング１３、電圧調整器２４、磁極鉄心８，９、励磁コイル１０、固定子鉄心３、固定子コイル４を冷却し、吐出孔２ｂから外部に排出する。
【００２０】
上記の冷却風に含有する塩水、油あるいは塵埃が、流れにより仕切リング１８の外周に沿って移動する際には、リアブラケット２と反対側の端部に形成される外径方向に突出する第一フランジ１８ａ部によってその移動を阻止できる。一方のスリップリング装置１５のスリーブ１６に一体に設けられる第二フランジ１９の環状壁２０の端面が、上記第一フランジ１８ａの端面に対向し、狭小の軸線方向のラビリンス空隙が設定される。この構成により、径方向と軸線方向からの冷却風の流入を阻止できる。
【００２１】
一方、樹脂により成形される第二フランジ１９の環状壁２０の外周部の根元部位に、搬送位置決めとして形成された一対の平坦部３１を設けている。平坦部３１は、前記回転子１１の励磁コイル１０と導電リング１７とを接続する接続端子２９の外部接続部２９ａの延出方向に平行で、環状壁２０の外周面よりシャフト７側の内周側に設けている。図３に示すように、周方向に部分的で、また、第二フランジ１９の環状壁２０の根元部位のみ設けるので、環状壁２０の強度を低下させることがない。上述した従来例のように、環状範囲より外側に突出することがないので、樹脂成型の型が小さくて済むだけでなく、供給スペースを大きく取らなくてよく、また、掴む工程がないので部分が欠損する不具合もなく、生産効率が高いものとなる。また、交流発電機組み立ての部品供給時には、部品搬送装置上に平行なガイドを設けるだけで、容易に上述したスリップリング装置１５の向きを揃えた供給ができる。
【００２２】
また、第二フランジ１９の環状壁２０と、スリーブ１６の外周とで囲まれる凹部３０に、接続端子２９の外部接続部２９ａの支持部３２を設けることにより、上述した従来の構成のように露出部が露出し直接外部からの異物にさらされる状態ではなく、成型時の成型圧による接続端子２９の変形回避目的の露出部が直接外部にさらされることがないので、耐久性が良い製品とすることができる。
【００２３】
上述した構成により、ファンの回転によって冷却風中に含有する塩水、油あるいは塵埃等が到達せず、導電リングおよびブラシの塩水等による汚損発生を防止することができる。また、その機能を低下させずに、組立時の部品位置決め機能をも有するとともに、組立時のフランジの欠落等不具合も回避することができる。
【００２４】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２を図４および図５に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図４はこの発明の実施の形態２に係わる交流発電機のスリップリング装置を示す斜視図である。図５はこの発明の実施の形態２に係わる交流発電機のスリップリング装置の搬送時の状態を示す平面図である。
【００２５】
上述した実施の形態１においては、第二フランジ１９の環状壁２０の外周部の根元部位に、搬送位置決めとして形成された一対の平坦部３１を回転子１１の励磁コイル１０と導電リング１７とを接続する接続端子２９の外部接続部２９ａの延出方向に平行に設けた場合について述べたが、この実施の形態２においては、外部接続部２９aの延出方向に平行でなくても良い場合を示している。たとえば、図４および図５に示すように、外部接続部２９aの延出方向に対して平坦部３１を適切な角度にすると、搬送時に整列した場合に隣り合うスリップリング装置の外部接続部２９ａ同士が接触しないようにすることが可能である。後工程で外部接続部２９aがコイルと接続されるため、外部端子部の不必要な干渉を回避することにより、外部接続部２９ａの形状は安定しており、高い品質が保たれる。また、この場合、スリップリング装置を整列したときの間隔が小さくなるため、効率的に搬送することが可能になり、生産性の向上が期待できる。
【００２６】
なお、上述した実施の形態は一例であり、車両用の交流発電機を構成する部品については通常あるその他のものであっても問題ない。スリップリング装置についても、その大きさや、例えば外部接続端子の形状等は、上述した構成に限定されるものではない。
【００２７】
また、上述した実施の形態では、車両用の交流発電機のスリップリング装置について説明したが、この発明は車両以外の例えば船外機用交流発電機の回転子にも適用することができる。
【００２８】
なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
この発明は、装置を大型化させずに、耐久性や生産性が高い交流発電機のスリップリング装置の実現に好適である。
【図１】
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【図２】
2015193987.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015193987.tif 000006
【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年5月23日(2016.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントブラケットとリアブラケットによって回転自在に支承され、固定子の内周側に配置される回転子を有するシャフトと、前記シャフトの前記リアブラケット側の端部に固定されたスリーブと、前記スリーブの外周側に保持され、前記回転子の励磁コイルに接続される導電リングとを備えた交流発電機のスリップリング装置であって、
前記スリーブの外周側に設けられ、一端部が前記リアブラケットに固定され他端部に外径方向に突出する第一フランジを有する仕切リングと、
前記スリーブの反リアブラケット側に設けられ、前記仕切リングの他端部が位置するよう凹部を形成する環状壁を有し、前記環状壁の端面が前記仕切リングの前記第一フランジに対向する第二フランジと、
前記第二フランジの前記環状壁の外周部に搬送位置決めとして形成された平坦部とを備えたことを特徴とする交流発電機のスリップリング装置。
【請求項２】
前記平坦部は、前記第二フランジの前記環状壁の外周面より内周面側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の交流発電機のスリップリング装置。
【請求項３】
前記平坦部は、外部接続部の延出方向と平行に設けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の交流発電機のスリップリング装置。
【請求項４】
前記平坦部は、外部接続部の延出方向と平行ではないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の交流発電機のスリップリング装置。
【請求項５】
前記凹部に接続端子の外部接続部を支持する支持部を設けることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の交流発電機のスリップリング装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2015193987.tif 000008
【国際調査報告】
2015193987.tif 000009
2015193987.tif 000010
2015193987.tif 000011
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