(57)【要約】【課題】バッテリ端子の絶縁部材の皿状部に水が滞留することを確実に防止することができる車両用交流発電機を提供すること。【解決手段】車両用交流発電機１００は、バッテリ端子２７が取り付けられた整流装置２４と、バッテリ端子２７の周囲に取り付けられる絶縁部材４０と、整流装置２４が取り付けられるとともに回転子１０に固定された冷却ファン１８によって発生する冷却風を排出する冷却風吐出窓２９を有するリア側フレーム２とを備える。絶縁部材４０は、バッテリ端子２７に接続されるバッテリケーブルが取り付けられる箇所に形成された皿状部４１０と、この皿状部４１０の周囲を覆う周壁４１２と、一方の開口が冷却風吐出窓２９に接する位置に他方の開口が皿状部４１０に少なくとも一部が接する位置に形成された貫通した水抜き穴４２２とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリ端子が取り付けられた整流装置と、前記バッテリ端子の周囲に取り付けられる絶縁部材と、前記整流装置が取り付けられるとともに回転子に固定された冷却ファンによって発生する冷却風を排出する冷却風吐出窓を有するフレームとを備える車両用交流発電機において、
前記絶縁部材は、前記バッテリ端子に接続されるバッテリケーブルが取り付けられる箇所に形成された皿状部と、この皿状部の周囲を覆う周壁と、一方の開口が前記冷却風吐出窓に接する位置に他方の開口が前記皿状部に少なくとも一部が接する位置に形成された貫通した穴とを有することを特徴とする車両用交流発電機。
【請求項２】
請求項１において、
前記絶縁部材は、前記冷却風吐出窓近傍に形成された突起を有し、
前記冷却風吐出窓側に形成された前記穴の一方の開口は、前記突起の隣接領域であって冷却風下流側に配置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または２において、
前記穴は、車両に搭載された状態で、前記冷却風吐出窓側に形成された前記穴の一方の開口が他方の開口に対して同じあるいは低くなるように向きが設定されていることを特徴とする車両用交流発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車やトラック等に搭載される車両用交流発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、バッテリ端子に設けられた絶縁部材の皿状部には水が滞留するとバッテリ端子の絶縁不良や腐食の原因となることが知られており、このような水の滞留を防止する工夫がなされている。例えば、絶縁部材の皿状部の周囲にスリットや小穴を設けることにより、皿状部に滞留する水を排出するようにした車両用交流発電機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−３３５１９２号公報（第２−３頁、図１−８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１に開示された車両用交流発電機では、絶縁部材の皿状部に浸入した水がスリットや小穴を通して自然排出されるようになっているが、この浸入した水の表面張力によって排出が妨げられる場合があり、絶縁部材の皿状部に水が滞留しやすいという問題が解決されてはいない。特に、バッテリ端子の皿状部が天方向（地面と反対方向）を向いている場合には、皿状部に水が滞留しやすくなる傾向にある。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、バッテリ端子の絶縁部材の皿状部に水が滞留することを確実に防止することができる車両用交流発電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明の車両用交流発電機は、バッテリ端子が取り付けられた整流装置と、バッテリ端子の周囲に取り付けられる絶縁部材と、整流装置が取り付けられるとともに回転子に固定された冷却ファンによって発生する冷却風を排出する冷却風吐出窓を有するフレームとを備えており、絶縁部材は、バッテリ端子に接続されるバッテリケーブルが取り付けられる箇所に形成された皿状部と、この皿状部の周囲を覆う周壁と、一方の開口が冷却風吐出窓に接する位置に他方の開口が皿状部に少なくとも一部が接する位置に形成された貫通した穴（以下、水抜き穴と称する）とを有している。これにより、冷却風吐出窓から冷却風を排出する際に水抜き穴の一方の開口近傍を負圧にすることができるため、絶縁部材の皿状部近傍に浸入した水を水抜き穴を通して排出することができ、皿状部における水の滞留を防止することが可能となる。
【０００６】
また、上述した絶縁部材は、冷却風吐出窓近傍に形成された突起を有し、冷却風吐出窓側に形成された水抜き穴の一方の開口は、突起の隣接領域であって冷却風下流側に配置されていることが望ましい。突起を形成することで突起の隣接領域であって冷却風下流側を空気エゼクタの原理によって確実に負圧にすることができ、皿状部における水の滞留を確実に防止することが可能となる。
【０００７】
また、上述した水抜き穴は、車両に搭載された状態で、冷却風吐出窓側に形成された水抜き穴の一方の開口が他方の開口に対して同じあるいは低くなるように向きが設定されていることが望ましい。これにより、水抜き穴を介した水の排出をさらに促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を適用した一実施形態の車両用交流発電機について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
図１は、一実施形態の車両用交流発電機の全体構成を示す図である。図１に示す車両用交流発電機１００は、フロント側フレーム１、リア側フレーム２、固定子４、回転子１０、整流装置２４、リアカバー３０等を含んで構成されている。
【００１０】
フロント側フレーム１およびリア側フレーム２は、共に椀形状を有しており、これらの開口部同士を対向させて固定子４を挟み込んだ状態で、複数本のボルトによって相互に固定されている。フロント側フレーム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、リア側フレーム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。
【００１１】
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。回転子１０は、界磁巻線１１、ポールコア１２、１３、回転軸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が取り付けられている。フロント側の冷却ファン１７は、界磁巻線１１への冷却風を生成するために、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になっている。また、回転軸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。さらに、リア側フレーム２の外側に位置する回転軸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、界磁巻線１１に電気的に接続されている。
【００１２】
整流装置２４は、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ためのものであり、配線用電極を内部に含む端子台２５と、それぞれに３個または２組の三相巻線の場合には６個の整流素子が取り付けられた正極側放熱フィン２６および負極側放熱フィン（図示せず）と、正極側放熱フィン２６に取り付けられてバッテリ（図示せず）に接続されるバッテリ端子２７とを備えている。正極側放熱フィン２６に対するバッテリ端子２７の取り付けは、正極側放熱フィン２６の一部に設けられた貫通孔に、外周にネジ溝が形成されたバッテリ端子２７を挿入し、反挿入側から円筒形状の台座付きのナット２８でバッテリ端子２７を締め付け固定することにより行われる。また、本実施形態では、回転軸１４に垂直な向きに正極側放熱フィン２６が配置されており、バッテリ端子２７を取り付けるための貫通孔が形成された部分のみが他の部分に対して垂直な向きに折り曲げられている。これにより、図１に示すように、バッテリ端子２７は、回転軸１４と垂直な向き（回転軸１４を遠心とする半径方向）に、しかもバッテリ端子２７の先端が天方向（車両用交流発電機１００が車両に組み付けられたときに地面と反対向き）を向いている。バッテリ端子２７の周囲には絶縁部材４０が取り付けられており、このバッテリ端子２７の周辺構造については後述する。
【００１３】
整流装置２４や電圧制御装置、ブラシ装置（ともに図示せず）等のいわゆる電気部品は、リア側フレーム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。リアカバー３０は、樹脂製（例えばナイロン製）の外殻部としての保護カバーであって、リア側フレーム２の外側に取り付けられる整流装置２４等の電気部品を覆って、これらを保護する。このリアカバー３０は、ナット３１によってリア側フレーム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。
【００１４】
上述した構造を有する車両用交流発電機１００は、ベルト等を介してプーリ１９に車両エンジンからの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１１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、整流装置２４に設けられたバッテリ端子２７からは所定の直流電流（発電電力）が取り出される。また、回転子１０が回転すると、この回転に伴ってリア側のポールコア１３の軸方向端面に取り付けられた冷却ファン１８が回転する。これにより、リアカバー３０に設けられた冷却風吸入窓（図示せず）を通してリアカバー３０の内部に取り込まれた冷却風は、整流装置２４等の電気部品を冷却した後に冷却ファン１８の外周側に形成されたリア側フレーム２の冷却風吐出窓２９から排出される。
【００１５】
本実施形態の車両用交流発電機１００はこのような構造を有しており、次に、バッテリ端子２７の周辺構造について説明する。図２は、バッテリ端子２７に取り付けられた絶縁部材４０の側面図である。図３は、バッテリ端子２７と絶縁部材４０を含む部分的な拡大断面図である。
【００１６】
図１〜図３に示すように、絶縁部材４０は、中央に穴４００が、周囲に溝４０２がそれぞれ形成されている。整流装置２４のバッテリ端子２７を固定するナット２８の円筒部を穴４００に通した状態で、周囲の溝４０２にリアカバー３０を嵌合させることにより、絶縁部材４０が車両用交流発電機１００に組み付けられる。この絶縁部材４０は、バッテリ端子２７に取り付けられたナット２８の円筒部端面の周囲に位置する皿状部４１０を有し、この皿状部４１０の周囲を覆う筒状の周壁４１２を備えている。皿状部４１０は、バッテリ端子２７に接続されるバッテリケーブル（図示せず）が取り付けられる箇所に形成されており、ほぼ平坦な形状を有している。また、周壁４１２の一部には、バッテリ端子２７に接続されるバッテリケーブルの位置決め用に切り欠き４１４が形成されている。
【００１７】
また、絶縁部材４０は、リア側フレーム２の冷却風吐出窓２９近傍に形成された突起４２０と、この突起４２０の隣接領域４２０Ａであって冷却風下流側に一方の開口を有する水抜き穴４２２とを有する。水抜き穴４２２の他方の開口は、周壁４１２の内周側であって皿状部４１０と少なくとも一部が接する位置に形成されている。なお、本実施形態では、皿状部４１０が水平（地面に対して平行）になるように車両用交流発電機１００が車両に搭載されることを想定しており、このような搭載状態において、水抜き穴４２２は、水平あるいは突起４２０側の開口の方が他方の開口よりも低くなるように（図３において水抜き穴４２２の左側が若干低くなるように）向きが設定されている。
【００１８】
このように、本実施形態の車両用交流発電機１００では、冷却風吐出窓２９から冷却風を排出する際に水抜き穴４２２の一方の開口近傍を負圧にすることができるため、絶縁部材４０の皿状部４１０近傍に浸入した水を水抜き穴４２２を通して排出することができ、皿状部４１０における水の滞留を防止することが可能となる。特に、絶縁部材４０に突起４２０を形成することで、突起４２０の冷却風下流側の隣接領域４２０Ａを空気エゼクタの原理によって確実に負圧にすることができ、皿状部４１０における水の滞留を確実に防止することが可能となる。また、車両搭載状態において、冷却風吐出窓２９側が低くなるように水抜き穴４２２の向きを設定することにより、水抜き穴４２２を介した水の排出をさらに促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態の車両用交流発電機の全体構成を示す図である。
【図２】バッテリ端子に取り付けられた絶縁部材の側面図である。
【図３】バッテリ端子と絶縁部材を含む部分的な拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  フロント側フレーム
２  リア側フレーム
４  固定子
１０  回転子
２４  整流装置
２６  正極側放熱フィン
２７  バッテリ端子
２８  ナット
２９  冷却風吐出窓
３０  リアカバー
４０  絶縁部材
４００  穴
４０２  溝
４１０  皿状部
４１２  周壁
４１４  切り欠き
４２０  突起
４２２  水抜き穴
【図１】
2008092689.tif 000003
【図２】
2008092689.tif 000004
【図３】
2008092689.tif 000005