(57)【要約】【課題】  解決すべき課題は、位置検出装置を含む電気部品に対するブラシ磨耗粉の影響を抑えることができる車両用回転電機を提供することにある。【解決手段】  上記課題は、ブラシ１３がスリップリング１２に接触した状態でスリップリング１２の周囲を覆った被覆部材１５ａと、被覆部材１５ａに近接して被覆部材１５ａに対向するように、回転軸貫通部１ｂに設けられた永久磁石ホルダ１７ｂとの間をラビリンス構造として、貫通孔１５ｃと回転軸延出部１ａとの間に形成された隙間から位置検出装置１７側にブラシ１３の磨耗粉が飛散し難くすることにより解決できる。【選択図】図１
2007097236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に支承された回転軸上に設けられかつ巻線の励磁により磁化される回転磁極を備えた回転子、及びこの回転子に空隙を介して対向配置された固定子を収納してなる回転電機本体と、
該回転電機本体に併設されて塞がれた収納室とを有し、
前記収納室には、
前記回転電機本体から延出した前記回転軸と、
前記巻線に電気的に接続されかつ前記回転軸の前記延出部位に設けられたスリップリングと、
該スリップリングに摺動接触するように保持されたブラシと、
前記回転子の位置を検出するための位置検出装置と、
前記ブラシが前記スリップリングに接触した状態で前記スリップリングの周囲を覆った被覆部材とが収納されており、
前記回転軸の前記延出部位は、前記被覆部材との間に隙間が形成されるように前記被覆部材を貫通しており、
前記位置検出装置は、
前記被覆部材に近接して前記被覆部材に対向するように、前記回転軸の前記貫通部位に設けらた磁石ホルダと、
該磁石ホルダに保持された磁石と、
該磁石から出される磁束に感応してそれに応じた信号を出力する磁気感応素子とを備えてなり、
前記被覆部材と前記磁石ホルダとの間はラビリンス構造になっている
ことを特徴とする車両用回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用回転電機において、
前記収納室には、前記固定子に電気的に接続された電気装置を収納するケースが形成されており、
前記磁気感応素子は配線基板に実装されて前記磁石に近接配置されており、
前記配線基板は前記ケースに固定されている
ことを特徴とする車両用回転電機。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用回転電機において、
前記ブラシはブラシホルダによって保持されており、
前記被覆部材、前記ブラシホルダ及び前記ケースは一体に形成されている
ことを特徴とする車両用回転電機。
【請求項４】
請求項２に記載の車両用回転電機において、
前記ケースは、前記回転電機本体に固定される固定部を備えており、
前記配線基板は前記固定部に固定されている
ことを特徴とする車両用回転電機。
【請求項５】
請求項２又は４に記載の車両用回転電機において、
前記配線基板は、
位置合わせ用の長穴を備えた支持金具に固定され、
前記支持金具が前記ケースに固定されることにより前記ケースに固定されている
ことを特徴とする車両用回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転子の位置を検出するための位置検出装置を備えた車両用回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転子の位置検出装置を備えた車両用回転電機としては、例えば特許文献１乃至３に開示されたものが従来より知られている。そして、特許文献１及び２では、スリップリングに摺動接触するブラシの磨耗紛の飛散を防止するための構造を提案している。また、特許文献３では、モータの端面に設けた電極板上に電流制御用の複数のスイッチング素子を配置する構造を提案している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−６１３１２号公報
【特許文献２】特開平９−６５６２０号公報
【特許文献３】特開２００４−２０８４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、従来より充電専用として車両に搭載されている発電機と同じ回転電機に回転位置検出装置を取り付け、その回転電機を電動機としてインバータ装置により駆動する提案がなされている。その回転電機の多くは、回転子と固定子とを収納した電機本体の一方側端部であって、回転磁極の励磁巻線に電気的に接続されたスリップリングと、励磁巻線に供給される励磁電流をスリップリングに供給するブラシとの接触部位近傍かつその接触部位よりも軸方向外側に位置検出装置を配置している。
【０００５】
スリップリングとブラシとの接触部位近傍は、スリップリングに摺動接触するブラシの磨耗分が飛散する。ブラシはカーボン製で導電性を有している。従って、位置検出装置を含み、スリップリングとブラシとの接触部位近傍に配置される電気部品はブラシの磨耗粉の影響を受けないように対策を施しておくことが望ましい。その対策としては、背景技術のような提案が考えられる。
【０００６】
しかし、特許文献１のように、スリップリング及びブラシと位置検出装置との間に軸受を配置し、位置検出装置に飛散するブラシの磨耗粉を軸受により遮断する方式では、位置検出装置に飛散するブラシ磨耗粉の影響を抑えれるものの、今度は、位置検出装置に飛散する軸受グリースの影響を考慮する必要がある。また、軸受の軸方向外側にスリップリング及びブラシを配置する回転電機にあっては開発工数が増加し、その分、開発費用が多くなる。
【０００７】
また、特許文献２のように、位置検出装置を用いてスリップリングとブラシとの接触部分を囲んでブラシ磨耗粉の飛散防止を図る方式では、位置検出装置に対するブラシ磨耗粉の影響を何ら考慮しておらず、電気絶縁性樹脂によるポッティングなどの保護対策を施す必要がある。
【０００８】
さらに、特許文献３においては、位置検出装置を含む電気部品に対するブラシ磨耗粉の影響を全く考慮していない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、位置検出装置を含む電気部品に対するブラシ磨耗粉の影響を抑えることができる車両用回転電機を提供する。
【００１０】
ここに、本発明は、ブラシがスリップリングに接触した状態でスリップリングの周囲を覆った被覆部材と、被覆部材に近接して被覆部材に対向するように、回転軸の被覆部材貫通部位に設けらた位置検出装置用磁石ホルダとの間をラビリンス構造にしたことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、被覆部材と位置検出装置用磁石ホルダとの間をラビリンス構造としたので、被覆部材と回転軸との間に形成された隙間から位置検出装置側にブラシ磨耗粉が飛散し難くできる。従って、本発明によれば、位置検出装置を含む電気部品に対するブラシ磨耗粉の影響を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上本発明によれば、位置検出装置を含む電気部品に対するブラシ磨耗粉の影響を抑えることができるので、位置検出装置を含む電気部品の耐環境性の向上、位置検出装置を含む電気部品のブラシ磨耗粉の影響による性能低下、例えば位置検出装置にあっては位置検出精度の低下を抑えることができる。従って、本発明によれば、信頼性の高い車両用回転電機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１４】
以下の実施例では、本発明の車両用回転電機の構成を、インバータ装置を回転電機本体に一体に搭載してなる車両用始動発電機（以下、「ＩＳＧ」と記述する）に適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１５】
ＩＳＧは、信号待ちなどの車両一時停止時に内燃機関であるエンジンを停止し、車両の発進時にエンジンを再始動させるアイドリングストップシステムを備えた自動車に搭載され、エンジンにベルトを介して機械的に接続された車両用回転電機である。エンジンの再始動時（エンジンの温度（水温）が所定温度以上にある状態でエンジンを始動する、いわゆるホットスタート時）、ＩＳＧは、公称電圧１２ボルトのバッテリを備えた１４ボルト系電源から供給された電力を受けて電動機として作動し、エンジンに再始動用回転駆動力を伝達する。エンジンの自立作動時、ＩＳＧは、エンジンの回転駆動力を受けて発電機として作動し、発生した電力をバッテリに供給する。バッテリには、ＩＳＧから供給された電力が充電され蓄積される。尚、エンジンの温度が所定温度未満にある状態でエンジンを始動する、いわゆるコールドスタート時は通常のスタータによってエンジン始動が行われる。
【００１６】
以下において説明する構成は、外部のインバータ装置から制御される車両用電動発電機にも適用可能である。車両用電動発電機は、例えば、エンジンの再始動時には、公称電圧３６ボルトのバッテリを備えた４２ボルト系電源から電力の供給を受けて電動機として作動し、エンジンに再始動用回転駆動力或いは加速アシスト用回転駆動力を伝達し、エンジンの自立作動時或いは車両の回生時には、エンジンの回転駆動力或いは車輪からの回転エネルギーを受けて発電機として作動し、発生した電力をバッテリに供給する車両用回転電機である。
【００１７】
また、以下において説明する構成は、インバータ装置から制御される車両用電動機にも適用可能である。車両用電動機は、例えば、エンジンにより駆動される車輪とは異なる車輪の駆動が必要な時（例えば前後輪に回転差（スリップ）が生じた時、或いは車両の発進時からエンジン単独による車両駆動速度に達するまでの間、エンジンにより駆動される車輪とは異なる車輪を駆動する時）、エンジンにより駆動される発電機或いはバッテリからの電力を受けて作動し、エンジンにより駆動される車輪とは異なる車輪に回転駆動力を伝達する車両用回転電機である。
【００１８】
図１乃至図３は本実施例のＩＳＧの構成を示す。尚、本実施例では、回転軸１の一方側端部に取り付けたプーリ２の側を「フロント側」、その反対側を「リア側」と定めＩＳＧの構成を説明する。
【００１９】
ＩＳＧの回転電機本体は、従来より発電機として自動車に搭載された車両用交流発電機と同様の構成のものである。このように、ＩＳＧは、従来より自動車に搭載されている車両用交流発電機と互換性を持つように構成されている。具体的に説明すると、回転電機本体は、ハウジングの内側に固定子が固定され、固定子の内側に回転子が回転可能なように空隙を介して対向配置されたものである。
【００２０】
固定子は、磁路を構成する固定子鉄心５と、固定子鉄心５に装着された固定子巻線６とを備えている。
【００２１】
固定子鉄心５は、珪素鋼板などの薄板状磁性鉄心を複数積層して形成した円筒状積層鉄心であり、ハウジングを構成する２つのブラケット、すなわちフロントブラケット９とリアブラケット１０によって軸方向両側から挟み込まれている。これにより、固定子はハウジングの内側に固定される。固定子鉄心５の内周部には複数のスロット（図示省略）が形成さていれる。
【００２２】
固定子巻線６は複数の巻線導体から構成されている。複数の巻線導体のそれぞれは、平角線から形成されたセグメント導体であり、その両端部が固定子鉄心５の軸方向両端から軸方向外側に突出するように、固定子鉄心５に形成された複数のスロットに収納されている。本実施例では、巻線導体として平角線を用いた場合を例に挙げて説明する。巻線導体としては丸線を用いてもよい。巻線導体は、三相の各相毎に結線されて三相の各相の相巻線を形成している。相巻線のそれぞれの一端側が中性点として結線されることにより、固定子巻線６はスター結線で構成される。本実施例では、固定子巻線６を２つの電気的に独立した三相巻線により構成している。
【００２３】
固定子の内周側には空隙を介して回転子が対向配置されている。回転子はルンデル型のものである。
【００２４】
回転子の中心軸上には回転軸１が配置されている。回転軸１のフロント端部側は、フロントブラケット９の中心部分に設けられた軸受７によって回転可能に軸支されている。回転軸１のリア端部側は、リアブラッケット１０の中心部分に設けられた軸受８によって回転可能に軸支されている。固定子鉄心５の内周側と対向する回転軸１の部位には回転子鉄心３が嵌合されている。
【００２５】
回転子鉄心３は１対の磁極鉄心から構成されている。各磁極鉄心の径方向先端部には複数の爪形磁極が形成されている。各磁極鉄心の複数の爪形磁極は、周方向の断面が三角形状、径方向の断面が台形状のものであり、周方向に等間隔に配置されている。１対の磁極鉄心は、片方の磁極鉄心の爪形磁極間にもう片方の磁極鉄心の爪形磁極が配置され、片方の磁極鉄心の爪形磁極ともう片方の磁極鉄心の爪形磁極が周方向に交互に配置されるように、軸方向に対向している。周方向に交互に配置された爪形磁極の内周側と対向する磁極鉄心の外周表面には、周方向に環状に複数回巻かれた界磁巻線４がボビンを介して装着されている。
【００２６】
回転軸１のフロント側端部は軸受７よりもさらに軸方向外側に延びている。回転軸１のフロント側端部先端にはプーリ２が設けられている。プーリ２は、動力伝達部材であるベルト（図示省略）が掛合されるベルト円盤である。プーリ２と、エンジンのクランク軸に設けられたプーリ（図示省略）との間にベルトが掛架されることにより、ＩＳＧはエンジンに回転駆動力を伝達できる。また、ＩＳＧにはベルトを介してエンジンから回転駆動力が伝達される。
【００２７】
回転軸９のリア側端部は軸受８よりもさらに軸方向外側に延びて回転軸延出部１ａを形成している。回転軸延出部１ａの外周表面には１対のスリップリング１２が設けられている。１対のスリップリング１２には１対のブラシ１３が摺動接触している。また、１対のスリップリング１２には界磁巻線４が電気的に接続されている。ブラシ１３の片方は界磁制御装置（図示省略）に電気的に接続されており、界磁制御装置によって制御された界磁電流の供給を受けている。ブラシ１３に供給された界磁電流はスリップリング１２の片方を介して界磁巻線４に供給される。これにより、界磁巻線４が励磁され、片方の磁極鉄心の爪形磁極がＮ極に、もう片方の磁極鉄心の爪形磁極がＳ極に磁化される。もう片方のスリップリング１２に摺動接触するもう片方のブラシ１３はシャーシアースに電気的に接続されている。
【００２８】
１対のブラシ１３はブラシホルダ１５ｂによって保持され、１対のスリップリング１２に摺動接触するように、１対のスリップリング１２の外周表面上に弾性力によって押圧されている。
【００２９】
磁極鉄心（回転子鉄心３）のフロント側端部及びリア側端部にはファン１１が取り付けられている。ファン１１は磁極鉄心と共に回転し、冷却媒体である外気を回転電機本体外から回転電機本体内に導入して回転電機本体内を循環させ、冷却し終えた外気を回転電機本体内から回転電機本体外に排出する冷却手段である。フロントブラケット９及びリアブラケット１０には、回転電機本体外から外気を回転電機本体内に導入したり、回転電機本体内から外気を回転電機本体外に排出したりするための換気孔（又は換気窓）が複数設けられている。
【００３０】
リアブラケット１０のリア側にはリアカバー１６が設けられている。リアカバー１６は、回転電機本体のリア側に併設される収納室を形成するためのものであり、リアブラケット１０のリア側面に閉塞空間が形成されるようにリアブラケット１０のリア側面を覆って塞いでいる。収納室には、回転軸延出部１ａ，１対のスリップリング１２，１対のブラシ１３，出力端子１４，モジュールケース１５，ブラシホルダ１５ｂ，被覆部材１５ａ及び位置検出装置１７が収納されている。
【００３１】
モジュールケース１５，ブラシホルダ１５ｂ及び被覆部材１５ａは樹脂により一体に成形されて構成されている。モジュールケース１５は環状円形の収容体である。モジュールケース１５の内周縁部には被覆部材１５ａが形成されている。モジュールケース１５の環状部の一部分にはブラシホルダ１５ｂが形成されている。モジュールケース１５の外周部には複数の固定部１５ｅが形成されている。固定部１５ｅは、ボルト２０とナット２１の締結手段によってリアブラケット１０のリア側の側面に固定されている。これにより、モジュールケース１５は回転電機本体に固定される。
【００３２】
モジュールケース１５の環状部のリア側表面の一部分には複数のスイッチング半導体素子が実装されている。複数のスイッチング半導体素子は、バッテリと固定子巻線６との間に電気的に接続され、スイッチング（オン・オフ）動作によってバッテリから固定子巻線６に供給される直流電力を三相交流電力に或いは固定子巻線６からバッテリに供給される三相交流電力を直流電力に変換する電力変換回路と、スイッチング（オン・オフ）動作によってバッテリ或いは電力変換回路のバッテリ側から界磁巻線４に供給される界磁電流を制御する界磁回路とを構成している。電力変換回路はインバータ装置の変換部を、界磁回路は電圧調整器の回路部を構成している。
【００３３】
本実施例では、ＭＯＳ（Metal-Oxide-semiconductor ）ＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）をスイッチング半導体素子として用いている。スイッチング半導体素子には
ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）を用いてもよい。ＭＯＳＦＥＴは寄生ダイオード素子を備えているので、ＩＧＢＴのように、別途、ダイオード素子を設ける必要がない。
【００３４】
電力変換回路は、バッテリの両極のうちの高電位極（正極）側に配置されたＰチャネルＭＯＳＦＥＴのドレイン電極と、低電位極(負極)側に配置されたＮチャネルＭＯＳＦＥＴのドレイン電極とを電気的に直列に接続した回路（アーム）を６相分（３相×固定子巻線の数：２）、電気的に並列に接続してなるブリッジ回路から構成されている。ＰチャネルＭＯＳＦＥＴのソース電極はバッテリの両極のうち高電位極（正極）側に電気的に接続されている。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴのソース電極はバッテリの両極のうち低電位極(負極)側に電気的に接続されて接地されている。Ｐチャネル及びＮチャネルのＭＯＳＦＥＴのドレイン電極間には、固定子巻線６の対応する相巻線が電気的に接続されている。例えばＵ相の一方側のアームかつＰチャネル及びＮチャネルのＭＯＳＦＥＴのドレイン電極間には固定子巻線６の一方側のＵ相巻線が電気的に接続されている。Ｕ相の他方側のアームかつＰチャネル及びＮチャネルのＭＯＳＦＥＴのドレイン電極間には固定子巻線６の他方側のＵ相巻線が電気的に接続されている。Ｖ相，Ｗ相についてもＵ相と同様である。Ｐチャネル及びＮチャネルのＭＯＳＦＥＴのゲート電極には、後述するように駆動信号が入力されている。
【００３５】
界磁回路はＮチャネルＭＯＳＦＥＴによって構成されている。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴのドレイン電極は界磁巻線４の負極側（バッテリの高電位（正極）側と接続された正極側とは反対側）と電気的に接続されている。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴのソース電極はバッテリの低電位（負極）側に電気的に接続されて接地されている。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴのゲート電極には、後述するように駆動信号が入力されている。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴのドレイン電極とバッテリの高電位（正極）側との間には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴのドレイン電極側からバッテリの高電位（正極）側に向かって順方向になるように、ダイオード機能を持った素子が電気的に接続されている。ダイオード機能を持った素子はＰチャネルＭＯＳＦＥＴから構成されている。
【００３６】
エンジンの再始動時（エンジンの温度（水温）が所定温度以上にある状態でエンジンを始動する、いわゆるホットスタート時）、電力変換回路はインバータとして動作し、公称電圧１２ボルトのバッテリを備えた１４ボルト系電源から供給された直流電力を三相交流電力に変換して固定子巻線６に供給する。また、界磁回路は界磁巻線４に界磁電流を供給する。これにより、固定子と回転子との間に回転磁場が生じ、固定子に対して回転子が回転する。従って、ＩＳＧは、電動機として作動し、エンジンに再始動用回転駆動力を伝達する。エンジンの自立作動時、ＩＳＧはエンジンから回転駆動力を受ける。また、界磁回路は界磁巻線４に界磁電流を供給する。これにより、ＩＳＧは発電機として作動し、固定子巻線６に電圧が誘起され、固定子から三相交流電力が出力される。この時、電力変換回路はコンバータ（整流回路）として作動し、固定子から出力された三相交流電力を直流電力に変換してバッテリに供給する。バッテリには、ＩＳＧから供給された電力が充電され蓄積される。
【００３７】
モジュールケース１５のスイッチング半導体素子が実装された部分には樹脂２３が封入されている。樹脂２３は、例えば電気絶縁性及び弾性を有するシリコンゲルであり、スイッチング半導体素子から構成された回路を侵入物や錆などから電気的及び機械的に保護するための保護部材である。
【００３８】
モジュールケース１５の環状部のリア側表面の他部分には、制御部を構成する半導体集積回路装置が実装されている。半導体集積回路装置はＬＳＩ（超大規模半導体集積回路装置）から構成されており、電力変換回路用の制御回路と駆動回路、界磁回路用の制御回路と駆動回路を１つのチップ内に組み込んでいる。制御回路は、上位制御装置、例えばエンジン制御装置からの指令信号、電動発電機の相間電圧やバッテリの端子電圧などに関する各種検知信号（フィードバック信号）に応じて、電力変換回路及び界磁回路の動作を制御するための指令信号を駆動回路に出力する制御ロジック回路である。駆動回路は、制御回路の指令信号を受けて、電力変換回路及び界磁回路を動作させるための駆動信号を、電力変換回路及び界磁回路を構成するスイッチング素子のゲート電極に出力し、スイッチング素子を動作させる回路である。
【００３９】
本実施例では、インバータ装置と電圧調整器とを一体化し、モジュールケース１５内に搭載している。
【００４０】
被覆部材１５ａは、１対のスリップリング１２に１対のブラシが接触した状態で１対のスリップリング１２の周囲を取り囲むように設けられた円筒体であり、軸方向フロント側端部が開放された周壁と、この周壁の軸方向リア側端部に設けられた側壁から構成されている。側壁は、軸方向に貫通する貫通孔１５ｃが中心部に形成された環状円板である。これにより、回転軸延出部１ａのリア側先端部は被覆部材１５ａを軸方向に貫通することができる。貫通孔１５ｃの直径は、側壁の内周面と対向する回転軸延出部１ａ部分の外径よりも大きく、スリップリング１２の外径よりも小さい。このため、側壁の内周面と、これに対向する回転軸延出部１ａ部分の外周面との間には、被覆部材１５ａによって囲まれた空間と収容室内とを連通する隙間が形成される。
【００４１】
ブラシホルダ１５ｂは細長筒体であり、径方向に延びるようにモジュールケース１５に設けられている。ブラシホルダ１５ｂのスリップリング１２側端部は被覆部材１５ａの周壁の外周側に接続されている。ブラシホルダ１５ｂのスリップリング１２側端部が接続された被覆部材１５ａの周壁には、内周表面に開口してブラシホルダ１５ｂの内部と連通した開口部が設けられている。これにより、ブラシホルダ１５ｂによって保持されたブラシ１３は、被覆部材１５ａによって囲まれた空間に突出し、被覆部材１５ａによって囲まれたスリップリング１２と接触できる。
【００４２】
被覆部材１５ａのリア側端部に対向する部位には、回転子の磁極位置を検出するための位置検出装置１７が配置されている。位置検出装置１７は、磁極位置検出用の磁束を発生させる回転部と、回転部から出力された磁束を検知するように、回転部に対向配置された固定部から構成されている。
【００４３】
回転部は、磁極位置検出用の磁束を出力する永久磁石１７ａと、永久磁石１７ａを保持する永久磁石ホルダ１７ｂから構成されたものであり、被覆部材１５ａよりも軸方向リア側に延出した回転軸延出部１ａ部分、すなわち回転軸貫通部１ｂに設けられている。永久磁石ホルダ１７ｂは環状円板体であり、回転軸貫通部１ｂの外周面上に装着され、回転軸延出部１ａに形成された固定側面に軸方向リア側からボルトの締付力によって押し付け固定されている。永久磁石１７ａは、回転子の磁極に対応するように、かつ磁極、すなわちＮ極とＳ極が周方向に交互になるように、軸方向に着磁された複数の単位磁石を周方向に配置して構成したリング状の構造体であり、永久磁石ホルダ１７ｂの外周部のフロント側側部に埋め込まれて保持されている。
【００４４】
固定部は、永久磁石１７ａからの磁束に感応してパルス信号を出力する複数個のホール素子（磁気感応素子）１８ｂと、ホール素子１８ｂが実装された配線基板１８ａと、配線基板１８ａを保持するための保持金具１９から構成されたものであり、永久磁石１７ａの軸方向フロント側の着磁面に対してホール素子１８ｂの磁気感応面が対向するように、モジュールケース１５に固定されている。
【００４５】
保持金具１９はモジュールケース１５の環状部に沿って形成されたものであり、環状円板の一部分が切り欠かれた略Ｃ字形の帯状円弧板である。保持金具１９の外縁部の複数箇所には板状の固定部１９ｂが形成されている。固定部１９ｂには、板面を貫通し、保持金具１９の外縁部に沿って周方向に延びるように連続して形成された長孔１９ａが設けられている。固定部１９ｂは、モジュールケース１５の固定部１５ｅに対応して設けられたものであり、モジュールケース１５をリアブラケット１０に固定する際、モジュールケース１５の固定部１５ｅを貫通したボルト２０とナット２１とを長孔１９ａに挿着することによって、モジュールケース１５の固定部１５ｅのリア側に固定される。これにより、位置検出装置１７の固定部をモジュールケース１５のリア側に固定できる。また、長孔１９ａによって固定部１９ｂは、長孔１９ａの周方向長分、周方向の固定位置を調整できる。これにより、位置検出装置１７の固定部をモジュールケース１５に固定した際、ホール素子１８ｂの永久磁石１７ａに対する周方向の位置誤差を調整できる。保持金具１９の固定部１５ｂよりも内側の外周部には管状突起１９ｃが形成されている。管状突起１９ｃは、配線基板１８ａを保持するために設けられた保持部であり、保持金具１９をプレス成形によって形成する際に同時に形成される。
【００４６】
配線基板１８ａは、銅箔の配線部材がプリントされた略Ｃ字形の帯状円弧板であり、外周部が管状突起１９ｃの加締めによって保持金具１９に固定されることによって、保持金具１９上に積層保持されている。配線基板１８ａの外縁部から内縁部までの長さは保持金具１９と同じである。配線基板１８ａの周方向一端側の長さは保持金具１９の周方向一端側と同じである。配線基板１８ａの周方向他端側の長さは保持金具１９の周方向他端側よりも大きくなっている。配線基板１８ａの内周部には複数個のホール素子１８ｂが実装されている。配線基板１８ａの周方向他端側には、配線部材に信号配線を電気的に接続するための配線接続部が設けられている。配線接続部に電気的に接続された信号配線は制御部に電気的に接続されている。これにより、ホール素子１８ｂの出力信号を制御部に送信できる。
【００４７】
複数個のホール素子１８ｂは、配線基板１８ａの内周部において、周方向に所定の間隔をもって１列に配列されている。本実施例では、電気的に独立した３相の固定子巻線６を２つ備えていることから、６つのホール素子１８ｂが配線基板１８ａの内周部に実装されている。ホール素子１８ｂの配列方向一方側端部から他方側端部側に向かって順次配列された３つのホール素子１８ｂ（以下、「第１ホール素子郡」と記述する）は３相の固定子巻線６の一方側に対応して設けられたものであり、隣接するホール素子１８ｂ同士が電気角で１２０度の間隔をもって配置されるように配列されている。ホール素子１８ｂの配列方向他方側端部から一方側端部側に向かって順次配列された３つのホール素子１８ｂ（以下、「第２ホール素子郡」と記述する）は３相の固定子巻線６の他方側に対応して設けられたものであり、隣接するホール素子１８ｂ同士が電気角で１２０度の間隔をもって配置されるように配列されている。第１ホール素子郡の第２ホール素子郡と隣接するホール素子１８ｂと、第２ホール素子郡の第１ホール素子郡と隣接するホール素子１８ｂとの間の間隔は、固定子巻線６の一方側と他方側との間の位相差（電気角）に応じて設けられている。
【００４８】
出力端子１４は、複数のスイッチング半導体素子によって構成された電力変換回路の直流側に一端側が、バッテリの正極側に他端側がそれぞれ電気的に接続された直流端子であり、モジュールケース１５の外周部に固定され、リアカバー１６の内部（収納室）からリアカバー１６の側面を貫通してリアカバー１６の外部に突出している。リアカバー１６はナット２２によってボルト２０に固定されている。
【００４９】
被覆部材１５ａの側壁面であって、永久磁石ホルダ１７ｂと対向するリア側面には凹凸１７ｃが形成されている。永久磁石ホルダ１７ｂの側面であって、被覆部材１５ａの側壁と対向し、永久磁石１７ａよりも内周側にあるフロント側面には凹凸１５ｄが形成されている。凹凸１５ｄと凹凸１７ｃは環状に形成されたものであり、一方の凹部と他方の凸部が、一方の凸部と他方の凹部が所定の間隔をもって対向し合っている。これにより、被覆部材１５ａの側壁のリア側面と永久磁石ホルダ１７ｂのフロント側面との間にはラビリンスが形成される。
【００５０】
このように、本実施例によれば、被覆部材１５ａの側壁の凹凸１５ｄと永久磁石ホルダ１７ｂの凹凸１７ｃによって、被覆部材１５ａの側壁のリア側面と永久磁石ホルダ１７ｂのフロント側面との間をラビリンス構造としているので、ブラシ１３の磨耗粉が回転軸延出部１ａと貫通孔１５ｃとの間の隙間を介して被覆部材１５ａの内部から収納室内部に飛散し難くできる。これにより、本実施例によれば、位置検出装置１７を含む電気部品に対するブラシ磨耗粉の影響を抑えることができる。従って、本実施例によれば、位置検出装置１７を含む電気部品の耐環境性の向上、位置検出装置１７を含む電気部品のブラシ磨耗粉の影響による性能低下、例えば位置検出装置１７にあっては位置検出精度の低下を抑えることができ、信頼性の高いＩＳＧを提供できる。
【００５１】
また、本実施例によれば、リアカバー１６によって収納室内部を塞ぐので、位置検出装置１７を含む電気部品を外部の異物から保護できる。
【００５２】
さらに、本実施例によれば、ホール素子１８ｂを実装した配線基板１８ａを、パワーモジュールケース１５の固定部１５ｅと一緒に固定するので、ＩＳＧの組立性が向上し、量産性に好適なＩＳＧを提供できる。
【００５３】
さらにまた、本実施例によれば、保持金具１９の固定部１９ｂの長孔１９ａをもって位置検出装置１７の固定部をモジュールケース１５に固定するので、ホール素子１８ｂの永久磁石１７ａに対する周方向の位置誤差を容易に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例である車両用始動発電機の全体構成を示す断面図。
【図２】図１の車両用始動発電機に搭載される位置検出装置の固定部の構成を示す平面図。
【図３】図２のIII−III矢視断面を示す断面図。
【符号の説明】
【００５５】
１…回転軸、１ａ…回転軸延出部、１ｂ…回転軸貫通部、３…回転子鉄心、４…界磁巻線、５…固定子鉄心、６…固定子巻線、１２…スリップリング、１３…ブラシ、１５ａ…被覆部材、１５ｃ…貫通孔、１５ｄ，１７ｃ…凹凸、１６…リアカバー、１７…位置検出装置、１７ａ…永久磁石、１７ｂ…永久磁石ホルダ、１８ａ…配線基板、１８ｂ…ホール素子、１９…保持金具。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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