(57)【要約】【課題】  スリップリング装置の内径側に雨水等が浸入および滞留することを防止あるいは低減することができる車両用交流発電機の回転子を提供すること。【解決手段】  回転子１には、スリップリング装置１０と回転軸２０とが備わっている。スリップリング装置１０は、軸方向に沿って離間して配置される一対のスリップリング１１、１２と、スリップリングに一方端が電気的に接続された一対のリード１３、１４と、各スリップリングとリードを絶縁固定する絶縁部材１５とを備え、絶縁部材１５の一部であって、端子部１３ａ、１４ａが径方向外側に露出する端子保持部１５ａと、回転軸挿入部１５ｂとを有する。回転軸２０は、スリップリング装置１０が装着された際に端子保持部に対応する位置に、それ以外の部位よりも外径が大となる段付き部２２を有する。【選択図】        図１
2007060874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に沿って離間して配置される一対のスリップリングと、前記一対のスリップリングのそれぞれに一方端が電気的に接続された一対のリードと、前記一対のスリップリングと前記一対のリードとを絶縁固定する絶縁部材とを備え、前記絶縁部材の一部であって、前記一対のリードのそれぞれの他方端によって形成される端子部が径方向外側に露出する端子保持部と、前記端子保持部から前記一対のスリップリングのそれぞれの内径側を貫通している回転軸挿入部とを有するスリップリング装置と、
前記スリップリング装置が装着された際に前記端子保持部に対応する位置に、それ以外の部位よりも外径が大となる段付き部を有する回転軸と、
前記一対のスリップリングに前記リードを介して電気的に接続される界磁巻線と、
前記界磁巻線が巻装された界磁を構成するポールコアと、
を備えることを特徴とする車両用交流発電機の回転子。
【請求項２】
請求項１において、
前記端子保持部は、前記リードの貫通位置以外が円環状に形成されており、前記円環状の部位の内周部と、前記回転軸の段付き部の外径部との間に隙間が形成されていることを特徴とする車両用交流発電機の回転子。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記回転軸は、車両搭載時に地面とほぼ水平な向きに設定されることを特徴とする車両用交流発電機の回転子。
【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の回転子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両用交流発電機では、回転子に磁極を発生させるために、バッテリや整流装置から供給される電流を、ブラシと接触するスリップリングを経由して界磁巻線に通電している。このスリップリングの取り付け方法には、回転子軸の突出する部分に直接取り付ける方法と、回転軸とは別部品としてのスリップリング装置を用意して回転軸に嵌合させて固定する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、回転軸とは別部品としてのスリップリング装置を用いて構成された回転子の部分的な構成を示す図である。また、図６は回転子のポールコア端面近傍における回転子軸の断面形状を示す図である。これらの図に示すように、スリップリング１００から軸方向に延びたリード１０２は、ポールコア１１４近傍で９０°曲げられて、その先端となる端子部１０４が円環状の端子保持部１０６から露出している。この端子保持部１０６の内径側は、リード１０２の周辺を除いて、回転軸１１０の外径ｄ１よりも大きい端子保持部１０６の内径ｄ２を有しており、回転軸１１０と端子保持部１０６との間には所定の隙間Ｓが形成されている。
【特許文献１】特開２００３−２４４８９８号公報（第４−７頁、図１−９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１等に開示されたスリップリング装置は、図５および図６に示したように、円環状の端子保持部１０６と回転軸１１０との間に形成された隙間Ｓは、回転軸１１０の外周面に沿って配置されているため、回転軸１１０の外周面を伝ってこの隙間Ｓに雨水等が浸入しやすく、浸入した後に滞留しやすいという問題があった。隙間Ｓの近くには端子保持部１０６から露出した端子部１０４があるため、隙間Ｓに滞留した雨水等は端子部と回転軸１１０やポールコア１１４との間の絶縁不良の原因になりやすい。
【０００５】
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、スリップリング装置の内径側に雨水等が浸入および滞留することを防止あるいは低減することができる車両用交流発電機の回転子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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の回転子は、軸方向に沿って離間して配置される一対のスリップリングと、一対のスリップリングのそれぞれに一方端が電気的に接続された一対のリードと、一対のスリップリングと一対のリードとを絶縁固定する絶縁部材とを備え、絶縁部材の一部であって、一対のリードのそれぞれの他方端によって形成される端子部が径方向外側に露出する端子保持部と、端子保持部から一対のスリップリングのそれぞれの内径側を貫通している回転軸挿入部とを有するスリップリング装置と、スリップリング装置が装着された際に端子保持部に対応する位置に、それ以外の部位よりも外径が大となる段付き部を有する回転軸と、一対のスリップリングにリードを介して電気的に接続される界磁巻線と、界磁巻線が巻装された界磁を構成するポールコアとを備えている。回転軸に段付き部を設け、その外径側にスリップリング装置の端子保持部を配置しており、回転軸の表面を伝って浸入する雨水等が段付き部に到達した際に排除されるため、この段付き部の外径側に配置されたスリップリング装置の端子保持部の内径側に雨水等が浸入および滞留することを防止あるいは低減することができる。
【０００７】
また、上述した端子保持部は、リードの貫通位置以外が円環状に形成されており、円環状の部位の内周部と、回転軸の段付き部の外径部との間に隙間が形成されていることが望ましい。このように円環状の端子保持部と回転軸の段付き部との間に隙間が形成されている場合であっても、回転軸の表面を伝ってこの隙間に浸入しようとする雨水等を段付き部において確実に排除あるいは低減することができる。
【０００８】
また、上述した回転軸は、車両搭載時に地面とほぼ水平な向きに設定されることが望ましい。特にこのような搭載状態では回転軸がほぼ水平方向に配置されており、回転軸の表面を伝って流れる雨水等のほとんどが、段付き部に到達した際に段付き部の段差部分を乗り越えることができずに排除される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した一実施形態の車両用交流発電機の回転子について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、一実施形態の車両用交流発電機の回転子の構造を示す図である。図１に示すように、本実施形態の回転子１は、スリップリング装置１０、回転軸２０、界磁巻線３０、ポールコア４０を備えている。スリップリング装置１０は、軸方向に沿って離間して配置される一対のスリップリング１１、１２と、これら一対のスリップリング１１、１２のそれぞれに一方端が電気的に接続された一対のリード１３、１４と、一対のスリップリング１１、１２と一対のリード１３、１４とを絶縁固定する絶縁部材１５とを備えている。また、スリップリング装置１０は、絶縁部材１５の一部であって、一対のリード１３、１４のそれぞれの他方端によって形成される端子部１３ａ、１４ａが径方向外側に露出する端子保持部１５ａと、端子保持部１５ａから一対のスリップリング１１、１２のそれぞれの内径側を貫通している回転軸挿入部１５ｂとを有する。
【００１０】
回転軸２０は、スリップリング装置１０が装着された際に端子保持部１５ａに対応する位置に、それ以外の位置よりも外径が大となる段付き部２２を有する。界磁巻線３０は、一対のスリップリング１１、１２にリード１３、１４を介して電気的に接続される。ポールコア４０は、界磁巻線３０が巻装されて界磁を構成する。回転軸２０の一部の外径には軸方向に沿った向きにローレットが形成されており、主にこの部分に一対のポールコア４０が圧入固定される。
【００１１】
次に、スリップリング装置１０の詳細構成について説明する。図２は、図１に示すＩＩ−ＩＩ断面であり、回転軸２０の段付き部２２とスリップリング装置１０との対応関係が示されている。また、図３はスリップリング装置１０をリード先端の端子部方向から見た側面図であり、スリップリング装置１０を回転軸２０に装着した状態が示されている。図４は、回転軸２０から分離したスリップリング装置１０の単体形状を示す側面図である。
【００１２】
上述したように、スリップリング装置１０は、一対のスリップリング１１、１２を備えており、これら一対のスリップリング１１、１２が絶縁部材１５によって軸方向に沿って同軸的に並べられ、かつ、互いに電気的に絶縁した状態で固定されている。絶縁部材１５は、端子保持部１５ａの他に、スリップリング１１、１２を固定する円筒部１５ｃと、各スリップリング１１、１２に一方端が電気的に接続されたリード１３、１４のそれぞれに対応して設けられた一対の連結部１５ｄ、１５ｅとを有する。円筒部１５ｃの中空部分と一対の連結部１５ｄ、１５ｅに挟まれた空間によって、回転軸２０の先端が挿入される回転軸挿入部１５ｂが形成されている。
【００１３】
一対のリード１３、１４は、それぞれの一端が一対のスリップリング１１、１２にろう付け、溶接等により接合され、他端は界磁巻線３０と結線するために端子形状に加工された端子部１３ａ、１４ａとなっている。また、一方のスリップリング１１に接合された一方のリード１３は、円筒部１５ｃ、一方の連結部１５ｄ、端子保持部１５ａにおいて絶縁部材１５の内部に埋め込まれ、端子保持部１５ａにおいて外径方向に屈曲して端子部１３ａが外部に突出している。同様に、他方のスリップリング１２に接合された他方のリード１４は、円筒部１５ｃ、他方の連結部１５ｅ、端子保持部１５ａにおいて絶縁部材１５の内部に埋め込まれ、端子保持部１５ａにおいて端子部１３ａとは反対の外径方向に屈曲して端子部１４ａが外部に突出している。
【００１４】
また、端子保持部１５ａは、リード１３、１４の貫通位置以外の部位が円環状に形成されており、この円環状の部位の内周部と、回転軸２０の段付き部２２の外径部との間に隙間が形成されている。すなわち、端子保持部１５ａの円環状の部位の内径をφＡ、回転軸２０の段付き部２２の外径をφＢとすると、φＡ＞φＢの関係を有し、端子保持部１５ａと段付き部２２との間に（φＡ−φＢ）／２の径方向間隔を有する隙間が形成されている。
【００１５】
このような構造を有する回転子１は、車両用交流発電機に組み付けられた状態で、回転軸２０が地面とほぼ水平な向きになるように車両に搭載されている。図１に示した回転子１は、スリップリング装置１０が装着された側のポールコア４０に、遠心式の冷却ファン４２が溶接等によって固定されている。回転子１が所定方向に回転するとこの冷却ファン４２も回転し、スリップリング装置１０の周囲空間から導入した冷却風を外径側に排出する。なお、この冷却風に混じって雨水等が浸入するが、スリップリング１１、１２の周囲にはブラシ装置（図示せず）が配置され、このブラシ装置にはスリップリング１１、１２の被水を防止する機構が採用されている。
【００１６】
このように、回転軸２０に段付き部２２を設け、その外径側にスリップリング装置１０の端子保持部１５ａを配置しており、回転軸２０の表面を伝ってスリップリング装置１０側から雨水等が浸入した場合であっても、浸入した雨水等が段付き部２２に到達した際にこの段付き部２２の段差部分を乗り越えられずに排除されるため、この段付き部２２の外径側に配置されたスリップリング装置１０の端子保持部１５ａの内径側に雨水等が浸入および滞留することを防止あるいは低減することができる。また、円環状の端子保持部１５ａと回転軸２０の段付き部２２との間に隙間が形成されている場合であっても、回転軸２０の表面を伝ってこの隙間に浸入しようとする雨水等を段付き部２２において確実に排除あるいは低減することができる。特に、車両搭載時に回転軸２０がほぼ水平方向に配置される場合には、回転軸２０の表面を伝って流れる雨水等のほとんどが、段付き部２２に到達した際に段付き部２２の段差部分を乗り越えることができないため、回転軸２０とスリップリング装置１０の端子保持部１５ａとの間に浸入する雨水等を確実に排除することができる。
【００１７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、端子保持部１５ａの円環状の部位の内径φＡの方が、回転軸２０の段付き部２２の外径φＢよりも大きく、これらの間に（φＡ−φＢ）／２の径方向隙間が形成されるようにしたが、φＡとφＢをほぼ同じに設定し、隙間がほとんど形成されないようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態の車両用交流発電機の回転子の構造を示す図である。
【図２】図１に示すＩＩ−ＩＩ断面である。
【図３】スリップリング装置をリード先端の端子部方向から見た側面図である。
【図４】回転軸から分離したスリップリング装置の単体形状を示す側面図である。
【図５】回転軸とは別部品としてのスリップリング装置を用いて構成された回転子の部分的な構成を示す図である。
【図６】回転子のポールコア端面近傍における回転子軸の断面形状を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  回転子
１０  スリップリング装置
１１、１２  スリップリング
１３、１４  リード
１３ａ、１４ａ  端子部
１５  絶縁部材
１５ａ  端子保持部
１５ｂ  回転軸挿入部
１５ｃ  円筒部
１５ｄ、１５ｅ  連結部
２０  回転軸
２２  段付き部
３０  界磁巻線
４０  ポールコア
４２  冷却ファン
【図１】
2007060874.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007060874.tif 000007
【図６】
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