JP2016226231A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】ターミナルやブラシに生じる熱を効率良く冷却できる回転電機を提供する。
【解決手段】回転電機１０は、ハウジング１３に回転自在に支持されている回転軸１８と、電機子巻線１１ａを含む固定子１１と、界磁鉄心１２ａ，１２ｂおよび界磁巻線１２ｃを含む回転子１２と、界磁巻線１２ｃと電気的に接続されるスリップリング１５と、スリップリング１５と接触して電気的に接続されるブラシＢｒと、ブラシＢｒとターミナルＴとを含むブラシホルダ１４とを有する。回転子１２にはファン１６が設けられる。ターミナルＴは少なくとも一部がブラシホルダ１４から暴露する暴露部を含み、暴露部はファン１６の回転によって生じる冷却風Ｗの通風経路上に配置される。この構成によれば、暴露部は冷却風Ｗの通風経路上に配置されるので通電で生じる熱を効率良く冷却でき、接触摩擦でブラシＢｒに生じる熱も暴露部から放熱される。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転軸，固定子，回転子，スリップリング，ブラシ，ブラシホルダを有する回転電機に関する。

従来では、通風路形状を確実に維持できることを目的とする車両用交流発電機に関する技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照）。この車両用交流発電機は、ブラシホルダとスリップリングカバーとの一方に設けられた凹部と、残る他方に設けられ凹部内に挿入配置されて凹部内を仕切り、ブラシのスリップリングとの摺接部に連通する屈曲した通風路を形成する仕切部とを備える。ブラシに接続固定されたピグテールは、径方向端部でブラシホルダに埋設される接続端子に半田付けされる。

特開２０００−１３９０５８号公報

特許文献１に記載の発明を適用すると、通風路を流れる冷却風によってブラシが冷却される。ところが、ブラシホルダに埋設される接続端子は通風路に面していない。そのため、通電に伴って接続端子に生じる熱が効率良く冷却されない、という問題点があった。

本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、ターミナルやブラシに生じる熱を効率良く冷却できる回転電機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた第１の発明は、ハウジング（１３）に回転自在に支持されている回転軸（１８）と、前記ハウジングに固定され、電機子巻線（１１ａ）を含む固定子（１１）と、前記回転軸に固定され、界磁鉄心（１２ａ，１２ｂ）および界磁巻線（１２ｃ）を含む回転子（１２）と、前記回転軸に固定され、前記界磁巻線と電気的に接続されるスリップリング（１５）と、前記スリップリングと接触して電気的に接続されるブラシ（Ｂｒ）と、前記ブラシを収容すると共に、前記ブラシと電気的に接続されるターミナル（Ｔ）をもつ絶縁性のブラシホルダ（１４）とを有する回転電機（１０）において、前記回転子にはファン（１６）が設けられ、前記ターミナルは、少なくとも一部が前記ブラシホルダから暴露する暴露部（１４ｃ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｉ，１４ｓ，１４ｔ，１４ｕ，１４ｖ）を含み、前記暴露部は、前記ファンの回転によって生じる冷却風（Ｗ）の通風経路上に配置されることを特徴とする。

この構成によれば、ターミナルに含まれる暴露部は、冷却風の通風経路上に配置されるので、通電に伴ってターミナルに生じる熱を効率良く冷却できる。ブラシは、接触摩擦で生じる熱がターミナルを伝導して暴露部から放熱されるので、ブラシ自体の温度を低減できる。よって、ブラシの機能を維持でき、ブラシの寿命を延ばすことができる。

第２の発明は、前記ブラシは、陽極ブラシ（１４ｐ）と、陰極ブラシ（１４ｍ）とを有し、前記陰極ブラシは、前記ハウジングと同電位となるように電気的に接続されることを特徴とする。

この構成によれば、陰極ブラシはハウジングと同電位になるので、陰極ブラシとハウジングとの間で絶縁が不要になる。絶縁のための絶縁部材が不要になり、絶縁部材を組み付ける工程などが不要になるので、回転電機の製造コストを低減することができる。また、絶縁部材が不要となる分だけ、回転電機の体格を小さくすることができる。

第３の発明は、前記ターミナルは、陽極ターミナル（１４Ｐ）と、陰極ターミナル（１４Ｍ）とを有し、前記暴露部は、前記陰極ターミナルに含まれることを特徴とする。

この構成によれば、陽極ターミナルには暴露部を含まず、陰極ターミナルには暴露部を含む。陰極ターミナルに暴露部を含めても絶縁を行う必要がないので、絶縁部材で暴露部を覆う必要がない。すなわち暴露部は何ら覆われないので、暴露部を含むターミナルの冷却能力を向上させることができる。

第４の発明は、前記暴露部（１４ｓ，１４ｔ）は、凹凸形状に成形されることを特徴とする。

この構成によれば、凹凸状に成形される暴露部は表面積が増えるので、ターミナルの冷却能力が向上する。

第５の発明は、前記暴露部は、絶縁性および熱伝導性を有する表面処理剤（１４Ｆ）にて表面処理されることを特徴とする。

この構成によれば、暴露部が表面処理される表面処理剤は、電気絶縁性および熱伝導性を有するので、絶縁性と放熱性が確保される。すなわち、絶縁を確保しながらも、ターミナルに生じる熱を効率良く冷却できる。

第６の発明は、前記ブラシホルダは、複数の前記暴露部を有することを特徴とする。

この構成によれば、ブラシホルダは複数の暴露部を有するので、ブラシホルダ全体における暴露部の表面積が増える。よって、ターミナルの冷却能力が向上する。

第７の発明は、複数の前記暴露部（１４ｕ，１４ｖ）は、前記ブラシホルダにおける二以上の面に分散して設けられることを特徴とする。

この構成によれば、ブラシホルダにおける二以上の面に対して、複数の暴露部が分散して設けられるので、冷却風の通風経路が変わっても確実に冷却を行える。よって、ブラシホルダ全体におけるターミナルの冷却能力が向上する。

なお「ハウジング」は、ブラケット，筐体，カバーなどとも呼び、単一部材で構成してもよく、複数の部材で構成してもよい。「ターミナル」は、電気的な接続が可能に成形される導電部材である。「回転電機」は、回転する部位（例えば軸やシャフト等）を有する機器であれば任意である。例えば、発電機，電動機，電動発電機等が該当する。「回転子」は、円形状（円環形状や円筒形状等を含む）に成形される。「電機子巻線」は、固定子巻線とも呼び、三相以上の巻線であれば任意である。「絶縁性」は、電気的な絶縁が確保される性質であり、材料（材質を含む）や形状などを問わない。「表面積」は、伝熱や放熱を行う面積を意味する。

回転電機の第１構成例を模式的に示す一部断面図である。 ブラシホルダの第１構成例を模式的に示す正面図である。 図２に示す矢印III方向からみた側面図である。 図２に示すIV−IV線の断面図である。 表面処理剤で表面処理された暴露部の一例を示す断面図である。 ブラシホルダの第２構成例を模式的に示す正面図である。 図６に示す矢印VII方向からみた側面図である。 ブラシホルダの第３構成例を模式的に示す正面図である。 図８に示す矢印IX方向からみた側面図である。 回転電機の第２構成例を模式的に示す一部断面図である。 回転電機の第３構成例を模式的に示す一部断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、特に明示しない限り、「接続する」という場合には電気的に接続することを意味する。各図は、本発明を説明するために必要な要素を図示し、実際の全要素を図示しているとは限らない。上下左右等の方向を言う場合には、図面の記載を基準とする。ブラシホルダに含まれるターミナルの暴露部については、他の部位と区別し易くするために、断面図か否かを問わずにハッチ線（具体的にはクロスハッチ線）を付す。

英数字の連続符号は記号「〜」を用いて略記する。例えば、「回転電機１０Ａ〜１０Ｃ」は「回転電機１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ」を意味する。符号の英文字は大文字と小文字とで別の要素を意味する。例えば、図２に示すブラシホルダ１４Ａとホルダ基部１４ａは別の要素である。部材間の固定方法は問わない。磁性材は、主に軟磁性材であるが、磁束が流れることを条件として材料や構成などを問わない。暴露は、露出の意味を含む。

〔実施の形態１〕
実施の形態１は図１〜図５を参照しながら説明する。図１に示す回転電機１０Ａは、回転電機１０の一例である。この回転電機１０Ａは、固定子１１，回転子１２，ブラシホルダ１４，ファン１６，回転軸１８などをハウジング１３内に有する。本形態では、ハウジング１３の電位をグラウンドＧＮＤとする。グラウンドＧＮＤは、共通電位として用いられ、必ずしも０[Ｖ]とは限らない。なお、図１の上側半分は界磁鉄心１２ａを切断し、図１の下側半分は界磁鉄心１２ｂを切断するような断面図を示す。

ハウジング１３は、上述した要素を収容できれば任意の形状で成形してよく、図１は一例に過ぎない。図１に示す構成例のハウジング１３は、フロントブラケット１３Ｆやリアブラケット１３Ｒなどを有する。ハウジング１３には、冷却風吐出孔１３ａや冷却風吸入孔１３ｂなどが設けられる。ハウジング１３はフレームや筐体などとも呼ぶ。図示しないが、プーリ，回転角検出センサ，半導体素子等のうちで一以上を収容する構成としてもよい。ハウジング１３内に収容する半導体素子は、例えばＭＯＳＦＥＴやダイオードなどが該当し、スペースなどの関係で回路基板上に配置が困難な大きさのものである。

固定子１１は、「電機子」に相当し、電機子巻線１１ａや電機子鉄心１１ｂなどを有する。電機子巻線１１ａは、三相以上の巻線であり、電機子鉄心１１ｂに含まれるスロットに収容されて組み込まれる。回転子１２は、固定子１１（具体的には電機子鉄心１１ｂ）との間にエアギャップＧを介して配置される。エアギャップＧの大きさ（あるいは幅）は、固定子１１と回転子１２との間で磁束が流れる限りにおいて任意に設定してよい。

回転子１２は、一対の界磁鉄心１２ａ，１２ｂや、界磁巻線１２ｃなどを有する。界磁鉄心１２ａと界磁鉄心１２ｂは、所定形状を軸方向に対向させて構成される。界磁鉄心１２ａ，１２ｂは、それぞれ複数の爪状磁極を有する（図示せず）。各爪状磁極は、電機子鉄心１１ｂ側の端部において周方向に設けられ、所定ピッチで先細り状に形成される。上記所定形状は、例えば爪状磁極を有する部位が図１に示すようなＵ字状（Ｊ字状を含む）の断面形状であり、爪状磁極以外の部位が円環形状である。界磁鉄心１２ａの爪状磁極と、界磁鉄心１２ｂの爪状磁極は、噛み合わせるように対向させて互い違いに設けられる。界磁鉄心１２ａ，１２ｂは、少なくとも爪状磁極を含めて磁性体で成形される。界磁巻線１２ｃは、界磁鉄心１２ａと界磁鉄心１２ｂとの間に挟まれるように設けられる。界磁巻線１２ｃへの通電によって、界磁鉄心１２ａの爪状磁極と、界磁鉄心１２ｂの爪状磁極は、互いに異なる磁極（すなわちＮ極またはＳ極）で磁化される。

複数のファン１６は、冷却部の一例である。各ファン１６は、電機子巻線１１ａに近づけて、回転子１２の軸方向端面に固定される。回転子１２とともにファン１６が回転すると、冷却風吸入孔１３ｂから冷却風Ｗを吸入し、冷却風吐出孔１３ａから冷却風Ｗを吐出する（図１に示す矢印付き太線を参照）。冷却風Ｗがハウジング１３内を流れることで、後述するブラシホルダ１４（図２〜図４を参照）や、固定子１１（特に電機子巻線１１ａ）などを含めて回転電機１０の全体を冷却することができる。

「シャフト」とも呼ばれる回転軸１８は、ハウジング１３との間に軸受１７が介在されるので、回転自在に支持される。回転軸１８は、回転子１２と直接的（あるいは間接的）に固定され、回転子１２と一体に回転する回転体でもある。

回転軸１８には、スリップリング１５が固定されている。スリップリング１５は、図示を省略しているが、界磁巻線１２ｃと接続されている。またスリップリング１５は、ブラシホルダ１４に含まれるブラシＢｒ（例えば後述する図４に示す陽極ブラシ１４ｐや陰極ブラシ１４ｍなど）と接触することで、電力や信号を伝達可能に接続される。

絶縁性のブラシホルダ１４は、ブラシＢｒを収容して保持するとともに、界磁巻線１２ｃと制御部との間で電力や信号を伝達するために接続するターミナルＴを含む。制御部は、電機子巻線１１ａや界磁巻線１２ｃに電流を流して回転電機１０Ａの回転制御を行ったり、電機子巻線１１ａや界磁巻線１２ｃで発電した電力を二次電池に充電する制御を行ったりする。この制御部は、例えば後述する図１０に示す制御部２０などが該当する。

図２〜図４には、ブラシホルダ１４Ａの構成例を示す。ブラシホルダ１４Ａは、ブラシホルダ１４の一例である。図２に示すブラシホルダ１４Ａは、ホルダ基部１４ａ，ステー部１４ｂ，軸収容部１４ｈ，ターミナルＴ，図４に示すブラシＢｒなどを有する。

ホルダ基部１４ａ，ステー部１４ｂおよび軸収容部１４ｈは、いずれも任意の材料で成形してよい。これらは、一体成形してもよく、別体に成形してから固定してもよい。各部について、少なくともターミナルＴを保持したり、ブラシＢｒを収容したりする部位は、ショートや漏電を防止するために絶縁性の材料で形成するのが望ましい。

ホルダ基部１４ａは、ブラシホルダ１４Ａの骨格をなし、ブラシＢｒを収容する収容部位１４ｒを有する（図４を参照）。ステー部１４ｂは、ブラシホルダ１４Ａ自体をハウジング１３（図１の構成例ではフロントブラケット１３Ｆ）に固定するため、ホルダ基部１４ａから延びて形成される。軸収容部１４ｈは、回転軸１８（スリップリング１５を含む）を収容するため、ホルダ基部１４ａから延びて形成される（特に図３を参照）。

導電部材のターミナルＴは、プラス電位の陽極ターミナル１４Ｐや、マイナス電位（ゼロ電位を含む）の陰極ターミナル１４Ｍを含む。ターミナルＴに含まれてブラシホルダ１４Ａから暴露する暴露部は、一以上で任意の数を設定してよい。

本形態の陽極ターミナル１４Ｐは、ブラシホルダ１４Ａから暴露する暴露部１４ｃ，１４ｅや、ブラシホルダ１４Ａで覆われる非暴露部１４ｄを含む。暴露部１４ｃ，１４ｅにはクロスハッチ線を付す。暴露部１４ｃ，１４ｅと非暴露部１４ｄは、一体成形か否かを問わずに接続される。陽極ターミナル１４Ｐ（例えば非暴露部１４ｄ）と陽極ブラシ１４ｐとの間は、例えば図４に示すピグテール１４ｋによって接続される。

本形態の陰極ターミナル１４Ｍは、ブラシホルダ１４Ａから暴露する暴露部１４ｆ，１４ｉや、ブラシホルダ１４Ａで覆われる非暴露部１４ｇを含む。暴露部１４ｆ，１４ｉはクロスハッチ線を付す。暴露部１４ｆ，１４ｉと非暴露部１４ｇは、一体成形か否かを問わずに接続される。陰極ターミナル１４ＭはグラウンドＧＮＤと接続することにより、ハウジング１３と同電位になる。図４に例示するように、暴露部１４ｉをグラウンドＧＮＤと接続してもよく、陰極ターミナル１４Ｍに含まれる他の部位をグラウンドＧＮＤと接続してもよい。他の部位は暴露部であるか否かを問わない。ハウジング１３と同電位になるので、暴露部１４ｆ，１４ｉは絶縁しなくて済む。

図示しないが、陰極ターミナル１４Ｍは陰極ブラシ１４ｍと接続される。上述したように陰極ターミナル１４ＭはグラウンドＧＮＤに接続されるので、陰極ブラシ１４ｍの電位もグラウンドＧＮＤと同電位になる。

上述した暴露部１４ｃ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｉは、いずれも図１，図２，図４に示す冷却風Ｗの通風経路上に配置される。すなわち、冷却風Ｗによって暴露部１４ｃ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｉを積極的に冷却する。

ブラシＢｒは、図４に示すように、いずれも収容部位１４ｒに収容される陽極ブラシ１４ｐや陰極ブラシ１４ｍを含む。陽極ブラシ１４ｐと陰極ブラシ１４ｍは、いずれもブラシとして機能すれば材料や形状を問わない。陽極ブラシ１４ｐは、スプリング１４ｑによって付勢されて陽極スリップリング１５ｂに常時接触して接続される。陰極ブラシ１４ｍは、スプリング１４ｊによって付勢されて陰極スリップリング１５ａに常時接触して接続される。当然のことながら、陰極スリップリング１５ａと陽極スリップリング１５ｂとの間は絶縁されて、それぞれ界磁巻線１２ｃに接続される（図示せず）。

陽極ターミナル１４Ｐは、接続線と接合する部位を除いて、図５に示すように表面処理剤１４Ｆにて表面処理される。図５には暴露部１４ｅを表面処理した例を示すが、暴露部１４ｃを表面処理する場合でも同様である。表面処理剤１４Ｆは、絶縁性および熱伝導性を有すれば任意である。例えば熱硬化性樹脂が該当し、エポキシ系塗料を含むエポキシ樹脂などが望ましい。接続線は、制御部（あるいは外部装置）との間で電力や信号を伝達するための導電部材である。

上述した実施の形態１によれば、以下に示す各効果を得ることができる。

（１）回転電機１０Ａにおいて、回転子１２にはファン１６が設けられ、ターミナルＴは少なくとも一部がブラシホルダ１４から暴露する暴露部１４ｃ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｉを含み、暴露部１４ｃ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｉは、ファン１６の回転によって生じる冷却風Ｗの通風経路上に配置される構成とした（図１〜図４を参照）。この構成によれば、ターミナルＴに含まれる暴露部１４ｃ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｉは、冷却風Ｗの通風経路上に配置されるので、通電に伴ってターミナルＴに生じる熱を効率良く冷却できる。ブラシＢｒは、接触摩擦で生じる熱がターミナルＴを伝導して暴露部１４ｃ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｉから放熱されるので、ブラシＢｒ自体の温度を低減できる。よって、ブラシＢｒの機能を維持でき、ブラシＢｒの寿命を延ばすことができる。

（２）ブラシＢｒは、陽極ブラシ１４ｐと陰極ブラシ１４ｍとを有し、陰極ブラシ１４ｍはハウジング１３と同電位（すなわちグラウンドＧＮＤ）となるように接続される構成とした（図１，図４を参照）。この構成によれば、陰極ブラシ１４ｍはハウジング１３と同電位になるので、陰極ブラシ１４ｍとハウジング１３との間で絶縁が不要になる。絶縁のための絶縁部材が不要になり、絶縁部材を組み付ける工程などが不要になるので、回転電機１０の製造コストを低減することができる。また、絶縁部材が不要となる分だけ、回転電機１０の体格を小さくすることができる。

（３）ターミナルＴは、陽極ターミナル１４Ｐと陰極ターミナル１４Ｍとを有し、暴露部１４ｆ，１４ｉは陰極ターミナル１４Ｍに含まれる構成とした（図２，図３を参照）。この構成によれば、陽極ターミナル１４Ｐに含まれる暴露部１４ｃ，１４ｅは表面処理剤１４Ｆにて表面処理され、陰極ターミナル１４Ｍに含まれる暴露部１４ｆ，１４ｉは表面処理されることなく暴露される。陰極ターミナル１４Ｍに含まれる暴露部１４ｆ，１４ｉは絶縁を行う必要がないので、絶縁部材で暴露部１４ｆ，１４ｉを覆う必要がない。すなわち暴露部１４ｆ，１４ｉは何ら覆われずに露出するので、暴露部１４ｆ，１４ｉを含むターミナルＴの冷却能力を向上させることができる。

（５）暴露部１４ｃ，１４ｅは、絶縁性および熱伝導性を有する表面処理剤１４Ｆにて表面処理される構成とした（図５を参照）。この構成によれば、暴露部１４ｃ，１４ｅに表面処理される表面処理剤１４Ｆは、絶縁性と放熱性が確保される。すなわち、絶縁を確保しながらも、ターミナルＴやブラシＢｒなどに生じる熱を効率良く冷却できる。

（６）ブラシホルダ１４は、複数の暴露部１４ｃ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｉを有する構成とした（図２，図３を参照）。この構成によれば、ブラシホルダ１４全体における暴露部１４ｃ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｉの表面積が増えるので、ターミナルＴの冷却能力が向上する。

（７）複数の暴露部１４ｃ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｉは、ブラシホルダ１４における二以上の面に分散して設けられる構成とした（図２，図３，図６〜図９を参照）。この構成によれば、ブラシホルダ１４において複数の暴露部１４ｃ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｉが二以上の面に分散して設けられるので、冷却風Ｗの通風経路が変わっても確実に冷却を行える。よって、ブラシホルダ１４全体におけるターミナルＴの冷却能力が向上する。

〔実施の形態２〕
実施の形態２は図６，図７を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１と相違する点を説明する。

図６，図７に示すブラシホルダ１４Ｂは、ブラシホルダ１４の一例である。図６に示すブラシホルダ１４Ｂは、ホルダ基部１４ａ，ステー部１４ｂ，軸収容部１４ｈ，ターミナルＴ，図４に示すブラシＢｒなどを有する。図６は図２に対応し、図７は図３に対応する。ブラシホルダ１４Ｂが図２，図３に示すブラシホルダ１４Ａと相違するのは、さらに暴露部１４ｓ，１４ｔを有する点である。暴露部１４ｓ，１４ｔは、暴露部１４ｃ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｉと同様に、いずれも図１，図４，図６に示す冷却風Ｗの通風経路上に配置される。すなわち、冷却風Ｗによって暴露部１４ｓ，１４ｔを積極的に冷却する。

暴露部１４ｓは陽極ターミナル１４Ｐの一部であり、暴露部１４ｃと接続される。暴露部１４ｓは暴露部１４ｃと一体に形成してもよく、別体に形成して互いに固定してもよい。暴露部１４ｔは陰極ターミナル１４Ｍの一部であり、暴露部１４ｆと接続される。暴露部１４ｔは暴露部１４ｆと一体に形成してもよく、別体に形成して互いに固定してもよい。暴露部１４ｓ，１４ｔは、ブラシホルダ１４Ｂの複数の面で暴露する点と、凹凸形状に形成される点で共通する。ただし、暴露部１４ｓと暴露部１４ｔは、凹凸の数や形状は任意に設定してよい。本形態の暴露部１４ｓ，１４ｔは、いずれもフィンで構成する（図６，図７を参照）。フィン自体の冷却能力を高めるため、凸状部位は図６に示す冷却風Ｗに沿う方向に形成するとよい。

上述した実施の形態２によれば、以下に示す各効果を得ることができる。なお、上述した（１），（３），（５），（６），（７）については、暴露部１４ｓ，１４ｔも同様の作用効果が得られる。

（４）暴露部１４ｓ，１４ｔは、凹凸形状に成形される構成とした（図６，図７を参照）。この構成によれば、暴露部１４ｓ，１４ｔの表面積が増えるので、ターミナルＴの冷却能力が向上する。

〔実施の形態３〕
実施の形態３は図８，図９を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１，２で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１，２と相違する点を説明する。

図８，図９に示すブラシホルダ１４Ｃは、ブラシホルダ１４の一例である。図８に示すブラシホルダ１４Ｃは、ホルダ基部１４ａ，ステー部１４ｂ，軸収容部１４ｈ，ターミナルＴ，図４に示すブラシＢｒなどを有する。図８は図２に対応し、図９は図３に対応する。ブラシホルダ１４Ｃが図２，図３に示すブラシホルダ１４Ａと相違するのは、さらに暴露部１４ｕ，１４ｖを有する点である。暴露部１４ｕ，１４ｖは、暴露部１４ｃ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｉと同様に、いずれも図１，図４，図８に示す冷却風Ｗの通風経路上に配置される。すなわち、冷却風Ｗによって暴露部１４ｕ，１４ｖを積極的に冷却する。

暴露部１４ｕは陽極ターミナル１４Ｐの一部であり、暴露部１４ｃと接続される。暴露部１４ｕは暴露部１４ｃと一体に形成してもよく、別体に形成して互いに固定してもよい。暴露部１４ｖは陰極ターミナル１４Ｍの一部であり、暴露部１４ｆと接続される。暴露部１４ｖは暴露部１４ｆと一体に形成してもよく、別体に形成して互いに固定してもよい。暴露部１４ｕ，１４ｔは、それぞれ暴露部１４ｃ，１４ｆとは別の面に配置され、しかも凸状部位を含む点が相違する。

上述した実施の形態３によれば、暴露部１４ｕ，１４ｖについて、上述した（１），（３），（５），（６），（７）と同様の作用効果が得られる。

〔実施の形態４〕
実施の形態４は図１０を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１〜３で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１〜３と相違する点を説明する。

図１０に示す回転電機１０Ｂは、回転電機１０の一例である。この回転電機１０Ｂは、実施の形態１に示す回転電機１０Ａと同様に（図１を参照）、固定子１１，回転子１２，ブラシホルダ１４，ファン１６，回転軸１８などをハウジング１３内に有する。

回転電機１０Ｂが回転電機１０Ａと相違するのは、ハウジング１３に固定する制御部２０をさらに有する点である。制御部２０には、インバータや制御回路等を含めてよい。なお図１０では、制御部２０を保護するカバーの図示を省略する。なおブラシホルダ１４には、ブラシホルダ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃのいずれを適用してもよい。図示を省略するが、半導体素子であるＭＯＳＦＥＴや、ＭＯＳＦＥＴを冷却する冷却部材（例えばフィンやヒートシンクなど）がそれぞれハウジング１３内に収容される。

制御部２０は、外部装置から伝達される信号に従って、電機子巻線１１ａや界磁巻線１２ｃに電流を流して回転電機１０Ａの回転制御を行ったり、電機子巻線１１ａや界磁巻線１２ｃで発電した電力を二次電池に充電する制御を行ったりする。回転制御では、検出値が目的値に達するように、角速度や回転角位置に応じて電機子巻線１１ａや界磁巻線１２ｃに電流を流す制御を行う。検出値には、回転軸１８の角速度、回転電機１０Ａのトルク、発電電力などのうちで一以上が該当する。角速度や回転角位置は、ハウジング１３内に設けられる回転角検出センサで検出される。目的値は、外部装置から伝達される信号に含まれる。角速度に代えて（あるいは加えて）、角加速度で行ってもよく、回転速度で行ってもよい。二次電池は、例えばリチウムイオン電池や、化学電池（具体的には鉛蓄電池やニッケルカドミウム蓄電池など）が該当する。制御部２０や外部装置の構成は任意に設定してよく、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）やコンピュータなどが該当する。

上述した実施の形態４によれば、さらに制御部２０を備えるに過ぎないので、実施の形態１〜３と同様の作用効果が得られる。

〔実施の形態５〕
実施の形態５は図１１を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１〜４で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１〜４と相違する点を説明する。

図１１に示す回転電機１０Ｃは、回転電機１０の一例である。この回転電機１０Ｃは、実施の形態１に示す回転電機１０Ａと同様に（図１を参照）、固定子１１，回転子１２，ブラシホルダ１４，ファン１６，回転軸１８などをハウジング１３内に有する。

回転電機１０Ｃが回転電機１０Ａと相違するのは、ハウジング１３である。第１に、フロントブラケット１３Ｆとリアブラケット１３Ｒを一体化させた一体ブラケット１３ＦＲを用いる。第２に、さらに冷却水路１３ｃを有する。なおブラシホルダ１４には、ブラシホルダ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃのいずれを適用してもよい。

冷却水路１３ｃは、冷却媒体を流して回転電機１０Ｃを冷却する通路である。図示を省略したが、ハウジング１３には冷却媒体を導入する導入口と、冷却媒体を排出する排出口とが設けられる。冷却媒体は流体であり、例えば冷却水や冷却油などが該当する。冷却水路１３ｃによる冷却と、冷却風Ｗによる冷却と合わせて、回転電機１０Ｃをさらに冷却することができる。

上述した実施の形態５によれば、さらにハウジング１３に冷却水路１３ｃを備えるに過ぎないので、実施の形態１〜３と同様の作用効果が得られる。図示しないが、実施の形態４と同様に、制御部２０を一体化させてもよい。

〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態１〜５に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。

上述した実施の形態１〜５では、ステー部１４ｂはターミナルＴと接続しない構成とした（図３，図７，図９を参照）。この形態に代えて、ステー部１４ｂを導電部材で形成し、ターミナルＴに含まれる陰極ターミナル１４Ｍと接続する構成としてもよい。ステー部１４ｂと陰極ターミナル１４Ｍを一体成形してもよい。ステー部１４ｂはハウジング１３に固定されるので、陰極ターミナル１４Ｍはステー部１４ｂを介してハウジング１３と同電位になる。よって、実施の形態１〜５における（２）と同様の作用効果が得られる。

上述した実施の形態２では、暴露部１４ｓ，１４ｔをいずれもフィンで構成した（図６，図７を参照）。この形態に代えて、図示を省略するが、暴露部１４ｓ，１４ｔのうちで一方または双方をヒートシンクで構成してもよい。実施の形態３に示す暴露部１４ｕ，１４ｖ（図８，図９を参照）についても、フィンやヒートシンクを含む凹凸形状で成形してもよい。いずれにせよ、ターミナルＴに含まれる暴露部の表面積が増えるので、実施の形態２，３と同様の作用効果が得られる。

上述した実施の形態４では、回転電機１０Ｂはハウジング１３の外部に制御部２０を固定する構成とした（図１０を参照）。この形態に代えて、回転電機１０Ｂはハウジング１３の内部に制御部２０を固定する構成としてもよい。制御部２０の配置が相違するに過ぎないので、実施の形態４と同様の作用効果が得られる。

上述した実施の形態１〜５では、陽極ターミナル１４Ｐに含まれる暴露部１４ｃ，１４ｅを表面処理剤１４Ｆで表面処理する構成とした（図５を参照）。この形態に代えて、陰極ターミナル１４Ｍに含まれる暴露部１４ｆ，１４ｉと同様に、暴露部１４ｃ，１４ｅを表面処理せずに暴露する構成としてもよい。表面処理剤１４Ｆが無い分だけ、ターミナルＴの冷却能力を向上させることができる。また、陽極ターミナル１４Ｐに含まれる暴露部１４ｃ，１４ｅは、接続線と接合する部位を除いて、非暴露部１４ｄと同様にブラシホルダ１４で覆われる構成としてもよい。

上述した実施の形態１〜５では、陽極ターミナル１４Ｐに含まれる暴露部１４ｃ，１４ｅと、陰極ターミナル１４Ｍに含まれる暴露部１４ｆ，１４ｉとを、ブラシホルダ１４における別の面に配置する構成とした（図２，図３，図６〜図９を参照）。この形態に代えて、絶縁を確実に確保することを条件として、暴露部１４ｃ，１４ｅと暴露部１４ｆ，１４ｉとをブラシホルダ１４における同一面に配置する構成としてもよい。暴露部の配置が相違するに過ぎないので、実施の形態１〜５と同様の作用効果が得られる。

上述した実施の形態１〜５では、爪状磁極を磁性体で成形する構成とした（図１，図１０，図１１を参照）。この形態に代えて、Ｎ極またはＳ極で磁化された磁石を爪状磁極として構成してもよく、磁性材と磁石を組み合わせて構成してもよい。起磁力源の相違に過ぎないので、実施の形態１〜５と同様の作用効果が得られる。また、爪状磁極自体が起磁力源になるので、界磁巻線１２ｃの巻数を低減したり、無くしたりすることが可能になる。界磁巻線１２ｃが小さくなる（あるいは無くなる）分だけ、爪状磁極を大きく成形することができるので、発生磁束を増加させることができる。

上述した実施の形態１〜５では、回転子１２とファン１６を別体に成形して固定する構成とした（図１，図１０，図１１を参照）。この形態に代えて、回転子１２（具体的には界磁鉄心１２ａ，１２ｂ）とファン１６を一体成形する構成としてもよい。別体成形か一体成形かの相違に過ぎないので、実施の形態１〜５と同様の作用効果が得られる。

１０（１０Ａ〜１０Ｃ） 回転電機
１２ｃ 界磁巻線
１４（１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ） ブラシホルダ
１４ｃ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｉ，１４ｓ，１４ｔ，１４ｕ，１４ｖ 暴露部
１５ スリップリング
１８ 回転軸
Ｂｒ（１４ｐ，１４ｍ） ブラシ
Ｔ ターミナル

Claims (7)

1. ハウジング（１３）に回転自在に支持されている回転軸（１８）と、
   前記ハウジングに固定され、電機子巻線（１１ａ）を含む固定子（１１）と、
   前記回転軸に固定され、界磁鉄心（１２ａ，１２ｂ）および界磁巻線（１２ｃ）を含む回転子（１２）と、
   前記回転軸に固定され、前記界磁巻線と電気的に接続されるスリップリング（１５）と、
   前記スリップリングと接触して電気的に接続されるブラシ（Ｂｒ）と、
   前記ブラシを収容すると共に、前記ブラシと電気的に接続されるターミナル（Ｔ）をもつ絶縁性のブラシホルダ（１４）とを有する回転電機（１０）において、
   前記回転子にはファン（１６）が設けられ、
   前記ターミナルは、少なくとも一部が前記ブラシホルダから暴露する暴露部（１４ｃ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｉ，１４ｓ，１４ｔ，１４ｕ，１４ｖ）を含み、
   前記暴露部は、前記ファンの回転によって生じる冷却風（Ｗ）の通風経路上に配置されることを特徴とする回転電機。
2. 前記ブラシは、陽極ブラシ（１４ｐ）と、陰極ブラシ（１４ｍ）とを有し、
   前記陰極ブラシは、前記ハウジングと同電位となるように電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
3. 前記ターミナルは、陽極ターミナル（１４Ｐ）と、陰極ターミナル（１４Ｍ）とを有し、
   前記暴露部は、前記陰極ターミナルに含まれることを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機。
4. 前記暴露部（１４ｓ，１４ｔ）は、凹凸形状に成形されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の回転電機。
5. 前記暴露部は、絶縁性および熱伝導性を有する表面処理剤（１４Ｆ）にて表面処理されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の回転電機。
6. 前記ブラシホルダは、複数の前記暴露部を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の回転電機。
7. 複数の前記暴露部（１４ｕ，１４ｖ）は、前記ブラシホルダにおける二以上の面に分散して設けられることを特徴とする請求項６に記載の回転電機。

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