JP4497224B2 - 車両用交流発電機 - Google Patents

Description

本発明は、自動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。

従来から、組付時における地方向に水抜きを目的とした構造を設けた車両交流発電機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この車両用交流発電機では、リヤカバーに、ブラシ装置より外側領域であって開口部から見て凹形状となる排水路を設けるとともに、この排水路に排水口を設けている。
特開２００２−１１９００８号公報（第２−４頁、図１−４）

ところで、従来の車両用発電機では、被水やその滞留を防止するために可能な限り出力端子を地方向と反対方向の天方向を向くように設定しているが、車両の小型化等に伴うエンジンルームのスペース上の理由から、車両用交流発電機の出力端子の位置が地方向に設定される場合もある。なお、上述した特許文献１の車両用交流発電機の出力端子は、地方向を向いてはいないが、プーリの位置を天方向にしたため地方向に近い位置に設けられている。

車両用交流発電機の出力端子の向きが地方向を向いた場合、出力端子は電流が集中する部位であることから、被水に伴って出力端子とその周囲とが短絡すると、大電流リークによる発熱不良や出力不能等の不具合を生じるおそれがある。また、被水に伴って出力端子と整流装置の放熱フィンが腐食し、それらの間の接触抵抗が増加すると、発熱による不具合が生じるおそれがある。そのため、出力端子近傍には水が滞留することなく排水可能な構造が必要となる。

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、出力端子の直接的な被水を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。

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、回転子および固定子を支持するフレームと、固定子の出力を整流するとともに出力端子を有する整流装置と、整流装置を含む電気部品を覆うリヤカバーとを備えており、リヤカバーは、出力端子の側部に設けられた排水用窓と、この排水用窓に隣接して出力端子側に設けられた内周側に突出した壁部とを有している。これにより、リヤカバー内に浸入した水が出力端子近傍に達したときに、壁部で受けて排水用窓を通して効率よくリヤカバー外部に排水することができ、出力端子の直接的な被水を防止することができる。

また、上述したリヤカバーは、整流装置に対向する面に冷却風導入用の通風窓を有し、出力端子は、車両組付時に地方向を向いている。これにより、このようなリヤカバー内部への水の浸入が容易な構造あるいは出力端子が地方向を向いている構造であっても、確実に出力端子の直接的な被水を防止することができる。

また、上述した排水用窓および壁部は、出力端子を挟んでリヤカバーの周方向に沿った両側に設けられていることが望ましい。これにより、出力端子の両側における効率的な排水が可能になり、さらに出力端子の防水効果を向上させることができる。また、出力端子の位置が地方向からずれた場合であっても、そのずれた位置にかかわらず確実に出力端子近傍に到達した水をリヤカバー外部に排水することができる。

また、上述した整流装置は、出力端子が接合される放熱フィンを有し、壁部は、出力端子と放熱フィンの接合部を、リヤカバーの外部から排水用窓を通して見たときに遮蔽する高さを有することが望ましい。これにより、タイヤによる跳ね上げ等により地方向から水が浸入した場合であっても、リヤカバーに設けられた排水用窓から浸入した水が直接出力端子と放熱フィンの接合部に到達することがなく、接合部が被水に伴って腐食することを防止することができる。

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。

図１は、一実施形態の車両用交流発電機の部分的な断面図である。図１に示す本実施形態の車両用交流発電機１００は、フレーム１、固定子２、回転子３、整流装置４、リヤカバー５等を含んで構成されている。

フレーム１は、リヤ側およびフロント側がともに椀形状を有しており、これらの開口部に固定子２の固定子鉄心２１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。固定子２は、固定子鉄心２１および固定子巻線２２を備えている。

回転子３は、界磁巻線３１、ポールコア３２、３３、回転軸３４等を備えており、リヤ側およびフロント側のフレーム１に設けられたベアリングボックス３５に固定される一対のベアリング３６により回転自在に保持されている。ポールコア３２、３３の軸方向端面には、冷却ファン３７が取り付けられている。また、回転軸３４の前端にはプーリがナットにより結合されており、エンジンにより回転駆動される。さらに、リヤ側のフレーム１の外側に位置する回転軸３４の後端には、一対のスリップリング３８が設けられており、界磁巻線３１に電気的に接続されている。

整流装置４や図示しない電圧制御装置およびブラシ装置等のいわゆる電気部品は、リヤ側のフレーム１の外側の軸方向端面にボルト等の固定手段によって固定されている。整流装置４は、例えば三相の固定子巻線２２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ものであり、整流素子４１が固定された放熱フィン４２と、この放熱フィン４２に接合された出力端子（後述する）を備えている。

リヤカバー５は、樹脂製の外殻部としての保護カバーであって、リヤ側のフレーム１の外側に取り付けられる整流装置４や電圧制御装置、ブラシ装置等の電気部品を覆って、これらを保護する。このリヤカバー５は、ナットによってリヤ側のフレーム１から延びるボルトに、整流装置４を挟み込んだ状態で締め付け固定されている。

次に、リヤカバー５の詳細形状について説明する。図２は、リヤカバー５の平面図である。図３は、図２に示すリヤカバー５のＰ方向の部分的な側面図である。図４は、リヤカバー５の内側から見た図である。図５は、リヤカバー５と整流装置４とを組み合わせた状態を示す図である。

これらの図に示すように、リヤカバー５は、回転子３に備わった冷却ファン３７の回転に伴って発生する冷却風を取り入れる冷却風導入用の複数の通風窓５１と、整流装置４に備わった出力端子４３を貫通させるＵ字形状の凹部５２と、凹部５２の両側に設けられて貫通した２つの排水用窓５３と、それぞれの排水用窓５３に隣接した位置に設けられて内周側に突出した壁部５４とを有する。なお、本実施形態の車両用交流発電機１００では、出力端子４３は、車両組付時に地方向（地面方向）を向くようにその位置が設定されている。

複数の通風窓５１は、整流装置４の放熱フィン４２に対応する軸方向端面に設けられている。凹部５２は、側面であって、開口側の端部を部分的に凹形状とすることにより形成されている。排水用窓５３は、回転軸３４と平行な長方形に近い形状を有しており、凹部５２を挟んで側面に沿った周方向両側、すなわち、出力端子４３の両方の側部に設けられている。

図５に示すように、壁部５４（図５ではハッチングが付されている）は、車両用交流発電機１００の組付状態において、排水用窓５３に隣接して出力端子４３側に設けられている。また、この壁部５４は、出力端子４３と放熱フィン４２の接合部（図５においてＡで示される領域）を、リヤカバー５の外部から排水用窓５３を通して見たときに遮蔽する高さに設定されている。

このように、本実施形態の車両用交流発電機１００では、リヤカバー５は、出力端子４３の側部に設けられた排水用窓５３と、この排水用窓５３に隣接して出力端子４３側に設けられた壁部５４とを有している。これにより、リヤカバー５内に浸入した水が出力端子４３近傍に達したときに、壁部５４で受けて排水用窓５３を通して効率よくリヤカバー５外部に排水することができ、出力端子４３の直接的な被水を防止することができる。図４では矢印ｆで水の排出経路が示されている。

特に、整流装置４に対向する面に冷却風導入用の通風窓５１を有するリヤカバー５の場合は、リヤカバー５内部に浸入する水の量が多くなるが、このような構造のリヤカバー５についても、確実に出力端子４３の直接的な被水を防止することができる。また、出力端子４３が車両組付時に地方向を向く場合であっても、確実に出力端子の直接的な被水を防止することができる。また、排水用窓５３および壁部５４が出力端子４３を挟んでリヤカバー５の周方向側面に沿った両側に設けられているため、出力端子４３の両側における効率的な排水が可能になり、さらに出力端子４３の防水効果を向上させることができる。

また、出力端子４３と放熱フィン４２の接合部を、リヤカバー５の外部から排水用窓を通して見たときに遮蔽するように壁部５４の高さが設定されているため、車両走行時にタイヤによる跳ね上げ等により地方向から排水用窓５３を通して水が浸入した場合であっても、浸入した水が直接出力端子４３と放熱フィン４２の接合部に到達することがなく、接合部が被水に伴って腐食することを防止することができる。

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。上述した実施形態では、出力端子４３が地方向を向いている車両用交流発電機について説明したが、出力端子４３の向きが地方向からずれている場合であっても本発明を適用することができる。特に、出力端子４３の両側に排水用窓５３と壁部５４が設けられているため、そのずれた位置にかかわらず確実に出力端子４３近傍に到達した水をリヤカバー５外部に排水することができる。また、出力端子４３の向きが地方向からずれている場合や、地方向を向いているが一方の排水用窓５３を通して水が排出されるような場合には、排水量が多い側の排水用窓５３を残し他方の排水用窓５３を省略するようにしてもよい。

一実施形態の車両用交流発電機の部分的な断面図である。 リヤカバーの平面図である。 図２に示すリヤカバーのＰ方向の部分的な側面図である。 リヤカバーの内側から見た図である。 リヤカバーと整流装置とを組み合わせた状態を示す図である。

符号の説明

１ フレーム
２ 固定子
３ 回転子
４ 整流装置
５ リヤカバー
３７ 冷却ファン
４１ 整流素子
４２ 放熱フィン
４３ 出力端子
５１ 通風窓
５２ 凹部
５３ 排水用窓
５４ 壁部
１００ 車両用交流発電機

Claims (3)

1. 回転子および固定子を支持するフレームと、前記固定子の出力を整流するとともに出力端子を有する整流装置と、前記整流装置を含む電気部品を覆うリヤカバーとを備える車両用交流発電機において、
   前記リヤカバーは、前記出力端子の側部に設けられた排水用窓と、この排水用窓に隣接して前記出力端子側に設けられた壁部と、前記整流装置に対向する面に冷却風導入用の通風窓とを有し、
   前記出力端子は、車両組付時に地方向を向いており、
   前記壁部は、前記リヤカバーの内周側に突出していることを特徴とする車両用交流発電機。
2. 請求項１において、
   前記排水用窓および前記壁部は、前記出力端子を挟んで前記リヤカバーの周方向に沿った両側に設けられていることを特徴とする車両用交流発電機。
3. 請求項１または２において、
   前記整流装置は、前記出力端子が接合される放熱フィンを有し、
   前記壁部は、前記出力端子と前記放熱フィンの接合部を、前記リヤカバーの外部から前記排水用窓を通して見たときに遮蔽する高さを有することを特徴とする車両用交流発電機。

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