JPS61277350A - 車両用交流発電機の回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両用交流発電機の回転子において、特に、励
磁コイルを巻装しているボビンとボールコアとの間の回
動防止に関する。

〔発明の概要〕

本発明は車両用交流発電機の回転子において、ボビンに
、従来ボールコアの側壁部に形成しである溝部と嵌合す
るための突部を複数個形成することにより、ボールコア
の溝部を利用して、この溝部にボビンの突部を形成して
、ボビンがボールコアに対しての回動を防止するように
したものである。

〔従来の技術〕

年々の車両負荷の増大により、車両用交流発電機（オル
タネータ）の出力性能も高出力化されようとしているが
、その手段として高速回転化が採用されつつある。しか
し一方では、それに伴ないオルタネータに於いては、角
加速度変動及び振動も大きくなり、特に回転子に於いて
は、ボールコアに対しボビンが回動し、励磁コイルが断
線する問題が発生している。

そこで、この回動防止策として一般にボビンとボールコ
ア間にエポキシ粉体シートをはさみこんで、後工程の加
熱絶縁処理時にキュアさせることにより、両者の固着を
確実にする方法がある。

（例えば、特開昭５３−１３１）２号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが上述した従来のものでは、ボールコアとボビン
との回動防止のために、エポキシ粉体シートを用いる必
要があり、このために部品点数および工数コストが増し
てしまうという問題点かある。

そこで、本発明は部品点数、工数を増加させることなく
、ボビンのボールコアに対する回動を防止することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕 複数個の爪と、ボス部と、このボス部と前記爪を連結す
る側壁部とを有する一対のランデル形ボールコアが交互
に噛み合うように配置され、前記ボールコアのボス部上
にはボビンが装着され、このボビン外周に励磁コイルが
巻装された車両用交流発電機の回転子において、 前記ボールコアの側壁部の内側には、ボールコアの中心
に対して対称位置に形成された一対以上の溝部を有し、
前記ボビンには前記溝部に嵌合する複数個の突部が形成
されると共に、突部の１つの内側に、前記励磁コイルの
巻き始めが収納される凹部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とすることである。

〔作用〕

ボビンに、ボールコアの溝部に対向する位置に複数個の
突部を形成し、この突部をボールコアの溝部に嵌合させ
て、ボビンがボールコアに対して回動するのを防止する
。

〔実施例〕

以下本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図において発電機外殻をなす一対のフレーム９．９
′は共に実質的に椀状で、開口部側を直接接合させて、
複数個の対になったスタッドボルト１０、ナツト８　（
図面では、一対のみ示す）により、相互に固定されてい
る。

上記フレーム９の内周には、ステータ２が上記スタッド
ボルト１０により、正大固定されている。

ステータは２は、ステータコア２ａ及びこれに巻かれた
ステータコイル２ｂから構成されており、上記ステータ
コア２ａは、従来周知の開口型の複数個の図示しないテ
ィース（磁極歯）を、内周方向に向かって、持っている
。

両フレーム９．９′の側面部中央には、発電機内部に向
かって突出する円筒状のベアリングボックス１９．１９
’が形成され、前記ベアリングボックス１９．１９’に
はそれぞれベアリング１）゜１）′が取付けられ、該両
ベアリング１）．１）’にシャフト４が回転自在に支持
されている。

シャフト４には前記ステータ２の内側に位置する様に、
一対の爪形ボールコア１．１′が機械的に固定されてい
る。そして、ボールコア１は、第２図および第３図に示
すように、ステータ２に対向する複数個の爪１ａと、シ
ャフト４が貫通する貫通穴１ｂを有するボス部ＩＣと、
ボス部ＩＣと爪１ａを連結する側壁部１ｄとから成って
いる。

また、側壁部１ｄの内周側には、ボス部ＩＣ側に向かっ
て傾斜している一対の幅がＡ、で深さがＡ２に形成され
た円弧状の溝部１ｅが形成しである。

つまり、励磁コイル５の巻き始めを挿入するための第１
の凹部３ｅを形成する突部３Ｃをボビン３に形成する必
要があり、ボビン３をボールコア１に組み付ける時に、
突部３Ｃを嵌合するためにボールコアｌに溝部１ｅを形
成する必要がある。

才た、ボールコア１に溝部１ｅを１つだけ形成すると、
ボールコア１の回転方向のバランスがくずれるために、
ボールコア１の中心に対して対称位置にもう一つ同じ形
状の溝部１ｅを形成している。

さらに、ボールコア１′もボールコアｌと同様に形成さ
れており、ボールコア１．１′を共通使用するために、
ボールコア１′にも溝部１ｅが２つ形成されている。そ
して、ボールコア１のボス部ＩＣとボールコア１′のボ
ス部ＩＣ′を合わせると共に、爪１ａ、爪１ａ′が交互
に噛み合うように配置される。

３はボールコア１，１′のボス部１ｃ、ｌｃ’の外周に
配置されるボビンである。このボビン３は、第４図に示
すように、一対のっぽ部３ａと、つば部３ｄ間にボール
コア１の側壁部１ｄ間に嵌合するＵ字状の突起３ｂと、
ボールコアｌ、１′の溝部１ｅ、ｌｅ’に締め代を持っ
て嵌合される一対のっぽ部３ａにそれぞれ形成されてい
る２つの突部３Ｃとで構成される。そして、３ｄは励磁
コイル５の位置決め突起である。また、突起３ｃは第５
図に示すように、内側に励磁コイル５の線径よりも若干
大きい凹部３ｅが形成されており、幅ＢＩ、高さＢｔに
形成されている。そして、幅Ｂ＋、高さＢ２は、ボール
コア１．１′の溝１ｅ＋１　ｅｌの幅Ａｌ、深さＡ２に
対して、同等以上の寸法に設定してあり、ボビン３をボ
ス部１ｂ、１ｂ′の外周に装着して、ボールコア１，１
′を互いに組み付けた時に、確実に締め代をもたせ、隙
間が生じないようにしである。また、励磁コイル５を位
置決め突起３ｄに位置決めした後、１つの突部３ｃの第
１の凹部３ｅに挿入して、ボビン３の外周に巻装する。

つまり、励磁コイル５のボビン３への巻き始めがつば部
３ａより突出するのをなくし、励磁コイル５をボビン３
に整列して巻くためである。従って、ボールコア１，１
′の溝１ｅ、ｌｅ’は、ボビン３の突起３ｃが挿入され
るために形成されている。

前記ボールコア１．１′の両側面にはステータ内径より
も小さい径の遠心型冷却ファン７．７′がシャフトに同
心に、各々ファン７．７′の羽根７ａ、７ａ’をボール
コアと反対方向に向け、適宜の手段によりボールコアに
密着し固着されている。

さらにファン７．７′は、ロータコイル５を冷却するよ
うに、ボールコア１，１′内に冷却風を押しこむため、
羽根７ａ、７ａ’を回転方向に前傾させた斜流式となっ
ている。

前記一対のエンドフレーム９．９′の両側面には前記フ
ァン７．７′の羽根７ａ、７ａ’に適宜なギャップを持
って対向した、ファンのガイド板の役目を果たすシュラ
ウド（覆）９ａ、９ａ’が形成されている。

又、両エンドフレート９．９′の両側面のベアリング１
）．１）’の近傍にはファン７．７′により冷却風がフ
レーム内部に吸収されるように吸入窓９ｂ、９ｂ’が形
成されており、ステータコイル２ｂの外周に位置する部
分には冷却を終えた熱風を吐出するための吐出窓９Ｃが
形成されている。なお、第１図では９Ｃのみしか図示し
ないがエンドフレーム９′側にも吐出窓がある。

エンドフレーム９．９′の外側に位置されたプーリ１２
はベアリング１）を介して、ナツト１３によってシャフ
ト４に結合されている。さらにシャフト４は前記プーリ
１２を介し、エンジン（図示されていない）により、回
転される。

エンドフレーム９，９′により形成された外枠のプーリ
側と反対の外側には、ダイオード（図示されていない）
を備えたダイオードフィン１４、ロータコイル５に励磁
電流を供給するブラシ１５ａを内部に保持するブラシホ
ルダ１５、および出力電圧を調整するＩＣレギュレータ
（図は省略）の各電気機能部分が、リアカバー１６と共
に、フレーム９′に固定されている。

該リアカバー１６は前記ダイオードフィン１４、ブラシ
ホルダ１５、レギュレータを取り囲む様に形成され、側
面にはレギュレータ冷却穴、ダイオード冷却穴が、適宜
開けられている。

次に、上記の単画用交流発電機の作動について説明する
。ブラシ１５ａ、スリップリングを介してロータコイル
５に電流が供給され、ロータコイル５がプーリ１２を介
して回転されることにより、ステータコイル２ｂに交流
電流が誘起され、そして整流器により整流され、出力電
圧をレギュレータにより制御する発電システムは周知で
あるので詳細な説明は省略し、本発明特有の作動につい
て説明する。

シャフト５が回転すると、ボールコア１．１′の両側面
の冷却ファン７ａ、？ａ’が回転し、吸入窓９ｂ、９ｂ
’を通して外部の冷風が吸入され、ベアリング１）．１
）’を冷却し、次にステータコイル２ｂを冷却し、吐出
窓９Ｃから外部に熱風となり吐出する。また、冷風の一
部はボールコア１．１′の方に押し込まれ、ロータコア
５からの熱を受け、続いてステータコイル２ｂを冷却し
て吐出窓９ｃから熱風となって吐出される。

近年、高速化における角加速変動および振動に対しても
、ボビン３の４つの突部３ｃを、ボールコアｌ、１′の
溝部１ｅ、ｌｅ’に嵌合しているために、充分な耐回動
性を有すると共に、従来形成されていた溝部１ｅ、ｌｅ
’を利用して、ボビン３に突部３Ｃを形成するのみでで
きるために、部品点数および工数を増すことがない。

また、ボビン３のすべての突部３Ｃを第５図に示すよう
に、凹部３ｅが形成されているＵ字状とすると、４つの
突部３Ｃのうち１つに、励磁コイル５の巻き始めを挿入
すると、残りの３つには、励磁コイル５との間に凹部３
ｅによる隙間３ｆが生じる。そして、ボビン３に励磁コ
イル５を巻装後、ボールコア１，１′間に組付はシャフ
ト４を打込み、接着剤をなすエポキシ樹脂６（粉体又は
液状）をコイル５の外周に塗布後、加熱溶融し、コイル
の外周塗膜１７を形成すると同時に、前記ボビン３に設
けられた残り３つの凹部３ｅ内に、溶融されたエポキシ
樹脂６が流れ込み、コイル５とポビン３間の軸方向隙間
３ｇ及び径方向隙間３ｇにも入り込み、もπ実に固着さ
れるため、コイル５はボビン３と一体になり、コイル５
のボビン３に対する回動防止とすることができる。

近年、励磁コイル５の占積率ＵＰ等の為、コイル５間の
隙間及びボビン３とコイル５間の隙間は、殆どなく従っ
て、樹脂６の浸入する隙間がないため、従来の発電機に
おいてはボビン３とコイル５、間では殆ど固着されず、
ボビン３に対してコイル５が回動し、断線に至ってしま
うが、本発明において、突部３Ｃの凹部３ｅを有効に利
用して、ボビン３と励磁コイル５との間の回り止めも確
実に行うことができる。

さらに、ボビン３の励磁コイル５の巻き始めが挿入され
る突部３ｃの形状は、第７図に示すように、矩形状とし
て、凹部３ｅも同様に矩形状としてもよい。この時には
、突部３ｃの高さＢ３は、溝部ｅ′の深さＡ２に対して
、若干小さく、円弧状の溝部１ｅに突部３ｃが挿入され
た時に、変形して、確実に嵌合される。

そして、ボビン３の励磁コイル５の巻き始めが挿入され
る突部３ｃ以外の突部３ｃは、第８図ないし第１０図に
示すように、凹部が形成されていなく、円弧状、矩形状
、凹凸状としてもよい。また、第１０図に示す凹凸形状
とすることで、突部３ｃが変形しやすく、溝部１ｅに確
実に嵌合される。さらに、凹凸形状においても第５図お
よび第７図に示すように内周に凹部３ｅが形成されてい
てもよい。

さらに、一対のボールコア１．１′のうち、一方のボー
ルコア１に一対以上の溝部１ｅが形成されているもので
あれば、ボビン３の一方のみに突部３Ｃを形成すればよ
い。

また、ボールコア１，１′の溝部１ｅ、ｌｅ’は、それ
ぞれ２つでなく、４つ設けてもよい。この場合において
、ボビン３の突部３Ｃは最低２つ以上形成すれば、ボビ
ン１との間の回動防止を確実に行うことができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明においては、励磁コイルが巻装
されるボビンに従来形成されているボールコアの溝部に
嵌合するための複数個の突部を形成したから、溝部と突
部との間で確実に嵌合して、高速化における角加速度変
動および振動に対しても、ボビンがボールコアに対して
回動するのを確実に防止することができ、ボビンに突部
を形成するのみで、従来必要とされていたエポキシ粉体
シートを廃止でき、部品点数および工数を低減すること
ができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明車両用交流発電機の一実施例を示す縦断
面図、第２図は本発明車両用交流発電機におけるボール
コアの正面図、第３図は第２図のｍ−ｍ線に沿う断面図
、第４図は本発明車両用交流発電機におけるボビンの正
面図、第５図は第４図におけるＶ−Ｖ！１）に沿う断面
図、第６図は本発明車両用交流発電機回転子の要部断面
図、第７図ないし第１０図は本発明車両用交流発電機の
回転子におけるボビンの突部の他の実施例を示す断面図
である。 １．１′・・・ボールコアｌ　　ｌａ、ｔａ＋・・・爪
、ＩＣ・・・ボス部、ｌｄ・・・側壁部、ｌｅ・・・溝
部、２・・・ステータ、３・・・ボビン＋３ｃ・・・突
部＋３ｅ・・・凹部。 ５・・・励磁コイル。 代理人弁理士　　岡　部　　　隆 第１図 り弔矢邊顎！磯１）圀 ５：励Ｅ’ｌムコイｌム 第２図 第４図 第５図 １Ａ４［ｉｒ）ｖ−ｖｍ面国

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個の爪と、ボス部と、このボス部と前記爪を
   連結する側壁部とを有する一対のランデル形ボールコア
   が交互に噛み合うように配置され、前記ボールコアのボ
   ス部上にはボビンが装着され、このボビン外周に励磁コ
   イルが巻装された車両用交流発電機の回転子において、 前記ボールコアの側壁部の内側には、ボールコアの中心
   に対して対称位置に形成された一対以上の溝部を有し、
   前記ボビンには前記溝部に嵌合する複数個の突部が形成
   されると共に、突部の１つの内側に、前記励磁コイルの
   巻き始めが収納される凹部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。
2. （２）前記突部の内側には、前記励磁コイルと前記ボビ
   ンとの間に接着剤を流し込むための凹部が形成されてい
   る特許請求の範囲第１項記載の車両用交流発電機の回転
   子。