专利名称：车用交流发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及固定于车用交流发电机内的电刷保持装置的安置构造。
现有的车用交流发电机如图4所示，在第特开昭56-86052号公报中也有记载。该种交流发电机，在驱动支架31及后支架32上固定有缠着定子绕组34的定子铁芯35，该定子铁芯35的内侧装有缠着励磁绕组37的圆型磁极铁芯36。两支架31和32由柱状螺栓44和螺母45联结。磁极铁芯36被固定于由皮带轮33拖动的转轴38上，转轴38由驱动轴承41及后置轴承42支撑，使其可自由旋转。皮带轮33用螺母43锁紧固定在转轴38上。冷却风扇39和40被固定于磁极铁芯36的两个端面，冷却风W如箭头所示方向被吸入并排出。另外，在后支架32外侧，设有整流装置以对输出进行整流，该整流装置备有阴极散热片47、阳极散热片48及整流元件49和50。所述刷握及整流装置由后机壳52覆盖。51为调整输出的电压调整器。而在该交流发电机转轴38的后方一侧设有为励磁绕组37馈电的滑环54，该滑环与装在刷握46内的电刷53相搭接。
作为另一个例子，USP3184625号详细说明书中介绍了使平行和垂直于转轴的电刷相组合，并将其设置在后侧的交流发电机。
另外，USP3198972号详细说明书中还介绍了另一种交流发电机，其电刷垂直于转轴并置于后侧的、比较长的刷握中。
近来，伴随车辆引擎室的小型化，辅助设备的安置空间变得狭小了，另外有关燃料费的规定，也使人们盼望着实现车用交流发电机的轻型和小型化。
为了实现这种车用交流发电机的轻型和小型化，一般需要缩小发电机的径向尺寸和轴向长度。
但是，所述特开昭56-86052号公报中的车用交流发电机，因其励磁绕组、刷握及滑环占据了发电机全长的大部分，妨碍了发电机的轻型化和小型化。而且，由于刷握设在与皮带轮相对的那一侧的后置轴承的外侧，从而使得这一侧冷却风扇产生的冷却不易经过刷握附近。
另外，上述USP3184625号详细说明书中所述的交流发电机，因其与平行于转轴的电刷相搭接的滑环直径要大于与垂直于转轴的电刷搭接的滑环直径，使得电刷易受磨损，而要想延长电刷的使用寿命，就须使电刷及刷握做轴向伸长。
上述USP3198972号详细说明书所述的交流发电机，因在冷却风扇叶片后侧设置了比较长的刷握，使轴的后侧方向厚度增大，出现了发电机轴长变长的问题。
因此，本发明的目的是不损失电刷保持装置的冷却性能，而缩短车用交流发电机的轴长，以实现小型化。
做为解决上述课题的具体手段，本发明提出的车用交流发电机包含固定定子的机壳，该定子带有发电用的定子绕组;由机壳支撑、可由皮带轮拖动旋转的转子，该转子拥有起励磁作用的转子绕组及与该转子绕组相连的馈电构件;具有数枚风扇叶片、固定在上述转子与皮带轮相对的那一侧端面近旁的冷却风扇;固定在机壳上的电刷保持装置，该电刷保持装置具有为所述转子绕组馈电的两只电刷。该电刷保持装置的特征是所述两只电刷与转子转轴垂直，搭接于所述馈电构件上，其半径方向的长度小于冷却扇叶片的内径端半径，且在转轴方向上与所述风扇叶片有所重合地配置。
所述电刷保持装置与所述风扇叶片在转轴方向的重合部分至少要含装着所述一只电刷的电刷盒那部分。
所述电刷保持装置半径方向的外侧端与所述冷却风扇叶片的内径端邻近配置。
所述馈电构件为设计在转轴上的滑环，所述电刷与该滑环搭接，该滑环用树脂等物与所述冷却风扇浇注为一体。
所述机壳的后侧设有冷风进风口，将所述电刷保持装置对着该进风口而固定。
本发明还提出一种车用交流发电机包含固定定子的机壳，该定子拥有发电用的定子绕组;由机壳支撑、带有起励磁作用的转子绕组的、可由皮带轮拖动旋转的转子;具有数枚风扇叶片、固定在所述转子与皮带轮相对的那一侧端面近旁的冷却风扇;固定于机壳的电刷保持装置，该装置拥有与滑环搭接的电刷，该滑环与转子相连，所述电刷保持装置的特征是该电刷保持装置包含可平行容纳两只电刷的电刷盒及将该电刷盒与所述机壳进行固定的固定构件，所述电刷盒半径方向的长度小于冷却风叶片的内径端半径，且在转轴方向与所述风扇叶片有所重合地配置。
所述机壳的后侧设有冷风进风口及其间的间隔部，所述电刷保持装置的固定构件被安置于该间隔部。
所述电刷保持装置与所述风扇叶片在转轴方向的重合量至少含装有所述一只电刷的电刷盒那部分。
所述电刷装置半径方向的外侧端与所述冷却风扇叶片的内径端邻近配置。
所述滑环与所述冷却风扇用树脂等物浇注为一体。
所述的车用交流发电机，两只电刷与转轴垂直搭接，该电刷保持装置被安置于与皮带轮相对的那一侧的冷却扇叶片的内侧，且与之有所重合。因此，电刷保持装置容易接受到冷风，不损失其冷却性能，而可缩短发电机轴长，达到实现小型化的目的。
所述的车用交流发电机，其电刷保持装置与风扇叶片的重合程度至少包含装着一只电刷的电刷保持部或电刷盒那部分。因此，靠近风扇侧、温度容易升高的电刷的电刷盒部分易于接受到冷风，可更进一步提高冷却性能，缩短轴长。
所述的车用交流发电机，其电刷保持装置的外侧端与风扇叶片的内径端相邻近，从而既可保证电刷的长度，也可确保拥有充足的冷风。
所述的车用交流发电机，其滑环用树脂等物与冷却风扇浇注为一体，从而可减少构件的数量，且便于制造。
所述车用交流发电机，所述电刷保持装置面对后机壳的进风口而固定，故可享受充足的冷风，提高电刷保持装置的冷却性能。
下面结合
图1-图3，就本发明的一实例予以说明。
图的简单说明图1本发明一实例的整体构造断面示意图。
图2图1中电刷装置附近的放大图。
图3图1后机壳侧组成电刷装置状态平面示意图。
图4现有例子的整体断面示意图。
图1为本发明提供的车用交流发电机的部分剖面图。发电机外壳由一对铝质压铸而成的前机壳1和后机壳2组成，并由数只柱状螺栓13和螺母14相联结。所述前机壳设有进气口HIb和排气口HOc，所述后机壳2设有进气口HIa及排气口HOa、HOb。另外，前置轴承10后置轴承11分别压入所述前机壳1和后机壳2上的轮毂1a，2a，并铆接固定，以支承转轴9可自由旋转。绕有励磁绕组7的圆型励磁铁芯6被压入固定在转轴9上，构成转子。在前机壳1的内周面固定着定子铁芯(电枢铁芯)，以形成对磁极铁芯6的包围之势，该定子铁芯被2π/3短节距多相绕线式定子绕组4缠绕，从而构成定子。另外，在后机壳2的内侧，设有电刷保持装置15、整流装置19和电压调整器(图中未示)等电气构件。所述电刷保持装置15设置于冷却扇8的内径一侧。整流装置9拥有位于阳极和阴极散热片上的整流元件25。
转轴9被压入前置轴承10和后置轴承11的内轮嵌入孔内固定，该转轴9的前置轴承10被压入并固定于设在前机壳1前端的轮毂1a内侧，同时将皮带轮3插入轮毂1a外侧。而且，将皮带轮3的内侧面与前置轴承10的内轮侧面相压接，并有螺母12锁紧牢固地固定于转轴9上。另外，用焊接等方法将含数枚风扇叶片的冷却扇仅仅固定在所述磁极铁芯6的后侧(相对于皮带轮的那一侧)端面。
图2为图1中的电刷保持装置15附近的放大图，图3为后机壳2一侧构成电刷保持装置状态平面示意图。电刷保持装置15拥有树脂制电刷盒23、两只电刷16和弹簧17。电刷16置于电刷盒23内，与转轴9垂直配置，并由弹簧17使之与滑环18搭接。电刷保持装置15的轴向前侧端面位于距磁极铁芯6后侧端面B的位置，冷却扇8位于距磁极铁芯6后侧端面A的位置，且B＜A。另外，电刷盒23与冷却扇8的重合量包含容纳一只电刷的电刷盒部分。电刷装置15的径向侧端面位置C要比冷却扇8的叶片内径D小若干，C＜D。滑环18设置于转轴的周围，并用树脂与冷却扇浇注为一体。
如图3所示，用固定构件22和螺丝21将电刷保持装置15固定于后机壳2内侧的间隔部24，电刷盒23面对后机壳2的进气口HIa，以易于冷却风的接受。而由定子绕组产生的交流电流经整流装置19进行整流后，从输出端子20输出。
如上述组成的本实例的车用交流发电机。因其电刷保持装置15被安置于冷却扇8的叶片的内侧，并与之重合装纳一只电刷的电刷盒那部分，且所述两只电刷与转轴垂直搭接，所以由进风口HIa进入的冷却风W在围绕电刷保持装置的同时，边向轴向流去后从离心方向排出，结果使电刷保持装置易于接受到冷却，不丧失电刷保持装置的冷却性能，而可达到缩短发电机轴长、实现小型化的目的。尤其是对温度容易升高的、风扇一侧的电刷保持装置部分，容易接受到快速的冷风，可获得更好的冷却性能。另外，由于电刷保持装置15的外侧一端与风扇叶片的内径一端邻近相挨，间隙小，以此可延长电刷长度，同时也易使原本预径上述间隙通过的冷风转而由电刷顶部一侧周围通过，确保有足够的冷风。而且，将电刷保持装置固定在面对后机壳进风口处，可使电刷装置享受到更充足的冷风。
当然，本发明并不限于所述的实例，比如用铝质压铸件代替前机壳1和后机壳2、用铁板等冲压加工和铁片激光加工形成机壳，显然也能获得同样的效果。
符号说明1、前机壳2、后机壳3、皮带轮4、定子绕组5、定子铁芯6、磁极铁芯7、励磁绕组8、冷却风扇9、转轴10、前置轴承11、后置轴承15、电刷保持装置16、电刷17、弹簧18、滑环22、固定构件23、电刷盒24、间隔部HIa、HIb进风口HOa-HOc排风口
权利要求
1.一种车用交流发电机，包含装有定子的机壳，该定子拥有产生电流的定子绕组；被所述机壳支撑、拥有起励磁作用的转子绕组和该转子绕组相连的馈电构件的、由皮带轮拖动可旋转的转子；固定于所述转子与皮带轮相对的那一侧端面近旁、具有数枚风扇叶片的冷却风扇；为所述转子绕组馈电的两只电刷及其固定于所述机壳上的电刷保持装置，其特征是所述电刷保持装置中的两只电刷与所述转子转轴相垂直，并搭接于馈电构件上，其半径方向的长度小于所述冷却风扇叶片内径端半径，且在所述转轴方向上与所述风扇叶片有所重合地配置。
2.根据权利要求1所述的车用交流发电机，其特征是，所述电刷保持装置与所述风扇叶片在所述转轴方向的重合量至少要含装着所述一只电刷的电刷盒部分。
3.根据权利要求1和权利要求2所述的车用交流发电机，其特征在于，将所述电刷保持装置半径方向的外侧端与所述冷却风扇叶片的内径端邻近配置。
4.根据权利要求1至权利要求3所述的车用交流发电机，其特征是，所述馈电构件为设置在转轴上的滑环，所述电刷与该滑环搭接，该滑环用树脂等物与所述冷却风扇浇注为一体。
5.根据权利要求1至权利要求4所述的车用交流发电机，其特征是，在所述机壳的后侧设有冷风进入口，将所述电刷保持装置面对该进风口而固定。
6.一种车用交流发电机，包含带有定子的机壳，该定子具有产生电流的定子绕组;被所述机壳支撑、由皮带轮拖动的、带有起励磁作用的转子绕组的转子;固定于所述转子与皮带轮相对的那一侧端面近旁的、具有数枚风扇叶片的冷却风扇;固定于所述机壳的电刷保持装置，该电刷装置搭接于与所述转子绕组相连的滑环上，其特征是所述电刷保持装置由平行装容两只电刷的容纳部件和将该容纳部件与所述机壳进行固定的固定构构件组成，所述容纳部件半径方向的长度小于所述冷却风扇叶片内径端半径，且在所述转轴方向与所述风扇叶片有所重合地配置。
7.根据权利要求6所述的车用交流发电机，其特征是，所述机壳的后侧设有冷风进入口及进入口间的间隔部，所述电刷保持装置的固定构件被固定于该间隔部。
8.根据权利要求6和权利要求7所述的车用交流发电机，其特征在于，所述电刷保持装置与所述风扇叶片在所述转轴方向的重合量至少含装容所述一只电刷的容纳部部分。
9.根据权利要求6和权利要求8所述的车用交流发电机，其特征是，所述电刷保持装置半径方向外侧端与所述冷却风扇叶片内径端邻近配置。
10.根据权利要求6和权利要求9所述的车用交流发电机，其特征是，所述滑环用树脂等物与所述冷却风扇浇注为一体。
全文摘要
一种车用交流发电机，该发电机的电刷保持装置(15)将与转轴(9)正交，搭接于滑环(18)上的两只电刷(16)容纳于电刷盒(23)内，将该电刷保持装置(15)装于冷却风扇(8)的内径端内侧，并使电刷保持装置(15)与冷却风扇(8)在轴向上有一定的重合。该电刷保持装置被固定在后机壳(2)上，并使之面对进风口HIa。
文档编号H01L25/11GK1112305SQ9510308
公开日1995年11月22日 申请日期1995年3月9日 优先权日1994年3月11日
发明者向井拓三, 石田博士 申请人:日本电装株式会社