オルターネーターの構成パーツを見てみよう!

【今さら人に聞けない!?】オルタネーターとは何だ!? その②

みんなが知っていて、今さら「このパーツ何?」とは聞けないパーツとして、前回に引き続きオルタネーターについて見ていくことにしよう。みんなオルタネーターのこと知ってる?

ICオルタネーターの中はこうなっている

ここでは電気を発生するオルタネーターの中身はどうなっているのかを見てみよう。↑の断面図は一般的なICレギュレーター式オルタネーターの中身で、最近のクルマには一番多く採用されているタイプ。部品点数としてはそれほど多くはなく、動きも複雑ではないので、各部品の働きが解ればオルタネーターの構造が解りやすいだろう。基本的にボルテージレギュレーター式オルタネーターも構造や役割は同じで、違いはレギュレーターのみだ。

ローターコイル

ブラシを通して電流を流すとローターコイルのツメの部分は片方が全部N極となり、もう片方がS極の磁石になる。ローターコイルはシャフトでプーリーと繋がっていて、プーリーの回転がそのままローターコイルに伝わりローターコイルは回転する。つまりN極、S極が交互に回転してくることになる。

レクチファイヤ

ツェナダイオードを6個または8個配置しており、ステーターコイルで発生した交流電流を直流電流に変換する役割をしていて、ステーターコイルの横に取り付けられる。ツェナダイオードとは順方向にしか電流を流さないダイオードとは違い、ある条件が揃うと逆方向にも電流が流れるダイオードだ。

レギュレーター

クランクシャフトの回転を受けてローターコイルは回転するので、エンジン回転が上がるとローターコイルの回転も上がり、発生電圧も上昇していってしまう。この上昇した電圧を一定電圧で止めるのがレギュレーターで、ローターコイルへの供給電圧を調整している。

ブラシ

シャフト部分をブラシは接触していて、レギュレーターでコントロールされた電流をローターコイルに流す役割をする。ブラシはシャフトと常に接触しているため摩耗してしまうので、定期的な交換が必要になる。このため、新型のオルタネーターの中にはブラシレスタイプのオルタネーターもある。

ステーターコイル

ステーターコイルは、それぞれに独立した3組のコイルが薄い鉄板を重ねたステーターコアを貫通して巻かれ、それぞれのコイルが交流電流を発生する。この方式は三層交流式と呼ばれ、オルタネーターでは一般的なコイルの巻き方だ。その3組のコイルの結線方法にはスター結線(Y結線)とデルタ結線(△結線)があるが、オルタネーターのほとんどがスター結線(Y結線)になっている。これは結線が簡単、低速特性に優れている等のメリットがあるからだ。
ステーターコイルの裏側は…
ステーターコイルの裏側はスロット(内側に並んだ長方形部分)が並んでいて、内側に入るローターコイルから出た磁束が通る。新しいタイプのオルタネーターでは巻き線式ではなく、セグメントコマンダ式と呼ばれる方式を取り入れているオルタネーターもある。

冷却ファン・ベアリング

オルタネーターには前後二つもしくは前方にファンがあり、ローターコイルと一緒に回転してオルタネーターを冷やしている。発電すると熱を発するのと共に、エンジンルーム内にあるために冷却が必要。

ベアリングはローターコイルを支えていると共に、ローターコイルとステーターコイルの隙間が0.5㎜ほどのため、ローターコイルの回転精度も出している。この隙間が出力に大きな影響を与える。

ステーターコイルとローターコイルの位置関係

写真左はフロントカバーとリヤカバーによって支えられているステーターコイルの中にローターコイルが入り、ステーターコイルの中でローターコイルが回転することを示す。

写真右側はフロントカバーにローターコイルを取り付けた状態で、写真左側はリヤカバーにステーターコイルを取り付け、ローターコイルを途中まで差し込んでいる状態。
G-ワークスでは、さまざまな国産旧車を掲載中! 懐かしの車両に出会えるかもしれません。

キャブ車からターボ車まで、令和に残るクルマ改造雑誌
みんなの知りたい情報満載! G-ワークスは毎月21日発売!

著者プロフィール

G-WORKS編集部 近影

G-WORKS編集部