JP2002136053A

JP2002136053A - 回転電機

Info

Publication number: JP2002136053A
Application number: JP2000318831A
Authority: JP
Inventors: Teruhiro Mizutani; 彰宏水谷
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-10-19
Filing date: 2000-10-19
Publication date: 2002-05-10

Abstract

(57)【要約】【課題】限られた空間内で各発熱部品の冷却能力を十
分に確保することができ、また、冷却風の騒音も十分低
減することのできる冷却ファン５、６を備えた車両用交
流発電機の回転子４を提供する。【解決手段】内周面に固定子を固定したハウジングに
回転自在に支持される回転軸３と一体的に回転するラン
デル型のポールコア１、２の円環状部の両端面に溶接に
より冷却ファン５、６を固定した車両用交流発電機の回
転子４において、複数枚の斜流式冷却翼２２および複数
枚の遠心式冷却翼２３を不等間隔に放射状に配した冷却
ファン５のベース板上に、部分的に複数のシュラウド２
４をプレス加工または絞り加工により一体成形し、且つ
複数枚の遠心式冷却翼３２、３３を不等間隔に放射状に
配した冷却ファン６のベース板上に、部分的に複数のシ
ュラウド３４をプレス加工または絞り加工により一体成
形した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、交流発電機または
交流電動機または直流発電機または直流電動機等の回転
電機に関するもので、特に界磁巻線を有する回転子、こ
の回転子の回転に伴って多相の交流出力を発生する多相
の電機子巻線を有する固定子、および回転子の軸方向の
両端面にファンを備え、ファンにより固定子の冷却を行
うようにした車両用交流発電機に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両に搭載された内燃機関に
より回転駆動される車両用交流発電機は、図９および図
１０に示したように、電機子鉄心１０１に三相の電機子
巻線１０２が巻装された固定子１０３と、この固定子１
０３と相対回転運動する回転子１０４とを備えている。
そして、１０５は整流器で、１０６は電圧調整器であ
る。そして、回転子１０４は、次のように構成されてい
る。１１１、１１２は回転軸１０７の外周に嵌着された
異極性の磁極鉄心（ランデル型のポールコア）である。
各磁極鉄心１１１、１１２の軸方向の両端面は平面状を
成しており、後述の冷却ファン１０８、１０９が固着さ
れている。そして、１１５は双方の磁極鉄心１１１、１
１２に挟持された界磁巻線で、１１６は回転軸１０７に
絶縁固定されたスリップリングであり、界磁巻線１１５
の両端末線と電気的に接続されている。

【０００３】冷却ファン１０８、１０９は、磁極鉄心１
１１、１１２の各端面に溶接等の手段を用いて固着され
ている。冷却ファン１０８は、図１１（ａ）、（ｂ）お
よび図１２に示したように、放射方向に不等角度間隔に
配設された曲面または平面状のブレード１１８が平板部
１１９より切り起こしにより形成され、その外形が略円
形状の鋼板ファンとされている。冷却ファン１０８のブ
レード１１８、平板部１１９および冷却ファン１０９の
ブレード１２０、平板部１２１には補強のために補強リ
ブ１３０、１３１が設けられている。

【０００４】図９に戻って、１２２、１２３は碗状のエ
ンドフレームで、複数のスタッドボルト１２４およびナ
ット１２５により電機子鉄心１０１に結合されている。
エンドフレーム１２２は、通風のため、図９に示したよ
うに、端部に複数の導入孔である吸気孔１２６と、外周
部に複数の排気孔１２７とが設けられている。また、エ
ンドフレーム１２３には、通風のため、同様に端部に複
数の導入孔である吸気孔１２８と、外周部に複数の排気
孔１２９とが設けられている。なお、エンドフレーム１
２２にはシュラウド部１３２が設けられ、エンドフレー
ム１２３にはシュラウド部１３３が設けられている。

【０００５】回転軸１０７は、ころがり軸受１３４、１
３５を介してエンドフレーム１２２、１２３に回転自在
に支持されている。１３６は回転軸１０７に固定された
Ｖプーリであり、内燃機関の回転がベルト等の伝動手段
を介して伝えられ、回転子１０４を回転させる。１１０
はブラシホルダであり、ブラシホルダ１１０内に保持し
た２個のブラシ１３７を２個のスリップリング１１６に
圧接させることにより、励磁電流を界磁巻線１１５に流
す。上記の車両用交流発電機において、界磁巻線１１５
に励磁電流が供給され回転子１０４が回転すると、回転
子１０４の周壁上に磁極が形成され、三相の電機子巻線
１０２に交流電圧が誘導されて電力が発生する。

【０００６】この三相の電機子巻線１０２の熱を冷却フ
ァン１０８、１０９の回転による冷却風で冷却する。具
体的には、冷却ファン１０８の回転によって、エンドフ
レーム１２２の吸気孔１２６から軸方向に吸入された冷
却風は、図９において矢印で示したように、固定子１０
３の三相電機子巻線１０２を冷却した後に、排気孔１２
７から径方向に排出される。また、冷却ファン１０９の
回転によって、吸気孔１２８から軸方向に吸入される冷
却風は、同様に矢印で示したように、整流器１０５、電
圧調整器１０６、ブラシホルダ１１０および固定子１０
３の三相電機子巻線１０２を冷却した後に、エンドフレ
ーム１２３の排気孔１２９から径方向に排出される。

【０００７】ここで、冷却ファン１０８、１０９のブレ
ードは、切り起こし（折り曲げ）により放射方向に形成
されており、補強リブ１３０、１３１を設け補強されて
いる。更に、ブレード間隔を、不等間隔にすることによ
り、冷却風の騒音次数成分スペクトル分散を図り、冷却
風の騒音を低減する工夫が成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
の車両用交流発電機においては、限られた空間で、鉄系
の鋼板から切り起こし（折り曲げ）で冷却ファン１０
８、１０９のブレードを形成しているため、ブレードの
枚数、大きさ、形状、ブレード間隔に大きな制約があ
り、冷却能力、冷却風の騒音低減が十分にできないとい
う問題が生じている。例えばブレード枚数を多くするに
は、ブレードを小さくする必要があり、冷却風の風量が
減少し、電気部品（発熱部品）の冷却能力が低下すると
いう問題が生じている。

【０００９】また、ブレード間隔（ピッチ）により、風
音次数成分スペクトルが分散し、冷却風の騒音低減がで
きることが分かっているが、切り起こし（折り曲げ）で
は、ブレード間隔が狭くできないため、任意の間隔でブ
レードを形成することができず、十分な冷却風の騒音低
減ができないという問題が生じている。

【００１０】

【発明の目的】本発明は、上記従来の技術の問題点に鑑
み、限られた空間内で各発熱部品の冷却能力を十分に確
保することができ、また、冷却風の騒音も十分低減する
ことのできるファンを備えた回転電機を提供することを
目的とする。また、低コストで、耐久性に優れたファン
を備えた回転電機を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明によれば、回転子の軸方向の
端面に取り付けられて、ハウジング内において回転軸の
径方向に向かう空気流を発生させるための複数のブレー
ドを有するファンにシュラウドを一体成形することによ
り、従来の技術のようなブレードの枚数、大きさの制限
がなくなり、十分冷却能力を発揮することが可能とな
る。

【００１２】また、ファンがシュラウドを有することに
より、回転軸の径方向に向かう空気流を整流する効果が
生まれるので、限られた空間であっても、冷却風の風量
を増大させることができるので、各発熱部品の冷却能力
を十分に確保することができ、また、冷却風の騒音を低
減させることができる。さらに、ブレードの間隔につい
ても制限がなくなり、車両側または製作者または使用者
の要求に応じて任意自在となり、冷却風の騒音スペクト
ル次風成分分散効果が十分発揮できるようになり、冷却
風の騒音を十分低減させることができる。

【００１３】請求項２に記載の発明によれば、回転子の
軸方向の端面とファンのシュラウドとの間に、内部を、
内径側の吸込端部から回転軸の略径方向の外方に抜ける
ように、あるいは内径側の吸込端部から回転軸の略軸方
向の一方側に抜けるように空気が流れる通風路を設ける
ことにより、回転軸の略径方向外方に位置する固定子、
あるいは回転軸の略軸方向の一方側に位置する回転子を
十分に冷却することができる。

【００１４】請求項３に記載の発明によれば、シュラウ
ドは、平板状に、あるいは傾斜して、あるいは湾曲して
隣設する２つのブレードの稜線を結ぶように設けられて
おり、隣設する２つのブレードは、シュラウドを伴って
略コの字型の断面を有している。これにより、ファンの
断面形状が略コの字型の断面形状となり、強度的にも従
来の技術よりもはるかに増し、良い耐久性が得られる。
それにより、板厚を薄くすることができるので、ファン
の製品価格の低減化を図ることができる。

【００１５】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
ないし請求項３のうちいずれかに記載のファンの金属板
よりなる環状の支持板に、プレス成形または絞り成形に
より複数のブレードおよびシュラウドを形成することに
より、ファンのブレード形成の加工工数を低減できるの
で、ファンの製品価格の低減化を図ることができる。ま
た、請求項５に記載の発明によれば、請求項１ないし請
求項３のうちいずれかに記載のファンの樹脂板よりなる
環状の支持板上に、樹脂一体成形により複数のブレード
およびシュラウドを形成することにより、ファンのブレ
ード形成の加工工数を低減できるので、ファンの製品価
格の低減化を図ることができる。

【００１６】請求項６に記載の発明によれば、ファンの
複数のブレードまたは支持板に、複数のブレードおよび
支持板の強度を増すための補強リブを持たないことによ
り、支持板面およびブレード面に凸凹が形成されること
はなく、冷却風の抵抗、冷却風による渦の発生が抑制で
きるので、冷却風の風量を増大させることができ、且つ
冷却風の騒音を低減することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態の構成〕図１ない
し図４は本発明の回転電機を車両用交流発電機に適用し
た第１実施形態を示したもので、図１は車両用交流発電
機の回転子の全体構造を示した図で、図２および図３は
車両用交流発電機の冷却ファンを示した図である。

【００１８】本実施形態の車両用交流発電機（オルタネ
ータ）は、ハウジング（図示せず）と、このハウジング
の内周面に保持固定されて、電機子鉄心に三相の電機子
巻線（ステータコイル）を巻装してなる固定子（図示せ
ず）と、ハウジングに回転自在に支持されて、ランデル
型のポールコア（磁極鉄心）１、２に界磁巻線（フィー
ルドコイル：図示せず）が巻装された回転子４と、フロ
ント側のポールコア１の軸方向の一端面（フロント側端
面）に取り付けられたフロント側の冷却ファン５と、リ
ヤ側のポールコア２の軸方向の他端面（リヤ側端面）に
取り付けられたリヤ側の冷却ファン６とを備え、これら
の冷却ファン５、６を除けば従来の技術と同様な構造を
有している。

【００１９】ハウジングは、従来の技術と同様にして、
軸方向および径方向に導入孔である吸気孔および排出孔
がそれぞれ形成された一対のフロント、リヤエンドフレ
ーム（図示せず）により構成されている。このハウジン
グのリヤエンドフレームと多数の導入孔を有するリヤカ
バーとの間には、三相の電機子巻線に誘導された交流出
力を整流して直流出力に変換する複数個のダイオード
（整流素子）を有する整流器（図示せず）と、界磁巻線
の励磁電流を制御して三相の電機子巻線に誘導される交
流電圧を所定値に調整する電子制御回路（ハイブリッド
ＩＣ等の集積回路）を有する電圧調整器（図示せず）と
が保持固定されている。

【００２０】本実施形態の車両用交流発電機（車両用回
転電機）の回転子４は、図１に示したように、一端部
（フロント側端部）の外周にプーリ（図示せず）が固定
される回転軸（シャフト）３と一体的に回転する界磁回
転子で、回転軸３の外周にランデル型のポールコア１、
２をローレット結合している。そのポールコア１、２の
円環状部の外周には、櫛形に軸方向に突出された爪状磁
極部１１、１２が軸方向に隙間を設けて互いに噛み合う
ように設けられている。

【００２１】ポールコア１、２の中央部の円環状中空部
には、通電されると複数個の爪状磁極部１１、１２を周
方向に交互にＮ極とＳ極とに磁化する界磁巻線が巻装さ
れている。また、回転軸３のリヤ側端部には、界磁巻線
の両端末線に電気的に接続される２個のスリップリング
１４、１５が固定されている。さらに、一方の爪状磁極
部１１の周方向の側面と他方の爪状磁極部１２の周方向
の側面との間に複数個の永久磁石１６が嵌め込まれてい
る。

【００２２】フロント側の冷却ファン５は、図１および
図２（ａ）に示したように、略円環状の鉄鋼板をプレス
加工または絞り加工により所定の形状に一体成形された
斜流式冷却ファンである。この冷却ファン５は、ポール
コア１の円環状部のフロント側端面に溶接またはかしめ
等により固定されたベース板（本発明の支持板に相当す
る）２１に、複数枚の斜流式冷却翼（本発明のブレード
に相当する）２２、および複数枚の遠心式冷却翼（本発
明のブレードに相当する）２３が不等間隔（不等ピッ
チ）で交互に放射状に配設されている。

【００２３】複数枚の斜流式冷却翼２１は、内径側の吸
込端部から吸い込んだ冷却風の一部を、回転軸３の軸方
向の一方側（リヤ側）、すなわち、界磁巻線に向けて送
風すると共に、回転軸３のフロント側から吸い込んだ冷
却風の残部を、回転軸３の径方向の外方、すなわち、固
定子（三相の電機子巻線）に向けて送風する羽根であ
る。また、複数枚の遠心式冷却翼２３は、内径側の吸込
端部から吸い込んだ冷却風を、回転軸３の径方向外方、
すなわち、固定子（三相の電機子巻線）に向けて送風す
る羽根である。そして、斜流式冷却翼２１および遠心式
冷却翼２３の周方向の側面（ブレード面）は、外径側が
回転方向に傾くように、径方向に対して所定の角度だけ
傾斜している。

【００２４】そして、斜流式冷却翼２２は、ベース板２
１よりフロント側に所定の傾斜角度（例えば５０°〜７
０°）だけ折り曲げられるように設けられ、遠心式冷却
翼２３は、ベース板２１よりフロント側に所定の傾斜角
度（例えば９０°）だけ折り曲げられるように設けられ
ている。そして、冷却ファン５には、隣設する２つの斜
流式冷却翼２２のブレード面と遠心式冷却翼２３のブレ
ード面との径方向に延びるように設けられた稜線を繋ぐ
ように平板状のシュラウド２４がプレス加工または絞り
加工により一体成形されている。そして、シュラウド２
４の内壁面（シュラウド面）および外壁面は、内径側の
吸込端部よりも外径側の吹出端部の方が広くなってい
る。

【００２５】なお、シュラウド２４とポールコア１の円
環状部のフロント側端面との間には、回転軸３の半径方
向の外方側に向けて空気が抜ける略台形状の通風路２５
が形成されている。また、ベース板２１と遠心式冷却翼
２３と斜流式冷却翼２２とハウジングのシュラウド部
（図示せず）とに囲まれた空間には、回転軸３の軸方向
のリヤ側または半径方向の外方側に向けて空気が抜ける
通風路２６が形成されている。また、隣設する２つの斜
流式冷却翼２２と遠心式冷却翼２３とシュラウド２４と
からベース板２１の板厚方向より凸状に突出する羽根部
２７が構成される。

【００２６】リヤ側の冷却ファン６は、図１、図２
（ｂ）および図３（ａ）、（ｂ）に示したように、略円
環状の鉄鋼板をプレス加工または絞り加工により所定の
形状に一体成形された遠心式冷却ファンである。この冷
却ファン６は、ポールコア２の円環状部のリヤ側端面に
溶接またはかしめ等により固定されたベース板（本発明
の支持板に相当する）３１に、複数枚（本例では６枚）
の遠心式冷却翼（本発明のブレードに相当する）３２、
３３が不等間隔（不等ピッチ）で放射状に配設されてい
る。

【００２７】複数枚の遠心式冷却翼３２、３３は、内径
側の吸込端部から吸い込んだ冷却風を、回転軸３の径方
向の外方、すなわち、固定子（三相の電機子巻線）に向
けて送風する羽根である。そして、複数枚の遠心式冷却
翼３２、３３の周方向の側面（ブレード面）は、外径側
が回転方向に傾くように、径方向に対して所定の角度だ
け傾斜している。

【００２８】そして、遠心式冷却翼３２、３３は、ベー
ス板３１より他方側（リヤ側）に所定の傾斜角度（例え
ば９０°）だけ折り曲げられるように設けられている。
そして、冷却ファン６には、隣設する２つの遠心式冷却
翼３２、３３の稜線を繋ぐように平板状のシュラウド
（シュラウド面）３４がプレス加工または絞り加工によ
り一体成形されている。そして、シュラウド３４の軸方
向の壁面（シュラウド面）は、内径側よりも外径側の方
が広くなっている。

【００２９】なお、シュラウド３４とポールコア２の円
環状部のリヤ側端面との間には、内径側の吸込側端部よ
り外径側の吹出側端部に向けて、つまり回転軸３の半径
方向の外方側に向けて空気が抜ける略方形状の通風路３
５が形成されている。また、ベース板３１と２つの遠心
式冷却翼３２、３３とハウジングのシュラウド部（図示
せず）とに囲まれた空間には、回転軸３の軸方向のリヤ
側または半径方向の外方側に向けて空気が抜ける通風路
３６が形成されている。また、隣設する２つの遠心式冷
却翼３２、３３とシュラウド３４とからベース板３１の
板厚方向より凸状に突出する羽根部３７が構成される。

【００３０】なお、ポールコア１、２の円環状部のフロ
ント側端面とリヤ側端面に、円環状の凸状部または凹状
部等の嵌合部（ベース板２１、３１の板厚分の突出量ま
たは凹み量）を形成して、略円環形状の冷却ファン５、
６をその嵌合部に嵌め込むようにして冷却ファン５、６
の位置決めを行うようにしても良い。また、冷却ファン
５、６が樹脂板により樹脂一体成形されている場合に
は、ポールコア１、２の円環状部のフロント側端面とリ
ヤ側端面に冷却ファン５、６を溶着またはボルト締めす
るようにしても良い。

【００３１】〔第１実施形態の作用〕次に、本実施形態
の車両用交流発電機の作用を図１ないし図３に基づいて
簡単に説明する。

【００３２】エンジンの回転動力がプーリを介して回転
軸３に伝達されると、回転軸３と一体的に回転子４が回
転する。つまり、ランデル型のポールコア１、２が回転
する。そして、界磁巻線に励磁電流が流れると、ポール
コア１、２が磁化されて、一方の爪状磁極部１１が全て
Ｎ極（またはＳ極）となり、他方の爪状磁極部１２が全
てＳ極（またはＮ極）となる。

【００３３】そして、複数個の爪状磁極部１１、１２の
外周面に対向するように配置された固定子の電機子鉄心
に巻装された三相の電機子巻線に順次交流電流が誘起す
る。ここで、三相の電機子巻線、界磁巻線、整流器およ
び電圧調整器等の発熱部品が通電されることにより発熱
する。これらの発熱部品は、ポールコア１、２と一体的
に冷却ファン５、６が回転することによりハウジング内
に吸い込まれる冷却風によって冷却される。

【００３４】具体的には、冷却ファン５の回転により、
前方側よりハウジング内に吸い込まれた冷却風の一部が
複数枚の斜流式冷却翼２２の作用によって例えば通風路
２５を通って回転軸３のリヤ側へ向けて吐出され、界磁
巻線を冷却した後にハウジングの外へ排出される。

【００３５】また、前方側よりハウジング内に吸い込ま
れた冷却風の残部が複数枚の斜流式冷却翼２２および複
数枚の遠心式冷却翼２３の作用によって例えば通風路２
５および送風路２６を通って回転軸３の半径方向の外方
に向けて吐出され、固定子（三相の電機子巻線）を冷却
した後にハウジングの外へ排出される。

【００３６】さらに、冷却ファン６の回転により、後方
側よりハウジング内に吸い込まれて、整流器や電圧調整
器を冷却した冷却風が複数枚の遠心式冷却翼３２、３３
の作用によって例えば通風路３５および送風路３６を通
って回転軸３の半径方向の外方に向けて吐出され、固定
子（三相の電機子巻線）を冷却した後にハウジングの外
へ排出される。

【００３７】〔第１実施形態の効果〕以上のように、本
実施形態の車両用交流発電機においては、図１および図
２（ａ）に示したように、鉄鋼板よりなる円環状のベー
ス板２１上に、複数枚の斜流式冷却翼２２および複数枚
の遠心式冷却翼２３を不等間隔に放射状に配したフロン
ト側の冷却ファン５に、部分的に複数のシュラウド２４
を一体成形している。すなわち、ランデル型のポールコ
ア１の円環状部のフロント側端面に装着される冷却ファ
ン５に、隣設する２つの斜流式冷却翼２２の稜線と遠心
式冷却翼２３の稜線とを繋ぐシュラウド２４をプレス加
工または絞り加工により一体的に形成している。

【００３８】また、図１、図２（ｂ）および図３
（ａ）、（ｂ）に示したように、鉄鋼板よりなる円環状
のベース板３１上に、複数枚の遠心式冷却翼３２、３３
を不等間隔に放射状に配したリヤ側の冷却ファン６に、
部分的に複数のシュラウド３４を一体成形している。す
なわち、ランデル型のポールコア２の円環状部のリヤ側
端面に装着される冷却ファン６に、隣設する２つの遠心
式冷却翼３２、３３の稜線とを繋ぐシュラウド３４をプ
レス加工または絞り加工により一体的に形成している。

【００３９】それによって、隣設する斜流式冷却翼（ブ
レード）２２と遠心式冷却翼（ブレード）２３とのブレ
ード間隔、あるいは隣設する遠心式冷却翼（ブレード）
３２、３３のブレード間隔が狭くても、各冷却翼（ブレ
ード）が切り起こしによって形成されたものではないた
め、大きな制約を受けず、各冷却翼のブレード面の高
さ、各冷却翼のブレード面の幅を十分確保することがで
き、各冷却翼のブレード面の形状も車両側の要求に応じ
て任意自在に設定することができる。

【００４０】また、冷却ファン５、６にシュラウド２
４、３４が一体成形されているので、内径側の吸込端部
から外径側の吹出端部に向かう空気流を整流する効果が
生まれるので、限られた空間であっても冷却風の風量を
十分に確保することができるので、三相の電機子巻線、
界磁巻線、整流器および電圧調整器等の発熱部品の冷却
能力を十分に確保することができる。また、冷却風の騒
音低減についても、同様に自在に冷却翼（ブレード）間
隔を任意自在に設定することができ、風音次数スペクト
ル分散が可能な任意の冷却翼（ブレード）間隔で設定で
きるため、冷却風の騒音を十分低減することができる。

【００４１】また、冷却ファン５、６のベース板２１、
３１上にプレス加工または絞り加工によってシュラウド
２４、３４を一体成形することにより、羽根部２７、３
７が略コの字型の断面となり、強度的にも従来の技術よ
りもはるかに増し、良好な耐久性を得ることができる。
それによって、冷却ファン５、６の板厚、つまりベース
板２１、３１、各冷却翼（ブレード）２２、２３、３
２、３３およびシュラウド２４、３４の板厚を大幅に薄
くすることができるので、冷却ファン５、６の製品価格
の低減化を図ることができる。

【００４２】また、冷却ファン５、６の各冷却翼（ブレ
ード）２２、２３、３２、３３およびベース板２１、３
１に、各ブレードおよびベース板２１、３１の強度を増
すための補強リブ専用の凹凸部を設けていないので、ベ
ース板２１、３１の支持板面および各冷却翼２２、２
３、３２、３３のブレード面に凸凹が形成されることは
なく、冷却風の抵抗、冷却風による渦の発生が抑制でき
る。これにより、冷却風の風量を増大させることがで
き、且つ冷却風の騒音を低減することができる。

【００４３】〔第２実施形態〕図４は本発明の第２実施
形態を示したもので、車両用交流発電機の冷却ファンの
主要構造を示した図である。

【００４４】本実施形態のリヤ側の冷却ファン６のベー
ス板３１に不等間隔で放射状に配設された遠心式冷却翼
（ブレード）３２、３３のブレード面の高さは、隣同士
で異なっている。すなわち、冷却ファン６の回転方向の
前方側に位置する遠心式冷却翼３２のブレード面の高さ
の方が、冷却ファン６の回転方向の後方側に位置する遠
心式冷却翼３３のブレード面の高さよりも高くなるよう
に形成されている。また、この異なる遠心式冷却翼３
２、３３のブレード面の稜線を、ベース板３１の面方向
に対して一定の角度だけ傾斜したシュラウド３４で繋い
でいる。なお、フロント側の冷却ファン５を同様に構成
しても良い。

【００４５】〔第３実施形態〕図５は本発明の第３実施
形態を示したもので、車両用交流発電機の冷却ファンの
主要構造を示した図である。

【００４６】本実施形態のリヤ側の冷却ファン６のベー
ス板３１に不等間隔で放射状に配設された遠心式冷却翼
（ブレード）３２、３３のブレード面は共に、回転方向
の前方側に対して後方側が凸状となるように湾曲してい
る。また、このような遠心式冷却翼３２、３３の湾曲面
とされたブレード面の稜線を平板状のシュラウド３４で
繋いでいる。この場合には、シュラウド３４のシュラウ
ド面が回転方向の前方側に対して後方側が凸状となるよ
うに円弧形状とされている。なお、フロント側の冷却フ
ァン５を同様に構成しても良い。

【００４７】〔第４実施形態〕図６は本発明の第４実施
形態を示したもので、車両用交流発電機の冷却ファンの
主要構造を示した図である。

【００４８】本実施形態のリヤ側の冷却ファン６のベー
ス板３１に不等間隔で放射状に配設された遠心式冷却翼
（ブレード）３２、３３のブレード面の高さは、内径側
の吸込端部と外径側の吹出端部とで異なっている。ま
た、この内径側と外径側とで共に高さが異なる遠心式冷
却翼３２、３３のブレード面の稜線を、ベース板３１の
面方向に対して一定の角度だけ遠心方向に傾斜したシュ
ラウド３４で繋いでいる。なお、フロント側の冷却ファ
ン５を同様に構成しても良い。

【００４９】〔第５実施形態〕図７は本発明の第５実施
形態を示したもので、車両用交流発電機の冷却ファンの
主要構造を示した図である。

【００５０】本実施形態のリヤ側の冷却ファン６のベー
ス板３１に不等間隔で放射状に配設された遠心式冷却翼
（ブレード）３２、３３のブレード面の幅（径方向寸
法）が、遠心式冷却翼３２、３３との間で異なってい
る。すなわち、冷却ファン６の回転方向の前方側に位置
する遠心式冷却翼３２のブレード面の幅の方が、冷却フ
ァン６の回転方向の後方側に位置する遠心式冷却翼３３
のブレード面の幅よりも大きくなるように形成されてい
る。また、このブレード面の幅が異なる遠心式冷却翼３
２、３３のブレード面の稜線を、シュラウド面の面形状
が台形状のシュラウド３４で繋いでいる。なお、フロン
ト側の冷却ファン５を同様に構成しても良い。

【００５１】〔第６実施形態〕図８は本発明の第６実施
形態を示したもので、車両用交流発電機の冷却ファンの
主要構造を示した図である。

【００５２】本実施形態のリヤ側の冷却ファン６のベー
ス板３１に不等間隔で放射状に配設された遠心式冷却翼
（ブレード）３２、３３のブレード面の高さを、内径側
の吸込端部および外径側の吹出端部よりも中央部の方が
高くなるように形成している。また、このブレード面の
高さが一定ではない遠心式冷却翼３２、３３のブレード
面の稜線を、シュラウド面の面形状が凸状（または凹
状）のシュラウド３４で繋いでいる。すなわち、シュラ
ウド３４のシュラウド面は、内径側の吸込端部および外
径側の吹出端部よりも中央部の方が高くなるように、つ
まり凸状となるように屈曲している。なお、フロント側
の冷却ファン５を同様に構成しても良い。

【００５３】〔他の実施形態〕本実施形態では、本発明
の交流発電機を、車両に搭載された内燃機関により回転
駆動される車両用交流発電機（オルタネータ）に適用し
たが、本発明の交流発電機を、車両搭載用エンジンを除
く内燃機関、電動モータ、水車、風車等の駆動源により
回転駆動される交流発電機に適用しても良い。また、本
実施形態では、本発明の交流発電機を、ブラシ付きオル
タネータに適用したが、本発明の交流発電機を、ブラシ
やスリップリングの無いブラシレスオルタネータに適用
しても良い。

【００５４】本実施形態では、フロント側の冷却ファン
５を、複数枚の斜流式冷却翼（ブレード）２２と複数枚
の遠心式冷却翼（ブレード）２３とが混在した斜流式冷
却ファンとしたが、フロント側の冷却ファン５を、複数
枚の斜流式冷却翼（ブレード）２２または複数枚の遠心
式冷却翼（ブレード）のみの斜流式冷却ファンまたは遠
心式ファンとしても良い。

【００５５】本実施形態では、リヤ側の冷却ファン６
を、複数枚の遠心式冷却翼（ブレード）３２、３３を有
する遠心式冷却ファンとしたが、リヤ側の冷却ファン６
を、複数枚の斜流式冷却翼（ブレード）のみの斜流式冷
却ファン、あるいは複数枚の斜流式冷却翼（ブレード）
２２と複数枚の遠心式冷却翼（ブレード）２３とが混在
した斜流式冷却ファンとしても良い。また、フロント側
の冷却ファン５とリヤ側の冷却ファン６のブレード枚数
は、同じであっても、異なっていても良い。

【００５６】本実施形態では、ランデル型のポールコア
１、２の軸方向の両端面に冷却ファン５、６をそれぞれ
装着しているが、フロント側のポールコア１の軸方向の
一端面（フロント側端面）にのみ冷却ファンを装着して
も良く、また、リヤ側のポールコア２の軸方向の他端面
（リヤ側端面）にのみ冷却ファンを装着しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用交流発電機の回転子の全体構造を示した
斜視図である（第１実施形態）。

【図２】（ａ）、（ｂ）は車両用交流発電機の冷却ファ
ンの主要構造を示した部分斜視図である（第１実施形
態）。

【図３】（ａ）、（ｂ）は車両用交流発電機の冷却ファ
ンを示した正面図および断面図である（第１実施形
態）。

【図４】車両用交流発電機の冷却ファンの主要構造を示
した部分斜視図である（第２実施形態）。

【図５】車両用交流発電機の冷却ファンの主要構造を示
した部分斜視図である（第３実施形態）。

【図６】車両用交流発電機の冷却ファンの主要構造を示
した部分斜視図である（第４実施形態）。

【図７】車両用交流発電機の冷却ファンの主要構造を示
した部分斜視図である（第５実施形態）。

【図８】車両用交流発電機の冷却ファンの主要構造を示
した部分斜視図である（第６実施形態）。

【図９】車両用交流発電機の全体構造を示した断面図で
ある（従来の技術）。

【図１０】車両用交流発電機の回転子の全体構造を示し
た斜視図である（従来の技術）。

【図１１】（ａ）、（ｂ）は車両用交流発電機の冷却フ
ァンを示した正面図および側面図である（第１実施形
態）。

【図１２】車両用交流発電機の冷却ファンの主要構造を
示した部分斜視図である（従来の技術）。

【符号の説明】

１フロント側のポールコア２リヤ側のポールコア３回転軸４回転子５フロント側の冷却ファン６リヤ側の冷却ファン１１爪状磁極部１２爪状磁極部２１ベース板（支持板）２２斜流式冷却翼（ブレード）２３遠心式冷却翼（ブレード）２４シュラウド２５通風路３１ベース板（支持板）３２遠心式冷却翼（ブレード）３３遠心式冷却翼（ブレード）３４シュラウド３５通風路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジングに回転自在に支持されて、回転
軸と一体的に回転する回転子と、この回転子の軸方向の
端面に取り付けられて、前記ハウジング内において前記
回転軸の径方向または軸方向に向かう空気流を発生させ
るための複数のブレードを有するファンとを備え、前記ファンには、前記回転子の軸方向の端面との間に、
内部を空気が流れる通風路を形成するためのシュラウド
が一体成形されていることを特徴とする回転電機。
【請求項２】請求項１に記載の回転電機において、前記通風路は、内部を流れる空気が、内径側の吸込端部
から前記回転軸の略径方向の外方に抜けるように、ある
いは内径側の吸込端部から前記回転軸の略軸方向の一方
側に抜けるように形成されていることを特徴とする回転
電機。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の回転電機
において、前記シュラウドは、平板状に、あるいは傾斜して、ある
いは湾曲して隣設する２つのブレードの稜線を結ぶよう
に設けられており、前記隣設する２つのブレードは、前記シュラウドを伴っ
て略コの字型の断面を有することを特徴とする回転電
機。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のうちのいずれか
に記載の回転電機において、前記ファンは、金属板よりなる環状の支持板に、前記複
数のブレードおよび前記シュラウドがプレス成形または
絞り成形されていることを特徴とする回転電機。
【請求項５】請求項１ないし請求項３のうちのいずれか
に記載の回転電機において、前記ファンは、樹脂板よりなる環状の支持板上に、前記
複数のブレードおよび前記シュラウドが樹脂一体成形さ
れていることを特徴とする回転電機。
【請求項６】請求項４または請求項５に記載の回転電機
において、前記ファンは、前記複数のブレードまたは前記支持板に
は、前記複数のブレードおよび前記支持板の強度を増す
ための補強リブを持たないことを特徴とする回転電機。