JP2009027788A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば自動車等車両用の交流発電機、交流発電電動機などとして好ましく用いることができる回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine that can be preferably used as an AC generator, an AC generator motor, or the like for a vehicle such as an automobile.
従来の回転電機として、冷却用のファン形状を工夫してブレード面積を増加したり、爪状磁極片のV字溝部底面と合致させるなどして、固定子や回転子の冷却効率を向上するようにしたものがある(例えば特許文献1参照。)。また、金属のプレートから切り起すことでブレードを形成し、同時に回転子方向に回転子の外周形状に略沿った形状の突起部を切り起すことで、風の当る面積を大きくし、冷却効率を向上するようにしたものがある(例えば特許文献2参照。)。 As a conventional rotating electrical machine, the cooling fan shape can be devised to increase the blade area or to match the bottom of the V-shaped groove of the claw-shaped magnetic pole piece to improve the cooling efficiency of the stator and rotor. (For example, refer to Patent Document 1). In addition, a blade is formed by cutting and raising from a metal plate, and at the same time, a protruding portion having a shape substantially along the outer peripheral shape of the rotor in the direction of the rotor is raised, thereby increasing the area where the wind hits and cooling efficiency. Some have been improved (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1のような従来技術においては、ブレード形状や爪状磁極片との構成工夫だけでは、冷却効率向上には限界があるという課題があった。
また、特許文献2のような従来技術においては、一枚のファンからブレードを切り起しているので、回転子側に突出形成できるブレード面積は小さく、形状自由度もないため冷却効率向上には限界があるという課題があった。また、ブレードを大きくした分、重量が大きくなるので遠心力でプレートに大きな応力が発生し高速強度が著しく悪化するという課題もあった。
However, in the conventional technique such as
Further, in the conventional technology such as
この発明は上記のような従来技術の課題を解消するためになされたもので、通常の安価な金属板を用いて、冷却効率が高く、しかも形状自由度も高く、高速強度も高くすることができる冷却用のファンを備えた回転電機を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art. By using a normal inexpensive metal plate, the cooling efficiency is high, the degree of freedom of shape is high, and the high-speed strength is also high. An object of the present invention is to provide a rotating electrical machine equipped with a cooling fan.
この発明に係る回転電機は、回転子と共に回転する金属板からなる冷却用のファンが設けられた回転電機において、上記ファンを、径方向に延在する第1の主板部から上記回転子の一側方向に切り起された複数の第1のブレードを有する第1のファン部材と、この第1のファン部材に対して重合された第2の主板部から上記回転子の他側方向に切り起された複数の第2のブレードを有する第2のファン部材とを用いて構成するようにしたものである。 In the rotating electrical machine according to the present invention, in the rotating electrical machine provided with a cooling fan made of a metal plate that rotates together with the rotor, the fan is connected to the rotor from the first main plate portion extending in the radial direction. A first fan member having a plurality of first blades cut and raised in the lateral direction, and a second main plate portion superposed on the first fan member, and cut and raised in the other direction of the rotor. And a second fan member having a plurality of second blades.
この発明においては、ファン部材を、第1の主板部から回転子の一側方向に切り起された複数の第1のブレードを有する第1のファン部材と、第2の主板部から回転子の他側方向に切り起された複数の第2のブレードを有する第2のファン部材とを背中合わせに重合するように構成したので、形状自由度が高く、ブレード面積も容易に拡大することができ冷却性が向上する。また、ブレードの遠心力によるモーメントは、互いの主板部が重合されていることにより打ち消し合うので高速強度が高められる。 In this invention, the fan member is divided into a first fan member having a plurality of first blades cut and raised from the first main plate portion in one direction of the rotor, and a rotor member from the second main plate portion. Since the second fan member having a plurality of second blades cut and raised in the other direction is superposed back to back, the degree of freedom in shape is high, and the blade area can be easily expanded and cooled. Improves. Further, since the moments due to the centrifugal force of the blades cancel each other due to the polymerization of the main plate portions, the high-speed strength is enhanced.
実施の形態1.
図1〜図3はこの発明の実施の形態1に係る回転電機としての車両用交流発電電動機を説明するもので、図1は要部構造を示す側断面図、図2は図1に示された回転子を示す斜視図、図3は図1に示された冷却用のファンを示す斜視図である。なお、各図を通じて同一符号は同一または相当部分を示すものとする。図において、回転電機10は、回転軸1の中央部分に設けられた界磁鉄心21、この界磁鉄心21を磁化するための界磁コイル22を有する回転子2と、界磁鉄心21を介して回転軸1に固定された2つの冷却用のファン3(3A、3B)と、回転子2を覆うように配設された固定子4と、固定子コイル41と、固定子4を軸方向両側から保持すると共に回転子2の両端部をベアリングを介して回転自在に保持するブラケット5(フロントブラケット5A及びリアブラケット5B)を備えている。
1 to 3 illustrate a vehicular AC generator motor as a rotating electrical machine according to
上記回転軸1の一端部(フロント側。図1の右側、図2の左側)にはプーリ23が取り付けられ、ベルトを介して内燃機関(何れも図示省略)に接続されている。回転軸1の他端部(リア側)には一対のスリップリング24が固定されており、ブラケット5に取り付けられた一対のブラシ51を介して界磁コイル22に界磁電流が供給される。また、ブラケット5には固定子電流を整流するための整流装置52や界磁電流を制御するための制御回路53などが搭載されている。上記界磁鉄心21は図2に示すようにフロント側に配設された3角形状の複数の爪部を有する界磁鉄心Aと、対称的に形成されリア側に回転方向にずらして配設された同様の3角形状の複数の爪部を有する界磁鉄心Bを有するランデル形界磁鉄心からなり、周方向に隣接する爪部の基部相互の間にはそれぞれ谷部21aが形成されている。
A
本発明の特徴部分であるファン3の典型的な態様は、図2、図3に示すように径方向に延在する第1の主板部311から回転軸1の一側方向に切り起された複数の第1のブレード312を有する第1のファン部材31と、この第1のファン部材31に対して重合された第2の主板部321から上記回転軸の他側方向に切り起しにより形成された複数の第2のブレード322を有する第2のファン部材32とからなる。上記第1及び第2のブレード312、及び322は、何れも回転軸1の方向に略平行で、該回転軸1の軸芯を含む放射方向(径方向)に略沿った平面状に形成されており、金属の薄板からプレスによって成形されている。
A typical mode of the
なお、第2のファン部材32は界磁鉄心21の軸方向端面に従来技術と同様な固定手段(図示省略)で固定され、第1のファン部材31はその第2のファン部材32に互いの主板部を重合させて固定されており、回転軸1及び界磁鉄心21と共に一体的に回転する。また、ファン3は界磁鉄心21の軸方向の両端部にそれぞれ1つずつ設けられており、この実施の形態1においては、フロント側のファン3Aとリア側のファン3Bとは、界磁鉄心21に対して面対称に構成され、フロント側及びリア側の谷部21aの位置に応じて矢印Cで示す回転方向にずらして固定されている他は、互いに同様に構成されているので、以下ファン3A側を中心に説明し、必要がある場合、及び構成が異なる場合を除いて他方のファン3B側の構成の説明を省略する。なお便宜上、ファン3A及びファン3Bとも反回転子側を第1のファン部材31、回転子側を第2のファン部材32と呼ぶこととする。
The
上記第1のブレード312及び第2のブレード322は、この実施の形態1では何れもそれぞれの第1の主板部311及び第2の主板部321の矢印Cで示す回転方向前方側から切り起すことで形成され、周方向に相互に近接する第1及び第2の1組のブレードは第1のブレード312が第2のブレード322に対して回転方向後方になるように位置をずらして組み合わされている。なお、第2のブレード322は界磁鉄心21の隣接する爪部の基部相互の間に形成された谷部21aに進入するように設けられている。また、ブラケット5には軸方向から冷却風を取り入れるための通風孔5a、及び径方向に排出するための通風口5bが設けられている。その他の構成は従来の回転電機と同様であるので説明を省略する。
In the first embodiment, each of the
次に、上記のように構成された実施の形態1の動作について説明する。回転電機10は、図示省略している内燃機関によってベルト及びプーリ23を介して駆動されて固定子コイル41に交流電力を発生し、あるいは逆に自ら内燃機関を回転させるために図示省略しているバッテリー等の電力によって交流モータとして駆動することで回転子2が矢印Cの方向に回転される。回転子2が回転すると、ファン3によって外気が通風口5aから矢印Dで示すように回転電機10内に軸方向に導入され、通風口5bから径方向に排出することで、界磁コイル22、固定子コイル41、整流装置52、制御回路53等の各部品が冷却される。このとき、ファン3の回転子2側の第2のブレード322は、回転子2内を通風する空気の流通や撹拌を促進することで界磁コイル22の冷却に寄与する。また、ファン3のブラケット5側の第1のブレード312は径方向吐出側に位置する固定子4の冷却や、ファン3の軸方向吸気側に位置する整流装置52や制御回路53の冷却に寄与する。
Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described. The rotating
この実施の形態1においては、ファン3が第1のファン部材31及び第2のファン部材32を重ね合わせて構成されていることにより、第1のブレード312及び第2のブレード322からなるブレードの面積が拡大され、ファン3の冷却能力が向上される。また、切り起しによって軸方向に曲げられた第1のブレード312及び第2のブレード322に対しては遠心力が働き、軸方向への曲げモーメントを生じるが、第1及び第2の主板部311、321は背中を合わせる如く互いに重ね合わせられているため、第1のブレード312及び第2のブレード322の遠心力による曲げモーメントが互いに打ち消し合う方向に作用するので、ファン3に発生する応力は低減され高速強度が高くなる。また、ブレード面積を拡大するために、一枚の板材によって同様の構成を実現しようとすると、複雑な曲げ加工や切削加工が必要となり高価になってしまうが、この発明においては第1のファン部材31及び第2のファン部材32からなる2枚のファン部材を重ね合わせることでブレード面積を拡大しているため、それぞれのファンを安価なプレス加工で製造することができ、回転電機を安価に製造することができる。
In the first embodiment, the
また、周方向に相互に近接している第1及び第2の1組のブレードは、第1のブレード312が第2のブレード322に対して回転方向後方に配設されていることで、ブラケット5側の第1のブレード312の正圧面部には第2のファン部材32の主板部321が構成されるため、第1のファン部材31のファン風圧が向上しファン3としての能力が向上する。このため、風量が増え、風路に配設されたブラケット5側に取り付けられている例えば、整流装置52等の部材の冷却が効果的に行なわれる。なお、この実施の形態1の場合、フロント側のファン3Aの第1のファン部材31とリア側のファン3Bの第2のファン部材32相互、また、フロント側のファン3Aの第2のファン部材32とリア側のファン3Bの第1のファン部材31相互は、全く同一のものであるため共用が可能であり、ファン部材は2種類で済み、部品数を増やすことなく安価に製造できる。
In addition, the first and second sets of blades that are close to each other in the circumferential direction are arranged so that the
上記のように実施の形態1によれば、ファン3を、径方向に延在する第1の主板部311から回転軸1の一側方向に切り起された複数の第1のブレード312を有する第1のファン部材31と、この第1のファン部材31に対して重合された第2の主板部321から上記回転軸の他側方向に切り起しにより形成された複数の第2のブレード322を有する第2のファン部材32によって構成したことにより、ブレード面積が容易に拡大され冷却性が向上する。また、ブレードに働く遠心力による軸方向への曲げモーメントは背中合わせに配設された相手側のファン部材によって相互に打ち消し合うので高速強度が高められる。また、ファン3A、ファン3B共に第1のブレード312を第2のブレード322に対して回転方向後方にずらして配置したことで、ブラケット5側の第1のブレード312の正圧面部には第2の主板部321が構成されるため、第1のファン部材31のファン風圧が向上しファンとしての能力が向上する。このため、風量が増え整流装置等の冷却性が一層改善される。
As described above, according to the first embodiment, the
実施の形態2.
図4は本発明の実施の形態2に係る回転電機の回転子を示す斜視図である。この実施の形態2は、ファン3A、ファン3B共に第1のブレード312と第2のブレード322の回転方向の位置関係を、実施の形態1とは逆に、第1のブレード312を第2のブレード322に対して回転方向前方にずらして配置するようにしたものであり、その他の構成は実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
FIG. 4 is a perspective view showing the rotor of the rotating electrical machine according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the positional relationship between the rotation direction of the
上記のように構成された実施の形態2においては、回転子2側の第2のブレード322は、反回転子側の第1のブレード312より回転方向後方側にあるので、第2のブレード322の正圧面部には第1のファン部材31の主板部311が構成されるため、第2のファン部材32のファン風圧が向上しファン3としての能力が向上する。このため、界磁コイル22ヘの通風量は大きくなり、回転子2内を通過する空気の流通や撹拌による界磁コイル22の冷却性が向上する。また、反回転子側の第1のブレード312は吐出側に位置する固定子4の冷却性や、ファン吸気側に位置する整流装置52や図示省略している電圧調整器等の冷却性に寄与する。また、実施の形態1と同様に、第1及び第2のファン部材31、32を組み合わせることでブレード面積を拡大しているため、冷却性が向上するとともに、それぞれのファン部材を安価なプレス加工で製造することができ、回転電機を安価に製造することができる等、実施の形態1と同様の効果が得られる。
In the second embodiment configured as described above, the
実施の形態3.
図5は本発明の実施の形態3に係る回転電機の回転子を示す斜視図である。この実施の形態3は、図5に示すように反回転子側の第1のブレード312を実施の形態2に比べてさらに回転方向前方側に移動させ、界磁鉄心21の磁極間の谷部21aを第1及び第2のファン部材31、32の主板部311、321で軸方向に塞ぐようにしたものである。なお、リア側もフロント側と同様に塞がれている。
FIG. 5 is a perspective view showing a rotor of a rotating electrical machine according to
上記のように構成された実施の形態3においては、界磁鉄心21の磁極間の谷部21aを第1及び第2の主板部311、321が塞ぐように構成したことで、回転子2の軸方向の通風を遮断できるので、騒音低減効果がある。また、この場合においても、谷部21aに進入している第2のブレード322で回転子2部分の空気の撹拌は可能であるので、界磁コイル22の冷却が大きく悪化することはない。また、第1のファン部材31の第1のブレード312前方の主板部31には軸方向に通じる谷部などがないため、第1のファン部材31のファン風圧が向上し、ファン3としての能力が向上する。即ち、風量が増え、反回転子側(ブラケット5側)の冷却性が向上するという効果が得られる。
In the third embodiment configured as described above, the first and second
実施の形態4.
図6は本発明の実施の形態4に係る回転電機の回転子を示す斜視図である。この実施の形態4は、図6に示すように界磁鉄心21の磁極間の谷部21aを、フロント側及びリア側共に第1のファン部材31の第1の主板部311で塞ぐように第1のファン部材31を回転子2に固定したものである。なお、第1のブレード312は第2のブレード322よりも回転方向に前方側にずらして配設されている。その他の構成は実施の形態3と同様である。
この実施の形態4のような構成とすることで、実施の形態3と同様、回転子2の軸方向の通風を遮断でき騒音低減効果が得られる。また、この場合においても、第2のブレード322で回転子部分の空気の撹拌は可能であるので、界磁コイル22の冷却が大きく悪化することはない。また、第1のブレード312前方の第1の主板部31には軸方向に通じる谷部などがないため、第1のファン部材31のファン風圧が向上しファンとしての能力が向上する。即ち、風量が増え、ブラケット側の冷却性が向上するという効果が得られる。なお、谷部21aを塞ぐ部材は第2の主板部321であっても良い。
FIG. 6 is a perspective view showing a rotor of a rotating electrical machine according to
By adopting the configuration as in the fourth embodiment, the axial ventilation of the
実施の形態5.
図7は本発明の実施の形態5に係る回転電機の回転子を示す斜視図である。この実施の形態5は、図7に示すように互いに面対称に形成された第1のファン部材31の第1のブレード312と第2のファン部材32の第2のブレード322を回転方向に同じ位置で合致するように構成したものである。なお、リア側のファン3Bもフロント側のファン3Aと同様に構成されている。
上記のように構成された実施の形態5においては、面対称に形成された第1のファン部材31と第2のファン部材32を、第1のブレード312と第2のブレード322の回転方向の位置を合致させて背中合わせに重合させているので、ブレードに対する正圧面が合致され、連続的にブレード面積を拡大することができ、冷却性が格段に向上する。また、遠心力の源となる第1のブレード312と第2のブレード322で、互いの主板部は重ね合わせられているので、遠心力によるモーメントが完全に打ち消しあうので高速強度が更に高まるという効果が得られる。
FIG. 7 is a perspective view showing a rotor of a rotating electrical machine according to
In the fifth embodiment configured as described above, the
実施の形態6.
図8は本発明の実施の形態6に係る回転電機の回転子を示す斜視図である。この実施の形態6は、図8に示すようにフロント側のファン3Aは、第1のファン部材31の第1のブレード312と第2のファン部材32の第2のブレード322を回転方向に同じ位置で合わせ、その正圧面が、第1のブレード312では径方向外側の突出端部が回転方向前方側に滑らかに傾斜するように曲面を形成し、第2のブレード322では径方向内側の突出端部が回転方向後方側に滑らかに傾斜するように3次元的な曲面を形成している。なお、リア側のファン3Bは第1及び第2のブレード312の曲げ方が異なる他は回転方向に同じ位置で合致されている。その他の構成は図7に示す実施の形態5と同様であるので説明を省略する。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 8 is a perspective view showing a rotor of a rotating electrical machine according to Embodiment 6 of the present invention. In the sixth embodiment, as shown in FIG. 8, the
上記のように構成された実施の形態6においては、第1及び第2の2つのブレード312、322を連続的な形状としてブレードの面積を、第1のブレード312と第2のブレード322を2枚合わせた面積に相当する分だけ拡大したので、冷却が必要な部分により効果的に冷却風を送ることができ冷却性がより向上する。また正圧面が滑らかとなることで、ブレードから発生する風音を低減することができ、回転電機からの騒音を低減することができるという効果も得られる。
In the sixth embodiment configured as described above, the first and
実施の形態7.
図9は本発明の実施の形態7に係る回転電機の回転子を示す斜視図である。この実施の形態7は、図9に示すように第1のファン部材31の第1のブレード312は第1の主板部311の矢印Cで示す回転方向前方から切り起され、第2のファン部材32の第2のブレード322は第2の主板部321の矢印Cで示す回転方向後方から切り起されている。そして、第1のファン部材31の第1のブレード312が第2のファン部材32の第2のブレード322の回転方向後方になるように位置をずらせて重合されている。なお、リア側も同様である。
この実施の形態7によれば、上記のように2枚の薄板状のファン部材を各々のブレードを相反して重ね合わせて構成することで、ブレード面積が拡大され、冷却性が向上する。そして、第1のブレード312の正圧部には谷部21aに通じる空間ができるので、回転子2の軸方向の通風が増え、界磁コイル22の冷却性が向上する。
Embodiment 7. FIG.
FIG. 9 is a perspective view showing a rotor of a rotating electrical machine according to Embodiment 7 of the present invention. In the seventh embodiment, as shown in FIG. 9, the
According to the seventh embodiment, as described above, the two thin plate-like fan members are configured by superimposing the respective blades against each other, thereby increasing the blade area and improving the cooling performance. Since the positive pressure portion of the
実施の形態8.
図10は本発明の実施の形態8に係る回転電機の回転子を示す斜視図である。この実施の形態8は、図10に示すように第1のファン部材31の第1のブレード312は第1の主板部311の矢印Cで示す回転方向前方から切り起され、第2のファン部材32の第2のブレード322は第2の主板部321の矢印Cで示す回転方向後方から切り起されている。そして、第1のブレード312は第2のブレード322に対して回転方向前方になるように、第1及び第2の2つのファン部材31、32が重ね合わされている。
Embodiment 8 FIG.
FIG. 10 is a perspective view showing a rotor of a rotary electric machine according to Embodiment 8 of the present invention. In the eighth embodiment, as shown in FIG. 10, the
回転子の軸方向の通風による騒音が問題となるとき、第1のブレード312が上記第2のブレード322に対して、本実施の形態8の様に第1及び第2の2つのファン部材を重ね合わせることで、第1及び第2の主板部311、322によって谷部21aに通じる空間を任意に調整することができ、界磁鉄心21の谷部21aを通る通風を調整することができるため騒音低減効果がある。また、この場合においても、第2のブレード322で空気の撹拌は可能であるので、界磁コイル22の冷却も大きく悪化することはない。また、第1のブレード312前方の第1の主板部311には谷部21aに通じる部分などがないため、第1のファン部材31のファン風圧が向上しファン3としての能力が向上する。即ち、風量が増え、冷却性が向上するという効果が得られる。
When noise due to axial ventilation of the rotor becomes a problem, the
実施の形態9.
図11は本発明の実施の形態9に係る回転電機の回転子を示す斜視図である。この実施の形態9は、第1のファン部材31の第1のブレード312を第1の主板部311の回転方向前方から切り起し、第2のファン部材32の第2のブレード322を第2の主板部321の回転方向後方から切り起し、第1のブレード312と第2のブレード322の回転方向の位置を合致させたものである。
この実施の形態9においては上記実施の形態8の効果に加え、遠心力の源となる第1、第2のブレード312、322で、互いの主板部311、321は重ね合わせられているので、遠心力によるモーメントが完全に打ち消しあうので高速強度が更に高まるという利点が得られる。また、界磁鉄心21の磁極間の谷部21aを第1及び第2の主板部311、及び321が塞いでいることで、回転子2の軸方向の通風が遮断され、実施の形態3と同様に騒音を低減できるという利点もある。
Embodiment 9 FIG.
FIG. 11 is a perspective view showing a rotor of a rotary electric machine according to Embodiment 9 of the present invention. In the ninth embodiment, the
In the ninth embodiment, in addition to the effects of the eighth embodiment, the first and
実施の形態10.
図12、図13は本発明の実施の形態10に係る回転電機を示すもので、図12は側断面図、図13は図12に示された回転子を示す斜視図である。本実施の形態10では図に示すように回転子2のプーリ23が取り付けられるフロント側の界磁鉄心21A端面に取り付けられるファン3Aにおいて、第1のファン部材31の回転時の外径が第2のファン部材32の外径よりも小さくなるように構成されている。
これによって回転子2側の第2のブレード322による界磁コイル22の冷却効果と、反回転子側の第1のブレード312による固定子4や整流装置52や電圧調整器の冷却効果を個別にコントロールができる。なお、図ではプーリ23側の第1のファン部材31の外径を小さくしたが、逆にスリップリング24側の回転子2端面の第2のファン部材32の外形を小さくしても良い。さらに、ファン3Bについて変更し、あるいはファン3A、3Bの双方について個別に第1のファン部材31と第2のファン部材32の外径の比率を個別に設定してもよい。この様に第1のファン部材31と第2のファン部材32の外径を個別に調整することで、回転電機の空気の流れを細かく調整することができ、回転電機の最適な状態を実現できる。なお、第1または第2のブレード312、322の回転時の半径を変えることが構成上の骨子であり、第1の主板部311、及び第2の主板部321の半径は同一でも差し支えない。
12 and 13 show a rotary electric machine according to
As a result, the cooling effect of the
実施の形態11.
図14、図15は本発明の実施の形態11に係る回転電機の回転子を示すもので、図14は斜視図、図15はその変形例を示す斜視図である。図14に示す例では、第1、第2のファン部材31、32の第1、第2のブレード312、322の回転方向の位置を合わせ、第2のブレード322の軸方向端部を回転方向後方側に曲げる如く回転軸1の方向に対して傾斜させている。また、図15の変形例では第1のブレード312の軸方向端部を回転方向前方側に曲げて第1、第2のブレード312、322の表面が略フラットで回転軸1の方向に対して傾斜させている。なお、該表面の傾斜は回転軸1に平行な方向及び該回転軸1の軸芯を含む放射方向の少なくとも一方の方向に対して傾斜された、いわば3次元的に傾斜させて構成されているものである。
Embodiment 11 FIG.
14 and 15 show a rotor of a rotary electric machine according to Embodiment 11 of the present invention, FIG. 14 is a perspective view, and FIG. 15 is a perspective view showing a modification thereof. In the example shown in FIG. 14, the first and
上記のように構成された実施の形態11では、第1、第2のブレード312、322の形成する表面をいわば3次元的に傾斜させたことで、軸方向成分の流量を調整することができ、界磁コイル22への通風を制御したり、界磁コイル22を効率的に冷却したり、風音を減少させたりすることができるという効果が得られる。
In the eleventh embodiment configured as described above, the surface formed by the first and
実施の形態12.
図16は本発明の実施の形態12に係る回転電機の回転子を示す斜視図である。本実施の形態12では第1のファン部材31に軸方向に突出された複数の第1のブレード312の先端312aを周方向に連結するようにリング状側板313が設けられている。これにより第1のブレード312の高速での振動を抑制することができ、ファン3の高速強度を向上することができる。また、第2のファン部材32が設けられていることで、リング状側板313をつけた第1のファン部材31だけのものよりも谷部21aを通じた軸方向の通風が増大され、界磁コイル22の冷却効果が向上する。
Embodiment 12 FIG.
FIG. 16 is a perspective view showing a rotor of a rotary electric machine according to Embodiment 12 of the present invention. In the twelfth embodiment, the ring-shaped
実施の形態13.
上記実施の形態1〜12では第1のファン部材31と第2のファン部材32のブレードの数を同一とした例について説明したが、本発明の実施の形態13では、第1のファン部材と第2のファン部材のブレードの数を互いに異なるように構成したものである(図示省略)。本発明では第2のファン部材は界磁鉄心21の磁極間の谷部21aにあるため、磁極数以上にブレードの数を増やすことは余り効果的ではない。しかし、第1のファン部材は第2のファン部材のような制約が無いため、回転電機の冷却性能を良くするためにブレードの枚数を第2のファン部材よりも増やすことができる。また、一般的に回転子の磁極数と、ファンのブレード枚数が等しい場合において、磁極とファンのブレードの共振により騒音が大きくなる問題がある。
Embodiment 13 FIG.
In the first to twelfth embodiments, the example in which the
この実施の形態13は上記観点からなされたもので、第1のファン部材のブレード枚数を第2のファン部材のブレード枚数よりも大としたものであり、このようにブレード枚数を異なるように構成したことで回転子2側の第2のブレードによる界磁コイルの冷却効果と、反回転子側の第1のブレードによる固定子4や整流装置52等の冷却効果と、ファンによる騒音を個別にコントロールができ、回転電機の冷却性をさらに向上することができる。また、第1のファン部材の第1のブレードの数を適切に変更することで回転電機の騒音を低減することができる。
The thirteenth embodiment has been made from the above viewpoint, wherein the number of blades of the first fan member is made larger than the number of blades of the second fan member, and the number of blades is thus different. As a result, the cooling effect of the field coil by the second blade on the
なお、以上説明した各実施の形態においては、何れもファン3の第1、第2のブレード312、322が回転方向に等間隔に配置されているものを例示したが、それに限定されるものではなく、回転方向の間隔を適宜変えても良い。また、上記実施の形態1ないし実施の形態13に例示した各種態様の第1のファン部材31及び第2のファン部材32は、実際の回転電機の形状や整流装置52等の配置、使用環境等に応じて、任意に選択して組み合わせて使用することができ、冷却風の通風を最適化することも容易である。また、フロント側(プーリ側)のファン3Aと、リア側(スリップリング側)のファン3Bでファン部材の寸法や形状(ブレードの形状)を互に変えることも差し支えない。ところで、上記実施の形態では、この発明を車両用の交流発電電動機または交流発電機として用いた場合について説明したが、用途や回転電機の形態は上記に限定されないことはいうまでもない。
In each of the embodiments described above, the first and
1 回転軸、 2 回転子、 21 界磁鉄心、 21a 谷部、 22 界磁コイル、 23 プーリ、 24 スリップリング、 3 ファン、 3A ファン(フロント側)、 3B ファン(リア側)、 31 第1のファン部材、 311 第1の主板部、 312 第1のブレード、 313 リング状側版、 32 第2のファン部材、 321 第2の主板部、 322 第2のブレード、 4 固定子、 41 固定子コイル、 5 ブラケット、 5A フロントブラケット、 5B リアブラケット、 51 ブラシ、 52 整流装置、 53 制御回路、 10 回転電機。
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