JP2009261056A - Rotor for vehicle alternator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、乗用車やトラック等に搭載される車両用交流発電機の回転子に関する。 The present invention relates to a rotor of a vehicle AC generator mounted on a passenger car, a truck, or the like.
車両用交流発電機の回転子は、回転軸の外周に軸方向の溝を設けることでポールコアの回転方向の動きを防止するとともに、ポールコア内径よりも大きい外径を有する円筒状の段付部を回転軸に設けることで軸方向の動きを防止している(例えば、特許文献1参照。)。 The rotor of the vehicle alternator is provided with a cylindrical stepped portion having an outer diameter larger than the inner diameter of the pole core while preventing the movement of the pole core in the rotating direction by providing an axial groove on the outer periphery of the rotating shaft. By providing the rotary shaft, movement in the axial direction is prevented (for example, see Patent Document 1).
また、他の方法として、回転軸の軸方向の溝の両端に軸方向と直交する方向の複数の溝を設け、ポールコアの冷却ファン固定側の面を軸方向にかしめてポールコア内径近傍を部分的に変形させてこれら複数の溝に食い込ませることで、ポールコアの軸方向の動きを防止する手法も知られている(例えば、特許文献2参照。)。
ところで、特許文献1に開示された回転子では、回転軸に段付部を設ける必要があるため、回転軸を製造するために、外径が大きい材料を用いたり、段付部を設けるための加工が必要になり、材料の歩留まりが悪い、あるいは加工費用が高いなどの問題があった。 By the way, in the rotor disclosed in Patent Document 1, it is necessary to provide a stepped portion on the rotating shaft. Therefore, in order to manufacture the rotating shaft, a material having a large outer diameter is used or a stepped portion is provided. Processing was necessary, and there were problems such as poor material yield or high processing costs.
また、特許文献2に開示された回転子では、ポールコア端面に軸方向の荷重を加えて回転軸と直交する方向の溝に肉を食い込ませてポールコアの軸方向の動きを防止しているが、ポールコア端面近傍の肉の変形は端面から遠い部分が小さくなるため、ポールコア端面から遠い側の溝には肉が食い込みにくくなり、ポールコアの軸方向の固定力が低下するという問題があった。
Further, in the rotor disclosed in
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、歩留まり向上、加工費用の削減、ポールコアの固定力の向上が可能な車両用交流発電機の回転子を提供することにある。 The present invention has been created in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a vehicular AC generator rotor capable of improving yield, reducing processing costs, and improving pole core fixing force. There is.
上述した課題を解決するために、本発明の車両用交流発電機の回転子は、貫通穴が設けられたポールコアと、ポールコアの軸方向端面に接触した状態で配置される環状部材と、軸方向と直交する向きに形成された複数の溝を有する回転軸とを備え、環状部材と複数の溝とが対向して配置されているとともに、環状部材を外周部から押圧して変形させることにより環状部材と複数の溝とを結合させている。環状部材を外周部から押圧して変形させることにより、環状部材の内周側の肉を複数の溝に均一に食い込ませてこれらを結合することができるため、ポールコアの固定力を向上させることができる。また、回転軸に段付部を設ける必要がないため、外径が大きい材料を用いたり、段付部を設けるための加工が不要であり、材料の歩留まり向上や加工費用の削減が可能となる。 In order to solve the above-described problems, a rotor of a vehicle AC generator according to the present invention includes a pole core provided with a through hole, an annular member disposed in contact with an axial end surface of the pole core, and an axial direction. A rotating shaft having a plurality of grooves formed in a direction orthogonal to the annular member, the annular member and the plurality of grooves are arranged to face each other, and the annular member is annularly pressed by being deformed by pressing from the outer peripheral portion. The member and the plurality of grooves are combined. By pressing and deforming the annular member from the outer peripheral portion, the inner circumferential side meat of the annular member can be uniformly bitten into a plurality of grooves, and these can be combined, so that the fixing force of the pole core can be improved. it can. In addition, since there is no need to provide a stepped portion on the rotating shaft, there is no need to use a material having a large outer diameter or processing to provide the stepped portion, and it is possible to improve the material yield and reduce the processing cost. .
また、上述した環状部材は、ポールコアの軸方向両端面のそれぞれに対応して2個が備わっており、回転軸に設けられた複数の溝は、2個の環状部材のそれぞれに対応して少なくとも2組が備わっていることが望ましい。これにより、ポールコアを軸方向に沿って両側から挟み込んだ状態で軸方向の動きを確実に防止することができる。 Further, the annular member described above is provided with two pieces corresponding to each of both end surfaces of the pole core in the axial direction, and the plurality of grooves provided on the rotating shaft are at least corresponding to each of the two annular members. It is desirable to have two sets. Accordingly, it is possible to reliably prevent the axial movement while the pole core is sandwiched from both sides along the axial direction.
また、上述した回転軸は、ポールコアの貫通穴に対応する位置に、軸方向の複数の溝を有することが望ましい。これにより、軸方向に加えて回転方向についても確実にポールコアの動きを防止することができる。 Moreover, it is desirable that the rotating shaft described above has a plurality of axial grooves at positions corresponding to the through holes of the pole core. Thereby, it is possible to reliably prevent the pole core from moving in the rotational direction in addition to the axial direction.
また、上述した2つの環状部材の少なくとも一方は、ポールコアと一体形成されていることが望ましい。これにより、部品点数の低減によるさらなるコストダウンが可能となる。 Moreover, it is desirable that at least one of the two annular members described above is integrally formed with the pole core. Thereby, the further cost reduction by reduction of a number of parts is attained.
以下、本発明を適用した一実施形態の車両用交流発電機について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、一実施形態の車両用交流発電機の全体構造を示す断面図である。図1に示すように、本実施形態の車両用交流発電機1は、回転子2、固定子3、フロント側フレーム4、リヤ側フレーム5、ブラシ装置6、整流装置7、電圧調整器8、プーリ9等を含んで構成されている。
Hereinafter, an AC generator for a vehicle according to an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall structure of an automotive alternator according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the vehicle alternator 1 of the present embodiment includes a
回転子2は、絶縁処理された銅線を円筒状かつ同心状に巻き回した界磁巻線21を、それぞれが複数個の爪部を有する界磁鉄心としての一組のポールコア22、23によって、回転軸24を通して両側から挟み込んだ構造を有している。また、フロント側(プーリ9側)のポールコア22の端面には、フロント側から吸い込んだ冷却風を軸方向および径方向に吐き出すための冷却ファン25が溶接等によって取り付け固定されている。同様に、リヤ側のポールコア23の端面には、リヤ側から吸い込んだ冷却風を径方向に吐き出すための冷却ファン26が溶接等によって取り付け固定されている。回転子2の詳細な構造、特にポールコア22、23の固定構造については後述する。
The
固定子3は、固定子鉄心31と、三相の固定子巻線32と、固定子鉄心31と固定子巻線32との間を電気絶縁する絶縁部材としてのインシュレータ33とを備えている。
The
整流装置7は、固定子3の三相の固定子巻線32の出力電圧である三相交流を整流して直流出力を得るためのものであり、所定の間隔で固定される正極側放熱板および負極側放熱板と、それぞれの放熱板に半田付け等によって取り付けられた複数個の整流素子とを含んで構成されている。
The rectifier 7 is for rectifying the three-phase alternating current that is the output voltage of the three-phase stator winding 32 of the
フロント側フレーム4およびリヤ側フレーム5は、上述した回転子2および固定子3を収納しており、回転子2が回転軸24を中心に回転可能な状態で支持されているとともに、回転子2のポールコア22、23の外側に所定の隙間を介して配置された固定子3が固定されている。この固定子3の固定は、回転子2の回転方向に沿って等間隔に設けられた4箇所の支持部420にボルト34を通して締め付けることにより行われる。
The front-side frame 4 and the rear-
電圧調整器8は、界磁巻線21に流す励磁電流を制御することにより車両用交流発電機1の出力電圧を調整するためのものであり、電気負荷と発電量とに応じて変化する出力電圧をほぼ一定に維持する。プーリ9は、エンジン(図示せず)の回転を車両用交流発電機1内の回転子2に伝えるためのものであり、回転軸24の一方端(スリップリング等と反対側)にナット91によって締め付け固定されている。また、ブラシ装置6、整流装置7、電圧調整器8を覆うように、これらを保護するリヤカバー10が取り付けられている。
The voltage regulator 8 is for adjusting the output voltage of the vehicular AC generator 1 by controlling the exciting current that flows through the field winding 21, and the output varies depending on the electric load and the power generation amount. Keep the voltage almost constant. The pulley 9 is for transmitting the rotation of the engine (not shown) to the
次に、回転子2のポールコア22、23の固定構造について説明する。図2は、回転子2の断面図であり、回転軸24の中心軸に対して上半分の構造が示されている。図2に示すように、ポールコア22、23は、中心に貫通穴が設けられている。これらのポールコア22、23は、2個が一組となって互いの爪状磁極が回転方向に隣接するように組み付けられる。カラー35、36は、金属材料によって形成された環状部材であって、組付時にポールコア22、23のそれぞれの軸方向端面(冷却ファン25あるいは26が固定される側)に接触した状態で配置される。
Next, the fixing structure of the
回転軸24は、軸方向と直交する向きに形成された二組の複数の溝37、38と、軸方向に平行な向きであって二組の複数の溝37、38の間に形成された複数の溝39、40と、端部近傍に形成されたスリップリング41、42とを有する。図2に示した例では、ポールコア22、23の貫通穴に対応する位置に複数の溝39、40が二組設けられているが、これらを連続させて一組の複数の溝としたり、それぞれをさらに分散させて三組以上の複数の溝を形成するようにしてもよい。
The
この回転子2は、組付状態において、一方のカラー35と一方の組の複数の溝37とが対向して配置され、他方のカラー36と他方の組の複数の溝38とが対向して配置されている。これらの組付後にカラー35、36を外周部から押圧してかしめにより変形させることにより、カラー35、36の押圧位置の内周側の肉を複数の溝37、38の谷の部分に食い込ませることで、カラー35、36と複数の溝37、38とを結合させている。このようにして、カラー35、36の軸方向の位置が固定されるため、これらに挟まれた一組のポールコア22、23の軸方向の動きを防止することができる。
In the assembled state, the
また、複数の溝39、40が形成された部位を回転方向に見ると、各溝からなる凹部とその間の凸部を含む凹凸形状となっているが、この凸部の外径はポールコア22、23の中心に設けられた貫通穴の内径よりも大きく設定されている。これにより、ポールコア22、23の中心の貫通穴に回転軸24を圧入した際に、複数の溝39、40と対応するポールコア22、23の内周面の肉をこれら複数の溝39、40に食い込ませることができ、一組のポールコア22、23の回転方向の動きを防止することができる。
Further, when the portion where the plurality of
このように、本実施形態の車両用交流発電機1では、カラー35、36を外周部から押圧してかしめて変形させることにより、カラー35、36の内周側の肉を複数の溝37、38に均一に食い込ませてこれらを結合することができるため、ポールコア22、23の軸方向の固定力を向上させることができる。また、回転軸24に段付部を設ける必要がないため、外径が大きい材料を用いたり、段付部を設けるための加工が不要であり、材料の歩留まり向上や加工費用の削減が可能となる。
Thus, in the vehicle alternator 1 of the present embodiment, the
また、カラー35、36は、ポールコア22、23の軸方向両端面のそれぞれに対応して2個が備わっており、回転軸24に設けられた複数の溝37、38は、これら2個のカラー35、36のそれぞれに対応して少なくとも2組が備わっているため、ポールコア22、23を軸方向に沿って両側から挟み込んだ状態でこれらのポールコア22、23の軸方向の動きを確実に防止することができる。
Further, two
また、回転軸24は、ポールコア22、23の貫通穴に対応する位置に、軸方向に平行な複数の溝39、40を有しているため、軸方向に加えて回転方向についても確実にポールコア22、23の動きを防止することができる。
Further, since the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。上述した実施形態では、カラー35、36をポールコア22、23と別部材で構成したが、図3に示すように、一方のポールコア22Aとその一部としてのカラー35Aとを一体形成するとともに、他方のポールコア23Aとその一部としてのカラー36Aとを一体形成するようにしてもよい。従来から、ポールコアは、量産化を考慮して冷間鍛造によって製造している。このため、冷間鍛造に用いる型の形状を変更するだけで、ポールコア22A、23Aにその一部としての一体化したカラー35A、36Aを追加することができる。これにより、部品点数の低減によるさらなるコストダウンが可能となる。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. In the embodiment described above, the
また、上述した実施形態では、ポールコア22、23の軸方向両端に2個のカラー35、36と2組の複数の溝37、38を設けたが、プーリ9側はナット91で締め付け固定することによりポールコア22、23の軸方向に沿った動きを防止することができるため、プーリ9側の複数の溝37を省略するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the two
また、図3に示した変形例では、両方のカラー35A、36Aをポールコア22A、23Aと一体形成したが、いずれか一方のカラーのみをポールコアと一体形成するようにしてもよい。
Further, in the modification shown in FIG. 3, both the
1 車両用交流発電機
2 回転子
3 固定子
4 フロント側フレーム
5 リヤ側フレーム
6 ブラシ装置
7 整流装置
8 電圧調整器
9 プーリ
10 リヤカバー
21 界磁巻線
22、22A、23、23A ポールコア
24 回転軸
25、26 冷却ファン
35、35A、36、36A カラー
37、38、39、40 複数の溝
91 ナット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記ポールコアの軸方向端面に接触した状態で配置される環状部材と、
軸方向と直交する向きに形成された複数の溝を有する回転軸と、
を備え、前記環状部材と前記複数の溝とが対向して配置されているとともに、前記環状部材を外周部から押圧して変形させることにより前記環状部材と前記複数の溝とを結合させたことを特徴とする車両用交流発電機の回転子。 A pole core with a through hole;
An annular member disposed in contact with the axial end surface of the pole core;
A rotating shaft having a plurality of grooves formed in a direction orthogonal to the axial direction;
The annular member and the plurality of grooves are arranged to face each other, and the annular member and the plurality of grooves are joined by pressing and deforming the annular member from the outer peripheral portion. An AC generator rotor for vehicles.
前記環状部材は、前記ポールコアの軸方向両端面のそれぞれに対応して2個が備わっており、
前記回転軸に設けられた前記複数の溝は、2個の前記環状部材のそれぞれに対応して少なくとも2組が備わっていることを特徴とする車両用交流発電機の回転子。 In claim 1,
The annular member is provided with two pieces corresponding to each of both end surfaces in the axial direction of the pole core,
The plurality of grooves provided on the rotating shaft are provided with at least two sets corresponding to each of the two annular members.
前記回転軸は、前記ポールコアの貫通穴に対応する位置に、軸方向の複数の溝を有することを特徴とする車両用交流発電機の回転子。 In claim 1 or 2,
The rotating shaft has a plurality of axial grooves at a position corresponding to the through hole of the pole core.
前記2つの環状部材の少なくとも一方は、前記ポールコアと一体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。 In any one of Claims 1-3,
At least one of the two annular members is integrally formed with the pole core.
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CN103812242A (en) * | 2012-11-13 | 2014-05-21 | 阿斯莫株式会社 | Rotor And Brushless Motor |
JP2014171324A (en) * | 2013-03-04 | 2014-09-18 | Asmo Co Ltd | Rotor, motor, and method for manufacturing rotor |
JP2015080388A (en) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | アスモ株式会社 | Lundell type motor |
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