JP2953050B2 - 車両用交流発電機 - Google Patents

車両用交流発電機

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JP2953050B2 JP33313390A JP33313390A JP2953050B2 JP 2953050 B2 JP2953050 B2 JP 2953050B2 JP 33313390 A JP33313390 A JP 33313390A JP 33313390 A JP33313390 A JP 33313390A JP 2953050 B2 JP2953050 B2 JP 2953050B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、車両用交流発電機に関し、特に車両用交流
発電機の回転子に備え付けたファンの固定装置に関す
る。
(従来の技術) 従来より、ファン付の回転子を備えた車両用交流発電
機において、風切音の低減、冷却性能の向上等を図るた
め、ファンブレードの形状、配置等に種々の工夫、研究
がなされている。ファンブレードを鉄板で構成したもの
に比べ、ファンブレードを合成樹脂により形成したもの
については、射出成形により複雑形状にファン成形可能
であるため、冷却特性、軽量化を図れる利点がある。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、回転子に取り付けたファンブレードを
樹脂により構成した従来の車両用交流発電機は、界磁鉄
心であるポールコアに樹脂製のファンブレードを溶接す
ることは出来ないことから、ポールコアとファンブレー
ドの固定手段をビス止めにより固定するか、あるいはボ
ビンに形成した突起にファンブレードを熱溶着により固
定するため、固定耐久力が弱いので固定手段としては不
十分であるという問題がある。
本発明はこのような問題点を解決するためになされた
もので、ポールコアへの樹脂製ファンブレードの固定を
可能とし、冷却特性の向上および軽量化を図った樹脂成
形ファンとそのファンを用いた車両用交流発電機を提供
することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 請求項1の発明による車両用交流発電機は、シャフト
に固定されるポールコアと、 前記ポールコアの端面と平行に配置された板状のファ
ン本体からファンブレードを突出させてなる樹脂製のフ
ァンと、 前記ファン本体と平行に配置されて前記ポールコアに
接合され、前記ファン本体を前記ポールコアとの間に挟
持する板状金属部材とを備えることを特徴とする技術的
手段を用いる。
この車両用交流発電機によれば、板状の金属部材をポ
ールコアに接合し、この板状金属部材によってファン本
体を挟持して固定することにより、ファン本体をポール
コアの端面に安定的に固定することができる。
請求項2の発明による車両用交流発電機は、シャフト
に固定されるポールコアと、 前記ポールコアの端面と平行に配置された板状のファ
ン本体からファンブレードを突出させてなる樹脂製のフ
ァンと、 前記ファン本体に固定された板状の金属部材であっ
て、前記ファン本体と平行に配置されて前記ポールコア
に接合された板状金属部材とを備えることを特徴とする
技術的手段を用いる。
この車両用交流発電機によれば、板状の金属部材はフ
ァンのファン本体に固定されており、この板状金属部材
をポールコアに接合することにより、樹脂製のファン本
体をポールコアの端面に安定的に固定することができ
る。
請求項3の発明による車両用交流発電機では、請求項
2に記載の前記板状金属部材は、前記ファンにかしめ固
定されていることを特徴とする。
この車両用交流発電機によれば、ファンを樹脂で成形
した後に、板状金属部材をファンに固定することができ
る。
請求項4の発明による車両用交流発電機では、前記板
状金属部材は、前記ファンにインサート成形されている
ことを特徴とする。
この車両用交流発電機によれば、板状金属部材を樹脂
ファン中にインサート成形するので、板状金属部材をフ
ァンに確実に固定することができる。しかも、ファンを
挟持する構成が採用される場合には、インサート成形に
より板状金属部材を覆って成形された樹脂部分が挟持さ
れる。
請求項5の発明による車両用交流発電機では、前記板
状金属部材は、リング状であることを特徴とする。
請求項6の発明による車両用交流発電機では、前記フ
ァンのファン本体には、前記板状金属部材の前記ポール
コアの端面との接合部に対応して穴が形成されているこ
とを特徴とする。
請求項7の発明による車両用交流発電機では、前記板
状金属部材は、前記ポールコアに溶接されていることを
特徴とする。
請求項8の発明による車両用交流発電機用ファンで
は、板状のファン本体と該ファン本体の一端面から立設
されたブレードとを備え、樹脂成形された車両用交流発
電機ファンにおいて、 前記ファンの内部には、その一部が前記ファン本体か
ら露出されるように埋設された板状のインサート金属部
材を有し、 前記板状インサート金属部材の露出部には、車両用交
流発電機のロータコアの端面への溶接用であって、前記
ブレードの突出方向とは反対方向に向けて突出する凸部
を有することを特徴とする。
請求項9の発明による車両用交流発電機用ファンで
は、前記インサート金属部材は前記ファン本体にのみ埋
設されていることを特徴とする。
請求項10の発明による車両用交流発電機用ファンで
は、前記インサート金属部材はリング状であって、前記
ファン本体の複数箇所に露出して前記露出部をなしてお
り、それぞれに前記凸部を有することを特徴とする。
(作用) 本発明の車両用交流発電機によれば、樹脂成形ファン
のファン本体に係止される金属部材をロータに固定する
ことにより樹脂製のファンブレードをポールコアに確実
に結合することができる。特にこの金属部材に凸部を設
けたものにおいては、その凸部がロータへの溶接部を形
成するため、結合が容易になる。また、金属部材の樹脂
に覆われていない部分は放熱部を形成し、結合部を介し
てロータから伝達された熱を放熱する。さらに、樹脂成
形ファンの特徴を生かして、冷却特性の良好なファン形
状に設計が容易となり、冷却特性の向上、軽量化等が図
られる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
まず第1図〜第3図に本発明の第1の実施例を示す。
第1図は、本実施例の車両用交流発電機を構成する回転
子の半断面を示すもので、シャフト1に固定されるフロ
ントポールコア2のフロント側端面2aに金属部材3によ
って樹脂製のファン4が溶接固定されている。
界磁鉄心としてのフロントポールコア2は、鉄板から
なり、円板上の外周端部から環状に6個の爪部2bが等間
隔で軸方向リア側に突き出されている。
ファン4は、射出成形により合成樹脂で成形されたも
ので、ファン本体4aとファンブレード4bとからなる。薄
板リング状のファン本体4aにファンブレード4bがフロン
ト側に所定個数、所定形状に突出されている。このファ
ン4の内部には、同心円位置に金属薄板としての金属部
材3が等間隔にインサートモールド成形により埋設され
ている。この金属部材3はファン回転中の変形を抑制す
る補強材として働く。
そして、ファン本体4aのリア側外周端部にはフロント
ポールコア2の爪部2bの間に突き出すように6個の凸部
4cが形成されている。凸部4cはフロントポールコア2と
リアポールコア6の間を流通する風の流れを規制するも
ので、風の流れを一方向に流し、風の逆流を防止するこ
とで冷却性能を高めるものである。また、ファン本体4a
の外周端部には、半径外方向にいくに従いフロント側に
傾斜する傾斜面4dが形成されている。これにより、リア
側からフロント側に第3図矢印A、B、Cの方向にフロ
ントポールコア2の爪部2bとリアポールコアの爪部6b間
を流れる風をスムースに流出させるようにしている。
組立時、まず金型の内部に金属部材3を等間隔に4個
配置し、その金型内に合成樹脂を注入しファン4の所定
位置に金属部材3をインサートモールドする。次いで、
この金属部材3をインサートモールドしたファン4をフ
ロントポールコア2のフロント側端面2aに配置し、金属
部材3の凸部3aをフロント側端面2aに溶接固定する。
次に、車両用交流発電機の回転時の風の流れについて
第3図に基づいて説明する。第3図に示すように、リア
側ポールコア6の爪部6bとフロント側ポールコア2の爪
部2bの間を矢印A方向に風が流入し、矢印B方向に傾斜
面4dに案内されて矢印C方向にファン4から外部に流出
する。このとき凸部4cによって矢印B方向の風が凸部4c
側に逆流しないように規制されている。これによって矢
印A方向に流入した風の流れは矢印B、矢印C方向にス
ムースに流通することで、ポールコア2、6の内部に備
えられる巻線の冷却性が高められる。
次に、第4図および第5図は本発明の第2の実施例を
示している。第2の実施例は、インサートモールド成形
したファンの内部にインサートする金属部材を単品で構
成したものである。第5図に示すように金属部材7は薄
板状リング8に等間隔に4の円板状薄状9が一体に形成
されている。この金属部材7をインサートモールドして
ファン本体4aの内部に埋込む。ファンブレード4bおよび
凸部4cならびに傾斜面4dについては前記第1の実施例と
同様の構成および機能を有する。
この第2の実施例では、金属部材7が単品で構成され
ることから、フロントポールコア2に金属部材7をスポ
ット溶接等により溶接する場合、フロントポールコア2
に金属部材7を容易に溶接固定することができるという
優れた効果がある。また薄板状リング8がファン4の骨
材として構成されることから、単品の金属部材7がファ
ン回転中の変形を抑制する補強材として働くため、ファ
ン4の剛性が一層高められる。
第6図は本発明の第3の実施例を示す。第3の実施例
は、ファン14を構成するリング状薄板のファン本体14a
に開けた穴14eのフロント側面にあらかじめ金属部材13
を配置し、これらファン14と金属部材13をポールコア2
のフロント側端面2aに載せ、フロントポールコア2と金
属部材13とでファン14を挟持し、フロント側端面2aに金
属部材13を溶接固定したものである。この第3の実施例
では、溶接によってファン14をフロントポールコア2に
接合する接合強度が高められるという効果がある。
さらに、第7図および第8図は、本発明の第4の実施
例を示す。金属部材23の凸部23bをファン14にカシメ固
定し、金属部材23の平面部23cをフロントポールコア2
のフロント側端面2aに溶接固定したものである。接合順
序としては、金属部材23の薄板状円板23aから突き出す
凸部23bをファン14の薄板部に重ね合わせ、凸部23bを第
7図に示す如く折り曲げカシメ固定する。次いで金属部
材23の平面部23cをフロントポールコア2のフロント側
端面2aに位置合わせし、溶接固定する。
この第4の実施例においては金属部材23がフロントポ
ールコア2に溶接固定されるため、金属部材23によって
カシメ固定されたファン14はフロントポールコア2に対
し金属部材23を介して堅固に接合される。したがって耐
久性が向上される。
なお、上記各実施例では、金属部材を溶接によりポー
ルコアに固定していたが、カシメ等により固定してもよ
い。また、前記実施例においてはフロントポールコアに
ファンを固定する例について示したが、リヤポールコア
にファンを固定する場合に本発明を適用してもよいこと
はもちろんである。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明の樹脂成形ファンおよび
それを用いた車両用交流発電機によれば、樹脂製のファ
ンをポールコアに対し金属部材によって固定する構成に
したため、接合強度が高められ耐久性が向上されるとい
う効果がある。また、ファン形状の自由設計度が大きく
取れるのでファン形状を風切音を少なくするような構成
に比較的容易に成形することができるため、騒音の低減
が図られるという効果がある。さらには、金属部材を樹
脂製のファンに係止しているため、ファンの剛性が向上
されるという効果がある。
また、金属部材の一部がモールド樹脂にから露出して
いるので、ロータの放熱性を高めることができる。さら
に、金属部材がポールコア端面に溶接固定されること
で、安価でかつ信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例による車両用交流発電機の回転
子を表す半断面図、第2図は第1図に示す矢印II方向の
矢視図、第3図は第1図に示す矢印III方向部分矢視
図、第4図は本発明の第2の実施例を示す第1図に対応
する断面図、第5図は本発明の第2の実施例で用いた金
属部材を表す平面図、第6図は本発明の第3の実施例を
示す第1図に対応する断面図、第7図は本発明の第4の
実施例を示す第1図に対応する断面図、第8図は第4の
実施例で用いた金属部材を表す平面図である。 1……シャフト、 2……フロントポールコア(ポールコア)、 3……金属部材、 4……ファン(樹脂成形ファン)。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02K 9/00 - 9/28

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シャフトに固定されるポールコアと、 前記ポールコアの端面と平行に配置された板状のファン
    本体からファンブレードを突出させてなる樹脂製のファ
    ンと、 前記ファン本体と平行に配置されて前記ポールコアに接
    合され、前記ファン本体を前記ポールコアとの間に挟持
    する板状金属部材とを備えることを特徴とする車両用交
    流発電機。
  2. 【請求項2】シャフトに固定されるポールコアと、 前記ポールコアの端面と平行に配置された板状のファン
    本体からファンブレードを突出させてなる樹脂製のファ
    ンと、 前記ファン本体に固定された板状の金属部材であって、
    前記ファン本体と平行に配置されて前記ポールコアに接
    合された板状金属部材とを備えることを特徴とする車両
    用交流発電機。
  3. 【請求項3】前記板状金属部材は、前記ファンにかしめ
    固定されていることを特徴とする請求項2に記載の車両
    用交流発電機。
  4. 【請求項4】前記板状金属部材は、前記ファンにインサ
    ート成形されていることを特徴とする請求項1または2
    に記載の車両用交流発電機。
  5. 【請求項5】前記板状金属部材は、リング状であること
    を特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の車両用
    交流発電機。
  6. 【請求項6】前記ファンのファン本体には、前記板状金
    属部材の前記ポールコアの端面との接合部に対応して穴
    が形成されていることを特徴とする請求項1から5のい
    ずれかに記載の車両用交流発電機。
  7. 【請求項7】前記板状金属部材は、前記ポールコアに溶
    接されていることを特徴とする請求項1から5のいずれ
    かに記載の車両用交流発電器。
  8. 【請求項8】板状のファン本体と該ファン本体の一端面
    から立設されたブレードとを備え、樹脂成形された車両
    用交流発電機ファンにおいて、 前記ファンの内部には、その一部が前記ファン本体から
    露出されるように埋設された板状のインサート金属部材
    を有し、 前記板状インサート金属部材の露出部には、車両用交流
    発電機のロータコアの端面への溶接用であって、前記ブ
    レードの突出方向とは反対方向に向けて突出する凸部を
    有することを特徴とする車両用交流発電機用ファン。
  9. 【請求項9】前記インサート金属部材は前記ファン本体
    にのみ埋設されていることを特徴とする請求項8に記載
    の車両用交流発電機用ファン。
  10. 【請求項10】前記インサート金属部材はリング状であ
    って、前記ファン本体の複数箇所に露出して前記露出部
    をなしており、それぞれに前記凸部を有することを特徴
    とする請求項8または9に記載の車両用交流発電機用フ
    ァン。
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