JP4698313B2 - 交流発電機 - Google Patents
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Description
図1は本発明の車両用交流発電機の要部断面図、図2(a)は図1の車両用交流発電機のロータ部軸方向側面図、図2(b)はその斜視図を示している。図において、ランデル型のロータ7がアルミニウム製のフロントブラケット1およびリアブラケット2から構成されたケーシング本体3内に回転軸6を介して回転自在に装着され、ステータ8がロータ7の外周側を覆うようにケーシング本体3の内壁面に固着されて構成されている。回転軸6は、一対の軸受14a、14bを介してフロントブラケット1およびリアブラケット2に回転可能に支持されている。この回転軸6の一端にはプーリ4が固着され、エンジンの回転トルクがベルト(図示せず)を介して回転軸6に伝達できるようになっている。
図4はこの発明の実施の形態2に係る車両用交流発電機を示すもので、(a)は流出側から見たロータ部の軸方向側面図、(b)はその斜視図を示している。この実施の形態2では、冷却ファンのベース5cの半径方向の寸法は短く、このベース5cから半径方向外方へ突出するように複数個のブレード5bを取り付けている。騒音対策等を目的として、冷却ファン5のブレード5bを円弧状に成形し、これを不等ピッチで配置する場合の例を示している。ブレード5bのベース5cへの取り付けは例えば溶接等で行われる。この実施例においては、そのブレード面前後の正圧・負圧が最大となるブレード外径端P(円弧状先端部)をロータの回転方向後縁22b2に配置することにより、磁極片間すきま部23上において冷却風の吸引力を発生し、ブレード5bの後方部分に発生する負圧による冷却風の吸い込み作用を促し、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。上記ブレード5bの配置は少なくとも片側爪状磁極片数(図4では8個)の半数以上のブレードについて行えば十分な効果が得られるものである。
図5はこの発明の実施の形態3に係る車両用交流発電機を示すもので、(a)は流出側から見たロータ部の軸方向側面図、(b)はその斜視図を示している。この実施の形態3では、磁極片間すきま部23上に配置された冷却ファン5のベース5cが、ブレード5b位置からその回転方向前方のすきま部23の一部を塞ぐように補強部5c1を設けた形状となっている。これにより、実施の形態2に比べてブレード5bを補強することができると共に、ブレード面前方に生じる正圧によって軸方向に流れる冷却風を相殺してしまう効果を上記補強部5c1により防ぐことができる。この実施の形態3のようなファン形状を流出側ロータ端面に固定された冷却ファン5に適用することにより、ロータ7・ステータ8間を通過してくる冷却風出口付近の昇圧を抑えながら軸方向に流れる冷却風を増大させる効果が得られる。
図6はこの発明の実施の形態4に係る車両用交流発電機を示すもので、(a)は流出側から見たロータ部の軸方向側面図、(b)はその斜視図を示している。この実施の形態4では、磁極片間すきま23上に配置された冷却ファン5のブレード5b の回転方向後面に沿って外径側からその一部を切り欠いた形状5dとしたものである。冷却ファン5は、板金によって製作され、かつ磁極片間すきま23上に配置された冷却ファン5のブレード5bはその回転方向前方から切り起こした形状となっている。このファン形状を流出側ロータ端面に固定された冷却ファン5に適用することにより、ブレード面後方に生じる負圧によってロータ7・ステータ8間から冷却風が流れ込む作用が生じ、軸方向に流れる冷却風を増大させると共に冷却ファンの製作を簡略化する効果が得られる。
図7はこの発明の実施の形態5に係る車両用交流発電機を示すもので、(a)は流出側から見たロータ部の軸方向側面図、(b)はその斜視図を示している。この実施の形態5では、上記実施の形態4と同じく磁極片間すきま23上に配置された冷却ファン5のブレード5b の回転方向後面に沿って外径側からその一部を切り欠いた形状5d としたものである。しかしこの実施例では、冷却ファン5は板金によって製作され、かつ磁極片間すきま23上に配置された冷却ファン5のブレード5bはその回転方向後方から切り起こした形状となっている。このファン形状を流出側ロータ端面に固定された冷却ファン5に適用することにより、上記実施例3と実施例4の効果を同時に満たし、軸方向に流れる冷却風を大幅に増大させることができる。
図8はこの発明の実施の形態6に係る車両用交流発電機を示すもので、(a)は流出側から見たロータ部の軸方向側面図、(b)はその斜視図を示している。この実施の形態6では、冷却ファン5のブレード5b にブレード補強用のシュラウドプレート5eを適用したものである。これにより、ブレード5b 面前方に生じる正圧はブレード面と磁極片22とシュラウドプレート5eにより三方を囲まれることによってその昇圧効果が改善される。同時にブレード面後方に生じる負圧についても、ブレード面上方を通してブレード前方からの回り込み流れが抑制されることでその減圧効果が改善される。これにより、上述の正圧・負圧による冷却風への効果を向上させることができる。
図9はこの発明の実施の形態7に係る車両用交流発電機を示すもので、(a)は流入側から見たロータ部の軸方向側面図、(b)はその斜視図を示している。この実施の形態7では、実施の形態1〜6で説明した流出側に設置される冷却ファン5に加えて流入側に設置される冷却ファン5に関するものである。すなわち、ロータの軸方向駆動源側(流入側)端面に取り付けられた冷却ファン5のブレード5aを、そのブレード位置から回転方向後方の磁極片22の一部を補強部5c1により塞いだ形状としたものである。これによりブレード面前方に生じる正圧によってその冷却風の流入を増大させ、かつブレード面後方に生じる負圧によって流入した冷却風が逆流するのを防ぐことができる。
従って、磁極片20、21の軸方向の両端面にそれぞれ固着される冷却ファン5のブレードをそれぞれ所定の形状とすることにより、両者相俟って軸方向に流れる冷却風を一層増大させることができる。
なお、本発明は特に車両用交流発電機に限定されるものではなく、ランデル型ロータと冷却ファンもしくは冷却ファンに準ずるリブ等を備えた回転電機に適用することができるものであり、また、各実施例で説明したブレード構造は冷却ファンの一部のブレードにのみ適用しても所定の効果を奏することができる。
4 プーリ、 5 冷却ファン、 5a、5b ブレード、
5c ベース、 5c1 補強部、 5d 切り欠き部、
5e シュラウドプレート、 6 回転軸、 7 ロータ、
8 ステータ、 9 スリップリング、 13 フィールドコイル、
14a、14b 軸受、 15 ステータコア、 17 レギュレータ、
20、21 磁極片、 22a、22b 爪状磁極片、
23 磁極片間すきま部。
Claims (3)
- ランデル型磁極片にて構成されるロータと、上記ロータの軸端に取り付けられ、上記磁極片の回転方向後縁に沿って配置される複数のブレードを有する冷却ファンとを備え、上記ブレード面後方に切り欠き部を設けて、上記ロータの回転方向を前方とするとき、上記磁極片間すきま部を軸方向に流れる冷却風の流出側に固定された冷却ファンの回転時に、ブレード面後方に生じる負圧によって上記冷却ファンのブレード面後方を軸方向に流れる冷却風の流路を確保するようにした交流発電機において、上記冷却ファンはそのベース部から半径方向に突出するブレードを円弧状に成形し、そのブレードのうち、片側磁極片数の半数以上のブレードについて、ブレード面前後の正圧・負圧が最大となるブレード外径端を上記磁極片の回転方向後縁に配置したことを特徴とする交流発電機。
- 上記冷却ファンは、その外径端が上記磁極片間すきま部上に配置されたブレードについて、そのブレード位置からロータの回転方向前方に延在し上記磁極片間すきま部の一部を塞ぐ補強部を備えた形状としたことを特徴とする請求項1に記載の交流発電機。
- 上記冷却ファンに対して、上記磁極片間すきま部を軸方向に流れる冷却風の流入側ロータ端面に固定された冷却ファンのブレードのうち、その外径端が上記磁極片間すきま部上に配置されたブレードについて、そのブレード位置からロータの回転方向後方に延在し上記磁極片間すきま部を塞ぐ補強部を備えた形状としたことを特徴とする請求項1に記載の交流発電機。
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