JPH03218241A - 車両用交流発電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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するもので、特に車両
用交流発電機の内扇型冷却ファンの取｛−１に関する。

（従来の技術） 従来より、車両用交流発電機の小型高出力化を図るため
に、発電機の内部に、固定子巻線、整流ダイオード等の
部品を冷却する冷却装置をフレーム内に内蔵したものが
知られている。

この種の冷却装置は、例えば特開昭６２−２２１８３９
号公報に示すように、回転子の両側面に冷却ファンを配
設し、前方の冷却用フロントファンによりフロントフレ
ーム内部に外部から冷却風を導入して固定子巻線を冷却
し、後方の冷却用リャファンによりリャフレーム内部に
冷却風を導入してリャフレーム内に装着した整流ダイオ
ードおよび固定子巻線の冷却を行なうものである。

（発明が解決しようとする課題） このような従来の車両用交流発電機の冷却装置によれば
、前方の冷却用フロントファンは、合成樹脂によりモー
ルド成形されたファン本体が回転軸にファンプッシュを
挿入した状態でブーリの締付ナットにより締め付けられ
ることにより、回転子のポールコア端面に冷却ファンを
圧接して配置している。後方の冷却用リャファンは、板
金成形されてなり、回転子の後方側ポールコアの端面に
溶接により固定されている。

このため、従来の車両用交流発電機の冷却装置によれば
、前方のポールコアと別体からなるフロントファンを締
付ナットにより締付ける構成をとることから、組付時に
部品点数が増え組付け作業が煩雑になる。またリャファ
ンは後方側のポールコア端面に溶接固定されるため、冷
却ファンとポールコアとが点接触による固定となり接合
部が小面積となる分だけ接合強度が低下する。

さらに従来のものは、例えば第７図（Ａ）に示すように
、鉄板を打ち抜いて羽根１をもつ鉄板２にプレス成形し
、複数の羽根ｌにプレス抜きにより溝を形成し、次いで
第７図（Ｂ）に示すように羽根１を曲げ加工により曲げ
起こしし、次いで第７図（Ｃ）に示すように、回転軸３
に固定したフロントポールコア４の端面４ａにフロント
ファン２をスポット溶接により同一円周上の複数箇所で
溶接固定し、またリャファンについても同様に、プレス
成形、曲げ加工、スポット溶接により溶接固定し、次い
で第８図に示すように、前方側のフロントポールコア４
と後方側のりャポールコア８とを回転軸３に機械的に組
付け固定する。このため、第８図および第９図に示す従
来のものでは、前方側のフロントファン２と後方側のり
ャファン６ともに溶接固定されているため、点接触によ
る接合であるから接合強度が低く、ファン形状の自由設
計度が小さく、しかも羽根形状が曲げ加工による羽根根
元部に屈曲部をもつため風切り音による騒音が増大する
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、ポールコア端面に焼結ロウイ」により冷却ファ
ンを一体に面固定することにより、冷却ファンの製造お
よび組付け作業を簡便化し、面接触により接合強度の増
大を図り、かつ冷却ファン形状の自由設計度を大きくし
ファン表面を平滑面に成形することで風切り騒音等を低
減するようにし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） そのために、本発明の車両用交流発電機は、フレームの
内部に収容され、回転軸と同期して回転するポールコア
と、このポールコア端面に環状に固定される冷却ファン
とを備え、前記冷却ファンの回転により外部から導入さ
れる冷却風を前記フレーム内に通風させ、この冷却風に
より固定子巻線および交流出力整流用ダイオード等を冷
却するようにした車両用交流発電機であって、前記冷却
ファンは前記ポールコア端面に面接合により焼結ロウ付
固定されてなることを特徴とする。

本発明の車両用交流発電機の製造方法は、前記冷却ファ
ンの粉末成形および焼結と前記ポールコア端面への接合
とを同時に行うことを特徴とする。

（作用） 本発明の車両用交流発電機によれば、冷却ファンがポー
ルコア端面に焼結ロウ付固定されてなる構成であるから
、冷却ファンが面接合により接触面積を点接触の場合よ
り大にして固定されるため、充分な接合強度が得られる
とともに、粉末成形によるファン製造によりファン形状
の設計自由度が高くなるので、ファン形状の工夫により
冷却効率の向上および風切り騒音の低減が図られる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

本発明を車両用ブラシレス交流発電機に適用した実施例
について述べる。

まず交流発電機の構造について説明すると、フロントフ
レームの内周に固定子としてのステータが圧入笠により
固定され、このステータは、周知の如くステータコアと
これに巻かれたステータコイル（固定子巻線）とから構
成される。

ステー夕に包囲される中央部には、第１図に示すように
、回転軸１０に一対の爪形フロントポールコア１２と爪
形リャポールコア１３が機械的に固定されており、フロ
ントポールコア１２とリャポールコア１３の内周１２ａ
、１３ａ内には従来周知のリアフレームに保持された図
示しないロータコイル（励磁巻線）ＡＳＳＹが狭空間（
エアギャップ）を保つよう挿入されている。前記フロン
１・ポールコア１２とリャポールコア１３とで回転子が
構成される。フロントポールコア１２とリャポールコア
１３は、回転軸１の周方向に複数配設され、互いに隙間
を保持しあいながら噛み合うように配置されている。

フロントポールコア］２とリャポールコア１３とは、各
コア１２と１３の内周中央部に設けられる環状の非磁性
体リング１５により結合固定されている。これにより、
回転軸１０に直接固定されないリャポールコア１３も回
転軸１０に固定されたフロントポールコア１２と同時に
回転することができる。また、高回転の遠心力によるポ
ールコア爪部の拡がりを押さえる効果もある。

図示しないフロンｌ・フレームは、周知の如《その側端
部に冷却風吸入孔が開口され、またステータコイルの近
傍に冷却風吐出孔が開口され、中央部にはフロント側軸
受を収容する軸受収容部が設けられている。他方、図示
しないリャフレームは、周知の如くその後部側にリャ側
軸受、整流ダイオード等を収容し、またリャフレームの
後部側から発電機内部に冷却風を導入する冷却風吸入孔
が開口され、固定子巻線の近傍には冷却風吐出孔が開口
されている。

回転軸１０が回転されると、前記ロータコイルに供給さ
れる励磁電流により磁界が生成されて前記ステータコイ
ルに起電力が生じ、この起電力がステータコイルに接続
される整流ダイオードにより整流され出力端子から取り
出される。

そしてフロントポールコア１２の前方側端面には冷却用
フロントファン２０が、リャポールコア１３の後方側端
面には冷却用リャファン２１がそれぞれ焼結ロウ付によ
り固定されている。

次にこれらのフロン１〜ファン２０およびリャファン２
１の製造および組付けについて第２図〜第５図に基づい
て詳述する。

第２図は、フロントファン２０の成形からファン固定ま
での工程を示している。まず第２図（Ａ）に示すように
、鉄製のフロントポールコア１２のファン側端面１２ａ
にロウを塗布する。次いで成形機金型３０の内部に焼結
粉末３１を充填し、この焼結粉末３１にフロントポール
コア１２を図示矢印方向に押圧し、焼結粉末３１を押し
固めて成形する。このファン成形時にフロントポールコ
ア１２を成形機金型３０内に案内挿入して押圧するので
、ファン成形と同時にフロントポールコア１２にフロン
トファン２０が焼結ロウイ」される。

フロントファン２０が焼結ロウ付されたフロントポール
コア１２は、第２図（Ｂ）および第３図に示す通りであ
る。第２図（Ｂ）において記号Ｓで示す環状面が焼結ロ
ウ例接合面となる。環状の面接合となるので、接触面積
が点接触の場合よりも大きな面固定により耐剥離強度が
高められ、耐遠心強度も高められる。

第４図は、リャファン２１の成形からファン固定までの
工程を示している。第４図（Ａ）に示すように、まずリ
ャポールコア１３の環状傾斜面１３ａにロウを塗布し、
成形機金型４０の内部に充填した焼結粉末４１に対し図
示矢印方向にリャポールコア１３を移動し、焼結粉末４
１を押し固めてファン成形焼結と同時に、リャファン２
１をリャポールコア１３の環状傾斜面１３ａに焼結ロウ
付する。リャファン２１が焼結ロウイ」されたりャポー
ルコア１３は第４図（Ｂ）および第５図に示す通りであ
る。第４図（Ｂ）において記号Ｔは環状の焼結ロウ付接
合面を示している。

このようにリャファン２１については、リャポールコア
１３に形成される傾斜面１３ａに、焼結ロウ付幅の大き
な焼結ロウ付接合面Ｔによりリャファン２１を確実に固
定することができる。この場合、ブラシレス交流発電機
の例であるため、小型化がはかれることはもちろん、取
付スペース上の制約を生じるが、このような制約に応答
して小スペース部分でありながら面接合をもって小型か
つ高冷却効率形状のリャファン２１を焼結ロウ付により
確実に固定できる。従来のスポット溶接であるとスポッ
ト溶接のための合せ面が必要となるが、本実施例では、
このような溶接のための合せ面がなくとも焼結ロウ付に
より確実に接合することができる。

第６図は、本発明の他の実施例によるリャファンの取付
方法を示すものである。

リャファン５１は、あらかじめ別個に焼結品として成形
しておき、リャポールコア１３の傾斜面１３ａには焼結
ロウ材を塗布し、これに焼結品としてのりャファン５１
を嵌合し、加熱炉に保持する。

第６図（Ｂ）に示すように、得られる焼結品は、記号Ｕ
で示す環状の焼結ロウ付接合面で接合固定される。この
場合、あらかじめ単品で成形および焼結された焼結品と
してのリャファン５ｌを後工程によりリャポールコアｌ
３の傾斜面１３ａに焼結ロウ付接合するものである。

この実施例においても、前述した実施例と同様に点接触
でなく面接触による接合面幅の大きな接合面が確保され
るので、接合強度が高く遠心剥離強度も高く耐久性に優
れるという利点があるとともに、ブラシレス交流発電機
のようにロータコイルの取付スペースに応じて省スペー
ス化が要求される場合においても、確実に接触面積の相
対的に大きな接合面が確保されて冷却ファンを堅固に取
付けられる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の車両用交流発電機によれば
、内扇型の冷却ファンを粉末成形により形成したものを
用いるため、ファン形状の自由設計度が大きくなるので
、設計されるファン形状に応じて冷却効率が高められる
とともに、焼結ロウ付面接合により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、冷却ファ
ンの形状が粉末成形により自由設計度の高い形状となる
のでファン形状を平滑面に構成して風切り音を少なくし
、騒音を低減できるという効果がある。さ１１ らには、製造上、粉末成形および焼結ロウ付固定とを同
時に行うことで、１つの工程でファン成形およびファン
取付けが可能となり、ファンの打抜き加工、曲げ加工等
の煩雑な機械加工作業等の工程が省略され、製造作業お
よび組付け作業が簡便化されるという効果がある。

【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要部
を示す概略構成図、第２図はフロントファンの成形およ
び取付けを説明するための説明図、第３図は第２図に示
す矢印Ｉｎ方矢視図、第４図はりャファンの成形および
取付けを説明するための説明図、第５図は第４図に示す
矢印Ｖ方向矢視図、第６図は本発明の他の実施例による
リャファンの取付けを説明する説明図、第７図は従来例
による車両用交流発電機の冷却ファンの製造および取付
けを説明するための説明図、第８図は従来例の車両用交
流発電機の要部を示す概略構成図、第９図は第８図に示
す矢印ＩＸ方向部分矢視図である。 １２ ０　　・・・ ２　　・・・ ３　　・・・ ０　　・・・ １　　・・・ Ｔ．　　Ｕ 回転軸、 爪形フロントポールコア、 爪形リャポールコア、 冷却用フロントファ゛ン、 冷却用リャファン、 ・・・　焼結ロウ付接合面。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フレームの内部に収容され、回転軸と同期して回
   転するポールコアと、このポールコア端面に環状に固定
   される冷却ファンとを備え、 前記冷却ファンの回転により外部から導入される冷却風
   を前記フレーム内に通風させ、この冷却風により固定子
   巻線および交流出力整流用ダイオード等を冷却するよう
   にした車両用交流発電機であって、 前記冷却ファンは前記ポールコア端面に面接合により焼
   結ロウ付固定されてなることを特徴とする車両用交流発
   電機。
2. （２）前記冷却ファンの粉末成形および焼結と前記ポー
   ルコア端面への接合とを同時に行うことを特徴とする請
   求項１に記載の車両用交流発電機の製造方法。