JPH04193051A - 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（よ周囲から多数のポールコアが突設された回転
子を備えた車両用交流発電機に関する。

［従来の技術］ 従来より、周囲から多数のポールコアが突設され、　エ
ンジンの駆動力を伝達されて回転する回転子を、発電機
枠体内壁に形成された固定子内に挿入して構成され、　
ポールコアを励磁することによって固定子巻線に交流電
流を誘起する車両用交流発電機が知られている。

例え（Ａ第５図に回転子部分を例示する車両用交流発電
機では、図示しない枠体内壁に固定された固定子鉄心５
］には、固定子巻線５１ａが巻装されている。また、枠
体に回転自在に挿通され、、図示しないエンジンによっ
て回転駆動されるシャフト５３には、回転子巻線５５が
巻回された一対の爪形ポールコア５７．５９が、固定子
鉄心５１の内側に位置するように設けられている。また
更に各ポールコア５７び５９の側面には夫々、冷却ファ
ン６１．６３が固着されている。

そして、この様に構成された車両用交流発電機では、ポ
ールコア５７．５９をシャフト５３を介して回転駆動し
ながら、回転子巻線５５に通電することによってポール
コア５７．５９を励磁し、これによって固定子巻線５１
ａに誘起される交流電流を整流してバッテリ充電を行う
。

また、このとき固定子巻線５１ａ及び回転子巻線５５に
は発電による熱が発生するが、この熱は一対の冷却ファ
ン６１．６３より送られる冷却風によって放熱される。

［発明が解決しようとする課題］ この様に構成された車両用交流発電機で（よ　固定子巻
線５１ａが固定子鉄心５１両端から所定間隔を開けて不
連続に突出されるので、固定子鉄心５１から突出された
固定子巻線５１ａとポールコア５７．５９との間には干
渉音が発生するが、近年車両の電力需要増大に伴い、こ
の種の車両用交流発電機で（よ　高出力（１，小型軽量
化がなさ札第５図に示す様に、回転子周囲に突設したポ
ールコア５７．５９と固定子巻線５１ａとの間隔が非常
に狭くなっている。このため、この干渉音が増大して車
両騒音の主な要因の一つとなっている。

また、ポールコア５７，５９の先端５７ａ、５９ａが発
生する風切り音も車両騒音の要因となっている。

そこで本発明は、固定子巻線とポールコアとの間に発生
する干渉音、及びポールコアの風切り音を抑えることに
より、車両騒音を抑制することを目的としてなされた、 ［課題を解決するための手段］ 上記目的を達するためになされた本発明は、固定子鉄心
に設けたスロットに沿、って固定子巻線が巻回された固
定子と、 上記固定子内に回転可能に挿入され。周囲に多数のポー
ルコアが突設された回転子と、を備えた車両用交流発電
機に於て、 上記ポールコアの、上記固定子鉄心両側より突出した固
定子巻線との対向部分の少なくとも一方に、ポールコア
側面方向へ行くに従って漸次小径に形成されたテーパ部
を設けると共に、該テーパ部に、該テーパ部を全周に渡
って連続的に被覆する被覆部材を設けたことを特徴とす
る車両用交流発電機　を要旨としている。

［作用］ この様に構成された本発明の車両用交流発電機で（友　
ポールコアの、固定子鉄心両側より突出１−だ固定子巻
線との対向部分の少なくとも一方に、ポールコア側面方
向へ行くに従って漸次小径に形成された、テーパ部が設
けられているので、ポールコアと固定子巻線との間隔が
開き、この間に発生する干渉音が抑えられる。一方、ポ
ールコアのテーパ部に設けられた被覆部材が該テーパ部
を全周に渡って連続的に被覆しているので、この部分で
発生するポールコアの風切り音が抑えられる。

尚、ポールコアの固定子鉄心との対向部分にはテーパ部
を設けておらず、Ｎ極のポールコアより発せられた磁力
線（よ　従来のものと同様に固定子鉄心を経てＳ極のポ
ールコア（二至るので、従来の車両用交流発電機に比べ
て発電土力が低下することもない。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。

まず第１図は実施例の車両用交流発電機全体の構成を表
す断面図である。

図に示す如く、発電機の外殻をなす枠体としての一対の
エンドフレーム１，２は共に椀状に形成され。その開口
部を直接接合させてポルト３により相互に固定されてい
る。エンドフレーム１，２の内周に（よ　固定子鉄心５
が固定され、　その固定子鉄心５内周面に（よ　図示し
ないスロットが形成さ札　更に　各スロットには、これ
に沿って固定子巻線５ａが巻装されている。尚、スロッ
トは固定子内周面に、等間隔に計３６本形成されており
、この各スロット両端から突出した固定子巻線５ａが、
固定子鉄心５の両側で夫々１８個づつのループを形成し
ている。

また、エンドフレーム］、２内に（よ　ベアリング９．
１０を介してシャフト１］が回転自在に支持さ札　シャ
フト］］には、回転子巻線１２が巻回された一対の爪形
ポールコア１３．１４が、固定子鉄心５の内側に位置す
るように設けられている。また、ポールコア１３側面に
は冷却ファン１５が直接固着さ札　一方、ポールコア１
４の側面に（よ　冷却ファン１６が後述する被覆部材４
０を挟んで固着されている。また更に、シャフト］］の
エンドフレーム１側先端には、図示しないエンジンの回
転をシャフト１］に伝達するためのプーリ１８がナツト
１９を介して取り付けられている。

一方エンドフレーム２の外側に（よ整流素子（レフティ
ファイヤ）が取り付けられた正負一対のヒートシンク２
０，２１、スリップリング２２に接触して回転子巻線１
２に励磁電流を供給するブラシ２３、ブラシ２３を保持
するブラシホルダ２４、当該発電機に備えられ出力電圧
を調整する図示しないＩＣレギュレータ用のコネクタ２
６、＋側ヒートシンク２０に接続されて整流素子により
整流された出力電圧を取り出すための出力端子２７等の
各種電気機能部品が設けられており、これら各電気機能
部品はリアカバー２８と共にエンドフレーム２に固定さ
れている。

このように本実施例の車両用交流発電機は、従来の車両
用交流発電機とほぼ同様に構成されているのであるが、
ポールコア１３．１４に（よ　固定子鉄心５より突出し
た固定子巻線５ａのループと対向する部分に於て、ポー
ルコア側面方向へ行くに従って漸次小径に形成されたテ
ーパ部１３ａ。

１４ａが設けられており、更に、ポールコア］３のテー
パ部１３　ａは、非磁性体材料で構成された被覆部材４
０にて被覆されている。尚、固定子鉄心５の長さＬ］と
、ポールコア１３．１４に於いてテーパ部１３ａ、１４
ａを設けずに固定子鉄心５と平行に形成した部分の長さ
Ｌ２．と（表　図に示す様にほぼ等しくなるように構成
され、　ポールコア１３より発せられた磁力線は、固定
子鉄心５を経て良好にポールコア］４に至ることができ
る。

続いて、被覆部材４０の構成に付いて、第２図に基づい
て説明する。尚第２図に於て、　（Ａ）は被覆部材４０
の構成を表す側面図、　（Ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図で
ある。

第２図（Ｂ）に示す様に被覆部材４０は、円錐状に形成
され、　ポールコア］３のテーパ部り３ａ周囲を連続的
に被覆する縁部４０ａと、ポールコア］３の側面に沿っ
て固着される平板部４０ｂとからなり、また、平板部４
０ｂの中央にはシャフト］１が挿通される挿通穴４１が
穿設されている。

また、この挿通穴４１周囲には第２図（Ａ）に示す様に
、ポールコア１３と冷却ファン］５とを互いに溶接する
ための溶着穴４３、回転子巻線１２を冷却する冷却風を
通過させる通風穴４５、及びポールコア１３．１４のバ
ランスを調整するためのバランス穴４７が、各六イ匠　
６０°おきに穿設されている。この様に構成された被覆
部材４０（よポールコア１３側面と、冷却ファン１５と
の間に配設され、溶着穴４３を介してポールコア１３と
冷却ファン］５とを互いに溶接することによって、ポー
ルコア１３側面に固着される。

次に、第３図は被覆部材４ｏ及び冷却ファン１５が固着
されたポールコア１３をナツト１９方向から見た側面図
である。図に示す様に、通風穴４５は隣接するポールコ
ア１３の爪部の間と対向する位置に配設され、、更に通
風穴４５表面に（よ冷却ファン］５に斜めに立設され、
　シャフト］１の軸方向に冷却風を送って回転子巻線１
２を冷却する斜流ブレード１５ａが配設される。また、
バランス穴４７はポールコア１３の爪部中央に設けられ
たバランス調整部１３ｂと対向する位置に配設される。

尚バランス調整部１３ｂは、ポールコア］３゜］４に冷
却ファン１５．１６を溶接した後、バランス穴４７から
ドリル等を挿入してここを切削することによって、ポー
ルコア１３．１４のバランスを調整するためのものであ
る。　７ また、冷却ファン］５に垂直に立設された遠心ブレード
１５ｂは、半径方向に冷却風を送って固定子巻線５ａを
冷却するものである。

この様に構成された本実施例の車両用交流発電機で（表
　ポールコア１３．１４を回転させながら、回転子巻線
１２に励磁電流を通電すると、固定子巻線５ａに交流電
流が誘起され、励磁電流の通電により回転子巻線］２に
発生する熱は、通風穴４５を介して斜流ブレード１５ａ
から送り込まれる冷却風によって放熱される。このとき
テーパ部１３ａを形成したポールコア］３の先端は被覆
部材４０によって被覆されているので、この部分で風切
り音が発生するのを抑えることができる。

また、第１図で説明した様に、ポールコア１３゜１４は
固定子巻線５ａと対向するテーパ部）３ａ。

１４ａで他の部分より小径に形成ざ札　固定子巻線５ａ
との間隔が充分に開けられているので、ポールコア１３
．１４の回転時に、この間で干渉音が発生するのを抑え
ることができる。

次に、本実施例の車両用交流発電機の騒音抑制効果を第
４図に基づいて説明する。

第４図は、第５図に示した、テーパ部や被覆部材を有し
ない従来の回転子部分を使用し、他の部分は本実施例と
同様に構成した車両用交流発電機と、本実施例の車両用
交流発電機とが発生する騒音を比較したものであり、　
（Ａ）はポールコア１３の爪部の数に対応する６次成分
の騒音レベルを、（Ｂ）は固定子鉄心５より突出した固
定子巻線５ａのループ数に対応する１８８次成の騒音レ
ベルを、夫々種々の回転数にて比較したものである。

尚、図に於て、Ａ１．８１が実施例の車両用交流発電機
の騒音レベルを表し、Ａ２．Ｂ２が従来の車両用交流発
電機の騒音レベルを表している。

騒音の６次成分は、ポールコア１３の風切り音による騒
音を含む成分であり、第４図（Ａ）に示す様（二　何れ
の発電機に於いても回転数の増加に伴って騒音レベルが
増加しているが、何れの回転数に於いても、本実施例の
方が従来例より騒音レベルが低く、ポールコア１３の風
切り音が良好に抑えられることが判る。

一方、騒音の１８８次成は、主にポールコア１３、］４
と固定子巻線５ａとの間に発生する干渉音を含む成分で
あり、第４図（８）に示す様に、何れの発電機に於いて
も、固定子巻線５ａが形成するループの大きさのばらつ
きにより騒音の１８８次成が相殺される所を除き、回転
数の増加に伴って、騒音レベルが増加しているが、何れ
の回転数に於いても、本実施例の方が従来例より騒音レ
ベルが低く、ポールコア１３．１４と固定子巻線５ａと
の間に発生する干渉音が良好に抑えられることが判る。

この様に本実施例の車両用交流発電機では、ポールコア
１３．１４にテーパ部１３ａ、１４ａを設けているので
、固定子鉄心５より突出した固定子巻線５ａとの間隔が
開き、この間に発生する干渉音を抑えることができる。

また、ポールコア１３のテーパ部１３ａを被覆部材４０
にて連続的に被覆しているので、ポールコア１３の風切
り音を抑えることもできる。従って、騒音の６次成分及
び１８８次成の騒音レベルを低減させ、車両騒音を抑制
することができる。

［発明の効果］ 以上詳述した様に、本発明の車両用交流発電機では、ポ
ールコアの、固定子鉄心より突出した固定子巻線との対
向部分にテーパ部が設けられているので、固定子巻線と
ポールコアとの間隔が開き、この間に発生する干渉音を
抑えることができ、また、被覆部材がポールコアのテー
パ部を連続的に被覆しているので、ポールコアの先端が
発生する、風切り音を抑えることができ、この結果車両
騒音を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の車両用交流発電機全体の構成を表す断
面医第２図（Ａ）は被覆部材の構成を表す側面図、第２
図（Ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図、第３図はポールコア、
被覆部材、及び冷却ファンの位置関係を表す側面図、第
４図（Ａ）は実施例の車両用交流発電機の騒音抑制効果
を６次成分に付いて表すグラフ、第４図（Ｂ）はその騒
音抑制効果を１８８次成に付いて表すグラ、フ、第５図
は従来の車両用交流発電機の回転子部分の構成を表す説
明図、である。 ５．５１・・・固定子鉄心 ５ａ、５１ａ・・・固定子巻線

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 固定子鉄心に設けたスロットに沿って固定子巻線が巻回
   された固定子と、 上記固定子内に回転可能に挿入され、周囲に多数のポー
   ルコアが突設された回転子と、 を備えた車両用交流発電機に於て、 上記ポールコアの、上記固定子鉄心両側より突出した固
   定子巻線との対向部分の少なくとも一方に、ポールコア
   側面方向へ行くに従って漸次小径に形成されたテーパ部
   を設けると共に、 該テーパ部に、該テーパ部を全周に渡つて連続的に被覆
   する被覆部材を設けたことを特徴とする車両用交流発電
   機。