JPH05236701A - 車両用交流発電機通風冷却用ファンおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両用交流発電機内に取付けられる通風冷却
ファンにおいて、ブラケットの吸気孔から外気を取り入
れ、排気孔から排出する際の風音の発生防止を図ると共
に当該通風冷却ファンの製造においては生産性の向上を
図る。 【構成】 車両用交流発電機の吸気孔および排気孔を有
するブラケット内に配置される通風冷却ファンにおい
て、羽根３０ａの外端縁にプロジェクション溶接用の突
起３０ｄを形成し、この外端縁に環状の側板３１を配置
して上下から一組の電極４０，４１で加圧通電し、前記
側板３１を羽根３０ａの外端に取付けたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用交流発電機通風冷
却用ファンおよびその製造方法に関し、更に詳細には車
両用交流発電機における磁極鉄心の端部に取付けられる
所謂軸流形の通風冷却用ファンの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の車両用交流発電機の縦断面
図を示す。図において、１は固定子で、固定子鉄心２と
固定子コイル３とからなる。４は回転子で、異極性の磁
極鉄心５及び６の双方の磁極歯部５ａ及び６ａが円周方
向に交互に出されて構成されている。７は双方の磁極鉄
心５，６間に保持された励磁コイル、８は磁極鉄心５，
６を固着した回転軸、９は回転軸８に絶縁スリーブを介
し固定された一対のスリップリング、１０及び１１は磁
極鉄心５及び６の端部に固定された前ファン及び後ファ
ンである。

【０００３】一方、１２及び１３は前ブラケット及び後
ブラケットで、締付けボルト１４により固定子鉄心２を
結合している。前ブラケット１２には通風のため、端部
に複数の吸気孔１２ａと、外周部に複数の排気孔１２ｂ
とが設けられている。また、後ブラケット１３には通風
のため、端部に複数の吸気孔１３ａと、外周部に複数の
排気孔１３ｂとが設けられている。回転軸８は軸受１５
及び１６を介し、前ブラケット１２及び後ブラケット１
３に支持されている。１７は回転軸８に固定されたプー
リで、機関の回転がベルトを介し伝えられ、回転子４を
回転させる。

【０００４】１８は固定子コイル３に誘導された交流電
圧を直流電圧に整流して出力する整流器、１９は整流器
出力電圧を検出し、励磁電流を制御し端子電圧を所定値
に調整する電圧調整器である。２０はブラシ保持器で、
保持したブラシ２１をスリップリング９に圧接させ励磁
電流を通じる。

【０００５】このような交流発電機において、回転子４
が回転されると、固定子コイル３に交流電圧が誘導され
電力を供給し発熱するが、前ファン１０及び後ファン１
１の回転による通風で、固定子１と回転子４は冷却され
る。

【０００６】すなわち、前ファン１０の回転による冷却
風は、矢印Ａのように、前ブラケット１２の吸気孔１２
ａから吸入され、固定子１を冷却し排気孔１２ｂから排
出される。後ファン１１の回転による冷却風は、矢印Ｂ
のように、後ブラケット１３の吸気孔１３ａから吸入さ
れ、整流器１８、電圧調整器１９、図示しない集電装置
部、固定子１を冷却し、排気孔１３ｂから排出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の車両用交流発電機では、前ファン１０の羽根１０ａ
及び後ファン１１の羽根１１ａの対向する前ブラケット
１２及び後ブラケット１３の面には凹凸があり、このた
め風の抵抗により風音が高くなり騒音が大きくなるとい
う問題点があった。

【０００８】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
消するためになされたもので、ファンの風音を低減する
ようにした車両用交流発電機通風冷却用ファンを提供す
ると共にこの通風冷却用ファンを生産性よく製造する製
造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ブラケット内
に配置された回転子と共に回転して外気を前記ブラケッ
トに形成された吸気孔から取り込み且つ前記ブラケット
に形成された排気孔から排出して冷却する車両用交流発
電機の冷却用ファンにおいて、プレートの周囲縁より一
表面側に立設して周方向に配列された複数の羽根と、前
記プレートとは反対側の前記羽根の外端に配置され、周
方向に配列された前記各羽根の端縁に固着された環状の
側板とから構成されていることを特徴とする。

【００１０】更に、本発明は、ブラケット内に配置され
た回転子と共に回転して外気を前記ブラケットに形成さ
れた吸気孔から取り込み且つ前記ブラケットに形成され
た排気孔から排出して冷却する車両用交流発電機の通風
冷却用ファン製造方法において、プレートによって支持
され且つ周方向に配列された複数の羽根の前記プレート
とは反対側の外端縁に溶接用突起を形成するか又は前記
羽根の外端に配置され、前記各羽根の端縁に固着される
環状の側板に円周状の溶接用突起を形成すること、前記
プレートに複数の羽根を支持してなるファン本体を一方
の電極上に乗せ、前記ファン本体の前記各羽根外端縁上
に前記側板を乗せること、次いで前記側板上に他方の電
極を乗せ、前記両電極に通電すると共に前記ファン本体
と前記側板を加圧して前記側板を前記各羽根外端縁にプ
ロジェクション溶接することから構成されている。

【００１１】

【作用】本発明の車両用交流発電機の通風冷却用ファン
によると、側板の平滑な外側面が吸気孔による凹凸に対
応するため、各羽根がこのような凹凸部を順次横切って
通過する場合と違って風の抵抗が小さく、風音の発生が
抑えられて騒音が小さくなる。

【００１２】また、本発明の車両用交流発電機の通風冷
却用ファン製造方法によると、各羽根の外端縁にプロジ
ェクション溶接用突起を形成するか若しくは側板にプロ
ジェクション溶接用突起を円形状に形成することによっ
て、各羽根と側板とを上下一組の電極とでプロジェクシ
ョン溶接する際の加圧時に溶接用突起に及ぼされる作用
力が各羽根それ自体の軸線上に位置することとなるた
め、いずれか一方の電極として単なる環状の一体型電極
を用いることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の車両用交流発電機の通風冷却
用ファンおよびその製造方法を図に示される実施例につ
いて更に詳細に説明する。図１は本発明の冷却用ファン
が取付けられた車両用交流発電機の縦断面図で、図１０
と同一部分には同じ符号を付して重複する説明は省略す
る。３０は磁極鉄心５の端部に固着された前ファンで、
各羽根３０ａの外端部には環状の側板３１が溶接により
固着されている。３２は磁極鉄心６の端部に固着された
後ファンで、同じく各羽根３２ａの外端部に環状の側板
３３が溶接により固着されている。

【００１４】図２および図３はそれぞれ前ファン３０お
よび後ファン３２の正面図である。図２および図３から
明らかなように、前ファン３０も後ファン３２も基本的
には同じであって、円形状のプレート３０ｂ，３０ｄの
周囲縁より一表面側に立設して周方向に配列された複数
の羽根３０ａ，３２ａを備えてなるファン本体３４，３
５を含む。

【００１５】このようなファン本体３４，３５におい
て、プレート３０ｂ，３２ｄと反対側の外端には環状の
側板３１，３３が配置され、この側板は各羽根３０ａ，
３２ａの端縁に溶接により固着されている。なお、後フ
ァン３２を示す図３において、符号３２ｂはプレート３
２ｄにプレスによって形成された補強リブ、３２ｃはプ
レート３２ｄの裏面側に励磁コイル７の接続線を通すた
めの突状部をそれぞれ示している。後ファン３２のプレ
ート３２ｄに形成されたこのような補強リブ３２ｂは前
ファン３０のプレート３０ｂにも形成しておくことが好
ましい。

【００１６】ここで固定子鉄心２の直径が１３５ｍｍで
１６極、前ファン３０の羽根３０ａの数が１１枚で側板
３１の内径が８４ｍｍ、後ファン３２の羽根３２ａの数
が１３枚で側板３３の内径が８１ｍｍの三相交流発電機
の場合、実測結果では、側板なしの場合に対し、風量は
１．３倍増大した。また、風音は１２０００〜１８００
０ｒ／ｍｉｎにおいて約３ｄｂ低下した。

【００１７】次に、前述した車両用交流発電機の通風冷
却用ファンの製造方法について説明する。この通風冷却
用ファンとしては先に説明したように前ファン３０と後
ファン３２との２つが設けられているが、説明の便宜
上、前ファン３０を製造する場合について説明する。最
初に、例えば鉄板のような板材から図４に示されるよう
な星形の基板３６をプレスなどで打ち抜く。この基板３
６は、プレート３０ｂとなる円形板部分３６ａの周縁に
等間隔で形成された三角形状連接部３６ｂを備えてい
る。

【００１８】この三角形状の連接部３６ｂの一辺は円形
板部分３６ａの周縁に連接し、他の一辺は径方向に沿っ
て周縁より外方に伸長し、この連接部３６ｂには更に径
方向に沿う一辺に連接して周方向に張り出した矩形状の
板部分３６ｃが形成されている。この矩形状の板部分３
６ｃは将来羽根として形成されるもので、三角形状連接
部３６ｂと連接する一辺とは反対側の辺部分適所にプロ
ジェクション溶接用の突起３６ｄが形成されている。

【００１９】次いで、この矩形状板部分３６ｃは図５に
示されるように三角状連接部３６ｂとの連接辺位置で板
部分３６ａの一表面側に折り曲げられ、図６に示される
ように板部分３６ａの表面に対してほぼ垂直に立設させ
られる。これによりプレート３０ｂの周囲縁より一表面
側に立設し且つ周方向に配列された複数の羽根３０ａを
備えるファン本体３４が完成し、各羽根３０ａに形成し
たプロジェクション溶接用の突起３６ｄはプレート３０
ｂ側とは反対の羽根３０ａ外端縁に位置していることと
なる。

【００２０】このようにして形成されたファン本体３４
は、図７に示されるように環状一体型下部電極４０の上
部平坦面上に乗せられ、次いで、各羽根３０ａの外端縁
上に環状の側板３１が乗せられる。この時、側板３１は
実質的には図８に示されるように各羽根３０の外端縁に
形成されているプロジェクション溶接用の突起３６ｄ上
に乗っていることになる。その後、この側板３１の上に
は上部電極４１が乗せられ、両電極４０，４１に通電す
ると共にこの２つの電極によって側板３１が各羽根３０
ａの外端縁に加圧され、これにより、側板３１は各羽根
３０ａ外端縁にプロジェクション溶接される。

【００２１】このように各羽根３０ａの外端縁に直接プ
ロジェクション溶接用の突起３６ｄを形成することによ
り、上部電極４１と下部電極４０とで各羽根３０ａと側
板３１とを加圧即ち圧着する時の押し付け力は各羽根３
０ａの垂直面と同位置にあるため各羽根３０ａをプレー
ト側から支持するだけで、この押し付け作用を効果ある
ものとすることができ、その結果下部電極として図７に
示されるような上部が平坦な一体型のものを用いること
ができる。

【００２２】なお、前述した実施例の通風冷却ファン製
造方法では、プロジェクション溶接用の突起３６ｄを各
羽根３０ａの外端縁に形成したが、図９に示されるよう
に側板３１の羽根との当接側の面に突出する突出部３１
ａを側板３１の形状に沿って環状に形成し、各羽根３０
ａの外端縁を平坦にしておいても同様な効果を奏する。

【００２３】更に、前述した実施例ではファン本体３４
を下部電極４０である環状一体型電極の上部平坦面に乗
せ、このファン本体３４上に側板３１に乗せてその上か
ら上部電極４１をあてて加圧したが、このような環状一
体型電極を上部電極として使用することができることは
言うまでもない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両用交
流発電機の冷却用ファンによれば、ファン本体における
羽根の外端部に環状の側板を固着するようにしたので、
側板の平滑な外側面が吸気孔による凹凸に対応し、従っ
て冷却用ファンによる風の抵抗も小さくなり風音による
騒音を小さくすることができる。

【００２５】また、本発明の車両用交流発電機の通風冷
却ファンの製造方法によれば、側板と各羽根とをプロジ
ェクション溶接する時の下部電極に一体型電極を使用す
ることができるため、電極と溶接部との間の円周方向の
位置決めが不要となり、生産性を向上させることができ
る。また、電極の共用化も可能となる上、電極自体の寿
命も延びるため経済性も向上し、電極の製作や再研磨等
も容易に且つ正確に行なうことができることから常に均
一な溶接が得られるなど多大な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る通風冷却用ファンを設
置した車両用交流発電機の断面図である。

【図２】図１に示される車両用交流発電機に取付けられ
た本発明の一実施例に係る通風冷却用の前ファンを示す
正面図である。

【図３】図１に示される車両用交流発電機に取付けられ
た本発明の一実施例に係る通風冷却用の後ファンを示す
正面図である。

【図４】本発明の通風冷却用ファンを形成する時鉄板か
ら打ち抜かれた基板を示す正面図である。

【図５】図４に示される基板に羽根を形成するため相当
部分を折り曲げ形成する状態を示す基板の斜視図であ
る。

【図６】図４に示される基板を加工して形成されたファ
ン本体を示す斜視図である。

【図７】図６に示されるファン本体に側板を配置し、上
下から一組の電極でプロジェクション溶接する際の相互
の配置状態を示す斜視図である。

【図８】図７に示されるファン本体と側板との関係を一
部拡大して詳細に示す部分的な斜視図である。

【図９】本発明の他の実施例に係る通風冷却用ファンの
一部を拡大して詳細に示す図８と同様な斜視図である。

【図１０】従来の通風冷却用ファンが設けられた車両用
交流発電機の断面図である。

【符号の説明】

１２ 前ブラケット １２ａ 吸気孔 １２ｂ 排気孔 １３ 後ブラケット １３ａ 吸気孔 １３ｂ 排気孔 ３０ 前ファン ３０ａ 羽根 ３０ｂ プレート ３１ 側板 ３２ 後ファン ３２ａ 羽根 ３２ｂ プレート ３３ 側板 ３４ ファン本体 ３５ ファン本体 ３６ 基板 ３６ｄ 突起 ４０ 下部電極 ４１ 上部電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブラケット内に配置された回転子と共に
   回転して外気を前記ブラケットに形成された吸気孔から
   取り込み且つ前記ブラケットに形成された排気孔から排
   出して冷却する車両用交流発電機の通風冷却用ファンに
   おいて、プレートの周囲縁より一表面側に立設して周方
   向に配列された複数の羽根と、前記プレートとは反対側
   の前記羽根の外端に配置され、周方向に配列された前記
   各羽根の端縁に固着された環状の側板とからなる車両用
   交流発電機通風冷却用ファン。
2. 【請求項２】 ブラケット内に配置された回転子と共に
   回転して外気を前記ブラケットに形成された吸気孔から
   取り込み且つ前記ブラケットに形成された排気孔から排
   出して冷却する車両用交流発電機の通風冷却用ファン製
   造方法において、プレートによって支持され且つ周方向
   に配列された複数の羽根の前記プレートとは反対側の外
   端縁に溶接用突起を形成するか又は前記羽根の外端に配
   置され、前記各羽根の端縁に固着される環状の側板に円
   周状の溶接用突起を形成すること、前記プレートに複数
   の羽根を支持してなるファン本体を一方の電極上に乗
   せ、前記ファン本体の前記各羽根外端縁上に前記側板を
   乗せること、次いで前記側板上に他方の電極を乗せ、前
   記両電極に通電すると共に前記ファン本体と前記側板を
   加圧して前記側板を前記各羽根外端縁にプロジェクショ
   ン溶接することからなる車両用交流発電機通風冷却用フ
   ァンの製造方法。