JPH0549215A - 発電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電磁騒音を低減できる発電機を提供すること。 【構成】固定子２４をもつ発電機本体１の駆動軸２７に
保持されたプーリ４の軸端面４ａには、銅系の慣性体５
が同軸的に固定されている。慣性体５は、ハウジング２
３の通気口３３と対面する通口５５をもつ保持部５３
と、保持部５３に連設され駆動軸２７とほぼ同軸的で径
大なリング状質量部５４からなる。慣性体５は、回転運
動エネルギを蓄積するはずみ車として機能する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は発電機に関する。この発
電機は例えば車載用として利用できる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、発電機例えば車載用発電機
は、一般的に、駆動軸をもつ発電機本体と、駆動軸に保
持されたエンジンの駆動力が伝達されるプーリとで構成
されている。そして、発電機本体のハウジングには固定
子が保持され、駆動軸には回転子が保持されている。こ
こで、界磁された回転子が固定子に対して回転すると、
発電現象が生じる。このとき、反磁界が発生して回転子
の界磁との関係で力が発生する。

【０００３】かかる発電機において、エンジンの回転変
動に起因する回転子の回転変動、発電の際におけるトル
ク変動による回転子の回転変動が生じると、上記した力
が変動し、電磁騒音の原因となる加振力となる。ところ
で電磁騒音を低減するクローボール形交流式発電機とし
て、特公昭６３−４９４６７号公報に開示されている様
に、固定子に向かう側の爪の表面をほぼ方形形状とする
とともに爪の横断面を変形させ、回転子及び固定子間に
おける急激な磁束変化を緩和し、電磁騒音の低減を図る
ものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は特公昭６３−
４９４６７号公報とは異なる方式で、電磁騒音を低減す
る発電機を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の発電機は、回転
可能な駆動軸をもつ発電機本体と、駆動軸に保持された
プーリとで構成され、プーリは、プーリの軸端面の少な
くとも一方に宛てがわれて固定された保持部と保持部に
設けられ駆動軸とほぼ同軸的でかつ内径がプーリの外径
よりも大きいリング状質量部からなる慣性体を具備する
ことを特徴とするものである。

【０００６】発電機本体は、駆動軸をもつ発電機能をも
つものである。発電機本体は交流発電方式でも、直流発
電方式でも良い。駆動軸は、発電機本体に回転可能に装
備されており、発電機本体を作動させるために回転する
ものである。発電機本体は、一般的に、ハウジングとハ
ウジング内に保持された固定子と駆動軸に保持され駆動
軸とともに回転する回転子とで構成できる。プーリは駆
動軸に保持されている。この場合、プーリは通常、駆動
軸の端部に保持されている。プーリには、駆動源で作動
されるベルト等の伝達機構が装備される。

【０００７】プーリの軸端面の少なくとも一方には慣性
体が装備されている。慣性体は、別体のものをボルトな
どの締付具で交換可能にプーリに取り付ける方式でも、
あるいは、別体のものをかしめ加工でプーリに一体的に
取り付ける方式でも、あるいは、プーリと一体成形され
ている方式でも良い。慣性体は、はずみ車としての機能
を果たすものであり、プーリの軸端面に宛てがわれて固
定された保持部と、保持部に設けられたリング状質量部
とからなる。リング状質量部は駆動軸とほぼ同軸的であ
る。リング状質量部はリング状に連続している方式が一
般的であるが、場合によっては、質量部分が断続的にリ
ング状に配置されている方式でも良い。リング状質量部
の内径はプーリの外径よりも大きく設定されているが、
リング状質量部の内径、外径の大きさは、要請される電
磁騒音の低減性等を考慮して適宜選択できる。慣性体つ
まりリング状質量部の材質は適宜選択できる。例えば、
銅系、鉄鋼系等のように比重の比較的重いものを採用で
きるが、車載等用に適用されるかの用途、駆動軸の回転
数、要請される電磁騒音の低減性等を考慮して適宜採用
する。

【０００８】本発明では、発電機本体が、通気口をもつ
ハウジングを備えている場合には、慣性体、特に慣性体
を構成する保持部は、ハウジングの通気口に対面する又
は対面可能な通口をもつことが好ましい。この場合に
は、保持部に形成した通口によりハウジング内の通気性
が高まり、発電機本体の冷却に有利である。更に、送風
機能をもつファン部を慣性体に設けることもできる。

【０００９】

【作用】駆動源によりプーリが回転されると、駆動軸が
回転して発電機本体が作動し、発電現象が生じる。プー
リの回転に伴い、リング状質量部をもつ慣性体もプーリ
とともに回転する。このとき慣性体は、回転運動エネル
ギを蓄積するはずみ車として機能するので、プーリの回
転変動を抑える。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の発電機を車載用の実施例に適
用した図１〜図３を参照して説明する。本実施例では、
発電機本体１は、フロント部２０とリヤ部２１とからな
るハウジング２３と、ハウジング２３内に保持された固
定子２４と、ハウジング２３に軸受２５、２６を介して
回転可能に装備された駆動軸２７と、駆動軸２７に保持
され駆動軸２７とともに回転する回転子２８と、駆動軸
２７の後端部に装備されたスリップリング２９と、ブラ
シ３０と、コネクタ３１と、カバー３２とを備えてい
る。ハウジング２３には、その冷却性を確保するため
に、通気口３３、更には他の通気口が形成されている。
ハウジング２３はエンジンに取り付けられる。固定子２
４はコア２４ａとコイル２４ｂとからなる。回転子２８
はコア２８ａとコイル２８ｂとからなる。回転子２８は
その両側にファン部３９をもつ。

【００１１】プーリ４は、Ｖ−リブドプーリとも呼ばれ
るものであり、中央部に形成された挿通孔４０と、挿通
孔４０の回りの凹部４１と、外周部に形成されたＶ形状
のリング状の溝４２をもつ。そして、プーリ４の挿通孔
４０を駆動軸２７の先端部に挿通した状態で、周知の様
に、プーリナット４４の雌螺子部を駆動軸２７の先端部
の大径の雄螺子部に螺合するとともにナット４５を駆動
軸２７の先端部の小径の雄螺子部に螺合してナット４５
でプーリナット４４を留め、これによりプーリ４５は駆
動軸２７と同軸的に固定されている。なお、プーリ４の
材質は一般に鉄系材である。

【００１２】本実施例では、プーリ４の一方の軸端面４
ａには、銅系合金からなる慣性体５が同軸的に固定され
ている。図１に示す様に、慣性体５は、ボルト挿通孔５
０、前面５１及び後面５２をもつ円板状の保持部５３
と、保持部５３の外周部に一体的に延設され駆動軸２７
とほぼ同軸的なリング状質量部５４とからなる。慣性体
５の保持部５３には通口５５がハウジング２３の通気口
３３と対面可能に形成され、更には保持部５３の内周縁
部にはリング状の係止突部５６が同軸的に延設されてい
る。そして、プーリ４の凹部４１を区画する内周部分４
１ｃに慣性体５の係止突部５６を宛てがい、慣性体５を
同軸的に位置決めするとともに、ボルト挿通孔５０に通
したボルト５８をプーリ４の軸端面４ａの螺子孔４ｃに
螺合することにより、慣性体５はプーリ４に同軸的に固
定されている。なおこの状態では、リング状質量部５４
は駆動軸２７の軸芯から等距離へだてて平行となり、従
って慣性体５は駆動軸２７の回りにバランスした状態と
されている。また、この状態では、慣性体５のリング状
質量部５４は、保持部５３の前面５１から前方に突出す
る様に、つまり、ハウジング２３から遠ざかる側に突出
している。

【００１３】本実施例では、所要の質量を慣性体５の外
縁部に集中させて慣性体５の慣性モーメントを大きくす
るために、リング状質量部５４の肉厚ｔは比較的厚くさ
れている。また、慣性体５のリング状質量部５４の内径
Ｄ１および外径Ｄ２はプーリ４の外径よりも大きく設定
されている。次に本実施例の作用効果についてその使用
方法とともに説明する。先ず、プーリ４の溝４２にベル
ト５９を架設する。その状態でエンジンが駆動される、
ベルト５９が回転作動し、プーリ４が回転し、駆動軸２
７が回転する。このとき周知の様に、ブラシ３０を介し
て回転子２８のコイル２８ｂに電流を流してコイル２８
ｂを励磁する。すると、回転子２８に磁極であるＮ極、
Ｓ極が発生する。そして周知の様に、回転子２８の回転
に伴い、固定子２４のコイル２４ｂに作用する回転子２
８の磁極が交互に逆になるので、固定子２４のコイル２
４ｂに交流の電流が発生し、発電現象が生じる。なお交
流の電流は整流される。又、回転子２８の回転に伴い、
ファン部３９が回転して、ハウジング２３内において、
図２に示す通気口３３を通る矢印方向（図２参照）の風
が生じ冷却作用が得られる。

【００１４】ところで本実施例では、プーリ４の回転に
伴い、慣性体５もプーリ４とともに回転する。このとき
慣性体５のリング状質量部５４は、回転運動エネルギを
蓄積したはずみ車として機能するので、プーリ４の回転
変動が生じる場合であっても、その回転変動を抑え、よ
ってプーリ４の回転は円滑化される。ここで、慣性モー
メントの大きさは基本的には回転半径の二乗と質量とに
比例するものであるが、本実施例では、慣性体５のリン
グ状質量部５４の内径Ｄ１はプーリ４の外径よりも大き
く、リング状質量部５４の回転半径が大きくなるので、
必要最小限の重量増加で慣性モーメントの増大化を図る
ことができ、回転運動エネルギの蓄積に有利である。

【００１５】そのため、本実施例では、エンジンの回転
変動に起因する回転子２８の回転変動が生じる状況であ
っても、あるいは、発電の際におけるトルク変動による
回転子２８の回転変動が生じる状況であっても、はずみ
車として機能する慣性体５のリング状質量部５４は、プ
ーリ４の回転変動を抑制するので、電磁騒音の原因とな
る加振力を低減に有利であり、電磁騒音を低減できる。

【００１６】上記した発電機の電磁騒音低減効果を試験
した試験結果を図４に示す。この試験では、無音響室に
おいて発電機を駆動させつつ、ハウジング２３の近傍域
に測定器を設置して測定した。図４において特性線Ａは
本実施例の場合、特性線Ｂは同じタイプの従来の場合を
示す。特性線Ａから理解できる様に、本実施例では、発
電機の回転数が１×１０００ｒｐｍから１２×１０００
ｒｐｍの域において、最大６ｄＢ以上の騒音低減効果が
得られる。なおアイドリング領域では回転数が１．５×
１０００ｒｐｍ程度であり、通常走行時では回転数が３
×１０００ｒｐｍ〜８×１０００ｒｐｍ程度であるの
で、全回転領域において騒音低減効果が得られることが
確認された。

【００１７】また本実施例では、回転子２８や固定子２
４の磁気回路とは別個に電磁騒音を低減できるので、発
電機の出力の低下を回避するのに有利である。更に発電
機本体１自体の発電機構に何ら変更も要しないので、現
状の発電機に容易に直ちに適用でき、実用性に富むもの
である。更に本実施例では、慣性体５にはハウジング２
３の通気口３３に対面可能な通口５５が形成されている
ので、ハウジング２３内の通気性を高めつつ、通口５５
により慣性体５の軽量化も図り得る。

【００１８】加えて本実施例では図１に示す様に、慣性
体５のリング状質量部５４は保持部５３の前面から前方
へ突出している。そのためリング状質量部５４がベルト
５９に干渉することを回避できる。更に本実施例では、
プーリ４の内周部分４１ｃに慣性体５のリング状の係止
突部５６を宛てがって位置決めするので、慣性体５の同
軸的位置決めを容易になし得る。 （他の実施例）本発明の第２実施例の要部を図５に示
す。この例は基本的には第１実施例と同じ構造であり、
同じ作用効果が得られる。但し、慣性体５の円筒状の係
止突部５６の軸方向における長さＬ１は大きくされてい
る。そのため、プーリ４の凹部４１を区画する内周部分
に慣性体５の円筒状の係止突部５６を宛てがい、慣性体
５を同軸的に位置決めするのに有利であり、しかも慣性
体５に作用する遠心力が大きくなった場合であっても、
慣性体５のずれ変位を抑えるのに有利である。また円筒
状の係止突部５６が遠心力に対抗するので、そのぶんボ
ルト５８の小型化、ボルト５８の本数の減少を図り得
る。

【００１９】本発明の第３実施例の要部を図６に示す。
この例は基本的には第１実施例と同じ構造であり、同じ
作用効果が得られる。但し、この例では、慣性体５の保
持部５３は、挿通孔５３ｉをもつ円板状の第１保持部５
３ａと、第１保持部５３ａの外周部に段部５３ｂを介し
て一体的に延設された円板状の第２保持部５３ｃとで構
成されている。そして、慣性体５の保持部５３の第１保
持部５３ａをプーリ４の浅底状の凹部４１に嵌合すると
ともに、プーリナット４４を利用してプーリ４と慣性体
５とを共締めしているので、組付け作業性を高め得る。

【００２０】本発明の第４実施例の要部を図７に示す。
この例は基本的には第１実施例と同じ構造であり、同じ
作用効果が得られる。但し、この例では、慣性体５の保
持部５３とプーリ４の軸端面４ａとの間には大径リング
状のゴム製の減衰部材７０が介在されており、さらに、
慣性体５の保持部５３とボルト５８の頭部５８ａとの間
には、ボルト５８を挿通したリング状のゴム製の減衰部
材７１が介在されている。そのため、プーリ４と慣性体
５との間の振動伝達は、減衰部材７０、７１のエネルギ
吸収作用により低減され、一層の騒音低減効果が得られ
る。

【００２１】本発明の第５実施例の要部を図８に示す。
この例は基本的には第１実施例と同じ構造であり、同じ
作用効果が得られる。但し、この例では、慣性体５の保
持部５３の複数個の孔５３ｈとプーリ４の複数個の突状
のかしめ部４ｈとを嵌合した状態で各かしめ部４ｈをか
しめつけることにより、慣性体５はプーリ４に同軸的に
固定されている。また慣性体５のリング状質量部５４に
は遠心式のファン部５４ｔが形成されている。そのため
プーリ４が回転して慣性体５が回転すると、ファン部５
４ｔによる送風作用により、通気口３３を通る矢印方向
（図８参照）の風が得られる。従ってハウジング２３内
の冷却性、あるいは他の補機の冷却性を向上するのに有
利である。

【００２２】なお、この例では、風が遠心方向に送られ
るため、慣性体５の保持部５３に通口５５を形成するこ
とは必ずしも要請されないが、軽量化等を図るために必
要に応じて通口５５を保持部５３に形成しても良いもの
である。またこの例では、慣性体５は、プーリ４の他方
の軸端面４ｂ側に保持されている。その他、本発明は上
記した各実施例に限定されるものではなく、例えば、車
載用発電機に限定されるものではなく、適宜変更して実
施し得るものであることは勿論である。

【００２３】

【発明の効果】本発明の発電機によれば、特公昭６３−
４９４６７号公報とは異なる方式で、電磁騒音を低減す
ることができる。また慣性体の保持部が通口をもつ場合
には、所要の慣性モーメントを維持しつつ慣性体の軽量
化を図ることができ、しかも、その通口が発電機のハウ
ジングの通気口に対面する場合には、ハウジング内の冷
却性を向上させるのに有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】上半分を断面にした第１実施例の要部の側面図
である。

【図２】上半分を断面にした第１実施例の発電機の側面
図である。

【図３】プーリと慣性体とを分離した状態の斜視図であ
る。

【図４】騒音試験の結果を示すグラフである。

【図５】第２実施例の主要部の断面図である。

【図６】上半分を断面にした第３実施例の要部の側面図
である。

【図７】上半分を断面にした第４実施例の要部の側面図
である。

【図８】上半分を断面にした第５実施例の要部の側面図
である。

【符号の説明】

図中、１は発電機本体、２４は固定子、２７は駆動軸、
２８は回転子、４はプーリ、５は慣性体、５３は保持
部、５４はリング状質量部、５５は通口を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転可能な駆動軸をもつ発電機本体と、該
   駆動軸に保持されたプーリとで構成され、該プーリは、 該プーリの軸端面の少なくとも一方に宛てがわれて固定
   された保持部と該保持部に設けられ該駆動軸とほぼ同軸
   的でかつ内径が該プーリの外径よりも大きいリング状質
   量部からなる慣性体を具備することを特徴とする発電
   機。