JPH0586140B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両用交流発電機の回転子に関し、特
にこの回転子のポールコア部の改良に関するもの
である。

従来、車両用交流発電機の回転子としては、冷
却効率をよくするものとして特開昭58−79455号
公報に記載のような軸方向に突出する複数個の爪
形のポールコア部が外周部に形成された一対のロ
ータコアを、ヨークに固定された励磁コイルが前
記一対のロータコアにより挾持されるようにシヤ
フトに嵌着して構成し、前記一対のロータコアの
ポールコア部が対向して噛み合うように配置され
て、ポールコア部の側面に沿つて冷却風路を形成
したものがある。

このような回転電機は、近年、小型で軽量、高
出力化を達成するためプーリ比を上げて高速化が
行なわれてきたが、これに伴い上記冷却風路を構
成するポールコア側面のフアン作用により、ポー
ルコアが回転すると、遠心風が発生することによ
り、脈動をもつた圧力変動がステータとポールコ
ア間に発生し、ステータの内周のテイース部と凹
凸部と干渉して風切音を発生し、この風切音は上
記理由から特に大きくなつてきた。

本発明は上記点に鑑みてなされたもので、ポー
ルコアとステータとの間の干渉音を無くし、高速
回転域での騒音を低減させるようにした車両用交
流発電機の回転子を提供することを目的とするも
のである。

上記目的を達成するために、本発明は、複数個
の爪を有する一対のランデル型ポールコアが前記
爪を交互に噛み合わせて配置され、前記ポールコ
アの内側には励磁コイルが巻装されると共に、前
記爪の外周部がステータテイースに対して径方向
に対向する車両用交流発電機の回転子において、
前記ポールコアの爪間および前記爪と前記励磁コ
イルとの間に形成される空間は、前記テイースと
対向する部分は、回転子の外周部が凹凸のない円
筒形状となるように、非磁性体によつて埋められ
ており、かつ前記テイースと対向しない部分で
は、前記非磁性体によつて埋められることなく、
各爪が露出していることを特徴とする車両用交流
発電機の回転子を提供するものである。

上記構成によると、回転子の外周部が、テイー
スと対向する部分は非磁性体によつて凹凸のない
円筒形状となるため、当該部分におけるフアン作
用をなくして遠心風の発生が抑制される。一方、
テイースと対向しない部分では各爪が露出してい
るため、冷却風との良好な接触が確保される。

以下本発明の実施例を図において説明する。第
１図は、本発明が適用された車両用交流発電機の
断面図であり、この図において発電機外穀をなす
一対のフレーム９，９′は共に実質的に椀状をな
し、その開口部側を直接接合させて、複数個の対
になつたスタツトボルト１０、ナツト８（一対の
み図示）により相互に固定されている。前記フレ
ーム９の内周には、固定子であるステータ２が前
記スタツトボルト１０により圧入固定されてい
る。ステータ２は、ステータコア２−ａおよびこ
れに巻かれたステータコイル２−ｂから構成され
ている。前記ステータコア２−ａは、第２図に示
すように従来周知の開口型の複数個のテイース
（磁極歯）２−a′を径方向に内周に有している。
両フレーム９，９′の側面部中央には、発電機内
部に向かつて突出する円筒状ベアリングボツクス
１９，１９′が形成され、それぞれにベアリング
１１，１１′が取り付けられ、該両ベアリング１
１，１１′にシヤフト４が回転自在に支持されて
いる。シヤフト４には前記ステータ２の内側に位
置するように、回転子を構成するランデル型であ
る一対の爪形ポールコア１，１′が機械的に固定
されており、該ポールコア１，１′の爪１−ｐ，
１−p′は、第２図に示すように爪間の磁束漏れを
防ぎ、かつステータ２へ有効に磁束が供給できる
ように、爪根元、先端ともそれぞれの外径幅ｍ，
ｎに対して、内径幅m′，n′が小さくなるよう形成
されている。前記ポールコア１，１′の両側面に
はステータ２の内径よりも小さい径の遠心型冷却
フアン７，７′がシヤフト４に同心に、羽根７−
ａ，７−a′をポールコア１，１′に対して反対方
向に向けて、適宜の手段によりポールコア１，
１′密着して固着されている。

前記一対のエンドフレーム９，９′の両側面に
は前記フアン７，７′の羽根７−ａ，７−a′に適
宜なギヤツプを持つて対向したシユウラド（覆）
９−ａ，９−a′が形成され、該シユラウド９−
ａ，９−a′はフアン７，７′のガイド板の役目を
果している。また、両エンドフレーム９，９′の
両側面のベアリング１１，１１′の近傍にはフア
ン７，７′により冷却風がフレーム内部に吸入さ
れるように吸入窓９ｂ，９b′が形成されており、
ステータコイル２−ｂの外周に位置する部分には
冷却を終えた熱風として吐出するための吐出窓９
−ｃ，９−c′が形成されている（吐出窓９−c′は
図示せず）。

エンドフレーム９の外側に配置されたプーリ１
２は、ベアリング１１に対してナツト１３により
押圧することによりシヤフト４に結合されてい
る。よつて、前記プーリ１２はエンジン（図示し
ない）の回転をシヤフト４に伝達し、回転させ
る。

エンドフレーム９，９′により形成された外枠
のプーリ１２の側とは反対の外側には、ダイオー
ド（図示しない）を備えたダイオードフイン１４
励磁コイルであるロータコイル５に励磁電流を供
給するブラシ１５−ａを内部に保持するブラシホ
ルダ１５、および出力電圧を調整するICレギユ
レータ（図示せず）の各電気機能部品がリアカバ
ー１６と共にフレーム９′に固定されている。前
記リアカバー６は、前記ダイオードフイン１４、
ブラシホルダ１５、レギユレータを取り囲むよう
に形成され、側面にはレギユレータ冷却穴、ダイ
オード冷却穴が適宜開けられている。

上記構成の車両用交流発電機において、ポール
コア１，１′の爪１−ｐ，１−p′とロータコイル
５との間、および爪１−ｐと爪１−p′との間に形
成される空間には、第３図および第４図に示すよ
うに、ステータ２のテイース２−a′と対向する部
分において樹脂３が充填されており、当該部分に
おいてポールコア１，１′の爪１−ｐ，爪１−
p′の外周面が第４図に示すように凹凸のない一様
な円筒状外周となつている。また、樹脂３は、上
記空間のテイース２−a′と対向しない部分には充
填されておらず、各爪１−ｐ，１−p′は露出して
いる。

次に上記の車両用交流発電機の作動について説
明する。ブラシ１５−ａ、スリツプリングを介し
てロータコイル５に電流が供給され、ロータコイ
ル５がプーリ１２を介して回転されることにより
ステータコイル２−ｂに交流電流が誘起され、こ
の電流は整流器により整流され、出力電圧をリギ
ユレータにより制御するようにした発電システム
は周知であるので詳細な説明は省略し、本発明特
有の作動について説明する。

シヤフト５が回転すると、ポールコア１，１′
の両側面の遠心フアン７−ａ，７−a′が回転し、
吸入窓９−ｂ，９−b′を通して外部の冷風が吸入
され、ベアリング１１，１１′を冷却し、次にス
テータコイル２−ｂを冷却し吐出窓９−ｃから外
部に熱風として吐出する。また、冷風の一部はポ
ールコア１，１′の方に押込まれ、ロータコイル
５からの熱を受け、続いてステータコイル２−ｂ
を冷却して吐出窓９−ｃから熱風となつて吐出さ
れる。

上記のように冷風がポールコア１，１′の部分
を通過する際には、近年のように高速化が進めら
れると、ポールコア爪１−ｐの側面１−ａのフア
ン作用により、遠心風が発生し、ステータ２とポ
ールコア１，１′の間に脈動をもつた圧力変動を
生じて、ステータテイース２−a′とスロツトによ
つて形成される凹凸によつて干渉音が発生してい
たが隣接するポールコア爪側面１−ａの間の空間
は樹脂３で埋められているので、遠心風が発生せ
ず、この遠心風とステータコアテイース２−a′の
凹凸との間で生じた干渉音は生じない。さらに、
ポールコア１の爪１−ｐ，１−p′の間は、ロータ
コア５の外周に近づくに従い、幅が狭くなつてい
るために、樹脂３が高速回転にによる遠心力によ
り飛ばされることが防止される。

なお、上記実施例ではポールコア１，１′の爪
１−ｐ，１−p′の間の空間を樹脂３の充填により
埋めたが、この空間に対応して成形されたものを
組み付けてもよい。また、成形材としては非磁性
体金属を用いて、それを電気絶縁塗装したものを
用いても同様効果が得られる。

以上述べたように、本発明による車両用交流発
電機の回転子は、回転子の外周部が、テイースと
対向する部分は非磁性体によつて凹凸のない円筒
形状となるため、従来、当該部分に形成されてい
た空間に起因して生じていた脈動する圧力変動が
テイースおよび回転子外周の凹凸と緩衝して発生
する騒音や冷却風の風損を低減することができ、
さらに、テイースと対向しない部分では各爪が露
出しているため、冷却風との接触面積が確保さ
れ、冷却効果を確保することができるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一つの実施例としての車
両用交流発電機の全体を示す断面図、第２図は固
定子と回転子のポールコアの爪を第１図において
Ｐ方向にみた平面図、第３図は本発明の回転子の
斜視図、第４図は第３図における線−に沿つ
た断面図である。 １，１′…ポールコア、１−ｐ，１−p′…爪、
２…固定子、２−a′…テイース、３…樹脂、５…
励磁コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個の爪１−ｐ，１−p′を有する一対のラ
   ンデル型ポールコア１，１′が前記爪１−ｐ，１
   −p′を交互に噛み合わせて配置され、前記ポール
   コア１，１′の内側には励磁コイル５が巻装され
   ると共に、前記爪１−ｐ，１−p′の外周部がステ
   ータテイース２−a′に対して径方向に対向する車
   両用交流発電機の回転子において、 前記ポールコア１，１′の爪間および前記爪１
   −ｐ，１−p′と前記励磁コイル５との間に形成さ
   れる空間のうち、前記テイースと対向する部分
   は、回転子の外周部が凹凸のない円筒形状となる
   ように、非磁性体３によつて埋められており、か
   つ前記テイース２−a′と対向しない部分では、前
   記非磁性体３によつて埋められることなく、各爪
   １−ｐ，１−p′が露出していることを特徴とする
   車両用交流発電機の回転子。 ２ 前記非磁性体は、充填成形された樹脂である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   車両用交流発電機の回転子。