JPH0648897B2 - 車両用交流発電機におけるロータコアの爪部形状 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車等の車両に搭載される車両用交流発電
機におけるコータコアの爪部形状に関するものである。

［従来技術及び発明が解決しようとする課題］ 一般に、この種車両用交流発電機は、直流励磁されるラ
ンデル型ロータコアの回転に伴い、ステータコアに巻装
される三相のステータコイルが起電力を発生するべく構
成されるものであるが、上記ロータコアとステータコア
との間の負荷時磁束変動に基づく各部の振動により磁気
音が発生することが知られている。

そこで、特公昭６１−１１０６６号公報（特開昭５４−
２０３２０号公報）の如く、負荷時の磁束変動波の成分
である基本波と第三高調波（電機子反作用で生ずる高調
波）とのピーク位置をずらすことで振動を低減できるこ
とに着目し、上記基本波を位相を進めるべく、ロータコ
アの爪部を回転方向に偏寄する不等辺台形に形成したも
のがある。しかし、一般的にロータコアは鍛造により成
型されるものであるため、爪部を不等辺台形のように著
しい非対称形状としたものでは、鍛造する際に材料の流
れが不均一となつて成型しずらい許りか、成型後の変形
が大きくなる欠点があつた。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの欠点を一掃す
ることができる車両用交流発電機におけるロータコアの
爪部形状を提供することを目的として創案されたもので
あつて、ステータコアの内周面に対して所定間隙を存し
て対向する周面を有した先端先細り状の爪部を軸方向に
突設するランデル型のロータコアを用いて構成される車
両用交流発電機において、前記爪部のステータコアと対
向する側の周面の回転方向前後両側縁部のうち、後側の
側縁部は、爪部周面とステータコア内周面との間隙が広
くなるよう切欠き、前側の側縁部は、爪部周面とステー
タコア内周面との間隙をそのまま維持するよう残したこ
とを特徴とするものである。

そして本発明は、この構成によつて、磁気音を低減し得
るロータコアの成型を容易とし、さらには成型後に変形
する惧れのないものとできるようにしたものである。

［実施例］ 次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図
面において、１は車両用交流発電機であつて、該車両用
交流発電機１は、ロータ軸２に圧入固定されるコータコ
ア３、該ロータコア３に内装されるコイルボビン４、該
コイルボビン４に巻装されるロータコイル５、三相のス
テータコイル６ａが巻装されるステータコア６、刷子ホ
ルダ７ａに弾圧状に収容される刷子７、該刷子７が摺接
するスリツプリング８、発電された交流電流を整流する
レクチフアイア９、ロータコア３の側面に設けられる冷
却ファン３ａ等の部材で構成されるが、これらの基本構
成は何れも従来通りである。

前記ロータコア３は、外周部に極性の異なる爪部１０を
交互に配して構成されるランデル型のものであり、爪部
１０の外周面が前記ステータコア６の内周と所定の間隙
を存して対向するよう回転自在に設けられている。詳述
すると、上記爪部１０は、軸方向を向いて突出し、その
先端部は先細り状に形成されるが、爪部１０周面の回転
方向前後両側縁部１０ａ、１０ｂのうち、後側の側縁部
１０ｂは、爪部１０周面とステータコア６内周面との間
隙が広くなるよう面取りし、前側の側縁部１０ａは、爪
部１０周面とステータコア６内周面との間隙を維持する
ようそのまま残された形状となつている。即ち、後側の
側縁部１０ｂのみを面取りした場合、ロータコア３とス
テータコア６との間の磁束変動が変化することになる
が、その変化は、第５図に示す如く、磁束変動波の成分
である基本波の位相が進むという形で表われることにな
る。また、爪部１０は、一側縁部１０ｂが面取りされて
も、面取り幅が一定であるから、第４図に示す如く、爪
部１０周面は、中心線Ｉよりも若干位置が進んだ中心線
IIに対して対称な形状を維持するようになつている。

叙述のごとく構成された本発明の実施例においては、爪
部１０の後側の側縁部１０ｂのみを面取りしたことによ
り基本波の位相が進み、これによつて、基本波のピーク
位置と、第三高調波のピーク位置がずれることによつて
両波の合成波である負荷時磁束変動波のピーク値が低下
することになり、この結果、負荷時磁束変動に起因する
振動が抑えられて磁気音が低減されることになる。ま
た、本実施例における磁気音の低減効果は、爪部１０の
両側縁部１０ａ、１０ｂを面取りしないものおよび両側
縁部１０ａ、１０ｂを面取りしたものと比較した第６図
において明らかである。

この様に、本発明にあつては、磁束変動波の成分である
基本波のピーク位置と、第三高調波のピーク位置をずら
すことにより、負荷時磁束変動にによつて発生する振動
を抑えて磁気音の低減を計るものでありながら、爪部１
０周面の回転方向前後両側縁部１０ａ、１０ｂのうち、
単に後側の側縁部１０ｂのみを、爪部１０の外周面とス
テータコア６内周面との間隙が広くなるよう面取りする
ことで達成されるので、爪部１０は、著しく非対称的な
形状となつてしまうことなく、従来通りの略対称的な形
状を維持することになる。従つて、爪部１０を不等辺台
形に形成するものの様に、鍛造する際に材料の流れが不
均一となつてしまうような不具合を解消して成型を著し
く容易にすることができる許りか、成型後の変形も未然
に防止することができる。

また、爪部１０の前後両側縁部１０ａ、１０ｂを面取り
したものとの比較においては、ステータコア６内側面と
の対向面積が増加するため、これに伴う磁束の増加によ
り出力アツプを計れる利点がある。

尚、本発明は、前記実施例に限定されないものであるこ
とは勿論であつて、例えば爪部の面取りは、平面的な面
取りに限定されず、曲面的な面取りや段状の切欠きであ
つても良いものである。

［作用効果］ 以上要するに、本発明は叙述の如く構成されたものであ
るから、ステータコアの内周面に対して所定間隙を存し
て対向する爪部を有するロータコアを用いて構成される
ものであるが、上記爪部のステータコアと対向する周面
の回転方向前後両側縁部のうち、後側の側縁部は切欠か
れる一方、前側の側縁部はそのまま残された形状に形成
されている。つまり、磁束変動波の成分である基本波の
位相を進め、これにより基本波のピーク位置と、第三高
調波のピーク位置をずらすことによつて磁束変動波のピ
ーク値を低下させることで振動を抑えて磁気音を低減せ
しめることになるが、爪部は、著しく非対称的な形状と
なつてしまうことなく、略対称的な形状を維持すること
になる。従つて、爪部を不等辺台形に形成するものの如
く、鍛造する際に材料の流れが不均一となつてしまうよ
うな不具合を解消して成型を著しく容易にすることがで
きる許りか、成型後の変形も未然に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る車両用交流発電機におけるロータ
コアの爪部形状の一実施例を示したものであつて、第１
図は交流発電機の断面図、第２図は要部拡大平面図、第
３図は要部拡大断面図、第４図は爪部の平面図、第５図
は磁束変動を示す波形図、第６図は従来品との比較結果
を示すグラフ図である。 図中、１は車両用交流発電機、３はロータコア、６はス
テータコア、１０は爪部、１０ａ、１０ｂは爪部の前後
側縁部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステータコアの内周面に対して所定間隙を
   存して対向する周面を有した先端先細り状の爪部を軸方
   向に突設するランデル型のロータコアを用いて構成され
   る車両用交流発電機において、前記爪部のステータコア
   と対向する側の周面の回転方向前後両側縁部のうち、後
   側の側縁部は、爪部周面とステータコア内周面との間隙
   が広くなるよう切欠き、前側の側縁部は、爪部周面とス
   テータコア内周面との間隙をそのまま維持するよう残し
   たことを特徴とする車両用交流発電機におけるロータコ
   アの爪部形状。