JPS62114445A - 車両用交流発電機 - Google Patents

車両用交流発電機

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Publication number
JPS62114445A
JPS62114445A JP60254346A JP25434685A JPS62114445A JP S62114445 A JPS62114445 A JP S62114445A JP 60254346 A JP60254346 A JP 60254346A JP 25434685 A JP25434685 A JP 25434685A JP S62114445 A JPS62114445 A JP S62114445A
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JP
Japan
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bearing
ring
outer periphery
frame
pulley
Prior art date
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Pending
Application number
JP60254346A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsutoshi Horibe
堀部 光俊
Taro Asahi
旭 太郎
Tsutomu Shiga
孜 志賀
Takayasu Futamura
二村 隆泰
Kazuya Konuki
数哉 小貫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP60254346A priority Critical patent/JPS62114445A/ja
Publication of JPS62114445A publication Critical patent/JPS62114445A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/07Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
    • F16C35/077Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element between housing and outer race ring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/52Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
    • F16C19/525Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions related to temperature and heat, e.g. insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2380/00Electrical apparatus
    • F16C2380/26Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

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〕 本発明は車両用交流発電機において特に軸受構造に関す
るものである。
〔従来の技術〕
社会的な省資源、省エネルギーと、車両負荷の増大によ
り車両用交流発電機には小型、高出力。
高品質化が要求されている。
また、高出力の手段として高速回転化が採用されている
。その為にブーり径を小さくできるポリVブーりを採用
し、ポリ■プーリを駆動するにはベルトテンションを高
くする必要があり、しいてはプーリ側のころがり軸受(
以下、ベアリング)に加わる荷重が大きくなってしまう
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが上述した従来のものでは、高出力化によりステ
ータの発熱が増加して、ステータの熱がフレームを介し
て、プーリ側のベアリングに伝わり、ベアリングが高温
となって、ベアリング内に封入したグリースの寿命が短
かくなってしまう。
そのためヘアリングを大型化し、グリースを大量に封入
すれば、グリース寿命は長くなるが、径を大きくすると
、ベアリングを収納するヘアリングボックス部が外周側
に拡がり、しいてはスポーク間に形成された窓部が非常
に狭くなってしまい、窓を通るステータの冷却風が減少
し、ステータの冷却効率を非常に悪いものにしてしまう
。そこでステータの冷却効率を上げる為に窓部を大きく
しようとすると、フレームの径方向の体格が大きくなっ
てしまい、車両用交流発電機の全体が大きくなってしま
うという問題がある。
また、プーリ側のベアリングには、常に高荷重が加わる
と共に、内燃機関からの振動がフレームを介して、ベア
リングに伝わるために、ヘアリングの外輪内周側に、短
かい期間で剥離が生じて、ベアリングが軸受機能を果た
さな(なってしまうという問題がある。
そこで、ベアリングを大型化すればベアリング外輪の剥
離寿命は長くなるが、上述したとおり、グリース寿命向
上の為の大型化と同様に冷却性小型化に反してしまう。
c問題点を解決するための手段〕 内燃機関の回転をプーリを介して伝えられるシャフトと
、 このシャフトの外周に固定されたロータと、前記シャフ
トの前記プーリ側の外周に設けられたころがり軸受と、 このころがり軸受の外輪の外周に締代を持たせて圧入さ
れた金属のリング、 このリングを圧入した前記ころがり軸受を内周に収納す
るボックス部と、このボックス部を支持する複数本のス
ポークと、これらスポーク間に形成された窓部とを有し
、内燃機関に取り付けられるフレームと、 前記ロータの外周で、前記フレームに固定されるステー
タ、 前記シャフトの回転により回転して、前記フレームの前
記窓部より、前記ステータを冷却するためのファン、 を備えた車両用交流発電機とすることである。
〔実施例〕
以下本発明を図に示す実施例について説明する。
第1図ないし第3図において、1はシャフトであり、一
端には図示しない内燃機関の回転を伝えるベルトが、装
着されるプーリ2がナツトにより固定されており、他方
の外周には、スリップリング3が設けられている。
そして、シャフト1の外周には、一対のランゾル型ボー
ルコア4a、4bが固定され、これらボールコア4a、
4bの内側には、ロータコイル5が巻装されている。ま
た、このロータコイル5の端部は、スリップリング3に
電気的に接続されている。
また、ボールコア4a、4bの端面には、それぞれフロ
ント側ファン6、リア側ファン7が固定されている。
8.9はそれぞれ椀状のフロント側フレーム。
リア側フレームであり、このフロント側フレーム8の内
周側には、ベアリングボックス8aが形成されている。
このベアリングボックス8aの外周は、複数本のスポー
ク8bで支持されると共に、スポーク8b間には、フロ
ント側ファン6に対向するように、風を吸入するための
吸入窓8cが形成されている。また、フレーム8の径方
向外周側には、吐出窓8dが形成され、さらに、フレー
ム8の外周側には、内燃機関に取り付けるためのステー
88が一体に形成されている。10はころがり軸受をな
すフロント側ベアリングであり、プーリ2の端面とカラ
ー16との間に内輪10aがはさまれて、固定されてい
る。
13は金属のリングであり、ベアリング10の材質と同
じである炭素鋼(熱膨張係数が等しい)で形成されてい
る。そして、リング13をフロント側ベアリング10の
外輪tabの外周に20〜80μm程度の締代を持たせ
て圧入している。また、リング13の軸方向長を、ベア
リング10の軸方向長よりも若干小さくしている。そし
て、ベアリング10とリング13とで、ヘアリングアッ
センブリ20を構成している。
そして、フロント側ベアリング10の外周にリング13
を圧入したフロント側ベアリングアッセンブリ20を、
フロント側フレーム8のベアリングボックス8aに収納
した後、リテーナプレート14で、ヘアリング10の外
輪10bの端面を押さえて、リテーナブレーI・14を
ビス15にてフレーム8に締付けることにより、ベアリ
ングアッセンブリ20を固定している。
12は、フロント側フレーム8.リア側フレーム9の内
周で、一対のポールコア4a、4bの外周と対向する位
置に固定されたステータで、12aはステータコイルで
ある。
16はスリップリング3を介して、ロータコイル5に電
流を送るためのブラシである。
次に、上記構成においてその作動を説明する。
エンジンの始動により、図示しないベルトを介して、プ
ーリ2からシャフト1へ回転が伝えられる。
このシャフト1の回転と共に、ポールコア4a。
4bおよびフロント側、リア側ファン6.7が回転して
、フロント側フレーム8の吸入窓8a、  リア側フレ
ーム9の吸入窓9aから、矢印の如く冷却風を吸入する
。そして、この冷却風で、フロントおよびリアベアリン
グ10,11.  ロータコイル5.ステータコイル1
2aを冷却して、吐出窓8d、9dより、フロント側お
よびリア側フレーム8,9の外部へ吐出される。
上述した構成とすることで、以下に述べる優れた効果を
生じることができる。
fl)リング13とベアリング10の外輪10bとの接
触面が熱抵抗となって、ステータ12からの熱がフレー
ム8を介してベアリング10に伝わりにくい構造となっ
ており、高ベアリング寿命を実現する。実験ではベアリ
ング温度は約2 deg下がる事が確認されている。
(2)車両用交流発電機は第3図に示すようにフレーム
のベアリングボックス8aは、複数個のスポーク8bに
より、フレーム本体と一体に作られ、支持されており、
内燃機関からの振動の衝撃は、内燃機関に取り付けられ
たフレーム8.スポーク8bからベアリング10に伝わ
ってくる。しかし、内燃機関からの衝撃力はリング13
とベアリングlOの外輪10bとの接触面で反射し、ベ
アリングIOの内部へ伝わる衝撃力を半減させることが
できる。
(3)第4図(alの様に、内燃機関からの力Fが、外
輪に大きな変形を発生させる時、ベアリング10の外輪
10bの応力分布は第4図fa)の様になり、ベアリン
グ外輪10bのレース面には大きな応力が発生する。本
発明の場合、ベアリング10外輸10bが、リング13
と外輪10bとで2分割されていると考えられ、同し変
形でも応力の分布は第4図(b)の様になり、外輪10
bに発生する応力はかなり小さくすることができる。
(4)車両用交流発電機の場合、プーリ駆動用ベルトの
ベルトテンションの荷重が特にフロント側ベアリング1
0に負荷され、ベアリング10の外輪10bのレース表
面には、せん断応力が働いているが、本発明の場合、ベ
アリング10にリング13を締代をもたせて打込む事に
より、ベアリング10の外輪10bのレース表面には圧
縮応力が加わり、せん断応力は減少して、夕1輪10b
の剥離寿命が延びる。
(5)従来のように、ベアリングの外径を大きくする必
要がなく、ベアリングlOの外輪10bにすング13を
打ち込むだけでよいため、フレーム8の吸入窓8cを充
分確保でき、ファン6によるステータ12やベアリング
10の冷却性を[員なうことがない。
上述した実施例として、リング13の材質は炭素鋼を用
いたが、鉄系の強度材料、例えば合金鋼、工具鋼であっ
ても熱膨張係数が等しければ同様であり、又どの様な製
造方法でリングを制作しても同様の効果を発揮する事は
言うまでもない。
また、熱膨張係数の等しい材料を用いることで、リング
13とベアリング10との間の締代は温度による変化が
なく、一定の締代を得られるが、リングが熱膨張係数の
違う材質においても、車両用交流発電機の使用の際に、
所定の締代が得られれば、用いることもできる。
さらに、ベアリングボックスを形成しているフレームと
しては、アルミダイキャスト製やマグネシウム等の軽合
金製であれば、軽量化になる事も言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明においては、車両用交流発電機
のプーリ側のころがり軸受の外周に、金属のリングを圧
入したから、ステータの熱がフレームを介して、ころが
り軸受に伝達しようとしても、リングところがり軸受と
の間の圧入面で、熱を反射して、ころがり軸受内のグリ
ースに伝わる熱を減少させ、ころがり軸受を大きくする
ことな(、グリース寿命をのばすことができ、かつリン
グの圧入により、ころがり軸受のアウタレースの圧縮応
力を増加させて、アウタレースへのせん断応力を減少さ
せて、ころがり軸受の寿命を長くすることができたので
、従来の如く、ころがり軸受の径を大きくすることがな
く、フレームの窓部を大きくとり、ステータの冷却効率
を高めることができ、結果的に車両用交流発電機を小型
にできるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明車両用交流発電機の一実施例を示す縦断
面図、第2図は第1図の要部を拡大した断面図、第3図
は第2図におけるA−A線に沿う断面図、第4図(al
、 (b)はヘアリングに衝撃力が加わった状態を示す
模式図である。 1・・・シャフト 2・・・プーリ、4a、4b・・・
一対のポールコア、6・・・フロント側ファン、7・・
・リア側ファン、8・・・フロント側フレーム、8a・
・・ベアリングボックス、8b・・・スポーク、8c・
・・吸入窓。 8d・・・吐出窓、8e・・・ステー、9・・・リア側
フレーム、10・・・フロントベアリング、10a・・
・内輪。 10b・・・外輪、11・・・リアベアリング、12・
・・ステータ、13・・・リング、14・・・リテーナ
プレート41′1 20・・・フロントへアリングアッセンブリ。 、八

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内燃機関の回転をプーリを介して伝えられるシャ
    フトと、 このシャフトの外周に固定されたロータと、前記シャフ
    トの前記プーリ側の外周に設けられたころがり軸受と、 このころがり軸受の外輪の外周に締代を持たせて圧入さ
    れた金属のリング、 このリングを圧入した前記ころがり軸受を内周に収納す
    るボックス部と、このボックス部を支持する複数本のス
    ポークと、これらスポーク間に形成された窓部とを有し
    、内燃機関に取り付けられるフレームと、 前記ロータの外周で、前記フレームに固定されるステー
    タ、 前記シャフトの回転により回転して、前記フレームの前
    記窓部より、前記ステータを冷却するためのファン、 を備えた車両用交流発電機。
  2. (2)前記リングはころがり軸受とほぼ等しい熱膨張係
    数を持つ材質で形成されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の車両用交流発電機。
  3. (3)車両用交流発電機使用時に、前記リングは前記こ
    ろがり軸受の外輪に所定の締代を有することを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の車両用交流発電機。
JP60254346A 1985-11-13 1985-11-13 車両用交流発電機 Pending JPS62114445A (ja)

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JP60254346A JPS62114445A (ja) 1985-11-13 1985-11-13 車両用交流発電機

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JP60254346A JPS62114445A (ja) 1985-11-13 1985-11-13 車両用交流発電機

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JPS62114445A true JPS62114445A (ja) 1987-05-26

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JP60254346A Pending JPS62114445A (ja) 1985-11-13 1985-11-13 車両用交流発電機

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JP (1) JPS62114445A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0260459U (ja) * 1988-10-26 1990-05-02
US7535140B2 (en) 2005-06-13 2009-05-19 Denso Corporation On-vehicle belt-driven alternator
JP2010025132A (ja) * 2008-07-15 2010-02-04 Denso Corp 車両用補機

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