JPS6315652A - 交流発電機における冷却フアン構造 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、自動車、自動二輪車等の走行車両に搭載され
る交流発電機における冷却ファン構造に関するものであ
る。

［従来技術及び発明が解決しようとする問題点コ一般に
、この種交流発電機（オルタネータ）においては、冷却
ファンを、発電機をｙｉ、蓋するケース内のロータコイ
ルに一体的に設けた所謂内羽根式のものがある。しかる
にこれら発電機は、エンジン回転数の変化に伴って自ら
の回転数が常に変動することとなるにもかかわらず、従
来の冷却ファンは、そのブレード形状を、ある一定回転
数を基準として送風量と静粛性との向上を計るようにし
て設計していたので、騒音があまり問題とならない低回
転時においては、送風量が充分に確保できず、このため
冷却効率が悪くなってどうしても温度が上昇し過ぎてし
まうこととなり、また送風量が充分な高回転時において
は、ブレードの風切り音によって騒音が大きくなって静
粛性が損われてしまうことになる。そして交流９！電機
のように回転数が高低と頻繁に変動するものに使用され
る冷却ファンについての回転数に対する冷却性と静粛性
との充分な検討は未だ成されていないのが実情であって
、実際には、騒音の低減を多少犠牲にしても冷却性を高
めることについての開発が主流であった。

［問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
ることができる交流発電機における冷却ファン構造を提
供することを目的として創案されたものであり、ケース
内のロータコアに一体的に取付けられる冷却ファンであ
って、該冷却ファンのブレードを、内８面が回転方向前
側に向くよう円弧状に形成し、かつ内径側の入口角度が
略１０度、外径側の出口部はファン中心を通る径線に対
して前側を向きその出口角度が１１１３１５〜２０度と
なるようにして形成したことを特徴とするものである。

そして本発明は、この構成によって、低回転域では冷却
性に優れ、高回転域では静粛性に優れた特徴を有した冷
却ファンとすることができるようにしたものである。

［実施例］ 次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図面
において、１は交流発電機であって、該発電機１は、コ
ア軸２に圧入固定されるロータコア３、該ロータコア３
の内側に設けられるコイルボビン４、コイルボビン４に
巻装されるロータコイル５、ステータコイル６ａが巻装
されるステータ６、刷子ホルダ７に収容される刷子８、
該刷子８が弾圧状に摺接するスリップリング９、ロータ
コア３の両側面にそれぞれ一体的に固定される後述のフ
ァン１０、発電された交流電流を整流する整流部１１等
の各部材によって構成さ九でいることなどは何れも従来
通りであり、さらにこれら各部材によって構成された発
電機の外殻は、フロントケース１２．　リアケース１２
ａの二つ合せケース構造によって一体的に構成されてい
る。

前記ファン１０は、本体のブレード相当部を切起して構
成される一体型のものであって、複数枚のブレード１０
ａを擁するものであるが、実施例のブレード１０ａは、
内径側が入口部としてファン回転方向前側に、そして外
径側が出口部としてファン回転方向後側に位置し、かつ
ブレード１０ａの前側の点Ｐを中心とする半径８〜１４
ｍｍの円弧を描くようにして湾曲状に形成し、二九によ
ってブレード内周面がファン回転方向前側を向いた円弧
状となるように構成されている。しかもブレード１０ａ
の入口部における角度α、即ちファン中心０を通る径線
に直交する交線と入口部接線とのなす角度（入口角度α
）を約１０度と設定し、また出口部については、その接
線方向がファン中心０を通る径線に対してファン回転方
向前側を向くようになっており、かつその接線角度（出
口角度）βを略１５〜２０度となるように設定して形成
されたものである。

而して前記実施例のものを実験例１とし、出口角度βが
零、つまり出口部が径方向を向いている所謂径向きファ
ンについてを比較例１、また直線後ろ向きファンについ
てを比較例２として、発電機１の回転数（ｒｐｍ）に対
する発電機１の温度変化（℃）、騒音変化（ｄＢ）につ
いて測定する。そしてその結果を第４図Ａ、Ｂのグラフ
図に示す。こ・　れによると発電機１の低回転域となる
略７０００ｒｐｍ以下の回転の場合には、本発明のもの
は何れの比較例のものよりも冷却効率に優れており、従
来から冷却効率が良いと言われている比較例１のものよ
りも最大で略１０℃もの温度低下が認められたことは今
迄の冷却ファン１０には無い優れた特性であると言える
。そしてこのときの騒音は、比較例のものと略同等であ
り、従って本発明の冷却ファン１０は、低回転域におい
て必要とされる優れた冷却特性を具備しているものと言
うことができる。一方、７０００ｒｐｍを超える高回転
域の場合については、騒音が低減していることが判る。

例えば回転数が１１０００Ｏｒｐの付近では２〜３ｄＢ
、さらに２００００ｒｐｍの付近では実に４〜５ｄＢも
の騒音量が従来のものに比して低減しており、従って、
高回転域で要求される優れた静粛特性を具備しているも
のと言うことができる。そしてこの場合に、冷却性能に
ついては従来のものよりも若干劣るが、これとても低回
転域における発電機１の温度よりは低いものであるから
実質的に何ら問題となることはない。

この様に、本発明の冷却ファン１０ａは、発電機１の低
回転域では冷却性に優れ、高回転域では静粛性に優れた
特性を有するものであり、これは。

冷却ファンのブレード１０ａを、内周面が回転方向前側
に向くよう円弧状に形成し、かつ内径側の入口角度αが
略ｌＯ度、外径倒の出口部はファン中心を通る径線に対
して前側を向きその出口角度βが略１５〜２０度となる
ようにして形成した特殊形状のものであることに起因す
ると推論され、このことは、特に出口角度βについて、
前記設定角度よりも大きくするとそれにつれて高回転域
での騒音が大きくなると共に、低回転域での冷却効率が
低下することが別途の実験で確認されており、また出口
角度βを小さくすれば、ブレード形状は比較例１のよう
に径向きファンに近づくことになり１本発明の前記効果
は期待できないことになる。

［作用効果コ 以上要するに、本発明は叙述の如く構成したものである
から、冷却ファンは、交流発電機の低回転域では冷却性
に優れ、高回転域では静粛性に優れるという、回転数が
低回転と高回転との間を種々変動する発電機において必
要とされる両特性を相待った理想的なものとなり、この
ため交流発電機の一層の性能向上が計れて、高品質にで
きることになる。

【図面の簡単な説明】

図面は１本発明に係る交流発電機における冷却ファン構
造の一実施例を示すものであって、第１図は交流発電機
の部分断面図、第２図Ａ、Ｂは冷却ファンを切起こした
状態と切起こす以前の状態をそれぞれ示す要部平面図、
第３図Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ本発明を実施したブレード
、径向きファンブレード、直線後向きファンブレードの
拡大平面図、第４図Ａ、Ｂは発電機の回転数と温度との
関係、回転数と騒音との関係をそれぞれ示すグラフ図で
ある。 図中、１は交流発電機、３はロータコア、　１０は冷　
。 却ファン、１０ａはブレードである。 特許出願人　株式会社三ツ葉を機製作所第３図 Ｂ　　　　　　ｃ −ｍ−Ｎ２ く

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ケース内のロータコアに一体的に取付けられる冷却ファ
   ンであつて、該冷却ファンのブレードを、内周面が回転
   方向前側に向くよう円弧状に形成し、かつ内径側の入口
   角度が略１０度、外径側の出口部はファン中心を通る径
   線に対して前側を向きその出口角度が略１５〜２０度と
   なるようにして形成したことを特徴とする交流発電機に
   おける冷却ファン構造。