WO1999003190A1

WO1999003190A1 - Generateur de courant alternatif pour vehicule

Info

Publication number: WO1999003190A1
Application number: PCT/JP1997/002346
Authority: WO
Inventors: Yoshihito Asao; Yoshihiro Shinosaka; Kyoko Higashino; Katsumi Adachi
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 1997-07-07
Filing date: 1997-07-07
Publication date: 1999-01-21
Also published as: JP3266623B2; EP0996214A4; DE69731001D1; EP0996214A1; TW346700B; EP0996214B1; DE69731001T2; US6455958B1

Description

明細書車両用交流発電機技術分野この発明は、ランデル型回転子を有する車両用交流発電機の爪状磁極部の磁気振動による電磁音の低減に関するものである。背景技術図 1 7は従来の車両用交流発電機を示す構成図、図 1 8はロータのポールおよびボビン周りを示す拡大断面図である。

各図において、ロータ 1は、それぞれ複数の爪 2 aが設けられた一対の爪型のポール 2、コイル 4が巻回されたボビン 3、回転軸 5およびスリップリング 6から構成されている。一対のポール 2は、爪 2 aが嚙み合うように相対して配設され、回転軸 5がそれらの軸心位置に圧入されて固定されている。そして、爪 2 a の基部の内周面 2 bがボビン 3の外周面 3 aに当接され、ボビン 3が回転軸 5の圧入力により一対のポール 2間に固定されている。スタータ 7はポール 2の外周にポール 2と僅かな隙間をもつように配設されている。ブラシホルダ 8には電圧制御器が実装されている。プーリ 1 0が回転軸 5に一体に取り付けられ、ファン 1 1がポール 2の端面に一体に取り付けられている。そして、フロントブラケット 1 2とリアブラケット 1 3が回転軸 5を軸支してロータ 1を囲むように配設されている。

つぎに、従来の交流発電機の動作について説明する。

電流がブラシホルダ 8およびスリップリング 6を介してコイル 4に供給され、同時に、プーリ 1 0がベルトによって回転駆動される。それによつて、ス夕一夕 7が交流を発生する。この交流がレクティフアイャ 9によって直流に変換される。交流発電機が稼動中、ポール 2とスタータ 7との間の空隙中の磁束によって、磁気吸引力がポール 2に印加される。この磁束は時間とともに連続的に変化し、磁気吸引力が揺動力としてポール 2に作用して、ポール 2が図 1 8中矢印で示されるように揺動する。このポール 2の共振振動がいわゆる電磁音を発生させる。この電磁音を低減させる手段として、図 1 9に示されるように、リング 1 4を爪 2 aの内側に当接させてポール 2の剛性を上げ、ポール 2の共振振動を高周波数域にもって行く対策が従来採られていた。しかしながら、リング 1 4を爪 2 a の内側に当接させる対策は、共振振動を高周波数域に移動するだけで、その電磁音の騒音レベルの低減に対しては根本的な解決とならず、また部品点数が増えてしまい、コスト高の要因となっていた。発明の開示この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、効果的に電磁音を低減できる車両用交流発電機を得ることを目的とする。

この発明による車両用交流発電機は、鋼板製のファンがその内周側を周方向に複数箇所でポールの端面に溶接されて該ポールに取り付けられ、コイルが卷回されたボビンがポール内に取り付けられてなり、弾性体がファンとポールとの溶接箇所の外周側でフアンとポールとの間に介在されているものである。

また、この発明による車両用交流発電機は、鋼板製のファンがその内周側を周方向に複数箇所でポールの端面に溶接されて該ポールに取り付けられ、コィルが巻回されたボビンがポール内に取り付けられてなり、防振リングがポールのファン側の外周縁部に溶接されて該ポールに取り付けられ、弾性体がポールと防振リングとの間に介在されているものである。

また、この発明の車両用交流発電機の製造方法は、弾性材のペーストをファンのポールとの溶接箇所の外周側に塗布する工程と、弾性材の塗布面を上記ポールの端面に押圧させつつ該溶接箇所でファンとポールとを溶接一体化する工程と、弾性材を硬化させる工程とを有するものである。図面の簡単な説明図 1はこの発明の実施例 1に係る交流発電機を示す断面図、図 2はこの発明の実施例 1に係る交流発電機に適用されるファンをロータ側から見た図、

図 3はこの発明の実施例 1に係る交流発電機に適用されるファンを示す要部断面図、

図 4はこの発明の実施例 1に係る交流発電機におけるファンの取付状態を示す要部断面図、

図 5はこの発明の実施例 1に係る交流発電機に適用されるロータにおけるポ一ルの振幅倍率の測定結果を示す図、

図 6はこの発明の実施例 3に係る交流発電機におけるファンの要部をロータ側から見た図、

図 7はこの発明の実施例 4に係る交流発電機におけるファンをロータ側から見た図、

図 8はこの発明の実施例 5に係る交流発電機におけるフマンの取付状態を示す要部断面図、

図 9はこの発明の実施例 6に係る交流発電機に適用されるファンを示す要部断面図、

図 1 0はこの発明の実施例 6に係る交流発電機に適用されるファンの他の例を示す要部断面図、

図 1 1はこの発明の実施例 7に係る交流発電機に適用されるポールの要部をファン側から見た図、

図 1 2はこの発明の実施例 7に係る交流発電機におけるファンの取付状態を示す要部断面図、

図 1 3はこの発明の実施例 8に係る交流発電機に適用されるファンを示す斜視図、

図 1 4はこの発明の実施例 8に係る交流発電機におけるファンの取付状態を示す要部断面図、

図 1 5はこの発明の実施例 9に係る交流発電機に適用される防振リングを示す断面図、

図 1 6はこの発明の実施例 9に係る交流発電機における防振リングの取付状態を示す要部断面図、

図 1 7は従来の交流発電機を示す断面図、

図 1 8従来の交流発電機におけるロータのポールぉよびボビン周りを示す拡大断面図、

図 1 9は従来の交流発電機の他の例を示す断面図である。発明を実施するための最良の形態以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。

実施例 1 .

図 1はこの発明の実施例 1に係る交流発電機を示す断面図である。

図 1において、ロータ 1は、それぞれ複数の爪 2 aが設けられた一対の爪型のポール 2、コイル 4が巻回されたボビン 3、回転軸 5およびスリップリング 6から構成されている。一対のポール 2は、爪 2 aが嚙み合うように相対して配設され、回転軸 5がそれらの軸心位置に圧入されて固定されている。そして、爪 2 a の基部の内周面 2 bがボビン 3の外周面 3 aに当接され、ボビン 3が回転軸 5の圧入力により一対のポール 2間に固定されている。ファン 2 0がその内周側の溶接箇所 2 0 aでポール 2の端面に溶接されてポール 2に取り付けられている。弾性体 2 1がポール 2とファン 2 0との間の溶接箇所 2 0 aの外周側に介在されている。スター夕 7はポール 2の外周にポール 2と僅かな隙間をもつように配設されている。ブラシホルダ 8には電圧制御器が実装されている。プーリ 1 0が回転軸 5に一体に取り付けられている。そして、フロントブラケット 1 2とリアブラケット 1 3が回転軸 5を軸支して口一夕 1を囲むように配設されている。

フアン 2 0は羽部がディスク部の外周に一体に成形された鋼板製である。図 2 および図 3に示されるように、ファン 2 0の内周側には、ポール 2と相対する面側に突出する溶接箇所 2 0 aが周方向に複数箇設けられている。そして、弾性体

2 1がファン 2 0のポール 2と相対する面の外周縁部近傍に、全周にわたってライン状に形成されている。この弾性体 2 1は、例えば T S E 3 2 1 2 (東芝シリコン株式会社製）のようなシリコンゴム系樹脂のペーストをファン 2 0のポール 2と相対する面の外周縁部近傍に、ライン状に全周にわたって塗布し、その後加熱硬化させて形成される。

弾性体 2 1が形成されたフアン 2 0は、図 4に示されるように、ポール 2の端面に宛てがい、位置決めした後、押圧しながら溶接箇所 2 0 aでポール 2に溶接し、ポール 2に一体に取り付けられる。この時、弾性体 2 1は押し潰された状態でポール 2とファン 2 0との間に介在している。

ここで、ファン 2 0が弾性体 2 1を介在して一体化されたポール 2を用いて口一夕 1を組み上げ、ィンパルスハンマーによりポール 2の振幅倍率を測定した結果を図 5に示す。図中、点線は本願の実施例 1を示し、実線は弾性体 2 1のない比較例を示している。

図 5から、弾性体 2 1のない比較例においては、実機搭載時における電磁音の発生の原因となる 7〜8 k H zの周波数域に急峻なピーク Aが見られる。一方、弾性体 2 1を介在させた実施例 1においては、 7〜8 k H zの周波数域のピークが減衰されている。

このように、この実施例 1によれば、弾性体 2 1が一体化されたポール 2とフアン 2 0との間に介在されているので、弾性体 2 1の弾性によるダンパー効果により、交流発電機の稼動中におけるポール 2の磁気振動が抑制され、電磁音を効果的に低減させることができる。

また、弾性体 2 1がファン 2 0の溶接箇所 2 0 aの外周側に位置しているので、ポール振幅の大きい外径部分を防振でき、少量の弾性体材料により電磁音を効果的に低減させることができる。

また、シリコンゴム系樹脂材のペーストをライン状に全周にわたって塗布しているので、該ペーストを一筆塗りすることでシリコンゴム系樹脂材の塗布工程が行われ、作業時間の短縮が図られ、生産性を向上させることができる。実施例 2.

この実施例 2では、まずシリコンゴム系樹脂のペーストをフアン 2 0のポール 2と相対する面の外周縁部近傍に、ライン状に全周にわたって塗布する。ついで、シリコンゴム系樹脂材が形成されたファン 2 0をポール 2の端面に当てがい、位置決めした後、押圧しながら溶接箇所 2 0 aでポール 2に溶接し、ポール 2とファン 2 0とを一体化する。その後、一体化されたポール 2とファン 2 0とを所定の温度で所定時間加熱し、シリコンゴム系樹脂材を硬化させ、弾性体 2 1が介在されたポール 2とファン 2 0との組立体を得る。

そして、この弾性体 2 1が介在されたポール 2とファン 2 0との組立体を用いて上記実施例 1と同様に交流発電機を組み立てれば、電磁音の低減された交流発電機が得られる。

この実施例 2によれば、ファン 2 0に塗布されたシリコンゴム系樹脂材を加熱硬化する前に、ファン 2 0をポール 2に溶接して一体化しているので、シリコンゴム系樹脂材の塗布むらがあっても、ファン 2 0をポール 2に取り付けた際にシリコンゴム系樹脂材、即ち弾性体 2 1がフアン 2 0とポール 2との間にスキマなく充填される。そこで、シリコンゴム系榭脂材の塗布厚みを精度よく管理する必要がなく、その分生産性を向上させることができる。

また、弾性体 2 1がファン 2 0とポール 2との間にスキマなく充填されるので、確実な防振効果を有する弾性体 2 1が介在されたポール 2とファン 2 0との組立体が得られる。実施例 3.

上記実施例 1では、シリコンゴム系樹脂のペーストをフアン 2 0に同じ線幅でライン状に塗布するものとしているが、この実施例 3では、図 6に示されるように、シリコンゴム系樹脂のペーストをファン 2 0の径大部に大面積に塗布するものとしている。

この実施例 3では、弾性体 2 1の面積が大きくなり、弾性体 2 1の大きなダンパ一効果が得られる。実施例 4.

図 7はこの発明の実施例 4に係る交流発電機に適用されるファンをロータ側から見た図である。

この実施例 4では、シリコンゴム系樹脂のペーストをファン 2 0のポール 2と相対する面の外周縁部近傍に、点状に全周にわたって多数塗布し、その後加熱硬化させて弾性体 2 1を形成している。なお、他の構成は上記実施例 1と同様に構成されている。

この実施例 4によれば、弾性体 2 1が溶接箇所 2 0 aの外周側に、周方向に点状に複数設けられているので、溶接箇所 2 0 aで溶接してフアン 2 0をポール 2 に一体化したときに、弾性体 2 1がポール 2とファン 2 0との間に介在される。そこで、この弾性体 2 1の弾性によるダンパー効果により、ポール 2の磁気振動が抑制され、電磁音を効果的に低減させることができる。

また、弾性体 2 1は全周にわたって点状に形成されているので、各弾性体 2 1 の厚みにむらがあっても、ファン 2 0をポール 2に取り付けた際に、各弾性体 2 1の変形により全ての弾性体 2 1をファン 2 0とポール 2との間にスキマなく介在させることができ、確実な防振効果が得られる。実施例 5 .

上記実施例 1では、弾性体 2 1としてシリコンゴム系樹脂のペーストを用いるものとしているが、この実施例 5では、弾性体 2 1 aとしてシリコンゴム系樹脂のシート材を用いるものとしている。

この実施例 5では、例えばサーコン T R (富士高分子工業株式会社製）等のシリコンゴム系樹脂のシート材をプレス加工によりリング状に打ち抜き、予めリング状の弾性体 2 1 aを作製しておく。そして、このリング状の弾性体 2 1 aをポ —ル 2の端面に載置し、ファン 2 0を溶接箇所 2 0 aで溶接して、図 8に示されるように、弾性体 2 1 aが介在されたポール 2とファン 2 0との組立体を得る。なお、リング状の弾性体 2 1 aは、上記実施例 1におけるペーストの塗布形状と同様の外形形状に打ち抜かれている。

従って、この実施例 5においても、弾性体 2 1 aの弾性によるダンバ一効果により、ポール 2の磁気振動が抑制され、電磁音を効果的に低減させることができる。また、この実施例 5によれば、シート材からプレス加工により弾性体 2 1 aを作製しているので、シリコンゴム系樹脂のペーストを塗布し、加熱硬化して弾性体 2 1を形成する実施例 1に比べ、簡易に任意の形状の弾性体を構成でき、生産性を向上させることができるとともに、弾性体 2 1 aの厚みが均一となり、確実な防振効果が得られる。

また、シート材の一面に粘着層を形成させておけば、リング状の弾性体 2 1 a をポール 2あるいはファン 2 0に仮止めできるようになり、ポール 2とファン 2 0との一体化の作業性が上がり、その分生産性を向上させることができる。実施例 6 .

上記各実施例では、弾性体 2 1の厚みを均一なものとしているが、この実施例 6では、図 9に示されるように、弾性体 2 1の厚みが径方向で外側に向かって漸次厚くなるように形成されている。

従って、この実施例 6では、弾性体 2 1の径方向外側の厚みが厚くなつているので、ファン 2 0をポール 2に一体化したときに、弾性体 2 1を介して振幅の大きいポール 2の外周部に作用する加圧力が大きくなり、ポール 2の磁気振動が抑制される。

なお、上記実施例 6では、弾性体 2 1の厚みが径方向で外側に向かって漸次厚くなるように形成されているものとしているが、図 1 0に示されるように、弾性体 2 1の径方向外側の厚みを厚くしても、同様の効果が得られる。実施例 Ί .

この実施例 7では、図 1 1に示されるように、ポール 2のファン側の端面に多数の溝 2 2が同心状に形成されている。そして、ファン 2 0をポール 2に取り付けた時に、図 1 2に示されるように、弾性体 2 1がポール 2の溝 2 2の形成領域に介在している。なお、他の構成は上記実施例 1と同様に構成されている。

この実施例 7では、ポール 2の端面に多数の溝 2 2が形成され、ファン 2 0をポール 2に取り付けたときに、弾性体 2 1が溝 2 2の形成領域に接している。そこで、弾性体 2 1とポール 2との接触面積が増大し、弾性体 2 1による減衰効果が向上される。実施例 8.

この実施例 8では、図 1 3に示されるように、剛性増加部材としてのリング状の整流板 2 3がファン 2 0に溶接により固着されている。そして、図 1 4に示されるように、整流板 2 3が固着されたファン 2 0が溶接箇所 2 0 aでポール 2に溶接されている。なお、他の構成は上記実施例 1と同様に構成されている。この実施例 8では、整流板 2 3がファン 2 0に固着されているので、ファン 2 0の剛性が大きくなる。そこで、ファン 2 0をポール 2に取り付けた時に、ファン 2◦が撓みにくく、弾性体 2 1を介してポール 2に作用する加圧力が増大し、ポール 2の振動を抑制することができる。実施例 9.

この実施例 9では、図 1 6に示されるように、防振リング 2 4がポール 2のフアン 2 0側の外周縁部に溶接されてポール 2に取り付けられ、弾性体 2 1がポール 2と防振リング 2 4との間に介在されている。この防振リング 2 4は、図 1 5 に示されるように、鋼材からなるリング体の内周面をポール 2のフアン 2 0側の外周縁部の傾斜に合わせた形状で作製されている。なお、他の構成は上記実施例 1と同様に構成されている。

この実施例 9では、防振リング 2 4がポール 2のフアン 2 0側の外周縁部に溶接されてポール 2に取り付けられているので、ポール 2の磁気振動が抑制される。さらに、弾性体 2 1の弾性によるダンパー効果により、ポール 2の磁気振動が抑制される。なお、防振リング 2 4は鋼材である必要はなく、十分な剛性を有する樹脂等の部材でもよい。このように、この発明は、鋼板製のファンがその内周側を周方向に複数箇所でポールの端面に溶接されて該ポールに取り付けられ、コイルが巻回されたボビンがポール内に取り付けられてなる車両用交流発電機において、弾性体がフアンとポールとの溶接箇所の外周側でフアンとポールとの間に介在されているので、弾性体のダンパー効果によりポールの磁気振動が抑制され、電磁音が低減された車両用交流発電機が得られる。

また、弾性体が周方向に点状に複数設けられているので、ファンがポールに取り付けられる際に点状の各弾性体の変形により全ての弾性体をフアンとポールとの間にスキマなく介在させることができ、確実な防振効果が得られる。

また、弾性体が周方向にライン状に設けられているので、弾性体の形成が容易となる。

また、弾性体がシ一ト材であるので、弾性体の厚みの均一化が図られ、確実な防振効果が得られるとともに、弾性体の形成が容易となり、生産性を向上させることができる。

また、弾性体が外周側の厚みを内周側の厚みに対して厚く形成されているので、振幅の大きいポール外径側に作用する加圧力が大きくなり、ポールの磁気振動を抑制することができる。

また、ポールの弾性体と接する領域が微細な凹凸面に形成されているので、弾性体とポールとの接触面積が大きくなり、弾性体のダンパー効果を上げることができる。

また、剛性増加部材がファンに取り付けられているので、ファンの剛性の増大に伴い弾性体を介してポールに作用する加圧力が大きくなり、ポールの磁気振動を抑制することができる。。

また、この発明は、鋼板製のファンがその内周側を周方向に複数箇所でポールの端面に溶接されて該ポールに取り付けられ、コイルが巻回されたボビンがポ一ル内に取り付けられてなる車両用交流発電機において、防振リングがポールのファン側の外周縁部に溶接されて該ポールに取り付けられ、弾性体がポールと防振リングとの間に介在されているので、弾性体のダンパー効果によりポールの磁気振動が抑制され、電磁音が低減された車両用交流発電機が得られる。

また、この発明は、弾性材のペーストをファンのポールとの溶接箇所の外周側に塗布し、弾性材の塗布面をポールの端面に押圧させつつ溶接箇所でファンとポ —ルとを溶接一体化する工程の後、弾性材を硬化させる工程を行うので、弾性材がフアンとポールとの間にスキマなく充填されるので、確実な防振効果を有する車両用交流発電機の製造方法が得られる <

Claims

請求の範囲

1 . 鋼板製のファンがその内周側を周方向に複数箇所でポールの端面に溶接されて該ポールに取り付けられ、コイルが巻回されたボビンがポール内に取り付けられてなる車両用交流発電機において、弾性体が上記ファンと上記ポールとの溶接箇所の外周側で上記フアンと上記ポールとの間に介在されていることを特徴とする車両用交流発電機。

2. 上記弾性体が周方向に点状に複数設けられていることを特徴とする請求項 1記載の車両用交流発電機。

3. 上記弾性体が周方向にライン状に設けられていることを特徴とする請求項 1記載の車両用交流発電機。

4. 上記弾性体がシ一ト材であることを特徴とする請求項 1記載の車両用交流発電機。

5. 上記弾性体が外周側の厚みを内周側の厚みに対して厚く形成されていることを特徴とする請求項 1記載の車両用交流発電機。

6. 上記ポールの上記弾性体と接する領域が微細な凹凸面に形成されていることを特徴とする請求項 1記載の車両用交流発電機。

7. 剛性増加部材が上記ファンに取り付けられていることを特徴とする請求項 1記載の車両用交流発電機。

8. 鋼板製のファンがその内周側を周方向に複数箇所でポールの端面に溶接されて該ポールに取り付けられ、コイルが巻回されたボビンがポール内に取り付けられてなる車両用交流発電機において、防振リングが上記ポールのファン側の外周縁部に取り付けられ、弾性体が上記ポールと上記防振リングとの間に介在されていることを特徴とする車両用交流発電機。

9 . 弾性材のぺ一ストをファンのポールとの溶接箇所の外周側に塗布し、弾性材の塗布面を上記ポールの端面に押圧させつつ上記溶接箇所でフアンとポールとを溶接一体化する工程の後、上記弾性材を硬化させる工程を行う車両用交流発電機の製造方法。