JP2005229748A - Tandem-type rotating electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、２つのロータコアを共通の回転軸に設け、２つのロータコアのそれぞれに対応した２つのステータコアを設けたタンデム式回転電機に関するもので、特に車両に搭載されるタンデム式の車両用交流発電機に用いて好適な技術である。 The present invention relates to a tandem type rotating electrical machine in which two rotor cores are provided on a common rotating shaft and two stator cores corresponding to the two rotor cores are provided, and in particular, a tandem type AC power generator for a vehicle mounted on a vehicle. This technique is suitable for use in a machine.
（従来の技術）
タンデム式回転電機では、２つのステータコア（第１、第２ステータコア）を機枠体の内周面に固定する技術として、次の方法を用いている。
（１）機枠体は、２つのステータコアが内周面に取り付けられる筒部（中央ハウジング相当）を備えた第１ハウジングと、第２ハウジングの２つに分けられる。第１ハウジングの筒部内の奥に第１ステータコアに当接する環状の段差を設ける。第１ステータコアを筒内に挿入して、次に第１ステータコアと第２ステータコアの間隔を保つ固定子スペーサを挿入し、第２ステータコアを挿入する。機枠体内の組付けが完了したら、固定ボルトによって第２ハウジングが筒部に向けて加圧されるように締結する。第２ハウジングは第１ハウジングにインロー嵌合するなどして、第２ハウジングに与えられる締付力が、第２ハウジングから第２ステータコアに伝わるようになっている。このため、第１ステータコア、固定子スペーサ、第２ステータコアは、第１ハウジングの段差と、第２ハウジングのインロー部との間で挟み付けられて固定される（例えば、特許文献１参照）。
(Conventional technology)
In the tandem rotating electrical machine, the following method is used as a technique for fixing two stator cores (first and second stator cores) to the inner peripheral surface of the machine frame.
(1) The machine frame is divided into a first housing having a cylindrical portion (corresponding to a central housing) to which two stator cores are attached to the inner peripheral surface, and a second housing. An annular step that contacts the first stator core is provided in the interior of the cylindrical portion of the first housing. The first stator core is inserted into the cylinder, and then a stator spacer that keeps the distance between the first stator core and the second stator core is inserted, and the second stator core is inserted. When the assembly within the machine frame is completed, the second housing is fastened by the fixing bolt so as to be pressurized toward the cylindrical portion. The second housing is adapted to be inlay-fitted to the first housing so that a tightening force applied to the second housing is transmitted from the second housing to the second stator core. For this reason, a 1st stator core, a stator spacer, and a 2nd stator core are pinched | interposed and fixed between the level | step difference of a 1st housing, and the inlay part of a 2nd housing (for example, refer patent document 1).
（２）機枠体は、筒部の軸方向中間（第１ステータコアと第２ステータコアの間）に接合面のある第１ハウジングと、第２ハウジングの２つに分けられる。第１ステータコアは、第１ハウジングの筒部（第１筒部）の内側に装着され、その筒部の外周からステータ固定ネジを締めつけて、筒部の内周壁に固定される。第２ステータコアも同様に、第２ハウジングの筒部（第２筒部）の内側に装着され、その筒部の外周からステータ固定ネジを締めつけて、筒部の内周壁に固定される。そして、第１ハウジングと第２ハウジングは、固定ボルトによって固定される。 (2) The machine frame body is divided into a first housing having a joint surface in the middle of the cylindrical portion in the axial direction (between the first stator core and the second stator core) and a second housing. The first stator core is attached to the inside of the cylindrical portion (first cylindrical portion) of the first housing, and is fastened to the inner peripheral wall of the cylindrical portion by tightening a stator fixing screw from the outer periphery of the cylindrical portion. Similarly, the second stator core is mounted inside the cylindrical portion (second cylindrical portion) of the second housing, and is fastened to the inner peripheral wall of the cylindrical portion by fastening a stator fixing screw from the outer periphery of the cylindrical portion. The first housing and the second housing are fixed by fixing bolts.
（従来技術の不具合）
上記（１）に示す従来技術では、第１ステータコアと第２ステータコアの間に、別体の固定子スペーサを配置するため、部品点数が多くなるとともに、組付け工数が増加する。 上記（２）に示す従来技術では、第１ステータコアおよび第２ステータコアを固定するために、多数のステータ固定ネジを用いるため、部品点数が多くなるとともに、組付け工数が増加する。
In the prior art shown in (1) above, since a separate stator spacer is disposed between the first stator core and the second stator core, the number of parts increases and the number of assembly steps increases. In the prior art shown in (2) above, since a large number of stator fixing screws are used to fix the first stator core and the second stator core, the number of parts increases and the assembly man-hour increases.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、２つのステータコアの間を所定距離に保つための別体の固定子スペーサを用いることなく、またステータコアを固定する専用のステータ固定ネジを用いることなく、機枠体内に２つのステータコアを固定できるタンデム式回転電機の提供にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to use a dedicated stator for fixing the stator core without using a separate stator spacer for keeping a predetermined distance between the two stator cores. It is an object of the present invention to provide a tandem rotating electric machine that can fix two stator cores in the machine frame without using a stator fixing screw.
［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用するタンデム式回転電機の第１ステータコアは、第１ハウジングに形成された第１加圧部と、中央ハウジングに形成された第１当接部との間に挟み付けられ、第２ステータコアは、第２ハウジングに形成された第２加圧部と、中央ハウジングに形成された第２当接部との間に挟み付けられて、固定ボルトの締付力によって固定される。
このため、従来用いていた別体の固定子スペーサを廃止することができるとともに、ステータを固定する専用のステータ固定ネジも廃止でき、部品点数の減少と、組付け工数の減少によってコストを低く抑えることができる。
[Means of claim 1]
A first stator core of a tandem type rotating electrical machine that employs the means of claim 1 is sandwiched between a first pressurizing portion formed in a first housing and a first abutting portion formed in a central housing. The second stator core is sandwiched between a second pressure part formed in the second housing and a second contact part formed in the center housing, and is fixed by the fastening force of the fixing bolt. .
For this reason, a separate stator spacer used conventionally can be abolished, and a dedicated stator fixing screw for fixing the stator can be abolished, and the cost can be reduced by reducing the number of parts and the number of assembly steps. be able to.
［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用するタンデム式回転電機の第１、第２当接部は、バーリング加工によって形成された各中央冷却穴の周囲の環状突起であるため、第１、第２当接部の製造コストを低く抑えることができる。
[Means of claim 2]
Since the first and second contact portions of the tandem rotating electric machine employing the means of
［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用するタンデム式回転電機の中央冷却ファンの各羽は、第１、第２ロータコアによって軸方向に加圧される。このため、回転の遠心力により、各羽が外周方向へ変形するのを防ぐことができる。これによって、各羽に変形防止用の補強リブ等の強度向上手段を設ける必要が無くなり、中央冷却ファンの制作工数を少なくできる。
[Means of claim 3]
Each blade of the central cooling fan of the tandem rotating electric machine adopting the means of
［請求項４の手段］
請求項４の手段を採用するタンデム式回転電機のスリップリングは、第２ロータコアの反第１ロータコア側の回転軸に設けられる。このように設けると、スリップリングと第１ロータコイルの接続を行う第１リード線は、２つのロータコアの間において渡り線となる。この渡り線となる第１リード線を中空に配置すると、遠心力および振動により断線する可能性がある。
そこで、２つのロータコアの間の第１リード線を、中央冷却ファンの内周部において軸方向に伸びて設けられたリード抑えによって固定することにより、２つのロータコアの間の第１リード線が、遠心力や振動によって断線する不具合を回避できる。
[Means of claim 4]
The slip ring of the tandem type rotating electrical machine adopting the means of claim 4 is provided on the rotating shaft on the side opposite to the first rotor core of the second rotor core. If provided in this way, the first lead wire for connecting the slip ring and the first rotor coil becomes a crossover between the two rotor cores. If the first lead wire serving as the connecting wire is disposed in a hollow space, there is a possibility of disconnection due to centrifugal force and vibration.
Therefore, by fixing the first lead wire between the two rotor cores by a lead restraint provided extending in the axial direction in the inner peripheral portion of the central cooling fan, the first lead wire between the two rotor cores is The problem of disconnection due to centrifugal force or vibration can be avoided.
［請求項５の手段］
請求項５の手段を採用するタンデム式回転電機のリード抑えは、軸方向の端部に外径方向へ曲折された湾曲部を備える。このため、２つのロータコアの間の第１リード線が、遠心力や振動によって断線する不具合を回避できる。
また、リード抑えの端部に設けた湾曲部によって、組付時に第１リード線とリード抑えの端がひっかかる不具合を回避でき、組付性が向上する。
[Means of claim 5]
The lead restraint of the tandem rotary electric machine that employs the means of
In addition, the curved portion provided at the end portion of the lead restraint can avoid a problem that the first lead wire and the end of the lead restraint are caught at the time of assembly, and the assembling property is improved.
［請求項６の手段］
請求項６の手段を採用するタンデム式回転電機は、回転子スペーサの外周面に軸方向へ伸びて第１リード線を通すリード溝を形成し、リード抑えと、リード溝とで囲まれる空間内で第１リード線が固定されるものである。
[Means of claim 6]
A tandem rotating electrical machine that employs the means of claim 6 forms a lead groove that extends in the axial direction on the outer peripheral surface of the rotor spacer and passes the first lead wire, and is in a space surrounded by the lead restraint and the lead groove. The first lead wire is fixed.
［請求項７の手段］
第１ステータコイルを第１ステータコアに巻回し、それとは別に第２ステータコイルを第２ステータコアに巻回すると、ステータコイルの接続が複雑になるため作業性が悪化するとともに、コイルの巻回長が長くなるため電気抵抗が大きくなってしまう。
そこで、請求項７の手段を採用し、第１、第２ステータコイルを、軸方向の一端側から差し込まれる共通の導体を用いて第１、第２ステータコアを同時巻装する。これによって、ステータコイルの接続が単純化されて作業性が向上するとともに、コイルの巻回長が短縮されて電気抵抗を下げることができる。
[Means of Claim 7]
If the first stator coil is wound around the first stator core and the second stator coil is wound around the second stator core separately, the connection of the stator coils becomes complicated, so that the workability deteriorates and the coil winding length is reduced. The electrical resistance increases due to the increase in length.
Accordingly, the means of claim 7 is adopted, and the first and second stator coils are simultaneously wound around the first and second stator coils using a common conductor inserted from one end side in the axial direction. As a result, the connection of the stator coil is simplified and the workability is improved, and the winding length of the coil is shortened to reduce the electrical resistance.
［請求項８の手段］
請求項８の手段を採用し、共通の導体として一端において１８０°ターンした形状を呈するコンダクタを用いることにより、ステータコイルの接続がより単純化されて作業性が向上する。
[Means of Claim 8]
By adopting the means of claim 8 and using a conductor having a shape turned 180 ° at one end as a common conductor, the connection of the stator coil is further simplified and the workability is improved.
最良の形態１のタンデム式回転電機は、回転自在に支持された回転軸と、この回転軸の軸方向に異なった位置に固定された第１、第２ロータコアと、この第１、第２ロータコアのそれぞれの外周に固定配置される第１、第２ステータコアと、第１、第２ロータコアおよび第１、第２ステータコアを覆い、内周面に第１、第２ステータコアを固定し、回転軸の両端側を第１、第２ベアリングを介して回転自在に支持する機枠体とを備える。
機枠体は、回転軸の一端側を第１ベアリングを介して回転自在に支持する第１ハウジングと、回転軸の他端側を第２ベアリングを介して回転自在に支持する第２ハウジングと、内周面に第１、第２ステータコアを固定する中央ハウジングとからなる。
第１、中央、第２ハウジングは、第１、第２ハウジングを中央ハウジングに向けて加圧する固定ボルトの締付力によって固定される。
The tandem rotating electrical machine of the best mode 1 includes a rotating shaft that is rotatably supported, first and second rotor cores fixed at different positions in the axial direction of the rotating shaft, and the first and second rotor cores. The first and second stator cores fixedly disposed on the outer periphery of each of the first, second rotor cores, the first and second stator cores are covered, the first and second stator cores are fixed to the inner peripheral surface, and the rotation shaft A machine frame that rotatably supports both end sides via first and second bearings.
The machine frame includes a first housing that rotatably supports one end side of the rotating shaft via a first bearing, a second housing that rotatably supports the other end side of the rotating shaft via a second bearing, It consists of a central housing that fixes the first and second stator cores to the inner peripheral surface.
The first, center, and second housings are fixed by a tightening force of a fixing bolt that pressurizes the first and second housings toward the center housing.
第１ハウジングは、第１ステータコアに当接し、固定ボルトの締付力によって第１ステータコアを第２ステータコア側へ加圧する第１加圧部を備える。
第２ハウジングは、第２ステータコアに当接し、固定ボルトの締付力によって第２ステータコアを第１ステータコア側へ加圧する第２加圧部を備える。
中央ハウジングの内周面は、第１ステータコアの第２ステータコア側が当接する第１当接部、および第２ステータコアの第１ステータコア側が当接する第２当接部を備える。
そして、第１ステータコアは、第１加圧部と第１当接部の間に挟み付けられて固定され、第２ステータコアは、第２加圧部と第２当接部の間に挟み付けられて固定される。
The first housing includes a first pressurizing portion that abuts on the first stator core and pressurizes the first stator core toward the second stator core by the fastening force of the fixing bolt.
The second housing includes a second pressurizing portion that abuts on the second stator core and pressurizes the second stator core toward the first stator core by the fastening force of the fixing bolt.
The inner peripheral surface of the central housing includes a first contact portion that contacts the second stator core side of the first stator core, and a second contact portion that contacts the first stator core side of the second stator core.
The first stator core is sandwiched and fixed between the first pressure part and the first contact part, and the second stator core is sandwiched between the second pressure part and the second contact part. Fixed.
本発明をタンデム式回転電機を、車両用交流発電機に適用した実施例１を図１〜図３を参照して説明する。
本実施例の車両用交流発電機１は、２つのオルタネータを軸方向に並設したタンデム型であり、回転軸２を共用する第１ロータ３と第２ロータ４、第１ロータ３の外周に固定された第１ステータ５、第２ロータ４の外周に固定された第２ステータ６、第１、第２ステータ５、６で発生した交流電力を直流電力に変換する整流器７、及びこれらの各部品を保持する機枠体（下述する）等より構成される。なお、以下の説明では、図１の軸方向左側をフロント側、軸方向右側をリヤ側として説明する。
A first embodiment in which the present invention is applied to an AC generator for a vehicle using a tandem rotating electric machine will be described with reference to FIGS.
The vehicle alternator 1 of the present embodiment is a tandem type in which two alternators are arranged in parallel in the axial direction. The
機枠体は、発電機１のフロント側を覆う第１ハウジング１１、第１ステータ５と第２ステータ６の外周を覆う筒状の中央ハウジング１２、発電機１のリヤ側を覆う第２ハウジング１３より構成される。
第１ハウジング１１、中央ハウジング１２、第２ハウジング１３は、発電機１の周囲において対向配置された４本のスルーボルト１４（固定ボルトに相当する）によって強固に締結されるものである。具体的に、第１ハウジング１１の周囲の４カ所には、回転軸２の軸方向と平行で、スルーボルト１４がねじ込まれる雌ネジ１５が形成されている。第２ハウジング１３の周囲の４カ所には、回転軸２の軸方向と平行で、スルーボルト１４が挿通される挿通穴１６が形成されている。そして、第１ハウジング１１、中央ハウジング１２、第２ハウジング１３を組付けた状態で、リヤ側から各挿通穴１６内にスルーボルト１４を差し入れ、スルーボルト１４の端を雌ネジ１５にねじ込むことで、第１ハウジング１１と第２ハウジング１３の軸方向距離が接近し、第１ハウジング１１、中央ハウジング１２、第２ハウジング１３が強固に固定されている。
The machine frame includes a
The
第１ハウジング１１、中央ハウジング１２、第２ハウジング１３は、それぞれアルミニウム、アルミニウム合金等の金属を用いて鋳造されたものであり、所定の精度が要求される部分は鋳造後において切削加工されたものである。
また、第１ハウジング１１には略全周に亘って多数の第１冷却穴１７が形成されており、中央ハウジング１２の軸方向の中間部位（第１ステータ５と第２ステータ６の間）にも略全周に亘って多数の中央冷却穴１８が形成されており、第２ハウジング１３にも略全周に亘って多数の第２冷却穴１９が形成されている。
The
A number of first cooling holes 17 are formed in the
回転軸２の両端は、それぞれ第１ベアリング２１、第２ベアリング２２を介して回転自在に支持されている。回転軸２のフロント側には、ボルト等の締結部材２３によってプーリ２４が固定されており、エンジン（図示しない）の回転動力が伝達されるプーリ２４と回転軸２とが一体に回転するようになっている。
回転軸２の一端を支持する第１ベアリング２１は、ボールベアリングであり、第１ハウジング１１の内縁部に支持固定されている。また、回転軸２の他端を支持する第２ベアリング２２も、ボールベアリングであり、第２ハウジング１３の内周縁に支持固定されている。
Both ends of the
The first bearing 21 that supports one end of the
第１ロータ３は、回転軸２に固着された第１ロータコア２５と、この第１ロータコア２５を励磁する第１ロータコイル２６を備える。第１ロータコア２５は、回転軸２の第１軸部２７に圧入されて回転軸２と一体に回転する。第１ロータコイル２６は、第１ロータコア２５のボス部外径に第１絶縁部材２８を介して巻装されている。第１ロータコイル２６の正負両端は、第１リード線２９を介して回転軸２のリヤ側端部に設けられた一組のスリップリング３０に電気的に接続されている。
The
第２ロータ４は、回転軸２に固着された第２ロータコア３１と、この第２ロータコア３１を励磁する第２ロータコイル３２を備える。第２ロータコア３１は、回転軸２の第２軸部３３に圧入されて回転軸２と一体に回転する。なお、第２軸部３３は、上述した第１軸部２７よりも回転軸２のリヤ側にある。第２ロータコイル３２は、第２ロータコア３１のボス部外径に第２絶縁部材３４を介して巻装されている。第２ロータコイル３２の正負両端は、第２リード線３５を介して回転軸２のリヤ側端部に設けられた一組のスリップリング３０に電気的に接続されている。
The second rotor 4 includes a
第１、第２ロータコイル２６、３２の正極側は、一方のスリップリング３０に摺接する一方のブラシ３６を介して出力端子（図示しない）に接続され、負極側は他方のスリップリング３０に摺接する他方のブラシ３６を介してレギュレータ３８に内蔵されたトランジスタ（図示しない）を介して接地される。なお、出力端子は、整流器７で整流された直流電力を供給する端子で、車載バッテリ（図示しない）の正極ターミナルに接続されている。
The positive side of the first and second rotor coils 26, 32 is connected to an output terminal (not shown) via one
（冷却ファンの説明）
第１ロータコア２５と第２ロータコア３１の間における回転軸２の周囲には、軸方向間隔を規制する回転子スペーサ４１が装着されている。また、第１ロータコア２５と第２ロータコア３１の間で、且つ回転子スペーサ４１の周囲には、第１、第２ロータコア２５、３１と一体に回転する中央冷却ファン４２が固定されている。この中央冷却ファン４２の各羽４３は、第１、第２ロータコア２５、３１によって軸方向に加圧された状態で固定されている。
このように、中央冷却ファン４２の各羽４３が、第１、第２ロータコア２５、３１によって軸方向に加圧されることにより、回転の遠心力によって各羽４３が外周方向へ変形するのを防ぐことができる。これによって、各羽４３に変形防止用の補強リブ等の強度向上手段を設ける必要が無くなり、中央冷却ファン４２の制作工数を少なくできる。
(Description of cooling fan)
Around the
In this way, each
中央冷却ファン４２は、図２に示すように、金属板をプレス加工で打ち抜き、所定形状に曲折した斜流ファン（遠心ファンの一例）であり、各羽４３の軸方向の頂部には突起４４が形成されている。この突起４４は、第１、第２ロータコア２５、３１によって軸方向に加圧されて変形して軸方向の寸法誤差を吸収し、各羽４３が第１、第２ロータコア２５、３１によって確実に軸方向に加圧されるようになっている。このような突起４４による略点接触にしないと、第１、第２ロータコア２５、３１によって中央冷却ファン４２を軸方向に加圧する力を大きくする必要があり、生産性が劣化してしまう。
第１ロータコア２５のフロント側の面には、第１冷却ファン４５が固定されており、第２ロータコア３１のリヤ側の面には、第２冷却ファン４６が固定されている。この第１、第２冷却ファン４５、４６も、中央冷却ファン４２と同様、金属板をプレス加工で打ち抜き、所定形状に曲折した斜流ファンである。
As shown in FIG. 2, the
A first cooling fan 45 is fixed to the front surface of the first rotor core 25, and a
第１ステータ５は、第１ステータコア５１と、この第１ステータコア５１に巻装された第１ステータコイル５２を備える。第１ステータコア５１は、第１ロータコア２５の外周に僅かなギャップを保って配置され、中央ハウジング１２のフロント側の内周面に強固に固定されている。
第２ステータ６は、第２ステータコア５３と、この第２ステータコア５３に巻装された第２ステータコイル５４を備える。第２ステータコア５３は、第２ロータコア３１の外周に僅かなギャップを保って配置され、中央ハウジング１２のリヤ側の内周面に強固に固定されている。
なお、この実施例の第１、第２ステータコイル５２、５４は、後述するように、共通のコンダクタ５５（共通の導体）を多数用いて同時巻装されている。
The
The second stator 6 includes a
In addition, the 1st, 2nd stator coils 52 and 54 of this Example are wound simultaneously using many common conductors 55 (common conductor) so that it may mention later.
（第１リード線２９の抑え構造の説明）
第１ロータコイル２６とスリップリング３０とを電気的に接続する第１リード線２９は、その間に配置された回転子スペーサ４１と第２ロータ４を渡る渡り線となる。この渡り線となる第１リード線２９を中空に配置すると、遠心力および振動により断線する可能性がある。
そこで、この実施例では、第１、第２ロータコア２５、３１の間の第１リード線２９を、中央冷却ファン４２の内周部において軸方向に伸びて設けられたリード抑え５６によって回転子スペーサ４１の外周面に押し付けて固定している。
このように、第１、第２ロータコア２５、３１の間の第１リード線２９が、リード抑え５６によって回転子スペーサ４１の外周面に固定されることにより、遠心力や振動によって断線する不具合を回避できる。
(Description of holding structure of first lead wire 29)
The
Therefore, in this embodiment, the
As described above, the
リード抑え５６は、図２、図３に示すように、中央冷却ファン４２を形成する部材の一部をプレス加工により、打ち抜き、曲折加工したものであり、軸方向の端部には、外径方向へ曲折された湾曲部５７が形成されている。この湾曲部５７を設けたことにより、第１、第２ロータコア２５、３１の間の第１リード線２９が、遠心力や振動によって断線する不具合を回避できる。また、リード抑え５６の端部に設けた湾曲部５７によって、組付時に第１リード線２９とリード抑え５６の端がひっかかる不具合を回避でき、組付性も向上する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
（第１、第２ステータコア５１、５３の固定技術の説明）
第１ハウジング１１、中央ハウジング１２、第２ハウジング１３は、上述したように、発電機１の周囲において対向配置された４本のスルーボルト１４によって強固に締結されるものであり、第１ハウジング１１、中央ハウジング１２、第２ハウジング１３を組付けた状態で、リヤ側から挿通穴１６内にスルーボルト１４を差し入れ、スルーボルト１４の端を第１ハウジング１１に設けた雌ネジ１５にねじ込むことで、第１ハウジング１１と第２ハウジング１３の軸方向距離が接近し、第１ハウジング１１、中央ハウジング１２、第２ハウジング１３が強固に固定されるものである。
(Description of the fixing technique of the first and second stator cores 51 and 53)
As described above, the
中央ハウジング１２の内周面には、第１ステータコア５１の第２ステータコア５３側の軸方向端部が当接する第１当接部（段差）６１と、第２ステータコア５３の第１ステータコア５１側の軸方向端部が当接する第２当接部（段差）６２とが、内周面に凸状に形成されている。この実施例の第１、第２当接部６２は、中央ハウジング１２の内周面を切削加工によって形成したものである。
第１当接部６１と中央ハウジング１２のフロント側の端部との軸方向長さは、第１ステータコア５１の軸方向寸法より所定寸法（例えば、０．５〜１ｍｍ）短く設けられている。同様に、第２当接部６２と中央ハウジング１２のリヤ側の端部との軸方向長さも、第２ステータコア５３の軸方向寸法より所定寸法（例えば、０．５〜１ｍｍ）短く設けられている。
On the inner peripheral surface of the
The axial length between the
一方、第１ハウジング１１における第１ステータコア５１の対向面には、第１ステータコア５１のフロント側の面に当接する第１加圧部６３が設けられている。この第１加圧部６３は、第１ステータコア５１に当接し、スルーボルト１４の締付力によって第１ステータコア５１を第２ステータコア５３側（リヤ側）へ加圧する周壁である。
第２ハウジング１３における第２ステータコア５３の対向面には、第２ステータコア５３のリヤ側の面に当接する第２加圧部６４が設けられている。この第２加圧部６４は、第２ステータコア５３に当接し、スルーボルト１４の締付力によって第２ステータコア５３を第１ステータコア５１側（フロント側）へ加圧する周壁である。
On the other hand, a
A second pressure member 64 that abuts against the rear surface of the
上記のように設けられることにより、中央ハウジング１２の内周面に、第１、第２ステータコア５１、５３を組み入れ、下述するように第１、第２ステータコイル５２、５４を組付けた後、第１、第２ハウジング１１、１３を装着し、スルーボルト１４を締結することにより、第１加圧部６３と第１当接部６１の間に第１ステータコア５１が挟み付けられて固定されるとともに、第２加圧部６４と第２当接部６２の間に第２ステータコア５３が挟み付けられて固定される。
By being provided as described above, the first and
第１、第２ステータコア５１、５３に巻装される第１、第２ステータコイル５２、５４は、三相コイルであり、軸方向から差し込まれる共通の導体を多数用いて同時巻装されたものである。共通の導体は、一端において１８０°ターンした形状（Ｕ字形状）を呈するコンダクタ５５（例えば、松葉型コンダクタ）である。各コンダクタ５５は、絶縁被覆された角形導体であり、一対の脚部の一方を、第１、第２ステータコア５１、５３の周方向同位置のスロットを一挙に貫通するように、リヤ側から挿通し、同様に上記一対の脚部の他方を、上記スロットに対して１磁極ピッチだけ周方向に離れた第１、第２ステータコア５１、５３の周方向同位置のスロットを一挙に貫通するように、リヤ側から挿通し、各脚部の先端を１対ずつ溶接したものである。
なお、各中央冷却穴１８を外周側から覗いた場合に、各中央冷却穴１８の中央部を各コンダクタ５５が通って見えるように各コンダクタ５５が配置されるものであり、中央冷却穴１８から排出される冷却風によって、各コンダクタ５５が効率的に冷却されるようになっている。
The first and second stator coils 52 and 54 wound around the first and
Each
第１ステータ５と第２ステータ６の組付手順をまとめると、（１）中央ハウジング１２の内周面に、第１、第２ステータコア５１、５３を組み入れ、（２）第１、第２ステータコア５１、５３に第１、第２ステータコイル５２、５４を組付け、（３）第１、第２ハウジング１１、１３を装着し、（４）スルーボルト１４を締結する。以上（１）〜（４）により、第１ステータ５と第２ステータ６の組付けが完了する。
The assembly procedure of the
（実施例１の作動説明）
エンジン始動とともにクランクプーリ（図示しない）からベルト（図示しない）を介してプーリ２４に駆動力が伝達されると、そのプーリ２４が固定された回転軸２がプーリ２４と共に回転し、第１、第２ロータ３、４が回転する。この時、レギュレータ３８のトランジスタがONしていれば、第１、第２ロータコイル２６、３２に界磁電流が流れる。その結果、回転軸２の回転に同期した回転磁界が第１、第２ステータコア５１、５３に発生し、第１、第２ステータコイル５２、５４に三相交流電力を誘起する。
第１、第２ステータコイル５２、５４で発生した三相交流電力は、第１、第２ステータコイル５２、５４に接続される整流器７により直流電力に変換される。そして、出力端子より取り出される直流電力は、車載バッテリ及び車載電気負荷に供給される。
(Description of operation of the first embodiment)
When a driving force is transmitted from a crank pulley (not shown) to a
The three-phase AC power generated in the first and second stator coils 52 and 54 is converted into DC power by the rectifier 7 connected to the first and second stator coils 52 and 54. And the direct-current power taken out from an output terminal is supplied to a vehicle-mounted battery and a vehicle-mounted electric load.
（実施例１の効果）
上述したように、第１ステータコア５１は、第１ハウジング１１に形成された第１加圧部６３と、中央ハウジング１２に形成された第１当接部６１との間に挟み付けられ、第２ステータコア５３は、第２ハウジング１３に形成された第２加圧部６４と、中央ハウジング１２に形成された第２当接部６２との間に挟み付けられて、スルーボルト１４の締付力によって固定される。
このため、従来用いていた別体の固定子スペーサを廃止することができるとともに、第１、第２ステータコア５１、５３を固定する専用のステータ固定ネジも廃止できる。この結果、部品点数の減少と、組付け工数の減少によってタンデム式の車両用交流発電機１のコストを低く抑えることができる。
(Effect of Example 1)
As described above, the first stator core 51 is sandwiched between the
For this reason, the separate stator spacer used conventionally can be abolished, and dedicated stator fixing screws for fixing the first and
実施例２を図４を参照して説明する。なお、以下の実施例において、上記実施例１と同一符号は同一機能物を示すものである。
この実施例２の中央ハウジング１２は、所定形状に打ち抜いた金属板（アルミニウム板等）を筒状に丸めて形成したものであり、筒部の接合部には軸方向および周方向に嵌まり合う複数の鍵状凹凸部６５が形成されている。なお、中央ハウジング１２は、プレス絞りによる製造方法によって製造されても良い。
この実施例２の第１、第２当接部６１、６２は、第１、第２ステータコア５１、５３の間の中央ハウジング１２に多数の中央冷却穴１８を形成するプレス加工時に、各中央冷却穴１８の周囲にバーリング加工によって形成された環状突起６６である。このように、中央ハウジング１２を形成する際のプレス加工時にバーリング加工を施して第１、第２当接部６１、６２を形成するため、第１、第２当接部６１、６２の製造コストを低く抑えることができ、タンデム式の車両用交流発電機１のコストを低く抑えることができる。
A second embodiment will be described with reference to FIG. In the following embodiments, the same reference numerals as those in the first embodiment denote the same functions.
The
In the second embodiment, the first and
実施例３を図５、図６を参照して説明する。
この実施例３は、第１、第２ロータコア２５、３１の軸方向の間隔を所定量に保つ回転子スペーサ４１の外周面に、軸方向に伸びて第１リード線２９を通すリード溝６７を形成したものであり、中央冷却ファン４２に設けたリード抑え５６と、回転子スペーサ４１に形成したリード溝６７とで囲まれる空間内で第１リード線２９を固定配置するものである。
A third embodiment will be described with reference to FIGS.
In the third embodiment, a
実施例４を図７を参照して説明する。
この実施例４は、リード抑え５６の軸方向の両側面に、内径方向へ曲折して、先端が回転子スペーサ４１の外周面に当接する内曲部６８を形成したものであり、この内曲部６８を含むリード抑え５６と、回転子スペーサ４１の外周面とで囲まれる空間内で第１リード線２９を固定配置するものである。
A fourth embodiment will be described with reference to FIG.
In the fourth embodiment, inner side bent
（変形例）
上記の実施例では、中央ハウジング１２の軸方向寸法を、（第１ステータコア５１の軸方向寸法）＋（第２ステータコア５３の軸方向寸法）＋（第１当接部６１と第２当接部６２の軸方向寸法）より短く設け、第１、第２ハウジング１１、１３の周壁が第１、第２加圧部６３、６４になる例を示した。これに対し、第１、第２ハウジング１１、１３の周壁に中央ハウジング１２の内周へ挿入されるインロー部を形成し、そのインロー部の端部を第１、第２加圧部にして、第１、第２ステータコア５１、５３を軸方向へ加圧できるようにしても良い。
上記の実施例では、本発明を車両用交流発電機１に適用した例を示したが、車両に搭載されないタンデム式発電機に本発明を適用しても良い。また、タンデム式電動モータに本発明を適用しても良い。
(Modification)
In the above embodiment, the axial dimension of the
In the above embodiment, the present invention is applied to the vehicle alternator 1. However, the present invention may be applied to a tandem generator that is not mounted on a vehicle. Further, the present invention may be applied to a tandem electric motor.
１ 車両用交流発電機（タンデム式回転電機）
２ 回転軸
１１ 第１ハウジング
１２ 中央ハウジング
１３ 第２ハウジング
１４ スルーボルト（固定ボルト）
１８ 中央冷却穴
２１ 第１ベアリング
２２ 第２ベアリング
２５ 第１ロータコア
２６ 第１ロータコイル
２９ 第１リード線
３０ スリップリング
３１ 第２ロータコア
３２ 第２ロータコイル
４１ 回転子スペーサ
４２ 中央冷却ファン
４３ 中央冷却ファンの羽
５１ 第１ステータコア
５２ 第１ステータコイル
５３ 第２ステータコア
５４ 第２ステータコイル
５５ コンダクタ（共通の導体）
５６ リード抑え
５７ 湾曲部
６１ 第１当接部
６２ 第２当接部
６３ 第１加圧部
６４ 第２加圧部
６６ 環状突起
６７ リード溝
1 Vehicle alternator (tandem rotating electrical machine)
2 Rotating
18 Central cooling hole 21 1st bearing 22 2nd bearing 25
56
Claims (8)
この回転軸の軸方向に異なった位置に固定された第１、第２ロータコアと、
この第１、第２ロータコアのそれぞれの外周に固定配置される第１、第２ステータコアと、
前記第１、第２ロータコアおよび前記第１、第２ステータコアを覆い、内周面に前記第１、第２ステータコアを固定し、前記回転軸の両端側を第１、第２ベアリングを介して回転自在に支持する機枠体と、
を備えるタンデム式回転電機において、
前記機枠体は、前記回転軸の一端側を前記第１ベアリングを介して回転自在に支持する第１ハウジングと、前記回転軸の他端側を前記第２ベアリングを介して回転自在に支持する第２ハウジングと、内周面に前記第１、第２ステータコアを固定する中央ハウジングとからなり、
前記第１、中央、第２ハウジングは、前記第１、第２ハウジングを前記中央ハウジングに向けて加圧する固定ボルトの締付力によって固定されるものであり、
前記第１ハウジングは、前記第１ステータコアに当接し、前記固定ボルトの締付力によって前記第１ステータコアを前記第２ステータコア側へ加圧する第１加圧部を備え、
前記第２ハウジングは、前記第２ステータコアに当接し、前記固定ボルトの締付力によって前記第２ステータコアを前記第１ステータコア側へ加圧する第２加圧部を備え、
前記中央ハウジングの内周面は、前記第１ステータコアの前記第２ステータコア側が当接する第１当接部、および前記第２ステータコアの前記第１ステータコア側が当接する第２当接部を備え、
前記第１ステータコアは、前記第１加圧部と前記第１当接部の間に挟み付けられて固定され、
前記第２ステータコアは、前記第２加圧部と前記第２当接部の間に挟み付けられて固定されることを特徴とするタンデム式回転電機。 A rotating shaft supported rotatably,
First and second rotor cores fixed at different positions in the axial direction of the rotary shaft;
First and second stator cores fixedly disposed on the outer circumferences of the first and second rotor cores;
Covering the first and second rotor cores and the first and second stator cores, fixing the first and second stator cores to an inner peripheral surface, and rotating both ends of the rotating shaft via first and second bearings A machine frame to support freely,
In a tandem rotating electrical machine comprising:
The machine frame body rotatably supports one end side of the rotating shaft via the first bearing, and rotatably supports the other end side of the rotating shaft via the second bearing. A second housing and a central housing for fixing the first and second stator cores on the inner peripheral surface;
The first, center, and second housings are fixed by a fastening force of a fixing bolt that pressurizes the first and second housings toward the center housing;
The first housing includes a first pressurizing portion that abuts on the first stator core and pressurizes the first stator core toward the second stator core by a tightening force of the fixing bolt.
The second housing includes a second pressurizing unit that abuts on the second stator core and pressurizes the second stator core toward the first stator core by a tightening force of the fixing bolt.
The inner peripheral surface of the central housing includes a first contact portion that contacts the second stator core side of the first stator core, and a second contact portion that contacts the first stator core side of the second stator core,
The first stator core is sandwiched and fixed between the first pressure part and the first contact part,
The tandem rotating electrical machine, wherein the second stator core is sandwiched and fixed between the second pressure member and the second contact portion.
前記中央ハウジングは、所定形状に打ち抜いた金属板を筒状に丸めて形成したものであり、
前記第１、第２当接部は、前記第１、第２ステータコアの間の前記中央ハウジングに多数の中央冷却穴を形成するプレス加工時に、各中央冷却穴の周囲にバーリング加工によって形成された環状突起であることを特徴とするタンデム式回転電機。 In the tandem rotating electric machine according to claim 1,
The central housing is formed by rounding a metal plate punched into a predetermined shape into a cylindrical shape,
The first and second contact portions are formed by burring around each central cooling hole during press processing for forming a plurality of central cooling holes in the central housing between the first and second stator cores. A tandem rotating electric machine characterized by being an annular protrusion.
前記第１、第２ロータコアの間には、当該第１、第２ロータコアと一体に回転する中央冷却ファンを備え、
この中央冷却ファンの各羽は、前記第１、第２ロータコアによって軸方向に加圧された状態で固定されていることを特徴とするタンデム式回転電機。 In the tandem rotating electric machine according to claim 1 or 2,
A central cooling fan that rotates integrally with the first and second rotor cores is provided between the first and second rotor cores,
Each wing of the central cooling fan is fixed in a state of being pressed in the axial direction by the first and second rotor cores.
前記第１、第２ロータコアのそれぞれに巻装される第１、第２ロータコイルへの給電を行うスリップリングは、前記第２ロータコアの反第１ロータコア側の前記回転軸に設けられ、
前記スリップリングと前記第１ロータコイルの接続を行う第１リード線は、前記中央冷却ファンの内周部において軸方向に伸びて設けられたリード抑えによって固定されることを特徴とするタンデム式回転電機。 In the tandem rotating electric machine according to claim 3,
A slip ring that feeds power to the first and second rotor coils wound around each of the first and second rotor cores is provided on the rotary shaft on the side opposite to the first rotor core of the second rotor core,
A tandem rotation characterized in that a first lead wire for connecting the slip ring and the first rotor coil is fixed by a lead restraint provided extending in an axial direction at an inner peripheral portion of the central cooling fan. Electric.
前記リード抑えは、軸方向の端部に外径方向へ曲折された湾曲部を備えることを特徴とするタンデム式回転電機。 In the tandem rotating electric machine according to claim 4,
The lead restraint includes a curved portion bent in an outer diameter direction at an end portion in the axial direction.
前記中央冷却ファンの内側には、前記第１、第２ロータコアの軸方向の間隔を所定量に保つ回転子スペーサが配置され、
この回転子スペーサの外周面には、軸方向に伸びて前記第１リード線を通すリード溝が形成され、
前記リード抑えと、前記リード溝とで囲まれる空間内で前記第１リード線が固定されることを特徴とするタンデム式回転電機。 In the tandem rotating electrical machine according to claim 4 or 5,
A rotor spacer is disposed inside the central cooling fan to maintain a predetermined amount of the axial distance between the first and second rotor cores.
A lead groove extending in the axial direction and passing through the first lead wire is formed on the outer peripheral surface of the rotor spacer,
The tandem rotating electrical machine, wherein the first lead wire is fixed in a space surrounded by the lead restraint and the lead groove.
前記第１、第２ステータコアに巻装される第１、第２ステータコイルは、軸方向の一端側から差し込まれる共通の導体を用いて同時巻装されることを特徴とするタンデム式回転電機。 In the tandem rotating electric machine according to any one of claims 1 to 6,
The first and second stator coils wound around the first and second stator cores are wound simultaneously using a common conductor inserted from one end side in the axial direction.
前記共通の導体は、一端において１８０°ターンした形状を呈するコンダクタであることを特徴とするタンデム式回転電機。
In the tandem rotating electric machine according to claim 7,
The tandem rotating electric machine according to claim 1, wherein the common conductor is a conductor having a shape turned 180 ° at one end.
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