JP4826170B2 - 回転電機装置 - Google Patents
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Description
このうちの回転軸は、上記ハウジング内に回転自在に支持され、エンジン等の駆動源により回転駆動される。
又、上記ロータは、上記回転軸の軸方向中間部に固定され、この回転軸と共に回転する。
又、上記ステータは、上記ハウジングの内側で、上記ロータの周囲に配設されている。
又、上記冷却ファンは、上記回転軸の一部で、このロータから軸方向に外れた部分の周囲に配設され、この回転軸により回転駆動される。
特に、本発明の回転電機装置に於いては、上記冷却ファンの内周面と上記回転軸の外周面との間に、この回転軸がこの冷却ファンに対し所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、これら回転軸と冷却ファンとの間での回転力の伝達を自在とする、複数のロック部材を備えた一方向クラッチを設ける。
これら各ロック部材は、上記回転軸の回転速度が所定値以下の場合に、径方向に関してこれら各ロック部材の両側に存在する両周面と摩擦係合する事で、上記回転軸と上記冷却ファンとの間で回転力を伝達する。一方、この回転軸の回転速度が上記所定値を越えた場合には、径方向に関して上記各ロック部材の内側に存在する周面(外周面)との間の摩擦抵抗を遠心力を利用して低減し、上記回転軸と上記冷却ファンとの間での回転力の伝達を断つ。
そして、上記一方向クラッチは、上記回転軸の回転速度が上記所定値を超えている限り、細かく断接を繰り返し、或いは半接続状態となり、上記冷却ファンの回転速度が上記所定値を超えない様にする。
更に、上記冷却ファンと上記回転軸との間に設けるクラッチ装置を一方向クラッチとしている為、この回転軸の回転速度が上記冷却ファンの回転速度よりも遅くなる傾向にある場合に、これら回転軸と冷却ファンとの間での回転力の伝達を断つ事ができる。この為、駆動源であるエンジンの回転速度が急に低下する等により、上記回転軸に制動力が加わる等して、この回転軸の回転速度が上記冷却ファンの回転速度よりも相対的に遅くなる場合にも、この冷却ファンの回転速度が上記回転軸の回転速度と同期して低下する事がなくなる。この結果、この冷却ファンを、慣性力(惰性)により回転させる事ができて、発電に伴って発熱したロータコイルやステータコイル等を効果的に冷却できる。
この様に構成すれば、上記回転軸と上記冷却ファンとの間での回転力の伝達を断たれた状態で、これら回転軸と冷却ファンとの相対回転を安定して行なわせる事ができる。又、上記一方向クラッチ内部の摺接部及び当接部に、摩耗、異常発熱、焼き付き等が生じる事を防止して、この一方向クラッチの寿命低下を防止できる。
この様な構造を有する一方向クラッチによれば、冷却ファンの回転速度が所定値を越えた場合に、回転軸とこの冷却ファンとの間での回転力の伝達を断つ(回転軸と冷却ファンとの接続を断つ)為の構造を、遠心力を利用した簡易な構成で実現できる。
尚、本発明は、回転軸の周囲に2つの冷却ファンを備えた構造に限定されるものではなく、1乃至複数の冷却ファンを備えたオルタネータ装置に適用できる。又、オルタネータ装置を構成するハウジングの外に、冷却ファンを備えた構造に関しても本発明を適用できる事は勿論である。又、所定値とする回転速度は、前記第一回転速度や前記第二回転速度に限定されるものではなく、使用する冷却ファンの形状や使用条件等の各種の条件を考慮して最適な回転速度を設定できる。又、本発明は、上述した各実施例1〜4に示したオルタネータ装置だけでなく、電気自動車用の駆動モータや回生ブレーキの発電装置等の各種回転電機装置にも当然に適用できる。
2 ハウジング
3 回転軸
4a、4b 転がり軸受
5 従動プーリ
6、6a、6b、6c ロータ
7 ポールコア
8 ロータコイル
9a、9b 爪形磁極片
10 ステータ
11 ステータコア
12 ステータコイル
13 整流装置
14 電圧調整装置
15 カバー
16a、16b 冷却ファン
17、17a 基部
18 冷却翼
19、19a 吸気孔
20 排気孔
21、21a、21b、21c 冷却ファン
22、22a ローラクラッチ
23、23a 支持筒部
24、24a 収納凹部
25、25a クラッチ用外輪
26 カム面
27 凹部
28、28a クラッチ用内輪
29 円筒面
30 ローラ
31 クラッチ用保持器
32 柱部
33、33a、33b ばね
34 円筒状隙間
35 サポート軸受
36 サポート軸受用外輪
37 サポート軸受用内輪
38 玉
39 スプラグクラッチ
40 外径側円筒面
41a、41b 鍔部
42 内径側円筒面
43 スプラグ
44 外径側カム部
45 内径側カム部
46 弾性部材
Claims (4)
- ハウジングと、このハウジング内に回転自在に支持され、駆動源により回転駆動される回転軸と、この回転軸の軸方向中間部に固定され、この回転軸と共に回転するロータと、上記ハウジングの内側で、このロータの周囲に配設されたステータと、上記回転軸の一部でこのロータから軸方向に外れた部分の周囲に配設され、この回転軸により回転駆動される冷却ファンとを備えた回転電機装置に於いて、
この冷却ファンの内周面と上記回転軸の外周面との間に、この回転軸がこの冷却ファンに対し所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、これら回転軸と冷却ファンとの間での回転力の伝達を自在とする、複数のロック部材を備えた一方向クラッチが設けられており、
これら各ロック部材は、上記回転軸の回転速度が所定値以下の場合に、径方向に関してこれら各ロック部材の両側に存在する両周面と摩擦係合する事で、上記回転軸と上記冷却ファンとの間で回転力を伝達し、この回転軸の回転速度が上記所定値を越えた場合に、径方向に関して上記各ロック部材の内側に存在する周面との間の摩擦抵抗を遠心力を利用して低減し、上記回転軸と上記冷却ファンとの間での回転力の伝達を断つものであり、
上記一方向クラッチは、上記回転軸の回転速度が上記所定値を超えている限り、細かく断接を繰り返し、或いは半接続状態となり、上記冷却ファンの回転速度が上記所定値を超えない様にする事を特徴とする回転電機装置。 - 冷却ファンの内周面と回転軸の外周面との間で、一方向クラッチに隣接する位置に、これら回転軸と冷却ファンとの相対回転を自在とするサポート軸受を設けている、請求項1に記載した回転電機装置。
- 一方向クラッチが、内周面にカム面が形成され冷却ファンの内周面に内嵌固定されるクラッチ用外輪と、回転軸の外周面に外嵌固定されるクラッチ用内輪と、複数のロック部材である複数のローラとを備えたローラクラッチであって、上記回転軸の回転速度が所定値を超えた場合に、遠心力により上記各ローラを上記カム面に形成された凹部に退避させ、これら各ローラの転動面を上記クラッチ用内輪の外周面から離隔させる事により、上記回転軸と上記冷却ファンとの間での回転力の伝達を断つ、請求項1〜2のうちの何れか1項に記載した回転電機装置。
- 一方向クラッチが、回転軸の外周面に外嵌固定されるクラッチ用内輪と、複数のロック部材である複数のスプラグとを備えたディスエンゲージ型のスプラグクラッチであって、上記回転軸の回転速度が所定値を超えた場合に、遠心力により上記各スプラグを傾倒させ、これら各スプラグの内径側の周面を上記クラッチ用内輪の外周面から離隔させる事により、上記回転軸と上記冷却ファンとの間での回転力の伝達を断つ、請求項1〜2のうちの何れか1項に記載した回転電機装置。
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