JPH04364339A - 車両用交流発電機 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車等の車両用交流発
電機に係り、さらに詳細にはステータコアの取付構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より車両用交流発電機には、図４に
示すようにステータコア４０の両側をそれぞれ第１，第
２のフレーム４１，４２でインロー結合（この結合部分
を符号４３，４４で示す）することでステータコア４０
を挾持するタイプのものと、図５に示すように第１フレ
ーム５１と第２フレーム５２とをインロー結合（この結
合部分を符号５３で示す）して、その一方のフレーム５
１の内周面にステータコア５０の外周を密着嵌合しつつ
、該フレーム５１に設けた係止段部５４と他方のフレー
ム５２のインロー部５３Ａの一部とで挾持固定する方式
のものがある。後者の場合、インロー５３Ａの一部とス
テータコア５０の一側面との間にはインローの寸法公差
を吸収するため、弾性部材５５などが介在されている。

【０００３】これらの方式のステータコア取付構造につ
いては、例えば実開昭５７−６３７３号公報に開示され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このうち、後者のタイ
プは、フレーム５１がステータコア５０外周をあてがう
ことで、ステータコア５０の実質的な剛性を増す分、前
者のタイプのものよりステータコアの肉厚を薄くでき、
必要以上にステータコアを厚くすることを解消して、発
電機出力／重量の比が最大となり得るものと評価される
。

【０００５】しかし、ステータコアを介してフレーム側
に磁気振動が伝わり易い構造となっており、磁気騒音対
策を施すことが望まれる。なお磁気振動に基づく磁気騒
音のメカニズムは実施例の項で詳述する。

【０００６】本発明は以上の点に鑑みてなされ、その目
的は、簡単な構造により有効に磁気振動の伝達を減衰し
て振動騒音の抑制を図ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は基本的には、ハ
ウジングとなるフレームの内周面にステータコアがその
外周面を密着嵌合しつつ固定してある車両用交流発電機
において、前記ステータコアの外周面に溝を敷設し、こ
の溝に熱膨張係数が前記ステータコアよりも大きい振動
減衰部材を充填したことを特徴とする。

【０００８】また、上記発明に関連して、次のような車
両用交流発電機を提案する。

【０００９】すなわち、車両用交流発電機において、第
１のフレームと第２のフレームとをインロー結合するこ
とでハウジングを構成し、前記第１，第２のフレームの
うち一方のフレームの内周面に前記ステータコアの外周
面を密着嵌合させつつ該フレームの内周面に設けた係止
段部と他方のフレームに設けたインロー部の一部とで前
記ステータコアを挾持固定し、且つ前記ステータコアの
外周面に溝を敷設し、この溝に熱膨張係数が前記ステー
タコアよりも大きい振動減衰部材を充填した構成とする
（この技術は実施例の態様のものである）。

【００１０】なお、上記振動減衰部材としては、ゴムや
プラスチックなどが好適である。

【００１１】

【作用】前述したような各課題解決手段によれば、ステ
ータコアが低温，常温の雰囲気にある場合には、前記振
動減衰部材はステータコア外周に敷設した溝に収まって
そのステータコア外周によりも外側に膨張することはな
く、機械的にはステータコアはフレーム内周に密着して
支持された状態にある。

【００１２】また、ステータコイルの発熱でステータコ
アの温度が上昇すると、その熱を受けてステータコア外
周の溝に充填された振動減衰部材がステータコアよりも
大きく熱膨張して溝から一部がはみ出し、この力を受け
て見かけ上はフレーム内周よりステータコアが幾分浮い
た状態になる。なお、このような熱膨張の力はステータ
コアとフレームとの剛性が著しく異なるため（剛性はス
テータコア≫フレーム）、フレーム側に弾性変形力が及
ぼし、ステータコアは現状の状態のままなので、ステー
タコア内周とロータ外周間の適正な磁気ギャップは保持
される。

【００１３】このようなステータコアの浮上現象により
、フレームの内周とステータコア外周との間が密着しな
いで振動減衰部材が介在した状態が生じる。その結果、
ステータコアの磁気振動がフレームに伝わりにくくなり
、騒音の大幅な減少が可能となる。

【００１４】なお、上記構成に代えて、ステータコア外
周に溝を敷設せず、単純に初めからステータコア外周を
振動減衰部材で包んでフレームから浮かす構造では、熱
サイクルで特に低温時等に振動減衰部材が収縮したとき
に振動減衰部材とフレーム間にギャップが生じたりして
ステータコアを完全に支持できない等の問題がある。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例を図１から図３により説明す
る。

【００１６】図１には、本実施例のステータコア取付状
態を示す要部断面図及びそのステータコアの外周面の一
部を示してあり、図２には、本実施例の適用対象となる
車両用交流発電機の全体断面図が示してある。

【００１７】まず、図２により本実施例における車両用
交流発電機の全体構成について説明する。

【００１８】１はロータで界磁巻線２を備えており、刷
子３、スリップリング４を経て３相全波整流器５より供
給される直流電流により励磁される。また、ロータ１は
、そのシャフト７及びシャフト一端に取付けたプーリ６
を介して図示していないエンジン等の外部駆動装置によ
り駆動される。

【００１９】シャフト７を回転自在に支える軸受８，９
はそれぞれアルミニウム等によるフレーム１０，１１に
より支持されている。

【００２０】フレーム１０の内周には、ステータコア１
３がその外周面が密着嵌合しつつ装着され、この状態で
フレーム１０，１１がそれぞれのインロー要素１０Ａ，
１０Ｂ同士を介して結合され、ボルト１５の締め付けに
よりフレーム１０とフレーム１１が合体して発電機のハ
ウジングが構成される。この状態で、ステータコア１３
は、図１の（ａ）に示すようにその一方の側面がフレー
ム１０の内周に設けた係止段部１０Ｂに圧接し、他端が
フレーム１１のインロー部１１Ａに圧接して、これらの
係止段部１０Ａ及びフレーム１１のインロー部１１Ａに
より挾持固定される。

【００２１】この場合、本実施例では、第１，第２のフ
レーム１０，１１をインロー結合する方式を採用するが
、ステータコア１３をフレーム１０に装着したときに、
ステータコア１３の一側面をフレーム１０のインロー部
１０Ａよりも僅かに突出させたので、インロー結合時に
フレーム１１のインロー部１１Ａの一部がステータコア
１３の一側面にインロー部１０Ａよりも優先して当接す
る。その結果、フレーム１１のインロー部１１Ａが従来
のようなインロー寸法公差吸収用のばね（図５の符号５
５で示す部分）を介することなくステータコア１３の一
側面を直接挾持する。

【００２２】ここで図１（ｂ）によりステータコア１３
の構造を詳述する。

【００２３】環状のステータコア１３は図１の（ｂ）に
示すようにその外周に溝１７，１８が敷設され、この溝
１７，１８に振動減衰部材としてシリコーンゴム１６が
充填されている。溝１７はステータコア１３外周面の幅
方向に向き全周にわたり等間隔で平行配設された多数の
横溝から成り、この横溝１７とクロスして溝１８（縦溝
）がステータコア１３の周方向に延びて各横溝１７同士
を繋げている。

【００２４】シリコーンゴム１６の充填は、例えば図示
しない型内にステータコア１３をセットして流し込むこ
とで行われ、縦溝１８はシリコーンゴム１６を各横溝１
７に流すための案内溝として機能する。この、シリコー
ンゴム１６は、ステータコア１３をフレーム１０に嵌合
した場合、常温時にはステータコア１３の外周面と同レ
ベル或いはそれ以下の面となるようにしてある。

【００２５】ここで、本実施例の作用の説明に先立ち磁
気振動騒音発生のメカニズムについて説明する。

【００２６】界磁巻線２により励磁さらたロータ１の外
周と、ステータコア１３の内周とは微小なギャップ（例
えば約０．５ｍｍ）を介して回転しており、このエアギ
ャップが不均一となるため、ロータ磁気回転力に脈動を
生じ、薄板を積層したステータコア１３の共振周波数に
合致した回転数になると、ステータコア１３が共振し、
フレーム１０，１１を伝わって騒音を発生させる。

【００２７】本実施例においては、発電によりステータ
コイル１２が発熱すると、その熱がステータコア１３に
伝わるが、ステータコア１３よりも溝１７，１８に充填
されたシリコーンゴム１６の方が熱膨張係数が大きいの
で、シリコーンゴム１６がステータコア１３外周面より
膨出し、その力によりフレーム１０が外側に押されるこ
とで、見かけ上、ステータコア１３がフレーム１０より
僅かに浮いた状態になる。

【００２８】その結果、ステータコア１３がフレーム１
０に密着しないでシリコーンゴム１６がフレーム１０と
ステータコア１３内外周間に介在した状態が生じ、シリ
コーンゴム１６のダンパー効果によりステータコア１３
からフレーム１０に振動が伝わりにくくなり、大幅な振
動騒音の低減が図れる。

【００２９】図３に上記シリコーンゴムを用いた本実施
例の車両用発電機と従来のこの種車両用交流発電機との
発電機回転数対振動騒音特性の比較図を示す。図３のデ
ータから明らかなように、１２Ｖ７０Ａクラスの発電機
で比較した場合、本実施例によれば１８００ｒ／ｍから
４０００ｒ／ｍの回転数範囲においてピーク騒音（ｄＢ
−Ａ）が約１５％低減することができた。

【００３０】なお、上記実施例では振動減衰部材として
シリコーンゴムを用いたが、その他プラスチックなど適
宜の部材を選択しても同様の効果を奏し得る。

【００３１】さらに本実施例では、第１，第２のフレー
ム１０，１１をインロー結合する方式を採用するが、図
５で示すような寸法公差吸収用のばね部材を介すること
なくステータコア１３をフレーム１０，１１により直接
挾持する構造としたので、部品の省約化を図り得る利点
がある。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ステータ
コアの支持を熱サイクルの影響に関係なく確実に支持し
つつ、シンプルなステータコア取付構造により振動減衰
部材を介してステータコアからフレームへの磁気振動伝
達を抑制し、低騒音の車両用交流発電機を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る車両用交流発電機のス
テータコアの取付構造を示す部分断面図及びそのステー
タコアの一部を示す斜視図。

【図２】上記実施例の車両用交流発電機の全体構成を示
す縦断面図。

【図３】上記実施例と従来の車両用交流発電機の発電機
回転数対騒音特性を比較した説明図。

【図４】従来のステータコアの取付構造を示す一部断面
図。

【図５】従来のステータコアの取付構造を示す一部断面
図。

【符号の説明】

１０，１１…フレーム（第１，第２のフレーム）、１０
Ａ，１１Ａ…インロー部、１０Ｂ…係止段部、１２…ス
テータコイル、１３…ステータコア、１６…振動減衰部
材、１７，１８…溝（横溝，縦溝）。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ハウジングとなるフレームの内周面に
   ステータコアがその外周面を密着嵌合しつつ固定してあ
   る車両用交流発電機において、前記ステータコアの外周
   面に溝が敷設され、この溝に熱膨張係数が前記ステータ
   コアよりも大きい振動減衰部材を充填して成ることを特
   徴とする車両用交流発電機。
2. 【請求項２】　　車両用交流発電機において、第１のフ
   レームと第２のフレームとをインロー結合することでハ
   ウジングを構成し、前記第１，第２のフレームのうち一
   方のフレームの内周面に前記ステータコアの外周面を密
   着嵌合させつつ該フレームの内周面に設けた係止段部と
   他方のフレームに設けたインロー部の一部とで前記ステ
   ータコアが挾持固定され、且つ前記ステータコアの外周
   面に溝が敷設され、この溝に熱膨張係数が前記ステータ
   コアよりも大きい振動減衰部材を充填して成ることを特
   徴とする車両用交流発電機。
3. 【請求項３】　　請求項１又は請求項２において、前記
   振動減衰部材はゴム或いはプラスチックであることを特
   徴とする車両用交流発電機。
4. 【請求項４】　　請求項１ないし請求項３のいずれか１
   項において、前記振動減衰部材はモールド成形して成る
   ことを特徴とする車両用交流発電機。
5. 【請求項５】　　請求項１ないし請求項４のいずれか１
   項において、前記溝は前記ステータコア外周面の幅方向
   に向いて全周にわたり等間隔で平行配設された多数の横
   溝と、この横溝とクロスしてステータコアの周方向に延
   びて前記各横溝同士を繋げる縦溝とより成ることを特徴
   とする車両用交流発電機。