JPH052565U - 車両用充電発電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両用充電発電機のステータ部における風切
音の発生量を低減する。 【構成】 オルタネータ１のアーマチュアコイル嵌装溝
１６のアーマチュアコイル１１嵌装後に残された凹部内
に非磁性部材１５を充填し、その周面側をステータ１０
と同一のフラツト面とすることにより、風切音が生じな
いようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本願発明は、車両の充電発電機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

最近では、車両側電装品の増加によるバッテリ消費電力の増大に対応して、ア イドリング時などのエンジン低回転状態でも十分な発電能力を発揮できる発電機 として、一般にオルタネータが広く使用されている(例えば実開平２−１３９４ ６０号公報参照)。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】

ところが、該従来のオルタネータは、例えば図８に示すようにロータと対応す るステータ１０側にアーマチュアコイル１１を嵌装するためのアーマチュアコイ ル嵌装溝(スロット凹部)１６,１６・・が形成されており、該アーマチュアコイ ル嵌装溝１６,１６・・内底部に各々アーマチュアコイル１１,１１・・を嵌装し 、その上部側を非磁性体よりなる円弧状の板バネ３０,３０・・によって押圧す ることにより固定しているだけである。

【０００４】 従って、ステータ１０の内周面には、図示のように必然的に円周方向に連続す る多数(例えば３６個)の凹凸面が残されることになる。

【０００５】 その結果、今例えばステータ１０内側の通常冷却ファンを具備するロータが回 転せしめられると、該ロータの回転によって生じる回転風が上記凹凸部のエッジ をよぎることにより相当な風切音を発生させる問題がある。上記アーマチュアコ イル嵌装溝１６,１６・・が、例えば３６個ある場合、該風切音は３６次成分の ものとなる。

【０００６】 また、一般に上記ステータ１０両端側のアーマチュアコイル１１のエンド部は 、単にコイルが巻回されているだけであるので、多数のコイル空間(穴部)が形成 されており、そのために該コイルエンド部でも同様の風切音が生じ易い。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本願の請求項１および２各項記載の考案は、それぞれ上記の問題を解決するこ とを目的としてなされたもので、各々次のように構成されている。

【０００８】 (１) 請求項１記載の考案の構成 請求項１記載の考案の車両用充電発電機は、エンジンによって回転されるロー タと、該ロータに設けられたフイールドコイルと、上記ロータの外周に所定のギ ャップを保って配置されたステータと、該ステータの内周面に形成されたアーマ チュアコイル嵌装溝と、該アーマチュアコイル嵌装溝に嵌装されたアーマチュア コイルとを備えてなる車両用充電発電機において、上記アーマチュアコイル嵌装 溝のアーマチュアコイル上部に非磁性部材を充填するとともに、該非磁性部材の 上面を上記ステータの内周面と同一面に形成したことを特徴とするものである。

【０００９】 (２) 請求項２記載の考案の構成 請求項２記載の考案の車両用充電発電機は、上記請求項１記載の考案の車両用 充電発電機の構成を基本構成とし、同構成における上記アーマチュアコイルのス テータ両端側コイルエンド部のロータ側対向面を非磁性材で覆ったことを特徴と するものである。

【００１０】

【作用】

(１) 請求項１記載の考案の作用 請求項１記載の考案の車両用充電発電機では、上述の如くロータと対向するス テータ側のアーマチュアコイル嵌装溝に非磁性材が充填されて開口部が完全に閉 塞されているとともに、その上面部がステータの内周面と同一面に形成されてい る。

【００１１】 従って、ステータの内周面には従来のような凹凸面がなくなり、その結果、ロ ータ回転時の風切音の発生量が大きく低減されるようになる。

【００１２】 また、非磁性部材の充填によってアーマチュアコイル自体の固定性も良好とな り、振動騒音の発生量も十分に低減される。

【００１３】 (２) 請求項２記載の考案の作用 請求項２記載の考案の車両用充電発電機では、その基本構成部による上記請求 項１記載の考案の車両用充電発電機と同様の作用に加えて、さらにアーマチュア コイルのコイルエンド部のロータ側対向面がフラットに非磁性材で覆われている ので、ロータ回転時の風が滑らかに流れ、風切音が一層効果的に低減されるよう になる。

【００１４】

【発明の効果】

従って、本願考案の車両用充電発電機によると、ロータ駆動時の発電機騒音を 小さくし、静粛性の高いものとすることが可能となる。

【００１５】

【実施例】

図１〜図５は、本願考案の実施例に係る車両用充電発電機の構成を示している 。

【００１６】 該車両用充電発電機は、例えばオルタネータ(３相交流発電機)１により構成さ れている。該オルタネータ１は、フロント側(図示右側)およびリア側(図示左側) を各々第１および第２の軸受２,３によって回転自在に支持され、フロント側先 端部に駆動用のプーリ４が設けられたロータ軸５と、該ロータ軸５の中間部に固 定されたロータ６と、該ロータ６の外周部に設けられたフイールドコイル７と、 上記ロータ軸５の上記ロータ６と上記第１、第２の各軸受２および３との間に各 々設けられた冷却ファン８Ｆ,８Ｒと、上記ロータ軸５の上記ロータ６のリア側 と上記第２の軸受３との間に設けられたスリップリング９,９と、該スリップリ ング９,９と接触するブラシ１７,１７と、上記ロータ６の外周囲に位置し、上記 ロータ６の外周面に対して所定のギャップを有して対向するステータ１０と、該 ステータ１０の内側に設けられたアーマチュアコイル１１,１１・・とを備えて 構成されている。また、符号１２は上記ステータ１０および第１、第２の軸受２ ,３、並びにブラシ１７,１７等を保持したケーシングであり、該ケーシング１２ はフロント側およびリア側を各々エンドフレーム１３,１４で図示のように支持 されている。

【００１７】 さらに、符号１８は上記アーマチュアコイル１１,１１・・・のＵ・Ｖ・Ｗ各 相の端子に接続された全波整流用のシリコンダイオードである。

【００１８】 そして、上記ステータ１０内周面部の上記アーマチュアコイル１１の設置部は 、例えば図２および図３に示すように、ステータ１０側に形成されたアーマチュ アコイル嵌装溝１６と、該アーマチュアコイル嵌装溝１６の底部側大径溝１６a 内に嵌挿された多数本のコイル群よりなるアーマチュアコイル１１と、上記アー マチュアコイル嵌装溝１６の上部側小径溝部１６b内に充填された例えば合成樹 脂又はシリコンゴム等の非磁性部材１５とからなり、上記非磁性部材１５の上面 は上記ステータ１０の内周面と同一面(同一連続面)に形成されている。そして、 上記アーマチュアコイル１１は、上記非磁性部材１５によって底部側大径溝１６ a内に確実に充填固定されている。

【００１９】 また、上記状態において、さらに上記アーマチュアコイル１１のフロント側お よびリア側両コイルエンド部１１Ｆ,１１Ｒの各ロータ側対向面には、例えば図 ４に示すように例えば三相星形結線された各コイル間の穴部１９,１９・・を埋 めるように同じく非磁性部材２０,２０・・が充填されて可能な限りフラットな 面に形成されている。なお、このコイルエンド部１１Ｆ,１１Ｒの非磁性部材２ ０,２０・・によるフラツト面化は、上記のような非磁性部材の充填構造の他に 例えば図５に示すように非磁性塗料(又はシート状の非磁性部材)を円周方向に連 続させて塗布(又は貼着)することによって円周方向に連続するフラット面２１と することもできる。このようにすると、部分的な充填構造の場合に比べ、より滑 らかなフラツト面が形成されるメリットがある。

【００２０】 従って、以上のような本実施例の構成のオルタネータ１によると、エンジンに よって上記プーリ４を介してロータ６が回転せしめられると、該ロータ６の回転 に同期して冷却ファン８Ｆ,８Ｒも一緒に回転する。

【００２１】 そして、該冷却ファン８Ｆ,８Ｒによる風は、当該ロータ６と上記ステータ１ ０間をフロント側からリア側にロータ回転により渦流状態で流れて行って各部を 冷却する。

【００２２】 そして、この場合、従来の構造だと、上述したアーマチュアコイル嵌装溝１６ の凹部、アーマチュアコイル１１のコイルエンド部１１Ｆ,１１Ｒのコイル間空 間の穴部１９,１９・・の存在により３６次成分の大きな風切音が発生していた が、上記の如く本実施例においては、それらの各部が各々非磁性部材１５,２０( 21)によって各々フラツト面にシールされているので、結局冷却面全体が略フ ラット化されることになり、冷却風が極めて滑らかに流れるようになり、従来の ような大きな風切音は生じないようになる。

【００２３】 ここで上記ステータ１０のアーマチュアコイル嵌装溝１６部分の閉塞(図３)に よる風切音低減効果および上記アーマチュアコイル１１の各コイルエンド部１１ Ｆ,１１Ｒのコイル間穴部１９部分の閉塞(図４)による風切音低減効果の各構成 別の実験データを各々グラフにして示すと例えば図６および図７に示すようにな る。これら各実験データは、それぞれ上記該当する構成を個別に採用した本実施 例のオルタネータ１のロータ６を例えば５０００rpm〜１６０００rpmの範囲で回 転駆動し、各々当該オルタネータ１の後方１５cm位置での風切音を測定し、それ らのデータを同様の条件下で測定した従来構造のオルタネータの測定データと対 比して示したものである。これらの測定データを見れば明らかなように、本実施 例の構造のものの場合には図３、図４何れの場合にも十分に風切音が低減されて おり、十分な風切音対策効果があることが認められる。従って、上記図３、図４ (又は図５)の両構造を共に採用した本実施例のものでは、さらに風切音低減効果 が高くなることが明白である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本願考案の実施例に係る車両用充電発
電機の全体構造を示す断面図である。

【図２】図２は、同充電発電機のステータ部全体の構造
を示す一部切欠側面図である。

【図３】図３は、同ステータ部の一部拡大斜視図であ
る。

【図４】図４は、同ステータ部のアーマチュアコイルエ
ンド部の構造を示す一部拡大平面図である。

【図５】図５は、上記図４のアーマチュアコイルエンド
部の他の変形例の構造を示す一部拡大平面図である。

【図６】図６は、上記車両用充電発電機のアーマチュア
コイル嵌装溝への非磁性部材充填による風切音低減効果
を示す測定データのグラフである。

【図７】図７は。同充電発電機のアーマチュアコイルの
コイルエンド部への非磁性部材充填による風切音低減効
果を示す測定データのグラフである。

【図８】図８は、従来のステータのアーマチュアコイル
設置部の構造を示す斜視図である。

【符号の説明】

１はオルタネータ、２は第１の軸受、３は第２の軸受、
５はロータ軸、６はロータ、７はフイールドコイル、８
Ｆ,８Ｒは冷却ファン、９はスリップリング、１０はス
テータ、１１はアーマチュアコイル、１６はアーマチュ
アコイル嵌装溝、１７はブラシ、１５,２０は非磁性部
材である。

フロントページの続き (72)考案者 重永 信 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)考案者 細川 浩司 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)考案者 石田 公雄 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンによって回転されるロータと、
   該ロータに設けられたフイールドコイルと、上記ロータ
   の外周に所定のギャップを保って配置されたステータ
   と、該ステータの内周面に形成されたアーマチュアコイ
   ル嵌装溝と、該アーマチュアコイル嵌装溝に嵌装された
   アーマチュアコイルとを備えてなる車両用充電発電機に
   おいて、上記アーマチュアコイル嵌装溝のアーマチュア
   コイル上部に非磁性部材を充填するとともに、該非磁性
   部材の上面を上記ステータの内周面と同一面に形成した
   ことを特徴とする車両用充電発電機。
2. 【請求項２】 上記アーマチュアコイルのステータ両端
   側コイルエンド部のロータ側対向面を非磁性材で覆った
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用充電発電機。