JPH0550969U - 車両用交流発電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発電機能上発生する磁気音に基づく騒音を低
減させることを可能にした車両用交流発電機を提供する
ことを目的とする 【構成】 車両用交流発電機のドライブエンドフレーム
１または、リヤエンドフレーム２に、リブ幅（Ｌ）に対
して軸方向厚さ（Ｈ）が大きい補強リブ３２をメインリ
ブ３１間に複数本設けることにより、ドライブエンドフ
レーム１または、リヤエンドフレーム２の軸方向への支
持剛性が得られる。このドライブエンドフレームまた
は、リヤエンドフレームの軸方向の剛性向上により、発
電機能上発生する磁気音の共振を抑制させることができ
騒音が低減する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ロータコアの回転中に発生する騒音（振動）の防止及び低減を達成 する車両用交流発電機の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、例えば実開昭６３─５４１７号公報に示されるような車両用交流発電機 において、高品質化のために発電時の騒音低減が望まれており、この騒音発生要 因の一つとして発電機能上発生する磁気音の低減が急務となってきている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記従来の技術ではロータコイルを固定しているドライブエン ドフレームおよび、リヤエンドフレームの内部に設けられるロータコイルの振動 による磁気歪み（騒音）が発生し易いという問題が生じていた。

【０００４】 この点を改善するものとして、図６に示すようにドライブエンドフレームおよ び、リヤエンドフレームに配設される各メインリブ３１の間に補強リブ３２を設 けるものが提案されているが、より騒音低減を達成すべく更なる改善が望まれて いた。

【０００５】 そこで本考案者は、鋭意研究の結果、上記ドライブエンドフレームおよびリヤ エンドフレームに配設される各メインリブの間に設けられる補強リブの軸方向の 剛性が不足するため、シャフトに固定されるロータコア等が振動し、この振動に より磁気音の共振が起こり、この共振により磁気音が増大して、これが原因で騒 音（磁気歪）が大きくなることを突き止めた。

【０００６】 本考案は、このような知見に基づいて案出されたものであって、ロータコアが 回転中に発電機能上発生する磁気音を原因とし、補強リブの剛性不足により大き くなる騒音を部品点数を増加することなく、また大きな重量増大を招くことなく 有効に低減させることを可能にした車両用交流発電機を提供することを目的とす るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記目的を解決するために車両のエンジンによって回転駆動される シャフトと、前記シャフトの外周に固着され、ロータコイルが巻回されたロータ コアと、前記ロータコアの両側において、前記シャフトを回転可能に軸支する前 方軸受部および後方軸受部と、前記ロータコアの周囲を取り囲み、ステータコイ ルが巻回されたステータコアと、前記ロータコアの両側に、前記前方軸受部およ び前記後方軸受部に隣接して設けられた前方冷却ファンおよび後方冷却ファンと 、前記前方軸受部及び、後方軸受部を保持し、前記ロータコアと前記ステータコ アとを取り囲み、前記車両への取付け部が形成された略椀形状のドライブエンド フレームおよびリヤエンドフレームと、前記ドライブエンドフレームとリヤエン ドフレームとを締め付け固定するボルトを取り付けるボルト穴と、前記一つのボ ルト穴と同ドライブエンドフレーム上に設けられる他のボルト穴とを結ぶメイン リブと、前記ドライブエンドフレームおよび、リヤエンドフレームに設けられる 前記前方軸受部の外周に隣接して形成される前記一つのメインリブと同ドライブ エンドフレームに設けられる他のメインリブの間に開口する吸入窓部を備える車 両用交流発電機において、 前記一つのメインリブと他のメインリブとの間に、リブ幅（Ｌ）に対して軸方 向厚さ（Ｈ）が長い補強リブを複数本配設するという技術的手段を採用するもの である。

【０００８】

【作用】

騒音発生の主原因としてドライブエンドフレームおよび、リヤエンドフレーム に形成される各メインリブの間に設けられる補強リブの軸方向の剛性不足があげ られる。この剛性不足により、シャフトに固着されるロータコア等が軸方向に振 動し、またこの振動により磁気音の共振がおこる。さらにこの共振により磁気音 が増大され、これが磁気歪みとなり非常に耳障りな騒音として聞こえていた。

【０００９】 本考案によればドライブエンドフレームおよび、リヤエンドフレームの少なく とも一方に、リブ幅（Ｌ）に対して軸方向厚さ（Ｈ）が大きい補強リブをメイン リブ間に複数本設けることにより、大きな重量増加を招くことなく、前記軸方向 への支持剛性が向上し騒音が有効に抑えられる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案による車両用交流発電機を図１に示す実施例により説明する。図 １は、車両用交流発電機１００の要部断面図を示し、図２は図１のＡ方向より見 た正面図を示す。

【００１１】 本発電機の外殻をなす一対のドライブエンドフレーム１および、リヤエンドフ レーム２は共に概略椀状で、互いの開口部を当接させ、複数個（本実施例では４ 個）のボルト穴１０に挿入されたボルト１４により締め付け固定している。

【００１２】 前記ドライブエンドフレーム１および、リヤエンドフレーム２の基部中央には 、円筒状の前方軸受部１２ａおよび、後方軸受部１２ｂがそれぞれ形成されてい る。また、前記リヤエンドフレーム２内部には、ブラシホルダ１７とブラシ１６ が配設され、このブラシ１６はシャフト８に設けられるスリップリング１５に摺 接されている。

【００１３】 ドライブエンドフレーム１および、リヤエンドフレーム２に形成される前方軸 受部１２ａおよび、後方軸受部１２ｂ外周には内部を冷却するための冷却風を外 部より取り込む図２に示すような吸入窓部３３が隣接し形成されている。また、 ドライブエンドフレーム１および、リヤエンドフレーム２には、それぞれの開口 部近くに前方吐出窓１３ａおよび、後方吐出窓１３ｂが形成されている。

【００１４】 さらに、図２に示すように、ドライブエンドフレーム１に一体形成されるメイ ンリブ３１の間に補強リブ３２を複数本（本実施例では５本）設けている。この 補強リブ３２の断面形状は、強度面と耐振性を確保した上で、図３の騒音レベル （エンジン回転数は、最も要求の強い低速回転域の１５００ｒｐｍ前後である） を表す実験上の特性図から適性値を判断して、（軸方向厚さＨ／リブ幅Ｌ）とし て定義されるリブ幅比を、１．５倍としている。

【００１５】 前方軸受部１２ａおよび、後方軸受部１２ｂ内側には、フロントベアリング７ ａおよび、リヤベヤリング７ｂがそれぞれ取付られ、これらフロントベアリング ７ａおよび、リヤベヤリング７ｂには、シャフト８が回転自在に支持されている 。また前記シャフト８には、ステータコア５の内側に位置するようにロータコア ３が固定されており、ロータコア３の内壁にはロータコイル４が狭持（巻回）さ れている。

【００１６】 更に、前記ロータコア３の両端外周面には、ステータコア５内周側よりも小さ い径の金属製の前方冷却ファン１１ａおよび、後方冷却ファン１１ｂがシャフト ８と同心状に固着されている。

【００１７】 次に本考案の上記構成による車両用交流発電機１００の作動について説明する 。ドライブエンドフレーム１の外側に突出したシャフト８の先端に固定されたプ ーリ９に掛け渡された図示しないベルトによって、車両エンジンの回転力が伝達 され前記シャフト８が回転する。また同時にスリップリング１５の外周面に接触 するブラシ１６より界磁電流が通電されると、ロータコア３が回転磁界を形成し 、それによってステータコイル６に交流電圧が発生する。このとき、ロータコア ３とステータコイル６との間で発電機能上、磁気音が発生するが、上述のように リブ幅（Ｌ）に対して軸方向厚さ（Ｈ）が大きい補強リブ３２を複数本設けると ロータコア３の振動が大幅に低減されるので、磁気音はあまり増大されず、騒音 が低減される。

【００１８】 なお、リブ幅比を１．５倍にし、各メインリブの間に５本の補強リブを設けた 場合、図４に示されるように、低速回転域において、従来品の騒音レベルに比べ て４〜７デシベル低減されており、また、図５に示されるように、ドライブエン ドフレーム１および、リヤエンドフレーム２の軸方向、左右方向、上下方向への 振動も低減されていることがわかる。

【００１９】 ちなみに、ドライブエンドフレーム１に一体形成されるリブのリブ幅比が１． ５倍以上であれば重量面では若干重くなるが、効果的に低い騒音レベルが得られ る。

【００２０】 また、本実施例では、ドライブエンドフレーム１および、リヤエンドフレーム ２のうちドライブエンドフレーム１の補強リブ３２のみを、リブ幅（Ｌ）に対し 軸方向厚さ（Ｈ）を大きくして軸方向側の剛性向上させたが、ドライブエンドフ レーム１および、リヤエンドフレーム２両方へリブ幅（Ｌ）に対し軸方向厚さ（ Ｈ）を大きくした補強リブを設ければ、さらに効果的に騒音（磁気歪み）を低減 できるのは勿論のことである。

【００２１】 以上の本実施例では、発電機内部を冷却するための冷却風を外部より取り込む 吸入窓部３３の吸入面積を、従来とほぼ同等にすることにより、出力低下、温度 上昇に悪影響をおよぼすことなく、また、異物が発電機内に侵入して冷却ファン 等を破損させる等の発電機の信頼性を落とすことなく、騒音（磁気歪み）を低減 させることができる。

【００２２】

【考案の効果】

以上述べたように本考案においては、ドライブエンドフレームまたは、リヤエ ンドフレームに形成されるメインリブと、同フレーム上に形成される隣合う他の メインリブの間に補強リブを複数本設け、且つその補強リブの断面形状をリブ幅 （Ｌ）に対し軸方向厚さ（Ｈ）を大きくすることにより、軸方向の剛性が得られ る。また、前記ドライブエンドフレームまたは、リヤエンドフレームの軸方向の 剛性向上により、発電機能上発生する磁気音の共振を抑制させることができ、ま たこの共振により発生する騒音（磁気歪み）を部品点数の増加をせず、大きな重 量増加を招くことなく、確実に低減することができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す要部横断面図である。

【図２】図１の矢印Ａ方向より交流発電機を見た正面図
である。

【図３】本考案による車両用交流発電機のリブ幅比と騒
音レベルとの関係を示す特性図である。

【図４】本考案による車両用交流発電機の回転数と騒音
レベルとの関係を示す特性図である。

【図５】本考案による車両用交流発電機の回転数と各方
向の振動との関係を示す特性図である。

【図６】従来の車両用交流発電機の要部正面図である。

【符号の説明】

１ ドライブエンドフレーム ２ リアエンドフレーム ３ ロータコア ４ ロータコイル ５ ステータコア ６ ステータコイル ８ シャフト １０ ボルト穴 １１ａ 前方冷却ファン １１ｂ 後方冷却ファン １２ａ 前方軸受部 １２ｂ 後方軸受部 １４ ボルト ３１ メインリブ ３２ 補強リブ ３３ 吸入窓部 １００ 車両用交流発電機 Ｈ 軸方向厚さ Ｌ リブ幅

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のエンジンによって回転駆動される
   シャフトと、 前記シャフトの外周に固着され、ロータコイルが巻回さ
   れたロータコアと、 前記ロータコアの両側において、前記シャフトを回転可
   能に軸支する前方軸受部および後方軸受部と、 前記ロータコアの周囲を取り囲み、ステータコイルが巻
   回されたステータコアと、 前記ロータコアの両側に、前記前方軸受部および前記後
   方軸受部に隣接して設けられた前方冷却ファンおよび後
   方冷却ファンと、 前記前方軸受部及び、後方軸受部を保持し、前記ロータ
   コアと前記ステータコアとを取り囲み、前記車両への取
   付け部が形成された略椀形状のドライブエンドフレーム
   およびリヤエンドフレームと、 前記ドライブエンドフレームとリヤエンドフレームとを
   締め付け固定するボルトを取り付けるボルト穴と、 前記一つのボルト穴と同ドライブエンドフレーム上に設
   けられる他のボルト穴とを結ぶメインリブと、 前記ドライブエンドフレームおよびリヤエンドフレーム
   に設けられる前記前方軸受部の外周に隣接して形成され
   る前記一つのメインリブと同ドライブエンドフレームに
   設けられる他のメインリブの間に開口する吸入窓部を備
   える車両用交流発電機において、 前記一つのメインリブと他のメインリブとの間に、リブ
   幅（Ｌ）に対して軸方向厚さ（Ｈ）が長い補強リブを複
   数本配設したことを特徴とする車両用交流発電機。
2. 【請求項２】 前記一つのメインリブと他のメインリブ
   との間に、リブ幅（Ｌ）に対して軸方向厚さ（Ｈ）が長
   い補強リブをドライブエンドフレームおよびリヤエンド
   フレームのどちらか一方または、両方に複数本配設した
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用交流発電機。
3. 【請求項３】 前記補強リブの寸法が、リブ幅（Ｌ）に
   対して軸方向厚さ（Ｈ）が１．５倍以上であるこを特徴
   とする請求項１または、請求項２記載の車両用交流発電
   機。