JPS6152134A - 車両用交流発電機の軸受装置 - Google Patents

車両用交流発電機の軸受装置

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JPS6152134A
JPS6152134A JP17353284A JP17353284A JPS6152134A JP S6152134 A JPS6152134 A JP S6152134A JP 17353284 A JP17353284 A JP 17353284A JP 17353284 A JP17353284 A JP 17353284A JP S6152134 A JPS6152134 A JP S6152134A
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bearing
bearings
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ball
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JP17353284A
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Shigenobu Nakamura
重信 中村
Katsutaro Iwaki
岩城 勝太郎
Taro Asahi
旭 太郎
Koichi Ibata
井畑 幸一
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Denso Corp
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NipponDenso Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1732—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

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】 (産業上の利用分野〕 本発明は、車両用交流発電機の軸受装置の改良に関する
ものである。
〔従来の技術〕
従来周知の車両用交流発電機の軸受装置部の構成は、第
2図にその要部縦断面図を示す通りで、単列ベアリング
11”を保持するペアリングボッスフ19と図示しない
ステータ、レクチファイヤ等を保持するハウジングとを
一体でアルミダイカストで形成しており、前記ベアリン
グボックス19の外周辺には、内部のステータ、ロータ
等の発熱物を冷却する為の通風窓g−bが設けられ、第
3図に前記第2図図示のQ矢視拡大模式図を示す如く、
前記ペアリングボッスフ19は複数本のスポーク29に
よりハウジングに固定されている。
ベアリング外輪11−bはベアリングボックス19に固
定され、ベアリング内輪11−aはシャフト4を介して
固定されたプーリ12によりベルト駆動される。ベルト
20に加えられたテンションによるベアリング11“の
ラジアル荷重9は、第4図にベアリングの歪みを示す部
分拡大断面図を示す如く、荷重のかかる負荷口に位置す
る複数11/jのボー/Lzll  C1+  11 
 C2,11C3を介して外輪11−bに伝えられる。
この時、ベアリングボックスはアルミであるため剛性が
なく歪みやすいのに対し、スポーク29部の径方向剛性
は非常に強く、ベアリングボックス全体の剛性が非常に
アンバランスとなりボール通過による外輪の繰り返し歪
み(δ)によるボールの負荷分担くずれによって、スポ
ーク部に荷重集中が起こり、早期にこのスポーク部のボ
ール軌道上に疲労剥離が生じ、寿命が低下するという問
題があった。これに対して、従来、ベアリングのサイズ
と負荷容量の大きなものに変更したり、外輪肉厚を増し
てベアリングの外径のみを増して外輪剛性を増し、負荷
分担筋れを軽減するようにしζいた。しかし、特に小型
の発電機については、ベアリング外径を大きくすると通
風窓9−bは大幅に減少するため冷却風量が減って、内
部のステータ、ロータの温度が上昇してしまい、出力低
下や早期の熱劣化ノr命となるという問題があった。
従来の車両用交流発電機の整流装置においては、ボール
通過による外輪11−bの繰り返し歪(δ)によるボー
ルの負荷分担くずれによってスポーク29部に荷重集中
が起こり、早期にこのスポーク29部のボールIFIL
道上に疲労剥離が生じ、寿命が低下するという問題点が
あった。
〔問題点を解決するための手段〕
複数列のボールベアリングを用い、ベアリングの内輪と
外輪がそれぞれ一体であり、ボール軌道を複数列設けた
。
〔作 用〕
通風窓面苗を変えることなく、スポーク部にあるボール
→It道上に生ずるベアリング荷重集中を分11((シ
て低減することができ、ベアリングの寿命低下を防止す
ることができる。
〔実施例〕
以下、本発明を図に示す実施例について説明する。
第5図は、本発明になる軸受装置の一実施例を適用した
車両用交流発電機の全体構成を示す縦断面図、第1図は
前記第5図図示の軸受装置部の拡大部分断面図で、発電
機外殻をなすハウジングは一対のフレーム9.9′より
なり、このフレーム9.9′は共に実質的に椀状をなし
、その開口側部側を直接接合させて、複数個の対になっ
たスタットポル!・10、ナツト8 (一対のみ図示)
により相互に固定されている。ステータ2は、ステータ
コア2−aおよびこれに巻かれたステータコイル2−b
から構成されている。両フレーム9,9′の側面部中央
には発電機内部に向がって突出する円筒状のベアリング
ボックス19.19’が形成され、それぞれに復列ベア
リング11.1′11列ベアリング1ビが取付けられ、
この両ベアリング11.11’にシャフト4が回転自在
に支持されている。シャフト4には1iiJ記ステータ
2の内elに位置するように回転子を構成するランゾル
型である一対の爪形ボールコア1.ビが機械的に固定さ
レテ前記ホールコア1.l’の両側面にはステータ2の
内径よりも小さい径の遠心型冷却ファン7゜7′がシャ
フト4に同心に、羽根7  ’+7  a’をボールコ
ア1,1′に対して反対方向に向けて適宜の手段により
ポールコア1.1′に密着して固定されている。前記−
1対のフレーム9.9′の両側面には、前記ファン7.
7′の羽根7−a。
7−a′にJa宜なギャップを持って対向したシュラウ
F9−a、9−a’が形成され、このシュラウド9a、
9−a’はファン7.7′のガイド板の役目を果してい
る。また両フレーム9,9′の両側面のベアリング11
.11’の近傍にはコア77.7’により冷却風がフレ
ーム内部に吸入されるように通風g9b、9b’が形成
されており、ステータコイル2−bの外周に位置する部
分には冷却を終えた熱風として吐出するための吐出窓9
c、9−c’が形成されている(吐出窓9−C′は図示
せず)。また、第3図に第1図図示のQ矢視拡大部分図
を示すように、ベアリングボックス19の外周部には、
放射状にベアリングボックス19を保持するようにスポ
ーク29がフレーム9と一体に形成されている。フレー
ム9の外(IIIに配置されたプーリ12は、ベアリン
グl[に対してナツトI3により押圧することによりシ
ャフト4に結合されている。よって、前記プーリ12は
図示しないエンジンの回転を)中フ1−4に伝速し、回
転さ−Uる。フレーム9,9′により形成された外枠の
プーリ12の側とは反対の外側には、図示しないダイオ
ードを備えたダイオードフィン14、ロータコイル5に
励磁電流を供給するブラシ15−aを内部に保持するブ
ラシボルタ15、および出力電圧を調整する1cレギユ
レーク(図示せず)の各電気機能部品がリアカバー16
と共にフレーム9′に固定されているヶ前記リアカバー
16は前記ダイオードフィン14、ブラシホルダ15、
レギュレータを取り囲むように形成され、側面にはレギ
ュレータ冷却穴、ダイオード冷却穴が適宜開けられてい
る。そして前記複列ベアリング11は、内輪11−a、
外輪11−bに同一ピンチでボール11−cの11!I
【道を複数本有している。
各軌道の保持器11−eはそれぞれ独立しており、ベア
リング内部には潤lh用グリースが封入され、両端のシ
ール11−d、11−d’によってグリース洩れ、外部
からの異物浸入が防止されている。
〔発明の効果〕
プーリ12がベルト駆動される時、ベルトテンシロンに
よるベアリングのラジアル荷1pは、前記第4図に示す
通り、荷重のかかる負荷圏に位置する複数(flitの
ボール1l−C1+  xi−C2,11(,3を介し
て外輪11−bに伝えられる。この時、ベアリングボッ
クスI9の剛性はスポーク29の径方向の剛性が非常に
強く、その他の部分で弱いため、剛性アンバランスとな
り、ボール通過による外輪の繰り返し歪(δ)によるボ
ールの負荷分担くずれによって、スポーク部に対応する
位置に荷重集中が起こり、従来の単列ベアリングの場合
には、早期にこのスポーク部分の外輪11−bの軌道上
に疲労剥離が生じたが、本発明になる軸受装置において
は複列ベアリングを用いているから、前記荷重集中をボ
ール軌道の数だけ分割して分散荷重とし、集中荷重を低
減することができるため、前記疲労剥離を防止すること
ができ、ベアリングの寿命を向上させることができると
いう効果が大である。
次に、第6図に示すように従来のili列ベアリングを
2ヶ並べて使用する場合と比軸して、本発明のように複
列ベアリングを使用した場合の効果について説明する。
■単列ベアリングを2ヶ並べて使用する場合には、2列
のベアリングのラジアル方向の隙間が異なり、荷重に対
する各列の分担荷重は、第7図に示すラジアル隙間とア
ンバランス荷重の関係図のようにアンバランスとなり、
このためベアリング寿命は、第8図に示すラジアル隙間
差と寿命低下の関係図のように、急激に低下する。これ
に対し、本発明のように複列ベアリングを使用する場合
には、内輪、外輪は夫々一体化してあり、軌道の同時加
工が行なえるため、両軌道間の同軸度等の精度向上がで
きると共に、列間のラジアル隙間差を小さくおさえるよ
うにボールを選定して、予め組むことができるという効
果がある。
■単列ベアリングを2ヶ並べた場合には、ベアリング間
のシールに挟まれた空間は、利用不可能であるが、複列
ベアリングでは、軌道間の空間は、すべてグリース溜り
として利用できるため、軸方向長さは単列ベアリングを
2ヶ並べた場合よりも短くできるという効果がある。
更に、複列ベアリングの効果として、疲労剥離に対して
、ベアリングサイズを増して負荷容量を大きくしたり、
外輪肉厚を増して外輪剛性を上げたりして冷却風の通風
窓9−bが小さくなるのに対し、ベアリングの外径を大
きくしなくてよいために、通風窓を小さくしないで済み
、特に、小型の交流発電機では通風窓面積の減少による
温度上昇が急激であるため、複列化の効果はより一層大
きなものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明になる車両用交流発電機の軸受装置の一
実施例の構成を示し、後述の第5図図示の軸受装置部の
拡大部分断面図、第2図は従来周知の車両用交流発電機
の軸受装置部の構成を示す要部縦断面図、第3図は前記
第1図及び第2図図示のQ矢視拡大模式図、第4図は第
2図図示の従来の軸受装置の単列ベアリングの歪みを示
す部分拡大断面図、第5図は本発明になる軸受装置の一
実施例を適用した車両用交流発電機の全体構成を示す縦
断面図、第6図は従来の単列ベアリングを2ヶ並べた場
合の断面模式図、第7図は前記第6図図示のボールベア
リングの場合のラジアル隙間とアンバランス荷重の関係
図、第8図は前記第6図図示のボールベアリングの場合
のラジアル隙間差と寿命低下の関係図で、図中同一符号
は同−又は均等部分を示す。 9.9′・・・フレーム、19・・・ベアリングボック
ス、11・・・複列ベアリング、4・・・シャフト、1
2・・・プーリ、29・・・スポーク、11−a・・・
ベアリング内輪、II−b・・・ベアリング外輪、It
−c・・・、ボール、9−b・・・通風窓、11−e・
・・保持器、δ・・・外輪の繰り返し歪。 代理人弁理士 岡 01S    隆 第5図 11b:ブト卑旬゛ 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一対の椀状フレームの互いの開口部が接合され、フレー
    ム側面中央部に発電機内部に向かつて互いに突出する円
    筒状のベアリングボツクスが形成され、このベアリング
    ボツクスのそれぞれにベアリングが取付けられ、この両
    ベアリングにシヤフトが回転自在に支持され、このシヤ
    フトは結合されたプーリを介して駆動され、プーリに近
    い側の前記フレームのベアリングボツクスはその外周に
    径方向に伸びた複数本のスポークによつて支持されてい
    る車両用交流発電機において、前記プーリ側フレームに
    組みこまれたベアリングを、内輪と外輪が各々一体であ
    り、ボール軌道が少なくとも2列以上有る複列ベアリン
    グとしたことを特徴とする車両用交流発電機の軸受装置
    。
JP59173532A 1984-08-20 1984-08-20 車両用交流発電機の軸受装置 Expired - Lifetime JPH082162B2 (ja)

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