车用旋转电的制造方法
【专利摘要】本发明获得一种车用旋转电机，其能抑制因具有紊流的空气流入冷却风扇而变得显著的冷却风扇前缘侧的压力变动的产生，以能降低风扇噪声。该车用旋转电机具有冷却风扇(30)，该冷却风扇包括：平板环状的安装基板(31)，该安装基板(31)固接于转子；以及多个风扇叶片(32)，这些风扇叶片(32)分别从安装基板(31)的表面立起并在周向上排列，风扇叶片(32)具有从外周端即后缘朝内周端即前缘逐渐向旋转方向(34)的前方变位、且将后缘侧的朝旋转方向(34)的前方突出的弧形状与前缘侧的朝旋转方向(34)的后方突出的弧形状平滑连接的S字状的截面形状。
【专利说明】车用旋转电机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有与转轴一体旋转以对发热部进行空冷的冷却风扇的车用交流发电机等车用旋转电机。
【背景技术】
[0002]现有的车用交流发电机包括:转子，该转子具有一对铁心、插入并固接于铁心的中心部的转轴、以及插入并固接于转轴的励磁电流供给用集电环；定子，该定子设于转子的外周；以及支架，该支架被配置成将转子及定子围住，转子通过轴承以能旋转的方式支承于支架，冷却风扇安装于转子的两端面，多个吸气孔设于支架的端部，多个排气孔设于支架的外周部，通过转子的旋转，利用冷却风扇对发电机内进行通风冷却(例如参照专利文献I)。
[0003]在该现有的车用交流发电机的冷却风扇中，在与安装侧相反一侧(所谓叶尖侧)的风扇叶片端面上安装了环状的风扇导向件，以降低因风扇叶片端面切开空气而产生的具有转速整数倍的频率的较大噪声。另外，将风扇安装侧(轮轴侧)的风扇叶片的前缘位置延伸至转轴附近，使风扇高度随着靠近转轴而逐渐降低，扩大了风扇叶片面积，以增大风扇风量来提高冷却性能。此外，不改变与安装侧相反一侧的风扇叶片的后缘位置，在空气排出侦牝形成使风扇叶片的后缘位置倾斜的形状，不用减小流量，就可降低风扇噪声。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本专利特开2001 - 333558号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的技术问题
[0008]在现有的车用交流发电机中，将环状的风扇导向件安装于与安装侧相反一侧的风扇叶片端面且设计风扇叶片的后缘形状，从而降低了空气横切冷却风扇的端部时产生的噪声以及在风扇叶片的后缘侧产生的噪声，但未考虑降低在风扇叶片的前缘侧产生的噪声。然而，在流入冷却风扇的空气具有紊流的情况下，压力变动会在冷却风扇的前缘侧产生，从而会产生较大的噪声。
[0009]本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于获得一种车用旋转电机，其能抑制因具有紊流的空气流入冷却风扇而变得显著的冷却风扇前缘侧的压力变动的产生，以能降低风扇噪声。
[0010]解决技术问题所采用的技术方案
[0011]本发明的车用旋转电机包括:壳体；转子，该转子固接于转轴并配置于上述壳体内，上述转轴以能旋转的方式支承于上述壳体；定子，该定子支承于上述壳体，并被配置成围绕上述转子；整流器，该整流器配置于上述壳体的轴向一侧的外侧；以及冷却风扇，该冷却风扇固接于上述转子的轴向一侧的端面。上述整流器具有:第一散热器，该第一散热器具有第一散热器底座和多个第一散热翅片，其中上述第一散热器底座呈弧形状并与上述转轴同轴配置，上述多个第一散热翅片分别从上述第一散热器底座的内周面朝径向内侧延伸且沿轴向延伸，并在周向上排列；第二散热器，该第二散热器具有第二散热器底座和多个第二散热翅片，其中上述第二散热器底座呈弧形状，并与上述第一散热器底座分离且与上述转轴同轴配置，上述多个第二散热翅片分别从上述第二散热器底座的外周面朝径向外侧延伸且沿轴向延伸，并在周向上排列；多个第一二极管，这些第一二极管安装于上述第一散热器底座；以及多个第二二极管，这些第二二极管安装于上述第二散热器底座。吸气孔形成于上述壳体的轴向一侧的端面，排气孔形成于上述壳体的外周部，上述冷却风扇与上述转子的旋转联动地旋转，使冷却空气流过上述第一散热翅片间及上述第二散热翅片间而从上述吸气孔流入上述壳体内，然后，朝离心方向弯曲而从上述排气孔排出。上述冷却风扇包括:平板环状的安装基板，该安装基板固接于上述转子；以及多个风扇叶片，这些风扇叶片分别从上述安装基板的表面立起并在周向上排列，且分别具有从外周端即后缘朝内周端即前缘逐渐向旋转方向的前方变位、且将后缘侧的朝旋转方向的前方突出的弧形状与前缘侧的朝旋转方向的后方突出的弧形状平滑连接的S字状的截面形状。
[0012]发明效果
[0013]根据本发明，风扇叶片前缘侧的截面形状为朝旋转方向的后方突出的弧形状，因此，风扇叶片前端侧的空气流入侧与通过前缘并以转轴的轴心为中心的圆的切线所成的角度变小。因此，沿着安装基板流来的冷却空气能顺利地流入风扇叶片的前缘侧，可抑制在风扇叶片的前缘侧产生压力变动。藉此，抑制了在风扇叶片前缘侧的负压面侧产生剥离，并使作为噪声源的剥离区域的大小和剥离区域内的紊流变小，从而能降低风扇叶片前缘侧的风扇噪声。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是表示本发明实施方式一的车用交流发电机的纵剖图。
[0015]图2是从轴向观察本发明实施方式一的车用交流发电机中的整流装置的端面图。
[0016]图3是图2的III — III向视剖视图。
[0017]图4是表不本发明实施方式一的车用交流发电机中的冷却风扇的立体图。
[0018]图5是说明本发明实施方式一的车用交流发电机中的冷却风扇的风扇叶片形状的剖视图。
[0019]图6是表示本发明实施方式二的车用交流发电机中的冷却风扇的立体图。
[0020]图7是表示本发明实施方式三的车用交流发电机中的冷却风扇的立体图。
[0021]图8是表示本发明实施方式四的车用交流发电机的纵剖图。
[0022]图9是表示本发明实施方式四的车用交流发电机的第一散热器的立体图。
[0023]图10是表示本发明实施方式四的车用交流发电机的第二散热器的立体图。
【具体实施方式】
[0024]以下，使用附图对本发明的车用旋转电机的优选实施方式进行说明。
[0025]实施方式一
[0026]图1是表示本发明实施方式一的车用交流发电机的纵剖图，图2是从轴向观察本发明实施方式一的车用交流发电机中的整流装置的端面图，图3是图2的II1-1II向视剖视图，图4是表示本发明实施方式一的车用交流发电机中的冷却风扇的立体图，图5是说明本发明实施方式一的车用交流发电机中的冷却风扇的风扇叶片形状的剖视图，示出了以与转轴正交的平面将风扇叶片的风扇安装侧(轮轴侧)剖开的表面。
[0027]在图1中，作为车用旋转电机的车用交流发电机I包括:壳体4，该壳体4由分别呈大致碗形状的铝制的前支架2和后支架3构成；转轴6，该转轴6通过轴承5以能旋转的方式支承于上述壳体4 ;带轮7，该带轮7固接于朝壳体4的前侧延伸出的转轴6的端部?’转子8，该转子8固定于转轴6并配置于壳体4内；以及定子11，该定子11以围绕转子8的方式固定于壳体4。
[0028]车用交流发电机I还包括:一对集电环14,这一对集电环14固定于转轴6的从后支架3延伸出的延伸端，并朝转子8供给电流；一对电刷15，这一对电刷15在各集电环14的表面上滑动；刷握16，该刷握16配置于后支架3的轴向外侧，并收容上述电刷15 ;整流器20，该整流器20与定子11电连接，配置于后支架3的轴向外侧，并将在定子11中产生的交流电整流为直流电；以及电压调节器(未图示)，该电压调节器配置于后支架3的轴向外侦牝并对在定子11中产生的交流电压的大小进行调节。
[0029]此外，盖17以将刷握16、整流器20及电压调节器覆盖的方式安装于后支架3。另夕卜，前侧吸气孔2a在前支架2的端部形成有多个，前侧排气孔2b在前支架2的外周部形成有多个。后侧吸气孔3a在后支架3的端部形成有多个，后侧排气孔3b在后支架3的外周部形成有多个。此外，吸气孔18在盖17的端部以与整流器20相对的方式形成有多个。
[0030]转子8包括:因励磁电流流过而产生磁通的励磁线圈9 ;覆盖励磁线圈9且利用上述磁通来形成十二个磁极的磁极铁心10 ;以及以贯穿方式安装于磁极铁心10的轴心位置的转轴6。冷却风扇30通过焊接等方式固接在磁极铁心10的轴向两端面上。
[0031]定子11例如通过层叠磁性钢板而被制作成圆环状，并包括:定子铁心12，该定子铁心12的三十六个槽被等角度间隔地配置成朝内周侧开口，该定子铁心12被前支架2及后支架3从轴向两侧夹持，以确保在与转子8的磁极铁心10的外周面之间有均匀的间隙而围绕着磁极铁心10 ;以及定子绕组13，该定子绕组13卷绕安装于定子铁心12
[0032]如图2及图3所示，整流器20包括正极侧二极管21、负极侧二极管22、对正极侧二极管21进行支承的第一散热器23、对负极侧二极管22进行支承的第二散热器26。
[0033]第一散热器23是使用例如铝等具有良好的热传导性的金属材料而制作出的，具有预先设定的轴向长度及壁厚，其包括:第一散热器底座24，该第一散热器底座24形成为与轴向正交的截面为圆弧状的筒体；以及多个第一散热翅片25，这些第一散热翅片25从第一散热器底座24的内周面在周向上被等角度间距地立设成放射状，并分别沿轴向延伸。此夕卜，正极侧二极管21在周向上彼此分离地配置于第一散热器底座24的外周面，并通过例如焊接接合而被固接。
[0034]第二散热器26是使用例如铝等具有良好的热传导性的金属材料而制作出的，具有预先设定的轴向长度及壁厚，其包括:第二散热器底座27，该第一散热器底座27形成为与轴向正交的截面为圆弧状的筒体；以及多个第二散热翅片28，这些第二散热翅片28从第二散热器底座27的外周面在周向上被等角度间距地立设成放射状，并分别沿轴向延伸。此夕卜，负极侧二极管22在周向上彼此分离地配置于第二散热器底座27的内周面，并通过例如焊接接合而被固接。另外，第二散热器底座27的内径形成得比第一散热器底座24的外径大。
[0035]此外，第一散热器23以使第一散热器底座24与刷握16 —起围绕集电环14且与转轴6同轴的方式配置于后支架3的轴向外侧。另外，第二散热器26配置于第一散热器23的径向外侧，且与转轴6同轴地配置于后支架3的轴向外侧。另外，正极侧二极管21及负极侧二极管22被连接成构成二极管电桥，该二极管电桥是将正极侧二极管21和负极侧二极管22串联连接而成的三个二极管对。
[0036]冷却风扇30为离心风扇，如图4及图5所示，包括:固接于磁极铁心10的轴向两端面的平板环状(flat ring shaped)的安装基板31 ;分别立设于安装基板31的靠与安装侧相反一侧的表面并沿周向排列着的多个风扇叶片32 ;以及安装于沿周向排列的风扇叶片32的后缘侧的靠与安装侧相反一侧的端面的平板环状的风扇板33。
[0037]风扇叶片32垂直立设于安装基板31的表面。此外，如图5所示，风扇叶片32形成为将中心位于旋转方向34后方的后缘侧的圆弧形状与中心位于旋转方向34前方的前缘侧的圆弧形状平滑连接的、从外周端即后缘朝内周端即前缘逐渐向旋转方向34的前方变位的S字状的截面形状。此外，如图1所示，风扇叶片32的风扇高度h从前缘朝风扇板33的内周端逐渐升高。
[0038]接着，对车用交流发电机I的动作进行说明。另外，在车用交流发电机I中，作为十二极、三十六槽的三相交流发电机进行动作，但极数、槽数并不限定于此。
[0039]在车用交流发电机I中，电流从电池(未图示)经由电刷15及集电环14供给至转子8的励磁线圈9，以产生磁通。由该磁通使N极和S极沿周向交替地形成于磁极铁心10的外周面。另一方面，发动机的转矩经过皮带和带轮7而从发动机的输出轴传递至转轴6，以使转子8旋转。因此，旋转磁场施加到定子11的定子绕组13，从而在定子绕组13上产生电动势。由该电动势产生的交流电流在整流器20中被整流，从而对电池进行充电，或被供给至电负载。
[0040]冷却风扇30与转子8的旋转联动地旋转。在前侧，冷却空气从前侧吸气孔2a被吸入前支架2内并沿轴向流动至转子8附近，此处，该冷却空气被冷却风扇30朝离心方向弯曲而从前侧排气孔2b排出。在后侧，冷却空气从吸气孔18被吸入盖17内，并经由第一散热翅片25和第二散热翅片28间而流动至后支架3，以从后侧吸气孔3a被吸入后支架3内并沿轴向流动至转子8附近，在此处，该冷却空气被冷却风扇30朝离心方向弯曲而从后侧排气孔3b排出。
[0041]在定子绕组13中产生的热量从线圈端散发至被冷却风扇30朝径向外侧弯曲而从前侧排气孔2b及后侧排气孔3b排出的冷却空气，从而对定子11进行冷却。另外，正极侧二极管21及负极侧二极管22中产生的热量散发至在第一散热翅片25和第二散热翅片28间流通的冷却空气，从而对整流器20进行冷却。
[0042]此处，对因将整流器20配置于后支架3的轴向外侧而变得显著的、在风扇叶片32的距转轴6较近的前缘侧产生的噪声进行说明。
[0043]第一散热器23及第二散热器26因壳体4内的收纳空间、制造它们的模具的结构上的限制等主要因素而使第一散热翅片25及第二散热翅片26的翅片长度及翅片间隔不同。其结果是，第一散热翅片25及第二散热翅片28的形状对流动阻力带来的影响(阻力系数)不同。当阻力系数不同时，由于冷却空气的速度以流动阻力趋同的方式变化，因此，在第一散热翅片25和第二散热翅片28间流通的冷却空气的速度不同。此外，在第一散热翅片25和第二散热翅片28之间流通的冷却空气在后侧吸气孔3a附近合流。当速度不同的冷却空气合流时，产生因速度差而导致的剪切力，在冷却空气中产生紊流。此外，具有紊流的冷却空气从后侧吸气孔3a被吸入后支架3内，并被吸入冷却风扇30。因冷却空气中含有的紊流而尤其会在风扇叶片32的前缘侧产生较大的压力变动，产生较大的噪声。
[0044]另外，若后侧吸气孔3a的外周缘部在径向上位于与第二散热器底座27相同的位置或其内侧，则在第二散热翅片28间流通的冷却空气会与后支架3的端面碰撞，将流向改变为径向内侧。此外，当第二散热器26与后支架3的端面之间的间隙较狭小时，该间隙的阻力系数会变大。因此，与后支架3的端面碰撞而将流向改变为径向内侧、并在该间隙中流通的冷却空气的流速会增大。藉此，在该间隙中流通的冷却空气与在第一散热翅片25间流通的冷却空气之间的速度差变大，从而在合流的冷却空气中产生较大的紊流。因此,在冷却风扇30的前缘侧产生的噪声进一步变大。
[0045]接着，对在风扇叶片的前缘侧产生的噪声与风扇叶片的截面形状之间的关系进行说明。另外，风扇叶片的截面形状是指用与转轴6的轴心正交的平面剖开风扇叶片的表面形状。
[0046]首先，将从外周端即后缘朝内周端即前缘逐渐向旋转方向34的前方变位的风扇叶片的截面形状为直线的截面形状的情况与中心位于旋转方向34后方的圆弧形状的截面形状的情况进行比较。
[0047]具有圆弧形状的截面形状的风扇叶片与具有直线的截面形状的风扇叶片相比，空气流入侧与通过前缘并以转轴6的轴心为中心的圆的切线所成的角度变大。因此，在具有圆弧形状的截面形状的风扇叶片中，冷却空气不能顺利地从前端侧流入，在前缘侧的负压面侧(旋转方向34的后方)会形成有剥离区域，因剥离区域的大小的变动、剥离区域内的紊流而容易产生噪声。此外，当在流入前缘侧的冷却空气中含有紊流时，剥离区域的大小的变动、剥离区域内的紊流会增幅，从而形成较大的噪声。
[0048]然而，具有圆弧形状的截面形状的风扇叶片与具有直线的截面形状的风扇叶片相t匕，空气流入侧与通过后缘并以转轴6的轴心为中心的圆的切线所成的角度变小。因此，利用具有圆弧形状的截面形状的风扇叶片，能抑制在风扇叶片的后缘的负压面侧(旋转方向34的后方)产生剥离。特别地，圆弧形状的截面形状的风扇叶片能在高速旋转时抑制该剥离区域中产生的湍流噪声。
[0049]本冷却风扇30的风扇叶片32形成为将中心位于旋转方向34后方的后缘侧的圆弧形状与中心位于旋转方向34前方的前缘侧的圆弧形状平滑连接的S字状的截面形状。
[0050]因此，风扇叶片32与具有直线的截面形状的风扇叶片相比，空气流入侧与通过前缘并以转轴6的轴心为中心的圆的切线所成的角度变小。藉此，在风扇叶片32处，冷却空气能顺利地从前缘侧流入，剥离区域不易形成在前缘侧的负压面侧，因此，能抑制在风扇叶片32的前缘侧产生噪声。
[0051]另外，风扇叶片32与具有一个圆弧形状的截面形状的风扇叶片相同，其剥离区域不易形成在后缘侧的负压面侧，因此，可抑制在风扇叶片32的后缘侧产生噪声。
[0052]这样，冷却风扇30能降低在风扇叶片32的前缘侧及后缘侧产生的噪声。
[0053]此处，冷却空气沿着安装基板31的表面从风扇叶片32的前缘侧流入，并从风扇叶片32的前缘与风扇板33的内周端之间流入。此外，从风扇叶片32的前缘与风扇板33的内周端之间流入的冷却空气具有从后侧吸气孔3a吸入的轴向流动，并从风扇叶片32的前缘与风扇板33的内周端之间流入而改变为半径方向上的流动。藉此，除了风扇叶片32的前缘侧的负压面侧之外，在风扇叶片32的前缘与风扇板33的内周端之间的负压面侧也形成作为噪声产生主要原因的剥离区域。
[0054]在冷却风扇30中，风扇叶片32的风扇高度h从前缘朝风扇板33的内周端逐渐升高，因此，冷却空气在流动方向稍微朝向半径方向的状态下从风扇叶片32的前缘与风扇板33的内周端之间流入。因此，减少了在风扇叶片32的前缘与风扇板33的内周端之间的负压面侧产生的剥离区域和剥离区域中的紊流，从而能降低噪声。
[0055]这样，根据该实施方式一，能抑制在风扇叶片32的前缘侧的负压面侧的作为噪声源的剥离区域和剥离区域内的紊流的产生，从而能降低在风扇叶片32的前缘侧产生的噪声。
[0056]另外，平板环状的风扇板33安装于沿周向排列的风扇叶片32的后缘侧的靠与安装侧相反一侧的端面，因此，能抑制因风扇叶片32的端面切开空气而产生的具有转速的整数倍的频率的噪声产生。
[0057]另外，在上述实施方式一中，风扇叶片形成为将中心位于旋转方向后方的后缘侧的圆弧形状与中心位于旋转方向前方的前缘侧的圆弧形状平滑连接的、从后缘朝前缘逐渐向旋转方向的前方变位的S字状的截面形状，但风扇叶片只要形成为将后缘侧的朝旋转方向的前方突出的弧形状与前缘侧的朝旋转方向的后方突出的弧形状平滑连接的、从后缘朝前缘逐渐向旋转方向的前方变位的S字状的截面形状即可。例如，也可用中心位于旋转方向后方的一个圆弧形状或中心位于旋转方向后方的多个圆弧形状来构成后缘侧的朝旋转方向的前方突出的弧形状。同样地，也可用中心位于旋转方向前方的一个圆弧形状或中心位于旋转方向前方的多个圆弧形状来构成前缘侧的朝旋转方向的后方突出的弧形状。
[0058]另外，在上述实施方式一中，正极侧二极管安装于配置在内周侧的第一散热器，负极侧二极管安装于配置在外周侧的第二散热器，但也可将正极侧二极管安装于配置在外周侧的第二散热器，将负极侧二极管安装于配置在内周侧的第一散热器。
[0059]另外，在实施方式一中，对存在风扇板33的情况进行了说明，但在与风扇的叶尖侧相对的支架面上凹凸较小的情况下，风扇板33的噪声降低效果变小，因此，有时不安装风扇板33。在上述情况下，通过形成将中心位于旋转方向后方的后缘侧的圆弧形状与中心位于旋转方向前方的前缘侧的圆弧形状平滑连接的、从后缘朝前缘逐渐向旋转方向的前方变位的S字状的截面形状，并使风扇叶片32的风扇高度h从前缘朝风扇叶尖逐渐升高，也能减少从风扇叶片32的前缘到风扇叶尖间的负压面侧产生的剥离区域和剥离区域中的紊流，从而能降低噪声。
[0060]另外，在上述实施方式一中，对第一散热器底座及第二散热器底座的与轴向正交的截面形成为圆弧形状的情况进行了说明，但第一散热器底座及第二散热器底座的与轴向正交的截面也可形成为多角、U字的弧形状。
[0061]另外，在上述实施方式一中，对正极侧二极管安装于第一散热器底座的外周面、负极侧二极管安装于第二散热器底座的内周面的情况进行了说明，该第二散热器底座配置于第一散热器底座的外周侧，但也可使正极侧二极管安装于第一散热器底座的内周面，使负极侧二极管安装于配置在第一散热器底座外周侧的第二散热器底座的外周面。
[0062]实施方式二
[0063]图6是表不本发明实施方式二的车用交流发电机中的冷却风扇的立体图。
[0064]在图6中，冷却风扇30A包括:固接于磁极铁心10的轴向两端面的平板环状的安装基板31 ;分别立设于安装基板31的靠与安装侧相反一侧的表面并沿周向排列着的多个风扇叶片32A ;以及安装于沿周向排列的风扇叶片32A的后端侧的靠与安装侧相反一侧的端面的平板环状的风扇板33。
[0065]风扇叶片32A垂直立设于安装基板31的表面。此外，风扇叶片32A形成为从外周端即后缘朝内周端即前缘逐渐向旋转方向的前方变位的、中心位于旋转方向后方的圆弧形状的截面形状。缺口 35是通过将风扇叶片32A前缘的从安装基板31起立的立起部切出三角形而形成的。此外，风扇叶片32A的风扇高度从前缘朝风扇板33的内周端逐渐升高。
[0066]另外，除了使用冷却风扇30A来替代冷却风扇30这点之外，实施方式二构成为与上述实施方式一相同的结构。
[0067]如上所述，在风扇叶片具有朝旋转方向的前方突出的圆弧形状的截面形状的情况下，空气流入侧与通过前缘并以转轴6的轴心为中心的圆的切线所成的角度变大。因此，冷却空气不能顺利地从风扇叶片的前端侧流入，在前缘侧的负压面侧(旋转方向的后方)会形成剥离区域。
[0068]在实施方式二中，缺口 35形成于风扇叶片32A前缘的从安装基板31立起的立起部，因此，沿着安装基板31的表面从风扇叶片32A的前缘侧流入的一部分冷却空气经由缺口 35流入负压面侧(旋转方向的后方)。该从正压面侧流入负压面侧的冷却空气使因朝旋转方向的前方突出的圆弧形状的截面形状而在风扇叶片32A前缘侧的负压面侧产生的剥离区域缩小。通过该剥离区域的缩小，能减少作为噪声源的前缘侧的负压面侧的剥离区域的大小变动和剥离区域内的紊流，从而能降低在前缘侧产生的噪声。
[0069]在该实施方式二中，风扇叶片32A也形成为朝旋转方向的前方突出的圆弧形状的截面形状，因此，能降低在风扇叶片32A的后端侧产生的噪声。另外，风扇叶片32A的风扇高度h从前缘朝风扇板33的内周端逐渐升高，因此，能降低因冷却空气从风扇叶片32A的前缘与风扇板33的内周端之间流入而引起的噪声。另外，平板环状的风扇板33安装于沿周向排列的风扇叶片32A的后缘侧的靠与安装侧相反一侧的端面，因此，能抑制因风扇叶片32A的端面切开空气而产生的噪声。
[0070]另外，在上述实施方式二中，风扇叶片形成为从后缘朝前缘逐渐向旋转方向的前方变位的、中心位于旋转方向后方的一个圆弧形状的截面形状，但风扇叶片只要形成为从后缘朝前缘逐渐向旋转方向的前方变位的、朝旋转方向的前方突出的弧形状的截面形状即可。例如，也可用中心位于旋转方向后方的多个圆弧形状来构成朝旋转方向的前方突出的弧形状。
[0071]另外，在上述实施方式二中，缺口是通过将风扇叶片前缘的从安装基板立起的立起部切出三角形而形成的，但缺口的形状并不限定于三角形，只要风扇叶片前缘的从安装基板立起的立起部从正压侧连通至负压侧即可，例如也可切成四边形、半圆形。
[0072]另外，在实施方式二中，对存在风扇板33的情况进行了说明，但在与风扇的叶尖侧相对的支架面上凹凸较小的情况下，风扇板33的噪声降低效果变小，因此，有时不安装风扇板33。在上述情况下，通过形成将中心位于旋转方向后方的后缘侧的圆弧形状与中心位于旋转方向前方的前缘侧的圆弧形状平滑连接的、从后缘朝前缘逐渐向旋转方向的前方变位的S字状的截面形状，并使风扇叶片32A的风扇高度h从前缘朝风扇叶尖逐渐升高，也能减少从风扇叶片32A的前缘到风扇叶尖间的负压面侧产生的剥离区域和剥离区域中的紊流，从而能降低噪声。
[0073]另外，在图6中，包含有不从前缘朝风扇叶尖倾斜的风扇叶片。在存在未倾斜的风扇叶片的情况下，因该风扇叶片的影响而使噪声增大，但上述缺口的噪声降低效果不会消除。
[0074]实施方式三
[0075]图7是表不本发明实施方式三的车用交流发电机中的冷却风扇的立体图。
[0076]在图7中，冷却风扇30B包括:固接于磁极铁心10的轴向两端面的平板环状的安装基板31 ;分别立设于安装基板31的靠与安装侧相反一侧的表面并沿周向排列着的多个风扇叶片32B ;以及安装于沿周向排列的风扇叶片32B的后端侧的靠与安装侧相反一侧的端面的平板环状的风扇板33。
[0077]风扇叶片32B垂直立设于安装基板31的表面。此外，风扇叶片32B形成为从外周端即后缘朝内周端即前缘逐渐向旋转方向的前方变位的、中心位于旋转方向后方的圆弧形状的截面形状。长方形的通孔36贯穿风扇叶片32B的靠前缘侧且靠安装基板31侧的位置。此外，风扇叶片32B的风扇高度从前缘朝风扇板33的内周端逐渐升高。
[0078]另外，除了使用冷却风扇30B来替代冷却风扇30这点之外，实施方式三构成为与上述实施方式一相同的结构。
[0079]在实施方式三中，通孔36形成于风扇叶片32B的靠前缘侧且靠安装基板31侧的位置，因此，沿着安装基板31的表面从风扇叶片32B的前缘侧流入的一部分冷却空气经由通孔36而流入负压面侧(旋转方向的后方)。该从正压面侧流入负压面侧的冷却空气使因朝旋转方向的前方突出的圆弧形状的截面形状而在风扇叶片32B前缘侧的负压面侧产生的剥离区域缩小。通过该剥离区域的缩小，能减少作为噪声源的前缘侧的负压面侧的剥离区域的大小变动和剥离区域内的紊流，从而能降低在前缘侧产生的噪声。
[0080]在该实施方式三中，风扇叶片32B也形成为朝旋转方向的前方突出的圆弧形状的截面形状，因此，能降低在风扇叶片32B的后缘侧产生的噪声。另外，风扇叶片32B的风扇高度h从前缘朝风扇板33的内周端逐渐升高，因此，能降低因冷却空气从风扇叶片32B的前缘与风扇板33的内周端之间流入而引起的噪声。另外，平板环状的风扇板33安装于沿周向排列的风扇叶片32B后缘侧的靠与安装侧相反一侧的端面，因此，能抑制因风扇叶片32B的端面切开空气而产生的噪声。
[0081]另外，在上述实施方式三中，风扇叶片形成为从后缘朝前缘逐渐向旋转方向的前方变位的、中心位于旋转方向后方的一个圆弧形状的截面形状，但风扇叶片只要形成为从后缘朝前缘逐渐向旋转方向的前方变位的、朝旋转方向的前方突出的弧形状的截面形状即可。例如，也可用中心位于旋转方向后方的多个圆弧形状来构成朝旋转方向的前方突出的弧形状。
[0082]另外，在实施方式三中，对存在风扇板33的情况进行了说明，但在与风扇的叶尖侧相对的支架面上凹凸较小的情况下，风扇板33的噪声降低效果变小，因此，有时不安装风扇板33。在上述情况下，通过形成将中心位于旋转方向后方的后缘侧的圆弧形状与中心位于旋转方向前方的前缘侧的圆弧形状平滑连接的、从后缘朝前缘逐渐向旋转方向的前方变位的S字状的截面形状，并使风扇叶片32B的风扇高度h从前缘朝风扇叶尖逐渐升高，也能减少从风扇叶片32B的前缘到风扇叶尖间的负压面侧产生的剥离区域和剥离区域中的紊流，从而能降低噪声。
[0083]另外，在图7中，包含有不从前缘朝风扇叶尖倾斜的风扇叶片。在存在未倾斜的风扇叶片的情况下，因该风扇叶片的影响而使噪声增大，但上述通孔的噪声降低效果不会消除。
[0084]另外，在上述实施方式三中，将长方形的通孔形成于风扇叶片，但通孔的形状并不限定于长方形，只要使风扇叶片的正压侧与负压侧连通即可，例如也可以是圆形。另外，通孔的个数也不限定于一个。
[0085]此外，在上述实施方式三中，通孔形成于风扇叶片的靠前缘侧且靠安装基板侧的位置，但通孔也不一定需要形成于靠前缘侧且靠安装基板侧的位置，只要能使风扇叶片的前缘侧从正压侧连通至负压侧即可。
[0086]另外，在上述实施方式二、三中，在具有从后缘朝前缘逐渐向旋转方向的前方变位的、朝旋转方向的前方突出的弧形状的截面形状的风扇叶片上形成有缺口或通孔，但也可在具有将后缘侧的朝旋转方向的前方突出的弧形状与前缘侧的朝旋转方向的后方突出的弧形状平滑连接的、从后缘朝前缘逐渐向旋转方向的前方变位的S字状的截面形状的实施方式一的风扇叶片上形成缺口或通孔。
[0087]实施方式四
[0088]图8是表示本发明实施方式四的车用交流发电机的纵剖图，图9是表示本发明实施方式四的车用交流发电机中的第一散热器的立体图，图10是表示本发明实施方式四的车用交流发电机中的第二散热器的立体图。
[0089]在图8至图10中，整流器40包括正极侧二极管21、负极侧二极管22、对正极侧二极管21进行支承的第一散热器41、对负极侧二极管22进行支承的第二散热器44。
[0090]第一散热器41是使用例如铝等具有良好的热传导性的金属材料而制作出的，具有预先设定的轴向长度及壁厚，其包括:第一散热器底座42，该第一散热器底座42的与轴向正交的截面为圆弧状；以及多个第一散热翅片43，这些第一散热翅片43彼此平行地立设于第一散热器底座42的内周面，并分别沿轴向延伸。此外，正极侧二极管21在周向上彼此分离地配置于第一散热器底座42，并通过例如压入而被固接。
[0091]第二散热器44是使用例如铝等具有良好的热传导性的金属材料而制作出的，具有预先设定的轴向长度及壁厚，其包括:第二散热器底座45，该第二散热器底座45的与轴向正交的截面为圆弧状；以及多个第二散热翅片46，这些第二散热翅片46彼此平行地立设于第二散热器底座45的外周面，并分别沿轴向延伸。此外，负极侧二极管22在周向上彼此分离地配置于第二散热器底座45，并通过例如压入而被固接。
[0092]此外，第一散热器41和第二散热器44使第一散热器底座42和第二散热器底座45在轴向上分离，并以隔着转轴6与刷握16相对的方式配置于后支架3的轴向外侧。另外，第一散热器41被配置成使正极侧二极管21的引线拉出方向朝向前侧，第二散热器44在第一散热器41的前侧被配置成使负极侧二极管22的引线拉出方向朝向后侧。另外，正极侧二极管21及负极侧二极管22被连接成构成二极管电桥，该二极管电桥是由将正极侧二极管21和负极侧二极管22串联连接而成的六个二极管对形成的。
[0093]另外，虽未详细图示，但在定子铁心12上以朝内周侧开口的方式配置有七十二个槽，定子绕组13由两组三相交流绕组构成。此外，两组三相交流绕组分别由整流器40整流。这样构成的车用交流发电机IA作为十二极、七十二槽的三相交流发电机进行动作。
[0094]另外，其它结构与上述实施方式一相同。
[0095]在这样构成的车用交流发电机IA中，在后侧，冷却空气因冷却风扇30的旋转而从吸气孔18被吸入至盖17内，经由第一散热翅片43及第二散热翅片46间而流动至后侧支架3，并从后侧吸气孔3a被吸入至后支架3内而在轴向上流动至转子8附近。此外，流动至转子8附近的冷却空气因冷却风扇30而朝离心方向弯曲，并从后侧排气孔3b排出。此时，因流过第一散热翅片43间的冷却空气与流过第二散热翅片46间的冷却空气合流而使冷却空气产生紊乱。
[0096]在该实施方式四中，使用了冷却风扇30，因此，与上述实施方式一相同，能降低因冷却空气的紊乱而在风扇叶片32的前缘侧产生的噪声。
[0097]此处，在该实施方式四中，使用了冷却风扇30，但也可使用冷却风扇30A、30B以代替冷却风扇30。
[0098]另外，在上述各实施方式中，对车用交流发电机进行了说明，但车用旋转电机并不限定于车用交流发电机，例如也可以是车用电动发电机。
[0099]另外，在上述各实施方式中，对正极侧二极管和负极侧二极管的引线拉出方向为相反方向的情况进行了说明，但也可将正极侧二极管和负极侧二极管的引线拉出方向设为相同方向。
【权利要求】
1.一种车用旋转电机，包括: 壳体； 转子，该转子固接于转轴并配置于所述壳体内，所述转轴以能旋转的方式支承于所述壳体； 定子，该定子支承于所述壳体，并被配置成围绕所述转子； 整流器，该整流器配置于所述壳体的轴向一侧的外侧；以及 冷却风扇，该冷却风扇固接于所述转子的轴向一侧的端面， 所述整流器具有: 第一散热器，该第一散热器具有第一散热器底座和多个第一散热翅片，其中所述第一散热器底座呈弧形状并与所述转轴同轴配置，所述多个第一散热翅片分别从所述第一散热器底座的内周面朝径向内侧延伸且沿轴向延伸，并在周向上排列； 第二散热器，该第二散热器具有第二散热器底座和多个第二散热翅片，其中所述第二散热器底座呈弧形状，并与所述第一散热器底座分离且与所述转轴同轴配置，所述多个第二散热翅片分别从所述第二散热器底座的外周面朝径向外侧延伸且沿轴向延伸，并在周向上排列； 多个第一二极管，这些第一二极管安装于所述第一散热器底座；以及 多个第二二极管，这些第二二极管安装于所述第二散热器底座； 吸气孔形成于所述壳体的轴向一侧的端面， 排气孔形成于所述壳体的外周部， 所述冷却风扇与所述转子的旋转联动地旋转，使冷却空气流过所述第一散热翅片间及所述第二散热翅片间而从所述吸气孔流入所述壳体内，然后，朝离心方向弯曲而从所述排气孔排出， 所述车用旋转电机的特征在于， 所述冷却风扇包括: 平板环状的安装基板，该安装基板固接于所述转子；以及 多个风扇叶片，这些风扇叶片分别从所述安装基板的表面立起并在周向上排列，且分别具有从外周端即后缘朝内周端即前缘逐渐向旋转方向的前方变位、且将后缘侧的朝旋转方向的前方突出的弧形状与前缘侧的朝旋转方向的后方突出的弧形状平滑连接的S字状的截面形状。
2.一种车用旋转电机，包括: 壳体； 转子，该转子固接于转轴并配置于所述壳体内，所述转轴以能旋转的方式支承于所述壳体； 定子，该定子支承于所述壳体，并被配置成围绕所述转子； 整流器，该整流器配置于所述壳体的轴向一侧的外侧；以及 冷却风扇，该冷却风扇固接于所述转子的轴向一侧的端面， 所述整流器具有: 第一散热器，该第一散热器具有第一散热器底座和多个第一散热翅片，其中所述第一散热器底座呈弧形状并与所述转轴同轴配置，所述多个第一散热翅片分别从所述第一散热器底座的内周面朝径向内侧延伸且沿轴向延伸，并在周向上排列； 第二散热器，该第二散热器具有第二散热器底座和多个第二散热翅片，其中所述第二散热器底座呈弧形状，并与所述第一散热器底座分离且与所述转轴同轴配置，所述多个第二散热翅片分别从所述第二散热器底座的外周面朝径向外侧延伸且沿轴向延伸，并在周向上排列； 多个第一二极管，这些第一二极管安装于所述第一散热器底座；以及 多个第二二极管，这些第二二极管安装于所述第二散热器底座； 吸气孔形成于所述壳体的轴向一侧的端面， 排气孔形成于所述壳体的外周部， 所述冷却风扇与所述转子的旋转联动地旋转，使冷却空气流过所述第一散热翅片间及所述第二散热翅片间而从所述吸气孔流入所述壳体内，然后，朝离心方向弯曲而从所述排气孔排出， 所述车用旋转电机的特征在于， 所述冷却风扇包括: 平板环状的安装基板，该安装基板固接于所述转子； 多个风扇叶片，这些风扇叶片分别从所述安装基板的表面立起并在周向上排列，且分别具有从外周端即后缘朝内周端即前缘逐渐向旋转方向的前方变位、且朝旋转方向的前方突出的弧形状的截面形状；以及 缺口，该缺口形成于所述风扇叶片的前端的从所述安装基板立起的立起部。
3.一种车用旋转电机，包括: 壳体； 转子，该转子固接于转轴并配置于所述壳体内，所述转轴以能旋转的方式支承于所述壳体； 定子，该定子支承于所述壳体，并被配置成围绕所述转子； 整流器，该整流器配置于所述壳体的轴向一侧的外侧；以及 冷却风扇，该冷却风扇固接于所述转子的轴向一侧的端面， 所述整流器具有: 第一散热器，该第一散热器具有第一散热器底座和多个第一散热翅片，其中所述第一散热器底座呈弧形状并与所述转轴同轴配置，所述多个第一散热翅片分别从所述第一散热器底座的内周面朝径向内侧延伸且沿轴向延伸，并在周向上排列； 第二散热器，该第二散热器具有第二散热器底座和多个第二散热翅片，其中所述第二散热器底座呈弧形状，并与所述第一散热器底座分离且与所述转轴同轴配置，所述多个第二散热翅片分别从所述第二散热器底座的外周面朝径向外侧延伸且沿轴向延伸，并在周向上排列； 多个第一二极管，这些第一二极管安装于所述第一散热器底座；以及 多个第二二极管，这些第二二极管安装于所述第二散热器底座； 吸气孔形成于所述壳体的轴向一侧的端面， 排气孔形成于所述壳体的外周部， 所述冷却风扇与所述转子的旋转联动地旋转，使冷却空气流过所述第一散热翅片间及所述第二散热翅片间而从所述吸气孔流入所述壳体内，然后，朝离心方向弯曲而从所述排气孔排出， 所述车用旋转电机的特征在于， 所述冷却风扇包括: 平板环状的安装基板，该安装基板固接于所述转子； 多个风扇叶片，这些风扇叶片分别从所述安装基板的表面立起并在周向上排列，且分别具有从外周端即后缘朝内周端即前缘逐渐向旋转方向的前方变位、且朝旋转方向的前方突出的弧形状的截面形状；以及 通孔，该通孔形成于所述风扇叶片的前端侧。
4.如权利要求1至3中任一项所述的车用旋转电机，其特征在于， 所述风扇叶片的风扇高度从前端朝后缘侧逐渐升高。
【文档编号】H02K19/22GK104396126SQ201380033741
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年6月26日 优先权日:2012年6月28日
【发明者】秋吉雅夫, 小林让, 田中和德, 筱坂义博, 今泽义郎 申请人:三菱电机株式会社