专利名称：车辆用交流发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有安装在车辆发动机上的兰道尔(ランドル)式转子的车辆用交流发电机，尤其涉及可抑制转子的旋转引起的高次数成分摩擦风音的车辆用交流发电机的前托架结构。
图3是从前侧看传统车辆用交流发电机的主视图，图4是沿图3中IV-IV线的剖视图。图3中省略了皮带轮。
传统的车辆用交流发电机的兰道尔式转子7经过旋转轴6而旋转自如地安装在由铝制前托架1及后托架2构成的壳体内，定子8以覆盖转子7外周的状态固定在壳体上。
前托架1为碗状结构，以设置在中央部的轴承容纳部30、以等角间距设置在同一个圆周上的4个贯通的螺栓部31以及将轴承容纳部30与各贯通螺栓部31分别连接的4条肋部32为主要骨架，在各肋部32之间分别沿圆周方向各设置3个吸气孔1a，并在各贯通螺栓部31之间沿圆周方向设置多个排气孔1b。另外，后托架2也为碗状结构，具有设在中央部的轴承容纳部33和以等角间距设置在同一圆周上的4个贯通螺栓部34，在轴承容纳部33的外周设置多个吸气孔2a，并在各个贯通螺栓部34之间沿圆周方向设置多个排气孔2b。再将穿过前托架1上的贯通螺栓部31的贯通螺栓35紧固于后托架2上的贯通螺栓部34，从而形成一个整体。
旋转轴6通过容纳于前托架1及后托架2上的轴承容纳部30和33内的轴承3和4而被旋转自如地支承。在该旋转轴6的一端固定着皮带轮5，可将发动机的转矩通过皮带(未图示)传递给旋转轴6。
向转子7供给电流的集流环9固定在旋转轴6的另一端部，电刷10以与该集流环9滑动接触的状态容纳于设在壳体内的刷握11内。对用定子8产生的交流电压的大小进行调节的电压调节器18与嵌在刷握11上的散热器17粘接。与定子8电气连接且将定子8产生的交流整流为直流的整流器12装于壳体内。
转子7由流过电流后产生磁通的转子线圈19、以及覆盖该转子线圈19且通过由转子线圈19产生的磁通而形成磁极的一对励磁铁心20和21构成。一对励磁铁心20和21是铁制的，分别在外周边缘沿圆周方向以等角间距凸出设置6个梯形的爪形磁极20a和21a，并以爪形磁极20a和21a相互嵌合的状态相对着固定在旋转轴6上。具有叶片13a、14a的风扇13和14分别固定在转子7的轴向两端。
定子8由定子铁心15和将导线卷绕在该定子铁心15上并随着转子7的旋转而根据来自转子7的磁通变化而产生交流的定子线圈16构成。
在上述结构的传统车辆用交流发电机上，电流从蓄电池(未图示)经过电刷10及集流环9而供给转子线圈19并产生磁通。通过该磁通，将一个励磁铁心20的爪形磁极20a磁化为N极，并将另一个励磁铁心21的爪形磁极21a磁化为S极。另一方面，发动机的转矩经过皮带及皮带轮5而传递给旋转轴6，使转子7旋转。
这样就在定子线圈16上施加旋转磁场，使定子线圈16上产生电动势。该交流的电动势通过整流器12后被整流成直流，同时其大小由电压调节器18调节并被充电于蓄电池。
而在前侧，由于风扇13的旋转，冷却风如箭头A所示，从前托架1的吸气孔1a流入，在将轴承3、励磁铁心20、转子线圈19、定子铁心15以及定子线圈16冷却之后从排气孔1b向外部排出。另一方面，在后侧，由于风扇14的旋转，冷却风如箭头B所示，从后托架2的吸气孔2a流入，在将轴承4、电压调节器18、整流器12、励磁铁心21、转子线圈19、定子铁心15以及定子线圈16冷却之后从排气孔2b向外部排出。
上述结构的传统车辆用交流发电机由于采用以上结构，故由于励磁铁心20和21的旋转，会因励磁铁心20和21外周部的爪形磁极20a和21a的时有时无而产生压力变动，与爪形磁极20a、21a的总数(12个)一致的第12次频率的摩擦风音声压十分显著，非常刺耳，而且总的声级值增大。
本申请人锐意研究了上述问题，发现如果爪形磁极的总数与吸气孔的总数一致，则与爪形磁极的总数一致次数的频率的摩擦风音的声压就变得显著，而且吸气端的圆周方向通风阻力平衡会影响摩擦风音，另外影响摩擦风音的总的通风阻力在很大程度上取决于排气端的排气阻力，故而产生了本发明。
即，本发明的目的在于提供一种车辆用交流发电机，其吸气孔的总数不同于爪形磁极的总数，可使吸气端的通风阻力平衡最佳化，减少排气端的排气阻力，降低与爪形磁极的总数一致次数的频率的摩擦风音的声压，降低总的声级值，并消除刺耳感。
本发明的车辆用交流发电机设有具有凸出设置于外周边缘部的多个梯形爪形磁极的一对励磁铁心将该爪形磁极相互啮合地相对后固定在旋转轴上形成的转子；采取碗状结构并以设置在中央部的轴承容纳部、以等角间隔设置在同一圆周上的4个贯通螺栓部以及将轴承容纳部与各贯通螺栓部分别连接的4条肋部为主要骨架、在各个肋部之间沿圆周方向设置多个吸气孔、且在各贯通螺栓部之间沿圆周方向设置多个排气孔、通过容纳于该轴承容纳部内的轴承而支承上述旋转轴的前侧的前托架；采取碗状结构并具有设置在中央部的轴承容纳部以及以等角间隔设置在同一圆周上的4个贯通螺栓部、在轴承容纳部的外周设置多个吸气孔、且在各贯通螺栓部之间沿圆周方向设置多个排气孔、通过容纳于该轴承容纳部内的轴承而支承上述旋转轴的后侧的后托架；以将上述一对励磁铁心的外周围住的状态用穿过了上述两个托架的贯通螺栓部的贯通螺栓紧固于两个托架上的定子；分别固定于上述一对励磁铁心的轴向两端面且将冷却风从上述吸气孔引入上述前托架及后托架内的一对风扇，其特点是，设于上述前托架上的上述吸气孔的总数不同于上述一对爪形磁极的总数，而且还在上述前托架上各肋部的靠贯通螺栓部的一侧设置排气孔。
另外，上述一对爪形磁极的总数为12个，设在上述前托架上的上述吸气孔的总数为14个，且在被上述肋部沿圆周方向划分的上述前托架的4个区域内沿圆周方向交替设置3个吸气孔与4个吸气孔。
以下是对附图的简单说明。
图1是从前侧看本发明实施形态1的车辆用交流发电机的主视图。
图2是沿图1中II-II线的剖视图。
图3是从前侧看传统的车辆用交流发电机的主视图。
图4是沿图3中IV-IV线的剖视图。
以下结合
本发明的实施形态。
图1是从前侧看本发明实施形态1的车辆用交流发电机的主视图，图2是沿图1中II-II线的剖视图。图1中省略了皮带轮。
在图1和图2中，铝制的前托架50采用碗状结构，以设于中央部的轴承容纳部51、以等角间隔设置在同一圆周上的4个贯通螺栓部52、把轴承容纳部51与各贯通螺栓部52分别连接的4条肋部53为主要骨架，吸气孔50a在各肋部53之间沿圆周方向3个一组和4个一组地交替设置，在各贯通螺栓部52之间分别沿圆周方向设置多个排气孔50b，还在各肋部53的靠贯通螺栓部52的一侧设置排气孔50c。
另外，将穿过前托架50上的贯通螺栓部52的贯通螺栓35紧固于后托架2上的贯通螺栓部34，并用前托架50及后托架2的开口边缘部夹持定子铁心15的外周两端部而将定子8固定。
该车辆用交流发电机除了用前托架50代替前托架1以外，其余结构均与图3和图4所示的车辆用交流发电机相同。
在该实施形态1的车辆用交流发电机的前侧，由于风扇13的旋转，冷却风如箭头A所示，从前托架50的吸气孔50a流入，在将轴承3、励磁铁心20、转子线圈19、定子铁心15以及定子线圈16冷却后，从排气孔50b、50c向外部排出。另一方面，在后侧，由于风扇14的旋转，冷却风如箭头B所示，从后托架2的吸气孔2a流入，在将轴承4、电压调节器18、整流器12、励磁铁心20、转子线圈19、定子铁心15以及定子线圈16冷却后，从排气孔2b向外部排出。
该实施形态1由于在前托架50上形成了数量不同于爪形磁极2a、21a的总数(12个)的14个吸气孔50a，故与爪形磁极20a、21a的总数一致的第12次频率的摩擦风音的声压降低。而且，除了在各贯通螺栓部52之间分别沿圆周方向设置多个排气孔50b外，还在各肋部53的靠贯通螺栓部52的一侧设置了排气孔50c，故使排气孔的总面积增加，减轻了排气端的通风阻力，并减轻了影响摩擦风音的总的通风阻力。因此，可得到总的声压级降低、刺耳感消失的车辆用交流发电机。
又由于3个吸气孔50a和4个吸气孔50a是沿圆周方向交替地设置在被肋部53划分的4个区域内，故可以取得前托架50吸入端的通风阻力在圆周方向的平衡，可以降低摩擦风音。就是说，与在用肋部53划分的各区域内设置数量无一相同的吸气孔的场合、或在相邻的1组区域设置3个吸气孔而在另1组相邻的区域内设置4个吸气孔的场合相比，采用该实施形态1的吸气孔排列方法时，吸入端通风阻力在圆周方向的平衡更佳。
另外，由于针对12个爪形磁极20a、21a设置了14个吸气孔50a，故在保证前托架50的吸入端通风阻力在圆周方向的平衡的同时，可以使吸气孔50a的总面积最大。就是说，如果将吸气孔50a定为13个，则虽然可以增加吸气孔50a的总面积，但会降低通风阻力在圆周方向的平衡。而如果将吸气孔50a定为15个以上，则又会减少吸气孔50a的总面积。
还有，上述实施形态1是针对12个爪形磁极20a、21a设置14个吸气孔50a，但吸气孔50a的总数并不限于14个，只要使爪形磁极20a、21a的总数不同于吸气孔50a的总数即可。
另外，上述实施形态1是用于爪形磁极20a、21a的总数为12个的车辆用交流发电机上，但本发明并不受此限制，即使用于爪形磁极的总数不同的其他车辆用交流发电机也具有同样效果。
由于本发明采用以上结构，故具有以下效果。
由于本发明的车辆用交流发电机设有具有凸出设置于外周边缘部的多个梯形爪形磁极的一对励磁铁心将该爪形磁极相互啮合地相对后固定在旋转轴上形成的转子；采取碗状结构并以设置在中央部的轴承容纳部、以等角间隔设置在同一圆周上的4个贯通螺栓部以及将轴承容纳部与各贯通螺栓部分别连接的4条肋部为主要骨架、在各个肋部之间沿圆周方向设置多个吸气孔、且在各贯通螺栓部之间沿圆周方向设置多个排气孔、通过容纳于该轴承容纳部内的轴承而支承上述旋转轴的前侧的前托架；采取碗状结构并具有设置在中央部的轴承容纳部以及以等角间隔设置在同一圆周上的4个贯通螺栓部、在轴承容纳部的外周设置多个吸气孔、且在各贯通螺栓部之间沿圆周方向设置多个排气孔、通过容纳于该轴承容纳部内的轴承而支承上述旋转轴的后侧的后托架；以将上述一对励磁铁心的外周围住的状态用穿过了上述两个托架的贯通螺栓部的贯通螺栓紧固于两个托架上的定子；分别固定于上述一对励磁铁心的轴向两端面且将冷却风从上述吸气孔引入上述前托架及后托架内的一对风扇，其特点是，设于上述前托架上的上述吸气孔的总数不同于上述一对爪形磁极的总数，而且还在上述前托架上各肋部的靠贯通螺栓部的一侧设置排气孔，故可得到与爪形磁极的总数一致次数的频率的摩擦风音的声压减轻、总的声级值降低、刺耳感消失的车辆用交流发电机。
又由于上述一对爪形磁极的总数为12个，设在上述前托架上的上述吸气孔的总数为14个，且在被上述肋部沿圆周方向划分的上述前托架的4个区域内沿圆周方向交替设置3个吸气孔与4个吸气孔，故吸气端通风阻力在圆周方向的平衡良好，可以降低摩擦风音。
权利要求
1.一种车辆用交流发电机，设有具有凸出设置于外周边缘部的多个梯形爪形磁极的一对励磁铁心将该爪形磁极相互啮合地相对后固定在旋转轴上形成的转子；采取碗状结构并以设置在中央部的轴承容纳部、以等角间隔设置在同一圆周上的4个贯通螺栓部以及将轴承容纳部与各贯通螺栓部分别连接的4条肋部为主要骨架、在各个肋部之间沿圆周方向设置多个吸气孔、且在各贯通螺栓部之间沿圆周方向设置多个排气孔、通过容纳于该轴承容纳部内的轴承而支承所述旋转轴的前侧的前托架；采取碗状结构并具有设置在中央部的轴承容纳部以及以等角间隔设置在同一圆周上的4个贯通螺栓部、在轴承容纳部的外周设置多个吸气孔、且在各贯通螺栓部之间沿圆周方向设置多个排气孔、通过容纳于该轴承容纳部内的轴承而支承所述旋转轴的后侧的后托架；以将所述一对励磁铁心的外周围住的状态用穿过了所述两个托架的贯通螺栓部的贯通螺栓紧固于两个托架上的定子；分别固定于所述一对励磁铁心的轴向两端面且将冷却风从所述吸气孔引入所述前托架及后托架内的一对风扇，其特征在于，设于所述前托架上的所述吸气孔的总数不同于所述一对爪形磁极的总数，而且还在所述前托架上各肋部的靠贯通螺栓部的一侧设置排气孔。
2.根据权利要求1所述的车辆用交流发电机，其特征在于，所述一对爪形磁极的总数为12个，设在所述前托架上的所述吸气孔的总数为14个，且在被所述肋部沿圆周方向划分的所述前托架的4个区域内沿圆周方向交替设置3个吸气孔与4个吸气孔。
全文摘要
一种车辆用交流发电机,其前托架为碗状结构,以设置在中央部的轴承容纳部、等角间距设置在同一圆周上的4个贯通的螺栓部以及将轴承容纳部与各贯通螺栓部分别连接的4条肋部为主要骨架,在各肋部之间设置吸气孔,并在各贯通螺栓部之间设置排气孔。而且吸气孔的总数为不同于爪形磁极的总数(12个)的14个,而且还在各肋部的靠贯通螺栓部的一侧设置排气孔。本发明可以降低与爪形磁极的总数一致次数的频率的摩擦风音,降低总声级,消除刺耳感。
文档编号H02K5/24GK1264204SQ9910182
公开日2000年8月23日 申请日期1999年1月28日 优先权日1999年1月28日
发明者浅尾淑人 申请人:三菱电机株式会社