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，尤其涉及消除了影响冷却效率及摩擦风音的叶片相对面凹凸的叶片相对面结构。
图8是传统车辆用交流发电机的剖视图。
传统的车辆用交流发电机如图8所示，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的前托架1和后托架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。
旋转轴6通过支承于前托架1和后托架2上的轴承3和4而被旋转自如地支承着。在该旋转轴6的一端固定有皮带轮5，将发动机的转矩通过皮带(未图示)而传递给旋转轴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。另外，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。而将与定子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13、以及覆盖该转子线圈13且通过转子线圈13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，并将爪形磁极20a和21a以相互嵌合的状态相对后固定在旋转轴6上。相邻的爪形磁极20a和21a上设有一定的间隙22，构成既能防止磁通从两爪之间泄漏，又能冷却转子线圈13的冷却风通路。另外，爪形磁极20a和21a的肩部做成圆角形状或锥形，以抑制旋转时由爪形磁极20a、21a导致的摩擦风音。
风扇16具有底板16a以及将该底板16a的外周边缘部切开弯曲形成的多个叶片16b，分别通过焊接等方法固定在励磁铁心20和21的两侧面。又如图9所示，也有将圆环状板23焊接固定于风扇16的叶片16b前端，以调整旋转所造成的冷却风的流动。
定子8由定子铁心14和将导线卷绕在该定子铁心14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15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13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15上施加旋转磁场，使定子线圈15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16的旋转，冷却风从前托架1的吸气孔1a流入，在将轴承3、励磁铁心20、转子线圈13、定子铁心14以及定子线圈15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16的旋转，冷却风从后托架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13、定子铁心14以及定子线圈15冷却之后从排气孔2b向外部排出。
在上述结构的传统车辆用交流发电机上，与叶片16b相对的后侧的内装部件凹凸不平，当风扇16旋转时，叶片16b就与内装部件的凹凸发生干扰，使冷却风不能顺利流动，导致冷却效率降低，同时还会增大摩擦风音。
为了解决上述问题，日本实用新型公告1992-36220号公开了一种方法，如图10所示，是在后托架2上不设整流器12及刷握11的部分设置与叶片16b之间具有一定间隙的凸出面2c，同时将与该凸出面2c大致为同一平面的2块隔板25和26分别紧固在整流器12及刷握11上，以构成与叶片16b相对的平坦面。在这一传统例中，由于叶片相对面为平坦面，故当风扇16旋转时，可抑制叶片16b与空气间的相互干扰，可防止冷却效率降低，同时可减轻摩擦风音。
这里，叶片的轨迹如图11中斜线所示，呈大致圆环状，与该叶片轨迹相对的面称为叶片相对面。另外，该叶片相对面不仅包括与叶片16b一对一相对的范围，还包括某种程度的径向范围。
在日本实用新型公告1992-36220号所示的传统车辆用交流发电机上，通过部分地设置隔板25和26，遮挡了与叶片16b相对的后侧内装部件的凹凸，但在把外部连接器插入后托架2内进行连接的场合，在刷握11上一体形成的连接器部的凹凸仍旧会对着叶片16b，使叶片相对面不能形成平坦面。结果是，当风扇16旋转时，叶片16b与连接器部的凹凸产生干扰，导致冷却效率降低，同时还会产生摩擦风音。
另外，为了便于外部连接器的插入，设于后托架2上的外部连接器的插入口而留有余量，故冷却风会从外部连接器与插入口之间的间隙流出，或是产生无用的冷却风气流，导致冷却效率降低。
本发明正是为了解决上述问题，目的在于提供一种消除刷握上一体形成的连接器部的凹凸、使与叶片相对的面为平坦面、可抑制叶片与空气的相互干扰且抑制冷却风从外部连接器与插入口之间的间隙流出、可提高冷却效率同时降低摩擦风音的车辆用交流发电机。
本发明的车辆用交流发电机设有将具有在外周边缘部凸出设置的多个爪形磁极的一对励磁铁心固定在旋转轴轴上形成的转子；容纳上述转子且旋转自如地支承上述旋转轴的前托架及后托架；以围住上述一对励磁铁心外周的状态固定在上述两个托架上的定子；在外周边缘部沿圆周方向设置多个叶片且分别固定在上述一对励磁铁心的轴向两端面上的一对风扇；一体形成电刷容纳部、电路容纳部以及连接器部、且用安装螺钉将上述电刷容纳部对着上述转子紧固在上述后托架上的刷握；容纳于上述电路容纳部中的电压调节器；用安装螺钉紧固于上述后托架上且隔着上述旋转轴与上述刷握相对的整流器，其特点是，避开上述电压调节器、上述连接器部以及上述整流器的设置区域而在上述后托架上与上述风扇的叶片轨迹相对的部分设置与上述叶片之间具有一定间隔的平坦的凸出面，并且在上述连接器部上与上述风扇的叶片轨迹相对的部分形成与上述凸出面为大致同一平面的平坦面，且用上述安装螺钉将具有与上述凸出面大致为同一平面的平坦面的隔板分别紧固于上述刷握以及上述整流器上，以覆盖上述电路容纳部及上述整流器的与上述风扇的叶片轨迹相对的部分，构成大致圆环状的平坦的叶片相对面。
另外，上述安装螺钉的头部形成与上述凸出面大致为同一平面的平坦面。
以下是对附图的简单说明。
图1是本发明实施形态1的车辆用交流发电机的剖视图。
图2是本发明实施形态1的车辆用交流发电机的后部组装件的内视图。
图3是用于本发明实施形态1的车辆用交流发电机的刷握的俯视图。
图4是用于本发明实施形态1的车辆用交流发电机的后托架的内视图。
图5是用于本发明实施形态1的车辆用交流发电机的第1隔板的俯视图。
图6是用于本发明实施形态1的车辆用交流发电机的第2隔板的俯视图。
图7是沿图2中VII-VII线的剖视图。
图8是传统车辆用交流发电机的剖视图。
图9是用于传统车辆用交流发电机的风扇又一例的立体图。
图10是又一传统车辆用发电机的后部组装件的内视图。
图11是从后侧看车辆用交流发电机上的转子的图。
以下结合
本发明的实施形态。
实施形态1图1是本发明实施形态1的车辆用交流发电机的剖视图，图2是本发明实施形态1的车辆用交流发电机的后部组装件的内视图，图3是用于本发明实施形态1的车辆用交流发电机的刷握的俯视图，图4是用于本发明实施形态1的车辆用交流发电机的后托架的内视图，图5是用于本发明实施形态1的车辆用交流发电机的第1隔板的俯视图，图6是用于本发明实施形态1的车辆用交流发电机的第2隔板的俯视图。图中凡与图8至图11所示的传统车辆用交流发电机相同或相当的部分均使用相同符号并省略说明。
实施形态1的车辆用交流发电机如图1所示，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40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。另外，刷握30以及整流器12以围住旋转轴6的状态安装在后托架40上。再有，第1隔板50与刷握30嵌合后固定在后托架40上，第2隔板51与整流器12嵌合后固定在后托架40上。
刷握30用绝缘树脂制造，如图3所示，一体形成电刷容纳部31、旋转轴插入部32、电路容纳部33以及连接器部34。而且电刷容纳部31沿径向延伸，电路容纳部33在电刷部31的外周设于轴向的一侧，连接器部34设于电路容纳部33圆周方向的一侧。
而且，平坦面31a、34a如图3中斜线所示，分别在电刷容纳部31以及连接器部34的与叶片轨迹相对的部分形成。另外，电压调节器18容纳于电路容纳部33内，电刷10容纳于电刷部31内，其一端向旋转轴插入部32伸出。再有，插入式导体以将电压调节器18、外部连接器以及连接终端连接的状态插入模制。
后托架40用铝制造，成形为碗状，如图4所示，沿圆周方向分开凹设有整流器容纳部41、电压调节器容纳部42以及连接器容纳部43。另外，多个吸气孔40a将整流器容纳部41以及电压调节器容纳部42与外部连通，并在外周边缘部形成多个排气孔40b，外部连接器35的插入口40c将连接器容纳部43与外部连通。再有，与叶片16b之间具有一定间隔的平坦的凸出面40d如图4中斜线所示，是避开整流器容纳部41、电压调节器容纳部42以及连接器容纳部43而在与叶片轨迹相对的部分形成。
第1隔板50为绝缘树脂制的，如图5所示，成形为大致圆弧形状，且具有能以覆盖电压调节器容纳部42及电路容纳部33的与叶片轨迹相对部分的状态与电压调节器容纳部42及电刷容纳部31嵌合的外径形状。另外，平坦面50a如图5中斜线所示，形成于第1隔板50的与叶片轨迹相对的部分。
同样，第2隔板50也为绝缘树脂制的，如图6所示，成形为大致圆弧形状，且具有能以覆盖整流器容纳部41的与叶片轨迹相对部分的状态与整流器容纳部41嵌合的外径形状。另外，平坦面51a如图6中斜线所示，形成于第2隔板51的与叶片轨迹相对的部分。
这里，为了组装后部组装件，首先要将电刷10以及电压调节器18装入刷握30的电刷容纳部31以及电路容纳部33内。接着以将电路容纳部33及连接器部34容纳于电压调节器容纳部42及连接器容纳部43内的状态将刷握30置于后托架40上。再将第1隔板50与电压调节器容纳部42及电刷容纳部31嵌合，并用安装螺栓53与刷握30一起紧固于后托架40上。另外，将整流器12置于整流器容纳部41内，将第2隔板51与整流器容纳部41嵌合，并用安装螺栓54与整流器12一起紧固于后托架40上，将后部组装件组装成图2所示那样。另外，输出端子55压入固定于整流器12上。
在如此组装而成的后部组装件上，图2中斜线所示的凸出面40d以及平坦面31a、34a、50a、51a位于大致同一平面上，构成大致圆环状的平坦的叶片相对面。
另外，为便于连接器35插入，设于后托架40上的外部连接器35的插入口40c留有余量。而且插入口40c如图7所示，被设于刷握30的连接器部34上的平坦面34a与设于后托架40上的凸出面40d针对叶片轨迹而遮挡。因此，可以抑制冷却风从外部连接器35与插入口40c之间的间隙流出或产生无用的冷却风流动。
在上述结构的车辆用交流发电机上，由于构成大致圆环状的平坦的叶片相对面，故消除了在刷握30上一体形成的连接器部34上与叶片16b相对部位的凹凸，在风扇16旋转时，不会再发生叶片16b与空气的相互干扰。其结果，可抑制因与叶片16b相对面的凹凸导致的冷却效率降低及摩擦风音的产生。
另外，设于后托架40上的外部连接器35的插入口40c被平坦面34a针对叶片轨迹而遮挡，故可抑制冷却风从外部连接器35与插入口40c之间的间隙流出或产生无用的冷却风流动，提高冷却效率。
另外，由于平坦面34a与刷握30是一体成形的，故无需作大幅度的变动，另外可以不用隔板等另外的零件，而是把连接器部34的与叶片轨迹相对的部位做成平坦面，这样既不会使组装复杂化，又具有高品质。
还有，上述实施形态1并未说明安装螺栓53和54的形状，当然也可以使用头部平坦的安装螺栓53和54，并使安装螺栓53和54的头部与凸出面40d以及平坦面31a、34a、50a、51a大致位于同一平面上。在这种场合，可以消除因安装螺栓53和54的头部造成的凹凸，使与叶片轨迹相对的部位成为平坦面，故能进一步提高冷却效率，降低摩擦风音。
另外，也可使用头部平坦的输出端子55，并使输出端子55的头部与凸出面40d以及平坦面31a、34a、50a、51a大致位于同一平面上。在这种场合，可以消除因输出端子55的头部造成的凹凸，使与叶片轨迹相对的部位成为平坦面，故能进一步提高冷却效率，降低摩擦风音。
由于本发明采用上述结构，故具有以下效果。
由于本发明的车辆用交流发电机设有将具有在外周边缘部凸出设置的多个爪形磁极的一对励磁铁心固定在旋转轴轴上形成的转子；容纳上述转子且旋转自如地支承上述旋转轴的前托架及后托架；以围住上述一对励磁铁心外周的状态固定在上述两个托架上的定子；在外周边缘部沿圆周方向设置多个叶片且分别固定在上述一对励磁铁心的轴向两端面上的一对风扇；一体形成电刷容纳部、电路容纳部以及连接器部、且用安装螺钉将上述电刷容纳部对着上述转子紧固在上述后托架上的刷握；容纳于上述电路容纳部中的电压调节器；用安装螺钉紧固于上述后托架上且隔着上述旋转轴与上述刷握相对的整流器，其特点是，避开上述电压调节器、上述连接器部以及上述整流器的设置区域而在上述后托架上与上述风扇的叶片轨迹相对的部分设置与上述叶片之间具有一定间隔的平坦的凸出面，并且在上述连接器部上与上述风扇的叶片轨迹相对的部分形成与上述凸出面为大致同一平面的平坦面，且用上述安装螺钉将具有与上述凸出面大致为同一平面的平坦面的隔板分别紧固于上述刷握以及上述整流器上，以覆盖上述电路容纳部及上述整流器的与上述风扇的叶片轨迹相对的部分，构成大致圆环状的平坦的叶片相对面，故可抑制因内装物的凹凸导致的叶片与空气间的相互干扰，可得到提高冷却效率、减轻摩擦风音的车辆用交流发电机。
另外，由于上述安装螺钉的头部与上述凸出面形成大致为同一平面的平坦面，故没有因安装螺钉的头部引起的凹凸，可进一步提高冷却效率，降低摩擦风音。
权利要求
1.一种车辆用交流发电机，设有将具有在外周边缘部凸出设置的多个爪形磁极的一对励磁铁心固定在旋转轴轴上形成的转子；容纳所述转子且旋转自如地支承所述旋转轴的前托架及后托架；以围住所述一对励磁铁心外周的状态固定在所述两个托架上的定子；在外周边缘部沿圆周方向设置多个叶片且分别固定在所述一对励磁铁心的轴向两端面上的一对风扇；一体形成电刷容纳部、电路容纳部以及连接器部、且用安装螺钉将所述电刷容纳部对着所述转子紧固在所述后托架上的刷握；容纳于所述电路容纳部中的电压调节器；用安装螺钉紧固于所述后托架上且隔着所述旋转轴与所述刷握相对的整流器，其特征在于，避开所述电压调节器、所述连接器部以及所述整流器的设置区域而在所述后托架上与所述风扇的叶片轨迹相对的部分设置与所述叶片之间具有一定间隔的平坦的凸出面，并且在所述连接器部上与所述风扇的叶片轨迹相对的部分形成与所述凸出面为大致同一平面的平坦面，且用所述安装螺钉将具有与所述凸出面大致为同一平面的平坦面的隔板分别紧固于所述刷握以及所述整流器上，以覆盖所述电路容纳部及所述整流器的与所述风扇的叶片轨迹相对的部分，构成大致圆环状的平坦的叶片相对面。
2.根据权利要求1所述的车辆用交流发电机，其特征在于，所述安装螺钉的头部形成与所述凸出面大致为同一平面的平坦面。
全文摘要
一种车辆用交流发电机,是避开电压调节器、连接器部及整流器的设置区域而在后托架上与叶片轨迹相对的部分设置与叶片之间具有一定间隔的平坦的凸出面,并且在电刷容纳部及连接器部的与叶片轨迹相对的部分分别形成与所述凸出面为大致同一平面的平坦面,且用安装螺钉将具有与所述凸出面大致为同一平面的平坦面的隔板分别紧固于刷握及整流器上,以覆盖电路容纳部及整流器的与叶片轨迹相对的部分,构成大致圆环状的平坦的叶片相对面。本发明可提高冷却效率,降低摩擦风音。
文档编号H02K5/00GK1264206SQ9910182
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
发明者东野恭子 申请人:三菱电机株式会社