(57)【要約】  遠心ファンにおいて、環状に形成される主板と、主板の外周から径方向外側に延出する複数の腕状板と、複数の腕状板のそれぞれから延出する羽根とを備え、各腕状板及び主板のうち、少なくとも１つの板に、軸方向に貫通する開口部が設けられる。軸方向に空気を通過させる開口部を設けることにより、騒音を増大させることなく、軸方向に流れる空気量を増加させることができる。これにより、車載用交流発電機の冷却性能を向上させることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に形成される主板と、
前記主板の外周から径方向外側に延出する複数の腕状板と、
前記複数の腕状板のそれぞれから延出する羽根とを備えた遠心ファンであって、
各腕状板及び前記主板のうち、少なくとも１つの板に、軸方向に貫通して空気が通過する開口部が設けられる、
遠心ファン。
【請求項２】
前記開口部は、前記羽根よりも径方向内側に設けられる、
請求項１に記載の遠心ファン。
【請求項３】
前記開口部は、隣り合う二つの前記腕状板の回転方向前方側の各外縁と、前記主板の回転中心とを結ぶ二つの直線がなす角度が最も小さくなる二つの前記腕状板の一方に設けられる、
請求項１または２に記載の遠心ファン。
【請求項４】
前記開口部の外縁には、ラウンドまたは面取りが施される、
請求項１から３のいずれか一項に記載の遠心ファン。
【請求項５】
前記開口部の外縁と前記羽根の根元との間の最短部の距離は１ｍｍ以上である、
請求項１から４のいずれか一項に記載の遠心ファン。
【請求項６】
前記開口部の外縁と前記腕状板の回転方向後方側の外縁との間の最短部の距離は１ｍｍ以上である、
請求項１から５のいずれか一項に記載の遠心ファン。
【請求項７】
前記開口部は、回転方向後方に向かって開口する切り欠きである、
請求項１から５のいずれか一項に記載の遠心ファン。
【請求項８】
前記開口部は、回転方向前方に向かって開口する切り欠きである、
請求項１から６のいずれか一項に記載の遠心ファン。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の遠心ファンを有する車載用交流発電機であって、
周方向に複数の爪状磁極が配置される界磁鉄心を備え、
前記遠心ファンは、前記界磁鉄心の前記複数の爪状磁極が延出する側と反対側に設けられる取付面に取り付けられ、
前記開口部は、
前記取付面に前記開口部を投影したときの投影領域が、
隣り合う二つの爪状磁極の間を結ぶ外縁を中心とする前記外縁に沿う領域に重なる形状に形成され、
前記領域は、
前記界磁鉄心の回転方向前方側の前記爪状磁極における前記領域が、前記界磁鉄心の回転中心から径方向外側に距離Ｒｊ２までの範囲であり、
前記界磁鉄心の回転方向後方側の前記爪状磁極における前記領域が、前記回転中心から径方向外側に距離Ｒｊ１までの範囲であり、
前記界磁鉄心の外径をＲ０とし、
前記複数の爪状磁極の根元側における前記取付面の最小半径をＲ１とし、
前記複数の爪状磁極の先端側における前記取付面の最大半径をＲ２とし、
Ｒ０×０．９の値とＲ２の値とのうち大きい方の値をＲ２ｍとしたときに、
Ｒｊ１≦（Ｒ０＋Ｒ１）／２
Ｒｊ２≦Ｒ２ｍ
の関係を満たす、
車載用交流発電機。
【請求項１０】
前記領域が、さらに、
Ｒｊ２≦（Ｒ０＋Ｒ１）／２
の関係を満たす、
請求項９に記載の車載用交流発電機。
【請求項１１】
前記領域の、前記隣り合う二つの爪状磁極の間を結ぶ外縁に直交する方向の幅は、２０ｍｍ以下である、
請求項９または１０に記載の車載用交流発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば回転子に取付けられて回転電機を冷却する遠心ファン、及びこの遠心ファンを備える車載用交流発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される車載用交流発電機は、車両の走行中にバッテリの補充電を行うとともに車載電装品の電力を賄うものである。従来、車載用交流発電機の小型化、高出力化が要望されている。また、環境的に車外騒音が規制されるようになり、車載用交流発電機の低騒音化の要望がある。【０００３】
車載用交流発電機の小型化に伴い、車載用交流発電機の回転子と一体に回転される冷却用の遠心ファンは小型化される。遠心ファンが小型化されると冷却風量が減少して車載用交流発電機の冷却能力が低下する。しかし、遠心ファンの羽根の枚数を増やして風量を増加させようとすると、風切り音による騒音が大きくなってしまう。【０００４】
そこで、遠心ファンの羽根の形状を最適化して径方向と軸方向に流れる空気流を発生させることにより、風量の増加を図るとともに騒音の低減を図るものが開示されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１５４２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された遠心ファンは、少なくとも一つの羽根前縁の外径側と回転子鉄芯の爪状磁極の側面とを一致させることによって空気流を軸方向に導いている。しかしながら、羽根前縁の外径側と回転子鉄芯の爪状磁極の側面とを一致させていない箇所では、軸方向に空気流を導く効果が小さく、冷却性能が低いという課題がある。【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、騒音を増大させることなく、回転軸方向に流れる空気量を増加させることのできる遠心ファンを得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る遠心ファンは、環状に形成される主板と、主板の外周から径方向外側に延出する複数の腕状板と、複数の腕状板のそれぞれから延出する羽根とを備え、各腕状板及び前記主板のうち、少なくとも１つの板に、軸方向に貫通する開口部が設けられる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、遠心ファンの羽根の内側に、軸方向に空気を通過させる開口部を設けることにより、騒音を増大させることなく、軸方向に流れる空気量を増加させることができる。これにより、車載用交流発電機の冷却性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１における遠心ファンが配置される車載用交流発電機の構成を説明する断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における遠心ファンを示す斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う遠心ファンを示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１における遠心ファンの開口部の例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における遠心ファンの第１の変形例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１における遠心ファンの第２の変形例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１における遠心ファンが取付けられる車載用交流発電機の界磁鉄心の取付面側を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１における遠心ファンを車載用交流発電機の界磁鉄心の取付面に取付けた状態を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１における遠心ファンの第１の変形例を車載用交流発電機の界磁鉄心の取付面に取付けた状態を示す図である。
【図１０】遠心ファンが取付けられた車載用交流発電機における、遠心ファンの開口部と、騒音及び出力との関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の遠心ファン及び車載用交流発電機の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における遠心ファンが配置される車載用交流発電機を側方からみた断面図である。
【００１３】
図１において、車載用交流発電機は、それぞれ略椀形状のアルミニウム製のフロントハウジング５１とリヤハウジング５０とからなるケーシング５２を有する。また、車載用交流発電機は、ケーシング５２に一対のベアリング５３を介して回転可能に支持されたシャフト５４と、ケーシング５２のフロント側に突出するシャフト５４の端部に固定されたプーリ７とを有する。フロント側のベアリング５３はフロントハウジング５１に支持され、リヤ側のベアリング５３はリヤハウジング５０に支持される。
【００１４】
さらに、車載用交流発電機は、シャフト５４に固定されてケーシング５２内に配設され、シャフト５４と一体に回転する回転子８と、回転子８を囲繞するようにケーシング５２に固定された固定子９とを有する。また、車載用交流発電機は、ケーシング５２のリヤ側に突出するシャフト５４の突出部に固定され、回転子８に電流を供給する一対のスリップリング１０と、ブラシホルダ１７に収容されて、各スリップリング１０の表面に摺動する一対のブラシ１１と、一対のブラシ１１に隣接して配設され、固定子９で生じる交流電圧の大きさを調整する電圧調整器１２とを有する。
【００１５】
そして、車載用交流発電機は、固定子９で生じる交流電圧を直流電圧に変換する整流装置１３と、電圧調整器１２と外部装置との間で信号の授受を行うコネクタ２０と、電圧調整器１２、整流装置１３およびブラシホルダ１７を覆うようにリヤハウジング５０に装着された保護カバー２７とを有する。
【００１６】
回転子８はランデル型回転子であり、励磁電流が流れて磁束を発生する界磁巻線８１と、軸心位置を貫通するシャフト５４に固定されて界磁巻線８１を覆うように設けられ、界磁巻線８１で発生する磁束によって磁極が形成される界磁鉄心８２とを有する。
【００１７】
回転子８のプーリ７側の取付面Ｓには、本発明の実施の形態１による遠心ファン１が配置される。
【００１８】
固定子９は、回転子８の外周に同軸に配設される。固定子９は、円筒状の固定子鉄心９１と、固定子鉄心９１に装着され、回転子８の回転に伴い、界磁巻線８１からの磁束の変化によって交流が生じる固定子巻線９２とを備える。
【００１９】
固定子鉄心９１は、フロントハウジング５１とリヤハウジング５０との間に軸方向両側から挟持される。固定子巻線９２のリード線９２ａは、リヤハウジング５０から引き出されてサーキットボード２４の端子２４ａに結線される。これにより、整流装置１３と固定子巻線９２とが電気的に接続される。整流装置１３は、複数の整流素子が実装されたヒートシンク１８と、サーキットボード２４とを備える。
【００２０】
このように構成された車載用交流発電機は、図示しないエンジンの回転トルクがプーリ７を介してシャフト５４に伝達され、回転子８が回転される。このとき、電流がブラシ１１およびスリップリング１０を介して回転子８の界磁巻線８１に供給され、磁束が発生される。
【００２１】
この磁束により、Ｎ極とＳ極とが界磁鉄心８２の外周部に配列された複数の爪状磁極に周方向に交互に形成される。これにより、回転磁界が固定子９の固定子巻線９２に与えられ、交流の起電力が固定子巻線９２に発生する。この交流の起電力が、リード線９２ａを介して整流装置１３に供給され、整流装置１３で整流されるとともに、その大きさが電圧調整器１２で調整されて、バッテリ及び車載電装品に供給される。
【００２２】
また、回転子８が回転することによって、界磁鉄心８２のプーリ７側に固定された遠心ファン１が回転される。遠心ファン１が回転することによって、フロントハウジング５１に形成された開口部からケーシング５２の内部に外気が取り込まれる。ケーシング５２の内部に取り込まれた外気は、フロントハウジング５１内を軸方向に流れて界磁鉄心８２に至り、界磁巻線８１及び固定子巻線９２のフロント側コイルエンドが冷却される。
【００２３】
次に、本発明の実施の形態１における遠心ファン１について、図２から図６を用いて説明する。
【００２４】
図２は、本発明の実施の形態１における遠心ファン１を示す斜視図である。また、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う遠心ファン１を示す断面図である。
【００２５】
図２に示すように、遠心ファン１は、主板２と、主板２の外周から径方向外側に延出する６つの腕状板３と、各腕状板３から延出する羽根４とを有する。
【００２６】
主板２は、中央部に貫通孔が設けられて環状に形成される。主板２は、この貫通孔を介して、例えば図１に示す車載用交流発電機の回転子８に固定される。貫通孔の外縁には、段部２ａが形成される。
【００２７】
各腕状板３は、主板２の外周端から径方向外側に延出される。各腕状板３と主板２とは、表裏とも段差なく繋がっている。図２に示すように、６つの腕状板３は、主板２の周方向に不等間隔に配置される。各腕状板３の径方向の幅は、回転方向ＲＤの前方側が狭く、回転方向ＲＤの後方側が広く形成される。
【００２８】
各羽根４は、各腕状板３の外周側から軸方向の同じ側にほぼ直角に延出される。各羽根４は、回転方向ＲＤの後側に位置する後縁４ｂと、回転方向ＲＤの前方側に位置する前縁４ａとを有する。遠心ファン１の回転中心Ｃから各羽根４の後縁４ｂまでの距離は、回転中心Ｃから各羽根４の前縁４ａまでの距離よりも長い。すなわち、各羽根４は、前縁４ａが回転中心Ｃに向かう方向に傾斜して形成される。
【００２９】
このように各羽根４を傾斜させることによって、遠心ファン１を回転させたときに、各前縁４ａが空気に衝突することによる衝撃を小さくすることができる。これにより、各羽根４による風切音を低減させることができる。
【００３０】
また、各羽根４は、回転軸に垂直な面に投影される形状が、前縁４ａと後縁４ｂとを結ぶ線に対して、回転中心Ｃ側に凸となる緩やかな円弧状に形成される。
【００３１】
このように主板２、各腕状板３、各羽根４が配置される遠心ファン１は、各羽根４に沿って径方向外側に流れる空気流を発生させる。これにより、遠心ファン１は、主板２の中央部に向かう空気流を、径方向外側に向かう空気流へと変換する。
【００３２】
なお、主板２の形状は、環状に限るものではなく、また段部２ａがなくてもよい。さらに、主板２の中央部は、お椀状に盛り上がった形状であってもよい。
【００３３】
また、腕状板３の数は、６つに限るものではない。例えば腕状板３の数は、８つ以上であってもよいし、奇数であってもよい。さらに、各腕状板３の配置は等間隔であってもよいし、各腕状板３に補強用のリブを設けてもよい。
【００３４】
そして、各羽根４の回転軸に垂直な面に投影される形状は直線状またはＳ字状であってもよいし、各羽根４の形状を異ならせてもよい。さらに、各羽根４は、各腕状板３の中間位置から延出させてもよい。また、各羽根４の径方向外側に、円環状のシュラウドを配置してもよい。
【００３５】
図２に示すように、遠心ファン１が有する６つの腕状板３のうちの一つである腕状板３２には、羽根４の径方向内側に軸方向に貫通する開口部５が設けられる。開口部５は、羽根４に沿って、羽根４の周方向の長さの５０％〜９５％の範囲で形成される。
【００３６】
図３に示すように、開口部５を構成する外縁には、ラウンドまたは面取りＲが形成される。これにより、開口部５を通過する空気流に加わる抵抗を低減させることができ、軸方向に流れる空気の流速の低下を抑制することができる。
【００３７】
遠心ファン１が径方向外側に向かう空気流を発生させると、各羽根４の径方向外側は正圧となり、各羽根４の径方向内側は負圧となる。よって、遠心ファン１の中央部から径方向外側に流れる空気流の一部は、羽根４の径方向内側に形成される負圧によって開口部５に吸い寄せられ、開口部５を通過して軸方向に流される。
【００３８】
以上のように、実施の形態１の遠心ファン１によれば、遠心ファン１の腕状板３に開口部５が設けられる。そして、遠心ファン１の中央部から径方向外側に流れる空気流の一部に開口部５を通過させる。これにより、騒音を増大させることなく、遠心ファン１の軸方向に流れる空気の流量を増加させることができる。よって、遠心ファン１による、界磁鉄心８２の界磁巻線８１及び固定子巻線９２のフロント側コイルエンドを冷却する能力が向上する。
【００３９】
なお、開口部５は、隣り合う二つの腕状板３の回転方向前方側の各外縁と、主板２の回転中心Ｃとを結ぶ二つの直線がなす角度θが最も小さくなる二つの腕状板３の一方に設けられるようにしてもよい。
【００４０】
例えば図２に示すように、隣り合う二つの腕状板３１，３２は、６つの腕状板３の中で最も近接している。よって、腕状板３１の回転方向前方側の外縁３１ａと主板２の回転中心Ｃとを結ぶ直線と、腕状板３２の回転方向前方側の外縁３２ａと主板２の回転中心Ｃとを結ぶ直線とがなす角度θは、他の腕状板３の組合せによって形成される角度θよりも小さくなる。従って、開口部５は、二つの腕状板３１，３２の一方に設けられる。ここでは、腕状板３２に開口部５を設けている。
【００４１】
このように開口部５を配置することにより、遠心ファン１における、隣り合う腕状板３が接近している部分の重量を軽くすることができる。これにより、遠心ファン１の周方向の重量配分が偏ることによって、遠心ファン１を回転させたときに車載用交流発電機に回転方向の負荷が加わることを抑制することができる。
【００４２】
図４は、開口部５の形状の例を示す図である。図４において、開口部５の外縁と、腕状板３における回転方向ＲＤの後方側の端部３ａとの間の最短部の距離ｔ２は１ｍｍ以上にするとよい。また、開口部５の外縁と羽根４の根元との間の最短部の距離ｔ３も１ｍｍ以上にするとよい。これにより、腕状板３及び羽根４の強度の低下を低減することができる。
【００４３】
なお、開口部５の形状は、図４に示すものに限られない。例えば開口部５の形状は、円形状、楕円形状、多角形状であってもよい。
【００４４】
また、実施の形態１では、開口部５を腕状板３に設けていたが、開口部５の位置は、これに限るものではない。例えば開口部５は、主板２にまたがって形成されてもよいし、主板２のみに形成されてもよい。隣り合う腕状板３が接近している場合には、隣り合う二つの腕状板３を一体化して、一体化された腕状板３に開口部５を形成してもよい。
【００４５】
さらに、実施の形態１では、一つの腕状板３２のみに開口部５を設けていたが、開口部５の数は、一つに限るものではない。例えば開口部５は、各腕状板３に一つずつ設けてもよいし、周上に配置される各腕状板３に対して一つおきに配置してもよい。また、一つの腕状板３に開口部５を複数設けてもよい。そして、各開口部５の形状を異ならせてもよい。これにより、遠心ファン１を軽量化することができる。
【００４６】
このように開口部５を増やすことによって、遠心ファン１の重心を回転中心Ｃに近づけることができる。これにより、遠心ファン１の回転を安定させることができる。なお、この場合には、遠心ファン１の周方向の重量バランスを考慮して、各腕状板３に設けられる開口部５の大きさを決定する。
【００４７】
また、開口部５は、図５に示す第１変形例の遠心ファン１Ａのように、回転方向ＲＤの後方側に開口する切欠き６としてもよい。さらに、開口部５は、図６に示す第２変形例の遠心ファン１Ｂのように、回転方向ＲＤの前方側に開口する切欠き６Ｂとしてもよい。第１変形例の遠心ファン１Ａ及び第２変形例の遠心ファン１Ｂにおいても、実施の形態１の遠心ファン１と同様の効果が得られる。
【００４８】
なお、第１変形例の遠心ファン１Ａ及び第２変形例の遠心ファン１Ｂの形状は、腕状板３Ａ，３Ｂと羽根４Ａ，４Ｂとの接続部分の周方向の幅が狭くなっている。このため、腕状板３Ａ，３Ｂと羽根４Ａ，４Ｂとの接続部分の強度が低下する。よって、切欠き６及び切欠き６Ｂの、羽根４Ａ，４Ｂに沿う方向の長さ、すなわち切欠き６及び切欠き６Ｂの奥行きは、羽根４Ａ，４Ｂの長さの５０％程度にするとよい。
【００４９】
次に、本発明の実施の形態１による遠心ファン１が搭載される車載用交流発電機について、図７〜図１０を用いて説明する。
【００５０】
図７は、車載用交流発電機の界磁鉄心８２における、遠心ファン１の取付面Ｓ側を示す図である。遠心ファン１の取付面Ｓは、界磁鉄心８２に設けられる８つの爪状磁極が延出する側と逆側に設けられる。
【００５１】
図７に斜線で示す領域８４は、界磁鉄心８２の界磁巻線８１を効果的に冷却することのできる範囲を示す。従って、遠心ファン１を取付面Ｓに取り付けて、取付面Ｓに開口部５を投影したときの投影領域とこの領域８４とが重なる部分が多いほど、遠心ファン１の冷却性能は高い。
【００５２】
領域８４は、隣り合う二つの爪状磁極８２１，８２２の間を結ぶ外縁８３を中心として、外縁８３に沿う幅ｔ１の範囲に形成される。回転方向ＲＤの後方側の爪状磁極８２１における領域８４は、回転中心Ｃから径方向外側に距離Ｒｊ１までの範囲である。一方、回転方向ＲＤの前方側の爪状磁極８２２における領域８４は、回転中心Ｃから径方向外側に距離Ｒｊ２までの範囲である。
【００５３】
ここで、領域８４の幅ｔ１は、２０ｍｍ以下に設定される。また、領域８４は、界磁鉄心８２の外径をＲ０、爪状磁極８２１，８２２の根元側における取付面Ｓの最小半径をＲ１、爪状磁極８２１，８２２の先端側における取付面Ｓの最大半径をＲ２、Ｒ０×０．９の値とＲ２の値とのうち大きい方の値をＲ２ｍとしたとき、
Ｒｊ１≦（Ｒ０＋Ｒ１）／２
Ｒｊ２≦Ｒ２ｍ
の関係を満たす範囲に設定される。
【００５４】
なお、図７において、界磁鉄心８２の爪状磁極８２１の根元と爪状磁極８２２の根元の間に生じる負圧は最も低くなる。よって、領域８４のうち、回転中心Ｃに近い側を通過する空気流の方が、回転中心Ｃから遠い側を通過する空気流よりも冷却効果が高い。従って、領域８４を、さらに、
Ｒｊ２≦（Ｒ０＋Ｒ１）／２
の関係を満たすように設定して、この領域８４に重なるように遠心ファン１の開口部５を形成してもよい。
【００５５】
図８は、実施の形態１の遠心ファン１を、遠心ファン１の開口部５が界磁鉄心８２の領域８４に重なるように取付けた状態を示す図である。また、図９は、第１変形例の遠心ファン１Ａを、遠心ファン１Ａの切欠き６が界磁鉄心８２の領域８４に重なるように取付けた状態を示す図である。
【００５６】
このように遠心ファン１及び遠心ファン１Ａを界磁鉄心８２に取付けることにより、遠心ファン１及び遠心ファン１Ａによって発生する風切音を増加させることなく、軸方向に流れる空気の流量を増加させることができる。よって、界磁鉄心８２の界磁巻線８１及び固定子巻線９２のフロント側コイルエンドの冷却能力を向上させることができる。これにより、車載用交流発電機の発電出力を増加させることができる。
【００５７】
次に、本発明の実施の形態１による遠心ファン１による効果確認の結果について説明する。
【００５８】
図１０のグラフは、同一の車載用交流発電機に２種類の遠心ファンを取付けて、騒音と発電出力を測定した結果を示す図である。グラフの横軸は騒音Ｎの値を示しており、横軸の右に向かうほど騒音の値が大きくなることを示している。グラフの縦軸は発電出力Ｐの値を示しており、縦軸の上に向かうほど発電出力の値が大きくなることを示している。
【００５９】
図１０のグラフにおいて、開口部５が設けられていない遠心ファンの測定値を四角印、本発明の実施の形態１による遠心ファン１の測定値を三角印及び丸印で示している。なお、丸印で示す遠心ファン１の開口部５は、三角印で示す遠心ファン１の開口部５よりも大きい。
【００６０】
また、点線で接続される測定値群Ｆ１の遠心ファンと、破線で接続される測定値群Ｆ２の遠心ファンとは羽根４の形状などが異なり、Ｆ１の遠心ファンは、Ｆ２の遠心ファンよりも最大風量が多い。
【００６１】
図１０のグラフにおいて、測定値群Ｆ１の四角印で示される、開口部５が設けられていない遠心ファンの騒音の測定値及び発電出力の測定値を、それぞれの基準「０」としている。
【００６２】
図１０の結果を参照すると、測定値群Ｆ１及び測定値群Ｆ２のいずれにおいても、開口部５が設けられていない遠心ファンの測定値（四角印）に対して、開口部５が設けられた実施の形態１の遠心ファン１の測定値（三角印、丸印）の方が、騒音Ｎの値が小さく、発電出力Ｐの値が大きくなっていることがわかる。さらに、測定値群Ｆ１及び測定値群Ｆ２のいずれにおいても、開口部５の大きさの大きい遠心ファン１の測定値（丸印）の方が、開口部５の大きさの小さい遠心ファン１の測定値（三角印）よりも、騒音Ｎの値が小さく、発電出力Ｐの値が大きくなっていることがわかる。
【００６３】
以上より、本発明の実施の形態１による遠心ファン１が取付けられた車載用交流発電機は、開口部５が設けられていない遠心ファンが取付けられた車載用交流発電機に対して、騒音を低減させる効果及び発電出力を向上させる効果が得られることが確認された。また、実施の形態１による遠心ファン１が取付けられた車載用交流発電機において、遠心ファン１に設けられる開口部５の大きさが大きいほど、騒音を低減させる効果及び発電出力を向上させる効果が大きいことが確認された。
【符号の説明】
【００６４】
１，１Ａ，１Ｂ  遠心ファン、２，２Ａ，２Ｂ  主板、２ａ  段部、３，３Ａ，３Ｂ  腕状板、３ａ  端部、４，４Ａ，４Ｂ  羽根、４ａ  前縁、４ｂ  後縁、５  開口部、６，６Ｂ  切欠き、７  プーリ、８  回転子、９  固定子、１０  スリップリング、１１  ブラシ、１２  電圧調整器、１３  整流装置、１７  ブラシホルダ、１８  ヒートシンク、２０  コネクタ、２４  サーキットボード、２４ａ  端子、２７  保護カバー、３１，３２  腕状板、３１ａ、３２ａ  外縁、５０  リヤハウジング、５１  フロントハウジング、５２  ケーシング、５３  ベアリング、５４  シャフト、８１  界磁巻線、８２  界磁鉄心、８３  外縁、８４  領域、９１  固定子鉄心、９２  固定子巻線、９２ａ  リード線、８２１，８２２  爪状磁極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019215785.tif 000009
【図８】
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【図９】
2019215785.tif 000011
【図１０】
2019215785.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月22日(2019.11.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に形成される主板と、
前記主板の外周から径方向外側に延出する複数の腕状板と、
前記複数の腕状板のそれぞれから延出する羽根とを備えた遠心ファンであって、
各腕状板及び前記主板のうち、少なくとも１つの板に、軸方向に貫通して空気が通過する開口部が設けられ、
前記開口部は、隣り合う二つの前記腕状板の回転方向前方側の各外縁と、前記主板の回転中心とを結ぶ二つの直線がなす角度が最も小さくなる二つの前記腕状板の一方のみに設けられる、遠心ファン。
【請求項２】
前記開口部は、前記羽根よりも径方向内側に設けられる、
請求項１に記載の遠心ファン。
【請求項３】
前記開口部の外縁には、ラウンドまたは面取りが施される、
請求項１または２のいずれか一項に記載の遠心ファン。
【請求項４】
前記開口部の外縁と前記羽根の根元との間の最短部の距離は１ｍｍ以上である、
請求項１から３のいずれか一項に記載の遠心ファン。
【請求項５】
前記開口部の外縁と前記腕状板の回転方向後方側の外縁との間の最
短部の距離は１ｍｍ以上である、
請求項１から４のいずれか一項に記載の遠心ファン。
【請求項６】
前記開口部は、回転方向後方に向かって開口する切り欠きである、
請求項１から４のいずれか一項に記載の遠心ファン。
【請求項７】
前記開口部は、回転方向前方に向かって開口する切り欠きである、
請求項１から５のいずれか一項に記載の遠心ファン。
【請求項８】
環状に形成される主板と、
前記主板の外周から径方向外側に延出する複数の腕状板と、
前記複数の腕状板のそれぞれから延出する羽根とを備えた遠心ファンであって、
各腕状板及び前記主板のうち、少なくとも１つの板に、軸方向に貫通して空気が通過する開口部が設けられる遠心ファンを有する車載用交流発電機であって、
周方向に複数の爪状磁極が配置される界磁鉄心を備え、
前記遠心ファンは、前記界磁鉄心の前記複数の爪状磁極が延出する側と反対側に設けられる取付面に取り付けられ、
前記開口部は、
前記取付面に前記開口部を投影したときの投影領域が、隣り合う二つの爪状磁極の間を結ぶ外縁を中心とする前記外縁に沿う領域に重なる形状に形成され、
前記領域は、
前記界磁鉄心の回転方向前方側の前記爪状磁極における前記領域が、前記界磁鉄心の回転中心から径方向外側に距離Ｒｊ２までの範囲であり、
前記界磁鉄心の回転方向後方側の前記爪状磁極における前記領域が、前記回転中心から径方向外側に距離Ｒｊ１までの範囲であり、
前記界磁鉄心の外径をＲ０とし、
前記複数の爪状磁極の根元側における前記取付面の最小半径をＲ１とし、
前記複数の爪状磁極の先端側における前記取付面の最大半径をＲ２とし、
Ｒ０×０．９の値とＲ２の値とのうち大きい方の値をＲ２ｍとしたときに、
Ｒｊ１≦（Ｒ０＋Ｒ１）／２
Ｒｊ２≦Ｒ２ｍ
の関係を満たす、
車載用交流発電機。
【請求項９】
前記領域が、さらに、
Ｒｊ２≦（Ｒ０＋Ｒ１）／２
の関係を満たす、
請求項８に記載の車載用交流発電機。
【請求項１０】
前記領域の、前記隣り合う二つの爪状磁極の間を結ぶ外縁に直交する方向の幅は、２０ｍｍ以下である、
請求項８または９に記載の車載用交流発電機。
【国際調査報告】
2019215785.tif 000013
2019215785.tif 000014
2019215785.tif 000015