(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトを回転自在に支承するフレームと、
それぞれ爪状磁極が円盤状のボス部の外周部に周方向に所定ピッチで複数設けられ、爪状磁極を噛み合わせるようにボス部同士を突き合わせて上記シャフトに嵌着一体化されて上記フレーム内に配設された一対の磁極鉄心および上記一対の磁極鉄心の上記ボス部に巻装された界磁巻線からなる回転子と、
固定子巻線が固定子鉄心に巻装され、上記回転子の外周側に該回転子を囲繞するように上記フレームに固着された固定子と、
上記フレームの軸方向に設けられた吸気孔と、
上記フレームの径方向側部に設けられた排気孔と、
上記一対の磁極鉄心の軸方向の少なくとも一方端に固着され、上記回転子の回転に連動して回転駆動されて外気を上記吸気孔から吸引し、ついで遠心方向に曲げて上記排気孔から排気させるファンとを備えた交流発電機において、
上記ファンは、主面と反対側の面を上記磁極鉄心に向けて該磁極鉄心の端面に固着された基部と、上記基部の外周縁部側に該主面から起立するように周方向に配列された複数のブレードと、主面が上記基部の主面に対向するように上記複数のブレードの軸方向端部に固着されて、上記基部との間に通風路を構成するリング状の側板とを備え、
上記磁極鉄心が傾斜する肩部を有し、
上記基部の外径側が、上記磁極鉄心の傾斜する肩部に沿った形状に形成されて、上記通風路の外径側における上記側板の主面と上記基部の主面との間隙が漸次大きくなるように形成され、
上記通風路はその外径側が内径側に対して大きく構成されていることを特徴とする交流発電機。
【請求項２】
開口が上記側板の主面に対向し、かつ、上記磁極鉄心の傾斜する肩部に対向する上記基部の部位に穿設されていることを特徴とする請求項１記載の交流発電機。
【請求項３】
開口が上記側板の主面に対向し、かつ、上記磁極鉄心の隣接する上記爪状磁極間に対向する上記基部の部位に穿設されていることを特徴とする請求項１記載の交流発電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば車両用交流発電機等の交流発電機に関し、特にフレーム内に冷却風を流通させて発熱部品を冷却する交流発電機のファン構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来の車両用交流発電機を示す縦断面図、図９は従来の車両用交流発電機に適用される回転子を示す斜視図、図１０は従来の車両用交流発電機に適用されるファンを示す一部破断上面図、図１１は図１０のＸＩ−ＸＩ矢視断面図である。
図８および図９において、従来の車両用交流発電機は、ランドル型の回転子７がアルミニウム製のフロントブラケット１およびリヤブラケット２から構成されたフレーム３内にシャフト６を介して回転自在に装着され、固定子８が回転子７の外周側を覆うようにフレーム３の内壁面に固着されて構成されている。
シャフト６は、フロントブラケット１およびリヤブラケット２に回転可能に支持されている。このシャフト６の一端にはプーリ４が固着され、エンジンの回転トルクをベルト(図示せず)を介してシャフト６に伝達できるようになっている。
回転子７に電流を供給するスリップリング９がシャフト６の他端部に固着され、一対のブラシ１０がこのスリップリング９に摺接するようにフレーム３内に配設されたブラシホルダ１１に収納されている。固定子８の出力電圧を調整するレギュレータ１８がブラシホルダ１１に嵌着されたヒートシク１７に接着されている。固定子８に電気的に接続され、固定子８で生じた交流を直流に整流する整流器１２がケース３内に装着されている。
【０００３】
回転子７は、電流を流して磁束を発生する界磁巻線１３と、界磁巻線１３で発生された磁束によって磁極が形成される一対の磁極鉄心２０、２１とから構成される。磁極鉄心２０、２１は、鉄製で、円盤状のボス部２０ａ、２１ａと、ボス部２０ａ、２１ａの外周部に周方向に所定ピッチで複数突設された略台形形状の爪状磁極２０ｂ、２１ｂとから構成され、爪状磁極２０ｂ、２１ｂをかみ合わせるようにボス部２０ａ、２１ａ同士を突き合わせてシャフト６に嵌着一体化されている。また、爪状磁極２０ａ、２１ａの最外周面と軸方向端面との交差部が面取りされて、軸方向端面に対して傾斜するアール形状の肩部２２が形成されている。そして、界磁巻線１３がボス部２０ａ、２１ａに巻装されている。さらに、ファン５が回転子７、即ち磁極鉄心２０、２１の軸方向端面に固着されている。
固定子８は、固定子鉄心１５と、この固定子鉄心１５に導線を巻回してなり、回転子７の回転に伴い、回転子７からの磁束の変化で交流が生じる固定子巻線１６とから構成されている。
【０００４】
ファン５は、図１０に示されるように、例えば圧延鋼板などの金属板にプレス加工を施して成形されたリング状の基部５４と、基部５４の外周部を切り起こして形成された複数のブレード５５と、基部５４と同等の外径を有し、基部５４と相対するようにブレード５５に固着されたリング状の側板５６とから構成されている。このように構成されたファン５は、図１１に示されるように、基部５４の主面５４ａと側板５６の主面５６ａとが平行に、かつ、相対して通風路を構成している。
【０００５】
このように構成された車両用交流発電機では、電流がバッテリ(図示せず）からブラシ１０およびスリップリング９を介して界磁巻線１３に供給され、磁束が発生される。この磁束により、磁極鉄心２０の爪状磁極２０ｂがＮ極に着磁され、磁極鉄心２１の爪状磁極２１ｂがＳ極に着磁される。一方、エンジンの回転トルクがベルトおよびプーリ４を介してシャフト６に伝達され、回転子７が回転される。そこで、固定子巻線１６に回転磁界が与えられ、固定子巻線１６に起電力が発生する。この交流の起電力が整流器１２を通って直流に整流されるとともに、その出力がレギュレータ１８により調整され、バッテリに充電される。
【０００６】
従来の車両用交流発電機においては、固定子巻線１６、整流器１２およびレギュレータ１８等は、発電中、常に発熱している。そこで、発電により発生する熱を冷却するために、吸気孔１ａ、２ａがフロントブラケット１およびリヤブラケット２の軸方向端部に設けられ、排気孔１ｂ、２ｂがフロントブラケット１およびリヤブラケット２の径方向側部に設けられている。
リヤ側においては、ファン５の回転により、図８に矢印で示される冷却風の流れが形成され、整流器１２、レギュレータ１８および固定子巻線１６のリヤ側コイルエンドを冷却している。つまり、ファン５の回転により、外気が整流器１２のヒートシンク１９およびレギュレータ１８のヒートシンク１７にそれぞれ対向して設けられた吸気孔２ａを通じて吸い込まれて整流器１２およびレギュレータ１８を冷却し、その後基部５４と側板５６とで構成される通風路を内径側から外径側に通って固定子巻線１６のリヤ側のコイルエンドを冷却して、排気孔２ｂより外部に排出される。
一方、フロント側においては、ファン５の回転により、図８に矢印で示される冷却風の流れが形成され、固定子巻線１６のフロント側コイルエンドを冷却している。つまり、ファン５の回転により、外気が吸気孔１ａから軸方向に吸い込まれ、その後基部５４と側板５６とで構成される通風路を内径側から外径側に通って固定子巻線１６のフロント側のコイルエンドを冷却して、排気孔１ｂより外部に排出される。
【０００７】
ここで、側板５６が省略されている場合、冷却風は、軸中心側からブレード外径側に流れる際に、ファン５と軸方向に対向する内蔵物の表面に沿って流れることになる。そして、ファン５と軸方向に対向する内蔵物の表面は凹凸を有していることから、ファン５の回転に起因して干渉音が発生してしまう。一方、側板５６を取り付けた場合、冷却風は、軸中心側から基部５４と側板５６とで構成される通風路内をブレード５５の表面に沿って外径側にスムーズに流れることになり、上述のファン５の回転に起因する干渉音の発生が抑えられる。
なお、固定子巻線１６は、発熱度合いが高く、高温度となるとその出力特性が低下してしまうことから、そのフロント側およびリヤ側コイルエンドを基部５４と側板５６とで構成される通風路と排気孔１ｂ、２ｂとの間に位置させ、確実に冷却できるように構成されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車両用交流発電機では、基部５４と側板５６とで構成される通風路の軸方向幅が径方向に一定に形成されているので、ブレード５５に沿って流れる冷却風の通風抵抗が基部５４と側板５６とで構成される通風路で上昇してしまう。特に、冷却風が内径側から外径側へ通風する遠心ファンの場合、外径側の風速が内径側に比べて速いため、冷却風の全体風量が落ちてファンの冷却効率が低下してしまったり、風騒音が悪化するという課題があった。
また、固定子巻線１６のコイルエンドやブラケットの排気リブ（図示せず）がファン５の下流側に存在しているので、ファン５の下流側での圧力損失が大きくなり、ファン５の冷却性を悪化させてしまうという課題があった。そして、基部５４と側板５６とで通風路を構成することは、この冷却性の悪化を助長することになる。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、基部と側板とで構成される通風路の外径側を内径側に対して大きくして、側板を設けることに起因するファンの冷却効率の低下を抑え、風騒音が小さく、冷却性に優れた交流発電機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る交流発電機は、シャフトを回転自在に支承するフレームと、それぞれ爪状磁極が円盤状のボス部の外周部に周方向に所定ピッチで複数設けられ、爪状磁極を噛み合わせるようにボス部同士を突き合わせて上記シャフトに嵌着一体化されて上記フレーム内に配設された一対の磁極鉄心および上記一対の磁極鉄心の上記ボス部に巻装された界磁巻線からなる回転子と、固定子巻線が固定子鉄心に巻装され、上記回転子の外周側に該回転子を囲繞するように上記フレームに固着された固定子と、上記フレームの軸方向に設けられた吸気孔と、上記フレームの径方向側部に設けられた排気孔と、上記一対の磁極鉄心の軸方向の少なくとも一方端に固着され、上記回転子の回転に連動して回転駆動されて外気を上記吸気孔から吸引し、ついで遠心方向に曲げて上記排気孔から排気させるファンとを備えた交流発電機において、上記ファンは、主面と反対側の面を上記磁極鉄心に向けて該磁極鉄心の端面に固着された基部と、上記基部の外周縁部側に該主面から起立するように周方向に配列された複数のブレードと、主面が上記基部の主面に対向するように上記複数のブレードの軸方向端部に固着されて、上記基部との間に通風路を構成するリング状の側板とを備え、上記磁極鉄心が傾斜する肩部を有し、上記基部の外径側が、上記磁極鉄心の傾斜する肩部に沿った形状に形成されて、上記通風路の外径側における上記側板の主面と上記基部の主面との間隙が漸次大きくなるように形成され、上記通風路はその外径側が内径側に対して大きく構成されているものである。
【００１４】
また、開口が上記側板の主面に対向し、かつ、上記磁極鉄心の傾斜する肩部に対向する上記基部の部位に穿設されているものである。
【００１５】
また、開口が上記側板の主面に対向し、かつ、上記磁極鉄心の隣接する上記爪状磁極間に対向する上記基部の部位に穿設されているものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施例１に係る車両用交流発電機に適用されるファンを示す一部破断上面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
図１および図２において、ファン３０は、例えば圧延鋼板などの金属板にプレス加工を施して成形されたリング状の基部３１と、基部３１の外周部を切り起こして形成された複数のブレード３２と、基部３１と同等の外径を有し、基部３１と相対するようにブレード３２に固着されたリング状の側板３３とから構成されている。
そして、凸状の段３２ａがブレード３２の外径側の軸方向端面に設けられている。また、凹状の段３３ｂが側板３３の主面３３ａの外径側に環状に設けられている。そして、側板３３が段３３ｂを段３２ａに係合させてブレード３２の軸方向端面に載置され、溶接などにより固着されている。
このファン３０では、図２に示されるように、基部３１の主面３１ａと側板３３の主面３３ａとが平行に、かつ、相対して通風路３５を構成し、ブレード３２に沿った通風路３５の外径側の主面３１ａ、３３ａ間の隙間Ａが内径側の主面３１ａ、３３ａ間の隙間Ｂより大きくなっている。
このように構成されたファン３０は、界磁鉄心２０、２１の軸方向両端に溶接などにより固着され、図８に示される交流発電機に搭載される。
【００１７】
この実施の形態１では、リヤ側においては、ファン３０の回転により、外気が整流器１２のヒートシンク１９およびレギュレータ１８のヒートシンク１７にそれぞれ対向して設けられた吸気孔２ａを通じて吸い込まれて整流器１２およびレギュレータ１８を冷却し、その後ブレード３２に沿って基部３１と側板３３とで構成される通風路３５内を内径側から外径側に通って固定子巻線１６のリヤ側のコイルエンドを冷却して、排気孔２ｂより外部に排出される。
一方、フロント側においては、ファン３０の回転により、外気が吸気孔１ａから軸方向に吸い込まれ、その後ブレード３２に沿って基部３１と側板３３とで構成される通風路３５を内径側から外径側に通って固定子巻線１６のフロント側のコイルエンドを冷却して、排気孔１ｂより外部に排出される。
【００１８】
この実施の形態１によれば、基部３１と側板３３とにより通風路３５を構成しているので、冷却風がファン３０と軸方向に対向する内蔵物の凹凸を有する表面に沿って流れることに起因する干渉音が低減され、風騒音の小さな車両用交流発電機が得られる。
また、基部３１と側板３３との主面３１ａ、３３ａ間の隙間が外径側で大きくなるように形成されているので、ブレード３２に沿って通風路３５内を流れる冷却風の通風抵抗は通風路３５の吐出側（外径側）で小さくなり、側板３３を設けることに起因する通風抵抗の増大を抑えることができるとともに、通風路３５内を内径側から外径側に流れる冷却風がブレード３２に沿って通風路３５内をスムーズに流れるようになる。これにより、冷却風の全体風量の低下が抑えられ、冷却効率を向上させることができるとともに、風騒音が低減され、固定子巻線のコイルエンドや排気リブなどの存在によるファン３０の下流側での大きな圧力損失に起因するファンの冷却性悪化を抑えることができる。
また、凸状の段３２ａがブレード３２の外径側の軸方向端面に設けられ、凹状の段３３ｂが側板３３の主面３３ａの外径側に環状に設けられているので、段３２ａ、３３ｂ同士を係合させることにより側板３３の位置決めが行われ、ファン３０の組立性を向上させることができる。
【００１９】
実施の形態２．
この実施の形態２によるファン３０Ａでは、図３に示されるように、基部３１Ａの板厚が外径側に向かって漸次薄くなり、ブレード３２Ａの軸方向高さが外径側に向かって漸次高くなり、側板３３Ａの板厚が外径側に向かって漸次薄くなるように、それぞれアール形状に形成されている。そして、側板３３Ａの主面３３ａのアール形状がブレード３２Ａの軸方向端面の外周側のアール形状と一致するようになっている。さらに、ブレード３２Ａに沿った通風路３５Ａの外径側の主面３１ａ、３３ａ間の隙間Ａが内径側の主面３１ａ、３３ａ間の隙間Ｂより大きくなっている。
【００２０】
ここで、基部３１Ａおよび側板３３Ａの薄肉形状部は、金属板をプレス加工する際にアール形状に成形することで容易に形成できる。また、軸方向高さが漸次高くなるブレード３２Ａの軸方向端面形状は切り起こし形状を変えることで容易に形成できる。
【００２１】
このように構成されたファン３０Ａにおいても、基部３１Ａの主面３１ａと側板３３Ａの主面３３ａとが相対して通風路３５Ａを構成し、ブレード３２Ａに沿った通風路３５Ａの外径側の主面３１ａ、３３ａ間の隙間Ａが内径側の主面３１ａ、３３ａ間の隙間Ｂより大きくなっているので、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
また、この実施の形態２では、通風路３５Ａの外径側の主面３１ａ、３３ａがアール形状に形成されているので、冷却風がブレード３２Ａに沿って通風路３５Ａ内をよりスムーズに流れるようになり、冷却効率が向上される。
また、通風路３５Ａの外径側の主面３１ａ、３３ａがアール形状に形成されているので、通風路３５Ａの通風抵抗が径方向に関してなだらかに小さくなり、風騒音が低減される。
【００２２】
なお、上記実施の形態２では、基部３１Ａおよび側板３３Ａの主面３１ａ、３３ａを薄肉形状に形成するものとしているが、ブレード３２Ａに沿った通風路３５Ａの外径側の主面３１ａ、３３ａ間の隙間Ａが内径側の主面３１ａ、３３ａ間の隙間Ｂより大きくなっていれば、主面３１ａ、３３ａの一方を薄肉形状に形成してもよい。
また、上記実施の形態２では、通風路３５Ａの外径側の主面３１ａ、３３ａをアール形状に形成するものとしているが、通風路３５Ａの主面３１ａ、３３ａ間の隙間が外径側にむかって漸次増大するようになっていれば、通風路３５Ａの外径側の主面３１ａ、３３ａをテーパー形状に形成してもよい。
【００２３】
実施の形態３．
この実施の形態３によるファン３０Ｂでは、図４に示されるように、基部３１Ｂの外径側が爪状磁極２０ｂ、２１ｂのアール形状の肩部２２に近づくようなアール形状に曲げられており、側板３３Ｂの外径側の主面３３ａが基部３１Ｂのアール形状の曲率半径より大きな曲率半径を有するアール形状に形成されている。そして、ブレード３２Ｂに沿った通風路３５Ｂの外径側の主面３１ａ、３３ａ間の隙間Ａが内径側の主面３１ａ、３３ａ間の隙間Ｂより大きくなっている。
【００２４】
このように構成されたファン３０Ｂにおいても、基部３１Ｂの主面３１ａと側板３３Ｂの主面３３ａとが相対して通風路３５Ｂを構成し、ブレード３２Ｂに沿った通風路３５Ｂの外径側の主面３１ａ、３３ａ間の隙間Ａが内径側の主面３１ａ、３３ａ間の隙間Ｂより大きくなっており、通風路３５Ｂの外径側の主面３１ａ、３３ａがアール形状に形成されているので、上記実施の形態２と同様の効果が得られる。
また、この実施の形態３では、基部３１Ｂの外径側が爪状磁極２０ｂ、２１ｂの肩部２２に近づくようなアール形状に曲げられているので、冷却風は通風路３５Ｂの外径側から回転子７に対して離反する方向に吹き出される。これにより、冷却風は軸方向に広がって通風路３５Ｂから吹き出されて、ファン３０Ｂに対して径方向に直接対向していない部品に当たって当該部品を冷却するので、冷却範囲を拡大することができる。
【００２５】
なお、上記実施の形態３では、基部３１Ｂの外径側が爪状磁極２０ｂ、２１ｂのアール形状の肩部２２に近づくようなアール形状に曲げられているものとしているが、肩部がテーパー形状に形成されている場合にも適用でき、その場合には基部３１Ｂの外周側を肩部に近づくようなアール形状あるいはテーパー形状に形成すればよい。
【００２６】
実施の形態４．
この実施の形態４によるファン３０Ｃでは、図５に示されるように、例えば圧延鋼板などの金属板にプレス加工を施して成形されたリング状の基部３１Ｃと、基部３１Ｃの外周部を切り起こして形成された複数のブレード３２Ｃと、基部３１Ｃの外径と同等の内径を有し、基部３１Ｃと相対するようにブレード３２Ｃに固着されたリング状の側板３３Ｃとから構成されている。このファン３０Ｃでは、図６に示されるように、基部３１Ｃの主面３１ａと側板３３Ｃの主面３３ａとが平行に、かつ、相対して通風路３５Ｃを構成している。そして、側板３３Ｃの主面３３ａに対向する基部３１Ｃの主面３１ａの部位が各ブレード３２Ｃのそれぞれに対して周方向に一様に開口している。そこで、ブレード３２Ｃに沿った通風路３５Ｃの外径側が内径側に対して大きくなっている。
【００２７】
このように構成されたファン３０Ｃにおいても、基部３１Ｃの主面３１ａと側板３３Ｃの主面３３ａとが相対して通風路３５Ｃを構成し、ブレード３２Ｃに沿った通風路３５Ｃの外径側が内径側に対して大きく形成されているので、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
また、この実施の形態４では、側板３３Ｃに対向する基部３１Ｃの外径側が各ブレード３２Ｃに対して周方向に一様に開口している。これにより、通風路３５Ｃの外周側の通風抵抗が周方向に関して略均等となるので、冷却効率が向上される。さらに、冷却風は通風路３５Ｃの外径側から軸方向に広がって吹き出されるので、ファン３０Ｃに対して径方向に直接対向していない部品に当たって当該部品を冷却するので、冷却範囲を拡大することができる。
【００２８】
実施の形態５．
この実施の形態５によるファン３０Ｄは、図７に示されるように、例えば圧延鋼板などの金属板にプレス加工を施して成形されたリング状の基部３１Ｄと、基部３１Ｄの外周部を切り起こして形成された複数のブレード３２Ｄと、基部３１Ｄと同等の外径を有し、基部３１Ｄと相対するようにブレード３２Ｄに固着されたリング状の側板３３Ｄとから構成されている。そして、このファン３０Ｄでは、基部３１Ｄの主面３１ａと側板３３Ｄの主面とが平行に、かつ、相対して通風路を構成している。そして、側板３３Ｄの主面と対向し、かつ、ブレード３２Ｄに近接する基部３１Ｄの主面３１ａの部位に開口３６が穿設されている。そこで、ブレード３２Ｄに沿った通風路の外径側が開口３６を設けることにより内径側に対して大きくなっている。
このように構成されたファン３０Ｄが磁極鉄心２０（２１）の軸方向端面に固着された際に、図７に示されるように、開口３６の一部が爪状磁極２０ｂ（２１ｂ）の肩部２２に対向して配置されているとともに、開口３６の残りが隣接する爪状磁極２０ｂ（２１ｂ）間に対向して配置されている。
【００２９】
この実施の形態５によれば、開口３６が爪状磁極２０ｂ（２１ｂ）のアール形状の肩部２２に対向する基部３１Ｄの部位に穿設され、基部３１Ｄの主面３１ａと側板３３Ｄの主面とが相対して通風路を構成しているので、ブレード３２Ｄに沿って通風路内を流れる冷却風の一部が開口３６から肩部２２と基部３１Ｄとの間を通って外周側に流れ、冷却風の残りが通風路の外径側から外周側に流れる。従って、開口３６を肩部２２に対向するように基部３１Ｄに設けることは、ブレード３２Ｄに沿った通風路の外径側が内径側に対して大きく形成されていると同等の構造となり、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
また、このファン３０Ｄは従来のファン５に対して開口３６を肩部２２に対向するように基部３１Ｄに設けることで作製できるので、高コスト化を抑えることができる。
さらに、開口３６の下流側に障害がないので、開口３６から流れ出る冷却風は広がって流れ、冷却が促進される。
【００３０】
さらに、開口３６が側板３３Ｄに対向し、かつ、隣接する爪状磁極２０ｂ（２１ｂ）間に位置する基部３１Ｄの部位に穿設されているので、ブレード３２Ｄに沿って通風路内を流れる冷却風の一部が開口３６から爪状磁極２０ｂ（２１ｂ）間を通って磁極鉄心２０（２１）内に流れ、冷却風の残りが通風路の外径側から外周側に流れる。従って、冷却風の排出がスムーズとなり、ファンの冷却性を高めることができるとともに、界磁コイル１３の温度上昇が抑えられ、出力が向上される。
【００３１】
なお、上記実施の形態５では、開口３６が肩部２２および隣り合う爪状磁極２０ｂ（２１ｂ）間に位置するように設けられているものとしているが、基部の形状を変更し、開口３６を肩部２２のみに対向するように設けるようにしてもよく、開口３６を隣り合う爪状磁極間に位置するように設けるようにしてもよい。また、開口３６は必ずしも全ての肩部に対向して、あるいは、全ての爪状磁極間に設ける必要はない。
【００３２】
なお、上記各実施の形態では、圧延鋼板などの金属板をプレス形成して基部を作製し、ブレードを基部から切り起こして形成するものとして説明しているが、基部およびブレードをガラス繊維入りポリアミド樹脂等の樹脂を用いて一体成型するようにしてもよい。この場合、成形性が高められるので、形状自由度（設計自由度）が増大するとともに、製造性が向上される。
また、上記各実施の形態では、車両用交流発電機に適用するものとして説明しているが、本発明は、他の交流発電機に適用しても、同様の効果を奏する。
【００３３】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されているような効果を奏する。
【００３４】
この発明によれば、シャフトを回転自在に支承するフレームと、それぞれ爪状磁極が円盤状のボス部の外周部に周方向に所定ピッチで複数設けられ、爪状磁極を噛み合わせるようにボス部同士を突き合わせて上記シャフトに嵌着一体化されて上記フレーム内に配設された一対の磁極鉄心および上記一対の磁極鉄心の上記ボス部に巻装された界磁巻線からなる回転子と、固定子巻線が固定子鉄心に巻装され、上記回転子の外周側に該回転子を囲繞するように上記フレームに固着された固定子と、上記フレームの軸方向に設けられた吸気孔と、上記フレームの径方向側部に設けられた排気孔と、上記一対の磁極鉄心の軸方向の少なくとも一方端に固着され、上記回転子の回転に連動して回転駆動されて外気を上記吸気孔から吸引し、ついで遠心方向に曲げて上記排気孔から排気させるファンとを備えた交流発電機において、上記ファンは、主面と反対側の面を上記磁極鉄心に向けて該磁極鉄心の端面に固着された基部と、上記基部の外周縁部側に該主面から起立するように周方向に配列された複数のブレードと、主面が上記基部の主面に対向するように上記複数のブレードの軸方向端部に固着されて、上記基部との間に通風路を構成するリング状の側板とを備え、上記磁極鉄心が傾斜する肩部を有し、上記基部の外径側が、上記磁極鉄心の傾斜する肩部に沿った形状に形成されて、上記通風路の外径側における上記側板の主面と上記基部の主面との間隙が漸次大きくなるように形成され、上記通風路はその外径側が内径側に対して大きく構成されているので、側板を配置することに起因するファンの冷却効率の低下が抑えられ、風騒音が小さく、かつ、冷却性に優れた交流発電機が得られる。
【００３８】
また、開口が上記側板の主面に対向し、かつ、上記磁極鉄心の傾斜する肩部に対向する上記基部の部位に穿設されているので、開口の下流側に障害物がなく、開口を通って流れ出る冷却風が広がって流れ、冷却が促進される。
【００３９】
また、開口が上記側板の主面に対向し、かつ、上記磁極鉄心の隣接する上記爪状磁極間に対向する上記基部の部位に穿設されているので、開口の下流側に障害物がなく、開口を通って流れ出る冷却風が広がって流れ、冷却が促進されるとともに、界磁巻線の温度上昇を抑えられ、出力が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機に適用されるファンを示す一部破断上面図である。
【図２】  図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】  この発明の実施の形態２に係る車両用交流発電機に適用されるファンを示す要部断面図である。
【図４】  この発明の実施の形態３に係る車両用交流発電機に適用されるファンを示す要部断面図である。
【図５】  この発明の実施の形態４に係る車両用交流発電機に適用されるファンを示す一部破断上面図である。
【図６】  図５のＶＩ−ＶＩ矢視断面図である。
【図７】  この発明の実施の形態５に係る車両用交流発電機に適用されるファンを示す一部破断上面図である。
【図８】  従来の車両用交流発電機を示す縦断面図である。
【図９】  従来の車両用交流発電機に適用される回転子を示す斜視図である。
【図１０】  従来の車両用交流発電機に適用されるファンを示す一部破断上面図である。
【図１１】  図１０のＸＩ−ＸＩ矢視断面図である。
【符号の説明】
１ａ、２ａ  吸気孔、１ｂ、２ｂ  排気孔、３  フレーム、６  シャフト、７回転子、８  固定子、１３  界磁巻線、１５  固定子鉄心、１６  固定子巻線、２０、２１  磁極鉄心、２０ａ、２１ａ  ボス部、２０ｂ、２１ｂ  爪状磁極、２２  肩部、３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ  ファン、３１、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ  基部、３１ａ  主面、３２、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ  ブレード、３３、３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄ  側板、３３ａ主面、３３ｂ  段、３５、３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ  通風路、３６  開口。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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