(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流を流して磁束を発生する回転子コイルと、
この回転子コイルを覆って設けられ、前記磁束によって磁極が形成される、交互に噛み合った爪部をそれぞれ有する第１のポールコア体及び第２のポールコア体と、
前記爪部の内側面を半径外側方向に押圧し、爪部の半径方向の振動を抑制するリング状の振動抑制体とを備え、
前記振動抑制体は、抑制本体と、この抑制本体に設けられ、前記爪部の半径方向の振動に対して前記爪部の半径方向に対する機械的強度を補強する補強部とから構成された車両用交流発電機の回転子。
【請求項２】
前記振動抑制体は、前記回転子コイルの軸線方向に沿って切断したときの断面形状がコの字形状で、前記半径方向の剛性が高められている請求項１に記載の車両用交流発電機の回転子。
【請求項３】
前記振動抑制体は、前記回転子コイルの軸線方向に沿って切断したときの前記補強部の断面形状がハの字形状であり、前記爪部の前記半径方向の振動は抑制本体で主に抑制され、前記半径方向に対して傾斜した方向の振動は爪部の前記内側面を半径方向に対して傾斜して押圧した前記補強部で主に抑制される請求項１に記載の車両用交流発電機の回転子。
【請求項４】
前記振動抑制体は、一端部に形成された係止部に、他端部に形成された被係止部が係止されてリング状に形成されている請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の車両用交流発電機の回転子。
【請求項５】
前記係止部は係止穴であり、前記被係止部は突出部である請求項４に記載の車両用交流発電機の回転子。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の前記振動抑制体の製造方法であって、
帯状で薄肉の板に前記補強部を有する帯体を形成する工程と、
前記帯体を前記補強部が半径方向の内側になるように螺旋状に加工する工程と、
この螺旋状の帯体を所定の長さで切断して複数個の帯部を形成する工程と、
リング状の前記帯部の両端部を接合する工程と
を備えた振動抑制体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ポールコアの振動を抑制する振動抑制体を備えた車両用交流発電機の回転子及び振動抑制体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の車両用交流発電機の側断面図であり、この車両用交流発電機は、アルミニウム製のフロントブラケット１及びリヤブラケット２から構成されたケース３と、このケース３内に設けられ一端部にプーリ４が固定されたシャフト６と、このシャフト６に固定されたランデル型の回転子７と、回転子７の両側面に固定されたファン５と、ケース３の内壁面に固定されたステータ８と、シャフト６の他端部に固定され回転子７に電流を供給するスリップリング９と、スリップリング９に摺動する一対のブラシ１０と、このブラシ１０を収納したブラシホルダ１１と、ステータ８に電気的に接続されステータ８で生じた交流を直流に整流する整流器１２と、ブラシホルダ１１に嵌着されたヒートシンク１７と、このヒートシンク１７に接着されステータ８で生じた交流電圧の大きさを調整するレギュレータ１８とを備えている。
【０００３】
前記回転子７は、電流を流して磁束を発生する回転子コイル１３と、この回転子コイル１３を覆って設けられその磁束によって磁極が形成されるポールコア１４とを備えている。ポールコア１４は一対の交互に噛み合った第１のポールコア体２１及び第２のポールコア体２２とから構成されている。第１のポールコア体２１及び第２のポールコア体２２は鉄製で、かつ爪形状の爪部２１ａ、２２ａをそれぞれ有している。第１のポールコア体２１の爪部２１ａ及び第２のポールコア体２２の爪部２２ａの内壁面には振動抑制体１９が設けられている。この振動抑制体１９は爪部２１ａ、２２ａの内壁面を半径外側方向に押圧して爪部２１ａ、２２ａの振動を抑制して騒音の発生を防止している。
振動抑制体１９は爪部２１ａ、２２ａの振動を抑制するのに必要な剛性を確保するために断面が矩形状で厚みが大きくなっている。また、この振動抑制体１９はＮ極、Ｓ極の磁極が交互に形成された爪部２１ａ、２２ａに当接しているが、この振動抑制体１９を通じて爪部２１ａ、２２ａ間で磁束通路が形成されるのを防止するために、振動抑制体１９は非磁性金属であるステンレス鋼で構成されている。
前記ステータ８は、ステータコア１５と、このステータコア１５に導線が巻回され回転子７の回転に伴う回転子コイル１３の磁束の変化で交流が生じるステータコイル１６とを備えている。
【０００４】
上記構成の車両用交流発電機では、バッテリ（図示せず）からブラシ１０、スリップリング９を通じて回転子コイル１３に電流が供給されて磁束が発生し、第１のポールコア体２１の爪部２１ａ及び第２のポールコア体２２の爪部２２ａにはＮ極、Ｓ極の磁極が交互に形成される。一方、エンジンによってプーリ４は駆動され、シャフト６によって回転子７が回転するため、ステータコイル１６には回転磁界が与えられ、ステータコイル１６には起電力が生じる。この交流の起電力は、整流器１２を通って直流に整流されるとともに、レギュレータ１８によりその大きさが調整されて、バッテリに充電される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車両用交流発電機の回転子７では、回転子７の回転によりステータコイル１６には交流電圧が発生するが、この発生時には回転子７の外周面とステータ８の内周面とには絶えず磁気反発力が生じており、図６に示すように爪部２１ａ、２２ａには矢印Ａの方向に振動が生じようとする。この振動を抑制して騒音の発生を防止するために用いられる振動抑制体１９は、剛性を高めるためにその断面形状が矩形状で、かつ磁路とならないようにするために材料コストの高い非磁性金属であるステンレス鋼で構成されており、このため、重量が大きく、また製造コストが高いという問題点があった。
【０００６】
また、この振動抑制体１９を製造するに当たり、図７に示すようにステンレス鋼からなる板２３を打ち抜き加工して振動抑制体１９を製造した場合には、円板２４は無駄になり、高価なステンレス鋼の歩留まりが悪いという問題点があった。
【０００７】
また、図８に示すようにカッタ２５を用いて所定の長さに切断した帯板２６を用いて振動抑制体１９を製造する場合には、ステンレス鋼の歩留まりは良くなるものの、帯板２６は肉厚であり、リング状に加工するのが面倒であり、またその後図９に示すように帯板２６の端面同士を突き合わせた溶接、または図１０に示すように帯板２６の端部同士を係合して溶接をしなければならず、加工工数がかかり、製造コストが高くなるという問題点があった。
【０００８】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、軽量で、かつ低コストで製造できる車両用交流発電機の回転子を得ることを目的とする。
また、回転子の振動抑制体を簡単に製造できる振動抑制体の製造方法を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る車両用交流発電機の回転子は、電流を流して磁束を発生する回転子コイルと、この回転子コイルを覆って設けられ、前記磁束によって磁極が形成される、交互に噛み合った爪部をそれぞれ有する第１のポールコア体及び第２のポールコア体と、前記爪部の内側面を半径外側方向に押圧し、爪部の半径方向の振動を抑制するリング状の振動抑制体とを備え、前記振動抑制体は、抑制本体と、この抑制本体に設けられ、前記爪部の半径方向の振動に対して前記爪部の半径方向に対する機械的強度を補強する補強部とから構成されたものである。
【００１０】
また、車両用交流発電機の回転子では、振動抑制体は、回転子コイルの軸線方向に沿って切断したときの断面形状がコの字形状で、前記半径方向の剛性が高められているものである。
【００１１】
また、車両用交流発電機の回転子では、振動抑制体は、回転子コイルの軸線方向に沿って切断したときの補強部の断面形状がハの字形状であり、爪部の半径方向の振動は抑制本体で主に抑制され、前記半径方向に対して傾斜した方向の振動は爪部の内側面を半径方向に対して傾斜して押圧した補強部で主に抑制される。
【００１２】
また、車両用交流発電機の回転子では、振動抑制体は一端部に形成された係止部に、他端部に形成された被係止部が係止されてリング状に形成されているものである。
【００１３】
また、車両用交流発電機の回転子では、係止部は係止穴であり、被係止部は突出部である。
【００１４】
また、振動抑制体の製造方法は、帯状で薄肉の板に補強部を有する帯体を形成する工程と、前記帯体を前記補強部が半径方向の内側になるように螺旋状に加工する工程と、この螺旋状の帯体を所定の長さで切断して複数個の帯部を形成する工程と、リング状の前記帯部の両端部を接合する工程とを備えたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の車両用交流発電機の回転子について説明するが、図５ないし図９と同一または相当部分は同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の車両用交流発電機の回転子の要部側断面図であり、この回転子３０は、電流を流して磁束を発生する回転子コイル１３と、この回転子コイル１３を覆って設けられその磁束によって磁極を形成するポールコア１４とを備えている。ポールコア１４は一対の交互に噛み合った第１のポールコア体２１及び第２のポールコア体２２とから構成されている。第１のポールコア体２１及び第２のポールコア体２２は鉄製で、かつ爪形状の爪部２１ａ、２２ａをそれぞれ有している。第１のポールコア体２１の爪部２１ａ及び第２のポールコア体２２の爪部２２ａの内壁面にはリング状の振動抑制体３１が設けられている。
【００１６】
断面コの字形状の振動抑制体３１は、抑制本体３２と、この抑制本体３２と一体に形成され半径方向に対する機械的強度を補強する補強部３３とから構成されている。この振動抑制体３１は、非磁性金属であるステンレス鋼で構成されており、また爪部２１ａ、２２ａの内壁面を半径外側方向に押圧するように、ポールコア１４の内側面に嵌着されている。
【００１７】
この振動抑制体３１は次の手順で製造される。先ず、図２（ａ）に示すように薄肉の板３４を雄型３５と雌型３６とによるプレス加工により、補強部３３を有する断面コの字形状の帯体３７を形成する。引き続き、図２（ｂ）に示すように円柱体４２を回転させながら円柱体４２に補強部３３が内側になるように帯体３７を巻回して、帯体３７を螺旋状に加工する。その後、所定の長さで帯体３７を切断して帯部を形成する。次に、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、この帯部の端部同士を接合することで、振動抑制体３１が形成される。つまり、帯部３８の一端部に形成された係止部である係止穴３９に、他端部に形成された被係止部である突出部４０が係止されて、帯部３８同士が接合されて、リング状の振動抑制体３１が形成される。
なお、絞り加工で補強部を形成してもよい。また、帯部３８の端部同士を溶接により接合してよい。
【００１８】
上記構成の車両用交流発電機では、バッテリ（図示せず）からブラシ１０、スリップリング９、配線４１を通じて回転子コイル１３に電流が供給されて磁束が発生し、第１のポールコア体２１の爪部２１ａ及び第２のポールコア体２２の爪部２２ａにはＮ極、Ｓ極の磁極が交互に形成される。一方、エンジンによってプーリ４は駆動され、シャフト６によって回転子３０が回転するため、ステータコイル１６には回転磁界が与えられ、ステータコイル１６には起電力が生じる。この交流の起電力は、整流器１２を通って直流に整流されるとともに、レギュレータ１８によりその大きさが調整されて、バッテリに充電される。
【００１９】
回転子３０の回転に伴い、ステータコイル１６には交流電圧が発生するが、この発生時には回転子３０の外周面とステータ８の内周面とには絶えず磁気反発力が生じており、爪部２１ａ、２２ａには振動が生じようとする。この振動はポールコア１４の内側面に嵌着された振動抑制体３１で抑制されており、従って騒音の発生を防止することができる。
【００２０】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２の車両用交流発電機の回転子５０の要部側断面図であり、この実施の形態では、抑制本体５３と断面ハの字形状の補強部５２とから構成された振動抑制体５１がポールコア１４の内側面に嵌着されている点が実施の形態１と異なる。
【００２１】
この実施の形態では、抑制本体５３は爪部２１ａ、２２ａの内側面を半径外側方向（矢印Ｂ方向）に押圧しており、補強部５２は爪部２１ａ、２２ａの内側面を矢印Ｃ方向に押圧している。そのため、爪部２１ａ、２２ａの半径方向の振動は主に抑制本体５３で抑制され、半径方向に対して傾斜した方向の振動は補強部５２で主に抑制される。
なお、振動抑制体の形状は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば断面がＭ形状であってもよいし、またＴ形状であってもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の車両用交流発電機の回転子によれば、第１のポールコア体及び第２のポールコア体の爪部の半径方向の振動を抑制する振動抑制体を、抑制本体と、この抑制本体に設けられ半径方向に対する機械的強度を補強する補強部とで構成したので、振動抑制体の肉厚を厚くしなくても、ポールコアの振動を抑制するために必要な剛性を得ることができ、回転子の重量を軽量化することができるとともに、リング状の加工が容易となり、製造コストを低減することができる。特に、例えば材料コストの高い非磁性金属であるステンレス鋼で振動抑制体を構成したときには、コスト低減の効果が大きい。
【００２３】
また、車両用交流発電機の回転子によれば、回転子コイルの軸線方向に沿って切断したときの振動抑制体の断面形状をコの字形状にしたので、簡単な構造で半径方向の剛性を高めることができ、爪部の半径方向の振動を抑制して、騒音の発生を防止することができる。
【００２４】
また、車両用交流発電機の回転子によれば、回転子コイルの軸線方向に沿って切断したときの振動抑制体の補強部の断面形状をハの字形状にしたので、ポールコアの半径方向の振動は主に抑制本体で抑制され、半径方向に対して傾斜した方向の振動は補強部で主に抑制され、騒音の発生を効果的に防止することができる。
【００２５】
また、車両用交流発電機の回転子によれば、振動抑制体は、一端部に形成された係止部に、他端部に形成された被係止部が係止されてリング状に形成されているので、振動抑制体の端部同士の接合作業が簡単であり、リング状の振動抑制体を簡単に形成することができる。
【００２６】
また、車両用交流発電機の回転子によれば、係止部として係止穴を形成し、被係止部として突出部を形成したので、振動抑制体の端部同士を簡単な係止構造で接合することができる。
【００２７】
また、振動抑制体の製造方法によれば、帯状で薄肉の板に補強部を有する帯体を形成する工程と、前記帯体を前記補強部が半径方向の内側になるように螺旋状に加工する工程と、この螺旋状の帯体を所定の長さで切断して複数個の帯部を形成する工程と、このリング状の帯部の両端部を接合する工程とを備えたので、帯体を切断した後、一本毎にリング状に形成して振動抑制体を製造する場合と比較して、振動抑制体１個当たりのリング状の加工時間を大幅に短縮することができ、振動抑制体の製造効率が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１の車両用交流発電機の回転子の要部側断面図である。
【図２】  （ａ）、（ｂ）は図１の振動抑制体を製造する工程を説明する図である。
【図３】  帯部の端部同士が接合される前の斜視図、（ｂ）は帯部の端部同士が接合されたときの斜視図である。
【図４】  この発明の実施の形態２の車両用交流発電機の回転子の要部側断面図である。
【図５】  従来の車両用交流発電機の側断面図である。
【図６】  図５の第１のポールコア体の側面図である。
【図７】  図５の振動抑制体を製造する工程を説明する図である。
【図８】  図５の振動抑制体を他の方法で製造する工程を説明する図である。
【図９】  図５の振動抑制体の要部斜視図である。
【図１０】  従来の他の例の振動抑制体の要部斜視図である。
【符号の説明】
１３  回転子コイル、１４  ポールコア、２１  第１のポールコア体、２２  第２のポールコア体、３０，５０  回転子、３１，５１  振動抑制体、３２，５３  抑制本体、３３，５２  補強部、３４  板、３７  帯体、３８  帯部、３９  係止穴（係止部）、４０  突出部（被係止部）。
【図１】
0003907806.tif 000002
【図２】
0003907806.tif 000003
【図３】
0003907806.tif 000004
【図４】
0003907806.tif 000005
【図５】
0003907806.tif 000006
【図６】
0003907806.tif 000007
【図７】
0003907806.tif 000008
【図８】
0003907806.tif 000009
【図９】
0003907806.tif 000010
【図１０】
0003907806.tif 000011