(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向において所定間隔を隔てて径外方向へ向けて伸びる多数の爪基部の径方向先端部から軸方向へそれぞれ延伸する多数の爪部を備えた車両用交流発電機の回転子において、
前記各爪部は、高い爪共振周波数をもつ第一爪部と、低い爪共振周波数をもつ第二爪部とを有し、
前記第一爪部と第二爪部は、異なる径方向断面形状を有し、
前記各爪部は、同じ径方向断面積を有することを特徴とする車両用交流発電機の回転子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用交流発電機の回転子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用交流発電機は、その回転子コアとしてランデル型ポールコアを有しており、このランデル型ポールコアは、互いに同形で向かい合って回転軸に装着されている。
従来のポールコアは、円筒状の基部と、基部の軸方向外端部から周方向所定間隔を隔てて径外方向へ向けて伸びる角柱状の多数の爪基部と、爪基部の径方向先端部から軸方向へ向けて界磁コイルを囲包するように延伸する爪部とを備え、爪部はステータコア内に収容されている。
【０００３】
上述した従来のランデル型ポールコアでは、爪部は一端支持構造を有するので、回転時にその先端部が周方向へ振動しやすく、所定の回転数で爪部が共振して耳障りな高周波騒音を発生するという問題があり、そのため非磁性リングを爪部に装着して爪部の共振を抑止するなどの手段が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような非磁性リングを爪部に装着することは、占有スペースを減らしたり、冷却気流の流れを妨害したりするという不具合があり、更に、材料比、加工費、組み付け費の増大や、回転質量の増大を招くという不具合も生じた。
【０００５】
本発明は、上述した不具合を解消し、工程、費用の増加を抑止しつつ爪部共振音を低減可能な車両用交流発電機の回転子を提供することを、その目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の構成によれば、高い爪共振周波数をもつ第一爪部と、低い爪共振周波数をもつ第二爪部とで、爪部を構成する。
このようにすれば、爪共振騒音を低減することができる。
更に説明する。
【０００７】
多数設けられる各爪部は、通常、同一形状をもつので、それらの共振周波数は等しくなり、したがって特定の回転数で大きな爪共振騒音が発生する。そこで、本構成では、各爪部の共振周波数を異なるようにしたものであり、このようにすれば、極めて簡単に爪共振騒音を低減することができる。
各爪部の共振周波数を変更するために径方向断面形状を変更するが、径方向断面積は同じとする。
【０００８】
【発明を実施するための形態】
本発明の好適な態様を以下の実施例を参照して説明する。
上記形状変更を、できるだけ回転バランスが少なくなるように行うこと、爪部のステ−タコア対向面は磁極面であるのでなるべく同一形状化したほうがよいこと、一部の爪部内での飽和磁束量の極端な減少や磁気損失の極端な増大を回避するような形状を選択すべきであることは、当然である。
【０００９】
【実施例】
（実施例１）
（回転子の全体構成）
この実施例のランデル型ポールコアを用いる車両用交流発電機の全体構成を図１を参照して説明する。
【００１０】
車両用交流発電機１は、電機子として働く固定子２と、界磁子として働く回転子３とを有している。
固定子２は、ハウジング４に固定されるステータコア２１と、ステータコア２１に巻装されるステータコイル２２とを有している。
回転子３は、ハウジング４に回転自在に支承されるシャフト５に一体に嵌着されており、回転子７、フィールドコイル（界磁コイル）８を有している。
【００１１】
９、１０は一対のスリップリング、１１は一対のブラシ、１２はレギュレ−タ、１３はエンドカバー、１４は出力タ−ミナル、１５は一対の冷却ファンである。
この車両用交流発電機の回転子以外の更に詳細な他の構造説明および動作説明は省略する。
【００１２】
（ランデル型ポールコア）
次に、ランデル型ポールコア７について以下に説明する。
ランデル型ポールコア７は、互いに同形で向かい合ってシャフト５に相対回転不能に嵌着される軟鋼からなる一対のポールコア７ａ、７ｂからなる。ポールコア７ａ、７ｂを図２を参照して説明する。
【００１３】
ポールコア７ａは、円筒状の基部７１ａを有する。この基部７１ａの軸方向外端部から周方向に関して所定間隔を隔てて径外方向へ向けて伸びる角柱状の多数の爪基部７２ａを有する。それぞれの爪基部７２ａの径方向先端部から軸方向へ向けて界磁コイル８を囲包するように延伸する爪部７３ａを備える。ポールコア７ａには６個の爪部７３ａが設けられ、これら爪部７３ａはステータコア２１内に収容されている。
【００１４】
ポールコア７ｂは、その爪部７３ｂを除いてポールコア７ａと同一形状を有する。ポールコア７ａの爪部７３ａの基端（図２参照）における径方向断面を図３に示し、ポールコア７ｂの爪部７３ｂの基端（図２参照）における径方向断面を図４に示す。
これら両ポールコア７ａ、７ｂの爪部７３ａ、７３ｂは、図３、図４からわかるように、径方向断面積は同じであるが、その界磁コイル対向面７４ａの形状が主として異なっている。すなわち、ポールコア７ｂの爪部７３ｂの界磁コイル対向面７４ａは凹部を有し、ポールコア７ａの爪部７３ａの界磁コイル対向面７４ａは凹部をもたず、平坦となっている。
【００１５】
このようにすれば、ポールコア７ｂの爪部７３ｂの剛性が相対的に増大してその固有共振周波数が増大するので、両ポールコア７ａ、７ｂの爪部７３ａ、７３ｂが同じ周波数で共振することがなく、爪共振騒音を大幅に低減することができる。また、この実施例によれば、ポールコア７ａ、７ｂのそれぞれについて、複数の爪部７３ａ、７３ｂをすべて同一形状にすることができるので、製造が簡単であるという利点がある。
【００１６】
（実施例２）
この実施例の車両用交流発電機の回転子の全体構成は実施例１とほとんど同じであるので、その説明を省略する。
この実施例では、図５に示すように、一方のポールコア７ａに、凹部なしの爪部７３ａと、凹部付きの爪部７３ｂとを設けている。同様に、ポールコア７ｂにも２種類の形状の爪部を設けている。
【００１７】
すなわち、ポールコア７ａの６個の爪部のうち、互いに隣接する３個は図３に示す断面形状を有し、残る３個は図４に示す断面形状を有する。また、ポールコア７ｂの６個の爪部のうち、互いに隣接する３個は図３に示す断面形状を有し、残る３個は図４に示す断面形状を有する。
このようにすれば、実施例１と同じように爪共振騒音を大幅に低減することができる。また、この実施例によれば、ポールコア７ａとポールコア７ｂとは同一形状を有し、部品点数の増加を防止するという利点がある。
（変形態様）
上記各実施例では、２種類の爪部７３ａ、７３ｂを回転子上に配備するものについて説明したが、更に多種類の断面形状を有する爪部７３を同時に採用しても良い。
【００１８】
また、ポールコアは、界磁コイル８の内側に配置する円筒部分を別体として構成してもよく、かかる構成にあっては、円板状基部、そこから延びる爪基部及び爪部をもった一対のポールコアと、それらの間に挟まれる円筒コアとで回転子が構成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用交流発電機の回転子の実施例を示す軸方向断面図である。
【図２】図１の要部の拡大断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図５】実施例２の断面図である。
【符号の説明】
１は車両用交流発電機、２１はステータコア、５はシャフト（回転軸）、７はランデル型ポールコア、８は励磁コイル（界磁コイル）、７ａ、７ｂはポールコア、７１ａ、７１ｂは円筒状の基部、７２ａ、７２ｂは爪基部、７３ａ、７３ｂは爪部。
【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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