车辆用发电机制造技术

提供一种可有效地回收转子惯性能量并能提高皮带耐久性的带单向超越离合器的车辆用发电机。使通过单向超越离合器３０而驱动发电机本体的转子轴８ａ的皮带轮３９的带轮３９ａ表面凹凸积极地加大以增大与皮带之间的摩擦力，可使皮带不打滑地把大于制动力矩的力矩传递给单向超越离合器。由于皮带不打滑因而寿命延长，由于使单向超越离合器可靠地动作，因而能有效地回收转子的惯性能量。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有单向超越离合器的车辆用发电机。图5及图6是表示例如在日本专利公报特开昭56-101353号中公开的过去的车辆用发电机(下面，简称为发电机)，图5是发电机的结构图，图6是表示单向超越离合器主要部分的断面图。在这些图中，1是三相同步发电机的本体，其结构如下。2是前轴承架，3为后轴承架，其中央部分别安装着前轴承4、后轴承5、6是电枢，它有电枢铁心6a与卷绕在此电枢铁心6a上的电枢绕组6b。电枢铁心6a由紧固螺钉7的固紧而被夹持在图中左右的两轴承架上。8是转子，它有作为转轴的转子轴8a，并在转子轴8a的图中右端部加工出阳螺纹8b。此外，还有带嵌装在转子轴8a上的爪形磁极的圆筒形磁极铁心8c、卷绕在磁极铁心8c上的激磁线圈8d，及连接安装在转子轴8a上的激磁绕组8d的滑环8e。转子轴8a在使磁极铁心8c位于电枢铁心6a的内侧状态下，通过各轴承4、5可自由转动地支持在两轴承架2、3上。9是电刷，通过滑环8e向激磁绕组8d供给激磁电流。10是整流器，它对电枢绕组6b中所产生的交流电进行整流。电刷9、整流器10都安装在后轴承架3的内侧。11是风扇，位于前轴承架2外侧并嵌装在转子轴8a上，随转子8一同旋转，把外部空气送入发电机本体的内部进行冷却。发电机本体1是如上所述地构成的。12是单向超越离合器(下面，简称为离合器)，13是皮带轮，离合器12被配置在转子轴8a与皮带轮13之间。皮带轮13有断面为V字形的皮带轮槽13a，其上卷绕着图中未示出的皮带，并由作为动力装置的引擎驱动。作为卷绕皮带的卷绕面的皮带轮槽13a的表面凹凸的大小，即表示表层状态的表面粗糙度要加工成较高精度、使凹凸较小。下面，结合图6来说明离合器12的详细结构。21是离合器内圈、22是离合器外圈、22a是楔状凸轮沟(图6)、凸轮沟22a在离合器外圈22的内周缘沿圆周方向设置多个，有如图6所示的越向左方径向深度越浅的楔状截面。23是滚子，24是滚子弹簧，滚子23被插入在离合器内圈21与外圈22之间的凸轮沟22a内、借助于滚子弹簧24而被压向与转子8被驱动的图6中箭头R的反方向。离合器内圈21嵌装在转子轴8a上，借助于拧紧在阳螺纹8b上的螺母25(图5)使其不致轴向脱出。离合器外圈22则固定在皮带轮13上。下面，说明其动作。这个发电机是通过挂在图中未示出的引擎与皮带轮13之间的皮带(图中未示)而将转子在图6中箭头R方向上驱动。由转子8的转动，电枢绕组6b上产生三相交流电，用整流器10将其变换成直流而供应车辆所需之电力。当引擎有脉动或因加减速而在引擎与转子8之间产生相对转动时，离合器12发生作用。即引擎加速时，离合器12传递扭矩，由引擎来驱动转子8。反之在引擎减速时，转子8因离合器12空转而不减速，而是作惯性转动，故可以取得提高能量利用率，或防止皮带打滑而提高皮带寿命的效果。下面，进一步详述离合器12的动作。由引擎驱动皮带轮13沿图6中箭头R方向转动。在引擎转速高于发电机转子8的转速时，在滚子弹簧24作用下被推向箭头S方向的滚子23向凸轮沟22a的图6的左方移动。结果，滚子23被楔紧在离合器内圈21与离合器外圈22之间，从而把皮带轮13的动力传递到转子轴8a上。另一方面，当引擎减速时，特别是急剧减速时，在转子8惯性力作用下使得离合器内圈21的转速高于离合器外圈22的转速。此时，离合器外圈22受到来自皮带的制动力(图6中箭头S方向的力)，由于滚子23克服滚子弹簧24的弹力而向图6的右方移动就解除了滚子23的楔紧状态，转子8就以比离合器外圈22更高的转速空转。这样，转子8并不因引擎的减速而减速，而是一面把自身的惯性能量转换成电力而逐渐减速。进而，下面把离合器开始空转时的空转开始力矩称为制动力矩。本专利技术人发现，过去的带离合器的发电机中存在着下述的问题。a.图7中示出了相对于引擎的转速变动的皮带轮13与转子轴8a的转速关系。皮带轮13的转速变化周期T，对n个气缸引擎为T＝60/g·N·n(N引擎每分钟转数，g皮带轮速比)皮带轮13随引擎转速变动是如图中符号A所示地变化的，但是若离合器12可靠地动作，由于离合器12的作用效果预见将使转子轴8a如图中符号B所示地转动。然而，已知对于引擎的转速变化离合器12是不能立即作出相应变化的，转子8的转速超过引擎转速，转子8作惯性转动时，加于皮带上的的力的方向使其反转，故使皮带瞬时变松，然后又在反方向上拉紧。当皮带变松时，由于过去的皮带轮槽13a的表面光洁度是进行过精加工而使其摩擦力变小，因而当皮带轮槽13a与皮带间的摩擦力矩小于离合器的制动力矩时，就会产生皮带打滑现象。特别是，在引擎的高转速区域，由于引擎转速变动的周期缩短，单向超越离合器追踪不及，弹性体的皮带吸收转速变化更容易发生皮带打滑。b.由于离合器外圈22是由许多滚子23径向地支持在离合器内圈21上的，因而难确保楔状凸轮沟22a(图6)的尺寸精度，所传递的力矩就会在多个滚子之间不均匀，或使制动力矩散乱分布而变得不稳定。c.在设置轴承以提高单向超越离合器的可靠性与耐久性时，必需支持加于皮带轮上的轴向载荷等以使轴承寿命稳定。本专利技术是为了解决上述问题而作出的，其目的是获得能防止皮带打滑、提高皮带耐久性，同时能有效地回收发电机转子的惯性能量、节约能耗，能提高单向超越离合器的可靠性与寿命的车辆用发电机。本专利技术所述的车辆用发电机，设有单向超越离合器，它具有离合器外圈与离合器内圈，当超过规定的空转开始力矩时在与规定转动方向相反的方向上进行空转且不传递力矩；设有皮带轮，它是有卷绕皮带的卷带面，可无滑动地传递来自皮带的在与规定转动方向相反的方向上高于规定的空转开始力矩的力矩、并确保与皮带之间的摩擦力高于规定值，与离合器外圈成一体地转动的，还设有发电机本体，它有可自由转动地支持在转轴上的转子，转轴与离合器内圈成一体地转动。本专利技术所述的车辆用发电机是在上述的结构中，将皮带轮卷带面的凹凸尺寸大小做成可获得规定值以上摩擦力的。本专利技术所述的车辆用发电机，其皮带轮是中心部有圆筒状的嵌合部，其离合器外圈是做成外周部有圆筒状的嵌合部，并与皮带轮分体地形成；皮带轮的嵌合部与离合器外圈嵌合部过盈地配合，使皮带轮和离合器外圈成一体地转动。本专利技术所述的车辆用发电机，其离合器内圈的中心部有圆筒状嵌合部、并与发电机本体的转轴分体地形成的，离合器内圈的嵌合部过盈地嵌套在转轴上，使转轴和离合器内圈成一体地转动。本专利技术所述的车辆用发电机，其离合器外圈与皮带轮是成一体地形成的。本专利技术所述的车辆用发电机，在皮带轮与离合器内圈之间、轴向夹持滚子地安装着一对轴承，皮带轮载荷能通过轴承由离合器内圈支持。本专利技术所述的车辆用发电机，它在皮带轮、离合器内圈及转轴中至少一个上设有限制轴承轴向移动的限位构件。本专利技术所述的车辆用发电机，设在皮带轮上的限位构件是设在皮带轮的轴向两侧、安装着轴承的一对阶梯部；设在离合器内圈上的限位构件是一个凸缘，其直径大于轴承内径，并把一对轴承中的一个夹持在与一对阶梯部的一个和凸缘之间；而设在转轴上的限位构件则是一个垫圈，并把一对轴承中的另一个夹持在与一对阶梯部的另一个和垫圈之间。当车辆的驱动装置减速时，由于车辆用发电机的转子转速借助于它的惯性能量以高于皮带轮转速转动，因而与规定的转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆用发电机，它设有单向超越离合器，皮带轮以及发电机本体；上述单向超越离合器上有中空筒状的离合器外圈、与此离合器外圈同轴配置的离合器内圈、以及装在上述离合器外圈与离合器内圈之间的滚子，通过上述滚子在上述离合器外圈与上述离合器内圈之间将力矩向规定转动方向传递，当在与上述转动方向相反的方向上有大于规定的空转开始力矩时使之空转不传递力矩；在上述皮带轮上有卷绕皮带的卷带面，它借助驱动车辆的动力装置、通过上述皮带而被驱动，可把与上述转动方向相反方向上的来自皮带的大于上述规定的空转开始力矩不打滑地进行传递，并确保它与上述皮带之间的摩擦力在规定值以上；上述发电机本体有可自由转动地支持在转轴上的转子，其特征在于：上述转轴被做成与上述离合器内圈成一体地转动，上述离合器外圈与上述皮带轮成一体地转动，在上述规定的转动方向上把力矩从上述皮带轮传到上述转轴上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：善明敬策，五十秀三，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]