CN103997161B - 车用交流发电机 - Google Patents

Abstract

一种车用交流发电机，能使用安装于前支架的轴承收纳部处的止动器来实现轴承的温度降低，且不会使整体的冷却性能降低。在前支架(2)上具有供轴承(5)嵌入并对其进行支承的轴承收纳部(21)、使由风扇(83)产生的冷却风沿着该轴承收纳部(21)的外径周围流过的吸气孔(22)，并且，在轴承收纳部(21)上以覆盖轴承(5)的方式安装有止动器(15)，止动器(15)呈平板状，并在与吸气孔(22)的轴向外侧相对的部位形成有使与冷却风接触的接触面积增大的表面积增大部即翅片(15b)。

Description

车用交流发电机

技术领域

本发明涉及一种使作为旋转电机而装载于车辆等的车用交流发电机的冷却性能提高的技术。

背景技术

作为现有的车用交流发电机，在专利文献1中示出了下述结构：针对从前支架的轴承支承部沿半径方向延伸出而分隔出许多吸气孔且进行保护以避免较大的异物从外部进入的分隔轮圈，在其前端隔开有间隙。

根据这种结构，即便定子部的发热的一部分经由用前支架及后支架结合的定子铁心而传递至前支架，由于朝轴承支承部的传热路径仅是臂部，因此也能降低朝轴承的热传递，另一方面，从轴承支承部延伸出的分隔轮圈作为散热翅片发挥散热作用，能降低轴承的温度上升。

另外，在专利文献2中，示出了下述结构：由配置于轴承固定用轴承止动器的外周处的肋来形成吸气孔的分隔轮圈。

根据该结构，能在以风扇的大型化甚至是提高风扇性能为目标的前安装止动器中形成肋，该肋能防止异物侵入吸气孔，并且比在压铸制的前支架中设置的构件更细，不会妨碍通风。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利实开平5—2561号公报

专利文献2：日本专利特开昭63-121455号公报

专利文献1的散热分隔轮圈利用作为铝铸造件的支架构成为单臂支承结构，因此，作为构成产品的零件，因轴长极小且极细，所以在强度上存在问题。

另外，径向长度几乎占据了吸气孔的径向宽度，从而相对于吸气孔大部分会成为通风阻力，所以，即便存在能降低轴承温度上升的效果，但作为车用交流发电机的冷却性能可能会变差。

另一方面，专利文献2的止动器的主要作用是固定轴承，另外，还具有“不会减小吸气面积的防止异物侵入结构”，但都没有考虑积极地降低温度的效果。

发明内容

本发明为解决上述现有问题而作，其目的在于提供一种能使用安装于前支架的轴承收纳部处的止动器来实现轴承的温度降低，且不会使整体的冷却性能降低的车用交流发电机。

本发明的车用交流发电机包括：定子；前支架和后支架，该前支架和后支架夹住上述定子；转子，该转子固定于轴，该轴通过轴承支承于上述前支架和后支架；以及风扇，该风扇设于上述转子的至少前侧，在上述前支架上具有供上述轴承嵌入并对其进行支承的轴承收纳部、使由上述风扇产生的冷却风沿着该轴承收纳部的外径周围流过的吸气孔，并且，在上述轴承收纳部上以覆盖上述轴承的方式安装有止动器，其特征是，上述止动器呈平板状，并在与上述吸气孔的轴向外侧相对的部位形成有使与上述冷却风接触的接触面积增大的表面积增大部。

根据本发明，存在以下效果：通过有效利用安装于前支架的轴承收纳部处的止动器的简单结构，能实现轴承的温度降低，且不会降低车用交流发电机整体的冷却性能。

附图说明

图1是表示本发明实施方式一的车用交流发电机的剖视图。

图2是从发电机内侧观察图1的前支架组装体的平面图。

图3是图1的主要部分放大图。

图4是表示实施方式一的止动器的平面图。

图5是表示实施方式一的止动器的另一例的平面图。

图6是从发电机内侧观察本发明实施方式二的前支架组装体的平面图。

(符号说明)

1 车用交流发电机

2 前支架

3 后支架

4 壳体

5 轴承

6 轴

7 带轮

8 转子

81 励磁绕组

82 磁极铁心

83 风扇

9 定子

91 定子铁心

92 定子绕组

10 集电环

11 电刷

12 电压调节器

13 整流装置

14 前支架组装体

15 止动器

15a 螺纹孔

15b 翅片

15c 轴孔

15d 通孔

16 螺钉

21 轴承收纳部

22 吸气孔

23 排气孔

24 肋

具体实施方式

实施方式一

图1是本发明实施方式一的车用交流发电机的剖视图。

车用交流发电机1包括：壳体4，该壳体4由分别呈大致碗形状的铝制的前支架2、后支架3构成；轴6，该轴6通过一对轴承5以能自由旋转的方式支承于壳体4；带轮7，该带轮7固接于轴6的朝壳体4的前侧延伸出的端部；转子8，该转子8固定于轴6且配置于壳体4内；定子9，该定子9以围住转子8的方式固定于壳体4；一对集电环10，这一对集电环10固定于轴6的朝壳体4的后侧延伸的延伸部，并朝转子8供电；一对电刷11，这一对电刷11在各集电环10的表面上滑动；电压调节器12，该电压调节器12与上述电刷11相邻，并对在定子9中产生的交流电压的大小进行调节；以及整流装置13，该整流装置13将在定子9中产生的交流电压整流成直流电压。

转子8是爪极式转子，其包括：励磁绕组81，在该励磁绕组81中流过有励磁电流而产生磁通；以及磁极铁心82，该磁极铁心82被设置成覆盖励磁绕组81，并利用该励磁绕组81的磁通来形成磁极。

在转子8的轴向的两端面固定有风扇83，其利用转子8的旋转将外部气体吸引至发电机内，以对发电机内的构成零件进行冷却，然后将该外部气体排出。

此外，定子9包括：圆筒状的定子铁心91；以及定子绕组92，该定子绕组92卷绕安装于定子铁心91，并随着转子8的旋转，因来自励磁绕组81的磁通的变化而产生交流电。

定子9配置成定子铁心91被前支架2和后支架3的开口端从轴向两端夹持，来围住转子8。

在前支架2的轴承收纳部21上组装有轴承5，并配置有几乎覆盖轴承外圈的止动器15，将螺钉16从前支架外侧旋紧。

图2是从发电机内侧观察在前支架2上组装有轴承5的状态下的前支架组装体14的平面图。

由图2可知，前支架2包括：轴承收纳部21，该轴承收纳部21供轴承5嵌入并对其进行支承；以及吸气孔22，该吸气孔22使由风扇83产生的冷却风沿着轴承收纳部21的外径周围流过，止动器15以覆盖轴承5的方式利用旋紧在其螺纹孔15a中的螺钉16安装于轴承收纳部21。

螺钉旋紧部设于轴承外圈的外径周围的图示四处部位或三处部位。

图4是表示止动器15的平面图，止动器15呈圆环状并由钢板制的平板构成，在止动器15的中央部形成有供轴6插通的轴孔15c，在止动器15的周边部上螺纹孔15a彼此之间形成有沿径向延伸的多个翅片15b，以作为使与风扇83产生的冷却风接触的接触面积增大的表面积增大部。

另外，除了与图示的径向平行之外，多个翅片15b也可配置成辐射状。

如图3所示，将翅片15b的前端连接的假想线(圆)位于比将转子8的风扇83的叶片的内周端连接的假想线(圆)更靠轴中心侧的位置，其不会与风扇83干涉。

另外，翅片15b采用以下结构：其延伸至比配置于风扇83的叶片的轴对面处的吸气孔22的内径端面更靠外径侧的位置，从而可以暴露在经由吸气孔22吸入且被从排气孔23排出的通风(冷却风)下。(参照图1)。

另外，图1所示的风扇83为了整流而在叶片端部安装有侧板，但即便是只有叶片的样式，流量等也不会大幅变化，哪一种都能适用。

例如图2所示，前支架2的吸气孔22呈扇状地设于沿轴承收纳部21的外径周围的四处部位，在其空间内未配置有止动器15的翅片15b。(参照图3)。

藉此，对风扇83利用转子8的旋转而从外部气体沿轴向吸入的通风进行阻断的部位并未形成在吸气孔22的空间内，从而能确保吸气孔22中最大限度的通风量。

即，对于吸气孔22的开口面积，和以往一样，不使发电机的外形变大，也能提高朝其前端的冷却对象即定子9、转子8的通气效率。

另外，专利文献2的止动器肋17a尽管是较细的肋但也配置于吸气孔空间内，因此，无法将吸气孔空间最大限度地用于通风。(参照专利文献2的图1)。

上述扇状的吸气孔22因没有小的间壁使得吸气通风量的增大效果较好，另外尽管没有间壁实际上也没有较大异物侵入，因此，采用了该扇状的吸气孔22。

其结果是，定子发热朝轴承收纳部21的传递仅经由相邻的吸气孔彼此之间的壁部位传递，由于与有较小的间壁的情况相比，减小了热传递量、最大限度地确保了吸气孔22的通风量、与轴承5侧面接触的止动器15的翅片15b具有冷却效果，因此，在车用交流发电机1整体上能实现冷却性的平衡较好、产品性较高。

另外，用于形成翅片15b的止动器15的外周围的狭缝能在平板状的止动器15自身的板金工序中同时获得，其不需要进行制作出专利文献2的止动器所需的圆筒拉伸加工等，因而能价格便宜地加工出。

此外，设于止动器15的翅片15b也可如图5所示由多个通孔15d形成，以代替图4所示的狭缝。

在该情况下，比起狭缝状的翅片15b，制造冲孔模具的机械加工性和耐久性更为良好，适于量产。

另外，螺钉16相对于车用交流发电机1从外侧旋紧于前支架2，但也可从内侧加以旋紧，此外，轴承收纳部21相对于车用交流发电机1朝内侧开口，但也可朝外侧开口而从外侧安装止动器15，能进行各种选择。

螺钉旋紧部的数量和对应的前支架的肋数也没有限定，上述仅是一例。

另外，上述车用交流发电机1在大致碗形状的壳体4的内侧收纳有零件，但并不限于此，在后支架3的外侧配置零件(集电环10、电刷11、电压调节器12、整流装置13等)，并用树脂制的盖来进行保护这种类型的发电机等也能加以应用，只要前侧的轴承结构是类似的结构，都能加以应用。

实施方式二

图6是从发电机内侧观察本发明实施方式二的前支架组装体的平面图。

在实施方式一中，在前支架2的吸气孔22中未设置肋，但在实施方式二中，将上述止动器15适用于包括与现有技术相同的肋24的前支架2。

虽然与现有技术相比并没有改善通气孔22处的通风阻力，但能降低轴承5的温度上升。

另外，仅需将止动器零件替换为上述止动器15，因车辆安装状态而形成为多种样式的前支架2能使用原来的而加以构成，因此，成本几乎不上升，但能提高性能。

另外，在本发明的范围内，可以对本发明的各实施方式进行自由组合，也可以对各实施方式进行适当变形、省略。

Claims (6)

1.一种车用交流发电机，包括：

定子；

前支架和后支架，该前支架和后支架夹住所述定子；

转子，该转子固定于轴，该轴通过轴承支承于所述前支架和后支架；以及

风扇，该风扇设于所述转子的至少前侧，且具有叶片，

在所述前支架上具有供所述轴承嵌入并对其进行支承的轴承收纳部、使由所述风扇产生的冷却风沿着该轴承收纳部的外径周围流过且配置于所述风扇的叶片的轴对面的吸气孔，并且，在所述轴承收纳部上以覆盖所述轴承的方式安装有止动器，

其特征在于，

所述止动器整体呈平板状，并在与所述吸气孔的轴向外侧相对的部位形成有使与所述冷却风接触的接触面积增大的表面积增大部，

包括所述表面积增大部在内的止动器的外径端位于比所述风扇的叶片内径端更靠所述轴的中心侧的位置，

所述表面积增大部在轴向上与所述吸气孔分离，并延伸至比所述吸气孔的内径端面更靠外径侧的位置，并暴露于经由所述吸气孔而被吸入的通风。

2.如权利要求1所述的车用交流发电机，其特征在于，

所述止动器的所述表面积增大部由沿径向延伸的多个翅片形成。

3.如权利要求1所述的车用交流发电机，其特征在于，

所述止动器的所述表面积增大部由多个通孔形成。

4.如权利要求1至3中任一项所述的车用交流发电机，其特征在于，

所述止动器呈圆环状，在中央部形成有供所述轴插通的轴孔，并在周边部形成有所述表面积增大部。

5.如权利要求1至3中任一项所述的车用交流发电机，其特征在于，

所述前支架的所述吸气孔由没有间壁的扇状的开口形成。

6.如权利要求1至3中任一项所述的车用交流发电机，其特征在于，

在所述前支架的所述吸气孔上设有肋。