JP2002186215A

JP2002186215A - 車両用交流発電機

Info

Publication number: JP2002186215A
Application number: JP2001259830A
Authority: JP
Inventors: Toru Inaba; 亨稲葉; Hideaki Mori; 英明森; Keizo Kawamura; 圭三川村; Susumu Sasaki; 進佐々木; Masami Takano; 雅美高野; Susumu Tajima; 田島　　進; Susumu Terumoto; 照本　　進
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2001-08-29
Publication date: 2002-06-28

Abstract

(57)【要約】【課題】車両用交流発電機において、低騒音で、固定子
及び回転子を効率よく冷却でき、高出力化を図る。【解決手段】回転軸６を回転子１の両側で支持するブラ
ケット７０を固定子１２に熱的に結合してこの固定子１
２を支持すると共に、このブラケット７０で回転子１の
一側を閉鎖し、ブラケット７０に冷却水路１５を設け、
回転子１の閉鎖側に冷却ファン５１設けると共に、この
冷却ファン１５に対向しかつ冷却水路１５に近接して冷
却フィン５２を設ける。

Description

【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
に係り、特に自動車等の車両に搭載される車両用交流発
電機に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にオルタネータと呼ばれる車両用交
流発電機は、車両の内燃機関などの機関により駆動さ
れ、車両内の様々な電装品の電力をまかなうためのもの
であり、通常は内燃機関の駆動軸に設けられたプーリに
よってベルト駆動される。内燃機関の回転数は様々に変
化するが、電装品に供給しなければならない電圧は、例
えば１２Ｖなどの一定の電圧を必要とするために、励磁
コイルへの通電電流を調節することによって一定電圧に
保つようになっている。この車両用交流発電機における
励磁コイル、固定子コイル、整流器、電圧調整器は発電
中には電流が流れるために当然のことながら発熱する。
したがって、これらが過熱しないように強制的に冷却す
ることが必要である。

【０００３】従来は、この発生した熱を除去するため
に、回転子の軸方向前後に設けられた冷却ファンによっ
て外部空気を回転子周囲空間に導入して空冷していた
が、車両の電装品による電力消費量が増加するのに伴い
車両用交流発電機の出力増加が求められ、冷却ファンに
よる冷却のみでは十分に冷却することが困難になってき
ている。また、冷却ファンのみの冷却の場合には、その
冷却ファンによる通風量を大きくなければならないた
め、冷却ファンが回転することによる大きな騒音が外部
へ漏洩する。この空力騒音は回転数の６乗に比例して大
きくなることが知られている。高速で回転する冷却ファ
ンによって生じる騒音は、自動車の運転手にとって不快
な音となる。

【０００４】そこで、従来の車両用交流発電機として
は、特開２０００−８３３５１号公報（従来技術１）に
示されているように、プーリを介して車両の機関より回
転力が伝達される回転軸と、この回転軸に固着され励磁
コイルにより励磁される回転子と、この回転子の外周外
方に設けられ固定子コイルが巻装された固定子と、この
固定子を回転子軸方向のプーリ側より支持し、かつ前軸
受けを介して回転軸を支持すると共に冷却液流路が形成
された前ブラケットと、固定子をプーリと反対側より支
持し、かつ後軸受けを介して回転軸を支持すると共に冷
却液流路が形成された後ブラケットと、前ブラケットの
冷却液流路及び後ブラケットの冷却液流路をつなぐ冷却
液流路が形成されたハウジングとを備えたものがある。
そして、ハウジングは、固定子の全周を囲むように設け
られ、上部に位置する往路と下部に位置する復路を形成
した流路を有していると共に、前ブラケット及び後ブラ
ケットの冷却液流路はこのハウジングの流路とほぼ同じ
径で周方向に延びるように形成されている。また、前ブ
ラケット及び後ブラケットは、回転子、固定子、整流器
及び電圧調整器等を電気的に絶縁して熱的に結合してい
る。さらには、回転子は前後ブラケットにより閉鎖され
た状態になっている。このように、ブラケットに設けた
冷却液流路により冷却能力を大きくすることができ、冷
却ファンのみの冷却構造と比較して高出力とすることが
できると共に、回転子を閉鎖構造としたことにより回転
子側から生ずる騒音の外部漏洩を防止できる。

【０００５】また、従来の車両用交流発電機としては、
特開平７−１９４０６０号公報（従来技術２）に示され
ているように、空冷及び液冷の冷却構造を備え、空冷構
造は、磁極鉄心の前面または後面に固着された冷却ファ
ンと、回転子の外周面と前ブラケット及び後ブラケット
の内面とで画成された空隙とで形成され、液冷構造は、
並列に設けられた整流器冷却用流通路と、電圧調整器冷
却用流通路と、コイル周面冷却用チューブと、コイル後
面冷却用チューブとで構成されたものがある。そして、
磁極鉄心の前面に固着された冷却ファンによる空冷構造
では、冷却ファンを回転することにより、外気を吸気口
から吸引し、空隙内で空気を循環させた後に、排気口か
ら排出するようにしている。また、磁極鉄心の後面に固
着された冷却ファンによる空冷構造では、冷却ファンを
回転することにより、閉鎖構造の空隙内の空気を攪拌、
循環させるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術１で
は、冷却液流路を設けたことに伴い、回転子を閉鎖する
構造としているため、回転子の冷却が不充分となり、励
磁コイルの温度が上昇してさらなる出力増加を図ること
が難しいという課題が生じていた。

【０００７】一方、従来技術２では、液冷構造と空冷構
造を組合せることにより、固定子及び電気部品（整流
器、電圧調整器等）の冷却を液冷却で行なうと共に、冷
却ファンで回転子の冷却を強化しようとしているが、磁
極鉄心の前面側に固着された冷却ファンによる空冷構造
の例では、外気を吸引する開放型であるため、冷却ファ
ンを含む回転子側で発生する騒音が外部に漏洩するとい
う課題が生じ、一方、磁極鉄心の後面側に固着された冷
却ファンによる空冷構造の例では、閉鎖構造の空隙内の
空気を単に攪拌、循環させるだけであるため、冷却性能
が十分に発揮できず、さらなる出力増加を図ることが難
しいという課題が生じていた。

【０００８】また、車両用交流発電機は、最近の車両小
型化の要請により設置場所の周囲に各種部品が様々な態
様で近接して配置され、設置スペースが極めて制約され
たものとなりつつある。一方、多数の車種にできるだけ
標準化して搭載することにより量産性を向上することが
必要であるが、上述の従来技術１及び２では、固定子の
全周を囲むように冷却液流路が形成されているために、
車両用交流発電機の外径が全体に大きくなり、制約され
た設置スペースに良好に対応することが難しいと共に、
多機種の車両に対応するにはハウジング、前ブラケット
及び後ブラケットの全てを取り替えることが必要とな
り、量産性が低いという問題があった。

【０００９】本発明の第１の目的は、低騒音で、固定子
及び回転子を効率よく冷却できて高出力化が図れる車両
用交流発電機を得ることにある。

【００１０】本発明の第２の目的は、設置スペースの制
約に良好に対応できると共に多機種の車両に標準化して
対応可能で量産性に優れた車両用交流発電機を得ること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るための本発明の代表的な特徴は、円筒状に形成された
固定子鉄心及びこの固定子鉄心に巻装された固定子コイ
ルを有する固定子と、磁極鉄心及び励磁コイルを有し、
かつ前記固定子内に位置して回転軸に取付けられた回転
子と、前記固定子に熱的に結合してこの固定子を支持す
ると共に、前記回転子の両側で前記回転軸を支持し、か
つ前記回転子の一側を閉鎖するブラケットと、前記ブラ
ケットに設けられた冷却水路と、前記回転子の閉鎖側に
設けられた冷却ファンと、前記冷却ファンに対向し、か
つ前記冷却水路に近接して設けられた冷却フィンとを備
える構成にしたことにある。

【００１２】上記第２の目的を達成するための本発明の
代表的な特徴は、プーリを介して車両の機関より回転力
が伝達される回転軸と、この回転軸に固着され励磁コイ
ルにより励磁される回転子と、この回転子の外周に設け
られ固定子コイルが巻装された固定子と、この固定子を
前記回転子軸方向のプーリ側より支持し、かつ軸受けを
介して前記回転軸を支持する前ブラケットと、前記固定
子を前記プーリと反対側より支持し、かつ軸受けを介し
て前記回転軸を支持する後ブラケットと、前記前ブラケ
ットまたは前記後ブラケットは、周方向に延びる冷却水
路と、前記冷却水路の外側に位置する外周部の周方向の
複数箇所に閉鎖した状態で形成された連通部材取付け部
とを備える構成にしたことにある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図を用
いて説明する。なお、各実施例の図における同一符号は
同一物又は相当物を示す。

【００１４】まず、本発明の第１実施例を図１から図９
を用いて説明する。

【００１５】本実施例の車両用交流発電機の全体構成を
図１を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施
例の車両用交流発電機を示す縦断面側面図である。

【００１６】回転子１は、回転軸６に固着された界磁磁
極鉄心２と、この界磁磁極鉄心２に設けられた励磁コイ
ル４とからなっており、回転軸６と共に回転される。界
磁磁極鉄心２は磁極鉄心を構成するものである。そし
て、回転子１は、励磁コイル４により励磁されて界磁磁
極鉄心２の爪２ａにより極数に応じて回転子周方向にＮ
極及びＳ極を発生する。励磁コイル４にはブラシホルダ
に保持されたカーボンが主体のブラシ８と回転軸６に固
着されたブラシリング９にて構成されるスリップリング
とにより直流電流が供給される。なお、スリップリング
と励磁コイル４間には接続ターミナル７を置きスリップ
リングからのリード線及び励磁コイル４の導線をここで
接続することにより組立性を向上させるようになってい
る。

【００１７】励磁コイル４は電気絶縁性を有するボビン
に絶縁被覆を施した導線を多数回巻回したものである。
ボビンは励磁コイル４で発生した熱を界磁磁極鉄心２に
伝えやすくするために熱抵抗の小さな素材、例えば、酸
化アルミニウム粉を分散混入させ、熱伝導率を向上させ
たエポキシなどの有機系樹脂や、鉄などの金属の表面に
絶縁性の塗料または樹脂をコーティングした複合素材な
どが好ましい。また、低速回転での出力不足を解消する
ために、回転子爪２ａの間には起磁力を増大させるため
の希土類系のマグネットやフェライトマグネットが挿入
され固着されている。

【００１８】固定子１２は、積層鋼板によって構成され
た固定子鉄心１０に設けたスロットに固定子コイル１１
を埋設したものである。固定子１２はブラケット７０に
より支持されている。本実施例では３相交流を発生させ
るので、スロットの数は極数の３倍である。固定子コイ
ル１１は、絶縁被覆導線を多数巻回したものであり、ス
ロット内では固定子鉄心１０との間に絶縁シートを挟み
こみ導体の絶縁の保護を兼ねた絶縁を施している。この
固定子コイル１１の絶縁被覆導線は、スロットの導体線
占率を大きくするために角線を用いることが望ましい
が、丸線の方が製作及び巻線が容易である。いずれにし
ろスロット内の空隙はワニスや樹脂などを含浸して導体
同士を固定すると共に固定子コイル１１で発生した熱を
固定子鉄心１０に伝えやすくしてある。

【００１９】固定子コイル１１はその一部、或いは全体
が例えばシリコン樹脂等の比較的熱伝導性の良い良熱伝
導樹脂４０で覆われており、さらに良熱伝導樹脂４０の
一部はブラケット７０の内面に密着している。ただし、
固定子１２を後ブラケット２６に嵌合した後に、固定子
コイル１１の一部、或いは全体を覆うように、良熱伝導
樹脂４０を後ブラケット２６と固定子コイル１１とによ
り形成される空間に充填してもよい。このようにするこ
とにより、固定子鉄心の内部に巻装されている固定子コ
イル１１の周辺にも良熱伝導樹脂４０を充填することが
できる。なお、良熱伝導樹脂４０の材質、充填部位、及
び使用量については、固定子鉄心１０及び固定子コイル
１１の発熱量に応じて選択することが好ましい。

【００２０】ブラケット７０は、前ブラケット２５、後
ブラケット２６及びこれらの間に配置されたシール部材
７１ａ、７１ｂから構成されている。このブラケット７
０は、固定子１２及び良熱伝導樹脂４０に熱的に結合し
て固定子１２を支持すると共に、回転子１の両側で軸受
け１８を介して回転軸６を支持し、さらには回転子１の
両側に面する空間を閉鎖するように設けられている。

【００２１】鉄やアルミ等の熱伝導の良い金属部材で形
成された前ブラケット２５は、円板部とつば部とより構
成され、この円板部中央に軸受け１８を取付けて回転軸
６の一側を支持すると共に、回転子１のプーリ側に面す
る空間を閉鎖している。後ブラケット２６は、後ブラケ
ット本体２６ａ、仕切り部材２６ｂ及び後ブラケットカ
バー２８より構成されている。前ブラケット２５と後ブ
ラケット２６とは、シール部材７１ａを介在してねじ、
ボルト等により固定されている。

【００２２】鉄やアルミ等の熱伝導の良い金属部材で形
成された後ブラケット本体２６ａは、固定子１２の固定
子鉄心１０及び良熱伝導樹脂４０に熱的に結合して固定
子１２を支持する外周部と、回転子１の反プーリ側に面
する空間を閉鎖する側面部と、この側面部から軸方向外
方に延びて軸受け１８を装着した軸受け装着部とを有し
ている。鉄やアルミ等の熱伝導の良い金属部材で形成さ
れた仕切り部材２６ｂは後ブラケット本体２６ａにシー
ル部材７１ｂを介在し、さらに鉄やアルミ等の熱伝導の
良い金属部材で形成された後ブラケットカバー２８をそ
の上に重ねて、ねじ、ボルト等により固定されている。
そして、仕切り部材２６ｂと後ブラケットカバー２８と
の間には、電気品収納室が形成されている。

【００２３】仕切り部材２６ｂには、励磁コイル４への
電流を調整して発電電圧を回転数に関らず一定にするた
めの電圧調整器３０と、固定子コイル１１で発生した交
流を直流に変換するための整流器２９とが固定されてい
る。両者３０、２９とも仕切り部材２６ｂへの放熱をよ
くするために、グリースなどを用いて熱接触を良くする
ことが望ましい。この電圧調整器３０及び整流器２９は
電気部品を構成する。また、仕切り部材２６ｂは、上記
スリップリング、電圧調整器３０及び整流器２９側と、
回転子１側及び固定子１２側とを分離すると共に、後ブ
ラケット本体２６から後ブラケットカバー２６への伝熱
手段として機能する。なお、電圧調整器３０並びに整流
器２９は、組立性がよければ後ブラケット本体２６に直
接固定する構造にしてもよい。また、ブラシ８、ブラシ
リング９は、両者の摩擦などにより発生するブラシ粉が
その他の部分へ飛散し整流器２９の絶縁破壊などを生じ
させないように周囲と隔壁が設けられているなどの配慮
が必要である。

【００２４】回転軸６は、前後両側が軸受け１８によっ
て前ブラケット２５及び後ブラケット２６に回転自在に
支持されている。回転軸６のブラケット２５から突出す
る端にはプーリ１３が嵌合されており、例えばボルトに
より固定されている。また、前ブラケット２５及び後ブ
ラケット２６には、脚６０が一体で設けられており、こ
れにより図示しない車両の機関への取付け、固定が可能
となっている。

【００２５】次に、本実施例の冷却水による冷却構造に
ついて、図１から図３を主に参照しながら説明する。図
２は本実施例の後ブラケット本体の冷却水路を説明する
背面図、図３は同後ブラケット本体の背面斜視図であ
る。なお、図２及び図３においては後ブラケット本体２
６ａの軸受け装着部を省略して示してある。また、図２
における矢印は冷却水の流れを表している。

【００２６】後ブラケット本体２６ａは、外周部に形成
された外周部冷却水路１５ａと側面部に形成された側面
部冷却水路１５ｂとからなる冷却水路１５を形成してい
る。外周部冷却水路１５ａは、複数複数設けられ、平行
に軸方向に延びるように形成されている。側面部冷却水
路１５ｂは、隣接する外周部冷却水路１５ａを連通する
ように後ブラケット本体２６ａの両側面に交互に形成さ
れている。そして、電気部品側の側面部冷却水路１５ｂ
は、半径方向の中心側に大きく延びており、電気部品２
９に近接するように延びている。なお、側面部冷却水路
１５ｂは、後ブラケット本体２６ａの側端面に開口する
ように形成されているが、前ブラケット２５と仕切り部
材２６ｂとの間にシール部材７１ａ及びシール部材７１
ｂを介して挟持されることにより流路が形成される。こ
れにより、外周部冷却水路１５ａと側面部冷却水路１５
ｂが順次連通されて一本の直列の冷却水路１５が形成さ
れる。また、後ブラケット本体２６ａの背面には冷却水
口部７２が突出して形成されている。この冷却水口部７
２には、冷却水路１５の入口を構成する導入口７２ａ及
び出口を構成する導出口７２ｂが形成されている。この
導入口７２ａから冷却液が供給され、図２の矢印に示す
ように外周部冷却水路１５ａ及び側面部冷却水路１５ｂ
で形成される冷却水路１５内を流れ、導出口７２ｂから
冷却水が排出される。このような冷却水の流通により、
固定子１２の発熱は、固定子鉄心１０から直接的、及び
固定子コイル１１から良熱伝導樹脂４０を介して後ブラ
ケット本体２６ａに伝熱され、外周部冷却水路１５ａの
冷却水に放熱される。従って、固定子１２は冷却水によ
って効率よく冷却される。また、電気部品２９、３０等
の発熱は、仕切り部材２６ｂに伝熱され、さらにシール
部材７１ｂを介して後ブラケット本体２６ａに伝熱さ
れ、側面部冷却水路１５ｂの冷却水に放熱される。従っ
て、電気部品２９、３０等は冷却水により効率よく冷却
される。

【００２７】尚、ダイカスト製法を用いて後ブラケット
本体２６ａを成形すれば、特別な機械加工を施すことな
く容易に外周部冷却水路１５ａ、及び側面部冷却水路１
５ｂを形成することができる。

【００２８】次に、本実施例の冷却ファン５１による冷
却構造について、図１及び図４から図９を主に参照しな
がら説明する。図４は本実施例の冷却ファン部の説明
図、図５は図４のＡ−Ａ断面における空気循環流の説明
図、図６は図４のＢ−Ｂ断面における空気循環流の説明
図、図７は本実施例に用いる冷却ファンの斜視図、図８
は本実施例に用いる冷却フィンの斜視図、図９は本実施
例に用いるフィンガイドと冷却フィンを組合せた状態の
斜視図である。

【００２９】冷却ファン５１は、中心部から吸込んで外
周部から吐出する遠心形ファンであり、回転子１の閉鎖
側に熱的に結合して設けられている。この冷却ファン５
１は、鉄板やアルミ等の熱伝導率の良い金属板で形成さ
れ、中心部に円形穴を有する平板部５１ａと、この平板
部５１ａから切り起すことにより突出させて半径方向に
延びる複数の羽根５１ｂとを有している。平板部５１ａ
は、界磁磁極鉄心２の端面に全周にわたって面接触し熱
的に結合してねじ、ボルト等により取付けられている。

【００３０】なお、本実施例では冷却ファン５１を回転
子１に熱的に結合するように構成しているが、冷却ファ
ン５１を回転子１に熱的に結合しない構成を採用しても
よく、その場合には、回転子１が空気循環流５４にでき
るだけ広い面積で接触するように構成することが望まし
い。

【００３１】冷却フィン５２は、冷却ファン５１に対向
し、かつ冷却水路１５に近接して設けられると共に、後
ブラケット２６に熱的に結合して設けられている。この
冷却フィン５２は、鉄やアルミ等の熱伝導率の良い金属
部材で形成され、中心部に円形穴を有する円板部５２ａ
と、半径方向に延びる複数のフィン部５２ｂとを有して
いる。円板部５２ａは、後ブラケット本体２６ａの側面
部の内面に全周にわたって面接触し熱的に結合してね
じ、ボルト等により取付けられている。また、フィン部
５２ｂは、外周部が冷却ファン５１の流出角度方向に傾
斜し、内周部が中心方向に向かう形状に構成されてい
る。

【００３２】フィンガイド５３は、冷却ファン５１と冷
却フィン５２との間を仕切ると共に、冷却フィン５２に
熱的に結合して設けられている。このフィンガイド５３
は、鉄板やアルミ等の熱伝導率の良い金属板で形成さ
れ、中心部に円形穴を有する円板リング状に構成されて
いる。冷却フィン５２とフィンガイド５３は、冷却ファ
ン５１による空気の流れをスムースに循環させるための
戻り流路を形成するものである。

【００３３】冷却ファン５１Ａは、冷却ファン５１とほ
ぼ同じ形状で構成されており、界磁磁極鉄心２の他側端
面に冷却ファン５１と対称的に設けられている。また、
冷却フィン５２Ａ及びフィンガイド５３Ａは、冷却フィ
ン５２及びフィンガイド５３とほぼ同じ形状で構成され
ており、前ブラケット２５の内面に冷却フィン５２及び
フィンガイド５３と対称的に設けられている。

【００３４】この冷却ファン５１Ａ、冷却フィン５２Ａ
及びフィンガイド５３Ａの機能は、冷却ファン５１、冷
却フィン５２及びフィンガイド５３の機能とほぼ同様で
あるので、詳細な説明を省略する。但し、前ブラケット
２５は、冷却水路を有していないので、空気循環流から
奪った熱を前ブラケット２５の外面からの放出したり、
冷却水路を有する後ブラケット本体２６ａへ放出したり
する点が相違する。

【００３５】次に、回転子１の冷却動作を説明する。

【００３６】回転子１が回転すると、これに取付けられ
ている冷却ファン５１も回転し、半径方向に延びる羽根
５１ｂの作用により、回転子１の両側のそれぞれ閉鎖さ
れた空間の空気は、図４及び図６の矢印、流線で示すよ
うに、冷却ファン５１の中心部から吸込まれ、冷却ファ
ン５１の外周部から吐出される。この吐出された空気
は、図４及び図５の矢印、流線で示すように、フィン部
５２ｂで形成される戻り流路を通って中心部に導かれた
後に、冷却ファン５１の中心部から再度吸込まれ、空気
循環流５４を形成する。この場合、冷却ファン５１に対
向して半径方向に延びるフィン部５２ｂの作用により、
スムースに空気循環流５４が形成される。特に、フィン
部５２ｂの外周部が冷却ファン５１の反回転方向に傾斜
し、その内周部が中心方向に向かう形状に構成されてい
ることにより、冷却ファン５１から吐出された旋回流を
含む空気流をスムースに中心部に導くことができる。こ
れによって、低騒音で、圧力損失が少ない空気循環流と
することができる。また、フィン部５２ｂとフィンガイ
ド５３とにより戻り流路を形成しているので、この点か
らもスムースな空気循環流５４が形成され、圧力損失の
少ないものとすることができる。そして、フィンガイド
５３をフィン部５２ｂに熱的に結合しているので、フィ
ンガイド５３でも空気循環流５４を冷却することがで
き、冷却効率の向上を図ることができる。

【００３７】而して、回転子１で発生する熱は、冷却フ
ァン５１に伝達され、さらに空気循環流５４に放出され
る。具体的には、回転子１の励磁コイル４で発生する熱
は、界磁磁極鉄心２から平板部５１ａ、さらには羽根５
１ｂに伝達され、平板部５１ａ及び羽根５１ｂの表面か
ら空気循環流５４に放出される。この場合、界磁磁極鉄
心２の端面に平板部５１ａが全周にわたって熱的に接触
して取付けられているので、界磁磁極鉄心２から冷却フ
ァン５１への熱伝達が良好に行われる。さらに、界磁磁
極鉄心２の端面より広い面積の平板部５１ａ及び羽根５
１ｂを利用して空気循環流５４中に放出されるので、空
気循環流５４による熱伝達率の向上と相俟って、放熱量
が格段に増大する。なお、回転子１で発生する熱は、界
磁磁極鉄心２から直接空気循環流５４中にも放出され
る。

【００３８】また、側面部冷却水路１５ｂを流れる冷却
水により後ブラケット本体２６ａの側面部が冷却され、
この側面部により冷却フィン５２が冷却され、さらには
フィンガイド５３が冷却される。上述した空気循環流５
４に放熱された熱は、冷却水により冷却される冷却フィ
ン５２及びフィンガイド５３を通ることにより、冷却フ
ィン５２及びフィンガイド５３に吸熱され、さらに後ブ
ラケット本体２６ａを通して外周部冷却水路１５ａを流
れる冷却水に吸熱される。これにより、空気循環流５４
は冷却されて冷却ファン５１に吸込まれ、以下同様な放
熱動作が繰り返される。なお、側面部冷却水路１５ｂを
流れる冷却水により冷却される後ブラケット本体２６ａ
の側面部は、上述したように電気部品２９、３０等も冷
却する。

【００３９】冷却フィン５２は、半径方向に延びる複数
のフィン部５２ｂを有しているので、空気循環流５４と
の熱抵抗を小さくすることができる。なお、回転子１の
発熱は固定子コイル１０での発熱よりも１桁以上小さい
ため、必要な空気循環流５４は固定子鉄心１０も空冷す
るものと比較して少なくてよい。したがって、本実施例
の冷却ファン５１のファン高さは従来の空冷車両用交流
発電機ほど必要なく、本実施例の冷却ファン５１及び冷
却フィン５２を含む体積を空冷車両用交流発電機の冷却
ファンが占める体積と同等以下に収めることが可能であ
り、車両用交流発電機の軸方向寸法の増大を抑えること
ができる。

【００４０】なお、本実施例では、冷却フィン５２を後
ブラケット本体２６ａと別体に設けているが、後ブラケ
ット本体２６ａをアルミダイキャストで製作する場合に
は、後ブラケット本体２６ａと一体に作ることが望まし
い。これにより、コストアップを抑制しつつフィン部５
２ｂへの熱伝達が良好となり冷却効果を大きくすること
ができ、回転子１の温度低下をより一層図ることができ
る。

【００４１】一方、回転子１が回転すると、冷却ファン
５１Ａも回転し、これにより、冷却フィン５２に関連し
て上述したと同様に、空気循環流を発生させ、回転子で
発生した熱をこの空気循環流から冷却フィン５２Ａ及び
フィンガイド５３Ａに伝達し、さらに前ブラケット２５
を通して放熱することができる。

【００４２】上述したように、回転子１の両側の冷却フ
ァン５１、冷却フィン５２、フィンガイド５３及び冷却
ファン５１Ａ、冷却フィン５２Ａ、フィンガイド５３Ａ
を配置した空間を閉鎖した構造としているため、冷却フ
ァン５１、５１Ａによる空力騒音の外部への漏洩を防止
することができる。これにより、運転手にとって不快な
騒音を低減することができる。また、本実施例の車両用
交流発電機が車両に搭載されて例えば水没した場合で
も、回転子１への水の浸入を防止して性能を維持できる
耐候性を得ることができる。なお、特に高速回転にて騒
音が問題になるときは、冷却ファン５１、５１Ａや冷却
フィン５２、５２Ａのピッチ間隔を不等間隔にすること
により、等ピッチの時に生じる単一周波数の大きな騒音
をなくすことができ、騒音の周波数成分を分散させるこ
とができる。これにより、運転手にとって不快な騒音を
より一層低減することができる。

【００４３】本実施例においては、ブラケット７０で固
定子１２に熱的に結合してこの固定子１２を支持すると
共に回転子１２の一側を閉鎖し、ブラケット７０に冷却
水路１５を設け、回転子１の閉鎖側に冷却ファン５１を
設け、さらに冷却フィン５２を冷却ファン５１に対向し
かつ冷却水路１５に近接して設けるようにしているの
で、低騒音で、固定子１２及び回転子１を効率よく冷却
できて高出力化が図れる車両用交流発電機を得ることが
できる。

【００４４】次に、本発明の第２実施例を図１０を用い
て説明する。図１０は本発明の第２実施例の車両用交流
発電機を示す縦断面側面図である。

【００４５】本実施例では、前ブラケット２５にファン
冷却風吸入孔８０ａ及びファン冷却風吐出孔８０ｂを全
周にわたって複数設け、前ブラケット側の冷却フィン及
びフィンカバーを設けていない点にて、第１実施例と相
違するものであり、その他の点については第１実施例と
基本的には同一である。

【００４６】回転子１と一体で冷却ファン５１Ａが回転
し、外気を取り込むことができるため、回転子１の冷却
が非常に良くなる。この回転子１の冷却性能が向上する
ことにより、信頼性をより一層向上させることができ
る。なお、ファン冷却風吸入孔８０ａ及びファン冷却風
吐出孔８０ｂを設けることにより、冷却ファン５１Ａに
よるファン騒音がこれを通して漏洩するが、この冷却フ
ァン５１Ａの風量は回転子１の一側を冷却するだけの風
量で良いため、従来の空冷車両用発電機のような大きな
騒音が漏洩することはない。

【００４７】次に、本発明の第３の実施例を図１１から
図１７を用いて説明する。

【００４８】まず、本実施例の車両用交流発電機の全体
構成を図１１を参照しながら説明する。図１１は本発明
の第３実施例の車両用交流発電機を示す縦断面側面図で
ある。

【００４９】回転子１は、回転軸６に固着された界磁磁
極鉄心２及び界磁鉄心５と、界磁鉄心５に設けられた励
磁コイル４とからなっており、回転軸６と共に回転され
る。なお、界磁磁極鉄心２及び界磁鉄心５により磁極鉄
心を構成している。そして、回転子１は、励磁コイル４
により励磁されて界磁極鉄心２の爪２ａにより極数に応
じて回転子周方向にＮ極及びＳ極を発生する。励磁コイ
ル４にはブラシホルダに保持されたカーボンが主体のブ
ラシ８と回転軸６に固着されたブラシリング９にて構成
されるスリップリングとにより直流電流が供給される。
なお、スリップリングと励磁コイル４間には接続ターミ
ナル７を置きスリップリングからのリード線及び励磁コ
イル４の導線をここで接続することにより組立性を向上
させるようになっている。

【００５０】励磁コイル４は電気絶縁性を有するボビン
に絶縁被覆を施した導線を多数回巻回したものである。
ボビンは励磁コイル４で発生した熱を界磁鉄心５及び界
磁極鉄心２に伝えやすくするために熱抵抗の小さな素
材、例えば、酸化アルミニウム粉を分散混入させた熱伝
導率を向上させたエポキシなどの有機系樹脂や鉄などの
金属の表面に絶縁性の塗料または樹脂をコーティングし
た複合素材などが好ましい。回転子爪２ａの間には起磁
力を増大させるため希土類系のマグネットやフェライト
マグネットが挿入され固着されている。

【００５１】固定子１２は、積層鋼板によって構成され
た固定子鉄心１０に設けたスロットに固定子コイル１１
を埋設したものである。本実施例では３相交流を発生さ
せるので、スロットの数は極数の３倍である。固定子コ
イル１１は、絶縁被覆導線を多数巻回したものであり、
スロット内では固定子鉄心１０との間に絶縁シートを挟
みこみ導体の絶縁の保護を兼ねた絶縁を施している。こ
の固定子コイル１１の絶縁被覆導線は、スロットの導体
線占率を大きくするために角線を用いることが望ましい
が、丸線の方が製作及び巻線が容易である。いずれにし
ろスロット内の空隙はワニスや樹脂などを含浸して導体
同士を固定すると共に固定子コイル１１で発生した熱を
固定子鉄心１０に伝えやすくしてある。

【００５２】固定子鉄心１０は、前ブラケット本体２５
ａと後ブラケットカバー２６ｄとで前後から挟持されて
おり、後ブラケット本体２６ｃと共に通しボルト（図示
せず）で強固に固定されている。本実施例では、前ブラ
ケット２５を前ブラケット本体２５ａと前ブラケットカ
バー２５ｂとに分割すると共に、後ブラケット２６を後
ブラケット本体２６ｃと後ブラケットカバー２６ｄとに
分割しているが、機能上は分割する必要はない。しか
し、ダイキャストで製作する場合は型抜きのことを考え
ると本実施例のように分割の必要が出てくる。但し、ダ
イキャストでなく鋳造にて作る場合は一体構造でよい。

【００５３】回転軸６は、前後両側部分がベアリング１
８によって前ブラケット２５及び後ブラケット２６に回
転自在に支持されている。回転軸６の前ブラケット側の
端部にはエンジンからの動力を伝達させるためのプーリ
１３が設けられている。前ブラケット本体２５ａ及び後
ブラケット本体２６ｃには、エンジンに車両用交流発電
機本体を固定するための支持脚６０が設けられている。

【００５４】後ブラケットカバー２６ｄには、励磁コイ
ル４への電流を調整して発電電圧を回転数に関らず一定
にするための電圧調整器３０と、固定子コイル１１で発
生した交流を直流に変換するための整流器２９とが固定
されている。両者とも後ブラケットカバー２６ｄへの放
熱をよくするために、グリースなどを用いて熱接触を良
くすることが望ましい。また、後ブラケットカバー２６
ｄは、上記スリップリング、電圧調整器３０及び整流器
２９側と、回転子１及び固定子１２側とを分離すると共
に、固定子コイル１１から後ブラケット本体２６ｃへの
伝熱手段として機能する。なお、電圧調整器３０並びに
整流器２９は、組立性がよければ後ブラケット本体２６
ｃに固定してもよい。また、ブラシ８、ブラシリング９
は、両者の摩擦などにより発生するブラシ粉がその他の
部分へ飛散し整流器２９の絶縁破壊などを生じさせない
ように周囲と隔壁が設けられているなどの配慮が必要で
ある。

【００５５】前ブラケット本体２５ａ及び後ブラケット
カバー２６ｄには、周方向に延びる（本実施例では全周
にわたって延びる）冷却水路１４、１５が設けられてい
る。なお、冷却水路１４、１５は前ブラケット本体２５
ａ及び後ブラケットカバー２６ｄをダイキャスト製法に
て製作する場合には、片面が開口される形状にする必要
があるので、本実施例では、その開口部を閉じるために
前ブラケットカバー２５ｂ及び後ブラケットカバー２６
ｄで水密性を保ちながらシールするようにしている。

【００５６】前ブラケット本体２５ａ及び後ブラケット
カバー２６ｄと固定子コイル１１との隙間は、なるべく
隙間を小さくすると共に、相互の熱伝達を良くするため
にシリコンなどの充填材４０Ａを充填している。この充
填材４０Ａは熱伝導率ができるだけ高いものを用いるこ
とが好ましい。しかし、熱伝導率の高いものは価格も高
いので、コストと出力性能のバランスによって決める必
要がある。そして、組立において最後に組み立てるブラ
ケット、すなわち、図１１の場合では前ブラケット本体
２５ａの前面側に、充填材４０Ａを注入する注入口４１
が設けられている。注入量については、充填空間の体積
以上に注入しないようにする。これによって、その他の
部分への充填材４０Ａの漏れを防ぐことが出来る。

【００５７】前ブラケット本体２５ａの冷却水路１４及
び後ブラケットカバー２６ｄの冷却水路１５は、連通部
材１６にて相互に連通されている。この連通部材１６
は、後ブラケット２６ｂの冷却水路１５から前ブラケッ
ト２５ａの冷却水路１４へ導き、また、前ブラケット２
５ａの冷却水路１４から再び後ブラケット２６ｂの冷却
水路１５へ戻す２つの冷却水路（往復路）１７を有して
いる。

【００５８】冷却水路１４、１５に関する具体的構成を
図１２から図１７を参照しながら説明する。図１２は本
実施例の後ブラケット部の縦断面正面図、図１３は本実
施例の前ブラケット部の縦断面正面図、図１４は本実施
例の連通部材取付け部の変形例を示す要部断面図、図１
５は本実施例の連通部材単体を裏返した状態の斜視図、
図１６は図１５の変形例を示す斜視図、図１７は本実施
例の車両用交流発電機における連通部材の有無による冷
却水系統の説明図である。なお、これらの図における矢
印２０は冷却水の流れる方向を示す。

【００５９】前ブラケット２５及び後ブラケット２６に
おける冷却水の冷却水路１４、１５は、それぞれ閉ルー
プからなる。閉ループの形状は必要な冷却面積が得られ
る形状とする。後ブラケットカバー２６ｄの冷却水路１
５は、図１２に示すように、外周面の周方向に沿って延
びる単純な断面リング状に形成されている。水を主体と
した冷却水の熱伝達係数は流速にもよるが一般に数千Ｗ
／ｍ²・Ｋ程度にも達し、その値に冷却面積、すなわ
ち、冷却水路１５の濡れ縁面積を乗じた熱抵抗はその他
の部分の熱抵抗より十分小さい。したがって、冷却水路
１５の形状としてはほとんど図１２に示す形状で十分で
ある。しかしながら、ブラケット内部の熱抵抗が大きな
場合には、図１３に示すように周方向に沿って延びると
共に中心方向に蛇行させたものを用いることが望まし
い。本実施例では、冷却水路１４は図１２に示すような
単純な断面リング状であり、冷却水路１５は図１３に示
すような断面蛇行状である。なお、冷却水路１４、１５
の形状は、前ブラケット本体２５ａ、後ブラケットカバ
ー２６ｄをアルミなどのダイキャスト製法にて製作する
場合は、型さえできればどのような形状でもコストに影
響をほとんど与えない。

【００６０】連通部材取付け部２４は、前ブラケット本
体２５ａ及び後ブラケットカバー２６ｄの冷却水路１
４、１５が外周面に近接する位置の外側の複数箇所（本
実施例では４箇所）に閉鎖された状態でそれぞれ形成さ
れている。この連通部材取付け部２４は、外面が平坦面
をしており、連通部材１６を取付けるボルト１９をねじ
込むことができるように冷却水路１４、１５の外側の肉
厚より若干厚肉としてあり、前ブラケット本体２５ａ及
び後ブラケットカバー２６ｄと一体に製作されている。
この連通部材取付け部２４は、適用される車種に対応し
て連通部材１６及び給排水取付け部材２１を取付けるの
に適切な個所が選択され、その平坦面の中央部に連通用
開口が穿設されて用いられるものである。

【００６１】このように、給排水取付け部材２１及び連
通部材１６を取付ける連通部材取付け部２４を予め複数
設け、冷却水の給排水口取付け部材２１及び連通部材１
６を取付けるところのみ穿孔すれば、車種毎にブラケッ
トの設計を変更する必要がなく量産化メリットによる低
コスト化を達成することできる。

【００６２】なお、連通部材取付け部２４は、図１４で
明らかなように、前ブラケット本体２５ａ及び後ブラケ
ットカバー２６ｄの冷却水路１４及び冷却水路１５が外
周面に近接する位置の外側の複数箇所に開放された状態
でそれぞれ形成された連通部材取付け部分２４と、これ
を閉鎖する閉鎖部材２４ｂと、これを固定するボルト２
４ｃとより構成するようにしても同様の効果を得ること
ができる。この構成によれば、閉鎖部材２４ｂによるコ
ストアップとそれを予め取付ける手間がかかるが、連通
部材１６を取付ける際に閉鎖部材２４ｂを外して代わり
に連通部材１６を取付けるのみで連通部材１６を取付け
ることができ、連通部材１６の組立性が良好である。

【００６３】そして、連通部材１６は、図１５でも明ら
かなように全体が薄肉の長方形状で下面が平坦面に形成
され、内部が中空状をしていて平坦面両側部分に開口を
有する連通路１７が形成されている。この連通路１７
は、連通部材１６と一体に形成された冷却水仕切部１６
ａにより左右に仕切られており、冷却水の往復路となる
ように形成されている。冷却水仕切部１６ａは、前ブラ
ケット本体２５ａ及び後ブラケットカバー２６ｄの冷却
水路１４、１５に連通する部分に下面より突出して形成
され、取付けられた状態において冷却水路１４、１５の
流路を遮断するようになっている。

【００６４】また、連通部材１６は、冷却水の圧力及び
エンジンルームの環境温度に耐えられる素材で製作され
ている。具体的には、エンジンルーム内の環境温度、及
び車両用交流発電機自身温度が大きく変化するので、車
両用交流発電機の軸方向の熱膨張差が小さくなるような
素材が好ましい。たとえば、固定子１２と同じ鉄かアル
ミがよい。

【００６５】なお、図１６で示すように、連通部材１６
の出入口部１６ｂをパイプ状とし、可撓性のある流路部
材（図示せず）を接続することにより熱膨張差を吸収す
る構造にしてもよい。この流路部材は、例えば、エンジ
ンラジエータに用いられているパイプと同等のものを用
いればよい。

【００６６】給排水取付け部材２１は、図１２で明らか
なように、排水口２２及び給水口２３が取付けられると
共に、給排水流路を仕切る給排水仕切部２１ａが突出し
て形成されている。

【００６７】上述したように、冷却水の給水口２３及び
排水口２２、及び、連通部材１６の出入口の間には給排
水仕切部２１ａ及び冷却水仕切部１６ａが設けられてい
る。この給排水仕切部２１ａ及び冷却水仕切部１６ａ
は、給排水取付け部材２１及び連通部材１６と一体と
し、これらをブラケットに取付けたときに冷却水路１
４、１５を遮断し、冷却水が給水口２３から排水口２２
へ、及び、連通部材１６の出入口に直接短絡して流れる
のを防ぐ。これにより、それぞれ独立している前ブラケ
ット本体２５ａ及び後ブラケットカバー２６ｄの冷却水
路１４、１５を、直列に接続することができる。この冷
却水路１４、１５の経路を単純に示したものを図１７に
示す。図１７（Ａ）は連通部材１６を取付ける前の前ブ
ラケット本体２５ａの冷却水経路１４及び後ブラケット
カバー２６ｄの冷却水経路１５を示し、図１７（Ｂ）は
これらに連通部材１６を取付けた状態を示す。図１７
（Ｂ）に示すように、連通部材１６を取付けた状態で
は、全体の冷却水系統が直列に接続されて１つの冷却水
系統になっている。給排水仕切部２１ａ及び冷却水仕切
部１６ａは、冷却水路１４または１５を完全に遮断する
必要はなく、冷却水路が図１７（Ａ）に示すような経路
になれば少々隙間が空いていてもよい。

【００６８】車両用交流発電機の外径は、エンジンへの
取付固定を考えた場合、できるだけ小さな方が好ましい
が、連通部材１６を部分的に取付けるようにしたことに
より、連通部材１６がない部分の外径を小さいものとす
ることができ、設置スペースの制約を少ないものとする
ことができる。また、連通部材１６は、車両用交流発電
機の最大外径を大きし、車両用交流発電機の実装性を悪
くするが、本発明においては、給排水口及び連通部材１
６を取付ける場所は、図１２及び図１３に示す前ブラケ
ット２５及び後ブラケット２６の周方向に複数個所に設
けられた連通部材取付け部２４の一つを選択することが
できる。したがって、連通部材１６はエンジンやその他
の電装品と干渉しない位置に持ってくることができる。
これにより、実質的な車両用交流発電機取付け外径の増
加を招くことながなく、従来の空冷車両用交流発電機と
同等の取付けスペースにて水冷車両用交流発電機を実装
することができる。

【００６９】本実施例では、ブラケット寸法を空冷車両
用交流発電機とほぼ同等でありながら、エンジン冷却水
を車両用交流発電機の固定子１２及び回転子１の冷却に
効果的に用いることができるので高出力化を達成するこ
とができる。さらに、本実施例では、回転子１を両側を
閉鎖構造にすることができるため空冷車両用交流発電機
では達成できないような静寂性を実現できると共に完全
水没などに対しても性能を維持できる耐侯性を得ること
ができる。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、低騒音で、固定子及び
回転子を効率よく冷却できて高出力化が図れる車両用交
流発電機を得ることができる。

【００７１】また、本発明によれば、設置スペースの制
約に良好に対応できると共に多機種の車両に標準化して
対応可能で量産性に優れた車両用交流発電機を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の車両用交流発電機を示す
縦断面側面図である。

【図２】同車両用交流発電機の後ブラケット本体の冷却
水路を説明する背面図である。

【図３】同車両用交流発電機の後ブラケット本体の背面
斜視図である。

【図４】同車両用交流発電機の冷却ファン部の説明図で
ある。

【図５】図４のＡ−Ａ断面における空気循環流の説明図
である。

【図６】図４のＢ−Ｂ断面図における空気循環流の説明
図である。

【図７】同車両用交流発電機に用いる冷却ファンの斜視
図である。

【図８】同車両用交流発電機に用いる冷却フィンの斜視
図である。

【図９】同車両用交流発電機に用いるフィンガイドと冷
却フィンを組合せた状態の斜視図である。

【図１０】本発明の第２実施例の車両用交流発電機を示
す縦断面側面図である。

【図１１】本発明の第３実施例の車両用交流発電機を示
す縦断面側面図である。

【図１２】同車両用交流発電機の後ブラケット部の縦断
面正面図である。

【図１３】同車両用交流発電機の前ブラケット部の縦断
面正面図である。

【図１４】同車両用交流発電機の連通部材取付け部の変
形例を示す要部断面図である。

【図１５】同車両用交流発電機の連通部材単体を裏返し
た状態の斜視図である。

【図１６】図１５の連通部材の変形例を示す斜視図であ
る。

【図１７】同車両用交流発電機における連通部材の有無
による冷却水系統の説明図である。

【符号の説明】

１…回転子、２…界磁磁極鉄心、２ａ…爪、４…励磁コ
イル、５…界磁鉄心、６…回転軸、７…接続ターミナ
ル、８…ブラシリング、９…ブラシ、１０…固定子鉄
心、１１…固定子コイル、１２…固定子、１３…プー
リ、１４、１５…冷却水路、１５ａ…外周部冷却水路、
１５ｂ…側面部冷却水路、１６…連通部材、１６ａ…冷
却水仕切板、１７…連通路、１８…軸受け、１９…ボル
ト、２１…給排水口取付け部材、２１ａ…給排水仕切
部、２２…給水口、２３…排水口、２４…連通部材取付
け部、２５…前ブラケット、２５ａ…前ブラケット本
体、２５ｂ…前ブラケットカバー、２６…後ブラケッ
ト、２６ａ…後ブラケット本体、２６ｂ…仕切り部材、
２６ｃ…後ブラケット本体、２６ｄ…後ブラケットカバ
ー、２８…後ブラケットカバー、２９…整流器、３０…
電圧調整器、３１…整流器、４０…熱伝導樹脂、４０Ａ
…充填材、４１…充填材注入口、５１…冷却ファン、５
１ａ…平板部、５１ｂ…羽根、５２…冷却フィン、５２
ａ…円板部、５２ｂ…フィン部、５３…フィンガイド、
５４…空気循環流、６０…支持脚、７０…ブラケット、
７１ａ、７１ｂ…シール部材、７２…冷却水口部、７２
ａ…導入口、７２ｂ…導出口、８０…冷却風窓。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｋ 11/00 Ｈ０２Ｋ 19/22 ５Ｈ６１１ 19/22 19/36 Ａ５Ｈ６１９ 19/36 Ｄ 1/20 Ｚ // Ｈ０２Ｋ 1/20 3/24 Ｊ 3/24 11/00 Ｘ (72)発明者川村圭三茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者佐々木進茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者高野雅美茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者田島進茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者照本進茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器グループ内Ｆターム(参考） 5H002 AA00 AA10 AB04 AC00 AD02 AD03 AD05 AE02 5H603 AA12 AA13 BB02 BB05 BB12 CA01 CA02 CA04 CA05 CB02 CB03 5H605 AA01 AA05 AA08 BB03 BB11 CC02 CC04 CC05 CC08 DD07 DD11 DD12 DD13 EB10 EC20 GG16 GG21 5H607 AA02 AA04 BB02 BB05 BB14 CC01 CC03 CC07 DD01 DD02 DD03 DD09 DD16 DD17 EE28 FF11 FF22 FF24 GG01 GG08 KK10 5H609 BB05 BB18 PP02 PP05 PP06 PP07 PP08 PP09 PP10 PP11 PP14 PP17 QQ02 QQ04 QQ10 QQ14 QQ23 RR11 RR16 RR20 RR22 RR28 RR36 RR63 RR67 RR69 RR70 RR71 5H611 AA09 BB02 BB04 TT01 TT03 UA04 5H619 AA11 BB02 BB06 BB17 PP01 PP02 PP05 PP06 PP10 PP12 PP14 PP19 PP20 PP21 PP22 PP28 PP30 PP31 PP35 PP36

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状に形成された固定子鉄心及びこの固
定子鉄心に巻装された固定子コイルを有する固定子と、磁極鉄心及び励磁コイルを有し、かつ前記固定子内に位
置して回転軸に取付けられた回転子と、前記固定子に熱的に結合してこの固定子を支持すると共
に、前記回転子の両側で前記回転軸を支持し、かつ前記
回転子の一側を閉鎖するブラケットと、前記ブラケットに設けられた冷却水路と、前記回転子の閉鎖側に設けられた冷却ファンと、前記冷却ファンに対向し、かつ前記冷却水路に近接して
設けられた冷却フィンとを備えることを特徴とする車両
用交流発電機。
【請求項２】請求項１において、前記冷却ファンは半径
方向に延びる複数の羽根を有して中心部から空気を吸込
んで外周部から吐出する遠心形ファンであり、前記冷却
フィンは半径方向に延びる複数のフィン部を有して前記
冷却ファンから吐出される空気を外周部から中心部に導
く戻り流路を形成するものであることを特徴とする車両
用交流発電機。
【請求項３】請求項２において、前記冷却フィンのフィ
ン部は、外周部が前記冷却ファンの流出角度方向に傾斜
し、内周部が中心方向に向かうものであることを特徴と
する車両用交流発電機。
【請求項４】請求項２において、前記冷却フィンと前記
冷却ファンとの間を仕切ると共に冷却フィンに熱的に結
合したフィンガイドを設けたことを特徴とする車両用交
流発電機。
【請求項５】上記請求項１において、前記ブラケットを
アルミダイキャストで形成すると共に、前記冷却フィン
を前記ブラケットと一体に形成したことを特徴とする車
両用交流発電機。
【請求項６】請求項１において、前記冷却ファンは、熱
伝導の良好な部材で形成すると共に、前記回転子の磁極
鉄心の端面に全周にわたって熱的に接触して取付けたこ
とを特徴とする車両用交流発電機。
【請求項７】円筒状に形成された固定子鉄心及びこの固
定子鉄心に巻装された固定子コイルを有する固定子と、磁極鉄心及び励磁コイルを有し、かつ前記固定子内に位
置して回転軸に取付けられた回転子と、前記固定子の外周面に熱的に結合してこの固定子を支持
すると共に、前記回転子の両側で前記回転軸を支持し、
かつ前記回転子の一側を閉鎖するブラケットと、回転子を閉鎖する前記ブラケットの側面部の反回転子側
に配置された電気部品と、前記固定子を支持する前記ブラケットの外周部に形成さ
れた外周冷却水路部、及び回転子の一側を閉鎖する前記
ブラケットの側面部に形成された側面冷却水路部を有す
る冷却水路と、前記回転子の閉鎖側に設けられた冷却ファンと、前記冷却ファンに対向し、かつ前記側面冷却水路部に近
接して設けられた冷却フィンとを備えることを特徴とす
る車両用交流発電機。
【請求項８】請求項７において、前記冷却ファンは半径
方向に延びる複数の羽根を有して中心部から空気を吸込
んで外周部から吐出する遠心形ファンであり、前記冷却
フィンは半径方向に延びる複数のフィン部を有して前記
冷却ファンから吐出される空気を外周部から中心部に導
く戻り流路を形成するものであることを特徴とする車両
用交流発電機。
【請求項９】請求項７において、前記ブラケットは前記
回転子の両側を閉鎖する両側面部を有するものであり、
前記冷却ファンは前記回転子の両側にそれぞれ設けられ
ていることを特徴とする車両用交流発電機。
【請求項１０】請求項７において、前記ブラケットは前
記回転子の他側を開放する側面部を有するものであり、
前記冷却ファンは前記回転子の他側に外部空気を通風す
る冷却ファンも設けられていることを特徴とする車両用
交流発電機。
【請求項１１】プーリを介して車両の機関より回転力が
伝達される回転軸と、この回転軸に固着され励磁コイルにより励磁される回転
子と、この回転子の外周に設けられ固定子コイルが巻装された
固定子と、この固定子を前記回転子軸方向のプーリ側より支持し、
かつ軸受けを介して前記回転軸を支持する前ブラケット
と、前記固定子を前記プーリと反対側より支持し、かつ軸受
けを介して前記回転軸を支持する後ブラケットと、前記
前ブラケットまたは前記後ブラケットは、周方向に延び
る冷却水路と、前記冷却水路の外側に位置する外周部の周方向の複数箇
所に閉鎖した状態で形成された連通部材取付け部とを備
えることを特徴とする車両用交流発電機。
【請求項１２】請求項１１において、前記冷却水路及び
前記連通部材取付け部は前記前ブラケット及び前記後ブ
ラケットのそれぞれに設けると共に、前記それぞれの連
通部材取付け部の一つを開放してその開放部を通して前
記前ブラケットの冷却水路と後ブラケットの冷却水路と
を連通するように連通部材を取付けたことを特徴とする
車両用交流発電機。
【請求項１３】請求項１１に記載の車両用交流発電機に
おいて、前記冷却水路を有する前ブラケットまたは前記
後ブラケットの連通部材取付け部の一つを開放してその
開放部に給水口及び排水口を有する給排水路部材を取付
けたことを特徴とする車両用交流発電機。
【請求項１４】プーリを介して車両の機関より回転力が
伝達される回転軸と、この回転軸に固着され励磁コイル
により励磁される回転子と、この回転子の外周に設けら
れ固定子コイルが巻装された固定子と、この固定子を前
記回転子軸方向のプーリ側より支持し、かつ軸受けを介
して前記回転軸を支持すると共に冷却水路が形成された
前ブラケットと、前記固定子を前記プーリと反対側より
支持し、かつ軸受けを介して前記回転軸を支持すると共
に冷却水路が形成された後ブラケットと、前記前ブラケ
ットの冷却水路と前記後ブラケットの冷却水路とを連通
する連通部材とを備え、前記前ブラケット及び前記後ブラケットは、前記冷却水
路を周方向に延びるように形成すると共に、前記冷却水
路の外側に位置する外周部の複数箇所に閉鎖した状態の
連通部材取付け部を形成し、前記連通部材は、前記連通部材取付け部の一つを開放し
てその開放部を通して前記前ブラケットの冷却水路と前
記後ブラケットの冷却水路とを連通すると共に、給排水
口を有する側の前記冷却水路を２系統とし、かつこの２
系統の冷却水路の間に他側の冷却水路を接続して全体の
冷却水系統が直列になるように連通したことを特徴とす
る車両用交流発電機。
【請求項１５】請求項１４において、前記連通部材は前
記それぞれの冷却水路を前記開放部で遮断すると共に連
通路を往復路に仕切る冷却水仕切部を設けていることを
特徴とする車両用交流発電機。