JP2008211917A - Ac power generator for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、乗用車やトラック等に搭載される車両用交流発電機に関する。 The present invention relates to a vehicle AC generator mounted on a passenger car, a truck, or the like.
車両用交流発電機の内部への異物の侵入を防ぐ従来技術として、リアカバーの外側にリアカバーと一体に形成されている防水壁部を備えた構造が知られている(例えば、特許文献1参照。)。また、防水を目的としたものではないが、リアカバーの開口部を外側から隙間を隔てて配置された遮蔽部により覆うようにした構造が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
ところで、特許文献1に開示された車両用交流発電機では、リアカバーの外側に防水壁部を突出させているため、その分体格が大きくなるという問題があった。近年のエンジンルームの過密化により、車両用交流発電機周囲の空間が狭くなって車両用交流発電機の軸長等が制約される場合があり、リアカバーの後方等に防水壁部を設置することができない場合が発生している。また、上述した防水壁部は天方向側に設置することにしているが、この場合、同一のリアカバーを、取り付け方向の異なる車両用交流発電機に使用すると、防水壁部の設置方向が天方向と一致せずに防水効果が低下、さらには、防水壁部が水を受けることとなってリアカバー内部への水の浸入を助長することになる。これを避けるためには、取り付け方向が変わる車両用交流発電機毎に、天方向に一致した防水壁部をもつリアカバーを製作する必要があり、コスト増加を招くという問題があった。
By the way, in the vehicle alternator disclosed in
また、特許文献2に開示された車両用交流発電機でも、リアカバーの外側に遮蔽部が突出する点では同じであり、体格(特に軸長)が大きくなるという問題があった。また、この車両用交流発電機が被水した場合、遮蔽部の一部がコの字形状となっているため、リアカバー内部への水の浸入を助長することになり、耐環境性が悪化するという問題があった。リアカバー内部に水が浸入すると、リアカバー内部の整流装置、電圧制御装置、ブラシ装置等の電気部品に直接水がかかり、腐食等の発生により発電異常等の原因となる可能性があるため、好ましくない。 Further, the vehicular AC generator disclosed in Patent Document 2 is the same in that the shielding portion protrudes outside the rear cover, and there is a problem that the physique (particularly the axial length) is increased. In addition, when this vehicle alternator is flooded, part of the shielding part is U-shaped, which promotes water intrusion into the rear cover and deteriorates environmental resistance. There was a problem. If water penetrates into the rear cover, it will be directly applied to electrical components such as the rectifier, voltage control device, and brush device inside the rear cover, which may cause power generation abnormalities due to the occurrence of corrosion, etc. .
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、体格の小型化が可能であり、コスト増加を招くことなく、耐環境性を向上させることができる車両用交流発電機を提供することにある。 The present invention was created in view of the above points, and the purpose of the present invention is to reduce the size of the physique and improve the environmental resistance without increasing the cost. It is to provide a generator.
上述した課題を解決するために、本発明の車両用交流発電機は、固定子巻線が巻装される固定子と、固定子の内周側に対向配置される回転子と、固定子巻線に誘起する交流電圧を直流に変換する整流装置と、整流装置を覆うとともに回転子の回転に伴って発生する冷却風を取り入れる複数の開口部を有する保護カバーとを備えており、保護カバーの内側であって前記複数の開口部と対向する位置に、隙間を隔てて配置された防水壁を備えている。車両走行時にタイヤによって跳ね上げられた水が車両用交流発電機の保護カバーに到達したとしても、開口部を通して浸入した水が防水壁で遮られるため、整流装置等が直接被水することを防止することができ、耐環境性を向上させることが可能となる。また、防水壁を保護カバーの内側に配置することにより、防水壁に相当する部材が保護カバーから外側に突出することがなくなるため、体格の小型化が可能となる。 In order to solve the above-described problems, an AC generator for a vehicle according to the present invention includes a stator around which a stator winding is wound, a rotor disposed opposite to the inner peripheral side of the stator, and a stator winding. A rectifier that converts AC voltage induced in the wire into direct current, and a protective cover that covers the rectifier and has a plurality of openings for taking in cooling air generated as the rotor rotates. A waterproof wall is provided at a position facing the plurality of openings on the inner side with a gap therebetween. Even if the water splashed by the tires when the vehicle travels reaches the protective cover of the vehicle alternator, the water that has entered through the opening is blocked by the waterproof wall, preventing the rectifier from being directly exposed to water. It is possible to improve environmental resistance. Further, by disposing the waterproof wall inside the protective cover, a member corresponding to the waterproof wall does not protrude outward from the protective cover, so that the size of the physique can be reduced.
また、上述した防水壁は、保護カバーと一体に形成されていることが望ましい。これにより、防水壁の固定が容易になるとともに、部品数削減によるコスト低減を図ることができる。 Moreover, it is desirable that the waterproof wall described above is formed integrally with the protective cover. As a result, the waterproof wall can be easily fixed and the cost can be reduced by reducing the number of components.
また、上述した一の開口部から導入された冷却風の通風経路は、防水壁によって2つに分割されることが望ましい。これにより、車両用交流発電機のどのような取り付け方向に対しても、防水壁が受けとなり内部への水等の浸入を助長することなく、確実に通風経路を確保することができる。 Moreover, it is desirable that the ventilation path of the cooling air introduced from the one opening described above is divided into two by the waterproof wall. Thereby, in any mounting direction of the vehicular AC generator, the ventilation wall is received and the ventilation path can be surely secured without encouraging the penetration of water or the like into the interior.
また、上述した回転子の回転軸方向から見て、開口部の面積の70%以上が防水壁によって覆われていることが望ましい。これにより、充分な防水性を確保し、耐環境性を確実に向上させることができる。 Further, it is desirable that 70% or more of the area of the opening is covered with a waterproof wall when viewed from the rotation axis direction of the rotor described above. Thereby, sufficient waterproofness is ensured and environmental resistance can be improved reliably.
また、上述した防水壁によって分割された各通風経路の断面積の合計が、この防水壁に対向する開口部の面積以上であることが望ましい。これにより、防水壁を配置したことによる通風抵抗の増加を防止することができ、被水による耐環境性の悪化を防止しつつ冷却性を維持することができる。 Moreover, it is desirable that the total cross-sectional area of each ventilation path divided by the waterproof wall is equal to or larger than the area of the opening facing the waterproof wall. Thereby, the increase in ventilation resistance by having arrange | positioned the waterproof wall can be prevented, and cooling property can be maintained, preventing the deterioration of the environmental resistance by water exposure.
以下、本発明を適用した一実施形態の車両用交流発電機について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, an AC generator for a vehicle according to an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、一実施形態の車両用交流発電機の全体構成を示す図である。図1に示す車両用交流発電機100は、フロント側フレーム1、リア側フレーム2、固定子4、回転子10、整流装置24、電圧制御装置25、ブラシ装置26、リアカバー27等を含んで構成されている。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an automotive alternator according to an embodiment. A
フロント側フレーム1およびリア側フレーム2は、共に椀形状を有しており、これらの開口部が固定子4の固定子鉄心5を介した状態で、複数本のボルト3によって相互に固定されている。フロント側フレーム1の内周には固定子4が固定されている。また、フロント側フレーム1には円筒状のベアリングボックス7が一体に形成されており、リア側フレーム2には鉄製のベアリングボックス8がローレットを有するボルト9によって取り付けられている。
Both the
固定子4は、固定子鉄心5および固定子巻線6を備えている。回転子10は、界磁巻線11、ポールコア12、13、回転軸14等を備えており、ベアリングボックス7、8に固定される一対のベアリング15、16により回転自在に保持されている。ポールコア12、13の軸方向端面には、冷却ファン17、18が取り付けられている。また、回転軸14の前端にはプーリ19がナット20により結合されており、図示しない車両エンジンにより回転駆動される。さらに、リア側フレーム2の外側に位置する回転軸14の後端には、一対のスリップリング21、22が設けられており、界磁巻線11に電気的に接続されている。
The
整流装置24、電圧制御装置25、ブラシ装置26等のいわゆる電気部品は、リア側フレーム2の外側の軸方向端面に、ボルト9等の固定手段によって固定されている。整流装置24は、例えば三相の固定子巻線6の出力電圧である三相交流電圧を整流して直流の出力電圧に変換する。電圧制御装置25は、界磁巻線11に流れる励磁電流を調整することにより、車両用交流発電機100の出力電圧を制御する。ブラシ装置26は、整流装置24から回転子10の界磁巻線11に励磁電流を流すためのものであり、回転子10の回転軸14に形成されたスリップリング21、22のそれぞれに押圧するブラシが備わっている。
So-called electrical components such as the rectifying
リアカバー27は、樹脂製の外殻部としての保護カバーであって、リア側フレーム2の外側に取り付けられる整流装置24、電圧制御装置25、ブラシ装置26等の電気部品を覆って、これらを保護する。このリアカバー27は、ナット28によってリア側フレーム2から延びるボルト9に、整流装置24を挟み込んだ状態で締め付け固定されている。
The
次に、リアカバー27の詳細形状について説明する。図2は、リアカバー2の平面図である。図2に示すように、リアカバー27は、回転子10の回転に伴って発生する冷却風を取り入れる開口部としての複数の吸気窓30と、これらの吸気窓30のそれぞれと対向する位置に形成された複数の防水壁32とを有する。吸気窓30は、同心円に沿った細長形状を有している。
Next, the detailed shape of the
図3は、図2のIII−III線拡大断面図である。図4は、図2のIV−IV線拡大断面図である。れらの図に示すように、各防水壁32は、断面が平面形状を有し、対応する吸気窓30に対して所定の隙間を隔てて内側(整流装置24側)に配置されている。また、防水壁32は、吸気窓30の細長形状の両端部においてリアカバー27の軸方向端面27Aと連結部34を介して連結され、リアカバー27と一体に形成されている。また、防水壁32は、軸方向端面27Aに対してこれら2箇所の連結部34のみを介して連結されており、それ以外の領域は冷却風の通風経路として用いられる。これにより、防水壁32によって冷却風の通風経路が2分割される。図3では、矢印A、Bで冷却風の通風経路が示されている。
3 is an enlarged sectional view taken along line III-III in FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line IV-IV in FIG. As shown in these drawings, each
車両走行時にタイヤによって跳ね上げられた水が車両用交流発電機100のリアカバー27に到達したとしても、吸気窓30を通して浸入した水が防水壁32で遮られ、リアカバー27の裏側表面を伝ってリアカバー27とリア側フレーム2との間の隙間を通して外部に排出されるため、整流装置24等が直接被水することを防止することができる。これにより、発電異常等の原因となる腐食等の発生を防止することができ、耐環境性を向上させることが可能となる。また、防水壁32をリアカバー27の内側に配置しているため、防水壁32に相当する部材が保護カバーから外側に突出することがなくなるため、車両用交流発電機100の体格の小型化が可能となる。
Even if the water splashed up by the tire when the vehicle travels reaches the
また、防水壁32をリアカバー27と一体形成することにより、防水壁32の固定が容易になるとともに、部品数削減によるコスト低減を図ることができる。また、各吸気窓30から導入された冷却風の通風経路が防水壁32によって2つに分割されるため、車両用交流発電機100のどのような取り付け方向に対しても確実に通風経路を確保することができ、また、防水壁32が受けとなり防水壁32内部への水等の浸入を助長することを防止することができる。
Further, by forming the
図5は、回転子10の回転軸14方向から見た吸気窓30と防水壁32の面積比と通過水量との関係を示す図である。図5において、横軸は吸気窓30の開口部面積S2に対する防水壁面積S1の比率((防水壁面積S1)/(開口部面積S2)、単位は%)に、縦軸は吸入窓30を通って整流装置24側に通過する水量の値(単位はg)にそれぞれ対応している。図5に示すように、比率が0%から増すにしたがって通過水量が急激に減少し、50%を超えたあたりからほぼ安定する。したがって、例えば比率が70%以上になるように防水壁32の面積を決定することにより、充分な防水性を確保し、耐環境性を確実に向上させることが可能になる。
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the area ratio of the
図6は、冷却風の通風経路の面積と整流装置24の温度との関係を示す図である。図6において、横軸は吸気窓30の開口部面積S2に対する通気部分面積(図3において矢印Bで示された通風路が防水壁32とリアカバー27の裏側表面との間に形成される空間と交差する部分の断面積)S3の比率((通気部分断面積合計ΣS3)/(開口部面積S2)、単位は%)に、縦軸は整流装置24の放熱板の温度(単位は°C)にそれぞれ対応している。図6に示すように、整流装置24の温度は比率の増加にしたがって低下し、100%を超えるとほとんど一定となり、このときの整流装置温度は防水壁32を用いないリアカバーと同等である。すなわち、防水壁32によって分割された各通風経路の断面積の合計を、この防水壁32に対向する吸気窓30の面積以上に設定することにより、防水壁32を配置したことによる通風抵抗の増加を防止することができ、被水による耐環境性の悪化を防止しつつ冷却性を維持することができる。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the area of the cooling air flow path and the temperature of the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。上述した実施形態では、断面が平面形状を有する防水壁32を用いたが、図7に示すように、防水壁32Aの断面を平面形状の両端部にリブを設けた凹形状としてもよい。このように変形することで、防水壁32Aに到達した水がその表面を伝った後に整流装置24側に浸入することをさらに確実に防ぐことができる。あるいは、図8に示すように、冷却風が導入される向きと反対側に凸形状を有するように断面をほぼU字形状とすることでも、リブを追加した場合と同様の効果を得ることができる。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. In the embodiment described above, the
また、本発明のリアカバーは樹脂以外の金属製でも実施可能である。 Further, the rear cover of the present invention can be implemented by a metal other than resin.
1 フロント側フレーム
2 リア側フレーム
4 固定子
10 回転子
24 整流装置
25 電圧制御装置
26 ブラシ装置
27 リアカバー
30 吸気窓
32 防水壁
34 連結部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記保護カバーの内側であって前記複数の開口部と対向する位置に、隙間を隔てて配置された防水壁を備えることを特徴とする車両用交流発電機。 A stator on which a stator winding is wound, a rotor disposed opposite to an inner periphery of the stator, a rectifier that converts an alternating voltage induced in the stator winding into a direct current, and the rectifier In a vehicle alternator comprising a protective cover that covers a device and has a plurality of openings for taking in cooling air generated as the rotor rotates.
An AC generator for a vehicle, comprising a waterproof wall disposed with a gap at a position inside the protective cover and facing the plurality of openings.
前記防水壁は、前記保護カバーと一体に形成されていることを特徴とする車両用交流発電機。 In claim 1,
The AC generator for vehicles, wherein the waterproof wall is formed integrally with the protective cover.
一の前記開口部から導入された冷却風の通風経路は、前記防水壁によって2つに分割されることを特徴とする車両用交流発電機。 In claim 1,
The vehicle alternator according to claim 1, wherein the ventilation path of the cooling air introduced from the one opening is divided into two by the waterproof wall.
前記回転子の回転軸方向から見て、前記開口部の面積の70%以上が前記防水壁によって覆われていることを特徴とする車両用交流発電機。 In any one of Claims 1-3,
An automotive alternator characterized in that 70% or more of the area of the opening is covered with the waterproof wall when viewed from the direction of the rotation axis of the rotor.
前記防水壁によって分割された各通風経路の断面積の合計が、この防水壁に対向する前記開口部の面積以上であることを特徴とする車両用交流発電機。 In claim 3,
The AC generator for vehicles, wherein the total cross-sectional area of each ventilation path divided by the waterproof wall is equal to or larger than the area of the opening facing the waterproof wall.
Priority Applications (1)
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JP2007046397A JP2008211917A (en) | 2007-02-27 | 2007-02-27 | Ac power generator for vehicle |
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Cited By (1)
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JP6099726B1 (en) * | 2015-11-12 | 2017-03-22 | 三菱電機株式会社 | Rotating electric machine for vehicles |
-
2007
- 2007-02-27 JP JP2007046397A patent/JP2008211917A/en active Pending
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JP6099726B1 (en) * | 2015-11-12 | 2017-03-22 | 三菱電機株式会社 | Rotating electric machine for vehicles |
JP2017093184A (en) * | 2015-11-12 | 2017-05-25 | 三菱電機株式会社 | Rotary electric machine for vehicle |
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