JP2009060711A - Vehicle alternator and rectifier - 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及び整流装置に関する。 The present invention relates to a vehicular AC generator and a rectifier mounted on a passenger car, a truck, or the like.
近年、車両においては、電子機器の増加に伴い、電力需要が増加の一途をたどっている。また、エンジンルーム内は、狭小化を来たし、車両用交流発電機には更なる小型化及び高出力化が求められている。一方、車両に搭載される車両用交流発電機は、エンジン回転数が増加すると、それに伴って、車両用交流発電機の回転数は上がり、冷却風の風量も増加する。このため、車両用交流発電機を構成する構成部品である電子部品の冷却性能は、車両用交流発電機の回転数の増加と共に増加する。 In recent years, the demand for electric power in vehicles has been increasing with the increase in electronic devices. Further, the interior of the engine room has become narrower, and further reduction in size and increase in output are required for the AC generator for vehicles. On the other hand, in the vehicle alternator mounted on the vehicle, when the engine speed increases, the rotational speed of the vehicle alternator increases and the amount of cooling air also increases. For this reason, the cooling performance of the electronic component which is a component part which comprises the vehicle alternator increases with the increase in the rotation speed of the vehicle alternator.
しかしながら、車両のエンジン作動中で、ギアがドライブポジションにあって走行状態において、ブレーキを掛けて車両走行を停止させる信号待ち状態、車両を走行させている途中で、エンジンを掛けたまま停車しているアイドリング状態にあるときでは、エンジンの出力に対して十分な冷却風の風量が得られない。このため、車両用交流発電機による冷却風の風量が十分得られず、車両用交流発電機を構成する構成部品の発熱量が増大することになる。この発熱量の増大においては、特に、車両用交流発電機によって発電された交流電力を整流するための整流素子が発熱の影響を受ける。この整流素子が熱によって影響を受け耐熱温度を超えると、急激な劣化を生じてしまう。 However, when the vehicle engine is operating, the gear is in the drive position, and when the vehicle is running, the brake is applied and the vehicle waits for a signal to stop, while the vehicle is running, the vehicle is stopped with the engine running. When the engine is in the idling state, a sufficient amount of cooling air cannot be obtained for the engine output. For this reason, a sufficient amount of cooling air is not obtained by the vehicle alternator, and the amount of heat generated by the components constituting the vehicle alternator increases. In the increase in the heat generation amount, the rectifying element for rectifying the AC power generated by the vehicle AC generator is particularly affected by the heat generation. When this rectifying element is affected by heat and exceeds the heat-resistant temperature, rapid deterioration occurs.
そこで、従来、軸方向流速の早い放熱板の内側部に、複数の軸方向放熱フィンを設け、整流素子の放熱性を向上させた放熱フィン構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
ところが、特許文献1では、軸中心方向に延びた冷却フィン4の先端が同一の円弧上に配置されているため、冷却フィン4の先端での空隙が非常に狭くなり流路抵抗も大きくなる。
However, in
このため、スリップリング周辺での風量が非常に少なくなると共に、冷却フィン4の先端まで十分な冷却性を確保することが困難となる。
For this reason, the air volume around the slip ring becomes very small, and it becomes difficult to ensure sufficient cooling performance to the tips of the
本発明の目的は、車両用交流発電機による冷却風風量を増大させることなく、エンジンルーム内の限られたスペース内で効率良く整流装置における整流素子の冷却を行うことのできる車両用交流発電機及び整流装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a vehicular AC generator capable of efficiently cooling a rectifying element in a rectifying device in a limited space in an engine room without increasing the amount of cooling air flow generated by the vehicular AC generator. And providing a rectifier.
上述した問題を解決するため、本発明の車両用交流発電機は、多相の固定子巻線が巻装された固定子と、前記固定子に回転空隙を介して設けられた回転子と、前記回転子の回転軸を回転自在に支持すると共に前記固定子を支持するフレームと、前記固定子巻線より出力された交流電力を整流するための整流素子を電気的に接続し該整流素子を冷却するための放熱板を備える整流装置と、前記整流装置を経由し前記回転子側へ冷却風を流入させるファンを備える車両用交流発電機において,
前記放熱板の内周には前記回転子の略軸中心方向へ延びる複数の放熱フィンを設け,
前記複数の放熱フィンの相隣り合うそれぞれの放熱フィンの間に略軸方向に空隙を設け,
前記複数の放熱フィンを、略軸中心方向に長さの異なる少なくとも2種類以上の放熱フィンによって構成したことを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problem, an automotive alternator according to the present invention includes a stator in which a multiphase stator winding is wound, a rotor provided in the stator via a rotation gap, A frame that supports the rotating shaft of the rotor and supports the stator, and a rectifying element for rectifying the AC power output from the stator winding are electrically connected to connect the rectifying element. In an automotive alternator comprising a rectifier comprising a heat sink for cooling, and a fan for allowing cooling air to flow into the rotor side via the rectifier,
A plurality of radiating fins extending substantially in the axial direction of the rotor is provided on the inner periphery of the radiating plate,
A gap is provided in a substantially axial direction between adjacent ones of the plurality of radiation fins,
The plurality of radiating fins are constituted by at least two types of radiating fins having different lengths in a substantially axial center direction.
また、本発明の車両用交流発電機は、多相の固定子巻線が巻装された固定子と、前記固定子に回転空隙を介して設けられた回転子と、前記回転子の回転軸を回転自在に支持すると共に前記固定子を支持するフレームと、前記固定子巻線より出力された交流電力を整流するための整流素子を電気的に接続し該整流素子を冷却するための放熱板を備える整流装置と、前記整流装置を経由し前記回転子側へ冷却風を流入させるファンを備える車両用交流発電機において,
前記放熱板の内周には前記回転子の略軸中心方向へ延びる放熱フィンを複数本を相隣り合うそれぞれの放熱フィンの間に略軸方向に空隙を設けて該空隙によって第一冷却風通路を形成し,
前記複数の放熱フィンを前記放熱フィンを長さの長い放熱フィンと長さの短い放熱フィンで構成し、前記長さの短い放熱フィンを前記長さの長い放熱フィンによってを挟み込む形で配置し、前記長さの長い放熱フィンの先端と前記長さの短い放熱フィンの先端とによって第二冷却風流路を形成していることを特徴とするものである。
The vehicle alternator according to the present invention includes a stator in which a multiphase stator winding is wound, a rotor provided in the stator via a rotation gap, and a rotating shaft of the rotor. A heat radiating plate for electrically connecting a frame for supporting the stator and a rectifying element for rectifying AC power output from the stator winding to cool the rectifying element A vehicular AC generator comprising: a rectifier comprising: a rectifier; and a fan that causes cooling air to flow into the rotor via the rectifier.
A plurality of heat dissipating fins extending substantially in the axial center direction of the rotor are provided on the inner periphery of the heat dissipating plate so that a space is formed between the adjacent heat dissipating fins in the substantially axial direction, and the first cooling air passage is formed by the air gap. Form
The plurality of radiating fins are composed of a radiating fin having a long length and a radiating fin having a short length, and the short radiating fin is disposed between the long radiating fins. A second cooling air flow path is formed by the tip of the long radiating fin and the tip of the short radiating fin.
また、本発明の整流装置は、複数の同極のダイオードを電気的に接続し冷却するための放熱板と、正ダイオードと負ダイオード及び固定子に多相に巻装された固定子巻線を電気的に接続するための接続端子と、前記放熱板を経由する冷却風を発生させる冷却風発生装置を有する整流装置において,
前記放熱板の内周には前記回転子の略軸中心方向へ延びる複数の放熱フィンを設け,
前記複数の放熱フィンの相隣合うそれぞれの放熱フィンの間に略軸方向に送通する第一の冷却風通路を設け,
前記複数の放熱フィンを、略軸中心方向に長さの異なる少なくとも2種類以上の放熱フィンによって構成し,
前記放熱フィンの略軸中心側に複数の放熱フィンによって形成された第二の冷却風流路を形成することを特徴とするものである。
The rectifier of the present invention includes a heat sink for electrically connecting and cooling a plurality of diodes of the same polarity, and a stator winding wound in multiple phases around a positive diode, a negative diode and a stator. In a rectifier having a connection terminal for electrical connection and a cooling air generator for generating cooling air passing through the heat sink,
A plurality of radiating fins extending substantially in the axial direction of the rotor is provided on the inner periphery of the radiating plate,
A first cooling air passage is provided between the adjacent heat dissipating fins of the plurality of heat dissipating fins in a substantially axial direction;
The plurality of heat dissipating fins are constituted by at least two kinds of heat dissipating fins having different lengths in a substantially axial direction,
A second cooling air flow path formed by a plurality of heat dissipating fins is formed on the substantially axial center side of the heat dissipating fins.
放熱板内周側のフィン先端部分の流路抵抗を小さくすることで、略軸中心のでの流入空気の流量を低下させることなく、フィンの軸中心方向のフィン長さが長い方のフィンにより、フィン先端部分での放熱効果を得ることができる。 By reducing the flow resistance of the fin tip portion on the heat sink inner peripheral side, the fin with the longer fin length in the axial center direction of the fin without reducing the flow rate of the inflow air at the substantially axial center, The heat dissipation effect at the fin tip can be obtained.
以下、本発明に係る車両用交流発電機、および整流装置を実施するための最良の形態について、図面を用いて詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode for carrying out an automotive alternator and a rectifier according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1には、本発明に係る車両用交流発電機の一実施の形態の全体構造を表す断面図が示されている。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall structure of an embodiment of an automotive alternator according to the present invention.
図1において、図の左右方向に対応する方向を「軸方向」、図の左に対応する位置関係を「前」と、図の右に対応する位置関係を「後」として説明する。 In FIG. 1, the direction corresponding to the left and right directions in the drawing is described as “axial direction”, the positional relationship corresponding to the left in the drawing is “front”, and the positional relationship corresponding to the right in the drawing is “back”.
[第一実施例]
図1〜図5には、本発明に係る車両用交流発電機の第一実施例が示されている。
[First embodiment]
1 to 5 show a first embodiment of an automotive alternator according to the present invention.
図1に示される本実施形態の車両用交流発電機は、フロントフレーム1と、リアフレーム2と、整流装置3と、固定子4と、回転子5と、ブラシ12と、ICレギュレータ15と、保護カバー9とによって構成されている。
The vehicle alternator of the present embodiment shown in FIG. 1 includes a
フロントフレーム1は、車両用交流発電機の前側に設けられ、環状形状を有しており、固定子4を前側から挟持し、ボルト(図示せず)によって保護カバー9に固定されている。
The
リアフレーム2は、車両用交流発電機の後側に設けられ、環状形状を有しており、固定子4を後側からフロントフレーム1と協働して挟持し、ボルト(図示せず)によってフロントフレーム1に固定されている。
The
前記フロントフレーム1には内周側略中心部にフロントベアリング7が嵌合しており、リアフレーム2には内周側略中心部にリアベアリング8が嵌合されており、このベアリング7,8には、シャフト19が回転自在に支持されている。このシャフト19の一端側(前端側)は、フロントベアリング7を介してフロントフレーム1の外部に突出している。さらに、このシャフト19の前端には、プーリー6がナット25によって取り付けられている。プーリー6は、シャフト19を回転させるためのものであり、このプーリー6には、エンジンの出力軸に取り付けられるプーリー(図示せず)との間にベルト(図示していない)が懸架されており、エンジンの始動によって回転する出力軸からのエンジン出力を出力軸に取り付けられたプーリーを介してシャフト19に伝達するものである。
A front bearing 7 is fitted to the
すなわち、プーリー6は、車両に搭載したエンジンの出力軸に設けたプーリーと駆動伝達手段としてのベルトにより連結されている。このようにエンジンの出力軸に取り付けられたプーリーを回転させてベルトを走行させ、このベルトを介してエンジンの回転をプーリー6に伝達し、このプーリー6を介してシャフト19を回転するようになっている。
That is, the
一方、シャフト19の他端側(後端側)は、リアベアリング8からカバー9側に突出しており、このシャフト19の後端には、導電性の環状部材からなるスリップリング14が設けてられている。
On the other hand, the other end side (rear end side) of the
固定子4は、固定子巻線4aが巻装されて構成されており、前記フロントフレーム1に支持されている。この固定子巻線4aには、交流電流を直流電流に整流する整流装置3が接続されている。
The
回転子5は、ロータコア5cに界磁巻線5aを巻き付けて構成されている。この回転子5は、シャフト19と複数の爪磁極を有するロータコア5b,5cと、このロータコア5b,5cの内部に巻装する界磁巻線5aにより構成されている。この界磁巻線5aは、爪磁極を界磁させるためのものである。そして、この回転子5の回転軸であるシャフト19の一方に2つのスリップリング14が圧入されている。
The
また、前記ロータコア5b,5cの軸垂直方向の両端面には、外部から冷却用空気を流入させるために冷却風を発生させる冷却用ファン10,11が設けられている。
Further,
ブラシ12は、ブラシホルダー27に支持され、前記スリップリング14に対応して2つ設けられており、この2つのブラシ12は、前記スリップリング14のそれぞれに摺動接触して、前記回転子5の界磁巻線5aと電気的に接続されている。このブラシ12は、前記回転子5の界磁巻線5aに界磁電流を供給するためと、レギュレータからの電力を前記回転子5の界磁巻線5aへ供給するためのものである。
Two
前記ブラシホルダ27内には、バネ26が内装してあり、このバネ26は、回転するスリップリング14にブラシ12を摺動接触するように押圧している。このスリップリング14のブラシ12への摺動接触により、バッテリ(図示せず)からのバッテリ電流がブラシ12、スリップリング14、界磁巻線端子5dを介して、励磁電力として界磁巻線5aに供給される。
A
このように、スリップリング14には、前述した界磁巻線5aの両端末5dが接続されているとともに、ブラシ12がそれぞれ接触している。
Thus, both ends 5d of the field winding 5a described above are connected to the
前記ブラシホルダー27に近接して設けられるICレギュレータ15は、車両からの要求電力に応じて、前記ブラシ12を介して前記回転子5の前記界磁巻線5aに流れる励磁電力を制御し、これにより固定子4の固定子巻線4aから出力される3相交流を調整するものである。
The
そして、保護カバー9は、整流装置やレギュレータを保護するためのものである。
The
また、前記フロントフレーム1の前側端面には、回転軸方向に前記冷却用ファン11が発生させた冷却風が流入するための流入口20が設けられている。そして、前記フロントフレーム1の外周部には、前記流入口20より外周に位置しており、前記流入口20より流入された冷却風を排気するための流出口21が設けられている。
The front end face of the
一方、前記リアフレーム2の後側端面には、回転軸方向に前記冷却用ファン10が発生させた冷却風が流入するための流入口23が設けられている。そして、前記リアフレーム2の外周部には、前記流入口23より外周に位置しており、前記流入口23より流入された冷却風を排出するための流出口24が設けられている。
On the other hand, the rear end surface of the
また、保護カバー9においては、後ろ側端面及び外周部には、前記冷却用ファン10が発生させた冷却風を流入するための流入口22が設けられている。
Further, in the
また、リアフレーム2の後方側には、前記スリップリング14や前記ブラシ12とともに、整流器3やICレギュレータ(電圧調整器)15が設けられており、カバー9により保護されている。
In addition to the
整流器3は、固定子4の固定子巻線4aの出力電力である3相交流を全波整流して直流の出力を得るものである。すなわち、この整流器3は、交流電流を直流電流に整流するものである。
The
次に整流装置3について、図2、図3を用いて説明する。図2は、整流装置3の平面図であり、図3は、整流装置3の断面図である。
Next, the
図2において、整流装置3は、複数の正ダイオード3cと、これら複数の正ダイオード3cを圧入固定した放熱部材である正極側放熱板3aと、複数の負ダイオード3dと、これら複数の負ダイオード3dを圧入固定した放熱部材である負極側放熱板3bと、正ダイオード3cと負ダイオード3dを電気的に接続し、正極側放熱板3aと負極側放熱板3bとの間に一定の絶縁距離を保つために設けられる接続端子3eとによって構成されている。
In FIG. 2, the
本実施の形態においては、前記負極側放熱板3bは、前記リアフレーム2後方にある複数の円柱の負極側放熱板支持部2aにボルト(図示せず)によって締結されて固定支持されている。この前記負極側放熱板3bに対し前記保護カバー9のリアカバー側に、接続端子3eが前記負極側放熱板3bに積層され取り付けられており、さらに前記負極側放熱板3bと、間隙を介して積層した正極側放熱板3aが取り付けられている。
In the present embodiment, the negative-side
また、前記正極側放熱板3aには、出力端子としてのボルト13が圧入固定されており、全波整流回路で整流された直流出力を取り出し、バッテリ(図示せず)や外部負荷へ電力を供給する。
Further, a
前記負極側放熱板3bと前記リアフレーム2との間は、図3に示す如く、前記リアフレーム2より後方側に突出している負極側放熱板支持部2a以外の部分においては、接触しておらず、軸外周方向より流入する冷却風10dが流入するための間隙を有している。
As shown in FIG. 3, the negative-side
前記正極側放熱板3aには、図4に示す如く、ダイオード固定面から軸中心方向に複数の放熱フィン3fが延びている。この複数の放熱フィン3fのそれぞれの間には、前記冷却風流入口22,29から軸方向へ流れる冷却風が通るための開口部16,17が設けられている。
As shown in FIG. 4, the positive-side
前記正極側放熱板3aに取り付けられた複数の放熱フィン3fは、長さの長い放熱フィン3f−1と、長さの短い放熱フィン3f−2とによって構成されている。そして、前記正極側放熱板3aに取り付けられた複数の放熱フィン3fは、長さの長い放熱フィン3f−1と長さの短い放熱フィン3f−2とを、複数の放熱フィン3fの軸中心方向の先端が、図4に示す如く、長さの短い放熱フィン3f−2を挟み込む形で、長さの長い放熱フィン3f−1を配置して形成されている。
The plurality of
このように長さの短い放熱フィン3f−2を挟み込む形で、長さの長い放熱フィン3f−1を配置することによって、複数の放熱フィン3fとスリップリングケース30との間に空間を形成し、この空間が冷却風通路16を形成している。
By arranging the long
このように長さの長い放熱フィン3f−1の間に長さの短い放熱フィン3f−2を設けることによって、放熱フィン3fにおいて、放熱フィン軸中心方向先端における放熱フィンの密集を避けることができる。この放熱フィン軸中心方向先端における放熱フィンの密集を避けることによって放熱フィンのフィン数を多く立てることが可能となる。これによって、ダイオードフィンの放熱面積を広く取ることが可能となり、放熱フィンの放熱性を増大させることができる。
By providing the short
前記正極側放熱板3aは、図5に示す如く、軸方向に冷却風通風路18が設けられており、この冷却風通風路18の縁部には、放熱フィン3jが軸方向に伸びて設けられている。
As shown in FIG. 5, the positive-side
また、図1,図5に示す如く、正極側放熱板3aの内周に設けてある放熱フィン3fの一部のフィンの放熱フィン3f−9は、軸外周方向へ伸び、正極側放熱板3aの上に設けられた冷却風通風路18を横切って形成されている。
In addition, as shown in FIGS. 1 and 5, the radiating
正極側放熱板3aと負極側放熱板3bは放熱フィン3fと共にアルミダイカストにより成形されている。これらの正極側放熱板3a、負極側放熱板3bは、熱伝導率を向上させる様に物性を改良した他のアルミダイカスト材や熱伝導率の良い他の金属により成形しても良い。
The positive-
次に、このように構成される本実施の形態の車両用交流発電機の動作について説明する。 Next, the operation of the vehicular AC generator configured in this way will be described.
本実施の形態の車両用交流発電機は、ブラシ12、スリップリング14を介し界磁巻線5aに励磁電流を受けると各ロータコア5b,5cが励磁される。この各ロータコア5b,5cが励磁さた状態でプーリー6を介して車両のエンジン(図示せず)からの回転駆動力がシャフト19に伝達されて回転子5が回転すると、固定子4の固定子巻線4aに交流電力を発生させる。この固定子巻線4aに発生した交流電力は、整流器3における正ダイオード3c及び負ダイオード3dで整流されボルトによって構成される出力端子13を介して車両に搭載された電気機器の駆動及び蓄電用の直流電力として出力される。
In the vehicular AC generator according to the present embodiment, the
このとき、回転子5とともにロータコア5b,5cの端面に取り付けた冷却用ファン10,11が回転することにより機外の空気が引き込まれ、図1に図示の破線に示すようにフロントフレーム1に設けた冷却風流入口20や保護カバー9に設けた冷却風流入口22,28,29から車両用交流発電機内に冷却風が流入する。この車両用交流発電機内に流入した冷却風の内、冷却風流入口20を介して前面から流入した冷却風は、界磁巻線5aや固定子巻線4aを冷却し冷却風流出口21,24より排出される。
At this time, the cooling
一方、図3に図示の破線に示すように保護カバー9に設けた冷却風流入口22,28,29から流入した冷却風10a,10b,10c,10dは、整流器3やICレギュレータ15を冷却した後、冷却風流入口23を介してリアフレーム2内に流入する。このリアフレーム2内に流入した冷却風10a,10b,10c,10dは、更に固定子4の固定子巻線4aを冷却しながら、冷却風流出口24に誘導され、この冷却風流出口24から外部に排出される。
On the other hand, the cooling
このように車両用交流発電機の後方の保護カバー9に設けた冷却風流入口22,28,29から流入した冷却風は、図3に示す如く、3つに分類される。1つは、保護カバー9に設けられた冷却風流入口22、29から軸方向に流入し、正極側放熱板3aの内周に取り付けられている放熱フィン3fを通過し、リアフレーム2内へ流入する冷却風10a,10cである。2つは、保護カバー9に設けられた冷却風流入口28から軸方向に直角に流入し、正極側放熱板3aとダイオード接続端子3eの間を通過し、リアフレーム2の後方の冷却風流入口23よりリアフレーム2内へ流入する冷却風10bである。3つは、保護カバー9に設けられた冷却風流入口28から流入し、負極側放熱板3bの外周方向から負極側放熱板3bとリアフレーム2の間隙を通過してリアフレーム2の後方の冷却風流入口23へ流入する冷却風10dである。
The cooling air flowing in from the cooling
保護カバー9に設けられた冷却風流入口29から流入する冷却風10cの一部は、正極側放熱板3aの上に設けられている図2に図示の冷却風通風口18を通過し、保護カバー9に設けられている冷却風流入口22より軸方向に流入している冷却風10aと合流し、リアフレーム2内へ流入する。
A part of the cooling
また、保護カバー9に設けられた冷却風流入口29から流入する冷却風10cの一部は、図4に示す如く、正極側放熱板3aに設置してある放熱フィン3fの保護カバー9側に突出している長さの長い放熱フィン3f−1と隣り合う長さの短い放熱フィン3f−2との間に形成してある軸中心方向の開口部17を通り、冷却風10aと合流するようになっている。
Further, as shown in FIG. 4, a part of the cooling
次に、本実施の形態の車両用交流発電機の作用効果について説明する。 Next, the effect of the vehicle alternator of this embodiment will be described.
(1)冷却風通路16,17,18の作用効果
本実施の形態において、正極側放熱板3aに設けた図4に図示の開口部(冷却風通路)16,17は、保護カバー9に設けられた冷却風流入口22,29より軸方向に流入する冷却風10a,10cの流れに沿う形で形成されている。このため、冷却風流入口22,29から流入する冷却風10a,10cの流路抵抗を低減させ、冷却風10a,10cの流れを円滑にすることができ、正極側放熱板3aに効率的に冷却風を接触させることができる。このため、正極側放熱板3aに圧入固定してある代表的な発熱体の一つである正ダイオード3cの冷却性能を向上させることができる。
(1) Effects of
また、開口部(冷却風通路)16においては、放熱フィン3fの先端や代表的な発熱体の一つであるスリップリング14を被うスリップリングケース30の周辺における流路抵抗を低減することが可能となる。このため、冷却のために十分な流量を確保することができ、放熱フィン3fの先端の冷却性能を向上させると共に、スリップリング14の冷却性も向上させることができる。
Further, in the opening (cooling air passage) 16, it is possible to reduce the channel resistance around the
また,正極側放熱板3aに設けた図5に図示の冷却風風路18は、保護カバー9に設けられた冷却風流入口29より軸方向に流入する冷却風10cの流れに沿うように開口されている。このため、冷却風風路18における冷却風10cの流路抵抗を低減させ、冷却風風路18の縁に配置してある軸方向に伸びた放熱フィン3jと、冷却風通路(開口部)18を貫いている放熱フィン3f−9部における冷却風10cの流れを円滑にすることができるため、正極側放熱フィン3aの放熱性を向上させることができる。これによって、正極側放熱板3aに圧入固定してある代表的な発熱体の一つである正ダイオード3cの冷却性能を向上させることができる。
5 provided in the positive-side
また、冷却風通路(開口部)16,17,18により、冷却風の流路抵抗が低減されることで、リアフレーム2内へ流入する冷却風の風量も増加するため、固定子巻線4aの冷却性能も向上させることができる。
Further, the flow rate of the cooling air flowing into the
(2)放熱フィン3f,3j,3hの作用効果
正極側放熱板3aの軸中心方向の内周部にはダイオード固定面から軸方向両端に複数の放熱フィン3fが伸びており、それらの放熱フィン3fの間は冷却風通路(開口部)16,17により円滑な冷却風の流れが形成されているため、複数の放熱フィン3fにより得られる十分な表面積により、効率的な冷却作用が得られる。
(2) Effects of
また,正極側放熱板3aに設けた冷却風通路(開口部)18の縁には軸方向に伸びた放熱フィン3jと冷却風通路(開口部)18を貫く様に放熱フィン3f−9が配置してあり、冷却風通路(開口部)18には円滑な冷却風の流れが形成されている。このため、放熱フィン3j,放熱フィン3f−9によって得られる十分な表面積により、効率的な冷却作用を得ることができる。
In addition, a radiating fin 3f-9 is disposed at the edge of the cooling air passage (opening) 18 provided in the positive-side
さらに、図3に示されるように正極側放熱板3aと接続端子3eとの間に形成されている空隙では、正極側放熱板3aの接続端子3e側には、正極側放熱板3aの外周方向から内周方向に向けて複数の放熱フィン3hが形成されている。このため正極側放熱板3aと接続端子3eとの間の空隙を通風する冷却風10bを整流し滑らかな風の流れを形成すると同時に、この冷却風10bによって放熱性を拡大することができる。
Further, as shown in FIG. 3, in the gap formed between the positive-side
さらにまた、複数の放熱フィン3fが固定されている正極側放熱板3aの軸中心方向の内周部においては、この複数の放熱フィン3fの相隣り合うフィンの間で軸中心方向に開放状態となっているため、流路抵抗を小さくすることができる。したがって、正極側放熱板3aの表面、及び複数の放熱フィン3fの部分においては、正極側放熱板3aの表面、及び複数の放熱フィン3fの部分を流れる冷却風を円滑に流すことが可能となる。このため正極側放熱板3aの放熱効果を上げることができる。
Furthermore, in the inner peripheral portion in the axial center direction of the positive-side
(3)冷却風10dの作用効果
車両用交流発電機の後方の保護カバー9に設けた冷却風流入口28から流入し、負極側放熱板3bの外周方向から負極側放熱板3bとリアフレーム2の間隙を通過し、リアフレーム2の後方の冷却風流入口(冷却風流入路)23へ流入する冷却風10dは、負ダイオード3dの底面を直接冷却しながら負極側放熱板3bに沿うように通過することで、負ダイオード3dの冷却性を向上することができる。
(3) Effects of
また、本実施の形態の整流装置3においては、正極側放熱板3aに設置してある放熱フィン3fの保護カバー9側に突出している長さの長い放熱フィン3f−1に挟み込まれた長さの短い放熱フィン3f−2の数量が2本となっているが、この長さの長い放熱フィン3f−1に挟み込む長さの短い放熱フィン3f−2の数量は、2本に限られるものではなく、1本であっても、3本以上の複数本挟み込んでも図4に図示の第一実施例と同様の効果を得ることができる。
Moreover, in the
またさらに、本実施の形態の整流装置3においては、正極側放熱板3aに設置してある放熱フィン3fの長さの短い放熱フィン3f−2を挟み込む保護カバー9側に突出する長さの長い放熱フィン3f−1の数量が長さの短い放熱フィン3f−2の片側1本ずつ配置されたものとなっているが、この長さの短い放熱フィン3f−2の片側に配置される長さの短い放熱フィン3f−2の数量は、1本に限られるものではなく、2本以上であっても、図4に図示の第一実施例と同様の効果を得ることができる。
Furthermore, in the
すなわち、2本以上の長さの長い放熱フィン3f−1によって、長さの短い放熱フィン3f−2を挟みこんだ形状であっても、図4に図示の第一実施例と同様の効果を得ることができる。
That is, the same effect as that of the first embodiment shown in FIG. 4 can be obtained even when the
[第二実施例]
図6には、本発明に係る車両用交流発電機の第二実施例が示されている。
[Second Example]
FIG. 6 shows a second embodiment of the vehicle alternator according to the present invention.
図6(A)は、本実施の形態の整流装置3において、正極側放熱板3aに配置される複数の放熱フィン3fの形態を、それぞれ放熱フィン3fの根元部3f−4に比べて先端部3f−3を細く形成したものである。
FIG. 6 (A) shows the shape of the plurality of
このように形成することにより、2つの放熱フィン3fの間には、冷却風通路16−aと、冷却風通路17−aとが形成され、図4に図示の第一実施例と同様の効果を得ることができる。
By forming in this way, a cooling air passage 16-a and a cooling air passage 17-a are formed between the two radiating
図6(B)は、本実施の形態の整流装置3において、正極側放熱板3aに配置される複数の放熱フィン3fの形態を、それぞれ放熱フィン3f−5の根元から先端にかけて細くなるような大きな勾配を設けて形成したものである。
FIG. 6B shows that, in the
このように形成することにより、各放熱フィン3fの先端間距離D1を各放熱フィン3fの根元間距離D2と同等、もしくは各放熱フィン3fの先端間距離D1を各放熱フィン3fの根元間距離D2に比べて大きく取ることができる。
By forming in this way, the distance D1 between the tips of each
このため、2つの放熱フィン3f間に形成される冷却風通路16−bと、冷却風通路17−bにおいて、冷却風通路16−bの風量が冷却風通路17−bよりも低下することなく、図4に図示の第一実施例と同様の効果を得ることができる。
Therefore, in the cooling air passage 16-b and the cooling air passage 17-b formed between the two radiating
図6(C)は、本実施の形態の整流装置3において、正極側放熱板3aに配置される複数の放熱フィン3fの形態を、保護カバー9側に突出する長さの長い放熱フィン3f−6の先端と長さの短い放熱フィン3f−7の先端を放熱フィン3f−8により連結し、この放熱フィン3f−8の形状を長さの長い放熱フィン3f−6の先端位置と長さの短い放熱フィン3f−7の先端位置とに合わせて湾曲して形成したものである。
FIG. 6C shows a
このように長さの短い放熱フィン3f−7を挟み込む形で、長さの長い放熱フィン3f−6を配置し、長さの長い放熱フィン3f−6の先端位置と長さの短い放熱フィン3f−7の先端位置とに合わせて湾曲して放熱フィン3f−8を形成している。
In this manner, the long heat radiating fin 3f-6 is arranged so as to sandwich the short
このため、放熱フィン3f−8とスリップリングケース30との間には、空間が形成され、この空間が冷却風通路16−cを形成している。さらに、長さの短い放熱フィン3f−7のそれぞれの間には、保護カバー9に設けられた冷却風流入口22,28,29から軸方向へ流れる冷却風が通るための冷却風通路(開口部)17−cが形成されている。この冷却風通路16−cと冷却風通路(開口部)17−cとによって正極側放熱板3aと放熱フィン3fの冷却を図ることができ、図4に図示の第一実施例と同様の効果を得ることができる。
For this reason, a space is formed between the radiating fin 3f-8 and the
以上説明した放熱フィンの形状および、ダイオード冷却方法においては正極側放熱板3aに適用しているものであるが、負極側放熱板3bにおいても同様に適用できる。
Although the shape of the radiating fin and the diode cooling method described above are applied to the positive-
1…………………………………………フロントフレーム
2…………………………………………リアフレーム
3…………………………………………整流器
3a………………………………………正極側放熱板
3b………………………………………負極側放熱板
3c………………………………………正ダイオード
3d………………………………………負ダイオード
3e………………………………………ダイオード接続端子
3f………………………………………正極側内周放熱フィン
3g〜3j………………………………正極側外周表面放熱フィン
4…………………………………………固定子
4a………………………………………固定子巻線
5…………………………………………回転子
5a………………………………………界磁巻線
5b,5c………………………………ロータコア
6…………………………………………プーリー
7…………………………………………フロントベアリング
8…………………………………………リアベアリング
9…………………………………………リアカバー
10………………………………………リアファン
10a〜10d…………………………リア側冷却風
11………………………………………フロントファン
12………………………………………ブラシ
13………………………………………出力端子ボルト
14………………………………………スリップリング
15………………………………………ICレギュレータ
16〜18………………………………冷却風通路
19………………………………………シャフト
20,22,23,28,29………冷却風流入口
21,24………………………………冷却風流出口
25………………………………………プーリー固定用ナット
26………………………………………ブラシ固定用バネ
27………………………………………ブラシホルダー
30………………………………………スリップリングケース
1 …………………………………………
Claims (10)
前記放熱板の内周には前記回転子の略軸中心方向へ延びる複数の放熱フィンを設け,
前記複数の放熱フィンの相隣り合うそれぞれの放熱フィンの間に略軸方向に空隙を設け,
前記複数の放熱フィンを、略軸中心方向に長さの異なる少なくとも2種類以上の放熱フィンによって構成したことを特徴とする車両用交流発電機。 A stator in which a multiphase stator winding is wound, a rotor provided in the stator via a rotation gap, and a rotating shaft of the rotor are rotatably supported and the stator is supported. A rectifying device comprising a frame to be electrically connected to a rectifying element for rectifying the AC power output from the stator winding and cooling the rectifying element, and via the rectifying device In a vehicle AC generator comprising a fan for flowing cooling air into the rotor side,
A plurality of radiating fins extending substantially in the axial direction of the rotor is provided on the inner periphery of the radiating plate,
A gap is provided in a substantially axial direction between adjacent ones of the plurality of radiation fins,
An AC generator for a vehicle, wherein the plurality of heat radiating fins are constituted by at least two types of heat radiating fins having different lengths in a substantially axial center direction.
前記放熱板の前記整流素子であるダイオードを固定している固定面から軸方向両側に延ばして形成したものである請求項1に記載の車両用交流発電機。 The plurality of radiating fins are:
The vehicular AC generator according to claim 1, wherein the vehicular AC generator is formed to extend from a fixed surface that fixes the diode as the rectifying element of the heat radiating plate to both sides in the axial direction.
前記放熱板の軸方向側面から略軸垂直方向に向かい、長さの長い放熱フィンと長さの短い放熱フィンで構成し,
前記複数の放熱フィンには、相隣り合う放熱フィンの間に空隙を設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用交流発電機。 The plurality of radiating fins are:
From the side surface in the axial direction of the heat radiating plate, it is composed of a long radiating fin and a short radiating fin.
The vehicular AC generator according to claim 1 or 2, wherein the plurality of radiating fins are provided with gaps between adjacent radiating fins.
軸方向へ冷却風を流入させるために略軸方向に開口部を設け、前記複数の放熱フィンの1本を前記放熱板外周方向に伸ばして、前記放熱板上に形成する開口部内部まで延在させたことを特徴とする請求項1に記載の車両用交流発電機。 The heat sink is
An opening is provided in the substantially axial direction to allow cooling air to flow in the axial direction, and one of the plurality of radiating fins extends in the outer circumferential direction of the radiating plate and extends to the inside of the opening formed on the radiating plate. The alternating current generator for vehicles according to claim 1 characterized by things.
前記放熱板の外周方向から内周方向にむけて複数の放熱フィンを形成したことを特徴とする請求項4に記載の車両用交流発電機。 At the edge of the opening of the cooling air passage formed in the heat sink,
The AC generator for vehicles according to claim 4, wherein a plurality of heat radiating fins are formed from an outer peripheral direction to an inner peripheral direction of the heat radiating plate.
アルミダイカストによって形成されるものである請求項1,2,3,4又は5に記載の車両用交流発電機。 The plurality of radiating fins are:
The vehicle alternator according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, wherein the vehicle alternator is formed by aluminum die casting.
前記放熱板の内周には前記回転子の略軸中心方向へ延びる放熱フィンを複数本を相隣り合うそれぞれの放熱フィンの間に略軸方向に空隙を設けて該空隙によって第一冷却風通路を形成し,
前記複数の放熱フィンを前記放熱フィンを長さの長い放熱フィンと長さの短い放熱フィンで構成し、前記長さの短い放熱フィンを前記長さの長い放熱フィンによってを挟み込む形で配置し、前記長さの長い放熱フィンの先端と前記長さの短い放熱フィンの先端とによって第二冷却風流路を形成していることを特徴とする車両用交流発電機。 A stator in which a multiphase stator winding is wound, a rotor provided in the stator via a rotation gap, and a rotating shaft of the rotor are rotatably supported and the stator is supported. A rectifying device having a heat sink for electrically connecting a rectifying element for rectifying the AC power output from the stator winding and cooling the rectifying element, and a frame through the rectifying device In a vehicle AC generator comprising a fan for flowing cooling air into the rotor side,
A plurality of heat dissipating fins extending substantially in the axial center direction of the rotor are provided on the inner periphery of the heat dissipating plate so that a space is formed between the adjacent heat dissipating fins in the substantially axial direction, and the first cooling air passage is formed by the air gap. Form
The plurality of radiating fins are composed of a radiating fin having a long length and a radiating fin having a short length, and the short radiating fin is disposed between the long radiating fins. An AC generator for a vehicle, wherein a second cooling air flow path is formed by a tip of the long radiating fin and a tip of the short radiating fin.
内周に、第一冷却風通路および第二冷却風流路を軸方向に形成したものである請求項7に記載の車両用交流発電機。 The heat sink is
8. The vehicle alternator according to claim 7, wherein a first cooling air passage and a second cooling air passage are formed in the inner periphery in the axial direction.
前記放熱板の内周には前記回転子の略軸中心方向へ延びる複数の放熱フィンを設け,
前記複数の放熱フィンの相隣合うそれぞれの放熱フィンの間に略軸方向に送通する第一の冷却風通路を設け,
前記複数の放熱フィンを、略軸中心方向に長さの異なる少なくとも2種類以上の放熱フィンによって構成し,
前記放熱フィンの略軸中心側に複数の放熱フィンによって形成された第二の冷却風流路を形成することを特徴とする整流装置。 A heat sink for electrically connecting and cooling a plurality of diodes of the same polarity, and a connection terminal for electrically connecting a positive diode, a negative diode and a stator winding wound around the stator in multiple phases And a rectifier having a cooling air generator for generating cooling air passing through the heat sink,
A plurality of radiating fins extending substantially in the axial direction of the rotor is provided on the inner periphery of the radiating plate,
A first cooling air passage is provided between the heat dissipating fins adjacent to each other in the plurality of heat dissipating fins in a substantially axial direction.
The plurality of radiating fins are configured by at least two types of radiating fins having different lengths in a substantially axial center direction,
A rectifying device, wherein a second cooling air flow path formed by a plurality of radiating fins is formed on a substantially axial center side of the radiating fins.
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