JP3531544B2 - 交流発電機 - Google Patents
交流発電機Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は交流発電機に係り、
特に自動車用発電装置として好適なものに関する。
特に自動車用発電装置として好適なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気音を低減するために固定子巻線のス
ロット内に樹脂を設けたものが、特開平7−255140号公
報に開示されている。
ロット内に樹脂を設けたものが、特開平7−255140号公
報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、スロット部にのみ樹脂を配置してい
ることからスロット部での電磁音は低減できるが、エン
ドコイルで発生する電磁音に関しては考慮されていな
い。また、冷却手段に空冷を用いているためエンドコイ
ルを樹脂でモールドした場合には放熱が悪くなる問題点
がある。
来技術においては、スロット部にのみ樹脂を配置してい
ることからスロット部での電磁音は低減できるが、エン
ドコイルで発生する電磁音に関しては考慮されていな
い。また、冷却手段に空冷を用いているためエンドコイ
ルを樹脂でモールドした場合には放熱が悪くなる問題点
がある。
【０００４】本発明の第一の目的は、交流発電機におい
て電磁音の低減を目的とするものである。また、第二の
目的は界磁巻線および固定子巻線の冷却向上を実現する
ものである。
て電磁音の低減を目的とするものである。また、第二の
目的は界磁巻線および固定子巻線の冷却向上を実現する
ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、交流発電機に
おいて、ブラケットの間に設けられたハウジングと、該
ハウジングの内側に固定された固定子と、該固定子に対
して間隔を隔てて回転可能に配置された回転子とを有
し、前記ハウジングは、液体の冷媒が循環する路を備え
ており、前記固定子は、スロットを有する固定子コア
と、該固定子コアの前記スロットに巻かれた固定子巻線
とを備えており、前記回転子は、対向配置された一対の
爪形磁極と、該爪形磁極を磁化させるための界磁巻線と
を備えており、前記スロット内における前記固定子巻線
の隙間及び前記固定子巻線のエンドコイルには良熱伝導
体が充填されており、これによって、前記固定子巻線と
前記ハウジングとを熱的に接続する放熱経路が形成され
ており、前記界磁巻線と前記爪形磁極との間の空間部に
は良熱伝導体が充填されており、これによって、前記界
磁巻線と前記爪形磁極とを熱的に接続させて前記界磁巻
線の熱を前記回転子の表面に伝達するようになってお
り、前記回転子の表面に伝達された熱は熱伝達経路を介
して前記ハウジングの前記循環路に伝達されるようにな
っており、前記熱伝達経路としては、前記回転子の表面
に伝達された熱を、前記固定子コア又は前記固定子巻線
に充填された前記良熱伝導体を介して前記ハウジングの
前記循環路に伝達する熱伝達経路と、前記回転子の表面
に伝達された熱を、前記回転子の軸方向面にギャップを
介して接する前記ブラケット及び前記ハウジングの端面
に放熱し、前記ハウジングの前記循環路に伝達する熱伝
達経路とを備えており、前記固定子及び前記回転子は前
記冷媒によって冷却されることを特徴とする。
おいて、ブラケットの間に設けられたハウジングと、該
ハウジングの内側に固定された固定子と、該固定子に対
して間隔を隔てて回転可能に配置された回転子とを有
し、前記ハウジングは、液体の冷媒が循環する路を備え
ており、前記固定子は、スロットを有する固定子コア
と、該固定子コアの前記スロットに巻かれた固定子巻線
とを備えており、前記回転子は、対向配置された一対の
爪形磁極と、該爪形磁極を磁化させるための界磁巻線と
を備えており、前記スロット内における前記固定子巻線
の隙間及び前記固定子巻線のエンドコイルには良熱伝導
体が充填されており、これによって、前記固定子巻線と
前記ハウジングとを熱的に接続する放熱経路が形成され
ており、前記界磁巻線と前記爪形磁極との間の空間部に
は良熱伝導体が充填されており、これによって、前記界
磁巻線と前記爪形磁極とを熱的に接続させて前記界磁巻
線の熱を前記回転子の表面に伝達するようになってお
り、前記回転子の表面に伝達された熱は熱伝達経路を介
して前記ハウジングの前記循環路に伝達されるようにな
っており、前記熱伝達経路としては、前記回転子の表面
に伝達された熱を、前記固定子コア又は前記固定子巻線
に充填された前記良熱伝導体を介して前記ハウジングの
前記循環路に伝達する熱伝達経路と、前記回転子の表面
に伝達された熱を、前記回転子の軸方向面にギャップを
介して接する前記ブラケット及び前記ハウジングの端面
に放熱し、前記ハウジングの前記循環路に伝達する熱伝
達経路とを備えており、前記固定子及び前記回転子は前
記冷媒によって冷却されることを特徴とする。
【０００６】上記交流発電機において、前記回転子の外
周部には、前記良熱伝導体の飛散を防止するための飛散
防止カバーが設けられている。
周部には、前記良熱伝導体の飛散を防止するための飛散
防止カバーが設けられている。
【０００７】上記交流発電機において、前記固定子巻線
は前記循環路側に曲げて配置されている。
は前記循環路側に曲げて配置されている。
【０００８】上記交流発電機において、前記ブラケット
及び前記ハウジングは、前記回転子の軸方向面に前記ギ
ャップを介して接する前記端面が凸部になっている。
及び前記ハウジングは、前記回転子の軸方向面に前記ギ
ャップを介して接する前記端面が凸部になっている。
【０００９】
【００１０】好ましくは、前記フロントブラケットおよ
びハウジングと回転子が接する面に凸部を設けられてい
る交流発電機である。
びハウジングと回転子が接する面に凸部を設けられてい
る交流発電機である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態を
図１から図３を参照して説明する。
図１から図３を参照して説明する。
【００１２】図１は、車両用交流発電機とエンジンの関
係を示した自動車の全体構成図である。図１において、
交流発電機１はエンジン２に対して交流発電機１の軸上
に配置されるプーリ１０２とエンジン２の軸上に配置さ
れるプーリ３１にベルト３２を介して接続されている。
このプーリ１０２とプーリ３１のプーリ比は２から３倍
となっており、交流発電機は増速で回転する。また、交
流発電機１の冷却は熱交換するためにラジエータ５に２
本のラジエータホース４で接続され、内部を流れる冷却
水を循環させるための冷却水ポンプ６がラジエータ５の
出口側に配置される。通常この冷却水ポンプ６は、図示
していないが、エンジン２のプーリ３１に連結されてお
り、冷却水ポンプ６はエンジン２の回転数に比例した水
量を交流発電機１に送ることができるものである。ま
た、このラジエータ５から出た水は、冷却水ポンプ６を
介した後は、エンジン２の冷却にも使用されている。そ
して、エンジン２から出た水はラジエータホース４の交
流発電機１の出口側に接続され、冷却系は並列接続され
ている。よって、水量のバランスは配管内の圧損により
決定される。車両用交流発電機１において、ラジエータ
ホース４にはそれぞれ水温検出センサが設けられて冷却
水の温度を検出し、検出した値は、エンジンコントロー
ルユニットであるECU1000 に入力されて車両用交流発電
機１の発電電流の制御に用いられる。
係を示した自動車の全体構成図である。図１において、
交流発電機１はエンジン２に対して交流発電機１の軸上
に配置されるプーリ１０２とエンジン２の軸上に配置さ
れるプーリ３１にベルト３２を介して接続されている。
このプーリ１０２とプーリ３１のプーリ比は２から３倍
となっており、交流発電機は増速で回転する。また、交
流発電機１の冷却は熱交換するためにラジエータ５に２
本のラジエータホース４で接続され、内部を流れる冷却
水を循環させるための冷却水ポンプ６がラジエータ５の
出口側に配置される。通常この冷却水ポンプ６は、図示
していないが、エンジン２のプーリ３１に連結されてお
り、冷却水ポンプ６はエンジン２の回転数に比例した水
量を交流発電機１に送ることができるものである。ま
た、このラジエータ５から出た水は、冷却水ポンプ６を
介した後は、エンジン２の冷却にも使用されている。そ
して、エンジン２から出た水はラジエータホース４の交
流発電機１の出口側に接続され、冷却系は並列接続され
ている。よって、水量のバランスは配管内の圧損により
決定される。車両用交流発電機１において、ラジエータ
ホース４にはそれぞれ水温検出センサが設けられて冷却
水の温度を検出し、検出した値は、エンジンコントロー
ルユニットであるECU1000 に入力されて車両用交流発電
機１の発電電流の制御に用いられる。
【００１３】図２に車両用交流発電機の全体構成を示す
縦断面図を示す。交流発電機１は２個のブラケットを備
え、このブラケットはプーリ側に配置されるフロントブ
ラケット１０３及び反プーリ側リアブラケット１０４か
らなる。両ブラケットの中心部にはシャフト１０１がベ
アリングを介して支持され、シャフト１０１の一方の端
部にはプーリ１０２が取り付けられ、もう一方の端部に
はスリップリング110が取り付けられている。プーリ１
０２は図１で示したベルト３２を介してエンジンの出力
軸に配置されたプーリ３１と接続され、エンジン２の回
転数に比例して回転する。スリップリング１１０にはブ
ラシ１１１が摺動可能に取り付けられ、ブラシ１１１か
ら後述する界磁巻線１０７に電力を供給する。
縦断面図を示す。交流発電機１は２個のブラケットを備
え、このブラケットはプーリ側に配置されるフロントブ
ラケット１０３及び反プーリ側リアブラケット１０４か
らなる。両ブラケットの中心部にはシャフト１０１がベ
アリングを介して支持され、シャフト１０１の一方の端
部にはプーリ１０２が取り付けられ、もう一方の端部に
はスリップリング110が取り付けられている。プーリ１
０２は図１で示したベルト３２を介してエンジンの出力
軸に配置されたプーリ３１と接続され、エンジン２の回
転数に比例して回転する。スリップリング１１０にはブ
ラシ１１１が摺動可能に取り付けられ、ブラシ１１１か
ら後述する界磁巻線１０７に電力を供給する。
【００１４】また、シャフト１０１の中央部には回転子
（ロータ）が取り付けられており、この回転子の外周部
には爪形の形状を持つ一対の爪形磁極１０８が配置され
ている。また、回転子の中心部には界磁巻線１０７が巻
かれ、この界磁巻線１０７にスリップリング１１０から
の直流電流を流すことによって前記爪形磁極１０８を磁
化させる。
（ロータ）が取り付けられており、この回転子の外周部
には爪形の形状を持つ一対の爪形磁極１０８が配置され
ている。また、回転子の中心部には界磁巻線１０７が巻
かれ、この界磁巻線１０７にスリップリング１１０から
の直流電流を流すことによって前記爪形磁極１０８を磁
化させる。
【００１５】爪形磁極１０８と界磁巻線１０７の空間部
には良熱伝導体１１６が配置され、回転子の爪形磁極１
０８の最外周部には良熱伝導体１１６の飛び出しを防止
するための飛散防止カバー１１７が配置されている。
には良熱伝導体１１６が配置され、回転子の爪形磁極１
０８の最外周部には良熱伝導体１１６の飛び出しを防止
するための飛散防止カバー１１７が配置されている。
【００１６】プーリ側フロントブラケット１０３と反プ
ーリ側リアブラケット１０４の間には固定子コア１０５
が内蔵されたハウジング１１５が配置され、この固定子
コア１０５の内周面は回転子の爪形磁極１０８表面に配
置される飛散防止カバー117と僅かな間隔を隔てて配置
されている。この間隔は機械的特性の関係から必要とな
る予め決められた間隔であり、一般的には０.４mm 程度
である。
ーリ側リアブラケット１０４の間には固定子コア１０５
が内蔵されたハウジング１１５が配置され、この固定子
コア１０５の内周面は回転子の爪形磁極１０８表面に配
置される飛散防止カバー117と僅かな間隔を隔てて配置
されている。この間隔は機械的特性の関係から必要とな
る予め決められた間隔であり、一般的には０.４mm 程度
である。
【００１７】固定子コア１０５にはティースとスロット
が配置され、この固定子コア１０５の凹部に相当するス
ロットには固定子巻線１０６が３相に巻かれており、エ
ンジンの駆動によって爪形磁極１０８が回転して磁化さ
れると、固定子巻線１０６に３相の誘起電圧が発生す
る。固定子コア１０５はハウジング１１５の内側にヤキ
バメにより固定されるが、固定子コア１０５のスロット
内の固定子巻線１０６の隙間およびエンドコイルには、
良熱伝導体１１６が充填され、結果的には固定子コア１
０５と固定子巻線１０６とハウジング１１５は良熱伝導
体１１６で一体的に成型されて熱的に接続されている。
ここで述べた、良熱伝導体は、例えば熱伝導率が１.５
Ｗ／ｍＫ よりも大きいシリコンゴム系のものや熱伝導
率の高いエポキシ樹脂等である。
が配置され、この固定子コア１０５の凹部に相当するス
ロットには固定子巻線１０６が３相に巻かれており、エ
ンジンの駆動によって爪形磁極１０８が回転して磁化さ
れると、固定子巻線１０６に３相の誘起電圧が発生す
る。固定子コア１０５はハウジング１１５の内側にヤキ
バメにより固定されるが、固定子コア１０５のスロット
内の固定子巻線１０６の隙間およびエンドコイルには、
良熱伝導体１１６が充填され、結果的には固定子コア１
０５と固定子巻線１０６とハウジング１１５は良熱伝導
体１１６で一体的に成型されて熱的に接続されている。
ここで述べた、良熱伝導体は、例えば熱伝導率が１.５
Ｗ／ｍＫ よりも大きいシリコンゴム系のものや熱伝導
率の高いエポキシ樹脂等である。
【００１８】反プーリ側リアブラケット１０４の内側に
は、整流回路を構成するダイオードのモジュールである
ダイオードのプラスフィン１０９ａとダイオードのマイ
ナスフィン１０９ｂとが冷却水路１１４を密閉するため
のリアプレート１１２に固定されている。また、発電電
圧を調整するためのＩＣレギュレータ１１３は前記リア
ブラケット１０４に接するように固定されている。ダイ
オードのプラスフィン１０９ａは、図示しないバッテリ
ーのプラス電極に接続され、ダイオードのマイナスフィ
ン１０９ｂは交流発電機本体と同一電位となっていて、
図示しないバッテリーのマイナス端子側に電気的に接続
される。これらのダイオードは固定子巻線１０６で発生
した交流の誘起電圧を全波整流し直流電圧に変換する。
ＩＣレギュレータ１１３は、バッテリーを充電するため
にダイオードで整流した直流電圧が約１４.３Ｖ 程度の
一定電圧に保たれるよう、界磁巻線電流を制御する。
は、整流回路を構成するダイオードのモジュールである
ダイオードのプラスフィン１０９ａとダイオードのマイ
ナスフィン１０９ｂとが冷却水路１１４を密閉するため
のリアプレート１１２に固定されている。また、発電電
圧を調整するためのＩＣレギュレータ１１３は前記リア
ブラケット１０４に接するように固定されている。ダイ
オードのプラスフィン１０９ａは、図示しないバッテリ
ーのプラス電極に接続され、ダイオードのマイナスフィ
ン１０９ｂは交流発電機本体と同一電位となっていて、
図示しないバッテリーのマイナス端子側に電気的に接続
される。これらのダイオードは固定子巻線１０６で発生
した交流の誘起電圧を全波整流し直流電圧に変換する。
ＩＣレギュレータ１１３は、バッテリーを充電するため
にダイオードで整流した直流電圧が約１４.３Ｖ 程度の
一定電圧に保たれるよう、界磁巻線電流を制御する。
【００１９】以上のように構成した車両用交流発電機に
おいて、エンジン２の駆動によってプーリ１０２が回転
すると、シャフト１０１はスリップリング１１０及び回
転子と一緒に回転し、ブラシ１１１からの直流電流が回
転子内部の界磁巻線１０７に通電され、界磁巻線１０７
は爪形磁極１０８のそれぞれの磁極にＮ極及びＳ極を構
成するように動作する。この界磁巻線１０７による磁束
は、Ｎ極の爪形磁極の爪部から出たものが、固定子コア
１０５を通りＳ極の爪形磁極の爪部に戻る磁気回路を形
成する。この磁気回路の磁束が固定子巻線１０６を差交
することにより、固定子巻線１０６に３相の誘起電圧が
発生する。この３相の誘起電圧は先のダイオードプラス
フィン１０９ａとマイナスフィン１０９ｂに配置された
ダイオード群により全波整流され直流電圧に変換され
て、整流された直流電圧はＩＣレギュレータ１１３で電
圧調整され、約１４.３Ｖ 程度の一定電圧に保たれる。
ここで、発電電流を大幅に増加するために爪磁極間に同
極が向かい合う方向に永久磁石を配置しても良い。本実
施例では図示していないが、冷却方式に水冷を採用し、
低速で発電しても冷却効果が期待できるために、極間に
配置する永久磁石には耐熱性の高いネオジム磁石を採用
している。
おいて、エンジン２の駆動によってプーリ１０２が回転
すると、シャフト１０１はスリップリング１１０及び回
転子と一緒に回転し、ブラシ１１１からの直流電流が回
転子内部の界磁巻線１０７に通電され、界磁巻線１０７
は爪形磁極１０８のそれぞれの磁極にＮ極及びＳ極を構
成するように動作する。この界磁巻線１０７による磁束
は、Ｎ極の爪形磁極の爪部から出たものが、固定子コア
１０５を通りＳ極の爪形磁極の爪部に戻る磁気回路を形
成する。この磁気回路の磁束が固定子巻線１０６を差交
することにより、固定子巻線１０６に３相の誘起電圧が
発生する。この３相の誘起電圧は先のダイオードプラス
フィン１０９ａとマイナスフィン１０９ｂに配置された
ダイオード群により全波整流され直流電圧に変換され
て、整流された直流電圧はＩＣレギュレータ１１３で電
圧調整され、約１４.３Ｖ 程度の一定電圧に保たれる。
ここで、発電電流を大幅に増加するために爪磁極間に同
極が向かい合う方向に永久磁石を配置しても良い。本実
施例では図示していないが、冷却方式に水冷を採用し、
低速で発電しても冷却効果が期待できるために、極間に
配置する永久磁石には耐熱性の高いネオジム磁石を採用
している。
【００２０】次に固定子巻線１０６で発生する銅損によ
る発熱の冷却について説明する。先にも述べたように、
固定子巻線１０６が配置される固定子コア１０５はハウ
ジング１１５にヤキバメにより固定され、熱をハウジン
グ１１５に伝えやすい構造としている。また、先にも説
明したように固定子巻線１０６の放熱向上のために固定
子巻線１０６とハウジング１１５の内面が熱的に接触さ
せるように、熱伝導の高い樹脂で熱の放熱経路を設けて
いる。ハウジング１１５の外周には軸方向に穴が複数個
貫通しており、フロントブラケット１０３とリアプレー
ト１１２により水路は密閉されジグザグ状に水路が構成
されている。冷却水はハウジング１１５の外周面のジグ
ザグ状の水路を流れるように構成されており、固定子コ
ア１０５の外周面から冷却できるものである。また、回
転子内部で発生する界磁巻線107の銅損による発熱はフ
ロントブラケット１０３とハウジング１１５の反プーリ
側の内側で、回転子の軸方向の面に僅かなギャップで接
する面で放熱できる構造である。このように回転子の冷
却に対して軸方向の面と外周面を冷却水の通る水路１１
４に間接的に接するように配置することで、回転子全体
の冷却を促進できる構成である。
る発熱の冷却について説明する。先にも述べたように、
固定子巻線１０６が配置される固定子コア１０５はハウ
ジング１１５にヤキバメにより固定され、熱をハウジン
グ１１５に伝えやすい構造としている。また、先にも説
明したように固定子巻線１０６の放熱向上のために固定
子巻線１０６とハウジング１１５の内面が熱的に接触さ
せるように、熱伝導の高い樹脂で熱の放熱経路を設けて
いる。ハウジング１１５の外周には軸方向に穴が複数個
貫通しており、フロントブラケット１０３とリアプレー
ト１１２により水路は密閉されジグザグ状に水路が構成
されている。冷却水はハウジング１１５の外周面のジグ
ザグ状の水路を流れるように構成されており、固定子コ
ア１０５の外周面から冷却できるものである。また、回
転子内部で発生する界磁巻線107の銅損による発熱はフ
ロントブラケット１０３とハウジング１１５の反プーリ
側の内側で、回転子の軸方向の面に僅かなギャップで接
する面で放熱できる構造である。このように回転子の冷
却に対して軸方向の面と外周面を冷却水の通る水路１１
４に間接的に接するように配置することで、回転子全体
の冷却を促進できる構成である。
【００２１】また、図示していないが、本発明では、ハ
ウジング１１５に配置した水路は８本の偶数とし、水の
流れは反プーリ側から入りフロントブラケット１０３で
折り返し、また、反プーリ側に流れてプーリ側に折り返
すような４往復して反プーリ側から出ていくようにし
た。このように水路を偶数にすることで同一方向に給排
水の配管を設けることができ、ラジエータホースのとり
回しが容易になる。また、給排水のホースジョイントを
反プーリ側に配置することでベルトに絡む可能性を大幅
に低減できる。
ウジング１１５に配置した水路は８本の偶数とし、水の
流れは反プーリ側から入りフロントブラケット１０３で
折り返し、また、反プーリ側に流れてプーリ側に折り返
すような４往復して反プーリ側から出ていくようにし
た。このように水路を偶数にすることで同一方向に給排
水の配管を設けることができ、ラジエータホースのとり
回しが容易になる。また、給排水のホースジョイントを
反プーリ側に配置することでベルトに絡む可能性を大幅
に低減できる。
【００２２】図３は、車両用交流発電機の部分拡大図で
あり、図２に示した構成の回転子と固定子の放熱経路に
ついて示したものである。図中矢印は熱の放熱経路を示
したものであるが部品構成等については図２と同様なた
め、説明は省略する。
あり、図２に示した構成の回転子と固定子の放熱経路に
ついて示したものである。図中矢印は熱の放熱経路を示
したものであるが部品構成等については図２と同様なた
め、説明は省略する。
【００２３】回転子の中心部には界磁巻線１０７が巻か
れているが、この界磁巻線１０７には銅損による発熱が
発生する。この熱を十分に放熱しないと界磁巻線抵抗が
大きくなり界磁電流が減少する。界磁電流が減少すると
発電電流も減少してしまう。本発明では、冷却構造を水
冷としているために如何に冷却水にその熱を伝えるかが
性能を左右する。そこで、界磁巻線１０７の外周部表面
と爪形磁極１０８を熱伝導率の高いシリコンゴム系の良
熱伝導体で熱的に接続することで界磁巻線107の熱を回
転子の表面に伝えるものである。そして、その熱は固定
子コア１０５又は固定子巻線１０６に充填した良熱伝導
体１１６を介して冷却水が循環する水路１１４に伝える
構成である。
れているが、この界磁巻線１０７には銅損による発熱が
発生する。この熱を十分に放熱しないと界磁巻線抵抗が
大きくなり界磁電流が減少する。界磁電流が減少すると
発電電流も減少してしまう。本発明では、冷却構造を水
冷としているために如何に冷却水にその熱を伝えるかが
性能を左右する。そこで、界磁巻線１０７の外周部表面
と爪形磁極１０８を熱伝導率の高いシリコンゴム系の良
熱伝導体で熱的に接続することで界磁巻線107の熱を回
転子の表面に伝えるものである。そして、その熱は固定
子コア１０５又は固定子巻線１０６に充填した良熱伝導
体１１６を介して冷却水が循環する水路１１４に伝える
構成である。
【００２４】また、回転子の他の熱の伝わる経路として
は矢印で示したように、プーリ側に配置されるフロント
ブラケット１０３又はハウジング１１５と回転子の突き
合わせになっている部分の面から冷却水路１１４に伝わ
る。発電電圧を調整するＩＣレギュレータ１１３は、リ
アブラケット１０４に配置したが、冷却水の水路114を
塞ぐためのリアプレート１１２に配置してもよい。
は矢印で示したように、プーリ側に配置されるフロント
ブラケット１０３又はハウジング１１５と回転子の突き
合わせになっている部分の面から冷却水路１１４に伝わ
る。発電電圧を調整するＩＣレギュレータ１１３は、リ
アブラケット１０４に配置したが、冷却水の水路114を
塞ぐためのリアプレート１１２に配置してもよい。
【００２５】本発明の第２の実施形態を図４を参照して
説明する。
説明する。
【００２６】図４は車両用交流発電機の部分拡大図であ
り、固定子巻線１０６を冷却水路１１４側に曲げて配置
したものを示したものである。構成等は全て図２と同様
であるために詳細な説明は省略する。
り、固定子巻線１０６を冷却水路１１４側に曲げて配置
したものを示したものである。構成等は全て図２と同様
であるために詳細な説明は省略する。
【００２７】図４に示したように、固定子巻線１０６を
水路１１４に近づけることで、固定子巻線１０６とハウ
ジング１１５までの熱抵抗値を下げることができるた
め、固定子巻線１０６の冷却が良好に行えるようにな
る。よって、固定子巻線１０６の温度上昇値が下がり温
度上昇に依存する抵抗値が上がらなくなり銅損の発生値
を低減することができるようになる。
水路１１４に近づけることで、固定子巻線１０６とハウ
ジング１１５までの熱抵抗値を下げることができるた
め、固定子巻線１０６の冷却が良好に行えるようにな
る。よって、固定子巻線１０６の温度上昇値が下がり温
度上昇に依存する抵抗値が上がらなくなり銅損の発生値
を低減することができるようになる。
【００２８】また、フロントブラケット１０３と回転子
の軸方向の接する面の面積を増やすために、フロントブ
ラケット側およびハウジング１１５に凸部１１８を設け
ることで熱伝導面積を増加することができ、回転子の冷
却促進に効果がある。
の軸方向の接する面の面積を増やすために、フロントブ
ラケット側およびハウジング１１５に凸部１１８を設け
ることで熱伝導面積を増加することができ、回転子の冷
却促進に効果がある。
【００２９】以上の説明では、固定子巻線１０６および
界磁巻線１０７の双方を個別に良熱伝導体１１６でモー
ルドした場合について説明したが、例えば、どちらか一
方を実施した場合においても冷却向上の効果がある。ま
た、回転子の爪形磁極と界磁巻線を良熱伝導体樹脂で固
めることで、電磁振動を抑えることができ、騒音低減の
効果がある。また、固定子コアのスロット内の固定子巻
線とエンドコイルおよびハウジングを同様に良熱伝導体
樹脂で固めることで電磁振動を低減でき騒音の低減効果
がある。
界磁巻線１０７の双方を個別に良熱伝導体１１６でモー
ルドした場合について説明したが、例えば、どちらか一
方を実施した場合においても冷却向上の効果がある。ま
た、回転子の爪形磁極と界磁巻線を良熱伝導体樹脂で固
めることで、電磁振動を抑えることができ、騒音低減の
効果がある。また、固定子コアのスロット内の固定子巻
線とエンドコイルおよびハウジングを同様に良熱伝導体
樹脂で固めることで電磁振動を低減でき騒音の低減効果
がある。
【００３０】上記の説明では、冷却用のラジエータはエ
ンジンの冷却用のラジエータを兼用した説明であるが、
車両用交流発電機専用のラジエータを用いても同様の効
果がある。
ンジンの冷却用のラジエータを兼用した説明であるが、
車両用交流発電機専用のラジエータを用いても同様の効
果がある。
【００３１】本発明では、車両用交流発電機を液冷と
し、回転子の爪形磁極と界磁巻線間の空間に熱伝導率の
高い良熱伝導体を配置し、また固定子の固定子巻線が挿
入されるスロット内に同様な熱伝導率の高い良熱伝導樹
脂を充填し、コイルエンドとハウジングを良熱伝導体で
モールドすることで、回転子および固定子の冷却を向上
できる効果がある。また、回転子および固定子の電磁振
動を低減することができるため騒音低減の効果がある。
し、回転子の爪形磁極と界磁巻線間の空間に熱伝導率の
高い良熱伝導体を配置し、また固定子の固定子巻線が挿
入されるスロット内に同様な熱伝導率の高い良熱伝導樹
脂を充填し、コイルエンドとハウジングを良熱伝導体で
モールドすることで、回転子および固定子の冷却を向上
できる効果がある。また、回転子および固定子の電磁振
動を低減することができるため騒音低減の効果がある。
【図１】本発明の第１の実施形態による車両用交流発電
機とエンジンの関係を示した自動車の全体構成図を示
す。
機とエンジンの関係を示した自動車の全体構成図を示
す。
【図２】本発明の第１の実施形態による車両用交流発電
機の全体構成の縦断面図を示す。
機の全体構成の縦断面図を示す。
【図３】本発明の第１の実施形態による車両用交流発電
機の部分拡大図を示す。
機の部分拡大図を示す。
【図４】本発明の第２の実施形態による車両用交流発電
機の部分拡大図を示す。
機の部分拡大図を示す。
１…交流発電機、２…エンジン、４…ラジエータホー
ス、５…ラジエータ、６…冷却水ポンプ、３１，１０２
…プーリ、３２…ベルト、１０１…シャフト、１０３…
フロントブラケット、１０４…リアブラケット、１０５
…固定子コア、１０６…固定子巻線、１０７…界磁巻
線、１０８…爪形磁極、１０９ａ…ダイオードプラスフ
ィン、１０９ｂ…ダイオードマイナスフィン、１１０…
スリップリング、１１１…ブラシ、１１２…リアプレー
ト、１１３…ＩＣレギュレータ、１１４…水路、１１５
…ハウジング、１１６…良熱伝導体、１１７…飛散防止
カバー、１１８…凸部。
ス、５…ラジエータ、６…冷却水ポンプ、３１，１０２
…プーリ、３２…ベルト、１０１…シャフト、１０３…
フロントブラケット、１０４…リアブラケット、１０５
…固定子コア、１０６…固定子巻線、１０７…界磁巻
線、１０８…爪形磁極、１０９ａ…ダイオードプラスフ
ィン、１０９ｂ…ダイオードマイナスフィン、１１０…
スリップリング、１１１…ブラシ、１１２…リアプレー
ト、１１３…ＩＣレギュレータ、１１４…水路、１１５
…ハウジング、１１６…良熱伝導体、１１７…飛散防止
カバー、１１８…凸部。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(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 印南 敏之
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 鈴木 敦
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
(56)参考文献 特開 平７−170695（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−260544（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−296348（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−148364（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−210722（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−123664（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−194060（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−213531（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−236338（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 9/00 - 9/28
H02K 19/00 - 19/38
Claims (4)
- 【請求項１】 ブラケットの間に設けられたハウジング
と、 該ハウジングの内側に固定された固定子と、 該固定子に対して間隔を隔てて回転可能に配置された回
転子とを有し、 前記ハウジングは、液体の冷媒が循環する路を備えてお
り、 前記固定子は、 スロットを有する固定子コアと、 該固定子コアの前記スロットに巻かれた固定子巻線とを
備えており、 前記回転子は、 対向配置された一対の爪形磁極と、 該爪形磁極を磁化させるための界磁巻線とを備えてお
り、 前記スロット内における前記固定子巻線の隙間及び前記
固定子巻線のエンドコイルには良熱伝導体が充填されて
おり、これによって、前記固定子巻線と前記ハウジング
とを熱的に接続する放熱経路が形成されており、 前記界磁巻線と前記爪形磁極との間の空間部には良熱伝
導体が充填されており、これによって、前記界磁巻線と
前記爪形磁極とを熱的に接続させて前記界磁巻線の熱を
前記回転子の表面に伝達するようになっており、 前記回転子の表面に伝達された熱は熱伝達経路を介して
前記ハウジングの前記循環路に伝達されるようになって
おり、 前記熱伝達経路としては、 前記回転子の表面に伝達された熱を、前記固定子コア又
は前記固定子巻線に充填された前記良熱伝導体を介して
前記ハウジングの前記循環路に伝達する熱伝達経路と、 前記回転子の表面に伝達された熱を、前記回転子の軸方
向面にギャップを介して接する前記ブラケット及び前記
ハウジングの端面に放熱し、前記ハウジングの前記循環
路に伝達する熱伝達経路とを備えており、 前記固定子及び前記回転子は前記冷媒によって冷却され
ることを特徴とする交流発電機。 - 【請求項２】請求項１に記載の交流発電機において、 前記回転子の外周部には、前記良熱伝導体の飛散を防止
するための飛散防止カバーが設けられていることを特徴
とする交流発電機。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載の交流発電機におい
て、 前記固定子巻線は前記循環路側に曲げて配置されている
ことを特徴とする交流発電機。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の交流発
電機において、 前記ブラケット及び前記ハウジングは、前記回転子の軸
方向面に前記ギャップを介して接する前記端面が凸部に
なっていることを特徴とする交流発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22825299A JP3531544B2 (ja) | 1998-08-12 | 1999-08-12 | 交流発電機 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22784298 | 1998-08-12 | ||
| JP10-227842 | 1998-08-12 | ||
| JP22825299A JP3531544B2 (ja) | 1998-08-12 | 1999-08-12 | 交流発電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000125513A JP2000125513A (ja) | 2000-04-28 |
| JP3531544B2 true JP3531544B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=26527907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22825299A Expired - Fee Related JP3531544B2 (ja) | 1998-08-12 | 1999-08-12 | 交流発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3531544B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
| JP3946950B2 (ja) * | 2000-10-17 | 2007-07-18 | 三菱電機株式会社 | 車両用交流発電機 |
| JP4172148B2 (ja) * | 2000-12-19 | 2008-10-29 | 株式会社デンソー | 車両用電動発電装置 |
| JP3830779B2 (ja) * | 2001-06-27 | 2006-10-11 | 株式会社日立製作所 | 車両用交流発電機 |
| JP3685169B2 (ja) | 2002-09-27 | 2005-08-17 | 株式会社日立製作所 | 回転機及びその製造法 |
| JP4665454B2 (ja) * | 2004-08-06 | 2011-04-06 | 株式会社安川電機 | モータ |
| JP6713208B2 (ja) * | 2016-05-17 | 2020-06-24 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | モータ内蔵型波動歯車装置 |
-
1999
- 1999-08-12 JP JP22825299A patent/JP3531544B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000125513A (ja) | 2000-04-28 |
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