JP3561927B2 - AC generator for vehicles - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両用交流発電機の冷却構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
本出願人の出願になる特平4−24939号公報は、ロータコアの両端部に遠心ファンを設け、その吹き出し冷却風がステータコイルのコイルエンドを冷却しつつハウジングの周壁に開口された冷却窓に流入する冷却構造において、上記コイルエンド内部に遠心ファンの吹き出し方向と平行方向へ冷却風送風用の送風路を貫設することによりコイルエンドの温度低下を実現している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記した従来技術のように、ステータコイルのコイルエンドに上記したような送風路を遠心ファンの吹き出し方向と平行方向へ多数形成することは、ステータコイルの巻線作業が複雑となる。
また、コイルエンドに上記した多数の送風路を設けることは各コイルの巻線がこれら送風路を囲んで延在することとなり、ステータコイルの線長の増大、ステータコイルの銅損の増大を招く。
【0004】
更に、ステータコイルのコイルエンドの軸方向寸法が増大するので、コイルエンドの端面とハウジングの内端面との間の吹き出し流路の流路断面積が縮小する不利が生じ、冷却風量が低下して他の部位における冷却悪化が懸念される。
もちろん、上記送風路を通じての冷却風量の増加はあるものの、コイルエンド内部の複雑な形状の送風路の流体圧力損失は大きく、上記吹き出し流路の冷却風量の低下を補償するには到らず、必要な冷却風量を確保するためにハウジング体格を増大する必要がある。
【0005】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、冷却風量の低下や体格増大を回避しつつステータコイルのコイルエンドの良好な冷却が可能な車両用交流発電機を提供することを、その目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用交流発電機は、冷却窓が周壁に開口されたハウジングと、前記ハウジングに固定されるステータコアに巻装されるステータコイルと、前記固定子コアの内部にて前記ハウジングに回転自在に保持されるロータコアと、前記冷却窓の内周側に位置して前記ロータコアの端面に固定され冷却風の少なくとも一部を遠心方向へ吹き出すファンとを備え、前記冷却風の少なくとも一部は前記ファンから吹き出して前記ハウジングの内端面と前記ステータコイルのコイルエンドの間の吹き出し流路を通過して前記冷却窓に流入する車両用交流発電機において、
前記吹き出し流路に面する前記ステータコイルの前記コイルエンドの端面は、軸方向に段差を有することを特徴としている。
詳しくは、前記ハウジングが、フロントフレームとリヤフレームとを締結ボルトにより締結してなり、前記フロントフレーム又はリヤフレームに貫孔された前記締結ボルト嵌入用の貫通孔の周囲の薄肉部分は、前記吹き出し流路に張り出す張り出し部分をもち、前記コイルエンドは、上記張り出し部分が存在する角度位置にて径方向に伸びる溝部を有することを特徴としている。
好適態様において、前記張り出し部分が存在する角度位置での前記ステータコアの端面から前記コイルエンドの端面までの前記コイルエンドの軸長をa、前記張り出し部分が存在しない角度位置での前記ステータコアの端面から前記コイルエンドの端面までの前記コイルエンドの軸長をbとする時、a/bを0.7〜0.8に設定される

【0007】
【作用及び発明の効果】
ファンから出た冷却風(の少なくとも一部)はハウジングの内端面とステータコイルのコイルエンドの間の吹き出し流路を通過してハウジングの周壁に開口された冷却窓から吹き出される。
吹き出し流路に面するステータコイルのコイルエンドの端面は、軸方向に段差を有している。
【0008】
このようにすれば、上記した吹き出し流路の断面積の縮小を最小としつつ冷却風に接触するステータコイルの接触面積(放熱面積)を増大できる。
また、上記した従来技術に比較してステータコイルの線長の増大、抵抗損失の増大を回避することができ、体格を増大することなく冷却風量の確保を実現できる。
【0009】
更に、上記した従来技術のように、複雑な形状の送風路をコイルエンドに形成する必要が無いので、ステータコイル形成工程が比較的容易となる。
【0010】
【実施例】
本発明の一実施例である車両用交流発電機を図1で説明する。
まず、この発電機の基本構成を略述する。
フロントフレーム11とリヤフレーム12からなるフレーム(本発明でいうハウジング)1は複数の締結ボルト13で締結されており、フレーム1は回転軸2を回転自在に支承し、回転軸2にはランデル型界磁鉄心(本発明でいうロータコア)31が固定され、界磁鉄心31には界磁コイル(ロータコイル)32が巻装されている。界磁鉄心31及び界磁コイル32は回転子を構成する。フレーム1の内周面には界磁鉄心31を囲んで電機子鉄心(本発明でいうステータコア)33が固定され、電機子鉄心33には電機子コイル(本発明でいうステータコイル)34が巻装されている。電機子鉄心33及び電機子コイル34は固定子を構成する。
【0011】
リヤフレーム12の後端面を囲覆してアルミ、樹脂等からなるカバー4が固定されており、リヤフレーム12とカバー4との間に電気部品室Sが形成されている。電気部品室Sには整流装置41やブラシ42やレギュレータ43が収容されている。
エンジン(図示せず)によりプーリー21を通じて回転軸2をベルト駆動するとともに、界磁コイル32に通電して励磁を行うと、電機子コイル34で発生した三相交流電圧が整流装置で三相全波整流されて出力される。
【0012】
回転軸2には界磁鉄心31を挟んで斜流ファン5及び遠心ファン6が固定されている。遠心ファン6は本発明でいうファンを構成している。
フロントフレーム11の周壁には斜流ファン5を囲んで多数の冷却窓w’が周方向へ一列に並んで開口されており、リヤフレーム12の周壁には遠心ファン6を囲んで多数の冷却窓wが周方向へ一列に並んで開口されている。
【0013】
斜流ファン5により生起された風の遠心成分100はステータコイル34のフロント側のコイルエンド34Fを冷却しつつ冷却窓w’から吹き出され、その軸流成分101はロータコア31の各ポールの間を軸方向へ貫通してロータコア31のリヤ側端面に達し、遠心ファン6のディスク部などにより遠心方向へ偏向され、ステータコイル34のリヤ側のコイルエンド34Rを貫通したり、コイルエンド34Rの内周面及び端面に沿って後述の吹き出し流路Pを流れたりしてコイルエンド34Rを冷却しつつ冷却窓wから吹き出される。
【0014】
遠心ファン6より生起された風102のほとんどは、ステータコイル34のリヤ側コイルエンド34Rの端面とリヤフレーム12の内端面との間の吹き出し流路Pを通って冷却窓wから遠心方向へ吹き出される。
以下、本実施例の特徴部分について説明する。
図1に示すように、フロントフレーム11とリヤフレーム12とは、複数(ここでは4本)の締結ボルト13で締結されており、締結ボルト13に螺着されるナット14の底面はリヤフレーム12の座面12xに接して、座面12xをフロント側へ強圧する。
【0015】
この座面12xはリヤフレーム12の外径及び軸長(以下、軸方向長をいう)を短縮するために冷却窓wの近傍に形成されている。従って、リヤフレーム12に貫孔された締結ボルト13嵌入用の貫通孔12eの周囲の筒肉部分は上記した吹き出し流路Pに張り出す張出し部分12b(図3参照)をもち、結局、吹き出し流路Pには張出し部分12bが周方向90度づつ離れて形成されることになる。
【0016】
この実施例では、これら張出し部分12bの存在を考慮し、図3に示すように、張出し部分12bが存在する角度位置ではステータコア33の端面からコイルエンド34Rの端面までの軸長aを従来(図4参照)のままとし、張出し部分12bが存在しない角度位置ではステータコア33の端面からコイルエンド34Rの端面までの軸長bを上記軸長aより長く設定している。
【0017】
具体的に説明すれば、図2に示すように、コイルエンド34Rは上記張出し部分12bが存在する角度位置にて径方向へ伸びる溝部340を有する。溝部340の周方向寸法はD、軸方向寸法はLである。
このようにすれば、以下の効果を奏する。
第一に、コイルエンド34Rが従来のコイルエンド(図4参照)よりも、軸方向へ張り出すとができるので、コイルエンド34Rの冷却効果が向上する。また、コイルエンド34Rの端面が凹凸となっているので、その表面積が増加し、冷却効果が向上する。
【0018】
第二に、それにもかかわらず、コイルエンド34Rは上記張出し部分12bが存在する角度位置にて軸方向リヤ側へ突出しないので、コイルエンド34Rと上記張出し部分12bとが接触したりすることがない。
第三に、遠心ファン6から遠心方向へ吹き出された冷却風102は、遠心方向へ吹き出されて吹き出し流路Pに流入するが、張出し部分12bが存在するにもかかわらず、吹き出し流路Pは全周にわたって軸方向に必要幅を有することができ、円滑な冷却風102の吹き出しが可能となる。
【0019】
なお、コイルエンド34Rに上記した凹凸を設けるには、予めこのような凹凸を設けたステータコイルをステータコア33の各スロットに嵌装するか、又は、凹凸処理されないステータコイルをステータコア33の各スロットに嵌装した後、コイルエンド34Rを強制変形すればよい。
(変形態様)上記実施例では、吹き出し流路Pを確保しつつコイルエンド34Rの表面積の増加を図ることができ、コイルエンド34Rの温度低下を実現できる。
【0020】
ただ、コイルエンド34Rの突出端面(凸端面)とリヤフレーム12の内端面との間の軸方向寸法f−bがあまりに減少すると、いくら溝部340の吹き出し断面積が増加しても、流体抵抗が増大してしまう。
なぜなら、遠心ファン6から吹き出す冷却風102の吹き出し方向は遠心方向成分と周方向成分とをもち、上記した軸方向寸法f−bが縮小すると、冷却風102の周方向成分に対する流体圧力損失が大きくなるためである。
【0021】
そのため、この実施例では、両軸長a,bの比率a/bを0.7〜0.8とすることにより、コイルエンド34Rの冷却性向上と冷却風量の低下を抑止とを両立させている
【0022】
ただし、遠心ファン6の外径はφ90.8mm、回転数は3500rpm、吹き出し温度は約150℃、ファンのfは25.1mmとする。コイルエンド34Rの軸長aはf−aがある程度確保される範囲において、aを増大するほどステータコイルの温度は低下することがわかる。
(実験2)
次に、実験1で用いた従来のオルタネータ(図4参照)において、コイルエンドの軸長aを19mmとした従来品、従来品の軸長aを22mmに延長した比較例品、及び上記本実施例品とを回転数を変えて実験した結果を図7に示す。
【0023】
ただし、本実施例品の軸長aは19mm,軸長bは22mm,Lは3mm,Dは18mmとし、その他の条件は従来品と同じとする。
この実験結果から、本実施例品のコイルエンド34Rの冷却効果は最も優れていることがわかる。
(実験3)
次に、実験2で用いた本実施例品について、軸長bを一定とし、溝部340を掘る方式で段差b−aを種々変更した場合におけるステータコイル34の温度と冷却風102の風量との関係を示す。
【0024】
段差b−aを6mm堀り込むと、冷却風量は120cm/分増加し、ステータコイル34の温度は約5℃低下した。
このことから、段差b−aは約2〜6mm、好ましくは3〜5mmとすることが好適であった。ちなみに、この場合のf,L,Dは上記と同じとした。
(実施例2)
上記実施例では溝部340は遠心方向へ真っ直ぐに形成されている。遠心ファン6からの冷却風102の吹き出し方向に近似する周方向へ倒して形成する。このようにすれば、遠心ファン6から吹き出す冷却風102の周方向成分が急激に遠心方向へ曲げられることがなく、更に流体圧力損失を低減することができる。(実施例3)
他の実施例を図5を参照して説明する。
【0025】
この実施例は、図1のフロント側のコイルエンド34Fの端面にも、軸方向に凹凸を設けたものである。これによりに、コイルエンド34Fは径方向へ伸びる溝部341を周方向へ周期的に有する。
その効果は本質的に実施例1と同じである。
なお、この実施例と同様に、実施例1でも溝部340は張出し部分12bに関係なく周方向へ周期的に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の車両用交流発電機の断面図である。
【図2】図1のステータコイルのリヤ側コイルエンドの部分拡大平面図である。
【図3】図2のステータコイルのリヤ側コイルエンドの部分拡大断面図である。
【図4】従来のステータコイルのリヤ側コイルエンドの部分拡大断面図である。
【図5】図2のステータコイルのフロント側コイルエンドの部分拡大断面図である。
【図6】軸長aとステータコイル温度との関係を示す特性図である。
【図7】本実施例品のステータコイル温度などと回転数との関係を示す特性図である。
【図8】図1の実施例品の段差b−aと冷却風量とステータコイル温度との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
6は遠心ファン(本発明でいうファン)、11はフロントフレーム(ハウジング)、12はリヤフレーム(ハウジング)、31は界磁鉄心(ロータコア)、33は電機子鉄心(ステータコア)、34はステータコイル、34Rはステータコイルのコイルエンド、wは冷却窓、Pは吹き出し流路、340は溝部(段差)。
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a cooling structure for a vehicle alternator .
[0002]
[Prior art]
JP equitable 4-24939 discloses to the present Applicant's application, a centrifugal fan provided at both ends of the rotor core, the cooling windows that blowoff cooling air are opened in the peripheral wall of the housing while cooling the coil end of the stator coil In the cooling structure, the temperature of the coil end is lowered by providing a cooling air blowing passage in the coil end in a direction parallel to the blowing direction of the centrifugal fan.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, forming a large number of air passages as described above in the coil end of the stator coil in a direction parallel to the blowing direction of the centrifugal fan as in the above-described prior art complicates the winding operation of the stator coil.
Further, providing a large number of air passages at the coil end causes the windings of the respective coils to extend around these air passages, thereby increasing the wire length of the stator coil and increasing the copper loss of the stator coil. .
[0004]
Furthermore, since the axial dimension of the coil end of the stator coil increases, there is a disadvantage that the cross-sectional area of the blow-out flow path between the end face of the coil end and the inner end face of the housing is reduced, and the cooling air flow is reduced. There is a concern that cooling may deteriorate in other parts.
Of course, although there is an increase in the amount of cooling air through the air passage, the fluid pressure loss in the air passage having a complicated shape inside the coil end is large, and it is not possible to compensate for the decrease in the amount of cooling air in the blow-out channel. It is necessary to increase the size of the housing in order to secure a required amount of cooling air.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle AC generator capable of favorably cooling a coil end of a stator coil while avoiding a decrease in cooling air volume and an increase in physique. And
[0006]
[Means for Solving the Problems]
An automotive alternator according to the present invention includes a housing having a cooling window opened on a peripheral wall, a stator coil wound around a stator core fixed to the housing, and a rotatable housing inside the stator core. And a fan fixed to the end face of the rotor core and located at the inner peripheral side of the cooling window and blowing at least a part of the cooling air in a centrifugal direction, and at least a part of the cooling air is In a vehicle alternator that blows out from a fan, passes through a blowout flow path between an inner end surface of the housing and a coil end of the stator coil, and flows into the cooling window,
An end surface of the coil end of the stator coil facing the blowout flow path has a step in the axial direction.
More specifically , the housing is formed by fastening a front frame and a rear frame to each other with a fastening bolt, and a thin portion around the through-hole for inserting the fastening bolt, which is formed through the front frame or the rear frame, is formed by the blowout. The coil end has a projecting portion projecting into the flow path, and the coil end has a groove extending radially at an angular position where the projecting portion exists.
In a preferred aspect, the axial length of the coil end from the end surface of the stator core at the angular position where the overhang portion exists to the end surface of the coil end is a, from the end surface of the stator core at the angular position where the overhang portion does not exist. When the axial length of the coil end up to the end face of the coil end is b, a / b is set to 0.7 to 0.8 .

[0007]
[Action and effect of the invention]
Cooling air (at least a part of) from the fan passes through a blowing flow path between the inner end face of the housing and the coil end of the stator coil, and is blown out of a cooling window opened in a peripheral wall of the housing.
The end face of the coil end of the stator coil facing the outlet flow path has a step in the axial direction.
[0008]
By doing so, it is possible to increase the contact area (radiation area) of the stator coil in contact with the cooling air while minimizing the reduction in the cross-sectional area of the blow-out channel.
Further, it is possible to avoid an increase in the wire length of the stator coil and an increase in the resistance loss as compared with the above-described conventional technology, and it is possible to secure a cooling air flow without increasing the physical size.
[0009]
Further, since it is not necessary to form an air passage having a complicated shape at the coil end as in the above-described prior art, the stator coil forming step becomes relatively easy.
[0010]
【Example】
FIG. 1 illustrates an automotive alternator according to an embodiment of the present invention.
First, the basic configuration of this generator will be briefly described.
A frame (housing in the present invention) 1 composed of a front frame 11 and a rear frame 12 is fastened by a plurality of fastening bolts 13, the frame 1 rotatably supports a rotating shaft 2, and a rotating shaft 2 A field core (rotor core in the present invention) 31 is fixed, and a field coil (rotor coil) 32 is wound around the field core 31. Field iron core 31 and field coil 32 constitute a rotor. An armature core (stator core according to the present invention) 33 is fixed to the inner peripheral surface of the frame 1 so as to surround the field core 31, and an armature coil (stator coil according to the present invention) 34 is wound around the armature core 33. Is equipped. The armature core 33 and the armature coil 34 constitute a stator.
[0011]
A cover 4 made of aluminum, resin, or the like is fixed so as to surround the rear end surface of the rear frame 12, and an electric component room S is formed between the rear frame 12 and the cover 4. A rectifying device 41, a brush 42, and a regulator 43 are accommodated in the electric component room S.
When the rotating shaft 2 is belt-driven by the engine (not shown) through the pulley 21 and energized by energizing the field coil 32, the three-phase AC voltage generated in the armature coil 34 is converted by the rectifier into a three-phase AC voltage. Wave rectification is performed and output.
[0012]
A mixed flow fan 5 and a centrifugal fan 6 are fixed to the rotating shaft 2 with a field iron core 31 interposed therebetween. The centrifugal fan 6 constitutes a fan referred to in the present invention.
On the peripheral wall of the front frame 11, a number of cooling windows w 'are opened in a line in the circumferential direction around the mixed flow fan 5, and on the peripheral wall of the rear frame 12, a number of cooling windows surrounding the centrifugal fan 6 are provided. w are opened in a line in the circumferential direction.
[0013]
The centrifugal component 100 of the wind generated by the mixed flow fan 5 is blown out from the cooling window w 'while cooling the coil end 34F on the front side of the stator coil 34, and the axial component 101 flows between the poles of the rotor core 31. It penetrates in the axial direction to reach the rear end face of the rotor core 31, is deflected in the centrifugal direction by the disk portion of the centrifugal fan 6, penetrates through the rear coil end 34 </ b> R of the stator coil 34, or It is blown out from the cooling window w while cooling the coil end 34R by flowing through a blowout flow path P described later along the surface and the end face.
[0014]
Most of the wind 102 generated by the centrifugal fan 6 blows out from the cooling window w in the centrifugal direction through the blowing flow path P between the end face of the rear coil end 34R of the stator coil 34 and the inner end face of the rear frame 12. Is done.
Hereinafter, the characteristic portions of the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the front frame 11 and the rear frame 12 are fastened by a plurality (four in this example) of fastening bolts 13, and the bottom surface of a nut 14 screwed to the fastening bolt 13 is a rear frame 12. , And strongly presses the seating surface 12x toward the front side.
[0015]
The seat surface 12x is formed near the cooling window w in order to reduce the outer diameter and the axial length of the rear frame 12 (hereinafter, referred to as axial length). Therefore, the cylindrical portion around the through-hole 12e for fitting the fastening bolt 13 through the rear frame 12 has the overhang portion 12b (see FIG. 3) that overhangs the above-mentioned blow-out flow path P, and eventually the blow-out flow The projecting portion 12b is formed on the road P at intervals of 90 degrees in the circumferential direction.
[0016]
In this embodiment, in consideration of the presence of the overhang portion 12b, as shown in FIG. 3, at the angular position where the overhang portion 12b exists, the shaft length a from the end face of the stator core 33 to the end face of the coil end 34R is conventionally set as shown in FIG. 4), the shaft length b from the end face of the stator core 33 to the end face of the coil end 34R is set to be longer than the shaft length a at the angular position where the overhang portion 12b does not exist.
[0017]
More specifically, as shown in FIG. 2, the coil end 34R has a groove 340 extending in the radial direction at an angular position where the overhang portion 12b exists. The circumferential dimension of the groove 340 is D, and the axial dimension is L.
This produces the following effects.
First, since the coil end 34R can protrude more in the axial direction than the conventional coil end (see FIG. 4), the cooling effect of the coil end 34R is improved. In addition, since the end face of the coil end 34R is uneven, the surface area increases, and the cooling effect is improved.
[0018]
Secondly, the coil end 34R nevertheless does not protrude axially rearward at the angular position where the overhang portion 12b exists, so that the coil end 34R does not contact the overhang portion 12b. .
Third, the cooling air 102 blown out from the centrifugal fan 6 in the centrifugal direction is blown out in the centrifugal direction and flows into the blow-out flow path P. However, despite the presence of the overhang portion 12b, the blow-out flow path P The required width can be provided in the axial direction over the entire circumference, and the cooling air 102 can be blown out smoothly.
[0019]
In order to provide the above-described unevenness on the coil end 34R, a stator coil provided with such unevenness in advance is fitted into each slot of the stator core 33 , or a stator coil not subjected to unevenness processing is inserted into each slot of the stator core 33. After fitting, the coil end 34R may be forcibly deformed.
(Modification) In the above embodiment, it is possible to increase the surface area of the coil end 34R while securing the blowing flow path P, and it is possible to reduce the temperature of the coil end 34R.
[0020]
However, if the axial dimension fb between the protruding end surface (convex end surface) of the coil end 34R and the inner end surface of the rear frame 12 is excessively reduced, the fluid resistance is reduced even if the outlet cross-sectional area of the groove 340 increases. Will increase.
This is because the blowout direction of the cooling air 102 blown out from the centrifugal fan 6 has a centrifugal direction component and a circumferential direction component. When the axial dimension fb is reduced, the fluid pressure loss with respect to the circumferential direction component of the cooling wind 102 increases. It is because it becomes.
[0021]
Therefore, in this embodiment, by setting the ratio a / b of the two axial lengths a and b to 0.7 to 0.8, it is possible to achieve both improvement of the cooling performance of the coil end 34R and suppression of a decrease in the amount of cooling air. I have .
[0022]
However, the outer diameter of the centrifugal fan 6 is 90.8 mm, the number of revolutions is 3500 rpm, the blowing temperature is about 150 ° C., and the f of the fan is 25.1 mm. It can be seen that the temperature of the stator coil decreases as the length a of the coil end 34R increases as long as the shaft length a of the coil end 34R is secured to some extent.
(Experiment 2)
Next, in the conventional alternator (see FIG. 4) used in Experiment 1, a conventional product in which the shaft length a of the coil end was 19 mm, a comparative example product in which the shaft length a of the conventional product was extended to 22 mm, and the above-described embodiment. FIG. 7 shows the results of an experiment with the example product at different rotation speeds.
[0023]
However, the shaft length a of the product of this embodiment is 19 mm, the shaft length b is 22 mm, L is 3 mm, D is 18 mm, and other conditions are the same as those of the conventional product.
From this experimental result, it is understood that the cooling effect of the coil end 34R of the product of the present embodiment is the most excellent.
(Experiment 3)
Next, regarding the product of the present example used in Experiment 2, the axial length b was fixed, and the step ba was variously changed by excavating the groove 340. Show the relationship.
[0024]
When the step ba was dug by 6 mm, the cooling air flow increased by 120 cm 3 / min, and the temperature of the stator coil 34 decreased by about 5 ° C.
For this reason, it is suitable that the step ba is about 2 to 6 mm, preferably 3 to 5 mm. Incidentally, f, L, and D in this case were the same as above.
(Example 2)
In the above embodiment, the groove 340 is formed straight in the centrifugal direction. The cooling air 102 is formed by being inclined in a circumferential direction that is close to the blowing direction of the cooling air 102 from the centrifugal fan 6. By doing so, the circumferential component of the cooling air 102 blown from the centrifugal fan 6 is not sharply bent in the centrifugal direction, and the fluid pressure loss can be further reduced. (Example 3)
Another embodiment will be described with reference to FIG.
[0025]
In this embodiment, the end face of the coil end 34F on the front side in FIG. 1 is also provided with irregularities in the axial direction. Accordingly, the coil end 34F has the groove 341 extending in the radial direction periodically in the circumferential direction.
The effect is essentially the same as in the first embodiment.
Note that, similarly to this embodiment, in the first embodiment, the groove 340 may be formed periodically in the circumferential direction irrespective of the overhang portion 12b.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an automotive alternator according to an embodiment.
FIG. 2 is a partially enlarged plan view of a rear coil end of the stator coil of FIG. 1;
FIG. 3 is a partially enlarged sectional view of a rear coil end of the stator coil of FIG. 2;
FIG. 4 is a partially enlarged sectional view of a rear coil end of a conventional stator coil.
FIG. 5 is a partially enlarged sectional view of a front coil end of the stator coil of FIG. 2;
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between an axial length a and a stator coil temperature.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between a stator coil temperature and the like and a rotation speed of the product of the present embodiment.
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between a step ba, a cooling air flow rate, and a stator coil temperature of the embodiment example of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
6 is a centrifugal fan (fan in the present invention), 11 is a front frame (housing), 12 is a rear frame (housing), 31 is a field core (rotor core), 33 is an armature core (stator core), and 34 is a stator coil. , 34R are coil ends of the stator coil, w is a cooling window, P is a blow-out channel, and 340 is a groove (step).

Claims (2)

冷却窓が周壁に開口されたハウジングと、前記ハウジングに固定されるステータコアに巻装されるステータコイルと、前記固定子コアの内部にて前記ハウジングに回転自在に保持されるロータコアと、前記冷却窓の内周側に位置して前記ロータコアの端面に固定され冷却風の少なくとも一部を遠心方向へ吹き出すファンとを備え、前記冷却風の少なくとも一部は前記ファンから吹き出して前記ハウジングの内端面と前記ステータコイルのコイルエンドの間の吹き出し流路を通過して前記冷却窓に流入する車両用交流発電機において、
前記吹き出し流路に面する前記ステータコイルの前記コイルエンドの端面は、軸方向に段差を有し、
前記ハウジングは、フロントフレームとリヤフレームとを締結ボルトにより締結してなり、
前記フロントフレーム又はリヤフレームに貫孔された前記締結ボルト嵌入用の貫通孔の周囲の薄肉部分は、前記吹き出し流路に張り出す張り出し部分をもち、
前記コイルエンドは、上記張り出し部分が存在する角度位置にて径方向に伸びる溝部を有することを特徴とする車両用交流発電機。
A housing having a cooling window opened in a peripheral wall, a stator coil wound around a stator core fixed to the housing, a rotor core rotatably held by the housing inside the stator core, and the cooling window A fan fixed to the end face of the rotor core positioned on the inner peripheral side and blowing at least a part of the cooling air in a centrifugal direction, and at least a part of the cooling air blown out of the fan and an inner end face of the housing. In the vehicle alternator, which flows into the cooling window through an outlet flow path between the coil ends of the stator coil,
An end face of the coil end of the stator coil facing the blowout channel has a step in an axial direction,
The housing is formed by fastening the front frame and the rear frame with fastening bolts,
A thin portion around the through-hole for fitting the fastening bolt, which is formed in the front frame or the rear frame, has a protruding portion that protrudes into the blowout channel,
The alternator for a vehicle, wherein the coil end has a groove extending in a radial direction at an angular position where the overhang portion exists.
請求項1記載の車両用交流発電機において、
前記張り出し部分が存在する角度位置での前記ステータコアの端面から前記コイルエンドの端面までの前記コイルエンドの軸長をa、前記張り出し部分が存在しない角度位置での前記ステータコアの端面から前記コイルエンドの端面までの前記コイルエンドの軸長をbとする時、a/bを0.7〜0.8に設定することを特徴とする車両用交流発電機
The vehicle alternator according to claim 1,
Wherein the axial length of the coil end from the end face of the stator core to the end surface of the coil end at the angular position overhang exists a, the coil end from the end face of the stator core in an angular position which does not exist the overhang portion A / b is set to 0.7 to 0.8, where b is the axial length of the coil end up to the end surface of the vehicle .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2811624A1 (en) 2013-06-04 2014-12-10 Mitsubishi Electric Corporation Rotating electrical machine

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69803813T2 (en) * 1997-05-26 2002-09-12 Denso Corp Arrangement for cooling alternators
US5952749A (en) * 1997-05-26 1999-09-14 Denso Corporation Cooling arrangement of alternator
EP0881751B1 (en) * 1997-05-26 2005-02-23 Denso Corporation Stator cooling arrangement of alternator for vehicle
JP3407643B2 (en) * 1997-05-26 2003-05-19 株式会社デンソー AC generator for vehicles
JP3956075B2 (en) * 1999-04-12 2007-08-08 株式会社デンソー AC generator for vehicles
JP4318827B2 (en) * 2000-02-24 2009-08-26 三菱電機株式会社 AC generator
JP3715894B2 (en) * 2001-01-16 2005-11-16 三菱電機株式会社 Vehicle alternator
JP4483845B2 (en) 2006-09-12 2010-06-16 株式会社デンソー Vehicle alternator
JP5363221B2 (en) * 2009-07-09 2013-12-11 トヨタ自動車株式会社 Stator
JP5404553B2 (en) * 2010-08-04 2014-02-05 三菱電機株式会社 Rotating electric machine
JP6072167B2 (en) * 2015-08-18 2017-02-01 三菱電機株式会社 AC generator
EP3923455A4 (en) * 2019-02-05 2022-02-23 Mitsubishi Electric Corporation Dynamo-electric machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2811624A1 (en) 2013-06-04 2014-12-10 Mitsubishi Electric Corporation Rotating electrical machine
US9853522B2 (en) 2013-06-04 2017-12-26 Mitsubishi Electric Corporation Electrical rotating machine having a cooling fan and exhaust ports

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