JPH0312047Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、車両エンジンで駆動され車載負荷に
給電する車両用交流発電機に関し、特にそれに内
蔵された半導体電圧調整器（以下ICレギユレー
タという）の冷却効果を高めるための構造に関す
るものである。

〔従来の技術〕

近年、車両メーカーからは、部品、製品に対す
る小型軽量化の要求が強く、その為、レギユレー
タにおいてもIC化が進められ、従来の接点式レ
ギユレータに比べ小型化が可能となつた。そして
その特徴を生かして発電機にICレギユレータを
内蔵する発電機一体型が現在多く生産されてい
る。

ところが、車両用発電機は、エンジンに直接に
取付けられているため周囲温度が短時間的には、
100℃を越える場合がありICレギユレータの信頼
性を低下させる大きな要因となつている。

また、温度が上昇するとレギユレータだけでな
く、発電機自身の軸受等にも悪影響をもたらす。

この為、ICレギユレータ及び軸受等の信頼性
を向上させるには、これらを十分に冷却する必要
があり、例えば、特開昭52−41814号公報には、
外部より冷却風を取り入れる構造が示され、特
に、放熱フインを設けてレギユレータの冷却をは
かるものが示されている。

〔考案が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記公報に記載のものにおいて
は、冷却風の流れが放熱フインの表面で多方向に
分散するので、車両用交流発電機の軸受方向に冷
却風が十分に流れず、軸受等の冷却が効率的に行
なえず、また、放熱フインの表面積が大きくとれ
ず、放熱フイン上の流れもスムーズでないので、
レギユレータの冷却効果を十分に得にくいという
問題がある。

本考案は、上記の問題点に鑑み、レギユレー
タ、軸受等の冷却を十分に行なえる発電機一体型
レギユレータを持つ車両用交流発電機を得ること
を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案は、回転軸
１９と共に回転する遠心フアンまたは混流フアン
１３ｂを備え、かつ前記回転軸１９を軸受１０ｂ
を介して支持するハウジング３に半導体電圧調整
器２３が取り付けられたものにおいて、前記半導
体電圧調整器２３は金属ケース内部に半導体部品
が実装されると共に、前記金属ケースの外表面３
１には前記回転軸１９の略中心に向かつて配列さ
れた多数の筋状の凹凸部３１ａが形成され、さら
に前記金属ケースの凹凸部に対向して前記ハウジ
ング３内部に冷却用空気を取入れる風穴３１ａが
形成され、この風穴３１ａより流入した空気の流
れが、前記金属ケースの前記回転軸１９の略中心
方向外方の端面２３ａへ回り込むのを減少させる
空気流路制限部材１７ａが配設される構成として
いる。

〔実施例〕

本考案の一実施例を第１図から第４図を参照し
て説明する。

第１図には、本考案による車両用交流発電機の
全体が長手方向断面で示され、その交流発電機は
全体がハウジング１を有している。そのハウジン
グ１はドライブエンドフレーム２とリアエンドフ
レーム３とを有し、それぞれは、ボルト４とナツ
ト５で閉じ合わされている。

エンジンのクランク軸とベルトを介して連結さ
れたプーリ６はロータ７へ、ナツト８、スプリン
グワツシヤ９によつて強固に固定されていて、プ
ーリ６の回転と共にロータ７の回転が得られるよ
うになつている。ロータ７は、ハウジング１の両
軸線方向に嵌め合わされた１組の軸受（ベアリン
グともいう）１０ａ及び１０ｂによつて回転可能
に支持されている。

ベアリング１０ａ及び１０ｂの外周には、円周
方向に互いに隔離された複数個の開口部即ち吸入
口１１ａ及び１１ｂがそれぞれ配備されている。

またロータ７のポールコア１２の軸線方向のド
ライブ側端面及びリア側端面にはそれぞれ混流フ
アン１３ａ、遠心フアン１３ｂが溶接等の固定手
段により配備されていて、該フアン１３ａ及びフ
アン１３ｂの半径方向外方のハウジング１には開
口部即ち風の吐出口１４ａ及び１４ｂ（第４図）
がそれぞれ配備されている。

ロータ７の外周、ハウジング１の内壁には、ス
テータ１５がロータ７との間に僅かなギヤツプを
もつて配備されている。

第１図および第４図に示される通り、リアエン
ドフレーム３の外面には、リアカバー１７がボル
ト・ナット組立体１８によつて取付けられ、リア
エンドフレーム３とリアカバー１７との間に空間
を画定している。

該空間内には、第２図に示すようにロータ７の
回転軸（シヤフトともいう）１９の他端部が収容
され、その他端部には、スリツプリング２０ａお
よび２０ｂが一体成形され、そのスリツプリング
２０ａ及び２０ｂには、それぞれブラシ２１ａ及
び２１ｂが摺動係合している。

また該空間内には、レクチフアイヤ２２が配備
され、ボルトナツト組立体１８のボルトのまわり
に取付けられている。

更に、該空間内にはICレギユレータ２３とブ
ラシホルダ２４が配備され、レギユレータ２３は
ネジ２５でリアエンドフレーム３に固定されネジ
２６によりレクチフアイヤ２２と電気的接続をと
り、ネジ２７及び２８とにより、ブラシホルダ２
４より突出した互いに電気的に絶縁された金具２
９，３０にそれぞれ電気的に接続されている。

尚、図示されていないが該金具２９及び３０は
ブラシホルダ２４にインサートモールドされそれ
ぞれブラシ２１ａ及び２１ｂと電気的に接続され
ている。

レギユレータ２３のケースカバー３１には、放
熱用の凹凸部となるフイン３１ａが形成されてい
る。

また、第２図から明らかな如く、ほぼ長手形状
のレギユレータ２３は、長手方向が回転軸１９の
中心方向に対してほぼ直交するように配置されて
いる。さらに、ケースカバー３１のフイン３１ａ
は回転軸１９のほぼ中心に向かつて凹凸部３１ａ
を配列することで、風の流れをスムーズに中心方
向に向けている。

第３図は第２図の矢印Ａ方向から見た、カバー
31部の部分図である。この第３図を見てもわかる
通り、レギユレータ２３のケースとなるカバー３
１の外側を向く面は、半径方向に凹凸状の筋が入
れてあり、その反対側の面は、平らな面でセラミ
ツク基板３２が熱伝導の良いシリコン接着剤３３
によつて固着されている。セラミツク基板３２上
には、ICレギユレータ回路を構成する抵抗、コ
ンデンサ、トランジスタ、ダイオード、IC素子
等の回路素子が印刷あるいは、半田付け等で実装
されている。

一方、第１図及び第４図に示すリアカバー１７
には円周方向に互いに隔離された複数個の開口部
即ち風穴群３４ａ及び３４ｂが設けられ、特に風
穴群３４ａは前記ケースカバー３１の凹凸部３１
ａに対向して設けられている。

また、リアカバー１７は、第４図に示すよう
に、レギユレータ２３を覆い、特に、リアカバー
の側壁１７ａは、レギユレータのケース端面２３
ａに密接して配置され、風穴群３４ａよりの端面
２３ａ側への空気の流れを阻害する。

上記のごとく構成された車両用交流発電機の作
動について以下説明する。

エンジンが回転するとベルトによつてその回転
がプーリ６に伝達され、プーリ６と共にロータ７
が回転する。するとロータ７のポールコア１２の
軸線方向リア側の端面に配備されたフアン１３ｂ
もロータ７と一体で回転する。

その際に、リアカバー１７に設けられた風穴群
３４ａ及び３４ｂより空気を第１図矢印３５で示
すようにそのリアカバー１７とリアエンドフレー
ム３との間の空間に導入し、その時に、リアカバ
ー１７に設けられた風穴群のうち風穴群３４ａよ
り吸入する空気はまずレギユレータ２３のケース
カバー３１の凹凸部３１ａに当たりスムーズな流
れとなつてレギユレータ２３を十分に冷却する。

ここでレギユレータ２３を冷却した空気はケー
スカバー３１に凹凸状の筋３１ａがあるために半
径方向内方あるいは、半径方向外方へ流れようと
する。

ところが、半径方向外方は、リアカバー１７の
側壁１７ａとレギユレータ２３のケース端面２３
ａ（第２図）が密接している為、空気流はほとん
どがケースカバー３１の凹凸部３１ａの溝内に沿
つて半径方向内方へ流れる。そしてブラシホルダ
２４等を冷却した後に、リアエンドフレーム３の
吸入口１１ｂよりハウジング１内に流入する。そ
の時にベアリング１０ｂをも冷却し、ハウジング
１内に導入された空気流３５はフアン１３ｂによ
り半径方向外方へと方向転換させられ、その際ス
テータコイル１６を横切りステータコイル１６を
冷却し、ハウジング１内空気より外部へ吐出させ
る。

なお、フアン１３ｂは遠心フアンであるが、遠
心フアンと軸流フアンの両作用を行なう混流フア
ンであつても良い。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案による車両用交流発電
機においては、ICレギユレータ２３のケースカ
バー３１に半径方向に向かつて筋状に配列された
凹凸部３１ａを有し、さらに風穴より吸入した空
気流がケースカバー３１の半径方向外方へ回り込
むのを減少させる空気流路制限部材１７ａを有す
る構造であるため、風穴より吸入した空気流の多
くを凹凸部に沿つて滑らかに回転軸中心方向へと
向かわせ効率的に軸受１０ｂ等の冷却性を高める
ことが出来ると同時に、ICレギユレータのケー
スの放熱表面積が大きくなり、ICレギユレータ
自身の冷却効果も向上させることができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案発電機の一実施例を示す縦断面
図、第２図は第１図のリヤカバーを取り除いて矢
印Ｃの方向から見た半導体電圧調整器等の配置
図、第３図は第２図の矢印Ａ方向からみた半導体
電圧調整器のケースカバー部分の部分図、第４図
は第１図の矢印Ｃ方向から見たリヤカバー背面図
である。 １９……回転軸、１３ｂ……フアン、１０ｂ…
…軸受、３……ハウジング、１７……リアカバ
ー、１７ａ……空気流路制限部材をなす側壁、２
３……半導体電圧調整器（レギユレータ）、３１
……ケースカバー、３１ａ……凹凸部、３４ａ…
…風穴。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 回転軸１９と共に回転する遠心フアンまたは混
   流フアン１３ｂを備え、かつ前記回転軸１９を軸
   受１０ｂを介して支持するハウジング３に半導体
   電圧調整器２３が取り付けられたものにおいて、 前記半導体電圧調整器２３は金属ケース内部に
   半導体部品が実装されると共に、 前記金属ケースの外表面３１には前記回転軸１
   ９の略中心に向かつて配列された多数の筋状の凹
   凸部３１ａが形成され、 さらに、前記金属ケースの凹凸部に対向して前
   記ハウジング３内部へ冷却用空気を取入れる風穴
   ３４ａが形成され、 この風穴３４ａより流入した空気の流れが、前
   記金属ケースの前記回転軸１９の略中心方向外方
   の端面２３ａへ回り込むのを減少させる空気流路
   制限部材１７ａが配設されることを特徴とする車
   両用交流発電機。