JPH0327748A - 車両用交流発電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明（ｔ．．内部に冷却ファンを備えた内扇弐の車両
用交流発電機に関する。

［従来の技術］ 車両用交流発電機において（よ　小型高出力｛Ｅ．安全
性　信頼性の向上が要求さ札　これに対応して、冷却フ
ァンを発電機外部に備えた外扇式のものから、冷却ファ
ンを発電機内部に備えた内扇式のものに移行しつつある
． こうした内扇弐の交流発電機において１社　回転子を構
成するポールコアの両端に冷却ファンと設け、この冷却
ファンによって固定子巻線を冷却するようにしている．
即ち、固定子（↓　第４図（ａ）に示す波巻き或は第４
図（ｂ）に示す集中巻き等１二より形成された固定子巻
線を固定子鉄心のスロット内に挿入するか、或はこうし
た巻線形状で固定子鉄心に直巻することにより、第５図
に示す如く形成されるため、固定子鉄心５０の各スロッ
ト５０−Ｓから外部に突出された固定子巻線５２の突出
部分５　２　ａ　Ｉ；　　回転子の回転により生ずる冷
却ファンからの冷却風を直接吹′き付けることにより、
発電によって生ずる固定子巻線５２の発熱を抑えるよう
にしている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記のように小型内扇化した車両用交流発ｔ
機において｛上　冷却ファンによりいがにして効率よく
固定子巻線を冷却し、且つ、冷却風と固定子巻線との干
渉音を低減するかが課題となっている。そして本発明者
法　こうした課題を達成するために種々の検討を行った
結果、従来の車両用交流発電機において、更に改善すべ
き点を見いだした 即ち、従来の車両用交流発電機において１友　冷却風が
固定子巻線に吹き付けられると、第６図に示す如く、そ
の固定子巻線の各スロットからの出口部分において冷却
風の一部が跳ね返さ札　この部分で乱流が発生し、これ
によって、冷却ファンのファン音（冷却風と固定子巻線
との干渉音）が増大し、車両騒音の一要因となることが
わかったのである． そこで本発明｛友　上記のような内扇式の車両用交流発
ｔｙ＆において、冷却風と固定子巻線との干渉音を抑え
ることにより車両騒音を抑制することを目的としてなさ
れた ［課題を解決するための千段］ 即ち上記目的を達するためになされた本発明（九ポール
コアの両端面に冷却ファンを備えた回転子と、 固定子鉄心の各スロットより外部に突出された固定子巻
線が、上記回転子の冷却ファンに径方向に対向して配設
された固定子と、 該固定子及び回転子を取り囲み、上記固定子鉄心の各ス
ロットより外部に突出された固定子巻線の周囲に冷却風
の吐出窓が形成された枠体と、を備えた車両用交流発電
機において、 上記固定子巻線の各スロットからの出口部分を、上記冷
却ファンから送出される冷却風の流れに沿った経り巻・
線としてなることを特徴とする車両用交流発電機を要旨
としている。

［作用１ このように構成された本発明の車両用交流発電機におい
て｛よ　固定子巻線の各スロットからの出口部分が、冷
却ファンから送出される冷却風の流れに沿った緩り巻線
として形成されているため、回転子の回転によって生ず
る冷却風｛↓　固定子巻線のスロット出口部分において
緩り巻線の傾斜に沿って固定子巻線の表面を滑らかに通
過するようになり、乱流が発生するのが抑制される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面と共に説明する．まず第２
図は実施例の車両用交流発電機全体の構成を表す断面図
である． 図に示す如く、発電機の外殻をなす枠体としての一対の
エンドフレーム１，２は共に椀状に形成さ札　その開口
部を直接接合させてボルト３により相互に固定されてい
る．エンドフレーム１，２の内周に１上　固定子として
のステータ５が固定されている。ステータ５は固定子鉄
心としてのステタコア５ａと、ステータコア５ａに巻装
された固定子巻線としてのステータコイル５ｂとから構
成されている。

また両エンドフレーム１．２の側面部中央には、夫々、
発電機内部に向かって突出する円筒状のベアリングボッ
クス７．８が形成されている。ベアリングボックス７．
８に（上　夫々、ペアリング９，１０が取り付けら札　
両ベアリング９，　１０を介してシャフト１１が回転自
在に支持されている。

シャフト１１にはステータ５の内側に位置するように　
回転子を構成する一対の爪形ポールコア１３．　１４が
機械的に固定されている。

各ポールコア１３，１４の側面１電１上　　夫々、ステ
ータ５の内径より小さい径の遠心型冷却ファン１５．１
６が、シャフト１１に同心に、且つ羽根１５ａ，１６ａ
をポールコア１３．１４に対して反対方向に向けて、固
着されている。尚冷却ファン１５｛上　その回転によっ
て直接ステータコア５ａに冷却風を吹き付けるだけでな
く、ポールコア１３側から回転子内部に冷却風を押し込
み、ポールコア１３．１４に巻装された励磁コイルとし
てのロータコイル１７を冷却できるように、羽根１５ａ
を回転方向１二傾斜させた斜流式となっている。

次に前記一対のエンドフレーム１，２の両側面に（友　
冷却ファン１５．１６の羽根１５ａ，１６ａに適宜なギ
ャップをもって対向したシュラウド（覆）ｌａ，２ａが
形成さ札　該シュラウド１　ａ，２ａは羽根１５ａ，１
６ａのガイド板の役目を果たしている．また、両エンド
フしーム１．２の両側面のベアリングボックス７．８近
傍に］上　冷却ファン１５．１６により冷却風が発電機
内部に吸入されるように吸入窓１ｂ，２ｂが形成されて
おり、両エンドフレーム１．２のステータコイル５ｂの
外周に位置する部分に（友　冷却を終えた熱風を吐出す
るための吐出窓１ｃ，２ｃが形成されている。

エンドフレーム１の外側に配設されたブーり１８　１１
　　ナット１９を介してベアリングボックス７側に押圧
することによりシャフト１１に結合されている。よって
ブーり１８は図示しないエンジンの回転をシャフト１１
に伝達し、当該発電機を駆動させる． 一方このプーり１８とは反対側のエンドフレーム２の外
側に｛友　ダイオードを備えたレクティフアイヤフィン
２０、ロータコイル１７に励磁電流を供給するブラシ２
１ａを内部に保持するブラシホルダ２Ｌ　及び出力電圧
を調整する＋Ｃレギュレータ２２の各種電気機能部品が
設けられており、これら各電気機能部品はリア力バー２
３を介してエンドフレーム２に固定されている．リア力
バー２３｛表　レクティファイヤフィン２０、ブラシホ
ルダ２１．レギュレータ２２を取り囲むように形成さね
　側面にはレギュレータ冷却穴２３ａ、ダイオード冷却
穴２３ｂが適宜開けられている。

このように構成された本実施例の車両用交流発電機にお
いて｛社　図に矢印で示す如く、冷却ファン１５．１６
の回転によって吸入窓１ｂ，２ｂから外気が吸入さ札　
それが冷却風として、ステータコア５ａから突出された
ステータコイル５ｂに直接吹き付けられる．またこの冷
却風１．ｔ，ポールコア１３を介して回転子内部にも吸
入さ札　ロータコイル１７を冷却した後、ステータコイ
ル５ｂに吹き付けられる．そしてこのようにステータコ
イル５ｂに吹き付けられた冷却風１上　ステータコｆル
５ｂを冷却した後、吐出窓１ｃ，２ｃを介して外部に排
出される。

ところでこのように冷却風が吹き付けられるステータコ
イルＳｂｌ志　従来のように単にステータコア５ａに巻
き付けただけで１友　ステータコイル５ｂのステータコ
ア５ａにおける各スロットからの出口部分において、冷
却風の乱流が発生して、車両騒音が増大する． そこで本実施例で（戴　固定子としてのステータ５を第
１図に示す如く形成することにより、こうした冷却風の
乱流の発生を防止し、車両騒音を抑制している。

即ち、第１図に示す如く、本実施例のステータ５（よ　
まずステータコイル５ｂを、前述の第４図（ａ）に示し
た波巻きとし、更にこのステータコイル５ｂをステータ
コア５ａに挿入した際に各スロット５ａ−Ｓから突出さ
れる直線部分を冷却風の流れ１：沿って緩り巻線とする
ことにより形成し、その後、この形成されたステータコ
イル５ｂをステタコア５ａの各スロット５ａ−Ｓに挿入
することにより作成されている． この結果第３図に示す如く、冷却ファン及び回転子の回
転により発生された冷却風（飄　ステータコイル５ｂの
緩り巻線部分の傾斜１二沿ってステータコイル５ｂの表
面を滑らかに通過するようになる．従って、ステータコ
イル５ｂのスロット出口部分において冷却風の乱流が発
生するのを抑制して、車両騒音を抑制することができる
．また冷却風の乱流を防止できるので、ステータコイル
５ｂに当たる風量を増加させ、ステータコイル５ｂの冷
却効果を向上することができる． 尚上記実施例ではステータコイル５ｂを波巻きとし、そ
の直線部分を緩り巻線に形成した後、ステータコア５ａ
のスロット５ａ−Ｓ内に挿入することによりステータ５
を作成するものとして説明したが、一ステータとして（
よ　ステータコイルを前述の第４図（ｂ）に示した集中
巻きに形成したものでもよく、ステータコイルをステー
タコアに装着した後、ステータコイルのスロット出口部
分を縒り巻線に形成するようにしてもよい．またステー
タコイルをステータコアに直巻した後、ステータコイル
のスロット出口部分を縒り巻線に形成するようにしても
よい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の内扇式の車両用交流発電機
によれ（ヱ　固定子巻線のスロット出口部分において冷
却風の乱流が発生するのを防止して、車両騒音が増大す
るのを抑制できる。また冷却風の乱流を防止できるので
、固定子巻線に当たる冷却風の風量を増加させ、固定子
巻線の冷却効果を向上することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のステータ（固定子）の構成を表す説明
は　第２図は実施例の車両用交流発電機全体の構成を表
す概略構成は　第３図は実施例のステータコイル（固定
子巻線）位置での冷却風の流れを表す説明は　第４図は
固定子巻線の巻き方を例示した説明は　第５図は従来の
固定子の構成を表す説明は　第６図は従来の固定子巻線
位置での冷却風の流れを表す説明は　である．１．２・
・・エンドフレーム（枠体） ｌｂ，２ｂ・・・吸入窓　　１ｃ，２ｃ・・・吐出窓５
・・・ステータ（固定子） ５ａ，５０・・・ステータコア（固定子鉄心）５ｂ，５
２・・・ステータコイル（固定子巻線）５ａ−Ｓ，　　
５０−Ｓ−　スロット １３．１４・・・ポールコア １５．１６・・・冷却ファン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ポールコアの両端面に冷却ファンを備えた回転子と、 固定子鉄心の各スロットより外部に突出された固定子巻
   線が、上記回転子の冷却ファンに径方向に対向して配設
   された固定子と、 該固定子及び回転子を取り囲み、上記固定子鉄心の各ス
   ロットより外部に突出された固定子巻線の周囲に冷却風
   の吐出窓が形成された枠体と、を備えた車両用交流発電
   機において、 上記固定子巻線の各スロットからの出口部分を、上記冷
   却ファンから送出される冷却風の流れに沿った縒り巻線
   としてなることを特徴とする車両用交流発電機。