JPH0468850B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車など車両の機関に駆動され
る車両用交流発電機に関し、特に冷却の改良にか
かわる。

〔従来の技術〕

従来の車両用交流発電機は第４図に断面図で示
すようになつていた。１は回転軸で、プーリ２が
固着されている。３は回転軸１に固着された回転
子で、次のように構成されている。４は回転子鉄
心、５は一方の磁極鉄心で、複数の磁極爪部５ａ
が円周方向に対し間隔をあけて出されている。６
は磁極爪部５ａの内周に固着された非磁性の支持
環、７はこの支持環６に固着された他方の磁極鉄
心で、複数の磁極爪部７ａが円周方向に対し間隔
をあけ、上記磁極爪部５ａとは交互に出されてい
る。

８は回転子鉄心４及び他方の磁極鉄心７にエア
ギヤツプを介し配設された固定の励磁側鉄心、９
はこの鉄心８に保持された励磁コイル、１０は固
定子鉄心で、スロツトに固定子コイル１１を保持
している。１２は前側軸受１４を介し回転軸１を
支持し、かつ、固定子鉄心１０を結合支持する前
ブラケツトで、冷却風の出口穴１２ａが設けられ
ている。１３は固定子鉄心１０を結合支持する後
ブラケツトで、後側軸受１５を介し回転軸１を支
持するとともに、鉄心８を固着支持しており、冷
却風の入口穴１３ａが設けられている。１６は固
定子コイル１１による交流電力を直流電力に変換
する整流器、１７は発電機電圧を検出し励磁電流
を制御し、端子電圧を所定に調整する電圧調整
器、１８は回転軸１に固定されたフアンである。

上記従来装置において、車両の機関の回転によ
りベルトを介し回転軸１が回転される。一方、蓄
電池から電圧調整器１７を介して初期励磁電流が
励磁コイル９に通電され、励磁側鉄心８が２ケ所
のエヤギヤツプを介した磁極鉄心５，７及び同じ
くギヤツプを介した固定子鉄心１０とで磁気回路
を形成し、回転軸１が回転することにより、磁極
鉄心５，７が交互に固定子コイル１０を横切る
為、交番磁束が固定子コイル１１を通り抜け、固
定子コイル１１に交流電圧が発生する。この固定
子コイル１１に誘起された交流電圧は電圧調整器
１７により所定に調整され、整流された直流電力
が励磁コイル９に通電されるとともに蓄電池など
負荷に供給される。

一方、フアン１８の回転により後ブラケツト１
３の入口１３ａから冷却風が吸込まれ、機内を通
風冷却し、前ブラケツト１２の出口穴１２ａから
引出されフアン１８により吐出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のような従来の発電機の冷却構造において
は、フアンの冷却能力が不充分である為、ステー
タコイル，整流器，電圧調整器及び励磁コイルの
冷却が充分にできず、耐熱性の限界から出力電流
の増加が困難であつたり、また、励磁コイルの冷
却が不充分である為、出力電流が著しく低下する
という問題があつた。一方、フアンの冷却能力向
上としてフアンを大型化する考えもあるが、装着
性，騒音の面で問題がある。このようにフアンに
よる冷却には限界がある為、出力電流の増加が困
難であるとともに大幅な出力の低下を見込んで設
計しなければならないという欠点があつた。

この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、発電機を水冷することにより
冷却の効率を向上させ、発電機の小型化，高出力
化を図るとともに、励磁コイルを効果的に冷却す
ることにより出力の低下を小さく抑えることので
きる車両用交流発電機を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る車両用交流発電機は、固定子コ
イル端部を絶縁樹脂材からなる囲い体で囲い、こ
の囲い体の背面と前，後ブラケツトの内壁部との
間に円周方向に流通路を形成し、冷却液を流通さ
せるとともに、後ブラケツトの外端部に冷却カバ
ーを取付け、これらの間に分岐流通路を形成し、
この冷却カバーの外端面に整流器及び電圧調整器
を取付け、分岐流通路に冷却液を分岐して流通す
るようにし、この分岐流通路中に励磁側鉄心と良
熱伝導状態に結合された良熱伝導体の一端を配設
したものである。

〔作用〕

この発明においては、冷却液の流通により固定
子コイル及び固定子鉄心が効果的に冷却され、整
流器及び電圧調整器が冷却カバーを介し冷却さ
れ、冷却された前，後ブラケツトにより軸受を冷
却するとともに、励磁側鉄心及び良熱伝導体を介
し励磁コイルを効率良く冷却する。

〔発明の実施例〕

第１図にこの発明による車両用交流発電機の一
実施例を示す縦断面図で、第２図は第１図の一部
破断して示す正面図であり、１，２，６，７，７
ａ，９〜１１，１４〜１７は上記従来装置と同一
のものである。２１は回転子で、回転軸１に固着
された一方の磁極鉄心２２には複数の磁極爪部２
２ａが円周方向に対し間隔をあけ、上記磁極爪部
７ａとは交互に出されている。

２３は一方及び他方の磁極鉄心２２及び７にエ
アギヤツプを介し配設された固定の励磁側鉄心
で、励磁コイル９を保持している。２４は固定子
コイル１１の両コイル端を囲う両側１対の囲い体
で、合成樹脂などの絶縁材からなり、固定子鉄心
１０に液密に固着されており、固定子コイル１１
を液密に保護している。

次に、２６は固定子鉄心１０を支持する前ブラ
ケツトで、環状溝２６ａに囲い体２４の端部の円
筒状突起２４ａをはめ込み、粘性状のシリコン系
などのガスケツト２７により液密に封止してお
り、内壁と囲い体２４の背面との間に円周方向に
冷却液の流通路３２ａが形成されている。この前
ブラケツト２６の内壁と囲い体２４の背面との間
に冷却液の流入管２８及び流出管２９側を仕切る
仕切部２６ｂが設けられてある。３５は車両の機
関の冷却液循環系路の往路側から流入管２８に連
結されたチユーブ、３６は流出管２９に連結され
上記冷却液循環系路の帰路側に戻すチユーブであ
る。３０は前ブラケツト２６にＯリング３１を介
し液密に結合された後ブラケツトで、環状溝３０
ａに囲い体２４の円筒状突起２４ａをはめ込み、
粘性状のガスケツト２７により液密に封止してい
る。後ブラケツト３０は励磁側鉄心２３を固着す
るとともに、軸受１５を支持しており、冷却後の
分岐穴３０ｃ及び戻し穴３０ｄが設けられてい
る。後ブラケツト３０の内壁と後側の囲い体２４
の背面との間に、円周方向に冷却液の流通路３２
ｂが形成されており、流入側と流出側を仕切る仕
切部３０ｂが設けられている。

３３は良熱伝導金属材からなり、後ブラケツト
３０の外端部に液密に取付けられた冷却カバー
で、これらの間に冷却後の分岐流通路３２ｃが形
成されており、分岐穴３０ｃからの冷却液を流通
し、戻し穴３０ｄから流通路３２ｂの途中に戻
す。冷却カバー３３の外端面には、整流器１６が
ヒートシンク１６ａを介し固着され、電圧調整器
１７がヒートシンク１７ａを介し固着されてい
る。

２５は励磁側鉄心２３と良熱伝導状態に連結さ
れた良熱伝導体で、その一端が分岐流通路３２ｃ
に配設されている。

３４は後ブラケツト３０に取付けられた保護カ
バーである。

上記一実施例の装置の冷却作用は次のようにな
る。

車両の機関の低温の冷却液が一部分流され、流
入管２８から流入され、流通路３２ａ，３２ｂを
矢印のように流通し、固定子鉄心１０、固定子コ
イル１１を冷却して温度上昇し、流出管２９から
流出され、機関の冷却液循環系路の復路側に戻さ
れる。

また、流入管２８から流通路３２ｂに流入した
冷却液の一部は、分岐穴３０ｃから分岐流通路３
２ｃを矢印のように流通し、冷却カバー３３を介
し整流器１６及び電圧調整器１７を冷却し、流通
路３２ｂの途中に戻される。

さらに、冷却液に効果的に直接冷却された前ブ
ラケツト２６は軸受１４を吸熱冷却し、後ブラケ
ツト３０は軸受１５を吸熱冷却するとともに、励
磁側鉄心２３を介して励磁コイル９を吸熱冷却す
る。さらにその上、分岐流通路３２ｃに励磁側鉄
心２３と良熱伝導状態に結合された良熱伝導体２
５の一端を配設したので、放熱面積が増加すると
ともに、熱伝達効率が良くなるため、励磁側鉄心
２３を介した励磁コイル９の吸熱冷却が一層促進
される。

こうして、発熱の大きい固定子コイル１０，整
流器１６，電圧調整器１７，励磁コイル９が効果
的に冷却され、温度上昇が大きく低減されるとと
もに、特に励磁コイル９の冷却が効果的に行なわ
れるため、励磁電流が大きく低下することもな
く、従つて、出力電流が大きく低下することがな
くなる。

なお、上記実施例では、良熱伝導体２５を励磁
側鉄心２３にたゞ単に良熱伝導状態で結合した場
合を示したが、第３図に示すように良熱伝導体２
５を励磁側鉄心２３に良熱伝導状態に結合すると
同時に、その一端面を励磁コイル９を巻装してい
る良熱伝導材の巻枠９ａの端面に圧接すれば、励
磁コイル９を一層効果的に吸熱冷却できる。

さらに、良熱伝導体２５の分岐流通路３２ｃに
配設された一端部に放熱フイン２５ａを設けたの
で、励磁コイル９の吸熱冷却の効果が増大する。

なお、上記実施例では機関の冷却液循環系路か
ら冷却液の一部分流して発電機に流通させたが、
これに限らず、別系統の冷却液循環手段を設けて
もよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、固定子コイ
ルの両コイル端を絶縁材の囲い体で囲い、前，後
ブラケツトの内壁と囲い体の背面との間に形成さ
れた円周方向の流通路に冷却液を流通し、後ブラ
ケツトとこれに取り付けた冷却カバーとの間に形
成された分岐流通路に冷却液を一部分岐して流通
し、この冷却カバーの外端面に整流器及び電圧調
整器を取付け、後ブラケツトの内側端面に励磁側
鉄心を介して励磁コイルを取付け、さらに励磁側
鉄心と一端を結合し、他端を分岐流通路に配設し
た良熱伝導体を設けたので、発熱部が効果的に冷
却され、小型化，高出力化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による車両用交流
発電機の縦断面図、第２図は第１図の装置の保護
カバーを除き一部破断して示す正面図、第３図は
この発明の他の実施例を示す縦断面図、第４図は
従来の車両用交流発電機の縦断面図である。 図中、１……回転軸、７……磁極鉄心、９……
励磁コイル、９ａ……巻枠、１０……固定子鉄
心、１１……固定子コイル、１４，１５……軸
受、１６……整流器、１７……電圧調整器、２１
……回転子、２２……磁極鉄心、２３……励磁側
鉄心、２４……囲い体、２５……良熱伝導体、２
５ａ……放熱フイン、２６……前ブラケツト、２
６ａ……環状溝、３０……後ブラケツト、３０ａ
……環状溝、３２ａ，３２ｂ……流通路、３２ｃ
……分岐流通路、３３……冷却カバー、なお、図
中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両の機関により回転される回転軸に固着さ
   れ励磁コイルにより励磁される回転子磁極鉄心
   と、この磁極鉄心を囲い固定子コイルが装着され
   た固定子鉄心と、この固定子鉄心を支持するとと
   もに、それぞれ軸受を介し上記回転軸を支持する
   前ブラケツト及び後ブラケツトと、整流器と電圧
   調整器とを備えた車両用交流発電機において、上
   記固定子コイルの両コイル端をそれぞれ液密に囲
   う両側１対の囲い体、内側部でこの一方の囲い体
   の外端部に液密に結合され、内壁とこの囲い体の
   背面との間に円周方向に冷却液の流通路が形成さ
   れた前ブラケツト、内側部で上記他方の囲い体の
   外端部に液密に結合され、内壁とこの囲い体との
   間に円周方向に冷却液の流通路が形成された後ブ
   ラケツト、及びこの後ブラケツトの外端部に液密
   に取付けられ、上記後ブラケツトとの間に形成さ
   れた分岐流通路に後ブラケツトの流通路から冷却
   液を分岐して流通させ、外端面に上記整流器と電
   圧調整器を固着した冷却カバーを備え上記励磁コ
   イルを巻枠に巻装して保持する励磁側鉄心と良熱
   伝導状態で結合した良熱伝導体の一端を上記分岐
   流通路に配設した車両用交流発電機。 ２ 冷却液を機関の冷却液循環系路から一部を分
   流し流通路に流通するようにした特許請求の範囲
   第１項記載の車両用交流発電機。 ３ 上記励磁コイルを巻装した良熱伝導材の巻枠
   の端面に上記良熱伝導体の一端面を圧着させた特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の車両用交流
   発電機。 ４ 上記良熱伝導体の分岐流通路側端部に放熱フ
   インを設けた特許請求の範囲第１項ないし第３項
   のいずれかに記載の車両用交流発電機。