JPH05153758A - 機関の始動兼発電装置 - Google Patents

機関の始動兼発電装置

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JPH05153758A
JPH05153758A JP3337779A JP33777991A JPH05153758A JP H05153758 A JPH05153758 A JP H05153758A JP 3337779 A JP3337779 A JP 3337779A JP 33777991 A JP33777991 A JP 33777991A JP H05153758 A JPH05153758 A JP H05153758A
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attached
field pole
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Takeshi Sugiyama
武史 杉山
Kazuhiro Odawara
一浩 小田原
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 機関に取付けられた始動兼発電装置の構造を
簡単にし、始動及び発電において適当な回転速度にさ
れ、小形化する。また、冷却手段の構造を簡単にし製作
を容易にする。 【構成】 機関本体１に取付けたフレーム３内に固定子
を固着するとともに、励磁巻線７を収容した界極鉄心６
を取付け、双方間にクローポール形回転界磁極９を配置
している。クランク軸２に遊星歯車装置１５を介し駆動
軸１３を連結し、駆動軸前端部に取付けたファン兼用の
伝導支持体２７に上記回転界磁極９を取付け支持し、フ
レーム３内周部に固定子鉄心４の背部に沿う通風路３ｂ
を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関に連結され
始動電動機として始動させ、始動後は発電機となる機関
の始動兼発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】機関の始動兼発電装置として、従来例え
ば特開昭６３−１９８５５６号公報及び特開昭６３−２
０２２５７号公報に示されたものがある。双方の始動兼
充電装置は、機関のクランク軸に界転界磁極を取付け、
機関本体に取付けた励磁巻線により界磁極を励磁するよ
うにしている。固定子巻線を装着した固定子鉄心を機関
本体に取付けている。
【０００３】始動の場合は、励磁巻線に通電するととも
に、固定子巻線に低い周波数の交流電圧を供給し、回転
界磁極を同期回転させ、始動電動機として機関に回転を
伝える。供給交流電圧の周波数を高めていくことによ
り、回転界磁極の回転を高め、機関を始動させる。機関
が始動すると、固定子巻線への交流電圧の供給を止め
る。回転界磁極はクランク軸により回転されており、固
定子巻線に交流電圧が発生し、発電機として整流器を介
し充電する。
【０００４】前者の始動兼充電装置では、固定子鉄心及
び固定子巻線の背部を包囲して設けた冷却液通路に機関
本体の冷却液を流通させ冷却するようにしている。
【０００５】また、後者の始動兼充電装置では、シリン
ダブロック又はブラケットとミッションケース間に熱良
導体性のシールカバーを介して熱良導体のリングを設
け、シリンダブロック又はブラケット及びリングの内周
部と固定子巻線の外周部間に熱伝達ゲルを封入し、固定
子巻線の熱を熱伝達ゲルを介しシリンダブロック又はブ
ラケット及びリングに伝達し冷却するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の始
動兼充電装置では、回転界磁極がクランク軸に直結され
ており、始動時は伝速回転を要し大きいトルク出力のた
め大形となり、発電時は回転速度が適当な値より低いの
で出力が大きくならないという問題点があった。また、
冷却液や熱伝達ゲルの通路の密閉手段が必要で、構造が
複雑で工作が面倒であり、価格が高くなり、保守点検に
多大の時間を要するという問題点があった。
【０００７】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたもので、始動時は減速回転されて機関を
始動し、発電時は機関の回転が増速がされて駆動され、
通風冷却の構造が簡単で製作を容易にし、効果的に冷却
され、保守点検の手間が省かれる機関の始動兼発電装置
を得ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる機関の
始動兼発電装置は、機関のクランク軸に遊星歯車装置を
介し駆動軸を連結し、機関本体にフレームを固定し、こ
のフレーム内端面に励磁巻線を収容した界磁鉄心を取付
け、固定子巻線を装着した固定子鉄心をフレーム内周に
固着し、固定子鉄心の内周部と界磁鉄心の外周部との間
に、それぞれエアギャップを介しクローポール形の回転
界磁極を配置し、駆動軸の軸端に固定された伝導支持体
に回転界磁極を前端から取付け支持し、この伝導支持体
に羽根を設けファンとして兼用し、上記フレームの内周
側に複数の通風路を設け、ファンによる冷却風を通風路
に流通するようにしたものである。
【０００９】
【作用】この発明においては、始動時は励磁巻線に通電
すると共に、固定子巻線に通電し、回転界磁極を回転さ
せる。この回転が伝達体、駆動軸を介し遊星歯車装置に
より減速され、クランク軸を回転させ始動する。機関が
始動すると、固定子巻線への通電を止める。クランク軸
の回転が遊星歯車装置で増速され回転界磁極を回転さ
せ、固定子巻線に交流電圧を発生させ、車両の駆動電動
機の電源及び充電の電源となる。一方、ファンの回転に
より外方からの冷却風をフレーム内の通風路に流通し、
固定子巻線及び固定子鉄心部を冷却する。
【００１０】
【実施例】実施例１．図１はこの発明による機関の始動
兼発電装置の縦断面図である。１は機関本体で、クラン
ク軸２のフランジが出されている。３は機関本体１の前
端に取付けられたフレームで、例えばアルミ材からな
り、内周部に多数の軸方向の通風路３ｂと、後端部に複
数の排気孔３ａとが設けられている。４はフレーム３の
内周部に固定された固定子鉄心で、三相巻線の固定子巻
線５が装着されている。６はフレーム１内の端面にボル
ト８により取付けられた界磁鉄心で、励磁巻線７が巻回
されている。９は固定子鉄心４と界磁鉄心６との間にそ
れぞれエアギャップを介し配置された回転界磁極で、非
磁性の結合環１２に溶接などで結合された両側１対の界
磁極１０、１１からなる。界磁極１０及び１１から円周
方向に対し交互にクローポール１０ａ及び１１ａが出さ
れている。
【００１１】１３は界磁鉄心６の内径部を貫通し軸受１
４を介し支持された駆動軸、１５は遊星歯車装置で、次
のように構成されている。１６は軸受１７を介し駆動軸
１３に支持された伝達体で、クランク軸２のフランジに
固定連結されている。１８は駆動軸１３に固着された太
陽歯車、１９はフレーム３内に固着され、押付環２０に
より押付けられた内歯車、２１は太陽歯車１８と内歯車
１９にかみ合い、自転及び公転する複数の遊星歯車で、
伝達体１６に両端部が固着された支持ピン２２に軸受２
３を介し支持されている。２５は間隔リング、２６は太
陽歯車１８の両端に当てられた１対のスラスト軸受であ
る。
【００１２】次に、２７は駆動軸１３の前部のフランジ
１５ａにボルト２８により取付けられた伝導支持体で、
内端面の外周側にボルト２９により界磁極１０を取付け
ており、回転界磁極９を支持している。伝導支持体２７
には外端面に複数の羽根２７ａが設けられファンを兼用
している。３０はフレーム３の前端にボルト３１により
取付けられた前カバーで、前端に複数の吸気孔３０ａが
設けられ、外径側内周にフレーム３の各通風路３ｂに連
通する通風路３０ｂが設けられている。駆動軸１３の前
端には、多数の歯部が設けられた回転体３２が取付けね
じ３３により取付けられ、前カバー３０の前部内には歯
部に対応する複数の角度検出器３４が取付けられ、回転
界磁極９の角速度を検出する。３５は界磁鉄心６に取付
けられたオイルシールである。３６は前カバー３０の前
部にボルト３７で取付けられた端ふたである。
【００１３】図２は図１のフレーム３の固定子鉄心部の
正面断面図である。フレーム３の内周部には多数の軸方
向の通風路３ｂが設けられている。
【００１４】次に、動作を説明する。機関の始動時は、
励磁巻線７に通電すると共に、固定子巻線５に低周波の
三相交流電圧を印加する。これにより、始動電動機とし
て回転界磁極９が低速回転し、伝導支持体２７、駆動軸
１３を経て太陽歯車１８に回転が伝えられる。この回転
が遊星歯車装置１５を介し減速され、クランク軸２を回
転させる。角度検出器３４により回転界磁極９の回転角
速度を検出し、制御手段（図示しない）により固定子巻
線５の三相交流電圧の周波数を次第に高くし、始動に必
要な所要回転数に上昇させる。機関が始動すると、固定
子巻線５への電圧印加を停止する。機関が始動すると、
クランク軸２の回転が遊星歯車装置１５を介し増速さ
れ、駆動軸１３、伝導支持体２７を経て、回転界磁極９
を回転させる。これにより、三相交流発電機として三相
交流電圧を発生する。この三相交流電圧を車両の駆動電
動機（図示しない）に供給し、この回転で車両を走行さ
せる。また、三相交流電圧を整流器（図示しない）を介
し直流電圧とし、蓄電池の充電及び直流負荷に供給す
る。
【００１５】一方、始動兼発電装置の冷却作用は、次の
ようになる。ファンを兼用する伝導支持体２７の回転に
より、吸気孔３０ａから冷却風を吸入し、通風路３０
ｂ、３ｂを流通し、排気孔３ａから排出する。これによ
り、固定子巻線５及び固定鉄心４が効果的に冷却され
る。
【００１６】実施例２．図３は、この発明の実施例２を
示すフレームの固定子鉄心部の正面断面図である。フレ
ーム３の外周には、多数の放熱フィン４０が設けられて
いる。伝導支持体２７の回転によるファン作用で、通風
路３ｂを通る冷却風は、固定子部の冷却で次第に温度上
昇するが、フレーム３の放熱フィン４０より放熱が増進
され、いっそう冷却効果が向上する。
【００１７】実施例３．なお、上記実施例では、界磁鉄
心６に絶縁物を介し励磁巻線７を直接巻回したが、界磁
鉄心を軸方向に対し分割し、コイルボビンに巻回した励
磁巻線を双方向に収容し一体に結合するようにしてもよ
い。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、機関
本体に取付けたフレーム内に固定子を固着するととも
に、励磁巻線を装着した界磁鉄心を取付け、クローポー
ル形の回転界磁極を固定子鉄心内周と界磁鉄心外周との
間にそれぞれエアギャップを介し配置し、クランク軸に
遊星歯車装置を介し駆動軸を連結し、駆動軸の前端側に
取付けた伝導支持体により回転界磁極を固定支持したの
で、始動及び発電装置が一体で兼用され、しかも、それ
ぞれ適当な回転速度にでき、小形化される。
【００１９】また、伝導支持体の外端面に羽根を設けフ
ァンとし、フレームの内周に固定子鉄心の背部との間に
通風路を設け、ファンによる冷却風を流通させるように
したので、簡単な構造で製作が容易であり、固定子部の
冷却が効果的になされ、保守点検の手間が省かれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による機関の始動兼発電装置の一実施
例の縦断面図である。
【図２】図１のフレームの通風路を示す正面断面図であ
る。
【図３】この発明の実施例２によるフレームの通風路を
示す正面断面図である。
【符号の説明】
１ 機関本体 ２ クランク軸 ３ フレーム 3a 排気孔 3b 通風路 ４ 固定子鉄心 ５ 固定子巻線 ６ 界磁鉄心 ７ 励磁巻線 ９ 回転界磁極 13 駆動軸 14 軸受 15 遊星歯車装置 18 太陽歯車 27 伝導支持体 27a 羽根 30 前カバー 30a 吸気孔 30b 通風路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 機関本体に取付けられたフレーム、この
    フレーム内に固着され固定子巻線を装着した固定子鉄
    心、上記フレーム内端面に取付けられ、上記固定子鉄心
    の内周部と半径方向に間隔があけられており、励磁巻線
    を収容した界磁鉄心、上記固定子鉄心と上記界磁鉄心と
    の間にそれぞれエアギャップを介し配置されたクローポ
    ール形の回転界磁極、上記界磁鉄心の内径部を貫通し軸
    受を介し支持された駆動軸、この駆動軸の後端部に太陽
    歯車を固着しクランク軸との間に介在され、始動時は駆
    動軸からの回転を減速してクランク軸に伝え、発電時は
    クランク軸の回転を増速して駆動軸に伝える遊星歯車装
    置、上記駆動軸の前端部に取付けられ、外端面に複数の
    羽根が設けられファンを兼用し、内端面に上記回転界磁
    極を取付け支持した伝導支持体、上記フレームの前端部
    に取付けられ、上記伝導支持体部を囲い、外端部に冷却
    風の吸気孔が設けられた前カバーを備え、上記フレーム
    内には上記固定子鉄心の背面に複数の通風路と、後端部
    に冷却風の排気孔とが設けられたことを特徴とする機関
    の始動兼発電装置。
JP3337779A 1991-11-26 1991-11-26 機関の始動兼発電装置 Pending JPH05153758A (ja)

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