JPH05227714A - Ac generator for vehicle - Google Patents

Ac generator for vehicle

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Publication number
JPH05227714A
JPH05227714A JP31429091A JP31429091A JPH05227714A JP H05227714 A JPH05227714 A JP H05227714A JP 31429091 A JP31429091 A JP 31429091A JP 31429091 A JP31429091 A JP 31429091A JP H05227714 A JPH05227714 A JP H05227714A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diode
rear cover
thickness
regulator
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP31429091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Honda
義明 本田
Akihiro Saito
昭博 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP31429091A priority Critical patent/JPH05227714A/en
Publication of JPH05227714A publication Critical patent/JPH05227714A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To suppress a temperature rise of a diode by bringing cooling fins of the diode into close contact with a rear cover and increasing a thickness of a part of the cover in contact with the fins larger than that of the cover of a part of a regulator. CONSTITUTION:In the case of cooling a diode, an output current induced in a stator coil 3 flows to diode elements (DE) 26, 27 to be full-wave rectified. In this case, they are heated by forward voltages of the currents flowing in the DEs 26, 27. A quantity of heat generated at the (-) side DE 27 is diffused to cooling fins (CF) 23 and dissipated to a rear cover (RC) 15. A quantity of heat generated at the (+) side DE 26 is diffused to a (+) side CF 22, thermally conducted to an insulating sheet 21, a (-) side CF 21, and dissipated to the RC 15. Then, when a thickness of the RC 15 opposed with a regulator (RG) 14 is formed in the degree of prior art and a thickness of the RC 15 in contact with one side surface of the (-) side CF 23 is formed about 4mm, quantities of heat generated at the DEs 26, 27 can be sufficiently absorbed by the RC 15, thereby expediting averaging of the heat.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は自動車等の電力供給用に
搭載される交流発電機に関し、特にダイオードブリッジ
を構成するダイオードの冷却に優れた車両用交流発電機
の構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AC generator mounted for supplying electric power to an automobile or the like, and more particularly to a structure of a vehicle AC generator excellent in cooling a diode constituting a diode bridge.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の技術としては、実開昭64−9478号
に示されるように、リアカバーの厚みはダイオードブリ
ッジ部とレギュレータ部の厚みが同一であった。
2. Description of the Related Art As a conventional technique, as shown in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 64-9478, the thickness of the rear cover is the same for the diode bridge portion and the regulator portion.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術は、今までの電気出力範囲内においては冷却能力と
して満足していたが、現在以上の出力向上が求められる
と今現在が冷却能力の限界であるため対応困難である。
一方、エンドユーザーの多様化に伴う補機類の増加、お
よび地球温暖化に伴う排気ガス清浄裝置等の新規電力需
要の増加により、車両としての電力需要が年々増加し、
自動車メーカより車両用交流発電機の小形軽量化の要求
がますます強くなっている。上記相反する課題に対応す
る手段として、出力向上に対しては磁気回路の改良及び
高速回転化により対応可能であるが、出力向上に対応し
た冷却能力不足により制限される。車両用交流発電機の
温度的なバイタルポイントは、ステータコイル,ダイオ
ード,レギュレータであり、出力向上を図った場合、特
にダイオードの温度が保証温度に対しオーバーする。本
発明の目的は、車両用交流発電機のダイオードの温度上
昇を効率よく抑制するダイオードの冷却構造及び発電機
の軽量化に効果のあるリアカバーの構造を提供すること
にある。
However, the above-mentioned prior art was satisfactory as the cooling capacity within the electric output range up to now, but if a higher output than the present is demanded, the cooling capacity is now limited. It is difficult to handle because of this.
On the other hand, due to an increase in auxiliary machinery due to diversification of end users, and an increase in new power demand such as exhaust gas cleaning equipment due to global warming, power demand for vehicles will increase year by year.
The demand for smaller and lighter vehicle AC generators is becoming stronger from automobile manufacturers. As a means for dealing with the contradictory problems, improvement in output can be dealt with by improving the magnetic circuit and increasing the rotation speed, but it is limited by insufficient cooling capacity corresponding to the improvement in output. The vital vital points of the alternator for vehicles are the stator coil, the diode, and the regulator. When the output is improved, the temperature of the diode exceeds the guaranteed temperature. An object of the present invention is to provide a diode cooling structure that efficiently suppresses a temperature rise of a diode of a vehicle AC generator and a structure of a rear cover that is effective in reducing the weight of the generator.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的は、ダイオード
の冷却フィンをリアカバーに密着させるとともに、該リ
アカバーの冷却フィンが接する部分の厚みを、レギュレ
ータの部分のリアカバーの厚みより厚くすることにより
達成される。
The above object is achieved by bringing the cooling fins of the diode into close contact with the rear cover and making the thickness of the portion of the rear cover in contact with the cooling fins thicker than the thickness of the rear cover of the regulator portion. It

【0005】[0005]

【作用】ダイオードの冷却手法として、ダイオードの
(+)側、(−)側のフィンを各々空冷冷却するより
も、ダイオードによる発熱をカバーに熱伝導させカバー
全体をヒートシンクとして利用する熱伝導方式の方が冷
却能力として優れている。本発明は、電気的にアースと
なる(−)側ダイオードフィンの一面全体をリアカバー
に当接させる熱伝導方式の構造とするが、リアカバーの
熱容量が不十分、すなわちリアカバーが薄いと局部的な
ヒートスポットが発生するので、ダイオードの温度が平
均化するように、ダイオードの冷却フィンが当接する部
分のリアカバーの厚みを厚くする。
As a diode cooling method, rather than air-cooling each of the (+) side and (-) side fins of the diode, heat generated by the diode is conducted to the cover and the entire cover is used as a heat sink. Has better cooling capacity. The present invention has a structure of a heat conduction type in which the entire surface of the (-) side diode fin, which is electrically grounded, is brought into contact with the rear cover, but the heat capacity of the rear cover is insufficient, that is, if the rear cover is thin, local heat is generated. Since spots are generated, the thickness of the rear cover of the portion where the cooling fins of the diode abut is increased so that the temperature of the diode is averaged.

【0006】[0006]

【実施例】本発明の実施例を図1〜図2により説明す
る。図1において発電機外郭をなす一対のブラケット
1,2は、三相のステータコイル3を巻装するステータ
コア4を介して複数の図示されないボルトで固定されて
いる。両ブラケット1,2の側面中心近傍には、発電機
の内側に突出する円筒上の軸受箱が形成され、各々の軸
受箱にはベアリング6,7が取りつけられ、これらのベ
アリング6,7によりシャフト8が回転自在に支持され
る。
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, a pair of brackets 1 and 2 forming the outer shell of the generator are fixed by a plurality of bolts (not shown) via a stator core 4 around which a three-phase stator coil 3 is wound. Cylindrical bearing boxes projecting inward of the generator are formed near the center of the side surfaces of both brackets 1 and 2, and bearings 6 and 7 are attached to each bearing box. 8 is rotatably supported.

【0007】ステータコアの内周側に微少隙間を保っ
て、各偶数個の爪型磁極を有する一対のロータコア9
が、その内部に界磁コイル10を狭持して、シャフト8
に固定されている。シャフト先端にはプーリ5が固定さ
れている。また、一対のロータコア9の各々の側面には
ファン11a,11bが固定されており、各ファン11
a,11bの軸端は、ブラケット1,2の内側側面に対
し適宜なギャップを介して対向している。
A pair of rotor cores 9 each having an even number of claw-shaped magnetic poles with a minute gap maintained on the inner peripheral side of the stator core.
However, by sandwiching the field coil 10 inside the shaft 8
It is fixed to. A pulley 5 is fixed to the tip of the shaft. Fans 11a and 11b are fixed to the side surfaces of the pair of rotor cores 9, respectively.
The shaft ends of a and 11b are opposed to the inner side surfaces of the brackets 1 and 2 via an appropriate gap.

【0008】シャフト8の同軸上にはブラケット2から
突出する部分にスリップリング12が固定され、そのリ
ング上にはブラシ13aがしゅう動している。ブラシ1
3aはブラシホルダー13に収納され、ブラケット2に
間接的に固定されている。
A slip ring 12 is fixed coaxially with the shaft 8 at a portion projecting from the bracket 2, and a brush 13a slides on the ring. Brush 1
3 a is housed in the brush holder 13 and indirectly fixed to the bracket 2.

【0009】ブラシホルダー13とともに、ブラケット
2には出力電圧を一定に制御するレギュレータ14及び
ステータコイル3の出力電流を全波整流するダイオード
ブリッジ20がほぼ同一面上に配置されており、それら
を覆うようにリアカバー15が取り付けられている。
Along with the brush holder 13, a regulator 14 for controlling the output voltage to a constant level and a diode bridge 20 for full-wave rectifying the output current of the stator coil 3 are arranged on the bracket 2 on substantially the same plane and cover them. The rear cover 15 is attached like this.

【0010】ダイオードブリッジ20は、ステータコイ
ル3の出力を全波整流する複数個のダイオード素子が埋
め込まれた(+)側ダイオードフィン22,(−)側冷
却フィン23,両フィンを絶縁する薄い絶縁シート2
1、及びダイオード端子台25からなる。
The diode bridge 20 includes a (+) side diode fin 22, a (-) side cooling fin 23, and a thin insulation for insulating both fins, in which a plurality of diode elements for full-wave rectifying the output of the stator coil 3 are embedded. Sheet 2
1 and a diode terminal block 25.

【0011】上記構成による発電機の動作を以下説明す
る。ブラシ13a,スリップリング12を介して界磁電
流が界磁コイル10に流れると同時に、図示されないエ
ンジン等によりプーリ5に駆動力が伝達されると、ロー
タコア9に回転磁界が発生する。この回転磁界がステー
タコイル3を横切ることによりステータコイル3が電磁
誘導され交流電圧が発生する。ステータコイル3に発生
した交流出力はステータコイル出力線31を介してダイ
オードブリッジ20に流れ込み全波整流され直流出力に
変換される。このとき、発電機の出力電圧は回転数によ
り変化するのでレギュレータ14により界磁電流は適宜
導通,遮断され発生電圧が一定に制御される。
The operation of the generator having the above structure will be described below. When a field current flows through the field coil 10 through the brush 13a and the slip ring 12 and a driving force is transmitted to the pulley 5 by an engine (not shown) or the like, a rotating magnetic field is generated in the rotor core 9. When the rotating magnetic field crosses the stator coil 3, the stator coil 3 is electromagnetically induced and an AC voltage is generated. The AC output generated in the stator coil 3 flows into the diode bridge 20 via the stator coil output line 31 and is full-wave rectified and converted into a DC output. At this time, since the output voltage of the generator changes depending on the rotation speed, the field current is appropriately turned on and off by the regulator 14, and the generated voltage is controlled to be constant.

【0012】冷却系統に関してはシャフト8の回転とと
もにロータコア9の側面に固定されたファン11a,1
1bが回転することにより、発電機内に冷却風が流入
し、排出される。ファン11aの回転により、フロント
ブラケット1の吸気口1aより冷却風が導入され、フロ
ントベアリング6の外壁を冷却し、ロータコア9の側面
を冷却後、フロント側のステータコイル3を冷却し、フ
ロントブラケット1の排気口1bより排出される。又、
リア側のファン11bの回転により、リアカバー15の
吸気口より冷却風が導入され、リアカバー15及びダイ
オード20とレギュレータを冷却した後、リアブラケッ
ト2の吸気口2aを通り抜けながらリアベアリング7の
外壁を冷却し、リア側のステータコイル3を冷却後リア
ブラケット2の排気口2bより排出される。
Regarding the cooling system, the fans 11a, 1 fixed to the side surface of the rotor core 9 as the shaft 8 rotates.
When 1b rotates, cooling air flows into the generator and is discharged. By the rotation of the fan 11a, cooling air is introduced from the intake port 1a of the front bracket 1, cools the outer wall of the front bearing 6, cools the side surface of the rotor core 9, and then cools the stator coil 3 on the front side. Is discharged from the exhaust port 1b. or,
By the rotation of the rear fan 11b, cooling air is introduced from the intake port of the rear cover 15, cools the rear cover 15, the diode 20 and the regulator, and then cools the outer wall of the rear bearing 7 while passing through the intake port 2a of the rear bracket 2. After cooling the stator coil 3 on the rear side, the stator coil 3 is discharged from the exhaust port 2b of the rear bracket 2.

【0013】ダイオード20の冷却に関して図2により
更に詳細に説明すると、ステータコイル3に誘起された
出力電力は、ステータコイルの出力線31を介してダイ
オード端子台25に埋設された接続端子24に接続さ
れ、接続端子24に接続されたダイオード素子26,2
7に出力電力が流れ込み全波整流される。このときダイ
オード素子26,27に流れる電流の順方向電圧により
発熱する。(−)側ダイオード素子27に発生した熱量
は冷却フィン23に拡散され、冷却フィン23の一面が
接触するリアカバー15に放熱される。(+)側ダイオ
ード素子26に発生した熱量は(+)側冷却フィン22
に拡散され、その後放熱性に優れた薄膜の絶縁シート2
1,(−)側冷却フィン21に熱伝導され、リアカバー
15に放熱される。リアカバー15に放熱された熱は、
ファン11bの回転により発生した冷却風により熱伝達
され冷却される。
The cooling of the diode 20 will be described in more detail with reference to FIG. 2. The output power induced in the stator coil 3 is connected to the connection terminal 24 embedded in the diode terminal block 25 via the output line 31 of the stator coil. And the diode elements 26, 2 connected to the connection terminal 24
Output power flows into 7 for full-wave rectification. At this time, heat is generated by the forward voltage of the current flowing through the diode elements 26 and 27. The amount of heat generated in the (−) side diode element 27 is diffused into the cooling fin 23 and radiated to the rear cover 15 with which one surface of the cooling fin 23 is in contact. The amount of heat generated in the (+) side diode element 26 is equal to that of the (+) side cooling fin 22.
Thin insulating sheet 2
The heat is conducted to the 1-(-) side cooling fins 21 and radiated to the rear cover 15. The heat radiated to the rear cover 15 is
Heat is transferred and cooled by the cooling air generated by the rotation of the fan 11b.

【0014】通常リアカバー15は構造物であるため
0.5 〜2mm程度の肉厚で良いが、小形軽量化、及び出
力向上が叫ばれる昨今リアカバー15の熱容量が不足し
てきており、温度の平均化が不十分となりダイオード素
子26、27にヒートスポットが発生するため十分な信
頼性、寿命の確保ができなくなった。
Normally, since the rear cover 15 is a structure, it may have a wall thickness of about 0.5 to 2 mm, but the heat capacity of the rear cover 15 has recently become insufficient due to the demand for smaller size, lighter weight and improved output. Becomes insufficient and heat spots are generated in the diode elements 26 and 27, so that sufficient reliability and life cannot be secured.

【0015】そこで、レギュレータ14が対向するリア
カバー15部の厚みを従来並とし、ダイオードブリッジ
20の(−)側冷却フィン23の一面が接触するリアカ
バー15部の厚みを4mm程度にすればダイオード素子2
6,27で発生した熱量をリアカバーで十分吸収可能と
なり、熱の平均化が促進されダイオード素子26,27
にヒートスポットが発生しないという効果がある。
Therefore, if the thickness of the rear cover 15 portion facing the regulator 14 is the same as the conventional one, and the thickness of the rear cover 15 portion with which one surface of the (-) side cooling fin 23 of the diode bridge 20 contacts is set to about 4 mm, the diode element 2 is obtained.
The amount of heat generated in 6, 27 can be sufficiently absorbed by the rear cover, and the averaging of heat is promoted, and the diode elements 26, 27
The effect is that no heat spot occurs.

【0016】またリアカバー15のダイオードブリッジ
20が接触する部分のみの厚みを厚くし、その他の部分
は薄いので発電機として必要最低限の重量となり軽量化
効果もある。
Further, since the thickness of only the portion of the rear cover 15 in contact with the diode bridge 20 is increased and the other portions are thin, the weight is the minimum necessary for the generator, and there is an effect of weight reduction.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明によれば、ダイオードの冷却フィ
ンをリアカバーに密着させるとともに、該リアカバーの
冷却フィンが接する部分の厚みを、レギュレータの部分
のリアカバーの厚みより厚くすることにより、車両用交
流発電機のダイオードの温度上昇を効率よく抑制するこ
とができ、発電機の軽量化にも効果がある。
According to the present invention, the cooling fins of the diode are brought into close contact with the rear cover, and the thickness of the portion of the rear cover in contact with the cooling fins is made thicker than the thickness of the rear cover of the regulator portion. The temperature rise of the diode of the generator can be efficiently suppressed, and it is also effective in reducing the weight of the generator.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の1実施例である発電機の断面図を示
す。
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a generator that is an embodiment of the present invention.

【図2】ダイオード部の部分断面図を示す。FIG. 2 is a partial sectional view of a diode section.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…フロントブラケット、2…リアブラケット、9…ロ
ータコア、14…レギュレータ、15…リアカバー、2
0…ダイオードブリッジ。
1 ... Front bracket, 2 ... Rear bracket, 9 ... Rotor core, 14 ... Regulator, 15 ... Rear cover, 2
0 ... Diode bridge.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】フロントブラケットとリアブラケットの内
周側に保持される一対のベアリングにより回転自在に支
持されるロータと、前記リアブラケットの外側に組み込
まれるダイオードブリッジおよびレギュレータと、該ダ
イオードブリッジおよびレギュレータを外側から覆うリ
アカバーから構成される車両用交流発電機において、前
記ダイオードブリッジの一面を前記リアカバーに全面当
接させるとともに、前記リアカバーのダイオードブリッ
ジ部が接する厚みがレギュレータ部に対向する該リアカ
バー部の厚みより厚いことを特徴とする車両用交流発電
機。
1. A rotor rotatably supported by a pair of bearings held on the inner peripheral sides of a front bracket and a rear bracket, a diode bridge and a regulator incorporated outside the rear bracket, and the diode bridge and the regulator. In a vehicular alternator constituted by a rear cover that covers from the outside, one surface of the diode bridge is brought into full contact with the rear cover, and the thickness of the diode bridge portion of the rear cover is in contact with the regulator portion of the rear cover portion. An alternator for vehicles characterized by being thicker than the thickness.
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