JPH0532979B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両用交流発電機に関し、特に複数
の爪状ポールコアを有するランデル型オルタネー
タの通風構造に関するものである。

〔従来技術及び発明の背景〕 近年、車両用交流発電機は、小型高出力、安全
性、信頼性向上が要求され、これに対応して冷却
フアンは従来の外扇から内扇へと移行しつつあ
る。そこで、小型内扇化した冷却フアンによりい
かにして風量確保、効率的冷却を行うかについ
て、フアン形状、エンドフレーム等の見直しが行
われてきている。

〔本発明の目的〕

本発明は、内扇フアン付ランデル型オルタネー
タの冷却向上と騒音低下を可能にすることを目的
とするものである。

〔本発明の構成〕

爪を有するポールコアの外側方向に設けられた
冷却フアンの一方が回転子の回転方向に傾斜した
羽根を持つ斜流フアンであり、他方が垂直な羽根
を持つ遠心フアンであり、固定子の内径より小さ
い径の裏打板を前記ポールコアと前記垂直羽根と
の間に有し、前記遠心フアンの径方向にある固定
子のコイルエンドは、固定子コアに近い根元部に
隙間が形成されており、前記斜流フアンの径方向
のコイルエンドは、各相ごとのコイルユニツト間
に隙間が形成してあると共に、エンドフレームの
シユラウドとの間に隙間を有するようにした。

〔実施例〕

以下、本発明を図に示す実施例について説明す
る。第１図は本発明になる車両用交流発電機の一
実施例の構成を示す部分縦断面図、第２図は第１
図図示のＰ矢視によるステータコイルエンドの模
式図で矢印は冷却風の流れを示す。第３図は第１
図図示のＱ矢視によるステータコイルエンドの模
式図、第４図は第１図図示のステータコイルエン
ド部における冷却風の流れを説明するための模式
図、第５図は第１図図示の本発明車両用交流発電
機における裏打板部の配置構成を示す模式図、第
６図は第１図図示の本発明車両用交流発電機にお
ける斜流フアンの構成を示す模式図である。

図において、発電機外殻をなす一対のエンドフ
レーム９，９′は共に実質的に椀状をなし、その
開口側部を直接接合させて複数個の対になつたス
タツトボルト１０、ナツト８（一対のみ図示）に
より相互に固定されている。前記エンドフレーム
９の内周には固定子であるステータ２が前記スタ
ツトボルト１０により圧入固定されている。ステ
ータ２は、ステータコア２−ａおよびこれに巻か
れたステータコイル２−ｂから構成されている。
両エンドフレーム９，９′の側面部中央には、発
電機内部に向かつて突出する円筒状のベアリング
ボツクス１９，１９′が形成され、それぞれにベ
アリング１１，１１′が取り付けられ、該両ベア
リング１１，１１′にシヤフト４が回転自在に支
持されている。シヤフト４には前記ステータ２の
内側に位置するように、回転子を構成するランデ
ル型である一対の爪形ポールコア１，１′が機械
的に固定されている。前記ポールコア１，１′の
両側面にはステータ２の内径よりも小さい径の遠
心型冷却フアン７，７′がシヤフト４に同心に、
羽根７−ａ，７−a′をポールコア１，１′に対し
て反対方向に向けて適宜の手段によりポールコア
１，１′に固着されている。さらに、フアン７は、
第６図に示すように励磁コイルであるロータコイ
ル５を冷却するように、ポールコア１，１′内に
冷却風を押しこむため羽根７−ａを回転方向に前
傾させた斜流式となつている。また、第５図に示
すように、垂直羽根７−a′を有するフアン７′と
ポールコア１′の間にはステータ２の内径よりも
小さい径の裏打板（バツフルプレート）３がはさ
みこまれ、羽根７−a′側とポールコア１′側とを
仕切る構造となつている。前記一対のエンドフレ
ーム９，９′の両側面には、前記フアン７，７′の
羽根７−ａ，７−a′に適宜なギヤツプを持つて対
向したシユラウド（覆）９−ａ，９−a′が形成さ
れ、該シユラウド９−ａ，９−a′はフアン７，
７′のガイド板の役目を果している。また、両エ
ンドフレーム９，９′の両側面のベアリング１１，
１１′の近傍にはフアン７，７′により冷却風がフ
レーム内部に吸入されるように吸入窓９−ｂ，９
−b′が形成されており、ステータコイル２−ｂ，
２−b′の外周に位置する部分には冷却を終えた冷
却風を熱風として吐出するための吐出窓９−ｃ，
９−c′が形成されている（吐出窓９−c′は図示せ
ず）。

エンドフレーム９の外側に配置されたプーリ１
２は、ベアリング１１に対してナツト１３により
押圧することによりシヤフト４に結合されてい
る。よつて、前記プーリ１２はエンジン（図示せ
ず）の回転をシヤフト４に伝達し、回転させる、
エンドフレーム９，９′により形成された外枠の
プーリ１２の側とは反対には、ダイオード（図示
せず）を備えたダイオードフイン１４、ロータコ
イル５に励磁電流を供給するブラシ１５−ａを内
部に保持するブラシボルダ１５、および出力電圧
を調整するICレギユレータ（図示せず）の各電
気機能部品がリアカバー１６と共にフレーム９′
に固定されている。前記リアカバー１６は、前記
ダイオードフイン１４、ブラシホルダ１５、レギ
ユレータを取り囲むように形成され、側面にはレ
ギユレータ冷却穴、ダイオード冷却穴が適宜開け
られている。

ポールコア１及びフアン７の外周方向にあるス
テータコイルエンド２−ｂとシユラウド９−ａと
は、第４図に示すように、干渉することなく、両
者間には隙間が形成されている。シユラウド９−
ａは、ステータコイルエンド２−ｂの端部（図面
によると左端）方向に湾曲しており、シユラウド
９−ａの最上端部のコイルエンド２−ｂ側先端
は、コイルエンド２−ｂの上記端部先端は、軸方
向で略同じ位置まで伸びている。しかも、第２図
に示すように、コイルエンド２−ｂの各相ごとの
コイルユニツトは、互いに隙間２−ｃを有してコ
ア２−ａに巻装されている。一方、ポールコア
１′及びフアン７′の外周方向にあるコイルエンド
２−b′は、第３図に示すようにコア２−ａに近い
コイルエンド根元部に隙間２−c′を持つている。

次に、上記構成になる本発明車両用交流発電機
の作動について説明する。吸入窓９−ｂからフア
ン７によつて吸入された冷却風２０は、羽根７−
ａ及びポールコア１の爪側面１−ａの遠心フアン
効果によつて軸方向の軸方向成分と遠心方向成分
の両方の成分を持つた冷却風となる。この冷却風
は、コイルエンド２−ｂとの干渉により、フアン
７′方向に流れる冷却風２０−ａと吐出窓９−ｃ
方向に流れて吐出窓９−ｃから排出される冷却風
２０−ｂとに分かれる。冷却風２０−ａはコイル
エンド２−ｂの内周を冷却した後、ロータコイル
５を冷却し、フアン７′のバツフルプレート３に
よつてせきとめられ、隣接するポールコア１′の
爪側面１−a′の遠心フアン効果によつて遠心方向
に飛ばされ、この方向にあるステータコイルエン
ド２−b′の根元部隙間２−c′を通過後、吐出窓９
−c′より外部へ吐出される。吸気窓９−b′からフ
アン７′によつて吸入された冷却風２０′は、ダイ
オードフイン１４を冷却した後、羽根７−a′によ
つて遠心風となりコイルエンド２−b′を冷却後、
前記軸方向の冷却風２０−ａと同様に吐出窓９−
c′から外部へ吐出される。

一方、遠心方向冷却風２０−ｂのうち、シユラ
ウド９−a′の内側に沿つて遠心方向に流れる冷却
風は、コイルエンド２−ｂとエンドフレームのシ
ユラウド９−ａ間の隙間を通過後、コイルエンド
２−ｂの外周部にまでまわりこんだ後、吐出窓９
−ｃから外部へ吐出される。また、コイルエンド
２−ｂに直接当たつた遠心風は、コイルユニツト
間の隙間２−ｃを通過した後、吐出窓９−ｃから
吐出される。これによつて、コイルエンドの通風
抵抗を下げて遠心風量を増加できると共に遠心冷
却風２０−ｂがコイルエンド２−ｂの外周部まで
ゆき渡り、冷却風を有効に使うことができる。

なお、前記実施例では、バツフルプレート３
は、ポールコア１′とフアン７′との間にはさみこ
んで形成してあるが、フアン７′のベースプレー
ト７−b′をポールコア１′の爪間をふさぐように
配置することにより、バツフルプレート３なし
で、同様の効果を得ることができる。

また、フアン７′を樹脂成形によつてバツフル
プレートと羽根部を一体成形してもよい。

〔本発明の効果〕

上述のように、本発明になる車両用交流発電機
においては、バツフルプレート（裏打板）３によ
つて、冷却風２０−ａと冷却風２０′との衝突が
無くなるため、各々の通風抵抗が低減できて風量
が増し、ロータコイルの冷却及びダイオードフイ
ンの冷却性が向上する。

また、遠心フアン７′側のコイルエンド２−
b′には、通風抵抗の最も小さい根本部に隙間２−
c′を設けてさらに通風抵抗の低下がなされている
ので、吐出窓９−c′へ向かう遠心方向の風を良好
に通過させることができる。従つて、ロータコイ
ルを冷却して吐出窓９−c′へ向かう風２０−ａの
通風抵抗を小さくすることができロータコイルの
冷却性を向上することができる。また、風量が増
加している訳であるから、ステータコイルエンド
２−b′の冷却性が向上しているのはいうまでもな
い。更に前述のように両吸込口９−ｂ，９−b′か
ら吸入した冷却風２０−ａと２０′との間の衝突
がなくなることにより、衝突によつて生じていた
干渉音もなくなり、騒音が低減できる等の効果が
大である。

また、斜流フアン７側のコイルエンド２−ｂに
遠心方向の通風を良好にする隙間を設けると、こ
の隙間により吸入窓９−ｂから吐出される風２０
−ｂの風量を確保することができるが、ロータコ
イルを冷却する風２０−ａの風量が不足してしま
う。本発明では、各相ごとのコイルユニツト間に
隙間を形成し、コイルエンド２−ｂの遠心方向の
通風抵抗をある程度持たせているため、コイルエ
ンド２−ｂに干渉して生じるロータコイルを冷却
する風２０−ａの風量を確保することができ、ロ
ータコイルを良好に冷却することができる。さら
に、エンドフレームのシユラウド９−ａとの間に
隙間設けているため、上記風２０−ｂの通風抵抗
を小さくすることができ、上記風２０−ｂの風量
を確保することができるという効果が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明になる車両用交流発電機の一
実施例の構成を示す部分縦断面図、第２図は第１
図図示のＰ矢視によるステータコイルエンドの模
式図、第３図は第１図図示のＱ矢視によるステー
タコイルエンドの模式図、第４図は第１図図示の
ステータコイルエンド部における冷却風の流れを
説明するための模式図、第５図は第１図図示の本
発明車両用交流発電機における裏打板部の配置構
成を示す模式図、第６図は第１図図示の本発明車
両用交流発添機における斜流フアンの構成を示す
模式図である。 １，１′…ポールコア、１−a′…爪側面、５…
励磁コイル、７…斜流フアン（冷却フアン）、
７′…遠心フアン（冷却フアン）、７−ａ，７−
a′…羽根、２…固定子、２−ｂ，２−b′…コイル
エンド、２−ｃ，２−c′…隙間、９，９′…エン
ドフレーム、３…裏打板（バツフルプレート）、
９−ｂ，９−b′…冷却風吸入窓、９−ｃ，９−
c′…冷却風吐出窓、９−ａ…シユラウド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数個の爪を有するポールコアが交互に噛み
   合うように配置され、前記ポールコアの内側には
   励磁コイルが巻装され、ポールコアの両端面に冷
   却フアンがそれぞれ羽根をポールコアの外側方向
   に向けて設けられた回転子と、前記冷却フアンに
   径方向に対向させて配置されたコイルエンドを有
   する固定子と、前記回転子、固定子をとり囲み前
   記コイルエンドの径方向に冷却風吐出窓を有する
   エンドフレームとからなる車両用交流発電におい
   て、前記冷却フアンの一方が回転子の回転方向に
   傾斜した羽根を持つ斜流フアンであり、他方が垂
   直な羽根を持つ遠心フアンであり、前記固定子の
   内径より小さい径の裏打板を前記ポールコアと前
   記垂直羽根との間に有し、前記遠心フアンの径方
   向にある固定子のコイルエンドは、固定子コアに
   近い根元部に隙間が形成されており、前記斜流フ
   アンの径方向のコイルエンドは、各相ごとのコイ
   ルユニツト間に隙間が形成してあると共に、前記
   エンドフレームのシユラウドとの間に隙間を有す
   ることを特徴とする車両用交流発電機。