JPH10136612A - 内部および外部ファンを備えた交流発電機 - Google Patents
内部および外部ファンを備えた交流発電機Info
- Publication number
- JPH10136612A JPH10136612A JP9283485A JP28348597A JPH10136612A JP H10136612 A JPH10136612 A JP H10136612A JP 9283485 A JP9283485 A JP 9283485A JP 28348597 A JP28348597 A JP 28348597A JP H10136612 A JPH10136612 A JP H10136612A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air control
- control volume
- air
- housing
- side air
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
- H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
- H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
- H02K5/207—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium with openings in the casing specially adapted for ambient air
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動車用の二つの冷却ファンを有する交流発
電機（オルタネータ）において、それぞれのファンが形
成する空気流が互いに干渉し、すなわち一方のファンが
排出した空気を他方のファンが再吸入して、冷却効率が
低下するのを解消する。 【解決手段】 ハウジング１２内部に後側空気制御容積
部４２および前側空気制御容積部４４を画成する隔離プ
レート４０を配置し、後側空気制御容積部４２および前
側空気制御容積部４２に内部ファン４６および外部ファ
ン５４をそれぞれ取り付ける。後側空気制御容積部で
は、後面４９に設けた後側空気入口ポート４８から空気
が流入し、シャフト２２と平行に流れた後、後側空気出
口ポート５０から半径方向へ流出するようになされ、ま
た前側空気制御容積部では、外面５５に設けた前側空気
入口ポート５６から半径方向に流入し、ステータ２６の
上を流れ、前面６０に設けた前側空気出口ポート５８か
ら流出するようになされる。
電機（オルタネータ）において、それぞれのファンが形
成する空気流が互いに干渉し、すなわち一方のファンが
排出した空気を他方のファンが再吸入して、冷却効率が
低下するのを解消する。 【解決手段】 ハウジング１２内部に後側空気制御容積
部４２および前側空気制御容積部４４を画成する隔離プ
レート４０を配置し、後側空気制御容積部４２および前
側空気制御容積部４２に内部ファン４６および外部ファ
ン５４をそれぞれ取り付ける。後側空気制御容積部で
は、後面４９に設けた後側空気入口ポート４８から空気
が流入し、シャフト２２と平行に流れた後、後側空気出
口ポート５０から半径方向へ流出するようになされ、ま
た前側空気制御容積部では、外面５５に設けた前側空気
入口ポート５６から半径方向に流入し、ステータ２６の
上を流れ、前面６０に設けた前側空気出口ポート５８か
ら流出するようになされる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車に使用する交
流発電機に関する。さらに詳しくは、本発明は複数の冷
却ファンおよび空気流路を有する交流発電機に関する。
流発電機に関する。さらに詳しくは、本発明は複数の冷
却ファンおよび空気流路を有する交流発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】交流発電機は、一般にオルタネータと称
されているが、自動車の運転中に使用する電力を発生さ
せるのに使用される。作動時には交流発電機は熱を発生
する。この熱は、交流発電機の適正な作動を補償するた
めに消散させねばならない。この分野では、少なくとも
一つのファンを使用して交流発電機の構成部材に沿って
流れる空気流を確立させ、交流発電機を冷却して適当な
作動温度に保持するようになすことは周知である。
されているが、自動車の運転中に使用する電力を発生さ
せるのに使用される。作動時には交流発電機は熱を発生
する。この熱は、交流発電機の適正な作動を補償するた
めに消散させねばならない。この分野では、少なくとも
一つのファンを使用して交流発電機の構成部材に沿って
流れる空気流を確立させ、交流発電機を冷却して適当な
作動温度に保持するようになすことは周知である。
【０００３】これまでの設計は交流発電機のハウジング
外部に配置されたファン組立体を含んでいた。このファ
ンは、交流発電機のシャフトに平行な軸線方向の通路に
沿ってハウジング内を通して空気を吸入するように作動
していた。空気流量を増大し、冷却効率を高める試みに
おいて、交流発電機に付加的なファンが追加された。例
えば、内部ファンが外部ファンと関連させて使用され、
交流発電機のハウジングを通る空気流量を増大させるよ
うになされている。米国特許第４９５２８２８号を参照
されたい。さらに、二つの内部ファンを有する交流発電
機が周知である。米国特許第５２３５２２９号および同
第５２３３２５５号を参照されたい。
外部に配置されたファン組立体を含んでいた。このファ
ンは、交流発電機のシャフトに平行な軸線方向の通路に
沿ってハウジング内を通して空気を吸入するように作動
していた。空気流量を増大し、冷却効率を高める試みに
おいて、交流発電機に付加的なファンが追加された。例
えば、内部ファンが外部ファンと関連させて使用され、
交流発電機のハウジングを通る空気流量を増大させるよ
うになされている。米国特許第４９５２８２８号を参照
されたい。さらに、二つの内部ファンを有する交流発電
機が周知である。米国特許第５２３５２２９号および同
第５２３３２５５号を参照されたい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような二つのファ
ンを有する組立体はこれまで稼動されてはいたが、ファ
ンが相互に逆作用する傾向を示すという欠点を有してい
た。流路すなわち各々のファンにより発生されるそれぞ
れの空気の流れが互いに干渉する、すなわち前部ファン
が後部ファンにより排出された空気を吸入して、冷却効
率を低下させる。
ンを有する組立体はこれまで稼動されてはいたが、ファ
ンが相互に逆作用する傾向を示すという欠点を有してい
た。流路すなわち各々のファンにより発生されるそれぞ
れの空気の流れが互いに干渉する、すなわち前部ファン
が後部ファンにより排出された空気を吸入して、冷却効
率を低下させる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】したがって本発明は、作
動中に交流発電機の構成部材を冷却する装置である。こ
の装置は、互いに結合された前部および後部でハウジン
グを形成された交流発電機を含む。シャフトは前部およ
び後部を通して延在され、それぞれに軸承される。ステ
ータ組立体はハウジングに連結され、ローター組立体は
シャフトに連結される。外部ファンがハウジングの前部
に隣接してシャフトに連結される。内部ファンはロータ
ーとハウジング後部との間でシャフトに連結される。隔
離プレートが内部ファンとローターとの間でハウジング
内面に連結され、半径方向内方へ向けて延在される。分
離プレートは前側空気制御容積部および後側空気制御容
積部を画成し、内部ファンは後側空気制御容積部を通る
予め定めた流路に沿って空気を移動させ、外部ファンは
前側空気制御容積部を通る予め定めた流路に沿って空気
を移動させる。
動中に交流発電機の構成部材を冷却する装置である。こ
の装置は、互いに結合された前部および後部でハウジン
グを形成された交流発電機を含む。シャフトは前部およ
び後部を通して延在され、それぞれに軸承される。ステ
ータ組立体はハウジングに連結され、ローター組立体は
シャフトに連結される。外部ファンがハウジングの前部
に隣接してシャフトに連結される。内部ファンはロータ
ーとハウジング後部との間でシャフトに連結される。隔
離プレートが内部ファンとローターとの間でハウジング
内面に連結され、半径方向内方へ向けて延在される。分
離プレートは前側空気制御容積部および後側空気制御容
積部を画成し、内部ファンは後側空気制御容積部を通る
予め定めた流路に沿って空気を移動させ、外部ファンは
前側空気制御容積部を通る予め定めた流路に沿って空気
を移動させる。
【０００６】本発明の一つの特徴は分離プレートにあ
り、この分離プレートは各側に別個の空気制御容積部を
画成し、各容積部を通して空気がそれぞれ内部ファンお
よび外部ファンにより吸引されるようになされる。
り、この分離プレートは各側に別個の空気制御容積部を
画成し、各容積部を通して空気がそれぞれ内部ファンお
よび外部ファンにより吸引されるようになされる。
【０００７】他の特徴には、画成されたそれぞれの空気
制御容積部を通る空気流路が含まれる。後側空気制御容
積部では、空気は軸線方向に吸引され、流出、すなわち
内部ファンによって半径方向に排出される。前側空気制
御容積部では、空気は半径方向に吸引され、交流発電機
のシャフトに平行に軸線方向へ流され、ハウジングの前
部から軸線方向に流出し、その後外部ファンによって半
径方向へ排出される。
制御容積部を通る空気流路が含まれる。後側空気制御容
積部では、空気は軸線方向に吸引され、流出、すなわち
内部ファンによって半径方向に排出される。前側空気制
御容積部では、空気は半径方向に吸引され、交流発電機
のシャフトに平行に軸線方向へ流され、ハウジングの前
部から軸線方向に流出し、その後外部ファンによって半
径方向へ排出される。
【０００８】付加的な特徴はそれぞれの前側および後側
の空気制御容積部の入口ポートおよび出口ポートは、ハ
ウジングのそれぞれ前部および後部の外面上で斜めすな
わちオフセットされたことである。入口ポートおよび出
口ポートのオフセットは空気流路を隔離状態に保ち、後
側空気制御容積部を流出した空気が前側空気制御容積部
に吸入されるあらゆる機会を減少させる。
の空気制御容積部の入口ポートおよび出口ポートは、ハ
ウジングのそれぞれ前部および後部の外面上で斜めすな
わちオフセットされたことである。入口ポートおよび出
口ポートのオフセットは空気流路を隔離状態に保ち、後
側空気制御容積部を流出した空気が前側空気制御容積部
に吸入されるあらゆる機会を減少させる。
【０００９】本発明の他の特徴および利点は、添付図面
に関連して考えるならば、以下の説明を読んだ後で本発
明が十分に理解されるように容易に認識されよう。
に関連して考えるならば、以下の説明を読んだ後で本発
明が十分に理解されるように容易に認識されよう。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１および図２を参照すれば、本
発明による交流発電機１０が示されている。交流発電機
１０は全体的に円筒形のハウジング１２を含み、このハ
ウジング１２は前部１４および後部１６で形成されてい
る。典型的にアルミニウム合金のような金属で形成され
る前部１４および後部１６は、複数のボルト１８で連結
されている。内部コアーすなわちローター２０はシャフ
ト２２に固定され、シャフト２２はハウジング１２に固
定されている一対の軸受２４により回転可能に支持され
ている。プーリ２３がシャフト２２に結合されている。
離れた位置の動力源（図示せず）が典型的にはベルトを
介してプーリ２３に動力を伝え、シャフト２２を回転さ
せるようになす。
発明による交流発電機１０が示されている。交流発電機
１０は全体的に円筒形のハウジング１２を含み、このハ
ウジング１２は前部１４および後部１６で形成されてい
る。典型的にアルミニウム合金のような金属で形成され
る前部１４および後部１６は、複数のボルト１８で連結
されている。内部コアーすなわちローター２０はシャフ
ト２２に固定され、シャフト２２はハウジング１２に固
定されている一対の軸受２４により回転可能に支持され
ている。プーリ２３がシャフト２２に結合されている。
離れた位置の動力源（図示せず）が典型的にはベルトを
介してプーリ２３に動力を伝え、シャフト２２を回転さ
せるようになす。
【００１１】複数の巻線２８を有するステータ２６はハ
ウジング１２に固定されている。交流発電機１０はスリ
ップリング３０、ブラシホルダー３１およびブラシ３
２、および整流器３４をさらに含んでいる。ブラシホル
ダー３１はブラシ３２をスリップリング３０に圧力接触
させるように作用して、交流発電機からの電流を車上に
て外的使用できるようにする。これらの構成部材は一般
に交流発電機１０の後部ハウジング１６内に配置され、
作動時に熱を発生する。
ウジング１２に固定されている。交流発電機１０はスリ
ップリング３０、ブラシホルダー３１およびブラシ３
２、および整流器３４をさらに含んでいる。ブラシホル
ダー３１はブラシ３２をスリップリング３０に圧力接触
させるように作用して、交流発電機からの電流を車上に
て外的使用できるようにする。これらの構成部材は一般
に交流発電機１０の後部ハウジング１６内に配置され、
作動時に熱を発生する。
【００１２】図２に示されるように交流発電機１０は、
ステータ２６に連結され、シャフト２２へ向けて半径方
向内方へ延在する隔離プレート４０を含んでいる。後部
ハウジング１６はこの隔離プレート４０に連結されてい
る。隔離プレート４０はハウジング１２の内部空間を複
数の、本明細書では後側空気制御容積部４２および前側
空気制御容積部４４として示されている空気制御容積部
に区画する。
ステータ２６に連結され、シャフト２２へ向けて半径方
向内方へ延在する隔離プレート４０を含んでいる。後部
ハウジング１６はこの隔離プレート４０に連結されてい
る。隔離プレート４０はハウジング１２の内部空間を複
数の、本明細書では後側空気制御容積部４２および前側
空気制御容積部４４として示されている空気制御容積部
に区画する。
【００１３】内部ファン４６はシャフト２２に固定さ
れ、一緒に回転する。内部ファン４６は空気を矢印７６
で示す方向へと、後部ハウジング１６の後面４９に配置
された複数の後側空気入口ポート４８を通して後側空気
制御容積部の中へ吸入する。複数の後側空気出口ポート
５０が後部ハウジング１６の円筒外面５１に配置されて
いる。シャフト２２の回転中に、内側ファン４６は後側
空気入口ポート４８を通して空気を吸引する。空気はシ
ャフト２２に平行に軸線方向へ流れ、矢印７８で示され
る方向へ出口ポート５０を通して半径方向へ流出する。
後側空気制御容積部４２を通る空気流路５２は図２に示
されている。
れ、一緒に回転する。内部ファン４６は空気を矢印７６
で示す方向へと、後部ハウジング１６の後面４９に配置
された複数の後側空気入口ポート４８を通して後側空気
制御容積部の中へ吸入する。複数の後側空気出口ポート
５０が後部ハウジング１６の円筒外面５１に配置されて
いる。シャフト２２の回転中に、内側ファン４６は後側
空気入口ポート４８を通して空気を吸引する。空気はシ
ャフト２２に平行に軸線方向へ流れ、矢印７８で示され
る方向へ出口ポート５０を通して半径方向へ流出する。
後側空気制御容積部４２を通る空気流路５２は図２に示
されている。
【００１４】同時に、シャフト２２に取付けられている
外部ファン５４が矢印７２で示される方向へ、前部ハウ
ジング１４の円筒外面５５に配置されている複数の前側
空気入口ポート５６を通して空気を前側空気制御容積部
４４の中に吸入する。空気はステータ巻線２８の上を吸
引され、ローター２０を横断し、前部ハウジング１４の
前面６０に配置されている前側空気出口ポート５８を通
して軸線方向に流出する。外部ファン５４はその後、前
側空気制御容積部４４を流出した空気を矢印７０で示さ
れる方向へ発散させる。前側空気制御容積部４４を通る
空気流路６６は図２に示されている。
外部ファン５４が矢印７２で示される方向へ、前部ハウ
ジング１４の円筒外面５５に配置されている複数の前側
空気入口ポート５６を通して空気を前側空気制御容積部
４４の中に吸入する。空気はステータ巻線２８の上を吸
引され、ローター２０を横断し、前部ハウジング１４の
前面６０に配置されている前側空気出口ポート５８を通
して軸線方向に流出する。外部ファン５４はその後、前
側空気制御容積部４４を流出した空気を矢印７０で示さ
れる方向へ発散させる。前側空気制御容積部４４を通る
空気流路６６は図２に示されている。
【００１５】図３を参照すれば、後側空気出口ポート５
０および前側空気入口ポート５６は前部ハウジング１４
および後部ハウジング１６のそれぞれの円筒外面５１，
５５上でオフセットすなわち円周方向へ間隔を隔てられ
ている。それぞれの後側出口ポート５０および前側入口
ポート５６を円周方向へ間隔を隔てることでそれぞれの
空気流路５２，６６が合流するのを防止している。した
がって、交流発電機１０の効率および冷却限界容量が最
大となされる。
０および前側空気入口ポート５６は前部ハウジング１４
および後部ハウジング１６のそれぞれの円筒外面５１，
５５上でオフセットすなわち円周方向へ間隔を隔てられ
ている。それぞれの後側出口ポート５０および前側入口
ポート５６を円周方向へ間隔を隔てることでそれぞれの
空気流路５２，６６が合流するのを防止している。した
がって、交流発電機１０の効率および冷却限界容量が最
大となされる。
【００１６】本発明は図解的に説明された。使用された
用語は限定するというよりも説明上の言葉の意味を意図
していることを理解されねばならない。
用語は限定するというよりも説明上の言葉の意味を意図
していることを理解されねばならない。
【００１７】本発明の多くの改良例および変形例が上述
した技術に照らして可能である。それ故に、特別に記載
されない限り、特許請求の範囲の欄に記載された範囲内
で本発明は実施される。
した技術に照らして可能である。それ故に、特別に記載
されない限り、特許請求の範囲の欄に記載された範囲内
で本発明は実施される。
【図１】本発明による交流発電機の斜視図。
【図２】図１の線２−２に沿う交流発電機の断面図。
【図３】ハウジングの入口ポートおよび出口ポートの位
置を示す図１の交流発電機の左側の概略側面図。
置を示す図１の交流発電機の左側の概略側面図。
１０ 交流発電機 １２ ハウジング １４ 前部ハウジング １６ 後部ハウジング ２０ ローター ２２ シャフト ２４ 軸受 ２６ ステータ ４０ 隔離プレート ４２ 後側空気制御容積部 ４４ 前側空気制御容積部 ４６ 内部ファン ４８ 後側空気入口ポート ５０ 後側空気出口ポート ５２，６６ 空気流路 ５４ 外部ファン ５６ 前側空気入口ポート ５８ 前側空気出口ポート
Claims (2)
- 【請求項１】 ハウジングと、 前記ハウジングを通して延在し、且つ該ハウジングに軸
承されたシャフトと、 前記ハウジングに連結されたステータ組立体と、 前記シャフトに連結されたローターと、 前記ハウジング内部に配置されて複数の空気制御容積部
を画成する隔離プレートと、 前記空気制御容積部の各々に組み付けられ、それぞれが
組み付けられた空気制御容積部を通して空気を移動させ
るように作動するファンとを含んで構成された乗物に使
用される交流発電機であって、 前記複数の空気制御容積部が前側空気制御容積部および
後側空気制御容積部を含んでなる交流発電機。 - 【請求項２】 請求項１に記載された交流発電機であっ
て、前記後側空気制御容積部が予め定められた空気流路
を有しており、空気は後側空気入口ポートを通って前記
後側空気制御容積部に流入し、前記シャフトの軸線に平
行な軸線方向へ前記後側空気制御容積部を通って流れ、
そして前記ハウジングに備えられた後側空気出口ポート
を通って半径方向へ前記後側空気制御容積部から流出す
るようになされ、また前記前側空気制御容積部は予め定
められた空気流路を有しており、空気は前側空気入口ポ
ートを通って前記前側空気制御容積部に半径方向に流入
し、前記前側空気制御容積部に流入すると空気は前記ス
テータの上を流れ、そして前記ハウジングに配置された
前側空気出口ポートを通って軸線方向へ前記前側空気制
御容積部から流出するようになされた交流発電機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/733,355 US5751079A (en) | 1996-10-17 | 1996-10-17 | Alternator with internal and external fans |
| US733355 | 2000-12-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10136612A true JPH10136612A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=24947272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9283485A Pending JPH10136612A (ja) | 1996-10-17 | 1997-10-16 | 内部および外部ファンを備えた交流発電機 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5751079A (ja) |
| JP (1) | JPH10136612A (ja) |
| GB (1) | GB2318458B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009028066A1 (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-05 | Mitsubishi Electric Corporation | 車両用交流発電機 |
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| US6680552B2 (en) * | 2002-01-24 | 2004-01-20 | Visteon Global Technologies, Inc. | Flow path for a liquid cooled alternator |
| US6674188B2 (en) | 2002-03-01 | 2004-01-06 | Visteon Global Technologies, Inc. | Liquid cooled alternator |
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