JPS60204240A - Ac generator for vehicle - Google Patents
Ac generator for vehicleInfo
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- JPS60204240A JPS60204240A JP59058614A JP5861484A JPS60204240A JP S60204240 A JPS60204240 A JP S60204240A JP 59058614 A JP59058614 A JP 59058614A JP 5861484 A JP5861484 A JP 5861484A JP S60204240 A JPS60204240 A JP S60204240A
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- coil
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- 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
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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- H02K11/04—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
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- H02K11/05—Rectifiers associated with casings, enclosures or brackets
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- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
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、特に複数の爪状ボ
ールコアを有するランゾル型オルタネータの通風構造に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an alternating current generator for a vehicle, and more particularly to a ventilation structure for a Ransol type alternator having a plurality of claw-shaped ball cores.
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ァンは従来の
外扇から内扇へと移行しつつある。In recent years, automotive alternators have been required to be smaller, have higher output, and have improved safety and reliability, and in response to this demand, cooling fans are shifting from conventional external fans to internal fans.
そこで、小型内扇化した冷却ファ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、ファン形状、エ
ンドフレーム等の見直しが行われてきている。Therefore, the shape of the fan, end frame, etc. have been reviewed in order to ensure air volume and achieve efficient cooling using a cooling fan with a small internal fan.
本発明は、内扇ファン付うンゾル型オルクネータの冷却
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。An object of the present invention is to improve the cooling and reduce the noise of an insol-type orqunator equipped with an internal fan.
爪を有するポールコアの外側方向に設けられた冷却ファ
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
ファンであり、他方が垂直な羽根を持つ遠心ファンであ
り、固定子の内径より小さい径の裏打板を前記ボールコ
アと前記垂直羽根との間に有し、前記遠心ファンの径方
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、前記斜流ファンの径方向
のコイルエンドは、各相ごとのコイルユニット間に隙間
が形成しであると共に、エンドフレームのシュラウドと
の間に隙間を有するようにした。One of the cooling fans installed on the outside of the pole core with claws is a mixed flow fan with blades inclined in the rotation direction of the rotor, and the other is a centrifugal fan with vertical blades. A backing plate with a small diameter is provided between the ball core and the vertical blade, and a coil end of the stator in the radial direction of the centrifugal fan has a gap formed at a root portion near the stator core, The coil ends in the radial direction of the mixed flow fan have gaps between the coil units of each phase, and also have gaps between them and the shroud of the end frame.
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ァンの構
成を示す模式図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention shown in the drawings will be described. 1st
The figure is a partial vertical sectional view showing the configuration of an embodiment of the vehicle alternator according to the present invention, and Figure 2 is a schematic diagram of the stator coil end as viewed from arrow P shown in Figure 1, with the arrow indicating the flow of cooling air. shows. FIG. 3 is a schematic diagram of the stator coil end as viewed from the Q arrow shown in FIG. 1, FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the flow of cooling air at the stator coil end shown in FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing the arrangement of the backing plate in the vehicle alternator of the present invention shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the mixed flow fan in the vehicle alternator of the present invention shown in FIG. It is.
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ったスタットボルト１０、ナ
ツト８（一対のみ図示）により相互に固定されている。In the figure, a pair of end frames 9 forming the outer shell of the generator are shown.
．． 9' are substantially bowl-shaped and are fixed to each other by a plurality of pairs of stud bolts 10 and nuts 8 (only one pair shown) with their open sides directly joined.
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が前記スタットボルト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。A stator 2, which is a stator, is press-fitted into the inner periphery of the end frame 9 using the stud bolts 10. The stator 2 includes a stator core 2-a and a stator coil 2-b wound around the stator core 2-a.
両エンドフレーム９．９′の側面部中央には、発電機内
部に向かって突出する円筒状のベアリングボックス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′にシャ
フト４が回転自在に支持されている。シャフト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
るランゾル型である一対の爪形ボールコア１１１′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
ァン７．７′がシャフト４に同心に、羽根７ ａ、７
ａｌ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。A cylindrical bearing box 19 that protrudes toward the inside of the generator is located at the center of the side surface of both end frames 9 and 9'.
．． 19' are formed, each bearing 11.11
' is attached, and the shaft 4 is rotatably supported by both bearings 11 and 11'. A pair of claw-shaped ball cores 111', which constitute a rotor, are mechanically fixed to the shaft 4 so as to be located inside the stator 2. On both sides of the pole core 1.1', a centrifugal cooling fan 7.7' having a diameter smaller than the inner diameter of the stator 2 is provided concentrically with the shaft 4, with blades 7a, 7.
Al is fixed to the pole core 1.1' by appropriate means with the pole core 1.1' facing in the opposite direction.
さらに、ファン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っている。また、第５図に示すよ
うに、垂直羽根７−ａ′を有するファン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（バッフルプレート）３がはさみこまれ、羽根７−ａ
′側とポールコア１ち側とを仕切る構造となっている。Furthermore, as shown in FIG. 6, the fan 7 cools the rotor coil 5, which is an excitation coil, from the pole core 1.
A mixed flow type is adopted in which the blades 7-a are tilted forward in the direction of rotation in order to force the cooling air into the inside 1'. Further, as shown in FIG. 5, a backing plate (baffle plate) 3 having a diameter smaller than the inner diameter of the stator 2 is inserted between the fan 7' having the vertical blades 7-a' and the pole core 1'. Feather 7-a
' side and pole core 1 side.
前記一対のエンドフレーム９．９′の両側面には、前記
ファン７．７′の羽根７−ａ、７−ａ′に適宜なギャッ
プを持って対向したシュラウド（覆）９−ａ、９−ａ’
が形成され、該シュラウド９−ａ、９−ａ′はファン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
近傍にはファン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熱風として吐出するための吐出
窓９ ０％９ ｃ’が形成されている（吐出窓９−Ｃ′
は図示せず）。On both sides of the pair of end frames 9.9', there are shrouds 9-a, 9- that face the blades 7-a, 7-a' of the fan 7.7' with an appropriate gap. a'
are formed, and the shrouds 9-a, 9-a' are connected to the fan 7.
．． 7' serves as a guide plate. In addition, suction windows 9-b and 9-b' are provided near the bearings 11.11' on both sides of both end frames 9.9' so that cooling air can be sucked into the frame by a fan 7.7'. A discharge window 90%9c' is formed in a portion located on the outer periphery of the stator coils 2-b, 2-b' for discharging the cooled hot air (discharge window 9c'). -C'
(not shown).
エンドフレーム９の外側に配置されたプーリ１２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
よりシャフト４に結合されている。A pulley 12 disposed outside the end frame 9 is coupled to the shaft 4 by pressing a nut 13 against a bearing 11.
よって、前記プーリ１２はエンジン（図示せず）の回転
をシャフト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ィ
ン１４、ロータコイル５に励磁電流を供給するブラシ１
５−ａを内部に保持するブラシホルダ１５、および出力
電圧を調整するＩＣレギュレータ′（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
ィン１４、ブラシホルダ１５、レギュレータを取り囲む
ように形成され、側面にはレギュレータ冷却穴、ダイオ
ード冷却穴が適宜開けられている。Therefore, the pulley 12 transmits the rotation of the engine (not shown) to the shaft 4 and rotates the end frame 9.
．． On the opposite side of the pulley 12 of the outer frame formed by 9' are a diode fin 14 provided with a diode (not shown) and a brush 1 for supplying exciting current to the rotor coil 5.
Electric functional components such as a brush holder 15 that holds the brush holder 5-a inside and an IC regulator' (not shown) that adjusts the output voltage are fixed to the frame 9' together with a rear cover 16. The rear cover 16 is formed so as to surround the diode fin 14, the brush holder 15, and the regulator, and regulator cooling holes and diode cooling holes are appropriately opened on the side surface.
ボールコア１及びファン７の外周方向にあるステータコ
イルエンド２−ｂとシュラウド９−ａとは、第４図に示
すように、互いに隙間を有して軸方向に交差するまで伸
びており、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ットは、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、ボール
コア１′及ヒフアン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′を持っている。As shown in FIG. 4, the stator coil end 2-b and the shroud 9-a in the outer circumferential direction of the ball core 1 and fan 7 extend until they intersect in the axial direction with a gap between them. , as shown in FIG. 2, the coil units for each phase of the coil end 2-b have a gap 2-
c and is wound around the core 2-a. On the other hand, the coil end 2-b' located in the outer circumferential direction of the ball core 1' and the fan 7' has a gap 2-c' at the base of the coil end near the core 2-a, as shown in FIG. .
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からファン７によって吸
入された冷却風２０は、羽根７−ａ及びボールコア１の
爪側面１−ａの遠心ファン効果によって軸方向の冷却風
２０−ａと遠心方向の冷却風２０−ｂに分けられる。軸
方向冷却風２０ａは、ロータコイル５を冷却後、ファン
７′のパフフルプレート３によってせきとめられ、隣接
するボールコア１′の爪側面１−ａ′の遠心ファン効果
によっ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′
からファン７′によって吸入された冷却風２０′は、ダ
イオードフィン１４を冷却した後、羽根７−ａ′によっ
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。Next, the operation of the vehicular alternator of the present invention having the above structure will be explained. The cooling air 20 sucked by the fan 7 through the suction window 9-b is divided into an axial cooling air 20-a and a centrifugal cooling air due to the centrifugal fan effect of the blades 7-a and the claw side surface 1-a of the ball core 1. It is divided into 20-b. After cooling the rotor coil 5, the axial cooling air 20a is stopped by the puffful plate 3 of the fan 7', and is blown away in the centrifugal direction by the centrifugal fan effect of the claw side surface 1-a' of the adjacent ball core 1'. After passing through the root gap 2-C' of stator coil end 2-b' in this direction,
It is discharged to the outside from the discharge window 9-C'. Intake window 9-b'
After cooling the diode fin 14, the cooling air 20' sucked in by the fan 7' cools the coil end 2-b' and becomes centrifugal air by the blade 7-a', and then becomes the axial cooling air 20-a. Similarly, it is discharged to the outside from the discharge window 9-C'.
一方、遠心方向冷却風２０−ｂのうち、シュラウド９−
ａの内側によって遠心方向へ飛ばされた冷却風は、コイ
ルエンド２−ｂとエンドフレームのシュラウド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に直接光たった遠心風は、コイ
ルユニット間の隙間’ｌ−ｃを通過した後、吐出窓９−
ｃから吐出される。これによって、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２
０−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。On the other hand, among the centrifugal cooling air 20-b, the shroud 9-
The cooling air blown in the centrifugal direction by the inside of a passes through the gap between the coil end 2-b and the shroud 9-a of the end frame, wraps around the outer periphery of the coil end 2-b, and then is discharged. It is discharged to the outside from window 9-c. Further, the centrifugal wind that shines directly on the coil end 2-b passes through the gap 'l-c between the coil units, and then passes through the discharge window 9-c.
It is discharged from c. This reduces the ventilation resistance at the coil end and increases the centrifugal air volume, as well as increasing the centrifugal cooling air volume.
0-b extends to the outer periphery of the coil end 2-b, and the cooling air can be used effectively.
なお、前記実施例では、パフフルプレート３は、ボール
コア１′とファン７′との間にはさみこんで形成しであ
るが、ファン７′のベースプレート７−ｂ′をボールコ
ア１′の爪間をふさぐように配置することにより、バッ
フルプレート３なしで、同様の効果を得ることができる
。In the above embodiment, the puffful plate 3 is formed by being sandwiched between the ball core 1' and the fan 7', but the base plate 7-b' of the fan 7' is inserted into the claw of the ball core 1'. The same effect can be obtained without the baffle plate 3 by arranging it so as to close the gap.
また、ファン７′を樹脂成形によってパンフルプレート
と羽根部を一体成形してもよい。Alternatively, the fan 7' may be integrally formed with the panful plate and the blades by resin molding.
Ｃ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、バッフルプレート（裏打板）３によりて、冷却風２
０−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
及びダイオードフィンの冷却性が向上する。C. Effects of the present invention] As described above, in the vehicle alternator according to the present invention, the baffle plate (backing plate) 3 allows the cooling air 2 to
Since there is no collision between the cooling air 0-a and the cooling air 20', the respective ventilation resistances can be reduced, the air volume is increased, and the cooling performance of the rotor coil and the diode fin is improved.
また、ステータのコイルエンドの根元部隙間２−ｃ′に
よって、冷却風２０−ａの通風抵抗は更に低減がなされ
、ロータコイル冷却には更に有利である。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、衝突によっ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。Moreover, the ventilation resistance of the cooling air 20-a is further reduced by the root gap 2-c' of the stator coil end, which is further advantageous for cooling the rotor coil. Also, since the air volume is increasing, stator coil end 2-
Needless to say, the cooling performance of b' is improved. Furthermore, as mentioned above, since the collision between the cooling air 20-a and 20' taken in from both the suction ports 9-b and 9-b' is eliminated, the interference sound caused by the collision is also eliminated, and the noise is reduced. It is highly effective.
更に、コイルエンド２−ｂは、各相ごとのコイルユニッ
ト間に隙間が形成されているとともに、エンドフレーム
のシュラウド９−ａとの間に隙間を有しているから、コ
イルエンド２−ｂ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という
効果が大である。Furthermore, since the coil end 2-b has a gap between the coil units of each phase and a gap with the shroud 9-a of the end frame, the coil end 2-b Not only can the ventilation resistance be lowered and the centrifugal air volume increased, but also the centrifugal cooling air can spread to the outer periphery of the coil end 2-b, making it possible to use the cooling air effectively, which is a great effect.
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
流発電機における斜流ファンの構成を示す模式図である
。
１．１′・・・ボールコア １ 、＋・・・爪側面、５
・・・励磁コイル、７・・・斜流ファン（冷却ファン）
。
７′・・・遠心ファン（冷却ファン）、７−ａ、７−ａ
′・・・羽根、２・・・固定子、２−ｂ、２−ｂ’・・
・コイルエンド＋ ２ Ｃ，２ｃ ””隙間、９．９’
・・・エンドフレーム、３・・・裏打板（バッフルプレ
ート）、９−ｂ、９−ｂ′・・・冷却風吸入窓、９−ｃ
。
９−ｃ′・・・冷却風吐出窓、９−ａ・・・シェラウド
。
代理人弁理士 岡 部 隆
第１図
第２図
−Ｄ
第３図
第４図
第５図 第６図FIG. 1 is a partial vertical sectional view showing the structure of an embodiment of the vehicle alternator according to the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of the stator coil end as viewed from arrow P shown in FIG. 1, and FIG. 1 is a schematic diagram of the stator coil end as viewed from the Q arrow shown in FIG. 1, FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the flow of cooling air at the stator coil end shown in FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing the arrangement of the backing plate portion in the vehicle alternator of the present invention shown in the drawings, and FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the mixed flow fan in the vehicle alternator of the present invention shown in FIG. 1.1'...Ball core 1, +...Claw side, 5
... Excitation coil, 7... Mixed flow fan (cooling fan)
. 7'...Centrifugal fan (cooling fan), 7-a, 7-a
'...Blade, 2...Stator, 2-b, 2-b'...
・Coil end + 2C, 2c "" gap, 9.9'
...End frame, 3...Backing plate (baffle plate), 9-b, 9-b'...Cooling air intake window, 9-c
. 9-c'...Cooling air discharge window, 9-a...Sheroud. Representative Patent Attorney Takashi Okabe Figure 1 Figure 2-D Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6
Claims (1)
配置され、前記ボールコアの内側には励磁コイルが巻装
され、ボールコアの両端面に冷却ファンがそれぞれ羽根
をボールコアの外側方向に向けて設けられた回転子と、
前記冷却ファ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
冷却ファンの一方が回転子の回転方向に傾斜した羽根を
持つ斜流ファンであり、他方が垂直な羽根を持つ遠心フ
ァンであり、前記固定子の内径より小さい径の裏打板を
前記ボールコアと前記垂直羽根との間に有し、前記遠心
ファ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
ァンの径方向のコイルエンドは、各相ごとのコイルユニ
ット間に隙間が形成しであると共に、前記エンドフレー
ムのシュ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。Ball cores having a plurality of claws are arranged so as to engage with each other alternately, an excitation coil is wound inside the ball core, and cooling fans are mounted on both end faces of the ball core with blades directed toward the outside of the ball core. a rotor provided with a
A vehicle for a vehicle comprising a stator having a coil end disposed radially opposite to the cooling fan, and an end frame surrounding the rotor and stator and having a cooling air discharge window in the radial direction of the coil end. In AC power generation, one of the cooling fans is a mixed flow fan with blades inclined in the rotation direction of the rotor, and the other is a centrifugal fan with vertical blades, and the backing plate has a diameter smaller than the inner diameter of the stator. between the ball core and the vertical blade, and a coil end of the stator located in the radial direction of the centrifugal fan has a gap formed at a root portion near the stator core, and A vehicular alternator characterized in that a radial coil end has a gap between the coil units of each phase and a gap with a shroud of the end frame.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058614A JPS60204240A (en) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | Ac generator for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058614A JPS60204240A (en) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | Ac generator for vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60204240A true JPS60204240A (en) | 1985-10-15 |
| JPH0532979B2 JPH0532979B2 (en) | 1993-05-18 |
Family
ID=13089419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59058614A Granted JPS60204240A (en) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | Ac generator for vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60204240A (en) |
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