JPS60237831A - Cooling structure of rotary electric machine - Google Patents

Cooling structure of rotary electric machine

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JPS60237831A
JPS60237831A JP9128984A JP9128984A JPS60237831A JP S60237831 A JPS60237831 A JP S60237831A JP 9128984 A JP9128984 A JP 9128984A JP 9128984 A JP9128984 A JP 9128984A JP S60237831 A JPS60237831 A JP S60237831A
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JP
Japan
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coil
coil pieces
electric machine
flat coils
cooling structure
Prior art date
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Application number
JP9128984A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Kanayama
金山 健二
Shuzo Nishikori
秀三 錦古里
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS60237831A publication Critical patent/JPS60237831A/en
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/24Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors with channels or ducts for cooling medium between the conductors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable the cooling function to be realized effectively while lowering the current density of flat coils, by a method wherein non-effective sections of coil pieces are protruded to an axial line and the stator blade and radiation fin are formed in a rotary electric machine which is provided with the flat coils for the stator. CONSTITUTION:Coil pieces 13, 13' are attached to the front and back faces of an insulating substrate 12 on a disc, to form flat coils 6, and in a rotary electric machine fixing the flat coils 6 to a housing, non-effective sections 18b, 18c set outside and inside the coil pieces 13, 13' are protruded toward an axial line to form salient sections 40a, 41a. The salient sections 40a, 41a are arranged so that the function of the stator blade for cooling air and of the radiation fin for the coil pieces 13, 13' and for the stationary blade may be performed. As a result, the sectional areas of the coil pieces 13, 13' are made larger, and so current density is lowered and satisfactory radiation effect can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転電機のための冷却構造に係り、特に、永久
磁石を用いた車両用の交流発電機のステータに組込まれ
る扁平コイルを有する回転電機の冷却構造に関づる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a cooling structure for a rotating electrical machine, and particularly relates to a cooling structure for a rotating electrical machine having a flat coil incorporated in the stator of an alternating current generator for a vehicle using permanent magnets. .

(従来の技術) 回転電機のための扁平コイルどして絶縁基板上に導体と
なる鋼板製のコイル片を接着したものを使用することか
知られているが、このような扁平コイルに強力な回転磁
界を鎖交させて小型高出力の発電機を得ようと彩ると、
この扁平コニ1イルのコイル片を流れる電流によってコ
イル)・1自身が発熱し、扁平コイルが異常な高温にな
る欠点がある。
(Prior art) It is known that flat coils for rotating electric machines are made by bonding steel plate coil pieces to serve as conductors on an insulating substrate. When trying to create a small, high-output generator by interlinking rotating magnetic fields,
The current flowing through the coil piece of this flat coil 1 generates heat in the coil 1 itself, which has the drawback of causing the flat coil to become abnormally hot.

(発明の目的) 本発明の目的は前述の従来技術による欠点を除去し、扁
平コイルの電流密度を下げ且つ強力に冷却することがで
きる回転電機のための冷fJ]構造を得ることである。
(Object of the Invention) The object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art mentioned above, and to obtain a cold fJ structure for a rotating electrical machine that can lower the current density of the flat coil and provide strong cooling.

(発明の構成) 本発明による回転電機のための冷却構造は、回転電機の
回転軸が貫通する孔が中央に形成されたほぼ円盤状の絶
縁基板と、この絶縁基板の表裏にほぼ放射状に固定され
た多数の細長いコイル片とを有し、表側のコイル片と裏
側のコイル片とは夫々対向する端部において結合されて
いる扁平コイルを備え、各コイル片の内外径の非有効部
分が回転軸のl1II線方向に突出して静翼でありかつ
放熱フィンであるものを形成しており、これによって扁
平コイルの冷却を効果的に行うようになっている(実施
例) 次に、添付図面を参照して本発明の好適実施例を説明す
る。
(Structure of the Invention) A cooling structure for a rotating electrical machine according to the present invention includes an approximately disk-shaped insulating substrate in which a hole through which the rotating shaft of the rotating electrical machine passes is formed in the center, and fixed substantially radially on the front and back of this insulating substrate. The front side coil piece and the back side coil piece each have flat coils connected at opposite ends, and the ineffective portions of the inner and outer diameters of each coil piece rotate. It protrudes in the direction of the l1II line of the axis to form stator vanes and radiation fins, which effectively cool the flat coil (Example) Next, the attached drawings are shown. A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the following.

第1図は本発明による冷却構造を有する車両用交流発電
機の一部断面側面図である。図において符号1は車両の
エンジン(図示せず)によってベルトく図示せず)を介
して駆動されるプーリである。このプーリ1に結合され
た回転軸2は前方および後方のベアリング3a、3bに
よって軸支されている。前方のベアリング3aはアルミ
ニウム製の前方ハウジング4aに取付けられており、後
方のベアリング3bは後方ハウジング4bc取付けられ
ている。この両ハウジング4a、4bはいんろう面にて
接合されており、締付ボルト(図示せず)によって互に
結合されている。
FIG. 1 is a partially sectional side view of a vehicle alternator having a cooling structure according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a pulley driven by a vehicle engine (not shown) via a belt (not shown). A rotating shaft 2 coupled to this pulley 1 is supported by front and rear bearings 3a and 3b. The front bearing 3a is attached to a front housing 4a made of aluminum, and the rear bearing 3b is attached to a rear housing 4bc. Both housings 4a, 4b are joined at their ferro-contact surfaces, and are connected to each other by tightening bolts (not shown).

回転軸2には1対のロータ5a、5bが一体に回転する
ように取付けられている。このロータ5a、5bの間に
は扁平コイル6がロータ5a。
A pair of rotors 5a and 5b are attached to the rotating shaft 2 so as to rotate together. A flat coil 6 is connected to the rotor 5a between the rotors 5a and 5b.

51)と干渉しないように設けられている。51) so as not to interfere with it.

扁平]イル6は、第1図に示す突出部40a。The flat file 6 is a protrusion 40a shown in FIG.

40′aと、ボロンとガラスクロスより成る熱伝導性絶
縁シート7とを介装で前方ハウジング4a。
40'a and a thermally conductive insulating sheet 7 made of boron and glass cloth are interposed to form the front housing 4a.

41)に固定されている。41).

前方のロータ5aと後方のロータ5bとは実質、的に同
一の形状をしているので、第2図、第3図および第4図
を参照して後方のロータ5bのみを詳細に説明する。
Since the front rotor 5a and the rear rotor 5b have substantially the same shape, only the rear rotor 5b will be described in detail with reference to FIGS. 2, 3, and 4.

ロータ51)は図示する如くほぼ円盤状をなし、その内
周側には吸気孔8bが形成されており、これらの吸気孔
8bの中にはロータ5bの回転時に空気を取り入れるス
クープ9bが第1図、第3図および第4図に示すように
取付けられている。
As shown in the figure, the rotor 51) is approximately disk-shaped, and has intake holes 8b formed on its inner circumferential side. Inside these intake holes 8b, there are first scoops 9b that take in air when the rotor 5b rotates. They are installed as shown in Figures 3 and 4.

ロータ51)の一方の側には界磁用のセグメントタイプ
の永久磁石10が円周方向に配置され、ロータ5bに形
成された爪11によって固定されている。第2図に示さ
れた永久磁石10の記号N。
On one side of the rotor 51), segment type permanent magnets 10 for field are arranged in the circumferential direction and fixed by claws 11 formed on the rotor 5b. Symbol N of the permanent magnet 10 shown in FIG.

Sは着磁した極性を示しており、界磁磁束は第1図にお
いて右から左へ回転軸2の軸線方向と平行に流れて扁平
コイル6を貫通する。
S indicates the polarity of magnetization, and the field magnetic flux flows from right to left in FIG. 1 in parallel to the axial direction of the rotating shaft 2 and passes through the flat coil 6.

第1図において、符号8aは後方のロータ5bの吸気孔
8bと対称な形状である前方のロータ5aの吸気孔を示
し、符号9aは同様に前方のO−タ5aに取付けられた
空気取入れ用のスクープを示す。
In FIG. 1, the reference numeral 8a indicates an intake hole of the front rotor 5a, which is symmetrical in shape to the intake hole 8b of the rear rotor 5b, and the reference numeral 9a indicates an air intake hole similarly attached to the front O-tor 5a. Showing the scoop.

扁平コイル6は、第1図の如く中心の絶縁基板12とそ
の両側にほぼ放射状に取付けられた多数の細長いコイル
片13.13’ とを有し、全体として波巻き3相コイ
ル(Y結線)を形成している。
As shown in FIG. 1, the flat coil 6 has a central insulating substrate 12 and a large number of elongated coil pieces 13, 13' attached almost radially on both sides of the central insulating substrate 12, and is a wave-wound three-phase coil (Y-connection) as a whole. is formed.

扁平コイル6の出力はリード線14によってサイリスタ
ブリッジ15に接続され、扁平コイル6からの3相交流
出力が直流の所定の電圧に変換さ流出力は出力ボルト1
6を介して外部の電気負荷に供給される。
The output of the flat coil 6 is connected to the thyristor bridge 15 by a lead wire 14, and the three-phase AC output from the flat coil 6 is converted to a predetermined DC voltage.
6 to an external electrical load.

以上の如き構造を有する発電機において、プーリ1がエ
ンジンによって駆動されると、ロータ5a、5bが回転
し、扁平コイル6は周知の如く交流出力を発生する。即
ち、この扁平コイル6は発電機のステータ側に設けられ
たアーマチャコイルを構成する。
In the generator having the above structure, when the pulley 1 is driven by the engine, the rotors 5a and 5b rotate, and the flat coil 6 generates an alternating current output as is well known. That is, this flat coil 6 constitutes an armature coil provided on the stator side of the generator.

ロータ5a、5bの回転により、スクープ9a。The scoop 9a is created by the rotation of the rotors 5a and 5b.

9bは空気を第1図にお・いて矢印で示ずようにハウジ
ング4a、4bに形成された通風口17a。
Reference numeral 9b indicates a ventilation hole 17a formed in the housings 4a, 4b as shown by the arrows in FIG.

17bから取り入れ、扁平コイル6の表裏両表面および
界磁用の永久磁石10の間の隙間即ち通風溝10aを通
って扁平コイル6の内周側から外周側に向って扁平コイ
ル6を冷却しながらほぼ半径方向に流れ、最終的には前
方のハウジング4aに形成された通風窓17cから外部
に排出される。
17b, and passes through the gap between the front and back surfaces of the flat coil 6 and the field permanent magnet 10, that is, the ventilation groove 10a, while cooling the flat coil 6 from the inner circumferential side to the outer circumferential side of the flat coil 6. It flows approximately in the radial direction and is finally discharged to the outside through the ventilation window 17c formed in the front housing 4a.

次に、扁平コイル6の詳細を第6図を参照して説明する
Next, details of the flat coil 6 will be explained with reference to FIG. 6.

マイカとから出来ており、はぼ均一な厚さの円盤状をな
している。この絶縁基板12の表裏に取付けられたコイ
ル片13.13’ は銅板を後述する方法で鍛造によっ
て形成されたものであり、表側のコイル片13(第5図
)は互に隙間をd5いて絶縁基板12上に配置され、そ
の間隔にはセラミック系の接着剤22が挿入されており
、これによって各コイル片13は絶縁基板12の内周側
から外周側に向ってほぼ放射状に固定されている。第5
図において点線で示された裏側のコイル片13′も表側
のコイル片13と同様に間隔をLI−3いてほぼ放射状
に絶縁基板12の裏側に固定されでいる。
It is made of mica and has a disk shape with a uniform thickness. The coil pieces 13 and 13' attached to the front and back sides of this insulating substrate 12 are formed by forging copper plates by the method described later, and the coil pieces 13 on the front side (Fig. 5) are insulated with a gap d5 between them. The coil pieces 13 are arranged on a substrate 12, and a ceramic adhesive 22 is inserted between the coil pieces 12, thereby fixing each coil piece 13 almost radially from the inner circumferential side to the outer circumferential side of the insulating substrate 12. . Fifth
Similarly to the coil pieces 13 on the front side, the coil pieces 13' on the back side indicated by dotted lines in the figure are fixed to the back side of the insulating substrate 12 in a substantially radial manner with an interval of LI-3.

そして、対応する表裏のコイル片13.’i3’ の外
周端部は第6図(第5図の矢視V1図)に示すように接
合部208に、13いてアルゴン溶接によって接続され
ている。コイル片13.13’の内周端部は第5図およ
び第7図(第5図の矢視VII図)に示すように絶縁基
板12から半径方向内向きに突出した渡り部19aを有
し、これと対応づ−る裏側のコイル片13′の渡り部1
9bと第7図に示すように接合部20bにあい−Cアル
ゴン溶接によって接続されている。このようにして、表
側のコイル片13aは裏側のコイル片13′bに、表側
のコイル片13bは裏側のコイルJ−i13’aに接続
されてコイル片13.13’ の集合は3相コイルを形
成している。この巻回方式は例えば米国特許第3,23
1,774号明細書に開示されたフラットコイルの3相
交流の波巻きの技術を利用づることができる。
Then, the corresponding front and back coil pieces 13. The outer peripheral end of 'i3' is connected to the joint 208 by argon welding at 13, as shown in FIG. 6 (arrow V1 view in FIG. 5). The inner circumferential end of the coil piece 13, 13' has a transition portion 19a that protrudes radially inward from the insulating substrate 12, as shown in FIGS. 5 and 7 (see arrow VII in FIG. 5). , the transition part 1 of the coil piece 13' on the back side corresponding to this
9b and the joint portion 20b as shown in FIG. 7, and are connected by -C argon welding. In this way, the coil piece 13a on the front side is connected to the coil piece 13'b on the back side, and the coil piece 13b on the front side is connected to the coil J-i 13'a on the back side, and the set of coil pieces 13.13' is a three-phase coil. is formed. This winding method is described, for example, in U.S. Patent No. 3,23
The technique of three-phase alternating current wave winding of a flat coil disclosed in Japanese Patent No. 1,774 can be used.

次に、第8図乃至第1・0図を参照して表側のコイル片
13の形状を更に詳しく説明する。
Next, the shape of the front coil piece 13 will be explained in more detail with reference to FIGS. 8 to 1.0.

表側のコイル片13は2種類のコイル片13a。There are two types of coil pieces 13a on the front side.

13bを有し、夫々永久磁石10と対向してこれからの
界v1111b鎖交して誘起電圧を内部に発生する有効
部分18aと、この有効部分18aの外周側と内周側と
に設(ブられて界磁磁束と鎖交しない非有効部分181
)、18cとを有する。
13b, which face the permanent magnets 10 and interlink with the future field v1111b to generate an induced voltage inside; Ineffective portion 181 that does not interlink with the field magnetic flux
), 18c.

各コイル片13a、13bのいづれの有効部分18aも
界磁磁束と同じ方向即ち軸方向の厚さが極力薄くなる形
状に仕上げられている。これに対して、非有効部分18
b、18cはその軸方向の厚さが厚くなるように軸方向
の突出部40a。
Each effective portion 18a of each coil piece 13a, 13b is finished in a shape in which the thickness in the same direction as the field magnetic flux, that is, in the axial direction, is as thin as possible. On the other hand, the ineffective portion 18
b, 18c are axially protruding portions 40a that are thicker in the axial direction;

41a 、40b 、41bが形成され−Cおり、スク
ープ9a、9bによって吸引された冷却用を扁平コイル
6の半径方向に案内づ゛るための静翼として作用すると
同時に、コイル内部の電流密度を下げるとともに有効部
分18aに発生した熱を伝導によって吸収し且つこれを
放出するための放熱フィンとして作用づる。
41a, 40b, and 41b are formed and act as stator vanes to guide the cooling fluid sucked by the scoops 9a and 9b in the radial direction of the flat coil 6, and at the same time reduce the current density inside the coil. At the same time, it acts as a heat dissipation fin for absorbing and dissipating heat generated in the effective portion 18a by conduction.

第1図乃至第11図に示された実施例では、コイル片1
3aの突出部40a、41aは夫々コイル片13bの突
出部40b、41bよりも高くなっている。そして、絶
縁単板12の裏側に取付けられたコイル片13’a、1
3’l>も表側のコイル片13a、13bと同一の形状
を有し、第1図、第6図および第7図に示すように、高
い突出部40’ 8.41’ aおよび低い突出部40
’b。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 11, the coil piece 1
The protrusions 40a and 41a of the coil piece 3a are higher than the protrusions 40b and 41b of the coil piece 13b, respectively. Coil pieces 13'a, 1 attached to the back side of the insulating single plate 12
3'l> also has the same shape as the front side coil pieces 13a, 13b, and as shown in FIGS. 1, 6 and 7, a high protrusion 40'8.41'a and a low protrusion. 40
'b.

41′bを有する。これらのコイル片13と13′ と
を絶縁板12を介して組み合せると第6図および第7図
に示すように最内径の接合部20bは夫々交互に軸方向
に突出し、これによって接合部20a 、20bにおけ
る溶接作業を隣接するコイル片と干渉することなく容易
に行うことができる。すなわち、溶接位置が回転軸2の
軸方向にずれて離れるので溶接具が入り易くなる。
41'b. When these coil pieces 13 and 13' are combined via the insulating plate 12, the innermost joint portions 20b alternately protrude in the axial direction, as shown in FIGS. 6 and 7, and thereby the joint portions 20a , 20b can be easily performed without interfering with adjacent coil pieces. That is, since the welding position is shifted and separated in the axial direction of the rotating shaft 2, it becomes easier for the welding tool to enter.

なお、第2の実施例となる第12図に示すように、コイ
ル片138.13’aの渡り部19a。
In addition, as shown in FIG. 12, which is the second embodiment, the transition portion 19a of the coil piece 138.13'a.

”19bの内径方向の長さを異ったものとすることによ
り、接合部20bの位置を扁平コイル6の半径方向内向
きに交互に突出せしめることにより、前述の第7図の接
合部20bにJ′3けると同様にこれらの溶接を容易に
行うことができる。ブなわら、溶接位置が扁平コイル6
0半径方向に互にずれて離れるので溶接具が入り易くな
る。
By making the lengths of the 19b in the inner radial direction different, the positions of the joint parts 20b are made to alternately protrude inward in the radial direction of the flat coil 6. These welds can be easily performed in the same way as J'3.
0 Since they are shifted apart from each other in the radial direction, it becomes easier for the welding tool to enter.

これらのコイル片13.13’ は銅板を冷間圧延して
からプレス加工によって成形することが可能であり、そ
の方法の一例を第13図乃至第16図を参照して説明す
る。
These coil pieces 13, 13' can be formed by cold rolling a copper plate and then press working, and an example of this method will be described with reference to FIGS. 13 to 16.

先づ、素材の銅板25を第13図に示ずようにローラ2
6によって冷間圧延してテーパ状に加工し、次に、この
テーパ状に加工された素材25に第14図に示すように
プレス型27.28によって角度を与える。このJ:う
にして1qられたコイルの素材25を第15図に示づよ
うにダイ30とバンチ29とによって第9図に示すコイ
ル片13aまたは第11図に示すコイル片13bのよう
にコイル形状にI抜く。このようにして打抜かれたコイ
ル片13a、13bは第16図に示すように交互に配置
される。この正確な位置決めは、第16図の冶具31に
設(プられた外周側のビン32J5よび内周側のビン3
3によって行われる。このようにして位置決めされIc
コイル片13a、13bとの隙間にはセラミック系の接
着剤22が入れられてコイル片13a、13bを絶縁す
るとともに絶縁基板12に固定している。
First, the copper plate 25 as a raw material is placed on the roller 2 as shown in FIG.
6, the material 25 is cold-rolled into a tapered shape, and then an angle is given to the tapered material 25 using press dies 27 and 28, as shown in FIG. The coil material 25, which has been cut into 1q in this manner, is formed into a coil by using a die 30 and a bunch 29 as shown in FIG. 15 to form a coil piece 13a shown in FIG. Draw an I in the shape. The coil pieces 13a and 13b punched out in this manner are arranged alternately as shown in FIG. This accurate positioning is achieved by installing the jig 31 in FIG.
3. Ic is positioned in this way.
A ceramic adhesive 22 is inserted into the gap between the coil pieces 13a and 13b to insulate the coil pieces 13a and 13b and fix them to the insulating substrate 12.

表側のコイル片13a、13bと同様に裏側のコイル片
13’ a、13’ bも製造され、表側のコイル片1
3a、13bに対応するように前述の如き方法で固定さ
れる。そして、各コイル片13a、13b、13’ a
、13’ bの対応する端部の接続部20a 、20b
 (第6図および第7図)を前述した如くアルゴン溶接
で接続づ−ることによってこの扁平コイル6が造られる
Similarly to the front side coil pieces 13a and 13b, the back side coil pieces 13'a and 13'b are also manufactured, and the front side coil piece 1
3a and 13b in the manner described above. And each coil piece 13a, 13b, 13'a
, 13'b at the corresponding end connections 20a, 20b
The flat coil 6 is fabricated by connecting the coils (FIGS. 6 and 7) by argon welding as described above.

次に、ロータ5a、5bの詳細な構造を説明する。Next, detailed structures of the rotors 5a and 5b will be explained.

第1図に示した口〜夕5a、5bは、例えば特願昭57
−17/1.648号に記載された従来技術によるロー
タを改良したものであり、風量の増加をはかつている。
Portions 5a and 5b shown in FIG. 1 are, for example,
This is an improved version of the rotor according to the prior art described in No. 17/1.648, and the air volume is increased.

扁平コイル6のコイル片13.13’ において発生し
た熱の放熱量は、突出部40a 、40’ aからハウ
ジング4 a 、 4”bへ熱伝導で逃がすために必要
な、突出部40a 、40’ aとハウジング4a、4
bとの接触面積と、非有効部分18b。
The amount of heat generated in the coil pieces 13, 13' of the flat coil 6 is radiated by the protrusions 40a, 40' necessary to conduct heat from the protrusions 40a, 40'a to the housings 4a, 4''b. a and housing 4a, 4
b and the ineffective portion 18b.

18C(第8図〜第11図)の放熱フィンの表面積と、
この放熱フィンの部分18b、18cを冷却する風量と
によって決定される。従って、図示のロータ5a 、5
bはこの冷却風の風■を増加するように工夫されている
。即ら、ロータ5a。
The surface area of the heat dissipation fin of 18C (Figures 8 to 11),
It is determined by the amount of air used to cool the portions 18b and 18c of the radiation fins. Therefore, the illustrated rotors 5a, 5
b is devised to increase the amount of this cooling air. That is, the rotor 5a.

51)は、第17図に最も詳しく示ずようにその鉄部分
42の一部を磁石10の側面部23と同一面とすること
によって磁石側面部23の排気ファン効果を向上し月つ
通用部16を拡大して通風抵抗を下げて冷却風量を増大
している。また、゛鉄部分42の磁石10の背面部に切
欠21を形成して不要な鉄部分を除去して軽量化を計っ
ている。
51) improves the exhaust fan effect of the magnet side part 23 by making a part of the iron part 42 flush with the side part 23 of the magnet 10, as shown in the most detail in FIG. 16 is enlarged to lower ventilation resistance and increase the amount of cooling air. In addition, a notch 21 is formed on the back side of the magnet 10 of the iron portion 42 to remove unnecessary iron portions to reduce weight.

第18図は従来技術によるロータを第17図と同様の位
置で切断した場合の断面とその磁束分布を示している。
FIG. 18 shows a cross section of a conventional rotor cut at the same position as FIG. 17 and its magnetic flux distribution.

この第18図から理解されるように、磁石の背面部21
aと磁石間橋絡部24との磁束密度は粗であり、これら
の部分におけるコア材料を一部切除してもロータとして
の効果に悪影響を及ばずことはないことが理解されるで
あろう。
As understood from this FIG. 18, the back part 21 of the magnet
It will be understood that the magnetic flux density between a and the inter-magnet bridging portion 24 is low, and even if some of the core material in these portions is removed, the effectiveness as a rotor will not be adversely affected. .

また、ロータのファン効果は、スクープ9a。Also, the rotor fan effect is scoop 9a.

9bの吸気ファンとしての作用と、回転づ−る永久磁石
10の第17図の側面部23による排気ファンとしての
作用とによって生み出される。そして、第17図に示す
ロータ5a、5bは側面部23の幅が第8図よりも長い
ので永久磁石の側面部23のa僅ファリとLTの作用を
舘18反「示すものよりも強化する構造になっている。
This is produced by the action of 9b as an intake fan and the action of the side surface portion 23 of FIG. 17 of the rotating permanent magnet 10 as an exhaust fan. In the rotors 5a and 5b shown in FIG. 17, the width of the side surface portion 23 is longer than that in FIG. It has a structure.

(発明の効果) 以上の如く、本発明による回転電機の冷却構造において
は、扁平コイルの各コイル片の少なくとも非有効部分の
一部が放熱フィンかつ静翼を形成するように扁平コイル
の軸線方向に突出しているのでその放熱効果が極め−C
優れたものとなっている。
(Effects of the Invention) As described above, in the cooling structure for a rotating electric machine according to the present invention, the axial direction of the flat coil is such that at least a part of the ineffective portion of each coil piece of the flat coil forms a radiation fin and a stator vane. The heat dissipation effect is extremely high because it protrudes from -C
It is excellent.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による・冷却構造を有する車両用交流発
電機の一部断面側面図、第2図は第1図に示された交流
発電機の一方のロータを示す内側立面図、第3図は第2
図に示されたロータの側面図、第4図は第2図に示され
たロータの外側立面図、第5図は第1図に示された交流
発電機の扁平コイルの要部を示す一部省略拡大図、第6
図は第5図のVlにおける拡大矢視図、第7図は第5図
のVlにおける拡大矢視図、第8図は第5図に示された
扁平コイルの表側のコイル片の平面図、第9図は第8図
に示されたコイル片の側面図、第10図は第5図に示さ
れた扁平コイルの表側の他のコイル片の平面図、第11
図は第10図に示されたコイル片の側面図、第12図は
本発明の他の実施例を示す扁平コイルの要部側面図、第
13図乃至第14図は第8図乃至第11図に示されたコ
イル片を製造づ゛る段階を示す図面にして、第13図は
素材を圧延する状態を示す図、第14図は圧延された素
材にプレス型によって角度を与える状態を承り図、第1
5図は角度を与えられた素材がグイとバンチによってコ
イル片を打抜く状態を示す図、第16図は完成されたコ
イル片が絶縁基板十に冶具によって配置された状態を示
す要部平面図、第17図は第2図の線xX’JI −X
t’JIに85ける拡大断面図、第18図は従来技術に
よるロータの第2図の線■−后IIと同様の位置にa″
3ける断面と磁束の分布を示す図である。 2・・・回転軸、4a、4b・・・ハウジング、5a、
5b・・・ロータ、6・・・扁平コイル、10・・・永
久磁石、12・・・絶縁基板、13.13’ 、i3a
、13b、13’ a 。 13′b・・・コイル片、18a・・・有効部分、18
b、18c・・・非有効部分、 19a 、19b−#f1部、 20a 、20b −・・接合部、 40a 、41b 、40’ a 、、41’ b ・
・・突出部。 代理人 浅 村 皓 第1図 第2図 第4図 牙6図 オフ図 第8図 オ9図 第16図 牙17図
1 is a partially sectional side view of a vehicle alternator having a cooling structure according to the present invention; FIG. 2 is an inside elevational view showing one rotor of the alternator shown in FIG. 1; Figure 3 is the second
4 is an external elevational view of the rotor shown in FIG. 2, and FIG. 5 is a main part of the flat coil of the alternator shown in FIG. 1. Partially omitted enlarged view, No. 6
The figure is an enlarged arrow view at Vl in Figure 5, Figure 7 is an enlarged arrow view at Vl in Figure 5, and Figure 8 is a plan view of the coil piece on the front side of the flat coil shown in Figure 5. 9 is a side view of the coil piece shown in FIG. 8, FIG. 10 is a plan view of another coil piece on the front side of the flat coil shown in FIG. 5, and FIG.
10 is a side view of the coil piece shown in FIG. 10, FIG. 12 is a side view of main parts of a flat coil showing another embodiment of the present invention, and FIGS. 13 to 14 are views of FIGS. The drawings show the steps of manufacturing the coil piece shown in the figure, and Fig. 13 shows the state in which the material is rolled, and Fig. 14 shows the state in which the rolled material is given an angle by a press die. Figure, 1st
Figure 5 is a diagram showing a state in which a coil piece is punched out from an angled material using a force and a bunch, and Figure 16 is a plan view of the main part showing a state in which a completed coil piece is placed on an insulating substrate with a jig. , Figure 17 shows the line xX'JI -X in Figure 2.
An enlarged cross-sectional view at 85 at t'JI, FIG.
3 is a diagram showing a cross section and magnetic flux distribution. 2...Rotating shaft, 4a, 4b...Housing, 5a,
5b... Rotor, 6... Flat coil, 10... Permanent magnet, 12... Insulating substrate, 13.13', i3a
, 13b, 13'a. 13'b...Coil piece, 18a...Effective part, 18
b, 18c...Ineffective part, 19a, 19b-#f1 part, 20a, 20b-...Joint part, 40a, 41b, 40'a,, 41'b・
...Protrusion. Agent Akira Asamura Figure 1 Figure 2 Figure 4 Figure 6 Fang Off Figure 8 Figure O 9 Figure 16 Figure Fang 17

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1) 回転電機のための冷却構造において、該回転電
機のハウジングに軸支された回転軸が貫通ずる孔が中央
に形成されたほぼ円盤状の絶縁基板と、該絶縁基板の表
裏にほぼ放射状に固定された多数の細長いコイル片とを
有し、表裏のコイル片は最外径、最内径接合部において
結合されでいる扁平コイルを備え、該扁平コイルを外径
側で前記ハウジングに支持する構造において、前記各コ
イル片は内外径の非有効部分が静翼かつ放熱フィンを形
成するように前記回転軸の軸線方向に突出していること
を特徴とづる回転篭(没の冷却構造。 (2、特許請求の範囲第1項に記載の冷711禍造にお
いて、前記コイル片の内外径の非有効部分が前記回転軸
の軸線方向に交互に突出している回転電機の冷却構造。
(1) In a cooling structure for a rotating electric machine, there is provided a substantially disk-shaped insulating substrate in which a hole is formed in the center, through which a rotating shaft supported by a housing of the rotating electric machine passes, and a substantially radial pattern on the front and back sides of the insulating substrate. The front and back coil pieces have flat coils that are joined at the outermost diameter and innermost diameter joints, and the flat coils are supported by the housing on the outer diameter side. In the structure, each of the coil pieces has a rotating cage cooling structure characterized in that the ineffective portions of the inner and outer diameters protrude in the axial direction of the rotating shaft so as to form stationary blades and radiation fins. , A cooling structure for a rotating electrical machine according to claim 1, wherein ineffective portions of the inner and outer diameters of the coil pieces alternately protrude in the axial direction of the rotating shaft.
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