JPS62178137A

JPS62178137A - 車輌用交流発電機

Info

Publication number: JPS62178137A
Application number: JP2062886A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Kitamura; 裕北村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-01-30
Filing date: 1986-01-30
Publication date: 1987-08-05
Also published as: JPH0467430B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、自動車など車両の機関に駆動される車両用
交流発電機に関し、特に冷却の改良にかかわる。

〔従来の技術〕

従来の車両用交流発電機は第５図に断面図で示すよう罠
なっていた０１は回転軸で、プーリ２が固着されている
。３は回転軸１に固着された回転子で、次のように構成
されている０４は回転子鉄心、５は一方の磁極鉄心で、
複数の磁極爪部５ａが円周方向に対し間隔をあけて出さ
れている。６は磁極爪部５ａの内周に固着された非磁性
の支持環、７はこの支持環６に固着された他方磁極鉄心
で、複数の磁極爪部７ａが円周方向に対し間隔をあけ、
上記磁極爪部５ａとは交互に出されている。

８は回転子鉄心４及び他方の磁極鉄心７にエアギャップ
を介し配設された固定の励磁側鉄心、９はこの鉄心８に
保持された励磁コイル、ｌＯは固定子鉄心で、スロット
に固定子コイル１１を保持している。１２は軸受１４を
介し回転軸１を支持し、かつ、固定子鉄心１ｏを結合支
持する前ブラケットで、冷却風の出口穴１２ａが設けら
れている。１３は固定子鉄心１０を結合支持する後ブラ
ケットで、軸受１５を介し回転軸１を支持するとともに
、鉄心８を固着支持しておシ、冷却風の入口穴１３ａが
設けられている。１６は固定子コイル１１による交流電
力を直流電力に変換する整流器、１７は発電機電圧を検
出し励磁電流を制御し、端子電圧を所定に調整する電圧
調整器、１８は回転軸１に固定されたファンである。

上記従来装置において、車両の機関の回転によりベルト
を介し回転軸１が回転される。これにより、固定子コイ
ル１１に誘起された交流電圧は電圧調整器１７により所
定に調整され、整流された直流電力が励磁コイル９に通
電されるとともに蓄電池など負荷に供給される。

一方、ファン１８の回転により後ブラケット１３の入口
穴１３ａから冷却風が吸込まれ、機内を通風冷却し、前
ブラケット１２の出口穴１２ａから引出されファン１８
により吐出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の車両用直流発電機では、７ア７１８
による冷却風の流通によった冷却であり、冷却効果が十
分でなく、ファン１８が大きく騒音が高く、また、外気
通風により整流器１６．電圧調整器１７の絶縁が低下す
るという問題点があった。

さらに、出力増加の場合、冷却風量増大のため７７ン１
８がいっそう大きくなり風損の増大とともに騒音も増大
するという問題点があった。

この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、大径のファンによる通風冷却によることなく
、効果の大きい冷却手段により、小形軽量化し、大径フ
ァンによる損失及び騒音をなくした車両用交流発電機を
得ることを目的としている。

〔問題点を解決するだめの手段〕

この発明にかかる車両用交流発電機は、固定子コイルの
後側コイル端部を絶縁充てん物を介し金属囲い体で囲い
、後ブラケットの内壁部と囲い体の背面との間に円周方
向に流通路を形成して冷却液を流通させ、この後ブラケ
ットの外端部に冷却カバーを取付け、双方間に形成され
た分岐流通路に後ブラケットの流通路の冷却液を分岐流
通させ、上記冷却カバーの外端面に整流器と電圧調整器
を固着し、回転子の磁極鉄心の前瑞にファンを取付け、
前ブラケットの内に冷却風を流通させ、固定子コイルの
前側コイル端部を冷却するようにした本のである、〔作用〕この発明においては、冷却液の流通により発熱の大きい
固定子コイルの後側コイル端部及び整流器と電圧調整器
が効果的に冷却され、固定子コイルの前側コイル端部が
冷却風の流通により冷却され、励磁コイルが流動する周
囲空気を介し後ブラケットによる熱交換と、ファンによ
る冷却風の流通とで冷却される。

〔実施例〕

第１図はこの発明による車両用交流発電機の一実施例を
示す縦断面図で、ｆａ２図は第１図の一部破断して示す
正面図であり、１，２，６．’７，７ａ、９〜１１　、
１４〜１７は上記従来装置と同一のものである。

２１は回転子で、回転軸１に固着された一方の磁極鉄心
２２には複数の磁極爪部２２ａが円周方向に対し間隔を
あけ、上記磁極爪部マａとは交互に出されている。

２３は一方及び他方の磁極鉄心２２及び７にエアギャッ
プを介し配設された固定の励磁側鉄心で、励磁コイル９
を保持してい。２４は固定子コイル１１の後側コイル端
を囲う囲い体で、良熱伝導のアルミニウムなどの金属材
からなシ、コイル端との間に合成樹脂などからなる絶縁
充てん材２５が充てんされ、固定子鉄心１０に液密に固
着されており、固定子コイル１１を液密に保護している
。この囲い体２４の背面には円周方向の複数の放熱フィ
ン２４１）が設けられている。

次に、２６は固定子鉄心１０を支持する前ブラケットで
、冷却風の取入穴２６ａ及び吐出穴２６ｂが設けられて
いる。２７は回転子２１の磁極鉄心２２の前喘に取付け
られたファンで、第３図に正面図で示すように構成され
ている。ファン２７には複数の羽根２７ａが折曲げ形成
され、回転方向Ａに対し後退角で傾斜している。

第１図及び第２図に返り、２８は前ブラケット２６に○
リング３１を介し液密に結合された後ブラケットで、励
磁側鉄心２３を固着するとともに軸受１５を支持してお
り、環状溝２８ａに囲い体２４の端部の円筒状突起２４
ａをはめ込み、粘性状のシリコン系などのガスケット３
７により液密に封止している０この後ブラケット２８に
は冷却液の流入管２９及び流出管３０が設けられており
、双方開位置に囲い体２４との間に仕切部２８ｂが設け
られてあり、また、冷却液の分岐穴２８ｃ及び戻し穴２
Ｂ（ｌが設けられている。後ブラケット２８の内壁部と
、上記囲い体２４の背面との間に半径方向の冷却液の流
通路３２ａが形成されている。３５は車両の機関の冷却
液循環系路の往路側から流入管２９に連結されたチュー
ブ、３６は流出管３０と機関の冷却液循環系路の復路側
とに連結されたチューブである。

３３は良熱伝導金属材からな夛、後ブラケット２８の外
端部に液密に取付けられた冷却カバーで、双方間の冷却
液の分岐流通路３２１）が形成されており、分岐穴２８
ｃからの冷却液を流通し、戻し穴２８ｄから流通路３２
ａの途中に戻す。この冷却カバー３３の内面には冷却液
の流れ方向に複数の放熱フィン３３ａが設けられである
。冷却カバー３３の外端面には、整流器１６がヒートシ
ンク１６ａを介し固着され、電圧調整器１７がヒートシ
ンク１７１）を介し固着されている。３４は後ブラケッ
ト２８に取付けられた保護カバーである。

上記一実施例の装置の冷却作用は、次のようになる。車
両の機関からベルト及びプーリ２を介し回転軸１が回転
され、ファン２７によ）冷却風が取入穴２６ａから吸入
され前ブラケット２６内を流通し、軸受１４及び固定子
コイル１ｏの前側コイル端部を冷却し、吐出口２６１）
から排出される。

一方、機関の低温の冷却液が一部分流され、流入管２９
から流入され、流通路３２ａを矢印のように流通し、固
定子コイル１１の後側コイル端部を冷却して温度上昇し
、流出管３０から流出され、機関の冷却液循環系路の復
路側に戻される。

また、流入管２９から一通路３２ａに流入した冷却液の
一部は、分岐穴２８ｃから分岐流通路３２ｂ　ｔ−矢印
のように流通し、冷却カバー３３を介し整流器１６及び
電圧調整器１７を冷却し、流通路３２ａの途中に戻され
る。

さ゛らに、冷却液に効果的に直接冷却された後ブラケッ
ト２Ｂは軸受１５ヲ吸熱冷却するとともに１励磁側鉄心
２３を介し励磁コイル９を吸熱冷却する０上記フアン２
７は回転により、第３図に示すように、羽根２’７ａ間
を通過した冷却風の速度のベクトルは、ファン２７に固
定した回転座標系からみると男であるが、冷却風がファ
ンから吐出されるときは、ファン２７に固定した座標系
と慣性座標系との相対速度ベクトルｖｖが加わり、速度
ベクトル■になるため、第１図に示すようなファン２７
の装着構成においては、冷却風の総体速度ＩＶＩは固定
コイル１１から熱を奪う効率が従来装置に比べ数倍にな
り、非常に効率良く冷却が行われる。したがって、ファ
ン２７は第５図の従来装置のファン１８より小形である
が十分な冷却ができ、通風音が大幅に低下味小形なため
高速回転に十分耐えられる。

こうして、発熱の大きい固定子コイル１０．整流器１６
．電圧調整器１７．励磁コイル９が・効果的に冷却され
、温度上昇が大きく低減される。

第４図はこの発明てよる車両用交流発電機の他の実施例
を示す縦断面図である。回転子４１は回転軸１に固着さ
れた一方及び他方の磁極鉄心４２及び４３と、これらに
保持された励磁コイル９からなり、磁極鉄心４２から出
された複数の磁極爪部４２ａと、磁極鉄心４３から出さ
れた複数の磁極爪部４３ａとが交互に配されである。４
４は励磁コイル９に通電するスリップリングで、ブラシ
装置４５により集電される０後ブラケツト２８には冷却
カバー４６が液密に取付けられ、分岐流通路３２ｂが形
成され、冷却カバー４６には整流器１６及び電圧調整器
１７が取付けられている。４７は保護カバーである。

後ブラケット２８は冷却液による直接冷却で内部空気と
効果的に熱交換され、したがって、ファン２７と回転子
４１部の回転による内部空気の流動で、励磁コイル９を
効率よく放熱することができる。

なお、上記実施例では機関の冷却液循環系路から冷却液
を一部分流して発電機に流通させたが、これに限らず、
別系統の冷却液循環手段を設けてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、固定子コイルの後側
コイル端を絶縁樹脂光てん材を介し金属囲い体で囲い、
後ブラケットの内壁と囲い体の背面との間に形成された
円周方向の流通路に冷却液を流通し、後ブラケットとこ
れに取付けた冷却カバーとの間に形成された分岐流通路
に冷却液を一部分岐して流通し、この冷却カバーの外端
面Ｋ１１ｌ流器及び電圧調整器を取付け、回転子の磁極
鉄心の前端にファンを取付けたので、発熱部が効果的に
冷却され、小型軽景化でき、従来のような通風による騒
音や風損がなくされ、また、整流器と電圧調整器部が全
閉となるので、絶縁低下がなくされ、外気の有害ガスや
塩害などによる被害が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による車両用交流光Ｗ＝の縦断面図、
第２図は第１図の装置の保護カバーを除き一部破断して
示す正面図、第３図はｆｇ１図のファンの正面図、第４
図はこの発明の他の実施例を示す車両用交流発電機の縦
断面図、第５図は従来の車両用交流発電機の縦断面図で
ある０１・・・回転軸、７・・・磁極鉄心、９・・・励
磁コイル、１０・・・固定子鉄心、１１・・・固定子コ
イル、１４．ｌ’）・・・軸受、１６・・・整流器、１
７・・・電圧調整器、２１　・・・回転子、２２・・・
磁極鉄心、２４・・・金属囲い体、２４ｂ・・・放熱フ
ィン、２５・・・絶縁充てん材、２６・・・前ブラケッ
ト、２６＆・・・環状溝、２７・・・ファン、２８・・
・後ブラヶツ）’、２８ｔ）・・・環状溝、３２ａ・・
・流通路、３２ｂ・・・分岐流通路、３３・・・冷却カ
バー、３３ａ　・・・放熱フィン、４１・・・回転子、
４２．４３・・・磁極鉄心、４６・・・冷却カバーなお
、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車両の機関により回転される回転軸に固着され励
磁コイルにより励磁される回転子磁極鉄心と、この磁極
鉄心を囲い固定子コイルが装着された固定子鉄心と、こ
の固定子鉄心を支持するとともに、それぞれ軸受を介し
上記回転軸を支持する前ブラケツト及び後ブラケツトと
、整流器と電圧調整器とを備えた車両用交流発電機にお
いて、上記磁極鉄心の前端部に取付けられ、上記前ブラ
ケツト内に冷却風を流通させるフアン、上記固定子コイ
ルの後側コイル端をそれぞれ絶縁充てん材を介し液密に
囲う金属囲い体、内側部でこの囲い体の外端部に液密に
結合され、内壁と囲い体の背面との間に円周方向に冷却
液の流通路が形成された後ブラケツト、及びこの後ブラ
ケツトの外端部に液密に取付けられ、双方間に形成され
た分岐流通路に後ブラケツトの流通路から冷却液を分岐
して流通させ、外端面に上記整流器と電圧調整器を固着
した冷却カバーを備えた車両用交流発電機。
（２）冷却液を機関の冷却液循環系路から一部を分流し
流通路に流通するようにした特許請求の範囲第１項記載
の車両用交流発電機。
（３）囲い体の背面に放熱フインを設けた特許請求の範
囲第１項又は第２項記載の車両用交流発電機。
（４）冷却カバーの分岐流通路側に放熱フインを設けた
特許請求の範囲第１項ないし第３項のいづれかに記載の
車両用交流発電機。