JPS62213530A - 車両用交流発電機 - Google Patents

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４図に断面図で示すように
なっていた。ｌは回転軸で、プーリ２が固着されている
。８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。番は回転子鉄心、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６ａの内周に固着された非磁性
の支持環、７はこの支持環６に固着された他方の磁極鉄
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ｇ５ａとは交互に出されている。

８は回転子鉄心番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、ｌ。

は固定子鉄心で、スロットに固定子コイル１１ヲ保持し
ている。１２Ｉｉ前側軸受１４ヲ介し回転軸１を支持し
、かつ、固定子鉄心１０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、後側軸受１
５ヲ介し回転軸ｌを支持するとともに、鉄心８を固着支
持しており、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による交流成力を直流電力に変
換する整流器、１７は発電機電圧を検出し励磁電流を制
禰し、端子電圧を所定に調整する電圧調整器、１８は回
転軸ｌに固定された７アンである。

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１８の入口
穴１３ａから冷却風が吸込まれ、機内を通風冷却し、前
プラタン）　１２の出口穴１２ａから引出されファン１
８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交流発電機では、ファン１８
による冷却風の流通によった冷却であシ、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
通風により絶縁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ファン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、大径の
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
を得ること全目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にかかる車両用交流発電機は、固定子コイル端
部を絶縁充てん物を介し金属囲い体により囲い、この囲
い体の背面と前、後ブラケットの内壁部との間に円周方
向に流通路を形成し、冷却液を流通させるとともに、後
ブラケットに後側軸受近傍へ冷却液を流通させる凹部を
設け、しかも後ブラケットの外端部に冷却カバー１取付
け、双方間に分岐流通路を形成し、この冷却カバーの外
端面に整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、前ブラケット内に冷却ｍを
流通させ、固定子コイルの前側コイル端部と前側軸受を
冷却するようにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、冷却液の流通により固定子コイル
及び固定子鉄心が効果的に冷却され、整流器及び電圧調
整器が冷却カバーを介し冷却され、冷却された後ブラケ
ットにより後側軸受を冷却するとともに、ファンによる
冷却風によって、固定子コイルの前端部並びに前側軸受
を冷却する。

〔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、第２図は第１図の一部破断して示す正
面図であり、１，２，６゜７　、　？ａ　、　９〜ｌｌ
　、　１４〜１７は上記従来’ｆｆ［と同一のものであ
る。２１は回転子で、回転軸ｌ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７ａとは交互に出されている。

８７は回転子２１の磁極鉄心２２の前端に取付けられた
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３７には複数の羽根８７ａ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。

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
を保持している。２４は固定子コイル１１の両コイル端
を囲う両側１対の囲い体で、良熱伝導のアルミニタムな
どの金属材からなり、コイル端との間に合ｒＲ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１
０に液密に固着されておシ、固定子コイル１１と液密に
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２４ｂ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
、環状溝２８ａに囲い体２４の端部の円筒状突起２４ａ
ｉＨめ込み、粘性状のシリコン系などのガスケット２７
ＶＣより液密に封止しており、内壁と囲い体２４の背面
との間に円周方向に冷却液の流通路３２ａが形成されて
いる。この前ブラケット２６には冷却液の流入管２Ｂ及
び流出管２９が設けられており、双方開位置に囲い体２
４の背面との間に仕切部２６ｂが設けられである。又、
この前プラタン）２ｆｌｒ（は冷却風の取入穴２６ｃ及
び吐出穴２ｆｌｄが設けられてｈ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２８に連結された
チューブ、３６は流出管２９　ｖｃ連結され上記冷却液
循環系路の帰路側に戻すチューブである。

８０は前ブラケット２６にＯリング３１ヲ介し液密に結
合された後ブラケットで、環状溝８０ａに囲い体２４の
円筒状突起２４ａ’ｉはめ込み、粘性状のガスケット２
７により液密に封止している。後ブラケット３０は励磁
側鉄心２８ヲ固着するとともに、軸受１５′ｆ：支持し
ており、冷却液の分岐穴３０ｃ及び戻し穴！１０（ｌが
設けられている。後ブラケット８０の内壁と後側の囲い
体２４の背面との間に、半径方向に冷却液の流通路Ｌ２
１）が形成されておシ、流入側と流出側を仕切る仕切部
ｓｏｂが設けられている。３Ｏｅ　ｎ後ブラケット３０
における後側印受１５装着部外局に形成された環状の凹
部で、上記流通路８２ｔ）と連通されている。

３８は良熱伝導金属材からなり、後ブラケット８０の外
端部に液密に取付けられた冷却カバーで、双方間に冷却
液の分岐流通路８２ａが形成されており、分岐穴８０ａ
からの冷却液を流通し、戻し穴ＪｌＯｄから流通路ａｇ
ｂの途中に戻す。この冷却カバー３８の内面には冷却液
の流れ１回に複数の放熱フィン８８ａ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、電圧調金器１７がヒートシ
ンク１７１）ｉ介し固着されている。８４は後ブラケッ
ト８０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ｌが回転
され、ファン８７より冷却風が収入穴２６ｃ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１１の前側コイル端部を冷却し、吐出口２６（Ｌが
ら排出される。一方、車両の機関の低温の冷却液が一部
分流され、流入管２８から流入され、流通路８２ａ。

３２１）を矢印のように流通し、固定子鉄心１０　、固
定子コイルｌｌｉ冷却して温度上昇し、流出管２９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２８から流通路１１１１）　Ｋ流入した冷
却液の一部は、分岐穴ａｏ’ｂから分岐流通路８２ｃ、
後ブラケット８０の環状の凹ｍｓθθ内を矢印のように
流通し、後側の軸受１５と、冷却カバー８８を介し整流
器１６及び電圧調整器１７を冷却し、流通路ａｇｂの途
中に更される。

さらに、冷却液に効果的に直接冷却された、後ブラケッ
ト８０は軸受１５ｉ吸熱冷却するとともに、励磁側鉄心
２８を介し励磁コイル９乞吸熱冷却する。

６囲い体２４には放熱フィン２４１）が設けられ、冷却
カバー３ｓｖｃは放熱フィン８３ａが設けられており、
熱交換を増大し冷却効果がいっそう向上される。

上記ファン２γは回転により、第３図に示すように、羽
根２７ａ闇全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Ｖｒ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の相対速度ベクトルママが加わり、
速度ベクトルＶ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、冷却風の給体速度＋７１　
　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７７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し、
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１Ｇ、　整流器１６
．電圧調整器１７．軸受１４，１５、励磁コイル９か効
果的に冷却され、温度上昇が大きく低減される。

なお、上記実施例では機関の冷却液循環系路から冷却液
全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、固定子コイルの両コ
イル端を絶縁樹脂光てん材を介し金属囲い体で囲い、前
、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、後ブラケットに
後側軸受近傍へ冷却液を流通させる凹部を設け、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
バーの外端面に姫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、小形軽量化でき、従来のような通風に
よる騒音や風損がなくされ、また、全閉となるので、外
気による絶縁低下や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発電機の縦断面図、
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図は第１図のファンの正面図、第４図
は従来の車両用交流発電機の縦断面図でおる。 １−ｍ−回転軸、７′″−磁極鉄心、９−ｍ−励磁コイ
ル、１０−−一固定子鉄心、１１−−一固定子コイル、
１４．１５−−一軸受、１６−−−整流器、１７−−−
電圧調整器、２１−ｍ−回転子、２２−ｍ−磁極鉄心、
ハーーー囲い体、２４ｂ−−一放熱フイン、２トー　絶
縁充てん材、２８−ｍ−前ブラケット、２８ａ−−一環
状溝、２ＢＯ−−一収入穴、２６ｄ−−一吐出穴、８０
−−−後ブラケット、３０ａ−−一環状溝、１３１１ｔ
ａ、ｌｌ　−−−流通路、３２ａ−−一分岐流通路、３
０ｅ−−一凹部、８３−−一　冷却カバー、８３ａ−−
一放熱フイン、３７−−−フアン、８７ａ−−一羽根、
４１−−一　回転子、４２゜４８−一一邑極鉄心、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 (4)

【特許請求の範囲】
1. （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、それぞれ前側と後側
   の軸受を介し上記回転軸を支持する前ブラケット及び後
   ブラケットと、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
   、上記前ブラケット内に冷却風を流通させるファン、上
   記固定子コイルの両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、かつ上記後側軸受近
   傍に冷却液を流通させる凹部を有した後ブラケット、及
   びこの後ブラケッ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ットの流通路から
   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. （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. （３）囲い体の背面に放熱フィ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. （４）冷却カバーの分岐流通路側に放熱フィンを設けた
   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。