JPS62221839A - 自動車用交流発電機 - Google Patents

自動車用交流発電機

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JPS62221839A
JPS62221839A JP61062821A JP6282186A JPS62221839A JP S62221839 A JPS62221839 A JP S62221839A JP 61062821 A JP61062821 A JP 61062821A JP 6282186 A JP6282186 A JP 6282186A JP S62221839 A JPS62221839 A JP S62221839A
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JP
Japan
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fan
bracket
cooling
diode
rotor
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JP61062821A
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English (en)
Inventor
Yasutaka Kurihashi
栗橋　保隆
Kenjiro Kai
甲斐　健二郎
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication 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
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/04—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
    • H02K11/049—Rectifiers associated with stationary parts, e.g. stator cores
    • H02K11/05—Rectifiers associated with casings, enclosures or brackets

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〕 本発明は、自動車用の交流発電機に係り、更に詳細には
交流発電機の固定子巻線、整流ダイオード等の冷却を行
なう冷却装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来より、自動車用交流発電機の内部には、発電機の小
形高出力化を図るために、固定子巻線。
整流ダイオード等の部品を冷却する冷却装置が内蔵され
ている。この種の冷却装置は、例えば特開昭５８−１４
１１６４０号公報に示すように、回転子の両側面に冷却
ファンを配設し、一方の冷却ファンがフロントブラケッ
トの内部に外部から冷却風を導入して固定子巻線を冷却
し、他方の冷却ファンがリヤブラケットの内部に冷却風
を導入して、リャブラケツ１〜内に装着した整流ダイオ
ードを冷却し且つ固定子巻線の冷却を行なうものである
。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、従来の冷却装置は、各冷却ファンのファン能
力（吸込容量）を同一に設定するか、或いは発電機本体
の全長を短縮する目的からフロントブラケット内のスペ
ースが制約されているため、フロントブラケット側の冷
却ファンの吸込容量をリャブラケツ）・側の冷却ファン
よりも小さく設定していた。しかしながら、このような
ファン設定条件の下では、各ブラケット内における冷却
ファンの吸込部の負圧が同等か、もしくはリヤブラケッ
ト側のファンの負圧がフロントブラケットよりも大きく
なるため、リヤブラケット側に装着された整流ダイオー
ドは、専らリヤブラケット側冷却ファン（以下、ダイオ
ード側ファンとする）の回転による冷却風によってのみ
冷却されていた。
更に、各冷却ファンの容量が同一の場合には、回転子の
設置空間に流れる冷却風（軸流）が発生しないので、回
転子励磁巻線の冷却を図ることが困難であった。また、
ダイオード側ファンの容量をフロントブラケット側冷却
ファン（以下、反ダイオード側ファンとする）よりも大
きくした場合には、ダイオード側ファンの吸込部の負圧
が大きくなるので、その負圧差により反ダイオード側フ
ァンの冷却風の一部が軸流となってダイオードファン側
に流れるが、この場合の軸流はダイオード側ファンの冷
却風に抗する流れとなるため、整流ダイオードに寄与す
る冷却風が減少してダイオード冷却効率を低下させる原
因となっていた。
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、交流発電機内部に内蔵された固定子
巻線、回転子の励磁巻線、整流ダイオード等の部品を効
率良く冷却して小型高出力化を図り得る自動車用の交流
発電機を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、上記目的を達成するために、交流発電機の回
転子の両側に配置された冷却ファンと、これらの冷却フ
ァンを収容する一対のブラケットと、前記各ブラケット
に配設された冷却風通風用の吸入孔及び吐出孔を具備す
るものにおいて、前記冷却ファンは、交流出力整流用ダ
イオードを内蔵するブラケット側のファンよりも他方の
ブラケット側のファンの吸込容量を大きくして、この他
方のブラケット側ファンにおける吸込部の負圧を前記ダ
イオードを有するブラケット側のファンより大きく設定
してなるものである。
〔作用〕
このような構成よりなる本発明によれば、ダイオードを
有する一方のブラケット側ファン（ダイオード側ファン
）よりも他方のブラケット側ファン（反ダイオード側フ
ァン）の方が負圧が大きいので、両ファンの吸込部に負
圧差が生じ、負圧差を補うためにダイオード側ファンか
ら反ダイオード側ファンに回転子の設置空間を通って冷
却風（軸流）が流れる。この軸流となる冷却風は、ダイ
オード側ファンのブラケットに設けた吸入孔より補充さ
れる。
従って、ダイオードを備えたブラケット側に流入する冷
却風量は、ダイオード側ファンの冷却風量に上記補充冷
却風量が加わり、その分ダイオード側ブラケツ１への冷
却風量が増大するので、整流ダイオードの冷却効果を向
上させることができる。
また、前記した補充冷却風が回転子励磁巻線の設置空間
部を軸流となって流れるため、回転子励磁巻線の冷却を
も図り得る。更に、本発明においては、ダイオード側フ
ァン及ｄ髪イオード側ファンの回転による冷却風によっ
て固定子巻線を冷却するが、この場合にも前記補充冷却
風の発生により全体の冷却風量が向上し、固定子巻線の
冷却能力も従来に較べて大幅に向上させることができる
。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第１図ないし第２図に基づき説明す
る。
第１図は、本発明の一実施例を示す自動車用交流発電機
の縦断面図、第２図は本実施例に用いる発電機の冷却フ
ァンの一例を示す正面図である。
第１図において、１は発電機の回転軸、２は回転軸に取
付けた回転子であり、回転子２は励磁巻線３と、回転軸
１に取付けた爪形の界磁鉄心４ａ。
４ｂよりなる。界磁鉄心４＋１，４ｂは回転軸］の周方
向に複数配設され、互いにすき間を保持しながら噛み合
うように配置されている。５はフロントブラケット、６
はリヤブラケットであり、フロントブラケット５とリヤ
ブラケット６との間には固定子巻線８を巻装した固定子
７が嵌合状態で挾持されている。
フロン１−ブラケット５は、その側端部に冷却風吸入孔
９が配設され、また、固定子巻線８の近傍に冷却風吐出
孔１０が配設され、中央部にはフロント側軸受１１を収
容する軸受収容部１２が設けられている。他方、リヤブ
ラケット６は、その後部側にリヤ側軸受１３、ブラシ１
４．整流ダイオード１５等を収容し、また、リャブラケ
ツ１−６の後部側から発電機内部に冷却風を導入する冷
却用吸入孔１６．１７，１．８が配設され、固定子巻線
８の近傍に冷却風吐出孔１９が配設されている。
２０．２１は回転子２の両側面に設けた冷却用は遠心フ
ァンであり、すＡ７ブラケツト６側の遠心ファン２ｏは
、板金成形されてなり、回転子２のいる。他方、フロン
１ブラケツト５側の遠心ファン２１は、ファン本体が合
成樹脂によりモールド成形され、本体中心部にファンブ
ツシュ２２が一体に嵌装されているもので、ファンブツ
シュ２２を回転軸１に挿入した状態で、プーリ２３の締
付ナラ１−２４を締付けることにより、遠心ファン２１
が回転子２のフロント側鉄心４ａの端面に圧接して配置
されている。このフロントブラケット側遠心ファン２１
は、同一径のファンの中で最も風量が得られるターボフ
ァンを使用するもので、且つファンの最外径をリヤブラ
ケット側遠心ファン２０よりも大きくして、その吸込容
量をリヤブラケット側ファン２０より大きくしてなる。
また、遠心ファン２１の羽根は内側傾斜部２１ａの傾斜
度合を大きくして、これに対向する軸受収納部１２に当
接しないようにしてあり、更に、羽根の外側後部に切欠
部２１ｂを形成して固定子巻線８との干渉を避けている
。また遠心ファン２１の正面側には、ファン強度を強め
るために、第２図に示すように環状の補強部材２５が各
羽根の正面外縁を結合するように設けられている。
次に、本実施例の発電機の冷却作用を説明する。
エンジンの回転により回転子２が回転すると、この回転
に同期して遠心ファン２０．２１が回転し、遠心ファン
２０．２１の回転により、リヤブラケット６側の吸入孔
１６，１７．１８及びフロントブラケット５側の吸入孔
９から外部の冷却風を吸込み、この冷却風が各ブラケッ
ト５，６内を通過して吐出孔１０．１９から吐出される
。この場合、フロン１〜ブラケツト５側遠心フアン２１
の容量がリヤブラケット側遠心ファン２ｏの容量よりも
大きくしであるため、フロントブラケット５側遠心フア
ン２」の吸込部における負圧Ｐｉがリヤブラケット６側
遠心フアン２ｏの負圧Ｐ２よりも大きくなり、（Ｐｌ−
Ｐ２）の負圧差が生じ、この負圧差を補うためにリヤブ
ラケット６側からフロントブラケット５側に軸流Ｃが生
じる。この軸流Ｃとなる冷却風は、整流ダイオード１５
を装着したリヤブラケット５側の吸入孔１６．１７゜１
８から吸入されるものであり、リヤブラケット６側遠心
フアン２０の回転により吸入された冷却風Ｂと一緒にリ
ヤブラケット５の内部に流入する。
従って、リャブラケツ１〜５の内部に流入した冷却風は
増大して、整流ダイオード】５を冷却し、その後、冷却
風Ｂと冷却風Ｃが分流し、冷却風Ｂが固定子巻線８を冷
却しながら吐出孔１９より流出し、他方、冷却風Ｃは軸
流となって回転子２の界磁鉄心４ａ、４ｂ間を３Ｍ過し
、この通過過程において回転子励磁巻線３を冷却する。
他方、フロン１〜ブラケツト５側の冷却風Ａは吸入孔９
からブラケット５内に流入して冷却風Ｃと合流し、この
合流した冷却風が固定子イθ線８を冷却しながら吐出孔
１０より流出する。
従って、本実施例によれば、リヤブラケット６側の風量
増大を図ることにより整流ダイオード１５の冷却効果を
向上させ、ひいてはダイオード発熱による温度上昇を充
分に抑えることができる。
しかも、固定子巻線８の冷却を全体的な風量アップによ
り冷却し得ると共に、冷却風Ｃにより回転予励磁巻線３
を冷却して励磁巻線３の発熱による抵抗値増大分を小さ
くすることができるため、発電機の出力を従来よりも大
幅に向上させることができる。
更に本実施例によれば、フロントブラケット５側の遠心
ファン２１のファン形状を大きくした場合においても、
その羽根形状の内側傾斜部２１ａの傾斜度合を大きくし
て、軸受収納部１２に当接しないようにし、且つ外側後
部２１ｂが固定子巻線８に干渉しないように配慮してい
るため、設置スペースをさ程要さずフロントブラケット
５内の狭いスペースに遠心ファン２１を収容することが
でき、この種交流発電機の小型化を保持しつつ高出力化
を図ることができる。
〔発明の効果〕
以上のように１本発明によれば発電機内部に内蔵された
固定子巻線、回転子の励磁巻線、整流ダイオード等の部
品の冷却効率を向上させて小型高出力化を図り得る自動
車用交流発電機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１−図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は
」１記実施例に用いるフロントブラケット側の遠心ファ
ンを示す正面図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、回転子の両側面に該回転子と同期して回転する冷却
    ファンを配置し、該冷却ファンの夫々を一対のブラケッ
    ト内に収容し、前記各ブラケットには前記冷却ファンの
    回転により外部から導入される冷却風を前記各ブラケッ
    ト内に通風させる吸入孔及び吐出孔を設け、この冷却風
    により交流発電機の固定子巻線及び一方のブラケット内
    に装着された交流出力整流用ダイオード等を冷却するよ
    うにしてなる自動車用交流発電機において、前記冷却フ
    ァンは、前記ダイオードを有する一方のブラケット側の
    ファンよりも他方のブラケット側のファンの吸込容量を
    大きくして、前記他方のブラケット側ファンにおける吸
    込部の負圧を前記ダイオードを有するブラケット側のフ
    ァンの吸込部よりも大きく設定してなることを特徴とす
    る自動車用交流発電機。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記冷却ファンの
    うち吸入容量を大きくしてなるファンは、合成樹脂によ
    りモールド成形されたターボファンよりなる自動車用交
    流発電機。
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