JPS62225147A - 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。（１）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。（４）は回転子鉄心、Ｃ
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）に固着された他方の磁極鉄心で、
複数の磁極爪部（）ａ）が円周方向に対し間隔をあけ、
上記磁極爪部（５ａ）とけ交互に出されている０ （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、αＧは固
定子鉄心で、スロットに固定子コイルαＤを保持して−
る。０２は軸受α４）を介し回転軸（１）を支持し、か
つ、固定子鉄心ＣｌＣｌ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。■は
固定子鉄心σＯを結合支持する後ブラケットで、軸受［
相］を介し回転軸（１）を支持するとともに、鉄心（８
）を固着支持しており、冷却風の入口穴（，１３ａ）が
設けられている。面は固定子コイルＯＤによる交流電力
を直流電力に変換する整流器、α力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、帥は回転軸【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リヘルト
を介し回転軸（１）が回転される。これにより、固定子
コイルａｌｌに誘起された交流電圧は電圧調整器０７）
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（至）の回転により後ブラケットＤ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（２）の出口穴（１２ａ）から引出され
ファン（至）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、ファン（至
）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（至）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−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（
至）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、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、ファンによ為
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
部を囲い体により液密に囲い、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、後ブラケットの外端
部に冷却カバーを取付け、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、分岐流通路に冷却液を分岐して流通するようにし
、しかも、冷却カバーと一体に整流器及び電圧調整器を
収納保持する保護カバーを設け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、冷却された前、後ブラ
ケットにより軸受を冷却するとともに、流動する機内空
気又は励磁側鉄心を介し励磁コイルを冷却し、冷却カバ
ーと一体の保護カバーで整流器及び電圧調整器を収納保
持できる０ 〔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）　、　（
ｎ　、　（〕’）　ｌ　（９）〜αυ、α４〜αりけ上
記従来装置と同一のものである。（２）は回転子で、回
転軸（１）に固着された一方の磁極鉄心のには複数の磁
極爪部（２２ａ）が円周方向に対し間隔をあけ、上記磁
極爪部（７ａ）とけ交互に出されている。

（至）は一方及び他方の磁極鉄心の及び（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０（ハ）は固定子コイルα℃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
ミニウムなどの金属材からなる。（２）は固定子コイル
αＢの両コイル端に充てんされた合成樹脂などからなる
絶縁光てん材で、固定子鉄心αＧに液密に固着されてお
り、固定子コイルαυを液密に保護している。この充て
ん材翰の背面には円周方向の複数の放熱フィン（ｚ５ｂ
）が設けられている。

次に、シ（２）ｔＩ′！固定子鉄心ａｃＪを支持する前
ブラケットで、環状溝（２６ａ）に囲い体（至）の端部
の円筒状突起（２４ａ）をはめ込み、粘性状のシリコン
系などのガスケツ）ｅ２７）により液密に封止しており
、内壁と囲い体（ハ）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（ハ）には冷却液の流入管−及び流出管−が設けら
れており、双方開位置に囲い体（ハ）の背面との間に仕
切部（２ａｂ）が設けられである。（２）は車両の機関
の冷却液循環系路の往路側から流入管（ハ）に連結され
たチューブ５ｃｆｊは流出管−に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。■は前ブラケッ
ト翰にＯリングｃ１１Ｊを介し液密に結合された後ブラ
ケットで、環状溝（３０−）に囲い体（財）の円筒状突
起（２４−）をはめ込み、粘性状のガスケツ［７１によ
り液密に封止している。後ブラケット（至）は励磁側鉄
心のを固着するとともに、軸受■を支持してお９、冷却
液の分岐穴（３０ｏ）及び戻し穴（ＳＯａ）が設けられ
ている。後ブラケット（至）の内壁と後側の囲い体（ハ
）の背面との間に、半径方向に冷却液の流通路（３２ｂ
）が形成されており、流入側と流出側を仕切る仕切部（
ｓｏｂ）が設けられている。

（至）は良熱伝導金属材からなり、後ブラケット（至）
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（３２０）が形成されており、分岐
穴（３００）からの冷却液を流通し、戻し穴（３０ｄ）
から流通路（ｓｚｂ）の途中に戻す。この冷却カバー（
２）の内面には冷却液の流れ方向に複数の放熱フィン（
３３＆）が設けられである。冷却カバーＣ１３の外端面
には、整流器（至）の整流素子（Ｘ６ａ）が直接固着さ
れ、同じく電圧調整器αηのパワ一部（１７ａ）が直接
固着されている。（至）は後ブラケット（至）に取付け
られた保護カバーで、冷却カバー（至）と一体に形成さ
れており、整流器［相］及び電圧調整器αηを収納保持
するものである。輪はこの保護カバー（至）内に充てん
固着された樹脂材で、上記整流器−及び電圧調整器を絶
縁固着するものである。

上記一実施例の装置の冷却作用は、次のようになる。車
両の機関の低温の冷却液が一部分流され、流入管−から
流入され、流通路（３２ａ）　、　（３２ｂ）を矢印の
ように流通し、固定子鉄心αＯ１固定子コイル（１１１
を冷却して温度上昇し、流出管−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、流入管伐〜から流通路（３２ｂ）に流入した冷却
液の一部は、分岐穴（３ｏｂ）から分岐流通路（３２ｃ
）を矢印のように流通し、冷却カバー（至）を介し整流
器■及び電圧調整器α力を冷却し、流通路（３２ｂ）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、前ブラケッ
ト帖勺は軸受α４）を吸熱冷却し、後ブラケット（１）
は軸受（至）を吸熱冷却するとともに、励磁側鉄心のを
介し励磁コイル（９）を吸熱冷却する。

絶縁光てん材（２）には放熱フィン（２５′ｂ）が設け
られ、冷却カバー（至）には放熱フィン（３３ａ）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。

こうして、発熱の大きい固定子コイルα℃、整流器［相
］、電圧調整器αη及び励磁コイル（９ンは効果的に冷
却され、温度上昇が大幅に抑制され、また、ファンを要
せず、その通風騒音をなくすることができる。また、冷
却カバー（至）に直接整流器（至）の整流素子（１６ａ
）と電圧調整器αηのパワ一部（１’７ａ）を固着して
いるので、冷却カバー（至）にヒートシンクの作用を兼
用させることが可能となり、また、その冷却カバー（至
）と保護カバー■を一体に形成しているので部品点数が
減少し組付性も向上する。しかも、上記の実施例のもの
では、前ブラケツ）Ｈの内周側まで冷却液を流通できる
ので、軸受Ｑ４）の冷却効率を向上し得る。

第３図はこの発明に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６１）は回転軸（１）に
固着された一方及び他方の磁極鉄心（６）及び（財）と
、これらに保持された励磁コイル（９）からなり、磁極
鉄心（６）から出された複数の磁極爪部（４２ａ）と、
磁極鉄心（至）から出された複数の磁極爪部（４３＆）
とが交互に配されである。■は励磁コイル（９）に通電
するスリップリングで、ブラシ装置に）により集電され
る。後ブラケット（至）には冷却カバーに）が液密に取
付けられ、分岐流通路（３２ｏ）が形成され、冷却カバ
ー−には整流器＠及び電圧調整器αのが各々ヒートシン
ク（１６ｂ）　ｓ　（ｘ７ｂ）を介して取付けられてい
る。θηは冷却カバーに）と一体形成された保護カバー
である。この保護カバーθηには図示しない保守１点検
用の取外し可能な蓋部を有している。

前、後ブラケットレ０．■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、回転子０９
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Ｏ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。なお、第３図の実施例のものでは、
金属囲い体（財）の背面には円周方向に複数の放熱フィ
ンが設けられている。

〔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
イル端を液密に囲い体で囲い、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整流器及び電圧
調整器を取付けたので、発熱部が効果的に冷却され、小
型軽量化でき、従来のような通風による断音や風損がな
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、しかも、
冷却カバーと一体に形成された保護カバーに整流器及び
電圧調整器を収納保持したので、それらの組付性も向上
する。

【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４図は従来の車両用交流発
電機の縦断面図である。 図において、（１）・・・回転軸、（７）・・・磁極鉄
心、（９）・・・励磁コイル、（１０・・・固定子鉄心
、αＢ・・・固定子コイル、（１４）　、　ＱＳ・・・
軸受、（至）・・・整流器、αη・・・電圧調整器、（
２）・・・回転子、■・・・磁極鉄心、（ハ）・・・囲
い体、（２５１））・・・放熱フィン、（ハ）・・・絶
縁光てん材、翰・・・前プラケット、（２６１！Ｌ）・
・・環状溝、（イ）・・・後ブラケツ）　、（３０ａ）
・−・Ｐ５状溝、（３２１Ｌ）　、　（３ｚｂ）−・・
流通路、（３２Ｃ）−分岐流通路、（至）・・・冷却カ
バー、（３３＆）・・・放熱フィン、Ｏυ・・・回転子
、（６）、（財）・・・磁極鉄心、＠０・・・冷却カバ
ーである。 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、上記固定子コイルの両コイル端をそれぞれ液密に
   囲う囲い体、内側部でこの囲い体の外端部に液密に結合
   され、内壁とこの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前ブラケット、内側部で上記囲
   い体の外端部に液密に結合され、内壁とこの囲い体との
   間に円周方向に冷却液の流通路が形成された後ブラケッ
   ト、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、及び上記冷却カバーと
   一体に形成され上記整流器と電圧調整器を収納保持する
   保護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。