JPS62244245A - 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０（１）は回転軸で、７”−１７１２）カ固
着されているｏ（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
、（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ｏ（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（７ａ）が円周方向く対し間隔をあ
け、上記磁極爪部（５ａ）とは交互に出されている０ （８）は回転子鉄心（４）及び他方の磁極鉄心（７）Ｉ
ｃ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、（ＩＧ
は固定子鉄心で、スロットに固定子コイル（ロ）を保持
している。（ｌｌａ）はこの固定子コイル（ロ）の導出
端子で後述する整流器α・と接続されている０（２）は
軸受（ロ）を介し回転軸（１）を支持し、かつ、固定子
コイルを結合支持する前ブラケットで、冷却風の出口穴
０２ａ）が設けられている。（至）は固定子鉄心（１１
を結合支持する後ブラケットで、軸受（至）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
てニレリ、冷却風の入口穴（１３ａ）が設けられている
。σＱは上記固定子コイル（１１）の導出端子（ｌｌａ
）と接続され、固定子コイルαυによる交流電力を直流
電力に変換する整流器、αηは発電機電圧を検出し励磁
電流を制御し、端子電圧を所定値に調整する電圧調整器
、（至）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αυに誘起された交流電圧は電圧調整器αη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（至）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７アン０鎖によシ吐出される。

〔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いう問題点があった。

さらに１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９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０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０〔問題
点全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
部並びに導出端子を絶縁充てん物を介し金属囲い体によ
シ囲い、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、後ブラケットに固定
子コイルの導出端子を液密に貫挿させ、さらに、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！Ｉ！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、冷却液の流通によシ固定子コイル
及び固足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
ケットによシ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、さらに、
固定子コイルのコイル端並びに導出端子が絶縁充てん材
、金属囲い体を介して冷却液により効果的に冷却され、
しかも導出端子を介して後プラケットへも熱放散し得る
。

〔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
面図であシ、（１）　、　＋２＞　、　＋６）　、　（
７１。

（７ａ）、　（９）〜０η、ａΦ〜α力は上記従来装置
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（イ）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。

（ホ）は一方及び他方の磁極鉄心（イ）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。ぐ◆は固定子コイル（ロ
）の両コイル端と導出端子（ｌｌａ　）および固定子鉄
心ｑ１の外周部を囲う囲い体で、良熱伝導のアルミニウ
ムなどの金属材からなジ、コイル端と導出端子（１１ａ
）および固定子鉄心σ０の外周部との間に各々合成樹脂
などからなる絶縁充てん材（ハ）が充てんされ、固定子
鉄心（１０Ｋ液密に固着されており、固定子コイルαη
を液密に保護している。この囲い体（ハ）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
。（２４ｃ）は固定子コイル（ロ）の導出端子（ｌｌａ
）を囲う導出端部で、後述する後ブラケット（７）を貫
挿して外方向へ突出されている。（２５ａ）はこの囲い
体（ハ）の導出端部とコイル（６）の導出端子（ｌｌａ
）との間に充１んされた絶縁充てん材（１）の導出部で
ある。

次に、（イ）は固定子鉄心σＱを支持する前ブラケット
で、環状溝（２６ａ）に囲い体（ハ）の端部の円筒状突
起（２４ａ）’ｉはめ込み、粘性状のシリコン系などの
ガスケット（財）によシ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（ホ）に
は冷却液の流入管（ハ）及び流出管翰が設けられており
、双方開位置に囲い体（ハ）の背面との間に仕切部（２
６ｂ　）が設けられである。（７）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、（至）は流出管四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。（７）は前ブラケット
（イ）に○リング０１）ヲ介し液密に結合さ、れた後ブ
ラケットで、環状溝（３０ａ）に囲い体（ハ）の円筒状
突起（’２４ａ）　ｆはめ込み、粘性状のガスケットに
）により液密に封止している。後ブラケット（７）は励
磁側鉄心（イ）を固着するとともに、軸受α５を支持し
ており、冷却液の分岐穴（３０ｃ）及び戻し穴（３０ｄ
）が設けられている。後ブラケット（１）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１！　（３２ｂ）が形成されており、流入側と流出側
を仕切る仕切部（３０ｂ　）が設けられている。（３０
ｅ）は後ブラケット（１）Ｋ形成された貫通穴で、上記
固定子コイル（ロ）の導出端子（１１ａ）が絶縁充てん
材（２）の導出部（２５ａ）と囲い体（ハ）の導出端部
（２４ｃ）　ｔ−介して液密に貫挿されている。この貫
通穴（３０ｅ）と囲い体（ハ）の導出端部（２４ｃ）と
の間には粘性状のシリコン系などのガスケット（財）が
封入されている０（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（３２ｃンが形成
されておシ、分岐穴（ＳＯＣ）からの冷却液を流通し、
戻し穴（３０ｄ）から流通Ｍ　Ｉ’３２ｂ）の途中に戻
す。この冷却カバー（至）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（至）の外端面には、整流器α・がヒートシンク
（１６ａ）　ｔ−介し固着され、電圧調整器ａηがヒー
トシンク（１”ａ）を介し固着されている。■は後ブラ
ケツ）ＣＩＪ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
両の機関の低温の冷却液が一部分流され、流入管軸から
流入され、流通路（３２＆）、（３２ｂ）　’ｉ矢印の
ように流通し、固定子鉄心σＯ１固定子コイル（Ｉ］）
全冷却して温度上昇し、流出管翰から流出され、機関の
冷却液循環系路の復路側に戻される。

また、流入管軸から流通路（３２ｂ）に流入した冷却液
の一部は、分岐穴（３０ｂ）から分岐流通路（３２ｃ　
）を矢印のように流通し、冷却カバー０３ヲ介し整流器
α・及び電圧調整器αη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（１）は軸受α→を吸熱冷却し、後プラケット（７）
は軸受αＦＪｔ吸熱冷却するとともに、励磁側鉄心（２
）を介し励磁コイル（９）″１吸熱冷却する。

各囲い体（財）には放熱フィン（２４ｂ）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（ロ）、整流器α
Ｑ、電圧ｐＩ整器ａη及び励磁コイル（９）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。しかも
、固定子コイル（ロ）の導出端子Ｃユｌａ）は放熱性の
良好な金属囲い体（財）の導出端部（２４Ｑ）を介して
後ブラケット（１）に貫挿されているので、固定子コイ
ル（ロ）の熱は導出端子（２４ｃ）を介して後ブラケッ
ト（至）へ熱放散でき、しかも、導出端子（２４ｃ）は
確実に後ブラケット（至）に固定支持できるので、導出
端子（２４ｃ）と整流器（イ）との接続も確実となる。

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０回転子（ロ）は回転軸（１）に
固着された一方及び他力の磁極鉄心（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
鉄心に）から出された複数の磁極爪部（４２ＪＬ）と、
磁極鉄心−から出された複数の磁極爪部（４ｓａ）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。

後ブラケット曽には冷却カバー■が液密に取付けられ、
分岐流通ＦＮｒ（３２ｃ）が形成され、酷却カバーに）
には整流器α・及び電圧調整器α力が取付けられている
。０２５は保護カバーである。

前、後ブラケット（１）、００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
（ロ）部の回転による内部空気の流動で、励磁コイル（
９）ｔ−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
を一部分流して定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
イル端並びに導出端子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騒音中風損がなくされ、また、全
閉となるので、外気による絶縁低下や、有害ｊスや塩害
などによる被害が防止され、しかも、固定子コイルの導
出端子を絶縁充てん材。

金属囲い体を介して後ブラケットに貫挿するようにした
ので、固定子コイル、並びに導出端子部の熱放散が良好
となると共に固定子コイルの導出端子の位置保持も確実
にできる。

【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因の装置の保護カバーを除き一部破断して
示す正面図、ｆｉｇ３１１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、ｗＥ４図は従来の車両
用交流発電機の縦断面図である０ （１）・・・回転軸、（７）・・・磁極鉄心、（９）・
・・励磁コイル、σＱ・・・固定子鉄心、（ロ）・・・
固定子コイル、（ｌｌａ）・・・導出端子、α◆、Ｍ・
・・軸受、Ｑ・・・・整流器、（Ｌ７）・・・電圧調整
器、（２）・・・回転子、（イ）・・・磁極鉄心、（財
）・・・囲い体、（２４ｂ）・・・放熱フィン、（２４
０）・・・導出端部、（ハ）・・・絶縁充てん材、（２
５ａ）・・・導出部、（ホ）・・・前ブラケット、（ａ
ａａ）・・・環状溝、（７）・・・後プラタン）　、（
ＳＯａ）・・・環状溝、（、’０ｅ）−・−貫通穴、（
３２ａ）、（３２ｂ）・・・流通路、（３２ｃ）・・・
分岐流通路、（至）・・・冷却カバー、（３Ｓａ）・・
・放熱フィン、（２）・・・回転子、に）、＠３・・・
磁極鉄心、−・・・冷却カバー

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並びに導出端子を
   それぞれ絶縁充てん材を介し液密に囲う金属囲い体、内
   側部でこの一方側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、内側部で上記他方側の
   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、かつ上記
   絶縁充てん材を介し金属囲い体で覆われた上記固定子コ
   イルの導出端子を液密に貫挿する後ブラケット、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、外端面に上記導出端子と接続さ
   れた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。