JPS63257434A - 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〕 この発明は車両用交流発電機の冷却構造に関するもので
ある。

〔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に
なっていた。（１）は回転軸で、ブー９（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、（
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（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、αＧは固
定子鉄心で一スロットに固定子コイルαυを保持してい
る。（１望は前側軸受α滲を介し回転軸（１）を支持し
、かつ、固定子鉄心ｔｍを結合支持する前ブラケットで
一冷却風の出口穴（１２ａ）が設けられている。ａ３は
固定子鉄心（ｌ［）を結合支持する後ブラケットで、後
側軸受ｕ９を介し回転軸（１）を支持するとともに一鉄
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。（１６１は固定子コイルαυによ
る交流電力を直流電力に変換する整流器−（１１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、時はＩ！、３１転軸（１）Ｉこ固定
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αＤに誘起された交流電圧は電圧調整器０η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０樽の回転により後ブラケットαＪの入口
穴（１３１）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
７７７０秒により吐出される。

〔発明が解決しようとする問題点１ 以上の様な従来の発ｗ１機の冷却構造においては一ファ
ンの冷却能力が不充分である為、ステータコイル、整流
器、電圧調整器及び励磁コイルの冷却が充分にできず耐
熱性の限界から出力電流の増加が困難であったり、また
、励磁コイルの冷却が不充分である為出力電流が著しく
低下するという問題があった。一方、ファンの冷却能力
同上としてファンを大型化する考えもあるが装着性、騒
音の面で問題がある。この様にファンによる冷却には限
界がある為、出力電流の増加が困難であると共に大幅な
出力の低下を見込んで設計しなければならないという欠
点があった。

この発明は上記の様な問題点を解消するためになされた
もので、発電機を水冷することにより冷却の効率を向上
させ、発電機の小型化、高出力化を図ると共に、励磁コ
イルを効果的に冷却することにより出力の低下を小さく
抑えることのできる車両用交流発電機の冷却構造を得る
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る車両用交流発電機は、固定子コイル端部
を絶縁樹脂材からなる囲い体により囲い、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１分岐流通路に冷却液を分岐して流通す
るようにし、この分岐流通路中に励磁側鉄心と結合し、
励磁コイルを巻装する巻枠に設けられた良熱伝導体の一
端を配設したものである。

〔作用Ｊ 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。

冷却された前、後ブラケットにより軸受を冷却するとと
もに励磁側鉄心及び巻枠に設けられた良熱伝導体を介し
励磁コイルを効率良く冷却する。

〔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、ｆｉｌ、　＋２１．　（６１，＋７１゜（
７ｍ）、　＋９１〜圓、０４１〜０ηは上記従来装置と
同一のものである。圓は回転子で１回転軸は）に固着さ
れた一方の磁極鉄心のには複数の磁極爪部（２２ａ）か
円周方向に対し間隔をあけ一上記磁極爪部（７ａ）とは
交互に出されている。

のは一方及び他方の磁極鉄心＠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。Ｃ滲は固定子コイルＯＤの画コイ
ル端を囲う両側１対の囲い体で、合成樹脂などの絶縁材
からなり一向定子鉄心Ｏａに液密に固着されており、固
定子コイル０１１を液密に保護している。

次に、■は固定子鉄心Ｑｌを支持する前ブラケットで、
環状溝（２６ａ）に囲い体Ｃ４Ｊ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
ケット啼により液密に封止しており、内壁と囲い体囚の
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（至）には冷却液の流
入管■及び流出管のが設けられており、双方開位置に囲
い体（財）の背面との間に仕切部（２６ｂ）が設けられ
である。（至）は車両の機関の冷却液循環系路の往路側
から流入管（至）番こ連結されたチューブ、（至）は流
出管（２）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■に０リング■を
介し液密に結合された後ブラケットで一環状溝（３０λ
）に囲い体（至）の円筒状突起（２４ａ）をはめ込み、
粘性状のガスケット（５）により液密に封止している。

後ブラケット■は励磁側鉄心圏を固着するとともに、軸
受ｕ９を支持しており、冷却液の分岐穴（３００及び戻
し穴（３０ｄ）が設けられている。後ブラケットωの内
壁と後側の囲い体Ｔ２４１の背面との間に、円周方向に
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（３０ｂ）が設けられている。

■は良熱伝導金属材からなり、後ブラケット■の外端部
に液密に取付けられた冷却カバーで一双方間に冷却液の
分岐流通路（３２Ｃ）が形成されており１分岐穴（３０
Ｃ）からの冷却液を流通し、戻し穴（３０ｄ）から流通
路（３２ｂ）の途中に戻す。冷却カバー關の外端面には
一整流器Ｕυがヒートシンク（１６ａ）を介し固着され
、電圧調整器Ｕηがヒートシンク（１７ａ）を介し固着
さねている。

（９ｂ）は励磁コイル（９）を巻装した巻枠（９ａ）と
一体に形成された良熱伝導体でその円周上３ケ所等間隔
となる如く各々励磁側鉄心（２）に固定され、その各一
端が分岐流通路（３２Ｃ）に配設されている。

例は後ブラケット■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（支）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Ｑｌ）、固定子コイルαＤを冷
却して温度上昇し、流出管ツから流出され、機関の冷却
液循環系路の復路側に戻される。

また、流入管■から流通路（３２ｂ）に流入した冷却液
の一部は、分岐穴（３０Ｃ）から分岐流通路（３２Ｃ）
を矢印のように流通し、冷却カバー器を介し整流器Ｏｅ
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一部ブラケッ
ト（至）は軸受（１４１を吸熱冷却し一後ブラケットω
は、軸受−を吸熱冷却するとともに、励磁側鉄心のを介
して励磁コイル（９）を吸熱冷却する。さらにその上、
励磁コイル（９）を巻装した巻枠（９ｂ）と一体に形成
された良熱伝導体（９ｂ）の一端を上記分岐流通路（３
２Ｃ）に配設したので、放熱面積が増加すると共に熱伝
達効率が良くなるため、励磁コイル（９）の吸熱冷却か
一層促進される。

こうして、発熱の大きい固定子コイル００、整流器０ｅ
、電圧調整器αη、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とともに。

特に励磁コイル（９）の冷却が効果的に行なわれるため
、励磁電流が大きく低下することもなく、従って、出力
電流が大きく低下することがなくなる。

なお、上述では、良熱伝導体を巻枠（９）と一体に形成
したものを例示したが、＄３図、第４図に示す如く良熱
伝導体を巻枠（９）に別体に設けても良い。

第３図、第４図において、−は励磁側鉄心（至）及び励
磁コイル（９）を巻装した巻枠（９ａ）を良熱伝導状態
に結合する良熱伝導体で１円周上等間隔に３個設けられ
ており、その各々の一端か分岐流通路（３２Ｃ）に配設
された放熱フィン（２５λ）として構成されている。

この実施例では１巻枠（９ａ）と良熱伝導体■を別体に
構成できるので、巻枠（９ａ）を非磁性絶縁体の樹脂に
て、又、良熱伝導体−をアルミ等の金属より構成できる
ので１巻枠（９ａ）等に非磁性絶縁体の部材を装着させ
る必要もなくなる。

更に、上記実施例では機関の冷却液循環系路から冷却液
の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
イル端を絶縁材の囲い体で囲い、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り付けた冷
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、後ブラケットの内側端面に励磁側
鉄心及び巻枠を介して励磁コイルを取付け、さらに励磁
側鉄心に固定され、励磁コイルを巻装する巻枠に設けら
れた良熱伝導体の一端を分岐流通路に配設したので発熱
部が効果的に冷却され一小型化、高出力化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による車両用交流発電機Ｌ
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
施例を示す縦断面図、第４図はｖｇ３図に示す実施例を
一部破断して示す正面図、第５図は従来の車両用交流発
電機を示す縦断面図である。 （１）・・・回転軸−（７）・・・磁極鉄心、（９）・
・・励磁コイル、（９ａ）・・・巻枠、（９ｂ）・・・
良熱伝導体、（９ｃ）・・・放熱フィン、αｅ・・・固
定子鉄心、αト・・固定子コイル、（１４１−（１５＋
・・・軸受、（１６）・・・整流器、Ｏη・・・電圧調
整器、■・・・回転子、■・・・磁極鉄心、の・・・励
磁側鉄心、ａ・・・囲い体。 ―・・・良熱伝導体、　　（２５Ｂ）・・・放熱フィン
、□□□・・・前ブラケット、（２６ｍ）・・・環状溝
−■・・・後ブラケット、（３０ｍ）　・・・環状溝、
（３２ａ）　、　（３２ｂ）　−・・流通路、（３２Ｃ
）・・・分岐流通路、曽・・・冷却カバーなお、図中同
一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図 Ｒ ｔｔ：　ｔＥＪ１手コイル　　　　　２Ａ　　紛ｆチケ
ット第２図 第３図 ２Ｒ ２６：ａり７ラグ・ｌト 第４図 第５図 手続補正書（自発〕 迫

Claims (3)

【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
   囲う両側１対の囲い体、内側部でこの一方の囲い体の外
   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
   バーを備え上記励磁コイルを巻装する巻枠に設けられた
   良熱伝導体を励磁側鉄心に固定し、その良熱伝導体の一
   端を上記分岐流通路に配設し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）上記良熱伝導体の分岐流通路側端部に放熱フィン
   を設けた特許請求の範囲第１項ないし第２項のいづれか
   に記載の車両用交流発電機。