KR830002089B1

KR830002089B1 - Automotive Alternator

Info

Publication number: KR830002089B1
Application number: KR1019800003601A
Authority: KR
Inventors: 다까야스 니무라; 쓰도무 시가
Original assignee: 닛뽕 덴소오 가부시기 가이샤; 도야 신조오
Priority date: 1980-09-13
Filing date: 1980-09-13
Publication date: 1983-10-11
Also published as: KR830003839A

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Automotive Alternator

도면은 본 발명에 의한 하나의 실시예로서의 차량용 교류발전기의 전체를 표시하는 단면도.The figure is sectional drawing which shows the whole of the automotive alternator as one Example by this invention.

본 발명은 차량용 교류발전기의 전체 구성에 관한 것이다. 종래, 차량용 교류발전기의 고속운전을 행할때에 차량용 발전기에 일반적으로 사용되는 V벨트로서는, 그 구조상 고속으로 회전하는 것이 불가능하였으나 풀리 V벨트의 개발에 의해서 가능케 되었다.The present invention relates to an overall configuration of an automotive alternator. Conventionally, as a V belt generally used in a vehicle generator when performing a high speed operation of a vehicular alternator, it is impossible to rotate at high speed due to its structure, but it has been made possible by the development of a pulley V belt.

고속운전이 가능케 된 경우의 과제로서는 고속에 견디어낼수 있는 원심성이 우수한 고속시의 축의 휘어짐에 의한 진동이 적고, 또한 소형으로 대출력에 대처할 수 있는 냉각효율이 좋은 나아가서는 고속시의 바람을 가르는 소리의 팬음을 낮춘저소음의 발전기의 개발이 요구되고 있다.As a problem when high speed operation is enabled, there is little vibration caused by the bending of the shaft at high speed with excellent centrifugal properties that can withstand high speed, and the sound that cuts the wind at high speed with good cooling efficiency that can cope with large output due to small size The development of low noise generators with low fan noise is required.

특히 냉각에 대해서는 가장 발열량이 많은 고정자코일, 열에 약한 정류기 및 IC 레큐레이터, 출력 특성에 크게 영향이 있는 회전자코일, 수명을 크게 좌우하는 베어링 등의 각기에 대응하는 적절한 냉각방법의 선택 및 냉각을 위한 통풍경로의 적절한 설정이 차량용 교류발전기를 개발하는데 있어서의 포인트가 되고있다.In particular, for cooling, select the appropriate cooling method for each stator coil, the rectifier and IC accumulator, which are the most sensitive to heat, the rotor coil that greatly affects the output characteristics, and the bearing that greatly affects the service life. The proper setting of the ventilation path for the motor is a point in developing a vehicle alternator.

본 발명의 목적은 전술한 문제점에 비추어 각 부품의 배치, 각 부품의 제기능을 고려하고 적절한 구조 및 배치를 취하므로서 고속회전이 가능하고 냉각효율이 좋고 소음이 적은 차량용 교류발전기를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a vehicle alternator capable of high-speed rotation, good cooling efficiency and low noise by taking into consideration the arrangement of each part, the function of each part, and taking an appropriate structure and arrangement in view of the above problems.

본 발명에 있어서는 런돌형 포올코어에 의해서 구성된 회전자의 단면에 고정자 내경 보다 적은 원심 팬이 한쌍 설치되고, 이 원심 팬의 날개의 내경축에 위치하는 부분에 한쌍의 베어링이 배치되고 회전자의 외주부에 고정자가 설치되며, 고정자, 회전자, 팬, 베어링을 둘러쌓고 프레임이 설치되고, 이 프레임은 축에 수직면으로 2개로 분할된 것이 상호 결합하되 모든 주위에 걸쳐서 결합부가 감합되어 있고, 이 프레임의 외측에 관련 부품, 예를 들면 슬립링, 브러시, 정류기, 레큐레이터가 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 교류발전기가 제공된다.In the present invention, a pair of centrifugal fans smaller than the stator inner diameter is provided in the cross section of the rotor constituted by the rundol type core core, and a pair of bearings are arranged at a portion located on the inner diameter axis of the blade of the centrifugal fan, and the outer peripheral portion of the rotor The stator is installed in the frame, and the frame is installed by surrounding the stator, rotor, fan, and bearing. The frame is divided into two parts perpendicular to the axis, and the coupling is fitted all around. Related parts, for example, slip rings, brushes, rectifiers, and accumulators, are provided on the outside.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해서 설명하면 발전기 외각을 이루는 한쌍의 프레임(1),(1')은 컵형이며, 개구부측을 직접 접합시켜서 복수개의 보울트(2)(도면에서는 한개만 표시)에 의해서 서로 고정되어 있다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. A pair of frames 1 and 1 ′ forming a generator shell are cup-shaped, and a plurality of bolts 2 (only one in the drawing) are formed by directly joining the opening side. Are fixed to each other by

상기 프레임(1)의 내주에는 고정자(3)가 압입 등의 적당한 방법으로 고정되어 있다. 고정자(3)는 알려진 바와 같이 고정지코어(3a) 및 이것에 권착된 고정자코일(3b)로서 구성된다. 양 프레임(1),(1')의 측면부 중앙에는 발전기 내측을 향해서 돌출하는 원통상의 베어링박스(41),(41')가 형성되고 베어링박스(41),(41')에는 각각 베어링(4),(4')이 부착되어 이 양 베어링(4),(4')에 축(5) 이 회전자재로 지지되어 있다.The stator 3 is fixed to the inner circumference of the frame 1 by a suitable method such as press fitting. As is known, the stator 3 is configured as a stator core 3a and a stator coil 3b wound thereon. Cylindrical bearing boxes 41 and 41 'protruding toward the inside of the generator are formed in the centers of the side portions of both frames 1 and 1', and bearings 41 and 41 'are respectively formed in the bearing boxes 41 and 41'. 4) and 4 'are attached, and the shaft 5 is supported by both of the bearings 4 and 4' as a rotating material.

축(5)에는 고정자의 내측에 위치하도록 한쌍의 발톱형 포올코어(6),(6')가 기계적으로 고정되어 있고, 포올코어(6),(6')의 내주에는 종래 알려져 있는 회전자코일 권선(7)이 협지되어 있다. 이 베어링 간의 베어링 간격은 짧고 축(5)의 위험속도를 높일수가 있다.A pair of claw-shaped pole cores 6, 6 'is mechanically fixed to the shaft 5 so as to be located inside the stator, and a rotor known in the past is formed on the inner circumference of the pole cores 6, 6'. The coil winding 7 is sandwiched. The bearing spacing between these bearings is short and the dangerous speed of the shaft 5 can be increased.

포올코오(6),(6')의 양측면에는 고정자 내경 보다도 작은 경의 원심경 냉각 팬(8),(8')이 축에 동심으로 각같 팬(8),(8')의 날개(8a),(8'a)를 포올코어와 반대방향을 향해, 적당한 수단에 의해서 포올코어에 밀착되어 고착되어져 있다. 한편의 팬(8)의 날개(8a)는 포올코어(6)의 발톱수와 동수로 형성되고 또 다른편의 팬(8')의 날개(8'a)는 풍량에 응한 임의의 복수매로 형성되어 있다. 그 위에 팬(8)은 회전자코일(7)을 냉각하도록 포올코어(6),(6') 내에 냉각풍을 밀어넣는 발톱날개(8a)를 회전방향으로 앞으로 경사시킨 사류식(斜流式)으로 되어 있다. 팬(8),(8')은 팬의 직경이 작기때문에 내원심성이 우수하고 또한 날개의 바람 가름에 의해서 발하는 팬 소음도 풍속이 낮아서 대폭 낮아진다.On both sides of the Pococo 6 and 6 ', centrifugal cooling fans 8 and 8' with diameters smaller than the stator inner diameter are concentric with the shaft and the blades 8a of the pans 8 and 8 '. (8'a) is adhered to and adhered to the pole core by appropriate means in a direction opposite to the pole core. The wing 8a of the fan 8 is formed in the same number as the number of claws of the pole core 6, and the wing 8'a of the fan 8 'of the other fan is formed of any plurality of sheets depending on the air volume. It is. The fan 8 is a four-flow type inclined forward in the rotational direction of the claw blades 8a for pushing the cooling wind into the pole cores 6 and 6 'so as to cool the rotor coil 7. ) Since the fan 8 and 8 'have a small diameter, the fan is excellent in centrifugal resistance, and the fan noise generated by the wind of the blades is also greatly lowered due to the low wind speed.

한쌍의 엔드프레임(1),(1')의 양측면에는 전기 팬(8),(8')의 날개(8a),(8a')에 적당한 갭을 지니고 대향한 팬의 가이드판의 역할을 하는 슈라우드(1),(1')가 형성되어 있다.Both sides of the pair of end frames 1, 1 'have a suitable gap on the wings 8a, 8a' of the electric fans 8, 8 'and serve as guide plates for the opposing fans. Shrouds 1 and 1 'are formed.

그 위에 양 엔드프레임(1),(1')의 양측면의 베어링(4),(4')의 근방에는 팬(8),(8')에 의해서 냉각풍이 프레임 내부에 흡입되도록 흡입구(1b),(1b')가 형성되어 있고 고 정자코일(3b)의 외주에 위치하는 부분에는 냉각을 마친 열풍을 토출하기 위한 토출구(1c),(1c')가 형성되어 있다.Inlet 1b so that cooling air is sucked into the frame by fans 8 and 8 'in the vicinity of bearings 4 and 4' on both sides of both end frames 1 and 1 '. And 1b 'are formed, and discharge ports 1c and 1c' for discharging the cooled hot air are formed in a portion located on the outer circumference of the stator coil 3b.

슬립링(Slip ring)(9)은 축(5)에 설치한 한쌍의 홈(5a)(5a') 내에 배선된 도체(10),(10')를 개재하여 회전자코일(7)과 전기적으로 접촉되어 있고 또한 슬립링(9), 도체(10),(10')는 축(5)에 전기적으로 절연되어 고정되어 있다.The slip ring 9 is electrically connected to the rotor coil 7 via conductors 10 and 10 'which are wired in a pair of grooves 5a and 5a' provided in the shaft 5. The slip ring 9, the conductors 10, and 10 'are electrically insulated from and fixed to the shaft 5, respectively.

스프링(9)은 베이링(4')의 포올코어와 반대측에, 그리고 엔드프레임(1),(1')에 의해서 형성된 한쌍의 바깥 틀의 외측에 위치하도록 배치되어 있다.The spring 9 is arranged on the side opposite to the pole core of the bearing 4 'and outside the pair of outer frames formed by the end frames 1, 1'.

베어링(4)과 포올코어(6)와의 사이 및 베어링(4)과 엔드프레임의 외측에 배치된 풀리(11)와의 사이에는 각각 축(5)에 동축으로 칼러(12),(12')가 개재되어 너트(13), 와샤(14)에 의해서 풀리(11)가 축(5)에 결합되어 있다. 다시 축(5)은 풀리(11)를 개재해서 엔진(도시 않됨)에 의해 회전된다. 엔드프레임(1),(1')에 의해서 형성된 바깥 틀의 풀리측과 반대의 외측에는 다이오드(도시되지 않음)를 배치한 다이오드 팬(fin)(15), 슬립링(9)에 접동하고 회전자코일(7)에 여자 전류를 공급하는 브러시(16a)를 내부에 유지하는 브러시홀더(16) 및 출력전압을 조정하는 IC 레규레이터(17)의 각각 전기 기능부품이 리어커버(19)와 같이 복수개의 보울트(18)(도면에서는 한개만 표시함)에 의해서 프레임(1')에 고정되어 있다.Between the bearing 4 and the pole core 6 and between the bearing 4 and the pulley 11 disposed outside the end frame, the collars 12, 12 'are coaxially formed on the shaft 5, respectively. The pulley 11 is coupled to the shaft 5 by the nut 13 and the washer 14. Again, the shaft 5 is rotated by an engine (not shown) via the pulley 11. The outer side of the outer frame formed by the end frames 1 and 1 'is opposite to the pulley side and slides on a diode fin 15 and a slip ring 9 arranged with a diode (not shown). The electric functional parts of the brush holder 16 holding the brush 16a for supplying the excitation current to the electromagnetic coil 7 and the IC regulator 17 for adjusting the output voltage are similar to the rear cover 19. It is fixed to the frame 1 'by a plurality of bolts 18 (only one is shown in the figure).

이 리어커버(19)는 다이오드핀(15), 브러시홀더(16), 레규레이터(17)를 둘러쌓도록 형성되고 측면에는 레규레이터 냉각공(19a), 다이오드핀 냉각공(19b)이 적당히 개설되어 있다.The rear cover 19 is formed to surround the diode pin 15, the brush holder 16, and the regulator 17, and the regulator cooling hole 19a and the diode pin cooling hole 19b are appropriately opened on the side. It is.

다음에 상술한 차량용 교류발전기의 동작에 대해서 설명한다. 브러시(16a), 슬립링(9)을 개재하여 회전자코일(7)에 전류가 공급되고 회전자코일(7)의 풀리(11)를 개재하여서 회전되어지는 것에 의하여서 고정자코일(3b)에 교류전류가 유기되고 정류기에 의해서 정류되어 출력전압을 레규레이터(17)에 의해 제어하는 발전시스템은 잘 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략하고 본 발명 특유의 동작에 대하여서 설명한다.Next, the operation of the vehicle alternator described above will be described. The current is supplied to the rotor coil 7 via the brush 16a and the slip ring 9 and rotated through the pulley 11 of the rotor coil 7 to the stator coil 3b. Since the alternating current is induced and rectified by the rectifier to control the output voltage by the regulator 17, a detailed description thereof will be omitted and the operation specific to the present invention will be described.

축(5) 이 회전함과 동시에 포올코어(6),(6')의 양측면에 배치된 팬(8),(8')이 회전하면은 우선 포올코어(6) 측의 사류형 원심 팬(8)에 의해 풀리(11) 측 베어링(4) 부근에 개설된 흡입구(1b)를 통과하여 외부의 냉풍이 살표화(A),(B)와 같이 흡입된다. 우선 베어링(4)을 냉각하고 다음에 고정자코일(3b)을 냉각하고 토출구(1c)로 부터 외부에 열풍(A')이 되어 토출된다. 또 (A)의 냉풍의 일부는 포올코어(6),(6')의 사이로 부터 회전자코일(7)의 방향으로 화살표(B)와 같이 냉풍이 밀어 넣어져서 회전자코일(7)을 냉각하고 이어서 고정자코일(3b)을 냉각하고서 토출구(1c')로 부터 화살표(B')로 표시되는 열풍이 되어 토출된다.When the shaft 5 rotates and the fans 8 and 8 'disposed on both sides of the pole cores 6 and 6' are rotated, firstly, the four-flow centrifugal fan on the side of the pole core 6 ( 8) passes through the suction port 1b established near the pulley 11 side bearing 4, and the external cold air is sucked in like the arrow marks A and B. First, the bearing 4 is cooled, and then the stator coil 3b is cooled and discharged by hot air A 'from the discharge port 1c to the outside. In addition, a part of the cold air of (A) is pushed in the direction of the rotor coil 7 from between the core cores 6 and 6 'as shown by arrow B to cool the rotor coil 7. Subsequently, the stator coils 3b are cooled, and hot air, indicated by an arrow B ', is discharged from the discharge port 1c'.

화살표(A),(B)로 표시되는 냉풍의 흡입과 동시에 풀리와 반대측의 포올코어(6')의 측면에 배치된 원심 팬(8')에 의해, 리어커버(19)에 개설된 흡입구(19a),(19b)로 부터 각각 레규레이터(17) 및 정류기를 냉각하도록 외부의 냉풍(화살표 C, D)이 흡입되어 레규레이터(17) 및 정류기를 냉각한 후 프레임(1')의 베어링(4')의 근방에 개설된 흡입구(1b')로 부터 베어링(4')을 냉각하면서 프레임 내에 도입되고 다시 고정자코일(3b)을 냉각하고 화살표(C'),(D')에 표시되는 열풍이 되어 프레임(1')에 개설된 토출구(1c')로 부터 전기한 열풍(b')와 같이 외부로 토출된다.At the same time as suction of cold air indicated by arrows (A) and (B), a suction port opened in the rear cover 19 by a centrifugal fan 8 'disposed on the side of the pole core 6' opposite to the pulley ( 19a) and 19b, external cold air (arrows C and D) are sucked to cool the regulator 17 and the rectifier, respectively, to cool the regulator 17 and the rectifier, and then the bearing of the frame 1 ' The hot air is introduced into the frame while cooling the bearing 4 'from the inlet 1b' opened near 4 '), and again cools the stator coil 3b and is indicated by arrows C' and D '. Then, it discharges to the outside like the hot air b 'which was electricly transmitted from the discharge port 1c' opened in the frame 1 '.

본 발명에 의하면 고정자 내경 이하의 원심 팬을두장으로 나누어 포올코어의 양측면에 배치하고 또한 팬의 날개 내주에 위치하는 부분에 지접이 되는 한쌍의 베어링을 설치하여 구성하므로서 고속회전이 가능한 냉각 효율이 좋은, 소음이 적은차량용 교류발전기를 제공할 수가 있다.According to the present invention, a centrifugal fan of less than the stator inner diameter is divided into two sheets, which are arranged on both sides of the pole core, and a pair of bearings which are placed on the inner circumference of the fan are installed to provide high cooling efficiency. For example, it is possible to provide an AC generator for a vehicle with low noise.

본 발명의 실시예에 있어서는 팬의 발전기에 내장되기 때문에 안정성이 높고 원심 팬의 내주에 베어링이 있기 때문에 베어링 바람의 흡입로가 되어 베어링의 냉각성이 뛰어나며 두개의 프레임을 직접 포오시트죠인트로 하여 감합하고 또한 한편의 프레임 내주에 고정자를 압입 고정하므로서 상호의 베어링의 센터의 어긋남을 극력 적게하는 것이 가능하게 되어 고속회전시의 진동 및 베어링의 수명을 대폭 개선할수가 있다. 또 고정자의 열이 프레임에 전열될 수 있어 고정자의 냉각효율 이 대단히 좋아지고 엔드프레임이 실질적으로 계란형이 되기 때문에 프레임의 강성이 증대하여 진동에 강해지는 등의 부수적인 이점도 기대할 수가 있다.In the embodiment of the present invention, because it is built in the fan generator, the stability is high, and since there is a bearing on the inner circumference of the centrifugal fan, it becomes the intake of the bearing wind, so that the bearing is excellent in cooling, and the two frames are directly fitted with a four seat joint In addition, by press-fitting and fixing the stator on the inner circumference of the frame, it is possible to reduce the deviation of the center of the bearings to the maximum, thereby greatly improving the vibration and the life of the bearing during high speed rotation. In addition, since the stator heat can be transferred to the frame, the cooling efficiency of the stator is greatly improved, and the end frame is substantially egg-shaped, so that the side rigidity of the frame can be increased and the vibration can be expected.

Claims

Intake ports 1b and 1b 'of the cooling wind are formed in the axial cross section of the housing of the generator, and discharge ports 1c and 1c' are formed in the side of the housing and two fans 8 are provided. Cooling air by (8 ') flows into the generator at the inlet (1b) and (1b') of the axial section, respectively, and flows out from the discharge ports (1c) and (1c ') on the side. Fans 8 and 8 'installed on the opposite side are quadruple type, so that a part of the cooler flows axially between the rotor coil 7 and the stator 3 and is mounted on the same shaft as the rectifier. ), (8 ') is a centrifugal type, so that most of the cooling wind flows in the diameter direction of the generator.