JPH0678504A - 車両用交流発電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、車両用交流発電機のダイオー
ドの温度上昇を効率良く抑制するためのステータコアと
リアブラケットとの間の断熱構造を提供することにあ
る。 【構成】上記目的はステータコアとリアブラケットとの
間に断熱材を介在させるとともに、リアブラケットの内
周面で、ステータコイルと対向する部分に断熱材を介し
て熱反射性のある部材を付着させることにより達成され
る。 【効果】本発明によれば、ステータコアとリアブラケッ
トとの間を断熱することが出来るので、ステータコアか
らリアブラケットへの熱影響が少なくなり、ダイオード
からリアブラケットへの放熱を効率良く行うことが出来
るため、車両用交流発電機のダイオードの温度上昇を効
率良く抑制することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両等に搭載される交流
発電機に関し、特に発電機の冷却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用交流発電機の構造は、実開
平1−147666 号に示されるように、ステータコアとリア
ブラケットは直接嵌合する構造になっていた。このた
め、発電に伴ってステータコイル及びステータコアに発
生する熱の一部は、熱伝導によりステータコアを経てリ
アブラケットへ伝えられ、リアブラケットの温度を上昇
させていた。さらに一部はステータコイル端部から輻射
により、リアブラケットに熱伝達され、リアブラケット
の温度を上昇させていた。

【０００３】一方、リアブラケットには発電された交流
を直流に整流するためのダイオードブリッジ及び発電電
圧を制御するためのレギュレータが取付けられており、
特に整流に伴いダイオードから発生した熱はリアブラケ
ットへ放熱する構造になっているため、その放熱性はス
テータコア側から伝えられる熱の影響を受けていた。現
状の技術ではダイオード，レギュレータの耐熱温度はス
テータコイルのそれよりも低いので、車両用交流発電機
のバイタルポイントはダイオード，レギュレータであ
り、出力向上を図った場合、特にダイオードが保証温度
に対し超過する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は車両用
交流発電機のダイオードの温度上昇を抑制する冷却構造
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的はステータコア
とリアブラケットとの間にリング状の断熱材を介在させ
ることと、リアブラケットの内周でステータコイル端部
と対向する部分に、断熱材を介し熱反射性のある材料を
付着させることで達成される。

【０００６】

【作用】上記構成にすればダイオード及びレギュレータ
を取付けたリアブラケットに対し、ステータコア側から
の熱が遮断されるため従来技術よりもダイオードの温度
を低く抑えることが出来る。

【０００７】

【実施例】本発明の実施例を図１〜図６により説明す
る。図１において発電機外郭をなす一対のフロントブラ
ケット１，リアブラケット２はリング状の断熱材３と三
相のステータコイル５を巻装するステータコア４を介し
て複数の図示されないボルトで固定されている。両ブラ
ケット１，２の側面中心近傍には発電機の内側に突出す
る円筒状の軸受箱が形成され、各々の軸受箱には軸受
７，８が取付けられ、これらの軸受よりシャフト９が回
転自在に支持される。

【０００８】ステータコアの内周側に微小隙間を保っ
て、各偶数個の爪形磁極を有する一対のロータコア１０
が内部に界磁コイル１１を挾持してシャフト９に固定さ
れている。シャフト先端にはプーリ６が固定されてい
る。また、一対のロータコア１０の各々の側面には冷却
ファン１２ａ，１２ｂが固定されており、各ファン１２
ａ，１２ｂの軸方向端はそれぞれブラケット１の内側側
面、ファンガイド１６の側面に対し適宜な隙間を介して
対向している。

【０００９】シャフト９の同軸上にはスリップリング１
３が固定され、そのリング上にはブラシ１４ａが摺動し
ている。ブラシ１４ａはブラシホルダー１４に収納さ
れ、ブラケット２に間接的に固定されている。

【００１０】ブラシホルダー１４とともに、ブラケット
２には出力電圧を一定に制御するレギュレータ２２及び
ステータコイル５の出力電流を全波整流するダイオード
ブリッジ１５がほぼ同一面上に配置されている。

【００１１】リング状の断熱材３は、断熱性に優れた合
成樹脂、あるいは熱伝導率が比較的低い例えばチタンあ
るいはフェライト系ステンレス等の金属で出来ており、
ステータコア４とリアブラケット２との間に挾まれ、こ
れらは図示しない複数のボルトにより固定されている。

【００１２】ダイオードブリッジ１５にはステータコイ
ル５の出力を全波整流する複数個のダイオード素子が埋
め込まれた（＋）側ダイオード冷却フィン１８，（−）
側ダイオード冷却フィン１９，両冷却フィンを絶縁する
薄い絶縁シート１７及びダイオード端子台２１からな
り、（−）ダイオード冷却フィンは一面をリアブラケッ
ト２に密着させてある。

【００１３】上記構成による発電機の動作を以下説明す
る。ブラシ１４，スリップリング１３を介して界磁電流
が界磁コイル１１に流れると同時に図示されないエンジ
ン等によりプーリ６に駆動力が伝達され、シャフト９に
固定されたロータコア１０が回転すると回転磁界が発生
する。この回転磁界がステータコイル５を横切ることに
よりステータコイルが電磁誘導され、交流電圧が発生す
る。

【００１４】ステータコイルに発生した交流出力は、ス
テータコイル出力線２７を介してダイオード端子台２１
に埋設された接続端子２０に接続され、接続端子２０に
接続されたダイオード素子２２，２３に出力電流が流れ
込み全波整流される。

【００１５】このとき発電機の出力電圧は回転数により
変化するので、レギュレータ２２により界磁電流は適宜
導通遮断され、出力電圧が一定に制御される。

【００１６】このとき、通電部は通電に依る発熱により
温度上昇を生じる。

【００１７】この発生熱除去のための冷却系統に関して
は、シャフト９の回転とともにロータコア１０の側面に
固定されたファン１２ａ，１２ｂが回転することにより
発電機内に冷却風が流入し、排出される。ファン１２ａ
の回転によりフロントブラケット１の吸気口１ａより冷
却風が導入され、フロント軸受７の外壁を冷却し、ロー
タコア１０ａの側面を冷却後フロント側のステータコイ
ル５ａを冷却し、フロントブラケット１の排気口１ｂよ
り排出される。

【００１８】またリア側のファン１２ｂの回転により、
リアブラケット２の吸気口２ａより冷却風が導入され、
リアブラケットおよびリア側軸受８の外壁を冷却し、ダ
イオードブリッジ１５とレギュレータを冷却した後、フ
ァンガイドの吸込口２４を通り、リア側のステータコイ
ル５ｂを冷却後リアブラケット２の排気口２ｂより排出
される。

【００１９】ダイオードブリッジ１５の冷却に関してさ
らに詳しく説明すると、（−）ダイオード素子２２に発
生した熱は（−）冷却フィン１９に拡散され、冷却フィ
ンの一面が接触するリアブラケット２に放熱される。
（＋）ダイオード素子２３に発生した熱は（＋）冷却フ
ィンに拡散され、その後熱伝導性に優れた薄膜の絶縁シ
ート１７、（−）冷却フィンに熱伝導され、リアブラケ
ットに放熱される。リアブラケットに放熱された熱はフ
ァン１２ｂの回転により発生した冷却風に熱伝達され
る。

【００２０】次にステータコイルの冷却は、既に説明し
たようにファンの回転により生じた冷却風によって直接
冷却される他、ステータコアに拡散され、さらにフロン
トブラケットに放熱される。しかしステータコアとリア
ブラケットとの間にはリング状の断熱材があるため、ス
テータコアからリアブラケットへの放熱は阻止される。

【００２１】その分リアブラケットの温度は従来技術よ
りも低く抑えられ、ダイオードからリアブラケットヘの
放熱が促進されダイオードの温度上昇を低く抑えること
が出来る。

【００２２】次に図３〜図５により他の実施例を説明す
る。図４に於いて２５は例えばチタン、あるいはフェラ
イト系ステンレス等の金属材、２６は断熱性に優れた合
成樹脂等非金属材で出来ており、図３から図５に示すよ
うに一部を除き非金属材で金属材を覆った構造になって
いる。このリング状の断熱材がステータコアあるいはリ
アブラケットと当接する面は金属の部分と非金属の部分
の両方で構成されるがこの金属の部分は強度部材として
必要な寸法があれば良く、リングの円周上に適当な間隔
で配置されている。

【００２３】なお、この非金属材はゴム等、断熱性の他
に振動吸収性も兼ね備えた材料で構成すれば振動吸収効
果も得られる。

【００２４】さらにこの非金属部分を空隙に置き換えて
も良く、空隙部の空気が断熱材となる。

【００２５】次に図６により、ステータコイルからリア
ブラケットへの熱輻射防止について説明する。２９はリ
アブラケットの内周でステータコイルと対向する面２８
に付着させた断熱材で、その表面には熱反射性のある材
料３０、例えばアルミ箔等を付着させてある。これはス
テータコイルからの熱輻射を反射し、リアブラケットの
温度上昇を抑制する効果を有し、その結果前記ダイオー
ドからリアブラケットへの放熱を促進させ、ダイオード
の温度上昇を低く抑えることが出来る。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、ステータコアとリアブ
ラケットとの間を断熱することが出来るので、リヤブラ
ケットに対するステータコアからの熱影響を遮断するこ
とが出来る。さらにステータコイルからリアブラケット
への熱輻射も防止することが出来るので、その分リアブ
ラケットの温度を低く出来、その結果ダイオードのリヤ
ブラケットへの放熱が促進され、ダイオードの温度上昇
を低く抑えることが出来る。

【００２７】また断熱材としてゴム等の様に振動吸収機
能を兼ね備えた材料を使用することにより防振の効果も
得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である発電機の断面図を示
す。

【図２】ダイオード部の部分断面図を示す。

【図３】リング状断熱材の正面図を示す。

【図４】図２のイ−イに於ける断面図を示す。

【図５】図２のロからの視図を示す。

【図６】熱輻射防止構造を示す部分断面図を示す。

【符号の説明】

１…フロントブラケット、２…リアブラケット、３…リ
ング状の断熱材、４…ステータコア、５…ステータコイ
ル、１０…ロータコア、１５…ダイオードブリッジ、１
６…ファンガイド、２９…断熱材、３０…熱反射材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 直井 啓吾 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 本田 義明 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 宇佐美 利和 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 石原 賢二 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 ３ 日立オートモティブエンジニアリング 株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステータコイルを巻装したステータコア
   と、このステータコアを支持するとともに、それぞれ軸
   受を介し回転軸を支持するフロントブラケット及びリア
   ブラケットを備え、リアブラケット側には交流整流用の
   ダイオードと電圧調整用のレギュレータとを備えた車両
   用交流発電機において、前記ステータコアとリアブラケ
   ットとの間にリング状の断熱材を介在させたことを特徴
   とする車両用交流発電機。
2. 【請求項２】請求項１において、リング状の断熱材は、
   非金属あるいは金属、あるいはこれらの複合材で構成し
   たことを特徴とする車両用交流発電機。
3. 【請求項３】請求項１において、リアブラケットの内周
   面でステータコイルと対向する部分に断熱材を介して熱
   反射性のある材料を付着させたことを特徴とする車両用
   交流発電機。
4. 【請求項４】請求項２において、断熱材はゴム等の振動
   吸収性のある材料で構成したことを特徴とする車両用交
   流発電機。