JPS6020748A - 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】 本発明は車両用交流発電機の特に整流装置に関する。

小型軽量高出力化を達成する際の最大のポイントとして
冷却性向上が上げられるが、中でも整流する際のダイオ
ードロスによる発熱が出方向上に比例して増加し、また
半導体は熱に弱いことより整流装置の冷却効率の向上が
小型高出力達成の為の必務である。

本発明は整流装置の冷却性を大巾に向上させることを目
的とするもので、特に風の流し方を改良することにより
それを達成するものである。

まず、一実施例の概要について説明する。フレームの内
部にはボールコアの側面に遠心ファン１１′を有するボ
ールコア１０′とステータ８が配置されている。ロータ
は１対のベアリング１５゜１５′により回転自在に支持
され、ベアリング１５′の反ファン側にスリップリング
１８を有する。

フレーム２′の中心部にスリップリングを囲むように筒
状のスリップリングカバー、２′ｄがフレームの一部と
して形成している。フレーム２゛の外側には、愁流装置
が配置されている。整流装置は概略馬蹄形をなし正負１
対の板状２層構造で、ファン側フィンが外周となるよう
内周、外周にズラし、又各フィンは、風流の為に適宜ギ
ャップを有し配置される。外周側フィン３６は整流装置
全体をとり囲むリヤカバー６１の内周に、又、内周側フ
ィン３７はスリップリングカバー２′ｄの外周に、各々
若干のギャップＧ１．Ｇ２を有して配設されている。

ファンが回転するとフレームの吸入窓２’ｂから風をフ
レーム内部に吸い込む。この風はリアカバーの吸入窓６
１ａからカバー内部に入り、内周側フィン３７に当り、
フィン３７とカバー６１間を外周へ流れ、更に、外周側
フィンの一部３６′に当り、フィン３６とフィン３７間
を内周側に流れ、前記フレーム吸入窓２’ｂへと導かれ
る。

このことにより、内周側フィン３７は表裏両面から放熱
可能となる為、表面積を思い切って少なくでき、かつ外
周側フィン３６も、内周側フィン３７とラップした部分
にも風が当り、有効的に冷却することができる。

以下、更に具体的に一実施例を説明する。本件車両用交
流発電機１　（第１図）は、外殻、固定部分１回転部分
および軸受部分を有する。外殻は概ね、わん形状の一対
のフレーム２．２′から構成され、前記フレーム２，２
′はその開口円周部において複数個のスタットボルト３
及びナツト４によりお互いに連結されている。

左方のフレーム２は円筒状部分、切頭円錐状の部分、及
び前記円筒状部分から延びるフランジ部分を有する。フ
レーム２，２′には、発電機ｌを車両の支持構造物に取
付ける為の取り付は火２ａ。

２′ａが形成されている。

フレーム２の切頭円錐状の部分はその中央に円筒状のベ
アリングボックス５と、その中間には、以下に述べる通
風案内をするシュラウド２ｂと、該シュラウド２ｂの半
径方向内方に設けられた空気の吸入窓２ｃと、シュラウ
ド２ｂの半径方向外方に設けられ、冷却済の空気を吐出
する吐出窓（図示しない）とを有している。

右方のフレーム２′は円筒状部分及び切頭円錐状の部分
から構成されている。フレーム２′の切頭円錐状の部分
は、その中央に円筒状の、鉄板によりプレス加工された
ベアリングボ・ノクス６が、ボルト７により後述するレ
クテファイヤア・ノセンブリと共にフレーム２′に固定
されている。更に該フレーム２′には通風案内をするシ
ュラウドの半径方向内方に設けられた空気の吸入窓２’
ｂと、空気の吐出窓２’Ｃとが形成されている。

発電機ｌの固定部分はステータ８から成り、該ステータ
８はフレーム２の円筒状部分の内周に圧入等により固定
されたステータコア８ａ、と該ステータコア８ａに巻回
されたステータコイル８ｂとを有する。

発電機１の回転部分はシャフト９と、該シャツ１−９に
固定されて共に回転する一対の爪形のボールコア１０．
１０’と該ボールコア１０．１０’のそれぞれの側面に
固定された一対の遠心形冷却ファン１１．１１’と、シ
ャフト９の一端に固定されたプーリ２２とを有する。

一対のボールコア１０．１０′の間に形成されている凹
所には通常のロータコイル１２が配置されている。

冷却ファン１１．１１′は前記ステータ８の内径より小
さい外径を有し、かつそれぞれの羽根１１ａ、ｌｌ′ａ
を前記ボールコア１０．１０′とは反対方向に向けた状
態でシャフト９の周囲に同心状に並べられボールコア側
面に固定されている。

冷却ファン１１．１１′の羽根１１ａ、ｌｌ’ａは、フ
レーム２，２′のそれぞれのシュラウド２ｂ、２ｂ’に
対して適当な間隙を置いて対向している。

プーリ２２はナツト１３．ワッシャ１４によりシャフト
９に固定され、かつエンジン（図示せず）から回転動力
を伝達される。発電機１の軸受部分を構成する一対のベ
アリングｊ５．１５’はベアリングボックス５．６にそ
れぞれ取付けられ、シャフト９を回転自在に支持してい
る。一方のベアリング１５の両側にはカラー１６．１７
がシャフト９に同軸に嵌合されて、ベアリング１５をボ
ールコア１０、プーリ２２から間隙を置いて位置決めし
ている。

このようにベアリング１５．１５′間の間隙は比較的に
小さくされ、シャフト９の危険速度を常用の回転速度よ
り上げることが可能である。スリップリング１８は右方
フレーム２′及びベアリング１５′の外側に於いて、シ
ャフト９の一端に取り一つけられ、シャフト９と電気的
絶縁された状態で該シャフト９に固定されている。

第２図〜第４図は整流装置組立体を示す。馬蹄形の冷却
フィン３６．３７は複数個の絶縁スペーサ４０を介して
、該冷却フィン間の風流がスムーズになるよう２層構造
にされている。そして、一方の冷却フィン３６は外径側
の縁に適当な立上りの折曲げ部３６′を有し、他方の冷
却フィン３７は内径側の縁に適当な立上りの折り曲げ部
３７′を有する。

複数個、例えば４個ずつのダイオード４２゜４３は折り
曲げ部３６′、３７’の近くに於いて冷却フィン３６．
３７に周知の方法で固定され、第２図、及び第３図に示
すように正面及び裏面から見た場合に８個のダイオード
４２．　４ｇが重なり合うことなく機械的に配置されて
いる。

絶縁樹脂で形成された端子台３５は冷却フィン３６に取
りけつられ、複数個、例えば４１ｍのターミナル４１が
インサート成形により端子台３５に固定され、かつダイ
オード４２．４３に結線されている。

更に詳しく、本件要部をなす構造について説明を追加す
る。

先に述べたフレーム２′の切頭円錐部分の中央にはスリ
ップリング１８をカバーするべ（円筒状のスリップリン
グカバー２’ｄがフレーム２′と一体に形成され、後述
する概略椀状のリヤカバー６１と、スリップリングカバ
ー２’ｄとの間を、ゴム等のシール部材より構成された
パツキン６０によりシールしている。そして、これによ
り、スリップリング１８を、水やダスト等から保護して
いる。

第１図に整流装置部分の組立体を示す。冷却フィン３６
．３７の折曲げ部３６′、３７’は、リヤカバー６１側
にそれぞれ曲がったように配置されている。又、冷却フ
ィン３６．３７はりャカバー６１と共にボルトおよびナ
ツト６２で固定されている。フィン３６の折曲げ部３６
′とスリップリングカバー２′ｄとの間には電気的絶縁
状態を保てる最少ギャップＧ］が存在する。又、フィン
３７の折曲げ部３７′とリアカバー６１との間にも電気
的絶縁状態を保てる最少ギヤツブＧ２が存在する。リア
カバー６１には冷却風を吸い込む為の吸入窓６１ａが適
宜明けられている。

第１図に示す発電機１は従来装置と同様にブラシおよび
スリップリング１８を介してロータコイル１２に電流が
供給され、ブーＩＪ２２により回転されることにより、
ステータコイル８ｂにレギュレータエフにより制御され
た大きさの交流電圧が誘起し、その出力電流が整流装置
により整流される。

ここで、従来装置と同様な前記の作動については詳細な
説明を省略し、本件による独特な作用について以下説明
する。

シャフト９の回転とともにボールコア１０′に取り付け
られたファン１１”が回転すると、冷却風ＳＬ＋３２が
リアカバー６１に明けられた複数個の吸込窓６１ａから
、整流装置部へ吸入される。

リヤカバー６１の中心付近から吸入された冷却風Ｓ２は
１段目のフィン３７に当つ、又、折り曲げ部３７′付近
の風は該折り曲げ部３７′により径方向に流れ、フィン
３７を冷却する。フィン３７を冷却した風Ｓ３は外周部
に明けられた吸入窓６１ａより吸入された風Ｓｌととも
に２段目のフィン３６の折り曲げ部３６′によりフィン
３６．３７の間へ流れ込み、フィン３７の反力バー側面
、及びフィン３６のフィン３７側面を冷却しながら中心
方向へ流れてい（。

次に、この風はスリップリングカバー２′ｄに沿って、
フレーム２′に設けられた吸入窓２′ｄ（本図では整流
装置取付部で切断図示しである為、ここにいう窓２′ｄ
は図示できないが整流装置取付部むこう側に２′ｂなる
窓が同周径上に配置されている。）に向ってＳ４なる流
れとなって流れ込み、ファン羽根１１゛ａを通過し、ス
テータコイル８ｂを冷却し、フレーム２′の吐出窓２’
Ｃから外部へ熱風Ｓ５となって排出される。

このように本件は整流装置部に２字の如く風を流し冷却
効率を大１＋に向上させるものである。

次に、その他の実施例について説明する。

第５図に示すごとく１段目のフィン３６を外周側に配置
し外周部に折り曲げ部３６′を設け、この折り曲げ部３
６′とりャカパー６１との間に最少ギャップＧ２が形成
されるようにし、更に、２段目フィン３７を内周側（軸
側）に配置し、内周側に折り曲げ部３７′を設け、この
折り曲部３７とスリップリングカバー２′ｄの間に最少
ギヤツブＧ１が形成されるようにし、フィン３６．３７
間に風が流れるように構成しても同等な効果が得られる
。

以上述べたように本発明においては次のような効果を有
する。

（１）整流装置のフィンとフィンの間に風を流すことに
より、フィンの表裏両面から放熱可能となる為、冷却効
率を大ｌｊに向上できるとともに、フィン自体も小型化
できる。

（２）各々のフィンに折り曲げ部を設け、かつ各々の折
り曲げ部と、スリップリングカバー及びリヤカバーとの
間隙を最小限に構成している為、カバー内へ吸い込まれ
た冷却風のほとんどがフィンに当り、冷却に悪影響をお
よぼす洩れ風を最小限に減らすことができる。

（３）フィンの折り曲げにより風を各々のフィンの中央
部分に取り付けられているダイオード近辺に集めること
ができ、発熱源（ダイオード）を効率良く冷却すること
ができる。

（４）フィンをシャフトに垂直な面に２層に配置しであ
るため、限られたスペースの中で表面積を最大限にとる
ことができると共に、飛石等の異物が、直接、ファンが
回転しているフレーム内部に入ることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明発電機の一実施例を示す一部断面図、第
２図は第１図の矢印■方向から見たフィンの配置図、第
３図は第１図の矢印■方向から見たフィンの配置図、第
４図は第２図のＩＶ−ＩＶ断面図、第５図はその他の実
施例を示す整流装置部の一部断面図である。 ２′・・・フレーム、６１・・・リヤカバー、３６．３
７・・・冷却フィン、４２．４３・・・ダイオード、９
・・・シャフト、３６′、３７’・・・折り曲げ部、Ｇ
　Ｉ。 Ｇ２・・・極少ギャップ。 代理人弁理士　岡　部　隆

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 フレームとりヤシバー間の空間に設けられ平均半径が異
   なる概ね馬蹄形状の一対の冷却フィンと、前記の各冷却
   ファンの片側に同一方向に配置された複数個の異極性の
   ダイオードとを有し、前記一対の冷却フィンがお互いに
   電気的に絶縁され、かつ各冷却フィン間に通風可能な間
   隙を設け、一方の冷却フィンが他方の冷却フィンと部分
   的に重層されて配置されているものにおいて、 前記各冷却フィンは発電機入力軸となるシャフトに対し
   垂直な面上に配置され、内周側に位置する前記冷却フィ
   ンの内周側、および、外周側に位置する前記冷却フィン
   の外周側に各々、風流に対し逆らった方向に折り曲げ部
   を設け、前記各々の折り曲げ部が前記フ、レーム及び前
   記リヤカバーとの間に極少ギャップをとって配置され、
   冷却風が、前記冷却フィン相互間を通って流れるように
   したことを特徴とする車両用交流発電機。