JP2000125513A - Ac generator - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は交流発電機に係り、
特に自動車用発電装置として好適なものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alternator,
Particularly, the present invention relates to a device suitable as a power generation device for a vehicle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】磁気音を低減するために固定子巻線のス
ロット内に樹脂を設けたものが、特開平7−255140号公
報に開示されている。2. Description of the Related Art Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-255140 discloses an arrangement in which a resin is provided in a slot of a stator winding to reduce magnetic noise.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、スロット部にのみ樹脂を配置してい
ることからスロット部での電磁音は低減できるが、エン
ドコイルで発生する電磁音に関しては考慮されていな
い。また、冷却手段に空冷を用いているためエンドコイ
ルを樹脂でモールドした場合には放熱が悪くなる問題点
がある。However, in the above prior art, since the resin is disposed only in the slot portion, the electromagnetic noise in the slot portion can be reduced, but the electromagnetic noise generated in the end coil is taken into consideration. It has not been. In addition, since air cooling is used as the cooling means, there is a problem that heat radiation is deteriorated when the end coil is molded with resin.
【０００４】本発明の第一の目的は、交流発電機におい
て電磁音の低減を目的とするものである。また、第二の
目的は界磁巻線および固定子巻線の冷却向上を実現する
ものである。A first object of the present invention is to reduce electromagnetic noise in an AC generator. A second object is to realize improved cooling of the field winding and the stator winding.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、先端部分に複
数個の爪部を形成した一対の対向配置された爪形磁極
と、前記爪形磁極を磁化させる界磁巻線とを有する回転
子と、前記回転子と所定の間隔を隔てて配置され、前記
爪形磁極の磁化により交流電圧を発生させる固定子巻線
とを有する固定子と、液体を冷媒とした熱交換器によっ
て冷却を行う冷却機構と、前記爪磁極表面と界磁巻線外
周部間および固定子巻線スロット部およびエンドコイル
部に充填された良熱伝導体と、を有する交流発電機であ
る。According to the present invention, there is provided a rotating device having a pair of opposed claw-shaped magnetic poles having a plurality of claw portions formed at a tip end thereof, and a field winding for magnetizing the claw-shaped magnetic poles. And a stator having a stator winding disposed at a predetermined distance from the rotor and generating an AC voltage by the magnetization of the claw-shaped magnetic pole, and cooling is performed by a heat exchanger using liquid as a refrigerant. An alternator comprising: a cooling mechanism to be performed; and a good heat conductor filled between the claw magnetic pole surface, the outer peripheral portion of the field winding, the slot portion of the stator winding and the end coil portion.
【０００６】好ましくは、前記回転子の外周部に前記良
熱伝導体の飛散を防止するための飛散防止カバーが配置
されている交流発電機である。Preferably, the alternator is provided with a scattering prevention cover for preventing the good heat conductor from scattering around the outer periphery of the rotor.
【０００７】好ましくは、前記固定子巻線は冷却水路側
に曲げて配置されている交流発電機である。[0007] Preferably, the stator winding is an alternator arranged to be bent toward the cooling water channel side.
【０００８】好ましくは、前記良熱伝導体が少なくとも
回転子または固定子のどちらか一方に充填されている交
流発電機である。Preferably, the alternator has the good heat conductor filled in at least one of a rotor and a stator.
【０００９】好ましくは、前記回転子の軸方向面に僅か
なギャップを介してフロントブラケットおよびハウジン
グの端面が接する交流発電機である。Preferably, the alternator has an end face of the front bracket and the housing in contact with an axial surface of the rotor via a slight gap.
【００１０】好ましくは、前記フロントブラケットおよ
びハウジングと回転子が接する面に凸部を設けられてい
る交流発電機である。[0010] Preferably, the alternator is provided with a convex portion on the surface where the front bracket and the housing are in contact with the rotor.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態を
図１から図３を参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００１２】図１は、車両用交流発電機とエンジンの関
係を示した自動車の全体構成図である。図１において、
交流発電機１はエンジン２に対して交流発電機１の軸上
に配置されるプーリ１０２とエンジン２の軸上に配置さ
れるプーリ３１にベルト３２を介して接続されている。
このプーリ１０２とプーリ３１のプーリ比は２から３倍
となっており、交流発電機は増速で回転する。また、交
流発電機１の冷却は熱交換するためにラジエータ５に２
本のラジエータホース４で接続され、内部を流れる冷却
水を循環させるための冷却水ポンプ６がラジエータ５の
出口側に配置される。通常この冷却水ポンプ６は、図示
していないが、エンジン２のプーリ３１に連結されてお
り、冷却水ポンプ６はエンジン２の回転数に比例した水
量を交流発電機１に送ることができるものである。ま
た、このラジエータ５から出た水は、冷却水ポンプ６を
介した後は、エンジン２の冷却にも使用されている。そ
して、エンジン２から出た水はラジエータホース４の交
流発電機１の出口側に接続され、冷却系は並列接続され
ている。よって、水量のバランスは配管内の圧損により
決定される。車両用交流発電機１において、ラジエータ
ホース４にはそれぞれ水温検出センサが設けられて冷却
水の温度を検出し、検出した値は、エンジンコントロー
ルユニットであるECU1000 に入力されて車両用交流発電
機１の発電電流の制御に用いられる。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an automobile showing the relationship between a vehicle alternator and an engine. In FIG.
The AC generator 1 is connected to the engine 2 via a belt 32 to a pulley 102 arranged on the axis of the AC generator 1 and a pulley 31 arranged on the axis of the engine 2.
The pulley ratio between the pulley 102 and the pulley 31 is 2 to 3 times, and the AC generator rotates at an increased speed. The cooling of the alternator 1 is performed by the radiator 5 for heat exchange.
A cooling water pump 6, which is connected by the radiator hose 4 and circulates cooling water flowing inside, is arranged on the outlet side of the radiator 5. Normally, the cooling water pump 6 is connected to a pulley 31 of the engine 2 (not shown), and the cooling water pump 6 can send a water amount proportional to the rotation speed of the engine 2 to the AC generator 1. It is. After passing through the cooling water pump 6, the water discharged from the radiator 5 is also used for cooling the engine 2. Then, the water discharged from the engine 2 is connected to the outlet side of the radiator hose 4 of the AC generator 1, and the cooling system is connected in parallel. Therefore, the balance of the water amount is determined by the pressure loss in the pipe. In the vehicle alternator 1, the radiator hoses 4 are each provided with a water temperature detection sensor to detect the temperature of the cooling water, and the detected value is input to the ECU 1000, which is an engine control unit. It is used for controlling the generated current.
【００１３】図２に車両用交流発電機の全体構成を示す
縦断面図を示す。交流発電機１は２個のブラケットを備
え、このブラケットはプーリ側に配置されるフロントブ
ラケット１０３及び反プーリ側リアブラケット１０４か
らなる。両ブラケットの中心部にはシャフト１０１がベ
アリングを介して支持され、シャフト１０１の一方の端
部にはプーリ１０２が取り付けられ、もう一方の端部に
はスリップリング110が取り付けられている。プーリ１
０２は図１で示したベルト３２を介してエンジンの出力
軸に配置されたプーリ３１と接続され、エンジン２の回
転数に比例して回転する。スリップリング１１０にはブ
ラシ１１１が摺動可能に取り付けられ、ブラシ１１１か
ら後述する界磁巻線１０７に電力を供給する。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of the vehicle alternator. The alternator 1 includes two brackets, and the bracket includes a front bracket 103 arranged on the pulley side and a rear bracket 104 on the opposite side of the pulley. A shaft 101 is supported at the center of both brackets via bearings. A pulley 102 is attached to one end of the shaft 101, and a slip ring 110 is attached to the other end. Pulley 1
Numeral 02 is connected to the pulley 31 arranged on the output shaft of the engine via the belt 32 shown in FIG. 1, and rotates in proportion to the rotation speed of the engine 2. A brush 111 is slidably attached to the slip ring 110, and supplies electric power from the brush 111 to a field winding 107 described later.
【００１４】また、シャフト１０１の中央部には回転子
（ロータ）が取り付けられており、この回転子の外周部
には爪形の形状を持つ一対の爪形磁極１０８が配置され
ている。また、回転子の中心部には界磁巻線１０７が巻
かれ、この界磁巻線１０７にスリップリング１１０から
の直流電流を流すことによって前記爪形磁極１０８を磁
化させる。A rotor (rotor) is attached to the center of the shaft 101, and a pair of claw-shaped magnetic poles 108 having a claw shape are arranged on the outer periphery of the rotor. A field winding 107 is wound around the center of the rotor, and a DC current from a slip ring 110 flows through the field winding 107 to magnetize the claw-shaped magnetic pole 108.
【００１５】爪形磁極１０８と界磁巻線１０７の空間部
には良熱伝導体１１６が配置され、回転子の爪形磁極１
０８の最外周部には良熱伝導体１１６の飛び出しを防止
するための飛散防止カバー１１７が配置されている。A good heat conductor 116 is disposed in a space between the claw-shaped magnetic pole 108 and the field winding 107, and the claw-shaped magnetic pole 1 of the rotor is provided.
A scatter prevention cover 117 for preventing the good heat conductor 116 from jumping out is disposed at the outermost peripheral portion of the reference numeral 08.
【００１６】プーリ側フロントブラケット１０３と反プ
ーリ側リアブラケット１０４の間には固定子コア１０５
が内蔵されたハウジング１１５が配置され、この固定子
コア１０５の内周面は回転子の爪形磁極１０８表面に配
置される飛散防止カバー117と僅かな間隔を隔てて配置
されている。この間隔は機械的特性の関係から必要とな
る予め決められた間隔であり、一般的には０.４mm 程度
である。A stator core 105 is provided between the front bracket 103 on the pulley side and the rear bracket 104 on the opposite side of the pulley.
Is arranged, and the inner peripheral surface of the stator core 105 is arranged at a slight distance from the scattering prevention cover 117 arranged on the surface of the claw-shaped magnetic pole 108 of the rotor. This interval is a predetermined interval required from the relationship of mechanical characteristics, and is generally about 0.4 mm.
【００１７】固定子コア１０５にはティースとスロット
が配置され、この固定子コア１０５の凹部に相当するス
ロットには固定子巻線１０６が３相に巻かれており、エ
ンジンの駆動によって爪形磁極１０８が回転して磁化さ
れると、固定子巻線１０６に３相の誘起電圧が発生す
る。固定子コア１０５はハウジング１１５の内側にヤキ
バメにより固定されるが、固定子コア１０５のスロット
内の固定子巻線１０６の隙間およびエンドコイルには、
良熱伝導体１１６が充填され、結果的には固定子コア１
０５と固定子巻線１０６とハウジング１１５は良熱伝導
体１１６で一体的に成型されて熱的に接続されている。
ここで述べた、良熱伝導体は、例えば熱伝導率が１.５
Ｗ／ｍＫ よりも大きいシリコンゴム系のものや熱伝導
率の高いエポキシ樹脂等である。Teeth and slots are arranged in the stator core 105. A stator winding 106 is wound in three phases in a slot corresponding to a concave portion of the stator core 105. When the rotor 108 is rotated and magnetized, a three-phase induced voltage is generated in the stator winding 106. The stator core 105 is fixed to the inside of the housing 115 by swallowing, and a gap between the stator windings 106 in a slot of the stator core 105 and an end coil are:
The good heat conductor 116 is filled, and as a result, the stator core 1
05, the stator winding 106 and the housing 115 are integrally molded with a good heat conductor 116 and are thermally connected.
The good thermal conductor described here has, for example, a thermal conductivity of 1.5.
A silicon rubber-based material having a larger than W / mK or an epoxy resin having a high thermal conductivity is used.
【００１８】反プーリ側リアブラケット１０４の内側に
は、整流回路を構成するダイオードのモジュールである
ダイオードのプラスフィン１０９ａとダイオードのマイ
ナスフィン１０９ｂとが冷却水路１１４を密閉するため
のリアプレート１１２に固定されている。また、発電電
圧を調整するためのＩＣレギュレータ１１３は前記リア
ブラケット１０４に接するように固定されている。ダイ
オードのプラスフィン１０９ａは、図示しないバッテリ
ーのプラス電極に接続され、ダイオードのマイナスフィ
ン１０９ｂは交流発電機本体と同一電位となっていて、
図示しないバッテリーのマイナス端子側に電気的に接続
される。これらのダイオードは固定子巻線１０６で発生
した交流の誘起電圧を全波整流し直流電圧に変換する。
ＩＣレギュレータ１１３は、バッテリーを充電するため
にダイオードで整流した直流電圧が約１４.３Ｖ 程度の
一定電圧に保たれるよう、界磁巻線電流を制御する。Inside the anti-pulley side rear bracket 104, a diode plus fin 109a and a diode minus fin 109b, which are diode modules forming a rectifier circuit, are fixed to a rear plate 112 for sealing a cooling water passage 114. Have been. An IC regulator 113 for adjusting the generated voltage is fixed so as to be in contact with the rear bracket 104. The plus fin 109a of the diode is connected to the plus electrode of the battery (not shown), and the minus fin 109b of the diode has the same potential as the AC generator body.
It is electrically connected to the negative terminal side of a battery (not shown). These diodes perform full-wave rectification of the AC induced voltage generated in the stator winding 106 and convert it to a DC voltage.
The IC regulator 113 controls the field winding current so that the DC voltage rectified by the diode to charge the battery is maintained at a constant voltage of about 14.3 V.
【００１９】以上のように構成した車両用交流発電機に
おいて、エンジン２の駆動によってプーリ１０２が回転
すると、シャフト１０１はスリップリング１１０及び回
転子と一緒に回転し、ブラシ１１１からの直流電流が回
転子内部の界磁巻線１０７に通電され、界磁巻線１０７
は爪形磁極１０８のそれぞれの磁極にＮ極及びＳ極を構
成するように動作する。この界磁巻線１０７による磁束
は、Ｎ極の爪形磁極の爪部から出たものが、固定子コア
１０５を通りＳ極の爪形磁極の爪部に戻る磁気回路を形
成する。この磁気回路の磁束が固定子巻線１０６を差交
することにより、固定子巻線１０６に３相の誘起電圧が
発生する。この３相の誘起電圧は先のダイオードプラス
フィン１０９ａとマイナスフィン１０９ｂに配置された
ダイオード群により全波整流され直流電圧に変換され
て、整流された直流電圧はＩＣレギュレータ１１３で電
圧調整され、約１４.３Ｖ 程度の一定電圧に保たれる。
ここで、発電電流を大幅に増加するために爪磁極間に同
極が向かい合う方向に永久磁石を配置しても良い。本実
施例では図示していないが、冷却方式に水冷を採用し、
低速で発電しても冷却効果が期待できるために、極間に
配置する永久磁石には耐熱性の高いネオジム磁石を採用
している。In the vehicle alternator configured as described above, when the pulley 102 rotates by driving the engine 2, the shaft 101 rotates together with the slip ring 110 and the rotor, and the DC current from the brush 111 rotates. Current is applied to the field winding 107 inside the
Operate to form an N pole and an S pole for each magnetic pole of the claw-shaped magnetic pole 108. The magnetic flux generated by the field winding 107 exits from the claw portion of the N-pole claw-shaped magnetic pole, and forms a magnetic circuit that passes through the stator core 105 and returns to the claw portion of the S-pole claw-shaped magnetic pole. When the magnetic flux of this magnetic circuit crosses the stator winding 106, a three-phase induced voltage is generated in the stator winding 106. The three-phase induced voltages are full-wave rectified by the diodes arranged in the diode plus fins 109a and the minus fins 109b and are converted into DC voltages, and the rectified DC voltages are adjusted by the IC regulator 113. It is kept at a constant voltage of about 14.3V.
Here, in order to greatly increase the generated current, a permanent magnet may be arranged between the claw magnetic poles in a direction in which the same poles face each other. Although not shown in this embodiment, water cooling is adopted as a cooling method,
Since a cooling effect can be expected even when power is generated at low speed, neodymium magnets with high heat resistance are used for the permanent magnets arranged between the poles.
【００２０】次に固定子巻線１０６で発生する銅損によ
る発熱の冷却について説明する。先にも述べたように、
固定子巻線１０６が配置される固定子コア１０５はハウ
ジング１１５にヤキバメにより固定され、熱をハウジン
グ１１５に伝えやすい構造としている。また、先にも説
明したように固定子巻線１０６の放熱向上のために固定
子巻線１０６とハウジング１１５の内面が熱的に接触さ
せるように、熱伝導の高い樹脂で熱の放熱経路を設けて
いる。ハウジング１１５の外周には軸方向に穴が複数個
貫通しており、フロントブラケット１０３とリアプレー
ト１１２により水路は密閉されジグザグ状に水路が構成
されている。冷却水はハウジング１１５の外周面のジグ
ザグ状の水路を流れるように構成されており、固定子コ
ア１０５の外周面から冷却できるものである。また、回
転子内部で発生する界磁巻線107の銅損による発熱はフ
ロントブラケット１０３とハウジング１１５の反プーリ
側の内側で、回転子の軸方向の面に僅かなギャップで接
する面で放熱できる構造である。このように回転子の冷
却に対して軸方向の面と外周面を冷却水の通る水路１１
４に間接的に接するように配置することで、回転子全体
の冷却を促進できる構成である。Next, cooling of heat generated due to copper loss generated in the stator winding 106 will be described. As mentioned earlier,
The stator core 105 on which the stator windings 106 are arranged is fixed to the housing 115 by swaging, and has a structure in which heat can be easily transmitted to the housing 115. Further, as described above, the heat radiation path of heat is made of a resin having high thermal conductivity so that the stator winding 106 and the inner surface of the housing 115 are in thermal contact with each other in order to improve the heat radiation of the stator winding 106. Provided. A plurality of holes penetrate the outer periphery of the housing 115 in the axial direction, and the water passage is sealed by the front bracket 103 and the rear plate 112 to form a water passage in a zigzag shape. The cooling water is configured to flow through a zigzag water channel on the outer peripheral surface of the housing 115, and can be cooled from the outer peripheral surface of the stator core 105. In addition, heat generated by copper loss of the field winding 107 generated inside the rotor can be radiated on the surface in contact with the axial surface of the rotor with a slight gap inside the front bracket 103 and the housing 115 on the side opposite to the pulley. Structure. In this way, the passage 11 through which the cooling water flows on the axial surface and the outer peripheral surface with respect to the cooling of the rotor.
By arranging so as to be indirectly in contact with 4, the cooling of the entire rotor can be promoted.
【００２１】また、図示していないが、本発明では、ハ
ウジング１１５に配置した水路は８本の偶数とし、水の
流れは反プーリ側から入りフロントブラケット１０３で
折り返し、また、反プーリ側に流れてプーリ側に折り返
すような４往復して反プーリ側から出ていくようにし
た。このように水路を偶数にすることで同一方向に給排
水の配管を設けることができ、ラジエータホースのとり
回しが容易になる。また、給排水のホースジョイントを
反プーリ側に配置することでベルトに絡む可能性を大幅
に低減できる。Although not shown, according to the present invention, the number of water passages arranged in the housing 115 is eight even numbers, and the flow of water enters from the pulley side opposite to the front bracket 103 and turns back. Four reciprocations such as folding back to the pulley side and exiting from the opposite pulley side. By making the number of water passages even as described above, it is possible to provide water supply / drainage pipes in the same direction, and it becomes easy to manage the radiator hose. Further, by disposing the hose joint for water supply and drainage on the side opposite to the pulley, the possibility of entanglement with the belt can be significantly reduced.
【００２２】図３は、車両用交流発電機の部分拡大図で
あり、図２に示した構成の回転子と固定子の放熱経路に
ついて示したものである。図中矢印は熱の放熱経路を示
したものであるが部品構成等については図２と同様なた
め、説明は省略する。FIG. 3 is a partially enlarged view of the automotive alternator, showing the heat radiation paths of the rotor and the stator having the configuration shown in FIG. The arrows in the figure indicate the heat radiating paths, but the components are the same as in FIG.
【００２３】回転子の中心部には界磁巻線１０７が巻か
れているが、この界磁巻線１０７には銅損による発熱が
発生する。この熱を十分に放熱しないと界磁巻線抵抗が
大きくなり界磁電流が減少する。界磁電流が減少すると
発電電流も減少してしまう。本発明では、冷却構造を水
冷としているために如何に冷却水にその熱を伝えるかが
性能を左右する。そこで、界磁巻線１０７の外周部表面
と爪形磁極１０８を熱伝導率の高いシリコンゴム系の良
熱伝導体で熱的に接続することで界磁巻線107の熱を回
転子の表面に伝えるものである。そして、その熱は固定
子コア１０５又は固定子巻線１０６に充填した良熱伝導
体１１６を介して冷却水が循環する水路１１４に伝える
構成である。A field winding 107 is wound around the center of the rotor. The field winding 107 generates heat due to copper loss. If this heat is not sufficiently dissipated, the field winding resistance will increase and the field current will decrease. When the field current decreases, the generated current also decreases. In the present invention, since the cooling structure is water-cooled, how the heat is transferred to the cooling water affects the performance. Therefore, the heat of the field winding 107 is transferred to the surface of the rotor by thermally connecting the outer peripheral surface of the field winding 107 and the claw-shaped magnetic pole 108 with a silicon rubber-based good heat conductor having high thermal conductivity. To tell. Then, the heat is transmitted to the water passage 114 through which the cooling water circulates through the good heat conductor 116 filled in the stator core 105 or the stator winding 106.
【００２４】また、回転子の他の熱の伝わる経路として
は矢印で示したように、プーリ側に配置されるフロント
ブラケット１０３又はハウジング１１５と回転子の突き
合わせになっている部分の面から冷却水路１１４に伝わ
る。発電電圧を調整するＩＣレギュレータ１１３は、リ
アブラケット１０４に配置したが、冷却水の水路114を
塞ぐためのリアプレート１１２に配置してもよい。As shown by the arrows, the other path of heat transfer from the rotor to the front bracket 103 or the housing 115 disposed on the pulley side and the cooling water passage from the surface where the rotor abuts. It reaches to 114. Although the IC regulator 113 for adjusting the generated voltage is disposed on the rear bracket 104, it may be disposed on the rear plate 112 for closing the cooling water channel 114.
【００２５】本発明の第２の実施形態を図４を参照して
説明する。A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【００２６】図４は車両用交流発電機の部分拡大図であ
り、固定子巻線１０６を冷却水路１１４側に曲げて配置
したものを示したものである。構成等は全て図２と同様
であるために詳細な説明は省略する。FIG. 4 is a partially enlarged view of the AC generator for a vehicle, in which the stator winding 106 is bent toward the cooling water passage 114 and arranged. Since the configuration and the like are all the same as in FIG. 2, detailed description is omitted.
【００２７】図４に示したように、固定子巻線１０６を
水路１１４に近づけることで、固定子巻線１０６とハウ
ジング１１５までの熱抵抗値を下げることができるた
め、固定子巻線１０６の冷却が良好に行えるようにな
る。よって、固定子巻線１０６の温度上昇値が下がり温
度上昇に依存する抵抗値が上がらなくなり銅損の発生値
を低減することができるようになる。As shown in FIG. 4, by bringing the stator winding 106 closer to the water channel 114, the thermal resistance between the stator winding 106 and the housing 115 can be reduced. Cooling can be performed well. Therefore, the temperature rise value of the stator winding 106 decreases and the resistance value dependent on the temperature rise does not increase, so that the occurrence value of copper loss can be reduced.
【００２８】また、フロントブラケット１０３と回転子
の軸方向の接する面の面積を増やすために、フロントブ
ラケット側およびハウジング１１５に凸部１１８を設け
ることで熱伝導面積を増加することができ、回転子の冷
却促進に効果がある。Further, in order to increase the area of the surface in contact with the front bracket 103 and the rotor in the axial direction, the protrusion 118 is provided on the front bracket side and the housing 115, so that the heat conduction area can be increased. It is effective in promoting cooling of the tub.
【００２９】以上の説明では、固定子巻線１０６および
界磁巻線１０７の双方を個別に良熱伝導体１１６でモー
ルドした場合について説明したが、例えば、どちらか一
方を実施した場合においても冷却向上の効果がある。ま
た、回転子の爪形磁極と界磁巻線を良熱伝導体樹脂で固
めることで、電磁振動を抑えることができ、騒音低減の
効果がある。また、固定子コアのスロット内の固定子巻
線とエンドコイルおよびハウジングを同様に良熱伝導体
樹脂で固めることで電磁振動を低減でき騒音の低減効果
がある。In the above description, the case where both the stator winding 106 and the field winding 107 are individually molded with the good heat conductor 116 has been described. There is an effect of improvement. Also, by solidifying the claw-shaped magnetic poles and the field winding of the rotor with a good heat conductor resin, it is possible to suppress electromagnetic vibrations and to reduce noise. Also, by solidifying the stator windings, the end coils and the housing in the slots of the stator core with a good heat conductor resin, electromagnetic vibrations can be reduced and there is an effect of reducing noise.
【００３０】上記の説明では、冷却用のラジエータはエ
ンジンの冷却用のラジエータを兼用した説明であるが、
車両用交流発電機専用のラジエータを用いても同様の効
果がある。In the above description, the radiator for cooling also serves as the radiator for cooling the engine.
The same effect can be obtained by using a radiator dedicated to the vehicle alternator.
【００３１】本発明では、車両用交流発電機を液冷と
し、回転子の爪形磁極と界磁巻線間の空間に熱伝導率の
高い良熱伝導体を配置し、また固定子の固定子巻線が挿
入されるスロット内に同様な熱伝導率の高い良熱伝導樹
脂を充填し、コイルエンドとハウジングを良熱伝導体で
モールドすることで、回転子および固定子の冷却を向上
できる効果がある。また、回転子および固定子の電磁振
動を低減することができるため騒音低減の効果がある。In the present invention, the vehicle alternator is liquid cooled, a good heat conductor having high heat conductivity is arranged in the space between the claw-shaped magnetic pole of the rotor and the field winding, and the stator is fixed. The cooling of the rotor and stator can be improved by filling the same high thermal conductive resin with high thermal conductivity into the slot into which the child winding is inserted and molding the coil end and housing with a good thermal conductor. effective. Further, since electromagnetic vibrations of the rotor and the stator can be reduced, there is an effect of noise reduction.
【図１】本発明の第１の実施形態による車両用交流発電
機とエンジンの関係を示した自動車の全体構成図を示
す。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an automobile showing a relationship between an automotive alternator and an engine according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１の実施形態による車両用交流発電
機の全体構成の縦断面図を示す。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the overall configuration of the automotive alternator according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第１の実施形態による車両用交流発電
機の部分拡大図を示す。FIG. 3 is a partially enlarged view of the automotive alternator according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第２の実施形態による車両用交流発電
機の部分拡大図を示す。FIG. 4 is a partially enlarged view of a vehicle alternator according to a second embodiment of the present invention.
１…交流発電機、２…エンジン、４…ラジエータホー
ス、５…ラジエータ、６…冷却水ポンプ、３１，１０２
…プーリ、３２…ベルト、１０１…シャフト、１０３…
フロントブラケット、１０４…リアブラケット、１０５
…固定子コア、１０６…固定子巻線、１０７…界磁巻
線、１０８…爪形磁極、１０９ａ…ダイオードプラスフ
ィン、１０９ｂ…ダイオードマイナスフィン、１１０…
スリップリング、１１１…ブラシ、１１２…リアプレー
ト、１１３…ＩＣレギュレータ、１１４…水路、１１５
…ハウジング、１１６…良熱伝導体、１１７…飛散防止
カバー、１１８…凸部。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Alternator, 2 ... Engine, 4 ... Radiator hose, 5 ... Radiator, 6 ... Cooling water pump, 31 and 102
... pulley, 32 ... belt, 101 ... shaft, 103 ...
Front bracket, 104 ... Rear bracket, 105
... stator core, 106 ... stator winding, 107 ... field winding, 108 ... claw-shaped magnetic pole, 109a ... diode plus fin, 109b ... diode minus fin, 110 ...
Slip ring, 111 brush, 112 rear plate, 113 IC regulator, 114 water channel, 115
... Housing, 116 ... Good thermal conductor, 117 ... Flying prevention cover, 118 ... Protrusion.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本田 義明 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 高野 雅美 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 印南 敏之 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 鈴木 敦 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yoshiaki Honda 2520 Oita Takaba, Hitachinaka-shi, Ibaraki Co., Ltd. Within the Hitachi, Ltd. Automotive Equipment Group (72) Inventor Masami Takano 2520 Oita-Koba, Hitachinaka-shi, Ibaraki Co., Ltd. Hitachi, Ltd. Automotive Equipment Group (72) Inventor Toshiyuki Innam, 2520 Oji Takaba, Hitachinaka-shi, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. Automotive Equipment Group (72) Inventor Atsushi Suzuki 502, Kandachicho, Tsuchiura-shi, Ibaraki, Japan Inside Ritsumeikan Machinery Research Laboratory
Claims (6)
対向配置された爪形磁極と、前記爪形磁極を磁化させる
界磁巻線とを有する回転子と、 前記回転子と所定の間隔を隔てて配置され、前記爪形磁
極の磁化により交流電圧を発生させる固定子巻線とを有
する固定子と、 液体を冷媒とした熱交換器によって冷却を行う冷却機構
と、 前記爪磁極表面と界磁巻線外周部間および固定子巻線ス
ロット部およびエンドコイル部に充填された良熱伝導体
と、を有する交流発電機。A rotor having a pair of opposed claw-shaped magnetic poles each having a plurality of claw portions formed at a tip portion thereof, and a field winding for magnetizing the claw-shaped magnetic poles; A stator having a stator winding arranged to generate an AC voltage by magnetization of the claw-shaped magnetic pole, a cooling mechanism for cooling by a heat exchanger using liquid as a refrigerant, and the claw magnetic pole An AC generator having a good heat conductor filled between a surface and an outer peripheral portion of a field winding and between a stator winding slot and an end coil.
ための飛散防止カバーが配置されている交流発電機。2. The alternator according to claim 1, wherein a scattering prevention cover for preventing scattering of the good heat conductor is arranged on an outer peripheral portion of the rotor.
流発電機。3. The alternator according to claim 1, wherein the stator winding is bent toward a cooling water passage.
らか一方に充填されている交流発電機。4. The alternator according to claim 1, wherein the good heat conductor is filled in at least one of a rotor and a stator.
トブラケットおよびハウジングの端面が接する交流発電
機。5. The alternator according to claim 1, wherein an end surface of the front bracket and an end surface of the housing are in contact with an axial surface of the rotor via a slight gap.
する面に凸部を設けられている交流発電機。6. The alternator according to claim 5, wherein a projection is provided on a surface where the rotor contacts the front bracket and the housing.
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1999
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| KR102297642B1 (en) * | 2016-05-17 | 2021-09-02 | 가부시키가이샤 하모닉 드라이브 시스템즈 | Strain wave gearing with built-in motor |
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