JP2000262013A - 車両用交流発電機 - Google Patents

車両用交流発電機

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JP2000262013A JP11061592A JP6159299A JP2000262013A JP 2000262013 A JP2000262013 A JP 2000262013A JP 11061592 A JP11061592 A JP 11061592A JP 6159299 A JP6159299 A JP 6159299A JP 2000262013 A JP2000262013 A JP 2000262013A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却液と冷却風とによる冷却機能部分の構造
簡単化を図る。 【解決手段】 前ブラケット２と後ブラケット３とが外
周に環状の冷却凹部４，５を有し、前ブラケット２と後
ブラケット３とが合掌状に組合されて発電機軸６１と固
定子１１１と回転子３１とよりなる発電部品が格納され
る部品室６を形成するとともに前記冷却凹部４，５が環
状の外周冷却室７を形成し、後ブラケット３の背部に冷
却カバー１８が装着されて後ブラケット３と冷却カバー
１８とが後側冷却室２１を形成し、後ブラケット３が外
周冷却室７と後側冷却室２１とを接続する連絡孔２５を
備え、前ブラケット２と後ブラケット３とが部品室６と
外部とに貫通する通気孔２ａ，３ａを備え、さらに、回
転子３１がファン３５を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は冷却液と冷却風とに
よる冷却機能を持つ車両用交流発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は特公平４−６８８５０号公報で開
示された車両用ブラシレス交流発電機を示す断面図であ
る。図３において、１０１は発電機ケースであって、椀
形の前ブラケット１０２と椀形の後ブラケット１０３と
筒状の囲い体１０４とが組合されて内側の部品室１０５
と外側の第１冷却室１０６とを区分形成する。１０７は
前ブラケット１０２と後ブラケット１０３との合せ部に
装着されたオーリングのようなシール部材、１０８は前
ブラケット１０２と囲い体１０４との嵌合部に装着され
たガスケット、１０９は後ブラケット１０３と囲い体１
０４との嵌合部に装着されたガスケット、１１０は後ブ
ラケット１０３に設けらた流入口部である。１１１は筒
状の固定子であって、固定子磁極１１２と固定子巻線１
１３とより構成され、囲い体１０４に取付けられる。１
１４は発電機軸であって、前ブラケット１０２の中心部
と後ブラケット１０３の中心部とに前軸受１１５と後軸
受１１６とを介して回転自在に取付けられる。１１７は
プーリであって、前ブラケット１０２より前方に突出し
た発電機軸１１４にそれと一体に回転し得るように装着
される。１１８は回転磁極子であって、部品室１０５に
おいて、発電機軸１１４にそれと一体に回転し得るよう
に嵌合装着された第１回転磁極子１１９と、第１回転磁
極子１１９の周縁部に支持環１２０を介して固定された
第２回転磁極子１２１とを備える。１２２は励磁子であ
って、後ブラケット１０３に固定された励磁極子１２３
と、励磁極子１２３に装着された励磁巻線１２４とより
構成され、回転磁極子１１８に形成された筒状の収容部
１２５に取込まれている。固定子１１１と回転磁極子１
１８と励磁子１２２とのそれぞれの間にはエアギャップ
が存在する。１２６は励磁子１２２の熱を放熱するため
に設けられた熱伝導体であって、後ブラケット１０３を
貫通している。１２７は熱伝導体１２６が後ブラケット
１０３を貫通する部分に装着されたシール剤である。１
２８は板状の冷却カバーであって、後ブラケット１０３
の背面との間に第２冷却室１２９を形成するように後ブ
ラケット１０３に取付けられる。１３０は後ブラケット
１０３に形成された連絡通路であって、第１冷却室１０
６と第２冷却室１２９とを繋いでいる。１３１は後ブラ
ケット１０３と冷却カバー１２８との嵌合部に装着され
たガスケットである。１３２は冷却カバー１２８の背面
に取付けられた電圧調整器、１３３は電圧調整器端子、
１３４は冷却カバー１２８の背面に取付けられた整流
器、１３５は整流器端子、１３６は囲い体１０４より外
側に突出して整流器端子１３５に接続された固定子端
子、１３７は整流器１３４の近傍に設けられた外部端
子、１３８は電圧調整器端子１３５に接続された外部端
子１３７の接続子である。１４０は保護カバーであっ
て、冷却カバー１２８、電圧調整器１３２、電圧調整器
端子１３３、整流器１３４、整流器端子１３５、固定子
端子１３６、接続子１３８などを覆うように後ブラケッ
ト１０３に取付けられる。１４１は外部端子１３７を保
護カバー１４０の外側に突出させるために保護カバー１
４０に形成された孔部、１４２は冷却液である。
【０００３】先ず、前記従来の交流発電機を自動車に用
いた場合の発電動作について説明する。交流発電機をエ
ンジンのシリンダーブロックの外側に取付け、エンジン
のクランクシャフトに設けられたプーリと交流発電機の
プーリ１１７とに環状のベルトを掛け、外部端子１３７
と自動車のバッテリとに配線を行う。その状態におい
て、運転者が自動車のイグニションスイッチをオン操作
すると、自動車のバッテリからイグニションコイルに電
流が流れてエンジンが始動すると同時に、励磁電流がバ
ッテリから電圧調整器１３２を経由して励磁巻線１２４
に流れ、固定子磁極１１２と回転磁極子１１８と励磁極
子１２３とが磁気回路を形成する。そして、上記エンジ
ンの始動により発電機軸１１４が回転して回転磁極子１
１８が回転すると、第１回転磁極子１１９と第２回転磁
極子１２１とが固定子磁極１１２を交互に横切ることに
より、交番磁束が固定子巻線１１３を通り抜け、固定子
巻線１１３に３相交流の誘導起電力が発生する。この誘
導起電力は電圧調整器１３２で電圧調整さた後に整流器
１３４で整流されて外部端子１３７より図外の配線を経
由しバッテリに充電される。
【０００４】次に、前記従来の交流発電機を自動車に用
いた場合の冷却動作について説明する。交流発電機がエ
ンジンに取付けられ、流入口部１１０と図外の流出孔部
とが図外の配管によりエンジン冷却系統に接続され、エ
ンジンの始動により交流発電機が発電動作し、エンジン
冷却系統のウオータポンプが駆動して冷却液を循環させ
る。その状態において、点線示の冷却液１４２が、矢印
Ｘ３で示すように、流入口部１１０より第１冷却室１０
６と連絡通路１３０と第２冷却室１２９とを順に経由す
る。そして、第１冷却室１０６と第２冷却室１２９とに
おいて、発電動作により固定子１１１と励磁子１２２と
電圧調整器１３２と整流器１３４などの部品より生じた
熱が冷却液１４２との熱交換により冷却液１４２に奪わ
れる。この熱を奪った冷却液１４２は流出口部よりエン
ジン冷却系統へ戻る（この冷却系統の類似構造は特開平
８−１３０８５４号公報の図１２で開示されている）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の車
両用交流発電機は以上のような構成であるので、第１冷
却室１０６が前ブラケット１０２と後ブラケット１０３
と筒状の囲い体１０４との３つの別部品により部品室１
０５より隔絶された形態に形成され、第２冷却室１２９
が後ブラケット１０３と冷却カバー１２８との２つの別
部品により発電機ケース１０１の外側に形成されてお
り、冷却液１４２による冷却機能を受持つ部分の構造が
複雑であった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、冷却液と冷却風
とによる冷却機能部分の構造簡単化が図れる車両用交流
発電機を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る車
両用交流発電機は、冷却液と冷却風とによる冷却機能を
持つ車両用交流発電機であって、前ブラケットと後ブラ
ケットとの少なくとも一方が外周に環状の冷却凹部を有
し、前ブラケットと後ブラケットとが合掌状に組合され
て発電機軸と固定子と回転子とよりなる発電部品が格納
される部品室を形成するとともに前記冷却凹部が環状の
外周冷却室を形成し、後ブラケットの背部に冷却カバー
が装着されて後ブラケットと冷却カバーとが後側冷却室
を形成し、後ブラケットが外周冷却室と後側冷却室とを
接続する連絡孔を備え、前ブラケットと後ブラケットと
の少なくとも一方が部品室と外部とに貫通する通気孔を
備え、さらに、発電部品がファンを備えたことを特徴と
する。
【０００８】請求項２の発明に係る車両用交流発電機
は、請求項１に記載の環状の冷却凹部が前ブラケットと
後ブラケットとの双方に形成され、前ブラケットと後ブ
ラケットとの合せ面が固定子と対応する位置に設定され
たことを特徴とする。
【０００９】請求項３の発明に係る車両用交流発電機
は、請求項１に記載の前ブラケットと後ブラケットとの
合せ面が環状の段差部に形成されたことを特徴とする。
【００１０】請求項４の発明に係る車両用交流発電機
は、請求項１に記載の回転子と発電機軸との少なくとも
一方が通風孔を備えたことを特徴とする。
【００１１】請求項５の発明に係る車両用交流発電機
は、請求項１に記載の前ブラケットと後ブラケットと冷
却カバーとが熱伝導の良い材料により形成されたことを
特徴とする。
【００１２】請求項６の発明係る車両用交流発電機は、
請求項１に記載の固定子が部品室を形成するブラケット
に熱伝導の良い電気絶縁材を介して支持されたことを特
徴とする。
【００１３】請求項７の発明に係る車両用交流発電機
は、請求項６に記載の電気絶縁材が固定子と部品室との
隙間に充填固化されたことを特徴とする。
【００１４】請求項８の発明に係る車両用交流発電機
は、請求項１に記載の前ブラケットと後ブラケットとの
少なくとも一方が電気絶縁材を充填固化するための充填
口部を有したことを特徴とする。
【００１５】請求項９の発明に係る車両用交流発電機
は、請求項１に記載の後ブラケットの部品室側面には電
圧調整器が熱伝導の良い敷物を介して取付けられたこと
を特徴とする。
【００１６】請求項１０の発明に係る車両用交流発電機
は、請求項１に記載の後ブラケットの部品室側面には整
流器が熱伝導の良い敷物を介して取付けられたことを特
徴とする。
【００１７】請求項１１の発明に係る車両用交流発電機
は、請求項１に記載の部品室を形成するブラケットの冷
却室側面には冷却フィンが設けられたことを特徴とす
る。
【００１８】請求項１２の発明に係る車両用交流発電機
は、請求項１１に記載の冷却フィンが外周冷却室の周方
向に沿う環状に形成されたことを特徴とする。
【００１９】請求項１３の発明に係る車両用交流発電機
は、請求項１１に記載の冷却フィンが後ブラケットに取
付けられた整流器に対応して設けられたことを特徴とす
る。
【００２０】請求項１４の発明に係る車両用交流発電機
は、請求項１１に記載の冷却フィンが後ブラケットに取
付けられた電圧調整器に対応して設けられたことを特徴
とする。
【００２１】請求項１５の発明に係る車両用交流発電機
は、請求項１に記載の後側冷却室には冷却液を導入する
ための流入口部が設けられ、外周冷却室には冷却液を導
出するための流出口部が設けられたことを特徴とする。
【００２２】請求項１６の発明に係る車両用交流発電機
は、請求項１に記載の冷却室には車両のエンジン冷却系
統とは別系統の少なくともタンクとラジエータとを備え
た冷却系統を接続したことを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１〜図２は本発
明の実施の形態１であって、図１は車両用ブラシ付交流
発電機を示す断面図、図２は冷却系統を示すブロック図
である。図１において、１は発電機ケースであって、椀
形の前ブラケット２と椀形の後ブラケット３とが外周に
環状の冷却凹部４，５を個別に有する。前ブラケット２
の冷却凹部４は後方開放形状であり、後ブラケット３の
冷却凹部５は前方開放形状である。そして、前ブラケッ
ト２と後ブラケット３とが合掌状に組合されて部品室６
を形成するとともに冷却凹部４，５が環状の外周冷却室
７を密封状に形成する。前ブラケット２と後ブラケット
３との合せ面８，９，１０，１１が段差部として形成さ
れる。部品室６と外周冷却室７との間における前ブラケ
ット２と後ブラケット３との内側の合せ面８，９は、固
定子１１１対応する位置に設定される。１２は合せ面
８，９間に配置されたオーリングのようなシール部材、
１３は合せ面１０，１１間に配置されたオーリングのよ
うなシール部材である。シール部材１２，１３は点線で
示す冷却液１４が外周冷却室７より合せ面８〜１１を経
由して漏れるのを防止する。１５，１６は前ブラケット
２と後ブラケット３とにおける外周冷却室側面に設けら
た冷却フィンであって、発電機軸６１と平行な方向に沿
う所定間隔を以って離隔配置されかつ前ブラケット２と
後ブラケット３とにおける全周方向に延びる複数の環状
に突出している。冷却フィン１５は、前ブラケット２と
同一材質により前ブラケット２の成形時に一緒に成形さ
れることにより、前ブラケット２と一体になっている。
冷却フィン１６は、後ブラケット３と同一材質により後
ブラケット３の成形時に一緒に成形されることにより、
後ブラケット３と一体になっている。前ブラケット２と
後ブラケット３および冷却フィン１５，１６それぞれの
材料はアルミニウムのような熱伝導の良い金属である。
【００２４】１８は後ブラケット３の背面側に装着され
た冷却カバーであって、冷却カバー１８が後ブラケット
３の背面に突設された環状の後フランジ部１９にアルミ
ニウムのような熱伝導の良い材料よりなるボルト２０に
より取付けられたことにより、後側冷却室２１が後ブラ
ケット３と冷却カバー１８との間に密封状に形成され
る。２２は後フランジ部１９と冷却カバー１８との合せ
面間に配置されたオーリングのようなシール部材であっ
て、後側冷却室２１の冷却液１４が合せ面より漏れるの
を防止する。
【００２５】２３は電圧調整器１３２に対応して後ブラ
ケット３の後側冷却室側面に設けられた冷却フィン、２
４は整流器１３４に対応して後ブラケット３の冷却室側
面に設けられた冷却フィンである。これらの冷却フィン
２３，２４は、後ブラケット３と同一材質により後ブラ
ケット３とともに成形されることにより、後ブラケット
３と一体になっている。また、これらの冷却フィン２
３，２４は、発電機軸６１を中心とした半径の異なる複
数の円周上のそれぞれに位置する環状に突出しても良い
が、電圧調整器１３２と整流器１３４とのそれぞれに対
応させて形成すれば、電圧調整機１３２と整流器１３４
それぞれが冷却液１４により円滑に冷却される。後ブラ
ケット３と冷却フィン２３，２４それぞれの材料はアル
ミニウムのような熱伝導の良い金属である。
【００２６】２５は後側冷却室２１と外周冷却室７とを
接続するように後ブラケット３に設けられた連絡孔であ
る。２６は後側冷却室２１に連なるように後フランジ部
１９に設けらた流入口部であって、流入口部２６の基部
外周面に形成されたねじ部が後フランジ部１９に形成さ
れたねじ孔に締結されたことにより、流入口部２６が後
ブラケット３に取付けられる。２７は外周冷却室７に連
なるように前ブラケット２の周壁に設けらた流出口部で
あって、流出口部２７の基部外周面に形成されたねじ部
が前ブラケット２の周壁に形成されたねじ孔に締結され
たことにより、流出口部２７が前ブラケット２に取付け
られる。そして、冷却液１４が矢印Ｘ１で示すように流
入口部２６より後側冷却室２１に導入される。その後、
冷却液１４が後側冷却室２１より連絡孔２５を経由して
外周冷却室７に流れ込む。それらから、冷却液１４が外
周冷却室７より矢印Ｘ２で示すように流出口部２７より
導出される。
【００２７】２８は熱伝導の良いシリコーン樹脂のよう
な電気絶縁材であって、前ブラケット２に形成された充
填口部２９より、前ブラケット２と後ブラケット３と固
定子１１１とにより囲まれた隙間に充填固化される。よ
って、前ブラケット２および後ブラケット３に固定され
た固定子１１１をより一層固定的に支持する。電気絶縁
材２８は充填口部２９に充填固化しなくても良い。
【００２８】実施の形態１では、固定子１１１、前軸受
１１５、後軸受１１６、プーリ１１７、電圧調整器１３
２、整流器１３４などの要素は従来例と同一であるが、
前記特徴的な構造に加え、下記（ａ）〜（ｋ）の事項が
従来例とは異なる。 （ａ）固定子１１１が、部品室６において、後ブラケッ
ト３の内周面に配置される。 （ｂ）回転子３１が発電機軸６１に圧入装着された回転
磁極子３２と回転磁極子３２に装着された界磁巻線３３
とより構成される。 （ｃ）回転磁極子３２が前側と後側とに貫通する通風孔
３４と後面に固定されたファン３５とを有する。 （ｄ）前ブラケット２が前面に部品室６と発電機ケース
１の外部とに貫通した複数の前通風孔２ａを充填孔２９
および前軸受１１５と干渉しない位置に有する。前通風
孔２ａは発電機軸６１を中心とした円周上において周方
向に離隔するとともに回転磁極子３２の前面外周部に対
応して配置される。 （ｅ）後ブラケット３が周壁に部品室６と発電機ケース
１の外部とに貫通した後通風孔３ａを冷却凹部５および
連絡孔２５と干渉しない位置に有する。後通風孔３ａは
ファン３５の外周部に対応して配置される。図１では後
通風孔３ａを１つ図示しているが、後通風孔３ａも前通
風孔２ａと同様に複数設けて良い。 （ｆ）発電機軸６１が中心に部品室６と発電機ケース１
の外部とに貫通した軸通気孔６１ａを有する。軸通気孔
６１ａは発電機軸６１の前端より中間部にかけて前開放
有底筒状に形成されるとともに底部近傍より外周面にか
けて開放される。 （ｇ）界磁巻線３３が回転子３１と後軸受１１６との間
の発電機軸６１に圧入装着されたスリンガ部３６の複数
のスリップリング３７，３８に配線され、各スリップリ
ング３７，３８には後ブラケット３に取付けられたブラ
シホルダ部３９の複数のブラシ４０，４１がブラシスプ
リング４２，４３により個別に接触する。 （ｈ）電圧調整器１３２が後ブラケット３の部品室側面
にアルミニウムのような熱伝導の良い金属よりなる板状
のヒートシンク４４とシリコーン樹脂のような熱伝導の
良い合成樹脂よりなる板状の熱伝導体４５とを積層形状
に介在させて取付けられる。 （ｉ）整流器１３４が後ブラケット３の部品室側面にア
ルミニウムのような熱伝導の良い金属よりなる板状のヒ
ートシンク４６とシリコーン樹脂のような熱伝導の良い
合成樹脂材料よりなる板状の熱伝導体４７とを積層形状
に介在させて取付けられる。 （ｊ）４８は前軸受１１５と回転磁極子１１８との間に
おいて発電機軸６１に外嵌装着されたスぺーサである。 （ｋ）４９はスペーサ４８より大きな内径を有する環状
の軸受止であって、前ブラケット２の部品室６側にボル
ト５０で取付けられたことにより、前軸受１１５の部品
室６側への移動を規制する。
【００２９】なお、実施の形態１のブラシ付車両用交流
発電機が自動車に用いられた場合の発電動作は、従来公
知のブラシ付車両用交流発電機の発電動作と同じであ
る。つまり、車両用交流発電機をエンジンのシリンダー
ブロックの外側に取付け、エンジンのクランクシャフト
に設けられたプーリと交流発電機のプーリ１１７とに環
状のベルトを掛け、図外の外部端子と自動車のバッテリ
とに配線を行う。その状態において、運転者が自動車の
イグニションスイッチをオン操作すると、自動車のバッ
テリからイグニションコイルに電流が流れてエンジンが
始動すると同時に、励磁電流がバッテリからブラシ４
０，４１とスリップリング４２，４３とを経由して界磁
巻線３３に流れ、回転磁極子３２と固定子磁極１１２と
が磁気回路を形成する。そして、上記エンジンの始動に
より発電機軸６１が回転して回転子３１が回転し、回転
磁極子３２が固定子磁極１１２を交互に横切ることによ
り、交番磁束が固定子巻線１１３を通り抜け、固定子巻
線１１３に３相交流の誘導起電力が発生する。この誘導
起電力は電圧調整器１３２で電圧調整された後に整流器
１３４で整流されて図外の配線を経由しバッテリに充電
される。
【００３０】図２において、５１は冷却液１４を貯える
タンク、５２はタンク５１に貯められた冷却液１４を送
出するポンプ、５３はポンプ５２の吐出口部、５４は吐
出口部５３と後側冷却室２１の流入口部２６とを接続し
た配管、５５は外周冷却室７の流出口部２７とラジエー
タ５６の入口部５７とを接続した配管、５９はラジエー
タ５６の出口部５８とタンク５１の戻口部６０とを接続
した配管である。よって、冷却液１４がタンク５１に入
れられた状態において、自動車のバッテリからの電力で
駆動するモータまたはエンジンの駆動でベルトを介して
駆動するいずれかの駆動手段により、ポンプ５２が駆動
すると、冷却液１４がタンク５１よりポンプ５２、吐出
口部５３、配管５４、流入口部２６、後側冷却室２１、
連絡孔２５、外周冷却室７、流出口部２７、配管５５、
入口部５７、ラジエータ５６、出口部５８、配管５９、
戻口部６０を順に経由してタンク５１に戻る。この冷却
液１４の循環する過程で、後側冷却室２１において、冷
却液１４が発電動作により電圧調整器１３２と整流器１
３４などの部品より生じた熱を熱交換により奪う。その
後、外周冷却室７において、冷却液１４が発電動作によ
り固定子１１１と回転磁極子３２と界磁巻線３３などの
部品より生じた熱を熱交換により奪う。そして、暖まっ
た冷却液１４はラジエータ５６における熱交換により熱
を放出して冷える。
【００３１】実施の形態１の構造によれば、外周冷却室
７が環状の冷却凹部４を有する前ブラケット２と環状の
冷却凹部５を有する後ブラケット３との２つの別部品に
より発電機ケース１の外周に部品室６と隔絶された形態
に形成されたので、外周冷却室７の構造が簡単である。
また、後側冷却室２１が後ブラケット３と冷却カバー１
８との２つの別部品により発電機ケース１の後側に部品
室６と隔絶された形態に形成されたので、後側冷却室２
１の構造が簡単である。また、回転磁極子３２がファン
３５を有し、前ブラケット２が前通気孔２ａを有し、後
ブラケット３が後通気孔３ａを有し、発電機軸６１が軸
通気孔６１ａを有したので、回転子３１の回転中、ファ
ン３５が発電機ケース１の外部より外気を部品室６の内
部に導入するとともに部品室６の内気を発電機ケース１
の外部に導出することができる。ファン３５の羽根の向
きと回転方向とにより、例えば、外気が矢印Ｙ１，Ｙ２
で示すように前通気孔２ａおよび軸通気孔６１ａより部
品室６に導入され、内気が矢印Ｙ３で示すように後通気
孔３ａより発電機ケース１の外部に導出され、これら外
気の導入と内気の導出とよりなる冷却風Ｙ１〜Ｙ３が部
品室６の内部を流通する過程において冷却風が部品室６
の内部に配置された回転子３１、固定子１１１、電圧調
整器１３２、整流器１３４などの発電部品を効率良く冷
却できる。よって、冷却液１４と冷却風Ｙ１〜Ｙ３によ
る冷却機能部分が簡単な構造に形成できる。
【００３２】また、実施の形態１の構造によれば、冷却
凹部４が前方開放形状で、冷却凹部５が後方開放形状で
あるので、冷却凹部４を前ブラケット２に前ブラケット
２の成形より形成する場合、冷却凹部５を後ブラケット
３に後ブラケット３の成形により形成する場合でも、前
ブラケット２と後ブラケット３との成形型からの型抜き
が容易である。
【００３３】冷却カバー１３が後ブラケット３に熱伝導
の良い材料よりなるボルト２０により取付けられたの
で、後ブラケット３と冷却カバー１８との間の熱伝導が
円滑に行われ、冷却液１４による冷却機能がより向上す
る。
【００３４】また、実施の形態１の構造によれば、発電
機ケース１が熱伝導の良い材料により形成されたので、
部品室６の内部に格納された固定子１１１や回転子３１
などの部品より発生した熱が発電機ケース１を経由して
外周冷却室７の冷却液１４に放熱され、外周冷却室７の
内部を流れる冷却液１４による冷却作用が向上できる。
【００３５】また、実施の形態１の構造によれば、後ブ
ラケット３が熱伝導の良い材料により形成されたので、
後ブラケット３に配置された電圧調整器１３２と整流器
１３４などの部品より生じた熱が後ブラケット３を経由
して後側冷却室２１の内部を流れる冷却液１４に効率良
く放熱できる。
【００３６】また、実施の形態１の構造によれば、軸通
気孔６１ａが発電機軸６１の中心部に存在したので、発
電機軸６１の回転に対する質量バランスが良好であり、
発電機軸６１が円滑に回転できる。また、軸通気孔６１
ａが前端より導入した外気を回転磁極子３２の後面に沿
い導出するように開放されたので、上記部品室６の内部
における発電部品をより効率良く冷却できる。
【００３７】また、実施の形態１の構造によれば、回転
磁極子３２が通風孔３４を有したので、前通気孔２ａよ
り部品室６に取込まれた空気が回転子３１の前面側より
通風孔３４を経由して回転子３１の後面側に抜けて、上
記部品室６の内部における発電部品をより効率良く冷却
できる。
【００３８】また、実施の形態１の構造によれば、固定
子１１１が熱伝導の良い電気絶縁材２８により前ブラケ
ット２および後ブラケット３に支持されたので、固定子
１１１より発生した熱が前ブラケット２と後ブラケット
３とを経由して外周冷却室７に効率良く放熱できる。
【００３９】また、実施の形態１の構造によれば、冷却
フィン１５，１６が前ブラケット２における冷却凹部４
と後ブラケット３における冷却凹部５とに形成されたの
で、固定子１１１より発生した熱が前ブラケット２と後
ブラケット３と冷却フィン１５，１６とを経由して外周
冷却室７の内部を流れる冷却液１４に効率良く放熱でき
る。
【００４０】また、実施の形態１の構造によれば、冷却
フィン１５，１６が前ブラケット２と後ブラケット３と
の周方向に延びる環状の形態であるので、外周冷却室７
において、冷却フィン１５，１６が冷却液１４を連絡孔
２５より流出口部２７への水の流れを作るガイドとして
働き、冷却液１４が外周冷却室７の連絡孔２５より流出
口部２７へと円滑に流れ、冷却液１４による熱交換が良
くなる。
【００４１】また、実施の形態１の構造によれば、冷却
フィン２３が電圧調整器１３２と対応し、冷却フィン２
４が整流器１３４と対応し、双方の冷却フィン２３，２
４が後ブラケット３の後側冷却室側面に設けられたの
で、電圧調整器１３２より発生した熱および整流器１３
４より発生した熱が後ブラケット３と冷却フィン２３，
２４とを経由して後側冷却室２１の内部を流れる冷却液
１４に効率良く放熱できる。
【００４２】また、実施の形態１の構造によれば、電圧
調整器１３２がヒートシンク４４と熱伝導の良い熱伝導
体４５とを介して後ブラケット３に積層状に取付けられ
たので、電圧調整器１３２より発生した熱が後ブラケッ
ト３に効率良く伝達できる。
【００４３】また、実施の形態１の構造によれば、整流
器１３４が熱伝導の良いヒートシンク４６と熱伝導の良
い熱伝導体４７とを介して後ブラケット３に積層状に取
付けられたので、整流器１３４より発生した熱が後ブラ
ケット３に効率良く伝達できる。
【００４４】また、実施の形態１の構造によれば、前ブ
ラケット２と後ブラケット３との合せ面８，９，１０，
１１が段差部として形成されたので、前ブラケット２と
後ブラケット３との成形型からの型抜きが容易である。
【００４５】また、実施の形態１の構造によれば、部品
室６と外周冷却室７との間における前ブラケット２と後
ブラケット３との内側の合せ面８，９が固定子１１１と
対応する位置に設定されたので、固定子１１１が外周冷
却室７からの冷却液１４の漏れを防止するシール部材と
して働き、外周冷却室７の防水性能が向上できる。
【００４６】また、実施の形態１の構造によれば、図２
に示すように、冷却室１０には自動車のエンジン冷却液
系統とは別系統の少なくともタンク５１とラジエータ５
６とよりなる冷却系統が接続されたので、発電機の冷却
とエンジンの冷却とが互いに影響し合うことがない無関
係となり、双方の冷却が適切に行える。
【００４７】実施の形態２．実施の形態１ではファン３
５を回転子３１の後側に設けたが、ファン３５に加えて
ファン３５に類似する図示しないファンを回転子３１の
前面にも設けても同様に適用できる。
【００４８】実施の形態３．実施の形態１，２では車両
用ブラシ付交流発電機を用いたが、前記回転子３１に相
当する発電部品が発電機軸６１に固定される回転磁極子
と、後ブラケット３に熱伝導性の良い材料よりなる取付
具により固定される励磁子とにより形成されることによ
り、車両用ブラシレス交流発電機にも同様に適用でき
る。
【００４９】実施の形態１では冷却液が後側冷却室２１
より外周冷却室７に流れる形態としたが、流入口部２６
と流出口部２７との位置を相互に入れ替えて冷却液を外
周冷却室７より後側冷却室２１に流すようにして良い
が、この場合は、冷却液が固定子１１１や回転子３１あ
るいは回転磁極子１１８ならびに励磁子１２２などの発
熱量の高い発電部品を先に冷却し、その後に電圧調整器
１３２や整流器１３４などの発熱量の低い発電部品を冷
却することになるので、冷却液の流れを速くする必要は
ある。これに比べ、冷却実施の形態１〜３のように冷却
液を後側冷却室２１より外周冷却室７に流すようにすれ
ば、冷却液が電圧調整器１３２や整流器１３４などの発
熱量の低い発電部品を先に冷却し、その後に固定子１１
１や回転子３１あるいは回転磁極子１１８ならびに励磁
子１２２などの発熱量の高い発電部品を冷却することと
なり、冷却液の流れを速くしなくとも、冷却液による冷
却効率がより向上できる。また、発電機軸６１として
は、ヒートパイプを組込んだ構造、または、ヒートパイ
プ構造とすれば、回転子３１や回転磁極子１１８から発
生した熱が発電機軸６１を介して効率良く放熱し、回転
子３１や回転磁極子１１８の冷却性能が向上できる。
【００５０】実施の形態４．実施の形態１では前通気孔
２ａと軸通気孔６１ａとにより外気を部品室６に導入し
たが、それらのいずれか一方を設けることにより外気を
部品室６に導入しても良い。
【００５１】実施の形態５．実施の形態１では通風孔３
４が回転磁極子３２と発電機軸６１との合せ面に位置す
るように回転磁極子３２に設けられたが、通風孔３４が
発電機軸６１より離れて位置するように回転磁極子３２
に設けられたり、通風孔３４が回転磁極子３２と発電機
軸６１との合せ面に位置するように発電機軸６１に設け
られても同様に適用できる。通風孔３４を発電機軸６１
に設ける場合は、発電機軸６１の回転に対する質量バラ
ンスを考え、通風孔３４を発電機軸６１の周方向に等間
隔配置に複数設ければ、発電機軸６１が円滑に回転でき
る。
【００５２】実施の形態６．実施の形態１では充填口部
２９が前ブラケット２に設けられたが、充填口部２９が
前ブラケット２と後ブラケット３との双方に設けられて
も、また、後ブラケット３に設けられても同様に適用で
きる。
【００５３】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、前ブラケットと後ブラケットとが合掌状に組合され
ることにより通風孔を有する部品室と外周冷却室とを形
成し、冷却カバーが後ブラケットに装着されることによ
り外周冷却室と連絡孔を介して接続される後側冷却室を
形成したので、外周冷却室が前ブラケットと後ブラケッ
トとよりなる２つの部品で形成でき、後側冷却室が後ブ
ラケットと冷却カバーとよりなる２つの部品で形成でき
る。また、発電部品がファンを備えたので、発電動作中
はファンが回転して部品室と外部とに空気を流通でき、
冷却液と冷却風とによる冷却機能部分が簡単な構造で形
成できる。
【００５４】請求項２の発明によれば、外周冷却室が前
ブラケットの冷却凹部と後ブラケットの冷却凹部とによ
り形成され、前ブラケットと後ブラケットとの合せ面が
固定子と対応したので、固定子が外周冷却室の防水性能
が向上できる。
【００５５】請求項３の発明によれば、前ブラケットと
後ブラケットとの合せ面が段差部により形成されたの
で、前ブラケットと後ブラケットとが容易に形成でき
る。
【００５６】請求項４の発明によれば、回転子と発電機
軸との少なくとも一方が通気孔を備えたので、冷却風が
ファンの回転により回転子の内部又は発電機軸の内部に
流通し、部品室に格納された発電部品を効率良く冷却で
きる。
【００５７】請求項５の発明によれば、前ブラケットと
後ブラケットと冷却カバーとが熱伝導の良い材料により
形成されたので、部品室に格納された発電部品より発生
した熱が熱伝導の良い材料を伝わって部品室より機外に
効率良く放熱でき、発電部品が適切に冷却され、発電部
品が長寿命となる。
【００５８】請求項６の発明によれば、固定子が部品室
を形成するブラケットに熱伝導の良い電気絶縁材を介し
て支持されたので、固定子より発生した熱を電気絶縁材
とブラケットとを経由して冷却室の冷却液に効率良く伝
えることができる。
【００５９】請求項７の発明によれば、熱伝導の良い電
気絶縁材が固定子と部品室との隙間に充填固化されたの
で、固形の電気絶縁材を固定子と部品室との隙間に挟込
む場合に比べ、電気絶縁材が隙間のすみずみまで行き渡
り、電気絶縁材が固定子より発生した熱をブラケットに
効率良く伝えることができる。
【００６０】請求項８の発明によれば、熱伝導の良い電
気絶縁材が前ブラケットと後ブラケットとの少なくとも
一方に形成された充填口部より部品室と固定子との隙間
に充填固化し得るので、電気絶縁材の充填作業を容易に
行うことができ、固化した電気絶縁材が固定子より発生
した熱をブラケットに効率良く伝えることができる。
【００６１】請求項９の発明によれば、後ブラケットの
部品室側面には電圧調整器が熱伝導の良い敷物を介して
取付けられたので、電圧調整器より発生した熱が敷物と
後ブラケットとを経由して後側冷却室の冷却液に効率良
く放熱できる。
【００６２】請求項１０の発明によれば後ブラケットの
部品室側面には整流器が熱伝導の良い敷物を介して取付
けられたので、整流器より発生した熱が敷物と後ブラケ
ットとを経由して後側冷却室の冷却液に効率良く放熱で
きる。
【００６３】請求項１１の発明によれば、部品室を形成
するブラケットの冷却室側面には冷却フィンが設けられ
たので、ブラケットと冷却液との熱交換が効率良くな
る。
【００６４】請求項１２の発明によれば、冷却フィンが
外周冷却室の周方向に沿う環状に形成されたので、冷却
フィンが冷却液の流れを所定方向にガイドし、その流れ
により、冷却液による熱交換が良くなる。
【００６５】請求項１３の発明によれば、冷却フィンが
後ブラケットに取付けられた整流器に対応して設けられ
たので、整流器より発生した熱が後ブラケットと冷却フ
ィンとを経由して後側冷却室の冷却液に効率良く放熱で
きる。
【００６６】請求項１４の発明によれば、冷却フィンが
後ブラケットに取付けられた電圧調整器に対応して設け
られたので、電圧調整器より発生した熱が後ブラケット
と冷却フィンとを経由して後側冷却室の冷却液に効率良
く放熱できる。
【００６７】請求項１５の発明によれば、後側冷却室に
冷却液の流入口部が設けられ、外周冷却室に冷却液の流
出口部が設けられたでの、冷却液が発熱量の低い発電部
品を先に冷却し、その後に発熱量の高い発電部品を冷却
することにより、冷却液による冷却効率がより向上でき
る。
【００６８】請求項１６の発明によれば、冷却室には車
両のエンジン冷却系統とは別系統の少なくともタンクと
ラジエータとを備えた冷却系統が接続さたので、発電機
の冷却とエンジンの冷却とが無関係となり、双方の冷却
を適切に行うことができる。また、発電機の冷却系統が
少なくともタンクとラジエータとを備えたので、タンク
で冷却液を補充する構造とし、例えば、交流発電機を自
動車に搭載する場合、自動車の狭いエンジンルームにお
いて、発電機以外の自動車部品との共存下で、タンクを
冷却液の補充に最適な位置に設置し、ラジエータを放熱
に最適な位置に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る交流発電機を示
す断面図。
【図２】 同実施の形態１に係る冷却系統を示すブロッ
ク図。
【図３】 従来の交流発電機を示す断面図。
【符号の説明】
１ 発電機ケース、２ 前ブラケット、２ａ 通気孔、
３ 後ブラケット、３ａ 通気孔、４，５ 冷却凹部、
６ 部品室、７ 外周冷却室、１４ 冷却液、１５，１
６，２３，２４ 冷却フィン、１８ 冷却カバー、２１
後側冷却室、２５ 連絡孔、２６ 流入口部、２７
流出口部、２８ 電気絶縁材、２９ 充填口部、３１
回転子、３２ 回転磁極子、３４ 通風孔、３５ ファ
ン、４４，４６ ヒートシンク、４５，４７ 熱伝導
体、６１ 発電機軸、６１ａ 軸通気孔、１１１ 固定
子、１３２ 電圧調整器、１３４ 整流器。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 冷却液と冷却風とによる冷却機能を持つ
    車両用交流発電機であって、前ブラケットと後ブラケッ
    トとの少なくとも一方が外周に環状の冷却凹部を有し、
    前ブラケットと後ブラケットとが合掌状に組合されて発
    電機軸と固定子と回転子とよりなる発電部品が格納され
    る部品室を形成するとともに前記冷却凹部が環状の外周
    冷却室を形成し、後ブラケットの背部に冷却カバーが装
    着されて後ブラケットと冷却カバーとが後側冷却室を形
    成し、後ブラケットが外周冷却室と後側冷却室とを接続
    する連絡孔を備え、前ブラケットと後ブラケットとの少
    なくとも一方が部品室と外部とに貫通する通気孔を備
    え、さらに、発電部品がファンを備えたことを特徴とす
    る車両用交流発電機。
  2. 【請求項２】 環状の冷却凹部が前ブラケットと後ブラ
    ケットとの双方に形成され、前ブラケットと後ブラケッ
    トとの合せ面が固定子と対応する位置に設定されたこと
    を特徴とする請求項１記載の車両用交流発電機。
  3. 【請求項３】 前ブラケットと後ブラケットとの合せ面
    が環状の段差部に形成されたことを特徴とする請求項１
    記載の車両用交流発電機。
  4. 【請求項４】 回転子と発電機軸との少なくとも一方が
    通風孔を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両用
    交流発電機。
  5. 【請求項５】 前ブラケットと後ブラケットと冷却カバ
    ーとが熱伝導の良い材料により形成されたことを特徴と
    する請求項１記載の車両用交流発電機。
  6. 【請求項６】 固定子が部品室を形成するブラケットに
    熱伝導の良い電気絶縁材を介して支持されたことを特徴
    とする請求項１記載の車両用交流発電機。
  7. 【請求項７】 電気絶縁材が固定子と部品室との隙間に
    充填固化されたことを特徴とする請求項６記載の車両用
    交流発電機。
  8. 【請求項８】 前ブラケットと後ブラケットとの少なく
    とも一方が電気絶縁材を充填固化するための充填口部を
    有したことを特徴とする請求項１記載の車両用交流発電
    機。
  9. 【請求項９】 後ブラケットの部品室側面には電圧調整
    器が熱伝導の良い敷物を介して取付けられたことを特徴
    とする請求項１記載の車両用交流発電機。
  10. 【請求項１０】 後ブラケットの部品室側面には整流器
    が熱伝導の良い敷物を介して取付けられたことを特徴と
    する請求項１記載の車両用交流発電機。
  11. 【請求項１１】 部品室を形成するブラケットの冷却室
    側面には冷却フィンが設けられたことを特徴とする請求
    項１記載の車両用交流発電機。
  12. 【請求項１２】 冷却フィンが外周冷却室の周方向に沿
    う環状に形成されたことを特徴とする請求項１１記載の
    車両用交流発電機。
  13. 【請求項１３】 冷却フィンが後ブラケットに取付けら
    れた整流器に対応して設けられたことを特徴とする請求
    項１１記載の車両用交流発電機。
  14. 【請求項１４】 冷却フィンが後ブラケットに取付けら
    れた電圧調整器に対応して設けられたことを特徴とする
    請求項１１記載の車両用交流発電機。
  15. 【請求項１５】 後側冷却室には冷却液を導入するため
    の流入口部が設けられ、外周冷却室には冷却液を導出す
    るための流出口部が設けられたことを特徴とする請求項
    １記載の車両用交流発電機。
  16. 【請求項１６】 冷却室には車両のエンジン冷却系統と
    は別系統の少なくともタンクとラジエータとを備えた冷
    却系統を接続したことを特徴とする請求項１記載の車両
    用交流発電機。
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