JP2841702B2 - 車両用交流発電機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車両用交流発電機に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、車室内の拡大のためにエンジンルームを小さく
することが行われ、車両用交流発電機の冷却風通路の確
保ができなくなってしまう。そのために、発電機のリヤ
側に外気冷却風導入用のエアダクトを装備して冷却させ
る構造が採用されている。この車両用交流発電機の冷却
風導入構造を第４図及び第５図に用いて説明する。尚、
第４図は発電機をリヤ側から見た図であり、第５図は第
４図のＡ−Ａ断面図である。

リヤフレーム１のリヤ側には放熱部を有する電気部品
（レクティファイヤ2,レギュレータ３）が配設され、さ
らに、この電気部品のリヤ側にはリヤカバー４が設けら
れている。リヤカバー４には複数の開口部５が設けら
れ、この開口部５は広範囲に拡がっている。そして、こ
の全ての開口部５を覆うようにリヤカバー４に対し砲型
の冷却風分配用カバー６が取り付けられ、このカバー６
に冷却風導入用ダクト７が取り付けられている。そし
て、外気冷却風を冷却風導入用ダクト７から冷却風分配
用カバー６を経てリヤカバー４の開口部５から電気部品
の放熱部（レクティフィン、レギュレータフィン）を冷
却していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、このような冷却風導入構造を採用すると、
冷却風分配用カバー６が必要になり大型化を招いてい
た。

この発明の目的は、小型化を図ることができる車両用
交流発電機を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１の発明は、ロータを備えたシャフトがハウジ
ングに対して回転自在に支持され、電気部品が前記ハウ
ジング又は保護カバーにて覆われた車両用交流発電機に
おいて、 シャフトの回転とともに回転するファンがシャフトと
同心状に配置され、前記ファンの回転時に外部から冷却
風を導入するために、前記ファンのブレード内側の吸込
み空間に対応するように、前記ハウジング又は保護カバ
ー内において、前記シャフトと同心状に冷却風通路が配
置され、前記電気部品が前記冷却風通路の外周側に配置
されるとともに、前記電気部品の放熱部が前記冷却風通
路に向かって延出配置され、前記ハウジングに取着され
た保護カバーの一部範囲を占める開口部が前記冷却風通
路に対応して配置され、前記保護カバーの開口部に対し
てダクトが接続されていることを特徴とする車両用交流
発電機を要旨とするものである。

請求項２の発明は、請求項１において、前記放熱部に
は冷却風の通風方向に貫通した貫通孔が複数個設けられ
ていることを要旨とするものである。

請求項３の発明は、請求項２において、前記貫通孔
は、前記冷却風通路において放射状に配置されているこ
とを要旨とするものである。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のうちのい
ずれか１項において、前記保護カバーには、前記冷却風
通路にのみ対応した大きさの接続部が設けられ、同接続
部にダクトが直接に接続されていることを要旨とするも
のである。

〔作用〕

請求項１の発明によれば、ファンがシャフトの回転と
ともに回転すると、同心状に配置された冷却風通路が、
ダクト及び保護カバーの開口部を介して外部から冷却風
を導入する。この冷却風は、電気部品の放熱部が冷却通
路に延出配置されているため、放熱部を冷却する。又、
冷却通路を通過した冷却風は、ファンのブレードの内側
の吸込み空間内に導入され、発電機内を冷却する。

このようにして、発電機内を冷却する冷却風を提供す
るファンの吸込み空気を利用して電気部品の冷却が行な
われる。又、ファンの吸込み空間に対応して冷却風通路
を形成していることから、ファンの吸込みを妨げること
が抑えられる。

そして、電気部品が冷却通路の外側に配置され、そこ
から延びる放熱部が冷却通路に配置されるため、電気部
品の熱を効率よく放熱させることになる。さらに、ダク
トを介して冷却風が導入されることから、冷却に適した
空気が導入され、冷却が促進される。

又、ダクトは保護カバーの一部範囲の占めるだけの開
口部に接続されているため、冷却風を効率よく流すとと
もに、冷却空気を広く分配する等の特殊の構成を要する
ことがなく、ダクトを介して冷却風を導入する場合で
も、その体格の大型化を抑えることになる。

〔実施例〕

以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って
説明する。

第１図は本実施例の車両用交流発電機の断面を示し、
第２図はこの車両用交流発電機をリヤ方向（第１図のＢ
方向）から見た図であり、第３図は第２図における後記
リヤカバー37及びレクティカバー38を外した状態を示
す。

車両用交流発電機はフロントフレーム11とリヤフレー
ム12とから円筒状のハウジングが形成され、フレーム1
1,12の中心部にはフロント及びリヤベアリング13が固設
されている。そして、このベアリング３によりシャフト
14がフレーム11,12を貫通した状態で回転自在に支持さ
れている。このシャフト14のフロント側（第１図中、左
側）の先端部にはエンジンからの回転力が付与されるプ
ーリ15が固設されている。

フレーム11,12内の周面にはステータコア16が設けら
れ、同ステータコア16にはステータコイル17が巻装され
ている。又、ステータコア16の内周側におけるシャフト
14にはロータ18のポールコア19が固定され、同ポールコ
ア19にはロータコイル20が巻装されている。さらに、ポ
ールコア19のリヤ側の側面にはブレードがシャフト14と
同心状に配置されたファン21が固定され、ポールコア19
の回転にてファン21が、ブレードの内側の吸込み空間に
空気を吸入できるようになっている。リヤフレーム12の
中心部にはリヤベアリング13を覆うリヤベアリングボッ
クス22が設けられ、リヤフレーム12での同ボックス22の
回りには前記ファン21のブレード内側の吸込み空間に対
応して開口部23a,23bが形成されている。又、リヤベア
リングボックス22のリヤ側にはブラシを収納したブラシ
ホルダ24が設けられ、同ブラシホルダ24はシャフト14の
リヤ側先端部を覆っている。前記ブラシホルダ24の外周
を囲む空間は、リヤフレーム12での開口部23a,23bに対
してシャフト14の軸方向に沿って連通する冷却風通路を
構成する。

リヤフレーム12のリヤ側には樹脂製の端子台25を介し
て電気部品としての円弧状のレクティファイヤ26がボル
ト27にて固定され、同レクティファイヤ26には８個のダ
イオード28が備えられ、ステータコイル17から発生する
交流電流を整流する。そのレクティファイヤ26の中心側
には放射状に配置された複数個の貫通孔29を有する放熱
部としてのレクティフィン30が設けられ、このレクティ
フィン30がリヤフレーム12の開口部23bのリヤ側（シャ
フト14の軸方向）に配置されている。すなわち、レクテ
ィンフィン30は、前記冷却風通路であるブラシホルダ24
の外周空間に向かって延出され、その冷却風通路内にお
いて、貫通孔29が位置するとともに冷却風が通風する方
向に貫通されている。

又、リヤフレーム12のリヤ側には樹脂製の台座31を介
して電気部品としてのレギュレータ32がボルト33にて固
定されている。このレギュレータ32はロータコイル20の
励磁電流を調整するための複数のトランジスタが樹脂製
のケース35内に封入されるとともに、アルミ製の放熱部
としてのレギュレータフィン34が前記樹脂製のケース35
から露出している。このレギュレータフィン34には放射
状に配置された複数個の貫通孔36が設けられるととも
に、同レギュレータフィン34はリヤフレーム12の開口部
23aのリヤ側（シャフト14の軸方向）に配置されてい
る。すなわち、レギュレータフィン34は、前記冷却風通
路であるブラシホルダ24の外周空間に向かって延出さ
れ、その冷却風通路内において、貫通孔36が位置すると
ともに冷却風が通風する方向に貫通されている。

従って、冷却のための通風が必要なレクティフィン3
0、レギュレータフィン34及びブラシホルダ24は、リヤ
フレーム12の開口部23a,23bの内方の円形状の範囲の１
箇所に集中して配置されていることになる。

保護カバーとしてのリヤカバー37はレクティファイヤ
26やレギュレータ32を覆うようにリヤフレーム12のリヤ
側の側面に配設されている。尚、リヤカバー37とレクテ
ィファイヤ26との間には樹脂製のレクティカバー38が介
在されている。

このリヤカバー37にはその中心部（シャフト14の軸線
上）に筒状の接続部としてのダクト連結部39が外方（リ
ヤ側）に折曲形成され、このダクト連結部39内がリヤフ
レーム12の開口部23a,23bと外周形状を同一にする開口
部40となっている。このリヤカバー37のダクト連結部39
には冷却風導入用ダクト41が接続され、同ダクト41の他
端はエンジンルーム外に開口され、外気冷却風が同ダク
ト41にて送られる。又、第２図に示すように、レギュレ
ータ32のリヤ側の側面にはコネクタ42が設けられ、同コ
ネクタ42はリヤカバー37のダクト連結部39と別の部分か
ら外部に取り出されている。

次に、このように構成した車両用交流発電機作用を説
明する。

エンジンの駆動によりエンジンからの回転力がプーリ
15を介してシャフト14に付与され、ロータ18が回転す
る。このロータ18の回転に伴いファン21が回転して冷却
風導入用ダクト41から外気冷却風がリヤカバー37の開口
部40に導入される。この冷却風は、レクティフィン30、
レギュレータフィン34及びブラシホルダ24に当たり、こ
れらを冷却する。このとき、冷却したい部分（レクティ
フィン30、レギュレータフィン34、ブラシホルダ24）の
みに外気冷却風が集中し、効率よく冷却できる。

その後、外気冷却風はリヤフレーム12の開口部23a,23
bを通りロータ18、ステータを冷却してリヤフレーム12
に形成した空気排出口43から外部に排出される。

一方、ロータ18の回転に伴い発生する交流電流はレク
ティファイヤ26のダイオード28にて直流電流となり、コ
ネクタ42からバッテリーに送られる。又、レギュレータ
32にてロータコイル20の励磁電流が調整される。

このように本実施例では、ファン21をシャフト14と同
心状に配置し、ファファン21のブレードの内側の吸込み
空間に対応するように、リヤカバー（保護カバー）内に
おいて、シャフト14と同心状に冷却風通路を配置した。
そして、レクティファイヤ26,レギュレータ32（電気部
品）を冷却風通路と外周側に配置するとともに、レクテ
ィファイヤ26,レギュレータ22（電気部品）のレクティ
フィン30,レギュレータフィン34（放熱部）を冷却風通
路に向かって延出配置し、リヤカバー（保護カバー）37
の一部範囲を占める開口部40を冷却風通路に対応して配
置した。そして、リヤカバー37（保護カバー）の開口部
40に対して冷却風導入用ダクト41を接続した。その結
果、第５図に示した冷却風分配用カバー６を設けること
なく冷却風を導入でき、小型化を図ることができる。

又、従来装置では冷却風分配用カバー６をリヤカバー
４に固定するためのボルト８と、冷却風分配用カバー６
をシールするためのパッキンを必要としていたが、これ
らの部品も不要にでき部品点数を少なくでき重要も軽く
できる。

さらに、従来装置では冷却風導入用ダクト７及び冷却
風分配用カバー６により導入された冷却風はリヤカバー
４の開口部５を経由してレクティファイヤ２をレギュレ
ータ３のフィンに当たる際には、第５図にF1で示すよう
にフィンに対し平行な（シャフト14に対し放射方向）の
流れとなっていたが、本実施例ではシャフト14の軸方向
に流れるためフィン通過の際の通風抵抗を小さくでき
る。又、リヤカバー37の開口部40をファン21の回転中心
（シャフト14の軸線上）に設けたので、ファン21による
空気吸引力が強いものとなる。

又、従来装置では碗型の冷却風分配用カバー６を設け
ていたので、第4,5図に示すように、コネクタ９を冷却
風分配用カバー６から外部に出すために工夫が必要であ
り、コネクタ９の取り付けが困難であったが、本実施例
ではコネクタ42はリヤカバー37のダクト連結部39から外
れているのでコネクタ42の取り付けが容易となる。

尚、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、例えば、導入される冷却風が効率よく冷却部分に当
たるようにリヤカバー37内にガイド板を設けてもよい。
又、電気部品の熱をリヤフレーム12（ハウジング）を介
して逃がす方式を採用した場合には、導入される冷却風
をリヤフレーム12に当てるようにしてもよい。

さらに、冷却風導入用ダクト取付口はどの方向を向い
ていてもよく、例えば、リヤカバー37の周面から取り出
してもよい。

又、ハウジング内部に電気部品を有するものについて
は、ハウジングの開口部に冷却風導入用ダクトを接続す
るようにすればよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、この発明によれば、発電機内を
冷却する冷却風を提供するファンの吸込み空気を利用し
て電気部品の冷却を行なうことができる。

又、ファンの吸込み空間に対応して冷却風通路を形成
していることから、ファンの吸込みを妨げることを抑え
ることができる。

そして、電気部品が冷却通路の外側に配置され、そこ
から延びる放熱部が冷却通路に配置されるため、電気部
品の熱を効率よく放熱されることができる。さらに、ダ
クトを介して冷却風が導入されるため、冷却に適した空
気が導入され、冷却を促進することができる。

又、ダクトは保護カバーの一部範囲を占めるだけの開
口部に接続されているため、冷却風を効率よく流すこと
ができるとともに、冷却空気を広く分配する等の特殊の
構成を要することがなく、ダクトを介して冷却風を導入
する場合でも、その体格の大型化を抑えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の車両用交流発電機の断面図、第２図は
リヤ側から見た車両用交流発電機を示す図、第３図は第
２図におけるリヤカバーとレクティカバーを外した状態
での車両用交流発電機を示す図、第４図は従来の車両用
交流発電機の断面図、第５図は第４図のＡ−Ａ断面図で
ある。 11はハウジングを構成するフロントフレーム、12はハウ
ジングを構成するリヤフレーム、26は電気部品としての
レクティファイヤ、30は放熱部としてのレクティフィ
ン、32は電気部品としてのレギュレータ、34は放熱部と
してのレギュレータフィン、37は保護カバーとしてのリ
ヤカバー、40は開口部、41は冷却風導入用ダクト。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロータを備えたシャフトがハウジングに対
   して回転自在に支持され、電気部品が前記ハウジング又
   は保護カバーにて覆われた車両用交流発電機において、 シャフトの回転とともに回転するファンがシャフトと同
   心状に配置され、 前記ファンの回転時に外部から冷却風を導入するため
   に、前記ファンのブレードの内側の吸込み空間に対応す
   るように、前記ハウジング又は保護カバー内において、
   前記シャフトと同心状に冷却風通路が配置され、 前記電気部品が前記冷却風通路の外周側に配置されると
   ともに、前記電気部品の放熱部が前記冷却風通路に向か
   って延出配置され、 前記ハウジングに取着された保護カバーの一部範囲を占
   める開口部が前記冷却風通路に対応して配置され、 前記保護カバーの開口部に対してダクトが接続されてい
   ることを特徴とする車両用交流発電機。
2. 【請求項２】前記放熱部には冷却風の通風方向に貫通し
   た貫通孔が複数個設けられていることを特徴とする請求
   項１に記載の車両用交流発電機。
3. 【請求項３】前記貫通孔は、前記冷却風通路において放
   射状に配置されている請求項２に記載の車両用交流発電
   機。
4. 【請求項４】前記保護カバーには、前記冷却風通路にの
   み対応した大きさの接続部が設けられ、同接続部にダク
   トが直接に接続されていることを特徴とする請求項１乃
   至請求項３のうちいずれか１項に記載の車両用交流発電
   機。