JP5146074B2 - AC generator for vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、自動車やトラック等に搭載される車両用交流発電機に関する。 The present invention relates to a vehicular AC generator mounted on an automobile, a truck, or the like.
従来から知られている一般的な車両用交流発電機は、固定子とその内周側に対向配置された回転子とがハウジングに収容されており、回転子の回転に伴う発電時には回転子に備わった冷却ファンも回転し、ハウジングに設けられた吐出窓から冷却風を排出する構造になっている。 Conventionally known general vehicle AC generators include a housing in which a stator and a rotor opposed to the inner periphery of the stator are accommodated in a housing, and the rotor is used for power generation accompanying the rotation of the rotor. The built-in cooling fan also rotates to discharge cooling air from a discharge window provided in the housing.
走行中の車両においては、ハウジングの吐出窓から回転子等の内部が直接見える構造の場合には、この吐出窓に向かって飛来する水滴等が直接内部に浸入するおそれがある。このような車両用交流発電機内部の被水を防止する従来技術として、車両用交流発電機の外周側に防水カバーを取り付ける防水構造が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、特許文献1に開示された防水構造では、車両用交流発電機とは別部品としての防水カバーを用いているため、部品点数や組付工数が増加し、コストが増大するという問題があった。また、最も簡単な対策としては、水が浸入する側の吐出窓を塞いでしまえばよいが、これでは冷却風量の低下に伴って冷却性が悪化し、固定子や回転子等の温度が上昇してしまうため、有効な対策とはいえない。
By the way, in the waterproof structure disclosed in
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、冷却性の悪化を防止することができ、コストの増大を抑えつつ防水性を高め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。 The present invention was created in view of the above points, and an object of the present invention is to prevent vehicular cooling and to improve waterproofness while suppressing an increase in cost. Is to provide a machine.
上述した課題を解決するために、本発明の車両用交流発電機は、固定子と回転子とを収容するハウジングを備えており、ハウジングは、径方向の壁面に設けられた複数の径方向窓と、径方向窓よりも径方向外側に、この径方向窓と離間して設けられた壁部とを備え、ハウジングの一部として壁部を一体鋳造している。 In order to solve the above-described problems, an automotive alternator according to the present invention includes a housing that houses a stator and a rotor, and the housing includes a plurality of radial windows provided on a radial wall surface. And a wall portion spaced apart from the radial window on the radially outer side of the radial window, and the wall portion is integrally cast as a part of the housing.
遮蔽したい径方向窓の径方向外側にこの径方向窓から離間した壁部が配置されているため、車両用交流発電機の近傍に侵入した水がこの径方向窓に到達することを有効に阻止して防水性を高めることができる。また、壁部をハウジングと一体鋳造しており、部品の追加を伴わないため、コストの増大を抑えることができる。さらに、径方向窓と壁部との間に空間が確保されているため、径方向窓を介した吸排気が可能であり、径方向窓を塞いで防水性を高める場合に比べて、冷却性の悪化を防止することができる。 Since the wall part spaced apart from the radial window is arranged outside the radial window to be shielded, water that has entered the vicinity of the AC generator for the vehicle is effectively prevented from reaching the radial window. And can improve waterproofness. Further, since the wall portion is integrally cast with the housing and no additional parts are involved, an increase in cost can be suppressed. In addition, since a space is secured between the radial window and the wall, intake and exhaust can be performed through the radial window, and cooling performance is improved compared to the case where the radial window is closed to enhance waterproofness. Can be prevented.
また、上述したハウジングは、軸方向の壁面に設けられた複数の軸方向窓を有し、壁部は、軸方向窓の径方向外側まで延在していることが望ましい。これにより、径方向窓だけでなく軸方向窓も含めた防水性の向上が可能となる。 The housing described above preferably includes a plurality of axial windows provided on the axial wall surface, and the wall portion preferably extends to the outside in the radial direction of the axial window. This makes it possible to improve waterproofness including not only the radial window but also the axial window.
上述した壁部は、複数の径方向窓が形成された壁面と同じ側に凸となる曲面形状を有する。また、一方の軸方向端面が壁面の一方の軸方向端面と同じ軸方向位置に設定されていることが望ましい。壁部を曲面形状とすることにより、平面形状とした場合に比
べて強度を向上させることができ、壁部の軸方向端面の位置を壁面と同じにすることにより鋳造時の湯流れを良好にして成形性を向上させることができ、信頼性と造り易さを両立させることができる。
The wall portion described above has a curved surface shape that is convex on the same side as the wall surface on which a plurality of radial windows are formed . Further , it is desirable that one axial end face is set at the same axial position as the one axial end face of the wall surface. By making the wall part into a curved shape, the strength can be improved compared to the case where it is made into a flat shape, and the position of the axial end surface of the wall part is the same as the wall surface to improve the flow of hot water during casting. Therefore, moldability can be improved, and both reliability and ease of manufacture can be achieved.
また、上述した壁部および壁面は、径方向に延在する連結部を介して連結されていることが望ましい。これにより、壁部の強度をさらに向上させることができる。 Moreover, it is desirable that the wall part and the wall surface described above are connected via a connecting part extending in the radial direction. Thereby, the intensity | strength of a wall part can be improved further.
また、上述したハウジングにはフロントハウジングとリヤハウジングが含まれており、
壁部は、フロントハウジングとリアハウジングのそれぞれに設けられていることが望ましい。これにより、防水性をさらに高めることができる。
In addition, the housing described above includes a front housing and a rear housing,
It is desirable that the wall portion be provided in each of the front housing and the rear housing. Thereby, waterproofness can further be improved.
以下、本発明を適用した一実施形態の車両用交流発電機について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、一実施形態の車両用交流発電機の全体構成を示す断面図である。また、図2は一実施形態の車両用交流発電機の正面図である。図1および図2に示すように、本実施形態の車両用交流発電機1は、固定子2、回転子3、ブラシ装置4、整流装置5、フロントハウジング6A、リヤハウジング6B、リヤカバー7、プーリ8等を含んで構成されている。
Hereinafter, an AC generator for a vehicle according to an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of an automotive alternator according to an embodiment. FIG. 2 is a front view of the vehicle alternator of one embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, the
固定子2は、固定子鉄心21と、この固定子鉄心21に形成された複数個のスロットに所定の間隔で巻き回された三相の固定子巻線23とを備えている。回転子3は、絶縁処理された銅線を円筒状かつ同心状に巻き回した界磁巻線31を、それぞれが複数個の爪部を有するポールコア32によって、回転軸33を通して両側から挟み込んだ構造を有している。フロント側のポールコア32の端面には、フロント側から吸い込んだ冷却風を軸方向および径方向に吐き出すために軸流式の冷却ファン34が溶接等によって取り付けられている。リヤ側のポールコア32の端面には、リヤ側から吸い込んだ冷却風を径方向に吐き出すために遠心式の冷却ファン35が溶接等によって取り付けられている。
The
ブラシ装置4は、整流装置5から回転子3の界磁巻線に31に励磁電流を流すためのものである。整流装置5は、三相の固定子巻線23の出力電圧である三相交流電圧を整流して直流の出力電力を得るためのものである。
The brush device 4 is for passing an exciting current from the rectifying device 5 to the field winding of the
フロントハウジング6Aおよびリヤハウジング6Bは、上述した回転子3および固定子2を収納しており、回転子3が回転軸33を中心に回転可能な状態で支持されているとともに、回転子3のポールコア32の外側に所定の隙間を介して配置された固定子2が固定されている。この固定子2の固定は、回転子3の回転方向に沿って等間隔に設けられた4箇所の支持部120にボルト122を通して締め付けることにより行われる。フロントハウジング6Aおよびリヤハウジング6Bの詳細については後述する。
The
フロントハウジング6Aには、固定子鉄心21の軸方向端面から突出したフロント側の固定子巻線23に対向した径方向の壁面に冷却風を排出するための複数の径方向窓61が、軸方向の壁面に冷却風を吸入するための複数の軸方向窓63がそれぞれ形成されている。同様に、リヤハウジング6Bには、固定子鉄心21の軸方向端面から突出したリヤ側の固定子巻線23に対向した径方向の壁面に冷却風を排出するための複数の径方向窓62が、軸方向の壁面に冷却風を吸入するための複数の軸方向窓64がそれぞれ形成されている。
The
リヤカバー7は、リヤハウジング6Bの外側に取り付けられるブラシ装置4、整流装置5およびICレギュレータ12の全体を覆って、これらを保護するためのものである。
The
上述した構造を有する車両用交流発電機1は、ベルト等を介してプーリ8にエンジン(図示せず)からの回転力が伝えられると回転子3が所定方向に回転する。この状態で回転子3の界磁巻線31に外部から励磁電圧を印加することにより、ポールコア32のそれぞれの爪部が励磁され、固定子巻線23に三相交流電圧を発生させることができ、整流装置5の出力端子からは直流の出力電力が取り出される。
In the
また、回転子3とともにフロント側の冷却ファン34が回転すると、フロントハウジング6Aの軸方向窓63を通して冷却風が内部に導入されて回転子3や固定子2が冷却される。冷却とともに温度が上昇した冷却風はフロントハウジング6Aの径方向窓61を通して排出される。同様に、回転子3とともにリヤ側の冷却ファン35が回転すると、リヤハウジング6Bの軸方向窓64を通して冷却風が内部に導入され、リヤハウジング6Bに取り付けられたブラシ装置4、整流装置5、ICレギュレータ12やリヤハウジング6B内に備わった回転子3、固定子2が冷却される。冷却とともに温度が上昇した冷却風はリヤハウジング6Bの径方向窓62を通して排出される。
When the
ところで、本実施形態のフロントハウジング6Aおよびリヤハウジング6Bは、径方向窓61、62よりも径方向外側に、これらの径方向窓61、62と離間して設けられた壁部を有するとともに、この壁部をフロントハウジング6Aやリヤハウジング6Bの一部として一体鋳造(例えば、アルミダイカストにより製造)したことに特徴がある。
By the way, the
フロントハウジング6Aは、車両用交流発電機1をエンジンブロック(図示せず)に取り付けるために用いられる2本のステー110、112と、これらのステー110、112のそれぞれの根元部近傍であって側面に等間隔に配置された合計4つの支持部120と、ステー110の一方の根元部近傍とステー112の一方の根元部近傍の2つの支持部120をつなぐように設けられた壁部130とを有する。
The
壁部130は、径方向の壁面132に設けられた複数の径方向窓61よりも径方向外側であって、これらの径方向窓61に対して離間するように形成されている。また、この壁部130は、軸方向に沿った一方端が、フロントハウジング6Aに設けられた軸方向窓63の径方向外側まで延在しており、径方向外側から見たときに軸方向窓63が壁部130に遮蔽されるようになっている。また、壁部130は、この壁部130で覆われる複数の径方向窓61が形成された壁面132と同じ側に凸となる曲面形状を有するとともに、軸方向に沿った他方端(軸方向端面)の位置が径方向窓61が形成された壁面132の軸方向端面の位置と同じになるようにその軸方向長さが設定されている。また、図2に示すように、壁部130と壁面132は、径方向に延在する連結部134を介して連結されている。
The
同様に、リヤハウジング6Bは、車両用交流発電機1をエンジンブロック(図示せず)に取り付けるために用いられる1本のステー210と、このステー210の根元部を含んで側面に等間隔に配置された合計4つの支持部220と、2つの支持部220をつなぐように設けられた壁部230とを有する。
Similarly, the rear housing 6B is arranged at equal intervals on the side surface including one
壁部230は、径方向の壁面232に設けられた複数の径方向窓62よりも径方向外側であって、これらの径方向窓62に対して離間するように形成されている。また、この壁部230は、軸方向に沿った一方端が、リヤハウジング6Bに設けられた軸方向窓64の径方向位置やリヤカバー7の開口位置まで延在しており、径方向外側から見たときに軸方向窓64やリヤカバー7の開口部分が壁部230に遮蔽されるようになっている。また、壁部230は、この壁部230で覆われる複数の径方向窓62が形成された壁面232と同じ側に凸となる曲面形状を有するとともに、軸方向に沿った他方端(軸方向端面)の位置が径方向窓62が形成された壁面232の軸方向端面の位置と同じになるようにその軸方向長さが設定されている。また、壁部230と壁面232は、径方向に延在する連結部234を介して連結されている。
The
このように、本実施形態の車両用交流発電機1では、遮蔽したい径方向窓61、62の径方向外側にこれらの径方向窓61、62から離間した壁部130、230が配置されているため、車両用交流発電機1の近傍に侵入した水がこれらの径方向窓61、62に到達することを有効に阻止して防水性を高めることができる。また、壁部130、230をフロントハウジング6Aやリヤハウジング6Bと一体鋳造しており、部品の追加を伴わないため、コストの増大を抑えることができる。さらに、径方向窓61、62と壁部130、230との間に空間が確保されているため、径方向窓61、62を介した冷却風の排気が可能であり、径方向窓61、62を塞いで防水性を高める場合に比べて、冷却性の悪化を防止することができる。
As described above, in the
また、壁部130、230を軸方向窓63、64の径方向外側まで延在させることにより、径方向窓61、62だけでなく軸方向窓63、64も含めた防水性の向上が可能となる。
Further, by extending the
また、壁部130、230は、複数の径方向窓61、62が形成された壁面132、232と同じ側に凸となる曲面形状を有しており、壁部130等と壁面132等の軸方向端面の位置を同じにしている。壁部130、230を曲面形状とすることにより、平面形状とした場合に比べて強度を向上させることができる。また、壁部130等の軸方向端面の位置を壁面232等と同じにすることにより、鋳造時の湯流れを良好にして成形性を向上させることができる。これにより、信頼性と造り易さを両立させることができる。
The
また、壁部130、230と壁面132、232を、径方向に延在する連結部134、234を介して連結されているため、壁部130、230の強度をさらに向上させることができる。また、フロントハウジング6Aとリヤハウジング6Bの両方に壁部130あるいは230を設けることにより、防水性をさらに高めることができる。
Moreover, since the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、フロントハウジング6Aとリアハウジング6Bの両方に壁部130あるいは230を設けたが、車両用交流発電機1の取り付け状態によってはフロントハウジング6Aおよびリアハウジング6Bのどちらか一方がほとんど被水しない場合もあるため、このような場合には被水しない(あるいは被水の程度が少ない)側のハウジングについては従来形状を採用し、壁部130あるいは230を設けないようにしてもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. For example, in the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、壁部130と壁面132の間に連結部134を設けるとともに、壁部230と壁面232の間に連結部234を設けたが、いずれか一方あるいは両方の連結部134、234を省略したり、一部に貫通穴を設けるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the connecting
1 車両用交流発電機
2 固定子
3 回転子
4 ブラシ装置
5 整流装置
6A フロントハウジング
6B リヤハウジング
7 リヤカバー
8 プーリ
61、62 径方向窓
63、64 軸方向窓
110、112、210 ステー
130、230 壁部
132、232 壁面
134、234 連結部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ハウジングは、
径方向の壁面に設けられた複数の径方向窓と、
前記径方向窓よりも径方向外側に、この径方向窓と離間して設けられるとともに、前記複数の径方向窓が形成された前記壁面と同じ側に凸となる曲面形状を有する壁部と、
を備え、前記ハウジングの一部として前記壁部を一体鋳造したことを特徴とする車両用交流発電機。 In a vehicle AC generator including a housing that houses a stator and a rotor,
The housing is
A plurality of radial windows provided on a radial wall;
Radially outward than the radial window, a wall portion having the radial window and spaced provided Rutotomoni, curved shape that is convex on the same side as the plurality of radial windows formed the wall surface ,
The vehicle alternator is characterized in that the wall portion is integrally cast as a part of the housing.
前記ハウジングは、軸方向の壁面に設けられた複数の軸方向窓を有し、
前記壁部は、前記軸方向窓の径方向外側まで延在していることを特徴とする車両用交流発電機。 In claim 1,
The housing has a plurality of axial windows provided on an axial wall surface;
The wall alternator extends to the outside in the radial direction of the axial window.
前記壁部は、一方の軸方向端面が前記壁面の一方の軸方向端面と同じ軸方向位置に設定されていることを特徴とする車両用交流発電機。 In claim 1 or 2,
One alternating end surface of the wall portion is set at the same axial position as the one axial end surface of the wall surface.
前記壁部および前記壁面は、径方向に延在する連結部を介して連結されていることを特徴とする車両用交流発電機。 In claim 3,
The AC generator for vehicles, wherein the wall portion and the wall surface are connected via a connecting portion extending in a radial direction.
前記ハウジングにはフロントハウジングとリヤハウジングが含まれており、
前記壁部は、前記フロントハウジングと前記リアハウジングのそれぞれに設けられていることを特徴とする車両用交流発電機。 In any one of Claims 1-4,
The housing includes a front housing and a rear housing,
The vehicle alternator according to claim 1, wherein the wall portion is provided in each of the front housing and the rear housing.
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