JP6253868B1 - 車両用交流発電機 - Google Patents
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Abstract
Description
シャフトと一体的に回転する回転子と、
前記回転子の外周を囲み、固定子鉄心と固定子コイルとを有する固定子と、
前記シャフトの軸方向において、前記回転子の両側に設けられたファンと、
ベアリングを介して前記シャフトを支持し、前記固定子の外周の少なくとも一部が外部に露出するようにして前記固定子を保持し、吸入窓と排出窓とが形成されたハウジングと、
前記ファンの回転によって、前記吸入窓から外部の空気を前記ハウジング内に吸い込み、前記吐出窓から外部に空気を放出して、前記ハウジングの内部を冷却する車載用交流発電機であって、
前記固定子コイルはその端部が前記固定子鉄心の端部からはみ出るようにして前記前記固定子の固定子鉄心の内部に保持され、
前記固定子鉄心は内部の前記固定子コイルの外周側を前記軸方向に貫通する通風路と、該通風路の途中から径方向外側に前記固定子鉄心を貫通する排気孔とを有し、
前記固定子の両側に設けられた前記ファンの風の一部が前記固定子の前記通風路の両端から入り、前記排気孔を経て、外部に露出した前記固定子の外周から外部に放出される、
車両用交流発電機である。
図1は本発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機の全体構成を示す断面図である。車両用交流発電機1はシャフト6に固定された回転子8と、回転子8と隙間をあけて回転子8の外周を囲む固定子9と、がケーシング4内に収められている。ケーシング4はシャフト6の軸方向の両側にそれぞれベアリング5を有して、ベアリング5を介してシャフト6を支持する。両側のベアリング5の間にある回転子8はシャフト6と一体的に回転する。
図5は本発明の実施の形態2に係る車両用交流発電機の部分断面図である。軸方向に沿った断面図の、排気孔94の周辺のみを拡大した図である。本実施の形態2では排気孔94を軸方向に仕切る仕切板96が設けられ、その他の部分は実施の形態1と同様である。なお、排気孔94は通風路95の軸方向の途中に1つだけ設けられている。仕切板96は排気孔94から通風路95の軸中心側までのびて、固定子コイル92の絶縁紙93まで達している。仕切板96は通風路95をフロント側ハウジング2側から流れる冷却風の通風路95とリア側ハウジング3側から流れる冷却風の通風路95とに分けている。仕切板96の外周側は排気孔94の外周側の出口と径方向の高さを同じとするとよいが、出口より少し低くても、または少し高くしてもよい。
図7は本発明の実施の形態3に係る車両用交流発電機の部分断面図である。図7は通風路95の一部に軸方向に短い突起98を設けた構造である。他の部分は実施の形態1、2と沿うようである。実施の形態1、2では通風路95の形状を軸方向で一定、または仕切板96のフロント側とリア側とで一定の場合を示したが、図7のようにそれらの風路の途中に短い段差、凹凸等を設けてもよい。それらの段差、凹凸は固定子鉄心91自体の段差、凹凸等として形成されていることが望ましいが、他の材料を付加することにより段差、凹凸等を設けるようにしてもよい。固定子鉄心91が電磁鋼板を軸方向に積層されたものである場合は、通風路95に相当する部分の形状を変えるなどした電磁鋼板を、間に挟んで積層することで断面形状を変化させてもよい。また、固定子鉄心91の端部に端板が設置される場合は、通風路95の入口となる端板の開口部のサイズを変更してもよい。
図8は本発明の実施の形態4に係る車両用交流発電機の部分断面図である。図8は実施の形態1の図2と同じ部分を示す断面図である。本実施の形態4はコイルエンド97の外周側のフロント側ハウジング2またはリア側ハウジング3の内壁に凸部2aまたは3aを設けたものである。凸部2a、3aを設けた以外の部分は実施の形態1と同様である。
図9は本発明の実施の形態5に係る車両用交流発電機の部分断面図である。図9は実施の形態1の図2と同じ部分を示す断面図である。上記の実施の形態では通風路95から径方向すなわち軸方向と略90°にのびる孔としたが、本実施の形態5は周方向、または軸方向に傾斜するように排気孔94を設けている。図では軸方向に傾斜する例を示している。このように傾斜させることで、固定子鉄心91から排気孔94を通過する冷却風への接触面積を増大させることができる。また、排気孔94から放出された流れが、固定子鉄心91の周りに流れを生じさせるため、固定子鉄心91外周面の放熱量を増大させることができる。
図10は本発明の実施の形態5に係る車両用交流発電機の部分断面図である。図10は実施の形態1の図3と同じ部分を示す軸方向に垂直な断面図である。本実施の形態6はスロット99内の外周側に凸部91aを設けたもので、それ以外は実施の形態1と同様である。
Claims (8)
- シャフトと一体的に回転する回転子と、
前記回転子の外周側を囲み、鉄心と該鉄心の内部にコイルとを有する固定子と
前記シャフトの軸方向において前記回転子の両側に設けられたファンと、
前記固定子の外周の少なくとも一部が外部に露出するようにして前記固定子を保持し、ベアリングを介して前記シャフトを支持し、吸入窓と吐出窓とが形成されたハウジングと、
を有し、
前記ファンの回転によって前記吸入窓から前記ハウジング内に空気を吸い込み、前記吐出窓から外部に空気を放出して、前記ハウジングの内部を冷却する車載用交流発電機であって、
前記鉄心は、前記コイルの外周側で前記鉄心を前記軸方向に貫通する通風路と、該通風路の前記軸方向の途中から外部に露出する前記固定子の外周まで前記鉄心を径方向に貫通する排気孔とを有し、
前記ファンの風の一部が前記通風路の前記軸方向の両端から入り、前記排気孔を経て、外部に露出した前記固定子の外周から外部に放出される、
車両用交流発電機。 - 前記鉄心は前記コイルが挿入されるスロットを有し、
前記通風路は前記スロット内の前記コイルの外周側にあり、前記鉄心の径方向の中央よりも外周側に位置する、
請求項1に記載の車両用交流発電機。 - 前記通風路は前記軸方向の途中に断面形状が変化する部分を設けられている、請求項1または2に記載の車両用交流発電機。
- 前記排気孔は前記軸方向に分割する仕切板を設けられている請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用交流発電機。
- 前記通風路の断面積は前記仕切板の前記軸方向の両側において異なっている請求項4に記載の車両用交流発電機。
- 前記ハウジングはコイルエンドの外周側を隙間をあけて覆う部位を有し、該部位と前記コイルエンドのとの隙間を部分的に狭くする凸部が設けられている請求項1〜5のいずれか一項に記載の車両用交流発電機。
- 前記排気孔が前記シャフトの軸に対して垂直な方向から傾斜している請求項1〜6のいずれか一項に記載の車両用交流発電機。
- 前記回転子が極性の異なる爪状鉄心が隙間をあけて配置されるランデル型であり、
前記ファンの風が前記爪状鉄心の隙間に入って界磁巻線を冷却する請求項1〜7のいずれか一項に記載の車両用交流発電機。
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