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JPH06113505A - Ac generator for vehicle - Google Patents

Ac generator for vehicle

Info

Publication number
JPH06113505A
JPH06113505A JP28368692A JP28368692A JPH06113505A JP H06113505 A JPH06113505 A JP H06113505A JP 28368692 A JP28368692 A JP 28368692A JP 28368692 A JP28368692 A JP 28368692A JP H06113505 A JPH06113505 A JP H06113505A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling air
cooling
coil bobbin
field winding
pole cores
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP28368692A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ishida
博士 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP28368692A priority Critical patent/JPH06113505A/en
Publication of JPH06113505A publication Critical patent/JPH06113505A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an AC generator for vehicle in which cooling performance is enhanced by increasing the flow rate of cooling air. CONSTITUTION:Extending parts 15a, 15b of flanges 13a, 13b on the opposite ends of a coil bobbin 11 are inserted into a U-groove part 14 defined by adjacent pole cores 9a, 9a and 9b, 9b to constitute the bottom part in the axial direction of the U-groove part 14 thus producing fan effect on the side faces at the shoulder parts of the pole cores 9a, 9b. Furthermore, cooling fans 16a, 16b are fixed not to interfere with the U-groove part 14 thus feeding the cooling air smoothly and increasing the flow rate of cooling air. Joule's heat transmitted from a field winding 10 to the extending parts 15a, 15b is discharged to the cooling air through the extending parts 15a, 15b functioning as radiation fins.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車両用交流発電機に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle AC generator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の内扇型の車両用交流発電機の界磁
巻線等の冷却は、界磁巻線表面への強制通風により行わ
れていた。そして、ドライブエンド側から吸入した冷却
風と、リアエンド側から吸入した冷却風とが干渉しない
ように遮蔽板を設けて、冷却風の導入をスムーズにし冷
却効果を高めるようにしたものが、特開昭60−134
77号公報に開示されている。
2. Description of the Related Art The cooling of the field winding of a conventional internal fan type AC generator for a vehicle is performed by forced ventilation on the surface of the field winding. Then, a shield plate is provided so that the cooling air sucked from the drive end side and the cooling air sucked from the rear end side are not interfered with each other, so that the cooling air can be smoothly introduced and the cooling effect can be enhanced. 60-134
No. 77 publication.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車両用
交流発電機の小型化・高出力化の要請に応えるため、界
磁巻線の線径及び巻回数の増加による励磁AT(アンペ
アターン)の増大が必要となる。このため、界磁巻線の
外径が大きくなって通風抵抗が増加する一方、フレーム
の大きさが抑制されることにより冷却風量の減少とな
り、十分な冷却効果が得られないという問題点がある。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
冷却風の風量を増大し冷却性能を向上した車両用交流発
電機を提供することを目的とするものである。
However, in order to meet the demand for miniaturization and high output of the vehicle alternator, the excitation AT (ampere turn) is increased by increasing the wire diameter of the field winding and the number of windings. Is required. Therefore, the outer diameter of the field winding is increased to increase the ventilation resistance, while the size of the frame is suppressed, so that the cooling air volume is reduced and a sufficient cooling effect cannot be obtained. .
The present invention has been made to solve the above problems,
It is an object of the present invention to provide a vehicle alternator in which the cooling air volume is increased and the cooling performance is improved.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の具体的手段として、高熱伝導性材料により界磁巻線を
巻装するコイルボビンを形成し、該コイルボビンを外嵌
する回転子の外周部のポールコア間に、前記コイルボビ
ンのフランジの延長部を臨ませ、前記界磁巻線の通電に
伴う発熱を放出する伝導放熱フィンとするとともに、該
放熱フィンと前記ポールコアの側端面に固定する冷却フ
ァンとが、軸方向で干渉しないようにしたことを特徴と
する車両用交流発電機が提供される。
As a concrete means for achieving the above object, a coil bobbin around which a field winding is wound is formed of a high thermal conductive material, and an outer peripheral portion of a rotor on which the coil bobbin is fitted. Of the flange of the coil bobbin between the pole cores of the above, to form a conductive heat radiation fin that radiates heat generated by energization of the field winding, and a cooling fan fixed to the side end surface of the heat radiation fin and the pole core. There is provided a vehicle alternator characterized by preventing the interference with the axial direction.

【0005】[0005]

【作用】上記車両用交流発電機によれば、通電に伴って
界磁巻線に発生するジュール熱は、高熱伝導性材料によ
り形成したコイルボビンからポールコアに伝導し、冷却
ファンが送る冷却風により冷却される。また、放熱フィ
ンと前記ポールコアの側端面に固定する冷却ファンとが
軸方向で干渉しないから、冷却風は前記ポールコア間に
流れ、冷却フィンに伝導する前記ジュール熱の放熱を促
進する。
According to the above vehicle alternator, the Joule heat generated in the field winding due to energization is conducted from the coil bobbin formed of the high thermal conductive material to the pole core, and is cooled by the cooling air sent by the cooling fan. To be done. Further, since the radiation fins and the cooling fan fixed to the side end surface of the pole core do not interfere with each other in the axial direction, the cooling air flows between the pole cores and promotes the radiation of the Joule heat conducted to the cooling fins.

【0006】[0006]

【実施例】本発明の車両用交流発電機の全体構造を、図
1により説明する。車両用交流発電機の外殻をなすドラ
イブフレーム1の形状は概略椀状であり、リヤエンド側
の開口部を冷却風の通風口2としたアルミダイキャスト
製のリヤエンドフレーム3が、エンドフレーム結合ボル
ト4等の締結手段によって結合されている。ドライブフ
レーム1の内側にはステータ5が圧入等の方法で固定さ
れる。該ステータ5は、ステータコア5a及びこのステ
ータコア5aに巻装されたステータコイル5bから構成
されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The overall structure of a vehicle AC generator of the present invention will be described with reference to FIG. The shape of the drive frame 1 forming the outer shell of the vehicle alternator is roughly a bowl shape, and the rear end frame 3 made of aluminum die cast with the opening on the rear end side as the ventilation hole 2 for the cooling air is the end frame connecting bolt. They are connected by fastening means such as 4. A stator 5 is fixed inside the drive frame 1 by a method such as press fitting. The stator 5 is composed of a stator core 5a and a stator coil 5b wound around the stator core 5a.

【0007】ドライブフレーム1のドライブエンド側の
側面中央部には、円筒状の軸承部1aが形成され軸受6
が取付けられている。また、前記リヤエンドフレーム3
の中央部には、円筒状の軸承部3aが形成され軸受7が
取付けられている。これらの軸受6,7によりシャフト
8が回転自在に支持されている。シャフト8には、前記
ステータ5の内側に位置する様に一対の爪付のポールコ
ア9a,9bが固嵌され、互いの爪をそれぞれ相手方の
爪間に挿入している。該ポールコア9a,9bの中心部
には、界磁巻線10を巻装したコイルボビン11が外嵌
固定されている。上記シャフト8、ポールコア9a,9
b及びコイルボビン11等により回転子12が構成され
る。
A cylindrical bearing portion 1a is formed in the central portion of the side surface of the drive frame 1 on the drive end side to form a bearing 6
Is installed. In addition, the rear end frame 3
A cylindrical bearing 3a is formed in the center of the bearing, and a bearing 7 is attached to the bearing. The shaft 8 is rotatably supported by these bearings 6 and 7. A pair of pawl-attached pole cores 9a and 9b are fixedly fitted to the shaft 8 so as to be located inside the stator 5, and the pawls are inserted between the opposing pawls. A coil bobbin 11 having a field winding 10 wound thereon is externally fitted and fixed to the central portions of the pole cores 9a and 9b. The shaft 8 and the pole cores 9a, 9
The rotor 12 is constituted by b, the coil bobbin 11, and the like.

【0008】前記コイルボビン11は、銅板のように非
磁性で熱伝導度の高い材料を用いて形成される。そし
て、図3に示すように両端のフランジ13a,13bに
は、隣う合うポールコア9a,9a及び9b,9bによ
り形成されるU形溝部14に合致する形状の延長部15
a,15bが設けられる。この延長部15a,15b
は、それぞれ前記U形溝部に挿入され、該U形溝部の軸
方向の底部を成している。前記ドライブフレーム1とリ
ヤエンドフレーム3の側面に隣接した各ポールコア9
a,9bの側端面には、冷却ファン16a,16bが前
記U形溝部14と干渉しないよう(冷却ファン16a,
16bとコイルボビン11のフランジ13a,13bの
延長部15a,15bとが、軸方向で重なり合わないよ
う)に取り付けられている。
The coil bobbin 11 is formed of a material such as a copper plate which is non-magnetic and has high thermal conductivity. Then, as shown in FIG. 3, the flanges 13a and 13b at both ends have an extension portion 15 having a shape matching the U-shaped groove portion 14 formed by the adjacent pole cores 9a and 9a and 9b and 9b.
a and 15b are provided. These extensions 15a and 15b
Are respectively inserted into the U-shaped groove portions and form the axial bottom portions of the U-shaped groove portions. Each pole core 9 adjacent to the side surfaces of the drive frame 1 and the rear end frame 3
On the side end surfaces of a and 9b, the cooling fans 16a and 16b do not interfere with the U-shaped groove portion 14 (cooling fans 16a and 16b).
16b and the extension portions 15a and 15b of the flanges 13a and 13b of the coil bobbin 11 are attached so as not to overlap each other in the axial direction).

【0009】前記ドライブフレーム1のドライブエンド
側には、複数の空気導入口17aと空気排出口17bが
形成され、リヤエンド側には複数の空気排出口17cが
形成されている。前記シャフト8のドライブエンド側の
端部には、プーリ18がナット19により締着され、こ
のプーリ18により図示しないエンジンの回転をシャフ
ト8に伝える。
A plurality of air inlets 17a and an air outlet 17b are formed on the drive end side of the drive frame 1, and a plurality of air outlets 17c are formed on the rear end side. A pulley 18 is fastened to an end of the shaft 8 on the drive end side by a nut 19, and the pulley 18 transmits the rotation of an engine (not shown) to the shaft 8.

【0010】シャフト8の他端側のリヤエンド側には、
リヤエンドフレーム3の外側にスリップリング20が嵌
合されている。そして、そのスリップリング20に摺動
し、界磁巻線10に励磁電流を供給するブラシ21を内
部に保持するブラシホルダ22が配設されている。ま
た、前記リヤエンドフレーム3と該リヤエンドフレーム
3を覆うリヤエンドカバー23との間に整流装置24が
装着される。リヤエンドカバー23には、発電機を冷却
する空気を取入れるための複数の空気導入口25及び前
記整流装置24に当てる冷却風を通す通風口26とが形
成されている。
On the rear end side of the other end of the shaft 8,
A slip ring 20 is fitted on the outer side of the rear end frame 3. A brush holder 22 that slides on the slip ring 20 and internally holds a brush 21 that supplies an exciting current to the field winding 10 is provided. A rectifying device 24 is mounted between the rear end frame 3 and a rear end cover 23 that covers the rear end frame 3. The rear end cover 23 is formed with a plurality of air inlets 25 for taking in the air for cooling the generator and a ventilation port 26 for letting the cooling air applied to the rectifying device 24 through.

【0011】尚、界磁巻線10は、コイルボビン11が
非導電性材料で形成されている場合は直接巻装される。
導電性材料で形成されている場合は、コイルボビン11
の外表面に、電着塗装等の薄膜絶縁処理を施し、互いの
絶縁性を保持して界磁巻線10を巻装する。
The field winding 10 is directly wound when the coil bobbin 11 is made of a non-conductive material.
If it is made of a conductive material, the coil bobbin 11
The outer surface of is subjected to thin film insulation treatment such as electrodeposition coating, and the field winding 10 is wound while maintaining mutual insulation.

【0012】次に上記実施例についてその作動を説明す
る。ブラシ21,スリップリング20を介し界磁巻線1
0に電流が供給されるとともに、エンジンによりプーリ
18を介してシャフト8が回転され回転子12が回転す
ると、ステータコイル5bに交流電流が誘起される。誘
起された交流電流は整流装置24により整流されて負荷
に出力される。このとき、発電機のステータコイル5
b、界磁巻線10及び整流装置24には、ジュール熱が
発生し高温化する。界磁巻線10に発生したジュール熱
は、コイルボビン11からポールコア9a,9bに伝導
するとともに、直接フランジ13a,13bの延長部1
5a,15bに伝導する。
Next, the operation of the above embodiment will be described. Field winding 1 via brush 21 and slip ring 20
When the shaft 8 is rotated by the engine via the pulley 18 and the rotor 12 is rotated while the current is supplied to 0, an alternating current is induced in the stator coil 5b. The induced alternating current is rectified by the rectifier 24 and output to the load. At this time, the stator coil 5 of the generator
b, Joule heat is generated in the field winding 10 and the rectifying device 24, and the temperature thereof rises. The Joule heat generated in the field winding 10 is conducted from the coil bobbin 11 to the pole cores 9a and 9b, and also directly to the extension portion 1 of the flanges 13a and 13b.
Conducted to 5a and 15b.

【0013】シャフト8の回転とともに冷却ファン16
a,16bが回転し、ドライブフレーム1のドライブエ
ンド側では、冷却ファン16aにより空気導入口17a
から空気排出口17bに流れる冷却風が生じる。また、
冷却ファン16bにより冷却風をリヤエンドカバー23
に形成した空気導入口25及び通風口26から強制的に
取入れる。空気導入口25から取り入れられた空気は、
リヤエンドフレーム3の通風口2を通り空気排口17c
から排出される冷却風を生じて、ステータ5及びポール
コア9a,a9b等を冷却する。
With the rotation of the shaft 8, the cooling fan 16
On the drive end side of the drive frame 1, the cooling fan 16a causes the air introduction port 17a to rotate.
The cooling air flowing from the air outlet 17b to the air outlet 17b is generated. Also,
The cooling fan 16b allows cooling air to flow through the rear end cover 23.
It is forcibly taken in from the air introduction port 25 and the ventilation port 26 formed in the above. The air taken in from the air inlet 25 is
Air exhaust port 17c through the ventilation port 2 of the rear end frame 3
The cooling air exhausted from the stator cools the stator 5 and the pole cores 9a and 9b.

【0014】コイルボビン11の両端のフランジ13
a,13bに設けた延長部15a,15bが、隣う合う
ポールコア9a,9a及び9b,9bにより形成される
U形溝部14に挿入され、該U形溝部14の軸方向の底
部を成す構成により、ポールコア9a,9bの肩部側面
にファン効果を生じさせ、さらに冷却ファン16a,1
6bが前記U形溝部と干渉しないように取り付けられて
いることにより、上記冷却風の流れがスムーズとなり、
冷却風量が増加する。また、前記延長部15a,15b
に伝導した界磁巻線10のジュール熱は、放熱フィンと
して作用する該延長部15a,15bから、前記冷却風
に放熱される。通風口26からの冷却風は、整流装置2
4を冷却して空気排出口17cから排出される。
Flanges 13 at both ends of the coil bobbin 11
The extension portions 15a and 15b provided on the a and 13b are inserted into the U-shaped groove portion 14 formed by the adjacent pole cores 9a and 9a and 9b and 9b, and the U-shaped groove portion 14 has an axial bottom portion. , The fan effect is generated on the side surfaces of the shoulder portions of the pole cores 9a, 9b, and the cooling fans 16a, 1
Since 6b is attached so as not to interfere with the U-shaped groove, the flow of the cooling air becomes smooth,
The cooling air volume increases. In addition, the extension portions 15a and 15b
The Joule heat of the field winding 10 that has been conducted to the cooling air is radiated to the cooling air from the extension portions 15a and 15b that act as radiation fins. The cooling air from the ventilation port 26 is rectified by the rectifying device 2
4 is cooled and discharged from the air discharge port 17c.

【0015】尚、前記実施例ではコイルボビン11の全
体を、熱伝導性の高い金属材料により形成したが、フラ
ンジ13a,13bの延長部15a,15bのみを熱伝
導性の高い金属材料により形成してもよい。
Although the entire coil bobbin 11 is made of a metal material having high thermal conductivity in the above embodiment, only the extension portions 15a, 15b of the flanges 13a, 13b are made of a metal material having high thermal conductivity. Good.

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明の車両用交流発電機は、上記した
ように高熱伝導性材料からなるコイルボビンのフランジ
に設けた延長部を放熱フィンとして隣う合うポールコア
間に臨ませる構成により、ポールコアの肩部側面にファ
ン効果を生じさせ、さらに冷却ファンが前記放熱フィン
と干渉しないように取り付けられていることにより、冷
却風の流れがスムーズとなり冷却風量が増加し、その結
果冷却フィンからの放熱が促進されて冷却性能を向上す
ることができる効果がある。
As described above, the vehicular AC generator of the present invention has a structure in which the extension portion provided on the flange of the coil bobbin made of a highly heat-conductive material faces the adjacent pole cores as a heat radiation fin. A fan effect is generated on the side surface of the shoulder, and the cooling fan is installed so as not to interfere with the heat radiation fins, so that the flow of cooling air becomes smooth and the amount of cooling air increases, resulting in the heat radiation from the cooling fins. This has the effect of being promoted and improving the cooling performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】上半分とリヤ側の一部を断面で示した車両用交
流発電機の正面図である。
FIG. 1 is a front view of a vehicle alternator showing a cross section of an upper half and a part of a rear side.

【図2】回転子の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a rotor.

【図3】コイルボビンの一部の正面図である。FIG. 3 is a front view of a part of the coil bobbin.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

9a,9b...ポールコア、10...界磁巻線、11...
コイルボビン、12...回転子、13a,13b...フラ
ンジ、15a,15b...延長部(放熱フィン)、16
a,16b...冷却ファン。
9a, 9b ... Pole core, 10 ... Field winding, 11 ...
Coil bobbin, 12 ... Rotor, 13a, 13b ... Flange, 15a, 15b ... Extension part (radiation fin), 16
a, 16b ... Cooling fan.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高熱伝導性材料により界磁巻線を巻装す
るコイルボビンを形成し、該コイルボビンを外嵌する回
転子の外周部のポールコア間に、前記コイルボビンのフ
ランジの延長部を臨ませ、前記界磁巻線の通電に伴う発
熱を伝導放出する放熱フィンとするとともに、該放熱フ
ィンと前記ポールコアの側端面に固定する冷却ファンと
が、軸方向で干渉しないようにしたことを特徴とする車
両用交流発電機。
1. A coil bobbin around which a field winding is wound is formed of a material having high thermal conductivity, and an extended portion of a flange of the coil bobbin is faced between pole cores of an outer periphery of a rotor on which the coil bobbin is fitted. A heat radiation fin that conducts and discharges heat generated by energization of the field winding is provided, and the heat radiation fin and a cooling fan fixed to a side end surface of the pole core do not interfere in the axial direction. AC generator for vehicles.
JP28368692A 1992-09-28 1992-09-28 Ac generator for vehicle Pending JPH06113505A (en)

Priority Applications (1)

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JP28368692A JPH06113505A (en) 1992-09-28 1992-09-28 Ac generator for vehicle

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JP (1) JPH06113505A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1146626A1 (en) * 2000-04-14 2001-10-17 Denso Corporation Cooling structure of vehicle AC generator
US6674188B2 (en) 2002-03-01 2004-01-06 Visteon Global Technologies, Inc. Liquid cooled alternator
US6680552B2 (en) 2002-01-24 2004-01-20 Visteon Global Technologies, Inc. Flow path for a liquid cooled alternator

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