JPH0884471A

JPH0884471A - 自動車用発電機の冷却装置

Info

Publication number: JPH0884471A
Application number: JP21703994A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kanazawa; 宏至金澤; Kazuo Tawara; 和雄田原; Yoshiaki Honda; 義明本田; Keiichi Masuno; 敬一増野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-09-12
Filing date: 1994-09-12
Publication date: 1996-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構成でありながら、車両の低速時にお
いても、適切な冷却風を得ることが可能な自動車用発電
機の冷却装置を実現する。【構成】オルタネータの固定子コイル９は全波整流回
路を構成する複数の整流ダイオード１２１に接続されて
おり、この全波整流回路はバッテリ２０に接続される。
バッテリ２０のプラス側端子はフィールドコイル６を介
しトランジスタＴr1のコレクタに接続されバッテリ２０
のＧＮＤ端子はトランジスタＴr1のエミッタに接続され
る。フィールドコイル６と並列に冷却用電動機１４が接
続され、電動機１４及びフィールドコイル６の通電電流
は同様に変化する。これにより、エンジン回転速度が低
いアイドリング時には、冷却用電動機１４の回転速度は
高くなり、多量の冷却風が得られ、エンジン回転速度が
高い一般走行時には、冷却用電動機１４の回転速度は低
くなり、適切な冷却効果を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車用発電機の冷却装
置に係わり、特に、自動車用発電機の発電電圧を調整す
る電圧調整器を冷却用電動機により冷却する冷却装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車用発電機の冷却装置として
は、例えば、特開平５−２３６７００号公報に記載され
た「車両用交流発電機の回転子」がある。この「車両用
交流発電機の回転子」においては、回転子にファンが固
定され、回転子が回転することにより冷却風を発生さ
せ、発電機を冷却する構成となっている。

【０００３】しかしながら、上記「車両用交流発電機の
回転子」にあっては、発生する冷却風は、回転子の回転
数に依存しており、この回転子の回転数は、エンジン回
転数に依存している。したがって、走行風が期待できな
い車両の低速走行中においては、回転子の回転速度が低
く、冷却風の風量不足となり、発電機を充分に冷却する
ことができなかった。

【０００４】そこで、車両の低速時においても、充分な
冷却風を得ることが可能な冷却装置として、例えば、特
開平３−２７０６５９号公報や特開平５−２１９６８５
号公報に開示されたものがある。

【０００５】上記特開平３−２７０６５９号公報や特開
平５−２１９６８５号公報記載の冷却装置においては、
車両交流発電機にダクトが設けられ、このダクトに通風
用のホースが取り付けられる。そして、ダクト内部に電
動ファンが設置され、車両の低速走行時等における発電
機の温度上昇時には、電動ファンにより、強制的に冷却
風が発電機に取り込まれ、発電機が冷却される構成とな
っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
３−２７０６５９号公報や特開平５−２１９６８５号公
報記載の冷却装置においては、整流装置または電圧調整
装置の温度を検知するための温度センサと、この温度セ
ンサからの温度検知信号に基づいて電動ファンの動作を
制御する制御装置とが、別個必要となってしまう。した
がって、構成が複雑となり、コストアップの要因となっ
てしまっていた。

【０００７】本発明の目的は、簡単な構成でありなが
ら、車両の低速時においても、適切な冷却風を得ること
が可能な自動車用発電機の冷却装置を実現することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、次のように構成される。電機子巻線と、界
磁巻線と、この界磁巻線に流れる電流を制御し、発生電
圧を制御する電圧制御手段とを有する自動車用発電機の
冷却装置において、冷却ファンを有する電動機を備え、
この電動機の駆動電源入力端子を界磁巻線に並列に接続
した。

【０００９】また、電機子巻線と、界磁巻線と、この界
磁巻線に流れる電流を制御し、発生電圧を制御する電圧
制御手段とを有する自動車用発電機の冷却装置におい
て、冷却ファンを有する電動機を備え、この電動機の駆
動電源入力端子を界磁巻線に直列に接続した。

【００１０】また、電機子巻線と、界磁巻線と、この界
磁巻線に流れる電流を制御し、発生電圧を制御する電圧
制御手段とを有する自動車用発電機の冷却装置におい
て、電機子巻線により発生される電圧の一方の出力端子
に、その一方端が接続され、自動車のエンジンコントロ
ール装置からのラジエータの冷却水温度に対応する指令
信号に基づいて開閉可能な開閉スイッチと、冷却ファン
を有し、開閉スイッチの他方端と、電機子巻線により発
生される電圧の他方の出力端子との間に、その駆動電源
入力端子が接続される電動機とを備え、開閉スイッチ
は、冷却水温度が所定温度以上となったときに、閉とな
り、電動機が駆動される。

【００１１】また、電機子巻線と、界磁巻線と、この界
磁巻線に流れる電流を制御し、発生電圧を制御する電圧
制御手段とを有する自動車用発電機の冷却装置におい
て、電圧制御手段の、界磁巻線への通過電流指令値が所
定値以上となったことを判定し、ファン起動指令信号を
出力する起動指令発生手段と、電機子巻線により発生さ
れる電圧の一方の出力端子に、その一方端が接続され、
起動指令発生手段からのファン起動指令信号に基づいて
開閉可能な開閉スイッチと、冷却ファンを有し、開閉ス
イッチの他方端と、電機子巻線により発生される電圧の
他方の出力端子との間に、その駆動電源入力端子が接続
される電動機とを備え、開閉スイッチは、界磁巻線に流
れる電流が所定電流以上となったときに、閉となり、電
動機が駆動される。

【００１２】また、電機子巻線と、界磁巻線と、この界
磁巻線に流れる電流を制御し、発生電圧を制御する電圧
制御手段とを有する自動車用発電機の冷却装置におい
て、自動車のエンジンの回転に対応して回転する回転子
に配置され、エンジンの回転速度が所定回転速度以上と
なると、遠心力により開となり、電機子巻線の一方の端
子に、その一方端が接続される開閉スイッチと、冷却フ
ァンを有し、開閉スイッチの他方端と、電機子巻線の他
方の端子との間に、その駆動電源入力端子が接続される
電動機とを備え、開閉スイッチは、エンジン回転速度が
所定回転速度未満となったときに、閉となり、電動機が
駆動される。

【００１３】また、好ましくは、上記自動車用発電機の
冷却装置において、開閉スイッチは、エンジン回転速度
が、毎分５００回転から２５００回転までのうちの、所
定の回転速度未満となったときに閉となる。

【００１４】また、好ましくは、上記自動車用発電機の
冷却装置において、電動機は、電圧制御手段に近接して
配置され、電動機による冷却風が、電圧制御手段に供給
される。

【００１５】

【作用】冷却ファンを有する電動機の駆動電源入力端子
が、発電機の界磁巻線に並列に又は直列に接続される。
電圧制御手段は、発電機の発生電圧をほぼ一定値に維持
するために、界磁巻線に流れる電流を調整する。エンジ
ン回転速度が高い場合には、界磁巻線に流れる電流は小
とされ、エンジン回転数が低い場合には、界磁巻線に流
れる電流は大とされる。

【００１６】エンジン回転速度が高い場合には、界磁巻
線に流れる電流は、小であり、発熱量が少なく、車両の
走行風も期待できるので、冷却ファンを有する電動機の
回転速度は、高くなくとも良い。一方、エンジン回転速
度が低い場合には、界磁巻線に流れる電流は大であり、
発熱量が多く、しかも車両の走行風はあまり期待できな
いので、電動機の回転速度を大とし、冷却風を大量に発
生させる必要がある。

【００１７】電動機の駆動電源入力端子は、界磁巻線に
並列に又は直列に接続されるため、電動機に流れる電流
は、界磁巻線に流れる電流にほぼ比例する。これによ
り、エンジン回転速度が低い場合には、電動機に大きな
電流が供給され、冷却ファンによる大量の冷却風が得ら
れ、エンジン回転速度が高い場合には、電動機に小さな
電流が供給され、冷却ファンによる冷却風も少量とな
る。

【００１８】自動車用発電機は、エンジン近傍に配置さ
れるため、エンジン冷却水温度が高い場合には、発電機
の温度も高い。通常、エンジン冷却水温度は、エンジン
冷却水温度センサにより検知され、検知された温度は、
エンジンコントロール装置に供給される。これは、冷却
水温度が異常が否かの検出のために実施されている。し
たがって、冷却水温度が所定温度以上の場合に、開閉ス
イッチを閉として、冷却用電動機に駆動電源を供給する
ように構成すれば、簡単な構成で適切な冷却動作を実行
可能な冷却装置を実現できる。

【００１９】また、界磁電流に流れる電流は、電圧制御
手段からの通過電流指令値により制御されるので、この
通過電流指令値が所定値以上となったか否かが、起動指
令発生手段により判定され、ファン起動指令信号が出力
される。そして、このファン起動指令信号により開閉ス
イッチが閉とされ、冷却用電動機が駆動される。

【００２０】また、エンジンの回転に対応して回転する
回転子に遠心力により開となる開閉スイッチを配置し、
このスイッチによって、冷却用電動機への電源供給を制
御するように構成すれば、エンジン回転速度が所定回転
速度未満となったときに、冷却用電動機を駆動するがで
き、簡単な構成で適切な冷却動作を実行可能な冷却装置
を実現できる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１は、本発明の第１実施例である自動車用
発電機の冷却装置の概略回路構成図であり、図６は、自
動車用発電機（オルタネータ）の概略断面図である。

【００２２】まず、図６において、シャフト１の一方の
端部にプーリ３、シャフト１の他方の端部にスリップリ
ング４が配置される。シャフト１には、ロータ７が固定
されており、このロータ７の内部にフィールドコイル
（界磁巻線）６が配置される。そして、ロータ７は、ベ
アリング２を介してハウジング１１の内部に回転可能に
支持されている。また、スリップリング４は、ハウジン
グ１１内に配置されたブラシ５と摺動可能となってお
り、ブラシ５からスリップリング４を介して、フィール
ドコイル６に電力が供給される。

【００２３】また、ロータ７には、このロータ７のプー
リ３側及びスリップリング４側に内蔵ファン１０が取り
付けられており、この内蔵ファン１０によりロータ７の
回転速度に比例した風量が得られる。また、ハウジング
１１の内壁部には、ロータ７と僅かな空隙を隔てて対向
するように、固定子８が配置され、この固定子８に固定
子コイル（電機子巻線）９が巻かれている。

【００２４】ハウジング１１の内部には、固定子コイル
９で発生した誘起電圧の大きさを調整するための電圧調
節器（電圧制御手段、一般的にはＩＣレギュレータと呼
んでいる）と交流の誘起電圧を整流するための整流ダイ
オードとからなる制御回路１２が配置される。そして、
この制御回路１２には放熱フィン１３が取り付けられて
おり、その放熱フィン１３を強制的に空冷できるよう
に、冷却ファンを有する冷却用電動機１４が配置され
る。制御回路１２と、放熱フィン１３と、冷却用電動機
１４の斜視図を図７に示す。

【００２５】オルタネータのシャフト１のプーリ３は、
ベルトを介してエンジン側のプーリに接続されており、
シャフト１は、エンジン回転速度に比例して回転する。
エンジン回転速度が最も低いときはアイドリング時で毎
分６５０回転程度である。また、最高回転速度は毎分６
５００回転程度であり、最低回転速度の約１０倍とな
り、エンジンは、広い回転速度範囲を有している。

【００２６】そして、このように広い回転速度範囲にお
いて、オルタネータの発電電圧を一定に保たなければな
らない。エンジンの回転速度が変化してもオルタネータ
の出力電圧を一定に保つためにはロータ７に巻かれたフ
ィールドコイル６への通電電流を制御する必要がある。

【００２７】オルタネータの誘起電圧Ｅ_outの大きさ
は、次式（１）で表されるために車両の低速走行時には
周波数が低いために、フィールドコイル６への通電電流
を大とし、高速走行時には周波数が高くなるので、フィ
ールドコイル６への通電電流を小とする電流制御が必要
になる。つまり、周波数ｆとフィールド電流ｉとの積を
一定に制御する必要がある。Ｅ_out＝ｋ×ｆ×ｎs×ｉ×ｎ_R −−− （１）ここで、ｋは定数、fは周波数、ｎsは固定子コイル９の
巻数、ｉはフィールドコイル６の通電電流、ｎ_Rはフィ
ールドコイル６の巻数である。

【００２８】誘起電圧Ｅ_outの大きさは、上記（１）式
からフィールドコイル６の通電電流ｉを制御すれば調整
できる。しかし、冷却について考えてみると、車両の低
速走行時には、ロータ７の回転速度が低いので、内蔵フ
ァン１０により発生する風の量は少ない。また、オルタ
ネータの発電電圧を一定に制御するためには、周波数ｆ
が低いので、通電電流ｉを大としなければならず、フィ
ールドコイル６の発熱量は多くなり、この熱がオルタネ
ータ内にこもってしまう。また、低速時には、走行風は
期待できないので、エンジンで発生した熱もオルタネー
タに伝達され温度上昇の原因となる。

【００２９】次に、車両の高速走行時について考えてみ
ると、ロータ７の回転速度は大となり、内蔵ファン１０
で発生する風の量は速度の２乗程度で増加するし、フィ
ールドコイル６への通電電流値も少なくて済むことから
発熱量は少ない。また、エンジンで発生した熱も走行風
によりエンジンルームから外に運び出される。よって、
車両の高速走行時では、発熱量が小さく冷却風も多く取
れるために冷却に関しては問題ない。

【００３０】オルタネータにおいて、耐熱性に一番厳し
いところは、先に述べたＩＣレギュレータ１２２や整流
ダイオード１２１等の半導体で構成される制御回路１２
の部分である。また、温度が上昇すると巻線の抵抗値が
上昇し銅損が上昇する傾向にありコイルの冷却は重要で
ある。よって、先に述べたように低速時（アイドリング
時等）においては、ロータのフィールドコイル６、固定
子巻線を含めた制御回路１２の冷却が重要である。

【００３１】上述したように、エンジン回転速度が低い
ときには、フィールドコイル６への通電電流値が大とな
るので、冷却効果を大とするために、冷却用電動機１４
の風量は多く必要である。一方、エンジン回転速度が、
高速となった場合には、フィールドコイル６への通電電
流値は小となり、しかも、走行風が期待できるので、冷
却用電動機１４の風量は、多量である必要はない。

【００３２】図８は、オルタネータの発電電流に対する
フィールドコイル６への電流の大きさを示したものであ
る。この図８に示すように、同一の発電電流値を得るた
めには、一般走行時Ｎｄよりも、エンジン回転速度がア
イドリング時Ｎｉの方が、フィールドコイル６への通電
電流は、大きくなければならない。

【００３３】フィールドコイル６への通電電流の大きさ
はフィールドコイル６に印加する電圧で決定されるため
に、見方を変えれば通電電流に対するフィールドコイル
電圧は比例の関係にある。また、このフィールドコイル
電圧はエンジンの回転数に反比例する。図９は、冷却用
電動機電圧と発電電流値との関係を示すグラフであり、
図８に示したフィールド電流と発電電流値との関係と同
様な関係となっている。

【００３４】したがって、この特性に着目し、冷却用電
動機１４に印加される電圧がフィールドコイル電圧と同
様となるように構成すれば、多量の冷却風が必要な時に
は、大きな冷却用電動機電圧が得られ、冷却風が多量で
ある必要が無い場合には、小さな冷却用電動機電圧を得
ることができる。

【００３５】図１に示した第１実施例は、上述した原理
を用いた例である。図１において、上述した冷却用電動
機１４の駆動電源入力端子をフィールドコイル６に対し
て並列に接続したものである。オルタネータの固定子コ
イル９は、複数の整流ダイオード１２１のアノードとカ
ソードとの接続点に接続されており、これら複数の整流
ダイオード１２１は、全波整流回路を構成している。

【００３６】そして、複数の整流ダイオード１２１から
なる全波整流回路の出力端子はバッテリ２０（約１２
Ｖ）に接続される。また、バッテリ２０のプラス側端子
は、フィールドコイル６を介してＩＣレギュレータ１２
２のトランジスタＴr1のコレクタに接続される。また、
バッテリ２０のＧＮＤ端子は上記トランジスタＴr1のエ
ミッタに接続される。そして、フィールドコイル６と並
列に冷却用電動機１４が接続されている。

【００３７】上述したように、冷却用電動機１４は、フ
ィールドコイル６と並列に接続されているので、この冷
却用電動機１４の通電電流は、フィールドコイル６への
通電電流と同様に変化する。つまり、上述したように、
冷却用電動機１４には図９に示す特性の電圧が印加さ
れ、エンジン回転速度が低いアイドリング時には、冷却
用電動機１４の回転速度は高くなり、多量の冷却風が得
られ、エンジン回転速度が高い一般走行時には、冷却用
電動機１４の回転速度は低くなり、適切な冷却効果を得
ることができる。

【００３８】以上のように、本発明の第１実施例によれ
ば、フィールドコイル６と並列に冷却用電動機１４が接
続され、フィールドコイル６への通電電流と同様な変化
特性を有する電流が、冷却用電動機１４に通電される。
これにより、エンジン回転速度が低い場合には、冷却用
電動機１４の回転速度が大となり、多量の冷却風が得ら
れ、エンジン回転速度が高い場合には、冷却用電動機１
４の回転速度は小となり、適切な風量が得られる。した
がって、簡単な構成でありながら、車両の低速時におい
ても、適切な冷却風を得ることが可能な自動車用発電機
の冷却装置を実現することができる。さらに、エンジン
回転速度が高い場合には、冷却用電動機１４の回転速度
は小となり、不要な冷却風の発生が防止され、省力化も
可能である。

【００３９】図２は、本発明の第２実施例である自動車
用発電機の冷却装置の概略回路構成図であり、図１の例
と同等なものには同一の符号が付せられている。そし
て、図１の例と図２の例との異なるところは、フィール
ドコイル６と冷却用電動機１４の駆動電源入力端子と
は、直列に接続されていることである。つまり、ＩＣレ
ギュレータ１２２のトランジスタＴr1のコレクタがフィ
ールドコイル６及び冷却用電動機１４を介してバッテリ
２０のプラス端子に接続される。

【００４０】この図２の例の構成においては、フィール
ドコイル６に流れる電流と同等な電流が冷却用電動機１
４に流れる。したがって、この図２の例によっても、図
１の例と同等な効果を得ることができる。

【００４１】図３は、本発明の第３実施例である自動車
用発電機の冷却装置の概略回路構成図であり、図１の例
と同等なものには同一の符号が付せられている。この図
３の例においては、バッテリ２０のプラス端子、つま
り、固定子コイル９より発生された電流が整流ダイオー
ド１２１により整流され、出力される一方の出力端子
は、スイッチ１５及び冷却用電動機１４を介してバッテ
リ２０のＧＮＤ端子、つまり、固定子コイル９より発生
された電流が整流ダイオード１２１により整流され、出
力される他方の出力端子に接続される。また、エンジン
コトロールユニット（ＥＣＵ）２２は、通常、自動車に
搭載されているものであり、その電源として、バッテリ
２０が使用される。したがって、エンジンコトロールユ
ニット２２は、直列接続されたスイッチ１５及び冷却用
電動機１４と並列に接続され、バッテリ２０から電力が
供給される。

【００４２】また、通常、エンジンコントロールユニッ
ト２２は、ラジエータの冷却水温センサ１８の冷却水温
検出信号が供給され、この冷却水温をモニタしている。
したがって、エンジンの冷却状況を把握することができ
る。オルタネータはエンジンに対して直結して、あるい
はベルトにより駆動されるため、オルタネータの温度と
エンジンの温度とは密接な関係にある。そこで、アイド
リング時等において、冷却水の温度が所定温度以上とな
ると、エンジンコントロールユニット２２からの指令信
号により、スイッチ１５がオンとなり、冷却用電動機１
４に電力が供給され、冷却風が発生される。そして、冷
却水温が所定温度未満となると、エンジンコントロール
ユニット２２からの指令信号により、スイッチ１５がオ
フとなり、冷却用電動機１４の回転が停止される。

【００４３】以上のように、この図３の例においては、
スイッチ１５を追加するだけで、冷却用電動機１４を適
切に動作させることができる。したがって、この図３の
例によっても、図１の例と同様な効果を得ることができ
る。

【００４４】図４は、本発明の第４実施例である自動車
用発電機の冷却装置の概略回路構成図であり、図１の例
と同等なものには同一の符号が付せられている。図４に
おいて、バッテリ２０のプラス端子は、つまり、固定子
コイル９より発生された電流が整流ダイオード１２１に
より整流され、出力される一方の出力端子は、スイッチ
１６及び冷却用電動機１４を介して、バッテリ１４のＧ
ＮＤ端子、つまり、固定子コイル９より発生された電流
が整流ダイオード１２１により整流され、出力される他
方の出力端子に接続される。スイッチ１６のオンオフ
は、ＩＣレギュレータ１２２からのファン起動指令Ｓf
により制御される。

【００４５】ＩＣレギュレータ１２２は、エンジンの回
転速度及び負荷状況から発電電力を制御するものであ
り、１相の固定子コイル９の発電電圧からエンジンの回
転速度を演算する速度演算部１２２１と、この速度演算
部１２２１により演算されたエンジン回転速度及び負荷
状況により発電電力を求める発電電力制御部１２２２
と、この発電電力制御部１２２２からの発電指令値に基
づいて、トランジスタＴr1のオンオフ、つまり、通流率
を制御する通流率制御部１２２０を備えている。この通
流率制御部１２２０からのオンオフ指令値により、トラ
ンジスタＴr1がオンオフ制御され、フィールドコイル６
の通電電流が制御される。

【００４６】さらに、ＩＣレギュレータ１２２は、発電
電力制御部１２２２からの指令値に基づいて、負荷が大
きく、エンジン回転速度が低いことを判定し、ファン起
動指令信号Ｓfを出力する起動指令発生部１２２３を備
える。この起動指令発生部１２２３からのファン起動指
令信号Ｓfにより、負荷が所定値以上であり、かつ、エ
ンジン回転速度が所定値以下（例えば、アイドリング時
に相当するエンジン回転速度）の場合には、スイッチ１
６がオンとされ、冷却用電動機１４が起動される。

【００４７】以上のように、図４の例においては、ＩＣ
レギュレータ１２２に起動指令発生部１２２３を追加
し、冷却用電動機１４に直列に接続されるスイッチ１６
を追加するだけで、冷却用電動機１４を適切に動作させ
ることができる。したがって、この図４の例によって
も、図１の例と同様な効果を得ることができる。

【００４８】なお、図４の例において、冷却用電動機１
４の起動をエンジン回転速度及び負荷状況に応じて、２
段階以上の風量制御を実行することも可能である。つま
り、例えば、スイッチ１６をトランジスタ等により構成
し、起動指令発生部からの制御指令信号により、通流率
を制御して、冷却用電動機１４に流れる電流値を制御す
ることも可能である。これにより、冷却用電動機１４の
オンオフを制御できるのみならず、エンジン回転速度と
負荷状況によって、冷却用電動機１４の回転速度を細か
く制御することもできる。

【００４９】また、図４の例において、起動指令発生部
１２２３は、フィールドコイル６への通過電流指令値が
所定電流値以上となったことを判定し、このときに、フ
ァン起動指令信号Ｓfを、開閉スイッチ１６に供給し
て、電動機１４を駆動することも可能である。

【００５０】図５は、本発明の第５実施例である自動車
用発電機の冷却装置の概略回路構成図であり、図１の例
と同等なものには同一の符号が付せられている。この図
５の例においては、３相の固定子コイル９のうちの、２
相分のコイルとコイルとの間に、直列接続された冷却用
電動機１４及びガバナスイッチ１７が接続されている。
このガバナスイッチ１７は、遠心力の大きさによりオン
オフするスイッチである。そして、このガバナスイッチ
１７は、ロータ７に配置されており、ロータ７の回転速
度が、所回転速度未満（例えば、アイドリング時に相当
するロータ７の回転速度）の状態では、オンとなってお
り、冷却用電動機１４は起動状態となっている。そし
て、ロータ７の回転速度が、所定回転速度以上（エンジ
ン回転速度が毎分２５００回転程度）となると、遠心力
により、ガバナスイッチ１７がオフとなり、冷却用電動
機１４の回転が停止される。

【００５１】以上のように、この図５の例においては、
冷却用電動機１４に直列にガバナスイッチ１７を接続
し、ロータ７の回転速度が低下して、例えば、アイドリ
ング時に相当する回転速度となると、ガバナスイッチ１
７がオンとなり、冷却用電動機１４が起動される。これ
により、冷却用電動機１４にガバナスイッチ１７を直列
に接続するだけで、冷却用電動機１４を適切に動作させ
ることができ、この図５の例によっても、図１の例と同
様な効果を得ることができる。なお、この図５の例にお
いては、冷却用電動機１４及びガバナスイッチ１７を固
定子コイル９に接続したが、バッテリ２０に接続するこ
とも可能である。また、図５の例において、ガバナスイ
ッチ１７がオフとなるエンジン回転数は、毎分５００か
ら２５００回転のうちの任意の回転数としてもよい。

【００５２】また、上述した例において、冷却用電動機
１４は、直流モータ又は交流モータのどちらのタイプの
モータでも本発明は、適用可能である。ただし、交流モ
ータを用い、この交流モータに直流電源が供給される場
合には、直流電源から交流電流を発生するためのインバ
ータが必要となるが、現在市販されているファンモータ
の多くはインバータを内蔵した交流モータ（ブラシレス
モータ）であるので、冷却用電動機として、容易に交流
モータを適用することができる。また、直流モータを用
い、この直流モータに交流電源が供給される場合には、
交流電源を直流電源に整流する整流手段（整流ダイオー
ド）を備えるように構成すればよい。

【００５３】さらに、上述した例においては、制御回路
１２、放熱フィン１３及び冷却用電動機１４は、ハウジ
ング１１の内部に配置されているが、これら制御回路１
２、放熱フィン１３及び冷却用電動機１４は、ハウジン
グ１１の外部に配置することも可能である。この場合、
冷却用電動機１４からの冷却風をハウジング１１内にも
供給可能となるように、冷却用電動機１４とハウジング
１１内とを連絡するダクトを配置してもよい。

【００５４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、構成さ
れているため、次のような効果がある。自動車用発電機
の冷却装置において、冷却ファンを有する電動機を備
え、この電動機の駆動電源入力端子を界磁巻線に並列又
は直列に接続した。これにより、簡単な構成でありなが
ら、車両の低速時においても、適切な冷却風を得ること
が可能な自動車用発電機の冷却装置を実現することがで
きる。

【００５５】また、自動車用発電機の冷却装置におい
て、自動車のエンジンコントロール装置からのラジエー
タの冷却水温度に対応する指令信号に基づいて開閉可能
な開閉スイッチと、この開閉スイッチに、その駆動電源
入力端子が接続される冷却用電動機とを備え、開閉スイ
ッチは、冷却水温度が所定温度以上となったときに、閉
となり、電動機が駆動される。これにより、簡単な構成
でありながら、走行風が期待できない車両の低速時にお
いても、適切な冷却風を得ることが可能な自動車用発電
機の冷却装置を実現することができる。

【００５６】また、自動車用発電機の冷却装置におい
て、電圧制御手段の、界磁巻線への通過電流指令値が所
定値以上となったことを判定し、ファン起動指令信号を
出力する起動指令発生手段と、この起動指令発生手段か
らのファン起動指令信号に基づいて開閉可能な開閉スイ
ッチと、この開閉スイッチに、その駆動電源入力端子が
接続される電動機とを備え、開閉スイッチは、界磁巻線
に流れる電流が所定電流以上となったときに、閉とな
り、電動機が駆動される。これにより、上述と同様に、
簡単な構成でありながら、走行風が期待できない車両の
低速時においても、適切な冷却風を得ることが可能な自
動車用発電機の冷却装置を実現することができる。

【００５７】また、自動車用発電機の冷却装置におい
て、エンジンの回転速度が所定回転速度以上となると、
遠心力により開となる開閉スイッチと、この開閉スイッ
チに、その駆動電源入力端子が接続される電動機とを備
え、開閉スイッチは、エンジン回転速度が所定回転速度
未満となったときに、閉となり、電動機が駆動される。
これにより、上述と同様に、簡単な構成でありながら、
走行風が期待できない車両の低速時においても、適切な
冷却風を得ることが可能な自動車用発電機の冷却装置を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である自動車用発電機の冷
却装置の概略回路構成図である。

【図２】本発明の第２実施例である自動車用発電機の冷
却装置の概略回路構成図である。

【図３】本発明の第３実施例である自動車用発電機の冷
却装置の概略回路構成図である。

【図４】本発明の第４実施例である自動車用発電機の冷
却装置の概略回路構成図である。

【図５】本発明の第５実施例である自動車用発電機の冷
却装置の概略回路構成図である。

【図６】自動車用発電機の概略断面構成図である。

【図７】制御回路と、放熱フィンと、冷却用電動機との
概略斜視図である。

【図８】エンジン回転速度の相違による発電電流とフィ
ールドコイルへの通電電流との関係を示すグラフであ
る。

【図９】エンジン回転速度の相違による発電電流と冷却
用電動機電圧との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１シャフト２ベアリング３プーリ４スリップリング５ブラシ６フィールドコイル７ロータ８固定子９固定子コイル１０内蔵ファン１１ハウジング１２制御回路１３放熱フィン１４冷却用電動機１５、１６スイッチ１７ガバナスイッチ１８冷却水温センサ２０バッテリ２２エンジンコントロールユニット１２１整流ダイオード１２２ＩＣレギュレータ

フロントページの続き (72)発明者増野敬一茨城県勝田市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電機子巻線と、界磁巻線と、この界磁巻
線に流れる電流を制御し、発生電圧を制御する電圧制御
手段とを有する自動車用発電機の冷却装置において、冷却ファンを有する電動機を備え、この電動機の駆動電
源入力端子を上記界磁巻線に並列に接続したことを特徴
とする自動車用発電機の冷却装置。
【請求項２】電機子巻線と、界磁巻線と、この界磁巻
線に流れる電流を制御し、発生電圧を制御する電圧制御
手段とを有する自動車用発電機の冷却装置において、冷却ファンを有する電動機を備え、この電動機の駆動電
源入力端子を上記界磁巻線に直列に接続したことを特徴
とする自動車用発電機の冷却装置。
【請求項３】電機子巻線と、界磁巻線と、この界磁巻
線に流れる電流を制御し、発生電圧を制御する電圧制御
手段とを有する自動車用発電機の冷却装置において、上記電機子巻線により発生される電圧の一方の出力端子
に、その一方端が接続され、自動車のエンジンコントロ
ール装置からのラジエータの冷却水温度に対応する指令
信号に基づいて開閉可能な開閉スイッチと、冷却ファンを有し、上記開閉スイッチの他方端と、上記
電機子巻線により発生される電圧の他方の出力端子との
間に、その駆動電源入力端子が接続される電動機と、を備え、上記開閉スイッチは、上記冷却水温度が所定温
度以上となったときに、閉となり、上記電動機が駆動さ
れることを特徴とする自動車用発電機の冷却装置。
【請求項４】電機子巻線と、界磁巻線と、この界磁巻
線に流れる電流を制御し、発生電圧を制御する電圧制御
手段とを有する自動車用発電機の冷却装置において、上記電圧制御手段の、界磁巻線への通過電流指令値が所
定値以上となったことを判定し、ファン起動指令信号を
出力する起動指令発生手段と、上記電機子巻線により発生される電圧の一方の出力端子
に、その一方端が接続され、上記起動指令発生手段から
のファン起動指令信号に基づいて開閉可能な開閉スイッ
チと、冷却ファンを有し、上記開閉スイッチの他方端と、上記
電機子巻線により発生される電圧の他方の出力端子との
間に、その駆動電源入力端子が接続される電動機と、を備え、上記開閉スイッチは、上記界磁巻線に流れる電
流が所定電流以上となったときに、閉となり、上記電動
機が駆動されることを特徴とする自動車用発電機の冷却
装置。
【請求項５】電機子巻線と、界磁巻線と、この界磁巻
線に流れる電流を制御し、発生電圧を制御する電圧制御
手段とを有する自動車用発電機の冷却装置において、自動車のエンジンの回転に対応して回転する回転子に配
置され、エンジンの回転速度が所定回転速度以上となる
と、遠心力により開となり、上記電機子巻線の一方の端
子に、その一方端が接続される開閉スイッチと、冷却ファンを有し、上記開閉スイッチの他方端と、上記
電機子巻線の他方の端子との間に、その駆動電源入力端
子が接続される電動機と、を備え、上記開閉スイッチは、エンジン回転速度が所定
回転速度未満となったときに、閉となり、上記電動機が
駆動されることを特徴とする自動車用発電機の冷却装
置。
【請求項６】請求項５記載の自動車用発電機の冷却装
置において、上記開閉スイッチは、エンジン回転速度
が、毎分５００回転から２５００回転までのうちの、所
定の回転速度未満となったときに閉となることを特徴と
する自動車用発電機の冷却装置。
【請求項７】請求項１から５のうちのいずれか一項記
載の自動車用発電機の冷却装置において、上記電動機
は、上記電圧制御手段に近接して配置され、電動機によ
る冷却風が、上記電圧制御手段に供給されることを特徴
とする自動車用発電機の冷却装置。