專利名稱：車用交流發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及裝載在汽車等車輛的車用交流發(fā)電機，特別涉及對其冷卻構造 的改進。
背景技術：
以往的車用交流發(fā)電機的結構是，利用由于固定在轉子上的冷卻風扇的旋 轉而產(chǎn)生的冷卻風，對定子線圈的線圈端部進行冷卻(例如參照專利文獻1)。 即，如圖23所示，固定在轉子軸ll的轉子l的軸向兩端部所固定的一對冷卻 風扇21、 22與轉子1 一體旋轉，從而冷卻風A、 B從設置在一對殼體3K 32 的進氣孔314、 324流入殼體31、 32的內部。
流入殼體31、 32的內部的冷卻風A、 B，由于冷卻風扇21、 22的旋轉所產(chǎn) 生的離心力而從軸向向徑向轉彎，沿著定子線圈40的線圈端部41、 42的軸向 端面411、 421流動后，從設置在殼體31、 32的排氣孔315、 325向外部排出。 此時，各個線圈端部41、 42的軸向端面4U、 421通過與冷卻風A、 B進行熱 交換從而被冷卻。
專利文獻l..國際專利公開WO2005 / 093929A1號公報

發(fā)明內容
在如上所述構成的以往的車用交流發(fā)電機中，定子線圈40的線圈端部41、 42的冷卻，是從冷卻風扇21、 22向其徑向排出的冷卻風A、 B與線圈端部41、 42進行熱交換而進行的。然而，由于定子線圈40的線圈端部41、 42從定子鐵 心5的軸向兩端面向軸向延伸，與流過定子鐵心5的徑向的冷卻風A、 B垂直 地配置，因此冷卻風A、 B與線圈端部41、 42進行熱交換的部位限于線圈端部 41、 42的軸向端面411、 421。因此，以往的車用交流發(fā)電機存在的問題是 線圈端部41、 42的冷卻不夠。
5本發(fā)明是為了解決以往的車用交流發(fā)電機中的上述問題而完成的，其目的 在于提供一種車用交流發(fā)電機，該車用交流發(fā)電機可以提高定子線圈的線圈端 部的冷卻性能，并且可以增加冷卻風量以進一步提高交流發(fā)電機整體的冷卻性 能。
本發(fā)明所涉及的車用交流發(fā)電機包括定子鐵心，該定子鐵心在內周部具 有多條槽； 一對殼體，該一對殼體分別配置在上述定子鐵心的軸向的一個端部 和另一端部，具有與上述定子鐵心的軸向端面抵接的抵接面；多個貫穿螺栓， 該多個貫穿螺栓將上述一對殼體和上述定子鐵心固定為一體，在上述定子鐵心 的外周面上沿上述定子鐵心的軸向延伸；定子線圈，該定子線圈安裝在上述多 條槽，具有分別從上述定子鐵心的軸向的一個端部與另一端部向軸向突出的線 圈端部；轉子軸，該轉子軸被上述一對殼體支承且轉動自如；轉子，該轉子固 定在上述轉子軸，配置在上述定子鐵心的內側空間部；以及冷卻風扇，該冷卻 風扇固定在上述轉子的至少一個軸向的端部，上述一對殼體中的至少-一個殼體 具有進氣口和排氣口，該進氣口向上述殼體的內部吸入冷卻風，該排氣口將上 述冷卻風向上述殼體的外部排出，其中，上述一對殼體中的至少一個殼體的上 述抵接面包括冷卻風通路，該冷卻風通路將上述線圈端部的外周面?zhèn)扰c上述定 子鐵心的上述外周面?zhèn)冗B通，在上述定子鐵心的外周面?zhèn)认蛏鲜龆ㄗ予F心的軸 向開口。
另外，本發(fā)明所涉及的車用交流發(fā)電機包括定子鐵心，該定子鐵心在內 周部具有多條槽；--對殼體，該一對殼體分別配置在上述定子鐵心的軸向的一 個端部和另一端部，具有與上述定子鐵心的軸向端面抵接的抵接面；多個貫穿 螺栓，該多個貫穿螺栓將上述一對殼體和上述定子鐵心固定為一體，在上述定 子鐵心的外周面上沿上述定子鐵心的軸向延伸；定子線圈，該定子線圈安裝在 上述多條槽，具有分別從上述定子鐵心的軸向的一個端部與另一端部向軸向突 出的線圈端部；轉子軸，該轉子軸被上述一對殼體支承且轉動自如；轉子，該 轉子固定在上述轉子軸，配置在上述定子鐵心的內側空間部；以及冷卻風扇， 該冷卻風扇固定在上述轉子的至少一個軸向的端部，上述一對殼體中的至少一 個殼體具有進氣口和排氣口，該進氣口向上述殼體的內部吸入冷卻風，該排氣 口將上述冷卻風向上述殼體的外部排出，其中，上述一對殼體中的至少一個殼體的上述抵接面包括冷卻風通路，該冷卻風通路將上述線圈端部的外周面?zhèn)扰c 上述定子鐵心的上述外周面?zhèn)冗B通，在上述定子鐵心的外周面?zhèn)认蛏鲜龆ㄗ予F 心的徑向開口。
根據(jù)本發(fā)明所涉及的車用交流發(fā)電機，由于一對殼體中的至少一個殼體的 抵接面包括將線圈端部的外周面?zhèn)扰c定子鐵心的外周面?zhèn)冗B通并在定子鐵心 的外周面?zhèn)认蚨ㄗ予F心的軸向開口的冷卻風通路，因此冷卻風經(jīng)由線圈端部的 外周面后，通過冷卻風通路沿著定子鐵心的外周面流動，可以提高定子線圈的 線圈端部的冷卻性能，并且可以增加冷卻風量以進一步提高交流發(fā)電機整體的 冷卻性能。
另外，根據(jù)本發(fā)明所涉及的車用交流發(fā)電機，由于一對殼體中的至少一個 殼體的抵接面包括將線圈端部的外周面?zhèn)扰c定子鐵心的外周面?zhèn)冗B通并在定 子鐵心的外周面?zhèn)认蚨ㄗ予F心的徑向開口的冷卻風通路，因此冷卻風經(jīng)由線圈 端部的外周面后，通過冷卻風通路流到殼體外部，可以提高定子線圈的線圈端 部的冷卻性能，并且可以進一步增加冷卻風量以進一步提高交流發(fā)電機整體的 冷卻性能。


圖1是本發(fā)明的實施方式1所涉及的車用交流發(fā)電機的主要部分剖視圖。
圖2是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的車用交流發(fā)電機的殼體的立體圖。
圖3是將本發(fā)明的實施方式1所涉及的車用交流發(fā)電機的一部分剖切進行 表示的俯視圖。
圖4是用于說明本發(fā)明的實施方式1所涉及的車用交流發(fā)電機的參考圖。 圖5是本發(fā)明的實施方式1所涉及的車用交流發(fā)電機的說明圖。 圖6是本發(fā)明的實施方式1所涉及的車用交流發(fā)電機的說明圖。 圖7是本發(fā)明的實施方式1所涉及的車用交流發(fā)電機的說明圖。 圖8是用于說明本發(fā)明的實施方式1所涉及的車用交流發(fā)電機的參考圖。 圖9是將本發(fā)明的實施方式2所涉及的車用交流發(fā)電機的一部分剖切進行 表示的俯視圖。
7圖10是本發(fā)明的實施方式3所涉及的車用交流發(fā)電機的主要部分剖視圖。
圖11是本發(fā)明的實施方式3所涉及的車用交流發(fā)電機的說明圖。
圖12是本發(fā)明的實施方式3所涉及的車用交流發(fā)電機的說明圖。
圖13是本發(fā)明的實施方式3所涉及的車用交流發(fā)電機的說明圖。
圖14是用于說明本發(fā)明的實施方式3所涉及的車用交流發(fā)電機的參考圖。
圖15是本發(fā)明的實施方式4所涉及的車用交流發(fā)電機的說明圖。
圖16是本發(fā)明的實施方式5所涉及的車用交流發(fā)電機的說明圖。
圖17是本發(fā)明的實施方式6所涉及的車用交流發(fā)電機的主要部分剖視圖。
圖18是本發(fā)明的實施方式6所涉及的車用交流發(fā)電機的定子的簡要立體圖。
圖19是本發(fā)明的實施方式6所涉及的車用交流發(fā)電機的說明圖。 圖20是本發(fā)明的實施方式7所涉及的車用交流發(fā)電機的主要部分剖視圖。 圖21是本發(fā)明的實施方式7所涉及的車用交流發(fā)電機的說明圖。 圖22是將本發(fā)明的實施方式8所涉及的車用交流發(fā)電機的一部分剖切進 行表示的主視圖。
圖23是以往的車用交流發(fā)電機的剖視圖。
具體實施例方式
實施方式1.
圖1是表示本發(fā)明的車用交流發(fā)電機的主耍部分的剖視圖。圖1中，車用 交流發(fā)電機100包括 一對殼體31、 32;被該一對殼體31、 32通過軸承122 支承且轉動自如的轉子軸11;固定在轉子軸11的凸極式磁極(以下僅稱作磁 極)7;被磁極7保持的勵磁線圈8;以及固定在磁極7的軸向兩端部的冷卻風 扇21、 22。轉子軸ll、磁極7和勵磁線圈8構成轉子1。在轉子軸ll的一 端固定有滑輪12，該滑輪12通過皮帶等動力傳遞單元(未圖示)與內燃機 (未圖示)的輸出軸連接。
另外，車用交流發(fā)電機100包括軸向兩端面被一對殼體31、 32夾住的 定子鐵心5;以及安裝在該定子鐵心5的內周部所設置的多條槽的定子線圈40。 定子線圈40由沿槽的深度方向排列的多個線圈導體構成，包括分別從定子鐵心5的軸向兩端面向軸向突出的線圈端部41、 42。定子鐵心5和定子線圈40 構成定子6。
圖2是表示一對殼體中的位于滑輪相反側的殼體31的立體圖。圖1及圖2 中，殼體31包括固定軸承121(參照圖23)的軸承固定部311、和具有貫穿孔 312的固定部件313，該貫穿孔312用于插入將車用交流發(fā)電機100固定在車 輛的結構體(未圖示)的固定螺栓(未圖示)。在殼體31的軸向的端面，形成與 冷卻風扇21相對而開口的多個進氣口 314，另外，在外周面形成向徑向開 口的多個排氣口 315。
在殼體31的內周面316，形成軸向的抵接面317與徑向的抵接面318。殼 體31的軸向的抵接面317與定子鐵心5的軸向端面的外邊緣部抵接，徑向的 抵接面318與定子鐵心5的外周面的軸向端部邊緣抵接，安裝在定子鐵心5的 滑輪相反側的軸向端面。
在殼體31的內周面316形成的軸向的抵接面317和徑向的抵接面318， 沿周向隔開間隔配置多個由凹槽形成的冷卻風通路319，軸向的抵接面317與 定子鐵心5的軸向端面的接觸、以及徑向的抵接面318與定子鐵心的外周面的 接觸，由于多個冷卻風通路319而成為間斷的接觸。各個冷卻風通路319，是 在殼體31的內部與定子線圈40的線圈端部41的外周面412相對并沿殼體31 的徑向朝向內側開口，并且，在定子鐵心5的外周面?zhèn)认蚨ㄗ予F心5的軸向開 □。
另外，位于滑輪側的殼體32與殼體31相同，包括固定軸承122的軸承固 定部321、和具有貫穿孔的固定部件(未圖示)，該貫穿孔插入用于將車用交流 發(fā)電機100固定在車輛的結構體的固定螺栓。在殼體32的軸向的端面，形成 與冷卻風扇22相對并開口的多個進氣口 324，另外，形成在軸向端面和外周面 之間開口的多個排氣口 325。
在殼體32的內周面326，與殼體31相同，形成軸向抵接面與徑向抵接面。 殼體32的軸向抵接面與定子鐵心5的軸向端面的外邊緣部抵接，徑向抵接面 與定子鐵心5的外周面的軸向端部邊緣抵接，安裝在定子鐵心5的滑輪側的軸 向端面。
在殼體32的內周面326形成的軸向的抵接面和徑向的抵接面，沿周向隔開間隔配置多個由凹槽形成的冷卻風通路329，軸向的抵接面與定子鐵心5的 軸向端面的接觸、以及徑向的抵接面與定子鐵心5的外周面的接觸，由于多個 冷卻風通路329而成為間斷的接觸。各個冷卻風通路329，是在殼體32的內部 與定子線圈40的線圈端部42的外周面422相對并沿殼體32的徑向朝向內側 開口，并且，在定子鐵心5的外周面?zhèn)认蚨ㄗ予F心5的軸向開口。
在殼體31的外周部，圍繞殼體31的軸心，以90度的間隔設置4個用于 抒入貫穿螺栓(相當于圖23所示的貫穿螺栓9)的螺紋孔3110，同樣在殼體32 的外周部，圍繞軸心，以90度的間隔設置用于使貫穿螺栓貫穿的貫穿孔(未圖 示)。殼體31的4個螺紋孔3110分別與殼體32的4個貫穿孔對應。
從滑輪12側沿軸向插入殼體32的各個貫穿孔的4個貫穿螺栓，擰入殼體 31的各個對應的螺紋孔3110，將一對殼體31、 32朝互相接近的方向緊固，以 夾住定子鐵心5。這4個貫穿螺栓在殼體31與殼體32之間，在定子鐵心5的 外周面上沿定子鐵心5的軸向延伸。貫穿螺栓與定子鐵心5的外周面通過僅有 一點的間隙相對。另夕卜，貫穿螺栓、 一對殼體31、 32、和定子鐵心5等的相互 關系與圖23所示的以往的裝置中的貫穿螺栓9、 一對殼體31、 32、和定子鐵 心5的相互關系相同。
設置在一對殼體31、 32的冷卻風通路319、 329,分別沿殼體31、 32的周 向，以任意的間距，在貫穿螺栓相互之間配置多個，據(jù)此，在車用交流發(fā)電機 100的大致整個周向范圍配置冷卻風通路319、 329，抑制散熱性能在周向的偏 差。
圖3是將本發(fā)明的實施方式1所涉及的車用交流發(fā)電機的一部分剖切進行 表示的俯視圖，明示出將殼體31、 32的一部分沿剖切線X1、 X2剖切的各個冷 卻風通路319、 329。如圖3所示，設置在殼體31的多個冷卻風通路319，相 對于設置在殼體32的多個冷卻風通路329，沿定子鐵心5的周向設置在不同的 位置，各個冷卻風路319、 329的開口部配置得互相不相對。利用這樣的結構， 從殼體31的冷卻風通路319向定子鐵心5的外周面流出的冷卻風A2、與從殼 體32的冷卻風通路329向定子鐵心5的外周面流出的冷卻風B2的流動不會互 相干涉，可以減少損耗。
與之相對，如圖4所示的參考圖所示，設置在殼體31的冷卻風通路319和設置在殼體32的冷卻風通路329，沿定子鐵心5的周向設置在同一位置，這 時，從各個冷卻風通路319、 329流出的冷卻風A2、 B2會在定子鐵心5的周面 上相碰撞，使損耗增大。根據(jù)實施方式1所涉及的車用交流發(fā)電機，可以消除 這樣的缺點。
圖5、圖6及圖7是本發(fā)明的實施方式1所涉及的車用交流發(fā)電機的說明 圖。如圖5所示，定子鐵心5的軸向端面51、和與該軸向端面51相對的上述 冷卻風通路319的壁面319a之間的距離a，被設定為在定子鐵心5的軸向端面 51、和設置在殼體31的排氣口 315的壁面315a之間的距離b以下。
另外，如圖6所示，定子鐵心5的軸向端面51、和設置在殼體31的排氣 口 315的壁面315a之間的距離b，被設定為在定子鐵心5的軸向端面51、和 從該軸向端面51向軸向突出的線圈端部41的軸向端面411之間的距離c以下。
再有，如圖7所示，定子鐵心5的軸向端面51、和與該軸向端面51相對 的冷卻風通路319的壁面319a之間的距離h，被設定得大于線圈端部41的外 周面412、和殼體31的內周面316之間的距離i。
另外，對于殼體32的構成，也與上述圖5、圖6及圖7所示的殼體31的 情況相同。
接下來，說明本發(fā)明的實施方式1所涉及的車用交流發(fā)電機的冷卻作用。 圖1中，若轉子1旋轉，則固定在其軸向兩端部的冷卻風扇21、 22與轉子1 一起旋轉。由于冷卻風扇21、 22的旋轉，冷卻風A、 B從分別設置在殼體 31、 32的進氣口 314、 324被吸進殼體內部，從其軸向向冷卻風扇21、 22 流入。向冷卻風扇21、 22流入的冷卻風A、 B，由于冷卻風扇21、 22的旋 轉所產(chǎn)生的離心力，從冷卻風扇21、 22向徑向排出。從冷卻風扇21、 22 排出的冷卻風A、 B，沿著各個線圈端部41、 42的軸向端面411、 421流動， 通過與線圈端部41、 42進行熱交換，冷卻線圈端部41、 42。
沿著線圈端部41、 42的軸向端面411、 421流過徑向外側的冷卻風A、 B， 被分流為冷卻風Al、 Bl和冷卻風A2、 B2，冷卻風Al、 Bl原樣從設置在殼體 31、 32的排氣口315、 325向殼體31、 32的外部排出，冷卻風A2、 B2沿著線 圈端部41、 42的外周面412、 422沿軸向流動，通過設置在殼體31、 32的冷 卻風通路319、 329，向定子鐵心5的外周面沿軸向排出。分流的冷卻風A2、
11B2通過與線圈端部41、 42的外周面412、 422進行熱交換，對其進行冷卻。在 實施方式1中，將冷卻風A1、 B2流過的流通路徑稱作第一流通路徑，將冷 卻風A2、 B2流過的流通路徑稱作第二流通路徑。
如上所述，由于設置在殼體31、 32的多個冷卻風通路319、 329，在定子 鐵心5的外周面?zhèn)?，在周向不同的位置開口，因此從各個冷卻風通路319、 329 在定子鐵心5的外周面沿軸向排出的冷卻風A2、B2，如圖3所示不會互相干涉， 順暢地沿著定子鐵心5的外周面流動，與定子鐵心5進行熱交換而對其進行冷 卻。
如圖5所示，由于定子鐵心5的軸向端面51、和與該軸向端面51相對的 上述冷卻風通路319的壁面319a之間的距離a，被設定為在定子鐵心5的軸向 端面51、和設置在殼體31的排氣口 315的壁面315a之間的距離b以下，因此 在殼體31的排氣口 315與冷卻風通路319之間，形成在殼體31的整個周向設 置寬度[b —a]的筋部310的結構，因此可以使殼體31具有充分的強度。對于 殼體32也與殼體31相同，在整個周向設置筋部。
另外，如圖6所示，由于定子鐵心5的軸向端面51、和設置在殼體31的 排氣口 315的壁面315a之間的距離b，被設定為在定子鐵心5的軸向端面51、 和從該軸向端面向軸向突出的線圈端部41的軸向端面411之間的距離c以下， 因此沿著線圈端部41的軸向端面411流動的冷卻風Al不會被殼體1阻擋，可 以從殼體1的排氣口 315向外部流出。對于殼體32也一樣。
再有，如圖7所示，由于定子鐵心5的軸向端面51、和與該軸向端面51 相對的冷卻風通路319的壁面319a之間的距離h，被設定得大于線圈端部41 的外周面412、和殼體31的內周面316之間的距離i，因此可以確保為了使冷 卻風A2大致無損耗地通過冷卻風通路319而所需的流通路徑寬度，可以抑制 壓力損耗。對于殼體32也一樣。
圖8是用于說明本發(fā)明的實施方式1的車用交流發(fā)電機的參考圖，表示將 定子鐵心5的軸向端面51、和與該軸向端面51相對的冷卻風通路319的壁面 之間的距離h，設定得小于線圈端部41的外周面412、和殼體31的內周面316 之間的距離i的情況。此時，冷卻風A2從線圈端部41的外周面412進入冷卻 風通路319時的風路的截面積縮小，與本發(fā)明的實施方式1的情況相比，壓力損耗增大，冷卻風量下降，冷卻效果降低。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施方式l所涉及的車用交流發(fā)電機，由于除了 以往的車用交流發(fā)電機的設置在殼體的排氣口，在定子鐵心的外周面?zhèn)纫苍O置 向定子鐵心的軸向排出冷卻風的冷卻風通路，因此具有的效果是風路的面積 增大，交流發(fā)電機整體的冷卻風量增加，不僅線圈端部，定子鐵心或其他發(fā)熱 部分的散熱性能也會提高。
另外，貫穿孔冷卻風通路319、 329還兼有除水孔的功能，可以防止在發(fā)
電機內部由于水的積存而產(chǎn)生的電蝕、和鹽害。
另外，例如通過壓鑄等鑄造來制造殼體31、 32，不需要用于形成冷卻風 通路319、 329的追加加工，可以降低制造成本。再有，在需要利用切削加工 對定子鐵心設置接合件時，由于與殼體的槽對齊進行不連續(xù)的切削，因此切削 屑不會纏繞在工具上，可以使工具的壽命提高。
另外，設置在殼體31、 32的冷卻風通路及排氣口的間距、數(shù)量、及其截 面形狀等不限于上述實施例。另外，在上述實施方式l中，說明了在殼體31、 32—側設置冷卻風通路319、 329的情況，但也可以在定子鐵心5—側形成冷 卻風通路，還可以在殼體31、 32 —側和定子鐵心5 —側這兩側形成冷卻風通 路。另外，冷卻風通路也可以僅設置在定子1的任意一個軸向端部。
實施方式2.
圖9是將本發(fā)明的實施方式2所涉及的車用交流發(fā)電機的一部分剖切進行 表示的俯視圖，明示出將殼體31、 32的一部分沿剖切線X1、 X2剖切的各個冷 卻風通路3191、 3291。圖9中，設置在殼體31的冷卻風通路3191、和設置在 殼體32的冷卻風通路3291，分別向冷卻風扇的旋轉方向傾斜而形成。其他結 構與實施方式l相同。
根據(jù)實施方式2所涉及的車用交流發(fā)電機，由于從設置在各個殼體31、 32的冷卻風通路3191、 3291向定子鐵心5的外周面排出的冷卻風A2、 B2，在 定子鐵心5的外周面上合流，向定子鐵心5的周向流動，因此可以得到促進定 子鐵心5散熱的效果。
另外，貫穿孔冷卻風通路3191、 3291還兼有除水孔的功能，可以防止在 發(fā)電機內部由于水的積存而產(chǎn)生的電蝕、和鹽害。另外，例如通過壓鑄等鑄造來制造殼體31、 32，不需要用于形成冷卻風
通路3191、 3291的追加加工，可以降低制造成本。再有，在需要利用切削加 工對定子鐵心設置接合件時，由于與殼體的槽對齊進行不連續(xù)的切削，因此切 削屑不會纏繞在工具上，可以使工具的壽命提高。
另外，設置在殼體31、 32的冷卻風通路及排氣口的間距、數(shù)量、及其截 面形狀等不限于上述實施例。另外，在上述實施方式2中，說明了在殼體31、 32—側設置冷卻風通路3191、 3291的情況，但也可以在定子鐵心5—側形成 冷卻風通路，還可以在殼體31、 32—側和定子鐵心5—側這兩側形成冷卻風 通路。另外，冷卻風通路也可以僅設置在定子1的任意一個軸向端部。
實施方式3.
圖10是表示本發(fā)明的實施方式3所涉及的車用交流發(fā)電機的主要部分的 剖視圖。圖10中，殼體31、 32在與定子鐵心5的軸向端面及其附近的外周面 相對的軸向的端面及徑向的端面，包括由貫穿殼體31、 32的徑向的缺口狀的 切除部構成的冷卻風通路3192、 3292。該冷卻風通路3192、 3292將線圈端 部41、 42的外周面412、 422 —側與定子鐵心5的外周面?zhèn)冗B通，在定子 鐵心5的外周面?zhèn)认蚨ㄗ予F心5的徑向開口。
圖11、圖12及圖13是本發(fā)明的實施方式2所涉及的車用交流發(fā)電機的說 明圖。如圖11所示；定子鐵心5的軸向端面51、和與該軸向端面51相對的上 述冷卻風通路3192的壁面3192a之間的距離a，被設定為在定子鐵心5的軸向 端面51、和設置在殼體31的排氣口 315的壁面315a之間的距離b以下。
另外，如圖12所示，定子鐵心5的軸向端面51、和設置在殼體31的排 氣口 315的壁面315a之間的距離b，被設定為在定子鐵心5的軸向端面51、 和從該軸向端面向軸向突出的線圈端部41的軸向端面411之間的距離c以下。
再有，如圖13所示，定子鐵心5的軸向端面51、和與該軸向端面51相 對的冷卻風通路3192的壁面3192a之間的距離h，被設定得大于線圈端部41 的外周面412、和殼體31的內周面316之間的距離i。
另外，對于殼體32的構成，也與上述圖ll、圖12及圖13所示的殼體31 的情況相同。另外，其他結構與實施方式l相同。
接下來，在如上所述構成的本發(fā)明的實施方式3所涉及的車用交流發(fā)電機中，若轉子1旋轉，則固定在其軸向兩端部的冷卻風扇21、 22與轉子1一起
旋轉。由于冷卻風扇21、 22的旋轉，從分別設置在殼體31、 32的進氣口314、 324吸入殼體內部的冷卻風A、 B，從其軸向向冷卻風扇21、 22吸進，由于風 扇21、 22的旋轉所產(chǎn)生的離心力沿徑向排出。從冷卻風扇21、 22排出的冷 卻風A、 B，沿著各個線圈端部41、 42的軸向端面411、 421沿徑向流動， 利用與線圈端部41、 42進行熱交換，冷卻線圈端部41、 42。
沿著線圈端部41、 42的軸向端面411、 421沿徑向流動的冷卻風A、 B被 分流為冷卻風A1、 B1和冷卻風A3、 B3，冷卻風A1、 Bl原樣從設置在殼體31、 32的排氣口315、 325向殼體31、 32的外部排出，冷卻風A3、 B3沿著線圈端 部41、 42的外周面412、 422沿軸向流動，通過設置在殼體31、 32的冷卻風 通路3192、 3292，在定子鐵心5的外周面?zhèn)认驈较蚺懦?。在本實施方?中， 將冷卻風A1、 B2流過的流通路徑稱作第一流通路徑，將冷卻風A3、 B3流過的 流通路徑稱作第二流通路徑。
如圖11所示，由于定子鐵心5的軸向端面51、和與該軸向端面51相對的 上述冷卻風通路3192的壁面3192a之間的距離a，被設定為在定子鐵心5的軸 向端面51、和設置在殼體31的排氣口 315的壁面315a之間的距離b以下，因 此在殼體31的排氣口 315與冷卻風通路3192之間，形成在殼體31的整個周 向設置寬度[b — a]的筋部310的結構，因此可以使殼體31具有充分的強度。 殼體32也與殼體31相同，在整個周向設置筋部。
另外，如圖12所示，由于定子鐵心5的軸向端面51、和設置在殼體31 的排氣口 315的壁面3151之間的距離b，被設定為在定子鐵心5的軸向端面 51、和從該軸向端面向軸向突出的線圈端部41的軸向端面411之間的距離c 以下，因此沿著線圈端部41的軸向端面411流動的冷卻風Al不會被殼體1阻 擋，可以從殼體l的排氣口 315向外部流出。對于殼體32也一樣。
再有，如圖13所示，由于定子鐵心5的軸向端面51、和與該軸向端面51 相對的冷卻風通路3192的壁面3192a之間的距離h，被設定得大于線圈端部 41的外周面412、和殼體31的內周面316之間的距離i，因此可以確保為了使 冷卻風A2大致無損耗地通過冷卻風通路319而所需的流通路徑寬度，可以抑 制壓力損耗。對于殼體32也一樣。圖14是用于說明本發(fā)明的實施方式3的車用交流發(fā)電機的參考圖，表
示將定子鐵心5的軸向端面51、和與該軸向端面51相對的冷卻風通路3192 的壁面3192a之間的距離h，設定得小于線圈端部41的外周面412、和殼 體31的內周面316之間的距離i的情況。此時，冷卻風A3從線圈端部41 的外周面412進入冷卻風通路3192時的風路的截面積縮小，與本發(fā)明的實施 方式3的情況相比，壓力損耗增大，冷卻風量下降，冷卻效果降低。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施方式3所涉及的車用交流發(fā)電機，由于除了 以往的車用交流發(fā)電機的設置在殼體的排氣口，在定子鐵心的外周面也設置向 徑向排出冷卻風的冷卻風通路，因此具有的效果是排氣面積增大，交流發(fā)電 機整體的冷卻風量增加，不僅線圈端部，定子鐵心或其他發(fā)熱部分的散熱性能 也會提高。
另外，貫穿孔冷卻風通路3192、 3292還兼有除水孔的功能，可以防止在 發(fā)電機內部由于水的積存而產(chǎn)生的電蝕、和鹽害。
另外，例如通過壓鑄等鑄造來制造殼體31、 32，不需要用于形成冷卻風 通路3192、 3292的追加加工，可以降低制造成本。再有，在需要利用切削加 工對定子鐵心設置接合件時，由于與殼體的槽對齊進行不連續(xù)的切削，因此切 削屑不會纏繞在工具上，可以使工具的壽命提高。
另外，設置在殼體31、 32的冷卻風通路及排氣口的間距、數(shù)量、及其截 面形狀等不限于上述實施例。另外，在上述實施方式3中，說明了在殼體31、 32 —側設置冷卻風通路3192、 3292的情況，但也可以在定子鐵心5 —側形成 冷卻風通路，還可以在殼體31、 32—側和定子鐵心5—側這兩側形成冷卻風 通路。另外，冷卻風通路也可以僅設置在定子1的任意一個軸向端部。
實施方式4.
圖15是本發(fā)明的實施方式4所涉及的車用交流發(fā)電機的說明圖。圖15中， 關于形成在殼體31的冷卻風通路3193，是在定子鐵心5的外周面?zhèn)认蜉S向開 口，且其內壁3193a向定子鐵心5的軸向傾斜。設置在另一殼體的冷卻風通 路也形成得與殼體31的情況相同。
其他結構與實施方式l相同。
根據(jù)這樣構成的實施方式3所涉及的車用交流發(fā)電機，由于冷卻風通路3193的內壁3193a向軸向傾斜而設置，因此冷卻風A2從線圈端部41的外周面 側順暢地在冷卻風通路3193內流動，可以減少損耗。
另外，在實施方式4中，冷卻風通路也可以僅設置在定子1的任意一個軸 向端部。
實施方式5.
圖16是本發(fā)明的實施方式5所涉及的車用交流發(fā)電機的說明圖。圖16中， 關于形成在殼體31的冷卻風通路3194，是在定子鐵心5的外周面?zhèn)认驈较蜷_ 口，且其內壁3194a向定子鐵心5的軸向傾斜。設置在另一殼體的冷卻風通 路也形成得與殼體31的情況相同。其他結構與實施方式1相同。
根據(jù)這樣構成的實施方式5所涉及的車用交流發(fā)電機，由于冷卻風通路 3194的內壁3194a向軸向傾斜而設置，因此冷卻風A3從線圈端部41的外周面 412側順暢地在冷卻風通路3194內流動，可以減少損耗。
另外，在實施方式5中，冷卻風通路也可以僅設置在定子1的任意一個軸 向端部。
實施方式6.
圖n是本發(fā)明的實施方式6所涉及的車用交流發(fā)電機的主要部分剖視圖，
圖18是其定子的簡要立體圖。圖17及圖18中，在定子鐵心5的槽內沿槽的 深度方向排列、容納的多個線圈導體，在定子鐵心5的軸向兩端面51、 52從 槽向軸向突出，分別形成線圈根部分列413、 423。
各個線圈根部分列413、 423沿槽的深度方向延仲。而且，在定子鐵心5 的軸向兩端面51、 52，相鄰的線圈根部分列413、 423，分別形成沿槽的深度 方向、即定子鐵心5的徑向延伸的鐵心端面空間部413a、 423a。這些鐵心端面 空間部413a、 423a，與形成在殼體31、 32的冷卻風通路319、 329的線圈端部 側的開口相對而設置。其他結構與實施方式l相同。
在如上所述構成的實施方式6所涉及的車用交流發(fā)電機中，如圖19所示， 由于冷卻風扇21的旋轉而向徑向轉彎的冷卻風A被分流為冷卻風A4、冷卻風 A1和冷卻風A2，冷卻風A4沿著線圈端部41的內周面414向鐵心端面空間部 413a流入；冷卻風Al沿著線圈端面411流動并從殼體31的排出口 315向外部 排出；冷卻風A2沿著線圈端部41的外周面412流動。冷卻風A2與冷卻風A4
17流入冷卻風通路319內，沿軸向向定子鐵心5的外周面?zhèn)扰懦?。雖然未圖示， 但在殼體32側也有與冷卻風A1、 A2、 A4對應的冷卻風B1、 B2、 B4流過。 是一樣的。在實施方式6中，將冷卻風A1、 B2流過的流通路徑稱作第一流 通路徑，將冷卻風A2、 B2流過的流通路徑稱作第二流通路徑，將冷卻風A4、 B4流過的流通路徑稱作第三流通路徑。
根據(jù)實施方式6所涉及的車用交流發(fā)電機，由于在線圈根部分列413、 423 的相互間，沿著定子鐵心5的軸向端面51、 52形成沿槽的深度方向延伸的多 個鐵心端面空間部413a、 423a，因此利用通過線圈端部41、 42的內周面414、 424流入鐵心端面空間部413a、 423a的冷卻風A4，可以冷卻線圈端部41、 42 的內周面414、 424、以及線圈根部分列413、 423。因此，與冷卻風A1、 A2所 帶來的線圈端部41、 42的冷卻效果一起，可以極度提高線圈端部41、 42的冷 卻效果。
另外，與實施方式l的情況相比，由于新構筑了鐵心端面空間部413a、 423a，因此風路增加，其結果是，由于冷卻風量增加，因此不僅線圈端部41、 42，而且定子鐵心5等其它發(fā)熱部分的冷卻效果也得到提高。再有，由于鐵心 端面空間部413a、 423a與形成于殼體31、 32的冷卻風通路319、 329的線圈 端部側的開口相對而設置，因此通過鐵心端面空間部413a、 423a的冷卻風A4 可以大致無損耗地向殼體31、 32的外部排出，可以進一步提高冷卻效果。
另外，貫穿孔冷卻風通路319、 329還兼有除水孔的功能，可以防止在發(fā) 電機內部由于水的積存而產(chǎn)生的電蝕、和鹽害。
另外，例如通過壓鑄等鑄造來制造殼體31、 32，不需要用于形成冷卻風 通路319、 329的追加加工，可以降低制造成本。再有，在需要利用切削加工 對定子鐵心設置接合件時，由于與殼體的槽對齊進行不連續(xù)的切削，因此切削 屑不會纏繞在工具上，可以使工具的壽命提高。
另外，設置在殼體31、 32的冷卻風通路及排氣口的間距、數(shù)量、及其截 面形狀等不限于上述實施例。另外，在上述實施方式l中，說明了在殼體31、 32—側設置冷卻風通路319、 329的情況，但也可以在定子鐵心5—側形成冷 卻風通路，還可以在殼體31、 32—側和定子鐵心5—側這兩側形成冷卻風通 路。另外，冷卻風通路也可以僅設置在定子1的任意一個軸向端部。實施方式7.
圖20是本發(fā)明的實施方式7所涉及的車用交流發(fā)電機的主要部分剖視圖。 圖20中，在殼體31、 32，在與各個定子鐵心5的軸向端面及其附近的外周面 相對的軸向端部，包括由貫穿殼體的徑向的缺口狀的切除部構成的冷卻風通路 3192、 3292。 i亥冷卻風通路3192、 3292將線圈端部41、 42的外周面412、 422 —側與定子鐵心5的外周面?zhèn)冗B通，在定子鐵心5的外周面?zhèn)认蚨ㄗ予F 心5的徑向開口。其他結構與實施方式6的情況相同。
在如上所述構成的實施方式7所涉及的車用交流發(fā)電機中，如圖21所示， 由于冷卻風扇21的旋轉而向徑向轉彎的冷卻風A被分流為冷卻風A4、冷卻風 Al和冷卻風A2，冷卻風A4沿著線圈端部41的內周面414向鐵心端面空間部 413a流入；冷卻風Al沿著線圈端面411流動并從殼體31的排出口 315向外部 排出；冷卻風A2沿著線圈端部41的外周面412流動。冷卻風A2與冷卻風A4 流入冷卻風通路3192內，沿徑向在定子鐵心5的外周面?zhèn)扰懦觥ｋm然未圖示， 但在殼體32 —側也有與冷卻風Al、 A2、 A4對應的冷卻風Bl、 B2、 B4流過。 在實施方式7中，將冷卻風A1、 B2流過的流通路徑稱作第一流通路徑，將 冷卻風A2、 B2流過的流通路徑稱作第二流通路徑，將冷卻風A4、 B4流過 的流通路徑稱作第三流通路徑。
根據(jù)實施方式7所涉及的車用交流發(fā)電機，由于在線圈根部分列413、 423 的相互間，沿著定子鐵心5的軸向端面51、 52形成沿槽的深度方向延伸的多 個鐵心端面空間部413a、 423a，因此利用通過線圈端部41 、 42的內周面414、 424流入鐵心端面空間部413a、 423a的冷卻風A4，可以冷卻線圈端部41、 42 的內周面414、 424、以及線圈根部分列413、 423。因此，與冷卻風A1、 A2所 帶來的線圈端部41、 42的冷卻效果一起，可以極度提高線圈端部的冷卻效果。
另外，與實施方式3的情況相比，由于新構筑了鐵心端面空間部413a、 423a，因此風路增加，其結果是，由于冷卻風量增加，因此不僅線圈端部41、 42，而且其定子鐵心5等其它發(fā)熱部分的冷卻效果也得到提高。再有，由于鐵 心端面空間部413a、 423a與形成于殼體31、 32的冷卻風通路3192、 3292的 線圈端部側的開口相對而設置，因此通過鐵心端面空間部413a、 423a的冷卻 風A4可以大致無損耗地向殼體的外部排出，可以進一步提高冷卻效果。另外，貫穿孔冷卻風通路3192、 3292還兼有除水孔的功能，可以防止在發(fā)電機內部由于水的積存而產(chǎn)生的電蝕、和鹽害。
另外，例如通過壓鑄等鑄造來制造殼體31、 32，不需要用于形成冷卻風通路3192、 3292的追加加工，可以降低制造成本。再有，在需要利用切削加工對定子鐵心設置接合件時，由于與殼體的槽對齊進行不連續(xù)的切削，因此切削屑不會纏繞在工具上，可以使工具的壽命提高。
另外，設置在殼體31、 32的冷卻風通路3192、 3292及排氣口 315、 325的間距、數(shù)量、及其截面形狀等不限于上述實施例。另外，說明了在殼體31、32—側設置冷卻風通路3192、 3292的情況，但也可以在定子鐵心5—側形成冷卻風通路，還可以在殼體31、 32—側和定子鐵心5—側這兩側形成冷卻風通路。另外，冷卻風通路也可以僅設置在定子1的任意一個軸向端部。
實施方式8.
圖22是表示本發(fā)明的實施方式8所涉及的車用交流發(fā)電機的主視圖，明示出將殼體31、32的一部分沿剖切線X1、X2剖切的各個冷卻風通路3195、3295。在實施方式8中，將多個冷卻風通路中的、 一部分的冷卻風通路3195、 3295的周向的寬度形成得大于其他冷卻風通路的周向的寬度。其他結構與實施方式1相同。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式8所涉及的車用交流發(fā)電機，如果將需要特別提高冷卻效果的部位的冷卻風通路的周向寬度設定得較大，則該部位的冷卻風量增大，可以提高冷卻效果。
另外，貫穿孔冷卻風通路3195、 3295還兼有除水孔的功能，可以防止在發(fā)電機內部由于水的積存而產(chǎn)生的電蝕、和鹽害。
另外，例如通過壓鑄等鑄造來制造殼體31、 32，不需要用于形成冷卻風通路3195、 3295的追加加工，可以降低制造成本。再有，在需要利用切削加工對定子鐵心設置接合件時，由于與殼體的槽對齊進行不連續(xù)的切削，因此切削屑不會纏繞在工具上，可以使工具的壽命提高。
另外，設置在殼體31、 32的冷卻風通路及排氣口的間距、數(shù)量、及其截面形狀等不限于上述實施例。另外，說明了在殼體31、 32 —側設置冷卻風通路3195、 3295的情況，但也可以在定子鐵心5 —側形成冷卻風通路，還可以
20在殼體3K 32—側和定子鐵心5—側這兩側形成冷卻風通路。另外，冷卻風
通路也可以僅設置在定子1的任意一個軸向端部。工業(yè)上的實用性
本發(fā)明可以用于裝載在汽車等車輛上的交流發(fā)電機。
權利要求
1.一種車用交流發(fā)電機，包括定子鐵心，所述定子鐵心在內周部具有多條槽；一對殼體，所述一對殼體分別配置在所述定子鐵心的軸向的一個端部和另一端部，具有與所述定子鐵心的軸向端面抵接的抵接面；多個貫穿螺栓，所述多個貫穿螺栓將所述一對殼體和所述定子鐵心固定為一體，在所述定子鐵心的外周面上沿所述定子鐵心的軸向延伸；定子線圈，所述定子線圈安裝在所述多條槽中，具有分別從所述定子鐵心的軸向的一個端部與另一端部向軸向突出的線圈端部；轉子軸，所述轉子軸被所述一對殼體支承且轉動自如；轉子，所述轉子固定在所述轉子軸上且配置在所述定子鐵心的內側空間部；以及冷卻風扇，所述冷卻風扇固定在所述轉子的至少一個軸向的端部，所述一對殼體中的至少一個殼體具有進氣口和排氣口，所述進氣口向所述殼體的內部吸入冷卻風，所述排氣口將所述冷卻風向所述殼體的外部排出，所述車用交流發(fā)電機的特征在于，所述一對殼體中的至少一個殼體的所述抵接面包括冷卻風通路，所述冷卻風通路將所述線圈端部的外周面?zhèn)扰c所述定子鐵心的所述外周面?zhèn)冗B通，在所述定子鐵心的外周面?zhèn)认蛩龆ㄗ予F心的軸向開口。
2. 如權利要求l所述的車用交流發(fā)電機，其特征在于， 在所述一對殼體的所述抵接面分別設置所述冷卻風通路，設置在所述一個殼體的所述冷卻風通路和設置在另一殼體的所述冷卻風通路，在所述定子鐵心 的周向的不同位置開口。
3. 如權利要求l所述的車用交流發(fā)電機，其特征在于， 所述冷卻風通路向所述冷卻風扇的旋轉方向傾斜而設置。
4. 如權利要求l所述的車用交流發(fā)電機，其特征在于， 向所述冷卻風扇的徑向排出的冷卻風沿著所述線圈端部的軸向的端面流動后，被分流為第一流通路徑和第二流通路徑，所述第一流通路徑從所述殼體 的所述排氣口向所述殼體的外部流出，所述第二流通路徑沿著所述線圈端部的 外周面流動，通過所述冷卻風通路沿著所述定子鐵心的外周面流動。
5. —種車用交流發(fā)電機，包括定子鐵心，所述定子鐵心在內周部具有多條槽； 一對殼體，所述一對殼體分別配置在所述定子鐵心的軸向的一個端部 和另一端部，具有與所述定子鐵心的軸向端面抵接的抵接面；多個貫穿螺栓， 所述多個貫穿螺栓將所述一對殼體和所述定子鐵心固定為一體，在所述定子鐵 心的外周面上沿所述定子鐵心的軸向延伸；定子線圈，所述定子線圈安裝在所 述多條槽中，具有分別從所述定子鐵心的軸向的一個端部與另一端部向軸向突 出的線圈端部；轉子軸，所述轉子軸被所述一對殼體支承且轉動自如；轉子， 所述轉子固定在所述轉子軸上且配置在所述定子鐵心的內側空間部；以及冷卻 風扇，所述冷卻風扇固定在所述轉子的至少一個軸向的端部，所述一對殼體中 的至少一個殼體具有進氣口和排氣口 ，所述進氣口向所述殼體的內部吸入冷卻 風，所述排氣口將所述冷卻風向所述殼體的外部排出，所述車用交流發(fā)電機的 特征在于，所述一對殼體中的至少一個殼體的所述抵接面包括冷卻風通路，所述冷卻 風通路將所述線圈端部的外周面?zhèn)扰c所述定子鐵心的所述外周面?zhèn)冗B通，在所 述定子鐵心的外周面?zhèn)认蛩龆ㄗ予F心的徑向開口。
6. 如權利要求1或5所述的車用交流發(fā)電機，其特征在于， 所述定子鐵心的軸向的端面和與所述軸向的端面相對的所述冷卻風通路的壁面之間的距離被設定為在所述定子鐵心的軸向的端面和所述排氣口的軸 向的壁面之間的距離以下。
7. 如權利要求1或5所述的車用交流發(fā)電機，其特征在于， 所述定子鐵心的軸向的端面和所述排氣口的軸向的壁面之間的距離被設定為在所述定子鐵心的軸向的端面和所述線圈端部的軸向的端面之間的距離 以下。
8. 如權利要求1或5所述的車用交流發(fā)電機，其特征在于， 所述定子鐵心的軸向的端面和與所述軸向的端面相對的所述冷卻風通路的壁面之間的距離被設定為大于所述線圈端部的外周面和所述殼體的內周面 之間的距離。
9. 如權利要求1或5所述的車用交流發(fā)電機，其特征在于， 所述定子線圈包括沿所述槽的深度方向排列的多個線圈導體，從所述各個槽的開口部向所述軸向突出的所述多個線圈導體構成沿所述槽的深度方向延伸的線圈根部分列，在相鄰的所述線圈根部分列之間形成沿著所述定子鐵心的 軸向的端面并沿所述槽的深度方向延伸的鐵心端面空間部。
10. 如權利要求9所述的車用交流發(fā)電機，其特征在于， 所述鐵心端面空間部與所述冷卻風通路的線圈端部側的開口相對而配置。
11. 如權利要求9所述的車用交流發(fā)電機，其特征在于，向所述冷卻風扇的徑向排出的冷卻風被分流為第一流通路徑、第二流通路 徑和第三流通路徑，所述第一流通路徑經(jīng)由所述線圈端部的軸向的端面從所述 殼體的所述排氣口向所述殼體的外部流出，所述第二流通路徑經(jīng)由所述線圈端 部的所述軸向的端面及外周面并通過所述冷卻風通路向所述殼體的外部流出， 所述第三流通路徑經(jīng)由所述鐵心端面空間部并通過所述冷卻風通路向所述殼 體的外部流出。
12. 如權利要求1或5所述的車用交流發(fā)電機，其特征在于， 所述冷卻風通路在所述多個貫穿螺栓的相互之間至少設置1個。
全文摘要
本發(fā)明的車用交流發(fā)電機，在與定子鐵心的軸向端面抵接的一對殼體的至少一個殼體的抵接面包括冷卻風通路，所述冷卻風通路將線圈端部的外周面?zhèn)扰c定子鐵心的外周面?zhèn)冗B通并在定子鐵心的外周面?zhèn)认蜉S向開口，可以提高定子線圈的線圈端部的冷卻性能，并且增加冷卻風量，進一步提高交流發(fā)電機整體的冷卻性能。
文檔編號H02K9/06GK101682232SQ200780053419
公開日2010年3月24日 申請日期2007年8月30日 優(yōu)先權日2007年8月30日
發(fā)明者今澤義郎, 伊藤慎一, 西村慎二 申請人:三菱電機株式會社