專利名稱：車輛交流發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛交流發(fā)電機(jī)，更具體地，本發(fā)明涉及設(shè)置成產(chǎn)生例如42V的高壓的車輛交流發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
近年來，機(jī)動車輛上安裝的電子元件的數(shù)量和種類日益增加，功率消耗增加。進(jìn)一步地，機(jī)動車輛越來越多地采用以高額定功率工作的電子元件，以便獲得日益提高的安全性和便利性。這樣，需要車輛交流發(fā)電機(jī)(下文稱為交流發(fā)電機(jī))提供高功率輸出。然而，在相關(guān)領(lǐng)域中廣泛使用額定12V的交流發(fā)電機(jī)來滿足上述要求，并且因而處于困難的境地。因此，日益要求提供高效的交流發(fā)電機(jī)來產(chǎn)生例如42V的高壓。另外，考慮到各種設(shè)備數(shù)量的增加以及確保車廂內(nèi)具有增大的生活空間的需求，發(fā)動機(jī)室的空間已經(jīng)變窄，并且一個重要的任務(wù)是使交流發(fā)電機(jī)小型化。
同時，隨著額定高功率輸出的、結(jié)構(gòu)小型化的交流發(fā)電機(jī)的發(fā)展，整流單元和電能發(fā)生線圈趨于在高溫下工作，并且對這些高頻發(fā)熱器件進(jìn)行冷卻變得更加重要。在這些發(fā)熱器件中，電能發(fā)生線圈位于冷卻風(fēng)扇的徑向外側(cè)的區(qū)域內(nèi)，即使電能發(fā)生線圈較之于交流發(fā)電機(jī)的其它零部件具有最大的發(fā)熱量，其也能夠利用從冷卻風(fēng)扇排放的冷卻風(fēng)有效地冷卻。相反，整流單元采用了對工作溫度極其敏感的半導(dǎo)體元件(例如二極管)。
這樣，難以將半導(dǎo)體元件設(shè)置在以高溫運(yùn)行的電能發(fā)生線圈附近的區(qū)域。因此，在驅(qū)使由冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻風(fēng)直接吹到半導(dǎo)體元件進(jìn)行冷卻時會遇到困難。因此，通常的實(shí)踐是將整流單元設(shè)置在通風(fēng)路徑內(nèi)以使得以漸變速度流動的冷卻風(fēng)冷卻半導(dǎo)體元件，其中冷卻風(fēng)扇通過所述通風(fēng)路徑抽吸作為冷卻風(fēng)的氣流。
然而，在整流單元的工作溫度由于結(jié)構(gòu)小型化且以高額定功率工作的交流發(fā)電機(jī)的工作而升高時，低速經(jīng)過的冷卻風(fēng)氣流不足以有效冷卻半導(dǎo)體元件。為了克服此問題，迄今為止已經(jīng)試圖提供了以日本未審專利申請公報No.4-244770中公開的結(jié)構(gòu)形成的交流發(fā)電機(jī)。
對于此種交流發(fā)電機(jī)，負(fù)極冷卻風(fēng)扇上承載負(fù)極整流器元件，并且與后端框架保持抵靠接觸。同時，正極冷卻風(fēng)扇上承載正極整流器元件，并且與金屬端蓋保持抵靠接觸。冷卻葉片以給定的距離彼此軸向隔開，以提供用作通風(fēng)流動路徑的軸向間隙從而允許冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻風(fēng)流動。
對于此種結(jié)構(gòu)，即使冷卻風(fēng)以低速流動，在導(dǎo)熱效應(yīng)的輔助下整流單元也會冷卻至一定程度的低溫。
然而，對于此種現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的交流發(fā)電機(jī)，在相關(guān)的冷卻葉片之間提供了增加的軸向間隙的情況下形成通風(fēng)流動路徑，從而導(dǎo)致交流發(fā)電機(jī)的軸向長度增大，阻礙了交流發(fā)電機(jī)的小型化。
而且，冷卻風(fēng)主要流經(jīng)限定在冷卻葉片之間的通風(fēng)流動路徑。因此，如果混有鹽水的冷卻風(fēng)流經(jīng)此種通風(fēng)流動路徑，則由于鹽水會在正極整流器元件和繞組上產(chǎn)生腐蝕。特別是，對于額定為諸如42V的高輸出電壓的交流發(fā)電機(jī)，暴露于通風(fēng)流動路徑的正極整流器元件的腐蝕進(jìn)一步加快。
另外，由于保持給定電勢的正極冷卻葉片保持與金屬端蓋抵靠接觸，所以存在泄漏電流從保持給定電勢的正極冷卻葉片流經(jīng)端蓋的風(fēng)險，導(dǎo)致難于實(shí)際實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題而完成本發(fā)明，本發(fā)明的目的在于提供一種車輛交流發(fā)電機(jī)，其軸向尺寸減小以形成仍然具有改善的整流單元冷卻性能的小型化結(jié)構(gòu)，同時具有以高可靠的方式保護(hù)正極整流器元件的能力。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個方面提供了一種車輛交流發(fā)電機(jī)，所述交流發(fā)電機(jī)包括具有電樞繞組的定子；具有磁場繞組的轉(zhuǎn)子；以及支撐定子和轉(zhuǎn)子的金屬框架。整流單元在框架的外側(cè)區(qū)域處設(shè)置在框架上，并且對轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時于電樞繞組內(nèi)感生的交流電壓進(jìn)行整流，整流單元包括正極整流器元件、負(fù)極整流器元件、其上承載正極整流器元件的正極散熱片和其上承載負(fù)極整流器元件的負(fù)極散熱片。設(shè)置有絕緣蓋，整流單元由絕緣蓋蓋住。正極散熱片和負(fù)極散熱片在后框架和蓋之間彼此鄰近地軸向放置。
利用此種車輛交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)，由于負(fù)極散熱片和正極散熱片在后框架和蓋之間彼此鄰近地軸向放置，所以，車輛交流發(fā)電機(jī)以縮短軸向長度的小型化結(jié)構(gòu)形成，但是仍然能夠?qū)φ鲉卧峁└叨雀纳频睦鋮s性能。進(jìn)一步地，由于負(fù)極散熱片保持與框架接觸，并且負(fù)極散熱片和正極散熱片彼此鄰近地軸向設(shè)置，所以在負(fù)極散熱片和正極散熱片之間建立起改善的熱傳遞路徑。這允許整流單元將熱輻射到框架和蓋，從而提供了改善的冷卻性能。
另外，彼此鄰近地軸向放置的負(fù)極散熱片和正極散熱片的存在使得車輛交流發(fā)電機(jī)的軸向尺寸減小，有可能以小型化的構(gòu)造形成車輛交流發(fā)電機(jī)。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，負(fù)極散熱片和正極散熱片可以經(jīng)由具有絕緣性能的導(dǎo)熱片彼此疊置。
利用此種結(jié)構(gòu)，在整流單元中實(shí)現(xiàn)了均勻的溫度分布，并且在負(fù)極散熱片和正極散熱片之間能夠獲得改善的散熱性能，使得整流單元的冷卻性能增加。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，負(fù)極散熱片可以固定地固定到框架并與之接觸。
利用此種結(jié)構(gòu)，由于負(fù)極散熱片與金屬框架保持直接接觸，所以在負(fù)極散熱片中產(chǎn)生的熱傳遞至金屬框架，由于在冷卻風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時由冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻風(fēng)而通過金屬框架散熱。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，正極散熱片可以保持與蓋直接接觸。
利用此種構(gòu)造，冷卻能力能夠獲得改善，因?yàn)樵谡龢O散熱片中產(chǎn)生的熱能夠傳遞到蓋，通過蓋散熱。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，蓋可以經(jīng)由具有高導(dǎo)熱系數(shù)的導(dǎo)熱片與正極散熱片保持接觸。
導(dǎo)熱片允許熱量從正極散熱片傳遞至蓋，從而改善了整流單元的冷卻性能。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，蓋的外圓周可以形成有散熱片。
形成于蓋的外圓周上的散熱片的存在使得從整流單元傳遞至蓋的熱能夠有效地分散到大氣中，進(jìn)一步改善了散熱能力。這使得整流單元具有增加的散熱性能。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，蓋可以形成有用于將由于冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而將氣流抽吸至蓋內(nèi)側(cè)的空氣進(jìn)入開口；并且其中正極散熱片的內(nèi)周可以形成有至少一個徑向向內(nèi)延伸并暴露于空氣進(jìn)入開口的突起。
利用此種結(jié)構(gòu)，正極散熱片能夠以流經(jīng)空氣進(jìn)入開口的氣流冷卻，從而改善了整流單元的冷卻性能。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，空氣進(jìn)入開口能夠以輻射狀的構(gòu)造形成于蓋內(nèi)；并且蓋可以包括多個徑向延伸的隔壁，每個隔壁將圓周方向上彼此相鄰的空氣進(jìn)入開口分隔開，并且每個隔壁相對于軸線中心傾斜。
由于隔壁相對于蓋的中心軸線傾斜，所以，空氣進(jìn)入開口具有抑制異物從空氣進(jìn)入開口進(jìn)入的效果。進(jìn)一步地，隔壁具有增大的表面積并且具有散熱片的效果。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，框架可以包括沿周向延伸的堤防壁，堤防壁具有與負(fù)極散熱片保持抵靠接觸的軸向端面；用于將氣流抽吸至后框架內(nèi)側(cè)的空氣進(jìn)入窗口；以及用于將冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻風(fēng)排放至后框架之外的空氣排出冷卻窗口。
利用此種結(jié)構(gòu)，允許負(fù)極散熱片安裝在形成于框架上的堤防壁上使得堤防壁可以防止進(jìn)入氣流和排出氣流之間的混合，由此確保通風(fēng)路徑如設(shè)計所想。另外，負(fù)極散熱片和形成于框架上的沿周向延伸的堤防壁之間抵靠接合使得負(fù)極散熱片能夠有效地由框架冷卻，其中框架由冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻風(fēng)冷卻。這使得整流單元的冷卻性能改善。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，空氣進(jìn)入窗口可以形成在堤防壁的徑向內(nèi)側(cè)的區(qū)域內(nèi)，并向與蓋內(nèi)形成空氣進(jìn)入開口的位置基本上徑向相同的位置開口。
利用此種結(jié)構(gòu)，由于空氣進(jìn)入窗口向與蓋內(nèi)形成空氣進(jìn)入開口的位置基本上徑向相同的位置開口，所以，與空氣進(jìn)入窗口和空氣進(jìn)入開口在不同的徑向位置形成的情況相比，框架和蓋具有較低的通風(fēng)阻力。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，空氣排出冷卻窗口可以包括在外直徑區(qū)域處形成于后框架內(nèi)的第一空氣排出冷卻窗口；以及在堤防壁和后框架的外弧形壁部分之間的區(qū)域中形成的第二空氣排出冷卻窗口，以允許經(jīng)過第二空氣排出冷卻窗口的排出空氣風(fēng)吹至負(fù)極散熱片和負(fù)極整流器元件。
利用此種結(jié)構(gòu)，由于第一和第二空氣排出冷卻窗口形成在蓋中，所以冷卻風(fēng)能夠吹至負(fù)極散熱片和負(fù)極整流器元件，從而提供了對負(fù)極整流器元件進(jìn)行有效冷卻的能力。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，第二空氣排出冷卻窗口可以分別具有向內(nèi)開口部分以及向外開口部分，向內(nèi)開口部分與冷卻風(fēng)扇面對面地設(shè)置，使得內(nèi)周邊緣從冷卻風(fēng)扇的外直徑部分徑向向內(nèi)定位；向外開口部分與負(fù)極散熱片和負(fù)極整流器元件面對面形成。
利用此種結(jié)構(gòu)，從冷卻風(fēng)扇排出的部分冷卻風(fēng)能夠有效地被引導(dǎo)至負(fù)極散熱片和負(fù)極整流器元件。這使得整流單元具有增加的冷卻性能。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，第二空氣排出冷卻窗口可以具有固定葉片，用于沿軸向偏轉(zhuǎn)冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的部分排出冷卻風(fēng)流，以朝向負(fù)極散熱片和負(fù)極整流器元件引導(dǎo)所述的部分排出冷卻風(fēng)流，并且其中固定葉片可以具有與負(fù)極散熱片和負(fù)極整流器元件面對面設(shè)置的朝外的軸向端面。
利用上述的結(jié)構(gòu)，在經(jīng)由固定葉片從彼此相鄰設(shè)置的第二空氣排出冷卻窗口排放的排出冷卻風(fēng)之間不會產(chǎn)生干涉，由此防止紊流的出現(xiàn)。這導(dǎo)致整流單元的冷卻性能增加。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，框架可以包括在遠(yuǎn)離堤防壁的區(qū)域內(nèi)沿周向延伸的框架部分，框架部分具有從堤防壁的軸向端面軸向向內(nèi)的軸向端面，以在框架部分的軸向端面和負(fù)極散熱片之間限定第二空氣進(jìn)入開口；并且其中第二空氣進(jìn)入開口在靠近框架部分的位置處與空氣進(jìn)入窗口連通。
對于僅僅形成在蓋內(nèi)的空氣進(jìn)入開口，存在空氣進(jìn)入開口具有的總開口表面積小于空氣排出開口(包括第一和第二空氣排出開口)表面積的風(fēng)險。相反，在框架的框架部分的軸向端面和負(fù)極散熱片之間的區(qū)域內(nèi)形成與空氣進(jìn)入窗口相連通的第二空氣進(jìn)入開口使得空氣進(jìn)入開口的總開口表面積增加。這導(dǎo)致冷卻風(fēng)的體積增加，為整流單元提供了改善的冷卻性能。
進(jìn)一步地，由于第二空氣進(jìn)入開口形成在框架的框架部分的軸向端面和負(fù)極散熱片之間，所以，通過空氣進(jìn)入開口進(jìn)入的氣流能夠有效地冷卻負(fù)極散熱片。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，蓋可以包括總體上包圍正極整流器元件和相關(guān)周圍部分的包圍部分，以防止由于冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而抽吸至蓋內(nèi)側(cè)的冷卻風(fēng)直接沖擊在正極整流器元件上。
利用上述的結(jié)構(gòu)，正極整流器元件和相關(guān)的周圍部分都不會直接暴露于氣流，從而防止這些零部件由于混合至氣流的鹽水的影響而腐蝕。
另外，由于正極整流器元件和相關(guān)的周圍部分由具有絕緣性能的蓋蓋住，所以不會出現(xiàn)泄漏電流從具有電勢的正極散熱片流經(jīng)蓋的風(fēng)險。這使得車輛交流發(fā)電機(jī)的安全性增加。而且，這實(shí)現(xiàn)了在增加整流單元的冷卻性能和增加正極整流器元件保護(hù)效果之間的折中。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，框架可以具有一個形成有沿周向延伸的堤防壁的表面，整流單元固定地安裝在堤防壁上，其中整流單元進(jìn)一步包括夾在負(fù)極散熱片和正極散熱片之間的導(dǎo)熱片，并且其中負(fù)極散熱片可以安裝在框架的堤防壁上并與之抵靠接觸，并且負(fù)極散熱片承載負(fù)極整流器元件使得負(fù)極散熱片和負(fù)極整流器元件面對框架的堤防壁。
利用此種結(jié)構(gòu)，由于整流單元固定地安裝在框架的堤防壁上，所以，整流單元具有增加的冷卻性能。另外，負(fù)極散熱片和正極散熱片借助于導(dǎo)熱片而彼此疊置，所以車輛交流發(fā)電機(jī)能夠具有軸向尺寸縮短的小型化結(jié)構(gòu)。另外，由于負(fù)極散熱片安裝在框架的堤防壁上與之抵靠接觸，并承載負(fù)極整流器元件使得負(fù)極散熱片和負(fù)極整流器元件面對框架的堤防壁，所以整流單元能夠具有增加的冷卻性能。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，框架的所述一個表面可以包括多個從堤防壁向外徑向延伸的徑向延伸的固定葉片，以限定多個空氣排出開口，其中，固定葉片分別具有仿形構(gòu)造，以沿框架的軸向引導(dǎo)由冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的部分冷卻風(fēng)，使得所述的部分冷卻風(fēng)沖擊在負(fù)極散熱片和負(fù)極整流器元件上用于冷卻。
利用此種結(jié)構(gòu)，徑向延伸的固定葉片的存在使得冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的部分冷卻風(fēng)能夠沿框架的軸向偏轉(zhuǎn)，以使得該部分冷卻風(fēng)沖擊在負(fù)極散熱片和負(fù)極整流器元件上。這使得整流單元的冷卻性能增加。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，蓋可以包括包圍部分，包圍部分以氣密密封方式總體上蓋住正極散熱片、正極整流器元件和相關(guān)繞組。
利用此種結(jié)構(gòu)，由于包圍部分蓋住正極散熱片和相關(guān)繞組，所以不存在這些零部件由混有鹽水的氣流腐蝕的風(fēng)險。這延長了車輛交流發(fā)電機(jī)的工作壽命。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，蓋可以具有空氣進(jìn)入窗口，在冷卻風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時，氣流通過空氣進(jìn)入窗口流進(jìn)框架內(nèi)部，其中正極散熱片可以具有多個突起，突起從蓋的內(nèi)周向內(nèi)徑向延伸以暴露于蓋內(nèi)形成的空氣進(jìn)入窗口，從而用氣流進(jìn)行冷卻。
利用此種結(jié)構(gòu)，由于正極散熱片具有從蓋的內(nèi)周向內(nèi)徑向延伸的突起，所以正極散熱片能夠經(jīng)由突起暴露于氣流。這為正極散熱片提供了改善的冷卻效果。
本發(fā)明的另一方面提供了一種車輛交流發(fā)電機(jī)，其包括具有至少一個電樞繞組的定子；具有磁場繞組的轉(zhuǎn)子；支撐定子和轉(zhuǎn)子的金屬框架；至少一個整流單元，其在框架的外側(cè)區(qū)域處安裝在框架上，并且對轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時于電樞繞組內(nèi)感生的至少一種交流電壓進(jìn)行整流；以及至少一個絕緣蓋，用于蓋住所述至少一個整流單元。整流單元包括正極整流器元件、負(fù)極整流器元件、其上安裝正極整流器元件的正極散熱片和其上安裝負(fù)極整流器元件的負(fù)極散熱片。蓋包括總體上包圍正極整流器元件和相關(guān)周圍部分的包圍部分，以防止由于冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而抽吸至蓋內(nèi)側(cè)的冷卻風(fēng)直接沖擊在正極整流器元件上。
利用此種結(jié)構(gòu)，正極整流器元件和相關(guān)繞組不直接暴露于氣流。這防止了正極整流器元件由于混合至氣流的鹽水的不利影響而腐蝕。
進(jìn)一步地，由于具有絕緣特性的蓋的包圍部分包圍正極整流器元件，所以沒有泄漏電流從具有電位的正極散熱片流經(jīng)蓋的風(fēng)險，增加了安全性。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，框架可以包括面對定子和轉(zhuǎn)子前側(cè)的第一框架，以及面對定子和轉(zhuǎn)子后側(cè)的第二框架，其中整流單元安裝在第一和第二框架其中的至少一個上并由蓋蓋住。
對于上述的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明可以應(yīng)用于整流單元安裝在框架兩側(cè)的車輛交流發(fā)電機(jī)。例如，本發(fā)明能夠應(yīng)用于串連結(jié)構(gòu)型的交流發(fā)電機(jī)，其包括一組用于產(chǎn)生不同電壓水平的輸出電壓(例如諸如12V和42V)的電樞繞組。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，蓋的外周可形成有散熱片。
對于此種結(jié)構(gòu)，形成于蓋上的散熱片的存在使得整流單元具有改善的冷卻效果，而無需增加交流發(fā)電機(jī)的零部件數(shù)量。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，蓋可以形成有空氣進(jìn)入開口，用于通過冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而將氣流抽吸至蓋內(nèi)側(cè)，并且其中正極散熱片的內(nèi)周形成有至少一個突起，突起徑向向內(nèi)延伸并暴露于空氣進(jìn)入開口。
利用此種結(jié)構(gòu)，在正極散熱片的主要部分被蓋蓋住的情況下，正極散熱片的至少一個突起能夠暴露于氣流用于冷卻。這使得正極散熱片的冷卻效果增加。
對于該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)，空氣進(jìn)入開口能夠以輻射狀的構(gòu)造形成于蓋內(nèi)；并且蓋可以包括多個徑向延伸的隔壁，每個隔壁將圓周方向上彼此相鄰的空氣進(jìn)入開口分隔開，并且每個隔壁相對于軸線中心傾斜。
利用上述的結(jié)構(gòu)，由冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的部分冷卻風(fēng)能夠沿框架的軸向引導(dǎo)而直接沖擊在負(fù)極散熱片和負(fù)極整流器元件上。這使得負(fù)極散熱片和負(fù)極整流器元件的散熱效果增加。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)的剖視圖。
圖2是圖1所示車輛交流發(fā)電機(jī)的截面圖，示出了用于說明氣流和冷卻風(fēng)如何流動的工作狀態(tài)。
圖3是形成圖1所示車輛交流發(fā)電機(jī)一部分的后框架的立體圖。
圖4是圖3所示后框架的俯視圖。
圖5是沿圖4的線A-A的剖視圖。
圖6是形成圖1所示車輛交流發(fā)電機(jī)一部分的蓋的俯視圖。
圖7是沿圖6的線B-B的剖視圖。
圖8是圖1所示實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)的變型的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將在下面參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)。然而，本發(fā)明不限于下面所描述的這些實(shí)施方式，并且本發(fā)明的技術(shù)概念可以結(jié)合其它公知技術(shù)或具有與這些公知技術(shù)等同功能的其它技術(shù)一起實(shí)施。
在下面的說明中，相同的附圖標(biāo)記在全部附圖中表示相同或相應(yīng)的部件。
下面參考圖1詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)。
如圖1所示，該實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)1包括具有電樞繞組2的定子S；具有磁場繞組3的轉(zhuǎn)子R；電刷4，勵磁電流通過所述電刷4供應(yīng)到磁場繞組3；彼此軸向隔開的前框架5和后框架6，用于支撐定子S和轉(zhuǎn)子R；整流單元7，用于對電樞繞組2內(nèi)感生的交流電壓進(jìn)行整流；以及蓋住整流單元7的蓋8。
定子S包括電樞鐵芯9，所述電樞鐵芯9具有內(nèi)周壁，所述內(nèi)周壁形成有多個沿周向等距離間隔的槽(未示出)；和卷繞在電樞鐵芯9上的電樞繞組2，以便在轉(zhuǎn)子R旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生交流電壓。
轉(zhuǎn)子R包括磁場鐵芯11和卷繞在磁場鐵芯11上的磁場繞組3。采用此種結(jié)構(gòu)，發(fā)動機(jī)的驅(qū)動扭矩被傳遞到旋轉(zhuǎn)軸10，從而使得旋轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)。
為此，旋轉(zhuǎn)軸10的一端(左端)牢固地支撐帶輪12。驅(qū)動帶(未示出)張緊在帶輪12和發(fā)動機(jī)(未示出)的帶輪(未示出)之間，驅(qū)動扭矩從所述發(fā)動機(jī)傳遞至旋轉(zhuǎn)軸10。另外，旋轉(zhuǎn)軸10的另一端(右端)承載一對滑環(huán)13，磁場繞組3與所述滑環(huán)13電連接。
磁場鐵芯11包括前和后磁場鐵芯11a、11b，所述前和后磁場鐵芯11a、11b具有軸向相對的端部，冷卻風(fēng)扇14、15通過焊接牢固地固定至所述端部，以隨轉(zhuǎn)子R一體轉(zhuǎn)動。
電刷4位于環(huán)繞滑環(huán)13外周的區(qū)域內(nèi)，并與滑環(huán)13電接觸。隨著旋轉(zhuǎn)軸10轉(zhuǎn)動，滑環(huán)13在電刷4上滑動，以將勵磁電流供應(yīng)至磁場線圈13。
前框架5位于磁場鐵芯11a左側(cè)，并通過前軸承16轉(zhuǎn)動地承載旋轉(zhuǎn)軸10的一端。后框架6位于磁場鐵芯11b右側(cè)，并通過后軸承17轉(zhuǎn)動地承載旋轉(zhuǎn)軸10的另一端。前和后框架5、6在其軸向端夾著電樞鐵芯9，并將電樞鐵芯9支撐至固定位置，以使得前和后軸承16、17可以轉(zhuǎn)動地支撐旋轉(zhuǎn)軸10。
前框架5具有形成通風(fēng)空氣進(jìn)入窗口5a的前區(qū)域和形成通風(fēng)排出冷卻窗口5b的后區(qū)域。類似地，后框架6具有形成通風(fēng)空氣進(jìn)入窗口6a的后區(qū)域和形成通風(fēng)排出冷卻窗口6b、6c的外直徑區(qū)域。下面將詳述后框架6的通風(fēng)排出冷卻窗口6b、6c。
整流單元7包括形成全波整流器電路的多個整流器元件(諸如二極管)70、71；散熱片72、73，其分別形成有安裝孔72a、73a，整流器元件70，71壓配合至所述安裝孔并牢固地安裝至所述安裝孔；以及接線盒74，其含有整流器元件70、71的配線電極。
整流器元件70用作正極整流器，其電連接至車載電池(未示出)的正極，而整流器元件71用作負(fù)極整流器，其電連接至車載電池的負(fù)極。
散熱片72用作正極散熱片，并且具有孔72a，正極整流器元件70被壓配合至孔72a并牢固地安裝至孔72a。類似地，散熱片73用作負(fù)極散熱片，并且具有孔73a，負(fù)極整流器元件71被壓配合至孔73a并牢固地安裝至孔73a。整流器元件70、71由合適的材料制成，諸如例如具有高導(dǎo)熱系數(shù)的銅。
如圖1所示，整流單元7設(shè)置成使得散熱片72、73經(jīng)由具有電絕緣性能的導(dǎo)熱片18彼此軸向地疊置。在此種結(jié)構(gòu)中，負(fù)極散熱片73牢固地固定至后框架6，與從后框架6軸向伸出的堤防壁6d(見圖3和圖4)的軸向端面6da鄰接接合。
蓋8由形成為大致碗狀的樹脂模制制品構(gòu)成，具有電絕緣特性，且借助于固定螺栓(未示出)與整流單元7一起牢固地固定至后框架6，以蓋住位于后框架6外側(cè)區(qū)域內(nèi)的各零部件(包括整流單元7和電刷4)。
蓋8包括包圍部分8a，所述包圍部分8a總體蓋住正極整流器元件70和接線盒74周圍的區(qū)域，從而，由冷卻風(fēng)扇15抽吸的大氣氣流(冷卻風(fēng))不會直接沖擊在正極整流器元件70上。如圖1所示，包圍部分8a具有外周區(qū)域8aa，負(fù)極散熱片73的外周保持與所述外周區(qū)域8aa鄰接接合；以及軸向延伸的半圓形壁8ab，正極散熱片72保持與所述半圓形壁8ab鄰接接合，以將正極整流器元件70和相關(guān)的周圍環(huán)境維持在充分地和密閉地密封狀態(tài)。另外，具有高導(dǎo)熱系數(shù)的熱傳導(dǎo)板(諸如導(dǎo)熱片)可以插在蓋8的半圓形壁8ab和正極整流器元件70之間。
蓋8的半圓形壁8ab形成有空氣進(jìn)入開口8b，所述空氣進(jìn)入開口8b在蓋8的后端面處開口，用于在冷卻風(fēng)扇15旋轉(zhuǎn)的過程中將氣流抽到蓋8的內(nèi)側(cè)。如圖6最佳所示，空氣進(jìn)入開口8b沿著蓋8的徑向方向形成在蓋8中，并且如圖7所示，蓋8的半圓形壁8ab環(huán)繞多個徑向延伸的隔壁8c，所述隔壁8c相對于交流發(fā)電機(jī)1的中心軸線傾斜。
進(jìn)一步地，正極散熱片72具有半圓形的內(nèi)周，所述內(nèi)周形成有多個向內(nèi)徑向延伸突出的子片72a，子片72a從蓋8的半圓形壁8ab的內(nèi)周徑向向內(nèi)突出到空氣進(jìn)入開口8b內(nèi)。
另外，如圖6所示，蓋8具有外直徑部分，所述外直徑部分形成有多組徑向延伸的散熱片8d。
接下來，詳細(xì)描述后框架6的結(jié)構(gòu)。
如圖3和4所示，后框架6的后壁形成有徑向延伸的橋6h，橋6h徑向延伸橫跨后框架6的中心。后框架6具有徑向中心區(qū)域，所述徑向中心區(qū)域形成有圓孔6e，旋轉(zhuǎn)軸10的所述另一端延伸穿過圓孔6e；以及基本上徑向中部區(qū)域，其形成有堤防壁6d，堤防壁6d以半圓形弧的構(gòu)造跨騎后框架6的徑向延伸的橋6h。
另外，后框架6具有分別形成為圓弧形的空氣進(jìn)入開口6a，以將氣流引入后框架6的內(nèi)側(cè)。此外，后框架6的外周區(qū)域形成有分別以半圓形弧的構(gòu)造設(shè)置的空氣排出冷卻窗口6b、6c，用于將冷卻風(fēng)扇15強(qiáng)加的冷卻風(fēng)(下文稱為排出冷卻風(fēng))排放到后框架6外側(cè)。
堤防壁6d形成于后框架6的后表面的大致徑向中部區(qū)域，并且具有軸向朝向的端面6da，負(fù)極散熱片73以圖1所示的方式牢固保持與端面6da鄰接接合。
空氣進(jìn)入窗口6a形成于堤防壁6d徑向內(nèi)側(cè)的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，與形成于蓋8內(nèi)的空氣進(jìn)入開口8b基本上徑向地對準(zhǔn)。后框架6不僅具有第一半圓形區(qū)域6i，而且具有第二半圓形區(qū)域6j，在第一半圓形區(qū)域6i內(nèi)，形成有半圓形堤防壁6d，且空氣進(jìn)入窗口6a形成于堤防壁6d徑向內(nèi)側(cè)的扇形區(qū)域內(nèi)；在第二半圓形區(qū)域6j內(nèi)，空氣進(jìn)入窗口6a在沒有形成堤防壁6d的部位處形成在扇形區(qū)域中。
空氣排出冷卻窗口6b、6c包括排列在后框架6外直徑范圍上的半圓形區(qū)域內(nèi)的第一空氣排出冷卻窗口6b，以及排列在第一空氣排出冷卻窗口6b和堤防壁6d之間的另一半圓形區(qū)域內(nèi)的第二空氣排出冷卻窗口6c。
第一空氣排出冷卻窗口6b包括多個形成在后框架6的整個圓周上的環(huán)形圓周區(qū)域內(nèi)的開口，通過所述第一空氣排出冷卻窗口6b，在從冷卻風(fēng)扇15排放的排出冷卻風(fēng)中，主要沖擊在電樞繞組2上的那些冷卻風(fēng)被排放到后框架6的外側(cè)。
第二空氣排出窗口6c包括多個形成在堤防壁6d周圍的圓周弧形區(qū)域內(nèi)的開口，以允許由冷卻風(fēng)扇15產(chǎn)生的部分排出冷卻風(fēng)在排出冷卻風(fēng)排放至后框架6外側(cè)之后沖擊在負(fù)極散熱片73和負(fù)極整流器元件71上。
如圖1所示，第二空氣排出冷卻窗口6c具有與冷卻風(fēng)扇15面對面地形成并且向內(nèi)開口的向內(nèi)開口部分6ca，所述向內(nèi)開口部分的內(nèi)圓周邊緣定位在冷卻風(fēng)扇15的外直徑部分徑向向內(nèi)的位置。另外，第二空氣排出冷卻窗口6c具有暴露于后框架6外側(cè)的向外開口部分6cb，所述向外開口部分6cb與負(fù)極散熱片73和負(fù)極整流器元件71面對面地形成，以使得排出冷卻風(fēng)沖擊在這些元件上進(jìn)行冷卻。
進(jìn)一步地，第二空氣排出冷卻窗口6c分別限定有固定葉片6f，固定葉片6f從堤防壁6d的外周朝著后框架6的外弧形壁部分6k徑向向外延伸，以將來自冷卻風(fēng)扇15的部分排出冷卻風(fēng)引導(dǎo)到負(fù)極散熱片73和負(fù)極整流元件71。
固定葉片6f用作將相鄰的第二空氣排出冷卻窗口彼此分隔開的隔壁。如圖5最佳所示，固定葉片6f從外弧形壁部分6k以逐漸彎曲的形狀向堤防壁6d徑向延伸，并且具有與堤防壁6d的軸向端面6da在相同的高度上軸向?qū)R的軸向端面6fa。
另外，后框架6進(jìn)一步包括弧形框架部分6g，所述弧形框架部分6g在空氣進(jìn)入窗口6a和空氣排出冷卻窗口6b之間的區(qū)域中周向延伸?；⌒慰蚣懿糠?g具有軸向端面6ga，所述軸向端面6ga從堤防壁6d的軸向端面6da向內(nèi)軸向隔開，以在弧形框架部分6g的軸向端面6ga和負(fù)極散熱片73之間的區(qū)域中限定出與空氣進(jìn)入窗口6a連通的第二空氣進(jìn)入開口19(見圖1)。
接下來，下面將詳細(xì)描述本實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)1的工作方式和有益效果。
首先，描述在冷卻風(fēng)扇15旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的冷卻風(fēng)的流動。
在工作中，冷卻風(fēng)扇15隨轉(zhuǎn)子R一體地旋轉(zhuǎn)。此時，冷卻風(fēng)扇15產(chǎn)生離心力。這使得氣流產(chǎn)生并以圖2中箭頭“a”所示的方向流經(jīng)空氣進(jìn)入開口8b，并使得氣流以圖2中箭頭“b”所示的方向流經(jīng)限定在弧形框架部分6g的軸向端面6ga和負(fù)極散熱片73的內(nèi)端面73a之間的第二空氣進(jìn)入開口19。
所述氣流經(jīng)過空氣進(jìn)入開口8b和第二空氣進(jìn)入開口19，然后流經(jīng)空氣進(jìn)入窗口6a進(jìn)入后框架6的內(nèi)部區(qū)域。這些氣流由于冷卻風(fēng)扇15的作用變成回旋流，并且徑向向外流動成為排出冷卻風(fēng)。這些冷卻風(fēng)分別沿圖2中箭頭“c”和“d”所示的方向流經(jīng)第一空氣排出開口6b和第二空氣排出開口6c。
對于本實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)1，整流單元7的正極散熱片72和負(fù)極散熱片73經(jīng)由導(dǎo)熱片18彼此疊置。這使得在正極散熱片72和負(fù)極散熱片73之間可以導(dǎo)熱，使得整流單元7可以在均勻的溫度分布下冷卻。
另外，由于整流單元7的負(fù)極散熱片73牢固地安裝在后框架6的堤防壁6d上并與之接觸，并且正極散熱片72保持與蓋8直接接觸，因此整流單元7中產(chǎn)生的熱能夠散布到后框架6和蓋8。這樣，熱能夠從后框架6和蓋8發(fā)散，提供了改進(jìn)的散熱效果。
特別地，由于蓋8形成有散熱片8d，所以蓋8能夠以高效的方式將熱散發(fā)至大氣中。
正極散熱片72具有向內(nèi)突出的子片72a，子片72a從形成在蓋8中的包圍部分8a的內(nèi)周邊緣徑向向內(nèi)突出到形成空氣進(jìn)入開口8b的徑向位置。此種結(jié)構(gòu)不僅使得熱能夠傳遞至后框架6和蓋8，而且使得通過空氣進(jìn)入開口8b抽吸的氣流能夠沖擊在正極散熱片72的向內(nèi)突出的子片72a上，由此以有效的方式對之進(jìn)行冷卻。
進(jìn)一步地，蓋8形成有多個傾斜的隔壁8c，每個隔壁8c將周向相鄰的空氣進(jìn)入開口8b彼此分隔開。此種結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了抑制異物通過空氣進(jìn)入開口8b進(jìn)入的效果，并且由于隔壁8c表面積的增加，可以期望增加散熱片的冷卻效果。
后框架6具有用于抽吸冷卻風(fēng)的空氣進(jìn)入窗口6a，并且空氣進(jìn)入窗口6a在與形成在蓋8中的空氣進(jìn)入開口8b的徑向位置基本相同的位置處開口。此種結(jié)構(gòu)使得從蓋8的空氣進(jìn)入開口8b抽吸的冷卻風(fēng)能夠經(jīng)過后框架6的空氣進(jìn)入窗口6a，而不會明顯地偏轉(zhuǎn)該冷卻風(fēng)的路徑。
也就是說，與空氣進(jìn)入開口8b和空氣進(jìn)入窗口6a形成在徑向偏置位置的情況相比，此種結(jié)構(gòu)布置能夠獲得較低的通風(fēng)阻力。從而，后框架6和蓋8之間的組合導(dǎo)致以高效的方式抽吸冷卻風(fēng)的能力。
進(jìn)一步地，后框架6具有形成在堤防壁6d的徑向外側(cè)的弧形區(qū)域內(nèi)的第二空氣排出冷卻窗口6c，排出冷卻風(fēng)通過所述第二空氣冷卻排出窗口6c排放，從而在排出冷卻風(fēng)排放至后框架6外部時沖擊在負(fù)極散熱片73和負(fù)極整流器元件71上。
也就是，第二空氣排出冷卻窗口6c具有在與冷卻風(fēng)扇15面對面的位置處向后框架6內(nèi)側(cè)開口的向內(nèi)開口部分6ca，且向內(nèi)開口部分6ca的徑向向內(nèi)的邊緣位于冷卻風(fēng)扇15的外直徑部分的徑向內(nèi)側(cè)區(qū)域內(nèi)。
另外，第二空氣排出冷卻窗口6c具有與負(fù)極散熱片73和負(fù)極整流器元件71面對面形成的向外開口部分6cb。此種結(jié)構(gòu)布置使得來自冷卻風(fēng)扇15的部分排出冷卻風(fēng)能夠經(jīng)過第二空氣排出冷卻窗口6c，從而，所述的部分排出冷卻風(fēng)將以增加的冷卻效果有效地吹到負(fù)極散熱片73和負(fù)極散熱器元件71。
此外，第二空氣排出冷卻窗口6c具有以逐漸彎曲的構(gòu)造朝后框架6的軸線徑向延伸的固定葉片6f，來自冷卻風(fēng)扇15的部分排出冷卻風(fēng)由所述固定葉片6f引導(dǎo)并沿軸向偏轉(zhuǎn)，以便軸向地沖擊在負(fù)極散熱片73和負(fù)極整流器元件71上。
利用此種結(jié)構(gòu)，固定葉片6f引導(dǎo)由冷卻風(fēng)扇15的作用沿徑向排出的旋風(fēng)(排出冷卻風(fēng))的一部分，偏轉(zhuǎn)該部分旋風(fēng)流以漸進(jìn)比率沿軸向流動。這導(dǎo)致所述部分旋風(fēng)以更加接近與負(fù)極散熱片73和負(fù)極整流器元件71基本上成直角的角度吹到這些元件上。這產(chǎn)生了有效利用流經(jīng)第二空氣排出窗口6c的排出冷卻風(fēng)提供更好冷卻效果的能力。
此外，由于固定葉片6f的軸向端面6fa形成為與堤防壁6d的軸向端面6da具有相同的軸向高度，所以固定葉片6f的軸向端面6fa能夠保持與負(fù)極散熱片73的軸向端面73a直接接觸而不會導(dǎo)致在固定葉片6f和負(fù)極散熱片73的軸向端面73a之間形成間隙。
在此情況下，經(jīng)由固定葉片6f從相鄰的第二空氣排出冷卻窗口6c排出的排出冷卻風(fēng)之間不會產(chǎn)生干涉，不會形成紊流。這使得來自相鄰的第二空氣排出窗口6c的排出冷卻風(fēng)能夠冷卻負(fù)極散熱片73和負(fù)極整流器元件71，增加冷卻效果。
此外，將負(fù)極散熱片73保持與堤防壁6d的軸向端面6e抵靠接觸的結(jié)構(gòu)布置使得堤防壁6d能夠阻止吸入空氣和排出空氣之間的混合。這確?？煽客L(fēng)路徑如設(shè)計所需的能力。
對于本實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)1，第二空氣進(jìn)入開口19形成在后框架6的框架部分6g的軸向端面6ga和負(fù)極散熱片73的軸向端面73a之間。這使得大氣不僅可以通過形成于蓋8中的空氣進(jìn)入開口8b吸入，而且可以通過第二空氣進(jìn)入開口19吸入。這導(dǎo)致冷卻風(fēng)流量增加，提供了更好的冷卻效果。
也就是說，僅僅形成于蓋8中的空氣進(jìn)入開口8b的存在導(dǎo)致用于待形成空氣進(jìn)入開口8b的空間有限，并且與空氣排出冷卻窗口(諸如第一空氣排出冷卻窗口6b和第二空氣排出冷卻窗口6c)的總開口表面積相比，在以足夠的比率確保空氣進(jìn)入開口8b的總開口表面積方面會遇到困難。
相反，利用不形成堤防壁6d的后框架6的區(qū)域允許形成第二空氣進(jìn)入開口19。這導(dǎo)致由空氣進(jìn)入開口8b和第二空氣進(jìn)入開口19組合而成的總開口表面積增加，使得以更好的冷卻效果實(shí)現(xiàn)了冷卻風(fēng)體積的增加。
此外，由于第二空氣進(jìn)入開口19形成在框架部分6g的軸向端面6ga和負(fù)極散熱片73的軸向端面73a之間的區(qū)域內(nèi)，所以通過第二空氣進(jìn)入開口19抽吸的冷卻風(fēng)能夠以有效的方式冷卻負(fù)極散熱片73。
對于本實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)1，蓋8的包圍部分8a以基本氣密的方式包圍正極整流器元件70和相關(guān)臨近區(qū)域。這樣，不可能產(chǎn)生由于冷卻風(fēng)扇15的作用吸入后框架6內(nèi)側(cè)的大氣直接沖擊在正極整流器元件70和接線盒74上的可能性。這防止了正極整流器元件70和相關(guān)繞組發(fā)生腐蝕，不會導(dǎo)致混合在冷卻風(fēng)中的任何鹽水不利地影響正極整流器元件70和接線盒74。
進(jìn)一步地，由于包圍正極整流器元件70的蓋8由電絕緣的合成樹脂制成，所以無需擔(dān)心通過蓋8從具有電位的正極散熱片72泄漏電流，從而提供更好的安全性。這提供了對整流單元7冷卻效果的改善和對正極整流器元件70的保護(hù)之間的折中考慮。
對于本實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)1，進(jìn)一步地，由于整流單元7的正極散熱片72和負(fù)極散熱片73經(jīng)由導(dǎo)熱片18保持彼此抵靠接觸，所以與在散熱片72和73之間形成通風(fēng)路徑的現(xiàn)有技術(shù)的交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)相比，車輛交流發(fā)電機(jī)1能夠在最小化的結(jié)構(gòu)中具有減小的軸向長度。
(變型)盡管已經(jīng)參考整流單元7安裝在后框架6外側(cè)區(qū)域上的結(jié)構(gòu)描述了本實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)1，但是本發(fā)明不限于此種結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可以應(yīng)用于以串聯(lián)結(jié)構(gòu)形成的交流發(fā)電機(jī)，其包括一組設(shè)置為產(chǎn)生例如諸如12V和42V不同電壓水平的輸出電壓的電樞繞組2。
此外，盡管已經(jīng)參考蓋8的包圍部分8a保持與正極散熱片72的后表面直接接觸的結(jié)構(gòu)描述了本實(shí)施方式的車輛交流發(fā)電機(jī)1，但是車輛交流發(fā)電機(jī)1A可以采用如圖8所示的其它結(jié)構(gòu)形式。
也就是說，蓋8的包圍結(jié)構(gòu)8a可以如圖8所示經(jīng)由導(dǎo)熱片100與正極散熱片72的后表面保持直接接觸。
盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的特定實(shí)施方式，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在本申請公開內(nèi)容的教導(dǎo)下對這些細(xì)節(jié)進(jìn)行各種改變和替代。例如，密封構(gòu)件的材料不僅包括碳氟橡膠，而且包括其它耐熱材料，諸如硅橡膠等。此外，測量氣體不僅可以包括氧氣，而且可以包括諸如NOx、CO、HC等之類的其它氣體成分。氣體傳感器元件可以包括包含疊置型和杯型在內(nèi)的任何結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種車輛交流發(fā)電機(jī)，包括具有電樞繞組的定子；具有磁場繞組的轉(zhuǎn)子；支撐所述定子和所述轉(zhuǎn)子的金屬框架；整流單元，其在所述框架的外側(cè)區(qū)域處設(shè)置在所述框架上，并對所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時在所述電樞繞組內(nèi)感生的交流電壓進(jìn)行整流，所述整流單元包括正極整流器元件、負(fù)極整流器元件、其上承載所述正極整流器元件的正極散熱片和其上承載所述負(fù)極整流器元件的負(fù)極散熱片；以及絕緣蓋，所述整流單元由所述絕緣蓋蓋?。黄渲兴鲐?fù)極散熱片和所述正極散熱片在所述后框架和所述蓋之間彼此鄰近地軸向放置。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中，所述負(fù)極散熱片和所述正極散熱片經(jīng)由具有絕緣特性的導(dǎo)熱片彼此疊置。
3.如權(quán)利要求1所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中，所述負(fù)極散熱片固定地固定至所述框架并與之接觸。
4.如權(quán)利要求1所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中，所述正極散熱片保持與所述蓋直接接觸。
5.如權(quán)利要求1所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中，所述蓋經(jīng)由具有高導(dǎo)熱系數(shù)的導(dǎo)熱片與所述正極散熱片保持接觸。
6.如權(quán)利要求1所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中，所述蓋具有形成有散熱片的外圓周。
7.如權(quán)利要求1所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中所述蓋形成有空氣進(jìn)入開口，用于通過冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)將氣流抽吸至所述蓋內(nèi)側(cè)；并且其中所述正極散熱片具有形成有至少一個突起的內(nèi)周，所述突起徑向向內(nèi)延伸并暴露于所述空氣進(jìn)入開口。
8.如權(quán)利要求7所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中所述空氣進(jìn)入開口以輻射狀的構(gòu)造形成于所述蓋內(nèi)；并且所述蓋包括多個徑向延伸的隔壁，每個所述隔壁將沿圓周方向彼此相鄰的所述空氣進(jìn)入開口分隔開，并且每個所述隔壁相對于軸線中心傾斜。
9.如權(quán)利要求1所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中，所述框架包括沿周向延伸的堤防壁，所述堤防壁具有與所述負(fù)極散熱片保持抵靠接觸的軸向端面；用于將氣流抽吸至所述后框架內(nèi)側(cè)的空氣進(jìn)入窗口；以及用于將所述冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻風(fēng)排放至所述后框架外部的空氣排出冷卻窗口。
10.如權(quán)利要求9所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中，所述空氣進(jìn)入窗口形成在所述堤防壁的徑向內(nèi)側(cè)區(qū)域內(nèi)，并向與所述蓋內(nèi)形成空氣進(jìn)入開口的位置基本上徑向相同的位置開口。
11.如權(quán)利要求9所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中，所述空氣排出冷卻窗口包括在外直徑區(qū)域處形成于所述后框架內(nèi)的第一空氣排出冷卻窗口；以及在所述堤防壁和所述后框架的外弧形壁部分之間的區(qū)域中形成的第二空氣排出冷卻窗口，以允許經(jīng)過所述第二空氣排出冷卻窗口的排出空氣風(fēng)吹至所述負(fù)極散熱片和所述負(fù)極整流器元件。
12.如權(quán)利要求11所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中，所述第二空氣排出冷卻窗口分別具有向內(nèi)開口部分以及向外開口部分，所述向內(nèi)開口部分與所述冷卻風(fēng)扇面對面地設(shè)置，使得內(nèi)周邊緣從所述冷卻風(fēng)扇的外直徑部分徑向向內(nèi)定位，所述向外開口部分與所述負(fù)極散熱片和所述負(fù)極整流器元件面對面形成。
13.如權(quán)利要求12所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中所述第二空氣排出冷卻窗口具有固定葉片，用于沿軸向偏轉(zhuǎn)所述冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的部分排出冷卻風(fēng)流，以朝向所述負(fù)極散熱片和所述負(fù)極整流器元件引導(dǎo)所述的部分排出冷卻風(fēng)流；并且其中所述固定葉片具有與所述負(fù)極散熱片和所述負(fù)極整流器元件面對面設(shè)置的朝外的軸向端面。
14.如權(quán)利要求9所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中所述框架包括在遠(yuǎn)離所述堤防壁的區(qū)域內(nèi)沿周向延伸的框架部分，所述框架部分具有從所述堤防壁的軸向端面軸向向內(nèi)的軸向端面，以在所述框架部分的所述軸向端面和所述負(fù)極散熱片之間限定第二空氣進(jìn)入開口；并且其中所述第二空氣進(jìn)入開口在靠近所述框架部分的位置處與所述空氣進(jìn)入窗口連通。
15.如權(quán)利要求1所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中，所述蓋包括總體上包圍所述正極整流器元件和相關(guān)周圍部分的包圍部分，以防止由于所述冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而抽吸至所述蓋內(nèi)側(cè)的冷卻風(fēng)直接沖擊在所述正極整流器元件上。
16.如權(quán)利要求1所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中所述框架具有一個形成有沿周向延伸的堤防壁的表面，所述整流單元固定地安裝在所述堤防壁上；其中所述整流單元進(jìn)一步包括夾在所述負(fù)極散熱片和所述正極散熱片之間的導(dǎo)熱片；并且其中所述負(fù)極散熱片安裝在所述框架的所述堤防壁上并與之抵靠接觸，并且所述負(fù)極散熱片承載所述負(fù)極整流器元件使得所述負(fù)極散熱片和所述負(fù)極整流器元件面對所述框架的所述堤防壁。
17.如權(quán)利要求16所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中所述框架的所述一個表面包括多個從所述堤防壁向外徑向延伸的徑向延伸的固定葉片，以限定多個空氣排出開口；其中所述固定葉片分別具有仿形構(gòu)造，以沿所述框架的軸向引導(dǎo)由所述冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的部分冷卻風(fēng)，使得所述的部分冷卻風(fēng)沖擊在所述負(fù)極散熱片和所述負(fù)極整流器元件上用于冷卻。
18.如權(quán)利要求17所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中，所述蓋包括包圍部分，所述包圍部分以氣密密封方式總體上蓋住所述正極散熱片、所述正極整流器元件和相關(guān)繞組。
19.如權(quán)利要求18所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中所述蓋具有空氣進(jìn)入窗口，在所述冷卻風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時，氣流通過所述空氣進(jìn)入窗口流進(jìn)所述框架內(nèi)部；所述正極散熱片具有多個突起，所述突起從所述蓋的內(nèi)周向內(nèi)徑向延伸以暴露于所述蓋內(nèi)形成的所述空氣進(jìn)入窗口，從而用所述氣流進(jìn)行冷卻。
20.一種車輛交流發(fā)電機(jī)，包括具有至少一個電樞繞組的定子；具有磁場繞組的轉(zhuǎn)子；支撐所述定子和所述轉(zhuǎn)子的金屬框架；至少一個整流單元，其在所述框架的外側(cè)區(qū)域處安裝在所述框架上，并且對所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時在所述電樞繞組內(nèi)感生的至少一種交流電壓進(jìn)行整流；以及至少一個絕緣蓋，用于蓋住所述至少一個整流單元；其中所述整流單元包括正極整流器元件、負(fù)極整流器元件、其上安裝所述正極整流器元件的正極散熱片和其上安裝所述負(fù)極整流器元件的負(fù)極散熱片；并且其中所述蓋包括總體上包圍所述正極整流器元件和相關(guān)周圍部分的包圍部分，以防止由于所述冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而抽吸至所述蓋內(nèi)側(cè)的冷卻風(fēng)直接沖擊在所述正極整流器元件上。
21.如權(quán)利要求20所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中所述框架包括面對所述定子和所述轉(zhuǎn)子一側(cè)的第一框架，以及面對所述定子和所述轉(zhuǎn)子另一側(cè)的第二框架；并且其中所述整流單元安裝在所述第一和第二框架其中的至少一個上并由所述蓋蓋住。
22.如權(quán)利要求20所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中，所述蓋具有形成有散熱片的外圓周。
23.如權(quán)利要求20所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中所述蓋形成有空氣進(jìn)入開口，用于通過所述冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而將氣流抽吸至所述蓋內(nèi)側(cè)；并且其中所述正極散熱片具有形成有至少一個突起的內(nèi)周，所述突起徑向向內(nèi)延伸并暴露于所述空氣進(jìn)入開口。
24.如權(quán)利要求23所述的車輛交流發(fā)電機(jī)，其中所述空氣進(jìn)入開口以輻射狀的構(gòu)造形成于所述蓋內(nèi)；并且所述蓋包括多個徑向延伸的隔壁，每個所述隔壁將周向上彼此相鄰的空氣進(jìn)入開口分隔開，并且每個所述隔壁相對于軸線中心傾斜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車輛交流發(fā)電機(jī)，其包括支撐具有電樞繞組的定子和具有磁場繞組的轉(zhuǎn)子的金屬框架。整流單元牢固地安裝在所述框架上，用于對所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時在所述電樞繞組內(nèi)感生的交流電壓進(jìn)行整流，所述整流單元包括疊置的其上承載正極整流器元件的正極散熱片、其上承載負(fù)極整流器元件的負(fù)極散熱片，在其間設(shè)置有具有絕緣特性的導(dǎo)熱片。所述框架上承載有絕緣蓋，用于蓋住整流單元。蓋包括總體上包圍正極整流器元件和相關(guān)周圍部分的包圍部分，以防止由于冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而抽吸至所述蓋內(nèi)側(cè)的冷卻風(fēng)直接沖擊在所述正極整流器元件上。
文檔編號H02K5/18GK101064453SQ20071010200
公開日2007年10月31日 申請日期2007年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日
發(fā)明者草瀨新, 水間裕也 申請人:株式會社電裝