(57)【要約】【課題】  冷却液の漏出を抑えた軽量な液冷式回転機を提供する。【解決手段】  固定子鉄心の外周に設けられ、かつダイカスト鋳造成形されたハウジング１に、軸方向の一方を開放端とした環状流路を設け、開放端をブラケットで塞ぎ冷却液の通路を構成する。ハウジング１の環状部端面２１に、一端を開放して内周面を気密にした凹部２０を設ける。ブラケットの厚みが比較的厚い、軸方向の閉鎖された一方端の鋳巣からの冷却水漏洩を防止するために、ブラケット端面を加工してもチル層が残留するような形状をもつブラケットを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子鉄心の外周に設けられ、かつダイカスト鋳造成形されたハウジングに、軸方向の一方を開放端とした環状流路を設け、前記開放端をブラケットで塞ぎ冷却液の通路を構成した液冷式回転機であって、
前記ハウジングの環状部端面に、一端を開放して内周面を気密にした凹部を設けた液冷式回転機。
【請求項２】
請求項１記載において、凹部の内周面はダイカスト鋳造成形によって形成されるチル層で覆われている液冷式回転機。
【請求項３】
請求項１記載において、凹部の内周面はコーティング材で覆われている液冷式回転機。
【請求項４】
請求項１記載において、凹部の内周面は充填材が充填されている液冷式回転機。
【請求項５】
請求項１〜４項記載のいずれかにおいて、凹部は周方向に障害部分を回避して断続的に形成されている液冷式回転機。
【請求項６】
請求項１記載において、凹部は機器本体の取り付け位置で、その下方に向けて大気に開放される切り欠き溝と連通している液冷式回転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト鋳造によって冷却液の通路をハウジングに形成した液冷式回転機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用交流発電機は、例えば、固定子コイルが固定子鉄心に巻装されてなる固定子と、回転軸に磁極鉄心が固着され、磁極鉄心を磁化する界磁コイルを備えた回転子と、軸受けを介して回転子を支持するブラケットと、固定子コイルに発生した電流を整流する整流器と、界磁コイルを制御する役目を持つ電圧調整器とを備えており、回転子が固定子内側で回転自由に支持されているのが一般的である。
【０００３】
この種の車両用交流発電機の冷却手段として、液冷式のものも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この従来技術において、冷却媒体通路は、アルミ材からなるフレーム（ハウジング）の少なくとも一方端を開口していて周壁の中心軸の軸線方向及び周壁の周方向にわたって連続するように環状に形成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１１５６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記ハウジングを生産性の良いダイカスト鋳造で生産する場合、金型成形された製品の表面には気密性の高いチル層が出来ることが広く知られている。しかし、冷却媒体通路を形成する環状流路成形金型の表面精度によっては、金型を抜く際、環状流路のチル層を傷めてしまう。この損傷部はダイカスト鋳造で必然的に生じる鋳巣と相俟って成形品の気密性を損なってしまう場合がある。
【０００７】
一方、冷却媒体通路閉鎖された一方端は側面ブラケット取り付けのためのボルト締め付けネジ穴が必要となる。このネジ穴は機械的強度を考慮しなければならないためブラケットの肉厚が比較的厚くならざるを得ない。
【０００８】
しかしながら、製品の省資源化，軽量化の要求から、いわゆる肉盗みで不要な部分を切削にて刳り貫いて軽くするが、切削した部分は前記チル層が除去されてしまうので、車両に回転機を搭載し、冷却液を通流した場合に冷却液が前記鋳巣を通して外部に漏出するという不具合が懸念される。
【０００９】
本発明は、冷却液の漏出を抑えた軽量な回転機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、固定子鉄心の外周に設けられ、かつダイカスト鋳造成形されたハウジングに、軸方向の一方を開放端とした環状流路を設け、前記開放端をブラケットで塞ぎ冷却液の通路を構成した液冷式回転機であって、前記ハウジングの環状部端面に、一端を開放して内周面を気密にした凹部を設けることによって達成される。
【００１１】
本発明の好ましくは、凹部をダイカスト鋳造成形によって形成されるチル層で覆うことにより達成される。
【００１２】
本発明の好ましくは、凹部の内周面をコーティング材で覆うことにより達成される。
【００１３】
本発明の好ましくは、凹部の内周面を充填材が充填されることにより達成される。
【００１４】
本発明の好ましくは、凹部は周方向に障害部分を回避して断続的に形成されていることにより達成される。
【００１５】
本発明の好ましくは、凹部は機器本体の取り付け位置で、その下方に向けて大気に開放される切り欠き溝と連通していることにより達成される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、冷却液の漏出を抑えた軽量の回転機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は本発明の実施例における車両用交流発電機の断面図である。
【００１８】
アルミニウム材からなり、略椀状からなるハウジング１の内周面には、固定子コイル３が巻装されてなる環状の固定子２が焼き嵌めや圧入等の手段により嵌合固定されている。固定子コイル３はその一部または全体が良熱伝導性の樹脂４により覆われていて、その樹脂４はハウジング１の内周面に密着している。
【００１９】
ハウジング１の円筒中実部には一端を開放し、他端を袋状にした環状の冷却液通路１９を、そのハウジング１をダイカスト鋳造成形する際に、同時に形成している。冷却液通路の開放端面（リア側）には、その冷却液通路１９の周囲を囲むように配置された環状のシール５を介してリアブラケット６が密着配置され、防塵カバー６Ａと共に取り付けボルト７により締め付け固定されて冷却液の流路を形成している。また、ハウジング１の側面１０には発電出力を交流から直流に変換するための整流装置８と、給電用ブラシ装置９と一体化された電圧調整器（図示せず）等が固定されている。
【００２０】
固定子の内側には、回転軸１１に固着され、環状の界磁コイル（図示せず）を巻装した一対の磁極鉄心１２が回転空隙を介して配置され、回転軸１１は軸受け１３，１４を介してフロントブラケット１５とハウジング側面１０に回転可能に支持されている。
【００２１】
回転軸１０のフロントブラケット１５から突出する端にはプーリ１６が嵌合されている。また、フロントブラケット１５には本機取り付け用フランジ１７が一体に設けられていて、図示しない車両の機関への固定が可能となっている。
【００２２】
１８は同一円周上に間隔を置いて複数本配置された取り付けボルトで、ハウジング１の環状部端面２１に設けられたネジ穴１Ａに締め付けられ、フロントブラケット１５とハウジング１を結合している。もちろんネジ穴１Ａは冷却液通路１９からの冷却液漏出を防止するため、冷却液通路１９に貫通してはならない。
【００２３】
図示しない車両に搭載された機関の回転駆動力は、図示しないベルト等を介してプーリ１６に伝達され、これにより回転子は固定子の内側で回転される。この時、界磁コイルへの通電により磁極鉄心１２はそれぞれ所定の極性に磁化されており、これにより固定子コイル３に起電力が発生し、発電が行われる。
【００２４】
発電が行われると固定子コイル３では発電電流による熱が、固定子鉄心では渦電流による熱が、それぞれ発生する。また、整流器８は発電により得られた交流出力を直流出力に変換する役割を担い、電圧調整器９は界磁コイルに通電する電流を制御する役割を担う。
【００２５】
前述したように、ハウジング１には回転子の回転軸１１と同軸方向に環状の溝が冷却液通路１９として設けられている。冷却液通路１９はシール５とリアブラケット６によって密閉性を保たれ、ハウジング１，リアブラケット６、及びシール５により構成された冷却液通路１９には、冷却液が循環される。
【００２６】
また、ハウジング１の環状部端面２１の取り付けボルト１８を避けた位置には、円弧状の凹部２０がハウジングのダイカスト鋳造成形と同時に設けられている。この凹部２０の内周面は、フロントブラケット１５の環状部端面２１を切削加工しても、同時に切削加工されることはないので、ハウジングのダイカスト鋳造成形金型に接触する面に必然的にできる、チル層と呼ばれる非常に細かい結晶粒を持つ層を残すことができる。
【００２７】
図２は図１のハウジング１を、環状部端面２１側から見たものである。
【００２８】
図から分かるようにブラケットの環状部端面２１に凹部２０を設けた部分は、フロントブラケット１５を固定する為のネジ穴１Ａ部やその周辺を避けている。
【００２９】
上記した実施例によれば、ハウジングをダイカスト鋳造成形する際に同時に凹部を形成して軽量化を図ることができる。それを同時に、冷却液を通流するハウジングの肉厚部に発生しやすい鋳巣を通じて発生する冷却液の漏洩を、ハウジングをダイカスト製法で生産する際に、金型と接触するブラケット表面に生成されるチル層を、加工後にも残留させることで防止する。これにより、冷却液が漏洩する可能性の少ない液冷式回転機を生産することが可能となると同時に、冷却水漏洩防止などの為に追加のコーティング等を施す必要が無くなる。
【００３０】
また、ダイカスト製法で鋳巣低減のために必要な、肉厚の適正化，均一化や、使用材料を低減することによる液冷式回転機の軽量化に伴う、経済性の向上を図ることができる。
【００３１】
さらには、上記した実施例は、ハウジングをダイカスト鋳造成形する際に同時に凹部を形成し、軽量化と同時にチル層を有効に活用する観点で述べているが、凹部を切削加工で設け、その凹部内周面をコーティング材で覆っても所期の目的は達成される。
【００３２】
また前記凹部にはダイカスト材より比重の小さい一般の樹脂材を充填しても同様の効果が期待できる。ただし、熱収縮するものでは凹部内周面と樹脂材間に隙間ができるので熱変化のないものか膨張するものが好ましい。
【００３３】
なお、車両側に本液冷式回転機を搭載する際に、車両側の別部品との干渉を防止するために、当該ブラケットの最外径寸法を小さくした部分については、ブラケットに凹部を設けると、ダイカスト型に設ける凸部が薄くなり、型自体の破損が心配される為に、ブラケットに凹部は設けていない。
【００３４】
図３はブラケットが液冷式回転機として車両に搭載された場合の天方向を示す。凹部についてはフロントブラケットで蓋をされるような構成として液冷式回転機として構成されるので、例えば湿度等で凹部内に結露が発生した場合や、フロントブラケットと当該ブラケットとの隙間を通して雨水などが進入した場合に水分や異物が凹部に残存する可能性がある。
【００３５】
そこで、下方凹部２０Ａについては車両に搭載された場合に地方向にあるために、凹部を形成する壁の、当該ブラケット最外径方向にスリット２１Ａを設けることで、水分や異物を排出することが可能になる。
【００３６】
また、凹部２０Ｂについては車両に搭載された場合に天方向にあるために、凹部を形成する壁の、当該ブラケット内周方向にスリット２１Ｂを設けることで、水分や異物を当該液冷回転機内に一旦排出した上で、改めて液冷式回転機の外部に排出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施例をなす液冷式回転機の縦断面図。
【図２】図１におけるハウジングの側面図。
【図３】図１の液冷式回転機の取り付け配置図。
【符号の説明】
【００３８】
１  ハウジング
１Ａ  ネジ穴
２  固定子
３  固定子コイル
４  良熱伝導樹脂
５  シール
６  リアブラケット
７  取り付けボルト
１１  回転子回転軸
１２  磁極鉄心
１５  フロントブラケット
１８  取り付けボルト
１９  冷却液通路
２０  凹部
２１  環状部端面
２１Ａ，２１Ｂ  スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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