专利名称：用于车辆的交流发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装在客车或卡车等上的车辆交流发电机。
背景技术：
近年来，由于需要车辆的前鼻倾斜以便减小车辆行进阻力和确保在车辆内部的容纳空间，因此当前趋势是缩减发动机舱，这使得车辆交流发电机的安装变得困难，同时增大了发动机舱的温度。而且，尽管例如在用于提高燃料效率的怠速过程中发动机速度降低了，由此车辆交流发电机的旋转速度也降低了，但是由于采用了安全控制单元等因而电负荷的增大需要增强发电能力。为了满足这些需求，在各种构成该车辆交流发电机的部件中的发热将增加。特别是，这产生了这样一个问题，即在用于将来自定子的交流电压转变成直流电流的整流器的整流元件的温度将升高。因此，需要在有限的空间内有效地冷却该整流器的散热翅片。
此外，沿倾斜前鼻的结构，水或外界物质很可能从轮胎上跳起以粘在车辆交流发电机上。特别是，在寒冷区域，作为电解质的盐水需进行喷洒以便用融雪盐来使雪融化，这产生了这样一个问题，即，带电流的部件可能被腐蚀。因此，急切地需要提高其耐受环境的性能。另外，在使用汽车清洁剂清洗发动机舱的内部的情况下，汽车清洁剂是电解质，因此其导致带电流的部件被腐蚀。同样，急切地需要提高其耐受环境的性能。
目前为止，车辆交流发电机(例如见法国专利公开No.2752109，第3-7页，图1-3)是已知的，其中指形轴向散热翅片设置在整流器的整流元件的后侧上，以便将整流元件所产生的热量直接传递到散热翅片，以便增强冷却能力；另外车辆交流发电机(例如日本专利公开No.HEI10-56762，第3-5页，图1-7)也是已知的，其中从整流元件的中心径向延伸的翅片设置在散热翅片的表面上，以便高效地传递由整流元件所产生的热量，以增强冷却能力。另外，已知这样一种车辆交流发电机(例如美国专利No.6307289，第5-6页，图1-3)，其中散热翅片盐轴向成叠地设置，并且较大的通孔在与整流元件的边缘孔分离的位置处径向地形成，以便来自外界的冷却风直接引导到该通孔中，以降低气流阻力，以便改善冷却性能。
同时，由于车辆安装设备的效率的提高而引起的热源短缺而安装加热器，并需要设置净化器来净化排气，所以需要提供更高的输出。然而，在法国专利公开No.2752109或日本专利公开No.HEI10-56762中披露的车辆交流发电机的整流器的冷却结构在散热翅片内部的导热性方面是突出的，但是由于较小的冷却空气量其没有足够的冷却能力。如果在不改变结构的情况下输出电流增大，则可能由于超过可容许的温度范围而引起温度升高。一方面，考虑增大散热翅片的尺寸来增大散热面积，或增大冷却风扇的直径来增大冷却空气量。然而，这些结构不利于近来的减小尺寸的趋势，并且在采用这些结构的过程中遇到许多困难。而且，还没有提出任何改进对抗电解质飞沫的耐受环境的性能的考虑。
此外，尽管在美国专利No.6307289中由于经大开口面积的通孔引入冷却风从而确保了冷却风量，但是因为作为发热元件的整流元件到通孔的距离较长，并且通孔的开口面积较大，该散热翅片的传热效率较差，以至于相对于输出的增大难以确保足够的冷却能力。
另外，对于在常规车辆交流发电机中使用的整流器，借助于铝压铸制造的装置是已知的(例如，德国专利公开No.19828518)。在该整流器中，负电极侧散热翅片和装接到其上的整流元件与后框架直接接触，并且冷却风流经正电极侧散热翅片的内周侧，由此在负电极侧和正电极侧整流元件上实现冷却。
然而，相似地，德国专利公开No.19828518披露的车辆交流发电机的整流器没有足够的冷却能力，并且如果在不改变结构的情况下输出电流增大，则可能由于超过可容许的温度范围而引起温度升高。此外，由于板状件用作德国专利公开No.19828518中披露的车辆交流发电机的整流器的整流元件的散热翅片，则容易出现振动从而发出异常声响。
发明内容
为了消除上述问题而提出了本发明，并且因此本发明的目的在于提供一种用于车辆的交流发电机，其可以加强整流器的冷却能力和抗振动的性能。
为此，依据本发明的一方面，提供了一种用于车辆的交流发电机，其包括转子；设置成与所述转子成相对关系的定子；用于支承所述转子和所述定子的框架；紧固地固定到所述框架上并设置有散热翅片的整流器，该散热翅片冷却整流元件并实现连接到其上的电连接；以及用于将冷却风经所述整流器吸入到转子侧的冷却风产生装置，其中，所述散热翅片包括固定部分和副翅片，所述整流元件紧固地固定到该固定部分上，该副翅片从所述固定部分径向地延伸，并且所述散热翅片具有由所述固定部分、所述副翅片、和所述散热翅片的外周端部部分包围的开口部分。
由此，因为副翅片形成为从用于整流元件的固定部分径向地延伸，所以由整流元件产生的热量可有效地传递经过副翅片，并没有滞留在整流元件附近，并且因为冷却风流经由固定部分和副翅片包围的开口部分，所以冷却风可直接冷却温度较高的固定部分和副翅片，这可提高在整流器上的冷却能力。而且，因为开口部分围绕用于整流元件的固定部分而形成，所以振动几乎不能从围绕散热翅片的部分传递到固定部分，这可降低整流元件的引线部分脱开连接的可能。
此外，优选的是，所述固定部分沿径向方向的厚度小于所述副翅片沿所述整流元件的轴线的厚度。这可使得在作为发热部分并处于高温下的整流元件附近的固定部分的外周部分被冷却风有效地冷却。
再者，优选的是，相对于所述固定部分的冷却风吸入侧端部部分或固定到所述固定部分上的所述整流元件的冷却风吸入侧端部部分，所述副翅片的冷却风吸入侧端部部分进一步朝向冷却风吸入侧突伸。这可使得遇到整流元件的冷却风平滑地引入到开口部分中，并且如果副翅片的轴向长度延长以便增大散热区域和热容量，则冷却能力可进一步提高。
再者，优选的是，所述副翅片具有设置在更靠外径侧上围绕所述整流元件的第一壁表面和设置在更靠内径侧上相对于所述第一壁表面成小于180度的角度的第二壁表面。这可在靠近副翅片靠内径端部部分附近确保有气流通道。特别是，可有效地冷却高温的靠内径端部部分附近部分，并且进一步增大流入开口部分的冷却风量。
而且，优选的是，所述散热翅片由铝以压铸方式制成。这可提高制造数量，以便降低成本。
而且，优选的是，相对于所述固定部分的冷却风吸入侧端部部分，朝向冷却风吸入侧突伸的突出部分形成在所述散热翅片的内周端部部分上。因此，吸入散热翅片中心附近的冷却风可引入作为发热部分的整流元件附近，由此实现有效的冷却。在沿散热翅片的周向存在温度差的情况下，例如如果在正电极侧散热翅片中端部部分在与输出接线端子分隔开的侧上温度较高，则热量经过突出部分传递以便使得沿散热翅片的周向的温度分布均匀化。
另外，优选的是，所述散热翅片包括两种类型的散热翅片，即沿所述转子的转轴的方向设置成叠片的正电极侧散热翅片和负电极侧散热翅片，并且紧固地固定到一个散热翅片上的所述整流元件的引线部分面对另一个散热翅片侧，并且另一个冷却翅片的冷却风吸入侧端部表面位置设定在相对于所述引线部分的连接位置沿该冷却风的流动的上游侧。在车辆交流发电机中，在大多数情况下，其转子的转轴安装在成水平状态的车辆中，并且在这种情况下，即使由于接收了水，电解质等流经该另一个散热翅片，也可防止电解质直接到达紧固地固定到一个散热翅片上的整流元件的引线部分。这可减少由电解质引起的腐蚀的几率，并且改善了耐受环境的性能。而且，因为可省去采用水冷壁以防止电解质直接到达引线部分的需要，所以这可通过简单的结构实现成本的降低。
另外，优选的是，所述散热翅片包括两种类型的散热翅片，即沿所述转子的转轴的方向设置成叠片的正电极侧散热翅片和负电极侧散热翅片，并且所述副翅片和所述开口部分形成在至少一个沿该冷却风的流动位于上游侧的散热翅片中，并且多个突伸部分形成在对应于所述开口部分的另一个散热翅片上的位置处。因此，流经一个散热翅片的开口部分的冷却风可作用于另一散热翅片的突伸部分，这可在另一散热翅片上实现有效的冷却并且提高整个整流器的冷却能力。
另外，优选的是，所述多个突伸部分围绕所述转子的所述转轴径向地形成。因此，到达该另一散热翅片的冷却风可平滑地供给到其靠内径侧或其靠外径侧，由于气流阻力的减小从而可提高冷却能力。
此外，优选的是，沿所述整流元件的轴向方向，对应于所述整流元件的所述副翅片的厚度不均匀地形成。也就是说，这改变了依据整流元件的温度分布的散热区域，由此使得整流元件的温度均匀化。
此外，优选的是，输出接线端子沿所述散热翅片的周向方向设置在一个端部部分处，并且对应于沿该周向方向设置在另一端部侧上的所述整流元件的所述副翅片，沿整流元件的轴线的厚度大于对应于另一整流元件的副翅片的厚度。通常，带有输出接线端子的该散热翅片的一个端部侧的温度低于另一端部侧的温度，这是因为热量传递到该输出接线端子。因此，设置在高温的另一端部侧上的副翅片的厚度设定成较大，以便降低温度，这使得散热翅片的不均匀的周向温度分布接近均匀状态，由此加强整个整流器的冷却能力。
此外，依据本发明的另一方面，提供了一种用于车辆的交流发电机，其包括转子；设置成与所述转子成相对关系的定子；用于支承所述转子和所述定子的框架；紧固地固定到所述框架上并设置有散热翅片的整流器，该散热翅片冷却整流元件并实现电连接；以及用于将冷却风经所述整流器吸入到转子侧的冷却风产生装置，其中，所述散热翅片包括固定部分和第一副翅片和第二副翅片，所述整流元件紧固地固定到该固定部分上，该第一副翅片从所述固定部分径向地延伸，并且该第二副翅片隔开由所述固定部分、所述第一副翅片、和所述散热翅片的外周端部部分包围的开口部分。因此，冷却风可直接作用于接近发热部分的整流元件的固定部分，由此实现热量排散。此外，第二副翅片用作加强件，以便与在固定部分附近形成的开口部分交叉，这改善了散热翅片的抗振动性能。
此外，优选的是，形成所述开口部分的至少一个侧表面倾斜地形成，以便沿被吸入的该冷却风的流动减小开口区域。这可增大开口部分的内壁表面的区域，由此通过增大散热区域而提高冷却能力。而且，因为开口区域的逐渐减小，所以当冷却风流经开口部分的内部时冷却风流速逐渐增大，这提高了从开口部分的内壁表面散热(排散热量)的效率。
此外，优选的是，所述第二副翅片具有与所述整流元件的轴线同心地形成的弧形构形。这使得两个相邻的副翅片通过使用第二副翅片彼此连接，这改善了抗振动性能，并且因为第二副翅片设置在冷却风通道中，所以增大散热区域，这提高了冷却能力。
再者，优选的是，所述第二副翅片相对于所述整流元件的所述固定部分围绕所述转子的所述转轴位于更靠外径侧上。也就是说，与形成在更靠内径侧上的情况相比，可增大散热区域。
再者，优选的是，所述第二副翅片沿所述转子的转轴方向的长度设定成小于所述第一副翅片沿该转轴方向的长度，并且所述第二副翅片的冷却风吸入侧端部部分相对于所述第一副翅片的吸入侧端部部分位于冷却风产生装置侧上。因此，第二副翅片的形成没有减小冷却风吸入侧开口区域，这提高了冷却能力和抗振动的性能。
再者，优选的是，所述散热翅片包括两种类型的散热翅片，即沿所述转子的转轴的方向设置成叠片的正电极侧散热翅片和负电极侧散热翅片，并且沿该冷却风的流动设置在上游侧的所述散热翅片至少具有所述第一和第二副翅片。这样，由于散热翅片设置在冷却风流动的上游侧，气流阻力可减小，这可有效地冷却设置在下游侧的散热翅片，并且进一步提高整个整流器的冷却能力。
从以下参考附图所做的详细描述中，本发明的其他目的、特征和优点将变得更加明显，附图中相同的部件由相同的附图标记来表示，其中图1是根据本发明实施例的用于车辆的交流发电机的截面示意图；图2是根据该实施例的整流器的平面图；图3是车辆交流发电机的局部截面图，其示出了依据该实施例的整流器的截面结构；图4是根据该实施例的包括在整流器中的正电极侧散热翅片的平面图；图5是示出了根据该实施例的正电极侧散热翅片的底视图；图6是沿图4的线VI-VI截取的放大截面图；图7是沿图4的线VII-VII截取的放大截面图；图8是用于图4所示的散热翅片和径向副翅片的固定部分的局部放大图；图9是根据该实施例的包括在整流器中的负电极侧散热翅片的平面图；图10示出了依据该实施例的负电极侧散热翅片的底视图；图11是示出了依据该实施例的成叠置状态的正电极侧散热翅片和负电极侧散热翅片的透视图；和图12是示出了依据该实施例的散热翅片的变型的局部截面图。
具体实施例方式
下面将参考附图描述本发明的实施例。
以下将参照附图详细地描述依据本发明的实施例的用于车辆的交流发电机。
图1是根据本发明实施例的用于车辆的交流发电机的截面图。
参考图1，依据该实施例的车辆交流发电机总体上由附图标记1来表示。该交流发电机包括由车辆发动机通过皮带(未示出)和带轮10旋转地驱动的转子2、作为电枢的定子4、用于通过一对轴承3c和3d支承转子2和定子4的前框架3a和后框架3b、连接到定子4上以便将交流电输出转变成直流电输出的整流器5、用于保持电刷以便向转子2的磁场线圈22提供磁场电流的电刷装置7、用于控制输出电压的调节器9、具有用于相对于车辆输入/输出电信号的接线端子的连接器壳体6、设置在后框架3b的端部表面上以便覆盖整流器5、调节器9和电刷装置7的树脂制成的保护覆盖件8。
转子2在转子磁极24的轴向端部表面处包括冷却风扇26，该冷却风扇作为冷却风产生装置，以便将冷却风从外界经整流器5抽入(吸入)。
其次，以下将详细描述整流器5。图2是整流器5的平面图。图3是车辆交流发电机1的局部截面图，其示出了整流器的截面结构。图4是包括在整流器5中的正电极侧散热翅片的平面图，并且图5是正电极侧散热翅片的底视图。另外，图6是沿图4的线VI-VI截取的放大截面图，图7是沿图4的线VII-VII截取的放大截面图，并且图8是用于图4所示的散热翅片和径向副翅片的固定部分的局部放大图。而且，图9是包括在整流器5中的负电极侧散热翅片的平面图，图10是负电极侧散热翅片的底视图,并且图11是成叠片状态的正电极侧散热翅片和负电极侧散热翅片的透视图，其中除了相应的散热翅片之外的翅片在该视图被省去。
整流器5包括沿轴向叠置成双重结构的马蹄状的正电极侧散热翅片501和负电极侧散热翅片503；装接到该正电极侧散热翅片501上的正电极侧整流元件502；装接到该负电极侧散热翅片503上的负电极侧整流元件504；和接线端子板513。
接线端子板513是树脂制成的绝缘件，以便使得正电极侧散热翅片501与负电极侧散热翅片503之间电绝缘，并且该接线端子板包含导电件514，以便将由定子4产生的交流电引导到正电极侧整流元件502和负电极侧整流元件504。正电极侧整流元件502如此设置，即，使得引线部分510面对负电极侧散热翅片503，而负电极侧整流元件504如此设置，即，使得引线部分512与正电极侧散热翅片501成相对的关系。负电极侧整流元件504的引线部分512如此设定，即，使得与导电件514的连接位置(接点)相对于正电极侧散热翅片501的冷却风吸入侧端部表面位置沿冷却风的流动位于下游侧上，即，使得引线部分512的末端部分相对于正电极侧散热翅片501的后侧和表面位置位于转子2侧上。在大多数情况中，车辆交流发电机如此安装到车辆中，即，使得转子2的转子轴21设置成水平状态，并且在这种情况下，即使由于水流入(溅入)而使电解质或类似物质流经正电极侧散热翅片501的表面，也可防止负电极侧整流元件504的引线部分512直接暴露于电解质，这减小了由于电解质腐蚀的可能，由此改善了耐受环境的性能。而且，这省去了采用用于防止电解质直接粘接到引线部分512上的水冷壁的需要，这通过结构的简化降低了成本。
这些正电极侧整流元件502和负电极侧整流元件504中的每一个从动进入形成在正电极侧散热翅片501或负电极侧散热翅片503中的压入孔中，并且引线部分510和512中的每一个在接线端子板513上于导电件514电连接，以便形成全波整流电路。例如，在该实施例中，为了形成两套三相全波整流电路，如图2所示，六个正电极侧整流元件502和六个负电极侧整流元件504分别设置在正电极侧散热翅片501和负电极侧散热翅片503中。
此外，用作输出接线端子的螺栓500装配到正电极侧散热翅片501的一个端部上，并且直流电输出从该螺栓500引出。
具有以上结构的整流器5位于后框架3b和保护覆盖件8之间，并且与保护覆盖件8一起紧固并固定到作为后轴承座30的支承件的紧固螺栓31上。而且，负电极侧散热翅片503设定成与正电极侧散热翅片501相比具有较大的外径尺寸，并且负电极侧整流元件504中的每一个相对于正电极侧整流元件502中的每一个位于更靠外径侧上。
另外，如图3所示，负电极侧散热翅片503围绕紧固螺栓31与后框架接触，并且与其不同，在保护覆盖件8与后框架3b之间从径向开口部分802连通到后框架3b的空气入口803的气流槽810至少形成在负电极侧整流元件504的驱动部分与后框架3b之间。而且，在保护覆盖件8中，轴向开口部分801形成在正电极侧整流元件502附近。
在该实施例中，正电极侧散热翅片501和负电极侧散热翅片503借助于例如铝压铸过程来构造，这提高了制造产量以便实现成本的降低。顺便提及，具有高的导热性的例如铝材料、铜材料等的金属材料也适合于切割以便形成这些散热翅片。
正电极侧散热翅片501设置有作为压入孔的六个柱形固定部分505，正电极侧整流元件502紧固地固定到该压入孔中；从相应的固定部分505径向延伸的径向副翅片(第一副翅片)506；以及用于将相邻的径向副翅片506连接成弧形构形的弧形副翅片(第二副翅片)507。轴向气流通道509由被正电极侧散热翅片501的固定部分505、径向副翅片506、和外周端部部分508包围的开口部分而形成。而且，弧形副翅片507中的每一个相对于正电极侧整流元件502中的每一个的轴线(中心轴线)同心地设置，并且形成轴向气流通道509的该开口部分通过弧形副翅片507设置成分隔开的状态。另外，当参照转子2的转轴21时，弧形副翅片507相对于正电极侧整流元件502的固定部分形成在更靠外径侧上(即更靠近外径的侧上)。
如图6所示，弧形副翅片507沿转子2的转轴21(的方向)的长度小于径向副翅片506沿其转轴21的长度，并且与径向副翅片506的吸入侧端部部分相比，弧形副翅片507的冷却风吸入侧端部部分设定成朝向转子2的冷却风扇26侧进一步凹入的状态。固定部分505沿其径向的厚度a设定成小于径向副翅片506沿正电极侧整流元件502的轴线(沿其轴向)的厚度b。相对于固定部分505的冷却风吸入侧端部部分或固定到该固定部分505上的正电极侧整流元件502的冷却风吸入侧端部部分，径向副翅片506的冷却风吸入侧端部部分朝向冷却风吸入侧进一步突伸。而且，相对于固定部分505的冷却风吸入侧端部部分，朝向冷却风吸入侧突伸的突出部分534形成在该散热翅片501的内周端部部分处。
如图7所示，径向副翅片506如此形成，即，使得其侧表面倾斜以便减小沿冷却风的流动的轴向气流通道509的开口面积。上述的径向副翅片506和弧形副翅片507与借助于铝压铸构造成的正电极侧散热翅片501一体地形成。
此外，如图8所示，径向副翅片506具有位于更靠外径侧上围绕正电极侧整流元件502的第一壁表面530以及位于更靠内径侧上相对于该第一壁表面530成小于180角度的第二壁表面532。因此，径向副翅片506在固定部分505附近具有朝向更靠内径侧的渐缩构形，并且气流通道由图8中的阴影所示部分来限定。
另外，如上所述，螺栓500作为输出接线端子装接到正电极侧散热翅片501的一个端部部分上。通常，具有输出接线端子的正电极侧散热翅片501中的一个端部侧的温度将降低，这是因为热量传递到该输出接线端子，同时另一端部侧的温度较高。依据该实施例，在正电极侧散热翅片501中，如图11所示，沿该整流元件的轴线，(在图11中由W表示的排列的)对应于设置在另一端部侧上的整流元件和在其之后的外周端部部分508的径向副翅片506的厚度设定成大于对应于另一整流元件的径向副翅片506的厚度。因此，由于热容量的增大，所以另一端侧的温度降低，并且正电极侧散热翅片501的沿周向方向的温度分布接近均匀状态。
负电极侧散热翅片503形成为大致平板状态，并且负电极侧整流元件504借助于驱动分别固定到六个压入孔中。而且，径向突伸部分(突出部)520局部地形成在负电极侧散热翅片503的(与后框架3b相对的)表面上，使得流经形成在正电极侧散热翅片501中的轴向气流通道509的冷却风沿这些突伸部分520流动。相似地，轴向突伸部分522局部地形成在负电极侧散热翅片503的后表面上。由于这些突伸部分522的形状，冷却风从径向开口部分522在保护覆盖件8与后框架3b之间流经与后框架3b的空气入口803连通的气流槽810，由此实现负电极侧散热翅片503的有效冷却。
如上所述，在依据该实施例的整流器5的正电极侧散热翅片501中，因为径向副翅片506从用于正电极侧整流元件502的固定部分505径向地形成，所以由正电极侧整流元件502产生的热量有效地经过径向副翅片506传递，并没有保留在正电极侧整流元件502中，并且冷却风流动经过由该固定部分和径向副翅片506包围的开口部分，因此可使用冷却风直接地冷却温度较高的该固定部分505和径向副翅片506，这导致显著地提高了整流器5的冷却能力。而且，开口部分围绕用于正电极侧整流元件502的固定部分505形成，并且因此，在正电极侧散热翅片501中，振动几乎不能从外围传递到固定部分505，由此降低了正电极侧整流元件502的引线部分510断开连接发生几率。
此外，因为固定部分505沿其径向方向的厚度a小于径向副翅片506沿正电极侧整流元件502的轴线的厚度b，所以可使用冷却风有效地冷却固定部分505的外周部分，该固定部分位于作为发热部分的正电极侧整流元件502附近并处于较高的温度。
另外，因为相对于固定部分505的冷却风吸入侧端部部分或固定到该固定部分505上的正电极侧整流元件502的冷却风吸入侧端部部分，径向副翅片506的冷却风吸入侧端部部分朝向冷却风吸入侧进一步突伸，所以碰到正电极侧整流元件502的冷却风可平滑地引导到开口部分中，并且由于径向副翅片506的轴向长度的延长而使散热区域和热容量增加，因此提高冷却能力是可实现的。
在此之外，因为径向副翅片506具有位于更靠外径侧上围绕正电极侧整流元件502的第一壁表面530以及位于更靠内径侧上相对于该第一壁表面530成小于180角度的第二壁表面532，所以可在两个径向成形状态的彼此相邻的径向副翅片506的靠内径端部部分附近限定出气流通道。特别是，这可有效地冷却温度较高的该靠内径端部部分的附近部分，并且可增加流入开口部分的冷却风的量。
而且，因为相对于固定部分505的冷却风吸入侧端部部分，朝向冷却风吸入侧突伸的突出部分534形成在该正电极侧散热翅片501的内周端部部分处，所以吸入正电极侧散热翅片501的中心附近的冷却风可引入到正电极侧整流元件502附近，由此实现有效地冷却。此外，在沿正电极侧散热翅片501的周边方向存在温差的情况下，例如当在与输出接线端子绝缘的侧上的端部部分的温度在正电极侧散热翅片501中较高时，热量传递经过该突出部分534，由此使得沿沿正电极侧散热翅片501的周边方向的温度分布均匀。
而且，因为相对于沿冷却风流动位于上游侧的正电极侧散热翅片501形成有径向副翅片506和开口部分，并且多个突伸部分520形成在对应于该开口部分的负电极侧散热翅片503上的位置处，所以流经正电极侧散热翅片501的开口部分的冷却风直接作用于负电极侧散热翅片503的突伸部分520，由此可有效地冷却负电极侧散热翅片503和整个整流器5。
而且，因为这些突伸部分520径向地围绕转子2的转轴21形成，所以到达负电极侧散热翅片503的冷却风可平滑地引导到靠外径侧，由于降低了气流阻力因而可提高冷却能力。
此外，作为输出接线端子的螺栓500沿正电极侧散热翅片501的周向设置在正电极侧散热翅片501的一个端部部分上，并且对应于沿周向方向设置在另一端部侧上的整流元件的径向副翅片506沿正电极侧整流元件502的厚度大于对应于位于另一正电极侧整流元件502的径向副翅片506的厚度。通常，具有输出接线端子的正电极侧散热翅片501中的一个端部侧的温度低于另一端部侧的温度，这是因为热量传递到该输出接线端子。因此，温度较高的设置在该另一端部侧上的径向副翅片的轴向厚度设定成较大，以便降低温度，这使得正电极侧散热翅片501的不均匀的周向温度分布接近均匀状态，由此加强了整个正电极侧散热翅片501的冷却能力。
此外，如上所述，在依据本实施例的整流器5的正电极侧散热翅片501中，因为径向副翅片506和弧形副翅片507围绕固定部分505形成，以便固定正电极侧整流元件502，所以当借助于转子2的冷却风扇26经过轴向开口部分801引入的冷却风流经轴向气流通道509并通向空气入口803时，气流阻力降低，以便确保风量，并且该冷却风直接地作用于靠近发热部分的固定部分505以便散热，由此提高了冷却能力。而且，在正电极侧散热翅片501中，确保沿冷却风的流动的一预定长度不采用平板状态，以便增大径向副翅片506和弧形副翅片507的表面面积，这可增大散热面积并提高冷却能力。而且，因为弧形副翅片507通过与形成在固定部分505附近的开口部分交叉而作为加强件，这可改善使用该加强件的电极侧散热翅片501和整流器5的防振作用。
此外，形成轴向气流通道509的开口部分的径向副翅片506的侧表面是倾斜的，以便减小沿吸入的冷却风流动的开口区域，因此该开口部分的内壁表面的面积可增大，由于可增大散热面积所以可提高冷却能力。而且，当冷却风流经该开口部分的内部时，因为开口区域逐渐变小，冷却风的流速逐渐增大，由此可增加从该开口部分的内壁表面散热的效率。
此外，弧形副翅片507相对于正电极侧整流元件502的轴线同心地形成，以便在两个相邻的径向副翅片506之间连接，所以可实现抗振动的性能，并且因为弧形副翅片507设置在轴向气流通道509内，所以增大了散热面积，这可强化冷却能力。
此外，弧形副翅片507相对于转子2的转轴21与正电极侧整流元件502的固定部分相比形成在更靠外径侧上，并且与在更靠内径侧上的其结构相比，散热面积可增大。
此外，因为弧形副翅片507(沿转子2的转轴21的方向)的长度设定成小于径向副翅片506沿其轴向的长度，并且与径向副翅片506的吸入侧端部部分相比，弧形副翅片507的冷却风吸入侧端部部分形成在朝向冷却风扇26侧上，这可在不减小冷却风吸入侧开口区域的情况下形成该弧形副翅片507，这改善了冷却能力和抗振。
应当理解，本发明不限于以上的实施例，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本发明包括实施例的所有的变化和变型。
例如，尽管在上述实施例中径向副翅片506仅相对于正电极侧散热翅片501形成，并且负电极侧散热翅片503形成为大致平板构形，其中突伸部分520和522局部地形成在其表面上，但是应当理解，正电极侧散热翅片501、径向副翅片506也可设置在负电极侧散热翅片503侧上。当冷却风流经整流器5时，这可进一步降低气流阻力。
此外，尽管在上述实施例中负电极侧散热翅片503位于靠近后框架3b的侧上，但是应当理解，相反的是正电极侧散热翅片可设置在靠近后框架3b的侧上。在这种情况下，沿冷却风流动位于上游侧上的负电极侧散热翅片可形成为具有如图5和6所示的构形。而且，正电极侧散热翅片501和负电极侧散热翅片503可并排地布置，以代替沿转轴21的方向设置成叠置状态。在这种情况下，两种散热翅片可设置有径向副翅片506和弧形副翅片507。
再有，尽管在上述实施例中整流器5设计成建立两套三相全波整流电路，但是本发明可应用于包括一套三相全波整流电路的常规整流器或包括三套或多套三相全波整流电路的整流器，也可获得相同的效果。
再有，尽管在上述实施例中保护覆盖件8由树脂制成，但是可采用金属制成的保护覆盖件。在这种情况下，该覆盖件本身用作散热翅片，以便从整流器5上传递出热量，由此可提高冷却能力。
而且，在上述实施例中，还可适当使得散热翅片的整流元件驱动内周表面(固定部分505的内周表面)形成为如图12所示的渐缩构形。这可防止外界物质在整流元件附近滞留在车辆中的安装件处。
而且，尽管在上述实施例中径向副翅片506和弧形副翅片507仅在正电极侧散热翅片501中形成，并且负电极侧散热翅片503形成为大致平板构形，其中突伸部分520局部地形成在其表面上，但是应当理解，正电极侧散热翅片501和负电极侧散热翅片503侧也可设置有径向副翅片506和弧形副翅片507。当冷却风流经整流器5时，这可进一步降低气流阻力。
权利要求
1.一种用于车辆的交流发电机，其包括转子；设置成与所述转子成相对关系的定子；用于支承所述转子和所述定子的框架；紧固地固定到所述框架上并设置有散热翅片的整流器，该散热翅片冷却整流元件并实现电连接；以及用于将冷却风经所述整流器吸入到转子侧的冷却风产生装置，其中，所述散热翅片包括固定部分和副翅片，所述整流元件紧固地固定到该固定部分上，该副翅片从所述固定部分径向地延伸，并且所述散热翅片具有由所述固定部分、所述副翅片、和所述散热翅片的外周端部部分包围的开口部分。
2.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述固定部分沿径向方向的厚度小于所述副翅片沿所述整流元件的轴向方向的厚度。
3.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，相对于所述固定部分的冷却风吸入侧端部部分和固定到所述固定部分上的所述整流元件的冷却风吸入侧端部部分中的一个，所述副翅片的冷却风吸入侧端部部分朝向冷却风吸入侧突伸。
4.根据权利要求3所述的发电机，其特征在于，所述副翅片具有设置在更靠外径侧上围绕所述整流元件的第一壁表面和设置在更靠内径侧上相对于所述第一壁表面成小于180度的角度的第二壁表面。
5.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述散热翅片由铝以压铸方式制成。
6.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，相对于所述固定部分的冷却风吸入侧端部部分，朝向冷却风吸入侧突伸的突出部分形成在所述散热翅片的内周端部部分上。
7.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述散热翅片包括两种类型的散热翅片，即沿所述转子的转轴的方向设置成叠片的正电极侧散热翅片和负电极侧散热翅片，并且紧固地固定到一个散热翅片上的所述整流元件的引线部分面对另一个散热翅片侧，并且另一个冷却翅片的冷却风吸入侧端部表面位置设定在相对于所述引线部分的连接位置沿该冷却风的流动的上游侧。
8.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述散热翅片包括两种类型的散热翅片，即沿所述转子的转轴的方向设置成叠片的正电极侧散热翅片和负电极侧散热翅片，并且所述副翅片和所述开口部分形成在至少一个沿该冷却风的流动位于上游侧的散热翅片中，并且多个突伸部分形成在对应于所述开口部分的另一个散热翅片上的位置处。
9.根据权利要求8所述的发电机，其特征在于，所述多个突伸部分围绕所述转子的所述转轴径向地形成。
10.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，沿所述整流元件的轴向方向，对应于所述整流元件的所述副翅片的厚度不均匀地形成。
11.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，输出接线端子沿散热翅片的周向方向设置在所述散热翅片的一个端部部分处，并且对应于沿该周向方向设置在另一端部侧上的所述整流元件的所述副翅片如此形成，即，使得其沿所述整流元件的轴向方向的厚度大于对应于另一整流元件的副翅片的厚度。
12.一种用于车辆的交流发电机，其包括转子；设置成与所述转子成相对关系的定子；用于支承所述转子和所述定子的框架；紧固地固定到所述框架上并设置有散热翅片的整流器，该散热翅片冷却整流元件并实现电连接；以及用于将冷却风经所述整流器吸入到转子侧的冷却风产生装置，其中，所述散热翅片包括固定部分和第一副翅片和第二副翅片，所述整流元件紧固地固定到该固定部分上，该第一副翅片从所述固定部分径向地延伸，并且该第二副翅片隔开由所述固定部分、所述第一副翅片、和所述散热翅片的外周端部部分包围的开口部分。
13.根据权利要求12所述的发电机，其特征在于，形成所述开口部分的至少一个侧表面倾斜地形成，以便沿被吸入的该冷却风的流动减小开口区域。
14.根据权利要求12所述的发电机，其特征在于，所述第二副翅片具有与所述整流元件的轴线同心地形成的弧形构形。
15.根据权利要求12所述的发电机，其特征在于，所述第二副翅片相对干所述整流元件的所述固定部分围绕所述转子的所述转轴位于更靠外径侧上。
16.根据权利要求12所述的发电机，其特征在于，所述第二副翅片沿所述转子的转轴的长度设定成小于所述第一副翅片沿该转轴方向的长度，并且所述第二副翅片的冷却风吸入侧端部部分相对于所述第一副翅片的吸入侧端部部分位于冷却风产生装置侧上。
17.根据权利要求12所述的发电机，其特征在于，所述散热翅片包括两种类型的散热翅片，即沿所述转子的转轴的方向设置成叠片的正电极侧散热翅片和负电极侧散热翅片，并且沿该冷却风的流动设置在上游侧的所述散热翅片至少具有所述第一和第二副翅片。
全文摘要
本发明提供了这样一种用于车辆的交流发电机，其可提高整流器的冷却能力和耐受环境的能力。该车辆交流发电机的整流器包括沿轴向设置成叠片的正电极侧散热翅片和负电极侧散热翅片；分别设置在该散热翅片中的正电极侧整流元件和负电极侧整流元件；和接线端子板。该正电极侧散热翅片设置有柱形固定部分和径向副翅片，该正电极侧整流元件固定到该固定部分上，该径向副翅片从固定部分径向地延伸。由固定部分、径向副翅片、和其它结构包围的开口部分形成轴向气流通道。
文档编号H02K9/06GK1543039SQ200410028798
公开日2004年11月3日 申请日期2004年3月18日 优先权日2003年3月18日
发明者上田贤治, 伊藤元纪, 纪 申请人:株式会社电装