CN108886300B - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

构成整流装置的第一整流单元、电路板、第二整流单元以如下方式配置：它们的径向外侧的大小在远离旋转电机主体的框架的方向上逐渐变小，且被隔开规定的间隔，将整流装置覆盖的盖具有：盖端壁部，上述盖端壁部位于比整流装置更靠轴线方向外侧的位置；盖外壁部，上述盖外壁部位于比整流装置更靠径向外侧位置；以及盖中间部，上述盖中间部夹在盖端壁部与盖外壁部之间，在盖端壁部形成有内周侧进气部，在盖中间部形成有外周侧进气部，另外，外周侧进气部由轴向覆盖部和径向覆盖部形成，其中，上述轴向覆盖部存在于比盖端壁部更靠近旋转电机主体的位置，上述径向覆盖部将轴向覆盖部与盖端壁部的外周部连接。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及一种提高整流装置的散热性能的旋转电机。

背景技术

作为现有的旋转电机，已知一种结构，包括：定子；转子，上述转子与上述定子相对配置；以及支承框架，上述支承框架对这些定子和转子进行支承，将负极侧二极管设于支承框架，并且将正极侧二极管设于与支承框架相对配置的散热板，使外部气体在形成于支承框架与散热板之间的流路中流动，对各二极管进行冷却。此外，已知一种结构，将与盖的外周面相对的相对板设于对散热板进行覆盖的盖的径向外侧，使外部气体经过形成于盖的外周面与相对板之间的轴向流路而被引导至支承框架与散热板之间(例如，参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第7723875号公报(特别是图5)

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，由于在上述这种现有的旋转电机中，需要将相对板配置在比盖的外周面更靠径向外侧的位置，因此，存在旋转电机大型化的缺点。此外，为了抑制旋转电机的大型化，还考虑到以使相对板接近盖外周面的方式缩窄轴向的流路，但由于此时在轴向流路中流动的外部气体的压力损失会增大，因此，外部气体朝旋转电机内的供给量会减少，从而对旋转电机内的二极管等元件进行冷却的冷却性能降低。

此外，支承框架侧的冷却风从盖的进气口沿轴向流动，并流向支承框架与散热板之间，且在入口处将流动的方向改变90度。此时，支承框架位于内侧，散热板位于外侧，因此，冷却风在离心力的影响下通过支承框架而在散热板表面形成剥离区域。上述剥离区域将流路堵塞，因此，成为大阻力，从而使冷却风的风量减小，以致对二极管等的冷却性降低。

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于获得一种旋转电机，能在抑制大型化的同时，提高对整流装置的冷却性能。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的旋转电机包括：旋转电机主体，上述旋转电机主体具有定子、转子、风扇和框架，其中，上述转子与上述定子相对配置，并以转轴的轴线为中心旋转，上述风扇设置于上述转子的轴线方向端部，上述框架对上述定子和上述转子进行支承；整流装置，上述整流装置在上述旋转电机主体的轴线方向外侧安装于上述旋转电机主体；以及盖，上述盖安装于上述旋转电机主体，并将上述整流装置覆盖，上述整流装置包括：平板状的第一整流单元，上述第一整流单元设于上述盖一侧；平板状的第二整流单元，上述第二整流单元设于上述框架一侧；以及平板状的电路板，上述电路板设于第一整流单元与第二整流单元之间，上述第二整流单元、上述电路板、上述第一整流单元形成为径向外侧的大小沿远离上述框架的方向逐渐变小，且被配置成隔开规定的间隔，上述盖由盖端壁部、盖外壁部和盖中间部构成，其中，上述盖端壁部位于比上述整流装置更靠上述轴线方向外侧的位置，上述盖外壁部位于比上述整流装置更靠径向外侧的位置，上述盖中间部夹在上述盖端壁部与上述盖外壁部之间，在上述盖端壁部形成有具有进气孔的内周侧进气部，在上述盖中间部形成有具有进气孔的外周侧进气部，并且，上述外周侧进气部具有：径向覆盖部，上述径向覆盖部存在于比上述盖端壁部在轴线方向上更靠近上述框架的位置；以及轴向覆盖部，上述轴向覆盖部将上述径向覆盖部与上述盖端壁部的外周部连接，使构成上述轴向覆盖部的进气口的圆周方向肋部的一部分的上表面位于比上述电路板与上述第一整流单元之间的间隙更靠轴线方向外侧的位置，并且使构成上述径向覆盖部的进气口的圆周方向肋部的一部分的上表面位于比上述电路板与上述第二整流单元之间的间隙更靠轴线方向外侧的位置。

发明效果

根据本发明，由于将第二整流单元、电路板、第一整流单元的径向外侧的大小形成为沿远离框架的方向逐渐变小，因此，能将冷却风的流动引导至第一整流单元与电路板的间隙和第二整流单元与电路板的间隙中，从而能增加在间隙中流动的冷却风的风量，并能提高安装于第一整流单元和第二整流单元的发热元件的冷却性。此外，通过将第二整流单元、电路板、第一整流单元的径向外侧的大小形成为沿远离框架的方向逐渐变小，从而能抑制旋转电机整体的大型化。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的车用交流发电机的示意结构的纵剖视图。

图2是表示从盖侧观察图1的车用交流发电机的整流装置时的主要部分结构的立体图。

图3是表示从发电机主体侧观察图1的整流装置时的主要部分结构的立体图。

图4是表示从盖侧沿轴线观察图1的整流装置时的主要部分结构的主视图。

图5是表示用盖覆盖图2的整流装置的状态的立体图。

图6是表示图1的整流装置与盖之间的位置关系的示意剖视图。

图7是用于对图6的冷却风的流动进行说明的剖视图。

图8是用于对图7的冷却风的流动特性进行说明的剖视图。

图9是表示本发明实施方式2的车用交流发电机的示意结构的立体图。

图10是用于对图9的冷却风的流动进行说明的剖视图。

具体实施方式

以下，基于图1至图8对本发明实施方式1进行说明。另外，在此，作为旋转电机，例如以装设于汽车等车辆上的车用交流发电机为例进行说明。

实施方式1

图1是表示本发明实施方式1的车用交流发电机的概略结构的纵剖视图。在图中，车用交流发电机1具有：作为旋转电机主体的发电机主体2；分别安装于上述发电机主体2外周的电压调节器3、电刷装置4和整流装置5；以及盖6，上述盖6安装于发电机主体2，并将电压调节器3、电刷装置4和整流装置5覆盖。

此外，发电机主体2具有：转轴7，上述转轴7以轴线A为中心旋转；筒状的定子8，上述定子8与上述转轴7同轴地配置；转子9，上述转子9配置成与上述定子8的内侧相对，并安装于转轴7；框架10，上述框架10对转轴7、定子8和转子9进行支承；以及一对风扇11，一对上述风扇11设置在转子9的沿轴线A方向的两端部。

在此，转子9和各风扇11以轴线A为中心与转轴7一体旋转，并通过各风扇11的旋转产生对车用交流发电机1的内部进行冷却的冷却风。此外，转子9包括：励磁线圈12，上述励磁线圈12通过励磁电流的供电而产生磁通；以及磁极铁心13，上述磁极铁心13供上述励磁线圈12设置并通过励磁线圈12的磁通而形成磁极。

此外，定子8具有：圆筒状的定子铁心14，上述定子铁心14固定于框架10，将转子9的外周包围；以及多个定子线圈15，多个上述定子线圈15设置于定子铁心14。因励磁线圈12的磁通随着转子9的旋转而发生变化，而在各定子线圈15中产生交流电动势。另外，各定子线圈15两端的线圈边端15a从定子铁心14沿轴线方向突出设置。

此外，框架10由铝制的前托架16和后托架17构成，前支架16和后支架17分别通过与轴线A正交的端壁部和沿着轴线A的外周面形成为大致碗形的形状，并在夹着定子铁心14的状态下通过多根螺栓彼此被固定在一起。藉此，固定在转子9的轴线方向一端部的风扇11被前支架16覆盖，固定在转子9的轴线方向另一端部的风扇11被后支架17覆盖。

此外，在前支架16和后支架17各自的中央处设有轴承安装部18和安装于上述轴承安装部18的轴承19，并经由各个轴承19将转轴7支承成能自由旋转。

此外，在前支架16设有多个前侧排气孔16a和多个前侧进气孔16b。各前侧排气孔16a设于前支架16的外周部，各前侧进气孔16b设置在比各前侧排气孔16a靠内周侧的、位于轴承安装部18周围的前支架16的端壁部分处。

此外，在后支架17设有多个后侧排气孔17a和多个后侧进气孔17b。各后侧排气孔17a设于后支架17的外周部，各个后侧进气孔17b设置在比各后侧排气孔17a靠内周侧的、位于轴承安装部18周围的后支架17的端壁部分处。

此外，在后支架17的外周面安装有电压调节器3、电刷装置4和整流装置5，上述电压调节器3、电刷装置4和整流装置5配置在发电机主体2的轴线方向外侧的转轴7周围处。

在此，电压调节器3对各定子线圈15所产生的交流电压的大小进行调节，并经由连接器21电连接于未图示的外部装置。

此外，电刷装置4从未图示的蓄电池向转子9的励磁线圈12供给励磁电流，包括：一对集电环22，一对上述集电环22固定在转轴7突出的部分；一对电刷23，一对上述电刷23单独地与各集电环22接触；以及刷握24，上述刷握24对各电刷23进行收容并固定于后支架17。另外，各集电环22通过转轴7的旋转而相对于各电刷23滑动。

此外，整流装置5将由各定子线圈15产生的交流电流整流成直流电流，并被配置成在避开电压调节器3、电刷装置4和连接器21的位置处将转轴7周围包围。另外，在图1中示出了构成整流装置5的、作为第一整流单元的正极侧整流单元51和作为第二整流单元的负极侧整流单元52的示意位置。

另一方面，在转轴7的从前支架16突出的部分固定有带轮25，并卷绕有连接于发动机的输出轴的未图示的传送带。由此，发动机的转矩从发动机的输出轴经由传送带传递至转轴7，转轴7、转子9和各风扇11以轴线A为中心旋转。

接着，基于图2～图8对各部分的详细结构进一步进行说明。

图2是表示从盖侧观察图1的车用交流发电机的整流装置时的主要部分结构的立体图，图3是表示从发电机主体侧观察图1的整流装置时的主要部分结构的立体图，图4是表示从盖侧沿轴线观察图1的整流装置时的主要部分结构的主视图，图5是表示用盖覆盖图2的整流装置的状态的立体图，图6是表示图1的整流装置与盖之间的位置关系的示意剖视图，图7是用于对图6的冷却风的流动进行说明的剖视图，图8是用于对图7的冷却风的流动特性进行说明的剖视图。

如图2所示，整流装置5具有：以远离发电机主体2的方式配置于轴线A方向外侧的作为第一整流单元的正极侧整流单元51；配置于正极侧整流单元51与后支架17之间的作为第二整流单元的负极侧整流单元52；以及电路板53，上述电路板53配置在正极侧整流单元51与负极侧整流单元52之间，并将正极侧整流单元51与负极侧整流单元52连接。

在此，正极侧整流单元51、负极侧整流单元52和电路板53分别形成为平板状且将轴线A包围的C字形状，并以在与轴线A正交的方向上保持规定的间隙的方式配置。

此外，正极侧整流单元51具有：作为第一散热器的正极侧散热器54；以及安装于上述正极侧散热器54的多个(在本例中为六个)作为第一整流元件的正极侧整流元件55。

在此，正极侧散热器54具有：安装有各正极侧整流元件55的C字状的、作为第一散热器主体的正极侧散热器主体541；以及从正极侧散热器主体541的内周部突出的多个作为第一内侧翅片的正极侧内周翅片542。此外，各正极侧内周翅片542在比正极侧散热器主体541更靠径向内侧处沿轴线A配置。

另一方面，如图3所示，负极侧整流单元52具有：作为第二散热器的负极侧散热器56；以及安装于负极侧散热器56的多个(在本例中为六个)作为第二整流元件的负极侧整流元件57。

上述负极侧散热器56具有：安装有各负极侧整流元件57的C字状的、作为第二散热器主体的负极侧散热器主体561；从负极侧散热器主体561的内周部突出的多个作为第二内侧翅片的负极侧内周翅片562；以及从负极侧散热器主体561的外周部突出的多个作为第二外侧翅片的负极侧外周翅片563。各负极侧内周翅片562在比负极侧散热器主体561更靠径向内侧处沿轴线A配置，各负极侧外周翅片563配置在比负极侧散热器主体561更靠径向外侧的位置处。

另外，在从轴线方向观察时，如图4所示，各正极侧内周翅片542、各负极侧内周翅片562和各负极侧外周翅片563配置在从电路板53所在区域偏离的位置处。此外，在从轴线方向观察时，多个负极侧内周翅片562的大部分与多个正极侧内周翅片542重叠。由此，在从轴线方向观察时，多个负极侧内周翅片562间的间隙的至少一部分与多个正极侧内周翅片542间的间隙重叠。此外，在从轴线方向观察时，多个负极侧外周翅片563比正极侧整流单元51和电路板53各自所在区域更朝径向外侧偏离。根据上述结构，能减小从盖6一侧沿轴线A在整流装置5的径向内侧流动的冷却风因负极侧内周翅片562而受到的阻力，且能减小从盖6一侧沿轴线A在整流装置5的径向外侧流动的冷却风因正极侧整流单元51和电路板53而受到的阻力。

此外，电路板53具有：呈C字状的绝缘板，上述绝缘板由电绝缘性材料构成；以及导线，上述导线埋设于绝缘板。作为构成绝缘板的电绝缘性材料，使用例如PPS(聚苯硫醚)树脂等。由此，可确保电路板53的导线与其周围的部件之间的电绝缘状态。

如图4所示，这些位置关系除了电路板53与定子线圈15的连接部之外，电路板53的径向端部形成得在径向上比正极侧散热器54的径向端部大，负极侧散热器56的径向端部形成得在径向上比电路板53的径向端部大，正极侧散热器54、电路板53和负极侧散热器56形成为大致阶梯状。

此外，从各正极侧整流元件55向负极侧整流单元52突出的连接线如图3所示通过正极侧焊接部551连接于电路板53的导线，从各负极侧整流元件57向正极侧整流单元51突出的连接线如图2所示通过负极侧焊接部571连接于电路板53的导线。由此，各正极侧整流元件55与各负极侧整流元件57经由电路板53的导线以一对一的关系彼此电连接。

此外，如图3所示，为了避免正极侧焊接部551对负极侧散热器56造成干涉，供正极侧焊接部551穿过的贯通孔564设置于负极侧散热器主体561。此外，负极侧整流单元52直接固定于后支架17，负极侧整流单元52和后支架17保持等电位。此外，在负极侧整流单元52支承有电路板53和正极侧整流单元51。

此外，来自定子线圈15的多根引出线(在本例中为六根)通过位于图4的由虚线包围的三个范围531内的多个连接部，而分别与电路板53的导线连接。上述各范围531内的各连接部位于比负极侧散热器主体561更靠径向外侧的位置。通过以上述方式使各定子线圈15的各引出线与电路板53的导线连接，而使各定子线圈15的各引出线与整流装置5电连接。在此，转子9的极数为12极、定子铁心14的切槽数为72个切槽的六相交流发电机被构成为车用交流发电机1。

此外，如图6所示，正极侧整流单元51、负极侧整流单元52以及电路板53彼此之间存在间隙、即空间。由此，整流装置5的径向外侧的空间与整流装置5的径向内侧的空间分别通过正极侧整流单元51与电路板53之间的间隙以及负极侧整流单元52与电路板53之间的间隙而相互连通。此外，在负极侧整流单元52与后支架17之间也存在间隙、即空间。

即，构成整流装置5的负极侧整流单元52、电路板53和正极侧整流单元51的径向外侧的大小形成为以负极侧整流单元52、电路板53和正极侧整流单元51的顺序变小，且以分别在远离后支架17的方向上保持规定的间隔的方式依次配置。

此外，各负极侧内周翅片562的从负极侧散热器主体561突出的突出量比各正极侧内周翅片542的从正极侧散热器主体541突出的突出量小。由此，各负极侧内周翅片562的内周端部与轴线A的距离比各正极侧内周翅片542的内周端部与轴线A的距离大。此外，如图6所示，在后支架17的轴承安装部18的外周部与各负极侧内周翅片562之间形成有空间30，以作为冷却风的流路。

接着，盖6具有：板状的盖端壁部61，在从发电机主体2观察时，上述盖端壁部61位于比整流装置5更靠轴线方向外侧的位置；筒状的盖外壁部62，上述盖外壁部62位于比整流装置5更靠径向外侧的位置；以及盖中间部63，上述盖中间部63夹在盖端壁部61与盖外壁部62之间。

在此，盖端壁部61具有：圆板状的中心板部611；周向板部612，上述周向板部612将中心板部611的周围包围；以及内周侧进气部613，上述内周侧进气部613由设于中心板部611与周向板部612之间的开口形成。

另外，如图5所示，盖端壁部61的中心板部611和周向板部612分别是阻止外部气体通过的部分。此外，内周侧进气部613被从中心板部611至周向板部612的肋部隔开而在周向上并排形成有多个进气孔614，并使外部气体经由上述进气孔614吸入。

在此，如图6所示，中心板部611与转轴7的端部相对，内周侧进气部613与各正极侧内周翅片542相对。此外，在沿轴线方向观察时，周向板部612形成于与正极侧散热器主体541相对的位置。由此，周向板部612以避开各正极侧内周翅片542、各负极侧内周翅片562和各负极侧外周翅片563的每一个的方式配置。

此外，如图5所示，盖中间部63具有：多个连接部631，多个上述连接部631以在盖6的周向上相互隔开间隔的方式配置；以及多个外周侧进气部632，多个上述外周侧进气部632存在于各连接部631的每个之间。

这些各连接部631将周向板部612的外周部与盖外壁部62连接。此外，如图4所示，各连接部631配置成在沿轴线方向观察时与将电路板53的和定子线圈15的引出线连接的连接部包围的各范围531重叠，以避开各负极侧外周翅片563。在本例中，三个连接部631与盖端壁部61和盖外壁部62相连，此外，被三个连接部631隔开的四个外周侧进气部632形成于盖中间部63。

此外，如图6所示，各外周侧进气部632具有：径向覆盖部633，上述径向覆盖部633存在于在轴线方向上比盖端壁部61更靠近发电机主体2的位置；以及轴向覆盖部634，上述轴向覆盖部634将周向板部612的外周部与径向覆盖部633连接。

在此，径向覆盖部633配置在与各负极侧外周翅片563相对且在轴线方向上比电路板53的上表面更靠近负极侧散热器56的位置处。

此外，在径向覆盖部633设有多个进气孔635。藉此，径向覆盖部633经由各进气孔635而允许外部气体通过。

另外，各进气孔635形成为格子状。此外，如图7所示，构成径向覆盖部633的圆周状格子105配置在比形成于负极侧散热器56与电路板53之间的间隙更靠轴线A方向外侧(图7的上侧)的位置处。

此外，轴向覆盖部634存在于比径向覆盖部633更靠径向内侧的位置，并与正极侧整流单元51和电路板53的径向端面相对。此外，轴向覆盖部634从径向覆盖部633向周向板部612朝靠近轴线A的方向倾斜，在上述轴向覆盖部634设有多个进气孔636。由此，轴向覆盖部634经由各进气孔636而允许外部气体通过。另外，各进气孔636形成为格子状，设于各外周侧进气部632的各进气孔635、636的合计面积形成得比设于内周侧进气部613的各进气孔614的合计面积大。此外，如图7所示，构成轴向覆盖部634的圆周状方向肋部的一部分104配置在比形成于正极侧散热器54与电路板53之间的间隙更靠轴线A方向外侧(图7的上侧)的位置处。

此外，盖外壁部62与负极侧整流单元52的外侧端面相对，以阻止外部气体通过。在此，在轴线方向上，仅在径向覆盖部633与后支架17之间的范围内配置有盖外壁部62。

接着，对如上所述构成的车用交流发电机1的动作进行说明。

首先，当将来自未图示的蓄电池的励磁电流经由电刷装置4供给至励磁线圈12时，从励磁线圈12会产生磁通量，从而在转子9的磁极铁心13的外周部沿周向交替形成有N极和S极。此外，当发动机的转矩经由传送带和带轮25传递至转轴7时，转子9和各风扇11与转轴7一体地以轴线A为中心旋转。

当如上所述在磁极铁心13上形成有N极和S极的状态下，转子9旋转时，转子9的旋转磁场作用于各定子线圈15，从而在各定子线圈15中产生交流电动势。由此，交流电动势从各定子线圈15向整流装置5供给，并通过整流装置5而被整流成直流电流。随后，被整流装置5整流的电流被供给至蓄电池而对蓄电池充电，并且向电负载供给以使电负载动作。

此外，通过各风扇11与转子9一体地旋转，从而在前侧，外部气体作为冷却风而从前侧进气孔16b被吸入到框架10内，在后侧，外部气体作为冷却风而分别从盖6的内周侧进气部613和外周侧进气部632被吸入到盖6内。

从上述前侧进气孔16b被吸入到框架10内的冷却风利用前侧的风扇11的旋转而被朝风扇11的外周方向输送，并经由前侧排气孔16a向外部排出。

另一方面，分别从盖6的内周侧进气部613和外周侧进气部632被吸入到盖6内的冷却风从后侧进气孔17b被吸入到框架10内，在利用后侧的风扇11的旋转而被朝离心方向输送之后，经由后侧排气孔17a向外部排出。

此外，通过前侧和后侧的各个风扇11的旋转向风扇11的外周方向输送的冷却风经过线圈边端15a而被释放到外部，由此，由定子8产生的热量的一部分被释放。此外，由定子8产生的热量的一部分被传导至前支架16和后支架17，并经由分别分隔出前侧排气孔16a和后侧排气孔17a的肋部而暴露在冷却风中，由此，使定子8得到冷却。

此外，整流装置5被分别从盖6的内周侧进气部613和外周侧进气部632吸入到盖6内的冷却风所冷却。

接着，使用图6～图8对被吸入到盖6内的冷却风的流动进行说明。

如图6所示，当后侧的风扇11旋转时，在后侧的风扇11的径向内侧会产生负压区域31，从而朝向负压区域31产生冷却风的流动。从内周侧进气部613向箭头32所示的方向、即沿轴线A的方向流动的冷却风被吸入到盖6内，上述冷却风在各正极侧内周翅片542间的间隙流向后侧的风扇11，以吸收由正极侧整流单元51产生的热量。由此，使正极侧整流元件55得到冷却。

随后，在从各正极侧内周翅片542间的间隙流出的冷却风中，一部分在各负极侧内周翅片562间的间隙中向后侧的风扇11流动，并且吸收由负极侧整流单元52产生的热量，剩余部分在各负极侧内周翅片562与后支架17的轴承安装部18之间的空间30中流动，并且从后支架17的轴承安装部18吸收热量。由此，使负极侧整流单元52得到冷却，并且使后支架17的轴承安装部18和轴承19得到冷却。随后，冷却风从后侧进气孔17b被吸入到框架10内。这样，从内周侧进气部613吸入到盖6内的冷却风以几乎不改变流动方向的方式流动至后侧进气孔17b。

另一方面，从外周侧进气部632吸入到盖6内的冷却风被分为：朝箭头33所示的方向向着径向覆盖部633流动的冷却风；以及朝箭头34所示的方向向着轴向覆盖部634流动的冷却风，从而被吸入到盖6内。外周侧进气部632的各进气孔635、636的合计面积形成得比内周侧进气部613的各进气孔614的合计面积大，因此，从外周侧进气部632吸入到盖6内的冷却风的速度比从内周侧进气部613吸入到盖6内的冷却风的速度慢。

从上述径向覆盖部633吸入到盖6内的冷却风在各负极侧外周翅片563间的间隙中向着后支架17流动，以对由负极侧整流单元52产生的热量进行吸收，但由于此时冷却风的速度较慢，因此，使由各负极侧外周翅片563导致的冷却风的压力损失得到抑制。由此，使负极侧整流元件57得到冷却。

然后，从各负极侧外周翅片563间的间隙流出的冷却风在后支架17与负极侧整流单元52之间的间隙中朝箭头37所示的径向流动之后，从后侧进气孔17b被吸入到框架10内。

此外，从径向覆盖部633吸入到盖6内的冷却风被分为：在正极侧整流单元51与电路板53之间的间隙中朝箭头35所示的方向向着整流装置5的径向内侧流动的冷却风；以及在电路板53与负极侧整流单元52之间的间隙中朝箭头36所示的方向向着整流装置5的径向内侧流动的冷却风。

朝上述箭头35所示的方向流动的冷却风对正极侧整流单元51和电路板53进行冷却，但为了获得更高的冷却性能，需要增大风量，通过将电路板53设得在径向上比正极侧散热器主体541大，能将冷却风的流动引导至正极侧整流单元51与电路板53的间隙中，从而能增加在间隙中流动的冷却风的风量。因此，能提高安装于正极侧整流单元51的二极管、位于电路板53内的电流路径的端子等发热元件的冷却性。

然而，在冷却风进入到正极侧整流单元51与电路板53间的间隙时，将其定向改变90度，因此，如图8所示，在离心力的影响下在正极侧整流单元51的入口附近形成有剥离区域109。上述剥离区域109中的冷却风的温度升高，与正极侧散热器54的温度差变小，因此，冷却性降低。此外，通过剥离区域109形成如下的速度分布108，即在箭头35的流动的下游处电路板53一侧的流速大而正极侧整流单元51一侧的流速小，从而使得正极侧整流单元51周边的冷却性降低。此外，在穿过正极侧整流单元51与电路板53之间的间隙后，使流动改变90度至轴线A方向，但电路板53一侧较快的流速在改变角度时会成为较大的阻力，从而使得流过间隙的冷却风量的增加受到抑制。

为了解决上述问题，在实施方式1中，如图7所示，将电路板53设得在径向上比正极侧整流单元51大，并且将构成径向覆盖部633的圆周方向肋部的一部分肋部104的上表面配置在比电路板53与正极侧整流单元51间的间隙更靠轴线A方向外侧(图中上侧)的位置处，且将上述肋部104的上表面形成为具有与径向平行的面的矩形形状。通过上述一部分肋部104，能使冷却风的流动106在进入到正极侧整流单元51与电路板53之间的间隙的上游侧处在径向上靠近，并能抑制剥离区域109的生成以增加正极侧散热器54下表面附近的冷却风的速度，从而能提高正极侧散热器54的冷却性能。此外，通过抑制剥离区域109的生成，能使间隙的冷却风的速度分布接近于均匀，从而能减小在下游侧使冷却风转向90度时的阻力，以增加在间隙中流动的风量。

此外，流向箭头36所示方向的冷却风对负极侧整流单元52和电路板53进行冷却，但为了获得更高的冷却性能，需要增大风量。因而，通过将负极侧整流单元52设置得在径向上比电路板53大，从而能将冷却风的流动引导至负极侧整流单元52与电路板53之间的间隙中，能增加在间隙中流动的冷却风的风量，从而能提高安装于负极侧整流单元52的二极管或位于电路板53内的电流路径的端子等发热元件的冷却性。

另外，仅通过将负极侧整流单元52设置得在径向上比电路板53大，在外部气体进入到负极侧整流单元52与电路板53之间的间隙时，使外部气体的定向改变90度，因此，如上所述，在离心力的影响下在电路板53的入口附近形成有剥离区域109。上述剥离区域109中的冷却风的温度升高，与电路板53的温度差变小，因此，冷却性降低。此外，通过剥离区域109在箭头36的流动的下游处形成如下的速度分布，即负极侧整流单元52一侧的流速较快而电路板53一侧的流速较慢，从而电路板53周边的速度变小，使得冷却性降低。此外，在穿过负极侧整流单元52与电路板53之间的间隙后，使流动改变90度至轴线A方向，但电路板52一侧的较快流速在改变角度时会成为较大的阻力，从而使得在间隙中流动的冷却风量的增加受到抑制。

为了解决上述问题，在实施方式1中，如图7所示，将电路板53的外径设得在径向上比负极侧整流单元52小，并且将构成径向覆盖部633的圆周方向肋部105的上表面配置在比电路板53与负极侧整流单元52间的间隙更靠轴线A方向外侧(图中上侧)的位置处，且将上述肋部105的上表面形成为具有与径向平行的面的矩形形状。通过上述肋部105，能使流动107在进入到负极侧整流单元52与电路板53之间的间隙的上游侧处在径向上靠近，抑制剥离区域的生成，使电路板53下表面附近的冷却风的速度增加，从而能提高电路板53的冷却性能。此外，通过抑制剥离区域109的生成，能使间隙的冷却风的速度分布接近于均匀，从而能减小在下游转向90度时的阻力，以增加在间隙中流动的风量。

此外，在上述车用交流发电机1中，在盖6设有内周侧进气部613和外周侧进气部632，外周侧进气部632具有：径向覆盖部633，上述径向覆盖部633存在于在轴线方向上比盖端壁部61更靠近发电机主体2的位置；以及轴向覆盖部634，上述轴向覆盖部634将径向覆盖部633与盖端壁部61的外周部连接，因此，能在抑制盖6的大型化的同时，增大外周侧进气部632的面积。由此，能减缓从外周侧进气部632吸入到盖6内的冷却风的速度，并能减小在盖6内和框架10内流动的冷却风的压力损失。此外，由于能从内周侧进气部613向盖6及框架10内供给冷却风，因此，能增加吸入到盖6内和框架10内的冷却风的风量，并能在抑制车用交流发电机1的大型化的同时，提高对盖6内和框架10内的元件，例如整流装置5、后支架17、轴承安装部18、轴承19和定子8等进行冷却的冷却性能。

此外，负极侧整流单元52的各负极侧外周翅片563以比正极侧整流单元51和电路板53各自的区域更朝径向外侧偏离的方式配置，径向覆盖部633与各负极侧外周翅片563相对，因此，能容易地将从径向覆盖部633吸入到盖6内的低速的冷却风供给至各负极侧外周翅片563间的间隙中。此外，即使冷却风在各负极侧外周翅片563间流动，冷却风的速度也较慢，因此，能减小冷却风的压力损失。由此，能减小各负极侧外周翅片563间的间隙，并能增加负极侧外周翅片563的数量。因而，能进一步提高对各负极侧整流元件57进行冷却的冷却性能。

此外，内周侧进气部613与正极侧整流单元51的各正极侧内周翅片542相对，因此，能使从内周侧进气部613吸入到盖6内的冷却风容易在各正极侧内周翅片542的间隙中流动，并能进一步提高对各正极侧整流元件55进行冷却的冷却性能。

此外，负极侧整流单元52在比负极侧散热器主体561更靠径向内侧的位置处具有设有沿轴线方向的间隙的多个负极侧内周翅片562，因此，能使穿过正极侧整流单元51的多个正极侧内周翅片542间的间隙后的冷却风在各负极侧内周侧翅片562的间隙中流动，并能进一步提高对各负极侧整流元件57进行冷却的冷却性能。

实施方式2

在上述实施方式1中，对如下情况进行了说明：将径向覆盖部633和倾斜的轴向覆盖部634的肋部的上表面形成为与径向平行的矩形的截面形状，但肋部的上表面也可以设为倾斜的梯形，参照图9和图10对这样的实施方式2进行说明。

图9是表示用盖6覆盖本发明实施方式2的车用交流发电机1的整流装置5的状态的立体图，图10是用于对图9中的冷却风的流动进行说明的剖视图。

在图中，设置使盖外壁部62的一部分沿轴线A方向延长而形成的外壁延长部621，并且将电路板53的外径设得在径向上比正极侧整流单元51大，并将构成轴向覆盖部634的圆周方向肋部的一部分肋部104的上表面配置在比电路板53与正极侧整流单元51间的间隙更靠轴线A方向外侧(图中上侧)的位置处。此外，上述肋部104的上表面形成为具有朝电路板53一侧倾斜的面的梯形。

此外，将电路板53的外径设得在径向上比负极侧整流单元52小，并且将构成径向覆盖部633的圆周方向肋部105的上表面配置于比电路板53与负极侧整流单元52之间的间隙更靠轴线A方向外侧(图中上侧)的位置，并使肋部105的上表面形成为朝负极侧整流单元52一侧倾斜的梯形。

通过如上所述使肋部104的上表面倾斜，能使冷却风的流动106在进入到正极侧整流单元51与电路板53之间的间隙的上游侧处在径向上靠近，从而尽可能地减小改变角度时所产生的损失。其结果是，能抑制剥离区域109的生成，增加正极侧散热器54下表面附近的冷却风的速度，从而能提高正极侧散热器54的冷却性能。此外，通过抑制剥离区域109的生成，能使间隙的冷却风的速度分布接近于均匀，从而能减小在下游转向90度时的阻力，以增加在间隙中流动的风量。

此外，通过肋部105能使冷却风的流动107在进入到负极侧整流单元52与电路板53之间的间隙的上游侧处在径向上靠近，能抑制剥离区域109的生成，增加电路板53下表面附近的冷却风的速度，从而能提高电路板53的冷却性能。此外，通过抑制剥离区域109的生成，能使间隙的冷却风的速度分布接近于均匀，从而能减小在下游转向90度时的阻力，以增加在间隙中流动的风量。

另外，在上述实施方式中，对应用于车用交流发电机的旋转电机进行了说明，但也可以将本发明应用于未装设于车辆的通常的交流发电机或发电电动机等旋转电机中。此外，本发明能在本发明的范围内对各实施方式进行适当变形、省略。

(符号说明)

1 车用交流发电机(旋转电机)；

2 发电机主体；

5 整流装置；

6 盖；

8 定子；

9 转子；

10 框架；

11 风扇；

51 正极侧整流单元(第一整流单元)；

52 负极侧整流单元(第二整流单元)；

53 电路板；

61 盖端壁部；

62 盖外壁部；

63 盖中间部；

54 正极侧散热器(第一散热器)；

55 正极侧整流元件(第一整流元件)；

56 负极侧散热器(第二散热器)；

57 负极侧整流元件(第二整流元件)；

541 正极侧散热器主体(第一散热器主体)；

542 正极侧内周翅片(第一内侧翅片)；

561 负极侧散热器主体(第二散热器主体)；

562 负极侧内周翅片(第二内侧翅片)；

563 负极侧外周翅片(第二外侧翅片)；

613 内周侧进气部；

614、635、636 进气孔；

621 外壁延长部；

632 外周侧进气部；

633 径向覆盖部；

634 轴向覆盖部。

Claims (1)

1.一种旋转电机，其特征在于，包括：

旋转电机主体，所述旋转电机主体具有定子、转子、风扇和框架，其中，所述转子与所述定子相对配置，并以转轴的轴线为中心旋转，所述风扇设置于所述转子的轴线方向端部，所述框架对所述定子和所述转子进行支承；

整流装置，所述整流装置在所述旋转电机主体的轴线方向外侧安装于所述旋转电机主体；以及

盖，所述盖安装于所述旋转电机主体，并将所述整流装置覆盖，

所述整流装置包括：

平板状的第一整流单元，所述第一整流单元设于所述盖一侧；

平板状的第二整流单元，所述第二整流单元设于所述框架一侧；以及

平板状的电路板，所述电路板设于第一整流单元与第二整流单元之间，

所述第二整流单元、所述电路板、所述第一整流单元形成为径向外侧的大小沿远离所述框架的方向逐渐变小，且被配置成隔开规定的间隔，

所述盖由盖端壁部、盖外壁部和盖中间部构成，其中，

所述盖端壁部位于比所述整流装置更靠所述轴线方向外侧的位置，

所述盖外壁部位于比所述整流装置更靠径向外侧的位置，

所述盖中间部夹在所述盖端壁部与所述盖外壁部之间，

在所述盖端壁部形成有具有进气孔的内周侧进气部，在所述盖中间部形成有具有进气孔的外周侧进气部，并且所述外周侧进气部具有：径向覆盖部，所述径向覆盖部存在于比所述盖端壁部在轴线方向上更靠近所述框架的位置；以及轴向覆盖部，所述轴向覆盖部将所述径向覆盖部与所述盖端壁部的外周部连接，

使构成所述轴向覆盖部的进气口的圆周方向肋部的一部分的上表面位于比所述电路板与所述第一整流单元之间的间隙更靠轴线方向外侧的位置，

并且使构成所述径向覆盖部的进气口的圆周方向肋部的一部分的上表面位于比所述电路板与所述第二整流单元之间的间隙更靠轴线方向外侧的位置，

将构成所述径向覆盖部的进气口的圆周方向肋部的一部分的上表面和构成所述轴向覆盖部的进气口的圆周方向肋部的一部分的上表面，分别设为具有与所述转轴的径向平行的面的矩形，或是朝所述第二整流单元一侧倾斜的梯形形状。

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