JP2001268869A - 交流発電機 - Google Patents
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- H01L25/115—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
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- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
- H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
- H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 この発明は、整流器内部の温度分布を平坦化
して局部的な高温化を防止した車両用交流発電機を得
る。 【解決手段】 ケースと、このケース内に回転可能に設
けられた回転子と、前記ケースに固定されステータに巻
回されたステータコイルが設けられたステータと、前記
ステータコイルで生じた交流を直流に整流する整流器１
００を備えた交流発電機において、前記整流器は円弧帯
状の正極側ヒートシンク５４に複数の正極側ダイオード
５１ａが固定され、負極側ヒートシンク５５に複数の負
極側ダイオード５２ａが固定され、これらダイオードの
一方は周方向に沿って千鳥配列されている。
して局部的な高温化を防止した車両用交流発電機を得
る。 【解決手段】 ケースと、このケース内に回転可能に設
けられた回転子と、前記ケースに固定されステータに巻
回されたステータコイルが設けられたステータと、前記
ステータコイルで生じた交流を直流に整流する整流器１
００を備えた交流発電機において、前記整流器は円弧帯
状の正極側ヒートシンク５４に複数の正極側ダイオード
５１ａが固定され、負極側ヒートシンク５５に複数の負
極側ダイオード５２ａが固定され、これらダイオードの
一方は周方向に沿って千鳥配列されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ステータコイル
で生じた交流を直流に整流する整流器と備えた交流発電
機に関するものである。
で生じた交流を直流に整流する整流器と備えた交流発電
機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０は従来の車両用交流発電機の断面
図、図１１はその発電機の電気回路図、図１２は図１０
の整流器１２を内部から視たときの正面図、図１３は図
１０のリヤブラケット２の正面図である。この車両用交
流発電機は、アルミニウム製のフロントブラケット１及
びリヤブラケット２から構成されたケ−ス３と、このケ
−ス３内に設けられ一端部にプ−リ４が固定されたシャ
フト６と、このシャフト６に固定されたランドル型の回
転子７と、ケ−ス３内の内壁面に固定されたステ−タ８
と、シャフト６の他端部に固定され回転子７に電流を供
給するスリップリング９と、スリップリング９に摺動す
る一対のブラシ１０と、このブラシ１０を収納したブラ
シホルダ１１と、ステ−タ８に電気的に接続されステ−
タ８で生じた交流を直流に整流する整流器１２と、ブラ
シホルダ１１に嵌着されたヒ−トシンク１７と、このヒ
−トシンク１７に接着されステ−タ８で生じた交流電圧
を調整するレギュレ−タ１８とを備えている。
図、図１１はその発電機の電気回路図、図１２は図１０
の整流器１２を内部から視たときの正面図、図１３は図
１０のリヤブラケット２の正面図である。この車両用交
流発電機は、アルミニウム製のフロントブラケット１及
びリヤブラケット２から構成されたケ−ス３と、このケ
−ス３内に設けられ一端部にプ−リ４が固定されたシャ
フト６と、このシャフト６に固定されたランドル型の回
転子７と、ケ−ス３内の内壁面に固定されたステ−タ８
と、シャフト６の他端部に固定され回転子７に電流を供
給するスリップリング９と、スリップリング９に摺動す
る一対のブラシ１０と、このブラシ１０を収納したブラ
シホルダ１１と、ステ−タ８に電気的に接続されステ−
タ８で生じた交流を直流に整流する整流器１２と、ブラ
シホルダ１１に嵌着されたヒ−トシンク１７と、このヒ
−トシンク１７に接着されステ−タ８で生じた交流電圧
を調整するレギュレ−タ１８とを備えている。
【０００３】回転子７は、電流を流して磁束を発生する
回転子コイル１３と、回転子コイル１３を覆って設けら
れその磁束によって磁極が形成されるポ−ルコア１４と
を備えている。ポ−ルコア１４は一対の交互に噛み合っ
た第１のポ−ルコア体２１及び第２のポ−ルコア体２２
とから構成されている。第１のポ−ルコア体２１及び第
２のポ−ルコア体２２の軸方向端面には、冷却用の遠心
ファン５が溶接されている。ステ−タ８は、回転子７に
よる回転磁界が通るステ−タコア１５と、回転磁界で交
流が生じるステ−タコイル１６とを備えている。ステー
タコイル１６は、ステ−タコア１５に導線が巻回された
３つのコイルをＹ字形に結線して形成された第１のステ
ータコイル部１６ａ及び第２のステータコイル部１６ｂ
から構成されている。
回転子コイル１３と、回転子コイル１３を覆って設けら
れその磁束によって磁極が形成されるポ−ルコア１４と
を備えている。ポ−ルコア１４は一対の交互に噛み合っ
た第１のポ−ルコア体２１及び第２のポ−ルコア体２２
とから構成されている。第１のポ−ルコア体２１及び第
２のポ−ルコア体２２の軸方向端面には、冷却用の遠心
ファン５が溶接されている。ステ−タ８は、回転子７に
よる回転磁界が通るステ−タコア１５と、回転磁界で交
流が生じるステ−タコイル１６とを備えている。ステー
タコイル１６は、ステ−タコア１５に導線が巻回された
３つのコイルをＹ字形に結線して形成された第１のステ
ータコイル部１６ａ及び第２のステータコイル部１６ｂ
から構成されている。
【０００４】図１４は整流器１２の正面図、図１５及び
図１６は図１４の整流器１２の分解正面図である。整流
器１２は、第１のステータコイル部１６ａ及び第２のス
テータコイル部１６ｂの各出力端に接続された、正極側
ダイオード２６及び負極側ダイオード２８と、第１のス
テータコイル部１６ａ及び第２のステータコイル部１６
ｂの各中性点３１に接続された中線点ダイオード３０と
を備えている。また、整流器１２は、円弧帯状で表面に
６個の正極側ダイオード２６及び２個の中性点ダイオー
ド３０が同一円周上に等分間隔をおいて設けられた正極
側ヒートシンク２４と、この正極側ダイオード２６の半
径方向外側に同一平面状に配置され表面に６個の負極側
ダイオード２８及び２個の中性点ダイオード３０が同一
円周上に等分間隔をおいて設けられた円弧帯状の負極側
ヒートシンク２７と、各々のダイオ−ド２６，２８，３
０とステ−タコイル１６とを電気的に接続したサ−キッ
トボ−ド２９とを備えている。
図１６は図１４の整流器１２の分解正面図である。整流
器１２は、第１のステータコイル部１６ａ及び第２のス
テータコイル部１６ｂの各出力端に接続された、正極側
ダイオード２６及び負極側ダイオード２８と、第１のス
テータコイル部１６ａ及び第２のステータコイル部１６
ｂの各中性点３１に接続された中線点ダイオード３０と
を備えている。また、整流器１２は、円弧帯状で表面に
６個の正極側ダイオード２６及び２個の中性点ダイオー
ド３０が同一円周上に等分間隔をおいて設けられた正極
側ヒートシンク２４と、この正極側ダイオード２６の半
径方向外側に同一平面状に配置され表面に６個の負極側
ダイオード２８及び２個の中性点ダイオード３０が同一
円周上に等分間隔をおいて設けられた円弧帯状の負極側
ヒートシンク２７と、各々のダイオ−ド２６，２８，３
０とステ−タコイル１６とを電気的に接続したサ−キッ
トボ−ド２９とを備えている。
【０００５】正極側ヒートシンク２４及び負極側ヒート
シンク２７の表面には、円柱形状の正極側ダイオード２
６、負極側ダイオード２８及び中性点ダイオード３０が
収まる陥没した形状の凹部３２，３３が形成されてい
る。図１７は図１５の正極側ヒートシンク２４及び負極
側ヒートシンク２７を裏側から視たときの図であり、各
ヒートシンク２４，２７の裏側には凹部３２，３３の成
形時に同時に突出部３４，３５が形成されている。正極
側ダイオード２６、負極側ダイオード２８及び中性点ダ
イオード３０はヒートシンク２４，２７の凹部３２，３
３に半田付け溶接で固定されている。各ダイオード２
６，２８，３０の垂直に延びたリード３６，３７は、サ
ーキットボード２９のターミナル３８，３９に電気的に
接続されている。なお、正極側ヒートシンク２４はホル
ダ部４０を介して負極側ヒートシンク２７に保持されて
おり、また、貫通孔４１を通じてリヤブラケット２に螺
着されたネジ（図示せず）により、正極側ヒートシンク
２４、負極側ヒートシンク２７及びサーキットボード２
９はケース３内に固定されている。また、負極側ヒート
シンク２７はリヤブラケット２に直付けされてアースさ
れている。
シンク２７の表面には、円柱形状の正極側ダイオード２
６、負極側ダイオード２８及び中性点ダイオード３０が
収まる陥没した形状の凹部３２，３３が形成されてい
る。図１７は図１５の正極側ヒートシンク２４及び負極
側ヒートシンク２７を裏側から視たときの図であり、各
ヒートシンク２４，２７の裏側には凹部３２，３３の成
形時に同時に突出部３４，３５が形成されている。正極
側ダイオード２６、負極側ダイオード２８及び中性点ダ
イオード３０はヒートシンク２４，２７の凹部３２，３
３に半田付け溶接で固定されている。各ダイオード２
６，２８，３０の垂直に延びたリード３６，３７は、サ
ーキットボード２９のターミナル３８，３９に電気的に
接続されている。なお、正極側ヒートシンク２４はホル
ダ部４０を介して負極側ヒートシンク２７に保持されて
おり、また、貫通孔４１を通じてリヤブラケット２に螺
着されたネジ（図示せず）により、正極側ヒートシンク
２４、負極側ヒートシンク２７及びサーキットボード２
９はケース３内に固定されている。また、負極側ヒート
シンク２７はリヤブラケット２に直付けされてアースさ
れている。
【０００６】上記構成の車両用交流発電機では、バッテ
リ（図示せず）からブラシ１０、スリップリング９を通
じて回転子コイル１３に電流が供給されて磁束が発生す
る一方、エンジンによってプ−リ４は駆動され、シャフ
ト６によって回転子７が回転するため、ステ−タコイル
１６には回転磁界が与えられ、ステ−タコイル１６には
起電力が生じる。この交流の起電力は、整流器１２の正
極側ダイオード２６、負極側ダイオード２８を通って直
流に整流されるとともに、レギュレ−タ１８によりその
大きさが調整されて、バッテリに充電される。
リ（図示せず）からブラシ１０、スリップリング９を通
じて回転子コイル１３に電流が供給されて磁束が発生す
る一方、エンジンによってプ−リ４は駆動され、シャフ
ト６によって回転子７が回転するため、ステ−タコイル
１６には回転磁界が与えられ、ステ−タコイル１６には
起電力が生じる。この交流の起電力は、整流器１２の正
極側ダイオード２６、負極側ダイオード２８を通って直
流に整流されるとともに、レギュレ−タ１８によりその
大きさが調整されて、バッテリに充電される。
【０００７】回転子コイル１３、ステ−タコイル１６、
正極側ダイオード２６、負極側ダイオード２８、レギュ
レ−タ１８は交流機発電中、常に発熱している。そし
て、例えば定格出力電流１００Ａクラスの交流発電機で
温度的に高い回転数では、回転子コイル１３では６０
Ｗ、ステータコイル１６では５００Ｗ、正極側ダイオー
ド２６及び負極側ダイオード２８の合計では１２０Ｗ、
レギュレータ１８では６Ｗの発熱量がある。過度の発熱
は、交流発電機の性能を悪化させ、また部品の寿命を低
下させることになる。
正極側ダイオード２６、負極側ダイオード２８、レギュ
レ−タ１８は交流機発電中、常に発熱している。そし
て、例えば定格出力電流１００Ａクラスの交流発電機で
温度的に高い回転数では、回転子コイル１３では６０
Ｗ、ステータコイル１６では５００Ｗ、正極側ダイオー
ド２６及び負極側ダイオード２８の合計では１２０Ｗ、
レギュレータ１８では６Ｗの発熱量がある。過度の発熱
は、交流発電機の性能を悪化させ、また部品の寿命を低
下させることになる。
【０００８】そのため、回転子７の回転とともにファン
５が回転し、この回転によりケース３の開口部Ａからケ
ース３内に外気が流入し、その外気は図１０の矢印αで
示すように流れ、負極側ヒートシンク２６、負極側ダイ
オード２８、正極側ヒートシンク２４、正極側ダイオー
ド２６を冷却している。その外気は、その後ファン５に
より半径外側方向に流れ、リヤ側のステ−タコイル１６
のエンド部を冷却し、開口部Ｂから外気へ放出される。
また、ファン５の回転により開口部Ｃからもケース３内
に外気が流入し、その外気は図１０の矢印βで示すよう
に流れ、レギュレ−タ１８のパワートランジスタを冷却
している。その外気は、その後ファン５により半径外側
方向に流れ、リヤ側のステ−タコイル１６のエンド部を
冷却し、開口部Ｄから外部に放出される。同様に、フロ
ントブラケット１の開口部Ｅから流入した外気は、ファ
ン５により半径外側方向に流れ、フロント側のステ−タ
コイル１６のエンド部を冷却している。その外気はその
後、開口部Ｆからケース３の外部に放出される。
５が回転し、この回転によりケース３の開口部Ａからケ
ース３内に外気が流入し、その外気は図１０の矢印αで
示すように流れ、負極側ヒートシンク２６、負極側ダイ
オード２８、正極側ヒートシンク２４、正極側ダイオー
ド２６を冷却している。その外気は、その後ファン５に
より半径外側方向に流れ、リヤ側のステ−タコイル１６
のエンド部を冷却し、開口部Ｂから外気へ放出される。
また、ファン５の回転により開口部Ｃからもケース３内
に外気が流入し、その外気は図１０の矢印βで示すよう
に流れ、レギュレ−タ１８のパワートランジスタを冷却
している。その外気は、その後ファン５により半径外側
方向に流れ、リヤ側のステ−タコイル１６のエンド部を
冷却し、開口部Ｄから外部に放出される。同様に、フロ
ントブラケット１の開口部Ｅから流入した外気は、ファ
ン５により半径外側方向に流れ、フロント側のステ−タ
コイル１６のエンド部を冷却している。その外気はその
後、開口部Ｆからケース３の外部に放出される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の車両用交流
発電機では、正極側ダイオード２６、負極側ダイオード
２８のシャフト６の軸線方向に延びたリード３６，３７
がそのままサーキットボード２９のターミナル３８，３
９に当接するようにするため、６個の正極側ダイオード
２６及び２個の中性点ダイオード３０が正極側ヒートシ
ンク２４の円周上に等分間隔をおいて配置され、また６
個の負極側ダイオード２８及び２個の中性点ダイオード
３０が負極側ヒートシンク２７の円周上に等分間隔をお
いて配置されている。そのため、特に、内径側の正極側
ヒートシンク２４上の正極側ダイオード２６は互いに接
近しており、正極側ダイオード２６の中心点間の距離を
Ｗ、正極側ダイオード２６の直径をＤとしたときに、Ｗ
／Ｄ≒１．５の値である。従って、整流器１２の温度分
布を調べたところ、正極側ヒートシンク２４の周方向で
は中心部に向かうに従って温度が高くなり、その温度高
低差は約１３℃、径方向では内側に向かうに従って温度
が高くなり、その温度高低差は約３℃であることが分か
った。そして、温度が一番高い、正極側ヒートシンク２
４の中心部の正極側ダイオード２６では温度が１２５℃
と局所的に高い温度になってしまうという問題点があっ
た。
発電機では、正極側ダイオード２６、負極側ダイオード
２８のシャフト６の軸線方向に延びたリード３６，３７
がそのままサーキットボード２９のターミナル３８，３
９に当接するようにするため、６個の正極側ダイオード
２６及び２個の中性点ダイオード３０が正極側ヒートシ
ンク２４の円周上に等分間隔をおいて配置され、また６
個の負極側ダイオード２８及び２個の中性点ダイオード
３０が負極側ヒートシンク２７の円周上に等分間隔をお
いて配置されている。そのため、特に、内径側の正極側
ヒートシンク２４上の正極側ダイオード２６は互いに接
近しており、正極側ダイオード２６の中心点間の距離を
Ｗ、正極側ダイオード２６の直径をＤとしたときに、Ｗ
／Ｄ≒１．５の値である。従って、整流器１２の温度分
布を調べたところ、正極側ヒートシンク２４の周方向で
は中心部に向かうに従って温度が高くなり、その温度高
低差は約１３℃、径方向では内側に向かうに従って温度
が高くなり、その温度高低差は約３℃であることが分か
った。そして、温度が一番高い、正極側ヒートシンク２
４の中心部の正極側ダイオード２６では温度が１２５℃
と局所的に高い温度になってしまうという問題点があっ
た。
【００１０】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題とするものであって、整流器内部の温度分
布を平坦化して局部的な高温化を防止した交流発電機を
得ることを目的とするものである。
ることを課題とするものであって、整流器内部の温度分
布を平坦化して局部的な高温化を防止した交流発電機を
得ることを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る交流発電機では、第１のダイオード及び第２のダイオ
ードの少なくとも一方は、周方向に沿って千鳥配列され
ている内径側ダイオードと外径側ダイオードとから構成
されている。
る交流発電機では、第１のダイオード及び第２のダイオ
ードの少なくとも一方は、周方向に沿って千鳥配列され
ている内径側ダイオードと外径側ダイオードとから構成
されている。
【００１２】この発明の請求項２に係る交流発電機で
は、内径側ダイオード及び外径側ダイオードは表面が陥
没したヒートシンクの凹部に設けられ、この凹部に対応
したヒートシンクの裏面には突出部が形成されている。
は、内径側ダイオード及び外径側ダイオードは表面が陥
没したヒートシンクの凹部に設けられ、この凹部に対応
したヒートシンクの裏面には突出部が形成されている。
【００１３】この発明の請求項３に係る交流発電機で
は、内径側ダイオード及び外径側ダイオードの一方は、
内径側ダイオード及び外径側ダイオードの他方に衝突し
た冷却空気により周面に生じた空気剥離部の領域に一部
含まれるように配置されている。
は、内径側ダイオード及び外径側ダイオードの一方は、
内径側ダイオード及び外径側ダイオードの他方に衝突し
た冷却空気により周面に生じた空気剥離部の領域に一部
含まれるように配置されている。
【００１４】この発明の請求項４に係る交流発電機で
は、隣接した円柱状の内径側ダイオードの中心点と円柱
状の外径側ダイオードの中心点との間の距離をＷ、内径
側ダイオード及び外径側ダイオードの直径をＤとしたと
き、（Ｗ／Ｄ）＜２であり、隣接した内径側ダイオード
の中心点及び外径側ダイオードの中心点を結ぶ線と、シ
ャフトの中心軸線から外径側ダイオードの中心点または
内径側ダイオードとを結ぶ線とが交差する角度をθとし
たとき、角度θは１００°＜θ＜１４０°である。
は、隣接した円柱状の内径側ダイオードの中心点と円柱
状の外径側ダイオードの中心点との間の距離をＷ、内径
側ダイオード及び外径側ダイオードの直径をＤとしたと
き、（Ｗ／Ｄ）＜２であり、隣接した内径側ダイオード
の中心点及び外径側ダイオードの中心点を結ぶ線と、シ
ャフトの中心軸線から外径側ダイオードの中心点または
内径側ダイオードとを結ぶ線とが交差する角度をθとし
たとき、角度θは１００°＜θ＜１４０°である。
【００１５】この発明の請求項５に係る交流発電機で
は、第２のヒートシンクに固定された外径側ダイオード
は第１のヒートシンクに固定された外径側ダイオードと
対向して配置されている。
は、第２のヒートシンクに固定された外径側ダイオード
は第１のヒートシンクに固定された外径側ダイオードと
対向して配置されている。
【００１６】この発明の請求項６に係る交流発電機で
は、第２のヒートシンクに固定された外径側ダイオード
及び内径側ダイオードのそれぞれは、第１のヒートシン
クに固定された外径側ダイオード及び内径側ダイオード
のそれぞれの半径方向線から離れて配置されている。
は、第２のヒートシンクに固定された外径側ダイオード
及び内径側ダイオードのそれぞれは、第１のヒートシン
クに固定された外径側ダイオード及び内径側ダイオード
のそれぞれの半径方向線から離れて配置されている。
【００１７】この発明の請求項７に係る交流発電機で
は、第１のヒートシンクと第２のヒートシンクとは軸線
に対して異なる垂直平面上に配置されている。
は、第１のヒートシンクと第２のヒートシンクとは軸線
に対して異なる垂直平面上に配置されている。
【００１８】この発明の請求項８に係る交流発電機で
は、第１のヒートシンクは正極側ヒートシンクであり、
第１のダイオードは正極側ダイオードであり、またケー
スに当接した第２のヒートシンクは負極側ヒートシンク
であり、第２のダイオードは負極側ダイオードである。
は、第１のヒートシンクは正極側ヒートシンクであり、
第１のダイオードは正極側ダイオードであり、またケー
スに当接した第２のヒートシンクは負極側ヒートシンク
であり、第２のダイオードは負極側ダイオードである。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態１の
車両用交流発電機について説明するが、図１０ないし図
１７と同一または相当部分は同一符号を付して説明す
る。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１の車両用
交流発電機の整流器５０の正面図、図２は図１のサーキ
ットボード５６を除いたときの正面図である。整流器５
０は、第１のステータコイル部１６ａ及び第２のステー
タコイル部１６ｂの各出力端に接続された、第１のダイ
オードである正極側ダイオード５１ａ，５１ｂ及び第２
のダイオードである負極側ダイオード５２ａ，５２ｂ
と、第１のステータコイル部１６ａ及び第２のステータ
コイル部１６ｂの各中性点３１に接続された中性点ダイ
オード５３とを備えている。また、整流器５０は、円弧
帯状で表面に６個の正極側ダイオード５１ａ，５１ｂ及
び２個の中性点ダイオード５３が設けられた第１のヒー
トシンクである正極側ヒートシンク５４と、この正極側
ヒートシンク５４の半径方向外側に同一平面状に配置さ
れ表面に６個の負極側ダイオード５２ａ，５２ｂ及び２
個の中性点ダイオード５３が設けられた円弧帯状の第２
のヒートシンクである負極側ヒートシンク５５と、各々
のダイオ−ド５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３と
ステ−タコイル１６とを電気的に接続したサ−キットボ
−ド５６とを備えている。
車両用交流発電機について説明するが、図１０ないし図
１７と同一または相当部分は同一符号を付して説明す
る。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１の車両用
交流発電機の整流器５０の正面図、図２は図１のサーキ
ットボード５６を除いたときの正面図である。整流器５
０は、第１のステータコイル部１６ａ及び第２のステー
タコイル部１６ｂの各出力端に接続された、第１のダイ
オードである正極側ダイオード５１ａ，５１ｂ及び第２
のダイオードである負極側ダイオード５２ａ，５２ｂ
と、第１のステータコイル部１６ａ及び第２のステータ
コイル部１６ｂの各中性点３１に接続された中性点ダイ
オード５３とを備えている。また、整流器５０は、円弧
帯状で表面に６個の正極側ダイオード５１ａ，５１ｂ及
び２個の中性点ダイオード５３が設けられた第１のヒー
トシンクである正極側ヒートシンク５４と、この正極側
ヒートシンク５４の半径方向外側に同一平面状に配置さ
れ表面に６個の負極側ダイオード５２ａ，５２ｂ及び２
個の中性点ダイオード５３が設けられた円弧帯状の第２
のヒートシンクである負極側ヒートシンク５５と、各々
のダイオ−ド５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３と
ステ−タコイル１６とを電気的に接続したサ−キットボ
−ド５６とを備えている。
【００２０】正極側ヒートシンク５４及び負極側ヒート
シンク５５の表面には、円柱形状の正極側ダイオード５
１ａ，５１ｂ（５１ａは内径側ダイオード、５１ｂは外
径側ダイオードである。）、負極側ダイオード５２ａ，
５２ｂ（５２ａは内径側ダイオード、５２ｂは外径側ダ
イオードである。）及び中性点ダイオード５３が入るよ
うに陥没した形状の凹部５７，５８が形成されている。
図３は図２の正極側ヒートシンク５４及び負極側ヒート
シンク５５を裏側から視たときの図であり、各ヒートシ
ンク５４，５５の裏側には凹部５７，５８の成形時に同
時に突出部５９，６０が形成されている。正極側ダイオ
ード５１ａ，５１ｂ、負極側ダイオード５２ａ，５２ｂ
及び中性点ダイオード５３はヒートシンク５４，５５の
凹部５７，５８に半田付け溶接で固定されている。各ダ
イオード５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３のリー
ド６１，６２，６３は、サーキットボード５６のターミ
ナル６４．６５に電気的に接続されている。
シンク５５の表面には、円柱形状の正極側ダイオード５
１ａ，５１ｂ（５１ａは内径側ダイオード、５１ｂは外
径側ダイオードである。）、負極側ダイオード５２ａ，
５２ｂ（５２ａは内径側ダイオード、５２ｂは外径側ダ
イオードである。）及び中性点ダイオード５３が入るよ
うに陥没した形状の凹部５７，５８が形成されている。
図３は図２の正極側ヒートシンク５４及び負極側ヒート
シンク５５を裏側から視たときの図であり、各ヒートシ
ンク５４，５５の裏側には凹部５７，５８の成形時に同
時に突出部５９，６０が形成されている。正極側ダイオ
ード５１ａ，５１ｂ、負極側ダイオード５２ａ，５２ｂ
及び中性点ダイオード５３はヒートシンク５４，５５の
凹部５７，５８に半田付け溶接で固定されている。各ダ
イオード５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３のリー
ド６１，６２，６３は、サーキットボード５６のターミ
ナル６４．６５に電気的に接続されている。
【００２１】正極側ヒートシンク５４上の正極側ダイオ
ード５１ａ，５１ｂは周方向に沿って、正極側ヒートシ
ンク５４の内径側と外径側とに交互に偏って千鳥状に配
置されている。同様に負極側ヒートシンク５５上の負極
側ダイオード５２ａ，５２ｂは周方向に沿って、負極側
ヒートシンク５５の内径側と外径側とに交互に偏って千
鳥状に配置されている。従って、半径方向において隣接
した正極側ダイオード５１ａ，５１ｂと負極側ダイオー
ド５２ａ，５２ｂとの距離Ｌ１、Ｌ２は周方向に沿って
交互に異なる。そのため、サーキットボード５６のター
ミナル６４．６５に各ダイオード５１ａ，５１ｂ，５２
ａ，５２ｂ，５３のリード６１，６２，６３を電気的に
接続する際に、長い距離Ｌ２のときには、リード６１，
６２，６３の途中を屈曲して接続している。
ード５１ａ，５１ｂは周方向に沿って、正極側ヒートシ
ンク５４の内径側と外径側とに交互に偏って千鳥状に配
置されている。同様に負極側ヒートシンク５５上の負極
側ダイオード５２ａ，５２ｂは周方向に沿って、負極側
ヒートシンク５５の内径側と外径側とに交互に偏って千
鳥状に配置されている。従って、半径方向において隣接
した正極側ダイオード５１ａ，５１ｂと負極側ダイオー
ド５２ａ，５２ｂとの距離Ｌ１、Ｌ２は周方向に沿って
交互に異なる。そのため、サーキットボード５６のター
ミナル６４．６５に各ダイオード５１ａ，５１ｂ，５２
ａ，５２ｂ，５３のリード６１，６２，６３を電気的に
接続する際に、長い距離Ｌ２のときには、リード６１，
６２，６３の途中を屈曲して接続している。
【００２２】なお、正極側ヒートシンク５４はホルダ部
４０を介して負極側ヒートシンク５５に保持されてお
り、また、貫通孔４１を通じてリヤブラケット２に螺着
されたネジ（図示せず）により、正極側ヒートシンク５
４、負極側ヒートシンク５５及びサーキットボード５６
がケース３内に固定されている。また、負極側ヒートシ
ンク５５はリヤブラケット２に直付けされてアースされ
ている。
４０を介して負極側ヒートシンク５５に保持されてお
り、また、貫通孔４１を通じてリヤブラケット２に螺着
されたネジ（図示せず）により、正極側ヒートシンク５
４、負極側ヒートシンク５５及びサーキットボード５６
がケース３内に固定されている。また、負極側ヒートシ
ンク５５はリヤブラケット２に直付けされてアースされ
ている。
【００２３】この実施の形態では、正極側ダイオード５
１ａ，５１ｂの中心点間の距離をＷ、正極側ダイオード
５１ａ，５１ｂの直径をＤとしたときのＷ／Ｄ≒１．５
とし、正極側ヒートシンク５４上の外径側ダイオード５
１ｂの中心点と整流器５０の中心点とを結ぶ線１００
と、外径側ダイオード５１ｂの中心点とこのダイオード
５１ｂに隣接した内径側ダイオード５１ａの中心点とを
結ぶ線１０１との交差角度が１１２．５°になるように
正極側ダイオード５１ａ，５１ｂが配置されている。
１ａ，５１ｂの中心点間の距離をＷ、正極側ダイオード
５１ａ，５１ｂの直径をＤとしたときのＷ／Ｄ≒１．５
とし、正極側ヒートシンク５４上の外径側ダイオード５
１ｂの中心点と整流器５０の中心点とを結ぶ線１００
と、外径側ダイオード５１ｂの中心点とこのダイオード
５１ｂに隣接した内径側ダイオード５１ａの中心点とを
結ぶ線１０１との交差角度が１１２．５°になるように
正極側ダイオード５１ａ，５１ｂが配置されている。
【００２４】そして、従来のものと同一条件下で整流器
５０の温度分布を調べたところ、周方向では中心部に向
かうに従って温度が高くなり、その温度高低差は約１０
℃であり、高低差が５℃低下した。また、径方向では内
側に向かうに従って温度が高くなり、その温度高低差は
約１℃であり、高低差は２℃低下した。そして、温度が
一番高い、正極側ヒートシンク５４の中心部の正極側ダ
イオード５１ａ，５１ｂの温度は１２０℃であり、５℃
温度が低下した。
５０の温度分布を調べたところ、周方向では中心部に向
かうに従って温度が高くなり、その温度高低差は約１０
℃であり、高低差が５℃低下した。また、径方向では内
側に向かうに従って温度が高くなり、その温度高低差は
約１℃であり、高低差は２℃低下した。そして、温度が
一番高い、正極側ヒートシンク５４の中心部の正極側ダ
イオード５１ａ，５１ｂの温度は１２０℃であり、５℃
温度が低下した。
【００２５】このように、整流器５０の温度分布が平坦
化し、また正極側ダイオード５１ａ，５１ｂの最高温度
も低下したが、その冷却効率が向上したことについては
下記のように考察する。図４は第１のヒートシンクであ
る正極側ヒートシンク５４の部分拡大図であり、正極側
ヒートシンク５４上の外径側にある円柱形状の外径側ダ
イオード５１ｂに空気が衝突したときのその側面に沿っ
た空気の流れの様子を示している。空気がダイオード５
１ｂに衝突したときには両側に分かれ、その分岐点では
流れがせき止められて速度がゼロとなる。この点、即ち
よどみ点２００の後方では側面に沿って層流境界層が形
成され、途中からは側面から剥離し後方では渦、逆流が
生じる空気剥離部２０１が形成される。この空気剥離部
２０１に最接近して内径側ダイオード５１ａが配置され
ているので、内径側ダイオード５１ａの一部は乱流領域
である空気剥離部２０１に含まれ、内径側ダイオード５
１ａの周壁面の熱伝達が促進されると考えられる。
化し、また正極側ダイオード５１ａ，５１ｂの最高温度
も低下したが、その冷却効率が向上したことについては
下記のように考察する。図４は第１のヒートシンクであ
る正極側ヒートシンク５４の部分拡大図であり、正極側
ヒートシンク５４上の外径側にある円柱形状の外径側ダ
イオード５１ｂに空気が衝突したときのその側面に沿っ
た空気の流れの様子を示している。空気がダイオード５
１ｂに衝突したときには両側に分かれ、その分岐点では
流れがせき止められて速度がゼロとなる。この点、即ち
よどみ点２００の後方では側面に沿って層流境界層が形
成され、途中からは側面から剥離し後方では渦、逆流が
生じる空気剥離部２０１が形成される。この空気剥離部
２０１に最接近して内径側ダイオード５１ａが配置され
ているので、内径側ダイオード５１ａの一部は乱流領域
である空気剥離部２０１に含まれ、内径側ダイオード５
１ａの周壁面の熱伝達が促進されると考えられる。
【００２６】図５は流れの直角に置かれた円柱の局所ヌ
セルト数Ｎuｘ（αxＤ／λ、αxは円柱上での局所熱伝
達係数、Ｄは円柱の直径、λは流体の熱伝導率を示して
おり、直径Ｄ及び熱伝導率λは一定であり、Ｎuxが大き
いということは局所での熱伝達が良いことを示す。）を
示す図である（「伝熱学」 １６８頁 理工学発行）。
この図は、よどみ点２００をゼロとしてそのよどみ点２
００から円柱側面に沿った所定の位置までの角度θ（角
度θはよどみ点に対向した位置では１８０°である。）
を横軸とし、その所定の位置でのヌセルト数を縦軸とし
ている。この図から分かるようにθが１００°〜１４０
°の範囲ではヌセルト数が大きな値を示している。つま
り、この範囲では、空気剥離部２０１が生じたことに起
因してヌセルト数が特に大きな値を示していると考えら
れる。従って、図４においてθを１００°〜１４０°の
範囲に設定すれば、隣接した内径側ダイオード５１ａは
外径側ダイオード５１ｂにより生じる空気剥離部２０１
の影響を受けて周壁面の空気層に乱れが生じ、正極側ダ
イオード５１ｂは効率良く冷却されることになる。
セルト数Ｎuｘ（αxＤ／λ、αxは円柱上での局所熱伝
達係数、Ｄは円柱の直径、λは流体の熱伝導率を示して
おり、直径Ｄ及び熱伝導率λは一定であり、Ｎuxが大き
いということは局所での熱伝達が良いことを示す。）を
示す図である（「伝熱学」 １６８頁 理工学発行）。
この図は、よどみ点２００をゼロとしてそのよどみ点２
００から円柱側面に沿った所定の位置までの角度θ（角
度θはよどみ点に対向した位置では１８０°である。）
を横軸とし、その所定の位置でのヌセルト数を縦軸とし
ている。この図から分かるようにθが１００°〜１４０
°の範囲ではヌセルト数が大きな値を示している。つま
り、この範囲では、空気剥離部２０１が生じたことに起
因してヌセルト数が特に大きな値を示していると考えら
れる。従って、図４においてθを１００°〜１４０°の
範囲に設定すれば、隣接した内径側ダイオード５１ａは
外径側ダイオード５１ｂにより生じる空気剥離部２０１
の影響を受けて周壁面の空気層に乱れが生じ、正極側ダ
イオード５１ｂは効率良く冷却されることになる。
【００２７】なお、隣接した内径側ダイオード５１ａが
空気剥離部２０１の影響を受けるには、外径側ダイオー
ド５１ｂと内径側ダイオード５１ａとの間の距離がある
程度接近している必要がある。円柱周りの流れの影響に
ついては、過去に多くの実験例が示されており、その結
果によると、（Ｗ／Ｄ）＜２のときに隣接した円柱に影
響を及ぼすことが知られている（例えば、ＶＩＩＩ−IN
TERFERERENCE DRAG８−２参照）。
空気剥離部２０１の影響を受けるには、外径側ダイオー
ド５１ｂと内径側ダイオード５１ａとの間の距離がある
程度接近している必要がある。円柱周りの流れの影響に
ついては、過去に多くの実験例が示されており、その結
果によると、（Ｗ／Ｄ）＜２のときに隣接した円柱に影
響を及ぼすことが知られている（例えば、ＶＩＩＩ−IN
TERFERERENCE DRAG８−２参照）。
【００２８】このように、上記実施の形態１の車両用交
流発電機では、正極側ヒートシンク５４上の内径側ダイ
オード５１ａ及び外径側ダイオード５１ｂが周方向に沿
って千鳥配列されており、かつ内径側ダイオード５１ａ
は外径側ダイオード５１ｂで生じた空気剥離部２０１の
影響を受けることになり、内径側ダイオード５１ａは効
率良く冷却される。また、同様に、正極側ヒートシンク
５４の裏側の突出部５９により空気剥離部が生じ、その
空気剥離部に隣接した突出部５９も空気剥離部により熱
伝達が促進され、正極側ヒートシンク５４の裏側も効率
良く冷却される。また、第２のヒートシンクである負極
側ヒートシンク５５上の負極側ダイオード５２ａ及び負
極側ダイオード５２ｂも周方向に沿って千鳥配列されて
いるので、同一円周上に配列された場合と比較して隣接
した負極側ダイオード５２ａ、５２ｂ間の距離が大きく
なり、通風抵抗が小さくなり、それだけ通風量が増大し
て整流器５０全体の冷却効率が向上する。
流発電機では、正極側ヒートシンク５４上の内径側ダイ
オード５１ａ及び外径側ダイオード５１ｂが周方向に沿
って千鳥配列されており、かつ内径側ダイオード５１ａ
は外径側ダイオード５１ｂで生じた空気剥離部２０１の
影響を受けることになり、内径側ダイオード５１ａは効
率良く冷却される。また、同様に、正極側ヒートシンク
５４の裏側の突出部５９により空気剥離部が生じ、その
空気剥離部に隣接した突出部５９も空気剥離部により熱
伝達が促進され、正極側ヒートシンク５４の裏側も効率
良く冷却される。また、第２のヒートシンクである負極
側ヒートシンク５５上の負極側ダイオード５２ａ及び負
極側ダイオード５２ｂも周方向に沿って千鳥配列されて
いるので、同一円周上に配列された場合と比較して隣接
した負極側ダイオード５２ａ、５２ｂ間の距離が大きく
なり、通風抵抗が小さくなり、それだけ通風量が増大し
て整流器５０全体の冷却効率が向上する。
【００２９】実施の形態２．図６はこの発明の実施の形
態２の車両用交流発電機の整流器７０の正面図（但し、
サーキットボードは除かれている。）である。実施の形
態１のものと比較して第２のダイオードである負極側ダ
イオード７１ａ、７１ｂの配列が異なるだけで、他の構
成は同じである。この実施の形態２では、温度が一番高
くなる内径側ダイオード５１a１（第１のヒートシンク
である正極側ヒートシンク５４の中央部）に隣接した外
径側ダイオード５１ｂ１からの剥離部２０１の影響を大
きくするようにしてある。つまり、中央部の内径側ダイ
オード５１ａ１に隣接した外径側ダイオード５１ｂ１に
衝突する空気量を多くするために、この外径側ダイオー
ド５１ｂ１と半径方向外側にある外径側ダイオード７１
ｂ１との間の距離Ｌを大きくするために、外径側ダイオ
ード７１ｂ１を第２のヒートシンクである負極側ヒート
シンク５５の外径側に配置してある。
態２の車両用交流発電機の整流器７０の正面図（但し、
サーキットボードは除かれている。）である。実施の形
態１のものと比較して第２のダイオードである負極側ダ
イオード７１ａ、７１ｂの配列が異なるだけで、他の構
成は同じである。この実施の形態２では、温度が一番高
くなる内径側ダイオード５１a１（第１のヒートシンク
である正極側ヒートシンク５４の中央部）に隣接した外
径側ダイオード５１ｂ１からの剥離部２０１の影響を大
きくするようにしてある。つまり、中央部の内径側ダイ
オード５１ａ１に隣接した外径側ダイオード５１ｂ１に
衝突する空気量を多くするために、この外径側ダイオー
ド５１ｂ１と半径方向外側にある外径側ダイオード７１
ｂ１との間の距離Ｌを大きくするために、外径側ダイオ
ード７１ｂ１を第２のヒートシンクである負極側ヒート
シンク５５の外径側に配置してある。
【００３０】実施の形態３．図７はこの発明の実施の形
態３の車両用交流発電機の整流器９０の正面図（但し、
サーキットボードは除かれている。）である。実施の形
態２のものと比較して第２のダイオードである負極側ダ
イオード９１ａ、９１ｂの配列が異なるだけで、他の構
成は同じである。この実施の形態３では、外径側ダイオ
ード９１ｂ及び内径側ダイオード９１ａのそれぞれは、
第１のヒートシンクである正極側ヒートシンク５４に固
定された外径側ダイオード５１ｂ及び内径側ダイオード
５１ａのそれぞれの半径方向線Ｇから離れて配置されて
いる。このため、半径方向内側に流れる冷却空気が正極
側ヒートシンク５４に固定された外径側ダイオード５１
ｂ及び内径側ダイオード５１ａに衝突する量が増大し、
外径側ダイオード５１ｂ及び内径側ダイオード５１ａは
より効率良く冷却される。
態３の車両用交流発電機の整流器９０の正面図（但し、
サーキットボードは除かれている。）である。実施の形
態２のものと比較して第２のダイオードである負極側ダ
イオード９１ａ、９１ｂの配列が異なるだけで、他の構
成は同じである。この実施の形態３では、外径側ダイオ
ード９１ｂ及び内径側ダイオード９１ａのそれぞれは、
第１のヒートシンクである正極側ヒートシンク５４に固
定された外径側ダイオード５１ｂ及び内径側ダイオード
５１ａのそれぞれの半径方向線Ｇから離れて配置されて
いる。このため、半径方向内側に流れる冷却空気が正極
側ヒートシンク５４に固定された外径側ダイオード５１
ｂ及び内径側ダイオード５１ａに衝突する量が増大し、
外径側ダイオード５１ｂ及び内径側ダイオード５１ａは
より効率良く冷却される。
【００３１】実施の形態４．図８はこの発明の実施の形
態４の車両用交流発電機の断面図であり、正極側ヒート
シンク８１と、負極側ヒートシンク８２とがシャフト６
の軸線に対して異なる垂直平面上に配置されている点以
外は、実施の形態１のものと同様である。この実施の形
態では、同一平面上に負極側ヒートシンク及び負極側ヒ
ートシンクがないので、平面上での通風抵抗が低減さ
れ、開口部Ａからの空気量が多くなり、正極側ダイオー
ド５１及び負極側ダイオード５２の温度上昇を抑制する
ことができる。
態４の車両用交流発電機の断面図であり、正極側ヒート
シンク８１と、負極側ヒートシンク８２とがシャフト６
の軸線に対して異なる垂直平面上に配置されている点以
外は、実施の形態１のものと同様である。この実施の形
態では、同一平面上に負極側ヒートシンク及び負極側ヒ
ートシンクがないので、平面上での通風抵抗が低減さ
れ、開口部Ａからの空気量が多くなり、正極側ダイオー
ド５１及び負極側ダイオード５２の温度上昇を抑制する
ことができる。
【００３２】実施の形態５．上記各実施の形態では、ヒ
ートシンクの表面から円柱のダイオードが突出してお
り、また裏面では突出部が形成されており、両面におい
て空気剥離部の乱れによる熱伝達促進効果が得られた
が、内径側ダイオード及び外径側ダイオードをヒートシ
ンクの凹部に、ダイオードの表面とヒートシンクの表面
とが同一面になるように収納してもよい。つまり、内径
側ダイオードを収めた凹部に対応したヒートシンクの裏
面に突出した突出部を、外径側ダイオードを収めた凹部
に対応したヒートシンクの裏面に突出した突出部に衝突
して生じた空気剥離部の領域に一部含まれるように配置
するようにすればよい。そして、この場合には、ヒート
シンクの裏面において空気剥離部の乱れによる熱伝達促
進効果が得られる。
ートシンクの表面から円柱のダイオードが突出してお
り、また裏面では突出部が形成されており、両面におい
て空気剥離部の乱れによる熱伝達促進効果が得られた
が、内径側ダイオード及び外径側ダイオードをヒートシ
ンクの凹部に、ダイオードの表面とヒートシンクの表面
とが同一面になるように収納してもよい。つまり、内径
側ダイオードを収めた凹部に対応したヒートシンクの裏
面に突出した突出部を、外径側ダイオードを収めた凹部
に対応したヒートシンクの裏面に突出した突出部に衝突
して生じた空気剥離部の領域に一部含まれるように配置
するようにすればよい。そして、この場合には、ヒート
シンクの裏面において空気剥離部の乱れによる熱伝達促
進効果が得られる。
【００３３】実施の形態６．図９はこの発明の実施の形
態６の車両用交流発電機の断面図である。上記各実施の
形態では、整流器５０，７０，９０はケース３内に収め
られていたが、この実施の形態６では、リヤブラケット
１０１に隣接したカバー１０２内に整流器１００が収め
られている。この整流器１００でも、実施の形態１と同
様に、周方向に沿って千鳥配列された内径側及び外径側
の正極側ダイオード１０３と、周方向に沿って千鳥配列
された内径側及び外径側の負極側ダイオード１０４とを
備え、内径側の正極側ダイオード１０３は、外径側の正
極側ダイオード１０３に衝突した冷却空気により周面に
生じた空気剥離部の領域に一部含まれるように配置され
ている。また、正極側ヒートシンク１０５と負極側ヒー
トシンク１０６とは軸線に対して異なる垂直平面上に配
置されている。この実施の形態６では、実施の形態１と
同様に、内径側の正極側ダイオード１０３は外径側の正
極側ダイオード１０３で生じた空気剥離部の影響を受け
ることになり、内径側の正極側ダイオード１０３は効率
良く冷却される。また、同一平面上に負極側ヒートシン
ク１０６及び正極側ヒートシンク１０５がないので、平
面上での通風抵抗が低減され、カバー１０２の開口部Ｈ
からの空気量が多くなり、正極側ダイオード１０３及び
負極側ダイオード１０４の温度上昇を抑制することがで
きる。
態６の車両用交流発電機の断面図である。上記各実施の
形態では、整流器５０，７０，９０はケース３内に収め
られていたが、この実施の形態６では、リヤブラケット
１０１に隣接したカバー１０２内に整流器１００が収め
られている。この整流器１００でも、実施の形態１と同
様に、周方向に沿って千鳥配列された内径側及び外径側
の正極側ダイオード１０３と、周方向に沿って千鳥配列
された内径側及び外径側の負極側ダイオード１０４とを
備え、内径側の正極側ダイオード１０３は、外径側の正
極側ダイオード１０３に衝突した冷却空気により周面に
生じた空気剥離部の領域に一部含まれるように配置され
ている。また、正極側ヒートシンク１０５と負極側ヒー
トシンク１０６とは軸線に対して異なる垂直平面上に配
置されている。この実施の形態６では、実施の形態１と
同様に、内径側の正極側ダイオード１０３は外径側の正
極側ダイオード１０３で生じた空気剥離部の影響を受け
ることになり、内径側の正極側ダイオード１０３は効率
良く冷却される。また、同一平面上に負極側ヒートシン
ク１０６及び正極側ヒートシンク１０５がないので、平
面上での通風抵抗が低減され、カバー１０２の開口部Ｈ
からの空気量が多くなり、正極側ダイオード１０３及び
負極側ダイオード１０４の温度上昇を抑制することがで
きる。
【００３４】なお、各上記実施の形態では、負極側ヒー
トシンクを外径側に配置し、正極側ヒートシンクを内径
側に配置したが、負極側ヒートシンクを内径側に配置
し、正極側ヒートシンクを外径側に配置した整流器にも
この発明を適用できるのは勿論である。また、上記各実
施の形態の整流器は、各中性点に接続された中性点ダイ
オードを備えており、各ヒートシンクに４個のダイオー
ドが配置されていたが、勿論３相全波整流に必要な数で
ある各ヒートシンク当たり３個のダイオードだけでもよ
いし、外側のヒートシンクに配置されるダイオードの数
が内側のヒートシンクに配置されるダイオードの数より
も多いときでもこの発明は適用できるのは勿論である。
さらに、正極側ダイオード及び負極側ダイオードの一方
だけに、周方向に沿って千鳥配列されていてもよい。さ
らにまた、正極側ダイオード及び負極側ダイオードは円
柱形状に限定されるものではなく、例えば矩形状、多角
形状であってもよい。また、上記各実施の形態では、内
側にある正極側ダイオードのみについて、空気剥離部の
領域に一部含まれるように正極側ダイオードが配置され
ているが、この発明は、外側にある負極側ダイオードも
空気剥離部の領域に一部含まれるように負極側ダイオー
ドを配置してもよい。さらに、上記各実施の形態では、
冷却空気が半径方向内側に向かって流れる場合について
説明したが、この発明は、シャフトの近傍から冷却空気
がケース内に流入して、半径外側方向に流れる場合にも
適用できる。従って、この場合には、外径側ダイオード
が内径側ダイオードで生じた空気剥離部の乱れによる熱
伝達促進効果により、効率良く冷却される。さらにま
た、この発明は車両用交流発電機に限定されないのは勿
論である。
トシンクを外径側に配置し、正極側ヒートシンクを内径
側に配置したが、負極側ヒートシンクを内径側に配置
し、正極側ヒートシンクを外径側に配置した整流器にも
この発明を適用できるのは勿論である。また、上記各実
施の形態の整流器は、各中性点に接続された中性点ダイ
オードを備えており、各ヒートシンクに４個のダイオー
ドが配置されていたが、勿論３相全波整流に必要な数で
ある各ヒートシンク当たり３個のダイオードだけでもよ
いし、外側のヒートシンクに配置されるダイオードの数
が内側のヒートシンクに配置されるダイオードの数より
も多いときでもこの発明は適用できるのは勿論である。
さらに、正極側ダイオード及び負極側ダイオードの一方
だけに、周方向に沿って千鳥配列されていてもよい。さ
らにまた、正極側ダイオード及び負極側ダイオードは円
柱形状に限定されるものではなく、例えば矩形状、多角
形状であってもよい。また、上記各実施の形態では、内
側にある正極側ダイオードのみについて、空気剥離部の
領域に一部含まれるように正極側ダイオードが配置され
ているが、この発明は、外側にある負極側ダイオードも
空気剥離部の領域に一部含まれるように負極側ダイオー
ドを配置してもよい。さらに、上記各実施の形態では、
冷却空気が半径方向内側に向かって流れる場合について
説明したが、この発明は、シャフトの近傍から冷却空気
がケース内に流入して、半径外側方向に流れる場合にも
適用できる。従って、この場合には、外径側ダイオード
が内径側ダイオードで生じた空気剥離部の乱れによる熱
伝達促進効果により、効率良く冷却される。さらにま
た、この発明は車両用交流発電機に限定されないのは勿
論である。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
１に係る交流発電機によれば、第１のダイオード及び第
２のダイオードの少なくとも一方は、周方向に沿って千
鳥配列されている内径側ダイオードと外径側ダイオード
とから構成されているので、整流器内に流入する冷却空
気抵抗が小さくなり、冷却流量が増大して整流器の冷却
効率が向上する。また、整流器のコンパクト化及びダイ
オードの配置自由度が高くなるという効果もある。
１に係る交流発電機によれば、第１のダイオード及び第
２のダイオードの少なくとも一方は、周方向に沿って千
鳥配列されている内径側ダイオードと外径側ダイオード
とから構成されているので、整流器内に流入する冷却空
気抵抗が小さくなり、冷却流量が増大して整流器の冷却
効率が向上する。また、整流器のコンパクト化及びダイ
オードの配置自由度が高くなるという効果もある。
【００３６】また、この発明の請求項２に係る交流発電
機によれば、内径側ダイオード及び外径側ダイオードは
表面が陥没したヒートシンクの凹部に設けられ、この凹
部に対応したヒートシンクの裏面に形成された突出部に
冷却空気が衝突するようになっているので、ヒートシン
クと冷却空気との接触面積が増大し、ダイオードの冷却
効率が向上する。
機によれば、内径側ダイオード及び外径側ダイオードは
表面が陥没したヒートシンクの凹部に設けられ、この凹
部に対応したヒートシンクの裏面に形成された突出部に
冷却空気が衝突するようになっているので、ヒートシン
クと冷却空気との接触面積が増大し、ダイオードの冷却
効率が向上する。
【００３７】また、この発明の請求項３に係る交流発電
機によれば、内径側ダイオード及び外径側ダイオードの
一方は、内径側ダイオード及び外径側ダイオードの他方
に衝突した冷却空気により周面に生じた空気剥離部の領
域に一部含まれるように配置されているので、内径側ダ
イオード及び外径側ダイオードの一方は内径側ダイオー
ド及び外径側ダイオードの他方で生じた空気剥離部の乱
れによる熱伝達促進効果により、効率良く冷却される。
機によれば、内径側ダイオード及び外径側ダイオードの
一方は、内径側ダイオード及び外径側ダイオードの他方
に衝突した冷却空気により周面に生じた空気剥離部の領
域に一部含まれるように配置されているので、内径側ダ
イオード及び外径側ダイオードの一方は内径側ダイオー
ド及び外径側ダイオードの他方で生じた空気剥離部の乱
れによる熱伝達促進効果により、効率良く冷却される。
【００３８】また、この発明の請求項４に係る交流発電
機によれば、隣接した円柱形状の内径側ダイオードの中
心点と円柱形状の外径側ダイオードの中心点との間の距
離をＷ、内径側ダイオード及び外径側ダイオードの直径
をＤとしたとき、（Ｗ／Ｄ）＜２であり、また隣接した
内径側ダイオードの中心点及び外径側ダイオードの中心
点を結ぶ線と、シャフトの中心軸線から外径側ダイオー
ドの中心点または内径側ダイオードの中心点とを結ぶ線
とが交差する角度をθとしたとき、角度θは１００°＜
θ＜１４０°の範囲であるので、内径側ダイオード及び
外径側ダイオードの一方は、内径側ダイオード及び外径
側ダイオードの他方で生じた空気剥離部の乱れによる熱
伝達促進効果を確実に受けて、効率良く冷却される。
機によれば、隣接した円柱形状の内径側ダイオードの中
心点と円柱形状の外径側ダイオードの中心点との間の距
離をＷ、内径側ダイオード及び外径側ダイオードの直径
をＤとしたとき、（Ｗ／Ｄ）＜２であり、また隣接した
内径側ダイオードの中心点及び外径側ダイオードの中心
点を結ぶ線と、シャフトの中心軸線から外径側ダイオー
ドの中心点または内径側ダイオードの中心点とを結ぶ線
とが交差する角度をθとしたとき、角度θは１００°＜
θ＜１４０°の範囲であるので、内径側ダイオード及び
外径側ダイオードの一方は、内径側ダイオード及び外径
側ダイオードの他方で生じた空気剥離部の乱れによる熱
伝達促進効果を確実に受けて、効率良く冷却される。
【００３９】また、この発明の請求項５に係る交流発電
機によれば、第２のヒートシンクに固定された外径側ダ
イオードは第１のヒートシンクに固定された外径側ダイ
オードと対向して配置されているので、対向したダイオ
ード間の空間が確実に確保され、通風抵抗を低減でき、
外径側ダイオードまたは内径側ダイオードに衝突する空
気量をより多くすることが可能となる。
機によれば、第２のヒートシンクに固定された外径側ダ
イオードは第１のヒートシンクに固定された外径側ダイ
オードと対向して配置されているので、対向したダイオ
ード間の空間が確実に確保され、通風抵抗を低減でき、
外径側ダイオードまたは内径側ダイオードに衝突する空
気量をより多くすることが可能となる。
【００４０】また、この発明の請求項６に係る交流発電
機によれば、第２のヒートシンクに固定された外径側ダ
イオード及び内径側ダイオードのそれぞれは、第１のヒ
ートシンクに固定された外径側ダイオード及び内径側ダ
イオードのそれぞれの半径方向線から離れて配置されて
いるので、ダイオードに衝突する冷却空気量が増大し、
ダイオードはより効率良く冷却される。
機によれば、第２のヒートシンクに固定された外径側ダ
イオード及び内径側ダイオードのそれぞれは、第１のヒ
ートシンクに固定された外径側ダイオード及び内径側ダ
イオードのそれぞれの半径方向線から離れて配置されて
いるので、ダイオードに衝突する冷却空気量が増大し、
ダイオードはより効率良く冷却される。
【００４１】また、この発明の請求項７に係る交流発電
機によれば、第１のヒートシンクと第２のヒートシンク
とは軸線に対して異なる垂直平面上に配置されているの
で、同一平面上での通風抵抗が低減され、第１のダイオ
ード及び第２のダイオードはより効率良く冷却される。
機によれば、第１のヒートシンクと第２のヒートシンク
とは軸線に対して異なる垂直平面上に配置されているの
で、同一平面上での通風抵抗が低減され、第１のダイオ
ード及び第２のダイオードはより効率良く冷却される。
【００４２】また、この発明の請求項８に係る交流発電
機によれば、第１のヒートシンクは正極側ヒートシンク
であり、第１のダイオードは正極側ダイオードであり、
またケースと当接した第２のヒートシンクは負極側ヒー
トシンクであり、第２のダイオードは負極側ダイオード
であるので、負極側ダイオードの熱は熱伝導によりケー
スに伝達され、負極側ダイオードはより効率良く冷却さ
れる。
機によれば、第１のヒートシンクは正極側ヒートシンク
であり、第１のダイオードは正極側ダイオードであり、
またケースと当接した第２のヒートシンクは負極側ヒー
トシンクであり、第２のダイオードは負極側ダイオード
であるので、負極側ダイオードの熱は熱伝導によりケー
スに伝達され、負極側ダイオードはより効率良く冷却さ
れる。
【図１】 この発明の実施の形態１の車両用交流発電機
の整流器の正面図である。
の整流器の正面図である。
【図２】 図１の整流器のサーキットボードを除いたと
きの正面図である。
きの正面図である。
【図３】 図２の整流器の裏面図である。
【図４】 図２の要部拡大図である。
【図５】 流れの直角に置かれた円柱の局所ヌセルト数
Ｎuｘを示す図である。
Ｎuｘを示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態２の車両用交流発電機
の整流器の正面図である。
の整流器の正面図である。
【図７】 この発明の実施の形態３の車両用交流発電機
の整流器の正面図である。
の整流器の正面図である。
【図８】 この発明の実施の形態４の車両用交流発電機
の整流器の正面図である。
の整流器の正面図である。
【図９】 この発明の実施の形態６の車両用交流発電機
の断面図である。
の断面図である。
【図１０】 従来の車両用交流発電機の側断面図であ
る。
る。
【図１１】 図１０の車両用交流発電機の電気回路図で
ある。
ある。
【図１２】 図１０の整流器を内部から視たときの正面
図である。
図である。
【図１３】 図１０のリヤブラケットの正面図である。
【図１４】 図１０の整流器の正面図である。
【図１５】 図１０の整流器のサーキットボードを除い
たときの正面図である。
たときの正面図である。
【図１６】 図１４のサーキットボードの正面図であ
る。
る。
【図１７】 図１５の整流器の裏面図である。
３ ケース、５ ファン、６ シャフト、７ 回転子、
８ ステータ、５０、７０，８０，９０，１００ 整流
器、５１ａ 内径側ダイオード、５１ｂ 外径側ダイオ
ード、５２ａ 内径側ダイオード、５２ｂ 外径側ダイ
オード、５４，１０３ 正極側ダイオード、５５，１０
４ 負極側ダイオード、５７，５８ 凹部、２００ よ
どみ点、２０１ 空気剥離部、７１ａ 内径側ダイオー
ド、７１ｂ 外径側ダイオード、８１，１０５ 正極側
ヒートシンク、８２，１０６ 負極側ヒートシンク。
８ ステータ、５０、７０，８０，９０，１００ 整流
器、５１ａ 内径側ダイオード、５１ｂ 外径側ダイオ
ード、５２ａ 内径側ダイオード、５２ｂ 外径側ダイ
オード、５４，１０３ 正極側ダイオード、５５，１０
４ 負極側ダイオード、５７，５８ 凹部、２００ よ
どみ点、２０１ 空気剥離部、７１ａ 内径側ダイオー
ド、７１ｂ 外径側ダイオード、８１，１０５ 正極側
ヒートシンク、８２，１０６ 負極側ヒートシンク。
Claims (8)
- 【請求項１】 ケースと、このケース内に回転可能に設
けられたシャフトと、このシャフトに固定された回転子
と、前記ケースに固定されステータコアに導線が巻回さ
れたステータコイルが設けられたステータと、前記ステ
ータコイルに電気的に接続されステータコイルで生じた
交流を直流に整流する整流器とを備え、 前記整流器は、前記シャフトに直交した円弧帯状の第１
のヒートシンクに第１のダイオードが複数個固定されて
いるとともに、前記第１のヒートシンクの外側に前記シ
ャフトに直交して設けられた円弧帯状の第２のヒートシ
ンクに第２のダイオードが複数個固定されて構成された
車両用交流発電機であって、 前記第１のダイオード及び前記第２のダイオードの少な
くとも一方は、周方向に沿って千鳥配列されている内径
側ダイオードと外径側ダイオードとから構成されている
交流発電機。 - 【請求項２】 内径側ダイオード及び外径側ダイオード
は表面が陥没したヒートシンクの凹部に設けられ、この
凹部に対応したヒートシンクの裏面には突出部が形成さ
れている請求項１に記載の交流発電機。 - 【請求項３】 内径側ダイオード及び外径側ダイオード
の一方は、内径側ダイオード及び外径側ダイオードの他
方に衝突した冷却空気により周面に生じた空気剥離部の
領域に一部含まれるように配置されている請求項１また
は請求項２に記載の交流発電機。 - 【請求項４】 隣接した円柱状の内径側ダイオードの中
心点と円柱状の外径側ダイオードの中心点との間の距離
をＷ、内径側ダイオード及び外径側ダイオードの直径を
Ｄとしたとき、（Ｗ／Ｄ）＜２であり、隣接した内径側
ダイオードの中心点及び外径側ダイオードの中心点を結
ぶ線と、シャフトの中心軸線から外径側ダイオードの中
心点または内径側ダイオードの中心点とを結ぶ線とが交
差する角度をθとしたとき、角度θは１００°＜θ＜１
４０°である請求項１ないし請求項３の何れかに記載の
交流発電機。 - 【請求項５】 第２のヒートシンクに固定された外径側
ダイオードは第１のヒートシンクに固定された外径側ダ
イオードと対向して配置されている請求項１ないし請求
項４の何れかに記載の交流発電機。 - 【請求項６】 第２のヒートシンクに固定された外径側
ダイオード及び内径側ダイオードのそれぞれは、第１の
ヒートシンクに固定された外径側ダイオード及び内径側
ダイオードのそれぞれの半径方向線から離れて配置され
ている請求項１ないし請求項４の何れかに記載の交流発
電機。 - 【請求項７】 第１のヒートシンクと第２のヒートシン
クとは軸線に対して異なる垂直平面上に配置されている
請求項１ないし請求項６の何れかに記載の交流発電機。 - 【請求項８】 第１のヒートシンクは正極側ヒートシン
クであり、第１のダイオードは正極側ダイオードであ
り、またケースに当接した第２のヒートシンクは負極側
ヒートシンクであり、第２のダイオードは負極側ダイオ
ードである請求項１ないし請求項７の何れかに記載の交
流発電機。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000072740A JP3983445B2 (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 交流発電機 |
| US09/690,829 US6525438B1 (en) | 2000-03-15 | 2000-10-18 | Alternator |
| US10/243,928 US6787952B2 (en) | 2000-03-15 | 2002-09-16 | Alternator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000072740A JP3983445B2 (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 交流発電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001268869A true JP2001268869A (ja) | 2001-09-28 |
| JP3983445B2 JP3983445B2 (ja) | 2007-09-26 |
Family
ID=18591099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000072740A Expired - Fee Related JP3983445B2 (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 交流発電機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6525438B1 (ja) |
| JP (1) | JP3983445B2 (ja) |
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| JP2006101625A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用交流発電機 |
| WO2007069547A1 (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Mitsubishi Electric Corporation | 車両用電動発電機 |
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| JP2011166948A (ja) * | 2010-02-10 | 2011-08-25 | Mitsubishi Electric Corp | 電力供給ユニット一体型回転電機 |
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| TWD203240S (zh) * | 2018-03-15 | 2020-03-11 | 勝利工業股份有限公司 | 交流發電機之整流器 |
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