JP2002300756A

JP2002300756A - 車両用交流発電機

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Publication number: JP2002300756A
Application number: JP2001096915A
Authority: JP
Inventors: Akichika Shichijiyou; 彰哉七條
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2002-10-11
Anticipated expiration: 2021-03-29
Also published as: US20020140300A1; JP3775235B2; US6958557B2; EP1246347A2; DE60231673D1; EP1246347A3; EP1246347B1

Abstract

(57)【要約】【課題】負極側放熱フィンの歪みの発生を防止するこ
とができる車両用交流発電機を提供すること。【解決手段】この車両用交流発電機の整流装置６は、
端子台６１を挟んで軸方向に離間して対向配置された正
極側放熱フィンと負極側放熱フィン６８を備えている。
負極側放熱フィン６８は、全体が円弧角度１８０度以上
のほぼ円弧状であり、その中央部近傍で分離された２つ
の部分放熱フィン６８Ａ、６８Ｂによって構成されてい
る。部分放熱フィン６８Ａ、６８Ｂのそれぞれには、外
形近傍に２箇所の固定部６９が形成されている。ビスを
この固定部６９に挿通した状態で、フレームに形成され
たねじ孔に締め付けることにより、整流装置６のフレー
ムへの組付けが行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗用車やトラック
等に搭載される車両用交流発電機に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用交流発電機に用いられる従来の整
流装置には、正極側放熱フィンと負極側放熱フィンを積
層するタイプと同一平面上に並べるタイプがある。例え
ば、特開２０００−２５３６２５号公報に開示された車
両用交流発電機の整流装置は、正極側整流素子が配置固
定される正極側放熱フィンと負極側整流素子が配置固定
される負極側放熱フィンとを、接続ターミナルが埋設さ
れた端子台を挟んで軸方向に積層し、さらに負極側放熱
フィンをハウジングの外側端面に直接ビス固定してアー
スに接続した構造を有している。また、この公報では、
各放熱フィンに形成された軸方向貫通穴に各整流素子を
圧入する整流装置の構造についても開示している。

【０００３】また、特開昭５６−４５０６２号公報に開
示された整流装置は、正極側放熱フィンと負極側放熱フ
ィンを同一平面上に所定の隙間を隔てて配置する構造を
有している。負極側放熱フィンが、車両用交流発電機の
外殻を構成するハウジングの内側に直接固定されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した特
開２０００−２５３６２５号公報に開示された整流装置
では、円弧状の負極側放熱フィンの固定部の取付面に直
接ビス固定する構造であるため、負極側放熱フィンの固
定部の取付面の段差が大きい場合に、負極側放熱フィン
が歪むおそれがあるという問題があった。この歪みは、
負極側放熱フィンに負極側整流素子を接合するための半
田等の接合材のクラックの原因となる。また、負極側放
熱フィンに形成された軸方向貫通穴に負極側整流素子を
圧入する構造においては、上述した歪みによってこの貫
通穴が変形するため、充分な打ち込み強度や電気的接続
が確立できないおそれがある。これらの問題は、負極側
放熱フィンおよびハウジングの当接面を精度よく加工し
て、充分な平面度を確保することにより対策することが
できるが、このような加工のみによって負極側放熱フィ
ンに生じる歪みをなくそうとすると、加工工数が増加し
てコストの上昇を引き起こすことになり、最近のコスト
低減の要求とは相反するものとなる。また、仮に低コス
トで充分な平面度を確保する加工方法が存在したとして
も、車両用交流発電機の高温条件下においては、ハウジ
ングおよび負極側放熱フィンの形状的な熱膨張差に起因
する負極側放熱フィンの歪みを完全に排除することは困
難である。

【０００５】また、特開昭５６−４５０６２号公報に開
示された整流装置では、負極側放熱フィンがハウジング
の内側に直接固定されるため、負極側放熱フィンとハウ
ジングとの間に隙間を設けることが困難であり、その結
果、車両用交流発電機内部に浸入した水等が滞留しやす
くなるという問題があった。水等が長時間滞留すると、
腐食等による不具合が発生するおそれがあるため、水等
が滞留しにくい構造が望まれている。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、負極側放熱フィンの歪みの
発生を防止することができる車両用交流発電機を提供す
ることにある。また、本発明の他の目的は、負極側放熱
フィンの近傍に水等が滞留しにくい車両用交流発電機を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の車両用交流発電機は、回転子を回転さ
せることによって固定子巻線に誘起した交流電圧を整流
する整流装置と、この整流装置を固定するフレームとを
有している。また、この整流装置は、正極側整流素子が
取り付けられる正極側放熱フィンと、負極側整流素子が
取り付けられる負極側放熱フィンと、正極側整流素子と
負極側整流素子とを結線する接続ターミナルが埋設され
た端子台とを有しており、負極側放熱フィンには、固定
手段によってフレームに固定するための複数の固定部
と、これら複数の固定部の間に形成された薄肉部とが形
成されている。負極側放熱フィンの複数の固定部の間に
薄肉部が形成されているため、これらの固定部を固定手
段でフレームに固定する際に、フレームの段差等に起因
して発生する過大な応力をこの薄肉部で緩和することが
できるため、負極側放熱フィンの歪みの発生を防止する
ことができる。

【０００８】また、上述した負極側放熱フィンは、複数
の部分放熱フィンによって構成されており、これら複数
の部分放熱フィンの間を分離することによって薄肉部を
構成することが望ましい。各部分放熱フィンの間を分離
した隙間部分を薄肉部として用いることにより、負極側
放熱フィンの近傍に浸入した水等をこの隙間部分を通し
て排出することが可能になるため、水等が滞留しにくい
構造を実現することができる。このため、水等の滞留に
起因する腐食の発生を抑制することが可能となる。

【０００９】また、上述した複数の部分放熱フィンのそ
れぞれは、同じ形状を有していることが望ましい。これ
により、部品の歩留まりを向上させることができるとと
もに、同一の品番を用いた一部品として管理することが
できるため、コストの低減が可能になる。

【００１０】また、上述した薄肉部は、負極側放熱フィ
ンの表面に溝部を形成することにより構成されているこ
とが望ましい。溝部を形成するだけで薄肉部を形成する
ことが可能になるため、製造が容易となる。また、この
溝部を負極側放熱フィンの表面に形成することにより、
溝部を水等の排水溝として機能させることが可能とな
り、水等が滞留しにくい構造を実現することができる。

【００１１】また、上述した負極側放熱フィンは、複数
の取付孔を有しており、負極側整流素子を取付孔に圧入
固定することにより、負極側放熱フィンに対する負極側
整流素子の取り付けを行うことが望ましい。負極側放熱
フィンの歪みの発生防止に伴って、圧入固定された負極
側整流素子の固定力が車両用交流発電機の使用環境によ
って変化することを防止することができ、しかも、半田
付け等の複雑な製造工程管理を簡単な接合方法に変更す
ることによるコストの低減が可能になる。

【００１２】また、上述した負極側放熱フィンは円弧角
度１８０度以上のほぼ円弧状に形成されており、薄肉部
を負極側放熱フィンの周方向に沿ったほぼ中間位置に形
成することが望ましい。各部分放熱フィンの面積をほぼ
同一にすることができるため、負極側整流素子の冷却性
をほぼ均等にすることが可能になり、負極側整流素子の
寿命設計や冷却設計が容易となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した一実施形
態の車両用交流発電機について、図面を参照しながら詳
細に説明する。図１は、本実施形態の車両用交流発電機
の全体構成を示す図である。図１に示す車両用交流発電
機１は、固定子２、回転子３、フレーム４、ブラシ装置
５、整流装置６、リヤカバー７等を含んで構成されてい
る。

【００１４】固定子２は、固定子鉄心２２と、３相の固
定子巻線２３と、固定子鉄心２２と固定子巻線２３との
間を電気絶縁するインシュレータ２４とを備えている。
回転子３は、絶縁処理された銅線を円筒状かつ同心状に
巻き回した界磁巻線３１を、それぞれが６個の爪部を有
するポールコア３２によって、回転軸３３を通して両側
から挟み込んだ構造を有している。また、フロント側の
ポールコア３２の端面には、フロント側から吸い込んだ
冷却風を軸方向および径方向に吐き出すための冷却ファ
ン３５が溶接等によって取り付けられている。同様に、
リヤ側のポールコア３２の端面には、リヤ側から吸い込
んだ冷却風を径方向に吐き出すための冷却ファン３６が
溶接等によって取り付けられている。また、回転軸３３
のリヤ側端部近傍には、界磁巻線３１の両端に電気的に
接続された２つのスリップリング３７、３８が形成され
ており、これらのスリップリング３７、３８を介してブ
ラシ装置５から界磁巻線３１に対して給電が行われる。

【００１５】フレーム４は、固定子２および回転子３を
収容しており、回転子３が回転軸３３を中心に回転可能
な状態で支持されているとともに、回転子３のポールコ
ア３２の外周側に所定の隙間を介して配置された固定子
２が固定されている。また、フレーム４は、固定子鉄心
２２の軸方向端面から突出した固定子巻線２３に対向し
た部分に冷却風の吐出窓４１を有し、軸方向端面に吸入
窓４２を有している。

【００１６】ブラシ装置５は、整流装置６から回転子３
の界磁巻線３１に励磁電流を流すためのものであり、回
転子３の回転軸３３に形成されたスリップリング３７、
３８のそれぞれに押圧するブラシ５１、５２を有する。
整流装置６は、三相の固定子巻線２３の出力電圧である
三相交流電圧を整流して直流の出力電力を得るためのも
のである。整流装置６の詳細については後述する。

【００１７】リヤカバー７は、リヤ側のフレーム４の外
側に取り付けられるブラシ装置５、整流装置６、ＩＣレ
ギュレータ９等の電気部品を覆って、これらを保護する
ためのものである。このリヤカバー７は、金属ナット７
１によってリヤ側のフレーム４から延びるボルト４３
に、整流装置６を挟み込んだ状態で締め付け固定されて
いる。また、リヤカバー７は、主に整流装置６の対向面
に複数の吸入窓を有しており、この吸入窓を通してリヤ
カバー７内部に冷却風が吸入される。

【００１８】上述した構造を有する車両用交流発電機１
は、ベルト等を介してプーリ８にエンジン（図示せず）
からの回転力が伝えられると回転子３が所定方向に回転
する。この状態で回転子３の界磁巻線３１に外部から励
磁電圧を印加することにより、ポールコア３２のそれぞ
れの爪部が励磁され、固定子巻線２３に三相交流電圧を
発生させることができ、整流装置６に設けられた出力端
子からは所定の直流電流が取り出される。

【００１９】次に、整流装置６の詳細について説明す
る。図２は、整流装置６の正面図であり、リヤ側から見
た状態が示されている。また、図３は整流装置６の裏面
図であり、フレーム４側から見た状態が示されている。
図４は、図３に示すＩＸ−ＩＸ線拡大断面図である。

【００２０】整流装置６は、端子台６１を挟んで軸方向
に離間して対向配置された正極側放熱フィン６７と負極
側放熱フィン６８を備えている。正極側放熱フィン６７
には、６個の正極側整流素子６３がリード６３ａをフレ
ーム側に向けて取付孔としての貫通孔に圧入固定されて
おり、それぞれのリード６３ａが端子台６１から突出し
た接続ターミナル６２に接合端６２１にてＴＩＧ溶接に
より接合されている。また、負極側放熱フィン６８に
は、６個の負極側整流素子６５がリード６５ａをリヤ側
に向けて取付孔としての貫通孔に圧入固定されており、
それぞれのリード６５ａが端子台６１から突出した接続
ターミナル６２に接合端６２２にてＴＩＧ溶接により接
合されている。

【００２１】負極側放熱フィン６８は、全体が円弧角度
１８０度以上のほぼ円弧状であり、そのほぼ中間位置に
分離溝６８Ｃによる薄肉部が形成されている。負極側放
熱フィン６８は、この分離溝６８Ｃによって、２つの部
分放熱フィン６８Ａ、６８Ｂに分離されている。これら
２つの部分放熱フィン６８Ａ、６８Ｂのそれぞれには、
外形近傍に２箇所の固定部６９が形成されている。この
固定部６９は貫通穴であり、図１に示すように、固定手
段としてのビス７２をこの固定部６９に挿通した状態
で、フレーム４に形成されたねじ孔に締め付けることに
より、整流装置６のフレーム４への組付けが行われる。

【００２２】このように、本実施形態の車両用交流発電
機１では、負極側放熱フィン６８の複数の固定部６９の
間に分離溝６８Ｃによる薄肉部が形成されているため、
これらの固定部６９をビス７２でフレーム４に固定する
際に、フレーム４の段差等に起因して発生する過大な応
力をこの薄肉部で緩和することができるため、負極側放
熱フィン６８の歪みの発生を防止することができる。ま
た、負極側放熱フィン６８を構成する２つの部分放熱フ
ィン６８Ａ、６８Ｂの間を分離した隙間部分としての分
離溝６８Ｃを薄肉部として用いることにより、負極側放
熱フィン６８の近傍に浸入した水等をこの分離溝６８Ｃ
を通して排出することが可能になるため、水等が滞留し
にくい構造を実現することができる。このため、水等の
滞留に起因する腐食の発生を抑制することが可能とな
る。

【００２３】また、上述した負極側放熱フィン６８は複
数の取付孔を有しており、負極側整流素子６５をこれら
の取付孔に圧入固定することにより、負極側放熱フィン
６８に対する負極側整流素子６５の取り付けが行われて
いる。負極側放熱フィン６８の歪みの発生防止に伴っ
て、圧入固定された負極側整流素子６５の固定力が車両
用交流発電機１の使用環境によって変化することを防止
することができ、しかも、半田付け等の複雑な製造工程
管理を簡単な接合方法に変更することによるコストの低
減が可能になる。

【００２４】また、上述した負極側放熱フィン６８は円
弧角度１８０度以上のほぼ円弧状に形成されており、分
離溝６８Ｃによる薄肉部が負極側放熱フィン６８の周方
向に沿ったほぼ中間位置に形成されているため、各部分
放熱フィン６８Ａ、６８Ｂの面積をほぼ同一にすること
ができる。このため、負極側整流素子６５の冷却性をほ
ぼ均等にすることが可能になり、負極側整流素子６５の
寿命設計や冷却設計が容易となる。

【００２５】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変
形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、
整流装置６の負極側放熱フィン６８に分離溝６８Ｃによ
る薄肉部を形成することにより、負極側放熱フィン６８
を２つの部分放熱フィン６８Ａ、６８Ｂに分離するよう
にしたが、分離溝６８Ｃの代わりに表面の一部に溝部を
形成してこれを薄肉部としてもよい。

【００２６】図５は、整流装置６の変形例を示す図であ
る。また、図６は図５に示したＸＩ−ＸＩ線拡大断面図
である。これらの図に示すように、負極側放熱フィン６
８の周方向に沿ったほぼ中間位置であってフレーム４側
の表面に溝部６８Ｄを形成するようにしてもよい。この
場合には、溝部６８Ｄを形成することにより肉厚が薄く
なった部分が薄肉部６８Ｅとなる。溝部６８Ｄを形成す
るだけで薄肉部６８Ｅを形成することが可能になるた
め、製造が容易となる。また、この溝部６８Ｄを負極側
放熱フィン６８の表面に形成することにより、溝部６８
Ｄを水等の排水溝として機能させることが可能となり、
水等が滞留しにくい構造を実現することができる。

【００２７】図７は、整流装置６の他の変形例を示す図
である。また、図８は、図７のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線拡
大断面図である。これらの図に示すように、負極側放熱
フィン６８の周方向に沿ったほぼ中間位置であって反フ
レーム４側の表面に溝部６８Ｆを形成するようにしても
よい。この場合にも、溝部６８Ｆを形成することにより
肉厚が薄くなった部分が薄肉部６８Ｇとなる。

【００２８】また、上述した実施形態では、負極側放熱
フィン６８の周方向に沿ったほぼ中間位置に１箇所の薄
肉部を設けたが、固定部６９は４箇所あるため、隣接し
た固定部６９間に個別に薄肉部を設けるようにしてもよ
い。また、上述した実施形態では、フレーム４の外側に
整流装置６を取り付ける場合を説明したが、フレームに
よって整流装置の全体を覆う構造を有する場合にはフレ
ームの内側に整流装置を取り付けるようにしてよい。

【００２９】また、上述した実施形態では、負極側放熱
フィン６８を構成する２つの部分放熱フィン６８Ａ、６
８Ｂの形状を若干異ならせたが、これらの形状を全く同
じにしてもよい。この場合には、部品の歩留まりを向上
させることができるとともに、同一の品番を用いた一部
品として管理することができるため、コストの低減が可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の車両用交流発電機の全体構成を示
す図である。

【図２】整流装置の正面図である。

【図３】整流装置の裏面図である。

【図４】図３に示すＩＸ−ＩＸ線拡大断面図である。

【図５】変形例の整流装置の裏面図である。

【図６】図５に示すＸＩ−ＸＩ線拡大断面図である。

【図７】他の変形例の整流装置の裏面図である。

【図８】図７に示すＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

１車両用交流発電機２固定子３回転子４フレーム５ブラシ装置６整流装置７リヤカバー６１端子台６２接続ターミナル６３正極側整流素子６５負極側整流素子６７正極側放熱フィン６８負極側放熱フィン６８Ａ、６８Ｂ部分放熱フィン６９固定部７２ビス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5H609 BB05 BB18 PP02 PP05 PP16 QQ23 RR63 RR69 RR73 5H611 AA09 BB02 BB04 TT01 TT03 UA01 5H619 AA11 BB02 PP10 PP31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転子を回転させることによって固定子
巻線に誘起した交流電圧を整流する整流装置と、前記整
流装置を固定するフレームとを有する車両用交流発電機
において、前記整流装置は、正極側整流素子が取り付けられる正極側放熱フィンと、負極側整流素子が取り付けられるとともに、固定手段に
よって前記フレームに固定するための複数の固定部と、
これら複数の固定部の間に形成された薄肉部とを有する
負極側放熱フィンと、前記正極側整流素子と前記負極側整流素子とを結線する
接続ターミナルが埋設された端子台と、を備えることを特徴とする車両用交流発電機。
【請求項２】請求項１において、前記負極側放熱フィンは、複数の部分放熱フィンによっ
て構成されており、前記複数の部分放熱フィンの間を分離することによって
前記薄肉部を形成することを特徴とする車両用交流発電
機。
【請求項３】請求項２において、前記複数の部分放熱フィンのそれぞれは、同じ形状を有
していることを特徴とする車両用交流発電機。
【請求項４】請求項１において、前記薄肉部は、前記負極側放熱フィンの表面に溝部を形
成することにより構成されていることを特徴とする車両
用交流発電機。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかにおいて、前記負極側放熱フィンは、複数の取付孔を有しており、前記負極側整流素子を前記取付孔に圧入固定することに
より、前記負極側放熱フィンに対する前記負極側整流素
子の取り付けを行うことを特徴とする車両用交流発電
機。
【請求項６】請求項１〜４のいずれかにおいて、前記負極側放熱フィンは、円弧角度１８０度以上のほぼ
円弧状に形成されており、前記薄肉部を前記負極側放熱フィンの周方向に沿ったほ
ぼ中間位置に形成することを特徴とする車両用交流発電
機。