JP3216184B2 - 車両用交流発電機の整流装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用交流発電機の整流
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用交流発電機の整流装置を、
図１３〜図１７に示す。図１３は車両用交流発電機への
従来の整流装置組付け状態を示し、図１４〜図１７はこ
の整流装置の詳細を示す。この整流装置は、筒部４０ａ
（図１５参照）が立設された樹脂製の端子台４０を有
し、筒部４０ａには出力端子７０、＋側放熱フィン１０
９、樹脂スペーサ１００が嵌装され、筒部４０ａを貫通
するアース電極兼用のパイプリベット１０１により出力
端子７０、＋側放熱フィン１０９、樹脂スペーサ１００
を挟んで端子台４０と−側放熱フィン１０２とがかしめ
られている。また、パイプリベット１０１を貫通する締
結ボルトがリヤカバ−９２とともにこの整流装置をフレ
ーム４に固定している。

【０００３】端子台４０には、鉄製のターミナル３０が
モールド成形により一体固定されており、ターミナル３
０の両端は、＋側放熱フィン１０９に担持される高位側
整流素子５ａのリードと、−側放熱フィン１０２に担持
される低位側整流素子５ｂのリードとに半田で接続され
ている。ステータコイル９４ｂの各相出力端を構成する
ステータリードターミナル６０はビス７９によりステー
タリードタ−ミナル６０を通じてターミナル３０に接続
されている。更に出力端子７０が＋側放熱フィン１０９
に固定されている。これにより三相全波整流器を構成す
る整流装置が車両用交流発電機（オルタネータ）に固定
される。

【０００４】この整流装置の冷却は、ロータ９３と一体
回転するファン９８によりなされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
整流装置では、パイプリベット１０１が端子台４０及び
樹脂スペーサ１００を挟んでかしめているので、熱スト
レスの繰り返しによる端子台４０や樹脂スペーサ１００
の熱収縮や車両振動により、ゆるみが生じる可能性を考
慮しなければならないという不具合を有している。

【０００６】また、出力端子７０、＋側放熱フィン１０
９、樹脂スペーサ１００、端子台４０、パイプリベット
１０１、−側放熱フィン１０２など、部品点数、組付け
工数が多いという不具合があった。本発明は、上記問題
点に鑑みなされたものであり、振動や熱ストレスの繰り
返しによるゆるみが生じることがなく、かつ部品点数、
組付け工数の削減が可能な車両用交流発電機の整流装置
を提供することをその目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用交流発電
機の整流装置は、アノード及びカソードが略同一形状の
圧入筒部となっている複数の高位側整流素子及び複数の
低位側整流素子と、前記各高位側整流素子のカソ−ドが
圧入、固定される放熱、通電用の＋側放熱フィンと、前
記各低位側整流素子のアノードが圧入、固定される放
熱、通電用の−側放熱フィンと、前記高位側整流素子の
アノード及び前記低位側整流素子のカソ−ドが圧入、固
定されて前記高位側整流素子のアノード及び前記低位側
整流素子のカソ−ドとステータコイルの相出力端とを電
気的に接続する放熱、通電用の交流放熱フィンとを備
え、前記−側放熱フィン及び＋側放熱フィンの少なくと
も一方はフレームに固定され、前記高位側整流素子は前
記交流放熱フィンを前記＋側放熱フィンに対して空間的
に隔離するスペーサを兼ね、前記低位側整流素子は前記
交流放熱フィンを前記−側放熱フィンに対して空間的に
隔離するスペーサを兼ねることを特徴としている。

【０００８】好適な態様において、高位側及び低位側整
流素子の各両端は、−側放熱フィン、交流放熱フィン及
び＋側放熱フィンにローレット固定される。

【０００９】

【作用】本発明では、−側放熱フィン及び＋側放熱フィ
ンの少なくとも一方が発電機のフレームに機械的に支持
され、低位側整流素子が−側放熱フィン及び交流放熱フ
ィンにそれぞれ圧入、固定されて機械的に支持されると
ともに電気的に接続されかつ冷却され、高位側整流素子
が＋側放熱フィン及び交流放熱フィンに機械的に支持さ
れるとともに電気的に接続されかつ冷却される。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の車両用交流
発電機の整流装置は、フレームに固定された−側放熱フ
ィン（又は＋側放熱フィン）に圧入により低位側（又は
高位側）整流素子を圧入し、低位側（又は高位側）整流
素子に交流放熱フィンを圧入し、交流放熱フィンに高位
側（又は低位側）整流素子を圧入したスタック構成を採
用しているので、従来のように端子台やスペーサなどの
樹脂部材を締め付ける必要がなく、その熱収縮や機械振
動による緩みにより各部材間の電気的接触が不良となる
ことがない。

【００１１】予めスタックされた整流装置をフレームに
組付けるだけでよく組付けが極めて簡単となる。整流素
子と各放熱フィンとは圧入固定により機械的かつ電機的
に接続されるので、なんら接続部材を要することなく部
品点数を削減することができる。交流放熱フィンに発電
機のステータコイルリード（相出力端）を簡単に接続す
ることができるので、従来のような接続用のターミナル
及びこのターミナルを支持する端子台を省略することが
でき、この端子台のフレームへの取り付けを省略するこ
とができる。

【００１２】

【実施例】（実施例１）本発明の車両用交流発電機の整
流装置の一例を図１〜図３により以下、説明する。この
発電機自体は図１３に図示される従来のものと同じでよ
く図１３を用いて説明を補足すれば、駆動軸９１を回転
自在に支承するフレーム４の後端壁をリヤカバ−９２が
覆っている。

【００１３】駆動軸９１には回転子９３が嵌着されてお
り、回転子９３を囲んでフレーム４の内周面に固定子９
４が固定されている。回転子９３は駆動軸９１に嵌着さ
れた界磁鉄心９３ａと、界磁鉄心９３ａに巻装された界
磁コイル９３ｂとからなり、固定子９４は、フレーム４
の内周面に固定された固定子鉄心９４ａと、固定子鉄心
９４ａに巻装されたステータコイル９４ｂとからなる。

【００１４】リヤカバー９２に囲包されて発電電圧整流
用のレギュレ−タ９５、ブラシアセンブリ９６、及び整
流装置（この整流装置の構造は当然、図１３図示の従来
の整流装置とは異なる）がフレーム４の後端壁にそれぞ
れ支持されている。回転子９３に固着された冷却ファン
９８は冷却風を生起し、冷却風は、外部空間からリヤカ
バ−９２内に導入され、上記整流装置などを冷却した
後、フレーム４の後端壁に貫設された空気吸い込み口か
らフレーム４内に導入され、フレーム４の周壁に貫設さ
れた空気吹き出し口から外部空間に排出される。

【００１５】図１にこの整流装置の回路図を示す。この
整流装置は４相全波整流ブリッジであって、＋側放熱フ
ィン１は４個の高位側整流素子５ａのカソード及び出力
端子（図示せず）に接続されている。 各高位側整流素
子５ａのアノードは４個の低位側整流素子５ｂのカソー
ドに交流放熱フィン３を介して個別に接続され、また各
交流放熱フィン３は各ステータコイルリード６を通じて
ステータコイル９４ｂの各端に個別に接続されている。
各低位側整流素子５ｂのアノードは−側放熱フィン２
に接続され、−側放熱フィン２はフレーム４を通じて接
地されている（図２参照）。

【００１６】この整流装置の水平断面図を図２に示し、
その垂直断面図を図３に示す。この整流装置は、−側放
熱フィン２、低位側整流素子５ｂ、交流放熱フィン３、
高位側整流素子５ａ、＋側放熱フィン１、絶縁シート１
０をこの順に積層して、絶縁シート１０が発電機のフレ
ーム４の後端壁に当接するように固定したものである。
各放熱フィン１〜３はアルミ板を素材とし、絶縁シート
１０は薄い耐熱樹脂フィルムを素材としている。

【００１７】−側放熱フィン２は、細長長方形板を図２
に示すような略チャンネル形状に屈曲したものであっ
て、両端部はビス９によりそれぞれ締着されている。−
側放熱フィン２の中央部はフレーム４の表面から所定間
隔を隔てて平行に延在しており、−側放熱フィン２の中
央部にはローレット孔２１及び通気孔２２が貫孔されて
いる。

【００１８】ローレット孔２１には、低位側整流素子５
ｂのアノードを構成するローレット部（本発明でいう圧
入筒部）５０がローレット固定され、低位側整流素子５
ｂの本体部は−側放熱フィン２のフレーム４側に配設さ
れている。低位側整流素子５ｂのカソードを構成するロ
ーレット部５０は、図２中、下方に突出して長方形平板
状の交流放熱フィン３のローレット孔３１の上半分にロ
ーレット固定され、このローレット孔３１の下半分には
高位側整流素子５ａのアノードを構成するローレット部
５０がローレット固定されるとともに、低位側整流素子
５ｂのカソードとしてのローレット部５０と高位側整流
素子５ａのアノードとしてのローレット部５０とは直
接、当接している。

【００１９】高位側整流素子５ａのカソードを構成する
ローレット部５０は長方形平板状の＋側放熱フィン１の
ローレット孔１１にローレット固定され、＋側放熱フィ
ン１は絶縁シート１０を介してフレーム４の後端壁に押
し付けられている。ここで、＋側放熱フィン１の図示し
ない一端には出力端子が接続されており、また交流放熱
フィン３の一端には、図３に示すように、ステータコイ
ルリード６の先端がビス７により締結されている。ステ
ータコイルリード６の他端はステータコイル９４ｂ（図
１１参照）の各相出力端に接続されている。

【００２０】上記整流装置の組付けは、まず、−側放熱
フィン２、低位側整流素子５ｂ、交流放熱フィン３及び
＋側放熱フィン１をこの順番でローレット固定してアセ
ンブリを構成し、次に−側放熱フィン２の両端をフレー
ム４に締結し、次に、ステータコイルリード６を交流放
熱フィン３に接続すればよい。なお、この整流装置の図
示しない出力端子は＋側放熱フィン１に予め固定してお
けばよい。

【００２１】なお図２及び図３では、１相分だけを図示
したが、このユニットを必要な相数だけ用意すればよ
い。また、この各相の＋側放熱フィン１及び−側放熱フ
ィン２を各共通のプレートで構成することもできる。し
たがって上記したこの実施例の整流装置によれば、以下
の効果を奏することができる。

【００２２】まず、フレーム２に両端を固定された略チ
ャンネル状の−側放熱フィン２により、その他の部材す
なわち低位側整流素子５ｂ、交流放熱フィン３、高位側
整流素子５ａ及び＋側放熱フィン１を絶縁シート１０を
挟んでフレーム４に押圧しているので、整流装置のスタ
ックのがたを特別の部材を用いることなく防止すること
ができる。各整流素子５ａ、５ｂと各冷却フィン１、
２、３とをローレット固定しているので、特別の部材を
用いることなく更に一層上記がたを防止することができ
る。熱収縮し易い樹脂部材を用いることが無いので（絶
縁シート１０は薄く、その熱収縮は無視可能である）、
一層がたを減らすことができる。このため、車両振動や
熱ストレスに関わらず、整流装置のがたを防止すること
ができる。

【００２３】また、この実施例によれば整流装置の部品
点数を減らし、取り付け作業を簡単とすることができ
る。特に、ステータコイルリード６は両整流素子５ａ、
５ｂに挟持される交流放熱フィン３に接続できるので、
従来、ステータコイルリード６に接続するターミナル及
びそれを電気絶縁可能に一体支持する端子台を高価なイ
ンサート成形などにより作製する必要が無く、大幅な構
成の簡潔化及びコスト削減を実現することができる。

【００２４】更に、両整流素子５ａ、５ｂのアノード及
びカソードは同一形状のローレット部５０となっている
ので、整流素子５ａ、５ｂと各フィン１、２、３との熱
的、電気的接触が良好となり、車両振動にかかわらず常
に放熱性の劣化や抵抗損失の増加を防止することができ
る。 （実施例２）他の実施例を図４及び図５に示す。

【００２５】この実施例の整流装置は、上述した実施例
１において、高位側整流素子５ａと低位側整流素子５ｂ
とを異なる位置にローレット固定したものであって、そ
の代わりに短軸円柱形状の樹脂スペーサ８を介装してい
る。なおこの実施例では、スペーサ８と並列に各整流素
子５ａ又は５ｂが介装されるので、スペーサの熱収縮に
よるがたは減らすことができる。またこの態様では交流
放熱フィン３のローレット孔３１にはそれぞれどちらか
の整流素子のローレット部５０を圧入するだけであるの
で、交流放熱フィン３を薄肉化できる利点もある。

【００２６】図８及び図９はこの実施例の変形態様を示
し、上記整流装置をアセンブルした後、モールド成形に
より樹脂カバー８で整流素子５ａ、５ｂを囲包して耐湿
性などを向上させたものである。 （実施例３）他の実施例を図６に示す。

【００２７】この実施例の整流装置は、上述した実施例
２において、交流放熱フィン３を屈曲させることによ
り、整流装置の高さを削減したものであって、さらに剛
性強化のために、高位側整流素子５ａのローレット部５
０が圧入される交流放熱フィン３のローレット孔３１の
上に絶縁シート１０を挟んで−側放熱フィン２を押圧
し、同様に、低位側整流素子５ｂのローレット部５０が
圧入される交流放熱フィン３がローレット孔３１の下の
絶縁シート１０を介して＋側放熱フィン１を押圧するよ
うにしている。

【００２８】このようにすれば、より一層がたを防止で
きる。図１０はこの実施例の変形態様を示し、上記整流
装置をアセンブルした後、モールド成形により樹脂カバ
ー８で整流素子５ａ、５ｂを囲包して耐湿性などを向上
させたものである。 （実施例４）他の実施例を図７に示す。

【００２９】この実施例の整流装置は、上述した実施例
２において、フレーム４上に絶縁シート１０を介して交
流放熱フィン３を配設し、この交流放熱フィンに両整流
素子５ａ、５ｂをローレット固定して、これら両整流素
子５ａ、５ｂを交流放熱フィン３上に立設し、更に高位
側整流素子５ａのカソードを＋側放熱フィン１のローレ
ット孔１１に圧入し、低位側整流素子５ｂのアノードを
−側放熱フィン２のローレット孔２１に圧入したもので
ある。

【００３０】このようにすれば、がたを一層防止できる
とともに、整流装置の高さ削減を実現することができ
る。なお、この実施例では、−側放熱フィン２の両端を
他の実施例のようにフレーム４に締結しているが、＋側
放熱フィン１の両端を絶縁シートを介して又は樹脂ビス
によりフレーム４に締結することもできる。

【００３１】図１１はこの実施例の変形態様を示し、上
記整流装置をアセンブルした後、モールド成形により樹
脂カバー８で整流素子５ａ、５ｂを囲包して耐湿性など
を向上させたものである。 （実施例５）他の実施例を図１２に示す。

【００３２】この実施例の整流装置は、上述した実施例
１（図２参照）において、−側放熱フィン２の代わりに
＋側放熱フィン１を最外側の屈曲部材とし、かつ−側放
熱フィン２をフレーム４で兼用したものである。ただ
し、＋側放熱フィン１とフレーム４との間には絶縁シー
ト１０が介設され、かつビス９ａは樹脂製としている。

【００３３】このようにすれば極めて簡単な構造の整流
装置を実現することができる。なおこの実施例では、フ
レーム４にもローレット孔を形成しているが、その省略
も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両用交流発電機の整流装置の一例を
示す回路図、

【図２】実施例１の整流装置の水平断面図、

【図３】実施例１の整流装置の垂直断面図、

【図４】実施例２の整流装置の水平断面図、

【図５】実施例２の整流装置の垂直断面図、

【図６】実施例３の整流装置の水平断面図、

【図７】実施例４の整流装置の水平断面図、

【図８】実施例２の整流装置の変形態様を示す水平断面
図、

【図９】実施例２の整流装置の変形態様を示す垂直断面
図、

【図１０】実施例３の整流装置の変形態様を示す水平断
面図、

【図１１】実施例４の整流装置の変形態様を示す水平断
面図、

【図１２】実施例５の整流装置の水平断面図、

【図１３】従来の車両用交流発電機の一例を示す断面
図、

【図１４】図９の整流装置をフロント（左）側から見た
裏面図、

【図１５】図１４のＢ−Ｂ線矢視断面図、

【図１６】図１３の整流装置をリヤ（右）側から見た正
面図、

【図１７】図１６のＡ−Ａ線矢視断面図、

【符号の説明】

１は＋側放熱フィン、２は−側放熱フィン、３は交流放
熱フィン、４はフレーム、５ａは高位側整流素子、５ｂ
は低位側整流素子、６はステータコイルリード

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アノード及びカソードが略同一形状の圧入
   筒部となっている複数の高位側整流素子及び複数の低位
   側整流素子と、前記各高位側整流素子のカソ−ドが圧
   入、固定される放熱、通電用の＋側放熱フィンと、前記
   各低位側整流素子のアノードが圧入、固定される放熱、
   通電用の−側放熱フィンと、前記高位側整流素子のアノ
   ード及び前記低位側整流素子のカソ−ドが圧入、固定さ
   れて前記高位側整流素子のアノード及び前記低位側整流
   素子のカソ−ドとステータコイルの相出力端とを電気的
   に接続する放熱、通電用の交流放熱フィンとを備え、 前記−側放熱フィン及び＋側放熱フィンの少なくとも一
   方はフレームに固定され、前記高位側整流素子は前記交
   流放熱フィンを前記＋側放熱フィンに対して空間的に隔
   離するスペーサを兼ね、前記低位側整流素子は前記交流
   放熱フィンを前記−側放熱フィンに対して空間的に隔離
   するスペーサを兼ねることを特徴とする車両用交流発電
   機の整流装置です。
2. 【請求項２】前記高位側及び低位側整流素子の各両端
   は、前記−側放熱フィン、交流放熱フィン及び＋側放熱
   フィンにローレット固定されるものである請求項１記載
   の車両用交流発電機の整流装置。