JP3426101B2 - 整流装置 - Google Patents
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Description
機等に使用される整流装置に関するものである。
ある。発電機装置は、内部に電機子コイル101および
界磁コイル102を有する交流発電機1と、正側整流器
201および負側整流器202を有する整流装置2とを
備えている。そしてさらに電圧調整器3、蓄電池4、キ
ースイッチ5、電気負荷6を備えている。
詳細な構造を示す断面図である。正側整流器201は、
複数の一方向導通素子である整流用ダイオード211が
正側の出力端子を兼ねる放熱部材であるヒートシンク3
01に電気的にかつ機械的に接続されて構成されてい
る。整流用ダイオード211は、アノード電極211a
と、アノード電極211aと電気的に接続されモールド
樹脂211bによってモールドされた図示しないダイオ
ードチップと、このダイオードチップと電気的に接続さ
れカソード電極となる金属ベース211cとから構成さ
れている。
面にモールド樹脂211bよってモールドされたダイオ
ードチップを搭載している。整流用ダイオード211
は、金属ベース211cの他側の主面を半田211dに
てヒートシンク301に半田付けされて接続されてい
る。
構造を示す断面図である。正側整流器は複数の整流用ダ
イオード221が正側の出力端子を兼ねるヒートシンク
302に電気的にかつ機械的に接続されて構成されてい
る。
221aと、アノード電極221aと電気的に接続され
モールド樹脂221bによってモールドされた図示しな
いダイオードチップと、このダイオードチップと電気的
に接続されカソード電極となる金属ベース221cとか
ら構成されている。
面にモールド樹脂211bによってモールドされたダイ
オードチップを搭載している。また金属ベース221c
の外周面は、ローレット切り加工が施されきざみ目が形
成されている。一方、ヒートシンク302には、貫通孔
302aが穿孔されている。整流用ダイオード221
は、外周面にきざみ目が形成された金属ベース221c
を、貫通孔302aに圧入されて接続されている。
置においては、キースイッチ5がオンするとまず蓄電池
4から界磁コイル102に電流が流れ、界磁コイル10
2が回転する。界磁コイル102が回転すると電機子コ
イル101に三相の交流電流が発生する。この交流電流
は整流装置2に流れここで全波整流される。そして正側
整流器201を通して出力された電流は電気負荷6や蓄
電池4に供給される。
使用される整流装置2の正側整流器201は、複数の整
流用ダイオード211または221が、正側の出力端子
を兼ねるヒートシンク301または302に接続されて
構成され、そして、整流用ダイオード211,221の
発する熱は、ヒートシンク301,302を通して放熱
される。
従来の整流装置においては、図6に示された整流装置に
おいては、ヒートシンク301の材料としては、半田付
けが可能でかつ熱伝導性の高い材料が選ばれる必要があ
る。その1つとして銅があるが、銅が選ばれると重量が
増え軽量化が困難となる。また他の材料としてアルミニ
ュウムがあるが、アルミニュウムは、軽量化するのには
容易となるが、半田付けを可能とする為に、表面にニッ
ケルメッキが施される必要があり、製造工程が増えコス
トが増加してしまうといった問題があった。
は、半田付けの際、高熱加熱される為、ダイオード素子
がダメージを受ける可能性がある。さらに半田付けのた
めのフラックスにより、ダイオード素子が汚染され機能
が低下し、整流装置の品質が落ちるといった問題があっ
た。
整流用ダイオード221の金属ベース221cは、貫通
孔302aに圧入されて固定されるため半田付けにとも
なう問題は解消される。しかし、金属ベース221c
は、貫通孔302aに貫通され、金属ベース221cの
図7の下面は、ヒートシンク302に接触しない。その
ため、金属ベース221cの下面からのヒートシンク3
02への熱伝導が行われず放熱能力が落ちるといった問
題があった。
になされたものであって、放熱性を良好にするととも
に、品質を向上でき、コストダウンすることができる整
流装置を得ることを目的とする。
いては、一方の電極をなすものであって側面部と座面部
とを有する金属ベースが設けられ交流出力を整流する一
方向導通素子、及び金属ベースが挿入され側面部と緊嵌
された側壁部と座面部と当接した底部とを有する凹設部
が設けられ一方向導通素子で発生した熱を放熱する金属
製の放熱部材を備え、一方向導通素子の底面部と放熱部
材の凹設部との間に、金属ベース及び放熱部材のいずれ
よりも柔らかい熱伝導部材を介挿し、熱伝導部材は、金
属ベース及び放熱部材のいずれよりも融点の低い金属で
あって介挿後溶融再固化されたものである。
極をなすものであって側面部と座面部とを有する金属ベ
ースが設けられ交流出力を整流する一方向導通素子、及
び金属ベースが挿入され側面部と緊嵌された側壁部と座
面部と当接した底部とを有する凹設部が設けられ一方向
導通素子で発生した熱を放熱する金属製の放熱部材を備
え、一方向導通素子の底面部と放熱部材の凹設部との間
に、金属ベース及び放熱部材のいずれよりも柔らかい熱
伝導部材を介挿し、熱伝導部材は、熱伝導性樹脂であ
る。
構造を示す断面図である。正側整流器は複数の一方向導
通素子である整流用ダイオード231が正側の出力端子
を兼ねる放熱部材であるヒートシンク303に電気的に
かつ機械的に接続されている。
231aと、アノード電極231aと電気的に接続され
モールド樹脂231bによってモールドされた図示しな
いダイオードチップと、このダイオードチップと電気的
に接続されカソード電極となる金属ベース231cとか
ら構成されている。
円板状を成し一側の主面にモールド樹脂231bによっ
てモールドされたダイオードチップを搭載している。ま
た金属ベース231cの側面部231dは、ローレット
切り加工が施されきざみ目形状である軸方向に平行な凹
凸が形成されている。一方、ヒートシンク303は例え
ばアルミニュウムで作製され板状をなし、表面に円形の
凹設部303aが形成されている。金属ベース231c
の座面部231eとヒートシンク303との間には、軟
質で熱伝導性のよい熱伝導部材である例えばインジウム
で作製された金属板310が挟まれている。金属ベース
231cは、金属板310を挟んで凹設部303aに圧
入されて接続されている。
属ベース231cの座面部231eとヒートシンク30
3との間には、軟質で熱伝導性のよい金属板310が挟
まれている。そして金属ベース231cは、凹設部30
3aに圧入されている。そのため、軟質の金属板310
の表面は、座面部231eや凹設部303aの底部形状
に従って塑性変形し両者に密着する。また金属ベース2
31cの側面部231dは、凹設部303aの側壁部に
食い込む。そのため、金属ベース231cからヒートシ
ンク303への熱伝導性がよくなる。また、接合手段と
して半田を使用しないため、製造工程が増えず、コスト
ダウンをすることができる。またフラックスによる汚染
がなく品質を落とすこともない。
ュウムにすることにより、軽量化を図ることができる。
またアルミニュウムは工作性がよいので加工が容易であ
る。そして、半田を使用することがないので、アルミニ
ュウムの表面にニッケルメッキを施す必要がなく製造工
程が増えない。
鉛半田、鉛等の比較的柔らかくかつ融点の低い金属材料
を用いることもできる。この場合も、金属板310が金
属ベース231cとヒートシンク303との間で押しつ
ぶされて両者に密着する。
合金、半田、鉛等の比較的融点の低い金属を用い、金属
板310を金属ベース231cとヒートシンク303と
の間に挟んで押しつぶした後、加熱して金属板310を
溶融し、固化させることもできる。金属板310を溶融
固化させるとき、例えば図1における左方を上方にして
ヒートシンク303を立てた状態で行うと、金属板31
0が押しつぶされた後に、金属板310が金属ベース2
31cあるいはヒートシンク303と全面に亘って密着
していなく、若干の隙間部がある場合においても、金属
板310が溶融されたときにこの隙間部が埋められ、ま
た存在していた隙間部の容積分は上方に空隙となって集
まる。従って、固化後の金属板310が金属ベース23
1c及びヒートシンク303とより広い面積で接触した
状態となり、金属ベース231cからヒートシンク30
3への熱伝導性が損なわれることがない。
リコンコンパウンド等の熱伝導樹脂を用いることもでき
る。この場合ペースト状の熱伝導樹脂が、ヒートシンク
303の凹設部303aに塗布され、そこに金属ベース
231cが熱伝導樹脂を挟むようにヒートシンク303
に圧入される。熱伝導樹脂は金属ベース231cや凹設
部303aの底面形状に従って塑性変形し両者に密着す
る。このような場合、ペースト状の熱伝導樹脂が、ヒー
トシンク303に塗布されるので、熱伝導樹脂が脱落す
ることなく作業性がよい。
他の例を示す正側整流器の断面図である。正側整流器は
複数の一方向導通素子である整流用ダイオード241が
正側の出力端子を兼ねる放熱部材であるヒートシンク3
04に電気的にかつ機械的に接続されている。
241aと、アノード電極241aと電気的に接続され
モールド樹脂241bによってモールドされた図示しな
いダイオードチップと、このダイオードチップと電気的
に接続されカソード電極となる金属ベース241cとか
ら構成されている。
円板状を成し一側の主面にモールド樹脂241bによっ
てモールドされたダイオードチップを搭載している。ま
た、金属ベース241cの側面部241dにはローレッ
ト掛けにより凹凸部241fが形成され、座面部241
eには機械加工により断面三角形の直線状の突設部24
1gが所定の間隔を置いて複数設けられている。一方、
ヒートシンク304は、例えばアルミニュウムで作製さ
れ板状をなし、表面に凹設部304aが形成されてい
る。金属ベース241cは、凹設部304aに圧入され
て接続されている。
属ベース241cの側面部241dには、ローレット掛
けにより凹凸部241fが形成されている。そして金属
ベース241cは、凹設部304aに圧入されている。
そして、金属ベース241cの側面部241dは凹設部
304aの側壁部に食い込み、また金属ベース241c
の座面部241eの円環状突設部241gは凹設部30
4aの底部に食い込む。そのため、半田を使用すること
なく金属ベース241cとヒートシンク304とを確実
に接続することができる。また、金属ベース241cと
ヒートシンク304との間に間隙が発生することなく、
接触面積が増え熱伝導性がよくなる。また、半田を使用
しないため、製造工程が増えず、コストダウンをするこ
とができる。またフラックスによる汚染がなく、品質を
落とすこともない。
1cの座面部241eに突設部241gが形成されてい
るが、必ずしも突設部241gが形成されていなくと
も、図7の従来技術と比べ、金属ベース241cとヒー
トシンク304の接触面積が増加するので放熱性を良く
する効果が得られる。また、座面部241eに例えば放
射状に断面三角形の突設部や同心円状に断面三角形の環
状突設部を設けても同様の効果を奏する。
他の例を示す正側整流器の断面図である。本実施の形態
においては、整流用ダイオード231の金属ベース23
1cは、ヒートシンク305の表面に形成された凹設部
305aに圧入されている。そして、ヒートシンク30
5の整流用ダイオード231と反対側の面である裏面に
は、複数のひだからなる放熱用フィン305bが前面に
わたって形成されている。その他の構成は実施の形態1
と同様である。
ートシンク305の裏面には、放熱用フィン305bが
形成されているので、ヒートシンク305の表面積が増
し放熱能力が高くなる。その結果、装置の信頼性の向上
やヒートシンク305の小型化をすることができる。
ン305bは、整流用ダイオード231と反対側の面に
全面にわたって形成されているが、整流用ダイオード2
31と同じ側の面においても、整流用ダイオード231
の搭載位置以外の場所であれば放熱用フィンが形成され
てもよい。この場合は放熱能力をさらに高いものとする
ことができる。
他の例を示す正側整流器の断面図である。本実施の形態
においては、整流用ダイオード241の金属ベース24
1cは、ヒートシンク306の表面に形成された凹設部
306aに圧入されている。そして、ヒートシンク30
6の整流用ダイオード241と反対側の面である裏面に
は、複数のひだからなる放熱用フィン306bが形成さ
れている。その他の構成は実施の形態2と同様である。
ートシンク306の裏面には、放熱用フィン306bが
形成されている。そのため、実施の形態3と同様の効果
を得ることができる。
電極をなすものであって側面部と座面部とを有する金属
ベースが設けられ交流出力を整流する一方向導通素子、
及び金属ベースが挿入され側面部と緊嵌された側壁部と
座面部と当接した底部とを有する凹設部が設けられ一方
向導通素子で発生した熱を放熱する金属製の放熱部材を
備え、一方向導通素子の底面部と放熱部材の凹設部との
間に、金属ベース及び放熱部材のいずれよりも柔らかい
熱伝導部材を介挿し、熱伝導部材は、金属ベース及び放
熱部材のいずれよりも融点の低い金属であって介挿後溶
融再固化されたものである。そのため、金属ベースと放
熱部材との接触面積が増し放熱性が良くなる。また半田
を用いることなく金属ベースと放熱部材とを接続するこ
とができるので、製造工程が増えず、コストダウンをす
ることができる。またフラックスによる汚染がなく、品
質を落とすこともない。また、熱伝導部材が金属ベース
及び放熱部材と広い面積に亘って確実に接触するので、
金属ベースから放熱部材への熱抵抗が小さくなり放熱性
能が向上する。さらに、熱伝導部材は金属ベースと放熱
部材との間で押しつぶされて両者に確実に密着する。そ
して、熱伝導部材が押しつぶされた後に金属ベースある
いは放熱部材との間に若干の隙間部があっても、溶融し
た熱伝導部材はこの隙間部を埋める。そのため、熱伝導
部材は金属ベース及び放熱部材とより広い面積で接触し
た状態となり、金属ベースから放熱部材への熱伝導性が
損なわれることがない。
極をなすものであって側面部と座面部とを有する金属ベ
ースが設けられ交流出力を整流する一方向導通素子、及
び金属ベースが挿入され側面部と緊嵌された側壁部と座
面部と当接した底部とを有する凹設部が設けられ一方向
導通素子で発生した熱を放熱する金属製の放熱部材を備
え、一方向導通素子の底面部と放熱部材の凹設部との間
に、金属ベース及び放熱部材のいずれよりも柔らかい熱
伝導部材を介挿し、熱伝導部材は、熱伝導性樹脂であ
る。熱伝導樹脂はヒートシンクに塗布して配置すること
ができるので作業性がよい。また、熱伝導樹脂は、接着
剤としての機能を持ち、整流用ダイオードとヒートシン
クを強固に固定し信頼性を向上させる。
断面図である。
の断面図である。
の断面図である。
の断面図である。
示す断面図である。
す断面図である。
子)、231c,241c金属ベース、231d,24
1d 側面部、231e,241e 座面部、303,
304,305,306 ヒートシンク(放熱部材)、
303a,304a,305a,306a 凹設部、3
05b,306b 放熱用フィン、310金属板(熱伝
導部材)。
Claims (2)
- 【請求項1】 一方の電極をなすものであって側面部と
座面部とを有する金属ベースが設けられ交流出力を整流
する一方向導通素子、及び上記金属ベースが挿入され上
記側面部と緊嵌された側壁部と上記座面部と当接した底
部とを有する凹設部が設けられ上記一方向導通素子で発
生した熱を放熱する金属製の放熱部材を備え、 上記一方向導通素子の上記底面部と上記放熱部材の上記
凹設部との間に、上記金属ベース及び上記放熱部材のい
ずれよりも柔らかい熱伝導部材を介挿し、 上記熱伝導部材は、上記金属ベース及び上記放熱部材の
いずれよりも融点の低い金属であって介挿後溶融再固化
されたものであることを特徴とする整流装置。 - 【請求項2】 一方の電極をなすものであって側面部と
座面部とを有する金属ベースが設けられ交流出力を整流
する一方向導通素子、及び上記金属ベースが挿入され上
記側面部と緊嵌された側壁部と上記座面部と当接した底
部とを有する凹設部が設けられ上記一方向導通素子で発
生した熱を放熱する金属製の放熱部材を備え、 上記一方向導通素子の上記底面部と上記放熱部材の上記
凹設部との間に、上記金属ベース及び上記放熱部材のい
ずれよりも柔らかい熱伝導部材を介挿し、 上記熱伝導部材は、熱伝導性樹脂であることを特徴とす
る整流装置。
Priority Applications (4)
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GB9717277A GB2322474B (en) | 1997-02-25 | 1997-08-14 | Rectifier mounted in a heat dissipator |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP04093697A JP3426101B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 整流装置 |
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JPH10242671A JPH10242671A (ja) | 1998-09-11 |
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ID=12594396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP04093697A Expired - Lifetime JP3426101B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 整流装置 |
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