JP5159658B2 - Rotating electric machine - Google Patents
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Description
この発明は、車両用交流発電機などの回転電機に関し、特にその整流装置におけるダイオードの支持構造に関するものである。 The present invention relates to a rotating electrical machine such as a vehicle alternator, and more particularly to a diode support structure in the rectifier.
従来の車両用交流発電機における整流装置は、内径の異なる円弧帯状の平面からなる表面を有する正極側および負極側冷却板が、該表面を回転軸に直交する同一平面上に位置させて、径方向に重なるように配設され、複数個の正極側ダイオードが正極側冷却板の表面に半田接合されて周方向に配置され、複数個の負極側ダイオードが負極側冷却板の表面に半田接合されて周方向に配置されるように構成されている(例えば、特許文献1参照)。 In a conventional rectifier in a vehicle alternator, a positive side and a negative side cooling plate having surfaces formed of arc-shaped planes with different inner diameters are positioned on the same plane perpendicular to the rotation axis, The plurality of positive side diodes are soldered to the surface of the positive side cooling plate and arranged circumferentially, and the plurality of negative side diodes are soldered to the surface of the negative side cooling plate. (See, for example, Patent Document 1).
従来の車両用交流発電機における整流装置では、正極側および負極側ダイオードが半田接合により正極側および負極側冷却板の表面に取り付けられている。そこで、半田接合時に、正極側および負極側ダイオードと正極側および負極側冷却板との両者を半田接合に適した温度まで高める必要があり、正極側および負極側ダイオードの取付作業時間が長くなるという課題があった。 In a conventional rectifier in an automotive alternator, positive and negative diodes are attached to the surfaces of the positive and negative cooling plates by solder bonding. Therefore, at the time of soldering, it is necessary to raise both the positive electrode side and negative electrode side diodes and the positive electrode side and negative electrode side cooling plates to a temperature suitable for solder bonding, which increases the work time for mounting the positive electrode side and negative electrode side diodes. There was a problem.
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、ダイオードのヒートシンクへの支持構造を工夫し、ダイオードのヒートシンクへの取付作業時間を短縮できる整流装置を備えた回転電機を得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve such problems. A rotating electric machine equipped with a rectifier that can devise a support structure for a diode heat sink and reduce the work time for mounting the diode to the heat sink. The purpose is to obtain.
この発明の回転電機は、ケースと、このケースに軸支された回転軸に固着されて該ケース内に配設された回転子と、上記ケースに支持されて上記回転子の外周を覆うように配設され、固定子コイルが固定子鉄心に巻装されてなる固定子と、上記固定子コイルに電気的に接続されて該固定子コイルで生じた交流を直流に整流する整流装置と、を備えている。そして、上記整流装置は、複数個のダイオードと、該複数個のダイオードを支持するヒートシンクと、を有し、上記複数個のダイオードは、それぞれ、金属ベース、該金属ベース上に接合された整流素子、および整流素子を埋設するように該金属ベースに形成された絶縁性樹脂部を有し、それぞれの上記金属ベースが上記ヒートシンクに相対するように立設された支持壁間に配置され、該支持壁間に挟まれた上記金属ベースの両側部のみが該支持壁の塑性変形によりカシメ固定され、その底部を該ヒートシンクに密接させて、かつ移動を規制されて支持されている。 The rotating electrical machine according to the present invention includes a case, a rotor fixed to the rotating shaft pivotally supported by the case, and a rotor disposed in the case, and supported by the case so as to cover an outer periphery of the rotor. A stator having a stator coil wound around a stator core, and a rectifier electrically connected to the stator coil and rectifying an alternating current generated in the stator coil into a direct current. I have. The rectifier includes a plurality of diodes and a heat sink that supports the plurality of diodes, and each of the plurality of diodes includes a metal base and a rectifying element bonded on the metal base. And an insulating resin portion formed on the metal base so as to embed the rectifying element, and each of the metal bases is disposed between support walls erected so as to face the heat sink, and the support Only both side portions of the metal base sandwiched between the walls are fixed by caulking by plastic deformation of the support wall, and the bottom portion thereof is supported in close contact with the heat sink and the movement is restricted.
この発明によれば、金属ベースが両側の支持壁を塑性変形させて、その底部をヒートシンクに密接させて、かつ移動を規制されて支持されているので、金属ベースをヒートシンクに半田接合することなく、ダイオードをヒートシンクに支持できる。そこで、金属ベースとヒートシンクとを半田接合に適した温度まで高める必要がなく、ダイオードの取付作業時間の短縮が図られる。 According to the present invention, since the metal base is plastically deformed on the support walls on both sides, the bottom thereof is brought into close contact with the heat sink, and the movement is restricted, it is supported without soldering the metal base to the heat sink. The diode can be supported by the heat sink. Therefore, it is not necessary to raise the metal base and the heat sink to a temperature suitable for solder joining, and the time for mounting the diode can be shortened.
以下、本発明の回転電機の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a rotating electrical machine of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機を示す縦断面図、図2はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機に搭載される整流装置を示す斜視図、図3はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機に搭載される整流装置に適用される正極側ダイオードの構成を説明する断面図、図4はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機に搭載される整流装置に適用される負極側ダイオードの構成を説明する断面図、図5はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機に搭載される整流装置におけるダイオードの取り付け方法を説明する図、図6はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機における電気回路図である。なお、図2中、サーキットボード35が省略されている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a longitudinal sectional view showing an automotive alternator according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a rectifier mounted on the automotive alternator according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the configuration of the positive-side diode applied to the rectifier mounted on the vehicle alternator according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 4 shows the configuration of Embodiment 1 of the present invention. Sectional drawing explaining the structure of the negative electrode side diode applied to the rectifier mounted in the alternating current generator for vehicles which concerns, FIG. 5 is the rectifier mounted in the alternating current generator for vehicles which concerns on Embodiment 1 of this invention. FIG. 6 is an electric circuit diagram of the automotive alternator according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 2, the
図1および図2において、車両用交流発電機100は、それぞれ略椀形状のアルミ製のフロントブラケット2とリアブラケット3とからなるケース1と、回転軸19をケース1に軸受4を介して支持されて、ケース1内に回転自在に配設された回転子16と、ケース1のフロント側に延出する回転軸19の端部に固着されたプーリ5と、回転子16の軸方向の両端面に固定されたファン6と、回転子16に対して一定のエアギャップ10を有して、回転子16の外周を囲繞してケース1に固定された固定子13と、回転軸19のリア側に固定され、回転子16に電流を供給する一対のスリップリング7と、各スリップリング7の表面に摺動する一対のブラシ8と、これらのブラシ8を収容するブラシホルダ9と、固定子13に電気的に接続され、固定子13で生じた交流を直流に変換する整流装置20と、ブラシホルダ9に嵌着されたヒートシンク12に取り付けられて、固定子13で生じた交流電圧の大きさを調整する電圧調整器11と、を備えている。
1 and 2, an
固定子13は、円筒状の固定子鉄心14と、固定子鉄心14に巻装され、回転子の回転に伴い、後述する界磁コイル17からの磁束の変化で交流が生じる固定子コイル15と、を備えている。
The
回転子16は、励磁電流が流されて磁束を発生する界磁コイル17と、界磁コイル17を覆うように設けられ、その磁束によって磁極が形成されるポールコア18と、ポールコア18の軸心位置に貫装された回転軸19と、を備えている。ファン6がポールコア18の軸方向両端面に溶接などにより固着されている。
The
整流装置20は、正極側ダイオード21と、負極側ダイオード22と、正極側ダイオード21を支持する第1ヒートシンク23と、負極側ダイオード22を支持する第2ヒートシンクと、正極側および負極側ダイオード21,22と固定子コイル15とを電気的に接続するサーキットボード35と、を備えている。
The
正極側ダイオード21は、図3に示されるように、N型半導体とP型半導体とをPN接合して構成された整流素子21a、整流素子21aのN型半導体のP型半導体と逆側の面に半田接合された矩形平板状の金属ベース21b、整流素子21aと金属ベース21bとをモールドして略直方体に成形された絶縁性樹脂部21c、および一端が整流素子21aのP型半導体に接続されて絶縁性樹脂部21cから延出され、他端がサーキットボード35に接続されるリード端子21dを備えている。ここで、金属ベース21bは、両側部が絶縁性樹脂部21cから突出し、底面が露出している。
As shown in FIG. 3, the positive-
負極側ダイオード22は、図4に示されるように、N型半導体とP型半導体とをPN接合して構成された整流素子22a、整流素子22aのP型半導体のN型半導体と逆側の面に半田接合された矩形平板状の金属ベース22b、整流素子22aと金属ベース22bとをモールドして略直方体に成形された絶縁性樹脂部22c、および一端が整流素子22aのN型半導体に接続されて絶縁性樹脂部22cから延出され、他端がサーキットボード35に接続されるリード端子22dを備えている。ここで、金属ベース22bは、両側部が絶縁性樹脂部22cから突出し、底面が露出している。なお、金属ベース21b,22bの材料には、電気電導および熱伝導の観点から、銅を用いることが好ましい。
As shown in FIG. 4, the negative-
第1ヒートシンク23は、所定の肉厚および所定の径方向幅を有する円弧帯状の平板に形成された第1ヒートシンクベース24と、第1ヒートシンクベース24の裏面から、周方向に所定のピッチで放射状に立設され、それぞれ軸方向に延在する複数の放熱フィン25と、第1ヒートシンクベース24の表面の周方向の両端および中央の3箇所からそれぞれ径方向外方に延設された舌片部26と、を有し、例えばアルミニウム合金を用いてダイカストにより作製される。そして、各舌片部26には、取付用の貫通孔27が穿設されている。さらに、正極側ダイオード21が、第1ヒートシンクベース24の舌片部26間の表面上に、それぞれ3個ずつ、周方向に所定の間隔をおいて実装されている。
The
第2ヒートシンク29は、所定の肉厚および所定の径方向幅を有する円弧帯状の平板に形成された第2ヒートシンクベース30を有し、例えばアルミニウム合金を用いてダイカストにより作製される。そして、取付用の貫通孔31が、第1ヒートシンクベース30の周方向の両端および中央の3箇所に穿設されている。さらに、負極側ダイオード22が、第2ヒートシンクベース30の貫通孔31間の表面上に、それぞれ3個ずつ、周方向に所定の間隔をおいて実装されている。
The
この第2ヒートシンクベース30の内径は第1ヒートシンクベース24の外径より大径に作製されている。そして、第1および第2ヒートシンク23,29は、第1および第2ヒートシンクベース24,30の表面が同一平面上に位置するように、第2ヒートシンクベース30を第1ヒートシンクベース24の外径側に配置して組み立てられる。このとき、舌片部26は第2ヒートシンクベース30の表面上に延在し、貫通孔27の孔中心が第2ヒートシンクベース30に穿設された貫通孔31の孔中心に一致している。また、負極側ダイオード22が、それぞれ正極側ダイオード21の径方向外方に位置している。そして、図示していないが、絶縁ブッシュが舌片部26と第2ヒートシンクベース30との間に介装され、第1および第2ヒートシンク23,29との間の電気的絶縁が確保されている。
The inner diameter of the second
このように、正極側および負極側ダイオード21,22が実装された第1および第2ヒートシンク23,29は、第1および第2ヒートシンクベース24,30の表面を回転子16に向けて、ブラシホルダ9とともにスリップリング7を囲繞し、かつ回転軸19と同軸にリアブラケット3内に配設される。このとき、第1および第2ヒートシンクベース24,30の両表面は、回転軸19の軸心に直交する同一平面上に位置している。さらに、サーキットボード35が、第1および第2ヒートシンク23,29の回転子16側に配設される。そして、図示していないが、取付ボルトが、サーキットボード35に穿設された貫通孔、舌片部26に穿設された貫通孔27、および第2ヒートシンクベース30に穿設された貫通孔31を挿通してリアブラケット3に締着される。これにより、第2ヒートシンクベース30がリアブラケット3と電気的に接続状態となり、アームされる。そして、径方向に相対する正極側および負極側ダイオード21,22のリード端子21d,22dがそれぞれサーキットボード35を介して、固定子コイル15の各相の口出し線36に接続される。
As described above, the first and
正極側および負極側ダイオード21,22は、図6に示されるように、サーキットボード35により、正極側ダイオード21と負極側ダイオード22とを直列に接続してなる3つのダイオード対による2組のダイオードブリッジ20A,20Bを構成するように接続されている。固定子コイル15は、3つの巻線15a、15b、15cをY結線して作製された三相交流巻線15Aと、3つの巻線15d、15e、15fをY結線して作製された三相交流巻線15Bとに構成され、各巻線15a、15b、15c、15d、15e、15fの各出力端が各ダイオード対の正極側ダイオード21と負極側ダイオード22との接続点に接続されている。そして、三相交流巻線15Aの各出力端から出力される三相交流電圧がダイオードブリッジ20Aにより全波整流されて出力され、三相交流巻線15Bの各出力端から出力される三相交流電圧がダイオードブリッジ20Bにより全波整流されて出力される。
As shown in FIG. 6, the positive side and
ここで、正極側および負極側ダイオード21,22の支持構造について図5を参照しつつ説明する。
まず、支持壁37の対が、第1ヒートシンクベース24の表面上の正極側ダイオード21の実装位置のそれぞれに、金属ベース21bの幅より僅かに大きな間隔で平行に立設されている。また、第1ヒートシンクベース24の表面からの支持壁37の立設高さは、金属ベース21bの厚みより高くなっている。これらの支持壁37は、ダイカストにて第1ヒートシンク23を作製する際に同時に形成される。
Here, the support structure of the positive and
First, the pair of
そして、図5の(a)に示されるように、金属ベース21bが対をなす支持壁37間に位置するように正極側ダイオード21を第1ヒートシンクベース24の表面上に載置する。ついで、金属ベース21bを第1ヒートシンクベース24の表面に押圧しながら、対をなす支持壁37の金属ベース21bからの突出部を金属ベース21b側に押圧する。そこで、対をなす支持壁37は、図5の(b)に示されるように、金属ベース21b側に倒れ込み、絶縁性樹脂部21cから突出する金属ベース21bの両側部の稜線で折れ曲がるように塑性変形する。このように、金属ベース21bは、対をなす支持壁37をカシメることにより、第1ヒートシンクベース24の表面に押圧された状態を維持しつつ移動を規制されて第1ヒートシンクベース24に支持される。
Then, as shown in FIG. 5A, the
また、支持壁38の対が、第2ヒートシンクベース30の表面上の負極側ダイオード22の実装位置のそれぞれに、金属ベース22bの幅より僅かに大きな間隔で平行に立設されている。また、第2ヒートシンクベース30の表面からの支持壁38の立設高さは、金属ベース22bの厚みより高くなっている。これらの支持壁38は、ダイカストにて第2ヒートシンク29を作製する際に同時に形成される。
そして、負極側ダイオード22が、同様に、金属ベース22bを対をなす支持壁38間に位置するように第2ヒートシンクベース30の表面上に載置し、対をなす支持壁38をカシメることにより、第2ヒートシンクベース30の表面に押圧された状態を維持しつつ移動を規制されて第2ヒートシンクベース30に支持される。
Further, a pair of
Similarly, the negative-
このように、実施の形態1によれば、正極側および負極側ダイオード21,22が、第1および第2ヒートシンクベース24,30に立設された支持壁37,38をカシメることにより、第1および第2ヒートシンクベース24,30に取り付けられる。そこで、金属ベース21b、22bと第1および第2ヒートシンクベース24,30とを半田接合に適した温度まで高める必要がなく、正極側および負極側ダイオード21,22の取付作業時間を短縮できる。
また、支持壁37,38は、ダイカストにて第1および第2ヒートシンク23,29と一体に作製されているので、支持壁37,38を簡易に作製できるとともに、支持壁37,38の機械的強度を確保できる。
As described above, according to the first embodiment, the positive-side and negative-
Further, since the
また、対をなす支持壁37,38を金属ベース21b,22bの両側から金属ベース21b,22bの両側部の稜線で折れ曲がるように塑性変形させて金属ベース21b,22bを固着している。このとき、支持壁37,38を金属ベース21b,22bの両側部の稜線で折れ曲げる力は、金属ベース21b,22bを第1および第2ヒートシンクベース24,30に押し付けるように作用する。そこで、金属ベース21b,22bの底面が第1および第2ヒートシンクベース24,30の表面に密接する。また、支持壁37,38が塑性変形し、その曲げ状態が維持されるので、金属ベース21b,22bを第1および第2ヒートシンクベース24、30に押し付ける力が長期的に保持される。そこで、金属ベース21b,22bの抜けや移動が防止され、金属ベース21b,22bと第1および第2ヒートシンクベース24,30との密接状態が保持される。したがって、正極側および負極側ダイオード21,22の脱落が長期的に阻止されるとともに、金属ベース21b,22bと第1および第2ヒートシンクベース24,30との間の良好な熱的および電気的な接続状態が長期的に確保される。
The pair of
実施の形態2.
図7はこの発明の実施の形態2に係る車両用交流発電機に搭載される整流装置に適用される正極側ダイオードを示す斜視図、図8はこの発明の実施の形態2に係る車両用交流発電機に搭載される整流装置における正極側ダイオードの取り付け状態を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a positive side diode applied to a rectifier mounted on an automotive alternator according to
図7において、凹溝39が金属ベース21bの幅方向に相対する両側面の長手方向の中央部に金属ベース21bの厚さ方向の全域にわたって、一定の溝幅で、かつ一定の溝深さに凹設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
In FIG. 7, the
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
このように構成された正極側ダイオード21Aを第1ヒートシンクベース24に取り付けるには、まず、金属ベース21bが対をなす支持壁37間に位置するように第1ヒートシンクベース24の表面上に載置する。ついで、金属ベース21bを第1ヒートシンクベース24の表面に押圧しながら、対をなす支持壁37の金属ベース21bからの突出部を金属ベース21b側に押圧する。そこで、対をなす支持壁37は、図8に示されるように、金属ベース21b側に倒れ込み、金属ベース21bの両側部の稜線で折れ曲がり、かつ凹溝39の溝形状に沿うように塑性変形する。これにより、正極側ダイオード21Aが、金属ベース21bを第1ヒートシンクベース24の表面に押圧された状態で、かつ移動を規制されて第1ヒートシンクベース24に支持される。
In order to attach the positive-
この実施の形態2によれば、対をなす支持壁37が金属ベース21bの両側部の稜線で折れ曲がるように、かつ凹溝39の溝形状に沿うように塑性変形しているので、支持壁37による金属ベース21bの固着力が増大する。そこで、正極側ダイオード21Aの脱落が長期的に阻止されるとともに、金属ベース21bと第1ヒートシンクベース24との間の良好な熱的および電気的な接続状態が長期的に確保される。
According to the second embodiment, the pair of
実施の形態3.
図9はこの発明の実施の形態3に係る車両用交流発電機に搭載される整流装置に適用される正極側ダイオードを示す斜視図、図10はこの発明の実施の形態3に係る車両用交流発電機に搭載される整流装置における正極側ダイオードの取り付け状態を示す斜視図である。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 9 is a perspective view showing a positive-side diode applied to a rectifier mounted on an automotive alternator according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 10 shows an automotive AC according to Embodiment 3 of the present invention. It is a perspective view which shows the attachment state of the positive electrode side diode in the rectifier mounted in a generator.
図9において、凹溝39が金属ベース21bの幅方向に相対する両側面の長手方向の両端部および中央部の3箇所に金属ベース21bの厚さ方向の全域にわたって、一定の溝幅で、かつ一定の溝深さに凹設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態2と同様に構成されている。
In FIG. 9, the
Other configurations are the same as those in the second embodiment.
このように構成された正極側ダイオード21Bを第1ヒートシンクベース24に取り付けるには、まず、金属ベース21bが対をなす支持壁37間に位置するように第1ヒートシンクベース24の表面上に載置する。ついで、金属ベース21bを第1ヒートシンクベース24の表面に押圧しながら、対をなす支持壁37の金属ベース21bからの突出部を金属ベース21b側に押圧する。そこで、対をなす支持壁37は、図10に示されるように、金属ベース21b側に倒れ込み、金属ベース21bの両側部の稜線で折れ曲がり、かつ各凹溝39の溝形状に沿うように塑性変形する。これにより、正極側ダイオード21Bが、金属ベース21bを第1ヒートシンクベース24の表面に押圧された状態で、かつ移動を規制されて第1ヒートシンクベース24に支持される。
In order to attach the positive-
この実施の形態3によれば、対をなす支持壁37が金属ベース21bの両側部の稜線で折れ曲がるように、かつ3つの凹溝39の溝形状に沿うように塑性変形しているので、支持壁37による金属ベース21bの固着力がさらに増大する。そこで、正極側ダイオード21Bの脱落が長期的に阻止されるとともに、金属ベース21bと第1ヒートシンクベース24との間の良好な熱的および電気的な接続状態が長期的に確保される。
According to the third embodiment, the pair of
実施の形態4.
図11はこの発明の実施の形態4に係る車両用交流発電機に搭載される整流装置に適用される正極側ダイオードを示す斜視図、図12はこの発明の実施の形態4に係る車両用交流発電機に搭載される整流装置における正極側ダイオードの取り付け状態を示す斜視図、図13は図12のXIII−XIII矢視断面図である。
FIG. 11 is a perspective view showing a positive-side diode applied to a rectifying device mounted on an automotive alternator according to
図11において、凹溝40が金属ベース21bの幅方向に相対する両側面の長手方向の中央部に金属ベース21bの厚さ方向の全域にわたって、一定の溝幅で、かつ溝深さが絶縁性樹脂部21c側に向かって漸次深くなるように凹設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
In FIG. 11, the
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
このように構成された正極側ダイオード21Cを第1ヒートシンクベース24に取り付けるには、まず、金属ベース21bが対をなす支持壁37間に位置するように第1ヒートシンクベース24の表面上に載置する。ついで、金属ベース21bを第1ヒートシンクベース24の表面に押圧しながら、対をなす支持壁37の金属ベース21bからの突出部を金属ベース21b側に押圧する。そこで、対をなす支持壁37は、図12に示されるように、金属ベース21b側に倒れ込み、金属ベース21bの両側部の稜線で折れ曲がり、かつ凹溝40の溝形状に沿うように塑性変形する。これにより、正極側ダイオード21Cが、金属ベース21bを第1ヒートシンクベース24の表面に押圧された状態で、かつ移動を規制されて第1ヒートシンクベース24に支持される。
In order to attach the positive-
この実施の形態4によれば、対をなす支持壁37が金属ベース21bの両側部の稜線で折れ曲がるように、かつ凹溝40の溝形状に沿うように塑性変形しているので、支持壁37による金属ベース21bの固着力が増大する。さらに、凹溝40の溝深さが絶縁性樹脂部21c側に向かって漸次深くなっているので、支持壁37を凹溝40の溝形状に沿うように塑性変形させる力が金属ベース21bを第1ヒートシンクベース24に押し付けるように作用する。そして、支持壁37が塑性変形しているので、金属ベース21bを第1ヒートシンクベース24に押し付ける力が長期的に保持される。そこで、正極側ダイオード21Aの脱落が確実に阻止されるとともに、金属ベース21bと第1ヒートシンクベース24との間の良好な熱的および電気的な接続状態が長期的に確保される。
According to the fourth embodiment, the pair of
実施の形態5.
図14はこの発明の実施の形態5に係る車両用交流発電機に搭載される整流装置に適用される正極側ダイオードを示す斜視図、図15はこの発明の実施の形態5に係る車両用交流発電機に搭載される整流装置における正極側ダイオードの取り付け状態を示す斜視図である。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 14 is a perspective view showing a positive-side diode applied to a rectifier mounted on an automotive alternator according to Embodiment 5 of the present invention, and FIG. 15 is a vehicle alternating current according to Embodiment 5 of the present invention. It is a perspective view which shows the attachment state of the positive electrode side diode in the rectifier mounted in a generator.
図14において、凹溝40が金属ベース21bの幅方向に相対する両側面の長手方向の両端部および中央部の3箇所に金属ベース21bの厚さ方向の全域にわたって、一定の溝幅で、かつ溝深さが絶縁性樹脂部21c側に向かって漸次深くなるように凹設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態4と同様に構成されている。
In FIG. 14, the
Other configurations are the same as those in the fourth embodiment.
このように構成された正極側ダイオード21Dを第1ヒートシンクベース24に取り付けるには、まず、金属ベース21bが対をなす支持壁37間に位置するように第1ヒートシンクベース24の表面上に載置する。ついで、金属ベース21bを第1ヒートシンクベース24の表面に押圧しながら、対をなす支持壁37の金属ベース21bからの突出部を金属ベース21b側に押圧する。そこで、対をなす支持壁37は、図15に示されるように、金属ベース21b側に倒れ込み、金属ベース21bの両側部の稜線で折れ曲がり、かつ凹溝40の溝形状に沿うように塑性変形する。これにより、正極側ダイオード21Dが、金属ベース21bを第1ヒートシンクベース24の表面に押圧された状態で、かつ移動を規制されて第1ヒートシンクベース24に支持される。
In order to attach the positive-
この実施の形態5によれば、対をなす支持壁37が金属ベース21bの両側部の稜線で折れ曲がるように、かつ3つの凹溝40の溝形状に沿うように塑性変形しているので、支持壁37による金属ベース21bの固着力がさらに増大する。そこで、正極側ダイオード21Bの脱落がより確実に阻止されるとともに、金属ベース21bと第1ヒートシンクベース24との間の良好な熱的および電気的な接続状態が長期的に確保される。
According to the fifth embodiment, the pair of
なお、上記実施の形態4,5では、支持壁の突出高さが金属ベースの厚みより高くなっている。しかし、凹溝の溝深さが絶縁性樹脂部側に向かって漸次深くなるように凹設されているので、凹溝の溝形状に沿って塑性変形した支持壁の部位は金属ベースを第1ヒートシンクベースに押圧するとともに、金属ベースの移動を規制している。そこで、支持壁の突出高さを金属ベースの厚みより低くしてもよい。 In the fourth and fifth embodiments, the protruding height of the support wall is higher than the thickness of the metal base. However, since the groove is recessed so that the groove depth gradually becomes deeper toward the insulating resin portion side, the portion of the support wall plastically deformed along the groove shape of the groove has the first metal base. While pressing against the heat sink base, the movement of the metal base is restricted. Therefore, the protruding height of the support wall may be lower than the thickness of the metal base.
また、上記実施の形態2〜5では、負極側ダイオードについては説明していないが、同様に、凹溝が負極側ダイオードの金属ベースに形成され、支持壁を塑性変形させて第2ヒートシンクベースに支持されている。
また、上記実施の形態2〜5では、凹溝が金属ベースの両側面に凹設されているものとしているが、凹溝は金属ベースの少なくとも一方の側面に凹設されていればよい。
In addition, in
Moreover, in the said Embodiments 2-5, although the ditch | groove shall be provided in the both sides | surfaces of a metal base, the ditch | groove should just be provided in the at least one side of a metal base.
実施の形態6.
図16はこの発明の実施の形態6に係る車両用交流発電機を示す縦断面図、図17はこの発明の実施の形態6に係る車両用交流発電機に搭載される整流装置を示す斜視図である。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 16 is a longitudinal sectional view showing a vehicle alternator according to Embodiment 6 of the present invention, and FIG. 17 is a perspective view of a rectifier mounted on the vehicle alternator according to Embodiment 6 of the present invention. It is.
図16および図17において、整流装置50は、6個の正極側ダイオード21が実装された第1ヒートシンク51と、6個の負極側ダイオード22が実装された第2ヒートシンク29と、サーキットボード35と、から構成される。なお、この実施の形態6による車両用交流発電機101は、整流装置20に代えて整流装置50が搭載されている点を除いて、上記実施の形態1による車両用交流発電機100と同様に構成されている。
16 and 17, the
第1ヒートシンク51は、所定の軸方向長さおよび所定の肉厚を有し、軸方向と直交する断面が円弧状の筒体に形成された第1ヒートシンクベース52と、第1ヒートシンクベース52の内周面から、周方向に等角ピッチで放射状に立設され、それぞれ軸方向に延在する複数の放熱フィン53と、第1ヒートシンクベース52の軸方向の一端部の周方向の両端部および中央部の3箇所からそれぞれ径方向外方に延設された舌片部54と、を有し、例えばアルミニウム合金を用いてダイカストにより作製される。
The
そして、第1ヒートシンクベース52の外径が、第2ヒートシンクベース30の内径より小径に形成されている。また、第1ヒートシンクベース52の外周面には、径方向に直交する平面からなる取付面55が、舌片部54間のそれぞれに、周方向に離間して3つずつ形成されている。さらに、支持壁56の対が、各取付面55上に、金属ベース21bの幅より僅かに大きな間隔で平行に立設されている。さらにまた、各舌片部54には、図示していないが、取付用の貫通孔が穿設されている。そして、正極側ダイオード21が、対をなす支持壁56をカシメて、第1ヒートシンクベース52の各取付面55に取り付けられている。
The outer diameter of the first
ここで、正極側ダイオード21を第1ヒートシンクベース52に取り付けるには、対をなす支持壁56間に金属ベース21bを位置するように第1ヒートシンクベース52の取付面55上に載置し、金属ベース21bを取付面55に押圧しながら、対をなす支持壁56の金属ベース21bからの突出部を金属ベース21b側に押圧する。そこで、対をなす支持壁56は、金属ベース21b側に倒れ込み、金属ベース21bの両側部の稜線で折れ曲がるように塑性変形する。これにより、正極側ダイオード21が、金属ベース21bを第1ヒートシンクベース52の取付面55に押圧された状態で、かつ移動を規制されて第1ヒートシンクベース52に支持される。
Here, in order to attach the positive-
そして、第1ヒートシンク51が、第1ヒートシンクベース52の軸方向一端側を回転子16に向けて、第2ヒートシンク29が、第2ヒートシンクベース30の表面を回転子16に向けて、ブラシホルダ9とともにスリップリング7を囲繞し、かつ回転軸19と同軸にリアブラケット3内に配設される。さらに、サーキットボード35が、第1および第2ヒートシンク51,29の回転子16側に配設される。そして、図示していないが、取付ボルトが、サーキットボード35、舌片部54、および第2ヒートシンクベース30に穿設された貫通孔を挿通してリアブラケット3に締着される。これにより、第2ヒートシンクベース30がリアブラケット3と電気的に接続状態となり、アームされる。そして、正極側および負極側ダイオード21,22のリード端子21d,22dがそれぞれサーキットボード35を介して、固定子コイル15の各相の口出し線36に接続され、図6に示される回路が構成される。
Then, the
この実施の形態6においても、正極側および負極側ダイオード21,22が、第1および第2ヒートシンクベース52,30に立設された支持壁56,38をカシメることにより、第1および第2ヒートシンクベース52,30に取り付けられているので、上記実施の形態1と同様の効果が得られる。
Also in the sixth embodiment, the positive and
なお、上記各実施の形態では、車両用交流発電機について説明しているが、この発明は、車両用交流発電機に限らず、車両用電動機や車両用発電電動機などの回転電機に適用しても、同様の効果を奏する。
また、上記各実施の形態では、整流装置がリアブラケット内に配設されているものとしているが、整流装置はリアブラケットの外側の端面に取り付けられてリアブラケットの軸方向外方に配設されてもよい。この場合、整流装置を覆うようにリアカバーをリアブラケットに装着することが好ましい。
In each of the above embodiments, the vehicle alternator has been described. However, the present invention is not limited to the vehicle alternator, and is applied to rotating electric machines such as a vehicle motor and a vehicle generator motor. Produces the same effect.
In each of the above embodiments, the rectifying device is disposed in the rear bracket. However, the rectifying device is attached to the outer end surface of the rear bracket and is disposed outside the rear bracket in the axial direction. May be. In this case, it is preferable to attach the rear cover to the rear bracket so as to cover the rectifier.
また、上記各実施の形態では、正極側ダイオードを第1ヒートシンクに実装するものとしているが、負極側ダイオードを第1ヒートシンクに実装するようにしてもよい。この場合、正極側ダイオードが実装される第2ヒートシンクは、リアブラケットに対して熱接触状態を確保しつつ、電気的に絶縁状態に取り付けられることになる。
また、上記各実施の形態では、第1および第2ヒートシンクが回転軸と同軸に配設されているものとしているが、第1および第2ヒートシンクは必ずしも回転軸と同軸に配設されている必要はなく、ブラシホルダと協働して回転軸を囲繞するように配設されていればよい。
In each of the above embodiments, the positive diode is mounted on the first heat sink. However, the negative diode may be mounted on the first heat sink. In this case, the second heat sink on which the positive-side diode is mounted is attached in an electrically insulated state while ensuring a thermal contact state with the rear bracket.
In each of the above embodiments, the first and second heat sinks are arranged coaxially with the rotation axis. However, the first and second heat sinks are not necessarily arranged coaxially with the rotation axis. Instead, it only has to be arranged so as to surround the rotating shaft in cooperation with the brush holder.
また、上記各実施の形態では、正極側および負極側ダイオードが略直方体に作製されているものとして説明しているが、正極側および負極側ダイオードの形状は略直方体に限定されるものではなく、例えば、正極側および負極側ダイオードの絶縁性樹脂部を円柱状とし、金属ベースを絶縁性樹脂部より大径の円盤状としてもよい。この場合、金属ベースの径方向両側から支持壁をカシメて、金属ベースを固定すればよい。 In each of the above embodiments, the positive electrode side and the negative electrode side diode are described as being formed in a substantially rectangular parallelepiped, but the shape of the positive electrode side and the negative electrode side diode is not limited to a substantially rectangular parallelepiped, For example, the insulating resin portions of the positive electrode side and the negative electrode side diode may be columnar, and the metal base may be a disk having a larger diameter than the insulating resin portion. In this case, the metal base may be fixed by caulking the support wall from both radial sides of the metal base.
また、上記各実施の形態では、三相交流巻線がY結線されているものとして説明しているが、三相交流巻線がΔ結線されていても、同様の効果を奏する。また、上記各実施の形態では、第1および第2ヒートシンクのそれぞれに6個の正極側および負極側ダイオードが実装されているものとしているが、第1および第2ヒートシンクのそれぞれに実装される正極側および負極側ダイオードの個数は6個に限定されるものではない。例えば、固定子コイルが1組の三相交流巻線で構成され、三相交流巻線の出力をダイオードブリッジで全波整流する場合には、第1および第2ヒートシンクのそれぞれに実装される正極側および負極側ダイオードの個数は3個となる。また、固定子コイルが1組の三相交流巻線で構成され、三相交流巻線の3つの出力端に加え、Y結線された中性点の出力をダイオードブリッジで全波整流する場合には、第1および第2ヒートシンクのそれぞれに実装される正極側および負極側ダイオードの個数は4個となる。 In each of the above embodiments, the three-phase AC winding is described as being Y-connected. However, even if the three-phase AC winding is Δ-connected, the same effect can be obtained. In each of the above embodiments, six positive side and negative side diodes are mounted on each of the first and second heat sinks. However, the positive electrode mounted on each of the first and second heat sinks. The number of side and negative side diodes is not limited to six. For example, when the stator coil is composed of a set of three-phase AC windings and the output of the three-phase AC windings is full-wave rectified by a diode bridge, the positive electrodes mounted on the first and second heat sinks, respectively. The number of side and negative side diodes is three. Also, when the stator coil is composed of a set of three-phase AC windings, and in addition to the three output terminals of the three-phase AC windings, the output of the neutral point Y-connected is full-wave rectified with a diode bridge. The number of positive side and negative side diodes mounted on each of the first and second heat sinks is four.
1 ケース、13 固定子、14 固定子鉄心、15 固定子コイル、16 回転子、19 回転軸、20 整流装置、21,21A,21B,21C,21D 正極側ダイオード、21a 整流素子、21b 金属ベース、21c 絶縁性樹脂部、22 負極側ダイオード、22a 整流素子、22b 金属ベース、22c 絶縁性樹脂部、23,51 第1ヒートシンク、24,52 第1ヒートシンクベース、29 第2ヒートシンク、30 第2ヒートシンクベース、37,38 支持壁、39,40 凹溝。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case, 13 Stator, 14 Stator core, 15 Stator coil, 16 Rotor, 19 Rotating shaft, 20 Rectifier, 21, 21A, 21B, 21C, 21D Positive side diode, 21a Rectifier, 21b Metal base, 21c Insulating resin part, 22 Negative side diode, 22a Rectifying element, 22b Metal base, 22c Insulating resin part, 23, 51 First heat sink, 24, 52 First heat sink base, 29 Second heat sink, 30 Second
Claims (4)
上記整流装置は、複数個のダイオードと、該複数個のダイオードを支持するヒートシンクと、を有し、
上記複数個のダイオードは、それぞれ、金属ベース、該金属ベース上に接合された整流素子、および整流素子を埋設するように該金属ベースに形成された絶縁性樹脂部を有し、それぞれの上記金属ベースが上記ヒートシンクに相対するように立設された支持壁間に配置され、該支持壁間に挟まれた上記金属ベースの両側部のみが該支持壁の塑性変形によりカシメ固定され、その底部を該ヒートシンクに密接させて、かつ移動を規制されて支持されていることを特徴とする回転電機。 A case, a rotor fixed to a rotation shaft supported by the case and disposed in the case, and a stator coil supported by the case so as to cover the outer periphery of the rotor. A stator wound around a stator core, and a rectifier that is electrically connected to the stator coil and rectifies alternating current generated in the stator coil into direct current,
The rectifier includes a plurality of diodes and a heat sink that supports the plurality of diodes,
Each of the plurality of diodes includes a metal base, a rectifying element bonded on the metal base, and an insulating resin portion formed on the metal base so as to embed the rectifying element. The base is disposed between the support walls standing upright so as to face the heat sink, and only the both sides of the metal base sandwiched between the support walls are caulked and fixed by plastic deformation of the support wall, and the bottom portion is A rotating electrical machine characterized by being supported in close contact with the heat sink and restricted in movement.
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