JPH0648900B2 - 車両用交流発電機における整流装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、乗用車等の車両に装備される車両用交流発電
機における整流装置に係るものである。

［従来技術及び発明が解決しようとする課題］ 一般に、この種車両用の交流発電機（オルタネータ）に
おいては、発電された交流電流を直流電流に整流する整
流装置が設けられている。そしてこの整流装置のなかに
は、コア軸を周回するよう略馬蹄形状をしたマイナス及
びプラス側の各冷却板にダイオードを組込んだものが例
えば特開昭５９−１６２７３９号公報や特開昭６３−２
０６１６２号公報に示されるように知られている。

ところで近時、整流装置は、発電機の高出力化とともに
信頼性の向上のため発熱を抑えることが要求され、そこ
で前記のものでは冷却板の外周縁部を凹凸にして冷却効
果を高めるようにしているが、各冷却板はコア軸の軸心
方向に積層するため、冷却風流入路から遠い側のプラス
側冷却板の冷却性能がどうしても悪く、このため冷却効
率が未だ満足いくものでなく、さらなる改善が強く要望
されている。

［課題を解決する手段］ 本発明は、上記の如き実情に鑑み、これらの欠点を一掃
することができる車両用交流発電機における整流装置を
提供することを目的として創案されたものであつて、コ
ア軸の回転に基づき発電された交流電流を整流すべくプ
ラス側とマイナス側のダイオードを、コア軸を周回する
よう略馬蹄形状をしたプラス側とマイナス側の各冷却板
にそれぞれ固着して形成した整流装置を備えてなる車両
用交流発電機において、前記マイナス側冷却板はプラス
側冷却板に対してコア軸の軸端側に位置するよう両冷却
板を所定間隙を存して積層し、かつプラス側冷却板はマ
イナス側冷却板に対して内径および外径が何れも大径に
なつており、そしてマイナス側ダイオードの冷却板固着
位置はプラス側冷却板の内周縁部に略対向する位置の軸
中央側面とし、またプラス側ダイオードの冷却板固着位
置はマイナス側冷却板の外周縁よりも外径側位置の軸中
央側面とし、さらに前記マイナス側冷却板の外周部には
外径方向に向いた櫛歯状の冷却フインを形成する一方、
前記プラス側冷却板のマイナス側冷却板外周縁部よりも
外周部には、少なくても板面より軸端方向に向けて突出
する櫛歯状の冷却フインを形成したことを特徴とするも
のである。

さらに前記記載のものにおいて、マイナス側冷却板に形
成した冷却フインと、プラス側冷却板の形成した冷却フ
インとの互いに対向するコーナー部を面取りして冷却風
の流路を形成したことを特徴とするものでもある。

そして本発明は、この構成によつて、整流装置を高能率
で冷却できるようにしたものである。

［実施例］ 次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図
面において、１は車両用交流発電機であつて、該発電機
１のケーシングを構成するフロントブラケツト２とリヤ
ブラケツト２ａには軸受３ａ、３ｂを介してコア軸３が
自由回動自在に軸承されているが、コア軸３のフロント
ブラケツト２側から突出する一端にはエンジン側に連動
連結されるプーリ４が一体固定され、リヤブラケツト２
ａ側から突出する他端には軸心方向に並設された一対の
スリツプリング５が固着されている。さらにコア軸３の
軸受３ａ、３ｂ間にはランデル型のロータコア６が一体
的に固着され、このロータコア６に内装されるコイルボ
ビン７ａにロータコイル７が巻装され、該ロータコイル
７が前記スリツプリング５に電気的に接続されている。
一方、８はステータコア８ａに巻装されたステータコイ
ルであつて、ケーシングの内周面に止着されており、ま
た９はロータコア６に固着された冷却フインである。

１０は本発明が実施された整流装置であつて、該整流装
置１０はリヤブラケツト２ａとリヤカバー１４との間に
内装されているが、整流装置１０を構成するプラス側お
よびマイナス側の各冷却板１１、１２は何れもアルミダ
イキヤストによつて馬蹄形状に形成されており、これら
にダイオード１３が組込まれたものがコア軸３の軸心方
向に積層されるものであるが、冷却板１１、１２には次
のような構成になつていて冷却能率の向上を計つてい
る。

つまりプラス側冷却板１１はリヤブラケツト２ａ側に、
マイナス側冷却板１２は前記リヤカバー１４側にそれぞ
れ対向するよう配設されているが、プラス側冷却板１１
の内周径および外周径は、マイナス側冷却板１２のそれ
よりも何れも大径になつている。一方、１５は同じく馬
蹄形状に形成される絶縁基材であつて、該絶縁基材１５
の内外周縁部からそれぞれ突出する端子板１６にダイオ
ード１７のリード線１７ａが一体的に固定されており、
そしてダイオード１７が各冷却板１１、１２のリヤブラ
ケツト２ａ側の板面に形成した取付け孔１１ａ、１２ａ
にそれぞれ一体的に埋設されるが、マイナス側ダイオー
ド取付け孔１２ａはプラス側冷却板１１の内周縁部と略
対向する位置に形成されており、またプラス側ダイオー
ド取付け孔１１ａはマイナス側冷却板１２の外周縁より
も外径側位置に形成されている。

さらにマイナス側冷却板１２の外周縁部には、櫛歯状の
冷却フイン１２ｂが切欠状に形成されていて、該冷却板
１２を積極的に冷却する構成になつている。またプラス
側冷却板１１にも冷却フイン１１ｂ、１１ｃが形成され
るが、一方の冷却フイン１１ｂは、取付け孔１１ａが形
成される外周側面部において、該孔形成面（リヤブラケ
ツト側面）とは逆側の面から軸方向（実施例ではマイナ
ス側冷却板１２の方向）に向けて突出しており、そして
冷却フイン１１ｂと前記冷却フイン１２ｂの対向するコ
ーナー部は互いに面取り１１ｄ、１２ｄされていて、リ
ヤカバー１４の冷却風流入窓１４ａから流入した冷却風
流路が形成されている。また冷却フイン１１ｃは周方向
両側で取付け孔１１ａに挟まれるプラス側冷却板１１の
外周縁部に櫛歯状に形成されるものである。また他方の
冷却フイン１１ｃはマイナス側冷却フイン１２ｂと同
様、外周縁部に櫛歯状に形成されているが、実施例にお
いては両冷却フイン１１ｂ、１１ｃとが一部重複した構
成になつていて、冷却性能の向上に配慮している。

尚、図中、１８はスリツプリング５に摺接する刷子、１
９は出力端子装置、２０は前記冷却板１１、１２を固定
するためのビス、２１は絶縁材、２２はステータコイル
への接続端子装置であるが、出力端子装置１９は、出力
用ハーネス２４の先端が螺子固定されるものである。つ
まり出力端子装置１９は、ターミナルボルト１９ａにタ
ーミナルカラー１９ｂを一体モールド成形したものであ
り、そしてターミナルボルト１９ａの基端部１９ｃがボ
ルト２３によつてプラス側冷却板１１に一体固定される
構成になつている。さらにターミナルカラー１９ｂに
は、基端部１９ｃよりも先端側に位置して固定部１９ｄ
が突出形成されており、該固定部１９ｄはビス２３ａに
よつてリヤブラケツト２ａに一体固定される構成になつ
ている。

そしてこのものでは、出力端子装置１９を構成するター
ミナルカラー１９ｂは、その途中部から固定部１９ｄが
突出形成され、該固定部１９ｄがリヤブラケツト２ａに
一体固定されることになり、この結果、出力端子装置１
９はリヤブラケツト２ａに強固に一体支持されることと
なつて安定化し、機体振動等によりハーネス２４が激し
く振動したとしても、その振動は、固定部１９ｄを介し
てリヤブラケツト２ａによつて確実に受止められて、プ
ラス側冷却板１１にまで伝播してしまう不具合が有効に
抑えられ、もつて整流装置１０の安定化が計れることに
なつて、ダイオード１７が損傷を受けてしまう等の不具
合を確実に低減でき、信頼性の大幅な向上が計れるよう
に配慮されている。

またステータコイルへの接続端子装置２２は、前記絶縁
基材１５の外周縁から外径方向に突出するよう取付けら
れたものであつて、しかも一対の端子２２ａが一つのセ
ツトになつたものが都合二セツト有り、そしてこれら二
セツトの端子装置２２は、周回り方向において、四個あ
るダイオード１７のうち、外側ダイオード１７と内側ダ
イオード１７のあいだの間隙に配設されるようになつて
いて、車体取付け時において対地最接近部位である両内
側ダイオード１７同志間の間隙には無いように設定され
ている。

そしてこの構成によつて、都合四個ある端子２２ａのう
ちの二個を一つのセツトとしてまとめて二組の端子装置
２２を形成し、そしてこれら二組の端子装置２２は、そ
れぞれ外側ダイオード１７と内側ダイオード１７とのあ
いだの間隙に位置するよう組み込まれていて、発電機１
を車体に組込んだ場合に、プラス側冷却板１１の略中央
部である対地最接近部位がこれに近い部位に位置するこ
とがない。この結果、各端子２２ａは、浸入した水が溜
るリヤブラケツト２ａの下内周面に対向する位置にはな
く、これよりも高い位置に配設されることになり、よつ
て端子２２ａが水に触れて腐食が促進されるような不具
合を確実に防止できて、長寿命化が達成できて、信頼性
の大幅な向上が計れるように配慮されている。

叙述のごとく構成された本発明の実施例において、エン
ジン駆動に連動してコア軸３が回転し、これに基づきス
テータコイル８に発電された交流電流が整流装置１０に
よつて整流されることになるが、整流装置１０での冷却
性能は極めて優れたものになつている。

つまりこのものでは、積層される冷却板１１、１２につ
いてみると、プラス側冷却板１１は、内外周径がマイナ
ス側冷却板１２のそれよりも大径になつており、そして
マイナス側ダイオード１７はプラス側冷却板１１の内周
縁部に略対向する位置に、またプラス側ダイオード１７
はマイナス側冷却板１２の外周縁よりも外径側位置に取
付けられていて、プラス側およびマイナス側ダイオード
１７が径方向に偏在しており、このため発熱位置が分散
して熱が局部集中することがないうえに、発熱位置が、
他側冷却板の端縁部位置か外れた位置にあるため、熱が
他側冷却板に伝わる不具合を有効に回避できる利点があ
る。

さらに各冷却板１１、１２には冷却フインがそれぞれ形
成されるが、冷却風流入窓１４ａから遠いプラス側冷却
板１１の冷却フイン１１ｂは、マイナス側冷却板１２の
外周縁よりも外径側において、冷却風の流入窓１４ａ側
に突出形成されており、従つて流入窓１４ａから流入し
た冷却風の一部は、流入窓１４ａに近いマイナス側冷却
板１２によつて暖められることのない冷たい冷却風によ
つて冷却フイン１１ｂが直接冷却されることになり、し
かもこの冷却フイン１１ｂは、ダイオード１７の取付け
位置であり、しかも内周側においては、プラス側冷却板
１１の内周径がマイナス側冷却板１２の内周径よりも大
径になつているため、冷却風流路がその分だけ短く、冷
却によつて暖められた冷却風は速やかに冷却風流路から
外れることになつて、滞ることが無く、この結果、ダイ
オード取付け位置の冷却フインをさらに外径方向に突出
して大径のプラス側冷却板とすることもなく、流入窓１
４ａから遠いプラス側冷却板１１の発熱源である外周縁
部での冷却性能の改善が著しく、大幅な冷却効率の向上
が計れることになつて、冷却板の材質を、実施例のよう
にアルミニウム等の軽量金属材料を用いたものにするこ
とも可能となり、これによつて、従来の銅材を用いて冷
却板を形成していたものに比して軽量化が確実に達成で
きるうえに、コスト的にも有利になる。

しかもこのものでは、マイナス側冷却フイン１２ｂとプ
ラス側冷却フイン１１ｂの互いに対向するコーナー部が
面取り１２ｄ、１１ｄされていて、冷却風を両冷却板１
１、１２間に流入するための流路が形成されているた
め、より優れた冷却性能が発揮されることになつて、高
出力化に充分対応できることになる。

［作用効果］ 以上要するに、本発明は叙述の如く構成されたものであ
つて、プラス側冷却板は、マイナス側冷却板に対し内外
周径が何れも大径になつており、そしてマイナス側ダイ
オードはプラス側冷却板の内周縁部に略対向する位置
に、またプラス側ダイオードはマイナス側冷却板の外周
縁よりも外径側位置に取付けられていて、プラス側およ
びマイナス側ダイオードが径方向において偏在すること
になり、このため発熱位置が分散して熱が局部集中する
ことがないうえに、発熱位置が、他側冷却板の端縁部位
置かこれより外れた位置にあるため、熱が他側冷却板に
伝わる不具合を有効に回避できる。

さらに各冷却板に形成される冷却フインのうち、冷却風
流入窓から遠いプラス側の冷却フインは、マイナス側冷
却板の外周縁よりも外径側において冷却風の流入窓側に
突出形成されており、従つて流入窓から流入した冷却風
の一部は、マイナス側冷却板によつて暖められることの
ない冷たい冷却風によつてプラス側冷却フインを直接冷
却するよう流れ込むことになり、しかもこの直接的な冷
却作用を受ける冷却フインは、ダイオードの取付け位置
にあり、この結果、冷却効率改善のため、プラス側冷却
板の外周縁に冷却フインをさらに外径方向に突出形成し
て、プラス側冷却板をさらに大径にしないでも、流入窓
から遠いプラス側冷却板の発熱源である外周縁部での冷
却性能の改善が著しくなつて、大幅な冷却効率の向上が
計れることになる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る車両用交流発電機における整流装
置の実施例を示したものであつて、第１図は車両用交流
発電機の一部切欠き側面図、第２図は整流装置の正面
図、第３図は背面図、第４図は側面図、第５図はプラス
側冷却板の正面図、第６図はマイナス側冷却板の正面
図、第７図は絶縁基材の正面図、第８図は外部出力端子
の一部断面正面図、第９図は冷却風の流れ状態を示す作
用説明図である。 図中、１は車両用交流発電機、３はコア軸、１０は整流
装置、１１はプラス側冷却板、１１ａはダイオード取付
け孔、１１ｂは冷却フイン、１１ｄは面取り、１２はマ
イナス側冷却板、１２ａはダイオード取付け孔、１２ｂ
は冷却フイン、１７はダイオード、１２ｄは面取りであ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コア軸の回転に基づき発電された交流電流
   を整流すべくプラス側とマイナス側のダイオードを、コ
   ア軸を周回するよう略馬蹄形状をしたプラス側とマイナ
   ス側の各冷却板にそれぞれ固着して形成した整流装置を
   備えてなる車両用交流発電機において、前記マイナス側
   冷却板はプラス側冷却板に対してコア軸の軸端側に位置
   するよう両冷却板を所定間隙を存して積層し、かつプラ
   ス側冷却板はマイナス側冷却板に対して内径および外径
   が何れも大径になつており、そしてマイナス側ダイオー
   ドの冷却板固着位置はプラス側冷却板の内周縁部に略対
   向する位置の軸中央側面とし、またプラス側ダイオード
   の冷却板固着位置はマイナス側冷却板の外周縁よりも外
   径側位置の軸中央側面とし、さらに前記マイナス側冷却
   板の外周部には外径方向に向いた櫛歯状の冷却フインを
   形成する一方、前記プラス側冷却板のマイナス側冷却板
   外周縁部よりも外周部には、少なくても板面より軸端方
   向に向けて突出する櫛歯状の冷却フインを形成したこと
   を特徴とする車両用交流発電機における整流装置。
2. 【請求項２】前記第一請求項において、マイナス側冷却
   板に形成した冷却フインと、プラス側冷却板の形成した
   冷却フインとの互いに対向するコーナー部を面取りして
   冷却風の流路を形成したことを特徴とする車両用交流発
   電機における整流装置。