JPH08331817A - 交流発電機の整流電圧調整装置 - Google Patents

交流発電機の整流電圧調整装置

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JPH08331817A
JPH08331817A JP7136550A JP13655095A JPH08331817A JP H08331817 A JPH08331817 A JP H08331817A JP 7136550 A JP7136550 A JP 7136550A JP 13655095 A JP13655095 A JP 13655095A JP H08331817 A JPH08331817 A JP H08331817A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数の低減により生産性の向上を図ると
共に、整流装置３ａと電圧調整装置３ｂの電気的な接続
部分の耐環境性を向上し、近接する電位部の配置自由度
を向上して整流電圧調整装置３の小型化を図る。 【構成】 整流装置３ａと電圧調整装置３ｂの交流入力
端子６１および直流出力端子６５と各端子部を保持する
絶縁部材４５を共通化することにより、１つの樹脂成形
型で整流装置３ａの端子台５１と電圧調整装置３ｂの端
子台５２およびコネクタ部５３を同時に成形できるよう
にした。そして、交流入力端子６１および直流出力端子
６５の大部分を絶縁部材４５で覆って封止することによ
り、整流装置３ａと電圧調整装置３ｂの電気的な接続部
分を露出しないようにしたことでその接続部分の耐環境
性を向上した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、車載電気機器に電力
を供給すると共に、車載バッテリを充電する交流発電機
の整流電圧調整装置に関するもので、特に交流発電機本
体に整流装置と電圧調整装置を一体化した車両用オルタ
ネータに係わる。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば車両用交流発電機に、
図１３および図１４に示したように、ステータコイルの
交流出力を整流して直流出力に変換する整流装置１００
と、ステータコイルの出力電圧を検出すると共に出力電
流の一部を励磁コイルへ供給して励磁電流を制御するこ
とで出力電圧を調整する電圧調整装置２００を備えた車
両用オルタネータ（従来例）が知られている。
【０００３】なお、従来の整流装置１００は、複数個の
正側整流素子１０１を保持する正側冷却フィン１０２、
複数個の負側整流素子１０３を保持する負側冷却フィン
１０４、および正側冷却フィン１０２よりも交流発電機
本体側に設けられた端子台１０５等から構成されてい
る。そして、端子台１０５には、正側整流素子１０１と
負側整流素子１０３と電機子巻線（図示せず）とを電気
的に接続する交流入力端子１０６、直流出力正側ターミ
ナル１０７とブラシホルダ３０１内のブラシと正側冷却
フィン１０２と電圧調整装置２００とを電気的に接続す
る直流出力正側端子（図示せず）、および正側整流素子
１０１と負側整流素子１０３と電圧調整装置２００とを
電気的に接続する交流入力端子１０８が保持されてい
る。
【０００４】また、従来の電圧調整装置２００は、図示
しない集積回路（ＩＣ）を収容するハウジング２０１、
およびこのハウジング２０１の一端側に固定された冷却
フィン２０２等から構成されている。なお、ハウジング
２０１は、３個の外部入出力端子２０３〜２０５の周囲
を囲むコネクタ部２０６、および各接続端子２０７〜２
０９を保持するシールドケース部２１０等からなる。そ
して、接続端子２０７は直流出力正側端子で、接続端子
２０８は発電検出用の交流入力端子で、接続端子２０９
は励磁電流出力端子である。
【０００５】以上のような各々の機能から整流装置１０
０と電圧調整装置２００とは、電気的に接続されること
が必要不可欠である。このため、整流装置１００の直流
出力正側端子と電圧調整装置２００の接続端子２０７と
ブラシホルダー３００内のブラシのターミナル３０２
は、ねじ３０３により固定することにより電気的に接続
されている。整流装置１００の交流入力端子１０８と電
圧調整装置２００の接続端子２０８とは、ねじ３０４に
より固定することにより電気的に接続されている。な
お、３０５は接続端子２０９とブラシホルダ３０１内の
ブラシのターミナル３０６とを電気的に接続するための
ねじである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の車両
用交流発電機の整流装置１００と電圧調整装置２００に
おいては、整流装置１００と電圧調整装置２００とをね
じ３０３、３０４により接続しているため、その接続部
分が露出せざるを得ない。このため、運転中高温となる
エンジン近傍に取り付けられる車両用交流発電機のよう
な高温高湿で、場合によっては被水するという過酷な環
境下では電食の恐れがある。そこで、露出部分間の距離
を大きくとったり、別途塗装等の絶縁手段を施したりす
る必要があり、車両用交流発電機全体構造の大型化、あ
るいは製品コストの上昇という問題が生じている。
【０００７】また、整流装置１００と電圧調整装置２０
０の双方に直流出力正側端子と接続端子２０７および交
流入力端子１０８と接続端子２０８が必要な上、接続可
能な例えばねじのような形状を確保するために接続部分
が大型化し、ねじ加工工程や、スクリュー等の接続部品
が必要となり、これらも全体構造の大型化、あるいは製
品コストの上昇を助長していた。さらに、部品点数の増
加により生産性を低下させていた。
【０００８】この発明の目的は、整流装置と電圧調整装
置の接続部材と保持部材とを共通化することにより電気
的な接続部分を小型化すると共に部品点数を低減して生
産性の向上を図ることが可能な交流発電機の整流電圧調
整装置を提供することにある。また、接続部材を保持部
材にて覆うことにより整流装置と電圧調整装置の電気的
な接続部分の耐環境性の向上を図ることが可能な交流発
電機の整流電圧調整装置を提供することにある。さら
に、近接する電位部の配置自由度を向上して小型化ある
いはデッドスペースの有効利用を図ることが可能な交流
発電機の整流電圧調整装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、励磁電流が供給される励磁巻線を具えた回転子、お
よびこの回転子の回転に伴い、交流電圧を発生する固定
子巻線を具えた固定子を有する交流発電機本体と、前記
固定子巻線で発生した交流出力を整流して直流出力に変
換する整流装置と、前記励磁巻線へ供給する励磁電流を
制御して前記固定子巻線の出力電圧を調整する電圧調整
装置と、この電圧調整装置と外部との間で電気信号を入
出力するための外部入出力端子と、前記整流装置と前記
電圧調整装置とを無締結で電気的に接続する接続部材
と、前記外部入出力端子と前記接続部材とを電気的に絶
縁し、前記接続部材の大部分を覆うと共に、前記外部入
出力端子および前記接続部材を保持する保持部材とを備
えた技術手段を採用した。
【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の交流発電機の整流電圧調整装置に加えて、前記整流装
置に、複数個の半導体素子、これらの半導体素子のうち
の一部の半導体素子を保持すると共に、前記一部の半導
体素子を冷却するための第１冷却フィン、およびこの第
１冷却フィンと電位部を構成し、前記複数個の半導体素
子のうちの他部の半導体素子を保持すると共に、前記一
部の半導体素子を冷却するための第２冷却フィンを設け
たことを特徴とする。
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の交流発電機の整流電圧調整装置に加え
て、前記保持部材は、前記接続部材の前記整流装置側の
部分を覆う端子台、前記接続部材の前記電圧調整装置側
の部分を覆うシールドケース部、および前記外部入出力
端子の周囲を囲むコネクタ部を形成し、前記端子台、前
記シールドケース部および前記コネクタ部を、同一の電
気絶縁性の材料で一体成形したことを特徴とする。
【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の交流発電機の整流電圧調整装置に加えて、前記整流装
置または前記電圧調整装置に、前記保持部材により封止
される半導体素子を設けたことを特徴とする。請求項５
に記載の発明は、請求項４に記載の交流発電機の整流電
圧調整装置に加えて、導電性の平板材料から、前記接続
部材および前記外部入出力端子を構成する端子部、およ
びこの端子部の周囲に繋がれた枠部を有する所定の形状
のリードフレームを成形する成形工程と、前記端子部に
前記半導体素子を電気的に接続する接続工程と、前記半
導体素子と前記端子部を前記保持部材によって封止する
封止工程と、前記端子部と前記枠部を切り離す切断工程
とを備えたことを特徴とする接続部材と外部入出力端子
の製造方法。
【００１３】請求項６に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の交流発電機の整流電圧調整装置に加え
て、前記保持部材を、電気絶縁性の第１材料よりなり、
前記接続部材の前記整流装置側の部分を覆う端子台、前
記接続部材の前記電圧調整装置側の部分を覆うシールド
ケース部を形成する第１保持部材と、前記第１材料と異
なる電気絶縁性の第２材料よりなり、前記外部入出力端
子の周囲を囲むコネクタ部を形成する第２保持部材とで
構成したことを特徴とする。請求項７に記載の発明は、
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の交流発電機
の整流電圧調整装置に加えて、前記接続部材または前記
外部入出力端子を、予め前記保持部材を介して１つの金
属板上に形成したことを特徴とする。
【００１４】請求項８に記載の発明は、請求項１に記載
の交流発電機の整流電圧調整装置に加えて、前記整流装
置は、開閉動作を行うと共に、整流作用を有する半導体
スイッチング素子を有することを特徴とする。請求項９
に記載の発明は、請求項８に記載の交流発電機の整流電
圧調整装置に加えて、前記整流装置に、前記半導体スイ
ッチング素子を冷却する冷却フィンを設け、前記半導体
スイッチング素子として、半導体として炭化珪素を用
い、表面絶縁物として熱生成した酸化珪素を用いたＳｉ
Ｃ−ＭＯＳＦＥＴを利用したことを特徴とする。
【００１５】請求項１０に記載の発明は、請求項１ない
し請求項９のいずれかに記載の交流発電機の整流電圧調
整装置に加えて、前記電圧調整装置に、前記励磁コイル
とアースとの間に入れられ、オン、オフすることにより
前記励磁コイルの励磁電流を制御するパワートランジス
タ、およびこのパワートランジスタを冷却する冷却フィ
ンを設け、前記パワートランジスタとして、半導体とし
て炭化珪素を用い、表面絶縁物として熱生成した酸化珪
素を用いたＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴを利用したことを特徴
とする。
【００１６】
【発明の作用および効果】請求項１に記載の発明によれ
ば、接続部材によって整流装置と電圧調整装置とを無締
結で電気的に接続し、さらにその接続部材の大部分を保
持部材により覆うことにより、整流装置と電圧調整装置
との接続部分の露出量が減るので、高温高湿で、場合に
よっては被水するという過酷な環境下にあってもその接
続部分と他の導電部分との絶縁性が低下することはな
い。このため、整流装置と電圧調整装置の電気的な接続
部分と他の導電部分との距離を大きくとったり、別途塗
装等の絶縁手段を施したりする必要がなくなるので、全
体構造の大型化や製品コストの上昇を抑えることができ
る。また、整流装置と電圧調整装置の電気的な接続部分
を小型化できる。なお、２つ以上の部材を例えば溶接等
により接合して連接した接続部材を使わないで、１つの
連続した部材を接続部材として使用することにより、更
に部品点数および組付工数を低減できるので、生産性を
向上することができる。
【００１７】請求項２に記載の発明によれば、整流装置
と電圧調整装置の電気的な接続部分の耐環境性を向上
し、小型化が可能となるこにとにより、電位部である第
１冷却フィンと第２冷却フィンを、整流装置と電圧調整
装置の電気的な接続部分の近傍まで延伸することができ
る。このため、整流装置と電圧調整装置の電気的な接続
部分の近傍のデッドスペースを半導体素子の冷却性の向
上のために有効利用できる。
【００１８】請求項３に記載の発明によれば、整流装置
の端子台、電圧調整装置のシールドケース部およびコネ
クタ部を、同一の電気絶縁性の材料で一体成形してい
る。すなわち、整流装置の端子台、電圧調整装置のシー
ルドケース部およびコネクタ部を、１つの成形型で一度
に成形できるため、成形型や部品点数を軽減でき、且つ
保持部材の成形工程や整流装置と電圧調整装置との組付
工程を簡略化できるので、飛躍的に生産性を向上するこ
とができる。
【００１９】請求項４に記載の発明によれば、整流装置
または電圧調整装置の半導体素子および接続部材を保持
部材により封止する封止工程と、少なくとも端子台、シ
ールドケース部およびコネクタ部を成形する成形工程と
を同時に行うことができるので、飛躍的に生産性を向上
することができる。
【００２０】請求項５に記載の発明によれば、接続部材
と外部入出力部材とを１つのリードフレームにより形成
できるので、部品点数が飛躍的に削減できる。さらに、
保持部材により接続部材と外部入出力部材を覆う場合
に、１つのリードフレームを仮固定するだけで、接続部
材と外部入出力部材を保持部材により覆う工程を行える
ので、飛躍的に生産性を向上することができる。
【００２１】請求項６に記載の発明によれば、端子台お
よびシールドケース部に密着性の高い例えばエポキシ樹
脂等の電気絶縁性の第１材料を用い、コネクタ部に高強
度で寸法精度の高い例えばポリフェニレンスルフィド樹
脂等の電気絶縁性の第２材料を用いることにより、高強
度で、寸法精度が高く、同時に耐環境性の優れた整流装
置および電圧調整装置を提供できる。
【００２２】請求項７に記載の発明によれば、一般的に
金属のような導電性の材料に対して剛性の劣る保持部材
により保持される接続部材または外部入出力端子の質量
は非常に小さく、保持部材の必要強度は低く、保持部材
の材料の使用量が非常に少量ですむため、生産性を向上
することができると共に、小型化を図ることができる。
【００２３】請求項８に記載の発明によれば、半導体ス
イッチング素子により開閉動作を制御できるため、出力
制御を整流装置で行うことができる。請求項９に記載の
発明によれば、ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴはオン抵抗が小さ
いため、発熱量が少ないので、整流装置の冷却フィンを
小型化できる。請求項１０に記載の発明によれば、Ｓｉ
Ｃ−ＭＯＳＦＥＴはオン抵抗が小さいため、発熱量が少
ないので、電圧調整装置の冷却フィンを小型化できる。
【００２４】
【実施例】次に、この発明の交流発電機の整流電圧調整
装置を、車両用交流発電機としての自動車用オルタネー
タに適用した実施例に基づいて説明する。
【００２５】〔第１実施例の構成〕図１ないし図６はこ
の発明の第１実施例を示したもので、図１は自動車用オ
ルタネータの整流電圧調整装置を示した図で、図２はそ
の整流電圧調整装置の絶縁部材を示した図で、図３は自
動車用オルタネータの全体構造を示した図である。
【００２６】自動車用オルタネータ１は、自動車に搭載
されたバッテリの充電および車載電気装置へ電力を供給
する車両用充電装置であって、交流電流を発電する交流
発電機本体２、およびこの交流発電機本体２の後端側に
一体的に設置された整流電圧調整装置３等から構成され
ている。
【００２７】次に、自動車用オルタネータ１の交流発電
機本体２を図３に基づいて説明する。この交流発電機本
体２は、回転駆動されるロータ４、このロータ４と相対
回転運動するステータ５、およびロータ４とステータ５
を内部に収容するハウジング６等より構成されており、
回転動力を受けて発電を行う。
【００２８】次に、ロータ４を図３に基づいて説明す
る。このロータ４は、本発明の回転子であって、界磁と
して働く部分で、シャフト（回転軸）７と一体的に回転
する。このロータ４は、シャフト７、ランデル型のポー
ルコア（界磁極、界磁鉄心、回転子鉄心またはロータコ
アとも言う）８、界磁巻線（フィールドコイル、回転子
コイルまたはロータコイルとも言う）９および２個のス
リップリング１０、１１等によって構成されている。
【００２９】シャフト７は、ハウジング６の内周側でフ
ロントベアリング１２およびリヤベアリング１３を介し
て回転自在に支持されている。このシャフト７の一端部
（先端部）には、エンジンの回転動力をシャフト７に伝
達するためのＶリブドプーリ（ポリＶベルト用プーリ）
１４が座付きナット１５により取り付けられている。こ
のＶリブドプーリ１４は、ポリＶベルト等の伝動手段
（図示せず）を介してエンジンの出力軸に装着されたポ
リＶベルト用プーリ（図示せず）に連結されている。な
お、シャフト７をエンジンの出力軸に直接連結しても良
く、またシャフト７とエンジンの出力軸との間に一段以
上の歯車変速機やＶベルト式無段変速機等の伝動手段を
連結しても良い。
【００３０】ポールコア８は、中央に界磁巻線９が巻か
れ、界磁巻線９に励磁電流が流れると、一方の爪状磁極
部１６が全てＮ極になり、他方の爪状磁極部１７が全て
Ｓ極になる。そして、一方の爪状磁極部１６の前側壁面
には、ハウジング６内に冷却風を吸い込む冷却ファン
（軸流式ファン）１８が溶接等の手段を用いて取り付け
られている。また、他方の爪状磁極部１７の後側壁面に
は、ハウジング６内に冷却風を吸い込むと共に、ステー
タ５に冷却風を吹き付ける冷却ファン（遠心式ファン）
１９が溶接等の手段を用いて取り付けられている。
【００３１】界磁巻線９は、ポールコア８の中央部にコ
イルボビン２１を介して巻回され、両端の端末部がそれ
ぞれシャフトコネクションバー（スリップリング端子）
２２、２３に電気的に接続されている。なお、この界磁
巻線９の端末部とシャフトコネクションバー２２、２３
との接続部分は、エポキシ樹脂等の電気絶縁性の材料
（図示せず）により覆われている。
【００３２】２個のスリップリング１０、１１は、シャ
フト７の他端部（後端部）の外周に取り付けられてお
り、各々の外周が２個のブラシ２４、２５にそれぞれ摺
接している。２個のブラシ２４、２５は、ブラシホルダ
２６、２７内に収容され、コイルスプリング２８、２９
により２個のスリップリング１０、１１の外周に押圧さ
れている。また、２個のブラシ２４、２５は、ブラシホ
ルダ２６にインサート成形されたターミナル３０、３１
に電気的に接続されている。なお、ブラシホルダ２６は
樹脂よりなり、ブラシホルダ２７はゴムよりなる。この
ブラシホルダ２７は、ブラシ２４、２５が被水を受けな
いように、水の浸入を防止するシール材である。
【００３３】次に、ステータ５を図３に基づいて説明す
る。このステータ５は、本発明の固定子であって、ポー
ルコア８の一対の爪状磁極部１６、１７の外周面に対向
して配された電機子鉄心（固定子鉄心またはステータコ
アとも言う）３２、およびこの電機子鉄心３２に巻かれ
た三相の電機子巻線（固定子コイルまたは電機子コイル
とも言う）３３等から構成されている。
【００３４】電機子鉄心３２は、磁性材料製の薄鋼板を
複数積層してなる積層コアで、ハウジング６の内周に圧
入されて一体化されている。また、電機子鉄心３２は、
ポールコア８の一対の爪状磁極部１６、１７から出た磁
束が三相の電機子巻線３３と有効に交差するように作ら
れた磁束通路を形成する。そして、電機子鉄心３２の内
周側には、多数のスロット（図示せず）が等間隔で形成
されている。三相の電機子巻線３３は、本発明の固定子
巻線であって、Ｙ結線またはΔ結線により接続され、ロ
ータ４の回転に伴って三相交流出力が誘起する。
【００３５】次に、ハウジング６を図３に基づいて説明
する。このハウジング６は、ドライブフレーム（フロン
トハウジングとも言う）３４、リヤフレーム（リヤハウ
ジングとも言う）３５、およびリヤカバー３６等から構
成されている。ドライブフレーム３４は、アルミニウム
ダイカストにて一体成形され、ロータ４の一端側を回転
自在に支持すると共に、エンジンへの取り付けを行うも
のである。このドライブフレーム３４には、冷却ファン
１８、１９の回転により吸い込まれる冷却風の通気用穴
３４１が多数開口している。
【００３６】リヤフレーム３５は、アルミニウムダイカ
ストにて一体成形され、ロータ４の一端側を回転自在に
支持すると共に、エンジンへの取り付けを行うものであ
る。このリヤフレーム３５には、冷却ファン１８、１９
の回転により吸い込まれる冷却風の通気用穴３５１が多
数開口している。なお、リヤフレーム３５は、複数個の
スタッドボルトおよびナット等の締付け具３７により、
ドライブフレーム３４に締付け固定されている。
【００３７】リヤカバー３６は、アルミニウム等の金属
板をプレス成形することにより一体成形されている。こ
のリヤカバー３６は、リヤフレーム３５との間に本発明
の主要な構造である整流電圧調整装置３、シャフト７の
他端部、２個のスリップリング１０、１１、２個のブラ
シ２４、２５およびブラシホルダ２６、２７を収容して
いる。なお、リヤカバー３６には、冷却ファン１８、１
９の回転により吸い込まれる冷却風の通気用穴（図示せ
ず）が多数開口していると共に、ボディアース（接地）
され、後記する整流装置３ａの直流出力−側ターミナル
を構成する。
【００３８】次に、自動車用オルタネータ１の整流電圧
調整装置３を図１ないし図６に基づいて説明する。この
整流電圧調整装置３は、整流装置３ａおよび電圧調整装
置３ｂを構成するものである。ここで、整流装置３ａ
は、直流出力ターミナル４０、＋側冷却フィン４１、−
側冷却フィン４２、４個の＋側ダイオード４３、４個の
−側ダイオード４４、絶縁部材４５およびリードフレー
ム４６等から構成されている。また、電圧調整装置３ｂ
は、所謂Ｍ型ＩＣレギュレータであって、絶縁部材４
５、リードフレーム４６、ハイブリッドＩＣ４７および
冷却フィン４８等から構成されている。すなわち、絶縁
部材４５とリードフレーム４６は、整流装置３ａと電圧
調整装置３ｂで共通使用されている。
【００３９】先ず、整流装置３ａの直流出力ターミナル
４０を図１に基づいて説明する。この直流出力ターミナ
ル（直流出力＋側ターミナル、Ｂ端子ボルトとも言う）
４０は、一端部に図示しない導電線を介してバッテリの
正極が電気的に接続され、他端部が後記する直流出力端
子６５（図２および図６参照）および＋側冷却フィン４
１に図示しないねじを締め付けることにより電気的に接
続されている。この直流出力ターミナル４０は、バッテ
リに充電電流を供給するターミナルで、自動車用オルタ
ネータ１のＢ端子を形成する。
【００４０】次に、整流装置３ａの＋側冷却フィン４１
および−側冷却フィン４２を図１、図２ないし図４に基
づいて説明する。この＋側冷却フィン４１は、本発明の
第１冷却フィン、正極側放熱フィンであって、ブラシホ
ルダ２６、２７を囲むように、所定の形状（略Ｃ字形
状）に一体成形され、リヤフレーム３５の後側面に沿う
ように配されている。−側冷却フィン４２は、本発明の
第２冷却フィン、負極側放熱フィンであって、ブラシホ
ルダ２６、２７を囲むように、所定の形状（略Ｃ字形
状）に一体成形され、＋側冷却フィン４１よりもリヤカ
バー３６側に配されている。また、−側冷却フィン４２
は、図３に示したように、リヤカバー３６に接触するこ
とによりボディアース（接地）されており、＋側冷却フ
ィン４１とで電位部を構成する。すなわち、＋側冷却フ
ィン４１はバッテリの正極（＋）側に電気的に接続さ
れ、−側冷却フィン４２はバッテリの負極（−）側に電
気的に接続されている。
【００４１】そして、＋側冷却フィン４１および−側冷
却フィン４２は、それぞれ熱伝導性に優れる導電性金属
板（例えばアルミニウム板）であって、４個の＋側ダイ
オード４３および４個の−側ダイオード４４の発熱を放
熱する放熱フィン部４１１、４２１を有し、４個の＋側
ダイオード４３および４個の−側ダイオード４４を４個
の凹部４１２、４２２内に保持固定する整流素子保持手
段である。
【００４２】そして、＋側冷却フィン４１および−側冷
却フィン４２には、それぞれ３個の貫通穴が形成されて
いる。また、＋側冷却フィン４１および−側冷却フィン
４２は、各貫通穴内に挿入された３個のパイプリベット
４９および絶縁部材４５により両者が所定の距離を保ち
ながら電気的に絶縁された状態で連結されている。な
お、３個のパイプリベット４９内には、リヤフレーム３
５に＋側、−側冷却フィン４１、４２を締付け固定する
ためのボルト等の締付け具（図示せず）が差し込まれ
る。
【００４３】次に、整流装置３ａの４個の＋側ダイオー
ド４３および４個の−側ダイオード４４を図１、図３お
よび図４に基づいて説明する。これらの４個の＋側ダイ
オード４３および４個の−側ダイオード４４は、三相の
電機子巻線３３の交流出力を整流して直流出力に変換す
る整流素子（整流装置３ａの半導体素子）である。
【００４４】４個の＋側ダイオード４３は、＋側冷却フ
ィン４１の一端側面（前側面）に形成された円形状の凹
部４１２内に半田付け等の手段を用いて電気的に接続さ
れた正極側ダイオードである。なお、＋側冷却フィン４
１の凹部４１２は、図１においては図の手前に膨らんで
いる。４個の−側ダイオード４４は、−側冷却フィン４
２の一端側面（前側面）に形成された円形状の凹部４２
２内に半田付け等の手段を用いて電気的に接続された負
極側ダイオードである。なお、−側冷却フィン４２の凹
部４２２は、図１においては図の手前に膨らんでいる。
【００４５】１個目の＋側ダイオード４３と１個目の−
側ダイオード４４は、図３および図４に示したように、
リード線４３１、４４１が後記する交流入力端子６１
（図２および図６参照）に半田付け等の手段により電気
的に接続されている。２個目の＋側ダイオード４３と２
個目の−側ダイオード４４は、リード線（図示せず）が
後記する交流入力端子６２（図２および図６参照）に半
田付け等の手段により電気的に接続されている。
【００４６】３個目の＋側ダイオード４３と３個目の−
側ダイオード４４は、図３および図４に示したように、
リード線（図示せず）が後記する交流入力端子６３（図
２および図６参照）に半田付け等の手段により電気的に
接続されている。４個目の＋側ダイオード４３と４個目
の−側ダイオード４４は、リード線（図示せず）が後記
する交流入力端子６４（図２および図６参照）に半田付
け等の手段により電気的に接続されている。
【００４７】次に、整流装置３ａと電圧調整装置３ｂで
共通化された絶縁部材４５を図１ないし図５に基づいて
説明する。この絶縁部材４５は、本発明の保持部材であ
って、高強度で寸法安定性の高い例えばポリフェニレン
スルフィド樹脂（ＰＰＳ樹脂）等の電気絶縁性の樹脂材
料よりなり、略環状に一体成形され、リードフレーム４
６の一部を封止する封止部材（ハウジング、ボディとも
言う）である。この絶縁部材４５は、整流装置３ａの端
子台５１、この端子台５１の一端側に一体的に設けられ
た電圧調整装置３ｂの端子台（シールドケース部）５
２、および端子台５１、５２に一体的に設けられた電圧
調整装置３ｂのコネクタ部５３を構成する部材である。
【００４８】次に、整流装置３ａの端子台５１を図２な
いし図４に基づいて説明する。この端子台５１は、略Ｃ
字形状の薄い平板状に成形され、＋側冷却フィン４１と
−側冷却フィン４２とを電気的に絶縁する冷却フィン絶
縁手段である。端子台５１は、＋側冷却フィン４１より
もリヤフレーム３５寄りに設けられ、３個の突出部、お
よび＋側冷却フィン４１に−側冷却フィン４２を仮止め
するための複数個の絶縁壁部（仮固定部）５５を−側冷
却フィン４２側に向かって突出している。３個の突出部
は、＋側冷却フィン４１の貫通穴を貫通し、先端部が−
側冷却フィン４２とパイプリベット４９との間に差し込
まれている。複数個の絶縁壁部５５は、円筒形状または
角筒形状に形成され、内部を挿通するねじ（図示せず）
で＋側冷却フィン４１と−側冷却フィン４２とを連結す
るフィン連結手段として働くと共に、＋側冷却フィン４
１と−側冷却フィン４２とを所定の絶縁距離に保つ絶縁
距離保持手段としても働く。
【００４９】次に、電圧調整装置３ｂの端子台５２の図
２および図５に基づいて説明する。この端子台５２は、
電圧調整装置３ｂの端子台であって、端子台５１よりも
板厚が大きく、略角環状に形成されている。この端子台
５２は、前側の開口を塞ぐ長方形状の蓋体部５６、およ
び後側の開口を塞ぐ冷却フィン４８を備えている。そし
て、端子台５２の内部には、ハイブリッドＩＣ４７が収
容され、その周りにシリコンゲル５７が充填されてい
る。また、端子台５２には、リヤカバー３６に絶縁部材
４５および冷却ファン４８を締付け固定するためのボル
ト等の締付け具（図示せず）が差し込まれる円形状の挿
入穴５８が２箇所形成されている。
【００５０】次に、電圧調整装置３ｂのコネクタ部５３
の図２および図６に基づいて説明する。このコネクタ部
５３は、図示しない雌型コネクタ部が嵌め込まれる雄型
コネクタ部であって、内部に後記する第１外部入出力端
子７１、第２外部入出力端子７２および第３外部入出力
端子７３の露出部分を仕切ることにより電気的に絶縁す
る絶縁壁部５９を有している。
【００５１】次に、整流装置３ａと電圧調整装置３ｂで
共通化されたリードフレーム４６を図２、図４ないし図
６に基づいて説明する。このリードフレーム４６は、例
えば銅やアルミニウム等の導電性金属材料製の薄板より
なり、下述する端子部と形成後に端子部より切り離され
る枠部６０（図６の二点鎖線参照）よりなる。端子部
は、交流入力端子６１〜６４、直流出力端子６５、励磁
電流出力端子６６、アース側端子６７、ダミー端子６７
１、６７２、第１外部入出力端子７１、第２外部入出力
端子７２および第３外部入出力端子７３等から構成され
ている。
【００５２】次に、整流装置３ａと電圧調整装置３ｂで
共通使用される交流入力端子６１を図２および図６に基
づいて説明する。この交流入力端子６１は、本発明の接
続部材であって、＋側ダイオード４３、−側ダイオード
４４、電機子巻線３３およびハイブリッドＩＣ４７を電
気的に接続する端子部（発電検出用端子、Ｐ端子とも言
う）で、各接続箇所を除く大部分が端子台５１に周囲を
覆われて端子台５１内に封止されている。
【００５３】次に、整流装置３ａの交流入力端子６２〜
６４を図２、図３および図６に基づいて説明する。この
交流入力端子６２〜６４は、それぞれ＋側ダイオード４
３、−側ダイオード４４および電機子巻線３３を電気的
に接続する端子部で、各接続箇所を除く大部分が端子台
５１に周囲を覆われて端子台５１内に封止されている。
【００５４】次に、整流装置３ａと電圧調整装置３ｂで
共通使用される直流出力端子６５を図１、図２、図５お
よび図６に基づいて説明する。この直流出力端子６５
は、本発明の接続部材であって、ブラシ２５のターミナ
ル３１、＋側冷却フィン４１、直流出力ターミナル４０
およびハイブリッドＩＣ４７を電気的に接続する端子部
（直流出力＋側端子、Ｂ端子とも言う）で、各接続箇所
を除く大部分が端子台５１に周囲を覆われて端子台５１
内に封止されている。なお、直流出力端子６５は、ター
ミナル３１にねじ等の締付け具３１ａを用いて締め付け
られることにより電気的に接続されている。
【００５５】次に、電圧調整装置３ｂの励磁電流出力端
子６６を図１、図２、図５および図６に基づいて説明す
る。この励磁電流出力端子６６は、ブラシ２４のターミ
ナル３０にねじ等の締付け具３０ａを用いて締め付けら
れることにより電気的に接続される端子部（Ｆ端子とも
言う）で、各接続箇所を除く部分が端子台５２に周囲を
覆われて端子台５２内に封止されている。
【００５６】次に、電圧調整装置３ｂのアース側端子６
７を図２、図５および図６に基づいて説明する。このア
ース側端子６７は、リヤカバー３６にボルト等の締付け
具を用いて締め付けられることによりボディアース（接
地）される端子部（Ｅ端子とも言う）で、各接続箇所を
除く部分が端子台５２に周囲を覆われて端子台５２内に
封止されている。なお、アース側端子６７には、端子台
５２の挿入穴５８と同一軸心上に、ボルト等の締付け具
（図示せず）が差し込まれる円形状の挿入穴６８が２箇
所形成されている。
【００５７】次に、電圧調整装置３ｂの第１外部入出力
端子７１を図２、図５および図６に基づいて説明する。
この第１外部入出力端子７１は、一端部がハイブリッド
ＩＣ４７に電気的に接続され、他端部が雌型コネクタ部
および導電線（図示せず）を介してイグニッションスイ
ッチ（図示せず）に電気的に接続される端子部（外部入
力端子、ＩＧ端子とも言う）で、各接続箇所を除く大部
分が端子台５２およびコネクタ部５３に周囲を覆われて
端子台５２内およびコネクタ部５３内に封止されてい
る。また、第１外部入出力端子７１は、図５に示したよ
うに、ワイヤボンディング７１１によりハイブリッドＩ
Ｃ４７の半導体素子７４に電気的に接続されている。
【００５８】次に、電圧調整装置３ｂの第２外部入出力
端子７２を図１、図２、図５および図６に基づいて説明
する。この第２外部入出力端子７２は、一端部がハイブ
リッドＩＣ４７に電気的に接続され、他端部が雌型コネ
クタ部および導電線（図示せず）を介してチャージラン
プ（図示せず）に電気的に接続される端子部（チャージ
ランプオンオフ端子、外部出力端子、Ｌ端子とも言う）
で、各接続箇所を除く大部分が端子台５２およびコネク
タ部５３に周囲を覆われて端子台５２内およびコネクタ
部５３内に封止されている。
【００５９】次に、電圧調整装置３ｂの第３外部入出力
端子７３を図１、図２、図５および図６に基づいて説明
する。この第３外部入出力端子７３は、バッテリ電圧を
検出するレギュレータセンサであって、一端部がハイブ
リッドＩＣ４７に電気的に接続され、他端部が雌型コネ
クタ部および導電線（図示せず）を介してバッテリの正
電極（図示せず）に電気的に接続される端子部（バッテ
リ電圧入力端子、外部入力端子、Ｓ端子とも言う）で、
各接続箇所を除く大部分が端子台５２およびコネクタ部
５３に周囲を覆われて端子台５２内およびコネクタ部５
３内に封止されている。
【００６０】次に、電圧調整装置３ｂのハイブリッドＩ
Ｃ４７を図５および図６に基づいて説明する。このハイ
ブリッドＩＣ４７は、半導体素子（集積回路）７４を例
えばセラミック基板（アイランド部とも言う）７５上に
実装されたＩＣレギュレータと呼ばれるものである。そ
のセラミック基板７５上には、半導体素子７４の他に、
パワートランジスタ（励磁電流出力用トランジスタ）、
逆起電力吸収用ダイオード、およびチャージランプオン
オフ用トランジスタ等の半導体素子や、多数の抵抗等の
電気部品も形成されている。なお、セラミック基板７５
上の端子（Ｌパッド）７６は、図５に示したように、ワ
イヤボンディング７６１によりアース側端子６７に電気
的に接続されている。
【００６１】次に、電圧調整装置３ｂの冷却ファン４８
を図１および図６に基づいて説明する。この冷却ファン
４８は、ハイブリッドＩＣ４７の発熱を放熱する放熱フ
ィンを構成する多数の歯状フィン部７７を有している。
また、冷却ファン４８には、端子台５２の挿入穴５８お
よびアース側端子６７の挿入穴６８と同一軸心上に、ボ
ルト等の締付け具（図示せず）が差し込まれる円形状の
挿入穴７８が２箇所形成されている。
【００６２】〔第１実施例の製造方法〕次に、この実施
例の自動車用オルタネータ１の絶縁部材４５およびリー
ドフレーム４６の製造方法を図２および図６に基づいて
簡単に説明する。
【００６３】１）リードフレーム４６を形成する工程 最初に、導電性を有する金属材料（例えば銅やアルミニ
ウム等）を、図６に示したパターンでエッチング法等に
より薄板形状に形成することにより、以下の端子部（図
６の実線参照）および枠部６０（図６の二点鎖線参照）
を有するリードフレーム４６を形成する（リードフレー
ム４６の形成工程）。ここで、端子部とは、交流入力端
子６１〜６４、直流出力端子６５、励磁電流出力端子６
６、アース側端子６７、ダミー端子６７１、６７２およ
び第１〜第３外部入出力端子７１〜７３等である。
【００６４】２）リードフレーム４６の一部を絶縁部材
４５にインサート成形する工程 次に、樹脂成形型内に上述のリードフレーム４６のイン
サート部分を挿入した後に、樹脂成形型内に溶融状態の
電気絶縁性の樹脂材料（例えばＰＰＳ樹脂等）を流し込
み、冷却後に樹脂成形型を取り出す（端子部の封止工
程、接続部材の封止工程および端子台の成形工程）。
【００６５】このとき、絶縁部材４５には、整流装置３
ａの端子台５１、電圧調整装置３ｂの端子台５２および
コネクタ部５３が一体成形されると共に、絶縁部材４５
に交流入力端子６１〜６４、直流出力端子６５、励磁電
流出力端子６６、アース側端子６７、ダミー端子６７
１、６７２および第１〜第３外部入出力端子７１〜７３
が同時に封止される。
【００６６】３）リードフレーム４６の枠部６０を切り
離す工程 次に、樹脂成形型より取り出した絶縁部材４５およびリ
ードフレーム４６から、枠部６０をプレス加工の切り離
し作業により端子部より切り離す。これにより、図２に
示したように、端子部をインサート成形した略環板状の
絶縁樹脂成形体５０が製造される（端子部の型取り工
程、接続部材の型取り工程）。
【００６７】〔第１実施例の作用〕次に、この実施例の
自動車用オルタネータ１の作用を図１ないし図６に基づ
いて簡単に説明する。
【００６８】イグニッションスイッチを回して、バッテ
リよりエンジン用スタータに電力が供給され、エンジン
用スタータが動作することにより、自動車に搭載された
エンジンが始動する。そして、エンジンが運転されるこ
とによって、エンジンの回転動力がポリＶベルト等の伝
動手段を介してＶリブドプーリ１４に伝達されると、ド
ライブフレーム３４およびリヤフレーム３５にフロント
ベアリング１２およびリヤベアリング１３を介して回転
自在に支持されているシャフト７が回転することにより
ロータ４が回転する。このとき、シャフト７と一体的に
ポールコア８、界磁巻線９および２個のスリップリング
１０、１１が回転する。
【００６９】そして、イグニッションスイッチがオンさ
れることにより、ハイブリッドＩＣ４７のパワートラン
ジスタ（図示せず）が連続オン動作となり、バッテリ→
直流出力端子６５→ターミナル３１→ブラシ２４→スリ
ップリング１０→シャフトコネクションバー２２→界磁
巻線９→シャフトコネクションバー２３→スリップリン
グ１１→ブラシ２５→ターミナル３０→励磁電流出力端
子６６→ハイブリッドＩＣ４７のパワートランジスタ→
アース側端子６７→リヤカバー３６→ボディのように励
磁電流が流れる。
【００７０】したがって、界磁巻線９にバッテリより電
圧が印加されて界磁巻線９に励磁電流が流れることによ
りポールコア８の一対の爪状磁極部１６、１７が励磁さ
れる。これにより、一方の爪状磁極部１６が全てＮ極に
なり、他方の爪状磁極部１７が全てＳ極になる。
【００７１】そして、ロータ４と相対回転するステータ
５の電機子鉄心に巻かれた三相の電機子巻線３３に順次
交流電流が誘起し、発電電圧が急速に立ち上がる。この
三相の交流電流は、交流入力端子６１〜６４を経て整流
装置３ａに入力される。すなわち、４個の＋側ダイオー
ド４３および４個の−側ダイオード４４に入力されるこ
とにより、三相の交流電流が整流され直流電流に変換さ
れる。
【００７２】そして、三相の電機子巻線３３の発電電圧
（直流出力ターミナル４０の電圧、Ｂ端子電圧）がバッ
テリ電圧を越えると、整流された直流電流、すなわち、
充電電流は、４個の＋側ダイオード４３→＋側冷却フィ
ン４１→直流出力ターミナル４０を経てバッテリに供給
される。これにより、バッテリが充電電流が流れること
によってバッテリが充電される。
【００７３】ここで、エンジンの回転速度の変化にもよ
るが、ハイブリッドＩＣ４７のパワートランジスタがオ
ン状態が続くと、直流出力ターミナル４０の電圧（Ｂ端
子電圧）は上昇してくる。そして、バッテリ電圧を検出
する第３外部入出力端子７３（Ｓ端子の電圧）がバッテ
リの調整電圧（外気温２５℃のとき約１４．５Ｖ）を越
えると、これをセラミック基板７５上のハイブリッドＩ
Ｃ４７の半導体素子７４が検出し、パワートランジスタ
をオフする。
【００７４】これにより、界磁巻線９の励磁電流は、界
磁巻線９→シャフトコネクションバー２３→スリップリ
ング１１→ブラシ２５→ターミナル３０→励磁電流出力
端子６６→ハイブリッドＩＣ４７の逆起電力吸収用ダイ
オード→直流出力端子６５→ターミナル３１→ブラシ２
４→スリップリング１０→シャフトコネクションバー２
２→界磁巻線９のように、逆起電力吸収用ダイオードを
経由する。
【００７５】したがって、界磁巻線９の励磁電流が減衰
することにより、三相の電機子巻線３３に誘起する発電
電圧が低下してくるので、４個の＋側ダイオード４３お
よび４個の−側ダイオード４４にて整流される直流出力
の出力電圧、すなわち、直流出力ターミナル４０の電圧
（Ｂ端子電圧）も低下していく。
【００７６】そして、第３外部入出力端子７３（Ｓ端子
の電圧）がバッテリの調整電圧よりも低下すると、これ
をハイブリッドＩＣ４７の半導体素子７４が検出し、パ
ワートランジスタをオンする。これにより、界磁巻線９
の励磁電流が増加し、三相の電機子巻線３３に誘起する
発電電圧が上昇するので、４個の＋側ダイオード４３お
よび４個の−側ダイオード４４にて整流される直流出力
の出力電圧、すなわち、直流出力ターミナル４０の電圧
（Ｂ端子電圧）も上昇していく。 以上の作動を繰り返
すことにより、電圧調整装置３ｂは、第３外部入出力端
子７３（Ｓ端子の電圧）、すなわち、バッテリ電圧を一
定値（調整電圧）に制御する。
【００７７】ここで、自動車用オルタネータ１のロータ
４、ステータ５、整流装置３ａおよび電圧調整装置３ｂ
の各電気部品が通電されることにより発熱する。この熱
は、ポールコア８が回転することにより、一対の爪状磁
極部１６、１７に取り付けられた冷却ファン１８、１９
が回転することにより、ハウジング６内に冷却風が吸い
込まれることにより冷却される。
【００７８】具体的には、ロータ４の励磁巻線９および
ステータ５の三相の電機子巻線３３は、図３に示したよ
うに、ドライブフレーム３４およびリヤフレーム３５の
多数の通気用穴３４１、３５１およびリヤカバー３６の
多数の通気用穴を通って送り込まれる冷却ファン１８、
１９の冷却風によって直接冷却される。
【００７９】また、整流装置３ａの４個の＋側ダイオー
ド４３および４個の−側ダイオード４４で発生した熱
は、図１、図３および図４に示したように、＋側冷却フ
ィン４１および−側冷却フィン４２にリヤカバー３６の
多数の通気用穴を通って送り込まれた冷却風が当たるこ
とで＋側冷却フィン４１および−側冷却フィン４２が冷
やされることにより、＋側冷却フィン４１および−側冷
却フィン４２を介して放熱する。
【００８０】さらに、電圧調整装置３ｂのハイブリッド
ＩＣ４７で発生した熱は、図１および図５に示したよう
に、冷却フィン４８の多数の歯状フィン部７７にリヤカ
バー３６の多数の通気用穴を通って送り込まれた冷却風
が当たることで冷却フィン４８が冷やされることによ
り、冷却フィン４８を介して放熱する。
【００８１】〔第１実施例の効果〕以上のように、この
実施例の自動車用オルタネータ１は、本来は整流装置３
ａの端子部と電圧調整装置３ｂの端子部とに分割され、
ねじ等の締付け具により締め付けて電気的に接続され
る、交流入力端子６１および直流出力端子６５を１つの
連続した導電性金属材料により形成している。このた
め、整流装置３ａと電圧調整装置３ｂとを無締結で電気
的に接続することができる。
【００８２】そして、本来は露出していた整流装置３ａ
と電圧調整装置３ｂの導電性の接続部分、すなわち、交
流入力端子６１および直流出力端子６５の大部分を、電
気絶縁性の樹脂材料（例えばＰＰＳ樹脂等）により覆っ
て封止している。これにより、整流装置３ａと電圧調整
装置３ｂの接続部分の露出量が減るので、高温高湿で、
場合によっては被水するという過酷な環境下にある、整
流装置３ａと電圧調整装置３ｂであっても、その接続部
分の耐環境性を向上することができる。このため、整流
装置３ａと電圧調整装置３ｂの接続部分と＋側冷却フィ
ン４１および−側冷却フィン４２等の他の導電体との距
離を大きくとる必要がなくなるので、整流装置３ａと電
圧調整装置３ｂの接続部分を小型化でき、これにより自
動車用オルタネータ１の全体構造を小型化することがで
きると共に、別途塗装等の絶縁手段を施す必要がなくな
るので、製品コストを低下させることができる。
【００８３】また、交流入力端子６１および直流出力端
子６５における整流装置３ａと電圧調整装置３ｂとの接
続部分の耐環境性を向上し、小型化が可能となるこにと
により、電位部である−側冷却フィン４２の両端部（図
１において−側冷却フィン４２の二点鎖線よりも先端側
の部分）を、交流入力端子６１および直流出力端子６５
の近傍まで延ばすことができる。このため、交流入力端
子６１および直流出力端子６５の近傍のデッドスペース
を４個の＋側ダイオード４３および４個の−側ダイオー
ド４４の冷却性の向上のために有効利用できる。したが
って、自動車用オルタネータ１の小型化が図れることに
より、狭いエンジンルームの自動車用オルタネータ１の
設置スペースを減少できるので、空きスペースの有効利
用を図ることができる。
【００８４】なお、２つ以上の部材を例えば溶接等によ
り接合して連接した交流入力端子６１および直流出力端
子６５を使わないで、１つの連続した部材を交流入力端
子６１および直流出力端子６５として使用することによ
り、更に部品点数および組付工数を低減できる。このた
め、自動車用オルタネータ１の生産性を向上できるの
で、更に自動車用オルタネータ１の製品コストを低下さ
せることができる。
【００８５】そして、整流装置３ａの端子台５１、電圧
調整装置３ｂの端子台５２およびコネクタ部５３を、同
一の電気絶縁性の樹脂材料（例えばＰＰＳ樹脂等）で一
体成形している。すなわち、本来は分割されていた整流
装置３ａの端子台５１と電圧調整装置３ｂの端子台５２
およびコネクタ部５３の端子台とを、１つの樹脂成形型
で一度に一体成形できる。
【００８６】また、交流入力端子６１〜６４、直流出力
端子６５、励磁電流出力端子６６、アース側端子６７、
ダミー端子６７１、６７２、第１外部入出力端子７１、
第２外部入出力端子７２および第３外部入出力端子７３
等の端子部を、１つの部品（リードフレーム４６）より
枠部６０を切り離すことにより形成している。このた
め、部品点数が飛躍的に削減でき、絶縁部材４５によっ
てリードフレーム４６の一部を封止する封止工程におい
て、複数の端子部のうちの１個の端子部を樹脂成形型等
に仮固定するだけで良く、大幅な生産性の向上を図るこ
とができる。
【００８７】この結果、樹脂成形型や端子部の部品点数
を軽減でき、且つ電気絶縁性の樹脂材料の成形工程や整
流装置３ａと電圧調整装置３ｂとの組付工程を大幅に簡
略化できるので、飛躍的に生産性を向上することができ
る。したがって、更に自動車用オルタネータ１の製品コ
ストを低下させることができるので、このような非常に
安価な自動車用オルタネータ１を備えた自動車の価格を
低減することができる。
【００８８】〔第２実施例の構成〕図７はこの発明の第
２実施例を示したもので、自動車用オルタネータの整流
装置を示した図である。
【００８９】この実施例では、交流入力端子６１〜６
４、直流出力端子６５および第１〜第３外部入出力端子
７１〜７３の一部を封止する絶縁部材（保持部材、封止
部材）９０で、整流装置３ａの半導体素子（４個の＋側
ダイオード４３および４個の−側ダイオード４４）も封
止している。すなわち、図７に示したように、絶縁部材
９０の端子台９１に、交流入力端子６１〜６４および直
流出力端子６５だけでなく、４個の＋側ダイオード４３
および４個の−側ダイオード４４も封止している。
【００９０】〔第２実施例の製造方法〕次に、この実施
例の自動車用オルタネータ１の絶縁部材９０およびリー
ドフレーム４６の製造方法を図６および図７に基づいて
簡単に説明する。
【００９１】１）リードフレーム４６を形成する工程 最初に、導電性を有する金属材料（例えば銅やアルミニ
ウム等）から、図６に示したように、所定の形状の端子
部および枠部６０を有するリードフレーム４６を形成す
る（リードフレームの成形工程）。
【００９２】２）リードフレーム４６、整流装置３ａの
半導体素子、＋側冷却フィン４１および−側冷却フィン
４２を接続する工程 次に、＋側冷却フィン４１の凹部４１２および−側冷却
フィン４２の凹部４２２に、それぞれ４個の＋側ダイオ
ード４３および４個の−側ダイオード４４を半田付け等
の手段を用いて仮止めする（端子部と整流装置３ａの半
導体素子の接続工程、接続部材と半導体素子の接続工
程）。その他に＋側冷却フィン４１および−側冷却フィ
ン４２の他の付属部品を仮止めしておくと良い。
【００９３】３）リードフレーム４６の一部および整流
装置３ａの半導体素子を絶縁部材９０にインサート成形
する工程 次に、樹脂成形型内に上述のリードフレーム４６のイン
サート部分、＋側冷却フィン４１、−側冷却フィン４
２、４個の＋側ダイオード４３および４個の−側ダイオ
ード４４を挿入した後に、樹脂成形型内に溶融状態の電
気絶縁性の樹脂材料（例えば密着性の高いエポキシ樹脂
等）を流し込み、冷却後に樹脂成形型を取り出す（端子
部の封止工程、接続部材の封止工程および端子台の成形
工程）。
【００９４】このとき、絶縁部材９０には、整流装置３
ａの端子台９１、電圧調整装置３ｂの端子台５２および
コネクタ部５３が一体成形されると共に、端子台９１内
に＋側冷却フィン４１、−側冷却フィン４２、４個の＋
側ダイオード４３および４個の−側ダイオード４４が封
止される。
【００９５】４）リードフレーム４６の枠部６０を切り
離す工程 次に、第１実施例と同様に、樹脂成形型より取り出した
絶縁部材９０およびリードフレーム４６から、枠部６０
をプレス加工の切り離し作業により端子部より切り離す
（端子部の型取り工程、接続部材の型取り工程）。
【００９６】〔第２実施例の効果〕以上のように、この
実施例の自動車用オルタネータ１は、交流入力端子６１
〜６４や直流入力端子６５等の端子部および整流装置３
ａの４個の＋側ダイオード４３や４個の−側ダイオード
４４を絶縁部材９０により封止する封止工程と、少なく
とも端子台９１、端子台５２およびコネクタ部５３を成
形する成形工程とを同時に行うことができるので、飛躍
的に生産性を向上することができる。このため、更に自
動車用オルタネータ１の製品コストを低減できる。
【００９７】〔第３実施例〕図８はこの発明の第３実施
例を示したもので、自動車用オルタネータの整流装置を
示した図である。
【００９８】この実施例では、交流入力端子６１〜６
４、直流出力端子６５および第１〜第３外部入出力端子
７１〜７３を封止する絶縁部材９０で、整流装置３ａの
４個の＋側ダイオード４３および４個の−側ダイオード
４４を封止している。すなわち、図８に示したように、
電気絶縁性の樹脂材料（例えば密着性の高いエポキシ樹
脂等）により一体成形される絶縁部材９０の端子台９１
に、交流入力端子６１〜６４および直流出力端子６５だ
けでなく、４個の＋側ダイオード４３および４個の−側
ダイオード４４も封止している。
【００９９】そして、この実施例では、半導体素子の成
形工程および端子台９１の成形工程を行う前に、絶縁部
材９０と異なる電気絶縁性の樹脂材料（例えば高強度で
寸法安定性の高いＰＰＳ樹脂等）よりなる絶縁部材９２
の絶縁壁部９２１によって、整流装置３ａの＋側冷却フ
ィン４１と−側冷却フィン４２を仮止めしている。
【０１００】したがって、整流装置３ａの４個の＋側ダ
イオード４３および４個の−側ダイオード４４を絶縁部
材９０で覆って封止する場合でも、所定の絶縁距離を保
つ必要のある＋側冷却フィン４１と−側冷却フィン４２
との間に設けられる円柱形状または角柱形状の絶縁壁部
（仮固定部）９２１を構成する樹脂部分は、この実施例
のように絶縁部材９０よりも寸法安定性の高い絶縁部材
９２で構成することが望ましい。絶縁壁部９２１は、円
柱形状または角柱形状に成形され、＋側冷却フィン４１
に−側冷却フィン４２を仮止めするための突起物で、上
側の絶縁部材９０と一体でも、別体でも良い。絶縁壁部
９２１は、＋側冷却フィン４１と−側冷却フィン４２と
を所定の絶縁距離に保つ絶縁距離保持手段としても働
く。
【０１０１】〔第４実施例〕図９はこの発明の第４実施
例を示したもので、自動車用オルタネータの電圧調整装
置を示した図である。
【０１０２】この実施例では、ハイブリッドＩＣ４７
は、半導体素子（集積回路）７４を例えばセラミック基
板７５上に装着された半導体素子７４および端子７６と
リードフレーム４６とを例えばワイヤボンディングにて
電気的に接続している。なお、図９においては、半導体
素子７４と第１外部入出力端子７１とがワイヤボンディ
ング７１１にて電気的に接続され、端子７６とアース側
端子６７とがワイヤボンディング７６１にて電気的に接
続されている。
【０１０３】そして、整流装置３ａの４個の＋側ダイオ
ード４３および４個の−側ダイオード４４と電圧調整装
置３ｂの半導体素子７４とリードフレーム４６の一部と
整流装置３ａの＋側、−側冷却フィン４１、４２と電圧
調整装置３ｂの冷却フィン４８のセラミック基板７５側
とを、電気絶縁性の樹脂材料（例えば密着性の高いエポ
キシ樹脂等）よりなる絶縁部材９０によって覆って封止
している。なお、絶縁部材９０は、第２実施例で示した
ように端子台９１（図７参照）を構成すると共に、図９
に示したように電圧調整装置３ｂのシールドケース部９
３を構成する。
【０１０４】〔第５実施例〕図１０はこの発明の第５実
施例を示したもので、自動車用オルタネータの電圧調整
装置を示した図である。
【０１０５】この実施例の電圧調整装置３ｂは、リード
フレーム４６、シールドケース部９３、コネクタ部（コ
ネクタハウジング）５３、ハイブリッドＩＣ４７、冷却
フィン４８等から構成している。そのシールドケース部
９３は、電気絶縁性の樹脂材料（例えばエポキシ樹脂等
の第１材料）よりなる絶縁部材９０によって整流装置３
ａの端子台９１と共に一体成形されている。また、コネ
クタ部５３は、電気絶縁性の樹脂材料（例えばＰＰＳ樹
脂等の第２材料）よりなる絶縁部材４５によって所定の
形状に成形されている。このコネクタ部５３は、第１実
施例と同様な構造で、第１〜第３外部入出力端子７１〜
７３の露出部分を仕切って絶縁する絶縁壁部５９を有
し、第１〜第３外部入出力端子７１〜７３の露出部分の
周囲を囲んでいる。
【０１０６】この実施例では、端子台９１およびシール
ドケース部９３に密着性の高い例えばエポキシ樹脂等の
絶縁部材９０を用い、コネクタ部５３に高強度で寸法精
度の高い例えばＰＰＳ樹脂等の絶縁部材４５を用いるこ
とにより、高強度で、寸法精度が高く、同時に被水によ
り電食することのない耐環境性の優れた整流装置３ａお
よび電圧調整装置３ｂを提供することができる。
【０１０７】〔第６実施例〕図１１はこの発明の第６実
施例を示したもので、自動車用オルタネータの整流装置
を示した図である。
【０１０８】この実施例では、整流装置３ａの４個の＋
側ダイオード４３および４個の−側ダイオード４４を１
個の冷却フィン９４上に配している。この冷却フィン９
４は、アルミニウム等の金属板を所定の形状にプレス成
形してなり、ボディアース（接地）されている。また、
リードフレーム４６のうち少なくとも直流出力＋側端子
６５ａおよび直流出力−側端子６５ｂが１個の冷却フィ
ン９４上に予め絶縁部材９５を介して形成されている。
この絶縁部材９５は、電気絶縁性の樹脂部材（例えばＰ
ＰＳ樹脂またはエポキシ樹脂等）よりなり、冷却フィン
９４の一端面に沿うように薄板形状に形成されている。
なお、交流入力端子（図示せず）を、冷却フィン９４上
に予め絶縁部材９５を介して形成しても良い。
【０１０９】〔第７実施例〕図１２はこの発明の第７実
施例を示したもので、自動車用オルタネータの整流装置
を示した図である。
【０１１０】この実施例では、半導体として炭化珪素を
用い、表面絶縁物として熱生成した酸化珪素を用いた＋
側、−側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ（ＳｉＣ−ＭＯＳ型電界
効果トランジスタ）９６、９７を利用している。そし
て、この実施例では、交流入力端子６１や直流出力端子
６５を封止する電気絶縁性の樹脂材料（例えばエポキシ
樹脂等の第１材料）よりなる絶縁部材９０の端子台９１
によって、＋側、−側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ９６、９７
も封止されている。また、＋側、−側ＳｉＣ−ＭＯＳＦ
ＥＴ９６、９７の表面には、ゲート電極９６１、９７
１、ソース電極９６２、９７２およびドレイン電極９６
３、９７３が形成されている。
【０１１１】＋側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ９６は、＋側冷
却フィン４１上に配され、開閉動作を行うと共に、整流
作用を有する整流装置３ａの＋側半導体スイッチング素
子である。ゲート電極９６１は、ゲート信号が電圧調整
装置３ｂの集積回路から送信される送信線群９８のうち
の送信線９８ａにワイヤボンディング９６ａにより電気
的に接続されている。また、ソース電極９６２は、交流
入力端子６１にワイヤボンディング９６ｂにより電気的
に接続されている。ドレイン電極９６３は、＋側冷却フ
ィン４１の凹部４１２内に半田付け等の手段を用いて電
気的に接続されている。なお、送信線群９８は、＋側Ｓ
ｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ９６を除く他の３個の＋側ＳｉＣ−
ＭＯＳＦＥＴ（図示せず）のゲート電極よりゲート信号
を送るための送信線９８ｂ〜９８ｄを有している。
【０１１２】−側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ９７は、−側冷
却フィン４２上に配され、開閉動作を行うと共に、整流
作用を有する整流装置３ａの−側半導体スイッチング素
子である。ゲート電極９７１は、ゲート信号が電圧調整
装置３ｂの集積回路から送信される送信線群９９のうち
の送信線９９ａにワイヤボンディング９７ａにより電気
的に接続されている。また、ソース電極９７２は、−側
冷却フィン４２の凹部４２２内に半田付け等の手段を用
いて電気的に接続されている。ドレイン電極９７３は、
交流入力端子６１にワイヤボンディング９７ｂにより電
気的に接続されている。なお、送信線群９９は、−側Ｓ
ｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ９７を除く他の３個の−側ＳｉＣ−
ＭＯＳＦＥＴ（図示せず）のゲート電極よりゲート信号
を送るための送信線９９ｂ〜９９ｄを有している。
【０１１３】この実施例では、整流装置３ａの＋側整流
素子および−側整流素子として＋側、−側ＳｉＣ−ＭＯ
ＳＦＥＴ９６、９７を利用しているので、導通タイミン
グを制御できるため出力制御を整流装置３ａで行うこと
ができる等の利点がある。ところが、＋側、−側ＳｉＣ
−ＭＯＳＦＥＴ９６、９７を使用する場合は、整流装置
３ａと電圧調整装置３ｂを電気的に接続する接続部材と
しての交流出力端子６１（あるいは直流出力端子６５）
は１個の整流素子につき１個必要となり、整流装置３ａ
と電圧調整装置３ｂの接続部分の接続工数が増大し、そ
の接続部分の大型化は不回避である。したがって、整流
装置３ａと電圧調整装置３ｂの接続部分の簡略化という
生産性の向上効果および小型化の効果は莫大なものとな
る。
【０１１４】また、＋側、−側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ９
６、９７は、オン抵抗が小さいため、＋側整流素子およ
び−側整流素子の発熱が従来のダイオードに対し非常に
小さい。したがって、電位部のみならず、＋側冷却フィ
ン４１自体および−側冷却フィン４２自体を小さくする
ことができ、端子台９１の必要強度は低く、樹脂材料
（例えばエポキシ樹脂等）の使用量が非常に少量です
む。このため、自動車用オルタネータ１の全体構造の小
型化が可能となると共に、例えば半田材のような整流素
子装着部材の熱疲労による寿命低下の心配や、＋側整流
素子および−側整流素子を封止した絶縁部材９０の耐
熱、放熱性を考慮する必要が小さく、樹脂材料の選定の
自由度が大きくなる。なお、ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴの代
わりに、Ｓｉ−ＭＯＳＦＥＴやバイポーラトランジスタ
等の半導体スイッチング素子を用いても良い。
【０１１５】〔変形例〕この実施例では、本発明を車両
用交流発電機としての自動車用オルタネータ１に適用し
たが、本発明を車両搭載用エンジンを除く内燃機関、電
動モータ、水車、風車等の駆動源により回転駆動される
その他の交流発電機の整流電圧調整装置に適用しても良
い。
【０１１６】この実施例では、接続部材として１つの部
品で連続して形成された交流入力端子６１および直流出
力端子６５を用いたが、接続部材として２つの部品を溶
接する等により連接して形成された交流入力端子６１お
よび直流出力端子６５を用いても良い。
【０１１７】そして、電圧調整装置３ｂのハイブリッド
ＩＣ４７のパワートランジスタとして、半導体として炭
化珪素を用い、表面絶縁物として熱生成した酸化珪素を
用いたＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴを用いても良い。この場合
には、ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴはオン抵抗が小さいため、
ハイブリッドＩＣ（パワートランジスタ）４７の発熱も
非常に小さい。
【０１１８】したがって、電圧調整装置３ｂの冷却フィ
ン４８を長手方向に小型化でき、図９または図１０に示
したように、ハイブリッドＩＣ４７を絶縁部材９０によ
り封止する場合に絶縁部材９０の使用量を減少でき、更
に電圧調整装置３ｂを小型化できる。さらに、例えば半
田材のような半導体素子７４の装着部材の熱疲労による
寿命低下の心配や半導体素子４７を封止する絶縁部材９
０の放熱性を考慮する必要が少なくなり、樹脂材料の選
定の自由度が大きくなる。また、整流装置３ａと電圧調
整装置３ｂの熱の授受による不具合の心配もなく、各々
の配置自由度も向上する。なお、ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ
の代わりに、Ｓｉ−ＭＯＳＦＥＴやバイポーラトランジ
スタ等の半導体スイッチング素子を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車用オルタネータの整流電圧調整装置を示
した平面図である（第１実施例）。
【図２】図１の整流電圧調整装置の絶縁部材を示した平
面図である（第１実施例）。
【図３】自動車用オルタネータの全体構造を示した断面
図である（第１実施例）。
【図４】図１の整流装置を示した断面図である（第１実
施例）。
【図５】図１の電圧調整装置を示した断面図である（第
１実施例）。
【図６】リードフレームを示した平面図である（第１実
施例）。
【図７】自動車用オルタネータの整流装置を示した断面
図である（第２実施例）。
【図８】自動車用オルタネータの整流装置を示した断面
図である（第３実施例）。
【図９】自動車用オルタネータの電圧調整装置を示した
断面図である（第４実施例）。
【図１０】自動車用オルタネータの電圧調整装置を示し
た断面図である（第５実施例）。
【図１１】自動車用オルタネータの整流装置を示した断
面図である（第６実施例）。
【図１２】自動車用オルタネータの整流装置を示した断
面図である（第７実施例）。
【図１３】従来の自動車用オルタネータの整流電圧調整
装置を示した平面図である（従来例）。
【図１４】従来の自動車用オルタネータの整流装置の絶
縁部材と電圧調整装置の絶縁部材を示した分解図である
（従来例）。
【符号の説明】
１ 自動車用オルタネータ（交流発電機の整流電圧調整
装置） ２ 交流発電機本体 ３ 整流電圧調整装置 ３ａ 整流装置 ３ｂ 電圧調整装置（Ｍ型ＩＣレギュレータ） ４１ ＋側冷却フィン（整流装置の第１冷却フィン） ４２ −側冷却フィン（整流装置の第２冷却フィン） ４３ ＋側ダイオード（整流装置の半導体素子、整流素
子） ４４ −側ダイオード（整流装置の半導体素子、整流素
子） ４５ 絶縁部材（保持部材、封止部材） ４６ リードフレーム ４７ ハイブリッドＩＣ ４８ 冷却フィン（電圧調整装置の冷却フィン） ５１ 端子台（整流装置の端子台） ５２ 端子台（電圧調整装置の端子台、電圧調整装置の
シールドケース部） ５３ コネクタ部（電圧調整装置のコネクタハウジン
グ） ６１ 交流入力端子（接続部材） ６５ 直流出力端子（接続部材） ７１ 外部入出力端子 ７２ 外部入出力端子 ７３ 外部入出力端子 ７４ 半導体素子（電圧調整装置の半導体素子、電圧調
整装置の集積回路） ９０ 絶縁部材（保持部材、封止部材） ９１ 端子台（整流装置の端子台） ９２ 絶縁部材 ９３ シールドケース部 ９４ 冷却フィン（金属板） ９５ 絶縁部材 ９６ ＋側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ（整流装置の＋側半導
体スイッチング素子） ９７ −側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ（整流装置の−側半導
体スイッチング素子）

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ）励磁電流が供給される励磁巻線を具
    えた回転子、およびこの回転子の回転に伴い、交流電圧
    を発生する固定子巻線を具えた固定子を有する交流発電
    機本体と、 （ｂ）前記固定子巻線で発生した交流出力を整流して直
    流出力に変換する整流装置と、 （ｃ）前記励磁巻線へ供給する励磁電流を制御して前記
    固定子巻線の出力電圧を調整する電圧調整装置と、 （ｄ）この電圧調整装置と外部との間で電気信号を入出
    力するための外部入出力端子と、 （ｅ）前記整流装置と前記電圧調整装置とを無締結で電
    気的に接続する接続部材と、 （ｆ）前記外部入出力端子と前記接続部材とを電気的に
    絶縁し、前記接続部材の大部分を覆うと共に、前記外部
    入出力端子および前記接続部材を保持する保持部材とを
    備えた交流発電機の整流電圧調整装置。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の交流発電機の整流電圧調
    整装置において、 前記整流装置は、複数個の半導体素子、 これらの半導体素子のうちの一部の半導体素子を保持す
    ると共に、前記一部の半導体素子を冷却するための第１
    冷却フィン、 およびこの第１冷却フィンと電位部を構成し、前記複数
    個の半導体素子のうちの他部の半導体素子を保持すると
    共に、前記一部の半導体素子を冷却するための第２冷却
    フィンを有することを特徴とする交流発電機の整流電圧
    調整装置。
  3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の交流発電
    機の整流電圧調整装置において、 前記保持部材は、前記接続部材の前記整流装置側の部分
    を覆う端子台、前記接続部材の前記電圧調整装置側の部
    分を覆うシールドケース部、および前記外部入出力端子
    の周囲を囲むコネクタ部を形成し、 前記端子台、前記シールドケース部および前記コネクタ
    部は、同一の電気絶縁性の材料で一体成形されているこ
    とを特徴とする交流発電機の整流電圧調整装置。
  4. 【請求項４】請求項３に記載の交流発電機の整流電圧調
    整装置において、 前記整流装置または前記電圧調整装置は、前記保持部材
    により封止される半導体素子を有することを特徴とする
    交流発電機の整流電圧調整装置。
  5. 【請求項５】請求項４に記載の交流発電機の整流電圧調
    整装置において、 導電性の平板材料から、前記接続部材および前記外部入
    出力端子を構成する端子部、およびこの端子部の周囲に
    繋がれた枠部を有する所定の形状のリードフレームを成
    形する成形工程と、 前記端子部に前記半導体素子を電気的に接続する接続工
    程と、 前記半導体素子と前記端子部を前記保持部材によって封
    止する封止工程と、 前記端子部と前記枠部を切り離す切断工程とを備えたこ
    とを特徴とする接続部材と外部入出力端子の製造方法。
  6. 【請求項６】請求項１または請求項２に記載の交流発電
    機の整流電圧調整装置において、 前記保持部材は、電気絶縁性の第１材料よりなり、前記
    接続部材の前記整流装置側の部分を覆う端子台、前記接
    続部材の前記電圧調整装置側の部分を覆うシールドケー
    ス部を形成する第１保持部材と、 前記第１材料と異なる電気絶縁性の第２材料よりなり、
    前記外部入出力端子の周囲を囲むコネクタ部を形成する
    第２保持部材とからなることを特徴とする交流発電機の
    整流電圧調整装置。
  7. 【請求項７】請求項１ないし請求項６のいずれかに記載
    の交流発電機の整流電圧調整装置において、 前記接続部材または前記外部入出力端子は、予め前記保
    持部材を介して１つの金属板上に形成されたことを特徴
    とする交流発電機の整流電圧調整装置。
  8. 【請求項８】請求項１に記載の交流発電機の整流電圧調
    整装置において、 前記整流装置は、開閉動作を行うと共に、整流作用を有
    する半導体スイッチング素子を有することを特徴とする
    交流発電機の整流電圧調整装置。
  9. 【請求項９】請求項８に記載の交流発電機の整流電圧調
    整装置において、 前記整流装置は、前記半導体スイッチング素子を冷却す
    る冷却フィンを有し、 前記半導体スイッチング素子は、半導体として炭化珪素
    を用い、表面絶縁物として酸化珪素を用いたＳｉＣ−Ｍ
    ＯＳＦＥＴであることを特徴とする交流発電機の整流電
    圧調整装置。
  10. 【請求項１０】請求項１に記載の交流発電機の整流電圧
    調整装置において、 前記電圧調整装置は、前記励磁コイルとアースとの間に
    入れられ、オン、オフすることにより前記励磁コイルの
    励磁電流を制御するパワートランジスタ、およびこのパ
    ワートランジスタを冷却する冷却フィンを有し、 前記パワートランジスタは、半導体として炭化珪素を用
    い、表面絶縁物として熱生成した酸化珪素を用いたＳｉ
    Ｃ−ＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする交流発電機の
    整流電圧調整装置。
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