JPH0974727A - 交流発電機用整流装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リヤフレーム２２の突設ボス部３１と整流装
置５の負極側冷却フィン５４の直接固定部７１との間の
組付け段差を吸収または縮小し、負極側冷却フィン５４
の組付け歪みによる負極側ダイオードへの悪影響を緩和
して負極側ダイオードの寿命を延ばすことが可能な車両
用オルタネータを提供する。 【解決手段】 負極側冷却フィン５４の共締め固定部７
０と直接固定部７１との間に穴部７２を設けてこの穴部
７２付近に他の箇所よりも剛性の低い低剛性部７３を設
けた。そして、負極側冷却フィン５４の共締め固定部７
０をリヤフレーム２２の共締め支持部３０の他の整流装
置構成部材およびリヤカバー２９と共に締付け固定した
後に、直接固定部７１をリヤフレーム２２の突設ボス部
３１の当接面に固定ボルト６９を用いて締付け固定する
際の軸推力を利用してリヤフレーム２２と負極側冷却フ
ィン５４の組付け段差を吸収した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電気機器に電力
を供給すると共に、直流電源を充電する交流発電機用整
流装置に関するもので、特に交流発電機に整流装置を一
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、実開平２−８８４５８号公報
においては、正極側ダイオードを冷却するための正極側
冷却フィン、負極側ダイオードを冷却するための負極側
冷却フィン、正極側冷却フィンと負極側冷却フィンとを
所定の距離を隔てて絶縁するための絶縁スペーサ、およ
び電機子巻線で発生した交流出力を入力する交流入力端
子を絶縁性樹脂中にインサート成形した端子台を順に積
層し、これらの積層部材の各螺着固定部をボルトを用い
て螺着固定して整流装置を一体化している。

【０００３】そして、複数の積層部材のうちの負極側冷
却フィンの一部をフレームの突設ボス部にリヤカバーと
共にボルトを用いて螺着固定した車両用交流発電機が記
載されている。このような車両用交流発電機は、負極側
冷却フィンとリヤカバーとが直接接触しているので、車
両用交流発電機の運転時に負極側ダイオードで発生する
熱がリヤカバーにも伝熱することにより放熱性が向上し
ている。さらに、負極側冷却フィンの突出片とボディア
ースとされたフレームとが直接固定されることにより整
流装置の接地回路が形成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の車両
用交流発電機においては、負極側冷却フィンの一部とフ
レームの突設ボス部のみで整流装置全体を支持している
ので、負極側冷却フィンの材質として例えばアルミニウ
ム板材等の比較的剛性の弱い材料を使用した場合、車両
振動がフレームから負極側冷却フィンに伝わると負極側
冷却フィンに過大な応力が加わることによる負極側冷却
フィンの変形したり、あるいは負極側冷却フィンに固定
されている他の整流装置構成部材の振動が増大したりす
る等により整流装置の寿命が短く、車両用交流発電機の
長寿命化を阻害するという問題点が生じている。

【０００５】上記の問題点を解消する目的で、整流装置
を構成する複数の積層部材の螺着固定部をボルトを用い
てフレームと共締めすることにより複数の積層部材全体
をフレームに螺着固定して、負極側冷却フィンに加わる
負担を軽減するようにすることが考えられる。ところ
が、この場合には、負極側冷却フィンにはフレームに固
定される被固定部として、リヤカバーと共に直接フレー
ムに螺着固定され螺着固定部と共締めされる共締め固定
部とが存在することになり、螺着固定部と共締め固定部
との間には積層された整流装置の積層公差分の大きな組
付け段差が生じる。

【０００６】したがって、負極側冷却フィンの螺着固定
部の当接面（フレーム側端面）とフレームの突設ボス部
の当接面（フィン側端面）との接触面積が狭くなること
により、整流装置の接地回路の信頼性が低下し車両用交
流発電機の性能が低下するという問題点が生じる。ま
た、フレームの突設ボス部に負極側冷却フィンの螺着固
定部をボルトを用いて螺着固定する組付け加工時に、負
極側冷却フィンの螺着固定部近傍に発生する歪みによ
り、負極側冷却フィンに保持されている負極側ダイオー
ドに過大な応力が加わり、所定の整流作用が得られなく
なる可能性がある。これにより、負極側ダイオードの寿
命が低下するという問題点も生じる。

【０００７】〔請求項１ないし請求項６の目的〕請求項
１ないし請求項６に記載の発明の目的は、ハウジングと
負極側冷却フィンの直接固定部との間の組付け段差を吸
収または縮小することのできる交流発電機用整流装置を
提供することにある。そして、組付け歪みによる複数個
の整流素子への悪影響を緩和することにより複数個の整
流素子の寿命を長寿命化することのできる交流発電機用
整流装置を提供することにある。また、ハウジングと負
極側冷却フィンの直接固定部との接触面積が狭くなるこ
とを回避して接地回路の信頼性を向上することのできる
交流発電機用整流装置を提供することにある。

【０００８】〔請求項２の目的〕請求項２に記載の発明
の目的は、負極側冷却フィンの直接固定部と共締め固定
部との間に生じる組付け段差を吸収または縮小すること
のできる交流発電機用整流装置を提供することにある。

【０００９】〔請求項５および請求項６の目的〕請求項
５および請求項６に記載の発明の目的は、負極側冷却フ
ィンの直接固定部をハウジングに直接固定することによ
り形成される接地回路での発熱による温度上昇を低減す
ることのできる交流発電機用整流装置を提供することに
ある。

【００１０】〔請求項７および請求項８の目的〕請求項
７および請求項８に記載の発明の目的は、ハウジングと
負極側冷却フィンの直接固定部との間の組付け段差を吸
収または縮小することのできる交流発電機用整流装置を
提供することにある。そして、組付け歪みによる複数個
の整流素子への悪影響を緩和して複数個の整流素子の寿
命を長寿命化することのできる交流発電機用整流装置を
提供することにある。また、ハウジングと負極側冷却フ
ィンの直接固定部との接触面積が狭くなることを回避し
て接地回路の信頼性を向上することのできる交流発電機
用整流装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

〔請求項１の構成〕請求項１に記載の発明は、ハウジン
グにより覆われた交流発電機と、この交流発電機で発生
した交流出力を整流する複数個の整流素子と、前記複数
個の整流素子のうち正極側の整流素子を保持すると共
に、前記正極側の整流素子を冷却するための正極側冷却
フィンと、この正極側冷却フィンに積層され、前記複数
個の整流素子のうち負極側の整流素子を保持すると共
に、前記負極側の整流素子を冷却するための負極側冷却
フィンと、この負極側冷却フィン単体を前記ハウジング
に直接固定することにより形成される接地回路とを備え
た交流発電機用整流装置において、前記負極側冷却フィ
ンは、前記ハウジングに直接固定される直接固定部近傍
に、他の箇所よりも剛性の低い低剛性部を有する技術手
段を採用した。

【００１２】〔請求項１の作用〕請求項１に記載の発明
によれば、負極側冷却フィンの直接固定部近傍に低剛性
部を設けているので、ハウジングと負極側フィンの直接
固定部との間に組付け段差が生じても、その組付け段差
分だけ直接固定部付近が容易に塑性変形することによ
り、負極側冷却フィンの直接固定部とハウジングとの間
の組付け段差が吸収または縮小される。これにより、ハ
ウジングと負極側冷却フィンの直接固定部との接触面積
が十分確保されると共に、複数個の整流素子への組付け
歪みによる影響が緩和される。

【００１３】〔請求項１の効果〕請求項１に記載の発明
は、負極側冷却フィンの直接固定部付近が塑性変形して
も低剛性部により歪みを吸収することにより、複数個の
整流素子への組付け歪みによる影響を緩和できるので、
複数個の整流素子に過大な応力が加わらず、複数個の整
流素子にて所定の整流作用が得られなくなることが回避
される。これにより、複数個の整流素子の寿命を長寿命
化することができる。これにより、交流発電機用整流装
置の寿命を長寿命化することができる。

【００１４】また、ハウジングと負極側冷却フィンの直
接固定部との接触面積が必要な接触面積よりも狭くなる
ことを回避できるので、負極側冷却フィン単体をハウジ
ングに直接固定することにより形成される整流装置の接
地回路としての信頼性を向上することができる。これに
より、交流発電機の出力の低下、および整流装置の整流
作用の低下を防止することができる。

【００１５】〔請求項２の構成〕請求項２に記載の発明
は、請求項１に記載の交流発電機用整流装置に加えて、
前記負極側冷却フィンに、この他の整流装置構成部材と
共に前記ハウジングの所定の箇所に締付け固定される共
締め固定部を設け、前記低剛性部が、前記直接固定部と
前記共締め固定部との間に設けられたことを特徴とする
技術手段を採用した。

【００１６】〔請求項２の作用および効果〕請求項２に
記載の発明によれば、負極側冷却フィンの直接固定部を
ハウジングに直接固定する際に、負極側冷却フィンの直
接固定部と共締め固定部との間に生じる組付け段差が生
じても、負極側冷却フィンの直接固定部近傍に低剛性部
を設けているので、その組付け段差を吸収または縮小す
ることができる。

【００１７】〔請求項３の構成〕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用整流
装置に加えて、前記低剛性部が、前記負極側冷却フィン
を板厚方向に切り下げたり、あるいは切り起こしたりし
て設けられたことを特徴とする技術手段を採用した。

【００１８】〔請求項３の作用および効果〕請求項３に
記載の発明によれば、負極側冷却フィンにおける、ハウ
ジングに直接固定される直接固定部近傍に低剛性部を簡
単に作ることができる。

【００１９】〔請求項４の構成〕請求項４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用整流
装置に加えて、前記低剛性部が、前記負極側冷却フィン
の表面側部分を除去して、あるいはプレス加工等により
板厚を減少する方向に変化させて設けられた技術手段を
採用した。

【００２０】〔請求項４の作用および効果〕請求項４に
記載の発明によれば、負極側冷却フィンにおける、ハウ
ジングに直接固定される直接固定部近傍に低剛性部を簡
単に作ることができる。

【００２１】〔請求項５の構成〕請求項５に記載の発明
は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の交流発
電機用整流装置に加えて、前記低剛性部が、前記負極側
冷却フィンの板厚方向に略直交する方向に延長され、冷
却風が前記低剛性部の延長方向に略直交する方向に流れ
ることを特徴とする技術手段を採用した。

【００２２】〔請求項５の作用および効果〕請求項５に
記載の発明によれば、負極側冷却フィンの低剛性部の延
長方向に略直交する方向に冷却風が流れることにより、
負極側冷却フィン単体をハウジングに直接固定すること
により形成される整流装置の接地回路で発生する熱が放
熱されるので、温度上昇を低減することができる。

【００２３】〔請求項６の構成〕請求項６に記載の発明
は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の交流発
電機用整流装置に加えて、前記交流発電機に、前記ハウ
ジングの外側面との間で前記整流装置を覆う整流装置被
覆部材を設け、前記整流装置被覆部材に、前記負極側冷
却フィンの低剛性部の吸気側に、冷却風が通過する貫通
穴を設けたことを特徴とする技術手段を採用した。

【００２４】〔請求項６の作用および効果〕請求項６に
記載の発明によれば、整流装置被覆部材の負極側冷却フ
ィンの低剛性部の吸気側に貫通穴が設けられているの
で、負極側冷却フィン単体をハウジングに直接固定する
ことにより形成される整流装置の接地回路での発熱によ
る温度上昇を貫通穴より整流装置被覆部材内に流入する
冷却風により低減することができる。

【００２５】〔請求項７の構成〕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
電機用整流装置に加えて、前記ハウジングと前記負極側
冷却フィンとの組付け加工時の荷重を利用して、前記ハ
ウジングと前記負極側冷却フィンの直接固定部との間の
組付け段差を吸収する製造工程を備えることを特徴とす
る技術手段を採用した。

【００２６】〔請求項７の作用および効果〕請求項７に
記載の発明によれば、ハウジングに負極側冷却フィンの
直接固定部を組み付ける組付け加工時の荷重を利用す
る。例えば、負極側冷却フィンの直接固定部をハウジン
グに締付け具を用いて締め付け固定する時の軸推力、あ
るいはリベットを用いてかしめ固定する時のかしめ力を
利用することによって、ハウジングと負極側冷却フィン
の直接固定部との間の組付け段差が吸収または縮小され
る。これにより、複数個の整流素子への組付け歪みによ
る影響を緩和できるので、複数個の整流素子の寿命を長
寿命化することができる。また、ハウジングと負極側冷
却フィンの直接固定部との間に必要な接触面積を確保す
ることができるので、負極側冷却フィン単体をハウジン
グに直接固定することにより形成される整流装置の接地
回路の信頼性を回復することができる。

【００２７】〔請求項８の構成〕請求項８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
電機用整流装置に加えて、前記ハウジングと前記負極側
冷却フィンとの組付け加工前に、前記負極側冷却フィン
の直接固定部を殴打部材で殴打して、前記ハウジングと
前記負極冷却フィンの直接固定部との間の組付け段差を
吸収する製造工程を備えることを特徴とする技術手段を
採用した。

【００２８】〔請求項８の作用および効果〕請求項８に
記載の発明によれば、ハウジングに負極側冷却フィンの
直接固定部を組み付ける組付け加工の前に、負極側冷却
フィンの直接固定部を殴打部材で殴打してハウジング側
に変形させることによって、ハウジングと負極側冷却フ
ィンの直接固定部との間の組付け段差が吸収または縮小
される。これにより、複数個の整流素子への組付け歪み
による影響を緩和できるので、複数個の整流素子の寿命
を長寿命化することができる。また、ハウジングと負極
側冷却フィンの直接固定部との間に必要な接触面積を確
保することができるので、負極側冷却フィン単体をハウ
ジングに直接固定することにより形成される整流装置の
接地回路の信頼性を回復することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】

〔第１実施例の構成〕図１ないし図６はこの発明の交流
発電機用整流装置を車両用オルタネータに適用した第１
実施例を示したもので、図１は車両用オルタネータのリ
ヤ側構造を示した図で、図２はそのリヤ側構造の主要部
を示した図で、図３は車両用オルタネータの全体構造を
示した図で、図４は車両用オルタネータ１の電気回路を
示した図である。

【００３０】車両用オルタネータ１は、図４に示したよ
うに、車両に搭載されたバッテリ２の充電および車両に
搭載された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３、この交
流発電機本体３の後端側に一体的に設置された電圧調整
装置４、およびこの電圧調整装置４の近傍に設置された
整流装置５等から構成されている。

【００３１】次に、車両用オルタネータ１の交流発電機
本体３を図１ないし図４に基づいて説明する。交流発電
機本体３は、本発明の交流発電機であって、回転駆動さ
れるロータ６、このロータ６と相対回転運動するステー
タ７、ロータ６とステータ７を内部に収容するハウジン
グ８、およびロータ６に励磁電流を供給するためのブラ
シ装置９等より構成されており、回転動力を受けて発電
を行う。

【００３２】ロータ６は、界磁として働く部分で、シャ
フト１０と一体的に回転する回転子である。このロータ
６は、シャフト（回転軸とも言う）１０、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）１１、界磁巻線（フィールドコイル、
回転子巻線またはロータコイルとも言う）１２および２
個のスリップリング（集電環とも言う）１３等によって
構成されている。

【００３３】シャフト１０は、ハウジング８の内周側で
２個のベアリング（軸受）１４を介して回転自在に支持
されている。このシャフト１０の一端部（前端部）に
は、エンジン（図示せず）の回転動力をシャフト１０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）１５が取り付けられている。このＶリブドプーリ１
５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）に連結されていいる。なお、シャフト１０
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１０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。

【００３４】ポールコア１１は、一対の爪状磁極部より
なる。一方の爪状磁極部の前側壁面には、ハウジング８
内に冷却風を吸い込む軸流式の冷却ファン１６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
磁極部の後側壁面には、ハウジング８内に冷却風を吸い
込むと共に、ステータ７に冷却風を吹き付ける遠心式の
冷却ファン１７が溶接等の手段を用いて取り付けられて
いる。

【００３５】界磁巻線１２は、ポールコア１１の中央部
に巻回され、両端の端末部が２個のスリップリング１３
にそれぞれ電気的に接続されている。そして、界磁巻線
１２に励磁電流が流れると、ポールコア１１の一方の爪
状磁極部が全てＮ極になり、他方の爪状磁極部が全てＳ
極になる。

【００３６】２個のスリップリング１３は、それぞれ円
環形状に形成され、シャフト１０の他端部（後端部）の
外周に圧入固定されている。そして、２個のスリップリ
ング１３は、後記するブラシ装置９の２個のブラシと摺
接することにより電圧調整装置４から励磁電流が供給さ
れる。

【００３７】ステータ７は、ハウジング８の内周面に固
定された固定子であって、ポールコア１１の一対の爪状
磁極部に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）１８、およびこの電
機子鉄心１８に巻装された三相の電機子巻線（固定子巻
線またはステータコイルとも言う）１９等から構成され
ている。

【００３８】電機子鉄心１８は、ハウジング８の内周面
に圧入されて一体化され、ポールコア１１の一対の爪状
磁極部から出た磁束が三相の電機子巻線１９と有効に公
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１８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。

【００３９】三相の電機子巻線１９は、電機子鉄心１８
の多数のスロットに巻装され、ポールコア１１の回転に
伴って三相交流出力が誘起するコイルであって、Ｙ結線
により接続されている。また、三相の電機子巻線１９の
中性点および各端末線は、図４に示したように、後記す
る整流装置５の各交流入力端子に接続されている。な
お、三相の電機子巻線１９をΔ結線しても良い。

【００４０】ハウジング８は、概略椀形状のドライブフ
レーム（フロントハウジングとも言う）２１およびリヤ
フレーム（リヤハウジングとも言う）２２から構成され
ている。ドライブフレーム２１は、アルミニウムダイカ
スト等の導電性材料にて一体成形され、ロータ６の前端
側をフロント側のベアリング１４を介して回転自在に支
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２１には、冷却ファン１６、
１７の回転により吸い込まれる冷却風が通過する通気穴
２３を多数開口している。

【００４１】リヤフレーム２２は、アルミニウムダイカ
スト等の導電性材料にて一体成形され、ロータ６の後端
側をリヤ側のベアリング１４を介して回転自在に支持す
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２２には、冷却ファン１６、１７の回転
により吸い込まれる冷却風が通過する通気穴２４を多数
開口している。また、リヤフレーム２２は、複数個のス
タッドボルト２５およびナット２６等の締付け具により
ドライブフレーム２１のリヤ側端面に締付け固定されて
いる。なお、ドライブフレーム２１およびリヤフレーム
２２は、エンジンにブラケット（図示せず）を介して取
り付けられることによりボディアースされ、後記する整
流装置５の直流出力負極側ターミナルを構成する。

【００４２】そして、リヤフレーム２２の内周側には、
２個のスリップリング１３とブラシ装置９の２個のブラ
シとの摺動部分を覆って摺動部分への被水や異物の侵入
を防止すると共に、摺動部分からの摩耗粉の飛散を防止
するための樋形状のスリップリングカバー２７が、ベア
リング１４を保持するベアリングホルダー（軸受保持
部）２８より後方へ突出するように一体成形されてい
る。

【００４３】また、リヤフレーム２２の略同一円周上に
位置する部分には、整流装置５全体をリヤカバー２９と
共に締付け固定する３個の共締め支持部（締付け支持
部、螺着支持部）３０が一体成形されている。さらに、
３個の共締め支持部３０のうち中間に位置する共締め支
持部３０の外周側には、後記する整流装置５の負極側冷
却フィン単体を締付け固定する突設ボス部（締付け支持
部、螺着支持部）３１が側壁部より後方へ突出するよう
に一体成形されている。

【００４４】リヤカバー２９は、本発明の整流装置被覆
部材であって、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２９
は、本発明の主要な構造である整流装置５、電圧調整装
置４、ブラシ装置９、２個のスリップリング１３を覆っ
ている。

【００４５】ブラシ装置９は、２個のブラシ３２、これ
らのブラシ３２を保持するブラシホルダ３３、およびシ
ールパッキン３４等を有している。２個のブラシ３２
は、２個のスリップリング１３の外周をそれぞれ摺動す
る。ブラシホルダ３３は、ＰＰＳ樹脂等の電気絶縁性樹
脂に一対のブラシターミナル３５をインサート成形して
なる。シールパッキン３４は、ゴムよりなり、スリップ
リングカバー２７およびブラシホルダ３３とリヤカバー
２９との間の隙間をシールするシール部材である。一対
のブラシターミナル３５のうち一方のブラシターミナル
３５は、固定ねじ３６を締め付けることにより後記する
電圧調整装置４の励磁電流出力端子に電気的に接続さ
れ、他方のブラシターミナルは、固定ねじ３７を締め付
けることにより後記する整流装置５の正極側直流出力端
子に電気的に接続されている。

【００４６】次に、車両用オルタネータ１の電圧調整装
置４を図１および図３に基づいて説明する。電圧調整装
置４は、所謂レギュレータであって、各種外部接続端子
が絶縁性樹脂にインサート成形された端子台４１、およ
びこの端子台４１内に保持された発熱部品を冷却するた
めの冷却フィン４２等から構成されている。なお、電圧
調整装置４は、各種外部接続端子として、正極側直流出
力端子Ｂ、励磁電流出力端子Ｆ、発電検出用入力端子Ｐ
やアース端子Ｅ等を有している。

【００４７】端子台４１は、内部にハイブリッドＩＣ等
の集積回路（図示せず）を収容しており、外部に接続す
るための筒形状の雄型コネクタ部４３を一体成形してい
る。冷却フィン４２は、端子台４１と共にリヤフレーム
２２に固定ねじ等の締結具（図示せず）により締付け固
定されている。なお、電圧調整装置４の励磁電流出力端
子Ｆは、固定ねじ３６を締め付けることによりブラシタ
ーミナル３５に電気的に接続されている。また、電圧調
整装置４の発電検出用入力端子Ｐは、固定ねじ４４を締
め付けることにより後記する整流装置５の１個の交流入
力端子に電気的に接続されている。

【００４８】次に、車両用オルタネータ１の整流装置５
を図１ないし図５に基づいて説明する。ここで、図５は
車両用オルタネータ１の整流装置５を示した図である。
整流装置５は、正極側直流出力ターミナル５０、端子台
５１、３個の絶縁スペーサ５２、正極側冷却フィン５３
および負極側冷却フィン５４等を積層して構成されてい
る。

【００４９】正極側直流出力ターミナル５０は、バッテ
リ２に充電電流を供給するターミナルで、一端部に導電
線５５（図４参照）を介してバッテリ２の正極（＋）が
電気的に接続され、他端部が電圧調整装置４の正極側直
流出力端子Ｂおよび正極側冷却フィン５３に図示しない
固定ねじを締め付けることにより電気的に接続されてい
る。

【００５０】端子台５１は、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）等の電
気絶縁性樹脂よりなり、内部に４個の交流入力端子５６
をインサート成形した端子保持部材（絶縁部材）であ
る。４個の交流入力端子５６には、それぞれ三相の電機
子巻線１９の端末線に固定ねじ５７（図３参照）を締め
付けることにより電気的に接続する交流入力ターミナル
５８が設けられている。なお、図３において５９は三相
の電機子巻線１９の端末線とリヤフレーム２２とを電気
的に絶縁するためのゴム製のブッシュ（絶縁部材）であ
る。

【００５１】３個の絶縁スペーサ５２は、ＰＰＳ樹脂等
の電気絶縁性樹脂よりなる筒状体で、端子台５１の円筒
形状のボス部６０の外周に嵌め合わされ、且つ正極側冷
却フィン５３と負極側冷却フィン５４との間に積層され
て正極側冷却フィン５３と負極側冷却フィン５４とを電
気的に絶縁するインシュレータ（絶縁部材）である。

【００５２】正極側、負極側冷却フィン５３、５４は、
ブラシホルダ３３およびシールパッキン３４を囲むよう
に、純アルミニウム等の熱伝導性に優れる導電性金属板
により略Ｃ字形状に一体成形され、リヤフレーム２２の
側壁面に沿うように配されている。正極側、負極側冷却
フィン５３、５４は、正極側、負極側ダイオード６１、
６２を４個ずつ保持固定すると共に、正極側、負極側ダ
イオード６１、６２の発熱を放熱する放熱フィンであ
る。

【００５３】正極側、負極側ダイオード６１、６２は、
本発明の正極側、負極側整流素子であって、一端側の各
リード線６１ａ、６２ａが各交流入力端子５６に半田付
け等の手段により電気的に接続され、他端側が正極側、
負極側冷却フィン５３、５４の各保持部６４、６５に半
田付け等の手段により固定されている。

【００５４】正極側、負極側冷却フィン５３、５４に
は、それぞれ３個の貫通穴が形成されている。また、正
極側、負極側冷却フィン５３、５４は、各貫通穴内に挿
入された３個のボス部６０と３個のパイプリベット６
６、さらに３個の絶縁スペーサ５２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、これらの端子台５１、３個の絶縁スペーサ
５２、正極側冷却フィン５３、負極側冷却フィン５４お
よびパイプリベット６６等の整流装置構成部材は、固定
ボルト６７およびナット６８よりなる共締め部材（締結
具、締付け具または螺着具とも言う）によりリヤカバー
２９と共に、リヤフレーム２２の共締め支持部３０に締
付け固定されている。

【００５５】なお、負極側冷却フィン５４の同一円周上
に位置する箇所には、他の整流装置構成部材およびリヤ
カバー２９と共に、リヤフレーム２２の共締め支持部３
０に固定ボルト６７により締付け固定される３個の共締
め固定部７０（共締め被支持部）が設けられている。ま
た、３個の共締め固定部７０のうち中間に位置する共締
め固定部７０の外周側には、負極側冷却フィン５４単体
でリヤフレーム２２の突設ボス部３１に固定ボルト（締
結具、締付け具または螺着具とも言う）６９により直接
固定される直接固定部７１（直接被支持部、螺着固定
部）が負極側冷却フィン５４の外周より径方向に突出す
るように設けられている。

【００５６】さらに、共締め固定部７０と直接固定部７
１との間には、穴部７２が負極側冷却フィン５４の板厚
方向に略直交する方向、つまり直接固定部７１の中心部
を中心にした円周方向に設けられており、この穴部７２
の周囲は他の負極側冷却フィン５４の他箇所よりも剛性
の低い低剛性部７３とされている。この低剛性部７３
は、工具を用いて穴部７２を開けることにより形成され
る。また、直接固定部７１の風上側（吸気側）に位置す
るリヤカバー２９には、冷却風が穴部７２の延長方向に
略直交する方向に流れる貫通穴７４が形成されている。
なお、この実施例では、リヤフレーム２２と直接固定部
７１とにより負極側直流出力ターミナル（接地回路）７
５が形成される。

【００５７】〔第１実施例の組付け方法〕次に、この実
施例の整流装置４をリヤフレーム２２に組み付ける組付
け方法を図１、図３および図６に基づいて簡単に説明す
る。

【００５８】先ず、各交流入力端子５６をインサート成
形した端子台５１、４個の正極側ダイオード６１を保持
固定した正極側冷却フィン５３および４個の負極側ダイ
オード６２を保持固定した負極側冷却フィン５４を順に
積層する。さらに、端子台５１のボス部６０の外周に嵌
合するように正極側、負極側冷却フィン５３、５４間に
３個の絶縁スペーサ５２を積層した積層部材を３個のパ
イプリベット６６でかしめ固定する。

【００５９】次に、負極側冷却フィン５４の３個の共締
め固定部７０を含む上記の整流装置構成部材の各共締め
固定部を貫通するように固定ボルト６７を挿入し、これ
らをリヤフレーム２２の共締め支持部３０にリヤカバー
２９と共に固定ボルト６７とナット６８とを締め付ける
ことにより共締めする。これにより、整流装置５全体が
リヤフレーム２２に支持される。

【００６０】したがって、リヤフレーム２２の共締め支
持部３０で整流装置５全体を支持しているので、負極側
冷却フィン５４の材質として剛性の弱いアルミニウム材
を使用した場合に、車両振動がリヤフレーム２２から負
極側冷却フィン５４に伝わっても負極側冷却フィン５４
に過大な応力が加わらず、負極側冷却フィン５４が変形
することはない。また、車両振動が負極側冷却フィン５
４に伝わっても負極側冷却フィン５４に固定されている
他の整流装置構成部材の振動が増大することを抑えるこ
とができる。

【００６１】次に、リヤフレーム２２と負極側冷却フィ
ン５４の直接固定部７１とにより負極側直流出力ターミ
ナル７５を形成するために、図６（Ａ）に示したよう
に、固定ボルト６９を負極側冷却フィン５４の直接固定
部７１内に差し込んでリヤフレーム２２の突設ボス部３
１のめねじ部に捩じ込んでいく。このとき、整流装置５
を構成する積層部材の積層公差により共締め固定部７０
の方が直接固定部７１よりもサイズＨ（図２参照）だけ
後方に突出する可能性がある。すなわち、組付け段差が
できる可能性があるが、固定ボルト６９を締め付けるこ
とにより穴部７２を設けていることにより他の箇所より
も剛性の低い低剛性部７３が図２のように撓む。

【００６２】したがって、図６（Ｂ）に示したように、
突設ボス部３１の当接面と直接固定部７１の当接面とが
密着した状態で負極側冷却フィン５４の直接固定部７１
をリヤフレーム２２に直接固定される。なお、このとき
低剛性部７３は塑性変形するがその変形による歪みが穴
部７２よりも内周側に伝わることはないので、負極側冷
却フィン５４の保持部６５に保持固定されている負極側
ダイオード６２に過大な応力が加わることはない。

【００６３】〔第１実施例の作用〕次に、この実施例の
車両用オルタネータ１の作用を図１ないし図５に基づい
て簡単に説明する。

【００６４】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１５に伝達されると、シ
ャフト１０が回転することによりロータ６が回転する。
このとき、シャフト１０と一体的にポールコア１１、界
磁巻線１２および２個のスリップリング１３が回転す
る。

【００６５】そして、電圧調整装置４の作用により２個
のブラシ３２、２個のスリップリング１３を介して界磁
巻線１２に励磁電流が供給されることによりポールコア
１１の一対の爪状磁極部が励磁される。これにより、一
方の爪状磁極部が全てＮ極となり、他方の爪状磁極部が
全てＳ極になる。

【００６６】そして、ロータ６と相対回転するステータ
７の電機子鉄心１８に巻かれた三相の電機子巻線１９に
順次交流電流が誘起する。この三相の交流電流は、各交
流入力ターミナル５８、交流入力端子５６を経て４個の
正極側ダイオード６１および４個の負極側ダイオード６
２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。

【００６７】そして、三相の電機子巻線１９の発電電圧
がバッテリ電圧を越えると、整流された直流電流が正極
側直流出力ターミナル５０、導電線５５を経てバッテリ
２に供給される。これにより、バッテリ２に充電電流が
流れることによりバッテリ２が充電される。

【００６８】ここで、車両用オルタネータ１の界磁巻線
１２、三相の電機子巻線１９、電圧調整装置４の集積回
路および正極側、負極側ダイオード６１、６２は通電さ
れることにより発熱する。この熱はポールコア１１が回
転することにより、一対の爪状磁極部の側壁面に取り付
けられた冷却ファン１６、１７が回転することにより、
ハウジング８内に冷却風が吸い込まれることにより冷却
される。

【００６９】すなわち、界磁巻線１２および三相の電機
子巻線１９は、ハウジング８に形成された通気穴２３、
２４およびリヤカバー２９に形成された通気穴を通って
吸い込まれた冷却風によって冷却される。また、電圧調
整装置４の集積回路で発生した熱は、冷却フィン４２に
リヤカバー２９の通気穴を通って吸い込まれた冷却風が
当たることで冷却フィン４２が冷やされることにより、
冷却フィン４２を介して放熱する。

【００７０】正極側、負極側ダイオード６１、６２で発
生した熱は、正極側、負極側冷却フィン５３、５４にリ
ヤカバー２９の通気穴を通って吸い込まれた冷却風が当
たることで正極側、負極側冷却フィン５３、５４が冷や
されることにより、正極側、負極側冷却フィン５３、５
４を介して放熱する。なお、リヤカバー２９の貫通穴７
４を通って整流装置５に吸い込まれた冷却風は、負極側
冷却フィン５４の外周より突出している直接固定部７１
に直交するように当たることにより負極側冷却フィン５
４の放熱性能を高めているので、正極側、負極側ダイオ
ード６１、６２の冷却作用が促進される。

【００７１】〔第１実施例の効果〕以上のように、車両
用オルタネータ１は、負極側冷却フィン５４の共締め固
定部７０と直接固定部７１との間に組付け段差（サイズ
Ｈ）が生じている場合に、直接固定部７１をリヤフレー
ム２２の突設ボス部３１の当接面に直接固定する際、固
定ボルト６９の軸推力を利用することによって、リヤフ
レーム２２の突設ボス部３１または負極側冷却フィン５
４の共締め固定部７０と直接固定部７１との間の組付け
段差を吸収することができる。

【００７２】この結果、４個の負極側ダイオード６２へ
の組付け歪みによる影響を緩和することができるので、
４個の負極側ダイオード６２に過大な応力が加わること
を抑制でき、４個の負極側ダイオード６２にて安定した
整流作用が得られなくなることが回避することができ
る。これにより、負極側ダイオード６２の寿命を長寿命
化することができるので、車両用オルタネータ１の寿命
を長寿命化することができる。

【００７３】また、上記の組付け段差を低剛性部７３を
設けることにより吸収または縮小することができるの
で、リヤフレーム２２の突設ボス部３１の当接面と負極
側冷却フィン５４の直接固定部７１の当接面との接触面
積を十分確保することができる。この結果、負極側冷却
フィン５４単体をリヤフレーム２２に直接固定すること
により形成される整流装置４の負極側直流出力ターミナ
ル７５の信頼性を向上することができるので、車両用オ
ルタネータ１の出力の低下、および整流装置５の整流作
用の低下を防止することができる。

【００７４】リヤカバー２９に貫通穴７４が設けられて
いるので、冷却ファン１６、１７の作用により貫通穴７
４より吸い込まれる冷却風にて負極側冷却フィン５４を
冷やすことによって、整流装置５の負極側直流出力ター
ミナル７５での発熱による温度上昇を抑えることができ
る。

【００７５】〔第２実施例〕図７はこの発明の第２実施
例を示したもので、車両用オルタネータのリヤ側構造を
示した図である。この実施例では、負極側冷却フィン５
４の共締め固定部７０と直接固定部７１との間の肉厚を
薄くして括れ部７６を設けている。この括れ部７６の板
厚を薄くするために、切削加工により表面部分を除去し
たり、プレス加工等により板厚を減少する方向に変化さ
せる方法が採用できる。このように括れ部７６を設ける
ことにより、共締め固定部７０と直接固定部７１との間
に他の箇所よりも剛性の低い低剛性部７７が形成され
る。この実施例の場合にも、第１実施例と同様な効果を
達成し得る。

【００７６】〔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、車両用オルタネータの整流装置を示
した図である。この実施例では、穴部７２を設けた低剛
性部７３よりも先の直接固定部７１の板厚を他の箇所の
板厚よりも３割程度薄くしている。この実施例の場合に
も、第１実施例と同様な効果を達成し得る。

【００７７】〔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、車両用オルタネータの整流装置を示
した図である。この実施例では、括れ部７６を設けた低
剛性部７７よりも先の直接固定部７１の板厚を他の箇所
の板厚よりも３割程度薄くしている。この実施例の場合
にも、第１実施例と同様な効果を達成し得る。

【００７８】〔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、負極側冷却フィン単体をリヤフレ
ームに組み付ける組付け方法を示した図である。この実
施例では、図１０（Ａ）に示したように、負極側冷却フ
ィン５４の穴部７２を設けた低剛性部７３よりも先の直
接固定部７１リヤカバー２９側面をパンチ（殴打部材）
７８で殴打する。

【００７９】そして、図１０（Ｂ）に示したように、直
接固定部７１の当接面がリヤフレーム２２の突設ボス部
３１の当接面に当接するようにリヤフレーム２２側に塑
性変形させることによって、直接固定部７１を突設ボス
部３１の当接面に組み付ける組付け加工の前に突設ボス
部３１または共締め固定部７０と直接固定部７１との間
の組付け段差を吸収または縮小している。次に、図１０
（Ｃ）に示したように、突設ボス部３１と直接固定部７
１とを固定ボルト６９により締付け固定する。この実施
例の場合にも、第１実施例と同様な効果を達成し得る。

【００８０】〔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、車両用オルタネータのリヤ側構造
の主要部を示した図である。この実施例では、負極側冷
却フィン５４の直接固定部７１をリヤフレーム２２の突
設ボス部３１の当接面にプロジェクション溶接等の溶接
手段を用いて接続している。この実施例の場合にも、第
１実施例と同様な効果を達成し得る。

【００８１】〔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、車両用オルタネータのリヤ側構造
の主要部を示した図である。この実施例では、リベット
（かしめ具）７９により負極側冷却フィン５４の直接固
定部７１をリヤフレーム２２の突設ボス部３１にかしめ
固定ている。したがって、直接固定部７１を突設ボス部
３１の当接面にリベット７９を用いてかしめ固定する時
のかしめ力を利用することによって、突設ボス部３１ま
たは共締め固定部７０と直接固定部７１との間の組付け
段差を吸収または縮小している。この実施例の場合に
も、第１実施例と同様な効果を達成し得る。

【００８２】〔変形例〕この実施例では、本発明を車両
に搭載されたエンジンにより駆動される車両用オルタネ
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
駆動される交流発電機用整流装置に適用しても良い。

【００８３】この実施例では、正極側、負極側整流素子
として正極側、負極側ダイオード６１、６２を使用した
が、正極側、負極側整流素子としてＭＯＳＦＥＴ等の半
導体スイッチング素子を用いても良い。この実施例で
は、電圧調整装置４を車両用オルタネータ１内に設けた
が、電圧調整装置４を車両用オルタネータ１の外に設け
ても良い。また、この実施例では、整流装置５をハウジ
ング８の外側に配設したが、整流装置５をハウジング８
の内側に配設しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用オルタネータのリヤ側構造を示した断面
図である（第１実施例）。

【図２】図１のＯ−Ａ断面図である（第１実施例）。

【図３】車両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】車両用オルタネータの電気回路を示した回路図
である（第１実施例）。

【図５】車両用オルタネータの整流装置を示した断面図
である（第１実施例）。

【図６】（Ａ）、（Ｂ）は負極側冷却フィンの組付け方
法を示した説明図である（第１実施例）。

【図７】車両用オルタネータのリヤ側構造を示した断面
図である（第２実施例）。

【図８】（Ａ）は車両用オルタネータの整流装置を示し
た平面図で、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である（第
３実施例）。

【図９】（Ａ）は車両用オルタネータの整流装置を示し
た平面図で、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である（第
４実施例）。

【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は負極側冷却フィンの組付け
方法を示した説明図である（第５実施例）。

【図１１】車両用オルタネータのリヤ側構造を示した部
分断面図である（第６実施例）。

【図１２】車両用オルタネータのリヤ側構造を示した部
分断面図である（第７実施例）。

【符号の説明】

１ 車両用オルタネータ（交流発電機用整流装置） ２ バッテリ ３ 交流発電機（交流発電機） ４ 電圧調整装置 ５ 整流装置 ８ ハウジング ２２ リヤフレーム ２９ リヤカバー（整流装置被覆部材） ３０ 共締め支持部 ３１ 突設ボス部（締付け支持部） ５３ 正極側冷却フィン ５４ 負極側冷却フィン ６１ 正極側ダイオード（正極側整流素子） ６２ 負極側ダイオード（負極側整流素子） ７０ 共締め固定部 ７１ 直接固定部 ７２ 穴部 ７３ 低剛性部 ７４ 貫通穴 ７５ 負極側直流出力ターミナル（接地回路） ７６ 括れ部 ７７ 低剛性部 ７８ パンチ（殴打部材）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングにより覆われた交流発電機と、 この交流発電機で発生した交流出力を整流する複数個の
   整流素子と、 前記複数個の整流素子のうち正極側の整流素子を保持す
   ると共に、前記正極側の整流素子を冷却するための正極
   側冷却フィンと、 この正極側冷却フィンに積層され、前記複数個の整流素
   子のうち負極側の整流素子を保持すると共に、前記負極
   側の整流素子を冷却するための負極側冷却フィンと、 この負極側冷却フィン単体を前記ハウジングに直接固定
   することにより形成される接地回路とを備えた交流発電
   機用整流装置において、 前記負極側冷却フィンは、前記ハウジングに直接固定さ
   れる直接固定部近傍に、他の箇所よりも剛性の低い低剛
   性部を有することを特徴とする交流発電機用整流装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の交流発電機用整流装置に
   おいて、 前記負極側冷却フィンは、この他の整流装置構成部材と
   共に前記ハウジングの所定の箇所に締付け固定される共
   締め固定部を有し、 前記低剛性部は、前記直接固定部と前記共締め固定部と
   の間に設けられたことを特徴とする交流発電機用整流装
   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
   機用整流装置において、 前記低剛性部は、前記負極側冷却フィンを板厚方向に切
   り下げたり、あるいは切り起こしたりして設けられたこ
   とを特徴とする交流発電機用整流装置。
4. 【請求項４】請求項１または請求項２に記載の交流発電
   機用整流装置において、 前記低剛性部は、前記負極側冷却フィンの表面側部分を
   除去して、あるいはプレス加工等により板厚を減少する
   方向に変化させて設けられたことを特徴とする交流発電
   機用整流装置。
5. 【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記載
   の交流発電機用整流装置において、 前記低剛性部は、前記負極側冷却フィンの板厚方向に略
   直交する方向に延長され、冷却風が前記低剛性部の延長
   方向に略直交する方向に流れることを特徴とする交流発
   電機用整流装置。
6. 【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれかに記載
   の交流発電機用整流装置において、 前記交流発電機は、前記ハウジングの外側面との間で前
   記整流装置を覆う整流装置被覆部材を有し、 前記整流装置被覆部材は、前記負極側冷却フィンの低剛
   性部の吸気側に、冷却風が通過する貫通穴を設けたこと
   を特徴とする交流発電機用整流装置。
7. 【請求項７】請求項１ないし請求項６のいずれかに記載
   の交流発電機用整流装置において、 前記ハウジングと前記負極側冷却フィンとの組付け加工
   時の荷重を利用して、前記ハウジングと前記負極側冷却
   フィンの直接固定部との間の組付け段差を吸収する製造
   工程を備えることを特徴とする交流発電機用整流装置の
   製造方法。
8. 【請求項８】請求項１ないし請求項６のいずれかに記載
   の交流発電機用整流装置において、 前記ハウジングと前記負極側冷却フィンとの組付け加工
   前に、前記負極側冷却フィンの直接固定部を殴打部材で
   殴打して、前記ハウジングと前記負極冷却フィンの直接
   固定部との間の組付け段差を吸収する製造工程を備える
   ことを特徴とする交流発電機用整流装置の製造方法。