JPWO2006022005A1 - 交流発電機の電圧制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
このものの場合、上記第1の金属板は放熱板として機能し、上記第2の金属板は電源供給マイナス側配線としての機能と、対向するICチップへの電磁ノイズ侵入遮断の機能とを有している。
また、この第2の金属板は、他のプラス側端子やコネクタ嵌合制御端子と共にインサート成型されたターミナルアッセンブリの一構成部材であるが、例えばICチップ側の形状、配置、寸法等が変更となった場合、それに合わせて新たなターミナルアッセンブリを製造しなければならないという問題点もあった。
また、第1の金属板が接着されたICチップ側と、ターミナルアッセンブリ側との位置合わせも、ICチップと第2の金属板との離間距離に留意して行わなければならず、その作業に手間がかかってしまうという問題点もあった。
さらに、第2の金属板は、電源供給マイナス側配線でもあり、所定時に電流が流れる配線で、電流が存在することに起因する電磁ノイズの抑制を行うことがはたしてできるのかという疑問もあった。
図1はこの発明の実施の形態1の車両用交流発電機を示す側断面図である。
回転電機であるこの車両用交流発電機では、アルミニウム製のフロントブラケット1及びリヤブラケット2から構成されたケース3内に、一端部にプーリ4が固定されたシャフト5が回転自在に設けられている。このシャフト5にはランドル型の回転子6が固定されている。回転子6の両側面のうちプーリ4側にはフロント側ファン7が固定され、反プーリ4側にはリヤ側ファン8が固定されている。回転子6の外周には回転子6を囲むようにして固定子9がケース3の内壁面に固定されている。
シャフト5の他端部には、回転子6に電流を供給するスリップリング10が固定されている。このスリップリング10の表面には、ブラシホルダ12内に収納された一対のブラシ11が摺接するようになっている。
ブラシホルダ12には、固定子9で生じる交流電圧の大きさを調整する電圧制御装置13が固定されている。また、リヤブラケット2内には、固定子9に電気的に接続され交流を直流に整流する整流器14が設けられている。
フロントブラケット1には、内径側に複数の吸入孔1aが形成され、外径側に複数の排出孔1bが形成されている。リヤブラケット2には、内径側に複数の吸入孔2aが形成され、外径側に複数の排出孔2bが形成されている。
インサート導体がPPS樹脂によるインサートモールド成形で内部に埋設されたベース40にブラシホルダ12及びコネクタ41が一体化されている。
電圧制御装置13は、ブラシホルダ12に形成された凹部形状の収納部30に収納されている。この電圧制御装置13は、基板31と、この基板31に発電機の出力電圧を制御する回路が形成されたICチップ32等が実装された回路部33と、基板31に固定され、接地されたアルミニウム製のヒートシンク34とを備えている。ここで、基板31と、この基板31にICチップ32等が実装された回路部33とにより、制御本体を構成している。
ヒートシンク34は、接地部材であるケース3に導電部品を介して電気的に接続されることで接地されている。なお、ヒートシンクを直接ケースに電気的に接続するようにしてもよい。
一方、エンジンによってプーリ4は駆動され、シャフト5によって回転子6が回転するため、固定子コア20には回転磁界が与えられ、固定子コイル21には起電力が生じる。
この交流の起電力は、電圧制御装置13によりその大きさが調整されるとともに、整流器14を通って直流に整流されて、バッテリに充電される。
また、制御本体で生じた熱を放熱するためのヒートシンク34が電磁ノイズの遮断作用も兼ねており、わざわざ電磁ノイズ用の部材を特別に設ける必要性が無く、製造コストが低減されるとともに、組立作業性も向上する。
また、ヒートシンク34は、接地部材であるケース3に導電部品を介して電気的に接続されているので、アースと同電位であり、ICチップ32の内部、及びその周辺の基準電位面の電位振動が小さくなり、電磁ノイズ障害をより低減することができる。
なお、上記実施の形態では、基板31と、基板31にICチップ32等が搭載された回路部33とからなる制御本体について説明したが、ICチップ等が樹脂で内包されたモールドパッケージタイプの制御本体であってもよい。
図4は、この発明の実施の形態2による車両用交流発電機の電圧制御装置13の要部断面図である。
この実施の形態では、ICチップ32が搭載されるヒートシンク50の主面のうち、主面端部には、面に対して垂直に延びた位置決め部50aが設けられている。
他の構成は、実施の形態1と同様である。
この実施の形態による電圧制御装置13によれば、位置決め部50aを設けたことにより、実施の形態1と比較して、制御本体を覆うヒートシンク50の面積が増大し、ICチップ32に対する電磁ノイズ侵入防止性能をさらに向上させることができる。
また、この位置決め部50aは、ヒートシンク50に制御本体を搭載する際に、位置決め部50aに制御本体の先端面を当接することで、ヒートシンク50に対する制御本体の相対位置が定まり、組立作業性が向上する。
図6は、この発明の実施の形態3による車両用交流発電機の電圧制御装置を示す正面図である。
この実施の形態では、ヒートシンク60のうち、バッテリ電圧を検知する端子41a等を有するコネクタ41とICチップ32との間に、アルミニウム製のヒートシンク60の主面に対して垂直に延びた遮断部60aが設けられている。
なお、この実施の形態についても、上記各実施の形態と同様に、ICチップ等が樹脂で内包されたモールドパッケージタイプの制御本体であっても適用できる。
図7は、この発明の実施の形態4による車両用交流発電機の電圧制御装置を示す要部断面図、図8は、図7の平面図、図9は、図7の右側面図である。
この実施の形態では、ヒートシンク70は、制御本体である矩形状で6面体であるモールドパッケージ51のうち、接続端子71が突出した面を除いた3面を覆っている。
アルミニウム製のヒートシンク70は、ほぼ断面コ字形状であり、モールドパッケージ51は、ヒートシンク70の弾性力で挟持されている。
また、モールドパッケージ51は、接続端子71を手前にして、ヒートシンク70、80の開口部から底面に当接するまで挿入することで、ヒートシンク70、80に対するモールドパッケージ51の位置決めがされるとともに、ヒートシンク70、80とモールドパッケージ51とは一体化される。
従って、組立作業性が向上するとともに、モールドパッケージ51にヒートシンク70、80に対する固定機構として孔等を設ける必要性は無く、モールドパッケージ51の製品自由度が増加する。
また、モールドパッケージ51の大部分ではヒートシンク70、80が密接されているので、モールドパッケージ51からの熱は高効率で放熱され、冷却性も向上する。
また、ヒートシンク34、50、60、70、80は、アルミニウム製であったが、勿論このものに限定されるものではなく、例えば銅製であってもよい。
Claims (5)
- シャフトに固定されシャフトとともに回転する回転子と、
この回転子を囲むようにして設けられ回転子からの回転磁界により交流が生じる固定子と、
この固定子で生じる前記交流の出力電圧の大きさを調整する電圧制御装置とを備え、
前記電圧制御装置は、接地された導電性のヒートシンクと、このヒートシンクに固定され前記出力電圧を制御する回路が形成されたICチップを含む制御本体とを有している
交流発電機。 - 前記ヒートシンクには、前記制御本体が固定されるヒートシンクの主面に対して突出して設けられ、ヒートシンクに対する前記制御本体の位置決めをする位置決め部が設けられている請求項1に記載の交流発電機。
- 前記ヒートシンクには、電気的に外部と接続される端子を有するコネクタと、前記ICチップとの間に設けられ、前記コネクタからの電磁ノイズを遮断する遮断部が設けられている請求項1または2に記載の交流発電機。
- 前記制御本体は、前記ICチップが樹脂で内包されたモールドパッケージである請求項1ないし3の何れか1項に記載の交流発電機。
- 前記モールドパッケージは、6面体形状であり、ほぼ断面コ字形状の前記ヒートシンクは、前記モールドパッケージの接続端子が突出する面を除いた少なくても3面では密接している請求項4に記載の交流発電機。
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