(57)【要約】【課題】この発明は、ダイオードのヒートシンクベースへの支持構造を工夫し、ダイオードのヒートシンクベース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。【解決手段】正極側および負極側ダイオード２１，２２が、金属ベース２１ｂ，２２ｂを挿通孔４０，４１に係止ピン２８，３２を挿通させて第１および第２ヒートシンクベース２４，３０に配置され、係止ピン２８，３２の挿通孔４０，４１からの延出部を潰して塑性変形させて、第１および第２ヒートシンクベース２４，３０に接合されている。これにより、正極側および負極側ダイオード２１，２２が、金属ベース２１ｂ、２２ｂの底部を第１および第２ヒートシンクベース２４，３０の一面に密接され、かつ移動を規制されて第１および第２ヒートシンクベース２４，３０に支持される。【選択図】図６
2010178604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
上記整流装置は、ヒートシンク、および該ヒートシンクのヒートシンクベースの一面に支持された複数個のダイオードを有し、
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し、かつ該金属ベースの外周部の一部を露出するように該金属ベース上に形成された絶縁性樹脂部を有し、
ピン挿通部が上記金属ベースの上記絶縁性樹脂部からの露出部に形成され、
係止ピンが上記複数個のダイオードを固着可能に上記ヒートシンクベースの一面に立設され、
上記複数個のダイオードのそれぞれが、上記係止ピンを上記ピン挿通部に挿通させて上記ヒートシンクベースに配置され、該係止ピンの該ピン挿通部からの延出部を塑性変形させて該ヒートシンクベースに接合され、上記金属ベースの底部を該ヒートシンクベースの一面に密接させて、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。
【請求項２】
上記係止ピンがダイカストで上記ヒートシンクベースと一体に作製されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
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、
上記整流装置は、ヒートシンク、および該ヒートシンクのヒートシンクベースの一面に支持された複数個のダイオードを有し、
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し、かつ該金属ベースの外周部の一部を露出するように該金属ベース上に形成された絶縁性樹脂部を有し、
リベット挿通部が上記金属ベースの上記絶縁性樹脂部からの露出部に形成され、
リベット挿通孔が上記複数個のダイオードの上記リベット挿通部に対応するように上記ヒートシンクベースに穿設され、
上記複数個のダイオードのそれぞれが、上記リベット挿通部および上記リベット挿通孔に挿通されたリベットの両端を塑性変形させて上記ヒートシンクベースに接合され、上記金属ベースの底部を該ヒートシンクベースの一面に密接させて、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。
【請求項４】
上記ヒートシンクは、上記ヒートシンクベースの一面に対向する他面に立設された複数の放熱フィンを備え、
取付片が上記ヒートシンクベースの一面と面一となるように該ヒートシンクベースに突設され、かつ上記係止ピンあるいは上記リベット挿通孔が上記取付片に形成されて、上記ダイオードが、上記取付片に接合されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項５】
上記金属ベースの上記係止ピンの塑性変形部との接触面、あるいは上記ヒートシンクベースおよび上記金属ベースの少なくとも一方の上記リベットの塑性変形部との接触面が凹凸面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１８２２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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ベースへの支持構造を工夫し、ダイオードのヒートシンクベース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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、ヒートシンク、および該ヒートシンクのヒートシンクベースの一面に支持された複数個のダイオードを有し、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し、かつ該金属ベースの外周部の一部を露出するように該金属ベース上に形成された絶縁性樹脂部を有している。さらに、ピン挿通部が上記金属ベースの上記絶縁性樹脂部からの露出部に形成され、係止ピンが上記複数個のダイオードを固着可能に上記ヒートシンクベースの一面に立設され、上記複数個のダイオードのそれぞれが、上記係止ピンを上記ピン挿通部に挿通させて上記ヒートシンクベースに配置され、該係止ピンの該ピン挿通部からの延出部を塑性変形させて該ヒートシンクベースに接合され、上記金属ベースの底部を該ヒートシンクベースの一面に密接させて、かつ移動を規制されて支持されている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、係止ピンのピン挿通部からの延出部を塑性変形させて、金属ベースの底部をヒートシンクベースの一面に密接させて、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ベースに半田接合することなく、ダイオードをヒートシンクベースに支持できる。そこで、金属ベースとヒートシンクベース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。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】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である。
【図２】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である。
【図３】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のダイオード未実装状態を示す斜視図である。
【図４】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ダイオードを示す斜視図である。
【図５】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ダイオードを示す断面図である。
【図６】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である。
【図７】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。
【図８】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である。
【図９】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である。
【図１０】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である。
【図１１】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である。
【図１２】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に適用される正極側ダイオードの取り付け方法を説明する図である。
【図１３】この発明の実施の形態７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断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態８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断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態９に係る車両用交流発電機を示す縦断面図である。
【図１６】この発明の実施の形態９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。
【図１７】この発明の実施の形態１０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。
【図１８】この発明の実施の形態１０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である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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のダイオード未実装状態を示す斜視図、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ダイオードを示す斜視図、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適用されるダイオードを示す断面図、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７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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
ここで、正極側および負極側ダイオード２１，２２の構成について図４および図５を参照しつつ説明する。
正極側ダイオード２１は、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。また、ピン挿通部としての断面円形の挿通孔４０が絶縁性樹脂部２１ｃから突出する金属ベース２１ｂの両側部に穿設されている。
【００１６】
負極側ダイオード２２は、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。また、ピン挿通部としての断面円形の挿通孔４１が絶縁性樹脂部２２ｃから突出する金属ベース２２ｂの両側部に穿設されている。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。
【００１７】
第１ヒートシンク２３は、図３に示されるように、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、係止ピン２８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対ずつ、周方向に所定の間隔をおいて立設されている。対をなす係止ピン２８の間隔は、金属ベース２１ｂの両側部に穿設された挿通孔４０間の間隔とほぼ等しくなっている。そして、正極側ダイオード２１が、挿通孔４０に挿通された係止ピン２８の頭部を潰して、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。
【００１８】
第２ヒートシンク２９は、図３に示されるように、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、係止ピン３２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対ずつ、周方向に所定の間隔をおいて立設されている。対をなす係止ピン３２の間隔は、金属ベース２２ｂの両側部に穿設された挿通孔４１間の間隔とほぼ等しくなっている。そして、負極側ダイオード２２が、挿通孔４１に挿通された係止ピン３２の頭部を潰して、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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
正極側および負極側ダイオード２１，２２は、図７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。
【００２２】
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６を参照しつつ説明する。
まず、係止ピン２８，３２は、金属ベース２１ｂ、２２ｂの両側部に穿設された挿通孔４０，４１の内径より僅かに小さな外径を有し、第１および第２ヒートシンクベース２４，３０の表面に立設されている。また、第１および第２ヒートシンクベース２４，３０の表面からの係止ピン２８，３２の立設高さは、金属ベース２１ｂ，２２ｂの厚みより高くなっている。これらの係止ピン２８，３２は、ダイカストにて第１および第２ヒートシンク２３，２９を作製する際に同時に形成される。
【００２３】
そして、図６の（ａ）に示されるように、金属ベース２１ｂ，２２ｂの挿通孔４０，４１に係止ピン２８，３２を挿通させるように正極側および負極側ダイオード２１，２２を第１および第２ヒートシンクベース２４，３０の表面上に載置する。ついで、係止ピン２８，３２の挿通孔４０，４１からの延出部を潰す。そこで、係止ピン２８，３２の延出部は、図６の（ｂ）に示されるように、金属ベース２１ｂ，２２ｂの上面に密接するように塑性変形する。このように、金属ベース２１ｂ，２２ｂは、対をなす係止ピン２８，３２の頭部を塑性変形させて、第１および第２ヒートシンクベース２４，３０に接合される。そこで、金属ベース２１ｂ、２２ｂは、第１および第２ヒートシンクベース２４，３０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１および第２ヒートシンクベース２４，３０に支持される。
【００２４】
このように、実施の形態１によれば、絶縁性樹脂部２１ｃ，２２ｃから露出する金属ベース２１ｂ、２２ｂの両側部に穿設された挿通孔４０，４１に第１および第２ヒートシンクベース２４，３０に立設された係止ピン２８，３２を挿通させ、係止ピン２８，３２の挿通孔４０，４１からの延出部を塑性変形させることにより、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。
【００２５】
また、係止ピン２８，３２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、係止ピン２８，３２を簡易に作製できるとともに、係止ピン２８，３２の機械的強度を確保できる。
【００２６】
また、対をなす係止ピン２８，３２の金属ベース２１ｂ，２２ｂの挿通孔４０，４１からの延出部を潰して金属ベース２１ｂ，２２ｂを固着しているので、係止ピン２８，３２を潰す力が金属ベース２１ｂ、２２ｂを第１および第２ヒートシンクベース２４，３０に押圧するように作用する。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、係止ピン２８，３２挿通孔４０，４１からの延出部が塑性変形しているので、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。
【００２７】
実施の形態２．
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適用される正極側ダイオードを示す斜視図である。
【００２８】
図８において、ピン挿通部としての切り欠き４２が、係止ピン２８を挿通できる溝幅で、絶縁性樹脂部２１ｃから露出する金属ベース２１ｂの両側部に凹設されている。
【００２９】
このように構成された正極側ダイオード２１Ａは、図示していないが、金属ベース２１ｂの切り欠き４２に係止ピン２８を挿通させ、係止ピン２８の切り欠き４２からの延出部を潰して塑性変形させ、第１ヒートシンクベース２４に支持される。なお、負極側ダイオードも、正極側ダイオード２１Ａと同様の支持構造で、第２ヒートシンクベースに支持される。
したがって、この実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００３０】
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である。
【００３１】
図９において、ピン挿通部としての断面楕円形の挿通孔４３が絶縁性樹脂部２１ｃから露出する金属ベース２１ｂの両側部に穿設されている。
【００３２】
このように構成された正極側ダイオード２１Ｂは、図示していないが、金属ベース２１ｂの挿通孔４３に係止ピン２８を挿通させ、係止ピン２８の挿通孔４３からの延出部を潰して塑性変形させ、第１ヒートシンクベース２４に支持される。なお、第１ヒートシンクベース２４に立設される係止ピン２８は、挿通孔４３の孔形状に適合する断面楕円形に形成される。また、負極側ダイオードも、正極側ダイオード２１Ｂと同様の支持構造で、第２ヒートシンクベースに支持される。
したがって、この実施の形態３においても、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００３３】
実施の形態４．
図１０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である。
【００３４】
図１０において、挿通孔４０が絶縁性樹脂部２１ｃから露出する金属ベース２１ｂの両側部にそれぞれ２つずつ穿設されている。
【００３５】
このように構成された正極側ダイオード２１Ｃは、図示していないが、金属ベース２１ｂの挿通孔４０に係止ピン２８を挿通させ、係止ピン２８の挿通孔４０からの延出部を潰して塑性変形させ、第１ヒートシンクベース２４に支持される。なお、係止ピン２８は、正極側ダイオード２１Ｃのそれぞれに対して、挿通孔４０の孔位置に適合するように、第１ヒートシンクベース２４に２対ずつ立設されている。また、負極側ダイオードも、正極側ダイオード２１Ｃと同様の支持構造で、第２ヒートシンクベースに支持される。
したがって、この実施の形態３においても、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００３６】
実施の形態５．
図１１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である。
【００３７】
図１１において、取付腕４４が金属ベース２１ｂの両側部の中央部に突設されており、挿通孔４０が取付腕４４に穿設され、絶縁性樹脂部２１ｃが取付腕４４を露出させるように金属ベース２１ｂにモールド成形されている。
【００３８】
このように構成された正極側ダイオード２１Ｄは、図示していないが、取付腕４４の挿通孔４０に係止ピン２８を挿通させ、係止ピン２８の挿通孔４０からの延出部を潰して塑性変形させ、第１ヒートシンクベース２４に支持される。なお、負極側ダイオードも、正極側ダイオード２１Ｄと同様の支持構造で、第２ヒートシンクベースに支持される。
したがって、この実施の形態５においても、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００３９】
実施の形態６．
図１２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における正極側ダイオードの取り付け方法を説明する図である。
【００４０】
図１２において、凹凸面４５が金属ベース２１ｂの上面の挿通孔４０の周縁部に形成されている。この凹凸面４５は、例えばサンドブラストなどの表面処理により形成される。
【００４１】
このように構成された正極側ダイオード２１Ｅは、図１２の（ａ）に示されるように、金属ベース２１ｂに穿設された挿通孔４０に係止ピン２８を挿通させて、第１ヒートシンクベース２４上に載置される。ついで、係止ピン２８の挿通孔４０からの延出部を潰す。そこで、係止ピン２８の延出部は、図１２の（ｂ）に示されるように、金属ベース２１ｂの上面の挿通孔４０の周縁部に形成された凹凸面４５に密接するように塑性変形する。これにより、金属ベース２１ｂは、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。なお、負極側ダイオードも、正極側ダイオード２１Ｅと同様の支持構造で、第２ヒートシンクベースに支持される。
【００４２】
したがって、この実施の形態６においても、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
また、この実施の形態６では、凹凸面４５が挿通孔４０の周縁部に形成されているので、係止ピン２８の塑性変形部が凹凸面４５に密接し、接合強度が高められるとともに、接触面積が増大する。そこで、正極側ダイオード２１Ｅ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との間の熱的および電気的な抵抗が低減される。
【００４３】
なお、負極側ダイオードも、正極側ダイオード２１Ｅと同様の支持構造で、第２ヒートシンクベースに支持されているので、負極側ダイオードの脱落が長期的に阻止されるとともに、金属ベースと第２ヒートシンクベースとの間の熱的および電気的な抵抗が低減される。
【００４４】
実施の形態７．
図１３はこの発明の実施の形態７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断面図である。
【００４５】
図１３において、リベット挿通孔４６が、第１ヒートシンクベース２４Ａの舌片部２６（図示せず）間に、それぞれ、３対ずつ、周方向に所定の間隔をおいて穿設されている。対をなすリベット挿通孔４６の間隔は、金属ベース２１ｂの両側部に穿設された挿通孔４０間の間隔とほぼ等しくなっている。また、挿通孔４０とリベット挿通孔４６は、円柱状のリベット４７を挿通できる孔形状に形成されている。ここで、挿通孔４０はリベット挿通部に相当する。
【００４６】
そして、正極側ダイオード２１は、挿通孔４０とリベット挿通孔４６に挿通されたリベット４７の両端部を潰して塑性変形させ、第１ヒートシンクベース２４Ａに接合されている。これにより、金属ベース２１ｂは、第１ヒートシンクベース２４Ａ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２４Ａに支持されている。なお、負極側ダイオードも、正極側ダイオード２１と同様の支持構造で、第２ヒートシンクベースに支持される。
【００４７】
したがって、この実施の形態７においても、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００４８】
実施の形態８．
図１４はこの発明の実施の形態８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断面図である。
【００４９】
図１４において、リベット挿通孔４６より大径の穴４８が、第１ヒートシンクベース２４Ａの裏面にリベット挿通孔４６と同心状に凹設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態７と同様に構成されている。
【００５０】
したがって、この実施の形態８においても、上記実施の形態７と同様の効果を奏する。
また、この実施の形態８では、穴４８がリベット挿通孔４６と同心状に第１ヒートシンクベース２４Ａの裏面に凹設されているので、リベット４７の塑性変形部が穴４８内に納まる。そこで、リベット４７の塑性変形部が第１ヒートシンク２４Ａの裏面から突出せず、第１ヒートシンクの配設が容易となる。
【００５１】
なお、負極側ダイオードも、正極側ダイオード２１と同様の支持構造で、第２ヒートシンクベースに支持されているので、リベットの塑性変形部が第２ヒートシンクの裏面から突出せず、リアブラケットの内壁面への取付が容易となる。
【００５２】
なお、上記実施の形態１〜８では、正極側および負極側ダイオードが同じ支持構造で第１および第２ヒートシンクベースに支持されているものとしているが、正極側および負極側ダイオードの支持構造は必ずしも同じである必要はない。つまり、正極側および負極側ダイオードを上記実施の形態１〜８における支持構造から選択された異なる支持構造で第１および第２ヒートシンクベースに支持するようにしてもよい。
【００５３】
また、上記実施の形態１〜８では、第１および第２ヒートシンクベースが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ているものとしているが、第１および第２ヒートシンクベースの形状は、円弧帯状の平板に限定されるものではなく、例えば複数の台形平板をその斜辺同士を連結して構成された複数の角部を有する弧状の平板でもよい。
【００５４】
実施の形態９．
図１５はこの発明の実施の形態９に係る車両用交流発電機を示す縦断面図、図１６はこの発明の実施の形態９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。
【００５５】
図１５および図１６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９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。
【００５６】
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。
【００５７】
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、係止ピン５６の対が、各取付面５５上に、金属ベース２１ｂの両側部に穿設された挿通孔４０間の間隔とほぼ等しい間隔で穿設されている。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、挿通孔４０に挿通された係止ピン５６の頭部を潰して、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。
【００５８】
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、挿通孔４０に係止ピン５６を挿通させて金属ベース２１ｂを第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、係止ピン５６の挿通孔４０からの突出部を金属ベース２１ｂ側に押圧して潰す。そこで、係止ピン５６の頭部は、金属ベース２１ｂの上面に密接するように塑性変形し、正極側ダイオード２１が第１ヒートシンクベース５２に接合される。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。
【００５９】
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７に示される回路が構成される。
【００６０】
この実施の形態９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に立設された係止ピン５６，３２の挿通孔４０，４１からの延出部を潰して塑性変形させることにより、第１および第２ヒートシンクベース５２，３０に支持されているので、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００６１】
実施の形態１０．
図１７はこの発明の実施の形態１０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１８はこの発明の実施の形態１０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である。
【００６２】
図１７および図１８において、第１ヒートシンク５１Ａ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５２Ａと、第１ヒートシンクベース５２Ａ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５２Ａ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。また、第１ヒートシンクベース５２Ａ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。そして、取付片５７が、各取付面５５の周方向中央位置で、取付面５５と面一となるように第１ヒートシンクベース５２Ａの軸方向他端部から軸方向に延出され、係止ピン５６が各取付片５７に立設されている。
【００６３】
また、正極側ダイオード２１Ｆは、取付腕５８が金属ベース２１ｂの一端部の中央部に突設されており、挿通孔４０が取付腕５８に穿設され、絶縁性樹脂部２１ｃが取付腕５８を露出させるように金属ベース２１ｂにモールド成形されている。そして、正極側ダイオード２１Ｆが、挿通孔４０に係止ピン５６を挿通させて金属ベース２１ｂを第１ヒートシンクベース５２Ａ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、係止ピン５６の挿通孔４０からの突出部を潰して塑性変形させて、第１ヒートシンクベース５２Ａの各取付面５５に支持されている。
【００６４】
ここで、整流装置５０Ａは、正極側ダイオード２１および第１ヒートシンク５１に代えて正極側ダイオード２１Ｆおよび第１ヒートシンク５１Ａを用いている点を除いて、上記実施の形態９と同様に構成されている。
【００６５】
したがって、この実施の形態１０においても、上記実施の形態９と同様の効果を奏する。
また、この実施の形態１０では、係止ピン５６が立設された取付片５７が各取付面５５の周方向中央位置で、第１ヒートシンクベース５２Ａの軸方向他端部から軸方向に延出されているので、係止ピン５６の立設位置が放熱フィン５３の設置領域から外れる。そこで、放熱フィン５３と干渉することなく、係止ピン５６の挿通孔４０からの延出部を潰すことができ、放熱フィン５３を薄肉化して放熱面積を増大させることができる。
【００６６】
ここで、上記実施の形態９，１０では、係止ピンの頭部を塑性変形させて正極側ダイオードを第１ヒートシンクベースに接合するものとしているが、リベットを用いて正極側ダイオードを第１ヒートシンクベースに接合するようにしてもよいことは言うまでもないことである。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【符号の説明】
【００７１】
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、２０，５０，５０Ａ  整流装置、２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ  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、２３，５１，５１Ａ  第１ヒートシンク、２４，２４Ａ，５２，５２Ａ  第１ヒートシンクベース、２８，３２  係止ピン、２９  第２ヒートシンク、３０  第２ヒートシンクベース、４０，４１，４３  挿通孔（ピン挿通部、リベット挿通部）、４２  切り欠き（ピン挿通部、リベット挿通部）、４４  取付腕、４５  凹凸面、４６  リベット挿通孔、４７  リベット、５６  係止ピン、５７  取付片、５８  取付腕。
【図１】
2010178604.tif 000003
【図２】
2010178604.tif 000004
【図３】
2010178604.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010178604.tif 000009
【図８】
2010178604.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2010178604.tif 000012
【図１１】
2010178604.tif 000013
【図１２】
2010178604.tif 000014
【図１３】
2010178604.tif 000015
【図１４】
2010178604.tif 000016
【図１５】
2010178604.tif 000017
【図１６】
2010178604.tif 000018
【図１７】
2010178604.tif 000019
【図１８】
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