(57)【要約】【課題】この発明は、ダイオードのヒートシンクへの支持構造を工夫し、ダイオードのヒートシンク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の金属ベース２１ｂ，２２ｂが一対の支持壁３７，３８間に配置され、支持壁３７，３８が金属ベース２１ｂ，２２ｂ側に倒れるように押圧される。そこで、支持壁３７，３８は、絶縁性樹脂部２１ｃ，２２ｃから露出する金属ベース２１ｂ，２２ｂの両側部の稜線で折れ曲がるように塑性変形し、金属ベース２１ｂ，２２ｂが、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。【選択図】図５
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【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、複数個のダイオードと、該複数個のダイオードを支持するヒートシンクと、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するように該金属ベースに形成された絶縁性樹脂部を有し、それぞれの上記金属ベースが上記ヒートシンクに相対するように立設された支持壁間に配置され、該支持壁の塑性変形により、その底部を該ヒートシンクに密接させて、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】
上記支持壁がダイカストで上記ヒートシンク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】
凹溝が上記金属ベースの側部に凹設され、上記支持壁の一部が該凹溝の溝形状に沿って塑性変形していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の回転電機。
【請求項４】
上記凹溝は、上記金属ベースの側部に厚み方向の全域にわたって、かつ溝深さが該金属ベースの底部から離間する方向に漸次深くなるように凹設されていることを特徴とする請求項３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への支持構造を工夫し、ダイオードのヒートシンク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、複数個のダイオードと、該複数個のダイオードを支持するヒートシンクと、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するように該金属ベースに形成された絶縁性樹脂部を有し、それぞれの上記金属ベースが上記ヒートシンクに相対するように立設された支持壁間に配置され、該支持壁の塑性変形により、その底部を該ヒートシンクに密接させて、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、金属ベースが両側の支持壁を塑性変形させて、その底部をヒートシンクに密接させて、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に半田接合することなく、ダイオードをヒートシンクに支持できる。そこで、金属ベースとヒートシンク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に適用される正極側ダイオードの構成を説明する断面図である。
【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負極側ダイオードの構成を説明する断面図である。
【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６】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７】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おける正極側ダイオードの取り付け状態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３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斜視図である。
【図１１】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１２】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おける正極側ダイオードの取り付け状態を示す斜視図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ矢視断面図である。
【図１４】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１５】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おける正極側ダイオードの取り付け状態を示す斜視図である。
【図１６】この発明の実施の形態６に係る車両用交流発電機を示す縦断面図である。
【図１７】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に適用される正極側ダイオードの構成を説明する断面図、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負極側ダイオードの構成を説明する断面図、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おけるダイオードの取り付け方法を説明する図、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】
正極側ダイオード２１は、図３に示されるように、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。
【００１６】
負極側ダイオード２２は、図４に示されるように、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。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、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、正極側ダイオード２１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、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、負極側ダイオード２２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６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５を参照しつつ説明する。
まず、支持壁３７の対が、第１ヒートシンクベース２４の表面上の正極側ダイオード２１の実装位置のそれぞれに、金属ベース２１ｂの幅より僅かに大きな間隔で平行に立設されている。また、第１ヒートシンクベース２４の表面からの支持壁３７の立設高さは、金属ベース２１ｂの厚みより高くなっている。これらの支持壁３７は、ダイカストにて第１ヒートシンク２３を作製する際に同時に形成される。
【００２３】
そして、図５の（ａ）に示されるように、金属ベース２１ｂが対をなす支持壁３７間に位置するように正極側ダイオード２１を第１ヒートシンクベース２４の表面上に載置する。ついで、金属ベース２１ｂを第１ヒートシンクベース２４の表面に押圧しながら、対をなす支持壁３７の金属ベース２１ｂからの突出部を金属ベース２１ｂ側に押圧する。そこで、対をなす支持壁３７は、図５の（ｂ）に示されるように、金属ベース２１ｂ側に倒れ込み、絶縁性樹脂部２１ｃから突出する金属ベース２１ｂの両側部の稜線で折れ曲がるように塑性変形する。このように、金属ベース２１ｂは、対をなす支持壁３７をカシメることにより、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。
【００２４】
また、支持壁３８の対が、第２ヒートシンクベース３０の表面上の負極側ダイオード２２の実装位置のそれぞれに、金属ベース２２ｂの幅より僅かに大きな間隔で平行に立設されている。また、第２ヒートシンクベース３０の表面からの支持壁３８の立設高さは、金属ベース２２ｂの厚みより高くなっている。これらの支持壁３８は、ダイカストにて第２ヒートシンク２９を作製する際に同時に形成される。
そして、負極側ダイオード２２が、同様に、金属ベース２２ｂを対をなす支持壁３８間に位置するように第２ヒートシンクベース３０の表面上に載置し、対をなす支持壁３８をカシメることにより、第２ヒートシンクベース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２ヒートシンクベース３０に支持される。
【００２５】
このように、実施の形態１によれば、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に立設された支持壁３７，３８をカシメることにより、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。
また、支持壁３７，３８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、支持壁３７，３８を簡易に作製できるとともに、支持壁３７，３８の機械的強度を確保できる。
【００２６】
また、対をなす支持壁３７，３８を金属ベース２１ｂ，２２ｂの両側から金属ベース２１ｂ，２２ｂの両側部の稜線で折れ曲がるように塑性変形させて金属ベース２１ｂ，２２ｂを固着している。このとき、支持壁３７，３８を金属ベース２１ｂ，２２ｂの両側部の稜線で折れ曲げる力は、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、支持壁３７，３８が塑性変形し、その曲げ状態が維持されるので、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７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、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おける正極側ダイオードの取り付け状態を示す斜視図である。
【００２８】
図７において、凹溝３９が金属ベース２１ｂの幅方向に相対する両側面の長手方向の中央部に金属ベース２１ｂの厚さ方向の全域にわたって、一定の溝幅で、かつ一定の溝深さに凹設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００２９】
このように構成された正極側ダイオード２１Ａを第１ヒートシンクベース２４に取り付けるには、まず、金属ベース２１ｂが対をなす支持壁３７間に位置するように第１ヒートシンクベース２４の表面上に載置する。ついで、金属ベース２１ｂを第１ヒートシンクベース２４の表面に押圧しながら、対をなす支持壁３７の金属ベース２１ｂからの突出部を金属ベース２１ｂ側に押圧する。そこで、対をなす支持壁３７は、図８に示されるように、金属ベース２１ｂ側に倒れ込み、金属ベース２１ｂの両側部の稜線で折れ曲がり、かつ凹溝３９の溝形状に沿うように塑性変形する。これにより、正極側ダイオード２１Ａが、金属ベース２１ｂを第１ヒートシンクベース２４の表面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２４に支持される。
【００３０】
この実施の形態２によれば、対をなす支持壁３７が金属ベース２１ｂの両側部の稜線で折れ曲がるように、かつ凹溝３９の溝形状に沿うように塑性変形しているので、支持壁３７による金属ベース２１ｂの固着力が増大する。そこで、正極側ダイオード２１Ａ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。
【００３１】
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、図１０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おける正極側ダイオードの取り付け状態を示す斜視図である。
【００３２】
図９において、凹溝３９が金属ベース２１ｂの幅方向に相対する両側面の長手方向の両端部および中央部の３箇所に金属ベース２１ｂの厚さ方向の全域にわたって、一定の溝幅で、かつ一定の溝深さに凹設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態２と同様に構成されている。
【００３３】
このように構成された正極側ダイオード２１Ｂを第１ヒートシンクベース２４に取り付けるには、まず、金属ベース２１ｂが対をなす支持壁３７間に位置するように第１ヒートシンクベース２４の表面上に載置する。ついで、金属ベース２１ｂを第１ヒートシンクベース２４の表面に押圧しながら、対をなす支持壁３７の金属ベース２１ｂからの突出部を金属ベース２１ｂ側に押圧する。そこで、対をなす支持壁３７は、図１０に示されるように、金属ベース２１ｂ側に倒れ込み、金属ベース２１ｂの両側部の稜線で折れ曲がり、かつ各凹溝３９の溝形状に沿うように塑性変形する。これにより、正極側ダイオード２１Ｂが、金属ベース２１ｂを第１ヒートシンクベース２４の表面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２４に支持される。
【００３４】
この実施の形態３によれば、対をなす支持壁３７が金属ベース２１ｂの両側部の稜線で折れ曲がるように、かつ３つの凹溝３９の溝形状に沿うように塑性変形しているので、支持壁３７による金属ベース２１ｂの固着力がさらに増大する。そこで、正極側ダイオード２１Ｂ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。
【００３５】
実施の形態４．
図１１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、図１２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おける正極側ダイオードの取り付け状態を示す斜視図、図１３は図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ矢視断面図である。
【００３６】
図１１において、凹溝４０が金属ベース２１ｂの幅方向に相対する両側面の長手方向の中央部に金属ベース２１ｂの厚さ方向の全域にわたって、一定の溝幅で、かつ溝深さが絶縁性樹脂部２１ｃ側に向かって漸次深くなるように凹設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３７】
このように構成された正極側ダイオード２１Ｃを第１ヒートシンクベース２４に取り付けるには、まず、金属ベース２１ｂが対をなす支持壁３７間に位置するように第１ヒートシンクベース２４の表面上に載置する。ついで、金属ベース２１ｂを第１ヒートシンクベース２４の表面に押圧しながら、対をなす支持壁３７の金属ベース２１ｂからの突出部を金属ベース２１ｂ側に押圧する。そこで、対をなす支持壁３７は、図１２に示されるように、金属ベース２１ｂ側に倒れ込み、金属ベース２１ｂの両側部の稜線で折れ曲がり、かつ凹溝４０の溝形状に沿うように塑性変形する。これにより、正極側ダイオード２１Ｃが、金属ベース２１ｂを第１ヒートシンクベース２４の表面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２４に支持される。
【００３８】
この実施の形態４によれば、対をなす支持壁３７が金属ベース２１ｂの両側部の稜線で折れ曲がるように、かつ凹溝４０の溝形状に沿うように塑性変形しているので、支持壁３７による金属ベース２１ｂの固着力が増大する。さらに、凹溝４０の溝深さが絶縁性樹脂部２１ｃ側に向かって漸次深くなっているので、支持壁３７を凹溝４０の溝形状に沿うように塑性変形させる力が金属ベース２１ｂを第１ヒートシンクベース２４に押し付けるように作用する。そして、支持壁３７が塑性変形しているので、金属ベース２１ｂを第１ヒートシンクベース２４に押し付ける力が長期的に保持される。そこで、正極側ダイオード２１Ａの脱落が確実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。
【００３９】
実施の形態５．
図１４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、図１５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おける正極側ダイオードの取り付け状態を示す斜視図である。
【００４０】
図１４において、凹溝４０が金属ベース２１ｂの幅方向に相対する両側面の長手方向の両端部および中央部の３箇所に金属ベース２１ｂの厚さ方向の全域にわたって、一定の溝幅で、かつ溝深さが絶縁性樹脂部２１ｃ側に向かって漸次深くなるように凹設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態４と同様に構成されている。
【００４１】
このように構成された正極側ダイオード２１Ｄを第１ヒートシンクベース２４に取り付けるには、まず、金属ベース２１ｂが対をなす支持壁３７間に位置するように第１ヒートシンクベース２４の表面上に載置する。ついで、金属ベース２１ｂを第１ヒートシンクベース２４の表面に押圧しながら、対をなす支持壁３７の金属ベース２１ｂからの突出部を金属ベース２１ｂ側に押圧する。そこで、対をなす支持壁３７は、図１５に示されるように、金属ベース２１ｂ側に倒れ込み、金属ベース２１ｂの両側部の稜線で折れ曲がり、かつ凹溝４０の溝形状に沿うように塑性変形する。これにより、正極側ダイオード２１Ｄが、金属ベース２１ｂを第１ヒートシンクベース２４の表面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２４に支持される。
【００４２】
この実施の形態５によれば、対をなす支持壁３７が金属ベース２１ｂの両側部の稜線で折れ曲がるように、かつ３つの凹溝４０の溝形状に沿うように塑性変形しているので、支持壁３７による金属ベース２１ｂの固着力がさらに増大する。そこで、正極側ダイオード２１Ｂの脱落がより確実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。
【００４３】
なお、上記実施の形態４，５では、支持壁の突出高さが金属ベースの厚みより高くなっている。しかし、凹溝の溝深さが絶縁性樹脂部側に向かって漸次深くなるように凹設されているので、凹溝の溝形状に沿って塑性変形した支持壁の部位は金属ベースを第１ヒートシンクベースに押圧するとともに、金属ベースの移動を規制している。そこで、支持壁の突出高さを金属ベースの厚みより低くしてもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態２〜５では、負極側ダイオードについては説明していないが、同様に、凹溝が負極側ダイオードの金属ベースに形成され、支持壁を塑性変形させて第２ヒートシンクベースに支持されている。
また、上記実施の形態２〜５では、凹溝が金属ベースの両側面に凹設されているものとしているが、凹溝は金属ベースの少なくとも一方の側面に凹設されていればよい。
【００４５】
実施の形態６．
図１６はこの発明の実施の形態６に係る車両用交流発電機を示す縦断面図、図１７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を示す斜視図である。
【００４６】
図１６および図１７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６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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、支持壁５６の対が、各取付面５５上に、金属ベース２１ｂの幅より僅かに大きな間隔で平行に立設されている。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、対をなす支持壁５６をカシメて、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。
【００４９】
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、対をなす支持壁５６間に金属ベース２１ｂを位置するように第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、対をなす支持壁５６の金属ベース２１ｂからの突出部を金属ベース２１ｂ側に押圧する。そこで、対をなす支持壁５６は、金属ベース２１ｂ側に倒れ込み、金属ベース２１ｂの両側部の稜線で折れ曲がるように塑性変形する。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。
【００５０】
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６に示される回路が構成される。
【００５１】
この実施の形態６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に立設された支持壁５６，３８をカシメることにより、第１および第２ヒートシンクベース５２，３０に取り付けられているので、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。この場合、金属ベースの径方向両側から支持壁をカシメて、金属ベースを固定すればよい。
【００５５】
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】
【００５６】
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  整流装置、２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ  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  第１ヒートシンク、２４，５２  第１ヒートシンクベース、２９  第２ヒートシンク、３０  第２ヒートシンクベース、３７，３８  支持壁、３９，４０  凹溝。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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