(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流回路を構成する整流素子の正負の各出力端子がそれぞれ接続される正負の各端子接続用導電部材を、絶縁基板の同一面にパターン化して形成したブラシレス回転電機の回転整流装置であって、
前記絶縁基板の一方の面には、正負の各端子接続用導電部材がパターン化して形成され、その他方の面には、中央部において巻回方向が逆となるような渦巻状に抵抗線を巻回したサージ防止用抵抗が形成されていることを特徴とするブラシレス回転電機の回転整流装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、整流素子の正負の各出力端子をそれぞれ接続するための端子接続用導電部材の構成に特徴を有するブラシレス回転電機の回転整流装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、ブラシレス発電機の回路図である。励磁用発電機Ｇ2 は、回転電機子型のものであって、回転電機子１と、固定磁極用コイル２とから成り、原動機により軸が回転されることにより、前記回転電機子１には、３相交流電流が発生（出力）する。この３相交流電流は、回転整流装置Ｒ’によって直流電流に整流され、この直流電流は、主発電機Ｇ1 の回転界磁コイル３に供給されて、該回転界磁コイル３により生成される回転磁界を励磁し得る。これにより、主発電機Ｇ1 の電機子コイル４に３相交流電流が発生する。
【０００３】
前記回転整流装置Ｒ’は、６個のダイオードＤ1 〜Ｄ6 で構成されて、Ｄ1 〜Ｄ3 は、順極ダイオードであり、Ｄ4 〜Ｄ6 は、逆極ダイオードである。ダイオードＤ1 と同Ｄ4 、同Ｄ2 と同Ｄ5 及び同Ｄ3 と同Ｄ6 とがそれぞれ直列に接続され、それぞれ直列に接続された３組のダイオードが並列に接続され、順極ダイオードＤ1 〜Ｄ3 の正の出力端子５ａと、逆極ダイオードＤ4 〜Ｄ6 の負の出力端子５ｂとは、異なる端子接続用導電部材（後述する短絡板４１ａ，４１ｂ）にそれぞれ接続される。各導電部材は、主発電機Ｇ1 の回転界磁コイル３のＪ，Ｋの各相に接続されている。このため、図１において、発電機における２点鎖線で囲まれる各部材が回転することになる。なお、図１において、４０は、回転整流装置Ｒ’のサージ（瞬時的電圧変動）を吸収して、主発電機Ｇ1 の出力の安定を図るためのバリスタ（サージアブソーバ）であって、直列に接続された２個のダイオードに対して並列に接続されている。
【０００４】
次に、図６を参照にして、ブラシレス発電機の従来の回転整流装置Ｒ’の機械的組付構造と電気的接続構造とについて簡単に説明する。ダイオードＤ1 〜Ｄ6 の各出力端子５ａ，５ｂを接続するための端子接続用導電部材は、半リング状をした一対の短絡板４１ａ，４１ｂで構成され、該一対の短絡板４１ａ，４１ｂは、円板状をした絶縁板４２に対して複数本の固定ボルト４３を介して部分的に重なり合った状態で一体に取付けられている。この回転整流装置Ｒ’は、その絶縁板４２の部分において、発電機の軸に一体に取付けられる。順極ダイオードＤ1 〜Ｄ3 の正の出力端子５ａは、短絡板４１ａに接続され、逆極ダイオードＤ4 〜Ｄ6 の負の出力端子５ｂは、別の短絡板４１ｂに接続される。また、サージアブソーバであるバリスタ４０は、半リング状をした各短絡板４１ａ，４１ｂの周方向に沿った両端部にそれぞれ接続されて、別の短絡板４１ａ，４１ｂに接続されて、しかも隙間４４を介して相対向しているバリスタ４０どうしは、リード線４５を介して接続されている。
【０００５】
また、絶縁板４２における各ダイオードＤ1 〜Ｄ6 と相対向する周縁部には、各短絡板４１ａ，４１ｂに接続されたダイオードＤ1 〜Ｄ6 と同数の接続用のスタッドボルト４６が取付けられていて、各スタッドボルト４６と、これと対応する各ダイオードＤ1 〜Ｄ6 とは、リード線４７を介してそれぞれ接続されている。また、図示されてはいないが、６本のスタッドボルト４６は、その２本ずつが一組を構成していて（例えば、ダイオードＤ1 と同Ｄ4 に接続されている２本のスタッドボルト４６が一組を構成している）、各組の対応するスタッドボルト４６は、別のリード線（図示せず）によりそれぞれ接続されると共に、励磁用発電機Ｇ2 の回転電機子１のＵ，Ｖ，Ｗの各相の３本のコイル線（図示せず）と、前記した３組のスタッドボルト４６とは、更に別のリード線によりそれぞれ接続され、主発電機Ｇ1 の回転界磁コイル３のＪ，Ｋの各相のコイル線（図示せず）と、前記した各短絡板４１ａ，４１ｂとは、リード線に接続されている。なお、図６において、４８は、回転軸を通す開口を示し、４９は、回転整流装置Ｒ’を発電機の軸に取付ける際に使用されるボルト挿通穴を示す。
【０００６】
従来の回転整流装置Ｒ’の機械的組付構造と電気的接続構造とは、上記のようであって、機械的な構成部材として、一対の短絡板４１ａ，４１ｂと、これに一体に取付けられる絶縁板４２との少なくとも３つの部材を必要とし、これに加えて、電気的接続のために多数のリード線を要しているので、以下のような不具合がある。（１）機械的な構成部材として、少なくとも３つの部材を必要として、しかもこれらの各部材は、部分的に重なり合った状態で、組み付けられるので、発電機の軸に組み込む際の厚さが増して、発電機の寸法面での大型化を余儀なくさせる。（２）同様の理由により、各部材の組付けを必要とし、しかも、結線接続用のリード線の長さも長くなって、リード線の結線作業が複雑化する等して、製作のための工数が多くなる。（３）同様の理由により、回転整流装置としての重量が増して、発電機の重量の増加を余儀なくさせる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、正負の各端子接続用導電部材を絶縁基板の同一面にパターン化して形成したブラシレス回転電機の回転整流装置において、初期のサージ吸収作用が阻害されないようにすると共に、回転整流装置としての放熱性を高めることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するための請求項１の発明は、整流回路を構成する整流素子の正負の各出力端子がそれぞれ接続される正負の各端子接続用導電部材を、絶縁基板の同一面にパターン化して形成したブラシレス回転電機の回転整流装置であって、前記絶縁基板の一方の面には、正負の各端子接続用導電部材がパターン化して形成され、その他方の面には、中央部において巻回方向が逆となるような渦巻状に抵抗線を巻回したサージ防止用抵抗を形成したことを特徴としている。
【０００９】
請求項１の発明によれば、絶縁基板の一方の面に、正負の各端子接続用導電部材をパターン化して形成し、その他方の面に、中央部において巻回方向が逆となるような渦巻状に抵抗線を巻回したサージ防止用抵抗を形成しているので、専用電気部品としての抵抗を絶縁基板に取付ける必要がなくなって、組付けが容易になると共に、放熱性が高まり、しかも抵抗の途中において電流の向きが逆となるために、発生磁束が相殺されて、無誘導性が確保でき、インダクタンス分の増加を伴わないため、初期のサージ吸収作用を阻害される恐れがない。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。なお、「従来の技術」の項目で説明した部分と同一部分には同一符号を付し、重複説明を避けて、本発明の特徴を構成する部分についてのみ説明する。図２は、本発明に係る回転整流装置Ｒの全体斜視図であり、図３は、同じく平面図であり、図４は、同じく背面図であり、図５は、発電機の軸３１に回転整流装置Ｒが取付けられた状態を示す図である。図１ないし図４において、円板状の絶縁基板１１の中心部には、発電機の軸３１に嵌め込むための円形穴１２が設けられ、該絶縁基板１１の表面には、正負の各端子接続用導電部材１３，１４がプリント配線技術等によってパターン化して形成されている。プリント配線技術の場合には、各端子接続用導電部材１３，１４は、銅箔等で形成されるが、銅の薄板を一体に貼り付けて形成することも可能である。正側の端子接続用導電部材１３は、絶縁基板１１の前記円形穴１２に臨む部分に環状に形成され、負側の端子接続用導電部材１４は、絶縁基板１１の外周縁部に環状に形成されている。
【００１３】
また、正側の端子接続用導電部材１３には、３個の突出部１３ａが周方向に沿って同一間隔をおいて外方に向けて半径方向に突出して形成されていると共に、負側の端子接続用導電部材１４には、同じく３個の突出部１４ａが周方向に沿って同一間隔をおいて内方に向けて半径方向に突出して形成され、しかも、各導電部材１３，１４の突出部１３ａ，１４ａは、周方向に沿って位相が６０°だけずれた状態で形成されていて、各突出部１３ａ，１４ａについて見ると、周方向に沿って交互に配置されている。なお、負側の端子接続用導電部材１４の３個の突出部１４ａのうちの特定の１個は、他の２個よりも、その長さが長くなっていて、正側の端子接続用導電部材１３に近接している。
【００１４】
絶縁基板１１における正側の端子接続用導電部材１３の各突出部１３ａの先端部には、順極ダイオードＤ1 〜Ｄ3 がそれぞれ取付けられていると共に、絶縁基板１１における負側の端子接続用導電部材１４の各突出部１４ａの先端部には、逆極ダイオードＤ4 〜Ｄ6 がそれぞれ取付けられている。また、絶縁基板１１における正負の各端子接続用導電部材１３，１４の各突出部１３ａ，１４ａの間には、励磁用発電機Ｇ2 の回転電機子１のＵ，Ｖ，Ｗの各相のコイル線１５ｕ，１５ｖ，１５ｗと接続するための３本の接続用のスタッドボルト１６ｕ，１６ｖ，１６ｗがそれぞれ取付けられて、各スタッドボルト１６ｕ，１６ｖ，１６ｗと、その両側に配置された順極ダイオードＤ1(Ｄ2,Ｄ3)及び逆極ダイオードＤ4(Ｄ5,Ｄ6)とは、それぞれリード線１７を介して接続されている。
【００１５】
正負の各端子接続用導電部材１３，１４の特定の１つの各突出部１３ａ，１４ａには、主発電機Ｇ1 の回転界磁コイル３のＪ，Ｋの各相のコイル線１８ｊ，１８ｋを接続するための２本のスタッドボルト１９ｊ，１９ｋが、絶縁基板１１の中心に対して対称の位置にそれぞれ取付けられている。また、絶縁基板１１の背面には、図４に示されるように、中央部において巻回方向が逆となるような渦巻状に抵抗線を巻回したサージ防止用の抵抗６が取付けられていて、その両端部は、主発電機Ｇ1 の回転界磁コイル３のＪ，Ｋの各相のコイル線に接続される。また、図３及び図４において、２２は、上記回転整流装置Ｒを発電機の軸３１に取付けるボルト２３を挿通するためのボルト挿通穴を示す。なお、図４においては、抵抗線の巻回方向の原理のみを図示してあり、絶縁基板１１に設けられた円形穴１２、各スタッドボルト１６ｕ，１６ｖ，１６ｗ及び同１９ｊ，１９ｋとの干渉の問題は、考慮されていない。
【００１６】
上記した結線接続によって、ダイオードＤ1 と同Ｄ4 、同Ｄ2 と同Ｄ5 及び同Ｄ3 と同Ｄ6 とがそれぞれリード線１７を介して直列に接続されて、それぞれ直列に接続された３組のダイオードが並列に接続され、順極ダイオードＤ1 〜Ｄ3 の正の出力端子５ａと、逆極ダイオードＤ4 〜Ｄ6 の負の出力端子５ｂとは、絶縁基板１１にパターン化して形成された各端子接続用導電部材１３，１４にそれぞれ接続されて、図１に示されるブラシレス発電機の回路図と同一の電気回路が実現できる。
【００１７】
そして、図５に示されるように、発電機の軸３１に絶縁基板１１を嵌め込んで、発電機の回転部のヨーク２４に複数本のボルト２３を介して該絶縁基板１１を取付けると、回転整流装置Ｒは、発電機の軸３１と一体となって回転する構成となる。また、絶縁基板１１に取付けられるダイオードＤ1 〜Ｄ6 、スタッドボルト１５ｕ，１５ｖ，１５ｗ及び同１９ｊ，１９ｋは、いずれも発電機の軸３１に対して対称位置に取付けられているため、回転バランスも同時に図られる。
【００１８】
上記実施例の回転整流装置Ｒは、機械的な構成部材としては、単に一枚の絶縁基板１１のみで済むために、回転整流装置の薄型化と軽量化との双方が同時に達成できる。特に、絶縁基板１１の背面側にサージ防止用の抵抗６を上記のように巻回して取付けると、抵抗６の途中において電流の向きが逆となって、発生磁束が相殺されて、無誘導性が確保できる。この結果、インダクタンス分の増加を伴わないため、抵抗６の有する初期のサージ吸収作用が阻害されなくなる。また、抵抗６の露出部分が大きくなって、その冷却効果も高くなるという独自の利点がある。
【００１９】
【００２０】
更に、上記したパターンは、単なる一例であって、絶縁基板１１の回転バランス、結線接続等との関係において、種々設計し得る。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、絶縁基板の一方の面に、正負の各端子接続用導電部材をパターン化して形成し、その他方の面に、中央部において巻回方向が逆となるような渦巻状に抵抗線を巻回したサージ防止用抵抗を形成しているので、専用電気部品としての抵抗を絶縁基板に取付ける必要がなくなって、組付けが容易になると共に、放熱性が高まり、しかも抵抗の途中において電流の向きが逆となるために、発生磁束が相殺されて、無誘導性が確保でき、インダクタンス分の増加を伴わないため、初期のサージ吸収作用を阻害される恐れがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ブラシレス発電機の回路図である。
【図２】  本発明に係る回転整流装置Ｒの全体斜視図である。
【図３】  同じく平面図である。
【図４】  同じく背面図である。
【図５】  発電機の軸３１に回転整流装置Ｒが取付けられた状態を示す図である。
【図６】  従来の回転整流装置Ｒ’の斜視図である。
【符号の説明】
Ｄ1 〜Ｄ3 ：順極ダイオード（整流素子）
Ｄ4 〜Ｄ6 ：逆極ダイオード（整流素子）
６：サージ防止用の抵抗
Ｇ1 ：主発電機
Ｇ2 ：励磁用発電機
Ｒ：回転整流装置
１１：絶縁基板
１３：正側の端子接続用導電部材
１４：負側の端子接続用導電部材
【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】
0003661451.tif 000007