JPH08126274A - 車両用交流発電機の整流装置 - Google Patents

車両用交流発電機の整流装置

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JPH08126274A
JPH08126274A JP25319994A JP25319994A JPH08126274A JP H08126274 A JPH08126274 A JP H08126274A JP 25319994 A JP25319994 A JP 25319994A JP 25319994 A JP25319994 A JP 25319994A JP H08126274 A JPH08126274 A JP H08126274A
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省三 乗富
Hiroshi Tamura
博 田村
雅美 ▲高▼野
Masami Takano
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、(+)側冷却フィンと(−)
側冷却フィンの間の温度差を縮小させて整流装置の冷却
効率を向上させることにある。 【構成】発電機の外枠を構成するエンドフレームに、複
数個の整流ダイオードを保持する(−)側冷却フィンと
(+)側冷却フィンを熱伝導性絶縁シート部材を介して
重ね配置固定してなる車両用交流発電機の整流装置であ
って、前記各々冷却フィンと前記熱伝導性絶縁シート部
材間の少なくとも何れか一方に、弾性力のある熱伝導性
ペースト状絶縁部材或いは熱伝導性シート状絶縁部材を
介在させた整流装置。 【効果】冷却効率を向上させてダイオード長寿命化が図
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用交流発電機の整
流装置に係り、特に自動車用交流発電機に好適な車両用
交流発電機の整流装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に車両用交流発電機の整流装置は、
特開平1−129740 号公報に示す様に(+)側冷却フィン
と(−)側冷却フィンの間に熱伝導性に優れ、且つ電気
的に絶縁性を有するシート状熱伝導性絶縁部材を挟持し
て重ね合わせたものを複数本のボルトによりエンドフレ
ームに固定する構造としていた。(+)側冷却フィンに
設けられた整流ダイオードで発生した熱は(+)側冷却
フィンを介し、ファンにより吸入された冷却風で熱交換
され冷却されると共に熱伝導性絶縁部材を介し(−)側
冷却フィンに伝達し(−)側整流ダイオードで発生した
熱と共にエンドフレームに熱伝達し冷却される様に構成
されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、
(+)側冷却フィンと(−)側冷却フィンの間のシート
状熱伝導性絶縁部材をボルトにより加締固定した場合、
(+)側冷却フィンと(−)側冷却フィンの密着は固定部
周辺だけとなり固定部分以外では(+)側冷却フィンと
(−)側冷却フィンはシート状熱伝導性絶縁部材を境に
互いに反り上がる方向に変形し、(+)側冷却フィンと
シート状熱伝導性絶縁部材の間、及びシート状熱伝導性
絶縁部材と(−)側冷却フィンの間において空気の層が
発生し断熱層が形成され(+)側冷却フィンから(−)
側冷却フィンへ十分な熱伝達が行われなくなる。
【0004】従って、車両用交流発電機を同一サイズで
高出力化した場合、整流装置の冷却は厳しくなり、
(+)側冷却フィンから(−)側冷却フィンへの熱伝達
が低下した状態では整流装置全体の温度を上昇させると
共に(+)側冷却フィンと(−)側冷却フィンの間に4
〜6℃の温度差を生じさせ(+)側整流ダイオードのみ
が保証温度を越えて熱疲労寿命を加速させる。このた
め、冷却フィンの変更や整流ダイオード素子のサイズア
ップ等を含めた整流装置全体の冷却の改善が必要とな
る。
【0005】本発明の目的は、(+)側冷却フィンと
(−)側冷却フィンの間の温度差を縮小させて整流装置
の冷却効率を向上させることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、発電機の外枠
を構成するエンドフレームに、複数個の整流ダイオード
を保持する(−)側冷却フィンと(+)側冷却フィンを
熱伝導性絶縁シート部材を介して重ね配置固定してなる
車両用交流発電機の整流装置において、前記各々冷却フ
ィンと前記熱伝導性絶縁シート部材間の少なくとも何れ
か一方に、弾性力のある熱伝導性ペースト状絶縁部材或
いは熱伝導性シート状絶縁部材を介在させる整流装置と
することにより達成される。
【0007】
【作用】熱伝導性絶縁部材及び絶縁シート部材は、整流
作用により発生した(+)側整流ダイオードの熱を
(+)側冷却フィンから効果的に(−)側冷却フィンに
熱伝導し、エンドフレームを介して外気に放熱させる。
【0008】(−)側冷却フィンと(+)側冷却フィン
間の熱伝導性の向上により、両冷却フィンの間の温度差
が縮小されエンドフレームへ伝わる伝熱量が増す。従っ
て、(+)側冷却フィンに設けられた整流ダイオードの
温度上昇はほぼ(−)側整流ダイオード並に改善され
る。
【0009】本発明によれば、(+)側冷却フィンと
(−)側冷却フィンの間の熱伝導性が向上し(+)側冷
却フィンと(−)側冷却フィンの間の温度差が縮小され
エンドフレームへ伝わる伝熱量が増す為に(+)側冷却
フィンに設けられた整流ダイオードの温度上昇が低減さ
れ(+)側冷却フィンに設けられた整流ダイオードの長
寿命化を図ることができる。
【0010】
【実施例】図面は本発明の実施例を示すもので、図1は
車両用交流発電機の断面図である。交流発電機を構成す
る一対の椀状のエンドフレーム1,1aは通常アルミニ
ュウム材にて形成され開口部にて固定子2を挟持し複数
のボルト3で相互に加締め固定されている。
【0011】該固定子2は固定子コア2a及び固定子コ
イル2bから構成されている。両エンドフレーム1,1
aの側面中央には発電機内側に向かって突出する円筒状
の軸受けボックスが形成されそれぞれ軸受け4,4aが
取り付けられて回転軸5を支持している。回転軸5には
一対の爪形ポールコア6,6aが嵌合固定され、該ポー
ルコア6,6aの内周にはボビンに巻装された回転子コ
イル7が挟持されている。そして該ポールコア6,6a
の両側面には固定子内径より小さい外径の冷却用遠心フ
ァン8,8aが回転軸5と同心的に密着固定されてい
る。スリップリング9は前記回転軸5の一端に取り付け
られ前記回転子コイル7とリード線を介して電気的に接
続されている。
【0012】プーリ10はエンドフレーム1及び軸受4
の外側の回転軸5の一方の端にナット11で結合されて
いる。尚、軸受け4とポールコア6との間にはスペーサ
12が介在している。また、エンドフレーム1aの内側
にはブラシ13aを有するブラシホルダー13と、発電
出力を調整するレギュレータ14と、整流装置15とを
冷却用遠心ファン8aと一定の空隙を確保して配置され
たファンガイド16の上部に配置されてボルト17でエ
ンドフレーム1aに保持され、ナット18で締め付け固
定されている。
【0013】整流装置15は図2に示す様に、全体が馬
蹄形状をなす冷却フィン19,20とシート状絶縁部材
21と、該絶縁部材の両面に配置されるペースト状のシ
リコンコンパウンド22a,22bと、端子台26とか
ら構成される。
【0014】具体的には、冷却フィン19は、その上に
複数個、図示の実施例では4個の整流ダイオード23の
(+)側が圧入により保持され(+)側冷却フィンを構
成している。また、冷却フィン20は、上記(+)側同
様4個の整流ダイオード24の(−)側が圧入により保
持され(−)側冷却フィンを構成している。冷却フィン
19と冷却フィン20との間には、両面にペースト状の
シリコンコンパウンド22a,22bを塗布した熱伝導
性を有するシート状絶縁部材21を挟み、更に冷却フィ
ン19の上に整流ダイオード23,24の相互結線用の
ターミナル25を一体成形した端子台26を配置しファ
ンガイド16と共にボルト17を用いてエンドフレーム
1aにナット18により締付固定している。なお、シリ
コンコンパウンド22a,22bの代わりにワニス等の
熱硬化性の部材を使用してもよい。
【0015】また、上記実施例では冷却フィンに整流ダ
イオードを圧入したものを示しているが素子を直接フィ
ンにろうを用いて接合したものでも本質は変わらない
し、シリコンコンパウンドは必要に応じて片側だけのコ
ーティングだけでも良い場合がある。
【0016】図4,図5は本発明による整流装置の他の
実施例を示す分解部分断面図であり、図1と同じ部分は
同一符号を使用している。本実施例では、シート状絶縁
部材を挟んで冷却フィン19及び冷却フィン20の当接
する面を互いに嵌合する細かな凸凹形状,所謂粗面と
し、冷却フィン19とシリコンコンパウンドをコーティ
ングしたシート状絶縁部材21と冷却フィン20の密着
面積を拡張して放熱面積を拡大させている。
【0017】図6,図7は本発明による整流装置の他の
実施例を示す分解部分断面図であり、図1と同じ部分は
同一符号を使用している。本実施例では、シート状絶縁
部材21の表面に予めプレス成形などにより細かな凸凹
形状を形成することでボルト17とナット18の締付に
よりシート状絶縁部材21がより強く圧縮され、冷却フ
ィン19とシート状絶縁部材21と冷却フィン20の密
着性が向上し冷却フィン19と冷却フィン20の間の熱
伝達を向上させる。なお、粗面は凹凸形状の他に波形,
梨地状などが一般的である。
【0018】上記実施例によれば、整流作用により
(+)側整流ダイオードに発生した熱は(+)側冷却フ
ィン,熱伝導性絶縁部材,絶縁シート部材を介して効果
的に(−)側冷却フィンと熱伝導され、エンドフレームを
介して放熱されるが、(−)側冷却フィンと(+)側冷
却フィン間の熱伝導性の向上により、両冷却フィンの間
の温度差が縮小されエンドフレームへ伝わる伝熱量が増
す。従って、(+)側冷却フィンに設けられた整流ダイ
オードの温度上昇はほぼ(−)側整流ダイオード並に改
善され、(+)側冷却フィンに設けられた整流ダイオー
ドの長寿命化が図られる。
【0019】例えば、図8からも判るように、定格18
0Aクラスの車両用交流発電機において、(+)側冷却
フィンと(−)側冷却フィンの間の温度差が約4℃から
1℃へと縮小し且つ整流装置の温度上昇が低減される。
これにより整流ダイオードの長寿命化が図られると共に
冷却フィンの拡大や整流ダイオード素子のサイズアップ
することなく車両用交流発電機の高出力化が可能とな
る。
【0020】
【発明の効果】(+)側冷却フィンと(−)側冷却フィ
ンの間の、少なくとも何れか一方に弾性力のある熱伝導
性絶縁部材を介在させた熱伝導性絶縁シート部材を介在
させた整流装置とすることにより、(+)側冷却フィン
と(−)側冷却フィンの間の温度差を縮小させることが
出来、冷却効率を向上させてダイオードの長寿命化が図
れる車両用交流発電機の整流装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す車両用交流発電機の断
面図。
【図2】図1の整流装置正面図。
【図3】整流装置部の部分分解断面図。
【図4】本発明の他の実施例を示す部分分解断面図。
【図5】図4の嵌合状態を示す部分断面図。
【図6】本発明の他の実施例を示す図。
【図7】図6の固定された状態を示す部分断面図。
【図8】本発明の効果を示す整流装置の温度上昇特性曲
線。
【符号の説明】
1,1a…エンドフレーム、2…固定子、2a…固定子
コア、2b…固定子コイル、3…ボルト、4,4a…軸
受け、5…回転軸、6,6a…ポールコア、7…回転子
コイル、8,8a…冷却用遠心ファン、9…スリップリ
ング、10…プーリ、11…ナット、12…スペーサ、
13…ブラシホルダー、13a…ブラシ、14…レギュ
レータ、15…整流装置、16…ファンガイド、17…
ボルト、18…ナット、19…(+)側冷却フィン、2
0…(−)側冷却フィン、21…シート状絶縁部材、2
2a,22b…ペースト状シリコンコンパウンド、2
3,24…整流ダイオード、25…ターミナル、26…
端子台。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 博 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 ▲高▼野 雅美 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】発電機の外枠を構成するエンドフレーム
    に、複数個の整流ダイオードを保持する(−)側冷却フ
    ィンと(+)側冷却フィンを熱伝導性絶縁シート部材を
    介して重ね配置固定してなる車両用交流発電機の整流装
    置において、 前記各々冷却フィンと前記熱伝導性絶縁シート部材間の
    少なくとも何れか一方に、弾性力のある熱伝導性絶縁部
    材を介在させることを特徴とする車両用交流発電機の整
    流装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載において、熱伝導性絶縁部材
    はペースト状部材であることを特徴とする車両用交流発
    電機の整流装置。
  3. 【請求項3】請求項1記載において、熱伝導性絶縁部材
    はシート状部材であることを特徴とする車両用交流発電
    機の整流装置。
  4. 【請求項4】請求項1記載において、冷却フィンは熱伝
    導性絶縁部材と接する面を粗面としてあることを特徴と
    する車両用交流発電機の整流装置。
  5. 【請求項5】請求項3記載において、シート状部材は両
    面にペースト状のシリコンコンパウンドを塗布してある
    ことを特徴とする車両用交流発電機の整流装置。
  6. 【請求項6】請求項3記載において、シート状部材は冷
    却フィンと接する面を粗面としてあることを特徴とする
    車両用交流発電機の整流装置。
  7. 【請求項7】請求項4、もしくは6記載において、粗面
    は波状としてあることを特徴とする車両用交流発電機の
    整流装置。
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