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WO2004038895A1 - 車両用交流発電機の整流装置およびその製造方法 - Google Patents

車両用交流発電機の整流装置およびその製造方法 Download PDF

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WO2004038895A1
WO2004038895A1 PCT/JP2002/011127 JP0211127W WO2004038895A1 WO 2004038895 A1 WO2004038895 A1 WO 2004038895A1 JP 0211127 W JP0211127 W JP 0211127W WO 2004038895 A1 WO2004038895 A1 WO 2004038895A1
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WO
WIPO (PCT)
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output terminal
heat sink
positive
positive electrode
rectifier
Prior art date
Application number
PCT/JP2002/011127
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English (en)
French (fr)
Inventor
Toshiaki Kashihara
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to JP2004546381A priority patent/JP4282599B2/ja
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Priority to EP02808055A priority patent/EP1575151B1/en
Priority to PCT/JP2002/011127 priority patent/WO2004038895A1/ja
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
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    • H01L25/10—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers
    • H01L25/11—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/04—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
    • H02K11/049—Rectifiers associated with stationary parts, e.g. stator cores
    • H02K11/05—Rectifiers associated with casings, enclosures or brackets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft

Definitions

  • the present invention relates to a rectifier for a vehicular alternator in which an alternating current generator mounted on an automobile or the like and a rectifier for rectifying the output thereof are integrally combined, and a method of manufacturing the same.
  • Such a rectifying device for a vehicle alternator includes a positive-side heatsink provided with a plurality of (eg, four) positive-side rectifying elements and a negative-electrode provided with a plurality of (eg, four) negative-side rectifying elements. And a terminal block having a wiring member for electrically connecting the rectifying element and the stator winding.
  • the heat sink which is a heat sink, is generally made of aluminum (hereinafter A1), which has both good light weight and good heat dissipation.
  • Output terminal bolts for extracting the output of the generator to the outside are electrically connected to the positive side heat sink by press-fitting, etc., and the output terminal bolts protrude outside the alternator frame.
  • the output terminal bolt is also responsible for fixing the rectifier to the frame, and the rectifier is fixed, for example, at two locations together with another mounting bolt. Since the alternator frame functions as a grounding electrode, the “positive heat sink + output terminal bolt” and the frame are mounted in an electrically insulated state, while the negative heat sink and the frame are electrically connected. Attached directly, thermally.
  • the radiator plate is electrically insulated from each other at the insertion point of the output terminal bolt and the mounting bolt, and is overlapped in the axial direction.
  • the radiator plate shares the bolts for mounting the radiator plate to the frame.
  • the positive-side heatsink whose temperature rises higher than the negative-side heatsink, may be located near the center of the frame (radially inward of the negative-side heatsink). Has become.
  • the output terminal bolts are formed so that the contact area of the fitting area is large, but the heat sink side has a smooth surface and a normal hole area.
  • a mouthlet usually means an uneven surface or the like formed on the mating surface, and the convex top of the concave / convex bites into the corresponding surface during press-fitting, and a part of the top moves to the concave and the whole
  • the press-fit side and press-fit side are strongly integrated as the
  • the positive-side heat sink is made of A1 material
  • the output terminal port which is press-fitted into the positive-side heat sink and used for electrical connection, is made of Fe. Therefore, the current (output current) flowing through the press-fitted output terminal bolt is low.
  • the contact heat resistance increases in the press-fitting portion, and not only the positive-side heat sink but also the negative-side heat sink and the insulation mold with the AC generator frame melt, ensuring reliable electric power. I feared that the connection was lost.
  • A1 material has low ionization tendency, and the output terminal bolts protrude from the alternator frame. There was a problem of corrosion and damage around the fitting part.
  • the force applied when the output terminal bolts are wired makes it easy for the press-fitting portion on the heat sink to be displaced.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and is directed to a rectifier for a vehicle alternator. Accordingly, it is an object of the present invention to more reliably perform electrical and mechanical coupling between the heat sink and the output terminal member.
  • the present invention provides an AC generator having a stator and a rotor supported by a frame, a positive electrode side and a negative electrode arranged in the frame and rectifying an AC output of the AC generator.
  • Positive and negative heat sinks respectively supporting the side rectifying elements, and penetrating through the positive and negative heat sinks to be exposed to the outside of the frame and electrically and mechanically coupled to the positive heat sink.
  • a connecting portion forming member made of a material having a higher ionization tendency than that of the heat sink on the positive electrode side.
  • the present invention provides a method for manufacturing a rectifier for an automotive alternator as described above, wherein the outer periphery of the connecting portion forming member forming the connecting portion with the output terminal member of the positive-side radiating plate has a melting point higher than that of the member.
  • the positive electrode radiator plate is formed by a double molding process using a thin metal foil of a material having a low solidus temperature as an insert member, and only the metal foil is melted during the process. A manufacturing method is provided.
  • the connecting portion forming member made of a material having the same linear expansion coefficient as that of the output terminal member is provided at the connecting portion of the positive-side radiator plate with the output terminal member, it is possible to reduce the influence of the vehicle atmosphere. Prevents expansion of the contact surface during thermal cycling.That is, regardless of the vehicle ambient temperature, it is possible to maintain a good contact state at the contact part, reduce contact thermal resistance, and suppress unnecessary heat generation of the output terminal member. .
  • the connecting portion forming member is made of a material having better heat conductivity than the positive-side heat sink, heat retention at the connecting portion of the positive-side heat sink with the output terminal member is achieved. Thus, heat generated from the output terminal member can be more smoothly transferred to the heat sink on the positive electrode side.
  • the periphery of the output terminal material which is a path for foreign matter such as salt water from the outside of the alternator, has a higher tendency to ionize than the heat sink on the positive electrode side, rust and corrosion can be effectively prevented, and as a result, the thermal resistance at that location is also reduced. Can be reduced.
  • FIG. 1 is a sectional view of an automotive alternator according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the rectifier of the automotive alternator according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a heat sink on the negative electrode side of the rectifier according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the rectifier in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view of a heat sink on the positive electrode side of the rectifier according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view around the output terminal member of the rectifier according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view showing another example of the heat sink on the positive electrode side of the rectifier according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view showing still another example of the positive-side radiator plate of the rectifier in the first embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view around the output terminal member of the rectifier according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view around the output terminal member of the rectifier according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is an explanatory view showing a manufacturing process of the rectifier according to the fifth embodiment.
  • FIG. 12 is a perspective view of an insert member used in the manufacturing method according to the fifth embodiment.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a vehicle alternator.
  • a stator 1 includes a stator core 2 and a stator coil 3 wound around the stator core 2.
  • the rotor 4 includes a pair of pole cores 5, 6 facing each other, an exciting coil 7 interposed between the cores 5, 6, a rotating shaft 8, and a slip ring 9 fixed to the rotating shaft 8. It is configured.
  • the front frame 12 has an intake hole 12a and an exhaust hole 12b
  • the rear frame 13 has an intake hole 13a and an exhaust hole 13b.
  • the rear frame 13 is fixed to the front frame 12 by the fastening bolts 14, and the stator 1 is supported between the front frame 12 and the rear frame 13.
  • the rotating shaft 8 is supported by the front frame 12 and the rear frame 13 via bearings 15 and 16.
  • a pulley 17 is fixed to one end of the rotating shaft 8.
  • a rectifier 40 which will be described later, is attached to the rear frame 13 and is connected to an output terminal of the stator coil 3 to convert AC generated by the stator 1 into DC.
  • the voltage regulator 19 is mounted on the rear frame 13 together with the brush holder 20.
  • the brush holder 20 supports the brush 21 so that the brush 21 contacts the slip ring 9.
  • current is supplied to the exciting coil 7 via the brush 21 and the sleeping ring 9, and at the same time, the rotational torque of the engine is transmitted via the pulley 17 and the belt (not shown). The rotation is transmitted to the rotating shaft 8 to rotate the rotor 4.
  • the stator 1 generates an alternating current.
  • the negative-side heat sink 30 is made of A1, and includes a plurality of negative-side rectifying element mounting portions 30a, a plurality of heat-radiating fins 30b, and a pair of annular guide portions. It has 30 c.
  • the positive-side radiator plate 31 is made of A1, and has a plurality of positive-side rectifier mounting portions 31a, a plurality of radiating fins 31b, and a pair of annular guide portions 31c.
  • the negative electrode side rectifying element 32 has a stator coil connecting terminal 32a in which an IC chip is molded with resin and protrudes.
  • the positive-side rectifying element 33 has a stator coil connection terminal 33a in which the IC chip is molded with resin and protrudes.
  • the terminal block 34 is molded of polyphenylene sulfide (PPS) resin, and has a plurality of protruding stator connection terminals 34a, a pair of voltage regulator connection terminals 34b, and a pair of annular guide portions. It has 3 4c.
  • the guide 35 is a PPS resin and has a pair of annular guide portions 35a.
  • the heat sink 30 on the negative electrode side, the heat sink 31 on the positive electrode side, the terminal block 34 and the guide 35 are superimposed on each other with the guides as guides, and the output terminal member 3 is inserted into the hole of the guide. 8 and press-fit the parts together, insert the mounting bolts 39 into the holes in the guides, and as shown in FIG. Assemble 40.
  • the insulating spacers 41 and 42 are interposed between the guide portions 30c and 31c to insulate the negative-side heat sink 30 and the positive-side heat sink 31. Is secured. Also, the stator connecting terminals 32a, 33a, 34a of the negative-side heat sink 30, the positive-side heat sink 31, and the terminal block 34 are superimposed, and the stator coil 3 and Are configured. Further, the rectifier 40 is fixed to a predetermined portion of the rear frame 13 by the output terminal member 38 and the mounting bolt 39.
  • an insert member made of a dissimilar metal is used as a joint forming member for forming a joint with the output terminal member 38 of the positive-side heat sink 31 constituting the rectifier 40.
  • 31 d is provided concentrically with the guide portion 31 c of the heat sink 31 on the positive electrode side.
  • the joint between the positive-side heat sink 31 and the insert member 31 d having an uneven shape to increase the contact area is double-molded. Constructed by mirror construction.
  • an insulator member such as a Fe insert, a Cu insert, or a Cu-Zn insert is provided.
  • Fe bolts, Cu bolts, and Cu-Zn ports were used as the output terminal members 38, and they were press-fitted into the hollow portions of the insert members 31d, and the ends of the insert members 31d were placed outside the rear frame 13. And an external conductor is connected thereto via an insulating member 43.
  • the insert member 31 d embedded in the positive-side heat sink 31 and the output terminal member 38 are made of the same material and have the same coefficient of linear expansion.
  • the expansion of the contact surface can be prevented, that is, the press-fit contact surfaces can be kept constant regardless of the vehicle ambient temperature, the contact thermal resistance can be reduced, and the output terminal member can be prevented from generating heat.
  • Insert material 3 1 d has good thermal conductivity, Cu or Cu (60%)-Zn By using a (40%) alloy, the contact thermal resistance can be reduced.
  • the outer periphery of the insert member 31d is formed in a cylindrical uneven shape, other shapes may be used. If the contact member has a large contact area and is integrated with each other, as shown in FIG. At least a part of the contact surface can also be formed in a shape bent into a mountain shape or a rectangular shape. For example, a cylinder with a large friction may be used (Fig. 8). Conversely, the shape need not be a cylindrical shape, and may be a barrel shape or a conical shape whose central portion swells in the axial length direction. Since it is an insert mirror, it has a high degree of freedom in shape.
  • the present invention is not limited to the arrangement and shape of the output terminal member 38 and the configuration of the rectifier 40, but may be a case where the output terminal member projects in the radial direction of the AC generator, or a case where the rectifier has an arc shape. The same effect can be obtained by adapting to.
  • a heat conductive member 44 is filled between the insert member 31 d and the output terminal member 38 of the first embodiment.
  • the connecting portion of the output terminal member 38 to the positive-side heat sink 31 is formed by a male screw portion 3 '8a (for example, M12).
  • the valley B is larger than the outer diameter A of the external thread A 38 b (for example, M8) for attaching an output conductor connected to a storage battery (not shown) arranged around the tip of the member.
  • the part 38a is formed so that the tightening direction of the part 38a is opposite to the tightening direction of the male screw part 38b.
  • the output terminal member 38 is attached to the positive-side heat sink 31 and the rectifier 40 is attached to the rear frame 13, and then, the above-mentioned portion is formed around the distal end of the output terminal member 38 exposed to the outside of the rear frame 13.
  • the output conductor can be screwed. Also, since the two screws provided in the output terminal member 38 have different directions of screw tightening, the screw connection between the output terminal member 38 and the positive electrode side heat sink 31 does not loosen when the external output conductor is tightened.
  • FIG. 11 shows an example of a method of manufacturing the positive-side heatsink used in the rectifier 40 of the present invention.
  • an insulator member 31d whose outer periphery is covered with a Zn foil 31e of 0.1 mm or less by an electric zinc plating or zinc melting is prepared in advance (FIG. 12).
  • the member 31d is placed in a die casting mold for the heat sink 31 on the positive electrode side, and in this state, A1 material, which is the material of the heat sink 31 on the positive electrode side, is poured to perform double molding.
  • the A1 material is generally an ADC material, which is an Al—Si alloy, and has a solidus temperature of 580 ° C. Therefore, the melt temperature is set to 580 ° C.
  • the insert material for example, an Fe, Cu, Cu (60%)-Zn (40%) alloy is used. At this time, the melting point and solidus temperature of each metal are Fe; 1535 ° C, Cu; 1083 ° C, Cu (60%)-Z ⁇ (40%); 580. It is higher than C, and the insert member 3 1 d does not melt and deform to a high degree during A1 mirror fabrication.
  • the melting point of Zn is 420 at the temperature of A1 molten metal of 580 ° C. Because it is C, Al During the mirror pouring, only the surface of the zinc foil 3 1 e of the insert member 3 1 d melts and passes over the contact interface between the positive-side heat sink 31 and the insert member 3 1 d without gaps. Since the small void space generated in the casting method is filled, the degree of adhesion by double molding can be improved. Industrial applicability
  • the present invention is used for a rectifier of a vehicle AC generator in which an AC generator mounted on an automobile or the like and a rectifier for rectifying the output thereof are integrally combined.

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Description

明 細 書 車両用交流発電機の整流装置およびその製造方法 技術分野
この発明は、自動車等に搭載される交流発電機とその出力を整流する 整流装置を一体的に組合わせた車両用交流発電機の整流装置とその製 造方法に関する。 背景技術
この種の車両用交流発電機の整流装置としては、例えば、特開平 1 1 - 2 2 0 8 5 8に示されるものがある。 このような車両用交流発電機の 整流装置は、複数個（例えば 4個）の正極側整流素子を取り付けた正極 側放熱板と、複数個（例えば 4個）の負極側整流素子を取り付けた負極 側放熱板と、整流素子と固定子巻線とを電気的に接続する配線部材を有 する端子台とから構成されている。放熱板であるヒ一卜シンクは一般的 に軽量性と放熱性共に良好なアルミニウム （以下 A 1 ) 材が用いられて いる。熱伝導性の良い A 1板や銅板等の金属板を成形（ダイカス卜、板 金等） して所定形状に形成される。正極側放熱板には、発電機の出力を 外部に取り出す出力端子ボルトが圧入等によって電気的に接続され、出 力端子ボルトは交流発電機フレームの外部に突出している。出力端子ボ ル卜は整流装置のフレームへの固定も担っており、別の取付けボル卜と 共に例えば 2箇所で整流装置を固定している。交流発電機フレームは接 地用電極として機能するので、 「正極側放熱板 +出力端子ボルト」 とフ レームは電気絶縁された状態で取り付けられ、一方、負極側放熱板とフ レームとは電気的、熱的に直接取り付けられる。正極側放熱板と負極側 放熱板とは、出力端子ボルトと取付けボル卜の挿入個所で互いに電気絶 縁されて軸方向に重ねられ、両放熱板のフレームへの取り付けとしての ボルトを共用している。負極側放熱板より温度が上昇する正極側放熱板 は、 フレーム中央寄（負極側放熱板の径方向内側） に位置していること もあり、 冷却流をより効果的に取り込んで冷却する構成となっている。 出力端子ボルトは嵌合範囲の接触面積が大きくなるよう口一レツ 卜 化されているが、放熱板側は表面が滑らかで通常の孔面積を有する。 口 一レツ 卜とは、通常嵌合面に凸凹等を形成したものを言い、圧入時に凸 凹の凸頂頭部が対応する面に食い込むと共に、頂頭部の一部が凹部に移 動して全体が平坦化するに従い、被圧入側、圧入側とが強く一体化され る
一般に正極側放熱板は A 1材、正極側放熱板に圧入して電気的接続を 担う出力端子ポルトは F e材であるので、 圧入されている出力端子ボル 卜を流れる電流（出力電流） が増加していくと、圧入嵌合部は接触熱抵 杭が増加し、正極側放熱板だけでなく、負極側放熱板や交流発電機フレ —ムとの絶縁モールドまでが溶解し、確実な電気的接続が損なわれる恐 れカ、めつた。
また、 A 1材はイオン化傾向が低く、 出力端子ボルトが交流発電機フ レームから突出しているためそれをったつて水、冷却水等の異物が整流 装置にも浸入しやすく、出力端子ボル卜嵌合部の周辺が腐食溶損する問 題があった。
さらに、車両への取り付けにおいて、出力端子ボルトに配線がされる 際に加わる力で、放熱板側の圧入嵌合部に変位が生じやすくなつていた < 発明の開示
この発明は、前記の問題に鑑み、車両用交流発電機の整流装置におい て、放熱板と出力端子部材との電気的かつ機械的結合をより確実に行う ことを目的とするものである。
前記目的を達成するために、 この発明は、フレームにより固定子及び 回転子を支持された交流発電機と、前記フレーム内に配置され、前記交 流発電機の交流出力を整流する正極側及び負極側整流素子をそれぞれ 支持する正極側及び負極側放熱板と、前記正極側及び負極側放熱板を貫 通して前記フレームの外部に露出すると共に、前記正極側放熱板と電気 的かつ機械的に結合される出力端子部材と、前記正極側放熱板の前記出 力端子部材との結合部に、前記出力端子部材と同一の線膨張係数を有す る材料、前記正極側放熱板より熱伝導性良好な材料、あるいは前記正極 側放熱板よりイオン化傾向の高い材料で構成された結合部形成部材を 備えている。
また、 この発明は、前記のような車両用交流発電機の整流装置の製造 方法として、正極側放熱板の出力端子部材との結合部を形成する結合部 形成部材の外周をその部材よりも融点あるいは固相線温度の低い材料 の薄い金属箔で被覆し、これをィンサート部材として 2重成形鎳造によ り前記正極放熱板を構成し、該鎳造時に前記金属箔のみを溶解させるよ うにした製造方法を提供する。
この発明によれば、正極側放熱板の出力端子部材との結合部に、出力 端子部材と同一の線膨張係数の材料で構成された結合部形成部材を設 けているので、車両雰囲気内の熱サイクルにおける接触面の膨張を防止、 すなわち、車両雰囲気温度に関係なく、接触部の接触状態を良好に保つ ことができ、接触熱抵抗を低減し、出力端子部材の不要な発熱を抑えら れる。
また、結合部形成部材を正極側放熱板より熱伝導性良好な材料で構成 しているので、正極側放熱板の出力端子部材との結合部における熱滞留 を防止し、出力端子部材の発熱をよりスムーズに正極側放熱板に移すこ とができる。
さらに、交流発電機外部から塩水などの異物浸入路となる出力端子部 材周辺が正極側放熱板よりイオン化傾向が高いので、サビ、腐食を効果 的に防止でき、 ひいては該箇所での熱抵抗も低減できる。
また、この発明による車両用交流発電機の整流装置の製造方法によれ ば、 正極側放熱板と出力端子部材との間には十分な接触面積を確保し、 2重成形による密着度を向上させることができる。 図面の簡単な説明
第 1図は実施の形態 1を示す車両用交流発電機の断面図である。 第 2図は実施の形態 1による車両用交流発電機の整流装置を示す斜 視図である。
第 3図は実施の形態 1における整流装置の負極側放熱板の分解斜視 図である。
第 4図は実施の形態 1における整流装置の分解斜視図である。
第 5図は実施の形態 1における整流装置の正極側放熱板の平面図で おる。
第 6図は実施の形態 1における整流装置の出力端子部材周辺の断面 図である。
第 7図は実施の形態 1における整流装置の正極側放熱板の他の例を 示す平面図である。
第 8図は実施の形態 1における整流装置の正極側放熱板のさらに他 の例を示す平面図である。
第 9図は実施の形態 2による整流装置の出力端子部材周辺の断面図 第 1 0図は実施の形態 4による整流装置の出力端子部材周辺の断面 図である。
第 1 1図は実施の形態 5による整流装置の製造工程を示す説明図で ある。
第 1 2図は実施の形態 5の製造方法おいて用いるインサート部材の 斜視図である。 発明を実施するための最良の形態
実施の形態 1 .
第 1図は車両用交流発電機を示す構成図である。第 1図において、固 定子 1は、固定子コア 2と、 この固定子コア 2に巻回された固定子コィ ル 3とから構成されている。回転子 4は、互いに対向する一対のポール コア 5 , 6と、コア 5， 6間に介装された励磁コイル 7と、回転軸 8と、 この回転軸 8に固着されたスリップリング 9とから構成されている。フ ロン卜フレーム 1 2は、吸気穴 1 2 aと排気穴 1 2 bとを備え、 リアフ レーム 1 3は、 吸気穴 1 3 aと排気穴 1 3 bとを備えている。 そして、 リアフレーム 1 3が締着ボル卜 1 4によりフロントフレーム 1 2に固 着されて、固定子 1がフロントフレーム 1 2とリアフレーム 1 3との間 に支持されている。回転軸 8は、ベアリング 1 5、 1 6を介してフロン トフレーム 1 2とリアフレーム 1 3とに支持されている。プーリ 1 7が 回転軸 8の一端に固着されている。後述する整流装置 4 0はリアフレー ム 1 3に取り付けられており、固定子コィル 3の出力端子に接続されて、 固定子 1で発生した交流を直流に変換する。電圧調整器 1 9は、ブラシ ホルダ 2 0とともにリアフレーム 1 3に取り付けられている。ブラシホ ルダ 2 0はブラシ 2 1がスリップリング 9に当接するようにブラシ 2 1を支持している。 このように構成された車両用交流発電機は、電流がブラシ 2 1および スリヅプリング 9を介して励磁コイル 7に供給され、同時にエンジンの 回転トルクがプーリ 1 7およびペル卜 （図示せず） を介して回転軸 8に 伝達され、回転子 4が回転駆動される。それによつて固定子 1が交流を 発生する。そして、この交流が整流装置 4 0によって直流に変換される。 第 2図乃至第 4図において、負極側放熱板 3 0は、 A 1製で、複数の 負極側整流素子実装部 3 0 a、複数の放熱フィン 3 0 bおよび一対の環 状のガイ ド部 3 0 cを有している。正極側放熱板 3 1は、 A 1製で、複 数の正極側整流素子実装部 3 1 a、複数の放熱フィン 3 1 bおよび一対 の環状のガイ ド部 3 1 cを有している。負極側整流素子 3 2は、 I Cチ ップが樹脂によりモ一ルドされ、突出する固定子コィル用接続端子 3 2 aを有している。正極側整流素子 3 3は、 I Cチップが樹脂によりモー ルドされ、突出する固定子コイル用接続端子 3 3 aを有している。端子 台 3 4は、ポリフエ二レンサルフアイ ド （P P S )樹脂によりモールド され、複数の突出する固定子用接続端子 3 4 a、一対の電圧調整器用接 続端子 3 4 bおよび一対の環状のガイ ド部 3 4 cを有している。ガイ ド 3 5は、 P P S樹脂で、 一対の環状のガイ ド部 3 5 aを有している。 つぎに、整流装置 4 0の組み立て方法について説明する。 まず、第 3 図に示すように、負極側整流素子 3 2を負極側放熱板 3 0の整流素子実 装部 3 0 aのそれぞれに半田 3 6により接合する。同様に、正極側整流 素子 3 3を正極側放熱板 3 1の整流素子実装部 3 1 aのそれぞれに半 田により接合する。
ついで、負極側放熱板 3 0、正極側放熱板 3 1、端子台 3 4およびガ イ ド 3 5を互いのガイ ド部を案内にして重ね合わせ、ガイ ド部の孔に出 力端子部材 3 8を圧入して各部品を一体的に結合すると共に、ガイ ド部 の孔に取付けボル卜 3 9を挿入して、第 2図に示されるように、整流装 置 4 0を組み立てる。
この整流装置 4 0では、 絶縁スぺ一サ 4 1、 4 2がガイ ド部 3 0 c、 3 1 c間に介装され、負極側放熱板 3 0と正極側放熱板 3 1 との絶縁が 確保されている。 また、負極側放熱板 3 0、正極側放熱板 3 1および端 子台 3 4のそれぞれの固定子用接続端子 3 2 a、 3 3 a、 3 4 aが重ね 合わせられ、固定子コイル 3との接続部を構成している。さらに、整流 装置 4 0は出力端子部材 3 8及び取付けボル卜 3 9によってリアフレ —厶 1 3の所定個所に固定される。
そして、 この実施の形態 1においては、整流装置 4 0を構成する正極 側放熱板 3 1の出力端子部材 3 8との結合部を形成する結合部形成部 材として、異種の金属からなるインサート部材 3 1 dを正極側放熱板 3 1のガイ ド部 3 1 cと同心円状に設けている。
すなわち、第 5図及び第 6図に示すように、正極側放熱板 3 1 とイン サ一卜部材 3 1 dとの結合部を凸凹形状にして接触面積を増やしたも のを、 2重成形鏡造により構成する。 A 1材の正極側放熱板 3 1の出力 端子部材 3 8との結合部に、例えば Feィンサ一ト、 Cuィンサ一卜、 Cu-Zn ィンサ一ト等のィンサ τト部材を設ける。そしてそれぞれの場合で出力 端子部材 3 8として、 Feボルト、 Cuボル卜、 Cu-Znポルトを用い、 ィ ンサ一ト部材 3 1 dの中空部分に圧入し、その先端をリアフレーム 1 3 の外部に露出させ、 これに絶縁部材 4 3を介して外部導体を接続する。 このようにすれば、正極側放熱板 3 1に埋設されるインサート部材 3 1 dと出力端子部材 3 8が同一の材料で線膨張係数が合致しているこ とにより、車両雰囲気内の熱サイクルにおける接触面の膨張を防止、す なわち、車両雰囲気温度に関係なく、圧入接触両面を一定に保つことが でき、 接触熱抵抗が低減し、 出力端子部材の発熱を防止できる。
また、ィンサート材 3 1 dに熱伝導性の良い、 C uや C u (60%)- Z n (40%)系合金を用いることで接触熱抵抗が低減できる。
なお、 ィンサ一ト部材 3 1 dの外周は円筒凸凹形状としたが、他の形 状でもよく、接触面積大で双方が一体化されるものであれば、第 7図に 示すように周方向接触面の少なくとも一部は山型状または矩形状に屈 曲した形状でも構成可能である。例えば摩擦を大きく したものであって 単純に円柱形状を用いても良い （第 8図）。 逆に、 円筒形状でなくても よく、 軸長さ方向に中央部が膨らんだ樽状や、 円錐状であっても良い。 ィンサー卜鏡造であるので、 形状自由度が高い。
また、出力端子部材 3 8の配置形状や、整流装置 4 0の構成に限定さ れるものでなく、出力端子部材が交流発電機の径方向に突出する場合や、 整流装置が円弧形状の場合等に適応しても同様の効果が得られる。
実施の形態 2 .
第 9図に示すように、実施の形態 1のィンサ一卜部材 3 1 dと出力端 子部材 3 8との間に熱伝導性部材 4 4を充填したもので、圧入前に出力 端子部材 3 8の圧入個所周りに熱伝導性部材 4 4を塗布する方法や、ィ ンサ一ト部材 3 1 dの内周側に塗布する方法がある。このようにすれば、 出力端子部材 3 8からの熱を効率よく正極側放熱板 3 1に伝導できる。 実施の形態 3 .
また、実施の形態 1のインサ一ト部材 3 1 dとして、イオン化傾向の 高い C u , C u (60%) - Z n (40%)系合金を用いることにより、車両搭載時 の塩水侵入による発鯖、腐食を防止し、 ィンサ一ト部材自体の損傷を防 いで接触面を維持することができる。 F e系材料としては耐食性に強い S U S ( F e— N i— C r合金鋼） を用いれば同様の効果が得られる。 実施の形態 4 .
第 1 0図に示すように、出力端子部材 3 8の正極側放熱板 3 1 との結 合部を雄ネジ部 3' 8 a (例えば M12) により構成したもので、 出力端子 部材先端周辺に配置される蓄電池（図示せず） と接続される出力導体の 取り付け用雄ネジ部 38 b (例えば M8) の外径 Aよりもその谷怪 Bが 大きくされていると共に、雄ネジ部 38 aの締めつけ方向が雄ネジ部 3 8 bの締めつけ方向と逆方向になるように形成されている。
これにより、出力端子部材 38を正極側放熱板 3 1へ取り付け、さらに、 整流装置 40をリアフレーム 1 3へ取り付けた後、リアフレーム 1 3の 外部に露出する出力端子部材 38の先端周辺に前記出力導体をネジ締 結できる。.また、出力端子部材 38に設けられる 2箇所のネジ締め付け 方向が異なるので、外部出力導体締め付け時に、出力端子部材 38と正 極側放熱板 3 1 とのネジ結合が緩むことはない。
実施の形態 5.
この発明の整流装置 40に用いる正極側放熱板の製造方法の一例を 第 1 1図に示す。
まず、予め電気亜鉛メツキや亜鉛溶融などで外周を 0.1mm以下の Z n 箔 3 1 eで被覆したィンサ一卜部材 3 1 dを用意し（第 1 2図）、次に、 このィンサ一卜部材 3 1 dを正極側放熱板 3 1用のダイカス卜金型に 配置し、 この状態で正極側放熱板 3 1の材料である A1材を注湯し、 2 重成形鏡造を行う。
この A1 材はダイカス卜製法では、 Al— S i系合金である A DC材 が汎用的であり、 固相線温度は 580°Cである。 よって溶湯温度は 580°C とされる。 インサート材は例えば、 F e,C u,C u(60%)- Z n(40%)系 合金を用いる。 この時、 各金属の融点、 固相線温度は F e ； 1535°C, C u ； 1083°C, C u(60%)-Z门（40%);905。0で前記の 1溶湯温度 580。Cよ り高く、 A1鏡造時にィンサート部材 3 1 dが溶融、 高度に変形してし まうことはない。
さらに、 A1溶湯温度 580°Cに対し Z n融点が 420。Cであることから、 A l鏡造注湯時にィンサ—ト部材 3 1 dの Z n箔 3 1 e表面のみが溶融 し、正極側放熱板 3 1 とインサート部材 3 1 dの接触界面に隙間なく渡 り、アルミダイキャス卜製法において発生する微小の鎳巣空間を埋める ため、 2重成形鏡造による密着度を向上する とができる。 産業上の利用可能性
この発明は、自動車等に搭載される交流発電機とその出力を整流する 整流装置を一体的に組合わせた車両用交流発電機の整流装置に用いら れるものである。

Claims

ま 求 の 範 囲
1 . フレームにより固定子及び回転子を支持された交流発電機と、前記 フレーム内に配置され、前記交流発電機の交流出力を整流する正極側及 び負極側整流素子をそれぞれ支持する正極側及び負極側放熱板と、前記 正極側及び負極側放熱板を貫通して前記フレームの外部に露出すると 共に、前記正極側放熱板と電気的かつ機械的に結合される出力端子部材 と、前記正極側放熱板の前記出力端子部材との結合部に、前記出力端子 部材と同一の線膨張係数を有する材料で構成された結合部形成部材と を備えたことを特徴とする車両用交流発電機の整流装置。
2 . 前記結合部形成部材は、 ィンサ—ト部材で構成され、前記出力端子 部材の材料に対応して F e , C u , C u (60 )- Z n (40%)系合金のいずれ かから選択されたものであることを特徴とする請求項 1記載の車両用
3 . フレームにより固定子及び回転子を支持された交流発電機と、前記 フレーム内に配置され、前記交流発電機の交流出力を整流する正極側及 び負極側整流素子をそれぞれ支持する正極側及び負極側放熱板と、前記 正極側及び負極側放熱板を貫通して前記フレームの外部に露出すると 共に、前記正極側放熱板と電気的かつ機械的に結合される出力端子部材 と、前記正極側放熱板の前記出力端子部材との結合部に、前記正極側放 熱板より熱伝導性良好な材料で構成された結合部形成部材とを備えた したことを特徴とする車両用交流発電機の整流装置。
4 . 前記結合部形成部材は、 ィンサ—ト部材で構成され、前記出力端子 部材の材料に対応して C u , C u (60%)- Z n (40°/ 系合金のいずれかか ら選択されたものであることを特徴とする請求項 3記載の車両用交流
5 .前記結合部形成部材と前記出力端子部材との間に熱伝導性部材を充 填したことを特徴とする請求項 3記載の車両用交流発電機の整流装置。
6 . フレームにより固定子及び回転子を支持された交流発電機と、前記 フレーム内に配置され、前記交流発電機の交流出力を整流する正極側及 び負極側整流素子をそれぞれ^:持する正極側及び負極側放熱板と、前記 正極側及び負極側放熱板を貫通して前記フレームの外部に露出すると 共に、前記正極側放熱板と電気的かつ機械的に結合される出力端子部材 とを備え、前記正極側放熱板の前記出力端子部材との結合部に、前記正 極側放熱板よりイオン化傾向の高い材料で構成された結合部形成部材 とを備えたことを特徴とする車両用交流発電機の整流装置。
7 . 前記結合部形成部材は、 インサート部材で構成され、 F e , C u , C u (60%)- Z n (40%)系合金， S U S ( F e— N i— C r合金鋼） のい ずれかから選択されたものであることを特徴とする請求項 6記載の車 両用交流発電機の整流装置。
8 .前記結合部形成部材は周方向接触面の少なくとも一部は、山型状ま たは矩形状に屈曲して形成されていることを特徴とする請求項 1ない し 7のいずれかに記載の車両用交流発電機の整流装置。
9 .前記出力端子部材は前記正極側放熱板と締結される第 1の雄ネジ部 と、外部の出力導体が締結される第 2の雄ネジ部とを有し、前記第 1の 雄ネジ部の谷径は、前記第 2の雄ネジ部の外径より大きく、かつ、前記 第 1の雄ネジ部の締めつけ方向は前記第 2の雄ネジ部の締めつけ方向 と逆方向であることを特徴とする請求項 1ないし 7のいずれかに記載 の車両用交流発電機め整流装置。
1 0 . フレームにより固定子及び回転子を支持された交流発電機と、前 記フレーム内に配置され、前記交流発電機の交流出力を整流する正極側 及び負極側整流素子をそれぞれ支持する正極側及び負極側放熱板と、前 記正極側及び負極側放熱板を貫通して前記フレームの外部に露出する と共に、前記正極側放熱板と電気的かつ機械的に結合される出力端子部 材と、前記正極側放熱板の前記出力端子部材との結合部に結合部形成部 材とを備えた車両用交流発電機の整流装置の製造方法において、 予め前記結合部形成部材の外周をその部材よりも融点あるいは固相線 温度の低い材料の金属箔で被覆し、これをインサー卜部材として 2重成 形鏡造により前記正極放熱板を構成し、該鏡造時に前記金属箔のみを溶 解させるようにしたことを特徴とする車両用交流発電機の整流装置の 製造方法。
1 1 .前記金属箔として、 Z n箔を用いることを特徴とする請求項 1 0 記載の車両用交流発電機の整流装置の製造方法。
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