JP5924142B2 - AC generator for vehicles - Google Patents

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Description

本発明は、乗用車やトラック等に搭載される車両用交流発電機に関する。   The present invention relates to a vehicle AC generator mounted on a passenger car, a truck, or the like.

従来から、整流装置の放熱フィンに貫通した取付孔を設け、外周面がローレット加工された整流素子をこの取付孔に圧入した構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、整流素子が放熱フィンよりも高い硬度を有している構造も知られている（例えば、特許文献２参照。）。さらに、この整流素子の圧入を、放熱フィンの代わりにフレームに対して行うようにした構造が知られている（例えば、特許文献３参照。）。また、放熱フィンに設けた中空部に熱伝導部材が圧入されるヒートシンクにおいて、中空部の内周面と熱伝導部材の外周面とのいずれか一方に他方の表面硬度より高い表面硬度の表面層が形成されている構造が知られている（例えば、特許文献４参照。）。   2. Description of the Related Art Conventionally, a structure is known in which a mounting hole penetrating a radiating fin of a rectifying device is provided and a rectifying element whose outer peripheral surface is knurled is press-fitted into the mounting hole (see, for example, Patent Document 1). In addition, a structure in which the rectifying element has a higher hardness than the radiating fin is also known (see, for example, Patent Document 2). Furthermore, a structure is known in which the rectifying element is press-fitted into the frame instead of the heat dissipating fins (see, for example, Patent Document 3). Further, in the heat sink in which the heat conducting member is press-fitted into the hollow portion provided in the radiating fin, a surface layer having a surface hardness higher than the other surface hardness on one of the inner peripheral surface of the hollow portion and the outer peripheral surface of the heat conducting member A structure in which is formed is known (see, for example, Patent Document 4).

特開平５−１１４６７８号公報（第２−３頁、図１−７）Japanese Patent Laid-Open No. 5-114678 (page 2-3, FIG. 1-7) 特開２００２−１１９０２９号公報（第２−６頁、図１−９）JP 2002-119029 A (page 2-6, FIG. 1-9) 特許第３７７１６３７号公報（第３−４頁、図１−６）Japanese Patent No. 3771737 (page 3-4, FIG. 1-6) 特開２００５−２７７１９１号公報（第２−５頁、図１−４）Japanese Patent Laying-Open No. 2005-277191 (page 2-5, FIGS. 1-4)

ところで、整流素子の放熱フィンは、冷却性に関しては、表面積が大きく複雑な形状を作ることができるアルミ材によるダイカスト成形品を用いた方が、プレス成形品よりも有利である。しかし、ダイカスト成形品を用いた場合の特徴として、表面の鋳肌面が内部に比べて硬度が高くなる。そのため、ダイカスト成形品の放熱フィンに特許文献１の構造を適用すると、整流素子の圧入部の部材よりも放熱フィンの取付孔の鋳肌面の方が硬くなり、整流素子の圧入部の外周面に形成されたローレット部が放熱フィンの取付孔に食い込まず、圧入時に主にローレット部が変形する。このように、ローレット部が取付孔の内周面に食い込まないため、整流素子と放熱フィンの取付孔との間の接触面積が小さくなり、塩水などが接触部分全体に浸入しやすくなり、接触部の腐食の進行が早まって整流素子の固定力が低下したり、接触部の導電性が早期に損なわれるおそれがあるという問題があった。また、接触面積が小さくなると、接触部の熱抵抗が増加して整流素子から放熱フィンへの熱伝導性が低下するため、整流素子の冷却性が悪化し、整流素子の寿命が短くなるという問題があった。   By the way, as for the radiating fin of the rectifying element, it is more advantageous than the press-formed product to use a die-cast product made of an aluminum material that can make a complicated shape with a large surface area in terms of cooling performance. However, as a feature when a die-cast product is used, the hardness of the cast surface of the surface is higher than that of the inside. Therefore, when the structure of Patent Document 1 is applied to the heat radiation fin of the die cast product, the cast surface of the mounting hole of the heat radiation fin becomes harder than the member of the pressure fitting portion of the rectifying element, and the outer peripheral surface of the pressure fitting portion of the rectifying element The knurled portion formed on the radiating fin does not bite into the mounting holes of the heat radiating fins, and the knurled portion is mainly deformed during press-fitting. In this way, since the knurled part does not bite into the inner peripheral surface of the mounting hole, the contact area between the rectifying element and the mounting hole of the radiating fin is reduced, and salt water and the like easily enter the entire contact part. There is a problem that the progress of the corrosion of the rectifying element is accelerated and the fixing force of the rectifying element is lowered, or the conductivity of the contact portion may be impaired at an early stage. In addition, when the contact area is reduced, the thermal resistance of the contact portion increases and the thermal conductivity from the rectifying element to the radiating fin decreases, so that the cooling performance of the rectifying element deteriorates and the life of the rectifying element is shortened. was there.

なお、これらの問題点を解決するために、放熱フィンの取付孔の鋳肌面を切削により除去することが考えられるが、追加の機械加工が必要になるため、コスト低減の観点からは望ましくない。また、整流素子が放熱フィンよりも高い硬度を有している特許文献２には、プレス成形された放熱フィンの開示しかなく、放熱性を向上させるためにダイカスト成形品を採用すると、上記と同様に、切削加工が必要となり、コスト上昇を招く。一方、ダイカスト成形品の鋳肌面よりも、さらに高い硬度を整流素子に持たせようとすれば、材料や作りにくさにより、整流素子自身の製造コストが上昇する。   In order to solve these problems, it may be possible to remove the cast surface of the mounting hole of the heat dissipating fin by cutting, but additional machining is required, which is not desirable from the viewpoint of cost reduction. . Further, Patent Document 2 in which the rectifying element has a higher hardness than the heat radiating fins only discloses press-formed heat radiating fins, and when a die-cast molded product is employed to improve heat radiating properties, the same as above. In addition, cutting is required, which increases costs. On the other hand, if an attempt is made to give the rectifying element a higher hardness than the cast surface of the die-cast product, the manufacturing cost of the rectifying element itself increases due to the material and difficulty of making it.

また、放熱フィンの代わりにダイカスト成形品のフレームを用いる特許文献３についても、同様の問題がある。   Further, Patent Document 3 using a die cast molded frame instead of the heat radiating fin has the same problem.

特許文献４には、熱伝導部材の外周面に硬質クロムメッキなどの硬化処理を施して、圧入される中空部の内周面より硬くすることが記載されているが、その硬化処理の工程が必要になるため、製造コストや部品コストが上昇する。また、特許文献４には、中空部を持つ放熱フィンをダイカスト法で形成し、この中空部に複数の溝を熱伝導部材の挿入方向に設けた構成が示されている。この溝の形状は、特許文献４の図４に示されているように、圧入部面積を増やして熱伝導部材から放熱フィンへの伝熱性を高めるために、圧入部の周方向の幅が、溝の幅よりも非常に大きく設定されている。しかも、この特許文献４の図１や図２に示されているように、冷却すべき電子素子は熱伝導部材の圧入部から離れた端面に配置されている。しかし、車両用交流発電機の整流装置のように整流素子を圧入する構造においては、このような圧入は、整流素子に過大なストレスを加えることになり、整流素子の寿命の低下を生ずる。   Patent Document 4 describes that the outer peripheral surface of the heat conducting member is subjected to a hardening process such as hard chrome plating so as to be harder than the inner peripheral surface of the hollow portion to be press-fitted. Since this is necessary, the manufacturing cost and parts cost increase. Patent Document 4 shows a configuration in which a radiating fin having a hollow portion is formed by a die casting method, and a plurality of grooves are provided in the hollow portion in the insertion direction of the heat conducting member. As shown in FIG. 4 of Patent Document 4, the shape of the groove is to increase the press-fit area and increase the heat transfer from the heat conducting member to the radiating fin. It is set much larger than the width of the groove. Moreover, as shown in FIG. 1 and FIG. 2 of Patent Document 4, the electronic element to be cooled is disposed on the end face away from the press-fitting portion of the heat conducting member. However, in a structure in which a rectifying element is press-fitted like a rectifier of an AC generator for a vehicle, such press-fitting adds excessive stress to the rectifying element and causes a reduction in the life of the rectifying element.

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、接触面積を確保することにより整流素子との間の固定力および導電性を維持することができるとともに、整流素子の寿命の低下を防止することができる車両用交流発電機を低コストで提供することにある。   The present invention was created in view of the above points, and the object thereof is to maintain a fixing force and conductivity with the rectifying element by securing a contact area, and to provide a rectifying element. The present invention is to provide an automotive alternator that can prevent a decrease in the service life at low cost.

上述した課題を解決するために、本発明の車両用交流発電機は、複数の整流素子とこれら複数の整流素子が圧入される取付孔が形成されているとともにダイカスト成形によって形成された放熱フィンとを有する整流装置を備えており、放熱フィンは、ダイカスト成形によって形成され、取付孔の内周面は、鋳肌面であって、整流素子の圧入方向に沿った複数の溝を形成するように周方向に凹凸部を有し、凸部は凹部の周方向の幅よりも狭い周方向の幅、または頂点を有し、取付孔の内周面の硬度が、整流素子の外周部の部材の硬度よりも高くなっている。 In order to solve the above-described problems, an automotive alternator according to the present invention includes a plurality of rectifying elements and mounting fins into which the plurality of rectifying elements are press-fitted and radiating fins formed by die casting. The radiating fin is formed by die casting, and the inner peripheral surface of the mounting hole is a casting surface, and forms a plurality of grooves along the press-fitting direction of the rectifying element. It has an uneven portion in the circumferential direction, the convex portion has a circumferential width or apex that is narrower than the circumferential width of the concave portion, and the hardness of the inner peripheral surface of the mounting hole is that of the member of the outer peripheral portion of the rectifying element It is higher than the hardness.

硬い取付孔の内周面側に凸部を形成して整流素子を圧入することにより、凸部を整流素子の外周部に食い込ませることができるため、取付孔の内周面と整流素子の外周部との間の接触面積を増大させ、これらの間の固定力や導電性を維持することができる。しかも、凸部は、凹部の周方向の幅よりも狭い周方向の幅、または頂点を有しているので、整流素子への過大なストレスを防止し、接触面積の増大に伴って熱伝導性を向上させ、整流素子の冷却性を向上することと相まって、整流素子の寿命の低下を防止することができる。さらに、放熱フィンの内周面を加工せずに鋳肌面のまま用いることによるコスト低減が可能となる。   By forming the convex part on the inner peripheral surface side of the hard mounting hole and press-fitting the rectifying element, the convex part can be bitten into the outer peripheral part of the rectifying element, so the inner peripheral surface of the mounting hole and the outer periphery of the rectifying element The contact area between the parts can be increased, and the fixing force and conductivity between them can be maintained. In addition, since the convex portion has a circumferential width or apex that is narrower than the circumferential width of the concave portion, excessive stress on the rectifying element is prevented, and thermal conductivity increases as the contact area increases. In combination with improving the cooling performance of the rectifying element, it is possible to prevent the life of the rectifying element from being reduced. Furthermore, it becomes possible to reduce the cost by using the cast skin surface without processing the inner peripheral surface of the radiating fin.

第１の実施形態の車両用交流発電機の全体構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the alternating current generator for vehicles of 1st Embodiment. 整流装置の詳細構造を示す平面図である。It is a top view which shows the detailed structure of a rectifier. 負極側整流素を負極側放熱フィンの取付孔に打ち込む方向を示す図である。It is a figure which shows the direction which drives a negative electrode side rectifier in the attachment hole of a negative electrode side radiation fin. 負極側整流素子の断面図である。It is sectional drawing of a negative electrode side rectifier. 負極側放熱フィンの取付孔の形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the shape of the attachment hole of a negative electrode side radiation fin. 負極側放熱フィンの取付孔の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the attachment hole of a negative electrode side radiation fin. 負極側放熱フィンの変形例の取付孔の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the attachment hole of the modification of a negative electrode side radiation fin. 負極側整流素子の外周面形状の変形例（第２の実施形態）を示す図である。It is a figure which shows the modification (2nd Embodiment) of the outer peripheral surface shape of a negative electrode side rectifier. 負極側整流素子の外周面形状の変形例（第２の実施形態）を示す図である。It is a figure which shows the modification (2nd Embodiment) of the outer peripheral surface shape of a negative electrode side rectifier. 封止剤を用いて負極側整流素子と負極側放熱フィンの嵌合部分を封止した変形例（第３の実施形態）を示す図である。It is a figure which shows the modification (3rd Embodiment) which sealed the fitting part of the negative electrode side rectifier and the negative electrode side radiation fin using the sealing agent. 正極側整流素子の圧入方向に沿った外周部の端部に段付部を形成した変形例（第４の実施形態）を示す図である。It is a figure which shows the modification (4th Embodiment) which formed the step part in the edge part of the outer peripheral part along the press injection direction of the positive electrode side rectifier. 負極側整流素子の圧入方向に沿った取付孔の内周面の端部に圧入方向の前方側に段付部を形成した変形例（第５の実施形態）を示す図である。It is a figure which shows the modification (5th Embodiment) which formed the step part in the front side of the press injection direction in the edge part of the internal peripheral surface of the attachment hole along the press injection direction of a negative electrode side rectifier. フレームを整流装置の負極側放熱フィンとして用いた変形例（第６の実施形態）を示す車両用交流発電機の部分的な断面図である。It is a fragmentary sectional view of the alternator for vehicles which shows the modification (6th embodiment) using the frame as the negative electrode side radiation fin of the rectifier.

以下、本発明を適用した一実施形態の車両用交流発電機について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１に示す車両用交流発電機１は、固定子２、回転子３、ブラシ装置４、整流装置５、フレーム６、リヤカバー７、プーリ８等を含んで構成されている。   Hereinafter, an AC generator for a vehicle according to an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. The vehicle alternator 1 shown in FIG. 1 includes a stator 2, a rotor 3, a brush device 4, a rectifier 5, a frame 6, a rear cover 7, a pulley 8, and the like.

固定子２は、固定子鉄心２１と、この固定子鉄心２１に形成された複数個のスロットに所定の間隔で巻き回された三相の固定子巻線２３とを備えている。回転子３は、絶縁処理された銅線を円筒状かつ同心状に巻き回した界磁巻線３１を、それぞれが複数の磁極爪部を有するポールコア３２によって、回転軸３３を通して両側から挟み込んだ構造を有している。また、フロント側のポールコア３２の端面には、冷却ファン３４が溶接等によって取り付けられている。同様に、リヤ側のポールコア３２の端面には、冷却ファン３５が溶接等によって取り付けられている。   The stator 2 includes a stator core 21 and three-phase stator windings 23 wound around a plurality of slots formed in the stator core 21 at predetermined intervals. The rotor 3 has a structure in which a field winding 31 in which an insulated copper wire is wound in a cylindrical and concentric manner is sandwiched from both sides through a rotating shaft 33 by a pole core 32 having a plurality of magnetic pole claws. have. A cooling fan 34 is attached to the end face of the pole core 32 on the front side by welding or the like. Similarly, a cooling fan 35 is attached to the end face of the pole core 32 on the rear side by welding or the like.

ブラシ装置４は、整流装置５から回転子３の界磁巻線３１に励磁電流を流すためのものであり、回転子３の回転軸３３に形成されたスリップリング３６、３７のそれぞれに押圧するブラシ４１、４２を有する。   The brush device 4 is for passing an exciting current from the rectifying device 5 to the field winding 31 of the rotor 3, and presses each of the slip rings 36 and 37 formed on the rotating shaft 33 of the rotor 3. Brushes 41 and 42 are provided.

整流装置５は、三相の固定子巻線２３の出力電圧である三相交流電圧を整流して直流の出力電力を得るためのものであり、配線用電極を内部に含む端子台５１と、所定の間隔で配置された正極側放熱フィン５２および負極側放熱フィン５３と、それぞれの放熱フィンに設けられた圧入孔に圧入することにより取り付けられた複数個の半導体装置としての整流素子５４、５５とを含んで構成されている。整流素子５４、５５の圧入構造については後述する。   The rectifier 5 is for rectifying a three-phase AC voltage, which is an output voltage of the three-phase stator winding 23, to obtain a DC output power, a terminal block 51 including wiring electrodes therein, Rectifying elements 54, 55 as a plurality of semiconductor devices attached by press-fitting into positive-side radiating fins 52 and negative-side radiating fins 53 arranged at predetermined intervals and press-fitting holes provided in the respective radiating fins. It is comprised including. The press-fit structure of the rectifying elements 54 and 55 will be described later.

フレーム６は、固定子２および回転子３を収容しており、回転子３が回転軸３３を中心に回転可能な状態で支持されているとともに、回転子３のポールコア３２の外周側に所定の隙間を介して配置された固定子２が固定されている。また、フレーム６は、固定子鉄心２１の軸方向端面から突出した固定子巻線２３に対向した部分に冷却風の吐出窓６１が、軸方向端面に冷却風の吸入窓６２がそれぞれ設けられている。リヤカバー７は、リヤ側のフレーム６の外側に取り付けられるブラシ装置４、整流装置５およびＩＣレギュレータ１２の全体を覆って、これらを保護するためのものである。   The frame 6 accommodates the stator 2 and the rotor 3, is supported in a state where the rotor 3 can rotate around the rotation shaft 33, and a predetermined amount is provided on the outer peripheral side of the pole core 32 of the rotor 3. A stator 2 arranged via a gap is fixed. The frame 6 is provided with a cooling air discharge window 61 at a portion facing the stator winding 23 protruding from the axial end surface of the stator core 21 and a cooling air suction window 62 at the axial end surface. Yes. The rear cover 7 covers the entire brush device 4, the rectifying device 5, and the IC regulator 12 that are attached to the outside of the rear frame 6, and protects them.

上述した構造を有する車両用交流発電機１は、ベルト等を介してプーリ８にエンジン（図示せず）からの回転力が伝えられると回転子３が所定方向に回転する。この状態で回転子３の界磁巻線３１に外部から励磁電圧を印加することにより、ポールコア３２のそれぞれの爪部が励磁され、固定子巻線２３に三相交流電圧を発生させることができ、整流装置５の出力端子からは直流の出力電力が取り出される。   In the vehicle alternator 1 having the above-described structure, the rotor 3 rotates in a predetermined direction when a rotational force from an engine (not shown) is transmitted to the pulley 8 via a belt or the like. In this state, by applying an excitation voltage from the outside to the field winding 31 of the rotor 3, each claw portion of the pole core 32 is excited, and a three-phase AC voltage can be generated in the stator winding 23. DC output power is taken out from the output terminal of the rectifier 5.

次に、図２を参照しながら整流装置５の詳細について説明する。なお、以下では主に負極側放熱フィン５３に圧入された負極側整流素子５５について説明するが、正極側放熱フィン５２とこれに圧入される正極側整流素子５４についても同様であり、詳細な説明は省略する。   Next, the details of the rectifier 5 will be described with reference to FIG. In the following, the negative electrode side rectifying element 55 press-fitted into the negative electrode side radiating fin 53 will be mainly described. However, the same applies to the positive electrode side radiating fin 52 and the positive electrode side rectifying element 54 press-fitted into the positive electrode side radiating element. Is omitted.

整流装置５は、正極側放熱フィン５２と負極側放熱フィン５３を有している。負極側放熱フィン５３には６箇所に貫通した取付孔５６が形成されており、それぞれの取付孔５６に負極側整流素子５５が打ち込まれる。圧入によって負極側整流素子５５を負極側放熱フィン５３に取り付けることにより、半田付けによって取り付けた場合に比べて作業工数およびコストの低減が可能になる。負極側放熱フィン５３は、アルミ材（アルミニウムあるいはアルミニウム合金）を用いたダイカスト成形によって形成されている。また、負極側放熱フィン５３に形成された取付孔５６は、内周面が鋳肌面となっており、ダイカスト成形によって形成された内周面に対して追加の加工は行われていない。図３に示す矢印Ａは、負極側整流素子５５を負極側放熱フィン５３の取付孔５６に打ち込む方向を示している。   The rectifier 5 includes a positive-side radiating fin 52 and a negative-side radiating fin 53. The negative-side radiating fins 53 are formed with attachment holes 56 penetrating at six locations, and the negative-side rectifying elements 55 are driven into the respective attachment holes 56. By attaching the negative-side rectifying element 55 to the negative-side radiating fin 53 by press-fitting, it is possible to reduce the work man-hours and costs compared to the case where the negative-side rectifying element 55 is attached by soldering. The negative-side radiating fins 53 are formed by die casting using an aluminum material (aluminum or aluminum alloy). Moreover, the attachment hole 56 formed in the negative electrode side radiation fin 53 has an inner peripheral surface that is a cast surface, and no additional processing is performed on the inner peripheral surface that is formed by die casting. An arrow A shown in FIG. 3 indicates a direction in which the negative rectifier 55 is driven into the attachment hole 56 of the negative radiating fin 53.

負極側整流素子５５は、ディスク部５００、半導体チップ５１０、リード５２０を含んで構成されている。ディスク部５００は、一方の端面に凹部５０４が形成された円筒形状を有している。この凹部５０４の内側底面が整流素子としての半導体チップ５１０を半田付けする接合面５０６となる。凹部５０４の底面側（図４に示す例ではディスク部５００の下面側）が打ち込み時の圧入面になっており、この圧入面の全体が均一に加圧される。   The negative electrode side rectifying element 55 includes a disk unit 500, a semiconductor chip 510, and leads 520. The disk unit 500 has a cylindrical shape in which a recess 504 is formed on one end surface. The inner bottom surface of the recess 504 serves as a bonding surface 506 for soldering the semiconductor chip 510 as a rectifying element. The bottom surface side of the recess 504 (the lower surface side of the disk unit 500 in the example shown in FIG. 4) is a press-fitting surface at the time of driving, and the entire press-fitting surface is uniformly pressed.

負極側整流素子５５は、ディスク部５００の接合面５０６上に半導体チップ５１０が半田５１２によって半田付けされ、さらに半導体チップ５１０の上部にリード５２０が半田５１４によって半田付けされている。また、半導体チップ５１０の全体を覆うようにシリコンゴムあるいは樹脂からなる保護層５２２が形成されている。   In the negative electrode side rectifying element 55, the semiconductor chip 510 is soldered on the joint surface 506 of the disk unit 500 by solder 512, and the lead 520 is soldered on the upper part of the semiconductor chip 510 by solder 514. A protective layer 522 made of silicon rubber or resin is formed so as to cover the entire semiconductor chip 510.

ところで、ディスク部５００は凹凸のない円筒状の外周面５０２を有している。ディスク部５００は、銅やアルミニウムなどによって形成されており、外周面５０２は例えば旋盤加工によって形成される。一方、上述した負極側放熱フィン５３に設けられた取付孔５６は、内周面５６０がローレット形状、具体的には、負極側整流素子５５の打ち込み方向と平行な向きに内周面５６０に複数の凸部が形成されている。   By the way, the disk unit 500 has a cylindrical outer peripheral surface 502 having no irregularities. The disk unit 500 is formed of copper, aluminum, or the like, and the outer peripheral surface 502 is formed by, for example, lathe processing. On the other hand, the mounting hole 56 provided in the negative electrode side radiation fin 53 has a plurality of inner peripheral surfaces 560 in the inner peripheral surface 560 in a knurl shape, specifically, parallel to the driving direction of the negative electrode side rectifying element 55. The convex part is formed.

図５Ａ、図５Ｂに示すように、取付孔５６の内周面５６０には複数の凸部５６２が形成されており、先端部が頂点を持つ。凸部５６２の周方向幅ｘは、凹部（非凸部）の周方向幅ｙよりも小さい。また、凸部５６２の先端部の直径は、ディスク部５００の外径よりも小さく設定されている。図５Ａ、図５Ｂに示す例では、２４個の凸部５６２が図示されているが、この個数や形状は説明のために一例を示したものであって適宜変更される。例えば、図５Ｃの凸部５６２０は先端部に平坦部を持つ。この場合も、図５Ｂと同様に、凸部５６２０の周方向幅Ｘは、凹部（非凸部）の周方向幅Ｙよりも小さく、凸部５６２０の先端部の直径は、ディスク部５００の外径よりも小さく設定されている。   As shown in FIGS. 5A and 5B, a plurality of convex portions 562 are formed on the inner peripheral surface 560 of the mounting hole 56, and the tip portion has a vertex. The circumferential width x of the convex portion 562 is smaller than the circumferential width y of the concave portion (non-convex portion). Further, the diameter of the tip portion of the convex portion 562 is set smaller than the outer diameter of the disc portion 500. In the example shown in FIGS. 5A and 5B, 24 convex portions 562 are illustrated, but the number and shape are shown as an example for explanation and may be changed as appropriate. For example, the protrusion 5620 in FIG. 5C has a flat portion at the tip. Also in this case, as in FIG. 5B, the circumferential width X of the convex portion 5620 is smaller than the circumferential width Y of the concave portion (non-convex portion), and the diameter of the tip portion of the convex portion 5620 is outside the disc portion 500. It is set smaller than the diameter.

このような内周面５６０に凸部５６２が形成された取付孔５６に負極側整流素子５５のディスク部５００を圧入すると、ディスク部５００の外周部分に取付孔５６の内周面５６０の凸部５６２の先端部分が干渉するため、この干渉した部分が変形する。実際には、取付孔５６の内周面５６０はダイカスト成形の鋳肌面であるため、凸部５６２を含む内周面５６０は負極側整流素子５６のディスク部５００の外周面５０２よりも硬く、主に外周面５０２に凸部５６２が食い込みながら負極側整流素子５６の圧入が行われる。   When the disc portion 500 of the negative electrode side rectifying element 55 is press-fitted into the mounting hole 56 in which the convex portion 562 is formed on the inner peripheral surface 560, the convex portion of the inner peripheral surface 560 of the mounting hole 56 is inserted into the outer peripheral portion of the disc portion 500. Since the front end portion of 562 interferes, the interfered portion is deformed. Actually, since the inner peripheral surface 560 of the mounting hole 56 is a die cast casting surface, the inner peripheral surface 560 including the convex portion 562 is harder than the outer peripheral surface 502 of the disk portion 500 of the negative electrode side rectifying element 56. The negative-side rectifying element 56 is press-fitted while the convex portion 562 bites into the outer peripheral surface 502 mainly.

このように、本実施形態の車両用交流発電機１の整流装置５では、硬い取付孔５６の内周面５６０側に凸部５６２を形成しておいて、この取付孔５６に負極側整流素子５５を圧入することにより、凸部５６２を負極側整流素子５５の外周部（ディスク部５００の外周面５０２）に食い込ませることができるため、取付孔５６の内周面５６０と負極側整流素子５５の外周部との間の接触面積を増大させ、これらの間の固定力や導電性を維持することができる。また、凸部は凹部の周方向の幅よりも狭い周方向の幅を有しているので、圧入による整流素子への過大なストレスを防止し、接触面積の増大に伴う負極側整流素子５５の冷却性の向上と相まって、整流素子の寿命の低下を防止することができる。さらに、負極側放熱フィン５３の内周面を加工せずに鋳肌面のまま用いることによるコスト低減が可能となる。   As described above, in the rectifying device 5 of the vehicle alternator 1 according to the present embodiment, the convex portion 562 is formed on the inner peripheral surface 560 side of the hard mounting hole 56, and the negative electrode side rectifying element is formed in the mounting hole 56. By press-fitting 55, the convex portion 562 can bite into the outer peripheral portion (the outer peripheral surface 502 of the disk portion 500) of the negative electrode side rectifying element 55, and therefore the inner peripheral surface 560 of the mounting hole 56 and the negative electrode side rectifying element 55. It is possible to increase the contact area between the outer peripheral portion and the fixing force or conductivity between them. Further, since the convex portion has a circumferential width narrower than the circumferential width of the concave portion, excessive stress on the rectifying element due to press-fitting is prevented, and the negative-side rectifying element 55 of the negative-side rectifying element 55 accompanying an increase in contact area is prevented. Combined with the improvement in cooling performance, it is possible to prevent the life of the rectifying element from being reduced. Furthermore, the cost can be reduced by using the inner peripheral surface of the negative-side radiation fin 53 as it is without processing the inner surface.

また、負極側放熱フィン５３をアルミ材を用いたダイカスト成形によって形成しており、量産性に優れたアルミ材を用いたダイカスト成形を行うことにより、さらなるコスト低減が可能となる。なお、上述したように、正極側放熱フィン５２とこれに圧入される正極側整流素子５４についても同様である。   Further, the negative-side radiating fins 53 are formed by die casting using an aluminum material, and by performing die casting using an aluminum material excellent in mass productivity, further cost reduction can be achieved. As described above, the same applies to the positive-side radiating fin 52 and the positive-side rectifying element 54 press-fitted into the positive-side radiating fin 52.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、負極側整流素子５５のディスク部５００の外周面５０２は凹凸のない円筒形状を有するものとしたが、負極側整流素子５５のディスク部５００の外周面５０２に、負極側放熱フィン５３の取付孔５６の内周面５６０に形成された複数の凸部５６２に対応する位置に凹部を形成するようにしてもよい。正極側整流素子５４についても同様である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. For example, in the above-described embodiment, the outer peripheral surface 502 of the disk portion 500 of the negative electrode side rectifying element 55 has a cylindrical shape without unevenness. You may make it form a recessed part in the position corresponding to the several convex part 562 formed in the internal peripheral surface 560 of the attachment hole 56 of the side radiation fin 53. FIG. The same applies to the positive-side rectifying element 54.

図６に示す変形例では、負極側整流素子５５の外周面５０２であって、負極側放熱フィン５３の取付孔５６の内周面５６０に設けられた２４個の凸部５６２に対応する位置に２４個の凹部５７０が形成されている。これらの凹部５７０は、凸部５６２と同様に、負極側整流素子５５の打ち込み方向と平行な向きに延在している。また、負極側整流素子５５を取付孔５６に圧入する際に、凸部５６２が確実に凹部５７０に噛み合うように、凸部５６２の方が凹部５７０よりも大きいサイズに形成されており、より硬い凸部５６２が圧入されることにより凹部５７０が変形し、これらの間が確実に嵌合するようになっている。このような凹部５７０を追加することにより、さらなる接触面積の増大が容易となる。また、負極側整流素子５５の位置決めがしやすくなるため、負極側整流素子５５の組み付けが容易となり、製造コストの低減が可能となる。なお、凹部５７０の数は必ずしも凸部５６２の数に合わせる必要はなく、図７に示すように、一部の凸部５６２に対応するように凹部５７０の数を減らしてもよい。   In the modification shown in FIG. 6, the outer peripheral surface 502 of the negative electrode side rectifying element 55 is located at a position corresponding to 24 convex portions 562 provided on the inner peripheral surface 560 of the attachment hole 56 of the negative electrode side radiating fin 53. Twenty-four concave portions 570 are formed. These concave portions 570 extend in a direction parallel to the driving direction of the negative electrode side rectifying element 55, similarly to the convex portions 562. Further, when the negative rectifying element 55 is press-fitted into the mounting hole 56, the convex portion 562 is formed to be larger in size than the concave portion 570 so that the convex portion 562 is surely engaged with the concave portion 570, and is harder. When the convex portion 562 is press-fitted, the concave portion 570 is deformed, and the space between these is surely fitted. By adding such a recess 570, the contact area can be further increased easily. In addition, since the negative electrode side rectifying element 55 can be easily positioned, the negative electrode side rectifying element 55 can be easily assembled, and the manufacturing cost can be reduced. Note that the number of the concave portions 570 is not necessarily matched with the number of the convex portions 562, and the number of the concave portions 570 may be reduced so as to correspond to some of the convex portions 562 as illustrated in FIG.

また、図３に示した負極側整流素子５５（正極側整流素子５４についても同様）の外周面、図６あるいは図７に示した負極側整流素子５５の外周面（凹部５７０以外の領域）に対して梨地加工を施して微細な凹凸形状としてもよい。これにより、負極側整流素子５５の外周面と取付孔５６の内周面（凸部５６２以外の領域）とが面接触する際の接触面積を増やすことが可能となる。正極側整流素子５４についても同様である。   Further, on the outer peripheral surface of the negative electrode side rectifying element 55 (the same applies to the positive electrode side rectifying element 54) shown in FIG. 3, and on the outer peripheral surface of the negative electrode side rectifying element 55 shown in FIG. 6 or 7 (region other than the recess 570). On the other hand, a satin finish may be applied to form a fine uneven shape. Thereby, it becomes possible to increase the contact area when the outer peripheral surface of the negative electrode side rectifying element 55 and the inner peripheral surface of the mounting hole 56 (regions other than the convex portion 562) are in surface contact. The same applies to the positive-side rectifying element 54.

また、上述した実施形態において負極側整流素子５５の外周面５０２と取付孔５６の内周面５６０とが嵌合する領域であって負極側放熱フィン５３の表面に露出する部位を、封止剤によって封止するようにしてもよい。正極側整流素子５４についても同様である。   Further, in the above-described embodiment, a region exposed to the surface of the negative electrode side heat radiating fin 53 in a region where the outer peripheral surface 502 of the negative electrode side rectifying element 55 and the inner peripheral surface 560 of the mounting hole 56 are fitted is used as a sealant. You may make it seal by. The same applies to the positive-side rectifying element 54.

図８に示す変形例では、負極側放熱フィン５３の両方の面に封止剤５８０が追加されて、負極側整流素子５５と負極側放熱フィン５３の嵌合部分が全周にわたって封止されている。これにより、これらの嵌合部分から塩水などの異物が浸入することを確実に防止することができ、耐環境性を向上させることができる。以上により、整流素子の外周部と取付孔との固定力や電導性を確実に維持することができる。なお、この封止は、負極側放熱フィン５３の表面であって異物の浸入側においてのみ行うようにしてもよい。図１に示す車両用交流発電機１の場合には、リヤカバー７に設けられた冷却風の吸入窓（図示せず）から主に塩水等の異物が浸入する。このため、図８において上側に図示された封止剤５８０のみを追加するようにしてもよい。   In the modification shown in FIG. 8, the sealant 580 is added to both surfaces of the negative electrode side heat radiation fin 53, and the fitting portion between the negative electrode side rectifying element 55 and the negative electrode side heat radiation fin 53 is sealed over the entire circumference. Yes. Thereby, it can prevent reliably that foreign materials, such as salt water, permeate from these fitting parts, and can improve environmental resistance. As described above, the fixing force and conductivity between the outer peripheral portion of the rectifying element and the mounting hole can be reliably maintained. Note that this sealing may be performed only on the surface of the negative electrode side heat radiation fin 53 and on the foreign material intrusion side. In the case of the vehicle alternator 1 shown in FIG. 1, foreign matters such as salt water mainly enter from a cooling air suction window (not shown) provided in the rear cover 7. For this reason, you may make it add only the sealing agent 580 illustrated in the upper side in FIG.

また、封止剤５８０を追加する代わりに（あるいは、封止剤５８０の追加とともに）、負極側整流素子５５の圧入方向に沿った外周部（外周面５０２）の端部や、取付孔５６の内周面５６０の端部に、径方向に延長した段付部を形成することにより、封止と同様の効果を持たせるようにしてもよい。正極側整流素子５４についても同様である。   Further, instead of adding the sealing agent 580 (or with the addition of the sealing agent 580), the end of the outer peripheral portion (the outer peripheral surface 502) along the press-fitting direction of the negative electrode side rectifying element 55, or the mounting hole 56 You may make it give the effect similar to sealing by forming the step part extended in the radial direction in the edge part of the internal peripheral surface 560. FIG. The same applies to the positive-side rectifying element 54.

図９に示す変形例では、正極側整流素子５４の外周面５０２の端部に段付部（大径部）５９０が形成されている。この段付部５９０の外径は、正極側整流素子５４の外周面５０２と取付孔５６の内周面５６０とが嵌合する領域であって正極側放熱フィン５２の表面に露出する部位の全体を覆う寸法に設定されている。これにより、図１に示す車両用交流発電機１において、段付部５９０の方向から塩水などの異物が浸入することを確実に防止することができ、耐環境性を向上させることができる。さらに、段付部５９０が圧入方向の位置決めになるので、製造容易化によるコスト低減の効果もある。   In the modification shown in FIG. 9, a stepped portion (large diameter portion) 590 is formed at the end portion of the outer peripheral surface 502 of the positive electrode side rectifying element 54. The outer diameter of the stepped portion 590 is a region where the outer peripheral surface 502 of the positive electrode side rectifying element 54 and the inner peripheral surface 560 of the mounting hole 56 are fitted, and is the entire portion exposed on the surface of the positive electrode side radiating fin 52. Is set to cover the dimensions. Thereby, in the vehicle alternator 1 shown in FIG. 1, foreign matters such as salt water can be reliably prevented from entering from the direction of the stepped portion 590, and environmental resistance can be improved. Furthermore, since the stepped portion 590 is positioned in the press-fitting direction, there is an effect of cost reduction by facilitating manufacturing.

図１０に示す変形例では、負極側放熱フィン５３の内周面５６０の端部に段付部（小径部）５９２が形成されている。この段付部５９２の内径は、負極側整流素子５５の外周面５０２と取付孔５６の内周面５６０とが嵌合する領域であって負極側放熱フィン５３の表面に露出する部位の全体を覆う寸法に設定されている。これにより、段付部５９２の方向から塩水などの異物が浸入することを確実に防止することができ、耐環境性を向上させることができる。さらに、段付部５９２が圧入方向の位置決めになるので、製造容易化によるコスト低減の効果もある。   In the modification shown in FIG. 10, a stepped portion (small diameter portion) 592 is formed at the end portion of the inner peripheral surface 560 of the negative electrode side radiating fin 53. The inner diameter of the stepped portion 592 is a region where the outer peripheral surface 502 of the negative electrode side rectifying element 55 and the inner peripheral surface 560 of the mounting hole 56 are fitted, and the entire portion exposed to the surface of the negative electrode side heat radiating fin 53. It is set to the dimension to cover. Thereby, it can prevent reliably that foreign materials, such as salt water, permeate from the direction of the step part 592, and can improve environmental resistance. Furthermore, since the stepped portion 592 is positioned in the press-fitting direction, there is an effect of cost reduction by facilitating manufacture.

また、上述した実施形態では、負極側放熱フィン５３をフレーム６とは別に設けたが、一般にはフレーム６もアルミ材（アルミニウムあるいはアルミニウム合金）を用いたダイカスト成形によって形成されるため、フレーム６を負極側放熱フィン５３として用いるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the negative-side radiation fins 53 are provided separately from the frame 6, but generally the frame 6 is also formed by die casting using an aluminum material (aluminum or aluminum alloy). You may make it use as the negative electrode side radiation fin 53. FIG.

図１１に示す変形例では、フレーム６の回転軸３３に沿った軸方向端面（後端面）に取付孔５６が設けられており、この取付孔５６に負極側整流素子５５が直接圧入される。また、フレーム６は、アルミ材を用いたダイカスト成形によって形成されており、取付孔５６の内周面が鋳肌面となっており、この内周面には図５に示した複数の凸部５６２が形成されている。このように、フレーム６を整流装置５の負極側放熱フィン５３として用いることにより、部品点数の削減によるコスト低減が可能となる。   In the modification shown in FIG. 11, a mounting hole 56 is provided in an axial end surface (rear end surface) along the rotation shaft 33 of the frame 6, and the negative rectifier 55 is directly press-fitted into the mounting hole 56. Further, the frame 6 is formed by die casting using an aluminum material, and the inner peripheral surface of the mounting hole 56 is a cast surface, and a plurality of convex portions shown in FIG. 562 is formed. As described above, by using the frame 6 as the negative-side radiation fin 53 of the rectifying device 5, it is possible to reduce the cost by reducing the number of parts.

上述したように、本発明によれば、硬い取付孔５６の内周面５６０側に凸部５６２を形成して整流素子５４、５５を圧入することにより、凸部５６２を整流素子５４、５５の外周部に食い込ませることができるため、取付孔５６の内周面５６０と整流素子５４、５５の外周部との間の接触面積を増大させ、これらの間の固定力や導電性を維持することができる。しかも、凸部は、凹部の周方向の幅よりも狭い周方向の幅、または頂点を有しているので、整流素子への過大なストレスを防止し、接触面積の増大に伴う整流素子の冷却性を向上することと相まって、整流素子５４、５５の寿命の低下を防止することができる。さらに、放熱フィン５３、５３の内周面を加工せずに鋳肌面のまま用いることによるコスト低減が可能となる。   As described above, according to the present invention, the convex portion 562 is formed on the inner peripheral surface 560 side of the hard mounting hole 56 and the rectifying elements 54 and 55 are press-fitted, so that the convex portion 562 is inserted into the rectifying elements 54 and 55. Since it can bite into the outer peripheral portion, the contact area between the inner peripheral surface 560 of the mounting hole 56 and the outer peripheral portion of the rectifying elements 54 and 55 is increased, and the fixing force and conductivity between them are maintained. Can do. Moreover, since the convex portion has a circumferential width or apex that is narrower than the circumferential width of the concave portion, excessive stress on the rectifying element is prevented, and cooling of the rectifying element accompanying an increase in the contact area is achieved. In combination with the improvement of the characteristics, it is possible to prevent the life of the rectifying elements 54 and 55 from being reduced. Furthermore, the cost can be reduced by using the inner peripheral surfaces of the radiating fins 53, 53 without processing the cast surface.

１ 車両用交流発電機
５ 整流装置
５２ 正極側放熱フィン
５３ 負極側放熱フィン
５６ 取付孔
５０２ 外周面
５６０ 内周面
５６２ 凸部
５８０ 封止剤
５９０、５９２ 段付部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle AC generator 5 Rectifier 52 Positive electrode side radiation fin 53 Negative electrode side radiation fin 56 Mounting hole 502 Outer peripheral surface 560 Inner peripheral surface 562 Convex part 580 Sealant 590, 592 Stepped part

Claims (9)

複数の整流素子（５４、５５）とこれら複数の整流素子が圧入される取付孔（５６）が形成されているとともにダイカスト成形によって形成された放熱フィン（５２、５３）とを有する整流装置（５）を備える車両用交流発電機（１）であって、
前記取付孔の内周面（５６０）は、鋳肌面であって、前記整流素子の圧入方向に沿った複数の溝を形成するように大径の凹部と小径の凸部（５６２、５６２０）を周方向に交互に有し、
前記凸部の先端は、前記凹部の周方向の幅よりも狭い周方向の幅、または頂点を有し、
前記取付孔の内周面の硬度が、前記整流素子の外周部の部材の硬度よりも高いことを特徴とする車両用交流発電機。 A rectifying device (5) having a plurality of rectifying elements (54, 55), a mounting hole (56) into which the plurality of rectifying elements are press-fitted, and heat radiating fins (52, 53) formed by die casting. A vehicle alternator (1) comprising:
An inner peripheral surface (560) of the mounting hole is a cast surface, and a large-diameter concave portion and a small-diameter convex portion (562, 5620) so as to form a plurality of grooves along the press-fitting direction of the rectifying element. Alternately in the circumferential direction,
The tip of the convex part has a circumferential width narrower than the circumferential width of the concave part, or a vertex,
An AC generator for a vehicle, wherein the hardness of the inner peripheral surface of the mounting hole is higher than the hardness of a member of the outer peripheral portion of the rectifying element. 請求項１において、
前記整流素子の外周部の外周面（５０２）には、前記取付孔の内周面に形成された前記複数の凸部の少なくとも一部に対応する位置に凹部（５７０）が形成されていることを特徴とする車両用交流発電機。 In claim 1,
On the outer peripheral surface (502) of the outer peripheral portion of the rectifying element, a concave portion (570) is formed at a position corresponding to at least a part of the plurality of convex portions formed on the inner peripheral surface of the mounting hole. A vehicle alternator characterized by 請求項１または２において、
前記整流素子の外周部と前記取付孔の内周面とが嵌合する領域であって前記放熱フィンの表面に露出する部位が封止剤（５８０）によって封止されていることを特徴とする車両用交流発電機。 In claim 1 or 2,
An area where the outer peripheral portion of the rectifying element and the inner peripheral surface of the mounting hole are fitted, and a portion exposed to the surface of the radiation fin is sealed with a sealant (580). AC generator for vehicles. 請求項３において、
前記放熱フィンの表面に露出する部位であって異物の浸入側が前記封止剤によって封止されていることを特徴とする車両用交流発電機。 In claim 3,
Automotive alternator which is characterized that you have sealed a site exposed on the surface of the radiation fins ingress side of the foreign matter by the sealant. 請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記整流素子の外周部と前記取付孔の内周面とが嵌合する領域であって前記放熱フィンの表面に露出する部位を、前記整流素子の圧入方向に沿った前記外周部の端部または前記取付孔の内周面の端部を径方向に延長した段付部（５９０、５９２）によって覆うことを特徴とする車両用交流発電機。 In any one of Claims 1-4,
An area where the outer peripheral portion of the rectifying element and the inner peripheral surface of the mounting hole are fitted, and a portion exposed to the surface of the radiating fin is an end of the outer peripheral portion along the press-fitting direction of the rectifying element or An AC generator for a vehicle, wherein an end portion of an inner peripheral surface of the mounting hole is covered with a stepped portion (590, 592) extending in a radial direction. 請求項５において、
前記段付部は、前記圧入方向の後方側に形成された前記外周部の大径部（５９０）であることを特徴とする車両用交流発電機。 In claim 5,
The vehicular AC generator, wherein the stepped portion is a large-diameter portion (590) of the outer peripheral portion formed on the rear side in the press-fitting direction. 請求項５において、
前記段付部は、前記圧入方向の前方側に形成された前記内周面の小径部（５９２）であることを特徴とする車両用交流発電機。 In claim 5,
The AC generator for vehicles, wherein the stepped portion is a small-diameter portion (592) of the inner peripheral surface formed on the front side in the press-fitting direction. 請求項１〜７のいずれかにおいて、
前記取付孔の内周面と前記整流素子の外周部の部材は同一材料からなることを特徴とする車両用交流発電機。 In any one of Claims 1-7,
The AC generator for vehicles, wherein the inner peripheral surface of the mounting hole and the members of the outer peripheral portion of the rectifying element are made of the same material. 請求項１〜８のいずれかにおいて、
前記放熱フィンは、アルミ材が用いられていることを特徴とする車両用交流発電機。 In any one of Claims 1-8,
The radiating fins, alternator for a vehicle characterized that you have used an aluminum material.
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