車用交流發電機的整流裝置的製作方法

2023-12-09 12:59:21 1

專利名稱：車用交流發電機的整流裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及內置於車用交流發電機的、將車用交流發電機的交流輸出電壓整流為 直流電壓的車用交流發電機的整流裝置。
背景技術：
現有的車用交流發電機如專利文獻1所示的那樣，通過電刷及滑環將勵磁電流提 供給勵磁線圈，同時通過滑輪及皮帶將發動機的旋轉轉矩傳遞至轉軸，驅動轉子進行旋轉。 由此，定子產生交流電壓。然後，將整流裝置安裝於後支架，與定子線圈的輸出端子相連接， 將定子產生的交流輸出電壓轉換為直流電壓。然後，對於構成整流裝置的二極體，其IC芯 片焊接於銅底座上，銅製的中繼引線與IC晶片相焊接，而且銅製的連接引線與中繼引線相 焊接，利用密封樹脂體進行模鑄。專利文獻1日本國專利第3839576號公報

發明內容
在所示整流裝置中，為了緩和因安裝於車輛上時產生的振動在IC晶片中發生的 應力，對連接引線設置彎曲部或折彎部，但上述彎曲部或折彎部會成為應力集中的原因，還 由於靠近和IC晶片或中繼引線的接合部，因此由于振動所引起的接合部的位移會導致發 生較大的應力，因此存在彎曲部或折彎部斷裂的問題。本發明是為了解決上述問題而完成的，其目的在於提供一種車用交流發電機的整 流裝置，該車用交流發電機的整流裝置能夠提高二極體的耐震性。本發明是一種車用交流發電機的整流裝置，該車用交流發電機的整流裝置包括 散熱器；電路板，該電路板具有以與上述散熱器正交的方式配置的連接端子，且與上述散熱 器平行配置；以及二極體，該二極體包含單面與上述散熱器相接合的金屬底座、與該金屬底 座的另一面相接合的IC晶片、對該IC晶片進行模鑄的密封樹脂體、及一端與上述IC晶片 電連接且另一端與上述電路板的連接端子相連接的連接引線，在內置於車用交流發電機、 將車用交流發電機的交流輸出電壓整流為直流電壓的車用交流發電機的整流裝置中，上述 二極體的連接引線包括直線部，該直線部從上述金屬底座平行延伸，從上述密封樹脂體露 出；以及折彎部，該折彎部從上述直線部以大致圓弧狀折彎90°以上，將上述折彎部的彎 曲半徑R設定為比上述直線部的從上述密封樹脂體露出的根部和上述連接引線的前端部 在水平方向上的分開距離w要大的值。根據本發明，由於能將二極體的連接引線的折彎部的彎曲半徑R設定得較大，因 此即使使整流裝置小型化，也能夠緩和在二極體的連接引線的折彎部發生的應力集中，抑 制折彎部的斷裂，能夠獲得可靠性高的車用交流發電機的整流裝置。


圖1是表示內置有本發明的實施方式1的整流裝置的車用交流發電機的剖視圖。
圖2是表示實施方式1的整流裝置的立體圖。圖3是應用於實施方式1的整流裝置的二極體的簡要側面圖。圖4是說明實施方式1的二極體的引線形狀的簡要說明圖。圖5是應用於現有的整流裝置的二極體的簡要側面圖。圖6是表示應用於現有的整流裝置的二極體的其他例子的簡要側面圖。圖7是表示應用於實施方式1的整流裝置的二極體的其他例子的簡要側面圖。標號說明100車用交流發電機18整流裝置30散熱器32電路板33 二極體33a IC 晶片33b金屬底座33c中繼引線33d連接引線33e密封樹脂體33f直線部33g折彎部33h接合部33i傾斜部34 二極體37連接端子
具體實施例方式實施方式1.圖1是表示內置有本發明的實施方式1的整流裝置的車用交流發電機的剖視圖， 圖2是表示圖1的整流裝置的立體圖。在圖1中，定子1包括定子鐵心2 ；及卷繞在該定 子鐵心2的定子線圈3。轉子4包括相互相對的一對磁極鐵心5、6 ；安裝於鐵心5、6間的 勵磁線圈7 ；轉軸8 ；以及固定於該轉軸8的滑環9。然後，後支架13利用緊固螺栓14固定 於前支架12，定子1支承在前支架12和後支架13之間。轉軸8由前支架12和後支架13 通過軸承15、16支承。滑輪17固定於轉軸8的一端。將整流裝置18安裝於後支架13，與 定子線圈3的輸出端子相連接，將定子1產生的交流電壓轉換為直流電壓。電壓調整器19 與電刷架20 —起安裝於後支架13。電刷架20以電刷21與滑環9相抵接的方式支承電刷 21。在上述的車用交流發電機100中，將勵磁電流通過電刷21及滑環9提供給勵磁線 圈7，同時發動機的旋轉轉矩通過滑輪17及皮帶(未圖示)傳遞到轉軸8，驅動轉子4進行 旋轉。由此，定子1產生交流電壓。然後，該交流電壓由整流裝置18轉換為直流電壓。此處，參照圖2說明整流裝置18的結構。整流裝置18包括正側散熱器30，該正
4側散熱器30安裝有多個正側二極體33 ；負側散熱器31，該負側散熱器31安裝有多個負側 二極體34 ；以及電路板組件32。正側散熱器30是鋁製的，具有部分圓環部30a及多個豎立設置於該部分圓環部 30a的背面的散熱片30b。另外，定位用的導向部30c從該部分圓環部30a的兩端及中央這 三處向徑向外側延伸，正側二極體安裝部30d在部分圓環部30a的主表面沿圓周方向而凹 下設置有多個。然後，正側二極體33與各正側二極體安裝部30d接合，在部分圓環部30a 的主表面沿圓周方向而安裝有多個。負側加熱器31是鋁製的，包括部分圓環部31a ；導向部31b，該導向部31b設置於 上述部分圓環部31a的兩端及中央這三處；以及，負側二極體安裝部31c，該負側二極體安 裝部31c在上述部分圓環部31a的主表面沿圓周方向而凹下設置有多個。然後，負側二極 管34與各負側二極體安裝部31c接合，在部分圓環部31a的主表面沿圓周方向而安裝有多 個。電路板32包括樹脂體36，該樹脂體36是利用聚苯硫醚(PPS)樹脂對鐵製的電 路板進行模鑄而形成為部分圓環形狀；以及，導向部36a，該導向部36a設置於上述樹脂體 36的兩端及中央這三處。然後，電路板的連接端子37在圓周方向的多個位置從樹脂體36 向下方突出。圖3是應用於實施方式1的整流裝置的二極體的簡要側面圖。在圖3中，正側二 極管33採用以下結構S卩，IC晶片33a焊接於銅製的金屬底座33b上，銅製的中繼引線33c 與IC晶片33a相焊接，而且銅製的連接引線33d與中繼引線33c相焊接，利用密封樹脂體 33e進行模鑄。然後，連接引線33d具有以下形狀S卩，形成有從直線部33f以大致圓弧狀 折彎90°以上的折彎部33g，並大致彎成直角的形狀，上述直線部33f以與上述金屬底座 33b平行的方式從密封樹脂體33e伸出，連接引線33d的前端部，形成有與電路板的連接端 子37相接合的接合部33h。此處，將連接引線33d的折彎部33g的彎曲半徑R設定為比直 線部33f的終端和連接引線33d的前端部在水平方向上的分開距離w要大的值。此外，負側二極體34也與正側二極體33採用相同的結構。由此，伴隨著整流裝置18的小型化，即使在連接引線33d的接合部(和電路板32 的連接端子37的接合部分)和直線部33f的露出根部的距離1較短的情況下，由於能夠進 一步增大折彎部33g的彎曲半徑，因此能夠緩和折彎部33g發生的應力集中，能夠抑制折彎 部33g的斷裂。另外，由於折彎部33g成為彈簧結構，因此能夠吸收振動，降低IC晶片33a中發生 的應力。此外，在上述實施方式1中，雖然彎曲半徑R越大，則越能夠緩和折彎部33g發生 的應力，但若設從上述連接引線33d的根部、到被折彎形成直角的部位的中心線的距離為 1 (mm)，從直線部33f的中心線、到連接引線前端部的接合部33h的距離為h(mm)(參照圖 4)，則在h > 21時，設置上述那樣的折彎部33g可以緩和應力。相反，在h彡21的情況下， 最好不設置折彎部33g。例如，在h = 10 (mm)、1 = 4 (mm)的情況下，圖5、圖6示出了現有的二極體的例子。 在如圖5所示，在僅設置彎曲半徑R』 ( 1的折彎部40的情況下，雖然折彎部40承擔吸收 安裝於車輛上時的振動的減震器的作用，但是由於彎曲半徑R』較小，因此減震效果較小，不能降低在IC晶片33a發生的應力。且由於彎曲半徑R』較小，因此在彎曲半徑R』發生的應 力集中較大，會在折彎部斷裂。接下來，如圖6所示那樣，在直線部設置有彎曲部41的情況下，由於該彎曲部41 成為減震器，因此雖然能夠降低在IC晶片33a發生的應力，但是由於在距離h (mm)之間設 置折彎部40和彎曲部41這兩部分，因此不得不減小彎曲部的彎曲半徑R，應力集中於彎曲 部。另外，因接合部33h的位移而引起的發生在彎曲部41的應力與到接合部33h的距離成 反比，但從圖中可知，由於接合部33h和彎曲部41的距離較小，因此接合部33h的位移會引 起在彎曲部41發生較大的應力。由於上述兩個理由，因振動將導致折彎部40或彎曲部41 斷裂。與之不同的是，在設置有如圖3所示的實施方式1那樣的折彎部33g的情況下，由 於折彎部33g成為彈簧結構，因此能夠降低在IC晶片33a發生的應力。另外，由於折彎部 的彎曲半徑R較大，因此能夠緩和在折彎部發生的應力集中。另外，相對於圖6，由於接合部 33h和折彎部33g的距離較大，因此能夠減小因接合部的位移而發生的應力。由此，使連接 引線33d不會斷裂，能夠降低在IC晶片33a發生的應力。實施了應力分析的結果是在現 有的折彎部40的情況下，若將連接引線33d中發生的最大應力設為1，將IC晶片33a中發 生的應力設為1，則在如圖6所示那樣在直線部33F設置彎曲部41的情況下，連接引線33d 中發生的最大應力為1. 5，IC晶片33a中發生的應力為0. 6，與之不同的是，在設置有如圖 3所示的折彎部33g的情況下，連接引線33d中發生的最大應力成為0. 7，IC晶片33a中發 生的應力成為0.5，因而能夠確認本發明的效果。此外，並不限於圖3所示的連接引線33d的形狀，例如圖7那樣的從折彎部33g經 由傾斜部33i被折彎形成直角的形狀也具有相同的效果。
權利要求
一種車用交流發電機的整流裝置，包括散熱器；電路板，該電路板具有以與所述散熱器正交的方式配置的連接端子，且與所述散熱器平行配置；以及，二極體，該二極體包含單面與所述散熱器相接合的金屬底座、與該金屬底座的另一面相接合的IC晶片、對該IC晶片進行模鑄的密封樹脂體、及一端與所述IC晶片電連接且另一端與所述電路板的連接端子相連接的連接引線，在內置於車用交流發電機、將車用交流發電機的交流輸出電壓整流為直流電壓的車用交流發電機的整流裝置中，所述二極體的連接引線包括直線部，該直線部從所述金屬底座平行延伸，從所述密封樹脂體露出；以及折彎部，該折彎部從所述直線部以大致圓弧狀折彎90°以上，將所述折彎部的彎曲半徑R設定為比所述直線部的終端和所述連接引線的前端部在水平方向上的分開距離w要大的值。
2.如權利要求1所述的車用交流發電機的整流裝置，其特徵在於，對於所述連接引線，設從所述直線部的露出根部、到被折彎形成直角的部位的中心線 的距離為1 (mm)，從所述直線部的中心線、到所述連接端子和所述連接引線的接合點的距離 為h (mm)，在這種情況下，具有h > 21的關係。
3.如權利要求1或2所述的車用交流發電機的整流裝置，其特徵在於， 所述連接引線具有從所述折彎部經由傾斜部被折彎形成直角的形狀。
全文摘要
本發明的目的在於獲得一種能提高二極體的耐震性、且可靠性高的車用交流發電機的整流裝置。構成整流裝置的二極體(33)的連接引線(33d)包括直線部(33f)，該直線部(33f)從金屬底座(33b)平行延伸；以及折彎部(33g)，該折彎部(33g)從所述直線部(33f)以大致圓弧狀折彎90°以上，將折彎部(33g)的彎曲半徑R設定為比直線部(33f)的終端和連接引線(33d)的前端部在水平方向上的分開距離(w)要大的值。
文檔編號H02K19/36GK101960694SQ200880127658
公開日2011年1月26日 申請日期2008年6月16日 優先權日2008年6月16日
發明者中尾乾次, 木俁裕敬, 生田裕也, 田中和德 申請人:三菱電機株式會社