CN103650302B - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

一种旋转电机，包括：电刷，该电刷用于朝转子的励磁绕组供给励磁电流；刷握，该刷握对电刷进行保持；功率电路部，该功率电路部与具有翅片的散热器连接；以及壳体，该壳体将功率电路部及刷握覆盖，还包括：风路，该风路形成于刷握与散热器的翅片之间；以及开口部，该开口部以覆盖刷握的构成构件并形成为沿着刷握的外周部的形状的方式设置于壳体，以使冷却风流过风路。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及与发动机连接的皮带驱动式车用的旋转电机及包括对皮带式车用的旋转电机进行控制的控制装置在内的车用的旋转电机。

背景技术

目前，在例如车用的励磁绕组式的旋转电机中，应改善燃油效率、高输出化的要求，因旋转电机的小型化、配线构件的大形化而导致构成构件在高集成化。

应旋转电机的小型化要求而使构成旋转电机的构件被小型化，并被密集地配置，因此，构件间的间隙变小。特别地，在电动发电机中，在内部包括由进行开关的功率半导体元件构成的逆变器部，与使用由二极管元件构成的整流器的交流发电机等相比，配线变得复杂，提高了旋转电机内部的构成构件的集成度。

此外，因高输出化而使流动至电刷、励磁绕组部、电枢绕组部的电流变大，从而使各部的发热量变大，其中，上述电刷朝功率半导体元件、励磁绕组供给励磁电流，上述励磁绕组部设于转子，上述电枢绕组部设于定子。此时，需要根据电流的大小使构件大形化。

另外，在电刷上安装有刷握，该刷握对电刷进行保护、保持以免受到外部异物的影响。刷握从上述电流路径设置到功率电路部的附近。根据上述理由，在功率电路部及电刷部的周边，构成构件的配置密度特别高。

然而，上述旋转电机形成为尘垢等异物容易侵入功率电路部及刷握的附近的结构。尽管旋转电机设置于车辆的发动机室内，但外壳等构件包括许多用于吸入冷却空气的开口部。尘垢、因盐水等而产生的腐蚀生成物等异物会从该开口部等进入旋转电机内部。

在这些情况下，在与功率模块连接的散热器、刷握的周围会堆积起尘垢、因盐水等而产生的腐蚀生成物等异物，因而成为冷却空气的通风路、散热器的翅片的堵塞或通电构件间的短路不良情况的原因。其结果是，产生旋转电机的故障、动作不良情况和构成构件的冷却性的变差等。

另外，在车用的旋转电机中，励磁电流从电刷经由集电环朝定子的励磁绕组供给。此时，电刷在被安装于电刷后方的弹簧按压的状态下滑动。电刷和集电环会产生因滑动部的电损失、滑动摩擦及各个通电路径的电损失而引起的发热。集电环和电刷在正极侧和负极侧各设置有一组。这些电刷和集电环一般为确保正极侧和负极侧之间的电绝缘性而被绝缘性的树脂等覆盖、保持。另外，收纳有电刷的刷握防止来自外部的异物、水分的进入，并具有电刷磨损粉的排出功能。

因此，设置有电刷磨损粉排出用的微小间隙，但由设置于转子的冷却风扇产生的冷却风被供给至集电环与电刷的抵接部的比例较小。由于这些主要原因，集电环及电刷以抵接部为中心温度变得特别高。

例如，在专利文献1（日本专利特开2006-166681公报）中示出了一种车用旋转电机。该车用旋转电机具有：功率电路部，该功率电路部由开关元件和与该开关元件并联连接的一对逆变器模块构成；以及控制电路部，该控制电路部对上述功率电路部进行控制，相对于由固接于转子的离心风扇产生的冷却空气的流动，控制电路部和功率电路部被分离地分别配置于上游侧和下游侧，在控制电路部上设有通孔，以使冷却空气经由功率电路部呈直线地流动。

另外，在专利文献2（日本专利特开2004-274992公报）中示出了怠速启停控制装置。该控制装置具有：直接固定于大致圆盘状的散热器上的开关元件；以及具有固定于散热器上的印刷配线层的电路基板，在该电路基板上安装有控制集成电路等。另外，在该散热器的整个外周及整个内周上安装有双层侧框部，通过外周侧框部固定于支架的后端外壁。朝被散热器的内外周侧框部围住的环状的凹部注入树脂，藉此，开关元件、电路基板、控制集成电路等容易被保护以免受到盐泥水等环境的主要因素的影响，从而提高了耐久性及可靠性。

另外，控制装置具有以下冷却结构：覆盖散热器的树脂盖固定于支架，从设于树脂盖的空气吸入孔流入的冷却空气一边对散热器进行冷却，一边流入支架内而对定子绕组、转子绕组进行冷却，然后从支架朝外部吹出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2006-166681号公报

专利文献2：日本专利特开2004-274992号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在上述现有专利文献1所示的旋转电机中，控制电路部设置于比设置有功率电路部及刷握的部分更靠旋转电机的后侧的位置，从而存在冷却空气流入功率电路部及刷握周边的通风路的面积变小这样的问题。另外，没有尘垢等异物、腐蚀生成物混入功率电路部附近的情况下的明确的异物排出路径，从而存在因异物的堆积等而产生电解腐蚀、翅片堵塞的问题。

另外，在上述现有专利文献2所示的旋转电机中，冷却空气因离心风扇而流入，从树脂盖的空气吸入孔进入的冷却空气在大致圆盘状的散热器的上方朝向中心流动，经由散热器内周侧的微小间隙而流入支架内，并朝半径方向从支架吹出，因此，冷却空气的压力损失、由冷却风路的弯曲产生的损失较大，冷却效率较差。另外，流过刷握附近的冷却空气从功率电路部受热，从而存在无法充分地获得电刷的冷却效果这样的问题。

本发明为解决上述现有技术问题而作，其目的在于提供一种能容易地排出尘垢等异物、腐蚀生成物，并能高效地进行冷却的旋转电机。

解决技术问题所采用的技术手段

本发明的旋转电机包括：转轴，该转轴以能自由旋转的方式支承于外壳；定子，该定子固定于上述外壳，并具有电枢绕组；转子，该转子固定于上述转轴，并具有励磁铁心及励磁绕组；电刷，该电刷用于朝上述励磁绕组供给励磁电流；刷握，该刷握对上述电刷进行保持；功率电路部，该功率电路部固定于上述外壳的后侧，并与具有翅片的散热器连接；以及壳体，该壳体将上述功率电路部及上述刷握覆盖，上述旋转电机包括：风路，该风路形成于上述刷握与上述散热器的翅片之间；以及开口部，该开口部以覆盖上述刷握的构成构件并形成为沿着上述刷握的外周部的形状的方式设置于上述壳体，以使冷却风流过上述风路。

发明效果

根据本发明的旋转电机，能获得一种可容易地排出尘垢等异物、腐蚀生成物，并能高效地进行冷却的旋转电机。

附图说明

图1是表示本发明实施方式一的旋转电机的剖视图。

图2是表示本发明实施方式一的旋转电机的电路图。

图3是本发明实施方式一的旋转电机中的功率电路部的外观示意图。

图4是本发明实施方式一的旋转电机中的刷握的外观示意图。

图5是本发明实施方式二的旋转电机中的刷握的外观示意图。

图6是现有旋转电机的设有散热器和刷握的部分的立体图。

具体实施方式

实施方式一

以下，根据图1至图5对本发明的实施方式一进行说明，在各图中，对于相同或相当的构件、部位标注相同符号来进行说明。图1是表示本发明实施方式一的旋转电机的剖视图。图2是表示本发明实施方式一的旋转电机的电路图。图3是本发明实施方式一的旋转电机中的功率电路部的外观示意图。图4是本发明实施方式一的旋转电机中的刷握的外观示意图。本实施方式一中说明的旋转电机表示车用的交流发电电动机(电动发电机)，但也能用于车用的交流发电机。

在图1中，本实施方式一的旋转电机100包括：外壳4，该外壳4由例如铝制的前侧支架2及后侧支架3构成；转轴6，该转轴6设于上述外壳4内，在前侧支架2的轴端部安装有带轮5，并通过前侧支架2的轴承22a及后侧支架3的轴承22b被支承成能自由旋转；转子7，该转子7安装于上述转轴6；前风扇8，该前风扇8由例如离心风扇构成，并为了产生冷却风而安装于上述转子7的靠前侧支架2一侧；后风扇9，该后风扇9由例如离心风扇构成，并为了产生冷却风而安装于转子7的靠后侧支架3一侧；定子10，该定子10在外壳4内的内壁面上固定于前侧支架2及后侧支架3；一对集电环11，这一对集电环11安装于转轴6的后侧端部，并用于朝转子7供给励磁电流；一对电刷12，这一对电刷12与上述集电环11滑动接触；以及刷握13，该刷握13以位于转轴6的后侧外周的方式固定于后侧支架3一侧，并收纳有电刷12。

该旋转电机100通过挂在带轮5上的皮带(未图示)而与发动机的转轴(未图示)连接。另外，因旋转电机100驱动时的发热会导致转子7、定子10的温度上升，因此，在转子7的轴向两端侧设有冷却用的前风扇8和后风扇9。此外，在转子7上设有集电环11，从固定在后侧支架3一侧的刷握13经由电刷12供给有励磁电流。

转子7包括：励磁绕组14，该励磁绕组14是通过将导线卷绕而形成的，并供电流流通来产生磁通；以及励磁铁心15，该励磁铁心15覆盖上述励磁绕组14而设置，并利用上述磁通来形成磁极。

励磁铁心15由一对彼此啮合的第一磁极铁心体16及第二磁极铁心体17构成。第一磁极铁心体16及第二磁极铁心体17是铁制的，并分别具有爪形状的爪状磁极18、19。相邻的各爪状磁极18、19以形成某一定的磁极间间隙的方式配置，以避免磁通在两个爪状磁极间泄漏，并形成用于对励磁绕组14进行冷却的冷却风通路。

定子10包括定子铁心20和电枢绕组21，其中，上述电枢绕组21是将导线卷绕在上述定子铁心20的槽（未图示）中而形成的，伴随着转子7的旋转，利用励磁绕组14的磁通变化来产生交流电。上述电枢绕组21例如是由对三个绕组部（未图示）进行三相星形接线或是三相三角形接线后形成的三相交流绕组构成的。

此外，在旋转电机100的后侧支架3一侧包括功率电路部30、励磁电路部31、控制电路部32，其中，上述功率电路部30将直流电转换为交流电或将交流电转换为直流电，上述励磁电路部31朝转子7的励磁绕组14供给励磁电流，上述控制电路部32对功率电路部30及励磁电路部31进行控制，旋转电机100经由外部连接用连接器（未图示）及电源端子（未图示）而与外部连接。

功率电路部30包括：多个功率元件30a、30b；以及散热器33，该散热器33兼作与功率元件30a、30b电连接的电极构件。各功率元件30a、30b间的连接由嵌件成形于树脂的导电性构件(未图示)和散热器33进行，并利用中继配线构件(未图示)与控制电路部32电连接。

这些功率电路部30、控制电路部32、散热器33收容于壳体34，该壳体34安装于后侧支架3。壳体34由壳体框体35和盖体36构成。

此处，图1所示的控制电路部32包括控制电路基板（未图示）和用于收纳控制电路基板的树脂制的壳体（未图示）。壳体具有利用盖部（未图示）等防止盐泥水渗入控制电路基板这样的防水结构。励磁电路部31能与控制电路基板安装于同一基板上，另外，也可构成为与控制基板电路分离。

如图2的电路图所示，由功率电路部30、励磁电路部31、控制电路部32构成功率组装件300。外部连接用连接器配置于控制电路部32的附近，并与控制电路部32电连接。

构成功率电路部30的功率元件30a、30b在通电时伴随着发热，因此，在功率部上设置有功率元件30a、30b的散热用的散热器33。该散热器33为防止功率元件30a、30b的温度过度上升而设有许多翅片33a。

特别地，在电动发电机等中，在内部包括兼具发电电流的整流功能及逆变器功能的功率电路部30。使用MOS－FET等能开关的功率半导体作为构成功率电路部30的功率元件30a、30b，通过利用传递模塑法与配线构件或散热构件等一体成形，或被树脂性的壳体或机壳覆盖且用硅酮凝胶等浇注等，来使功率电路部30成为功率模块。

该功率电路部30的功率模块与散热器33连接，并具有将通电时功率元件30a、30b中产生的热量放出至冷却空气的功能。与交流发电机中使用的由二极管元件构成的整流器相比，电动发电机的功率电路部30的配线复杂化，并且因所构成的功率模块的尺寸变大而导致尺寸增大。另外，对朝励磁绕组14供给励磁电流的电刷12进行保持的刷握13设置于功率电路部30的附近。基于上述理由，功率电路部30及电刷12部的周边的构成构件的配置密度变高。

然而，这些车用的旋转电机100形成为尘垢等异物容易侵入功率电路部30及刷握13附近的结构。另外，尽管旋转电机100设置于车辆的发动机室内，但却暴露在盐水等会引起旋转电机构成构件腐蚀的异物中。

在该情况下，可能会在与功率电路部30的功率模块连接的散热器33、电枢绕组21朝功率电路部30的连接部或者刷握13周围产生由污垢、腐蚀生成物的堆积而引起的堵塞。此时，在通电的构件中存在朝周围构件漏电的问题，在冷却构件、构成冷却风的路径的构件的情况下存在冷却性变差等问题。

另外，在图1所示的励磁绕组式的旋转电机100中，来自励磁电路部31的励磁电流通过保持于刷握13的电刷12和安装于转轴6的集电环11而被供给，该刷握13固定于后侧支架3。固定的电刷12与旋转的集电环11接触，因此，因两者的摩擦而会在电刷12与集电环11的滑动部产生发热。

另外，在该滑动部，电刷12和集电环11被保持成接触状态，因此，也会因接触部的电阻而产生发热。此外，伴随着通电，还会同时产生各构件中的焦耳发热。

另外，尽管在刷握13与集电环11之间具有微小间隙，该微小间隙具有能防止来自外部的异物、水进入的功能，并用于排出电刷磨损粉，但刷握13外周部环境气体与刷握13内部空气之间几乎不存在空气流动。基于以上理由，存在电刷温度上升、电刷寿命降低的问题。

另外，在电动发电机这样的进行再生发电、发动机启动的动作的旋转电机中，在短时间内会有比发电动作大的电流流动。此时，电刷部会产生急剧的温度上升。在这种情况下，刷握13的构成树脂可能会发生软化、熔融，从而产生功能不良的情况。

因此，在本实施方式一中，如后所述构成风路40、41，该风路40、41具有功率电路部30的散热器33的翅片33a与刷握13之间的空隙而能使冷却空气容易地流动，以与该风路40、41相对的方式将散热器33的翅片33a间的风路42设于散热器33的翅片33a之间。

此处，为了更为容易地理解本申请发明，对现有例进行说明。图6是车用的交流发电机用或电动发电机中使用的现有功率电路部的设有散热器53和刷握54的部分的立体图。图6示出了在后侧支架3上设置有功率电路部和刷握54的类型的旋转电机，并省略了配线构件、功率模块等。图6（a）是收容功率电路部等的壳体50部的立体图，图6（b）是将壳体50的盖体52拆下后的状态下的立体图。

功率电路部的散热器53被设成其翅片53a的最大面积的面与转轴6的长边方向平行，并将与刷握54的电刷收纳部54a一体连接的盖部54b围住。

在该类型的旋转电机中，一般而言，用壳体框体51将设置有功率电路部、刷握54的部分围住。在壳体框体51的盖体52上设有开口部55，以作为固定于转子7的由离心风扇构成的后风扇9所产生的冷却空气的吸入口。

设于盖体52的开口部55形成为在圆周方向上分割的圆弧状，并在径向上被配置成双层结构。冷却空气从这些圆弧状的开口部55流过功率电路部周边，并被引入后侧支架3内部。此时，冷却空气流过设置于功率电路部的散热器53的翅片53a间，以将与散热器53连接的功率电路部的功率模块中产生的热量散发至冷却空气。为了使功率模块中产生的大量热量放出，散热器53的翅片53a密集地设置。

在该散热器53与刷握54之间未设有在结构上或组装工序中必要的间隙以上的空隙。因此，在设置有散热器53、刷握54的部分容易积聚异物，该异物不易排出至原来构件的配置密度较小而冷却空气及异物容易流动的、设置有功率电路部的散热器53、刷握54的部分以后的通风部分。其结果是，存在散热器53的翅片53a堵塞、因盐水而产生的腐蚀生成物的堆积等问题。

因此，在本发明中，采用以下结构：具有由刷握13与散热器33的翅片33a之间的空隙形成的风路，该风路中未配置除刷握13的构成构件以外的构件而能使冷却空气容易地流动，功率电路部30的散热器33的翅片33a以与风路相对的方式具有翅片33a间的开口部37。藉此，能获得一种旋转电机，即便尘垢、盐水等异物侵入功率电路部30的散热器33，也能容易排出，并且电刷12及发热构件的冷却性较高。

图3是本实施方式一的功率电路部30、刷握13、壳体34的盖体36的外观示意图。图3（a）示出了俯视图，图3（b）示出了立体图，图3（c）示出了主要部分立体图。刷握13由电刷收纳部13a和与该电刷收纳部13a一体连接的盖部13b构成，并被配置成由功率电路部30围住，收纳于刷握13的电刷12被配置成与设置于转轴6的后侧端部的集电环11接触。

功率电路部30的散热器33被配置成翅片33a的最大面积的面与转轴6的长边方向平行。另外，功率电路部30的散热器33装设有多个功率模块，其装设面可以是与转轴6的长边方向垂直方向上的面或与转轴6的长边方向平行方向上的面。

固定于转子7的由离心风扇构成的后风扇9所产生的冷却空气从设置于本发明的旋转电机的后侧的壳体34的开口部37、38、39，流过形成于功率电路部30的散热器33及电刷12周围的风路40、41、42，并通过设于后侧支架3的冷却空气吸入口而到达后侧支架3内部。然后，冷却空气一边对转子7及定子10的绕组部进行冷却，一边被固定于转子7的由离心风扇构成的后风扇9排出至后侧支架3的外部。

此时，功率电路部30的散热器33与刷握13之间的风路被设置成流路的压力损失比功率电路部30的散热器33小。藉此，在配置有功率电路部30的平面中，冷却空气的流量在设于功率电路部30的散热器33与刷握13之间的风路中是最大的。

车用的旋转电机设有许多通风口，以使固定于转子7的由离心风扇构成的后风扇9所产生的冷却空气高效地流入后侧支架3的内部或从后侧支架3的内部排出。当功率电路部30的散热器33、配线构件、刷握13等被配置成间隙较小的状态时，尘垢等异物、盐水等会侵入功率电路部30的散热器33的设置部、刷握13周边，从而发生翅片33a堵塞、因盐水积存于内部而导致腐蚀、尤其是通电构件中产生电蚀等不良情况。

本发明实施方式一的旋转电机具有设于功率电路部30的散热器33与刷握13之间的风路，因此，进入功率电路部30的散热器33等的尘垢等异物、盐水会被风路中流动的流量或流速较快的冷却空气朝转轴6的旋转中心方向吸引，因此，能防止翅片33a堵塞、腐蚀的产生。此时，关于功率电路部30的散热器33的翅片长度，本申请也包括使翅片长度不相同以使冷却空气容易流动的情况。另外，关于翅片33a的形状，本申请也包括在一片翅片33a中冷却空气下游侧的部分局部较短的形状。

另外，特别地，在电动发电机等中，与交流发电机等比较，流过电刷12的励磁电流较大。在本发明实施方式一的旋转电机中，大量的冷却空气流入刷握13的周围，因此，从刷握13散发的散热量也变大，还具有防止电刷12的温度上升的效果。

此外，设置有功率电路部30的散热器33、刷握13的部分构成冷却空气从旋转电机100的后侧流入后侧支架3内部的流路，由于设置有上述风路40、41、42，因此流路阻力较小。

其结果是，流入后侧支架3内部的冷却空气的单位时间的流量变大，后侧支架3内部的发热构件、尤其是转子7的励磁绕组14、定子10的电枢绕组21的冷却性获得了提高。

图4是本实施方式一的旋转电机中的刷握形状的示意图。图4（a）示出了立体图，图4（b）示出了展开立体图。在本发明实施方式一中，侵入功率电路部30的散热器33等的异物朝向刷握13被吸入形成于功率电路部30的散热器33与刷握13之间的风路。

因此，需以这些异物不能侵入内部的方式设置密封性较高的刷握13。刷握13由电刷收纳部13a和防止尘垢、水渗入的盖部13b构成，因此，能防止水渗入刷握13内部。

如图4（b）所示，刷握13是通过使盖13b的卡合体13b1从箭头的上方与电刷收纳部13a的卡合体13a1嵌合而一体构成的。

藉此，能以刷握13单个零件确保防止尘垢、水渗入的密封性。例如，在刷握13的开口部和后侧支架3、壳体34等隔着防水垫圈等相互压紧的结构中，能防止因各构件的尺寸公差、垫圈的配置位置的偏差等而产生的密封性降低。

另外，通过将刷握13的构成构件分为两个部分，提高了各构件的成形自由度，能成形为自由度较高的结构。此外，由于模具形状变得简易，因此能降低模具成本。构成该刷握13的树脂是PPS、PBT，温度或耐环境性优异。

另外，构成刷握13的电刷收纳部13a和盖部13b也能由其它材料构成。构成刷握13的树脂的热传导率越高，则越具有电刷温度降低效果，通过将热传导率设为0.6（W/mK）以上，能获得较高的散热效果。

另外，在将功率电路部30和刷握13部覆盖的壳体34的盖体36上，沿着从后侧观察到的刷握13的外形设置开口部37及开口部38。藉此，不会阻碍冷却空气朝形成于功率电路部30的散热器33与刷握13之间的风路40及风路41的流动。其结果是，在尘垢等异物或盐水等侵入功率电路部30、刷握13附近的情况下，不会丧失将该异物或盐水等排出的功能。

另外，与此同时，在壳体34的盖体36上，除了沿着刷握13的外形而开设的开口部37、38以外，在开口部37、38的外侧还设置有形状与开口部37、38大致相同但尺寸较大的开口部39，以使冷却空气也流入功率电路部30。藉此，朝刷握13附近及功率电路部30供给大量冷却空气，能获得由功率半导体元件构成的功率元件30a、30b或电刷12的冷却效果。该开口部39无需形成为连续的单个开口部，本发明也包括开口部39被分割为两个以上的情况。另外，在壳体34的盖体36的以转轴6为中心且面向径向的面部设有开口部38。

车用的旋转电机在安装于车辆时不会使转轴6与地面垂直。因此，通过在壳体侧面部设置开口部，也能使进入的尘垢等异物、盐水等从旋转电机的径向排出。另外，通过使壳体的开口面积增大，增大了旋转电机的冷却空气的吸入量，能降低旋转电机内的构件的温度。

功率电路部30的散热器33的翅片33a呈锥状，其厚度随着朝向前端而变小。由于功率电路部30的散热器33的翅片33a呈锥状，其厚度随着朝向前端而变小，因此，不会使功率电路部30的冷却能力变得极差，就能容易地排出尘垢等异物、盐水。这样，能进一步有效地排出盐水、腐蚀生成物。在轴流冷却方式中，在风路中沿径向的流路阻力分布为均匀的情况下，越是靠近转轴6，则冷却风量越小。因此，通过将翅片33a形成为锥状，越是朝向前端则冷却空气的流路阻力越小，其结果是，进入后侧支架3内部的冷却空气的流量增大，并且径向的压力损失变得大致均匀。

另外，在本发明实施方式一的旋转电机中，利用固定于转子7的由离心风扇构成的后风扇9将冷却空气吸入后侧支架3内部。此时，例如，若成为冷却空气的流路的功率电路部30的流路中的损失在与转轴6的长边方向垂直的平面中是均匀的，则越是靠近转轴6的中心部附近，冷却空气的流量就越小。其原因是：在冷却空气被从旋转电机的后侧吸入且被从后侧支架3的径向排出的本发明的旋转电机中，越是靠近与转轴6的长边方向垂直的平面中的转轴6的中心部，冷却空气流路就越长，冷却空气的流路损失变大。

本发明实施方式一的功率电路部30的散热器33的翅片33a的设置部采用以下结构：在与流路垂直的方向上形成大致均匀的形状，越是靠近转轴6（越是靠近翅片前端部），则冷却空气越是不易流动。与此相对，散热器33的翅片33a形成锥状，且随着朝向前端其厚度变小，因此，即便在散热器33的翅片33a的前端部也能避免冷却空气的流量变小，与流路垂直的面上的流量变得大致均匀。

藉此，能进一步有效地排出尘垢等异物、盐水。另外，这是因翅片33a前端部的冷却空气的流量增加而引起的，因此，流入旋转电机的后侧支架3内部的冷却空气的总流入量会增加。其结果是，提高了旋转电机的刷握13、转子7和定子10的绕组部的冷却性。

如上所述，根据本实施方式一，即便在尘垢、腐蚀生成物等异物混入与功率电路部30连接的散热器33、电枢绕组21朝功率电路部30的连接部或刷握13的周围的情况下，该异物也不会堆积在旋转电机内的设置有功率电路部30的散热器33、刷握13的部分，从而能获得一种可防止通电构件的电解腐蚀、散热器33或冷却空气路径的堵塞等的旋转电机。

另外，进入旋转电机的异物会流入原来构件的配置密度较小使得冷却空气及异物容易流动的、设置有功率电路部30的散热器33和刷握13的部分以后的通风部分，并被固定于转子7的后风扇9排出至后侧支架3的外部。另外，在刷握13和功率电路部30的散热器33的间隙所形成的风路周边，从旋转电机的后侧朝后侧支架3方向流动的冷却空气的通风阻力非常小。因此，增加了流入后侧支架3内的单位时间的冷却空气量，并提高了电刷12、转子7和定子10的绕组部的冷却性。因此，能获得在提高耐环境性能的同时也具有较高的冷却性的旋转电机。

实施方式二

根据图5对本发明的实施方式二进行说明。图5是本发明实施方式二的旋转电机中的刷握的外观示意图。

刷握13在电刷收纳部13a或盖部13b或者电刷收纳部13a和盖部13b两者的外周部具有异物进入防止板43。通过将该异物进入防止板43设置于风路39中，能防止尘垢等异物从设置于壳体34的盖体36的供冷却空气流入的开口部37进入。另外，该异物进入防止板43例如一体成形于刷握13。

藉此，提高了异物进入防止板43的安装强度，并能降低安装所需的制造成本。另外，刷握13与异物进入防止板43一体成形，因此，能降低刷握13的成形树脂与异物进入防止板43的接触热阻。

其结果是，电刷12中产生的热量经由刷握13而高效地传递至设置于风路39的异物进入防止板43，并从异物进入防止板43的表面散发至冷却空气。藉此，也能获得防止电刷12的温度上升的效果。

一体成形于刷握13的异物进入防止板43可以呈板状（图5中图示），也可呈销状。在板状的情况下，板间的间距被设定得比散热器33的翅片间距大。

藉此，风路39的流路阻力比散热器33低，在由散热器33与刷握13的间距形成的风路39中流动的冷却空气的流量或流速比在散热器33的翅片33a间流动的冷却空气大，因此，具有可高效地排出尘垢等异物、盐水等的功能。

另外，在图5中示出了绕着刷握13将平的板等间隔地排列的例子，但本发明的异物进入防止板43也包括形成从后侧观察时板彼此正交的网格状或六边形的蜂窝形状的情况。藉此，能提高异物进入防止板43的结构强度或抗振性。另外，通过将异物进入防止板43设为网格状或蜂窝状，能对流过该部分的冷却空气的流动进行整流，以使该冷却空气高效地流入后侧支架3内部。

另外，一体成形于刷握13的异物进入防止板43由刷握13的构成树脂、嵌入端子或挤压成形件构成。在异物进入防止板43利用刷握13的构成树脂成形的情况下，在刷握13成形时也能一并形成异物进入防止板43的结构，因此，能降低新设置安装工序、粘接构件等产生的制造成本、材料成本。

在异物进入防止板43由金属构件即嵌入端子构成的情况下，能将异物进入防止板43形成为较高的强度，并且，由于将热传导率较高的金属构件用于异物进入防止板43，因此提高了刷握13的散热性能。

另外，将异物进入防止板43作为骨架组装于刷握13的内部，因此，能强化刷握13的结构强度，并且，即便暴露在刷握13会软化或蠕变变形这样的高温环境气体下，也能提高维持形状的性能。

另外，作为嵌入端子中的异物进入防止板43而从刷握13突出的部分通过板金加工或端子中的局部切起等成形。在异物进入防止板43由金属的挤压成形件成形的情况下，能将异物进入防止板43成形为热传导率较高的散热器状等，增大了降低电刷温度的效果。另外，能降低异物进入防止板43自身的制造成本。

异物进入防止板43由与刷握13的构成树脂分体成形的树脂成形件构成。在异物进入防止板43由与刷握13的构成树脂分体成形的树脂成形件构成的情况下，能将异物进入防止板43自身的形状制成复杂的形状。

另外，通过由热传导率较高的树脂制作出构成异物进入防止板43的树脂，可提高刷握13的散热性。特别地，在需要较高的散热性的情况下，将树脂的热传导率设为0.6（W/mK）以上。

另外，通过将刷握13的构成树脂和异物进入防止板43的构成树脂设为彼此的线膨胀系数接近的树脂，与将异物进入防止板43设为金属的情况等比较，能提高对于温度循环的耐久性。

无论在异物进入防止板43由哪种制造方法或构成构件形成的情况下，构成异物进入防止板43的构件都无需由一个构件构成，本发明也包括组合多个构件的情况。

另外，在本发明的范围内，可以对本发明的各实施方式进行自由组合，也可以对各实施方式进行适当变形、省略。

工业上的可利用性

本发明适合用于实现能容易地排出尘垢等异物、腐蚀生成物并能高效冷却的旋转电机。

Claims (8)

1.一种旋转电机，包括：

转轴，该转轴以能自由旋转的方式支承于外壳；

定子，该定子固定于所述外壳，并具有电枢绕组；

转子，该转子固定于所述转轴，并具有励磁铁心及励磁绕组；

电刷，该电刷用于朝所述励磁绕组供给励磁电流；

刷握，该刷握对所述电刷进行保持；

功率电路部，该功率电路部固定于所述外壳的后侧，并与具有翅片的散热器连接；以及

壳体，该壳体将所述功率电路部及所述刷握覆盖，

其特征在于，包括：

风路，该风路形成于所述刷握与所述散热器的翅片之间；以及

开口部，该开口部以覆盖所述刷握的构成构件并形成为沿着所述刷握的外周部的形状的方式设置于所述壳体，以使冷却风流过所述风路。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

在所述壳体上，在所述开口部的外周部设有形状与所述开口部的形状大致相同但尺寸较大的开口部。

3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

所述刷握由电刷收纳部和盖部构成。

4.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

所述散热器的翅片形成为锥状，且随着朝向前端其厚度变小。

5.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，

所述散热器的翅片形成为锥状，且随着朝向前端其厚度变小。

6.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，

所述刷握在所述电刷收纳部或所述盖部或者所述电刷收纳部和所述盖部两者的外周部设有异物进入防止板。

7.如权利要求6所述的旋转电机，其特征在于，

所述异物进入防止板由成形树脂、嵌入端子或与树脂一体成形的金属构件构成。

8.如权利要求6所述的旋转电机，其特征在于，

所述异物进入防止板由与所述刷握的构成树脂分体成形的树脂成形件构成。