DE102015209097A1

DE102015209097A1 - Rotary electric machine with built-in control

Info

Publication number: DE102015209097A1
Application number: DE102015209097.3A
Authority: DE
Inventors: Mitsunori Ishizaki; Masahiko Fujita
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2015-05-19
Publication date: 2016-06-16
Anticipated expiration: 2035-05-20
Also published as: DE102015209097B4; JP5837176B1; JP2016116274A

Abstract

In einer Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung ist es möglich, einen externen Verbinder so anzubringen, dass er in Radialrichtung der Rotationselektromaschine nicht vorragt, und es wird möglich, ihn auch an einem Modell anzubringen, bei dem der radiale Raum der Rotationselektromaschine nur gerade so sichergestellt werden kann, und in einer Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung wird ein externer Verbinder (24) zum Verbinden mit dem Verbinder einer externen Vorrichtung auf der entgegengesetzten Seitenoberfläche der Steuerplatine (23) zur Wärmesenke (20) montiert, und wird ein Passungsbereich (24b), der zum Verbinder der externen Vorrichtung passt, angeordnet, sich von der Steuerplatine (23) in der entgegengesetzten Richtung zu einer Richtung der Anordnung der Wärmesenke (20) zu erstrecken.In a rotary electric machine with built-in control, it is possible to mount an external connector so as not to protrude in the radial direction of the rotary electric machine, and it becomes possible to mount it on a model in which the radial space of the rotary electric machine can be secured just so and in a rotary electric machine with built-in control, an external connector (24) for connection to the external device connector is mounted on the opposite side surface of the control board (23) to the heat sink (20), and becomes a fitting portion (24b) that becomes the connector the external device is arranged to extend from the control board (23) in the opposite direction to a direction of the arrangement of the heat sink (20).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung, die eine Steuervorrichtung zum Steuern der Rotation der Rotationselektromaschine integriert.The present invention relates to a rotary electric machine with built-in control, which integrates a control device for controlling the rotation of the rotary electric machine.

2. Beschreibung verwandten Stands der Technik2. Description of Related Art

Konventioneller Weise sind eine Steuervorrichtung zum Steuern einer Rotationselektromaschine und die Rotationselektromaschine integriert, ist die Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung, mit der das Fahrzeug ausgestattet ist, bekannt, offenbart in Patentdokument 1.Conventionally, a control apparatus for controlling a rotary electric machine and the rotary electric machine are integrated, the built-in-control rotary electric machine equipped to the vehicle is known, disclosed in Patent Document 1.

Die Rotationsachse der Rolle und des Motors, der in Front einer Frontklammer der Rotationselektromaschine montiert ist, wird durch einen Übertragungsriemen verbunden und die Steuerungsvorrichtung wird hinter der Rückklammer der Rotationselektromaschine installiert.The rotation axis of the roller and the motor mounted in front of a front bracket of the rotary electric machine is connected by a transmission belt, and the control device is installed behind the rear bracket of the rotary electric machine.

Die Steuervorrichtung beinhaltet eine Stromschaltungseinheit zum Umwandeln von Gleichstrom in Wechselstrom oder Wechselstrom in Gleichstrom, eine Feldwicklung der Rotationselektromaschine, einen Steuerschaltungsteil, welche den Feldschaltungsteil wie auch den Stromschaltungsteil steuern, und einen externen Verbinder zum Senden und Empfangen von Signalen zu einer externen Vorrichtung und einem Steuerschaltungsteil wie etwa einer Motorsteuereinheit.The control apparatus includes a power circuit unit for converting direct current into alternating current or alternating current into direct current, a field winding of the rotary electric machine, a control circuit part controlling the field circuit part as well as the power circuit part, and an external connector for transmitting and receiving signals to an external device and a control circuit part such as an engine control unit.

Der externe Verbinder ist so montiert, dass er radial auswärts der Rotationselektromaschine vorragt.The external connector is mounted so as to protrude radially outward of the rotary electric machine.

DOKUMENTE DES STANDS DER TECHNIKDOCUMENTS OF THE STATE OF THE ART

PatentdokumentPatent document

Patent Document 1: WO 2013/157066 (P. 6) 1.17 ~ 20 1 and 2)

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

(Technisches Problem)(Technical problem)

In einer üblichen Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung wird verlangt, dass sie in einem beschränkten Platz im Motorraum installiert werde.A conventional rotary electric machine with built-in control is required to be installed in a limited space in the engine compartment.

Jedoch haben in einem Automodell, bei dem der Raum der Rotationselektromaschine nur gerade sichergesellt werden kann, der externe Verbinder und die andere Ausrüstung Interferenzprobleme; dem Raumbetrieb ist es unmöglich, um den Verbindungsverbinder von externer Ausrüstung zu installieren, so dass eine externe Verbindung nicht auftritt, die Rotationselektromaschine zu installieren.However, in a car model in which the space of the rotary electric machine can only be secured, the external connector and the other equipment have interference problems; In the room operation, it is impossible to install the connection connector of external equipment, so that an external connection does not occur to install the rotary electric machine.

Somit war das Problem, dass die Installation durch das Layout im Motorraum beschränkt ist.Thus, the problem was that the installation is limited by the layout in the engine compartment.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, dass in einer Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung möglich wird, den externen Verbinder ohne Herausschieben der Radialrichtung der Rotationsmaschine zu installieren, und es besteht die Möglichkeit, dass die Installation in einem Modell vorgenommen werden kann, bei dem der Raum der Rotationselektromaschine nur gerade sichergestellt werden kann.The purpose of the present invention is that in a rotary electric machine with built-in control, it becomes possible to install the external connector without pushing out the radial direction of the rotary machine, and there is a possibility that the installation can be made in a model where the space of the rotary machine is installed Rotary electric machine can only be ensured straight.

PROBLEMLÖSUNGTROUBLESHOOTING

Gemäß der vorliegenden Erfindung stellt eine Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung bereit:
einen Rotor, der an einer Rotorwelle fixiert ist, einen Stator, der ausgelegt ist, den Rotor zu umgeben und der eine Statorwicklung aufweist, ein Lager, welches die Rotorwelle drehbar hält, eine Klammer, die das Lager und den Rotor auf beiden Seiten der Rotorwelle unterstützt, und eine an der Klammer fixierte Steuervorrichtung, welche elektrisch mit der Statorwicklung verbunden ist, wobei die Steuervorrichtung ein Leistungsschaltungsteil einer Stromumwandlungsschaltung realisiert, welcher Strom zwischen der Statorwicklung und einem externen Gleichstrom wandelt, eine Wärmesenke zum Kühlen des Leistungsschaltungsteils und eine Steuerplatine zum Steuern der Stromwandlungsschaltung, und wobei der Leistungschaltungsteil zwischen der Wärmesenke und der Steuerplatine angeordnet ist, ein externer Verbinder zum Verbinden mit einem Verbinder einer externen Vorrichtung auf der gegengesetzten Seitenoberfläche der Steuerplatine zur Wärmesenke montiert ist und ein Passungsteil, der zum Verbinder der externen Vorrichtung passt, ausgelegt ist, sich von der Steuerplatine in der entgegengesetzten Richtung zur Richtung der Anordnung der Wärmesenke zu erstrecken.According to the present invention, a rotary electric machine with built-in control provides:
a rotor fixed to a rotor shaft, a stator configured to surround the rotor and having a stator winding, a bearing rotatably supporting the rotor shaft, a bracket including the bearing and the rotor on both sides of the rotor shaft supports, and a fixed to the bracket control device which is electrically connected to the stator winding, wherein the control device realizes a power circuit part of a power conversion circuit which converts current between the stator winding and an external DC, a heat sink for cooling the power circuit part and a control board for controlling the A power conversion circuit, and wherein the power circuit part is disposed between the heat sink and the control board, an external connector for connecting to a connector of an external device is mounted on the opposite side surface of the control board to the heat sink and a A fitting part that matches the connector of the external device is configured to extend from the control board in the opposite direction to the direction of the arrangement of the heat sink.

WIRKUNG DER ERFINDUNGEFFECT OF THE INVENTION

Weil in einer Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung ein externer Verbinder zum Verbinden mit einem Verbinder einer externen Vorrichtung auf der zur Wärmesenke entgegengesetzten Seitenoberfläche der Steuerplatine montiert ist und ein Passungsteil, der zum Verbinder der externen Vorrichtung passt, so angeordnet ist, dass er sich von der Steuerplatine in der entgegengesetzten Richtung zu einer Richtung der Anordnung der Wärmesenke erstreckt, kann der externe Verbinder so montiert werden, dass er nicht auswärts in Radialrichtung der Rotationselektromaschine vorragt, und die Möglichkeit aufweist, in einem Automodell montiert zu werden, in welchem der radiale Raum der Rotationselektromaschine nur gerade so garantiert werden kann.In a rotary electric machine with built-in control according to the present invention, since an external connector for connection to a connector of an external device is mounted on the side surface opposite to the heat sink side of the control board, and a fitting part fitting to the external device connector is arranged to be extends from the control board in the opposite direction to a direction of the arrangement of the heat sink, the external connector can be mounted so that it does not protrude outward in the radial direction of the rotary electric machine, and has the ability to be mounted in a car model, in which radial space of the rotary electric machine just just so can be guaranteed.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 ist ein Diagramm, welches die erste Ausführungsform der Erfindung zeigt, und ein Beispiel einer Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung illustriert. 1 Fig. 10 is a diagram showing the first embodiment of the invention and illustrating an example of a rotary electric machine with built-in control.

2 ist ein Diagramm, welches die erste Ausführungsform der Erfindung zeigt und ein Beispiel einer Querschnittsansicht einer Fixierungsstruktur eines externen Verbinders einer Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung illustriert. 2 FIG. 15 is a diagram showing the first embodiment of the invention and illustrating an example of a cross-sectional view of a fixing structure of an external connector of a rotary electric machine with built-in control.

3 ist ein Diagramm, welches die erste Ausführungsform der Erfindung zeigt und ein Beispiel einer Querschnittsansicht einer anderen Fixierungsstruktur des externen Verbinders einer Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung illustriert. 3 Fig. 12 is a diagram showing the first embodiment of the invention and illustrating an example of a cross-sectional view of another fixing structure of the external connector of a rotary electric machine with built-in control.

4 ist ein Diagramm, das die erste Ausführungsform der Erfindung zeigt und ein Beispiel einer Perspektivansicht einer anderen Fixierungsstruktur des externen Verbinders einer Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung illustriert. 4 Fig. 12 is a diagram showing the first embodiment of the invention and illustrating an example of a perspective view of another fixing structure of the external connector of a rotary electric machine with built-in control.

5 ist ein Diagramm, welches die zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt und ein Beispiel einer Schnittansicht einer Fixierungsstruktur eines externen Verbinders einer Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung illustriert. 5 FIG. 15 is a diagram showing the second embodiment of the invention and illustrating an example of a sectional view of a fixing structure of an external connector of a rotary electric machine with built-in control.

6 ist ein Diagramm, welches die zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt und ein Beispiel einer Querschnittsansicht einer anderen Fixierungsstruktur eines externen Verbinders einer Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung illustriert. 6 Fig. 12 is a diagram showing the second embodiment of the invention and illustrating an example of a cross-sectional view of another fixing structure of an external connector of a rotary electric machine with built-in control.

7 ist ein Diagramm, das die zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt und ein Beispiel einer Querschnittsansicht einer anderen Fixierungsstruktur eines externen Verbinders einer Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung illustriert. 7 Fig. 14 is a diagram showing the second embodiment of the invention and illustrating an example of a cross-sectional view of another fixing structure of an external connector of a rotary electric machine with built-in control.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Nachfolgend wird eine Ausführungsform einer Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.Hereinafter, an embodiment of a rotary electric machine with built-in control according to the present invention will be described with reference to the drawings.

Weiter ist die vorliegende Erfindung nicht auf die nachfolgende Beschreibung beschränkt und kann angemessen modifiziert werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. In den unten beschriebenen Zeichnungen werden zum leichteren Verständnis Fälle angegeben, bei denen der Maßstab jedes Teils sich praktisch unterscheidet, auch sind die Illustrationen der Konfiguration, die sich nicht auf Merkmale der vorliegenden Erfindung beziehen, weggelassen.Further, the present invention is not limited to the following description and may be appropriately modified without departing from the scope of the present invention. In the drawings described below, for ease of understanding, cases are given in which the scale of each part is practically different, and the illustrations of the configuration which are not related to features of the present invention are omitted.

Ausführungsform 1Embodiment 1

Die Erläuterung eines Beispiels einer Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung wird unter Bezugnahme von 1 bis 4 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.The explanation of an example of a rotary electric machine with built-in control will be described with reference to FIG 1 to 4 according to the first embodiment of the present invention.

1 ist eine Querschnittsansicht einer Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung, und zeigt ein Beispiel einer Anwendung eines Wechselstromgeneratormotors, der zur Erzeugung und Unterstützung der Antriebskraft, mit der ein Fahrzeug ausgerüstet ist, verwendet wird. 1 FIG. 12 is a cross-sectional view of a rotary electric machine with built-in control, and shows an example of an application of an alternator motor used for generating and supporting the driving force with which a vehicle is equipped.

Die Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung 1 besteht aus einer Hauptrotationselektromaschine 2 und einer Steuervorrichtung 3, wobei eine Rotorwelle 5 in einer Rotorwelle 4 der Rotationselektromaschine 2 installiert ist und eine Rotorwicklung 6 um den Rotor 5 gewickelt ist.The rotary electric machine with built-in control 1 consists of a main rotary electric machine 2 and a control device 3 , wherein a rotor shaft 5 in a rotor shaft 4 the rotary electric machine 2 is installed and a rotor winding 6 around the rotor 5 is wound.

Eine Frontklammer 7 und eine Rückklammer 8 haltern drehbar die Rotorwelle 4 durch sowohl Lager 10 als auch Lager 9 derselben und klammern und halten den Stator 12 mit einer Statorwicklbnung 11, die darauf aufgewickelt ist, gemeinsam.A front clip 7 and a backclamp 8th rotatably support the rotor shaft 4 through both bearings 10 as well as bearings 9 of the same and cling and hold the stator 12 with a stator winding 11 that is wound up together.

Eine Rolle 13 ist am Spitzenteil angebracht, der aus der Frontklammer der Rotorwelle 4 vorragt, ein Rotationspositions-Detektionssensor 14, der den Rotationszustand des Rotors 5 detektiert, ist im vorragenden Teil der Rückklammer 8 installiert.A role 13 is attached to the tip part, which is made of the front clamp of the rotor shaft 4 protrudes, a rotation position detection sensor 14 , which determines the state of rotation of the rotor 5 is in the prominent part of the backclamp 8th Installed.

Auch sind ein Paar eines Schlupfrings 15 zum Zuführen von Strom zur Rotorwicklung 6, und ein Paar von Bürsten 17, die durch einen Bürstenhalter 16 gehaltert sind und das Paar der Schleifringe 15 gleitbar kontaktieren, auf dem Rotationselektrogehäuse 2 montiert.Also are a pair of a slip ring 15 for supplying current to the rotor winding 6 , and a pair of brushes 17 passing through a brush holder 16 are held and the pair of slip rings 15 slidably contact, on the rotary electrical enclosure 2 assembled.

Die Steuervorrichtung 3 stellt eine Leistungsschaltung 18, welche elektrisch mit der Statorwicklung 11 verbunden ist, einen Feldschaltungsteil (in den Diagrammen nicht gezeigt), der mit der Rotorwicklung 6 elektrisch verbunden ist, und einem Steuerschaltungsteil 19 zum Steuern eines Leistungsschaltungsteils 18 und des Feldschaltungsteils bereit. The control device 3 represents a power circuit 18 which is electrically connected to the stator winding 11 a field circuit part (not shown in the diagrams) connected to the rotor winding 6 is electrically connected, and a control circuit part 19 for controlling a power circuit part 18 and the field circuit part ready.

Die Wärmesenke 20 besteht aus Aluminiumlegierung, die billig und von ausgezeichneter thermischer Leitfähigkeit ist, und wird fest an der Rückklammer 8 gehalten.The heat sink 20 Made of aluminum alloy, which is cheap and of excellent thermal conductivity, and is firmly attached to the rear bracket 8th held.

Auch wird auf der Seite der Rückklammer 8 der Wärmesenke 20 eine Strahlungsflosse 21 ausgebildet, um die Kühlfähigkeit zu steigern.Also, on the side of the back clamp 8th the heat sink 20 a radiation fin 21 designed to increase the cooling ability.

Auf der Oberfläche der entgegengesetzten Seite zur Seite, wo die Wärmeabstrahlungsflosse 21 auf der Wärmesenke 20 ausgebildet ist, ist mit sechs Strommodulen 22 ausgestattet, welche durch Gießen gebildet sind, und durch den Leistungsschaltungsteil 18 konfiguriert sind.On the surface of the opposite side to the side where the heat radiation fin 21 on the heat sink 20 is formed, is with six power modules 22 equipped, which are formed by casting, and by the power circuit part 18 are configured.

Das Strommodul 22 ist mit zwei MOSFETs (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekt-Transistor), darin als Schaltelement, einer Stromzufuhrverdrahtung 22a zum elektrischen Verbinden der Statorwicklung 11 und einer externen Batterie (in dem Diagramm nicht gezeigt) und einer Steuersignalverdrahtung 22b zum Verbinden einer Steuerplatine 23 und eines Steuerschaltungsteils ausgerüstet.The power module 22 is provided with two MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) therein as a switching element of a power supply wiring 22a for electrically connecting the stator winding 11 and an external battery (not shown in the diagram) and control signal wiring 22b for connecting a control board 23 and a control circuit part equipped.

Durch diese sechs Strommodule werden zwei Sätze von Drei-Phasen-Wechselrichterschaltungen ausgebildet.By these six power modules, two sets of three-phase inverter circuits are formed.

Auch, obwohl es nicht gezeigt ist, besteht der Feldschaltungsteil aus einem Feldmodul, welches durch Gießen gebildet ist, beinhaltet er eine externe Stromzufuhr und Leistungswicklung zum elektrischen Verbinden der externen Batterie und der Rotorwicklung 6 und eine Steuersignalverdrahtung zum Verbinden der Steuerplatine 23 der Steuerschaltung, und ist an der Wärmesenke 20 montiert.Also, although not shown, the field circuit part consists of a field module formed by casting, it includes an external power supply and power winding for electrically connecting the external battery and the rotor winding 6 and a control signal wiring for connecting the control board 23 the control circuit, and is on the heat sink 20 assembled.

In der Steuerplatine 23, welche die Steuerschaltungseinheit 19 bildet, wird ein Glas-Epoxy-Polymer mit elektrischen und mechanischen Eigenschaften als Basismaterial verwendet und sind die Packungskomponenten, welche die Leistungsschaltung 18 und den Feldschaltungsteil und den externen Verbinder 24 zum Senden und Empfangen von Signalen zwischen einer externen Vorrichtung steuern, montiert.In the control board 23 which the control circuit unit 19 forms a glass epoxy polymer with electrical and mechanical properties as the base material and are the packaging components, which is the power circuit 18 and the field circuit part and the external connector 24 to control transmission and reception of signals between an external device.

Ein Gehäuse 25 ist aus einem thermoplastischen Polymer wie etwa PBT („Ply“-Butylen-Terephtalat) und PPS (Polyphenylenesulfid) gebildet und weist eine Form auf, bei der sowohl der Boden- als auch der Deckenteil geöffnet ist.A housing 25 is formed of a thermoplastic polymer such as PBT ("ply" butylene terephthalate) and PPS (polyphenylene sulfide) and has a shape in which both the bottom and top portions are opened.

Das Gehäuse 25 ist an der Wärmesenke 20 durch Adhäsiv und eine Schraube (in den Diagrammen nicht gezeigt) fixiert und umgibt den Leistungsschaltungsteil 18, den Feldschaltungsteil wie auch den Steuerschaltungsteil 19.The housing 25 is at the heat sink 20 fixed by adhesive and a screw (not shown in the diagrams) and surrounds the power circuit part 18 , the field circuit part as well as the control circuit part 19 ,

Auch wird innerhalb des Gehäuses 25 eine Polymerdichtung 26 injiziert und werden der Leistungsschaltungsteil 18, der Feldschaltungsteil und der Steuerschaltungsteil 19 versiegelt. Eine Abdeckung 27 ist auf der Oberfläche der zur Rückklammer 8 entgegengesetzten Seite der Steuervorrichtung 3 installiert.Also will be inside the case 25 a polymer seal 26 injected and become the power circuit part 18 , the field circuit part and the control circuit part 19 sealed. A cover 27 is on the surface of the backclamp 8th opposite side of the control device 3 Installed.

Wie oben beschrieben, wird gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung 1 mit einer Stromgeneratorfunktion für die Erzeugung, und einer Elektromotorfunktion als Antriebsunterstützung versehen.As described above, according to the first embodiment of the present invention, the rotary electric machine with built-in control becomes 1 provided with a power generator function for the generation, and an electric motor function as a drive assist.

Zuerst wird in dem Fall, der als eine Fahrhilfe durchgeführt wird, der aus der externen Batterie dem Leistungsschaltungsteil 18 zugeführter Gleichstrom in einem Drei-Phasen-Elektrostrom umgewandelt und der Statorwicklung 11 gemäß der Ein/Aus-Steuerung der Schaltelemente des Leistungsschaltungsteil 18 zugeführt.First, in the case performed as a driving aid, the one from the external battery becomes the power circuit part 18 supplied direct current converted in a three-phase electric current and the stator winding 11 according to the on / off control of the switching elements of the power circuit part 18 fed.

Darüber hinaus wird der aus der externen Batterie zugeführte Gleichstrom im Feldschaltungsteil justiert und in die Rotorwicklung 6 geliefert, wird ein Rotationsmagnetfeld um die Rotationswicklung 6 herum erzeugt und wird die Rotorwelle 4 rotiert.In addition, the DC power supplied from the external battery is adjusted in the field circuit part and in the rotor winding 6 Supplied, a rotational magnetic field around the rotation winding 6 around generates and becomes the rotor shaft 4 rotates.

Die Rotation der Rotorwelle 4 wird über einen Transmissionsriemen (in den Diagrammen nicht gezeigt) aus dem Roller 13 zum Motor (im Diagramm nicht gezeigt) gesendet.The rotation of the rotor shaft 4 gets out of the scooter via a transmission belt (not shown in the diagrams) 13 sent to the engine (not shown in the diagram).

Der Steuerschaltungsteil 19 steuert, basierend auf der Information aus der externen Vorrichtung und dem Rotationspositions-Detektionssensor 14, die Leistungsschaltung 18 und den Feldschaltungsteil.The control circuit part 19 controls, based on the information from the external device and the rotation position detection sensor 14 , the power circuit 18 and the field circuit part.

Auch wird, wenn er als ein Generator fungiert, die Rotationskraft des Motors zur Rotorwelle 4 über einen Transmissionsriemen und die Rolle 13 gesendet.Also, when acting as a generator, the rotational force of the motor becomes the rotor shaft 4 via a transmission belt and the roller 13 Posted.

Somit ist der Rotor 5 ein durch die Rotationsstatorwicklung 11 angeregter Drei-Phasen-Wechselstrom.Thus, the rotor 5 through the rotary stator winding 11 excited three-phase alternating current.

Die Steuerschaltungsteil 19 steuert die Ein/Aus-Schaltelemente des Leistungsschaltungsteils 18 und der Drei-Phasen-Wechselstrom, welcher in der Statorwicklung 11 angelegt wird, wird in Gleichstrom umgewandelt.The control circuit part 19 controls the on / off switching elements of the power circuit part 18 and the three-phase alternating current which is in the stator winding 11 is applied, is converted into direct current.

Der umgewandelte Gleichstrom wird der externen Batterie zugeführt, so dass die Batterie geladen wird.The converted direct current is supplied to the external battery so that the battery is charged.

Die Fixierungsstruktur des externen Verbinders 24 der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend erläutert.The fixation structure of the external connector 24 The present invention will be explained below.

2 ist eine Querschnittsansicht, die durch Vergrößern der Fläche des externen Verbinders 24 anzeigt und die feste Struktur des externen Verbinders 24 anzeigt. 2 FIG. 12 is a cross-sectional view taken by enlarging the area of the external connector. FIG 24 indicating and the solid structure of the external connector 24 displays.

Im externen Verbinder 24 ist der Passungsteil 24b durch Polymer wie etwa PPS ausgebildet, und ist der externe Verbinderanschluss 24a durch Eingießen vergossen. Im externen Verbinder 24 ist auf der entgegengesetzten Seite zur Wärmesenke 20 der Steuerplatine 23 der externe Verbinderanschluss 24a durch das Loch 28 eingeführt, und sind der externe Verbinder 24a und die Substratelektrode 29 der Steuerplatine 24 durch das Zinn 30 vereinigt. Auf diese Weise wird das montierte röhrenförmige Passungsteil 24b des externen Verbinders 24 so vorgesehen, dass er sich in die entgegengesetzte Richtung zur Wärmesenke 20 erstreckt.In the external connector 24 is the fitting part 24b formed by polymer such as PPS, and is the external connector terminal 24a shed by pouring. In the external connector 24 is on the opposite side to the heat sink 20 the control board 23 the external connector terminal 24a through the hole 28 introduced, and are the external connector 24a and the substrate electrode 29 the control board 24 through the tin 30 united. In this way, the assembled tubular fitting becomes 24b of the external connector 24 designed so that it is in the opposite direction to the heat sink 20 extends.

Auch wird zumindest ein Teil des Passungsteils 24b mit der Steuerplatine 23 durch das Versiegelungspolymer 26 versiegelt. Da der externe Verbinder 24 durch das Versiegelungspolymer 26 fixiert ist, wird es beim Anbringen eines externen Vorrichtungsverbinders (nicht in den Diagrammen gezeigt) am externen Verbinder 24 möglich, Beschädigungen am externen Verbinder 24 zu verhindern.Also, at least part of the fitting part becomes 24b with the control board 23 through the sealing polymer 26 sealed. Because the external connector 24 through the sealing polymer 26 is fixed when attaching an external device connector (not shown in the diagrams) on the external connector 24 possible, damage to the external connector 24 to prevent.

Darüber hinaus ist es auch möglich, Beschädigungen während der Verwendung zu verhindern.In addition, it is also possible to prevent damage during use.

Somit kann durch Verwenden der Fixierungsstruktur der vorliegenden Ausführungsform der externe Verbinder 24 im Umfang der Rotationselektromaschine enthalten sein, selbst bei einem Modell, das nur den Radialraum der Rotationselektromaschine aufrechterhalten kann, und es ist möglich, eine integrierte Rotationselektromaschine an der Steuervorrichtung anzubringen.Thus, by using the fixing structure of the present embodiment, the external connector 24 be included in the scope of the rotary electric machine, even in a model that can only maintain the radial space of the rotary electric machine, and it is possible to attach an integrated rotary electric machine to the control device.

3 ist eine Querschnittsansicht, welche durch Vergrößern den Bereich des externen Verbinders 24 anzeigt, der eine andere Struktur zum Fixieren des externen Verbinders 24 zeigt. 3 is a cross-sectional view, which by enlarging the area of the external connector 24 indicating another structure for fixing the external connector 24 shows.

Wie im Diagramm gezeigt, wird in einem Teil des Passungsteils 24b des externen Verbinders 24 durch Bereitstellen eines vorragenden Teils, der ein Flankenteil 24c gegenüber einem Umfang des Passungsteils 24 ist, die feste Fläche mit dem Dicht-Polymer 26 vergrößert, wird gegenüber dem Beispiel von 2 die Fixierstärke des externen Verbinders 24 verbessert, und wird ein Effekt zum Absenken der Beschädigungen des externen Verbinders 24 erhalten.As shown in the diagram, in a part of the fitting part 24b of the external connector 24 by providing a protruding part having a flank part 24c opposite a circumference of the fitting part 24 is the solid surface with the sealing polymer 26 is enlarged, compared to the example of 2 the fixing strength of the external connector 24 improves, and becomes an effect for lowering the damages of the external connector 24 receive.

Weiter, da die Montagekomponente niedriger Höhe 31 ab der Installationsposition bis zum Flankenteil 24c unter dem Flankenbereich 24c implementiert werden kann, kann eine absenkende Dichte verhindert werden.Next, because the mounting component low height 31 from the installation position to the flank part 24c under the flank area 24c can be implemented, a lowering density can be prevented.

4 ist eine Perspektivansicht der vorliegenden Ausführungsform, die eine andere Struktur des externen Verbinders 24 zeigt. 4 FIG. 12 is a perspective view of the present embodiment showing another structure of the external connector. FIG 24 shows.

Auf der in 2 und 3 gezeigten festen Struktur wird zuerst nach Löten des externen Verbinderanschlusses 24a an die Schaltungsplatine 23 die Steuersignalverdrahtung 22b des Leistungsschaltungsteils 18 wie auch die Steuersignalverdrahtung der Feldschaltung und der Steuerplatine 23 festgelötet.On the in 2 and 3 solid structure shown first after soldering the external connector terminal 24a to the circuit board 23 the control signal wiring 22b of the power circuit part 18 as well as the control signal wiring of the field circuit and the control board 23 soldered.

Es gibt viel Steuersignalverdrahtung, die im Allgemeinen insgesamt unter Verwendung eines Jet-Lötverfahrens zusammengelötet wird, aber da es eine Hochprofilkomponente wie etwa einen externen Verbinder 24 gibt, wird die Produktivität reduziert, ohne in der Lage zu sein, das Jet-Lötverfahren zu verwenden.There is much control signal wiring that is generally soldered together using a jet soldering process, but because it is a high profile component such as an external connector 24 productivity is reduced without being able to use the jet soldering process.

Im Gegensatz dazu wird im in 4 gezeigten externen Verbinder 24 zumindest ein Bereich des Öffnungsteils 32 des Passungsteils 24b bereitgestellt, wenn der externe Verbinder 24c an der Steuerplatine 23 implementiert wird, und wird der Lötteil des externen Verbindungsanschlusses 24a und der Substratelektrode 29 konfiguriert, exponiert zu sein.In contrast, in the 4 shown external connector 24 at least a portion of the opening portion 32 of the fitting part 24b provided when the external connector 24c on the control board 23 is implemented, and becomes the solder part of the external connection terminal 24a and the substrate electrode 29 configured to be exposed.

Durch Verwenden einer solche Struktur wird es, nachdem zuerst durch das Jet-Lötverfahren die Steuersignalverdrahtung 22b des Leistungsteils 18 wie auch die Steuersignalverdrahtung der Feldschaltung und der Schaltungsplatine 23 miteinander verbunden sind, möglich, den externen Steueranschluss 24a und die Platinenelektrode 29 mit einem Lötroboter oder einem Laser-Lötprozess zu löten.By using such a structure, after first by the jet soldering process, the control signal wiring 22b of the power unit 18 as well as the control signal wiring of the field circuit and the circuit board 23 connected to each other, possible, the external control terminal 24a and the board electrode 29 to solder with a soldering robot or a laser soldering process.

Da die Anzahl externer Verbindungsanschlüsse 24a kleiner als die Gesamtanzahl von Steuersignalleitungen ist, wird der Effekt der Unterdrückung der Absenkung der Produktivität durch diese Struktur erhalten.Because the number of external connection connections 24a is smaller than the total number of control signal lines, the effect of suppressing the lowering of productivity by this structure is obtained.

Zweite AusführungsformSecond embodiment

Ein Beispiel einer Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.An example of a rotary electric machine with built-in control according to the second Embodiment of the present invention will be with reference to 5 described.

Ähnlich zur ersten Ausführungsform ist diese Ausführungsform ein Anwendungsbeispiel eines zur Fahrunterstützung verwendeten Wechselstromgeneratormotors und Leistung eines Fahrzeugs, und stellt den Rotationselektromaschinenkörper und die Steuervorrichtung bereit.Similar to the first embodiment, this embodiment is an application example of an AC generator motor used for driving assistance and power of a vehicle, and provides the rotary electric machine body and the control device.

5 ist eine Querschnittsansicht, die durch Vergrößern nur die Peripherie des externen Verbinders 24 anzeigt, und zeigt die feste Struktur des externen Verbinders 24 der vorliegenden Ausführungsform. Die anderen Strukturen sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform. In einem Teil des Passungsteils 24 des externen Verbinders 24 gibt es einen Teil, der vom Passungsteil 24b in Umfangsrichtung des Passungsteils 24b namens Flanke 24c vorragt, und sind die Flanke 24c und das Gehäuse 24 fixiert. In dieser Ausführungsform wird die Mutter 33 im Gehäuse 25 umspritzt, und werden der durch den Bolzen 34 in Flankenteil 24c umspritzte Metallring 35 und die Mutter 33 des Gehäuses 25 fixiert. Somit wird auch durch Fixieren des externen Verbinders 24 im Gehäuse 25 noch mehr die Stärkefixierung verbessert und wird der Effekt zum Verhindern von Beschädigungen am externen Verbinder 24 vergrößert. 5 Fig. 12 is a cross-sectional view taken by enlarging only the periphery of the external connector 24 and shows the solid structure of the external connector 24 the present embodiment. The other structures are the same as in the first embodiment. In a part of the fitting part 24 of the external connector 24 there is a part of the fitting part 24b in the circumferential direction of the fitting part 24b called flank 24c protrudes, and are the flank 24c and the case 24 fixed. In this embodiment, the mother 33 in the case 25 splashed over, and become the one through the bolt 34 in flank part 24c overmolded metal ring 35 and the mother 33 of the housing 25 fixed. Thus, also by fixing the external connector 24 in the case 25 even more the strength fixation improves and becomes the effect of preventing damage to the external connector 24 increased.

Auch ist 6 eine Querschnittsansicht, die ein anderes Beispiel der fixen Struktur des externen Verbinders 24 der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In diesem Beispiel weist der externe Verbinder 24 einen Flankenteil 24c in einem Teil des Passungsteils 24b auf und ist der Flankenteil 24b am Gehäuse 25 fixiert. In diesem Beispiel wird durch Verbinden der Wärmesenke 20 und des in den Flankenteil 24c umspritzten Metallring 35 durch den Bolzen 34 der externe Verbinder 24 am Gehäuse 25 fixiert. Weiter wird in dem Loch, wo der Bolzen 34 des Gehäuses 25 einführt ist, der verstärkende Metallring 35 einführvergossen. Auch in diesem Beispiel wird der Effekt zum Verhindern von Beschädigungen an einem externen Verbinder 24 verbessert.Also is 6 a cross-sectional view showing another example of the fixed structure of the external connector 24 of the present embodiment. In this example, the external connector 24 a flank part 24c in a part of the fitting part 24b on and is the flank part 24b on the housing 25 fixed. In this example, connecting the heat sink 20 and in the flank part 24c overmolded metal ring 35 through the bolt 34 the external connector 24 on the housing 25 fixed. Next is in the hole where the bolt 34 of the housing 25 is the reinforcing metal ring 35 einführvergossen. Also in this example, the effect of preventing damage to an external connector becomes 24 improved.

Dritte AusführungsformThird embodiment

Gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 7 ein Beispiel einer Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung erläutert.According to the third embodiment of the present invention will be described with reference to 7 an example of a rotary electric machine with built-in control explained.

Gleich wie in der ersten und zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist diese Ausführungsform ein Beispiel der Anlegung des zur Antriebsunterstützung und Leistung des Fahrzeugs verwendeten Wechselstromgenerators und stellt die Rotationselektromaschine und die Steuervorrichtung bereit.Similar to the first and second embodiments of the present invention, this embodiment is an example of the application of the alternator used for propulsion support and performance of the vehicle, and provides the rotary electric machine and the control apparatus.

7 ist eine Schnittansicht, die durch Vergrößern nur die Peripherie des externen Verbinders 24 anzeigt, und die fixierte Struktur des externen Verbinders 24 der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 7 Fig. 13 is a sectional view taken by enlarging only the periphery of the external connector 24 indicates and the fixed structure of the external connector 24 of the present embodiment.

Die anderen Strukturen sind die gleiche wie jene in den ersten und zweiten Ausführungsformen.The other structures are the same as those in the first and second embodiments.

Der externe Verbinder 24 weist einen Flankenteil 24c in einem Teil eines Passungsteils 24b auf, ist die Flanke 24c auf der Wärmesenke 20 ausgebildeten Unterstützungsteil 36 fixiert. In der vorliegenden Ausführungsform sind der in die Flanke 24c durch den Bolzen 34 einführvergossenen Metallring 35 und das Unterstützungsteil 36 der Wärmesenke 20 verbunden und fixiert.The external connector 24 has a flank part 24c in a part of a fitting part 24b up, is the flank 24c on the heat sink 20 trained support part 36 fixed. In the present embodiment, the flank 24c through the bolt 34 insert-molded metal ring 35 and the support part 36 the heat sink 20 connected and fixed.

Somit wird durch ebenfalls Fixieren des externen Verbinders 24 an der Wärmesenke 20, wie in der zweiten Ausführungsform, die Fixierstärke verbessert und wird der Effekt des Verhinderns von Beschädigungen des externen Verbinders 24 vergrößert. Weiter können auch in einem Zustand, indem die Steuerplatine 23 zwischen dem auf der Wärmesenke 20 ausgebildeten Unterstützungsteils 36 und dem Flankenteil 24 gegeben wird, er am Bolzen 34 verbunden werden, auch die Fixierungsstruktur der vorliegenden und der zweiten Ausführungsform zusammen verwendet werden.Thus, by also fixing the external connector 24 at the heat sink 20 As in the second embodiment, the fixing strength improves and becomes the effect of preventing damages of the external connector 24 increased. Next can also in a state by the control board 23 between that on the heat sink 20 trained support part 36 and the flank part 24 is given, he at the bolt 34 Also, the fixing structure of the present and second embodiments may be used together.

Man beachte, dass die vorliegende Erfindung von jeder Ausführungsform angemessener Weise innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung modifiziert oder weggelassen werden kann.Note that the present invention of any embodiment may be appropriately modified or omitted within the scope of the invention.

Man beachte, dass in jeder Zeichnung dieselben Symbole dieselben oder äquivalente Bereiche bezeichnen.Note that in each drawing the same symbols designate the same or equivalent ranges.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Rotationselektromaschine mit eingebauter Steuerung Rotary electric machine with built-in control
22: Rotationselektromaschinengehäuse Rotary electric machine housing
33: Steuervorrichtung control device
44: Rotorwelle rotor shaft
55: Rotor rotor
66: Rotorwicklung rotor winding
77: Frontklammer front clip
88th: Rückklammer rear clip
99: Lager camp
1010: Lager camp
1111: Statorwicklung stator
1212: Stator stator
1313: Rolle role
1414: Rotationspositions-Erfassungssensor Rotation position detection sensor
1515: Schlupfring slip ring
1616: Bürstenhalter brush holder
1717: Bürste brush
1818: Leistungsschaltung power circuit
19 19: Steuerschaltungsteil Control circuit part
2020: Wärmesenke heat sink
2121: Abstrahlungsflosse radiation fin
2222: Strommodul power module
22a22a: Stromverdrahtung current wiring
22b22b: Steuersignalverdrahtung Control signal wiring
22c22c: Flankenteil flank portion
2323: Steuerplatine control board
2424: Externer Verbinder External connector
24a24a: Externer Verbindungsanschluss External connection connection
24b24b: Passungsteil fitting part
24c24c: Flankenteil flank portion
2525: Gehäuse casing
2626: Dichtpolymer tight polymer
2727: Abdeckung cover
2828: Durchgangsloch Through Hole
2929: Substratelektrode substrate electrode
3030: Lot solder
3131: Montierte Komponenten Assembled components
3232: Öffnung opening
3333: Mutter mother
3434: Bolzen bolt
3535: Metallring metal ring
3636: Unterstützungsteil supporting part

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 20131/57066 [0006]

Claims

Rotary electric machine with built-in control, comprising: a rotor ( 5 ), which on a rotor shaft ( 4 ), a stator ( 12 ), which is designed to rotate the rotor ( 5 ) and a stator winding ( 6 ), a warehouse ( 9 . 10 ), which the rotor shaft ( 4 ) rotates, a clamp ( 7 . 8th ), which the camp ( 9 . 10 ) and the rotor ( 5 ) on both sides of the rotor shaft ( 4 ), and one at the parenthesis ( 8th ) and electrically connected to the stator winding ( 11 ) connected control device ( 3 ), wherein the control device ( 3 ) has a power circuit part ( 18 ), which performs a current conversion circuit, which current between the stator winding ( 6 ) and an external direct current, a heat sink ( 20 ) for cooling the power circuit part ( 18 ) and a control board ( 23 ) for controlling the power conversion circuit, and wherein the power circuit part ( 18 ) between the heat sink ( 20 ) and the control board ( 23 ), an external connector ( 24 ) for connection to a connector of an external device on the opposite side surface of the control board ( 23 ) to the heat sink ( 20 ) is mounted and a fitting part ( 24b ), which matches the connector of the external device, is adapted to move away from the control board (FIG. 23 ) in the opposite direction to the direction of the arrangement of the heat sink ( 20 ).

A rotary electric machine with built-in control according to claim 1, wherein at least a part of the fitting part ( 24b ) of the external connector ( 24 ) by polymer ( 26 ) is sealed and fixed in a housing ( 25 ) is injected, which the control board ( 23 ) and the power circuit part ( 18 ) and at the heat sink ( 20 ), wherein the polymer ( 26 ) the control board ( 23 ) and the power circuit part ( 18 ) seals.

A rotary electric machine with built-in control according to claim 2, wherein a flank part ( 24c ) passing through part of the fitting part of the external connector ( 24 ), is sealed by the polymer and fixed.

A rotary electric machine with built-in control according to claim 2 or 3, wherein a flank part ( 24c ) passing through part of the fitting part ( 24b ) of the external connector is established on the housing ( 25 ) is fixed.

A rotary electric machine with built-in control according to one of claims 1 to 3, wherein a flank part 24 passing through part of the fitting part ( 24b ) of the external connector ( 24 ) is established by a support part ( 36 ) fixed by the heat sink ( 20 ) to the direction of the control board ( 23 ).

A rotary electric machine with built-in control according to one of claims 1 to 5, wherein the fitting part ( 24b ) of the external connector ( 24 ) is cylindrical and at least a part of the fitting part ( 24b ) an opening ( 32 ), and under a condition in which the external connector (FIG. 24 ) on the control board ( 23 ), the connection point between the control board ( 23 ) and a connection port ( 24a ) of the external connector ( 24 ) through the opening ( 32 ) is exposed.