JP2007166857A - Vehicular electric motor generator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular electric motor generator for ensuring ample ventilation path for passing cooling wind, with the axial dimensions being limited, and for obtaining ample cooling properties of heat sinks. <P>SOLUTION: First and second heat sinks 39, 40 have a fan shape. N-channel power MOSFETs 37, 38 are mounted on the first and second heat sinks 39, 40, and the first and second heat sinks 39, 40 have drain potentials of the power MOSFETs 37, 38. A first circuit board 44 is provided with an insert conductor for connecting the power MOSFETs 37, 39 in series. A second circuit board 45 is provided with an insert conductor connected to a source terminal of the power MOSFET 38 and having a negative potential. The first and second heat sinks 39, 40, and the first and second circuit boards 44, 45 are arrayed radially, in a plane orthogonal to a shaft 5 on the outer end side in the axial direction of a rear housing 3, and is arranged in a fan shape with the shaft 5 as the center. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、車両に搭載され、エンジンを始動、アシスト、そして発電機能を有する制御装置内蔵型の車両用電動発電機に関し、特に、パワー半導体素子を有する制御装置の小型化、さらには高冷却、耐振性、耐絶縁性といった信頼性の向上に関わるものである。   The present invention relates to a vehicular motor generator with a built-in control device that is mounted on a vehicle and has an engine start function, an assist function, and a power generation function. It relates to the improvement of reliability such as vibration resistance and insulation resistance.

近年、地球温暖化防止を背景にＣＯ２の排出量削減が求められており、ハイブリッド車やアイドリングストップ車が鋭意開発されている。これらの車両において、制御装置と車両用電動発電機とを接続するにあたり、制御装置と車両用電動発電機との間の距離が遠く離れてしまうと、その配線長が長くなってしまう。それにより、制御装置と車両用電動発電機との間の配線抵抗が大きくなり、電圧降下が大きくなるので、所望のトルク特性、回転数を得ることが難しくなっていた。また、配線長が長くなることにより、重量アップ、コストアップという問題もあった。 In recent years, CO 2 emission reduction has been demanded against the background of global warming prevention, and hybrid vehicles and idling stop vehicles have been developed intensively. In these vehicles, when the control device and the vehicle motor generator are connected, if the distance between the control device and the vehicle motor generator is increased, the wiring length becomes longer. As a result, the wiring resistance between the control device and the vehicular motor generator increases, and the voltage drop increases, making it difficult to obtain desired torque characteristics and rotation speed. In addition, since the wiring length is long, there is a problem of an increase in weight and cost.

このような状況に鑑み、半導体素子を備えた制御装置一体型の車両用電動発電機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この制御装置は、電位が異なる３つの放熱板からなる構造となっている。また、冷却効率を満足させるため、半導体素子と電極板との比率が５以上に構成されている。   In view of such a situation, a control apparatus integrated vehicle motor generator including a semiconductor element has been proposed (see, for example, Patent Document 1). This control device has a structure composed of three heat sinks having different potentials. In order to satisfy the cooling efficiency, the ratio of the semiconductor element to the electrode plate is set to 5 or more.

特開２００４−２０８４８７号公報JP 2004-208487 A

エンジンルーム内において車両用電動発電機を設置するスペースは非常に狭くなってきている。そこで、車両用電動発電機に内蔵される制御装置は、その全体構造の小型化を図る必要がある。一方、制御装置においては、特に半導体素子の発熱量が大きいので、放熱板のサイズを大きくして半導体素子の温度上昇を抑える必要があった。このことから、従来の制御装置一体型車両用電動発電機においては、半導体素子を冷却するための放熱板が制御装置の体積の大部分を占めるようになっている。   The space for installing the vehicular motor generator in the engine room is becoming very narrow. Therefore, it is necessary to reduce the overall structure of the control device built in the vehicular motor generator. On the other hand, in the control device, since the heat generation amount of the semiconductor element is particularly large, it is necessary to increase the size of the heat sink to suppress the temperature rise of the semiconductor element. For this reason, in a conventional control device-integrated vehicle motor generator, a heat sink for cooling the semiconductor element occupies most of the volume of the control device.

従来の制御装置一体型の車両用電動発電機では、Ｎチャンネル型半導体素子が搭載された上アームのスイッチングのドレイン側に対応する放熱板と、下アームのスイッチングのドレイン側に対応する放熱板が、回転軸の径方向に並んで配設され、さらに負電位を有した電極板が回転軸の軸方向に関してそれら放熱板の一段下に配設されていた。
従って、上下アームのスイッチングのドレイン側に対応する両放熱板と、負電位を有する電極板とが軸方向に２層に配列されているので、車両用電動発電機の軸方向の寸法が大きくなってしまう。
そして、限られた軸方向寸法の中で、両放熱板と電極板とを軸方向に２層に配列させることは、十分な冷却風の通風路を確保しにくくし、最も冷却すべき半導体素子が搭載されている両放熱板の十分な冷却性を確保することが困難となってしまう。 In a conventional vehicle motor generator integrated with a control device, a heat sink corresponding to the drain side of switching of the upper arm on which the N-channel semiconductor element is mounted and a heat sink corresponding to the drain side of switching of the lower arm are provided. The electrode plates arranged side by side in the radial direction of the rotating shaft and having a negative potential were further arranged one step below the heat radiating plates with respect to the axial direction of the rotating shaft.
Therefore, since both the heat sinks corresponding to the drain side of the switching of the upper and lower arms and the electrode plate having a negative potential are arranged in two layers in the axial direction, the dimension in the axial direction of the motor generator for the vehicle is increased. End up.
And, in a limited axial dimension, arranging both the heat radiating plate and the electrode plate in two layers in the axial direction makes it difficult to secure a sufficient passage of cooling air, and the semiconductor element to be cooled most It becomes difficult to ensure sufficient cooling performance of both heat sinks on which is mounted.

この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、限られた軸寸法の中で、十分な冷却風の通風路を確保して、放熱板の十分な冷却性を得ることができる車両用電動発電機を得ることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and has a limited axial dimension, and can secure a sufficient cooling air ventilation path to obtain a sufficient cooling performance of the heat radiating plate. The purpose is to obtain a motor generator.

この発明による車両用電動発電機は、ハウジング内に回転自在に配設された回転子、この回転子の外径側を囲繞するように配設された固定子および上記回転子の少なくとも軸方向一端面に固着されたファンを有して、発電機および電動機として機能するモータと、上記モータに供給される電流を制御する電力半導体装置と、を備えている。そして、上記電力半導体装置は、Ｎチャンネル型半導体素子からなる第１スイッチング素子が実装され、かつ、該第１スイッチング素子のドレイン電位を有する扇状の第１放熱板と、Ｎチャンネル型半導体素子からなる第２スイッチング素子が実装され、かつ、該第２スイッチング素子のドレイン電位を有する扇状の第２放熱板と、上記第１スイッチング素子と上記第２スイッチング素子とを電気的に直列に接続する第１電極部材が第１絶縁性樹脂にインサート成型された扇状の第１サーキットボードと、上記第２スイッチング素子のソース端子に電気的に接続されて負電位を有する第２電極部材が第２絶縁性樹脂にインサート成型された扇状の第２サーキットボードとを有している。さらに、上記第１放熱板、上記第２放熱板、上記第１サーキットボードおよび第２サーキットボードが、上記ハウジングの軸方向の一端外側の上記回転子のシャフトに直交する平面上に、径方向に並んで、該シャフトを中心とする扇状に配設されている。   A motor generator for a vehicle according to the present invention includes a rotor that is rotatably disposed in a housing, a stator that is disposed so as to surround an outer diameter side of the rotor, and at least one axial direction of the rotor. A motor having a fan fixed to the end surface and functioning as a generator and an electric motor, and a power semiconductor device for controlling a current supplied to the motor are provided. The power semiconductor device includes a first switching element made of an N-channel semiconductor element, a fan-shaped first heat dissipation plate having a drain potential of the first switching element, and an N-channel semiconductor element. The first switching element is mounted, and the fan-shaped second heat radiating plate having the drain potential of the second switching element is electrically connected in series with the first switching element and the second switching element. The fan-shaped first circuit board in which the electrode member is insert-molded in the first insulating resin, and the second electrode member that is electrically connected to the source terminal of the second switching element and has a negative potential is the second insulating resin. And a fan-shaped second circuit board formed by insert molding. Further, the first heat radiating plate, the second heat radiating plate, the first circuit board, and the second circuit board are arranged in a radial direction on a plane perpendicular to the shaft of the rotor outside one end in the axial direction of the housing. It is arranged side by side in a fan shape centered on the shaft.

この発明によれば、第１および第２放熱板および第１および第２サーキットボードが軸方向に１層に配設されているので、電力半導体装置の軸方向寸法が小さくなり、限られた軸寸法の中でも、十分な冷却風の通風路を確保することができる。さらには、第１および第２放熱板の望ましい放熱面積、つまり熱交換面積を確保することができる。そこで、第１および第２放熱板の冷却性が向上され、第１および第２スイッチング素子の温度上昇を効果的に抑えることができる。   According to the present invention, since the first and second heat sinks and the first and second circuit boards are arranged in a single layer in the axial direction, the axial dimension of the power semiconductor device is reduced, and the limited shaft Among the dimensions, it is possible to secure a sufficient ventilation path for cooling air. Furthermore, a desirable heat radiation area of the first and second heat radiation plates, that is, a heat exchange area can be secured. Therefore, the cooling performance of the first and second heat radiating plates is improved, and the temperature rise of the first and second switching elements can be effectively suppressed.

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る車両用電動発電機の全体構成を示す縦断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る車両用電動発電機の動作を説明するための回路図、図３はこの発明の実施の形態１に係る車両用電動発電機をリヤ側からみたリヤ側端面図である。図４はこの発明の実施の形態１に係る車両用電動発電機のカバーを外した状態をリヤ側からみたリヤ側端面図、図５はこの発明の実施の形態１に係る車両用電動発電機における制御装置を示す平面図、図６は図４のＡ−Ａ矢視断面図、図７は図４のＢ−Ｂ矢視断面図、図８は図４のＣ−Ｃ矢視断面図である。 Embodiment 1 FIG.
1 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of a vehicular motor generator according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the vehicular motor generator according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is a rear end view of the vehicular motor generator according to Embodiment 1 of the present invention as seen from the rear side. FIG. 4 is a rear end view of the vehicle motor generator according to the first embodiment of the present invention as seen from the rear side with the cover removed, and FIG. 5 is a vehicle motor generator according to the first embodiment of the present invention. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4, FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 4, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG. is there.

図１乃至図３において、車両用電動発電機１の一部を構成するモータは、複数の排気窓リブ２ａ，３ａを有するアルミ製のフロントハウジング２およびリヤハウジング３と、フロントハウジング２およびリヤハウジング３に軸受４を介して回転自在に支持されたシャフト５と、このシャフト５に固着された回転子６と、この回転子６を取り囲むように配設された固定子９とを備えている。この回転子６は、励磁電流が流されて磁束を発生する界磁巻線７と、界磁巻線７を覆うように設けられ、その磁束によって磁極が形成されるポールコア８とを備えている。また、固定子９は、フロントハウジング２およびリヤハウジング３に軸方向両側から挟持されて回転子６を取り囲むように配設された固定子鉄心１０と、固定子鉄心１０に巻装された電機子巻線１１とを備えている。この電機子巻線１１は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルをＹ結線（スター結線）して構成されている。   1 to 3, the motor constituting a part of the vehicle motor generator 1 includes an aluminum front housing 2 and a rear housing 3 having a plurality of exhaust window ribs 2a and 3a, and a front housing 2 and a rear housing. 3 includes a shaft 5 rotatably supported via a bearing 4, a rotor 6 fixed to the shaft 5, and a stator 9 disposed so as to surround the rotor 6. The rotor 6 includes a field winding 7 that generates a magnetic flux when an exciting current is passed, and a pole core 8 that is provided so as to cover the field winding 7 and forms a magnetic pole by the magnetic flux. . The stator 9 includes a stator core 10 that is sandwiched between the front housing 2 and the rear housing 3 from both sides in the axial direction so as to surround the rotor 6, and an armature that is wound around the stator core 10. Winding 11 is provided. This armature winding 11 is configured by Y-connection (star connection) of a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil.

また、ファン１２が、ポールコア８の軸方向両端面に溶接され、プーリ１３がフロントハウジング２から延出するシャフト５の端部にナットにより固着されている。ブラシホルダ１４がリヤハウジング３から延出するシャフト５の端部の外周に位置するようにリヤハウジング３に取り付けられている。そして、ブラシ１５がリヤハウジング３から延出するシャフト５の端部に取り付けられたスリップリング１６に摺接するようにブラシホルダ１４内に配設されている。これにより、励磁電流が、外部からブラシ１５およびスリップリング１６を介して界磁巻線７に供給されるようになっている。さらに、電動駆動時のベクトル制御のための回転位置検出センサ１７がリヤハウジング３から延出するシャフト５の軸端に配設されている。   The fan 12 is welded to both end surfaces of the pole core 8 in the axial direction, and the pulley 13 is fixed to the end of the shaft 5 extending from the front housing 2 with a nut. The brush holder 14 is attached to the rear housing 3 so as to be positioned on the outer periphery of the end portion of the shaft 5 extending from the rear housing 3. And the brush 15 is arrange | positioned in the brush holder 14 so that the slip ring 16 attached to the edge part of the shaft 5 extended from the rear housing 3 may be slidably contacted. Thereby, an exciting current is supplied to the field winding 7 from the outside via the brush 15 and the slip ring 16. Further, a rotational position detection sensor 17 for vector control during electric drive is disposed at the shaft end of the shaft 5 extending from the rear housing 3.

また、車両用電動発電機１には、上述のモータに加えて、電力半導体装置である制御装置３０がリヤハウジング３から延出するシャフト５の端部の外周に位置するようにリヤハウジング３に取り付けられている。
そして、カバー１８が、制御回路１９が実装された制御回路基板２０、制御装置３０およびブラシホルダ１４を覆うようにリヤハウジング３に取り付けられ、外部からの異物の侵入を防止している。さらに、吸気孔１８ａが、カバー１８の端面および側壁面に複数穿設されている。また、吸気孔２ｂ，３ｂがフロントハウジング２およびリヤハウジング３の端面のシャフト５周りに穿設され、排気孔２ｃ，３ｃがフロントハウジング２およびリヤハウジング３の側面に穿設されている。 Further, in the motor generator 1 for vehicles, in addition to the motor described above, the control device 30 which is a power semiconductor device is mounted on the rear housing 3 so as to be positioned on the outer periphery of the end portion of the shaft 5 extending from the rear housing 3. It is attached.
A cover 18 is attached to the rear housing 3 so as to cover the control circuit board 20, the control device 30 and the brush holder 14 on which the control circuit 19 is mounted, and prevents foreign matter from entering from the outside. Further, a plurality of intake holes 18 a are formed in the end surface and the side wall surface of the cover 18. Further, intake holes 2 b and 3 b are formed around the shaft 5 on the end surfaces of the front housing 2 and the rear housing 3, and exhaust holes 2 c and 3 c are formed on the side surfaces of the front housing 2 and the rear housing 3.

制御装置３０は、図２に示されるように、それぞれ３つのパワーＭＯＳＦＥＴ３７を並列に接続して構成された上アーム３１，３３，３５と、それぞれ３つのパワーＭＯＳＦＥＴ３８を並列に接続して構成された下アーム３２，３４，３６と、を備えている。そして、上アーム３１の並列接続された３つのパワーＭＯＳＦＥＴ３７のソースが下アーム３２の並列接続された３つのパワーＭＯＳＦＥＴ３８のドレインに接続されている。また、上アーム３３の並列接続された３つのパワーＭＯＳＦＥＴ３７のソースが下アーム３４の並列接続された３つのパワーＭＯＳＦＥＴ３８のドレインに接続されている。さらに、上アーム３５の並列接続された３つのパワーＭＯＳＦＥＴ３７のソースが下アーム３６の並列接続された３つのパワーＭＯＳＦＥＴ３８のドレインに接続されている。このように直列に接続された３組のパワーＭＯＳＦＥＴ３７，３８を並列に接続して、制御装置３０が構成されている。ここで、半導体素子としてパワーＭＯＳＦＥＴ３７，３８を用いるものとしているが、ＩＧＢＴなどの半導体素子を用いてもよい。   As shown in FIG. 2, the control device 30 is configured by connecting three power MOSFETs 38 in parallel with upper arms 31, 33, 35 each configured by connecting three power MOSFETs 37 in parallel. And lower arms 32, 34, and 36. The sources of the three power MOSFETs 37 connected in parallel in the upper arm 31 are connected to the drains of the three power MOSFETs 38 connected in parallel in the lower arm 32. The sources of the three power MOSFETs 37 connected in parallel in the upper arm 33 are connected to the drains of the three power MOSFETs 38 connected in parallel in the lower arm 34. Further, the sources of the three power MOSFETs 37 connected in parallel in the upper arm 35 are connected to the drains of the three power MOSFETs 38 connected in parallel in the lower arm 36. The control device 30 is configured by connecting the three power MOSFETs 37 and 38 connected in series in parallel in this way. Here, the power MOSFETs 37 and 38 are used as semiconductor elements, but semiconductor elements such as IGBTs may be used.

そして、上アーム３１および下アーム３２の直列に接続されたパワーＭＯＳＦＥＴ３７，３８の中間点が、交流配線２１を介して、電機子巻線１１のＵ相コイルの端部に接続されている。また、上アーム３３および下アーム３４の直列に接続されたパワーＭＯＳＦＥＴ３７，３８の中間点が、交流配線２１を介して、電機子巻線１１のＷ相コイルの端部に接続されている。さらに、上アーム３５および下アーム３６の直列に接続されたパワーＭＯＳＦＥＴ３７，３８の中間点が、交流配線２１を介して、電機子巻線１１のＶ相コイルの端部に接続されている。また、コンデンサ２２が上下アーム間に並列に接続され、パワーＭＯＳＦＥＴ３７，３８のスイッチングによる電圧変動を平滑している。そして、バッテリ２３の正極側端子および負極側端子が直流配線２４を介して制御装置３０の正極側および負極側にそれぞれ電気的に接続されている。なお、車両用電動発電機１の負極とバッテリ２３の負極とは、車両フレームなどの別々の箇所から間接的に接続するようにしてもよい。   The intermediate point of the power MOSFETs 37 and 38 connected in series between the upper arm 31 and the lower arm 32 is connected to the end of the U-phase coil of the armature winding 11 via the AC wiring 21. The intermediate point of the power MOSFETs 37 and 38 connected in series between the upper arm 33 and the lower arm 34 is connected to the end of the W-phase coil of the armature winding 11 via the AC wiring 21. Furthermore, the intermediate point of the power MOSFETs 37 and 38 connected in series of the upper arm 35 and the lower arm 36 is connected to the end of the V-phase coil of the armature winding 11 via the AC wiring 21. A capacitor 22 is connected in parallel between the upper and lower arms, and smoothes voltage fluctuations due to switching of the power MOSFETs 37 and 38. The positive electrode side terminal and the negative electrode side terminal of the battery 23 are electrically connected to the positive electrode side and the negative electrode side of the control device 30 via the DC wiring 24, respectively. In addition, you may make it connect the negative electrode of the motor generator 1 for vehicles, and the negative electrode of the battery 23 indirectly from separate places, such as a vehicle frame.

このように構成された車両用電動発電機１では、制御回路１９は、制御装置３０のスイッチング動作を制御する。また、制御回路１９は、界磁電流制御回路２６を制御して回転子６の界磁巻線７に流す界磁電流を調整する。さらに、制御回路１９は、車両用電動発電機１の電動のためのインバータ機能と発電のための整流機能を有している。   In the vehicular motor generator 1 configured as described above, the control circuit 19 controls the switching operation of the control device 30. Further, the control circuit 19 controls the field current control circuit 26 to adjust the field current that flows through the field winding 7 of the rotor 6. Further, the control circuit 19 has an inverter function for driving the vehicle motor generator 1 and a rectifying function for power generation.

ここで、エンジンの始動時には、直流電力がバッテリ２３から直流配線２４を介して制御装置３０に給電される。そして、制御回路基板２０に実装された制御回路１９が制御装置３０のパワーＭＯＳＦＥＴ３７，３８をＯＮ／ＯＦＦ制御し、直流電力が三相交流電力に変換される。この三相交流電力が交流配線２１を介して電機子巻線１１に供給される。そして、界磁電流制御回路２６により界磁電流が供給されている回転子６の界磁巻線７の周囲に回転磁界が与えられ、回転子６が回転駆動される。この回転子６の回転トルクがシャフト５、プーリ１３およびベルト（図示せず）を介してエンジンに伝達され、エンジンが点火、始動される。   Here, when the engine is started, DC power is supplied from the battery 23 to the control device 30 via the DC wiring 24. Then, the control circuit 19 mounted on the control circuit board 20 performs ON / OFF control of the power MOSFETs 37 and 38 of the control device 30, and the DC power is converted into three-phase AC power. This three-phase AC power is supplied to the armature winding 11 via the AC wiring 21. Then, a rotating magnetic field is applied around the field winding 7 of the rotor 6 to which the field current is supplied by the field current control circuit 26, and the rotor 6 is driven to rotate. The rotational torque of the rotor 6 is transmitted to the engine via the shaft 5, the pulley 13 and a belt (not shown), and the engine is ignited and started.

一方、エンジンが始動されると、エンジンの回転トルクがクランクプーリ、ベルトおよびプーリ１３を介して車両用電動発電機１に伝達される。これにより、回転子６が回転され、電機子巻線１１に三相交流電圧が誘起される。そこで、制御回路１９が制御装置３０のパワーＭＯＳＦＥＴ３７，３８をＯＮ／ＯＦＦ制御し、電機子巻線１１に誘起された三相交流電力を直流電力に変換し、バッテリ２３や電気負荷２５に供給される。   On the other hand, when the engine is started, the rotational torque of the engine is transmitted to the vehicle motor generator 1 via the crank pulley, the belt, and the pulley 13. As a result, the rotor 6 is rotated, and a three-phase AC voltage is induced in the armature winding 11. Therefore, the control circuit 19 performs ON / OFF control of the power MOSFETs 37 and 38 of the control device 30, converts the three-phase AC power induced in the armature winding 11 into DC power, and is supplied to the battery 23 and the electric load 25. The

つぎに、制御装置３０の構成について図４乃至図８を参照しつつ説明する。
第１放熱板３９は、銅製で電気メッキ処理が施され、略扇状（Ｃ状）の平板状の基部３９ａと、基部３９ａの周方向の両端部および基部３９ａを周方向に３等分する部分の４箇所の基部３９ａの表面から外周側に延設されたフランジ部３９ｂとを有する形状に形成されている。そして、９個のＮチャンネル型のパワーＭＯＳＦＥＴ３７がソース端子３７Ｓおよびゲート端子３７Ｇを径方向外方に向けて、そのドレインを第１放熱板３９の基部３９ａの表面（実装面）にＰｂフリー半田により接続されて、周方向に１列に並んで実装されている。さらに、複数の通風孔５１ａが基部３９ａの表裏を貫通するように穿設されている。ここで、パワーＭＯＳＦＥＴ３７が第１スイッチング素子に相当する。 Next, the configuration of the control device 30 will be described with reference to FIGS.
The first heat radiating plate 39 is made of copper and subjected to electroplating, and has a substantially fan-shaped (C-shaped) flat base portion 39a, and both ends of the base portion 39a in the circumferential direction and a portion that equally divides the base portion 39a into three in the circumferential direction. And four flange portions 39b extending from the surface of the base portion 39a to the outer peripheral side. Then, nine N-channel power MOSFETs 37 have the source terminal 37S and the gate terminal 37G directed radially outward, and their drains are formed on the surface (mounting surface) of the base 39a of the first heat radiation plate 39 by Pb-free solder. They are connected and mounted in a line in the circumferential direction. Further, a plurality of ventilation holes 51a are formed so as to penetrate the front and back of the base portion 39a. Here, the power MOSFET 37 corresponds to the first switching element.

また、第１サーキットボード４４は、６本のインサート導体４９ａ〜４９ｆをインサートモールドして作製され、第１放熱板３９の基部３９ａの外周に沿った略扇状（Ｃ状）の基部４４ａと、基部４４ａの周方向の両端部および基部４４ａを周方向に３等分する部分の４箇所の基部４４ａの外周面から外周側に延設されたフランジ部４４ｂとを有する形状に形成されている。基部４４ａおよびフランジ部４４ｂが第１絶縁性樹脂を構成する。この第１サーキットボード４４は、基部４４ａが第１放熱板３９の基部３９ａの外周に沿って配置され、フランジ部４４ｂが第１放熱板３９のフランジ部３９ｂの裏面に密接して配置される。なお、インサート導体４９ａ，４９ｃ，４９ｅが第１電極部材に相当する。   The first circuit board 44 is manufactured by insert molding six insert conductors 49a to 49f, and has a substantially fan-shaped (C-shaped) base 44a along the outer periphery of the base 39a of the first heat radiating plate 39, and a base It is formed in a shape having both end portions in the circumferential direction of 44a and flange portions 44b extending from the outer peripheral surface of the base portion 44a at the four locations of the portion that equally divides the base portion 44a into three in the circumferential direction. The base portion 44a and the flange portion 44b constitute the first insulating resin. In the first circuit board 44, the base portion 44 a is disposed along the outer periphery of the base portion 39 a of the first heat radiating plate 39, and the flange portion 44 b is disposed in close contact with the back surface of the flange portion 39 b of the first heat radiating plate 39. The insert conductors 49a, 49c, 49e correspond to the first electrode member.

第１乃至第３分割放熱板４１〜４３は、略同一サイズに形成され、それぞれ、銅製で電気メッキ処理が施され、第１サーキットボード４４の基部４４ａより大形の円弧状の平板状に形成されている。そして、複数の通風孔５１ｂが第１乃至第３分割放熱板４１〜４３の表裏を貫通するように穿設されている。さらに、Ｎチャンネル型のパワーＭＯＳＦＥＴ３８がソース端子３８Ｓおよびゲート端子３８Ｇを径方向外方に向けて、そのドレインを第１乃至第３分割放熱板４１〜４３のそれぞれの表面（実装面）にＰｂフリー半田により接続されて、周方向に１列に３個ずつ並んで実装されている。そして、第１乃至第３分割放熱板４１〜４３を周方向に１列に配列させて、第１サーキットボード４４の基部４４ａより大形の略扇状（Ｃ状）の第２放熱板４０を構成している。ここで、パワーＭＯＳＦＥＴ３８が第２スイッチング素子に相当する。また、第１サーキットボード４４の基部４４ａと第１乃至第３分割放熱板４１〜４３との間には、所定の隙間が構成されている。   The first to third divided heat radiation plates 41 to 43 are formed to have substantially the same size, are each made of copper and subjected to an electroplating process, and are formed into a larger arc-shaped flat plate shape than the base portion 44a of the first circuit board 44. Has been. And the some ventilation hole 51b is drilled so that the front and back of the 1st thru | or 3rd division | segmentation heat sink 41-43 may be penetrated. Further, the N-channel type power MOSFET 38 has the source terminal 38S and the gate terminal 38G directed radially outward, and its drain is Pb-free on the respective surfaces (mounting surfaces) of the first to third divided radiator plates 41 to 43. They are connected by soldering and are mounted side by side in a row in the circumferential direction. And the 1st thru | or 3rd division | segmentation heat sink 41-43 is arranged in the circumferential direction at 1 row, and comprises the 2nd heat sink 40 of the substantially fan shape (C shape) larger than the base 44a of the 1st circuit board 44. is doing. Here, the power MOSFET 38 corresponds to a second switching element. In addition, a predetermined gap is formed between the base portion 44 a of the first circuit board 44 and the first to third divided radiator plates 41 to 43.

また、第２サーキットボード４５は、６本のインサート導体５０ａ〜５０ｆをインサートモールドして作製され、第２放熱板４０の外周に沿った基部４５ａと、基部４５ａの周方向の両端部および基部４５ａを周方向に３等分する部分の４箇所の基部４５ａの裏面から内周側に延出するフランジ部４５ｂとを有する略扇状（Ｃ状）に成形されている。基部４５ａおよびフランジ部４５ｂが第２絶縁性樹脂を構成する。なお、インサート導体５０ａ，５０ｃ，５０ｅが第２電極部材に相当する。   The second circuit board 45 is produced by insert-molding six insert conductors 50a to 50f, and includes a base portion 45a along the outer periphery of the second heat radiating plate 40, both end portions in the circumferential direction of the base portion 45a, and a base portion 45a. Is formed into a substantially fan shape (C shape) having flange portions 45b extending from the back surface of the four base portions 45a of the portion that equally divides into three in the circumferential direction. The base portion 45a and the flange portion 45b constitute the second insulating resin. The insert conductors 50a, 50c, and 50e correspond to the second electrode member.

そして、第２サーキットボード４５がフランジ部４５ｂをリヤハウジング３の端面に密接させてリヤハウジング３の軸心を中心として略扇状に配置されている。また、第１乃至第３分割放熱板４１〜４３が、実装面を軸方向外方に向けて、それぞれの両端部をフランジ部４５ｂ上に載せて、基部４５ａの内周側に近接してリヤハウジング３の軸心を中心として略扇状に並んで配置されている。第１乃至第３分割放熱板４１〜４３の実装面は、基部４５ａの表面と同一面位置となっている。さらに、第１サーキットボード４４が、各フランジ部４４ｂを、第１乃至第３分割放熱板４１〜４３を挟んで、第２サーキットボード４５のフランジ部４５ｂに相対するように配置されている。さらにまた、第１放熱板３９が、基部３９ａの実装面を軸方向外方に向けて、各フランジ部３９ｂを第１サーキットボード４４のフランジ部４４ｂ上に載置して、基部３９ａを第１サーキットボード４４の基部４４ａの内周側に近接して配置されている。   The second circuit board 45 is arranged in a substantially fan shape with the flange 45b in close contact with the end surface of the rear housing 3 with the axial center of the rear housing 3 as the center. Further, the first to third divided heat radiation plates 41 to 43 are mounted on the flange portion 45b with their mounting surfaces facing outward in the axial direction, and close to the inner peripheral side of the base portion 45a. Arranged in a substantially fan shape centering on the axis of the housing 3. The mounting surfaces of the first to third divided radiator plates 41 to 43 are flush with the surface of the base 45a. Further, the first circuit board 44 is disposed so that each flange portion 44b is opposed to the flange portion 45b of the second circuit board 45 with the first to third divided radiator plates 41 to 43 interposed therebetween. Furthermore, the first heat radiating plate 39 places each flange portion 39b on the flange portion 44b of the first circuit board 44 with the mounting surface of the base portion 39a facing outward in the axial direction. The circuit board 44 is disposed close to the inner peripheral side of the base portion 44a.

そして、第１放熱板３９の周方向他端側を除く３箇所のフランジ部３９ｂ、第１サーキットボード４４の周方向の周方向他端側を除く３箇所のフランジ部４４ｂ、第１乃至第３分割放熱板４１〜４３のそれぞれの周方向一端側および第２サーキットボード４５の周方向の周方向他端側を除く３箇所のフランジ部４５ｂがそれぞれ軸方向に重ねられて取付ボルト４７によりリヤハウジング３に一体に締着固定されている。さらに、外部出力端子である出力端子ボルト４８が第１放熱板３９の周方向他端側のフランジ部３９ｂを裏面側から貫通し、カバー１８から軸方向外方に延出するように取り付けられている。そして、ターミナル４６が出力端子ボルト４８の頭部とフランジ部３９ｂとの間に介装されている。また、第１サーキットボード４４のフランジ部４４ｂが出力端子ボルト４８と第３分割放熱板４３との間に介装され、両者が電気的に絶縁状態となっている。   And the three flange parts 39b except the circumferential direction other end side of the 1st heat sink 39, the three flange parts 44b except the circumferential direction other end side of the 1st circuit board 44, 1st thru | or 3rd Three flange portions 45b except for one circumferential end of each of the divided heat radiation plates 41 to 43 and the other circumferential circumferential end of the second circuit board 45 are overlapped in the axial direction and are attached to the rear housing by mounting bolts 47. 3 is fastened and fixed integrally. Further, an output terminal bolt 48 which is an external output terminal is attached so as to penetrate the flange portion 39b on the other circumferential end side of the first heat radiating plate 39 from the back surface side and extend outward from the cover 18 in the axial direction. Yes. The terminal 46 is interposed between the head of the output terminal bolt 48 and the flange portion 39b. Moreover, the flange part 44b of the 1st circuit board 44 is interposed between the output terminal volt | bolt 48 and the 3rd division | segmentation heat sink 43, and both are electrically insulated.

これにより、第１乃至第３分割放熱板４１〜４３は、それぞれの周方向両端部を除いて、第２サーキットボード４５のフランジ部４５ｂの厚み分、リヤハウジング３の壁面から離反し、冷却風通風路を構成している。また、第１サーキットボード４４の基部４４ａは、第１乃至第３分割放熱板４１〜４３との間に所定の隙間を確保されて、その内周側に配設されている。さらに、第１放熱板３９の基部３９ａは、第１サーキットボード４４の基部４４ａに密接して、その内周側に配設されている。そして、第２サーキットボード４５の基部４５ａの裏面、第１乃至第３分割放熱板４１〜４３の裏面、第１サーキットボード４４の基部４４ａの裏面および第１放熱板３９の基部３９ａの裏面が同一面位置となっている。つまり、第２サーキットボード４５の基部４５ａ、第１乃至第３分割放熱板４１〜４３、第１サーキットボード４４の基部４４ａおよび第１放熱板３９の基部３９ａが、シャフト５の軸心と直交する同一平面上に、同心状に径方向に並んで、シャフト５の軸心を中心とする略扇状に配設されている。   As a result, the first to third divided heat radiation plates 41 to 43 are separated from the wall surface of the rear housing 3 by the thickness of the flange portion 45b of the second circuit board 45, except for the respective circumferential ends. Constructs a ventilation path. In addition, the base portion 44a of the first circuit board 44 is disposed on the inner peripheral side thereof with a predetermined gap between the first to third divided radiator plates 41 to 43. Further, the base portion 39 a of the first heat radiating plate 39 is disposed in close contact with the base portion 44 a of the first circuit board 44 on the inner peripheral side thereof. The back surface of the base 45a of the second circuit board 45, the back surfaces of the first to third divided radiator plates 41 to 43, the back surface of the base portion 44a of the first circuit board 44, and the back surface of the base portion 39a of the first heat sink 39 are the same. It is a surface position. That is, the base 45 a of the second circuit board 45, the first to third divided heat sinks 41 to 43, the base 44 a of the first circuit board 44 and the base 39 a of the first heat sink 39 are orthogonal to the axis of the shaft 5. On the same plane, they are arranged concentrically in the radial direction and arranged in a substantially fan shape centered on the axis of the shaft 5.

また、２本のインサート導体４９ａ，４９ｃが、一端を第１サーキットボード４４の周方向一端側表面に露出させ、他端側をそれぞれ上アーム３１，３５を構成する３つのパワーＭＯＳＦＥＴ３７のソース端子３７Ｓに対応する領域の表面に露出させるように、第１サーキットボード４４にインサートモールドされている。また、２本のインサート導体４９ｂ，４９ｄが、一端を第１サーキットボード４４の周方向一端側表面に露出させ、他端側をそれぞれ上アーム３１，３５を構成する３つのパワーＭＯＳＦＥＴ３７のゲート端子３７Ｇに対応する領域の表面に露出させるように、第１サーキットボード４４にインサートモールドされている。インサート導体４９ａ〜４９ｄの他端側の露出面は、第１放熱板３９の実装面と同一面位置となっている。そして、上アーム３１，３５を構成する３つのパワーＭＯＳＦＥＴ３７のソース端子３７Ｓおよびゲート端子３７Ｇが、対応するインサート導体４９ａ〜４９ｄの露出面に半田付けされている。   Further, two insert conductors 49a and 49c have one end exposed on the surface of one end side in the circumferential direction of the first circuit board 44, and the other end sides of the source terminals 37S of the three power MOSFETs 37 constituting the upper arms 31 and 35, respectively. The first circuit board 44 is insert-molded so as to be exposed on the surface of the region corresponding to the. The two insert conductors 49b and 49d have one end exposed on one surface in the circumferential direction of the first circuit board 44 and the other end on the gate terminal 37G of the three power MOSFETs 37 constituting the upper arms 31 and 35, respectively. The first circuit board 44 is insert-molded so as to be exposed on the surface of the region corresponding to the. The exposed surfaces on the other end side of the insert conductors 49a to 49d are flush with the mounting surface of the first heat radiating plate 39. The source terminal 37S and the gate terminal 37G of the three power MOSFETs 37 constituting the upper arms 31 and 35 are soldered to the exposed surfaces of the corresponding insert conductors 49a to 49d.

また、２本のインサート導体４９ｅ，４９ｆが、一端を第１サーキットボード４４の周方向他端側表面に露出させ、他端側をそれぞれ上アーム３３を構成する３つのパワーＭＯＳＦＥＴ３７のソース端子３７Ｓおよびゲート端子３７Ｇに対応する領域の表面に露出させるように、第１サーキットボード４４にインサートモールドされている。インサート導体４９ｅ，４９ｆの他端側の露出面は、第１放熱板３９の実装面と同一面位置となっている。そして、上アーム３３を構成するパワーＭＯＳＦＥＴ３７のソース端子３７Ｓおよびゲート端子３７Ｇが、対応するインサート導体４９ｅ，４９ｆの露出面に半田付けされている。
また、各インサート導体４９ａ，４９ｃ，４９ｅが、分岐して、第１サーキットボード４４の周方向の他端側を除く３箇所のフランジ部４４ｂの裏面に露出している。これらのインサート導体４９ａ，４９ｃ，４９ｅの露出面は、それぞれ、取付ボルト４７の締着力により、第１分割放熱板４１、第３分割放熱板４３および第２分割放熱板４２に密接し、電気的に接続される。 Further, two insert conductors 49e and 49f have one end exposed on the surface in the circumferential other end of the first circuit board 44, and the other end on each of the source terminals 37S of the three power MOSFETs 37 constituting the upper arm 33 and The first circuit board 44 is insert-molded so as to be exposed on the surface of the region corresponding to the gate terminal 37G. The exposed surfaces on the other end side of the insert conductors 49e and 49f are flush with the mounting surface of the first heat radiating plate 39. The source terminal 37S and gate terminal 37G of the power MOSFET 37 constituting the upper arm 33 are soldered to the exposed surfaces of the corresponding insert conductors 49e and 49f.
The insert conductors 49 a, 49 c, and 49 e are branched and exposed on the back surface of the three flange portions 44 b except for the other end side in the circumferential direction of the first circuit board 44. The exposed surfaces of these insert conductors 49a, 49c, 49e are brought into close contact with the first divided heat radiation plate 41, the third divided heat radiation plate 43, and the second divided heat radiation plate 42 by the fastening force of the mounting bolts 47, respectively. Connected to.

一方、第２サーキットボード４５においては、２本のインサート導体５０ａ，５０ｃが、一端を第２サーキットボード４５の周方向一端側表面に露出させ、他端側をそれぞれ下アーム３２，３６を構成する３つのパワーＭＯＳＦＥＴ３８のソース端子３８Ｓに対応する基部４５ａの領域の表面に露出させるように、第２サーキットボード４５にインサートモールドされている。また、２本のインサート導体５０ｂ，５０ｄが、一端を第２サーキットボード４５の周方向一端側表面に露出させ、他端側をそれぞれ下アーム３２，３６を構成する３つのパワーＭＯＳＦＥＴ３８のゲート端子３８Ｇに対応する基部４５ａの領域の表面に露出させるように、第２サーキットボード４５にインサートモールドされている。そして、下アーム３２，３６を構成する３つのパワーＭＯＳＦＥＴ３８のソース端子３８Ｓおよびゲート端子３８Ｇが、対応するインサート導体５０ａ〜５０ｄの露出面に半田付けされている。   On the other hand, in the second circuit board 45, two insert conductors 50a, 50c have one end exposed on the surface of one end side in the circumferential direction of the second circuit board 45 and the other end constituting lower arms 32, 36, respectively. The second circuit board 45 is insert-molded so as to be exposed on the surface of the region of the base portion 45a corresponding to the source terminal 38S of the three power MOSFETs 38. The two insert conductors 50b and 50d have one end exposed on the surface of one end side in the circumferential direction of the second circuit board 45, and the other end side of the gate terminals 38G of the three power MOSFETs 38 constituting the lower arms 32 and 36, respectively. The second circuit board 45 is insert-molded so as to be exposed on the surface of the region of the base portion 45a corresponding to. The source terminals 38S and gate terminals 38G of the three power MOSFETs 38 constituting the lower arms 32 and 36 are soldered to the exposed surfaces of the corresponding insert conductors 50a to 50d.

また、２本のインサート導体５０ｅ，５０ｆが、一端を第２サーキットボード４５の周方向他端側表面に露出させ、他端側をそれぞれ下アーム３４を構成する３つのパワーＭＯＳＦＥＴ３８のソース端子３８Ｓおよびゲート端子３８Ｇに対応する基部４５ａの領域の表面に露出させるように、第２サーキットボード４５にインサートモールドされている。そして、下アーム３４を構成するパワーＭＯＳＦＥＴ３８のソース端子３８Ｓおよびゲート端子３８Ｇが、対応するインサート導体５０ｅ，５０ｆの露出面に半田付けされている。
また、各インサート導体５０ａ，５０ｃが、分岐して、第２サーキットボード４５の周方向の一端側の２箇所のフランジ部４５ｂの裏面に露出している。さらに、インサート導体５０ｅが、分岐して、第２サーキットボード４５の周方向の他端側の２箇所のフランジ部４５ｂの裏面に露出している。これらのインサート導体５０ａ，５０ｃ，５０ｅの露出面は、取付ボルト４７の締着力により、リヤハウジング３の壁面に密接し、電気的に接続される。 The two insert conductors 50e and 50f have one end exposed on the surface of the second circuit board 45 in the circumferential direction on the other end side, and the other end side on each of the source terminals 38S of the three power MOSFETs 38 constituting the lower arm 34 and The second circuit board 45 is insert-molded so as to be exposed on the surface of the region of the base portion 45a corresponding to the gate terminal 38G. The source terminal 38S and the gate terminal 38G of the power MOSFET 38 constituting the lower arm 34 are soldered to the exposed surfaces of the corresponding insert conductors 50e and 50f.
Further, the respective insert conductors 50 a and 50 c are branched and exposed at the back surfaces of the two flange portions 45 b on one end side in the circumferential direction of the second circuit board 45. Further, the insert conductor 50 e is branched and exposed on the back surface of the two flange portions 45 b on the other end side in the circumferential direction of the second circuit board 45. The exposed surfaces of these insert conductors 50 a, 50 c, 50 e are brought into close contact with and electrically connected to the wall surface of the rear housing 3 by the fastening force of the mounting bolts 47.

このように構成された制御装置３０は、３本の取付ボルト４７によりリヤハウジング３の端面に締着固定されて、シャフト５の外周に略扇状に配設されている。そして、パワーＭＯＳＦＥＴ３７，３８の動作を制御するカスタムＩＣやドライバといった素子を有する制御回路１９が実装された制御回路基板２０、および、界磁巻線７への界磁電流を制御する界磁電流制御回路２６やコンデンサ２２が内蔵されたブラシホルダ１４が、制御装置３０の略扇状の切り欠き部に配設されている。   The control device 30 configured in this manner is fastened and fixed to the end surface of the rear housing 3 by three mounting bolts 47 and is arranged in a substantially fan shape on the outer periphery of the shaft 5. The control circuit board 20 on which the control circuit 19 having elements such as custom ICs and drivers for controlling the operation of the power MOSFETs 37 and 38 is mounted, and the field current control for controlling the field current to the field winding 7. The brush holder 14 incorporating the circuit 26 and the capacitor 22 is disposed in a substantially fan-shaped cutout portion of the control device 30.

そして、上アーム３１，３３，３５を構成する各パワーＭＯＳＦＥＴ３７のドレインが、第１放熱板３９を介して出力端子ボルト４８に電気的に接続されているとともに、ターミナル４６を介してブラシホルダ１４に取り込まれている。また、下アーム３２，３４，３６を構成する各パワーＭＯＳＦＥＴ３８のソース端子３８Ｓが、インサート導体５０ａ，５０ｃ，５０ｅを介してリヤハウジング３に電気的に接続されている。   The drains of the power MOSFETs 37 constituting the upper arms 31, 33, and 35 are electrically connected to the output terminal bolt 48 via the first heat radiating plate 39 and are connected to the brush holder 14 via the terminal 46. It has been captured. Further, the source terminals 38S of the power MOSFETs 38 constituting the lower arms 32, 34, 36 are electrically connected to the rear housing 3 via the insert conductors 50a, 50c, 50e.

また、上アーム３１，３３，３５を構成する各パワーＭＯＳＦＥＴ３７のソース端子３７Ｓが、第１サーキットボード４４のフランジ部４４ｂの裏面に露出するインサート導体４９ａ，４９ｃ，４９ｅの露出面を介して、第１乃至第３分割放熱板４１〜４３のそれぞれに電気的に接続されている。そして、電機子巻線１１のＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルの口出し線（交流配線２１）が、第１乃至第３分割放熱板４１〜４３のそれぞれに半田付けされている。
そして、パワーＭＯＳＦＥＴ３７，３８のソース端子３７Ｓ，３８Ｓおよびゲート端子３７Ｇ，３８Ｇが、インサート導体４９ａ〜４９ｆ，５０ａ〜５０ｆの第１および第２サーキットボード４４，４５の周方向両端部の露出部を介して制御回路１９に電気的に接続されている。 Further, the source terminals 37S of the power MOSFETs 37 constituting the upper arms 31, 33, 35 are provided via the exposed surfaces of the insert conductors 49a, 49c, 49e exposed on the back surface of the flange portion 44b of the first circuit board 44. The first to third divided radiator plates 41 to 43 are electrically connected to each. The lead wires (AC wiring 21) of the U-phase coil, V-phase coil, and W-phase coil of the armature winding 11 are soldered to the first to third divided radiator plates 41 to 43, respectively.
The source terminals 37S and 38S and the gate terminals 37G and 38G of the power MOSFETs 37 and 38 are connected to the exposed portions at both ends in the circumferential direction of the first and second circuit boards 44 and 45 of the insert conductors 49a to 49f and 50a to 50f. Are electrically connected to the control circuit 19.

そこで、リヤ側のファン１２が回転子６の回転とともに回転駆動されると、冷却風が吸気孔１８ａからカバー１８内に吸気される。そして、カバー１８内に吸気された冷却風は、吸気孔３ｂからリヤハウジング３内に流入し、ファン１２により遠心方向に曲げられ、排気孔３ｃから排出される。
この時、冷却風は、図１に矢印Ｆａ〜Ｆｄで示されるように流れる。つまり、カバー１８の端面に穿設された吸気孔１８ａから流入した冷却風は、矢印Ｆａで示されるように、第１放熱板３９の基部３９ａの表面に沿って径方向内方に流れ、第１放熱板３９とシャフト５との間を通ってリヤハウジング３側に流れる。また、カバー１８の端面に穿設された吸気孔１８ａから流入した冷却風の一部は、矢印Ｆｂで示されるように、第１放熱板３９と第２放熱板４０との間を流れてリヤハウジング３側に流れる。 Therefore, when the rear fan 12 is rotationally driven along with the rotation of the rotor 6, the cooling air is sucked into the cover 18 from the intake hole 18a. Then, the cooling air sucked into the cover 18 flows into the rear housing 3 from the intake hole 3b, is bent in the centrifugal direction by the fan 12, and is discharged from the exhaust hole 3c.
At this time, the cooling air flows as indicated by arrows Fa to Fd in FIG. That is, the cooling air flowing in from the intake hole 18a drilled in the end face of the cover 18 flows radially inward along the surface of the base portion 39a of the first heat radiating plate 39, as indicated by the arrow Fa. 1 flows between the radiator plate 39 and the shaft 5 and flows toward the rear housing 3. Further, a part of the cooling air flowing in from the intake hole 18a drilled in the end face of the cover 18 flows between the first heat radiating plate 39 and the second heat radiating plate 40 as shown by the arrow Fb, and the rear. It flows to the housing 3 side.

さらに、カバー１８の側面に穿設された吸気孔１８ａから流入した冷却風は、矢印Ｆｃで示されるように、第１放熱板３９と第２放熱板４０との間を流れてリヤハウジング３側に流れる。さらにまた、カバー１８の側面に穿設された吸気孔１８ａから流入した冷却風の一部は、矢印Ｆｄで示されるように、第２放熱板４０とリヤハウジング３の壁面との間を通って径方向内方に流れる。そして、各通風路を流通した冷却風は、吸気孔３ｂを通ってリヤハウジング３内に流入し、ファン１２により遠心方向に曲げられ、排気孔３ｃから排気される。これにより、パワーＭＯＳＦＥＴ３７，３８、第１および第２放熱板３９，４０、制御回路基板２０、さらには電機子巻線１１のリヤ側コイルエンドおよび排気窓リブ３ａが冷却される。   Further, the cooling air flowing in from the intake hole 18a drilled in the side surface of the cover 18 flows between the first heat radiating plate 39 and the second heat radiating plate 40 as shown by the arrow Fc, and the rear housing 3 side. Flowing into. Furthermore, a part of the cooling air flowing in from the intake hole 18a drilled in the side surface of the cover 18 passes between the second heat radiating plate 40 and the wall surface of the rear housing 3 as indicated by an arrow Fd. Flows radially inward. Then, the cooling air flowing through each ventilation path flows into the rear housing 3 through the intake hole 3b, is bent in the centrifugal direction by the fan 12, and is exhausted from the exhaust hole 3c. Thereby, the power MOSFETs 37 and 38, the first and second heat radiation plates 39 and 40, the control circuit board 20, and the rear side coil end of the armature winding 11 and the exhaust window rib 3a are cooled.

また、フロント側のファン１２が回転駆動されると、冷却風が吸気孔２ｂからフロントハウジング２内に吸気される。そして、フロントハウジング２内に吸気された冷却風は、ファン１２により遠心方向に曲げられ、排気孔２ｃから排気される。これにより、電機子巻線１１のフロント側コイルエンドおよび排気窓リブ２ａが冷却される。   Further, when the front fan 12 is driven to rotate, the cooling air is sucked into the front housing 2 from the intake hole 2b. The cooling air sucked into the front housing 2 is bent in the centrifugal direction by the fan 12 and exhausted from the exhaust hole 2c. Thereby, the front side coil end of the armature winding 11 and the exhaust window rib 2a are cooled.

この実施の形態１によれば、第１放熱板３９、第１サーキットボード４４、第２放熱板４０および第２サーキットボード４５がシャフト５の軸方向に１層に配設されているので、制御装置３０の軸方向寸法を縮小することができ、車両用電動発電機１の小型化が図られる。
また、制御装置３０の軸方向寸法を小さくできるので、車両用発電電動機１の限られた軸方向寸法上の制約中でも、十分な冷却風の通風路を確保することができ、最も冷却すべきパワーＭＯＳＦＥＴ３７，３８が搭載されている第１放熱板３９および第２放熱板４０の十分な冷却性が確保される。また、限られた軸方向寸法の中で、第１放熱板３９および第２放熱板４０から放熱フィンを軸方向に延設するなどして、第１および第２放熱板３９，４０の望ましい表面積および体積を確保できる。 According to the first embodiment, since the first heat radiating plate 39, the first circuit board 44, the second heat radiating plate 40, and the second circuit board 45 are arranged in one layer in the axial direction of the shaft 5, the control is performed. The axial dimension of the device 30 can be reduced, and the motor generator 1 for a vehicle can be downsized.
Further, since the axial dimension of the control device 30 can be reduced, a sufficient cooling air ventilation path can be secured even in the limited axial dimension of the vehicular generator motor 1 and the power to be cooled most. Sufficient cooling performance of the first heat sink 39 and the second heat sink 40 on which the MOSFETs 37 and 38 are mounted is ensured. In addition, the desired surface area of the first and second heat radiating plates 39 and 40 is provided by extending the heat radiating fins in the axial direction from the first heat radiating plate 39 and the second heat radiating plate 40 within a limited axial dimension. And volume can be secured.

また、冷却風の径方向の流れに関しては、冷却風は第１放熱板３９および第２放熱板４０の両面に沿って互いに干渉されることなく流れるので、効果的な放熱が行われる。
また、冷却風が第１放熱板３９の両面、第１放熱板３９と第２放熱板４０との間、さらには第２放熱板４０の両面を滞ることなく流れるので、通風抵抗が小さくなり、冷却性が向上されるとともに、風騒音を低減できる。 Further, regarding the radial flow of the cooling air, the cooling air flows without being interfered with each other along both surfaces of the first heat radiating plate 39 and the second heat radiating plate 40, so that effective heat dissipation is performed.
In addition, since the cooling air flows without stagnation between both sides of the first heat radiating plate 39, between the first heat radiating plate 39 and the second heat radiating plate 40, and the both sides of the second heat radiating plate 40, the ventilation resistance is reduced. Coolability is improved and wind noise can be reduced.

また、通風孔５１ａ，５１ｂが第１放熱板３９および第２放熱板４０の表裏を貫通するように形成されているので、軸方向および径方向に流れる冷却風が通風孔５１ａ，５１ｂ内を流通する。そこで、通風抵抗が小さくなるので、風量を大きくできるとともに、風騒音を低減できる。
また、異なる電位を有する第１放熱板３９と第２放熱板４０との間に空間が形成されているとともに、両者間が第１サーキットボード４４の基部４４ａ、即ち絶縁部材で仕切られているので、異物や導電性の付着物が滞留することもなく、高い絶縁性が確保されるとともに、異電位間の漏れ電流や電食の発生も防止される。 Further, since the ventilation holes 51a and 51b are formed so as to penetrate the front and back of the first heat radiating plate 39 and the second heat radiating plate 40, the cooling air flowing in the axial direction and the radial direction circulates in the ventilation holes 51a and 51b. To do. Therefore, since the ventilation resistance is reduced, the air volume can be increased and the wind noise can be reduced.
Further, a space is formed between the first heat radiating plate 39 and the second heat radiating plate 40 having different potentials, and the both are partitioned by the base portion 44a of the first circuit board 44, that is, an insulating member. In addition, foreign matter and conductive deposits do not stay, high insulation is ensured, and leakage current between different potentials and occurrence of electrolytic corrosion are prevented.

また、出力端子ボルト４８が車両用電動発電機１のリヤ側端部から軸方向外方に延出しているので、車両後方側にスペースがある場合には、バッテリ２３などの外部部品との接続配線が容易となる。
また、第２放熱板４０が第１放熱板３９の外径側に位置しているので、固定子９の電機子巻線１１との電気的な接続が容易となる。 Further, since the output terminal bolt 48 extends axially outward from the rear side end portion of the vehicle motor generator 1, when there is a space on the rear side of the vehicle, it is connected to an external component such as the battery 23. Wiring is easy.
In addition, since the second heat radiating plate 40 is located on the outer diameter side of the first heat radiating plate 39, the electrical connection between the stator 9 and the armature winding 11 is facilitated.

また、第１および第２放熱板３９，４０と第１および第２サーキットボード４４，４５とが組み立てられた状態で取付ボルト４７によりリヤハウジング３の端面に一体に締着固定しているので、高い耐振性が得られる。
また、第２放熱板４０が第２サーキットボード４５のフランジ部４５ｂを介してリヤハウジング３の端面に固定されている。そこで、パワーＭＯＳＦＥＴ３８の熱が第２放熱板４０およびフランジ部４５ｂを介してリヤハウジング３に熱伝導されるので、パワーＭＯＳＦＥＴ３８が効果的に冷却される。 In addition, since the first and second heat radiation plates 39, 40 and the first and second circuit boards 44, 45 are assembled, they are fastened and fixed integrally to the end surface of the rear housing 3 by the mounting bolts 47. High vibration resistance can be obtained.
Further, the second heat radiating plate 40 is fixed to the end surface of the rear housing 3 via the flange portion 45 b of the second circuit board 45. Therefore, the heat of the power MOSFET 38 is thermally conducted to the rear housing 3 via the second heat radiating plate 40 and the flange portion 45b, so that the power MOSFET 38 is effectively cooled.

また、基部４５ａの表面が第１乃至第３分割放熱板４１〜４３の実装面と同一面位置となり、インサート導体５０ａ〜５０ｆの他端側がパワーＭＯＳＦＥＴ３８のソース端子３８Ｓおよびゲート端子３８Ｇに対応する基部４５ａの領域の表面に露出され、パワーＭＯＳＦＥＴ３８のソース端子３８Ｓおよびゲート端子３８Ｇが、対応するインサート導体５０ａ〜５０ｆの露出面に半田付けされている。そこで、パワーＭＯＳＦＥＴ３８のソース端子３８Ｓおよびゲート端子３８Ｇとインサート導体５０ａ〜５０ｆとを直接的に、簡易に接続でき、小型化が可能となる。   Further, the surface of the base 45a is flush with the mounting surface of the first to third divided radiator plates 41 to 43, and the other ends of the insert conductors 50a to 50f are the bases corresponding to the source terminal 38S and the gate terminal 38G of the power MOSFET 38. The source terminal 38S and the gate terminal 38G of the power MOSFET 38 are exposed to the surface of the region 45a, and are soldered to the exposed surfaces of the corresponding insert conductors 50a to 50f. Therefore, the source terminal 38S and gate terminal 38G of the power MOSFET 38 and the insert conductors 50a to 50f can be directly and simply connected, and the size can be reduced.

また、パワーＭＯＳＦＥＴ３８のソース端子３８Ｓと電気的に接続されるインサート導体５０ａ，５０ｃ，５０ｅが、フランジ部４５ｂの裏面に露出するように第２サーキットボード４５にインサートモールドされ、取付ボルト４７の締着力により、リヤハウジング３の端面に当接されている。そこで、インサート導体５０ａ，５０ｃ，５０ｅとリヤハウジング３とを接続する接続電極部材が不要となり、その分部品点数が削減され、重量やコストを低減できるとともに、接続工程の簡略化される。さらに、リヤハウジング３を車両用電動発電機１のアースとしているので、負電位を有する電極部材が不要となり、部品点数が削減され、重量やコストを削減できる。さらにまた、パワーＭＯＳＦＥＴ３８のソース端子３８Ｓがインサート導体５０ａ，５０ｃ，５０ｅを介してリヤハウジング３に接続されているので、パワーＭＯＳＦＥＴ３８の熱は空気を介在させることなく低温のリヤハウジング３に直接的に熱伝達され、パワーＭＯＳＦＥＴ３８の温度上昇が抑えられる。   Further, the insert conductors 50a, 50c, 50e electrically connected to the source terminal 38S of the power MOSFET 38 are insert-molded on the second circuit board 45 so as to be exposed on the back surface of the flange portion 45b, and the fastening force of the mounting bolt 47 is secured. Due to this, it is in contact with the end surface of the rear housing 3. Therefore, the connection electrode member for connecting the insert conductors 50a, 50c, 50e and the rear housing 3 is not required, and accordingly, the number of parts can be reduced, the weight and cost can be reduced, and the connection process is simplified. Further, since the rear housing 3 is used as the ground of the motor generator 1 for a vehicle, an electrode member having a negative potential is not required, the number of parts is reduced, and weight and cost can be reduced. Furthermore, since the source terminal 38S of the power MOSFET 38 is connected to the rear housing 3 via the insert conductors 50a, 50c, and 50e, the heat of the power MOSFET 38 is directly applied to the low temperature rear housing 3 without intervening air. Heat is transferred, and the temperature rise of the power MOSFET 38 is suppressed.

ここで、出力端子ボルト４８を取り付けるためのフランジ部３９ｂが、第２放熱板４０上に位置するように、第１放熱板３９の基部３９ａから径方向外側に延設されているので、第１放熱板３９の放熱面積が低減される。そこで、第１放熱板３９の基部３９ａの径方向幅を、第２放熱板の基部の径方向幅より大きくするようにすることが望ましい。これにおり、第１放熱板３９の放熱面積が大きくなるので、出力端子ボルト４８を取り付けることによる第１放熱板３９の冷却性の悪化が防止される。そこで、第１放熱板３９による冷却効率が第２放熱板３９，４０による冷却効率と略等しくなり、第１および第２放熱板３９，４０に実装されたパワーＭＯＳＦＥＴ３７，３８を略同一温度に冷却することができる。さらに、第１放熱板３９の剛性が大きくなるので、外部接続線からの外力に対して強度的に有利となる。そこで、バッテリ２３などの外部部品を出力端子ボルト４８に取り付ける際の外力や、振動外力による応力が第１放熱板３９に作用しても、第１放熱板３９が破断するような事態が防止される。   Here, the flange portion 39b for attaching the output terminal bolt 48 is extended radially outward from the base portion 39a of the first heat radiating plate 39 so as to be positioned on the second heat radiating plate 40. The heat radiation area of the heat sink 39 is reduced. Therefore, it is desirable to make the radial width of the base portion 39a of the first heat radiating plate 39 larger than the radial width of the base portion of the second heat radiating plate. Accordingly, since the heat radiation area of the first heat radiating plate 39 is increased, deterioration of the cooling performance of the first heat radiating plate 39 due to the attachment of the output terminal bolt 48 is prevented. Therefore, the cooling efficiency by the first heat radiating plate 39 becomes substantially equal to the cooling efficiency by the second heat radiating plates 39, 40, and the power MOSFETs 37, 38 mounted on the first and second heat radiating plates 39, 40 are cooled to substantially the same temperature. can do. Furthermore, since the rigidity of the first heat radiating plate 39 is increased, it is advantageous in strength against an external force from the external connection line. Therefore, even if an external force when attaching an external component such as the battery 23 to the output terminal bolt 48 or a stress due to the vibration external force acts on the first heat radiating plate 39, a situation in which the first heat radiating plate 39 is broken is prevented. The

実施の形態２．
図９はこの発明の実施の形態２に係る車両用電動発電機の全体構成を示す縦断面図、図１０はこの発明の実施の形態２に係る車両用電動発電機のカバーを外した状態をリヤ側からみたリヤ側端面図、図１１はこの発明の実施の形態２に係る車両用電動発電機における制御装置を示す平面図、図１２は図１０のＤ−Ｄ矢視断面図、図１３は図１０のＥ−Ｅ矢視断面図である。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of the vehicular motor generator according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 10 shows a state in which the cover of the vehicular motor generator according to Embodiment 2 of the present invention is removed. FIG. 11 is a plan view showing a control device in a vehicle motor generator according to Embodiment 2 of the present invention, FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line DD in FIG. 10, and FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. 10.

図９乃至図１３において、制御装置３０Ａでは、第２サーキットボード４５Ａが基部４５ａとフランジ部４５ｂとからなる断面Ｌ字状を有する略扇状に形成されている。そして、第２放熱板４０を構成する第１乃至第３分割放熱板４１〜４３が、略扇状に配列されて、それぞれの表面および内周壁面を露出するように第２サーキットボード４５Ａと一体にモールド成型されている。そして、略扇状に配列された第１乃至第３分割放熱板４１〜４３の表面は、第２サーキットボード４５Ａの基部４５ａの表面と同一位置となっており、第１乃至第３分割放熱板４１〜４３の裏面はフランジ部４５ｂにより覆われている。   9 to 13, in the control device 30A, the second circuit board 45A is formed in a substantially fan shape having an L-shaped cross section including a base portion 45a and a flange portion 45b. And the 1st thru | or 3rd division | segmentation heat sinks 41-43 which comprise the 2nd heat sink 40 are arranged in substantially fan shape, and are integrated with 2nd circuit board 45A so that each surface and inner peripheral wall surface may be exposed. Molded. And the surface of the 1st thru | or 3rd division | segmentation heat sink 41-43 arranged in the substantially fan shape is the same position as the surface of the base 45a of 2nd circuit board 45A, and the 1st thru | or 3rd division | segmentation heat sink 41 is carried out. The back surface of -43 is covered with the flange part 45b.

また、第２サーキットボード４５Ａには、６本のインサート導体５０ａ〜５０ｆがインサートモールドされているが、インサート導体５０ａ，５０ｃ，５０ｅの一部は、フランジ部４５ｂの裏面に露出する替わりに、リヤハウジング３の端面に突設された接続凸部５４の近傍で基部４５ａから径方向外方に延出している。そして、インサート導体５０ａ，５０ｃ，５０ｅの延出部５２がねじ５３によりリヤハウジング３の接続凸部５４にそれぞれ締着固定されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。 In addition, six insert conductors 50a to 50f are insert-molded on the second circuit board 45A, but some of the insert conductors 50a, 50c, and 50e are exposed on the rear surface of the flange portion 45b instead of the rear part. It extends radially outward from the base 45 a in the vicinity of the connecting projection 54 protruding from the end face of the housing 3. The extending portions 52 of the insert conductors 50a, 50c, and 50e are fastened and fixed to the connection convex portions 54 of the rear housing 3 by screws 53, respectively.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.

この車両用電動発電機１Ａでは、第２サーキットボード４５Ａと第１乃至第３分割放熱板４１〜４３がリヤハウジング３の端面にリヤハウジング３の軸心を中心として略扇状に配置されている。また、第１サーキットボード４４が、各フランジ部４４ｂを、第１乃至第３分割放熱板４１〜４３を挟んで、第２サーキットボード４５Ａのフランジ部４５ｂに相対するように配置されている。さらに、第１放熱板３９が、各フランジ部３９ｂを第１サーキットボード４４のフランジ部４４ｂ上に載置して、基部３９ａを第１サーキットボード４４の基部４４ａの内周側に近接して配置されている。   In this vehicle motor generator 1 </ b> A, the second circuit board 45 </ b> A and the first to third divided radiator plates 41 to 43 are arranged in a substantially fan shape on the end surface of the rear housing 3 with the axis of the rear housing 3 as the center. Further, the first circuit board 44 is disposed so that each flange portion 44b faces the flange portion 45b of the second circuit board 45A with the first to third divided radiator plates 41 to 43 interposed therebetween. Further, the first heat radiating plate 39 places each flange portion 39b on the flange portion 44b of the first circuit board 44, and the base portion 39a is arranged close to the inner peripheral side of the base portion 44a of the first circuit board 44. Has been.

そして、第１放熱板３９の周方向他端側を除く３箇所のフランジ部３９ｂ、第１サーキットボード４４の周方向の周方向他端側を除く３箇所のフランジ部４４ｂ、第１乃至第３分割放熱板４１〜４３のそれぞれの周方向一端側および第２サーキットボード４５Ａのフランジ部４５ｂがそれぞれ軸方向に重ねられて取付ボルト４７によりリヤハウジング３に締着固定されている。さらに、出力端子ボルト４８が第１放熱板３９の周方向他端側のフランジ部３９ｂを裏面側から貫通し、カバー１８から軸方向外方に延出するように取り付けられている。そして、インサート導体５０ａ，５０ｃ，５０ｅの延出部５２がねじ５３によりリヤハウジング３の接続凸部５４に締着固定されている。また、ターミナル４６が出力端子ボルト４８の頭部とフランジ部３９ｂとの間に介装されている。さらに、図示していないが、第１サーキットボード４４のフランジ部４４ｂが出力端子ボルト４８と第３分割放熱板４３との間に介装され、両者が電気的に絶縁状態となっている。   And the three flange parts 39b except the circumferential direction other end side of the 1st heat sink 39, the three flange parts 44b except the circumferential direction other end side of the 1st circuit board 44, 1st thru | or 3rd One end in the circumferential direction of each of the divided radiator plates 41 to 43 and the flange portion 45b of the second circuit board 45A are overlapped in the axial direction and fastened and fixed to the rear housing 3 by mounting bolts 47. Further, the output terminal bolt 48 is attached so as to penetrate the flange portion 39 b on the other circumferential side of the first heat radiating plate 39 from the back surface side and extend outward in the axial direction from the cover 18. The extension portions 52 of the insert conductors 50 a, 50 c, 50 e are fastened and fixed to the connection convex portion 54 of the rear housing 3 by screws 53. A terminal 46 is interposed between the head of the output terminal bolt 48 and the flange portion 39b. Further, although not shown, the flange portion 44b of the first circuit board 44 is interposed between the output terminal bolt 48 and the third divided heat dissipating plate 43, and both are electrically insulated.

このように構成された車両用電動発電機１Ａでは、第２サーキットボード４５Ａの周方向の全域において、フランジ部４５ｂがリヤハウジング３の端面に密接しており、図１に示される冷却風の流れＦａ〜Ｆｃに加え、第２サーキットボード４５Ａのフランジ部４５ｂを介してリヤハウジング３への熱伝達により、制御装置３０Ａが冷却される。   In the vehicular motor generator 1A configured as described above, the flange portion 45b is in close contact with the end surface of the rear housing 3 in the entire circumferential direction of the second circuit board 45A, and the flow of the cooling air shown in FIG. In addition to Fa to Fc, the control device 30A is cooled by heat transfer to the rear housing 3 via the flange portion 45b of the second circuit board 45A.

この実施の形態２においても、第１放熱板３９、第１サーキットボード４４、第２放熱板４０および第２サーキットボード４５Ａがシャフト５の軸方向に１層に配設されているので、制御装置３０Ａの軸方向寸法を縮小でき、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。   Also in the second embodiment, since the first heat radiating plate 39, the first circuit board 44, the second heat radiating plate 40, and the second circuit board 45A are arranged in one layer in the axial direction of the shaft 5, the control device The axial dimension of 30A can be reduced, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.

また、上記実施の形態１と同様に、第１放熱板３９、第１サーキットボード４４、第２放熱板４０および第２サーキットボード４５Ａがシャフト５の軸方向に１層に配設されているので、通風抵抗が下がり、冷却風の風量が多くなる。そして、パワーＭＯＳＦＥＴ３８の熱が第２放熱板４０から第２サーキットボード４５Ａのフランジ部４５ｂを介してリヤハウジング３に熱伝達され、排気窓リブ３ａを介して冷却風により冷却される。そこで、冷却風の流量が増大し、リヤハウジング３への熱伝達量が増大しているので、両者の相乗強化により、リヤハウジング３からの熱交換量が増大され、制御装置３０Ａの温度上昇が抑えられる。
また、第２放熱板４０（第１乃至第３分割放熱板４１〜４３）と第２サーキットボード４５Ａとがモールド成型されて一体化されているので、高い耐振性が得られるとともに、部品点数が削減され、組立が簡易となる。 Similarly to the first embodiment, the first heat radiating plate 39, the first circuit board 44, the second heat radiating plate 40, and the second circuit board 45A are arranged in one layer in the axial direction of the shaft 5. Ventilation resistance decreases, and cooling air volume increases. The heat of the power MOSFET 38 is transferred from the second heat radiating plate 40 to the rear housing 3 via the flange 45b of the second circuit board 45A, and is cooled by cooling air via the exhaust window rib 3a. Therefore, since the flow rate of the cooling air is increased and the amount of heat transfer to the rear housing 3 is increased, the amount of heat exchange from the rear housing 3 is increased by the synergistic enhancement of both, and the temperature rise of the control device 30A is increased. It can be suppressed.
In addition, since the second heat radiating plate 40 (first to third divided heat radiating plates 41 to 43) and the second circuit board 45A are molded and integrated, high vibration resistance is obtained and the number of parts is increased. Reduced and easy assembly.

また、サーキットボード４５Ａのフランジ部４５ｂが略扇状に形成されている。そこで、パワーＭＯＳＦＥＴ３８の熱が第２放熱板４０およびフランジ部４５ｂを介して低温のリヤハウジング３に直接的に熱伝達され、パワーＭＯＳＦＥＴ３８の温度上昇が抑えられる。また、第１放熱板３９、第２放熱板４０、第１および第２サーキットボード４４，４５Ａが、略扇状のフランジ部４５ｂの広い面積をリヤハウジング３の端面に当接させて締着固定されており、更に高い耐振性が得られる。   Further, the flange portion 45b of the circuit board 45A is formed in a substantially fan shape. Therefore, the heat of the power MOSFET 38 is directly transferred to the low temperature rear housing 3 via the second heat radiating plate 40 and the flange portion 45b, and the temperature rise of the power MOSFET 38 is suppressed. Further, the first heat radiating plate 39, the second heat radiating plate 40, the first and second circuit boards 44, 45A are fastened and fixed by bringing the wide area of the substantially fan-shaped flange portion 45b into contact with the end surface of the rear housing 3. Higher vibration resistance can be obtained.

なお、従来技術では、下アームのドレインとソース（アース）とが同一平面にはなく、空間的に接続するための接続部材が必要となり、大型化を招いている。しかし、この実施の形態２では、インサート導体５０ａ，５０ｃ，５０ｅの延出部５２が、リヤハウジング３の接続凸部５４の近傍で、かつ、略同一高さで、基部４５ａから外方に延出している。そこで、インサート導体５０ａ，５０ｃ，５０ｅの延出部５２の長さが短くなり、延出部５２と接続凸部５４との接続が容易となる。つまり、この実施の形態２によれば、従来技術で必要であった大きな接続部材が不要となり、小型化を図ることができる。   In the prior art, the drain and source (earth) of the lower arm are not on the same plane, and a connection member for spatial connection is required, resulting in an increase in size. However, in the second embodiment, the extension portions 52 of the insert conductors 50a, 50c, 50e extend outward from the base portion 45a in the vicinity of the connection convex portion 54 of the rear housing 3 and at substantially the same height. I'm out. Therefore, the length of the extended portion 52 of the insert conductors 50a, 50c, 50e is shortened, and the connection between the extended portion 52 and the connecting convex portion 54 is facilitated. That is, according to the second embodiment, a large connecting member required in the prior art is not necessary, and the size can be reduced.

実施の形態３．
図１４はこの発明の実施の形態３に係る車両用電動発電機の全体構成を示す縦断面図、図１５はこの発明の実施の形態３に係る車両用電動発電機をリヤ側からみたリヤ側端面図、図１６はこの発明の実施の形態３に係る車両用電動発電機のカバーを外した状態をリヤ側からみたリヤ側端面図、図１７はこの発明の実施の形態３に係る車両用電動発電機における制御装置を示す平面図、図１８は図１６のＦ−Ｆ矢視断面図、図１９は図１６のＧ−Ｇ矢視断面図である。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of the vehicular motor generator according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 15 shows the rear side of the vehicular motor generator according to Embodiment 3 of the present invention as viewed from the rear side. FIG. 16 is an end view, FIG. 16 is a rear end view of the vehicular motor generator according to the third embodiment of the present invention with the cover removed, and FIG. 17 is a vehicular vehicle according to the third embodiment of the present invention. The top view which shows the control apparatus in a motor generator, FIG. 18 is FF arrow sectional drawing of FIG. 16, FIG. 19 is GG arrow sectional drawing of FIG.

図１４乃至図１９において、制御装置３０Ｂでは、第２放熱板４０を構成する第１乃至第３分割放熱板４１〜４３が、第１放熱板３９の外周に略扇状（Ｃ状）に配列されて、第１放熱板３９とともに、サーキットボード５５に一体にモールド成型されている。このサーキットボード５５は、第１放熱板３９の基部３９ａの外周に沿った略扇状（Ｃ状）の基部５５ａと、基部５５ａの周方向の両端部および基部５５ａを周方向に３等分する部分の４箇所の基部５５ａの外周面から外周側に延設されたフランジ部５５ｂと、第２放熱板４０の外周に沿った略扇状（Ｃ状）の基部５５ｃと、基部５５ｃの裏面から内周側に延設されて、基部５５ａの裏面に連結されたフランジ部５５ｄとを有する略扇状（Ｃ状）に成形されている。基部５５ａ，５５ｃおよびフランジ部５５ｂ，５５ｄが絶縁性樹脂に相当する。   In FIG. 14 thru | or FIG. 19, in the control apparatus 30B, the 1st thru | or 3rd division | segmentation heat sinks 41-43 which comprise the 2nd heat sink 40 are arranged in the substantially fan shape (C shape) on the outer periphery of the 1st heat sink 39. The first heat radiating plate 39 and the circuit board 55 are integrally molded. The circuit board 55 includes a substantially fan-shaped (C-shaped) base portion 55a along the outer periphery of the base portion 39a of the first heat radiating plate 39, a circumferential end portion of the base portion 55a, and a portion that equally divides the base portion 55a into three portions in the circumferential direction. Flange portions 55b extending from the outer peripheral surface of the four base portions 55a to the outer peripheral side, a substantially fan-shaped (C-shaped) base portion 55c along the outer periphery of the second heat radiating plate 40, and the inner periphery from the back surface of the base portion 55c. It is formed in a substantially fan shape (C shape) having a flange portion 55d extending to the side and connected to the back surface of the base portion 55a. The base portions 55a and 55c and the flange portions 55b and 55d correspond to an insulating resin.

そして、第１乃至第３分割放熱板４１〜４３は、その外周壁面が基部５５ｃに覆われ、裏面がフランジ部５５ｄに覆われ、内周壁面が基部５５ａに覆われて、それぞれの表面が基部５５ｃと同一面位置となって露出されている。また、フランジ部５５ｂが周方向の４箇所の部分で基部５５ａから第１乃至第３分割放熱板４１〜４３の表面上に延出されている。さらに、第１放熱板３９の外周壁面が基部５５ａに覆われている。このように、サーキットボード５５は、第１サーキットボード４４と第２サーキットボード４５Ａとを一体に構成したものである。
なお、他の構成は上記実施の形態２と同様に構成されている。 And the 1st thru | or 3rd division | segmentation heat sink 41-43 has the outer peripheral wall surface covered with the base 55c, the back surface is covered with the flange part 55d, the inner peripheral wall surface is covered with the base 55a, and each surface is a base. The same surface position as 55c is exposed. In addition, the flange portion 55b extends from the base portion 55a on the surfaces of the first to third divided heat radiation plates 41 to 43 at four portions in the circumferential direction. Further, the outer peripheral wall surface of the first heat radiating plate 39 is covered with the base 55a. Thus, the circuit board 55 is configured by integrally forming the first circuit board 44 and the second circuit board 45A.
Other configurations are the same as those in the second embodiment.

この制御装置３０Ｂは、上記実施の形態２と同様に、６本のインサート導体４９ａ〜４９ｆが基部５５ａとフランジ部５５ｂとの部分にインサートモールドされ、６本のインサート導体５０ａ〜５０ｆが基部５５ｃとフランジ部５５ｄとの部分にインサートモールドされている。   In the control device 30B, as in the second embodiment, six insert conductors 49a to 49f are insert-molded at the base 55a and the flange 55b, and the six insert conductors 50a to 50f are connected to the base 55c. Insert molding is performed on the flange portion 55d.

この車両用電動発電機１Ｂでは、サーキットボード５５により一体となった第１および第２放熱板３９，４０がリヤハウジング３の端面にリヤハウジング３の軸心を中心として略扇状に配置されている。そして、第１放熱板３９の周方向他端側を除く３箇所のフランジ部３９ｂ、サーキットボード５５の周方向の周方向他端側を除く３箇所のフランジ部５５ｂ、第１乃至第３分割放熱板４１〜４３のそれぞれの周方向一端側およびサーキットボード５５のフランジ部５５ｄがそれぞれ取付ボルト４７によりリヤハウジング３に締着固定されている。さらに、出力端子ボルト４８が第１放熱板３９の周方向他端側のフランジ部３９ｂを裏面側から貫通し、カバー１８から軸方向外方に延出するように取り付けられている。そして、インサート導体５０ａ，５０ｃ，５０ｅの延出部５２がねじ５３によりリヤハウジング３の接続凸部５４に締着固定されている。また、ターミナル４６が出力端子ボルト４８の頭部とフランジ部３９ｂとの間に介装されている。   In the vehicular motor generator 1 </ b> B, the first and second heat radiating plates 39 and 40 integrated by the circuit board 55 are arranged on the end surface of the rear housing 3 in a substantially fan shape centering on the axis of the rear housing 3. . And the three flange parts 39b except the circumferential direction other end side of the 1st heat sink 39, the three flange parts 55b except the circumferential direction other end side of the circuit board 55, the 1st thru | or 3rd division | segmentation heat dissipation One end in the circumferential direction of each of the plates 41 to 43 and the flange portion 55d of the circuit board 55 are fastened and fixed to the rear housing 3 by mounting bolts 47, respectively. Further, the output terminal bolt 48 is attached so as to penetrate the flange portion 39 b on the other circumferential side of the first heat radiating plate 39 from the back surface side and extend outward in the axial direction from the cover 18. The extension portions 52 of the insert conductors 50 a, 50 c, 50 e are fastened and fixed to the connection convex portion 54 of the rear housing 3 by screws 53. A terminal 46 is interposed between the head of the output terminal bolt 48 and the flange portion 39b.

このように構成された車両用電動発電機１Ｂでは、図１に示される冷却風の流れＦａ，Ｆｃに加え、サーキットボード５５のフランジ部５５ｄを介してリヤハウジング３への熱伝達により、制御装置３０Ｂが冷却される。   In the vehicular motor generator 1B configured as described above, in addition to the cooling air flows Fa and Fc shown in FIG. 1, the control device is configured to transmit heat to the rear housing 3 via the flange portion 55d of the circuit board 55. 30B is cooled.

この実施の形態３においても、第１放熱板３９、サーキットボード５５および第２放熱板４０がシャフト５の軸方向に１層に配設されているので、上記実施の形態２と同様の効果が得られる。   Also in the third embodiment, since the first heat radiating plate 39, the circuit board 55, and the second heat radiating plate 40 are arranged in one layer in the axial direction of the shaft 5, the same effect as the second embodiment is obtained. can get.

また、第１放熱板３９および第２放熱板４０（第１乃至第３分割放熱板４１〜４３）がサーキットボード５５とともにモールド成型されて一体化されているので、高い耐振性が得られるとともに、部品点数が削減され、組立が簡易となる。さらに、パワーＭＯＳＦＥＴ３７，３８の熱がサーキットボード５５の絶縁性樹脂を介して放熱され、熱的バランスが良好となる。
また、第１放熱板３９、第２放熱板４０およびサーキットボード５５が、略扇状のフランジ部５５ｄの広い面積をリヤハウジング３の端面に当接させて締着固定されており、更に高い耐振性が得られる。 Moreover, since the 1st heat sink 39 and the 2nd heat sink 40 (1st thru | or 3rd division | segmentation heat sink 41-43) are molded and integrated with the circuit board 55, while being able to obtain high vibration resistance, The number of parts is reduced and assembly is simplified. Furthermore, the heat of the power MOSFETs 37 and 38 is dissipated through the insulating resin of the circuit board 55, and the thermal balance is improved.
Further, the first heat radiating plate 39, the second heat radiating plate 40, and the circuit board 55 are fastened and fixed by bringing the wide area of the substantially fan-shaped flange portion 55d into contact with the end surface of the rear housing 3, and thus further improved vibration resistance. Is obtained.

なお、上記各実施の形態では、上アーム３１，３３，３５および下アーム３２，３４，３６がそれぞれ３つのパワーＭＯＳＦＥＴ３７，３８を並列に接続して構成されているものとして説明しているが、並列するパワーＭＯＳＦＥＴ３７，３８の数は３つに限定されるものではなく、要求される車両用電動発電機の出力容量や、半導体素子の最大容量および許容温度などに応じて適宜設定されるものであり、例えば並列するパワーＭＯＳＦＥＴ３７，３８の数は２つや４つでもよく、さらには１つのパワーＭＯＳＦＥＴ３７，３８でもよい。
また、上記各実施の形態では、出力端子ボルト４８が軸方向に突出するように取り付けられているものとしているが、出力端子ボルトは径方向に突出するように取り付けられてもよい。 In the above embodiments, the upper arms 31, 33, 35 and the lower arms 32, 34, 36 are described as being configured by connecting three power MOSFETs 37, 38 in parallel. The number of power MOSFETs 37 and 38 in parallel is not limited to three, and is set as appropriate according to the required output capacity of the motor generator for the vehicle, the maximum capacity of the semiconductor element, the allowable temperature, and the like. For example, the number of power MOSFETs 37 and 38 in parallel may be two or four, and may be one power MOSFET 37 or 38.
Moreover, in each said embodiment, although the output terminal bolt 48 shall be attached so that it may protrude in an axial direction, an output terminal bolt may be attached so that it may protrude in a radial direction.

この発明の実施の形態１に係る車両用電動発電機の全体構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the whole structure of the motor generator for vehicles which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１に係る車両用電動発電機の動作を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating operation | movement of the motor generator for vehicles which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１に係る車両用電動発電機をリヤ側からみたリヤ側端面図である。It is the rear side end elevation which looked at the motor generator for vehicles concerning Embodiment 1 of this invention from the rear side. この発明の実施の形態１に係る車両用電動発電機のカバーを外した状態をリヤ側からみたリヤ側端面図である。It is the rear side end elevation which looked at the state where the cover of the motor generator for vehicles concerning Embodiment 1 of this invention was removed from the rear side. この発明の実施の形態１に係る車両用電動発電機における制御装置を示す平面図である。It is a top view which shows the control apparatus in the motor generator for vehicles which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図４のＡ−Ａ矢視断面図である。It is AA arrow sectional drawing of FIG. 図４のＢ−Ｂ矢視断面図である。It is a BB arrow sectional view of Drawing 4. 図４のＣ−Ｃ矢視断面図である。It is CC sectional view taken on the line of FIG. この発明の実施の形態２に係る車両用電動発電機の全体構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the whole structure of the motor generator for vehicles which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２に係る車両用電動発電機のカバーを外した状態をリヤ側からみたリヤ側端面図である。It is the rear side end elevation which looked at the state which removed the cover of the motor generator for vehicles concerning Embodiment 2 of this invention from the rear side. この発明の実施の形態２に係る車両用電動発電機における制御装置を示す平面図である。It is a top view which shows the control apparatus in the motor generator for vehicles which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図１０のＤ−Ｄ矢視断面図である。It is DD sectional view taken on the line of FIG. 図１０のＥ−Ｅ矢視断面図である。It is EE arrow sectional drawing of FIG. この発明の実施の形態３に係る車両用電動発電機の全体構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the whole structure of the motor generator for vehicles which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態３に係る車両用電動発電機をリヤ側からみたリヤ側端面図である。It is the rear side end elevation which looked at the motor generator for vehicles concerning Embodiment 3 of this invention from the rear side. この発明の実施の形態３に係る車両用電動発電機のカバーを外した状態をリヤ側からみたリヤ側端面図である。It is the rear side end elevation which looked at the state which removed the cover of the motor generator for vehicles concerning Embodiment 3 of this invention from the rear side. この発明の実施の形態３に係る車両用電動発電機における制御装置を示す平面図である。It is a top view which shows the control apparatus in the motor generator for vehicles which concerns on Embodiment 3 of this invention. 図１６のＦ−Ｆ矢視断面図である。It is FF arrow sectional drawing of FIG. 図１６のＧ−Ｇ矢視断面図である。It is GG arrow sectional drawing of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

２ フロントハウジング、３ リヤハウジング、５ シャフト、６ 回転子、９ 固定子、１２ ファン、３０，３０Ａ，３０Ｂ 制御装置（電力半導体装置）、３７ パワーＭＯＳＦＥＴ（第１スイッチング素子）、３８ パワーＭＯＳＦＥＴ（第２スイッチング素子）、３９ 第１放熱板、４０ 第２放熱板、４１ 第１分割放熱板、４２ 第２分割放熱板、４３ 第３分割放熱板、４４ 第１サーキットボード、４５，４５Ａ 第２サーキットボード、５１ａ，５１ｂ 通風孔、５８ 出力端子ボルト（外部出力端子）、４９ａ，４９ｃ，４９ｅ インサート導体（第１電極部材）、５０ａ，５０ｃ，５０ｅ インサート導体（第２電極部材）、５５ サーキットボード。
2 Front housing, 3 Rear housing, 5 Shaft, 6 Rotor, 9 Stator, 12 Fan, 30, 30A, 30B Control device (power semiconductor device), 37 Power MOSFET (first switching element), 38 Power MOSFET (first 2 switching elements), 39 1st heat sink, 40 2nd heat sink, 41 1st divided heat sink, 42 2nd divided heat sink, 43 3rd divided heat sink, 44 1st circuit board, 45, 45A 2nd circuit Board, 51a, 51b Ventilation hole, 58 Output terminal bolt (external output terminal), 49a, 49c, 49e Insert conductor (first electrode member), 50a, 50c, 50e Insert conductor (second electrode member), 55 Circuit board.

Claims (10)

ハウジング内に回転自在に配設された回転子、この回転子の外径側を囲繞するように配設された固定子および上記回転子の少なくとも軸方向一端面に固着されたファンを有して、発電機および電動機として機能するモータと、
上記モータに供給される電流を制御する電力半導体装置と、を備え、
上記電力半導体装置は、
Ｎチャンネル型半導体素子からなる第１スイッチング素子が実装され、かつ、該第１スイッチング素子のドレイン電位を有する扇状の第１放熱板と、
Ｎチャンネル型半導体素子からなる第２スイッチング素子が実装され、かつ、該第２スイッチング素子のドレイン電位を有する扇状の第２放熱板と、
上記第１スイッチング素子と上記第２スイッチング素子とを電気的に直列に接続する第１電極部材が第１絶縁性樹脂にインサート成型された扇状の第１サーキットボードと、
上記第２スイッチング素子のソース端子に電気的に接続されて負電位を有する第２電極部材が第２絶縁性樹脂にインサート成型された扇状の第２サーキットボードとを有し、
上記第１放熱板、上記第２放熱板、上記第１サーキットボードおよび第２サーキットボードが、上記ハウジングの軸方向の一端外側の上記回転子のシャフトに直交する平面上に、径方向に並んで、該シャフトを中心とする扇状に配設されていることを特徴とする車両用電動発電機。 A rotor rotatably disposed in the housing, a stator disposed to surround an outer diameter side of the rotor, and a fan fixed to at least one axial end surface of the rotor. A motor that functions as a generator and an electric motor;
A power semiconductor device for controlling a current supplied to the motor,
The power semiconductor device is
A fan-shaped first heat dissipating plate on which a first switching element made of an N-channel semiconductor element is mounted and having a drain potential of the first switching element;
A fan-shaped second heat dissipating plate on which a second switching element made of an N-channel type semiconductor element is mounted and having a drain potential of the second switching element;
A fan-shaped first circuit board in which a first electrode member that electrically connects the first switching element and the second switching element in series is insert-molded in a first insulating resin;
A second electrode member electrically connected to the source terminal of the second switching element and having a negative potential has a fan-shaped second circuit board insert-molded in the second insulating resin;
The first heat radiating plate, the second heat radiating plate, the first circuit board, and the second circuit board are arranged in a radial direction on a plane orthogonal to the rotor shaft outside one end in the axial direction of the housing. A motor generator for a vehicle, wherein the motor generator is arranged in a fan shape centered on the shaft. 上記ファンが回転駆動されたときに、冷却風通風路が、上記第１および上記第２放熱板の反ハウジング側、上記第１および第２放熱板のハウジング側および上記第１および第２放熱板の間のそれぞれに確保されることを特徴とする請求項１に記載の車両用電動発電機。   When the fan is driven to rotate, a cooling air passage is provided between the first and second heat radiating plates on the side opposite to the housing, the first and second heat radiating plates on the housing side, and the first and second heat radiating plates. The motor generator for a vehicle according to claim 1, wherein each of the motor generators is secured. 通風孔が、上記第１および第２放熱板を軸方向に貫通するように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用電動発電機。   The vehicular motor generator according to claim 1, wherein the ventilation hole is formed so as to penetrate the first and second heat radiating plates in the axial direction. 上記第１放熱板が内径側に位置し、上記第２放熱板が外径側に位置していることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車両用電動発電機。   4. The vehicular motor generator according to claim 1, wherein the first heat radiating plate is located on an inner diameter side, and the second heat radiating plate is located on an outer diameter side. 5. Machine. 外部出力端子が上記第１放熱板に接続され、上記第１放熱板の径方向幅が、上記第２放熱板の径方向幅より広くなるように形成されていることを特徴とする請求項４に記載の車両用電動発電機。   The external output terminal is connected to the first heat radiating plate, and the radial width of the first heat radiating plate is formed to be wider than the radial width of the second heat radiating plate. The motor generator for vehicles described in 1. 上記第２放熱板は、３相のそれぞれの相に対応する３つの円弧状の分割放熱板を扇状に配列して構成され、上記第２電極部材の一部が、上記３つの分割放熱板の上記第２スイッチング素子の実装面と同一面位置に、かつ、該３つの分割放熱板に近接して上記第２絶縁性樹脂から露出しており、上記３つの分割放熱板のそれぞれに実装された上記第２スイッチング素子のソース端子が上記第２電極部材の当該露出面に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の車両用電動発電機。   The second heat radiating plate is configured by arranging three arc-shaped divided heat radiating plates corresponding to the three phases in a fan shape, and a part of the second electrode member is formed of the three divided heat radiating plates. It is exposed from the second insulating resin at the same surface position as the mounting surface of the second switching element and close to the three divided heat sinks, and is mounted on each of the three split heat sinks. 6. The vehicular motor generator according to claim 1, wherein a source terminal of the second switching element is connected to the exposed surface of the second electrode member. 7. 上記第２電極部材が上記ハウジングに接続されていることを特徴とする請求項６記載の車両用電動発電機。   The vehicular motor generator according to claim 6, wherein the second electrode member is connected to the housing. 上記３つの分割放熱板が上記第２絶縁性樹脂で上記第２電極部材と一体にモールド成型されていることを特徴とする請求項７に記載の車両用電動発電機。   The vehicular motor generator according to claim 7, wherein the three divided heat radiating plates are molded integrally with the second electrode member with the second insulating resin. 上記第１および第２絶縁性樹脂は単一の絶縁性樹脂であり、上記第１放熱板と上記第２放熱板とが当該絶縁性樹脂で上記第１および第２電極部材と一体にモールド成型されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車両用電動発電機。   The first and second insulating resins are a single insulating resin, and the first heat radiating plate and the second heat radiating plate are molded integrally with the first and second electrode members with the insulating resin. The vehicular motor generator according to any one of claims 1 to 8, wherein the vehicular motor generator is provided. 上記第１および第２放熱板の少なくとも一方が、上記第１絶縁性樹脂もしくは上記第２絶縁性樹脂を介して上記ハウジングに固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の車両用電動発電機。
10. The device according to claim 1, wherein at least one of the first and second heat radiating plates is fixed to the housing via the first insulating resin or the second insulating resin. The motor generator for vehicles of Claim 1.
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