JP2015208177A - Rotary electric machine - Google Patents
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Description
この発明は、例えばオルタネータ又はモータジェネレータなどの回転電機に関し、特に発熱部品を覆うカバーを有する回転電機に関するものである。 The present invention relates to a rotating electrical machine such as an alternator or a motor generator, and more particularly to a rotating electrical machine having a cover that covers a heat generating component.
例えば、オルタネータ及びモータジェネレータなどの回転電機では、効率的な冷却を行うために、整流回路及びブラシ等の発熱部品が、ロータを保持するリヤブラケットの外側に配置されている場合がある。このような場合、リヤブラケットの外側に配置された部品の保護及び電気的絶縁のためのリヤカバーが、リヤブラケットに固定されている。 For example, in a rotating electrical machine such as an alternator and a motor generator, a heat generating component such as a rectifier circuit and a brush may be disposed outside a rear bracket that holds the rotor in order to perform efficient cooling. In such a case, a rear cover for protecting and electrically insulating parts arranged outside the rear bracket is fixed to the rear bracket.
また、従来の回転電機のリヤカバーは、円筒状の側壁部と、側壁部の一方の開口を覆う円板部とを有している。側壁部は、第1の円筒部と、第1の部分よりも小径の第2の円筒部とを有している。これにより、第1の円筒部と第2の円筒部との間には、径方向の段差部が設けられている。段差部には、周方向に互いに間隔をおいて複数の固定用開口部が設けられている。リヤブラケットには、固定用開口部に挿入される複数の爪部が設けられている。また、リヤカバーの側壁部及び円板部には、多数の給気口が設けられている(例えば、特許文献1参照)。 Moreover, the rear cover of the conventional rotary electric machine has a cylindrical side wall part and a disk part which covers one opening of a side wall part. The side wall portion has a first cylindrical portion and a second cylindrical portion having a smaller diameter than the first portion. Thus, a radial step is provided between the first cylindrical portion and the second cylindrical portion. The stepped portion is provided with a plurality of fixing openings spaced from each other in the circumferential direction. The rear bracket is provided with a plurality of claw portions to be inserted into the fixing opening. In addition, a large number of air supply ports are provided in the side wall portion and the disc portion of the rear cover (see, for example, Patent Document 1).
上記のような従来の回転電機では、リヤカバーの側壁部が円筒状であるため、リヤカバーの内側に直方体状の部品を配置した場合、リヤカバーと直方体状の部品との間に大きな隙間が生じ、給気口から侵入した異物が部品に付着し、冷却性能が低下する問題があった。 In the conventional rotating electric machine as described above, since the side wall portion of the rear cover is cylindrical, when a rectangular parallelepiped part is arranged inside the rear cover, a large gap is generated between the rear cover and the rectangular parallelepiped part. There was a problem that the foreign matter that entered from the air mouth adhered to the part and the cooling performance was lowered.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、振動によるカバーの外れをより確実に防止しつつ、カバーの内側の電子部品への異物の付着を低減することができる回転電機を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can prevent adhesion of foreign matters to electronic components inside the cover while more reliably preventing the cover from coming off due to vibration. The object is to obtain a rotating electrical machine.
この発明に係る回転電機は、回転子と、固定子と、回転子及び固定子を保持するハウジングとを有している駆動部、駆動部に固定されており、かつ複数の電子部品を有しているインバータアセンブリ、及びインバータアセンブリを保護するカバーを備え、駆動部に設けられた部材に複数の爪部が設けられており、カバーには、爪部に掛けられる複数のフックが設けられており、カバーは、フックを爪部に掛けることにより、駆動部に結合されており、カバーは、外周に少なくとも1つの平面部が設けられているカバー本体と、カバー本体の外周から外側へ部分的に突出した凸部とを有しており、凸部の先端には、複数の曲線部が設けられており、フックは、曲線部に設けられている。 The rotating electrical machine according to the present invention includes a rotor, a stator, and a drive unit having a rotor and a housing that holds the stator, and is fixed to the drive unit and includes a plurality of electronic components. The inverter assembly and the cover for protecting the inverter assembly are provided, the member provided in the drive portion is provided with a plurality of claw portions, and the cover is provided with a plurality of hooks that are hung on the claw portions. The cover is coupled to the drive unit by hooking the hook on the claw portion, and the cover is partially covered from the outer periphery of the cover main body to the outer periphery of the cover main body provided with at least one flat portion on the outer periphery. And a plurality of curved portions are provided at the tip of the convex portion, and the hook is provided on the curved portion.
この発明の回転電機は、カバー本体の外周に平面部が設けられているため、電子部品を直方体状に構成した場合でも、電子部品を平面部に沿って配置することができ、これにより、カバーの外周と電子部品との間の隙間を小さくすることができ、カバーの内側の電子部品への異物の付着を低減することができる。また、カバーに凸部を形成し、凸部の曲線部にフックを設けたので、振動に対してフックが爪部から外れにくく、振動によるカバーの外れをより確実に防止することができる。 In the rotating electrical machine of the present invention, since the flat portion is provided on the outer periphery of the cover body, the electronic component can be arranged along the flat portion even when the electronic component is configured in a rectangular parallelepiped shape. The gap between the outer periphery and the electronic component can be reduced, and adhesion of foreign matter to the electronic component inside the cover can be reduced. Moreover, since the convex part was formed in the cover and the hook was provided in the curved part of the convex part, it is difficult for the hook to come off from the claw part with respect to vibration, and the removal of the cover due to vibration can be prevented more reliably.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による回転電機の断面図であり、この例では自動車に搭載される車両用回転電機を示している。図において、回転電機は、大きく分けて、駆動部1及びインバータアセンブリ2を有している。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
1 is a cross-sectional view of a rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention. In this example, a rotating electrical machine for a vehicle mounted on an automobile is shown. In the figure, the rotating electrical machine includes a drive unit 1 and an
駆動部1は、主として、回転子3、固定子4、ハウジングの一部であるフロントブラケット(フロントハウジング)5、ハウジングの一部であるリヤブラケット(リヤハウジング)6、第1の軸受7、第2の軸受8及びプーリ9を有している。回転子3及び固定子4は、フロントブラケット5及びリヤブラケット6の内側に収容されている。第1の軸受7は、フロントブラケット5に保持されている。第2の軸受8は、リヤブラケット6に保持されている。第2の軸受8のサイズは、第1の軸受7のサイズよりも小さい。
The drive unit 1 mainly includes a
回転子3は、第1及び第2の軸受7,8により回転自在に支持された回転軸10、回転軸10に固定された界磁鉄心11、及び回転軸10に巻かれた界磁巻線12を有している。回転軸10の第1の軸方向端部(図1の右端部)は、フロントブラケット5外へ突出しいる。
The
プーリ9は、回転軸10の第1の軸方向端部に固定されている。プーリ9は、ベルト(図示せず)を介して内燃機関(図示せず)に接続されており、内燃機関と双方向にトルクを授受する。
The pulley 9 is fixed to the first axial end of the rotating
回転子3の第2の軸方向端部(図1の左端部)は、リヤブラケット6外へ突出している。回転子3の第2の軸方向端部には、界磁巻線12に界磁電流を供給するためのスリップリング13が設けられている。
A second axial end portion (left end portion in FIG. 1) of the
リヤブラケット6の界磁鉄心11とは反対側には、ブラシホルダ14が配置されている。ブラシホルダ14は、インバータアセンブリ2に固定されている。ブラシホルダ14には、ブラシ15が保持されている。ブラシ15の先端は、スリップリング13の外周面に接している。
A
界磁鉄心11のプーリ9側の端面には、第1の遠心ファン16が固定されている。界磁鉄心11のインバータアセンブリ2側の端面には、第2の遠心ファン17が固定されている。第1及び第2の遠心ファン16,17は、回転子3の回転により冷却風を発生させる。
A first
固定子4は、固定子鉄心18、及び固定子鉄心18に巻かれた三相固定子巻線19を有している。
The
インバータアセンブリ2は、主として、整流器モジュール(パワーモジュール)21、界磁モジュール22、冷却用ヒートシンク23、ケース24、及び制御モジュール25を有している。
The
整流器モジュール21は、駆動時の電機子電流の供給及び発電時の電機子電流の整流を行うためのスイッチング素子を周辺回路とともにまとめたものである。即ち、整流器モジュール21は、固定子4に通電するためのスイッチング素子を電気的な配線を行うリードフレーム上に配置し樹脂材でモールドした電子部品である。
The
界磁モジュール22は、界磁電流を制御するためのスイッチング素子を周辺回路とともにまとめたものである。即ち、界磁モジュール22は、界磁電流を供給するためのスイッチング素子を電気的な配線を行うリードフレーム上に配置し樹脂材でモールドした電子部品である。
The
整流器モジュール21及び界磁モジュール22は、これらを冷却するための冷却用ヒートシンク23に搭載されている。
The
ケース24は、整流器モジュール21及び界磁モジュール22の電力系の端子と接続されるターミナルを有している。制御モジュール25は、整流器モジュール21及び界磁モジュール22を制御するための制御回路を有する電子部品である。
The
リヤブラケット6の外側でスリップリング13と第2の軸受8との間には、回転子3の回転状態を検出する磁極位置検出センサ26が設けられている。磁極位置検出センサ26は、回転軸10と同軸に配置されており、回転子3の磁極位置を検出する。また、磁極位置検出センサ26は、センサステータ26aと、鉄心のみで構成されたセンサロータ26bとを有している。
A magnetic pole
センサステータ26aは、冷却用ヒートシンク23に装着されている。また、センサステータ26aからの信号配線は、制御モジュール25に接続されている。センサロータ26bは、回転軸10に固定されており、かつセンサステータ26aの内側に配置されている。
The
リヤブラケット6のリヤ側には、インバータアセンブリ2を取り付けるための複数のボス6aが形成されている。また、駆動部1のインバータアセンブリ2側の端部には、コネクティングボード27が装着され固定されている。
A plurality of
さらに、インバータアセンブリ2には、インバータアセンブリ2及びブラシ15等を保護し電気的に絶縁するためのカバー28が被せられている。カバー28は、複数(図1では1箇所のみ示す)の結合部(スナップフィット部)29で駆動部1に結合されている。
Further, the
各結合部29は、爪部27aと、カバー28に設けられている弾性変形可能なフック28aとを有している。爪部27aは、駆動部1に設けられた部材(駆動部1に含まれる部材又は駆動部1に固定された部材)、ここではコネクティングボード27に設けられている。フック28aを爪部27aに掛けることにより、カバー28はコネクティングボード27、即ち駆動部1に結合され固定されている。
Each
図2は図1の回転電機を示す背面図であり、図1の矢印II方向から見た図である。また、図3は図2の回転電機にカバー28を装着する前の状態を示す背面図、図4は図1のカバー28をインバータアセンブリ2側から見た正面図である。
FIG. 2 is a rear view showing the rotating electric machine of FIG. 1, and is a view seen from the direction of arrow II in FIG. 3 is a rear view showing a state before the
各モジュール21,22,25の外形は、直方体状である。冷却用ヒートシンク23の平面形状、即ちインバータアセンブリ2の平面形状は、各モジュール21,22,25の搭載性を向上させるとともに周辺回路の構成を簡易にするため、矩形となっている。また、冷却用ヒートシンク23及びケース24は、各モジュール21,22,25を搭載して樹脂等により封止した構造となっている。これにより、インバータアセンブリ2の外形は、直方体状となっている。
The outer shape of each
インバータアセンブリ2は、駆動部1にコネクティングボード27を装着した後、リヤブラケット6のボス6aに複数のネジ31により固定される。この後、ブラシホルダ14が、インバータアセンブリ2の中央の回転軸10が通る空間に配置され、インバータアセンブリ2に固定される。そして、カバー28が結合部29によって取り付けられる。
The
カバー28は、インバータアセンブリ2の外周形状に沿うような直方体状の形状のカバー本体28bと、カバー本体28bの外周の平面部(直線部)から外側へ突出した複数(この例では3つ)の凸部28cとを有している。凸部28cは、カバー本体28bの3つの平面部、即ち3つの側面から部分的に突出している。各凸部28cの先端の幅方向両端には、一対の曲線部(R部)が設けられており、これらの曲線部にフック28aが形成されている。
The
各結合部29は、第1及び第2の遠心ファン16,17よりも回転電機の径方向外側に配置されている。カバー本体28bの中央部には、複数の外気導入孔28dが設けられている。これらの外気導入孔28dは、内蔵される電子部品(ここでは、整流器モジュール21及び界磁モジュール22)よりも回転電機の径方向内側に配置されている。また、外気導入孔28dは、第1及び第2の遠心ファン16,17よりも回転電機の径方向内側に配置されている。
Each
このような回転電機では、カバー本体28bの外周に平面部が設けられているため、整流器モジュール21、界磁モジュール22及び制御モジュール25を平面部に沿って配置することができ、これにより、カバー28の外周とモジュール21,22,25との間の隙間を小さくすることができ、モジュール21,22,25及びブラシ15への異物の付着を低減することができる。
In such a rotating electrical machine, since the flat portion is provided on the outer periphery of the cover
また、カバー28に凸部28cを形成し、凸部28cの曲線部にフック28aを設けたので、振動に対してフックが爪部から外れにくく、振動によるカバーの外れをより確実に防止することができる。
Further, since the
即ち、車両からの振動は、カバー28の直線部(平面部)に垂直受け易くなるが、図5に示すように、フック28aがカバー28の直線部に対して垂直方向に振動を受けたとしても、フック28aの掛かりがR形状となっている分だけ、フック28aが爪部27aから外れにくく、周方向の振動に強い構造となっている。
That is, the vibration from the vehicle is easily received by the straight portion (plane portion) of the
さらに、結合部29がフック28aを爪部27aに掛けるスナップフィット構造であるため、簡単な構成により、振動に対してカバー28を外れにくくすることができる。
Furthermore, since the
さらにまた、モジュール21,22,25の外形が直方体状であり、カバー本体28bの外形も、インバータアセンブリ2の外周形状に沿うような直方体状であるため、全てのモジュール21,22,25とカバー28との間の隙間を小さくすることができ、モジュール21,22,25の配置等が容易になる。また、モジュール21,22,25を簡単な形状にできるため、開発期間を短縮するとともに、生産性を向上させることができる。
Furthermore, since the outer shapes of the
また、結合部29は、遠心ファン16,17よりも径方向外側に配置されているので、外気を導入する際に結合部29が邪魔にならず、外気をカバー28内にスムーズに導入することができ、カバー28内に内蔵される電子部品を効率よく冷却することができる。
Moreover, since the coupling |
さらに、外気導入孔28dが遠心ファン16,17よりも径方向内側に配置されているので、これによっても外気をカバー28内にスムーズに導入することができ、カバー28内に内蔵される電子部品を効率よく冷却することができる。
Further, since the outside
実施の形態2.
次に、図6はこの発明の実施の形態2による回転電機を示す背面図、図7は図6のVII−VII線に沿う断面図である。カバー28は、結合部29にてコネクティングボード27に固定された後、ボルト(締結具)32によりインバータアセンブリ2の冷却用ヒートシンク23とともにボス6aに共締めされ固定される。また、カバー28が樹脂成型品の場合の熱による枯れの対策として、カバー28にプレート33がインサート成形されている。他の構成は、実施の形態1と同様である。
6 is a rear view showing a rotary electric machine according to
このような構成によれば、実施の形態1と同様の効果に加えて、万一結合部29が外れた場合でも、カバー28が脱落するのを防止することができるという効果が得られる。
According to such a configuration, in addition to the same effect as that of the first embodiment, an effect that the
なお、実施の形態2では、ボルト32による固定箇所を1箇所としたが、2箇所以上であってもよい。
In addition, in
実施の形態3.
次に、図8はこの発明の実施の形態3による回転電機を示す背面図、図9は図8のIX−IX線に沿う断面図である。カバー28は、結合部29にてコネクティングボード27に固定された後、カバー28を貫通する出力端子部(B端子)34に、車両側ハーネス回り止め35とともにナット(締結具)36により共締めされ固定される。他の構成は、実施の形態1と同様である。
Next, FIG. 8 is a rear view showing a rotary electric machine according to
このような構成によれば、実施の形態2と同様の効果に加えて、車両側ハーネス回り止め35をカバー28の抜け止めと兼用することができ、実施の形態2で用いたボルト32を省略することができ、部品点数を削減してコストを低減することができる。
According to such a configuration, in addition to the same effects as in the second embodiment, the vehicle-
なお、実施の形態2、3を組み合わせて実施してもよい。
また、実施の形態1〜3では、直方体状のカバー本体28bを示したが、少なくとも1つの平面部が設けられた形状であれば、直方体状でなくてもよい。
さらに、実施の形態1〜3では、コネクティングボード27に爪部27aを設けたが、駆動部1に設けられた他の部材に爪部を設けてもよい。
Note that
In Embodiments 1 to 3, the rectangular parallelepiped cover
Furthermore, in Embodiments 1 to 3, the
1 駆動部、2 インバータアセンブリ、3 回転子、4 固定子、5 フロントブラケット(ハウジング)、6 リヤブラケット(ハウジング)、16 第1の遠心ファン、17 第2の遠心ファン、21 整流器モジュール、22 界磁モジュール、25 制御モジュール、27 コネクティングボード(駆動部に設けられた部材)、27a 爪部、28 カバー、28a フック、28b カバー本体、28c 凸部、28d 外気導入孔、32 ボルト(締結具)、34 出力端子部、35 車両側ハーネス回り止め、36 ナット(締結具)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drive part, 2 Inverter assembly, 3 Rotor, 4 Stator, 5 Front bracket (housing), 6 Rear bracket (housing), 16 1st centrifugal fan, 17 2nd centrifugal fan, 21 Rectifier module, 22 field Magnetic module, 25 control module, 27 connecting board (member provided in drive unit), 27a claw part, 28 cover, 28a hook, 28b cover body, 28c convex part, 28d outside air introduction hole, 32 bolt (fastener), 34 Output terminal part, 35 Vehicle side harness detent, 36 Nut (fastener).
Claims (6)
前記駆動部に固定されており、かつ複数の電子部品を有しているインバータアセンブリ、及び
前記インバータアセンブリを保護するカバー
を備え、
前記駆動部に設けられた部材に複数の爪部が設けられており、
前記カバーには、前記爪部に掛けられる複数のフックが設けられており、
前記カバーは、前記フックを前記爪部に掛けることにより、前記駆動部に結合されており、
前記カバーは、外周に少なくとも1つの平面部が設けられているカバー本体と、前記カバー本体の外周から外側へ部分的に突出した凸部とを有しており、
前記凸部の先端には、複数の曲線部が設けられており、
前記フックは、前記曲線部に設けられている回転電機。 A drive unit having a rotor, a stator, and a housing for holding the rotor and the stator;
An inverter assembly fixed to the drive unit and having a plurality of electronic components; and a cover for protecting the inverter assembly,
A plurality of claw portions are provided on a member provided in the driving unit,
The cover is provided with a plurality of hooks that are hung on the claw portion,
The cover is coupled to the drive unit by hanging the hook on the claw unit,
The cover has a cover main body provided with at least one flat part on the outer periphery, and a convex part partially protruding outward from the outer periphery of the cover main body,
A plurality of curved portions are provided at the tip of the convex portion,
The hook is a rotating electrical machine provided in the curved portion.
をさらに備え、
前記爪部及び前記フックは、前記遠心ファンよりも径方向外側に配置されている請求項1記載の回転電機。 A centrifugal fan that is provided in the rotor and generates cooling air by the rotation of the rotor;
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the claw portion and the hook are disposed on a radially outer side than the centrifugal fan.
前記外気導入孔は、前記遠心ファンよりも径方向内側に配置されている請求項2記載の回転電機。 The cover body is provided with a plurality of outside air introduction holes,
The rotating electrical machine according to claim 2, wherein the outside air introduction hole is disposed radially inward of the centrifugal fan.
前記カバー本体の外形は、前記インバータアセンブリの外周形状に沿うような直方体状である請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の回転電機。 The outer shape of the electronic component and the outer shape of the inverter assembly are rectangular parallelepiped,
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3, wherein an outer shape of the cover main body is a rectangular parallelepiped shape that follows an outer peripheral shape of the inverter assembly.
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