JP2016134997A - 車両用回転電機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】固定子、回転子、界磁巻線に通電するブラシ、樹脂材でモールドされたパワーモジュール、樹脂材でモールドされた界磁モジュール、制御回路を有する制御モジュール、モジュールを冷却するヒートシンク、磁極位置検出センサー、パワーモジュールと界磁モジュールとヒートシンクとからなるインバータアセンブリ部、インバータアセンブリ部を内包したケース、外気導入孔を有しケースを覆う有底リヤカバーを備え、有底リヤカバーの内底面には、固定部材の突端部と当接可能な突合当接部を形成すると共に有底リヤカバーの側壁内面には、係合爪を設け、固定部材には、係合爪を係止する係合爪受け部を設け、有底リヤカバーはケースへの押し込み時に突合当接部を突端部に当接させると共に係合爪を係合爪受け部に弾性的に係合させてケースに装着される。
【選択図】図1
Description
例えば、リヤカバーを内面から保持する場合、従来技術ではリヤブラケットにカバー取付用のボスを突出させたり、あるいは保護スタッド等の別部品を流用して、その頭頂部をカバー内面に当接させることによってカバーの取り付けが行われていた。
しかしながら、リヤブラケットにボスを構成する場合は、カバー内部に構成する部品との干渉を避ける為に、ボスの位置の制約や内蔵部品の形状に制約を受けることとなる。
また内蔵物の別部品を流用する場合でも、リヤカバーを安定して当接できる位置に、その部品を配置する必要があり、こちらも内蔵部品の構成に制約を受けることとなる。結果としてその制約により、本来必要な機能、例えば冷却性やサイズの縮小化等が構成できない問題があった。
また、従来のリヤカバーの形状は、例えば特許文献1のように底面円形の有底筒状であるがリヤカバー側面に設けた係合部に均等に力がかかるようにするにも、リヤカバー内面からの当接位置が重要で、その面からも内蔵部品の構成に制約がかかる結果となっていた。
また、有底リヤカバーの突合当接部は、固定部材の突端部位置に対応して適宜形成でき、したがって、固定部材の突端部の配置位置にほとんど制限されることなく構成できる。さらに、有底リヤカバー内の内蔵部品(インバータアセンブリ部の固定部材)等に余計な制約がかからず、冷却性向上、サイズ縮小化などの求める機能の追及が容易となる。換言すれば、インバータアセンブリ部の固定部材又はケースに、有底リヤカバーの突合当接部を当接保持させる為の特別の形状、部品を構成しなくてもよいので、固定部材の配置構成がし易くなり、構成部品を簡単な形状にできるため、開発期間の短縮、生産性が向上する。また余分な部品を必要としないので安価となる。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。
図1〜図3に基づいて実施の形態1における車両用回転電機を説明する。
図1は、この発明の実施の形態1における車両用回転電機を示す断面図、図2は、この発明の実施の形態1における車両用回転電機を示す背面図、図3は、図2において有底リヤカバーが装着される前の背面図である。
まず、駆動部29について説明する。
駆動部29は、三相固定子巻線3aが巻かれフロントブラケット4とリヤブラケット5とによって支持されたた固定子3、この固定子3に対向して設けられ界磁鉄心2bに界磁巻線2aが巻かれた回転子2、この回転子2の回転状態を検出する磁極位置検出センサー6などで構成されている。
スリップリング13には、界磁巻線2aに通電するためのブラシ16aが摺接し、ブラシ16aはブラシホルダ16によって保持(支持)されている。
なお、回転子2の両側、すなわち界磁鉄心2bの両端面には、回転子軸11で駆動され冷却風を発生させるファン20、21が取り付けられ、フロントブラケット4とリヤブラケット5には、ファン20、21の吸気口4a、排気口4b、吸気口5a、排気口5bがそれぞれ設けられている。
また、センサーステータ6aは、後述する冷却用ヒートシンク28に装着され、信号配線は後述する制御モジュール17に接続されている。
インバータアセンブリ部30は、電気的な配線を行うリードフレーム上に配置され、駆動時の固定子電流の供給及び発電時の固定子電流の整流を行うためのスイッチング素子が周辺回路とともにまとめられ、樹脂材でモールドされた整流器モジュール(パワーモジュール)9と、電気的な配線を行うリードフレーム上に配置され、界磁電流を供給制御するためのスイッチング素子が周辺回路とともにまとめられ、樹脂材でモールドされた界磁モジュール10と、整流器モジュール9と界磁モジュール10が搭載されこれらのモジュールを冷却する冷却用ヒートシンク28と、整流器モジュール9のスイッチング素子と界磁モジュール10のスイッチング素子とを制御するための制御回路を有する制御モジュール17と、これらの各部材を内包し、各モジュールの電力系の端子と接続されるターミナルを備えた枠体状のケース14と、有底リヤカバー15(後述)とによって構成されている。
枠体状のケース14と冷却用ヒートシンク28は、各モジュールの搭載性と周辺回路の構成を簡易にするため、直方体状の形状となっており、それらを搭載して樹脂等により封止した構造としている。なお、枠体状の前記ケース14は、外周壁部である14と内周壁部である141(図3)で構成されている。
有底リヤカバー15は、整流器モジュール(パワーモジュール)9と界磁モジュール10を冷却する外気導入孔40を有し、弾力性を有する樹脂成形品で有底形状に形成され、インバータアセンブリ部30の外周形状と枠体状のケース14の外周形状とに沿うよう直方体状の形状になっている。
そして、有底リヤカバー15の外周部の直線部には、図2に示すように有底リヤカバー15の外周部を部分的に外向きに(外側方に)且つ三方に膨出させたリヤカバー外延部151が形成されている。
まず、突合当接部31について説明する。
突合当接部31は、有底リヤカバー15の樹脂成形時にその内底面に一体に設けられたものである。そして、この突合当接部31は、例えば、図1のようにケース14の外周壁上縁部を利用して形成した突端部14aと当接する位置に位置決めされ、この突端部14aと突合当接部31とによって支点となる後述の当接部Jが構成されている。更に付言すれば、一方の当接部Jである突端部14aは、上記したケース14の外周壁に限らずケース14の内周壁上縁部、あるいはインバータアセンブリ部30を構成するいずれかの固定部材の突端部(図示せず)を利用することによって形成されると共に、他方の当接部Jである突合当接部31は、有底リヤカバー15の設計時に固定部材の中から当接し易い突端部14aを選び出しその突端部14aに対応する位置に設定され、有底リヤカバー15と一体に樹脂成型されている。また突端部14aは、既存の固定部材の中から利用可能なもの選び出せばよいので、当接部Jとなる突端部14aを形成するための特別な設計を必要としない。
リヤカバー外延部151のコーナー部側壁内面には、複数の係合爪15aが設けられ、この係合爪15aと、これに対向して固定部材(後述)に設けられた係合爪受け部18a(後述)とによって係脱自在の係合部19が形成される。そして、係合爪15aを係合爪受け部18aに弾性的に係合させることによって、ケース14に対する有底リヤカバー15の装着が行われる。
係合爪受け部18aは、例えば、図1のようにリヤブラケット5に設けた固定部材であるコネクティングボード18に設けられるが、このコネクティングボード18以外のリヤブラケット5、ケース14、141及びインバータアセンブリ部30のいずれかの固定部材に、係合爪15aと対向して設けるようにしてもよい。
なおまた、係合爪15aは、リヤカバー外延部151のコーナー部側壁内面だけでなく、直線部の側壁内面に設けることも可能である。
また、係合爪15aと係合爪受け部18aとによって形成された係合部19は、ファン20、21の外径より径方向の外側に位置している。
また、係合部(スナップフィット部)19は、ファン21の外径より径方向の外側に位置していることで、係合部19が壁にならず外気をスムーズに導入でき、ファン内径の内側にある外気導入孔40から外気を導入し、内蔵される電子部品(パワーモジュール)を効率よく、冷却することができる。
図4及び図5に基づいて実施の形態2における車両用回転電機を説明する。
図4は、この発明の実施の形態2における車両用回転電機を示す背面図、図5は、図4におけるA―A線を矢印方向に見た断面図である。なお、基本的な構成は、実施の形態1と同様であるので説明を省く。
また、突合当接部31と係合部19の関係からいえば、有底リヤカバー15の段差部は、突合当接部31と係合部19との間に設けられたことになる。
また、複数個の係合部19の支点(突合当接部31と突端部14aとの当接部J)となる複数の突合当接部31と、直線状に配置された複数の係合爪15aとは、実施の形態1と同様に直線状側壁の直線部に対し互いに平行となるよう離間距離をおいて配置しているので、係合部19にかかる有底リヤカバー15の弾性力は、それぞれ均等にかかることになり、有底リヤカバーの固定としてはより強固に係合させることができ安定した有底リヤカバー15の固定を実現する。
図6及び図7に基づいて実施の形態3における車両用回転電機を説明する。
図6は、この発明の実施の形態3における車両用回転電機を示す背面図、図7は、図6におけるB―B線を矢印方向に見た断面図で、リヤブラケット5に対する有底リヤカバー15の取付状態を示すものである。なお、基本的な構成は、実施の形態1、2と同様であるので説明を省く。
このように構成することにより、最悪、係合部19が外れたとしても、有底リヤカバー15の脱落を防止することができる。
図8及び図9に基づいて実施の形態4における車両用回転電機を説明する。
図8は、この発明の実施の形態4における車両用回転電機を示す背面図、図9は、図8におけるC―C線を矢印方向に見た断面図で、リヤブラケット5に対する有底リヤカバー15の取付状態を示すものである。なお、基本的な構成は、実施の形態1、2と同様であるので説明を省く。
このように有底リヤカバー15の固定を、ハーネス廻り止め26の固定と兼ねることにより、実施の形態3で必要となるようなボルト23が不要となり、部品点数が削減できる。
3a:三相固定子巻線、 4:フロントブラケット、 4a:吸気口、4b:排気口、
5:リヤブラケット、 5a:吸気口、 5b:排気口、 5c:ボス、
6:磁極位置検出センサー、 6a:センサーステータ、 6b:センサーロータ、
7:フロントベアリング、 8:リヤベアリング、 9:整流器モジュール、
10:界磁モジュール、 11:回転子軸、 12:プーリ、13:スリップリング、
14:ケース、 15:有底リヤカバー、 151:リヤカバー外延部、
15a:係合爪、 16:ブラシホルダ、 16a:ブラシ、17:制御モジュール、
17a:空間窓、 18:コネクティングボード、 18a:係合爪受け部、
19:係合部、 20:ファン、 21:ファン、 22:ネジ、 23:ボルト、
24:プレート、 25:出力端子部、 26:ハーネス廻り止め、 27:ナット、
28:冷却用ヒートシンク、 28a:空間窓、 29:駆動部、
30:インバータアセンブリ部、 31:突合当接部、 40:外気導入孔、
41:通風孔
前記有底リヤカバーの内底面には、前記インバータアセンブリ部のいずれかの固定部材の突端部又はケースの突端部の中から選出された突端部と対応する位置に設定されこの突端部と当接する突合当接部を有し、前記有底リヤカバーの側壁内面には、複数の係合爪を有し、且つ前記リヤブラケット、前記ケース、及び前記インバータアセンブリ部のいずれかの固定部材には、前記係合爪を係止する係合爪受け部を有し、前記有底リヤカバーは、この有底リヤカバーを前記ケースへ押し込んだ状態で前記突端部が前記突合当接部に当接されると共に、前記突合当接部と前記突端部とによって構成された当接部を支点にして前記係合爪が前記係合爪受け部に弾性的に係合させた状態で前記ケースに装着されているものである。
Claims (7)
- 固定子巻線を有しリヤブラケットとフロントブラケットとによって支持された固定子、この固定子に対向して回転自在に支持され界磁巻線を有する回転子、この回転子の両側に設けられ前記回転子の回転子軸で駆動されるファン、前記界磁巻線に通電するブラシ、前記固定子巻線へ通電するためのスイッチング素子を有し樹脂材でモールドされたパワーモジュール、界磁電流を供給するためのスイッチング素子を有し樹脂材でモールドされた界磁モジュール、各スイッチング素子の制御を行う制御回路を有する制御モジュール、前記パワーモジュールと前記界磁モジュールとを冷却するヒートシンク、前記回転子の回転位置を検出する磁極位置検出センサー、少なくとも前記パワーモジュールと前記界磁モジュールと前記ヒートシンクとからなるインバータアセンブリ部、このインバータアセンブリ部を内包したケース、及び弾力性を有する樹脂材で成形され前記パワーモジュールと前記界磁モジュールを冷却する外気導入孔を有し前記ケースを覆う有底リヤカバーを備えた車両用回転電機であって、前記有底リヤカバーの内底面には、前記インバータアセンブリ部のいずれかの固定部材の突端部又はケースの突端部と当接可能な突合当接部を形成すると共に、前記有底リヤカバーの側壁内面には、複数の係合爪を設け、且つ前記リヤブラケット、前記ケース、及び前記インバータアセンブリ部のいずれかの固定部材には、前記係合爪を係止する係合爪受け部を設け、前記有底リヤカバーは、前記ケースへの押し込み時に前記突合当接部を前記突端部に当接させると共に前記係合爪を前記係合爪受け部に弾性的に係合させることによって前記ケースに装着されていることを特徴とする車両用回転電機。
- 前記突端部には、前記ケース又は前記固定部材の内、突端部として利用し易い部材の突端部が選出されると共に、前記突合当接部は、前記突端部と当接する対応位置に設定され、前記突端部と前記突合当接部とによって支点となる当接部が構成されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用回転電機。
- 前記係合爪受け部と前記係合爪とによって形成された係合部は、前記ファンの外径より径方向外側に配置し、且つ前記外気導入孔は、前記ファンの内径より径方向内側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用回転電機。
- 前記有底リヤカバーの外周部は、外側方に膨出する外延部を形成し、この外延部に前記係合部を設けたことを特徴とする請求項3に記載の車両用回転電機。
- 前記外延部は、前記有底リヤカバーの底部に対し段差を有して形成されていることを特徴とする請求項4に記載の車両用回転電機。
- 前記有底リヤカバーの少なくとも1箇所は、ナット又はネジによって前記リヤブラケットに固定されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の車両用回転電機。
- 前記有底リヤカバーは、ハーネス周り止めモールドを介しナットによって前記リヤブラケットに固定されていることを特徴とする請求項6に記載の車両用回転電機。
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