JP2016537959A - 自動車の回転電機のための電子アセンブリ - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車の回転電機（１）のための電子アセンブリ（１０）に関する。電子アセンブリは、電子部品のブロック（１００，２００，３００）およびブロック（１００，２００，３００）を冷却するためのデバイス（１０’）を備えることによって特徴付けられる。ブロックは、異なる放熱ニーズを有し、ブロックは、電力ブロック（１００）、フィルタリングブロック（２００）、制御ブロック（３００）である。冷却デバイス（１０’）は、電力、フィルタリング、および制御ブロック（１００，２００，３００）をカバーするのに適した保護カバー（４００）および保護カバー（４００）に連結された冷却部材（１０１，２０１）を備え、保護カバーは、電力（１００）、制御（２００）、およびフィルタリング（３００）ブロックそれぞれの放熱ニーズによって異なる冷却気流を生成するのに適した開口部（４０１，４０２，４０３，４０４）を備える。

Description

本発明は、自動車の回転電機のための電子アセンブリに関する。本発明はまた、このような電子アセンブリを備える回転電機に関する。本発明は、特に、しかし排他的ではなく、例えばマイルドハイブリッドタイプの車両に使用するのに適した始動オルタネータまたはモーター発電機などの自動車の始動オルタネータの分野において適用することができる。

熱機関および始動オルタネータなどの回転電機を備える自動車において、このような回転電機は、非限定的な方法において、
− 励起電流が流れるインダクタを備えるローター、および
− 多相巻線を備えるステータ
を備える。

始動オルタネータは、モーターモードまたは発電機モードで動作する。
この機械は、可逆的であると言われる。

発電機モードとも呼ばれるオルタネータモードにおいて、機械は、車両の熱機関によって駆動されるローターの回転運動をステータの相内で誘起される電流に変換することが可能である。この場合、ステータの相に接続されたブリッジ整流器は、車両の消費機器およびバッテリーに供給するために、誘起された正弦電流を連続的な電流に整流することができる。

一方、モーターモードにおいて、電気機械は、電気モーターとして作動し、ローターシャフトを介して車両の熱機関を回転駆動することができる。つまり、電気エネルギーを力学的エネルギーに変換することができる。この場合、コンバーターは、ローターを回転させるようステータの相に供給するために、バッテリーから来る直流を交流電流に変換することができる。

制御信号を介して回転電機（モーターモードまたは発電機モード）の動作モードを決定するために、制御機器が使用される。

マイルドハイブリット始動オルタネータと呼ばれる、回生制動機能および熱機関加速補助機能を統合した始動オルタネータはまた、電力部品が一般的に４８ボルトのネットワークである自動車の電気ネットワークと干渉することを防ぐフィルタリング部品を統合する。これらの可逆機械は、約８〜１５ｋＷの電力である。

電力部品（ブリッジ整流器およびコンバーター）、制御部品、およびまたフィルタリング部品は、熱を発生する。したがってこれら全ての部品から排出される熱を消散させるために、冷却デバイスを使用する必要がある。

特許文献１は、電力部品および制御部品（制御ユニットと呼ばれる）を備える電子アセンブリおよびこのアセンブリを冷却する冷却デバイスを示し、２セットの部品は、互いにできるだけ近くに配置される。冷却デバイスは、
− 電力および制御部品が取り付けられた放熱器であって、放熱器は、電気機械の後支持体に配置され、支持体に面する下面にフィンを備え、さらにローターの回転軸および放熱器の間に自由空間があり、それの空間を通じて空気が循環することができる、放熱器と、
− 半径方向空気出口孔を備える後支持体と、
− 前記カバーの上部に配置された開口部を備える保護カバーと、
を備える。
したがって、いくらかの空気が始動オルタネータへ横方向に吸引され、放熱器のフィン上を一掃しながら支持体の半径方向出口孔へ流れ、残りの空気がカバーの開口部を通り吸引され、放熱器より下の流路に合流するように、ローターの回転軸に沿って軸方向に（自由空間を介して）流れる。したがって、電力アセンブリおよび制御部品が冷却される。

仏国特許出願公開第２８４７０８５号明細書

この従来技術の１つの欠点は、冷却が電力および制御部品の個々の放熱ニーズに関して最適化されないという事実にある。

この文脈において、本発明の目的は、上述の欠点を克服することである。

この目的を達成するために、本発明は、自動車の回転電機のための電子アセンブリを提案し、前記電子アセンブリは、
− ブロックが異なる放熱ニーズを有する電子部品ブロックであって、
電力ブロック；
フィルタリングブロック；
制御ブロック；
である、電子部品ブロックと、
− 前記ブロックを冷却するためのデバイスであって、
電力、フィルタリング、および制御ブロックをカバーするのに適した保護カバーであって、前記保護カバーが電力、制御、およびフィルタリングブロックそれぞれの放熱ニーズのための冷却空気の異なる流れを生成するのに適した開口部を備える、保護カバー、および
保護カバーの開口部と熱的に協同する冷却部材
を備える、冷却デバイスと、
を備える。

したがって、電子アセンブリは、各ブロックの冷却のための空気の特定の流れを作ることによって、各部品（電力、制御、フィルタリング）ブロックの放熱ニーズに適合した冷却を提供することができる構造および冷却デバイスを備える。

非限定的な実施形態によると、電子アセンブリはまた、以下から選択された１または複数の追加的な特徴を備えることができる。
非限定的な実施形態において：
− 第１冷却部材は、前記電力ブロックに連結された複数のフィンが設けられた第１放熱器である；
− 第２冷却部材は、前記フィルタリングブロックのコンデンサに連結された複数のフィンが設けられた第２放熱器である；
− ２つのブロックの間に冷却空気の流れが通ることができるように、制御ブロックは、電力ブロックが取り付けられた第２平面に平行な第１平面に配置される；
− 保護カバーの開口部は、
第１放熱器のフィンに面して配置されるのに適した第１組の開口部；
制御ブロックに面して配置されるのに適した第２組の開口部；
前記電力ブロックのための冷却空気の第１の半径方向の流れ、および前記制御ブロックのための冷却空気の第２の半径方向の流れを作るように２組の開口部は、分離低壁によって分離され、
前記フィルタリングブロックのための冷却空気の第３の半径方向の流れを作るように、第２放熱器のフィンに面して配置され得る第３組の開口部
に分割される。

非限定的な実施形態によると、第１放熱器のフィンは、平行フィンのグループで構成され、グループは、電力ブロックの下の冷却空気の半径方向の循環流が可能となるように構成されている。

非限定的な実施形態によると、電力ブロックおよびフィルタリングブロックは、負極性の導電部材によって電気的に接続される。

非限定的な実施形態によると、第１放熱器および第２放熱器は、互いに協働するのに適した取付オリフィスをそれぞれ備える。

非限定的な実施形態によると、電力ブロックおよびフィルタリングブロックの間の組立には、取付ネジ、導電部材、第１放熱器の取付タブおよび前記導電部材の下面の間に配置された熱絶縁体、前記導電部材および回転電機の後支持体の間に配置された第１電気絶縁体、および取付ネジのヘッドおよび第２放熱器の取付タブの上面の間に配置された第２電気の絶縁体が必要である。

非限定的な実施形態によると、第３冷却部材は、制御ブロックに連結された複数のフィンが設けられた第３放熱器である。

非限定的な実施形態によると、保護カバーの第１組の開口部、第２組の開口部、および第３組の開口部の開口部は、側部にあり、第１組の開口部および第２組の開口部の開口部は、第１放熱器のフィンと直列に配置されている。

非限定的な実施形態によれば、第１放熱器のフィン、保護カバー、および第１組の開口部は、以下の関係を満たすように構成されている：
ｈ≧０．５．ｈａ
Ｈ＜０．５．ｈａ，および
Ｄ≧０．５．（ｄ^２−（（ｏ−ｅ）／２）^２）^１／２
ここで、ｈは、保護カバーの開口部の高さ、ｈａは、第１放熱器のフィンの高さ、Ｈは、保護カバーの下部および開口部の下部の間の距離、Ｄは、保護カバーの内縁および第１放熱器のフィンの前縁の間の距離、ｄは、第１放熱器の２つの隣接するフィンを分離するフィン間の間隔、ｏは、開口部の幅、およびｅは、フィンの厚さである。

非限定的な実施形態によると、保護カバーまた、前記カバーの上部に配置され、かつフィルタリングブロックのための冷却空気の第４の軸方向の流れを作るようにフィルタリングブロックのコンデンサの上に配置され得る第４組の開口部を備える。

また、
− ローター；
− 前記ローターに連結され、かつ複数の相を備えるステータ；
− 任意の１つの先行する特徴による電子アセンブリであって、前記電子アセンブリの電力ブロックは、前記ステータの相に接続することがでる、電子アセンブリ；
− 前記ステータを支持する後支持体；および
− 後支持体の近くに位置するファン；
を備える、回転電機が提案される。

非限定的な実施形態によると、前記回転電機は、始動オルタネータである。

非限定的な実施形態によると、前記始動オルタネータは、回生制動機能および加速補助機能を備える。

本発明およびその異なる用途は、以下の説明を読み、添付図面を考察することにより理解できるだろう。

本発明による保護カバーを備える、自動車の回転電機のための電子アセンブリの第１の非限定的な実施形態の分解斜視図を示す。 図１ａの電子アセンブリの組立後の斜視図を示す。 図１の電子アセンブリの電力ブロックの平面図を示す。 図２の電力ブロックの電力モジュールの斜視図を示す。 図２の電力ブロックの励起モジュールの斜視図を示す。 図２の電力ブロックに連結された第１放熱器の斜視図を示す。 図４の第１放熱器の下からの図を示す。 図４および図５の第１放熱器の側面図を示す。 図４〜図６の第１放熱器を有する図２の電力ブロックの組立後の斜視図を示す。 図１の電子アセンブリのフィルタリングブロックの斜視図を示す。 図８のフィルタリングブロックに連結された第２放熱器の図を示す。 コンデンサなしの図４〜図６の第１放熱器を有する図８および図９のフィルタリングブロックのアセンブリの非限定的な実施形態を示す。 コンデンサを有する図１０のアセンブリの実施形態を示す。 図１１のアセンブリの一部の拡大図を示す。 図１１のフィルタリングブロックのアセンブリの分解組立図を示す。 図１の電子アセンブリの制御ブロックの斜視図を示す。 図１４の制御ブロックの側面図を示す。 図１４および図１５の制御ブロックの下からの図を示す。 本発明による図１の電子アセンブリの保護カバーの斜視図を示す。 図１７の保護カバーの側面図を示す。 図１７および図１８の保護カバーの平面図を示す。 図１７〜図１９の保護カバーの横方向開口部によって発生した気流を説明する略図である。 図４〜図６の第１放熱器のフィンおよび図９の第２放熱器のフィンに面して配置された図１７〜図１９の保護カバーの開口部を説明する略図である。 図１の電子アセンブリを備える回転電機を示す。

特に断りがない限り、異なる図に示される構造または機能が同じ部材は、同じ参照記号で示される。

回転電機のための電子アセンブリ１０は、図１〜図２２を参照して説明される。非限定的な例において回転電機は、マイルドハイブリッドタイプの車両において使用される始動オルタネータである。このタイプの用途の回転電機は、電気の発生および熱機関の始動（「ストップ＆ゴー」または「ストップ／スタート」機能を有する）のためのみならず、回生制動、低速の車両のトラクション、および熱機関のトルク補助のために使用される。

図１に示されるように、非限定的な実施形態によると、電子アセンブリ１０は、
− 電子部品ブロック１００，２００，３００であって、該ブロックは、異なる放熱ニーズを有し、
電力ブロック１００、
フィルタリングブロック２００、および
制御ブロック３００、
であるブロックと、
− 前記ブロック１００，２００，３００を冷却するためのデバイス１０’であって、
電力、フィルタリング、および制御ブロック１００，２００，３００をカバーするのに適した保護カバー４００であって、電力１００、制御３００、およびフィルタリング２００ブロックそれぞれの放熱ニーズのための冷却空気Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４の異なる流れの生成に適した開口部４０１，４０２，４０３，４０４を備える、保護カバー
を備える冷却デバイス１０’と、
− 前記保護カバー４００に連結された冷却部材１０１，２０１，３０１と、
を備える。

以下に詳細に示すように、個別ブロックの電子アセンブリ構造により、異なるブロックを冷却するための異なる気流の生成、および冷却部材およびカバーの開口部間の連結、熱デカップリングが異なるブロック間において得られ、各ブロックの冷却が最適化される。各ブロックのために目標とする冷却が得られ、各ブロックは、異なる動作温度を有し、それにより異なる放熱ニーズを有する。したがって、電子アセンブリの冷却が改善される。

非限定的な実施形態において、
− 第１冷却部材は、前記電力ブロック１００に連結された複数のフィン１０１１が設けられた第１放熱器１０１である。
− 第２冷却部材は、前記フィルタリングブロック２００のコンデンサ２０２に連結された複数のフィン２０１１が設けられた第２放熱器２０１である。
− ２つのブロック１００，３００間に冷却空気Ｆ２の流れが通過できるように、制御ブロック３００は、電力ブロック１００が取り付けられた第２平面Ｐ２に平行な第１平面Ｐ１に配置される
− 保護カバー４００の開口部は、
第１放熱器１０１のフィンに面して配置され得る第１組の開口部４０１と、
制御ブロック３００に面して配置され得る第２組の開口部４０２と、
前記電力ブロック１００のための冷却空気Ｆ１の第１半径方向の流れと、前記制御ブロック３００のための冷却空気Ｆ２の第２半径方向の流れを作るように、２組の開口部４０１，４０２は、分離低壁４０５によって分離され、
前記フィルタリングブロック２００のための冷却空気Ｆ３の第３半径方向の流れを作るように、第２放熱器２０１のフィンに面して配置され得る第３組の開口部４０３と、
に分割される。

電力電子アセンブリおよび冷却デバイス１０’の異なる部材、および生成された異なる気流は、以下に詳細に説明される。

電力ブロック
図２は、電力ブロック１００の平面図を表している。この非限定的な例において、電力ブロック１００は、３つの電力モジュール１００１および励起モジュール１００２を備える。

電力モジュール１００１は、非限定的な例においてＭＯＳＦＥＴトランジスタなどの電子スイッチを備え、モジュールのスイッチは、回転電機の相のためのブリッジ整流器／コンバーター分岐を提供することを意図している。電力モジュール１００１の非限定的な例は、図３ａに示される。電力モジュールは、後述される相互接続ピン１０３を備える。

励起モジュール１００２は、前記機械のローターのコイルに供給することができ、前記モジュールは、通常ローターの電流を測定することができるＭＯＳＦＥＴトランジスタおよびダイオードを備える。

励起モジュール１００２の非限定的な例が図３ｂに示されている。励起モジュールは、後述される相互接続ピン１０３’を備える。磁気センサ１００３がまた示されており、ローターの位置を測定することができる。

電力モジュール１００１および励起モジュール１００２は、熱源であるため、これらを冷却する必要がある。

この目的を達成するために、冷却デバイス１０’は、第１冷却部材を備え、それは、電力ブロック１００に連結された複数のフィン１０１１が設けられた第１放熱器１０１（また電力ブロック放熱器と呼ぶ）である。非限定的な実施形態において、第１放熱器は、電力ブロック１００の下に実質的に半径方向に配置されている。これらは、通常アルミニウムで作られている。

第１放熱器１０１のフィン１０１１は、図４の斜視図に示されており、電力ブロック放熱器１０１の側面図は、図６に示されている。

これらのフィンは、電子アセンブリを通過する空気と熱交換するために大きい表面積を提供する。したがって、以下に示されるように、ブロック１００の冷却は、放熱器１０１のフィンにより最適化されている。

電力１００１および励起１００２モジュールに加えて、電力ブロック１００は、部品へ電流を流すことができる導電トラックを備える。これらの導電トラックはまた、熱源であり、冷却しなければならない。

第１放熱器１０１がまた以下のものを備えることに留意すべきである。
− 図４〜図６に示されるような複数の取付タブ１０１３であって、前記タブにより、制御ブロック３００を固定することが可能となる。これらの取付タブ１０１３は、２つのブロック１００および３００の間のスペーサとして機能する。したがって制御ブロック３００は、電力ブロック１００の平面と平行な平面に配置される。非限定的な例において、４つのタブが使用される。
− 図４および図５に示すようにオリフィス１０１４が設けられた少なくとも２つの取付タブであって、これらのタブにより、フィルタリングブロック２００を固定することが可能となる。非限定的な例において、２つの取付タブが使用される。フィルタリングブロックは、以下に説明される。
− 図４〜図６に示される複数の取付オリフィス１０１５であって、前記オリフィスにより、電力ブロック１００を固定することが可能となる。非限定的な例において４つのオリフィスが使用される。

フィルタリングブロック
フィルタリングブロック２００は、図８〜図１３に示される。

図８および図９に示されるように、フィルタリングブロック２００は、電力部品（特に電力モジュール１００１）由来の干渉をフィルタリングすることを意図した複数のコンデンサ２０２を備える。

コンデンサ２０２を冷却するために、冷却デバイス１０’は、第２冷却部材を備え、それは、複数のフィン２０１１が設けられた第２放熱器２０１（フィルタリングブロック放熱器とも呼ばれる）であり、前記放熱器は、コンデンサ２０２に連結されている。

これらのフィンは、電子アセンブリを通過する空気との熱交換のために大きい表面積を提供している。

したがって、以下に示されるように、ブロック２００、つまりコンデンサ２０２の冷却は、放熱器２０１のフィンによって最適化される。

非限定的な実施形態において、第２放熱器２０１は、樹脂２０１３によってフィルタリングブロック２００のコンデンサ２０２に連結される。したがって、樹脂により、放熱器内に前記コンデンサ２０２を保持するだけでなく、コンデンサの熱量を前記放熱器２０１に対して良好に排出することが可能となる。

機械１（図２２）が４８ボルトの連続的な電圧の下で動作する始動オルタネータタイプの機械であるこの実施形態において、電位Ｂ＋およびＢ−が機械１内に存在し、それぞれ４８ボルトの＋４８Ｖおよび０Ｖに対応する。Ｂ−（０Ｖ）および車両の一般グランド電位（図２２のＭ−参照）は、機械１において、電気的に絶縁され、この一般グランドは、通常車両の１または複数のバッテリーの負の電気端子および車両本体に接続されており、また機械１において電子アセンブリ１０が固定されている後支持体４０に接続されていることに留意すべきである。したがって、電気絶縁体は、Ｂ−において電気接地する電子アセンブリおよびＭ−に接続された後支持体４０の間に設けられている。もちろん、車両の電気回路においてＢ−およびＭ−の間の電気接続を確立することができるが、この実施形態においては、機械１内では電気接続は提供されない。

特に図８および図９を参照すると、Ｂ＋は、Ｂ−の絶縁された電気端子２０５を介して車両の電気回路に接続される。Ｂ−は、電力ブロック１００およびフィルタリングブロック２００の金属部品（特に放熱器）および制御ブロック３００のグランドに電気的に接続された電気端子２０６を介して車両の電気回路に接続される。電気接続舌状部２０７がまた図８および図９に示されており、この舌状部２０７は、フィルタリングブロック２００および電力ブロック１００間のＢ＋の相互接続を確実にする。

したがって電力ブロック１００およびフィルタリングブロック２００の両方は、それぞれ電位Ｂ＋およびＢ−に接続された正および負極性の導電トラックを備える。これらの導電トラックにより、異なるブロック１００，２００の電子部品を通る電流の通過が可能となる。

電力ブロック１００において、第１放熱器１０１は、グランドＢ−に接続される。

以下に示されるように、図１ａに示される、異なる放熱ニーズを有する電子部品の２つのブロック間の組み合わせ５００（またはグループまたはサブアセンブリ）により、前記ブロックは、電力ブロック１００およびフィルタリングブロック２００であり、電気絶縁体手段および単一導電部材に特定の熱の補助により、後支持体４０のＭ−に対するＢ−の電気絶縁体とともに、電力ブロック１００およびフィルタリングブロック２００の間のＢ−の電気接続を得ることができ、かつ電力ブロック１００およびフィルタリングブロック２００の間の良好な熱デカップリングが可能となる強い熱抵抗を得ることができる。

組み合わせ５００（またはグループまたはサブアセンブリ）は、図１ａに示され、このような組み合わせ５００の電気、熱および機械的な接続は、図１１〜図１３に示される。後者の図において、明確にするために電力ブロック１００は示されていない。

したがって、非限定的な実施形態において、ブロック１００および２００間の電気、熱および機械的なアセンブリの組み合わせ５００、および機械の後支持体４０への取り付けは、２つの取付点ＰＭ１およびＰＭ２（図１１）において確保される。図１２および図１３に示された第１取付点ＰＭ１において、特に、このアセンブリは、以下のものによって設けられる：
− 取付ネジ２０４と、
− 電位Ｂ−における導電部材１０４であって、その第１端部１０４０は、上面を介して、フィルタリングブロック２００の取付タブに、ブロック２００の前記タブの下面の上に直接接触し、第２端部１０４１は、上面を介して、電力ブロック１００の取付タブに、ブロック１００の前記タブの下面の上に直接接触し、ブロック２００およびブロック１００の前記タブは、放熱器２０１および１０１それぞれの拡張によって形成される、導電部材１０４と、
− 熱絶縁体１０５であって、
複数のフィン１０１１が設けられ、かつ前記電力ブロック１００に連結された第１放熱器１０１である第１冷却部材１０１の拡張部であるブロック１００の前記タブ；および
前記導電部材１０４の下面
の間に配置された熱絶縁体１０５と、
− 前記導電部材１０４および回転電機の後支持体４０の間に配置された第１電気絶縁体１０６と、
− 取付ネジ２０４のヘッドおよびフィルタリングブロック２００の前記タブの上面の間に配置された第２電気絶縁体１０６’。

導電部材１０４、熱絶縁体１０５および電気絶縁体１０６および１０６’の機能は以下に説明される。

第１の非限定的な実施形態において、電力ブロック１００およびフィルタリングブロック２００を同じ電位Ｂ−で接続するために、図１１〜図１３に示されるように導電部材１０４が使用される。非限定的な実施形態において、前記導電部材は、通常Ｕ形のバスバーである。

バスバーは、銅またはアルミニウムの板で形成されることが示されている。非限定的な実施形態において、バスバーは、銅の酸化を防ぐために、追加的なスズメッキを含む。

このバスバー１０４は、図１２に示すように、２つのブロック１０１および２０１の間に接合部を作るように電力ブロックの放熱器１０１およびフィルタリングブロックの放熱器２０１の間に配置される。したがってバスバーは、導電体として働き、ブロック１００および２００のタブとの直接接触により負極性Ｂ−を有する。

図１０〜図１３に示されるように、第１放熱器１０１および第２放熱器２０１は、互いに協働するのに適した取付オリフィス１０１４，２０１４が設けられた取付タブをそれぞれ備える。

図１１の分解組立図を示す図１３に示されるように、第２放熱器２０１は、第１放熱器１０１の上述の取付オリフィス１０１４と対向して配置された取付オリフィス２０１４を備え、取付ネジ２０４がこれらの取付オリフィス１０１４，２０１４に挿入され、後支持体４０にネジ留めされる。これにより、機械の後支持体４０への電子アセンブリ１０の機械的な固定が確実になる。

バスバー１０４および熱絶縁体１０５を用いるこの実施形態により、２つの放熱器１０１および２０１が金属導電部品によって直接接触するように配置された他の実施形態と比較して、熱交換を最小にすることが可能となる。実際、説明された実施形態において、バスバーの金属導電部品は、電気伝導のための所望の電気抵抗が得られるように寸法が決められており、放熱器１０１および２０１の間の熱伝導を最小化する小さい断面および小さい接触面が導かれ、これは、熱（および電気）絶縁体１０５の存在により、放熱器１０１および２０１間の熱および電気伝導がバスバー１０４のみによって提供され得るということに基づく。したがって放熱器１０１および２０１間の熱抵抗は大きくなり、これにより、熱交換が低減され、かつ異なる温度範囲で動作する２つのブロック１００および２００である電力ブロック１００およびフィルタリングブロック２００間の良好な熱デカップリングが可能となる。

コンデンサ２０２の存在により、フィルタリングブロック２００は、過剰に高い温度（非限定的な例において１５０°Ｃ以上）に達することはなく、そうでなければコンデンサ２０２は、劣化し得るということに留意すべきである。ここで、この部分のための電力ブロック１００は、多くの熱を放出するＭＯＳＦＥＴスイッチの存在により１５０°Ｃを越えることがある。したがって、フィルタリングブロック２００および電力ブロック１００の間で、２つのブロック間に電流が流れることを許容しながら熱デカップリングを実施することが必要である。

機械の後支持体４０の金属部分に取付ネジ２０４がネジ留めされるため、電気絶縁体１０６および１０６’により、Ｂ−における放熱器１０１および２０１および回転電機１０のＭ−における後支持体４０の間の電気絶縁が可能となる。電気絶縁体１０６および１０６’は、取付ネジ２０４および放熱器１０１，２０１およびバスバー１０４の間の任意の接触を防ぐものである。

非限定的な例において、絶縁体１０５は、低い熱伝導性のプラスチックで作られたワッシャーであり、絶縁体１０６および１０６’は、低い導電性のプラスチックで作られたワッシャーである。これらのワッシャーは、図１１の点線部分の拡大図である図１２に示されている。

取付タブのオリフィス１０１４，２０１４は、取付ネジがオリフィス１０１４，２０１４の内壁と接触することを避けるために、取付ネジ２０４の直径と比較して十分大きい直径を有していなければならず、これにより、絶縁ワッシャー１０６，１０６’の周囲カラー（図示せず）をオリフィス１０１４，２０１４の円形縁／内壁および取付ネジ２０４のシャンクの表面の間の空間に挿入することができ、この周囲カラーがこのような接触がおきないことを保証するということに留意すべきである。これらの手段により、放熱器１０１／２０１の金属部品および機械の後支持体の間の電気絶縁体の所望の取り付けが可能となる。

絶縁された電気端子２０５において、ブロック１００および２００間の電気、熱、および機械的なアセンブリの組み合わせ５００、および機械の後支持体４０への取り付けのために、第２取付点ＰＭ２が使用される。使用されるこの手段は、第１取り付け点ＰＭ１に使用されるものと実質的に同じであるため、ここでは詳しく説明しない。

制御ブロック
制御ブロックは、図１４〜図１６に示される。

図１４の斜視図に示されるように、制御ブロック３００は、電力ブロック１００の電力モジュール１００１を制御することによって回転電機および特に、機械の設定を制御するための部品３０２を備える。部品３０２は、当業者にとって既知であるため、ここでは説明しない。

制御ブロックは、制御部品３０２が取り付けられたプリント回路基板（ＰＣＢ）からなる。

制御ブロック３００は、電力ブロック１００から熱的に分離されている。

したがって、電力モジュールの制御機能は、電力ブロックには配置されない。この目的を達成するために、非限定的な実施形態においては、制御ブロック３００は、電力ブロック１００が取り付けられた第２平面Ｐ２に平行な第１平面Ｐ１に配置されるため、２つのブロック１００，３００の間に冷却空気Ｆ２の流れが通過することができる。したがって、２つのブロック１００および３００の間に空間を作ることによって、２つのブロックの間に空気を案内することができる。したがって、２つのブロックの間で熱デカップリングを作ることによって、全体が冷却される。この空気の流れの作成を以下に説明する。

非限定的な例において、制御ブロック３００は、前述のようにスペーサとして機能する第１放熱器１０１の取付タブ１０１３に取付オリフィス３０４を連結することによって電力ブロック１００の上に取り付けられる。

これらの間の連通のために、電力ブロック１００および制御ブロック３００は、図２、図３、図４に示された相互接続ピン１０３、１０３’によって互いに接続される。これらの相互接続ピン１０３−１０３’は、図１４に示すように制御ブロックに設けられた空間３０３−３０３’にそれぞれ挿入される。図１５は、制御ブロック３００の側面図である。

図１６は、下からの制御ブロック３００を示す前述の相互接続ピン１０３−１０３’を挿入するための空間３０３−３０３’が示されており、前述の取付オリフィス３０４も示されている。

各ピンは、小さい断面を有するため、２つのブロック間の熱交換の可能性は最小化される。

さらに、励起モジュール１００２は、測定信号および制御信号を送ることができる相互接続ピン１０３’を備える。したがって、前記相互接続ピンは、ローターの励起電流を制御し、前記電流を確認し、ローターの位置を確認するためにセンサ信号を送り、機械の温度を上げることができる。

また、動作中、ＰＣＢのいくつかの部品の熱が上がり、ＰＣＢ板の温度を上昇させることに留意すべきである。またこのＰＣＢ板を冷却するために、非限定的な実施形態において冷却デバイス１０’は、第３冷却部材を備え、これは、図１６の下からの図に示されるように制御ブロック３００に連結された複数のフィン３０１１が設けられた第３放熱器３０１（また制御ブロック放熱器と呼ぶ）である。

したがって、放熱器をＰＣＢハウジング、より正確には、ＰＣＢの下面に挿入することによって、ＰＣＢの部品によって導入される熱量を排出するために制御ブロック３００および電力ブロック１００の間の熱デカップリングが可能となる冷却空気Ｆ２の同じ流れ使用することができる。

非限定的な例において、第３放熱器３０１は、樹脂、金属ストリップ、間隙充填剤、または間隙パッドによって制御ブロック３００の部品に連結される。

保護カバー
以下に示されるように、異なる放熱ブロックそれぞれに適した冷却空気の流れが保護カバーによって異なるブロックにおいて生成され、かつ配向される。したがってこれらの空気の流れのいくらかは、異なるブロックに連結された異なる放熱器のフィンの上を流れ、したがって前記ブロックの冷却を最適化し、前記フィンは、発熱する部品の放熱面積を増加する。

保護カバー４００は、図１７〜図１９に示される。

図１７および図１８に示されるように、保護カバー４００は、開口部を備え、該開口部は、
− 第１放熱器１０１のフィンに対向して配置することができる第１組の開口部４０１と、
− 制御ブロック３００に面して配置することができる第２組の開口部４０２と、
前記電力ブロック１００のための冷却空気の第１半径方向の流れＦ１、および前記制御ブロック３００のための冷却空気の第２半径方向の流れＦ２を作るように、２組の開口部４０１，４０２は、分離低壁４０５によって分離され、
− 前記フィルタリングブロック２００のための冷却空気の第３の流れＦ３を作るように第２放熱器２０１のフィンに対向して配置することができる第３組の開口部４０３と、
に分かれている。

電気機械のファン５０は、前記機械のステータを冷却するために空気を吸引する。この空気は、保護カバーの開口部４０１，４０２，４０３を介して横方向に吸引され、前記開口部に向かい、開口部を通り流れる。この吸引された空気から、３タイプの開口部４０１，４０２および４０３、および分離低壁４０５の存在により、３つの異なる空気の流れそれぞれ，Ｆ１，Ｆ２およびＦ３が作られる。

この非限定的な実施形態において、第１組の開口部４０１および第２組の開口部４０２の間を分離するよう機能する分離低壁４０５は、カバー４００の材料から構成される。

・第１組の開口部４０１
第１組の開口部４０１により、空気の第１の流れＦ１を生成することが可能となる。この空気の第１の流れＦ１がファンによって基底に向かって吸引されるため、空気は、電力ブロック１００の下面（第１放熱器１０１を介して）の上を流れる。図２０の略図から明らかなように、空気の第１の流れＦ１は、第１組の開口部４０１を通り半径方向に流れ、かつ電気機械１に向かって軸方向、つまりローターの軸ＡＺに沿って排出される前に、第１放熱器１０１のフィン２０１１である放熱部材の上をその全長にわたって流れる。したがって電力ブロック１００は、フィンを介した第１放熱器１０１の冷却によって冷却される。

・第２組の開口部４０２
第２組の開口部４０２により、空気の第２の流れＦ２を生成することが可能となる。図２０の略図から明らかなように、この空気の第２の流れＦ２は、軸ＡＺに沿って軸方向に排出される前に、第２組の開口部４０２を通り、制御ブロック３００の下面の下で半径方向に流れる。このように、制御ブロック３００は冷却される。

異なる流路を有する第１の流れＦ１および第２の流れＦ２に冷却空気の流れを分離することによって、２つのブロック１００および３００の間の良好な熱デカップリングが得られる。

第３放熱器３０１が存在する非限定的な実施形態において、前記流れＦ２が前記放熱器３０１のフィン３０１１の上を流れるため、空気の流れＦ２による制御ブロック３００の部品の冷却は、最適化されることに留意すべきである。このようにして、発熱するＰＣＢハウジングのいくつかの部品によって導入される熱量の排出が改善される。

非限定的な実施形態において、保護カバー４００の第１組の開口部４０１および第２組の開口部４０２の開口部は、側面にあり、第１放熱器１０１のフィンと同じ方向に配置される。したがって、保護カバーの開口部が第１放熱器１０１のフィンと同じ方向、つまり、ここでは垂直に配置されるため、開口部を通り、かつフィンの上を流れる空気の流れは、開口部が異なる方向である場合よりも大きくなる。

したがって一組の開口部ではなく、保護カバー４００の高さにわたる２組の開口部４０１，４０２を作ることにより、流入する空気をより良好に流すことが可能となる。さらに、２組の垂直開口部４０１，４０２の間に低壁４０５を配置することにより、電力ブロック１００およびフィルタリングブロック２００をそれぞれ冷却するための空気の２つの流れを得ることが可能となる。

第１放熱器１０１のカバー／フィンの開口部の間の連結を最適化するために、第１放熱器１０１のフィンに対してこれらの開口部を正確に配置させることが必要である。

より具体的には図２０および図２１を参照すると、第１放熱器１０１のフィン、保護カバー４００および第１組の開口部および／または第２組の開口部４０１，４０２の開口部は、以下の関係を満たすように構成される：
ｈ≧０．５．ｈａ （１）
Ｈ＜０．５．ｈａ，および （２）
Ｄ≧０．５．（ｄ^２−（（ｏ−ｅ）／２）^２）^１／２ （３）
ここで、ｈは、カバー開口部の高さ、ｈａは、フィンの高さ、Ｈは、カバーの基底および開口部の基底の間の距離、Ｄは、カバーの内縁、およびフィンの前縁の間の距離、ｄは、２つの隣接するフィンを分離するフィン間の間隔、ｏは、カバー開口部の幅、およびｅは、フィンの厚さである。

上の関係（１）〜（３）は、最適な冷却を提供する配置を決定するための試験により発明者によって決定される。関係（１）により、特にカバー開口部分Ｓｏｃがフィン間チャネルの部分Ｓｃａよりも十分に大きいことを保証することができる。

・第３組の開口部４０３
第３組の開口部４０３により、第３の空気の流れＦ３を生成することができる。この空気の流れは、第３組の開口部４０３を通り半径方向に流れ、電気機械に向かって軸方向に、つまりローターの軸ＡＺに沿って排出される前に、放熱部材、つまり第２放熱器２０１のフィンの上をその全長にわって流れる。

非限定的な実施形態において、第３組の開口部４０３の開口部は、側面にあり、第２放熱器２０１のフィンと同じ方向に配置される。

したがって、保護カバーのこれらの開口部が第２放熱器２０１のフィンと同じ方向に、つまりここでは垂直に配置されるため、開口部を通過し、かつフィンの上を流れる空気の流れは、開口部が異なる方向にある場合よりも著しく大きい。

したがってこれにより、空気の第３の流れＦ３との熱交換の大きい表面積を得ることができ、フィルタリングブロック２００、特にコンデンサ２０２をより一層冷却することができる。

・第４組の開口部４０４
非限定的な実施形態において、フィルタリングブロック２００の冷却空気の第４の流れＦ４を作るように、保護カバー４００はまた、前記カバー４００の上部に配置され（図１７または図１９に示されるように）、かつフィルタリングブロック２００のコンデンサ２０２の上に配置することができる第４組の開口部４０４を備える。

図１７および図１８に示すように、この第４の流れＦ４は、第４組の開口部４０４を通り軸方向に、つまりローターの軸ＡＺに平行に流れ、電気機械へ排出される前に、コンデンサ２０２、また放熱部材、つまり第２放熱器２０１のフィン２０１１の上を流れる。

したがってフィルタリングコンデンサ２０２を冷却する空気の軸方向の流れが作られる。

したがって、第２放熱器２０２のフィンは、空気の半径方向の流れＦ３および軸方向の空気の流れＦ４を受け、これにより、空気との熱交換表面積を増加させることが可能となり、フィンの上の空気の最適な流れ（空気の２つの流れからなる）を得ることができる。したがって、この熱交換の最適化により、コンデンサは、良好に冷却される。

保護カバー４００の別の機能は、例えばネジまたは機械的な工具の侵入などの機械的な接触から電子アセンブリを保護することであることに留意すべきである。開口部４０１，４０２，４０３およびまた４０４は、このような機械的な接触を避け、かつ前記接触に対する所望の保護に従って決定される最大幅ｌを守るように、寸法が決められなければならない。したがって値ｌは、特に堅い異物の侵入（またＩＰ保護と呼ばれる）に対する始動オルタネータのための所望の保護の程度によって決定される。

したがって、上述した電子アセンブリ１０により、始動オルタネータ１を動作させることが可能となる。指導オルタネータは、図２２に示すように、
− ローター（図２２には図示せず）と、
− 前記ローターに連結されるとともに、複数の相を備えるステータ３０と、
− 先行する特徴の任意の１つによる電子アセンブリ１０であって、前記電子アセンブリ１０の電力ブロック１００は、前記ステータ３０の相に接続されるのに適した、電子アセンブリ１０と、
− 前記ステータ２０を支持する後支持体４０と、
− 後支持体４０の近くに配置されたファン５０と、
を備える。

もちろん、本発明の説明は、上述の用途、実施形態、または例に限定されるものではない。

このように、本発明は、特にハイブリッド用途の例えばベルトによって駆動される、または一体化された始動オルタネータなどの任意のタイプの可逆多相回転電機に適用される。

したがって、別の非限定的な例示利用において、始動オルタネータは、フルハイブリッドであり、かつ電気モーターのみによって（一般的に始動中）、または熱機関のみ（一般的に速度が増加する場合）によって、またはエンジンおよび電気モーター同時に（例えばより強い加速を得るために）自動車を駆動することが可能である。電気モーターに供給するバッテリーは、回生制動によってエネルギーを回復する。

したがって、具体的に説明される本発明は、以下の利点を有する：
− ２つのブロックが空気の流れが通ることができる空間を有して２つの平行な平面に配置されるという機械的な組立；
− ２つのブロック間の熱交換の可能性を最小にし、熱交換表面積が非常に小さい相互接続ピンを介して２つのブロックが接続されるという電気的組立；
− 制御ブロックおよび電力ブロックの間を通過する空気の第２の流れ；
により、制御ブロックおよび電力ブロック間の熱デカップリングが可能となる。
− 絶縁ワッシャーを介した第２放熱器および第１放熱器の熱絶縁；
− ２つのブロック間の熱交換の可能性を最小にし、導電部が減少する単一のバスバーを介して２つのブロックが接続されるという電気的組立；
により、電力ブロックおよびフィルタリングブロック間の熱デカップリングが可能となる。
− ブロックが異なる動作温度（中および最大）および異なる放熱ニーズを有する、動作ブロック（電力ブロック，フィルタリングブロック，制御ブロック）を分離する構造；
− 冷却デバイスの保護カバーの構造により、各機能ブロック専用の空気の流れの作成；
− ２組の開口部の間の分離低壁の存在；
− 電子アセンブリへ空気が入るよう配向する開口部；
− 第１および第２放熱器の冷却フィンに対するこれらの開口部の形および位置；
− 冷却デバイスの冷却部材、つまり異なる放熱器の異なる機能ブロックとの連結、前記放熱器のフィンにより、熱量を排出するための空気との熱交換表面積を増加することができる；
− コンデンサの過熱を回避し、それによって損傷を防ぐための空気の半径方向の流れ、および空気の軸方向の流れの通路；
− コンデンサの第２放熱器への熱量の良好な排出が可能な樹脂；
− バスバーを冷却するための第１放熱器における開口部の存在；
により、電気アセンブリの部品の冷却の最適化が可能となる。

１ 回転電機
１０ 電子アセンブリ
１０’ 冷却デバイス
２０ ローター
３０ ステータ
４０ 後支持体
５０ ファン
１００ 電力ブロック
１０１ 第１冷却部材，第１放熱器
１０３，１０３’ 相互接続ピン
１０４ バスバー
１０５ 熱絶縁体
１０６ 絶縁ワッシャー
２００ フィルタリングブロック
２０１ 放熱器
２０２ コンデンサ
３００ 制御ブロック
３０１ 第３放熱器
３０２ 制御部品
４００ 保護カバー
４０１，４０２，４０３，４０４ 開口部
４０５ 分離低壁

Claims (14)

1. 自動車の回転電機（１）のための電子アセンブリ（１０）であって、
   − 電子部品ブロック（１００，２００，３００）であって、前記ブロックが異なる放熱ニーズを有し、
   電力ブロック（１００）；
   フィルタリングブロック（２００）；
   制御ブロック（３００）；
   である、電子部品ブロック（１００，２００，３００）と、
   − 前記ブロック（１００，２００，３００）を冷却するためのデバイス（１０’）であって、
   前記電力、フィルタリング、および制御ブロック（１００，２００，３００）をカバーするのに適した保護カバー（４００）であって、前記電力ブロック（１００）、制御ブロック（３００）、およびフィルタリングブロック（２００）それぞれの放熱ニーズのために、冷却空気の異なる流れ（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４）を生成するのに適した開口部（４０１，４０２，４０３，４０４）を備える、保護カバー、および
   前記保護カバー（４００）の前記開口部（４０１，４０２，４０３，４０４）と熱的に協働する冷却部材（１０１，２０１，３０１）
   を備える冷却デバイス（１０’）と、
   を備える、電子アセンブリ（１０）。
2. − 第１冷却部材は、前記電力ブロック（１００）に連結された複数のフィン（１０１１）が設けられた第１放熱器（１０１）であり、
   − 第２冷却部材は、前記フィルタリングブロック（２００）のコンデンサ（２０２）に連結された複数のフィン（２０１１）が設けられた第２放熱器（２０１）であり、
   − 前記２つのブロック（１００，３００）の間に冷却空気の流れ（Ｆ２）が通過できるように、前記制御ブロック（３００）は、前記電力ブロック（１００）が取り付けられた第２平面（Ｐ２）と平行な第１平面（Ｐ１）に配置され、
   − 前記保護カバー（４００）の前記開口部は、
   前記第１放熱器（１０１）の前記フィンに面して配置されるのに適した第１組の開口部（４０１）；
   前記制御ブロック（３００）に面して配置されるのに適した第２組の開口部（４０２）；
   前記電力ブロック（１００）のための冷却空気の第１の半径方向の流れ（Ｆ１）および前記制御ブロック（３００）のための冷却空気の第２の半径方向の流れ（Ｆ２）を作るように、前記２組の開口部（４０１，４０２）は、分離低壁（４０５）によって分離され；および
   前記フィルタリングブロック（２００）のための冷却空気の第３の半径方向の流れ（Ｆ３）を作るように、前記第２放熱器（２０１）の前記フィンに面して配置され得る第３組の開口部（４０３）；
   に分割される、請求項１に記載の電子アセンブリ（１０）。
3. 前記第１放熱器（１０１）の前記フィンが平行フィンのグループで構成され、かつ前記グループは、前記電力ブロック（１００）の下の冷却空気の半径方向の循環流を許容するように構成されている、請求項２に記載の電子アセンブリ（１０）。
4. 前記電力ブロック（１００）および前記フィルタリングブロック（２００）が負極性の導電部材（１０４）によって電気的に接続されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子アセンブリ（１０）。
5. 前記第１放熱器（１０１）および前記第２放熱器（２０１）が互いに協働するのに適した取付オリフィス（１０１４−２０１４）をそれぞれ備える、請求項４に記載の電子アセンブリ（１０）。
6. 前記電力ブロック（１００）および前記フィルタリングブロック（２００）の組立には、取付ネジ（２０４）、導電部材（１０４）、前記第１放熱器（１０１）の取付タブ（１０１４）および前記導電部材（１０４）の下面の間に配置された熱絶縁体（１０５）、前記導電部材（１０４）および前記回転電機の後支持体（４０）の間に配置された第１電気絶縁体（１０６）、および前記取り付けネジ（２０４）のヘッドおよび前記第２放熱器（２０１）の取付タブ（２０１４）の上面の間に配置された第２電気絶縁体（１０６’）を必要とする、請求項２または３に記載の電子アセンブリ（１０）。
7. 第３冷却部材は、前記制御ブロック（３００）に連結された複数のフィン（３０１１）が設けられた第３放熱器（３０１）である、請求項２に記載の電子アセンブリ（１０）。
8. 前記第３放熱器（３０１）は、樹脂、金属ストリップ、間隙充填剤、または間隙パッドによって前記制御ブロック（３００）の部品に連結されている、請求項７に記載の電子アセンブリ（１０）。
9. 前記保護カバー（４００）の前記第１組の開口部（４０１）、前記第２組の開口部（４０２）、および前記第３組の開口部（４０３）の開口部は、側部にあり、前記第１組の開口部（４０１）および前記第２組の開口部（４０２）の開口部は、前記第１放熱器（１０１）のフィンと直列に配置される、請求項２〜７のいずれか一項に記載の電子アセンブリ（１０）。
10. 前記第１放熱器（１０１）の前記フィン、前記保護カバー（４００）、および前記第１組の開口部（４０１）が以下の関係：
    ｈ≧０．５．ｈａ
    Ｈ＜０．５．ｈａ，および
    Ｄ≧０．５．（ｄ^２−（（ｏ−ｅ）／２）^２）^１／２，
    を満たすように構成され、
    ここで、ｈは、前記保護カバー（４００）の開口部の高さ、ｈａは、前記第１放熱器（１０１）のフィンの高さ、Ｈは、前記保護カバー（４００）の底部および開口部の底部の間の距離、Ｄは、前記保護カバー（４００）の内縁、および前記第１放熱器（１０１）のフィンの前縁の間の距離、ｄは、前記第１放熱器（１０１）の２つの隣接するフィンを分離するフィンの間の間隔、ｏは、開口部の幅、およびｅは、フィンの厚さである、請求項２〜８のいずれか一項に記載の電子アセンブリ（１０）。
11. 前記保護カバー（４００）がまた、前記フィルタリングブロック（２００）のための冷却空気の第４の軸方向の流れ（Ｆ４）を作るように、前記カバー（４００）の上部に配置され、かつ前記フィルタリングブロック（２００）のコンデンサ（２０２）の上に配置され得る、第４組の開口部（４０４）を備える、請求項２〜９のいずれか一項に記載の電子アセンブリ（１０）。
12. 回転電機（１）であって、
    − ローターと、
    − 前記ローターに連結され、かつ複数の相を備えるステータ（３０）と、
    − 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電子アセンブリ（１０）であって、前記電子アセンブリ（１０）の前記電力ブロック（１００）が前記ステータ（３０）の相に接続することができる、電子アセンブリ（１０）と、
    − 前記ステータ（３０）を支持する後支持体（４０）と、
    − 前記後支持体（４０）の近くに位置するファン（５０）と、
    を備える、回転電機（１）。
13. 前記回転電機（１）が始動オルタネータである、請求項１２に記載の回転電機。
14. 前記始動オルタネータが回生制動機能および加速補助機能を備える、請求項１３に記載の回転電機。

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