JP2021097525A - 車両用回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】隣接した電位差のある端子に発生し得る電食を抑制した車両用回転電機を得ること。【解決手段】回転子と、遠心ファンと、回転子のフロント側を覆うフロントブラケットと、リヤ側を覆うリヤブラケットと、各ブラケットの内側に設けられた固定子とを有するモータ部と、電機子電流の供給および整流を行うパワーモジュールと、界磁電流を制御する界磁モジュールと、パワーモジュールおよび界磁モジュールを制御する制御モジュールと、各モジュールを取り囲むケースと、パワーモジュールを冷却するヒートシンクと、を有したインバータアセンブリと、インバータアセンブリを取り囲むカバーと、を備えた車両用回転電機であって、パワーモジュールに電気的に接続され、ケースから突出し、隣接した第一の端子と第二の端子、および第一の端子と第二の端子との間に板状の絶縁壁を備え、第一の端子と第二の端子のそれぞれの周囲に空間を設けた。【選択図】図３

Description

本願は、車両用回転電機に関するものである。

モータ部とインバータアセンブリとを連結した制御装置一体型の回転電機が、車両に用いられている。回転電機を車両に用いる場合、回転電機をコンパクトにすることが望まれており、回転電機をコンパクト化するための構造が開示されている。例えば、インバータアセンブリには、モータ部が備えた回転子の回転軸の周方向に上下アームを１組にしたパワーモジュール体が設けられ、パワーモジュール体の上下アームのそれぞれのグランド（ＧＮＤ）を一つの端子で共用することで、車両用回転電機をコンパクトにしている。

３相２極で構成されたモータであれば、モータ部は電位差のある端子を３対備える。各端子と接続先との容易な接続を考慮し、各端子は絶縁されていない活線が露出された状態で設けられる。モータ部の界磁巻線の末端と通じた各端子は、モータ部を覆うリヤブラケットが備えた排気口の換気通路を妨げないように、回転軸の中心から界磁巻線の外径以上に離れた位置に配置される。また車両用回転電機をリヤ側から覆うリヤカバーは、内部の部品を容易に冷却するために、車両用回転電機の外周に沿って多数の吸気口を備える。空冷式の車両用回転電機に対するコンパクト化の要求から、パワーモジュールが搭載されたヒートシンクを冷却するように、回転子に備えた遠心ファンによって、リヤカバーが一部に備えた吸気口から外気が吸入し、ステータを保持して固定するブラケットに排気口を備えた構造としている。しかしながら、吸気口と排気口から、タイヤからの泥水の跳ね上げによって車両用回転電機の内部に浸水することになる。それゆえ、車両用回転電機の内部にある端子周囲への水の浸入を解消するために、端子の周囲において、端子が引き出される方向を除き壁で遮蔽された構造が開示されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００９−１１３７４０号公報

上記特許文献１においては、端子が引き出される方向が被水の方向でなければ、端子への被水を抑制することができる。しかしながら、絶縁されていない電位差のある３対の端子は同じ方向に設けられるのではなく、例えば９０度の角度をもって設けられた場合、何れかの端子が被水の方向となることも多く、被水により端子の周囲に水が溜まり、端子に電食が生じるという課題があった。

このような端子周辺への水の浸入により電食が生じるおそれがある場合は、専用の部材による絶縁処理が端子に必要なため回転電機の部品点数および組付工数が増加するという課題があり、また、電位差のある端子の間は沿面距離を伸ばす必要があるため回転電機全体のコンパクト化に反するという課題があった。

本願は前記のような課題を解決するためになされたものであり、隣接した電位差のある端子に発生する電食を抑制した車両用回転電機を得ることを目的としている。

本願に開示される車両用回転電機は、回転軸を取り囲む回転子と、回転子に設けられた少なくとも一つの遠心ファンと、軸受を介して回転軸の一端の側を保持し、回転子のフロント側を覆うフロントブラケットと、軸受を介して回転軸の他端の側を保持し、回転子のリヤ側を覆うリヤブラケットと、回転子の周囲を取り囲みフロントブラケットおよびリヤブラケットの内側に設けられた固定子とを有するモータ部と、モータ部に接続され、駆動時の電機子電流の供給および発電時の電機子電流の整流を行うパワーモジュールと、モータ部に接続され、界磁電流を制御する界磁モジュールと、パワーモジュールおよび界磁モジュールを制御する制御モジュールと、パワーモジュール、界磁モジュール、および制御モジュールを取り囲むケースと、パワーモジュールと接して設けられ、パワーモジュールを冷却するヒートシンクと、を有し、モータ部のリヤブラケットの側に設けられたインバータアセンブリと、インバータアセンブリを取り囲むカバーと、を備えた車両用回転電機であって、パワーモジュールに電気的に接続され、ケースから突出し、電位差のある隣接した第一の端子と第二の端子、および前記第一の端子と前記第二の端子との間に設けられた板状の絶縁壁を備えるとともに、第一の端子と第二の端子のそれぞれの周囲に空間を設けたものである。

本願に開示される車両用回転電機によれば、隣接した電位差のある端子に発生する電食を抑制することができる。

実施の形態１に係る車両用回転電機を示す断面図である。 実施の形態１に係る車両用回転電機の一部の断面図である。 実施の形態１に係る車両用回転電機のインバータアセンブリの側を示す正面図である。 実施の形態１に係る車両用回転電機のパワーモジュールの外観を示す斜視図である。 実施の形態１に係る車両用回転電機のインバータアセンブリの一部を示す正面図である。 実施の形態１に係る車両用回転電機の別のインバータアセンブリの一部を示す正面図である。 実施の形態２に係る車両用回転電機のインバータアセンブリの側を示す正面図である。 実施の形態２に係る車両用回転電機の別のインバータアセンブリの一部を示す正面図である。 実施の形態３に係る車両用回転電機の絶縁壁の外観を示す斜視図である。 実施の形態４に係る車両用回転電機の一部の斜視図である。

以下、本願の実施の形態による車両用回転電機を図に基づいて説明する。各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１は車両用回転電機１を示す断面図、図２は車両用回転電機１の一部の断面図、図３は車両用回転電機１のインバータアセンブリ３０の側を示す正面図である。ただし図２は車両用回転電機１におけるインバータアセンブリ３０がモータ部４０に装着される前の状態を示す断面図で、図３はインバータアセンブリ３０の正面を覆う部分のカバー５０を取り除いて示した図である。車両用回転電機１は、モータ部４０とインバータアセンブリ３０とカバー５０とを備え、モータ部４０とインバータアセンブリ３０とが連結された制御装置一体型の車両用回転電機１である。カバー５０は、例えばポリアミド合成樹脂で作製され、インバータアセンブリ３０を取り囲む。以下、各部の詳細を説明する。

モータ部４０は、回転軸１１を取り囲む回転子２と、回転子２に設けられた遠心ファン２０、遠心ファン２１と、軸受７を介して回転軸１１の一端の側を保持し回転子２のフロント側を覆うフロントブラケット４と、軸受８を介して回転軸１１の他端の側を保持し回転子２のリヤ側を覆うリヤブラケット５と、回転子２の周囲を取り囲み、フロントブラケット４とリヤブラケット５の内側に設けられた固定子３とから構成される。ここでフロント側とはプーリ１２の側のことであり、リヤ側とはその反対側のことである。回転軸１１は、軸受７、８で回転自在に支持される。回転子２の界磁鉄心２ｂには、界磁巻線２ａが巻かれている。固定子３の巻線は２組３相の巻線群を有し、三相固定子巻線３ａが巻かれている。回転軸１１の一端の側は、フロントブラケット４から突出し、先端部にプーリ１２が設けられる。プーリ１２は、ベルト（図示せず）を介して内燃機関（図示せず）と連結され、内燃機関と双方向にトルクを授受する。回転軸１１の他端の側は、リヤブラケット５から突出し、先端部にスリップリング１３が設けられる。スリップリング１３を介して、界磁巻線２ａに界磁電流が供給される。車両用回転電機１はブラシ１６ａが設けられたブラシホルダ１６を備え、ブラシ１６ａが回転軸１１が備えたスリップリング１３を摺設することで界磁巻線２ａに通電される。界磁鉄心２ｂの対向する端面のそれぞれに、冷却風を発生させてモータ部４０の内部を冷却する遠心ファン２０、遠心ファン２１が回転軸１１に取り付けられる。遠心ファンは、モータ部４０に少なくとも一つ設けられる。カバー５０の一部に備える吸気口５０ａから外気が吸入し、固定子３を保持して固定するリヤブラケット５には排気口４１を備える構造となっている。モータ部４０は３相２極で構成されたモータの為、図３に示すように、モータ部４０からの出力端はＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂの３対となる。

インバータアセンブリ３０は、モータ部４０に接続され駆動時の電機子電流の供給および発電時の電機子電流の整流を行うパワーモジュール９と、モータ部に接続され界磁電流を制御する界磁モジュール１０と、パワーモジュール９および界磁モジュール１０を制御するための制御回路を備えた制御モジュール１７とを備える。また、インバータアセンブリ３０は、パワーモジュール９、界磁モジュール１０、および制御モジュール１７を取り囲み、各モジュールの電力系の端子と接続される複数の端子を備えたケース１４と、パワーモジュール９および界磁モジュール１０と接して設けられたヒートシンク１５とを有する。インバータアセンブリ３０は、モータ部４０のリヤブラケット５の側に、ヒートシンク１５とリヤブラケット５とが対向するように設けられる。パワーモジュール９および界磁モジュール１０は、スイッチング素子とその周辺回路を備える。ヒートシンク１５は、パワーモジュール９および界磁モジュール１０が備えた部品を冷却する。

パワーモジュール９および界磁モジュール１０は、意図しない大電流が流れた時に電源を供給するラインを溶断するヒューズ機能部を有する。図４は、実施の形態１に係る車両用回転電機１のパワーモジュール９の外観を示す斜視図である。パワーモジュール９はスイッチング素子の主電極に接続されたパワーモジュール９の端子９ａをパワーリードとして備え、端子９ａに断面積の小さな狭窄部９ｂが設けられる。狭窄部９ｂは、バスバー６０と接続された端子９ａにおいてヒューズとして機能する。界磁モジュール１０においても、同様の構造が設けられる。端子９ａを備えたパワーモジュール９は、図３に示すように、ＡＣ端子１４ａおよびグランド端子１４ｂよりも内径の側である回転軸１１の側に配置される。ケース１４とカバー５０でラビリンス構造が構成され、この構成よりも内径の側に設けられる狭窄部９ｂまで泥水の跳ね上げ等による被水は浸入しにくく、狭窄部９ｂの断線は抑制される。

ケース１４は、絶縁性を備えた樹脂で作製され、例えばポリフェニレンサルファイドである。ケース１４は、図３に示すように、パワーモジュール９に電気的に接続され、ケース１４から突出し、電位差のある隣接した第一の端子であるＡＣ端子１４ａと第二の端子であるグランド端子１４ｂを備える。ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂは、パワーモジュール９とモータ部４０とを接続するための端子である。ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂは、それぞれがケース１４に一体的に成形して設けられる。ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂは、同一平面に配置される。ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂとの間に板状の絶縁壁２４が設けられ、ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂのそれぞれの周囲に空間が設けられる。ケース１４の外形は、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に概ね矩形状としている。また、ヒートシンク１５の外形も概ねケース１４の外形に合わせた形状で設けられる。インバータアセンブリ３０は、各モジュール等の搭載後、図１に示すように、樹脂２５により封止される。

車両用回転電機１は、図１に示すように、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を備える。磁極位置検出センサー６は、リヤブラケット５の外側でスリップリング１３と軸受８の間に、回転軸１１と同軸になるように配置され、回転軸１１すなわち回転子２の磁極の位置を適切に検出する。磁極位置検出センサー６は、センサー固定子６ａとセンサーロータ６ｂとから構成される。鉄心からなるセンサーロータ６ｂが、センサー固定子６ａの内側の回転軸１１に設けられる。センサー固定子６ａはヒートシンク１５に装着され、磁極位置検出センサー６の信号配線は制御モジュール１７に接続される。

車両用回転電機１は、図２に示すように、コネクティングボード１８を備える。コネクティングボード１８は、モータ部４０とインバータアセンブリ３０とを接続するターミナル１９がインサート成形されたボードである。コネクティングボード１８は、インバータアセンブリ３０とリヤブラケット５の間に設けられ、図１に示すように、リヤブラケット５にネジ２２で固定される。

車両用回転電機１の組立の概要について説明する。コネクティングボード１８がリヤブラケット５に固定され、インバータアセンブリ３０がリヤブラケット５のボス５ａにネジ２３で固定される。インバータアセンブリ３０の中央の回転軸１１が通る空間は吸気口５０ａであり、回転軸１１の隣に、ブラシホルダ１６が配置されインバータアセンブリ３０に固定される。インバータアセンブリ３０およびブラシ１６ａ等を外部から保護して絶縁するために、インバータアセンブリ３０の外周形状に沿うように、カバー５０がインバータアセンブリ３０に搭載される。

モータ部４０の固定子口出し線３ｂとパワーモジュール９の接続について説明する。固定子口出し線３ｂは、図２に示すように、三相固定子巻線３ａの端部である。固定子口出し線３ｂは、リヤブラケット５を貫通し、コネクティングボード１８が備えたターミナル１９のひとつであるモータ部側ターミナル１９ａと溶接して接合される。モータ部側ターミナル１９ａに接続された他のターミナル１９であるインバータアセンブリ側ターミナル１９ｂと、ＡＣ端子１４ａが接続部品であるネジで接続される。ＡＣ端子１４ａとパワーモジュール９の端子９ａは溶接等で接合される。図２では図示していないグランド端子１４ｂは、ヒートシンク１５にネジで接続される。

図５は、実施の形態１に係る車両用回転電機１のインバータアセンブリ３０の一部を示す正面図で、ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂの周囲を拡大して示した図である。絶縁壁２４が、ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂのそれぞれの間で、ケース１４に設けられる。絶縁壁２４は樹脂からなり、ケース１４に一体成形されている。絶縁壁２４の図５における紙面垂直方向の大きさは、図２に示すように、ＡＣ端子１４ａとＡＣ端子１４ａに取り付けられるネジ（図示せず）と、隣接したグランド端子１４ｂとグランド端子１４ｂに取り付けられるネジとを仕切る高さである。絶縁壁２４を設けたことで、ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂの間の沿面距離は延長される。絶縁壁２４は板状であり、ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂの周囲に水が浸入しても水は抜け落ちるため、ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂの周囲に水が留まることは抑制される。

図５では絶縁壁２４をケース１４に設けたが、絶縁壁２４が配置される箇所はケース１４に限るものではない。図６は、実施の形態１に係る車両用回転電機の別のインバータアセンブリ３０の一部を示す正面図である。絶縁壁２４は、ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂのそれぞれの間で、カバー５０に設けられる。樹脂からなる絶縁壁２４は、カバー５０に一体成形されている。カバー５０にはインサート成形して設けられるなどの構成部品がないため、カバー５０は薄肉化して軽量化されている。カバー５０に設けられた絶縁壁２４は、カバー５０と同様に薄肉化して設けられる。そのため、絶縁壁２４の先端部に突起形状を設けて、絶縁壁２４を補強している。

路面に対して上方向を天方向と定義すると、車両用回転電機１の設置の方向は、図１の上の方向を天方向、下の方向を路面である地方向とするのが望ましい。図１に示すように、ブラシ１６ａはパワーモジュール９よりも天方向に配置される。ブラシ１６ａの配置を天方向とすることで、泥水の跳ね上げ等による被水に起因したブラシ詰まりが抑制される。ブラシ詰まりを抑制することで、界磁回路の断線が回避される。パワーモジュール９は地方向にあっても、ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂとの間に板状の絶縁壁２４を備えたため、ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂの周囲に水が留まることは抑制される。

以上のように、実施の形態１による車両用回転電機１において、隣接した電位差のあるＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂ、およびＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂとの間に設けられた板状の絶縁壁２４を備え、ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂの周囲にそれぞれ空間が設けられたため、ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂの間の沿面距離は延長され、ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂの周囲に水が留まることはなく、隣接した電位差のあるＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂに発生し得る電食を抑制することができる。絶縁壁２４の大きさは、ＡＣ端子１４ａとＡＣ端子１４ａに取り付けられるネジと、隣接したグランド端子１４ｂとグランド端子１４ｂに取り付けられるネジとを仕切る高さであるため、隣接した電位差のある部位間の沿面距離を確実に延長することができる。絶縁壁２４は、ケース１４またはカバー５０に設けられるため、従来のレイアウトを変更せずに維持することができる。樹脂からなる絶縁壁２４がケース１４またはカバー５０に一体成形されている場合、部品点数を低減することができ、容易に車両用回転電機１を組み立てることができる。ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂがケース１４に一体的に成形されている場合、部品点数を低減することができ、組立工数を低減することができる。ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂがケース１４に一体的に成形され、さらに絶縁壁２４がケース１４に一体成形して設けられている場合、ＡＣ端子１４ａ、グランド端子１４ｂと絶縁壁２４の位置合わせが不要であり、容易に車両用回転電機１を組み立てることができる。ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂが同一平面に並べて配置されている場合、組立の作業性を向上させることができ、絶縁壁２４の高さを小さくすることができる。

実施の形態２．
実施の形態２に係る車両用回転電機１について説明する。図７は、車両用回転電機１のインバータアセンブリ３０を示す正面図である。ただし図７は、インバータアセンブリ３０の正面を覆う部分のカバー５０を取り除いて示した図である。実施の形態２に係る車両用回転電機１は、絶縁壁２４をケース１４およびカバー５０の双方に設けた構成になっている。

絶縁壁２４が、ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂの間のそれぞれで、ケース１４およびカバー５０の双方にそれぞれ設けられる。絶縁壁２４は樹脂からなり、ケース１４に設けられた絶縁壁２４はケース１４に一体成形され、カバー５０に設けられた絶縁壁２４はカバー５０に一体成形されている。ケース１４に設けられた絶縁壁２４とカバー５０に設けられた絶縁壁２４は、相互に離間している。ケース１４に設けられた絶縁壁２４とカバー５０に設けられた絶縁壁２４は、絶縁壁２４に垂直な方向から見て、相互に重ねて配置されている。ここではＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂはケース１４の同一側面から突出し、隣接したそれぞれの絶縁壁２４は回転軸１１の円周方向に重なるように設けられる。

例えば、粘性係数の高い泥が含まれた道路凍結防止材の主成分である塩化カルシウム水溶液がタイヤ巻上げなどにより車両用回転電機１の内部に浸入した場合、絶縁壁２４の回転軸１１の伸長する方向の端部で塩化カルシウム水溶液の泥が沈殿し、溜水することがある。溜水が生じても、複数に絶縁壁２４を設けて沿面距離を延長することで漏れ電流を減少させ、ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂに生じ得る電食を抑制することができる。

図７ではＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂがケース１４の同一側面から突出し、隣接したそれぞれの絶縁壁２４は回転軸１１の円周方向に重なるように設けたが、絶縁壁２４の配置される構成はこれに限るものではない。図８は、実施の形態２に係る車両用回転電機１の別のインバータアセンブリ３０の一部を示す正面図である。ここではＡＣ端子１４ｃと、グランド端子１４ｂおよびＡＣ端子１４ａがケース１４の異なる側面から突出し、ＡＣ端子１４ｃとグランド端子１４ｂの間に設けられた絶縁壁２４は回転軸１１の方向に重なるように設けられる。このような配置おいても、沿面距離を延長することで漏れ電流を減少させることができる。

沿面距離を延長させるためには、隣接したそれぞれの絶縁壁２４の長さを長くして、重なりを大きくするのがよい。しかしながら、絶縁壁２４の長さを長くすると、ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂの周囲の空間２６は狭められ、被水があった際、水が抜け落ちにくく水が滞りやすくなる。そのため、車両用回転電機１の内部に浸入し得る被水の程度、頻度、粘度などに応じて、絶縁壁２４の長さは適宜定めて構わない。また、図７に示すように、グランド端子１４ｂに隣接させてケース１４に設けた絶縁壁２４を配置したが、カバー５０に設けた絶縁壁２４をグランド端子１４ｂに隣接させて配置しても構わない。

以上のように、実施の形態２による車両用回転電機１において、絶縁壁２４をケース１４およびカバー５０の双方に設けたため、ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂの間の沿面距離はさらに延長され、ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂの周囲に粘性係数の高い泥が含まれた水が溜水しても、隣接した電位差のあるＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂに発生し得る電食を抑制することができる。ケース１４に設けられた絶縁壁２４とカバー５０に設けられた絶縁壁２４は相互に離間しているため、ＡＣ端子１４ａとグランド端子１４ｂの周囲に空間を確保して沿面距離を延長することができる。ケース１４に設けられた絶縁壁２４とカバー５０に設けられた絶縁壁２４は、絶縁壁２４に垂直な方向から見て、相互に重ねて配置されているため、沿面距離を延長することができる。

実施の形態３．
実施の形態３に係る車両用回転電機１について説明する。図９は、車両用回転電機１の絶縁壁２４の外観を示す斜視図である。図９では、カバー５０はインバータアセンブリ３０を取り囲む側面のみを示している。実施の形態３に係る車両用回転電機１は、隣接したそれぞれの絶縁壁２４を異なる高さで設けた構成になっている。

ケース１４に設けられた絶縁壁２４とカバー５０に設けられた絶縁壁２４は、絶縁壁２４に垂直な方向から見て、端部を除き一部で重なるよう配置されている。ケース１４に設けられた絶縁壁２４とカバー５０に設けられた絶縁壁２４の重ならない部位の高さが、図９に示すように、高低差寸法Ｄとなる。絶縁壁２４に高低差を設けたことで、塩化カルシウム水溶液の泥が浸入しても、泥は絶縁壁２４に堆積しにくい。そのため、泥に起因した電食は抑制される。なお、高低差寸法Ｄは、隣接したそれぞれの絶縁壁２４が離間している距離よりも大きく設定することが望ましい。泥の絶縁壁２４への堆積が、さらに抑制されるためである。

図９では、ケース１４に設けた絶縁壁２４の高さがカバー５０に設けた絶縁壁２４の高さよりも高くなるように設けたが、絶縁壁２４の構成はこれに限るものではない。カバー５０に設けた絶縁壁２４の高さがケース１４に設けた絶縁壁２４の高さよりも高くなるように構成しても構わない。

以上のように、実施の形態３による車両用回転電機１において、ケース１４に設けられた絶縁壁２４とカバー５０に設けられた絶縁壁２４は、端部を除き一部で重なるよう配置されているため、粘性係数の高い泥が含まれた水溶液が車両用回転電機１の内部に浸入しても、泥が絶縁壁２４に堆積しにくいため、泥に起因した電食を抑制することができる。ケース１４に設けられた絶縁壁２４とカバー５０に設けられた絶縁壁２４の重ならない部位の高さが、隣接したそれぞれの絶縁壁２４が離間している距離よりも大きい場合、泥の絶縁壁２４への堆積をさらに抑制することができる。

実施の形態４．
実施の形態４に係る車両用回転電機１について説明する。図１０は、車両用回転電機１のリヤ側の一部の斜視図である。図１０では、カバー５０はインバータアセンブリ３０を取り囲む側面のみを示している。実施の形態４に係る車両用回転電機１は、リヤブラケット５の排気口４１と絶縁壁２４を近づけて配置した構成になっている。

リヤ側の遠心ファン２１を駆動させたときの吸気は、遠心ファン２１よりも回転軸１１方向に吸気口５０ａからなされ、排気はリヤブラケット５に設けられた複数の排気口４１を介して行われる。排気口４１は、リヤブラケット５のインバータアセンブリ３０に対向する側に複数設けられる。絶縁壁２４、ＡＣ端子１４ａ、およびグランド端子１４ｂと対向するリヤブラケット５に、排気口４１が設けられる。絶縁壁２４の近傍に被水があっても、排気により被水は効率よく飛散され、また揮発されるため、絶縁壁２４の近傍における溜水は抑制される。

以上のように、実施の形態４による車両用回転電機１において、絶縁壁２４、ＡＣ端子１４ａ、およびグランド端子１４ｂと対向するリヤブラケット５に、排気口４１が設けられているため、排気口４１からの排気により、絶縁壁２４の近傍に浸入した被水を効率よく飛散することができ、また揮発することができるので、さらに電食を抑制することができる。

また本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１ 車両用回転電機、２ 回転子、２ａ 界磁巻線、２ｂ 界磁鉄心、３ 固定子、３ａ 三相固定子巻線、３ｂ 固定子口出し線、４ フロントブラケット、５ リヤブラケット、５ａ ボス、６ 磁極位置検出センサー、６ａ センサー固定子、６ｂ センサーロータ、７ 軸受、８ 軸受、９ パワーモジュール、９ａ 端子、９ｂ 狭窄部、１０ 界磁モジュール、１１ 回転軸、１２ プーリ、１３ スリップリング、１４ ケース、１４ａ ＡＣ端子、１４ｂ グランド端子、１４ｃ ＡＣ端子、１５ ヒートシンク、１６ ブラシホルダ、１６ａ ブラシ、１７ 制御モジュール、１８ コネクティングボード、１９ ターミナル、１９ａ モータ部側ターミナル、１９ｂ インバータアセンブリ側ターミナル、２０ 遠心ファン、２１ 遠心ファン、２２ ネジ、２３ ネジ、２４ 絶縁壁、２５ 樹脂、２６ 空間、３０ インバータアセンブリ、４０ モータ部、４１ 排気口、５０ カバー、５０ａ 吸気口、６０ バスバー

本願に開示される車両用回転電機は、回転軸を取り囲む回転子と、回転子に設けられた少なくとも一つの遠心ファンと、軸受を介して回転軸の一端の側を保持し、回転子のフロント側を覆うフロントブラケットと、軸受を介して回転軸の他端の側を保持し、回転子のリヤ側を覆うリヤブラケットと、回転子の周囲を取り囲みフロントブラケットおよびリヤブラケットの内側に設けられた固定子とを有するモータ部と、モータ部に接続され、駆動時の電機子電流の供給および発電時の電機子電流の整流を行うパワーモジュールと、モータ部に接続され、界磁電流を制御する界磁モジュールと、パワーモジュールおよび界磁モジュールを制御する制御モジュールと、パワーモジュール、界磁モジュール、および制御モジュールを取り囲むケースと、パワーモジュールと接して設けられ、パワーモジュールを冷却するヒートシンクと、を有し、モータ部のリヤブラケットの側に設けられたインバータアセンブリと、インバータアセンブリを取り囲むカバーと、を備えた車両用回転電機であって、パワーモジュールに電気的に接続され、ケースから突出し、電位差のある隣接した第一の端子と第二の端子、および前記第一の端子と前記第二の端子との間に設けられた板状の絶縁壁を備えるとともに、第一の端子と第二の端子のそれぞれの周囲に空間を設け、絶縁壁は、第一の端子および第一の端子に取り付けられた接続部品と、第二の端子および第二の端子に取り付けられた接続部品とを仕切り、絶縁壁は、ケースおよびカバーの双方にそれぞれ設けられ、ケースに設けられた絶縁壁と、カバーに設けられた絶縁壁は、相互に離間しているものである。

Claims (18)

1. 回転軸を取り囲む回転子と、
   前記回転子に設けられた少なくとも一つの遠心ファンと、
   軸受を介して前記回転軸の一端の側を保持し、前記回転子のフロント側を覆うフロントブラケットと、
   軸受を介して前記回転軸の他端の側を保持し、前記回転子のリヤ側を覆うリヤブラケットと、
   前記回転子の周囲を取り囲み前記フロントブラケットおよび前記リヤブラケットの内側に設けられた固定子とを有するモータ部と、
   前記モータ部に接続され、駆動時の電機子電流の供給および発電時の電機子電流の整流を行うパワーモジュールと、
   前記モータ部に接続され、界磁電流を制御する界磁モジュールと、
   前記パワーモジュールおよび前記界磁モジュールを制御する制御モジュールと、
   前記パワーモジュール、前記界磁モジュール、および前記制御モジュールを取り囲むケースと、
   前記パワーモジュールと接して設けられ、前記パワーモジュールを冷却するヒートシンクと、を有し、前記モータ部の前記リヤブラケットの側に設けられたインバータアセンブリと、
   前記インバータアセンブリを取り囲むカバーと、を備えた車両用回転電機であって、
   前記パワーモジュールに電気的に接続され、前記ケースから突出し、電位差のある隣接した第一の端子と第二の端子、および前記第一の端子と前記第二の端子との間に設けられた板状の絶縁壁を備えるとともに、前記第一の端子と前記第二の端子のそれぞれの周囲に空間を設けたことを特徴とする車両用回転電機。
2. 前記絶縁壁は、前記第一の端子および前記第一の端子に取り付けられた接続部品と、前記第二の端子および前記第二の端子に取り付けられた接続部品とを仕切ることを特徴とする請求項１に記載の車両用回転電機。
3. 前記絶縁壁は、前記ケースまたは前記カバーに設けられたことを特徴とする請求項２に記載の車両用回転電機。
4. 前記絶縁壁は樹脂からなり、前記ケースまたは前記カバーに一体成形されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用回転電機。
5. 前記絶縁壁は、前記ケースおよび前記カバーの双方にそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項２に記載の車両用回転電機。
6. 前記ケースに設けられた前記絶縁壁と、前記カバーに設けられた前記絶縁壁は、相互に離間していることを特徴とする請求項５に記載の車両用回転電機。
7. 前記ケースに設けられた前記絶縁壁と、前記カバーに設けられた前記絶縁壁は、前記絶縁壁に垂直な方向から見て、相互に重ねて配置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。
8. 前記ケースに設けられた前記絶縁壁と前記カバーに設けられた前記絶縁壁とは、前記絶縁壁に垂直な方向から見て、端部を除き一部で重なるよう配置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。
9. 前記ケースに設けられた前記絶縁壁と、前記カバーに設けられた前記絶縁壁の重ならない部位の高さは、それぞれの前記絶縁壁が離間している距離よりも大きいことを特徴とする請求項８に記載の車両用回転電機。
10. 前記絶縁壁は樹脂からなり、前記ケースに設けられた前記絶縁壁は前記ケースに一体成形され、前記カバーに設けられた前記絶縁壁は前記カバーに一体成形されていることを特徴とする請求項５から請求項９のいずれか１項に記載の車両用回転電機。
11. 前記第一の端子と前記第二の端子は、それぞれが前記ケースに一体的に成形されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の車両用回転電機。
12. 前記第一の端子と前記第二の端子は、同一平面に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の車両用回転電機。
13. 前記第一の端子、前記第二の端子の一方はグランド端子であることを特徴とする請求項１記載の車両用回転電機。
14. 磁極位置検出センサーが前記回転軸と同軸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。
15. 前記回転軸が備えたスリップリングに摺設するブラシが設けら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。
16. 前記固定子の巻線は２組３相の巻線群を有すること特徴とする請求項１に記載の車両用回転電機。
17. 前記ブラシは、前記パワーモジュールよりも路面に対して上方向に配置されていることを特徴とする請求項１５に記載の車両用回転電機。
18. 前記第一の端子と前記第二の端子より内径の側にヒューズ機構を有する前記パワーモジュールを配置したことを特徴とする請求項１に記載の車両用回転電機。

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