JP5368532B2 - Electric power supply unit integrated rotating electric machine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a rotary electric machine integral with a power supply unit, which reduces the effects of back flow without extending the axial length to improve cooling performance. <P>SOLUTION: In a rotary electric machine integral with a power supply unit, a power circuit 13 which conducts a stator current to a stator winding 3b is mounted on the rear outside of a rear bracket 2 of a rotary electric machine 100, the power circuit 13 being provided with a switching element 14 to switch the stator current and a heat sink 18 to cool the switching element 14, and a cooling air W produced by a cooling fan 8 attached to a shaft 4 of the rotary electric machine 100 flows in through a space between the power circuit 13 and the rear bracket 2 and is discharged via the inner periphery of the rear bracket 2 from an exhaust hole 23 formed on the outer periphery of the rear bracket 2. The rotary electric machine integral with a power supply unit includes between the rear bracket 2 and the power circuit 13 a cooling air back flow prevention member 20 which prevents the cooling air W discharged from the exhaust hole 23 from flowing back into the space between the power circuit 13 and the rear bracket 2. <P>COPYRIGHT: (C)2013,JPO&amp;INPIT

Description

この発明は、回転電機本体に、この回転電機の固定子巻線あるいは界磁巻線に電力を供給する電力供給ユニットを一体に取り付けた電力供給ユニット一体型回転電機に関するものである。   The present invention relates to a power supply unit-integrated rotary electric machine in which a power supply unit for supplying power to a stator winding or a field winding of the rotary electric machine is integrally attached to the rotary electric machine main body.

一般的な車両用回転電機においては、回転電機を制御するためのインバータを、車両において回転電機とは別の場所に搭載する別体型が実用化されている。別体型で構成した場合、車両においてインバータを搭載するためのスペースを別に確保する必要があること、あるいは回転電機とインバータとを接続するハーネスの長さに起因する損失が発生してしまうという問題があった。このような課題を解消するために、様々な電力供給ユニット一体型の回転電機の開発が進められている。   In a general rotating electrical machine for a vehicle, a separate type in which an inverter for controlling the rotating electrical machine is mounted in a place different from the rotating electrical machine in a vehicle has been put into practical use. When configured separately, there is a problem that it is necessary to secure a separate space for mounting the inverter in the vehicle, or that a loss due to the length of the harness connecting the rotating electrical machine and the inverter occurs. there were. In order to solve such a problem, various electric power supply unit-integrated rotating electrical machines have been developed.

その従来装置として、特開2007−189868号公報(特許文献1)に、スイッチング素子が搭載されたインバータパワー回路を、回転電機本体のリヤブラケットに回転電機の軸方向に所定の間隙を設けて搭載し、ファンによって生成される冷却風で上記インバータパワー回路を冷却する制御装置一体型回転電機が開示されている。   As an example of the conventional apparatus, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-189868 (Patent Document 1) includes an inverter power circuit having a switching element mounted thereon with a predetermined gap in the axial direction of the rotating electrical machine on the rear bracket of the rotating electrical machine body. A controller-integrated rotating electrical machine that cools the inverter power circuit with cooling air generated by a fan is disclosed.

特開2007−189868号公報JP 2007-189868 A

上記従来の制御装置一体型回転電機は、冷却風の排気口と吸気口の距離が近いため、暖められて排気された空気を吸入口から再び吸入してしまい、十分な冷却性能が得られないという冷却風の還流の点について問題があり、また、還流の影響を低減するために吸入口を排気口から遠ざけようとすると、それに伴ってインバータパワー回路を回転電機部と反対方向に移動する必要があって、軸長が伸びてしまうという問題があった。   In the above conventional controller-integrated rotating electrical machine, the distance between the cooling air exhaust port and the intake port is short, so the air that has been warmed and exhausted is sucked again from the intake port, and sufficient cooling performance cannot be obtained. There is a problem with the recirculation of the cooling air, and if the intake port is moved away from the exhaust port in order to reduce the influence of the recirculation, it is necessary to move the inverter power circuit in the opposite direction to the rotating electrical machine. There was a problem that the shaft length was extended.

更に、インバータパワー回路のスイッチング素子は整流用ダイオードより許容される温度が低いため、制御装置一体型回転電機の方が、整流ダイオードから構成される車載用回転電機よりも還流の影響が一層顕著に冷却性能を左右することになる。   In addition, since the switching element of the inverter power circuit has a lower allowable temperature than the rectifying diode, the effect of the reflux is more pronounced in the controller-integrated rotating electric machine than in the on-vehicle rotating electric machine constituted by the rectifying diode. Cooling performance will be affected.

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、軸長を伸ばすことなく還流の影響を低減し、冷却性能を向上させる電力供給ユニット一体型回転電機を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a power supply unit-integrated dynamoelectric machine that reduces the influence of reflux without increasing the axial length and improves cooling performance. It is what.

この発明に係る電力供給ユニット一体型回転電機は、回転電機の固定子巻線あるは界磁巻線に電力を供給する電力供給ユニットを上記回転電機の反負荷側に一体化した電力供給ユニット一体型回転電機であって、上記固定子巻線に固定子電流を通電するパワー回路を上記回転電機の反負荷側ブラケットの後方外側に搭載すると共に、上記パワー回路は、上記固定子電流をスイッチングするスイッチング素子と上記スイッチング素子を冷却するヒートシンクとを備え、上記回転電機のシャフトに取り付けられた冷却ファンによる冷却風が、上記パワー回路と上記反負荷側ブラケットとの空間を通って流入し、上記反負荷側ブラケットの内周を経て上記反負荷側ブラケットの外周部に設けられた排気孔から排出される電力供給ユニット一体型回転電機において、
上記反負荷側ブラケットと上記パワー回路との間に、上記排気孔から排出される上記冷却風が上記パワー回路と上記反負荷側ブラケットとの空間へ還流するのを防止する冷却風還流防止部材を備え、上記冷却風還流防止部材を上記パワー回路の上記反負荷側ブラケットへの固定保持部において、上記パワー回路と上記反負荷側ブラケットに挟まれて固定保持するものである。
The electric power supply unit integrated rotating electric machine according to the present invention is an electric power supply unit in which an electric power supply unit for supplying electric power to a stator winding or a field winding of the electric rotating machine is integrated on the non-load side of the electric rotating machine. A body-type rotating electrical machine, wherein a power circuit for supplying a stator current to the stator winding is mounted on the rear outer side of the anti-load side bracket of the rotating electrical machine, and the power circuit switches the stator current. Cooling air from a cooling fan that is provided with a switching element and a heat sink that cools the switching element and is attached to the shaft of the rotating electrical machine flows through the space between the power circuit and the anti-load side bracket, and Power supply unit integrated rotation discharged from the exhaust hole provided on the outer periphery of the anti-load side bracket through the inner periphery of the load side bracket In the machine,
A cooling air recirculation preventing member for preventing the cooling air discharged from the exhaust hole from returning to the space between the power circuit and the anti-load side bracket between the anti-load side bracket and the power circuit; And the cooling air recirculation preventing member is fixed and held between the power circuit and the anti-load side bracket in a fixing and holding portion of the power circuit to the anti-load side bracket .

この発明に係る電力供給ユニット一体型回転電機によれば、パワー回路と反負荷側ブラケットとの間に冷却風還流防止部材を配置し、上記冷却風還流防止部材を上記パワー回路の上記反負荷側ブラケットへの固定保持部において、上記パワー回路と上記反負荷側ブラケットに挟んで固定保持したので、軸長を伸ばすことなく上記冷却風還流防止部材を強固に固定でき、また、還流の影響を低減し、冷却性能を向上させることができる。 According to the electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to the present invention, the cooling air return prevention member is disposed between the power circuit and the anti-load side bracket, and the cooling air return prevention member is disposed on the anti-load side of the power circuit. Since the fixing and holding portion to the bracket is fixed and held between the power circuit and the anti-load side bracket, the cooling air reflux preventing member can be firmly fixed without extending the shaft length, and the influence of the reflux can be reduced. The cooling performance can be improved.

この発明の実施の形態1に係る電力供給ユニット一体型回転電機の断面図である。It is sectional drawing of the electric power supply unit integrated rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電力供給ユニット一体型回転電機の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the electric power supply unit integrated rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電力供給ユニット一体型回転電機のインバータパワー回路の反負荷側から見た図である。It is the figure seen from the non-load side of the inverter power circuit of the electric power supply unit integrated rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電力供給ユニット一体型回転電機の冷却風還流防止部材の反負荷側から見た図である。It is the figure seen from the anti-load side of the cooling air recirculation | reflux prevention member of the electric power supply unit integrated rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電力供給ユニット一体型回転電機の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the electric power supply unit integrated rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る電力供給ユニット一体型回転電機の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the electric power supply unit integrated rotary electric machine which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に係る電力供給ユニット一体型回転電機の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the electric power supply unit integrated rotary electric machine which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3に係る電力供給ユニット一体型回転電機の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the electric power supply unit integrated rotary electric machine which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3に係る電力供給ユニット一体型回転電機の冷却風還流防止部材の反負荷側から見た図である。It is the figure seen from the anti-load side of the cooling air return prevention member of the electric power supply unit integrated rotary electric machine which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4に係る電力供給ユニット一体型回転電機の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the electric power supply unit integrated rotary electric machine which concerns on Embodiment 4 of this invention.

以下、この発明に係る電力供給ユニット一体型回転電機の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。なお、これらの実施の形態により発明が限定されるものではなく、その発明の範囲内において、各実施の形態を組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変更、省略することが可能である。   A preferred embodiment of a power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The invention is not limited by these embodiments, and the embodiments can be combined, or the embodiments can be appropriately changed or omitted within the scope of the invention.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る電力供給ユニット一体型回転電機の断面図を示し、図2は、その要部断面図、図3は、パワー回路の反負荷側から見た図、図4は、冷却風還流防止部材(以下、還流防止部材という。)の反負荷側から見た図をそれぞれ示している。
これらの図において、符号100は回転電機を示し、符号200は回転電機100に電力を供給する電力供給ユニットを示している。回転電機100は、負荷側ブラケット(以下、フロントブラケットという。)1及び反負荷側ブラケット(以下、リヤブラケットという。)2からなるハウジングと、固定子鉄心3aと固定子巻線3bを有する固定子3と、シャフト4及び界磁巻線5を有する回転子6とを備えている。固定子3はフロントブラケット1の一端部とリヤブラケット2の一端部により支持固定され、回転子6は固定子3の内側に配置されている。回転子6のシャフト4は、ハウジングに設けられた支持用ベアリング7により回転自在に支持され、回転子6は固定子3に対して同軸に回転できるように構成されている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a cross-sectional view of an electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of an essential part thereof, and FIG. FIG. 4 is a view of a cooling air recirculation preventing member (hereinafter referred to as a recirculation preventing member) as viewed from the anti-load side.
In these drawings, reference numeral 100 denotes a rotating electric machine, and reference numeral 200 denotes a power supply unit that supplies electric power to the rotating electric machine 100. The rotating electrical machine 100 includes a housing including a load side bracket (hereinafter referred to as a front bracket) 1 and an anti-load side bracket (hereinafter referred to as a rear bracket) 2, a stator having a stator core 3a and a stator winding 3b. 3 and a rotor 6 having a shaft 4 and a field winding 5. The stator 3 is supported and fixed by one end portion of the front bracket 1 and one end portion of the rear bracket 2, and the rotor 6 is disposed inside the stator 3. The shaft 4 of the rotor 6 is rotatably supported by a support bearing 7 provided in the housing, and the rotor 6 is configured to be able to rotate coaxially with the stator 3.

回転子6の軸方向の両端面には、冷却ファン8が固定されている。シャフト4の負荷側(以下、フロント側という。)端部、即ち、フロントブラケット1の外側にプーリー9が装着されると共に、シャフト4の反負荷側(以下、リヤ側という。)に一対のスリップリング10が装着され、スリップリング10と摺接する一対のブラシ11がブラシホルダ12内に配置されている。プーリー9は、図示していないベルトを介してエンジンの回転軸と連結され、エンジンの回転がプーリー9に伝達される。ブラシホルダ12、ブラシ11、及びスリップリング10は、界磁巻線5に直流電力を供給するものである。   Cooling fans 8 are fixed to both end surfaces of the rotor 6 in the axial direction. A pulley 9 is attached to an end portion of the shaft 4 on the load side (hereinafter referred to as the front side), that is, outside the front bracket 1, and a pair of slips on the anti-load side (hereinafter referred to as the rear side) of the shaft 4. A pair of brushes 11 that are attached to the ring 10 and are in sliding contact with the slip ring 10 are disposed in the brush holder 12. The pulley 9 is connected to the rotation shaft of the engine via a belt (not shown), and the rotation of the engine is transmitted to the pulley 9. The brush holder 12, the brush 11, and the slip ring 10 supply DC power to the field winding 5.

リヤブラケット2の後方外側には、ブラシホルダ12とパワー回路、例えばインバータパワー回路13が配置され、リヤブラケット2に搭載されている。インバータパワー回路13は、固定子巻線3aに電流を供給するスイッチング素子である半導体スイッチング素子14とケース15からなるパワー回路モジュール16と、ブラシ11に供給する電力をコントロールするスイッチング素子と回転電機を制御する制御回路とケースからなる制御回路モジュール17(図3参照)と、パワー回路モジュール16及び制御回路モジュール17が搭載されるヒートシンク18から構成されている。また、インバータパワー回路13とブラシホルダ12の軸方向後方側には樹脂ケース19が配置されている。なお、リヤブラケット2の後方外側部分が回転電機100に電力を供給する電力供給ユニット200を構成している。   A brush holder 12 and a power circuit, for example, an inverter power circuit 13 are disposed outside the rear bracket 2 and are mounted on the rear bracket 2. The inverter power circuit 13 includes a semiconductor switching element 14 that is a switching element that supplies current to the stator winding 3a and a power circuit module 16 that includes a case 15, a switching element that controls power supplied to the brush 11, and a rotating electrical machine. The control circuit module 17 includes a control circuit to be controlled and a case (see FIG. 3), and the power circuit module 16 and the heat sink 18 on which the control circuit module 17 is mounted. A resin case 19 is disposed on the rear side in the axial direction of the inverter power circuit 13 and the brush holder 12. The rear outer portion of the rear bracket 2 constitutes a power supply unit 200 that supplies power to the rotating electrical machine 100.

ヒートシンク18は、リヤブラケット2とパワー回路モジュール16及び制御回路モジュール17の間に配置される。ヒートシンク18のフィン18aは、リヤブラケット2側に伸びており、還流防止部材20がリヤブラケット2の後方外側面とヒートシンク18との間に配設されている。還流防止部材20は、鉄、銅、アルミなどの金属製の部材で構成されている。   The heat sink 18 is disposed between the rear bracket 2, the power circuit module 16, and the control circuit module 17. The fins 18 a of the heat sink 18 extend toward the rear bracket 2, and a reflux preventing member 20 is disposed between the rear outer surface of the rear bracket 2 and the heat sink 18. The reflux preventing member 20 is made of a metal member such as iron, copper, or aluminum.

この電力供給ユニット一体型回転電機では、回転子6が回転駆動されるとファン8が駆動され、図1の矢印で示すように、冷却風Wが樹脂ケース19の外周部に設けられた吸入孔21から吸入され、ヒートシンク18のフィン18aを通過し、パワー回路モジュール16及び制御回路モジュール17を冷却する。そして、冷却風Wは、ファン8に空気が吸入されるようにリヤブラケット2に設けられた通風孔22を通過し、遠心方向に曲げられ、固定子巻線3b及びリヤブラケット2を冷却しながらリヤブラケット2の外周部に設けられた排気孔23から排出される。なお、還流防止部材20は、リヤブラケット2の外周部に設けられた排気孔23と軸方向で重なり合うように設けられている。   In this electric power supply unit-integrated rotating electric machine, when the rotor 6 is driven to rotate, the fan 8 is driven, and the cooling air W is provided in the outer periphery of the resin case 19 as indicated by the arrows in FIG. 21 is sucked from the heat sink 18 and passes through the fins 18 a of the heat sink 18 to cool the power circuit module 16 and the control circuit module 17. Then, the cooling air W passes through the ventilation holes 22 provided in the rear bracket 2 so that the air is sucked into the fan 8 and is bent in the centrifugal direction while cooling the stator winding 3b and the rear bracket 2. The gas is discharged from an exhaust hole 23 provided in the outer peripheral portion of the rear bracket 2. The reflux preventing member 20 is provided so as to overlap the exhaust hole 23 provided in the outer peripheral portion of the rear bracket 2 in the axial direction.

このように、還流防止部材20を配設することにより、リヤブラケット2の外周部の排気孔23からの温まった冷却風Wが、樹脂ケース19の外周に設けられた吸入孔21から吸入されることを防止し、冷却風Wの還流が防止される。従って、インバータパワー回路13の温度上昇を抑制することができる。また、吸入される冷却風Wの温度が高くならないため、回転電機100(固定子3、回転子6)自体の温度上昇も抑制することができる。   Thus, by providing the reflux preventing member 20, the warm cooling air W from the exhaust hole 23 in the outer peripheral portion of the rear bracket 2 is sucked from the suction hole 21 provided in the outer periphery of the resin case 19. This prevents the cooling air W from flowing back. Therefore, the temperature rise of the inverter power circuit 13 can be suppressed. Further, since the temperature of the sucked cooling air W does not increase, the temperature rise of the rotating electrical machine 100 (stator 3, rotor 6) itself can be suppressed.

更に、インバータパワー回路13は、ネジ24(図2参照)によってリヤブラケット2に固定されており、上記のように、還流防止部材20はヒートシンク18とリヤブラケット2との間に挟まれて固定されている。このとき、インバータパワー回路13と還流防止部材20とは、同一の固定保持部25(図4参照)で固定保持されている。このように、インバータパワー回路13と還流防止部材20との固定保持部25を同一箇所とすることにより、回転電機100の小型化が可能となり、また、還流防止部材20を強固に固定することができる。   Further, the inverter power circuit 13 is fixed to the rear bracket 2 by screws 24 (see FIG. 2), and as described above, the reflux preventing member 20 is sandwiched and fixed between the heat sink 18 and the rear bracket 2. ing. At this time, the inverter power circuit 13 and the reflux preventing member 20 are fixed and held by the same fixing and holding part 25 (see FIG. 4). Thus, by making the fixed holding part 25 of the inverter power circuit 13 and the reflux preventing member 20 the same place, the rotating electrical machine 100 can be reduced in size, and the reflux preventing member 20 can be firmly fixed. it can.

固定子3で発生した熱は、固定子3からリヤブラケット2、インバータパワー回路20へと伝わり、インバータパワー回路13の温度が上昇するが、金属性の還流防止部材20を用いることにより、リヤブラケット2からインバータパワー回路13に伝わる熱量を、ヒートシンク18に伝わる熱量と還流防止部材20に伝わる熱量とに分散させる。そして、吸入孔21から吸入された冷却風Wにより、還流防止部材20も冷却されるため、インバータパワー回路13に流入する熱量を低減することができ、インバータパワー回路13の温度上昇を抑制することができる。また、インバータパワー回路13を固定するネジ24の緩みが生じにくく、信頼性が向上する。   The heat generated in the stator 3 is transferred from the stator 3 to the rear bracket 2 and the inverter power circuit 20, and the temperature of the inverter power circuit 13 rises. By using the metallic reflux prevention member 20, the rear bracket The amount of heat transmitted from 2 to the inverter power circuit 13 is dispersed into the amount of heat transmitted to the heat sink 18 and the amount of heat transmitted to the reflux preventing member 20. And since the recirculation | reflux prevention member 20 is also cooled by the cooling air W suck | inhaled from the suction hole 21, the calorie | heat amount which flows in into the inverter power circuit 13 can be reduced, and the temperature rise of the inverter power circuit 13 is suppressed. Can do. Further, the screws 24 for fixing the inverter power circuit 13 are not easily loosened, and the reliability is improved.

また、図5に示すように、還流防止部材20の外周部20aを軸方向後方側に折り曲げてもよい。還流防止部材20の外周部20aを軸方向後方に折り曲げて、冷却風Wが斜め後方側から吸気されやすいようにガイドすることにより、吸入孔21と排出孔23の軸方向距離が長くなるため、排出孔23から排出された冷却風Wが吸入孔21から吸入される還流をより一層防止することができ、インバータパワー回路13の温度上昇をさらに抑制することが可能となる。   Moreover, as shown in FIG. 5, you may bend the outer peripheral part 20a of the reflux prevention member 20 to the axial direction back side. Since the outer peripheral portion 20a of the reflux preventing member 20 is bent rearward in the axial direction and guided so that the cooling air W is easily sucked from the oblique rear side, the axial distance between the suction hole 21 and the discharge hole 23 becomes longer. It is possible to further prevent the cooling air W discharged from the discharge hole 23 from being recirculated through the suction hole 21 and further suppress the temperature increase of the inverter power circuit 13.

実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2に係る電力供給ユニット一体型回転電機について説明する。図6は、実施の形態2に係る電力供給ユニット一体型回転電機の要部断面図である。
実施の形態2に係る電力供給ユニット一体型回転電機では、還流防止部材30が樹脂製の部材で形成されており、その外周部30aを軸方向前方に折り曲げた形状で構成されている。なお、その他の構成については、実施の形態1と同様であり、その説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
Next, a power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of the electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to the second embodiment.
In the electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to Embodiment 2, the reflux preventing member 30 is formed of a resin member, and has a shape in which an outer peripheral portion 30a is bent forward in the axial direction. Other configurations are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

このように、実施の形態2に係る電力供給ユニット一体型回転電機では、還流防止部材30の外周部30aを軸方向前方に折り曲げることにより、排出孔23から排出された冷却風Wが軸方向前方に排出されるように方向が規制される。それにより、排出孔23から排出された冷却風Wが吸入孔21から吸入される還流を防止することができ、インバータパワー回路13の温度上昇を抑制することが可能となる。   Thus, in the electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to the second embodiment, the cooling air W discharged from the discharge hole 23 is forward in the axial direction by bending the outer peripheral portion 30a of the reflux preventing member 30 forward in the axial direction. The direction is regulated so as to be discharged. Thereby, it is possible to prevent the cooling air W discharged from the discharge hole 23 from being recirculated through the suction hole 21, and to suppress the temperature rise of the inverter power circuit 13.

また、本実施の形態では、固定子3で発生した熱は、固定子3からリヤブラケット2、そしてリヤブラケット2からインバータパワー回路13へと伝わり、インバータパワー回路13の温度が上昇するが、樹脂製の還流防止部材30を用いているので、リヤブラケット2からインバータパワー回路13に伝わる熱量を還流防止部材30で断熱することが可能となり、リヤブラケット2からインバータパワー回路13へ流入する熱量を低減することができる。従ってインバータパワー回路13の温度上昇を抑制することができる。   In the present embodiment, the heat generated in the stator 3 is transmitted from the stator 3 to the rear bracket 2 and from the rear bracket 2 to the inverter power circuit 13, and the temperature of the inverter power circuit 13 rises. Since the manufactured reflux preventing member 30 is used, the amount of heat transmitted from the rear bracket 2 to the inverter power circuit 13 can be insulated by the reflux preventing member 30, and the amount of heat flowing from the rear bracket 2 to the inverter power circuit 13 is reduced. can do. Therefore, the temperature rise of the inverter power circuit 13 can be suppressed.

実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3に係る電力供給ユニット一体型回転電機について説明する。図7及び図8は、実施の形態3に係る電力供給ユニット一体型回転電機の要部断面図であり、図9は、還流防止部材のリヤ側から見た図である。
図7乃至図9において、実施の形態3では、還流防止部材40は、金属部材41が樹脂42にインサートされてモールディングされている。還流防止部材40の樹脂部分42の一部は、リヤブラケット2の外周部に設けられた排気孔23と軸方向で重なり合うように構成されており、軸方向前方への第1の突起部42a、軸方向後方への第2の突起部42bが設けられている。
Embodiment 3 FIG.
Next, a power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to Embodiment 3 of the present invention will be described. 7 and 8 are cross-sectional views of a main part of the electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to Embodiment 3, and FIG. 9 is a view as seen from the rear side of the reflux preventing member.
7 to 9, in the third embodiment, the reflux preventing member 40 is molded by inserting a metal member 41 into a resin 42. A part of the resin portion 42 of the reflux preventing member 40 is configured to overlap the exhaust hole 23 provided in the outer peripheral portion of the rear bracket 2 in the axial direction, and the first protrusion 42a forward in the axial direction, A second protrusion 42b is provided on the rear side in the axial direction.

還流防止部材40は上記のように構成されており、第2の突起部42bにより冷却風Wが斜め後方側から吸気されやすいようにガイドされ、吸入孔21と排出孔23の軸方向距離が長くなり、さらに排出孔23から排出された冷却風Wが軸方向前方に排出されるように方向が規制されるため、排出孔23から排出された冷却風Wが吸入孔21から吸入される還流を防止することができる。従って、インバータパワー回路13の温度上昇を抑制することが可能となる。   The reflux preventing member 40 is configured as described above, and is guided by the second protrusion 42b so that the cooling air W is easily sucked from the obliquely rear side, and the axial distance between the suction hole 21 and the discharge hole 23 is long. Further, the direction is regulated so that the cooling air W discharged from the discharge hole 23 is discharged forward in the axial direction, so that the cooling air W discharged from the discharge hole 23 is recirculated through the suction hole 21. Can be prevented. Therefore, it is possible to suppress the temperature rise of the inverter power circuit 13.

また、インバータパワー回路13とリヤブラケット2の固定保持部25で、還流防止部材40の金属部分41がインバータパワー回路13とリヤブラケット2に挟まれている。この構成により、実施の形態1と同様に、リヤブラケット2からインバータパワー回路13に伝わる熱量をヒートシンク18に伝わる熱量と還流防止部材40の金属部材41に伝わる熱量とに分散させ、吸入孔21から吸入された冷却風Wにより、還流防止部材40の金属部材41も冷却されるため、インバータパワー回路13に流入する熱量を低減することができる。従って、インバータパワー回路13の温度上昇を抑制することができる。   Further, the metal portion 41 of the reflux preventing member 40 is sandwiched between the inverter power circuit 13 and the rear bracket 2 by the fixed holding portion 25 of the inverter power circuit 13 and the rear bracket 2. With this configuration, as in the first embodiment, the amount of heat transmitted from the rear bracket 2 to the inverter power circuit 13 is dispersed into the amount of heat transmitted to the heat sink 18 and the amount of heat transmitted to the metal member 41 of the reflux preventing member 40, and from the suction hole 21. Since the metal member 41 of the reflux preventing member 40 is also cooled by the sucked cooling air W, the amount of heat flowing into the inverter power circuit 13 can be reduced. Therefore, the temperature rise of the inverter power circuit 13 can be suppressed.

更に、本実施の形態では、図7に示すように、ヒートシンク18のフィン18aとリヤブラケット2の後方外側の面で、還流防止部材の樹脂部分42が挟まれる構造となっている。インバータパワー回路13とリヤブラケット2の固定保持部25のみでなく、ヒートシンク18のフィン18aとリヤブラケット2でも還流防止部材40を抑えることができるため、還流防止部材40をより強固に固定することができる。なお、上記以外の構成については、実施の形態1と同様であり、その説明を省略する。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the resin portion 42 of the reflux preventing member is sandwiched between the fin 18 a of the heat sink 18 and the rear outer surface of the rear bracket 2. The reflux prevention member 40 can be suppressed not only by the inverter power circuit 13 and the fixing bracket 25 of the rear bracket 2 but also by the fins 18a of the heat sink 18 and the rear bracket 2, so that the reflux prevention member 40 can be more firmly fixed. it can. The configuration other than the above is the same as that of the first embodiment, and the description thereof is omitted.

実施の形態4.
次に、この発明の実施の形態4に係る電力供給ユニット一体型回転電機について説明する。図10は、実施の形態4に係る電力供給ユニット一体型回転電機の要部断面図である。
図10において、実施の形態4では、リヤブラケット2に固定子巻線3bの入出力リード線3cが貫通する貫通穴2aが形成されており、固定子巻線3bに電流を供給するためにインバータパワー回路13に構成されるターミナル13aと、固定子巻線3bの入出力リード線3cがリヤブラケット2の外部で接続されている。
Embodiment 4 FIG.
Next, a power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to Embodiment 4 of the present invention will be described. FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of the electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to the fourth embodiment.
In FIG. 10, in the fourth embodiment, a through hole 2a through which the input / output lead wire 3c of the stator winding 3b passes is formed in the rear bracket 2, and an inverter is used to supply current to the stator winding 3b. A terminal 13 a configured in the power circuit 13 and an input / output lead wire 3 c of the stator winding 3 b are connected to the outside of the rear bracket 2.

還流防止部材50には、リヤブラケット2側に突起部50aが設けられており、この突起部50aは貫通穴2aと固定子巻線3bの入出力リード線3cの隙間を塞ぐように構成されている。また、還流防止部材50にも、固定子巻線3bの入出力リード線3cが貫通する貫通穴51が設けられており、この貫通穴51により入出力リード線3cがガイドされ、インバータパワー回路13のターミナル13aに入出力リード線3cが接続されるようになっている。   The reflux preventing member 50 is provided with a protrusion 50a on the rear bracket 2 side, and this protrusion 50a is configured to close the gap between the through hole 2a and the input / output lead 3c of the stator winding 3b. Yes. The reflux preventing member 50 is also provided with a through hole 51 through which the input / output lead wire 3c of the stator winding 3b passes. The input / output lead wire 3c is guided by the through hole 51, and the inverter power circuit 13 The input / output lead wire 3c is connected to the terminal 13a.

このように構成することにより、リヤブラケット2に構成された貫通穴2aからの冷却風Wの還流についても防止することができる。従って、インバータパワー回路13の温度上昇を抑制することができる。   With this configuration, it is possible to prevent the cooling air W from flowing back from the through hole 2 a formed in the rear bracket 2. Therefore, the temperature rise of the inverter power circuit 13 can be suppressed.

1 フロントブラケット 2 リヤブラケット
2a、51 貫通穴 3 固定子
3a 固定子鉄心 3b 固定子巻線
3c 入出力リード線 4 シャフト
5 界磁巻線 6 回転子
7 支持用ベアリング 8 冷却ファン
9 プーリー 10 スリップリング
11 ブラシ 12 ブラシホルダ
13 インバータパワー回路 13a ターミナル
14 半導体スイッチング素子 15 ケース
16 パワー回路モジュール 17 制御回路モジュール
18 ヒートシンク 18a フィン
19 樹脂ケース
20、30、40、50 冷却風還流防止部材
20a、30a 外周部 21 吸入孔
22 通風孔 23 排気孔
41 金属部材 42 樹脂
42a 第1の突起部 42b 第2の突起部
50a 突起部 100 回転電機
200 電力供給ユニット W 冷却風
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Front bracket 2 Rear bracket 2a, 51 Through hole 3 Stator 3a Stator iron core 3b Stator winding 3c Input / output lead wire 4 Shaft 5 Field winding 6 Rotor 7 Support bearing 8 Cooling fan 9 Pulley 10 Slip ring DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Brush 12 Brush holder 13 Inverter power circuit 13a Terminal 14 Semiconductor switching element 15 Case 16 Power circuit module 17 Control circuit module 18 Heat sink 18a Fin 19 Resin case
20, 30, 40, 50 Cooling air reflux preventing member 20a, 30a Outer peripheral portion 21 Suction hole 22 Ventilation hole 23 Exhaust hole 41 Metal member 42 Resin 42a First protrusion 42b Second protrusion 50a Projection 100 Rotating electrical machine 200 Power supply unit W Cooling air

Claims (7)

回転電機の固定子巻線あるは界磁巻線に電力を供給する電力供給ユニットを上記回転電機の反負荷側に一体化した電力供給ユニット一体型回転電機であって、
上記固定子巻線に固定子電流を通電するパワー回路を上記回転電機の反負荷側ブラケットの後方外側に搭載すると共に、上記パワー回路は、上記固定子電流をスイッチングするスイッチング素子と上記スイッチング素子を冷却するヒートシンクとを備え、
上記回転電機のシャフトに取り付けられた冷却ファンによる冷却風が、上記パワー回路と上記反負荷側ブラケットとの空間を通って流入し、上記反負荷側ブラケットの内周を経て上記反負荷側ブラケットの外周部に設けられた排気孔から排出される電力供給ユニット一体型回転電機において、
上記反負荷側ブラケットと上記パワー回路との間に、上記排気孔から排出される上記冷却風が上記パワー回路と上記反負荷側ブラケットとの空間へ還流するのを防止する冷却風還流防止部材を備え、上記冷却風還流防止部材を上記パワー回路の上記反負荷側ブラケットへの固定保持部において、上記パワー回路と上記反負荷側ブラケットに挟まれて固定保持することを特徴とする電力供給ユニット一体型回転電機。
A power supply unit-integrated dynamoelectric machine in which a power supply unit that supplies power to a stator winding or a field winding of a dynamoelectric machine is integrated on the antiload side of the dynamo,
A power circuit for supplying a stator current to the stator winding is mounted on the rear outside of the anti-load side bracket of the rotating electrical machine, and the power circuit includes a switching element for switching the stator current and the switching element. With a heat sink to cool,
Cooling air from a cooling fan attached to the shaft of the rotating electrical machine flows through the space between the power circuit and the anti-load side bracket, passes through the inner periphery of the anti-load side bracket, and the anti-load side bracket. In the electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine discharged from the exhaust hole provided in the outer periphery,
A cooling air recirculation preventing member for preventing the cooling air discharged from the exhaust hole from returning to the space between the power circuit and the anti-load side bracket between the anti-load side bracket and the power circuit; A power supply unit characterized in that the cooling air recirculation preventing member is fixed and held between the power circuit and the anti-load side bracket in a fixing and holding portion of the power circuit to the anti-load side bracket. Body type rotating electrical machine.
上記ヒートシンクは、上記反負荷側ブラケットと上記スイッチング素子との間に配置されると共に、上記反負荷側ブラケットに向かって伸びるフィンを備え、上記冷却風が上記フィンを通って上記パワー回路を冷却することを特徴とする請求項1に記載の電力供給ユニット一体型回転電機。 The heat sink is disposed between the anti-load side bracket and the switching element, and includes a fin extending toward the anti-load side bracket, and the cooling air cools the power circuit through the fin. The electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to claim 1 . 上記冷却風還流防止部材を金属部材で構成したことを特徴とする請求項1又は2に記載の電力供給ユニット一体型回転電機。 3. The electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to claim 1, wherein the cooling air recirculation preventing member is made of a metal member. 上記冷却風還流防止部材を樹脂部材で構成したことを特徴とする請求項1又は2に記載の電力供給ユニット一体型回転電機。 3. The electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to claim 1, wherein the cooling air recirculation preventing member is made of a resin member. 上記冷却風還流防止部材を樹脂にインサートされた金属部材で構成し、上記固定保持部で上記金属部材が上記パワー回路と上記反負荷側ブラケットに挟まれて固定保持されることを特徴とする請求項又はに記載の電力供給ユニット一体型回転電機。 The cooling air recirculation preventing member is formed of a metal member inserted into a resin, and the metal member is sandwiched and held between the power circuit and the anti-load side bracket by the fixing and holding portion. Item 3. The electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to Item 1 or 2 . 上記冷却風還流防止部材に上記冷却風をガイドする突起部を設けたことを特徴とする請求項1〜の何れか一項に記載の電力供給ユニット一体型回転電機。 Power supply unit-integrated electric rotating machine according to any one of claim 1 to 5, characterized in that a projecting portion for guiding said cooling air to said cooling air reflux prevention member. 上記冷却風還流防止部材は、上記反負荷側ブラケットに形成された上記固定子巻線の入出力リード線が貫通する貫通穴を塞ぐ構成であることを特徴とする請求項1〜の何れか一項に記載の電力供給ユニット一体型回転電機。 The cooling air reflux prevention member, any one of claims 1-6, characterized in that input and output leads of the anti-load side bracket which is formed in the stator winding is configured to close the through hole penetrating The electric power supply unit integrated rotary electric machine according to one item.
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