JP6858832B1 - 制御装置一体型回転電機 - Google Patents
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Abstract
Description
以上のように被水した結果、例えば前述した特許文献1では、制御装置一体型回転電機の信頼性が低下する問題点があった。
以下、図面に基づいて実施の形態1について説明する。なお、各図面において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。
図1において、制御装置一体型回転電機1は、大きな構成部品として駆動部29と例えばインバータアセンブリ30である制御装置とを備えている。またさらに制御装置一体型回転電機1は、界磁巻線2aが界磁鉄心2bに巻かれた回転子2、三相の固定子巻線3aが巻かれた固定子3、回転子2および固定子3を収容するフロントブラケット4とリヤブラケット5とからなるハウジング、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、電力を供給するための整流器モジュール9、界磁モジュール10、整流器モジュール9等の各構成部品を制御する制御モジュール17を備えている。
回転子2は、両端部のそれぞれが軸受7、8を介してフロントブラケット4とリヤブラケット5に回転自在に支持された回転軸11を備える。回転軸11の一端部は、フロントブラケット4より突出して、その先端部に図示しない内燃機関と双方向にトルクを授受するためのプーリ12が取り付けられており、図示しないベルトを介してその内燃機関と接続されている。
インバータアセンブリ30は、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ためのスイッチング素子を周辺回路とともにまとめた電力モジュールである整流器モジュール9と、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が搭載された冷却用のヒートシンク28と、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有するケース14と、整流器モジュール9と界磁モジュール10を制御するための制御回路が構成された制御モジュール17とを備えている。
ケース14とヒートシンク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。
図5は、実施の形態2による制御装置一体型回転電機の保護カバーをフロント側から見た正面図である。実施の形態2において、実施の形態1の構成要素と類似要素には同符号を付す。実施の形態2による制御装置一体型回転電機1の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
実施の形態2において、保護カバー15の内側(裏面側)には、水平方向に対して傾斜して設けられた第1のリブ38aと第1のリブ38aに対して段差を有して平行に配置された第2のリブ38bが設けられている。
保護カバー15に複数のリブを設ける場合、第1のリブ38aの第1のリブ始端38cはカバー切り欠き部32の下側の近傍に配置される。また、第2のリブ38bの第2のリブ始端38eは、第1のリブ終端38dよりも保護カバー15の中心側に位置して配置されており、かつ第2のリブ38bの第2のリブ終端38fは、第1のリブ終端38dの位置よりも地側(下側)に配置されている。また、第2のリブ38bの第2のリブ終端38fは、保護カバー15の外周側に設けられた排出孔39と連通して配置されている。
以上のように、実施の形態2による制御装置一体型回転電機1の保護カバー15によれば、複数のリブを有する流路であっても、段差を利用することで間接的に排出孔39へ流水を誘導し、確実に外部へ排出することができる。また、実施の形態2によれば、複数のリブを効率よく配置することにより省スペース化を図ることができる。
図6は、実施の形態3による制御装置一体型回転電機の保護カバーをフロント側から見た正面図である。実施の形態3において、保護カバー15の内側には、リブ37が設けられており、リブ37のリブ始端37aはカバー切り欠き部32の下側の近傍に配置される。排出孔39は、リブ終端37bから地側方向(下側方向)に離間して設けられている。また、排出孔39は、リブ終端37bを中心として角度θ2を有する位置に配置されている。角度θ2は、45°以内が望ましい。実施の形態3においても実施の形態1と同様に、リブ37は、保護カバー15の内側の面に接して設けられており、排出孔39と間接的に連通する流路となる。
図7は、実施の形態4による制御装置一体型回転電機をリヤ側から見た正面図であり、図8は、図7に示す制御装置一体型回転電機のA‐A線の断面図である。
実施の形態4によれば、外部接続B端子35を取り付けるために、保護カバー15の中心軸側にカバー内周側切り欠き部32aが設けられている。この場合、外部接続B端子35に代表される接続端子33または、接続端子33が接続しているケース14のケース突出部14aが保護カバー15よりもリヤ側へ突出して形成されている。
図9から図11は、実施の形態5による制御装置一体型回転電機の保護カバーをフロント側から見た正面図である。図9において、リブ37の形状はアーチ形状、図10においてリブ37の形状は波形状、図11において、リブ37の形状は直線とアーチ形状の組み合わせにより構成されている。
以上のように実施の形態5による制御装置一体型回転電機1の保護カバー15によれば、リブ37の形状を直線形状、アーチ形状、波形状、または直線形状、アーチ形状、波形状の組み合わせのうちのいずれかとすることで自由度のある形状でリブ37を構成することができ、製品形状に合わせてリブ37を設けることができる。
図12は、実施の形態6による制御装置一体型回転電機の保護カバーを示す斜視図である。
保護カバー15に設けられた排出孔39のフロント側には、窓形状の排出孔39の地側(下側)部分の形状に合わせ、その形状に沿って、保護カバー15のフロント側(内側)へ突出して形成された突出部40が設けられている。また突出部40の高さは、リブ37の高さ以上の高さで構成されている。
以上のように、実施の形態6による制御装置一体型回転電機1の保護カバー15によれば、突出部40は、排出孔39から内側へ溢れる流水を抑制し、排出孔39から外側へ流すガイドの役割を有する。また、突出部40の高さをリブ37の高さ以上とすることで、流水をせき止めることができ、流水を排出孔39から外側へ排出することができる。
図13は、実施の形態7による制御装置一体型回転電機の保護カバーを示す斜視図である。
実施の形態7による制御装置一体型回転電機1の保護カバー15によれば、リブ37の天側(上側)に凹凸を設け、リブ37に溝部37dを設けている。溝部37dの形状は、V形状、U形状または波形状でもよい。
以上のように実施の形態7による制御装置一体型回転電機1の保護カバー15によれば、流水が溝部37dに流れることで流水をガイドする役割を有し、リブ37から流水が溢れることを抑制し、排水を補助することができる。
図14は、実施の形態8による制御装置一体型回転電機1の保護カバー15を示す斜視図である。
実施の形態8による制御装置一体型回転電機1の保護カバー15によれば、リブ37は保護カバー15と一体または別部材で構成されている。リブ37と保護カバー15が別部材で構成される場合は、異種金属または金属と樹脂の組み合わせが良い。例えば、保護カバー15がナイロンに代表される樹脂材で構成されている場合、別部材の組み合わせとしては、アルミニウム、鉄、銅などの金属をインサート成形、または熱カシメ等で接合する構造である。
以上のように、実施の形態8による制御装置一体型回転電機1の保護カバー15によれば、保護カバー15とリブ37を別部材にすることで、リブ37の形状の強度向上を図ることができる。また、保護カバー15と一体で構成されたリブ37では困難な形状を形成することも可能となる。また、温度変化した場合の線膨張係数が異なる部材にすることで、母材の温度変化に依存しにくいリブ37を形成することができる。
実施の形態9による制御装置一体型回転電機1の保護カバー15によれば、リブ37の表面は金型磨き処理またはメッキまたはスプレー塗布されたもので、その表面状態は鏡面から6.3z以内の面粗度が望ましい。
以上のように本実施の形態9による制御装置一体型回転電機1によれば、撥水性が良くなることでリブ37の表面への流水の接触抵抗が減り、製品内部への滞水時間が減り、滞水による製品機能への影響を低下させ製品機能を継続することができる。
図15は、実施の形態10による制御装置一体型回転電機1の保護カバー15をフロント側から見た正面図である。
実施の形態10による制御装置一体型回転電機1の保護カバー15によれば、保護カバー15の内側には、第1のリブ38a、第2のリブ38bおよび第3のリブ38gが階段状に形成されている。第1のリブ38a、第2のリブ38bおよび第3のリブ38gは、水平方向に対して地側(下側)方向へそれぞれ角度θ3、角度θ4、角度θ5を有し傾斜して設けられている。保護カバー15に複数のリブを設ける場合、第1のリブ38a、第2のリブ38b、第3のリブ38gリブは、それぞれ成す角度θ3、角度θ4、角度θ5が異なっている。角度θ3、角度θ4、角度θ5は、天側(上側)から地側(下側)へ角度が大きくなるように、または小さくなるようにそれぞれ配置されることで、流水の速度を調整するとともに内部へ浸水した流水を外部へ排出することができる。
以上のように、実施の形態10の制御装置一体型回転電機1の保護カバー15によれば、複数のリブ37を設ける場合、平行にリブ37の配置ができない構造を有する場合であっても、各々のリブ37の角度を変化させることで製品形状に沿った自由形状のリブ37を形成することができ、かつ流水の速度を制御することができる。
図16は、実施の形態11による制御装置一体型回転電機をリヤ側から見た正面図である。
実施の形態11による制御装置一体型回転電機1の保護カバー15によれば、保護カバー15の外側にも内側と同様にリブ41を設け、その終端は排出孔39へ直接または間接的に繋がらないことを特徴としている。
以上のように実施の形態11の制御装置一体型回転電機1によれば、保護カバー15の内側に浸水した流水の排出を排出孔39からスムーズに行い、外側に被水した場合であっても、意図的に排出孔39以外の場所に流水を誘導することができるので、保護カバー15の外側の流水が再び内側へ浸水することを防ぐことができる。
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。
Claims (12)
- 回転子および前記回転子に対向して配置された固定子を収容するハウジングと、
前記固定子の固定子巻線へ通電する電力モジュールを有し、前記ハウジングの外側に取り付けられるとともに外部との接続端子が上側に配置された制御装置と、
前記接続端子が配置される領域に切り欠き部を有し、前記制御装置を保護するカバーと、を備え、
前記カバーの外周側には、前記切り欠き部より浸水した流水を排出する排出孔が形成されており、
前記カバーの内側には、前記内側の面に接して前記排出孔に向かって延在するリブが設けられており、前記リブにより前記排出孔と連通する流路が形成されたことを特徴とする制御装置一体型回転電機。 - 前記流路は、前記切り欠き部の下側に傾斜して配置されると共に終端が前記排出孔から離間して設けられたことを特徴とする請求項1に記載の制御装置一体型回転電機。
- 前記流路の形状は、直線形状、アーチ形状、波形状、または前記直線形状、前記アーチ形状、前記波形状の組み合わせのうちのいずれかであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の制御装置一体型回転電機。
- 前記排出孔には、前記排出孔の下側部分の形状に沿って形成されるとともに前記カバーの内側へ突出して形成された突出部が設けられており、
前記突出部の高さは、前記流路の高さ以上であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の制御装置一体型回転電機。 - 前記流路は、前記カバーと一体に形成されたことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の制御装置一体型回転電機。
- 前記流路は、前記カバーと別部材で形成されており、
前記流路と前記カバーは、異種金属または金属と樹脂の組み合わせで構成されたことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の制御装置一体型回転電機。 - 前記流路の表面の粗さは、鏡面から6.3z以内の面粗度であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の制御装置一体型回転電機。
- 前記流路は溝部を有しており、
前記溝部の形状は、V形状、U形状、波形状のいずれかであることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の制御装置一体型回転電機。 - 前記カバーの内側には、水平方向に対して傾斜して設けられた第1の流路と前記第1の流路に対して段差を有して配置された第2の流路が設けられており、
前記第1の流路の第1の終端に対して、前記第2の流路の第2の始端は、前記第1の終端よりも前記カバーの中心側に位置しており、かつ前記第2の流路の第2の終端は、前記第1の終端の位置よりも下側に配置されたことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の制御装置一体型回転電機。 - 前記カバーの内側には、水平方向に対して傾斜して設けられた複数の流路が配置されており、
前記複数の流路は階段状に形成されており、前記複数の流路が水平方向に対してそれぞれ成す角度が異なることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の制御装置一体型回転電機。 - 前記カバーの外側にリヤ側流路が設けられたことを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の制御装置一体型回転電機。
- 前記電力モジュールの端子と接続されるターミナルを有するケースを備えており、
前記カバーの中心軸側には、カバー内周側切り欠き部が設けられており、
前記ケースが、前記カバー内周側切り欠き部から前記カバーよりも突出して形成されたことを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の制御装置一体型回転電機。
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