WO2006008897A1

WO2006008897A1 - 制御装置一体型回転電機

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Publication number: WO2006008897A1
Application number: PCT/JP2005/011011
Authority: WO
Inventors: Masao Kikuchi; Isao Sonoda
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-07-15
Filing date: 2005-06-16
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2007-01-15
Also published as: JP4351592B2; JP2006033986A; CN1906826A; EP1768236A1; CN1906826B; KR100783253B1; US20070103101A1; EP1768236B1; KR20060089749A; US7358699B2; EP1768236A4

Abstract

　回転電機本体からの受熱を防止するとともに良好に制御装置を冷却できる制御装置一体型回転電機を得る。　回転電機本体のリアブラケット６に図２の左右方向に所定の間隙を設けて制御装置４００のスイッチング素子１２が装着されたヒートシンク１３を導電スタッド３００により取り付けた。ヒートシンク１３は、図示しないファンによって誘起される冷却風によって冷却される。制御装置４００を温度上昇するリアブラケット６に対して間隙を設けて取り付けたので、リアブラケット６からの熱伝達を抑制して、ヒートシンク１３を介して制御装置４００を効果的に冷却できる。

Description

明細書

制御装置一体型回転電機

技術分野

[0001] 本発明は、制御装置一体型回転電機に係り、特に車両に搭載するのに適した制御装置一体型回転電機に関する。

背景技術

[0002] 車載用の制御装置一体型回転電機として、次のようなものがある。コイルを備えたステータ（固定子）がフレームの内周面に固定されている。フレームの両側に一対の軸受ブラケットが固定され、軸受を介してロータ（回転子）の回転軸を支持している。上記軸受ブラケットのうちの反負荷側の軸受ブラケット（リアブラケット）の外側に放熱フインを一体的に突出形成し、当該放熱フィン上に回転電機を可変速運転するためのインバータ装置が取り付けられて、る。

[0003] 回転軸の反負荷側の突出端部に冷却ファンが取り付けられており、吸気口を備えたファンカバーが冷却ファンを覆うように取り付けられ、ファンカバーの周縁部と軸受ブラケットの周縁部との問に通風用空隙が設けられている。冷却ファンは回転電機の回転に応じて回転して冷却風を放熱フィンに供給する。インバータ装置は、全体として円環状に形成され、回転軸の周りにこれと同心状に配置される。インバータ装置は、アルミニウム製の円環状放熱板を備えたパワーユニットと、円環状回路基板を備えた制御回路ユニットとを有し、円環状放熱板を放熱フィン上に伝熱的に配置して、パヮーユニットで発生する熱を放熱する（例えば、特許文献 1参照)。

[0004] 特許文献 1：特開平 09— 252563公報（段落番号 0015〜0023及び図 1)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 特にオルタネータをはじめとする車載用の回転電機では、回転電機本体の回転子あるいは固定子の銅損及び鉄損による発熱が大きい。これらの発熱は回転子に取り付けられたファンによって冷却風を発生させて冷却するが、固定子鉄心や固定子コィルがかなりの高温まで温度上昇する。軸受ブラケットは、上述のようにフレームに固定されており、そのフレームの内面に固定子が固定されているために、温度上昇した固定子力もフレームを介して伝導熱を受ける。また、軸受ブラケットは、温度上昇した固定子コイルのコイルエンドや回転子力輻射熱を受ける。このため、フロント及びリアブラケット (負荷側及び反負荷側のブラケット)の温度上昇が大きくなる。

[0006] このように、フロント及びリャブラケットは回転電機本体の発熱の影響を受けやすぐ電子部品を有するインバータ装置をリアブラケットの放熱フィン上に取り付けた場合、部品によっては許容温度以上に過熱するおそれがあった。また、インバータ装置に高温下で使用可能な電子部品や基板を採用する場合、これら部品は高価であるため、全体のコストが高くなつてしまうという問題点があった。

[0007] この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、回転電機本体からの受熱を防止するとともに良好に制御装置を冷却できる制御装置一体型回転電機を得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

[0008] この発明に係る制御装置一体型回転電機においては、固定子と回転軸を有する回転子と固定子の両側に設けられ回転子を回転軸を介して回転自在に支持する負荷側及び反負荷側のブラケットと回転子に設けられ回転子とともに回転して固定子及び回転子の少なくとも一方を冷却する冷却風を誘起するファンとを有する回転電機本体、及び回転電機本体を制御する制御部品を有し反負荷側のブラケットの回転軸の軸方向外側に反負荷側のブラケットとの間に所定の間隙を設けてかっこの間隙を冷却風が通過するようにして固定された制御装置を備えたものである。

発明の効果

[0009] この発明に係る制御装置一体型回転電機は、固定子と回転軸を有する回転子と固定子の両側に設けられ回転子を回転軸を介して回転自在に支持する負荷側及び反負荷側のブラケットと回転子に設けられ回転子とともに回転して固定子及び回転子の少なくとも一方を冷却する冷却風を誘起するファンとを有する回転電機本体、及び回転電機本体を制御する制御部品を有し反負荷側のブラケットの回転軸の軸方向外側に反負荷側のブラケットとの間に所定の間隙を設けてかっこの間隙を冷却風が通過するようにして固定された制御装置を備えたので、反負荷側のブラケットとの間に間隙を設けることにより反負荷側のブラケットからの熱伝達を抑制するとともに冷却風により制御装置を効果的に冷却できる。

発明を実施するための最良の形態

[0010] 実施の形態 1.

図 1〜図 10は、この発明を実施するための実施の形態 1を示すものであり、図 1は制御装置一体型回転電機の構成を示す一部断面図、図 2は図 1の制御装置の詳細構成を示す断面図、図 3はヒートシンク周辺部の平面図である。図 4はヒートシンクの平面図、図 5はスイッチング素子と平滑用コンデンサとの配置関係を示す平面図である。図 6は導電スタッドの詳細構成図、図 7は制御装置のヒートシンクをリアブラケットに取り付ける取付部の拡大図、図 8は導電スタッドをヒートシンクに固定する作業を説明するための説明図である。図 9は熱及びリアブラケットの冷却風の流れを示す説明図である。図 10は、本実施の形態の変形例である導電スタッド組立体を示す斜視図である。

[0011] 図 1において、固定子 3は円筒状の内周部に図示しないスロットが設けられた固定子鉄心 3aと、この固定子鉄心 3aのスロットに装着された多相交流卷線としての固定子卷線 3bを有する。この固定子 3を後述の回転子 200の軸方向に挟んで、負荷側と反負荷側の二つのアルミダイカスト製のブラケット 5、 6が固定されている。なお、以下においては、負荷側のブラケット 5をフロントブラケット、反負荷側のブラケット 6をリアブラケットと呼ぶこととする。フロント及びリアブラケット 5, 6には、軸受 35, 36が圧入されている。リアブラケット 6の左方外側には、ブラシホルダ収容部 6cがー体にアルミダイカストにて形成され、ブラシホルダ 9が収容されている。ブラシホルダ 9の端部 9a は後述の収容ケース 70の中に挿入されている。また、フロント及びリアブラケット 5, 6 に、後述のファン 7によって冷却風を回転電機本体内に吸い込み、内部を冷却して排出するための貫通孔 5b, 6bが設けられている。

[0012] 回転子 200は、いわゆるクローポール型といわれるもので、主軸 1に固着された一対のポール 201とこのポール 201に卷回された界磁卷線 202を有しており、軸受 35 , 36を介してフロント及びリアブラケット 5, 6に回転自在に支持されている。また、回転子 200の左方の端部にファン 7が固着されており、回転子 200とともに回転する。主軸 1の反負荷側（図 1における左方側）にブラシホルダ 9に保持された図示しないブラシと摺動するスリップリング 8が固定されており、界磁卷線 202はスリップリング 8 及びブラシを介して、外部力も電流の供給を受ける。

[0013] リアブラケット 6の外側に主軸 1の回転数を検出するための回転検出部 28が取り付けられている。リアブラケット 6の軸方向外側に、固定子卷線 3bに供給する電流を制御するための制御装置 400が取り付けられている。以下、この制御装置 400の詳細構成を説明する。図 3は、ヒーシンク 13に取り付けられたスイッチング素子 12の状態を図 2の左方から模式的に眺めたものである。まず、ヒーシンク 13は図 4に示すように円盤の一部が切り欠かれた扇状の板状部 13aに放熱フィン 13bがアルミダイカスト法により放射状に一体に形成されたものである。ヒーシンク 13には、貫通孔を形成する貫通孔形成部 13dが設けられている。図 2及び図 3に戻り、榭脂製部材 17とヒーシンク 13を^ &み合せることにより全体として浅い円形のシャーレ状のシャーレ状基台 60が形成されている。

[0014] ヒーシンク 13には、図 3に示すように円周方向に間隔を設けて固定子卷線 3bに供給する交流電力を制御するための 3個のスイッチング素子 12が、熱をヒーシンク 13に十分に伝えうるようにしてかつ電気的に絶縁された状態で取り付けられている。また、シャーレ状基台 60には、ヒーシンク 13と榭脂製部材 17とによりブラシホルダ 9の端部 9aが挿入される窓を形成する窓形成部 51が形成されている。

[0015] 図 5のようにシャーレ状基台 60の中心部にコンデンサ基板 15が配設され、コンデンサ基板 15を中心にして 3個のスイッチング素子 12が放射状に配置されている。このコンデンサ基板 15に平滑コンデンサ 14が搭載され、平滑コンデンサ 14はコンデンサ基板 15の貫通電極部 29に図示しない板状導体により接続されている。スイッチング素子 12の主端子 121は、上記貫通電極部 29に、ノスバー 21の一方の端部とともに締結される。バスバー 21の他方の端部は導電スタッド 300 (詳細後述）に締結固定される。

[0016] 平滑コンデンサ 14の図 2における左側、すなわち平滑コンデンサ 14よりも主軸 14 の軸方向外側に制御回路基板 16を配置している。制御回路基板 16には、 ICやトランジスタなどの電子部品が搭載されている。また、スイッチング素子 12を駆動するあるいは、素子内部のセンシング出力を引き出すための信号端子 122 (図 2)が制御回路基板 16に設けられている。

[0017] 複合導体としての導電スタッド 300は、図 6のように両端部に雄ねじ部 301a, 301b が形成された銅合金性の両ねじボルト 301の外周部に榭脂被覆部 302を設けて絶縁しその外側に榭脂被覆部 302と一体に外周部に雄ねじが設けられた円筒状の金属筒 304を固着している。さらに、金属筒 304の外側に熱絶縁の良好な材料で形成された所定長さのスぺーサ部 305が、両側に雄ねじ部 304a, 304bが露出するようにして設けられている。 3本の導電スタッド 300は、その両ねじボルト 301の一方の雄ねじ部 301aがヒーシンク 13の貫通孔 13dを通過して揷通され、図 8に示すように金属筒 304の雄ねじ部 304aに金属製のナット 308を螺合させて締め付けることにより固定されている。

[0018] この 3本の導電スタッド 300の雄ねじ部 301aに図示しないナットにて図 7に示すようにバスバー 21を締付固定することによりスイッチング素子 12と接続している。シヤーレ状基台 60を構成する榭脂製部材 17には、図示しないバッテリから給電するための電極端子部 18が固定されている。また、シャーレ状基台 60に図 2の左方力も金属製のカバー 19が緊嵌されて収容器 70が形成され、スイッチング素子 12、コンデンサ 14 が取り付けられたコンデンサ基板 15、制御回路基板 16を収容保護している。

[0019] このようにして組み立てられた収容器 70を、 3本の導電スタッド 300の金属筒 304の雄ねじ部 304aをそれぞれリアブラケット 6に設けられた貫通孔に挿入し、金属筒の 3 04の雄ねじ部 304aに金属製のナット 308を螺合して締付け、図 1及び図 2に示すように固定している。このとき、ヒートシンク 13は導電スタッド 300に設けられたスぺーサ部 305によってリアブラケット 6との間に所定の間隙が形成されている。

[0020] ノッテリから直流電力が榭脂製部材 17に設けられた電極端子部 18を介して平滑コンデンサ 14と並列に接続されたスイッチング素子 12に供給され、所望の周波数及び電圧の交流電力に変換される。交流電力は、スイッチング素子 12の主端子 121からバスバー 21を経由して導電スタッド 300及び回転電機本体内の接続導体 10 (図 1参照）を介して固定子卷線 3bに供給される。

[0021] 回転電機本体は、回転子 200及び固定子 3の銅損や鉄損によって発熱する。回転子 200に取り付けられたファン 7が回転することにより、図 9の黒い矢印で示すように冷却風がヒートシンク 13の放熱フィン 13bと接触しながら通過してリアブラケット 6の貫通孔 6bを通って回転電機本体内に導入され、回転子 200及び固定子 3を冷却する。しかしながら、発熱の一部は白い矢印に示すように、リアブラケット 6や主軸 1を伝わり、リアブラケット 6の外面部に達する。回転電機が、例えば、自動車のエンジンを始動する、あるいは車載回転電機を駆動するような環境で使用される場合に、リアブラケット 6の温度は、スイッチング素子 12の常用耐用温度 (例えば 150°C)を超える場合がある。

[0022] し力し、ヒートシンク 13をスぺーサ部 305を介してリアブラケット 6に固定するとともにリアブラケット 6との間に所定の間隙を設け、リアブラケット 6や主軸 1からの伝導熱や輻射熱を遮断するとともに、上述のように放熱フィンを冷却風により冷却するようにしたので、制御装置の温度上昇を抑制することができる。また、スイッチング素子 12の主軸 1の軸方向外側にコンデンサ基板 15、さらに軸方向外側に制御回路基板 16が配置されており、所要面積を小さくできるとともに、最も熱に弱い制御回路基板 16を軸方向最外部（図 2における一番左側）に取り付けることによって、リアブラケット 6からの熱の影響を低減することができる。また、ノイズ源となるブラシを保持するブラシホルダ 9をリアブラケット 6のブラシホルダ収容部 6c内に収容したので、アルミ合金からなるブラシホルダ収容部 6cが制御回路基板 16等に対するノイズを低減するので、信頼性が向上する。

[0023] なお、本実施の形態では、リアブラケット 6とヒートシンク 13の間の空気層ではほとんど伝熱することがなぐスぺーサ部 305のリアブラケット 6との接触面積が熱伝導を支配する。従って、スぺーサ部 305の直径を小さくしたり、熱抵抗の大きい材質のものを使用するなど、回転電機本体の温度上昇の程度に応じて熱抵抗を大きくすること〖こよって、リアブラケット 6とヒートシンク 13間の温度差を大きくすることができるため、スイッチング素子 12の温度上昇を抑えることができる。

[0024] また、上記のようにスイッチング素子 12が平滑コンデンサ 14を取り巻くように配置し、かつスイッチング素子 12の主端子 121を貫通電極部 29に直接接続することにより、スイッチング素子 12と平滑コンデンサ 14の間の配線が短くなる。スイッチング素子 1 2とコンデンサ 14間にバスバーが不要で、カゝっインダクタンスを低減でき、スィッチング動作時のサージ電圧を抑制できるので、スイッチング素子の信頼性が向上するとともに、部品点数も削減できる。

[0025] なお、導電スタッド 300のリャブラケット 6への取付は、次のようにすることもできる。

図 10はこの実施の形態の変形例である導電スタッド組立体を示す斜視図であり、 3 本の導電スタッド 300を円環状榭脂部 310で一体ィ匕して導電スタッド組立体 310を製作する。この場合、導電スタッド組立体 310の導電スタッド 300をリアブラケット 6の貫通孔に揷入し、金属ナット 308にて締付固定する。また、シャーレ状基台 60にヒートシンク 13、スイッチング素子 12、コンデンサ基板 15を組み込んでおく。しかる後に、ヒートシンク 13を導電スタッド 300に締付固定する。さらに、スイッチング素子 12と導電スタッド 300との接続を行う。

[0026] この場合、円環状榭脂部 309は、リアブラケット 6とヒートシンク 13の間に位置し、リアブラケット 6とヒートシンク 13との距離は円環状榭脂部 309の厚さを含むスぺーサ 3 05の軸方向長さにより規制される。円環状榭脂部 309でリアブラケット 6からヒートシンク 13に対する輻射熱を遮蔽するとともに、 3相分の導電スタッド 300を一体ィ匕して、組み立て性を向上することができる。

[0027] 実施の形態 2.

図 11〜図 13は、この発明の他の実施の形態を示すものであり、図 11は制御装置の構成を示す断面図である。図 12は、図 11の制御装置の変形例の構成を示すものであり、図 12 (a)は制御装置の断面図、図 12 (b)は図 12 (a)の A部の拡大図である。図 13は、さらに図 11の制御装置の他の変形例の構成を示す断面図である。制御回路基板 16には、特に発熱が大きい部品として、電源回路のトランジスタ、スィッチング素子 12を駆動するためのドライバ IC、演算処理を行うためのマイコンなどがあり、できるだけこれらの部品を分散配置することが望ましい。図 11の制御装置 410あるいは図 12の制御装置 420に示すように、これらの部品と金属製のカバー 19との間あるいは制御回路基板 16とカバー 19との間に伝熱用の榭脂シート 25を介在させ、これら部品や制御回路基板 16に発生する熱を榭脂シート 25を介してカバー 19に伝えて放熱させることにより、これら部品や制御回路基板 16を効率的に冷却することができる。

[0028] 特に、パッケージ裏面にヒートスプレッダを有する電子部品の場合は、図 12に示すような制御回路基板 16を通じて電子部品の発熱を放散する構造が好ましい。ここで、図 12の部分拡大図である図 13を用いて制御装置 420における放熱経路を説明する。ヒートスプレッダを有する電子部品 26はヒートスプレッダとほぼ同じ面積を有する金属パターン (以下、金属パターン Aという）上に半田付される。金属パターン Aと制御回路基板 16のもう一方の面側の金属パターン（以下、金属パターン Bという）とは、内壁に形成したバイァホール 27を介して繋がっている。金属パターン Bとカバー 19間に双方に密着するように榭脂シート 25が介在して、る。バイァホールの銅パターンは、制御回路基板 16の基板基材に比べて熱伝導性に優れ、発熱部品のヒートスプレツダカもの熱伝導性が優れるため、制御回路基板 16の裏側の電子部品の熱を効果的に放熱することができる。

[0029] さらに、図 13の変形例に示すように、制御装置 430は、制御回路基板 16に榭脂シート 25を介して接触しているカバー 19の外側にフィン 171を設けることによって、放熱性能を高めることができる。フィンの取り付け要否や、フィン高さ、床面積などは、電子部品の発熱による温度上昇や制御回路基板 16の温度上昇と許容温度とのバランスを考慮して、決定すればよい。図 2に示したように、カバー 19の外側は、固定子 3 や回転子 200といった回転電機本体の発熱部力も最も離れた位置であり、また回転子 200に取り付けられたファン 7がヒートシンク 13の放熱フィン 13aを冷却してリアブラケット 6の貫通孔 6bから回転電機本体の内部に風を弓 Iき込むため、カバー 19の外側部には回転電機本体によって加熱された風が接することがない。従って、常に最も温度が低い風が接する。このことは、特に熱に弱い制御回路基板 16を冷却するのに有利である。

[0030] 以上のようにこれらの実施の形態によれば、特に車載用の回転電機をはじめとする高温環境下において使用される制御装置一体型回転電機において、回転電機本体と制御装置間を効果的に熱絶縁することができるので、エンジンルーム内など回転電機本体が設置される環境の温度が上昇した場合や、回転電機本体の発熱が大きくなつた場合でも、リアブラケットの背面部力ヒートシンクに伝熱することがほとんどないので、スイッチング素子や制御回路基板の温度上昇をきたすことがなぐ簡便な構造で部品の熱損傷を防止することができる。

また、相対的に熱に弱い制御回路基板を発熱部である回転電機本体力最も離間した最外部に配置するとともに、回転電機本体から最も離れた部位に制御基板の発熱を放熱するための放熱経路およびフィンを設けることにより、回転電機本体の発熱の影響を受けることなぐ最も効率的に制御回路基板を冷却することができる。

なお、上記各実施の形態では、ファン 7により冷却風を回転電機本体内に吸引するものを示したが、全閉外扇型その他の回転電機であっても同様の効果を奏する。また、回転電機は、発電機、発電電動機、スタータ、パワーアシスト発電電動機その他のものであっても、同様の効果を奏する。

[0031] 以上のように、この発明に係る制御装置一体型回転電機は、固定子と回転軸を有する回転子と固定子の両側に設けられ回転子を回転軸を介して回転自在に支持する負荷側及び反負荷側のブラケットと回転子に設けられ回転子とともに回転して固定子及び回転子の少なくとも一方を冷却する冷却風を誘起するファンとを有する回転電機本体、及び回転電機本体を制御する制御部品を有し反負荷側のブラケットの回転軸の軸方向外側に反負荷側のブラケットとの間に所定の間隙を設けてかっこの間隙を冷却風が通過するようにして固定された制御装置を備えたので、反負荷側のブラケットとの間に間隙を設けることにより反負荷側のブラケットからの熱伝達を抑制するとともに冷却風により制御装置を効果的に冷却できる。

[0032] そして、制御装置は制御部品の熱を放熱するヒートシンクを有するものであってヒートシンクが反負荷側のブラケットとの間に所定の間隙を設けて固定され冷却風により冷却されるものであることを特徴とするので、ヒートシンクを介して制御部品を効果的に冷却できる。

[0033] さらに、固定子は多相交流卷線を有するものであり、制御装置は制御部品として直流入力を交流出力に変換して多相交流卷線に供給するスイッチング素子とこのスィツチング素子を冷却するヒートシンクとスイッチング素子の直流入力側に接続されるコンデンサとスイッチング素子を制御する制御回路を有する制御回路基板とを有し、制御回路基板とヒートシンクとが回転軸の軸方向に重なるように配置されるとともにヒートシンクが冷却風により冷却されるようにして反負荷側のブラケットに固定されたものであることを特徴とするので、制御回路基板をヒートシンクよりも反負荷側のブラケットから遠ざけることにより制御回路基板の温度上昇を軽減できる。

[0034] また、制御装置はヒートシンクと反負荷側のブラケットとの間にスぺーサを介在させて反負荷側のブラケットに固定することにより所定の間隙を確保するようにしたものであることを特徴とするので、間隙の確保が容易である。

[0035] そして、制御装置は複数の導体を介して交流出力を多相交流卷線に供給するものであり、スぺーサと導体とを一体にした複合導体を設け、導体をヒートシンク及び反負荷側のブラケットに貫通させるともにスぺーサにより間隙を確保して複合導体によりヒートシンクを反負荷側のブラケットに固定するものであることを特徴とするので、部品数を削減できる。

[0036] さらに、導体は棒状のものであり、複合導体は導体の外周部を覆う絶縁被覆部材と雄ねじ部を有し絶縁被覆部材の外周側に装着された円筒状のねじ部材と導体の軸方向に所定の長さを有しねじ部材の外周部に雄ねじ部が導体の軸方向両側に残存するようにして設けられた環状の環状部材とを有するものであって、残存する雄ねじ部の一方をヒートシンクを貫通させてナットを螺合させることにより環状部材との間でヒートシンクを締付け、残存する雄ねじ部の他方を反負荷側のブラケットを貫通させて別のナットを螺合させて締め付けることにより環状部材がスぺーサとしてヒートシンクと反負荷側のブラケットとの間に介在するようにしてヒートシンクを反負荷側のブラケットに固定するものであることを特徴とするので、部品数を削減できる。

[0037] また、制御装置は、スイッチング素子が回転軸の軸を中心とする所定の径の円の円周上にほぼ位置するように配置されるとともにコンデンサは円の中心部に配置されたものであることを特徴とするので、コンデンサとスイッチング素子間の配線長さを短縮してインダクタンスを低減でき、スイッチング動作時のサージ電圧を抑制できる。

[0038] そして、制御装置は制御回路基板を回転軸の軸方向から覆うカバーを有するものであって制御回路基板とカバーとの間に熱を伝導する熱伝導部材が設けられたものであることを特徴とするので、制御回路基板で発生する熱を効果的に放熱できる。図面の簡単な説明 [0039] [図 1]この発明の実施の形態 1である制御装置一体型回転電機の構成を示す一部断面図である。

[図 2]制御装置の詳細構成を示す断面図である。

[図 3]ヒートシンク周辺部の平面図である。

[図 4]ヒートシンクの平面図である。

[図 5]スイッチング素子と平滑用コンデンサとの配置関係を示す平面図である。

[図 6]導電スタッドの詳細構成図である。

[図 7]制御装置のヒートシンクをリアブラケットに取り付ける取付部の拡大図である。

[図 8]導電スタッドをヒートシンクに固定する作業を説明するための説明図である。

[図 9]熱及びリアブラケットの冷却風の流れを示す説明図である。

[図 10]実施の形態 1の変形例である導電スタッド組立体を示す斜視図である。

[図 11]この発明の実施の形態 2である制御装置の構成を示す断面図である。

[図 12]図 11の制御装置の変形例の構成を示ものであり、図 12 (a)は制御装置の断面図、図 12 (b)は図 12 (a)の A部の拡大図である。

[図 13]図 11の制御装置の他の変形例の構成を示す断面図である。

符号の説明

[0040] 1 主軸、 3 固定子、 6 リアブラケット、 7 ファン、 12 スイッチング素子、

13 ヒートシンク、 14 コンデンサ、 15 コンデンサ基板、 16 制御回路基板、 19 カノく一、 25 榭脂シート、 200 回転子、 300 導電スタッド、

304 金属筒、 305 スぺーサ部、 400, 410, 420, 430 制御装置。

Claims

請求の範囲

[1] 固定子と回転軸を有する回転子と上記固定子の両側に設けられ上記回転子を上記回転軸を介して回転自在に支持する負荷側及び反負荷側のブラケットと上記回転子に設けられ上記回転子とともに回転して上記固定子及び上記回転子の少なくとも一方を冷却する冷却風を誘起するファンとを有する回転電機本体、及び上記回転電機本体を制御する制御部品を有し上記反負荷側のブラケットの上記回転軸の軸方向外側に上記反負荷側のブラケットとの間に所定の間隙を設けてかっこの間隙を上記冷却風が通過するようにして固定された制御装置を備えた制御装置一体型回転電機。

[2] 上記制御装置は上記制御部品の熱を放熱するヒートシンクを有するものであって上記ヒートシンクが上記反負荷側のブラケットとの間に上記所定の間隙を設けて固定され上記冷却風により冷却されるものである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。

[3] 上記固定子は多相交流卷線を有するものであり、上記制御装置は上記制御部品として直流入力を交流出力に変換して上記多相交流卷線に供給するスイッチング素子とこのスイッチング素子を冷却する上記ヒートシンクと上記スイッチング素子の上記直流入力側に接続されるコンデンサと上記スイッチング素子を制御する制御回路を有する制御回路基板とを有し、上記制御回路基板と上記ヒートシンクとが上記回転軸の軸方向に重なるように配置されるとともに上記ヒートシンクが上記冷却風により冷却されるようにして上記反負荷側のブラケットに固定されたものであることを特徴とする請求項 2に記載の制御装置一体型回転電機。

[4] 上記制御装置は上記ヒートシンクと上記反負荷側のブラケットとの間にスぺーサを介在させて上記反負荷側のブラケットに固定することにより上記所定の間隙を確保するようにしたものであることを特徴とする請求項 3に記載の制御装置一体型回転電機。

[5] 上記制御装置は複数の導体を介して上記交流出力を上記多相交流卷線に供給するものであり、上記スぺーサと上記導体とを一体にした複合導体を設け、上記導体を上記ヒートシンク及び上記反負荷側のブラケットに貫通させるともに上記スぺーサにより上記間隙を確保して上記複合導体により上記ヒートシンクを上記反負荷側のブラケットに固定するものであることを特徴とする請求項 4に記載の制御装置一体型回転電機。

[6] 上記導体は棒状のものであり、上記複合導体は上記導体の外周部を覆う絶縁被覆部材と雄ねじ部を有し上記絶縁被覆部材の外周側に装着された円筒状のねじ部材と上記導体の軸方向に所定の長さを有し上記ねじ部材の外周部に雄ねじ部が上記導体の軸方向両側に残存するようにして設けられた環状の環状部材とを有するものであって、上記残存する雄ねじ部の一方を上記ヒートシンクを貫通させてナットを螺合させることにより上記環状部材との間で上記ヒートシンクを締付け、上記残存する雄ねじ部の他方を上記反負荷側のブラケットを貫通させて別のナットを螺合させて締め付けることにより上記環状部材が上記スぺーサとして上記ヒートシンクと上記反負荷側のブラケットとの間に介在するようにして上記ヒートシンクを上記反負荷側のブラケットに固定するものであることを特徴とする請求項 5に記載の制御装置一体型回転電機。

[7] 上記制御装置は、上記スイッチング素子が上記回転軸の軸を中心とする所定の径の円の円周上にほぼ位置するように配置されるとともに上記コンデンサは上記円の中心部に配置されたものであることを特徴とする請求項 3に記載の制御装置一体型回転電機。

[8] 上記制御装置は上記制御回路基板を上記回転軸の軸方向から覆うカバーを有するものであって上記制御回路基板と上記カバーとの間に熱を伝導する熱伝導部材が設けられたものであることを特徴とする請求項 3に記載の制御装置一体型回転電機。