JP6475249B2 - 自動車の回転電機のための保護カバー - Google Patents
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Description
− 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。
この機械は、可逆的であると言われる。
− 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。
− 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に必要な冷却空気の異なる流れを生成するのに適した開口部であって、
保護カバーの開口部は、
− 電力ブロックに連結された第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、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、および
− 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、フィルタリングブロックのコンデンサに連結された第2放熱器のフィンに面して配置することができる第3組の開口部
に分かれた開口部を備える。
h≧0.5.ha
H<0.5.ha,および
D≧0.5.(d2−((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。
− 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が側面にあり、かつ第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る。
− 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、保護カバーが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コンデンサの上に位置することが可能な第4組の開口部を備える。
− ローターと、
− 前記ローターに連結され、かつ複数の相を含むステータと、
− 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が前記ステータの相に接続することができる、電力ブロック、フィルタリングブロック、および制御ブロック、および
上記に記載したような保護カバー、
を備える、電子アセンブリと、
− 前記ステータを支持する後支持体と、
− 後支持体の近くに位置するファンと、
を備える回転電機が提案される。
− 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。
− 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。
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。
− 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200は、図8〜図13に示される。
− 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’。
制御ブロックは、図14〜図16に示される。
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。
− 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。
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。
h≧0.5.ha (1)
H<0.5.ha,および (2)
D≧0.5.(d2−((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。
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、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。
− 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。
− 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。
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 (7)
- 自動車の回転電機(1)のための電子アセンブリ(10)の電力、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、前記保護カバーは、
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、
前記保護カバー(400)の前記開口部は、
− 前記電力ブロック(100)に連結された第1放熱器(101)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(401)と、
− 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)と、
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、
− 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、
に分かれている、保護カバー(400)。 - 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)の開口部が側部にあり、前記第1組の開口部(401)および前記第2組の開口部(402)の開口部が前記第1放熱器(101)の前記フィンと直列に配置されている、請求項1に記載の保護カバー(400)。
- 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.(d2−((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1または2に記載の保護カバー(400)。 - 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1〜3のいずれか一項に記載の保護カバー(400)。
- 回転電機(1)であって、
− ローター(20)と、
− 前記ローター(20)に連結され、かつ複数の相を備えるステータ(30)と、− 電子アセンブリ(10)であって、
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)であって、前記電子アセンブリ(10)の前記電力ブロック(100)は、前記ステータ(30)の相に接続することができる、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)、および
請求項1〜4のいずれか一項に記載の保護カバー(400)
を備える電子アセンブリ(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)。 - 前記回転電機(1)が始動オルタネータである、請求項5に記載の回転電機。
- 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6に記載の回転電機。
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