JP6129286B1

JP6129286B1 - Electric power supply unit integrated rotating electric machine

Info

Publication number: JP6129286B1
Application number: JP2015235549A
Authority: JP
Inventors: 潤田原; 秀之早乙女
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-12-02
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2035-12-02
Also published as: JP2017103922A

Abstract

【課題】この発明は、電力供給ユニットの金属筐体と回転電機本体の反負荷側ブラケットとを電気的に絶縁状態に固定して、補機の性能低下を抑制できるとともに、パワー回路部の温度上昇を抑制できる電力供給ユニット一体型回転電機を提供する。【解決手段】この発明による電力供給ユニット一体型回転電機は、金属筐体の取付部が、固定部材により、反負荷側ブラケットの固定部に締着固定されて、電力供給ユニットと回転電機本体とが軸方向に並んで一体に構成され、電力供給ユニットのパワー回路部が、高電圧の第１バッテリに接続され、制御回路部が、低電圧の第２バッテリに接続され、金属筐体と反負荷側ブラケットが、電気的に絶縁状態に固定されている。【選択図】図２An object of the present invention is to electrically fix a metal casing of a power supply unit and a non-load-side bracket of a rotating electrical machine main body in an electrically insulated state, thereby suppressing deterioration in performance of an auxiliary machine and reducing the temperature of a power circuit section. Provided is an electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine capable of suppressing an increase. A power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to the present invention includes a power supply unit, a dynamoelectric machine main body, and a mounting portion of a metal housing that is fastened and fixed to a fixing portion of a non-load side bracket by a fixing member. Are integrally formed side by side in the axial direction, the power circuit unit of the power supply unit is connected to the high voltage first battery, the control circuit unit is connected to the low voltage second battery, and is opposite to the metal casing. The load side bracket is fixed in an electrically insulated state. [Selection] Figure 2

Description

この発明は、固定子巻線又は界磁巻線に電力を供給する電力供給ユニットが一体に取り付けられ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 rotating electrical machine in which a power supply unit that supplies power to a stator winding or a field winding is integrally attached.

車両用回転電機は、回転電機本体と、回転電機本体と外部装置との電力の授受を行うインバータと、を備えている。近年、車両用回転電機を搭載する車体側の省スペース化、車両用交流発電機の車体への搭載性の向上、さらには回転電機本体とインバータとを接続する配線ハーネスの縮小化などから、回転電機本体とインバータとを一体化させた、電力供給ユニット一体型回転電機の開発が進められている。ここでは、コンバータ回路、コンデンサ、インバータ回路をあわせた装置そのものをインバータとする。 A vehicular rotating electrical machine includes a rotating electrical machine main body and an inverter that exchanges electric power between the rotating electrical machine main body and an external device. In recent years, rotation has been promoted due to space saving on the vehicle body side where the rotating electrical machine for vehicles is mounted, improved mounting of the vehicle alternator on the vehicle body, and reduction in the wiring harness connecting the rotating electrical machine body and the inverter. Development of an electric power supply unit-integrated rotating electric machine in which an electric machine main body and an inverter are integrated is underway. Here, an apparatus itself including a converter circuit, a capacitor, and an inverter circuit is an inverter.

インバータでは、半導体部品のスイッチングを制御して、例えば、バッテリの直流電力と回転電機本体の交流電力との授受を行っている。そこで、半導体部品のスイッチング制御により発生する高周波電流が車体に流れ、バッテリに接続された他の機器の性能が低下する恐れがあった。 In the inverter, switching of the semiconductor components is controlled, and, for example, the direct current power of the battery and the alternating current power of the rotating electrical machine main body are exchanged. Therefore, a high-frequency current generated by switching control of the semiconductor component flows through the vehicle body, and there is a possibility that the performance of other devices connected to the battery is deteriorated.

従来の電動パワーステアリング装置においては、半導体部品が搭載された、インバータとして機能するパワー基板のグランド配線と導電性の中継部材とを電気的かつ機械的に固定し、さらに中継部材とモータケースの取付部とを電気的かつ機械的に固定して、半導体部品のスイッチング制御により発生する高周波電流の車体への流れ経路を断ち、高周波電流により影響を抑制していた（例えば、特許文献１参照）。 In a conventional electric power steering apparatus, a ground wiring of a power board that functions as an inverter and a conductive relay member on which semiconductor parts are mounted are electrically and mechanically fixed, and the relay member and the motor case are attached. The part is electrically and mechanically fixed, the flow path of the high-frequency current generated by the switching control of the semiconductor component to the vehicle body is cut off, and the influence is suppressed by the high-frequency current (for example, see Patent Document 1).

特開２０１０−６０８８号公報JP 2010-6088 A

従来の電動パワーステアリング装置では、バッテリの電流は、バッテリの正極端子からパワー基板に流れ、パワー基板のグランド配線からバッテリのグランド端子に戻る。しかし、パワー基板のグランド配線とモータケースとが中継部材を介して電気的に接続され、モータケースが車体に固定されている。そして、車体は、導電率は高くないが、機械的強度を必要とするため、断面積が大きいので、抵抗が大きくならない。そこで、パワー基板のグランド配線からバッテリのグランド端子に戻る電流の一部が分流して、パワー基板のグランド配線から中継部材、モータケースおよび車体を介してバッテリのグランド端子に流れるので、車体の抵抗による電圧ドロップが生じ、グランド電位が変化する。 In the conventional electric power steering apparatus, the battery current flows from the positive terminal of the battery to the power board and returns from the ground wiring of the power board to the ground terminal of the battery. However, the ground wiring of the power board and the motor case are electrically connected via the relay member, and the motor case is fixed to the vehicle body. And although a vehicle body does not have high conductivity, it requires mechanical strength, so its cross-sectional area is large, so resistance does not increase. Therefore, a part of the current returning from the ground wiring of the power board to the ground terminal of the battery is shunted and flows from the ground wiring of the power board to the ground terminal of the battery via the relay member, the motor case, and the vehicle body. Due to this, a voltage drop occurs and the ground potential changes.

ここで、インバータにより回転電機本体との間で電力の授受が行われるバッテリに高電圧系のバッテリを使用し、インバータを制御する制御部や補機に電力を供給するバッテリに低電圧系のバッテリを使用する、回転電機の高出力化を目的とする２電位系のシステムがある。従来の電動パワーステアリング装置をこの２電位系のシステムに適用すると、高電圧系のバッテリの大電流が車体に流れ込み、車体における電圧ドロップが大きくなり、グランド電位の変化が大きくなる。高電圧系のバッテリと低電圧系のバッテリのグランド端子はともに車体に接続されているので、低電圧系のバッテリに接続された補機の電圧がこのグランド電位の変化により変化し、補機の性能が低下するという課題があった。 Here, a high-voltage battery is used as a battery for transferring power to and from the rotating electrical machine body by the inverter, and a low-voltage battery is used for the battery that supplies power to the control unit and the auxiliary machine that controls the inverter. There is a 2-potential system that aims to increase the output of a rotating electrical machine. When the conventional electric power steering apparatus is applied to this two-potential system, a large current of the high-voltage battery flows into the vehicle body, the voltage drop in the vehicle body increases, and the change in ground potential increases. Since the ground terminals of the high-voltage battery and the low-voltage battery are both connected to the vehicle body, the voltage of the auxiliary machine connected to the low-voltage battery changes due to this change in ground potential. There was a problem that the performance deteriorated.

また、従来の電動パワーステアリング装置では、回転電機本体の巻線や鉄心がジュール損やヒステリシス損により発熱する。そこで、巻線や鉄心での発熱が、モータケースおよび中継部材を介してパワー基板に伝達されるので、パワー基板の温度が上昇し、回転電機本体の出力が低下するという課題もあった。 Moreover, in the conventional electric power steering apparatus, the windings and iron core of the rotating electrical machine body generate heat due to Joule loss and hysteresis loss. Therefore, since heat generated in the windings and the iron core is transmitted to the power board through the motor case and the relay member, there is a problem that the temperature of the power board rises and the output of the rotating electrical machine main body decreases.

この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、電力供給ユニットの金属筐体と回転電機本体の反負荷側ブラケットとを電気的に絶縁状態に固定して、補機の性能低下を抑制できるとともに、パワー回路部の温度上昇を抑制できる電力供給ユニット一体型回転電機を提供する。 The present invention has been made to solve the above-described problems. The metal housing of the power supply unit and the anti-load side bracket of the rotating electrical machine main body are electrically insulated to fix the performance of the auxiliary machine. Provided is an electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine that can suppress the temperature rise of a power circuit unit.

この発明の電力供給ユニット一体型回転電機は、負荷側ブラケットと反負荷側ブラケットからなるハウジング、上記負荷側ブラケットと上記反負荷側ブラケットに回転可能に支持されて、上記ハウジング内に配設された回転子、および上記負荷側ブラケットと上記反負荷側ブラケットに軸方向両側から保持されて、上記回転子を囲繞するように同軸に配設された固定子を有する回転電機本体と、電力半導体部品により構成されたパワー回路部、上記パワー回路部の動作を制御する制御基板、および上記パワー回路部および上記制御基板が搭載された金属筐体を有する電力供給ユニットと、を備え、上記金属筐体の取付部が、固定部材により、上記反負荷側ブラケットの固定部に締着固定されて、上記電力供給ユニットと上記回転電機本体とが軸方向に並んで一体に構成されている。そして、上記パワー回路部が、高電圧の第１バッテリに接続され、上記制御回路部が、低電圧の第２バッテリに接続され、上記金属筐体と上記反負荷側ブラケットが、電気的に絶縁状態に固定され、上記金属筐体と上記反負荷側ブラケットは、上記金属筐体の上記反負荷側ブラケットと反対側から上記金属筐体の取付部に形成された貫通孔に挿入された上記固定部材を上記反負荷側ブラケットの固定部に形成された雌ねじ部に締着して一体化されており、第１ザグリが、上記雌ねじ部の上記金属筐体側に形成されており、上記貫通孔内および上記第１ザグリ内に挿入されて上記固定部材の軸部を囲繞する円筒部、および上記円筒部から径方向外方に延びて上記固定部材の頭部と上記金属筐体との間に配設された第１フランジ部を有する第１絶縁体と、上記金属筐体と上記反負荷側ブラケットとの間の上記円筒部の外周側に配設された第２フランジ部を有する第２絶縁体と、を備える。 The electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine of the present invention is disposed in a housing that is rotatably supported by the load-side bracket and the anti-load-side bracket, and a housing that includes a load-side bracket and an anti-load-side bracket. A rotating electrical machine main body having a rotor and a stator that is held from both sides in the axial direction by the load side bracket and the anti-load side bracket and coaxially disposed so as to surround the rotor; and a power semiconductor component A power circuit unit configured to control the operation of the power circuit unit, and a power supply unit having a metal casing on which the power circuit unit and the control board are mounted. The mounting portion is fastened and fixed to the fixing portion of the anti-load side bracket by a fixing member, and the power supply unit and the rotating electrical machine main body are It is formed integrally aligned in a direction. The power circuit unit is connected to a high voltage first battery, the control circuit unit is connected to a low voltage second battery, and the metal casing and the anti-load side bracket are electrically insulated. The metal housing and the anti-load side bracket are fixed in a state, and the fixing is inserted into a through hole formed in the attachment portion of the metal housing from the opposite side of the metal housing to the anti-load side bracket. A member is fastened to and integrated with a female thread portion formed on the fixing portion of the anti-load side bracket, and a first counterbore is formed on the metal housing side of the female thread portion, A cylindrical portion that is inserted into the first counterbore and surrounds the shaft portion of the fixing member, and extends radially outward from the cylindrical portion and is disposed between the head of the fixing member and the metal housing. A first flange having a first flange portion provided; And body, and a second insulator having a second flange portion disposed on an outer peripheral side of the cylindrical portion between the metal housing and the anti-load side bracket, Ru comprising a.

この発明によれば、金属筐体と反負荷側ブラケットが、電気的に絶縁状態に固定されている。そこで、高電圧系の第１バッテリの大電流の車体への流れ込みが防止され、低電圧系の第２バッテリに接続されている補機の電圧の変化が抑えられるので、補機の性能低下を防止することができる。また、回転電機本体の巻線や鉄心での発熱が、金属筐体に伝達されないので、パワー回路部の温度上昇が抑えられ、回転電機本体の出力を向上できる。 According to this invention, the metal housing and the anti-load side bracket are fixed in an electrically insulated state. Therefore, the large current of the first battery of the high voltage system is prevented from flowing into the vehicle body, and the change in the voltage of the auxiliary device connected to the second battery of the low voltage system is suppressed. Can be prevented. Moreover, since the heat generated in the windings and iron core of the rotating electrical machine main body is not transmitted to the metal casing, the temperature rise of the power circuit unit can be suppressed, and the output of the rotating electrical machine body 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を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows 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電気的接続図である。It is an electrical connection figure of the electric power supply unit integrated rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1. 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におけるヒートシンクとリヤブラケットの取付構造を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the attachment structure of the heat sink in the electric power supply unit integrated rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention, and a rear bracket. 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におけるヒートシンクとリヤブラケットの取付構造の第１実施態様を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the 1st embodiment of the attachment structure of the heat sink and rear bracket in 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におけるヒートシンクと制御基板のグランド端子との接続構造の第１実施例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the 1st Example of the connection structure of the heat sink and the ground terminal of a control board in 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におけるヒートシンクと制御基板のグランド端子との接続構造の第２実施例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the 2nd Example of the connection structure of the heat sink and the ground terminal of a control board in 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におけるヒートシンクと制御基板のグランド端子との接続構造の第３実施例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the 3rd Example of the connection structure of the heat sink and the ground terminal of a control board in 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におけるヒートシンクと制御基板のグランド端子との接続構造の第４実施例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the 4th Example of the connection structure of the heat sink and the ground terminal of a control board in 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におけるヒートシンクと制御基板のグランド端子との接続構造の第５実施例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the 5th Example of the connection structure of the heat sink and the ground terminal of a control board in 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における静電容量形成部の一例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows an example of the electrostatic capacitance formation part in 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における静電容量形成部の他の例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the other example of the electrostatic capacitance formation part in 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を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the electric power supply unit integrated rotary electric machine which concerns on Embodiment 2 of this 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を示す要部断面図、図２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電気的接続図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図、図４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におけるヒートシンクとリヤブラケットの取付構造を示す要部断面図である。 Embodiment 1 FIG.
1 is a cross-sectional view of a main part showing a power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is an electrical connection diagram of the power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to Embodiment 1 of the present invention. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part showing the mounting structure of the heat sink and the rear bracket in the electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to Embodiment 1 of the present invention. .

図１および図２において、電力供給ユニット一体型回転電機は、回転電機本体２００と、回転電機本体２００の軸方向に並んで回転電機本体２００と一体化され、回転電機本体２００に電力を供給する電力供給ユニット３００と、を備える。 1 and 2, the electric power supply unit-integrated rotating electric machine is integrated with the rotating electric machine main body 200 and the rotating electric machine main body 200 side by side in the axial direction of the rotating electric machine main body 200, and supplies electric power to the rotating electric machine main body 200. And a power supply unit 300.

回転電機本体２００は、それぞれ、鉄などの金属材料を用いて腕状に作製された負荷側ブラケット（以下、フロントブラケットという。）１およ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１０と、界磁巻線５を有し、回転軸４に固着された回転子６と、固定子鉄心３２および固定子巻線３１を有する固定子３と、を備えている。 The rotating electrical machine main body 200 includes 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 which are each formed in an arm shape using a metal material such as iron. A housing 10, a field winding 5, a rotor 6 fixed to the rotating shaft 4, and a stator 3 having a stator core 32 and a stator winding 31 are provided.

回転軸４は、フロントブラケット１に設けられたフロント側ベアリング７１とリヤブラケット２に設けられたリヤ側ベアリング７２とに回転可能に支持されている。回転子６は、回転軸４に固着されて、ハウジング１０内に回転可能に配設されている。固定子３は、軸方法の両側からフロントブラケット１の一端部とリヤブラケット２の他端部により挟持されて、回転子６の径方向外側に、回転子６を囲繞するように配設されている。 The rotary shaft 4 is rotatably supported by a front side bearing 71 provided on the front bracket 1 and a rear side bearing 72 provided on the rear bracket 2. The rotor 6 is fixed to the rotary shaft 4 and is rotatably disposed in the housing 10. The stator 3 is sandwiched between one end portion of the front bracket 1 and the other end portion of the rear bracket 2 from both sides of the shaft method, and is disposed on the radially outer side of the rotor 6 so as to surround the rotor 6. Yes.

フロントブラケット１から軸方向外側に突出する回転軸４のフロント側端部には、プーリ９が装着されている。回転電機本体２００は、プーリ９およびベルト（図示せず）を介してエンジンのクランク軸（図示せず）に連結されている。 A pulley 9 is attached to a front side end portion of the rotating shaft 4 that protrudes axially outward from the front bracket 1. The rotating electrical machine main body 200 is connected to an engine crankshaft (not shown) via a pulley 9 and a belt (not shown).

冷却ファン７３，７４が、回転子６のフロント側およびリヤ側の端面に固着されて、回転子６と供回り可能となっている。フロントブラケット１およびリヤブラケット２の端面には、冷却風の吸気口１１，２１が設けられている。また、フロントブラケット１およびリヤブラケット２の外周側面には、冷却風の排気口１２，２２が設けられている。そして、フロント側では、吸気口１１と排気口１２とを連通する通風路Ｒ１が、フロントブラケット１の軸方向の内側端面と回転子６との間に形成されている。リヤ側では、外部と吸気口２１とを連通する通風路Ｒ２が、リヤブラケット２の軸方向の外側端面と金属筐体であるヒートシンク１４０との間に形成されている。また、吸気口２１と排気口２２とを連通する通風路Ｒ３が、リヤブラケット２の軸方向の内側端面と回転子６との間に形成されている。 Cooling fans 73 and 74 are fixed to the front and rear end faces of the rotor 6 so as to be able to travel with the rotor 6. Cooling air intake ports 11 and 21 are provided on end surfaces of the front bracket 1 and the rear bracket 2. Cooling air exhaust ports 12 and 22 are provided on the outer peripheral side surfaces of the front bracket 1 and the rear bracket 2. On the front side, a ventilation path R1 that communicates the intake port 11 and the exhaust port 12 is formed between the axially inner end surface of the front bracket 1 and the rotor 6. On the rear side, a ventilation path R2 that communicates between the outside and the air inlet 21 is formed between the outer end surface in the axial direction of the rear bracket 2 and the heat sink 140 that is a metal casing. A ventilation path R 3 that communicates the intake port 21 and the exhaust port 22 is formed between the axially inner end surface of the rear bracket 2 and the rotor 6.

電力供給ユニット３００は、電力半導体部品１２１、平滑コンデンサ１２２、樹脂ケース１２６、制御基板１２４、ヒートシンク１４０、ブラシ１００、回転センサ１１０などで構成される。 The power supply unit 300 includes a power semiconductor component 121, a smoothing capacitor 122, a resin case 126, a control board 124, a heat sink 140, a brush 100, a rotation sensor 110, and the like.

電力半導体部品１２１は、それぞれ、並列に接続されたスイッチング素子およびダイオードからなる上アーム１７１および下アーム１７２を有し、スイッチング素子が直列となるように接続された上アーム１７１と下アーム１７２を樹脂封止して構成されている。パワー回路部１２０は、図示されていないが、電力半導体部品１２１を３つ並列に接続して構成される。そして、電力半導体部品１２１の正極端子が高電圧系の第１バッテリ５００の正極端子５０１に接続され、電力半導体部品１２１のグランド端子が第１バッテリ５００のグランド端子５０２に接続される。各電力半導体部品１２１の上アーム１７１と下アーム１７２との接続部、すなわち交流端子が第４バスバー２１１を介して固定子巻線３１に接続されている。また、上アーム１７１および下アーム１７２のスイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦする制御信号が入力される信号端子が、制御基板１２４と接続されている。 Each power semiconductor component 121 has an upper arm 171 and a lower arm 172 made of a switching element and a diode connected in parallel, and the upper arm 171 and the lower arm 172 connected so that the switching elements are connected in series are made of resin. It is configured to be sealed. Although not shown, the power circuit unit 120 is configured by connecting three power semiconductor components 121 in parallel. The positive terminal of the power semiconductor component 121 is connected to the positive terminal 501 of the high-voltage first battery 500, and the ground terminal of the power semiconductor component 121 is connected to the ground terminal 502 of the first battery 500. A connection portion between the upper arm 171 and the lower arm 172 of each power semiconductor component 121, that is, an AC terminal is connected to the stator winding 31 via the fourth bus bar 211. A signal terminal to which a control signal for turning on / off the switching elements of the upper arm 171 and the lower arm 172 is input is connected to the control board 124.

電力半導体部品１２１は、アルミ、銅などの絶縁被覆された金属基板やセラミック基板に、半田などにより接合された状態で、ヒートシンク１４０の一方の面（以下、搭載面とする。）に搭載される。これにより、電力半導体部品１２１とヒートシンク１４０との電気絶縁性が確保されるので、電力半導体部品１２１が接合された金属基板やセラミック基板とヒートシンク１４０との間に、粘性や流動性のあるグリースやゲル、あるいは接着剤、流動性のないシートやテープなどの伝熱材を配設する場合には、伝熱材の厚さを薄くできる。また、電力半導体部品１２１が接合された金属基板やセラミック基板とヒートシンク１４０との固定に、半田などの導電材を用いることができる。また、放熱フィン１４１が、ヒートシンク１４０の搭載面と反対側の面の、電力半導体部品１２１の搭載領域と相対する領域に、ヒートシンク１４０の搭載面と反対側の面と垂直に突出して径方向に延びるように形成されている。 The power semiconductor component 121 is mounted on one surface (hereinafter referred to as a mounting surface) of the heat sink 140 in a state where the power semiconductor component 121 is bonded to a metal substrate or ceramic substrate coated with insulation such as aluminum or copper with solder. . As a result, electrical insulation between the power semiconductor component 121 and the heat sink 140 is ensured, so that a viscous or fluid grease or the like can be applied between the metal substrate or ceramic substrate to which the power semiconductor component 121 is bonded and the heat sink 140. When a heat transfer material such as gel, adhesive, non-flowable sheet or tape is provided, the thickness of the heat transfer material can be reduced. In addition, a conductive material such as solder can be used to fix the heat sink 140 to the metal substrate or ceramic substrate to which the power semiconductor component 121 is bonded. In addition, the radiating fin 141 protrudes perpendicularly to the surface opposite to the mounting surface of the heat sink 140 in the region opposite to the mounting region of the power semiconductor component 121 on the surface opposite to the mounting surface of the heat sink 140 in the radial direction. It is formed to extend.

電力半導体部品１２１の正極端子、グランド端子および交流端子を構成するリードフレームは、粘性や流動性のあるグリースやゲル、あるいは接着剤、流動性のないシートやテープなどの電気絶縁性の伝熱材を介してヒートシンク１４０の搭載面に搭載され、リードフレームとヒートシンク１４０との間の熱抵抗が低減されている。また、リードフレームがヒートシンク１４０と同電位の場合には、半田などの導電性部材でリードフレームをヒートシンク１４０に接合してもよく、あるいはばねやねじによりリードフレームをヒートシンク１４０に押圧してもよい。この場合、リードフレームとヒートシンク１４０との間の熱抵抗が著しく低減され、高温での信頼性が向上する。 The lead frame constituting the positive electrode terminal, ground terminal and AC terminal of the power semiconductor component 121 is an electrically insulating heat transfer material such as a viscous or fluid grease or gel, or an adhesive, or a non-fluid sheet or tape. The heat resistance between the lead frame and the heat sink 140 is reduced. When the lead frame has the same potential as the heat sink 140, the lead frame may be joined to the heat sink 140 with a conductive member such as solder, or the lead frame may be pressed against the heat sink 140 with a spring or a screw. . In this case, the thermal resistance between the lead frame and the heat sink 140 is significantly reduced, and the reliability at high temperatures is improved.

なお、図示していないが、スイッチング素子やダイオードを用いてブリッジ回路に構成された界磁回路部が、ヒートシンク１４０の搭載面に搭載されている。そして、界磁回路部のブリッジ回路の上アーム側が、第１バッテリ５００の正極端子５０１に接続され、下アーム側が第１バッテリ５００のグランド端子５０２に接続されている。そして、界磁巻線５がダイオードに並列に接続されている。 Although not shown, a field circuit portion configured as a bridge circuit using a switching element or a diode is mounted on the mounting surface of the heat sink 140. The upper arm side of the bridge circuit of the field circuit unit is connected to the positive terminal 501 of the first battery 500, and the lower arm side is connected to the ground terminal 502 of the first battery 500. A field winding 5 is connected in parallel to the diode.

制御基板１２４には、ＣＰＵなどの電子部品１８０が実装され、パワー回路部１２０および界磁回路部のスイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御回路が構成されている。制御基板１２４は、パワー回路部１２０および界磁回路部のスイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御し、第１バッテリ５００の直流電力と、固定子巻線３１の交流電力および界磁巻線５の直流電力との授受を行う。制御基板１２４の電力は、低電圧系の第２バッテリ６００から供給される。 On the control board 124, an electronic component 180 such as a CPU is mounted, and a control circuit for ON / OFF control of the switching elements of the power circuit unit 120 and the field circuit unit is configured. The control board 124 controls ON / OFF of the switching elements of the power circuit unit 120 and the field circuit unit, and the DC power of the first battery 500, the AC power of the stator winding 31, and the DC power of the field winding 5. Exchange with. The power of the control board 124 is supplied from the second battery 600 of the low voltage system.

電力半導体部品１２１、平滑コンデンサ１２２、制御基板１２４などが、ヒートシンク１４０の搭載面上に搭載されている。また、樹脂ケース１２６が、ヒートシンク１４０の搭載面に実装された電子部品を内包するようにヒートシンク１４０の搭載面に実装されている。さらに、樹脂ケース１２６のヒートシンク１４０と反対側の開口が樹脂カバー１３０により塞口され、ヒートシンク１４０の搭載面に実装された電子部品が水や粉塵から保護されている。ここで、図示していないが、制御基板１２４が隠れるまでポッティン材を樹脂ケース１２６内に充填すれば、防水性および防塵性を向上させることができるとともに、耐震性を向上させることができる。 The power semiconductor component 121, the smoothing capacitor 122, the control board 124, and the like are mounted on the mounting surface of the heat sink 140. The resin case 126 is mounted on the mounting surface of the heat sink 140 so as to enclose the electronic component mounted on the mounting surface of the heat sink 140. Furthermore, the opening of the resin case 126 opposite to the heat sink 140 is closed by the resin cover 130, and the electronic components mounted on the mounting surface of the heat sink 140 are protected from water and dust. Here, although not shown, if the potting material is filled in the resin case 126 until the control board 124 is hidden, the waterproofness and dustproofness can be improved and the earthquake resistance can be improved.

リヤブラケット２の固定部４０には、図４に示されるように、固定部材としてのねじ８００が螺着される雌ねじ部２ａが形成され、ザグリ２ｂが雌ねじ部２ａのヒートシンク１４０側に形成されている。ヒートシンク１４０の取付部４１には、ザグリ２ｂと同等の内径を有する貫通孔１４０ａが形成されている。第１絶縁体８０１は、ねじ８００の軸部８００ｂより大径の内径で、貫通孔１４０ａの内径と同等の外径を有する円筒部８０１ａと、円筒部８０１ａの端部から径方向外方に突出する、ねじ８００の頭部８００ａより大径の外径を有するリング平板状のフランジ部８０１ｂと、を有する。第２絶縁体８０２は、円筒部８０１ａの外径と同等の内径を有するリング平板状のフランジ部８０２ａを有する。 As shown in FIG. 4, the fixing portion 40 of the rear bracket 2 is formed with a female screw portion 2a to which a screw 800 as a fixing member is screwed, and a counterbore 2b is formed on the heat sink 140 side of the female screw portion 2a. Yes. A through hole 140a having an inner diameter equivalent to the counterbore 2b is formed in the mounting portion 41 of the heat sink 140. The first insulator 801 has an inner diameter larger than that of the shaft portion 800b of the screw 800 and has an outer diameter equivalent to the inner diameter of the through hole 140a, and projects radially outward from the end of the cylindrical portion 801a. A ring flat plate-shaped flange portion 801b having an outer diameter larger than that of the head portion 800a of the screw 800. The second insulator 802 has a ring flat plate-like flange portion 802a having an inner diameter equivalent to the outer diameter of the cylindrical portion 801a.

ヒートシンク１４０の取付部４１は、搭載面と反対側の面をリヤブラケット２に向けて、貫通孔１４０ａを雌ねじ部２ａに合わせてリヤブラケット２の固定部４０に重ねられる。このとき、第２絶縁体８０２のフランジ部８０２ａがヒートシンク１４０の取付部４１とリヤブラケット２の固定部４０との間に配設される。さらに、第１絶縁体８０１が、円筒部８０１ａを貫通孔１４０ａとザグリ２ｂに挿入して、フランジ部８０１ｂをヒートシンク１４０の搭載面側に位置させて配置される。ねじ８００は、軸部８００ｂを円筒部８０１ａ内に差し入れて、雌ねじ部２ａに締着され、ヒートシンク１４０の取付部４１がリヤブラケット２の固定部４０に固定される。 The mounting portion 41 of the heat sink 140 is overlapped with the fixing portion 40 of the rear bracket 2 with the surface opposite to the mounting surface facing the rear bracket 2 and the through hole 140a aligned with the female screw portion 2a. At this time, the flange portion 802 a of the second insulator 802 is disposed between the mounting portion 41 of the heat sink 140 and the fixing portion 40 of the rear bracket 2. Further, the first insulator 801 is disposed with the cylindrical portion 801 a inserted into the through hole 140 a and the counterbore 2 b and the flange portion 801 b positioned on the mounting surface side of the heat sink 140. The screw 800 has the shaft portion 800b inserted into the cylindrical portion 801a and is fastened to the female screw portion 2a, and the mounting portion 41 of the heat sink 140 is fixed to the fixing portion 40 of the rear bracket 2.

このヒートシンク１４０の取付部４１とリヤブラケット２の固定部４０との連結部においては、図４に示されるように、第１絶縁体８０１のフランジ部８０１ｂが、ヒートシンク１４０の取付部４１とねじ８００の頭部８００ａとの間に配設され、第１絶縁体８０１の円筒部８０１ａが、ヒートシンク１４０の取付部４１とねじ８００の軸部８００ｂとの間、およびリヤブラケット２の固定部４０とねじ８００の軸部８００ｂとの間に配設され、第２絶縁体８０２のフランジ部８０２ａが、ヒートシンク１４０の取付部４１とリヤブラケット２の固定部４０との間に配設されて、ヒートシンク１４０とリヤブラケット２とが、電気的に絶縁されている。
ブラシ１００および回転センサ１１０が、リヤブラケット２から軸方向外側に突出する回転軸４のリヤ側端部に配設されている。回転センサ１１０には、ホール素子やレゾルバが用いられる。 As shown in FIG. 4, the flange portion 801 b of the first insulator 801 is connected to the attachment portion 41 of the heat sink 140 and the screw 800 at the connection portion between the attachment portion 41 of the heat sink 140 and the fixing portion 40 of the rear bracket 2. The cylindrical portion 801a of the first insulator 801 is disposed between the mounting portion 41 of the heat sink 140 and the shaft portion 800b of the screw 800, and the fixing portion 40 of the rear bracket 2 and the screw. The flange portion 802 a of the second insulator 802 is disposed between the mounting portion 41 of the heat sink 140 and the fixing portion 40 of the rear bracket 2. The rear bracket 2 is electrically insulated.
The brush 100 and the rotation sensor 110 are disposed at the rear side end portion of the rotating shaft 4 that protrudes axially outward from the rear bracket 2. For the rotation sensor 110, a Hall element or a resolver is used.

ここで、電力供給ユニット一体型回転電機の電気的接続について図２および図３を参照しつつ説明する。 Here, electrical connection of the electric power supply unit-integrated rotating electrical machine will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

樹脂ケース１２６の内周部には、直流電力送電用の配線部材である第１バスバー１２５がインサート成形あるいはアウトサート成形されている。第１バスバー１２５は、ケーブル５０３を介して第１バッテリ５００の正極端子５０１に接続されている。電力半導体部品１２１の正極端子が、第２バスバー１２８を介して第１バスバー１２５に接続されている。電力半導体部品１２１の交流端子が、第３バスバー１２９を介して固定子巻線３１の口出し線に接続された第４バスバー２１１に接続されている。 A first bus bar 125, which is a wiring member for direct current power transmission, is insert-molded or outsert-molded on the inner peripheral portion of the resin case 126. The first bus bar 125 is connected to the positive terminal 501 of the first battery 500 via the cable 503. The positive terminal of the power semiconductor component 121 is connected to the first bus bar 125 via the second bus bar 128. The AC terminal of the power semiconductor component 121 is connected to the fourth bus bar 211 connected to the lead wire of the stator winding 31 via the third bus bar 129.

ヒートシンク１４０は、ケーブル５０４を介して第１バッテリ５００のグランド端子５０２に接続されている。電力半導体部品１２１のグランド端子は、ヒートシンク１４０にねじ８０により締着固定された第５バスバー１２３に接続されている。なお、平滑コンデンサ１２２を搭載しない場合には、第５バスバー１２３を省略し、電力半導体部品１２１のグランド端子はヒートシンク１４０にねじ８０により締着固定される。 The heat sink 140 is connected to the ground terminal 502 of the first battery 500 via the cable 504. The ground terminal of the power semiconductor component 121 is connected to a fifth bus bar 123 that is fastened and fixed to the heat sink 140 with screws 80. When the smoothing capacitor 122 is not mounted, the fifth bus bar 123 is omitted, and the ground terminal of the power semiconductor component 121 is fastened and fixed to the heat sink 140 with screws 80.

第２および第３バスバー１２８，１２９の一部が、放熱性を向上させるために、ヒートシンク１４０を反搭載面側に突出させて形成されたバスバー収納部１４３の搭載面側に形成された凹部に収納されている。また、第２および第５バスバー１２８，１２３は、耐振動性や絶縁性を向上するために、樹脂１２７で覆われている。また、第４バスバー２１１は、耐振動性や絶縁性を向上するために、樹脂体２１２で覆われている。 A part of the second and third bus bars 128 and 129 is formed in a recess formed on the mounting surface side of the bus bar housing portion 143 formed by protruding the heat sink 140 toward the non-mounting surface side in order to improve heat dissipation. It is stored. The second and fifth bus bars 128 and 123 are covered with a resin 127 in order to improve vibration resistance and insulation. The fourth bus bar 211 is covered with a resin body 212 in order to improve vibration resistance and insulation.

平滑コンデンサ１２２は、第２バスバー１２８と第５バスバー１２３との間、すなわち第１バッテリ５００の正極端子５０１とグランド端子５０２との間に挿入され、電流リプルを吸収し、電圧変動を抑制する。なお、電圧変動の要因である電力半導体部品１２１の間近に配置することが望ましい。平滑コンデンサ１２２は、電流リプルが印加されることで発熱し、温度上昇する。この平滑コンデンサ１２２の温度上昇は平滑コンデンサ１２２の寿命に影響することから、平滑コンデンサ１２２は、ヒートシンク１４０を反搭載面側に突出させて形成された平滑コンデンサ収納部１４２の搭載面側に形成された凹部に収納される。 The smoothing capacitor 122 is inserted between the second bus bar 128 and the fifth bus bar 123, that is, between the positive terminal 501 and the ground terminal 502 of the first battery 500, absorbs current ripple, and suppresses voltage fluctuation. In addition, it is desirable to arrange in the vicinity of the power semiconductor component 121 that is a factor of voltage fluctuation. The smoothing capacitor 122 generates heat and increases in temperature when a current ripple is applied. Since the temperature rise of the smoothing capacitor 122 affects the life of the smoothing capacitor 122, the smoothing capacitor 122 is formed on the mounting surface side of the smoothing capacitor storage portion 142 formed by protruding the heat sink 140 toward the non-mounting surface side. Stored in the recess.

高電圧系の第１バッテリ５００の正極端子５０１に接続されたケーブル５０３は、第１バスバー１２５にねじなどにより接続され、グランド端子５０２に接続されたケーブル５０４は、ヒートシンク１４０にねじやボルトなどにより接続される。低電圧系の第２バッテリ６００の正極端子６０１に接続されたケーブル６０３は、制御基板１２４の正極端子にねじやコネクタなどにより接続され、グランド端子６０２に接続されたケーブル６０４は、制御基板１２４のグランド端子１８２にねじやコネクタなどにより接続される。電力半導体部品１２１のグランド端子と制御基板１２４のグランド端子１８２が、ターミナル１８１により接続されている。第１バッテリ５００のグランド端子５０２と第２バッテリ６００のグランド端子６０２が、車体７００に接続されている。 The cable 503 connected to the positive terminal 501 of the first battery 500 of the high voltage system is connected to the first bus bar 125 by screws or the like, and the cable 504 connected to the ground terminal 502 is connected to the heat sink 140 by screws or bolts or the like. Connected. The cable 603 connected to the positive terminal 601 of the low-voltage second battery 600 is connected to the positive terminal of the control board 124 by a screw or a connector, and the cable 604 connected to the ground terminal 602 is connected to the control board 124. The ground terminal 182 is connected by a screw or a connector. A ground terminal of the power semiconductor component 121 and a ground terminal 182 of the control board 124 are connected by a terminal 181. A ground terminal 502 of the first battery 500 and a ground terminal 602 of the second battery 600 are connected to the vehicle body 700.

電力供給ユニット一体型回転電機は、フロントブラケット１とリヤブラケット２に設けられた取付部（図示せず）を車体７００のボディやエンジンに、ボルトで強固に固定される。リヤブラケット２および車体７００は、固定子鉄心３２とフロントブラケット１を介して電気的に接続される。 In the electric power supply unit-integrated rotating electrical machine, mounting portions (not shown) provided on the front bracket 1 and the rear bracket 2 are firmly fixed to the body and the engine of the vehicle body 700 with bolts. The rear bracket 2 and the vehicle body 700 are electrically connected via the stator iron core 32 and the front bracket 1.

このように構成された電力供給ユニット一体型回転電機では、第１バッテリ５００の直流電力が、電力供給ユニット３００で交流電力に変換され、固定子巻線３１に供給される。これにより、固定子鉄心３２に回転磁界が発生し、回転子６が回転する。そして、冷却ファン７３，７４が、回転子６の回転に連動して回転する。これにより、フロント側では、吸気口１１から給気された冷却風Ｗ１が通風路Ｒ１を流通し、排気口１２から外部に排出される。そして、固定子巻線３１のコイルエンドが、通風路Ｒ１を流通する冷却風Ｗ１により冷却される。 In the electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine configured as described above, the DC power of the first battery 500 is converted into AC power by the power supply unit 300 and supplied to the stator winding 31. As a result, a rotating magnetic field is generated in the stator core 32, and the rotor 6 rotates. Then, the cooling fans 73 and 74 rotate in conjunction with the rotation of the rotor 6. Thereby, on the front side, the cooling air W1 supplied from the intake port 11 flows through the ventilation path R1 and is discharged to the outside from the exhaust port 12. And the coil end of the stator winding | coil 31 is cooled by the cooling air W1 which distribute | circulates the ventilation path R1.

一方、リヤ側では、冷却風Ｗ２が、外部からリヤブラケット２とヒートシンク１４０との間の通風路Ｒ２を径方向内方に流れ、吸気口２１から回転電機本体２００内に流入し、通風路Ｒ２を流通して、排気口２２から外部に排出される。そして、放熱フィン１４１が、通風路Ｒ２内に突出し、通風路Ｒ２内を流通する冷却風Ｗ２にさらされる。バスバー収納部１４３が、通風路Ｒ２内に突出し、通風路Ｒ２内を流通する冷却風Ｗ２にさらされる。そこで、電力半導体部品１２１での発熱は、放熱フィン１４１およびバスバー収納部１４３を介して冷却風Ｗ２に放熱され、電力半導体部品１２１の温度上昇が抑制される。また、平滑コンデンサ収納部１４２が、通風路Ｒ２内に突出し、通風路Ｒ２内を流通する冷却風Ｗ２にさらされる。そこで、平滑コンデンサ１２２での発熱は、平滑コンデンサ収納部１４２を介して冷却風Ｗ２に放熱され、平滑コンデンサ１２２の温度上昇が抑制される。さらに、固定子巻線３１のコイルエンドが、通風路Ｒ３を流通する冷却風Ｗ２により冷却される。 On the other hand, on the rear side, the cooling air W2 flows from the outside through the ventilation path R2 between the rear bracket 2 and the heat sink 140 inward in the radial direction, flows into the rotating electrical machine main body 200 from the air inlet 21, and the ventilation path R2 And is discharged from the exhaust port 22 to the outside. And the radiation fin 141 protrudes in the ventilation path R2, and is exposed to the cooling air W2 which distribute | circulates the inside of the ventilation path R2. The bus bar storage portion 143 protrudes into the ventilation path R2 and is exposed to the cooling air W2 flowing through the ventilation path R2. Therefore, the heat generated in the power semiconductor component 121 is radiated to the cooling air W2 through the radiation fins 141 and the bus bar housing portion 143, and the temperature rise of the power semiconductor component 121 is suppressed. Moreover, the smoothing capacitor storage part 142 protrudes into the ventilation path R2 and is exposed to the cooling air W2 flowing through the ventilation path R2. Therefore, the heat generated by the smoothing capacitor 122 is radiated to the cooling air W 2 through the smoothing capacitor storage portion 142, and the temperature rise of the smoothing capacitor 122 is suppressed. Further, the coil end of the stator winding 31 is cooled by the cooling air W2 flowing through the ventilation path R3.

つぎに、電力供給ユニット一体型回転電機における電流の流れを説明する。電力供給ユニット一体型回転電機を電動機として動作する場合と発電機として動作する場合では、電流の流れが異なるが、ここでは、電力供給ユニット一体型回転電機を電動機として動作する場合について説明する。 Next, a current flow in the electric power supply unit-integrated rotating electrical machine will be described. The flow of current differs between when the electric power supply unit-integrated rotating electrical machine operates as an electric motor and when the electric power supply unit-integrated rotating electrical machine operates as a generator. Here, a case where the electric power supply unit-integrated rotating electrical machine operates as an electric motor will be described.

電流は、第１バッテリ５００の正極端子５０１からケーブル５０３を通じて電力供給ユニット３００の正極端子に流れ込み、電力半導体部品１２１の上アーム１７１を介して固定子巻線３１に流れた後に、電力半導体部品の下アーム１７２を介してヒートシンク１４０に流れ、ヒートシンク１４０に取り付けられたケーブル５０４を通じて第１バッテリ５００のグランド端子５０２に戻る。 The current flows from the positive terminal 501 of the first battery 500 to the positive terminal of the power supply unit 300 through the cable 503, flows into the stator winding 31 via the upper arm 171 of the power semiconductor part 121, and then The heat flows through the lower arm 172 to the heat sink 140 and returns to the ground terminal 502 of the first battery 500 through the cable 504 attached to the heat sink 140.

実施の形態１では、ヒートシンク１４０の取付部４１が、ねじ８００によりリヤブラケット２の固定部４０に締着固定され、第１絶縁体８０１が、ヒートシンク１４０の取付部４１とねじ８００との間、およびリヤブラケット２の固定部４０とねじ８００との間に配設され、第２絶縁体８０２が、ヒートシンク１４０の取付部４１とリヤブラケット２の固定部４０との間に配設されており、ヒートシンク１４０とリヤブラケット２とが、電気的に絶縁されている。そこで、電流が、ヒートシンク１４０からリヤブラケット２、固定子鉄心３２、フロントブラケット１を介して車体７００に流れ込むことが防止される。 In the first embodiment, the mounting portion 41 of the heat sink 140 is fastened and fixed to the fixing portion 40 of the rear bracket 2 with a screw 800, and the first insulator 801 is interposed between the mounting portion 41 of the heat sink 140 and the screw 800. And the second insulator 802 is disposed between the mounting portion 41 of the heat sink 140 and the fixing portion 40 of the rear bracket 2, and is disposed between the fixing portion 40 of the rear bracket 2 and the screw 800. The heat sink 140 and the rear bracket 2 are electrically insulated. Thus, current is prevented from flowing from the heat sink 140 into the vehicle body 700 via the rear bracket 2, the stator core 32, and the front bracket 1.

高電圧系の電流は、ケーブル５０３、５０４を介して電力供給ユニット３００と第１バッテリ５００の間を行き来するが、第１および第２絶縁体８０１、８０２が無い場合には、ヒートシンク１４０から車体７００を介して第１バッテリ５００に流れる経路も存在する。車体７００の構造体の導電率は高くないが、頑丈なため断面積が大きく、抵抗が大きくない。そこで、ヒートシンク１４０からケーブル５０４を介してグランド端子５０２に流れる電流の一部が分流し、ヒートシンク１４０から車体７００を介して第１バッテリ５００に至る経路に流れ込む。高電圧系の電流が当該経路に流れ込むと、車体７００の構造体の電気抵抗により電圧ドロップが生じ、グランド電位が変化する。車体７００は第２バッテリ６００のグランド端子６０２に接続されているため、車体７００における電圧ドロップに起因するグランド電位の変化により、第２バッテリ６００に接続されている補機の性能が低下してしまう。実施の形態１では、第１および第２絶縁体８０１、８０２を配置しているので、高電圧系の電流が車体７００に流れ込むことが防止され、第２バッテリ６００に接続されている補機の性能低下を防止することができる。 The high-voltage current flows between the power supply unit 300 and the first battery 500 via the cables 503 and 504. When the first and second insulators 801 and 802 are absent, the heat sink 140 and the vehicle body There is also a path that flows to the first battery 500 via 700. Although the electrical conductivity of the structure of the vehicle body 700 is not high, the cross-sectional area is large because it is strong, and the resistance is not large. Therefore, a part of the current flowing from the heat sink 140 to the ground terminal 502 via the cable 504 is diverted and flows into a path from the heat sink 140 to the first battery 500 via the vehicle body 700. When a high-voltage current flows into the path, a voltage drop occurs due to the electrical resistance of the structure of the vehicle body 700, and the ground potential changes. Since the vehicle body 700 is connected to the ground terminal 602 of the second battery 600, the performance of the auxiliary device connected to the second battery 600 is deteriorated due to the change in the ground potential caused by the voltage drop in the vehicle body 700. . In the first embodiment, since the first and second insulators 801 and 802 are arranged, the high-voltage current is prevented from flowing into the vehicle body 700 and the auxiliary machine connected to the second battery 600 is connected. Performance degradation can be prevented.

固定子巻線３１や界磁巻線５に電流が流れるため、ジュール損失が生じ、固定子巻線３１や界磁巻線５が発熱する。また、固定子鉄心３２や回転子６は磁界の変化によるヒステリシス損失や渦電流損失が生じ、固定子鉄心３２や回転子６が発熱する。固定子巻線３１、界磁巻線５、固定子鉄心３２および回転子６での発熱により、これらの部品と熱的に接続されているリヤブラケット２の温度が上昇する。 Since current flows through the stator winding 31 and the field winding 5, Joule loss occurs, and the stator winding 31 and the field winding 5 generate heat. Further, the stator core 32 and the rotor 6 are subject to hysteresis loss and eddy current loss due to changes in the magnetic field, and the stator core 32 and the rotor 6 generate heat. Heat generated by the stator winding 31, the field winding 5, the stator core 32, and the rotor 6 raises the temperature of the rear bracket 2 that is thermally connected to these components.

実施の形態１では、第１および第２絶縁材８０１，８０２がヒートシンク１４０の取付部４１とリヤブラケット２の固定部４０との間に配設されている。そこで、第１および第２絶縁体８０１、８０２に低熱伝導率の材料を用いることにより、リヤブラケット２からヒートシンク１４０への熱伝導が抑えられ、ヒートシンク１４０の温度上昇を抑制することができる。これにより、電力半導体部品１２１の温度上昇を抑制でき、出力を向上することができる。 In the first embodiment, the first and second insulating materials 801 and 802 are disposed between the mounting portion 41 of the heat sink 140 and the fixing portion 40 of the rear bracket 2. Therefore, by using a material having low thermal conductivity for the first and second insulators 801 and 802, heat conduction from the rear bracket 2 to the heat sink 140 can be suppressed, and an increase in temperature of the heat sink 140 can be suppressed. Thereby, the temperature rise of the power semiconductor component 121 can be suppressed, and the output can be improved.

一般的に、電気を通さない材料は熱を通しにくい材料が多いため、第１および第２絶縁体８０１、８０２の材料を容易に選定することができる。例えば、第１および第２絶縁体８０１、８０２の材料には、樹脂やセラミックを用いることができる。樹脂を用いる場合には、電力供給ユニット一体型回転電機が高温環境で使用されることから耐熱性に優れ、かつ、ねじ８００で締めるためにクリープにより第１および第２絶縁体８０１、８０２の厚みが薄くなること、および温度サイクルによりクラックが第１および第２絶縁体８０１、８０２に入ることを抑制するために、機械特性のよい、ＰＰＳ樹脂やフェノール樹脂が適している。 In general, since many materials that do not conduct electricity are difficult to conduct heat, the materials of the first and second insulators 801 and 802 can be easily selected. For example, the material of the first and second insulators 801 and 802 can be resin or ceramic. When the resin is used, the electric power supply unit-integrated rotating electrical machine is used in a high-temperature environment, so that it has excellent heat resistance, and the thickness of the first and second insulators 801 and 802 by creep to be tightened with the screw 800. PPS resin and phenol resin having good mechanical properties are suitable for preventing the crack from entering into the first and second insulators 801 and 802 due to temperature thinning and temperature cycling.

なお、上記実施の形態１では、電力半導体部品１２１のグランド端子または第５バスバー１２３がヒートシンク１４０にねじ８０により締着固定されているが、ヒートシンク１４０の取付部４１とリヤブラケット２の固定部４０との連結部において、電力半導体部品１２１のグランド端子または第５バスバー１２３を、ヒートシンク１４０の取付部４１と第１絶縁体８０１のフランジ部８０１ｂとの間に配置し、ねじ８００により、ヒートシンク１４０と共にリヤブラケット２に締着固定してもよい。この場合、ねじ８０が不要となり、部品点数を削減できる。 In the first embodiment, the ground terminal of the power semiconductor component 121 or the fifth bus bar 123 is fastened and fixed to the heat sink 140 with the screw 80, but the mounting portion 41 of the heat sink 140 and the fixing portion 40 of the rear bracket 2 are fixed. The ground terminal of the power semiconductor component 121 or the fifth bus bar 123 is disposed between the mounting portion 41 of the heat sink 140 and the flange portion 801b of the first insulator 801 together with the heat sink 140 together with the heat sink 140. The rear bracket 2 may be fastened and fixed. In this case, the screw 80 is unnecessary, and the number of parts can be reduced.

つぎに、第１および第２絶縁体の実施態様について図５を参照しつつ説明する。図５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におけるヒートシンクとリヤブラケットの取付構造の第１実施態様を示す要部断面図である。 Next, an embodiment of the first and second insulators will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of a principal part showing a first embodiment of a heat sink and rear bracket mounting structure in the electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to Embodiment 1 of the present invention.

ヒートシンク１４０の取付部４１には、ザグリ１４０ｂが貫通孔１４０ａのリヤブラケット２側に形成されている。第１絶縁体８０１Ａは、円筒部８０１ａと、フランジ部８０１ｂと、フランジ部８０１ｂの外周縁部から円筒部８０１ａと反対側に突出し、ねじ８００の頭部８００ａを取り囲む筒状の第１周壁部８０１ｃと、を備える。第２絶縁体８０２Ａは、フランジ部８０２ａと、フランジ部８０２ａの内周縁部から突出し、ヒートシンク１４０のザグリ１４０ｂに挿入される環状突起部８０２ｂと、フランジ部８０２ａの外周縁部から環状突起部８０２ｂと反対側に突出し、リヤブラケット２の固定部４０を覆う筒状の第２周壁部８０２ｃと、を備える。 A counterbore 140b is formed on the mounting bracket 41 of the heat sink 140 on the rear bracket 2 side of the through hole 140a. The first insulator 801A has a cylindrical portion 801a, a flange portion 801b, and a cylindrical first peripheral wall portion 801c that protrudes from the outer peripheral edge of the flange portion 801b to the opposite side of the cylindrical portion 801a and surrounds the head portion 800a of the screw 800. And comprising. The second insulator 802A includes a flange 802a, an annular protrusion 802b that protrudes from the inner peripheral edge of the flange 802a and is inserted into the counterbore 140b of the heat sink 140, and an annular protrusion 802b from the outer peripheral edge of the flange 802a. And a cylindrical second peripheral wall portion 802c that protrudes to the opposite side and covers the fixing portion 40 of the rear bracket 2.

ヒートシンク１４０の取付部４１は、貫通孔１４０ａを雌ねじ部２ａに合わせてリヤブラケット２の固定部４０に重ねられる。このとき、第２絶縁体８０２Ａのフランジ部８０２ａがヒートシンク１４０の取付部４１とリヤブラケット２の固定部４０との間に配設され、環状突起部８０２ｂがヒートシンク１４０のザグリ１４０ｂに挿入され、第２周壁部８０２ｃがリヤブラケット２の取付部４１の外周を覆っている。さらに、第１絶縁体８０１Ａが、円筒部８０１ａを貫通孔１４０ａとザグリ２ｂに挿入して、フランジ部８０１ｂをヒートシンク１４０の取付部４１の搭載面側に位置させて配置される。ねじ８００は、軸部８００ｂを円筒部８０１ａ内に差し入れて、雌ねじ部２ａに締着され、ヒートシンク１４０の取付部４１がリヤブラケット２の固定部４０に取り付けられる。 The mounting portion 41 of the heat sink 140 is overlapped with the fixing portion 40 of the rear bracket 2 with the through hole 140a aligned with the female screw portion 2a. At this time, the flange portion 802a of the second insulator 802A is disposed between the mounting portion 41 of the heat sink 140 and the fixing portion 40 of the rear bracket 2, and the annular protrusion 802b is inserted into the counterbore 140b of the heat sink 140, The two peripheral wall portions 802c cover the outer periphery of the attachment portion 41 of the rear bracket 2. Further, the first insulator 801A is disposed with the cylindrical portion 801a inserted into the through hole 140a and the counterbore 2b and the flange portion 801b positioned on the mounting surface side of the mounting portion 41 of the heat sink 140. The screw 800 has the shaft portion 800b inserted into the cylindrical portion 801a and is fastened to the female screw portion 2a, and the attachment portion 41 of the heat sink 140 is attached to the fixing portion 40 of the rear bracket 2.

この第１実施態様では、第１絶縁体８０１Ａの第１周壁部８０１ｃが、ねじ８００の頭部８００ａの外周を囲っているので、ヒートシンク１４０の取付部４１とリヤブラケット２の固定部４０との沿面距離が長くなり、絶縁性能を向上させることができる。また、ヒートシンク１４０の貫通孔１４０ａのリヤブラケット２側にザグリ１４０ｂが形成され、第２絶縁体８０２Ａの環状突起部８０２ｂが、ヒートシンク１４０のザグリ１４０ｂに挿入されて、円筒部８０１ａの外周側に配置されているので、ヒートシンク１４０の取付部４１とねじ８００との沿面距離を長くすることができ、絶縁性能を向上させることができる。第２絶縁体８０２Ａの第２周壁部８０２ｃが、リヤブラケット２の固定部４０の外周部を囲っているので、ヒートシンク１４０の取付部４１とリヤブラケット２の固定部４０との沿面距離を伸ばすことができ、絶縁性能を向上することができる。 In this first embodiment, since the first peripheral wall portion 801c of the first insulator 801A surrounds the outer periphery of the head portion 800a of the screw 800, the attachment portion 41 of the heat sink 140 and the fixing portion 40 of the rear bracket 2 The creepage distance becomes longer and the insulation performance can be improved. Also, a counterbore 140b is formed on the rear bracket 2 side of the through hole 140a of the heat sink 140, and the annular protrusion 802b of the second insulator 802A is inserted into the counterbore 140b of the heat sink 140 and disposed on the outer peripheral side of the cylindrical portion 801a. Therefore, the creeping distance between the mounting portion 41 of the heat sink 140 and the screw 800 can be increased, and the insulation performance can be improved. Since the second peripheral wall portion 802c of the second insulator 802A surrounds the outer peripheral portion of the fixing portion 40 of the rear bracket 2, the creeping distance between the mounting portion 41 of the heat sink 140 and the fixing portion 40 of the rear bracket 2 is increased. Insulation performance can be improved.

ここで、電力半導体部品１２１のスイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、高周波のノイズを生じる。このノイズが、電波となって放出され、あるいは低電圧系のケーブル６０３，６０４を経由して伝導されることで、近傍の機器の性能を低下させる恐れがある。そこで、制御基板１２４のグランド端子１８２を面積の広いヒートシンク１４０に接続することで、ノイズの発生を抑制できる。 Here, high-frequency noise is generated by ON / OFF control of the switching element of the power semiconductor component 121. This noise is emitted as radio waves or conducted via low-voltage cables 603 and 604, which may degrade the performance of nearby devices. Therefore, noise generation can be suppressed by connecting the ground terminal 182 of the control board 124 to the heat sink 140 having a large area.

つぎに、制御基板１２４のグランド端子１８２とヒートシンク１４０との電気的な接続構造について図６から図１０に基づいて具体的に説明する。図６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におけるヒートシンクと制御基板のグランド端子との接続構造の第１実施例を示す要部断面図、図７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におけるヒートシンクと制御基板のグランド端子との接続構造の第２実施例を示す要部断面図、図８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におけるヒートシンクと制御基板のグランド端子との接続構造の第３実施例を示す要部断面図、図９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におけるヒートシンクと制御基板のグランド端子との接続構造の第４実施例を示す要部断面図、図１０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におけるヒートシンクと制御基板のグランド端子との接続構造の第５実施例を示す要部断面図である。 Next, an electrical connection structure between the ground terminal 182 of the control board 124 and the heat sink 140 will be specifically described with reference to FIGS. 6 is a cross-sectional view of a principal part showing a first embodiment of the connection structure between the heat sink and the ground terminal of the control board in the electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of a principal part showing a second embodiment of the connection structure between the heat sink and the ground terminal of the control board in the electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to Embodiment 1; FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view of an essential part showing a third embodiment of the connection structure between the heat sink and the ground terminal of the control board in the unit-integrated rotating electrical machine, and FIG. 9 is a heat sink in the power supply unit-integrated rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part showing a fourth embodiment of the connection structure between the control terminal and the ground terminal of the control board. FIG. It is a fragmentary cross-sectional view showing a fifth embodiment of the connection structure between the ground terminal of the definitive heatsink control board.

第１実施例では、図６に示されるように、金属製の線材からなるターミナル１８１を用い、ターミナル１８１の一端をヒートシンク１４０に圧入し、ターミナル１８１の他端を制御基板１２４のグランド端子１８２に圧入し、ヒートシンク１４０とグランド端子１８２とを電気的に接続している。第２実施例では、図７に示されるように、ターミナル１８１の一端をヒートシンク１４０にねじ８１により固定し、ターミナル１８１の他端を制御基板１２４のグランド端子１８２に圧入し、ヒートシンク１４０とグランド端子１８２とを電気的に接続している。 In the first embodiment, as shown in FIG. 6, a terminal 181 made of a metal wire is used, one end of the terminal 181 is press-fitted into the heat sink 140, and the other end of the terminal 181 is connected to the ground terminal 182 of the control board 124. The heat sink 140 and the ground terminal 182 are electrically connected by press-fitting. In the second embodiment, as shown in FIG. 7, one end of the terminal 181 is fixed to the heat sink 140 with a screw 81, and the other end of the terminal 181 is press-fitted into the ground terminal 182 of the control board 124. 182 is electrically connected.

なお、第１および第２実施例では、ターミナル１８１の他端を制御基板１２４のグランド端子１８２に圧入しているが、半田で接合してもよい。 In the first and second embodiments, the other end of the terminal 181 is press-fitted into the ground terminal 182 of the control board 124, but may be joined with solder.

第３実施例では、図８に示されるように、断面が円形又は多角形の柱体１８１ａと柱体１８１ａの底面に形成された小径の圧入部１８１ｂとからなる金属製のターミナル１８１Ａを用い、圧入部１８１ｂをヒートシンク１４０に圧入して、柱体１８１ａの底面をヒートシンク１４０に当接させ、制御基板１２４を柱体１８１ａにねじ８２により締着固定して、グランド端子１８２を柱体１８１ａの上面に当接させている。第４実施例では、図９に示されるように、断面が円形又は多角形の柱体１８１ａと柱体１８１ａの底面に形成された小径の圧入部１８１ｂと、柱体１８１ａの上面に形成された雄ねじ部１８１ｃとからなる金属製のターミナル１８１Ｂを用い、圧入部１８１ｂをヒートシンク１４０に圧入して、柱体１８１ａの底面をヒートシンク１４０に当接させ、雄ねじ部１８１ｃを制御基板１２４に開けた貫通孔に通し、雄ねじ部１８１ｃに螺着したナット８３を締着して、グランド端子１８２を柱体１８１ａの上面に当接させている。 In the third embodiment, as shown in FIG. 8, a metal terminal 181A including a columnar body 181a having a circular or polygonal cross section and a small-diameter press-fitting portion 181b formed on the bottom surface of the column 181a is used. The press-fitting portion 181b is press-fitted into the heat sink 140, the bottom surface of the column 181a is brought into contact with the heat sink 140, the control board 124 is fastened and fixed to the column 181a with the screw 82, and the ground terminal 182 is fixed to the upper surface of the column 181a. It is made to contact. In the fourth embodiment, as shown in FIG. 9, a circular or polygonal column body 181a, a small-diameter press-fit portion 181b formed on the bottom surface of the column body 181a, and a top surface of the column body 181a are formed. Using a metal terminal 181B composed of a male screw part 181c, the press-fitting part 181b is press-fitted into the heat sink 140, the bottom surface of the column 181a is brought into contact with the heat sink 140, and the male screw part 181c is opened in the control board 124. The nut 83 screwed into the male screw portion 181c is tightened to bring the ground terminal 182 into contact with the upper surface of the column 181a.

第３および第４実施例では、ヒートシンク１４０とグランド端子１８２とを接続する導体部が、断面が円形又は多角形の柱体１８１ａで構成されているので、導体部の断面積が大きくなり、電気抵抗を下げることができる。また、制御基板１２４での発熱が柱体１８１ａを介してヒートシンク１４０に伝達されるので、制御基板１２４の温度上昇を抑制することができる。さらに、制御基板１２４がねじ８２やナット８３によりターミナル１８１Ａ，１８１Ｂに締着固定されているので、制御基板１２４の耐振性が高められる。 In the third and fourth embodiments, the conductor portion that connects the heat sink 140 and the ground terminal 182 is formed of the column 181a having a circular or polygonal cross section, so that the cross sectional area of the conductor portion is increased, Resistance can be lowered. Moreover, since the heat generated by the control board 124 is transmitted to the heat sink 140 via the column 181a, the temperature rise of the control board 124 can be suppressed. Furthermore, since the control board 124 is fastened and fixed to the terminals 181A and 181B by screws 82 and nuts 83, the vibration resistance of the control board 124 is enhanced.

第５実施例では、図１０に示されるように、ヒートシンク１４０に設けられた柱状の突起をターミナル１８１Ｃとし、制御基板１２４をターミナル１８１Ｃにねじ８２により締着固定して、グランド端子１８２をターミナル１８１Ｃの上面に当接させている。第５実施例では、ターミナルを別部材で作製する必要がないので、第３および第４実施例に効果に加えて、部品点数を削減できる効果が得られる。 In the fifth embodiment, as shown in FIG. 10, the columnar protrusion provided on the heat sink 140 is a terminal 181C, the control board 124 is fastened and fixed to the terminal 181C with a screw 82, and the ground terminal 182 is fixed to the terminal 181C. It is made to contact with the upper surface. In the fifth embodiment, since it is not necessary to manufacture the terminal with a separate member, in addition to the effects of the third and fourth embodiments, an effect of reducing the number of parts can be obtained.

なお、ターミナル１８１，１８１Ａ，１８１Ｂ，１８１Ｃは、複数個所に配置することで効果が向上し、制御基板１２４の４か所に分散させて配置することで効果があることが確認されている。 It has been confirmed that the effects of the terminals 181, 181 A, 181 B, and 181 C are improved by being arranged at a plurality of locations, and the effects are obtained by being distributed at four locations on the control board 124.

ここで、第２絶縁体８０２に誘電率の高い材料を用いることで、ヒートシンク１４０の取付部４１とリヤブラケット２の固定部４０との間に静電容量を持たせることができ、ヒートシンク１４０とリヤブラケット２との間のインピーダンスを低減させることができる。車体７００の構造物は金属で導電性があり、断面積も広いため、制御基板１２４のグランド端子１８２をヒートシンク１４０にターミナル１８１を介して電気的に接続し、かつヒートシンク１４０とリヤブラケット２とを静電容量を介して接続することで、制御基板１２４で発生する高周波のノイズを車体７００に誘導させて拡散し、低減することができる。 Here, by using a material having a high dielectric constant for the second insulator 802, an electrostatic capacity can be provided between the mounting portion 41 of the heat sink 140 and the fixing portion 40 of the rear bracket 2. Impedance with the rear bracket 2 can be reduced. Since the structure of the vehicle body 700 is metal and conductive and has a wide cross-sectional area, the ground terminal 182 of the control board 124 is electrically connected to the heat sink 140 via the terminal 181, and the heat sink 140 and the rear bracket 2 are connected. By connecting via the capacitance, high frequency noise generated on the control board 124 can be guided to the vehicle body 700 to be diffused and reduced.

ヒートシンク１４０とリヤブラケット２の間に形成される静電容量形成部は、ヒートシンク１４０の取付部４１とリヤブラケット２の固定部４０との連結部に限定されない。図１１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における静電容量形成部の一例を示す要部断面図、図１２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における静電容量形成部の他の例を示す要部断面図である。 The capacitance forming portion formed between the heat sink 140 and the rear bracket 2 is not limited to the connecting portion between the mounting portion 41 of the heat sink 140 and the fixing portion 40 of the rear bracket 2. FIG. 11 is a cross-sectional view of an essential part showing an example of a capacitance forming portion in the electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 12 is a diagram of the electric power supply unit according to Embodiment 1 of the present invention. It is principal part sectional drawing which shows the other example of the electrostatic capacitance formation part in a body type rotary electric machine.

図１１に示される電力供給ユニット一体型回転電機では、ヒートシンク１４０Ａは、平滑コンデンサ収納部１４２のリヤブラケット２側の面をリヤブラケット２側に突出させた凸部８０９と、リヤブラケット２側の面のターミナル１８１の接続部と相対する領域をリヤブラケット２側に突出させた凸部８１０と、を備える。そこで、凸部８０９，８１０とリヤブラケット２との対向面間の距離が狭まり、当該対向面間が静電容量形成部５０を構成する。これにより、ヒートシンク１４０Ａとリヤブラケット２とが、静電容量形成部５０における静電容量を介して接続される。さらに、誘電率の高い材料、すなわち誘電体で作製された第３絶縁体８０８が当該静電容量形成部５０に配設されている。 In the electric power supply unit-integrated dynamo-electric machine shown in FIG. 11, the heat sink 140A includes a convex portion 809 in which the surface on the rear bracket 2 side of the smoothing capacitor storage portion 142 protrudes toward the rear bracket 2, and a surface on the rear bracket 2 side. And a convex portion 810 projecting a region facing the connecting portion of the terminal 181 to the rear bracket 2 side. Therefore, the distance between the opposing surfaces of the convex portions 809 and 810 and the rear bracket 2 is narrowed, and the capacitance forming portion 50 is configured between the opposing surfaces. As a result, the heat sink 140A and the rear bracket 2 are connected via the electrostatic capacity in the electrostatic capacity forming unit 50. Further, a third insulator 808 made of a material having a high dielectric constant, that is, a dielectric is disposed in the capacitance forming portion 50.

図１１に示される電力供給ユニット一体型回転電機では、静電容量形成部５０が平滑コンデンサ収納部１４２とターミナル１８１の接続部の真下位置に形成されているので、ヒートシンク１４０Ａとリヤブラケット２との間のインピーダンスを低減させることができる。さらに、誘電率の高い材料で作製された第３絶縁体８０８が当該静電容量形成部５０に挿入されているので、ヒートシンク１４０Ａとリヤブラケット２との間のインピーダンスをさらに低減させることができる。したがって、制御基板１２４で発生する高周波のノイズを低減させることができる。 In the electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine shown in FIG. 11, since the capacitance forming part 50 is formed immediately below the connecting part between the smoothing capacitor storage part 142 and the terminal 181, the heat sink 140 A and the rear bracket 2 The impedance between them can be reduced. Furthermore, since the third insulator 808 made of a material having a high dielectric constant is inserted into the capacitance forming unit 50, the impedance between the heat sink 140A and the rear bracket 2 can be further reduced. Therefore, high frequency noise generated on the control board 124 can be reduced.

図１２に示される電力供給ユニット一体型回転電機では、リヤブラケット２Ａは、ヒートシンク１４０側の面の平滑コンデンサ収納部１４２と対向する領域を平滑コンデンサ収納部１４２側に突出させた凸部８１１と、ヒートシンク１４０側の面のターミナル１８１の接続部と相対する領域をヒートシンク１４０側に突出させた凸部８１２と、を備える。そこで、凸部８１１，８１２とヒートシンク１４０との対向面間の距離が狭まり、当該対向面間が静電容量形成部５０を構成する。これにより、ヒートシンク１４０とリヤブラケット２Ａとが、静電容量形成部５０における静電容量を介して接続される。さらに、第３絶縁体８０８が当該静電容量形成部５０に挿入されている。 In the electric power supply unit-integrated rotating electrical machine shown in FIG. 12, the rear bracket 2A has a convex portion 811 in which a region facing the smoothing capacitor storage portion 142 on the surface on the heat sink 140 side protrudes toward the smoothing capacitor storage portion 142; And a convex portion 812 in which a region facing the connection portion of the terminal 181 on the surface on the heat sink 140 side is projected to the heat sink 140 side. Therefore, the distance between the facing surfaces of the convex portions 811 and 812 and the heat sink 140 is narrowed, and the space between the facing surfaces constitutes the capacitance forming unit 50. Thereby, the heat sink 140 and the rear bracket 2 A are connected via the capacitance in the capacitance forming unit 50. Further, a third insulator 808 is inserted into the capacitance forming unit 50.

そこで、図１２に示される電力供給ユニット一体型回転電機においても、静電容量形成部５０が平滑コンデンサ収納部１４２とターミナル１８１の接続部の真下位置に形成され、第３絶縁体８０８が当該静電容量形成部５０に挿入されているので、制御基板１２４で発生する高周波のノイズを低減することができる。 Therefore, also in the electric power supply unit-integrated rotating electrical machine shown in FIG. 12, the capacitance forming portion 50 is formed immediately below the connecting portion between the smoothing capacitor storage portion 142 and the terminal 181, and the third insulator 808 is connected to the static electricity generator. Since it is inserted in the capacitance forming unit 50, high frequency noise generated in the control board 124 can be reduced.

ここで、静電容量形成部５０の個数を増やすことで、静電容量を持たせるヒートシンク１４０Ａ，１４０とリヤブラケット２，２Ａとの対向面の面積を増大できるので、ヒートシンク１４０Ａ，１４０とリヤブラケット２，２Ａとの間のインピーダンスを低減させる観点から、静電容量形成部５０の個数を増やすことが有効である。
また、静電容量形成部５０がターミナル１８１の接続部の真下位置に形成されているので、制御基板１２４で発生するノイズを効果的に低減できる。
第３絶縁体８０８には、比誘電率が二桁程度のセラミックスや、一桁程度の樹脂などの、高誘電率の材料を用いることができる。セラミックスは、絶縁性に優れるので、ヒートシンク１４０Ａ，１４０とリヤブラケット２，２Ａとの間の隙間を狭くでき、静電容量形成部５０における静電容量をさらに大きくできる。なお、第３絶縁体８０８の誘電率、静電容量形成部５０における対向面の面積、静電容量形成部５０における対向面間の隙間は、ノイズの周波数やインピーダンスに応じて適宜設定することで、ノイズを有効に低減することができる。 Here, by increasing the number of the capacitance forming portions 50, the area of the facing surface between the heat sinks 140A and 140 and the rear brackets 2 and 2A for providing the capacitance can be increased, so that the heat sinks 140A and 140 and the rear brackets can be increased. From the viewpoint of reducing the impedance between 2 and 2A, it is effective to increase the number of capacitance forming portions 50.
Further, since the capacitance forming portion 50 is formed immediately below the connection portion of the terminal 181, noise generated on the control board 124 can be effectively reduced.
The third insulator 808 can be made of a material having a high dielectric constant such as ceramics having a relative dielectric constant of about two digits or resin having a single digit. Since ceramics is excellent in insulation, the gap between the heat sinks 140A and 140 and the rear brackets 2 and 2A can be narrowed, and the capacitance in the capacitance forming portion 50 can be further increased. Note that the dielectric constant of the third insulator 808, the area of the opposing surface in the capacitance forming unit 50, and the gap between the opposing surfaces in the capacitance forming unit 50 are appropriately set according to the frequency and impedance of noise. , Noise can be effectively reduced.

実施の形態２．
図１３は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を示す要部断面図である。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 13 is a cross-sectional view of a main part showing a power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to Embodiment 2 of the present invention.

図１３において、ヒートシンク１４０Ｂは、リヤブラケット２側の面のターミナル１８１の接続部と相対する領域をリヤブラケット２側に突出させた凸部８１０を備える。リヤブラケット２Ｂは、ヒートシンク１４０Ｂ側の面の平滑コンデンサ収納部１４２と対向する領域を平滑コンデンサ収納部１４２側に突出させた凸部８１１を備える。固定子巻線３１に接続された第４バスバー２１１（図示せず）は、耐振動性や絶縁性を向上するために、樹脂体２１２Ａで覆われている。 In FIG. 13, the heat sink 140 B includes a convex portion 810 in which a region facing the connection portion of the terminal 181 on the surface on the rear bracket 2 side is projected to the rear bracket 2 side. The rear bracket 2B includes a convex portion 811 in which a region facing the smoothing capacitor storage portion 142 on the surface of the heat sink 140B is protruded toward the smoothing capacitor storage portion 142. A fourth bus bar 211 (not shown) connected to the stator winding 31 is covered with a resin body 212A in order to improve vibration resistance and insulation.

第４バスバー２１１は、リヤブラケット２Ｂから電力供給ユニット３００付近まで配置されるので、この樹脂体２１２Ａは、ヒートシンク１４０Ｂとリヤブラケット２Ｂの固定部まで容易に延長できる。そこで、樹脂体２１２Ａを延長し、その延長部２１２ａをヒートシンク１４０Ｂの取付部４１とリヤブラケット２Ｂの固定部４０との間に配設して、第２絶縁体を構成している。さらに、樹脂体２１２Ａを延長し、その延長部２１２ｂを凸部８１１と平滑コンデンサ収納部１４２との間の静電容量形成部５０に挿入して、第３絶縁体を構成している。さらにまた、樹脂体２１２Ａを延長し、その延長部２１２ｃを凸部８１０とリヤブラケット２Ｂとの間の静電容量形成部５０に挿入して、第３絶縁体を構成している。 Since the fourth bus bar 211 is disposed from the rear bracket 2B to the vicinity of the power supply unit 300, the resin body 212A can be easily extended to the fixing portion between the heat sink 140B and the rear bracket 2B. Therefore, the resin body 212A is extended, and the extended portion 212a is disposed between the mounting portion 41 of the heat sink 140B and the fixing portion 40 of the rear bracket 2B to constitute a second insulator. Further, the resin body 212A is extended, and the extended portion 212b is inserted into the capacitance forming portion 50 between the convex portion 811 and the smoothing capacitor storage portion 142 to constitute the third insulator. Furthermore, the resin body 212A is extended, and the extended portion 212c is inserted into the capacitance forming portion 50 between the convex portion 810 and the rear bracket 2B to constitute a third insulator.

樹脂ケース１２６Ａを延長し、その延長部１２６ａをねじ８００とヒートシンク１４０Ｂの取付部４１との間に配置して、第１絶縁体を構成している。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。 The resin case 126A is extended, and the extended portion 126a is disposed between the screw 800 and the mounting portion 41 of the heat sink 140B to constitute the first insulator.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.

したがって、この実施の形態２によれば、部品数を増やすことなく、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。 Therefore, according to the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained without increasing the number of components.

１負荷側ブラケット（フロントブラケット）、２，２Ａ，２Ｂ反負荷側ブラケット（リヤブラケット）、２ａ雌ねじ部、２ｂザグリ、３固定子、６回転子、１０ハウジング、４０固定部、４１取付部、５０静電容量形成部、１２０パワー回路部、１２１電力半導体部品、１２４制御基板、１２６Ａ樹脂ケース、１２６ａ延長部（第１絶縁体）、１４０，１４０Ａ，１４０Ｂヒートシンク（金属筐体）、１４０ａ貫通孔、１４０ｂザグリ、１８１，１８１Ａ，１８１Ｂ，１８１Ｃターミナル、１８２グランド端子、２００回転電機本体、２１１第４バスバー、２１２樹脂体、３００電力供給ユニット、５００第１バッテリ、６００第２バッテリ、８００ねじ（固定部材）、８００ａ頭部、８００ｂ軸部、８０１第１絶縁体、８０１ａ円筒部、８０１ｂフランジ部、８０１ｃ第１周壁部、８０２第２絶縁体、８０２ａフランジ部、８０２ｂ環状突起部、８０２ｃ第２周壁部、８０８第３絶縁体（誘電体）。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Load side bracket (front bracket), 2, 2A, 2B Anti-load side bracket (rear bracket), 2a Female thread part, 2b Counterbore, 3 Stator, 6 Rotor, 10 Housing, 40 Fixing part, 41 Mounting part, 50 Capacitance forming part, 120 power circuit part, 121 power semiconductor component, 124 control board, 126A resin case, 126a extension part (first insulator), 140, 140A, 140B heat sink (metal casing), 140a through hole, 140b counterbore, 181, 181A, 181B, 181C terminal, 182 ground terminal, 200 rotating electrical machine main body, 211 4th bus bar, 212 resin body, 300 power supply unit, 500 1st battery, 600 2nd battery, 800 screw (fixing member ), 800a head, 800b shaft , 801 1st insulator, 801a cylindrical part, 801b flange part, 801c 1st peripheral wall part, 802 2nd insulator, 802a flange part, 802b annular projection part, 802c 2nd peripheral wall part, 808 3rd insulator (dielectric) ).

Claims

A housing comprising a load side bracket and an anti-load side bracket, a rotor rotatably supported by the load side bracket and the anti-load side bracket, and disposed within the housing, and the load side bracket and the anti-load A rotating electrical machine main body having a stator that is held by the side bracket from both sides in the axial direction and coaxially disposed so as to surround the rotor;
A power circuit unit composed of power semiconductor parts, a control board for controlling the operation of the power circuit part, and a power supply unit having a metal casing on which the power circuit part and the control board are mounted,
The mounting portion of the metal casing is fastened and fixed to the fixing portion of the anti-load side bracket by a fixing member, and the power supply unit and the rotating electrical machine main body are integrally formed side by side in the axial direction. In the electric power supply unit integrated rotary electric machine,
The power circuit unit is connected to a high-voltage first battery,
The control board is connected to a low-voltage second battery;
The metal housing and the anti-load side bracket are fixed in an electrically insulated state ,
The metal casing and the anti-load-side bracket are configured such that the fixing member inserted into a through-hole formed in a mounting portion of the metal casing from the side opposite to the anti-load-side bracket of the metal casing is the anti-load. It is integrated by tightening to the female thread part formed in the fixed part of the side bracket,
The first counterbore is formed on the metal housing side of the female screw part,
A cylindrical portion that is inserted into the through-hole and the first counterbore and surrounds the shaft portion of the fixing member; and a head portion of the fixing member that extends radially outward from the cylindrical portion and the metal housing; A first insulator having a first flange portion disposed between,
A power supply unit-integrated dynamoelectric machine comprising: a second insulator having a second flange portion disposed on an outer peripheral side of the cylindrical portion between the metal casing and the anti-load side bracket .

The electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to claim 1, wherein a ground terminal of the control board is connected to the metal casing by a terminal.

3. The electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to claim 2, wherein the terminal has a part protruding from the metal casing.

The electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to any one of claims 1 to 3, further comprising a capacitance forming portion in which opposed surfaces of the metal casing and the anti-load side bracket are brought close to each other.

The electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to claim 4, wherein a dielectric is inserted into the capacitance forming portion.

The second counterbore is formed on the side of the through-hole opposite to the load side bracket,
2. The electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to claim 1 , wherein the second insulator has an annular protrusion that protrudes from an inner peripheral edge of the second flange portion and is inserted into the second counterbore.

The said 1st insulator has a 1st surrounding wall part which protrudes from the outer periphery part of the said 1st flange part, and covers the outer periphery of the head of the said fixing member, The electric power supply unit integrated rotation of Claim 1 or Claim 6 Electric.

The said 2nd insulator protrudes from the outer periphery part of the said 2nd flange part, and has any 2nd surrounding wall part which covers the outer periphery of the fixing | fixed part of the said anti-load side bracket, Any of Claim 1, 6 and 7 The electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to claim 1.

The power supply unit includes a resin case attached to the metal casing and surrounding the power circuit unit and the control board mounted on the metal casing.
The electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to any one of claims 1 to 6, wherein the first insulator is constituted by the resin case.

A bus bar connecting the stator and the power supply unit;
A resin body covering the bus bar,
10. The electric power supply unit-integrated dynamoelectric machine according to claim 1, wherein the second insulator is made of the resin body. 11.