旋转电机制造技术

在具有旋转电机部、对该旋转电机部进行通电控制的开关电路部、以及对构成该开关电路部的多个开关元件进行冷却的散热装置的旋转电机中，提高对开关元件的冷却性。本发明专利技术的旋转电机，具有：对旋转电机部（２）进行通电控制的开关电路部（４）、以及对构成该开关电路部（４）的多个开关元件（４１）进行冷却的散热装置（５０），所述散热装置（５０）由在所述旋转电机部（２）的旋转轴（１３）的圆周方向上将所述旋转轴（１３）围住地并列设置且分别分散地安装有所述多个开关元件（４１）的多个散热器（５０ＵＩ、５０ＶＩ、５０ＷＩ（５０ＵＯ、５０ＶＯ、５０ＷＯ））构成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有旋转电机部、对该旋转电机部进行通电控制的开关电路部、以及对构成该开关电路部的多个开关元件进行冷却的散热装置的旋转电机，还涉及一种应用于装设有进行倒相控制等的功率元件单元的车载用旋转电机等的旋转电机。
技术介绍
一直以来，在例如车载用电动发电机等的旋转电机中，用倒相控制等对旋转电机部进行通电控制的功率元件单元等的开关电路部，被设置成与该旋转电机部分开。但是，由于功率元件单元等的开关电路部与旋转电机部分开设置而使电气连接它们的交流配线的长度变长，配线电阻增大，从而电压下降增大。因此，产生旋转电机的转矩降低、或转速降低的问题。另一方面，为了抑制所述配线电阻的增大，也考虑到将所述配线加粗的对策，但在该场合，重量和成本增大，因受到重量或成本等的制约，故该对策也是很有限的。另外，所谓将所述功率单元等的开关电路部与所述旋转电机部分开地设置，意味着除了旋转电机部之外需要另外设置功率单元等的开关电路部的空间。但是，考虑到在实际装设有该旋转电机、例如在车辆发动机室内等有限空间内配设有旋转电机时，有时很难另外确保设置功率元件单元等的开关电路部的空间，存在布局方面的问题。为了解决上述那样的问题，如在专利文献1中所记载的那样，将构成倒相器的功率元件单元(开关电路部)一体安装在旋转电机部上。通过使功率元件单元(开关电路部)与旋转电机部一体化，从而能缩短连接两者的交流配线，能减少电压下降。其结果是，可实现旋转电机的转矩特性、转速特性的改善，或达到减轻配线重量、提高耐噪音性等的效果。专利文献1日本专利特开2004-135447号公报(图1及其说明)如专利文献1所示，在将功率元件单元(开关电路部)安装在旋转电机的框体内的场合，开关元件的散热是利用与旋转电机的转子一起旋转的风扇使冷却风在框体内流动来进行的。但是，由于将功率元件单元设置在框体内，故冷却风路径的形状变得狭窄、复杂。因此，伴随风流动的压力损失增大，冷却风量减少，从而不能充分地进行冷却，开关元件的温度上升，产生导致开关元件破坏的问题。另外，当要将开关元件的温度控制在容许范围以内时，就需要采取扩展冷却风路径使冷却风量增大、或增大散热器的尺寸等措施，但这些措施会导致旋转电机大型化的问题。在如车载用旋转电机等那样配设在有限空间内的旋转电机中，尤其是在具有旋转电机部、对该旋转电机部进行通电控制的开关电路部、以及对构成该开关电路部的多个开关元件进行冷却的散热装置的旋转电机中，在将旋转电机部、对该旋转电机部进行通电控制的开关电路部、以及对构成该开关电路部的多个开关元件进行冷却的散热装置配置在有限空间内的场合，考虑到重量、成本、设置空间等各条件，尤其重要的是在不造成大型化的前提下、努力提高冷却性。
技术实现思路
鉴于上述那样的情况，本专利技术的目的在于在具有旋转电机部、对该旋转电机部进行通电控制的开关电路部、以及对构成该开关电路部的多个开关元件进行冷却的散热装置的旋转电机中，提高对开关元件的冷却性。本专利技术的旋转电机，具有旋转电机部、对该旋转电机部进行通电控制的开关电路部、以及对构成该开关电路部的多个开关元件进行冷却的散热装置，所述散热装置由多个散热器构成，该多个散热器是在所述旋转电机部的旋转轴的圆周方向上围住所述旋转轴地并列设置的，且分别分散地安装有所述多个开关元件。采用本专利技术的旋转电机的话，则在具有旋转电机部、对该旋转电机部进行通电控制的开关电路部、以及对构成该开关电路部的多个开关元件进行冷却的散热装置的旋转电机中，由于所述散热装置由多个散热器构成，该多个散热器是在所述旋转电机部的旋转轴的圆周方向上围住所述旋转轴地并列设置的，且分别分散地安装有所述多个开关元件，故具有能提高对所述开关元件的冷却性的效果。附图说明图1是表示本专利技术实施例1的旋转电机的结构示例的纵剖侧视图。图2是表示用于说明本专利技术实施例1的旋转电机的动作的基本电路示例的图。图3是表示本专利技术实施例1的旋转电机的散热器的配置例的平面图。图4是表示从后侧看本专利技术实施例1的旋转电机的示例的平面图。图5是从后侧看本专利技术实施例2的旋转电机部的平面图。图6是表示本专利技术实施例3的旋转电机的结构示例的纵剖侧视图。具体实施例方式实施例1以下，参照图1～图4对本专利技术的实施例1进行说明。图1是表示旋转电机的结构示例的纵剖侧视图，图2是表示说明旋转电机的动作用的基本电路示例的图，图3是表示旋转电机的散热器的配置例的平面图，图4是表示从后侧看旋转电机的示例的平面图，另外，在各图中相同的符号表示相同的部分。在图1、图3和图4中，旋转电机部2具有由前托架10和后托架11构成的外壳100；通过支承用轴承12旋转自如地配设在该外壳上的旋转轴13；电刷14；固定在该旋转轴13上、具有通过所述电刷14进行供电的磁场绕组21的转子15；固定在所述外壳100上、配置成围绕所述转子15的状态并具有电枢绕组24的定子16；固定在所述转子15的轴向两端面上的由离心风扇构成的风扇17；以及固定在所述旋转轴13前侧的皮带轮18。并且，该旋转电机部2通过所述皮带轮18和皮带(未图示)与发动机的旋转轴(未图示)连接着。在本实施例中，在所述旋转电机部2上一体地或靠近地设置有由功率元件单元构成的开关电路部4。在所述后托架11的后侧，设置有构成所述开关电路部4的多个开关元件41；以及安装了各开关元件41的散热器50UI、50UO、50VI、50VO、50WI、50WO。这些散热器50UI、50UO、50VI、50VO、50WI、50WO构成散热装置50。另外，在符号50UI、50UO、50VI、50VO、50WI、50WO中的U、V、W表示后述的三相交流中的U相、V相、W相，I表示所述旋转轴13的径向内侧，O表示所述旋转轴13的径向外侧。分别在所述散热器50UI、50VI、50WI的所述径向外侧的直线状的平面上安装有多个所述开关元件41，分别在所述散热器50UI、50VI、50WI的所述径向内侧形成有由多个散热片构成的散热部50FI，所述散热部50FI形成有用于将自己的开关元件41的发热进行传导并向冷却风散热的热传递面。另外，所述散热部50FI的多个散热片，在所述旋转轴13的长度方向(轴线的延伸方向)即冷却风流动的方向、以及所述径向上平行地延伸，另外，各散热片的所述旋转轴13侧的端面与所述旋转轴13的外周面之间的间隔作成与散热片间隔相同程度，换句话说，作成在圆周方向上大致隔开相同的间隔。分别在所述散热器50UO、50VO、50WO的所述径向内侧的直线状的平面上安装有所述开关元件41，分别在所述散热器50UO、50VO、50WO的所述径向外侧形成有由多个散热片构成的散热部50FO，所述散热部50FO形成有用于将自己的开关元件41的发热进行传导并向冷却风散热的热传递面。另外，所述散热部50FI的多个散热片，在所述旋转轴13的长度方向(轴线的延伸方向)即冷却风流动的方向、以及所述径向上平行地延伸，另外，各散热片的后述嵌入外壳19的内周面侧的端面与所述嵌入外壳19的内周面之间的间隔作成与散热片间隔相同程度，换句话说，作成在圆周方向上为相同的间隔。另外，所述散热器50UI、50UO都是U相用的散热器，各散热器的多个开关元件41是后述的图2中的U相用的开关元件。同样地，所述散本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机，具有：旋转电机部、对该旋转电机部进行通电控制的开关电路部、以及对构成该开关电路部的多个开关元件进行冷却的散热装置，其特征在于，所述散热装置（５０）由多个散热器（５０ＵＩ、５０ＵＯ）、（５０ＶＩ、５０ＶＯ）、（５０ＷＩ、５０ＷＯ）构成，该多个散热器（５０ＵＩ、５０ＵＯ）、（５０ＶＩ、５０ＶＯ）、（５０ＷＩ、５０ＷＯ）在所述旋转电机部（２）的旋转轴（１３）的圆周方向上围住所述旋转轴（１３）地并列设置，且分别分散地安装有所述多个开关元件（４１）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：上原伸哲，秋田裕之，加藤政纪，浅尾淑人，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]