(57)【要約】本発明は、自動車用オルタネータ−スタータのコントロール・パワー・モジュールに関するものであり、該モジュールは、自動車のオルタネータ−スタータ（３）、車載電源網（Ｕａ）およびアース線（ＧＮＤ）の間に接続され、複数の枝路（Ｂ１〜Ｂ３）が付いたトランジスタのブリッジ、オルタネータ−スタータの相（φ）の電圧を基準電圧（Ｕａ、ＧＮＤ）と比較し、比較結果の値に応じてトランジスタを指令制御するための制御ユニットを具備するものであり、制御ユニットは、枝路のトランジスタの近傍に接続されている、トランジスタのブリッジの各枝路用のドライバ回路（１０、２０、３０）と、ドライバ回路を指令制御するためのコントロール回路を含んでいる。
2005532025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用オルタネータ−スタータのコントロール・パワー・モジュール（１００）であり、該モジュールは、自動車のオルタネータ−スタータ（３）、車載電源網（Ｕａ）およびアース線（ＧＮＤ）の間に接続され、
−複数の枝路（Ｂ１〜Ｂ３）の付いたトランジスタのブリッジを含むパワー・ユニット（１）と、
−オルタネータ−スタータの相（φ）の電圧を基準電圧（Ｕａ、ＧＮＤ）と比較し、比較結果の値に応じてトランジスタを指令制御するためのコントロール・ユニット（５０）を具備するものであって、
コントロール・ユニット（５０）が、
−枝路のトランジスタの近傍に接続されている、パワー・ユニット（１）のトランジスタのブリッジの各枝路用のドライバ回路（１０、２０、３０）と、
−ドライバ回路を指令制御するための管理回路（２）を含んでいることを特徴とする、コントロール・パワー・モジュール。
【請求項２】
ドライバ回路（１０、２０、３０）とパワー・ユニット（１）がモジュールの第一ステージを形成し、管理回路（２）がモジュールの第二ステージを形成することを特徴とする、請求項１に記載のコントロール・パワー・モジュール。
【請求項３】
管理回路（２）がドライバ回路から離されていることを特徴とする、請求項１に記載のコントロール・パワー・モジュール。
【請求項４】
ドライバ回路が、第一の側部には管理回路（２）への接続を、第二の側部にはパワー・ユニット（１）への接続を具備することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載にコントロール・パワー・モジュール。
【請求項５】
オルタネータ−スタータのケースの内部に一体化されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載のコントロール・パワー・モジュール。
【請求項６】
第一ステージがオルタネータ−スタータの後部に一体化され、第二ステージがオルタネータ−スタータのケースの外部にあることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一つに記載のコントロール・パワー・モジュール。
【請求項７】
各枝路と、該枝路を操作するドライバ回路がオルタネータ−スタータの相の出力の近傍に接続されていることを特徴とする、請求項５または請求項６に記載のコントロール・パワー・モジュール。
【請求項８】
管理回路（２）の指令制御が、すべてのドライバ回路に共通であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つに記載のコントロール・パワー・モジュール。
【請求項９】
各トランジスタが、並列に接続されたトランジスタの集合であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一つに記載のコントロール・パワー・モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はオルタネータ−スタータのような、兼用の回転電機に関するものであり、該回転電機は特に、一方では自動車の車載電源網に電気を供給してこの自動車のバッテリを充電するためのものであり、他方では、自動車の熱機関を始動させるためのものである。本発明は、より特定的には、このような回転電機を指令制御するためのコントロール・パワー・モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車では、オルタネータによって、自動車の熱機関によって駆動されるロータインダクタの回転運動を、ステータのコイルに誘起される電流に変換させることが可能になる。オルタネータはまた、動作可逆であり、電気モータ、すなわち回転電機を兼ねて構成することができ、該回転電機によって、ロータのシャフトを介して、自動車の熱機関を回転駆動できるようになっている。この動作可逆なオルタネータはオルタノ−スタータまたはオルタネータ−スタータと称される。このオルタネータ−スタータによって、力学的エネルギーを電気エネルギーに変換することができ、またこの逆も可能である。したがって、オルタノ−スタータは自動車の熱機関を始動させることができるとともに、自動車を駆動するためにモータ・モードで作動することができるのである。一般的に、ステータは三つのコイルを具備し、その結果、オルタネータは三相タイプである。変形例によっては、オルタネータは六相タイプであり、ピンを形成する導体のバーでコイルを作ることができる。オルタノ−スタータがスタータ・モードあるいはモータ・モードで作動する際、熱機関に極めて大きいトルクを伝達しなければならない。
【０００３】
多相で兼用タイプであるこの回転電機の作動については、オルタネータとして特に自動車のバッテリを充電し、かつ、スタータとして、熱機関とも呼ばれる、自動車の内燃機関始動のための駆動をするようになっている。
【０００４】
このために、オルタネータの電機子の相に接続されたパワー・ユニットは、モータ・モードではこれらの相の制御ブリッジとしての役割を果たすとともに、オルタネータ−スタータがオルタネータ・モードで作動する際には、整流ブリッジの代わりをつとめる。
【０００５】
図２０は、国際公開第０１／６９７６２号パンフレットに記載されているような、背景技術でのオルタネータ−スタータを形成する回転電機を示している。
【０００６】
この図において、右側部分は回転電機の前部に対応し、左側部分は回転電機の後部に対応する。オルタネータを形成するこの回転電機は以下のものを含む。
−伝統的に二つのスリップ・リング７０６、７０７に結合されたインダクタを構成する、巻かれた構造のロータ７４３と、励磁電流をもたらす二つのブラシ。
−複数のコイルまたは巻回体を担持し、電機子５０７を構成する多相のステータ５０３であり、該多相のステータは、三相構造の最も多くの場合にはスター結線あるいはデルタ結線され、オルタネータとして作動するときには整流ブリッジに向けて、変換された電力を送り込むもの。
【０００７】
この整流ブリッジは、電機子の別々の相に接続され、アースとバッテリの給電端子の間に取り付けられる。この整流ブリッジは、たとえば、ＭＯＳＦＥＴタイプの複数のトランジスタに関係する複数のダイオードを有している。
【０００８】
このようなオルタネータのモータ・モードでの作動は、たとえば、インダクタに直流をかけることと、１２０°ほど位相をずらした信号をステータの相に、同期で送り込むことで行われるのだが、その信号は、理想的には正弦波だが、場合によっては台形波または矩形波である。
【０００９】
このブリッジは、オルタネータ・モードでの整流ブリッジであるとともにモータ・モードでの制御ブリッジであり、これは、コントロール・ユニットによって操作される。この整流・制御ブリッジによって構成されるパワー・ユニットおよびコントロール・ユニットは、コントロール・パワー・モジュールを構成し、回転電機の外部に設置され、該回転電機において、電気結線によってステータの各相の出力端子に結合されている。
【００１０】
さらに、ロータの角度位置を追跡するための手段も用意されており、それは、電気モータ・モードにおいて、適切な瞬間に、ステータの関係するコイルに電流を流すためのものである。
【００１１】
この手段は、好ましくは磁気タイプであるが、コントロール・ユニットに情報を送るものであり、たとえば仏国特許第２８０７２３１号明細書および仏国特許第２８０６２２３明細書に記載されている。
【００１２】
この手段というのは、回転電機のロータまたはプーリー７０１上の回転において狙いを定めた標的７５０と、少なくとも一つのセンサ７５２を含んでおり、そのセンサは、ホール効果つまり磁気抵抗のタイプで、標的の通過を検出するもので、その標的は好ましくは磁気タイプである。
【００１３】
好ましくは、少なくとも三つのセンサ７５２が用意され、これらセンサは、回転電機が具備する前部軸受体７１３または後部軸受体５０４によって担持されることで、ステータを固定した状態で、ロータを回転する状態で支持するようになっている。
【００１４】
センサ受け７５３は、ここではプラスチック製であり、アキシャアル方向の方向性をもった部分７５５を有している。これらの部分７５５は、ここでは孔７５４によって、軸受体５０４を通り抜けている。センサ７５２は部分７５５と連結し、標的７５０の非常に近くにあって、標的７５０と羽根５０５の間にラジアル状に設置される。センサ受けは、固定用ボルト７５７に取り付けられる。
【００１５】
センサ７５２の電気接続は、センサ受け７５３に収納され、そのセンサ受けは、穴付金具７５６によって、後部軸受体５０４の底部において、標的７５０とロータ７４３に対向する側面に固定されている。
【００１６】
ブラシ受け７１６は、参照符号を付していないボルトと穴付金具によって、後部軸受体５０４の底部の同一面に固定される。
【００１７】
ブラシ受け７１６は、知られているように、ブラシを案内するための二つのケージを具備しており、該ケージはそれぞれ、シャフト５０２の後端部に取り付けられたスリップ・リング７０６、７０７と協働する。ブラシは、ケージに収納されているバネの作用を受ける。
【００１８】
要望として、ある特定の場合に、オルタネータ−スタータの始動性能を向上させたいことがある。例えば、ロータを過励磁することで、より高い始動トルクを得るようにできる。
【００１９】
この過励磁は、慣用的なオルタネータと比べて、励磁コイルの端子への過電圧および／または励磁コイル内の過電流によって実現することができる。
【００２０】
これは、ロータのコイルを過励磁する電子ブースターによって行うことができ、スタータ・モードの場合に限り行われる。
【００２１】
この回転電機は、ここでは伝統的なオルタネータの構造を有しており、例えば、欧州特許出願公開第０５１５２５９号明細書に記載されているタイプであり、さらなる詳細についてはその明細書を参照することとする。
【００２２】
極輪７４１、７４２には、シャフト５０２に力をかける通過用の孔が開けられている。より正確には、シャフト５０２は、モーレット切りされた部分によって極輪を固定するために、極輪７４１、７４２より硬い。
【００２３】
このシャフト５０２は、ロータ７４３の両側に伸びており、該ステータと共にサブアセンブリを形成する。
【００２４】
両極輪は、フランジを介して、それぞれ羽根５０５の付いた送風ファン５１５を、ここでは電気溶接による固定状態で担持している。
【００２５】
この回転電機は、したがって、内部送風（空冷）を伴うものであり、そのロータは、アキシャル方向の端部の少なくとも一方に送風ファン５１５を担持している。変形例によっては、この回転電機は水冷される。
【００２６】
より正確には、ロータは、極輪７４１、７４２を伴うスプライシング７４３のついたロータであり、該極輪は、外縁部にアキシャル方向の方向性をもった、台形の形状をした歯を担持している。一つの極輪の歯は、他方の極輪の歯に向けられ、全体的に台形の形状である前記歯は、一方の極輪と他方の極輪に交互に重ねて配分されている。
【００２７】
例えば、仏国特許出願公開第２７９３０８５号明細書に記載されているように、永久磁石を極輪の各歯の間に挟み込むことで、磁界を強めることも、もちろん可能である。
【００２８】
ロータは、極輪のフランジの間に励磁コイルを担持している。このコイルは導電体構成要素を具備し、該導電体構成要素は螺旋形に巻かれている。このコイルが励磁コイルであり、該励磁コイルは、励磁されているとき、ロータを磁化することで、歯の力を借りて磁極を創出させる。ロータのコイルの端部は、それぞれスリップ・リングに接続されており、該スリップ・リングのそれぞれに対して、ブラシが擦る。ブラシは、回転電機の後部軸受体と連結されたブラシ受けによって担持され、この後部軸受体は中心に玉軸受けを担持しており、そしてその玉軸受けは、ロータを連結する状態で担持しているシャフトの後端部を、回転する状態で支持しているようになっている。
【００２９】
シャフトの前端部は、玉軸受け７１１によって回転する状態で支持され、その玉軸受けは、この回転電機の前部軸受体７１３に担持されている。シャフトの前端部はこの回転電機の外部でプーリー７０１を担持しており、このプーリーは動力伝達装置に属しており、そのプーリーと接触している少なくとも一つのベルトを具備している。動力伝達装置は、プーリーと、もう一つの他のプーリーのような、自動車の内燃機関によって回転駆動される装置との間の結合を確立する。
【００３０】
さらに、後部カバー５１１が後部軸受体５０４に取り付けられており、それは、とりわけブラシ受けを保護するためであり、その結果、前記の各係属手段はより良く保護され、それらの設置も容易となる。
【００３１】
ここで、オルタネータ−スタータである回転電機がオルタネータ・モードで作動するとき、つまり、発電機として作動するとき、プーリー７０１は、自動車の内燃機関によって、前述した少なくとも一本のベルトを介して回転駆動される。回転電機がスタータ・モードで作動するとき、つまり電気モータとして作動するとき、プーリーはベルトを介して自動車のエンジンを回転駆動させる。
【００３２】
前部と後部の各軸受体は、回転電機の内部送風のために窓をつけられているのだが、たとえばタイ・ロッド５２７によって互いに結合され、自動車の固定部分に取り付けられるようになっている回転電機の支持体に属している。この支持体は、外縁部にステータを固定し、このステータは通常、積層鋼板５０８で構成されてコイル、またはより一般的にはステータの巻線を取り付けるための溝を備えており、該コイルの出力は、前述した整流・制御ブリッジに結合されている。
【００３３】
ステータのコイルまたは巻回体は、たとえば国際公開第９２／０６５２７号パンフレットに記載されているように、導線またはバー状の巻回体で形成されており、そのバーは長方形の断面であってよい。
【００３４】
ステータはロータを囲んでおり、該ロータのブラシがオルタネータのレギュレータに結合されていることで、オルタネータの電圧を所望の電圧に維持するようになっており、その電圧は、ここでは１２Ｖのバッテリに対して、例えば、１４Ｖオーダである。
【００３５】
コントロール・パワー・モジュールとレギュレータとは、ここでは電子回路ケースに取り付けられており、この電子回路ケースは回転電機の外部に設置されている。レギュレータは、また、外部に設けられた、コントロール・パワー・モジュールのコントロール・ユニットに一体化することもできる。この電子回路ケースはスイッチ手段を担持しており、そのスイッチ手段は、パワースイッチング素子、制御ユニットおよび過励磁回路を具備している。過励磁回路がスタータ・モードで起動していることで、寒中での始動にせよ、たとえば赤信号での停止後の再始動の際にせよ、オルタネータ・スタータの始動トルクを最大にし、熱機関とも呼ばれる、自動車の内燃機関を容易に始動させるようになっており、その内燃機関が切られていることで、燃料の消費を減少させ、そうして「ストップ・アンド・ゴー」と呼ばれる機能を実現するようになっている。
【００３６】
この過励磁回路は、入力でバッテリおよび／またはオルタネータから送り込まれた車載電源網の電圧を受け、励磁コイルの端子で、この車載電源網の電圧より高い電圧を送り込む。
【００３７】
レギュレータは、オルタネータ−スタータが車載電源網に放電し、バッテリによる接続を解除されている場合（当業者に一般的に用いられる英語の用語である「ｌｏａｄ  ｄｕｍｐ」の場合）には、励磁コイルに給電するパワースイッチング素子の即時のオフを指令制御することを可能にする手段を具備することができ、このことによって、オルタネータ、特にロータのオルタネータの急速な脱磁を実現するようになっている。
【００３８】
現状では、慣例であるのは、パワー・ユニットにおいて、整流ブリッジが、スイッチング素子のブリッジを形成するために接続されたパワー・トランジスタを具備し、該スイッチング素子のブリッジにおいて、トランジスタがオルタネータの電機子巻線にある電流と同期で制御される（同期整流）ことが実現できる。しかし、トランジスタを、比較的高機能のコントロール・ユニット、たとえば、マイクロコントローラ、オルタネータの電機子コイル中の電流の方向を検出する電流検出器、イメージブリッジなどを用いて操作することが必要である。これら整流ブリッジの一つは、仏国特許出願公開第２８０６５５３号明細書に記載されている。この整流ブリッジは、図１に示されている。この整流ブリッジは、三つの枝路Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３で、それぞれ、少なくとも二つのトランジスタを具備しているものであり、それら枝路はそれぞれ、オルタネータ−スタータの相φ１、φ２、φ３、車載電源網の電源ＵａおよびアースＧＮＤの間に接続されている。各トランジスタＴ１〜Ｔ６は、制御ユニットＵ１〜Ｕ６によって操作される。これら制御ユニットＴ１〜Ｔ６は全体で、スイッチング素子のブリッジによって形成されたパワー・ユニットのコントロール・ユニットを形成する。これら制御ユニットのそれぞれは、オルタネータの相の電圧と基準電圧を比較し、比較結果の値に応じて整流ブリッジのトランジスタの一つを指令制御するために用意されている。これら制御ユニットのそれぞれは、他のユニットとは区別される手段を具備しており、該手段は、他のユニットとは別々に比較を行い、基準電圧からの変化を補正するために用意されており、その結果、各ユニットは、相の電圧と同じ変化を有する信号と、基準電圧と同じ変化を有する信号以外、他のいかなる信号も必要としない。各制御ユニットＵ１〜Ｕ６は、パワー・トランジスタＴ１〜Ｔ６を指令制御する。
【００３９】
このコントロール・ユニットは、現状で知られているコントロール・ユニットの大部分のように、一定数の重要な電子部品を必要とするのだが、それはなぜなら、整流ブリッジのトランジスタによる制御ユニットを必要とするからである。
【００４０】
パワー・ユニットを製作するために用いられる部品は、したがって、第一の電子回路の基板に配置・接続されており、パワー・ステージを形成する。
【００４１】
コントロール・ユニットを製作するために用いられる部品は、第二の電子回路の基板に配置・接続される。
【００４２】
二つの電子回路の基板は、コントロール・パワー・モジュールを形成するものであり、電線によって全体が接続されている。ところが、これら二つの基板の電気結合は、二つのステージ間に多くの数の接続を必要とする。結果的に、コントロール・パワー・モジュールは比較的かさばることになり、このことから、該コントロール・パワー・モジュールをオルタノ−スタータの電気機械的な集合体を含むケースとは別のケースに配置することが必要となる。
【００４３】
このように、全体が同じケースに一体化されている伝統的なオルタネータとは逆に、オルタノ−スタータは二つのケース、つまり、オルタノ−スタータ自体を具備するケースとコントロール・パワー・モジュールを収容するケースとを必要とする。オルタネータ−スタータはしたがって、伝統的なオルタネータを超えるスペースを必要とする。さらに、オルタネータ−スタータは、ユーザーにとって、自動車への設置にかかる余計な難しさをもたらすことになるのだが、これは、二つのケースを一緒に接続するのが自動車製造者だからである。
【特許文献１】国際公開第０１／６９７６２号パンフレット
【特許文献２】仏国特許出願公開第２８０７２３１号明細書
【特許文献３】仏国特許出願公開第２８０６２２３明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第０５１５２５９号明細書
【特許文献５】仏国特許出願公開第２７９３０８５号明細書
【特許文献６】国際公開第９２／０６５２７号パンフレット
【特許文献７】仏国特許出願公開第２８０６５５３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４４】
本発明はまさに、先行して開示した技術の不都合を改善することを目的とする。このために、本発明は、小型化し、オルタノ−スタータのケースに一体化することができるコントロール・パワー・モジュールを提案する。このモジュールはパワー・ユニットを具備し、該パワー・ユニットにおいて、整流ブリッジの同一枝路のトランジスタは、ドライバ回路によって操作され、該ドライバ回路は、トランジスタの近傍に設置され、管理回路によってコントロールされており、該管理回路はドライバ回路から距離をとって配置することができるものである。
【課題を解決するための手段】
【００４５】
このように、本発明はドライバ回路とパワー・ユニットの間の接続の長さを減少させるという利点を有している。これらの接続のいくつかは、測定、たとえばパワー・ユニット内に存在する電圧の測定のために用いられるもので、測定専用のこれらの接続の長さを減少させることは、大きな長さの接続線に影響を与えうる寄生の擾乱を除去することで、これらの測定の良好な精度を確保することを可能にする。
【００４６】
本発明のコントロール・ユニットのドライバ回路は、複数のトランジスタ、つまり、整流ブリッジの同一枝路のトランジスタを同時に操作することができる。このドライバ回路は、したがって、相当数の機能を含みながらも、ほとんどかさばらないという利点を有する。かさばりが比較的小さいことから、ドライバ回路は、ドライバ回路が操作するパワー・ユニットのトランジスタの近傍において、パワー・ステージに配置することができる。
【００４７】
より正確には、本発明は自動車用オルタネータ−スタータのコントロール・パワー・モジュールに関するものであり、該モジュールは、自動車のオルタネータ−スタータ、車載電源網およびアース線の間に接続されており、
−複数の枝路の付いたトランジスタのブリッジを含むパワー・ユニットと、
−オルタネータ−スタータの相の電圧を基準電圧と比較し、比較結果の値にしたがってパワー・ユニットのトランジスタを指令制御するためのコントロール・ユニットを具備しており、
該コントロール・ユニットが、
−パワー・ユニットの枝路のトランジスタの近傍に接続さている、パワー・ユニットのトランジスタのブリッジの各枝路用のドライバ回路と、
−ドライバ回路を指令制御するための管理回路を含んでいることを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
図１は、既に説明してあり、先行技術によるコントロール・パワー・モジュールの概略図である。
【００４９】
図２は、本発明によるコントロール・パワー・モジュールを示す図である。
【００５０】
図３は、本発明のコントロール・ユニットにおけるドライバ回路のさまざまな接続を示す図である。
【００５１】
図４は、ドライバ回路と、ドライバ回路が操作するパワー・ユニットの各トランジスタの間の電気接続を示す図である。
【００５２】
図５は、本発明のコントロール・パワー・モジュールをオルタネータ−スタータのケースの後部に一体化した態様を示す図である。
【００５３】
図６は、本発明によるパワー・モジュールの実施態様の立面図である。
【００５４】
図７は、図６の線分Ａ−Ａにしたがった一断面図である。
【００５５】
図８は、もう一つの実施態様によるパワー・モジュールを実施した一断面図である。
【００５６】
図９〜１１は、図６〜８に対応する実施態様のアース接続の態様を示す図である。
【００５７】
図１２は、本発明のもう一つの実施態様である。
【００５８】
図１３は、本発明によるパワー・電子モジュールを具備する後部軸受体の一断面図である。
【００５９】
図１４は、図１３で用いられた送風ファンの一実施例を示す図である。
【００６０】
図１５、１６、１７、１７ａは、カバーの部位に製作された電子モジュールの出力の接続態様を示す図である。
【００６１】
図１８、１９は、回転電機のカバーの後方の、アキシャル方向の図である。
【００６２】
図２０は、先行技術によるオルタネータ−スタータの一つを示す図である。
【００６３】
図２１、２２は、図７、１２に示されたモジュールの一実施例を示す図である。
【００６４】
図２３は、図１２の一断面図である。
【００６５】
図面において、同一または類似の構成要素は同じ参照符号で表されるものとする。Ｕａと参照符号を付された車載電源網の電圧は、Ｂ＋と称してもよい。
【００６６】
図２が示すものは、本発明のコントロール・パワー・モジュール１００であり、オルタノ−スタータに接続されている。より正確には、この図２は、三相のオルタノ−スタータ３を示しており、該オルタノ−スタータの各相φ１、φ２、φ３は、パワー・ユニット１の枝路に接続されており、各枝路はそれぞれＢ１、Ｂ２、Ｂ３である。パワー・ユニット１を構成する、整流または制御ブリッジの３つの枝路のそれぞれは同一である。したがって、枝路Ｂ１のみ以下に詳述することとする。
【００６７】
整流ブリッジ１の枝路Ｂ１は、二つのスイッチング素子１１、１２を具備しており、該スイッチング素子は本発明において、パワー・トランジスタである。トランジスタ１１は枝路Ｂ１の「ハイサイド」トランジスタである。このトランジスタは、オルタノ−スタータの相φ１と自動車の車載電源網の電源Ｕａの間に接続されている。トランジスタ１２は、枝路Ｂ１の「ローサイド」トランジスタである。このトランジスタは、オルタノ−スタータの相φ１とアース線ＧＮＤの間に接続されている。
【００６８】
コントロール・パワー・モジュールはコントロール・ユニット５０を具備し、該コントロール・ユニットは、一方では同一枝路の各パワー・トランジスタを操作するドライバ回路１０、２０、３０を含み、好ましくは、これらのドライバ回路はオルタノ−スタータの相φ１、φ２、φ３の電位を、トランジスタ１２を指令制御するためには整流ブリッジのアースの電位と比較し、そしてトランジスタ１１を指令制御するためには整流ブリッジの出力Ｕａの電位と比較し、該コントロール・ユニットは、他方では、ドライバ回路１０、２０、３０の管理回路２を含んでいる。
【００６９】
整流ブリッジの枝路ならびに該整流ブリッジを操作するドライバ回路は、本発明のモジュールの第一ステージ１００ｂを形成する。管理回路２は第二ステージ１００ａを形成する。
【００７０】
ドライバ回路１０は、出力で、二つのトランジスタ１１および１２のゲートに接続されている。このドライバ回路１０はそれ自体が、自身の入力によって管理回路２に接続されている。
【００７１】
各ドライバ回路１０、２０、３０は同一の管理回路２によってコントロールされる。このために、各ドライバ回路は、管理回路２から発せられたさまざまな信号を入力で受信する。これらの信号は、図３に示されている。
【００７２】
これらの信号は二つのカテゴリに分けられる。
−ドライバ回路の左側に指示された信号で、これは管理回路から発せられた信号であり、そして、
−ドライバ回路の右側に指示された信号で、パワー・ユニットで受信した、またはそのパワー・ユニットへ送信された、つまりドライバ回路が操作するトランジスタへ送信された信号である。
【００７３】
管理回路から受信した信号の一つは、ＡＬＧと名付けられた給電ブースターであり、該給電ブースターは、補助電源からトランジスタ１１、１２のゲートに供給された供給電圧である。ドライバ回路は、また、管理回路からセンサ信号ＳＣも受信し、該信号は、回転電機のロータの位置を指示するために、オルタノ−スタータのロータの位置用のセンサによって供給される情報である。コントロール回路は、また、ドライバ回路に、スタータ・モードの認証情報ＶＤと、オルタネータ・モードの認証情報ＶＡも供給する。これら二つの信号によってドライバ回路は、オルタノ−スタータが、ある特定の瞬間にオルタネータまたはスタータのどちらとして作動するべきかを判断できる。
【００７４】
この図３には、パワー・ユニット、つまり整流ブリッジのトランジスタ１１および１２に受信され、送信された信号も示されている。ドライバ回路はオルタノ−スタータの給電電位Ｕａ、つまり車載電源網の給電電位を受信する。このドライバ回路は、また、この線Ｕａの電位測定の入力である情報ＭＵａも受信する。ドライバ回路は、出力で信号ＧＨＳを供給し、該信号はパワー・トランジスタ１１のゲートの制御信号である。ドライバ回路は、また、オルタネータ−スタータから発せられた相の入力ＰＨ、並びに、相の入力電位の測定値ＭＰＨも受信する。ドライバ回路は、また、出力で、パワー・トランジスタ１２のゲートの指令制御ＧＬＳも供給する。最後に、ドライバ回路はアースＧＮＤの電位、並びに、アース電位の測定値ＭＧＮＤを受信する。
【００７５】
図４では、本発明のコントロール・パワー・モジュール１００のドライバ回路１０、２０、３０が、さまざまな部品とさまざまな接続とともに示されている。この図４において、オルタノ−スタータ３は、ローサイド・トランジスタ１２とハイサイド・トランジスタ１１、ならびにドライバ回路の入力ＰＨに相φ１の信号を供給する。該オルタノ−スタータはまた、入力ＭＰＨにおけるドライバ回路１０の相の測定値も供給する。
【００７６】
この図４で示されるのは、測定値の入力ＭＰＨ、ＭＧＮＤおよびＭＵＡで、図の単純化という単純な問題のために、ドライバ回路の左側に示されている。実際には、図３に示されているように、これら三つの入力はドライバ回路の右側、つまり、パワー・ユニット側に配置されている。
【００７７】
トランジスタ１２は、アースＧＮＤならびにドライバ回路の入力ＭＧＮＤに接続されている。トランジスタ１１は、電圧線Ｕａならびにドライバ回路の入力ＭＵａに接続されている。
【００７８】
二つのコンパレータＣ１１およびＣ１２は、それぞれ、ドライバ回路の入力ＭＵａとＭＰＨの間と、入力ＭＰＨとＭＧＮＤの間に接続されている。コンパレータＣ１１の出力信号は、相の値ＭＰＨと基準電圧の値ＭＵａの間の比較値を供給する。コンパレータＣ１２の出力信号は、相の値ＭＰＨとアースの値ＭＧＮＤの間の比較値を供給する。これら比較値は、次に論理回路１３によってデジタル的に処理されることで、トランジスタ１１のゲートおよび／またはトランジスタ１２のゲートが充電および／または放電するべきなのかどうかということを推定するようになっている。それぞれ１１および１２であるパワー・トランジスタのゲートＧ１１およびＧ１２は、電流源Ｓ１１、Ｓ１２によって充放電される。電流源Ｓ１１は、たとえば、二つのトランジスタＳＨＣおよびＳＨＤから製作される。電流源Ｓ１２は、たとえば二つのトランジスタＳＬＣおよびＳＬＤから製作される。このように、各トランジスタが電流源を構成する。
【００７９】
入力ＡＬＧは、高い電位であり、管理回路２によって送り込むことで、電流源Ｓ１１、Ｓ１２を介して、パワー・トランジスタ１１、１２のゲートを正確に充電するようになっている。この電位ＡＬＧは、たとえば、ＡＬＧ＝Ｕａ＋１６ボルトであってよい。
【００８０】
図４のドライバ回路の作動は、次のとおりである。スタータ・モードでは、同期型の回転電機として作動するオルタノ−スタータのロータに配置されている位置センサは、ロータの位置を探知する。センサ信号は管理回路２に送信され、該管理回路がセンサ信号を処理し、ドライバ回路の入力ＳＣに印加する。トランジスタ１１、１２のゲートＧ１１、Ｇ１２は、論理回路１３および電流源Ｓ１１、Ｓ１２を介して、入力ＳＣで受信された信号に応じて指令制御される。
【００８１】
オルタネータ・モードでは、パワー・トランジスタ１１、１２は同期整流として作動すること、すなわち、コンパレータＣ１１、Ｃ１２は、入力における相のレベルＭＰＨ検出を、入力におけるアース電位ＭＧＮＤと入力における出力電位ＭＵａとの関係において、行うのである。この比較結果の値は、論理回路１３および電流源Ｓ１１、Ｓ１２を介してゲートＧ１１、Ｇ１２に印加される。
【００８２】
オルタネータ・モードかスタータ・モードかは、ドライバ回路上で、それぞれＶＡ、ＶＤである論理入力によって選択される。たとえば、オルタネータ・モードが選択されるとき、入力ＶＡは、１という論理信号を受信し、入力ＶＤは０という信号を受信する。スタータ・モードが選択されるときには逆である。たとえば、論理レベル１は、５ボルトの電圧であり、論理レベル０は無電圧である。
【００８３】
電位ＭＵａとアースＭＧＮＤの相の測定値の入力ＭＰＨによって、接続ＰＨ、ＵａおよびＧＮＤを流れる電流によって生成された擾乱効果を回避できる。これらの擾乱はたとえば、各構成部品間の接続の抵抗または電子回路の基板の回路基板上の抵抗によって引き起こされることがある。
【００８４】
各ドライバ回路は、測定すべき電位ＰＨ、ＶＡ、ＧＮＤの近傍に位置しているため、各測定入力のＭＰＨ、ＭＶＡ、ＭＧＮＤは、縮小された長さの接続線を用い、このことによって、これらの接続線をスルーしうる擾乱に対するこれらの入力の感度をかなり減少させることになり、このことは、本発明によって提案された基本構想をいっそう裏付けるものである。
【００８５】
逆に、管理回路２は、ドライバ回路から離すことができるのだが、これはなぜなら、その管理回路は、測定入力（ＭＰＨ、ＭＶＡ、ＭＧＮＤ）とは逆に、あまり重大ではない電位（ＡＬＧ電源、論理レベルＶＡ、ＶＤ、ＳＣ）しか送信しないからである。
【００８６】
トランジスタ１１、１２のゲートは、オルタネータ−スタータの出力電位Ｕａを超える電位を有することができなければならない。この目的のために、コントロール回路は、端子ＡＬＧでＵａ＋１６ボルトの±１の電圧を送り込み、該電圧によって、トランジスタ１１、１２のゲートＧ１１、Ｇ１２に給電できるようになっている。もし、端子ＡＬＧへの電圧が十分でなければ、パワー・トランジスタ１１、１２はオフされる。
【００８７】
さて、本発明のコントロール・パワー・モジュール１００の作動を説明しよう。休止モード、つまり自動車が停止し、接触キーが開いている（つまり、点火スイッチの錠の中で回転していない）ときには、トランジスタ１１はオフし、一方ではトランジスタ１２はオンしている。この条件は、論理入力ＶＤ、ＶＡが二つとも０レベルであるときに得られる。自動車のエンジンが停止し、接触キーが開いているとき、管理回路２は不作動状態であり、ドライバ回路の入力ＡＬＧにＵａ＋１６ボルトの電圧を送り込めない。結果的に、トランジスタ１２のゲートＧ１２に最小値であるＵａ−１ボルトの電圧が印加される。
【００８８】
換言すれば、キーが開き、ＶＤ、ＶＡがともに０であれば、トランジスタ１１のゲートの電圧は０．２ボルト以下であり、トランジスタ１２のゲートの電圧はＵａ−１ボルトより強い。言い換えれば、トランジスタ１２がオンしている間は、トランジスタ１１はオフしており、このことによってステータの電位はアースの電位に維持される。
【００８９】
ドライバ回路によって消費される電流は、これらの条件の下で、２５℃において、１０マイクロアンペア未満である。
【００９０】
自動車が停止しており、点火スイッチの錠の中で接触キーが回される（つまり、接触キーがオンする）と、コントロール回路２が始動されることになる。この管理回路２は、このとき作動状態であり、ドライバ回路の入力ＡＬＧにＵａ＋１６ボルトの電圧を送り込むことができる。これらの条件の下で、トランジスタ１２のゲートＧ１１の電位は、１５±１ボルトに制限される。言い換えれば、キーがオンし、ＶＤ、ＶＡがともに０であるとき、トランジスタ１１のゲートの電圧は０．２ボルト以下のままであり、トランジスタ１２のゲートの電圧は１５±１ボルトに等しい。
【００９１】
スタータ・モードでは、認証入力ＶＤ、ＶＡは二つとも０ではなくなっている。スタータ・モードは、また、センサ信号ＳＣの入力も介入させる。したがって、スタータ・モードでは、整流ブリッジはインバータとして作動する。整流ブリッジの各枝路は、センサ信号ＳＣと同期し、対応するドライバ回路に印加される。インバータとしての作動モードについては、ＶＤが１であり、入力ＶＡが０であるときに得られる。
【００９２】
このように、ＳＣ＝０かつＶＡ＝０かつＶＤ＝１であれば、トランジスタ１１のゲートＧ１１の電圧は０．２ボルト未満であり、トランジスタ１２のゲートＧ１２の電圧は１５±１ボルトに等しい。逆に、ＳＣ＝１かつＶＡ＝０かつＶＤ＝１であれば、トランジスタ１１のゲートＧ１１の電圧は１５±１ボルトに等しく、トランジスタ１２のゲートＧ１２の電圧は０．２ボルト未満である。コントロール・パワー回路１００は、このときインバータとして作動し、それらの電圧は、管理回路２による処理の後、位置センサによって送り込まれる信号ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３に応じて、ロータの位置に結合している相Ｐｈ１、Ｐｈ２、およびＰｈ３に印加されるようになる。
【００９３】
オルタネータのモードでは、整流ブリッジは、同期整流として作動する。この機能は、認証入力ＶＡが１である一方で、入力ＶＤが０であるときに作動状態となる。この場合、ドライバ回路のコンパレータＣ１１、Ｃ１２は、一方では相の電圧ＰＨを電圧Ｕａと比較し、他方では、相の電圧ＰＨをアースＧＮＤの電位と比較する。比較結果によって、オルタネータ−スタータの電機子コイルを流れる電流に対して同期して、トランジスタ１１、１２をオフおよび／またはオンすることができる。トランジスタ１１、１２のゲートに対する効果は、以下のとおりである。
【００９４】
もし、ＰＨ＞ＵａかつＶＤ＝０かつＶＡ＝１であれば、トランジスタ１１のゲートＧ１１の電圧は１５±１ボルトに等しく、トランジスタ１２のゲートＧ１２の電圧は０．２ボルト未満であり、したがって、トランジスタ１１はオンし、トランジスタ１２はオフする。
【００９５】
もし、Ｕａ＞ＰＨ＞ＧＮＤかつＶＤ＝０かつＶＡ＝１であれば、トランジスタ１１のゲートＧ１１の電圧は０．２ボルト未満、そして、トランジスタ１２のゲートＧ１２の電圧は０．２ボルト未満であり、したがって、トランジスタ１１および１２はともにオンする。
【００９６】
もし、ＧＮＤ＞ＰＨかつＶＤ＝０かつＶＡ＝１であれば、トランジスタ１１のゲートＧ１１の電圧は０．２ボルト未満、そして、トランジスタ１２のゲートＧ１２の電圧は１５±１ボルトに等しく、したがって、トランジスタ１２はオンし、トランジスタ１１はオフする。
【００９７】
伝統的な整流モードでは、同期整流を省くために、コントロール回路２は整流ブリッジのすべてのパワー・トランジスタ１１、１２、２１、２２、３１および３２のオフを指令制御することができる。この作動モードは、二つの認証入力ＶＤおよびＶＡの論理レベルが１であるときに得られる。整流は、このとき、ＭＯＳトランジスタ技術に起因する寄生の各固有ダイオードによって実行される。
【００９８】
この場合、ＶＤ＝１かつＶＡ＝１のとき、トランジスタ１１のゲートＧ１１の電圧およびトランジスタ１２のゲートＧ１２の電圧はそれぞれ０．２ボルト未満である。
【００９９】
パワー・トランジスタ１１および１２のゲートの電圧は、定電流源によってコントロールされるのだが、その定電流源は単純化のために図面には示していない。オンのコントロールは、たとえば、１００ミリアンペアのゲートの充電電流によって行われ、オフのコントロールは、たとえば、４００ミリアンペアのゲートの放電電流によって行われる。
【０１００】
図５では、本発明のコントロール・パワー・モジュールをオルタノ−スタータの後部に一体化させる例が示されている。実際、整流ブリッジの同一枝路の二つのトランジスタを指令制御するために単一のドライバ回路を用いることにより、管理ユニット２への接続数を減少させることができる。
【０１０１】
特に、ドライバ回路は、一方ではパワー・ユニットに向かう接続線だけを具備するように、他方では管理回路２に向かう接続線だけを具備するように製作される。このように、ドライバ回路は、該ドライバ回路が操作するパワー・トランジスタの近傍に容易に接続することができる。さらに、この実施例においては、ドライバ回路と管理回路２の間には四つの接続線だけが必要であり、これら四つの接続線のうち、三つはさらにすべてのドライバ回路に共通である。したがって、管理回路２をドライバ回路から分離することが容易である。この分離の結果として生じる管理回路２のサイズは、したがって、明らかに縮小されている。したがって、管理回路２は自動車の他の装備の中に一体化することができる。
【０１０２】
図５の例では、コントロール・パワー・モジュール１００はオルタノ−スタータの後部に一体化されている。図５では、相の出力とロータを伴ったオルタノ−スタータの後面が見える。 この図５の場合、各ドライバ回路は該ドライバ回路が指令制御するパワー・トランジスタの近傍に位置決めされ、全体がオルタノ−スタータの相の出力の近傍に位置している。たとえば、ドライバ回路１０は、整流ブリッジの枝路Ｂ１のトランジスタ１１、１２のちょうど側部に接続され、トランジスタとドライバ回路の全体がオルタノ−スタータの相φ１の出力の近傍に配置されている。同様に、ドライバ回路２０および整流ブリッジの枝路Ｂ２のトランジスタ２１、２２は、相φ２の出力の側部に配置され、ドライバ回路３０および枝路Ｂ３のトランジスタはオルタノ−スタータの相φ３の出力の側部に配置されている。
【０１０３】
図５の例では、整流ブリッジの各枝路は、複数のハイサイド・トランジスタと複数のローサイド・トランジスタを具備している。実際、伝統的に当てはまるように、複数のトランジスタ（多くの場合２〜４個）が並列に接続されることで、より強力な一つのパワー・トランジスタを形成するようになっている。単一のパワー・トランジスタであろうと、複数の並列に接続されたトランジスタであろうと、作動はいま説明したものと同一である。
【０１０４】
回転電機のロータを担持するシャフト４（図５では円で概略化）の端部は、位置センサ５を具備しており、該位置センサはロータの位置に関する指示を管理回路２に供給する。ロータの位置のこれら情報は、管理回路２によって処理され、そしてドライバ回路１０、２０および３０の入力ＳＣに送信される。
【０１０５】
好ましくは、管理ユニット２およびさまざまなドライバ回路の間に実現される接続線は、ロータを担持するシャフト４の周りに位置決めされた円弧を形成する。
【０１０６】
図５の場合、コントロール・パワー・モジュール１００はオルタノ−スタータのケースの中に一体化されている。この集合体は、バッテリの充電管理ケースのような、自動車の他の装備の中に一体化させることもできる。
【０１０７】
また、パワー・ユニットだけをドライバ回路１０、２０、３０のそれぞれに一体化させることも、管理回路２をオルタノ−スタータの外部のケースの中に配置することも可能である。たとえば、管理回路２はバッテリのケースまたはバッテリの管理ケースの中に一体化させたり、あるいは燃料消費の管理ケース（ボディ・コントローラ）の中に一体化させることができる。
【０１０８】
もう一つの実施態様において、コントロール・パワー・モジュール１００は、独立したケースに一体化され、そのケースはオルタノ−スタータの外側にあるが、先行技術のものより小型化されているものである。
【０１０９】
図６は本発明によるコントロール・パワー・モジュール１００の第一ステージ１００ｂの実施例を示している。前述したように、この第一ステージは、ステータの相にそれぞれ対応している各整流アームに、測定・制御ドライバ回路１０ならびに二つのパワー・トランジスタを具備している。したがって、整流・制御ブリッジの第一アームを考えたとき、ここには前述したドライバ回路１０ならびに二つのパワー・トランジスタ１１および１２がある。
【０１１０】
本発明によると、この第一のコントロール・パワー・ステージは、好ましくは独立した一つのケース内に製作されている。ブリッジの三つのアームは同一であるので、したがって、ブリッジの各アームについて同一のパワー・ケースを用いることが可能である。
【０１１１】
立面図によってコントロール・パワー・モジュールの第一ステージを示す図６に見られるように、パワー用電子部品１１および１２は、金属トラック１０４の上に配置される。
【０１１２】
好ましくは、用いられる技術は、チップの転写またはベアチップと呼ばれる技術であり、該技術において、保護ケースのない部品は直接支持体に固定される。実際、自動車のエンジン・フードの下に配置されるこの電子ケースは、強い熱応力を受けるので、プラスチック・ケースに依拠する部品を用いることは避けなければならない。好ましくは、したがって金属ケースに依拠する部品またはチップの転写と呼ばれる技術によって取り付けられた部品を用いることが望ましく、該技術において部品は金属トラック上に置かれる。金属トラック全体で得られる回路網は、リード・フレーム、と呼ばれるものを構成する。
【０１１３】
スタータ・モードでの回転電機のコイルの相を指令制御するためには、非常に強い電流を流すことが必要である。これらの電流は、装置がおよそ１２ボルトの伝統的な車載電源網の電圧下で作動する際、およそ１０００アンペアの値に達することがある。したがって、例えば、ローサイド・トランジスタ１１およびハイサイド・トランジスタ１２は、それぞれ１１ａ、１１ｂおよび１２ａ、１２ｂである、少なくとも二つのパワー・トランジスタを並列配置することで構成することができる。
【０１１４】
好ましくは、パワー・モジュール１００ｂは、結合部ＴＨ１、ＴＨ２によってアクセス可能なサーミスタ１０２（温度センサ）を具備する。
【０１１５】
ドライバ回路１０は、パワー・トランジスタの部位で呈する温度をはっきりと下回る温度を受ける。これは、前述した機能のための制御信号あるいは測定信号ＡＬＧ、ＳＣ、ＶＤ、ＧＬＳ、ＧＨＳ、ＴＨなどを構成するトラックについても同様である。
【０１１６】
オルタネータ−スタータの指令制御が非常に強い電流の介在を行うため、あまりかさばらず、モジュール内で平衡状態に電流と温度を配分することに適している指令制御を実現するために、非常に多くの技術構想の問題が当業者に課せらている。
【０１１７】
このように、本発明によると、ブリッジのアームに対応する各モジュールは相のそれぞれに結合され、他のモジュールから発せられる電流を通すことなく、独立して作動する。したがって、出力Ｕａを担持するトラックは、パワー・導体用の唯一の場所に結合されており、該導体はすべてのモジュールから発せられる電流を集める。モジュールのそれぞれは、したがって、他のモジュールに関係する電流を通すことも、これに擾乱されることもなく、独立して作動する。他方では、パワー・トランジスタ１１ａおよび１２ａは、好ましくは相φ１の入力に対して、金属トラック上に完全に対称に組み立てられる。このようにして、完全に均衡がとれたな電流の配分が得られる。同様に、ハイサイドのパワー・トランジスタ１２ａおよび１２ｂについては、これらは同じ理由のために、可能な限り対称に金属トラックに取り付けられる。これは、並列で同一電流で作動しなければない各パワー・トランジスタ内の電流を不均衡にしないために非常に重要である。
【０１１８】
したがって、本発明による、電流が良好に均衡化されたパワー・モジュールを得るために、図６に示されているように、ローサイド・パワー・トランジスタおよびハイサイド・パワー・トランジスタは、一方が他方に対してほぼ直交するように取り付けられる。この配置構成はさらに、信号線トラックまたは任意の電力線トラック上にいかなる被覆を設けることなく、すべての接続をワイヤ・ボンディングによって実現できるという利点を有している。したがって、すべての接続は短い長さの導体１０１で製作され、このことは、特に振動に耐える、信頼性のあるモジュールが得られるという利点を有する。実際、自動車の環境は非常に振動状態であり、ボンディングによる接続線は強い振動を受けるのだが、該振動は接続線を破断することや、オルタネータ−スタータ・システムの不作動に加担しうるものである。これらの接続線の長さを最大限に短縮することは自身の共振周波数を高め、このことはパワー・モジュールにかけられる振動に対しての感度を下げることになる。
【０１１９】
先行して示したように、本発明の目的は、小型化したオルタネータ−スタータ用の指令制御を実現することであり、強力な冷却力を有し、時間経過における作動の大きな信頼性を有するものを得ることである。
【０１２０】
およそ１０００アンペアまで上げることができる電流を通流させることに適している、このようなパワー・モジュールを製作するために、現状技術はいくつかの解決法を提案している。
【０１２１】
パワー・モジュールはＤＢＣタイプ（「Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｏｕｎｄｅｄ  Ｃｏｐｐｅｒ」を表す）の、三つの層のある基板のついた既知の技術によって製作することができる。第一の層は、電気回路の結合を形成する、エッチングされた金属トラックで構成され、第二の中間層は、たとえば酸化アルミニウムなどの、セラミックのような電気的な絶縁材のプレートであり、第三の層は銅あるいはニッケルメッキした銅で構成された金属プレートである。このように銅−アルミナ−銅のサンドイッチ構造が得られる。
【０１２２】
ＤＢＣタイプの基板と、ろう付けまたは接着されたパワー用電子部品で構成される全体は、今度はこの集合体が、機械的な支持体と放熱器を形成する銅のプレートにろう付けされる。この技術において、銅のトラックは小さな厚みを有しており、その結果、強い電流を通すためには、トラックの面積をかなり増大させることが必要であり、このことは、パワー・モジュールのかさばりを大幅に増すことになる。さらに、この技術は強い電流を手段として用いる応用法には応用できないのだが、これはなぜなら、銅の小さな厚みによって与えられる熱容量が十分ではないからである、他方では、アルミナの脆弱性ということから、たとえば回転電機の後部への取り付けで一体化させるために優れて適合化された丸みを帯びた形状のような、特徴的な形状を製作することは非常に難しい。また、自動車のエンジン・ブロックの内部で呈するような振動に対して、アルミナは、ほとんど強度がない。
【０１２３】
基板はまた、ＳＭＩ（Ｓｕｂｓｔｒａｔ  Ｍｅｔａｌｌｉｑｕｅ  Ｉｓｏｌｅ「絶縁金属基板」）タイプであってもよい。この場合、セラミック・プレートは樹脂プレートに置き換えられ、該樹脂プレートは非常に薄い銅の金属トラックで構成された第一の層を支持することができる。熱放散用の第三の層はこの場合、アルミニウム製または銅製の金属プレートで構成することができる。
【０１２４】
用いられる基板がＤＢＣタイプの基板である場合、パワー・モジュールは頑丈で、強い出力に耐えるが、原価は高い。ＳＭＩタイプの基板の場合、裁断された金属トラックはより複雑となることがあり、該基板上により多くのパワー用電子部品を配置することができるが、モジュールは強い出力と厳しい環境の応力に対して抵抗がより弱くなっている。しかしながら、ＳＭＩ技術には、銅製の補助境界面を付加することができ、該境界面はチップと薄い銅の金属トラックの間に介在させられることで、熱のより良い排出が可能となる。この解決法は実現が複雑で、経済面からはあまり満足できるものではない。
【０１２５】
両方の場合、パワー用電子部品とパワー・モジュールについた外部冷却手段の間の熱径路は長いのであり、これはなぜなら、これら二つの技術が含んでいる、少なくとも基板のいくつもの層を通り抜けることが必要だからである。
【０１２６】
本発明は伝統的なパワー・モジュールの不都合を改善することを目指すものであり、製造費が高くつかず、その構造において、外部冷却手段を用い、通過すべき熱的境界面を少なくして、効果的な冷却を可能にするパワー・モジュールを提供するものである。
【０１２７】
例えば、図７に示されているように、パワー・モジュールはパワー・金属トラック１０４を具備しており、このトラックはたとえば、パワー用部品１１ａおよび１１ｂを収容するためのもので、この部品は回転電機のステータのコイルの相の出力に結合されている。この同じ金属トラックは、また、モジュールの温度を計測するためのサーミスタ１０２を担持することもできる。このパワー・モジュールは、前述したように、その他のパワー・金属トラック１０４を具備することができる。したがって、図７に示されているように、もう一つの金属電力線トラックは、我々発明者の実施例においては出力＋Ｕａに結合されているパワー用部品１２を担持している。
【０１２８】
好ましくは、これらの金属トラックは同一の導電性金属プレートから製作され、該プレートにおいて、金属トラックは、たとえばスタンピングによって製作される。好ましくは、そして本発明による小型モジュールを得るためには、好ましくは銅製である金属プレートから製作された金属トラックは、強い電流を通すために大きな厚みとなっている。このように、これらのトラックの厚みは０．６ｍｍと２ｍｍの間を可変することができる。前述した通常の技術によっては、基板自体の内部でこのような厚みのトラックを得ることができない。実際、トラック製作のために一般的に用いられる厚みは、４００μｍの厚みをほとんど超えることがない。明白な理由のために、伝統的なエッチング作業によって、このような厚みのトラックを製作することは考えられない。
【０１２９】
トラックの一方に対する他方の良好な位置決めを確実にするために、スタンピング作業の際に金属ブリッジが製作される。明らかに、これらの金属ブリッジは、手順の最後に行われることになっている非分路化作業の際には、取り除かれることになっている。
【０１３０】
好ましくは、このパワー・モジュールの製作を単純化するために、たとえば制御信号用の低電力用の金属トラックも同様に、大きな厚みのこの金属プレートから製作することもでき、その位置決めも同様に、金属ブリッジによって行うことができる。これら金属トラックの全体が、リード・フレームを構成する。
【０１３１】
良好な機械的接着性を有するリード・フレームを得るためには、支持体を形成するための仕組みによって組み立てることが必要である。さらに、この支持体は強い電流の通過によって発散される熱を効果的に排出させるように適合していなければならない。したがって、本発明によると、金属トラック間に残されたフリー・スペースに、樹脂１０７を注入することが提案されている。この作業は、リード・フレームを、注入用の型を構成する二つのプレートの間に配することで、容易に行うことができる。したがって、樹脂の注入作業の後、トラック間のすべての隙間は樹脂で占められる。非分路化作業は、この作業の後に行うことができる。
【０１３２】
好ましくは、この樹脂は、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）またはＰＡ６．６（ポリアミド６．６）あるいはＰＢＴ（ポリブチレン・テレフタレート）のような熱可塑性のタイプである。ＰＰＳはさらに、耐炎性という利点を有している（規格ＵＬ９４Ｖ０）。
【０１３３】
リード・フレームと樹脂で形成された支持体の機械的接着性を高めるために、型がくりぬきを具備することで、図８に見られるように、樹脂が小さな部分１４０上で金属トラックを局所的に覆うようになっている。同様の考え方で、金属トラックの縁部は面取り１４１のような特徴的な形状を有することで、樹脂のよりよい密着を確実にできるようになっている。
【０１３４】
非分路化作業の後、部品、特にパワー用の部品はたとえば、レーザーまたは炉（対流または赤外線）による加熱方法で、ろう付けすることによって、金属トラックと連結させることができる。このろう付け加工によって、部品と金属トラックの間の電気的接触と熱的接触とが可能になる。
【０１３５】
したがって本発明によると、図８に示されているように、特にパワー用の部品１１７を担持している金属トラックが、前記部品を担持している面とは反対側の面１１４の外部からアクセスすることができる、パワー・電子モジュールが得られる。
【０１３６】
本発明によるパワー・モジュールの支持体は、少なくとも金属・電力線トラックが部分的に上面および下面にアクセス可能となるように製作され、上面はパワー用電子部品を収容するようになっており、下面１１４は、図７に示されている放熱器１１３のような冷却装置と協働するようになっている。好ましくは、アクセス可能な金属トラックの下面の部分は、パワー用部品と正対しており、該部品は、該部分が前記パワー用部品のより良い冷却を得るために、反対側の上面に担持している。
【０１３７】
これらの面１１４と放熱器１１３の上面１１５の間の良好な熱接触を確実にするために、好ましくは伸縮性であり、熱伝導だが導電性ではない構成要素１０８を設置することで、一方ではうまく熱の排出させ、他方では、金属トラックの間を電気的に絶縁するようにすることが考えられる。このような構成要素は、たとえば、エポキシ樹脂またはポリアミド樹脂（ＴＶＩ）に含浸させたガラス繊維、つまり相転換用の熱伝導性である熱可塑性樹脂であってよい。二つの粘着面、あるいは、スペーサーを形成するガラス玉を具備している熱伝導性の接着剤１０８を有する熱伝導性かつ電気的な絶縁性の材料も適している。相転換用の樹脂は熱効果の下でクリープを起こすという利点を有する。したがって、ラジエータまたはパワー・モジュールの下面が平面性の欠陥を有していれば、この相転換用の樹脂は、これらの不均一性を埋めることに適している。好ましくは、外部と連通させるためにモジュールから出るように導かれるトラックは、好ましくはエルボ１１８を有しており、該エルボは、該トラックを放熱器１１３の上面１１５から離すように、モジュールの上方に向けられている。
【０１３８】
ブリッジのアームのそれぞれに対応するこのようなモジュールは、大量生産用とすることができる。この場合、このモジュールは、熱排出の適性を保ちつつも、非常に強い機械的な接着性を呈するべきである。したがって、図７に示されているように、このパワー・モジュールの下にアース電位の基台を形成する金属プレート１０９を配置することが考えられる。この基台は、好ましくは現物型モールドによって作成された絶縁台輪１１０の中に維持される。機械的な耐性という理由のために、この台輪は好ましくはＰＰＳで製作される。カバーはこの台輪に固定されるのだが、該カバーも同じ理由のためにＰＰＳ製である。
【０１３９】
このカバーは、たとえば、台輪１１０を貫くネジ１１９で固定される。他の実施態様では、このカバーはたとえば、接着、または、超音波による溶接のような溶接手段あるいは摩擦を用いて固定することができる。
【０１４０】
パワー・モジュールの内部、パワー・モジュールのカバー１０５の下では、充填材１２０を配置することで、電子部品の周りと、たとえばワイヤ・ボンディング・タイプの線接続の間のフリー・スペースを埋めることができる。この充填材１２０は、気密性という機能の他に、金属トラックと該金属トラックを取り巻く樹脂によって形成される支持体の機械的接着性を強化するという利点を有する。
【０１４１】
図７に示された実施態様では、熱伝導性の電気的絶縁体が金属基台１０９と金属トラックの下面１１４との間に配置されている。図８において先行して説明したように、この熱伝導性の電気的絶縁体１０８はＴＶＩつまり相転換用の熱伝導性の熱可塑性樹脂であってよい。好ましくは、この絶縁体は二つの面、一方では金属トラック側に、他方では金属基台１０９側に接着される。このように、この基台は金属トラックに対する効果的な保護を確実にし、該基台によって、したがって、良好な機械的接着性のあるモジュールが得られ、容易な取り扱いが可能になる。
【０１４２】
この基台１０９は熱伝導性材料の中の一つで製作され、冷却すべき金属トラックの下面１１４と接触している放熱要素の部分をなす。
【０１４３】
図７に見られるように、好ましくは保護用カバー１０５の材料でできた突起部１０６は、少なくとも一つの金属トラックを支える位置に来るものである。充填材１２０が電子部品の上に導入される場合、充填材はこの突起部の周りに配される。
【０１４４】
この突起部は、一方では剛性モジュールの形成によるこのパワー・モジュール全体の良好な機械的接着性を確実にすることに、そして他方では、カバーを、たとえばネジ留めによって固定する際に、金属トラックを圧迫する位置に来るこの突起部が、パワー・モジュールの金属基台の下面１２２に微かに中高の膨らみ部１２１をもたらすことに貢献するものである。
【０１４５】
このように、本発明によると、パワー・モジュールの下面１２２の、この膨らみ部は、放熱器へ熱をうまく排出することにも貢献するものである。実際、パワー・モジュールが、たとえばネジ留めによって放熱器１１３のネジ留めの孔１１１の部位に固定されるとき、膨らみ部は、ネジ留めの圧力の下、放熱要素１１３に対してパワー・モジュールを完全に押し当てることを確実にし、同時に、その圧力は、基台１０９と放熱器１１３の間の良好な電気接触ということを確実にする。ネジ留めの孔１１１は、ある実施態様によると基台の孔１１２を通って通過するのだが、ＰＰＳ製の上部がネジ留めの応力に抗するために現物型モールドによっても製作することができる。
【０１４６】
変形例によっては、ＴＶＩのような熱伝導製材料は、ラジエータとパワー・モジュールの間に配置することができる。この場合、アースの接触は、端子のような電気接続によってなされるものとし、その電気接続は空洞１１２の部位で、基台１０９をカバー・コネクタに結合するのであるが、この手段は、例えば、カバーの孔６０６を通って通過する。当然、その端子は放熱器１１３からは電気的に絶縁されるものとする。
【０１４７】
変形例によっては、この突起部１０６は、台輪１１０の鋳造作業の際に、内壁またはトラックの一部にモールドされた小壁部分で置き換えることができる。もちろん、この小壁の高さは、カバー１０５の固定作業がこの小壁に、基台１０９の微かな膨らみ部をもたらすために十分な圧力をかけるように決定されるものである。
【０１４８】
パワー用部品１１ａおよび１１ｂは、アースとステータコイルの相の出力の間に結合されている。スタータ・モードでは、それらは非常に強い電流を運ぶ。アースへの接続が可能な限り最短にすることで、発熱を抑えるようにしなければならない。一つの解決法は、たとえば、アースのスタッドを台輪１１０の中に誘導し、これらの接続をこれらのスタッドに向けて実現することからなるだろう。しかしながら、これらの線の長さは、かなり長いものとなるだろう。
【０１４９】
図７に見られるもう一つの解決法は、基台を形成する金属プレート１０９から直接アースに達することからなる。
【０１５０】
図９および図１０に見られるような第一の実施態様によると、ボス１２３が基台に製作される。このボスは、パワー回路を形成するために接続線１２６を収容するためのものである。これらの接続は、好ましくはワイヤ・ボンディング・タイプである。金属トラックの部位に樹脂モールドを行う際、明らかに、スタッドまたはボス１２３が上方に通過できるようにするために、樹脂のない空洞１２４を用意しなければならない。また、前述したＴＶＩのような絶縁体１０８は、好ましくはこれらのスタッド１２３の周りに位置決めできるように事前に裁断しなければならないものである。このような配置構成は、短い長さの接続線が得られるという利点を有する。
【０１５１】
変形例によっては、図１１に示されているように、樹脂１０７と絶縁体１０８の開口部が製作されることで、アースを構成する金属基台１０９に直接達するようになっている。この解決法によってボス１２３を除くことができる。
【０１５２】
図１２は、オルタネータ−スタータ用のパワー・モジュール２５０の実施態様を示しており、該オルタネータ−スタータは、オルタネータ−スタータの制御・整流回路のブリッジの三つのアームのすべてのパワー用電子デバイスを一体化している。このように、参照符号２００はパワー・サブ・モジュールを表す。このサブ・モジュールは、回転電機のステータにあるコイルの相の出力専用となっているブリッジ・アームのパワー用電子デバイスに対応する。これらサブ・モジュールのそれぞれのリード・フレームは、たとえば、図６で説明されたリード・フレームに対応している。
【０１５３】
この実施態様は、一方では冷却装置に配置すべき部品数の面で、他方では組立時の廃棄物の観点から経済的であるという利点を有する。
【０１５４】
好ましくは、これらサブ・モジュールのそれぞれは仕切壁２０１によって分離されている。この仕切壁２０１ならびに周縁台輪１１０は、好ましくは、同じ現物型モールド作業の際に製作される。好ましくは、これらの仕切壁とこの台輪は、接続用スタッド２０２および２０３を閉じこめている。図７および図１２に見られるように、モジュールの上方に向けられたスタッド２０３はアースのスタッド２０３ａ、車載電源網の電圧に対応するＢ＋あるいはＵａのスタッド２０３ｂ、低電力の信号用のスタッド２０３ｃに傾いている。スタッド２０２は金属・電力線トラック１０４および金属・制御線トラック１３０に向けられている。これらのスタッド２０２は、ワイヤ・ボンディング・タイプの線結合によって、前述した金属トラックに結合されている。金属・電力線トラックを対応するスタッド２０２に接続するために、複数の線結合を並列に配置することで、過剰な加熱なしで電流を運ぶようにすることが考えられる。
【０１５５】
パワー・スタッド２０５は、ステータのコイルの相の出力線に直接接続される。このスタッド２０５は回転電機の作動時に強い振動を受ける。スタッド２０５を対応するスタッド２０２を介して結合する線結合２０４は、パワー・サブ・モジュールとの機械的および熱的な切断を構成し、該サブ・モジュールはパワー・モジュールの信頼性を高めることに貢献する。
【０１５６】
これらのスタッド２０２は、スタッド２０３の部位にアクセス可能となるために上方に抜け出ている。好ましくは、スタッド２０２および２０３は、電子モジュールのリード・フレームを構成する金属トラックから直接製作される。これらの金属トラックは大きな厚みであるため、スタッド２０３は良好な剛性を有することになり、該剛性によって、たとえば金属トラックを具備するカバー５１１によって外部接続するための配置が容易になる。
【０１５７】
このようなモジュールは、外部放熱器１３に直接固定することができる。
【０１５８】
第一の組立態様によると、たとえばネジ留めによって、台輪１１０と仕切壁２０１を外部放熱器に固定することが考えられる。サブ・モジュール２００のそれぞれに専用となっている三つの区域において、外部放熱器上に非導電性の熱境界面が配置される。好ましくは、この境界面１０８はガラス球を含有する接着剤で構成され、これらガラス球は放熱器の上面とパワー・サブ・モジュールの間に一定の厚みを確保するために、スペーサーとしての役割を果たす。次に、この接着剤に、リード・フレームと、これらサブ・モジュールのそれぞれに対応する熱可塑性樹脂によって構成される支持体が配置される。もちろん、ＴＶＩまたは両面粘着テープのような、電気的に絶縁性の他のあらゆる熱境界面も同様に適している。実施態様によると、この支持体は、現物型モールドされた台輪１１０を具備していない点を除いて、図８で説明された支持体に対応している。この実施態様では、金属・電力線トラック１０４は、熱境界面を通って直接、冷却装置と接触しており、このことは、通過すべき熱境界面の数が少ないという結果から、熱の良好な排出に貢献する。変形例によっては、図７または図８に記載されたようなサブ・モジュールを接着することも考えることができる。
【０１５９】
好ましくは、これらサブ・モジュールのそれぞれは、外部冷却装置への組立前に検査を受ける。
【０１６０】
サブ・モジュールが外部冷却装置に固定される際、金属トラック１０４、１３０とスタッド間接続２０２との間に、線接続２０４が行われる。
【０１６１】
パワー・モジュールの組立手順のこの段階で、好ましくはこれらサブ・モジュールのそれぞれをゲル１２０で覆うのだが、このゲルは、湿気と外部汚染の中でチップと接続線の気密性を確保するためのものである。
【０１６２】
カバー１０５は最後に、台輪１１０の上部に取り付けられる。スタッド２０３の正面に、カバーが開口部を具備することで、これらのスタッド２０３がカバーを、出力信号（相の出力あるいは車載電源網＋Ｕａ）または管理ユニット２のコントロール信号を伴う接続の端まで通り抜けるようになっている。
【０１６３】
図１２に対応するこのような配置は、図２３に、断面として見られる。
【０１６４】
図１２に示されているようなパワー・モジュール２５０は長方形の形状を有している。このモジュールは半円弧の形状を呈することで、たとえば、回転電機の後部に適合化することができることはよく分かることである。その円形状は、前述したパワー・リード・フレームの製作技術によって製作することができる。
【０１６５】
図１２に見られるように、パワー・モジュール２５０によって、台輪１１０に位置するスタッド２０３ａによってアクセス可能な絶縁されたアースが得られる。この絶縁されたアースの利点はとりわけ、他の電気装備のアースを擾乱する強い電流のスイッチング時に裏付けられる。ブリッジの各アームについて、一つまたは複数のアースのスタッド２０３ａを有することができる。好ましくは、Ｂ＋のスタッド２０３ｂについてのように、電流をうまく均衡化するために単一のアースのスタッド２０３ａを用いることになる。この場合、アースの二つのスタッド２０２ａは、トランジスタの最も近くで接続を行うために、現物型モールドの台輪に結合され、アースの単一のスタッド２０３ａは外部に向かって出ることになる。
【０１６６】
この望ましい組立態様では、事前に検査されたモジュール（ブリッジのアーム）を固定したところであるが、該組立態様は、ブリッジの三つのアームの全体を形成するすべてのチップを単一の通路にろう付けするようになる方法に比べて、廃棄物の観点から非常に経済的であるという利点を有する。
【０１６７】
放熱器が、後部軸受体から電気的に絶縁されている場合、放熱器は絶縁されたアースを構成し、該絶縁されたアースはバッテリのアースに直接、または自動車のシャシーを介して接続される。この配置構成および、図１２に見られるように単一のパワー・モジュールに電子デバイスを含めることからなる第二の実施態様においては、アースのスタッド２０２ａおよび２０３ａは省かれ、図９〜１１に記載されているものと同様のアースへの接続に置き換えられることになるのだが、該図面において、基台１０９は放熱器１１３の上面に置き換えられるものとする。
【０１６８】
図１３は、一体型電子デバイスのついたオルタノ−スタータの後部の断面側部図を示しており、該オルタネータ−スタータは、本発明による制御・整流用の電子デバイスの配置を含んでいる。既知のあらゆるオルタノ−スタータのように、図１３に示されたオルタノ−スタータはロータ７４３を具備し、該ロータは回転シャフト５０２に固定されている。このロータ７４３はステータ５０３に取り囲まれ、該ステータは電機子コイル５０７を備えている。ステータ５０３は後部軸受体５０４と前部軸受体（図示せず）によって支持され、これら軸受体は回転シャフト５０２を、軸受５０６を介して維持している。
【０１６９】
前述したように、オルタノ−スタータはＭＯＳパワー・トランジスタの整流ブリッジを具備しており、該トランジスタはこれらパワー・トランジスタの制御ユニットに結合されている。この整流ブリッジとこれら制御ユニットは全体で、オルタノ−スタータのパワー用電子デバイスを形成する。このパワー用電子デバイスは、前述した一つまたは複数のパワー・モジュール１００ｂにおいて、熱のブリッジ放熱器１１３の上面に取り付けられる。
【０１７０】
好ましくは、管理ユニット２を含んでいるモジュール１００ａは、これも良好な冷却のために、この放熱器の上面に取り付けられる。この管理ユニット２は、好ましくはコントロール回路を具備しており、該回路によって、一方ではスタータとして作動するときのスタータ・モードと再スタート・モードを、他方では、オルタネータとして作動するときの電圧の調整を管理できるようになっている。このユニットは、ロータコイルの励磁ステージも具備しており、該ステージも良好な冷却を必要とする。
【０１７１】
本発明によると、一つまたは複数のモジュールで製作されたパワー・モジュール１００ｂをうまく冷却するために、ブリッジの放熱器１１３の回転電機の後部軸受体にアキシャル方向に向けられた面は、オルタノ−スタータにおいて、長手方向またはラジアル状の、冷却用流体の流れ５１７を通すための内壁を形成する。この通過用のもう一つの内壁５１７は、したがって、後部軸受体５０４の上面によって形成される。放熱器１１３の下面は、送風用の溝５１７を形成するフィン５１８を具備している。
【０１７２】
保護用カバー５１１は、好ましくは流れの通路５１７の正面に位置するラジアル状の開口部５１９を具備している。このように、冷却用流体、特に空気は、これらの開口部５１９によってオルタノ−スタータの後部に導入され、次に、ブリッジ放熱器１１３の下で通路５１７を循環し、こうしてパワー電子モジュール１００ｂならびにモジュール１００ａを冷却する。羽根５０５を担持している送風ファン５１５は回転シャフト５０２またはロータ７４３に固定され、通路５１７の内部での空気の吸気を確実に行う。
【０１７３】
より効果的な冷却のために、送風ファン５１５は好ましくは、重ねられた二重の送風ファンで構成することができ、該二重送風ファンの第一送風ファンの少なくとも一つの羽根は、図１４に見られるように、第二送風ファンの少なくとも二つの羽根の間に位置決めされる。したがって、図１４に示されているように、送風ファン５１５は本発明によると、少なくとも二つの送風ファン５１５ａと５１５ｂを具備しており、該送風ファンを以下ではそれぞれ、第一送風ファンと第二送風ファンと称する。第二送風ファン５１５ｂはたとえば、溶接スポットまたはリベット打ちによる既知の仕方で、図１３のロータ７４３の極輪７４２に関してアキシャル方向の端部５３０（前面）に固定するためのものである。
【０１７４】
ここでは、送風ファン５１５ａおよび５１５ｂは金属製であり、経済的に鋼板製となっている。各送風ファンは、それぞれ５１５ｃである、ほぼ平円形となっているフランジ部分を具備し、該フランジは、回転シャフト５０２を通すための中央の円形開口部５１５ｄと、一連の送風用の羽根を備えており、該羽根はフランジ５１５ｃに対してアキシャル方向に突出し、それらの間に送風用の溝を設けており、該溝は本実施例においては、外部に向かって分散している。
【０１７５】
第一送風ファン５１５ａが、第一の羽根５１５ｅと呼ばれる一列目の羽根を具備しているのに対し、第二送風ファン５１５ｂは、第二の羽根５１５ｆと呼ばれる二列目の羽根を具備している。
【０１７６】
このように、好ましくは、送風ファンの一方の少なくとも二つの連続する羽根が、他方の送風ファンの少なくとも一つの羽根に設置される。
【０１７７】
第一の羽根５１５ｅは、実施態様においては、第二の羽根５１５ｆよりラジアル方向で短くなっている。
【０１７８】
羽根５１５ｅおよび５１５ｆはラジアル方向にほぼ同じ長さ、同じ形状そして同じアキシャル方向のサイズを有しており、その結果、これらの羽根は、他の羽根５１５ｅよりラジアル方向に短くなっている二つの第一の羽根５１５ｇを除いて、全体的に同一である。
【０１７９】
羽根５１５ｅ、５１５ｆおよび５１５ｇは、関係するフランジ５１５ｃの外縁部に設置される。
【０１８０】
第一の羽根５１５ｅ、５１５ｇは、ここではそれぞれ二つの第二の羽根５１５ｆの間に配置されている。
【０１８１】
この配置により、送風ファンのパワーを高め、羽根に対する冷却用の空気の流束が逸れるという危険性を減じることが可能になる。実際、空気が第二の羽根５１５ｆから逸れても、第一の羽根５１５ｅ、５１５ｇによって、第二の羽根５１５ｆで空気を再び収束させることが可能になるものである。したがって、各第一の羽根５１５ｅ、５１５ｇは、配置、つまり設置されるのだが、送風用の流路５１５ｈに隣接する二つの第二の羽根５１５ｆの間に設けられており、内縁部から羽根の外縁部にかけて広がっている。この実施態様では、少なくとも一つの第一の羽根は、したがって、連続する二つの第二の羽根の間に挟み込まれている。
【０１８２】
第一の羽根５１５ｅ、５１５ｇおよび第二の羽根５１５ｆは、ここでは、関係する金属フランジ５１５ｃから裁断し、折り曲げることによって得られ、好ましくは膨らみのある形状を有している。
【０１８３】
したがって、分散する溝は、部分的にはフランジの一つの外縁と羽根によって画定される。
【０１８４】
第一および第二の羽根はラジアル方向に大きな長さを有しており、したがって送風に関しては非常に高性能となっている。好ましくは、羽根５１５ｅ、５１５ｆおよび５１５ｇは、ラジアル方向の長さが、アキシャル方向の高さを超える長さを有している。
【０１８５】
変形例によっては、羽根は平らでラジアル方向の方向性をもっており、送風ファンは遠心力式となっている。変形例によっては、羽根はアキシャル方向および／またはラジアル方向に対して傾いている。変形例によっては、羽根はラジアル方向の長さよりアキシャル方向に高い。
【０１８６】
フランジ５１５ｃはここでは、外縁部に傾斜部分を呈しており、好ましくはプレスで経済的に裁断され、該傾斜部分は、フランジ５１５ｃの平面外での折り曲げ後に、ここではふくらんだ羽根になる。より正確には、羽根はラジアル方向に円弧の形状をした断面を有している。
【０１８７】
第一の羽根５１５ｅは、流量と効率を高めつつ、本回転電機のノイズを減少させることを目的としている。その設置については、第一の羽根が冷却用流体を圧縮することで、該冷却用流体が第二の羽根５１５ｆと接触するように行われる。空気の再循環と旋風はこのようにして妨げられ、空気の流れは、より層流的であり、ほとんど摩擦とノイズがなく行われる。この配置によって、ロータの前極輪によって担持されている前方の送風ファン（図示せず）省くことが必要であれば、オルタネータは変形例によっては単一の送風ファンを有することができるようになっている。
【０１８８】
もちろん、第二の羽根５１５ｆの配置と第一の羽根５１５ｅ、５１５ｇのさまざまな組み合わせを考えることもできるものである。
【０１８９】
たとえば、第二の羽根の間に、複数の第一の羽根を配置することもできるものである。同一の送風ファン装置５１５の内部において、第二の羽根の間に配置される第一の羽根の数は、一定または変化できるものであってよい。ここでは、隣接する二つの第二の羽根、つまり連続する羽根の間に一つの第二の羽根が配置されている。
【０１９０】
同様に、間に第一の羽根のない、連続する複数の第二の羽根５１５ｆを有することも考えることができる。
【０１９１】
第一および第二の羽根の配分は、冷却すべき回転電機に応じて決定されることで、空力学的に最小のノイズで最良の冷却が得られるようになっている。
【０１９２】
第一の羽根５１５ｅは、角度的に規則的に、あるいは図１４に示された場合のように、不規則に配分することができる。不規則な配置は、変形例によっては、図１４の羽根５１５ｇのように、他とは長さの異なるいくつかの羽根を有することで得られる。
【０１９３】
不規則な配置により、送風ファンの作動ノイズをよりいっそう減じることが可能になる。第二の羽根５１５ｆでも同様であり、該羽根は、図１３に示されたように、角度的に不規則な配分を有することができる。このように、送風ファンあたり一部分の割合で、二つの部分に分割された不規則な一連の羽根が得られる。
【０１９４】
変形例によっては、熱的に絶縁した被覆のような熱絶縁手段は、第一および第二送風ファンの二つのフランジ５１５ｃの間に介在させられ、第一送風ファン５１５ａはこの場合、ファイバーで強化されたプラスチック製であってよい。羽根５１５ｅ、５１５ｆ、５１５ｇは、アキシャル方向に同一方向に、フランジ５１５ｃの平面に直角に伸びている。
【０１９５】
変形例によっては、それらの羽根は、仏国特許出願公開第２６０２９２５号明細書に記載されているように、関係するフランジの面に対して傾き、湾曲していてもよい。
【０１９６】
角度インデックス手段が、二つのフランジ５１５ｃの間に介在することで、良好な角度位置、したがって第二の羽根に対する第一の羽根の良好な方向付けが得られる。これを行うために、各フランジ５１５ｃは内縁部に溝５１５ｋを有している。溝５１５ｋはここでは同一物である。したがって、良好な角度位置を得るためには、溝を、たとえば物差しを用いて重ねるだけで十分である。次に、各送風ファンを、たとえば溶接またはリベット打ちによって一緒に固定することで、操作可能で移送可能な集合体を形成する。
【０１９７】
好ましくは、第一のフランジは、孔または５１５ｍとして点線で示されている溝のような、少なくとも一つの間隙を有しており、該間隙によって、たとえば溶接やリベット打ちによって回転電機のロータに第二のフランジを固定することが可能になる。好ましくは、複数の孔または溝が用意される。
【０１９８】
変形例によっては、各フランジは、たとえば溶接によってロータに固定される。
【０１９９】
羽根５１５ｅ、５１５ｆおよび５１５ｇが、ここではすべてアキシャル方向に同一の高さ、つまり、羽根の自由な縁部が同一の水平面内にあることが理解できるものである。より正確には、羽根５１５ｅ、５１５ｇは、アキシャル方向に羽根５１５ｆより低い高さを有しており、幅の違いは第一のフランジ５１５ｃの厚みに等しい。
【０２００】
変形例によっては、羽根５１５ｅ、５１５ｆはアキシャル方向に長さが異なっており、羽根５１５ｆは、たとえば羽根５１５ｅ、５１５ｇに対してアキシャル方向に突出して伸びている。これは、羽根の自由な縁部すべてが同一面内にはないという結果となる。
【０２０１】
いずれの場合も、仏国特許出願公開第２８１１１５６号明細書の図１６にあるように、そして図１４の点線で部分的に見られるように、蓋５１５ｐを羽根５１５ｅ、５１５ｆおよび５１５ｇの自由な縁部に、またはフランジ５１５ｃから最も離れている自由な縁部に固定することができる。
【０２０２】
変形例によっては、送風ファンの一方の少なくとも一つの羽根は、張り出した部分にフィンを備えており、該フィンは、仏国特許出願公開第２８１１１５６号明細書の図１１〜１３に記載・確認できるように、関係する送風ファンのフランジの平面に対して傾いて、または直角に伸びている。一般的には本発明によって、前述の仏国特許出願公開第２８１１１５６号明細書にあるものと同じ、異なったサイズの二列の羽根がついた配置構成を得ることができ、これは単純で経済的である。たとえば、送風ファンの少なくとも一つの、少なくとも一つの羽根および好ましくは少なくともいくつかの羽根は、本明細書に係る図６、図１５および図２のように、ウェーブ状、または、アキシャル方向に細くなっていく高さ、あるいは、ラジアル方向に対して平らで傾いていることができる。
【０２０３】
この送風ファン装置５１５によって、風圧損失とノイズが減少させられ、効率と空気の流量が高められ、そして冷却用流体の安定した流れが得られ、したがって、該流体によって、コントロール・パワー・モジュール１００ａ、１００ｂの効果的な冷却がもたらされる。このように、複雑な羽根の配置構成を有する送風ファン装置が得られ、良好な機械的耐性を有しつつ比較的低い原価で、羽根に高い冷却力を与えるものである。
【０２０４】
さらなる詳細については、２００３年２月２７日に出願された、仏国特許出願公開第０３０２４２５号明細書を参照することとする。
【０２０５】
このように製作されて、ブリッジ放熱器１１３は、後部軸受体５０４の上方に中二階を形成する。
【０２０６】
本発明によると、ブリッジ放熱器１１３は下面に、冷却用のフィン５１８を具備している。これらの冷却用フィンは通路５１７に配置され、選択された経路にしたがった冷却用流体の流れを確実にするのだが、これはつまり、流体が、ブリッジ放熱器の下面の中央をかすめて通るために、回転シャフトの最大限に近くを通り抜けるようにするということである。こうしてブリッジ放熱器の下面は、好ましくは、ブリッジ放熱器の外縁部とシャフトに近い内縁部の間に位置している、ラジアル状のあらゆる距離において冷却される。  隣接するフィンは通路５１７において冷却用流体を案内するラジアル方向の溝を形成する。したがって、これらの溝は後部軸受体によって形成された下面、二つの隣接するフィンに向き合った二つの側面、ならびに、二つの隣接するフィンの間に形成されたブリッジ放熱器のＵ字の底部を具備している。
【０２０７】
好ましくは、放熱器１１３は下面１１３ｂにフィン５１８を、上面１１３ａに一つ／複数のコントロール・パワー・モジュール１００ａ、１００ｂを含んでおり、該放熱器は単体である。変形例によっては、パワー・モジュール１００ｂを担持する放熱器１１３は、二つの部分からなるブリッジ放熱器を形成する、フィンのついた装置上に組み立てられる。
【０２０８】
この流体は、次に、後部軸受体５０４に製作された通気口５０４ａ〜５０４ｄによって排出される。これら通気口５０４ａ〜５０４ｄは、好ましくは、図２０に示されているもののように、オルタネータの軸受体に製作されたものと同一である。好ましくは、フィン５１８は流体流束の方向においてラジアル方向に配置され、該流体流束は、後部軸受体５０４の中央の通気口５０４ｂおよび５０４ｃに向けて集中する。
【０２０９】
このように、空気（または他のあらゆる冷却用流体）は側面でオルタノ−スタータの中に吸引され、後部軸受体５０４の中央の通気口５０４ｂ、５０４ｃに向けて流れて、軸受体５０４の側面の通気口５０４ａ、５０４ｄによって排出される前に、すべての長さにわたって放熱要素、つまり、フィン５１８をかすめて通る。したがって、パワー用電子デバイス１００ｂは、ブリッジ放熱器１１３の冷却後、フィン５１８を介して伝導または対流によって冷却される。
【０２１０】
また、ブリッジ放熱器１１３のように、パワー・モジュール１００ｂが回転シャフトに押しつけられていないことに加えて、好ましくは、この回転シャフト５０２とブリッジ放熱器１１３の間に空間５２２があり、該空間によってまた、空気は通流することができる。この空間５２２は流体が流れるためのアキシャル方向の流路を形成する。本発明の実施態様によると、通気口５２３ａおよび５２３ｂは、保護用カバー５１１に製作される。このとき、空気はこれら通気口５２３ａおよび５２３ｂによってオルタネータ−スタータの中に吸入され、次に空間５２２によって、回転シャフト５０２に沿って排出され、そしてブリッジ放熱器１１３の下で流れの通路５１７に合流するものであり、このことは、放熱器１１３の冷却を向上させることに貢献する。このように、パワー用電子デバイスは、一方では通路５１７によって側面を、他方では空間５２２によってアキシャル方向に冷却される。空間５２２をスルーするこのアキシャル方向の補助的な空気の流れにより、さらに、ブラシ受けのケージまたは電機子コイルのヘアピース体のような、オルタネータの内部を、回転電機内の全体的な空気の流量を増加させることで、最もうまく冷却することが可能になる。
【０２１１】
オルタノ−スタータの後部での冷却用流体の流れの径路は、図１３において、矢印Ｆと点線によって示されている。
【０２１２】
本発明の好ましい実施態様によると、偏向板５２４が、後部軸受体５０４に製作された通気口５０４ａおよび５０４ｄの下流に配置されている。これらの偏向板５２４により、入力の流体流束を出力の流体流束から離すことで、オルタノ−スタータから出る流体が即座に通路１７に再導入されないようにすることができる。このように、オルタノ−スタータの内部から発せられる熱い流体の深刻な再循環が避けられる。
【０２１３】
これらの偏向板５２４は軸受体５０４の上、軸受体の側面の通気口５０４ａおよび５０４ｄの近傍に固定することができる。これら偏向板は、また、たとえば、図１３に示されているように、保護用カバーの端部を持ち上げることで、保護用カバー５１１内に製作することもできる。
【０２１４】
図１３に示された本発明の実施態様では、保護用カバー５１１はオルタノ−スタータのすべての後方部分を覆っているのだが、これはつまり、該カバーがブリッジ放熱器１１３に取り付けられたパワー用電子デバイス１００ｂ、１００ａおよび後部軸受体５０４の全体を覆うということである。この場合、保護用カバー５１１は、後部軸受体の側面の通気口の下流に位置し、流体をオルタノ−スタータの外に排出させるようになっている通気口を具備することができる。該保護用カバーはまた、これらの通気口に加えて、もしくはこれらの代わりに、偏向板５２４を具備することもできる。これら偏向板は、カバー自体の中に製作することができる。
【０２１５】
保護用カバー５１１はまた、ブリッジ放熱器と軸受体５０４の上部に取り付けられたパワー用電子デバイスを覆うこともできるのだが、これはつまり、該カバーは通気口５０４ａおよび５０４ｄを具備する軸受体の側面部は覆わないということである。この場合、偏向板は軸受体５０４に固定することができる、もしくは、カバーの端部を持ち上げることで製作することができる。
【０２１６】
図１３に示されているように、送風ファン５１５は、それらの羽根５０５の少なくとも一部のアキシャル方向の端部に、蓋５１５ｐを担持している。この蓋は、空気の流束Ｆが送風ファンの羽根５０５の部位を通ることを強制し、このことは、ステータコイルのヘアピース体５０７と放熱器によって担持される電子デバイスをより良く冷却することに有利に作用する。
【０２１７】
好ましくは、後部軸受体５０４に製作された通気口５０４ｂおよび５０４ｄの外縁部５２５が、羽根５０５の内縁部に完全に正対していることで、すべての冷却流束Ｆを送風ファンの羽根５０５の間を通すようになっている。したがって、残留流束だけが、カバーの頂部５１５ｐと後部軸受体５０４のアキシャル方向の下面の間を通過できる。
【０２１８】
好ましくは、通気口５０４ｂおよび５０４ｄは軸受５０６の収納部の近傍にあり、その結果、収納部は効果的に冷却することができ、これは、送風ファンが上述したように二つの送風ファンの重なりで構成されていれば、より効果的になる。
【０２１９】
第一の実施態様では、図１３に見られるように、放熱器１１３は、後部軸受体５０４から電気的に絶縁されている。したがって、放熱器１１３は、とりわけ管理ユニット２の電子デバイスの一つ／複数のモジュール１００ｂに含まれているパワー用電子デバイスのための絶縁されたアースを構成する。後部軸受体から放熱器を電気的に絶縁することは、電磁的、熱的の両立という点でより優れた性能を得ることに貢献する。
【０２２０】
第一の変形実施例によると、ブリッジ放熱器１１３は、組立用タイ・ロッド５２７によって後部軸受体５０４に固定されており、該タイ・ロッドは電気的に絶縁され、好ましくは熱的に伝導性ではなく、したがってステータから発散される熱に対して熱バリアを構成する。
【０２２１】
好ましくは、タイ・ロッド５２７は、一般的に軸受体５０４をステータ５０３の磁気回路５０８に固定するために用いられているものと同一物である。電気的に絶縁性のワッシャ５２７ｂが、ブロック用のナット５２７ａと放熱器１１３の上面１１３ａの間に介在させられる。肩部５２７ｄを具備するスペーサー５２７ｃは、放熱器の下面１１３ｂと後部軸受体５０４のアキシャル方向の外面の間に介在させられる。
【０２２２】
第二の変形例によると、放熱器１１３はネジ５２８によって電気的に絶縁して後部軸受体５０４と連結しており、該ネジの頭部は軸受体５０４のアキシャル方向の下面側に向けられている。この実施態様では、導電性のないスペーサー５２８ａが、放熱器１１３の下面１１３ｂと後部軸受体５０４のアキシャル方向の上面の間に配置される。ネジ５２８は、筒体に押し当たる位置にくるのだが、該筒体は、後部軸受体５０４のアキシャル方向の厚みの中に配置された肩部に対して電気的に絶縁している。
【０２２３】
もちろん、軸受体に放熱器を固定する他の手段を考えることができる。
【０２２４】
もちろん、スペーサー５２７ｃまたは５２８ａが、ブリッジ放熱器１１３あるいは軸受体５０４と連結することで、固定用スタッドを構成するようにすることができる。この場合、絶縁ワッシャのような電気的および熱的な絶縁手段は、これら固定用スタッドの端部に配置されなければならないことになる。
【０２２５】
制御・パワー用電子デバイスを担持する放熱器が、このように、回転電機の後部軸受体のアキシャル方向の外面から距離をとって配置されることで、空気によって冷却される中二階構造を構成するようになっており、その空気は主に、この中二階構造と後部軸受体のアキシャル方向の上面の間にラジアル状に導入される。
【０２２６】
図７に記載された実施態様によると、パワー・モジュール１００ｂは、基台１０９と放熱器の上面１１３ａの間の直接電気接触によってアース接続される。
【０２２７】
アースのケーブル５２９は、ネジ留めまたは溶接のような固定手段５２９ｂによって放熱器に電気的に接続されているのだが、好ましくは、絶縁されたアースを構成するために、自動車のバッテリの負極端子に接続されている。
【０２２８】
前述したように、一つまたは複数のパワー・モジュール１００ｂから出ている信号用接続あるいはコントロール接続に対応するスタッド２０３は、回転電機の後方に向けて、電気接続の端部へアキシャル方向に向けられている。好ましくは、これらのスタッド２０３はプラスチック製のカバー５１１に達しており、該カバーは現物型モールドによって、金属・電力線トラックと金属・制御線トラックとを含んでいる。好ましくは、カバーはすべての金属トラックを閉じこめているのだが、該金属トラックによって、一方ではパワー・モジュールの間、そして他方ではパワー・モジュール１００ｂと管理ユニット２の間のすべての接続を実現できる。このように、この配置はカバーの下での導線接続を行わないという利点を有しており、このことによって看過できないほどの経済的な利益がもたらされる。実際、低パワーおよび高パワーのすべての接続は、金属トラックを備えたカバーの組立部位の単一通路で実現される。空間を確保できるようにするカバーの下でのこれらの導線接続を省くことは、したがって、たとえば回転電機のアキシャル方向の長さを減少させることとなる。
【０２２９】
図１５、図１６、図１７、および図１７ａは、スタッド２０３と、現物型モールドによってカバー５１１に含まれている金属トラック６００の間の電気接続の可能な手段を記載している。
【０２３０】
図１５に示されているように、スタッド２０３は、接続すべきトラック６００に製作された、閉じているかあるいは半分閉じている孔６０１を通って通過する。好ましくは、スタッド２０３の端部は、溶接手段によって固定するために、トラック６００の反対側から出る。参照符号６０２はこのように行われた溶接を表している。
【０２３１】
好ましくは、スタッド２０３の端部６０５は、カバー５１１のアキシャル方向の上縁部とほぼ同じアキシャル方向の高さで、好ましくは最小の高さであり、回転電機の操作時にこれらの溶接を無効にしてしまうことを避けるようになっている。これらの金属トラックは後部カバー５１１内に製作された開口部６０６によってアクセス可能である。
【０２３２】
スタッド２０３の形状は、位置決めのための許容値に適合化されている。
【０２３３】
図１６は、好ましくはパワー用であるスタッド２０３と、関連づけられた金属トラックの間の、ボルト−ナットタイプのネジ留め手段による電気結合の変形実施例を示している。それ自体は知られているように、グローバータイプの裂け目のあるワッシャ６０８はボルトの下面と金属トラックの外面の間に介在させられているのに対し、スタッド１０３はナットと金属トラックの下面の間に挟まれている。この実施態様では、好ましくは、モジュール１００ｂのカバー１０５の部分６１１は、一つまたは三つのブリッジのアームを含んでおり、ネジ留めを目的として回転をブロックするためにナット６０７と接触する位置にくる。
【０２３４】
図１７は、図１５に記載されているような、溶接によって実現された接続を示しており、該接続は、ワニスタイプ、接着剤タイプ、またはシリコーンタイプの保護物を具備することで、塩分を含んだ霧や湿気のタイプの化学的侵襲を避けるようになっている。この保護物はまたは、図１５で説明されたボルト−ナットによる固定手段にも適用可能である。
【０２３５】
図１７ａは、Ｌ型レーザーの溶接によって実現された接続を示しており、該接続において、スタッド２０３は金属トラックを通過しない。この場合、トラック２０３は湾曲部６１０を有しており、該湾曲部は、カバー５１１が回転電機の後部に取り付けられるとき、応力の下で金属トラック６００と接触する位置にくるように適合化されている。この実施態様は、十分に密閉したカバー５１１が得られるという利点を有する。
【０２３６】
図１８は、回転電機の後部から見た本発明による後部カバーを示している。この実施態様は、中二階構造を形成する放熱器１１３が後部軸受体５０４から電気的に絶縁されている場合に対応している。したがって、好ましくは、カバー５１１は、大電力用の単一の金属トラック６００ａしか具備しておらず、始動の段階では、およそ１０００アンペアの電流を通流させることができる。この金属トラック６００ａは、好ましくはブラシ受けの接続６５０Ｂ＋を包むものであり、自動車の車載電源網に接続された正極端子Ｂ＋に専用となっているのだが、したがって、図１９に示されているように中二階構造が絶縁されていないとき、必要なアースの６００ｂの他方に干渉することなく、該接続に必要なすべての場所を占めるように設計されている。
【０２３７】
図１８および図１９に見られるように、回転シャフトの中央の近傍に配置されているドライバ回路１０、２０および３０を、前述した管理モジュール２と接続することは非常に容易である。したがって、本発明によると、オルタネータ−スタータ・タイプの回転電機を得ることが可能であり、該回転電機は、機械的に連結している後部軸受体上に、作動に必要なパワー、制御、コントロール用のすべての電子デバイスを具備している。もちろん、この場合に、電子的な機能は、本発明の範囲を超えずに外部ケースに移動させることができる。前述したような後部軸受体の構造によって、中二階構造の形状をした構造による一つまたは複数のパワー・モジュールを非常にうまく冷却することも可能になるのだが、この構造は、ラジアル状に、好ましくは補助的にアキシャル方向に導入される冷却用流体によって冷却されるものである。この冷却は、一つまたは複数のパワー・電子モジュールが図６〜１２にしたがって製作されるとさらに効果的である。
【０２３８】
好ましくは、現物型モールドされたトラックを介してカバーに接続されている、一つまたは複数のモジュールにパワー用電子デバイスを一体化させることにより、極めて容易に、パワー用および／または制御用電子デバイス、を取り付けることが可能になり、したがって経済的になる。さらに、パワー・金属トラックをカバーに一体化させることにより、容易にコネクタ６３０をカバーのあらゆる場所に配置することで、自動車の構成配置に適合化することが可能になる。
【０２３９】
図１９は、カバー５１１の第二の変形実施例を構成しており、該カバーは本発明による、放熱器用の金属トラックを具備し、該放熱器は後部軸受体５０４と同じ電位の中二階構造を形成する。この場合、パワー・モジュールは放熱器に対して電気的に絶縁されている。この実施態様では、前述した固定用スタッドを形成するスペーサー５２７ｃまたは５２８ａを電気的に絶縁する必要はなくなっている。したがって、これらの固定用スタッドの端部または中二階構造と後部軸受体の間に配置されている電気的に絶縁されたワッシャまたは筒は省くことができ、こうして後部軸受体・中二階構造の集合体にさらなる機械的剛性を与えるようになっている。
【０２４０】
この実施態様では、カバーは図１８に記載されたものに加えて、アース専用のパワー・トラック６００ｂを一体化させる。コネクタ６３０に達するために、二つのパワー・トラック６００ａおよび６００ｂは、カバーの区域６５２で重なりあっており、該カバーが、好ましくはこの場所に余剰の厚みを有することで、二つのトラックがこの場所で現物型モールドされたままであるようになっている。この場所で、トラックの現物型モールドは電気的絶縁を保証するように行われるものである。この交差を実行するために、二つのトラックのうちの少なくとも一つは、少なくとも一つのエルボ部分を有するものである。
【０２４１】
この実施態様において、ブラシ受けのアースの接続６５１は、また、好ましくはアースのトラック６００ｂによっても実現される。
【０２４２】
図１８および図１９に見られるように、たとえばＣａＮ、Ｌａｎ、Ｌｉｎ、ＢＳＰタイプの既知のプロトコルを介して、または単純な導線結合によって外部電子ケースと通信するようになっているコネクタ６５３を用意することもできる。
【０２４３】
好ましくは、フィルタ用コンデンサ６５３は、図１９に見られるように、カバー５１１を介して接続することができる。これらのコンデンサ６５３は、パワー・トラックＵａとアースの間に溶接されているのだが、たとえば、現物型モールド、クリッピング、接着によってカバーの一部をなしている。同様に、これらコンデンサをカバーの弱いパワーの金属トラックの間に配置することもできる。
【０２４４】
図２１および図２２は、オルタネータの後部軸受体の二つの実施態様を示しており、制御・コントロール用の電子デバイスを、本発明による中二階構造を形成する軸受体放熱器１１３に一体化している。
【０２４５】
これら二つの図面において、固定用スタッド５２８ａは電気的に絶縁されておらず、結果として、軸受体放熱器１１３は電気的に絶縁されていない。電子モジュール１００ｂのアースはしたがって、スタッド２０３ａの部位に接続されている。
【０２４６】
図２１は、パワー用電子デバイス１００ｂに対応しており、該電子デバイスは三つのモジュールに配分され、それぞれが図７に記載されているようにブリッジのアームに対応しているのに対し、図２１はパワー用電子デバイスの配置に対応しており、図１３に記載されているように、ブリッジの三つのアームを単一モジュールに一体化している。
【０２４７】
これら二つの図面において、符号１００ａは管理回路２のモジュール１００ａに専用の場所を表し、該モジュールは接続用スタッド２０３ｃも有している。
【０２４８】
図２１に見られるように、パワー用スタッド２０３ａと２０３ｂとが突き合わせになっていることで、たとえば、前述したように、カバー５１１の金属トラックの部位で、単一の通路に電気的に接続されるようになっている。
【０２４９】
たとえばパワー・モジュール１００ｂの収納部１１１に挿入されている各ビス６８０は、これらパワー・モジュールを放熱器１１３に固定することを確実に行う。
【図面の簡単な説明】
【０２５０】
【図１】背景技術でのコントロール・パワー・モジュールの概略図
【図２】本発明によるコントロール・パワー・モジュールを示す図
【図３】本発明のコントロール・ユニットにおけるドライバ回路のさまざまな接続を示す図
【図４】ドライバ回路と、ドライバ回路が操作するパワー・ユニットのトランジスタの間の電気接続を示す図
【図５】本発明のコントロール・パワー・モジュールをオルタネータ−スタータのケースの後部に一体化した態様を示す図
【図６】本発明によるパワー・モジュールの実施態様の立面図
【図７】図６の線分Ａ−Ａにしたがった断面図
【図８】もう一つの実施態様によるパワー・モジュールを実施した断面図
【図９】図６に対応する実施態様のアース接続の態様を示す図
【図１０】図７に対応する実施態様のアース接続の態様を示す図
【図１１】図８に対応する実施態様のアース接続の態様を示す図
【図１２】本発明の他の実施態様を示す図
【図１３】本発明によるパワー・電子モジュールを具備する後部軸受体の断面図
【図１４】図１３で用いられた送風ファンの実施例を示す図
【図１５】カバーの部位に製作された電子モジュールの出力の接続態様を示す図
【図１６】カバーの部位に製作された電子モジュールの出力の接続態様を示す図
【図１７】カバーの部位に製作された電子モジュールの出力の接続態様を示す図
【図１７ａ】カバーの部位に製作された電子モジュールの出力の接続態様を示す図
【図１８】回転電機のカバーの、アキシャル方向の後面図
【図１９】回転電機のカバーの、アキシャル方向の後面図
【図２０】背景技術でのオルタネータ−スタータを示す図
【図２１】図７および図１２に示されたモジュールの実施例を示す図
【図２２】図７および図１２に示されたモジュールの実施例を示す図
【図２３】図１２の断面図
【符号の説明】
【０２５１】
１  パワーユニット
２  管理回路  コントロール回路
３  オルタノ−スタータ  オルタネータ−スタータ
１０  ドライバ回路
１１、１２  スイッチング素子  パワートランジスタ
２０  ドライバ回路
２１、２２  スイッチング素子  パワートランジスタ
３０  ドライバ回路
３１、３２  スイッチング素子  パワートランジスタ
５０  コントロール・ユニット
１００  コントロール・パワー・モジュール
１１３  放熱器
２００  パワー・サブ・モジュール
５０４  後部軸受体
５０６  軸受
５１１  カバー
５１５  送風ファン
６００  トラック
６３０  コネクタ
【図１】
2005532025.tif 000003
【図２】
2005532025.tif 000004
【図３】
2005532025.tif 000005
【図４】
2005532025.tif 000006
【図５】
2005532025.tif 000007
【図６】
2005532025.tif 000008
【図７】
2005532025.tif 000009
【図８】
2005532025.tif 000010
【図９】
2005532025.tif 000011
【図１０】
2005532025.tif 000012
【図１１】
2005532025.tif 000013
【図１２】
2005532025.tif 000014
【図１３】
2005532025.tif 000015
【図１４】
2005532025.tif 000016
【図１５】
2005532025.tif 000017
【図１６】
2005532025.tif 000018
【図１７】
2005532025.tif 000019
【図１８】
2005532025.tif 000020
【図１９】
2005532025.tif 000021
【図２０】
2005532025.tif 000022
【図２１】
2005532025.tif 000023
【図２２】
2005532025.tif 000024
【図２３】
2005532025.tif 000025
【国際調査報告】
2005532025.tif 000026
2005532025.tif 000027
2005532025.tif 000028
2005532025.tif 000029