JP7166408B1 - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で外部と接続される外部端子の強度を確保しつつ、制御装置の誤作動を抑制した回転電機を提供する。【解決手段】回転電機本体と、ヒートシンク１７、周方向に並べてヒートシンクに配置された複数のパワーモジュール９、界磁回路、制御アセンブリ、ケース１８、正極外部端子２４、負極外部端子、パワーモジュールの正極端子と正極外部端子とを接続した正極バスバー２６、及びパワーモジュールの負極端子の少なくとも２つの間を接続した負極バスバー２７を設けた制御装置１ｂとを備え、負極外部端子はヒートシンクに固定され、負極バスバーは正極バスバーと軸方向に間隔を空けて重なって設けられ、負極端子の一部または全部は負極バスバーにのみ電気的に接続され、負極バスバーの少なくとも１か所及び負極バスバーにのみ接合されている負極端子以外の単数または複数の負極端子は、ヒートシンクに電気的に接続されている。【選択図】図３

Description

本願は、回転電機に関するものである。

回転子及び固定子を有した回転電機本体と、パワーモジュールを有し、回転電機本体に供給する電力を制御する制御装置とが一体化された制御装置一体型の回転電機は、例えば、自動車等の車両に搭載されている。制御装置には、パワーモジュールに接続された正極バスバー及び負極バスバーが設けられる。正極バスバー及び負極バスバーの自己インダクタンスに起因して、回転電機の動作時にサージ電圧及びノイズが制御装置に発生する。発生したサージ電圧及びノイズは、特に制御装置内部の電気部品に悪影響を与える。この悪影響を極小化するための構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

開示された構成では、制御装置は、パワーモジュールであるスイッチング素子モジュールと、正極バスバーと、負極バスバーと、外部と接続される第１外部接続端子部材及び第２外部接続端子部材とを備える。正極バスバーは、スイッチング素子モジュールが制御装置における内周側に有した正極電源端子と第１外部接続端子部材とを接続する。負極バスバーは、スイッチング素子モジュールが制御装置における内周側に有した負極電源端子と第２外部接続端子部材とを接続する。正極バスバーと負極バスバーとは、所定の間隔を維持して配置されている。また、制御装置は、スイッチング素子モジュールに加えて、界磁回路ＩＣ、及びマイクロコンピュータを備え、それぞれがヒートシンクを有している。

特開２０１７－２０１８６７号公報

上記特許文献１においては、正極バスバーと負極バスバーとを所定の間隔を維持して配置したため、サージ電圧及びノイズを生じさせる自己インダクタンスの影響を低減することができる。しかしながら、正極バスバーと負極バスバーで制御装置の正極回路及び負極回路が構成され、外部のバッテリと外部接続端子部材とはハーネスで接続される。特に回転電機が車両に搭載される場合、内燃機関及び車両の動作による振動が外部接続端子部材にかかるため、外部接続端子部材の周りを補強する必要があるので、外部接続端子部材の周囲が大型化し、強度を上げるための構造を採用することによりコストが増加するという課題があった。

また、スイッチング素子モジュール用、界磁回路ＩＣ用、マイクロコンピュータ用として、スイッチング素子モジュール、界磁回路ＩＣ、及びマイクロコンピュータのそれぞれにヒートシンクを設け、電気的に絶縁してそれぞれを配置している。ヒートシンクのそれぞれが回転電機本体と制御装置の間の制御装置の側にある場合、回転電機への通電の影響を受けてヒートシンクのそれぞれの電位が変動し、電位の変動によるノイズが制御装置の誤作動を起こすという課題があった。

そこで、本願は、簡易な構造で外部と接続される外部端子の強度を確保しつつ、制御装置の誤作動を抑制した回転電機を得ることを目的としている。

本願に開示される回転電機は、界磁巻線が巻装された界磁コアを有し、回転軸と一体回転する回転子と、回転子の径方向外側に配置され、固定子巻線が巻装された固定子コアを有する固定子と、界磁コア及び固定子コアの外側を覆うと共にベアリングを介して回転軸の一端側及び他端側を保持するブラケットとを設けた回転電機本体と、板状に形成され、軸方向の一方側の面がブラケットの軸方向の他方側に間隔を空けて配置されたヒートシンクと、固定子巻線への供給電流をオンオフするスイッチング素子を有し、軸方向の一方側の面がヒートシンクの軸方向の他方側の面に熱的に接続されて固定され、周方向に並べて配置された複数のパワーモジュールと、界磁巻線への供給電流を制御する界磁回路と、パワーモジュール及び界磁回路を制御する制御アセンブリと、パワーモジュール、界磁回路、及び制御アセンブリを径方向外側から取り囲んで収容したケースと、外部の正極配線に接続される正極外部端子と、外部の負極配線に接続される負極外部端子と、複数のパワーモジュールのそれぞれが径方向内側に有した正極端子と正極外部端子とを電気的に接続した正極バスバーと、複数のパワーモジュールのそれぞれが径方向内側に有した負極端子の少なくとも２つの間を電気的に接続した負極バスバーとを設け、ブラケットの軸方向の他方側に間隔を空けて配置された制御装置とを備え、負極外部端子は、ヒートシンクに固定されて電気的に接続され、負極バスバーは、正極バスバーと軸方向に間隔を空けて重なって設けられた部分を有し、複数のパワーモジュールの負極端子の一部または全部は、負極バスバーにのみ接合されて電気的に接続され、負極バスバーの少なくとも１か所、及び負極バスバーにのみ接合されている負極端子以外の単数又は複数の負極端子であるヒートシンク接続負極端子は、ヒートシンクの軸方向の他方側の面に接合されて電気的に接続されているものである。

本願に開示される回転電機によれば、回転子と、固定子巻線が巻装された固定子コアを有する固定子と、界磁コア及び固定子コアの外側を覆うブラケットとを設けた回転電機本体と、板状に形成され、軸方向の一方側の面がブラケットの軸方向の他方側に間隔を空けて配置されたヒートシンクと、軸方向の一方側の面がヒートシンクの軸方向の他方側の面に熱的に接続されて固定され、周方向に並べて配置された複数のパワーモジュールと、外部に接続される正極外部端子及び負極外部端子と、複数のパワーモジュールのそれぞれが径方向内側に有した正極端子と正極外部端子とを電気的に接続した正極バスバーと、複数のパワーモジュールのそれぞれが径方向内側に有した負極端子の少なくとも２つの間を電気的に接続した負極バスバーとを設け、ブラケットの軸方向の他方側に間隔を空けて配置された制御装置とを備え、負極外部端子はヒートシンクに固定されて電気的に接続され、負極バスバーは正極バスバーと軸方向に間隔を空けて重なって設けられた部分を有し、複数のパワーモジュールの負極端子の一部または全部は負極バスバーにのみ接合されて電気的に接続され、負極バスバーの少なくとも１か所、及び負極バスバーにのみ接合されている負極端子以外の単数又は複数の負極端子であるヒートシンク接続負極端子は、ヒートシンクの軸方向の他方側の面に接合されて電気的に接続されているため、負極外部端子に接続される外部の負極配線から負極外部端子が受ける外力を、強度の高いヒートシンクで受けることができるので、簡易な構造で外部と接続される負極外部端子の強度を確保することができる。

回転電機本体と制御装置との間の制御装置の側にヒートシンクが配置され、ヒートシンクは負極側の電位または電位がＧＮＤであるため、ヒートシンクの電位は変動せず、固定子巻線への通電時に発生するノイズの制御装置への侵入を抑制できるので、ノイズに起因した制御装置の誤作動を抑制することができる。また、負極側の電流の経路が設けられた負極バスバーの部分と正極側の電流の経路である正極バスバーとが軸方向に重なっているため、正極バスバー及び負極バスバーの自己インダクタンスに起因したサージ電圧及びノイズの発生を抑制することができるので、制御装置の誤作動を抑制することができる。

実施の形態１に係る回転電機の概略を示す断面図である。 実施の形態１に係る回転電機の回路の概略を示す図である。 実施の形態１に係る回転電機の制御装置の概略を示す平面図である。 実施の形態１に係る回転電機の負極バスバーを示す平面図である。 実施の形態２に係る回転電機の制御装置の概略を示す平面図である。 実施の形態２に係る回転電機の別の制御装置の概略を示す平面図である。 実施の形態３に係る回転電機の制御装置の概略を示す平面図である。 実施の形態４に係る回転電機の制御装置の概略を示す平面図である。 実施の形態４に係る回転電機の別の制御装置の概略を示す平面図である。 実施の形態５に係る回転電機の制御装置の概略を示す平面図である。 実施の形態６に係る回転電機の制御装置の概略を示す平面図である。

以下、本願の実施の形態による回転電機を図に基づいて説明する。なお、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る回転電機１の概略を示す断面図、図２は回転電機１の回路の概略を示す図、図３は回転電機１の制御装置１ｂの概略を示す平面図で、保護カバー２１、樹脂部材３２、及び制御アセンブリ１０を取り除いて示す図、図４は回転電機１の負極バスバー２７を示す平面図である。回転電機１は、回転電機本体１ａと制御装置１ｂとを備えた制御装置一体型の回転電機１である。回転電機本体１ａは回転子４及び固定子６を有し、内燃機関（図示せず）を駆動する電動機として動作する。あるいは、回転電機本体１ａは内燃機関より駆動されて発電する発電機として機能する。制御装置１ｂは回転電機本体１ａの軸方向の他方側に回転電機本体１ａと並べて配置され、回転電機本体１ａに供給する電力を制御する。制御装置１ｂは回転電機本体１ａに固定され、回転電機本体１ａと制御装置１ｂとは一体化されている。

＜回転電機本体１ａ＞
回転電機本体１ａは、回転軸であるシャフト２と一体回転する回転子４と、回転子４の径方向外側に配置された固定子６と、これらを収容すると共にシャフト２を回転自在に保持するブラケット８とを備える。

回転子４は、界磁巻線３ａ、界磁巻線３ａが巻装された界磁コア３ｂ。及びシャフト２を有する。界磁コア３ｂの径方向外側に配置された固定子６は、複数相の固定子巻線５ａ、及び固定子巻線５ａが巻装された固定子コア５ｂを有する。複数相の固定子巻線５ａは、例えば、１組の３相巻線もしくは２組の３相巻線であるがこれらに限るものではなく、回転電機の種類に応じて設定される。ブラケット８は、界磁コア３ｂ及び固定子コア５ｂの外側を覆うと共にベアリングを介してシャフト２の一端側及び他端側を保持する。ブラケット８は、フロントブラケット７ａ及びリヤブラケット７ｂを備える。フロントブラケット７ａは、フロントベアリング２２を介してシャフト２の一端側を保持し、回転子４及び固定子６の一方側であるフロント側を覆う。リヤブラケット７ｂは、リヤベアリング２３を介してシャフト２の他端側を保持し、回転子４及び固定子６の他方側であるリヤ側を覆う。フロントブラケット７ａとリヤブラケット７ｂとは、軸方向に間隔を空けて配置され、ボルト（図示せず）によって連結される。

シャフト２は、フロントブラケット７ａの貫通孔から突出したシャフト２の一端側の端部に、プーリ１２を備える。プーリ１２は、回転子４と外部の内燃機関（図示せず）の双方向でトルクを授受する。プーリ１２と内燃機関とは、ベルト（図示せず）を介して連結される。シャフト２は、リヤブラケット７ｂの貫通孔から突出したシャフト２の他端側にスリップリング１３を備える。スリップリング１３と界磁巻線３ａとは電気的に接続されており、スリップリング１３から界磁巻線３ａに界磁電流が供給される。スリップリング１３を摺設して界磁巻線３ａに電流を供給するブラシ１４ａは、ブラシホルダ１４に保持される。ブラシホルダ１４は、制御装置１ｂの部分であるインバータアセンブリ１ｂ１を回転電機本体１ａに装着した後、保護カバー２１が取り付けられる前に、インバータアセンブリ１ｂ１の中央に設けられたシャフト２が貫通する空間に配置される。ブラシホルダ１４は、インバータアセンブリ１ｂ１に固定される。

回転子４の界磁コア３ｂのフロント側の端面にファン１９が固定される。回転子４の界磁コア３ｂのリヤ側の端面にファン２０が固定される。ファン１９とファン２０とは、回転子４と一体回転する。ファン１９とファン２０の回転に伴って冷却風が発生し、ブラケット８の内部を冷却する。また、制御装置１ｂのヒートシンク１７とリヤブラケット７ｂとの間には冷却風路３３となる隙間部分が設けられ、冷却風は冷却風路３３を通過してヒートシンク１７を冷却する。

回転センサ１５は、センサステータ１５ａとセンサロータ１５ｂとから構成される。シャフト２は、リヤブラケット７ｂから突出したシャフト２の他端側でスリップリング１３とリヤベアリング２３との間にセンサロータ１５ｂを備える。センサロータ１５ｂはシャフト２と一体回転し、鉄心で形成される。センサステータ１５ａは、センサロータ１５ｂと同軸に配置され、センサロータ１５ｂの信号配線は制御アセンブリ１０に接続される。回転センサ１５は、センサロータ１５ｂの位置からシャフト２すなわち回転子４の磁極位置を検出する。

＜制御装置１ｂ＞
制御装置１ｂは、インバータアセンブリ１ｂ１、ブラシホルダ１４、及び保護カバー２１を備える。インバータアセンブリ１ｂ１は、回転電機本体１ａに電力を供給するパワーモジュール９及び界磁回路１１（図１では図示せず）と、パワーモジュール９及び界磁回路１１を制御する制御アセンブリ１０と、パワーモジュール９を冷却するヒートシンク１７と、パワーモジュール９、界磁回路１１、及び制御アセンブリ１０を径方向外側から取り囲んで収容したケース１８とを備える。保護カバー２１は、インバータアセンブリ１ｂ１及びブラシホルダ１４をリヤ側及び径方向外側から覆って。これらの部材を保護する。保護カバー２１には、冷却風を吸入するための吸入口が設けられる。制御装置１ｂは、リヤブラケット７ｂの軸方向の他方側に間隔を空けて配置され、リヤブラケット７ｂに固定される。また、インバータアセンブリ１ｂ１は、図３に示すように、外部の正極配線（図示せず）に接続される正極外部端子２４と、外部の負極配線（図示せず）に接続される負極外部端子２５と、正極外部端子２４に接続された正極バスバー２６と、負極バスバー２７とを備える。パワーモジュール９は、複数設けられる。本実施の形態では、制御装置１ｂは６個のパワーモジュール９を有しているが、パワーモジュール９の個数はこれに限るものではない。

パワーモジュール９は、スイッチング素子と周辺回路とを備える。スイッチング素子は電気配線を形成するリードフレーム上に配置され、周辺回路と共に樹脂材で封止される。パワーモジュール９が備える正極端子２８、負極端子２９、出力端子３０、及び制御端子３１は、樹脂材から露出して設けられる。出力端子３０は固定子口出し線３０ａに接続され、固定子口出し線３０ａは固定子巻線５ａに接続される。制御端子３１は、制御アセンブリ１０に接続される。パワーモジュール９は、軸方向の一方側の面がヒートシンク１７の軸方向の他方側の面に熱的に接続されて固定され、周方向に並べて配置される。ケース１８において、パワーモジュール９のヒートシンク１７に接続される部分は開口している。パワーモジュール９のそれぞれの正極端子２８及び負極端子２９は、パワーモジュール９のそれぞれの径方向内側に設けられる。スイッチング素子は駆動時に直流電源から固定子巻線５ａへの供給電流をオンオフし、固定子巻線５ａへ固定子電流を供給する。スイッチング素子は、発電時に固定子電流の整流を行う。本実施の形態では、１相ごとに１つのパワーモジュール９を構成しているが、１つのパワーモジュール９内に２相分または３相分のスイッチング素子を内蔵しても構わない。また、２相分のスイッチング素子を内蔵した２個のパワーモジュールと１相分のスイッチング素子を内蔵した２個のパワーモジュールとを組み合わせて、制御装置１ｂに設けても構わない。

界磁回路１１は、スイッチング素子と周辺回路とを備える。スイッチング素子は、例えば電気配線を形成するリードフレーム上に配置され、周辺回路と共に樹脂材で封止される。界磁回路１１をパワーモジュール９と同様にモジュールで形成した場合、界磁回路１１は軸方向の一方側の面がヒートシンク１７の軸方向の他方側の面に熱的に接続されて固定される。界磁回路１１をヒートシンク１７に設けた場合、界磁回路１１をヒートシンク１７で冷却できるので、制御装置１ｂが高温になるのを防ぐことができる。界磁回路１１は、制御アセンブリ１０が形成された基板に、制御アセンブリ１０と共に設けても構わない。界磁回路１１は、ブラシ１４ａとスリップリング１３を介して界磁巻線３ａと接続される。スイッチング素子は、界磁巻線３ａへの供給電流をオンオフして界磁電流を制御する。

制御アセンブリ１０は、パワーモジュール９及び界磁回路１１を制御する制御回路を備える。制御アセンブリ１０は、例えば、電子部品が実装された基板で設けられる。制御アセンブリ１０は、パワーモジュール９よりも軸方向の他方側に、パワーモジュール９とは間隔を空けて配置される。

ヒートシンク１７は、板状に形成され、軸方向の一方側の面がブラケット８の軸方向の他方側に間隔を空けて配置される。ヒートシンク１７は、アルミニウム等の金属材料で作製される。本実施の形態では、ヒートシンク１７は、冷却風路３３に向けて突出したフィン１７ａを備える。フィン１７ａを設けることで、冷却風により効率よくヒートシンク１７を冷却することができる。ヒートシンク１７はフィン１７ａによる空冷に限るものではなく、ヒートシンク１７に水、不凍液等の冷媒を通すための流路を形成しても構わない。ヒートシンク１７に流路を形成することで、ヒートシンク１７の剛性を向上させることができる。ヒートシンク１７の剛性が向上するので、後述するようにヒートシンク１７に固定された負極外部端子２５の変形を抑制することができる。

ケース１８は、絶縁性を備えた樹脂材で作製される。樹脂材は、例えばポリフェニレンサルファイドである。ケース１８は、図３に示すように、他端側でパワーモジュール９の出力端子３０と電気的に接続され、一端側がケース１８から突出した固定子口出し線３０ａを備える。固定子口出し線３０ａは、パワーモジュール９と回転電機本体１ａとを接続するための端子である。固定子口出し線３０ａは、ケース１８に一体的にインサート成形して設けられる。本実施の形態では、正極バスバー２６は、ケース１８に一体的にインサート成形して設けられる。図３において、正極バスバー２６のケース１８にインサート成形された部分を破線で示す。正極バスバー２６がケース１８にインサート成形された構成に限るものではなく、負極バスバー２７と絶縁して、ケース１８の軸方向の他方側の面に正極バスバー２６が配置される構成でも構わない。図１に示すように、パワーモジュール９、制御アセンブリ１０、及び負極バスバー２７を収容したケース１８の内部には、樹脂部材３２が充填される。樹脂部材３２を充填することで、収容された部材間の絶縁が維持されると共に、外部環境から収容された部材を保護することができる。

＜回転電機１の動作＞
回転電機１の動作について、図２を用いて説明する。回転電機１は、外部電源であるバッテリ１６に接続される。バッテリ１６に接続された制御装置１ｂの内部に、入力コンデンサ３６が接続される。本実施の形態１では、回転電機本体１ａは３相の固定子巻線５ａを２組備える。回転電機１が電動機として動作する場合、制御アセンブリ１０は界磁回路１１に界磁電流を流すように指示を行い、界磁電流を流すことで界磁巻線３ａが励磁される。次に、パワーモジュール９から固定子巻線５ａに三相交流波形の電流を流すことで回転子４が回転し、トルクを出力する。一方、回転電機１が発電機として動作する場合、外部のコントローラから必要な発電電流の指示を受け、制御アセンブリ１０は要求された発電電流に応じた界磁電流を流すように界磁回路１１に指示を出す。また、制御アセンブリ１０は相電圧を測定して、出力電圧を超えた場合にスイッチング素子を切り替えるようにパワーモジュール９に指示し、固定子巻線５ａに発生する交流電流を直流電流に整流する。

＜インバータアセンブリ１ｂ１の配線＞
制御装置１ｂのインバータアセンブリ１ｂ１に設ける配線について説明する。最初に、正極外部端子２４と負極外部端子２５について説明する。正極外部端子２４と負極外部端子２５とは、径方向外側の制御装置１ｂの部分に、周方向に間隔を空けて並べて設けられる。正極外部端子２４に電気的に接続される正極バスバー２６の部分には、図１に示すように、正極バスバー２６と共にケース１８にインサートされた補強用プレート部材２６ａが設けられる。補強用プレート部材２６ａは、正極バスバー２６と電気的に接続され、例えば銅により作製される。正極外部端子２４は、補強用プレート部材２６ａ及び正極バスバー２６に固定され電気的に接続される。補強用プレート部材２６ａを設ける主たる目的は、正極外部端子２４に接続される正極バスバー２６の部分の補強である。正極外部端子２４の取り付け強度を確保するために、補強用プレート部材２６ａは設けられる。

負極外部端子２５は、ヒートシンク１７に固定されて電気的に接続される。負極外部端子２５とヒートシンク１７とは、同電位になる。負極外部端子２５は、例えばねじ止めによりヒートシンク１７に固定される。ヒートシンク１７は、複数のパワーモジュール９が固定される土台であり、複数のパワーモジュール９を冷却する機能を有するため、正極バスバー２６よりも厚く形成される。そのため、負極外部端子２５が固定されるヒートシンク１７の部分には、補強用プレート部材は不要である。

このように構成することで、負極外部端子２５に接続される外部の負極配線から負極外部端子２５が受ける外力を、強度の高いヒートシンク１７で受けることができる。外力をヒートシンク１７で受けるため、負極外部端子２５の周りを補強する必要がないので、負極外部端子２５の周囲が大型化することはなく、強度を上げるための特別な構造を採用する必要もない。特別な構造を設ける必要がないため、簡易な構造で外部と接続される負極外部端子２５の強度を確保することができる。また、負極外部端子２５の周辺を簡易な構造にできるので、回転電機１を小型化でき、低コスト化することができる。さらに、回転電機本体１ａと制御装置１ｂとの間の制御装置１ｂの側にヒートシンク１７が配置され、ヒートシンク１７は負極側の電位または電位がＧＮＤであるため、ヒートシンク１７の電位は変動しないので、固定子巻線５ａへの通電時に発生するノイズの制御装置１ｂへの侵入を抑制することができる。ノイズの制御装置１ｂへの侵入が抑制されるので、ノイズに起因した制御装置１ｂの誤作動を抑制することができる。電位をＧＮＤにしたヒートシンク１７を設けた場合、制御装置１ｂの回転電機本体１ａの側にＧＮＤの面が設けられるので、ＧＮＤの面を制御装置１ｂが有した電気部品に対するシールドとすることができる。さらにまた、制御装置１ｂの電流経路の一部がヒートシンク１７に設けられるため、ヒートシンク１７の電流経路は断面積が大きく抵抗が小さいので、ヒートシンク１７に設けられた電流経路の発熱が抑制されると共に、電流経路の放熱により効率的に電流経路の温度を低減することができる。

次に、正極バスバー２６と負極バスバー２７について説明する。正極バスバー２６と負極バスバー２７は、例えば、電気伝導度が高い銅、またはアルミニウムから作製される。正極バスバー２６と負極バスバー２７は、一定の厚みを有した金属平板をプレス金型などにより打ち抜いた板金により作製される。図４に示す負極バスバー２７の負極端子２９に接合される接合部分２７ｂは、板金にさらに折り曲げ加工を施すことで作製される。正極バスバー２６の正極端子２８に接合される接合部分にも、折り曲げ加工が施される。正極バスバー２６は、図３に示すように、パワーモジュール９のそれぞれが径方向内側に有した正極端子２８と正極外部端子２４とを電気的に接続する。正極バスバー２６は、単数または複数の接続経路を有して形成される。本実施の形態では、単数の接続経路を有した正極バスバー２６が、軸方向の他方側から見て正極外部端子２４を起点として反時計回りに延出して設けられる。

負極バスバー２７は、複数のパワーモジュール９のそれぞれが径方向内側に有した負極端子２９の少なくとも２つの間を電気的に接続する。複数のパワーモジュール９の負極端子２９の一部または全部は、負極バスバー２７にのみ接合されて電気的に接続される。本実施の形態では、６個のパワーモジュール９の負極端子２９の全てが負極バスバー２７にのみ接合されて電気的に接続される。負極バスバー２７の少なくとも１か所は、ヒートシンク１７の軸方向の他方側の面に接合されて電気的に接続されている。本実施の形態では、負極バスバー２７の端部２７ａにおいて、負極バスバー２７はヒートシンク１７に電気的に接続される。ケース１８において、負極バスバー２７の端部２７ａのヒートシンク１７に接続される部分は開口している。負極バスバー２７の端部２７ａとヒートシンク１７とは、例えばねじ止めにより接続される。負極バスバー２７とヒートシンク１７とが接続される箇所は１か所に限るものではなく、後述する他の実施の形態に示すように複数箇所であっても構わない。負極バスバー２７とヒートシンク１７とが接続される箇所は、例えば図３に示すように、負極外部端子２５に隣接した位置であることが望ましい。負極外部端子２５に隣接した位置に接続箇所を設けることで、負極外部端子２５に隣接した位置の接続箇所と負極外部端子２５との間のヒートシンク１７の部分に、方向が一定した負極側の電流の経路を安定して設けることができる。

負極バスバー２７は、正極バスバー２６と軸方向に間隔を空けて重なって設けられた部分を有する。本実施の形態では、負極バスバー２７は、正極バスバー２６がインサート成形されたケース１８に対しリヤ側に配置される。正極バスバー２６は、負極バスバー２７とヒートシンク１７にとの間に設けられた部分を有している。負極側の電流の経路が設けられた負極バスバー２７の部分と正極側の電流の経路である正極バスバー２６とが軸方向に重なっているため、正極バスバー２６及び負極バスバー２７の自己インダクタンスに起因したサージ電圧及びノイズの発生を抑制することができる。サージ電圧及びノイズの発生を抑制することができるので、制御装置１ｂの誤作動を抑制することができる。正極バスバー２６と負極バスバー２７とが軸方向に重なっているので、回転電機１を径方向に小型化することができる。正極バスバー２６が負極バスバー２７とヒートシンク１７との間に設けられた部分を有している場合、正極バスバー２６が負極側もしくはＧＮＤの電位を有したヒートシンク１７及び負極バスバー２７に挟まれているので、さらに効果的にノイズの発生を抑制することができる。また、正極バスバー２６の発熱をヒートシンク１７に効果的に伝えることができる。負極バスバー２７はヒートシンク１７に接続されているので、負極バスバー２７よりリヤ側にある制御アセンブリ１０等への熱の伝達を負極バスバー２７により抑制することができる。

本実施の形態では、正極バスバー２６はケース１８にインサート成形され、負極バスバー２７はケース１８にインサート成形されていない。このように構成することで、重ねて設けられた負極バスバー２７と正極バスバー２６との絶縁は、ケース１８により行うことができる。負極バスバー２７と制御アセンブリ１０等の他の部品との絶縁は、ケース１８に充填された樹脂部材３２により行うことができる。正極バスバー２６と負極バスバー２７の双方をケース１８にインサート成形する必要がないため、ケース１８の成形時に正極バスバー２６と負極バスバー２７との接触を考慮する必要がなく、簡易な成形型を用いることができるので、回転電機１の製造コストを低減することができる。成形型が簡易なため、成形時の不良を抑制することができる。また、負極バスバー２７はヒートシンク１７と同電位であり、負極バスバー２７自体を樹脂等で成形して他の部品から絶縁する必要がないため、負極バスバー２７のコストを低減することができる。負極バスバー２７が樹脂等で成形されないので、負極バスバー２７の軸方向の厚みを薄くできるため、回転電機１を軸方向に小型化することができる。

以上のように、実施の形態１による回転電機１において、板状に形成され、軸方向の一方側の面がブラケット８の軸方向の他方側に間隔を空けて配置されたヒートシンク１７と、軸方向の一方側の面がヒートシンク１７の軸方向の他方側の面に熱的に接続されて固定され、周方向に並べて配置された複数のパワーモジュール９と、外部に接続される正極外部端子２４及び負極外部端子２５と、複数のパワーモジュール９のそれぞれが径方向内側に有した正極端子２８と正極外部端子２４とを電気的に接続した正極バスバー２６と、複数のパワーモジュール９のそれぞれが径方向内側に有した負極端子２９の少なくとも２つの間を電気的に接続した負極バスバー２７と、を設けた制御装置１ｂを備え、負極外部端子２５はヒートシンク１７に固定されて電気的に接続され、負極バスバー２７は正極バスバー２６と軸方向に間隔を空けて重なって設けられた部分を有し、複数のパワーモジュール９の負極端子２９の一部または全部は負極バスバー２７にのみ接合されて電気的に接続され、負極バスバー２７の少なくとも１か所はヒートシンク１７の軸方向の他方側の面に接合されて電気的に接続されているため、負極外部端子２５に接続される外部の負極配線から負極外部端子２５が受ける外力を、強度の高いヒートシンク１７で受けることができるので、簡易な構造で外部と接続される負極外部端子２５の強度を確保することができる。

回転電機本体１ａと制御装置１ｂとの間の制御装置１ｂの側にヒートシンク１７が配置され、ヒートシンク１７は負極側の電位または電位がＧＮＤであるため、ヒートシンク１７の電位は変動しないので、固定子巻線５ａへの通電時に発生するノイズの制御装置１ｂへの侵入を抑制することができる。ノイズの制御装置１ｂへの侵入が抑制されるので、ノイズに起因した制御装置１ｂの誤作動を抑制することができる。負極側の電流の経路が設けられた負極バスバー２７の部分と正極側の電流の経路である正極バスバー２６とが軸方向に重なっているため、正極バスバー２６及び負極バスバー２７の自己インダクタンスに起因したサージ電圧及びノイズの発生を抑制することができる。自己インダクタンスに起因したサージ電圧及びノイズの発生を抑制することができるので、制御装置の誤作動を抑制することができる。

正極バスバー２６が負極バスバー２７とヒートシンク１７との間に設けられた部分を有している場合、正極バスバー２６が負極側もしくはＧＮＤの電位を有したヒートシンク１７及び負極バスバー２７に挟まれているので、さらに効果的にノイズの発生を抑制することができる。また、正極バスバー２６の発熱をヒートシンク１７に効果的に伝えることができる。

正極バスバー２６がケース１８にインサート成形され、負極バスバー２７がケース１８にインサート成形されていない場合、重ねて設けられた負極バスバー２７と正極バスバー２６との絶縁をケース１８により行うことができるので、正極バスバー２６と負極バスバー２７の双方をケース１８にインサート成形する必要がないため、ケース１８の成形時に簡易な成形型を用いることができる。ケース１８の成形時に簡易な成形型を用いることができるので、回転電機１の製造コストを低減することができる。

実施の形態２．
実施の形態２に係る回転電機１について説明する。図５は実施の形態２に係る回転電機１の制御装置１ｂの概略を示す平面図、図６は実施の形態２に係る回転電機１の別の制御装置１ｂの概略を示す平面図である。図５及び図６は、制御装置１ｂから、保護カバー２１、樹脂部材３２、及び制御アセンブリ１０を取り除いて示す図である。実施の形態２に係る回転電機１は、ヒートシンク接続負極端子２９ａを備えた構成になっている。

制御装置１ｂにおいて、負極バスバー２７の少なくとも１か所、及び負極バスバー２７にのみ接合されている負極端子２９以外の単数または複数の負極端子２９であるヒートシンク接続負極端子２９ａは、ヒートシンク１７の軸方向の他方側の面に接合されて電気的に接続されている。図５では、左上に配置されたパワーモジュール９の負極端子がヒートシンク接続負極端子２９ａである。図６では、左上と右上に配置されたパワーモジュール９の負極端子がヒートシンク接続負極端子２９ａである。本実施の形態では、ヒートシンク接続負極端子２９ａに接続された負極バスバー２７の部分において、負極バスバー２７はヒートシンク１７の軸方向の他方側の面に接合されて電気的に接続されている。

＜ヒートシンク接続負極端子２９ａの配置＞
正極外部端子２４と正極端子２８との間を接続する正極バスバー２６の単数または複数の接続経路のそれぞれについて、正極外部端子２４と正極端子２８との間の正極バスバー２６の接続距離が最短になるパワーモジュール９を最短パワーモジュールとする。図５では、左上に配置されたパワーモジュール９が最短パワーモジュールであり、正極バスバー２６は単数の接続経路を有する。図６では、左上と右上に配置されたパワーモジュール９が最短パワーモジュールである。正極バスバー２６は、正極外部端子２４に隣接した位置で分岐した複数の接続経路を有する。分岐した正極バスバー２６のそれぞれの部分において、３相分のパワーモジュール９が配置されている。負極外部端子２５は、最短パワーモジュール以外のパワーモジュール９よりも最短パワーモジュールに近くなるように配置される。最短パワーモジュールの負極端子２９は、ヒートシンク接続負極端子２９ａであり、ヒートシンク１７の軸方向の他方側の面に接合されて電気的に接続されている。

このように構成することで、負極外部端子２５に隣接した位置のヒートシンク接続負極端子２９ａと負極外部端子２５との間のヒートシンク１７の部分に、方向が一定した負極側の電流の経路を安定して設けることができる。正極外部端子２４と負極外部端子２５とが径方向外側の制御装置１ｂの部分に周方向に間隔を空けて並べて設けられるため、正極バスバー２６とヒートシンク１７の部分の負極側の電流の経路とを並行にすることができるので、各電流経路のインダクタンスの影響を効果的に低減することができる。

＜負極バスバー２７の構成＞
正極バスバー２６の単数または複数の接続経路のそれぞれについて、ヒートシンク接続負極端子２９ａの数は、単数であり、単数のヒートシンク接続負極端子２９ａは、最短パワーモジュールの負極端子であり、負極バスバー２７及びヒートシンク１７の軸方向の他方側の面に接合されている。負極バスバー２７は、正極バスバー２６の単数又は複数の接続経路のそれぞれに対応して、単数又は複数に分割して設けられる。図５では正極バスバー２６は単数の接続経路を有するため、負極バスバー２７は単数で設けられる。図６では正極バスバー２６は複数の接続経路を有するため、負極バスバー２７は複数に分割して設けられる。正極バスバー２６の単数または複数の接続経路のそれぞれについて、負極バスバー２７は、ヒートシンク接続負極端子２９ａに接合された接合部から周方向に延出し、周方向に並べられた、最短でない他のパワーモジュール９の負極端子２９に順番に接合されている。

このように構成することで、負極バスバー２７に設ける接続箇所を減らすことができるため、負極バスバー２７のコストを削減することができる。また、負極バスバー２７の長さを短くすることができるため、さらに負極バスバー２７のコストを削減することができる。

＜正極バスバー２６の構成＞
正極バスバー２６の単数または複数の接続経路のそれぞれについて、正極バスバー２６は、周方向に延出し、周方向に並べられた対応する複数のパワーモジュール９の正極端子２８に順番に接続される。正極外部端子２４と、対応する複数のパワーモジュール９のそれぞれの正極端子２８との間を接続する正極バスバー２６の接続距離は、順番に長くなる。正極バスバー２６の単数または複数の接続経路のそれぞれについて、負極バスバー２７は、正極バスバー２６の接続距離が長くなる順に、他のパワーモジュール９の負極端子２９に接合されている。

このように構成することで、正極バスバー２６の長さを短くすることができるため、正極バスバー２６のコストを削減することができる。正極バスバー２６と負極バスバー２７とを並行にすることができるので、正極バスバー２６と負極バスバー２７の電流経路のインダクタンスの影響を効果的に低減することができる。

以上のように、実施の形態２による回転電機１において、負極外部端子２５が最短パワーモジュール以外のパワーモジュール９よりも最短パワーモジュールに近くなるように配置され、最短パワーモジュールの負極端子２９がヒートシンク接続負極端子２９ａであり、ヒートシンク１７の軸方向の他方側の面に接合されて電気的に接続されているため、負極外部端子２５に隣接した位置のヒートシンク接続負極端子２９ａと負極外部端子２５との間のヒートシンク１７の部分に、方向が一定した負極側の電流の経路を安定して設けることができる。正極外部端子２４と負極外部端子２５とが径方向外側の制御装置１ｂの部分に周方向に間隔を空けて並べて設けられるため、正極バスバー２６とヒートシンク１７の部分の負極側の電流の経路とを並行にすることができるので、各電流経路のインダクタンスの影響を効果的に低減することができる。

正極バスバー２６の単数または複数の接続経路のそれぞれについて、負極バスバー２７がヒートシンク接続負極端子２９ａに接合された接合部から周方向に延出し、周方向に並べられた、最短でない他のパワーモジュール９の負極端子２９に順番に接合されているため、負極バスバー２７に設ける接続箇所を減らすことができるため、負極バスバー２７のコストを削減することができる。また、負極バスバー２７の長さを短くすることができるため、さらに負極バスバー２７のコストを削減することができる。

正極バスバー２６の単数または複数の接続経路のそれぞれについて、正極バスバー２６が周方向に延出し、周方向に並べられた対応する複数のパワーモジュール９の正極端子２８に順番に接続され、正極外部端子２４と対応する複数のパワーモジュール９のそれぞれの正極端子２８との間を接続する正極バスバー２６の接続距離が順番に長くなるため、正極バスバー２６の長さを短くすることができるので、正極バスバー２６のコストを削減することができる。また、正極バスバー２６の単数または複数の接続経路のそれぞれについて、負極バスバー２７が正極バスバー２６の接続距離が長くなる順に、他のパワーモジュールの負極端子２９に接合されているため、正極バスバー２６と負極バスバー２７とを並行にすることができるので、正極バスバー２６と負極バスバー２７の電流経路のインダクタンスの影響を効果的に低減することができる。

実施の形態３．
実施の形態３に係る回転電機１について説明する。図７は実施の形態２に係る回転電機１の制御装置１ｂの概略を示す平面図で、保護カバー２１、樹脂部材３２、及び制御アセンブリ１０を取り除いて示す図である。実施の形態３に係る回転電機１は、複数のヒートシンク接続負極端子２９ａを備えた構成になっている。

正極バスバー２６の単数または複数の接続経路のそれぞれについて、ヒートシンク接続負極端子２９ａの数は、複数である特定接合数であり、特定接合数のヒートシンク接続負極端子２９ａは、正極バスバー２６の接続距離が、短い順になる特定接合数のパワーモジュール９の負極端子である。本実施の形態では特定接合数は２であり、回転電機１は２つのヒートシンク接続負極端子２９ａを備える。特定接合数は２に限るものではない。図７では、左上とその下に配置されたパワーモジュール９の負極端子がヒートシンク接続負極端子２９ａである。

特定接合数のパワーモジュール９の内、正極バスバー２６の接続距離が最長以外であるパワーモジュール９のヒートシンク接続負極端子２９ａは、ヒートシンク１７の軸方向の他方側の面に接合される。特定接合数のパワーモジュール９の内、正極バスバー２６の接続距離が最長であるパワーモジュール９のヒートシンク接続負極端子２９ａは、負極バスバー２７及びヒートシンク１７の軸方向の他方側の面に接合される。

負極バスバー２７は、正極バスバー２６の単数または複数の接続経路のそれぞれに対応して、単数または複数に分割して設けられる。図７では正極バスバー２６は単数の接続経路を有するため、負極バスバー２７は単数で設けられる。正極バスバー２６の単数または複数の接続経路のそれぞれについて、負極バスバー２７は、特定接合数のパワーモジュール９の内、正極バスバー２６の接続距離が最長であるパワーモジュール９のヒートシンク接続負極端子２９ａに接合された接合部から周方向に延出し、周方向に並べられた、特定接合数のパワーモジュール９でない他のパワーモジュール９の負極端子２９に順番に接合されている。

以上のように、実施の形態３による回転電機１において、複数の特定接合数のヒートシンク接続負極端子２９ａは、正極バスバー２６の接続距離が短い順になる特定接合数のパワーモジュール９の負極端子であり、特定接合数のパワーモジュール９の内、正極バスバー２６の接続距離が最長以外であるパワーモジュール９のヒートシンク接続負極端子２９ａがヒートシンク１７の軸方向の他方側の面に接合され、正極バスバー２６の接続距離が最長であるパワーモジュール９のヒートシンク接続負極端子２９ａが負極バスバー２７及びヒートシンク１７の軸方向の他方側の面に接合されるため、負極外部端子２５に隣接した位置のヒートシンク接続負極端子２９ａと負極外部端子２５との間のヒートシンク１７の部分に、方向が一定した負極側の電流の経路を安定して設けることができるので、正極バスバー２６とヒートシンク１７の部分の負極側の電流の経路とを並行にすることができ、各電流経路のインダクタンスの影響を効果的に低減することができる。また、ヒートシンク１７の部分の負極側の電流の経路が長くなるため、ヒートシンク１７の電流経路は断面積が大きく抵抗が小さいので、ヒートシンク１７に設けられた電流経路の発熱を抑制することができる。

負極バスバー２７が正極バスバー２６の接続距離が最長であるパワーモジュール９のヒートシンク接続負極端子２９ａに接合された接合部から周方向に延出し、周方向に並べられた、特定接合数のパワーモジュール９でない他のパワーモジュール９の負極端子２９に順番に接合されているため、負極バスバー２７に設ける接続箇所を減らすことができるので、負極バスバー２７のコストを削減することができる。また、負極バスバー２７の長さを短くすることができるため、さらに負極バスバー２７のコストを削減することができる。負極バスバー２７の長さが短いので、負極バスバー２７に生じる発熱を低減することができる。

実施の形態４．
実施の形態４に係る回転電機１について説明する。図８は実施の形態４に係る回転電機１の制御装置１ｂの概略を示す平面図、図９は実施の形態４に係る回転電機１の別の制御装置１ｂの概略を示す平面図である。図８及び図９は、制御装置１ｂから、保護カバー２１、樹脂部材３２、及び制御アセンブリ１０を取り除いて示す図である。実施の形態４に係る回転電機１は、平滑コンデンサ３４を備えた構成になっている。

正極外部端子２４と正極端子２８との間を接続する正極バスバー２６の単数または複数の接続経路のそれぞれについて、回転電機１は正極側端子３４ａと負極側端子３４ｂとを有した平滑コンデンサ３４を備える。平滑コンデンサ３４は、ノイズ対策用のコンデンサである。図８では、正極バスバー２６は単数の接続経路を有し、単数の接続経路に一つの平滑コンデンサ３４が設けられる。図９では、正極バスバー２６は分岐した複数の接続経路を有し、それぞれの接続経路に一つの平滑コンデンサ３４が設けられる。

正極側端子３４ａは、正極バスバー２６に接合されて電気的に接続される。負極側端子３４ｂは、ヒートシンク接続負極端子２９ａに接合されて電気的に接続されると共に、負極バスバー２７に接合されて電気的に接続されている。ケース１８において、正極側端子３４ａの端部の正極バスバー２６に接続される部分は開口している。平滑コンデンサ３４は一つのコンデンサに限るものではなく、複数の平滑コンデンサ３４を並列に接続し、アセンブリとして設けても構わない。

以上のように、実施の形態４による回転電機１において、平滑コンデンサ３４を備えたため、制御装置１ｂにおけるノイズを低減することができる。平滑コンデンサ３４の負極側端子３４ｂがヒートシンク接続負極端子２９ａに接合されて電気的に接続されると共に、負極バスバー２７に接合されて電気的に接続されているため、ヒートシンク接続負極端子２９ａを有したパワーモジュール９と平滑コンデンサ３４との距離を短くすることができので、コンデンサ側の自己インダクタンスを小さくでき、効果的に平滑コンデンサ３４によるノイズ低減を行うことができる。また、負極側端子３４ｂがヒートシンク接続負極端子２９ａと共にヒートシンク１７に接続されるため、制御装置１ｂにおける電気的な接続箇所が削減されるので、回転電機１は小型化され、回転電機１の生産性を向上させることができる。

実施の形態５．
実施の形態５に係る回転電機１について説明する。図１０は実施の形態５に係る回転電機１の制御装置１ｂの概略を示す平面図で、保護カバー２１、樹脂部材３２、及び制御アセンブリ１０を取り除いて示す図である。実施の形態５に係る回転電機１は、コンデンサアセンブリ３５を備えた構成になっている。

回転電機１は、複数の平滑コンデンサが並列接続され、正極側アセンブリ端子３５ａと負極側アセンブリ端子３５ｂとを有した複数のコンデンサアセンブリ３５を備える。コンデンサアセンブリ３５は、正極端子２８及び負極端子２９からパワーモジュール９に入るノイズを低減するために設けられる。複数の平滑コンデンサを並列接続することで、コンデンサアセンブリ３５に必要な容量が確保される。複数のコンデンサアセンブリ３５のそれぞれは、複数のパワーモジュール９のそれぞれに隣接して配置される。本実施の形態では、コンデンサアセンブリ３５は、パワーモジュール９のヒートシンク１７に固定された側とは反対側に重ねて設けられる。

正極側アセンブリ端子３５ａと負極側アセンブリ端子３５ｂのそれぞれは、同じ長さで設けられる。正極側アセンブリ端子３５ａと負極側アセンブリ端子３５ｂのそれぞれは、コンデンサアセンブリ３５の本体部分から径方向内側に延出する。正極側アセンブリ端子３５ａのそれぞれは、コンデンサアセンブリ３５のそれぞれに隣接したパワーモジュール９の正極端子２８のそれぞれに電気的に接続される。負極側アセンブリ端子３５ｂのそれぞれは、コンデンサアセンブリ３５のそれぞれに隣接したパワーモジュール９の負極端子２９のそれぞれに電気的に接続される。本実施の形態では、左上に配置されたパワーモジュール９の負極端子がヒートシンク接続負極端子２９ａである。ケース１８において、ヒートシンク接続負極端子２９ａのヒートシンク１７に接続される部分は開口している。

以上のように、実施の形態５による回転電機１において、複数の平滑コンデンサが並列接続され、必要な容量を確保したコンデンサアセンブリ３５が構成されるため、大容量のコンデンサが不要になるので、コンデンサのコストを削減することができる。正極側アセンブリ端子３５ａと負極側アセンブリ端子３５ｂのそれぞれが同じ長さで設けられ、複数のコンデンサアセンブリ３５のそれぞれが複数のパワーモジュール９のそれぞれに隣接して配置されるため、コンデンサアセンブリ３５とパワーモジュール９との電気的な接続に係る距離が同じで、かつ距離を短くすることができるので、コンデンサアセンブリ３５とパワーモジュール９との間のインダクタンスが低減でき、コンデンサのノイズ低減効果を高めることができる。

実施の形態６．
実施の形態６に係る回転電機１について説明する。図１１は実施の形態６に係る回転電機１の制御装置１ｂの概略を示す平面図で、保護カバー２１、樹脂部材３２、及び制御アセンブリ１０を取り除いて示す図である。実施の形態６に係る回転電機１は、入力コンデンサ３６を備えた構成になっている。

回転電機１は、正極側入力端子３６ａと負極側入力端子３６ｂとを有した入力コンデンサ３６を備える。入力コンデンサ３６は、外部のバッテリ１６から制御装置１ｂに入るノイズを低減するために設けられる。正極側入力端子３６ａは、正極外部端子２４に電気的に接続される。負極側入力端子３６ｂは、ヒートシンク１７の軸方向の他方側の面に接合されて電気的に接続される。本実施の形態では、負極側入力端子３６ｂは、負極バスバー２７の端部２７ａと共にヒートシンク１７に接続される。

以上のように、実施の形態６による回転電機１において、ヒートシンク１７が負極側の電位になっているため、正極外部端子２４とヒートシンク１７との間に入力コンデンサ３６を接続することで、回転電機１の外部からの入力されるノイズを容易に低減することができる。負極側入力端子３６ｂがヒートシンク１７の軸方向の他方側の面に接合されて電気的に接続されるため、入力コンデンサ３６を回転電機１に強固に固定することができるので、入力コンデンサ３６の耐久性を向上させることができる。正極側入力端子３６ａが正極外部端子２４に電気的に接続されるため、入力コンデンサ３６の接続箇所を新たに設ける必要がないので、回転電機１の製造コストを低減することができる。

また本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１ 回転電機、１ａ 回転電機本体、１ｂ 制御装置、１ｂ１ インバータアセンブリ、２ シャフト、３ａ 界磁巻線、３ｂ 界磁コア、４ 回転子、５ａ 固定子巻線、５ｂ 固定子コア、６ 固定子、７ａ フロントブラケット、７ｂ リヤブラケット、８ ブラケット、９ パワーモジュール、１０ 制御アセンブリ、１１ 界磁回路、１２ プーリ、１３ スリップリング、１４ ブラシホルダ、１４ａ ブラシ、１５ 回転センサ、１５ａ センサステータ、１５ｂ センサロータ、１６ バッテリ、１７ ヒートシンク、１７ａ フィン、１８ ケース、１９ ファン、２０ ファン、２１ 保護カバー、２２ フロントベアリング、２３ リヤベアリング、２４ 正極外部端子、２５ 負極外部端子、２６ 正極バスバー、２６ａ 補強用プレート部材、２７ 負極バスバー、２７ａ 端部、２７ｂ 接合部分、２８ 正極端子、２９ 負極端子、２９ａ ヒートシンク接続負極端子、３０ 出力端子、３０ａ 固定子口出し線、３１ 制御端子、３２ 樹脂部材、３３ 冷却風路、３４ 平滑コンデンサ、３４ａ 正極側端子、３４ｂ 負極側端子、３５ コンデンサアセンブリ、３５ａ 正極側アセンブリ端子、３５ｂ 負極側アセンブリ端子、３６ 入力コンデンサ、３６ａ 正極側入力端子、３６ｂ 負極側入力端子

Claims (10)

1. 界磁巻線が巻装された界磁コアを有し、回転軸と一体回転する回転子と、前記回転子の径方向外側に配置され、固定子巻線が巻装された固定子コアを有する固定子と、前記界磁コア及び前記固定子コアの外側を覆うと共にベアリングを介して前記回転軸の一端側及び他端側を保持するブラケットと、を設けた回転電機本体と、
   板状に形成され、軸方向の一方側の面が前記ブラケットの軸方向の他方側に間隔を空けて配置されたヒートシンクと、前記固定子巻線への供給電流をオンオフするスイッチング素子を有し、軸方向の一方側の面が前記ヒートシンクの軸方向の他方側の面に熱的に接続されて固定され、周方向に並べて配置された複数のパワーモジュールと、前記界磁巻線への供給電流を制御する界磁回路と、前記パワーモジュール及び前記界磁回路を制御する制御アセンブリと、前記パワーモジュール、前記界磁回路、及び前記制御アセンブリを径方向外側から取り囲んで収容したケースと、外部の正極配線に接続される正極外部端子と、外部の負極配線に接続される負極外部端子と、複数の前記パワーモジュールのそれぞれが径方向内側に有した正極端子と前記正極外部端子とを電気的に接続した正極バスバーと、複数の前記パワーモジュールのそれぞれが径方向内側に有した負極端子の少なくとも２つの間を電気的に接続した負極バスバーと、を設け、前記ブラケットの軸方向の他方側に間隔を空けて配置された制御装置と、を備え、
   前記負極外部端子は、前記ヒートシンクに固定されて電気的に接続され、
   前記負極バスバーは、前記正極バスバーと軸方向に間隔を空けて重なって設けられた部分を有し、
   複数の前記パワーモジュールの前記負極端子の一部または全部は、前記負極バスバーにのみ接合されて電気的に接続され、
   前記負極バスバーの少なくとも１か所、及び前記負極バスバーにのみ接合されている前記負極端子以外の単数または複数の前記負極端子であるヒートシンク接続負極端子は、前記ヒートシンクの軸方向の他方側の面に接合されて電気的に接続されている回転電機。
2. 前記正極外部端子と前記負極外部端子とは、径方向外側の前記制御装置の部分に、周方向に間隔を空けて並べて設けられ、
   前記正極外部端子と前記正極端子との間を接続する前記正極バスバーの単数または複数の接続経路のそれぞれについて、前記正極外部端子と前記正極端子との間の前記正極バスバーの接続距離が最短になる前記パワーモジュールを最短パワーモジュールとし、
   前記負極外部端子は、前記最短パワーモジュール以外の前記パワーモジュールよりも前記最短パワーモジュールに近くなるように配置され、
   前記最短パワーモジュールの前記負極端子は、前記ヒートシンク接続負極端子であり、前記ヒートシンクの軸方向の他方側の面に接合されて電気的に接続されている請求項１に記載の回転電機。
3. 前記正極バスバーの単数または複数の前記接続経路のそれぞれについて、
   前記ヒートシンク接続負極端子の数は、単数であり、単数の前記ヒートシンク接続負極端子は、前記最短パワーモジュールの前記負極端子であり、前記負極バスバー及び前記ヒートシンクの軸方向の他方側の面に接合され、
   前記負極バスバーは、前記正極バスバーの単数または複数の前記接続経路のそれぞれに対応して、単数または複数に分割して設けられ、
   前記正極バスバーの単数または複数の前記接続経路のそれぞれについて、
   前記負極バスバーは、前記ヒートシンク接続負極端子に接合された接合部から周方向に延出し、周方向に並べられた、最短でない他の前記パワーモジュールの前記負極端子に順番に接合されている請求項２に記載の回転電機。
4. 前記正極バスバーの単数または複数の前記接続経路のそれぞれについて、
   前記ヒートシンク接続負極端子の数は、複数である特定接合数であり、前記特定接合数の前記ヒートシンク接続負極端子は、前記正極バスバーの前記接続距離が、短い順になる前記特定接合数の前記パワーモジュールの前記負極端子であり、
   前記特定接合数の前記パワーモジュールの内、前記正極バスバーの前記接続距離が最長以外である前記パワーモジュールの前記ヒートシンク接続負極端子は、前記ヒートシンクの軸方向の他方側の面に接合され、
   前記特定接合数の前記パワーモジュールの内、前記正極バスバーの前記接続距離が最長である前記パワーモジュールの前記ヒートシンク接続負極端子は、前記負極バスバー及び前記ヒートシンクの軸方向の他方側の面に接合され、
   前記負極バスバーは、前記正極バスバーの単数または複数の前記接続経路のそれぞれに対応して、単数または複数に分割して設けられ、
   前記正極バスバーの単数または複数の前記接続経路のそれぞれについて、
   前記負極バスバーは、前記特定接合数の前記パワーモジュールの内、前記正極バスバーの前記接続距離が最長である前記パワーモジュールの前記ヒートシンク接続負極端子に接合された接合部から周方向に延出し、周方向に並べられた、前記特定接合数の前記パワーモジュールでない他の前記パワーモジュールの前記負極端子に順番に接合されている請求項２に記載の回転電機。
5. 前記正極バスバーの単数または複数の前記接続経路のそれぞれについて、
   前記正極バスバーは、周方向に延出し、周方向に並べられた対応する複数の前記パワーモジュールの前記正極端子に順番に接続され、前記正極外部端子と、対応する複数の前記パワーモジュールのそれぞれの前記正極端子との間を接続する前記正極バスバーの前記接続距離が、順番に長くなり、
   前記正極バスバーの単数または複数の前記接続経路のそれぞれについて、
   前記負極バスバーは、前記正極バスバーの前記接続距離が長くなる順に、他の前記パワーモジュールの前記負極端子に接合されている請求項３または４に記載の回転電機。
6. 前記正極バスバーは、前記負極バスバーと前記ヒートシンクにとの間に設けられた部分を有している請求項１から５のいずれか１項に記載の回転電機。
7. 前記正極バスバーは、前記ケースにインサート成形され、
   前記負極バスバーは、前記ケースにインサート成形されていない請求項１から６のいずれか１項に記載の回転電機。
8. 前記正極外部端子と前記正極端子との間を接続する前記正極バスバーの単数または複数の接続経路のそれぞれについて、
   正極側端子と負極側端子とを有した平滑コンデンサを備え、
   前記正極側端子は、前記正極バスバーに接合されて電気的に接続され、
   前記負極側端子は、前記ヒートシンク接続負極端子に接合されて電気的に接続されると共に、前記負極バスバーに接合されて電気的に接続されている請求項１から７のいずれか１項に記載の回転電機。
9. 複数の平滑コンデンサが並列接続され、正極側アセンブリ端子と負極側アセンブリ端子とを有した複数のコンデンサアセンブリを備え、
   複数の前記コンデンサアセンブリのそれぞれは、複数の前記パワーモジュールのそれぞれに隣接して配置され、
   前記正極側アセンブリ端子と前記負極側アセンブリ端子のそれぞれは、同じ長さで設けられ、
   前記正極側アセンブリ端子のそれぞれは、前記コンデンサアセンブリのそれぞれに隣接した前記パワーモジュールの前記正極端子のそれぞれに電気的に接続され、
   前記負極側アセンブリ端子のそれぞれは、前記コンデンサアセンブリのそれぞれに隣接した前記パワーモジュールの前記負極端子のそれぞれに電気的に接続されている請求項１から８のいずれか１項に記載の回転電機。
10. 正極側入力端子と負極側入力端子とを有した入力コンデンサを備え、
    前記正極側入力端子は、前記正極外部端子に電気的に接続され、
    前記負極側入力端子は、前記ヒートシンクの軸方向の他方側の面に接合されて電気的に接続されている請求項１から９のいずれか１項に記載の回転電機。

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