(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外郭を形成する筒状のモータケースと、
前記モータケースの径内側に配置され複数相を構成するように巻線が巻回されたステータと、
前記ステータの径内側に配置されるロータと、
前記ロータと共に回転するシャフトと、
前記モータケースの軸方向端部から立設されるヒートシンクと、
モータの駆動に係る複数相の前記巻線に流れる巻線電流を切り換えるスイッチング素子を構成する半導体チップ、前記半導体チップを封止する樹脂部、および前記樹脂部に突設され前記巻線と直接接続される巻線用端子を有する半導体モジュールと、
を備え、
前記半導体モジュールは、前記半導体チップ面の垂線が前記シャフトの中心線に対し非平行となるように、前記ヒートシンクの径方向外側に縦配置され、
前記巻線用端子の前記巻線との接続部は、前記モータケースの軸方向における前記樹脂部の前記モータケース側の端部よりも反前記モータケース側であって、径方向外側を向く前記樹脂部の幅広側面の径方向外側に位置することを特徴とする電子回路内蔵型モータ。
【請求項２】
前記接続部は、前記モータケースの軸方向における前記樹脂部の反モータケース側の端部よりも前記モータケース側に位置することを特徴とする請求項１に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項３】
前記巻線用端子は、折り曲げられて前記巻線を挟持することにより前記接続部を構成することを特徴とする請求項１または２に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項４】
前記接続部は、折り曲げられる前の状態において、前記樹脂部の側方に設けられることを特徴とする請求項３に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項５】
前記巻線用端子は、前記樹脂部の前記モータケース側の端面から突設されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項６】
前記巻線用端子は、前記樹脂部の前記モータケース側の端面から突出する垂下部、前記垂下部から前記樹脂部の厚み方向に形成される中間部、および、前記中間部から前記モータケースから離れる方向に形成される起立部を有し、
前記接続部は、前記起立部の先端に形成されることを特徴とする請求項５に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項７】
前記巻線用端子は、前記樹脂部の前記モータケース側の端面と垂直な前記樹脂部の幅狭側面から突設されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項８】
前記巻線用端子は、前記樹脂部の前記モータケース側の端面と垂直な前記樹脂部の前記幅広側面から突設されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項９】
前記巻線用端子は、切欠部を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項１０】
前記接続部は、厚肉に形成されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項１１】
前記半導体モジュールは、前記樹脂部に埋設される埋設部、および、前記樹脂部から露出する露出部を有し、前記露出部が他の半導体モジュールの樹脂部に埋設された埋設部と連続的に一体形成されることにより、前記他の半導体モジュールと連結する連結部材を備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項１２】
前記半導体モジュールは、前記巻線への通電を制御する制御部を有する基板と接続される制御用端子を有し、
前記巻線用端子と前記制御用端子とは、前記樹脂部の異なる面に設けられることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項１３】
前記巻線用端子と前記制御用端子とは、前記樹脂部を挟んで反対方向に突設されることを特徴とする請求項１２に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項１４】
前記モータケース、前記半導体モジュール、および、前記基板は、この順で配列されることを特徴とする請求項１３に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項１５】
前記半導体モジュールは、前記ヒートシンクに直接的または間接的に接触するように配置されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の電子回路内蔵型モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路内蔵型モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステータに巻回された複数相の巻線に通電することにより回転磁界を発生させ、当該回転磁界によってロータを回転させるモータが知られている。このようなモータを駆動するために、スイッチング素子によって複数相の巻線への巻線電流を切り換える技術が公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４５２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば特許文献１では、巻線電流を切り換えるスイッチング素子を有する半導体モジュールは、プリント基板上に設けられており、プリント基板上に形成された配線パターンを介してモータを駆動する巻線やコンデンサなどの電子部品と接続されている。このようなプリント基板上において配線パターンを形成する銅箔は、通常１００μｍ以下程度と非常に薄い。そのため、半導体モジュールと巻線とをプリント基板を介して接続する場合、要求される通電量を通電可能にするためには、プリント基板上に大きな面積を確保する必要があり、装置全体を小型化することが困難であった。
【０００５】
また、例えば半導体モジュールと巻線とをプリント基板を介さずに接続する巻線用端子を設けて接続する場合であって、巻線用端子と巻線との接続箇所が、モータと半導体モジュールとの間に設けられる場合、例えば溶接治具等を用いるためのスペース等によって装置全体の体格が大型化するという問題点があった。
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、装置全体の体格を小型化可能な電子回路内蔵型モータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、モータケースと、ステータと、ロータと、シャフトと、ヒートシンクと、半導体モジュールと、を備える電子回路内蔵型モータである。筒状のモータケースは、外郭を形成する。ステータは、モータケースの径内側に配置され、複数相を構成するように巻線が巻回される。ロータは、ステータの径内側に配置される。シャフトは、ロータと共に回転する。ヒートシンクは、モータケースの軸方向端部から立設される。半導体モジュールは、半導体チップ、樹脂部、および、巻線用端子を有する。半導体チップは、モータの駆動に係る複数相の巻線に流れる巻線電流を切り換えるスイッチング素子を構成する。樹脂部は、半導体チップを封止する。巻線用端子は、樹脂部に突設され、巻線と直接接続される。
本発明では、巻線用端子の巻線との接続部は、モータケースの軸方向における樹脂部のモータケース側の端部よりも反モータケース側であって、径方向外側を向く樹脂部の幅広側面の径方向外側に位置する。
【０００７】
本発明の半導体モジュールは、巻線と直接接続できる巻線用端子を有しているので、プリント基板を介さずに半導体モジュールと巻線とを接続することができる。したがって、接続に要する部品点数を削減できる。また、巻線と半導体モジュールとをプリント基板を介さずに接続できるので、プリント基板の銅箔の厚みに囚われることなく、所望の大きさで巻線用端子を形成することができる。例えば、巻線の一端と半導体モジュールとを近接させ、太く短い端子部を形成して接続することにより、装置全体を小型化するとともに、インピーダンスを低減することができるので、モータ駆動の信頼性を向上することができる。
【０００８】
また、例えば、巻線用端子と巻線とを接続する場合、接続箇所の周辺に例えば溶接治具を用いるためのスペースを確保する必要があった。本発明では、巻線用端子と巻線との接続部は、モータケースの軸方向における樹脂部のモータケース側の端部よりも反モータケース側に設けられている。これにより、モータケースと半導体モジュールとの間における巻線用端子と巻線とを接続するためのスペースを小さくすることができ、装置全体の軸方向における体格の小型化に寄与する。
また、半導体モジュールは、半導体チップ面の垂線がシャフトの中心線に対して非平行となるように縦配置される。つまり、軸方向へ立ち上がった状態で半導体モジュールを配置している。これにより、径方向のスペース確保に一層寄与する。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、接続部は、モータケースの軸方向における樹脂部の反モータケース側の端部よりもモータケース側に位置する。すなわち、接続部は、モータケースの軸方向において、樹脂部のモータケース側の端部と反モータケース側の端部との間に位置する。したがって、巻線用端子と巻線とを接続するための軸方向における治具を用いるためのスペースが樹脂部の配置される領域と重なることにより、装置全体の軸方向における体格を小型化することができる。また、接続部を樹脂部の反モータケース側端部よりもモータケース側に設けることにより、巻線用端子および巻線の軸方向長さを抑えることができ、インピーダンスを低減することができる。
【００１０】
具体的には、巻線用端子と巻線とは以下のように接続される。
請求項３に記載の発明では、巻線用端子は、折り曲げられて巻線を挟持することにより接続部を構成する。これにより、比較的容易に巻線用端子と巻線とを直接接続することができる。
請求項４に記載の発明では、接続部は、折り曲げられる前の状態において、樹脂部の側方に設けられる。これにより、リードフレームを有効に利用することができ、リードフレームを小型化することができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明では、巻線用端子は、樹脂部のモータケース側の端面から突設される。請求項６に記載の発明では、巻線用端子は、樹脂部のモータケース側の端面から突出する垂下部、垂下部から樹脂部の厚み方向に形成される中間部、中間部からモータケースから離れる方向に形成される起立部を有する。また、接続部は、起立部の先端に形成される。垂下部、中間部、起立部を適切なサイズに設計することにより、接続部を樹脂部のモータケース側端部よりも反モータケース側に容易に配置することができる。
【００１２】
請求項７に記載の発明では、巻線用端子は、樹脂部のモータケース側の端面と垂直な樹脂部の幅狭側面から突設される。また、請求項８に記載の発明では、巻線用端子は、樹脂部のモータケース側の端面と垂直な樹脂部の幅広側面から突設される。モータケース側端面と垂直な樹脂部の側面から巻線用端子を突設させることにより、モータケース側端面とモータケースとの間の絶縁を確保するためのスペースを省くことができるので、装置全体の軸方向における体格をより小型化することができる。
【００１３】
請求項９に記載の発明では、巻線用端子は、切欠部を有する。これにより、切欠部に巻線を挿入することにより適切に巻線を位置決めすることができる。
請求項１０に記載の発明では、接続部は、厚肉に形成される。これにより、巻線が巻線用端子の厚みに対して太い場合であっても、接続部のみを厚肉に形成することにより、リードフレーム全体を厚くすることなく、巻線用端子と巻線とを確実に接続することができる。
【００１４】
請求項１１に記載の発明では、半導体モジュールは、他の半導体モジュールと連結する連結部材を有する。連結部材は、樹脂部に埋設される埋設部、および、樹脂部から露出する露出部を有する。露出部は、他の半導体モジュールの樹脂部に埋設される埋設部と連続的に一体形成される。連結部材により複数の半導体モジュールが連結されて、連結半導体モジュールを構成するので、組み付け等が容易になる。
【００１５】
請求項１２に記載の発明では、半導体モジュールは、巻線への通電を制御する制御部を有する基板と接続される制御用端子を有する。巻線用端子と制御用端子とは、樹脂部の異なる面に設けられる。請求項１３に記載の発明では、巻線用端子と制御用端子とは、樹脂部を挟んで反対方向に突設される。基板および巻線の位置に応じて制御用端子および巻線用端子を形成することにより、基板と制御用端子、また、巻線と巻線用端子を容易に接続することができ、装置を簡素化することができる。
【００１６】
請求項１４に記載の発明では、モータケース、半導体モジュール、および、基板は、この順で配列される。これにより、巻線用端子がモータケース側、制御用端子が基板側、となるように、モータケースと基板との間に半導体モジュールを配置して接続することにより、スペースを有効に活用することができ、装置の小型化に寄与する。
【００１７】
請求項１５に記載の発明では、半導体モジュールは、ヒートシンクに直接的または間接的に接触するように配置される。これにより、半導体モジュールから発生する熱を効率よく放熱できる。特に、請求項１４に記載の構成を採用することにより、装置の小型化に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】電動パワーステアリング装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態による電子回路内蔵型モータの平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による電子回路内蔵型モータの側面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態による電子回路内蔵型モータの斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態による電子回路内蔵型モータの分解斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの正面図である。
【図９】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの側面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による半導体モジュールの巻線用端子を折り曲げる前の状態を示す平面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態において治具を用いる状態を示す模式的な斜視図である。
【図１２】本発明の第１実施形態において治具を用いる状態を示す模式的な正面図である。
【図１３】本発明の第１実施形態において治具を用いる状態を示す模式的な側面図である。
【図１４】本発明の第２実施形態による半導体モジュールの斜視図である。
【図１５】本発明の第２実施形態による半導体モジュールの正面図である。
【図１６】本発明の第２実施形態による半導体モジュールの側面図である。
【図１７】本発明の第２実施形態による半導体モジュールの巻線用端子を折り曲げる前の状態を示す平面図である。
【図１８】本発明の第２実施形態による連結半導体モジュールの製造途中における平面図である。
【図１９】図１８のＰ方向矢視図である。
【図２０】本発明の第３実施形態による半導体モジュールを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は巻線用端子を折り曲げる前の状態を示す平面図である。
【図２１】本発明の第４実施形態による半導体モジュールを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は巻線用端子を折り曲げる前の状態を示す平面図である。
【図２２】本発明の第５実施形態による半導体モジュールを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は巻線用端子を折り曲げる前の状態を示す平面図である。
【図２３】本発明の第６実施形態による半導体モジュールを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は巻線用端子を折り曲げる前の状態を示す平面図である。
【図２４】本発明の第７実施形態による連結半導体モジュールの折り曲げる前の状態を示す図である。
【図２５】本発明の第７実施形態による半導体モジュールを示す正面図である。
【図２６】本発明の第７実施形態において半導体モジュールと巻線とを接続した状態を示す模式図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図２７】本発明の第８実施形態による連結半導体モジュールの巻線用端子を折り曲げる前の状態を示す図である。
【図２８】本発明の第８実施形態において半導体モジュールと巻線とを接続した状態を示す模式図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図２９】本発明の第９実施形態による連結半導体モジュールの巻線用端子を折り曲げる前の状態を示す図である。
【図３０】本発明の第９実施形態において半導体モジュールと巻線とを接続した状態を示す模式図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図３１】参考例による半導体モジュールの斜視図である。
【図３２】参考例において治具を用いる状態を示す模式的な斜視図である。
【図３３】参考例において治具を用いる状態を示す模式的に正面図である。
【図３４】参考例において治具を用いる状態を示す模式的な側面図である。
【図３５】参考例において、連結半導体モジュールの製造途中における平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明による電子回路内蔵型モータを図面に基づいて説明する。なお、以下、複数の実施形態および参考例において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
第１実施形態は、車両の電動パワーステアリング装置（以下、「ＥＰＳ」という。）の回路内蔵型モータに本発明を適用したものである。
最初に、電動パワーステアリング（以下「ＥＰＳ」という）の電気的構成を、図１に基づいて説明する。ここで示す電気的構成は、以下の実施形態にも共通する。
【００２０】
電子回路内蔵型モータ１は、モータ３０、パワー部５０、及び、制御部７０を備えている。図１に示すように、電子回路内蔵型モータ１は、車両のステアリング９１の回転軸たるコラム軸９２に取り付けられたギア９３を介しコラム軸９２に回転トルクを発生させ、ステアリング９１による操舵をアシストする。具体的には、ステアリング９１が運転者によって操作されると、当該操作によってコラム軸９２に生じる操舵トルクをトルクセンサ９４によって検出し、また、車速情報をＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）から取得して（不図示）、運転者のステアリング９１による操舵をアシストする。もちろん、このような機構を利用すれば、制御手法によっては、操舵のアシストのみでなく、高速道路における車線キープ、駐車場における駐車スペースへの誘導など、ステアリング９１の操作を自動制御することも可能である。
【００２１】
モータ３０は、上記ギア９３を正逆回転させるブラシレスモータである。このモータ３０へ電力供給を行うのがパワー部５０である。パワー部５０は、電源５１からの電源ラインに介在するチョークコイル５２、シャント抵抗５３、５４、５５、アルミ電解コンデンサ５６、５７、５８及び二組のインバータである第１インバータ６０、第２インバータ６８を有している。なお、第１インバータ６０と第２インバータ６８とは、略同様の構成となっているため、以下、第１インバータ６０について主に説明する。
【００２２】
第１インバータ６０は、電界効果トランジスタの一種である７つのＭＯＳＦＥＴ（ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｆｉｅｌｄ−ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７で構成されている。これらＭＯＳＦＥＴ６１〜６７は、スイッチング素子である。具体的には、ゲートの電位により、ソース−ドレイン間がＯＮ（導通）またはＯＦＦ（遮断）される。
【００２３】
以下、ＭＯＳＦＥＴ６１〜６７を、単に、ＦＥＴ６１〜６７と記述し、必要に応じてＦＥＴ（Ｓｕ＋）６１、ＦＥＴ（Ｓｖ＋）６２、ＦＥＴ（Ｓｗ＋）６３、ＦＥＴ（Ｓｕ−）６４、ＦＥＴ（Ｓｖ−）６５、ＦＥＴ（Ｓｗ−）６６と記述する。なお、電源５１に最も近いＦＥＴ６７は、逆接保護のためのものである。すなわち、このＦＥＴ６７は、ＦＥＴ６１〜６６とは反対向きに接続されており、電源の誤接続がなされた場合に、逆向きの電流が流れないようにする電源リレーである。
【００２４】
ここで、残りの６つのＦＥＴ６１〜６６の接続について説明しておく。ＦＥＴ６１〜６６は、モータ３０の駆動に係る複数相、本実施形態では三相の巻線に流れる巻線電流を切り換えるスイッチング素子である。
ＦＥＴ６１〜６６のゲートは、後述するプリドライバ７１の６つの出力端子に接続されている。
ＦＥＴ６１〜６６のソースとドレインの接続関係は、以下の通りである。すなわち、ＦＥＴ（Ｓｕ＋）６１では、ドレインが電源ラインに接続され、ソースがＦＥＴ（Ｓｕ−）６４のドレインに接続されている。ＦＥＴ（Ｓｖ＋）６２では、ドレインが電源ラインに接続され、ソースがＦＥＴ（Ｓｖ−）６５のドレインに接続されている。ＦＥＴ（Ｓｗ＋）６３では、ドレインが電源ラインに接続され、ソースがＦＥＴ（Ｓｗ−）６６のドレインに接続されている。
ＦＥＴ（Ｓｕ−）６４では、ドレインがＦＥＴ（Ｓｕ＋）６１のソースに接続され、ソースがグランドに接続されている。ＦＥＴ（Ｓｖ−）６５では、ドレインがＦＥＴ（Ｓｖ＋）６２のソースに接続され、ソースがグランドに接続されている。ＦＥＴ（Ｓｗ−）６６では、ドレインがＦＥＴ（Ｓｗ＋）６３のソースに接続され、ソースがグランドに接続されている。
【００２５】
また、図１中で上下ペアとなるＦＥＴ６１〜６６同士の接続点がそれぞれ、モータ３０のＵ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルに接続されている。具体的には、ＦＥＴ（Ｓｕ＋）６１とＦＥＴ（Ｓｕ−）６４との接続点がＵ相コイルに接続され、ＦＥＴ（Ｓｖ＋）６２とＦＥＴ（Ｓｖ−）６５との接続点がＶ相コイルに接続され、ＦＥＴ（Ｓｗ＋）６３とＦＥＴ（Ｓｗ−）６６との接続点がＷ相コイルに接続されている。
【００２６】
また、ＦＥＴ（Ｓｕ＋）６１の電源ラインとＦＥＴ（Ｓｕ−）６４のグランドとの間には、アルミ電解コンデンサ５６が並列に接続されている。同様に、ＦＥＴ（Ｓｖ＋）６２の電源ラインとＦＥＴ（Ｓｖ−）６５のグランドとの間にはアルミ電解コンデンサ５７が並列に接続されており、ＦＥＴ（Ｓｗ＋）６３の電源ラインとＦＥＴ（Ｓｗ−）６６のグランドとの間にはアルミ電解コンデンサ５８が並列に接続されている。以下、アルミ電解コンデンサを単に「コンデンサ」と記述する。
【００２７】
チョークコイル５２は、電源ノイズを低減する。また、コンデンサ５６〜５８は、電荷を蓄えることで、ＦＥＴ６１〜６６への電力供給を補助したり、サージ電圧などのノイズ成分を抑制したりする。なお、逆接保護用のＦＥＴ６７が設けられているため、電源の誤接続があっても、コンデンサ５６〜５８が損傷することはない。
シャント抵抗５３〜５５は、回路に通電される電流量を検出するためのものである。
【００２８】
制御部７０は、上記プリドライバ７１、カスタムＩＣ７２、位置センサ７３、マイコン７４、及び、検出電圧増幅部７７を備えている。カスタムＩＣ７２は、機能ブロックとして、レギュレータ部７５、及び、位置センサ信号増幅部７６を含む。
【００２９】
レギュレータ部７５は、電源を安定化する安定化回路である。このレギュレータ部７５は、各部へ供給される電源の安定化を行う。例えばマイコン７４は、このレギュレータ部７５により、安定した所定電源電圧（例えば５Ｖ）で動作することになる。
【００３０】
位置センサ信号増幅部７６には、位置センサ７３からの信号が入力される。位置センサ７３は、後述するように、モータ３０の回転位置信号を出力する。位置センサ信号増幅部７６は、この回転位置信号を増幅してマイコン７４へ出力する。
検出電圧増幅部７７は、パワー部５０に設けられたシャント抵抗５３〜５５の両端電圧を検出し、当該両端電圧を増幅してマイコン７４へ出力する。
【００３１】
したがって、マイコン７４には、モータ３０の回転位置信号、及び、シャント抵抗５３〜５５の両端電圧が入力される。また、マイコン７４には、コラム軸９２に取り付けられたトルクセンサ９４から操舵トルク信号が入力される。さらにまた、マイコン７４には、ＣＡＮを経由して車速情報が入力される。
【００３２】
これにより、マイコン７４は、操舵トルク信号及び車速情報が入力されるとステアリング９１による操舵を車速に応じてアシストするように、回転位置信号に合わせ、プリドライバ７１を介し、インバータ６０、６８を制御する。インバータ６０、６８の制御は、具体的には、プリドライバ７１を介したＦＥＴ６１〜６６のＯＮ／ＯＦＦによって行う。つまり、６つのＦＥＴ６１〜６６のゲートはプリドライバ７１の６つの出力端子に接続されているため、プリドライバ７１により、これらゲート電位が変化させられる。
【００３３】
また、マイコン７４は、検出電圧増幅部７７から入力されるシャント抵抗５３〜５５の両端電圧に基づき、モータ３０へ供給する電流を正弦波に近づけるべくインバータ６０、６８を制御する。
【００３４】
次に、本実施形態の電子回路内蔵型モータ１の構成について説明する。図２は電子回路内蔵型モータ１の平面図であり、図３は図２の矢印Ｋ方向に見た側面図であり、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、図５は斜視図であり、図６は分解斜視図である。なお、図２〜図６は、半導体モジュール５０１〜５０６等の組み付け構造を示すものであり、電力供給構造については図示していない。また、図２、図３、図５では、カバー１０３及びプリント基板８０１を省略して示している。
【００３５】
最初に、図４に基づいて、電子回路内蔵型モータ１の構成を説明しておく。
電子回路内蔵型モータ１は、モータハウジングとして、円筒状のモータケース１０１と、モータケース１０１に対し出力側に螺着されるフレームエンド１０２と、電子回路部分を覆う有底円筒状のカバー１０３とを備えている。カバー１０３には、図示しないコネクタが取り付けられ、このコネクタを経由して後述するバスバー１６〜１９へ電力が供給される。
【００３６】
ここでモータ３０は、モータケース１０１と、モータケース１０１の径内側に配置されたステータ２０１と、ステータ２０１の径内側に配置されたロータ３０１と、ロータ３０１と共に回転するシャフト４０１とを有している。
【００３７】
ステータ２０１は、モータケース１０１の径内方向に突出する１２個の突極２０２を有している。この突極２０２は、モータケース１０１の周方向に所定間隔で設けられている。突極２０２は、磁性材料の薄板を積層してなる積層鉄心２０３と、積層鉄心２０３の軸方向外側に嵌合するインシュレータ２０４とを有している。このインシュレータ２０４には、巻線２０５が巻回されている。巻線２０５は、Ｕ相、Ｖ相、及び、Ｗ相の三相巻線を構成している。本実施形態では、巻線２０５は、２系統のＵ相、Ｖ相、及び、Ｗ相の三層巻線を構成し、系統毎に第１インバータ６０または第２インバータ６８により通電が制御されている。また、巻線２０５の取出線２０６は、６箇所から引き出されており、モータケース１０１の軸方向端部に設けられた６つの穴から電子回路側へ引き出されている。取出線２０６は、モータケース１０１の軸方向の端部１０６から半導体モジュール５０１〜５０６の径方向外側に引き出されている。取出線２０６と巻線用端子５０８とは、半導体モジュール５０１〜５０６の径方向外側の空間において、取出線２０６が巻線用端子５０８に挟持されるようにして電気的に接続される。
【００３８】
具体的には、半導体モジュール５０１の巻線用端子５０８は、第１インバータ６０のＵ相の取出線２０６ｕと接続する。これにより、半導体モジュール５０１は、巻線２０５のＵ相に接続され、Ｕ相の巻線電流のオン／オフを切り換える。半導体モジュール５０２の巻線用端子５０８は、第１インバータ６０のＶ相の取出線２０６ｖと接続する。これにより、半導体モジュール５０２は、巻線２０５のＶ相に接続され、Ｖ相の巻線電流のオン／オフを切り換える。半導体モジュール５０３の巻線用端子５０８は、第１インバータ６０のＷ相の取出線２０６ｗと接続する。これにより、半導体モジュール５０３は、巻線２０５のＷ相に接続され、Ｗ相の巻線電流のオン／オフを切り換える。
【００３９】
また同様に、半導体モジュール５０４の巻線用端子５０８は、第２インバータ６８のＵ相の取出線２０６ｕと接続する。これにより、半導体モジュール５０４は、巻線２０５のＵ相に接続され、Ｕ相の巻線電流のオン／オフを切り換える。半導体モジュール５０５の巻線用端子５０８は、第２インバータ６８のＶ相の取出線２０６ｖと接続する。これにより、半導体モジュール５０５は、巻線２０５のＶ相に接続され、Ｖ相の巻線電流のオン／オフを切り換える。半導体モジュール５０６の巻線用端子５０８は、Ｗ相の取出線２０６ｗと接続する。これにより、半導体モジュール５０６は、巻線第２インバータ６８の２０５のＷ相に接続され、Ｗ相の巻線電流のオン／オフを切り換える。
なお、取出線２０６ｕ、２０６ｖ、２０６ｗが、取出線２０６を構成している。
【００４０】
ロータ３０１は、例えば鉄等の磁性体から筒状に形成されている。ロータ３０１は、ロータコア３０２と、当該ロータコア３０２の径外側に設けられた永久磁石３０３とを有している。永久磁石３０３は、Ｎ極とＳ極とを周方向に交互に５極ずつ有し、計１０極を有している。
【００４１】
シャフト４０１は、ロータコア３０２の軸中心に形成された軸穴３０４に固定されている。また、シャフト４０１は、モータケース１０１の端部の軸受け１０４と、フレームエンド１０２に設けられた軸受け１０５とによって、回転可能に軸支されている。これにより、シャフト４０１は、ステータ２０１に対し、ロータ３０１と共に回転可能となっている。さらにまた、シャフト４０１は、電子回路側へ延び、電子回路側の先端には、回転位置を検出するためのマグネット４０２が設けられている。シャフト４０１の電子回路側の先端付近には、樹脂製のプリント基板８０１が配置される。プリント基板８０１は、モータケース１０１と一体に形成されたヒートシンク６０１とカバー１０３との間に形成された離間スペースに配置される。プリント基板８０１には、制御部７０（図４中には不図示、図１参照）が形成される。すなわち、プリント基板８０１上には、エッチング処理等による配線パターンが形成され、ここに制御部７０を構成するＩＣなどが実装される。プリント基板８０１は、その中央に、位置センサ７３（図４中には不図示、図１参照）を有している。これにより、マグネット４０２の回転位置、すなわちシャフト４０１の回転位置が、位置センサ７３によって検出される。なお、本実施形態では、シャフト４０１の中心線を延長した仮想直線を「モータの回転軸」とする。
【００４２】
図２〜図６に示すように、モータケース１０１には、ヒートシンク６０１が形成されている。ヒートシンク６０１は、モータケース１０１の軸方向の端部１０６から立設されている。ヒートシンク６０１は、モータケース１０１と一体形成されている。ヒートシンク６０１は、軸方向に垂直な断面形状が略台形状である２つの柱状部材６０２から構成され、２つの柱状部材６０２がモータ３０の回転軸を挟むよう並べられている。さらに、柱状部材６０２は、モータ３０の回転軸を中心として円弧状に切り欠かれた円弧部６０９を有している。この円弧部６０９により、ヒートシンク６０１の中心には、円柱状の空間が形成される。言い換えれば、ヒートシンク６０１は、肉厚の軸方向視八角形状の筒形状とも言える。もちろん、八角形状には限定されず、例えば軸方向視六角形状としてもよい。２つの柱状部材６０２は不連続となるように形成されている。柱状部材６０２の不連続部分は、モータ３０の回転軸を中心として切り欠かれた円弧部６０９、および円弧部６０９の両側に形成される平面状の切欠面６０３、６０４から構成される。
【００４３】
また、ヒートシンク６０１の柱状部材６０２は、径外方向へ向く側面のうち切欠面６０３、６０４と連続する側面よりも幅広に形成された側壁面６０５を有している。側壁面６０５は、円周方向に計６つ形成されている。柱状部材６０２の径方向内側であって各側壁面６０５と対応する位置には、円弧部６０９によって形成されるモータ３０の回転軸を中心とする円柱状の空間に開口する収容部６０６が形成されている。この収容部６０６は、その径方向外側に、コンデンサ７０１〜７０６の外径に合わせた円弧面を有している。また、収容部６０６は、側壁面６０５と対応する位置であって、柱状部材６０２を挟んで半導体モジュール５０１〜５０６の反対側に形成されている。なお、ヒートシンク６０１において、収容部６０６が形成された部位は薄肉となっているが、収容部６０６からモータケース１０１の端部１０６までの間は、収容部６０６が設けられていない部分と同様に厚肉となる厚肉部６０７が形成されている。
【００４４】
ヒートシンク６０１の径外方向を向く側壁面６０５には、半導体モジュール５０１〜５０６が配置されている。以下、半導体モジュール５０１〜５０６を、必要に応じてＵ１半導体モジュール５０１、Ｖ１半導体モジュール５０２、Ｗ１半導体モジュール５０３、Ｕ２半導体モジュール５０４、Ｖ２半導体モジュール５０５、Ｗ２半導体モジュール５０６と記述することとする。半導体モジュール５０１〜５０３は、第１バスバー１６および第２バスバー１７によって連結されて連結半導体モジュール１０を構成している。また、半導体モジュール５０４〜５０６は、第１バスバー１８および第２バスバー１９によって連結されて連結半導体モジュール２０を構成する。半導体モジュール５０１〜５０６は、モータケース１０１側の端面１１２に突設される巻線用端子５０８を有し、モータケース１０１と反対側の端面１１１に突設される制御用端子５０９及びコンデンサ用端子５１０を有している。すなわち、巻線用端子５０８と、制御用端子５０９およびコンデンサ用端子５１０とは、後述する樹脂部１１を挟んで反対側に突設されている。
【００４５】
次に、半導体モジュール５０１〜５０６の配置について説明する。
半導体モジュール５０１〜５０６は、モータケース１０１の軸方向の端部１０６に立設されたヒートシンク６０１に対し取り付けられている。半導体モジュール５０１〜５０６は、ヒートシンク６０１の径外方向を向く側壁面６０５に一つずつ配置されている。本形態では、連結半導体モジュール１０のバスバー１６、１７を折り曲げることにより、半導体モジュール５０１〜５０３により構成される連結半導体モジュール１０をモータ３０の回転軸の周囲に配置している。同様に、連結半導体モジュール２０のバスバー１８、１９を折り曲げることにより、半導体モジュール５０４〜５０６により構成される連結半導体モジュール２０をモータ３０の回転軸の周囲に配置している。半導体モジュール５０１〜５０６は、樹脂部１１によってモールドされた半導体チップの面の方向に広がる板状であり、相対的に面積の大きな面の一方が放熱面となっている。半導体モジュール５０１〜５０６は、放熱面が側壁面６０５に面接触するように配置されている。このとき、側壁面６０５は平面で構成されており、これに合わせて、半導体モジュール５０１〜５０６の放熱面も平面となっている。半導体モジュール５０１〜５０６とヒートシンク６０１との間には、放熱絶縁シート５７０（図７等参照）が設けられ、半導体モジュール５０１〜５０６とヒートシンク６０１との間の絶縁を確保している。なお、放熱絶縁シート５７０等のシート状の部材が半導体モジュール５０１〜５０６とヒートシンク６０１との間に介在している場合であっても、「半導体モジュール５０１〜５０６とヒートシンク６０１とが面接触している」とみなすものとする。
【００４６】
半導体モジュール５０１〜５０６は、上述のごとくヒートシンク６０１の側壁面６０５に配置されることで、ちょうど半導体チップ面の垂線がシャフト４０１の中心線に垂直となっている。すなわち、本実施形態において半導体モジュール５０１〜５０６は、縦配置されている。
【００４７】
ヒートシンク６０１の収容部６０６には、それぞれコンデンサ７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６が収容されている。これらのコンデンサ７０１〜７０６を、必要に応じて、Ｕ１コンデンサ７０１、Ｖ１コンデンサ７０２、Ｗ１コンデンサ７０３、Ｕ２コンデンサ７０４、Ｖ２コンデンサ７０５、Ｗ２コンデンサ７０６と記述する。図１との対応関係について言及すれば、コンデンサ７０１〜７０３が第１インバータ６０に設けられ、コンデンサ７０４〜７０６が第２インバータ６８に設けられる。Ｕ１コンデンサ７０１がコンデンサ５６に対応する。また、Ｖ１コンデンサ７０２がコンデンサ５７に対応する。さらにまた、Ｗ１コンデンサ７０３がコンデンサ５８に対応する。なお、第２インバータ６８については、Ｕ２コンデンサ７０４がＵ相コンデンサであり、Ｖ２コンデンサ７０５がＶ相コンデンサであり、Ｗ２コンデンサ７０６がＷ相コンデンサである。
【００４８】
コンデンサ７０１〜７０６は、ヒートシンク６０１の収容部６０６に収容されて半導体モジュール５０１〜５０６に対して一つずつ、ヒートシンク６０１を挟んで径方向内側の半導体モジュール５０１〜５０６の近傍に配置されている。コンデンサ７０１〜７０６は円柱状を呈し、その軸がシャフト４０１の中心線に平行となるように配置されている。また、樹脂部１１の外部に設けられるコンデンサ７０１〜７０６は、半導体モジュール５０１〜５０６のコンデンサ用端子５１０と直接接続されている。具体的には、Ｕ１半導体モジュール５０１とＵ１コンデンサ７０１が接続され、Ｖ１半導体モジュール５０２とＶ１コンデンサ７０２が接続され、Ｗ１半導体モジュール５０３とＷ１コンデンサ７０３が接続される。また、Ｕ２半導体モジュール５０４とＵ２コンデンサ７０４が接続され、Ｖ２半導体モジュール５０５とＶ２コンデンサ７０５が接続され、Ｗ２半導体モジュール５０６とＷ２コンデンサ７０６が接続される。
【００４９】
また、シャフト４０１が電子回路側へ延びていることは既に述べたが、図２等に示すように、このシャフト４０１が貫通した状態で、チョークコイル５２が配置されている。チョークコイル５２は、ヒートシンク６０１の中心に形成された円弧部６０９によって形成される円柱形状の空間に配置されている。チョークコイル５２はドーナツ状の鉄心にコイル線が巻回されてなり、コイル端は、柱状部材６０２の一方の切欠面６０３の間を通り、径外方向へ引き出されている。
【００５０】
なお、チョークコイル５２のコイル端は電源ラインに介在するように接続されるが（図１参照）、図２〜図６は、電力供給構造については図示していない。
このように、径方向外側から径方向内側へ向かって、モータケース１０１の外径の範囲内に、巻線用端子５０８と取出線２０６の接続部、半導体モジュール５０１〜５０６、ヒートシンク６０１、コンデンサ７０１〜７０６、チョークコイル５２の順で配置され、径方向の空間が有効に活用されている。
【００５１】
ところで、このようにモータ３０の駆動制御のためにはパワー部５０及び制御部７０が必要となる。これらのパワー部５０及び制御部７０が、いわゆるコントロールユニット（ＥＣＵ）として構成されるのであるが、電子回路内蔵型モータ１は、このＥＣＵの内蔵構成に特徴を有する。
【００５２】
なお、ＥＰＳに用いられるモータ３０は、その出力が５００Ｗ〜２ｋＷ程度であり、電子回路内蔵型モータ１全体に占めるパワー部５０及び制御部７０の物理的な領域は、２０〜４０％程度となる。また、モータ３０の出力が大きいため、パワー部５０が大型化する傾向にあり、パワー部５０及び制御部７０の占める領域のうちの７０％以上がパワー部５０の占める領域となる。
【００５３】
パワー部５０を構成する部品で大きなものは、チョークコイル５２、コンデンサ５６〜５８、そして、ＦＥＴ６１〜６７である。
【００５４】
ここで、ＦＥＴ６１〜６７を有する半導体モジュール５０１〜５０６について詳述する。まず、図１との対応関係について言及すると、半導体モジュール５０１〜５０３が第１インバータ６０を構成し、半導体モジュール５０４〜５０６が第２インバータ６８を構成する。すなわち、Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１の３つの半導体モジュール５０１〜５０３によって第１インバータ６０が構成されており、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２の３つの半導体モジュール５０４〜５０６によって第２インバータ６８が構成されている。ここで、第１インバータ６０について詳細に説明すると、Ｕ１半導体モジュール５０１が、Ｕ相に対応するＦＥＴ６１、６４を有している。また、Ｖ１半導体モジュール５０２が、Ｖ相に対応するＦＥＴ６２、６５を有している。さらにまた、Ｗ１半導体モジュール５０３が、Ｗ相に対応するＦＥＴ６３、６６及び逆接保護用のＦＥＴ６７を有している。
半導体モジュール５０１〜５０６は、それぞれ対応するＦＥＴ６１〜６７を構成する図示しない半導体チップを有する。半導体チップは、樹脂部１１に封止されている。
【００５５】
ここで、連結半導体モジュール１０、２０について詳述する。
図２〜図６に示すように、本実施形態の連結半導体モジュール１０は、Ｕ１半導体モジュール５０１、Ｖ１半導体モジュール５０２、及びＷ１半導体モジュール５０３が、第１バスバー１６及び第２バスバー１７により連結されたものである。また、連結半導体モジュール２０は、Ｕ２半導体モジュール５０４、Ｖ２半導体モジュール５０５、及びＷ１半導体モジュール５０６が、第１バスバー１８及び第２バスバー１９により連結されたものである。第１バスバー１６、１８は電源ラインに接続され、第２バスバー１７、１９はグランドに接続されることにより、バスバー１６〜１９を経由して半導体モジュール５０１〜５０６に電力が供給される。すなわち、バスバー１６〜１９は、半導体モジュール５０１〜５０６を機械的に連結するとともに、電気的に接続している、といえる。本実施形態においては、連結半導体モジュール１０が第１インバータ６０を構成し、連結半導体モジュール２０が図１に示す第２インバータ６８を構成している。換言すると、本実施形態の電子回路内蔵型モータ１は、２組のインバータ６０、６８を有している。これにより、インバータ６０、６８のそれぞれに流れる電流を半分に減らしている。なお、バスバー１６〜１９が「連結部材」を構成している。
【００５６】
連結半導体モジュール１０、２０は、実質的に同一の構造であるため、以降、連結半導体モジュール１０について主に説明する。
第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、Ｕ１半導体モジュール５０１、Ｖ１半導体モジュール５０２、及びＷ１半導体モジュール５０３の樹脂部１１に埋設される図示しない埋設部、及び、樹脂部１１に埋設されていない露出部１６１を有している。埋設部と露出部１６１とは、連続的に一体形成されている。露出部１６１には、直線部から円弧状に膨らんで形成される屈曲部１６２が形成されている。同様に、第２バスバー１７は、樹脂部１１に埋設される図示しない埋設部、および、樹脂部１１に埋設されていない露出部１７１を有している。埋設部と露出部１７１とは、連続的に一体形成されている。露出部１７１には、直線部から円弧状に膨らんで形成される屈曲部１７２が形成されている。
【００５７】
第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、屈曲部１６２、１７２によって折り曲げ可能に構成される。図２〜図５に示すように、半導体モジュール５０１〜５０３は、ヒートシンク６０１の径方向外側においてヒートシンク６０１の側壁面６０５に面接触するように配置される。これにより、放熱を促進することができる。また、露出部１６１、１７１には円弧状に形成された屈曲部１６２、１７２が形成されているので、折り曲げたときに発生する応力集中を回避し、樹脂部１１の損傷を防止することができる。
【００５８】
本実施形態では、図２〜図５に示すように、連結半導体モジュール１０、２０は、巻線用端子５０８がモータケース１０１側、コンデンサ用端子５１０および制御用端子５０９がプリント基板８０１側、となるように縦配置される。したがって、モータケース１０１、半導体モジュール５０１〜５０６、およびプリント基板８０１は、この順で配列されている。
【００５９】
半導体モジュール５０１〜５０６は、樹脂部１１のモータケース１０１の反対側の端面１１１に略垂直に突設されるコンデンサ用端子５１０、及び制御用端子５０９を有している。
コンデンサ用端子５１０は、ヒートシンク６０１に沿って径内方向に折り曲げられコンデンサ７０１〜７０６の端子と直接接続される。これにより、半導体モジュール５０１〜５０６とコンデンサ７０１〜７０６とは、プリント基板等の別部材を介することなく直接接続される。
【００６０】
制御用端子５０９の先端部は、制御部７０（図１参照）を構成するプリント基板８０１（図４、６参照）のスルーホールに挿通され、半田付けされる。これにより、半導体モジュール５０１〜５０６が、制御部７０に電気的に接続される。
【００６１】
ここで、巻線用端子５０８について詳述する。なお、ここではＶ１半導体モジュール５０２を一例とし、図７〜図１０に基づいて説明する。
Ｖ１半導体モジュール５０２が電子回路内蔵型モータ１に縦配置されたとき、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２に設けられる巻線用端子５０８は、図１０に破線で示す箇所で折り曲げられて、巻線２０５の取出線２０６を挟持する。図７〜図９に示すように、巻線用端子５０８は、垂下部５８１、中間部５８２、起立部５８３、および、接続部５８４から構成される。垂下部５８１、中間部５８２、起立部５８３、および、接続部５８４は、一体に形成されている。
【００６２】
垂下部５８１は、電子回路内蔵型モータ１に配置されたとき、モータケース１０１側に配置される樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２から略垂直に突設される。本実施形態では、垂下部５８１は、中間部５８２および起立部５８３等と比較して、小さく形成される。すなわち、巻線用端子５０８は、樹脂部１１が破損しない程度であって樹脂部１１にできるだけ近い位置において、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２と平行に樹脂部１１の厚み方向であってヒートシンク６０１から離れる方向（図１０においては紙面手前側）に約９０°折り曲げられる。また、垂下部５８１は、樹脂部１１の幅方向（図１０における紙面横方向）の中心からずれて設けられている。
【００６３】
中間部５８２は、垂下部５８１から樹脂部１１の厚み方向に約９０°折り曲げられる。本実施形態では、中間部５８２は、電子回路内蔵型モータ１に配置されたとき、径外方向から周方向に延びるＬ字形状に形成されている。また、中間部５８２は、モータケース１０１の端部１０６と水平になっている。
【００６４】
起立部５８３は、中間部５８２の周方向に延びた側からモータケース１０１の端部１０６から離れる方向に立ち上がるように約９０°折り曲げられる。起立部５８３と垂下部５８１とは、樹脂部１１の幅方向における位置がずれて形成されている。
接続部５８４は、起立部５８３の先端に形成され、ヒートシンク６０１側に開口するＵ字形状に折り曲げられ、モータケース１０１の軸方向の端部１０６に形成された穴から取り出される巻線２０５の取出線２０６を挟持する。接続部５８４と取出線２０６とは、溶接されることにより電気的に接続される。これにより、巻線用端子５０８と巻線２０５の取出線２０６とは、直接接続される。
【００６５】
巻線用端子５０８のモータケース１０１側の端部と、モータケース１０１の端部１０６との間には所定のギャップ（以下、「巻線−モータケース間領域」といい、図１３中に記号「Ｇ１」で示す。）が形成されている。この巻線−モータケース間領域Ｇ１を形成することにより、巻線用端子５０８とモータケース１０１との絶縁を確保している。
【００６６】
本実施形態では、半導体モジュール５０１〜５０６が電子回路内蔵型モータ１に配置されたとき、巻線用端子５０８の接続部５８４は、モータケース１０１の軸方向において、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２とモータケース１０１の反対側の端面１１１との間に位置している。なお、モータケース１０１側の端面１１２が「モータケース側の端部」に対応し、モータケース１０１の反対側の端面１１１が「反モータケース側の端部」に対応している。
【００６７】
ここで、巻線用端子５０８と巻線２０５の取出線２０６とを治具を用いて接続する場合について説明する。
図１１〜図１３に示すように、治具１９１は、溶接電極１９２および冷やし金１９３を備える。溶接電極１９２は、抵抗の大きな金属で形成され、図示しない電源と接続されている。溶接電極１９２は、巻線用端子５０８の接続部５８４を挟持した状態で通電されることにより、接続部５８４と取出線２０６とを溶接する。冷やし金１９３は、熱容量の大きい金属で形成される。冷やし金１９３は、巻線用端子５０８と取出線２０６とを溶接するときに発生する熱を放熱し、溶接時の熱が樹脂部１１側へ伝達されるのを抑制する。ここで、モータケース１０１の軸方向において、巻線用端子５０８の反モータケース１０１側の端部と治具１９１のモータケース１０１側の端部との間の領域を「治具領域」（図１３中において記号「Ｓ１」で示す。）、治具領域Ｓ１と上述の巻線−モータケース間領域Ｇ１とを合わせた領域を「溶接領域」（図１３中おいて記号「Ｔ１」で示す）とする。
図１３に示すように、本実施形態における治具領域Ｓ１は、軸方向において樹脂部１１が配置される領域（以下、「樹脂部領域」といい、記号「Ｒ１」で示す。）と重なっている。すなわち、溶接領域Ｔ１は、樹脂部領域Ｒ１と重なっている。
【００６８】
ここで、参考例による半導体モジュールを図３１〜図３４に基づいて説明する。図３１は巻線用端子１８２と巻線２０５の取出線２０６とが接続された状態における模式的な斜視図である。また、図３２〜図３４には巻線用端子１８２と巻線２０５の取出線２０６と治具を用いて接続する状態を示す図であり、図３２は斜視図、図３３は正面図、図３４は側面図である。
【００６９】
参考例による半導体モジュール１８１の巻線用端子１８２は、垂下部１８３、中間部１８４、起立部１８５、および、接続部１８６から構成される。巻線用端子１８２の垂下部１８３は、第１実施形態における巻線用端子５０８の垂下部５８１と比較して、モータケース１０１の軸方向に長く形成されている。また、巻線用端子１８２の接続部１８６は、モータケース１０１の軸方向において、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２よりもモータケース１０１側に位置している。ここで、図３４中に記号Ｓ２で示す治具領域は、樹脂部領域Ｒ２と重なっていない。すなわち、治具領域Ｓ２と巻線用端子−モータケース間領域Ｇ２を合わせた領域である溶接領域Ｔ２は、樹脂部領域Ｒ２と重なっていない。
【００７０】
これに対し、図１３に示すように、本実施形態では、治具領域Ｓ１と樹脂部領域Ｒ１とが重なっているので、また、溶接領域Ｔ１と樹脂部領域Ｒ１とが重なっているので、参考例と比較して、電子回路内蔵型モータ１の軸方向における体格を小型化することができる。
【００７１】
以上詳述したように、本発明の半導体モジュール５０１〜５０６は、巻線２０５の取出線２０６と直接接続できる巻線用端子５０８を有しているので、プリント基板８０１を介さずに半導体モジュール５０１〜５０６と巻線２０５の取出線２０６とを接続することができる。したがって、接続に要する部品点数を削減できる。また、プリント基板８０１を介さずに半導体モジュール５０１〜５０６と巻線２０５とを接続できるので、プリント基板８０１の銅箔の厚みに囚われることなく、所望の大きさで巻線用端子５０８を形成することができる。例えば、巻線の一端と半導体モジュールとを近接させ、巻線用端子５０８を太く短く形成して接続することにより、インピーダンスを低減することができ、モータの信頼性を向上することができる。
【００７２】
また、巻線用端子５０８と巻線２０５の取出線２０６との接続部５８４は、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２と反モータケース１０１側の端面１１１との間に位置している。すなわち、モータケース１０１の軸方向における樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２よりも反モータケース１０１側であって、反モータケース１０１側の端面１１１よりもモータケース１０１側に位置している。すなわち、巻線用端子５０８と巻線２０５とを接続するための治具を用いるための軸方向におけるスペースである治具領域Ｓ１と樹脂部領域Ｒ１とが重なっている。これにより、電子回路内蔵型モータ１の軸方向における体格を小型化することができる。また、接続部５８４を樹脂部１１の反モータケース１０１側の端面１１１よりもモータケース１０１側に設けることにより、巻線用端子５０８および巻線２０５の軸方向長さを抑えることができ、インピーダンスを低減することができる。
【００７３】
巻線用端子５０８は、折り曲げられて巻線２０５の取出線２０６を挟持することにより接続部５８４を構成する。これにより、比較的容易に巻線用端子５０８と巻線２０５とを直接接続することができる。
【００７４】
また巻線用端子５０８は、モータケース１０１側の樹脂部１１の端面１１２から突設される。巻線用端子５０８は、モータケース１０１側の端面１１２から突出する垂下部５８１、垂下部５８１から樹脂部１１の厚み方向に折り曲げられて形成される中間部５８２、中間部５８２からモータケース１０１から離れる方向に折り曲げられて形成される起立部５８３を有する。また、接続部５８４は、起立部５８３の先端に形成される。垂下部５８１、中間部５８２、および起立部５８３を適切なサイズに設計することにより、巻線用端子５０８を折り曲げて、容易に接続部５８４を樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２と反モータケース１０１側の端面１１１との間に配置することができる。
【００７５】
連結半導体モジュール１０を構成する半導体モジュール５０１〜５０３は、他の半導体モジュールと連結するバスバー１６、１７を有する。バスバー１６は、樹脂部１１に埋設される埋設部、および、樹脂部１１から露出する露出部１６１を有する。バスバー１７も同様に、樹脂部１１に埋設される埋設部、および、樹脂部１１から露出する露出部１７１を有する。露出部１６１、１７１は、他の半導体モジュールに埋設される埋設部と連続的に一体形成される。バスバー１６、１７により、複数、本発明では３つ、の半導体モジュールが連結されて連結半導体モジュールを構成するので、組み付け等が容易になる。なお、連結半導体モジュール２０においても同様である。
【００７６】
半導体モジュール５０１〜５０６は、巻線２０５への通電を制御する制御部７０を有するプリント基板８０１と接続される制御用端子５０９を有する。巻線用端子５０８と制御用端子５０９とは、樹脂部１１の異なる面に設けられる。本実施形態では、巻線用端子５０８と制御用端子５０９とは、樹脂部１１を挟んで反対方向に突設される。プリント基板８０１および巻線２０５の位置に応じて制御用端子５０９および巻線用端子５０８が形成されているので、プリント基板８０１と制御用端子５０９、また、巻線２０５と巻線用端子５０８とを容易に接続することができ、装置を簡素化することができる。
【００７７】
本実施形態では、モータケース１０１、半導体モジュール５０１〜５０６、および、プリント基板８０１とは、この順で配列されている。これにより、巻線用端子５０８がモータケース１０１側、制御用端子５０９がプリント基板８０１側となるように、モータケース１０１とプリント基板８０１との間に半導体モジュール５０１〜５０６を配置して接続することにより、スペースを有効に活用することができ、電子回路内蔵型モータ１の小型化に寄与する。特に本実施形態では、モータケース１０１の軸方向端部１０６から立設されるヒートシンク６０１を備え、半導体モジュールがヒートシンクに放熱絶縁シート５７０を介して接触するように縦配置される。これにより、半導体モジュールから発生する熱を効率よく放熱でき、またスペースを有効に活用することができ、装置の小型化に寄与する。特に、半導体モジュールを軸方向へ立ち上がった状態で配置することにより、径方向のスペース確保に一層寄与する。
【００７８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による半導体モジュールを図１４〜図１９に示す。なお、電子回路内蔵型モータの構成は第１実施形態と同様であるため、１つの半導体モジュールの近傍のみを図示し、上記実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００７９】
図１８に示すように、本実施形態の連結半導体モジュール２１０は、第１バスバー１６および第２バスバー１７によって半導体モジュール２０７、２０８、および、２０９が連結されている。半導体モジュール２０７〜２０９は実質的に同様の構成であるので、ここでは半導体モジュール２０８について図１４〜図１７に基づいて説明する。
【００８０】
半導体モジュール２０８は、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２から突設される巻線用端子２１２を有している。巻線用端子２１２は、垂下部２１３、中間部２１４、起立部２１５、および、接続部２１６を有している。垂下部２１３、中間部２１４、起立部２１５、および、接続部２１６は、一体に形成されている。
【００８１】
垂下部２１３は、電子回路内蔵型モータ１に組み付けられたときモータケース１０１側に配置される樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２から略垂直に突設される。
中間部２１４は、樹脂部１１の端面１１２の幅方向と垂直に樹脂部１１の厚み方向であってヒートシンク６０１から離れる方向（図１７においては紙面手前方向）に約９０°折り曲げられる。中間部２１４は、電子回路内蔵型モータ１に配置されたとき、ヒートシンク６０１と反対方向に延びて形成される。
【００８２】
起立部２１５は、モータケース１０１の端部１０６から離れる方向に立ち上がって形成される。本実施形態では、起立部２１５と中間部２１４とはＬ字形状に形成され、起立部２１５と中間部２１４との間では折り曲げられていない。
接続部２１６は、起立部２１５の先端に形成され、ヒートシンク６０１側に開口するＵ字形状に折り曲げられ、モータケース１０１の軸方向の端部１０６に形成された穴から取り出された巻線２０５の取出線２０６を挟持する。接続部２１６と取出線２０６とは、溶接されることにより電気的に接続される。これにより、巻線用端子５０８と巻線２０５の取出線２０６とは、直接接続される。
【００８３】
本実施形態では、電子回路内蔵型モータ１に組み付けられたとき、接続部２１６は、モータケース１０１の軸方向において、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２とモータケース１０１の反対側の端面１１１との間に位置しているので、上記第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００８４】
図１８は、連結半導体モジュール２１０がリードフレーム１８８から切り離される前の状態を示す平面図であり、図１９は、図１８のＰ方向矢視図である。
図１７および図１８に示すように、本実施形態の巻線用端子２１２は、折り曲げられる前の状態、すなわち電子回路内蔵型モータ１に組み付けられる前の状態において、中間部２１４と起立部２１５とでＬ字形状に形成される部分が、モータケース１０１側に配置される端面１１２の一方の端部１１３を取り囲むように形成される。起立部２１５の先端に形成される接続部２１６は、樹脂部１１の側方であって、バスバー１６、１７によって一体に形成される隣の半導体モジュール２０７の樹脂部１１との間に形成される。また、リードフレーム１８８の下端部１８９は、垂下部２１３および中間部２１４によって構成されている。すなわち、リードフレーム１８８の下端部１８９と第１バスバー１６との間に接続部２１６が形成される。
【００８５】
ここで、参考例における連結半導体モジュールを図３５に示す。図３５は、連結半導体モジュール１８０がリードフレーム１８７から切り離される前の状態を示す平面図である。
参考例による連結半導体モジュール１８０の巻線用端子１８２は、折り曲げられる前の状態において、樹脂部１１の下方に大きく突出している。そのため、リードフレーム１８７の面積が大きいものとなっている。
一方、図１８に示す本実施形態のリードフレーム１８８は、接続部２１６が樹脂部１１の側方に形成されているので、図３５に示す参考例と比較して、リードフレームを有効に利用しており、リードフレームの小型化を実現している。
【００８６】
また本実施形態では、リードフレーム１８８は、一部が厚肉に形成されて、樹脂部１１から露出する放熱部５６９を構成している（図１９参照）。この放熱部５６９が、放熱絶縁シート５７０を介してヒートシンク６０１の側壁面と面接触することにより、半導体モジュール２０８で発生した熱を効率よく放熱することができる。本実施形態のリードフレーム１８８の厚肉部は、バスバー１６、１７が延びる方向に連続的に形成されており、接続部２１６はこの厚肉部に形成されている。すなわち、接続部２１６は、厚肉に形成されている。これにより、巻線２０５が巻線用端子５０８の厚みに対して相対的に太い場合であっても、接続部２１６が厚肉に形成されているので、リードフレーム全体を厚くすることなく、巻線用端子５０８と巻線２０５とを確実に接続することができる。
【００８７】
以下、巻線用端子の形状の変形例を第３実施形態から第９実施形態に示す。なお、電子回路内蔵型モータの構成は第１実施形態と同様であるため、１つの半導体モジュールまたは連結半導体モジュールの近傍のみを図示し、上記実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８８】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による半導体モジュールを図２０に示す。図２０（ａ）は斜視図、図２０（ｂ）は巻線用端子を折り曲げる前の形状を示す平面図である。第３実施形態は、第１実施形態の変形例である。
図２０に示すように、本発明の第３実施形態による半導体モジュール２２１の巻線用端子２２２は、樹脂部１１のモータケース１０１側に配置される端面１１２から突設される。巻線用端子２２２は、垂下部２２３、中間部２２４、折返部２２５、起立部２２６、および、接続部２２７から構成される。垂下部２２３、中間部２２４、折返部２２５、起立部２２６、および、接続部２２７は、一体に形成される。
【００８９】
垂下部２２３は、電子回路内蔵型モータ１に組み付けられたとき、モータケース１０１側に配置される樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２から略垂直に突設される。本実施形態では、垂下部２２３は、中間部２２４および起立部２２６等と比較して、小さく形成される。すなわち、巻線用端子２２２は、樹脂部１１が破損しない程度であって樹脂部１１にできるだけ近い位置において、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２と平行に樹脂部１１の厚み方向であってヒートシンク６０１から離れる方向（図２０（ｂ）においては紙面手前側）に折り曲げられる。また、垂下部２２３は、樹脂部１１の幅方向の中心からずれて設けられている。
【００９０】
垂下部２２３から折り曲げられて形成される中間部２２４は、先端に形成される折返部２２５において、樹脂部１１方向に約１８０°折り返される。
折返部２２５から延びる起立部２２６は、中間部２２４と略直行する方向に形成される。起立部２２６は、モータケース１０１の端部１０６から離れる方向に約９０°折り曲げられる。垂下部２２３と起立部２２６とは、樹脂部１１の幅方向における位置がずれて形成されている。
【００９１】
接続部２２７は、起立部２２６の先端に形成され、ヒートシンク６０１側に開口するＵ字形状に折り曲げられ、巻線２０５の取出線２０６を挟持し、溶接される。これにより、巻線用端子２２２と巻線２０５の取出線２０６とは直接接続される。
【００９２】
接続部２２７は、電子回路内蔵型モータ１に組み付けられた状態において、モータケース１０１の軸方向において、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２とモータケース１０１の反対側の端面１１１との間に位置している。これにより、上記第１実施形態と同様の効果を奏する。
また、本実施形態では、巻線用端子２２２を折り曲げる前の状態において、接続部２２７は、巻線用端子２２２が樹脂部１１の端面１１２から突出する突出方向（図２０（ｂ）における紙面下方向）と反対方向に起立部２２６から延びて形成されているので、第１実施形態と比較して折り曲げる箇所が多くなるものの、第１実施形態および第２実施形態と同程度の組み付け性を維持しつつ、第１実施形態と比較して、リードフレームを小型化することができる。
【００９３】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による半導体モジュールを図２１に示す。図２１（ａ）は斜視図、図２１（ｂ）は巻線用端子を折り曲げる前の形状を示す平面図である。
図２１に示すように、本発明の第４実施形態による半導体モジュール２３１の巻線用端子２３２は、樹脂部１１のモータケース１０１側に配置される端面１１２から突設される。巻線用端子２３２は、垂下部２３３、中間部２３４、起立部２３５、および、先端部２３６から構成される。垂下部２３３、中間部２３４、起立部２３５、および、先端部２３６は、一体に形成されている。
【００９４】
垂下部２３３は、電子回路内蔵型モータ１に組み付けられたとき、モータケース１０１側に配置される樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２から略垂直に突設される。本実施形態では、垂下部２３３は、中間部２３４および起立部２３５等と比較して、小さく形成される。すなわち、巻線用端子２３２は、樹脂部１１が破損しない程度であって樹脂部１１にできるだけ近い位置において、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２と平行に樹脂部１１の厚み方向であってヒートシンク６０１から離れる方向（図２１（ｂ）における紙面手前側）に折り曲げられる。また、垂下部２３３は、樹脂部１１の幅方向の中心からずれて設けられている。
【００９５】
垂下部２３３から折り曲げられて形成される中間部２３４は、電子回路内蔵型モータ１に配置されたとき、径外方向から周方向に延びるＬ字形状に形成される。また、中間部２３４は、モータケース１０１の端部１０６と水平になっている。
起立部２３５は、中間部２３４の周方向に延びる先端側からモータケース１０１の端部１０６から離れる方向に折り曲げられる。垂下部２３３と起立部２３５とは、樹脂部１１の幅方向における位置がずれて形成されている。
【００９６】
先端部２３６は、巻線２０５の端部を反モータケース１０１側から覆うように、モータケース１０１の端部１０６側に開口するように折り返され、起立部２３５の反中間部２３４側の側面との間に巻線２０５の取出線２０６を挟持し、溶接される。これにより、巻線用端子２３２と巻線２０５の取出線２０６とは直接接続される。すなわち本実施形態では、起立部２３５の先端側の一部および先端部２３６が接続部２３７を構成している。接続部２３７は、電子回路内蔵型モータ１に組み付けられた状態において、モータケース１０１の軸方向において、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２とモータケース１０１の反対側の端面１１１との間に位置している。これにより、上記第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００９７】
また、図２１（ｂ）に示すように、巻線用端子２３２は、折り曲げる前の状態においてＬ字形状に形成されている。換言すると、巻線用端子２３２の起立部２３５及び先端部２３６は、中間部２３４の反垂下部２３３側の端部からバスバー１６、１７と平行する方向（図２１（ｂ）における紙面横方向）に直線状に形成されている。したがって、先端部２３６がバスバー１６、１７と直行する方向（図２１（ｂ）における紙面下方向）に突出していない。これにより、第１実施形態と比較して、リードフレームを小型化することができる。
【００９８】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態による半導体モジュールを図２２に示す。図２２（ａ）は斜視図、図２２（ｂ）は巻線用端子を折り曲げる前の形状を示す平面図である。なお、第５実施形態は、第４実施形態の変形例である。
図２２に示すように、本発明の第５実施形態による半導体モジュール２４１の巻線用端子２４２は、樹脂部１１のモータケース１０１側に配置される端面１１２から突設される。巻線用端子２４２は、垂下部２４３、中間部２４４、起立部２４５、および、先端部２４６から構成される。垂下部２４３、中間部２４４、起立部２４５、および、先端部２４６は、一体に形成される。
【００９９】
垂下部２４３は、電子回路内蔵型モータ１に組み付けられたとき、モータケース１０１側に配置される樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２から略垂直に突設される。本実施形態では、垂下部２４３は、中間部２４４および起立部２４５等と比較して、小さく形成される。すなわち、巻線用端子２４２は、樹脂部１１が破損しない程度であって樹脂部１１にできるだけ近い位置において、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２と平行に樹脂部１１の厚み方向であってヒートシンク６０１から離れる方向（図２２（ｂ）における紙面手前側）に折り曲げられる。また、垂下部２４３は、樹脂部１１の幅方向の中心からずれて設けられている。
【０１００】
垂下部２４３から折り曲げられて形成される中間部２４４は、電子回路内蔵型モータ１に配置されたとき、径外方向から周方向に延びるＬ字形状に形成される。また、中間部２４４は、モータケース１０１の端部１０６と水平になっている。
起立部２４５は、中間部２４４の周方向に延びる先端側からモータケース１０１の端部１０６から離れる方向に折り曲げられる。垂下部２４３と起立部２４５とは、樹脂部１１の幅方向における位置がずれて形成されている。
【０１０１】
本実施形態では、図２２（ｂ）に示すように、起立部２４５と先端部２４６との間に切欠部２４７が形成されている。この切欠部２４７を形成するために、折り曲げる前の状態において直線状に形成される中間部２４４の反垂下部２４３側の端部、起立部２４５、および、先端部２４６は、第４実施形態と比較して太く形成されている。本実施形態では、切欠部２４７に巻線２０５の取出線２０６が挿通され、切欠部２４７の底部２４８にて折り返される。そして起立部２４５と先端部２４６とで巻線２０５の取出線２０６を挟持し、溶接される。これにより、巻線用端子２４２と巻線２０５の取出線２０６とは直接接続される。すなわち本実施形態では、起立部２４５の先端側の一部、切欠部２４７、底部２４８、および先端部２４６が、接続部２４９を構成している。接続部２４９は、モータケース１０１の軸方向において、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２とモータケース１０１の反対側の端面１１１との間に位置している。これにより上記第１実施形態と同様の効果を奏する。
【０１０２】
また、図２２（ｂ）に示すように、巻線用端子２４２は、折り曲げる前の状態においてＬ字形状に形成されている。換言すると、巻線用端子２４２の起立部２４５及び先端部２４６は、中間部２４４の反垂下部２４３側の端部からバスバー１６、１７と平行する方向（図２１（ｂ）における紙面横方向）に直線状に形成されている。したがって、先端部２４６がバスバー１６、１７と直行する方向（図２２（ｂ）における紙面下方向）に突出していない。これにより、第１実施形態と比較して、リードフレームを小型化することができる。さらに、本実施形態では、切欠部２４７において取出線２０６の位置決めができる。
【０１０３】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態による半導体モジュールを図２３に示す。図２３（ａ）は斜視図、図２３（ｂ）は巻線用端子を折り曲げる前の形状を示す平面図である。なお、第６実施形態は、第５実施形態の変形例である。
図２３に示すように、本発明の第５実施形態による半導体モジュール２５１の巻線用端子２５２は、樹脂部１１のモータケース１０１側に配置される端面１１２から突設される。巻線用端子２５２は、垂下部２５３、中間部２５４、起立部２５５、および、先端部２５８から構成される。垂下部２５３、中間部２５４、起立部２５５、および、先端部２５８は、一体に形成される。
【０１０４】
垂下部２５３は、電子回路内蔵型モータ１に組み付けられたとき、モータケース１０１側に配置される樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２から略垂直に突設される。本実施形態では、垂下部２５３は、中間部２５４および起立部２５５等と比較して、小さく形成される。すなわち、巻線用端子２５２は、樹脂部１１が破損しない程度であって樹脂部１１にできるだけ近い位置において、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２と平行に樹脂部１１の厚み方向であってヒートシンク６０１から離れる方向（図２３（ｂ）においては紙面手前側）に折り曲げられる。また、垂下部２５３は、樹脂部１１の幅方向の中心からずれて設けられている。
【０１０５】
垂下部２５３から折り曲げられて形成される中間部２５４は、電子回路内蔵型モータ１に配置されたとき、径外方向に延びるＬ字形状に形成される。また、中間部２５４は、モータケース１０１の端部１０６と水平になっている。
【０１０６】
起立部２５５は、モータケース１０１の端部１０６から離れる方向に折り曲げられる。垂下部２５３と起立部２５５とは、樹脂部１１の幅方向における位置がずれて形成されている。
本実施形態の起立部２５５は、中間部２５４の反垂下部２５３側から延びる幅狭部２５６、及び幅狭部２５６の先端部２５８側において幅狭部２５６よりも幅広に形成される幅広部２５７から構成される。また、先端部２５８は、幅広部２５７と同じ幅で形成される。
【０１０７】
起立部２５５の幅広部２５７と先端部２５８との間には、切欠部２５９が形成されている。本実施形態では、切欠部２５９に巻線２０５の取出線２０６が挿通され、切欠部２５９の底部２６０にて折り返される。そして幅広部２５７と先端部２５８とで巻線２０５の取出線２０６を挟持し、溶接される。これにより、巻線用端子２５２と巻線２０５の取出線２０６とは直接接続される。すなわち、本実施形態では、起立部２５５の幅広部２５７、切欠部２５９、底部２６０、および先端部２５８が、接続部２６１を構成している。
【０１０８】
接続部２６１は、モータケース１０１の軸方向において、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２とモータケース１０１の反対側の端面１１１との間に位置している。これにより上記第１実施形態と同様の効果を奏する。
また、図２３（ｂ）に示すように、巻線用端子２５２は、折り曲げる前の状態においてバスバー１６、１７と平行する方向に延びる鍵型に形成されており、先端部２５８がバスバー１６、１７と直行する方向（図２３（ｂ）における紙面下方向）に突出していない。これにより、第１実施形態と比較して、リードフレームを小型化することができる。また、起立部２５５の幅広部２５７と先端部２５８との間には、切欠部２５９が形成されているので、第５実施形態と同様、切欠部２５９において取出線２０６の位置決めができる。
【０１０９】
さらに、本実施形態では、起立部２５５において、接続部２６１を構成する幅広部２５７のみが幅広に形成されている。すなわち、起立部２５５において、接続部２６１ではない幅狭部２５６は、幅広部２５７と比較して幅狭に形成されている。これにより、巻線用端子２５２の熱容量が小さくなるので、接続部２６１と取出線２０６とを溶接するときに発生する熱が樹脂部１１側へ伝わりにくくなる。
【０１１０】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態による半導体モジュールを図２４〜２６に示す。なお、図２４においては、コンデンサ用端子を省略している。
図２４〜図２６に示すように、本発明の第７実施形態による連結半導体モジュール２７０を構成する半導体モジュール２７１の巻線用端子２７２は、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２から突設される。巻線用端子２７２は、垂下部２７３、中間部２７４、起立部２７５、および、接続部２７６から構成される。垂下部２７３、中間部２７４、起立部２７５、および、接続部２７６は、一体に形成される。
【０１１１】
垂下部２７３は、電子回路内蔵型モータ１に組み付けられたときモータケース１０１側に配置される樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２から略垂直に突設される。
中間部２７４は、樹脂部１１の厚み方向であってヒートシンク６０１から離れる方向に垂下部２７３から約９０°折り曲げられる。中間部２７４は、電子回路内蔵型モータ１に配置されたとき、ヒートシンク６０１と反対方向に延びて形成される。
【０１１２】
起立部２７５は、モータケース１０１の端部１０６から離れる方向に立ち上がって形成される。本実施形態では、第２実施形態と同様、起立部２７５と中間部２７４とはＬ字形状に形成され、起立部２７５と中間部２７４との間では折り曲げられていない。
接続部２７６は、起立部２７５の先端に形成され、ヒートシンク６０１と反対方向に開口するＵ字形状に折り曲げられ、巻線２０５の取出線２０６を挟持し、溶接される。これにより、巻線用端子２７２と巻線２０５の取出線２０６とは、直接接続される。
【０１１３】
本実施形態では、電子回路内蔵型モータ１に組み付けられたとき、接続部２１６は、モータケース１０１の軸方向において、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２と反モータケース１０１側の端面１１１との間に位置しているので、上記第１実施形態と同様の効果を奏する。
【０１１４】
また、本実施形態では、巻線用端子２７２は、折り曲げられる前の状態において、中間部２７４と起立部２７５とでＬ字形状に形成される部分が、樹脂部１１の端面１１２の一方の端部１１３を取り囲むように形成される。起立部２７５の先端に形成される接続部２７６は、樹脂部１１の側方に形成されているので、リードフレームを有効に利用しており、リードフレームの小型化を実現している。
【０１１５】
本実施形態では、接続部２７６は、垂下部２７３、中間部２７４および起立部２７５よりも肉厚に形成されている（図２５参照）。これにより、巻線２０５が巻線用端子２７２の厚みに比べて太い場合であっても、接続部２７６を厚肉に形成することにより、巻線用端子と巻線とを確実に接続することができる。
【０１１６】
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態による半導体モジュールを図２７及び図２８に示す。なお、図２７においては、コンデンサ用端子を省略している。
図２７及び図２８に示すように、本発明の第８実施形態による連結半導体モジュール２８０を構成する半導体モジュール２８１の巻線用端子２８２は、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２と垂直な幅狭側面１１４から突設される。巻線用端子２８２は、バスバー１６、１７と平行に設けられている。巻線用端子２８２は、折り曲げる前の状態において、略直線状に形成されている。
【０１１７】
巻線用端子２８２は、中間部２８３および接続部２８４から構成される。中間部２８３は、幅狭側面１１４側に鋭角をなすように折り返される。接続部２８４は、樹脂部１１の幅広側面１１５と平行する方向に開口する方向に折り返され、巻線２０５の取出線２０６を挟持し、溶接される。これにより、巻線用端子２８２と巻線２０５の取出線２０６とは、直接接続される。巻線用端子２８２は、折り曲げられて全体として軸方向視略Ｓ字形状をなす。
【０１１８】
接続部２８４は、モータケース１０１の軸方向における位置が、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２と反モータケース１０１の端面１１１との間に位置しているので、上記第１実施形態と同様の効果を奏する。また、接続部２８４は、折り曲げられる前の状態において、樹脂部１１の側方に形成されているので、リードフレームを小型化することができる。
【０１１９】
さらに、本実施形態では、巻線用端子２８２は、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２と垂直な幅狭側面１１４から突設されている。樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２からリードやタイバーを露出させないことにより、半導体モジュール２８１のモータケース１０１側の端面１１２とモータケース１０１の端部１０６との間の絶縁を省略することができる。具体的には、例えば、半導体モジュール２８１のモータケース１０１側の端面１１２とモータケース１０１の端部１０６との間の隙間Ｇ３を小さくすることができる。なお、図２８（ｂ）中おいて、半導体モジュール２８１とモータケース１０１との間に隙間Ｇ３が設けられているが、樹脂部１１の端面１１２からリードやタイバーが露出していない場合、半導体モジュール２８１とモータケース１０１との間に隙間を形成しなくてもよい。すなわち、半導体モジュール２８１の樹脂部１１とモータケース１０１とは、接触していてもよい。
【０１２０】
（第９実施形態）
本発明の第９実施形態による半導体モジュールを図２９及び図３０に示す。なお、図２９においては、コンデンサ用端子を省略している。
図２９及び図３０に示すように、本発明の第９実施形態による連結半導体モジュール２９０を構成する半導体モジュール２９１の巻線用端子２９２は、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２と垂直な幅広側面１１５から突設される。本実施形態では、巻線用端子２９２は、制御用端子５０９およびコンデンサ用端子５１０と直行する方向に設けられている。巻線用端子２９２は、折り曲げる前の状態において、略直線状に形成される。
【０１２１】
巻線用端子２９２は、中間部２９３および接続部２９４から構成される。接続部２９４は、樹脂部１１側に開口する方向に折り曲げられ、巻線２０５の取出線２０６を挟持し、溶接される。これにより、巻線用端子２９２と巻線２０５の取出線２０６とは、直接接続される。巻線用端子２９２は、折り曲げられて全体として軸方向視略Ｊ字形状をなす。
【０１２２】
接続部２９４は、モータケース１０１の軸方向における位置が、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２と反モータケース１０１側の端面１１１との間に位置しているので、上記第１実施形態と同様の効果を奏する。
また、本実施形態では、巻線用端子２９２は、樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２と垂直な幅広側面１１５から突設されている。樹脂部１１のモータケース１０１側の端面１１２からリードやタイバーを露出させないことにより、半導体モジュール２９１のモータケース１０１側の端面１１２とモータケース１０１の端部１０６との間の絶縁を省略することができる。具体的には、例えば、半導体モジュール２８１のモータケース１０１側の端部とモータケース１０１の端部１０６との間の隙間Ｇ４を小さくすることができる。なお、図３０（ｂ）中において、半導体モジュール２９１とモータケース１０１との間に隙間Ｇ４が設けられているが、樹脂部１１の端面１１２からリードやタイバーが露出していない場合、半導体モジュール２８１とモータケース１０１との間に隙間を形成しなくてもよい。すなわち、半導体モジュール２９１の樹脂部１１とモータケース１０１とは、接触していてもよい。
また、巻線用端子２９２を予め曲げたうえで樹脂部１１を形成すれば、巻線用端子２９２を曲げることによる応力を緩和することができる。
【０１２３】
（他の実施形態）
上記実施形態では、ヒートシンクはモータケースの軸方向端部の中心に立設されていた。他の実施形態では、ヒートシンクを周縁部から筒状に立設し、半導体モジュールを径方向内側に面接触させて配置してもよい。
上記実施形態では、半導体モジュールは連結部材で連結されて連結半導体モジュールを構成していた。他の実施形態では、連結部材により複数の半導体モジュールを連結しなくてもよい。
また、半導体モジュールは、半導体チップ面の垂線がシャフトの中心線に対して垂直に設けられていたが、垂直に限らず、傾いて配置されていてもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【０１２４】
１：電子回路内蔵型モータ、１０、２０：連結半導体モジュール、１１：樹脂部、１６〜１９：バスバー（連結部材）、３０：モータ、５０：パワー部、５１：電源、５６〜５８：コンデンサ、６０，６８：インバータ、６１〜６７：ＦＥＴ（スイッチング素子）、１１１：反モータケース側の端面（反モータケース側の端部）、１１２：モータケース側の端面（モータケース側の端部）、１１３：端部、１１４：幅狭側面、１１５：幅広側面、１６１、１７１：露出部、１６２、１７２：屈曲部、２０１：ステータ、２０５：巻線、２０６：取出線、３０１：ロータ、４０１：シャフト、５０１〜５０６：半導体モジュール、５０８：巻線用端子、５０９：制御用端子、５１０：コンデンサ用端子、５８１：垂下部、５８２、中間部、５８３：起立部、５８４：接続部、６０１：ヒートシンク、７０１〜７０６：コンデンサ、８０１：プリント基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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