(57)【要約】【課題】制御基板を内蔵する小型の回転電機を提供する。【解決手段】ステータ２１は、筒状のモータケース１０に収容される。巻線３０は、ステータ２１に巻回されるようにして設けられる。ロータ２２は、ステータ２１の内側に回転可能に設けられる。シャフト４０は、ロータ２２の回転中心に設けられる。半導体モジュール５０は、巻線３０への通電を切り替える。制御基板６０は、半導体モジュール５０の作動を制御するマイコン６２およびドライバ６３を有する。コンデンサ７０は、半導体モジュール５０に接続される。半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０は、モータケース１０の軸方向外側かつシャフト４０の径方向外側に設けられる。【選択図】図１０
2014183615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のモータケース（１０）と、
前記モータケースに収容されるステータ（２１）と、
前記ステータに巻回される巻線（３０）と、
前記ステータの内側に回転可能に設けられるロータ（２２）と、
前記ロータの回転中心に設けられるシャフト（４０）と、
前記巻線への通電を切り替える半導体モジュール（５０）と、
前記半導体モジュールの作動を制御する制御回路（６２、６３）を有する制御基板（６０）と、
前記半導体モジュールに接続されるコンデンサ（７０）と、を備え、
前記半導体モジュール、前記制御基板および前記コンデンサは、前記モータケースの軸方向外側かつ前記シャフトの径方向外側に設けられることを特徴とする回転電機（１）。
【請求項２】
前記半導体モジュールおよび前記制御基板は、前記コンデンサに対し前記シャフトの径方向外側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記半導体モジュールおよび前記制御基板は、前記コンデンサの前記シャフトの軸方向の両端面を含む仮想平面（Ｐ１、Ｐ２）間に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記コンデンサ、前記半導体モジュールおよび前記制御基板を設置可能なインバータケース（８０）と、
前記コンデンサ、前記半導体モジュールおよび前記制御基板を覆うよう前記インバータケースに設けられるインバータカバー（９０）と、
をさらに備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項５】
前記インバータケースと前記インバータカバーとにより形成される空間（２００）に充填されるようにして設けられるポッティング材（２０１）をさらに備える請求項４に記載の回転電機。
【請求項６】
前記インバータカバーおよび前記インバータケースの少なくとも一方は、内壁から前記コンデンサ、前記半導体モジュールおよび前記制御基板までの距離が所定範囲内となるよう前記コンデンサ、前記半導体モジュールおよび前記制御基板に沿うような形状に形成されていることを特徴とする請求項４または５に記載の回転電機。
【請求項７】
前記半導体モジュールおよび前記制御基板は、前記シャフトの軸方向から見て重なるようにして設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項８】
前記半導体モジュールおよび前記制御基板は、前記シャフトの径方向から見て重なるようにして設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項９】
前記コンデンサ、前記半導体モジュールおよび前記制御基板は、前記シャフトの軸方向から見て前記モータケースのシルエット内に収まるよう設けられてい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回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、巻線への通電を切り替える半導体モジュール、および、半導体モジュールの作動を制御する制御基板を内蔵する回転電機が知られている。例えば特許文献１に記載された電動パワーステアリング装置の回転電機では、半導体モジュールおよび制御基板を内蔵することにより、半導体モジュールおよび制御基板が回転電機の外部に設けられる場合と比べ、車両への組付工数の削減、および、設置スペースの削減等に寄与している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の回転電機では、巻線に流れるリップル電流を抑制するためのコンデンサを備えている。そして、この回転電機では、半導体モジュール、制御基板およびコンデンサは、ステータ等を収容するモータケースの軸方向外側かつシャフトの軸方向に並ぶようにして設けられている。そのため、回転電機がシャフトの軸方向に大型化するおそれがある。
特許文献１の回転電機は、車両のコラム軸の近傍に設置される。このような電動パワーステアリング装置用の回転電機や車両の車輪を駆動する主機モータ等、車載用の回転電機の場合、車種によっては設置スペースの制約を受けることがある。そのため、特に車載用の回転電機では小型化が重要な課題となっている。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、制御基板を内蔵する小型の回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の回転電機は、モータケースとステータと巻線とロータとシャフトと半導体モジュールと制御基板とコンデンサとを備えている。
ステータは、筒状のモータケースに収容される。巻線は、ステータに巻回されるようにして設けられる。ロータは、ステータの内側に回転可能に設けられる。シャフトは、ロータの回転中心に設けられる。半導体モジュールは、巻線への通電を切り替える。制御基板は、半導体モジュールの作動を制御する制御回路を有する。コンデンサは、半導体モジュールに接続される。これにより、巻線に流れるリップル電流を抑制可能である。
【０００７】
本発明では、半導体モジュール、制御基板およびコンデンサは、モータケースの軸方向外側かつシャフトの径方向外側に設けられる。そのため、本発明では、半導体モジュールの作動を制御する制御基板を回転電機の一構成要素として備えながら、回転電機のシャフトの軸方向の大きさを小さくすることができる。
なお、半導体モジュールおよび制御基板を、コンデンサに対しシャフトの径方向外側に設けた場合、回転電機のシャフトの軸方向の大きさをさらに小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態による回転電機を示す断面図。
【図２】本発明の第１実施形態による回転電機のインバータ部を示す分解斜視図。
【図３】（Ａ）は本発明の第１実施形態による回転電機の半導体モジュールから端子を除いた斜視図、（Ｂ）は半導体モジュールを示す斜視図、（Ｃ）は制御基板を示す斜視図。
【図４】本発明の第１実施形態による回転電機のコンデンサを示す斜視図。
【図５】本発明の第１実施形態による回転電機のインバータケースを示す斜視図。
【図６】（Ａ）は本発明の第１実施形態による回転電機のインバータカバーを一方の面側から見た斜視図、（Ｂ）はインバータカバーを他方の面側から見た斜視図。
【図７】本発明の第１実施形態による回転電機のインバータケースに半導体モジュール、制御基板およびコンデンサを設置した状態を示す斜視図。
【図８】本発明の第１実施形態による回転電機のインバータ部を示す斜視図。
【図９】本発明の第１実施形態による回転電機のステータおよび巻線にインバータ部を組み付けた状態を示す斜視図。
【図１０】本発明の第１実施形態による回転電機を示す模式的断面図。
【図１１】本発明の第２実施形態による回転電機を示す模式的断面図。
【図１２】本発明の第３実施形態による回転電機を示す模式的断面図。
【図１３】本発明の第４実施形態による回転電機を示す模式的断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の複数の実施形態による回転電機を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による回転電機、および、その一部を図１〜１０に示す。
回転電機１は、例えば車両の車輪を駆動するための主機モータとして適用される。
【００１０】
回転電機１は、図１、１０に示すように、モータケース１０、ステータ２１、巻線３０、ロータ２２、シャフト４０、半導体モジュール５０、制御基板６０、コンデンサ７０、インバータケース８０およびインバータカバー９０等を備えている。
モータケース１０は、例えば金属により有底筒状に形成されている。モータケース１０は、筒部１１および底部１２を有している。底部１２は、筒部１１の一端を塞ぐようにして筒部１１と一体に形成されている。
ステータ２１は、例えば鉄等の金属薄板を積層することにより、略円環状に形成されている。ステータ２１は、軸が筒部１１の軸と平行になるよう、モータケース１０の内側に収容および固定されている。
【００１１】
巻線３０は、ステータ２１に巻回されるようにして設けられている。
ロータ２２は、例えば鉄等の金属薄板を積層することにより、略円板状に形成されている。ロータ２２は、中心を板厚方向に貫く穴部２３を有している。ロータ２２は、穴部２３の外縁から軸方向の一方に延びる延伸部２４、および、軸方向の他方に延びる延伸部２５を有している。ロータ２２は、ステータ２１の内側に設けられる。
【００１２】
シャフト４０は、アウターシャフト４１およびインナーシャフト４２を有している。アウターシャフト４１は、例えば金属により筒状に形成され、外壁がロータ２２の穴部２３の内壁に嵌合するようにして設けられている。これにより、アウターシャフト４１とロータ２２とは、一体に回転可能である。
【００１３】
インナーシャフト４２は、例えば金属により筒状に形成され、アウターシャフト４１の内側に設けられている。インナーシャフト４２は、外径がアウターシャフト４１の内径よりも小さい。そのため、インナーシャフト４２は、アウターシャフト４１に対し相対回転可能である。
【００１４】
モータケース１０の筒部１１の底部１２とは反対側には、筒部１１の底部１２とは反対側の端部を塞ぐようにしてモータカバー１００が設けられている。
モータケース１０の底部１２の中央には、底部１２を板厚方向に貫く穴部が形成され、軸受１３が設けられている。モータカバー１００の中央には、モータカバー１００を板厚方向に貫く穴部が形成され、軸受１０１が設けられている。
【００１５】
図１に示すように、アウターシャフト４１は、ロータ２２の延伸部２４を介して軸受１３に軸受けされ、ロータ２２の延伸部２５を介して軸受１０１に軸受けされている。これにより、ロータ２２は、ステータ２１の内側で回転可能に設けられている。すなわち、シャフト４０は、ロータ２２の回転中心に設けられている。ロータ２２が回転することにより、回転電機１の回転がシャフト４０の一端から出力される。
【００１６】
本実施形態では、インナーシャフト４２の内側に潤滑油が供給される。また、インナーシャフト４２には、内壁と外壁とを接続する穴部が形成されている。これにより、当該穴部を経由してインナーシャフト４２の内側から外側へ潤滑油が流出し、インナーシャフト４２の外壁およびアウターシャフト４１の内壁等の摺動箇所が潤滑される。
【００１７】
半導体モジュール５０は、図３に示すように、スイッチング素子５１、５２、樹脂体５３、金属板５４、５５、５６、端子５７、５８、５９等を有している。
スイッチング素子５１、５２は、本実施形態では、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等の半導体スイッチング素子である。樹脂体５３は、樹脂により例えば矩形の板状に形成され、スイッチング素子５１、５２を封止している。
【００１８】
金属板５４、５５、５６は、例えば銅等の金属により板状に形成されている。金属板５４は、一方の面がスイッチング素子５１のコレクタに接続し、他方の面が樹脂体５３から露出するよう樹脂体５３に設けられている。金属板５５は、一方の面がスイッチング素子５２のエミッタに接続し、他方の面が樹脂体５３から露出するよう樹脂体５３に設けられている。スイッチング素子５１のエミッタとスイッチング素子５２のコレクタとは、樹脂体５３内で接続されている。金属板５６は、一方の面がスイッチング素子５１のエミッタとスイッチング素子５２のコレクタとの接続点に接続し、他方の面が樹脂体５３から露出するよう樹脂体５３に設けられている（図３（Ａ）参照）。
【００１９】
端子５７、５８、５９は、例えば銅等の金属薄板により形成されている。端子５７は、一方の面が金属板５４の他方の面に接合するようにして設けられている。端子５８は、一方の面が金属板５５の他方の面に接合するようにして設けられている。端子５９は、一方の面が金属板５６の他方の面に接合するようにして設けられている。端子５７、５８、５９は、それぞれ、先端部が略直角に折れ曲がるようにして形成されている（図３（Ｂ）参照）。
【００２０】
制御基板６０は、図３（Ｃ）に示すように、基板６１、マイコン６２およびドライバ６３等を有している。基板６１は、例えばガラス繊維とエポキシ樹脂からなるプリント配線板である。基板６１は、円弧状に形成されている。
【００２１】
マイコン６２およびドライバ６３は、基板６１の一方の面に実装されている。本実施形態では、マイコン６２およびドライバ６３は、基板６１に対し、それぞれ３つ設けられている。図１、２、７、１０に示すように、制御基板６０は、２つ設けられている。２つの制御基板６０は、環状となるよう同一平面上に配置されている。
【００２２】
図３（Ｃ）に示すように、基板６１の他方の面、すなわち、マイコン６２およびドライバ６３とは反対側の面に、半導体モジュール５０が設けられている。本実施形態では、半導体モジュール５０は、１つの基板６１に対し、３つ設けられている。
１つの基板６１に設けられる３つの半導体モジュール５０の端子５９は、それぞれ、巻線３０の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に接続される。ここで、１つの半導体モジュール５０のスイッチング素子５１とスイッチング素子５２とは、各相におけるスイッチング素子対（アーム）を構成している。本実施形態では、１つの基板６１に設けられる３つの半導体モジュール５０は、１系統のインバータを構成している。よって、本実施形態では、２系統のインバータを備えている。
【００２３】
マイコン６２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩＯ等を有する小型のコンピュータである。ドライバ６３は、マイコン６２および半導体モジュール５０のスイッチング素子５１、５２のゲートに接続されている。マイコン６２は、演算により算出した制御信号をドライバ６３に出力する。ドライバ６３は、マイコン６２からの制御信号に基づきスイッチング素子５１、５２に電流を流す。これにより、スイッチング素子５１、５２のスイッチング作動が制御され、巻線３０の各相への通電が切り替えられる。その結果、ステータ２１に回転磁界が生じ、ロータ２２が回転する。ここで、マイコン６２およびドライバ６３は、特許請求の範囲における「制御回路」に対応している。
【００２４】
コンデンサ７０は、図４に示すように、フィルムコンデンサ７１、電極板７２、７３等を有している。フィルムコンデンサ７１は、中実筒状に形成されている。フィルムコンデンサ７１は、軸に垂直な平面による断面の形状が角丸長方形となるよう形成されている。フィルムコンデンサ７１は、６つで１つのコンデンサ７０を構成している。６つのフィルムコンデンサ７１は、それぞれの軸が平行となるよう、かつ、円弧状に並ぶようにして配置されている。電極板７２、７３は、金属薄板をプレス加工または折り曲げ加工等することにより円弧状に形成されている。電極板７２は、フィルムコンデンサ７１の正極に接続するよう設けられている。電極板７３は、フィルムコンデンサ７１の負極に接続するよう設けられている。これにより、１つのコンデンサ７０は、全体が円弧状となるよう形成されている（図４参照）。電極板７２は、端子部７４、７５を有している。電極板７３は、端子部７６、７７を有している。
【００２５】
図１、２、４、７、１０に示すように、コンデンサ７０は、２つ設けられている。２つのコンデンサ７０は、環状となるよう同一平面上に配置されている。コンデンサ７０の電極板７２の端子部７４は、半導体モジュール５０の端子５７に接続される。電極板７３の端子部７６は、半導体モジュール５０の端子５８に接続される（図７参照）。半導体モジュール５０の端子５９は、巻線３０に接続される巻線端子３１に接続される（図７、９参照）。コンデンサ７０の端子部７５は、図示しないバッテリの正極に接続される。コンデンサ７０の端子部７７は、バッテリの負極に接続される。
上記構成により、半導体モジュール５０のスイッチング素子５１、５２がスイッチング作動すると、コンデンサ７０および半導体モジュール５０を経由してバッテリから巻線３０に電流が流れる。このとき、コンデンサ７０は、巻線３０に流れるリップル電流を抑制可能である。
【００２６】
インバータケース８０は、例えばアルミ等の金属により形成されている。インバータケース８０は、図５に示すように、板部８１、第１筒部８２、第２筒部８３および脚部８４等を有している。板部８１は、環状に形成されている。第１筒部８２は、板部８１の内縁部から板厚方向に筒状に延びるよう形成されている。第２筒部８３は、板部８１の外縁部から板厚方向に筒状に延びるよう形成されている。なお、第２筒部８３の軸方向の長さは、第１筒部８２の軸方向の長さより小さい。脚部８４は、板部８１の外縁部から、第１筒部８２および第２筒部８３とは反対側へ延びるよう形成されている。脚部８４は、本実施形態では、板部８１の周方向に略等間隔で３つ形成されている。
【００２７】
インバータカバー９０は、例えばアルミ等の金属により形成されている。インバータカバー９０は、図６に示すように、筒部９１、第１板部９２、第２板部９３および押さえ部９４等を有している。第１板部９２は、筒部９１の一方の端部から径方向内側へ延びるよう環状に形成されている。第２板部９３は、筒部９１の他方の端部から径方向外側へ延びるよう環状に形成されている。押さえ部９４は、第２板部９３の第１板部９２とは反対側の面から矩形状に突出するよう形成されている。押さえ部９４は、第２板部９３の周方向に略等間隔で６つ形成されている。
【００２８】
図７に示すように、インバータケース８０の板部８１の第１筒部８２と第２筒部８３との間に、半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０が設けられる。ここで、コンデンサ７０のフィルムコンデンサ７１の軸方向の大きさと、インバータケース８０の第１筒部８２の軸方向の長さとは、概ね同じである。また、半導体モジュール５０、基板６１、マイコン６２およびドライバ６３を合わせた板厚方向の大きさと、第２筒部８３の軸方向の長さとは、概ね同じである。
【００２９】
図２、７、８に示すように、インバータカバー９０は、半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０を覆うようインバータケース８０に設けられる。インバータケース８０とインバータカバー９０とは、例えばねじ２により接合される（図２参照）。ここで、インバータカバー９０は、第１板部９２の内縁部がインバータケース８０の第１筒部８２に当接し、第２板部９３の外縁部がインバータケース８０の第２筒部８３に当接するよう設けられる。これにより、インバータケース８０とインバータカバー９０との間には、空間２００が形成される（図１、１０参照）。本実施形態では、当該空間２００にポッティング材２０１が充填されている。また、インバータカバー９０の押さえ部９４は、半導体モジュール５０の位置に対応し、基板６１を経由して半導体モジュール５０をインバータケース８０の板部８１に押し付けている。このように、本実施形態では、半導体モジュール５０は、制御基板６０の基板６１とインバータケース８０の板部８１との間に位置している。また、半導体モジュール５０、制御基板６０、コンデンサ７０、インバータケース８０およびインバータカバー９０は、「インバータ部」を構成している。
【００３０】
また、本実施形態では、インバータケース８０は、板部８１、第１筒部８２および第２筒部８３と半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０との距離が所定範囲内となるよう形成されている。また、インバータカバー９０は、筒部９１、第１板部９２および第２板部９３と半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０との距離が所定範囲内となるよう形成されている。すなわち、インバータケース８０およびインバータカバー９０は、内壁から半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０までの距離が所定範囲内となるよう半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０に沿うような形状に形成されている。
【００３１】
図９に示すように、半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０を収容するインバータケース８０およびインバータカバー９０は、ステータ２１の外壁に３つ形成された固定部２６にインバータケース８０の脚部８４が当接するようにして設けられる。
インバータカバー９０の筒部９１の径方向外側に、コンデンサ７０の端子部７５、７７に接続するよう入力端子台３が設けられている。入力端子台３には、図示しないバッテリが接続される。また、ステータ２１の径方向外側に、巻線３０に接続するようにして電流センサ４が設けられている。電流センサ４は、図示しないホールＩＣを有している。電流センサ４により、巻線３０に流れる電流を検出することができる。
【００３２】
回転電機１の組み付けを行うとき、例えば、固定部２６と脚部８４とが当接した状態のステータ２１、インバータケース８０およびインバータカバー９０等を、内側にロータ２２およびシャフト４０を配置したモータケース１０に挿入する。そして、固定部２６および脚部８４を、例えばボルト等の締結部材によりモータケース１０に固定する。これにより、ステータ２１、インバータケース８０およびインバータカバー９０は、ステータ２１の内側にロータ２２が位置した状態でモータケース１０に固定される。さらに、インバータカバー９０を覆うようモータカバー１００をモータケース１０に組み付けることにより回転電機１が完成する。
【００３３】
次に、本実施形態における半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０の配置について、図１、１０に基づき説明する。
本実施形態では、半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０は、いずれも、モータケース１０の軸方向外側かつシャフト４０の径方向外側に設けられている。ここで、「モータケース１０の軸方向外側」とは、「モータケース１０の軸方向であってモータケース１０の外部」であることを意味する。
【００３４】
また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０に対しシャフト４０の径方向外側に設けられている。
また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０のシャフト４０の軸方向の両端面を含む仮想平面Ｐ１、Ｐ２間に設けられている。
また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の軸方向から見て重なるようにして設けられている。
また、コンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の軸方向から見てモータケース１０のシルエット内に収まるよう設けられている。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態では、半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０を、モータケース１０の軸方向外側かつシャフト４０の径方向外側に設けている。そのため、半導体モジュール５０の作動を制御する制御基板６０を回転電機１の一構成要素として備えながら、回転電機１のシャフト４０の軸方向の大きさを小さくすることができる。
【００３６】
また、本実施形態では、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０に対しシャフト４０の径方向外側に設けられている。これにより、回転電機１のシャフト４０の軸方向の大きさをさらに小さくすることができる。
また、本実施形態では、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０のシャフト４０の軸方向の両端面を含む仮想平面Ｐ１、Ｐ２間に設けられている。これにより、回転電機１のシャフト４０の軸方向の大きさをより一層小さくすることができる。
【００３７】
また、本実施形態では、コンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０を設置可能なインバータケース８０と、コンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０を覆うようインバータケース８０に設けられるインバータカバー９０と、をさらに備えている。これにより、コンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０を外部からの衝撃、湿気、熱等から保護することができる。
【００３８】
また、本実施形態では、インバータケース８０とインバータカバー９０とにより形成される空間２００に充填されるようにして設けられるポッティング材２０１をさらに備えている。これにより、空間２００に配置されたコンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０を外部からの衝撃、湿気、熱等から確実に保護することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、インバータカバー９０およびインバータケース８０は、内壁からコンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０までの距離が所定範囲内となるようコンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０に沿うような形状に形成されている。これにより、空間２００にコンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０を収容しつつ、空間２００の容積を小さくすることができる。したがって、回転電機１の体格を小さくすることができる。
【００４０】
また、本実施形態では、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の軸方向から見て重なるようにして設けられている。これにより、回転電機１のシャフト４０の径方向の大きさを小さくすることができる。
また、本実施形態では、コンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の軸方向から見てモータケース１０のシルエット内に収まるよう設けられている。これにより、回転電機１のシャフト４０の径方向の大きさをさらに小さくすることができる。
【００４１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による回転電機を図１１に示す。第２実施形態は、半導体モジュールおよび制御基板の配置が第１実施形態と異なる。
【００４２】
第２実施形態では、半導体モジュール５０は、制御基板６０の基板６１とインバータカバー９０の第２板部９３との間に位置するよう設けられている。ここで、マイコン６２およびドライバ６３は、基板６１の半導体モジュール５０とは反対側に実装されている。すなわち、マイコン６２およびドライバ６３は、基板６１とインバータケース８０の板部８１との間に位置している。
【００４３】
本実施形態では、第１実施形態と同様、半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０を、モータケース１０の軸方向外側かつシャフト４０の径方向外側に設けている。また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０に対しシャフト４０の径方向外側に設けられている。また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０のシャフト４０の軸方向の両端面を含む仮想平面Ｐ１、Ｐ２間に設けられている。また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の軸方向から見て重なるようにして設けられている。また、コンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の軸方向から見てモータケース１０のシルエット内に収まるよう設けられている。上記構成により、半導体モジュール５０の作動を制御する制御基板６０を回転電機の一構成要素として備えながら、回転電機の体格を小さくすることができる。
【００４４】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による回転電機を図１２に示す。第３実施形態は、インバータケースおよびインバータカバーの形状、および、半導体モジュールおよび制御基板の配置等が第１実施形態と異なる。
【００４５】
第３実施形態では、インバータケース８０は、第１実施形態と異なり、第２筒部８３を有していない。また、インバータカバー９０は、第１実施形態と異なり、第２板部９３を有していない。また、インバータカバー９０の筒部９１の第１板部９２とは反対側の端部は、インバータケース８０の板部８１の外縁部に当接している。
【００４６】
本実施形態では、第１実施形態と同様、半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０を、モータケース１０の軸方向外側かつシャフト４０の径方向外側に設けている。また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０に対しシャフト４０の径方向外側に設けられている。
【００４７】
また、制御基板６０は、基板６１の板厚方向がシャフト４０の軸に直交するようにして設けられている。すなわち、基板６１は、シャフト４０の周方向に沿う形状に形成されている。マイコン６２およびドライバ６３は、基板６１のコンデンサ７０側の面に実装されている。半導体モジュール５０は、基板６１のコンデンサ７０とは反対側の面に設けられている。このように、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の径方向から見て重なるようにして設けられている。
【００４８】
また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０のシャフト４０の軸方向の両端面を含む仮想平面Ｐ１、Ｐ２間に設けられている。また、コンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の軸方向から見てモータケース１０のシルエット内に収まるよう設けられている。上記構成により、半導体モジュール５０の作動を制御する制御基板６０を回転電機の一構成要素として備えながら、回転電機の体格を小さくすることができる。
【００４９】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による回転電機を図１３に示す。第４実施形態は、半導体モジュールおよび制御基板の配置が第３実施形態と異なる。
【００５０】
第４実施形態では、半導体モジュール５０は、制御基板６０の基板６１とコンデンサ７０との間に位置するよう設けられている。ここで、マイコン６２およびドライバ６３は、基板６１の半導体モジュール５０とは反対側に実装されている。すなわち、マイコン６２およびドライバ６３は、基板６１とインバータカバー９０の筒部９１との間に位置している。
【００５１】
本実施形態では、第３実施形態と同様、半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０を、モータケース１０の軸方向外側かつシャフト４０の径方向外側に設けている。また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０に対しシャフト４０の径方向外側に設けられている。また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の径方向から見て重なるようにして設けられている。また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０のシャフト４０の軸方向の両端面を含む仮想平面Ｐ１、Ｐ２間に設けられている。また、コンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の軸方向から見てモータケース１０のシルエット内に収まるよう設けられている。上記構成により、半導体モジュール５０の作動を制御する制御基板６０を回転電機の一構成要素として備えながら、回転電機の体格を小さくすることができる。
【００５２】
（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、半導体モジュールおよび制御基板は、コンデンサに対しシャフトの径方向内側に設けられていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、半導体モジュールおよび制御基板は、コンデンサのシャフトの軸方向の両端面を含む仮想平面間の外部に設けられていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、インバータケースとインバータカバーとにより形成される空間にポッティング材が設けられていなくてもよい。
【００５３】
また、本発明の他の実施形態では、インバータカバーおよびインバータケースの少なくとも一方は、内壁からコンデンサ、半導体モジュールおよび制御基板までの距離が所定範囲外となるような形状に形成されていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、インバータケースおよびインバータカバーを備えていなくてもよい。
【００５４】
上述の第１実施形態および第２実施形態では、半導体モジュールおよび制御基板が、シャフトの軸方向から見て重なるようにして設けられる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、半導体モジュールおよび制御基板は、シャフトの軸方向から見て重ならないようにして設けられることとしてもよい。
【００５５】
また、上述の第３実施形態および第４実施形態では、半導体モジュールおよび制御基板が、シャフトの径方向から見て重なるようにして設けられる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、半導体モジュールおよび制御基板は、シャフトの径方向から見て重ならないようにして設けられることとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、コンデンサ、半導体モジュールおよび制御基板は、シャフトの軸方向から見てモータケースのシルエットからはみ出す位置に設けられていてもよい。
【００５６】
また、本発明の他の実施形態では、半導体モジュールのスイッチング素子として、ＩＧＢＴに限らず、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタまたはバイポーラトランジスタ等を用いてもよい。
また、本発明の回転電機は、車両の主機モータに限らず、船舶等他の乗り物の駆動源、あるいは、その他装置等の駆動源として用いることができる。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１  ・・・・回転電機
１０  ・・・モータケース
２１  ・・・ステータ
２２  ・・・ロータ
３０  ・・・巻線
４０  ・・・シャフト
５０  ・・・半導体モジュール
６０  ・・・制御基板
６２  ・・・マイコン（制御回路）
６３  ・・・ドライバ（制御回路）
７０  ・・・コンデンサ
【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】
2014183615.tif 000009
【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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