(57)【要約】【課題】バッテリ逆接時におけるパワーモジュールでの電流集中を抑制することが可能な制御装置一体型回転電機を提供する。【解決手段】制御装置一体型回転電機は、回転電機と、回転電機を制御する制御回路と、回転電機の回転軸回りに複数配設された、制御回路によりそれぞれ制御されるスイッチング素子モジュールと、スイッチング素子モジュールの電源端子を外部接続端子部材に接続させるバスバーと、を有する制御装置と、を備える制御装置一体型回転電機であって、バスバーは、外部接続端子部材との接続部側から回転電機の回転軸を向いてその回転軸回りの左右それぞれに延びていると共に、それぞれ複数のスイッチング素子モジュールの電源端子に接続されている左回りバスバー部及び右回りバスバー部を有している。【選択図】図４
2018027000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機（１０）と、
前記回転電機を制御する制御回路（１１０ｄ）と、前記回転電機の回転軸（１０２ａ）回りに複数配設された、前記制御回路によりそれぞれ制御されるスイッチング素子モジュール（１１０ｂ）と、前記スイッチング素子モジュールの電源端子を外部接続端子部材（１１３ｕ，１１３ｖ）に接続させるバスバー（１１３ｂ，１１３ｃ）と、を有する制御装置（１１）と、
を備える制御装置一体型回転電機（１）であって、
前記バスバーは、前記外部接続端子部材との接続部（１１３ｋ，１１３ｌ）側から前記回転軸を向いて前記回転軸回りの左右それぞれに延びていると共に、それぞれ複数の前記スイッチング素子モジュールの電源端子に接続されている左回りバスバー部（１１３ｂＬ，１１３ｃＬ）及び右回りバスバー部（１１３ｂＲ，１１３ｃＲ）を有している制御装置一体型回転電機。
【請求項２】
前記左回りバスバー部に接続する前記スイッチング素子モジュールの数と前記右回りバスバーに接続する前記スイッチング素子モジュールの数とは、同数である請求項１記載の制御装置一体型回転電機。
【請求項３】
複数の前記スイッチング素子モジュールのうち、前記バスバーの経路上で前記接続部から前記回転軸回りに最も遠くに位置する前記スイッチング素子モジュール（１１０ｂ−２）は、前記左回りバスバー部に接続する電源端子と、前記右回りバスバー部に接続する電源端子と、を有している請求項１又は２記載の制御装置一体型回転電機。
【請求項４】
前記バスバーは、前記スイッチング素子モジュールの正極電源端子を第１外部接続端子部材（１１３ｕ）に接続させる正極バスバー（１１３ｂ）と、前記スイッチング素子モジュールの負極電源端子を第２外部接続端子部材（１１３ｖ）に接続させる負極バスバー（１１３ｃ）と、を有し、
前記正極バスバーは、前記第１外部接続端子部材との接続部（１１３ｋ）側から前記回転軸を向いて前記回転軸回りの左右それぞれに延びていると共に、それぞれ複数の前記スイッチング素子モジュールの正極電源端子に接続されている左回り正極バスバー部（１１３ｂＬ）及び右回り正極バスバー部（１１３ｂＲ）を有している請求項１乃至３の何れか一項記載の制御装置一体型回転電機。
【請求項５】
前記スイッチング素子モジュールはそれぞれ、同一樹脂封止パッケージ内にスイッチング回路を構成する上アーム素子及び下アーム素子が複数組含まれるモジュールである請求項１乃至４の何れか一項記載の制御装置一体型回転電機。
【請求項６】
前記バスバーは、前記外部接続端子部材との接続部側とは前記回転軸の中心を挟んだ反対側の位置で周方向に分割されている請求項１乃至５の何れか一項記載の制御装置一体型回転電機。
【請求項７】
前記バスバーは、前記回転軸に対して直交する面に平行に延びていると共に、前記回転軸の中心を通り該回転軸に直交する方向に延びる線に対して対称に形成されかつ配置されている請求項１乃至６の何れか一項記載の制御装置一体型回転電機。
【請求項８】
前記制御回路は、前記回転軸回りの一部に切り欠き（１１５）が設けられている制御基板（１１３ａ）に実装されており、
前記外部接続端子部材は、前記切り欠き内又は前記切り欠きの径方向外側に配置されている請求項１乃至７の何れか一項記載の制御装置一体型回転電機。
【請求項９】
前記バスバーは、前記回転軸に対する径方向に空いた第１貫通孔（１２２）と、前記回転軸に対する軸方向に空いた第２貫通孔（１２４）と、を有し、
前記外部接続端子部材は、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔の何れか一方に挿入されて前記バスバーに接続されている請求項１乃至８の何れか一項記載の制御装置一体型回転電機。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記バスバーが一体化された樹脂ケース（１１１ａ）と、前記樹脂ケースの内部に前記制御回路及び前記スイッチング素子モジュールが収容された状態で注入された樹脂部材（１１４）と、を有している請求項１乃至９の何れか一項記載の制御装置一体型回転電機。
【請求項１１】
前記回転電機は、二組の固定子巻線（１０１ｂ，１０１ｂ−１，１０１ｂ−２）を有し、
前記左回りバスバー部は、前記接続部側から前記回転軸に対して左回りに延びると共に、一組の前記固定子巻線（１０１ｂ−２）を通電制御する前記スイッチング素子モジュール（１１０ｂ−２，１１０ｂ−３）の電源端子を前記外部接続端子部材に接続させ、
前記右回りバスバー部は、前記接続部側から前記回転軸に対して右回りに延びると共に、残り一組の前記固定子巻線（１０１ｂ−１）を通電制御する前記スイッチング素子モジュール（１１０ｂ−１，１１０ｂ−２）の電源端子を前記外部接続端子部材に接続させる請求項１乃至１０の何れか一項記載の制御装置一体型回転電機。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記スイッチング素子モジュールの電源端子間に介在するコンデンサ（１２０）を有している請求項１乃至１１の何れか一項記載の制御装置一体型回転電機。
【請求項１３】
前記コンデンサは、偶数個設けられ、
前記偶数個のコンデンサ（１２０ａ−１，１２０ａ−２，１２０ｂ−１，１２０ｂ−２）は、前記バスバーと前記外部接続端子部材との接続部を挟んだ前記回転軸回りの左右において同数ずつ対称位置に配置されている請求項１２記載の制御装置一体型回転電機。
【請求項１４】
前記コンデンサは、４個以上設けられ、
前記コンデンサは、前記バスバーと前記外部接続端子部材との接続部に近い位置に配置されるものほど大きい容量を有している請求項１３記載の制御装置一体型回転電機。
【請求項１５】
前記コンデンサの両端子は、樹脂で覆われている請求項１２乃至１４の何れか一項記載の制御装置一体型回転電機。
【請求項１６】
前記バスバーは、前記スイッチング素子モジュールの正極電源端子を第１外部接続端子部材（１１３ｕ）に接続させる正極バスバー（１１３ｂ）と、前記スイッチング素子モジュールの負極電源端子を第２外部接続端子部材（１１３ｖ）に接続させる負極バスバー（１１３ｃ）と、を有し、
前記正極バスバー及び前記負極バスバーは、板面同士が向き合うように配置されている請求項１乃至１５の何れか一項記載の制御装置一体型回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機と、制御装置と、を一体的に備えた制御装置一体型回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機と、制御装置と、を一体的に備えた制御装置一体型回転電機が知られている（例えば、特許文献１など）。制御装置一体型回転電機において、制御装置は、パワーモジュールと、ヒートシンクと、外部接続端子部材と、バスバーと、ケース部材と、を有している。パワーモジュールは、回転電機の回転軸回りに複数配設されている。各パワーモジュールは、熱伝導性及び絶縁性を有する接着剤を介してヒートシンクに接着されている。
【０００３】
バスバーは、内壁部、外壁部及び平壁部を有しており、絶縁体としてのケース部材にインサート成形されている。各パワーモジュールの電源端子は、バスバーを介して唯一つの外部接続端子部材に接続されている。ケース部材は、接着剤を介してヒートシンクに接着されている。パワーモジュールは、ケース部材とヒートシンクとによって形成される凹部に収容されている。また、このケース部材とヒートシンクとによって形成される凹部には、絶縁性を有する絶縁部材が注入されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５５５８５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
パワーモジュールの負極電源端子から正極電源端子を介して外部接続端子部材に至るまでの経路長は、パワーモジュールごとに異なる。この経路長が短いほど経路インピーダンスは小さくなり、この経路長が長いほど経路インピーダンスは大きくなる。ところで、制御装置一体型回転電機に用いられるバッテリの正極端子と負極端子とが正規のものから逆に接続されることがある。かかるバッテリ逆接時には、上記した経路インピーダンスが小さいほどパワーモジュール内の上下アームに電流が集中し易く、そのスイッチング素子が発熱により故障し易くなる。また、スイッチング素子に並列接続される電流還流用ダイオードは、一般に、温度が高くなるほど順方向電圧ＶＦが小さくなる負の温度特性を有する。このため、パワーモジュールにおける電流集中により温度が上昇すると、更に順方向電圧ＶＦが下がり、更なる電流集中が生じてしまうという課題がある。
【０００６】
上記した特許文献１記載の制御装置一体型回転電機では、バスバーが外部接続端子部材との接続部側から回転電機の回転軸回りの一方のみに環状に延びており、複数個のパワーモジュールがその外部接続端子部材に対して回転電機の回転軸回りでアンバランスに配置されている。このため、かかる回転電機では、各パワーモジュールが一つずつ順に電流集中し易くなるので、故障が生じ易くなる。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、バッテリ逆接時におけるパワーモジュールでの電流集中を抑制することが可能な制御装置一体型回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、回転電機と、前記回転電機を制御する制御回路と、前記回転電機の回転軸回りに複数配設された、前記制御回路によりそれぞれ制御されるスイッチング素子モジュールと、前記スイッチング素子モジュールの電源端子を外部接続端子部材に接続させるバスバーと、を有する制御装置と、を備える制御装置一体型回転電機であって、前記外部接続端子部材は、前記非配設領域に配置されていると共に、前記バスバーは、前記外部接続端子部材との接続部側から前記回転軸を向いて前記回転軸回りの左右それぞれに延びていると共に、それぞれ複数の前記スイッチング素子モジュールの電源端子に接続されている左回りバスバー部及び右回りバスバー部を有している制御装置一体型回転電機である。
【０００９】
この構成によれば、バスバーが、外部接続端子部材との接続部側から回転軸に対して左回りに延びて複数のスイッチング素子モジュールの電源端子に接続する左回りバスバー部と、外部接続端子部材との接続部側から回転軸に対して右回りに延びて複数のスイッチング素子モジュールの電源端子に接続する右回りバスバー部と、を有するので、各スイッチング素子モジュールの電源端子からバスバーを介して外部接続端子部材に至るまでの経路長のうち最長経路長を短くすること、すなわち、最長経路長と最短経路長との差を小さくすることができる。このため、複数のスイッチング素子モジュールでの経路インピーダンスの差を小さくすることができ、これにより、バッテリ逆接時に一つのスイッチング素子モジュールに電流が集中するのを抑制することができ、スイッチング素子が発熱によって故障し易くなるのを防ぐことができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記左回りバスバー部に接続する前記スイッチング素子モジュールの数と前記右回りバスバーに接続する前記スイッチング素子モジュールの数とは、同数である制御装置一体型回転電機である。この構成によれば、左回りバスバー部と右回りバスバー部とが同数のスイッチング素子モジュールに接続されるので、左回りバスバー部の経路長と右回りバスバー部の経路長とを合わせ易くすることができ、両経路長の均等化を図ることができる。このため、複数のスイッチング素子モジュールでの経路インピーダンスの差を小さくすることができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、複数の前記スイッチング素子モジュールのうち、前記バスバーの経路上で前記接続部から前記回転軸回りに最も遠くに位置する前記スイッチング素子モジュールは、前記左回りバスバー部に接続する電源端子と、前記右回りバスバー部に接続する電源端子と、を有している制御装置一体型回転電機である。この構成によれば、左回りバスバー部及び右回りバスバー部がそれぞれ、バスバーの経路上で上記接続部から回転軸回りに最も遠くに位置するスイッチング素子モジュールの電源端子に接続されるので、左回りバスバー部を介する経路長と右回りバスバー部を介する経路長との均等化を図ることができ、これにより、複数のスイッチング素子モジュールでの経路インピーダンスの差を小さくすることができる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記バスバーは、前記スイッチング素子モジュールの正極電源端子を第１外部接続端子部材に接続させる正極バスバーと、前記スイッチング素子モジュールの負極電源端子を第２外部接続端子部材に接続させる負極バスバーと、を有し、前記正極バスバーは、前記第１外部接続端子部材との接続部側から前記回転軸を向いて前記回転軸回りの左右それぞれに延びていると共に、それぞれ複数のスイッチング素子モジュールの正極電源端子に接続されている左回り正極バスバー部及び右回り正極バスバー部を有している制御装置一体型回転電機である。
【００１３】
この構成によれば、正極バスバーが、第１外部接続端子部材との接続部側から回転軸に対して左回りに延びる左回り正極バスバー部と、第１外部接続端子部材との接続部側から回転軸に対して右回りに延びる右回り正極バスバー部と、を有するので、各スイッチング素子モジュールの正極電源端子から正極バスバーを介して外部接続端子部材に至るまでの経路長のうち最長経路長を短くすること、すなわち、最長経路長と最短経路長との差を小さくすることができる。このため、複数のスイッチング素子モジュールでの経路インピーダンスの差を小さくすることができ、これにより、バッテリ逆接時に一つのスイッチング素子モジュールに電流が集中するのを抑制することができ、スイッチング素子が発熱によって故障し易くなるのを防ぐことができる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、各スイッチング素子モジュールはそれぞれ、同一樹脂封止パッケージ内にスイッチング回路を構成する上アーム素子及び下アーム素子が複数組含まれるモジュールである制御装置一体型回転電機である。
【００１５】
この構成によれば、同一樹脂封止パッケージ内に複数組の上アーム素子及び下アーム素子を収容するので、各組間における上下アーム素子の距離を小さくすることができる。このため、同一樹脂封止パッケージ内のある一組の上下アーム素子が発熱したときに、その熱がその同一樹脂封止パッケージ内の他組の上下アーム素子に伝達され易いので、一組の上下アーム素子に電流集中が生じ易くなるのを防ぐことができる。
【００１６】
請求項６記載の発明は、前記バスバーは、前記外部接続端子部材との接続部側とは前記回転軸の中心を挟んだ反対側の位置で周方向に分割されている制御装置一体型回転電機である。
【００１７】
この構成によれば、バスバーの外部接続端子部材との接続部側から回転軸回りの左右それぞれに延びる部位が回転軸の中心を挟んだ反対側の位置で接続されないので、上記の最長経路長を確実に短くすることができると共に、その左右それぞれに延びる部位同士が軸方向に分割されたものでないので、制御装置一体型回転電機の軸方向全長を短くすることができる。
【００１８】
請求項７記載の発明は、前記バスバーは、前記回転軸に対して直交する面に平行に延びていると共に、前記回転軸の中心を通り該回転軸に直交する方向に延びる線に対して対称に形成されかつ配置されている制御装置一体型回転電機である。
【００１９】
この構成によれば、バスバーが回転軸に対して直交する面に平行に延びて上記の線に対して対称に形成されかつ配置されるので、バスバーの接続部からスイッチング素子モジュールに至る経路長のうち最長経路長を短くすることすなわち最短経路長と最長経路長との差を小さくすることができる。このため、各スイッチング素子モジュールそれぞれにおける経路インピーダンスの差を確実に小さくすることができ、これにより、バッテリ逆接時における一つのスイッチング素子モジュールへの電流集中を抑制することができる。
【００２０】
請求項８記載の発明は、前記制御回路は、前記回転軸回りの一部に切り欠きが設けられている制御基板に実装されており、前記外部接続端子部材は、前記切り欠き内又は前記切り欠きの径方向外側に配置されている制御装置一体型回転電機である。
【００２１】
この構成によれば、回転軸回りのスイッチング素子モジュールの配置に影響を及ぼすことなく、バスバーが接続する外部接続端子部材などの配置スペースを確保することができる。また、回転軸回りのスイッチング素子モジュールの搭載レイアウトに合わせて制御基板を形成して配置することができるので、制御基板において広い基板面積を確保して各素子の実装面積を増加させることができる。
【００２２】
請求項９記載の発明は、前記バスバーは、前記回転軸に対する径方向に空いた第１貫通孔と、前記回転軸に対する軸方向に空いた第２貫通孔と、を有し、前記外部接続端子部材は、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔の何れか一方に挿入されて前記バスバーに接続されている制御装置一体型回転電機である。
【００２３】
この構成によれば、バスバーに接続される外部接続端子部材を、径方向に空いた第１貫通孔に挿入することができると共に、軸方向に空いた第２貫通孔にも挿入することができる。すなわち、外部接続端子部材のバスバーへの挿入を第１貫通孔と第２貫通孔とで選択的に行うことができる。このため、制御装置一体型回転電機を搭載できるバリエーションを増やすことができ、様々なバリエーションに対応して制御装置一体型回転電機の種類が増えるのを防止することができる。
【００２４】
請求項１０記載の発明は、前記制御装置は、前記バスバーが一体化された樹脂ケースと、前記樹脂ケースの内部に前記制御回路及び前記スイッチング素子モジュールが収容された状態で注入された樹脂部材と、を有している制御装置一体型回転電機である。
【００２５】
この構成によれば、樹脂ケースの内部に収容された制御回路及びスイッチング素子モジュールを樹脂部材を用いて確実に固定することができる。また、熱抵抗を下げることができ、スイッチング素子モジュールやバスバーなどの発熱部品を放熱し易くして冷却し易くすることができると共に、スイッチング素子モジュールなどにおける素子の耐環境性や異物浸入に対する信頼性を高めることができる。
【００２６】
請求項１１記載の発明は、前記回転電機は、二組の固定子巻線を有し、前記左回りバスバー部は、前記接続部側から前記回転軸に対して左回りに延びると共に、一組の前記固定子巻線を通電制御する前記スイッチング素子モジュールの電源端子を前記外部接続端子部材に接続させ、前記右回りバスバー部は、前記接続部側から前記回転軸に対して右回りに延びると共に、残り一組の前記固定子巻線を通電制御する前記スイッチング素子モジュールの電源端子を前記外部接続端子部材に接続させる制御装置一体型回転電機である。
【００２７】
この構成によれば、一方の組の固定子巻線に対応するスイッチング素子モジュール内のスイッチング素子で発生したサージ電圧が、その組に対応するバスバー部→外部接続端子部材→他の組に対応するバスバー部を経由して遠回りで他の組の固定子巻線に対応するスイッチング素子モジュール内のスイッチング素子へ伝播するので、二組の固定子巻線に対応するそれぞれのスイッチング素子の間の経路インピーダンスが大きい。このため、それらのスイッチング素子間で伝播サージ電圧を伝播し難くすることができ、その伝播サージ電圧の大きさを低減することができる。従って、自己サージ電圧と伝播サージ電圧とがタイミング的に重畳しても、全体のサージ電圧を小さく抑えることができる。
【００２８】
請求項１２記載の発明は、前記制御装置は、前記スイッチング素子モジュールの電源端子間に介在するコンデンサを有している制御装置一体型回転電機である。この構成によれば、コンデンサにより、電源端子間の電圧を平滑化することができると共に、スイッチング素子モジュール内のスイッチング素子間で伝播する伝播サージ電圧を吸収することができる。
【００２９】
請求項１３記載の発明は、前記コンデンサは、偶数個設けられ、前記偶数個のコンデンサは、前記バスバーと前記外部接続端子部材との接続部を挟んだ前記回転軸回りの左右において同数ずつ対称位置に配置されている制御装置一体型回転電機である。
【００３０】
この構成によれば、バッテリ逆接時、回転軸回りの左右に配置されたコンデンサに分岐して電流が流れる。このため、バッテリ逆接時に、一つのコンデンサに電流が集中するのを抑制することができ、コンデンサの熱による容量低下を防ぐことができる。また、一つのスイッチング素子モジュールへの電流集中の抑制を一層図ることができ、スイッチング素子モジュールの素子が発熱によって故障し易くなるのを更に防ぐことができる。
【００３１】
請求項１４記載の発明は、前記コンデンサは、４個以上設けられ、前記コンデンサは、前記バスバーと前記外部接続端子部材との接続部に近い位置に配置されるものほど大きい容量を有している制御装置一体型回転電機である。
【００３２】
この構成によれば、一般的に容量が大きいコンデンサの体格は大きいため、バッテリ逆接時、外部接続端子部材との接続部に近い側に配置された容量の大きいコンデンサに電流が偏っても、そのコンデンサの発熱が抑制され、これにより、回転軸回りの左右それぞれにおいて複数のコンデンサの発熱を均一化することができ、コンデンサの熱が偏って発生するのを防止することができる。
【００３３】
請求項１５記載の発明は、前記コンデンサの両端子は、樹脂で覆われている制御装置一体型回転電機である。この構成によれば、コンデンサの耐環境性や耐振性に対する信頼性を高めることができる。
【００３４】
請求項１６記載の発明は、前記バスバーは、前記スイッチング素子モジュールの正極電源端子を第１外部接続端子部材に接続させる正極バスバーと、前記スイッチング素子モジュールの負極電源端子を第２外部接続端子部材に接続させる負極バスバーと、を有し、前記正極バスバー及び前記負極バスバーは、板面同士が向き合うように配置されている制御装置一体型回転電機である。
【００３５】
この構成によれば、バスバー同士を全域に亘って近接配置させつつ、両バスバーそれぞれに流れる電流を互いに逆向きに流通させることができるので、バスバーでの電流流通による磁束を効果的に打ち消し合うことができる。従って、バスバーにおける配線インダクタンスを小さくすることができるため、スイッチング素子モジュール内のスイッチング素子のスイッチングに伴って発生する自己サージ電圧を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係る制御装置一体型回転電機を軸方向一方側から見た際の平面図である。
【図２】図１に示す制御装置一体型回転電機のII−II断面図である。
【図３】本実施形態の制御装置一体型回転電機が備える制御装置の回路図である。
【図４】本実施形態の制御装置一体型回転電機のケース部材を軸方向一方側から見た際の平面図である。
【図５】図４に示すケース部材のV−V断面図である。
【図６】本実施形態の制御装置一体型回転電機のケース部材を軸方向他方側から見た際の平面図である。
【図７】本実施形態の制御装置一体型回転電機の、パワーモジュールが配置された後のケース部材を軸方向一方側から見た際の平面図である。
【図８】図７に示すケース部材のVIII−VIII断面図である。
【図９】本実施形態の制御装置一体型回転電機の、配線基板が配置された後のケース部材を軸方向一方側から見た際の平面図である。
【図１０】図９に示すケース部材のX−X断面図である。
【図１１】本実施形態の制御装置一体型回転電機の、内部に樹脂部材が注入されたケース部材の断面図である。
【図１２】本実施形態の制御装置一体型回転電機の配線基板に実装された界磁回路ＩＣ及び界磁回路ＩＣ用ヒートシンク周辺の断面図である。
【図１３】本実施形態の制御装置一体型回転電機の配線基板に実装されたマイクロコンピュータ及びマイクロコンピュータ用ヒートシンク周辺の断面図である。
【図１４】本実施形態の制御装置一体型回転電機が備えるバスバー及びコンデンサを軸方向一方側から見た際の平面図である。
【図１５】本実施形態の制御装置一体型回転電機が備える２つのバスバーの配置位置関係を表した斜視図である。
【図１６】スイッチング素子に流れる電流と自己サージ電圧との関係を表した図である。
【図１７】サージ発生源からの距離とサージ伝播率との関係を表した図である。
【図１８】相間で電圧印加タイミングが重畳することを説明するための図である。
【図１９】本実施形態の制御装置一体型回転電機と対比される対比例におけるＵＶＷ系及びＸＹＺ系の各相の電流変化と、自己サージ電圧と伝播サージ電圧とが重畳するタイミングとの関係を表した図である。
【図２０】本実施形態の制御装置一体型回転電機における各相の電流変化と、自己サージ電圧と伝播サージ電圧とが重畳するタイミングとの関係を表した図である。
【図２１】本発明の一変形例に係る制御装置一体型回転電機の、配線基板が配置された後のケース部材を軸方向一方側から見た際の平面図である。
【図２２】本発明の一変形例に係る制御装置一体型回転電機の要部断面図である。
【図２３】本発明の一変形例に係る制御装置一体型回転電機の要部断面図である。
【図２４】図２３に示す制御装置一体型回転電機が備えるバスバーの要部の斜視図である。
【図２５】本発明の一変形例に係る制御装置一体型回転電機が備えるバスバーの要部を軸方向一方側から見た際の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明に係る制御装置一体型回転電機の具体的な実施形態について、図１〜図２５を参照しつつ説明する。
【００３８】
まず、本実施形態の制御装置一体型回転電機１の構成について説明する。
【００３９】
制御装置一体型回転電機１は、例えば車両に搭載されており、バッテリなどの電源２から電力が供給されることで車両を駆動するための駆動力を発生すると共に、また、車両のエンジンから駆動力が供給されることで電源２を充電するための電力を発生する装置である。制御装置一体型回転電機１は、図１及び図２に示す如く、回転電機１０と、制御装置１１と、を一体的に備えたものである。
【００４０】
回転電機１０は、電力が供給されることで車両を駆動するための駆動力を発生すると共に、また、エンジンから駆動力が供給されることで電源２を充電するための電力を発生する機器である。回転電機１０は、三相交流モータジェネレータである。回転電機１０は、ハウジング１００と、固定子１０１と、回転子１０２と、スリップリング１０３と、ブラシ１０４と、回転角度検出用磁石１０５と、を備えている。
【００４１】
ハウジング１００は、固定子１０１及び回転子１０２を収容するとともに、回転子１０２を回転可能に支持する部材である。ハウジング１００は、また、制御装置１１が固定される部材である。ハウジング１００は、制御装置１１が固定される際に制御装置１１と嵌合する、円弧板状の嵌合部１００ａを備えている。
【００４２】
固定子１０１は、磁路の一部を構成するとともに、電流が流れることで回転磁界を発生する部材である。固定子１０１は、固定子コア１０１ａと、固定子巻線１０１ｂと、を備えている。固定子巻線１０１ｂは、固定子コア１０１ａに巻回されている。固定子巻線１０１ｂは、二組設けられている。各組それぞれの固定子巻線１０１ｂは、三相巻線からなる。各組それぞれの固定子巻線１０１ｂの三相巻線は、互いに等間隔で配置されており、位相が１２０°ずれた状態に配置されている。回転電機１０は、図３に示す如く、それぞれ三相巻線からなる二組の固定子巻線１０１ｂ−１，１０１ｂ−２を有している。二組の固定子巻線１０１ｂ−１，１０１ｂ−２は、互いに所定電気角（例えば電気角３０°）ずれた状態に配置されている。
【００４３】
以下、固定子巻線１０１ｂ−１をＵＶＷ系固定子巻線１０１ｂ−１と、固定子巻線１０１ｂ−２をＸＹＺ系固定子巻線１０１ｂ−２と、それぞれ称す。ＵＶＷ系固定子巻線１０１ｂ−１はＵ相巻線１０１ｂ−１Ｕ、Ｖ相巻線１０１ｂ−１Ｖ、及びＷ相巻線１０１ｂ−１Ｗからなり、また、ＸＹＺ系固定子巻線１０１ｂ−２はＸ相巻線１０１ｂ−２Ｘ、Ｙ相巻線１０１ｂ−２Ｙ、及びＺ相巻線１０１ｂ−２Ｚからなるものとする。また、Ｕ相巻線１０１ｂ−１ＵとＸ相巻線１０１ｂ−２Ｘとは互いに所定電気角ずれており、Ｖ相巻線１０１ｂ−１ＶとＹ相巻線１０１ｂ−２Ｙとは互いに所定電気角ずれており、Ｗ相巻線１０１ｂ−１ＷとＺ相巻線１０１ｂ−２Ｚとは互いに所定電気角ずれている。
【００４４】
回転子１０２は、磁路の一部を構成するとともに、電流が流れることで磁極を形成する部材である。回転子１０２は、回転軸１０２ａと、回転子コア１０２ｂと、回転子巻線１０２ｃと、を備えている。回転子コア１０２ｂは、回転軸１０２ａが挿通される孔を有し、回転軸１０２ａの外周側に配置されている。回転子巻線１０２ｃは、回転子コア１０２ｂに巻回されている。
【００４５】
スリップリング１０３及びブラシ１０４は、回転子巻線１０２ｃに直流を供給する部材である。スリップリング１０３は、絶縁部材１０３ａを介して回転軸１０２ａの外周面に固定されている。ブラシ１０４は、バネ１０４ａによって回転軸１０２ａ側に押圧されつつ先端面がスリップリング１０３の外周面に接触された状態でハウジング１００側のブラシホルダ１０４ｂに保持されている。
【００４６】
回転角度検出用磁石１０５は、回転子１０２の回転角度を検出するための磁界を発生する部材である。回転角度検出用磁石１０５は、磁石ホルダ１０５ａに保持された状態で、回転軸１０２ａの軸方向端部に固定されている。
【００４７】
制御装置１１は、回転電機１０のハウジング１００に対して軸方向外側に配設されている。制御装置１１は、回転電機１０に駆動力を発生させるために、バッテリなどの電源２から回転電機１０に供給される電力を制御すると共に、また、電源２を充電するために、回転電機１０の発生した電力を変換して電源２に供給する装置である。
【００４８】
制御装置１１は、図１、図２、及び図４〜図１１に示す如く、回転角度検出回路ＩＣ１１０ａと、パワーモジュール１１０ｂと、界磁回路ＩＣ１１０ｃと、マイクロコンピュータ１１０ｄと、ケース部材１１１ａと、固定部材１１１ｂ，１１１ｃと、蓋部材１１１ｄと、パワーモジュール用ヒートシンク１１２ａと、界磁回路ＩＣ用ヒートシンク１１２ｂと、マイクロコンピュータ用ヒートシンク１１２ｃと、制御基板１１３ａと、電源配線部材１１３ｂ，１１３ｃと、固定子配線部材１１３ｄと、回転子配線部材１１３ｅと、外部通信用配線部材１１３ｆと、樹脂部材１１４と、コンデンサ１２０と、を備えている。
【００４９】
制御基板１１３ａは、回転角度検出回路ＩＣ１１０ａとパワーモジュール１１０ｂと界磁回路ＩＣ１１０ｃとマイクロコンピュータ１１０ｄとの間を配線するための板状の内部配線部材である。制御基板１１３ａには、その表面及び内層に配線パターンが形成されている。制御基板１１３ａは、ケース部材１１１ａの内部に固定されている。制御基板１１３ａは、回転電機１０に対してその板面が回転軸１０２ａの軸方向に向くように配置されている。制御基板１１３ａは、図９に示す如く、回転軸１０２ａ回りの一部に形成されている切り欠き１１５を有している。
【００５０】
回転角度検出回路ＩＣ１１０ａは、制御基板１１３ａの裏面（すなわち、回転電機１０側の面）に実装されている。回転角度検出回路ＩＣ１１０ａは、回転角度検出用磁石１０５に軸方向で対向するように配置されている。回転角度検出回路ＩＣ１１０ａは、回転角度検出用磁石１０５の発生した磁界に基づいて回転子１０２の回転角度を検出するための回路を構成する電子部品である。
【００５１】
パワーモジュール１１０ｂは、回転電機１０との間で電力変換を行う電力変換装置としてのインバータ回路を構成する電子部品である。パワーモジュール１１０ｂは、同一樹脂パッケージ内にスイッチング回路を構成する上アーム素子と下アーム素子とからなる上下アーム素子が含まれる矩形状のスイッチング素子モジュールである。パワーモジュール１１０ｂは、複数設けられている。以下、パワーモジュール１１０ｂは、３個設けられているものとし、それぞれ第１パワーモジュール１１０ｂ−１、第２パワーモジュール１１０ｂ−２、及び第３パワーモジュール１１０ｂ−３と称す。
【００５２】
３つのパワーモジュール１１０ｂ−１，１１０ｂ−２，１１０ｂ−３は、図７に示す如く、回転電機１０の回転軸１０２ａ回りにその回転軸１０２ａを囲んで環状となるように配設されている。また、回転電機１０の回転軸１０２ａ回りの一部には、パワーモジュール１１０ｂが配設されていない非配設領域１１６が設けられている。この非配設領域１１６は、制御基板１１３ａの切り欠き１１５に対応する領域である。すなわち、制御基板１１３ａの切り欠き１１５は、回転電機１０の回転軸１０２ａ回りの非配設領域１１６側に配置されている。
【００５３】
各パワーモジュール１１０ｂ−１，１１０ｂ−２，１１０ｂ−３はそれぞれ、上アーム素子と下アーム素子とからなる上下アーム素子が二組（すなわち、二相）、一体化されたモジュールである。パワーモジュール１１０ｂ−１は、回転電機１０のＵＶＷ系固定子巻線１０１ｂ−１のＵ相及びＶ相それぞれの上下アーム素子を含んでいる。パワーモジュール１１０ｂ−２は、ＵＶＷ系固定子巻線１０１ｂ−１のＷ相及びＸＹＺ系固定子巻線１０１ｂ−２のＸ相それぞれの上下アーム素子を含んでいる。また、パワーモジュール１１０ｂ−３は、ＸＹＺ系固定子巻線１０１ｂ−２のＹ相及びＺ相それぞれの上下アーム素子を含んでいる。
【００５４】
各パワーモジュール１１０ｂ−１，１１０ｂ−２，１１０ｂ−３はそれぞれ、図３に示す如く、二相の上下各アーム素子に対応した４つのスイッチング素子１１７と、それらの各アーム素子に対応した４つのダイオード１１８と、を有している。スイッチング素子１１７は、例えばＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどである。ダイオード１１８は、スイッチング素子１１７に並列接続された、電流還流用のダイオードである。各ダイオード１１８は、温度が高くなるほど順方向電圧ＶＦが小さくなる負の温度特性を有している。
【００５５】
パワーモジュール１１０ｂのスイッチング素子１１７は、マイクロコンピュータ１１０ｄによって制御される。各スイッチング素子１１７が所定タイミングで適宜スイッチングされると、電源２から供給される直流が３相交流に変換されて固定子巻線１０１ｂに供給される。また、スイッチング素子１１７のスイッチングが停止されると、ダイオード１１８によって固定子巻線１０１ｂから供給される３相交流が直流に変換されて電源２に供給される。
【００５６】
界磁回路ＩＣ１１０ｃは、図９に示す如く、制御基板１１３ａの表面に実装されている。界磁回路ＩＣ１１０ｃは、マイクロコンピュータ１１０ｄによって制御される。界磁回路ＩＣ１１０ｃは、回転子巻線１０２ｃに直流を供給するための回路を構成する電子部品である。
【００５７】
マイクロコンピュータ１１０ｄは、図９に示す如く、制御基板１１３ａの表面に実装されている。マイクロコンピュータ１１０ｄは、外部から入力される指令、及び、回転角度検出回路ＩＣ１１０ａの検出結果に基づいて、パワーモジュール１１０ｂ及び界磁回路ＩＣ１１０ｃを制御する電子部品である。マイクロコンピュータ１１０ｄは、予め記憶されているプログラムに従って動作し、パワーモジュール１１０ｂ及び界磁回路ＩＣ１１０ｃを制御する。
【００５８】
パワーモジュール１１０ｂ、界磁回路ＩＣ１１０ｃ、及びマイクロコンピュータ１１０ｄは、動作中に発熱する。界磁回路ＩＣ１１０ｃ及びマイクロコンピュータ１１０ｄは、発熱量が比較的低い低発熱電子部品である。一方、パワーモジュール１１０ｂは、界磁回路ＩＣ１１０ｃやマイクロコンピュータ１１０ｄよりも発熱量が高い高発熱電子部品である。
【００５９】
ケース部材１１１ａは、回転角度検出回路ＩＣ１１０ａ、パワーモジュール１１０ｂ、界磁回路ＩＣ１１０ｃ、及びマイクロコンピュータ１１０ｄを収容する樹脂からなる部材である。ケース部材１１１ａは、図５、図８、図１０、及び図１１に示す如く、底部１１１ｅと、周壁部１１１ｆと、開口部１１１ｇと、嵌合部１１１ｈと、を有している。底部１１１ｅは、板状の底部位である。周壁部１１１ｆは、底部１１１ｅの一面側に形成される筒状の壁部位である。開口部１１１ｇは、周壁部１１１ｆの底部１１１ｅとは反対側に形成される開口した部位である。嵌合部１１１ｈは、底部１１１ｅの他面側に形成された部位であって、回転電機１０に固定される際にハウジング１００の嵌合部１００ａと嵌合する、円弧板状の部位である。
【００６０】
固定部材１１１ｂ，１１１ｃは、ケース部材１１１ａをハウジング１００に固定するための金属からなる部材である。固定部材１１１ｂ，１１１ｃは、また、回転電機１０の発生した熱を放熱する部材である。固定部材１１１ｂ，１１１ｃは、例えばアルミニウムからなる部材である。
【００６１】
図６に示す如く、固定部材１１１ｂは、本体部１１１ｉと、フィン部１１１ｊと、孔部１１１ｋと、を有している。固定部材１１１ｃは、本体部１１１ｌと、フィン部１１１ｍと、孔部１１１ｎと、を有している。本体部１１１ｉ，１１１ｌは、板状の部位である。フィン部１１１ｊ，１１１ｍは、本体部１１１ｉ，１１１ｌの一面側に所定間隔をあけて複数形成される薄板状の部位である。孔部１１１ｋ，１１１ｎは、本体部１１１ｉ，１１１ｌに形成される、ケース部材１１１ａをハウジング１００に固定するためのボルトが挿通する部位である。固定部材１１１ｂ，１１１ｃは、フィン部１１１ｊ，１１１ｍ及び孔部１１１ｋ，１１１ｎを、回転電機１０側のケース部材１１１ａの外部に露出させた状態で、ケース部材１１１ａにインサート成形されている。
【００６２】
蓋部１１１ｄは、ケース部材１１１ａの開口部１１１ｇを覆うための樹脂からなる板状の部材である。
【００６３】
パワーモジュール用ヒートシンク１１２ａは、パワーモジュール１１０ｂの発生した熱をケース部材１１１ａの外部に放熱するための金属からなる高発熱用放熱部材であって、例えばアルミニウムからなる。パワーモジュール用ヒートシンク１１２ａは、本体部１１２ｄと、フィン部１１２ｅと、を有している。本体部１１２ｄは、板状の部位である。フィン部１１２ｅは、本体部１１２ｄの一面側に所定間隔をあけて複数形成される薄板状の部位である。パワーモジュール用ヒートシンク１１２ａは、表面がアルマイト加工されている。パワーモジュール用ヒートシンク１１２ａは、本体部１１２ｄの他面をケース部材１１１ａの内部に露出させるとともに、フィン部１１２ｅを回転電機１０側のケース部材１１１ａの外部に露出させた状態で、電気的に絶縁され、底部１１１ｅにインサート成形されている。
【００６４】
界磁回路ＩＣ用ヒートシンク１１２ｂは、界磁回路ＩＣ１１０ｃの発生した熱をケース部材１１１ａの外部に放熱するための金属からなる低発熱用放熱部材であって、例えばアルミニウムからなる。界磁回路ＩＣ用ヒートシンク１１２ｂは、図１２に示す如く、本体部１１２ｆと、フィン部１１２ｇと、を有している。本体部１１２ｆは、板状の部位である。フィン部１１２ｇは、本体部１１２ｆの一面側に所定間隔をあけて複数形成される薄板状の部位である。界磁回路ＩＣ用ヒートシンク１１２ｂは、本体部１１２ｆをケース部材１１１ａの内部に突出させるとともに、フィン部１１２ｇを回転電機１０側のケース部材１１１ａの外部に露出させた状態で、電気的に絶縁され、底部１１１ｅにインサート成形されている。
【００６５】
マイクロコンピュータ用ヒートシンク１１２ｃは、マイクロコンピュータ１１０ｄの発生した熱をケース部材１１１ａの外部に放熱するための金属からなる低発熱用放熱部材部材であって、例えばアルミニウムからなる。マイクロコンピュータ用ヒートシンク１１２ｃは、図１３に示す如く、本体部１１２ｈと、フィン部１１２ｉと、を有している。本体部１１２ｈは、板状の部位である。フィン部１１２ｉは、本体部１１２ｈの一面側に所定間隔をあけて複数形成される薄板状の部位である。マイクロコンピュータ用ヒートシンク１１２ｃは、本体部１１２ｈをケース部材１１１ａの内部に突出させるとともに、フィン部１１２ｉを回転電機１０側のケース部材１１１ａの外部に露出させた状態で、電気的に絶縁され、底部１１１ｅにインサート成形されている。
【００６６】
固定部材１１１ｂ，１１１ｃ、パワーモジュール用ヒートシンク１１２ａ、界磁回路ＩＣ用ヒートシンク１１２ｂ及びマイクロコンピュータ用ヒートシンク１１２ｃは、互いに離間しており、ケース部材１１１ａをなす樹脂を間に介在させた状態でケース部材１１１ａにインサート成形されている。パワーモジュール用ヒートシンク１１２ａ、界磁回路ＩＣ用ヒートシンク１１２ｂ及びマイクロコンピュータ用ヒートシンク１１２ｃは、ケース部材１１１ａの回転電機１０取付け面側から見た総面積が、ケース部材１１１ａの回転電機１０取付け面側から見たケース部材１１１ａの輪郭によって囲まれた面積よりも小さくなるように設定されている。また、固定部材１１１ｂ，１１１ｃは、ケース部材１１１ａの回転電機１０取付け面側から見た総面積が、ケース部材１１１ａの回転電機１０取付け面側から見たパワーモジュール用ヒートシンク１１２ａ、界磁回路ＩＣ用ヒートシンク１１２ｂ及びマイクロコンピュータ用ヒートシンク１１２ｃの総面積より小さくなるように設定されている。
【００６７】
電源配線部材１１３ｂは、制御基板１１３ａの電源接続部及びパワーモジュール１１０ｂの正極電源端子を、ケース部材１１１ａの外部に設けられたバッテリなどの電源２の正極端子に接続させるための金属からなる正極バスバーである。電源配線部材１１３ｃは、制御基板１１３ａの電源接続部及びパワーモジュール１１０ｂの負極電源端子を、ケース部材１１１ａの外部に設けられた電源２の負極端子に車体を介して接続させるための金属からなる負極バスバーである。以下、電源配線部材１１３ｂを正極バスバー１１３ｂと、電源配線部材１１３ｃを負極バスバー１１３ｃと、それぞれ称す。正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとは、互いに同じ金属素材で成形されている。
【００６８】
正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃはそれぞれ、例えば銅板を屈曲成形して構成される板状の部材である。正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃは共に、ケース部材１１１ａに一体化されている。正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとは、ケース部材１１１ａにより互いに絶縁されている。
【００６９】
正極バスバー１１３ｂは、制御基板１１３ａに接続される接続部１１３ｇ及び各パワーモジュール１１０ｂの二相の上アーム素子それぞれに接続される接続部１１３ｉをケース部材１１１ａの内部に露出させるとともに、電源２側に接続される接続部１１３ｋをケース部材１１１ａの外部に露出させた状態でケース部材１１１ａにインサート成形されている。また、負極バスバー１１３ｃは、制御基板１１３ａに接続される接続部１１３ｈ及び各パワーモジュール１１０ｂの二相の下アーム素子それぞれに接続される接続部１１３ｊをケース部材１１１ａの内部に露出させるとともに、電源２側に接続される接続部１１３ｌをケース部材１１１ａの外部に露出させた状態でケース部材１１１ａにインサート成形されている。
【００７０】
正極バスバー１１３ｂの電源２側との接続部１１３ｋ及び負極バスバー１１３ｃの電源２との接続部１１３ｌは共に、回転電機１０の回転軸１０２ａ回りの非配設領域１１６側すなわち制御基板１１３ａの切り欠き１１５側に配置されている。正極バスバー１１３ｂの接続部１１３ｋは、分割されて２つ設けられている。これら２つの接続部１１３ｋは、互いに接続されている。負極バスバー１１３ｃの接続部１１３ｌは、正極バスバー１１３ｂの２つの接続部１１３ｋから等距離だけ径方向外側に離れて一つ設けられている。
【００７１】
正極バスバー１１３ｂは、２つの接続部１１３ｋから回転電機１０の回転軸１０２ａ回りの左右それぞれに延びている。尚、この左右は、正極バスバー１１３ｂから回転軸１０２ａを向いた際の方向であって、正極バスバー１１３ｂを回転電機１０側である軸方向内側から見た際のものでなく回転電機１０側でない軸方向外側から見た際の回り方向であるとする。正極バスバー１１３ｂは、図４に示す如く、左回り正極バスバー部１１３ｂＬと、右回り正極バスバー部１１３ｂＲと、を含んでいる。左回り正極バスバー部１１３ｂＬは、２つの接続部１１３ｋのうち一方の接続部１１３ｋ（具体的には、２つの接続部１１３ｋに対して径方向外側に配置される接続部１１３ｌから回転軸１０２ａ側を向いて右寄り側に配置されるもの）側から回転軸１０２ａに対して左回り（すなわち、反時計回り）に延びている。また、右回り正極バスバー部１１３ｂＲは、２つの接続部１１３ｋのうち他方の接続部１１３ｋ（具体的には、接続部１１３ｌから回転軸１０２ａ側を向いて左寄り側に配置されるもの）側から回転軸１０２ａに対して右回り（すなわち、時計回り）に延びている。
【００７２】
負極バスバー１１３ｃは、接続部１１３ｌから径方向内側に延びると共に回転電機１０の回転軸１０２ａ回りの左右それぞれに延びている。尚、この左右は、負極バスバー１１３ｃから回転軸１０２ａを向いた際の方向であって、負極バスバー１１３ｃを回転電機１０側である軸方向内側から見た際のものでなく回転電機１０側でない軸方向外側から見た際の回り方向であるとする。負極バスバー１１３ｃは、図４に示す如く、左回り負極バスバー部１１３ｃＬと、右回り負極バスバー部１１３ｃＲと、を含んでいる。左回り負極バスバー部１１３ｃＬは、接続部１１３ｌ側から回転軸１０２ａに対して左回り（すなわち、反時計回り）に延びている。右回り負極バスバー部１１３ｃＲは、接続部１１３ｌ側から回転軸１０２ａに対して右回り（すなわち、時計回り）に延びている。
【００７３】
正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃはそれぞれ、その中心部（具体的には、ほぼ回転軸１０２ａに一致する部位）の鉛直上に回転角度検出用磁石１０５及び回転角度検出回路ＩＣ１１０ａが配置されるように形成されている。
【００７４】
正極バスバー１１３ｂは、２つの接続部１１３ｋの中点から回転軸１０２ａを向いて、回転軸１０２ａ回りにおいて左右対称に形成されかつ配置されている。具体的には、左回り正極バスバー部１１３ｂＬと右回り正極バスバー部１１３ｂＲとは、回転軸１０２ａに対して直交する面に平行に延びていると共に、その回転軸１０２ａの中心を通りその回転軸１０２ａに直交する方向に延びる線に対して対称（すなわち、線対称）に形成されかつ配置されている。
【００７５】
正極バスバー１１３ｂは、回転電機１０の回転軸１０２ａ回りの一部で開口する開口部１１９ｂを有している。開口部１１９ｂは、２つの接続部１１３ｋを結ぶ線分の中点とは回転軸１０２ａを挟んで反対側の位置に設けられており、回転軸１０２ａに対して非配設領域１１６とは反対側に開口する部位である。左回り正極バスバー部１１３ｂＬと右回り正極バスバー部１１３ｂＲとは、２つの接続部１１３ｋとは回転軸１０２ａを挟んで反対側の位置において、互いに接続することなく開口部１１９ｂを介して離間している。
【００７６】
負極バスバー１１３ｃは、接続部１１３ｌから回転軸１０２ａを向いて、回転軸１０２ａ回りにおいて左右対称に形成されかつ配置されている。具体的には、左回り負極バスバー部１１３ｃＬと右回り負極バスバー部１１３ｃＲとは、回転軸１０２ａに対して直交する面に平行に延びていると共に、その回転軸１０２ａの中心を通りその回転軸１０２ａに直交する方向に延びる線に対して対称（すなわち、線対称）に形成されかつ配置されている。
【００７７】
負極バスバー１１３ｃは、回転電機１０の回転軸１０２ａ回りの一部で開口する開口部１１９ｃを有している。開口部１１９ｃは、接続部１１３ｌとは回転軸１０２ａを挟んで反対側の位置に設けられており、回転軸１０２ａに対して非配設領域１１６とは反対側に開口する部位である。左回り負極バスバー部１１３ｃＬと右回り負極バスバー部１１３ｃＲとは、接続部１１３ｌとは回転軸１０２ａを挟んで反対側の位置において、互いに接続することなく開口部１１９ｃを介して離間している。
【００７８】
正極バスバー１１３ｂの右回り正極バスバー部１１３ｂＲには、パワーモジュール１１０ｂ−１に含まれるＵ相及びＶ相並びにパワーモジュール１１０ｂ−２に含まれるＷ相それぞれの上アーム素子が接続されている。また、正極バスバー１１３ｂの左回り正極バスバー部１１３ｂＬには、パワーモジュール１１０ｂ−２に含まれるＸ相並びにパワーモジュール１１０ｂ−３に含まれるＹ相及びＺ相それぞれの上アーム素子が接続されている。
【００７９】
負極バスバー１１３ｃの右回り負極バスバー部１１３ｃＲには、パワーモジュール１１０ｂ−１に含まれるＵ相及びＶ相並びにパワーモジュール１１０ｂ−２に含まれるＷ相それぞれの下アーム素子が接続されている。また、負極バスバー１１３ｃの左回り負極バスバー部１１３ｃＬには、パワーモジュール１１０ｂ−２に含まれるＸ相並びにパワーモジュール１１０ｂ−３に含まれるＹ相及びＺ相それぞれの下アーム素子が接続されている。
【００８０】
正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃは共に、回転軸１０２ａ回りに配設されたパワーモジュール１１０ｂに対してその回転軸１０２ａ側（すなわち、径方向内側）に配置されている。正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとは、互いに絶縁されており、回転電機１０の回転軸１０２ａの径方向に離間して配置されている。尚、正極バスバー１１３ｂ又は負極バスバー１１３ｃは、もう一方のバスバー１１３ｃ，１１３ｂとの接触を避けるため、例えばＵ字状や矩形状に軸方向に屈曲又は湾曲した部位を有していてもよい。
【００８１】
正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃはそれぞれ、パワーモジュール１１０ｂに対する径方向内側において、３つのパワーモジュール１１０ｂの内周側壁面に沿うように回転軸１０２ａ回りで屈曲又は湾曲した形状（例えば、矩形状）に形成されていると共に、正極バスバー１１３ｂが負極バスバー１１３ｃに対して径方向内側に位置して延在するように配置されている。
【００８２】
正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとは、互いに沿うように形成されかつ配置されている。正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとは、互いに沿って延在する部位の略全域に亘って、径方向に所定間隔が維持された状態で離間している。この所定間隔離間した正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとにおいては、互いに逆向きに電流が流通する。正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとは、図１５に示す如く、その板面の法線が回転軸１０２ａに対して直交する面に平行に延び、その板面同士が回転軸１０２ａに対して直交する方向に離間しつつ向き合う（すなわち、対面する）ように配置されている。尚、上記の所定間隔は、予め定められた一定のものであればよい。尚、正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとは、その板面の法線が軸方向に向けて延び、その板の側壁同士が回転軸１０２ａに対して直交する方向に離間しつつ対向するように配置されていてもよい。
【００８３】
図３及び図１４に示す如く、コンデンサ１２０は、電源２の正極端子と負極端子との間すなわち各パワーモジュール１１０ｂの正極電源端子と負極電源端子との間に介在している。すなわち、コンデンサ１２０の一端は電源２の正極端子側に接続されていると共に、コンデンサ１２０の他端は電源２の負極端子側に接続されている。コンデンサ１２０は、インバータ回路において電圧を平滑化するために設けられている。コンデンサ１２０は、略円柱状に形成された例えばアルミ電解コンデンサや積層コンデンサなどである。コンデンサ１２０は、正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃが接続部１１３ｋ，１１３ｌ側から回転軸１０２ａ回りで左右それぞれに延びることに対応して、左右２つずつ、合計４個設けられている。
【００８４】
以下、接続部１１３ｋ，１１３ｌから回転軸１０２ａ側を向いて左寄り側に配置される２つのコンデンサ１２０をコンデンサ１２０ａとし、それぞれ添え字１，２で表すものとする。また、接続部１１３ｋ，１１３ｌから回転軸１０２ａ側を向いて右寄り側に配置される２つのコンデンサ１２０をコンデンサ１２０ｂとし、それぞれ添え字１，２で表すものとする。
【００８５】
すべてのコンデンサ１２０は、ケース部材１１１ａの内部に収容されている。コンデンサ１２０は、接続部１１３ｋ（具体的には、２つの接続部１１３ｋを結ぶ線分の中点）を挟んだ回転軸１０２ａ回りの左右においてバランスして配置されている。コンデンサ１２０ａ−１，１２０ａ−２は、２つの接続部１１３ｋのうち図４における左側の接続部１１３ｋに対して回転軸１０２ａ回りの左寄り側に配置されており、互いに並んで配置されている。コンデンサ１２０ｂ−１，１２０ｂ−２は、２つの接続部１１３ｋのうち図４における右側の接続部１１３ｋに対して回転軸１０２ａ回りの右寄り側に配置されており、互いに並んで配置されている。
【００８６】
各コンデンサ１２０の両端子は、正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃに接続されている。具体的には、コンデンサ１２０ａ−１とコンデンサ１２０ａ−２とは、正極バスバー１１３ｂの右回り正極バスバー部１１３ｂＲと負極バスバー１１３ｃの右回り負極バスバー部１１３ｃＲとの間で並列接続されている。コンデンサ１２０ｂ−１とコンデンサ１２０ｂ−２とは、正極バスバー１１３ｂの左回り正極バスバー部１１３ｂＬと負極バスバー１１３ｃの左回り負極バスバー部１１３ｃＬとの間で並列接続されている。コンデンサ１２０ａ−１，１２０ｂ−１それぞれの両端子は、直接に正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃに接続されている。また、コンデンサ１２０ａ−２，１２０ｂ−２それぞれの両端子は、コンデンサ１２０ａ−１，１２０ｂ−１の端子を介して正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃに接続されている。
【００８７】
コンデンサ１２０ａとコンデンサ１２０ｂとは、上記した接続部１１３ｋを挟んだ回転軸１０２ａ回りの左右において対称位置に配置されている。具体的には、コンデンサ１２０ａ−１とコンデンサ１２０ｂ−１とは、上記した接続部１１３ｋを挟んだ回転軸１０２ａ回りの左右において対称位置に配置されていると共に、コンデンサ１２０ａ−２とコンデンサ１２０ｂ−２とは、上記した接続部１１３ｋを挟んだ回転軸１０２ａ回りの左右において対称位置に配置されている。
【００８８】
コンデンサ１２０ａ−１の容量とコンデンサ１２０ａ−２の容量とを合計した合計容量と、コンデンサ１２０ｂ−１の容量とコンデンサ１２０ｂ−２の容量とを合計した合計容量と、は互いに同じである。コンデンサ１２０ａ−１の容量とコンデンサ１２０ｂ−１の容量と、は互いに同じである。また、コンデンサ１２０ａ−２の容量とコンデンサ１２０ｂ−２の容量と、は互いに同じである。
【００８９】
コンデンサ１２０ａ−１は、コンデンサ１２０ａ−２に比して接続部１１３ｋに電気的に近い側に配置されている。コンデンサ１２０ａ−１の容量は、コンデンサ１２０ａ−２の容量に比して大きい。コンデンサ１２０ｂ−１は、コンデンサ１２０ｂ−２に比して接続部１１３ｋに電気的に近い側に配置されている。コンデンサ１２０ｂ−１の容量は、コンデンサ１２０ｂ−２の容量に比して大きい。各コンデンサ１２０の両端子は、樹脂でポッティングされている。尚、このコンデンサ１２０の両端子への樹脂ポッティングは、後述の樹脂部材１１４を用いて実現されることとしてもよい。
【００９０】
固定子配線部材１１３ｄは、各パワーモジュール１１０ｂの上下アーム素子の出力端子を、ケース部材１１１ａの外部に設けられた固定子巻線１０１ｂに接続させるための金属からなる配線部材である。固定子配線部材１１３ｄは、例えば銅板を屈曲成形して構成される部材である。固定子配線部材１１３ｄは、パワーモジュール１１０ｂとの接続部１１３ｍをケース部材１１１ａの内部に露出させるとともに、固定子巻線１０１ｂとの接続部１１３ｎをケース部材１１１ａの外部に露出させた状態でケース部材１１１ａにインサート成形されている。
【００９１】
回転子配線部材１１３ｅは、制御基板１１３ａの回転子巻線接続部を、ケース部材１１１ａの外部に設けられた回転子巻線１０２ｃに、ブラシ１０４及びスリップリング１０３を介して接続させるための金属からなる外部配線部材である。回転子配線部材１１３ｅは、例えば銅板を屈曲成形して構成される部材である。回転子配線部材１１３ｅは、制御基板１１３ａとの接続部１１３ｏをケース部材１１１ａの内部に露出させるとともに、ブラシ１０４との接続部１１３ｐをケース部材１１１ａの外部に露出させた状態でケース部材１１１ａにインサート成形されている。
【００９２】
外部通信用配線部材１１３ｆは、制御基板１１３ａの外部通信用接続部を、ケース部材１１１ａの外部に設けられた外部装置に配線するための金属からなる外部配線部材である。外部通信用配線部材１１３ｆは、例えば銅板を屈曲成形して構成される部材である。外部通信用配線部材１１３ｆは、制御基板１１３ａとの接続部１１３ｑをケース部材１１１ａの内部に露出させるとともに、外部装置との接続部１１３ｒをケース部材１１１ａの外部に露出させた状態でケース部材１１１ａにインサート成形されている。
【００９３】
パワーモジュール１１０ｂは、パワーモジュール用ヒートシンク１１２ａの本体部１１２ｄの他面に、絶縁性を有する薄板状の熱伝導部材１１０ｅを介して接触した状態で配置されている。パワーモジュール１１０ｂの電源端子は、そのパワーモジュール１１０ｂの回転軸１０２ａ側（すなわち、径方向内側）において正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃの接続部１１３ｉ，１１３ｊに接続されている。パワーモジュール１１０ｂの出力端子は、そのパワーモジュール１１０ｂの径方向外側において固定子配線部材１１３ｄの接続部１１３ｍに接続されている。
【００９４】
回転角度検出回路ＩＣ１１０ａは、回転角度検出用磁石１０５に対して回転軸１０２ａの軸方向に対向する位置に配置されている。界磁回路ＩＣ１１０ｃは、界磁回路ＩＣ用ヒートシンク１１２ｂの本体部１１２ｆの他面に、制御基板１１３ａを介して接触した状態で配置されている。マイクロコンピュータ１１０ｄは、マイクロコンピュータ用ヒートシンク１１２ｃの本体部１１２ｈの他面に制御基板１１３ａを介して接触した状態で配置されている。
【００９５】
樹脂部材１１４は、ケース部材１１１ａの内部に収容された回転角度検出回路ＩＣ１１０ａ、パワーモジュール１１０ｂ、界磁回路ＩＣ１１０ｃ及びマイクロコンピュータ１１０ｄ等を防水するためにケース部材１１１ａの内部に注入される絶縁性を有する樹脂からなる部材である。樹脂部材１１４は、例えばゲル状の部材である。樹脂部材１１４は、回転角度検出回路ＩＣ１１０ａ、パワーモジュール１１０ｂ、界磁回路ＩＣ１１０ｃ及びマイクロコンピュータ１１０ｄがケース部材１１１ａの内部に収容されるとともに、制御基板１１３ａ、バスバー１１３ｂ，１１３ｃ、固定子配線部材１１３ｄ、回転子配線部材１１３ｅ、及び外部通信用配線部材１１３ｆによって配線された状態でケース部材１１１ａの内部にポッティングされる。ケース部材１１１ａの開口部１１１ｇは、蓋部材に１１１ｄよって覆われている。
【００９６】
制御装置１１は、ケース部材１１１ａの嵌合部１１１ｈを回転電機１０の嵌合部１００ａに嵌合させた状態で、固定部材１１１ｂ，１１１ｃの孔部に挿通させたボルト１１１ｏによってハウジング１００に固定されている。正極バスバー１１３ｂの接続部１１３ｋには、電源２の正極端子と接続するための外部接続端子部材１１３ｕが接続されている。負極バスバー１１３ｃの接続部１１３ｌには、ハウジング１００及び車両の車体を介して電源２の負極端子と接続するための外部接続端子部材１１３ｖが接続されている。
【００９７】
外部接続端子部材１１３ｕ，１１３ｖはそれぞれ、例えばボルト状の部材である。外部接続端子部材１１３ｕ，１１３ｖは、制御基板１１３ａに設けられた切り欠き１１５内又はその切り欠き１１５の径方向外側に配置されており、回転電機１０の回転軸１０２ａ回りの非配設領域１１６側に配置されている。固定子配線部材１１３ｄの接続部１１３ｎは、配線部材１１３ｓを介して固定子巻線１０１ｂに接続されている。回転子配線部材１１３ｅの接続部１１３ｐは、配線部材１１３ｔを介してブラシ１０４に接続されている。
【００９８】
次に、本実施形態の制御装置一体型回転電機１の動作について説明する。まず、車両を駆動するための駆動力を発生する際の動作について説明する。
【００９９】
バッテリなどの電源２の負極端子は、車体に接続されており、ハウジング１００を介して負極バスバー１１３ｃの接続部１１３ｌに接続されている。車両のイグニッションスイッチ（図略）がオンされると、そのイグニションオン中は、電源２の正極端子が外部接続端子部材１１３ｕを介して正極バスバー１１３ｂの接続部１１３ｋに接続される。
【０１００】
かかる接続がなされると、正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃの接続部１１３ｉ，１１３ｊを介してパワーモジュール１１０ｂの電源端子に直流が供給される。また、正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃの接続部１１３ｇ，１１３ｈを介して制御基板１１３ａに直流が供給され、制御基板１１３ａの配線パターンを介して回転角度検出回路ＩＣ１１０ａ、界磁回路ＩＣ１１０ｃ及びマイクロコンピュータ１１０ｄに直流が供給される。回転角度検出回路ＩＣ１１０ａ、界磁回路ＩＣ１１０ｃ、及びマイクロコンピュータ１１０ｄはそれぞれ、直流が供給されることで動作する。
【０１０１】
回転角度検出回路ＩＣ１１０ａは、動作中、回転角度検出用磁石１０５の発生した磁界に基づいて回転子１０２の回転角度を検出する。また、マイクロコンピュータ１１０ｄは、動作中、外部通信用配線部材１１３ｆ及び制御基板１１３ａの配線パターンを介して外部から入力される指令、並びに、回転角度検出回路ＩＣ１１０ａの検出結果に基づいて、パワーモジュール１１０ｂの動作及び界磁回路ＩＣ１１０ｃの動作を制御する。
【０１０２】
制御基板１１３ａは、回転子配線部材１１３ｅの接続部１１３ｏに接続されている。回転子配線部材１１３ｅの接続部１１３ｐは、配線部材１１３ｔを介してブラシ１０４に接続されている。界磁回路ＩＣ１１０ｃは、マイクロコンピュータ１１０ｄによって制御され、制御基板１１３ａの配線パターン、回転子配線部材１１３ｅ、配線部材１１３ｔ、ブラシ１０４、及びスリップリング１０３を介して回転子巻線１０２ｃに直流を供給する。
【０１０３】
制御基板１１３ａは、また、パワーモジュール１１０ｂの信号端子に接続されている。パワーモジュール１１０ｂの出力端子は、固定子配線部材１１３ｄの接続部１１３ｍに接続されている。固定子配線部材１１３ｄの接続部１１３ｎは、配線部材１１３ｓを介して固定子巻線１０１ｂに接続されている。パワーモジュール１１０ｂのスイッチング素子１１７は、マイクロコンピュータ１１０ｄによって制御され、電源端子に供給された直流を３相交流に変換して、固定子配線部材１１３ｄ及び配線部材１１３ｓを介して固定子巻線１０１ｂに供給する。このように電源２からパワーモジュール１１０ｂを介して固定子巻線１０１ｂへ直流が供給されると、回転電機１０は、車両を駆動するため駆動力を発生する。
【０１０４】
次に、電源２を充電するための電力を発生する際の動作について説明する。
【０１０５】
車両エンジンから駆動力が供給されると、固定子巻線１０１ｂは、３相交流を発生する。マイクロコンピュータ１１０ｄは、パワーモジュール１１０ｂのスイッチング素子１１７のスイッチングを停止させる。パワーモジュール１１０ｂのダイオード１１８は、固定子巻線１０１ｂから配線部材１１３ｓ及び固定子配線部材１１３ｄを介して供給される３相交流を直流に変換し、正極バスバー１１３ｂ、負極バスバー１１３ｃ、及び外部接続端子部材１１３ｕを介して電源２に供給する。このように電源２に直流が供給されると、電源２は、回転電機１０の発生した電力によって充電される。
【０１０６】
次に、本実施形態の制御装置一体型回転電機１の特徴部及びその効果について説明する。
【０１０７】
本実施形態においては、バスバー１１３ｂ，１１３ｃが、外部接続端子部材１１３ｕ，１１３ｖとの接続部１１３ｋ，１１３ｌ側から回転電機１０の回転軸１０２ａを向いてその回転軸１０２ａ回りの左右それぞれに延びており、更には、左右それぞれにおいて回転軸１０２ａを挟んでその回転軸１０２ａ回りの非配設領域１１６（すなわち、切り欠き１１５）とは反対側まで延びており、複数（具体的には、２つ）のパワーモジュール１１０ｂの電源端子に接続されている。
【０１０８】
正極バスバー１１３ｂは、右回り正極バスバー部１１３ｂＲと左回り正極バスバー部１１３ｂＬとを有している。右回り正極バスバー部１１３ｂＲと左回り正極バスバー部１１３ｂＬとは、互いに同数（具体的には、２つ）のパワーモジュール１１０ｂの正極電源端子に接続されている。すなわち、右回り正極バスバー部１１３ｂＲに正極電源端子が接続するパワーモジュール１１０ｂの数と左回り正極バスバー部１１３ｂＬに正極電源端子が接続するパワーモジュール１１０ｂの数とは、同数である。
【０１０９】
右回り正極バスバー部１１３ｂＲは、接続部１１３ｋ側から回転軸１０２ａに対して右回りに延びていると共に、２つのパワーモジュール１１０ｂ−１，１１０ｂ−２の正極電源端子に接続されている。左回り正極バスバー部１１３ｂＬは、接続部１１３ｋ側から回転軸１０２ａに対して左回りに延びていると共に、２つのパワーモジュール１１０ｂ−２，１１０ｂ−３の正極電源端子に接続されている。３つのパワーモジュール１１０ｂのうち、正極バスバー１１３ｂの経路上で接続部１１３ｋから回転軸１０２ａ回りに最も遠くに位置するパワーモジュール１１０ｂ−２は、右回り正極バスバー部１１３ｂＲに接続する正極電源端子と、左回り正極バスバー部１１３ｂＬに接続する正極電源端子と、を有している。右回り正極バスバー部１１３ｂＲに接続する正極電源端子は、ＵＶＷ系の正極電源端子である。左回り正極バスバー部１１３ｂＬに接続する正極電源端子は、ＸＹＺ系の正極電源端子である。
【０１１０】
また、負極バスバー１１３ｃは、右回り負極バスバー部１１３ｃＲと左回り負極バスバー部１１３ｃＬとを有している。右回り負極バスバー部１１３ｃＲと左回り負極バスバー部１１３ｃＬとは、互いに同数（具体的には、２つ）のパワーモジュール１１０ｂの負極電源端子に接続されている。すなわち、右回り負極バスバー部１１３ｃＲに負極電源端子が接続するパワーモジュール１１０ｂの数と左回り負極バスバー部１１３ｃＬに負極電源端子が接続するパワーモジュール１１０ｂの数とは、同数である。
【０１１１】
右回り負極バスバー部１１３ｃＲは、接続部１１３ｌ側から回転軸１０２ａに対して右回りに延びていると共に、２つのパワーモジュール１１０ｂ−１，１１０ｂ−２の負極電源端子に接続されている。左回り負極バスバー部１１３ｃＬは、接続部１１３ｌ側から回転軸１０２ａに対して左回りに延びていると共に、２つのパワーモジュール１１０ｂ−２，１１０ｂ−３の負極電源端子に接続されている。３つのパワーモジュール１１０ｂのうち、負極バスバー１１３ｃの経路上で接続部１１３ｌから回転軸１０２ａ回りに最も遠くに位置するパワーモジュール１１０ｂ−２は、右回り負極バスバー部１１３ｃＲに接続する負極電源端子と、左回り負極バスバー部１１３ｃＬに接続する負極電源端子と、を有している。右回り負極バスバー部１１３ｃＲに接続する負極電源端子は、ＵＶＷ系の負極電源端子である。左回り負極バスバー部１１３ｃＬに接続する負極電源端子は、ＸＹＺ系の負極電源端子である。
【０１１２】
バスバーが外部接続端子部材との接続部側から回転軸回りの左右の何れか一方にのみ延びる対比構成では、外部接続端子部材から各パワーモジュールそれぞれに至るまでの経路長が、バスバーの延びる方向に沿って徐々に長くなるため、外部接続端子部材から遠方にあるパワーモジュールほど経路インピーダンスが大きくなってしまう。
【０１１３】
これに対して、上記した本実施形態の構成においては、バスバーが回転軸回りの左右の何れか一方にのみ延びる対比構成と比較して、各パワーモジュール１１０ｂそれぞれの正極電源端子から正極バスバー１１３ｂを介して外部接続端子部材１１３ｕに至るまでの経路長のうち最長経路長を短くすると共に、各パワーモジュール１１０ｂそれぞれの負極電源端子から負極バスバー１１３ｃを介して外部接続端子部材１１３ｖに至るまでの経路長のうち最長経路長を短くすること、すなわち、それらの経路長で最長経路長と最短経路長との差を小さくすることができる。
【０１１４】
また、右回り正極バスバー部１１３ｂＲに正極電源端子が接続するパワーモジュール１１０ｂの数と左回り正極バスバー部１１３ｂＬに正極電源端子が接続するパワーモジュール１１０ｂの数とが同数（具体的には、２つ）であるので、右回り正極バスバー部１１３ｂＲを介した経路長と左回り正極バスバー部１１３ｂＬを介した経路長とを合わせ易くすることができ、両経路長の左右差を小さくすることができる。更に、右回り負極バスバー部１１３ｃＲに負極電源端子が接続するパワーモジュール１１０ｂの数と左回り負極バスバー部１１３ｃＬに負極電源端子が接続するパワーモジュール１１０ｂの数とが同数（具体的には、２つ）であるので、右回り負極バスバー部１１３ｃＲを介した経路長と左回り負極バスバー部１１３ｃＬを介した経路とを合わせ易くすることができ、両経路長の左右差を小さくすることができる。
【０１１５】
このため、本実施形態によれば、複数のパワーモジュール１１０ｂでの経路インピーダンスの差を小さくすることができ、これにより、電源２のバッテリ逆接時に一つのパワーモジュール１１０ｂに電流が集中するのを抑制することができ、パワーモジュール１１０ｂが有するスイッチング素子１１７が発熱によって故障し易くなるのを防ぐことができる。
【０１１６】
本実施形態においては、各パワーモジュール１１０ｂそれぞれの同一樹脂封止パッケージ内にスイッチング回路を構成する上アーム素子及び下アーム素子が複数組含まれている。かかる構成においては、一つのパッケージ内に一組の上下アーム素子しか含まれない対比構成と比較して、各組間における上下アーム素子の距離を小さくすることができる。このため、本実施形態によれば、同一樹脂封止パッケージ内の一組の上下アーム素子が発熱したときに、その熱がその同一樹脂封止パッケージ内の他組の上下アーム素子に伝達され易いので、一組の上下アームに電流集中が生じ易くなるのを防ぐことができる。
【０１１７】
本実施形態においては、正極バスバー１１３ｂが、外部接続端子部材１１３ｕとの接続部１１３ｋ側から回転電機１０の回転軸１０２ａを向いて回転軸１０２ａ回りの左右それぞれに延びており、回転軸１０２ａに対して直交する面に平行に延びていると共に、回転軸１０２ａの中心を通り回転軸１０２ａに直交する方向に延びる線に対して左右対称に形成されかつ配置されている。すなわち、正極バスバー１１３ｂは、線対称に形成されかつ配置された、接続部１１３ｋ側から左回りに延びる左回り正極バスバー部１１３ｂＬと接続部１１３ｋ側から右回りに延びる右回り正極バスバー部１１３ｂＲとを含んでいる。
【０１１８】
また、負極バスバー１１３ｃが、外部接続端子部材１１３ｖとの接続部１１３ｌ側から回転電機１０の回転軸１０２ａを向いて回転軸１０２ａ回りの左右それぞれに延びており、回転軸１０２ａに対して直交する面に平行に延びていると共に、回転軸１０２ａの中心を通り回転軸１０２ａに直交する方向に延びる線に対して左右対称に形成されかつ配置されている。すなわち、負極バスバー１１３ｃは、線対称に形成されかつ配置された、接続部１１３ｌ側から左回りに延びる左回り負極バスバー部１１３ｃＬと接続部１１３ｌ側から右回りに延びる右回り負極バスバー部１１３ｃＲとを含んでいる。
【０１１９】
かかる構成においては、正極バスバー１１３ｂの接続部１１３ｋから３つのパワーモジュール１１０ｂ−１，１１０ｂ−２，１１０ｂ−３それぞれに至る経路長のうち最長経路長を短くすることすなわち最短経路長と最長経路長との差を小さくすることができると共に、負極バスバー１１３ｃの接続部１１３ｌから３つのパワーモジュール１１０ｂ−１，１１０ｂ−２，１１０ｂ−３それぞれに至る経路長のうち最長経路長を短くすることすなわち最短経路と最長経路との差を小さくすることができる。このため、本実施形態によれば、各パワーモジュール１１０ｂ−１，１１０ｂ−２，１１０ｂ−３それぞれにおける経路インピーダンスの差を確実に小さくすることができ、これにより、バッテリ逆接時における一つのパワーモジュール１１０ｂへの電流集中を抑制することができる。
【０１２０】
本実施形態においては、正極バスバー１１３ｂが、回転電機１０の回転軸１０２ａに対して非配設領域１１６とは反対側に開口する開口部１１９ｂを有していると共に、負極バスバー１１３ｃが、回転電機１０の回転軸１０２ａに対して非配設領域１１６とは反対側に開口する開口部１１９ｃを有している。すなわち、正極バスバー１１３ｂにおいては、左回り正極バスバー１１３ｂＬと右回り正極バスバー１１３ｂＲとは、外部接続端子部材１１３ｕとの接続部１１３ｋ側とは回転軸１０２ａを挟んで反対側の位置で周方向に分割されていると共に、負極バスバー１１３ｃにおいては、左回り負極バスバー１１３ｃＬと右回り負極バスバー１１３ｃＲとは、外部接続端子部材１１３ｖとの接続部１１３ｌ側とは回転軸１０２ａを挟んで反対側の位置で周方向に分割されている。
【０１２１】
かかる構成においては、正極バスバー１１３ｂの接続部１１３ｋから３つのパワーモジュール１１０ｂ−１，１１０ｂ−２，１１０ｂ−３それぞれに至る経路長のうち最長経路長を確実に短くすることができると共に、負極バスバー１１３ｃの接続部１１３ｌから３つのパワーモジュール１１０ｂ−１，１１０ｂ−２，１１０ｂ−３それぞれに至る経路長のうち最長経路長を確実に短くすることができる。このため、本実施形態によれば、各パワーモジュール１１０ｂ−１，１１０ｂ−２，１１０ｂ−３それぞれにおける経路インピーダンスの差を確実に小さくすることができ、これにより、バッテリ逆接時における一つのパワーモジュール１１０ｂへの電流集中を抑制することができる。
【０１２２】
また、この構成においては、正極バスバー１１３ｂの左回り正極バスバー部１１３ｂＬと右回り正極バスバー部１１３ｂＲとの分割が回転軸１０２ａに直交する面内において行われ、かつ、負極バスバー１１３ｃの左回り負極バスバー部１１３ｃＬと右回り負極バスバー部１１３ｃＲとの分割が回転軸１０２ａに直交する面内において行われる。このため、それら正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃそれぞれの分割が共に軸方向に向けて行われるものでないので、制御装置一体型回転電機１の軸方向全長を短くすることができる。
【０１２３】
本実施形態においては、回転角度検出回路ＩＣ１１０ａや制御回路としてのマイクロコンピュータ１１０ｄなどは、回転軸１０２ａ回りの一部に切り欠き１１５が形成されている制御基板１１３ａに実装されている。制御基板１１３ａは、その切り欠き１１５が回転軸１０２ａ回りの非配設領域１１６側に位置するように配置されている。外部接続端子部材１１３ｕ，１１３ｖは、その非配設領域１１６側すなわちその切り欠き１１５内又はその切り欠き１１５の径方向外側に配置されている。
【０１２４】
かかる構成においては、回転軸１０２ａ回りのパワーモジュール１１０ｂの配置に影響を及ぼすことなく、バスバー１１３ｂ，１１３ｃが接続する外部接続端子部材１１３ｕ，１１３ｖなどの配置スペースを確保することができる。また、回転軸１０２ａ回りのパワーモジュール１１０ｂの搭載レイアウトに合わせて制御基板１１３ａを形成して配置することができるので、制御基板１１３ａにおいて広い基板面積を確保して各素子の実装面積を増加させることができる。
【０１２５】
本実施形態においては、正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃが樹脂製のケース部材１１１ａに一体化されてそのケース部材１１１ａにインサート成形されていると共に、そのケース部材１１１ａの内部に樹脂部材１１４が注入されている。かかる構成においては、制御装置一体型回転電機１が、正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃが一体化されたケース部材１１１ａと、そのケース部材１１１ａの内部にマイクロコンピュータ１１０ｄ、パワーモジュール１１０ｂ、及び回転角度検出回路ＩＣ１１０ａが収容された状態で注入された樹脂部材１１４と、を備えている。
【０１２６】
このため、本実施形態によれば、ケース部材１１１ａを用いて正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとの絶縁性を確保することができる。また、ケース部材１１１ａの内部に収容されたマイクロコンピュータ１１０ｄ、パワーモジュール１１０ｂ、及び回転角度検出回路ＩＣ１１０ａを、樹脂部材１１４を用いて確実に固定することができる。更に、ケース部材１１１ａの内部に樹脂部材１１４が注入されない構成と比較して、熱抵抗を下げることができ、パワーモジュール１１０ｂやバスバー１１３ｂ，１１３ｃなどの発熱部品を放熱し易くして冷却し易くすることができると共に、パワーモジュール１１０ｂなどにおける素子の耐環境性や異物浸入に対する信頼性を高めることができる。
【０１２７】
本実施形態においては、制御装置１１が、電源２の電源端子間すなわちパワーモジュール１１０ｂの正極電源端子と負極電源端子との間に介在するコンデンサ１２０を有しており、このコンデンサ１２０が４つ設けられている。そして、この４つのコンデンサ１２０が、正極バスバー１１３ｂと外部接続端子部材１１３ｕとの接続部１１３ｋや負極バスバー１１３ｃと外部接続端子部材１１３ｖとの接続部１１３ｌから回転軸１０２ａ側を向いて、回転軸１０２ａ回りの左右において同数ずつ対称位置に配置されている。
【０１２８】
かかる構成においては、バッテリ逆接時、回転軸１０２ａ回りの左右に配置されたコンデンサ１２０に分岐してバッテリからの電流が流れる。このため、本実施形態によれば、バッテリ逆接時に、一つのコンデンサ１２０に電流が集中するのを抑制することができ、コンデンサ１２０の熱による容量低下を防ぐことができる。また、一つのパワーモジュール１１０ｂへの電流集中の抑制を一層図ることができ、パワーモジュール１１０ｂの素子が発熱によって故障し易くなるのを更に防ぐことができる。
【０１２９】
本実施形態においては、接続部１１３ｋ，１１３ｌに対して回転軸１０２ａ回りの左寄り側に配置された２つのコンデンサ１２０ａ−１，１２０ａ−２が、正極バスバー１１３ｂの右回り正極バスバー部１１３ｂＲと負極バスバー１１３ｃの右回り負極バスバー部１１３ｃＲとの間で並列接続されている。また、接続部１１３ｋ，１１３ｌに対して回転軸１０２ａ回りの右寄り側に配置された２つのコンデンサ１２０ｂ−１，１２０ｂ−２が、正極バスバー１１３ｂの左回り正極バスバー部１１３ｂＬと負極バスバー１１３ｃの左回り負極バスバー部１１３ｃＬとの間で並列接続されている。
【０１３０】
かかる構成においては、バッテリ逆接時、回転軸１０２ａ回りの左右に配置されたコンデンサ１２０に分岐して流れたバッテリからの電流が更に、並列接続された２つのコンデンサ１２０に分岐して流れる。このため、本実施形態によれば、バッテリ逆接時に、一つのコンデンサ１２０に電流が集中するのを抑制することができ、コンデンサ１２０の熱による容量低下を防ぐことができる。また、一つのパワーモジュール１１０ｂへの電流集中の抑制を一層図ることができ、パワーモジュール１１０ｂの素子が発熱によって故障し易くなるのを更に防ぐことができる。
【０１３１】
また、本実施形態においては、接続部１１３ｋ，１１３ｌに対して回転軸１０２ａ回りの左寄り側に配置された２つのコンデンサ１２０ａのうち、接続部１１３ｋ，１１３ｌに電気的に近い側に配置されたコンデンサ１２０ａ−１の容量が、接続部１１３ｋ，１１３ｌから電気的に遠い側に配置されたコンデンサ１２０ａ−２の容量に比して大きい。また、接続部１１３ｋに対して回転軸１０２ａ回りの右寄り側に配置された２つのコンデンサ１２０ｂのうち、接続部１１３ｋ，１１３ｌに電気的に近い側に配置されたコンデンサ１２０ｂ−１の容量が、接続部１１３ｋ，１１３ｌから電気的に遠い側に配置されたコンデンサ１２０ｂ−２の容量に比して大きい。すなわち、コンデンサ１２０が、バスバー１１３ｂ，１１３ｃと外部接続端子部材１１３ｕ，１１３ｖとの接続部１１３ｋ，１１３ｌに近い位置に配置されるものほど大きい容量を有している。
【０１３２】
一般的に容量が大きいコンデンサの体格は大きいので、コンデンサ１２０ａ−１，１２０ｂ−１の体格は、コンデンサ１２０ａ−２，１２０ｂ−２の体格に比して大きい。このため、上記の構成によれば、バッテリ逆接時、外部接続端子部材１１３ｕ，１１３ｖとの接続部１１３ｋ，１１３ｌに近い位置に配置された容量の大きいコンデンサ１２０ａ−１，１２０ｂ−１に電流が偏っても、そのコンデンサ１２０ａ−１，１２０ｂ−１の発熱が抑制される。従って、回転軸１０２ａ回りの左右それぞれにおける２つのコンデンサ１２０の発熱を均一化することができ、コンデンサ１２０の熱が偏って発生するのを防止することができる。
【０１３３】
本実施形態においては、各コンデンサ１２０の両端子が、例えば樹脂部材１１４などによって樹脂でポッティングされている。このため、本実施形態によれば、コンデンサ１２０の両端子が樹脂でポッティングされない構成と比較して、コンデンサ１２０の耐環境性や耐振性に対する信頼性を高めることができる。
【０１３４】
一般的に、正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃは、電気的なインダクタンス成分を有する。このため、パワーモジュール１１０ｂのスイッチング素子１１７がスイッチングされると、そのスイッチング素子１１７のコレクタ−エミッタ間にサージ電圧（いわゆる、自己サージ電圧）が発生する。この自己サージ電圧は、図１６に示す如く、スイッチング素子１１７に流れる電流が大きいほど高くなる。上記の如く自己サージ電圧が発生すると、そのサージ電圧は、バスバー１１３ｂ，１１３ｃを介して他のパワーモジュール１１０ｂへ伝播する。以下、この伝播するサージ電圧を伝播サージ電圧と称す。従って、パワーモジュール１１０ｂのスイッチング素子１１７のコレクタ−エミッタ間には、自己サージ電圧と他のスイッチング素子からの伝播サージ電圧とがそれぞれ印加される。スイッチング素子１１７に印加されるサージ電圧は、自己サージ電圧と伝播サージ電圧とがタイミング的に重畳する時に極大となる。この重畳は、図１８に示す如く、各相への電圧印加タイミングが相間で一致する際に生じる。
【０１３５】
外部接続端子部材との接続部側から回転軸回りの左右の何れか一方にのみ環状に延びるバスバーにパワーモジュールが一列に配置されて接続された対比構成では、パワーモジュール間のバスバーを介した距離が比較的短くその間の経路インピーダンスが小さいので、パワーモジュール間で伝播サージ電圧が伝播し易くなる。このため、かかる対比構成では、スイッチング素子のスイッチングに伴うサージによってパワーモジュールの故障が生じ易い。また、スイッチング素子のスイッチングに伴うサージを抑制するうえでは、そのスイッチング速度を遅くすることが考えられるが、この場合は、損失が増加してしまう。
【０１３６】
これに対して、本実施形態においては、正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃがそれぞれ、外部接続端子部材１１３ｕ，１１３ｖとの接続部１１３ｋ，１１３ｌ側から回転電機１０の回転軸１０２ａ回りの左右それぞれに延びており、更には、その回転軸１０２ａを挟んでその回転軸１０２ａ回りの非配設領域１１６とは反対側まで延びており、複数（具体的には、２つ）のパワーモジュール１１０ｂの電源端子に接続されている。正極バスバー１１３ｂの右回り正極バスバー部１１３ｂＲと左回り正極バスバー部１１３ｂＬとは、２つの接続部１１３ｋを結ぶ線分の中点とは回転軸１０２ａを挟んで反対側の位置で開口する開口部１１９ｂを有している。負極バスバー１１３ｃの右回り負極バスバー部１１３ｃＲと左回り負極バスバー部１１３ｃＬとは、接続部１１３ｌとは回転軸１０２ａを挟んで反対側の位置で開口する開口部１１９ｃを有している。
【０１３７】
そして、正極バスバー１１３ｂの右回り正極バスバー部１１３ｂＲ及び負極バスバー１１３ｃの右回り負極バスバー部１１３ｃＲには、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相それぞれの上下アーム素子が接続されている。また、左回り正極バスバー部１１３ｂＬ及び左回り負極バスバー部１１３ｃＬには、Ｘ相、Ｙ相、及びＺ相それぞれの上下アーム素子が接続されている。すなわち、右回り正極バスバー部１１３ｂＲ及び右回り負極バスバー部１１３ｃＲは、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のスイッチング素子１１７に対応する正極電源端子及び負極電源端子を外部接続端子部材１１３ｕ，１１３ｖに接続させる。また、左回り正極バスバー部１１３ｂＬ及び左回り負極バスバー部１１３ｃＬは、Ｘ相、Ｙ相、及びＺ相のスイッチング素子１１７に対応する正極電源端子及び負極電源端子を外部接続端子部材１１３ｕ，１１３ｖに接続させる。
【０１３８】
かかる構造においては、ＵＶＷ系のスイッチング素子１１７とＸＹＺ系のスイッチング素子１１７との間のバスバー１１３ｂ，１１３ｃを介したサージ電圧の伝播が、バスバー１１３ｂ，１１３ｃの電源２側との接続部１１３ｋ，１１３ｌを経由して比較的長距離に亘って行われる。具体的には、ＵＶＷ系のスイッチング素子１１７で発生したサージ電圧が右回り正極バスバー部１１３ｂＲ及び右回り負極バスバー部１１３ｃＲ→接続部１１３ｋ，１１３ｌ→左回り正極バスバー部１１３ｂＬ及び左回り負極バスバー部１１３ｃＬを経由して遠回りでＸＹＺ系のスイッチング素子１１７へ伝播すると共に、ＸＹＺ系のスイッチング素子１１７で発生したサージ電圧が左回り正極バスバー部１１３ｂＬ及び左回り負極バスバー部１１３ｃＬ→接続部１１３ｋ，１１３ｌ→右回り正極バスバー部１１３ｂＲ及び右回り負極バスバー部１１３ｃＲを経由して遠回りでＵＶＷ系のスイッチング素子１１７へ伝播する。
【０１３９】
サージ電圧が伝播する伝播率は、図１７に示す如く、サージ発生源であるスイッチング素子１１７からの距離が長くなるほど小さくなる。これは、その距離が長いほど経路インピーダンスが大きくなるためである。本実施形態の構成によれば、ＵＶＷ系のスイッチング素子１１７とＸＹＺ系のスイッチング素子１１７との間の経路インピーダンスが大きいので、それらのスイッチング素子１１７間で伝播サージ電圧を伝播し難くすることができ、その伝播サージ電圧の大きさを低減することができる。従って、自己サージ電圧と伝播サージ電圧とがタイミング的に重畳しても、全体のサージ電圧を小さく抑えることができる。
【０１４０】
また、本実施形態においては、ＵＶＷ系の固定子巻線１０１ｂ−１とＸＹＺ系の固定子巻線１０１ｂ−２とが互いに例えば電気角３０°ずれた状態に配置されている。このため、仮にＵＶＷ系の固定子巻線１０１ｂ−１に対応するスイッチング素子１１７と、ＸＹＺ系の固定子巻線１０１ｂ−２に対応するスイッチング素子１１７との間で伝播サージ電圧が伝播し易いものであるものとすると、自己サージ電圧と伝播サージ電圧との重畳が発生するタイミングにおいては、スイッチング素子１１７に流れる電流が、図１９に示す如く、車両を駆動するうえで必要な最大電流Ｉｍａｘを“０．９７”倍したものとなる。
【０１４１】
一方、本実施形態においては、上記の如く、ＵＶＷ系のスイッチング素子１１７とＸＹＺ系のスイッチング素子１１７との間で伝播サージ電圧が伝播し難いので、自己サージ電圧と伝播サージ電圧との重畳は、同じ固定子巻線１０１ｂの他相との関係で発生するものとなる。同じ固定子巻線１０１ｂの三相巻線は、互いに１２０°ずれた位相を有している。このため、自己サージ電圧と伝播サージ電圧との重畳が発生するタイミングにおいては、スイッチング素子１１７に流れる電流が、図２０に示す如く、車両を駆動するうえで必要な最大電流Ｉｍａｘを“０．５”倍したものとなる。
【０１４２】
すなわち、本実施形態においては、自己サージ電圧と伝播サージ電圧との重畳が発生するタイミングにおいてスイッチング素子１１７に流れる電流を、０．９７Ｉｍａｘから０．５Ｉｍａｘへ減少させることができる。スイッチング素子１１７に流れる電流が小さいほど、発生する自己サージ電圧は低くなる。このため、本実施形態によれば、自己サージ電圧と伝播サージ電圧とが重畳するタイミングにおいて伝播サージ電圧の大きさを低減することができ、全体のサージ電圧を小さく抑えることができる。
【０１４３】
また、本実施形態においては、正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとの間に、コンデンサ１２０が介在されている。このコンデンサ１２０の配置・接続は、バスバー１１３ｂ，１１３ｃの左回りバスバー部１１３ｂＬ，１１３ｃＬと右回りバスバー部１１３ｂＲ，１１３ｃＲとが接続する接続部１１３ｋ，１１３ｌの付近で行われる。コンデンサ１２０は、バスバー１１３ｂ，１１３ｃに、ＵＶＷ系のスイッチング素子１１７とＸＹＺ系のスイッチング素子１１７とを繋ぐ経路の途中で接続される。
【０１４４】
かかる構成においては、上記の経路途中にコンデンサ１２０が設けられていることで、ＵＶＷ系のスイッチング素子１１７とＸＹＺ系のスイッチング素子１１７との間で伝播する伝播サージ電圧をコンデンサ１２０で吸収して低減することができる。このため、それらのスイッチング素子１１７間で伝播サージ電圧を伝播し難くすることができるので、自己サージ電圧と伝播サージ電圧とがタイミング的に重畳しても、全体のサージ電圧を小さく抑えることができる。
【０１４５】
尚、コンデンサ１２０を用いて伝播サージ電圧を吸収することだけを目的とするのであれば、ＵＶＷ系のスイッチング素子１１７とＸＹＺ系のスイッチング素子１１７とを繋ぐ経路の途中で接続されるコンデンサ１２０を少なくとも一つ設けるものとすれば十分であって、伝播サージ電圧を必要十分に吸収することができるものであれば十分である。
【０１４６】
このように、本実施形態の構成によれば、サージ電圧を小さく抑えることができるので、パワーモジュール１１０ｂのスイッチング素子１１７がスイッチングに伴うサージに起因して故障し易くなるのを防ぐことができる。また、サージ電圧を抑えるうえで、スイッチング速度を遅くすることは不要であるので、損失を増加させることなくサージ電圧を抑えることができる。
【０１４７】
また、本実施形態においては、正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとが、図１５に示す如く、その板面同士が径方向に離間しつつ向き合うように配置されている。このため、バスバー１１３ｂ，１１３ｃの板面の全域を他のバスバー１１３ｃ，１１３ｂの板面に近接配置させつつ、バスバー１１３ｂ，１１３ｃそれぞれに流れる電流を互いに逆向きに流通させることができるので、バスバー１１３ｂ，１１３ｃでの電流流通による磁束を効果的に打ち消し合うことができる。
【０１４８】
従って、本実施形態の構成によれば、両バスバー１１３ｂ，１１３ｃを板面同士が向き合うように配置することで、バスバー１１３ｂ，１１３ｃにおける配線インダクタンスを小さくすることができるため、スイッチング素子１１７のスイッチングに伴って発生する自己サージ電圧を抑制することができる。また同時に、自己サージ電圧の抑制に伴って伝播サージ電圧も抑制することができるため、サージに起因してスイッチング素子１１７が故障し易くなるのを防ぐことができる。
【０１４９】
また、本実施形態においては、バスバー１１３ｂ，１１３ｃが樹脂製のケース部材１１１ａに一体化されていると共に、そのケース部材１１１ａの内部に樹脂部材１１４が注入されているので、正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとの絶縁性が確保されている。このようにケース部材１１１ａの内部に注入される樹脂部材１１４により正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとの絶縁性を確保することができれば、ケース部材１１１ａの内部に樹脂部材１１４が注入されない構成と比較して、両バスバー１１３ｂ，１１３ｃをより近接配置することが可能である。
【０１５０】
両バスバー１１３ｂ，１１３ｃの間の距離が短いほど、バスバー１１３ｂ，１１３ｃにおける配線インダクタンスが小さくなる。従って、本実施形態によれば、バスバー１１３ｂ，１１３ｃが一体化されたケース部材１１１ａの内部に樹脂部材１１４を注入することで、バスバー１１３ｂ，１１３ｃにおける配線インダクタンスを更に小さくすることができるため、スイッチング素子１１７のスイッチングに伴って発生する自己サージ電圧及び伝播サージ電圧を抑制することができる。
【０１５１】
（変形形態）
尚、上記の実施形態においては、正極バスバー１１３ｂが、回転電機１０の回転軸１０２ａ回りの一部（具体的には、２つの接続部１１３ｋを結ぶ線分の中点とは回転軸１０２ａを挟んで反対側の位置）で開口する開口部１１９ｂを有すると共に、負極バスバー１１３ｃが、回転電機１０の回転軸１０２ａ回りの一部（具体的には、接続部１１３ｌとは回転軸１０２ａを挟んで反対側の位置）で開口する開口部１１９ｃを有する。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃの何れか一方のみが開口部１１９ｂ，１１９ｃを有するように形成されており、他方が開口部１１９ｃ，１１９ｂを有さないように回転軸１０２ａ回りに環状に形成されていてもよい。
【０１５２】
例えば、図２１に示す如く、負極バスバー１１３ｃが開口部１１９ｃを有するように形成されて、右回り負極バスバー部１１３ｃＲの一端と左回り負極バスバー部１１３ｃＬの一端とが開口部１１９ｃを介して離間している一方、正極バスバー１１３ｂが開口部１１９ｂを有さないように形成されて、右回り正極バスバー部１１３ｂＲの一端と左回り正極バスバー部１１３ｂＬの一端とが接続部１１３ｋとは回転軸１０２ａを挟んで反対側の位置において接続されていてもよい。すなわち、正極バスバー１１３ｂが接続部１１３ｋ側とは回転軸１０２ａの中心を挟んだ反対側の位置で周方向に分割されていなくてもよい。
尚、これとは逆に、正極バスバー１１３ｂが開口部１１９ｂを有するように形成されて、右回り正極バスバー部１１３ｂＲの一端と左回り正極バスバー部１１３ｂＬの一端とが開口部１１９ｂを介して離間している一方、負極バスバー１１３ｃが開口部１１９ｃを有さないように形成されて、右回り負極バスバー部１１３ｃＲの一端と左回り負極バスバー部１１３ｃＬの一端とが接続部１１３ｌとは回転軸１０２ａを挟んで反対側の位置において接続されていてもよい。すなわち、負極バスバー１１３ｃが接続部１１３ｌ側とは回転軸１０２ａの中心を挟んだ反対側の位置で周方向に分割されていなくてもよい。
【０１５３】
また、上記の実施形態においては、正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃの双方がそれぞれ、外部接続端子部材１１３ｕ，１１３ｖとの接続部１１３ｋ，１１３ｌ側から回転電機１０の回転軸１０２ａ回りの左右それぞれに延びている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃのうち少なくとも正極バスバー１１３ｂが外部接続端子部材１１３ｕとの接続部１１３ｋ側から回転電機１０の回転軸１０２ａ回りの左右それぞれに延びていればよい。これは、負極バスバー１１３ｃとしては製品のボデーを利用することが可能であり、また、正極バスバー１１３ｂは製品の小型化を図るためにあまり太い部材を利用することができないので、経路長の違いによるインピーダンス差が生じ易いからである。
【０１５４】
また、上記の実施形態においては、各パワーモジュール１１０ｂがそれぞれ、二組の上下アーム素子を有するものとし、合計４つのスイッチング素子１１７と合計４つのダイオード１１８とを有するものとした。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、一パワーモジュール１１０ｂ当たり、一組の上下アーム素子を有するものとしてもよく、また、３組以上の上下アーム素子を有するものとしてもよい。
【０１５５】
また、上記の実施形態においては、コンデンサ１２０が、接続部１１３ｋ，１１３ｌ側から回転軸１０２ａ回りにおいて左右２つずつ合計４個設けられている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、バッテリ逆接時の分岐電流の均等化を図るうえでは、コンデンサ１２０が左右でバランス配置されるように同じ数だけ設けられていればよく、合計で偶数個設けられていればよい。
【０１５６】
また、上記の実施形態においては、パワーモジュール用ヒートシンク１１２ａを、パワーモジュール１１０ｂに対して軸方向の回転電機１０側に配置することとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、図２２に示す如く、パワーモジュール用ヒートシンク１１２ａを、パワーモジュール１１０ｂに対して軸方向の回転電機１０とは反対側に配置することとしてもよい。かかる変形例によれば、パワーモジュール用ヒートシンク１１２ａを冷却し易くなるので、パワーモジュール１１０ｂの放熱性を高めることができる。
【０１５７】
また、上記の実施形態においては、バスバー１１３ｂ，１１３ｃの、非配設領域１１６側に配置されている接続部１１３ｋ，１１３ｌにボルト状の外部接続端子部材１１３ｕ，１１３ｖが接続されている。しかし、バスバー１１３ｂ，１１３ｃがそれぞれ２つずつ接続部１１３ｋ，１１３ｌを有することとし、選択された一つずつのバスバー１１３ｂ，１１３ｃにボルト状の外部接続端子部材１１３ｕ，１１３ｖが接続されることとしてもよい。すなわち、図２３及び図２４に示す如く、バスバー１１３ｂ，１１３ｃの非配設領域１１６側の先端をＬ字状に屈曲させたうえで、そのバスバー１１３ｂ，１１３ｃの屈曲部位に、回転軸１０２ａに対する径方向に空いた第１貫通孔１２２と、回転軸１０２ａに対する軸方向に空いた第２貫通孔１２４と、を設け、外部接続端子部材１１３ｕ，１１３ｖをそのバスバー１１３ｂ，１１３ｃの第１貫通孔１２２及び第２貫通孔１２４の何れか一方に挿入することとしてもよい。
【０１５８】
尚、この変形例において、バスバー１１３ｂ，１１３ｃは、回転軸１０２ａ回りの環状部と、第１貫通孔１２２及び第２貫通孔１２４が設けられたＬ字部と、に分割されていてもよく、この場合は、外部接続端子部材１１３ｕ，１１３ｖが第１貫通孔１２２又は第２貫通孔１２４に挿入された際にバスバー１１３ｂ，１１３ｃのＬ字部と環状部とが一体化されることとしてもよい。
【０１５９】
かかる変形例においては、バスバー１１３ｂ，１１３ｃに接続される外部接続端子部材１１３ｕ，１１３ｖを、径方向に空いた第１貫通孔１２２に挿入することもできると共に、軸方向に空いた第２貫通孔１２４に挿入することもでき、外部接続端子部材１１３ｕ，１１３ｖのバスバー１１３ｂ，１１３ｃへの挿入を径方向向きと軸方向向きとで選択的に行うことができる。このため、制御装置一体型回転電機を搭載できるバリエーションを増やすことができ、様々なバリエーションに対応して制御装置一体型回転電機の種類が増えるのを防止することができる。
【０１６０】
また、上記の実施形態においては、制御基板１１３ａの回転軸１０２ａ回りの一部に切り欠き１１５が設けられている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、図２５に示す如く、上記の切り欠き１１５が設けられていない制御基板１１３ａに適用することとしてもよい。また、上記の実施形態においては、回転電機１０の回転軸１０２ａ回りの一部にパワーモジュール１１０ｂが配設されていない非配設領域１１６を設け、その非配設領域１１６と上記の制御基板１１３ａの切り欠き１１５とを対応させると共に、その非配設領域１１６及び切り欠き１１５に対応させて外部接続端子部材１１３ｕ，１１３ｖを配置することとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、外部接続端子部材１１３ｕ，１１３ｖを、非配設領域１１６や切り欠き１１５の位置や有無に関係なく配置するものに適用することとしてもよい。
【０１６１】
更に、上記の実施形態においては、回転電機１０の回転子１０２が、電流が流れることで磁極を形成する回転子巻線１０２ｃを備えている例を挙げている。しかし、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、回転子巻線１０２ｃの代わりに、磁石を備えていてもよい。かかる構成においては、スリップリング１０３及びブラシ１０４が不要になり、それに伴い、制御装置１１の界磁回路ＩＣ１１０ｃも不要になるので、構成の簡素化が図られる。
【０１６２】
また、上記の実施形態においては、回転電機１０の固定子１０１が備える固定子巻線１０１ｂが、二組設けられている。すなわち、一つの回転電機１０に対して二組の固定子巻線１０１ｂが所定電気角ずれた状態で配置されている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、回転電機１０として別個独立したものが２つ設けられたものに適用することとしてもよい。すなわち、回転電機１０が２個設けられているものとし、各回転電機１０がそれぞれ、ハウジング１００と、固定子１０１と、回転子１０２と、スリップリング１０３と、ブラシ１０４と、回転角度検出用磁石１０５と、を備えるものとしてもよい。つまり、二つの回転電機１０に対して固定子巻線１０１ｂが一つずつ配置されるものとしてもよい。尚、この変形例においては、一方の回転電機の回転子１０２の軸と他方の回転電機の回転子１０２の軸とが同軸上に配置されていることが好ましい。
【符号の説明】
【０１６３】
１・・・制御装置一体型回転電機、２・・・電源、１０・・・回転電機、１１・・・制御装置、１０１ｂ，１０１ｂ−１，１０１ｂ−１Ｕ，１０１ｂ−１Ｖ，１０１ｂ−１Ｗ，１０１ｂ−２，１０１ｂ−２Ｘ，１０１ｂ−２Ｙ，１０１ｂ−２Ｚ・・・固定子巻線、１０２ａ・・・回転軸、１１０ａ・・・回転角度検出回路ＩＣ、１１０ｂ，１１０ｂ−１，１１０ｂ−２，１１０ｂ−３・・・パワーモジュール、１１０ｄ・・・マイクロコンピュータ、１１１ａ・・・ケース部材、１１１ｂ，１１１ｃ・・・固定部材、１１２ａ・・・パワーモジュール用ヒートシンク、１１２ｂ・・・界磁回路ＩＣ用ヒートシンク、１１２ｃ・・・マイクロコンピュータ用ヒートシンク、１１３ａ・・・制御基板、１１３ｂ，１１３ｂＬ，１１３ｂＲ・・・正極バスバー、１１３ｃ，１１３ｃＬ，１１３ｃＲ・・・負極バスバー、１１３ｕ，１１３ｖ・・・外部接続端子部材、１１４・・・樹脂部材、１１５・・・切り欠き、１１６・・・非配設領域、１１７・・・スイッチング素子、１１８・・・ダイオード、１２０・・・コンデンサ、１２２・・・第１貫通孔、１２４・・・第２貫通孔。
【図１】
2018027000.tif 000003
【図２】
2018027000.tif 000004
【図３】
2018027000.tif 000005
【図４】
2018027000.tif 000006
【図５】
2018027000.tif 000007
【図６】
2018027000.tif 000008
【図７】
2018027000.tif 000009
【図８】
2018027000.tif 000010
【図９】
2018027000.tif 000011
【図１０】
2018027000.tif 000012
【図１１】
2018027000.tif 000013
【図１２】
2018027000.tif 000014
【図１３】
2018027000.tif 000015
【図１４】
2018027000.tif 000016
【図１５】
2018027000.tif 000017
【図１６】
2018027000.tif 000018
【図１７】
2018027000.tif 000019
【図１８】
2018027000.tif 000020
【図１９】
2018027000.tif 000021
【図２０】
2018027000.tif 000022
【図２１】
2018027000.tif 000023
【図２２】
2018027000.tif 000024
【図２３】
2018027000.tif 000025
【図２４】
2018027000.tif 000026
【図２５】
2018027000.tif 000027