(57)【要約】【課題】ヒートシンクに設けた冷却フィンを増やしたり、冷却フィンを高くしたりすることなく、インバータ部の放熱を効率良く行うことが可能なインバータ一体形回転電機の提供にある。【解決手段】ヒートシンク４１は、整流部材４２と対向する対向面４５を備えたヒートシンク本体４３と、ヒートシンク本体４３の対向面４５に設けられ、回転軸２３の軸方向へ突出する複数の第１フィン４４と、を備え、整流部材４２は、ヒートシンク本体４３と対向する整流部材本体５２と、整流部材本体５２の対向面に設けられ、回転軸２３の軸方向へ突出する複数の第２フィン５４と、を備え、複数の第２フィン５４は複数の第１フィン４４と交互に配置され、第１フィン４４の整流部材４２との接合および第２フィン５４のヒートシンク４１との接合のうち、少なくとも一方の接合により、ヒートシンク４１および整流部材４２が一体化された。【選択図】  図５
2018042331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ、ステータおよびハウジングを備える回転電機部と、
前記回転電機部の端部に接続され、前記回転電機を駆動するためのインバータ部と、を有するインバータ一体形回転電機において、
前記回転電機部と前記インバータ部との間に配置され、前記ロータの回転軸におけるインバータ部側の端部に固定された冷却ファンと、
前記インバータ部は、
電子部品および前記電子部品が実装された基板を有する回路ユニットと、
前記冷却ファンと前記回路ユニットとの間に配置され、前記回路ユニットと熱的に結合されたヒートシンクと、
前記ヒートシンクと前記冷却ファンとの間に配置され、空気を通す空気流通孔を有する整流部材と、を有し、
前記ヒートシンクは、
前記整流部材と対向する対向面を備えたヒートシンク本体と、
前記ヒートシンク本体の対向面に設けられ、前記回転軸の軸方向へ突出する複数の第１フィンと、を備え、
前記整流部材は、
前記ヒートシンク本体と対向する対向面を備えた整流部材本体と、
前記整流部材本体の対向面に設けられ、前記回転軸の軸方向へ突出する複数の第２フィンと、を備え、
前記複数の第２フィンは前記回転軸と直交する方向にて前記複数の第１フィンと交互に配置され、
前記第１フィンの前記整流部材との接合および前記第２フィンの前記ヒートシンクとの接合のうち、少なくとも一方の接合により、前記ヒートシンクおよび前記整流部材が一体化されていることを特徴とするインバータ一体形回転電機。
【請求項２】
前記回転軸の軸方向における前記整流部材と前記ハウジングとの間にて、前記冷却ファンおよび前記ハウジングの周囲を覆うようにガイドカバーが設けられていることを特徴とする請求項１記載のインバータ一体形回転電機。
【請求項３】
前記ヒートシンクおよび前記整流部材は、ろう付けによる接合により一体化されていることを特徴とする請求項１又は２記載のインバータ一体形回転電機。
【請求項４】
前記第２フィンの前記ヒートシンクとの接合により、前記ヒートシンクおよび前記整流部材が一体化されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のインバータ一体形回転電機。
【請求項５】
前記整流部材は、前記空気流通孔を横断する梁部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のインバータ一体形回転電機。
【請求項６】
前記ヒートシンクおよび前記整流部材は、ボルト締結による接合により一体化されていることを特徴とする請求項１又は２記載のインバータ一体形回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インバータ一体形回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータ一体形回転電機に関係する従来技術としては、例えば、特許文献１に開示された回転電機を挙げることができる。特許文献１に開示された回転電機では、ハウジングの外部にインバータアッセンブリが配置されるとともに回転子に冷却ファンが設けられている。インバータアセンブリの一部を構成するヒートシンクは環状板であり、アルミニウムや銅等の熱伝導体である。ヒートシンクにおいてスイッチング素子が搭載された面と反対側の面には、複数の冷却フィンが突出して形成されている。ヒートシンクの冷却フィンが形成されたヒートシンク面をハウジングに対向させ、ヒートシンクはハウジングに対して回転子と固定子の反対側に装着されている。ヒートシンクの複数の冷却フィンは、ヒートシンクの径方向に放射状に９０°間隔でまとめて形成されている。ヒートシンクの冷却フィンと、冷却フィンに対向したハウジング面間には、プレートが介在されている。プレートは対向したハウジング面を遮り、ヒートシンクとの間で径方向の風路を構成する。
【０００３】
特許文献１に開示された回転電機では、冷却ファンが回転することにより、ヒートシンクとプレートによって形成される吸入口より外気が吸入される。吸入された外気は、ヒートシンクとプレートの間の風路を通り、プレートに設けた窓を通って、ハウジング内に吸入され、ハウジングに設けた排気口より排気される。このため、風路を通る外気によりフィンが冷却されて、ヒートシンクに搭載されたスイッチング素子を効果的に冷却できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１４３８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された回転電機では、ヒートシンクの冷却フィンが風路を通る外気により冷却される。このため、ヒートシンクの冷却効率をさらに向上させようとする場合、冷却フィンの数を増やしたり、冷却フィンを高くしたりして冷却フィンの表面積を増大させる必要がある。しかしながら、ヒートシンクがアルミダイカストにより製造されている場合、アルミダイカストにより製作可能な冷却フィンの数や高さは、生産技術上の制約を受け、冷却フィンの数をさらに増やしたり、冷却フィンをより高くしたりすることは、事実上困難であった。一方では、インバータ一体形回転電機におけるヒートシンクのより効率的な冷却が求められている。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、ヒートシンクに設けた冷却フィンを増やしたり、冷却フィンを高くしたりすることなく、インバータ部の放熱を効率良く行うことが可能なインバータ一体形回転電機の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、ロータ、ステータおよびハウジングを備える回転電機部と、前記回転電機部の端部に接続され、前記回転電機を駆動するためのインバータ部と、を有するインバータ一体形回転電機において、前記回転電機部と前記インバータ部との間に配置され、前記ロータの回転軸におけるインバータ部側の端部に固定された冷却ファンと、前記インバータ部は、電子部品および前記電子部品が実装された基板を有する回路ユニットと、前記冷却ファンと前記回路ユニットとの間に配置され、前記回路ユニットと熱的に結合されたヒートシンクと、前記ヒートシンクと前記冷却ファンとの間に配置され、空気を通す空気流通孔を有する整流部材と、を有し、前記ヒートシンクは、前記整流部材と対向する対向面を備えたヒートシンク本体と、前記ヒートシンク本体の対向面に設けられ、前記回転軸の軸方向へ突出する複数の第１フィンと、を備え、前記整流部材は、前記ヒートシンク本体と対向する対向面を備えた整流部材本体と、前記整流部材本体の対向面に設けられ、前記回転軸の軸方向へ突出する複数の第２フィンと、を備え、前記複数の第２フィンは前記回転軸と直交する方向にて前記複数の第１フィンと交互に配置され、前記第１フィンの前記整流部材との接合および前記第２フィンの前記ヒートシンクとの接合のうち、少なくとも一方の接合により、前記ヒートシンクおよび前記整流部材が一体化されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、整流部材に複数の第２フィンが設けられ、第２フィンがヒートシンクの第１フィンの隣に位置し、複数の第２フィンは複数の第１フィンと交互に配置される。このため、ヒートシンクの第１フィンに加えて整流部材の第２フィンが追加されることにより、冷却フィンの数を増やすことができ、インバータ部の冷却効率を向上させることができる。また、整流部材とヒートシンクは、第１フィンの整流部材との接合および第２フィンのヒートシンクとの接合の少なくとも一方の接合により、一体化されているため、インバータ部の発熱を効率よく整流部材へ伝達させることができ、インバータ部の冷却を効率良く促進することができる。
【０００９】
また、上記のインバータ一体形回転電機において、前記回転軸の軸方向における前記整流部材と前記ハウジングとの間にて、前記冷却ファンおよび前記ハウジングの周囲を覆うようにガイドカバーが設けられている構成としてもよい。
この場合、ガイドカバーと冷却ファンおよびハウジングとの間に空気の流路が形成されるから、冷却に利用された熱交換後の空気が再び冷却ファンによりヒートシンクと整流部材との間の空間に吸引されることがない。従って、冷却に利用された空気による冷却効率の低下を防止することができる。
【００１０】
また、上記のインバータ一体形回転電機において、前記ヒートシンクおよび前記整流部材は、ろう付けによる接合により一体化されている構成としてもよい。
この場合、ろう付けによる接合により、ヒートシンクから整流部材への熱伝達が速やかに行われ、整流部材を通じたインバータ部の冷却をより促進することができる。
【００１１】
また、上記のインバータ一体形回転電機において、前記第２フィンの前記ヒートシンクとの接合により、前記ヒートシンクおよび前記整流部材が一体化されている構成としてもよい。
この場合、発熱源となる回路ユニットの発熱をヒートシンクから整流部材の第２フィンに速やかに伝達することができ、インバータ部の冷却をより促進することができる。
【００１２】
また、上記のインバータ一体形回転電機において、前記整流部材は、前記空気流通孔を横断する梁部を備える構成としてもよい。
この場合、梁部はヒートシンクの第１フィンと接合されるから、第１フィンを支持することができるほか、第１フィンから梁部への熱伝達を図ることが可能である。
【００１３】
また、上記のインバータ一体形回転電機において、前記ヒートシンクおよび前記整流部材は、ボルト締結による接合により一体化されている構成としてもよい。
この場合、ろう付けによるヒートシンクと整流部材との一体化と比較して、ヒートシンクと整流部材との一体化を簡単に行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ヒートシンクに設けた冷却フィンを増やしたり、冷却フィンを高くしたりすることなく、インバータ部の放熱を効率良く行うことが可能なインバータ一体形回転電機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係るインバータ一体形回転電機の縦断面図である。
【図２】第１の実施形態に係るインバータ一体形回転電機の分解斜視図である。
【図３】ヒートシンクと整流部材を分解して示す分解斜視図である。
【図４】（ａ）はヒートシンクの正面図であり、（ｂ）は整流部材の背面図である。
【図５】ヒートシンクと整流部材のろう付けを説明するインバータ一体形回転電機の要部の横断面図である。
【図６】インバータ一体形回転電機の要部の横断面図である。
【図７】第２の実施形態に係るインバータ一体形回転電機の要部の横断面図である。
【図８】第３の実施形態に係るインバータ一体形回転電機の要部の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態にインバータ一体形回転電機について図面を参照して説明する。本実施形態のインバータ一体形回転電機は、例えば、フォークリフト等の産業車両に搭載されるインバータ一体形回転電機である。
【００１７】
図１に示すように、インバータ一体形回転電機は、回転電機部１１および回転電機部１１の端部に接続されたインバータ部１２と、回転電機部１１とインバータ部１２との間に設けた冷却ファン１３と、を備えている。回転電機部１１は、ステータ１４、ロータ１５、第１ハウジング１６および第２ハウジング１７を有する。ステータ１４は円筒状のステータコア１８とステータコア１８のティース（図示せず）に巻装されたコイル１９を備えている。コイル１９の一部はステータコア１８の両端面２０、２１から突出してコイルエンドを形成している。ロータ１５はロータコア２２とロータコア２２の中心を貫通してロータコア２２に固定された回転軸２３とを備えている。回転軸２３はロータコア２２の一方の端面２４から突出する第１軸部２５とロータコア２２の他方の端面２６から突出する第２軸部２７を有している。第１軸部２５は回転軸２３における出力側の軸部である。ロータ１５の軸心Ｐは水平である。
【００１８】
ステータコア１８の一方の端面２０には、第１ハウジング１６が接合されている。第１ハウジング１６はステータコア１８の端面２０および端面２０側のコイルエンドを覆う。第１ハウジング１６には軸孔２８が形成されており、第１軸部２５は軸受２９を介して第１ハウジング１６に支持されている。ステータコア１８の他方の端面２１には、第２ハウジング１７が接合されている。第２ハウジング１７はステータコア１８の端面２１および端面２１側のコイルエンドを覆う。第２ハウジング１７の内壁中心付近には軸孔３０が形成されており、第２軸部２７は、軸孔３０に設けられた軸受３１を介して第２ハウジング１７に支持されている。第２軸部２７の先端部は、第２ハウジング１７から外部へ突出している。図２に示すように、第１ハウジング１６および第２ハウジング１７は、通しボルト３２によりステータ１４に固定されている。
【００１９】
図２に示すように、第２ハウジング１７は、軸心Ｐの径方向に隆起した台座部３３を備えている。第２ハウジング１７における他方の端面３４とインバータ部１２との間には、冷却ファン１３が位置する。冷却ファン１３は、回転軸２３におけるインバータ部側の端部である第２軸部２７の先端部に固定されている。冷却ファン１３は円盤状の本体部３５と本体部３５の外周寄りに複数配設された羽根部３６と、を有する。本体部３５の中心は第２軸部２７と連結されている。本体部３５は回転軸２３の軸心Ｐ方向と直交する径方向に延びている。羽根部３６は、本体部３５の外周寄りにおいて周方向に複数配設され、軸心Ｐ方向に屈曲するように形成されている。本実施形態の冷却ファン１３は遠心型のファンであり、冷却ファン１３の作動により、冷却ファン１３へ吸入される軸心Ｐ方向の空気の流れは、冷却ファン１３を介して径方向外側へ向かうように変換されて排出される。
【００２０】
次に、回転電機部１１を駆動するインバータ部１２について説明する。図２に示すように、インバータ部１２は締結ボルト３７によって第２ハウジング１６に接合されている。図１に示すように、インバータ部１２は、電子部品３８および電子部品３８が実装された基板３９を有する回路ユニット４０を備えている。また、インバータ部１２は、冷却ファン１３と回路ユニット４０との間に配置されたヒートシンク４１と、ヒートシンク４１と冷却ファン１３との間に配置され、ヒートシンク４１と一体形成された整流部材４２とを備えている。回路ユニット４０は３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対応して３個設けられている。電子部品３８はＩＧＢＴ等のスイッチング素子を含む。回路ユニット４０は、ヒートシンク４１に固定されており、ヒートシンク４１は回路ユニット４０と熱的に結合されている。
【００２１】
ヒートシンク４１は回路ユニット４０の熱を逃がすヒートマスとしての機能を有しており、アルミニウム系金属材料によるアルミダイカスト成形により形成されている。図３に示すように、ヒートシンク４１は、略円板形のヒートシンク本体４３とヒートシンク本体４３に設けた複数の第１フィン４４を有している。ヒートシンク本体４３は、軸心Ｐと直交する面であって整流部材４２と対向する対向面４５と、対向面４５の反対側の面であって回路ユニット４０が固定される固定面４６を有する。固定面４６には、回路ユニット４０を覆うインバータカバー４７が固定されている。
【００２２】
第１フィン４４は、ヒートシンク本体４３の対向面４５において突出して形成されている。図１に示すように、第１フィン４４は対向面４５から突出端４８へ向けて幅が縮小する台形の形状である。因みに、アルミダイカスト成形における湯流れの効率化およびアルミダイカストにおいて使用される成形型（図示せず）からヒートシンク４１を取り出しやすくするため、第１フィン４４を台形として抜き勾配を第１フィン４４に設定している。第１フィン４４の突出端４８はろう付けにより整流部材４２と接合されている。ろう付けはろう付け用の焼成炉を用いることにより行われる。
【００２３】
第１フィン４４について詳述する。本実施形態では、図４（ａ）に示すように、ヒートシンク本体４３の対向面４５において回転軸２３を中心として４つの領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに区分している。説明の便宜上、図４（ａ）において仮想線Ｍ１、Ｎ１により対向面４５を区分している。つまり、図４（ａ）では軸心Ｐを中心に時計回りに９０°毎に領域Ａ、Ｃ、Ｂ、Ｄが区分されている。領域Ａは、対向面４５における上部の領域であり、領域Ｂは対向面４５における下部の領域である。領域Ｃは対向面４５における右部の領域（図４（ａ）において右の領域）であり、領域Ｄは対向面４５における左部の領域（図４（ａ）において左の領域である）である。領域Ａの第１フィン４４Ａ、領域Ｂの第１フィン４４Ｂ、領域Ｃの第１フィン４４Ｃ、領域Ｄの第１フィン４４Ｄとしている。第１フィン４４Ａおよび第１フィン４４Ｂは上下方向に延在し、第１フィン４４Ｃ、第１フィン４４Ｄは、第１フィン４４Ａ、４４Ｂの延在方向と直交する左右方向に延在する。第１フィン４４Ａ〜４４Ｄはヒートシンク本体４３の外周付近から中心付近まで延在するが、互いに干渉はしない。
【００２４】
領域Ａにおける複数の第１フィン４４Ａを第１フィン群５０Ａとし、領域Ｂにおける複数の第１フィン４４Ｂを第１フィン群５０Ｂとしている。また、領域Ｃにおける複数の第１フィン４４Ｃを第１フィン群５０Ｃとし、領域Ｄにおける複数の第１フィン４４Ｄを第１フィン群５０Ｄとしている。第１フィン群５０Ａにおける複数の第１フィン４４Ａは互いに平行である。第１フィン群５０Ｂにおける複数の第１フィン４４Ｂは互いに平行である。第１フィン群５０Ｃにおける複数の第１フィン４４Ｃは互いに平行である。第１フィン群５０Ｄにおける複数の第１フィン４４Ｄは互いに平行である。第１フィン４４Ａ〜４４Ｄは一定の間隙が設けられている。この間隙は、アルミダイカスト成形にて第１フィン４４Ａ〜４４Ｄを形成するために適した間隙が設定されているほか、後述する整流部材４２の第２フィン５４の介在を可能とする間隙である。
【００２５】
第１フィン群５０Ａと第１フィン群５０Ｃとの間と、第１フィン群５０Ａと第１フィン群５０Ｄとの間と、第１フィン群５０Ｂと第１フィン群５０Ｃとの間と、第１フィン群５０Ｂと第１フィン群５０Ｄとの間には、補助フィン５１が形成されている。補助フィン５１は対向面４５から突出しており、補助フィン５１の突出方向は第１フィン４４Ａ〜４４Ｄの突出方向と平行である。補助フィン５１の延在方向は軸心Ｐの径方向であるが、補助フィン５１の延在方向は第１フィン４４Ａ〜４４Ｄの延在方向と平行ではない。ヒートシンク本体４３の対向面４５において第１フィン４４Ａ〜４４Ｄおよび補助フィン５１が形成されていることにより、空気をヒートシンク４１の外側から軸心Ｐに向けて集約させ易くなっている。
【００２６】
次に、整流部材４２について詳述する。整流部材４２は、ヒートシンク４１と冷却ファン１３との間に配置され、ヒートシンク４１と一体化されている。整流部材４２は空気流路を形成するほか、ヒートシンク４１の熱を逃がすヒートマスとしての機能を有しており、アルミニウム系金属材料によるアルミダイカスト成形により形成されている。図３に示すように、整流部材４２は、円板形の整流部材本体５２と、整流部材本体５２の中央に設けられ、整流部材本体５２を貫通して空気を通す略方形の空気流通孔５３と、複数の第２フィン５４とを有している。
【００２７】
整流部材本体５２は、軸心Ｐと直交する面であってヒートシンク４１と対向するヒートシンク側対向面５５と、ヒートシンク側対向面５５の反対側の面であって冷却ファン１３と対向する冷却ファン側対向面５６を有する。図４（ｂ）に示すように、空気流通孔５３には、空気流通孔５３を５個に分割するように、整流部材本体５２と一体形成された梁部材５７が配置されている。梁部材は空気流通孔５３の中心に位置する略矩形の環状部５８と、環状部５８と整流部材本体５２を連結する４本の梁部５９を備えている。梁部５９は略矩形の空気流通孔５３における対角線上に位置するように配置されている。梁部材５７に対してヒートシンク４１の第１フィン４４Ａ〜４４Ｄがろう付けにより接合されている。
【００２８】
第２フィン５４は、整流部材本体５２におけるヒートシンク側対向面５５において突出して形成されている。図１に示すように、第２フィン５４はヒートシンク側対向面５５から突出端６０へ向けて幅が縮小する台形の形状である。因みに、アルミダイカスト成形における湯流れの効率化およびアルミダイカストにおいて使用される成形型から整流部材４２を取り出しやすくするため、第２フィン５４を台形として抜き勾配を第１フィン５４に設定している。第２フィン５４の突出端６０はヒートシンク本体４３と当接している。図５は、ヒートシンク４１と整流部材４２が接合されている状態の第１フィン４４（４４Ａ）および第２フィン５４（５４Ａ）の横断面図である。図５に示すように、ヒートシンク本体４３の対向面４５には、第２フィン５４の突出端６０が挿入される溝部６１が形成されている。溝部６１が形成されていることにより、ろうを溝部６１を埋めるようにすれば、第２フィン５４とヒートシンク本体４３とのろう付けによる接合が行い易い。
【００２９】
図４（ｂ）に示すように、整流部材本体５２のヒートシンク側対向面５５において回転軸２３を中心として４つの領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに区分している。説明の便宜上、図４（ｂ）において仮想線Ｍ２、Ｎ２によりヒートシンク側対向面５５を区分している。つまり、図４（ｂ）では軸心Ｐを中心に反時計回りに９０°毎に領域Ａ、Ｃ、Ｂ、Ｄが区分されている。領域Ａは、ヒートシンク側対向面５５における上部の領域であり、領域Ｂはヒートシンク側対向面５５における下部の領域である。領域Ｃはヒートシンク側対向面５５における右部の領域（図４（ｂ）において左の領域）であり、領域Ｄはヒートシンク側対向面５５における左部の領域（図４（ｂ）において右の領域である）である。領域Ａの第２フィン５４Ａ、領域Ｂの第２フィン５４Ｂ、領域Ｃの第２フィン５４Ｃ、領域Ｄの第２フィン５４Ｄとしている。第２フィン５４Ａおよび第２フィン５４Ｂは上下方向に延在し、第２フィン５４Ｃ、第２フィン５４Ｄは第２フィン５４Ａ、５４Ｂの延在方向と直交する左右方向に延在する。第２フィン５４Ａ〜５４Ｄは整流部材本体５２の外周付近から空気流通孔５３付近まで延在する。
【００３０】
領域Ａにおける複数の第２フィン５４Ａを第２フィン群６２Ａとし、領域Ｂにおける複数の第２フィン５４Ｂを第２フィン群６２Ｂとしている。また、領域Ｃにおける複数の第２フィン５４Ｃを第２フィン群６２Ｃとし、領域Ｄにおける複数の第２フィン５４Ｄを第２フィン群６２Ｄとしている。第２フィン群６２Ａにおける複数の第２フィン５４Ａは互いに平行である。第２フィン群６２Ｂにおける複数の第２フィン５４Ｂは互いに平行である。第２フィン群６２Ｃにおける複数の第２フィン５４Ｃは互いに平行である。第２フィン群６２Ｄにおける複数の第２フィン５４Ｄは互いに平行である。第２フィン５４Ａ〜５４Ｄは一定の間隙が設けられている。この間隙は、アルミダイカスト成形にて第２フィン５４Ａ〜５４Ｄを形成するために適した間隙が設定されている。
【００３１】
第２フィン群６２Ａと第２フィン群６２Ｃとの間と、第１フィン群６２Ａと第２フィン群６２Ｄとの間と、第２フィン群６２Ｂと第２フィン群６２Ｃとの間と、第２フィン群６２Ｂと第２フィン群６２Ｄとの間には、補助フィン６３が形成されている。補助フィン６３はヒートシンク側対向面５５から突出しており、補助フィン６３の突出方向は第２フィン５４Ａ〜５４Ｄの突出方向と平行である。補助フィン６３の延在方向は軸心Ｐの径方向であるが、補助フィン６３の延在方向は第２フィン５４Ａ〜５４Ｄの延在方向と平行ではない。ヒートシンク側対向面５５において第２フィン５４Ａ〜５４Ｄおよび補助フィン６３が形成されていることにより、空気を整流部材４２の外側から軸心Ｐに向けて集約させ易くなっている。
【００３２】
ヒートシンク４１と整流部材４２とが接合されている状態では、第２フィン５４は、図５に示すように、回転軸２３の軸心Ｐと直交する方向にて第１フィン４４の隣に位置し、第１フィン４４と交互に配置されている。また同様に、第１フィン４４は回転軸２３の軸心Ｐと直交する方向にて第２フィン５４の隣に位置し、第２フィン５４と交互に配置されている。また、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、補助フィン５１が補助フィン６３の隣に位置し、補助フィン６３が補助フィン５１の隣に位置する。ヒートシンク４１と整流部材４２との間の空間において、第１フィン４４と第２フィン５４との間と、第１フィン４４と補助フィン６３との間と、第２フィン５４と補助フィン５１との間は、空気の流通が可能な空間である。なお、図４（ａ）では、第２フィン５４、補助フィン６３を二点鎖線により示し、図４（ｂ）では、第１フィン４４、補助フィン５１を二点鎖線により示している。
【００３３】
第１フィン群５０Ａに第２フィン群６２Ａが対応しており、第１フィン４４Ａと第２フィン５４Ａが回転軸２３の軸心Ｐと直交する方向にて交互に配設されている。第１フィン群５０Ｂに第２フィン群６２Ｂが対応しており、第１フィン４４Ｂと第２フィン５４Ｂが軸心Ｐと直交する方向にて交互に配設されている。第１フィン群５０Ｃに第２フィン群６２Ｃが対応しており、第１フィン４４Ｃと第２フィン５４Ｃが軸心Ｐと直交する方向にて交互に配設されている。第１フィン群５０Ｄに第２フィン群６２Ｄが対応しており、第１フィン４４Ｄと第２フィン５４Ｄが回転軸２３の軸心Ｐと直交する方向にて交互に配設されている。
【００３４】
整流部材４２の冷却ファン側対向面５６には、ガイドカバー６５が取り付けられている。ガイドカバー６５は、樹脂材料により成形されたものであり、冷却ファン１３により吸引された空気を冷却ファン１３の外周から第２ハウジング１７の外周へ向けて案内するためのものである。ガイドカバー６５は、整流部材４２に固定され、径方向外側へ延在する端板部６６と、端板部６６の外周から軸方向と平行に延びる外周板部６７とを備えている。本実施形態では、第２ハウジング１７の台座部３３に対応させるため外周板部６７は上部のみ形成されず、ガイドカバー６５の上部は開口している。外周板部６７における端板部６６側の端部と軸心Ｐ方向において反対側となる外周板部６７の端部は、第２ハウジング１７との間にて空気が排出される排気口を形成する。ガイドカバー６５と第２ハウジング１７により、冷却ファン１３および第２ハウジングの外周面を通る空気の流路が形成されている。
【００３５】
図６に示すように、インバータ一体形回転電機では、ヒートシンク４１と整流部材４２との間の空間と、空気流通孔５３と、冷却ファン１３が収容されている空間と、ガイドカバー６５と第２ハウジング１７との間との空間とにより、空気流通路が形成されている。図６では、空気の流れを矢印Ｙにて示す。
【００３６】
次に、本実施形態のインバータ一体形回転電機の作用について説明する。インバータ一体形回転電機が駆動されるとき、インバータ部１２における回路ユニット４０はスイッチング素子のスイッチング動作により発熱する。回路ユニット４０の熱はヒートシンク４１へ伝達される。ヒートシンク４１に伝達された熱は、ヒートシンク本体４３や第１フィン４４を通じて放熱される一方、ヒートシンク４１とろう付けされている第２フィン５４へ伝達される。第２フィン５４の突出端６０はヒートシンク４１とろう付けされているため、ヒートシンク４１から第２フィン５４への熱伝達は、ヒートシンク４１に第２フィン５４が単に当接している場合と比べて速やかである。第２フィン５４へ伝達された熱は放熱される。
【００３７】
ところで、インバータ一体形回転電機が駆動されるとロータ１５が回転する。ロータ１５の回転に伴い、冷却ファン１３がロータ１５と同期回転する。冷却ファン１３の回転により、外部の空気がヒートシンク４１と整流部材４２との間の空間に吸引される。吸引された空気は、ヒートシンク４１および整流部材４２との間の空間において、第１フィン４４と第２フィン５４との間と、第１フィン４４と補助フィン６３との間と、第２フィン５４と補助フィン５１との間とを通過する。吸引された空気は第１フィン４４、第２フィン５４、補助フィン５１、６３に案内されて軸心Ｐの径方向中心へ向かう。
【００３８】
空気がヒートシンク４１および整流部材４２との間の空間を通過する際に、ヒートシンク４１および整流部材４２と空気との熱交換が行われる。熱交換によりヒートシンク４１および整流部材４２は放熱により冷却される。ヒートシンク４１および整流部材４２との間の空間を通過した熱交換後の空気は、空気流通孔５３を通過し、冷却ファン１３へ吸引される。
【００３９】
冷却ファン１３へ吸引される空気は、冷却ファン１３の回転により軸心Ｐ方向から径方向への向かう流れに変換される。冷却ファン１３を通過する空気は、第２ハウジング１７の端面３４とガイドカバー６５の端板部６６との間の空間において冷却ファン１３の外周へ向かう。冷却ファン１３の外周へ達した空気は、ガイドカバー６５により案内されて軸心Ｐと平行な流れとなり、第２ハウジング１７の外周とガイドカバー６５の外周板部６７との間を第１ハウジング１６へ向けて通過する。ガイドカバー６５が設けられていることにより、冷却に利用された熱交換後の空気はヒートシンク４１と整流部材４２との間に吸引されることがない。
【００４０】
本実施形態のインバータ一体形回転電機は以下の作用効果を奏する。
（１）整流部材４２に複数の第２フィン５４が設けられ、第２フィン５４がヒートシンク４１の第１フィン４４の隣に位置し、第１フィン４４と交互に配置される。このため、ヒートシンク４１の第１フィン４４に加えて整流部材４２の第２フィン５４が追加されることにより、冷却フィンの数を増やすことができ、インバータ部１２の冷却効率を向上させることができる。また、整流部材４２とヒートシンク４１は一体化されているためインバータ部１２の発熱を効率よく整流部材４２へ伝達させることができ、インバータ部１２の冷却を効率良く促進することができる。
【００４１】
（２）回転軸２３の軸方向における整流部材４２と第２ハウジング１７との間にて、冷却ファン１３および第２ハウジング１７の周囲を覆うようにガイドカバー６５が設けられている。このため、ガイドカバー６５と冷却ファン１３および第２ハウジング１７との間に空気の流路が形成されるから、冷却に利用された空気が再び冷却ファン１３によりヒートシンク４１および整流部材４２との間の空間に吸引されることがない。従って、冷却に利用された熱交換後の空気による冷却効率の低下を防止することができる。
【００４２】
（３）ヒートシンク４１および整流部材４２は、ろう付けによる接合により一体化されているため、ヒートシンク４１から整流部材４２への熱伝達が速やかに行われ、インバータ部１２の冷却をより促進することができる。また、ヒートシンク本体４３の対向面４５に溝部６１を形成したことにより、第２フィン５４とヒートシンク本体４３とのろう付けによるヒートシンク４１と整流部材４２との接合が行い易い。また、ろう付けの接合により第２フィンの強度を向上させることができる。
【００４３】
（４）第２フィン５４のヒートシンク４１との接合により、ヒートシンク４１および整流部材４２が一体化されている。このため、発熱源となる回路ユニット４０を備えたヒートシンク４１の発熱を整流部材４２の第２フィン５４に速やかに伝達することができ、第２フィン５４の放熱により、第１フィン４４の放熱と相まってインバータ部１２の冷却をより促進することができる。
【００４４】
（５）整流部材４２は、空気流通孔５３を横断する梁部材５７を備えている。このため、梁部材５７は、ヒートシンク４１の第１フィン４４と当接し、第１フィン４４を支持することができるほか、第１フィン４４から梁部材５７への熱伝達を図り、梁部材５７を介した放熱が可能である。
【００４５】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るインバータ一体形回転電機について説明する。本実施形態は、第２フィンがヒートシンクにろう付けされているだけでなく、第１フィンが整流部材にろう付けにより接合されている点が第１の実施形態と異なる。本実施形態では、第１の実施形態と共通する構成は第１の実施形態の説明を援用し、共通の符号を用いる。
【００４６】
図７に示すヒートシンク４１と整流部材４２はろう付けにより接合されて一体化されている。整流部材本体５２のヒートシンク側対向面５５には、第１フィン４４の突出端４８が挿入される溝部７１が形成されている。溝部７１が形成されていることにより、ろうを溝部７１を埋めるようにすれば、第１フィン４４と整流部材本体５２とのろう付けによる接合が行い易い。本実施形態によれば、第１フィン４４を通じて整流部材本体５２へ熱伝達することが可能となり、インバータ部１２の冷却を、より一層、効率良く促進することができる。また、ヒートシンク４１と整流部材４２とをより強固に接合することができる。
【００４７】
（第３の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るインバータ一体形回転電機について説明する。本実施形態は、ボルトの締結によりヒートシンクと整流部材が一体化されている点が第１の実施形態と異なる。本実施形態では、第１の実施形態と共通する構成は第１の実施形態の説明を援用し、共通の符号を用いる。
【００４８】
図８に示すヒートシンク４１と整流部材４２はボルト締結により接合されて一体化されている。整流部材本体５２の外周付近には脚部８１が設けられている。脚部８１の軸方向の長さは、第１フィン４４、第２フィン５４の高さ（軸心Ｐ方向の長さ）と同じである。脚部８１にはボルト孔８２が形成されている。ボルト孔８２の軸心はヒートシンク４１と整流部材４２との接合方向と一致する。ヒートシンク４１にはボルト孔８２の軸心と同軸の通孔８３が形成されている。ボルト孔８２と通孔８３を同軸としてボルト８４を通孔８３へ挿入し、さらにボルト孔８２へ螺入することにより、ヒートシンク４１と整流部材４２はボルト締結される。
【００４９】
第１フィン４４の突出端４８は整流部材４２に当接しているため熱伝達は可能であり、また、第２フィン５４の突出端６０はヒートシンク４１に当接しているため、熱伝達は可能である。図示はされないが、第１フィン４４の突出端４８と整流部材４２との間に熱伝導性シート又は熱伝導性グリスを介在させて、突出端４８と整流部材４２との間の熱抵抗を低減し熱伝達を向上させるようにすることが好ましい。また、第２フィン５４の突出端６０とヒートシンク４１との間にも熱伝導性シート又は熱伝導性グリスを介在させて、突出端６０とヒートシンク４１との間の熱抵抗を低減し熱伝達を向上させるようにすることが好ましい。
【００５０】
本実施形態によれば、ろう付けすることなくヒートシンク４１と整流部材４２とを一体化させることができるため、ヒートシンク４１と整流部材４２とをろう付けにより一体化させる場合と比較して、一体化の作業が簡単となる。
【００５１】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
【００５２】
○  上記の実施形態では、第２フィン（又は第１フィン）の突出端が挿入される溝部を設け、第２フィン（又は第１フィン）をヒートシンク（又は整流部材）にろう付けしたが、この限りではない。ヒートシンクと整流部材との一体化は、例えば、溝部を設けることなく、第２フィン（又は第１フィン）とヒートシンク（又は整流部材）とが単に当接している状態にてろう付けしてもよい。
○  上記の実施形態では、ヒートシンクと整流部材の間の空間は、主に、４つの第１フィン群と４つの第２フィン群により、空気の流路が形成されたが、第１フィン群および第２フィン群の数は自由である。また、第１フィン群の第１フィンの数や、第２フィン群の第２フィンの数は自由であり制限されない。
○  上記の実施形態では、略方形の空気流通孔としたが、空気流通孔の形状は特に限定されず、例えば、円形や方形以外の多角形状としてもよい。また、上記の実施形態では、空気流通孔に梁部材を配置したが、梁部材を設けなくてもよい。梁部材を設ける場合であっても、梁部材の形状は、自由であって上記の実施形態の形状に限定されない。
○  上記の実施形態では、第１フィン４４Ａ、４４Ｂおよび第２フィン５４Ａ、５４Ｂが上下方向に延在し、第１フィン４４Ｃ、４４Ｄおよび第２フィン５４Ｃ、５４Ｄが上下方向と直交する左右方向に延在したが、この限りではない。例えば、第１フィン４４Ａ〜４４Ｄおよび第２フィン５４Ａ〜５４Ｄは軸心Ｐを中心に放射状に配置されてもよい。
○  上記の実施形態では、第１フィン４４と第２フィン５４は１枚毎に交互に配置されたがこの限りではない。例えば、第１フィン４４と第２フィン５４は２枚毎に交互に配置されてもよい。また、複数の第１フィン４４のうちの一部と複数の第２フィン５４のうちの一部のみが交互に配置されてもよく、必ずしも複数の第１フィン４４と複数の第２フィン５４の全てが交互に配置されなくてよい。
○  上記の実施形態では、ガイドカバーの上部が開口されたが、ガイドカバーの形状はハウジングの形状に合わせた形状であればよく、ハウジングの全周を覆うようなガイドカバーであってもよい。
○  上記の実施形態では、回転電機部の形式について特定しなかったが、例えば、三相誘導モータ、三相同期モータ、三相交流により駆動される回転電機であればよい。
【符号の説明】
【００５３】
１１  回転電機部
１２  インバータ部
１３  冷却ファン
１４  ステータ
１５  ロータ
１６  第１ハウジング
１７  第２ハウジング
２３  回転軸
３８  電子部品
３９  基板
４０  回路ユニット
４１  ヒートシンク
４２  整流部材
４３  ヒートシンク本体
４４（４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄ）  第１フィン
４５  対向面（ヒートシンク本体）
４８  突出端（第１フィン）
５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ  第１フィン群
５１、６３  補助フィン
５２  整流部材本体  
５３  空気流通孔（整流板）
５４（５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄ）  第２フィン
５５  ヒートシンク側対向面（整流部材）
５７  梁部材
６０  突出端（第２フィン）
６１、７１  溝部
６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄ  第２フィン群
６５  ガイドカバー
８４  ボルト
Ｍ１、Ｍ２、Ｎ１、Ｎ２  仮想線
Ｐ  軸心
【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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