(57)【要約】  ハウジングの第１収容室に収容される回転電機と、ハウジングの第２収容室に収容されるとともに前記回転電機と電気的に接続される半導体モジュールと、を一体的に備える回転電機システムにおいて、回転電機は、第１収容室の内周面に固定されるステータと、ステータに対して回転自在に設けられるロータとから構成されている。そして、回転電機システムは、第２収容室の底部と前記半導体モジュールの間に配置され、内部を通過する冷媒により半導体モジュール及びステータを冷却する冷却器をさらに備える。
2016051535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの第１収容室に収容される回転電機と、前記ハウジングの第２収容室に収容されるとともに前記回転電機と電気的に接続される半導体モジュールと、を一体的に備える回転電機システムであって、
前記回転電機は、前記第１収容室の内周面に固定されるステータと、前記ステータに対して回転自在に設けられるロータとから構成されており、
前記回転電機システムは、前記第２収容室の底部と前記半導体モジュールの間に配置され、内部を通過する冷媒により前記半導体モジュール及び前記ステータを冷却する冷却器をさらに備える。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機システムであって、
前記ハウジングは、前記ステータの周囲に設けられ、内部を通過する冷媒により前記ステータを冷却する冷却路を備え、
前記冷却路を通過する冷媒と前記冷却器を通過する冷媒は共用される、
回転電機システム。
【請求項３】
請求項２に記載の回転電機システムであって、
前記冷却路は、前記冷却器と前記ステータとの間に位置する部分を避けるように前記ハウジングに形成される、
回転電機システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の回転電機システムであって、
前記第２収容室の底部と前記冷却器の間には、熱伝達改善部材が配置される、
回転電機システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の回転電機システムであって、
前記第２収容室の底部及び前記冷却器の底部側の端面の少なくとも一方は、表面粗さを低減するための面加工が施されている、
回転電機システム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の回転電機システムであって、
前記第２収容室の底部及び前記冷却器の底部側の端面の一方は、その中央部分が他方に向かって突出する湾曲形状をなし、
前記冷却器は、冷却器外縁に沿って配置される複数の固定機構により、前記底部に対して密着固定される、
回転電機システム。
【請求項７】
請求項１から３のいずれか一つに記載の回転電機システムであって、
前記第２収容室の底部には、前記第２収容室と前記第１収容室とを連通する連通孔が形成され、
前記冷却器は、前記連通孔を通じて前記ステータと接触するように構成される、
回転電機システム。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一つに記載の回転電機システムであって、
前記冷却器は、冷媒が流れる流路を有する板状部材として構成される、
回転電機システム。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一つに記載の回転電機システムであって、
前記半導体モジュールは、インバータの一部を構成するモジュールである、
回転電機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機と、当該回転電機に接続される半導体モジュールとを一体的に備える回転電機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＪＰ２００５−２２４００８Ａには、回転電機としてのモータと、直流電流を交流電流に変換して当該モータに供給するインバータ装置とを一体的に備える回転電機システムが開示されている。【０００３】
この回転電機システムでは、モータのステータを冷却するための冷却水路がモータを収容するハウジングに設けられており、インバータ装置の半導体モジュールを冷却するための冷却器が筐体に収容された状態でハウジング上に設置されている。冷却器は上流側及び下流側の冷却水路と接続されており、上流側の冷却水路から冷却器に供給された冷却水は冷却器内を通過して下流側の冷却水路に排出される。
【発明の概要】
【０００４】
上記した回転電機システムでは、インバータ装置の下方に冷却水路は設けられておらず、またインバータ装置の冷却器は半導体モジュールのみを冷却するように構成されているため、インバータ装置の下方に位置するモータのステータを冷却することができない。このように、従来技術の回転電機システムは、モータのステータを効率的に冷却できない構成となっている。ステータ冷却効率が低下すると、モータ運転状態によってはモータ出力が制限されるおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、システムの大形化を招くことなく、半導体モジュール及び回転電機のステータを効率的に冷却することが可能な回転電機システムを提供することである。
【０００６】
本発明のある態様によれば、ハウジングの第１収容室に収容される回転電機と、ハウジングの第２収容室に収容されるとともに回転電機と電気的に接続される半導体モジュールと、を一体的に備える回転電機システムが提供される。回転電機は、第１収容室の内周面に固定されるステータと、ステータに対して回転自在に設けられるロータとから構成されている。そして、回転電機システムは、第２収容室の底部と半導体モジュールの間に配置され、内部を通過する冷媒により半導体モジュール及びステータを冷却する冷却器をさらに備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１実施形態による回転電機システムの概略構成図である。
【図２】図２は、半導体モジュールを設置していない状態の回転電機システムの斜視図である。
【図３】図３は、半導体モジュールを設置した状態の回転電機システムの斜視図である。
【図４】図４は、回転電機システムの一部縦断面図である。
【図５】図５は、第２実施形態による回転電機システムの一部縦断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、第３実施形態による回転電機システムの一部縦断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、半導体モジュールを設置した状態の回転電機システムの一部縦断面図である。
【図７】図７は、第４実施形態による回転電機システムの一部縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
（第１実施形態）
図１を参照して、第１実施形態による回転電機システム１００について説明する。図１は、第１実施形態による回転電機システム１００の概略構成図である。
【００１０】
図１に示す回転電機システム１００は、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載されるシステムである。
【００１１】
回転電機システム１００は、電源としてのバッテリ２０と、車輪を駆動する駆動源としてのモータ３０と、バッテリ２０及びモータ３０に対して電気的に接続されるインバータ１０と、を備える。回転電機システム１００は、バッテリ２０から放電された電力を用いてモータ３０を駆動したり、モータ３０によって発電された電力を用いてバッテリ２０を充電したりする。
【００１２】
バッテリ２０は、充放電可能な２次電池であって、例えばリチウムイオン電池により構成されている。
【００１３】
モータ３０は、Ｕ相端子、Ｖ相端子、及びＷ相端子を備える三相交流モータである。モータ３０は、いわゆる回転電機であって、通常時には駆動源として機能し、回生時には発電機として機能する。
【００１４】
インバータ１０は、バッテリ２０とモータ３０との間に電気的に接続される電力変換装置である。インバータ１０は、通常時にはバッテリ２０の直流電力を交流電力に変換して交流電力をモータ３０に供給し、回生時にはモータ３０からの交流電力を直流電力に変換して直流電力をバッテリ２０に供給する。
【００１５】
インバータ１０は正極側電源線１１及び負極側電源線１２を備えており、正極側電源線１１はリレースイッチ１５を介してバッテリ２０の正極に接続される。負極側電源線１２は、バッテリ２０の負極に接続される。
【００１６】
正極側電源線１１と負極側電源線１２との間には、バッテリ２０とインバータ１０との間の電圧を平滑化するコンデンサ１４が接続されている。コンデンサ１４は、バッテリ２０に対して並列に接続されている。
【００１７】
インバータ１０は、６つのスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６を含む半導体モジュール１３をさらに備えている。半導体モジュール１３（パワーモジュール）の各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）と、ＩＧＢＴとは逆方向への電流の流れを許容する整流ダイオードとから構成される。
【００１８】
正極側電源線１１と負極側電源線１２との間においては、Ｕ相用素子としてスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２が直列接続され、Ｖ相用素子としてスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４が直列接続され、Ｗ相用素子としてスイッチング素子Ｓ５，Ｓ６が直列接続される。
【００１９】
モータ３０のＵ相端子は、スイッチング素子Ｓ１とスイッチング素子Ｓ２とが接続される接続部に対して接続される。さらに、モータ３０のＶ相端子はスイッチング素子Ｓ３とスイッチング素子Ｓ４とが接続される接続部に対して接続され、モータ３０のＷ相端子はスイッチング素子Ｓ５とスイッチング素子Ｓ６とが接続される接続部に対して接続される。
【００２０】
上記した６つのスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６は、コントローラ５０からの制御信号に基づいてオン／オフ制御される。例えば、コントローラ５０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。
【００２１】
コントローラ５０には、Ｕ相電流を検出する電流センサ５１や、Ｖ相電流を検出する電流センサ５２、Ｗ相電流を検出する電流センサ５３の検出信号が入力する。また、コントローラ５０には、これら信号の他、バッテリ２０の電圧を検出する電圧センサやモータ３０の回転数を検出する回転数センサ等からの検出信号が入力する。
【００２２】
コントローラ５０は、上述の検出信号や車両コントローラ（図示省略）からのトルク指令値等に基づいてパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）を生成し、これらＰＷＭ信号により半導体モジュール１３のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６をスイッチング制御する。
【００２３】
図２及び図３に示すように、回転電機システム１００では、回転電機としてのモータ３０と、当該モータ３０に対して電気的に接続されるインバータ１０とが、ハウジング６０を介して一体的に設けられる。
【００２４】
図２に示すように、ハウジング６０は、アルミニウム合金等によって鋳造されたケース部材として構成されている。ハウジング６０は、モータ３０を収容する第１収容室としてのモータ収容室６１と、インバータ１０を収容する第２収容室としてのインバータ収容室６２と、を備える。
【００２５】
モータ収容室６１はモータ３０の外形に対応した円筒状空間として形成されており、インバータ収容室６２は底部６２Ａ及び側壁部６２Ｂからなる箱状空間として形成されている。モータ収容室６１とインバータ収容室６２とは、上下方向に並んで配設される。インバータ収容室６２にインバータ１０が取り付けられた後には、インバータ収容室６２の上部開口は図示しない蓋部材によって閉塞される。
【００２６】
モータ３０は、モータ収容室６１の内周面６１Ａに固定されるステータ３１と、ステータ３１の内側において当該ステータ３１に対して回転自在に設けられるロータ３２と、を備える。
【００２７】
ロータ３２は、回転軸３２Ａと、回転軸３２Ａの外周に取り付けられたロータコア３２Ｂとから構成される。ロータコア３２Ｂは複数の電磁鋼板を積層して構成された円筒状部材であって、ロータコア３２Ｂの内部には永久磁石が設けられている。
【００２８】
ステータ３１は、ロータ３２の外周を取り囲むよう円環状に形成されている。ステータ３１は、焼嵌め等の手法を利用して、ステータ３１の外周面がモータ収容室６１の内周面６１Ａに密着するようにモータ収容室６１内に固定される。ステータ３１は複数のティース部を有しており、それらティース部にはＵ相コイル、Ｖ相コイル、及びＷ相コイルが順番に巻き回されている。
【００２９】
図３に示すように、ハウジング６０のインバータ収容室６２には、インバータ１０が収容される。つまり、インバータ収容室６２内には、インバータ１０を構成する半導体モジュール１３や、コンデンサ１４、コントローラ５０等が配置される。
【００３０】
スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６を含む半導体モジュール１３は、冷却器７０を介してインバータ収容室６２の底部６２Ａ上に設置される。回転電機システム１００の組み立ての容易化を図るため、冷却器７０は、半導体モジュール１３が取り付けられた状態で、ボルト等の固定機構を介してインバータ収容室６２の底部６２Ａに固定される。冷却器７０はスイッチング制御時に発熱する半導体モジュール１３を冷却する冷却機構であり、冷却器７０の詳細については図４を参照して後述する。
【００３１】
半導体モジュール１３は、冷却器７０上に載置された状態でインバータ収容室６２内に収容される。半導体モジュール１３のＵ相，Ｖ相，Ｗ相接続部と、モータ３０のＵ相，Ｖ相，Ｗ相端子とは、それぞれＵ相、Ｖ相，Ｗ相バスバー４１，４２，４３を介して電気的に接続される。Ｕ相、Ｖ相，Ｗ相バスバー４１，４２，４３には、各相に対応した電流センサ５１，５２，５３が設けられる。
【００３２】
ハウジング６０の後端側においてインバータ収容室６２の側壁部６２Ｂは貫通孔６２Ｃを有しており、モータ収容室６１の後端は開口端として形成されている。Ｕ相、Ｖ相，Ｗ相バスバー４１，４２，４３は、側壁部６２Ｂの貫通孔６２Ｃ及びモータ収容室６１の開口端を通じて、モータ３０及び半導体モジュール１３に接続されている。
【００３３】
上記した回転電機システム１００では、モータ３０が駆動されることにより、モータ３０のステータ３１やインバータ１０の半導体モジュール１３が発熱する。そのため、回転電機システム１００は、モータ３０のステータ３１及びインバータ１０の半導体モジュール１３を冷却する冷却機構を有している。
【００３４】
図４を参照して、回転電機システム１００の冷却機構について説明する。図４は、回転電機システム１００の一部縦断面図である。
【００３５】
図４に示すように、本実施形態による回転電機システム１００は、冷却機構として冷却路６３及び冷却器７０を備えている。
【００３６】
冷却路６３は、モータ３０のステータ３１の周囲におけるハウジング６０に形成される。冷却路６３は、ステータ３１の外周に沿って回転軸方向に延設されている。冷却路６３は冷却水（冷媒）を流す通路であって、冷却水が冷却路６３内を流れることにより、冷却路６３近傍のステータ３１が冷却される。このように、冷却路６３は、モータ３０のステータ３１を冷却するための冷却機構として構成されている。冷却路６３は、スタータ３１の周囲に複数設けられてもよいし、ステータ３１の周囲に沿って延設される一本の通路として構成されてもよい。
【００３７】
なお、冷却路６３内を流れる冷媒は、冷却水に限られず、油等の液体や空気等の気体であってもよい。
【００３８】
冷却器７０は、インバータ収容室６２の底部６２Ａと半導体モジュール１３の間に介在するように配置される。冷却器７０は、矩形板状部材であって、その内部に複数の流路７１を有している。流路７１は、モータ３０の回転軸方向に延設された通路として形成される。
【００３９】
複数の流路７１は、回転軸方向に直交する方向（モータ幅方向）に並んで設けられ、それぞれ平行に配置される。冷却器７０の流路７１は冷却水（冷媒）を流す通路であって、冷却水が流路７１内を流れることにより、インバータ１０の半導体モジュール１３及びモータ３０のステータ３１が冷却される。
【００４０】
このように、冷却器７０は、当該冷却器７０の上方に位置するインバータ１０の半導体モジュール１３だけでなく、当該冷却器７０の下方に位置するモータ３０のステータ３１も冷却可能な冷却機構として構成されている。冷却器７０は半導体モジュール１３及びステータ３１を冷却するものであるため、流路７１の容積や形状は半導体モジュール１３及びステータ３１の両部材を冷却することができるように設計されている。なお、流路７１は、半導体モジュール１３の下面に沿って蛇行しながら延設される一本の通路として構成されてもよい。
【００４１】
本実施形態では、冷却器７０及び冷却路６３は、冷却器７０の入口部から流路７１内に流入した冷却水が、流路７１を通過した後、冷却器７０の出口部を通じて冷却路６３に流入するように構成されている。そして、冷却路６３を通過した冷却水は、図示しない放熱機構により冷却され、再び冷却器７０に供給される。このように、冷却器７０の流路７１を通過する冷却水と、冷却路６３を通過する冷却水とは共用されている。半導体モジュール１３の許容上限温度はステータ３１の許容上限温度よりも低いため、冷却水を共用する場合、放熱機構により冷却された冷却水は、冷却路６３よりも先に冷却器７０に供給されることが望ましい。
【００４２】
なお、本実施形態では冷却水を共用としたが、異なる冷却水供給源を利用し、冷却器７０及び冷却路６３に対して冷却水を別々に供給してもよい。
【００４３】
上述の通り、回転電機システム１００の冷却機構は、冷却路６３及び冷却器７０により構成される。冷却器７０は半導体モジュール１３及びステータ３１の両部材を冷却するため、冷却路６３は、冷却器７０とステータ３１との間に位置する部分（冷却器７０の直下）を避けるように、ハウジング６０に設けられている。これにより、冷却路６３の冷却範囲と冷却器７０の冷却範囲との重複を避けることができる。
【００４４】
上記した第１実施形態の回転電機システム１００によれば、以下の効果を得ることができる。
【００４５】
回転電機システム１００は、ハウジング６０に形成されるステータ冷却用の冷却路６３とは別に、冷却器７０を備えている。冷却器７０は、インバータ収容室６２の底部６２Ａと半導体モジュール１３の間に配置され、内部を通過する冷却水によりインバータ１０の半導体モジュール１３及びモータ３０のステータ３１を冷却するように構成される。
【００４６】
このように冷却器７０は半導体モジュール１３の冷却機構とステータ３１の冷却機構を兼用するものであるため、回転電機システム１００の大形化を招くことなく、半導体モジュール１３及びステータ３１を効率的に冷却することが可能となる。その結果、モータ３０による長時間の高出力運転を実現することができる。
【００４７】
また、半導体モジュール１３とステータ３１との間に板状部材としての冷却器７０を介在させることで、インバータ収容室６２の底部６２Ａを補強でき、底部６２Ａをある程度薄く設定してもハウジング強度を確保できる。
【００４８】
なお、冷却器７０は、インバータ１０の一部を構成する半導体モジュール１３を冷却するよう構成されているが、モータ３０に接続されるインバータ１０以外の電気部品（コンバータ等）の半導体モジュールを冷却するよう構成されてもよい。
【００４９】
回転電機システム１００では、ステータ冷却用の冷却路６３は、ステータ３１の周囲におけるハウジング６０に設けられる。冷却路６３及び冷却器７０において、冷却路６３を通過する冷却水と冷却器７０を通過する冷却水は共用される。このように冷却水を共用とすることで、冷却水供給源や冷却水の放熱機構等についても共有化でき、回転電機システム１００の大形化を抑制することが可能となる。
【００５０】
さらに、回転電機システム１００では、冷却路６３は、冷却器７０とステータ３１との間に位置する部分（冷却器７０の直下）を避けるようにハウジング６０に形成される。これにより、冷却路６３の冷却範囲と冷却器７０の冷却範囲との重複を避けることができ、回転電機システム１００の大形化を抑制しつつ、効率的にステータ３１及び半導体モジュール１３を冷却することが可能となる。
【００５１】
（第２実施形態）
図５を参照して、第２実施形態による回転電機システム１００について説明する。
【００５２】
第２実施形態による回転電機システム１００は、冷却器７０とインバータ収容室６２の底部６２Ａとの間に熱伝達改善部材８０を介在させる点において、第１実施形態のシステムとは相違する。なお、以下の実施形態では第１実施形態と同じ機能を果たす構成には同一の符号を用い、重複する記載を適宜省略して説明する。
【００５３】
図５に示すように、第２実施形態による回転電機システム１００では、冷却器７０とインバータ収容室６２の底部６２Ａとの間に熱伝達改善部材８０が配置される。
【００５４】
熱伝達改善部材８０は、冷却器７０の下端面とインバータ収容室６２の底部６２Ａとの間にグリスを塗布することで形成されるグリス層や、冷却器７０の下端面とインバータ収容室６２の底部６２Ａとの間に配置される空気よりも高い熱伝導率を有する弾性体である。
【００５５】
第２実施形態による回転電機システム１００では、冷却器７０と底部６２Ａとの間に熱伝達改善部材８０を挟むことで、冷却器７０と熱伝達改善部材８０及び底部６２Ａと熱伝達改善部材８０を隙間なく接触させることができる。これにより、各部材間における熱抵抗を小さくすることができ、冷却器７０によりモータ３０のステータ３１をより効率的に冷却することが可能となる。
【００５６】
なお、第２実施形態では冷却器７０と底部６２Ａとの間に熱伝達改善部材８０を配置したが、熱伝達改善部材８０を配置する代わりに、冷却器７０の下端面（取付面）及びインバータ収容室６２の底部表面の少なくとも一方の面について表面粗さを低減するための面加工を施してもよい。
【００５７】
このように面加工を施すことで、冷却器７０と底部６２Ａとを隙間なく接触させることができ、両部材の接触面積を増加させることができる。これにより、熱伝達改善部材８０がなくても、冷却器７０−底部６２Ａ間における熱抵抗を小さくでき、冷却器７０によりステータ３１をより効率的に冷却することが可能となる。
【００５８】
鋳造によって形成されるハウジング６０においてはその表面が粗くなりやすいので、冷却器７０及び底部６２Ａの一方にのみ面加工を施す場合には、ハウジング６０の一部として形成されるインバータ収容室６２の底部６２Ａの表面に対して、表面粗さを低減するための面加工を施すことが望ましい。
【００５９】
さらに、冷却器７０及び底部６２Ａの少なくとも一方について面加工を施した状態で、冷却器７０と底部６２Ａとの間に熱伝達改善部材８０を配置してもよい。
【００６０】
（第３実施形態）
図６Ａ及び図６Ｂを参照して、第３実施形態による回転電機システム１００について説明する。
【００６１】
第３実施形態による回転電機システム１００は、冷却器７０の設置の仕方において、第１及び第２実施形態のシステムとは相違する。
【００６２】
図６Ａに示すように、ハウジング６０の底部６２Ａに固定される前の冷却器７０は、モータ幅方向に湾曲した板状部材として構成されている。つまり、冷却器７０の下端面（取付面）は、モータ幅方向の中央部分がインバータ収容室６２の底部６２Ａに向かって突出する湾曲形状をなしている。冷却器７０は比較的単純な板形状であるため、押出成形等の手法を利用すれば当該冷却器７０を容易に製造することができる。
【００６３】
図６Ｂに示すように、湾曲形状の冷却器７０は、インバータ収容室６２の底部６２Ａ上に載置された後、固定機構としての複数のボルト９０により底部６２Ａに対して固定される。
【００６４】
これらボルト９０は、冷却器７０の外縁に沿って配置される。ボルト９０は、少なくとも矩形板状の冷却器７０の四隅に配置されるが、四隅以外にも冷却器７０の外周辺に沿って配置されてもよい。ボルト９０が冷却器７０のボルト挿通孔を通じて底部６２Ａのネジ穴に螺合することで、冷却器７０が湾曲状から平板状に変形した状態で底部６２Ａに密着固定される。
【００６５】
第３実施形態による回転電機システム１００では、モータ幅方向に湾曲する形状の冷却器７０が、当該冷却器７０の外縁に沿って配置される複数のボルト９０により、インバータ収容室６２の底部６２Ａに密着固定される。
【００６６】
このように密着固定することで、ボルト９０の近傍だけでなく冷却器７０の中央部分においても、高い接触面圧を維持した状態で冷却器７０と底部６２Ａとを密着させることができる。これにより、冷却器７０と底部６２Ａとを隙間なく接触させることができ、両部材間における熱抵抗を小さくすることができる。その結果、冷却器７０により、モータ３０のステータ３１をより効率的に冷却することが可能となる。
【００６７】
なお、ハウジング６０のモータ収容室６１にステータ３１を焼嵌めにより配置すると、インバータ収容室６２の底部６２Ａの表面がステータ３１の外周形状に対応してモータ幅方向に湾曲する。つまり、底部６２Ａは、モータ幅方向の中央部分が冷却器７０側に突出する湾曲形状となる。
【００６８】
このように底部６２Ａが湾曲形状となる場合、冷却器７０は湾曲した板状部材ではなく平板状部材としてもよい。冷却器７０の外縁に沿って配置される複数のボルト９０により、モータ幅方向に湾曲する底部６２Ａに対して冷却器７０を固定しても、高い接触面圧を維持した状態で冷却器７０と底部６２Ａとを密着させることができる。その結果、冷却器７０により、モータ３０のステータ３１をより効率的に冷却することが可能となる。
【００６９】
上述した第３本実施形態の回転電機システム１００では、冷却器７０と底部６２Ａとの間に第２実施形態で説明した熱伝達改善部材を配置したり、冷却器７０及び底部６２Ａに対して第２実施形態で説明した面加工を施したりしてもよい。
【００７０】
（第４実施形態）
図７を参照して、第４実施形態による回転電機システム１００について説明する。
【００７１】
第４実施形態による回転電機システム１００は、冷却器７０の一部がモータ収容室６１に露出する点において、第１〜第３実施形態のシステムとは相違する。
【００７２】
図７に示すように、インバータ収容室６２の底部６２Ａには、冷却器７０が嵌め込まれる凹溝６４、及びインバータ収容室６２とモータ収容室６１とを連通する連通孔６５が形成される。
【００７３】
冷却器７０は、圧入又は焼嵌め等の手法により、底部６２Ａの凹溝６４内に配置される。このように配置された状態では、冷却器７０の一部が連通孔６５を通じてモータ収容室６１に露出する。連通孔６５を通じて露出する冷却器７０の露出部分はモータ３０のステータ３１の外周形状に対応して窪む凹部７２として形成されており、冷却器７０の凹部７２はステータ３１に対して接触するように構成されている。
【００７４】
第４実施形態による回転電機システム１００では、冷却器７０の凹部７２（露出部分）は、連通孔６５を通じてモータ収容室６１側に露出するとともに、ステータ３１の外周面に対して接触する。これにより、冷却器７０を介して、モータ３０のステータ３１を直接冷却することができる。その結果、冷却器７０により、モータ３０のステータ３１をより効率的に冷却することが可能となる。
【００７５】
なお、冷却器７０の下端面の露出部分は平坦面として形成されてもよい。この場合には、連通孔６５を通じて露出する冷却器７０の下端面と、ステータ３１の外周面とが接触するように、ステータ３１の外周面の一部が平坦面として形成される。
【００７６】
上述した第４本実施形態の回転電機システム１００では、冷却器７０とステータ３１との間に第２実施形態で説明した熱伝達改善部材を配置したり、冷却器７０及びステータ３１に対して第２実施形態で説明した面加工を施したりしてもよい。
【００７７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００７８】
上述した各実施形態は、それぞれ単独の実施形態として説明したが、適宜組み合わせてもよい。
【図１】
2016051535.tif 000003
【図２】
2016051535.tif 000004
【図３】
2016051535.tif 000005
【図４】
2016051535.tif 000006
【図５】
2016051535.tif 000007
【図６Ａ】
2016051535.tif 000008
【図６Ｂ】
2016051535.tif 000009
【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年2月24日(2015.2.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの第１収容室に収容される回転電機と、前記ハウジングの第２収容室に収容されるとともに前記回転電機と電気的に接続される半導体モジュールと、を一体的に備える回転電機システムであって、
前記回転電機は、前記第１収容室の内周面に固定されるステータと、前記ステータに対して回転自在に設けられるロータとから構成されており、
前記回転電機システムは、前記第１収容室の上方に位置する前記第２収容室の底部と、前記半導体モジュールの下部との間に配置され、内部を通過する冷媒により前記半導体モジュール及び前記ステータを冷却する冷却器をさらに備える。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機システムであって、
前記ハウジングは、前記ステータの周囲に設けられ、内部を通過する冷媒により前記ステータを冷却する冷却路を備え、
前記冷却路を通過する冷媒と前記冷却器を通過する冷媒は共用される。
【請求項３】
請求項２に記載の回転電機システムであって、
前記冷却路は、前記冷却器と前記ステータとの間に位置する部分を避けるように前記ハウジングに形成される。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の回転電機システムであって、
前記第２収容室の底部と前記冷却器の間には、熱伝達改善部材が配置される。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の回転電機システムであって、
前記第２収容室の底部及び前記冷却器の底部側の端面の少なくとも一方は、表面粗さを低減するための面加工が施されている。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の回転電機システムであって、
前記第２収容室の底部及び前記冷却器の底部側の端面の一方は、その中央部分が他方に向かって突出する湾曲形状をなし、
前記冷却器は、冷却器外縁に沿って配置される複数の固定機構により、前記底部に対して密着固定される。
【請求項７】
請求項１から３のいずれか一つに記載の回転電機システムであって、
前記第２収容室の底部には、前記第２収容室と前記第１収容室とを連通する連通孔が形成され、
前記冷却器は、前記連通孔を通じて前記ステータと接触するように構成される。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一つに記載の回転電機システムであって、
前記冷却器は、冷媒が流れる流路を有する板状部材として構成される。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一つに記載の回転電機システムであって、
前記半導体モジュールは、インバータの一部を構成するモジュールである。
【国際調査報告】
2016051535.tif 000011
2016051535.tif 000012