(57)【要約】  この発明は、構成要素を減らし、組み立て工数を低減するとともに、小型、軽量化を図ることができるインバータ一体型モータを得る。  この発明に係るインバータ一体型モータは、インバータモジュールとモータとが上記モータの軸方向に並んで一体に構成され、上記インバータモジュールは、インバータを有するパワー部と、マイコンを有する制御部と、が一体となった単一部材に構成され、上記モータは、ロータと、ステータと、上記ロータのシャフトを支持するベアリングを有する一対の筐体と、を備えている。
2017022094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータモジュールとモータとが上記モータの軸方向に並んで一体となったインバータ一体型モータにおいて、
上記インバータモジュールは、インバータを有するパワー部と、マイコンを有する制御部と、が一体となった単一部材に構成され、
上記モータは、ロータと、ステータと、上記ロータのシャフトを支持するベアリングを有する一対の筐体と、を備えているインバータ一体型モータ。
【請求項２】
上記インバータモジュールは、上記パワー部と、上記制御部と、を一体としたモールド成形体である請求項１記載のインバータ一体型モータ。
【請求項３】
上記一対の筐体の一方の筐体が有底筒状に作製されており、上記ステータが上記一方の筐体内に配設されている請求項１又は請求項２記載のインバータ一体型モータ。
【請求項４】
上記インバータモジュールが、上記一対の筐体の中の、上記シャフトの反出力側を支持するベアリングを有する筐体の反出力側の面に取り付けられている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のインバータ一体型モータ。
【請求項５】
上記インバータモジュールが、上記一対の筐体の中の、上記シャフトの出力側を支持するベアリングを有する筐体の反出力側の面に取り付けられている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のインバータ一体型モータ。
【請求項６】
上記インバータは、上記インバータモジュールのモールド樹脂部から露出しており、
上記インバータの上記モールド樹脂部からの露出面が、上記インバータモジュールが取り付けられた上記筐体の反出力側の面に接している請求項４又は請求項５記載のインバータ一体型モータ。
【請求項７】
熱伝導部材が、上記インバータの上記モールド樹脂部からの露出面と上記筐体の反出力側の面との間に配設されている請求項６記載のインバータ一体型モータ。
【請求項８】
上記一対の筐体の中の、上記シャフトの出力側を支持するベアリングを有する一方の筐体が、有底筒状に作製されており、
上記一対の筐体の中の、上記シャフトの反出力側を支持するベアリングを有する他方の筐体が、平板状に作製されており、上記一方の筐体の反出力側の開口端部に内嵌状態に装着され、
上記ステータが、上記一方の筐体内に配設され、
上記ロータが、上記ステータの内側に配設され、
上記インバータモジュールが、上記他方の筐体の反出力側の面に取り付けられ、
防水シール部が、上記一方の筐体と上記インバータモジュールとの間に、上記一方の筐体の反出力側の開口を囲繞するように構成されている請求項１又は請求項２記載のインバータ一体型モータ。
【請求項９】
上記インバータモジュールに配設された回転センサ検出部と、上記ロータに配設された回転センサ被検出部と、をさらに備える請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のインバータ一体型モータ。
【請求項１０】
上記ステータのステータコイルと上記インバータモジュールのターミナル同士が、プレスフィット接合されている請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のインバータ一体型モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インバータモジュールとモータとがモータの軸方向に配列して一体となっているインバータ一体型モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインバータ一体型モータは、ステータ、ロータ、ステータを内嵌状態に保持するモータケース、およびモータケースの軸方向の両側に配設されて、ロータを回転可能に支持するフロントフレームエンドおよびリアフレームエンドからなるモータと、モータを駆動する駆動電流が通電されるパワー部およびモータの駆動を制御する制御部からなるコントロールユニットと、から構成されていた。コントロールユニットは、制御部を構成するマイコンなどの部品が実装された制御基板、パワー部を構成するコンデンサなどの部品が実装されたパワー基板、パワーモジュール、コネクタなどをヒートシンクにねじにより螺着して構成されていた。コントロールユニットは、ヒートシンクをリアフレームエンドにねじにより螺着して、モータと一体となるように組み付けられ、カバー部材が、コントロールユニットを収容するように取り付けられていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１３１４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のインバータ一体型モータでは、コントロールユニットが、制御部を構成するマイコンなどの部品が実装された制御基板、パワー部を構成するコンデンサなどの部品が実装されたパワー基板、パワーモジュール、コネクタなどをヒートシンクにねじにより螺着して構成されていたので、構成要素の個数が多く、その構成が複雑であった。そのため、装置が大型化し、重量が重くなり、組み立て工数が増大するという課題があった。【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、構成要素を減らし、組み立て工数を低減するとともに、小型、軽量化を図ることができるインバータ一体型モータを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るインバータ一体型モータは、インバータモジュールとモータとが上記モータの軸方向に並んで一体に構成され、上記インバータモジュールは、インバータを有するパワー部と、マイコンを有する制御部と、が一体となった単一部材に構成され、上記モータは、ロータと、ステータと、上記ロータのシャフトを支持するベアリングを有する一対の筐体と、を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明では、インバータモジュールが、パワー部と制御部とが一体となった単一部材に構成されているので、構成要素の個数が少なくなり、組み立て工数を削減でき、かつ小型、軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係るインバータ一体型モータを示す縦断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るインバータ一体型モータを分解した状態を示す縦断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るインバータ一体型モータを示す側面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るインバータ一体型モータを反出力軸側から見た端面図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係るインバータ一体型モータを示す縦断面図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係るインバータ一体型モータを分解した状態を示す縦断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係るインバータ一体型モータを示す側面図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係るインバータ一体型モータを反出力側から見た端面図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係るインバータ一体型モータを示す縦断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態３に係るインバータ一体型モータを示す縦断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係るインバータ一体型モータを分解した状態を示す縦断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態３に係るインバータ一体型モータを示す側面図である。
【図１３】この発明の実施の形態３に係るインバータ一体型モータを反出力軸側から見た端面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るインバータ一体型モータを示す縦断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係るインバータ一体型モータを分解した状態を示す縦断面図、図３はこの発明の実施の形態１に係るインバータ一体型モータを示す側面図、図４はこの発明の実施の形態１に係るインバータ一体型モータを反出力軸側から見た端面図である。なお、縦断面図とは、モータの軸を含む平面を表す図であり、図１および図２では、ロータを除いて、縦断面を図示している。
【００１０】
図１から図４において、インバータ一体型モータ１００は、モータ１とインバータモジュール２５とがモータ１の軸方向に配列して一体となっている。
【００１１】
モータ１は、ロータ２と、ステータ５と、筐体としてのフロントハウジング１２およびリアハウジング１５と、を備える永久磁石同期モータであり、インバータモジュール２５により電流の供給および駆動が制御される。
ロータ２は、永久磁石（図示せず）が埋設されたロータコア３と、ロータコア３の軸心位置を挿通してロータコア３に固着されたシャフト４と、を備える。
【００１２】
ステータ５は、電磁鋼板を積層、一体化して作製されたステータコア６と、ステータコア６に樹脂製のインシュレータ８を介して装着されたステータコイル７と、を備える。ここでは、ステータコイル７は、２組の３相コイルにより構成されている。２組の３相コイルは、それぞれ、樹脂製のターミナルホルダ９に収納された巻線ターミナル１０によって、Ｙ結線、あるいはΔ結線されて、２組の３相交流巻線に構成されている。巻線ターミナル１０には、２組の３相交流巻線の口出し線としてのモータターミナル１１ａ，１１ｂが形成されている。なお、図１および図２では、１本ずつのモータターミナル１１ａ，１１ｂが図示されているが、実際には、モータターミナル１１ａ，１１ｂは３本ずつある。
【００１３】
フロントハウジング１２は、アルミニウム合金のダイキャスト成形品であり、その軸心位置には、シャフト４の出力側端部を支持するフロントベアリング１４を収納するフロントベアリングボックス部１３が形成されている。リアハウジング１５は、アルミニウム合金のダイキャスト成形品であり、その軸心位置には、シャフト４の反出力側端部を支持するリアベアリング１７を収納するリアベアリングボックス部１６が形成されている。リアハウジング１５には、モータターミナル１１ａ，１１ｂを通すための穴１８ａ，１８ｂが形成されている。
【００１４】
ロータ２は、シャフト４の両端を、フロントベアリングボックス部１３に収納されたフロントベアリング１４とリアベアリングボックス部１６に収納されたリアベアリング１７とに支持されて、フロントハウジング１２とリアハウジング１５に回転可能に保持される。さらに、フロントハウジング１２とリアハウジング１５は、軸方向の両側からステータコア６の軸方向の両端を挟持して、４本の通しボルト１９により固定される。これにより、ロータ２が、ステータ５の内側に微少な空隙を介して回転可能に配設されたモータ１が組み立てられる。また、回転センサの被検出部であるセンサ磁石２０が、リアハウジング１５から突出するシャフト４の反出力側端部に取り付けられている。
【００１５】
インバータモジュール２５は、モータ１を駆動する駆動電流が通電されるパワー部と、モータ１の駆動を制御する制御部と、を備える。パワー部は、それぞれ、パワーＭＯＳＦＥＴなどのパワー素子により構成された３相分を１組とした２組のインバータ２６ａ，２６ｂ、平滑コンデンサ２７などにより構成され、基板２８に取り付けられている。制御部は、マイコン２９、ＦＥＴ駆動回路（図示せず）、回路素子（図示せず）などにより構成され、基板２８に取り付けられている。また、電源コネクタ３０、信号コネクタ３１がインバータモジュール２５に設けられ、ターミナル（図示せず）を介してパワー部と制御部に接続されている。回転センサの検出部であるセンサＩＣ３２が、基板２８に取り付けられている。インバータターミナル３３ａ，３３ｂが、インバータ２６ａ，２６ｂと電気的に接続されて、基板２８に取り付けられている。
【００１６】
インバータモジュール２５は、このように構成されたパワー部および制御部をモールド成形して作製されたモールド成形体である。このとき、電源コネクタ３０および信号コネクタ３１が、インサート成形され、モールド樹脂部３４に一体に形成される。インバータ２６ａ，２６ｂがモールド樹脂部３４の一面に露出している。基板２８がモールド樹脂部３４の一面中央部に露出し、センサＩＣ３２が、基板２８のモールド樹脂部３４からの露出部の反対側に取り付けられている。
【００１７】
そして、インバータ２６ａ，２６ｂをリアハウジング１５に向けて、かつセンサＩＣ３２をセンサ磁石２０と基板２８を介して相対させて、モールド樹脂部３４をリアハウジング１５の反出力側端面に接着固定して、インバータモジュール２５をモータ１に略同軸に取り付け、インバータ一体型モータ１００が組み立てられる。ここで、インバータ２６ａ，２６ｂのモールド樹脂部３４からの露出面がリアハウジング１５の反出力側端面に接している。また、モータターミナル１１ａ，１１ｂが、それぞれ、インバータターミナル３３ａ，３３ｂに溶接され、ステータコイル８と制御部とが電気的に接続される。そして、モータターミナル１１ａ，１１ｂとインバータターミナル３３ａ，３３ｂとの溶接部が、カバー３５ａ，３５ｂにより塞がれている。
【００１８】
実施の形態１によれば、モータ１が、ステータ５をフロントハウジング１２とリアハウジング１５とにより軸方向両側から挟み込んで保持し、ロータ２をフロントハウジング１２とリアハウジング１５とに支持させて、ステータ５内に回転可能に配置して構成されている。そして、パワー部および制御部をモールド成形して１部品に構成されたインバータモジュール２５のモールド樹脂部３４をリアハウジング１５の反出力側端面に接着固定して、インバータ一体型モータ１００が構成されている。そこで、インバータ一体型モータ１００が、ロータ２、ステータ５、フロントハウジング１２、リアハウジング１５、およびインバータモジュール２５の５つ要素により構成されているので、構成要素の個数が少なく、組み立て工数が削減され、低コストを実現できるとともに、小型化、軽量化を図ることができる。したがって、本インバータ一体型モータ１００は、電動パワーステアリングに適したモータとなる。
【００１９】
インバータモジュール２５は、発熱部品であるインバータ２６ａ，２６ｂがその一面を露出させるようにモールド成形されている。そして、インバータモジュール２５は、インバータ２６ａ，２６ｂのモールド樹脂部３４からの露出面をリアハウジング１５の反出力側端面に接するようにリアハウジング１５に取り付けられている。そこで、インバータ２６ａ，２６ｂで発生した熱は、リアハウジング１５に伝達されて、リアハウジング１５の表面から放熱されるので、インバータ２６ａ，２６ｂの過度の温度上昇が抑制される。このように、リアハウジング１５がインバータ２６ａ，２６ｂでの発熱を放熱するヒートシンクとして機能するので、インバータモジュール２５にヒートシンクを具備させる必要がなく、インバータモジュール２５の部品点数を削減でき、低コスト化が図られる。
【００２０】
回転センサの検出部であるセンサＩＣ３２をインバータモジュール２５と一体化しているので、センサＩＣ３２を組み付ける工程が不要となり、組み立て工数をさらに削減でき、低コスト化が図られる。
【００２１】
なお、上記実施の形態１では、回転センサとして、センサ磁石２０とセンサＩＣ３２からなる磁気センサを用いているが、レゾルバなどの他の方式のセンサを用いてもよい。
また、上記実施の形態１では、モータターミナル１１ａ，１１ｂとインバータターミナル３３ａ，３３ｂとを溶接しているが、モータターミナル１１ａ，１１ｂとインバータターミナル３３ａ，３３ｂとの接合方法は溶接に限定されず、プレスフィット、カシメ、ねじ止め、半田付けなどでもよい。
【００２２】
また、上記実施の形態１では、インバータモジュール２５がリアハウジング１５に接着されているが、インバータモジュール２５のリアハウジング１５への取付方法は接着に限定されず、ねじ止め、カシメ、熱融着などでもよい。
また、上記実施の形態１では、電源コネクタ３０および信号コネクタ３１の取り出し方向がモータ１の半径方向となっているが、電源コネクタ３０および信号コネクタ３１の取り出し方向は、インバータモジュール２５の反出力側端面から軸方向に取り出してもよい。
また、上記実施の形態１では、パワー部および制御部をモールド成形により一体化して単一部材に構成しているが、同様に効果が得られれば、パワー部および制御部を一体化する方法はモールド成形に限るものではない。
【００２３】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２に係るインバータ一体型モータを示す縦断面図、図６はこの発明の実施の形態２に係るインバータ一体型モータを分解した状態を示す縦断面図、図７はこの発明の実施の形態２に係るインバータ一体型モータを示す側面図、図８はこの発明の実施の形態２に係るインバータ一体型モータを反出力側から見た端面図、図９はこの発明の実施の形態２に係るインバータ一体型モータを示す縦断面図である。なお、図５および図６では、ロータを除いて、縦断面を図示している。図９は、図５に示される断面と直交する断面を示している。
【００２４】
図５から図９において、インバータ一体型モータ１０１は、モータ１ａとインバータモジュール２５ａとがモータ１ａの軸方向に配列して一体となっている。
【００２５】
モータ１ａは、ロータ２と、ステータ５と、筐体としてのフロントハウジング１２ａおよびモータハウジング２１と、を備える永久磁石同期モータであり、インバータモジュール２５ａにより電流の供給および駆動が制御される。
ロータ２は、永久磁石（図示せず）が埋設されたロータコア３と、ロータコア３の軸心位置を挿通してロータコア３に固着されたシャフト４と、を備える。
【００２６】
ステータ５は、電磁鋼板を積層、一体化して作製されたステータコア６と、ステータコア６にインシュレータ８を介して装着されたステータコイル７と、を備える。ステータコイル７は、２組の３相コイルのそれぞれを、巻線ターミナル１０によって、Ｙ結線、あるいはΔ結線されて、２組の３相交流巻線に構成されている。巻線ターミナル１０には、２組の３相交流巻線の口出し線としてのモータターミナル１１ａ，１１ｂが形成されている。
【００２７】
フロントハウジング１２ａは、アルミニウム合金のダイキャスト成形品であり、その軸心位置には、シャフト４の出力側端部を支持するフロントベアリング１４を収納するフロントベアリングボックス部１３が形成されている。回転センサの検出部であるレゾルバステータ３６が、フロントベアリングボックス部１３に収納されたフロントベアリング１４の出力側に、かつ同軸に、フロントハウジング１２ａに取り付けられている。レゾルバターミナル３８が、レゾルバステータ３６に電気的に接続されて、フロントハウジング１２ａを貫通して反出力側に突出している。
【００２８】
モータハウジング２１は、冷間圧延鋼板のプレス成形品であり、有底円筒状に作製され、その底部の軸心位置には、シャフト４の反出力側端部を支持するリアベアリング１７を収納するリアベアリングボックス部１６ａが形成されている。ステータ５が、圧入や焼きばめによりステータコア６をモータハウジング２１の円筒部内に挿入、固定して、モータハウジング２１に保持されている。
【００２９】
ロータ２は、シャフト４の両端を、フロントベアリングボックス部１３に収納されたフロントベアリング１４とリアベアリングボックス部１６ａに収納されたリアベアリング１７とに支持されて、フロントハウジング１２とモータハウジング２１に回転可能に保持される。これにより、ロータ２が、ステータ５の内側に微少な空隙を介して回転可能に配設されたモータ１ａが構成される。
【００３０】
インバータモジュール２５ａは、モータ１ａを駆動する駆動電流が通電されるパワー部と、モータ１ａの駆動を制御する制御部と、を備える。パワー部は、それぞれ、パワーＭＯＳＦＥＴなどのパワー素子により構成された３相分を１組とした２組のインバータ２６ａ，２６ｂ、平滑コンデンサ２７などにより構成され、基板２８に取り付けられている。制御部は、マイコン２９、ＦＥＴ駆動回路（図示せず）、回路素子（図示せず）などにより構成され、基板２８に取り付けられている。また、電源コネクタ３０、信号コネクタ３１がインバータモジュール２５ａに設けられ、ターミナル（図示せず）を介してパワー部と制御部に接続されている。インバータターミナル３３ｃ，３３ｄが、インバータ２６ａ，２６ｂと電気的に接続されて、基板２８に取り付けられている。
【００３１】
インバータモジュール２５ａは、このように構成されたパワー部および制御部をモールド成形して作製されたモールド成形体である。このとき、電源コネクタ３０および信号コネクタ３１が、インサート成形され、モールド樹脂部３４に一体に形成される。インバータ２６ａ，２６ｂがモールド樹脂部３４の一面に露出している。また、シャフト挿通孔３９がモールド樹脂部３４の軸心位置を貫通して形成されている。
【００３２】
このように構成されたインバータモジュール２５ａは、インバータ２６ａ，２６ｂをフロントハウジング１２ａに向けて、モールド樹脂部３４をフロントハウジング１２ａの反出力側端面に接着固定して、フロントハウジング１２ａに略同軸に取り付けられる。インバータ２６ａ，２６ｂは、熱伝導部材としての放熱グリス２２を介してフロントハウジング１２ａの反出力側端面に接している。フロントハウジング１２ａを貫通して反出力側に突出するレゾルバターミナル３８が、モールド樹脂部３４に形成された挿入穴に挿入されて、基板２８にプレスフィットされ、レゾルバステータ３６と制御部とが電気的に接続される。放熱グリス２２は、変成シリコーンなどのグリスに、熱伝導性の高い金属や金属酸化物の粒子を均一に分散させたものである。
【００３３】
ロータ２が、シャフト４の反出力側端部をリアベアリング１７に挿入して、モータハウジング２１内に保持されたステータ５の内側に配置される。そして、シャフト４の出力側をモールド樹脂部３４のシャフト挿通孔３９に通してフロントベアリング１４に挿入し、モータハウジング２１をモールド樹脂部３４にねじ４０により締着固定する。これにより、モータターミナル１１ａ，１１ｂが、モールド樹脂部３４に形成された挿入穴に挿入されて、インバータターミナル３３ｃ，３３ｄにプレスフィットされ、ステータコイル８と制御部とが電気的に接続される。さらに、回転センサの被検出部であるレゾルバロータ３７をフロントベアリング１４から突出するシャフト４の出力側端部近傍に取り付け、インバータ一体型モータ１０１が組み立てられる。
【００３４】
実施の形態２では、インバータ一体型モータ１０１が、ロータ２、ステータ５、フロントハウジング１２ａ、モータハウジング２１、およびインバータモジュール２５ａの５つ要素により構成されている。また、インバータ２６ａ，２６ｂのモールド樹脂部３４からの露出面をフロントハウジング１２ａの反出力側端面に接するように、インバータモジュール２５ａをフロントハウジング１２ａに取り付けて、インバータ２６ａ，２６ｂで発生した熱がフロントハウジング１２ａに伝達されるようになっている。したがって、実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００３５】
実施の形態２によれば、ステータ５をモータハウジング２１に圧入や焼きばめにより固定しているので、ステータ５を固定する部材が不要となり、より低コスト化が図られる。
モータハウジング２１はプレス成形品であるので、薄肉に構成でき、インバータ一体型モータ１０１の軸方向長さを縮小することができる。
レゾルバターミナル３８と基板２８とが、またモータターミナル１１ａ，１１ｂとインバータターミナル３３ｃ，３３ｄとが、それぞれプレスフィットにより電気的に接続されているので、溶接などによる接続工程が不要となり、組み立て工数をさらに削減できる。
放熱グリス２２がインバータ２６ａ，２６ｂとフロントハウジング１２ａとの間に配設されているので、インバータ２６ａ，２６ｂとフロントハウジング１２ａとの間の熱伝達性が向上され、インバータ２６ａ，２６ｂでの発熱を効率的にフロントハウジング１２ａに伝達させることができる。
【００３６】
なお、上記実施の形態２では、回転センサとして、レゾルバを用いているが、磁気センサなどの他の方式のセンサを用いてもよい。
また、上記実施の形態２では、レゾルバターミナル３８と基板２８とが、またモータターミナル１１ａ，１１ｂとインバータターミナル３３ｃ，３３ｄとが、プレスフィットにより電気的に接続されているが、電気的な接続方法は、プレスフィットに限定されず、溶接、カシメ、ねじ止め、半田付けなどでもよい。
【００３７】
また、上記実施の形態２では、インバータモジュール２５ａがフロントハウジング１２ａに接着されているが、インバータモジュール２５ａのフロントハウジング１２ａへの取付方法は接着に限定されず、ねじ止め、カシメ、熱融着などでもよい。
また、上記実施の形態２では、放熱グリス２２がインバータ２６ａ，２６ｂとフロントハウジング１２ａとの間に配設されているが、放熱シートをインバータ２６ａ，２６ｂとフロントハウジング１２ａとの間に配設してもよい。
また、上記実施の形態２では、パワー部および制御部をモールド成形により一体化して単一部材に構成しているが、同様に効果が得られれば、パワー部および制御部を一体化する方法はモールド成形に限るものではない。
【００３８】
実施の形態３．
図１０はこの発明の実施の形態３に係るインバータ一体型モータを示す縦断面図、図１１はこの発明の実施の形態３に係るインバータ一体型モータを分解した状態を示す縦断面図、図１２はこの発明の実施の形態３に係るインバータ一体型モータを示す側面図、図１３はこの発明の実施の形態３に係るインバータ一体型モータを反出力軸側から見た端面図である。なお、図１０および図１１では、ロータを除いて、縦断面を図示している。
【００３９】
図１０から図１３において、インバータ一体型モータ１０２は、モータ１ｂとインバータモジュール２５ｂとがモータ１ｂの軸方向に配列して一体となっている。
【００４０】
モータ１ｂは、ロータ２と、ステータ５と、筐体としてのモータハウジング４１およびリアハウジング１５ｂと、を備える永久磁石同期モータであり、インバータモジュール２５ｂにより電流の供給および駆動が制御される。
ロータ２は、永久磁石（図示せず）が埋設されたロータコア３と、ロータコア３の軸心位置を挿通してロータコア３に固着されたシャフト４と、を備える。
【００４１】
ステータ５は、電磁鋼板を積層、一体化して作製されたステータコア６と、ステータコア６にインシュレータ８を介して装着されたステータコイル７と、を備える。ステータコイル７は、２組の３相コイルのそれぞれを、巻線ターミナル１０によって、Ｙ結線、あるいはΔ結線されて、２組の３相交流巻線に構成されている。巻線ターミナル１０には、２組の３相交流巻線の口出し線としてのモータターミナル１１ａ，１１ｂが形成されている。
【００４２】
モータハウジング４１は、アルミニウム合金のダイキャスト成形品であり、有底円筒状に作製され、その底部の軸心位置には、シャフト４の出力側端部を支持するフロントベアリング１４を収納するフロントベアリングボックス部１３が形成されている。シール用凹部４２が、モータハウジング４１の円筒部の反出力側端面にリング状に凹設されている。
リアハウジング１５ｂは、アルミニウム合金のダイキャスト成形品であり、モータハウジング４１の円筒部の内径と同等の外径の円盤状に作製され、その軸心位置には、シャフト４の反出力側端部を支持するリアベアリング１７を収納するリアベアリングボックス部１６が形成されている。リアハウジング１５ｂには、モータターミナル１１ａ，１１ｂを通すための穴１８ａ，１８ｂが形成されている。
【００４３】
ステータ５が、圧入や焼きばめによりステータコア６をモータハウジング４１の円筒部内に挿入、固定して、モータハウジング４１に保持されている。同時に、リアハウジング１５ｂが、圧入や焼きばめによりモータハウジング４１の円筒部内に挿入、固定され、モータハウジング４１を塞口している。このとき、モータターミナル１１ａ，１１ｂが、リアハウジング１５ｂに形成された穴１８ａ，１８ｂから反出力側に突出している。ロータ２は、シャフト４の両端を、フロントベアリングボックス部１３に収納されたフロントベアリング１４とリアベアリングボックス部１６ａに収納されたリアベアリング１７とに支持されて、ステータ５の内側に微少な空隙を介して回転可能に配設されて、モータ１ｂが組み立てられる。さらに、回転センサの被検出部であるセンサ磁石２０が、リアハウジング１５ｂから突出するシャフト４の反出力側端部に取り付けられる。
【００４４】
インバータモジュール２５ｂは、モータ１ｂを駆動する駆動電流が通電されるパワー部と、モータ１ｂの駆動を制御する制御部と、を備える。パワー部は、それぞれ、パワーＭＯＳＦＥＴなどのパワー素子により構成された３相分を１組とした２組のインバータ２６ａ，２６ｂ、平滑コンデンサ２７などにより構成され、基板２８に取り付けられている。制御部は、マイコン２９、ＦＥＴ駆動回路（図示せず）、回路素子（図示せず）などにより構成され、基板２８に取り付けられている。また、電源コネクタ３０、信号コネクタ３１がインバータモジュール２５に設けられ、ターミナル（図示せず）を介してパワー部と制御部に接続されている。回転センサの検出部であるセンサＩＣ３２が、基板２８に取り付けられている。インバータターミナル３３ｃ，３３ｄが、インバータ２６ａ，２６ｂと電気的に接続されて、基板２８に取り付けられている。
【００４５】
インバータモジュール２５ｂは、このように構成されたパワー部および制御部をモールド成形して作製されたモールド成形体である。このとき、電源コネクタ３０および信号コネクタ３１が、インサート成形され、モールド樹脂部３４に一体に形成される。インバータ２６ａ，２６ｂがモールド樹脂部３４の一面に露出している。モールド樹脂部３４は、モータハウジング４１の円筒部の外径と同等の外径の円盤状に作製されている。そして、凸部４３が、モールド樹脂部３４の一面外周縁部に、リング状に形成されている。基板２８がモールド樹脂部３４の一面中央部に露出し、センサＩＣ３２が、基板２８のモールド樹脂部３４からの露出部の反対側に取り付けられている。
【００４６】
そして、インバータ２６ａ，２６ｂをリアハウジング１５ｂに向けて、かつセンサＩＣ３２をセンサ磁石２０と基板２８を介して相対させて、モールド樹脂部３４をリアハウジング１５ｂの反出力側端面に接着固定して、インバータモジュール２５ｂをモータ１ｂに略同軸に取り付け、インバータ一体型モータ１０２が組み立てられる。ここで、凸部４３がシール用凹部４２内に挿入され、シリコーン樹脂などの防水シール材４４がシール用凹部４２と凸部４３との間に充填されて、防水シール部を構成している。また、モータターミナル１１ａ，１１ｂが、それぞれ、モールド樹脂部３４および基板２８に形成された穴に挿入されて、インバータターミナル３３ｃ，３３ｄにプレスフィットされ、ステータコイル８と制御部とが電気的に接続される。さらに、インバータ２６ａ，２６ｂは、放熱グリス２２を介してモータハウジング４１の反出力側端面に接している。
【００４７】
実施の形態３では、インバータ一体型モータ１０２が、ロータ２、ステータ５、モータハウジング４１、リアハウジング１５ｂ、およびインバータモジュール２５ｂの５つ要素により構成されている。また、インバータ２６ａ，２６ｂのモールド樹脂部３４からの露出面をリアハウジング１５ｂの反出力側端面に接するように、インバータモジュール２５ｂをリアハウジング１５ｂに取り付けて、インバータ２６ａ，２６ｂで発生した熱がリアハウジング１５ｂに伝達されるようになっている。したがって、実施の形態３においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４８】
実施の形態３によれば、ステータ５をモータハウジング４１に圧入や焼きばめにより固定しているので、ステータ５を固定する部材が不要となり、より低コスト化が図られる。
リアハウジング１５ｂをモータハウジング４１の円筒部に圧入や焼きばめにより固定し、インバータモジュール２５ｂをリアハウジング１５ｂに接着固定しているので、構成要素を通しボルトやねじにより締着固定する際に必要であった径方向外方に突出する突起が不要となり、インバータ一体型モータ１０２の径方向寸法の増大を抑制できる。
【００４９】
回転センサの検出部であるセンサＩＣ３２をインバータモジュール２５ｂと一体化しているので、センサＩＣ３２を組み付ける工程が不要となり、組み立て工数をさらに削減でき、低コスト化が図られる。モータターミナル１１ａ，１１ｂとインバータターミナル３３ｃ，３３ｄとが、プレスフィットにより電気的に接続されているので、溶接などによる接続工程が不要となり、組み立て工数をさらに削減できる。放熱グリス２２がインバータ２６ａ，２６ｂとリアハウジング１５ｂとの間に配設されているので、インバータ２６ａ，２６ｂとリアハウジング１５ｂとの間の熱伝達性が向上され、インバータ２６ａ，２６ｂでの発熱を効率的にリアハウジング１５ｂに伝達させることができる。
【００５０】
モールド樹脂部３４の一面外周縁部にリング状に形成された凸部４３がモータハウジング４１の円筒部の端面にリング状に形成されたシール用凹部４２内に挿入され、防水シール材４４がシール用凹部４２と凸部４３との間に充填されて，防水シール部を構成している。そこで、防滴カバーなどの部品を取り付けることなく、外部からのインバータ一体型モータ１０２の内部への水滴などの侵入を防止することができる。
【００５１】
なお、上記実施の形態３では、回転センサとして、センサ磁石２０とセンサＩＣ３２からなる磁気センサを用いているが、レゾルバなどの他の方式のセンサを用いてもよい。
また、上記実施の形態３では、インバータモジュール２５ｂがリアハウジング１５ｂに接着されているが、インバータモジュール２５ｂのリアハウジング１５ｂへの取付方法は接着に限定されず、ねじ止め、カシメ、熱融着などでもよい。
また、上記実施の形態３では、放熱グリス２２がインバータ２６ａ，２６ｂとリアハウジング１５ｂとの間に配設されているが、放熱シートをインバータ２６ａ，２６ｂとリアハウジング１５ｂとの間に配設してもよい。
【００５２】
また、上記実施の形態３では、モータターミナル１１ａ，１１ｂとインバータターミナル３３ｃ，３３ｄとをプレスフィットにより接続しているが、モータターミナル１１ａ，１１ｂとインバータターミナル３３ｃ，３３ｄとの接合方法はプレスフィットに限定されず、溶接、カシメ、ねじ止め、半田付けなどでもよい。
また、上記実施の形態３では、電源コネクタ３０および信号コネクタ３１の取り出し方向がモータ１ｂの半径方向となっているが、電源コネクタ３０および信号コネクタ３１の取り出し方向は、インバータモジュール２５ｂの反出力側端面から軸方向に取り出してもよい。
【００５３】
また、上記実施の形態３では、リアハウジング１５ｂをモータハウジング４１の円筒部に圧入や焼きばめにより結合しているが、リアハウジング１５ｂとモータハウジング４１の円筒部は、溶接、かしめ、接着、ねじ止めなどにより結合してもよい。
また、上記実施の形態３では、インバータモジュール２５ｂのモールド樹脂部３４の形成されたリング状の凸部４３をモータハウジング４１の円筒部の端面に形成されたリング状のシール用凹部４２に嵌め込み、防水シール材４４を凸部４３とシール用凹部４２との間に充填して、防止シール部を構成しているが、インバータモジュール２５ｂモールド樹脂部３４とモータハウジング４１の円筒部の端面との間にＯリングやガスケットを配置して防水シール部を構成してもよい。
また、上記実施の形態３では、パワー部および制御部をモールド成形により一体化して単一部材に構成しているが、同様に効果が得られれば、パワー部および制御部を一体化する方法はモールド成形に限るものではない。
【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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【国際調査報告】
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