(57)【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、
前記正極バスバー及び前記負極バスバーは共に、前記スイッチング素子モジュールに対して径方向内側に配置されており、
前記正極バスバーと前記負極バスバーとは、所定間隔（Ａ）が維持された状態で離間しつつ互いに沿うように形成されかつ配置されており、
前記制御装置は、前記スイッチング素子モジュールに対して径方向外側に配置された、前記スイッチング素子モジュールの出力端子を前記回転電機の固定子巻線（１０１ｂ）に接続させる配線部材（１１３ｄ，１１３ｓ）を有し、
前記正極電源端子及び前記負極電源端子はそれぞれ、前記スイッチング素子モジュールの径方向内側に設けられ、
前記出力端子は、前記スイッチング素子モジュールの径方向外側に設けられている、制御装置一体型回転電機。
【請求項２】
前記制御装置は、一方の端子が前記正極バスバーにおける前記第１外部接続端子部材との接続部（１１３ｋ）と前記正極電源端子との接続部（１１３ｉ）との間に接続されると共に、他方の端子が前記負極バスバーにおける前記第２外部接続端子部材との接続部（１１３ｌ）と前記負極電源端子との接続部（１１３ｊ）との間に接続される、電圧の平滑化を行う平滑回路（１２０，１２０ａ，１２０ｂ）を有し、
前記正極バスバーと前記負極バスバーとは、前記平滑回路との接続部（１１３ｚｂ，１１３ｚｃ）から前記スイッチング素子モジュールの電源端子との接続部に亘って、前記所定間隔が維持された状態で離間しつつ互いに沿うように形成されかつ配置されている請求項１記載の制御装置一体型回転電機。
【請求項３】
前記正極バスバー及び前記負極バスバーはそれぞれ、板状に形成されている請求項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電機の回転軸回りの左右それぞれに延びており、
前記負極バスバーは、前記第２外部接続端子部材との接続部側から前記回転電機の回転軸回りの左右それぞれに延びている請求項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】
前記正極バスバー及び前記負極バスバーの少なくとも何れかは、前記第１外部接続端子部材との接続部側又は前記第２外部接続端子部材との接続部側から前記回転電機の回転軸回りの左右それぞれに延びていると共に、左右対称に形成されかつ配置されている請求項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】
前記スイッチング素子モジュールは、前記回転電機の回転軸回りに一部に非配設領域（１１６）が設けられるように複数配設されており、
少なくとも前記第１外部接続端子部材もしくは前記第２外部接続端子部材は、前記回転電機の回転軸回りの前記非配設領域側に配置されている請求項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】
前記正極バスバー又は前記負極バスバーは、前記回転電機の回転軸に対して前記非配設領域とは反対側に開口する開口部（１１９ｂ，１１９ｃ）を有する請求項６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、前記回転電機の回転軸回りの一部に切り欠き（１１５）が形成されている制御基板（１１３ａ）に実装されており、
前記制御基板は、前記切り欠きが前記回転電機の回転軸回りの前記非配設領域側に位置するように配置されている請求項６又は７記載の制御装置一体型回転電機。
【請求項９】
前記正極バスバーと前記負極バスバーとは、前記回転電機の回転軸に対する径方向に離間して配置されている請求項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】
前記負極バスバーは、前記正極バスバーに対して径方向内側に配置されている請求項９記載の制御装置一体型回転電機。
【請求項１１】
前記正極バスバーと前記負極バスバーとは、前記回転電機の回転軸に対する軸方向に離間して配置されている請求項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１２】
前記正極バスバーと前記負極バスバーとの間に配設された絶縁部材（１１１ａ）を備える請求項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】
前記正極バスバー及び前記負極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、
を備える請求項１乃至１２の何れか一項記載の制御装置一体型回転電機。
【請求項１４】
前記回転電機の回転軸の延長線上に配置された、前記回転電機の回転を検出する回転検出センサ（１１０ａ）を備える請求項１乃至１２の何れか一項記載の制御装置一体型回転電機。
【請求項１５】
前記正極バスバー及び前記負極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、前記スイッチング素子モジュール、及び前記回転検出センサが収容された状態で注入された樹脂部材（１１４）と、
を備える請求項１４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、その回転電機を制御する制御装置と、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、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、スイッチング素子とダイオードとを有している。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。バスバーは、パワーモジュールの正極電源端子に接続する正極バスバーと、パワーモジュールの負極電源端子に接続する負極バスバーと、を有している。正極バスバー及び負極バスバーはそれぞれ、電源の正極端子に接続される外部接続端子部材又は電源の負極端子に接続される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、上記した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】特開２０１２−２４９３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、正極バスバーと負極バスバーとがパワーモジュールを挟んで径方向反対側に配置されているので、正極バスバーと負極バスバーとが大きく離れている。また、負極バスバーが回転電機の回転軸回りに複数個設けられている。このため、各バスバーにおいて、自己インダクタンスが打ち消されることなくそれぞれ発生する。
【０００６】
かかる自己インダクタンスが存在すると、バスバーに流れる電流が変化する際にサージ電圧が発生する。ＭＯＳなどからなるパワーモジュールはかかるサージ電圧に耐え得るように設計する必要があり、同じオン抵抗を維持しつつ耐圧を上げるためには、パワーモジュールのチップサイズを大きくする必要があり、その結果として、制御装置が大型化してしまう。また、バスバーに電流が流れた際に磁束が発生するため、かかる磁束がノイズとして外部機器や内部センサなどに悪影響を及ぼしてしまう。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、各バスバーで発生する自己インダクタンスによる悪影響を極小化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発明の一態様は、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、前記正極バスバー及び前記負極バスバーは共に、前記スイッチング素子モジュールに対して径方向内側に配置されており、前記正極バスバーと前記負極バスバーとは、所定間隔が維持された状態で離間しつつ互いに沿うように形成されかつ配置されており、前記制御装置は、前記スイッチング素子モジュールに対して径方向外側に配置された、前記スイッチング素子モジュールの出力端子を前記回転電機の固定子巻線に接続させる配線部材を有し、前記正極電源端子及び前記負極電源端子はそれぞれ、前記スイッチング素子モジュールの径方向内側に設けられ、前記出力端子は、前記スイッチング素子モジュールの径方向外側に設けられている、制御装置一体型回転電機である。
【０００９】
この構成によれば、正極バスバー及び負極バスバーそれぞれに自己インダクタンスと逆向きにもう一方のバスバーによる相互インダクタンスが作用するので、正極バスバーの自己インダクタンス及び負極バスバーの自己インダクタンスをそれぞれ相互インダクタンスにより打ち消すことができる。このため、各バスバーで発生する自己インダクタンスによる悪影響を極小化することができる。
この構成によれば、固定子巻線とスイッチング素子モジュールの出力端子とを繋げるうえで配線経路を最短距離で構成することができ、その配線を複雑な経路で引き回すのを不要とすることができる。
また、この構成によれば、スイッチング素子モジュールにおける電源端子と、径方向外側に接続される出力端子との接続箇所の取り合いを回避することができる。正極バスバー又は負極バスバーを、スイッチング素子モジュールの径方向外側において複数個配置することは不要であり、唯一つに限定することができ、その部品点数を削減することができる。また、正極バスバー及び負極バスバー自体の全長を短くすることができ、これにより、これらのバスバーの自己インダクタンスを低減することができる。更に、制御装置の外径を小さくすることができる。
【００１０】
尚、前記制御装置は、一方の端子が前記正極バスバーにおける前記第１外部接続端子部材との接続部と前記正極電源端子との接続部との間に接続されると共に、他方の端子が前記負極バスバーにおける前記第２外部接続端子部材との接続部と前記負極電源端子との接続部との間に接続される、電圧の平滑化を行う平滑回路を有し、前記正極バスバーと前記負極バスバーとは、前記平滑回路との接続部から前記スイッチング素子モジュールの電源端子との接続部に亘って、前記所定間隔が維持された状態で離間しつつ互いに沿うように形成されかつ配置されていてもよい。
【００１１】
この構成によれば、平滑回路により正極バスバーと負極バスバーとの間の電圧変動を抑えつつ、正極バスバー及び負極バスバーに互いに逆向きの電流を流すことができるので、回転電機の内部で発生するインダクタンスを低減する効果を確保することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、前記正極バスバー及び前記負極バスバーはそれぞれ、板状に形成さ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、正極バスバーと負極バスバーとが互いに径方向に離間する間隔を所定間隔に維持し易くすることができるので、各バスバーで発生するインダクタンスの低減効果を確保することができる。
【００１４】
尚、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電機の回転軸回りの左右それぞれに延びており、前記負極バスバーは、前記第２外部接続端子部材との接続部側から前記回転電機の回転軸回りの左右それぞれに延びていてもよい。
【００１５】
この構成によれば、正極バスバー及び負極バスバーそれぞれにおいて外部接続端子部材との接続部側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、各スイッチング素子モジュールそれぞれにおけるインダクタンスの差及び電気抵抗の差を小さくすることができ、これにより、上記したサージ電圧の抑制及び磁束ノイズの低減をより一層図ることができる。
【００１６】
尚、前記正極バスバー及び前記負極バスバーの少なくとも何れかは、前記第１外部接続端子部材との接続部側又は前記第２外部接続端子部材との接続部側から前記回転電機の回転軸回りの左右それぞれに延びていると共に、左右対称に形成されかつ配置されていてもよい。
【００１７】
この構成によれば、正極バスバー及び負極バスバーそれぞれにおいて外部接続端子部材との接続部側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、各スイッチング素子モジュールそれぞれにおけるインダクタンスの差及び電気抵抗の差を小さくすることができ、これにより、上記したサージ電圧の抑制及び磁束ノイズの低減をより一層図ることができる。
【００１８】
尚、前記スイッチング素子モジュールは、前記回転電機の回転軸回りに一部に非配設領域が設けられるように複数配設されており、少なくとも前記第１外部接続端子部材もしくは前記第２外部接続端子部材は、前記回転電機の回転軸回りの前記非配設領域側に配置されていてもよい。
【００１９】
この構成によれば、正極バスバーと負極バスバーとが回転電機の回転軸回りの略全域において互いに沿うものとなる。このため、バスバーの自己インダクタンスの打ち消しを回転軸回りの略全域に亘って実現することができ、これにより、上記したサージ電圧の抑制及び磁束ノイズの低減をより一層図ることができる。
【００２０】
尚、前記正極バスバー又は前記負極バスバーは、前記回転電機の回転軸に対して前記非配設領域とは反対側に開口する開口部を有していてもよい。
【００２１】
この構成によれば、正極バスバー及び負極バスバーそれぞれにおいて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を短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インダクタンスの差及び電気抵抗の差を小さくすることができ、これにより、上記したサージ電圧の抑制及び磁束ノイズの低減をより一層図ることができる。
【００２２】
尚、前記制御回路は、前記回転電機の回転軸回りの一部に切り欠きが形成されている制御基板に実装されており、前記制御基板は、前記切り欠きが前記回転電機の回転軸回りの前記非配設領域側に位置するように配置されていてもよい。
【００２３】
この構成によれば、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。
【００２６】
尚、前記正極バスバーと前記負極バスバーとは、前記回転電機の回転軸に対する径方向に離間して配置されていてもよい。この構成によれば、制御装置の軸方向の全長を短くすることができる。
【００２７】
尚、前記負極バスバーは、前記正極バスバーに対して径方向内側に配置されていてもよい。この構成によれば、制御装置の、回転電機の回転軸寄りに形成された流体経路に金属などの物体が流通してその物体が負極バスバーに接触した際に短絡を起こし難くすることができ、安全性を向上させることができる。
【００２８】
尚、前記正極バスバーと前記負極バスバーとは、前記回転電機の回転軸に対する軸方向に離間して配置されていてもよい。この構成によれば、制御装置の外径を小さくすることができる。
【００２９】
尚、前記正極バスバーと前記負極バスバーとの間に配設された絶縁部材を備えていてもよい。この構成によれば、正極バスバーと負極バスバーとの絶縁性を確保することができる。
【００３０】
尚、前記正極バスバー及び前記負極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、を備えていてもよい。
【００３１】
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と共に、樹脂部材を用いて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及びバスバーの発熱部品を冷却し易くすることができる。
【００３２】
尚、前記回転電機の回転軸の延長線上に配置された、前記回転電機の回転を検出する回転検出センサを備えていてもよい。
【００３３】
この構成によれば、正極バスバー及び負極バスバーが回転検出センサに及ぼす自己インダクタンスを回転軸回りで均等にすることができ、それらのバスバーによる回転検出センサでの磁束ノイズを低減することができる。
【００３４】
尚、前記正極バスバー及び前記負極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、前記スイッチング素子モジュール、及び前記回転検出センサが収容された状態で注入された樹脂部材と、を備えていてもよい。
【００３５】
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、スイッチング素子モジュール、及び回転検出センサを樹脂部材を用いて確実に固定することができると共に、樹脂部材を用いて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及びバスバーの発熱部品を冷却し易くすることができる。
【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（Ａ）】本実施形態の制御装置一体型回転電機の有する一例の正極バスバー及び負極バスバーにおける図４に示す状態でのXIV−XIV断面図である。
【図１４（Ｂ）】本実施形態の制御装置一体型回転電機の有する一例の正極バスバー及び負極バスバーにおける図４に示す状態でのXIV−XIV断面図である。
【図１４（Ｃ）】本実施形態の制御装置一体型回転電機の有する一例の正極バスバー及び負極バスバーにおける図４に示す状態でのXIV−XIV断面図である。
【図１４（Ｄ）】本実施形態の制御装置一体型回転電機の有する一例の正極バスバー及び負極バスバーにおける図４に示す状態でのXIV−XIV断面図である。
【図１５】本実施形態の制御装置一体型回転電機の効果を説明するための図である。
【図１６】本発明の一変形形態に係る制御装置一体型回転電機の要部断面図である。
【図１７】本発明の他の変形形態に係る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１８】図１７に示す制御装置を備える制御装置一体型回転電機のバスバー及び平滑回路を軸方向一方側から見た際の平面図である。
【図１９】本発明の更に他の変形形態に係る制御装置一体型回転電機のバスバー及び平滑回路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１９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、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としての回転検出センサである。
【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】
蓋部材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って、少なくとも一面が平面である板状部材である。正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃはそれぞれ、図１４に示す如く、断面形状が、矩形状（同図（Ａ））、一面が平面でありかつその一面に対する裏面が角部を切り欠いてテーパ状に成形された面である凸形状（同図（Ｂ）、又は、角部が面取りされた平角形状（同図（Ｃ）や（Ｄ））などになるように形成されている。尚、断面矩形状は、板材を切り抜いて成形されればよい。また、平角形状は、丸材を潰して成形されればよい。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、制御装置１１を上側にかつ回転電機１０を下側にそれぞれ配設した場合において正極バスバー１１３ｂから回転軸１０２ａを向いた際に定まる方向であって、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、制御装置１１を上側にかつ回転電機１０を下側にそれぞれ配設した場合において負極バスバー１１３ｃから回転軸１０２ａを向いた際に定まる方向であって、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、その中心部を通る直線（但し、この直線はほぼ回転軸１０２ａに一致する。）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。すなわち、回転角度検出用磁石１０５は、回転軸１０２ａの軸方向端部に固定されている。また、回転角度検出回路ＩＣ１１０ａは、正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃの中心部を通る回転軸１０２ａの延長線上に配置されている。
【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ほぼ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ほぼ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及び負極バスバー１１３ｃはそれぞれ、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、図１４に示す如く、平面同士が径方向で対向するように配置されている。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Ａが維持された状態で離間している。この所定間隔Ａ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、それぞれ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Ａは、予め定められた一定のものであればよい。また、正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとは、それぞれの板面の法線が回転軸１０２ａの軸方向に向けて延び、その板の壁同士が回転軸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】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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１１１ｄによって覆われている。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。尚、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を、回転角度検出回路ＩＣ１１０ａが検出する回転角度に基づきスイッチングすることで、固定子巻線１０１ｂが発生させた３相交流を直流に変換することとしてもよい。
【００９９】
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。
【０１００】
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、回転軸１０２ａに対する径方向に所定間隔Ａが維持された状態で離間しつつ互いに沿うように形成されかつ配置されている。かかる構成においては、図１５に示す如く、電流流通時、正極バスバー１１３ｂに流れる電流の方向と負極バスバー１１３ｃに流れる電流の方向とが互いに逆向きとなる。正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃに互いに逆向きの電流が流れると、正極バスバー１１３ｂに自己インダクタンスと逆向きに負極バスバー１１３ｃによる相互インダクタンスが作用すると共に、負極バスバー１１３ｃに自己インダクタンスと逆向きに正極バスバー１１３ｂによる相互インダクタンスが作用するので、正極バスバー１１３ｂの自己インダクタンス及び負極バスバー１１３ｃの自己インダクタンスをそれぞれ相互インダクタンスにより打ち消すことができる。
【０１０１】
このため、本実施形態によれば、各バスバー１１３ｂ，１１３ｃで発生する自己インダクタンスによる悪影響を極小化することができる。具体的には、自己インダクタンス発生中での電流変化に伴って発生するサージ電圧（Ｖ＝Ｌ×ｄＩ／ｄｔ；但し、Ｖはサージ電圧であり、Ｌは自己インダクタンスであり、Ｉは電流である。）を抑制することができ、これにより、パワーモジュール１１０ｂのチップサイズを小型化することができ、ひいては制御装置１１の小型化を図ることができる。また、バスバー１１３ｂ，１１３ｃに電流が流れた際に発生する磁束（Φ＝Ｌ×Ｉ；但し、Φは磁束である。）を下げることができ、これにより、かかる磁束がノイズとして外部機器や内部センサ（回転角度検出回路ＩＣ１１０ａを含む。）などに悪影響を及ぼすのを抑制することができる。
【０１０２】
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、平面である面を少なくとも一つ有する板状に形成されている。そして、正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとが、互いに沿うように形成されかつ配置されて、平面同士が対向するように配置されている。かかる構成においては、正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとが互いに径方向に離間する間隔を所定間隔Ａに維持し易くすることができる。このため、各バスバー１１３ｂ，１１３ｃで発生するインダクタンスの低減効果を確保することができる。
【０１０３】
また、本実施形態においては、各パワーモジュール１１０ｂの出力端子が、図４及び図７に示す如く、モジュール筐体の径方向外側に設けられている。制御装置１１は、パワーモジュール１１０ｂの出力端子と固定子１０１の固定子巻線１０１ｂとを接続させる固定子配線部材１１３ｄ及び配線部材１１３ｓを有している。固定子配線部材１１３ｄ及び配線部材１１３ｓは、各パワーモジュール１１０ｂに対して径方向外側に配置されており、その径方向外側において固定子巻線１０１ｂに接続されている。
【０１０４】
固定子巻線１０１ｂは、図２に示す如く、回転子１０２の回転軸１０２ａから径方向外側へ離間した位置に配置されているので、回転電機１０の固定子巻線１０１ｂに接続する引き出し線がその回転電機１０の径方向外側から引き出される。このため、固定子巻線１０１ｂとパワーモジュール１１０ｂの出力端子とを繋げるうえで配線経路を最短距離で構成することができ、その配線を複雑な経路で引き回すことは不要である。
【０１０５】
また、固定子巻線１０１ｂとパワーモジュール１１０ｂの出力端子との間には、正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとの関係の如き同時に電流が流れる経路が存在しないため、バスバー（すなわち、固定子配線部材１１３ｄや配線部材１１３ｓ）の配置や形状を工夫してインダクタンス低減を図ることは不可能である。これに対して、本実施形態においては、上記した固定子巻線１０１ｂとパワーモジュール１１０ｂの出力端子とを繋ぐ配線経路が、回転電機１０の回転軸１０２ａから径方向外側へ離れた位置に設けられる。上記の如く、回転角度検出回路ＩＣ１１０ａは、回転軸１０２ａの延長線上に配置されている。このため、固定子巻線１０１ｂとパワーモジュール１１０ｂの出力端子とを繋ぐ配線を回転角度検出回路ＩＣ１１０ａから距離的に離すことができるので、その配線に電流が流れた際に発生する磁束が回転角度検出回路ＩＣ１１０ａに作用し難くすることができ、磁束ノイズの低減をより一層図ることができる。
【０１０６】
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回りの左右それぞれに延びていると共に、左右対称に形成されかつ配置されている。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回りの左右それぞれに延びていると共に、左右対称に形成されかつ配置されている。
【０１０７】
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に至る経路長のう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に至る経路長のう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それぞれにおけるインダクタンスの差及び電気抵抗の差を小さくすることができ、これにより、上記したサージ電圧の抑制及び磁束ノイズの低減をより一層図ることができる。
【０１０８】
また、本実施形態においては、正極バスバー１１３ｂの接続部１１３ｋを電源２の正極端子に接続させるための外部接続端子部材１１３ｕ及び負極バスバー１１３ｃの接続部１１３ｌを電源２の負極端子に接続させるための外部接続端子部材１１３ｖの双方が、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。かかる構成においては、正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとが回転電機１０の回転軸１０２ａ回りの略全域において互いに沿うものとなる。
【０１０９】
このため、本実施形態によれば、バスバー１１３ｂ，１１３ｃの自己インダクタンスの打ち消しを回転軸１０２ａ回りの略全域に亘って実現することができ、これにより、上記したサージ電圧の抑制及び磁束ノイズの低減をより一層図ることができる。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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に至る経路長のうち最長経路を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に至る経路長のうち最長経路を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それぞれにおけるインダクタンスの差及び電気抵抗の差を小さくすることができ、これにより、上記したサージ電圧の抑制及び磁束ノイズの低減をより一層図ることができる。
【０１１２】
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。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。
【０１１３】
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が共に、各パワーモジュール１１０ｂに対して径方向内側に配置されている。また、パワーモジュール１１０ｂの電源端子が、図４及び図７に示す如く、モジュール筐体の径方向内側に設けられており、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。
【０１１４】
このため、本実施形態によれば、パワーモジュール１１０ｂにおける電源端子と、径方向外側に接続される出力端子との接続箇所の取り合いを回避することができる。正極バスバー１１３ｂ又は負極バスバー１１３ｃ（特に、負極バスバー１１３ｃ）を、パワーモジュール１１０ｂの径方向外側において複数個配置することは不要であり、唯一つに限定することができ、その部品点数を削減することができる。また、正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃが共に各パワーモジュール１１０ｂに対して径方向外側に配置される構成と比較して、バスバー１１３ｂ，１１３ｃ自体の全長を短くすることができ、これにより、バスバー１１３ｂ，１１３ｃの自己インダクタンスを低減することができる。更に、制御装置１１の外径を小さくすることができる。
【０１１５】
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とが回転電機１０の回転軸１０２ａに対する径方向に離間して配置されている。このため、制御装置１１の軸方向の全長を短くすることができる。
【０１１６】
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おり、正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとがそのケース部材１１１ａにより互いに絶縁されている。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と負極バスバー１１３ｃとの間に配設されるケース部材１１１ａによる絶縁部材を備えることとなる。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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
このため、本実施形態によれば、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。また、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。
【０１１９】
本実施形態においては、回転角度検出回路ＩＣ１１０ａが、回転軸１０２ａの軸方向端部に固定された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。正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃがそれぞれ、その中心部を通る直線上に回転角度検出回路ＩＣ１１０ａが配置されるように形成されている。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の中心部の鉛直上すなわち回転軸１０２ａの延長線上に配置された、回転電機１０の回転を検出するための回転角度検出回路ＩＣ１１０ａを備えている。
【０１２０】
このため、本実施形態によれば、正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃが回転角度検出回路ＩＣ１１０ａに及ぼす自己インダクタンスを回転軸１０２ａ回りで均等にすることができ、バスバー１１３ｂ，１１３ｃによる回転角度検出回路ＩＣ１１０ａでの磁束ノイズを低減することができる。
【０１２１】
（変形形態）
尚、上記の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、回転軸１０２ａに対する径方向に所定間隔が維持された状態で離間しつつ互いに沿うように形成されかつ配置されている。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとが、回転軸１０２ａに対する軸方向に所定間隔が維持された状態で離間しつつ互いに沿うように形成されかつ配置されていてもよい。かかる変形例によれば、制御装置１１の外径を小さくすることができる。
【０１２２】
また、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、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。
【０１２３】
また、上記の実施形態においては、正極バスバー１１３ｂ又は負極バスバー１１３ｃが回転軸１０２ａ回りに環状に延びている。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又は負極バスバー１１３ｃが周方向で複数に分割されていることとしてもよい。この変形例によれば、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。
【０１２４】
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、２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。
【０１２５】
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１６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。
【０１２６】
また、上記の実施形態においては、電源２の正極端子と負極端子との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、コンデンサなどの平滑化を行う平滑回路が介在されていない。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１７及び図１８に示す如く、電源２の正極端子と負極端子との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平滑回路１２０が介在され、制御装置１１がかかる平滑回路１２０を有することとしてもよい。
【０１２７】
平滑回路１２０は、電極間に電荷を蓄えることが可能な蓄電素子を有する装置あるいは回路素子である。平滑回路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のコンデンサ（キャパシタ）を有している。平滑回路１２０は、インバータ回路における電圧を平滑化するために設けられている。平滑回路１２０のコンデンサは、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、例えば、左右２つずつ、合計４個設けられている。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。
【０１２８】
各コンデンサ１２０ａ，１２０ｂは、ケース部材１１１ａの内部に収容されている。コンデンサ１２０ａとコンデンサ１２０ｂとは、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１８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１８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。
【０１２９】
各コンデンサ１２０ａ，１２０ｂの一方の端子は正極バスバー１１３ｂに接続されていると共に、他方の端子は負極バスバー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。
【０１３０】
コンデンサ１２０ａは、右回り正極バスバー部１１３ｂＲ及び右回り負極バスバー部１１３ｃＲにおける電源２との接続部１１３ｋ，１１３ｌ寄りに配置されて、そのバスバー部１１３ｂＲ，１１３ｃＲの接続部１１３ｚｂ，１１３ｚｃに接続されている。コンデンサ１２０ｂは、左回り正極バスバー部１１３ｂＬ及び左回り負極バスバー部１１３ｃＬにおける電源２との接続部１１３ｋ，１１３ｌ寄りに配置されて、そのバスバー部１１３ｂＬ，１１３ｃＬの接続部１１３ｚｂ，１１３ｚｃに接続されている。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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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１２０ａ，１２０ｂ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１２０ａ，１２０ｂの両端子への樹脂ポッティングは、樹脂部材１１４を用いて実現されることとしてもよい。
【０１３３】
この平滑回路１２０が設けられた構成によれば、外部から電源経路に流れるリプル電流を平滑回路１２０により吸収することができるので、電源２の正極端子と負極端子との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の電圧を平滑化することができる。
【０１３４】
この変形形態の構成において、正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとが互いに沿って延在する部位、具体的には、正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとの径方向で所定間隔Ａが維持される部位は、少なくとも、平滑回路１２０との接続部１１３ｚｂ，１１３ｚｃからパワーモジュール１１０ｂ（具体的には、接続部１１３ｋ，１１３ｌから経路上で最も遠くに位置するパワーモジュール１１０ｂ−２）の正極電源端子及び負極電源端子との接続部１１３ｉ，１１３ｊに亘っていればよい。すなわち、正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとは、少なくとも、平滑回路１２０との接続部１１３ｚｂ，１１３ｚｃからパワーモジュール１１０ｂ（具体的には、パワーモジュール１１０ｂ−２）の正極電源端子及び負極電源端子との接続部１１３ｉ，１１３ｊに亘って、径方向で所定間隔Ａが維持された状態で離間しつつ互いに沿うように形成されかつ配置されていればよい。
【０１３５】
正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃにおける平滑回路１２０との接続部１１３ｚｂ，１１３ｚｃからパワーモジュール１１０ｂ（具体的には、経路上で最遠に位置するパワーモジュール１１０ｂ−２）の正極電源端子及び負極電源端子との接続部１１３ｉ，１１３ｊに亘る部位において、径方向で所定間隔Ａが維持されていれば、平滑回路１２０により正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとの間の電圧変動を抑えつつ、正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃに互いに逆向きの電流を流すことができる。従って、この変形形態の構成によれば、回転電機１０の内部で発生するインダクタンスを低減する効果を確保することができる。
【０１３６】
尚、この変形形態においては、正極バスバー１１３ｂ及び負極バスバー１１３ｃにおける、少なくとも平滑回路１２０との接続部１１３ｚｂ，１１３ｚｃからパワーモジュール１１０ｂ（具体的には、経路上で最遠に位置するパワーモジュール１１０ｂ−２）の正極電源端子及び負極電源端子との接続部１１３ｉ，１１３ｊに亘る部位が、径方向で所定間隔Ａが維持されるものであればよく、他の部位（例えば、平滑回路１２０との接続部１１３ｚｂ，１１３ｚｃから接続部１１３ｋ，１１３ｌに亘る部位など）も径方向で所定間隔Ａが維持されるものであってもよい。また逆に、その平滑回路１２０との接続部１１３ｚｂ，１１３ｚｃからパワーモジュール１１０ｂ（具体的には、経路上で最遠に位置するパワーモジュール１１０ｂ−２）の正極電源端子及び負極電源端子との接続部１１３ｉ，１１３ｊに亘る部位においても、相互インダクタンスによる自己インダクタンスの打ち消し作用が十分に働くのであれば、径方向で所定間隔Ａが維持されない部位すなわち離間距離がその所定間隔Ａよりも小さい又は大きい部位を一部に含んでもよい。
【０１３７】
また、上記の実施形態においては、正極バスバー１１３ｂと負極バスバー１１３ｃとが回転電機１０の回転軸１０２ａに対する径方向に離間して配置され、具体的には、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、図１９に示す如く、負極バスバー１１３ｃが正極バスバー１１３ｂに対して径方向内側に配置されていてもよい。
【０１３８】
制御装置１１の、回転電機１０の回転軸１０２ａ寄り（すなわち径方向内側）には、冷却等のための流体が流れる流体経路が形成されることがある（特に、図１６参照）。仮に正極バスバー１１３ｂが負極バスバー１１３ｃに対して径方向内側に配置されると共に、その正極バスバー１１３ｂがその流体経路に露出しているものとすると、金属などの物体がその流体経路に流通した際に正極バスバー１１３ｂに接触して想定外の短絡を起こすことがある。これに対して、上記の如く負極バスバー１１３ｃが正極バスバー１１３ｂに対して径方向内側に配置されている構成によれば、その負極バスバー１１３ｃがその流体経路に露出していても、その負極バスバー１１３ｃの電位は車体の電位と同じであるので、金属などの物体がその流体経路に流通して負極バスバー１１３ｃに接触した際にも短絡が起き難く、安全性を向上させることができる。
【０１３９】
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、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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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−１，１０１ｂ−２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】
【０１４２】
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・・・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・・・正極バスバー、１１３ｃ・・・負極バスバー、１１３ｄ・・・固定子配線部材、１１３ｓ・・・配線部材、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、１１９ｂ，１１９ｃ・・・開口部、１２０・・・平滑回路、１２０ａ，１２０ｂ・・・コンデンサ、Ａ・・・所定間隔。
【図１】
0006787164.tif 000002
【図２】
0006787164.tif 000003
【図３】
0006787164.tif 000004
【図４】
0006787164.tif 000005
【図５】
0006787164.tif 000006
【図６】
0006787164.tif 000007
【図７】
0006787164.tif 000008
【図８】
0006787164.tif 000009
【図９】
0006787164.tif 000010
【図１０】
0006787164.tif 000011
【図１１】
0006787164.tif 000012
【図１２】
0006787164.tif 000013
【図１３】
0006787164.tif 000014
【図１４（Ａ）】
0006787164.tif 000015
【図１４（Ｂ）】
0006787164.tif 000016
【図１４（Ｃ）】
0006787164.tif 000017
【図１４（Ｄ）】
0006787164.tif 000018
【図１５】
0006787164.tif 000019
【図１６】
0006787164.tif 000020
【図１７】
0006787164.tif 000021
【図１８】
0006787164.tif 000022
【図１９】
0006787164.tif 000023