(57)【要約】【課題】組み立てが容易な回転電機ユニットを提供する。【解決手段】回転電機１と制御回路部２１とが回転軸６方向に配置された回転電機ユニットにおいて、回転電機１と制御回路部２を右エンドブラケット９によって隔離し、右エンドブラケット９に設けた穴において、絶縁体３６を介し回転電機側導体３１と制御回路側導体３４とを軸方向から嵌合接続する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機と、前記回転電機を制御する制御回路部とが、回転電機の回転軸方向に隣接配置される回転電機駆動ユニットにおいて、
前記回転電機と前記制御回路部を隔離する隔壁と、
前記回転電機側の端子と接続する第１導体と、
前記制御回路部側の端子と接続する第２導体と、を備え、
前記隔壁を前記回転電機の軸方向に貫通する穴に前記第１導体または前記第２導体のどちらか一方を配置し、この導体に前記他方の導体を軸方向から嵌合接続することを特徴とする回転電機駆動ユニット。
【請求項２】
前記第１導体と前記第２導体の形状が、一方の導体が凹形状であり、もう一方の導体が凸形状であり、前記２つの導体は軸方向から嵌り合うことを特徴とする請求項１に記載の回転電機駆動ユニット。
【請求項３】
前記凹形状の導体の内部に、他方の導体に弾性接触するバネを設けることを特徴とする請求項２に記載の回転電機駆動ユニット。
【請求項４】
前記穴に配置する導体と前記隔壁との間にシールを設けることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の回転電機駆動ユニット。
【請求項５】
前記隔壁に設けた前記穴の内周面に環状空間を設け、前記導体が貫通する部位で前記隔壁を２重壁とすることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の回転電機駆動ユニット。
【請求項６】
前記環状空間に外部へ通じる空気孔を設けることを特徴とする請求項５に記載の回転電機駆動ユニット。
【請求項７】
前記回転電機側と前記制御回路側とに接続するそれぞれ複数の前記第１導体と前記第２導体を設け、前記第１導体と前記第２導体とを接続する複数の接続部が前記隔壁に前記回転軸の円周方向へ均等に配置されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の回転電機駆動ユニット。
【請求項８】
前記第１導体と前記第２導体の接続部が、前記回転電機と前記制御回路部とを組み立てる時の位置決め手段を構成することを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の回転電機駆動ユニット。
【請求項９】
前記穴に配置される導体は、絶縁体を介して前記穴に嵌合することを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の回転電機駆動ユニット。
【請求項１０】
前記シールは、前記絶縁体の外周面に設けられることを特徴とする請求項９に記載の回転電機駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は組み立てが容易な回転電機駆動ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回転電機とこれを制御するための制御回路部とをケース内に収め、固定子コイルのコイルエンド部において、コイルの末端部とインバータなどを実装した回路基板とを接続したものが特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
実開平９−２８５０５６
【０００４】
【発明が解決しようとしている問題点】
しかし、上記の発明では、運転により加熱した回転電機を冷却するために冷媒を使用する場合に制御回路に冷媒がかからないように制御回路部と回転電機とを分離するのが困難である。
【０００５】
本発明ではこのような問題点を解決するために発明されたもので、組み立てが容易で回転電機と制御回路部を完全に分離し、回転電機を冷却するための冷媒を使用することが可能な回転電機駆動ユニット提供することを目的とする。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】
本発明では回転電機と制御回路部とが回転電機の回転軸方向に配置された回転電機駆動ユニットにおいて、回転電機と制御回路部とを隔離する隔壁と、回転電機側端子、制御回路部側端子とそれぞれ接続する２つの導体を備える。隔壁に設けた穴に一方の導体を絶縁体を介して嵌合し、その導体に他方の導体を嵌合接続することを特徴とする。
【０００７】
【作用及び効果】
本発明によると、回転電機と制御回路部とが隔壁によって隔離され、隔壁を回転軸方向に貫通する穴において回転電機側と接続する導体と、制御回路部側と接続する導体と、を嵌合接続することで組み立てが容易で回転電機の冷却に冷媒を用いても制御回路側に冷媒が漏れるのを防ぐことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施形態の回転電機ユニットの断面図を図１に示す。
【０００９】
回転電機ユニットは回転電機１と制御回路部２とを右エンドブラケット（隔壁部材）９により隔離し、回転電機１と制御回路部２とは回転軸６方向に並べて構成され、接続部７によってお互いに接続している。
【００１０】
回転電機１は円筒形状のケース３と、ケース３の開口端に接続している左エンドブラケット８と、ケース３のもう一つの開口端に接続している右エンドブラケット９と、ケース３の内部に取り付けられ固定子巻線１１を巻いた固定子４と、固定子４の内側に同心的に配置される回転子５と、回転子５と一体となり回転する回転軸６と、から構成される。
【００１１】
左エンドブラケット８と右エンドブラケット９はそれぞれ略中心に回転軸６が貫通する穴を設けており、それぞれの穴にベアリング１０ａ、１０ｂを装着し、ベアリング１０ａ、１０ｂを介し回転軸６を支持する。
【００１２】
回転電機１内にはケース３の上部に設けた冷媒入口１２より冷媒１４が供給され、この冷媒１４はケース３の下部に設けた冷媒出口１３より外部へ排出される。回転電機１内には常に一定量の冷媒１４が溜まっており、回転子５の回転により冷媒１４は霧状になり回転電機１内に広がり回転電機１を冷却している。冷媒１４としてはオイルやアルコールなどを用いる。
【００１３】
制御回路部２は右エンドブラケット９に連結される制御回路カバー２０の内部に、回転電機１を制御する制御回路２１が収装される。右エンドブラケット９は回転電機１と制御回路部２とを分離しており、固定子巻線１１と制御回路２１を接続する接続部７を取り付けるための穴を設けている。
【００１４】
制御回路カバー２０のエンドプレート２２は略中央に回転軸６が貫通する穴を設けており、ベアリング１０ｃを穴と回転軸６との間に取り付ける。
【００１５】
制御回路２１は円筒部材２３の両端で右エンドブラケット９とエンドプレート２２に取り付けられ、その内部を回転軸６が貫通しており、制御回路２１を構成するパワー素子やコンデンサなどの部品は円筒部材２３の外側に実装されている。
【００１６】
固定子巻線１１と制御回路２１とを接続する接続部７は右エンドブラケット（隔壁部材）９に設けた穴に取り付けられており、図２の詳細図を参照し、説明する。
【００１７】
接続部７は制御回路側導体３２と、制御回路２１と制御回路側導体３２を接続する制御回路端子３４と、回転電機側導体３１と、回転電機側導体３１をケース３に取り付ける固定部３５と、固定子巻線１１と回転電機側導体３１を接続する回転電機端子３３と、絶縁体３６と、から構成する
絶縁体３６は円筒形状をしており、右エンドブラケット９に設けた穴に取り付けていない単体の状態では、その内径は制御回路側導体３２の外径よりも僅かに小さく、外径は右エンドブラケット９の穴径よりも僅かに大きくなっている。このような寸法にすることにより、右エンドブラケット９の穴に圧入して取り付けた際に制御回路側導体３２と右エンドブラケット９との双方に密着する。これにより制御回路部２内に冷媒１４が漏れるのを防ぐことができる。
【００１８】
制御回路側導体３２は、有底円筒形状（凹形状）をしており、有底円筒状の底部外側に制御回路端子３４を取り付け、ナット３７によって固定している。制御回路端子３４は制御回路２１と配線３８ｂによって接続している。また、制御回路側導体３２はその外周で絶縁体３６と密着している。制御回路側導体３２の円筒部の内周側には円柱形状（凸形状）の回転電機側導体３１が挿入されており、回転電機側導体３１が挿入された後は、制御回路側導体３２と回転電機側導体３１は密着し、冷媒１４などが制御回路側導体３２の円筒部内側に入らないようになっている。
【００１９】
回転電機側導体３１はケース３に設けた固定部３５にネジ結合されるが、固定部３５との間に回転電機端子３３を挟着している。なお、固定部３５は絶縁材で形成される。回転電機端子３３は固定子巻線１１と配線３８ａによって接続している。
【００２０】
制御回路２１からの制御電流は制御回路端子３４から制御回路側導体３２、回転電機側導体３１、を経て回転電機端子３３に伝達されるが、各部品間はそれぞれ密着しているので確実に電流を供給することができる。図１では一箇所の接続部７のみを示しているが、接続部７は固定子４の各固定子巻線１１に対応して複数設けられ、実際には右エンドブラケット９に複数の穴が円周方向に均等間隔に設けられ、この穴に接続部７が挿入され、固定子巻線１１と制御回路２１が複数の箇所で接続している。
【００２１】
回転電機ユニットを組み立てる際は、回転電機１と制御回路部２をそれぞれ先に組み立て、回転電機１は回転電機側導体３１と回転電機端子３３を接続した状態で、また制御回路部２は制御回路側導体３２と制御回路端子３４を接続した状態で回転電機１と制御回路部２を一体化する。このとき回転電機側導体３１と制御回路側導体３２は組み立てのガイドピンとガイド穴の役割を兼ねており、これらを嵌め合うことで容易に組み立てることができる。
【００２２】
本発明の第１実施形態の効果を説明する。
【００２３】
ここで回転電機１と制御回路部２とを壁を用いて隔離した比較例を図７、図８に示す。
【００２４】
図７の比較例では固定子巻線１１と制御回路２１とを接続するために壁に比較的大きな貫通穴４５を設けている。組み立てる際には貫通穴４５から回転電機端子３３を制御回路部２へ移動させ、制御回路端子３３と接続しなければならない。また、回転電機１の冷却に冷媒１４を用いる場合は、各端子を接続した後に貫通穴４５を樹脂などで塞がなければならない。
【００２５】
図８の比較例では壁に設けた穴に回転電機１と制御回路部２をつなぐ導体４８を、円筒形の絶縁体３６を介して取り付け、その導体４８の一端にまず制御回路端子３４を取り付け、その後他端に回転電機端子３３を取り付ける。この場合、回転電機端子３３を取り付ける際にはケース３に設けた穴４９から取り付け作業を行わなければならず、回転電機１の冷却に冷媒１４を使用するために取り付け後に、ケース３に設けた穴４９を作業用蓋４７などで塞がなければならない。このため図７、８に示す比較例では組み立てに長い時間が必要となる。
【００２６】
第１実施形態では回転電機１と制御回路部２とを右エンドブラケット（隔壁部材）９によって隔離し、固定子巻線１１と制御回路２１とを接続するため、右エンドブラケット９を貫通する接続部７において、制御回路２１と接続している有底円筒状の制御回路側導体３２に、固定子巻線１１と接続している円筒状の回転電機側導体３１を挿入することで、制御回路側導体３２と回転電機側導体３１が導通し、組み立てる際に固定子巻線１１と制御回路２１を容易に接続することができ、制御回路２１、固定子巻線１１とそれぞれの導体を接続する配線３８ａ、３８ｂを短くすることができる。
【００２７】
また、有底円筒状の制御回路側導体３２の円筒部に円柱状の回転電機側導体３１を挿入することで、それぞれの導体が組み立てガイドを兼ねるのでその他にガイド部材を設ける必要がなく、部品点数を減らすことができる。
【００２８】
右エンドブラケット９の穴と制御回路側導体３２との間に円筒形の絶縁体３６を入れ、絶縁体３６の外径を右エンドブラケット９の穴よりも僅かに大きく、内径を制御回路側導体３２の円筒外径よりも僅かに小さくすることで、互いに圧入したときに絶縁体３６がエンドプレートの穴と制御回路側導体３２に密着し、回転電機１を冷却する冷媒１４が制御回路部２に漏れるのを防ぐことができる。
【００２９】
本発明の第２実施形態の接続部７を図３の詳細図を用いて説明する。
【００３０】
ここでは第１実施形態と異なる部分について説明する。第２実施形態では制御回路側導体３２の有底円筒部の底部にバネ４１を設け、バネ４１先端に受け部４２を取り付ける。制御回路側導体３２の円筒部の内周側に円柱状の回転電機側導体３１を挿入し、回転電機側導体３１の先端が受け部４２と接触し、受け部４２をバネ４１に対して押している。
【００３１】
本発明の第２実施形態の効果を説明する。
【００３２】
回転電機１と制御回路部２を組み立てたときに、回転電機側導体３１を制御回路側導体３２の有底円筒部に設けたバネ４１によって回転電機側導体３１を押すことにより、相互のガタツキを無くし、かつ制御回路側導体３２との接触圧力を高めることで、導体間の電気抵抗を低減することができる。
【００３３】
本発明の第３実施形態の接続部７を図４の詳細図を用いて説明する。
【００３４】
ここでは第１実施形態と異なる部分について説明する。第３実施形態では円筒形の絶縁体３６の外周部と右エンドブラケット９の穴の内周面との間にシール４３を設ける。
【００３５】
本発明の第３実施形態の効果を説明する。
【００３６】
絶縁体３６の外周部と右エンドブラケット９の穴の内周面との間にシール４３を設けることによって、回転電機１を冷却する冷媒１４が制御回路部２に漏れるのを、いっそう確実に防ぐことができる。
【００３７】
本発明の第４実施形態の接続部７を図５の詳細図を用いて説明する。
【００３８】
ここでは第１実施形態と異なる部分について説明する。第４実施形態では円筒径の絶縁体３６を挿入する右エンドブラケット９の穴の内周面中央付近に環状空間４４を設け、右エンドブラケット９の穴付近を２重の隔壁９ａ、９ｂにし、それぞれの隔壁９ａ、９ｂにシール４３を設ける。
【００３９】
本発明の第４実施形態の効果を説明する。
【００４０】
右エンドブラケット９の穴の内周面中央付近に環状空間４４を設け、回転電機１と制御回路部２を隔離する右エンドブラケット９の穴付近を２重の隔壁９ａ、９ｂにし、それぞれの隔壁９ａ、９ｂにシール４３を設けることによって、回転電機１を冷却する冷媒１４が制御回路部２に漏れるのを、いっそう確実に防ぐことができる。
【００４１】
本発明の第５実施形態の接続部７を図６の詳細図を用いて説明する。
【００４２】
ここでは第１実施形態と異なる部分について説明する。第５実施形態では円筒形の絶縁体３６を挿入する右エンドブラケット９の穴の内周面中央付近に環状空間４４を設け、右エンドブラケット９の穴付近を２重の隔壁９ａ、９ｂにし、それぞれの隔壁９ａ、９ｂにシール４３を設ける。また、右エンドブラケット９の穴の側面中央付近に設けた環状空間４４を回転電機ユニットの外部へ通じる貫通孔４６を設ける。
【００４３】
本発明の第５実施形態の効果を説明する。
【００４４】
右エンドブラケット９の穴の側面中央付近に環状空間４４を設け、その空間４４と回転電機ユニットの外部へ通じる貫通孔４６を設けることにより、回転電機１を冷却する冷媒１４が制御回路部２へ漏れるのを防ぎ、仮に冷媒１４が漏れた場合には漏れを検知し、漏れた冷媒１４を制御回路部２に流入する前に排出することができる。
【００４５】
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の回転電機ユニットの断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の接続部の詳細図である。
【図３】本発明の第２実施形態の接続部の詳細図である。
【図４】本発明の第３実施形態の接続部の詳細図である。
【図５】本発明の第４実施形態の接続部の詳細図である。
【図６】本発明の第５実施形態の接続部の詳細図である。
【図７】比較例１の接続部の詳細図である。
【図８】比較例２の接続部の詳細図である。
【符号の説明】
１    回転電機
２    制御回路部
３    ケース
４    固定子
５    回転子
６    回転軸
７    接続部
２０  制御回路カバー
２１  制御回路
２２  右エンドブラケット
３１  回転電機側導体
３２  制御回路側導体
３３  回転電機端子
３４  制御回路端子
【図１】
2004343960.tif 000003
【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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