(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数相の巻線を備えた固定子と、
前記固定子の径方向内側に配置された回転子と、
前記回転子と一体回転する回転軸と、
前記固定子及び前記回転子を収容すると共に、前記回転軸を回転可能に支持するブラケットと、
前記巻線への通電をオンオフする電力用半導体素子を設けた複数のパワーモジュールと、
前記パワーモジュールの放熱部材固定面に熱的に接続された放熱部材であるパワー部放熱部材と、
前記電力用半導体素子を制御する制御回路と、
前記パワーモジュールを前記ブラケットに固定するパワー固定部材と、を備え、
２つの前記パワーモジュールが、前記ブラケットよりも前記回転軸の軸方向の一方側において、前記放熱部材固定面を周方向に互いに対向させて配置され、前記放熱部材固定面は、径方向及び軸方向に延在し、前記２つのパワーモジュールの周方向間に、１つ以上の前記パワー部放熱部材が配置されると共に、冷媒が径方向に流れる流路である放熱部材流路が形成され、
前記パワー固定部材は、軸方向における前記２つのパワーモジュール及び前記１つ以上のパワー部放熱部材と前記ブラケットとの間に配置され、前記パワー固定部材と前記１つ以上のパワー部放熱部材との軸方向間に、冷媒が径方向に流れる流路である固定部材流路が形成されている回転電機。
【請求項２】
前記１つ以上のパワー部放熱部材は、前記２つのパワーモジュールの周方向間に配置された部分から、軸方向の他方側に突出して前記パワー固定部材に当接する共に、径方向に延在する板状の複数の他方側放熱部材突出壁を有し、
前記固定部材流路の周方向の一方側及び他方側が、前記他方側放熱部材突出壁により仕切られている請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記パワー固定部材は、径方向及び周方向に延在する板状の固定部材本体部と、前記固定部材本体部から軸方向の一方側に突出して前記パワー部放熱部材に当接する共に、径方向に延在する板状の複数の固定部材突出壁を有し、
前記固定部材流路の周方向の一方側及び他方側が、前記固定部材突出壁により仕切られている請求項１に記載の回転電機。
【請求項４】
前記制御回路の軸方向の他方側を覆うケースを備え、前記ケースは、前記ブラケットよりも軸方向の一方側に間隔を空けて配置されると共に、径方向及び周方向に延在し、
前記パワーモジュール、前記パワー固定部材、及び前記パワー部放熱部材は、軸方向における前記ケースと前記ブラケットとの間の空間に配置され、
前記回転軸は、前記ブラケットから前記ケースの前まで、軸方向の一方側に延出している請求項１から３のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項５】
前記制御回路は、前記制御回路の軸方向の他方側を覆うケースを備え、前記ケースは、前記ブラケットよりも軸方向の一方側に間隔を空けて配置されると共に、前記回転軸の径方向及び周方向に延在し、
前記パワーモジュール、前記パワー固定部材、及び前記パワー部放熱部材は、軸方向における前記ケースと前記ブラケットとの間の空間に配置され、
前記ケースと前記１つ以上のパワー部放熱部材との軸方向間に、冷媒が径方向に流れる流路であるケース流路が形成されている請求項１から４のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項６】
前記１つ以上のパワー部放熱部材は、前記２つのパワーモジュールの周方向間に配置された部分から、軸方向の一方側に突出して前記ケースに当接する共に、径方向に延在する板状の複数の一方側放熱部材突出壁を有し、
前記ケース流路の周方向の一方側及び他方側が、前記一方側放熱部材突出壁により仕切られている請求項５に記載の回転電機。
【請求項７】
前記ケースは、径方向及び周方向に延在する板状のケース本体部と、前記ケース本体部から軸方向の他方側に突出して前記パワー部放熱部材に当接する共に、径方向に延在する板状の複数のケース突出壁を有し、
前記ケース流路の周方向の一方側及び他方側が、前記ケース突出壁により仕切られている請求項５に記載の回転電機。
【請求項８】
前記ケースは、径方向及び周方向に延在する板状のケース本体部と、前記２つのパワーモジュールよりも周方向の一方側及び他方側において、前記ケース本体部から軸方向の他方側に突出し、径方向に延在する板状の２つの外側ケース突出壁を有し、
互いに対向する前記外側ケース突出壁と前記パワーモジュールとの周方向間に、冷媒が径方向に流れる流路である外側ケース流路が形成されている請求項５から７のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項９】
２つの前記パワーモジュールの一方側の前記放熱部材固定面に固定された一方側の前記パワー部放熱部材と、２つの前記パワーモジュールの他方側の前記放熱部材固定面に固定された他方側の前記パワー部放熱部材と、を備え、前記一方側のパワー部放熱部材と前記他方側のパワー部放熱部材とは周方向に間隔を空けて配置され、
前記ケースは、径方向及び周方向に延在する板状のケース本体部と、前記一方側のパワー部放熱部材と前記他方側のパワー部放熱部材との周方向間において、前記ケース本体部から軸方向の他方側に突出し、径方向に延在する板状の内側ケース突出壁を有し、
前記内側ケース突出壁と前記一方側のパワー部放熱部材との周方向間、及び前記内側ケース突出壁と前記他方側のパワー部放熱部材との周方向間に、冷媒が径方向に流れる流路である内側ケース流路が形成されている請求項５から８のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項１０】
前記１つ以上のパワー部放熱部材の軸方向の一方側に配置された前記ケースの部分が、前記制御回路の回路素子に熱的に接続された放熱部材である制御回路放熱部材により形成されている請求項５から９のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項１１】
２つの前記パワーモジュールの一方側の前記放熱部材固定面に固定された一方側の前記パワー部放熱部材と、２つの前記パワーモジュールの他方側の前記放熱部材固定面に固定された他方側の前記パワー部放熱部材と、を備え、前記一方側のパワー部放熱部材と前記他方側のパワー部放熱部材とは周方向に間隔を空けて配置され、
前記パワー固定部材は、径方向及び周方向に延在する板状の固定部材本体部と、前記一方側のパワー部放熱部材と前記他方側のパワー部放熱部材との周方向間において、前記固定部材本体部から軸方向の一方側に突出し、径方向に延在する板状の内側固定部材突出壁を有し、
前記内側固定部材突出壁と前記一方側のパワー部放熱部材との周方向間に、及び前記内側固定部材突出壁と前記他方側のパワー部放熱部材との周方向間に、冷媒が径方向に流れる流路である内側固定部材流路が形成されている請求項１から１０のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項１２】
前記１つ以上のパワー部放熱部材の軸方向の他方側に配置された前記パワー固定部材の部分が、放熱部材であるパワー固定放熱部材により形成されている請求項１から１１のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項１３】
前記パワーモジュールに接続される平滑コンデンサを設けた複数のコンデンサモジュールを備え、
２つの前記コンデンサモジュールが、それぞれ、前記２つのパワーモジュールの周方向の一方側及び他方側に間隔を空けて配置され、互いに対向する前記パワーモジュールと前記コンデンサモジュールとの周方向間に、冷媒が径方向に流れる流路であるコンデンサ流路が形成されている請求項１から１２のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項１４】
２つの前記パワーモジュールの一方側の前記放熱部材固定面に固定された一方側の前記パワー部放熱部材と、２つの前記パワーモジュールの他方側の前記放熱部材固定面に固定された他方側の前記パワー部放熱部材と、を備え、前記一方側のパワー部放熱部材と前記他方側のパワー部放熱部材とは周方向に間隔を空けて配置され、径方向外側の周方向の間隔は、径方向内側の周方向の間隔よりも広い請求項１から１３のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項１５】
前記制御回路の軸方向の他方側を覆うケースを備え、前記ケースは、径方向及び周方向に延在する板状のケース本体部と、前記一方側のパワー部放熱部材と前記他方側のパワー部放熱部材との周方向間において、前記ケース本体部から軸方向の他方側に突出し、径方向に延在する板状の２つの内側ケース突出壁を有し、
前記２つの内側ケース突出壁は、前記一方側のパワー部放熱部材と前記他方側のパワー部放熱部材との周方向の間隔において、互いに周方向に間隔を空けて配置されていると共に、径方向外側に寄って配置され、
前記一方側のパワー部放熱部材と周方向の一方側の前記内側ケース突出壁との周方向間、周方向の一方側の前記内側ケース突出壁と周方向の他方側の前記内側ケース突出壁との周方向間、及び周方向の他方側の前記内側ケース突出壁と前記他方側のパワー部放熱部材との周方向間に、冷媒が径方向に流れる流路である内側ケース流路が形成されている請求項１４に記載の回転電機。
【請求項１６】
前記パワー固定部材は、径方向及び周方向に延在する板状の固定部材本体部と、前記一方側のパワー部放熱部材と前記他方側のパワー部放熱部材との周方向間において、前記固定部材本体部から軸方向の他方側に突出し、径方向に延在する板状の２つの内側固定部材突出壁を有し、
前記２つの内側固定部材突出壁は、前記一方側のパワー部放熱部材と前記他方側のパワー部放熱部材との周方向の間隔において、互いに周方向に間隔を空けて配置されていると共に、径方向外側に寄って配置され、
前記一方側のパワー部放熱部材と周方向の一方側の前記内側固定部材突出壁との周方向間、周方向の一方側の前記内側固定部材突出壁と周方向の他方側の前記内側固定部材突出壁との周方向間、及び周方向の他方側の前記内側固定部材突出壁と前記他方側のパワー部放熱部材との周方向間に、冷媒が径方向に流れる流路である内側固定部材流路が形成されている請求項１４又は１５に記載の回転電機。
【請求項１７】
前記パワーモジュールに接続される平滑コンデンサを設けたコンデンサモジュールを備え、
前記コンデンサモジュールは、前記一方側のパワー部放熱部材と前記他方側のパワー部放熱部材との周方向の間隔において、径方向外側に寄って配置されている請求項１４又は１５に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転電機は、回転子及び固定子から構成される回転電機本体部と、回転電機本体部に電力を供給するインバータ及び制御回路から構成される電力供給ユニットを備えている。省スペース性と搭載性の容易さ、また、回転電機本体部とインバータとを接続する配線ハーネスの短縮等から、回転電機本体部と電力供給ユニットとを一体化させた機電一体型の回転電機が開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１及び特許文献２に開示されている回転電機において、インバータは回転電機の端に取り付けられている。インバータの放熱部材にはフィンが形成されており、回転子の端部に装着された送風ファンにより発生した冷却風がフィンを通過することでインバータを冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１６−５３７９５９号公報
【特許文献２】特開２０１７−１１２８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、パワーモジュールの放熱部材及びそのフィンは、周方向及び径方向に延在しており、フィンは軸方向に突出している。よって、パワーモジュール、放熱部材、及びフィンは、周方向に広がって配置されており、周方向の配置面積が大きくなっている。そのため、複数個のパワーモジュールを搭載しようとすると、電力供給ユニットの外径が大きくなる課題があった。
【０００６】
特許文献２の技術では、パワーモジュールの放熱部材及びフィンは、周方向及び軸方向に延在しており、フィンは径方向内側に突出している。よって、パワーモジュール、放熱部材、及びフィンは、周方向に広がって配置されており、周方向の配置面積が大きくなっている。そのため、複数個のパワーモジュールを搭載しようとすると、電力供給ユニットの外径が大きくなる課題があった。
【０００７】
また、特許文献２の技術では、冷却風を、回転軸付近を軸方向に流す必要があるため、冷却効率を向上させるためには、電力供給ユニットの軸方向の端部に、開口部を設ける必要があり、制御回路等の部品の配置が制限される。
【０００８】
例えば、回転電機を、自動車のエンジンルームに搭載する場合、限られた空間に設置できることが求められている。回転電機の外径の制約がある場合は、パワーモジュール及び放熱部材の搭載により、回転電機の外径が拡大することを抑制する必要がある。
【０００９】
そこで、パワーモジュール及び放熱部材の搭載によって、回転電機の外径が拡大することを抑制しつつ、回転電機の冷却性能を向上することができる回転電機が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願に係る回転電機は、
複数相の巻線を備えた固定子と、
前記固定子の径方向内側に配置された回転子と、
前記回転子と一体回転する回転軸と、
前記固定子及び前記回転子を収容すると共に、前記回転軸を回転可能に支持するブラケットと、
前記巻線への通電をオンオフする電力用半導体素子を設けた複数のパワーモジュールと、
前記パワーモジュールの放熱部材固定面に熱的に接続された放熱部材であるパワー部放熱部材と、
前記電力用半導体素子を制御する制御回路と、
前記パワーモジュールを前記ブラケットに固定するパワー固定部材と、を備え、
２つの前記パワーモジュールが、前記ブラケットよりも前記回転軸の軸方向の一方側において、前記放熱部材固定面を周方向に互いに対向させて配置され、前記放熱部材固定面は、径方向及び軸方向に延在し、前記２つのパワーモジュールの周方向間に、１つ以上の前記パワー部放熱部材が配置されると共に、冷媒が径方向に流れる流路である放熱部材流路が形成され、
前記パワー固定部材は、軸方向における前記２つのパワーモジュール及び前記１つ以上のパワー部放熱部材と前記ブラケットとの間に配置され、前記パワー固定部材と前記１つ以上のパワー部放熱部材との軸方向間に、冷媒が径方向に流れる流路である固定部材流路が形成されているものである。
【発明の効果】
【００１１】
本願に係る回転電機によれば、放熱部材固定面は、径方向及び軸方向に延在し、パワー部放熱部材は、放熱部材固定面の周方向の一方側又は他方側に配置される。よって、パワーモジュール及びパワー部放熱部材が周方向に延在することを抑制することができ、パワーモジュール及びパワー部放熱部材の周方向の配置面積が大きくなることを抑制できる。また、２つのパワーモジュールで、冷媒が流れる放熱部材流路を共通化し、集約することができる。また、２つのパワーモジュールを、周方向に近接して配置できるため、パワーモジュール及びパワー部放熱部材の周方向の配置面積を減少させ、回転電機の外径が拡大することを抑制できる。
【００１２】
また、パワーモジュールをブラケットに固定するパワー固定部材を利用して、２つのパワー部放熱部材の軸方向の他方側にも冷媒流路を設けることができ、パワー部放熱部材の冷却性能を向上させることができる。また、パワー部放熱部材を冷却するために導入された冷媒を用いて、パワー固定部材を冷却することができ、パワー固定部材の熱に対する信頼性を向上させることができる。また、固定部材流路は、２つのパワー部放熱部材の軸方向の他方側に設けられるので、パワーモジュール及びパワー部放熱部材の周方向の配置面積が増加することを抑制できる。よって、回転電機の外径が拡大することを抑制しつつ、回転電機の冷却性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係る回転電機の斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る回転電機を、回転軸の軸心を通る平面で切断した断面図である。
【図３】実施の形態１に係る１つのパワーモジュール及び制御回路放熱部材の斜視図である。
【図４】実施の形態１に係る１つのパワーモジュールに設けられた電力用半導体素子の回路図である。
【図５】実施の形態１に係る２つのパワーモジュール及び２つの制御回路放熱部材などの要部断面図である。
【図６】実施の形態２に係る２つのパワーモジュール及び２つの制御回路放熱部材などの要部断面図である。
【図７】実施の形態３に係る２つのパワーモジュール及び２つの制御回路放熱部材などの要部断面図である。
【図８】実施の形態４に係る２つのパワーモジュール及び２つの制御回路放熱部材などの要部断面図である。
【図９】実施の形態４に係る２つのパワーモジュール及び２つの制御回路放熱部材などの要部断面図である。
【図１０】実施の形態５に係る２つのパワーモジュール及び２つの制御回路放熱部材などの要部断面図である。
【図１１】実施の形態５に係る２つのパワーモジュール及び２つの制御回路放熱部材などの要部断面図である。
【図１２】実施の形態６に係る２つのパワーモジュール及び２つの制御回路放熱部材などの要部断面図である。
【図１３】実施の形態６に係る２つのパワーモジュール及び２つの制御回路放熱部材などの要部断面図である。
【図１４】実施の形態７に係る２つのパワーモジュール及び２つの制御回路放熱部材などの要部断面図である。
【図１５】実施の形態７に係る２つのパワーモジュール及び２つの制御回路放熱部材などの要部断面図である。
【図１６】実施の形態８に係る２つのパワーモジュール及び２つの制御回路放熱部材などの要部断面図である。
【図１７】実施の形態８に係る２つのパワーモジュール及び２つの制御回路放熱部材などの要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本願に係る回転電機の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。なお、各図間の図示では、対応する各構成部のサイズ及び縮尺は、それぞれ独立している。
【００１５】
１．実施の形態１
実施の形態１に係る回転電機１００について図面を参照して説明する。図１は、回転電機１００の斜視図である。図２は、回転電機１００を、パワー部放熱部材１１０及び回転軸４の軸心Ｃを通る平面で切断した模式的な断面図である。図３は、１つのパワーモジュール１６０及びパワー部放熱部材１１０の斜視図である。図４は、１つのパワーモジュール１６０に設けられた電力用半導体素子の回路図であり、図５は、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ及び２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂ等をそれらの中心部の径方向Ｙに直交する面で切断した要部断面図である。
【００１６】
本願において、回転軸４の軸心Ｃに平行な方向を軸方向Ｚと定義し、軸方向の一方側Ｚ２をリヤ側Ｚ２と称し、軸方向の一方側Ｚ２とは反対側である軸方向の他方側Ｚ１をフロント側Ｚ１と称し、径方向Ｙ及び周方向Ｘは、回転軸４の軸心Ｃについての径方向及び周方向である。周方向の一方側Ｘ１を周方向の第１側Ｘ１と称し、周方向の一方側Ｘ１とは反対側である周方向の他方側Ｘ２を周方向の第２側Ｘ２と称する。以下で用いる「第１側」は、本願の請求項における「一方側」に対応し、「第２側」は、本願の請求項における「他方側」に対応する。
【００１７】
＜回転電機本体部２００＞
回転電機１００は、回転電機本体部２００を備えている。回転電機本体部２００は、複数相の巻線を備えた固定子３と、固定子３の径方向内側Ｙ１に配置された回転子６、回転子６と一体回転する回転軸４と、固定子３及び回転子６を収容すると共に、回転軸４を回転可能に支持するブラケットと、を備えている。
【００１８】
本実施の形態では、ブラケットは、フロント側Ｚ１のフロント側ブラケット１及びリヤ側Ｚ２のリヤ側ブラケット２から構成されている。フロント側ブラケット１は、円筒状の外周壁と、外周壁のフロント側Ｚ１端部から径方向内側Ｙ１に延びた円板状の側壁とを有しており、側壁の中心部に回転軸４が貫通し、フロント側ベアリング７１が固定される貫通孔が設けられている。リヤ側ブラケット２は、円筒状の外周壁と、外周壁のリヤ側Ｚ２端部から径方向内側Ｙ１に延びた円板状の側壁とを有しており、側壁の中心部に回転軸４が貫通し、リヤ側ベアリング７２が固定される貫通孔が設けられている。フロント側ブラケット１とリヤ側ブラケット２は、軸方向Ｚに延びたボルト１５によって連結されている。
【００１９】
回転軸４のフロント側Ｚ１の端部は、フロント側ブラケット１の貫通孔を貫通して、フロント側ブラケット１よりもフロント側Ｚ１に突出しており、この突出部にプーリ９が固定されている。プーリ９と、エンジンのクランクシャフトに固定されたプーリ９との間にベルトが掛け渡され（不図示）、回転電機１００とエンジンとの間で、回転駆動力の伝達を行う。
【００２０】
回転軸４のリヤ側Ｚ２の端部は、リヤ側ブラケット２の貫通孔を貫通して、リヤ側ブラケット２よりもリヤ側Ｚ２に突出しており、この突出部に一対のスリップリング９０が設けられている。一対のスリップリング９０は、回転子６の界磁巻線６２に接続されている。
【００２１】
回転子６は、界磁巻線６２と界磁鉄心６１とを備えている。回転子６は、ランデル型（クローポール型ともいう）とされている。界磁鉄心６１は、円筒状の中心部と、中心部のフロント側Ｚ１の端部から中心部の径方向外側Ｙ２まで延びたフロント側の爪部と、中心部のリヤ側Ｚ２の端部から中心部の径方向外側Ｙ２まで延びたリヤ側の爪部と、を備えている。界磁巻線６２の絶縁処理された銅線は、界磁鉄心６１の中心部の外周面に同心状に巻回されている。フロント側の爪部とリヤ側の爪部とは、周方向Ｘに交互に設けられており、互いに異なる磁極となる。例えば、フロント側の爪部とリヤ側の爪部は、それぞれ６個又は８個設けられる。
【００２２】
固定子３は、微小な隙間をあけて回転子６を取り囲むよう配設され、スロットを設けた円筒状の固定子鉄心３１と、固定子鉄心３１のスロットに巻装された複数相の巻線３２と、を備えている。複数相の巻線３２は、例えば、１組の３相巻線、２組の３相巻線、又は１組の５相巻線等とされ、回転電機の種類に応じて設定される。
【００２３】
複数相の巻線３２は、固定子鉄心３１からフロント側Ｚ１に突出したフロント側コイルエンド部、固定子鉄心３１からリヤ側Ｚ２に突出したリヤ側コイルエンド部を有している。複数相の巻線３２のリード線は、リヤ側ブラケット２を貫通して、リヤ側Ｚ２に延びている（不図示）。
【００２４】
フロント側ブラケット１とリヤ側ブラケット２とは、軸方向Ｚに間隔を空けて設けられている。固定子鉄心３１は、フロント側ブラケット１のリヤ側Ｚ２の開口端部とリヤ側ブラケット２のフロント側Ｚ１の開口端部とにより軸方向両端から挟持されている。
【００２５】
固定子３（界磁鉄心６１）のフロント側Ｚ１の端部には、複数のブレードを有するフロント側送風ファン８１が固定され、固定子３（界磁鉄心６１）のリヤ側Ｚ２の端部には、複数のブレードを有するリヤ側送風ファン８２が取り付けられ、それらは、回転子６と一体回転する。フロント側送風ファン８１及びリヤ側送風ファン８２は、それぞれ、径方向外側Ｙ２に送風し、径方向外側Ｙ２に配置されたフロント側コイルエンド部及びリヤ側コイルエンド部等を冷却する。
【００２６】
フロント側ブラケット１は、フロント側送風ファン８１の径方向外側Ｙ２の部分に、周方向に分散して複数の開口部１２（以下、排気開口部１２と称す）を設けており、フロント側Ｚ１の部分に、周方向に分散して複数の開口部１１（以下、吸気開口部１１と称す）を設けている。吸気開口部１１を通って、外側から空気（冷却風）が吸引され、フロント側送風ファン８１により径方向外側Ｙ２に送られ、排気開口部１２を通って外側に排出される。
【００２７】
リヤ側ブラケット２は、リヤ側送風ファン８２の径方向外側Ｙ２の部分に、周方向に分散して複数の開口部２２（以下、排気開口部２２と称す）を設けており、リヤ側Ｚ２の部分に、周方向に分散して複数の開口部２１（以下、吸気開口部２１と称す）を設けている。吸気開口部２１を通って、後述する電力供給ユニット３００側から空気（冷却風）が吸引され、リヤ側送風ファン８２により径方向外側Ｙ２に送られ、排気開口部２２を通って外側に排出される。
【００２８】
＜電力供給ユニット３００＞
回転電機１００は、回転電機本体部２００に電力を供給する電力供給ユニット３００を備えている。電力供給ユニット３００は、回転電機本体部２００のリヤ側Ｚ２に配置され、回転電機本体部２００に固定されている。電力供給ユニット３００は、複数の電力用半導体素子を有し、直流電源と複数相の巻線との間で直流交流変換を行うインバータと、電力用半導体素子をオンオフ制御する制御回路１７０とを備えている。本実施の形態では、インバータは、電力用半導体素子を設けたパワーモジュール１６０により構成されている。また、電力供給ユニット３００は、パワーモジュール１６０の放熱部材固定面１６に固定されたパワー部放熱部材１１０を備えている。
【００２９】
電力供給ユニット３００は、リヤ側ブラケット２からリヤ側Ｚ２に突出した回転軸４の突出部に設けられた一対のスリップリング９０に接触する一対のブラシ（不図示）と、ブラシ及びスリップリング９０を介して界磁巻線６２に供給する電力をオンオフする界磁巻線用の電力用半導体素子（不図示）とを備えている。界磁巻線用の電力用半導体素子（スイッチング素子）は、制御回路１７０によりオンオフ制御される。また、回転軸４のリヤ側Ｚ２の突出部には、回転軸４の回転情報を検出する回転センサ９２が備えられている。回転センサ９２には、ホール素子、レゾルバ、センサＩＣが用いられる。回転センサ９２は磁気誘導や電磁誘導によって回転軸４の回転情報を検出している。
【００３０】
電力供給ユニット３００は、カバー１０１を備えている。カバー１０１は、制御回路１７０、パワーモジュール１６０、及びパワー部放熱部材１１０等のリヤ側Ｚ２及び径方向外側Ｙ２を覆っている。カバー１０１は、フロント側Ｚ１に開口する有底筒状に形成されている。径方向外側Ｙ２を覆うカバー１０１の外周壁１０１ｂには、インバータを外部の直流電源に接続するための正極側電源端子１５１及び負極側電源端子１５２、並びに制御回路１７０を外部の制御装置に接続するための制御用コネクタ１５３が設けられている。
【００３１】
カバー１０１の外周壁１０１ｂには、カバー開口部１０１ｃが設けられており、外側に開口している。リヤ側Ｚ２を覆うカバー１０１のリヤ側底壁１０１ａには、開口部が設けられていない。カバー１０１のフロント側Ｚ１は開口しており、開口部は、回転電機本体部２００（リヤ側ブラケット２）により覆われている。
【００３２】
制御回路１７０は、回路素子１０５と、回路素子１０５が搭載された板状（本例では、円板状）の制御基板１０３と、を備えている。制御基板１０３は、制御回路１７０を構成する電子部品が実装されたプリント基板、セラミック基板、金属基板等により構成されている。制御基板１０３は、リヤ側ブラケット２よりもリヤ側Ｚ２に間隔を空けて配置されている。制御基板１０３は、径方向Ｙ及び周方向Ｘに延在している。特に、車載機器においては高い振動耐久性が必要なため、制御基板１０３は、ケース１０２に、ねじ、熱加締め、リベット、接着等により固定されている。固定点は、例えば５０〜６０ｍｍ間隔で配置されている。この間隔は一例であり、振動条件及び製品形状に合わせて変えられてもよい。
【００３３】
制御回路１７０は、制御回路１７０（本例では、制御基板１０３）のフロント側Ｚ１を覆うケース１０２を備えている。ケース１０２は、リヤ側ブラケット２よりもリヤ側Ｚ２に間隔を空けて配置されている。ケース１０２は、径方向Ｙ及び周方向Ｘに延在している。パワーモジュール１６０、パワー固定部材、及びパワー部放熱部材１１０は、軸方向におけるケース１０２とリヤ側ブラケット２との間の空間に配置されている。
【００３４】
本実施の形態では、ケース１０２のフロント側Ｚ１の面は、軸方向Ｚに直交している。なお、ケース１０２のフロント側Ｚ１の面は、軸方向Ｚに直交する平面に対して、例えば、３０度以内の角度で傾いていてもよい。ケース１０２は、制御基板１０３の外周側を覆う周壁を備えている。制御基板１０３のリヤ側Ｚ２は、カバー１０１のリヤ側底壁１０１ａにより覆われている。
【００３５】
ケース１０２は、後述するパワーモジュール１６０の制御用接続部材１６４が貫通する開口部（不図示）が設けられている。制御用接続部材１６４は、制御基板１０３に接続される。
【００３６】
回転軸４は、リヤ側ブラケット２からケース１０２の前まで、リヤ側Ｚ２に延出している。よって、回転軸４は、ケース１０２及び制御基板１０３を貫通しておらず、ケース１０２のフロント側Ｚ１に隙間を空けて配置されている。この構成によれば、ケース１０２及び制御基板１０３に、回転軸４をよけるための開口部を設ける必要がなくなる。よって、制御基板１０３の外径を減少させ、パワーモジュール１６０の外径を小型化、低コスト化することができる。
【００３７】
なお、リヤ側ブラケット２と軸方向Ｚに見て重複する範囲内に電子部品を配置できれば、制御基板１０３に回転軸４が貫通する貫通孔が設けられてもよい。また、制御基板１０３は、リヤ側ブラケット２と軸方向Ｚに見て重複する範囲内に収まれば、円板状でなくてもよく、２枚以上の回路基板により構成されてもよく、それぞれの回路基板の材料が異なっていてもよい。
【００３８】
電力供給ユニット３００は、１つの相の巻線に対して、図４に示すような、直流電源の正極側に接続される正極側の電力用半導体素子１６６Ｈと、直流電源の負極側に接続される負極側の電力用半導体素子１６６Ｌとが直列接続された直列回路を１セット設けている。正極側の電力用半導体素子１６６Ｈと負極側の電力用半導体素子１６６Ｌとが直列接続されている接続点が、対応する相の巻線に接続される。例えば、１組の３相の巻線が設けられる場合は、３セットの直列回路が設けられ、２組の３相の巻線が設けられる場合は、６セットの直列回路が設けられる。
【００３９】
電力用半導体素子には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、パワーＭＯＳＦＥＴ（Power Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等のスイッチング素子が用いられる。これらは、モータなどの機器を駆動するインバータに用いられるもので、数アンペアから数百アンペアの定格電流を制御するものである。電力用半導体素子の材料として、シリコン（Ｓｉ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガリウムナイトライド（ＧａＮ）などが用いられてもよい。
【００４０】
本実施の形態では、１つのパワーモジュール１６０は、正極側の電力用半導体素子１６６Ｈと負極側の電力用半導体素子１６６Ｌとの１つの直列回路を設けている。図３及び図４に示すように、パワーモジュール１６０は、正極側の電力用半導体素子１６６Ｈのコレクタ端子に接続された正極側接続部材１６１と、負極側の電力用半導体素子１６６Ｌのエミッタ端子に接続された負極側接続部材１６２と、正極側の電力用半導体素子１６６Ｈのエミッタ端子と負極側の電力用半導体素子１６６Ｌのコレクタ端子との接続点に接続された巻線接続部材１６３と、正極側及び負極側の電力用半導体素子１６６Ｈ、１６６Ｌのゲート端子等に接続された制御用接続部材１６４と、を備えている。正極側接続部材１６１、負極側接続部材１６２、巻線接続部材１６３、制御用接続部材１６４には、導電性が良好で熱伝導率の高い銅または銅合金などの金属を用いてもよく、表面はＡｕ、Ｎｉ、Ｓｎなどの金属材料でめっきされていてもよい。また、各端子の金属及びめっきの材質は、２種類以上で構成されてもよい。なお、１つのパワーモジュール１６０には、１つの電力用半導体素子が設けられてもよく、或いは３つ以上の電力用半導体素子が設けられてもよい。電力用半導体素子の数に合わせて、接続部材等の構成が変更される。
【００４１】
正極側接続部材１６１は、正極側電源端子１５１に接続される正極側配線部材に接続され、負極側接続部材１６２は、負極側電源端子１５２に接続される正極側配線部材に接続され、巻線接続部材１６３は、対応する相の巻線に接続される巻線配線部材に接続され、制御用接続部材１６４は、制御回路１７０に接続される。
【００４２】
電力用半導体素子は、金属基板又はセラミック基板の配線パターン、バスバー等に、はんだ、銀ペースト等の導電性材料で接合されている。金属基板は、アルミ、銅等のベース材料で構成される。セラミック基板は、アルミナ、窒化アルミ、窒化ケイ素等で構成される。バスバーは、鉄、アルミ、銅等で構成される。配線パターン及びバスバーを合わせてリードと称す。
【００４３】
パワーモジュール１６０は、パワー部放熱部材１１０が固定される放熱部材固定面１６を有している。本実施の形態では、電力用半導体素子は、金属基板、セラミック基板、バスバー等の一方側の面に固定され、金属基板、セラミック基板、バスバー等の他方側の面は、放熱部材固定面１６を構成している。なお、電力用半導体素子が固定される金属基板、セラミック基板、バスバー等の面と同じ側に、放熱部材固定面１６が設けられてもよい。また、互いに反対側になるパワーモジュール１６０の２つの面が、放熱部材固定面１６とされてもよく、それぞれの面に、パワー部放熱部材１１０が固定されてもよい。
【００４４】
本実施の形態では、放熱部材固定面１６とパワー部放熱部材１１０と間の接続には、接触熱抵抗を低減するため、伝熱材が介在している。金属基板、セラミック基板の場合は、伝熱材には、例えばグリース、接着剤、シート、ゲル等の絶縁性を有する材料、又ははんだ、銀ペースト等の導電性部材が用いられる。パワー部放熱部材１１０との絶縁が必要なリードの場合は、伝熱材には、絶縁性を有する材料が用いられる。これらにより、パワーモジュール１６０とパワー部放熱部材１１０が伝熱材を介して熱的に接続されるため、部材及び接合工程を削減し熱抵抗を低減できる。
【００４５】
リードとパワー部放熱部材１１０が同電位の場合は、はんだ等の導電性部材で接続してもよく、或いは、電力用半導体素子に接合されたリードを、ばね又はねじ等によりパワー部放熱部材１１０に機械的に押圧させてもよい。接合から機械的な押圧に変えることで、熱抵抗を低減しつつ、温度サイクル及び高温での劣化が軽減され、長期信頼性が向上する。また、パワー部放熱部材１１０は、パワーモジュール１６０と一体的にモジュール化されていてもよい。
【００４６】
パワーモジュール１６０は、封止樹脂１６５を備えている。封止樹脂１６５は、電力用半導体素子、正極側接続部材１６１、負極側接続部材１６２、巻線接続部材１６３、制御用接続部材１６４、及びその他の構成部品を封止する。封止樹脂１６５には、例えばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等のポッティング樹脂、フッ素樹脂等の電力用半導体素子の表面のコーティング材料、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ＡＢＳ)等の成形材料が用いられる。封止樹脂１６５によって電力用半導体素子等の構成部品を覆うことで、例えば、異物が混入した場合、塩、泥等が入った水等がかかった場合でも絶縁性を確保することができる。また、エポキシ樹脂等の硬度が高い材料を使うことで、部品を固定でき耐振性を向上できる。なお、封止樹脂１６５以外の方法でパワーモジュール１６０を絶縁し固定できれば、封止樹脂１６５はなくてもよい。
【００４７】
＜パワー固定部材１１３＞
パワー固定部材１１３は、パワーモジュール１６０をリヤ側ブラケット２に固定する固定部材である。パワー固定部材１１３には、電気的、熱的に絶縁性のある部材が用いられ、パワーモジュール１６０及びパワー部放熱部材１１０をリヤ側ブラケット２と電気的、熱的に絶縁し、固定することができる。例えば、パワー固定部材１１３には、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、リエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の樹脂材料が用いられる。
【００４８】
＜パワーモジュール及びパワー部放熱部材の配置構成＞
パワーモジュール１６０及びパワー部放熱部材１１０は、軸方向Ｚにおけるパワー固定部材１１３とケース１０２との間の空間に配置されている。パワーモジュール１６０の放熱部材固定面１６は、径方向Ｙ及び軸方向Ｚに延在している。パワー部放熱部材１１０の配置空間において径方向Ｙに冷媒が流れる。冷媒は、空気以外の媒体（例えば、冷却水）であってもよい。
【００４９】
この構成によれば、パワーモジュール１６０の放熱部材固定面１６は、径方向Ｙ及び軸方向Ｚに延在し、パワー部放熱部材１１０は、放熱部材固定面１６の周方向の第１側Ｘ１又は第２側Ｘ２に配置される。よって、パワーモジュール１６０及びパワー部放熱部材１１０が周方向Ｘに延在することを抑制することができ、パワーモジュール１６０及びパワー部放熱部材１１０の周方向Ｘの配置面積が大きくなることを抑制できる。よって、パワーモジュール１６０及びパワー部放熱部材１１０の搭載によって、電力供給ユニット３００の外径が拡大することを抑制できる。
【００５０】
パワー部放熱部材１１０は、放熱部材固定面１６の周方向の第１側Ｘ１又は第２側Ｘ２に配置される。そして、パワー部放熱部材１１０の配置空間において、冷媒が径方向Ｙに流れるので、軸方向Ｚに間隔を空けて配置されたリヤ側ブラケット２とケース１０２との間の空間を利用して冷媒流路を設けることができる。そのため、冷媒をパワーモジュール１６０のリヤ側Ｚ２に流すために、ケース１０２及び制御基板１０３の配置面積を小さくする必要がない。また、冷媒が径方向Ｙに流れるので、冷媒を、径方向内側Ｙ１の回転軸４のリヤ側Ｚ２の突出部付近を通過させることができる。そのため、回転軸４のリヤ側Ｚ２の突出部付近に設けられたスリップリング９０及びブラシ、回転センサ９２、及びリヤ側ベアリング７２も効率的に冷却させることができる。
【００５１】
本実施の形態では、放熱部材固定面１６は、平面とされており、軸心Ｃを通る平面に沿って延在している。なお、放熱部材固定面１６は、径方向Ｙ及び軸方向Ｚに延在していれば、凹凸があってもよく、また、軸心Ｃを通り、放熱部材固定面１６に交差する平面に対して、例えば、３０度以内の角度で傾いていてもよい。
【００５２】
本実施の形態では、パワーモジュール１６０は、直方体状に形成されており、各接続部材１６１〜１６４が、直方体状の部分から突出している。放熱部材固定面１６は、直方体の１つの面とされている。直方体の各辺は、軸方向Ｚに平行又は直交するように配置されている。パワーモジュール１６０の周方向Ｘの幅は、径方向Ｙの幅及び軸方向Ｚの幅よりも短くなっている。なお、直方体の各辺は、軸方向Ｚに平行又は直交せずに、傾いて配置されていてもよい。また、パワーモジュール１６０は、直方体状以外の形状に形成されてもよい。
【００５３】
制御用接続部材１６４は、パワーモジュール１６０のリヤ側Ｚ２の面からリヤ側Ｚ２に突出しており、ケース１０２を貫通して、パワーモジュール１６０のリヤ側Ｚ２に配置された制御基板１０３に接続される。正極側接続部材１６１、負極側接続部材１６２、巻線接続部材１６３は、パワーモジュール１６０の放熱部材固定面１６とは反対側の面から突出している。
【００５４】
パワー部放熱部材１１０は、パワーモジュール１６０の放熱部材固定面１６に固定される。パワー部放熱部材１１０は、放熱部材固定面１６の周方向の第１側Ｘ１又は第２側Ｘ２に配置される。パワー部放熱部材１１０は、電力用半導体素子、及び導通経路に電流が流れるときに発生する熱を外部に放熱する役割を有している。パワー部放熱部材１１０は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の金属、セラミック、樹脂等の５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する材料を用いて構成される。
【００５５】
パワー部放熱部材１１０は、径方向Ｙ及び軸方向Ｚに延在し、放熱部材固定面１６に固定される板状の基礎部１１０ｃと、基礎部１１０ｃから放熱部材固定面１６とは反対側に突出した複数の突出部１１０ｄとを備えている。複数の突出部１１０ｄを設けることより、放熱面積を増やすことができる。本実施の形態では、複数の突出部１１０ｄのそれぞれは、軸方向Ｚに互いに間隔を空けて、周方向Ｘ及び径方向Ｙに延在した板状に形成されている。本実施の形態では、複数の板状の突出部１１０ｄは、周方向Ｘ及び径方向Ｙに平行に延在した平板とされている。なお、複数の板状の突出部１１０ｄは、周方向Ｘ及び径方向Ｙに延在していればよく、周方向Ｘ及び径方向Ｙに平行な平面（軸方向Ｚに直交する平面）に対して、例えば、３０度以内の角度で傾いていてもよい。
【００５６】
基礎部１１０ｃは、パワーモジュール１６０の放熱部材固定面１６と同等の面積の面を有する直方体状に形成されている。基礎部１１０ｃの周方向Ｘの幅は、径方向Ｙの幅及び軸方向Ｚの幅よりも短くなっている。突出部１１０ｄは、矩形平板状に形成されている。なお、基礎部１１０ｃは、放熱部材固定面１６に固定される面を有していれば、直方体状以外の形状に形成されてもよく、突出部１１０ｄは、矩形平板状以外の板状に形成されてもよい。また、放熱性を確保できれば、パワー部放熱部材１１０に、複数の突出部１１０ｄが設けられなくてもよい。
【００５７】
各接続部材を除いたパワーモジュール１６０及びパワー部放熱部材１１０の全体外形の周方向Ｘの幅は、径方向Ｙの幅及び軸方向Ｚの幅よりも短くなっている。よって、放熱部材固定面１６が径方向Ｙ及び軸方向Ｚに延在するように配置することで、パワーモジュール１６０及びパワー部放熱部材１１０の周方向Ｘの配置面積を小さくできる。
【００５８】
＜放熱部材流路１８０＞
本実施の形態では、図５に示すように、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂが、放熱部材固定面１６を周方向Ｘに互いに対向させて配置されている。周方向の第１側Ｘ１のパワーモジュール１６０ａを、第１側のパワーモジュール１６０ａと称し、周方向の第２側Ｘ２のパワーモジュール１６０ｂを、第２側のパワーモジュール１６０ｂと称す。
【００５９】
２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂの周方向間に、１つ以上のパワー部放熱部材１１０が配置されると共に、冷媒が径方向Ｙに流れる流路である放熱部材流路１８０が形成されている。本実施の形態では、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂの間に、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂが配置され、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂの放熱部材固定面１６のそれぞれに、パワー部放熱部材１１０が１つずつ熱的に接続され、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂの間の空間が、冷媒が径方向に流れる放熱部材流路１８０とされている。周方向の第１側Ｘ１のパワー部放熱部材１１０ａを、第１側のパワー部放熱部材１１０ａと称し、周方向の第２側Ｘ２のパワー部放熱部材１１０ｂを、第２側のパワー部放熱部材１１０ｂと称す。
【００６０】
この構成によれば、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂで、冷媒が流れる放熱部材流路１８０を共通化し、集約することができる。また、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂを、周方向Ｘに近接して配置できるため、パワーモジュール１６０及びパワー部放熱部材１１０の周方向Ｘの配置面積を減少させ、電力供給ユニット３００を小型化できる。
【００６１】
少なくとも、２つのパワーモジュールが、放熱部材固定面１６を周方向Ｘに対向させて並べられればよく、対にされなかった１つのパワーモジュール１６０も、放熱部材固定面１６が、径方向Ｙ及び軸方向Ｚに延在するように配置されればよい。
【００６２】
＜固定部材流路１８２＞
パワー固定部材１１３は、軸方向Ｚにおける２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ及び２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂと、リヤ側ブラケット２との間に配置されている。パワー固定部材１１３と２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂとの軸方向間に、冷媒が径方向に流れる流路である固定部材流路１８２が形成されている。
【００６３】
この構成によれば、パワー固定部材１１３を用いて、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂのフロント側Ｚ１にも冷媒流路を設けることができ、パワー部放熱部材の冷却性能を向上させることができる。また、パワー部放熱部材１１０を冷却するために導入された冷媒を用いて、パワー固定部材１１３を冷却することができ、パワー固定部材１１３の熱に対する信頼性を向上させることができる。また、固定部材流路１８２は、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂのフロント側Ｚ１に設けられるので、パワーモジュール１６０及びパワー部放熱部材１１０の周方向Ｘの配置面積が増加することを抑制できる。
【００６４】
パワー固定部材１１３は、軸方向Ｚに見て、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ及び２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂの配置領域を包含する面積を有している。パワー固定部材１１３は、径方向Ｙ及び周方向Ｘに延在している。パワー固定部材１１３は、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ及び２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂの径方向Ｙ及び周方向Ｘの配置面積よりも広い、矩形板状に形成されている。
【００６５】
２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂは、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂの周方向間に配置された部分（本例では、基礎部１１０ｃ及び突出部１１０ｄ）から、フロント側Ｚ１に突出してパワー固定部材１１３に当接する共に、径方向Ｙに延在する板状（本例では、矩形板状）の複数のフロント側放熱部材突出壁１１０ｆを有している。固定部材流路１８２の周方向の第１側Ｘ１及び第２側Ｘ２が、フロント側放熱部材突出壁１１０ｆにより仕切られている。この構成によれば、パワー固定部材１１３と２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂとの間の空間に導入された冷媒が、空間から流出することを防止し、冷却性能が低下することを防止できる。
【００６６】
本実施の形態では、第１側のパワー部放熱部材１１０ａは、周方向の第１側Ｘ１の端部（基礎部１１０ｃ）からフロント側Ｚ１に突出した第１フロント側放熱部材突出壁１１０ｆ１と、周方向の第２側Ｘ２の端部（最もフロント側Ｚ１の突出部１１０ｄ）からフロント側Ｚ１に突出した第２フロント側放熱部材突出壁１１０ｆ２と、を有している。第１側のパワー部放熱部材１１０ａと、パワー固定部材１１３と、第１フロント側放熱部材突出壁１１０ｆ１と、第２フロント側放熱部材突出壁１１０ｆ２とに囲まれた空間により、第１側の固定部材流路１８２ａが形成されている。
【００６７】
また、第２側のパワー部放熱部材１１０ｂは、周方向の一方側Ｘ１の端部（最もフロント側Ｚ１の突出部１１０ｄ）からフロント側Ｚ１に突出した第３フロント側放熱部材突出壁１１０ｆ３と、周方向の第２側Ｘ２の端部からフロント側Ｚ１に突出した第４フロント側放熱部材突出壁１１０ｆ４と、を有している。第２側のパワー部放熱部材１１０ｂと、パワー固定部材１１３と、第３フロント側放熱部材突出壁１１０ｆ３と、第４フロント側放熱部材突出壁１１０ｆ４とに囲まれた空間により、第２側の固定部材流路１８２ｂが形成されている。
【００６８】
＜ケース流路１８１＞
図２に示すように、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂのリヤ側Ｚ２に配置されたケース１０２の部分が、回路素子１０５と熱的に接続された放熱部材である制御回路放熱部材１０６により形成されている。制御回路放熱部材１０６は、径方向Ｙ及び周方向Ｘに延在した板状の部材とされている。制御回路放熱部材１０６は、軸方向Ｚに見て、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ及び２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂの配置領域を包含する面積を有している。制御回路放熱部材１０６は、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ及び２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂの径方向Ｙ及び周方向Ｘの配置面積と同等の矩形板状に形成されている。
【００６９】
制御回路放熱部材１０６は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の金属、セラミック、樹脂等の５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する材料を用いて構成される。制御回路放熱部材１０６は、ケース１０２のフロント側Ｚ１の面に固定されている。制御回路放熱部材１０６は、板状でなくてもよく、放熱性を向上させるために、フロント側Ｚ１に突出する複数の突起物が設けられてもよい。制御回路放熱部材１０６が固定されたケース１０２の一部には、貫通孔が形成されており、貫通孔に制御回路放熱部材１０６と制御回路１７０とを熱的に接続する伝熱部材１０６ａが設けられている。伝熱部材１０６ａには、例えば、熱伝導シート、熱伝導接着剤等が用いられる。制御回路放熱部材１０６を設けることにより、熱的に接続された回路素子１０５だけでなく、ケース１０２を冷却することができ、制御回路１７０全体の冷却性能を向上させることができる。
【００７０】
制御回路放熱部材１０６に熱的に接続される回路素子１０５は、制御回路放熱部材１０６のリヤ側Ｚ２に配置される。発熱量の大きい回路素子１０５が配置されるとよい。回路素子１０５は、制御基板１０３のリヤ側Ｚ２の面に配置されている。なお、回路素子１０５は、制御回路放熱部材１０６のフロント側Ｚ１に配置されてもよい。回路素子１０５が配置された制御基板１０３の部分のフロント側Ｚ１の面に、伝熱部材１０６ａが配置されている。回路素子１０５と伝熱部材１０６ａとの間の制御基板１０３の部分に、制御基板１０３を貫通するスルーホール１０６ｂが設けられている。スルーホール１０６ｂにより、回路素子１０５と伝熱部材１０６ａとの間の伝熱性が向上される。なお、制御回路放熱部材１０６が設けられなくてもよい。
【００７１】
図５に示すように、ケース１０２（本例では、制御回路放熱部材１０６）と２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂとの軸方向間に、冷媒が径方向に流れる流路であるケース流路１８１が形成されている。この構成によれば、ケース１０２を用いて、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂのリヤ側Ｚ２にも冷媒流路を設けることができ、パワー部放熱部材の冷却性能を向上させることができる。また、パワー部放熱部材１１０を冷却するために導入された冷媒を用いて、制御回路放熱部材１０６を冷却し、制御回路１７０の冷却性能を向上させることができる。また、ケース流路１８１は、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂのリヤ側Ｚ２に設けられるので、パワーモジュール１６０及びパワー部放熱部材１１０の周方向Ｘの配置面積が増加することを抑制できる。
【００７２】
２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂは、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂの周方向間に配置された部分（本例では、基礎部１１０ｃ及び突出部１１０ｄ）から、リヤ側Ｚ２に突出してケース１０２（本例では、制御回路放熱部材１０６）に当接する共に、径方向に延在する板状（本例では、矩形板状）の複数のリヤ放熱部材突出壁１１０ｅを有している。ケース流路１８１の周方向の第１側Ｘ１及び第２側Ｘ２が、リヤ放熱部材突出壁１１０ｅにより仕切られている。この構成によれば、ケース１０２と２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂとの間の空間に導入された冷媒が、空間から流出することを防止し、冷却性能が低下することを防止できる。
【００７３】
本実施の形態では、第１側のパワー部放熱部材１１０ａは、周方向の第１側Ｘ１の端部（基礎部１１０ｃ）からリヤ側Ｚ２に突出した第１リヤ放熱部材突出壁１１０ｅ１と、周方向の第２側Ｘ２の端部（最もリヤ側Ｚ２の突出部１１０ｄ）からリヤ側Ｚ２に突出した第２リヤ放熱部材突出壁１１０ｅ２と、を有している。第１側のパワー部放熱部材１１０ａと、ケース１０２と、第１リヤ放熱部材突出壁１１０ｅ１と、第２リヤ放熱部材突出壁１１０ｅ２とに囲まれた空間により、第１側のケース流路１８１ａが形成されている。
【００７４】
また、第２側のパワー部放熱部材１１０ｂは、周方向の第１側Ｘ１の端部（基礎部１１０ｃ）からリヤ側Ｚ２に突出した第３リヤ放熱部材突出壁１１０ｅ３と、周方向の第２側Ｘ２の端部（最もリヤ側Ｚ２の突出部１１０ｄ）からリヤ側Ｚ２に突出した第４リヤ放熱部材突出壁１１０ｅ４と、を有している。第２側のパワー部放熱部材１１０ｂと、ケース１０２と、第３リヤ放熱部材突出壁１１０ｅ３と、第４リヤ放熱部材突出壁１１０ｅ４とに囲まれた空間により、第２側のケース流路１８１ｂが形成されている。
【００７５】
＜カバー開口部１０１ｃ＞
図１に示すように、放熱部材流路１８０、ケース流路１８１、及び固定部材流路１８２の径方向外側Ｙ２のカバー１０１の部分には、カバー開口部１０１ｃが設けられている。よって、冷媒としての空気を流路１８０から１８２に集中的に流すことができ、冷却効率を高めることができる。カバー開口部１０１ｃの開口面積は、放熱部材流路１８０、ケース流路１８１、及び固定部材流路１８２の配置領域と同等の面積とされている。
【００７６】
図２に、放熱部材流路１８０を流れる冷媒の流れを矢印線Ｗ１で示し、ケース流路１８１を流れる冷媒の流れを矢印線Ｗ２で示し、固定部材流路１８２を流れる冷媒の流れを矢印線Ｗ３で示している。本実施の形態では、冷媒としての空気が、カバー開口部１０１ｃを通って外部から吸引された後、放熱部材流路１８０、ケース流路１８１、及び固定部材流路１８２を径方向内側Ｙ１に流れる。放熱部材流路１８０、ケース流路１８１、及び固定部材流路１８２から排出された空気は、合流した後、リヤ側ブラケット２のリヤ側Ｚ２の吸気開口部２１を通ってフロント側Ｚ１に流れる。その後、空気は、リヤ側送風ファン８２により径方向外側Ｙ２に送風され、リヤ側コイルエンド部等を冷却した後、リヤ側ブラケット２の径方向外側Ｙ２に設けられた排気開口部２２から外部に排出される。
【００７７】
このように、リヤ側送風ファン８２により吸引される冷却風を、分散させず、パワー部放熱部材１１０、制御回路放熱部材１０６及びパワー固定部材１１３に集中的に流し、パワーモジュール１６０、制御回路１７０、及びパワー固定部材１１３の冷却性能を向上させることできる。よって、パワーモジュール１６０、制御回路１７０、及びパワー固定部材１１３の小型化、信頼性向上を図ることができる。
【００７８】
放熱部材流路１８０、ケース流路１８１、及び固定部材流路１８２により、パワーモジュール１６０に固定される部分を除いたパワー部放熱部材１１０の周囲を、冷媒により覆い、冷却することができると共に、周囲の部品への伝熱及び周囲の部品からの伝熱を抑制することができるので、周囲の部品及びパワーモジュール１６０の温度上昇を抑制でき、信頼性を向上させることができる。
【００７９】
２．実施の形態２
次に、実施の形態２に係る回転電機１００について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る回転電機１００の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、ケース流路１８１、固定部材流路１８２の構成が実施の形態１と異なる。図６は、本実施の形態に係る２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ及び２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂ等をそれらの中心部の径方向Ｙに直交する面で切断した要部断面図である。
【００８０】
＜固定部材流路１８２＞
実施の形態１と同様に、パワー固定部材１１３と２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂとの軸方向間に、冷媒が径方向に流れる流路である固定部材流路１８２が形成されている。
【００８１】
実施の形態１と異なり、本実施の形態では、パワー固定部材１１３は、径方向Ｙ及び周方向Ｘに延在する板状の固定部材本体部１１３ａと、固定部材本体部１１３ａからリヤ側Ｚ２に突出してパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂに当接する共に、径方向Ｙに延在する板状（本例では、矩形板状）の複数の固定部材突出壁１１３ｄを有している。固定部材流路１８２の周方向の第１側Ｘ１及び第２側Ｘ２が、固定部材突出壁１１３ｄにより仕切られている。この構成によれば、パワー固定部材１１３と２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂとの間の空間に導入された冷媒が、空間から流出することを防止し、冷却性能が低下することを防止できる。
【００８２】
本実施の形態では、パワー固定部材１１３は、第１側のパワー部放熱部材１１０ａの周方向の第１側Ｘ１の端部と対向する固定部材本体部１１３ａの部分から、リヤ側Ｚ２に突出した第１固定部材突出壁１１３ｄ１と、第１側のパワー部放熱部材１１０ａの周方向の第２側Ｘ２の端部及び第２側のパワー部放熱部材１１０ｂの周方向の第１側Ｘ１の端部と対向する固定部材本体部１１３ａの部分からリヤ側Ｚ２に突出した第２固定部材突出壁１１３ｄ２と、第２側のパワー部放熱部材１１０ｂの周方向の第２側Ｘ２の端部と対向する固定部材本体部１１３ａの部分から、リヤ側Ｚ２に突出した第３固定部材突出壁１１３ｄ３と、を有している。
【００８３】
第１側のパワー部放熱部材１１０ａと、固定部材本体部１１３ａと、第１固定部材突出壁１１３ｄ１と、第２固定部材突出壁１１３ｄ２とに囲まれた空間により、第１側の固定部材流路１８２ａが形成されている。第２側のパワー部放熱部材１１０ｂと、固定部材本体部１１３ａと、第２固定部材突出壁１１３ｄ２と、第３固定部材突出壁１１３ｄ３とに囲まれた空間により、第２側の固定部材流路１８２ｂが形成されている。
【００８４】
＜ケース流路１８１＞
実施の形態１と同様に、ケース１０２と２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂとの軸方向間に、冷媒が径方向に流れる流路であるケース流路１８１が形成されている。
【００８５】
実施の形態１と異なり、本実施の形態では、ケース１０２は、径方向Ｙ及び周方向Ｘに延在する板状のケース本体部１０２ａと、ケース本体部１０２ａからフロント側Ｚ１に突出してパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂに当接する共に、径方向Ｙに延在する板状（本例では、矩形板状）の複数のケース突出壁１０２ｄを有している。ケース流路１８１の周方向の第１側Ｘ１及び第２側Ｘ２が、ケース突出壁１０２ｄにより仕切られている。この構成によれば、ケース１０２と２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂとの間の空間に導入された冷媒が、空間から流出することを防止し、冷却性能が低下することを防止できる。
【００８６】
本実施の形態では、ケース１０２は、第１側のパワー部放熱部材１１０ａの周方向の第１側Ｘ１の端部と対向するケース本体部１０２ａの部分から、フロント側Ｚ１に突出した第１ケース突出壁１０２ｄ１と、第１側のパワー部放熱部材１１０ａの周方向の第２側Ｘ２の端部及び第２側のパワー部放熱部材１１０ｂの周方向の第１側Ｘ１の端部と対向するケース本体部１０２ａの部分からフロント側Ｚ１に突出した第２ケース突出壁１０２ｄ２と、第２側のパワー部放熱部材１１０ｂの周方向の第２側Ｘ２の端部と対向するケース本体部１０２ａの部分から、フロント側Ｚ１に突出した第３ケース突出壁１０２ｄ３と、を有している。
【００８７】
第１側のパワー部放熱部材１１０ａと、ケース本体部１０２ａと、第１ケース突出壁１０２ｄ１と、第２ケース突出壁１０２ｄ２とに囲まれた空間により、第１側のケース流路１８１ａが形成されている。第２側のパワー部放熱部材１１０ｂと、ケース本体部１０２ａと、第２ケース突出壁１０２ｄ２と、第３ケース突出壁１０２ｄ３とに囲まれた空間により、第２側のケース流路１８１ｂが形成されている。
【００８８】
なお、本実施の形態では、制御回路放熱部材１０６が、備えられていない。しかし、制御回路放熱部材１０６が備えられ、制御回路放熱部材１０６に複数のケース突出壁１０２ｄが設けられてもよい。
【００８９】
３．実施の形態３
次に、実施の形態３に係る回転電機１００について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る回転電機１００の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、パワー固定部材１１３の構成が実施の形態１と異なる。図７は、本実施の形態に係る２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ及び２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂ等をそれらの中心部の径方向Ｙに直交する面で切断した要部断面図である。
【００９０】
＜固定部材流路１８２＞
実施の形態１と異なり、本実施の形態では、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂのフロント側Ｚ１に配置されたパワー固定部材１１３の部分が、放熱部材であるパワー固定放熱部材１１４により形成されている。パワー固定放熱部材１１４は、板状の部材とされ、径方向Ｙ及び周方向Ｘに延在している。パワー固定放熱部材１１４は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の金属、セラミック、樹脂等の５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する材料を用いて構成される。パワー固定放熱部材１１４は、パワー固定部材１１３のリヤ側Ｚ２の面に固定されている。パワー固定部材１１３は、板状でなくてもよく、放熱性を向上させるために、リヤ側Ｚ２に突出する複数の突起物が設けられてもよい。パワー固定放熱部材１１４を設けることにより、パワー固定部材１１３の冷却性能を向上させることができる。
【００９１】
パワー固定放熱部材１１４と２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂとの軸方向間に、冷媒が径方向に流れる流路である固定部材流路１８２が形成されている。また、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂは、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂの周方向間に配置された部分（本例では、基礎部１１０ｃ及び突出部１１０ｄ）から、フロント側Ｚ１に突出してパワー固定放熱部材１１４に当接する共に、径方向Ｙに延在する板状（本例では、矩形板状）の複数のフロント側放熱部材突出壁１１０ｆを有している。
【００９２】
４．実施の形態４
次に、実施の形態４に係る回転電機１００について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る回転電機１００の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、コンデンサモジュール１１６の配置構成が実施の形態１と異なる。図８は、本実施の形態に係る２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂ、及び２つのコンデンサモジュール１１６ａ、１１６ｂ等をそれらの中心部の径方向Ｙに直交する面で切断した要部断面図である。図９は、本実施の形態に係る２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂ、及びコンデンサモジュール１１６ａ、１１６ｂ等を軸方向Ｚに直交する面で切断した要部断面図である。
【００９３】
パワーモジュール１６０に接続される平滑コンデンサ１１５を設けた複数のコンデンサモジュール１１６が備えられている。平滑コンデンサ１１５は、パワーモジュール１６０の正極側接続部材１６１及び負極側接続部材１６２に接続される。コンデンサモジュール１１６は、平滑コンデンサ１１５の外側が樹脂に覆われて形成されている。コンデンサモジュール１１６は、直方体状に形成されており、２つの接続部材（不図示）が、直方体状の部分から突出している。直方体の各辺は、軸方向Ｚに平行又は直交するように配置されている。
【００９４】
本実施の形態では、２つのコンデンサモジュール１１６ａ、１１６ｂが、それぞれ、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂの周方向の第１側Ｘ１及び第２側Ｘ２に間隔を空けて配置されている。周方向の第１側Ｘ１のコンデンサモジュール１１６ａを、第１側のコンデンサモジュール１１６ａと称し、周方向の第２側Ｘ２のコンデンサモジュール１１６ｂを、第２側のコンデンサモジュール１１６ｂと称す。
【００９５】
第１側のコンデンサモジュール１１６ａの平滑コンデンサ１１５は、第１側のパワーモジュール１６０ａの正極側接続部材１６１及び負極側接続部材１６２に接続される。第２側のコンデンサモジュール１１６ｂの平滑コンデンサ１１５は、第２側のパワーモジュール１６０ｂの正極側接続部材１６１及び負極側接続部材１６２に接続される。接続線を短くできる。
【００９６】
本実施の形態では、第１側のコンデンサモジュール１１６ａの周方向の第２側Ｘ２の面は、第１側のパワーモジュール１６０ａの周方向の第１側Ｘ１の面と間隔を空けて平行に配置されている。第２側のコンデンサモジュール１１６ｂの周方向の第１側Ｘ１の面は、第２側のパワーモジュール１６０ｂの周方向の第２側Ｘ２の面と間隔を空けて平行に配置されている。また、２つのコンデンサモジュール１１６ａ、１１６ｂの径方向Ｙの幅は、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂの径方向Ｙの幅と同等になっている。
【００９７】
互いに対向するパワーモジュール１６０とコンデンサモジュール１１６との周方向間に、冷媒が径方向Ｙに流れる流路であるコンデンサ流路１８３が形成されている。具体的には、第１側のパワーモジュール１６０ａと第１側のコンデンサモジュール１１６ａとの周方向間に、冷媒が径方向Ｙに流れる流路である第１側のコンデンサ流路１８３ａが形成されている。第２側のパワーモジュール１６０ｂと第２側のコンデンサモジュール１１６ｂとの周方向間に、冷媒が径方向Ｙに流れる流路である第２側のコンデンサ流路１８３ｂが形成されている。
【００９８】
この構成によれば、コンデンサモジュール１１６を用いて、パワーモジュール１６０の放熱部材固定面１６とは反対側にも冷媒流路を設けることができ、パワーモジュール１６０の冷却性能を向上させることができる。また、パワーモジュール１６０を冷却するために導入された冷媒を用いて、コンデンサモジュール１１６を冷却することができ、コンデンサモジュール１１６の冷却性能を向上させることができる。
【００９９】
本実施の形態では、パワー固定部材１１３は、２つのコンデンサモジュール１１６ａ、１１６ｂもリヤ側ブラケット２に固定する。パワー固定部材１１３は、軸方向Ｚに見て、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂ、及び２つのコンデンサモジュール１１６ａ、１１６ｂの配置領域を包含する面積を有している。パワー固定部材１１３は、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂ、及び２つのコンデンサモジュール１１６ａ、１１６ｂの径方向Ｙ及び周方向Ｘの配置面積よりも広い、矩形板状に形成されている。
【０１００】
２つのコンデンサモジュール１１６ａ、１１６ｂのフロント側Ｚ１の面は、パワー固定部材１１３のリヤ側Ｚ２の面に当接している。２つのコンデンサモジュール１１６ａ、１１６ｂの軸方向Ｚの幅は、ケース１０２とパワー固定部材１１３との軸方向Ｚの幅よりも短くなっている（約半分）。そのため、２つのコンデンサモジュール１１６ａ、１１６ｂとケース１０２との軸方向間には、間隔が開いており、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂのリヤ側Ｚ２の部分は、２つのコンデンサモジュール１１６ａ、１１６ｂと対向していない。
【０１０１】
本実施の形態では、ケース１０２は、径方向Ｙ及び周方向Ｘに延在する板状のケース本体部１０２ａと、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂよりも周方向の一方側Ｘ１及び他方側Ｘ２において、ケース本体部１０２ａからフロント側Ｚ１に突出し、径方向Ｙに延在する板状の２つの外側ケース突出壁１０２ｅ１、１０２ｅ２を有している。第１側のパワーモジュール１６０ａよりも周方向の第１側Ｘ１の外側ケース突出壁１０２ｅ１を、第１側の外側ケース突出壁１０２ｅ１と称し、第２側のパワーモジュール１６０ｂよりも周方向の第２側Ｘ２の外側ケース突出壁１０２ｅ２を、第２側の外側ケース突出壁１０２ｅ２と称す。
【０１０２】
本実施の形態では、ケース本体部１０２ａ及び２つの外側ケース突出壁１０２ｅ１、１０２ｅ２は、制御回路放熱部材１０６により形成されている。第１側の外側ケース突出壁１０２ｅ１の周方向の第２側Ｘ２の面は、第１側のパワーモジュール１６０ａの周方向の第１側Ｘ１の面と間隔を空けて平行に配置されている。第２側の外側ケース突出壁１０２ｅ２の周方向の第１側Ｘ１の面は、第２側のパワーモジュール１６０ｂの周方向の第２側Ｘ２の面と間隔を空けて平行に配置されている。また、２つの外側ケース突出壁１０２ｅ１、１０２ｅ２の径方向Ｙの幅は、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂの径方向Ｙの幅と同等になっている。
【０１０３】
そして、互いに対向する外側ケース突出壁１０２ｅ１、１０２ｅ２とパワーモジュール１６０との周方向間に、冷媒が径方向Ｙに流れる流路である外側ケース流路１８４が形成されている。具体的には、第１側のパワーモジュール１６０ａと第１側の外側ケース突出壁１０２ｅ１との周方向間に、冷媒が径方向Ｙに流れる流路である第１側の外側ケース流路１８４ａが形成されている。第２側のパワーモジュール１６０ｂと第２側の外側ケース突出壁１０２ｅ２との周方向間に、冷媒が径方向Ｙに流れる流路である第２側の外側ケース流路１８４ｂが形成されている。
【０１０４】
この構成によれば、ケース１０２に２つの外側ケース突出壁１０２ｅ１、１０２ｅ２を設けることにより、パワーモジュール１６０の放熱部材固定面１６とは反対側にも冷媒流路を設けることができ、パワーモジュール１６０の冷却性能を向上させることができる。また、パワーモジュール１６０を冷却するために導入された冷媒を用いて、ケース１０２（制御回路放熱部材１０６）を冷却することができ、制御回路１７０の冷却性能を向上させることができる。
【０１０５】
本実施の形態では、第１側の外側ケース突出壁１０２ｅ１のフロント側Ｚ１の端面は、第１側のコンデンサモジュール１１６ａのリヤ側Ｚ２の端面に当接している。第２側の外側ケース突出壁１０２ｅ２のフロント側Ｚ１の端面は、第２側のコンデンサモジュール１１６ｂのリヤ側Ｚ２の端面に当接している。よって、第１側のコンデンサ流路１８３ａと第１側の外側ケース流路１８４ａとは、軸方向Ｚにつながっており、第２側のコンデンサ流路１８３ｂと第２側の外側ケース流路１８４ｂとは、軸方向Ｚにつながっている。
【０１０６】
この構成によれば、パワーモジュール１６０の放熱部材固定面１６とは反対側の面の全体を冷媒により冷却することができ、冷却性能を向上させることができると共に、冷媒がコンデンサ流路及び外側ケース流路から流出することを防止し、冷却性能が低下することを防止できる。
【０１０７】
カバー開口部１０１ｃは、放熱部材流路１８０、ケース流路１８１、固定部材流路１８２、コンデンサ流路１８３、及び外側ケース流路１８４の径方向外側Ｙ２のカバー１０１の部分に設けられている。
【０１０８】
なお、コンデンサモジュール１１６により形成されたコンデンサ流路１８３、及び外側ケース突出壁１０２ｅにより形成された外側ケース流路１８４の一方側のみが設けられてもよい。外側ケース流路１８４が設けられずコンデンサ流路１８３のみが設けられる場合は、コンデンサモジュール１１６の軸方向Ｚの幅が増加され、コンデンサモジュール１１６のリヤ側Ｚ２の面がケース１０２（制御回路放熱部材１０６）に当接してもよい。コンデンサ流路１８３が設けられず外側ケース流路１８４のみが設けられる場合は、外側ケース突出壁１０２ｅの軸方向Ｚの幅が増加され、外側ケース突出壁１０２ｅのフロント側Ｚ１の面がパワー固定部材１１３に当接してもよい。
【０１０９】
コンデンサモジュール１１６又は外側ケース突出壁１０２ｅの代わりに、他のコンデンサモジュール１１６等の他の部品が配置され、流路が形成されてもよい。
【０１１０】
５．実施の形態５
次に、実施の形態５に係る回転電機１００について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る回転電機１００の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、ケース１０２及びパワー固定部材１１３の配置構成が実施の形態１と異なる。図１０は、本実施の形態に係る２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ及び２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂ等をそれらの中心部の径方向Ｙに直交する面で切断した要部断面図である。図１１は、本実施の形態に係る２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ及び２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂ等を軸方向Ｚに直交する面で切断した要部断面図である。
【０１１１】
第１側のパワー部放熱部材１１０ａと第２側のパワー部放熱部材１１０ｂとは周方向Ｘに間隔を空けて配置されている。本実施の形態では、周方向Ｘの間隔が、実施の形態１よりも広くなっている。
【０１１２】
ケース１０２は、径方向Ｙ及び周方向Ｘに延在する板状のケース本体部１０２ａと、第１側のパワー部放熱部材１１０ａと第２側のパワー部放熱部材１１０ｂとの周方向間において、ケース本体部１０２ａからフロント側Ｚ１に突出し、径方向Ｙに延在する板状の内側ケース突出壁１０２ｆを有している。内側ケース突出壁１０２ｆと第１側のパワー部放熱部材１１０ａとの周方向間、及び内側ケース突出壁１０２ｆと第２側のパワー部放熱部材１１０ｂとの周方向間に、冷媒が径方向Ｙに流れる流路である内側ケース流路１８５が形成されている。
【０１１３】
本実施の形態では、ケース本体部１０２ａ及び内側ケース突出壁１０２ｆは、制御回路放熱部材１０６により形成されている。内側ケース突出壁１０２ｆの周方向の第１側Ｘ１の面は、第１側のパワー部放熱部材１１０ａ（突出部１１０ｄ）の周方向の第２側Ｘ２の端面と間隔を空けて平行に配置されている。内側ケース突出壁１０２ｆの周方向の第２側Ｘ２の面は、第２側のパワー部放熱部材１１０ｂ（突出部１１０ｄ）の周方向の第１側Ｘ１の端面と間隔を空けて平行に配置されている。また、内側ケース突出壁１０２ｆの径方向Ｙの幅は、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂの径方向Ｙの幅と同等になっている。
【０１１４】
この構成によれば、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂの周方向間を流れる冷媒を用いて、ケース１０２（制御回路放熱部材１０６）を冷却し、制御回路１７０の冷却性能を向上させることができる。
【０１１５】
パワー固定部材１１３は、径方向Ｙ及び周方向Ｘに延在する板状の固定部材本体部１１３ａと、第１側のパワー部放熱部材１１０ａと第２側のパワー部放熱部材１１０ｂとの周方向間において、固定部材本体部１１３ａからリヤ側Ｚ２に突出し、径方向Ｙに延在する板状の内側固定部材突出壁１１３ｆを有している。内側固定部材突出壁１１３ｆと第１側のパワー部放熱部材１１０ａとの周方向間、及び内側固定部材突出壁１１３ｆと第２側のパワー部放熱部材１１０ｂとの周方向間に、冷媒が径方向Ｙに流れる流路である内側固定部材流路１８６が形成されている。
【０１１６】
本実施の形態では、固定部材本体部１１３ａ及び内側固定部材突出壁１１３ｆは、実施の形態３で説明したパワー固定放熱部材１１４により形成されている。内側固定部材突出壁１１３ｆの周方向の第１側Ｘ１の面は、第１側のパワー部放熱部材１１０ａ（突出部１１０ｄ）の周方向の第２側Ｘ２の端面と間隔を空けて平行に配置されている。内側固定部材突出壁１１３ｆの周方向の第２側Ｘ２の面は、第２側のパワー部放熱部材１１０ｂ（突出部１１０ｄ）の周方向の第１側Ｘ１の端面と間隔を空けて平行に配置されている。また、内側固定部材突出壁１１３ｆの径方向Ｙの幅は、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂの径方向Ｙの幅と同等になっている。
【０１１７】
この構成によれば、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂの周方向間を流れる冷媒を用いて、パワー固定部材１１３（パワー固定放熱部材１１４）を冷却し、制御回路１７０の冷却性能を向上させることができる。
【０１１８】
本実施の形態では、内側ケース突出壁１０２ｆのフロント側Ｚ１の端面は、内側固定部材突出壁１１３ｆのリヤ側Ｚ２の端面に当接している。よって、内側ケース流路１８５と内側固定部材流路１８６とは、軸方向Ｚにつながっている。本実施の形態では、内側ケース突出壁１０２ｆの軸方向Ｚの突出幅と、内側固定部材突出壁１１３ｆの軸方向Ｚの突出幅とは、同等にされている。両者の突出幅の比は、制御回路１７０及びパワー固定部材１１３の冷却の必要性に応じて変化されてもよい。
【０１１９】
６．実施の形態６
次に、実施の形態６に係る回転電機１００について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る回転電機１００の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂの周方向Ｘの間隔が実施の形態１と異なる。図１２は、本実施の形態に係る２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ及び２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂ等をそれらの中心部の径方向Ｙに直交する面で切断した要部断面図である。図１３は、本実施の形態に係る２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ及び２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂ等を軸方向Ｚに直交する面で切断した要部断面図である。
【０１２０】
第１側のパワー部放熱部材１１０ａと第２側のパワー部放熱部材１１０ｂとは周方向Ｘに間隔を空けて配置され、径方向外側Ｙ２の周方向の間隔は、径方向内側Ｙ１の周方向の間隔よりも広くされている。
【０１２１】
この構成によれば、吸気口の開口面積が増加され、吸気口近傍の風速が低減されるため、冷媒流路の圧力損失が低減され、回転電機全体の風量増に寄与する。
【０１２２】
また、風下の径方向内側Ｙ１に向かうに従って、冷媒の温度が上昇すると共に、温度境界層の厚みが増えるため、径方向内側Ｙ１側においては、パワー部放熱部材の局所熱伝達率が低下する傾向になる。上記の構成によれば、径方向内側Ｙ１に向かうに従って流路の断面積が減少するため、流速が増加する。そのため、径方向内側Ｙ１において熱伝達率が低下することを抑制できる。よって、径方向外側Ｙ２と径方向内側Ｙ１とにおいて、パワー部放熱部材の放熱性が変化することを抑制し、パワーモジュールをむらなく冷却することができる。
【０１２３】
７．実施の形態７
次に、実施の形態７に係る回転電機１００について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る回転電機１００の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂの周方向Ｘの間隔が実施の形態１と異なる。図１４は、本実施の形態に係る２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ及び２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂ等をそれらの中心部の径方向Ｙに直交する面で切断した要部断面図である。図１５は、本実施の形態に係る２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ及び２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂ等を軸方向Ｚに直交する面で切断した要部断面図である。
【０１２４】
実施の形態６と同様に、第１側のパワー部放熱部材１１０ａと第２側のパワー部放熱部材１１０ｂとは周方向Ｘに間隔を空けて配置され、径方向外側Ｙ２の周方向の間隔は、径方向内側Ｙ１の周方向の間隔よりも広くされている。
【０１２５】
＜内側ケース突出壁＞
ケース１０２は、径方向Ｙ及び周方向Ｘに延在する板状のケース本体部１０２ａと、第１側のパワー部放熱部材１１０ａと第２側のパワー部放熱部材１１０ｂとの周方向間において、ケース本体部１０２ａからフロント側Ｚ１に突出し、径方向Ｙに延在する板状の２つの内側ケース突出壁１０２ｆ１、１０２ｆ２を有している。２つの内側ケース突出壁１０２ｆ１、１０２ｆ２は、第１側のパワー部放熱部材１１０ａと第２側のパワー部放熱部材１１０ｂとの周方向の間隔に置いて、互いに周方向Ｘに間隔を空けて配置されていると共に、径方向外側Ｙ２に寄って配置されている。
【０１２６】
そして、第１側のパワー部放熱部材１１０ａと周方向の第１側Ｘ１の内側ケース突出壁１０２ｆ１との周方向間、周方向の第１側Ｘ１の内側ケース突出壁１０２ｆ１と周方向の第２側Ｘ２の内側ケース突出壁１０２ｆ２との周方向間、及び周方向の第２側Ｘ２の内側ケース突出壁１０２ｆ２と第２側のパワー部放熱部材１１０ｂとの周方向間に、冷媒が径方向に流れる流路である内側ケース流路１８５が形成されている。
【０１２７】
この構成によれば、２つの内側ケース突出壁１０２ｆ１、１０２ｆ２を設けることにより、放熱面積を増加させ、制御回路１７０の冷却性能を向上させることができる。
【０１２８】
本実施の形態では、ケース本体部１０２ａ及び２つの内側ケース突出壁１０２ｆ１、１０２ｆ２は、制御回路放熱部材１０６により形成されている。また、２つの内側ケース突出壁１０２ｆ１、１０２ｆ２の周方向の間隔は、径方向内側Ｙ１よりも、径方向外側Ｙ２が広くされている。
【０１２９】
＜内側固定部材突出壁＞
パワー固定部材１１３は、径方向Ｙ及び周方向Ｘに延在する板状の固定部材本体部１１３ａと、第１側のパワー部放熱部材１１０ａと第２側のパワー部放熱部材１１０ｂとの周方向間において、固定部材本体部１１３ａからリヤ側Ｚ２に突出し、径方向Ｙに延在する板状の２つの内側固定部材突出壁１１３ｆ１、１１３ｆ２を有している。２つの内側固定部材突出壁１１３ｆ１、１１３ｆ２は、第１側のパワー部放熱部材１１０ａと第２側のパワー部放熱部材１１０ｂとの周方向の間隔に置いて、互いに周方向Ｘに間隔を空けて配置されていると共に、径方向外側Ｙ２に寄って配置されている。
【０１３０】
そして、第１側のパワー部放熱部材１１０ａと周方向の第１側Ｘ１の内側固定部材突出壁１１３ｆ１との周方向間、周方向の第１側Ｘ１の内側固定部材突出壁１１３ｆ１と周方向の第２側Ｘ２の内側固定部材突出壁１１３ｆ２との周方向間、及び周方向の第２側Ｘ２の内側固定部材突出壁１１３ｆ２と第２側のパワー部放熱部材１１０ｂとの周方向間に、冷媒が径方向に流れる流路である内側固定部材流路１８６が形成されている。
【０１３１】
この構成によれば、２つの内側固定部材突出壁１１３ｆ１、１１３ｆ２を設けることにより、放熱面積を増加させ、パワー固定部材１１３の冷却性能を向上させることができる。
【０１３２】
本実施の形態では、固定部材本体部１１３ａ及び２つの内側固定部材突出壁１１３ｆ１、１１３ｆ２は、実施の形態３で説明したパワー固定放熱部材１１４により形成されている。また、２つの内側固定部材突出壁１１３ｆ１、１１３ｆ２の周方向の間隔は、径方向内側Ｙ１よりも、径方向外側Ｙ２が広くされている。
【０１３３】
本実施の形態では、２つの内側ケース突出壁１０２ｆ１、１０２ｆ２のフロント側Ｚ１の端面は、それぞれ、２つの内側固定部材突出壁１１３ｆ１、１１３ｆ２のリヤ側Ｚ２の端面に当接している。よって、内側ケース流路１８５と内側固定部材流路１８６とは、軸方向Ｚにつながっている。本実施の形態では、２つの内側ケース突出壁１０２ｆ１、１０２ｆ２の軸方向Ｚの突出幅と、２つの内側固定部材突出壁１１３ｆ１、１１３ｆ２の軸方向Ｚの突出幅とは、同等にされている。両者の突出幅の比は、制御回路１７０及びパワー固定部材１１３の冷却の必要性に応じて変化されてもよい。
【０１３４】
８．実施の形態８
次に、実施の形態８に係る回転電機１００について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る回転電機１００の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂの周方向Ｘの間隔が実施の形態１と異なる。図１６は、本実施の形態に係る２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ及び２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂ等をそれらの中心部の径方向Ｙに直交する面で切断した要部断面図である。図１７は、本実施の形態に係る２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ及び２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂ等を軸方向Ｚに直交する面で切断した要部断面図である。
【０１３５】
パワーモジュール１６０に接続される平滑コンデンサ１１５を設けたコンデンサモジュール１１６が備えられている。コンデンサモジュール１１６は、第１側のパワー部放熱部材１１０ａと第２側のパワー部放熱部材１１０ｂとの周方向の間隔において、径方向外側Ｙ２に寄って配置されている。
【０１３６】
この構成によれば、２つのパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂの間に導入された冷媒を用いて、コンデンサモジュール１１６を冷却することができ、コンデンサモジュール１１６の冷却性能を向上させることができる。
【０１３７】
コンデンサモジュール１１６は、第１側のパワー部放熱部材１１０ａと第２側のパワー部放熱部材１１０ｂとの間の空間形状に合わせて、図１７に示すように、軸方向Ｚに直交する平面の断面が、径方向外側Ｙ２が広がった台形状に形成されている。コンデンサモジュール１１６は、パワー固定部材１１３に当接し、固定されている。コンデンサモジュール１１６の軸方向Ｚの幅は、ケース１０２とパワー固定部材１１３との軸方向Ｚの幅よりも短くなっている（約半分）。そのため、コンデンサモジュール１１６とケース１０２との軸方向間には、間隔が開いている。
【０１３８】
＜内側ケース突出壁＞
実施の形態７と同様に、ケース１０２は、径方向Ｙ及び周方向Ｘに延在する板状のケース本体部１０２ａと、第１側のパワー部放熱部材１１０ａと第２側のパワー部放熱部材１１０ｂとの周方向間において、ケース本体部１０２ａからフロント側Ｚ１に突出し、径方向Ｙに延在する板状の２つの内側ケース突出壁１０２ｆ１、１０２ｆ２を有している。２つの内側ケース突出壁１０２ｆ１、１０２ｆ２は、第１側のパワー部放熱部材１１０ａと第２側のパワー部放熱部材１１０ｂとの周方向の間隔に置いて、互いに周方向Ｘに間隔を空けて配置されていると共に、径方向外側Ｙ２に寄って配置されている。
【０１３９】
そして、第１側のパワー部放熱部材１１０ａと周方向の第１側Ｘ１の内側ケース突出壁１０２ｆ１との周方向間、周方向の第１側Ｘ１の内側ケース突出壁１０２ｆ１と周方向の第２側Ｘ２の内側ケース突出壁１０２ｆ２との周方向間、及び周方向の第２側Ｘ２の内側ケース突出壁１０２ｆ２と第２側のパワー部放熱部材１１０ｂとの周方向間に、冷媒が径方向に流れる流路である内側ケース流路１８５が形成されている。
【０１４０】
本実施の形態では、ケース本体部１０２ａ及び２つの内側ケース突出壁１０２ｆ１、１０２ｆ２は、制御回路放熱部材１０６により形成されている。また、２つの内側ケース突出壁１０２ｆ１、１０２ｆ２の周方向の間隔は、径方向内側Ｙ１よりも、径方向外側Ｙ２が広くされている。２つの内側ケース突出壁１０２ｆ１、１０２ｆ２のフロント側Ｚ１の端面は、コンデンサモジュール１１６のリヤ側Ｚ２の端面に当接している。
【０１４１】
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【０１４２】
１  フロント側ブラケット、２  リヤ側ブラケット、３  固定子、４  回転軸、６  回転子、１６  放熱部材固定面、３２  巻線、１００  回転電機、１０２  ケース、１０２ａ  ケース本体部、１０２ｄ  ケース突出壁、１０２ｅ  外側ケース突出壁、１０２ｆ  内側ケース突出壁、１０３  制御基板、１０５  回路素子、１０６  制御回路放熱部材、１１０  パワー部放熱部材、１１０ｅ  リヤ放熱部材突出壁（一方側放熱部材突出壁）、１１０ｆ  フロント側放熱部材突出壁（他方側放熱部材突出壁）、１１３ｄ  固定部材突出壁、１１３  パワー固定部材、１１３ａ  固定部材本体部、１１３ｆ  内側固定部材突出壁、１１４  パワー固定放熱部材、１１５  平滑コンデンサ、１１６  コンデンサモジュール、１６０  パワーモジュール、１７０  制御回路、１８０  放熱部材流路、１８１  ケース流路、１８２  固定部材流路、１８３  コンデンサ流路、１８４  外側ケース流路、１８５  内側ケース流路、１８６  内側固定部材流路、Ｘ  周方向、Ｘ１  周方向の第１側（周方向の一方側）、Ｘ２  周方向の第２側（周方向の他方側）、Ｙ  径方向、Ｙ１  径方向内側、Ｙ２  径方向外側、Ｚ  軸方向、Ｚ１  フロント側（軸方向の他方側）、Ｚ２  リヤ側（軸方向の一方側）
【要約】
【課題】パワーモジュール及び放熱部材の搭載によって、回転電機の外径が拡大することを抑制しつつ、回転電機の冷却性能を向上することができる回転電機を提供する。
【解決手段】２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂが、放熱部材固定面１６を周方向Ｘに互いに対向させて配置され、２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂの周方向間に、１つ以上のパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂが配置されると共に、冷媒の放熱部材流路１８０が形成され、パワー固定部材１１３は、軸方向Ｚにおける２つのパワーモジュール１６０ａ、１６０ｂ及び１つ以上のパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂとブラケット２との間に配置され、パワー固定部材１１３と１つ以上のパワー部放熱部材１１０ａ、１１０ｂとの軸方向間に、冷媒の固定部材流路１８２が形成されている回転電機１００。
【選択図】図５【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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