(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子及び固定子を有する回転電機本体と、
前記回転電機本体の軸方向の一方側に前記回転電機本体と並べて配置され、前記回転電機本体に供給する電力を制御する電力供給ユニットと、を備え、
前記電力供給ユニットは、軸方向の他方側の面に軸方向の一方側に窪んだ冷却水が流れる水路を有した金属筐体と、前記水路の軸方向の他方側の開口を塞ぐ金属板と、を備え、
前記金属筐体及び前記金属板の一方に前記水路を取り囲む突起部が設けられ、他方に前記水路を取り囲む凹部が設けられ、前記突起部と前記凹部とは接着シール材を介して嵌め合って、接着固定されている回転電機。
【請求項２】
前記水路を取り囲んで延出する方向に垂直な前記突起部の断面の形状が、矩形状である請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記突起部に連なる周囲の面と前記接着シール材を介して対向する前記凹部に連なる周囲の面との間隔において、前記突起部に近い側よりも遠い側が狭められている請求項１に記載の回転電機。
【請求項４】
前記凹部の内面は、前記凹部の底部から離れるにしたがって、前記突起部に連なる周囲の面に向かう方向に傾斜している請求項１に記載の回転電機。
【請求項５】
前記金属筐体及び前記金属板の一方に前記水路を取り囲む複数の前記突起部が設けられ、他方に前記水路を取り囲む凹部が設けられ、複数の前記突起部と前記凹部とは前記接着シール材を介して嵌め合って、接着固定されている請求項１に記載の回転電機。
【請求項６】
前記凹部の底部に前記突起部の側に突出した内側突起部が形成されている請求項１から５のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項７】
前記内側突起部は、２つの前記突起部の間に向かって突出している請求項６に記載の回転電機。
【請求項８】
前記突起部に連なる周囲の面と前記接着シール材を介して対向する前記凹部に連なる周囲の面との間隔において、前記突起部に近い側よりも遠い側が広げられている請求項１に記載の回転電機。
【請求項９】
前記接着シール材を介して前記凹部に連なる周囲の面に対向する前記突起部に連なる周囲の面において、前記接着シール材が充填された箇所の外側の部分に溝が形成されている請求項１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】
回転子及び固定子を有する回転電機本体と、パワー回路部を含み、回転電機本体に供給する電力を制御する電力供給ユニットとが一体化された回転電機は、例えば、自動車等の車両に搭載されている。パワー回路部が備えるコンデンサモジュールを効果的に冷却するために、電力供給ユニットには一般的に冷却水が流れる水路構造が設けられる。冷却水には、例えば、水、不凍液（ＬＬＣ：Ｌｏｎｇ  Ｌｉｆｅ  Ｃｏｏｌａｎｔ）が用いられ、水路構造の気密を確保するために、水路構造の周囲を取り囲んでシール材が配置される。具体的な構造としては、電力供給ユニットの筐体に設けられた水路構造の周囲にシール材であるガスケットを配置し、ガスケットを金属ベース板で圧接して、金属ベース板と筐体とをねじ締結などで固定する構造が知られている。
【０００３】
ガスケットには、例えば、Ｏリング、ゴムシートなどのゴム材料からなるシール材が用いられ、水路構造の気密が確保される。このようなガスケットを用いる場合、ガスケットと接する箇所の筐体の面の粗さ、幾何公差が制限される。また、ガスケット自体を金属ベース板で圧接することで冷却水が水路外へ漏れることを防ぐため、ねじ締結の箇所が増加してシール部の面積が大きくなり、筐体の大きさが制限されることになる。水路構造の気密を保つ他の構成として、ガスケットに液状ガスケットを用いた構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。液状ガスケットと被着体との接着により、水路構造の気密が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１７１２７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１においては、水路構造の気密の確保に液状ガスケットを用いているため、液状ガスケットが塗布される箇所の筐体の面の粗さ、幾何公差に制限されることなく金属ベース板と筐体との間に液状ガスケットを設けることができる。しかしながら、液状ガスケットをシール溝などに設けて水路構造の気密を確保する場合、液状ガスケットに対して自然環境の温度変化による負荷、及び運転動作中の温度変化による負荷が生じるため、これらの負荷による液状ガスケットの劣化が抑制されなければならないという課題があった。また、冷却水の水圧による負荷で液状ガスケットによるシール部が破断して冷却水が水路外に漏れることが抑制されなければならないという課題があった。
【０００６】
そこで、本願は、冷却水が流れる水路を取り囲む接着シール材の劣化及び破断が抑制された回転電機を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願に開示される回転電機は、回転子及び固定子を有する回転電機本体と、前記回転電機本体の軸方向の一方側に前記回転電機本体と並べて配置され、前記回転電機本体に供給する電力を制御する電力供給ユニットとを備え、前記電力供給ユニットは、軸方向の他方側の面に軸方向の一方側に窪んだ冷却水が流れる水路を有した金属筐体と、前記水路の軸方向の他方側の開口を塞ぐ金属板と、を備え、前記金属筐体及び前記金属板の一方に前記水路を取り囲む突起部が設けられ、他方に前記水路を取り囲む凹部が設けられ、前記突起部と前記凹部とは接着シール材を介して嵌め合って接着固定されているものである。
【発明の効果】
【０００８】
本願に開示される回転電機によれば、軸方向の一方側に窪んだ冷却水が流れる水路を有した金属筐体と水路の軸方向の他方側の開口を塞ぐ金属板とを備えた電力供給ユニットにおいて、金属筐体及び金属板の一方に水路を取り囲む突起部が設けられ、他方に水路を取り囲む凹部が設けられ、突起部と凹部とは接着シール材を介して嵌め合って接着固定されているため、冷却水が流れる水路を取り囲む接着シール材の劣化及び破断を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る回転電機の概略を示す断面図である。
【図２】実施の形態１に係る回転電機の電力供給ユニットの金属筐体の概略を示す平面図である。
【図３】実施の形態１に係る回転電機の電力供給ユニットの金属筐体の概略を示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面位置で切断した電力供給ユニットの要部断面図である。
【図５】実施の形態２に係る回転電機の電力供給ユニットの要部断面図である。
【図６】実施の形態３に係る回転電機の電力供給ユニットの要部断面図である。
【図７】実施の形態４に係る回転電機の電力供給ユニットの要部断面図である。
【図８】実施の形態４に係る回転電機の別の電力供給ユニットの要部断面図である。
【図９】実施の形態５に係る回転電機の電力供給ユニットの要部断面図である。
【図１０】実施の形態６に係る回転電機の電力供給ユニットの要部断面図である。
【図１１】実施の形態７に係る回転電機の電力供給ユニットの要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本願の実施の形態による回転電機を図に基づいて説明する。なお、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
【００１１】
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る回転電機１０００の概略を示す断面図で、一点鎖線で示した中心線に対して対称な回転電機１０００の片側を示している。図２及び図３は回転電機１０００が備えた電力供給ユニット１００の金属筐体１０１の概略を示す平面図で、図２は電力供給ユニット１００から金属板１０２を取り除いて示し、図３は金属板１０２が取り付けられた電力供給ユニット１００を示している。図４は図３のＡ−Ａ断面位置で切断した電力供給ユニット１００の要部断面図である。回転電機１０００は、電力供給ユニット１００と回転電機本体２００とを備える。回転電機本体２００は回転子２０７及び固定子２１６を有し、内燃機関（図示せず）を駆動する電動機として動作する。あるいは、回転電機本体２００は内燃機関より駆動されて発電する発電機として機能する。電力供給ユニット１００は回転電機本体２００の軸方向の一方側に回転電機本体２００と並べて配置され、回転電機本体２００に供給する電力を制御する。回転電機本体２００と電力供給ユニット１００とは一体化されている。
【００１２】
＜電力供給ユニット１００の構成の概要＞
電力供給ユニット１００は、筐体として、金属筐体１０１、金属板１０２、ケース１０８、及びカバー１１０を備える。金属筐体１０１は、軸方向の他方側の面に軸方向の一方側に窪んだ冷却水１０４が流れる水路１０３を備える。金属筐体１０１は、安価で熱伝導性が良好なアルミニウム合金で作製され、ヒートシンクとして機能を有する。水路１０３に冷却水１０４が流れることで、電力供給ユニット１００が内部に備えた半導体モジュール１０６は冷却され、半導体モジュール１０６の発熱が抑制される。金属板１０２は、水路１０３の軸方向の他方側の開口を塞ぐ。冷却水１０４が外部に漏れないように、水路１０３の周囲の金属筐体１０１と金属板１０２との間には接着シール材１０５が設けられる。この水路１０３を密封するシール構造についての詳細は後述する。
【００１３】
ケース１０８は金属筐体１０１の軸方向の一方側の面に立設して設けられ、半導体モジュール１０６及び制御基板１０７を収容する空間が形成される。ケース１０８は、ＰＰＳ（Ｐｏｌｙ  Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  Ｓｕｌｆｉｄｅ）、またはＰＢＴ（Ｐｏｌｙ  Ｂｕｔｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）などの熱可塑性樹脂で形成される。ケース１０８の軸方向の一方側の開口は、樹脂製のカバー１１０で覆われる。開口をカバー１１０で覆うことで、半導体モジュール１０６等を収容した空間が水、粉塵等から保護される。この空間には、軸方向の一方側に設けられた制御基板１０７が埋没するまでエポキシ樹脂からなるポッティング材１０９が充填される。ポッティング材１０９を充填することにより、空間内の防水性及び防塵性が向上されるとともに、耐震性及び伝熱性を向上させることができる。
【００１４】
絶縁樹脂を用いてモールド成形された７個の半導体モジュール１０６は、金属筐体１０１の軸方向の一方側の面に設けられる。一つの半導体モジュール１０６には、スイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄe−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ−Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ−Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が２個内蔵されている。６個の半導体モジュール１０６でパワー回路部が構成され、残り１個の半導体モジュール１０６で界磁回路部が構成される。半導体モジュール１０６は、外部のバッテリーに接続するための電源配線、固定子巻線２１５に接続するための固定子巻線配線、制御基板１０７に接続するための制御信号配線、及び金属筐体１０１と同電位にするグランド配線（いずれも図示せず）を備える。制御基板１０７の基材には、電気的特性と機械的特性に優れたガラスエポキシ樹脂を用いる。制御基板１０７には、パワー回路部と界磁回路部を制御するための実装部品、及び外部機器との間で信号の送受信を行うための外部接続コネクタ（いずれも図示せず）が実装されている。
【００１５】
＜回転電機本体２００の構成の概要＞
回転電機本体２００は、軸方向の一方側に電力供給ユニット１００と対向するリヤブラケット２０３と、軸方向の他方側にフロントブラケット２０２とを備える。回転電機本体２００の軸方向の一方側がリヤ側で、軸方向の他方側がフロント側となる。フロントブラケット２０２とリヤブラケット２０３とは鉄などの金属材料を用いて作製される。回転電機本体２００は、フロントブラケット２０２とリヤブラケット２０３とで囲まれた内部に回転子２０７及び固定子２１６を備える。界磁巻線２０６を備えた回転子２０７は、回転子軸２０１に固定される。回転子軸２０１は、フロントブラケット２０２に設けられたフロント側ベアリング２０４と、リヤブラケット２０３に設けられたリヤ側ベアリング２０５に支持される。固定子２１６は固定子鉄心２１４と固定子鉄心２１４に設けられた固定子巻線２１５を備え、回転子２０７の周囲を取り囲んで設けられる。固定子鉄心２１４は、フロントブラケット２０２とリヤブラケット２０３とで軸方向の両側から挟み込まれて固定される。回転子２０７と共に回転するフロントファン２０８が回転子２０７のフロント側に設けられ、回転子と共に回転するリヤファン２０９が回転子２０７のリヤ側に設けられる。フロントブラケット２０２から軸方向の他方側に突出した回転子軸２０１の端部には、プーリ２１７が設けられる。フロントブラケット２０２には、吸気口２１０と排気口２１１が設けられ、リヤブラケット２０３には、吸気口２１２と排気口２１３が設けられる。ブラシ２１８は、リヤブラケット２０３の軸方向の一方側の外面部で、回転子軸２０１の周縁部に設けられる。
【００１６】
＜回転電機１０００の動作の概要＞
回転電機１０００は、駆動補助としての電動機の機能と発電のための発電機の機能とを備える。駆動の補助として機能する際には、外部バッテリーからパワー回路部に供給された直流電力が、パワー回路部が備えたスイッチング素子のＯＮ/ＯＦＦ制御によって３相交流電流に変換されて固定子巻線２１５に供給される。また、外部バッテリーから供給される直流電力が界磁回路部で調整されて界磁巻線２０６に供給されることで、界磁巻線２０６の周囲に回転磁界が生じ、回転子軸２０１が回転する。回転子軸２０１の回転は、プーリ２１７から伝動ベルト（図示せず）を介してエンジン（図示せず）に伝達される。制御基板１０７はパワー回路部と界磁回路部とを制御する。発電機として機能する際には、エンジンの回転力が伝動ベルトおよびプーリ２１７を介して回転子軸２０１に伝達される。この回転力により、回転子２０７が回転して固定子巻線２１５に３相交流電力が励起される。制御基板１０７はパワー回路部が備えたスイッチング素子のＯＮ/ＯＦＦを制御し、固定子巻線２１５に励起された３相交流電力を直流電力に変換する。変換された直流電力が外部バッテリーに供給され、バッテリーが充電される。
【００１７】
＜シール構造について＞
水路１０３を密封するシール構造の詳細について説明する。金属筐体１０１及び金属板１０２の一方に水路１０３を取り囲む突起部１が設けられ、他方に水路１０３を取り囲む凹部２が設けられ、突起部１と凹部２とは接着シール材１０５を介して嵌め合って接着固定されている。突起部１と凹部２は、接着シール材１０５を介して嵌め合うように設けられていれば金属筐体１０１と金属板１０２のどちらに設けても構わない。ここでは突起部１が金属板１０２に設けられ、凹部２が金属筐体１０１に設けられた例について説明する。
【００１８】
図２に示すように、金属筐体１０１は軸方向の他方側の面に冷却水１０４が流れる水路１０３を備える。凹部２は、水路１０３の外周を取り囲んで金属筐体１０１は軸方向の他方側の面に設けられる。凹部２は、例えば切削加工により形成される。接着シール材１０５は、金属板１０２を金属筐体１０１に取り付ける前に凹部２を満たすように塗布される。図３に示すように、金属板１０２は、水路１０３を塞ぎ接着シール材１０５を覆うように、複数のねじ締結部１１１の箇所でねじ１１２により金属筐体１０１に固定される。図４は、水路１０３を取り囲んで延出する方向に垂直な突起部１と凹部２の断面を示す図である。突起部１と凹部２とは、接着シール材１０５を介して嵌め合って接着固定される。
【００１９】
接着シール材１０５には、例えば、シリコーン樹脂、フッ素系のシリコーン樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。接着シール材１０５を硬化させた後に、冷却水１０４が水路１０３に流される。接着シール材１０５の硬化の方法は、例えば熱による硬化であるがこれに限るものではない。熱により接着シール材１０５を硬化させる場合、硬化させる時間を短縮することができる。使用する材料により硬化方法は異なる。材料によっては、常温で空気中の湿気により硬化させる場合もある。常温で接着シール材１０５を硬化させる場合、硬化のための昇温の設備が不要になる。フッ素系シリコーン樹脂を接着シール材１０５に用いた場合、不凍液等の冷却水１０４に浸漬した後のフッ素系シリコーン樹脂の接着強度はシリコーン樹脂と比べて低下しにくい。そのため、接着シール材１０５への温度変化による負荷及び冷却水１０４の水圧による負荷において接着シール材１０５が破断しにくくなり、冷却水１０４が水路１０３外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。
【００２０】
この構成によれば、図４に示すように、接着シール材１０５の断面形状が水路１０３の側から金属筐体１０１の外側の方向に突起部１を囲うような形状なため、突起部１を有することで接着シール材１０５と金属筐体１０１及び金属板１０２との接着面積が大きくなる。そのため、水路１０３を流れる冷却水１０４の水圧による負荷が接着シール材１０５に加わった時、接着シール材１０５に生じる単位面積当たりの応力が低減する。応力が低減するため、接着シール材１０５が破断もしくははく離して冷却水１０４が水路１０３の外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。
【００２１】
また、環境負荷及び運転動作の繰り返しに起因した温度変化による負荷、もしくは冷却水１０４の水圧による負荷が接着シール材１０５に加わって接着シール材１０５にき裂もしくははく離などの劣化が生じた場合、突起部１があることにより、き裂もしくははく離などの劣化が進展する速度が遅くなるもしくは停止する。そのため、接着シール材１０５が破断して冷却水１０４が水路１０３の外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。
【００２２】
接着シール材１０５を金属筐体１０１及び金属板１０２に接着させることで、水路１０３の気密が確保されている。そのため、接着作用を持たないＯリングのようなガスケットを金属板１０２で圧接して水路１０３の気密を確保する構造と比べて、接着シール材１０５のシール部の面積とシール部の周囲に設けられるねじ締結部１１１の面積を小さくすることができ、金属筐体１０１を小型化することができる。また、ガスケットを金属板１０２で圧接する場合、ガスケット全体を継続して均等に押圧する必要があるため金属板１０２を金属筐体１０１に取り付ける工程が複雑であったが、本形態は接着により水路１０３を密封しているため簡易な工程で金属板１０２を金属筐体１０１に取り付けることができる。
【００２３】
なお、接着シール材１０５を凹部２に塗布する前に、接着シール材１０５を塗布する凹部２の領域にプライマーを塗布しても構わない。プライマーを塗布してから接着シール材１０５を塗布し、その後接着シール材１０５を硬化させる。プライマーを塗布することで、接着シール材１０５の接着強度が向上する。そのため、接着シール材１０５が破断しにくくなり、冷却水１０４が水路１０３の外部へ漏れるまでの寿命をさらに延ばすことができる。また、接着シール材１０５を塗布する凹部２の面に、例えばローレット加工のように凹凸形状を施しても構わない。被着面に凹凸が形成され、接着面積が増大することで接着シール材１０５が破断しにくくなり、冷却水１０４が水路１０３の外部へ漏れるまでの寿命をさらに延ばすことができる。
【００２４】
以上のように、実施の形態１による回転電機１０００において、金属筐体１０１及び金属板１０２の一方に水路１０３を取り囲む突起部１が設けられ、他方に水路１０３を取り囲む凹部２が設けられ、突起部１と凹部２とは接着シール材１０５を介して嵌め合って接着固定されているため、接着シール材１０５と金属筐体１０１及び金属板１０２との接着面積が大きくなり、冷却水１０４が流れる水路１０３を取り囲む接着シール材１０５の劣化及び破断を抑制することができる。また、接着シール材１０５の劣化及び破断を抑制することで、冷却水１０４が水路１０３の外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。また、突起部１を設けたことで、接着シール材１０５のき裂もしくははく離などの劣化が進展する速度が遅くなるもしくは停止するため、接着シール材１０５が破断して冷却水１０４が水路１０３の外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。また、接着シール材１０５を金属筐体１０１及び金属板１０２に接着させているため、接着シール材１０５のシール部の面積とシール部の周囲に設けられるねじ締結部１１１の面積を小さくでき、金属筐体１０１を小型化することができる。また、接着シール材１０５で金属筐体１０１及び金属板１０２を接着して水路１０３を密封するため、回転電機１０００の生産性を向上させることができる。
【００２５】
実施の形態２．
実施の形態２に係る回転電機１０００について説明する。図５は、実施の形態２に係る回転電機１０００の電力供給ユニット１００の要部断面図で、図３のＡ−Ａ断面位置で切断したものである。実施の形態２に係る回転電機１０００は、突起部１の断面の形状が矩形状になっている。
【００２６】
突起部１と凹部２とは接着シール材１０５を介して嵌め合って接着固定され、水路１０３を取り囲んで延出する方向に垂直な突起部１の断面の形状は、図５に示すように、矩形状である。図４に示した実施の形態１の突起部１の断面の形状は、金属筐体１０１の側になだらかに突出した形状であった。突起部１の断面の形状を矩形状にすることで、接着シール材１０５と金属筐体１０１及び金属板１０２との接着面積を大きくすることができる。接着面積を大きくすることで、水路１０３を流れる冷却水１０４の水圧による負荷が接着シール材１０５に加わった時、接着シール材１０５に生じる単位面積当たりの応力が低減する。応力が低減するため、接着シール材１０５が破断もしくははく離して冷却水１０４が水路１０３の外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。
【００２７】
突起部１の断面の形状を矩形状にすることで、接着シール材１０５が設けられている水路１０３の側から金属筐体１０１の外側に向かう接着シール材１０５の長さを長くすることができる。接着シール材１０５の長さが長くなることで、接着シール材１０５にき裂が生じても、き裂が接着シール材１０５の内部を進展して接着シール材１０５が破断するまでの時間が長くなる。そのため、冷却水１０４が電力供給ユニット１００の外部に漏れるまでの時間を遅くすることができ、冷却水１０４が外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。
【００２８】
冷却水１０４の水圧による負荷が接着シール材１０５に加わる場合、矩形状に設けられた突起部１の水路１０３の側の面１ａで水圧を受けることになる。水圧に起因して接着シール材１０５にき裂もしくははく離などの劣化が生じても、水圧が突起部１の面１ａ以外の箇所に及びにくいため、接着シール材１０５のき裂もしくははく離などの劣化が面１ａの箇所を越えて進展する速度は遅くなる。あるいは接着シール材１０５の劣化は、面１ａの箇所で停止する。そのため、接着シール材１０５が破断して冷却水１０４が水路１０３の外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。
【００２９】
以上のように、実施の形態２による回転電機１０００において、水路１０３を取り囲んで延出する方向に垂直な突起部１の断面の形状は矩形状であるため、接着シール材１０５と金属筐体１０１及び金属板１０２との接着面積を大きくすることができ、水路１０３を流れる冷却水１０４の水圧による負荷が接着シール材１０５に加わった際の応力が低減し、接着シール材１０５が破断もしくははく離して冷却水１０４が水路１０３の外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。また、接着シール材１０５の長さを長くすることができ、き裂が接着シール材１０５の内部を進展して接着シール材１０５が破断するまでの時間が長くなるため、冷却水１０４が電力供給ユニット１００の外部に漏れるまでの時間を遅くすることができ、冷却水１０４が外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。また、矩形状に設けられた突起部１の水路１０３の側の面１ａで水圧を受けることになるため、接着シール材１０５のき裂もしくははく離などの劣化が面１ａの箇所を越えて進展する速度が低下あるいは劣化が面１ａの箇所で停止し、接着シール材１０５が破断して冷却水１０４が水路１０３の外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。
【００３０】
実施の形態３．
実施の形態３に係る回転電機１０００について説明する。図６は、実施の形態３に係る回転電機１０００の電力供給ユニット１００の要部断面図で、図３のＡ−Ａ断面位置で切断したものである。実施の形態３に係る回転電機１０００は、突起部１に連なる周囲の面と接着シール材１０５を介して対向する凹部２に連なる周囲の面との間隔が異なる構成になっている。
【００３１】
突起部１と凹部２とは接着シール材１０５を介して嵌め合って接着固定され、図６に示すように、突起部１に連なる周囲の面と接着シール材１０５を介して対向する凹部２に連なる周囲の面との間隔において、突起部１に近い側（図６の間隔Ａ）よりも遠い側（図６の間隔Ｂ）が狭められ、Ａ＞Ｂになっている。図５に示した実施の形態２の突起部１に連なる周囲の面と接着シール材１０５を介して対向する凹部２に連なる周囲の面との間隔は、同じであった。間隔Ｂを間隔Ａよりも狭めることで、接着シール材１０５が冷却水１０４と接する面積が小さくなるため、接着シール材１０５の冷却水１０４に起因した劣化を遅くすることができる。接着シール材１０５の劣化が遅延するため、接着シール材１０５が破断もしくははく離して冷却水１０４が水路１０３外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。
【００３２】
以上のように、実施の形態３による回転電機１０００において、突起部１に連なる周囲の面と接着シール材１０５を介して対向する凹部２に連なる周囲の面との間隔において、突起部１に近い側よりも遠い側が狭められているため、接着シール材１０５が冷却水１０４と接する面積が小さくなり、接着シール材１０５の冷却水１０４に起因した劣化を遅くすることができる。また、接着シール材１０５の劣化が遅延するため、接着シール材１０５が破断もしくははく離して冷却水１０４が水路１０３の外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。
【００３３】
実施の形態４．
実施の形態４に係る回転電機１０００について説明する。図７は、実施の形態４に係る回転電機１０００の電力供給ユニット１００の要部断面図で、図３のＡ−Ａ断面位置で切断したものである。実施の形態４に係る回転電機１０００は、凹部２の内面２ａが傾斜した構成になっている。
【００３４】
突起部１と凹部２とは接着シール材１０５を介して嵌め合って接着固定され、図７に示すように、凹部２の内面２ａは、凹部２の底部２ｂから離れるにしたがって、突起部１に連なる周囲の面に向かう方向に傾斜している。図６に示した実施の形態３の突起部１に連なる周囲の面と接着シール材１０５を介して対向する凹部２に連なる周囲の面との間隔は、段差が設けられて突起部１に遠い側が狭められていた。凹部２の内面２ａを、凹部２の底部２ｂから離れるにしたがって突起部１に連なる周囲の面に向かう方向に傾斜させることで、凹部２に塗布する接着シール材１０５の量を少なくすることができる。接着シール材１０５の量を減らすことができるため、回転電機１０００のコストを下げることができる。
【００３５】
凹部２の内面２ａを傾斜させる構成は図７に示した構成に限るものではなく、図８に示すように、傾斜する箇所が凹部２の内面２ａにおいて部分的であっても構わない。傾斜の箇所が部分的であっても、凹部２に塗布する接着シール材１０５の量を少なくすることができる。接着シール材１０５の量を減らすことができるため、回転電機１０００の製造コストを下げることができる。
【００３６】
以上のように、実施の形態４による回転電機１０００において、凹部２の内面２ａは、凹部２の底部２ｂから離れるにしたがって、突起部１に連なる周囲の面に向かう方向に傾斜しているため、凹部２に塗布する接着シール材１０５の量を少なくすることができ、回転電機１０００の製造コストを下げることができる。
【００３７】
実施の形態５．
実施の形態５に係る回転電機１０００について説明する。図９は、実施の形態５に係る回転電機１０００の電力供給ユニット１００の要部断面図で、図３のＡ−Ａ断面位置で切断したものである。実施の形態５に係る回転電機１０００は、複数の突起部１を備えた構成になっている。
【００３８】
突起部１ｃ及び突起部１ｄと凹部２とは接着シール材１０５を介して嵌め合って接着固定され、図９に示すように、凹部２の底部２ｂに突起部１ｃ及び突起部１ｄの側に突出した内側突起部３が形成されている。内側突起部３は、突起部１ｃ及び突起部１ｄの間に向かって突出している。図６に示した実施の形態３の突起部１は１つであった。複数の突起部１である突起部１ｃ及び突起部１ｄを設けることで、接着シール材１０５と金属筐体１０１及び金属板１０２との接着面積を大きくすることができる。接着面積を大きくすることで、水路１０３を流れる冷却水１０４の水圧による負荷が接着シール材１０５に加わった時、接着シール材１０５に生じる単位面積当たりの応力が低減する。応力が低減するため、接着シール材１０５が破断もしくははく離して冷却水１０４が水路１０３の外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。
【００３９】
また、複数の突起部１である突起部１ｃ及び突起部１ｄを設けることで、水路１０３の側から金属筐体１０１の外側に向かう接着シール材１０５の長さを長くすることができる。接着シール材１０５の長さが長くなることで、接着シール材１０５にき裂が生じても、き裂が接着シール材１０５の内部を進展して接着シール材１０５が破断するまでの時間が長くなる。そのため、冷却水１０４が水路１０３の外部に漏れるまでの時間を遅くすることができ、冷却水１０４が外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。
【００４０】
また、凹部２の底部２ｂに内側突起部３が形成されているため、さらに接着シール材１０５と金属筐体１０１及び金属板１０２との接着面積を大きくすることができ、水路１０３の側から金属筐体１０１の外側に向かう接着シール材１０５の長さを長くすることができる。なお、内側突起部３は、突起部１ｃ及び突起部１ｄの間に向かって突出させているがこの構成に限るものではない。内側突起部３を突起部１ｃ及び突起部１ｄの間に向かって突出させた場合、接着シール材１０５の軸方向の厚みを容易に維持することができるため、接着シール材１０５の破断を抑制することができる。
【００４１】
なお、ここでは複数の突起部１に対して一つの凹部２を嵌め合う構成であったがこれに限るものではなく、複数の突起部１のそれぞれに対して複数の凹部２のそれぞれを嵌め合う構成であっても構わない。また、内側突起部３を突起部１ｃ及び突起部１ｄの間に向かって突出させるのではなく、１つの突起部１の頂部に内側突起部３と対向する凹部を設ける構成であっても構わない。
【００４２】
以上のように、実施の形態５による回転電機１０００において、突起部１ｃ及び突起部１ｄと凹部２とが接着シール材１０５を介して嵌め合って接着固定されているため、接着シール材１０５と金属筐体１０１及び金属板１０２との接着面積を大きくすることができると共に、水路１０３の側から金属筐体１０１の外側に向かう接着シール材１０５の長さを長くすることができ、接着シール材１０５が破断もしくははく離して冷却水１０４が水路１０３の外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。また、凹部２の底部２ｂに突起部１ｃ及び突起部１ｄの側に突出した内側突起部３が形成されているため、接着シール材１０５と金属筐体１０１及び金属板１０２との接着面積を大きくすることができると共に、水路１０３の側から金属筐体１０１の外側に向かう接着シール材１０５の長さを長くすることができ、接着シール材１０５が破断もしくははく離して冷却水１０４が水路１０３の外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。また、内側突起部３を突起部１ｃ及び突起部１ｄの間に向かって突出させた場合、接着シール材１０５の軸方向の厚みを容易に維持することができるため、接着シール材１０５の破断を抑制することができる。
【００４３】
実施の形態６．
実施の形態６に係る回転電機１０００について説明する。図１０は、実施の形態６に係る回転電機１０００の電力供給ユニット１００の要部断面図で、図３のＡ−Ａ断面位置で切断したものである。実施の形態６に係る回転電機１０００は、突起部１に連なる周囲の面と接着シール材１０５を介して対向する凹部２に連なる周囲の面との間隔が異なる構成になっている。
【００４４】
突起部１と凹部２とは接着シール材１０５を介して嵌め合って接着固定され、図１０に示すように、突起部１に連なる周囲の面と接着シール材１０５を介して対向する凹部２に連なる周囲の面との間隔において、突起部１に近い側（図１０の間隔Ａ）よりも遠い側（図１０の間隔Ｂ）が広げられ、Ａ＜Ｂになっている。図５に示した実施の形態２の突起部１に連なる周囲の面と接着シール材１０５を介して対向する凹部２に連なる周囲の面との間隔は、同じであった。間隔Ｂを間隔Ａよりも広げることで、水路１０３の側の接着シール材１０５の端部に加わる環境負荷もしくは運転動作の繰り返しによる温度変化の負荷、及び冷却水１０４の水圧による負荷を分散させることができる。負荷が分散するため、水路１０３の側の接着シール材１０５の端部においてき裂もしくははく離が発生しにくくなる。き裂もしくははく離が発生した接着シール材１０５に対しても、水路１０３の側の接着シール材１０５の端部のき裂もしくははく離の進展速度が遅くなるもしくは停止するため、接着シール材１０５が破断して冷却水１０４が水路１０３外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。
【００４５】
以上のように、実施の形態６による回転電機１０００において、突起部１に連なる周囲の面と接着シール材１０５を介して対向する凹部２に連なる周囲の面との間隔において、突起部１に近い側よりも遠い側が広げられているため、水路１０３の側から接着シール材１０５の端部に加わる負荷を分散することができる。また、水路１０３の側の接着シール材１０５の端部においてき裂もしくははく離が発生しにくくなるため、接着シール材１０５が破断もしくははく離して冷却水１０４が水路１０３の外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。
【００４６】
実施の形態７．
実施の形態７に係る回転電機１０００について説明する。図１１は、実施の形態７に係る回転電機１０００の電力供給ユニット１００の要部断面図で、図３のＡ−Ａ断面位置で切断したものである。実施の形態７に係る回転電機１０００は、突起部１に連なる周囲の面に溝１ｂが形成された構成になっている。
【００４７】
突起部１と凹部２とは接着シール材１０５を介して嵌め合って接着固定され、図１１に示すように、接着シール材１０５を介して凹部２に連なる周囲の面に対向する突起部１に連なる周囲の面において、接着シール材１０５が充填された箇所の外側の部分に溝１ｂが形成されている。図６に示した実施の形態３の突起部１に連なる周囲の面は、平面であった。突起部１に連なる周囲の面の接着シール材１０５が充填された箇所の外側の部分に溝１ｂを形成することで、水路１０３の側の接着シール材１０５の端部の厚さを大きくすることができる。そのため、水路１０３の側の接着シール材１０５の端部に加わる環境負荷もしくは運転動作の繰り返しによる温度変化の負荷、及び冷却水１０４の水圧による負荷を分散させることができる。負荷が分散するため、水路１０３の側の接着シール材１０５の端部においてき裂もしくははく離が発生しにくくなる。き裂もしくははく離が発生した接着シール材１０５に対しても、水路１０３の側の接着シール材１０５の端部のき裂もしくははく離の進展速度が遅くなるもしくは停止するため、接着シール材１０５が破断して冷却水１０４が水路１０３外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。
【００４８】
以上のように、実施の形態７による回転電機１０００において、接着シール材１０５を介して凹部２に連なる周囲の面に対向する突起部１に連なる周囲の面において、接着シール材１０５が充填された箇所の外側の部分に溝１ｂが形成されているため、接着シール材１０５が冷却水１０４と接する面積が大きくなり、水路１０３の側から接着シール材１０５の端部に加わる負荷を分散することができる。また、水路１０３の側の接着シール材１０５の端部においてき裂もしくははく離が発生しにくくなるため、接着シール材１０５が破断もしくははく離して冷却水１０４が水路１０３の外部へ漏れるまでの寿命を延ばすことができる。
【００４９】
また本願は、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】
【００５０】
１  突起部、１ａ  面、１ｂ  溝、２  凹部、２ａ  内面、２ｂ  底部、３  内側突起部、１００  電力供給ユニット、１０１  金属筐体、１０２  金属板、１０３  水路、１０４  冷却水、１０５  接着シール材、１０６  半導体モジュール、１０７  制御基板、１０８  ケース、１０９  ポッティング材、１１０  カバー、１１１  ねじ締結部、１１２  ねじ、２００  回転電機本体、２０１  回転子軸、２０２  フロントブラケット、２０３  リヤブラケット、２０４  フロント側ベアリング、２０５  リヤ側ベアリング、２０６  界磁巻線、  ２０７  回転子、２０８  フロントファン、２０９  リヤファン、２１０  吸気口、  ２１１  排気口、２１２  吸気口、２１３  排気口、２１４  固定子鉄心、２１５  固定子巻線、２１６  固定子、２１７  プーリ、２１８  ブラシ、１０００  回転電機
【要約】
【課題】冷却水が流れる水路を取り囲む接着シール材の劣化及び破断が抑制された回転電機を得ること。
【解決手段】回転子及び固定子を有する回転電機本体と、回転電機本体の軸方向の一方側に回転電機本体と並べて配置され、回転電機本体に供給する電力を制御する電力供給ユニットとを備え、電力供給ユニットは、軸方向の他方側の面に軸方向の一方側に窪んだ冷却水が流れる水路を有した金属筐体と、水路の軸方向の他方側の開口を塞ぐ金属板とを備え、金属筐体及び金属板の一方に水路を取り囲む突起部が設けられ、他方に水路を取り囲む凹部が設けられ、突起部と前記凹部とは接着シール材を介して嵌め合って接着固定されている。
【選択図】図４【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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