JP2004032863A

JP2004032863A - インバータ付き電気機械

Info

Publication number: JP2004032863A
Application number: JP2002183425A
Authority: JP
Inventors: Haruaki Motoda; 元田　晴晃; Yutaka Tajima; 田島　豊; Takeo Shimada; 嶋田　武夫
Original assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】共締め構造とすることによりボルト等の締結作業を減らして作業者の負担を軽減でき、組立時の作業性を向上できるようにする。
【解決手段】インバータ付き電気機械のハウジング１を、電動モータ１１を収容するモータケース２と、自動変速機８を収容する筒状の変速機ケース３と、モータケース２と変速機ケース３との間に設けられた仕切板４とにより構成する。インバータ装置１５のパワーモジュール１７、電源コンデンサ２０および通電用バスバ２１，２２は、ハウジング１内の仕切板４に仮止めして取付ける。モータケース２内の電動モータ１１には、ステータ１２側に複数の突出部１４を設ける。そして、インバータ装置１５は、これらの突出部１４によりモータケース２と仕切板４との間にボルト６、ナット７等を用いて共締めして固定する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両用自動変速機、制動装置または操舵装置等の回転源として好適に用いられるインバータ付き電気機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、乗用車等の車両には、油圧ポンプ、制動装置または操舵装置等の回転源として誘導電動機が搭載される。そして、このような誘導電動機は多相交流式の電動モータであるから、この電動モータに給電を行うためには、バッテリ等の直流電源を交流に変換するインバータ装置が必要となる。
【０００３】
そして、従来技術によるインバータ装置は、電動モータの外殻を構成するハウジングの外側面に取付けられ、外部の直流電源から供給される電流または電圧を交流に変換して前記電動モータの巻線部（通常はステータ）へと給電する構成となっている（例えば、特開平７−１１５７７８号公報等）。
【０００４】
この場合、インバータ装置は、直流電源を交流に変換する大電流型の半導体素子が実装された所謂パワー部としてのパワーモジュールと、電流の脈動を抑制する電源コンデンサと、該電源コンデンサおよびパワーモジュールを前記直流電源に接続する通電用の配線部等とを備えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、ハウジングの外側面等にインバータ装置を取付ける構成としているため、ハウジング内に設けた電動モータの巻線部と外部のインバータ装置との配線構造が複雑化し、これにより装置全体が大型化する上に、配線作業に手間がかかり、組立時の作業性が低下するという問題がある。
【０００６】
また、インバータ装置のパワーモジュールおよび電源コンデンサは、外部の直流電源を通じて大電流が供給されるので発熱源となる。そして、これらの発熱を抑えるためには放熱フィン等をインバータ装置に付設する必要があり、これによってもインバータ装置がハウジングの外部に大きく張り出すことになり、装置全体を小型化するのが難しいという問題がある。
【０００７】
また、インバータ装置のパワーモジュール等をハウジングに固定するために、例えばビス、ボルト等の締結具を用いる場合には、このような締結具を取付けるために複数の挿通穴等をパワーモジュールに穿設する必要が生じる上に、このためのスペースを特別に確保しなければならず、これによってパワーモジュールの寸法、サイズ等が余分に大きくなるという問題がある。
【０００８】
さらに、ビス、ボルト等の締結具を取付ける作業は、例えば車両のエンジンルーム内等のように狭所での作業が要求されることが多く、作業者の負担が増大する上に、特別な工具を用意する必要があり、結果的に作業工数が増える等の問題がある。
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、インバータ装置からの発熱をハウジングを通じて効率的に放熱することができ、全体をコンパクトに形成して小型化を図ることができるようにしたインバータ付き電気機械を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、共締め構造とすることによりボルト等の締結作業を減らして作業者の負担を軽減することができ、組立時の作業性を向上できるようにしたインバータ付き電気機械を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、ハウジングを、電動モータを収容する第１の筒状ケースと、前記電動モータにより回転軸を介して駆動される駆動対象物を収容する第２の筒状ケースと、前記第１，第２の筒状ケース間に衝合して設けられ前記第１，第２の筒状ケース間を仕切る熱伝導性の高い材料からなる仕切板とから構成し、インバータ装置は、該仕切板に予め仮止めした状態で前記第１の筒状ケース内の空きスペースに配置するため、前記第１の筒状ケースと仕切板とを衝合して締結するときに該第１の筒状ケースと仕切板との間に共締めする構成としたことにある。
【００１２】
このように構成することにより、第１の筒状ケースと仕切板とを衝合して締結するときに該仕切板に対し予め仮止めしたインバータ装置を、前記第１の筒状ケースと仕切板との間に共締めすることができ、インバータ装置に締結具用の挿通穴等を設ける必要がなくなる。そして、モータケースとなる第１の筒状ケース内には空きスペースを利用してインバータ装置を配置でき、インバータ装置が電気機械のハウジングから外部へと張り出すのを防止できる。
【００１３】
従って、共締め構造を採用することにより、ボルト等の締結作業を減らして作業者の負担を軽減することができ、組立時の作業性を向上できると共に、全体をコンパクトに形成して小型化を図ることができる。また、熱伝導性の高い金属材料等からなる仕切板を放熱板として活用でき、インバータ装置から発生する熱を仕切板を介してハウジング側へと効率的に放熱することができる。
【００１４】
また、請求項２の発明によると、インバータ装置は、大電流型の半導体素子を実装してなるパワーモジュールと、電流の脈動を抑制する電源コンデンサと、該電源コンデンサおよび前記パワーモジュールを直流電源に接続する通電用バスバとを備え、第１の筒状ケース内に位置する電動モータには、前記インバータ装置を第１の筒状ケースと仕切板との間に共締めするときに前記パワーモジュールを仕切板に向けて押付ける共締め用の押付け部を設けてなる構成としている。
【００１５】
これにより、インバータ装置を第１の筒状ケースと仕切板との間に共締めするときには、第１の筒状ケース内に設けた押付け部を用いてパワーモジュールを仕切板に強く押付けつつ固定することができ、パワーモジュールに締結具を取付けることなく、インバータ装置の固定作業を行うことができる。また、インバータ装置のパワーモジュールを第１の筒状ケース内で電動モータの巻線部（例えば、ステータ）に接続することができ、配線構造等を簡略化できると共に、ハウジング内での配線作業を容易に行うことができる。
【００１６】
このため、組立時の作業性を向上することができ、インバータ付き電気機械全体を小型化することができる。また、熱伝導性の高い金属材料等からなる仕切板を放熱板として活用でき、大電流型の半導体素子が実装されたパワーモジュールが発熱源となっても、該パワーモジュールからの熱を仕切板を介してハウジング側へと効率的に放熱することができる。
【００１７】
また、請求項３の発明によると、押付け部はインバータ装置のパワーモジュールを第１の筒状ケースの内周面に対し当接状態に保持する構成としている。これにより、インバータ装置のパワーモジュールが発熱源となっても、該パワーモジュールからの熱を仕切板側に加えて第１の筒状ケース側にも放熱することができ、インバータ装置をより効率的に冷却することができる。
【００１８】
一方、請求項４の発明によると、仕切板にはインバータ装置のパワーモジュールを仮止めするための仮止め部を設ける構成としている。これにより、インバータ装置のパワーモジュール等を仕切板に対し予め仮止めしておくことができ、その後の共締め作業を容易に行うことができる。
【００１９】
一方、請求項５の発明によると、インバータ装置のパワーモジュールと仕切板との間には、前記パワーモジュールを冷却するための放熱シートと、該放熱シートを覆う金属膜とを設ける構成としている。
【００２０】
この場合には、放熱シートに粘着性を与えることにより、少なくともパワーモジュールを仕切板に仮止めすることができる。また、放熱シートを金属膜で覆うことによって、外部からの水分、油分等から放熱シートを保護でき、これらの水分、油分等が放熱シートの接着面に浸入したりするのを防止できる。
【００２１】
さらに、請求項６の発明によると、パワーモジュールは、多相交流式の電動モータに対応して各相毎に分割された複数の分割モジュールからなり、ハウジング内の空きスペースには、これらの分割モジュールを互いに離間して配置する構成としている。
【００２２】
これにより、インバータ装置のパワーモジュールを各分割モジュール毎に互いに離した状態で、それぞれをハウジング内の空きスペースに収納でき、ハウジング内の空きスペースを有効に活用できると共に、設計の自由度を高めることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態によるインバータ付き電気機械を、車両用の自動変速装置に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２４】
ここで、図１ないし図４は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１はインバータ付き電気機械の外殻となる筒状のハウジングで、このハウジング１は、図１に示す如く段付筒状に形成され、後述の電動モータ１１を収容する第１の筒状ケースとしてのモータケース２と、駆動対象物となる後述の自動変速機８を収容する第２の筒状ケースとしての変速機ケース３と、モータケース２と変速機ケース３との間に設けられた後述の仕切板４とにより大略構成されている。
【００２５】
そして、ハウジング１のモータケース２および変速機ケース３は、後述の仕切板４と共にそれぞれ良好な熱伝導性を有する金属材料、例えばアルミニウム合金または鉄系合金等を用いて形成され、内部の発熱源から発生する熱を外部に放熱する構成となっている。
【００２６】
また、ハウジング１のモータケース２は、軸方向の一側が車両用エンジンのフライホイールケース（図示せず）に連結される大径筒部２Ａとなり、軸方向の他側は、該大径筒部２Ａの端部からテーパ筒部２Ｂを介して縮径された小径筒部２Ｃとなっている。そして、小径筒部２Ｃの端部には、径方向外向きに突出した環状のフランジ部２Ｄが形成され、このフランジ部２Ｄは仕切板４の外周側に衝合されている。
【００２７】
また、モータケース２のテーパ筒部２Ｂおよび小径筒部２Ｃ内には、図１に示すように後述する電動モータ１１のステータ１２、ロータ１３と仕切板４との間に位置して環状空間（以下、空きスペースＳａ　という）が形成され、この空きスペースＳａ　内には、後述のインバータ装置１５が配置されるものである。
【００２８】
一方、ハウジング１の変速機ケース３には、軸方向一側の端部から径方向外向きに突出した環状のフランジ部３Ａが形成され、このフランジ部３Ａも仕切板４の外周側に衝合されている。そして、仕切板４は、これらのフランジ部２Ｄ，３Ａ間に挟持された状態で後述のボルト６、ナット７等によりモータケース２と変速機ケース３との間に着脱可能に固着されている。
【００２９】
４はハウジング１の一部を構成する金属製の仕切板で、該仕切板４は、モータケース２等とほぼ同様に熱伝導性の高い材料、例えばアルミニウム合金または鉄系合金等を用いて形成され、後述するインバータ装置１５から発生する熱を放熱させる放熱板としても機能するものである。
【００３０】
そして、仕切板４は、ハウジング１内をモータケース２側のモータ室（以下、室Ａという）と変速機ケース３側の他の室Ｂとに画成（分離）し、例えば自動変速機８内に収容した潤滑油（図示せず）の一部等が、室Ｂから室Ａ（後述の空きスペースＳａ　を含む）内へと浸入するの防止している。
【００３１】
５，５，…は仕切板４に設けられた仮止め部となる仮止め突起で、該各仮止め突起５は、図４に示す如く仕切板４の表面から一定長さをもって突出し、後述する分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃの嵌合凹部１９に着脱可能に嵌合する。これにより、各仮止め突起５は、分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃを仕切板４に対して仮止めするものである。
【００３２】
また、これらの仮止め突起５は、図２に示す如く後述の各嵌合凹部１９に対応して、例えば合計１２個設けられ、後述する電源コンデンサ２０の各分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃをも分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃと共に仕切板４上に仮止めするものである。
【００３３】
６，６，…はモータケース２と変速機ケース３との間に仕切板４を締結する締結具としてのボルトで、これらのボルト６は、図１に示す如くモータケース２のフランジ部２Ｄと変速機ケース３のフランジ部３Ａとの間に仕切板４を衝合した状態で、これらのフランジ部２Ｄ，３Ａ間をナット７を用いて締結し、モータケース２と変速機ケース３とを仕切板４と共に一体的に固定するものである。
【００３４】
また、これらのボルト６、ナット７によりモータケース２と変速機ケース３とを一体化するときには、後述の突出部１４がインバータ装置１５の分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ等を仕切板４に向けて押付けるため、インバータ装置１５は、これらのボルト６、ナット７によりモータケース２と仕切板４との間に共締めされるものである。
【００３５】
８は変速機ケース３内に収容された駆動対象物となる自動変速機で、該自動変速機８は、公知のトルクコンバータおよび変速歯車機構（いずれも図示せず）等からなり、ハウジング１内に設けた回転軸としての入力軸９の回転を、外部からの制御信号等に応じて変速しつつ、変速した回転を出力軸１０に伝達するものである。
【００３６】
この場合、回転軸としての入力軸９は、モータケース２内を軸方向に伸長し、前記フライホイールケース側でエンジンのクランク軸またはフライホイールにクラッチ（いずれも図示せず）等を介して連結される。そして、このクラッチが連結状態のときには、前記エンジンの回転出力が入力軸９に伝えられ、入力軸９はエンジンにより回転駆動される。
【００３７】
一方、前記クラッチの連結を解除したときには、後述する電動モータ１１の回転が入力軸９に伝えられ、このときには電動モータ１１が入力軸９の回転駆動源となるものである。そして、自動変速機８の出力軸１０は、車両の駆動輪（図示せず）に連結され、これらの駆動輪を回転駆動することにより車両を路上走行させるものである。
【００３８】
１１はハウジング１のモータケース２内に設けられた多相交流式の電動モータで、該電動モータ１１は、例えば誘導電動機等の３相交流モータにより構成されている。そして、電動モータ１１は、モータケース２のテーパ筒部２Ｂ内に固定して設けられた複数の巻線部からなる環状のステータ１２と、該ステータ１２の径方向内側に位置して入力軸９の外周側に設けられた永久磁石等からなるロータ１３とにより構成されている。
【００３９】
そして、電動モータ１１のロータ１３は、ステータ１２と径方向で小さな隙間を介して対向するように配設され、入力軸９と一体回転するものである。この場合、入力軸９が前記エンジンによって駆動される間は、ロータ１３がステータ１２に対して回転されることによりステータ１２には誘導起電力が発生し、電動モータ１１は後述のバッテリ１６に対する充電器として機能する。
【００４０】
また、前記エンジンを停止させてクラッチを解除し、電動モータ１１を回転源として用いる場合には、後述のインバータ装置１５から電動モータ１１のステータ１２に交流が給電されてロータ１３が駆動されることにより、このロータ１３と一緒に入力軸９が回転されるものである。
【００４１】
１４，１４，…はモータケース２内で電動モータ１１のステータ１２に設けられた共締め用の押付け部となる突出部で、該各突出部１４は、ステータ１２の端面から後述のインバータ装置１５側に向け予め決められた寸法をもって軸方向に突出し、その突出端側でインバータ装置１５の分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ、分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃ等を仕切板４側に向けて軸方向に押付けるものである。
【００４２】
１５はモータケース２内に設けられたインバータ装置で、このインバータ装置１５は、図３に示すように直流電源としてのバッテリ１６と電動モータ１１との間に配設され、バッテリ１６からの直流電源を交流に変換して電動モータ１１に給電を行うものである。そして、インバータ装置１５は、後述のパワーモジュール１７、電源コンデンサ２０および通電用バスバ２１，２２等により構成されている。
【００４３】
また、これらのパワーモジュール１７、電源コンデンサ２０および通電用バスバ２１，２２は、図１に示すようにモータケース２のテーパ筒部２Ｂおよび小径筒部２Ｃ内に位置する空きスペースＳａ　（具体的には、電動モータ１１のステータ１２、ロータ１３と仕切板４との間の空きスペースＳａ　）内にコンパクトに配置されている。
【００４４】
１７はインバータ装置１５の主要部を構成するパワーモジュールで、該パワーモジュール１７は、図１、図２に示すように３相交流モータである電動モータ１１に対応して各相（例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）毎に分割された３個の分割モジュール１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃにより構成されている。
【００４５】
そして、これらの分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃは、図２に示す如く一定高さをもった扇状体として形成され、図４に示す如く仮止め突起５等を介して仕切板４上に取付けられている。この場合、分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃは、後述の分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃと共にモータケース２の小径筒部２Ｃ内に位置してロータ１３の周囲に、例えば６０度程度の間隔をもって互いに離間した状態で配設されている。
【００４６】
また、分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃは、図３に例示するように大電流型の半導体素子であるＦＥＴ等のパワートランジスタ１８，１８をそれぞれの基板（図示せず）に実装することにより構成されている。そして、これらのパワートランジスタ１８は、図３に示す如くゲートＧ、ドレインＤおよびソースＳを有し、ドレインＤとソースＳが後述の通電用バスバ２１，２２を介してバッテリ１６に接続されている。
【００４７】
また、分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ内にそれぞれ設けた各パワートランジスタ１８は、バッテリ１６から後述の通電用バスバ２１，２２を介して大電流が供給されることにより発熱する。そして、これらの分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃに発生する熱は、後述の放熱シート２４等を通じて仕切板４、モータケース２および変速機ケース３側へと伝えられ、放熱されるものである。
【００４８】
１９，１９，…はパワーモジュール１７の各分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃに設けられた嵌合凹部で、該各嵌合凹部１９は、図４に示す如く分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ等の裏面側に形成された有底穴からなり、図２中に点線で示すようにほぼ同一の円周上に間隔をもって配設されている。
【００４９】
そして、これらの嵌合凹部１９には、仕切板４に設けた各仮止め突起５が着脱可能に嵌合し、これによりインバータ装置１５（例えば、分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ等）は仕切板４に対して仮止めされるものである。また、これらの嵌合凹部１９は、後述の分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃにも設けられ、これらの分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃも各仮止め突起５、嵌合凹部１９により仕切板４に対して仮止めされるものである。
【００５０】
２０はインバータ装置１５の一部を構成する電源コンデンサで、該電源コンデンサ２０は、図３に示す如く後述の通電用バスバ２１，２２等を介してバッテリ１６に接続され、バッテリ１６からパワーモジュール１７に通電する電流に脈動が発生するのを抑制するものである。
【００５１】
ここで、電源コンデンサ２０は、パワーモジュール１７の分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃに対応して、例えば３個の分割コンデンサ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに分割され、これらの分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃは、それぞれが分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃと同様に仕切板４上に仮止めした後に、突出部１４等を用いて共締め状態で取付けられている。
【００５２】
また、電源コンデンサ２０の分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃは、図２に示す如くそれぞれが扇形状体として形成され、分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃと共にモータケース２の小径筒部２Ｃ内でロータ１３の周囲に、例えば６０度の間隔をもって配設されている。
【００５３】
即ち、電源コンデンサ２０の分割コンデンサ２０Ａは分割モジュール１７Ａ，１７Ｂ間に配置され、分割コンデンサ２０Ｂは分割モジュール１７Ｂ，１７Ｃ間に配置され、分割コンデンサ２０Ｃは分割モジュール１７Ａ，１７Ｃ間に配置されている。そして、これらの分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃからの発熱も、前記放熱シート２４等を通じて仕切板４側へと放熱されるものである。
【００５４】
また、電源コンデンサ２０の分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃは、図３に示す如く通電用バスバ２１，２２間に分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃと並列になるように接続され、バッテリ１６から分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃに通電する電流に脈動が発生するのを抑制するものである。
【００５５】
２１，２２は分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃおよび分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃをバッテリ１６に接続する通電用バスバで、該通電用バスバ２１，２２は、例えば導電性の金属板等を用いてほぼ同一形状のリングとして形成されている。そして、通電用バスバ２１は、例えば図３に示す如くバッテリ１６の陽極側に接続され、通電用バスバ２２はバッテリ１６の陰極側に接続されるものである。
【００５６】
また、通電用バスバ２１，２２は、図４に示す如く絶縁材２３を介して互いに積層化され、仕切板４上に絶縁性の放熱シート２４を介して取付けられている。そして、通電用バスバ２１，２２は、分割モジュール１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃに対しそれぞれ接続ピン（図示せず）等を介して接続されると共に、分割コンデンサ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに対しても同様に他の接続ピン（図示せず）等を介して接続されている。
【００５７】
また、通電用バスバ２１，２２には、図４に示す如く仕切板４の各仮止め突起５と対応する位置に貫通穴２１Ａ，２２Ａがそれぞれ穿設され、これらの貫通穴２１Ａ，２２Ａと各仮止め突起５との間には絶縁用の筒体２５，２５，…が設けられている。そして、通電用バスバ２１，２２は、絶縁材２３を介して互いに絶縁されると共に、仕切板４に対しても絶縁性の放熱シート２４を介して絶縁されているものである。
【００５８】
この場合、通電用バスバ２１，２２は、分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃおよび分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃと共に仮止め突起５等を介して仕切板４に仮止めされ、モータケース２内の空きスペースＳａ　内で入力軸９、ロータ１３を径方向外側から取囲むようにリング状に配置される。
【００５９】
そして、モータケース２内（例えば、電動モータ１１のステータ１２）に設けた各突出部１４により、インバータ装置１５の分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ、分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃ等を仕切板４に向けて、例えば図４中の矢示Ｃ方向に押付けるときには、両者の間に通電用バスバ２１，２２が強く挟持され、例えば分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ、分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃから発生する熱は、通電用バスバ２１，２２、放熱シート２４を介して仕切板４側に放熱されるものである。
【００６０】
本実施の形態によるインバータ付き電気機械は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。
【００６１】
まず、ハウジング１内の入力軸９を車両用エンジン（内燃機関）で回転駆動するときには、入力軸９の回転が自動変速機８により変速され、変速した回転が出力軸１０から車両の駆動輪に伝達される。これにより、車両は前記エンジンの回転出力（トルク）に従って路上走行を行う。
【００６２】
また、このように入力軸９が前記エンジンによって回転駆動される間は、電動モータ１１のロータ１３がステータ１２に対して回転されることにより、ステータ１２側には誘導起電力が発生する。そして、この誘導起電力を利用してバッテリ１６への充電が行われるものである。
【００６３】
一方、前記エンジンと入力軸９との間のクラッチ等を解除し、電動モータ１１を回転源として用いる場合には、バッテリ１６からの直流電源がインバータ装置１５のパワーモジュール１７（分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ）により交流に変換され、３相交流モータからなる電動モータ１１には、ステータ１２に交流が給電されてロータ１３が駆動される。
【００６４】
これにより、電動モータ１１のロータ１３は、前記エンジンに替わって入力軸９を回転駆動するようになり、このときには電動モータ１１が入力軸９の回転駆動源となって、自動変速機８の出力軸１０を回転させつつ、車両を路上走行させる。そして、電源コンデンサ２０の分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃは、図３に示すようにバッテリ１６からパワーモジュール１７の各パワートランジスタ１８に通電する電流に脈動が発生するのを抑制し、電動モータ１１への給電を安定した状態に保つ機能を有する。
【００６５】
ここで、本実施の形態にあっては、電動モータ１１をステータ１２とロータ１３とにより構成し、インバータ装置１５のパワーモジュール１７を３つの分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃに分割すると共に、電源コンデンサ２０も３つの分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃに分割する構成としている。
【００６６】
そして、これらの分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ、分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃおよび通電用バスバ２１，２２を、電動モータ１１のステータ１２、ロータ１３と仕切板４との間に位置してモータケース２内の空きスペースＳａ　に配置する構成としている。
【００６７】
これにより、ハウジング１のモータケース２内でステータ１２、ロータ１３と仕切板４との間に形成される空きスペースＳａ　を活用して、インバータ装置１５の分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ、分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃおよび通電用バスバ２１，２２を空きスペースＳａ　内にコンパクトに配置することができ、ハウジング１からインバータ装置１５が外部に張り出すのを防止できる。
【００６８】
特に、インバータ装置１５の分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ、分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃおよび通電用バスバ２１，２２は、ハウジング１内の仕切板４に各仮止め突起５、嵌合凹部１９等を介して仮止めし、この状態でハウジング１のモータケース２と仕切板４との間にモータケース２側の各突出部１４により、ボルト６、ナット７等を用いて共締めする構成としている。
【００６９】
即ち、ハウジング１のモータケース２、変速機ケース３および仕切板４をフランジ部２Ｄ，３Ａの位置で複数のボルト６、ナット７により締結するときには、モータケース２内（例えば、電動モータ１１のステータ１２）に設けた各突出部１４により、インバータ装置１５の分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ、分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃ等を仕切板４に向け、例えば図４中の矢示Ｃ方向に押付けつつ、モータケース２と仕切板４との間にインバータ装置１５全体を共締めすることができる。
【００７０】
この結果、インバータ装置１５の分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ、分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃには、従来技術で述べたビス、ボルト等のような締結具用の挿通穴等を設ける必要がなくなり、締結具用のスペース分だけ分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃおよび分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃをコンパクトに形成でき、小型化を図ることができる。
【００７１】
また、このような共締め構造を採用することによって、パワーモジュール１７の分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ等にビス、ボルト等の締結具を取付けることなく、インバータ装置１５の固定作業を容易に行うことができる。そして、ボルト等の締結作業を減らして作業者の負担を軽減することができ、インバータ装置１５を含めた機械全体の組立作業を効率的に行うことができる。
【００７２】
また、インバータ装置１５をモータケース２と仕切板４との間に共締めするときには、モータケース２内に設けたステータ１２の各突出部１４により分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ、分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃを仕切板４の表面側に強く押付けつつ固定することができるので、例えば分割モジュール１７Ａ等に反りが生じて仕切板４との間に隙間が発生する等の不具合も解消できる。
【００７３】
このため、インバータ装置１５の分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ、分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃ等から発生する熱を、金属製の仕切板４側に効率的に放熱することができ、パワーモジュール１７および電源コンデンサ２０等を良好に冷却することができる。
【００７４】
また、モータケース２内の空きスペースＳａ　には、分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃと分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃとをほぼ６０度程度の間隔で互い違いとなるように配置しているので、モータケース２の空きスペースＳａ　を有効に活用でき、分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃおよび分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃを通電用バスバ２１，２２と一緒に空きスペースＳａ　内にコンパクトに配置できると共に、設計の自由度を高めることができる。
【００７５】
そして、仕切板４に対する分割モジュール１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃの接触面積（取付面積）を増やすことができ、分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃの熱を仕切板４を通じて良好に放熱させ、分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃに対する冷却性能を高めることができる。この点は分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃについても同様である。
【００７６】
また、パワーモジュール１７の分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃおよび分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃを、モータケース２の室Ａ内で電動モータ１１の巻線部（例えば、ステータ１２側）に近付けて配置できるので、両者の接続作業、配線作業を容易に行うことができ、配線構造等の簡略化も図ることができる。
【００７７】
従って、本実施の形態によれば、車両用の自動変速機８を内蔵するインバータ付き電気機械全体を、コンパクトに形成して小型化を図ることができると共に、組立時の作業性を大幅に向上することができる。
【００７８】
また、金属製の仕切板４を放熱板として活用でき、分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ等からの熱を仕切板４を介してモータケース２、変速機ケース３側へと効率的に放熱することができ、これによっても全体をコンパクトに形成して小型化を図ることができる。
【００７９】
そして、仕切板４にはパワーモジュール１７等を予め仮止めする構成としているため、その後のボルト６等を用いた共締め作業を容易に行うことができ、組立時の作業性を向上できると共に、ボルト６等の締結作業を減らして作業者の負担を確実に軽減することができる。
【００８０】
さらに、３つの分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃを用いることにより、電源コンデンサ２０全体の容量を大きくすることができ、所謂寄生インピーダンス（寄生抵抗）を低減できると共に、ジュール熱の発生を良好に抑えることができる。
【００８１】
次に、図５は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態にあっては、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８２】
しかし、本実施の形態の特徴は、モータケース２内に位置して電動モータ１１のステータ１２側に設ける共締め用の押付け部を、前記第１の実施の形態と同様の突出部３１，３１，…と、これらの突出部３１よりも径方向内側に位置したテーパ状突部３２とにより構成したことにある。
【００８３】
ここで、各突出部３１は、第１の実施の形態で述べた突出部１４とほぼ同様に構成され、インバータ装置１５のパワーモジュール１７（分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ）および電源コンデンサ２０（分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃ）等を仕切板４に向けて軸方向に押付けるものである。
【００８４】
しかし、本実施の形態の場合、押付け部の一部となるテーパ状突部３２は、内周側が電動モータ１１のロータ１３を環状に取囲むと共に、外周側がテーパ状に漸次縮径した円錐面として形成されている。そして、テーパ状突部３２は、ボルト６等による共締め作業を行うときにインバータ装置１５のパワーモジュール１７と電源コンデンサ２０とを径方向外向き（例えば、図５中の矢示Ｄ，Ｄ方向）に押圧し、これらをモータケース２の小径筒部２Ｃ内周面に対して当接状態に保持するものである。
【００８５】
これにより、インバータ装置１５のパワーモジュール１７（分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ）および電源コンデンサ２０（分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃ）等は、第１の実施の形態で述べた如く仕切板４に向けて軸方向に押付けられると共に、テーパ状突部３２によりモータケース２の小径筒部２Ｃ内周面に向けても矢示Ｄ方向に押付けられ、ハウジング１に対する放熱面積を拡大できる。
【００８６】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、電動モータ１１のステータ１２側に突出部３１と共にテーパ状突部３２を設ける構成としているので、下記のような作用効果を得ることができる。
【００８７】
即ち、インバータ装置１５のパワーモジュール１７（分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ）および電源コンデンサ２０（分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃ）を、仕切板４に向けて軸方向に押圧できると共に、テーパ状突部３２によりモータケース２の小径筒部２Ｃ内周面に向けても押圧できるので、仕切板４と共にモータケース２の小径筒部２Ｃ側でもパワーモジュール１７からの熱を放熱でき、パワーモジュール１７（分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃ）および電源コンデンサ２０（分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃ）の冷却性を向上することができる。
【００８８】
次に、図６ないし図８は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、粘着性を有する放熱シート等を用いてインバータ装置のパワーモジュール等を仕切板に仮止めする構成としたことにある。なお、本実施の形態でも、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８９】
図中、４１は本実施の形態で採用した仕切板で、該仕切板４１は、第１の実施の形態で述べた仕切板４とほぼ同様に構成されている。しかし、この場合の仕切板４１は、第１の実施の形態で述べた各仮止め突起５が省略され、平坦な板状体として形成されているものである。
【００９０】
４２は本実施の形態で採用したインバータ装置で、該インバータ装置４２は、第１の実施の形態で述べたインバータ装置１５とほぼ同様に、分割モジュール４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃからなるパワーモジュール４３と、分割コンデンサ４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃからなる電源コンデンサ４４等とにより構成されている。
【００９１】
しかし、これらの分割モジュール４３Ａ〜４３Ｃおよび分割コンデンサ４４Ａ〜４４Ｃは、第１の実施の形態で述べた分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃおよび分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃとは嵌合凹部１９が省略されている点で異なるものである。
【００９２】
また、インバータ装置４２の分割モジュール４３Ａ〜４３Ｃ等は、インバータ装置４２をモータケース２と仕切板４１との間に共締めするときに、モータケース２内に設けたステータ１２の各突出部１４により仕切板４１の表面側に向け、例えば図８中の矢示Ｃ方向へと強く押付けられて固定されるものである。
【００９３】
４５は仕切板４１とインバータ装置４２との間に設けられた電気絶縁性の放熱シートで、該放熱シート４５は、例えば粘着性、柔軟性および放熱性を有するシリコン系の弾性樹脂材料等により環状のシートとして形成され、その表側または裏側には、例えばアルミニウム材料からなるアルミ箔、または銅箔等の金属膜４６が積層化するように設けられている。
【００９４】
そして、この金属膜４６は、放熱シート４５を外側から覆うことにより、パワーモジュール４３（分割モジュール４３Ａ〜４３Ｃ）からの熱を外部に放熱させると共に、放熱シート４５を外部の水分、油分等から保護するものである。この場合の放熱シート４５および金属膜４６は、例えば特開２００１−１１０９５５号公報に記載の放熱部材と同様のものを用いてもよい。
【００９５】
また、金属膜４６は、例えば図８に示す如く分割モジュール４３Ｂに接着剤（図示せず）等を用いて接合され、放熱シート４５は、その粘着性により分割モジュール４３Ｂを金属膜４６と共に仕切板４１に対して接合（圧着、圧接）しているものである。
【００９６】
また、放熱シート４５および金属膜４６は、他の分割モジュール４３Ａ，４３Ｃおよび分割コンデンサ４４Ａ〜４４Ｃについても、同様に仕切板４１に対して接合し、これによりインバータ装置４２のパワーモジュール４３等が仕切板４１に仮止めされるものである。
【００９７】
そして、放熱シート４５および金属膜４６は、図８中に示す矢示Ｃ方向の押圧力により分割モジュール４３Ｂと仕切板４１との間で挟持されるときに、放熱シート４５の柔軟性（弾性変形）により、例えば仕切板４１の表面の凹凸に追従して密に接触し、接触面積（放熱面積）を広げるものである。
【００９８】
４７は他の放熱シートで、該放熱シート４７は金属膜４８と共に分割モジュール４３Ａ〜４３Ｃ、分割コンデンサ４４Ａ〜４４Ｃの他側面（図８に示す分割モジュール４３Ｂを挟んで放熱シート４５とは反対側の面）を覆うものである。そして、これらの放熱シート４７、金属膜４８は、前記放熱シート４５、金属膜４６と同様に構成され、モータケース２内での放熱性を高めるものである。
【００９９】
そして、この場合の金属膜４６，４８は、第１の実施の形態で述べた通電用バスバ２１，２２と同様に、分割モジュール４３Ａ〜４３Ｃおよび分割コンデンサ４４Ａ〜４４Ｃをバッテリ１６に接続する通電用バスバとして用いる構成としてもよい。
【０１００】
また、金属膜４６，４８を放熱シート４５、４７の保護膜として用い、これらの金属膜４６，４８とは別に、第１の実施の形態で述べた通電用バスバ２１，２２と同様のものを、例えば仕切板４１と放熱シート４５との間に配設する構成としてもよいものである。
【０１０１】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１，第２の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態では、粘着性を有する放熱シート４５等を用いてインバータ装置４２のパワーモジュール４３等を仕切板４１に仮止めでき、第１の実施の形態で述べた仮止め突起５、嵌合凹部１９等を廃止して構造の簡略化を図ることができる。
【０１０２】
また、放熱シート４５，４７、金属膜４６，４８を用いてパワーモジュール４３（分割モジュール４３Ａ〜４３Ｃ）、電源コンデンサ４４（分割コンデンサ４４Ａ〜４４Ｃ）をサンドイッチ状に挟むことができ、これによって放熱面積をさらに拡大し、冷却性能等を高めることができる。
【０１０３】
さらに、分割モジュール４３Ａ、仕切板４１等の表面に凹凸がある場合でも、放熱シート４５等が矢示Ｃ方向の押圧力で弾性変形することにより、表面の凹凸に追従でき、金属膜４６と協働して放熱性を向上できると共に、水分、油分等に対する耐性も確保することができる。そして、これらの点は、放熱シート４７側についても同様である。
【０１０４】
次に、図９は本発明の第４の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、粘着性を有する放熱シート内に金属網状体を設け、パワーモジュール等からの放熱性を高める構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第３の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１０５】
図中、５１は仕切板４１とインバータ装置４２との間に設けられた絶縁性の放熱シートで、該放熱シート５１は、第３の実施の形態で述べた放熱シート４５とほぼ同様に構成されるものの、この放熱シート５１は、後述の金属網状体５２を有している点で異なっている。
【０１０６】
５２は放熱シート５１内に配置された金属網状体で、該金属網状体５２は、例えば特開２００１−２９１８１０号公報に記載のエキスパンドメタル等を用いて形成され、粘着性を有する弾性樹脂材料からなる放熱シート５１内に埋設されている。そして、金属網状体５２は、外力を加えることにより放熱シート５１内で厚さ方向等に弾性変形するものである。
【０１０７】
ここで、放熱シート５１の製造時には、後述の金属膜５３上にエキスパンドメタル等の金属網状体５２を配置し、これに放熱シート５１の素材（例えば、シリコン系の弾性樹脂材料）を金属網状体５２よりも厚い層で形成し、その表層にはパワーモジュール４３（分割モジュール４３Ａ〜４３Ｃ）に接合するための粘着層を形成するものである。
【０１０８】
５３は放熱シート５１に積層化された金属膜で、この金属膜５３は、第３の実施の形態で述べた金属膜４６と同様に構成され、放熱シート５１を外側から覆っている。そして、金属膜５１は、パワーモジュール４３（分割モジュール４３Ａ〜４３Ｃ）からの熱を外部に放熱させると共に、放熱シート５１を外部の水分、油分等から保護するものである。
【０１０９】
また、金属膜５３は、例えば図９に示す如く仕切板４１に接着剤（図示せず）等を用いて接合される。そして、これらの放熱シート５１、金属膜５３を用いることにより、インバータ装置４２のパワーモジュール４３等が仕切板４１に対して仮止めされるものである。
【０１１０】
５４は他の放熱シートで、該放熱シート５４は、前述した放熱シート５１と同様に金属網状体５５を内包し、金属膜５６と共に分割モジュール４３Ａ〜４３Ｃ、分割コンデンサ４４Ａ〜４４Ｃの他側面（図９に示す分割モジュール４３Ｂを挟んで放熱シート５１とは反対側の面）を覆うものである。そして、これらの放熱シート５４、金属網状体５５および金属膜５６は、前記放熱シート５１、金属網状体５２および金属膜５３と同様に構成され、モータケース２内での放熱性を高めるものである。
【０１１１】
なお、この場合の金属膜５３，５６についても、第１の実施の形態で述べた通電用バスバ２１，２２と同様に、分割モジュール４３Ａ〜４３Ｃおよび分割コンデンサ４４Ａ〜４４Ｃをバッテリ１６に接続する通電用バスバを兼用する構成としてもよい。
【０１１２】
また、金属膜５３，５６を放熱シート５１、５４の保護膜として用い、これらの金属膜５３，５６とは別に、第１の実施の形態で述べた通電用バスバ２１，２２と同様のものを、例えば仕切板４１と放熱シート４５との間に配設する構成としてもよいものである。
【０１１３】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記３の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態では、放熱シート５１，５４内に金属網状体５２，５５を埋設する構成としているので、放熱シート５１，５４による放熱性をさらに高めることができる。
【０１１４】
即ち、図９中に示す矢示Ｃ方向の押圧力により放熱シート５１が分割モジュール４３Ａと仕切板４１との間で挟持されるときには、金属網状体５２が放熱シート５１内で矢示Ｃ方向に弾性変形し、例えば分割モジュール４３Ａに近接することにより、放熱シート５１の放熱性を高めることができる。
【０１１５】
また、分割モジュール４３Ａ、仕切板４１等の表面に凹凸がある場合でも、放熱シート５１、金属網状体５２が弾性変形することにより、表面の凹凸に追従でき、金属膜５３と協働して放熱性を向上できると共に、水分、油分等に対する耐性も確保することができる。そして、これらの点は、放熱シート５４側についても同様である。
【０１１６】
なお、前記第１の実施の形態では、仕切板４に複数の仮止め突起５を設け、インバータ装置１５の分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃおよび分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃには、各仮止め突起５に嵌合する嵌合凹部１９をそれぞれ設ける構成としている。しかし、これらの嵌合凹部１９は、分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃと分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃのいずれかに選択的に設け、これに対応して仕切板４には複数の仮止め突起５を設ける構成としてもよい。
【０１１７】
また、第１の実施の形態では、インバータ装置１５の分割モジュール１７Ａ〜１７Ｃおよび分割コンデンサ２０Ａ〜２０Ｃを、モータケース２内の空きスペースＳａ　に配置する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばパワーモジュールの各分割モジュールをモータケース２内に配置し、電源コンデンサの分割コンデンサをモータケース２の外部に設ける構成としてもよい。そして、この点は、第２〜第４の実施の形態についても同様である。
【０１１８】
また、前記各実施の形態では、電動モータ１１のステータ１２をモータケース２のテーパ筒部２Ｂ内に固定して設ける場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばモータケース２の大径筒部２Ａ内に電動モータ１１のステータ１２を設ける構成としてもよいものである。
【０１１９】
一方、前記第３の実施の形態でも、第２の実施の形態と同様に電動モータ１１のステータ１２に突出部３１とテーパ状突部３２とを設け、該テーパ状突部３２によりインバータ装置４２のパワーモジュール４３（分割モジュール４３Ａ〜４３Ｃ）および電源コンデンサ４４（分割コンデンサ４４Ａ〜４４Ｃ）をモータケース２の小径筒部２Ｃ内周面に向けて押圧する構成としてもよい。
【０１２０】
そして、この場合でも、例えばパワーモジュール４３（分割モジュール４３Ａ〜４３Ｃ）からの熱を仕切板４と共にモータケース２の小径筒部２Ｃ側でも放熱でき、パワーモジュール４３（分割モジュール４３Ａ〜４３Ｃ）および電源コンデンサ４４（分割コンデンサ４４Ａ〜４４Ｃ）の冷却性を向上することができる。この点は第４の実施の形態についても同様である。
【０１２１】
また、前記第１の実施の形態においては、仕切板４の内部に冷却水または冷却油を流通させる冷却通路を設け、仕切板４を水冷却器または油冷却器として用いる構成としてもよい。これにより、インバータ装置１５に対する冷却能力をさらに向上できるものである。そして、この点については、前記第２〜第４の実施の形態についても同様である。
【０１２２】
また、前記第１の実施の形態では、インバータ装置１５のパワーモジュール１７等を仕切板４に対し先に仮止めしておく場合を前提として説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば電動モータ１１のステータ１２に設けた突出部１４に対してパワーモジュール１７等を固定した後に、これらを仕切板４に共締めで固定する構成としてもよい。これにより、パワーモジュール１７等の位置決めが容易となり、組立時の作業性をさらに向上することができる。また、この点については、前記第２〜第４の実施の形態についても同様である。
【０１２３】
さらに、前記各実施の形態では、インバータ付き電気機械を車両用自動変速機に適用した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば制動装置または操舵装置等の回転源として用いられるインバータ付き電気機械に適用してもよいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるインバータ付き電気機械を示す縦断面図である。
【図２】モータケース内に配置したインバータ装置を図１中の矢示ＩＩ−ＩＩ方向からみた拡大断面図である。
【図３】図１中のインバータ装置を介して電動モータにバッテリを接続した状態を示す電気回路図である。
【図４】仕切板に対して仮止めされたインバータ装置のパワーモジュール等を図２中の矢示ＩＶ−ＩＶ方向からみた拡大断面図である。
【図５】第２の実施の形態によるインバータ付き電気機械を示す縦断面図である。
【図６】第３の実施の形態によるインバータ付き電気機械を示す縦断面図である。
【図７】モータケース内に配置したインバータ装置を図６中の矢示　ＶＩＩ−ＶＩＩ　方向からみた拡大断面図である。
【図８】パワーモジュールを仕切板に放熱シート等を用いて仮止めした状態を図７中の矢示ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向からみた拡大断面図である。
【図９】第４の実施の形態によるインバータ装置のパワーモジュールを仕切板に放熱シート等を用いて仮止めした状態を図８と同様位置で示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１　ハウジング
２　モータケース（第１の筒状ケース）
３　変速機ケース（第２の筒状ケース）
４，４１　仕切板
５　仮止め突起（仮止め部）
６　ボルト（締結具）
８　自動変速機
９　入力軸（回転軸）
１０　出力軸
１１　電動モータ
１２　ステータ
１３　ロータ
１４，３１　突出部（押付け部）
１５，４２　インバータ装置
１６　バッテリ（直流電源）
１７，４３　パワーモジュール
１７Ａ〜１７Ｃ，４３Ａ〜４３Ｃ　分割モジュール
１８　パワートランジスタ（半導体素子）
１９　嵌合凹部
２０，４４　電源コンデンサ
２０Ａ〜２０Ｃ，４４Ａ〜４４Ｃ　分割コンデンサ
２１，２２　通電用バスバ
２４　放熱シート
３２　テーパ状突部（押付け部）
４５，４７，５１，５４　放熱シート
４６，４８，５３，５６　金属膜
５２，５５　金属網状体

Claims

回転軸が軸方向に伸長して設けられる筒状のハウジングと、該ハウジング内に設けられ前記回転軸を駆動する多相交流式の電動モータと、直流電源と該電動モータとの間に設けられ直流電源を交流に変換するインバータ装置とからなるインバータ付き電気機械において、
前記ハウジングは、前記電動モータを収容する第１の筒状ケースと、前記電動モータにより回転軸を介して駆動される駆動対象物を収容する第２の筒状ケースと、前記第１，第２の筒状ケース間に衝合して設けられ前記第１，第２の筒状ケース間を仕切る熱伝導性の高い材料からなる仕切板とから構成し、
前記インバータ装置は、該仕切板に予め仮止めした状態で前記第１の筒状ケース内の空きスペースに配置するため、前記第１の筒状ケースと仕切板とを衝合して締結するときに該第１の筒状ケースと仕切板との間に共締めする構成としたことを特徴とするインバータ付き電気機械。
前記インバータ装置は、大電流型の半導体素子を実装してなるパワーモジュールと、電流の脈動を抑制する電源コンデンサと、該電源コンデンサおよび前記パワーモジュールを前記直流電源に接続する通電用バスバとを備え、前記第１の筒状ケース内に位置する前記電動モータには、前記インバータ装置を第１の筒状ケースと仕切板との間に共締めするときに前記パワーモジュールを仕切板に向けて押付ける共締め用の押付け部を設けてなる請求項１に記載のインバータ付き電気機械。
前記押付け部は前記インバータ装置のパワーモジュールを前記第１の筒状ケースの内周面に対し当接状態に保持する構成としてなる請求項２に記載のインバータ付き電気機械。
前記仕切板には前記インバータ装置のパワーモジュールを仮止めするための仮止め部を設けてなる請求項２または３に記載のインバータ付き電気機械。
前記インバータ装置のパワーモジュールと仕切板との間には、前記パワーモジュールを冷却するための放熱シートと、該放熱シートを覆う金属膜とを設ける構成としてなる請求項２，３または４に記載のインバータ付き電気機械。
前記パワーモジュールは、前記多相交流式の電動モータに対応して各相毎に分割された複数の分割モジュールからなり、前記第１の筒状ケース内の空きスペースには、これらの分割モジュールを互いに離間して配置する構成としてなる請求項２，３，４または５に記載のインバータ付き電気機械。