JP2010283997A

JP2010283997A - 車両用回転電機

Info

Publication number: JP2010283997A
Application number: JP2009135373A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Isoda; 仁志磯田; Nobuhiko Fujita; 暢彦藤田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-06-04
Filing date: 2009-06-04
Publication date: 2010-12-16
Anticipated expiration: 2029-06-04
Also published as: FR2946475A1; US20100308700A1; FR2946475B1; JP4754009B2; US8253287B2

Abstract

【課題】この発明は、ヒートシンクをアース電位に確保して電解腐食の発生を抑えることができる車両用回転電機を得る。
【解決手段】インバータパワーモジュール２０は、リング状平板に成形されたヒートシンク２５と、基板に実装されて、ヒートシンク２５の表面に搭載された複数のパワーＭＯＳＦＥＴと、複数本のインサート導体がインサートモールドされた樹脂成型体であるサーキットボード２７と、サーキットボード２７を挟んでヒートシンク２５に対向するように配設されてヒートシンク２５に固定され、バッテリ電位接続用端子を介してインバータパワー回路の電源ラインに接続されるバスバー３３と、を備え、ヒートシンク２５がリヤブラケット３に固定されてリヤブラケット３に電気的に接続され、リヤブラケット３がアース電位接続用端子２９を介してインバータパワー回路のアースラインに接続されている。
【選択図】図８

Description

この発明は、インバータパワー回路を備え、発電機能と電動機構とを有する車両用回転電機に関し、特にインバータパワー回路に電力を入出力させる金属部材の構造に関するものである。

従来の車両用交流発電機は、略Ｃ字状に成形され、正極側ダイオードがその表面に実装された負極側ヒートシンクと、略Ｃ字状に成形され、負極側ダイオードがその表面に実装された負極側ヒートシンクと、略Ｃ字状に成形され、正極側および負極側ダイオードを接続するためのインサート導体がインサート成形されたサーキットボードと、正極側ヒートシンクの周方向一端部にナール圧入された出力端子ボルトと、からなる整流器を備えている（例えば、特許文献１参照）。

そして、負極側ヒートシンクが正極側ヒートシンクの外径側に配置され、サーキットボードが負極側ヒートシンクのフロント側に配置される。さらに、正極側ヒートシンクの周方向両側と中央部から径方向外方に延設されたフランジ部が負極側ヒートシンクとサーキットボードとの間に電気的絶縁を確保して介装されている。そして、整流器は、重ねられた正極側ヒートシンク、負極側ヒートシンクおよびサーキットボードの積層体の周方向両側と中央部の３箇所に通された取付ねじをリヤブラケットの内壁面に締着固定して、リヤブラケットに取り付けられている。

特開２００８−２９５１１６号公報

従来の車両用交流発電機では、負極側ヒートシンクがアース電位に確保されたリヤブラケットに電気的に接続され、正極側ヒートシンクが出力端子ボルトを介してバッテリ電位に確保されている。そこで、塩水などが従来の車両用交流発電機に侵入すると、正極側ヒートシンクの電界腐食が発生する。これにより、正極側ヒートシンクのフィンが小さくなり、正極側ヒートシンクの冷却性能が悪化し、正極側ダイオードが過度に温度上昇するという問題があった。

この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ヒートシンクをアース電位に確保して電解腐食の発生を抑えることができる車両用回転電機を得ることを目的とする。

この発明による車両用回転電機は、フロントブラケットとリヤブラケットとからなるハウジングと、上記フロントブラケットと上記リヤブラケットとに軸支されたシャフトに固着されて上記ハウジング内に回転自在に配設された回転子と、上記フロントブラケットと上記リヤブラケットとに挟持されて上記回転子を囲繞するように配設された円筒状の固定子鉄心、および上記固定子鉄心に巻装された固定子巻線を有する固定子と、電力を双方向に直流−交流変換するインバータパワー回路を有するインバータパワーモジュールと、を備えている。そして、上記インバータパワーモジュールは、リング状平板、もしくは扇状平板に成形され、放熱フィンが裏面に立設されたヒートシンクと、上記ヒートシンクの表面上に絶縁層を介して搭載された複数のスイッチング素子と、複数本のインサート導体がインサートモールドされた樹脂成型体であり、該複数のインサート導体の露出部により構成されるバッテリ電位接続用端子、アース電位接続用端子、固定子巻線接続用端子、および信号線接続用端子を有し、上記ヒートシンクの表面側に配置され、上記複数のスイッチング素子を該信号線接続用端子により結線して上記インバータパワー回路を構成するサーキットボードと、上記サーキットボードを挟んで上記ヒートシンクに対向するように配設されて該ヒートシンクに電気的に絶縁状態に固定され、上記バッテリ電位接続用端子を介して上記インバータパワー回路の電源ラインに接続されるバスバーと、を備え、上記ヒートシンクが上記リヤブラケットに固定されて該リヤブラケットに電気的に接続され、上記リヤブラケットが上記アース電位接続用端子を介して上記インバータパワー回路のアースラインに接続されている。

この発明によれば、ヒートシンクがリヤブラケットに固定されてリヤブラケットに電気的に接続され、リヤブラケットがアース電位接続用端子を介してインバータパワー回路のアースラインに接続されている。そこで、塩水などが車両用回転電機内に侵入しても、ヒートシンクの電解腐食は発生せず、ヒートシンクの電解腐食に起因するヒートシンクの冷却性能の悪化が抑えられ、スイッチング素子の過度の温度上昇が抑えられる。

この発明の一実施の形態に係る制御装置一体型車両用回転電機を示す縦断面図である。この発明の一実施の形態に係る制御装置一体型車両用回転電機の電気回路図である。この発明の一実施の形態に係る制御装置一体型車両用回転電機におけるインバータアッセンブリのバスバー取り付け前の状態を示す平面図である。この発明の一実施の形態に係る制御装置一体型車両用回転電機におけるインバータアッセンブリをリヤ側から見た平面図である。この発明の一実施の形態に係る制御装置一体型車両用回転電機におけるインバータアッセンブリをフロント側から見た平面図である。図４のＶＩ−ＶＩ矢視断面図である。図４のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図である。この発明の一実施の形態に係る制御装置一体型車両用回転電機におけるインバータアッセンブリの取付状態を説明する要部断面図である。この発明の一実施の形態に係る制御装置一体型車両用回転電機の要部を示す縦断面図である。

以下、本発明による制御装置一体型車両用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。

図１はこの発明の一実施の形態に係る制御装置一体型車両用回転電機を示す縦断面図、図２はこの発明の一実施の形態に係る制御装置一体型車両用回転電機の電気回路図、図３はこの発明の一実施の形態に係る制御装置一体型車両用回転電機におけるインバータアッセンブリのバスバー取り付け前の状態を示す平面図、図４はこの発明の一実施の形態に係る制御装置一体型車両用回転電機におけるインバータアッセンブリをリヤ側から見た平面図、図５はこの発明の一実施の形態に係る制御装置一体型車両用回転電機におけるインバータアッセンブリをフロント側から見た平面図、図６は図４のＶＩ−ＶＩ矢視断面図、図７は図４のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図、図８はこの発明の一実施の形態に係る制御装置一体型車両用回転電機におけるインバータアッセンブリの取付状態を説明する要部断面図、図９はこの発明の一実施の形態に係る制御装置一体型車両用回転電機の要部を示す縦断面図である。なお、説明の便宜上、シリコーン樹脂は図４にのみに示している。

図１乃至図９において、制御装置一体型車両用回転電機１（以下、車両用回転電機１とする）は、それぞれ略椀形状のアルミニウム製のフロントブラケット２とリヤブラケット３とからなるハウジング４と、このハウジング４に軸受５ａ，５ｂを介して回転自在に支持されたシャフト６と、ハウジング４のフロント側に延出するシャフト６の端部に固着されたプーリ７と、シャフト６に固定されてハウジング４内に配設された回転子８と、この回転子８の軸方向の両端面に固定されたファン１１と、回転子８を囲繞するようにハウジング４に固定された固定子１２と、シャフト６のリヤ側に固定され、回転子８に電流を供給する一対のスリップリング１５と、一対のスリップリング１５の外周側に配設されたブラシホルダ１６内に、各スリップリング１５に摺動するように収納された一対のブラシ１７と、リヤブラケット３の軸方向の外端面に取り付けられた樹脂ケース１８に保持されてシャフト６のリヤ側端部に配設された回転位置検出センサ１９と、軸受５ｂを囲繞するようにリヤブラケット３内に配設されたインバータパワーモジュール２０と、樹脂ケース１８内に収納された制御基板５２と、を備えている。

回転子８は、励磁電流が流されて磁束を発生する界磁巻線９と、界磁巻線９を覆うように設けられ、その磁束によって磁極が形成されるポールコア１０と、を備えている。また、固定子１２は、フロントブラケット２およびリヤブラケット３に軸方向両側から挟持されて回転子８を取り囲むように配設された固定子鉄心１３と、固定子鉄心１３に巻装された固定子巻線１４と、を備えている。

インバータパワーモジュール２０は、後述するインバータパワー回路２１を構成するスイッチング素子としてのパワーＭＯＳＦＥＴ２２と、パワーＭＯＳＦＥＴ２２が実装される基板２４と、基板２４が実装されるヒートシンク２５と、インサート導体がインサート成形されたサーキットボード２７と、バスバー３３と、入出力端子ボルト３８と、を備えている。

インバータパワー回路２１は、図２に示されるように、４つのパワーＭＯＳＦＥＴ２２を並列に接続してなる２組を、一方の組のパワーＭＯＳＦＥＴ２２のソースと他方の組のパワーＭＯＳＦＥＴ２２のドレインとを接続したものを並列に３つ配置して構成されている。

基板２４は、例えばセラミック基板であり、４つのパワーＭＯＳＦＥＴ２２が基板２４の表面に実装され、基板２４に形成された配線パターンにより並列に接続されている。
ヒートシンク２５は、図５に示されるように、アルミ、銅などの良熱伝導材料を用いてリング状平板に作製され、放熱フィン２６がヒートシンク２５の基板搭載領域の背面にそれぞれ立設されている。そして、バスバー取付穴６０がヒートシンク２５の外周縁部に周方向に所定の間隔で４つ穿設されている。さらに、ヒートシンク取付穴６１がヒートシンク２５の外周縁部に周方向に所定の間隔で４つ穿設されている。

サーキットボード２７は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂などの絶縁性樹脂を用いてヒートシンク２５と同等の内形形状および外形形状を有するリング平板状に成型された樹脂成型品である。そして、電気配線用のインサート導体がサーキットボード２７に一体にインサート成形されている。これらのインサート導体がサーキットボード２７の表面に露出して、バッテリ電位接続用端子２８、アース電位接続用端子２９、固定子巻線接続用端子３０、信号線接続用端子３１などを構成している。

ここで、信号線接続用端子３１は、インバータパワー回路２１の電源ラインおよびアースラインに接続される端子、一方の組のパワーＭＯＳＦＥＴ２２のソースと他方の組のパワーＭＯＳＦＥＴ２２のドレインとを接続点に接続される端子、各パワーＭＯＳＦＥＴ２２のゲート電極に接続される端子などを有する。そして、インバータパワー回路２１の電源ラインおよびアースラインに接続される信号線接続用端子３１は、インサート導体を介してバッテリ電位接続用端子２８およびアース電位接続用端子２９に接続されている。一方の組のパワーＭＯＳＦＥＴ２２のソースと他方の組のパワーＭＯＳＦＥＴ２２のドレインとを接続点に接続される信号線接続用端子３１は、インサート導体を介して固定子巻線接続用端子３０に接続されている。

バッテリ電位接続用端子２８は、図３に示されるように、それぞれリング状に形成され、サーキットボード２７の表面外周縁部に周方向に所定の間隔で４つ配設されている。そして、挿通穴２８ａが、バッテリ電位接続用端子２８のリング状の開口内に位置するようにサーキットボード２７に穿設されている。アース電位接続用端子２９は、それぞれリング状に形成され、サーキットボード２７の表面外周縁部に周方向に所定の間隔で４つ配設されている。さらに、基板収納穴３２がヒートシンク２５の基板搭載領域に対応するようにサーキットボード２７に穿設されている。ここで、サーキットボード２７をヒートシンク２５に重ねたときに、バッテリ電位接続用端子２８およびアース電位接続用端子２９がそれぞれバスバー取付穴６０およびヒートシンク取付穴６１の穴位置に一致する。

そして、基板２４が、その裏面をヒートシンク２５の表面に向けて、ヒートシンク２５の基板搭載領域のそれぞれに搭載される。このとき、基板２４が絶縁層として機能し、ヒートシンク２５に対するパワーＭＯＳＦＥＴ２２および基板２４の配線パターンの電気的絶縁が確保されている。さらに、サーキットボード２７が、その裏面をヒートシンク２５の表面に向けて、基板収納穴３２内に基板２４を収納するようにヒートシンク２５の表面に重ねて配置される。そして、信号線接続用端子３１と基板２４の配線パターンとがワイヤーボンディングなどにより接続され、図２に示されるインバータパワー回路２１が構成される。

バスバー３３は、図４に示されるように、銅材などを用い、両端部および両角部がサーキットボード２７のバッテリ電位接続用端子２８の配設位置に対応するコ字状に作製されている。また、コ字状の両端部および両角部が裏面側に突出する肉厚に形成され、それぞれ保持部３４ａ〜３４ｄを構成している。そして、保持部３４ａ〜３４ｄのそれぞれには、雌ねじ部６２が厚み方向に貫通するように形成されている。さらに、取付穴３５がバスバー３３の保持部３４ｂ，３４ｃ間の架設辺に穿設されている。また、保持部３４ａ，３４ｂ間の架設辺、保持部３４ｂ、３４ｃ間の架設辺、および保持部３４ｃ、３４ｄ間の架設辺の厚みを一定とし、保持部３４ａ、３４ｂ間の架設辺と保持部３４ｃ、３４ｄ間の架設辺の幅を保持部３４ｂ、３４ｃ間の架設辺の幅より狭くしている。

入出力端子ボルト３８は、鉄などの導電材料で作製され、頭部３８ａ、頭部３８ａから一側に延設された軸部３８ｂ、および軸部３８ｂの根元部に形成されたローレット部３８ｃを備えている。そして、入出力端子ボルト３８は、図７に示されるように、ローレット部３８ｃを取付穴３５にナール圧入してバスバー３３に取り付けられている。

このバスバー３３は、サーキットボード２７を挟んでヒートシンク２５と相対して配置される。そして、取付ボルト３６が、図６に示されるように、ヒートシンク２５側からバスバー取付穴６０および挿通穴２８ａに通され、保持部３４ａ〜３４ｄの雌ねじ部６２に締着され、ヒートシンク２５、サーキットボード２７、およびバスバー３３が一体に固着されている。このとき、絶縁性ブッシュ３７がヒートシンク２５と取付ボルト３６との間に介装され、ヒートシンク２５とバスバー３３との間の電気絶縁性が確保されている。また、保持部３４ａ〜３４ｄが取付ボルト３６の締着力によりバッテリ電位接続用端子２８に当接され、バスバー３３とバッテリ電位接続用端子２８とが電気的に接続されている。

このように構成されたインバータパワーモジュール２０は、図８に示されるように、ヒートシンク２５をフロント側（回転子８側）に向けて、ボルト３９をフロント側からヒートシンク取付穴６１およびアース電位接続用端子２９のリング状の開口を通してリヤブラケット３に形成された雌ねじ部６３に締着して、取り付けられている。このとき、リヤブラケット３の内壁面とヒートシンク２５とアース電位接続用端子２９とがボルト３９の締着力により、電気的に接続されている。また、インバータパワーモジュール２０は、ヒートシンク２５およびサーキットボード２７がその中心穴の穴中心にシャフト６を挿通させ、ヒートシンク２５の表面がシャフト６の軸心と直交する平面と面一となるようにリヤブラケット３内に配設されている。そして、バスバー３３は、保持部３４ａ〜３４ｄの雌ねじ部６２の中心がシャフト６の軸心に対して同心上に位置するように配設されている。即ち、バスバー３３は、シャフト６の軸心を中心とするコ字状に作製されている。

また、バスバー３３から軸方向に延出する入出力端子ボルト３８の軸部３８ｂが、リヤブラケット３に穿設された端子取出し穴４０から延出している。そして、図９に示されるように、導電性の金属材料を用いて作製された円筒状の中継部材４２が軸部３８ｂに外嵌状態に装着され、ナット４１が軸部３８ｂに締着される。これにより、ナット４１の締着により、頭部３８ａとバスバー３３とが面接触状態に締結され、さらにナット４１、中継部材４２、およびバスバー３３が面接触状態に締結され、ナット４１とバスバー３３との電気的な接続が確保されている。また、絶縁ブッシュ４３が端子取出し穴４０に装着され、リヤブラケット３と入出力端子ボルト３８との間の電気的な絶縁が確保されている。

コネクティングボード４５は、ＰＢＴ樹脂などの絶縁性樹脂を用いて成型された樹脂成型品であり、６本の中継端子４６がインサート成形されている。コネクティングボード４５は、図８に示されるように、インバータパワーモジュール２０をリヤブラケット３に締着するボルト３９によりインバータパワーモジュール２０に取り付けられている。そして、固定子巻線１４を構成する３つの相巻線の口出し線１４ａが、図９に示されるように、コネクティングボード４５の中継端子４６のそれぞれに接続され、中継端子４６がサーキットボード２７の固定子巻線接続用端子３０のそれぞれに半田やカシメなどにより接合される。これにより、固定子巻線１４を構成する３つの相巻線がＹ結線されてインバータパワー回路２１と電気的に接続される。

信号線出力部５０が、図４に示されるように、サーキットボード２７のリヤ側（表面側）のコ字状のバスバー３３の開口側に配置され、各パワーＭＯＳＦＥＴ２２のゲート電極に接続される信号線接続用端子３１が中継基板５１を介して信号線出力部５０に集約されている。シリコーン樹脂４８が、パワーＭＯＳＦＥＴ２２、中継基板５１、ボンディングワイヤ４９などを埋め込むようにサーキットボード２７に塗布されている。
そして、パワーＭＯＳＦＥＴ２２の動作を制御するカスタムＩＣやドライバといった素子を有する制御回路５３が制御基板５２に実装され、信号線出力部５０に電気的に接続されている。

ここで、界磁巻線９への界磁電流を制御する界磁電流制御回路５４やコンデンサ５５がブラシホルダ１６に内蔵されている。そして、コンデンサ５５がインバータパワー回路２１と並列に接続され、パワーＭＯＳＦＥＴ２２のスイッチングによる電圧変動を平滑している。

つぎに、このように構成された車両用回転電機１の動作について説明する。
車両用回転電機１は、プーリ７およびベルト（図示せず）を介してエンジンのクランク軸（図示せず）に連結されている。そして、バッテリ５６の正極に接続されたバッテリハーネス（図示せず）が入出力端子ボルト３８の軸部３８ｂに装着され、軸部３８ｂに螺着されたナット（図示せず）により締着固定される。また、ハウジング４が接地されアース電位に保持されている。そして、制御回路５３は、インバータパワー回路２１のスイッチング動作を制御する。さらに、制御回路５３は、界磁電流制御回路５４を制御して回転子８の界磁巻線９に流す界磁電流を調整する。そして、制御回路５３は、車両用回転電機１の電動のためのインバータ機能と発電のための整流機能を有している。

ここで、エンジンの始動時には、直流電力がバッテリ５６からインバータパワー回路２１に給電される。そして、制御基板５２に実装された制御回路５３がインバータパワー回路２１のパワーＭＯＳＦＥＴ２２をＯＮ／ＯＦＦ制御し、直流電力が三相交流電力に変換される。この三相交流電力が固定子巻線１４に供給される。そして、界磁電流制御回路５４により界磁電流が供給されている回転子８の界磁巻線９の周囲に回転磁界が与えられ、回転子８が回転駆動される。この回転子８の回転トルクがシャフト６、プーリ７およびベルト（図示せず）を介してエンジンに伝達され、エンジンが点火、始動される。

一方、エンジンが始動されると、エンジンの回転トルクがクランクプーリ、ベルトおよびプーリ７を介して車両用回転電機１に伝達される。これにより、回転子８が回転され、固定子巻線１４に三相交流電圧が誘起される。そこで、制御回路５３がインバータパワー回路２１のパワーＭＯＳＦＥＴ２２をＯＮ／ＯＦＦ制御し、固定子巻線１４に誘起された三相交流電力を直流電力に変換し、バッテリ５６や電気負荷５７に供給される。
なお、回転位置検出センサ１９の信号出力は、制御基板５２に実装された制御回路５３に送られ、回転子８の回転位置検出に用いられ、車両用回転電機１の発電動作およびエンジンの始動動作時の制御情報として利用される。

この実施の形態によれば、外部電源であるバッテリ５６の正極に接続される入出力端子ボルト３８がバスバー３３を介してインバータパワー回路２１の電源ラインに接続されているので、パワーＭＯＳＦＥＴ２２を単一のヒートシンク２５に搭載できる。そして、パワーＭＯＳＦＥＴ２２が搭載されたヒートシンク２５がアース電位のリヤブラケット３に電気的に接続されている。そこで、仮に塩水などが車両用回転電機１に侵入しても、ヒートシンク２５の電界腐食が発生しない。これにより、ヒートシンク２５の放熱フィン２６が電解腐食により小さくなり、ヒートシンク２５の冷却性能が悪化する事態が回避され、パワーＭＯＳＦＥＴ２２の温度上昇が抑えられ、車両用回転電機１の信頼性が向上する。

また、上記実施の形態では、バスバー３３がパワーＭＯＳＦＥＴ２２を搭載するヒートシンク２５の表面側に配設されているので、ヒートシンク２５および放熱フィン２６の大形化が可能となり、放熱面積の増大が図られ、ヒートシンクの冷却性能を向上できる。
また、上記実施の形態では、入出力端子ボルト３８がバスバー３３の保持部３４ｂ，３４ｃ間の架橋辺に支持されているので、入出力端子ボルト３８はバスバー３３に両持ち支持される。そこで、振動が入出力端子ボルト３８を介してバスバー３３に伝達しても、バスバー３３が過度に振動することがなく、入出力端子ボルト３８の振動に起因するバスバー３３の損傷の発生が抑えられる。

また、上記実施の形態では、バスバー３３の保持部３４ａ，３４ｂ間、および保持部３４ｃ，３４ｄ間の架橋辺の断面積を、保持部３４ｂ，３４ｃ間の架橋辺の断面積より小さくしているので、車両用回転電機１の小型化が図られると共に、バスバー３３の使用量が低減し、低コスト化が図られる。なお、入出力端子ボルト３８はバスバー３３の保持部３４ａ，３４ｂ間、および保持部３４ｃ，３４ｄ間の架橋辺は支持されていないので、機械的強度を大きくする必要がない。

また、上記実施の形態では、バッテリ電位接続用端子２８がバスバー３３の保持部３４ａ〜２５ｄとヒートシンク２５との間に取付ボルト３６の締着力により加圧挟持され、バスバー３３のヒートシンク２５への固定とバスバー３３とバッテリ電位接続用端子２８との電気的な接続とが同時に行われている。そこで、バスバー３３とバッテリ電位接続用端子２８とを電気的に接続させる新たな部材が不要となり、インバータパワーモジュール２０の組立が容易となると共に、車両用回転電機１の小型化が図られる。さらに、バスバー３３、サーキットボード２７、およびヒートシンク２５が強固に固定され、インバータパワーモジュール２０の信頼性が向上される。

また、上記実施の形態では、バスバー３３がコ字状に形成されているので、バスバー３３の剛性が高められる。そこで、インバータパワーモジュール２０の機械的強度が高められ、車両矢車両用回転電機２の振動によるインバータパワーモジュール２０の折損を防止することができる。
また、上記実施の形態では、バスバー３３がコ字状に形成され、信号線出力部５０がサーキットボード２７のコ字状のバスバー３３の開口側に配設されているので、サーキットボード２７上の搭載スペースを有効に利用して信号線出力部５０を配設できる。そこで、信号線出力部５０を配設することによるインバータパワーモジュール２０の大形化が抑えられる。

また、上記実施の形態では、インバータパワーモジュール２０がリヤブラケット３内に配設されている。そこで、飛来物などによるインバータパワーモジュール２０の損傷が防止される。また、車両が衝突した場合にも、インバータパワーモジュール２０の損傷が防止される。さらに、外部の部材との接触による短絡事故も防止される。
また、上記実施の形態では、ヒートシンク２５が回転子８側に位置し、バスバー３３がリヤブラケット３側に位置しているので、入出力端子ボルト３８のバスバー３３への取り付けが簡易となる。

なお、上記実施の形態では、ヒートシンクがリング状平板に作製されているものとしているが、ヒートシンクの形状はリング状平板に限定されるものではなく、例えば扇状平板でもよい。この場合、サーキットボードは、必ずしもヒートシンクと同じ外形形状に形成する必要はないが、ヒートシンクと同様な扇状平板に作製してもよい。そして、インバータパワーモジュールは、ヒートシンクの扇形の中心をシャフトの軸心に略一致するように配設される。

また、上記実施の形態では、バスバーがヒートシンクに４箇所で締着固定されているものとしているが、バスバーとヒートシンクとの固定位置は２箇所以上であればよい。
また、上記実施の形態では、バスバーの保持部間の架設辺の幅を変えて、保持部間を結ぶ方向に直交する断面積を変えるものとしているが、バスバーの保持部間の架設辺の厚みを変えて、保持部間を結ぶ方向に直交する断面積を変えてもよい。
また、上記実施の形態では、バスバーがコ字状に形成されているものとしているが、バスバーの形状はコ字状に限定されるものではなく、例えばＣ字状（円弧形）やＶ字状でもよい。

１制御装置一体型車両用回転電機（車両用回転電機）、２フロントブラケット、３リヤブラケット、４ハウジング、６シャフト、８回転子、１２固定子、１３固定子鉄心、１４固定子巻線、２０インバータパワーモジュール、２１インバータパワー回路、２２パワーＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）、２４基板（絶縁層）、２５ヒートシンク、２６放熱フィン、２７サーキットボード、２８バッテリ電位接続用端子、２９アース電位接続用端子、３０固定子巻線接続用端子、３１信号線接続用端子、３３バスバー、３４ａ〜３４ｄ保持部（固定位置）、５０信号線出力部、５２制御基板、５３制御回路、６２雌ねじ部。

Claims

フロントブラケットとリヤブラケットとからなるハウジングと、
上記フロントブラケットと上記リヤブラケットとに軸支されたシャフトに固着されて上記ハウジング内に回転自在に配設された回転子と、
上記フロントブラケットと上記リヤブラケットとに挟持されて上記回転子を囲繞するように配設された円筒状の固定子鉄心、および上記固定子鉄心に巻装された固定子巻線を有する固定子と、
電力を双方向に直流−交流変換するインバータパワー回路を有するインバータパワーモジュールと、を備えた車両用回転電機において、
上記インバータパワーモジュールは、
リング状平板、もしくは扇状平板に成形され、放熱フィンが裏面に立設されたヒートシンクと、
上記ヒートシンクの表面上に絶縁層を介して搭載された複数のスイッチング素子と、
複数本のインサート導体がインサートモールドされた樹脂成型体であり、該複数のインサート導体の露出部により構成されるバッテリ電位接続用端子、アース電位接続用端子、固定子巻線接続用端子、および信号線接続用端子を有し、上記ヒートシンクの表面側に配置され、上記複数のスイッチング素子を該信号線接続用端子により結線して上記インバータパワー回路を構成するサーキットボードと、
上記サーキットボードを挟んで上記ヒートシンクに対向するように配設されて該ヒートシンクに電気的に絶縁状態に固定され、上記バッテリ電位接続用端子を介して上記インバータパワー回路の電源ラインに接続されるバスバーと、を備え、
上記ヒートシンクが上記リヤブラケットに固定されて該リヤブラケットに電気的に接続され、
上記リヤブラケットが上記アース電位接続用端子を介して上記インバータパワー回路のアースラインに接続されていることを特徴とする車両用回転電機。
外部電源の正極が接続される入出力端子ボルトをさらに備え、
上記バスバーが少なくとも２箇所の固定位置で上記ヒートシンクに固定されており、上記入出力端子ボルトが上記バスバーの隣り合う該固定位置間の部位に支持されていることを特徴とする請求項１記載の車両用回転電機。
上記バスバーと上記ヒートシンクとの上記固定位置が少なくとも３箇所であり、上記入出力端子ボルトが支持されていない上記バスバーの隣り合う該固定位置間の部位の隣り合う該固定位置を結ぶ方向と直交する断面積が、上記入出力端子ボルトが支持されている上記バスバーの隣り合う該固定位置間の部位の隣り合う該固定位置を結ぶ方向と直交する断面積より小さいことを特徴とする請求項２記載の車両用回転電機。
上記バッテリ電位接続用端子と上記バスバーとの電気的な接続が、上記バスバーと上記ヒートシンクとの上記固定位置の少なくとも１箇所で行われていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の車両用回転電機。
雌ねじ部が上記バスバーに形成されており、上記サーキットボード、および上記ヒートシンクが、取付ボルトを該ヒートシンクおよび該サーキットボードを挿通させて該雌ねじ部に締着させて、上記バスバーと該取付ボルトの頭部との間に加圧挟持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の車両用回転電機。
上記バスバーは、上記シャフトの軸心を中心とする略円弧形もしくは略コ字状に作製されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の車両用回転電機。
上記インバータパワー回路のスイッチング動作を制御する制御回路と該インバータパワー回路とを接続するための信号線出力部が上記サーキットボードの上記バスバーの開口側に配設されていることを特徴とする請求項６記載の車両用回転電機。
上記インバータパワーモジュールが上記リヤブラケット内に配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の車両用回転電機。
上記インバータパワーモジュールは、上記ヒートシンクを上記回転子側に向けて配設されていることを特徴とする請求項８記載の車両用回転電機。