JP2014183615A

JP2014183615A - Rotary electric machine

Info

Publication number: JP2014183615A
Application number: JP2013055023A
Authority: JP
Inventors: Yurio Nomura; 由利夫野村; Ryohei Kataoka; 良平片岡; Kohei Fujiwara; 康平藤原; Ikuo Hayashi; 育生林; Hideki Kawahara; 英樹川原
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-03-18
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2014-09-29

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact rotary electric machine with a built-in control board.SOLUTION: A stator 21 is housed in a cylindrical motor case 10. A winding 30 is provided so as to be wound around the stator 21. A rotor 22 is rotatably provided inside the stator 21. A shaft 40 is provided at the rotation center of the rotor 22. A semiconductor module 50 switches energization to the winding 30. A control board 60 has a microcomputer 62 and a driver 63 for controlling operation of the semiconductor module 50. A capacitor 70 is connected to the semiconductor module 50. The semiconductor module 50, the control board 60, and the capacitor 70 are provided axially outward of the motor case 10 and radially outward of the shaft 40.

Description

本発明は、回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine.

従来、巻線への通電を切り替える半導体モジュール、および、半導体モジュールの作動を制御する制御基板を内蔵する回転電機が知られている。例えば特許文献１に記載された電動パワーステアリング装置の回転電機では、半導体モジュールおよび制御基板を内蔵することにより、半導体モジュールおよび制御基板が回転電機の外部に設けられる場合と比べ、車両への組付工数の削減、および、設置スペースの削減等に寄与している。 2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor module that switches energization to a winding and a rotating electrical machine that incorporates a control board that controls the operation of the semiconductor module are known. For example, in the rotating electrical machine of the electric power steering device described in Patent Document 1, the semiconductor module and the control board are incorporated into the vehicle by incorporating the semiconductor module and the control board as compared with the case where the semiconductor module and the control board are provided outside the rotating electrical machine. This contributes to reducing man-hours and installation space.

特開２０１２−１０５７６号公報JP 2012-10576 A

特許文献１の回転電機では、巻線に流れるリップル電流を抑制するためのコンデンサを備えている。そして、この回転電機では、半導体モジュール、制御基板およびコンデンサは、ステータ等を収容するモータケースの軸方向外側かつシャフトの軸方向に並ぶようにして設けられている。そのため、回転電機がシャフトの軸方向に大型化するおそれがある。
特許文献１の回転電機は、車両のコラム軸の近傍に設置される。このような電動パワーステアリング装置用の回転電機や車両の車輪を駆動する主機モータ等、車載用の回転電機の場合、車種によっては設置スペースの制約を受けることがある。そのため、特に車載用の回転電機では小型化が重要な課題となっている。 The rotating electric machine of Patent Document 1 includes a capacitor for suppressing a ripple current flowing in the winding. In this rotating electrical machine, the semiconductor module, the control board, and the capacitor are provided so as to be aligned in the axial direction outside of the motor case that houses the stator and the axial direction of the shaft. Therefore, there exists a possibility that a rotary electric machine may enlarge in the axial direction of a shaft.
The rotating electrical machine of Patent Document 1 is installed in the vicinity of a column shaft of a vehicle. In the case of such an in-vehicle rotating electrical machine such as a rotating electrical machine for an electric power steering device or a main motor that drives the wheels of a vehicle, the installation space may be limited depending on the vehicle type. For this reason, downsizing is an important issue especially for in-vehicle rotating electrical machines.

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、制御基板を内蔵する小型の回転電機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a small rotating electrical machine having a built-in control board.

本発明の回転電機は、モータケースとステータと巻線とロータとシャフトと半導体モジュールと制御基板とコンデンサとを備えている。
ステータは、筒状のモータケースに収容される。巻線は、ステータに巻回されるようにして設けられる。ロータは、ステータの内側に回転可能に設けられる。シャフトは、ロータの回転中心に設けられる。半導体モジュールは、巻線への通電を切り替える。制御基板は、半導体モジュールの作動を制御する制御回路を有する。コンデンサは、半導体モジュールに接続される。これにより、巻線に流れるリップル電流を抑制可能である。 The rotating electrical machine of the present invention includes a motor case, a stator, a winding, a rotor, a shaft, a semiconductor module, a control board, and a capacitor.
The stator is accommodated in a cylindrical motor case. The winding is provided so as to be wound around the stator. The rotor is rotatably provided inside the stator. The shaft is provided at the rotation center of the rotor. The semiconductor module switches energization to the winding. The control board has a control circuit that controls the operation of the semiconductor module. The capacitor is connected to the semiconductor module. Thereby, the ripple current flowing through the winding can be suppressed.

本発明では、半導体モジュール、制御基板およびコンデンサは、モータケースの軸方向外側かつシャフトの径方向外側に設けられる。そのため、本発明では、半導体モジュールの作動を制御する制御基板を回転電機の一構成要素として備えながら、回転電機のシャフトの軸方向の大きさを小さくすることができる。
なお、半導体モジュールおよび制御基板を、コンデンサに対しシャフトの径方向外側に設けた場合、回転電機のシャフトの軸方向の大きさをさらに小さくすることができる。 In the present invention, the semiconductor module, the control board, and the capacitor are provided outside in the axial direction of the motor case and outside in the radial direction of the shaft. Therefore, in the present invention, the axial size of the shaft of the rotating electrical machine can be reduced while the control board for controlling the operation of the semiconductor module is provided as one component of the rotating electrical machine.
When the semiconductor module and the control board are provided on the outer side in the radial direction of the shaft with respect to the capacitor, the size in the axial direction of the shaft of the rotating electrical machine can be further reduced.

本発明の第１実施形態による回転電機を示す断面図。Sectional drawing which shows the rotary electric machine by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による回転電機のインバータ部を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows the inverter part of the rotary electric machine by 1st Embodiment of this invention. （Ａ）は本発明の第１実施形態による回転電機の半導体モジュールから端子を除いた斜視図、（Ｂ）は半導体モジュールを示す斜視図、（Ｃ）は制御基板を示す斜視図。(A) is the perspective view which removed the terminal from the semiconductor module of the rotary electric machine by 1st Embodiment of this invention, (B) is a perspective view which shows a semiconductor module, (C) is a perspective view which shows a control board. 本発明の第１実施形態による回転電機のコンデンサを示す斜視図。The perspective view which shows the capacitor | condenser of the rotary electric machine by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による回転電機のインバータケースを示す斜視図。The perspective view which shows the inverter case of the rotary electric machine by 1st Embodiment of this invention. （Ａ）は本発明の第１実施形態による回転電機のインバータカバーを一方の面側から見た斜視図、（Ｂ）はインバータカバーを他方の面側から見た斜視図。(A) is the perspective view which looked at the inverter cover of the rotary electric machine by 1st Embodiment of this invention from the one surface side, (B) is the perspective view which looked at the inverter cover from the other surface side. 本発明の第１実施形態による回転電機のインバータケースに半導体モジュール、制御基板およびコンデンサを設置した状態を示す斜視図。The perspective view which shows the state which installed the semiconductor module, the control board, and the capacitor | condenser in the inverter case of the rotary electric machine by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による回転電機のインバータ部を示す斜視図。The perspective view which shows the inverter part of the rotary electric machine by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による回転電機のステータおよび巻線にインバータ部を組み付けた状態を示す斜視図。The perspective view which shows the state which assembled | attached the inverter part to the stator and coil | winding of the rotary electric machine by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による回転電機を示す模式的断面図。The typical sectional view showing the rotary electric machine by a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態による回転電機を示す模式的断面図。The typical sectional view showing the rotary electric machine by a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第３実施形態による回転電機を示す模式的断面図。Typical sectional drawing which shows the rotary electric machine by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態による回転電機を示す模式的断面図。Typical sectional drawing which shows the rotary electric machine by 4th Embodiment of this invention.

以下、本発明の複数の実施形態による回転電機を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による回転電機、および、その一部を図１〜１０に示す。
回転電機１は、例えば車両の車輪を駆動するための主機モータとして適用される。 Hereinafter, a rotating electrical machine according to a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that, in a plurality of embodiments, substantially the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
(First embodiment)
The rotary electric machine by 1st Embodiment of this invention and its part are shown to FIGS.
The rotating electrical machine 1 is applied as a main motor for driving the wheels of a vehicle, for example.

回転電機１は、図１、１０に示すように、モータケース１０、ステータ２１、巻線３０、ロータ２２、シャフト４０、半導体モジュール５０、制御基板６０、コンデンサ７０、インバータケース８０およびインバータカバー９０等を備えている。
モータケース１０は、例えば金属により有底筒状に形成されている。モータケース１０は、筒部１１および底部１２を有している。底部１２は、筒部１１の一端を塞ぐようにして筒部１１と一体に形成されている。
ステータ２１は、例えば鉄等の金属薄板を積層することにより、略円環状に形成されている。ステータ２１は、軸が筒部１１の軸と平行になるよう、モータケース１０の内側に収容および固定されている。 As shown in FIGS. 1 and 10, the rotating electrical machine 1 includes a motor case 10, a stator 21, a winding 30, a rotor 22, a shaft 40, a semiconductor module 50, a control board 60, a capacitor 70, an inverter case 80, an inverter cover 90, and the like. It has.
The motor case 10 is formed in a bottomed cylindrical shape with metal, for example. The motor case 10 has a cylindrical portion 11 and a bottom portion 12. The bottom portion 12 is formed integrally with the cylinder portion 11 so as to close one end of the cylinder portion 11.
The stator 21 is formed in a substantially annular shape by laminating thin metal plates such as iron. The stator 21 is housed and fixed inside the motor case 10 so that the shaft is parallel to the shaft of the cylindrical portion 11.

巻線３０は、ステータ２１に巻回されるようにして設けられている。
ロータ２２は、例えば鉄等の金属薄板を積層することにより、略円板状に形成されている。ロータ２２は、中心を板厚方向に貫く穴部２３を有している。ロータ２２は、穴部２３の外縁から軸方向の一方に延びる延伸部２４、および、軸方向の他方に延びる延伸部２５を有している。ロータ２２は、ステータ２１の内側に設けられる。 The winding 30 is provided so as to be wound around the stator 21.
The rotor 22 is formed in a substantially disk shape by laminating thin metal plates such as iron. The rotor 22 has a hole 23 that penetrates the center in the plate thickness direction. The rotor 22 has an extending part 24 extending from the outer edge of the hole part 23 in one axial direction and an extending part 25 extending in the other axial direction. The rotor 22 is provided inside the stator 21.

シャフト４０は、アウターシャフト４１およびインナーシャフト４２を有している。アウターシャフト４１は、例えば金属により筒状に形成され、外壁がロータ２２の穴部２３の内壁に嵌合するようにして設けられている。これにより、アウターシャフト４１とロータ２２とは、一体に回転可能である。 The shaft 40 has an outer shaft 41 and an inner shaft 42. The outer shaft 41 is formed in a cylindrical shape from metal, for example, and is provided such that the outer wall is fitted to the inner wall of the hole 23 of the rotor 22. Thereby, the outer shaft 41 and the rotor 22 can rotate integrally.

インナーシャフト４２は、例えば金属により筒状に形成され、アウターシャフト４１の内側に設けられている。インナーシャフト４２は、外径がアウターシャフト４１の内径よりも小さい。そのため、インナーシャフト４２は、アウターシャフト４１に対し相対回転可能である。 The inner shaft 42 is formed in a cylindrical shape from, for example, metal and is provided inside the outer shaft 41. The inner shaft 42 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the outer shaft 41. Therefore, the inner shaft 42 can rotate relative to the outer shaft 41.

モータケース１０の筒部１１の底部１２とは反対側には、筒部１１の底部１２とは反対側の端部を塞ぐようにしてモータカバー１００が設けられている。
モータケース１０の底部１２の中央には、底部１２を板厚方向に貫く穴部が形成され、軸受１３が設けられている。モータカバー１００の中央には、モータカバー１００を板厚方向に貫く穴部が形成され、軸受１０１が設けられている。 A motor cover 100 is provided on the side opposite to the bottom 12 of the cylinder 11 of the motor case 10 so as to close the end of the cylinder 11 opposite to the bottom 12.
In the center of the bottom 12 of the motor case 10, a hole that penetrates the bottom 12 in the plate thickness direction is formed, and a bearing 13 is provided. In the center of the motor cover 100, a hole that penetrates the motor cover 100 in the plate thickness direction is formed, and a bearing 101 is provided.

図１に示すように、アウターシャフト４１は、ロータ２２の延伸部２４を介して軸受１３に軸受けされ、ロータ２２の延伸部２５を介して軸受１０１に軸受けされている。これにより、ロータ２２は、ステータ２１の内側で回転可能に設けられている。すなわち、シャフト４０は、ロータ２２の回転中心に設けられている。ロータ２２が回転することにより、回転電機１の回転がシャフト４０の一端から出力される。 As shown in FIG. 1, the outer shaft 41 is supported by the bearing 13 via the extending portion 24 of the rotor 22 and is supported by the bearing 101 via the extending portion 25 of the rotor 22. Thereby, the rotor 22 is rotatably provided inside the stator 21. That is, the shaft 40 is provided at the rotation center of the rotor 22. As the rotor 22 rotates, rotation of the rotating electrical machine 1 is output from one end of the shaft 40.

本実施形態では、インナーシャフト４２の内側に潤滑油が供給される。また、インナーシャフト４２には、内壁と外壁とを接続する穴部が形成されている。これにより、当該穴部を経由してインナーシャフト４２の内側から外側へ潤滑油が流出し、インナーシャフト４２の外壁およびアウターシャフト４１の内壁等の摺動箇所が潤滑される。 In the present embodiment, lubricating oil is supplied to the inner side of the inner shaft 42. The inner shaft 42 has a hole connecting the inner wall and the outer wall. Thereby, lubricating oil flows out from the inner side of the inner shaft 42 to the outer side through the hole, and the sliding portions such as the outer wall of the inner shaft 42 and the inner wall of the outer shaft 41 are lubricated.

半導体モジュール５０は、図３に示すように、スイッチング素子５１、５２、樹脂体５３、金属板５４、５５、５６、端子５７、５８、５９等を有している。
スイッチング素子５１、５２は、本実施形態では、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等の半導体スイッチング素子である。樹脂体５３は、樹脂により例えば矩形の板状に形成され、スイッチング素子５１、５２を封止している。 As illustrated in FIG. 3, the semiconductor module 50 includes switching elements 51 and 52, a resin body 53, metal plates 54, 55 and 56, terminals 57, 58 and 59, and the like.
In the present embodiment, the switching elements 51 and 52 are semiconductor switching elements such as IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors). The resin body 53 is formed of a resin, for example, in a rectangular plate shape, and seals the switching elements 51 and 52.

金属板５４、５５、５６は、例えば銅等の金属により板状に形成されている。金属板５４は、一方の面がスイッチング素子５１のコレクタに接続し、他方の面が樹脂体５３から露出するよう樹脂体５３に設けられている。金属板５５は、一方の面がスイッチング素子５２のエミッタに接続し、他方の面が樹脂体５３から露出するよう樹脂体５３に設けられている。スイッチング素子５１のエミッタとスイッチング素子５２のコレクタとは、樹脂体５３内で接続されている。金属板５６は、一方の面がスイッチング素子５１のエミッタとスイッチング素子５２のコレクタとの接続点に接続し、他方の面が樹脂体５３から露出するよう樹脂体５３に設けられている（図３（Ａ）参照）。 The metal plates 54, 55, and 56 are formed in a plate shape from a metal such as copper. The metal plate 54 is provided on the resin body 53 such that one surface is connected to the collector of the switching element 51 and the other surface is exposed from the resin body 53. The metal plate 55 is provided on the resin body 53 so that one surface is connected to the emitter of the switching element 52 and the other surface is exposed from the resin body 53. The emitter of the switching element 51 and the collector of the switching element 52 are connected within the resin body 53. The metal plate 56 is provided on the resin body 53 so that one surface is connected to a connection point between the emitter of the switching element 51 and the collector of the switching element 52 and the other surface is exposed from the resin body 53 (FIG. 3). (See (A)).

端子５７、５８、５９は、例えば銅等の金属薄板により形成されている。端子５７は、一方の面が金属板５４の他方の面に接合するようにして設けられている。端子５８は、一方の面が金属板５５の他方の面に接合するようにして設けられている。端子５９は、一方の面が金属板５６の他方の面に接合するようにして設けられている。端子５７、５８、５９は、それぞれ、先端部が略直角に折れ曲がるようにして形成されている（図３（Ｂ）参照）。 The terminals 57, 58, 59 are formed of a thin metal plate such as copper, for example. The terminal 57 is provided so that one surface is joined to the other surface of the metal plate 54. The terminal 58 is provided such that one surface is joined to the other surface of the metal plate 55. The terminal 59 is provided so that one surface is joined to the other surface of the metal plate 56. Each of the terminals 57, 58, and 59 is formed such that the tip end portion is bent at a substantially right angle (see FIG. 3B).

制御基板６０は、図３（Ｃ）に示すように、基板６１、マイコン６２およびドライバ６３等を有している。基板６１は、例えばガラス繊維とエポキシ樹脂からなるプリント配線板である。基板６１は、円弧状に形成されている。 As shown in FIG. 3C, the control board 60 includes a board 61, a microcomputer 62, a driver 63, and the like. The board | substrate 61 is a printed wiring board which consists of glass fiber and an epoxy resin, for example. The substrate 61 is formed in an arc shape.

マイコン６２およびドライバ６３は、基板６１の一方の面に実装されている。本実施形態では、マイコン６２およびドライバ６３は、基板６１に対し、それぞれ３つ設けられている。図１、２、７、１０に示すように、制御基板６０は、２つ設けられている。２つの制御基板６０は、環状となるよう同一平面上に配置されている。 The microcomputer 62 and the driver 63 are mounted on one surface of the substrate 61. In the present embodiment, three microcomputers 62 and three drivers 63 are provided for the substrate 61, respectively. As shown in FIGS. 1, 2, 7, and 10, two control boards 60 are provided. The two control boards 60 are arranged on the same plane so as to be annular.

図３（Ｃ）に示すように、基板６１の他方の面、すなわち、マイコン６２およびドライバ６３とは反対側の面に、半導体モジュール５０が設けられている。本実施形態では、半導体モジュール５０は、１つの基板６１に対し、３つ設けられている。
１つの基板６１に設けられる３つの半導体モジュール５０の端子５９は、それぞれ、巻線３０の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に接続される。ここで、１つの半導体モジュール５０のスイッチング素子５１とスイッチング素子５２とは、各相におけるスイッチング素子対（アーム）を構成している。本実施形態では、１つの基板６１に設けられる３つの半導体モジュール５０は、１系統のインバータを構成している。よって、本実施形態では、２系統のインバータを備えている。 As shown in FIG. 3C, the semiconductor module 50 is provided on the other surface of the substrate 61, that is, the surface opposite to the microcomputer 62 and the driver 63. In the present embodiment, three semiconductor modules 50 are provided for one substrate 61.
Terminals 59 of the three semiconductor modules 50 provided on one substrate 61 are connected to the respective phases (U phase, V phase, W phase) of the winding 30. Here, the switching element 51 and the switching element 52 of one semiconductor module 50 constitute a switching element pair (arm) in each phase. In the present embodiment, the three semiconductor modules 50 provided on one substrate 61 constitute one system of inverters. Therefore, in this embodiment, two systems of inverters are provided.

マイコン６２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩＯ等を有する小型のコンピュータである。ドライバ６３は、マイコン６２および半導体モジュール５０のスイッチング素子５１、５２のゲートに接続されている。マイコン６２は、演算により算出した制御信号をドライバ６３に出力する。ドライバ６３は、マイコン６２からの制御信号に基づきスイッチング素子５１、５２に電流を流す。これにより、スイッチング素子５１、５２のスイッチング作動が制御され、巻線３０の各相への通電が切り替えられる。その結果、ステータ２１に回転磁界が生じ、ロータ２２が回転する。ここで、マイコン６２およびドライバ６３は、特許請求の範囲における「制御回路」に対応している。 The microcomputer 62 is a small computer having a CPU, ROM, RAM, IO, and the like. The driver 63 is connected to the gates of the microcomputer 62 and the switching elements 51 and 52 of the semiconductor module 50. The microcomputer 62 outputs a control signal calculated by calculation to the driver 63. The driver 63 causes a current to flow through the switching elements 51 and 52 based on a control signal from the microcomputer 62. Thereby, the switching operation of the switching elements 51 and 52 is controlled, and energization to each phase of the winding 30 is switched. As a result, a rotating magnetic field is generated in the stator 21 and the rotor 22 rotates. Here, the microcomputer 62 and the driver 63 correspond to a “control circuit” in the claims.

コンデンサ７０は、図４に示すように、フィルムコンデンサ７１、電極板７２、７３等を有している。フィルムコンデンサ７１は、中実筒状に形成されている。フィルムコンデンサ７１は、軸に垂直な平面による断面の形状が角丸長方形となるよう形成されている。フィルムコンデンサ７１は、６つで１つのコンデンサ７０を構成している。６つのフィルムコンデンサ７１は、それぞれの軸が平行となるよう、かつ、円弧状に並ぶようにして配置されている。電極板７２、７３は、金属薄板をプレス加工または折り曲げ加工等することにより円弧状に形成されている。電極板７２は、フィルムコンデンサ７１の正極に接続するよう設けられている。電極板７３は、フィルムコンデンサ７１の負極に接続するよう設けられている。これにより、１つのコンデンサ７０は、全体が円弧状となるよう形成されている（図４参照）。電極板７２は、端子部７４、７５を有している。電極板７３は、端子部７６、７７を有している。 As shown in FIG. 4, the capacitor 70 includes a film capacitor 71, electrode plates 72 and 73, and the like. The film capacitor 71 is formed in a solid cylindrical shape. The film capacitor 71 is formed so that the cross-sectional shape by a plane perpendicular to the axis is a rounded rectangle. Six film capacitors 71 constitute one capacitor 70. The six film capacitors 71 are arranged so that their axes are parallel to each other and arranged in an arc shape. The electrode plates 72 and 73 are formed in an arc shape by pressing or bending a thin metal plate. The electrode plate 72 is provided so as to be connected to the positive electrode of the film capacitor 71. The electrode plate 73 is provided so as to be connected to the negative electrode of the film capacitor 71. Thus, one capacitor 70 is formed so as to be arcuate as a whole (see FIG. 4). The electrode plate 72 has terminal portions 74 and 75. The electrode plate 73 has terminal portions 76 and 77.

図１、２、４、７、１０に示すように、コンデンサ７０は、２つ設けられている。２つのコンデンサ７０は、環状となるよう同一平面上に配置されている。コンデンサ７０の電極板７２の端子部７４は、半導体モジュール５０の端子５７に接続される。電極板７３の端子部７６は、半導体モジュール５０の端子５８に接続される（図７参照）。半導体モジュール５０の端子５９は、巻線３０に接続される巻線端子３１に接続される（図７、９参照）。コンデンサ７０の端子部７５は、図示しないバッテリの正極に接続される。コンデンサ７０の端子部７７は、バッテリの負極に接続される。
上記構成により、半導体モジュール５０のスイッチング素子５１、５２がスイッチング作動すると、コンデンサ７０および半導体モジュール５０を経由してバッテリから巻線３０に電流が流れる。このとき、コンデンサ７０は、巻線３０に流れるリップル電流を抑制可能である。 As shown in FIGS. 1, 2, 4, 7, and 10, two capacitors 70 are provided. The two capacitors 70 are arranged on the same plane so as to be annular. The terminal portion 74 of the electrode plate 72 of the capacitor 70 is connected to the terminal 57 of the semiconductor module 50. The terminal portion 76 of the electrode plate 73 is connected to the terminal 58 of the semiconductor module 50 (see FIG. 7). A terminal 59 of the semiconductor module 50 is connected to a winding terminal 31 connected to the winding 30 (see FIGS. 7 and 9). Terminal portion 75 of capacitor 70 is connected to a positive electrode of a battery (not shown). Terminal portion 77 of capacitor 70 is connected to the negative electrode of the battery.
With the above configuration, when the switching elements 51 and 52 of the semiconductor module 50 are switched, a current flows from the battery to the winding 30 via the capacitor 70 and the semiconductor module 50. At this time, the capacitor 70 can suppress the ripple current flowing through the winding 30.

インバータケース８０は、例えばアルミ等の金属により形成されている。インバータケース８０は、図５に示すように、板部８１、第１筒部８２、第２筒部８３および脚部８４等を有している。板部８１は、環状に形成されている。第１筒部８２は、板部８１の内縁部から板厚方向に筒状に延びるよう形成されている。第２筒部８３は、板部８１の外縁部から板厚方向に筒状に延びるよう形成されている。なお、第２筒部８３の軸方向の長さは、第１筒部８２の軸方向の長さより小さい。脚部８４は、板部８１の外縁部から、第１筒部８２および第２筒部８３とは反対側へ延びるよう形成されている。脚部８４は、本実施形態では、板部８１の周方向に略等間隔で３つ形成されている。 The inverter case 80 is made of a metal such as aluminum. As shown in FIG. 5, the inverter case 80 includes a plate part 81, a first cylinder part 82, a second cylinder part 83, a leg part 84, and the like. The plate part 81 is formed in an annular shape. The first cylindrical portion 82 is formed to extend in a cylindrical shape from the inner edge portion of the plate portion 81 in the plate thickness direction. The second cylinder portion 83 is formed to extend from the outer edge portion of the plate portion 81 in a cylindrical shape in the plate thickness direction. The axial length of the second cylindrical portion 83 is smaller than the axial length of the first cylindrical portion 82. The leg portion 84 is formed to extend from the outer edge portion of the plate portion 81 to the side opposite to the first tube portion 82 and the second tube portion 83. In the present embodiment, three leg portions 84 are formed in the circumferential direction of the plate portion 81 at substantially equal intervals.

インバータカバー９０は、例えばアルミ等の金属により形成されている。インバータカバー９０は、図６に示すように、筒部９１、第１板部９２、第２板部９３および押さえ部９４等を有している。第１板部９２は、筒部９１の一方の端部から径方向内側へ延びるよう環状に形成されている。第２板部９３は、筒部９１の他方の端部から径方向外側へ延びるよう環状に形成されている。押さえ部９４は、第２板部９３の第１板部９２とは反対側の面から矩形状に突出するよう形成されている。押さえ部９４は、第２板部９３の周方向に略等間隔で６つ形成されている。 The inverter cover 90 is made of a metal such as aluminum. As shown in FIG. 6, the inverter cover 90 includes a cylindrical portion 91, a first plate portion 92, a second plate portion 93, a pressing portion 94, and the like. The first plate portion 92 is formed in an annular shape so as to extend radially inward from one end portion of the cylindrical portion 91. The second plate portion 93 is formed in an annular shape so as to extend radially outward from the other end portion of the cylindrical portion 91. The pressing portion 94 is formed so as to protrude in a rectangular shape from the surface of the second plate portion 93 opposite to the first plate portion 92. Six pressing parts 94 are formed at substantially equal intervals in the circumferential direction of the second plate part 93.

図７に示すように、インバータケース８０の板部８１の第１筒部８２と第２筒部８３との間に、半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０が設けられる。ここで、コンデンサ７０のフィルムコンデンサ７１の軸方向の大きさと、インバータケース８０の第１筒部８２の軸方向の長さとは、概ね同じである。また、半導体モジュール５０、基板６１、マイコン６２およびドライバ６３を合わせた板厚方向の大きさと、第２筒部８３の軸方向の長さとは、概ね同じである。 As shown in FIG. 7, the semiconductor module 50, the control board 60, and the capacitor 70 are provided between the first cylinder part 82 and the second cylinder part 83 of the plate part 81 of the inverter case 80. Here, the axial size of the film capacitor 71 of the capacitor 70 and the axial length of the first cylindrical portion 82 of the inverter case 80 are substantially the same. Further, the size in the thickness direction of the semiconductor module 50, the substrate 61, the microcomputer 62, and the driver 63 is substantially the same as the axial length of the second cylindrical portion 83.

図２、７、８に示すように、インバータカバー９０は、半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０を覆うようインバータケース８０に設けられる。インバータケース８０とインバータカバー９０とは、例えばねじ２により接合される（図２参照）。ここで、インバータカバー９０は、第１板部９２の内縁部がインバータケース８０の第１筒部８２に当接し、第２板部９３の外縁部がインバータケース８０の第２筒部８３に当接するよう設けられる。これにより、インバータケース８０とインバータカバー９０との間には、空間２００が形成される（図１、１０参照）。本実施形態では、当該空間２００にポッティング材２０１が充填されている。また、インバータカバー９０の押さえ部９４は、半導体モジュール５０の位置に対応し、基板６１を経由して半導体モジュール５０をインバータケース８０の板部８１に押し付けている。このように、本実施形態では、半導体モジュール５０は、制御基板６０の基板６１とインバータケース８０の板部８１との間に位置している。また、半導体モジュール５０、制御基板６０、コンデンサ７０、インバータケース８０およびインバータカバー９０は、「インバータ部」を構成している。 As shown in FIGS. 2, 7, and 8, the inverter cover 90 is provided in the inverter case 80 so as to cover the semiconductor module 50, the control board 60, and the capacitor 70. The inverter case 80 and the inverter cover 90 are joined by, for example, screws 2 (see FIG. 2). Here, in the inverter cover 90, the inner edge portion of the first plate portion 92 abuts on the first tube portion 82 of the inverter case 80, and the outer edge portion of the second plate portion 93 contacts the second tube portion 83 of the inverter case 80. Provided in contact. Thereby, a space 200 is formed between the inverter case 80 and the inverter cover 90 (see FIGS. 1 and 10). In the present embodiment, the space 200 is filled with a potting material 201. Further, the holding portion 94 of the inverter cover 90 corresponds to the position of the semiconductor module 50 and presses the semiconductor module 50 against the plate portion 81 of the inverter case 80 via the substrate 61. Thus, in this embodiment, the semiconductor module 50 is located between the substrate 61 of the control substrate 60 and the plate portion 81 of the inverter case 80. Further, the semiconductor module 50, the control board 60, the capacitor 70, the inverter case 80, and the inverter cover 90 constitute an “inverter portion”.

また、本実施形態では、インバータケース８０は、板部８１、第１筒部８２および第２筒部８３と半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０との距離が所定範囲内となるよう形成されている。また、インバータカバー９０は、筒部９１、第１板部９２および第２板部９３と半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０との距離が所定範囲内となるよう形成されている。すなわち、インバータケース８０およびインバータカバー９０は、内壁から半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０までの距離が所定範囲内となるよう半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０に沿うような形状に形成されている。 In the present embodiment, the inverter case 80 is formed such that the distances between the plate part 81, the first cylinder part 82 and the second cylinder part 83 and the semiconductor module 50, the control board 60 and the capacitor 70 are within a predetermined range. ing. The inverter cover 90 is formed such that the distances between the cylindrical portion 91, the first plate portion 92, and the second plate portion 93 and the semiconductor module 50, the control board 60, and the capacitor 70 are within a predetermined range. That is, the inverter case 80 and the inverter cover 90 are formed in a shape along the semiconductor module 50, the control board 60, and the capacitor 70 so that the distance from the inner wall to the semiconductor module 50, the control board 60, and the capacitor 70 is within a predetermined range. Has been.

図９に示すように、半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０を収容するインバータケース８０およびインバータカバー９０は、ステータ２１の外壁に３つ形成された固定部２６にインバータケース８０の脚部８４が当接するようにして設けられる。
インバータカバー９０の筒部９１の径方向外側に、コンデンサ７０の端子部７５、７７に接続するよう入力端子台３が設けられている。入力端子台３には、図示しないバッテリが接続される。また、ステータ２１の径方向外側に、巻線３０に接続するようにして電流センサ４が設けられている。電流センサ４は、図示しないホールＩＣを有している。電流センサ４により、巻線３０に流れる電流を検出することができる。 As shown in FIG. 9, the inverter case 80 and the inverter cover 90 that house the semiconductor module 50, the control board 60, and the capacitor 70 are fixed to the fixed portions 26 formed on the outer wall of the stator 21, and the leg portions 84 of the inverter case 80. Are provided so as to contact each other.
The input terminal block 3 is provided outside the cylindrical portion 91 of the inverter cover 90 so as to be connected to the terminal portions 75 and 77 of the capacitor 70. A battery (not shown) is connected to the input terminal block 3. The current sensor 4 is provided outside the stator 21 in the radial direction so as to be connected to the winding 30. The current sensor 4 has a Hall IC (not shown). The current flowing through the winding 30 can be detected by the current sensor 4.

回転電機１の組み付けを行うとき、例えば、固定部２６と脚部８４とが当接した状態のステータ２１、インバータケース８０およびインバータカバー９０等を、内側にロータ２２およびシャフト４０を配置したモータケース１０に挿入する。そして、固定部２６および脚部８４を、例えばボルト等の締結部材によりモータケース１０に固定する。これにより、ステータ２１、インバータケース８０およびインバータカバー９０は、ステータ２１の内側にロータ２２が位置した状態でモータケース１０に固定される。さらに、インバータカバー９０を覆うようモータカバー１００をモータケース１０に組み付けることにより回転電機１が完成する。 When the rotating electrical machine 1 is assembled, for example, the stator 21, the inverter case 80, the inverter cover 90, and the like in a state where the fixed portion 26 and the leg portion 84 are in contact with each other, and the motor case in which the rotor 22 and the shaft 40 are disposed inside. 10 is inserted. And the fixing | fixed part 26 and the leg part 84 are fixed to the motor case 10 with fastening members, such as a volt | bolt, for example. Thereby, the stator 21, the inverter case 80 and the inverter cover 90 are fixed to the motor case 10 with the rotor 22 positioned inside the stator 21. Furthermore, the rotary electric machine 1 is completed by assembling the motor cover 100 to the motor case 10 so as to cover the inverter cover 90.

次に、本実施形態における半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０の配置について、図１、１０に基づき説明する。
本実施形態では、半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０は、いずれも、モータケース１０の軸方向外側かつシャフト４０の径方向外側に設けられている。ここで、「モータケース１０の軸方向外側」とは、「モータケース１０の軸方向であってモータケース１０の外部」であることを意味する。 Next, the arrangement of the semiconductor module 50, the control board 60, and the capacitor 70 in the present embodiment will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, the semiconductor module 50, the control board 60, and the capacitor 70 are all provided outside the motor case 10 in the axial direction and radially outside the shaft 40. Here, “the axially outer side of the motor case 10” means “the axial direction of the motor case 10 and the outside of the motor case 10”.

また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０に対しシャフト４０の径方向外側に設けられている。
また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０のシャフト４０の軸方向の両端面を含む仮想平面Ｐ１、Ｐ２間に設けられている。
また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の軸方向から見て重なるようにして設けられている。
また、コンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の軸方向から見てモータケース１０のシルエット内に収まるよう設けられている。 Further, the semiconductor module 50 and the control board 60 are provided on the radially outer side of the shaft 40 with respect to the capacitor 70.
Further, the semiconductor module 50 and the control board 60 are provided between virtual planes P 1 and P 2 including both end faces in the axial direction of the shaft 40 of the capacitor 70.
Further, the semiconductor module 50 and the control board 60 are provided so as to overlap each other when viewed from the axial direction of the shaft 40.
Further, the capacitor 70, the semiconductor module 50, and the control board 60 are provided so as to fit within the silhouette of the motor case 10 when viewed from the axial direction of the shaft 40.

以上説明したように、本実施形態では、半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０を、モータケース１０の軸方向外側かつシャフト４０の径方向外側に設けている。そのため、半導体モジュール５０の作動を制御する制御基板６０を回転電機１の一構成要素として備えながら、回転電機１のシャフト４０の軸方向の大きさを小さくすることができる。 As described above, in the present embodiment, the semiconductor module 50, the control board 60, and the capacitor 70 are provided on the outer side in the axial direction of the motor case 10 and on the outer side in the radial direction of the shaft 40. Therefore, the axial size of the shaft 40 of the rotating electrical machine 1 can be reduced while the control board 60 that controls the operation of the semiconductor module 50 is provided as one component of the rotating electrical machine 1.

また、本実施形態では、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０に対しシャフト４０の径方向外側に設けられている。これにより、回転電機１のシャフト４０の軸方向の大きさをさらに小さくすることができる。
また、本実施形態では、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０のシャフト４０の軸方向の両端面を含む仮想平面Ｐ１、Ｐ２間に設けられている。これにより、回転電機１のシャフト４０の軸方向の大きさをより一層小さくすることができる。 In the present embodiment, the semiconductor module 50 and the control board 60 are provided on the radially outer side of the shaft 40 with respect to the capacitor 70. Thereby, the magnitude | size of the axial direction of the shaft 40 of the rotary electric machine 1 can be made still smaller.
In the present embodiment, the semiconductor module 50 and the control board 60 are provided between virtual planes P 1 and P 2 including both end faces in the axial direction of the shaft 40 of the capacitor 70. Thereby, the magnitude | size of the axial direction of the shaft 40 of the rotary electric machine 1 can be made still smaller.

また、本実施形態では、コンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０を設置可能なインバータケース８０と、コンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０を覆うようインバータケース８０に設けられるインバータカバー９０と、をさらに備えている。これにより、コンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０を外部からの衝撃、湿気、熱等から保護することができる。 In the present embodiment, the inverter case 80 in which the capacitor 70, the semiconductor module 50, and the control board 60 can be installed, and the inverter cover 90 provided in the inverter case 80 so as to cover the capacitor 70, the semiconductor module 50, and the control board 60; Is further provided. Thereby, the capacitor | condenser 70, the semiconductor module 50, and the control board 60 can be protected from the impact, moisture, heat | fever, etc. from the outside.

また、本実施形態では、インバータケース８０とインバータカバー９０とにより形成される空間２００に充填されるようにして設けられるポッティング材２０１をさらに備えている。これにより、空間２００に配置されたコンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０を外部からの衝撃、湿気、熱等から確実に保護することができる。 Moreover, in this embodiment, the potting material 201 provided so that the space 200 formed by the inverter case 80 and the inverter cover 90 may be filled is further provided. Thereby, the capacitor | condenser 70, the semiconductor module 50, and control board 60 which are arrange | positioned in the space 200 can be reliably protected from the impact, moisture, heat, etc. from the outside.

また、本実施形態では、インバータカバー９０およびインバータケース８０は、内壁からコンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０までの距離が所定範囲内となるようコンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０に沿うような形状に形成されている。これにより、空間２００にコンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０を収容しつつ、空間２００の容積を小さくすることができる。したがって、回転電機１の体格を小さくすることができる。 In the present embodiment, the inverter cover 90 and the inverter case 80 are along the capacitor 70, the semiconductor module 50, and the control board 60 so that the distance from the inner wall to the capacitor 70, the semiconductor module 50, and the control board 60 is within a predetermined range. It is formed in such a shape. Thereby, the volume of the space 200 can be reduced while accommodating the capacitor 70, the semiconductor module 50, and the control board 60 in the space 200. Therefore, the physique of the rotating electrical machine 1 can be reduced.

また、本実施形態では、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の軸方向から見て重なるようにして設けられている。これにより、回転電機１のシャフト４０の径方向の大きさを小さくすることができる。
また、本実施形態では、コンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の軸方向から見てモータケース１０のシルエット内に収まるよう設けられている。これにより、回転電機１のシャフト４０の径方向の大きさをさらに小さくすることができる。 In the present embodiment, the semiconductor module 50 and the control board 60 are provided so as to overlap each other when viewed from the axial direction of the shaft 40. Thereby, the magnitude | size of the radial direction of the shaft 40 of the rotary electric machine 1 can be made small.
In the present embodiment, the capacitor 70, the semiconductor module 50, and the control board 60 are provided so as to be within the silhouette of the motor case 10 when viewed from the axial direction of the shaft 40. Thereby, the radial size of the shaft 40 of the rotating electrical machine 1 can be further reduced.

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による回転電機を図１１に示す。第２実施形態は、半導体モジュールおよび制御基板の配置が第１実施形態と異なる。 (Second Embodiment)
A rotating electrical machine according to a second embodiment of the present invention is shown in FIG. The second embodiment differs from the first embodiment in the arrangement of the semiconductor module and the control board.

第２実施形態では、半導体モジュール５０は、制御基板６０の基板６１とインバータカバー９０の第２板部９３との間に位置するよう設けられている。ここで、マイコン６２およびドライバ６３は、基板６１の半導体モジュール５０とは反対側に実装されている。すなわち、マイコン６２およびドライバ６３は、基板６１とインバータケース８０の板部８１との間に位置している。 In the second embodiment, the semiconductor module 50 is provided so as to be positioned between the substrate 61 of the control substrate 60 and the second plate portion 93 of the inverter cover 90. Here, the microcomputer 62 and the driver 63 are mounted on the opposite side of the substrate 61 from the semiconductor module 50. That is, the microcomputer 62 and the driver 63 are located between the substrate 61 and the plate portion 81 of the inverter case 80.

本実施形態では、第１実施形態と同様、半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０を、モータケース１０の軸方向外側かつシャフト４０の径方向外側に設けている。また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０に対しシャフト４０の径方向外側に設けられている。また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０のシャフト４０の軸方向の両端面を含む仮想平面Ｐ１、Ｐ２間に設けられている。また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の軸方向から見て重なるようにして設けられている。また、コンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の軸方向から見てモータケース１０のシルエット内に収まるよう設けられている。上記構成により、半導体モジュール５０の作動を制御する制御基板６０を回転電機の一構成要素として備えながら、回転電機の体格を小さくすることができる。 In the present embodiment, as in the first embodiment, the semiconductor module 50, the control board 60, and the capacitor 70 are provided on the outer side in the axial direction of the motor case 10 and on the outer side in the radial direction of the shaft 40. Further, the semiconductor module 50 and the control board 60 are provided on the radially outer side of the shaft 40 with respect to the capacitor 70. Further, the semiconductor module 50 and the control board 60 are provided between virtual planes P 1 and P 2 including both end faces in the axial direction of the shaft 40 of the capacitor 70. Further, the semiconductor module 50 and the control board 60 are provided so as to overlap each other when viewed from the axial direction of the shaft 40. Further, the capacitor 70, the semiconductor module 50, and the control board 60 are provided so as to fit within the silhouette of the motor case 10 when viewed from the axial direction of the shaft 40. With the above configuration, the size of the rotating electrical machine can be reduced while the control board 60 that controls the operation of the semiconductor module 50 is provided as one component of the rotating electrical machine.

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による回転電機を図１２に示す。第３実施形態は、インバータケースおよびインバータカバーの形状、および、半導体モジュールおよび制御基板の配置等が第１実施形態と異なる。 (Third embodiment)
A rotating electrical machine according to a third embodiment of the present invention is shown in FIG. The third embodiment is different from the first embodiment in the shapes of the inverter case and the inverter cover, the arrangement of the semiconductor module and the control board, and the like.

第３実施形態では、インバータケース８０は、第１実施形態と異なり、第２筒部８３を有していない。また、インバータカバー９０は、第１実施形態と異なり、第２板部９３を有していない。また、インバータカバー９０の筒部９１の第１板部９２とは反対側の端部は、インバータケース８０の板部８１の外縁部に当接している。 In the third embodiment, the inverter case 80 does not have the second cylindrical portion 83 unlike the first embodiment. Further, unlike the first embodiment, the inverter cover 90 does not have the second plate portion 93. Further, the end portion of the cylinder portion 91 of the inverter cover 90 opposite to the first plate portion 92 is in contact with the outer edge portion of the plate portion 81 of the inverter case 80.

本実施形態では、第１実施形態と同様、半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０を、モータケース１０の軸方向外側かつシャフト４０の径方向外側に設けている。また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０に対しシャフト４０の径方向外側に設けられている。 In the present embodiment, as in the first embodiment, the semiconductor module 50, the control board 60, and the capacitor 70 are provided on the outer side in the axial direction of the motor case 10 and on the outer side in the radial direction of the shaft 40. Further, the semiconductor module 50 and the control board 60 are provided on the radially outer side of the shaft 40 with respect to the capacitor 70.

また、制御基板６０は、基板６１の板厚方向がシャフト４０の軸に直交するようにして設けられている。すなわち、基板６１は、シャフト４０の周方向に沿う形状に形成されている。マイコン６２およびドライバ６３は、基板６１のコンデンサ７０側の面に実装されている。半導体モジュール５０は、基板６１のコンデンサ７０とは反対側の面に設けられている。このように、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の径方向から見て重なるようにして設けられている。 The control board 60 is provided such that the thickness direction of the board 61 is orthogonal to the axis of the shaft 40. That is, the substrate 61 is formed in a shape along the circumferential direction of the shaft 40. The microcomputer 62 and the driver 63 are mounted on the surface of the substrate 61 on the capacitor 70 side. The semiconductor module 50 is provided on the surface of the substrate 61 opposite to the capacitor 70. As described above, the semiconductor module 50 and the control board 60 are provided so as to overlap each other when viewed from the radial direction of the shaft 40.

また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０のシャフト４０の軸方向の両端面を含む仮想平面Ｐ１、Ｐ２間に設けられている。また、コンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の軸方向から見てモータケース１０のシルエット内に収まるよう設けられている。上記構成により、半導体モジュール５０の作動を制御する制御基板６０を回転電機の一構成要素として備えながら、回転電機の体格を小さくすることができる。 Further, the semiconductor module 50 and the control board 60 are provided between virtual planes P 1 and P 2 including both end faces in the axial direction of the shaft 40 of the capacitor 70. Further, the capacitor 70, the semiconductor module 50, and the control board 60 are provided so as to fit within the silhouette of the motor case 10 when viewed from the axial direction of the shaft 40. With the above configuration, the size of the rotating electrical machine can be reduced while the control board 60 that controls the operation of the semiconductor module 50 is provided as one component of the rotating electrical machine.

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による回転電機を図１３に示す。第４実施形態は、半導体モジュールおよび制御基板の配置が第３実施形態と異なる。 (Fourth embodiment)
A rotating electrical machine according to a fourth embodiment of the present invention is shown in FIG. The fourth embodiment differs from the third embodiment in the arrangement of the semiconductor module and the control board.

第４実施形態では、半導体モジュール５０は、制御基板６０の基板６１とコンデンサ７０との間に位置するよう設けられている。ここで、マイコン６２およびドライバ６３は、基板６１の半導体モジュール５０とは反対側に実装されている。すなわち、マイコン６２およびドライバ６３は、基板６１とインバータカバー９０の筒部９１との間に位置している。 In the fourth embodiment, the semiconductor module 50 is provided between the substrate 61 of the control substrate 60 and the capacitor 70. Here, the microcomputer 62 and the driver 63 are mounted on the opposite side of the substrate 61 from the semiconductor module 50. That is, the microcomputer 62 and the driver 63 are located between the substrate 61 and the cylindrical portion 91 of the inverter cover 90.

本実施形態では、第３実施形態と同様、半導体モジュール５０、制御基板６０およびコンデンサ７０を、モータケース１０の軸方向外側かつシャフト４０の径方向外側に設けている。また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０に対しシャフト４０の径方向外側に設けられている。また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の径方向から見て重なるようにして設けられている。また、半導体モジュール５０および制御基板６０は、コンデンサ７０のシャフト４０の軸方向の両端面を含む仮想平面Ｐ１、Ｐ２間に設けられている。また、コンデンサ７０、半導体モジュール５０および制御基板６０は、シャフト４０の軸方向から見てモータケース１０のシルエット内に収まるよう設けられている。上記構成により、半導体モジュール５０の作動を制御する制御基板６０を回転電機の一構成要素として備えながら、回転電機の体格を小さくすることができる。 In the present embodiment, as in the third embodiment, the semiconductor module 50, the control board 60, and the capacitor 70 are provided on the outer side in the axial direction of the motor case 10 and on the outer side in the radial direction of the shaft 40. Further, the semiconductor module 50 and the control board 60 are provided on the radially outer side of the shaft 40 with respect to the capacitor 70. Further, the semiconductor module 50 and the control board 60 are provided so as to overlap each other when viewed from the radial direction of the shaft 40. Further, the semiconductor module 50 and the control board 60 are provided between virtual planes P 1 and P 2 including both end faces in the axial direction of the shaft 40 of the capacitor 70. Further, the capacitor 70, the semiconductor module 50, and the control board 60 are provided so as to fit within the silhouette of the motor case 10 when viewed from the axial direction of the shaft 40. With the above configuration, the size of the rotating electrical machine can be reduced while the control board 60 that controls the operation of the semiconductor module 50 is provided as one component of the rotating electrical machine.

（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、半導体モジュールおよび制御基板は、コンデンサに対しシャフトの径方向内側に設けられていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、半導体モジュールおよび制御基板は、コンデンサのシャフトの軸方向の両端面を含む仮想平面間の外部に設けられていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、インバータケースとインバータカバーとにより形成される空間にポッティング材が設けられていなくてもよい。 (Other embodiments)
In another embodiment of the present invention, the semiconductor module and the control board may be provided on the radially inner side of the shaft with respect to the capacitor.
In another embodiment of the present invention, the semiconductor module and the control board may be provided outside a virtual plane including both end faces in the axial direction of the shaft of the capacitor.
In another embodiment of the present invention, the potting material may not be provided in the space formed by the inverter case and the inverter cover.

また、本発明の他の実施形態では、インバータカバーおよびインバータケースの少なくとも一方は、内壁からコンデンサ、半導体モジュールおよび制御基板までの距離が所定範囲外となるような形状に形成されていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、インバータケースおよびインバータカバーを備えていなくてもよい。 In another embodiment of the present invention, at least one of the inverter cover and the inverter case may be formed in a shape such that the distance from the inner wall to the capacitor, the semiconductor module, and the control board is outside a predetermined range.
In another embodiment of the present invention, the inverter case and the inverter cover may not be provided.

上述の第１実施形態および第２実施形態では、半導体モジュールおよび制御基板が、シャフトの軸方向から見て重なるようにして設けられる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、半導体モジュールおよび制御基板は、シャフトの軸方向から見て重ならないようにして設けられることとしてもよい。 In the first embodiment and the second embodiment described above, an example in which the semiconductor module and the control board are provided so as to overlap each other when viewed from the axial direction of the shaft has been described. On the other hand, in another embodiment of the present invention, the semiconductor module and the control board may be provided so as not to overlap each other when viewed from the axial direction of the shaft.

また、上述の第３実施形態および第４実施形態では、半導体モジュールおよび制御基板が、シャフトの径方向から見て重なるようにして設けられる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、半導体モジュールおよび制御基板は、シャフトの径方向から見て重ならないようにして設けられることとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、コンデンサ、半導体モジュールおよび制御基板は、シャフトの軸方向から見てモータケースのシルエットからはみ出す位置に設けられていてもよい。 Further, in the above-described third embodiment and fourth embodiment, the example in which the semiconductor module and the control board are provided so as to overlap each other when viewed from the radial direction of the shaft has been described. On the other hand, in another embodiment of the present invention, the semiconductor module and the control board may be provided so as not to overlap each other when viewed from the radial direction of the shaft.
In another embodiment of the present invention, the capacitor, the semiconductor module, and the control board may be provided at a position protruding from the silhouette of the motor case when viewed from the axial direction of the shaft.

また、本発明の他の実施形態では、半導体モジュールのスイッチング素子として、ＩＧＢＴに限らず、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタまたはバイポーラトランジスタ等を用いてもよい。
また、本発明の回転電機は、車両の主機モータに限らず、船舶等他の乗り物の駆動源、あるいは、その他装置等の駆動源として用いることができる。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。 In another embodiment of the present invention, the switching element of the semiconductor module is not limited to the IGBT but may be a MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor or a bipolar transistor.
The rotating electrical machine of the present invention can be used not only as a main motor of a vehicle but also as a drive source for other vehicles such as a ship or a drive source for other devices.
Thus, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the gist thereof.

１・・・・回転電機
１０・・・モータケース
２１・・・ステータ
２２・・・ロータ
３０・・・巻線
４０・・・シャフト
５０・・・半導体モジュール
６０・・・制御基板
６２・・・マイコン（制御回路）
６３・・・ドライバ（制御回路）
７０・・・コンデンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary electric machine 10 ... Motor case 21 ... Stator 22 ... Rotor 30 ... Winding 40 ... Shaft 50 ... Semiconductor module 60 ... Control board 62 ... Microcomputer (control circuit)
63 ... Driver (control circuit)
70 ・・・ Capacitor

Claims

A cylindrical motor case (10);
A stator (21) housed in the motor case;
A winding (30) wound around the stator;
A rotor (22) rotatably provided inside the stator;
A shaft (40) provided at the rotation center of the rotor;
A semiconductor module (50) for switching energization to the winding;
A control board (60) having a control circuit (62, 63) for controlling the operation of the semiconductor module;
A capacitor (70) connected to the semiconductor module,
The rotating electrical machine (1), wherein the semiconductor module, the control board, and the capacitor are provided on an outer side in the axial direction of the motor case and on an outer side in the radial direction of the shaft.

2. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the semiconductor module and the control board are provided on a radially outer side of the shaft with respect to the capacitor.

The rotating electrical machine according to claim 1 or 2, wherein the semiconductor module and the control board are provided between virtual planes (P1, P2) including both end surfaces of the capacitor in the axial direction of the shaft. .

An inverter case (80) capable of installing the capacitor, the semiconductor module and the control board;
An inverter cover (90) provided in the inverter case to cover the capacitor, the semiconductor module and the control board;
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3, further comprising:

The rotating electrical machine according to claim 4, further comprising a potting material (201) provided so as to fill a space (200) formed by the inverter case and the inverter cover.

At least one of the inverter cover and the inverter case has a shape along the capacitor, the semiconductor module, and the control board so that a distance from an inner wall to the capacitor, the semiconductor module, and the control board is within a predetermined range. The rotating electrical machine according to claim 4 or 5, wherein the rotating electrical machine is formed.

The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 6, wherein the semiconductor module and the control board are provided so as to overlap each other when viewed from an axial direction of the shaft.

The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 6, wherein the semiconductor module and the control board are provided so as to overlap each other when viewed from a radial direction of the shaft.

The said capacitor, the said semiconductor module, and the said control board are provided so that it may be settled in the silhouette of the said motor case seeing from the axial direction of the said shaft. Rotating electric machine.