JP2017216862A - 制御装置一体型回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】回転電機からの磁束の影響による検出精度の低下が抑えられた回転角センサを備えた制御装置一体型回転電機を提供すること。【解決手段】本発明の制御装置一体型回転電機１は、固定子１００と回転子１０１とを備えた回転電機１０と、インバータ回路１１２を制御する制御回路１１６と回転子１０１の回転位置を検出する回転位置検出素子１１９とを備えた制御装置１１と、を有し、制御装置１１は、制御回路を実装する第１基板１１１と、回転位置検出素子１１９を実装する第２基板１１８とを、有し、第１基板１１１が回転位置検出素子１１９より、回転子１０１の軸方向で回転電機１０側である軸方向前側に距離を隔てて設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機を制御する制御装置を一体に備えた制御装置一体型回転電機に関する。

従来、回転電機と、制御装置とを備えた制御装置一体型回転電機がある。

制御装置一体型回転電機は、回転電機と、制御装置（インバータアッセンブリとも称する）と、を備えている。制御装置は、パワーモジュールと、ヒートシンクと、接続ターミナルと、バスバーと、絶縁体とを備えている。パワーモジュールは、熱伝導性及び絶縁性を有する接着剤を介してヒートシンクに接着されている。接続ターミナル及びバスバーは、内壁部、外壁部及び平壁部を有し、ケース部材を構成する絶縁体にインサート成形されている。絶縁体は、接着剤を介してヒートシンクに接着され、絶縁体とヒートシンクによって構成される凹部にパワーモジュールが収容されている。パワーモジュールの端子は、接続ターミナル及びバスバーに接続されている。絶縁体とヒートシンクによって形成される凹部には、絶縁性を有する充填材が充填されている。
制御装置一体型回転電機では、特許文献１に記載のように、回転電機の制御のための回転角度センサを設け、回転子の回転を検知している。

特許文献１には、モータ（回転電機）のシャフトの端部に回転角度センサの被検出部を設け、シャフトの回転軸と同軸上の位置に回転角度センサの検出部であるセンサ部を設けた電装駆動装置であって、回転角度センサの被検出部は、突部を有し磁性を有するレゾルバ回転子で構成され、回転角度センサのセンサ部は、レゾルバ回転子の外周に設けられるレゾルバ固定子鉄心と、このレゾルバ固定子鉄心に巻回される励磁巻線と出力巻線で構成されるコイル、およびコイルと制御基板とを電気的に接続する接続部材とで構成され、センサ部のレゾルバ固定子鉄心をヒートシンクに設けられた凹部に配設すると共に、ヒートシンクおよび制御基板の配置は、モータのシャフトの回転軸に垂直な面に沿った配置とした電装駆動装置（制御装置一体型回転電機）を開示している。

従来の電装駆動装置（制御装置一体型回転電機）によると、制御基板と回転角度のセンサ部を別々に構成することで制御基板の実装面積を拡大できる。また、軸受けとシャフト端の回転角度センサの被検出部との間の距離が小さくなるため、振れが小さくなり、その結果、回転角度検出の精度が向上し、モータの振動騒音を低減できるという効果が得られる。

特開２０１５−２０２０４９号公報

しかしながら、従来の制御装置一体型回転電機では、回転電機の回転を検出するセンサ部及び被検出部が回転電機に近接した位置に配置されており、回転電機の磁束の影響を受け、検出精度が低下するという問題があった。

また、従来の制御装置一体型回転電機では、センサ部が制御基板に接続部材で接続・固定されている。パワーモジュール等が配されることから、制御基板が大きくなっていた。制御基板の大型化は、制御基板自身の変形（例えば、反り）が生じやすくなる。制御基板に変形が生じると、制御基板に固定したセンサ部の位置にズレが生じる。この結果、回転角度検出の精度の低下が生じる。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、回転電機からの磁束の影響による検出精度の低下が抑えられた回転角センサを備えた制御装置一体型回転電機を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の制御装置一体型回転電機は、電機子巻線を有する固定子と、界磁巻線を有する回転子と、を備えた回転電機と、電機子巻線に電力を供給するインバータ回路を制御する制御回路と、回転子の回転位置を検出する回転位置検出素子と、を備えた制御装置と、を有する制御装置一体型回転電機であって、制御装置は、制御回路を実装する第１基板と、回転位置検出素子を実装する第２基板とを、有し、第１基板は、回転位置検出素子より、回転子の軸方向で回転電機側である軸方向前側で距離を隔てて設けられている。

この構成では、回転位置検出素子が第１基板よりも軸方向後側に、距離を隔てて設けられており、回転位置検出素子が第１基板より回転電機からの距離が離れた位置に配置される。そうすると、回転電機からの距離が長くなり、回転電機が発する磁束の影響を低減できる。その結果、本発明の制御装置一体型回転電機は、回転位置検出素子が回転電機からの磁束の影響を受けることを抑えられる。

また、本発明の制御装置一体型回転電機は、制御回路を実装する第１基板と、回転位置検出素子を実装する第２基板とを有している。この構成によると、回転位置検出素子は、制御回路を実装する第１基板に実装されない。制御回路を実装する第１基板は、大きな基板であり、実装した制御回路も発熱量の大きな素子を搭載しており、第１基板自身の変形が生じやすい。大きな第１基板は組み付け時にも変形が生じやすい。回転位置検出素子が第２基板に実装することで、第１基板に変形が生じても、第２基板に実装した回転位置検出素子がその影響を受けない。その結果、回転位置検出素子の検出精度の低下が抑えられる。

請求項２に記載の制御装置一体型回転電機は、制御装置が、インバータ回路を構成するスイッチング素子モジュールと、スイッチング素子モジュールに接続するバスバーと、を有し、スイッチング素子モジュールとバスバーとの接続部が、スイッチング素子モジュールより軸方向前側の位置に設けられている。

この構成によると、接続部（及びバスバー）と回転位置検出素子との距離が長くなる。そして、接続部（及びバスバー）を流れる電流に起因する磁束が発生しても、この長い距離により回転位置検出素子が受ける磁束の影響を低減できる。

請求項３に記載の制御装置一体型回転電機は、制御装置が、インバータ回路を構成するスイッチング素子モジュールと、スイッチング素子モジュールの熱を放熱するヒートシンクと、を有し、回転位置検出素子は、回転子の径方向で軸心側である径方向内側の位置に設けられている。

この構成によると、回転位置検出素子がヒートシンクより軸心側に位置しており、ヒートシンクに当たる冷却風が回転位置検出素子にも当たるようになり、回転位置検出素子（及び第２基板）が冷却される。

請求項４に記載の制御装置一体型回転電機は、制御装置が、インバータ回路を構成するスイッチング素子モジュールと、スイッチング素子モジュールの熱を放熱するヒートシンクと、を有し、回転位置検出素子は、軸方向後端部よりも軸方向前側の位置に設けられている。

この構成によると、回転位置検出素子がヒートシンクの軸方向後端部より回転電機側に位置しており、制御装置（及び制御装置一体型回転電機）の軸方向長さが長くなることを抑えられる。

請求項５に記載の制御装置一体型回転電機は、第２基板が、第１基板より小さい。
この構成によると、回転位置検出素子が実装する第２基板が第１基板より小さいことから、第２基板自身が変形（反り）を生じることが抑えられる。なお、第２基板が第１基板より小さいとは、軸方向から見た投影面積が小さいことが好ましい。

請求項６に記載の制御装置一体型回転電機は、回転位置検出素子が、磁気式の回転角センサである。
この構成によると、回転位置検出素子を小型化できる。

請求項７に記載の制御装置一体型回転電機は、制御装置は、第１基板と第２基板の少なくとも一方が樹脂で被覆されている。
この構成によると、熱抵抗を低下させ、放熱性を向上させることができる。

請求項８に記載の制御装置一体型回転電機は、制御装置は、回転位置検出素子の軸方向後端後側に配置された磁性部材を備える。
この構成によると、磁性部材内を磁束が流れることで、磁性部材の軸方向前方側に位置する回転位置検出素子を通過する磁束（詳しくは、回転位置検出素子が検出する磁束）の乱れが抑制される。このため、検出精度の低下を抑えられる。

また、制御装置一体型回転電機の外部のノイズ源が電磁ノイズを発生しても、ノイズ源と回転位置検出素子との間に磁性部材が位置するため電磁ノイズが遮蔽され、回転位置検出素子の検出精度の低下を抑えられる。

請求項９に記載の制御装置一体型回転電機は、制御装置は、回転電機の軸方向後端との間に第１基板及び第２基板を収容するケースを有し、磁性部材は、ケースに固定される。
この構成によると、磁性部材を簡単に固定できる。

請求項１０に記載の制御装置一体型回転電機は、磁性部材が、第１基板、第２基板の少なくとも一方に固定される。
この構成によると、磁性部材を回転位置検出素子に対してより近接した位置に固定でき、回転電機から磁性部材に向かって流れる磁束が乱れることをより抑えられる。

請求項１１に記載の制御装置一体型回転電機は、制御装置は、第２基板と回転電機との間に配置された磁気遮蔽部材を備える。
この構成によると、回転電機から第２基板に向かって流れる電磁ノイズを遮蔽でき、回転位置検出素子の検出精度の低下を抑えられる。

請求項１２に記載の制御装置一体型回転電機は、電機子巻線を有する固定子と、界磁巻線を有する回転子と、を備えた回転電機と、電機子巻線に電力を供給するインバータ回路を制御する制御回路と、回転子の回転位置を検出する回転位置検出素子と、を備えた制御装置と、を有する制御装置一体型回転電機であって、回転位置検出素子の軸方向後端後側に配置された磁性部材を備える。

この構成によると、磁束は、回転電機から回転位置検出素子を透過し、軸方向後端後側に配置された磁性部材に流れる。回転電機と磁性部材との間に位置する回転位置検出素子を透過する磁束は、その流れの向きが一定となり、磁束の乱れが抑制される。すなわち、回転位置検出素子が検出する磁束の乱れが抑制される。この結果、回転位置検出素子の検出精度の低下が抑えられる。

請求項１３に記載の制御装置一体型回転電機は、磁性部材が、制御装置を収容するケースの外表面に設けられる。
この構成によると、磁性部材を自由に設けることができ、磁束の乱れがより抑制できる。ハウジングの内部は、制御回路等の各種の部材が存在する。このため、ハウジングの内部に磁性部材を設ける場合には、これら他の部材との干渉を抑える必要がある。一方、ハウジングの外表面に設ける場合には、このような干渉が生じにくい。すなわち、磁性部材の形状や設置位置の自由度が高く、回転位置検出素子を透過する磁束を制御しやすくなる。つまり、磁束の乱れがより抑制できる。加えて、ハウジングの外表面には、磁性部材を簡単に設置できる。

請求項１４に記載の制御装置一体型回転電機は、磁性部材が、回転電機と制御装置の少なくとも一方に固定される。
この構成によると、磁束の乱れがより抑制できる。磁性部材を回転電機と制御装置の少なくとも一方に固定することで、磁性部材のズレが生じなくなる。その結果、回転電機と磁性部材の位置（相対位置）が固定され、回転位置検出素子を透過する磁束の乱れが生じなくなる。

請求項１５に記載の制御装置一体型回転電機は、磁性部材が、ケーブルを固定するケーブル固定部を有する。
この構成によると、新たな部材を追加することなく、制御装置一体型回転電機にケーブルを固定できる。ケーブルを固定することで、ケーブルの断線やケーブルが接続するコネクタの外れが抑えられる。ケーブルとは、電力線や通信線などの線状の部材である。

第１実施形態の制御装置一体型回転電機の軸方向断面図である。 ケースの蓋部を外した状態における制御装置での第１及び第２配線基板の構成を模式的に示す平面図である。 バスバーの接続部を説明するための制御装置一体型回転電機の軸方向部分断面図である。 第２実施形態の制御装置一体型回転電機の軸方向部分断面図である。 第３実施形態の制御装置一体型回転電機の軸方向後側を示す斜視図である。 第３実施形態の制御装置一体型回転電機の軸方向後側を示す平面図である。 第３実施形態の回転電機の回転軸の回転位置検出用磁石の磁束を示す図である。 第３実施形態の回転電機の回転軸の回転位置検出用磁石の乱れた磁束を示す図である。 第３実施形態の磁性部材を配した状態における回転軸の回転位置検出用磁石の磁束を示す図である。 第３実施形態の変形形態１での制御装置一体型回転電機の軸方向後側を示す平面図である。 第３実施形態の変形形態１での制御装置一体型回転電機の軸方向後側を示す平面図である。

以下、実施形態を用いて本発明をより詳しく説明する。実施形態では、本発明に係る制御装置一体型回転電機を、車両に搭載される制御装置一体型回転電機に適用した例を示す。

［第１実施形態］
図１〜図３を参照して本実施形態の制御装置一体型回転電機の構成について説明する。
本形態の制御装置一体型回転電機１は、図１に示したように、車両に搭載され、バッテリから電力が供給されることで、車両を駆動するための駆動力を発生する装置である。また、車両のエンジンから駆動力が供給されることで、バッテリを充電するための電力を発生する装置でもある。制御装置一体型回転電機１は、回転電機１０と、制御装置１１とを備えている。

なお、本形態において、軸方向とは回転電機１０の回転子１０１の回転軸心が伸びる方向である軸方向（及びそれに平行な方向）を示す。図１に示したように、軸方向の前後方向の前方とは軸方向で制御装置１１から回転電機１０に向かう方向を示し、軸方向の前後方向の後方とは軸方向で回転電機１０から制御装置１１に向かう方向を示す。径方向とは回転子１０１の径方向を示す。径方向とは、軸方向に垂直な方向でもある。

（回転電機）
回転電機１０は、電力が供給されることで、車両を駆動するための駆動力を発生する機器である。また、エンジンから駆動力が供給されることで、バッテリを充電するための電力を発生する機器でもある。回転電機１０は、固定子１００と、回転子１０１と、ハウジング１０４と、回転位置検出用磁石１０５とを備えている。

固定子１００は、磁路の一部を構成するとともに、電力が供給されることで磁束を発生する部材である。具体的には、交流が供給されることで磁束を発生する部材である。また、回転子１０１の発生する磁束と鎖交することで交流を発生する部材でもある。固定子１００は、固定子コア１００ａと、電機子巻線１００ｂとを備えている。

固定子コア１００ａは、磁路の一部を構成するとともに、電機子巻線１００ｂを保持する磁性材からなる円環状の部材である。図示は省略されているが、固定子コア１００ａは、電機子巻線１００ｂを収容する複数のスロットを備えている。

電機子巻線１００ｂは、交流が供給されことで磁束を発生する部材である。また、回転子１０１の発生する磁束と鎖交することで交流を発生する部材でもある。電機子巻線１００ｂは、２組のＹ結線された３相巻線によって構成されている。電機子巻線１００ｂは、固定子コア１００ａのスロットに収容され保持されている。

回転子１０１は、磁路の一部を構成するとともに、電力が供給されることで磁束を発生する部材である。具体的には、直流が供給されることで磁束を発生する部材である。回転子１０１は、電機子巻線１００ｂの発生した磁束と鎖交することで回転力を発生する。また、車両のエンジンから供給される駆動力によって回転することで、発生した磁束が電機子巻線１００ｂと鎖交し、電機子巻線が１００ｂ交流を発生する。回転子１０１は、回転子コア１０１ａと、界磁巻線１０１ｂと、ファン１０１ｃと、回転軸１０２とを備えている。

回転子コア１０１ａは、磁路の一部を構成するとともに、界磁巻線１０１ｂを保持する磁性材からなる部材である。いわゆるランデル型ポールコアである。回転子コア１０１ａは、界磁巻線１０１ｂを収容する円環状の中空部１０１ｄを備えている。また、回転軸１０２が挿通した状態で固定される貫通孔部１０１ｅを備えている。

界磁巻線１０１ｂは、直流が供給されることで磁束を発生し、回転子コア１０１ａの外周面に磁極を形成する部材である。界磁巻線１０１ｂは、回転子コア１０１ａに形成されている円環状の中空部に収容され保持されている。

ファン１０１ｃは、回転子コア１０１ａに設けられ、回転子コア１０１ａとともに回転することで制御装置一体型回転電機１の外部の空気を回転電機１０内部及び制御装置１１内部に流通させる部材である。ファン１０１ｃは、回転子コア１０１ａの前端面及び後端面にそれぞれ設けられている。
回転子１０１は、回転子コア１０１ａの外周面を、固定子コア１００ａの内周面と所定間隔を隔てて対向させた状態で設けられている。

回転軸１０２は、回転子コア１０１ａに固定されるとともにハウジング１０４に回転可能に支持され、回転子コア１０１ａとともに回転する円柱状の部材である。回転軸１０２は、回転子コア１０１ａの貫通孔部１０１ｅに挿通した状態で、軸方向中央部が回転子コア１０１ａに固定されている。回転軸１０２は、スリップリング１０２ａを備えている。

スリップリング１０２ａは、界磁巻線１０１ｂに直流を供給する金属からなる円筒状の部材である。スリップリング１０２ａは、回転軸１０２の後端部の外周面に絶縁部材１０２ｂを介して固定され、配線部材を介して界磁巻線１０１ｂに接続されている。

ハウジング１０４は、固定子１００及び回転子１０１の回転子コア１０１ａの軸方向両端部を覆うとともに、回転軸１０２を回転可能に支持する部材である。また、制御装置１１が固定される部材でもある。ハウジング１０４は、フロントハウジング１０４ａと、リヤハウジング１０４ｂとを備えている。

フロントハウジング１０４ａは、固定子１００及び回転子１０１の回転子コア１０１ａの軸方向前端部を覆うとともに、回転軸１０２の前側を回転可能に支持する部材である。フロントハウジング１０４ａは、底部１０４ｃと、周壁部１０４ｄとを備えている。底部１０４ｃと周壁部１０４ｄにはそれぞれ貫通孔が形成されている。フロントハウジング１０４ａは、固定子１００及び回転子１０１の回転子コア１０１ａの軸方向前端部を覆うように、周壁部１０４ｄが固定子コア１００ａの前端部に固定されている。また、回転軸１０２の前端部を前方に突出させた状態で、軸受１０４ｅを介して回転軸１０２の前側を回転可能に支持している。

リヤハウジング１０４ｂは、固定子１００及び回転子１０１の回転子コア１０１ａの軸方向後端部を覆うとともに、回転軸１０２の後側を回転可能に支持する部材である。また、制御装置１１が固定される部材でもある。リヤハウジング１０４ｂは、底部１０４ｆと、周壁部１０４ｇと備えている。底部１０４ｆ及び周壁部１０４ｇには貫通孔部がそれぞれ形成されている。リヤハウジング１０４ｂは、固定子１００及び回転子１０１の回転子コア１０１ａの軸方向後端部を覆うように、周壁部１０４ｇが固定子コア１００ａの後端部に固定されている。また、回転軸１０２の後端部を後方に突出させた状態で、軸受１０４ｈを介して回転軸１０２の後側を回転可能に支持している。

回転位置検出用磁石１０５は、回転子１０１の回転位置（あるいは、回転角度）を検出するための磁界を発生する部材である。回転位置検出用磁石１０５は、磁石ホルダに保持又は収容された状態で、回転軸１０２の軸方向後端部に固定されている。

（制御装置）
制御装置１１は、回転電機１０に駆動力を発生させるために、バッテリから回転電機１０に供給される電力を制御する装置である。また、バッテリを充電するために、回転電機１０の発生した電力を変換してバッテリに供給する装置でもある。

制御装置１１は、図１、図２及び図３に示すように、ケース１１０と、第１配線基板１１１と、インバータ回路１１２と、界磁回路１１４と、ブラシ１１５と、制御回路１１６と、インバータ用バスバー１１７と、第２配線基板１１８と、回転位置検出素子１１９と、磁性部材１２０と、磁気遮蔽部材１２１とを備えている。

ケース１１０は、リヤハウジング１０４ｂの軸方向後端部に設けられ、第１配線基板１１１、インバータ回路１１２、界磁回路１１４、ブラシ１１５、制御回路１１６、第２配線基板１１８及び回転位置検出素子１１９を収容する樹脂からなる箱状の部材である。また、インバータ用バスバー１１７及びその他の配線用のバスバーを固定する部材でもある。ケース１１０は、本体部１１０ａと、蓋部１１０ｂとを備えている。

本体部１１０ａは、インバータ回路１１２、界磁回路１１４及び制御回路１１６を固定するとともに、ブラシ１１５を径方向に移動可能に保持する部材である。また、インバータ用バスバー１１７及びその他の配線用のバスバーを固定する部材でもある。本体部１１０ａは、中央部に貫通孔部１１０ｃを備えている。本体部１１０ａは、リヤハウジング１０４ｂの軸方向後端部に固定されている。径方向とは、回転電機１０の回転軸心と直交する面に沿った方向であって、回転軸心に近接−離反する方向である。

蓋部１１０ｂは、本体部１１０ａの後側を覆う部材である。蓋部１１０ｂは、底部１１０ｄと、周壁部１１０ｅとを備えている。周壁部１１０ｅのうち、後述するヒートシンク１１３のフィン部１１３ｂと対向する部分には開口部１１０ｆが形成されている。

第１配線基板１１１は、インバータ回路１１２、界磁回路１１４及び制御回路１１６を実装する基板である。これらの回路１１２，１１４，１１６の間を配線するための板状の内部配線基板でもある。第１配線基板１１１は、表面及び内層に配線パターンが形成されている。第１配線基板１１１は、第１基板に相当する。

第１配線基板１１１は、Ｕ字状を有する。第１配線基板１１１は、距離を隔ててブラシホルダー部１１０ｈを囲むようにケース１１０内に収容・固定されている。インバータ回路１１２より軸方向前側の位置にリヤハウジング１０４ｂ及びインバータ回路１１２と距離を隔てて設けられている。第１配線基板１１１は、その表面が樹脂１１０ｇで被覆されている。インバータ回路１１２及び制御回路１１６も、ケース１１０内において樹脂１１０ｇで封止されている。

インバータ回路１１２は、電機子巻線１００ｂに交流を供給する回路である。また、電機子巻線１００ｂから供給される交流を直流に変換する回路でもある。インバータ回路１１２は、３個のスイッチング素子モジュール１１２ａを備えている。インバータ回路１１２は、ケース１１０内に収容され、リヤハウジング１０４ｂと距離を隔てて設けられている。

電機子巻線１００ｂが２組の３相巻線によって構成されているため、インバータ回路１１２は、２組の３相インバータによって構成されている。３相インバータが６個のインバータ用スイッチング素子によって構成されるため、インバータ回路１１２は、１２個のインバータ用スイッチング素子によって構成されている。

スイッチング素子モジュール１１２ａは、インバータ回路１１２を構成するインバータ用スイッチング素子１１２ｂのうち、４個のインバータ用スイッチング素子が一体化された素子である。

ヒートシンク１１３は、スイッチング素子モジュール１１２ａごとに設けられ、スイッチング素子モジュール１１２ａ内のインバータ用スイッチング素子１１２ｂで発生した熱を放熱する金属からなる部材である。ヒートシンク１１３は、本体部１１３ａと、フィン部１１３ｂとを備えている。
本体部１１３ａは、矩形板状の部位である。フィン部１１３ｂは、本体部１１３ａの一面側に所定間隔を空けて複数形成される薄板状の部位である。

ヒートシンク１１３は、リヤハウジング１０４ｂと距離を隔てた位置に、本体部１１３ａの他面を回転電機側に露出させるとともに、フィン部１１３ｂを反回転電機側に露出させた状態で、ケース１１０の本体部１１０ａにインサート成形されている。スイッチング素子モジュール１１２ａは、ヒートシンク１１３の回転電機側でヒートシンク１１３に接触している。つまり、ヒートシンク１１３は、インバータ用スイッチング素子１１２ｂの反回転電機側でインバータ用スイッチング素子１１２ｂに接触している。スイッチング素子モジュール１１２ａ及びヒートシンク１１３は、周方向に距離を隔てて隣接して配置されている。

インバータ回路１１２は、第１配線基板１１１に実装するためのインバータ用バスバー１１７に接続する。インバータ用バスバー１１７は、インバータ回路１１２に接続する配線に用いられる金属からなる部材である。インバータ用バスバー１１７は、インバータ回路１１２と接続する接続部１１７ａを露出させた状態でケース１１０の本体部１１０ａにインサート成形されている。インバータ用バスバー１１７の接続部１１７ａは、フィン部１１３ｂの径方向内側で、軸方向の前方側に伸びた状態でケース１１０の本体部１１０ａにインサート成形されている。

インバータ回路１１２は、スイッチング素子モジュール１１２ａを電機子巻線１００ｂに配線する金属からなる電機子巻線用バスバー（図示せず）にも接続する。電機子巻線用バスバーと電機子巻線１００ｂの接合部も、インバータ用バスバー１１７の接続部１１７ａと同様に、周方向に隣接したスイッチング素子モジュール１１２ａ及びヒートシンク１１３の間で、第１配線基板１１１より軸方向前方側になるように設けられている。

界磁回路１１４は、界磁巻線１０１ｂに直流を供給する回路である。界磁回路１１４は、界磁用スイッチング素子１１４ａを備えている。界磁用スイッチング素子１１４ａは、第１配線基板１１１に接触させた状態で設けられている。

ブラシ１１５は、界磁回路１１４から界磁巻線１０１ｂにスリップリング１０２ａを介して直流を供給する部材である。ブラシ１１５は、ケース１１０内に収容されている。具体的には、本体部１１０ａの中央部に設けられたブラシホルダー部１１０ｈに保持されている。そして、リヤハウジング１０４ｂ、インバータ回路１１２及び制御回路１１６と距離を隔てて設けられている。
制御回路１１６は、インバータ回路１１２及び界磁回路１１４を制御する回路である。制御回路１１６は、制御回路を構成する電子部品を備える。

第２配線基板１１８は、回転位置検出用磁石１０５の発生した磁界から回転子１０１の回転位置を検出する回転位置検出素子１１９を実装する基板である。第２配線基板１１８は、回転位置検出素子１１９、及び回転位置検出素子１１９が回転位置（あるいは回転角度）を検出するための回路を実装する。第２配線基板１１８は、回転位置検出素子１１９を配線するための板状の内部配線基板でもある。第２配線基板１１８は、表面及び内層に配線パターンが形成されている。第２配線基板１１８は、第２基板に相当する。

第２配線基板１１８は、図１に示したように、軸方向に垂直な方向に沿って広がる状態でケース１１０内に収容されている。第２配線基板１１８は、軸方向前方側の表面に回転位置検出素子１１９が実装されている。回転位置検出素子１１９は、回転位置検出用磁石１０５の軸方向後方側に、小間隔を隔てた状態で設けられている。

第２配線基板１１８は、図２に示したように、径方向に延びる略帯状を有する。一方の端部（図２では、径方向内方側の端部）は、回転位置検出素子１１９が実装する。他方の端部（図２では、径方向外方側の端部）は、その幅が、一方の端部の幅より短く形成されている。第２配線基板１１８は、その長手方向が、第１配線基板１１１のＵ字状の開口から軸心の中空部に沿うように一方の端部が挿入した状態で組み付けられる。第２配線基板１１８は、一方の端部に実装した回転位置検出素子１１９が回転位置検出用磁石１０５の軸方向後方側に位置する状態で組み付けられる。

第２配線基板１１８は、第１配線基板１１１よりも面積が小さい。第２配線基板１１８も、その表面を樹脂１１０ｇで被覆するように、ケース１１０内で樹脂１１０ｇにより封止されている。

第２配線基板１１８及びそれに実装する回転位置検出素子１１９は、図３に示したように、ヒートシンク１１３の軸方向後方側の端面より、軸方向で前方側に配置されている。回転位置検出素子１１９は、ヒートシンク１１３の軸方向前方側の端面より、軸方向で後方側に配置されている。換言すると、回転位置検出素子１１９は、ヒートシンク１１３が回転軸を中心に周方向に回転したときに、区画される軸芯部の空間内に配置されている。

回転位置検出素子１１９は、回転位置検出用磁石１０５の発生した磁界（磁束）を検出する素子（センサ）であり、具体的には磁気センサ（磁気角度センサ）である。

磁性部材１２０は、磁性材料よりなる板状の部材である。本形態では、磁性材料として軟磁性材料が用いられ、具体的には鉄系金属である鉄が用いられる。磁性部材１２０は、第２配線基板１１８より面積が大きな板状の部材である。磁性部材１２０は、第２配線基板１１８（及びそれに実装する回転位置検出素子１１９）の軸方向後方側で間隔を隔てた位置（すなわち、回転位置検出素子１１９の軸方向後端より後側）に、第２配線基板１１８の広がる方向と平行に広がる状態で設けられている。磁性部材１２０は、ケース１１０の蓋部１１０ｂに固定されている。

磁気遮蔽部材１２１は、磁性部材１２０と同様に磁性材料よりなる板状の部材である。磁気遮蔽部材１２１は、第１配線基板１１１の軸方向後端より前側で間隔を隔てた位置に、第１配線基板１１１の広がる方向と平行に広がる状態で設けられている。本形態では、磁気遮蔽部材１２１は、回転電機１０のリヤハウジング１０４ｂの軸方向後端部に設けられている。ケース１１０の蓋部１１０ｂに固定されている。

（制御装置一体型回転電機の動作）
本形態の制御装置一体型回転電機１の動作について説明する。
まず、車両を駆動するための駆動力を発生する際の動作について説明する。
車両のイグニッションスイッチがオン状態になると、インバータ用バスバー１１７等を介してインバータ回路１１２のスイッチング素子モジュール１１２ａに直流が供給される。また、その他の配線用のバスバー及び第１配線基板１１１を介して、界磁回路１１４及び制御回路１１６に直流が供給される。

直流が供給されることで、界磁回路１１４及び制御回路１１６は動作を開始する。制御回路１１６は、外部から入力される指令等に基づいて、インバータ回路１１２及び界磁回路１１４を制御する。界磁回路１１４は、制御回路１１６によって制御され、ブラシ１１５及びスリップリング１０２ａを介して界磁巻線１０１ｂに直流を供給する。インバータ回路１１２は、制御回路１１６によって制御され、インバータ用バスバー１１７等を介して供給された直流を交流に変換し、電機子巻線用バスバー等を介して電機子巻線１００ｂに供給する。その結果、回転電機１０は、車両を駆動するため駆動力を発生する。

回転電機１０が駆動力を発生した状態は、回転子１０１及び回転軸１０２が回転した状態である。この状態では、回転軸１０２の軸方向後端部に固定された回転位置検出用磁石１０５も回転し、回転位置検出用磁石１０５近傍の磁束を変化させる。この磁束の変化を回転位置検出素子１１９が検出し、回転子１０１及び回転軸１０２の回転状態を検知する。得られた回転状態は、制御回路１１６で制御装置一体型回転電機１の回転の制御に利用される。
次に、バッテリを充電するための電力を発生する際の動作について説明する。

エンジンから駆動力が供給されることで、電機子巻線１００ｂは交流を発生する。制御回路１１６は、スイッチング素子モジュール１１２ａのインバータ用スイッチング素子１１２ｂのスイッチングを停止させる。インバータ用スイッチング素子１１２ｂに形成されているダイオードによって、電機子巻線１００ｂから電機子巻線用バスバー等を介して供給される交流を直流に変換し、バッテリに供給する。その結果、バッテリは、回転電機１０の発生した電力によって充電される。なお、インバータ用スイッチング素子を、回転位置検出素子から得られた回転角度に基づきスイッチングし、固定子巻線が発生させた交流を直流に変換しても良い。

エンジンからの駆動力による回転子１０１及び回転軸１０２の回転を検知することで、インバータ用スイッチング素子１１２ｂのスイッチングを停止させることができる。

（本形態の効果）
本実施形態の制御装置一体型回転電機の効果について説明する。
本形態の制御装置一体型回転電機１は、電機子巻線を有する固定子と、界磁巻線を有する回転子と、を備えた回転電機１０と、電機子巻線に電力を供給するインバータ回路を制御する制御回路と、回転子の回転位置を検出する回転位置検出素子１１９と、を備えた制御装置１１と、を有する制御装置一体型回転電機１であって、制御装置１１は、制御回路を実装する第１配線基板１１１と、回転位置検出素子１１９を実装する第２配線基板１１８とを、有し、第１配線基板１１１は、回転位置検出素子１１９より、回転子の軸方向で回転電機側である軸方向前側に距離を隔てて設けられている。

本形態の制御装置一体型回転電機１では、回転位置検出素子１１９が第１配線基板１１１よりも軸方向後側に、距離を隔てて設けられている。回転位置検出素子１１９と回転電機１０の距離が長くなり、回転電機１０が発する磁束が回転位置検出素子１１９に届きにくくなり、回転電機１０が発する磁束が回転位置検出素子１１９に影響を及ぼすことを抑えることができる。その結果、本形態の制御装置一体型回転電機１は、回転位置検出素子１１９が回転電機１０の発生する磁束の影響を受けることが抑えられる。

また、本形態の制御装置一体型回転電機１は、制御回路を実装する第１配線基板１１１と、回転位置検出素子１１９を実装する第２配線基板１１８とを有している。この構成によると、回転位置検出素子１１９は、制御回路を実装する第１配線基板１１１に実装されない。制御回路を実装する第１配線基板１１１は、第２配線基板１１８より大きな基板であり、実装した制御回路も発熱量の大きな素子を搭載している。このため、発生した熱により第１配線基板１１１自身に変形が生じやすい。また、第１配線基板１１１は面積も大きく組み付け時にも変形が生じやすい。本形態のように回転位置検出素子１１９が第２配線基板１１８に固定することで、第１配線基板１１１に変形が生じても、第２配線基板１１８に固定した回転位置検出素子１１９が変形の影響を受けない。結果、回転位置検出素子１１９の検出精度の低下が抑えられる。

本形態の制御装置一体型回転電機１は、制御装置１１が、インバータ回路を構成するスイッチング素子モジュールと、スイッチング素子モジュールに接続するバスバーと、を有し、スイッチング素子モジュールとバスバーとの接続部が、第１配線基板１１１より軸方向前側の位置に設けられている。

本形態によれば、接続部（及びバスバー）と回転位置検出素子１１９との距離が長くなる。そして、接続部（及びバスバー）を流れる電流に起因する磁束が発生しても、この長い距離により磁束密度が減少し、回転位置検出素子１１９が受ける磁束の影響を低減できる。

本形態の制御装置一体型回転電機１は、制御装置１１が、インバータ回路を構成するスイッチング素子モジュールと、スイッチング素子モジュールの熱を放熱するヒートシンクと、を有し、回転位置検出素子１１９が、回転子１０１の径方向でヒートシンクより軸心側である径方向内側の位置に設けられている。

本形態によれば、回転位置検出素子１１９がヒートシンクより軸心側に位置しており、ヒートシンクに当たる冷却風（第１の冷媒流通路を流れる空気）が回転位置検出素子１１９にも当たるようになり、回転位置検出素子１１９（及び第２配線基板１１８）が冷却される。

より詳しくは、本形態の制御装置一体型回転電機１は、回転子１０１が回転すると、ファン１０１ｃによって空気の流れが発生する。この空気を冷媒として制御装置１１を冷却することができる。そして、制御装置一体型回転電機１は、ケース１１０やリヤハウジング１０４ｂに区画される冷媒通路を備えている。

この冷媒流通路は、蓋部１１０ｂの開口部１１０ｆからヒートシンク１１３に空気を流通させるとともに、ヒートシンク１１３を流通した空気を、リヤハウジング１０４ｂ内を通ってリヤハウジング１０４ｂ外に流通させる。この冷媒流通路を流れる空気により、回転位置検出素子１１９（及び第２基板）が冷却される。

なお、本形態の制御装置一体型回転電機１は、この冷媒流通路以外の冷媒流通路を備える。例えば、別の冷媒流通路としては、制御回路１１６とリヤハウジング１０４ｂの間に空気を流通させるとともに、制御回路１１６とリヤハウジング１０４ｂの間を流通した冷媒を、リヤハウジング１０４ｂ内を通ってリヤハウジング１０４ｂ外に流通させる。

本形態の制御装置一体型回転電機１において、制御装置１１が、インバータ回路を構成するスイッチング素子モジュールと、スイッチング素子モジュールの熱を放熱するヒートシンクと、を有し、回転位置検出素子１１９は、ヒートシンクの軸方向後端部よりも軸方向前側の位置に設けられているものとなっている。

本形態によれば、回転位置検出素子１１９がヒートシンクの軸方向後端部より回転電機側に位置しており、制御装置１１（及び制御装置一体型回転電機１）の軸方向長さが長くなることを抑えられる。
本形態の制御装置一体型回転電機１は、第２配線基板１１８が、第１配線基板１１１より小さい。

本形態によれば、回転位置検出素子１１９が実装する第２配線基板１１８が第１配線基板１１１より小さい（例えば、表面積や軸方向から見た投影面積が小さい）ことから、第２配線基板１１８自身が第１配線基板１１１のような変形（反り）を生じることが抑えられる。
本形態の制御装置一体型回転電機１において、回転位置検出素子１１９が、磁気式の回転角センサである。本形態によれば、回転位置検出素子１１９を小型化できる。

更に、第２配線基板１１８が小さくなると、第２配線基板１１８自身の熱容量も小さくなる。そうすると、第１配線基板１１１のスイッチング素子モジュールの熱が第２配線基板１１８に伝達しても、小さな熱容量により、第２配線基板１１８の過剰な変形が抑えられる。すなわち、回転位置検出素子１１９のズレが過剰になることが抑えられる。
本形態の制御装置一体型回転電機１は、制御装置が、第１配線基板１１１と第２配線基板１１８の少なくとも一方が樹脂で被覆されている。
本形態によれば、熱抵抗を低下させ、放熱性を向上させることができる。
本形態の制御装置一体型回転電機１において、制御装置１１が、回転位置検出素子１１９の軸方向後端後側に配置された磁性部材１２０を備える。

本形態によれば、磁性部材１２０を磁束が流れる。磁性部材１２０内を磁束が流れると、磁性部材１２０の軸方向前方側に位置する回転位置検出素子１１９を通過する磁束（詳しくは、回転位置検出素子１１９が検出する磁束）の乱れが抑制される。このため、検出精度の低下を抑えられる。磁性部材１２０が配置されていない場合では、制御装置１１（又は制御装置一体型回転電機１）の近傍に別の磁性体が配置されている場合（例えば、制御装置一体型回転電機１の周辺に配されるワイヤハーネス）、回転位置検出素子１１９を通過する磁束（詳しくは、回転位置検出素子１１９が検出する磁束）は、磁性体内を流れる。つまり、別の磁性体が存在することで、回転位置検出素子１１９が検出する磁束）に乱れが生じる。つまり、回転位置検出素子１１９の検出精度が低下する。

このように、磁性部材１２０を備えることで、回転位置検出素子１１９を通過する磁束（詳しくは、回転位置検出素子１１９が検出する磁束）の乱れを抑えることができ、検出精度の低下が抑えられる。

さらに、制御装置一体型回転電機１の外部の部材（ノイズ源）が電磁ノイズを発生しても、ノイズ源と回転位置検出素子１１９との間に磁性部材１２０が位置することから、電磁ノイズが遮蔽され、回転位置検出素子１１９が電磁ノイズの影響を受けることが抑えられる。

本形態の制御装置一体型回転電機１において、制御装置１１が、回転電機１０の軸方向後端との間に第１配線基板１１１及び第２配線基板１１８を収容するケース１１０を有し、磁性部材１２０は、ケース１１０に固定されるものとなっている。
本形態によれば、磁性部材１２０を簡単に固定できる。

本形態の制御装置一体型回転電機１において、制御装置が、第２配線基板１１８と回転電機１０との間に配置された磁気遮蔽部材１２１を備えるものとなっている。本形態によると、磁気遮蔽部材１２１が回転電機１０から軸方向後方側（第２配線基板１１８）に向かって流れる電磁ノイズを遮蔽する。回転電機１０が発する電磁ノイズが、回転位置検出素子１１９の検出結果に影響を与えることが抑えられ、検出精度の低下を抑えられる。

［実施形態２］
本形態は、磁性部材１２０が第２配線基板１１８に固定されたこと以外は、実施形態１と同様な構成の制御装置一体型回転電機１である。
本形態は、図４に示したように、磁性部材１２０が第２配線基板１１８を封止する樹脂１１０ｇの軸方向後方側の表面に密着した状態で固定している。すなわち、磁性部材１２０は、樹脂１１０ｇを介して第２配線基板１１８に固定されている。
（本形態の効果）

本形態は、磁性部材１２０が第２配線基板１１８に固定されたこと以外は、実施形態１と同様な構成であるため、実施形態１と同様な効果を発揮する。
そして、本形態の制御装置一体型回転電機１は、磁性部材１２０が、第２配線基板１１８に固定される。

本形態によると、磁性部材１２０を回転位置検出素子１１９に対してより近接した位置に固定でき、回転電機１０から磁性部材１２０に向かって流れる磁束が乱れることを抑えられる。
なお、本形態では、磁性部材１２０が、第２配線基板１１８に固定されているが、第１配線基板１１１に固定した場合でも、同様な効果を発揮できる。

［実施形態１〜２の変形形態］
上記の各形態では、第２配線基板１１８が他方の端部側の幅が短い略帯状に形成されているが、第２配線基板１１８はこの形状に限定されるものではない。
例えば、回転位置検出素子１１９が実装される一方の端部側から他方の端部側にかけて幅が広くなる形状や、径方向で幅が増減する変化する形状（例えば、瓢箪形状）を挙げることができる。

上記の第２配線基板１１８は、第１配線基板１１１よりも小さいものであるが、第１配線基板１１１の略Ｕ字状の軸芯部に挿入された部分の面積が小さいものであっても良い。このような径方向に長い形状の場合、回転位置検出素子１１９に近接した位置で第２配線基板１１８を固定することが好ましい。そうすると、固定する部分から一方の端部までの長さが短くなり、回転位置検出素子１１９のズレが生じにくくなる。

［実施形態３］
本形態は、磁性部材１２０が制御装置１１の外表面に設けられたこと以外は、実施形態１と同様な構成の制御装置一体型回転電機１である。
本形態において、磁性部材１２０は、図５〜図６に示したように、制御装置一体型回転電機１の制御装置１１の回転位置検出素子１１９の軸方向後端後側に設けられている。磁性部材１２０は、図５に斜視図で示されるように、制御装置１１のケース１１０の蓋部１１０ｂの外表面（詳しくは、軸方向後側の表面）に固定されている。
磁性部材１２０は、本体部１２０ａ、側面部１２０ｂ、固定部１２０ｃ、ケーブル固定部１２０ｆを有する。

本体部１２０ａは、ケース１１０の蓋部１１０ｂの軸方向後側の表面に沿って広がる板状の部材である。本形態では、蓋部１１０ｂの軸方向後側の表面（あるいは、軸方向後側の端面）の一部を覆うように略弓形形状をなすように形成されている。本体部１２０ａは、図６に平面図（端面図）で示したように、軸方向後側の表面のうち、一部の端縁部を被覆する。本体部１２０ａは、回転電機１０の回転軸１０２（あるいは、回転位置検出用磁石１０５）の軸方向後側の延長線上を被覆しない。

側面部１２０ｂは、本体部１２０ａと一体に形成され、ケース１１０の蓋部１１０ｂの側面に沿って配される。側面部１２０ｂは、本体部１２０ａと固定部１２０ｃを接続する。

固定部１２０ｃは、磁性部材１２０を回転電機１０に固定するための部分である。固定部１２０ｃは、側面部１２０ｂから径方向外方に広がり、ボルト１２０ｄが貫通する貫通穴が開口している。ボルト１２０ｄは、貫通穴を貫通した状態で、回転電機１０に設けられたブラケット１２０ｅに螺合して固定する。

固定部１２０ｃの数は、磁性部材１２０を固定できれば限定されず、本形態では２カ所（複数箇所）で固定する。固定部１２０ｃの数が多くなるほど、磁性部材１２０を強固に、かつズレを生じさせることなく固定できる。

ブラケット１２０ｅは、回転電機１０のハウジング１０４（詳しくは、リヤハウジング１０４ｂ）に設けられるが、回転電機１０のフロントハウジング１０４ａに設けても、制御装置１１のケース１１０に設けてもよい。なお、ブラケット１２０ｅが制御装置１１のケース１１０に設けられる場合には、固定部１２０ｃは、磁性部材１２０を制御装置１１に固定するための部分となる。

ケーブル固定部１２０ｆは、ケーブルを固定する。ケーブル固定部１２０ｆが固定するケーブルは、その種類が限定されない。本形態の制御装置一体型回転電機１に接続するケーブルであっても、本形態の制御装置一体型回転電機１に接続しない状態で周囲に配されたケーブルであっても、いずれでもよい。本形態では、制御装置一体型回転電機１の動作時の電流が流れる電力線１２０ｇ、及び制御装置一体型回転電機１の動作時の制御信号が流れる通信線１２０ｈである。

ケーブル固定部１２０ｆは、ケーブルを固定できる構成であれば限定されない。本形態では、電力線１２０ｇ及び通信線１２０ｈを保持するクランプ１２０ｉや、通信線１２０ｈを結束して保持するタイバンド１２０ｊに設けられた係止ツメを、本体部１２０ａや側面部１２０ｂに開口した貫通孔に係合する構成である。

ケーブル固定部１２０ｆの数は、ケーブルを固定できれば限定されず、本形態では電力線１２０ｇは一カ所で、線長が長い通信線１２０ｈは２カ所（複数箇所）で固定する構成となっている。

（本形態の効果）
本形態は、磁性部材１２０が制御装置一体型回転電機１の外表面に設けられたこと以外は、実施形態１と同様な構成の制御装置一体型回転電機１であるため、実施形態１と同様な効果を発揮する。

そして、本形態の制御装置一体型回転電機１は、磁性部材１２０が、回転位置検出素子１１９の軸方向後端後側に配置されている。この構成によると、回転電機１０から磁性部材１２０に向かって流れる磁束が乱れることを抑えられる。

具体的には、回転電機１０の回転位置検出用磁石１０５の磁束は、軸方向の後側に放射して流れる。そして、軸方向後端の後側に磁性部材１２０が配置されていることで、回転位置検出用磁石１０５の磁束は、磁性部材１２０を透過するように、一定の流れとなる。本形態では、回転位置検出用磁石１０５、回転位置検出素子１１９、磁性部材１２０がこの順序で磁束が放射する方向に並んでおり、回転位置検出用磁石１０５と磁性部材１２０を流れる一定の磁束の中に回転位置検出素子１１９が配置すされる。つまり、回転電機１０から磁性部材１２０に向かって流れる磁束が乱れることが抑えられ、回転位置検出素子１１９の検出精度の低下が抑えられる。なお、「軸方向後端後側」とは、軸方向での位置が、回転位置検出素子１１９の軸方向後端よりも後側に配置されている状態を示すものであり、軸方向の延長線上に配置している状態のみを示すものではない。

より具体的には、回転電機１０の回転軸１０２の軸方向後端部に固定された回転位置検出用磁石１０５が発する磁束は、図７に示すように、周囲に何もない場合には、ほぼ均一に放射状に広がる。
そして、回転位置検出用磁石１０５の磁束が流れる位置（例えば、制御装置一体型回転電機１の外表面に間隔を隔てた位置）に、磁性材料よりなる外部磁性材料が配置すると、図８に示したように、磁束は外部磁性材料に引き寄せられる。そうすると、外部磁性材料に磁束が引き寄せられることで、磁束の流れに乱れが生じる。より具体的には、外部磁性材料がないときに破線で示した流れの磁束が、外部磁性材料に引き寄せられて実線で示した磁束流れとなる。そうすると、回転位置検出素子１１９に流れる磁束の量及び磁束の方向が変化する（乱れる）。この場合、回転位置検出素子１１９の検出精度の低下が生じていた。

これに対し、図９に示すように、磁性部材１２０を回転位置検出素子１１９の軸方向後端後側に配置すると、回転位置検出用磁石１０５の磁束は、磁性部材１２０に引き寄せられる。外部磁性材料が配置されていても、磁性部材１２０により磁束が引き寄せられる。そして、磁性部材１２０を透過する一定の流れとなる。その結果、外部磁性材料が配置されていても、回転電機１０から磁性部材１２０に向かって流れる磁束が乱れることを抑えられる。

また、本形態の制御装置一体型回転電機１は、磁性部材１２０が、制御装置１１のケース１１０の蓋部１１０ｂの外表面（詳しくは、軸方向後側の表面）に固定される。ケース１１０の蓋部１１０ｂの外表面であっても、回転電機１０からの磁束が磁性部材１２０を流れることができ、回転電機１０から磁性部材１２０に向かって流れる磁束が乱れることを抑えられる。

さらに、磁性部材１２０を制御装置１１のケース１１０の蓋部１１０ｂに組み付けて設置できる。このことは、ケース１１０の内部に磁性部材１２０を組み付ける場合と比較して、簡単に組み付けを行うことができる。
本形態の制御装置一体型回転電機１は、磁性部材１２０が制御装置一体型回転電機１（具体的には、回転電機１０のハウジング１０４）に固定される。

この構成によると、磁束の乱れがより抑制できる。磁性部材１２０を制御装置一体型回転電機１のハウジング１０４に固定することで、磁性部材１２０のズレ（詳しくは、回転位置検出素子１１９と磁性部材１２０との相対位置のズレ）が生じなくなる。回転電機１０の回転位置検出用磁石１０５と磁性部材１２０の位置（相対位置）が固定されると、回転位置検出素子１１９を透過する磁束の乱れが生じなくなる。

本形態の制御装置一体型回転電機１は、磁性部材１２０が、ケーブル（詳しくは、電力線１２０ｇ，通信線１２０ｈ）を固定するケーブル固定部１２０ｆを有する。

この構成によると、新たな部材を追加することなく、制御装置一体型回転電機１にケーブル１２０ｇ，１２０ｈを固定できる。ケーブル１２０ｇ，１２０ｈを固定することで、ケーブル１２０ｇ，１２０ｈの断線やケーブル１２０ｇ，１２０ｈが接続するコネクタの外れ等が抑えられる。

［実施形態３の変形形態１］
実施形態３では、磁性部材１２０の本体部１２０ａが略弓形形状を形成しているが、この形状に限定されるものではない。例えば、図１０〜図１１に示した形状としてもよい。なお、図１０〜図１１は、ケーブル１２０ｇ，１２０ｈを外した状態を、図６と同様に示した平面図である。

図１０に平面図で示した本体部１２０ａは、実施形態３の略弓形形状の本体部１２０ａに対して、更に蓋部１１０ｂの軸方向後側の表面の中心部を覆うことが可能な略Ｔ字状の形状に形成されている。
図１１に平面図で示した本体部１２０ａは、蓋部１１０ｂの軸方向後側の表面の全面を覆うこと形状に形成されている。

なお、図１０〜図１１に示した形状の本体部１２０ａは、いずれも蓋部１１０ｂの軸方向後側の表面の中心部を少なくとも被覆する。蓋部１１０ｂの軸方向後側の表面の中心部は、回転電機１０の回転軸１０２（すなわち、回転軸１０２の軸方向後端部に固定された回転位置検出用磁石１０５）の軸方向の延長線上の位置に当たる。これらの構成では、回転位置検出用磁石１０５と最も近い距離で磁性部材１２０が配される。

（本形態の効果）
本形態は、磁性部材１２０の本体部１２０ａの形状が異なること以外は、実施形態３と同様な構成の制御装置一体型回転電機１であるため、実施形態３と同様な効果を発揮する。

さらに、本形態では、回転位置検出用磁石１０５と磁性部材１２０との距離を短くすることができ、回転電機１０から磁性部材１２０に向かって流れる磁束が乱れることをより抑えられる。

加えて、磁性部材１２０の本体部１２０ａが略弓形形状の場合と比較して、その面積が広くなっている。換言すると、磁性部材１２０（及び本体部１２０ａ）が被覆する面積が広がる。つまり、磁性部材１２０が制御装置一体型回転電機１（回転電機１０、制御装置１１）に外部から熱が伝達することを遮蔽する効果を発揮する。すなわち、耐熱性が向上する。

上記のように、実施形態３及びその変形形態１から、磁性部材１２０は、回転位置検出素子１１９の軸方向の延長線上だけでなく、軸方向で後方側の位置に配置されていれば、回転位置検出素子１１９を透過する磁束の乱れを抑えることができる。

［実施形態３の変形形態２］
実施形態３及びその変形形態１では、実施形態１〜２と同様に、制御装置１１が第１配線基板１１１と第２配線基板１１８とを有する構成となっているが、これら２つの配線基板を備えた構成のみに限定されない。
すなわち、従来の制御装置と同様に、回転位置検出素子１１９が、インバータ回路１１２、界磁回路１１４，制御回路１１６とともに１つの回路基板に実装した構成に適用してもよい。

［実施形態１〜３の変形形態１］
実施形態１〜３及びそれらの変形形態では、回転位置検出用磁石１０５と回転位置検出素子１１９とからなるセンサにより回転軸１０２の回転を検出しているが、このセンサに限定されない。すなわち、これらの形態に、レゾルバ式センサを適用してもよい。

［実施形態１〜３の変形形態２］
実施形態３及びその変形形態１〜２では、１つの回転位置検出素子１１９が実装した構成を示しているが、回転位置検出素子１１の数は限定されない。すなわち、配線基板の異なる位置に複数が実装した構成であってもよい。例えば、基板の表面の異なる位置に実装した構成、基板の裏面の異なる位置に実装した構成、基板の表面と裏面とに実装した構成、のいずれの構成も含む。基板の表面と裏面とに実装した構成は、基板の厚さ方向の両面の対称な位置に実装する構成であってもよい。

［実施形態１〜３の変形形態３］
実施形態３及び変形形態１〜３では、回転子１０１に界磁巻線１０１ｂを備えた回転電機１０を用いた制御装置一体型回転電機に適用した例を示しているが、回転電機の構成はこの構成に限定されない。すなわち、回転子に永久磁石を備えた永久磁石型の回転電機を用いた制御装置一体型回転電機に適用した構成としてもよい。
さらに、各実施形態及び各変形形態に示した構成は、適宜組み合わせてもよい。

１・・・制御装置一体型回転電機、１０・・・回転電機、１００・・・固定子、１００ｂ・・・電機子巻線、１０１・・・回転子、１０１ｂ・・・界磁巻線、１０２・・・回転軸、１０４・・・ハウジング、１１・・・制御装置、１１０・・・ケース、１１１・・・第１配線基板、１１８・・・第２配線基板、１１９・・・回転位置検出素子、１２０・・・磁性部材、１２１・・・磁気遮蔽部材

Claims (15)

1. 電機子巻線（１００ｂ）を有する固定子（１００）と、界磁巻線（１０１ｂ）を有する回転子（１０１）と、を備えた回転電機（１０）と、
   前記電機子巻線に電力を供給するインバータ回路（１１２）を制御する制御回路（１１６）と、前記回転子の回転位置を検出する回転位置検出素子（１１９）と、を備えた制御装置（１１）と、
   を有する制御装置一体型回転電機（１）であって、
   前記制御装置は、前記制御回路を実装する第１基板（１１１）と、前記回転位置検出素子を実装する第２基板（１１８）とを、有し、
   前記第１基板は、前記回転位置検出素子より、前記回転子の軸方向で回転電機側である軸方向前側で距離を隔てて設けられている制御装置一体型回転電機。
2. 前記制御装置は、前記インバータ回路を構成するスイッチング素子モジュール（１１２ａ）と、前記スイッチング素子モジュールに接続するバスバー（１１７）と、を有し、
   前記スイッチング素子モジュールと前記バスバーとの接続部（１１７ａ）が、前記スイッチング素子モジュールより軸方向前側の位置に設けられている請求項１記載の制御装置一体型回転電機。
3. 前記制御装置は、前記インバータ回路を構成するスイッチング素子モジュールと、前記スイッチング素子モジュールの熱を放熱するヒートシンク（１１３）と、を有し、
   前記回転位置検出素子は、前記回転子の径方向で前記ヒートシンクより軸心側である径方向内側の位置に設けられている請求項１〜２の何れか１項に記載の制御装置一体型回転電機。
4. 前記制御装置は、前記インバータ回路を構成するスイッチング素子モジュールと、前記スイッチング素子モジュールの熱を放熱するヒートシンクと、を有し、
   前記回転位置検出素子は、前記ヒートシンクの軸方向後端部よりも軸方向前側の位置に設けられている請求項１〜３の何れか１項に記載の制御装置一体型回転電機。
5. 前記第２基板は、前記第１基板より小さい請求項１〜４の何れか１項に記載の制御装置一体型回転電機。
6. 回転位置検出素子は、磁気式の回転角センサである請求項１〜５の何れか１項に記載の制御装置一体型回転電機。
7. 前記制御装置は、前記第１基板と前記第２基板の少なくとも一方が樹脂（１１０ｇ）で被覆されている請求項１〜６の何れか１項に記載の制御装置一体型回転電機。
8. 前記制御装置は、前記回転位置検出素子の軸方向後端後側に配置された磁性部材（１２０）を備える請求項１〜７の何れか１項に記載の制御装置一体型回転電機。
9. 前記制御装置は、前記回転電機の軸方向後端との間に前記第１基板及び前記第２基板を収容するケース（１１０）を有し、
   前記磁性部材は、前記ケースに固定される請求項８記載の制御装置一体型回転電機。
10. 前記磁性部材は、前記第１基板、前記第２基板の少なくとも一方に固定される請求項８記載の制御装置一体型回転電機。
11. 前記制御装置は、前記第２基板と前記回転電機との間に配置された磁気遮蔽部材（１２１）を備える請求項１〜１０の何れか１項に記載の制御装置一体型回転電機。
12. 電機子巻線（１００ｂ）を有する固定子（１００）と、回転子（１０１）と、を備えた回転電機（１０）と、
    前記電機子巻線に電力を供給するインバータ回路（１１２）を制御する制御回路（１１６）と、前記回転子の回転位置を検出する回転位置検出素子（１１９）と、を備えた制御装置（１１）と、
    を有する制御装置一体型回転電機（１）であって、
    前記回転位置検出素子の前記軸方向後端後側に配置された磁性部材（１２０）を備える制御装置一体型回転電機。
13. 前記磁性部材は、前記制御装置を収容するケース（１１０）の外表面に設けられる請求項１２記載の制御装置一体型回転電機。
14. 前記磁性部材は、前記回転電機と前記制御装置の少なくとも一方に固定される請求項１２〜１３のいずれか１項に記載の制御装置一体型回転電機。
15. 前記磁性部材は、ケーブル（１２０ｇ、１２０ｈ）を固定するケーブル固定部（１２０ｆ）を有する請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の制御装置一体型回転電機。

Images