JP2018196279A - インバータ一体型回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングとインバータケースそれぞれの内部をシールするためのシール構造を簡素化し、組み付けを容易なものとすること。【解決手段】インバータ一体型回転電機１０では、ハウジング１１に対して、整流部材５０及びインバータケース２１を回転軸の軸方向で順に組み付けていくと同時に、ハウジング１１とインバータケース２１との間が、第１シール部材６１、整流部材５０、及び第２シール部材６２を介してシールされることになる。よって、回転軸の軸方向におけるヒートシンク３０と冷却ファン４０との間に整流部材５０が配置されている構成のインバータ一体型回転電機１０であっても、ハウジング１１とインバータケース２１との間をシールするためのシール構造が簡素化され、インバータ一体型回転電機１０の組み付けを容易なものとなる。【選択図】図２

Description

本発明は、インバータ一体型回転電機に関する。

例えば特許文献１に開示されているように、インバータ一体型回転電機は、回転軸を回転可能に支持する筒状のハウジングと、回転軸と一体的に回転するロータと、ハウジングの内周面に固定されるステータと、インバータを収容するインバータケースと、を備えている。そして、インバータ一体型回転電機は、ハウジングとインバータケースとが回転軸の軸方向に連結されることにより構成されている。ステータのコイルからはモータ配線が引き出されている。モータ配線は、インバータのインバータ端子と電気的に接続されている。そして、インバータからの電力がインバータ端子及びモータ配線を介してステータのコイルに供給されることにより、ロータ及び回転軸が一体回転する。

ところで、インバータ一体型回転電機においては、回転軸の軸方向におけるハウジングとインバータケースとの間でインバータケースに取り付けられ、インバータと熱的に結合されるヒートシンクを備えたものがある。さらに、インバータ一体型回転電機は、回転軸の軸方向におけるヒートシンクとハウジングとの間で回転軸に固定され、回転軸の回転に伴い回転して空気を吸気可能な冷却ファンと、回転軸の軸方向におけるヒートシンクと冷却ファンとの間に配置され、ヒートシンクから冷却ファンへ空気を流す整流孔を有する整流部材と、を備えている。そして、冷却ファンの回転に伴い吸気された空気は、ヒートシンクから整流部材の整流孔を介して冷却ファンに向かって流れる。この空気によって、インバータで発生した熱がヒートシンクを介して外部へ放出され、インバータが冷却される。

特開２０１３−２０１８７８号公報

このようなインバータ一体型回転電機においては、ハウジングとインバータケースはそれぞれの内部をシールするためのシール構造が必要である。しかしながら、シール構造が複雑化すると、インバータ一体型回転電機の組み付けが煩雑なものとなる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ハウジングとインバータケースそれぞれの内部をシールするためのシール構造を簡素化し、組み付けを容易なものとすることができるインバータ一体型回転電機を提供することにある。

上記課題を解決するインバータ一体型回転電機は、回転軸を回転可能に支持する筒状のハウジングと、前記回転軸と一体的に回転するロータと、前記ハウジングの内周面に固定されるステータと、前記回転軸の軸方向で前記ハウジングに連結されるとともにインバータを収容するインバータケースと、前記ステータのコイルから引き出されるとともに前記インバータに電気的に接続されるモータ配線と、前記回転軸の軸方向における前記ハウジングと前記インバータケースとの間で前記インバータケースに設けられ、前記インバータと熱的に結合されるヒートシンクと、前記回転軸の軸方向における前記ヒートシンクと前記ハウジングとの間で前記回転軸に固定され、前記回転軸の回転に伴い回転して空気を吸気可能な冷却ファンと、前記回転軸の軸方向における前記ヒートシンクと前記冷却ファンとの間に配置され、前記ヒートシンクと前記冷却ファンとの間で空気を整流する整流孔を有する整流部材と、を備えたインバータ一体型回転電機であって、前記ハウジングは、前記回転軸の軸方向で前記モータ配線が挿通される第１挿通孔が形成された第１端面を有し、前記インバータケースは、前記回転軸の軸方向で前記モータ配線が挿通される第２挿通孔が形成された第２端面を有し、前記整流部材は、前記回転軸の軸方向で前記モータ配線が挿通される第３挿通孔と、前記第３挿通孔の周囲で前記第１端面に当接する第１当接面と、前記第３挿通孔の周囲で前記第２端面に当接する第２当接面と、を有し、前記第１端面と前記第１当接面との間に設けられる第１シール部材と、前記第２端面と前記第２当接面との間に設けられる第２シール部材と、を備えている。

これによれば、ハウジングに対して、整流部材及びインバータケースを回転軸の軸方向で順に組み付けていくと同時に、ハウジングとインバータケースとの間が、第１シール部材、整流部材、及び第２シール部材を介してシールされることになる。よって、回転軸の軸方向におけるヒートシンクと冷却ファンとの間に整流部材が配置されている構成のインバータ一体型回転電機であっても、ハウジングとインバータケースとの間をシールするためのシール構造を簡素化し、インバータ一体型回転電機の組み付けを容易なものとすることができる。

上記インバータ一体型回転電機において、前記第１当接面には、前記第１シール部材を保持する第１シール部材保持溝が形成されているとよい。
これによれば、第１シール部材保持溝に第１シール部材を保持した状態で、ハウジングに対して、整流部材及びインバータケースを回転軸の軸方向で順に組み付けていくことができるため、インバータ一体型回転電機の組み付けをさらに容易なものとすることができる。

上記インバータ一体型回転電機において、前記第２当接面には、前記第２シール部材を保持する第２シール部材保持溝が形成されているとよい。
これによれば、第２シール部材保持溝に第２シール部材を保持した状態で、ハウジングに対して、整流部材及びインバータケースを回転軸の軸方向で順に組み付けていくことができるため、インバータ一体型回転電機の組み付けをさらに容易なものとすることができる。

上記インバータ一体型回転電機において、前記第１挿通孔の内周面及び前記第３挿通孔の内周面の少なくとも一方は、前記モータ配線を前記インバータにおける前記モータ配線との電気的接続部に向けて案内する案内面になっているとよい。

これによれば、ハウジングに対して、整流部材及びインバータケースを回転軸の軸方向で順に組み付けていく際に、モータ配線が案内面によってインバータの電気的接続部に案内され易くなるため、インバータ一体型回転電機の組み付けをさらに容易なものとすることができる。

上記インバータ一体型回転電機において、前記案内面は、前記第３挿通孔の内周面であるとよい。
これによれば、第１挿通孔からハウジングの外部に延びているモータ配線を、第３挿通孔の内周面によってインバータの電気的接続部に案内しながら、ハウジングに対して、整流部材及びインバータケースを回転軸の軸方向で順に組み付けていくことができるため、インバータ一体型回転電機の組み付けをさらに容易なものとすることができる。

上記インバータ一体型回転電機において、前記案内面は、前記電気的接続部に近づくにつれて先細りしているとよい。
これによれば、例えば、案内面が、回転軸の軸方向に直線状に延びている場合に比べると、モータ配線をインバータの電気的接続部に案内し易くなるため、インバータ一体型回転電機の組み付けをさらに容易なものとすることができる。

上記インバータ一体型回転電機において、前記整流部材は樹脂製であるとともに、前記ハウジングは金属製であり、前記整流部材は、前記第１挿通孔に挿入される筒状の挿入部を有しているとよい。

これによれば、第１挿通孔の内側に位置するモータ配線の部分とハウジングとの間の絶縁を挿入部によって確保することができる。よって、第１挿通孔の内側に位置するモータ配線の部分とハウジングとの間の絶縁を確保する絶縁部材を、ハウジングの内側に別途設ける必要が無くなり、インバータ一体型回転電機の構成を簡素化することができる。

この発明によれば、ハウジングとインバータケースそれぞれの内部をシールするためのシール構造を簡素化し、組み付けを容易なものとすることができる。

実施形態におけるインバータ一体型回転電機を示す側断面図。 インバータ一体型回転電機の分解斜視図。 インバータ一体型回転電機の分解斜視図。 インバータ一体型回転電機の分解断面斜視図。 インバータ一体型回転電機の部分拡大断面図。 別の実施形態におけるインバータ一体型回転電機の部分拡大断面図。 別の実施形態におけるインバータ一体型回転電機の部分拡大断面図。

以下、インバータ一体型回転電機を具体化した一実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。なお、本実施形態のインバータ一体型回転電機は、車両に搭載されている。
図１及び図２に示すように、インバータ一体型回転電機１０は、ハウジング１１と、インバータ２０を収容するインバータケース２１と、ヒートシンク３０と、冷却ファン４０と、整流部材５０と、を備えている。

ハウジング１１は、有底円筒状の第１モータブラケット１２と、有底円筒状の第２モータブラケット１３とから構成されている。第１モータブラケット１２及び第２モータブラケット１３は、アルミニウム製である。よって、ハウジング１１は金属製である。

図１に示すように、第１モータブラケット１２は、円板状の底部１２ａと、底部１２ａの外周縁に連続する円筒状の筒部１２ｂと、を有している。底部１２ａには、貫通孔１２ｈが形成されている。図２に示すように、筒部１２ｂの外周面には、複数の取付部１２ｃが筒部１２ｂの周方向に所定の間隔を置いてそれぞれ突設されている。

図１に示すように、第２モータブラケット１３は、円板状の底部１３ａと、底部１３ａの外周縁に連続する円筒状の筒部１３ｂと、を有している。底部１３ａには、貫通孔１３ｈが形成されている。図２に示すように、筒部１３ｂの外周面には、複数の取付部１３ｃが筒部１３ｂの周方向に所定の間隔を置いてそれぞれ突設されている。さらに、第２モータブラケット１３は、インバータケース２１を第２モータブラケット１３に対して取り付けるために用いられる取付用脚部１３ｋを複数有している。

第１モータブラケット１２及び第２モータブラケット１３は、各筒部１２ｂの開口端同士が各筒部１２ｂ，１３ｂの軸方向で互いに向き合うとともに、第１モータブラケット１２の各取付部１２ｃと第２モータブラケット１３の各取付部１３ｃとが各筒部１２ｂ，１３ｂの軸方向で互いに対向するように配置されている。各筒部１２ｂ，１３ｂの軸方向で互いに対向した第１モータブラケット１２の各取付部１２ｃと第２モータブラケット１３の各取付部１３ｃとは、第１モータブラケット１２の取付部１２ｃを貫通して第２モータブラケット１３の取付部１３ｃにねじ込まれた螺子１４ａと、螺子１４ａに螺合された図示しないナットとによって締結されている。これにより、第１モータブラケット１２と第２モータブラケット１３とが各筒部１２ｂ，１３ｂの軸方向で所定の間隔を置いた状態で連結されている。

図１に示すように、インバータ一体型回転電機１０は、回転軸１５を備えている。回転軸１５の一端部は、貫通孔１２ｈに挿入されるとともに、ベアリング１６ａを介して第１モータブラケット１２に回転可能に支持されている。回転軸１５の他端部は、貫通孔１３ｈに挿入されるとともにベアリング１６ｂを介して第２モータブラケット１３に回転可能に支持されている。よって、ハウジング１１は、回転軸１５を回転可能に支持する。回転軸１５の他端は、貫通孔１３ｈを通過して第２モータブラケット１３の外端面よりも突出している。回転軸１５の軸線Ｌが延びる方向（回転軸１５の軸方向）は、各筒部１２ｂ，１３ｂの軸方向に一致している。

インバータ一体型回転電機１０は、ロータ１７及びステータ１８を備えている。ロータ１７は、回転軸１５と一体的に回転する。ロータ１７は、複数の電磁鋼板が積層されることにより構成されるロータコア１７ａを有している。また、ロータ１７は、複数のロータバー１７ｂ、第１エンドリング１７ｃ、及び第２エンドリング１７ｄを有している。複数のロータバー１７ｂは、ロータコア１７ａの周方向に間隔を置いた状態でロータコア１７ａを回転軸１５の軸方向に貫通している。第１エンドリング１７ｃは、ロータコア１７ａの一端面に配置されている。第２エンドリング１７ｄは、ロータコア１７ａの他端面に配置されている。複数のロータバー１７ｂの一端は、第１エンドリング１７ｃにそれぞれ連結されるとともに、複数のロータバー１７ｂの他端は、第２エンドリング１７ｄにそれぞれ連結されている。

ステータ１８は、ハウジング１１の内周面に固定されている。ステータ１８は、複数の電磁鋼板が積層されることにより構成される円筒状のステータコア１８ａを有している。ステータコア１８ａの軸方向一端部は、ステータコア１８ａの外周面におけるステータコア１８ａの軸方向一端部が、筒部１２ｂの内周面の開口端部に圧入されることにより、筒部１２ｂの内周面に固定されている。ステータコア１８ａの軸方向他端部は、ステータコア１８ａの外周面におけるステータコア１８ａの軸方向他端部が、筒部１３ｂの内周面の開口端部に圧入されることにより、筒部１３ｂの内周面に固定されている。ステータコア１８ａは、ステータコア１８ａの軸方向における両筒部１２ｂ，１３ｂの間に位置する外周面がハウジング１１に覆われておらず外部に露出している。

ステータ１８は、コイル１８ｂを有している。コイル１８ｂは、ステータコア１８ａの図示しないティースに捲回されている。そして、ステータコア１８ａにおける軸方向一端側に位置する一端面１８１ａからは、コイル１８ｂの一部である環状の第１コイルエンド１８１ｂが突出するとともに、ステータコア１８ａにおける軸方向他端側に位置する他端面１８２ａからは、コイル１８ｂの一部である環状の第２コイルエンド１８２ｂが突出している。

第１コイルエンド１８１ｂは、第１モータブラケット１２の筒部１２ｂによって覆われている。第２コイルエンド１８２ｂは、第２モータブラケット１３の筒部１３ｂによって覆われている。第２コイルエンド１８２ｂからは、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のコイル１８ｂに対応して３つのモータ配線１９が引き出されている。よって、ステータ１８のコイル１８ｂからはモータ配線１９が引き出されている。

ハウジング１１、整流部材５０、及びインバータケース２１は、回転軸１５の軸方向においてこの順序に並んで配置されている。回転軸１５の軸方向において、第２モータブラケット１３は、第１モータブラケット１２よりも整流部材５０側に配置されている。

第２モータブラケット１３は、筒部１３ｂの外周面から回転軸１５の径方向外側に膨出する膨出壁１３ｄを有している。膨出壁１３ｄの内側の空間における回転軸１５の軸方向両側は、一対の閉塞壁１３ｅ，１３ｆにより閉塞されている。図１及び図２に示すように、一対の閉塞壁１３ｅ，１３ｆのうち、第１モータブラケット１２とは反対側の閉塞壁１３ｆには、回転軸１５の軸方向でモータ配線１９が挿通される第１挿通孔１１ｈが３つ形成されている。閉塞壁１３ｆの外端面は、第１挿通孔１１ｈが形成された第１端面１１ａである。よって、ハウジング１１は、回転軸１５の軸方向でモータ配線１９が挿通される第１挿通孔１１ｈが形成された第１端面１１ａを有している。第１端面１１ａは、平坦面状である。

図１に示すように、３つのモータ配線１９は、第２コイルエンド１８２ｂの外周部から回転軸１５の径方向外側へ膨出壁１３ｄに向けて延びるとともに、膨出壁１３ｄの内側で、ステータコア１８ａの他端面１８２ａとは反対側に向けて折り曲げられた後、回転軸１５の軸方向に延びて各第１挿通孔１１ｈに挿通されている。

膨出壁１３ｄの内面には、樹脂製である筒状の絶縁部材１１ｇが設けられている。３つのモータ配線１９は、絶縁部材１１ｇの内側を通過している。絶縁部材１１ｇは、第２モータブラケット１３と各モータ配線１９との間を絶縁している。

図２に示すように、インバータケース２１は、四角筒状のケース本体２２を有している。図１に示すように、ケース本体２２における整流部材５０とは反対側の一面は開口している。ケース本体２２における整流部材５０側の一部分には、ヒートシンク３０が取り付けられる取付孔２２ａが形成されている。

図３に示すように、ケース本体２２は、回転軸１５の軸方向で第１端面１１ａと整流部材５０を介して対向配置される端面２２ｅを有している。端面２２ｅには、３つの円孔状の凹部２２ｂが形成されている。各凹部２２ｂの底面には、回転軸１５の軸方向で各モータ配線１９が挿通される円孔状の第２挿通孔２４ｈがそれぞれ形成されている。各凹部２２ｂの底面は、各第２挿通孔２４ｈが形成された第２端面２４である。

図１に示すように、ケース本体２２の内側は、ケース本体２２の内面に設けられる平板状の区画壁２２ｃによって、取付孔２２ａに連通する第１空間２２１と、３つの第２挿通孔２４ｈに連通する第２空間２２２とに区画されている。

インバータケース２１は、ケース本体２２の開口を閉塞する第１カバー部材２３ａ及び第２カバー部材２３ｂを有している。図２に示すように、第１カバー部材２３ａ及び第２カバー部材２３ｂは、ケース本体２２の開口縁に設けられたガスケット２３ｃを介して複数の螺子２３ｄ，２３ｅによりケース本体２２に取り付けられている。ケース本体２２の開口縁と、第１カバー部材２３ａ及び第２カバー部材２３ｂとの間は、ガスケット２３ｃによってシールされている。第１カバー部材２３ａは、ケース本体２２における第１空間２２１の開口を閉塞する。第２カバー部材２３ｂは、ケース本体２２における第２空間２２２の開口を閉塞する。

図１に示すように、ヒートシンク３０は、平板状の基部３１と、基部３１の一面３１ａに設けられるフィン３２とから構成されている。図３に示すように、フィン３２は、薄板をつづら折りすることにより形成されたコルゲートフィンである。ヒートシンク３０は、基部３１が取付孔２２ａに嵌め込まれた状態でケース本体２２に取り付けられている。よって、ヒートシンク３０は、回転軸１５の軸方向における第２モータブラケット１３とインバータケース２１との間でインバータケース２１に設けられている。

図１に示すように、インバータ２０は、ヒートシンク３０の基部３１におけるフィン３２とは反対側の面３１ｂに取り付けられている。よって、ヒートシンク３０は、インバータ２０と熱的に結合されている。インバータ２０は、第１空間２２１に配置されている。

インバータ２０は、基板２０ａと、基板２０ａに実装された複数のスイッチング素子２０ｂと、を有している。複数のスイッチング素子２０ｂは、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のコイル１８ｂにそれぞれ対応した各相の上アーム及び下アームを構成している。インバータ２０は、上アーム及び下アームを構成するスイッチング素子２０ｂのスイッチング動作により、車載バッテリ等の直流電源からの直流を交流に変換する。

図１及び図２に示すように、基板２０ａからは、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のコイル１８ｂに対応して３つのインバータ端子２５が回転軸１５の径方向に延設されている。各インバータ端子２５は、細長板状のバスバーである。各インバータ端子２５の一端は、介在部材２０ｃを介して基板２０ａに電気的に接続されている。各インバータ端子２５の他端は、区画壁２２ｃを貫通して第２空間２２２に突出している。各インバータ端子２５の他端部には接続孔２５ａがそれぞれ形成されている。接続孔２５ａは、インバータ端子２５の他端部を回転軸１５の軸方向に貫通している。各インバータ端子２５と区画壁２２ｃとの間は、ガスケット２３ｃの一部分であるシール部２３１ｃによってシールされている。

図３に示すように、回転軸１５の径方向において、ケース本体２２におけるヒートシンク３０に対して各第２挿通孔２４ｈとは反対側の部位には、放熱フィン２６が設けられている。放熱フィン２６は、薄板をつづら折りすることにより形成されたコルゲートフィンである。放熱フィン２６は、回転軸１５の径方向でヒートシンク３０のフィン３２と重なる位置に配置されている。

図２及び図３に示すように、ケース本体２２の外面には、複数の取付用脚部２７が突設されている。複数の取付用脚部２７は、第２モータブラケット１３に対してインバータケース２１を取り付けるために用いられる。各取付用脚部２７は、第２モータブラケット１３の各取付用脚部１３ｋと回転軸１５の軸方向で対向している。

図１及び図２に示すように、冷却ファン４０は、回転軸１５の軸方向におけるヒートシンク３０とハウジング１１（第２モータブラケット１３）との間で回転軸１５の他端に固定されている。そして、冷却ファン４０は、回転軸１５の回転に伴い回転して空気を吸気可能である。

整流部材５０は樹脂製である。整流部材５０は、回転軸１５の軸方向におけるヒートシンク３０と冷却ファン４０との間に配置され、ヒートシンク３０と冷却ファン４０との間で空気を整流する整流孔５１を複数有している。複数の整流孔５１は四角孔形状である。複数の整流孔５１は、回転軸１５の軸方向で冷却ファン４０及びヒートシンク３０にそれぞれ対向している。

図２及び図３に示すように、整流部材５０は、複数の整流孔５１が形成される略円板状の本体部５２と、本体部５２の外縁部から第２モータブラケット１３に向けて延びる排気案内筒部５３と、を有している。また、排気案内筒部５３は、回転軸１５の径方向外側に突出する突出部５３ｆを複数有している。各突出部５３ｆの内方は、各取付用脚部１３ｋと回転軸１５の軸方向で対向している。また、排気案内筒部５３には、第２モータブラケット１３の膨出壁１３ｄとの干渉を避けるための切欠５３ｋが形成されている。本体部５２におけるインバータケース２１側の端面５２ａには、円筒状の挿通筒５４が３つ突出形成されている。

図４に示すように、各挿通筒５４は、大径筒５４ａ、段差５４ｂ、小径筒５４ｃ、及びテーパ筒５４ｄを有している。大径筒５４ａは、本体部５２の端面５２ａに連続するとともに回転軸１５の軸方向に延びている。段差５４ｂは、回転軸１５の径方向に延びる円環状であるとともに大径筒５４ａにおける本体部５２とは反対側の端部に連続している。小径筒５４ｃは、段差５４ｂの内周部に連続するとともに回転軸１５の軸方向に延びている。小径筒５４ｃは、大径筒５４ａよりも外径が小径である。テーパ筒５４ｄは、小径筒５４ｃにおける段差５４ｂとは反対側の端部に連続するとともに小径筒５４ｃから離れるにつれて外径が徐々に小さくなっている。

各挿通筒５４の内側は、回転軸１５の軸方向で各モータ配線１９が挿通される円孔状の第３挿通孔５４ｈになっている。よって、整流部材５０は、第３挿通孔５４ｈを３つ有している。図３に示すように、各第３挿通孔５４ｈは、本体部５２における第２モータブラケット１３側の端面に開口している。

図４及び図５に示すように、第３挿通孔５４ｈの内周面は、本体部５２における第２モータブラケット１３側の端面から挿通筒５４の段差５４ｂまでの間で本体部５２における第２モータブラケット１３側の端面から挿通筒５４の先端に向かうにつれて先細りしている。図５に示すように、各挿通筒５４の小径筒５４ｃ及びテーパ筒５４ｄは、各第２挿通孔２４ｈに挿入され、インバータケース２１内の第２空間２２２に突出している。各挿通筒５４のテーパ筒５４ｄの内側は、回転軸１５の軸方向で各インバータ端子２５の接続孔２５ａに対向している。

図３及び図５に示すように、本体部５２における第２モータブラケット１３側の端面は、３つの第３挿通孔５４ｈの周囲で第１端面１１ａに当接する第１当接面５５になっている。よって、整流部材５０は、３つの第３挿通孔５４ｈの周囲で第１端面１１ａに当接する第１当接面５５を有している。第１当接面５５は、回転軸１５の軸方向で第１端面１１ａに対向している。図３に示すように、第１当接面５５は、切欠５３ｋに連続している。

第１端面１１ａと第１当接面５５との間には第１シール部材６１が設けられている。第１シール部材６１は、長四角枠状であるゴム製のガスケットである。第１シール部材６１には、各モータ配線１９が挿通される枠状の挿通部６１ａがそれぞれ形成されている。各挿通部６１ａは、第１端面１１ａにおける各第１挿通孔１１ｈの周囲、及び第１当接面５５における第３挿通孔５４ｈの周囲にそれぞれ配置されている。

第１当接面５５には、第１シール部材６１を保持する第１シール部材保持溝５５ａが形成されている。第１シール部材保持溝５５ａは、第１当接面５５において、各第３挿通孔５４ｈを囲むように形成されている。

図５に示すように、第１シール部材６１は、第１シール部材保持溝５５ａに装着されることにより第１シール部材保持溝５５ａに保持されるとともに、第１シール部材保持溝５５ａに密着している。第１シール部材６１は、第１端面１１ａと第１当接面５５とが当接することにより、第１端面１１ａと第１シール部材保持溝５５ａとの間で押し潰された状態で第１端面１１ａに密着している。そして、第１シール部材６１は、第１端面１１ａと第１当接面５５との間を介した各第１挿通孔１１ｈへの水や異物等の侵入、及び第１端面１１ａと第１当接面５５との間を介した各第３挿通孔５４ｈへの水や異物等の侵入を抑制している。

図２及び図５に示すように、各挿通筒５４の段差５４ｂの端面は、各第３挿通孔５４ｈの周囲で第２端面２４に当接する第２当接面５６になっている。よって、整流部材５０は、各第３挿通孔５４ｈの周囲で第２端面２４に当接する第２当接面５６を有している。各第２当接面５６は、回転軸１５の軸方向で第２端面２４に対向している。

各第２端面２４と各第２当接面５６との間には第２シール部材６２がそれぞれ設けられている。図２に示すように、各第２シール部材６２は、円環状であるゴム製のシール部材である。各第２当接面５６には、各第２シール部材６２を保持する第２シール部材保持溝５６ａがそれぞれ形成されている。各第２シール部材保持溝５６ａは、第２当接面５６において、各第３挿通孔５４ｈを囲むように形成されている。

図５に示すように、各第２シール部材６２は、各第２シール部材保持溝５６ａに装着されることにより各第２シール部材保持溝５６ａに保持されるとともに、各第２シール部材保持溝５６ａにそれぞれ密着している。各第２シール部材６２は、各第２端面２４と各第２当接面５６とが当接することにより、各第２端面２４と各第２シール部材保持溝５６ａとの間で押し潰された状態で各第２端面２４に密着している。そして、各第２シール部材６２は、各第２端面２４と各第２当接面５６との間を介した各第２挿通孔２４ｈへの水や異物等の侵入を抑制している。

図２に示すように、本実施形態のインバータ一体型回転電機１０は、第２モータブラケット１３に対して、整流部材５０及びインバータケース２１を回転軸１５の軸方向に順に組み付けていくことにより構成されている。インバータケース２１及び整流部材５０は、インバータケース２１の複数の取付用脚部２７及び整流部材５０を貫通して複数の取付用脚部１３ｋにねじ込まれる螺子５７によって第２モータブラケット１３に組み付けられている。よって、インバータケース２１及び整流部材５０は、回転軸１５の軸方向でハウジング１１に連結されている。

図１に示すように、整流部材５０の排気案内筒部５３は、第２モータブラケット１３の筒部１３ｂの外周面を覆っている。そして、排気案内筒部５３の内周面と第２モータブラケット１３の筒部１３ｂの外周面との間に排気通路５８が形成されている。排気通路５８は、複数の整流孔５１に連通している。

図５に示すように、各モータ配線１９における第２コイルエンド１８２ｂとは反対側の端部は、絶縁部材１１ｇの内側、各第１挿通孔１１ｈ、及び各第３挿通孔５４ｈを通過してインバータケース２１の第２空間２２２に突出し、各インバータ端子２５の接続孔２５ａにそれぞれ挿通されている。ここで、各第３挿通孔５４ｈを形成する各挿通筒５４の小径筒５４ｃ及びテーパ筒５４ｄは、各第２挿通孔２４ｈに挿通されている。つまり、各第３挿通孔５４ｈを通過する各モータ配線１９は、各第２挿通孔２４ｈを通過しているとも言える。

そして、各接続孔２５ａに挿通された各モータ配線１９の端部と各インバータ端子２５の他端とが各ナット２５ｂによって回転軸１５の軸方向から締結されることにより、各モータ配線１９と各インバータ端子２５とが電気的に接続されている。これにより、各モータ配線１９とインバータ２０とが各インバータ端子２５を介して電気的に接続されている。よって、各モータ配線１９はインバータ２０に電気的に接続されている。そして、各インバータ端子２５の接続孔２５ａは、インバータ２０における各モータ配線１９との電気的接続部である。

各第３挿通孔５４ｈの内周面は、各モータ配線１９を各インバータ端子２５の接続孔２５ａに向けて案内する案内面５９になっている。具体的には、各第３挿通孔５４ｈの内周面、すなわち、各案内面５９は、本体部５２の端面５２ｂから挿通筒５４の段差５４ｂまでの間で本体部５２の端面５２ｂから挿通筒５４の先端に向かうにつれて先細りなっている。したがって、各案内面５９は、各インバータ端子２５の接続孔２５ａに近づくにつれて先細りしているため、各案内面５９が、回転軸１５の軸方向に直線状に延びている場合に比べると、各モータ配線１９が各インバータ端子２５の接続孔２５ａに案内され易くなっている。

図２に示すように、第２モータブラケット１３に対して、整流部材５０及びインバータケース２１を組み付ける際には、第１カバー部材２３ａは、ガスケット２３ｃによって第１空間２２１への異物の侵入が防止された状態で、ケース本体２２に予め取り付けられている。第２カバー部材２３ｂは、第２モータブラケット１３に対して、整流部材５０及びインバータケース２１を組み付ける際には、ケース本体２２に取り付けられておらず、ケース本体２２における第２空間２２２の開口は開放された状態にある。第２カバー部材２３ｂは、各ナット２５ｂにおける各モータ配線１９の端部と各インバータ端子２５との締結後に、ケース本体２２に取り付けられる。

また、第２モータブラケット１３に対して、整流部材５０及びインバータケース２１を組み付ける際には、第１シール部材６１は第１シール部材保持溝５５ａに保持されているとともに、第２シール部材６２は第２シール部材保持溝５６ａに保持されている。よって、第２モータブラケット１３に対して、整流部材５０及びインバータケース２１を回転軸１５の軸方向で順に組み付けていくと同時に、第２モータブラケット１３とインバータケース２１との間が、第１シール部材６１、整流部材５０、及び第２シール部材６２を介してシールされる。

次に、本実施形態の作用について説明する。
インバータ２０から各インバータ端子２５及び各モータ配線１９を介してＵ相、Ｖ相及びＷ相のコイル１８ｂに電力が供給されると、ステータ１８において回転磁界が発生し、ロータ１７が回転する。これにより、回転軸１５がロータ１７と一体的に回転する。そして、回転軸１５に固定された冷却ファン４０が回転軸１５の回転に伴い回転し、冷却ファン４０の回転により、図１において二点鎖線Ｒ１で示すように、空気が回転軸１５の径方向外側から回転軸１５の軸線Ｌに向けて導入される。このとき、空気とヒートシンク３０のフィン３２との熱交換が行われる。そして、インバータ２０で発生した熱が、ヒートシンク３０を介して空気に放出され、インバータ２０が冷却される。フィン３２において熱交換が行われた空気は、複数の整流孔５１を介して冷却ファン４０に向かって流れ、排気通路５８を介して外部へ排出される。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）インバータ一体型回転電機１０では、ハウジング１１に対して、整流部材５０及びインバータケース２１を回転軸１５の軸方向で順に組み付けていくと同時に、ハウジング１１とインバータケース２１との間が、第１シール部材６１、整流部材５０、及び第２シール部材６２を介してシールされることになる。よって、回転軸１５の軸方向におけるヒートシンク３０と冷却ファン４０との間に整流部材５０が配置されている構成のインバータ一体型回転電機１０であっても、ハウジング１１とインバータケース２１それぞれの内部をシールするためのシール構造を簡素化し、インバータ一体型回転電機１０の組み付けを容易なものとすることができる。

（２）第１当接面５５には、第１シール部材６１を保持する第１シール部材保持溝５５ａが形成されている。これによれば、第１シール部材保持溝５５ａに第１シール部材６１を保持した状態で、ハウジング１１に対して、整流部材５０及びインバータケース２１を回転軸１５の軸方向で順に組み付けていくことができるため、インバータ一体型回転電機１０の組み付けをさらに容易なものとすることができる。

（３）第２当接面５６には、第２シール部材６２を保持する第２シール部材保持溝５６ａが形成されている。これによれば、第２シール部材保持溝５６ａに第２シール部材６２を保持した状態で、ハウジング１１に対して、整流部材５０及びインバータケース２１を回転軸１５の軸方向で順に組み付けていくことができるため、インバータ一体型回転電機１０の組み付けをさらに容易なものとすることができる。

（４）各第３挿通孔５４ｈの内周面は、各モータ配線１９を各インバータ端子２５の接続孔２５ａに向けて案内する案内面５９になっている。これによれば、ハウジング１１に対して、整流部材５０及びインバータケース２１を回転軸１５の軸方向で順に組み付けていく際に、各モータ配線１９が各案内面５９によって各インバータ端子２５の接続孔２５ａに案内され易くなるため、インバータ一体型回転電機１０の組み付けをさらに容易なものとすることができる。

（５）案内面５９は、第３挿通孔５４ｈの内周面である。これによれば、各第１挿通孔１１ｈからハウジング１１の外部に延びている各モータ配線１９を、各第３挿通孔５４ｈの内周面によって各インバータ端子２５の接続孔２５ａに案内しながら、ハウジング１１に対して、整流部材５０及びインバータケース２１を回転軸１５の軸方向で順に組み付けていくことができる。したがって、インバータ一体型回転電機１０の組み付けをさらに容易なものとすることができる。

（６）案内面５９は、インバータ端子２５の接続孔２５ａに近づくにつれて先細りしている。これによれば、例えば、案内面５９が、回転軸１５の軸方向に直線状に延びている場合に比べると、モータ配線１９をインバータ端子２５の接続孔２５ａに案内し易くなるため、インバータ一体型回転電機１０の組み付けをさらに容易なものとすることができる。

（７）第２モータブラケット１３に対して、整流部材５０及びインバータケース２１を組み付ける際には、第１カバー部材２３ａはガスケット２３ｃを介してケース本体２２に予め取り付けられている。よって、第２モータブラケット１３に対して、整流部材５０及びインバータケース２１を組み付ける際に、インバータ２０が収容された第１空間２２１に異物が侵入することがガスケット２３ｃによって防止されているため、クリーンルーム環境内での組み付け作業を行う必要が無い。したがって、インバータ一体型回転電機１０の組み付け作業のコストを抑えることができる。

（８）各ナット２５ｂにおける各モータ配線１９の端部と各インバータ端子２５との締結は、各ナット２５ｂによって回転軸１５の軸方向にてなされる。このため、各モータ配線１９の端部と各インバータ端子２５との締結が回転軸１５の径方向にてなされる構成に比べると、インバータ一体型回転電機１０の回転軸１５の径方向の体格を小型化することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図６に示すように、整流部材５０に挿通筒５４が設けられておらず、第２モータブラケット１３に、整流部材５０に向けて突出する挿通筒１３ｐが形成されていてもよい。整流部材５０の本体部５２には第３挿通孔５４ｈが貫通形成されている。挿通筒１３ｐは、第３挿通孔５４ｈに向けて延びている。第２モータブラケット１３は、挿通筒１３ｐの内側に設けられる絶縁部材１１ｇを有している。そして、絶縁部材１１ｇの内側が第１挿通孔１１ｈとして機能している。さらに、第１挿通孔１１ｈの内周面が案内面５９として機能しており、案内面５９が、インバータ端子２５の接続孔２５ａに近づくにつれて先細りしていてもよい。

また、第１挿通孔１１ｈの内周面及び第３挿通孔５４ｈの内周面によって、案内面５９が形成されていてもよい。要は、第１挿通孔１１ｈの内周面及び第３挿通孔５４ｈの内周面の少なくとも一方が、モータ配線１９をインバータ端子２５の接続孔２５ａに向けて案内する案内面になっていればよい。

○ 図７に示すように、整流部材５０は、第１挿通孔１１ｈに挿入される筒状の挿入部５０Ａを有していてもよい。これによれば、第１挿通孔１１ｈの内側に位置するモータ配線１９の部分と第２モータブラケット１３との間の絶縁を挿入部５０Ａによって確保することができる。よって、第１挿通孔１１ｈの内側に位置するモータ配線１９の部分と第２モータブラケット１３との間の絶縁を確保する絶縁部材を、第２モータブラケット１３の内側に別途設ける必要が無くなり、インバータ一体型回転電機１０の構成を簡素化することができる。

○ 実施形態において、第１シール部材保持溝５５ａが、第１当接面５５に形成されておらず、第１端面１１ａに形成されていてもよい。
○ 実施形態において、第１当接面５５に、第１シール部材保持溝５５ａが形成されていなくてもよい。

○ 実施形態において、第２シール部材保持溝５６ａが、第２当接面５６に形成されておらず、第２端面２４に形成されていてもよい。
○ 実施形態において、第２当接面５６に、第２シール部材保持溝５６ａが形成されていなくてもよい。

○ 実施形態において、整流部材５０に挿通筒５４が設けられておらず、例えば、本体部５２に第３挿通孔５４ｈが貫通形成された整流部材５０であってもよく、第３挿通孔５４ｈの内周面が案内面５９として機能していなくてもよい。

○ 実施形態において、案内面５９が、例えば、回転軸１５の軸方向に直線状に延びていてもよい。
○ 実施形態において、ケース本体２２の内側が、区画壁２２ｃによって第１空間２２１と第２空間２２２とに区画されていないインバータケース２１であってもよい。

○ 実施形態において、整流孔５１の形状は特に限定されるものではなく、扇形孔形状や三角孔形状、円孔形状であってもよい。
○ 実施形態において、閉塞壁１３ｆに、第１挿通孔１１ｈが３つ形成されておらず、３つのモータ配線１９が挿通可能な大きさの第１挿通孔１１ｈが一つだけ形成されていてもよい。

○ 実施形態において、整流部材５０に、第３挿通孔５４ｈが３つ形成されておらず、３つのモータ配線１９が挿通可能な大きさの第３挿通孔が一つだけ形成されていてもよい。

○ 実施形態において、各モータ配線１９の端部と各インバータ端子２５との締結が回転軸１５の径方向にてなされる構成であってもよい。例えば、インバータケース２１の外周面にモータ配線１９をインバータ２０に接続する端子台が設けられており、端子台に設置されたインバータ端子とモータ配線１９との締結を回転軸１５の径方向で行う構成であってもよい。

○ 実施形態において、インバータケース２１とヒートシンク３０とが、例えば、アルミダイカストにより一体形成されていてもよい。

１０…インバータ一体型回転電機、１１…ハウジング、１１ａ…第１端面、１１ｈ…第１挿通孔、１５…回転軸、１７…ロータ、１８…ステータ、１８ｂ…コイル、１９…モータ配線、２０…インバータ、２１…インバータケース、２４…第２端面、２４ｈ…第２挿通孔、２５ａ…電気的接続部である接続孔、３０…ヒートシンク、４０…冷却ファン、５０…整流部材、５０Ａ…挿入部、５１…整流孔、５４ｈ…第３挿通孔、５５…第１当接面、５５ａ…第１シール部材保持溝、５６…第２当接面、５６ａ…第２シール部材保持溝、５９…案内面、６１…第１シール部材、６２…第２シール部材。

Claims (7)

1. 回転軸を回転可能に支持する筒状のハウジングと、
   前記回転軸と一体的に回転するロータと、
   前記ハウジングの内周面に固定されるステータと、
   前記回転軸の軸方向で前記ハウジングに連結されるとともにインバータを収容するインバータケースと、
   前記ステータのコイルから引き出されるとともに前記インバータに電気的に接続されるモータ配線と、
   前記回転軸の軸方向における前記ハウジングと前記インバータケースとの間で前記インバータケースに設けられ、前記インバータと熱的に結合されるヒートシンクと、
   前記回転軸の軸方向における前記ヒートシンクと前記ハウジングとの間で前記回転軸に固定され、前記回転軸の回転に伴い回転して空気を吸気可能な冷却ファンと、
   前記回転軸の軸方向における前記ヒートシンクと前記冷却ファンとの間に配置され、前記ヒートシンクと前記冷却ファンとの間で空気を整流する整流孔を有する整流部材と、を備えたインバータ一体型回転電機であって、
   前記ハウジングは、前記回転軸の軸方向で前記モータ配線が挿通される第１挿通孔が形成された第１端面を有し、
   前記インバータケースは、前記回転軸の軸方向で前記モータ配線が挿通される第２挿通孔が形成された第２端面を有し、
   前記整流部材は、前記回転軸の軸方向で前記モータ配線が挿通される第３挿通孔と、前記第３挿通孔の周囲で前記第１端面に当接する第１当接面と、前記第３挿通孔の周囲で前記第２端面に当接する第２当接面と、を有し、
   前記第１端面と前記第１当接面との間に設けられる第１シール部材と、
   前記第２端面と前記第２当接面との間に設けられる第２シール部材と、を備えていることを特徴とするインバータ一体型回転電機。
2. 前記第１当接面には、前記第１シール部材を保持する第１シール部材保持溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインバータ一体型回転電機。
3. 前記第２当接面には、前記第２シール部材を保持する第２シール部材保持溝が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインバータ一体型回転電機。
4. 前記第１挿通孔の内周面及び前記第３挿通孔の内周面の少なくとも一方は、前記モータ配線を前記インバータにおける前記モータ配線との電気的接続部に向けて案内する案内面になっていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のインバータ一体型回転電機。
5. 前記案内面は、前記第３挿通孔の内周面であることを特徴とする請求項４に記載のインバータ一体型回転電機。
6. 前記案内面は、前記電気的接続部に近づくにつれて先細りしていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のインバータ一体型回転電機。
7. 前記整流部材は樹脂製であるとともに、前記ハウジングは金属製であり、
   前記整流部材は、前記第１挿通孔に挿入される筒状の挿入部を有していることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のインバータ一体型回転電機。