JP2019213432A - Control unit built-in rotary electric machine - Google Patents

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Abstract

To provide a control unit built-in rotary electric machine which can inhibit influence of noise on a thermosensor.SOLUTION: A control unit built-in rotary electric machine 1 has: a rotary electric machine 2 which includes a metal housing 20 incorporating a stator and a rotor; and a control unit 3 which drives and controls the rotary electric machine 2. The control unit 3 has: a semiconductor module 4 which incorporates a switching element 41 and a thermosensor 42 for detecting a temperature of the switching element 41; a metal heat radiation member 5 which radiates heat from the semiconductor module 4; and a cover 6 which covers the semiconductor module 4 and the heat radiation member 5. The semiconductor module 4 includes a lead frame 43 which is electrically connected to the switching element 41 and is thermally connected to the heat radiation member 5. The cover 6 holds a conductive member 61 which is disposed facing the heat radiation member 5. The conductive member 61 is electrically connected to the housing 20.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、回転電機と制御装置とを一体化した制御装置一体型回転電機に関する。   The present invention relates to a controller-integrated rotating electrical machine in which a rotating electrical machine and a control device are integrated.

回転電機を制御する制御装置として、特許文献1に開示されているように、スイッチング素子を内蔵した半導体モジュールを備えているものがある。かかる制御装置において、半導体モジュールの放熱を行うべく、放熱基板に半導体モジュールが接触配置されている。   As a control device that controls a rotating electrical machine, there is a control device that includes a semiconductor module with a built-in switching element, as disclosed in Patent Document 1. In such a control device, the semiconductor module is disposed in contact with the heat dissipation substrate in order to radiate the heat from the semiconductor module.

特開2007−110025号公報JP 2007-1110025 A

しかしながら、スイッチング素子の温度を検出する感温素子を、半導体モジュールに内蔵した構成において、外部からの電磁ノイズが、感温素子に影響するおそれがあるという課題がある。すなわち、外部からの電磁ノイズの影響によって、感温素子にノイズ電流が流れ、感温素子の出力に影響を与えることが懸念される。   However, in the configuration in which the temperature sensing element that detects the temperature of the switching element is built in the semiconductor module, there is a problem that electromagnetic noise from the outside may affect the temperature sensing element. That is, there is a concern that noise current flows through the temperature sensitive element due to the influence of electromagnetic noise from the outside and affects the output of the temperature sensitive element.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、感温素子へのノイズの影響を抑制することができる、制御装置一体型回転電機を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a controller-integrated dynamoelectric machine that can suppress the influence of noise on the temperature sensitive element.

本発明の一態様は、ステータ(22)及びロータ(23)を内蔵した金属製のハウジング(20)を備えた回転電機(2)と、
上記回転電機を駆動制御する制御装置(3)と、を有し、
上記制御装置は、スイッチング素子(41)と該スイッチング素子の温度を検出する感温素子(42)とを内蔵した半導体モジュール(4)と、
上記半導体モジュールを放熱させる金属製の放熱部材(5)と、
上記半導体モジュール及び上記放熱部材を覆うカバー(6)と、を有し、
上記半導体モジュールは、上記スイッチング素子に電気的に接続されていると共に上記放熱部材に熱的に接続されたリードフレーム(43)を備えており、
上記カバーは、上記放熱部材に対向配置された導電部材(61)を、保持してなり、
上記導電部材は、上記ハウジングに電気的に接続されている、制御装置一体型回転電機(1)にある。
One aspect of the present invention includes a rotating electrical machine (2) including a metal housing (20) including a stator (22) and a rotor (23).
A control device (3) for driving and controlling the rotating electrical machine,
The control device includes a semiconductor module (4) including a switching element (41) and a temperature sensitive element (42) for detecting the temperature of the switching element;
A metal heat dissipating member (5) for dissipating heat from the semiconductor module;
A cover (6) that covers the semiconductor module and the heat dissipation member;
The semiconductor module includes a lead frame (43) electrically connected to the switching element and thermally connected to the heat dissipation member,
The cover holds the conductive member (61) disposed to face the heat dissipation member,
The conductive member is in the controller-integrated dynamoelectric machine (1) electrically connected to the housing.

上記制御装置一体型回転電機においては、上記導電部材が、上記ハウジングに電気的に接続されている。これにより、外部からの電磁ノイズに起因して、リードフレームにノイズ電流が流れても、当該ノイズ電流の少なくとも一部を、導電部材を介してハウジングへ逃がすことができる。その結果、上記感温素子にノイズ電流が流れることを抑制することができる。すなわち、感温素子へのノイズの影響を抑制することができる。   In the controller-integrated rotating electrical machine, the conductive member is electrically connected to the housing. Thus, even if a noise current flows through the lead frame due to electromagnetic noise from the outside, at least a part of the noise current can be released to the housing via the conductive member. As a result, it is possible to suppress a noise current from flowing through the temperature sensitive element. That is, the influence of noise on the temperature sensitive element can be suppressed.

以上のごとく、上記態様によれば、感温素子へのノイズの影響を抑制することができる、制御装置一体型回転電機を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
As mentioned above, according to the said aspect, the control apparatus integrated rotary electric machine which can suppress the influence of the noise to a temperature sensing element can be provided.
In addition, the code | symbol in the parenthesis described in the means to solve a claim and a subject shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later, and limits the technical scope of this invention. It is not a thing.

実施形態1における、制御装置一体型回転電機の側面説明図。FIG. 3 is an explanatory side view of the controller-integrated rotating electrical machine according to the first embodiment. 図1のII線矢視相当の、制御装置一体型回転電機の平面説明図。FIG. 2 is an explanatory plan view of a controller-integrated dynamoelectric machine corresponding to the view taken along line II in FIG. 図2のIII−III線矢視断面相当の、制御装置一体型回転電機の一部の断面説明図。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory diagram of a part of the controller-integrated dynamoelectric machine corresponding to the cross section taken along line III-III in FIG. 2. 導電部材がハウジングに電気的に接続されていない場合の、ノイズ電流の電流経路を示す、等価回路図。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram showing a current path of noise current when the conductive member is not electrically connected to the housing. 実施形態1における、ノイズ電流の電流経路を示す、等価回路図。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram illustrating a current path of a noise current in the first embodiment. 実施形態2における、制御装置一体型回転電機の断面説明図。Sectional explanatory drawing of the control apparatus integrated rotary electric machine in Embodiment 2. FIG. 実施形態3における、制御装置一体型回転電機の断面説明図。Sectional explanatory drawing of the control apparatus integrated rotary electric machine in Embodiment 3. FIG. 実施形態4における、制御装置一体型回転電機の断面説明図。Sectional explanatory drawing of the control apparatus integrated rotating electrical machine in the fourth embodiment. 実施形態5における、制御装置一体型回転電機の平面説明図。FIG. 10 is an explanatory plan view of a controller-integrated rotating electrical machine according to a fifth embodiment. 図9のX−X線矢視断面相当の、制御装置一体型回転電機の一部の断面説明図。FIG. 10 is a cross-sectional explanatory diagram of a part of the controller-integrated dynamoelectric machine corresponding to the cross section taken along line XX in FIG. 9. 図9のXI−XI線矢視断面相当の、制御装置一体型回転電機の一部の断面説明図。FIG. 10 is a cross-sectional explanatory diagram of a part of the controller-integrated dynamoelectric machine corresponding to the cross section taken along line XI-XI in FIG. 9.

(実施形態1)
制御装置一体型回転電機に係る実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。
本実施形態の制御装置一体型回転電機は、図1に示すごとく、回転電機2と、制御装置3と、を有する。回転電機2は、ステータ22及びロータ23を内蔵した金属製のハウジング20を備えている。制御装置3は、回転電機2を駆動制御する。
(Embodiment 1)
An embodiment according to a controller-integrated rotating electrical machine will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the controller-integrated rotating electrical machine of this embodiment includes a rotating electrical machine 2 and a control device 3. The rotating electrical machine 2 includes a metal housing 20 in which a stator 22 and a rotor 23 are built. The control device 3 drives and controls the rotating electrical machine 2.

図2、図3に示すごとく、制御装置3は、半導体モジュール4と、放熱部材5と、カバー6と、を有する。半導体モジュール4は、スイッチング素子41と感温素子42とを内蔵している。感温素子42は、スイッチング素子41の温度を検出する素子である。
放熱部材5は、半導体モジュール4を放熱させる金属製の部材である。カバー6は、半導体モジュール4及び放熱部材5を覆う部材である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the control device 3 includes a semiconductor module 4, a heat radiating member 5, and a cover 6. The semiconductor module 4 includes a switching element 41 and a temperature sensitive element 42. The temperature sensing element 42 is an element that detects the temperature of the switching element 41.
The heat radiating member 5 is a metal member that radiates heat from the semiconductor module 4. The cover 6 is a member that covers the semiconductor module 4 and the heat dissipation member 5.

図3に示すごとく、半導体モジュール4は、リードフレーム43を備えている。リードフレーム43は、スイッチング素子41に電気的に接続されていると共に、放熱部材5に熱的に接続されている。
カバー6は、導電部材61を保持してなる。導電部材61は、放熱部材5に対向配置されている。
そして、導電部材61は、ハウジング20に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 3, the semiconductor module 4 includes a lead frame 43. The lead frame 43 is electrically connected to the switching element 41 and thermally connected to the heat dissipation member 5.
The cover 6 holds a conductive member 61. The conductive member 61 is disposed to face the heat radiating member 5.
The conductive member 61 is electrically connected to the housing 20.

本形態の制御装置一体型回転電機1は、車両に搭載される車両用の回転電機とすることができる。この場合、回転電機2は、例えば車両のエンジンにより駆動され、発電する発電機(すなわち、オルタネータ)としての機能、及び、エンジンを始動させる電動機(すなわち、スタータモータ)としての機能を有している。このような回転電機2は、ISG(Integrated Starter Generator の略)とも称される。回転電機2は、図1に示すごとく、ステータ22とロータ23とを有している。また、回転電機2は、ロータ23と一体化されたシャフト24を有する。ステータ22とロータ23とシャフト24とは、金属製のハウジング20内に収容されている。   The controller-integrated rotating electrical machine 1 of this embodiment can be a rotating electrical machine for a vehicle mounted on a vehicle. In this case, the rotating electrical machine 2 has, for example, a function as a generator (that is, an alternator) that is driven by a vehicle engine and generates power, and a function as an electric motor that starts the engine (that is, a starter motor). . Such a rotating electrical machine 2 is also referred to as ISG (abbreviation of Integrated Starter Generator). The rotating electrical machine 2 has a stator 22 and a rotor 23 as shown in FIG. The rotating electrical machine 2 has a shaft 24 integrated with the rotor 23. The stator 22, the rotor 23, and the shaft 24 are accommodated in a metal housing 20.

ステータ22は、ステータコアと、三相のステータコイルとを有する。この三相のステータコイルに位相がずれた交流電流を流すことにより、ステータ22は、ロータ23を回転させる回転磁界を発生する。シャフト24は、ロータ23と一体的に形成され、ロータ23とともに回転する。   The stator 22 has a stator core and a three-phase stator coil. The stator 22 generates a rotating magnetic field that rotates the rotor 23 by supplying an alternating current having a phase shift to the three-phase stator coil. The shaft 24 is formed integrally with the rotor 23 and rotates together with the rotor 23.

シャフト24の軸方向における、回転電機2の一端に、図1に示すごとく、制御装置3が固定されている。このようにして、制御装置一体型回転電機1は、回転電機2と制御装置3とを一体化してなる。以下において、シャフト24の軸方向を、単に「軸方向」ともいう。すなわち、回転電機2と制御装置3とが並ぶ並び方向が、軸方向と一致している。また、回転電機2に対して、制御装置3が配置された側を、後方、その反対側を前方というものとする。図1等において、軸方向を矢印Xにて示すと共に、前方をXf、後方をXrにて示す。   As shown in FIG. 1, the control device 3 is fixed to one end of the rotating electrical machine 2 in the axial direction of the shaft 24. In this way, the controller-integrated rotating electrical machine 1 is formed by integrating the rotating electrical machine 2 and the control device 3. Hereinafter, the axial direction of the shaft 24 is also simply referred to as “axial direction”. That is, the arrangement direction in which the rotating electrical machine 2 and the control device 3 are aligned matches the axial direction. In addition, the side on which the control device 3 is disposed with respect to the rotating electrical machine 2 is referred to as the rear, and the opposite side is referred to as the front. In FIG. 1 and the like, the axial direction is indicated by an arrow X, the front is indicated by Xf, and the rear is indicated by Xr.

図3に示すごとく、制御装置3は、樹脂等の絶縁体からなる基体フレーム30に、半導体モジュール4を含む制御装置3の構成部品を搭載している。
制御装置3は、回転電機2に駆動力を発生させるために、バッテリから回転電機2に供給される電力を制御する。また、バッテリを充電するために、回転電機2の発生した電力を変換してバッテリに供給する。制御装置3は、直流電力と三相交流電力との間の電力変換を行うインバータ回路を有する。半導体モジュール4は、インバータ回路を構成している。
As shown in FIG. 3, the control device 3 has components of the control device 3 including the semiconductor module 4 mounted on a base frame 30 made of an insulator such as resin.
The control device 3 controls the electric power supplied from the battery to the rotating electrical machine 2 in order to cause the rotating electrical machine 2 to generate a driving force. Further, in order to charge the battery, the electric power generated by the rotating electrical machine 2 is converted and supplied to the battery. The control device 3 has an inverter circuit that performs power conversion between DC power and three-phase AC power. The semiconductor module 4 constitutes an inverter circuit.

各半導体モジュール4は、スイッチング素子41を有する。スイッチング素子41としては、例えば、MOSFET(すなわち、金属酸化物型電界効果トランジスタ)、又は、IGBT(すなわち、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)を用いることができる。また、半導体モジュール4は、感温素子42を有する。感温素子42としては、例えば、感温ダイオードを用いることができる。感温ダイオードは、定電流を流すことで温度に応じた電圧を出力する素子である。より具体的には、感温ダイオードは、温度上昇に伴って電圧が低下する素子である。   Each semiconductor module 4 has a switching element 41. As the switching element 41, for example, a MOSFET (that is, a metal oxide field effect transistor) or an IGBT (that is, an insulated gate bipolar transistor) can be used. Further, the semiconductor module 4 has a temperature sensitive element 42. As the temperature sensing element 42, for example, a temperature sensing diode can be used. A temperature-sensitive diode is an element that outputs a voltage according to temperature by passing a constant current. More specifically, the temperature-sensitive diode is an element whose voltage decreases as the temperature increases.

半導体モジュール4は、スイッチング素子41に電気的に接続されたリードフレーム43を有する。リードフレーム43の一部は、突出して、他の電子部品との間の電気的接続を図るための端子となる。リードフレーム43は、スイッチング素子41及び感温素子42と共に、モールド樹脂44にてモールドされて一体化されている。また、リードフレーム43の一部は、半導体モジュール4の厚み方向にも露出して、放熱面431を形成している。放熱面431に、接着材11を介して、放熱部材5が熱的に接続されている。   The semiconductor module 4 includes a lead frame 43 that is electrically connected to the switching element 41. A part of the lead frame 43 protrudes and serves as a terminal for electrical connection with other electronic components. The lead frame 43 is molded by a molding resin 44 together with the switching element 41 and the temperature sensitive element 42 and integrated. A part of the lead frame 43 is also exposed in the thickness direction of the semiconductor module 4 to form a heat radiating surface 431. The heat radiating member 5 is thermally connected to the heat radiating surface 431 through the adhesive 11.

放熱部材5は、半導体モジュール4における、回転電機2と反対側に配置されている。導電部材61の少なくとも一部は、放熱部材5における、半導体モジュール4と反対側に配置されている。   The heat radiating member 5 is arranged on the semiconductor module 4 on the side opposite to the rotating electrical machine 2. At least a part of the conductive member 61 is disposed on the heat dissipation member 5 on the side opposite to the semiconductor module 4.

すなわち、図3に示すごとく、軸方向Xにおいて、その前側Xfから後側Xrに向って、回転電機2、半導体モジュール4、放熱部材5、導電部材61が、この順に並んで配置されている。
放熱部材5は、放熱基板部51と複数のフィン52とを有する。放熱基板部51は、接着材11を介して半導体モジュール4の放熱面431に密着する。フィン52は、放熱基板部51から放熱基板部51の法線方向に突出している。
That is, as shown in FIG. 3, in the axial direction X, the rotating electrical machine 2, the semiconductor module 4, the heat radiating member 5, and the conductive member 61 are arranged in this order from the front side Xf to the rear side Xr.
The heat radiating member 5 includes a heat radiating substrate portion 51 and a plurality of fins 52. The heat dissipation board part 51 is in close contact with the heat dissipation surface 431 of the semiconductor module 4 via the adhesive 11. The fins 52 protrude from the heat dissipation substrate portion 51 in the normal direction of the heat dissipation substrate portion 51.

フィン52は、放熱基板部51から、軸方向Xの後方Xrへ向かって突出している。すなわち、フィン52は、導電部材61へ向かって突出している。ただし、フィン52は、導電部材61に対して当接していない。つまり、放熱部材5と導電部材61との間には、間隙が存在し、両者は互いに電気的に絶縁されている。   The fins 52 protrude from the heat dissipation substrate portion 51 toward the rear Xr in the axial direction X. That is, the fin 52 protrudes toward the conductive member 61. However, the fin 52 is not in contact with the conductive member 61. That is, there is a gap between the heat radiating member 5 and the conductive member 61, and both are electrically insulated from each other.

放熱部材5と導電部材61とは、両者の間に、充分大きい電気的な容量成分が形成されるように、互いに近づけて対向配置してある。放熱部材5と導電部材61との間の間隔は、例えば、放熱部材5の隣り合うフィン52同士の間隔以下とする。   The heat dissipating member 5 and the conductive member 61 are arranged close to each other so that a sufficiently large electric capacity component is formed between them. The interval between the heat dissipation member 5 and the conductive member 61 is, for example, equal to or less than the interval between adjacent fins 52 of the heat dissipation member 5.

なお、本形態において、図2に示すごとく、3個の放熱部材5が周方向に並んで配置されている。すなわち、制御装置3は、3個の半導体モジュール4を、周方向に並べて配置し、各半導体モジュール4に対応して、放熱部材5が配置されている。軸方向Xにおける導電部材61に対する位置関係は、3個の放熱部材5において、略同等である。   In this embodiment, as shown in FIG. 2, the three heat radiating members 5 are arranged side by side in the circumferential direction. That is, the control device 3 arranges the three semiconductor modules 4 side by side in the circumferential direction, and the heat radiating member 5 is arranged corresponding to each semiconductor module 4. The positional relationship with respect to the conductive member 61 in the axial direction X is substantially the same in the three heat radiating members 5.

図1、図2に示すごとく、導電部材61は、3個の放熱部材5と軸方向Xに重なるように、カバー6に固定されている。カバー6は、樹脂からなる。図3に示すごとく、カバー6は、軸方向Xに直交する底壁部62と、底壁部62の外周端縁から軸方向Xの前方へ立設した側壁部63とを有する。導電部材61は、底壁部62の内側面、すなわち、底壁部62における前方Xf側の面に、固定されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the conductive member 61 is fixed to the cover 6 so as to overlap the three heat radiating members 5 in the axial direction X. The cover 6 is made of resin. As shown in FIG. 3, the cover 6 includes a bottom wall portion 62 that is orthogonal to the axial direction X, and a side wall portion 63 that is erected forward from the outer peripheral edge of the bottom wall portion 62 in the axial direction X. The conductive member 61 is fixed to the inner side surface of the bottom wall portion 62, that is, the front Xf side surface of the bottom wall portion 62.

本形態において、導電部材61は、鉄板であり、磁性部材でもある。また、図2に示すごとく、底壁部62は、略円形状を有する。導電部材61は、底壁部62の略全体にわたり形成されており、略円形状を有する。   In this embodiment, the conductive member 61 is an iron plate and a magnetic member. Moreover, as shown in FIG. 2, the bottom wall part 62 has a substantially circular shape. The conductive member 61 is formed over substantially the entire bottom wall portion 62 and has a substantially circular shape.

本形態において、図3に示すごとく、導電部材61は、金属製のボルト12を介して、ハウジング20に電気的に接続されている。すなわち、軸方向Xに立設したボルト12が、カバー6の一部を貫通し、ハウジング20の雌ネジ部に螺合している。ここで、ボルト12の頭部121が、カバー6に固定された導電部材61に電気的に接続されている。また、ボルト12の脚部122が、ハウジング20に螺合して電気的に接続されている。これにより、導電部材61とハウジング20とが電気的に接続されている。なお、ハウジング20は、車体等に固定されることで、接地されている。また、ボルト12は、制御装置3の基体フレーム30を、軸方向Xに貫通している。   In this embodiment, as shown in FIG. 3, the conductive member 61 is electrically connected to the housing 20 via a metal bolt 12. That is, the bolt 12 erected in the axial direction X passes through a part of the cover 6 and is screwed into the female screw portion of the housing 20. Here, the head 121 of the bolt 12 is electrically connected to the conductive member 61 fixed to the cover 6. Further, the leg portion 122 of the bolt 12 is screwed into the housing 20 and electrically connected thereto. Thereby, the conductive member 61 and the housing 20 are electrically connected. The housing 20 is grounded by being fixed to a vehicle body or the like. Further, the bolt 12 passes through the base frame 30 of the control device 3 in the axial direction X.

次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
上記制御装置一体型回転電機1においては、導電部材61が、ハウジング20に電気的に接続されている。これにより、外部からの電磁ノイズに起因して、リードフレーム43にノイズ電流が流れても、当該ノイズ電流の少なくとも一部を、導電部材61を介してハウジング20へ逃がすことができる。その結果、感温素子42にノイズ電流が流れることを抑制することができる。すなわち、感温素子42へのノイズの影響を抑制することができる。
Next, the effect of this embodiment is demonstrated.
In the controller-integrated rotating electrical machine 1, the conductive member 61 is electrically connected to the housing 20. Thus, even if a noise current flows through the lead frame 43 due to electromagnetic noise from the outside, at least a part of the noise current can be released to the housing 20 via the conductive member 61. As a result, it is possible to suppress a noise current from flowing through the temperature sensitive element 42. That is, the influence of noise on the temperature sensitive element 42 can be suppressed.

すなわち、仮に、図4に等価回路を示すごとく、導電部材61がハウジング20に電気的に接続していないとすると、ノイズ電流Inは、リードフレーム43及び半導体モジュール4内の寄生容量C4等を介して、感温素子42に伝搬することとなる。なお、図4、図5において、符号Nは、ノイズ電流源を示す。   That is, assuming that the conductive member 61 is not electrically connected to the housing 20 as shown in an equivalent circuit in FIG. 4, the noise current In passes through the lead frame 43, the parasitic capacitance C <b> 4 in the semiconductor module 4, and the like. Therefore, it propagates to the temperature sensitive element 42. In FIGS. 4 and 5, the symbol N indicates a noise current source.

これに対し、本形態の制御装置一体型回転電機1のように、導電部材61が、ハウジング20に電気的に接続されていると、図5の等価回路のように、ノイズ電流Inの一部In1が、リードフレーム43と放熱部材5との間の容量成分C2、及び、放熱部材5と導電部材61との間の容量成分C1を、通過することとなる。すなわち、放熱部材5に対向配置された導電部材61を、ハウジング20に接続して、放熱部材5と導電部材61とを通過する電流経路のインピーダンスを低くすることで、この電流経路へのノイズ電流In1の流入を大きくすることができる。その結果、感温素子42へ流れるノイズ電流In2を小さくすることができる。   On the other hand, when the conductive member 61 is electrically connected to the housing 20 as in the controller-integrated rotating electrical machine 1 of this embodiment, a part of the noise current In is obtained as in the equivalent circuit of FIG. In1 passes through the capacitive component C2 between the lead frame 43 and the heat dissipation member 5 and the capacitive component C1 between the heat dissipation member 5 and the conductive member 61. That is, by connecting the conductive member 61 opposed to the heat radiating member 5 to the housing 20 and reducing the impedance of the current path passing through the heat radiating member 5 and the conductive member 61, the noise current to this current path is reduced. The inflow of In1 can be increased. As a result, the noise current In2 flowing to the temperature sensitive element 42 can be reduced.

また、放熱部材5は、半導体モジュール4における、回転電機2と反対側に配置されている。そして、導電部材61の少なくとも一部は、放熱部材5における、半導体モジュール4と反対側に配置されている。これにより、放熱部材5を介して半導体モジュール4の熱を放熱しやすい。そして、導電部材61を放熱部材5に対向配置させやすい。その結果、放熱部材5と導電部材61とを通る電流経路のインピーダンスを低減しやすい。   In addition, the heat radiating member 5 is disposed on the opposite side of the semiconductor module 4 from the rotating electrical machine 2. At least a part of the conductive member 61 is disposed on the heat radiating member 5 on the side opposite to the semiconductor module 4. Thereby, it is easy to radiate the heat of the semiconductor module 4 through the heat radiating member 5. And it is easy to arrange the conductive member 61 facing the heat radiating member 5. As a result, the impedance of the current path passing through the heat dissipation member 5 and the conductive member 61 can be easily reduced.

以上のごとく、本実施形態によれば、感温素子へのノイズの影響を抑制することができる、制御装置一体型回転電機を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a controller-integrated rotating electrical machine that can suppress the influence of noise on the temperature sensitive element.

(実施形態2)
本形態は、図6に示すごとく、導電部材61と放熱部材5との間には、空気よりも誘電率の高い誘電体13が配置されている、制御装置一体型回転電機1の形態である。
すなわち、鉄板からなる導電部材61における前側面に、誘電体13を配置する。誘電体13は、例えば、誘電体膜を成膜することにより形成してもよいし、誘電体の板状体を配置することにより形成してもよい。
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 6, this embodiment is a form of the controller-integrated rotating electrical machine 1 in which a dielectric 13 having a dielectric constant higher than that of air is disposed between the conductive member 61 and the heat radiating member 5. .
That is, the dielectric 13 is disposed on the front side surface of the conductive member 61 made of an iron plate. The dielectric 13 may be formed, for example, by forming a dielectric film, or may be formed by disposing a dielectric plate.

誘電体13としては、例えば、セラミック等が挙げられる。
その他の構成は、実施形態1と同様である。
なお、実施形態2以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
Examples of the dielectric 13 include ceramic.
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
Of the reference numerals used in the second and subsequent embodiments, the same reference numerals as those used in the above-described embodiments represent the same components as those in the above-described embodiments unless otherwise indicated.

本形態においては、誘電体13が導電部材61と放熱部材5との間に介在している。そのため、導電部材61と放熱部材5との間に形成される容量成分の静電容量を大きくすることができる。これにより、この容量成分を通る電流経路のインピーダンスを小さくすることができる。その結果、ノイズ電流を、放熱部材5と導電部材61とを介して、ハウジング20へ逃がしやすくなる。それゆえ、感温素子42へのノイズの重畳を、抑制することができる。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
In the present embodiment, the dielectric 13 is interposed between the conductive member 61 and the heat radiating member 5. Therefore, the capacitance of the capacitive component formed between the conductive member 61 and the heat radiating member 5 can be increased. As a result, the impedance of the current path passing through this capacitive component can be reduced. As a result, the noise current can easily escape to the housing 20 via the heat dissipation member 5 and the conductive member 61. Therefore, the superimposition of noise on the temperature sensitive element 42 can be suppressed.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

(実施形態3)
本形態は、図7に示すごとく、導電部材61と放熱部材5とが、互いに電気的に接続されている、制御装置一体型回転電機1の形態である。
すなわち、実施形態1(図3参照)においては、導電部材61と放熱部材5との間に間隙が設けられ、両者は導通していないが、本形態においては、図7に示すごとく、導電部材61と放熱部材5とが互いに導通している。具体的には、放熱部材5のフィン52が、導電部材61に当接している。
その他の構成は、実施形態1と同様である。
(Embodiment 3)
As shown in FIG. 7, this embodiment is a configuration of the controller-integrated dynamoelectric machine 1 in which the conductive member 61 and the heat radiating member 5 are electrically connected to each other.
That is, in the first embodiment (see FIG. 3), a gap is provided between the conductive member 61 and the heat dissipating member 5, and the two are not conducting. However, in this embodiment, as shown in FIG. 61 and the heat dissipation member 5 are electrically connected to each other. Specifically, the fins 52 of the heat dissipation member 5 are in contact with the conductive member 61.
Other configurations are the same as those of the first embodiment.

本形態においては、リードフレーム43と導電部材61との間の容量成分を通る電流経路のインピーダンスを、一層低減することができる。すなわち、放熱部材5と導電部材61との間のインピーダンスは、略ゼロとなり、リードフレーム43からハウジング20への電流経路のインピーダンスは、リードフレーム43と放熱部材5との間のインピーダンスに近く、小さくなる。その結果、ノイズ電流を、放熱部材5と導電部材61とを介して、ハウジング20へ逃がしやすくなる。それゆえ、感温素子42へのノイズの重畳を、一層抑制することができる。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
In this embodiment, the impedance of the current path passing through the capacitive component between the lead frame 43 and the conductive member 61 can be further reduced. That is, the impedance between the heat radiating member 5 and the conductive member 61 is substantially zero, and the impedance of the current path from the lead frame 43 to the housing 20 is close to the impedance between the lead frame 43 and the heat radiating member 5 and is small. Become. As a result, the noise current can easily escape to the housing 20 via the heat dissipation member 5 and the conductive member 61. Therefore, the superimposition of noise on the temperature sensitive element 42 can be further suppressed.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

(実施形態4)
本形態は、図8に示すごとく、導電部材61が、放熱部材5へ向かって突出した導電突出部611を有する、制御装置一体型回転電機1の形態である。
そして、導電突出部611と放熱部材5とは、互いに電気的に接続されている。これにより、導電部材61と放熱部材5とが互いに電気的に接続されている。
(Embodiment 4)
As shown in FIG. 8, the present embodiment is a form of the controller-integrated dynamoelectric machine 1 in which the conductive member 61 has a conductive protrusion 611 that protrudes toward the heat dissipation member 5.
The conductive protrusion 611 and the heat dissipation member 5 are electrically connected to each other. Thereby, the conductive member 61 and the heat dissipation member 5 are electrically connected to each other.

導電突出部611は、例えば、鉄板からなる導電部材61の一部を曲げ加工することで、形成することができる。
本形態において、導電突出部611は、軸方向Xに立設している。そして、導電突出部611は、放熱部材5のフィン52の一部の側面に重なるように接触している。
その他の構成は、実施形態3と同様である。
The conductive protrusion 611 can be formed, for example, by bending a part of the conductive member 61 made of an iron plate.
In this embodiment, the conductive protrusion 611 is erected in the axial direction X. The conductive protrusion 611 is in contact with a part of the side surface of the fin 52 of the heat dissipation member 5.
Other configurations are the same as those of the third embodiment.

本形態においても、実施形態3と同様に、リードフレーム43からハウジング20への電流経路のインピーダンスを小さくすることができる。
また、導電突出部611を介して、導電部材61と放熱部材5との電気的接続を行うため、設計自由度を向上させることができる。例えば、カバー6と放熱部材5との間の軸方向Xにおける位置関係を所定の距離に保ちつつ、導電部材61と放熱部材5とを電気的に接続することができる。それゆえ、各部の寸法公差を比較的緩和することができ、製造容易な制御装置一体型回転電機1を得ることができる。
その他、実施形態3と同様の作用効果を有する。
Also in this embodiment, as in the third embodiment, the impedance of the current path from the lead frame 43 to the housing 20 can be reduced.
In addition, since the conductive member 61 and the heat dissipation member 5 are electrically connected via the conductive protrusion 611, the degree of freedom in design can be improved. For example, the conductive member 61 and the heat dissipation member 5 can be electrically connected while maintaining the positional relationship in the axial direction X between the cover 6 and the heat dissipation member 5 at a predetermined distance. Therefore, the dimensional tolerance of each part can be relatively relaxed, and the controller-integrated dynamoelectric machine 1 that can be easily manufactured can be obtained.
In addition, the same effects as those of the third embodiment are obtained.

(実施形態5)
本形態は、図9〜図11に示すごとく、導電部材61の少なくとも一部が、回転電機2と制御装置3との並び方向に直交する方向において、放熱部材5に対向配置されている、制御装置一体型回転電機1の形態である。
(Embodiment 5)
In the present embodiment, as shown in FIGS. 9 to 11, at least a part of the conductive member 61 is disposed opposite to the heat radiating member 5 in a direction orthogonal to the direction in which the rotating electrical machine 2 and the control device 3 are arranged. It is a form of the apparatus-integrated rotating electrical machine 1.

本形態においては、導電部材61の一部が、放熱部材5に対して、径方向から対向している、径方向対向部613である。また、請求項1と同様に、導電部材61の他の一部は、放熱部材5に対して、軸方向から対向している軸方向対向部612である。   In the present embodiment, a part of the conductive member 61 is a radial facing portion 613 that faces the heat radiating member 5 from the radial direction. Similarly to the first aspect, another part of the conductive member 61 is an axially facing portion 612 that faces the heat radiating member 5 from the axial direction.

軸方向対向部612は、カバー6の底壁部62の前側面に固定されている。径方向対向部613は、カバー6の側壁部63の内周側面に固定されている。軸方向対向部612も径方向対向部613も、回転電機2のハウジング20に電気的に接続されている。   The axially facing portion 612 is fixed to the front side surface of the bottom wall portion 62 of the cover 6. The radial facing portion 613 is fixed to the inner peripheral side surface of the side wall portion 63 of the cover 6. Both the axial facing portion 612 and the radial facing portion 613 are electrically connected to the housing 20 of the rotating electrical machine 2.

本形態においては、図9に示すごとく、径方向対向部613は、カバー6の全周にわたり、連続して形成されている。ただし、径方向対向部613の形成領域は、例えば、放熱部材5に近接する部分など、周方向の一部のみに形成されていてもよい。
その他の構成は、実施形態1と同様である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the radial facing portion 613 is continuously formed over the entire circumference of the cover 6. However, the formation region of the radial facing portion 613 may be formed only in a part of the circumferential direction such as a portion close to the heat radiating member 5.
Other configurations are the same as those of the first embodiment.

本形態においては、放熱部材5に対して、径方向から導電部材61を対向配置させているため、放熱部材5から径方向外側への電流経路のインピーダンスを低減することができる。   In this embodiment, since the conductive member 61 is disposed opposite to the heat radiating member 5 from the radial direction, the impedance of the current path from the heat radiating member 5 to the radially outer side can be reduced.

特に、本形態においては、軸方向と径方向との双方に、導電部材61を放熱部材5に対向させているため、ノイズ電流の流れる電流経路を多くすることができ、感温素子42へのノイズの重畳をより低減しやすい。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
In particular, in this embodiment, since the conductive member 61 is opposed to the heat radiating member 5 in both the axial direction and the radial direction, it is possible to increase a current path through which a noise current flows, and to the temperature sensitive element 42. It is easier to reduce noise superposition.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

上記実施形態においては、導電部材61をカバー6の内側面に固定した形態を示したが、導電部材61の配置は、これに限られるものではない。例えば、導電部材を、カバーの内部に埋設したものとしてもよいし、カバー自体を導電部材としてもよい。
また、導電部材とハウジングとの電気的接続は、ボルトによる導通に限らず、例えば、導電ワイヤー等を介する導通とすることもできる。
In the said embodiment, although the form which fixed the electrically conductive member 61 to the inner surface of the cover 6 was shown, arrangement | positioning of the electrically conductive member 61 is not restricted to this. For example, the conductive member may be embedded in the cover, or the cover itself may be the conductive member.
In addition, the electrical connection between the conductive member and the housing is not limited to conduction by a bolt, and may be conduction through, for example, a conductive wire.

本発明は上記各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において種々の実施形態に適用することが可能である。   The present invention is not limited to the above embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the invention.

1 制御装置一体型回転電機
2 回転電機
20 ハウジング
3 制御装置
4 半導体モジュール
41 スイッチング素子
42 感温素子
43 リードフレーム
5 放熱部材
6 カバー
61 導電部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Controller-integrated rotating electrical machine 2 Rotating electrical machine 20 Housing 3 Controller 4 Semiconductor module 41 Switching element 42 Temperature sensing element 43 Lead frame 5 Heat radiation member 6 Cover 61 Conductive member

Claims (6)

ステータ(22)及びロータ(23)を内蔵した金属製のハウジング(20)を備えた回転電機(2)と、
上記回転電機を駆動制御する制御装置(3)と、を有し、
上記制御装置は、スイッチング素子(41)と該スイッチング素子の温度を検出する感温素子(42)とを内蔵した半導体モジュール(4)と、
上記半導体モジュールを放熱させる金属製の放熱部材(5)と、
上記半導体モジュール及び上記放熱部材を覆うカバー(6)と、を有し、
上記半導体モジュールは、上記スイッチング素子に電気的に接続されていると共に上記放熱部材に熱的に接続されたリードフレーム(43)を備えており、
上記カバーは、上記放熱部材に対向配置された導電部材(61)を、保持してなり、
上記導電部材は、上記ハウジングに電気的に接続されている、制御装置一体型回転電機(1)。
A rotating electrical machine (2) comprising a metal housing (20) containing a stator (22) and a rotor (23);
A control device (3) for driving and controlling the rotating electrical machine,
The control device includes a semiconductor module (4) including a switching element (41) and a temperature sensitive element (42) for detecting the temperature of the switching element;
A metal heat dissipating member (5) for dissipating heat from the semiconductor module;
A cover (6) that covers the semiconductor module and the heat dissipation member;
The semiconductor module includes a lead frame (43) electrically connected to the switching element and thermally connected to the heat dissipation member,
The cover holds the conductive member (61) disposed to face the heat dissipation member,
The control device-integrated dynamoelectric machine (1), wherein the conductive member is electrically connected to the housing.
上記導電部材と上記放熱部材との間には、空気よりも誘電率の高い誘電体(13)が配置されている、請求項1に記載の制御装置一体型回転電機。   The controller-integrated dynamoelectric machine according to claim 1, wherein a dielectric (13) having a dielectric constant higher than that of air is disposed between the conductive member and the heat dissipation member. 上記導電部材と上記放熱部材とは、互いに電気的に接続されている、請求項1に記載の制御装置一体型回転電機。   The control device-integrated dynamoelectric machine according to claim 1, wherein the conductive member and the heat dissipation member are electrically connected to each other. 上記導電部材は、上記放熱部材へ向かって突出した導電突出部(611)を有し、該導電突出部と上記放熱部材とが、互いに電気的に接続されている、請求項3に記載の制御装置一体型回転電機。   The control according to claim 3, wherein the conductive member has a conductive protrusion (611) protruding toward the heat dissipation member, and the conductive protrusion and the heat dissipation member are electrically connected to each other. Equipment-integrated rotating electrical machine. 上記放熱部材は、上記半導体モジュールにおける、上記回転電機と反対側に配置され、上記導電部材の少なくとも一部は、上記放熱部材における、上記半導体モジュールと反対側に配置されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の制御装置一体型回転電機。   The heat dissipating member is disposed on the opposite side of the rotating electrical machine in the semiconductor module, and at least a part of the conductive member is disposed on the opposite side of the heat dissipating member from the semiconductor module. 5. The controller-integrated rotating electrical machine according to claim 4. 上記導電部材の少なくとも一部(613)は、上記回転電機と上記制御装置との並び方向に直交する方向において、上記放熱部材に対向配置されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の制御装置一体型回転電機。   At least one part (613) of the said electrically-conductive member is arrange | positioned facing the said heat radiating member in the direction orthogonal to the row direction of the said rotary electric machine and the said control apparatus. The controller-integrated rotating electrical machine described.
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