JP2024005487A - ハウジングケース、インバータ装置およびモータ - Google Patents

Abstract

【課題】モータを制御する電子回路を収容するハウジングケースにおいて、電子回路から延びるバスバーがハウジングケースから外部に延出する部分の絶縁性やアーク防止機能、防塵機能を確保する技術を提供する。【解決手段】モータ１を制御する電子回路（ここではインバータ回路１３０）を収容し設置するハウジングケース１０３であって、前記電子回路が取り付けられる、樹脂組成物の硬化物からなるケースベース部１０１と、前記ケースベース部１０１に設けられた、前記電子回路が備えるバスバー１８０を挿通するバスバー開口部１５０を有し、前記電子回路が設置されて前記バスバー１８０が前記バスバー開口部１５０に挿通された状態において、前記バスバー１８０と前記バスバー開口部１５０との隙間が２ｍｍ以下である、ハウジングケース１０３が提供される。【選択図】図１

Description

本発明は、モータを制御する電子回路を収容するハウジングケース、そのようなハウジングケースに電子回路を収容したインバータ装置、およびそのようなインバータ装置を有するモータに関する。

近年、自動車等の車両の動力源として内燃機関からモータへの転換が進められている。一般に、そのようなモータでは、インバータ（インバータ装置ともいう）を一体化した構造とすることがある（例えば特許文献１参照）。特許文献１では、インバータとモータとは、気密端子によって接続されている。

特開２０１９－１７３７３９号公報

ところで、インバータ装置において、制御用の電子回路はアルミダイキャスト等の金属で作られたハウジングケースに収容されることが多い。また、ハウジングケースの内部の電子部品から外部のモータ本体に電力を供給する手段としてバスバーが用いられる。電子回路には、防塵効果やアーク防止、絶縁信頼性について、それぞれ高いレベルで実現されることが望まれるが、ハウジングケースが金属製の場合、バスバーが取り付け外部に延出する部分（バスバー開口部）の絶縁性確保の観点から、ハウジングケースとバスバー開口部とのクリアランスを大きくとる必要がある。これは、絶縁性は確保できるものの、防塵性が低下してしまうという課題があった。特許文献１に開示の技術では、気密端子によって接続される旨の記載はあるものの具体的な構成は開示がなかった。

本発明はこのような状況に鑑みなされたものであって、モータを制御する電子回路を収容するハウジングケースにおいて、電子回路から延びるバスバーがハウジングケースから外部に延出する部分の絶縁性やアーク防止機能、防塵機能を確保する技術を提供することを目的としている。

本発明によれば、以下の技術が提供される。
［１］
モータを制御する電子回路を収容し設置するハウジングケースであって、
前記電子回路が取り付けられる、樹脂組成物の硬化物からなるケースベース部と、
前記ケースベース部に設けられた、前記電子回路が備えるバスバーを挿通するバスバー開口部を有し、
前記電子回路が設置されて前記バスバーが前記バスバー開口部に挿通された状態において、前記バスバーと前記バスバー開口部との隙間が２ｍｍ以下である、ハウジングケース。
［２］
前記バスバー開口部の面積をＳ１、前記バスバー開口部に収容されている領域の前記バスバーの断面積をＳ２としたときに、比Ｓ２／Ｓ１が０．３以上０．９５以下である、［１］に記載のハウジングケース。
［３］
前記バスバーの表面において、導体部材が露出している、［１］または［２］に記載のハウジングケース。
［４］
前記樹脂組成物は、熱硬化性樹脂の硬化物を含む、［１］から［３］までのいずれか１に記載のハウジングケース。
［５］
前記樹脂組成物は、フェノール樹脂である、［４］に記載のハウジングケース。
［６］
前記樹脂組成物に含まれるフィラーの含有率は６０体積％以上である、［４］または［５］に記載のハウジングケース。
［７］
前記樹脂組成物の硬化物のＭＤ線膨張係数は１０ｐｐｍ以上４０ｐｐｍ以下である、［４］から［６］までのいずれか１に記載のハウジングケース。
［８］
前記樹脂組成物の硬化物のＴＤ線膨張係数は１０ｐｐｍ以上４０ｐｐｍ以下である、［４］から［７］までのいずれか１に記載のハウジングケース。
［９］
前記樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度は１６０℃以上である、［４］から［８］までのいずれか１に記載のハウジングケース。
［１０］
前記バスバーが前記バスバー開口部に挿通された状態において、前記バスバーと前記バスバー開口部との間の隙間が絶縁部材で埋められている、［１］から［９］までのいずれか１に記載のハウジングケース。
［１１］
前記絶縁部材は、シリコーン樹脂である、［１０］に記載のハウジングケース。
［１２］
前記絶縁部材の耐熱温度が１００℃以上である、「１１」に記載のハウジングケース。
［１３］
モータ本体に電力を供給するインバータ装置であって、［１］から［１２］までのいずれか１に記載のハウジングケースと、前記ハウジングケースに収容される電子回路と、前記電子回路から前記モータ本体へ電力を供給するバスバーと、を有するインバータ装置。
［１４］
［１３］に記載のインバータ装置と、前記インバータ装置から電力を供給されるモータ本体とを有するモータ。

本発明によれば、モータを制御する電子回路を収容するハウジングケースにおいて、電子回路から延びるバスバーがハウジングケースから外部に延出する部分の絶縁性やアーク防止機能、防塵機能を確保する技術を提供することができる。

実施形態に係るモータの断面図である。 実施形態に係るモータの断面図である。 実施形態に係るインバータ回路を配置した状態のインバータ装置を示した斜視図である。 実施形態に係る図３のインバータ回路及び水路蓋部を取り除いた状態を示した斜視図である。 実施形態に係るインバータ装置の底面の斜視図である。 実施形態に係る部品配置部においてバスバーが取り付けられたバスバー開口部を模式的に示した平面図である。 実施形態に係る図６のＸ１－Ｘ１断面図である。 実施形態に係る図６のＸ２－Ｘ２断面図である。 実施形態に係る一つのバスバー開口部におけるバスバーの位置関係を説明する図である。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
＜モータ１の概要＞
図１および図２は、本実施形態のモータ１を模式的に示した断面図である。図１は、モータ１の回転軸に垂直な面の断面図である。図２は、モータ１の回転軸方向に沿った断面図である。

モータ１は、インバータ駆動タイプのモータ本体１０と、モータ本体１０を制御するインバータ装置１００とを有する。本実施形態では、インバータ装置１００はモータ本体１０の図示上側部分に取り付けられている。

詳細は後述するが、インバータ装置１００の電子回路（制御装置やパワーモジュール）を収容するハウジングケース１０３をアルミダイキャスト等の金属製ではなく樹脂製とする。また、ハウジングケース１０３（ここではケースベース部１０１）の内外を連通するバスバー１８０とバスバー開口部１５０との隙間が２ｍｍ以下とする。これによって、防塵効果やアーク防止機能、絶縁信頼性について、それぞれ高いレベルで実現しつつ、バスバー１８０の取り付け時の作業性や取付精度のバッファを適正なレベルにする。

＜モータ本体１０＞
モータ本体１０は、モータハウジング２０と、モータハウジング２０の内部に収容されたロータ１２及びステータ１１とを備える。ロータ１２の中心には出力軸（すなわち回転軸）としてシャフト１３が取り付けられ、左右二つのベアリング１４により回転自在に支持されている。

モータハウジング２０は、円筒形状を呈した円筒部２１と、円筒部２１の両側の開口を塞ぐように設けられた二つの側板部２２とを有する。モータハウジング２０（円筒部２１、側板部２２）は、例えば樹脂製である。モータハウジング２０の材料として、例えば後述するハウジングケース１０３の材料を用いることができる。ハウジングケース１０３の材料については後述する。

円筒部２１の内部にロータ１２及びステータ１１を収容する。このとき、ステータ１１は、円筒部２１の内周面にステータ１１の外周面が当接するように取り付けられている。
また、円筒部２１には、インバータ装置１００との接続構造が設けられている。接続構造として、円筒部２１を連通する開口を有するとともにその開口外縁を囲む枠所の連結部２５が設けられている。連結部２５の内部において、インバータ装置１００から延出するバスバー１８０とコイル１９から延びるコイル端子２４とが接続される。

各側板部２２は、略円盤状に設けられ、円筒形状である円筒部２１の軸方向両端（図２では左右の両端）の端部開口を閉塞する。側板部２２の中心には、ベアリング１４が設けられており、シャフト１３を回転自在に支持する。

ロータ１２は、円盤状に形成された複数の電磁鋼板を積層した略円柱形状を呈する。ロータ１２の中心にはシャフト１３が軸方向に貫通するように取り付けられている。また、ロータ１２の外周縁近傍には、複数の直方体の永久磁石１５が周方向に等間隔になるように配置されている。

ステータ１１は、略円筒型であって、モータハウジング２０（より具体的には円筒部２１）の内周において、ロータ１２の外周を取り囲むように配置され固定されている。ステータ１１の内周面とロータ１２の外周面との間には微少な間隙（エアギャップ）が設けられている。

ステータ１１は、薄板状の磁性体である電磁鋼板を複数積層してなる。ステータ１１は、円筒状のヨーク部１７と、ヨーク部１７からロータ１２側に向いて配列した複数のティース部１８とを有する。各ティース部１８の間にスロット１６と呼ばれる空間が設けられている。

スロット１６には、コイル１９が収容される。コイル１９は、分布巻きや集中巻きとされる。また、スロット１６には、コイル１９とともに隙間を埋めるように高熱伝導樹脂が充填されている。コイル１９とステータ１１が樹脂材料で密着充填されることで、熱移動が円滑になる。ステータ１１の冷却性能を向上させることができ、銅損（コイル１９自体の抵抗により消費される損失）を低減させ、モータ出力の向上、モータ１の小型化などが実現できる。

ティース部１８は上述のロータ１２の永久磁石と対応して設けられ、各コイル３４を順次励磁していくことにより、これに対応した永久磁石との吸引、反発によりロータ１２が回転する。

＜インバータ装置１００＞
図３～図５にインバータ装置１００を示す。図３はインバータ回路１３０を配置した状態のインバータ装置１００（ケースベース部１０１）を模式的に示した斜視図であってカバー部１０２を省いて示している。図４は、図３のインバータ回路１３０及び水路蓋部１２５を取り除いた状態を模式的に示した斜視図である。図５は、インバータ装置１００（ケースベース部１０１）の底面の斜視図である。
本実施形態では、主にバスバー１８０とバスバー開口部１５０の構造および配置に着目して説明し、インバータ装置の一般的な構成・説明については適宜省略して示している。
また、図中のＸ軸方向を左右方向、Ｙ軸方向を前後方向、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。

インバータ装置１００は、樹脂組成物で構成された略箱形の形状のハウジングケース１０３と、ハウジングケース１０３の内部に収容されたインバータ回路１３０と、インバータ回路１３０（特にパワーモジュール１４０）を冷却する冷却流路４００とを有する。
以下、各構成を具体的に説明する。

＜インバータ回路１３０＞
インバータ回路１３０は、パワーモジュール１４０と、回路基板１３５と、電流センサ１０９と、フィルムコンデンサ１３７と、バスバー１８０等を有する。

パワーモジュール１４０は、半導体チップと、半導体チップの下面に取り付けられた金属製の放熱部材と、半導体チップ１４３に接続するリードフレーム１４８とを備え樹脂により封止されている。
リードフレーム１４８は封止樹脂から突出しており、一部のリードフレーム１４８は板状のバスバー１８０に接続される。

バスバー１８０は、例えば銅やアルミニウム等の導電性の金属（合金を含む）により板状に形成され、バスバー１８０の取付け位置や外部へ延出する部分のバスバー開口部１５０の位置により、必要に応じ折り曲げられた形状を呈する。バスバー１８０の表面は、絶縁部材等で被覆されず導体が露出している。
電流センサ１０９は、上下方向に貫通する貫通口を有し、その貫通口にバスバー１８０を挿通させて、バスバー１８０に流れる電流を検出する。
本実施形態では、１つの電流センサ１０９と１つのバスバー１８０とからなる構造が３組設けられて、それら３組が、ケースベース部１０１の部品配置部１１６に並んで配置されている。

＜ハウジングケース１０３＞
ハウジングケース１０３は、板状のケースベース部１０１と、ケースベース部１０１を覆う底部が開口した直方体形状でカバー部１０２とを有し、それらはネジ等により固定されている。ハウジングケース１０３の材料（すなわち樹脂組成物）については後述する。

＜ケースベース部１０１＞
ケースベース部１０１は、上面視で略矩形であって板状に一体成形により設けられている。
ケースベース部１０１は図示で上側の面を基板配置面１１１としている。基板配置面１１１にはインバータ回路１３０を構成する各種部品（すなわち上述のパワーモジュール１４０や、回路基板１３５、バスバー１８０等）が取り付けられる。

基板配置面１１１は、冷却流路４００の一部を構成する凹状に形成された水路壁１１５と、バスバー１８０や電流センサ１０９等を配置する凹状に形成された部品配置部１１６とを一体に有する。また、基板配置面１１１において、部品配置部１１６と冷却流路４００との間には、リブ状に形成された絶縁隔壁部１１７が設けられている。

＜冷却流路４００＞
冷却流路４００は、基板配置面１１１が凹状に形成された水路壁１１５と、水路壁１１５の上面を蓋するように設けられた水路蓋部１２５とにより構成されている。水路蓋部１２５は、例えばアルミニウム合金等の金属や樹脂材料で板状に設けられている。水路蓋部１２５は冷却水のシール機能を担うとともに水路蓋部１２５に配置する各種機器からの伝熱機能を担うことから、熱伝導、軽量化、防錆の観点からアルミニウム合金が好ましい。また、樹脂材料を用いる場合には、熱伝導率が高い材料が好ましい。なお、水路蓋部１２５と基板配置面１１１との間には、冷却水の漏れを防止する為に必要なパッキンやシール材などが適宜配置される。

冷却流路４００は、第１の水路接続口１２１と、第２の水路接続口１２２と、流路本体１２３とを有する。
流路本体１２３は、全体として略コ字状に設けられており、図視で左右方向に延びる第１の流路１２３ａ、前後方向に延びる第２の流路１２３ｂ、左右方向に延びる第３の流路１２３ｃとが一体に連結されている。流路本体１２３は、水路蓋部１２５により基板配置面１１１の上面において密閉されている。
水路蓋部１２５において、第１の流路１２３ａとなる部分には、複数（ここでは３つ）のパワーモジュール１４０が取り付けられている。また、水路蓋部１２５において、第３の流路１２３ｃを覆っている部分には、フィルムコンデンサ１３７（図２参照）やその他の電子部品が配置される。

水路蓋部１２５においてパワーモジュール１４０が取り付けられる領域には、上下に貫通する開口が設けられており、パワーモジュール１４０の下面に設けられたピン状等の放熱部材がこの開口から第１の流路１２３ａ内に延びている。これによって、パワーモジュール１４０の放熱部材が直接冷却水により冷却される。

第１の水路接続口１２１と第２の水路接続口１２２とは、ケースベース部１０１の右側側面に並んで配置されている。第１の水路接続口１２１は、第１の流路１２３ａと接続され冷却水の排出口として機能する。第２の水路接続口１２２は第３の流路１２３ｃに接続され冷却水の導入口として機能する。
モータ本体１０が水冷式である場合、モータ本体１０の冷却流路とインバータ装置１００の冷却流路４００とが接続されてもよい。

このような冷却流路４００の構成によると、第２の水路接続口１２２からインバータ装置１００内部に導入された冷却水は、流路本体１２３（第１～第３の流路１２３ａ～１２３ｃ）を通り、パワーモジュール１４０やフィルムコンデンサ１３７等を冷却し、第１の水路接続口１２１からインバータ装置１００の外部に排出される。

＜部品配置部１１６＞
図６～９を参照して、バスバー１８０がバスバー開口部１５０を挿通している状態について説明する。ここでは、バスバー１８０とバスバー開口部１５０の関係について説明し、それ以外の構造（電流センサ１０９等）については省いて示している。
図６は、部品配置部１１６においてバスバー１８０が取り付けられたバスバー開口部１５０を模式的に示した平面図である。図７は、図６のＸ１－Ｘ１断面図である。図８は、図６のＸ２－Ｘ２断面図である。図９は、一つのバスバー開口部１５０におけるバスバー１８０の位置関係を説明する図である。
ここでは、バスバー１８０は、ケースベース部１０１に平行な第１部材１８１と、第１部材１８１の一端で屈曲して下方向に延びる第２部材１８２とを有する。第２部材１８２がバスバー開口部１５０を挿通して底面１７０から外部に延出している。

部品配置部１１６は、上述のように下方向に凹状に形成されており、凹状の形状の底面１７０には、底面１７０（ケースベース部１０１）を上下方向に貫通するバスバー開口部１５０が３箇所に設けられている。

バスバー開口部１５０は、例えば図９に示すように、上面視で長方形である。また、バスバー開口部１５０は、壁面を厚さ方向（すなわち上下方向）において拡大せず垂直に形成されており、一定の面積を呈する。

バスバー１８０がバスバー開口部１５０に挿通された状態において、バスバー開口部１５０とバスバー１８０（ここでは第２部材１８２）との間には隙間設けられている。この隙間は２ｍｍ以下である。隙間の下限値は、バスバー開口部１５０やバスバー１８０の大きさにもよるが、例えば、０．５ｍｍ以上とすることができる。

バスバー開口部１５０の周縁部分（すなわち底面１７０）が樹脂組成物であることから、バスバー１８０は適正に絶縁性が確保され、また、従来技術のようにバスバー開口部１５０の周縁部分が金属であることで、バスバー１８０と金属との接触によりアークが発生してしまうこともない。
また、バスバー開口部１５０とバスバー１８０との間の隙間をこのような範囲とすることで、所望の防塵機能を確保しつつ、バスバー１８０をバスバー開口部１５０に挿通させつつケースベース部１０１に取り付ける際の組み付け精度と作業性のバランスをとることができる。

バスバー開口部１５０の面積をＳ１、バスバー開口部１５０に収容されている領域のバスバー１８０の断面積をＳ２としたときに、比Ｓ２／Ｓ１が０．３以上０．９５以下とすることができる。比Ｓ２／Ｓ１が大きいということは、バスバー開口部１５０に対して、バスバー１８０の断面積が大きく、隙間が狭いことを意味する。

バスバー開口部１５０やバスバー１８０の大きさにもよるが、比Ｓ２／Ｓ１の下限値は好ましくは０．４以上、より好ましくは０．５以上とすることができる。
比Ｓ２／Ｓ１を上記の下限値より小さくすると、バスバー開口部１５０とバスバー１８０との隙間が広くなりすぎて、バスバー１８０の位置精度が低下し、バスバー１８０の先端に接続されるコイル端子２４との応力のストレスが大きくなる虞がある。

比Ｓ２／Ｓ１の上限値は、好ましくは０．９以下、より好ましくは０．８以下とすることができる。比Ｓ２／Ｓ１の上限値を上述のような範囲より大きくすると、バスバー開口部１５０とバスバー１８０との隙間が狭くなりすぎて、バスバー１８０をバスバー開口部１５０に挿通させる際の作業性が低下し、また、作業時にバスバー開口部１５０とバスバー１８０とが接触し樹脂組成物の削り屑が発生する虞が高まる。

バスバー１８０がバスバー開口部１５０に挿通された状態において、バスバー１８０とバスバー開口部１５０との間の隙間が絶縁部材で埋められてもよい。絶縁部材は、例えばシリコーン樹脂である。シリコーン樹脂は、一定の弾性を有することから、振動等の応力がバスバー１８０に作用した場合であっても、そのような応力を吸収することができる。また、バスバー開口部１５０とバスバー１８０との間の隙間に絶縁性シール材を埋め込んで完全に閉鎖することができるため、防塵性が一層向上する。また、完全に封止することもでき、その場合、モータ１が油冷モータの場合でもインバータ一体構造の適用が可能となる。
なお、絶縁部材（ここではシリコーン樹脂）の耐熱温度が１００℃以上であることが好ましい。耐熱温度とは、絶縁部材がシリコーン樹脂のように樹脂の場合、ガラス転移温度である。別言すると、連続して加熱しても状態が変化しない常用使用温度をいうことができ、一瞬であれば耐えることができる短時間のみ使用できる最高使用温度をいうものでない。耐熱温度は、インバータ装置１００のパワーモジュール１４０発熱やモータ本体１０のコイル１９の発熱、それら発熱源や冷却源（冷却流路４００等）からの伝熱距離、それらを考慮したモータ１の温度制御（上限温度）を考慮して設定されるが、１５０℃以上であることがより好ましくい、１８０℃以上であることがさらにより好ましい。

＜基板固定部１１８＞
ケースベース部１０１の基板配置面１１１には、インバータ回路１３０の回路基板１３５を固定するための複数の基板固定部１１８を有する。基板固定部１１８は、円柱形状でボス状に延出している。本実施形態では、図２に示すように、パワーモジュール１４０の上に２段の高さで二つの回路基板１３５が取り付けられる。
基板固定部１１８の呈する円柱形状は、延出先端側ほど外径が狭くなっている。ケースベース部１０１を樹脂成形する金型を抜くときの抜き勾配が設けられることで、成形時の反りを防止できる。

＜端子台１１９＞
基板配置面１１１には、第１の流路１２３ａの両サイド（手前側および奥側）に、複数の端子台１１９が設けられている。手前側の３つの端子台１１９には、バスバー１８０が取り付けられるとともに、パワーモジュール１４０から延びるリードフレーム１４８がネジ等で取り付けられる。奥側の３つの端子台１１９には、パワーモジュール１４０から延びるリードフレーム４８が取り付けられるとともに回路基板１３５等から延びる配線（図示せず）が固定される。

＜絶縁隔壁部１１７＞
基板配置面１１１には、部品配置部１１６と冷却流路４００（第１の流路１２３ａ）の間の領域、より具体的には、端子台１１９よりも手前側に、絶縁隔壁部１１７が設けられている。絶縁隔壁部１１７は、所定高さのリブ状に設けられており、部品配置部１１６に配置される電流センサ１０９やバスバー１８０とインバータ回路３０とを確実に絶縁する。なお、絶縁隔壁部１１７を乗り越えるようにしてバスバー１８０が端子台１１９まで延びている。

＜ハウジングケース１０３の材料＞
ハウジングケース１０３を構成するケースベース部１０１とカバー部１０２は、熱硬化性樹脂の硬化物で形成される。ケースベース部１０１とカバー部１０２は同じ材料で形成されてもよいし、異なる材料で形成されてもよい。具体的には、熱硬化性樹脂として、例えばフェノール樹脂組やエポキシ樹脂組成物が挙げられ、硬化剤や無機充填剤等が適宜含有される。

フェノール樹脂としては、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂等が挙げられる。

エポキシ樹脂としては、一分子中にエポキシ基を２個以上有するものであれば特に分子量や構造は限定されるものではない。
エポキシ樹脂としては、例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；Ｎ，Ｎ－ジグリシジルアニリン、Ｎ，Ｎ－ジグリシジルトルイジン、ジアミノジフェニルメタン型グリシジルアミン、アミノフェノール型グリシジルアミンのような芳香族グリシジルアミン型エポキシ樹脂；ハイドロキノン型エポキシ樹脂；ビフェニル型エポキシ樹脂；スチルベン型エポキシ樹脂；トリフェノールメタン型エポキシ樹脂；トリフェノールプロパン型エポキシ樹脂；アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂；トリアジン核含有エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂；ナフトール型エポキシ樹脂；ナフタレン型エポキシ樹脂；ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂；フェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、またはビニルシクロヘキセンジオキシド、ジシクロペンタジエンオキシド、アリサイクリックジエポキシ－アジペイド等の脂環式エポキシ等の脂肪族エポキシ樹脂が挙げられる。これらは単独でも２種以上混合して使用しても良い。
エポキシ樹脂を含む場合、芳香族環にグリシジルエーテル構造あるいはグリシジルアミン構造が結合した構造を含むものが、耐熱性、機械特性、および耐湿性の観点から好ましい。

硬化剤は、熱硬化性樹脂に好ましい態様として含まれるエポキシ樹脂が選択される場合に、三次元架橋させるために用いられるものである。硬化剤としては、特に限定されないが、例えばフェノール樹脂を用いることができる。このようなフェノール樹脂系硬化剤は、一分子内にフェノール性水酸基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般であり、その分子量、分子構造を特に限定するものではない。
フェノール樹脂系硬化剤としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂等のノボラック型樹脂；トリフェノールメタン型フェノール樹脂等の多官能型フェノール樹脂；テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹脂；フェニレン骨格及び／又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン及び／又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂等のアラルキル型樹脂；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のビスフェノール化合物、ナフテン酸コバルト等のナフテン酸金属塩等が挙げられる。これらは、１種類を単独で用いても２種類以上を併用してもよい。

無機充填剤としては、ケース材に用いられる樹脂組成物の技術分野で一般的に用いられる無機充填剤（フィラーや強化繊維）を使用することができる。無機充填剤としては、例えば溶融破砕シリカ及び溶融球状シリカ等の溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、カオリン、タルク、クレイ、マイカ、ロックウール、ウォラストナイト、ガラスパウダー、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ガラスファイバー、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミ、カーボンブラック、グラファイト、二酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、セルロース、アラミド、木材、フェノール樹脂成形材料やエポキシ樹脂成形材料の硬化物を粉砕した粉砕粉等が挙げられる。この中でも、溶融破砕シリカ、溶融球状シリカ、結晶シリカ等のシリカが好ましく、溶融球状シリカがより好ましい。また、この中でも、炭酸カルシウムがコストの面で好ましい。無機充填剤としては、一種で使用しても良いし、または二種以上を併用してもよい。

ハウジングケース１０３（ケースベース部１０１、カバー部１０２）を樹脂製とすることで、他部材への密着性を改善でき、かつ軽量化を実現できる。また、樹脂製であることで、成形性・加工性が優れているため設計の自由度が大幅に高まるとともに、振動を吸収し、騒音を低下させることができる。

なお、熱硬化性樹脂に含まれるフィラーの含有率は６０体積％以上であり、好ましくは７０％以上である。これによって、一層の軽量化と高い機械的強度を実現できる。

＜インバータケース１０の物性＞

ケースベース部１０１やカバー部１０２を形成する熱硬化性樹脂のＭＤ（機械方向）線膨張係数は、例えば、１０ｐｐｍ以上４０ｐｐｍ以下にすることができる。下限値は、好ましくは１５ｐｐｍ以上である。上限値は好ましくは３５ｐｐｍ以下であり、より好ましくは３０ｐｐｍ以下である。

ケースベース部１０１やカバー部１０２を形成する熱硬化性樹脂のＴＤ（横断方向）線膨張係数は、例えば、１０ｐｐｍ以上４０ｐｐｍ以下にすることができる。下限値は、好ましくは１５ｐｐｍ以上である。上限値は好ましくは３５ｐｐｍ以下であり、より好ましくは３０ｐｐｍ以下である。

熱硬化性樹脂のＭＤ線膨張係数やＴＤ線膨張係数を上記範囲とすることで、インバータ装置１００を高温下で使用した場合であっても、ハウジングケース１０３の熱による変形を抑えることができる。

ケースベース部１０１やカバー部１０２を形成する熱硬化性樹脂のガラス転移温度は１６０℃以上、好ましくは１８０℃以上にすることができる。ガラス転移点が高いことで、インバータ装置１００を高温下で使用することができる。

＜電磁波シールド層（めっき層）＞
ハウジングケース１０３のケースベース部１０１やカバー部１０２の外表面には、電磁波シールド層が設けられてもよい。電磁波シールド層は、例えばめっき層で構成されている。めっき層は１つの層から構成されていてもよいし複数の層を有してもよい。また、めっき層は、好ましくはケースベース部１０１やカバー部１０２の外表面全体に設けられている。

ケースベース部１０１やカバー部１０２へのめっきの種類は、無電解めっきでもよいし電解めっきでもよい。樹脂成形体であるケースベース部１０１やカバー部１０２とめっき層との密着性を向上する観点では、無電解めっき層が好ましい。めっき層を複数層で構成する場合は、ケースベース部１０１やカバー部１０２側（内側）を無電解めっきとして、外側を電解めっきとしてもよい。

めっき層は、金属層であり、たとえば、これらの層は独立して、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ａｕおよびこれらの合金からなる群から選択される１または２種以上を含む層とすることができる。例えば、電磁波シールド性と耐候性を両立する観点から、内側のめっき層を電磁シールド性の高いＣｕ層とし、外側のめっき層を耐候性が高いＮｉ層とすることができる。

めっき層の全体の厚さは、電磁波シールド性の向上の観点から、例えば０．１μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。

本実施形態の特徴を纏めると次の通りである。
［１］
モータ１を制御する電子回路（ここではインバータ回路１３０）を収容し設置するハウジングケース１０３であって、
前記電子回路が取り付けられる、樹脂組成物の硬化物からなるケースベース部１０１と、
前記ケースベース部１０１に設けられた、前記電子回路が備えるバスバー１８０を挿通するバスバー開口部１５０を有し、
前記電子回路が設置されて前記バスバー１８０が前記バスバー開口部１５０に挿通された状態において、前記バスバー１８０と前記バスバー開口部１５０との隙間が２ｍｍ以下である、ハウジングケース１０３。
モータ１とインバータ装置１００を一体化した構造において、ハウジングケース１０３を絶縁性樹脂で成形することにより、モータ接続部のバスバー接続穴（バスバー開口部１５０）を、バスバー１８０が通過可能なだけの大きさに極小化し、組立完成後の穴クリアランスを小さくした構造を実現できる。
これにより、モータ１側からの防塵機能を大幅に向上させることができ、インバータ装置１００における絶縁信頼性が向上する。具体的には、異物防止によるアーク発生の防止、絶縁低下の防止を実現できる。
［２］
前記バスバー開口部１５０の面積をＳ１、前記バスバー開口部１５０に収容されている領域の前記バスバー１８０の断面積をＳ２としたときに、比Ｓ２／Ｓ１が０．３以上０．９５以下である、［１］に記載のハウジングケース１０３。
［３］
前記バスバー１８０の表面において、導体部材が露出している、［１］または［２］に記載のハウジングケース１０３。
［４］
前記樹脂組成物は、熱硬化性樹脂の硬化物を含む、［１］から［３］までのいずれか１に記載のハウジングケース１０３。
［５］
前記樹脂組成物は、フェノール樹脂である、［４］に記載のハウジングケース。
［６］
前記樹脂組成物に含まれるフィラーの含有率は６０体積％以上である、［４］または［５］に記載のハウジングケース１０３。
［７］
前記樹脂組成物の硬化物のＭＤ線膨張係数は１０ｐｐｍ以上４０ｐｐｍ以下である、［４］から［６］までのいずれか１に記載のハウジングケース１０３。
［８］
前記樹脂組成物の硬化物のＴＤ線膨張係数は１０ｐｐｍ以上４０ｐｐｍ以下である、［４］から［７］までのいずれか１に記載のハウジングケース１０３。
［９］
前記樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度は１６０℃以上である、［４］から［８］までのいずれか１に記載のハウジングケース１０３。
［１０］
前記バスバー１８０が前記バスバー開口部１５０に挿通された状態において、前記バスバー１８０と前記バスバー開口部１５０との間の隙間が絶縁部材で埋められている、［１］から［９］までのいずれか１に記載のハウジングケース１０３。
［１１］
前記絶縁部材は、シリコーン樹脂である、［１０］に記載のハウジングケース１０３。

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

１ モータ
１０ モータ本体
１１ ステータ
１２ ロータ
１３ シャフト
１４ ベアリング
１５ 永久磁石
１６ スロット
１７ ヨーク部
１８ ティース部
１９ コイル
２０ モータハウジング
２１ 円筒部
２２ 側板部
２４ コイル端子
２５ 連結部
１００ インバータ装置
１０１ ケースベース部
１０２ カバー部
１０３ ハウジングケース
１０９ 電流センサ
１１１ 基板配置面
１１５ 水路壁
１１６ 部品配置部
１１９ 端子台
１２１ 第１の水路接続口
１２２ 第２の水路接続口
１２３ 流路本体
１３０ インバータ回路
１３５ 回路基板
１３７ フィルムコンデンサ
１４０ パワーモジュール
１４３ 半導体チップ
１４８ リードフレーム
１５０ バスバー開口部
１７０ 底面
１８０ バスバー
１８１ 第１部材
１８２ 第２部材

Claims (14)

1. モータを制御する電子回路を収容し設置するハウジングケースであって、
   前記電子回路が取り付けられる、樹脂組成物の硬化物からなるケースベース部と、
   前記ケースベース部に設けられた、前記電子回路が備えるバスバーを挿通するバスバー開口部を有し、
   前記電子回路が設置されて前記バスバーが前記バスバー開口部に挿通された状態において、前記バスバーと前記バスバー開口部との隙間が２ｍｍ以下である、ハウジングケース。
2. 前記バスバー開口部の面積をＳ１、前記バスバー開口部に収容されている領域の前記バスバーの断面積をＳ２としたときに、比Ｓ２／Ｓ１が０．３以上０．９５以下である、請求項１に記載のハウジングケース。
3. 前記バスバーの表面において、導体部材が露出している、請求項１または２に記載のハウジングケース。
4. 前記樹脂組成物は、熱硬化性樹脂の硬化物を含む、請求項１または２に記載のハウジングケース。
5. 前記樹脂組成物は、フェノール樹脂である、請求項４に記載のハウジングケース。
6. 前記樹脂組成物に含まれるフィラーの含有率は６０体積％以上である、請求項４に記載のハウジングケース。
7. 前記樹脂組成物の硬化物のＭＤ線膨張係数は１０ｐｐｍ以上４０ｐｐｍ以下である、請求項４に記載のハウジングケース。
8. 前記樹脂組成物の硬化物のＴＤ線膨張係数は１０ｐｐｍ以上４０ｐｐｍ以下である、請求項４に記載のハウジングケース。
9. 前記樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度は１６０℃以上である、請求項４に記載のハウジングケース。
10. 前記バスバーが前記バスバー開口部に挿通された状態において、前記バスバーと前記バスバー開口部との間の隙間が絶縁部材で埋められている、請求項１または２に記載のハウジングケース。
11. 前記絶縁部材は、シリコーン樹脂である、請求項１０に記載のハウジングケース。
12. 前記絶縁部材の耐熱温度が１００℃以上である、請求項１１に記載のハウジングケース。
13. モータ本体に電力を供給するインバータ装置であって、
    請求項１または２に記載のハウジングケースと、
    前記ハウジングケースに収容される電子回路と、
    前記電子回路から前記モータ本体へ電力を供給するバスバーと、
    を有するインバータ装置。
14. 請求項１３に記載のインバータ装置と、前記インバータ装置から電力を供給されるモータ本体とを有するモータ。

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