JP2009033903A - コネクタユニット、回転電機のハウジングおよび回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】 半導体デバイスの温度上昇をより確実に軽減することができる、コネクタユニット、そのコネクタユニットが設けられたハウジングおよび回転電機を提供する。
【解決手段】 モータ３のハウジング６０に設けられるコネクタユニットであって、直流電力と三相交流電力の変換をするための半導体デバイス１１と、該半導体デバイスからの熱を放熱するヒートシンク２１とを有する電力変換部１０を備え、電力変換部とハウジングとの間に、熱伝導を確保するための熱伝導接続部５５を備えることを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、コネクタユニット、回転電機のハウジンングおよび回転電機に関し、より具体的には、回転電機に設けられるコネクタユニット、そのコネクタユニットが設けられた回転電機のハウジングおよび回転電機に関するものである。

化石燃料の高騰や、地球温暖化防止のためのＣＯ₂排出量の規制などを背景に、電気自動車やハイブリッド自動車（ＨＥＶ: Hybrid Electric Vehicle）が注目を集めている。ＨＥＶにおいては、複数の半導体デバイスからなるインバータ回路を有する電力変換部またはパワーモジュールを用いて直流電力をスイッチングすることにより、電機モータを交流駆動する。電力変換部内の半導体デバイスのオンオフは、制御回路によって制御される。

ＨＥＶの電力変換部またはパワーモジュールにおける問題の一つに、半導体デバイスの損失電力に起因する熱の発生がある。半導体デバイスからの熱が流れて放散される放熱経路の各部材の熱膨張係数の相違に起因して、放熱経路内に大きな熱応力が生じる。熱応力は、放熱経路内に反りや剥離を生じ、放熱経路を遮断することになるので、確実に防止する必要がある。放熱経路の構成材料の熱膨張率の差を調和させ、熱応力を緩和するために、Ａｌ配線／ＡｌＮ絶縁基板／Ａｌ板で構成されるＤＢＡ（Direct Brazed Aluminum）基板を用いた放熱構造が多く開示されてきた（たとえば特許文献１、２）。

図２０は、従来のＨＥＶの電気系統の例を示すブロック回路図である。同図に示すように、従来のＨＥＶの車体５００内には、エンジン５０１と、エンジン用ラジエータ５０２と、車両駆動用のモータ５０３と、モータ５０３を駆動するための三相交流電源を生成する電源生成部５１０とが設けられている。電源生成部５１０には、モータ５０３の駆動用三相交流電源を供給するインバータ５０５と、インバータ５０５に直流電源を供給するバッテリ５０６と、直流電源の電圧を変換するためのコンバータ５０７とがまとめられて配置されている。

図２０に示す電源生成部５１０において、バッテリ５０６に蓄えられた電力がコンバータ５０７で所望の電圧に変換され、インバータ５０５に直流電源が供給される。インバータ５０５は、ＩＧＢＴなどのパワーデバイスを内蔵した電力変換部の一部によって形成され、そのインバータ５０５において直流電源から三相交流電源が生成される。このように、電源生成部５１０で生成された三相交流電源は、三相交流電源線５０８を経てモータ５０８に送られる。そして、三相交流電源によってモータ５０３が回転され、エンジン５０１を駆動することになる。コンバータ５０５，インバータ５０５，バッテリ５０６は、個別のケースに収納されて、外部配線によって電気的に接続されている。上記のように、モータを搭載する自動車では、電気配線が多く用いられる。電気配線は、通常、組み配線と呼ばれるワイヤーハーネスによってなされるが、原料に用いられる銅の比重が高く、この製造コストが増大する傾向にある。
特開２００４−２９６４９３号公報 特開２００５−３２８０８７号公報

上記のＨＥＶの電力変換部における熱の問題は、装置の大容量化、小型化、処理の高速化などに伴って重大化し、その対応に、上記のＤＢＡ基板を用いるなど、希少金属や銅などの使用量が増え、コスト増を招いている。また、放熱経路形成とは無関係に、上述のＨＥＶの配線系統図から分かるように、電気配線費用も増大している。

本発明は、コスト増を招かずに半導体デバイスの温度上昇をより確実に軽減することができる、コネクタユニット、そのコネクタユニットが設けられたハウジングおよび回転電機を提供することを目的とする。

本発明のコネクタユニットは、回転電機のハウジングに設けられるコネクタユニットである。このコネクタユニットは、直流電力と三相交流電力の変換をするための半導体デバイスと、該半導体デバイスからの熱を放熱するヒートシンクとを有する電力変換部を備え、ヒートシンクとハウジングとの間に、熱伝導を確保するための熱伝導接続部を備えることを特徴とする。

上記のように、コネクタユニットへの電力変換部の組み込みと、そのコネクタユニットのハウジングへの配設と、熱伝導接続部とを組み合わせることによって、ヒートシンクからの放熱（自然空冷、強制空冷または液冷）に加えて、ハウジングの放熱作用を得ることができる。これによって半導体デバイスの温度上昇をより確実に抑制することができる。また、この結果、ヒートシンクの放熱の負担を軽減でき、ヒートシンクのフィン等の形状を小型化して回転電機周辺の空間利用効率を高めることが可能となる。ここで、ヒートシンクはフィンを有していても、また無くてもよい。また、離れた箇所に位置する電力変換部からの、長い三相交流電力用ワイヤーハーネスを用いる必要がなくなり、直流用ワイヤーハーネスを考慮しても、ワイヤーハーネスの材料コストを軽減することができる。また、長い三相交流電力用ワイヤーハーネスから、他の電子機器が誤動作する原因になる電磁ノイズが放射されることを防止することができる。なお、コネクタユニットのハウジングへの設け方は、どのような形態でもよく、たとえば取り付け用の部品を用いて取り付ける場合、材料的または金相的に一体化する場合などを含んでいる。

ここで、電力変換部、とくにヒートシンクと、ハウジングとの間の熱伝導を確保するための熱伝導接続部とは、ヒートシンクおよびハウジングが、次の状態にある部分をいう。
（Ａ1）熱伝導性の材料層を介在させて面接触している状態の部分。たとえば、ヒートシンクとハウジングとの間の部材（部品）間の間隙や、微細な凹凸に起因する間隙の発生を防止するための凹凸充填性の熱伝導材料層を間に配置している当該部分。凹凸充填性の熱伝導材料は、微細な凹凸を埋めて、熱伝導度を高めることができる。凹凸充填性の熱伝導材料は、熱伝導性のグリース、各種はんだ等が該当する。
（Ａ2）両者の間に何も介在せずにヒートシンクおよびハウジングが、直に、緻密に面接触している部分。この場合、ヒートシンクとハウジングとの接触領域は、微細な凹凸がないように研磨仕上げされているのがよい。
（Ａ3）ヒートシンクとハウジングとが熱伝導性材料（たとえば銅板）または熱伝導性装置（たとえばヒートパイプ）で架橋されている状態の部分。これら熱伝導性材料または熱伝導性装置は、ヒートシンクとハウジングとの間に、直列的に配置されていてもよいし、バイパス的または並行的に配置されていてもよい。
（Ａ4）ヒートシンクとハウジングとの間に異材界面がないか、あったとしても
ヒートシンクおよびハウジングが金属製であって、これらが金属的に接合された状態の異種金属接合部分。
（Ａ5）そのほか、上記（Ａ1）〜（Ａ4）のいずれかに類する構造を有する部分。
上記の（Ａ1）および（Ａ2）の場合は、ヒートシンクとハウジングとを連結するねじ等の連結手段を用いて、両者の面間距離を小さくする力を及ぼし、両者間の面圧を高めるようにすることができる。また、上記のヒートシンクとハウジングとの熱伝導を確保する熱伝導接続部は、他の機械的な接続部分と並列させて配置された、熱伝導を確保するための部分であってもよいし、機械的な接続（固定）を兼ねながら上記の熱伝導を確保する構造を有し、他に機械的接続（固定）機構がないような態様であってもよい。上記の（Ａ1）〜（Ａ5）の単独だけでなく、これらの２つ以上の組み合わせであってもよい。

また、上記のヒートシンクとハウジングとの間に熱伝導接続部を備える構造をとった場合には、加工がしやすいヒートシンクを加工して、上記の配設に対応するための構造、および熱伝導接続部の構造を容易に形成することができる。

上記のヒートシンクはハウジングの外側に面し、そのヒートシンクより回転電機の本体側に半導体デバイスが位置するように取り付ける構成をとることができる。これによって、ヒートシンクはハウジングの外に面するので、ヒートシンクにおける自然放冷、強制空冷または液冷を行うことがスペース的に、または周囲環境的に容易になる。ヒートシンクの上記外に面する側にフィンを設けることも、スペース的に容易となる。また、回転電機本体はハウジングに収納されており、半導体デバイスは近い側に位置するので、配線長さを短くすることができる。

上記のハウジングには開口部が設けられ、コネクタユニットは、その開口部に、半導体デバイスがハウジングの内に位置し、またヒートシンクが該ハウジングの外に面するように取り付けられる構造をとることができる。この構成によれば、ヒートシンクはハウジングの外に面するので、ヒートシンクにおける自然放冷、強制空冷または液冷を行うことがスペース的に、または周囲環境的に容易になる。ヒートシンクの上記外に面する側にフィンを設けることも、スペース的に容易となる。また、回転電機本体はハウジングに収納されており、開口部において半導体デバイスも内部に面しているので、配線長さを短くし、また開口部があるため配線経路構造も簡単化でき、回転電機本体への交流電力の配線を容易に行うことができる。さらに、コネクタユニットを開口部に嵌め込む構造をとる等して、ハウジングからのコネクタユニットの出っ張り部分を抑制して小型化を容易にすることができる。

上記の電力変換部は、ヒートシンクとの間に、半導体デバイスの電極と電気的に接続される配線部材と、該配線部材とヒートシンクとを固着する絶縁接着層とを有することができる。これによって、半導体デバイスからヒートシンクに至る放熱経路を簡単な構造で形成することができ、部品点数を削減してコストを低下できる。また、放熱経路の長さおよび異材界面の数を減らすことにより、放熱性も高めることができる。

上記の半導体デバイスは、縦型デバイスであり、裏面電極を有し、配線部材は、板状であり、裏面電極とは導電金属層を介在させて面接続する構成をとることができる。これによって、放熱経路の断面が大きくなるので半導体デバイスからの熱のヒートシンクへの伝導が妨げられず、放熱性を向上することができる。また、界面の電気抵抗を下げることにより、大電流による熱の発生を抑制することができる。なお、縦型デバイスは、電流が半導体デバイスの厚み方向に流れるものをいい、表面電極と、裏面電極と、制御用の電極（通常、表面に配置）とを備える。

本発明のハウジングは、上記のいずれかコネクタユニットが設けられ、電力変換部との間に熱伝導接続部を形成していることを特徴とする。これによって、上記のそれぞれのヒートシンクの作用効果を得ることができる。

ハウジングに、放熱のためのフィンが設けることにより、上記のハウジングの放熱効果をより高めることができる。また、ハウジングには、冷却液が通る冷却路を設けてもよい。これによっても、液冷されたハウジングの放熱効果を大きく向上することができる。この結果、ヒートシンクの放熱の負担を軽減でき、ヒートシンクのフィン等の形状を小型化して回転電機周辺の空間利用効率を高めることが可能となる。

ハウジングにヒートシンクが一体化されており、熱伝導接続部を、ヒートシンクとハウジングとの一体化箇所に形成することができる。これにより、ヒートシンクを別に作製する必要がなくなりコスト減を得ることができる。また、ハウジングへの放熱を得ることができ、さらにヒートシンクとハウジングとの兼用により、小型化または空間利用効率を高めることができる。

本発明の回転電機は、上記のいずれかのハウジングと、該ハウジング内に収納された回転電機本体とを備えることを特徴とする。これによって、上記の各ハウジングの作用効果を得ることができる。

本発明のコネクタユニット、ハウジングおよび回転電機によれば、コスト増なくハウジングに放熱作用を発揮させ、半導体デバイスの温度上昇をより確実に抑制することができる。

（実施の形態１）
１.本実施の形態のコネクタユニットが用いられる電気系統
図１は、実施の形態１に係るハイブリッド車またはＨＥＶの車体内部の電気系統の構成を概略的に示すブロック図である。同図に示すように、ＨＥＶの車体９内には、エンジン１と、エンジン用ラジエータ２と、エンジン駆動用のモータ３と、モータ３を駆動するための三相交流電源を生成するインバータを内蔵するコネクタユニット５と、コネクタユニット５内のインバータに直流電源を供給するバッテリ６と、直流電源の電圧を変換するためのコンバータ７とが配置されている。ここで、本実施の形態では、インバータを内蔵したコネクタユニット５が、モータ３のモータハウジングに設けられており、コネクタユニット５と、コンバータ７との間は、直流電源用配線８によって接続されている。本発明において、コネクタユニットがモータハウジングに設けられる形態には、コネクタユニットの一部がハウジングに固定されている場合と、コネクタユニットの一部が回転電機のハウジングと一体的に成形されている場合とが含まれるものとする。

本実施の形態では、バッテリ６に蓄えられた電力がコンバータ７で所望の電圧に変換され、コネクタユニット５内のインバータに直流電力が供給される。インバータ内には、後述するように、ＩＧＢＴなどのパワーデバイスを内蔵した電力変換部が配置されていて、電力変換部で直流電力から三相交流電力が生成される。そして、三相交流電力によってモータ３が回転され、車両を駆動することになる。

本実施の形態では、バッテリ６およびコンバータ７は、トランクに配置され、コネクタユニット５は、エンジンルームに配置されているので、１対の直流電源用配線８を介して、コンバータ７からコネクタユニット５内のインバータに直流電源が供給される。したがって、図２０に示す従来の構成のような長い三相交流電源配線（三相交流用ワイヤーハーネス）は、不要であり、これにより、大電力を供給するための太い配線の使用量を低減することで、製造コストの削減を図ることができる。

図２は、バッテリ６からモータ３までの回路構成を示す電気回路図である。同図において、コンバータ、コンデンサ等の部材の図示は省略されている。後述するように、コネクタユニット５には、直流電源用配線８が接続されるソケット２８が設けられており、コネクタユニット５内には、ソケット２８から延びる直流電源用金属配線２３ａ，２３ｂを介して直流電力が供給される。

また、図１においては、図示を省略したが、ＨＥＶの車体９内には、図２に示すモータ制御ユニット８０が配置されており、モータ制御ユニット８０から制御信号用配線８１が延びている。一方、コネクタユニット５には、制御信号用配線８１が接続されるソケット２９が設けられており、コネクタユニット５内には、ソケット２９から延びる制御信号用配線８３を介して制御信号が供給される。

図２に示すように、コネクタユニット５内には、並列に配置されたＩＧＢＴおよびダイオードからなる計６個のスイッチング回路を備えた電力変換部１０が配置されている。また、コネクタユニット５内には、コネクタユニット内の各スイッチング回路の動作を制御するためのデバイス駆動回路１６が配置されている。デバイス駆動回路１６は、ソケット２９から延びる制御信号用配線８３からの入力信号を受け、制御信号用配線１７を介して各スイッチング回路に制御信号を出力する。

コネクタユニット５内において、各スイッチング回路には、直流電源用金属配線２３ａ，２３ｂを介して直流電力が供給され、デバイス駆動回路１６の制御信号に応じてスイッチング回路が駆動されて、三相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の電力信号が生成され、この電力信号は三相交流電源用金属配線２３ｕ，２３ｖ，２３ｗからモータ３に出力される。

モータ３は、三相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の交流によって駆動されるものであり、モータ３のステータには、コイル３ａに接続されるバスバー６３ｕ，６３ｖ，６３ｗが設けられている。各バスバー６３ｕ，６３ｖ，６３ｗは、それぞれコネクタユニット５の三相交流電源用配線２３ｕ，２３ｖ，２３ｗに接続されており、バスバー６３ｕ，６３ｖ，６３ｗに入力される三相交流電源に応じてモータ３内のロータが回転し、これにより、車両が駆動される。

２.コネクタユニットが取り付けられるモータハウジングの部分
図３は、モータ３の一部を破断して示す斜視図である。図４は、モータの一部およびコネクタユニットの断面図である。ただし、図３においては、ロータの図示が省略されている。図３および図４に示すように、モータハウジング本体６０内には、ステータ６１と、ステータ６１のコイルに流れる電流に応じて回転駆動されるロータ６５とが設けられている。ステータ６１は、コイルが巻き付けられた分割コアをリング状に組み立ててなるコア部６２と、リング状に組み立てられた分割コアを締結・固定するためのリング部６４とを備えている。そして、リング部６４と、コア部６２の内周部とに沿って、各分割コアに巻かれたコイルにつながる３相のバスバー６３，６６が配置されている。各バスバー６３，６６は、各分割コアに巻回された各コイルに接続されているが、図３および図４においては、各バスバー６３，６６と各コイルとの接続構造の図示は省略されている。図４においては、外周側のバスバー６３が実際よりも拡大して、かつ、絶縁被覆層を削除して表示されている。

モータハウジング本体６０には、開口部６０ａが設けられており、開口部６０ａを囲む側筒６０ｃの縁部または上端面６０ｂに、コネクタユニット５が取付ねじ３１によって固定されている。コネクタユニットの取付部は、これら開口部６０ａと、側筒６０ｃと、縁部６０ｂと、取付ねじ３１が螺合される雌ねじ部等とによって構成される。外周側のバスバー６３（６３ｕ，６３ｖ，６３ｗ）は、各リング部６３u1，６３v1，６３w1と、各リング部６３u1，６３v1，６３w1から開口部６０ａに近接するように突出するモータ側端子６３u2，６３v2，６３w2とを有している。

一方、コネクタユニット５には、後述するように、モータハウジングの外部に向かって突出する直流電源用端子２３a2，２３b2と、モータハウジングの内部に向かって突出する三相交流電源用端子２３u2，２３v2，２３w2とが設けられている。そして、本実施の形態において、コネクタユニット５がモータハウジング本体６０に装着された状態では、コネクタユニット５の三相交流電源用端子２３u2，２３v2，２３w2と、ステータ６１のモータ側端子６３u2，６３v2，６３w2とが、直接接触した状態でボルト等により固定される。

３.ヒートシンクとハウジングとの間に形成される熱伝導接続部
図５は、実施の形態１に係るコネクタユニットの断面図である（後で説明する図１０のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。）。また、図６は図５におけるＡ部拡大図である。本実施の形態では、ヒートシンク２１をハウジング６０の筒部６０ｃに連結する連結部に、熱伝導性グリース５５を配置している点に特徴を有する。すなわち、熱伝導グリース５５ａを配置した部分が、熱伝導接続部５５である。図６に示すように、取付ねじ３１のねじの山と谷は、ハウジング６０の筒部に設けられた雌ねじ６０ｊの山と谷と、全面で密着しているわけではなく、線的または帯的（らせん状）に接触しており、多くの空隙がある。熱伝導グリースを用いることによって、この空隙を埋めて、取付ねじ３１とハウジング６０の筒部６０ｃとの熱伝導度を確保することができる。

ねじだけでなく、およそ形状を有する物は加工精度は有限であり、部材間に隙間が生じることは避けられない。部材間の間隙は、熱伝導の大きな障害となる。このような部材（部品）間の間隙に対しても、上記の熱伝導グリース５５ａは間隙を埋めて、熱伝導接続部５５を形成することができる。また、金属加工された表面は、微細な凹凸があり、微細な凹凸がある表面同士の接触では、やはり微細な空隙が表面間に生じ、熱伝導の妨げとなる。また、金属加工面の重要箇所には発錆防止のため油性被膜による保護がされるが、熱伝導度確保の点からは好ましくない。発錆防止および熱伝導度確保を兼ねて、熱伝導性グリース５５ａを、ハウジング６０の当接面または筒部の縁部６０ｂと、ヒートシンク２１の当接面２１ｐとの間に介在させることにより、両者間の熱伝導度を向上させ、半導体チップ１１で発生する熱の放熱にハウジング６０を寄与させることができる。また、取付ねじ３１のヘッド下部分の表面と、ヒートシンク２１のねじ孔２１ｈの壁面との間にも、熱伝導グリース５５ａを配置するのがよい。熱伝導グリース５５ａは、細かい部分に配置することが容易であり、ヒートシンク２１からハウジング６０に至る、小さい熱伝導経路にも容易に配置でき、熱伝導度を向上した小さな熱伝導経路の集積により、無視できない効果を得ることができる。後述する半田層、熱伝導性シートも同様である。

本実施の形態における熱伝導接続部５５を構成する熱伝導グリース５５ａは、下記に列挙する熱伝導接続部のうちの（Ａ1）に該当する。
（Ａ1）熱伝導性の材料層を介在させて面接触している状態の部分。たとえば、ヒートシンクとハウジングとの間の部材（部品）間の間隙や、微細な凹凸に起因する間隙の発生を防止するための凹凸充填性の熱伝導材料層を間に配置している当該部分。凹凸充填性の熱伝導材料は、微細な凹凸を埋めて、熱伝導度を高めることができる。凹凸充填性の熱伝導材料は、熱伝導性のグリース、各種はんだ等が該当する。
（Ａ2）両者の間に何も介在せずにヒートシンクおよびハウジングが、直に、緻密に面接触している部分。この場合、ヒートシンクとハウジングとの接触領域は、微細な凹凸がないように研磨仕上げされているのがよい。
（Ａ3）ヒートシンクとハウジングとが熱伝導性材料（たとえば銅板）または熱伝導性装置（たとえばヒートパイプ）で架橋されている状態の部分。これら熱伝導性材料または熱伝導性装置は、ヒートシンクとハウジングとの間に、直列的に配置されていてもよいし、バイパス的または並行的に配置されていてもよい。
（Ａ4）ヒートシンクとハウジングとの間に異材界面がないか、あったとしても
ヒートシンクおよびハウジングが金属製であって、これらが金属的に接合された状態の異種金属接合部分。
（Ａ5）そのほか、上記（Ａ1）〜（Ａ4）のいずれかに類する構造を有する部分。
上記の（Ａ1）〜（Ａ5）の単独だけでなく、これらの２つ以上の組み合わせであってもよい。従来、ヒートシンク２１とハウジング６０との接続に、上記の（Ａ1）〜（Ａ4）のいずれかを用いた例は皆無である（〒よろしいでしょうか）。

電力変換部１０は、ＩＧＢＴチップ１１ａおよびダイオードチップ１１ｂを併せて表示する半導体チップ１１と、半導体チップ１１内の半導体素子（縦型半導体デバイス）と外部部材とを電気的に接続するための配線層（２３a2，２３b2，２３u1，２３v1，２３w1など）とを備えている。配線層のうち図５に示す断面には、直流電源用金属配線２３ａ，２３ｂの各平板部２３a1，２３a2と、三相交流電源用金属配線２３ｗの平板部２３w1とが現れている。また、配線層の各平板部２３a1，２３a2，２３w1と半導体チップ１１とを接合するＰｂフリー半田を含む半田層１４と、半導体チップ１１で発生した熱を外方に放出するためのヒートシンク２１と、配線層の各平板部２３a1，２３a2，２３w1をヒートシンク２１に固着する絶縁接着層２６とを備えている。図示されていないが、半導体チップ１１の上面および下面には、それぞれ、ＩＧＢＴ，ダイオードの活性領域に接続される上面電極および裏面電極が設けられており、裏面電極は、半田層１４によって、上記の各配線層に導通状態で接合されている。配線部材を形成している、直流電源用配線または交流電源用配線の平板部２３a1または２３w1などは、配線層の中の部分である。

また、半導体チップ１１の上面電極（ＩＧＢＴチップの上面電極またはダイオードチップの上面電極）と、配線層の各平板部（図５に示す断面においては、２３w2および２３b1）とは、大電流用配線１８によって電気的に接続されている。さらに、半導体チップ１１において、ＩＧＢＴチップの上面電極−ダイオードチップの上面電極間も大電流配線１８によって電気的に接続されている。

ヒートシンク２１は、平板部２１ａと、平板部２１ａの裏面側から突出するフィン部２１ｂとを有している。そして、平板部２１ａは、モータハウジング本体６０の開口部６０ａの側筒６０ｃの縁部６０ｂに、取付ねじ３１によって取り付けられている。ヒートシンク２１の平板部２１ａは、配線層や半導体チップ１１を支持する支持部材として機能する。そして、ヒートシンク２１は、放熱体として機能するとともに、モータハウジングの一部としても機能している。つまり、ヒートシンク２１はモータハウジングの部分を構成しており、モータハウジングは、モータハウジング本体６０ａおよびヒートシンク２１により構成されていると見ることができる。なお、ヒートシンク２１にフィン部２１ｂを設けた場合を図示したが、フィン部２１ｂがなく平板部２１ａだけで構成してもかまわない。

本実施の形態では、ヒートシンク２１を自然空冷する構成としているが、フィン部２１ｂを囲む容器５０（破線表示参照）を別途設けて、空気または液体を強制的に循環させて、強制冷却する構成としてもよい。ただし、フィン部２１ｂは必ずしも必要ではなく、また、フィン部２１ｂに代えて、他の放熱用部材を備えていてもよい。

また、ヒートシンク２１の第１開口部２１ａには、ソケット２８が設けられており、直流電源用金属配線２３ａの平板部２３a1から曲げられた直流電源用端子２３a2がソケット２８まで延びている。図５に示す断面には現れていないが、一方の直流電源用金属配線２３ｂの平板部２３b1からほぼ直角に曲げられた直流電源用端子２３b2も、ソケット２８まで延びている（図１１参照）。つまり、各直流電源用端子２３a2，２３b2は、モータハウジング本体６０の外部空間まで延びている。

また、図５に示す断面以外の断面において、三相交流電源用金属配線２３ｗの平板部２３w1からほぼ直角に曲げられた三相交流電源用端子２３w2は、モータハウジング本体６０の内へと延びている。そして、三相交流電源用端子２３w2は、取付部材３７により、モータ側端子６３w2に直接接触した状態で固定されている。図５には表示されていないが、他の三相交流電源用金属配線２３ｕ，２３ｖの平板部２３u1，２３v1からほぼ直角に曲げられた三相交流電源用端子２３u2、２３v2も同様の構成となっている。なお、三相交流電源用端子２３u2、２３v2、２３w2やモータ側端子６３w2は、取付部材３７と共に絶縁樹脂によって被覆されていてもよい。

また、配線層の上方には、絶縁板３５を介してプリント配線板３３が積層されており、プリント配線板３３の上にデバイス駆動回路１６が配設されている。そして、プリント配線板３３の上に延びる信号用配線（図示せず）と、半導体チップ１１の制御電極（図示せず）との間は、制御信号を供給するための信号用配線１７によって電気的に接続されている。

なお、図５には図示されていないが、ヒートシンク２１の上面側で半導体チップ１１，制御信号用配線１７，大電流用配線１８，プリント配線板３３，絶縁板３５，配線層，半田層１４，絶縁樹脂層２６などの部材は、それらの端子を除いて、エポキシ樹脂などの樹脂によって封止されている。

本実施の形態では、ヒートシンク２１の材料として、焼結アルミニウム（焼結Ａｌ）が用いられている。ただし、これに限定されるものではない。たとえば、Ａｌ，Ａｌ合金，Ｃｕ，Ｃｕ合金などの他の金属、ＡｌＮ，ＳｉＮ，ＢＮ，ＳｉＣ，ＷＣなどのセラミックス、或いは、Ａｌ−ＳｉＣ，Ｃｕ−Ｗ，Ｃｕ−Ｍｏなどの複合材料を用いてもよい。

本実施の形態では、金属配線２３（２３ａ，２３ｂ，２３ｕ，２３ｖ，２３ｗ）の材料として、ＣｕまたはＣｕ合金を用いているが、これに限定されるものではない。たとえば、Ａｌ，Ａｌ合金や、Ａｌ−ＳｉＣ，Ｃｕ−Ｗ，Ｃｕ−Ｍｏなどの複合材料を用いてもよい。

本実施の形態では、配線層（各平板部２３a1，２３b1，２３u1，２３v1，２３w1）と、外部機器への端子（直流電源用端子２３a2，２３b2および三相交流電源用端子２３u2，２３v2，２３w2）とを１枚の金属板（本実施の形態では、Ｃｕ板又はＣｕ金属板）によって構成しているが、配線層と端子とを個別に設けて、両者間をバスバー等によって接続してもよい。

上述のように、本実施の形態の電力変換部１０においては、Ｐｂフリー半田からなる半田層１４と、絶縁接着層２６とを備えている。一般に、Ｐｂフリー半田には、以下のものがある。たとえば、Ｓｎ（液相点２３２℃），Ｓｎ−3.5%Ａｇ（液相点２２１℃），Ｓｎ−3.0%Ａｇ（液相点２２２℃），Ｓｎ−3.5%Ａｇ−0.55%Ｃｕ（液相点２２０℃），Ｓｎ−3.0%Ａｇ−0.5%Ｃｕ（液相点２２０℃），Ｓｎ−1.5%Ａｇ−0.85%Ｃｕ−2.0Ｂｉ（液相点２２３℃），Ｓｎ−2.5%Ａｇ−0.5%Ｃｕ−1.0Ｂｉ（液相点２１９℃），Ｓｎ−5.8Ｂｉ（液相点１３８℃），Ｓｎ−0.55%Ｃｕ（液相点２２６℃），Ｓｎ−0.55%Ｃｕ−その他（液相点２２６℃），Ｓｎ−0.55%Ｃｕ−0.3%Ａｇ（液相点２２６℃），Ｓｎ−5.0%Ｃｕ（液相点３５８℃），Ｓｎ−3.0%Ｃｕ−0.3%Ａｇ（液相点３１２℃），Ｓｎ−3.5%Ａｇ−0.5%Ｂｉ−3.0Ｉｎ（液相点２１６℃），Ｓｎ−3.5%Ａｇ−0.5%Ｂｉ−4.0Ｉｎ（液相点２１１℃），Ｓｎ−3.5%Ａｇ−0.5%Ｂｉ−8.0Ｉｎ（液相点２０８℃），Ｓｎ−8.0%Ｚｎ−3.0%Ｂｉ（液相点１９７℃）等がある。本実施の形態では、液相点が２５０℃以下の低融点のＰｂフリー半田、たとえば、Ｓｎ−3.0%Ａｇ−0.5%Ｃｕ（液相点２２０℃）を用いているが、これに限定されるものではない。ただし、Ｓｎ−5.0%Ｃｕ（液相点３５８℃），Ｓｎ−3.0%Ｃｕ−0.3%Ａｇ（液相点３１２℃）等の高融点のＰｂフリー半田（液相点が２５０℃を超えるもの）は除くものとする。

絶縁接着層２６には、本実施の形態では、金属やセラミックスの充填剤を含むエポキシ樹脂が用いられている。エポキシ樹脂の使用可能温度は、種類によって異なるが、２５０℃を超えるものを選択することは容易であり、本実施の形態では、Ｐｂフリー半田の液相点よりも高いものを用いている。したがって、後述する電力変換部の組み立て工程において、絶縁接着層２６を形成した後で、Ｐｂフリー半田のリフロー工程を行うことが可能になる。たとえば、エポキシ樹脂に、アルミナ，シリカ，アルミニウム，窒化アルミニウムなどを充填したものを用いることができ、熱伝導率が３．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上であることが好ましく、５．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上であることがより好ましい。

絶縁接着層２６の厚みは、０．４ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以下であることがより好ましい。絶縁接着層２６の熱抵抗は、熱伝導率と厚みに依存して定まるが、厚みが薄いほど熱抵抗が小さくなる。したがって、厚みが０．４ｍｍ以下であることにより、放熱性能が高くなることになる。

本実施の形態によると、直流電源用端子２３a2，２３b2と三相交流用電源端子２３u2，２３v2，２３w2との間に、直流電力を三相交流電力に変換するためのインバータとして機能する電力変換部１０を介設したコネクタユニット５を設け、コネクタユニット５の一部（本実施の形態では、ヒートシンク２１）をモータハウジング本体６０に連結する構成としたので、直流電源を生成するバッテリ６，コンバータ７と、電力変換部１０との間は、三相交流電源用配線に代えて直流電源用配線を介設すれば済み、大電力用の配線（ワイヤーハーネス）の使用材料量の低減により製造コストの削減を図ることができる。

また、電力変換部１０をモータハウジングの内に配設したので、モータハウジング内のスペースを有効に利用することができ、ひいては、車内部の部材のコンパクトを図ることができる。特に、ヒートシンク２１を、モータハウジング本体６０に接触させた状態で取り付けて（図５参照）、ヒートシンク２１をモータハウジングの部分としているので、さらなる車内部の部材のコンパクト化を図ることができるとともに、モータハウジング本体６０を介して、放熱性能も向上する。

また、電力変換部１０に、パワーデバイスの動作を制御するための制御回路であるデバイス駆動回路１６を搭載したプリント配線板３３を組み込んでいるので、車内部の部材のコンパクト化を図ることができる。また、配線層のうち直流電源用配線２３ａ，２３ｂの平板部２３a1，２３b1と、直流電源用端子２３a2，２３b2とが共通の金属板で構成されていることにより、製造コストの削減とコネクタユニット５のサイズ縮小とを図ることができる。また、配線層のうち三相交流電源用金属配線２３ｕ，２３ｖ，２３ｗの平板部２３u1，２３v1，２３w1と、
三相交流電源用端子２３u2，２３v2，２３w2とが共通の金属板で構成されていることによっても、製造コストの削減とコネクタユニット５のサイズ縮小とを図ることができる。

また、本実施の形態では、従来用いられていた２つの半田層に代えて、１つの半田層１４と、樹脂接着剤からなる絶縁樹脂層２６とを用いているので、工程の先後に応じて低融点のＰｂフリー半田と高融点のＰｂフリー半田とを用いる必要はなく、低融点のＰｂフリー半田だけで済むことになる。現在、Ｐｂフリー半田として、比較的Ｃｕ組成比の高いＰｂフリー半田（たとえば液相点が３００℃以上のＳｎ−5.0%Ｃｕ，Ｓｎ−3.0%Ｃｕ−0.3%Ａｇ）も開発されているが、確実な接続信頼性を有する高融点のＰｂフリー半田を得ることは困難である。一方、低融点のＰｂフリー半田としては、たとえば液相点が２２０℃のＳｎ−3.0%Ａｇ−0.5%Ｃｕ（ＪＥＩＴＡ推奨合金）などの接続信頼性の高いものが得られている。また、樹脂接着剤としては、使用可能温度が２５０℃を超えるエポキシ樹脂など、低融点のＰｂフリー半田の液相点よりも高温に耐えうるものは容易に得られる。したがって、本実施の形態により、半田層１４をＰｂフリー化して、接続信頼性を確保しつつ、Ｐｂフリー化を図ることができるのである。

４.ハウジングからの放熱
図５および図６に示すように、縦型半導体デバイス１１で発生した熱は、（裏面電極／半田層１４／絶縁性接着層２６／ヒートシンク２１／熱伝導接続部５５）を経て、ハウジング６０にも伝導される。この結果、ハウジング６０から放熱がなされる。この場合、図７に示すように、ハウジング６０の外周面にフィン６０ｆを設けることにより、放熱性を向上させることができる。フィン６０ｆが立壁状フィンの場合、図７に例示するように外周に沿って延びる立壁状フィンでもよいし、または軸芯に並行するように延びる立壁状フィンであってもよい。上述のように、最も広くは、コネクタユニット５におけるヒートシンク２１には、フィン２１ｂを設けなくてもよいし、設けてもよいが、通常は設ける。図７では図示していないが、ヒートシンク２１のフィン２１ｂを設けた場合、ヒートシンク２１のフィン２１ｂは、ハウジング６０のフィン６０ｆと同様に、ハウジング６０の外に面するように形成される。

５.コネクタユニットの電気部品接続構造
次に、コネクタユニットの電気部品接続構造について説明する。図８は、コネクタユニット５を主面側から見た斜視図であり、図９は、コネクタユニット５を裏面側から見た斜視図であって、図８を図中縦方向の中心線回りに反転させた状態を表示している。

図８に示すように、コネクタユニット５の各部材は、ヒートシンク２１の上に搭載されている。そして、最上部にデバイス駆動回路等を搭載したプリント配線板３３が設けられていて、プリント配線板３３上で、外部端子を除く全部材はエポキシ樹脂等（図示せず）によって樹脂封止されている。プリント配線板３３には、第１開口部３３ａ、スリット部３３ｂおよび第２開口部３３ｃが設けられている。第１開口部３３ｃには、パワーデバイスであるＩＧＢＴが形成されたＩＧＢＴチップ１１ａと、パワーデバイスであるダイオードが形成されたダイオードチップ１１ｂとが配置されている。第２開口部３３ｃには制御信号用配線８３が配置されている。また、三相交流電源用端子２３u2，２３v2，２３w2が、スリット部３３ｂを貫通して突出している。

一方、図９に示すように、ヒートシンク２１の裏面側からみると、ヒートシンク２１は、平板部２１ａと、平板部２１ａから外方に突出する多数のフィン（図示せず）が形成されたフィン部２１ｂと、各々ソケット２８，２９によって囲まれた第１，第２開口部２１ｃ，２１ｄとを有している。そして、第１開口部２１ｃには直流電源用端子２３a2，２３b2が配置され、第２開口部２１ｄには、制御信号用配線８３の端子部が配置されている。

次に、コネクタユニット５のヒートシンク上に積層されている各部材の構造について説明する。図１０は、ヒートシンク２１上の配線層以外の各層を透視して示す斜視図である。図１１は、ヒートシンク２１上の各層を分離して表示する斜視図である。図１０および図１１に示すように、ヒートシンク２１とプリント配線板３３との間には、下方から順に、樹脂絶縁層２６と、金属配線２３と、絶縁板３５とが積層されている。金属配線２３は、直流電源を供給する直流電源用金属配線２３ａ，２３ｂと、三相交流電源を供給する三相交流電源用金属配線２３ｕ，２３ｖ，２３ｗとを有している。

直流電源用金属配線２３ａ，２３ｂは、横方向に延びる平板状の平板部２３a1，２３b1と、平板部２３a1，２３b1から折り曲げられて図中下方に延びる直流電源用端子２３a2，２３b2とを有している。また、三相交流電源用金属配線２３ｕ，２３ｖ，２３ｗは、横方向に延びる平板状の平板部２３u1，２３v１，２３w1 と、平板部２３u1，２３v1，２３w1から折り曲げられて図中上方に延びる三相交流電源用端子２３u2，２３v2，２３w2とを有している。

以上の各平板部２３a2，２３b2，２３u1，２３v1，２３w1により、本発明の配線層が構成されている。そして、本実施の形態では、配線層の第１の部分である平板部２３a1，２３b1は、直流電源用端子２３a2，２３b2とそれぞれ共通の金属板（本実施の形態では、Ｃｕ板またはＣｕ合金板）によって構成されている。また、配線層の第２の部分である平板部２３u1，２３v1，２３w1は、三相交流電源用端子２３u2，２３v2，２３w2とそれぞれ共通の金属板（本実施の形態では、Ｃｕ板またはＣｕ合金板）によって構成されている。

そして、直流電源用端子２３a2，２３b2は、樹脂絶縁層２６の第１開口部２６ａを挿通してヒートシンク２１の第１開口部２１ｃまで延びている（図９参照）。また、三相交流電源用端子２３u2，２３v2，２３w2は、絶縁板３５のスリット部３５ｂおよびプリント配線板３３のスリット部３３ｂを挿通して、プリント配線板３３の上方に突出している（図８参照）。さらに、制御信号用配線８３の端部は、下方に折り曲げられて、樹脂絶縁層２６の第２開口部２６ｂを挿通してヒートシンク２１の第２開口部２１ｄまで延びている。

６.本実施の形態の変形例
図１２は、実施の形態１の変形例に係るコネクタユニットを示す断面図である。
この変形例において、熱伝導接続部５５の位置は、図５に示す実施の形態１における熱伝導接続部５５と同じであるが、ヒートシンク２１をハウジング６０に取り付ける取付構造が相違している。同図に示すように、本変形例においては、ヒートシンク２１の当接面２１ｐと、ハウジング６０の当接面または筒部の縁部６０ｂとの間に、半田層５５ｂ（５５）を形成する。半田層５５ｂは、形成時には溶融状態にあり、双方の当接面２１ｐ，６０ｂに不可避的に存在する微細な凹凸があっても、その凹凸を埋めて、熱伝導の障害になる原因を除くことができる。双方の当接面２１ｐ，６０ｂは、設計上許容できる範囲で、できる限り、大きな面積をとるが、熱伝導のコンダクタンスを向上する上で、望ましい。

上記の半田層５５ｂによって形成された熱伝導接続部５５は、上掲の熱伝導接続部のうちの（Ａ1）または（Ａ4）に該当する。図１２に示すように、双方の当接面に介在させて熱伝導接続部を設けるものとして、熱伝導シートなどを挙げることができる。熱伝導シートは、熱伝導度の高い樹脂シート単独か、または熱伝導度の大小によらずカーボンまたは金属粉を分散させて熱伝導度を高めたものを用いることができる。この熱伝導シートは、上述の表面の微細凹凸を埋める程度の可塑性があることが望ましい。この熱伝導シートは、上掲の（Ａ1）のタイプの熱伝導接続部を形成する。また、付言を要しないかもしれないが、図１２における半田層５５ｂの代わりに、熱伝導グリース５５ａを、当然、用いてもよい。要は、ヒートシンク２１とハウジング６０とが接触する重なり部分をできるだけ広くとし、その間に、上記の熱伝導グリース（（Ａ1）タイプ）、半田層（（Ａ1）または（Ａ4）タイプ）または熱伝導シート（（Ａ1）タイプ）を配置して、熱伝導接続部を形成するのがよい。

（実施の形態２）
図１３は、実施の形態２に係る電力変換部の拡大断面図である。図１３は実施形態１における図５に相当する部分の構造を示している。図１３では、金属部品５５ｃが、図５に示す熱伝導グリース５５ａの熱伝導接続部に並列に、配置され、バイパス的に熱伝導経路を形成する。すなわち、本実施の形態においては、熱伝導グリース５５ａに加えて、金属部品５５ｃが熱伝導接続部５５を形成している点に特徴を有する。金属部品５５ｃは、上掲の熱伝導接続部のうちの（Ａ3）に該当する。金属部品５５ｃを単独で用いてもよいが、通常、上述の表面の微細凹凸による熱伝導阻害要因を除くために、熱伝導グリース５５ａを併用する。すなわち、金属部品５５ｃが、ヒートシンク２１およびハウジング６０に接する箇所には、間に、熱伝導グリース５５ａを介在させる。

金属部品５５ｃには、銅、アルミニウムなど、熱伝導度が高く、安価な材料を用いるのが好ましい。本実施の形態の場合、上記の金属部品５５ｃは、図５に示す放熱接続部５５に加えて、追加的に放熱経路を設けることになる。このとき、金属部品５５ｃと、ヒートシンク２１およびハウジング６０との間に熱伝導グリース５５ａを介在させることにより、金属部品５５ｃの放熱経路は、図５における放熱経路と一体化して、拡大された放熱経路の中で、熱伝導が起こり易いほうに熱が流れ、より効率的な熱伝導経路を形成することができる。上記の金属部品５５ｃにより、放熱経路の断面積を増大させて、ハウジング６０による放熱性を向上させることができる。

図１４は、図１３に示す実施の形態２におけるコネクタユニットの変形例を示す図である。図１４において、コネクタユニット５は、ハウジング６０の外周面に取り付けられ、三相交流電力端子はハウジング６０の貫通孔６０ｈを通ってハウジング内に導入される。このような貫通孔６０ｈはコネクタユニット５を連結するための構造の一つとは言えず、貫通孔６０ｈがあったとしても、開口部６０ａの場合と異なり、半導体デバイスがハウジングの内に面する、ということはない。熱伝導接続部５５の構造は、図１３に示すものと同じであり、上記と同じ作用効果を得ることができる。

（実施の形態３）
図１５は、本発明の実施の形態３におけるコネクタユニットを示す断面図である。図１５は実施形態１における図５に相当する。実施の形態３においては、ヒートシンク２１がモータハウジング本体６０と一体化されて、モータハウジングの一部として機能している。この場合、見方によっては、電力変換部は、モータハウジングに形成されると見ることもできる。

ここで、一体化とは、ハウジングとヒートシンクとが各種の一体成形加工法により製造されていてもよい。そのとき、ハウジングとヒートシンクとは異種材料であってもよいし、同一材料であってもよい。また、溶接などの接合方法で接合されたものであってもよい。要は取り付け用の部品を用いることなく一体化されていればよい。

本実施の形態のコネクタユニット５のヒートシンク２１と、ハウジング６０との間の熱伝導を確保するための熱伝導接続部５５は、溶接部５５ｄで形成されている。この溶接部５５ｄによる熱伝導接続部５５は、上記の一体化の定義からも分かるように、上掲の熱伝導接続部のなかの（Ａ4）に該当する。上記の一体化により、ヒートシンク２１とハウジング６０とは材料的に接続され、または、通常は金属で形成されるので、金属接合がなされ、熱伝導経路は短縮され、異材界面を通らない。この結果、半導体デバイス１１からの熱に対して、ヒートシンク２１のフィン部２１ｂによる放熱に加えて、大きな熱流が入るハウジングによる放熱を得ることができる。この結果、ヒートシンク２１の放熱の負担を軽減でき、ヒートシンク２１の形状等を小型化して回転電機周辺の空間利用効率を高めることが可能となる。

図１５に示す熱伝導接続部５５となる溶接部５５ｄは、ヒートシンク２１の平板部２１ａと、ハウジング６０とを面一になるように連結する。しかし、溶接部５５ｄは、図１５に示す形態に限定されず、図１６に示すような形態、すなわちヒートシンク２１の平板部２１ａと、ハウジング６０との間に段差がある場合であってもよい。図１６に示す溶接部５５ｄによっても、上述の（Ａ4）の作用効果を得ることができる。

上掲の（Ａ4）の範疇の熱伝導接続部５５には、図１７に示すように、同一材料によるヒートシンク２１とハウジング６０の一体化（ヒートシンク２１とハウジング６０の一体成形加工物）も含まれる。この場合には、熱伝導接続部５５（５５ｎ）の、具体的な箇所を特定することに困難を感じるかもしれないが、およその特定の仕方として、「同一金属からなる、ヒートシンク２１とハウジング６０との境目の辺り５５ｎ」と特定することはできる（図１７参照）。もともと熱伝導接続部という用語は、具体的な箇所を特定することに馴染まず、「この辺り」という特定の程度に対応するものであり、それによって熱伝導接続部を特定することは可能である。要は、ヒートシンク２１とハウジング６０という異なる機能を有する部材間の熱伝導を確保するための接続部が明確に存在すれば、それでよい。異種金属の場合は溶接接合や半田接合が介在するので、上記のような、場所の特定の際、周辺の各部材の範囲について考慮をする必要はない。

（実施の形態４−ハウジングの冷却強化−）
図１８は、本発明の実施の形態４におけるハウジング６０を示す斜視図である。本実施の形態では、コネクタユニット５の配設箇所に近いハウジング６０の部分に対して強化した冷却を行うことに特徴を有する。ヒートシンク２１のフィン部は表示を省略してあるが、ヒートシンク２１のフィン部はなくてもよい。図１８では、上記ハウジングの部分と熱交換する熱交換部７１をハウジング６０に取り付け、冷媒入路７１ａと冷媒出路７１ｂとを熱交換部７１に設けて、冷媒を循環する。

冷却強化として液冷する場合には、液冷すなわち冷却液には、水、フロリナート、エチレングリコール水溶液などを用いるのがよい。また気体の場合には、ヘリウム，アルゴン，窒素，空気などの気体であってもよい。また、冷凍機のエバポレータが利用できる場合には、低圧冷媒ガスを用いてもよい。エンジンの冷却液を利用する場合には、通常、エンジンはエチレングリコール水溶液で冷却されるので、エンジンからのエチレングリコール水溶液を冷媒入路７１ａから導入することができる。

上記の冷却強化によって、ハウジングからの放熱性が向上し、コネクタユニット５のヒートシンク２１を小型化することができる。たとえばフィン部２１のフィン高さを低くし、所定の場合はほとんど無くすこともできる。この結果、回転電機周辺の空間利用効率を高めることができる。

また、モータの冷却を行う場合には、図１９に示すように、モータ用冷却媒体出口７３をハウジング熱交換部７１の冷媒入路７１ａに連結して、ハウジング６０の冷却強化を行うことができる。図１９に示す冷却方法によれば、モータ３を冷却した上で、電力変換部からの熱の放熱のためにハウジング６０の冷却強化を推進することができる。

（他の実施の形態）
１.本発明のコネクタユニット、ハウジング、回転電機は、上記の実施の形態では、ＨＥＶの駆動モータの場合について説明したが、自動車のモータに限定されず、非自動車用のモータ、発電機に用いることができる。また自動車用の場合、ＨＥＶに限らず、各種の電気自動車等の駆動モータに用いることができ、また、駆動モータに限らず、自動車のクーラ用のモータにも用いることができる。
２.本発明の電力変換部に配置される半導体素子は、ワイドバンドギャップ半導体（ＳｉＣ，ＧａＮなど）を用いたパワーデバイスでもよいし、Ｓｉを用いたパワーデバイスでもよい。
３.上記実施の形態では、電力変換部がＩＧＢＴおよびダイオードを組み合わせたインバータであったが、本発明の電力変換部は、ＭＯＳＦＥＴとダイオードとを組み合わせたインバータもしくはＭＯＳＦＥＴのみからなるインバータであってもよい。

上記において、本発明の実施の形態および実施例について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態および実施例は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明のコネクタユニット、ハウジングおよび回転電機は、ＨＥＶ、電気自動車、冷凍装置のコンプレッサなどのモータや、発電機に利用することができる。

本発明の実施の形態１に係るＨＥＶの車体内部の電気系統の構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の実施の形態１におけるバッテリからモータまでの回路構成を示す電気回路図である。 モータの一部を破断して示す斜視図である。 モータの一部およびコネクタユニットの断面図である。 本発明の実施の形態１に係るコネクタユニットの断面図である。 図５のＡ部拡大図である。 本発明の実施の形態１におけるハウジングに設けたフィンを示す図である。 コネクタユニットを主面側から見た斜視図である。 コネクタユニットを裏面側から見た斜視図である。 ヒートシンク上の配線層以外の各層を透視して示す斜視図である。 ヒートシンク上の各層を分離して表示する斜視図である。 本発明の実施の形態１のコネクタユニットの変形例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係るコネクタユニットを示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係るコネクタユニットの変形例を示す図である。 本発明の実施の形態３に係るコネクタユニットを示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係る変形例のコネクタユニットを示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係る別の変形例のコネクタユニットを示す断面図である。 本発明の実施の形態４に係るハウジングを示す斜視図である。 本発明の実施の形態４に係るハウジングの変形例を示す図である。 従来のＨＥＶの電気系統の例を示すブロック回路図である。

符号の説明

１ エンジン、２ ラジエータ、３ モータ、５ コネクタユニット、６ バッテリ、７ コンバータ、８ 直流電源用配線、１０ 電力変換部、１１ａ ＩＧＢＴチップ、１１ｂ ダイオードチップ、１４ 半田層、１６ デバイス駆動回路、１７ 制御信号用配線、１８ 大電流用配線、２１ ヒートシンク、２１ａ 平板部、２１ｂ フィン部、２１ｃ 第１開口部、２１ｄ 第２開口部、２１ｐ 当接面、２３ａ，２３ｂ 直流電源用金属配線、２３a1，２３b1 平板部、２３a2，２３b2 直流電源用端子、２３ｕ，２３ｖ，２３ｗ 三相交流電源用金属配線、２３u1，２３v1，２３w1 平板部、２３u2，２３v2，２３w2 三相交流電源用端子、２６ 絶縁接着層、２６ａ 第１開口部、２６ｂ 第２開口部、２６ｈ ねじ孔、２８ ソケット、２９ ソケット、３１ 取付ねじ、３３ プリント配線板、３３ａ 第１開口部、３３ｂ スリット部、３３ｃ 第２開口部、３５ 絶縁板、３５ａ 第１開口部、３５ｂ スリット部、３５ｃ 第２開口部、３７ 取付部材、５０ 容器、５５ 熱伝導接続部、５５ａ 熱伝導グリース、５５ｂ 半田層、５５ｃ 金属部品、５５ｄ 溶接部、５５ｎ 一体化箇所（熱伝導接続部）、６０ モータハウジング本体、６０ａ 開口部、６０ｂ 側筒縁部（当接面）、６０ｃ 側筒、６０ｈ 貫通孔、６３ｕ，６３ｖ，６３ｗ バスバー、６３u1，６３v1，６３w1 リング部、６３u2，６３v2，６３w2 モータ側端子、７１ 熱交換部、７１ａ 冷媒入路、７１ｂ 冷媒出路、７３ モータ冷媒出口、８０ モータ制御ユニット、８１ 制御信号用配線、８３ 制御信号用配線。

Claims (10)

1. 回転電機のハウジングに設けられるコネクタユニットであって、
   直流電力と三相交流電力の変換をするための半導体デバイスと、該半導体デバイスからの熱を放熱するヒートシンクとを有する電力変換部を備え、
   前記電力変換部と前記ハウジングとの間に、熱伝導を確保するための熱伝導接続部を備えることを特徴とする、コネクタユニット。
2. 前記ヒートシンクは前記ハウジングの外側に面し、そのヒートシンクより前記回転電機の本体側に前記半導体デバイスが位置するように設けられることを特徴とする、請求項１に記載のコネクタユニット。
3. 前記ハウジングには開口部が設けられ、前記コネクタユニットは、その開口部において、前記半導体デバイスが前記ハウジングの内に位置し、また前記ヒートシンクが該ハウジングの外に面するように取り付けられることを特徴とする、請求項１または２に記載のコネクタユニット。
4. 前記電力変換部は、前記ヒートシンクとの間に、前記半導体デバイスの電極と電気的に接続される配線部材と、該配線部材と前記ヒートシンクとを固着する絶縁接着層とを有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のコネクタユニット。
5. 前記半導体デバイスは、縦型デバイスであり、裏面電極を有し、前記配線部材は、板状であり、前記裏面電極とは導電金属層を介在させて面接続していることを特徴とする、請求項４に記載のコネクタユニット。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のコネクタユニットが設けられ、前記電力変換部との間に熱伝導接続部を形成していることを特徴とする、回転電機のハウジング。
7. 放熱のためのフィンが設けられていることを特徴とする、請求項６に記載の回転電機のハウジング。
8. 冷却液が通る冷却路が設けられていることを特徴とする、請求項６または７に記載の回転電機のハウジング。
9. 前記ヒートシンクが一体化されており、前記熱伝導接続部は、前記ヒートシンクとハウジングとの一体化箇所に形成されていることを特徴とする、請求項６〜８のいずれかに記載の回転電機のハウジング。
10. 請求項６〜９のいずれかに記載の回転電機のハウジングと、該ハウジング内に収納された回転電機本体とを備えることを特徴とする、回転電機。
    

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