JP2019161774A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】 制御モジュールの絶縁性を向上可能な回転電機を提供する。【解決手段】 回転電機は、グランドに接続されている制御側フレーム１１に回転可能に収容されているロータ、ステータ、ステータに巻回されているコイル、複数の制御モジュール、及び、ボルト２０２を備える。制御モジュールは、コイルに電気的に接続する複数のスイッチング素子、スイッチング素子を支持可能な支持部、及び、スイッチング素子のグランドと電気的に接続し制御側フレーム１１に接続可能な接続部２２３，２４２を有する。複数の制御モジュールは、コイルに交流を供給可能であってコイルで発生する交流を直流に整流可能である。ボルト２０２は、制御側フレーム１１と接続部２２３，２４２とを連結可能である。接続部２２３は、制御モジュールのグランド端子であって、かつ、接続部２４２とともに制御側フレーム１１に電気的に接続可能である。【選択図】 図５

Description

本発明は、回転電機に関する。

従来、電力を供給すると回転トルクを発生し、回転トルクが作用すると電力を発生する回転電機が知られている。例えば、特許文献１には、ステータ及びロータを有する回転部、並びに、外部のバッテリに電気的に接続可能に設けられ複数の制御モジュールを有する制御部を備える回転電機が記載されている。

特許４５００３００号明細書

特許文献１に記載の回転電機では、制御部は、別体となっている三つの制御モジュールから構成されている。制御モジュールのそれぞれは、バッテリに電気的に接続されているスイッチング素子、及び、スイッチング素子に電気的に接続されている冷却フィンを有している。冷却フィンは、ステータ及びロータを収容可能なハウジングに取付可能な接続部を有する。しかしながら、スイッチング素子に電気的に接続されている冷却フィンは、電位がハウジングと異なっているため、絶縁部材を介してボルトなどによってハウジングに取り付ける必要がある。このため、絶縁部材の経年変化などによって破損すると、被水などによって電流のリーク経路が形成され、制御モジュールの絶縁を維持できなくなるおそれがある。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、制御モジュールの絶縁性を向上可能な回転電機を提供することにある。

本発明の回転電機は、ハウジング（１１，１２）、ロータ（１４）、ステータ（１３）、コイル（１３２）、複数の制御モジュール（２１，２３，２５）、及び、連結部材（２０１，２０２，２０３）を備える。

ロータは、ハウジングに回転可能に収容されている。

ステータは、ロータの径外方向に設けられる。

コイルは、ステータに巻回されている。

複数の制御モジュールは、コイルに電気的に接続する複数のスイッチング素子（２１６，２１７，２１８，２１９，２３６，２３７，２３８，２３９、２５６，２５７，２５８，２５９）、スイッチング素子を支持可能な支持部（２２１，２４１，２６１）、及び、スイッチング素子のグランドに電気的に接続しハウジングに接続可能な接続部（２２２，２２３，２４２，２４３，２６２）を有する。制御モジュールは、コイルに交流を供給可能であってコイルで発生する交流を直流に整流可能である。

連結部材は、ハウジングと接続部とを連結可能である。

本発明の回転電機では、接続部は、当該制御モジュールのグランド端子であって、かつ、当該制御モジュールに隣り合う他の制御モジュールが有する接続部とともにハウジングに電気的に接続可能である。

本発明の回転電機では、接続部は、当該接続部を有する制御モジュールのグランド端子となっている。これにより、複数の制御モジュールのうちの一つの制御モジュールの接続部と他の制御モジュールの接続部との電位は同じであるため、当該一つの制御モジュールと他の制御モジュールとをハウジングに接続するとき、絶縁部材が不要となる。これにより、絶縁部材の劣化によって電流のリーク経路が形成されることを防止できる。したがって、制御モジュールの絶縁性を長期間維持することができ、絶縁性を向上することができる。

一実施形態による回転電機の断面図である。 一実施形態による回転電機の回路図である。 一実施形態による回転電機の制御部側から見た模式図であって、制御モジュールが見える状態を示す図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図３のＶ−Ｖ線断面図である。 一実施形態による回転電機が有するバスバーアセンブリ同士の組み付けを説明する模式図である。 一実施形態による回転電機が有するバスバーアセンブリ同士を組み付けた状態を説明する模式図である。

以下、実施形態について図面に基づいて説明する。

（一実施形態）
一実施形態による回転電機を図１〜７に基づいて説明する。図１に示す回転電機１は、例えば、車両に搭載される。回転電機１は、バッテリ５（図２参照）が供給する電力によって車両を駆動するための駆動力を発生可能であるとともに、車両の図示しないエンジンが出力する駆動力によってバッテリ５を充電するための電力を発生可能である。回転電機１は、回転部１０、制御部２０、及び、カバー３０を備えている。

回転部１０は、電力が供給されると車両を駆動するための駆動力を発生する可能であるとともに、エンジンから駆動力が供給されるとバッテリ５を充電するための電力を発生することが可能である。回転部１０は、「ハウジング」としての制御側フレーム１１、「ハウジング」としての連結側フレーム１２、ステータ１３、ロータ１４、シャフト１５、軸受１６，１７、回転ファン１８，１９などを備えている。

制御側フレーム１１は、略凹状に形成されている。制御側フレーム１１は、底部１１１に、後述するシャフト１５の一端を回転可能に支持する軸受１６が設けられている。底部１１１の連結側フレーム１２が設けられる側とは反対側、すなわち、制御側フレーム１１の外部側には、制御部２０が設けられている。底部１１１は、図３に示すように、内側と外側とを連通するハウジング通気孔１１２，１１３，１１４、１１５を有する。四つのハウジング通気孔１１２，１１３，１１４、１１５のうちハウジング通気孔１１２，１１３，１１４は、図３に示すようにシャフト１５の回転軸ＣＡ０に沿った方向で見たとき、後述する制御部２０が有する冷却フィン２１２，２３２，２５２のそれぞれと重なる位置に形成されている。本実施形態では、制御側フレーム１１は、接地されている。

連結側フレーム１２は、略凹状に形成されている。連結側フレーム１２は、図１に示すように、開口が制御側フレーム１１の開口と連通するよう設けられる。これにより、制御側フレーム１１と連結側フレーム１２とは、ステータ１３、ロータ１４、シャフト１５などを収容可能な収容空間１００を形成する。連結側フレーム１２の底部には図示しないエンジンのクランクシャフトと連結可能な連結部１２１が設けられている。連結側フレーム１２は、シャフト１５の一端を回転可能に支持する軸受１７が設けられている。連結側フレーム１２は、内側と外側とを連通する連通孔１２２を有する。

ステータ１３は、制御側フレーム１１の筒状に形成されている筒部１１６、及び、連結側フレーム１２の筒状に形成されている筒部１２３の径方向内側に設けられている。ステータ１３は、ステータコア１３１、及び、「コイル」としてのステータ巻線１３２を有する。ステータ１３は、ステータ巻線１３２に電流が流れることによって回転磁界を発生可能であるとともに、後述するロータ１４が発生する磁束と鎖交することで交流を発生可能である。本実施形態では、ステータ巻線１３２は、図２に示すように、第一巻線１３３及び第二巻線１３４を有する。

ロータ１４は、ステータ１３の径内方向に回転可能に設けられている。ロータ１４は、ロータコア１４１、及び、ロータ巻線１４２を備えている。ロータ１４は、ロータ巻線１４２に電流が流れることで磁極を形成する。

シャフト１５は、ロータ１４の中心に挿通されている。シャフト１５は、両端を軸受１６，１７に回転可能に支持されている。

回転ファン１８は、シャフト１５の一端側であって軸受１６とロータコア１４１との間に設けられている。回転ファン１９は、シャフト１５の他端側であって軸受１７とロータコア１４１との間に設けられている。回転ファン１８，１９は、シャフト１５と一体に回転可能に設けられている。回転ファン１８，１９は、回転電機１を冷却するために空気の流れを発生させることが可能である。

制御部２０は、回転部１０の外側に設けられている。具体的には、制御部２０は、制御側フレーム１１の底部１１１の収容空間１００とは反対側に設けられている。制御部２０は、電源側制御モジュール２１、中央制御モジュール２３、反電源側制御モジュール２５、スリップリング２７、ブラシ２８などを備える。制御部２０は、バッテリ５から回転部１０に供給される電力を制御可能であるとともに、回転部１０に発生した電力を変換してバッテリ５に供給可能である。

電源側制御モジュール２１は、インバータ回路及び整流回路を構成する部品の集合体である。電源側制御モジュール２１は、図３に示すように、パワーモジュール２１１、冷却フィン２１２、及び、電源端子一体型バスバーアセンブリ２２を有している。

パワーモジュール２１１は、図２に示すように、インバータ回路及び整流回路を構成する４つの「スイッチング素子」としてのＭＯＳＦＥＴ２１６，２１７，２１８，２１９を有するスイッチング素子モジュールである。ＭＯＳＦＥＴ２１６とＭＯＳＦＥＴ２１７、及び、ＭＯＳＦＥＴ２１８とＭＯＳＦＥＴ２１９とは、それぞれ直列接続されている。ＭＯＳＦＥＴ２１６、２１８のソースがＭＯＳＦＥＴ２１７、２１９のドレインにそれぞれ接続されている。

冷却フィン２１２は、図３に示すように、パワーモジュール２１１からみてシャフト１５の回転軸ＣＡ０側に設けられている。冷却フィン２１２は、パワーモジュール２１１において発生した熱を放熱可能なよう形成されている金属からなる部材である。

冷却フィン２１２とパワーモジュール２１１との間には、「接合部材」としての絶縁性接着剤２１３が設けられている。絶縁性接着剤２１３は、冷却フィン２１２とパワーモジュール２１１との間の絶縁状態を維持しつつ、冷却フィン２１２とパワーモジュール２１１とを接合する。

電源端子一体型バスバーアセンブリ２２は、パワーモジュール２１１を絶縁した状態で支持しつつ配線する部品の集合体である。電源端子一体型バスバーアセンブリ２２は、冷却フィン２１２と樹脂による熱かしめによって接続されている。電源端子一体型バスバーアセンブリ２２は、パワーモジュール２１１に電気的に接続する図示しないバスバー、支持部２２１、接続部２２２，２２３、及び、電源端子２２４を有する。支持部２２１と接続部２２２，２２３とは一体に形成されている。

支持部２２１は、電源端子一体型バスバーアセンブリ２２においてパワーモジュール２１１から見て冷却フィン２１２とは反対側に設けられている部位である。支持部２２１は、ＭＯＳＦＥＴ２１６，２１７，２１８，２１９に電気的に接続する複数の端子２２５を、パワーモジュール２１１とは反対側に有している（図６参照）。支持部２２１は、パワーモジュール２１１を支持する。

接続部２２２は、支持部２２１の電源端子２２４側に設けられている部位である。接続部２２２は、図４に示すように、筒部２２２１、及び、連結部２２２２を有する。

筒部２２２１は、筒状に形成されており、貫通孔２２２０を有する。貫通孔２２２０には、金属から形成されている筒部材２２２３が挿入されている。連結部２２２２は、筒部２２２１と支持部２２１とを連結している。

連結部２２２２及び筒部２２２１には、ＭＯＳＦＥＴ２１７，２１９に電気的に接続するグランド端子２２２４がインサートされている。すなわち、接続部２２２は、ＭＯＳＦＥＴ２１７，２１９のグランドに電気的に接続している。グランド端子２２２４の筒部２２２１にインサートされている端部２２２５は、筒部材２２２３と制御側フレーム１１の底部１１１との間に位置し、「連結部材」としてのボルト２０１と接触している。ボルト２０１は、貫通孔２２２０に位置する筒部材２２２３内に挿通され、制御側フレーム１１が有するねじ穴１１７において制御側フレーム１１とねじ結合している。これにより、グランド端子２２２４は、制御側フレーム１１に電気的に接続することとなる。

接続部２２３は、支持部２２１の中央制御モジュール２３側に設けられている部位である。接続部２２３は、図５に示すように、筒部２２３１、及び、連結部２２３２を有する。

筒部２２３１は、筒状に形成されており、貫通孔２２３０を有する。貫通孔２２３０には、金属から形成されている筒部材２２３３が挿入されている。連結部２２３２は、筒部２２３１と支持部２２１とを連結している。

連結部２２３２及び筒部２２３１には、ＭＯＳＦＥＴ２１７，２１９に電気的に接続するグランド端子２２３４がインサートされている。すなわち、接続部２２２は、ＭＯＳＦＥＴ２１７，２１９のグランドに電気的に接続している。グランド端子２２３４の筒部２２３１にインサートされている端部２２３５は、筒部材２２３３と制御側フレーム１１の底部１１１との間に位置し、ボルト２０２と接触している。

連結部２２３２は、図６に示すように、中央制御モジュール２３側に「位置決め面」としての当接可能面２２３６を有する。当接可能面２２３６は、後述する中央制御モジュール２３が有する当接可能面２４２６に当接可能に形成されている。

電源端子２２４は、接続部２２２の支持部２２１とは反対側に設けられる。電源端子２２４は、電源端子一体型バスバーアセンブリ２２のバスバー及びバッテリ５の正極からの配線に電気的に接続されている。

中央制御モジュール２３は、インバータ回路及び整流回路を構成する部品の集合体である。中央制御モジュール２３は、図３に示すように、パワーモジュール２３１、冷却フィン２３２、及び、中央制御バスバーアセンブリ２４を有している。

パワーモジュール２３１は、図２に示すように、インバータ回路及び整流回路を構成する４つの「スイッチング素子」としてのＭＯＳＦＥＴ２３６，２３７，２３８，２３９を有するスイッチング素子モジュールである。ＭＯＳＦＥＴ２３６とＭＯＳＦＥＴ２３７、及び、ＭＯＳＦＥＴ２３８とＭＯＳＦＥＴ２３９とは、それぞれ直列接続されている。ＭＯＳＦＥＴ２３６、２３８のソースがＭＯＳＦＥＴ２３７、２３９のドレインにそれぞれ接続されている。

冷却フィン２３２は、図３に示すように、パワーモジュール２３１からみてシャフト１５の回転軸ＣＡ０側に設けられている。冷却フィン２３２は、パワーモジュール２３１において発生した熱を放熱可能なよう形成されている金属からなる部材である。

冷却フィン２３２とパワーモジュール２３１との間には、「接合部材」としての絶縁性接着剤２３３が設けられている。絶縁性接着剤２３３は、冷却フィン２３２とパワーモジュール２３１との間の絶縁状態を維持しつつ、冷却フィン２３２とパワーモジュール２３１とを接合する。

中央制御バスバーアセンブリ２４は、パワーモジュール２３１を絶縁した状態で支持しつつ配線する部品の集合体である。中央制御バスバーアセンブリ２４は、冷却フィン２３２と樹脂による熱かしめによって接続されている。中央制御バスバーアセンブリ２４は、パワーモジュール２３１に電気的に接続する図示しないバスバー、支持部２４１、及び、接続部２４２，２４３を有する。支持部２４１と接続部２４２，２４３とは一体に形成されている。

支持部２４１は、中央制御バスバーアセンブリ２４においてパワーモジュール２３１から見て冷却フィン２３２とは反対側に設けられている部位である。支持部２４１は、ＭＯＳＦＥＴ２３６，２３７，２３８，２３９に電気的に接続する複数の端子２４５を、パワーモジュール２３１とは反対側に有している（図６参照）。支持部２４１は、パワーモジュール２３１を支持する。

接続部２４２は、支持部２４１の電源側制御モジュール２１側に設けられている部位である。接続部２４２は、図５に示すように、筒部２４２１、及び、連結部２４２２を有する。

筒部２４２１は、筒状に形成されており、貫通孔２４２０を有する。貫通孔２４２０には、金属から形成されている筒部材２４２３が挿入されている。連結部２４２２は、筒部２４２１と支持部２４１とを連結している。

連結部２４２２及び筒部２４２１には、ＭＯＳＦＥＴ２３７，２３９に電気的に接続するグランド端子２４２４がインサートされている。すなわち、接続部２４２は、ＭＯＳＦＥＴ２３７，２３９のグランドに電気的に接続している。グランド端子２４３４の筒部２４２１にインサートされている端部２４３５は、筒部材２４２３と電源側制御モジュール２１の筒部材２２３３との間に位置し、「連結部材」としてのボルト２０２と接触している。これにより、ボルト２０２は、貫通孔２４２０に位置する筒部材２４２３内及び貫通孔２２２０に位置する筒部材２２２３内に挿通され、制御側フレーム１１が有するねじ穴１１７において制御側フレーム１１とねじ結合している。これにより、グランド端子２４２４，２２３４は、制御側フレーム１１に電気的に接続することとなる。

連結部２４２２は、図６に示すように、電源側制御モジュール２１側に「位置決め面」としての当接可能面２４２６を有する。

接続部２４３は、支持部２４１の反電源側制御モジュール２５側に設けられている部位である。接続部２４３は、図６に示すように、筒部２４３１、及び、連結部２４３２を有する。

筒部２４３１は、筒状に形成されており、貫通孔を有する。当該貫通孔には、金属から形成されている筒部材が挿入されている。連結部２４３２は、筒部２４３１と支持部２４１とを連結している。

連結部２４３２及び筒部２４３１には、ＭＯＳＦＥＴ２３７，２３９に電気的に接続するグランド端子がインサートされている。すなわち、接続部２４３は、ＭＯＳＦＥＴ２３７，２３９のグランドに電気的に接続している。グランド端子の筒部２４３１にインサートされている端部は、筒部２４３１が有する貫通孔に挿入されている筒部材と制御側フレーム１１の底部１１１との間に位置し、「連結部材」としてのボルト２０３と接触している。

連結部２４３２は、図６に示すように、反電源側制御モジュール２５側に「位置決め面」としての当接可能面２４３６を有する。当接可能面２４３６は、後述する反電源側制御モジュール２５が有する当接可能面２６２６に当接可能に形成されている。

反電源側制御モジュール２５は、インバータ回路及び整流回路を構成する部品の集合体である。反電源側制御モジュール２５は、図３に示すように、パワーモジュール２５１、冷却フィン２５２、及び、反電源側バスバーアセンブリ２６を有している。

パワーモジュール２５１は、図２に示すように、インバータ回路及び整流回路を構成する４つの「スイッチング素子」としてのＭＯＳＦＥＴ２５６，２５７，２５８，２５９を有するスイッチング素子モジュールである。ＭＯＳＦＥＴ２５６とＭＯＳＦＥＴ２５７、及び、ＭＯＳＦＥＴ２５８とＭＯＳＦＥＴ２５９とは、それぞれ直列接続されている。ＭＯＳＦＥＴ２５６、２５８のソースがＭＯＳＦＥＴ２５７、２５９のドレインにそれぞれ接続されている。

冷却フィン２５２は、図３に示すように、パワーモジュール２５１からみてシャフト１５の回転軸ＣＡ０側に設けられている。冷却フィン２５２は、パワーモジュール２５１において発生した熱を放熱可能なよう形成されている金属からなる部材である。

冷却フィン２５２とパワーモジュール２５１との間には、「接合部材」としての絶縁性接着剤２５３が設けられている。絶縁性接着剤２５３は、冷却フィン２５２とパワーモジュール２５１との間の絶縁状態を維持しつつ、冷却フィン２５２とパワーモジュール２５１とを接合する。

反電源側バスバーアセンブリ２６は、パワーモジュール２５１を絶縁しつつ配線する部品の集合体である。反電源側バスバーアセンブリ２６は、冷却フィン２５２と樹脂による熱かしめによって接続されている。反電源側バスバーアセンブリ２６は、パワーモジュール２５１に電気的に接続する図示しないバスバー、支持部２６１、及び、接続部２６２を有する。支持部２６１と接続部２６２とは一体に形成されている。

支持部２６１は、反電源側バスバーアセンブリ２６においてパワーモジュール２５１から見て冷却フィン２５２とは反対側に設けられている部位である。支持部２６１は、ＭＯＳＦＥＴ２５６，２５７，２５８，２５９に電気的に接続する複数の端子２６５を、パワーモジュール２５１とは反対側に有している（図６参照）。支持部２６１は、パワーモジュール２５１を支持する。

接続部２６２は、支持部２６１の中央制御モジュール２３側に設けられている部位である。接続部２６２は、筒部２６２１、及び、連結部２６２２を有する。

筒部２６２１は、筒状に形成されており、貫通孔を有する。貫通孔には、金属から形成されている筒部材が挿入されている。連結部２６２２は、筒部２６２１と支持部２６１とを連結している。

連結部２６２２及び筒部２６２１には、ＭＯＳＦＥＴ２５７，２５９に電気的に接続するグランド端子がインサートされている。すなわち、接続部２６２は、ＭＯＳＦＥＴ２５７，２５９のグランドに電気的に接続している。グランド端子の筒部２６２１にインサートされている端部は、筒部２４３１が有する貫通孔に挿入されている筒部材と筒部２６２１が有する貫通孔に挿入されている筒部材との間に位置し、ボルト２３０と接触している。これにより、ボルト２０３は、筒部２４３１が有する貫通孔に位置する筒部材内及び筒部２６２１が有する貫通孔に位置する筒部材に挿通され、制御側フレーム１１が有するねじ穴において制御側フレーム１１とねじ結合している。これにより、筒部２４３１に位置するグランド端子及び筒部２６２１に位置するグランド端子は、制御側フレーム１１に電気的に接続することとなる。

連結部２６２２は、図６に示すように、中央制御モジュール２３側に「位置決め面」としての当接可能面２６２６を有する。

スリップリング２７及びブラシ２８は、ロータ巻線１４２に直流を供給する部材である。スリップリング２７は、絶縁部材を介してシャフト１５の外周面に固定されている。ブラシ２８は、コイルと制御部２０とに電気的に接続可能であって、ばね２８１によってシャフト１５側に押圧されている。これにより、ブラシ２８は、端面をスリップリング２７の外周面に接触させた状態でブラシホルダ２８２に保持されている。

カバー３０は、制御部２０を覆うよう設けられている樹脂からなる部材である。カバー３０は、水やほこりなどの異物から制御部２０を保護する。

次に、回転電機１の製造方法について、特に、電源側制御モジュール２１、中央制御モジュール２３、及び、反電源側制御モジュール２５の組み付け工程について説明する。

制御部２０における三つの制御モジュールの組み付けは以下の手順によって行う。最初に、第一組み付け工程として、中央制御モジュール２３を制御側フレーム１１の底部１１１の収容空間１００が形成される側とは反対側に組み付ける。次に、第二組付け工程として、電源側制御モジュール２１及び反電源側制御モジュール２５を制御側フレーム１１の底部１１１に、中央制御モジュール２３に隣り合うよう組み付ける（図６の白抜き矢印Ｆ６参照）。このとき、図７に示すように、電源側制御モジュール２１の当接可能面２２３６と中央制御モジュール２３の当接可能面２４２６とが当接するよう、かつ、反電源側制御モジュール２５の当接可能面２６２６と中央制御モジュール２３の当接可能面２４３６とが当接するよう電源側制御モジュール２１及び反電源側制御モジュール２５を組み付ける。最後に、ボルト２０１，２０２，２０３によって、電源側制御モジュール２１、中央制御モジュール２３、及び、反電源側制御モジュール２５を制御側フレーム１１に固定する。

次に、図１及び図２を参照して回転電機１の作用について説明する。

最初に、車両を駆動するための駆動力を発生するときの作用を説明する。車両のイグニッションスイッチがオン状態になると、図１に示すブラシ２８及びスリップリング２７を介してロータ巻線１４２に直流が供給される。ロータ巻線１４２に直流が供給されると、ロータ１４の外周面に磁極が形成される。イグニッションスイッチがオン状態になると、バッテリ５からパワーモジュール２１１、２３１、２５１に直流が供給される。インバータ回路を構成するＭＯＳＦＥＴ２１６，２１７，２１８，２１９、２３６、２３７は、バッテリ５から供給される直流を三相交流に変換するよう所定のタイミングでスイッチングする。また、ＭＯＳＦＥＴ２１６，２１７，２１８，２１９、２３６、２３７とは別にインバータ回路を構成するＭＯＳＦＥＴ２３８、２３９、２５６，２５７，２５８，２５９は、バッテリ５から供給される直流を三相交流に変換するようＭＯＳＦＥＴ２１６，２１７，２１８，２１９、２３６、２３７がスイッチングする所定のタイミングとは異なるタイミングでスイッチングする。これにより、第一巻線１３３と第二巻線１３４とのそれぞれに位相が異なる三相交流が供給され、回転部１０は、車両を駆動するための駆動力を発生する。

次に、バッテリ５を充電するための電力を発生するときの作用を説明する。図１に示すロータ巻線１４２に直流が供給されロータ１４の外周面に磁極が形成されている状態において、エンジンから駆動力が供給されると、第一巻線１３３及び第二巻線１３４のそれぞれは三相交流を発生する。整流回路を構成するＭＯＳＦＥＴ２１６，２１７，２１８，２１９、２３６、２３７は、第一巻線１３３において発生する三相交流を整流するよう所定のタイミングでスイッチングする。また、ＭＯＳＦＥＴ２１６，２１７，２１８，２１９、２３６、２３７とは別に整流回路を構成するＭＯＳＦＥＴ２３８、２３９、２５６，２５７，２５８，２５９は、第二巻線１３４において発生する三相交流を整流するよう所定のタイミングでスイッチングする。これにより、第一巻線１３３及び第二巻線１３４において発生する三相交流が直流に変換され、バッテリ５に供給される。これにより、バッテリ５は、回転部１０において発生した電力によって充電される。

一実施形態による回転電機１では、接続部２２２，２２３，２４２，２４３，２６２は、当該接続部を有する制御モジュールのグランド端子となっている。これにより、複数の制御モジュールにおいて一の制御モジュールの接続部と他の制御モジュールの接続部との電位は同じであるため、一の制御モジュールと他の制御モジュールとを制御側フレーム１１に接続するとき、絶縁部材が不要となる。これにより、絶縁部材の劣化によって電流のリーク経路が形成されることを防止できる。したがって、第一実施形態は、制御モジュールの絶縁性を比較的長期間維持することができ、絶縁性を向上することができる。

回転電機１では、パワーモジュールと冷却フィンとの間には、パワーモジュールと冷却フィンとの間の絶縁状態を維持しつつパワーモジュールと冷却フィンとを接合する絶縁性接着剤が設けられている。これにより、冷却フィンをＭＯＳＦＥＴと電気的に絶縁されたフローティング状態の電位とすることができる。これにより、回転電機１は、ＭＯＳＦＥＴが持つ２つの電位のいずれかがフィンに接しても短絡することを防止することができる。

回転電機１では、接続部２２３と接続部２４２、及び、接続部２４３と接続部２６２とを接続することによって絶縁性を持たせることが不要となるため、筒部材２２２３，２２３３，２４２３を金属から形成することができる。したがって、回転電機１では、電源側制御モジュール２１、中央制御モジュール２３、及び、反電源側制御モジュール２５を制御側フレーム１１に接続する部位の強度を向上することができる。

また、回転電機１では、各バスバーアセンブリの配線を重ねてボルト２０１，２０２，２０３によって接地することができる。したがって、回転電機１では、ねじ締めのスペースを節約することができる。

また、回転電機１の製造過程において、最初に組み付ける中央制御モジュール２３に対して電源側制御モジュール２１及び反電源側制御モジュール２５を組み付けるとき、中央制御モジュール２３が有する当接可能面２４２６，２４３６に電源側制御モジュール２１の当接可能面２２３６及び反電源側制御モジュール２５の当接可能面２６２６を当接させる。これにより、中央制御モジュール２３に対する電源側制御モジュール２１及び反電源側制御モジュール２５の取り付け角度が決定することができる。したがって、回転電機１の製造方法では、電源側制御モジュール２１、中央制御モジュール２３、及び、反電源側制御モジュール２５の取付位置を自動的に決定することができる。

また、中央制御モジュール２３に対する電源側制御モジュール２１及び反電源側制御モジュール２５を制御側フレーム１１に固定した後、端子２２５，２４５，２６５の同電位部を中央制御モジュール２３と電源側制御モジュール２１の接続部、中央制御モジュール２３と制御側フレーム１１の接続部とでそれぞれ溶接することによって溶接した部分に負荷をかけずに組み付けを行うことができる。これにより、絶縁を考慮することなく簡便に組み付けることができるため、組み付けを簡素化できるとともに製造コストを低減することができる。

（他の実施形態）
上述の実施形態では、回転電機は、車両に搭載されるとした。しかしながら、回転電機が適用される分野はこれに限定されない。

上述の実施形態では、接合部材は、ＭＯＳＦＥＴと冷却フィンとの絶縁状態を維持しつつＭＯＳＦＥＴと冷却フィンとを絶縁性接着剤であるとした。しかしながら、接合部材は、絶縁性接着剤に限定されない。

上述の実施形態では、支持部及び接続部と冷却フィンとは、樹脂による熱かしめによって接続されるとした。しかしながら、支持部及び接続部と冷却フィンとの接続方法は、これに限定されない。

上述の実施形態では、接続部の間通孔に挿入されている筒部材は、金属から形成されるとした。しかしながら、筒部材は、金属から形成されていなくてもよい。グランド端子の端部がボルトに当接していればよい。

上述の実施形態では、制御モジュールは、制御モジュールに隣り合う制御モジュールに対する位置決めを行うことが可能な位置決め面を有するとした。しかしながら、位置決め面はなくてもよい。

上述の実施形態では、「位置決め面」としての当接可能面は、接続部が有するとした。しかしながら、「位置決め面」は、接続部以外の部位に設けられてもよい。また、「位置決め面」は、複数あってもよい。

上述の実施形態では、制御モジュールは、複数のＭＯＳＦＥＴを有するものとした。しかしながら、「スイッチング素子」はＭＯＳＦＥＴには限定されない。ダイオードなどであってもよい。

上述の実施形態では、ステータ巻線は、第一巻線及び第二巻線の二つの巻線を有し、それぞれ異なるタイミングでスイッチングを行うＭＯＳＦＥＴによって直流と三相交流との間での変換が行われるとした。しかしながら、ステータ巻線は、一つの巻線であってもよい。なお、上述の実施形態のように二つの巻線を有するステータ巻線を異なるタイミングでスイッチングを行うＭＯＳＦＥＴによって直流と三相交流との間での変換を行うと、電流のノイズを低減することができる。

以上、本発明はこのような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で種々の形態で実施可能である。

１・・・回転電機
１１・・・制御側フレーム（ハウジング）
１２・・・連結側フレーム（ハウジング）
１３・・・ステータ
１４・・・ロータ
１５・・・シャフト
２１・・・電源側制御モジュール（制御モジュール）
２３・・・中央制御モジュール（制御モジュール）
２５・・・反電源側制御モジュール（制御モジュール）
２１６，２１７，２１８，２１９，２３６，２３７，２３８，２３９、２５６，２５７，２５８，２５９・・・ＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）
２０１，２０２，２０３・・・ボルト（連結部材）

Claims (5)

1. グランドに接続されているハウジング（１１，１２）と、
   前記ハウジングに回転可能に収容されているロータ（１４）と、
   前記ロータの径外方向に設けられるステータ（１３）と、
   前記ステータに巻回されているコイル（１３２）と、
   前記ロータと一体に回転可能に形成され、前記ハウジングに相対回転可能に支持されているシャフト（１５）と、
   前記コイルに電気的に接続する複数のスイッチング素子（２１６，２１７，２１８，２１９，２３６，２３７，２３８，２３９、２５６，２５７，２５８，２５９）、前記スイッチング素子を支持可能な支持部（２２１，２４１，２６１）、及び、前記スイッチング素子のグランドに電気的に接続し前記ハウジングに接続可能な接続部（２２２，２２３，２４２，２４３，２６２）を有し、前記コイルに交流を供給可能であって前記コイルで発生する交流を直流に整流可能な複数の制御モジュール（２１，２３，２５）と、
   前記ハウジングと前記接続部とを連結可能な連結部材（２０１，２０２，２０３）と、
   を備え、
   前記接続部は、前記制御モジュールのグランド端子であって、かつ、当該制御モジュールに隣り合う前記制御モジュールが有する前記接続部とともに前記ハウジングに電気的に接続可能である回転電機。
2. 前記制御モジュールは、前記スイッチング素子に設けられ前記スイッチング素子を冷却可能な冷却フィン（２１２，２３２，２５２）、及び、前記スイッチング素子と前記冷却フィンとの間に設けられ前記スイッチング素子と前記冷却フィンとの絶縁状態を維持しつつ前記スイッチング素子と前記冷却フィンとを接合可能な接合部材（２１３，２３３，２５３）を有し、
   一体に形成されている前記支持部及び前記接続部と前記冷却フィンとは、かしめによって接続されている請求項１に記載の回転電機。
3. 前記連結部材は、金属からなるボルトであって
   前記接続部は、前記ボルトを挿通可能な金属からなる筒部材（２２２３，２２３３，２４２３）を有する請求項１または２に記載の回転電機。
4. 前記制御モジュールは、前記制御モジュールに隣り合う制御モジュールに対する位置決めを行うことが可能な位置決め面（２２３６,２４２６,２４３６,２６２６）を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機。
5. 前記位置決め面は、前記接続部が有する請求項４に記載の回転電機。

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