WO2016084590A1 - 回転電機ユニットの配置構造及び回転電機ユニット - Google Patents

Abstract

　コイル（１１）を有し内燃機関（５０）のケーシング（５１）に固定されるステータ（１２）、及びステータ（１２）に対向し内燃機関（５０）の回転駆動軸（５２）に固定されるロータ（１３）を備えるモータ部（１０）と、ステータ（１２）の通電を制御する制御部（３０）と、を一体的に備える回転電機ユニット（１）の配置構造であって、制御部（３０）は、少なくとも一部が内燃機関（５０）の冷却風通路（Ａ）内に配置される。

Description

回転電機ユニットの配置構造及び回転電機ユニット

　本発明は、回転電機ユニットの配置構造及び回転電機ユニットに関する。
　本願は、２０１４年１１月２８日に、日本に出願された特願２０１４－２４１６５５号及び２０１５年３月２４日に、日本に出願された特願２０１５－０６１３６２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　従来から、自動二輪車等の車両に用いられる回転電機として、エンジン始動機能と回生エネルギーによる回生発電機能との２つの機能を備えたものが知られている。この種の回転電機ユニットは、ステータ及びロータを備えるモータ部と、ステータへの通電を制御する制御部と、を備えている。制御部は、モータ部と離間し、例えば車両のシート下等に配置されている。

特開２０１１－２２３８５６号公報 特開２０１４－０８２８６３号公報

　ところで、モータ部と制御部とを一体的に設けてユニット化することも考えられるが、制御部がモータ部等に近付くこともあり、制御部の冷却性を考慮する必要がある。

　本発明は、モータ部に制御部を一体的に設けた上で制御部の冷却性を確保することができる回転電機ユニットの配置構造及び回転電機ユニットを提供する。

　本発明の第一の態様によれば、回転電機ユニットの配置構造は、コイルが巻回されたステータ、及び前記ステータに対向し内燃機関の回転駆動軸に固定されるロータを有するモータ部と、前記ステータの通電を制御する制御部と、を備え、前記内燃機関の駆動用として用いられる回転電機ユニットの配置構造であって、前記制御部は、前記内燃機関の冷却風通路内に配置される。

　上記のように構成することで、内燃機関の冷却風通路内を利用して制御部の配置スペースを確保するとともに、制御部に対して冷却風が積極的に吹き付けられるために制御部の冷却性を確保することができる。

　本発明の第二の態様によれば、本発明の第一の態様に係る回転電機ユニットの配置構造では、前記モータ部と前記制御部とが一体的に設けられている。

　上記のように構成することで、冷却風通路内に制御部を取り付けるための別部材を必要とすることなく、冷却風通路内に制御部を配置できる。また、回転電機ユニットの小型を図ることができる。

　本発明の第三の態様によれば、本発明の第二の態様に係る回転電機ユニットの配置構造では、前記モータ部と前記制御部との間に、熱抵抗構造を有する。

　上記のように構成することで、熱抵抗構造によってモータ部側に存在する発熱体から発せられた熱が制御部側へと伝播してしまうことを抑制できる。

　本発明の第四の態様によれば、本発明の第一の態様から第三の態様の何れか一の態様に係る回転電機ユニットの配置構造では、前記制御部は、前記内燃機関に有するシリンダの側方に配置される。

　上記のように構成することで、シリンダの側方の空間を利用して制御部を配置できるとともに、シリンダを冷却するための冷却風を利用して制御部を冷却できる。

　本発明の第五の態様によれば、本発明の第一の態様から第四の態様の何れか一の態様に係る回転電機ユニットの配置構造では、前記内燃機関と前記制御部とが互いに離間して配置される。

　上記のように構成することで、制御部の配置スペースを確保し易く、かつ内燃機関と制御部との間に確保された空間によって内燃機関の発熱成分を制御部に直接的に与えないようにできる。

　本発明の第六の態様によれば、回転電機ユニットでは、コイルが巻回されたステータ、及び前記ステータに対向し内燃機関の回転駆動軸に固定されるロータを有するモータ部と、前記ステータの通電を制御する制御部と、前記モータ部と前記制御部とをそれぞれ別々にまたは一体的に支持するベース部と、を備え、前記内燃機関の駆動用として用いられる回転電機ユニットであって、前記制御部は、前記内燃機関の冷却風通路内に配置される。

　上記のように構成することで、内燃機関の冷却風通路内を利用して制御部の配置スペースを確保するとともに、制御部に対して冷却風が積極的に吹き付けられるために制御部の冷却性を確保することができる。

　本発明の第七の態様によれば、本発明の第六の態様に係る回転電機ユニットでは、前記モータ部と前記制御部との間に、熱抵抗構造を有する。

　上記のように構成することで、熱抵抗構造によってモータ部側に存在する発熱体から発せられた熱が制御部側へと伝播してしまうことを抑制できる。

　本発明の第八の態様によれば、本発明の第七の態様に係る回転電機ユニットでは、前記熱抵抗構造は、前記ベース部に形成された孔、溝及び凹部の少なくとも何れか１つからなる。

　上記のように、ベース部に簡単に形成できる孔や溝や凹部によって、コスト面で有利に熱抵抗構造を得ることができる。

　本発明の第九の態様によれば、本発明の第十の態様に係る回転電機ユニットでは、前記熱抵抗構造は、前記ベース部に形成された孔であり、前記ベース部には、前記孔に、前記冷却風通路内の冷却風を導くための風導入壁が設けられている。

　上記のように構成することで、孔に積極的に冷却風を通すことができる。このため、モータ部側に存在する発熱体から発せられた熱がベース部の孔が形成されている箇所で冷却され、発熱体から発せられた熱がベース部を介して制御部側へと伝播されてしまうことを確実に抑制できる。

　本発明の第十の態様によれば、本発明の第六の態様から第九の態様の何れか一の態様に係る回転電機ユニットでは、前記制御部は、制御部ケースを有し、前記制御部ケースは、前記ベース部と一体形成される。

　上記のように構成することで、制御部の発熱成分は、制御部ケースを通じてベース部へ伝播されて放熱され、制御部の冷却性を確保することができる。

　本発明の第十一の態様によれば、本発明の第六の態様から第九の態様の何れか一の態様に係る回転電機ユニットでは、前記モータ部と前記制御部との間に、熱抵抗体を有する。

　上記のように構成することで、熱抵抗体によってモータ部側に存在する発熱体から発せられた熱が制御部へと伝播してしまうことを抑制できる。

　本発明の第十二の態様によれば、本発明の第十一の態様に係る回転電機ユニットでは、前記ベース部と前記制御部との間に、前記熱抵抗体を設け、前記熱抵抗体は、該熱抵抗体を厚さ方向に貫通するように形成された熱抵抗体通気孔を有し、該熱抵抗体通気孔と前記ベース部に形成された通気孔とが互いに連通する。

　上記のように構成することで、ベース部と熱抵抗体とに渡って冷却風が流通し、断熱材の放熱性を高めることができる。このため、モータ部側に存在する発熱体から発せられた熱が制御部へと伝播してしまうことを確実に抑制できる。

　本発明の第十三の態様によれば、本発明の第十一の態様に係る回転電機ユニットでは、前記ベース部と前記制御部との間に、前記熱抵抗体を設け、前記熱抵抗体は、該熱抵抗体の面方向に沿うように形成された通気溝を有する。

　上記のように構成することで、熱抵抗体の放熱性を面方向に広い範囲で高め易くすることができる。このため、モータ部側に存在する発熱体から発せられた熱が制御部へと伝播してしまうことをより確実に抑制できる。

　本発明の第十四の態様によれば、本発明の第六の態様から第十三の態様の何れか一の態様に係る回転電機ユニットでは、前記ベース部は、内燃機関のケーシングに一体的に取り付けられる。

　上記のように構成することで、ベース部に内燃機関の熱が伝わっても、ベース部と制御部との間の熱抵抗構造によりベース部から制御部への伝熱を抑えることができる。

　本発明の第十五の態様によれば、本発明の第十一の態様から第十三の態様の何れか一の態様に係る回転電機ユニットでは、前記モータ部と、前記制御部とは、別体のベース部に支持されており、前記モータ部側の前記ベース部と、前記制御部側の前記ベース部とを前記熱抵抗体を介して連結した。

　上記のように構成することで、モータ部と、制御部とが熱的に遮断されるために、モータ部側から制御部側への熱成分の伝熱を抑制することができる。

　本発明の第十六の態様によれば、本発明の第六の態様から第十三の態様の何れか一の態様に係る回転電機ユニットでは、前記コイルは、前記ステータから引き出されて直接前記制御部に接続されている。

　上記のように構成することで、回転電機ユニットの構造を簡素化できる。

　上記の回転電機ユニットの配置構造によれば、内燃機関の冷却風通路内を利用して制御部の配置スペースを確保するとともに、制御部に対して冷却風が積極的に吹き付けられるために制御部の冷却性を確保することができる。

本発明の第一実施形態における回転電機ユニットの配置構造を示す説明図である。 上記回転電機ユニットを軸方向から見た平面図である。 図２のＩＩＩ矢視図である。 上記回転電機ユニットの分解斜視図である。 本発明の第二実施形態における回転電機ユニットの図２に相当する矢視図である。 本発明の第三実施形態における回転電機ユニットを軸方向から見た平面図である。 図６の図３相当の矢視図である。 本発明の第四実施形態における回転電機ユニットを軸方向から見た平面図である。 図８の図３相当の矢視図である。 本発明の第四実施形態における回転電機ユニットの一変形例を軸方向から見た平面図である。 本発明の第四実施形態における回転電機ユニットの他の変形例を軸方向から見た平面図である。 本発明の第五実施形態における回転電機ユニットの図３相当の当矢視図である。 本発明の第六実施形態における回転電機ユニットの図３相当の矢視図である。 本発明の第七実施形態における回転電機ユニットの図３相当の矢視図である。 本発明の第八実施形態における回転電機ユニットの配置構造を示す説明図である。 本発明の第九実施形態における回転電機ユニットの分解斜視図である。

　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

＜第一実施形態＞
　図１は、本発明の第一実施形態における回転電機ユニット１の配置構造を示す説明図である。
　図１に示すように、回転電機ユニット１は、コイル１１が巻回されエンジン５０のクランクケース５１に固定されるステータ１２、及びステータ１２に対向しエンジン５０のクランクシャフト５２に固定されるロータ１３を備えるモータ部１０と、ステータ１２の通電を制御する制御部３０と、モータ部１０及び制御部３０を一体に支持するベース部４０と、を備える。図中線Ｃ１はクランクシャフト５２の回転中心軸線を示す。

　モータ部１０は、例えば自動二輪車等の車両に用いられ、エンジン５０の始動時においてはスタータモータとして機能し、エンジン５０の始動後においては発電機として機能するアウターロータ型である。

　エンジン５０は、クランクケース５１内にクランクシャフト５２を回転自在に有する。
クランクケース５１にはシリンダ５３が接続され、シリンダ５３には不図示のピストンが収容される。ピストンは、同じく不図示のコンロッドを介してクランクシャフト５２に連結される。

　エンジン５０は、クランクケース５１、シリンダ５３及び回転電機ユニット１を覆うエンジンカバー５４を有する。エンジンカバー５４には、シリンダ５３冷却用の冷却風取入口５６が設けられる。冷却風取入口５６は、ロータ１３とともにクランクシャフト５２の軸端部に取り付けられた冷却用の旋回翼５５と軸方向で対向する。

　旋回翼５５は、例えばシロッコファンであり、クランクシャフト５２の回転に伴って回転し、冷却風取入口５６からエンジンカバー５４内に空気を導入する。エンジンカバー５４内に導入された空気は、冷却風取入口５６からシリンダ５３の周囲に至る冷却風通路Ａを流通し、その後に不図示の排気口よりエンジンカバー５４外に排気される。

　ステータ１２は、電磁鋼板を積層して成るステータ鉄心１４と、ステータ鉄心１４に不図示のインシュレータを介して巻回される複数のコイル１１と、を備えている。ステータ鉄心１４は、円環状に形成された本体部１５と、この本体部１５の外周面から径方向外側に向かって放射状に突出する複数のティース１６とを有している。ティース１６はステータ１２の軸方向平面視で略Ｔ字状に形成されたものであって、ステータ１２の径方向に沿って延在されてコイル１１が巻回されている。

　ロータ１３は、ステータ１２を外側から覆うよう有底円筒状に形成された磁性材料からなるロータヨーク１７と、このロータヨーク１７の底部に有するボス部１８と、を備える。ボス部１８には、エンジン５０のクランクシャフト５２が一体回転可能に結合される。

　ロータ１３の内周面には、複数のマグネット１９が周方向に沿って等間隔に取り付けられている。これらマグネット１９は、内側面がＮ極とＳ極のいずれかに着磁されている。

　コイル１１は、所定の線径及び所定の巻き数でステータ鉄心１４に巻回されており、３系統に纏められてステータ１２から引き出されて制御部３０にそれぞれ電気的に接続される。

　制御部３０は、中空直方体状の制御部ケース３１内に不図示の各種電子素子を内蔵する。制御部３０は、エンジン５０の始動時には、所定のタイミングでコイル１１の通電を制御することによってロータ１３とクランクシャフト５２とを回転させる。これとは異なり、制御部３０は、エンジン５０の始動後には、ロータ１３の回転に伴う発電電力を図示しないバッテリ等の補機に充電し、若しくは、ライト等の点灯機器に直接使用する。

　回転電機ユニット１は、３相の位置検出センサ４７（図４参照）を備える。位置検出センサ４７は、ステータ１２のあらかじめ定められた位置に配置され、ロータ１３の回転位置を検出する。位置検出センサ４７によって検出されたロータ１３の回転位置信号は、制御部３０に取り込まれ、この制御部３０によってエンジン５０の点火タイミングを制御したり、コイル１１の転流タイミングを制御したりする。

　ベース部４０は、例えばアルミニウム合金を素材としてあらかじめ定められた厚みを有して板形状に形成された部材であって、例えばエンジン５０のクランクケース５１におけるクランクシャフト５２を挿通する孔部５７を閉塞するように一体的に取り付けられている。ベース部４０は、クランクシャフト５２を挿通させるために軸挿通孔４１を有し、軸挿通孔４１からベース部４０の面沿いに離れた位置に制御部固定部４２を有する。なお、ベース部４０がクランクケース５１を閉塞する構成に限らず、閉塞したクランクケース５１の外壁にベース部４０が取り付けられる構成でもよい。

　また、ベース部４０上の制御部固定部４２側は、エンジンカバー５４に延設されているブラケット１５３に固定されている。ブラケット１５３は、冷却風通路Ａを流通する冷却風の流れを阻害しないように形成されている。さらに、制御部固定部４２に、熱抵抗体としての断熱材６０を介して制御部３０が取り付けられている。断熱材６０は、例えば、１５０℃～１７０℃に耐えうるフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を素材としてベース部４０に相似する板形状に形成された部材である。断熱材６０は、エンジン５０のクランクケース５１及び制御部３０の制御部ケース３１に熱的に接続される。制御部ケース３１は例えばベース部４０と同様のアルミニウム合金製とされる。

　ここで、制御部３０は、エンジン５０の冷却風通路Ａ内に配置されており、エンジン５０の冷却風通路Ａ内を流通する冷却風が制御部３０に対して積極的に吹き付けられる。また、制御部３０は、エンジン５０のシリンダ５３の側方に配置されており、制御部３０の配置スペースを確保し易い。さらに、制御部３０は、エンジン５０（シリンダ５３）に対して互いに離間し、エンジン５０（シリンダ５３）との間に空間Ｓを形成するので、制御部３０の配置スペースに余裕ができるとともに、空間Ｓによってエンジン５０の発熱成分を制御部３０が直接受けることがない。なお、本実施形態では制御部３０の全体が冷却風通路Ａ内に配置されて冷却されるが、制御部３０の一部が冷却風通路Ａ内に配置されて冷却される構成でもよい。

　図２は回転電機ユニット１を軸方向から見た平面図、図３は図２のＩＩＩ矢視図、図４は回転電機ユニット１の分解斜視図である。
　制御部３０の制御部ケース３１は、断熱材６０側に開口し、その開口の周囲に複数の取付部３２を有する。各取付部３２にはネジ３３が挿通され、これらのネジ３３が断熱材６０を貫通してベース部４０にねじ込まれることにより、制御部ケース３１ひいては制御部３０及び断熱材６０がベース部４０に機械的に固定されている。

　ベース部４０には、ベース部通気孔４３が形成されている。ベース部通気孔４３は、例えば丸孔であって、ベース部４０における断熱材６０側の表面から断熱材６０と反対側の裏面まで、ベース部４０の厚さ方向で貫通形成されている。ベース部通気孔４３は、平面視でモータ部１０と制御部３０との間に配置され、ベース部４０の裏面で空間Ｓに開口する。

　また、熱抵抗体としての断熱材６０には、断熱材通気孔６１が形成されている。断熱材通気孔６１は、例えば丸孔であって、断熱材６０におけるベース部４０と反対側の表面からベース部４０側の裏面まで、断熱材６０の厚さ方向で貫通形成されている。断熱材通気孔６１は、平面視でベース部通気孔４３と重なるように配置され、ベース部通気孔４３と連通するように設けられる。

　ベース部通気孔４３及び断熱材通気孔６１は、断熱材６０の表面からベース部４０の裏面まで貫通するように設けられるので、モータ部１０及び制御部３０側と空間Ｓとの間で冷却風を流通させ、断熱材６０及びベース部４０を冷却し、ひいては制御部３０の冷却性を高めることができる。また、ベース部通気孔４３及び断熱材通気孔６１が制御部３０に面していれば、制御部３０の冷却性を直接的に高めることができる。

　また、熱抵抗体としての断熱材６０の表面及び裏面の少なくとも一方には、断熱材通気溝６２が形成されている。断熱材通気溝６２は、例えばＶ溝であって、断熱材６０の表面においてモータ部１０側からモータ部１０と反対側まで面方向に沿って形成されている。断熱材通気溝６２は、その両端が断熱材６０の外周縁に至り、冷却風を流通可能とする。断熱材通気溝６２は、断熱材通気孔６１と連通することで、冷却風の流れをよりよくできる。

　断熱材通気溝６２は、モータ部１０側からモータ部１０と反対側まで形成されて冷却風を流通させるので、断熱材６０を冷却し、ベース部４０の冷却性を高めることができる。この結果、エンジン５０のクランクケース５１から発せられる熱が、ベース部４０を介して制御部３０へと伝播されてしまうことを確実に抑制できる。また、断熱材通気溝６２が制御部３０に面していれば、制御部３０の冷却性を直接的に高めることができる。

　ここで、ベース部４０には、エンジン５０のクランクケース５１に有する孔部５７の周縁に沿うように、Ｏリング取付座５８が一体成形されている。このＯリング取付座５８は、クランクケース５１側に向かって突出形成されている。Ｏリング取付座５８のクランクケース５１側の面にはＯリング溝５８ａが形成されており、このＯリング溝５８ａにＯリング５９が取り付けられている。これにより、クランクケース５１とベース部４０との間のシール性が確保されている。

　図４に示すように、ベース部４０には、３個のバスバー４４が独立して埋め込まれている。これらバスバー４４は、モータ部１０側の一端部に有するコイル接続部４５が断熱材６０上に突出形成されているとともに、制御部３０側の他端部に有する制御部接続部４６が一端部側と同様に断熱材６０上に突出形成されている。３個のバスバー４４には、あらかじめ定められた３相のコイル１１の巻線のそれぞれが電気的に接続される。

　ベース部４０に埋設したバスバー４４を通じて、モータ部１０と制御部３０との間を電気的に接続するために、モータ部１０及び制御部３０の接続をリード線を用いずに容易に行うことができる。なお、バスバー４４とコイル１１とを互いに溶着する構成に限らず、これらをコネクタ等を介して互いに着脱可能に接続する構成であってもよい。図中符号４１ａはベース部４０の表面で軸挿通孔４１と同軸に突設されるステータ支持ボス、符号４７ａは位置検出センサ４７用にベース部４０に埋設した配線をそれぞれ示す。

　ここで、図２を参照し、回転電機ユニット１の変形例として、制御部ケース３１の両側部に、一対の風誘導壁３４を設けることもできる。各風誘導壁３４は、制御部３０側からモータ部１０側に向けて互いに離間するように傾斜して（図２ではロータ１３と略同心の円弧をなすように湾曲して）形成されている。そのため、旋回翼５５によってエンジンカバー５４内に導入された冷却風を制御部ケース３１に向けて積極的に集中させて制御部ケース３１に吹き付けることができる。

　以上説明したように、回転電機ユニット１の配置構造の第一実施形態では、モータ部１０に一体的に設けた制御部３０の少なくとも一部が、エンジン５０の冷却風通路Ａ内に配置される。これにより、エンジン５０の冷却風通路Ａを利用して制御部の配置スペースを確保するとともに、制御部３０に対して冷却風が積極的に吹き付けられるために制御部３０の冷却性を確保することができる。

　また、上記の回転電機ユニット１の配置構造の第一実施形態では、エンジン５０の冷却風通路Ａ内を利用して制御部３０に対して冷却風が積極的に吹き付けられることにより制御部３０の冷却性を確保することができる。

　また、上記の回転電機ユニット１の配置構造の第一実施形態では、モータ部１０と制御部３０との間に、熱抵抗体としての断熱材６０を有することにより、制御部３０に対するモータ部１０からの熱の伝播を抑制することができる。

　また、上記の回転電機ユニット１の配置構造の第一実施形態では、制御部３０がエンジン５０のシリンダ５３の側方に配置される。これにより、シリンダ５３の側方の空間Ｓを利用して制御部３０を配置できるとともに、シリンダ５３を冷却するための冷却風を利用して制御部３０を冷却できる。

　また、上記の回転電機ユニット１の配置構造の第一実施形態では、エンジン５０と制御部３０とが互いに離間して配置される。これにより、制御部３０の配置スペースを確保し易く、かつエンジン５０と制御部３０との間に確保された空間Ｓによってエンジン５０の発熱成分を制御部に直接的に与えないようにできる。

　また、上記の回転電機ユニット１の第一実施形態では、エンジン５０の冷却風通路Ａ内を利用して制御部３０に対して冷却風が積極的に吹き付けられる。これにより、制御部３０の冷却性を確保することができる。

　また、上記の回転電機ユニット１の第一実施形態では、モータ部１０と制御部３０との間に、熱抵抗体としての断熱材６０を備える。これにより、断熱材６０によってエンジン５０のクランクケース５１から発せられる熱が、ベース部４０を介して制御部３０へと伝播されてしまうことを確実に抑制できる。

　また、上記の回転電機ユニット１の第一実施形態では、熱抵抗体が、断熱材６０であるために、ベース部４０から制御部３０への熱の伝達を抑制できる。

　また、上記の回転電機ユニット１の第一実施形態では、ベース部４０は、エンジン５０のクランクケース５１に一体的に取り付けられる。これにより、ベース部４０にエンジン５０の発熱成分が伝わっても、ベース部４０と制御部３０との間の熱抵抗体によりベース部４０から制御部３０への伝熱を抑えることができる。

　また、上記の回転電機ユニット１の第一実施形態では、断熱材６０に複数のバスバー４４を埋め込み、バスバー４４に、コイル１１の巻線を電気的に接続した。これにより、モータ部１０と制御部３０との配策をリード線を用いずに容易にすることができる。なお、ベース部４０のみにバスバー４４等を埋め込む構成に限らず、ベース部４０及び断熱材６０の少なくとも一方にバスバー４４等を埋め込む構成であればよい。

＜第二実施形態＞
　図５は、本発明の第二実施形態における回転電機ユニット２の図３に相当する矢視図である。
　第二実施形態は、第一実施形態に対して、制御部ケース７１を一体形成したベース部７２を備えるとともに断熱材６０を無くした点で特に異なり、その他は略同一である。また、第一実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。

　図５に示すように、回転電機ユニット２は、制御部ケース７１をベース部７２と一体形成した制御部７０を備える。制御部ケース７１は、ベース部７２と同様に例えばアルミニウム合金を素材として形成されており、ベース部７２を含んで単一の構成になっている。ベース部７２は、モータ部１０及び制御部７０を一体に支持する。

　回転電機ユニット２では、制御部７０の発熱成分は、制御部ケース７１を通じて制御部ケース７１と一体のベース部７２へ伝播されて放熱される。これにより、制御部７０の冷却性を確保することができる。

＜第三実施形態＞
　図６は、本発明の第三実施形態における回転電機ユニット３を軸方向から見た平面図である。図７は、図６の図３相当の矢視図である。
　第三実施形態は、第二実施形態に対して、熱抵抗構造を構成する縦孔である貫通孔８１をベース部８０に備える点で特に異なり、その他は略同一である。また、第一実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。

　図６に示すように、回転電機ユニット３は、ベース部８０の貫通孔８１をモータ部１０から制御部３０に向く方向に対して直交するように複数個配置している。ベース部８０は、モータ部１０及び制御部３０を一体に支持する。

　図７に示すように、貫通孔８１は、例えば丸孔であって、ベース部８０の上面から下面に貫通形成されている。そのため、貫通孔８１によって、モータ部１０から制御部３０に至る熱伝達路が小さくなることにより、モータ部１０からの発熱成分が制御部３０に伝わりにくくなる。また、貫通孔８１を通じて冷却風が流通されることにより、貫通孔８１が形成されている箇所が積極的に冷却される。

　回転電機ユニット３では、貫通孔８１によって、モータ部１０から制御部３０に発熱成分を伝えにくくできるとともに、冷却風を流通させることにより、エンジン５０のクランクケース５１から発せられる熱が、ベース部８０を介して制御部３０へと伝播されてしまうことを確実に抑制できる。

＜第四実施形態＞
　図８は、本発明の第四実施形態における回転電機ユニット４を軸方向から見た平面図である。
　第四実施形態は、第三実施形態に対して、貫通孔８１に代えて、熱抵抗構造を構成する凹部１０１を有するベース部１００を備える点で特に異なり、その他は略同一である。また、第一実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。

　図８に示すように、凹部１０１は、モータ部１０から制御部３０に向く方向に沿って長くなるように平面視楕円形状に形成されている。また、凹部１０１は、モータ部１０から制御部３０に向く方向に対して直交する方向に複数個並んで配置されている。ベース部１００は、モータ部１０及び制御部３０を一体に支持する。

　本変形例では、凹部１０１によって、モータ部１０から制御部３０に至る熱伝達路が小さくなることにより、エンジン５０のクランクケース５１から発せられる熱が、ベース部１００を介して制御部３０へと伝播されてしまうことを抑制できる。

　図９は、本発明の第四実施形態における回転電機ユニット４の一変形例を軸方向から見た平面図である。図１０は、図９の図３相当の矢視図である。
　本変形例は、図８に対して、熱抵抗構造を構成する凹部９１にリブ９２を設けたベース部９０を備える点で特に異なり、その他は略同一である。また、第一実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。

　図９に示すように、凹部９１は、モータ部１０から制御部３０に向く方向に沿って長くなるように平面視楕円形状に形成されている。また、凹部９１は、モータ部１０から制御部３０に向く方向に対して直交する方向に複数個並んで配置されている。ベース部９０は、モータ部１０及び制御部３０を一体に支持する。

　図９、図１０に示すように、凹部９１は、中央部にリブ９２を有する。そのため、リブ９２によって、ベース部９０の全体の剛性の低下を抑制する。
　回転電機ユニット４では、凹部９１によって、エンジン５０のクランクケース５１から発せられる熱が、ベース部９０を介して制御部３０へと伝播されてしまうことを抑制できる。

　図１１は、本発明の第四実施形態における回転電機ユニット４の他の変形例を軸方向から見た平面図である。
　本変形例は、図８に対して、熱抵抗構造を構成する凹部１１１を有するベース部１１０に備える点で特に異なり、その他は略同一である。また、第一実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。

　図１１に示すように、凹部１１１は、モータ部１０から制御部３０に向く方向に沿って長くなるように平面視長方形状に形成されている。また、凹部１１１は、モータ部１０から制御部３０に向く方向に対して直交する方向に複数個並んで配置されている。ベース部１１０は、モータ部１０及び制御部３０を一体に支持する。

　本変形例では、凹部１１１によって、エンジン５０のクランクケース５１から発せられる熱が、ベース部１１０を介して制御部３０へと伝播されてしまうことを抑制できる。

＜第五実施形態＞
　図１２は、本発明の第五実施形態における回転電機ユニット５の図３相当の矢視図である。
　第五実施形態は、第四実施形態に対して、凹部９１に代えて、熱抵抗構造を構成するものとして、冷却風誘導用の上板１２１、下板１２２及び貫通孔１２３を有するベース部１２０を備える点で特に異なり、その他は略同一である。また、第一実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。ベース部１２０は、モータ部１０及び制御部３０を一体に支持する。

　図１２に示すように、上板１２１は、ベース部１２０の上面に予め定められた高さ寸法を有して縦断面視Ｌ字形状に突出形成されており、モータ部１０から制御部３０に向く方向に対して直交するように複数個配置している。このＬ字形状は、貫通孔１２３に対して冷却風を誘導する（図１２における矢印Ｙ１参照）ように折曲されている。

　下板１２２は、上板１２１に対応する下面に予め定められた高さ寸法を有して縦断面視Ｉ字形状に突出形成されおり、モータ部１０から制御部３０に向く方向に対して直交するように複数個配置している。

　貫通孔１２３は、例えば丸孔であって、上板１２１からモータ部１０に寄った位置において、ベース部１２０の上面から下面に貫通形成されており、モータ部１０から制御部３０に向く方向に対して直交するように複数個配置している。

　回転電機ユニット５では、上板１２１及び下板１２２によって、貫通孔１２３に冷却風が積極的に通るので、ベース部１２０を効率よく冷却することができる。この結果、エンジン５０のクランクケース５１から発せられる熱が、ベース部８０を介して制御部３０へと伝播されてしまうことを確実に抑制できる。

＜第六実施形態＞
　図１３は、本発明の第六実施形態における回転電機ユニット６の図３相当の矢視図である。
　第六実施形態は、第五実施形態に対して、熱抵抗体を構成する板部材１３１を介してモータ部側ベース部１３２と制御部側ベース部１３３とを連結している。モータ部側ベース部１３２に搭載されるモータ部１０と、制御部側ベース部１３３に搭載される制御部３０とは、別体に支持される。

　板部材１３１は、熱を通しにくい、例えばゴム部材等や樹脂部材等などの部材であって、モータ部側ベース部１３２の制御部３０側の端部に締結部材１３４によって結合されている。制御部側ベース部１３３のモータ部１０側の端部に締結部材１３５によって結合されている。ここで、締結部材１３４，１３５とは、例えばボルトとナットとの組み合わせやリベットを意味する。板部材１３１は、モータ部側ベース部１３２及び制御部側ベース部１３３に熱的に接続されていない。

　回転電機ユニット６では、モータ部側ベース部１３２と制御部側ベース部１３３とが、熱抵抗体の板部材１３１を介して連結されているために、モータ部１０の発熱成分が制御部３０側に伝播されるのを抑制できる。

　また、回転電機ユニット６では、モータ部１０と、制御部３０とが、別体のベース部１３２，１３３に支持されるために、モータ部１０と、制御部３０とが熱的に遮断されることにより、モータ部１０側から制御部３０側への熱成分の伝熱を抑制することができる。

＜第七実施形態＞
　図１４は、本発明の第七実施形態における回転電機ユニット７の図３相当の矢視図である。
　第七実施形態は、第六実施形態に対して、熱抵抗体を構成する連結部材１４１を介してモータ部側ベース部１４２と制御部側ベース部１４３とを連結している。モータ部側ベース部１４２に搭載されるモータ部１０と、制御部側ベース部１４３に搭載される制御部３０とは、別体に支持される。

　連結部材１４１は、剛性の高い金属により構成されている。また、連結部材１４１は、熱を通しにくい部材から構成されている筒形状のカラー部材１４４を介し、モータ部側ベース部１４２の制御部３０側の端部と、制御部側ベース部１４３のモータ部１０側の端部と、に締結部材１４５によって結合されている。
　さらに、制御部ベース部１４３の連結部材１４１に対応する箇所には、カラー部材１４６が装着されており、このカラー部材１４６に連結部材１４１が挿入されている。カラー部材１４６によって、連結部材１４１は、制御部側ベース部１４３に熱的に接続されていない。

　回転電機ユニット７では、モータ部側ベース部１４２と制御部側ベース部１４３とが、カラー部材１４４を介して連結されているとともに、連結部材１４１と制御部側ベース部１４３とがカラー部材１４６を介して連結されている。このため、エンジン５０のクランクケース５１から発せられる熱が、モータ部側ベース部１４２を介して制御部側ベース部１４３へと伝播されてしまうことを抑制できる。

　なお、連結部材１４１を熱抵抗体として、この連結部材１４１を介してモータ部側ベース部１４２側の熱が制御部側ベース部１４３側へと伝播されてしまうことを抑制することも可能である。この場合、制御部側ベース部１４３に設けたカラー１４６を排除することも可能である。

＜第八実施形態＞
　図１５は、本発明の第八実施形態における回転電機ユニット８の配置構造を示す説明図である。
　第八実施形態は、第七実施形態に対して、モータ部１０を搭載しているモータ部側ベース部１５１と制御部３０を搭載している制御部側ベース部１５２とが非連結で支持されている。

　制御部側ベース部１５２は、エンジンカバー５４に延設されているブラケット１５３に固定されている。ブラケット１５３は、冷却風通路Ａを流通する冷却風の流れを阻害しないように形成されている。
　そして、モータ部１０から引き出された配線１５４が、制御部３０に有するコネクタ１５５を通じて制御部３０内に電気的に接続されている。なお、配線１５４は、ステータ１２に巻回されているコイル１１がそのまま引き出されたものであってもよいし、位置検出センサ４７（図４参照）に接続される配線４７ａがそのまま引き出されたものであってもよい。

　このように、回転電機ユニット８では、モータ部側ベース部１５１と制御部側ベース部１５２とが、熱的に遮断されて配置されているために、エンジン５０のクランクケース５１から発せられる熱が、制御部３０へと伝播されてしまうことを確実に抑制できる。
　また、モータ部１０から引き出された配線１５４が、制御部３０に有するコネクタ１５５を通じて制御部３０内に電気的に接続されている。すなわち、配線１５４を直接制御部３０に接続するように構成しているので、バスバー４４（図４参照）を用いる場合と比較して回転電機ユニット８の構造を簡素化できる。

＜第九実施形態＞
　図１６は、本発明の第九実施形態における回転電機ユニット９の分解斜視図である。
　第九実施形態は、図４に示した構造において、バスバー４４に接続されるモータ部側コネクタ１６１と、位置検出センサ４７に接続される制御部側コネクタ１６２と、を備える。モータ部側コネクタ１６１及び制御部側コネクタ１６２は、防水カプラである。

　回転電機ユニット９では、モータ部側コネクタ１６１をモータ部１０に機械的に接続し、制御部側コネクタ１６２を位置検出センサ４７に機械的に接続することにより、組立工数を減少することができる。もちろん、モータ部１０と制御部３０とは、熱的に遮断されているために、モータ部１０の発熱成分が制御部３０側に伝播されるのを抑制できる。

　なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、熱抵抗構造としての通気孔及び通気溝の数及び配置、ベース部、制御部ケース及び断熱材の素材及び形状、等は本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　また、上記実施形態では、ベース部及び断熱材のそれぞれに通気孔を形成し、かつ断熱材に通気溝を形成した構成について説明した。しかしながら、通気孔及び通気溝の何れか一方を形成した構成、又は何れも形成しない構成であってもよい。また、熱抵抗構造である通気孔、通気溝及び断熱材が制御部の全体を冷却する構成に限らず、制御部の少なくとも一部を冷却する構成であればよい。

　また、複数の実施形態を、第一実施形態から第九実施形態に分けて説明したが、これら実施形態を選択的に適宜組み合わせることも可能である。

　上記の回転電機ユニットの配置構造によれば、内燃機関の冷却風通路内を利用して制御部の配置スペースを確保するとともに、制御部に対して冷却風が積極的に吹き付けられるために制御部の冷却性を確保することができる。

１，２，３，４，５，６，７，８，　回転電機ユニット
１０　モータ部
１１　コイル
１２　ステータ
１３　ロータ
３０，７０　制御部
３１，７１　制御部ケース
４０，７２，８０，９０，１００，１１０，１２０　ベース部
４３　ベース部通気孔（熱抵抗構造）
５０　エンジン（内燃機関）
５１　クランクケース（ケーシング）
５２　クランクシャフト（回転駆動軸）
５３　シリンダ
６０　断熱材（熱抵抗体）
６１　断熱材通気孔（熱抵抗体通気孔）
６２　断熱材通気溝（通気溝）
８１　貫通孔（熱抵抗構造）
９１，１０１，１１１　凹部（熱抵抗構造）
１２１　上板（風導入壁）
１２２　下板（風導入壁）
１２３　貫通孔（熱抵抗構造）
１３１　板部材（熱抵抗体）
１３２，１４２，１５１　モータ部側ベース部（モータ部側のベース部）
１３３，１４３，１５２　制御部側ベース部（制御部側のベース部）
１４１　連結部材（熱抵抗体）
Ａ　冷却風通路
Ｓ　空間

Claims (16)

1. 　コイルが巻回されたステータ、及び前記ステータに対向し内燃機関の回転駆動軸に固定されるロータを有するモータ部と、
   　前記ステータの通電を制御する制御部と、を備え、
   　前記内燃機関の駆動用として用いられる回転電機ユニットの配置構造であって、
   　前記制御部は、前記内燃機関の冷却風通路内に配置される回転電機ユニットの配置構造。
2. 　前記モータ部と前記制御部とが一体的に設けられている請求項１に記載の回転電機ユニットの配置構造。
3. 　前記モータ部と前記制御部との間に、熱抵抗構造を有する請求項２に記載の回転電機ユニットの配置構造。
4. 　前記制御部は、前記内燃機関に有するシリンダの側方に配置される請求項１～請求項３の何れか１項に記載の回転電機ユニットの配置構造。
5. 　前記内燃機関と前記制御部とが互いに離間して配置される請求項１～請求項４の何れか１項に記載の回転電機ユニットの配置構造。
6. 　コイルが巻回されたステータ、及び前記ステータに対向し内燃機関の回転駆動軸に固定されるロータを有するモータ部と、
   　前記ステータの通電を制御する制御部と、
   　前記モータ部と前記制御部とをそれぞれ別々にまたは一体的に支持するベース部と、
   を備え、
   　前記内燃機関の駆動用として用いられる回転電機ユニットであって、
   　前記制御部は、前記内燃機関の冷却風通路内に配置される回転電機ユニット。
7. 　前記モータ部と前記制御部との間に、熱抵抗構造を有する請求項６に記載の回転電機ユニット。
8. 　前記熱抵抗構造は、前記ベース部に形成された孔、溝及び凹部の少なくとも何れか１つからなる請求項７に記載の回転電機ユニット。
9. 　前記熱抵抗構造は、前記ベース部に形成された孔であり、
   　前記ベース部には、前記孔に、前記冷却風通路内の冷却風を導くための風導入壁が設けられている請求項８に記載の回転電機ユニット。
10. 　前記制御部は、制御部ケースを有し、前記制御部ケースは、前記ベース部と一体形成される請求項６～請求項９の何れか１項に記載の回転電機ユニット。
11. 　前記モータ部と前記制御部との間に、熱抵抗体を有する請求項６～請求項９の何れか１項に記載の回転電機ユニット。
12. 　前記ベース部と前記制御部との間に、前記熱抵抗体を設け、
    　前記熱抵抗体は、該熱抵抗体を厚さ方向に貫通するように形成された熱抵抗体通気孔を有し、該熱抵抗体通気孔と前記ベース部に形成された通気孔とが互いに連通する請求項１１に記載の回転電機ユニット。
13. 　前記ベース部と前記制御部との間に、前記熱抵抗体を設け、
    　前記熱抵抗体は、該熱抵抗体の面方向に沿うように形成された通気溝を有する請求項１１に記載の回転電機ユニット。
14. 　前記ベース部は、前記内燃機関のケーシングに一体的に取り付けられる請求項６～請求項１３の何れか１項に記載の回転電機ユニット。
15. 　前記モータ部と、前記制御部とは、別体のベース部に支持されており、前記モータ部側の前記ベース部と、前記制御部側の前記ベース部とを前記熱抵抗体を介して連結した請求項１１～請求項１３の何れか１項に記載の回転電機ユニット。
16. 　前記コイルは、前記ステータから引き出されて直接前記制御部に接続されている請求項６～請求項１５の何れか１項に記載の回転電機ユニット。

Images