本發(fā)明涉及控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)。

背景技術(shù)：

以往，將具有旋轉(zhuǎn)電機(jī)和控制裝置的控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)用作車輛的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。

這樣的控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)例如記載在日本專利第5774207號中。

日本專利第5774207號記載有具有功率模塊結(jié)構(gòu)的控制裝置，在該功率模塊結(jié)構(gòu)中，冷卻片(散熱器)經(jīng)由絕緣構(gòu)件固定于功率模塊。

應(yīng)當(dāng)注意，在日本專利第5774207號中，冷卻片與散熱器一體地形成。

由于控制裝置的冷卻片經(jīng)由絕緣構(gòu)件固定，因此，它們不具有電位。因而，在上述冷卻片中，不用擔(dān)心電腐蝕。

然而，以往的控制裝置具有這樣的結(jié)構(gòu)，即，功率模塊與冷卻片被粘合，并且在功率模塊周圍填充有樹脂。

在這樣的結(jié)構(gòu)中，在微小的導(dǎo)電異物進(jìn)入粘合部分而形成通路路徑的情況下，或是在粘合部分中產(chǎn)生空隙并且水蒸氣進(jìn)入該空隙而形成漏電路徑的情況下，冷卻片將會具有電位。

接著，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的殼體通常連接到蓄電池，冷卻片將會具有與該殼體的電位不同的電位。也就是說，即使利用以往的控制裝置，在冷卻片中也會存在電腐蝕的可能性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明鑒于上述問題而作，其目的在于提供一種控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，該控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)配備有能抑制因電腐蝕而導(dǎo)致可靠性降低的控制裝置。

根據(jù)第一方面的控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)，上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有：轉(zhuǎn)子，上述轉(zhuǎn)子通過對轉(zhuǎn)子繞組通電來形成磁極；定子，上述定子配置成面向上述轉(zhuǎn)子；以及殼體，上述殼體對上述轉(zhuǎn)子和上述定子進(jìn)行保持。

上述控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)還包括控制裝置，上述控制裝置具有多個開關(guān)元件模塊，各個上述開關(guān)元件模塊包括：開關(guān)元件；逆變器電路，上述逆變器電路將交流電供給至上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)；以及整流電路，上述整流電路對從上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)供給的交流電進(jìn)行整流。

每個冷卻片在面向上述開關(guān)元件模塊的表面上具有絕緣涂層，并且各個上述冷卻片與上述開關(guān)元件模塊粘合。

在本發(fā)明的控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，上述控制裝置設(shè)置有上述冷卻片。接著，上述冷卻片在面向上述開關(guān)元件模塊的表面上具有絕緣涂層。

根據(jù)本結(jié)構(gòu)，冷卻片被電絕緣。也就是說，冷卻片與開關(guān)元件模塊之間沒有電位差，從而抑制了電腐蝕的發(fā)生。

附圖說明

在附圖中：

圖1示出一實施方式的控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的軸向剖視圖；

圖2示出從控制裝置一側(cè)觀察到的該實施方式的控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的主視圖；

圖3是示出電源端子一體型功率組件的結(jié)構(gòu)的主視圖；

圖4示出該實施方式的控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電路圖；

圖5是示出功率模塊和冷卻片的結(jié)構(gòu)的立體圖；

圖6是示出電源端子一體型功率組件的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；

圖7示出對冷卻片的安裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的圖；

圖8是示意地示出電源組件的功率模塊與母線組件間的連接結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖9是示出另一功率組件的結(jié)構(gòu)的主視圖；

圖10是示出又一功率組件的結(jié)構(gòu)的主視圖；

圖11是示意地示出改型的功率組件的功率模塊與母線組件間的連接結(jié)構(gòu)的剖視圖。

具體實施方式

[實施方式]

以下，利用實施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

在本實施方式中，本發(fā)明的控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)將描述成將其應(yīng)用為安裝在車輛上的車用旋轉(zhuǎn)電機(jī)。

參照圖1至圖10，對本實施方式的控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

圖1是示出本實施方式的控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)1的結(jié)構(gòu)的剖視圖。

本實施方式的控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)1是安裝在車輛上并通過從蓄電池供給電力而產(chǎn)生用于驅(qū)動車輛的驅(qū)動力的裝置。

控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)1還是通過從車輛的發(fā)動機(jī)供給驅(qū)動力而產(chǎn)生用于電力以對蓄電池進(jìn)行充電的裝置。

控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)1包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)10和控制裝置11。

[旋轉(zhuǎn)電機(jī)]

旋轉(zhuǎn)電機(jī)10是通過供給電力而產(chǎn)生用于驅(qū)動車輛的驅(qū)動力的設(shè)備。

旋轉(zhuǎn)電機(jī)10還是通過從發(fā)動機(jī)供給驅(qū)動力而產(chǎn)生電力以對蓄電池進(jìn)行充電的設(shè)備。

旋轉(zhuǎn)電機(jī)10包括殼體100、定子101、轉(zhuǎn)子102、滑環(huán)103以及電刷104。

殼體100是在定子101和轉(zhuǎn)子102彼此相對的狀態(tài)下對上述定子101和轉(zhuǎn)子102進(jìn)行收容的構(gòu)件，并且是將轉(zhuǎn)子102支承為能旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件。

此外，殼體100還是供控制裝置11固定的構(gòu)件。殼體100包括前殼100a和后殼100b。

定子101構(gòu)成磁路的一部分，且上述定子101是通過通電而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的構(gòu)件。

此外，當(dāng)定子101構(gòu)成磁路的一部分時，該定子101還是通過與后述的由轉(zhuǎn)子102所產(chǎn)生的磁通量交鏈(interlinking)而產(chǎn)生交流電的構(gòu)件。

定子101包括定子芯101a和定子線圈101b。

轉(zhuǎn)子102構(gòu)成磁路的一部分，且上述轉(zhuǎn)子102是通過通電而產(chǎn)生磁極的構(gòu)件。轉(zhuǎn)子102包括轉(zhuǎn)軸102a、轉(zhuǎn)子芯102b以及轉(zhuǎn)子繞組102c。

滑環(huán)103和電刷104是向轉(zhuǎn)子繞組102c供給直流電的構(gòu)件?；h(huán)103經(jīng)由絕緣構(gòu)件固定在轉(zhuǎn)軸102a的外周面上。

電刷104被彈簧104a壓靠到轉(zhuǎn)軸102a，并在電刷104的端面與滑環(huán)103的外周面接觸的狀態(tài)下被刷握保持。

[控制裝置]

控制裝置11是對從蓄電池供給至旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的電力進(jìn)行控制以使旋轉(zhuǎn)電機(jī)10產(chǎn)生驅(qū)動力的裝置。

此外，控制裝置11還是對旋轉(zhuǎn)電機(jī)10所產(chǎn)生的電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換并將該電力供給至蓄電池以對該蓄電池進(jìn)行充電的裝置。

控制裝置11是包括逆變器電路和整流電路的裝置，其中，在上述逆變器電路中將交流電供給至旋轉(zhuǎn)電機(jī)10，在上述整流電路中對從旋轉(zhuǎn)電機(jī)10供給來的交流電進(jìn)行整流。

如圖2所示，控制裝置11包括電源端子一體型功率組件110、功率組件111、112、調(diào)節(jié)器113以及罩蓋(未圖示)。

控制裝置11相當(dāng)于控制部，而功率組件110、111、112相當(dāng)于開關(guān)元件模塊。

[電源端子一體型功率組件]

電源端子一體型功率組件110是構(gòu)成逆變器電路和整流電路的部件的集合體。

如圖3所示，電源端子一體型功率組件110包括功率模塊110a、冷卻片110b以及電源端子一體型母線組件110c。

如圖4所示，功率模塊110a是具有構(gòu)成逆變器電路和整流電路的四個開關(guān)元件(mosfet110d至110g)的開關(guān)元件模塊。

功率模塊110a包括ic110h作為用于對各個mosfet110d至110g進(jìn)行控制的控制部。

mosfet110d與mosfet110e、以及mosfet110f與mosfet110g分別串聯(lián)連接。

mosfet110d和110f的源極分別與mosfet110e和110g的漏極連接。

在串聯(lián)連接的兩個mosfet110d和110e中，與蓄電池b1的正極側(cè)連接的mosfet110d相當(dāng)于高電位側(cè)開關(guān)元件，mosfet110e相當(dāng)于低電位側(cè)開關(guān)元件。

如圖4所示，功率模塊110a的mosfet110d至110g和功率模塊111a的mosfet110d至110e被連接到一組三相電機(jī)繞組101c的各相。

也就是說，兩個功率模塊110a和111a對三相電機(jī)繞組101c進(jìn)行控制。

功率模塊110a的串聯(lián)連接的mosfet110d至110e被連接到三相電機(jī)繞組101c的一個相。

mosfet110f至110g被連接到三相電機(jī)繞組101c的另一個相。

功率模塊111a的串聯(lián)連接的mosfet111d至111e被連接到三相電機(jī)繞組101c的剩余一個相。

也就是說，功率模塊110a與三相電機(jī)繞組101c的兩個相連接，而功率模塊111a與三相電機(jī)線圈101c的剩余一個相連接。

如圖4至圖5所示，功率模塊110a分別在同一個基板部分110i設(shè)置有mosfet110d和110f、在基板部分110j設(shè)置有mosfet110e以及在基板部分110l設(shè)置有mosfet110g。

功率模塊110a包括基板部分110k和端子部110m，其中，上述基板部分110k設(shè)置有ic110h，并且與mosfet110e和110g連接，上述端子部110m供ic110h的控制信號流過。

mosfet110d至110g和ic110h通過功率模塊110a樹脂成型。

mosfet110d至110g所安裝的基板部分110i至110m由導(dǎo)電金屬板制成。

圖5是當(dāng)從功率模塊110a的面110aa一側(cè)觀察時與冷卻片110b連接的功率模塊110a的立體圖。

圖6是示出功率模塊110a的各元件的安裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖，虛線表示樹脂模塑件。

在圖6中，各個基板部分110i-110m以俯視圖展開而示出。

圖6中的基板部分110i至110m在圖中位于樹脂模塑件外部的點劃線處，沿與紙面垂直的方向(朝向紙面的前方)折曲。

如圖6所示，基板部分110i至110m也起到用于將功率模塊110a與外部電路連接的端子的作用。

基板部分110i相當(dāng)于與蓄電池b1的正極連接的蓄電池側(cè)端子，基板部分110j、110l相當(dāng)于與旋轉(zhuǎn)電機(jī)10連接的電機(jī)側(cè)端子，基板部分110k相當(dāng)于與蓄電池b1的負(fù)極連接的低電位側(cè)端子。

mosfet110d和110f的漏極與基板部分110i連接。

如圖5所示，基板部分110i具有大致x形的結(jié)構(gòu)，上述大致x形的結(jié)構(gòu)在一處從基板部分110i的與mosfet110d和110f的漏極連接的部分突出至樹脂模塑件的外部，并在樹脂模塑件的外部分岔兩個分支。

基板部分110i具有一對連接部110ia、110ia，上述一對連接部110ia、110ia在其分成兩個分支的前端部與電源端子一體型母線組件110c的外部電路之一的母線110n連接。

一對連接部110ia、110ia形成為具有相同的形狀。

基板部分110j與mosfet110e的漏極連接。

除此之外，基板部分110j通過橋接件與mosfet110d的源極連接。

基板部分110j在mosfet110d與mosfet110e之間形成串聯(lián)連接部分。

基板部分110j在一處從樹脂模塑件向外突出，并且具有連接部110ja，上述連接部110ja在其前端部處與母線組件110c的母線110p連接。

連接部110ja形成為具有與一對連接部110ia、110ia相同的形狀。

基板部分110l與mosfet110g的漏極連接。

除此之外，基板部分110l通過橋接件與mosfet110f的源極連接。

基板部分110l在mosfet110f與mosfet110g之間形成串聯(lián)連接部分。

基板部分110l在一處從樹脂模塑件向外突出，并且具有連接部110la，上述連接部110la在其前端部與母線組件110c的母線110q連接。

連接部110la形成為具有與連接部110ia、110ia、110ja相同的形狀。

如圖5和圖6所示，基板部分110i、110j和110l各自的連接部110ia、110ia、110ja和110la從矩形的樹脂模塑件的一側(cè)突出。

基板部分110k設(shè)置有ic110h?；宀糠?10k通過橋接件與mosfet110e、110g的源極連接。

如圖6所示，基板部分110k具有大致h形的結(jié)構(gòu)，上述基板部分110k在兩處位置向樹脂模塑件的外部突出，且上述基板部分110k在該突出部分的前端部具有一對連接部110ka、110ka，這一對連接部110ka、110ka與母線組件110o的母線連接。

一對連接部110ka、110ka形成為具有與連接部110ia、110ia、110ja、110la相同的形狀。

如圖5和圖6所示，基板部分110k的一對連接部110ka、110ka從矩形的樹脂模塑件的另一側(cè)突出。

一對連接部110ka和110ka以與矩形的樹脂模塑件的一側(cè)反向的方式突出。

ic110h的控制信號流經(jīng)端子部110m、110m。

端子部110m、110m通過導(dǎo)電通路(未圖示)而與ic110h連接。

如圖5和圖6所示，與一對連接部110ka、110ka同樣地，一對端子部110m、110m從矩形的樹脂模塑件的另一側(cè)突出。

在功率模塊110a中，與冷卻片110b連接的功率模塊110a的背面110ab由金屬制的散熱器形成，以對功率模塊110a所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱。

功率模塊110a的背面110ab相當(dāng)于圖5和圖6所示的mosfet110的與蓄電池b1的正極連接的漏極所在的面。

圖2和圖3所示的冷卻片110b是用于對功率模塊110a所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱的金屬制的構(gòu)件。

形成冷卻片110b的金屬要是能夠?qū)β誓K110a所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱的材料，則不受限制。

作為這樣的金屬，可舉出具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性的金屬，該金屬的具體示例包括鋁、銅、金以及銀。

應(yīng)當(dāng)注意，能夠使用在本實施方式的控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的使用溫度范圍內(nèi)具有與上述金屬相同的導(dǎo)熱性的金屬。

也就是說，也能夠使用其它金屬和合金。

冷卻片110b由在表面形成有絕緣涂層的鋁制成。

在冷卻片110b的表面上的絕緣涂層只要能夠發(fā)揮絕緣特性，則不受限制。

作為絕緣涂層，可舉出陽極氧化涂層或樹脂涂層等涂層。

雖然陽極氧化涂層可以在冷卻片110b形成規(guī)定形狀的狀態(tài)下涂覆在冷卻片110b上，但陽極氧化涂層也可以涂覆在長條狀的成型體上，上述成型體沿著與圖2的紙面垂直的方向延伸，并且隨后被切成規(guī)定長度。

在本實施方式中，陽極氧化涂層涂覆在長條狀的成型體上形成，并且上述成型體被切成規(guī)定長度以形成冷卻片110b。

冷卻片110b通過絕緣粘合劑而與功率模塊110a的背面110ab粘合。

具有絕緣特性的粘合劑是在本實施方式的控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的使用溫度范圍內(nèi)發(fā)揮電絕緣性的粘合劑。

作為絕緣粘合劑，優(yōu)選使用具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性的粘合劑。可舉出樹脂粘合劑作為這樣的粘合劑。具體而言，可舉出硅基的粘合劑。

絕緣粘合劑可以包含填料。與粘合劑同樣地，填料優(yōu)選不僅具有絕緣性，還具有導(dǎo)熱性，可舉出無機(jī)填料。更具體而言，可舉出玻璃填料和陶瓷填料。

電源端子一體型母線組件110c是用于對功率模塊110a進(jìn)行配線的部件的集合體。

更詳細(xì)而言，如圖3所示，電源端子一體型母線組件110c是利用樹脂對后述的用于對功率模塊110a進(jìn)行配線的母線110n至110q進(jìn)行固定，并且使用規(guī)定的母線110n來與后述的電源端子110r連接的構(gòu)件。

如圖3所示，母線組件110c包括母線110n至110q和電源端子110r。

如圖3所示，母線110n是用于將mosfet110d和110f的漏極配線到蓄電池b1的正極的、由板狀的金屬制成的構(gòu)件。

母線110n與基板部分110i的一對連接部110ia、110ia連接。

母線110n與一對連接部110ia、110ia間的連接通過焊接(例如tig焊接)進(jìn)行。

母線110o是用于通過將mosfet110e和110g的源極配線到旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的接地的殼體100上而配線到接地的蓄電池b1的負(fù)極的、由板狀的金屬制成的構(gòu)件。

母線110p是用于將mosfet110d和110e之間的串聯(lián)連接部分配線到構(gòu)成定子繞組101b的第一繞組101c的、由板狀的金屬制成的構(gòu)件。

母線110q是用于將mosfet110f和110g之間的串聯(lián)連接部分配線到構(gòu)成定子繞組101b的第一繞組101c的、由板狀的金屬制成的構(gòu)件。

如圖3所示，母線110n至110q利用樹脂以隔開規(guī)定間隔的方式一體地固定。

如圖3和圖4所示，電源端子110r是用于與來自蓄電池b1的正極的配線連接的、由金屬制成的構(gòu)件。

電源端子110r在與母線110n連接的狀態(tài)下，利用樹脂而與母線110n至110q一起一體地固定。

如圖2和圖3所示，功率模塊110a在與母線110n至110q連接的狀態(tài)下固定到母線組件110c。

冷卻片110b固定到功率模塊110a和母線組件110c。

如上所述，冷卻片110b通過絕緣粘合劑而與功率模塊110a粘合。此外，如圖7所示，冷卻片110b通過熱卷邊(thermalcrimping)固定于母線組件110c。

圖7是從冷卻片110b一側(cè)(即、功率模塊110a的背面110ab一側(cè))觀察到的功率模塊110a的冷卻片110b附近的圖。

如圖7所示，總共四個缺口110s形成在冷卻片110b的相對兩條邊上，在與旋轉(zhuǎn)電機(jī)10進(jìn)行組裝時，上述兩條邊沿著轉(zhuǎn)軸102a的周向相對。

在每條邊上形成兩個缺口110s。缺口110s配置在冷卻片110b的周向上的對稱位置處。

也就是說，當(dāng)在圖7所示的狀態(tài)下將冷卻片110b沿周向旋轉(zhuǎn)180度時，旋轉(zhuǎn)前和旋轉(zhuǎn)后的缺口110s形成為重合。

用于插入到缺口110s中的突出部110t形成在母線組件110c上。

在形成功率組件110后，突出部110t以其前端突出并穿過冷卻片110b的高度形成在突出部110t被插入到缺口110s后的位置處。

突出部110t設(shè)置成能夠插入到形成缺口110s的兩條邊的每一條。

兩個突出部110t配置在冷卻片110b周向上的對稱位置處。

一個突出部110t配置在如下缺口110s中，該缺口110s是配置在一條邊上的兩個缺口110s中的、遠(yuǎn)離一對電源端子110r的缺口110s。

在突出部110t被插入到缺口110s的狀態(tài)下，突出部110t的前端通過熱卷邊在徑向上擴(kuò)張到比缺口110s的尺寸大，并且突出部110t將冷卻片110b固定成冷卻片110b與母線組件110c緊貼的狀態(tài)。

如圖2所示，功率組件110配置成矩形的樹脂模塑件的一條邊(具體而言，端子部110ia、110ia、110ja、110la突出的一條邊)位于轉(zhuǎn)軸102a的軸向且遠(yuǎn)離殼體100(具體而言，后殼100b)的方向。

在功率組件110中，功率模塊110a與母線組件110c之間的連接不受限制。

例如，能夠采用圖8所示的結(jié)構(gòu)。

圖8是示意地示出功率組件110的功率模塊110a(基板部分110i、110k)與母線組件110c(母線110n、110o)之間的連接結(jié)構(gòu)的剖視圖。

應(yīng)當(dāng)注意，圖8是冷卻片110b的谷部(valleyportion)的剖視圖，雖未圖示，但在功率模塊110a與冷卻片110b之間，形成有由上述粘合劑形成的粘合劑層。

如圖8所示，從功率模塊110a(的樹脂模塑件)突出的基板部分110j和基板部分110k朝向功率模塊110a的表面110aa的方向(或是遠(yuǎn)離背面110ab的方向、抑或是與表面110aa的擴(kuò)張方向大致垂直的方向)折曲。

在母線組件110c中，母線110p、110o的前端與功率模塊110a的基板部分110j、110k相似地突出并折曲。

母線組件110c組裝在功率模塊110a的表面110aa一側(cè)。

然后，基板部分110j、110k的端子部110ja、110ka與母線110p、110o的前端接觸。

接著，接觸部分(端子部110ja、110ka)通過焊接連結(jié)。

如上所述，功率模塊110a和母線組件110c能夠被連接。

在圖8中，為了防止基板部分110j、110k和母線110p、110o露出，利用蓋子114a包圍它們的外周，并且在蓋子114a的內(nèi)部填充絕緣樹脂114b。

應(yīng)當(dāng)注意，蓋子114a是用于將樹脂114b保持在內(nèi)部的構(gòu)件，上述蓋子114a也可形成用于注入固化前的樹脂114b的孔。

另外，如圖8所示，在樹脂114b與冷卻片110b之間形成有硅樹脂層114c，上述硅樹脂層114c填充有導(dǎo)熱性硅樹脂。

[其它功率組件]

圖2所示的功率組件111是構(gòu)成逆變器電路和整流電路的部件的集合體。

功率組件111具有與功率組件110大致相似的結(jié)構(gòu)。

功率組件111的未說明的結(jié)構(gòu)與功率組件110的對應(yīng)結(jié)構(gòu)相同，并且在圖中標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。

如圖9所示，功率組件111包括功率模塊111a、冷卻片111b以及母線組件111c。

功率模塊111a是具有四個開關(guān)元件和mosfet111d至111g的開關(guān)元件模塊，上述四個開關(guān)元件構(gòu)成逆變器電路和整流電路。

mosfet111d與111e、以及mosfet111f與111g分別串聯(lián)連接。

mosfet111d和111f的源極分別與mosfet111e和111g的漏極連接。

圖9所示的冷卻片111b是用于對功率模塊111a所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱的、由金屬制成的構(gòu)件。

母線組件111c是用于對功率模塊111a進(jìn)行配線的部件的集合體。

更詳細(xì)而言，母線組件111c是利用樹脂將用于對功率模塊111a進(jìn)行配線的母線111n至111q固定的構(gòu)件。

功率模塊111a在功率模塊111a與母線111n至111q連接的狀態(tài)下被固定于母線組件111c。

冷卻片111b固定于功率模塊111a和母線組件111c。

圖2所示的功率組件112是構(gòu)成逆變器電路和整流電路的部件的集合體。

功率組件112具有與功率組件110、111大致相似的結(jié)構(gòu)。

功率組件112的未說明的結(jié)構(gòu)與功率組件110、111的對應(yīng)結(jié)構(gòu)相同，并且在圖中標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。

如圖2和圖10所示，功率組件112包括功率模塊112a、冷卻片112b以及母線組件112c。

功率模塊112a是具有四個開關(guān)元件和mosfet112d至112g的開關(guān)元件模塊，上述四個開關(guān)元件構(gòu)成逆變器電路和整流電路。

mosfet112d與112e、以及mosfet112f與112g分別串聯(lián)連接。

mosfet112d和112f的源極分別與mosfet112e和112g的漏極連接。

圖2和圖10所示的散熱風(fēng)扇112b是用于對功率模塊112a所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱的、由金屬制成的構(gòu)件。

母線組件112c是用于對功率模塊112a進(jìn)行配線的部件的集合體。

更詳細(xì)而言，母線組件112c是利用樹脂將用于對功率模塊112a進(jìn)行配線的母線112n至112q固定的構(gòu)件。

功率組件112a在與母線112n-112q連接的狀態(tài)下固定于母線組件112c。

冷卻片112b固定在功率模塊112a和母線組件112c上。

[其它結(jié)構(gòu)]

在本實施方式中，如圖4所示，功率模塊111a的mosfet111f至111g和功率模塊112a的mosfet112d至112g連接到一組三相電機(jī)線圈101d的各個相。

也就是說，兩個功率模塊111a和112a對一組三相電機(jī)線圈101d進(jìn)行控制。

調(diào)節(jié)器113包括使磁場電流流至轉(zhuǎn)子102的電路。

罩蓋(未圖示)是用于覆蓋電源端子一體型功率組件110和功率組件111、112的、由樹脂制成的構(gòu)件。

罩蓋以使電源端子110r的一端部分露出到外部的狀態(tài)固定于殼體100(更具體而言，后殼100b)，從而將電源端子一體型功率組件110和功率組件111、112覆蓋。

應(yīng)當(dāng)注意，將功率組件110、111、112和控制裝置11等固定到殼體(更具體而言，后殼100b)的方法不受限制。

在本實施方式中，采用穿過各個功率組件110、111、112的螺栓將功率組件110、111、112和控制裝置11等固定于殼體100。

[控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的動作]

接下來，參照圖1和圖4，對控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)1的動作進(jìn)行說明。

首先，對產(chǎn)生用于驅(qū)動車輛的驅(qū)動力時的動作進(jìn)行說明。

當(dāng)車輛中的啟動開關(guān)打開時，直流電通過調(diào)節(jié)器113經(jīng)由圖1所示的電刷104和滑環(huán)103被供給至轉(zhuǎn)子繞組102c。

當(dāng)直流電供給至轉(zhuǎn)子繞組102c時，在轉(zhuǎn)子102的外周面上形成磁極。

當(dāng)車輛處于接收來自車輛側(cè)ecu(未圖示)的信號的狀態(tài)時，如圖4所示，直流電從蓄電池b1被供給至功率模塊110a、111a、112a。

構(gòu)成逆變器電路的mosfet110d至110g、111d和111e在規(guī)定時刻進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以將從蓄電池b1供給的直流電轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為三相交流電。

另外，構(gòu)成逆變器電路的mosfet111f、111g和mosfet112d至112g在規(guī)定時刻進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以將從蓄電池b1供給的直流電轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為三相交流電。

其結(jié)果是，三相交流電被供給至第一繞組101c和第二繞組101d。

因此，旋轉(zhuǎn)電機(jī)10產(chǎn)生用于驅(qū)動車輛的驅(qū)動力。

接下來，對產(chǎn)生用于對蓄電池進(jìn)行充電的電力時的動作進(jìn)行說明。

在直流電經(jīng)由調(diào)節(jié)器113被供給至圖1所示的轉(zhuǎn)子繞組102c并且轉(zhuǎn)子102的外周面上形成磁極的狀態(tài)下，當(dāng)從發(fā)動機(jī)供給驅(qū)動力時，第一繞組101c和第二繞組101d均產(chǎn)生三相交流電。

構(gòu)成整流電路的mosfet110d至110g、111d和111e在規(guī)定的時刻轉(zhuǎn)換，以對第一繞組101c產(chǎn)生的三相交流電進(jìn)行整流。

另外，構(gòu)成整流電路的mosfet111f、111g和112d至112g在規(guī)定的時刻轉(zhuǎn)換，以對第二繞組101d產(chǎn)生的三相交流電進(jìn)行整流。

其結(jié)果是，第一線圈101c和第二線圈101d產(chǎn)生的三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電并供給至蓄電池b1。

因此，蓄電池b通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)10產(chǎn)生的電力進(jìn)行充電。

[控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的效果]

接下來，對本實施方式的控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)1的效果進(jìn)行說明。

[第一效果]

在本實施方式的控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)1中，冷卻片110b(包括111b、112b)與功率組件110a(包括111a、112a)連結(jié)。

另外，在冷卻片110b上形成陽極氧化涂層作為絕緣涂層。

由于在冷卻片110b上具有陽極氧化涂層，因此，功率模塊110a與冷卻片110b之間不會產(chǎn)生電位差。

其結(jié)果是，能夠抑制在兩者之間發(fā)生遷移(migration)和追蹤(tracking)，并且能夠防止因功率模塊110a與冷卻片110b間的絕緣不良而導(dǎo)致的控制裝置一體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)1的性能降低。

另外，由于冷卻片110b具有絕緣涂層，因此，功率模塊110a與冷卻片110b之間的絕緣能夠通過在它們之間施加電位(給定一電位差)來進(jìn)行檢查。

此外，通過對施加的電位差的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠檢驗絕緣部分的擊穿電壓。即，絕緣可靠性得到提高。

此外，由于冷卻片110b具有絕緣涂層，因此，即使冷卻片110b發(fā)生異常，冷卻片110b與功率模塊110a之間也不會產(chǎn)生電位差，從而能夠獲得較高的絕緣可靠性。

另外，作為冷卻片110b的異常，例如，可舉出具有另一電位的端子與冷卻片110b發(fā)生接觸、或是冷卻片110b因例如鹽水等水而具有電位的通電路徑等。

[第二效果]

在本實施方式中，冷卻片110b(包括111b、112b)通過絕緣粘合劑與功率模塊110a(包括111a、112a)連結(jié)。

根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，冷卻片110b與功率模塊110a能夠在確保兩者間的電絕緣的同時被固定。

此外，由于絕緣粘合劑具有高導(dǎo)熱性，因此，粘合劑具有將兩者固定和散熱的功能。

也就是說，能夠減少零件數(shù)量，從而減少旋轉(zhuǎn)電機(jī)1所需的成本。

[第三效果]

在本實施方式中，冷卻片110b(包括111b和112b)由具有陽極氧化涂層作為絕緣涂層的鋁制成。

根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，能夠?qū)㈦娊^緣涂層應(yīng)用到具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性的冷卻片110b。

此外，由于陽極氧化涂層是通過處理鋁而形成的，因此，該陽極氧化涂層成為不會發(fā)生剝落的涂層(絕緣涂層)。

這還可確保冷卻片1110b(包括111b和112b)與功率模塊110a(包括111a和112a)之間的電絕緣。

[第四效果]

在本實施方式中，各個冷卻片110b(包括111b和112b)在與轉(zhuǎn)子102的轉(zhuǎn)軸120a垂直的方向上具有相同的截面形狀，并且各個冷卻片110b(包括111b和112b)在軸向的兩端面以外的外周面上形成有陽極氧化涂層。

能夠通過對長條狀的成型體進(jìn)行模塑并在該成型體上形成陽極氧化涂層之后將該成型體切成規(guī)定長度，來制造出具有這一結(jié)構(gòu)的冷卻片110b。

形成陽極氧化涂層之前的純鋁模塑體具有較低的硬度(即，容易發(fā)生塑性變形)，當(dāng)長條狀的模塑體被切斷時，在切斷面上會產(chǎn)生毛刺。

然而，在形成陽極氧化涂層之后，硬度變高(即，不易發(fā)生塑性變形)，即使進(jìn)行相似的切斷工序，也能抑制毛刺的產(chǎn)生。

也就是說，能夠通過上述制造方法進(jìn)行制造，并且能夠在不用進(jìn)行去除毛刺的工序的情況下制造出冷卻片110b。

應(yīng)當(dāng)注意，在該制造方法中，優(yōu)選實施在切斷的模塑體(具有涂層的模塑體)的切斷面上形成陽極氧化涂層的處理。

[第五效果]

在本實施方式中，控制裝置11分為三個功率模塊(多個模塊部分)110、111和112。

根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，各個功率模塊110至112能夠沿著轉(zhuǎn)子102的轉(zhuǎn)軸102a的周向緊密地配置。

這能夠抑制控制裝置11的尺寸增大。

另外，各個功率模塊110至112的組裝位置的自由度得以提高，進(jìn)而散熱性能得到增強(qiáng)。

此外，由于具有三個功率模塊110至112，因此，即使任一個功率模塊110至112發(fā)生異常，也能夠僅通過更換相關(guān)的功率模塊來應(yīng)對。

這能夠降低維護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)11所需的成本。

[第六效果]

在本實施方式中，定子101包括兩組三相電機(jī)繞組101c和101d。

此外，各個三相電機(jī)線圈101c和101d受到兩個不同的功率模塊110、111和111、112控制。

利用功率模塊110至112的這一結(jié)構(gòu)，能夠更可靠地發(fā)揮上述第五效果。

[第七效果]

在本實施方式中，各個功率模塊110至112具有用于控制各個mosfet(開關(guān)元件)的ic110h至112h。

由于各個功率模塊具有ic，因此，將mosfet與ic連接的信號線也配置在功率模塊內(nèi)。

這能夠提高功率模塊110至112的環(huán)境耐受性和抗振性。

此外，由于縮短了信號線的長度，因此，也提高了耐emc性。

[第八效果]

在本實施方式中，各個功率模塊110至112沿著轉(zhuǎn)子102的轉(zhuǎn)軸102a的周向配置。

根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)器113和三個功率模塊110至112能夠在整周上沿著轉(zhuǎn)軸102a的周向配置。

換言之，能夠抑制控制裝置11的尺寸增大。

[第九效果]

在本實施方式中，高電位側(cè)mosfet110d和110f經(jīng)由一個基板部分110i而與蓄電池(b1)連接。

基板部分110i包括兩個連接部分110ia、110ia(多個連接部分)，上述兩個連接部分110ia、110ia是母線組件110c的母線110n的連接部分。

根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，能夠抑制發(fā)生對功率模塊110(111、112)的損傷。

此外，能夠?qū)⒒宀糠?10i與母線110n之間的連接條件(焊接條件)設(shè)為與其它連接部分(焊接部分)相同的條件。

也就是說，能夠抑制制造功率模塊110(111、112)所需的成本增大。

具體而言，在本實施方式中，高電位側(cè)mosfet110d和110f的漏極連接到單個基板部分110i。

然后，母線110b與蓄電池b1的正極連接。

根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，mosfet110d和mosfet110f的兩股高位電流(大電流)流經(jīng)基板部分110i。

當(dāng)只有一個連接部分時，大電流會集中在該連接部分，并且容易產(chǎn)生例如發(fā)熱等不良情況。

另一方面，通過設(shè)置兩個(多個)連接部分，能夠抑制大電流的集中。

換言之，能夠抑制發(fā)生對功率模塊110(111、112)的損傷。

此外，基板部分110i與母線110n之間的連接部分被焊接。

由于起到焊接部分作用的連接部分110ia、110ia的數(shù)量為多個，因此，能夠降低各自焊接條件。

也就是說，為了在一處焊接，因上述大電流的問題而需要增大連接部分110ia的尺寸。

在這一情況下，需要使焊接條件中的輸出功率更高。

接著，連接部分110ia的焊接條件與其它連接部分110ja、110la不同，并且在制造功率模塊110(111、112)中，需要將制造設(shè)備調(diào)節(jié)至具有高輸出的焊接條件，并且需要改變該條件。

這會導(dǎo)致制造成本的增加。

另一方面，在本實施方式中，通過設(shè)置多個連接部分110ia(設(shè)置在兩個位置)，能夠使連接部分110ia具有與其它連接部分110ja、110la相同的形狀，并且使焊接條件相同。

換言之，不需要改變焊接條件，并且能夠以較低的成本獲得功率模塊110。

[第十效果]

在本實施方式中，功率組件110(111、112)的與蓄電池b1正極連接的基板部分110i(111i、112i)、基板部分110l(111l、112l)和基板部分110j(111j、112j)以及基板部分110k(111k、112k)以遠(yuǎn)離樹脂模塑件背側(cè)的狀態(tài)組裝。

根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，能夠獲得基板部分110i(111i、112i)與基板部分110k(111k、112k)的爬電距離(creepagedistance)，并能夠減少因異物導(dǎo)致的短路故障或是因漏液至gnd而導(dǎo)致的電腐蝕，從而提高可靠性和耐環(huán)境性。

[第十一效果]

在本實施方式中，功率組件110(111、112)的、與蓄電池b1正極連接的基板部分110i(111i、112i)以及功率組件110(111、112)的、與旋轉(zhuǎn)電機(jī)10連接的電機(jī)側(cè)端子110j、110l在遠(yuǎn)離殼體(具體而言，后殼100b)的方向上組裝。

此外，功率組件110以與轉(zhuǎn)軸102a的軸向平行的狀態(tài)組裝。

根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，功率組件110(111、112)的基板部分110i(111i、112i)和電機(jī)側(cè)端子110j、110l定位在最遠(yuǎn)離殼體100的位置處。

換言之，能夠獲得基板部分110i與殼體100的爬電距離，并且能夠發(fā)揮上述效果。

[第十二效果]

在本實施方式中，功率組件110(111、112)通過樹脂來對母線110n至110q(111n至111q、112n至112q)進(jìn)行固定。

然后，冷卻片110b(111b、112b)的一部分以埋入樹脂的狀態(tài)固定。

根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，用于通過功率組件110對母線110n至110q進(jìn)行固定的樹脂被用于固定冷卻片110b。

也就是說，能夠在不增加零件數(shù)量的情況下固定冷卻片110b。

此外，由于冷卻片110b(111b、112b)通過絕緣樹脂被固定，因此，能夠使冷卻片110b(111b、112b)在電位上浮動。

應(yīng)當(dāng)注意，冷卻片110b(111b、112b)的一部分被埋入樹脂的狀態(tài)是指樹脂被模塑以使冷卻片110b與母線110n至110q呈一體化的狀態(tài)、或是冷卻片110b通過熱卷邊被固定于樹脂的狀態(tài)。

在熱卷邊中，冷卻片110b和樹脂在加熱后的狀態(tài)下被按壓，從而使樹脂(夾著端緣部分的一部分)覆蓋冷卻片110b的一部分。

根據(jù)上述熱卷邊，冷卻片110b的一部分被埋入樹脂。

[第十三效果]

在本實施方式中，冷卻片110b具有多個缺口110s，并且母線組件110c具有前端在穿過至少兩個缺口110s的狀態(tài)下發(fā)生擴(kuò)徑的突出部110t。

根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，可提高將冷卻片110b組裝到母線組件110c的組裝性。

特別地，通過在冷卻片110b的對稱位置上配置缺口110s，能夠針對各個功率模塊110至112來調(diào)節(jié)冷卻片110b的方向。

另外，母線組件110c至112c具有不同的形狀。

在這一情況下，若在同一位置處具有突出部110t，則會對加工夾具產(chǎn)生干擾。

然而，若設(shè)置多個(優(yōu)選四個以上)缺口110s，則能夠在不易發(fā)生干擾的缺口110s處配置突出部110t，從這一方面來看也可提高組裝性。

[實施方式的改型]

在上述實施方式中，通過從樹脂模塑件的背側(cè)突出的兩個基板部分110i、110k，對功率模塊110a與母線組件110c之間的連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明。

在這一情況下，如圖11所示，低電位側(cè)基板部分110k可以露出。

應(yīng)當(dāng)注意，在本改型的實施方式中，由于低電位側(cè)基板部分110k具有與殼體110相同的電位，因此，即使基板部分110k與殼體100發(fā)生短路，也不會產(chǎn)生電位差，并且不會發(fā)生不良情況。

根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，能夠減少蓋子114a和樹脂114b的數(shù)量，并且以較低的成本獲得功率組件110。