特開 2022-53172 回転電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022053172

(43)【公開日】2022-04-05

(54)【発明の名称】回転電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 11/30 20160101AFI20220329BHJP

   B60K 1/00 20060101ALI20220329BHJP

   H02K 9/19 20060101ALI20220329BHJP

【ＦＩ】

H02K11/30

B60K1/00

H02K9/19 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020159836

(22)【出願日】2020-09-24

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110002871

【氏名又は名称】特許業務法人坂本国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】堀田 豊

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 良太

(72)【発明者】

【氏名】津田 哲平

【テーマコード（参考）】

3D235

5H609

5H611

【Ｆターム（参考）】

3D235AA01

3D235BB18

3D235CC12

3D235CC13

3D235CC16

5H609BB03

5H609BB11

5H609BB18

5H609PP02

5H609PP07

5H609PP09

5H609PP16

5H609PP17

5H609QQ04

5H609QQ05

5H609QQ09

5H609RR01

5H609RR37

5H609RR67

5H611AA00

5H611BB06

5H611TT06

5H611UA01

5H611UB01

(57)【要約】

【課題】平滑コンデンサの効率的な配置を実現する。
【解決手段】平滑コンデンサＣを介して電源Ｖａに電気的に接続されかつ出力軸まわりに回転トルクを発生させる回転電機１であって、ロータ２０と、ステータ１０と、ケース２とを含み、軸方向に視て出力軸に重なる筒状の空間部（１１０）に、平滑コンデンサＣが配置される、回転電機が開示される。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

平滑コンデンサを介して電源に電気的に接続されかつ出力軸まわりに回転トルクを発生させる回転電機であって、
ロータと、
ステータと、
ケースとを含み、
軸方向に視て前記出力軸に重なる筒状の空間部に、前記平滑コンデンサが配置される、回転電機。

【請求項2】

前記ロータは、前記出力軸まわりに回転する中空のロータシャフトを含み、
前記ケースは、前記ロータシャフト内に配置される部材を含み、
前記筒状の空間部は、前記部材により形成される、請求項１に記載の回転電機。

【請求項3】

前記ロータシャフトの内周面と前記部材の外周面との間に油路が形成される、請求項２に記載の回転電機。

【請求項4】

前記部材に冷却水路が形成される、請求項３に記載の回転電機。

【請求項5】

前記ロータは、複数設けられ、
複数の前記ロータに連結され、前記出力軸まわりに回転する回転部材を含み、
前記ステータは、複数の前記ロータに共通に設けられ、
前記筒状の空間部は、前記ステータにより形成される、請求項１に記載の回転電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、回転電機に関する。

【背景技術】

【0002】

回転電機を収容する室とインバータモジュールを収容する室とをケースにより形成し、かつ、当該２つの室をケースの側壁部で仕切り、回転電機とインバータモジュールとを電気的に接続する配線部を、出力ギヤと回転電機の外径差によって生じるデッドスペースを利用して配置する技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－１１９８１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記のような従来技術では、回転電機を収容する室とインバータモジュールを収容する室とが、ケースの側壁部で仕切られているので、ケース全体が大型化しやすく、また、配線部の搭載性が悪く、配線の配索経路の確保も難しい。なお、インバータモジュールは、パワーモジュールや平滑コンデンサ等を含んでなり、比較的大きな搭載スペースを必要とする。

【0005】

そこで、１つの側面では、本開示は、平滑コンデンサの効率的な配置を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

１つの側面では、平滑コンデンサを介して電源に電気的に接続されかつ出力軸まわりに回転トルクを発生させる回転電機であって、
ロータと、
ステータと、
ケースとを含み、
軸方向に視て前記出力軸に重なる筒状の空間部に、前記平滑コンデンサが配置される、回転電機が提供される。

【発明の効果】

【0007】

１つの側面では、本発明によれば、平滑コンデンサの効率的な配置を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例１による回転電機の要部断面を示す断面図である。

【図2】図１のＱ１部の拡大図である。

【図3】本実施例による回転電機に係る配線部の説明図である。

【図4】比較例による回転電機に係る配線部の説明図である。

【図5】車両用駆動装置の冷却構造に関する全体構成を概略的に示す図である。

【図6】一実施例（実施例２）による回転電機を軸方向の一方側から示す斜視図である。

【図7】回転電機を軸方向の他方側から示す斜視図である。

【図8】回転電機を軸方向の他方側から示す平面図である。

【図9A】ステータコアの単品状態を示す斜視図である。

【図9B】ステータの単品状態を示す斜視図である。

【図10】回転電機を含む車両用駆動装置のスケルトン図である。

【図11A】回転電機を含む電気回路の一例の概略図である。

【図11B】他の一例による電気回路の概略図である。

【図12】アウタロータ型の回転電機への適用例を説明する概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。図面の寸法比率はあくまでも一例であり、これに限定されるものではなく、また、図面内の形状等は、説明の都合上、部分的に誇張している場合がある。また、図面では、見易さのために、複数存在する同一属性の部位には、一部のみしか参照符号が付されていない場合がある。また、未説明のため、一部の図面で図示されている要素が、他の図面で図示されていない場合がある。また、２つの部材間に対して使用される用語「連結」は、動力が伝達可能な態様で当該２つの部材が接続される状態を表し、当該２つの部材間に他の部材が介在する接続態様を含む概念である。

【0010】

［実施例１］
図１は、一実施例（実施例１）による回転電機１Ｂの要部断面を示す断面図である。以下の説明において、特に言及しない限り、軸方向とは、回転電機１Ｂの出力軸（第１軸Ａ１）が延在する方向を指し、径方向とは、第１軸Ａ１を中心とした径方向を指す。従って、径方向外側とは、第１軸Ａ１から離れる側を指し、径方向内側とは、第１軸Ａ１に向かう側を指す。また、周方向とは、第１軸Ａ１まわりの回転方向に対応する。また、図６には、Ｘ方向と、Ｘ方向に沿ったＸ１側とＸ２側が定義されている。Ｘ方向は、軸方向に平行である。

【0011】

回転電機１Ｂは、インナロータ型であり、ロータ２０Ｂの径方向外側にステータ１０Ｂを備える。

【0012】

ロータ２０Ｂは、中空のロータシャフト２８を含む。ロータシャフト２８は、第１軸Ａ１まわりに回転する回転部材である。ロータシャフト２８は、回転電機１Ｂの回転軸を形成する。ロータシャフト２８は、軸方向両側が開口する。ロータシャフト２８は、Ｘ２側で、入力部材３（図１では図示せず、図５参照）に連結される。

【0013】

ロータシャフト２８は、ケース２Ｂに回転可能に支持される。ロータシャフト２８は、Ｘ１側端部が拡径される。ロータシャフト２８は、Ｘ１側端部では、径方向内側に配置されるベアリング１４ａを介してケース２Ｂの第１ケース部材２９１（後述）に回転可能に支持される。このように、ベアリング１４ａをロータシャフト２８の径方向内側に配置する場合、ロータシャフト２８内にケース２Ｂの第１ケース部材２９１（後述）を配置することに関連して組み付け性が良好となる。また、ロータシャフト２８は、Ｘ２側端部では、径方向外側に配置されるベアリング１４ｂを介して第２ケース部材２９２（一部だけ模式的に図示）に回転可能に支持される。

【0014】

ケース２Ｂは、回転電機１Ｂのロータ２０Ｂ及びステータ１０Ｂを収容する室ＳＰ１を形成する。ケース２Ｂは、第１ケース部材２９１と、第２ケース部材２９２とを含む。

【0015】

第１ケース部材２９１は、図１に示すように、ロータシャフト２８内に配置される部分を有する。すなわち、第１ケース部材２９１は、ロータシャフト２８の中空内部に延在する部分を有する。なお、第１ケース部材２９１は、Ｘ１側端部が第２ケース部材２９２と結合されてよい。

【0016】

第１ケース部材２９１は、第２ケース部材２９２に固定される固定部材であるのに対して、ロータシャフト２８は回転部材である。従って、ロータシャフト２８内において第１ケース部材２９１の外周面と、ロータシャフト２８の内周面との間には、径方向のクリアランスが設けられる。このようなクリアランスに起因して、第１ケース部材２９１の外周面まわりに形成される円環状の空間は、油路９０１として機能する。油路９０１の詳細は、後述する。

【0017】

第１ケース部材２９１は、Ｘ１側が開口しかつＸ２側が閉塞した筒状の部位を含み、筒状の軸心空間部１１０Ｂを形成する。軸心空間部１１０Ｂは、軸方向に視て、回転電機１Ｂの出力軸（第１軸Ａ１）に重なる。軸心空間部１１０Ｂには、コンデンサモジュールＣＭが設けられる。コンデンサモジュールＣＭは、回転電機１Ｂを駆動するための電気回路の平滑コンデンサＣ（図１１Ａに示す電気回路２００等参照）を含んでなる。このようにして、本実施例では、ロータ２０Ｂ内にコンデンサモジュールＣＭが収容される筒状の軸心空間部１１０Ｂが形成される。なお、第１ケース部材２９１の軸心空間部１１０ＢにコンデンサモジュールＣＭが配置された状態で、軸心空間部１１０ＢとコンデンサモジュールＣＭとの間には隙間が残されてもよいし、当該隙間が樹脂等で埋められてもよい。なお、軸心空間部１１０Ｂ内又はその近傍には、パワーモジュールＰＭ（図示せず）が配置されてもよい。

【0018】

第１ケース部材２９１は、好ましくは、ロータシャフト２８内に延在する部分に、冷却水路７０が形成されてよい。冷却水路７０は、例えば螺旋状に第１軸Ａ１まわりに周回しつつ、軸方向に形成されてよい。冷却水路７０内には、冷却水が循環される。なお、冷却水は、例えばＬＬＣ（Ｌｏｎｇ Ｌｉｆｅ Ｃｏｏｌａｎｔ）である。冷却水路７０内を流れる冷却水は、コンデンサモジュールＣＭの平滑コンデンサＣを冷却する機能を果たす。この目的のため、冷却水路７０は、好ましくは、コンデンサモジュールＣＭの軸方向の延在範囲の全体にわたり形成されてよい。

【0019】

また、本実施例では、冷却水路７０内を流れる冷却水は、油路９０１（第１ケース部材２９１の外周面まわりに形成される円環状の空間）を流れる油から熱を奪う機能（すなわち熱交換機能）をも果たす。

【0020】

第１ケース部材２９１は、好ましくは、ケース内油路９１が形成されてよい。図１に示す例では、ケース内油路９１は、径方向外側から中心側へと径方向に延在し、ついで軸方向にＸ１側からＸ２側へと延在するように形成される。ケース内油路９１は、更に、Ｘ２側の端部で径方向外側に延在し、第１ケース部材２９１の外周面で開口する。このようにして、ケース内油路９１は、油路９０１（第１ケース部材２９１の外周面まわりに形成される円環状の空間）に連通する。

【0021】

また、第１ケース部材２９１は、Ｘ１側の端部（ベアリング１４ａよりもＸ１側）において、配線用の孔２９１１を有してよい。配線用の孔２９１１は、径方向に貫通し、回転電機１Ｂに係る配線部６６Ｂの一部である配線６６６を通す。

【0022】

第２ケース部材２９２は、ステータ１０Ｂの径方向外側の周壁部等を形成する。第２ケース部材２９２は、複数のピースにより形成されてもよい。

【0023】

ここで、図２を参照して、油路９０１（第１ケース部材２９１の外周面まわりに形成される円環状の空間）について説明する。図２は、図１のＱ１部の拡大図である。図２には、油路９０１に係る油の流れが矢印Ｒ３０～Ｒ３３で模式的に示される。

【0024】

図２に示すように、ケース内油路９１内を軸方向に流れる油（矢印Ｒ３０参照）は、ケース内油路９１のＸ２側端部で径方向の開口から、油路９０１へと吐出される（矢印Ｒ３１参照）。油路９０１に導入された油は、軸方向に流れる（矢印Ｒ３２参照）。この際、油は、ロータシャフト２８の内周面２８１を介してロータコア２７（及びロータコア２７に設けられる永久磁石２７１）を冷却する。そして、油は、第１ケース部材２９１のＸ２側端部に到達すると、径方向内側へと向かって流れ（矢印Ｒ３３）、その後、他の冷却対象部（例えばコイルエンド）等に供給される（図示せず）。

【0025】

本実施例では、図２に示すように、ロータシャフト２８の内周面２８１には、螺旋状にリブ２８２が形成される。この場合、回転電機１Ｂの駆動に伴うロータ２０Ｂの回転時、螺旋状のリブ２８２が回転方向へと油を押し流すように作用する。すなわち、リブ２８２は、油のＸ２側へと軸方向に流れを促進する。なお、本実施例では、螺旋状のリブ２８２は、ロータシャフト２８に形成されるが、これに代えて又は加えて、同様の螺旋状のリブが、第１ケース部材２９１の外周面に形成されてもよい。

【0026】

次に、図３及び図４を参照して、本実施例の効果について説明する。

【0027】

図３は、本実施例による回転電機１Ｂに係る配線部６６Ｂの説明図であり、ケース２内の回転電機１Ｂの収容状態を概略的に示す。図４は、比較例による回転電機１’に係る配線部６６’の説明図であり、ケース２’内の回転電機１’の収容状態を概略的に示す。図３（図４も同様）は、回転電機１Ｂの第１軸Ａ１に沿った方向に視た概略図であり、内部を透視で模式的に示している。

【0028】

比較例では、図４に示すように、回転電機１’を収容する室ＳＰ１とインバータモジュールＭＪを収容する室ＳＰ３とをケース２’により形成し、かつ、当該２つの室ＳＰ１、ＳＰ３をケース２’の側壁部２Ａ’で仕切る構成である。なお、インバータモジュールＭＪは、パワーモジュールＰＭや平滑コンデンサＣを含む。この場合、回転電機１’を収容する室ＳＰ１とインバータモジュールＭＪを収容する室ＳＰ３とが、ケース２’の側壁部２Ａ’で仕切られているので、ケース２’全体が大型化しやすい。また、配線部６６’の搭載性が悪く、配線の配索経路の確保も難しい。具体的には、配線部６６’は、回転電機１’からの各相の動力線（リード線）６６１’とインバータモジュールＭＪからの各相のバスバー６６２’とを電気的に接続するための端子台６６０’を必要とする。なお、端子台６６０’は、例えば樹脂モールド等により形成され、側壁部２Ａ’に取り付けられる。このような端子台６６０’のためのスペースを、側壁部２Ａ’と回転電機１’との間に確保する必要がある。

【0029】

これに対して、本実施例によれば、上述したように、コンデンサモジュールＣＭが、回転電機１Ｂの第１ケース部材２９１により形成される軸心空間部１１０Ｂ内に配置されるので、上述した比較例のように室ＳＰ３に平滑コンデンサＣを配置する場合に比べて、ケース２の小型化を図ることができる。すなわち、ステータ１０Ｂの軸心空間部１１０Ｂを有効に利用することで、コンデンサモジュールＣＭの配置スペースを別途確保する必要がなくなり、ケース２の小型化を図ることができる。

【0030】

また、本実施例によれば、上述したように、コンデンサモジュールＣＭが、回転電機１Ｂの第１ケース部材２９１により形成される軸心空間部１１０Ｂ内に配置されるので、図３に模式的に示すように、パワーモジュールＰＭをステータ１０Ｂの近傍に配置できる。例えば、パワーモジュールＰＭは、コイル１２のリード側近傍に配置できる。これにより、回転電機１Ｂからの各相の動力線（図示せず）を、パワーモジュールＰＭに容易に電気的に接続できる。具体的には、比較例による端子台６６０’（図４参照）のような端子台が不要となり、例えば、回転電機１Ｂからの動力線をパワーモジュールＰＭに直接的に電気的に接続することも可能である。また、回転電機１ＢとパワーモジュールＰＭとの間の、物理的な距離を比較例に比べて短くできるので、配線長を短くできる（これに伴い寄生インダクタンス等を低減できる）。これは、パワーモジュールＰＭとコンデンサモジュールＣＭの間の配線長（配線６６６を形成するバスバー６６１Ｐ、６６１Ｎの長さ）についても同様である。このようにして、本実施例によれば、配線部６６Ｂを簡略化し、配索が容易となるとともに、電気的な特性も高めることが可能となる。

【0031】

また、本実施例によれば、上述したように、コンデンサモジュールＣＭと共にパワーモジュールＰＭをステータ１０Ｂ内又はその近傍に配置できるので、ケース２は、比較例のケース２’とは異なり、インバータモジュールＭＪを配置するための室ＳＰ３を必要としない。すなわち、本実施例では、インバータモジュールＭＪの構成要素が室ＳＰ１に配置されるので、ケース２は、インバータモジュールＭＪを収容するための室ＳＰ３を有さなくて済む。これにより、ケース２の小型化を図ることができる。

【0032】

また、本実施例によれば、上述したように、コンデンサモジュールＣＭがケース２の室ＳＰ１内に配置されるので、コンデンサモジュールＣＭを電源Ｖａに電気的に接続するための端子部６６５を、図３に模式的に示すように、ケース２の上部等に配置する簡易な構造を実現できる。なお、図３に示す例では、端子部６６５は、高電位側のバスバー６６０Ｐ、６６１Ｐと低電位側のバスバー６６０Ｎ、６６１Ｎを介してコンデンサモジュールＣＭに電気的に接続されている。

【0033】

なお、本実施例において、制御装置５００に係る基板５０１についても、図１に示すように、ケース２の室ＳＰ１内に配置されてもよい。この場合、例えば、制御装置５００に係る基板５０１は、パワーモジュールＰＭに軸方向に隣接する態様で配置されてもよいし、基板５０１にパワーモジュールＰＭが実装されてもよい。これにより、制御装置５００とパワーモジュールＰＭとの間の電気的な接続についても、ケース２の室ＳＰ１内で実現できる。なお、制御装置５００は、インバータＩＮＶを制御することで、回転電機１Ｂを制御する制御装置である。制御装置５００は、例えばマイクロコンピュータ等を含んでなる。

【0034】

また、本実施例では、上述したように、ロータシャフト２８が中空部材であるので、上述したような軸心空間部１１０Ｂを画成する第１ケース部材２９１を成立させやすい。また、ロータシャフト２８が中空部材である点は、その軽量化や大径化（後述する油路９０１による冷却性能を高める観点からの大径化）の要請に応じるものであるので、軸心空間部１１０Ｂを形成するためにロータシャフト２８の設計が有意な制約を受けることもない。従って、かかるロータシャフト２８の中空内部を有効に利用してコンデンサモジュールＣＭを配置することで、ケース２Ｂの小型化を効率的に図ることができる。

【0035】

また、本実施例によれば、第１ケース部材２９１に冷却水路７０が形成されるので、冷却水路７０内を流れる冷却水によりコンデンサモジュールＣＭを冷却できる。なお、冷却水路７０内を流れる冷却水は、パワーモジュールＰＭ等の他の発熱部を冷却するためにも利用されてよい。

【0036】

また、本実施例によれば、径方向で第１ケース部材２９１とロータシャフト２８との間の油路９０１を利用して、ロータコア２７（及びロータコア２７に設けられる永久磁石２７１）を冷却できる。特に本実施例によれば、油路９０１を流れる油は、冷却水路７０を流れる冷却水により冷却されるので、冷却能力の高い油として機能できる。すなわち、ロータコア２７（及びロータコア２７に設けられる永久磁石２７１）を効果的に冷却できる。

【0037】

次に、図５を参照して、車両用駆動装置１００Ｂの冷却構造に関する全体構成について説明する。ここでは、車両用駆動装置１００Ｂに含まれる回転電機として、実施例１による回転電機１Ｂを想定するが、後述する実施例２による回転電機１や、図１２を参照して後述する回転電機１Ａにも適用可能である。

【0038】

図５は、車両用駆動装置１００Ｂの冷却構造に関する全体構成を概略的に示す図である。なお、車両用駆動装置１００Ｂは、回転電機１Ｂと、入力部材３と、カウンタギヤ機構４、差動歯車機構５等を含む。車両用駆動装置１００Ｂの機構の詳細は、図１０を参照して後述する車両用駆動装置１００と同様であってよい。

【0039】

ウォーターポンプ７８は、供給側水路７２１、冷却水路７０、排出側水路７２２をこの順で通過するように、冷却水を循環させる（矢印Ｒ１２０～矢印Ｒ１２２参照）。排出側水路７２２からの冷却水は、ラジエータ７９により冷却される。なお、ラジエータ７９は、空気（例えば車両の走行時に通過する空気）と冷却水との間で熱交換を実現するものであってよい。なお、ウォーターポンプ７８やラジエータ７９の位置は、任意であり、図５に示す位置に限られない。例えば、ウォーターポンプ７８は、ラジエータ７９と冷却水路７０の間に設けられてもよい。

【0040】

このようにして、図５に示す例では、冷却水は、冷却水路７０内にてコンデンサモジュールＣＭやパワーモジュールＰＭのような発熱素子の熱を奪いつつ、油路９０１内の油の熱を奪ってから、ラジエータ７９にて冷却される。

【0041】

また、図５に示す例では、油路９０１内の油は、ラジエータ７９からの冷却水路７０内の冷却水にて冷却されるので、各種冷却対象部位を適切に冷却できる。具体的には、オイルポンプ９８から吐出される油は、ケース内油路９１に供給される（矢印Ｒ１０９参照）。ケース内油路９１に供給された油は、油路９０１に供給され（矢印Ｒ１１０参照）、冷却水路７０内の冷却水により冷却される。このようにして冷却水路７０により冷却された油路９０１内の油は、ロータシャフト２８の内周面２８１を介してロータコア２７及びそれに伴い永久磁石２７１を冷却できる。特に本実施例では、ロータシャフト２８は、図１等に示すように、ロータコア２７と結合する大径部が比較的大きい外径であるので、永久磁石２７１と内周面２８１との間の径方向の距離が短くなりやすい。このため、永久磁石２７１がロータコア２７における比較的径方向外側に配置される場合でも、ロータコア２７を効率的に冷却できる。

【0042】

また、このようにして冷却水路７０内の冷却水により冷却された油路９０１内の油は、ロータ２０の回転時の遠心力等によって、ロータシャフト２８に形成される径方向の油孔（図示せず）を介してコイルエンド１２Ａ、１２Ｂに向けて径方向内側から供給されてよい（矢印Ｒ１１１参照）。これにより、コイルエンド１２Ａ、１２Ｂを径方向内側から効果的に冷却できる。

【0043】

コイルエンド１２Ａ、１２Ｂ等の冷却に供された油は、重力により油溜め部８０に溜まる（矢印Ｒ１１２参照）。そして、油溜め部８０内の油は、オイルポンプ９８によりストレーナ９９等を介して（矢印Ｒ１１３参照）、再び、油路９０１等に向けて吐出される。このようして油は、油路９０１内で冷却水路７０の冷却水により冷却されながら循環し、各種冷却対象部位を適切に冷却できる。なお、オイルポンプ９８は、機械式であってもよいし、電動式であってもよい。

【0044】

このように、本実施例によれば、油路９０１内の油を、ロータシャフト２８内に延在する冷却水路７０により冷却できる。これにより、ロータシャフト２８内から油を供給する構成において、ロータシャフト２８内に供給された油の温度をロータシャフト２８内で下げることができる。従って、ロータシャフト２８内に供給された油によりコイルエンド１２Ａ、１２Ｂを径方向内側から効果的に冷却できる。また、油路９０１内において冷却水路７０により冷却された油は、ロータシャフト２８の内周面２８１を介してロータコア２７及び永久磁石２７１を径方向内側から冷却できる。従って、本実施例によれば、ロータシャフト２８内に供給された油により回転電機１Ｂ全体を効率的に冷却できる。

【0045】

また、本実施例によれば、油路９０１内の油を、ロータシャフト２８内に延在する冷却水路７０により冷却できるので、油路９０１に供給される油を冷却するためのオイルクーラを省略又は簡略化できる。例えば、図５にて点線で示すようなオイルクーラ７３を省略できる。なお、図５にて点線で示すオイルクーラ７３は、ラジエータ７９を通った後の冷却水を利用して、油路９０１に供給される油を冷却する。なお、オイルクーラ７３が設けられる変形例では、オイルクーラ７３は、図示とは異なる位置に設けられてもよい。

【0046】

また、本実施例によれば、冷却水路７０に供給される冷却水は、パワーモジュールＰＭ（図示せず）の冷却に供される冷却水と共通化できるので、これらを別個独立に循環させる場合に比べて、簡易な構成を実現できる。すなわち、一のウォーターポンプ７８を利用して、ステータ１０Ｂ、パワーモジュールＰＭ、及び平滑コンデンサＣを冷却水により冷却できる。ただし、変形例では、冷却水路７０に供給される冷却水は、パワーモジュールＰＭの冷却に供される冷却水とは異なってもよい。

【0047】

なお、図５に示す例では、油路９０１には、オイルポンプ９８により吐出された油がケース内油路９１を介して供給されるが、これに限られない。例えば、入力部材３に、油路９０１に連通する油路が形成されてもよい。この場合、オイルポンプ９８により吐出された油は、当該油路を介して油路９０１に供給されてよい。

【0048】

また、図５に示す例では、ケース内油路９１は、油路９０１にのみ連通するが、他の油路や油孔に連通してもよい。例えば、ケース２には、コイルエンド１２Ａ、１２Ｂに対して径方向に対向する油孔が形成されてもよく、この場合、ケース内油路９１は、当該油孔に連通してもよい。この場合、コイルエンド１２Ａ、１２Ｂに対して径方向外側から油を供給（滴下）できるので、コイルエンド１２Ａ、１２Ｂに対する冷却能力を効果的に高めることができる。

【0049】

また、図５に示す例では、ステータコア１１の外周面に径方向に当接する第２ケース部材２９２に、ケース内水路が形成されてもよい。この場合、ケース内水路は、冷却水路７０に連通してよい。かかる構成によれば、ケース内水路７２を通る冷却水により径方向外側からステータコア１１及びそれに伴いコイル１２を冷却できる。この場合、ケース内水路７２は、第１軸Ａ１まわりを周回する態様で、ステータコア１１まわりに形成されてもよい。

【0050】

なお、本実施例による回転電機１Ｂでは、一のステータ１０Ｂは、一のロータ２０Ｂに対して設けられるが、後述する実施例２のように、一の共通のステータ１０に複数のロータ２０を対応付ける構成であってもよい。この場合、第１ケース部材２９１は、ロータ２０ごとに設けられてもよい。

【0051】

［実施例２］
図６は、一実施例（実施例２）による回転電機１を軸方向の一方側から示す斜視図であり、図７は、回転電機１を軸方向の他方側から示す斜視図であり、図８は、回転電機１を軸方向の他方側から示す平面図である。図９Ａは、ステータコア１１の単品状態を示す斜視図であり、図９Ｂは、ステータ１０の単品状態を示す斜視図である。

【0052】

本実施例では、回転電機１は、ステータ１０と、複数のロータ２０とを含む。

【0053】

ステータ１０は、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、ステータコア１１と、コイル１２とを含む。

【0054】

ステータコア１１は、磁性体の積層鋼板からなる。ステータコア１１は、複数のロータ２０のそれぞれに共通であり、図９Ｂに示すように、複数の筒状のロータ空間部１１３を有する。筒状のロータ空間部１１３は、ステータコア１１を軸方向に貫通する態様で形成される。ロータ空間部１１３は、ロータ２０ごとに設けられる。従って、ロータ空間部１１３の数は、ロータ２０の数と同じであり、本実施例では、一例として、６つである。なお、他の実施例では、ロータ２０の数（及びそれに伴いロータ空間部１１３の数）は、６つ以外の、２つ以上の任意の数であってよい。

【0055】

ステータコア１１は、ケース２（図３参照）との間の締結部１１９を有する。締結部１１９は、例えば軸方向の孔であり、ボルトＢＴが挿通される。この場合、ケース２にボルトＢＴを締結することで、ステータコア１１をケース２に固定できる。

【0056】

ステータコア１１は、好ましくは、軸方向に視て、周方向で隣り合う２つのロータ２０間に締結部１１９を有する。本実施例では、３つの締結部１１９が、周方向で隣り合う２つのロータ２０間に設定される。これにより、ステータコア１１の径方向の小型化及びそれに伴う回転電機１の径方向の小型化を図ることができる。

【0057】

ステータコア１１には、図９Ａに示すように、コイル１２が巻回される複数のスロット１１２が形成される。複数のスロット１１２は、ロータ空間部１１３のそれぞれに対して、ロータ空間部１１３の内周面に形成される。

【0058】

ステータコア１１は、更に、第１軸Ａ１を含む中央部に、軸心空間部１１０を有する。軸心空間部１１０は、ステータコア１１を軸方向に貫通する態様で形成される。軸心空間部１１０は、軸方向に視て、略円形の外形形状であるが、外形形状は任意である。軸心空間部１１０は、軸方向に視て、回転電機１の出力軸（第１軸Ａ１）と重なる。

【0059】

軸心空間部１１０には、図６から図８に示すように、コンデンサモジュールＣＭが配置される。コンデンサモジュールＣＭは、回転電機１を駆動するための電気回路（図１１Ａに示す電気回路２００等参照）を形成する。

【0060】

なお、軸心空間部１１０は、上述した複数のロータ空間部１１３とは径方向で連通しない態様で形成されてよい。複数のロータ空間部１１３は、軸心空間部１１０よりも径方向外側で、第１軸Ａ１まわりに設けられる。複数のロータ空間部１１３は、第１軸Ａ１まわりで回転対称となる態様で設けられてよい。なお、複数のロータ空間部１１３は、軸方向に交差する方向で互いに対して連通しない態様で形成されてよい。

【0061】

コイル１２は、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、ステータコア１１のスロット１１２に巻装される。従って、コイル１２は、ロータ空間部１１３のそれぞれごとに設けられる。以下では、ロータ空間部１１３ごとに異なるコイル１２を区別する場合、コイル１２－１～１２－６と表記する。コイル１２－１～１２－６のそれぞれは、３相を有してよい。ただし、変形例では、２つ以上のロータ空間部１１３に対して、共通のコイルが巻装されてもよい。例えば、軸まわりに対角に配置される２つのロータ空間部１１３ごとに、共通のコイルが巻装されてもよい。

【0062】

複数のロータ２０のそれぞれは、複数のロータ空間部１１３のそれぞれに対応して設けられる。従って、複数のロータ２０は、径方向に視て（すなわち、軸方向に直角な方向に視て）互いに重複するように配置される。

【0063】

ロータ２０のそれぞれは、第１軸Ａ１に対して平行に回転軸Ａ１１を有する。複数のロータ２０の回転軸Ａ１１は、第１軸Ａ１を中心とした同心状に配置されてもよいし、異なる距離だけ径方向に離れて配置されてもよい。

【0064】

ロータ２０のそれぞれの回転軸Ａ１１には、図７及び図８に示すように、第１モータ出力ギヤ２１が連結される。第１モータ出力ギヤ２１は、回転軸Ａ１１と一体的に回転するように、回転軸Ａ１１に連結される。第１モータ出力ギヤ２１は、例えばヘリカルギヤの形態であってよい。第１モータ出力ギヤ２１のそれぞれは、第１軸Ａ１を中心として回転する第２モータ出力ギヤ２２に径方向に噛み合う。第１モータ出力ギヤ２１及び第２モータ出力ギヤ２２は減速ギヤ（リダクションギヤ）を形成する。第２モータ出力ギヤ２２は、入力部材３の入力軸３１（図７に一部だけ図示）（図１０参照）と一体的に回転するように、入力部材３の入力軸３１に連結される。

【0065】

このような回転電機１は、実質的には、インナロータ型の複数の回転電機要素を複合的に含む構成となる。このような回転電機１は、任意の用途で利用できるが、例えば、図１０に示すように、車両用駆動装置１００の構成要素として好適である。

【0066】

図１０は、回転電機１を含む車両用駆動装置１００のスケルトン図である。

【0067】

図１０に示す例では、車両用駆動装置１００は、車輪の駆動源となる回転電機１と、回転電機１と車輪Ｗとを結ぶ動力伝達経路に設けられた駆動伝達機構７と、を備える。駆動伝達機構７は、入力部材３と、カウンタギヤ機構４と、差動歯車機構５と、左右の出力部材６１、６２と、を備える。

【0068】

入力部材３は、入力軸３１と、入力ギヤ３２とを有する。入力軸３１は、第１軸Ａ１まわりに回転する回転部材である。入力ギヤ３２は、回転電機１からの回転トルク（駆動力）をカウンタギヤ機構４に伝達するギヤである。入力ギヤ３２は、入力部材３の入力軸３１と一体的に回転するように、入力部材３の入力軸３１に連結される。なお、入力ギヤ３２は、入力軸３１に連結される上述した第２モータ出力ギヤ２２と一体的に回転される。

【0069】

カウンタギヤ機構４は、動力伝達経路において、入力部材３と差動歯車機構５との間に配置される。カウンタギヤ機構４は、カウンタ軸４１と、第１カウンタギヤ４２と、第２カウンタギヤ４３とを有する。

【0070】

カウンタ軸４１は、第２軸Ａ２まわりに回転する回転部材である。第２軸Ａ２は、第１軸Ａ１に平行に延在する。第１カウンタギヤ４２は、カウンタギヤ機構４の入力要素である。第１カウンタギヤ４２は、入力部材３の入力ギヤ３２と噛み合う。第１カウンタギヤ４２は、カウンタ軸４１と一体的に回転するように、カウンタ軸４１に連結される。

【0071】

第２カウンタギヤ４３は、カウンタギヤ機構４の出力要素である。本実施例では、一例として、第２カウンタギヤ４３は、第１カウンタギヤ４２よりも小径に形成される。第２カウンタギヤ４３は、カウンタ軸４１と一体的に回転するように、カウンタ軸４１に連結される。

【0072】

差動歯車機構５は、その回転軸心としての第３軸Ａ３上に配置される。第３軸Ａ３は、第１軸Ａ１に平行に延在する。差動歯車機構５は、回転電機１の側から伝達される駆動力を、左右の出力部材６１、６２に分配する。差動歯車機構５は、差動入力ギヤ５１を備え、差動入力ギヤ５１は、カウンタギヤ機構４の第２カウンタギヤ４３と噛み合う。また、差動歯車機構５は、差動ケース５２を備え、差動ケース５２内には、ピニオンシャフトや、ピニオンギヤ、左右のサイドギヤ等が収容される。左右のサイドギヤは、それぞれ、左右の出力部材６１、６２と一体的に回転するように連結される。

【0073】

左右の出力部材６１、６２のそれぞれは、左右の車輪Ｗに駆動連結される。左右の出力部材６１、６２のそれぞれは、差動歯車機構５によって分配された駆動力を車輪Ｗに伝達する。

【0074】

このようにして回転電機１は、複数のロータ２０の回転トルクを、第１モータ出力ギヤ２１及び第２モータ出力ギヤ２２からなる減速ギヤを介して、駆動伝達機構７に伝達する。ただし、他の実施例では、第１モータ出力ギヤ２１及び第２モータ出力ギヤ２２からなる減速ギヤに代えて、他のギヤ機構（例えば遊星歯車機構）が利用されてもよい。また、回転電機１は、ホイールインモータとして、車輪内に配置されてもよい。この場合、車両用駆動装置１００は、駆動伝達機構７を含まない構成であってよい。

【0075】

図１１Ａは、回転電機１を含む電気回路２００の一例の概略図であり、図１１Ｂは、他の一例による、回転電機１を含む電気回路２００Ａの概略図である。図１１Ａ及び図１１Ｂには、制御装置５００についても併せて示される。図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、制御装置５００に対応付けられた点線矢印は、情報（信号、データ）のやり取りを表す。

【0076】

回転電機１は、制御装置５００によるインバータＩＮＶの制御を介して駆動される。図１１Ａに示す電気回路２００では、回転電機１は、複数のロータ空間部１１３に対応付けて設けられるコイル１２－１～１２－６に、共通のインバータＩＮＶを介して電気的に接続される。なお、インバータＩＮＶは、例えば、相ごとに、電源Ｖａの高電位側と低電位側とにスイッチング素子（例えばＭＯＳＦＥＴ：Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ ＴｒａｎｓｉｓｔｏｒやＩＧＢＴ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を備え、各スイッチング素子は、所望の回転トルクが発生するようにＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）駆動されてよい。なお、電源Ｖａは、例えば比較的定格電圧の高いバッテリであり、例えばリチウムイオンバッテリや燃料電池等であってよい。

【0077】

なお、図１１Ａに示す電気回路２００では、複数のロータ２０に対して共通のインバータＩＮＶが利用されるが、図１１Ｂに示す他の例の電気回路２００Ａでは、複数のロータ２０に対して個別のインバータＩＮＶが利用される。この場合、各インバータＩＮＶは、互いに並列に、電源Ｖａの高電位側と低電位側の間に電気的に接続される。この場合、コイル１２－１～１２－６のそれぞれに対して独立に通電を行うことができる。

【0078】

本実施例では、図１１Ａに示す電気回路２００や図１１Ｂに示す電気回路２００Ａのように、電源Ｖａの高電位側と低電位側の間には、インバータＩＮＶに対して並列に、平滑コンデンサＣが電気的に接続される。なお、図１１Ｂに示す電気回路２００Ａでは、平滑コンデンサＣは共用であるが、平滑コンデンサＣについても、インバータＩＮＶと同様に、コイル１２－１～１２－６のそれぞれごとに、互いに並列に、電源Ｖａの高電位側と低電位側の間に電気的に接続されてもよい。

【0079】

平滑コンデンサＣは、上述したコンデンサモジュールＣＭを形成する。すなわち、本実施例では、平滑コンデンサＣは、コンデンサモジュールＣＭの一要素として、軸心空間部１１０内に設けられる。

【0080】

ここで、図６から図８を再度参照して、コンデンサモジュールＣＭについて更に説明する。

【0081】

コンデンサモジュールＣＭは、平滑コンデンサＣを樹脂により封止（カバー）することで形成される。これにより、ステータ１０の冷却に油が用いられる場合でも、当該油が平滑コンデンサＣに直接的にかかることを防止できる。コンデンサモジュールＣＭは、ステータ１０に支持されてよい。なお、ステータ１０の軸心空間部１１０にコンデンサモジュールＣＭが配置された状態で、軸心空間部１１０とコンデンサモジュールＣＭとの間には隙間が残されてもよいし、当該隙間が樹脂等で埋められてもよい。なお、隙間が残される場合、当該隙間が油路として機能してもよい。

【0082】

なお、コンデンサモジュールＣＭの樹脂部は、平滑コンデンサＣを冷却するために冷却水路を内部に有してもよい。

【0083】

図６から図８に示す例では、コンデンサモジュールＣＭのＸ方向Ｘ１側（第１モータ出力ギヤ２１等が配置されている側とは逆側）には、パワーモジュールＰＭが設けられる。パワーモジュールＰＭは、上述したスイッチング素子を含み、インバータＩＮＶを形成する。

【0084】

本実施例によっても、軸心空間部１１０にコンデンサモジュールＣＭを配置することで、上述した実施例１と同様の効果を得ることができる。

【0085】

特に、本実施例では、上述したように、複数のロータ２０が第１軸Ａ１まわりに配置されるので、軸心空間部１１０を形成しやすい。また、本実施例では、軸心空間部１１０には、第１軸Ａ１まわりに回転する軸部材が通されないため、軸心空間部１１０がデッドスペースになりやすい。従って、かかる軸心空間部１１０を有効に利用することで、ケース２の小型化を効率的に図ることができる。

【0086】

また、上述したように、コンデンサモジュールＣＭが、回転電機１のステータ１０の軸心空間部１１０内に配置されるので、図６から図８に示すように、パワーモジュールＰＭをステータ１０の近傍に配置できる。例えば、パワーモジュールＰＭは、コイル１２のリード側近傍に配置できる。これにより、回転電機１からの各相の動力線６６１（図９Ｂ参照）を、パワーモジュールＰＭに容易に電気的に接続できる。具体的には、比較例による端子台６６０’（図４参照）のような端子台が不要となり、例えば、回転電機１からの動力線６６１をパワーモジュールＰＭに直接的に電気的に接続することも可能である。また、回転電機１とパワーモジュールＰＭとの間の、物理的な距離を比較例に比べて短くできるので、配線長を短くできる（これに伴い寄生インダクタンス等を低減できる）。これは、パワーモジュールＰＭとコンデンサモジュールＣＭの間の配線長についても同様である。このようにして、本実施例によれば、回転電機１に係る配線部（図３の配線部６６Ｂ参照）を簡略化し、配索が容易となるとともに、電気的な特性も高めることが可能となる。

【0087】

なお、上述した実施例では、回転電機１は、径方向に視て互いに完全に重なる態様で複数のロータ２０を備えているが、これに限られない。例えば、回転電機１は、径方向に視て、互いに部分的に重なる態様で複数のロータ２０を備えてもよい。

【0088】

また、上述した実施例では、回転電機１は、複数のロータ２０を備えているが、これに限られない。例えば、図１２に模式的な断面図で示すようなアウタロータ型の回転電機１Ａに適用されてもよい。この場合、回転電機１Ａのステータ１０Ａに、軸心空間部１１０Ａが形成され、軸心空間部１１０ＡにコンデンサモジュールＣＭが配置されてよい。この場合も、軸心空間部１１０Ａは、上述した回転電機１の軸心空間部１１０と同様、第１軸Ａ１（回転電機１Ａの出力軸）に対して軸方向に視て重なる筒状の空間部となる。このようなアウタロータ型の回転電機１Ａの場合でも、軸心空間部１１０ＡにコンデンサモジュールＣＭを配置することで、上述した回転電機１と同様の効果を得ることができる。なお、アウタロータ型の回転電機１Ａの場合も、パワーモジュールＰＭ等は、上述した回転電機１と同様の態様で配置されてよい。なお、図１２には、制御装置５００に係る基板５０１が断面視で概略的に示されている。また、図１２では、ロータ２０Ａは、回転部材２０１とともに第１軸Ａ１まわりに回転し、ロータ２０Ａの回転トルクは、回転部材２０１を介して入力軸３１Ａに伝達される。なお、図１２では、ケース２Ａは、回転電機１Ａを収容する室ＳＰ１とともに、駆動伝達機構７を収容する室ＳＰ２を形成する。

【0089】

特に、図１２に示す例では、回転電機１Ａは、アウタロータ型であり、軸心空間部１１０Ａを形成しやすい。また、本実施例では、軸心空間部１１０Ａには、第１軸Ａ１まわりに回転する軸部材（例えば回転部材２０１に対応する軸部材）が通されないため、軸心空間部１１０Ａがデッドスペースになりやすい。従って、かかる軸心空間部１１０Ａを有効に利用することで、ケース２Ａの小型化を効率的に図ることができる。

【0090】

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。また、各実施形態の効果のうちの、従属項に係る効果は、上位概念（独立項）とは区別した付加的効果である。

【0091】

例えば、上述した実施例２（その変形例も同様、以下同じ）では、ステータ１０は、複数のロータ２０に共通であるが、これに限られない。すなわち、ステータ１０は、複数のロータ２０のそれぞれに対して設けられてもよいし、複数のロータ２０の一部の複数に対して共通に設けられてもよい。この場合、軸心空間部１１０は、複数のステータにより協動して形成されてもよい。

【符号の説明】

【0092】

Ｃ・・・平滑コンデンサ、Ｖａ・・・電源、７・・・駆動伝達機構、１、１Ａ、１Ｂ・・・回転電機、１０、１０Ａ、１０Ｂ・・・ステータ、２０、２０Ａ、２０Ｂ・・・ロータ、２８・・・ロータシャフト、２２・・・第２モータ出力ギヤ（回転部材）、８１・・・内周面、２、２Ａ、２Ｂ・・・ケース、１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ・・・軸心空間部（筒状の空間部）、Ａ１・・・第１軸（出力軸）、７０・・・冷却水路、９０１・・・油路、Ａ１１・・・回転軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12】