特開 2023-91974 回路基板、回転電機、およびポンプ

(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】P2023091974

(43)【公開日】2023-07-03

(54)【発明の名称】回路基板、回転電機、およびポンプ

(51)【国際特許分類】

   H01H 85/046 20060101AFI20230626BHJP

   H02K 11/33 20160101ALI20230626BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20230626BHJP

【ＦＩ】

H01H85/046

H02K11/33

H05K1/02 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021206890

(22)【出願日】2021-12-21

(71)【出願人】

【識別番号】000220505

【氏名又は名称】ニデックパワートレインシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100188673

【弁理士】

【氏名又は名称】成田 友紀

(74)【代理人】

【識別番号】100179833

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 将尚

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(72)【発明者】

【氏名】▲高山▼ 康夫

(72)【発明者】

【氏名】関口 知里

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 勇希

(72)【発明者】

【氏名】▲高谷▼ 隆司

(72)【発明者】

【氏名】傳刀 聖

【テーマコード（参考）】

5E338

5G502

5H611

【Ｆターム（参考）】

5E338AA03

5E338AA16

5E338BB75

5E338CC04

5E338CD13

5E338CD14

5E338EE12

5G502AA01

5G502AA03

5G502BA10

5G502BB07

5G502BB16

5G502FF10

5H611AA03

5H611BB01

5H611BB08

5H611TT01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】電子部品の短絡等によって、回路基板に過電流が流れた場合であっても、電流ヒューズを溶断することなく、電子部品等を保護する回路基板、回転電機及びポンプを提供する。
【解決手段】回路基板８０は、複数の電子部品８１、８２と、回路層に設けられる配線パターンと、を備える。配線パターンは、複数の電子部品及び電源を電気的に接続する主パターン８３と、主パターン８３から分岐し、１つの電子部品と接続される副パターン８４と、を有する。副パターンは、複数の細線パターン８４ａを有する。複数の細線パターン同士は、それぞれ、主パターンと、１つの電子部品との間において、互いに並列に接続される。複数の細線パターンのうち、少なくとも、２つの細線パターンの断面積が互いに異なる。複数の細線パターンそれぞれの断面積の和は、主パターンの断面積以下である。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電子部品と、
回路層に設けられる配線パターンと、
を備え、
前記配線パターンは、
複数の前記電子部品、および電源を電気的に接続する主パターンと、
前記主パターンから分岐し、１つの前記電子部品と接続される副パターンと、を有し、
前記副パターンは、複数の細線パターンを有し、
複数の前記細線パターン同士は、それぞれ、前記主パターンと、１つの前記電子部品との間において、互いに並列に接続され、
複数の前記細線パターンのうち、少なくとも、２つの細線パターンの断面積が互いに異なり、
複数の前記細線パターンそれぞれの断面積の和は、前記主パターンの断面積以下である、回路基板。

【請求項2】

前記副パターンは、第１細線パターンと、第２細線パターンと、を有し、
前記第１細線パターンの断面積は、前記第２細線パターンの断面積と異なり、
前記副パターンは、複数の前記第１細線パターンを有する、請求項１に記載の回路基板。

【請求項3】

前記副パターンは、複数の前記第２細線パターンを有する、請求項２に記載の回路基板。

【請求項4】

複数の前記細線パターンのうち、少なくとも、２つの細線パターンの最小の断面積が互いに異なり、
複数の前記細線パターンそれぞれの最小の断面積の和は、前記主パターンの最小の断面積以下である、請求項１から３のいずれか一項に記載の回路基板。

【請求項5】

複数の前記細線パターンそれぞれの厚さ方向の寸法は、前記主パターンの厚さ方向の寸法と同じ寸法であり、
複数の前記細線パターンそれぞれの幅方向の寸法は、前記主パターンの幅方向の寸法と異なる寸法である、請求項１から４のいずれか一項に記載の回路基板。

【請求項6】

互いに隣り合って配置される２つの細線パターンの幅方向の中心位置同士の間隔は全て同じ間隔である、請求項１から５のいずれか一項に記載の回路基板。

【請求項7】

１つの前記電子部品は、コンデンサである、請求項１から６のいずれか一項に記載の回路基板。

【請求項8】

複数のコンデンサと、複数の前記副パターンと、を備え、
複数の前記副パターンは、それぞれ、１つの前記コンデンサと電気的に接続される、請求項７に記載の回路基板。

【請求項9】

積層された複数の回路層を有する回路基板であって、
前記主パターン、および、前記副パターンは、最も外側に積層された回路層に設けられる、請求項１から８のいずれか一項に記載の回路基板。

【請求項10】

中心軸を中心として回転可能なロータと、
前記ロータと隙間を介して対向するステータと、
請求項１から９のいずれか一項に記載の回路基板と、
を備え、
前記回路基板は、前記ステータに供給する電流を制御する回転電機。

【請求項11】

請求項１０に記載の回転電機と、
前記ロータに接続されるポンプ機構と、
を備える、ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回路基板、回転電機、およびポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、商用電源に接続して使用する電気機器では、電気素子の短絡等によって、過電流が流れた場合、電気回路が備える電流ヒューズを溶断させて電気回路への電流供給を停止して、電気部品等の保護を行っている。例えば、特許文献１には、プリント配線板にヒューズを取り付ける電子回路装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１－１７２９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような電子回路装置において、電流ヒューズが溶断すると、電子回路装置への電流供給が停止する。そのため、電気機器を再び駆動するためには、電流ヒューズの交換が必要となりメンテナンスが煩雑であった。

【0005】

本発明の一つの態様は、上記事情に鑑みて、電子部品の短絡等によって、回路基板に過電流が流れた場合であっても、電流ヒューズを溶断することなく、電子部品等を保護することができる回路基板、回転電機、およびポンプを提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の回路基板の一つの態様は、複数の電子部品と、回路層に設けられる配線パターンと、を備える。前記配線パターンは、複数の前記電子部品、および電源を電気的に接続する主パターンと、前記主パターンから分岐し、１つの前記電子部品と接続される副パターンと、を有する。前記副パターンは、複数の細線パターンを有する。複数の前記細線パターン同士は、それぞれ、前記主パターンと、１つの前記電子部品との間において、互いに並列に接続される。複数の前記細線パターンのうち、少なくとも、２つの細線パターンの断面積が互いに異なる。複数の前記細線パターンそれぞれの断面積の和は、前記主パターンの断面積以下である。

【0007】

本発明の回転電機の一つの態様は、中心軸を中心として回転可能なロータと、前記ロータと隙間を介して対向するステータと、上記の回路基板と、を備える。上記の回路基板は、前記ステータに供給する電流を制御する。

【0008】

本発明のポンプの一つの態様は、上記回転電機と、前記ロータに接続されるポンプ機構と、を備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明の一つの態様によれば、回路基板、回転電機、およびポンプにおいて、電子部品の短絡等により、回路基板に過電流が流れた場合であっても、電流ヒューズを溶断することなく、電子部品等を保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、第１実施形態のポンプを模式的に示す断面図である。

【図2】図２は、第１実施形態の回路基板が搭載されるポンプの回路ブロック図である。

【図3】図３は、第１実施形態の回路基板の一部を示す上面図である。

【図4】図４は、第１実施形態の回路基板を模式的に示す断面図である。

【図5】図５は、第１実施形態の制御回路に流れる過電流を説明する回路ブロック図である。

【図6】図６は、第２実施形態の回路基板の一部を示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下の説明において図には、適宜、Ｚ軸を示す。Ｚ軸は、以下に説明する実施形態のロータの中心軸Ｊが延びる方向を示している。各図に示す中心軸Ｊは、仮想軸線である。以下の説明においては、中心軸Ｊが延びる方向、つまりＺ軸と平行な方向を「軸方向」と呼ぶ。中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼ぶ。中心軸Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。軸方向のうちＺ軸の矢印が向く側（＋Ｚ側）を「軸方向一方側」と呼ぶ。軸方向のうちＺ軸の矢印が向く側と逆側（－Ｚ側）を「軸方向他方側」と呼ぶ。

【0012】

＜第１実施形態＞
図１に示す本実施形態のポンプ１は、車両５に搭載される機器に取り付けられる電動ポンプである。ポンプ１が取り付けられる機器は、自動変速機であってもよいし、車両５の車軸を駆動する駆動装置であってもよい。ポンプ１は、例えば、車両５に搭載される機器にオイルを供給する電動オイルポンプである。

【0013】

ポンプ１は、回転電機２と、ポンプ機構６０と、オイルシール７７と、を備える。本実施形態において回転電機２は、モータである。本実施形態の回転電機２は、インナーロータ型の三相ブラシレスＤＣモータである。回転電機２は、４相以上の多相モータであってもよい。回転電機２は、ハウジング４０と、モータ部３と、第１ベアリング７５と、第２ベアリング７６と、回路基板８０を備える。

【0014】

ハウジング４０は、モータ部３と、第１ベアリング７５と、第２ベアリング７６と、オイルシール７７と、ポンプ機構６０と、回路基板８０と、を内部に収容している。ハウジング４０は、本体カバー４１と、ポンプカバー４２とを有する。本体カバー４１とポンプカバー４２とは、互いに別部材である。ポンプカバー４２は、本体カバー４１の軸方向他方側に固定されている。

【0015】

本体カバー４１は、モータ収容部４１ａと、ポンプ収容部４１ｂと、ベアリング保持部４１ｅと、回路基板保持部４１ｆと、を有する。本実施形態において、モータ収容部４１ａと、ポンプ収容部４１ｂと、ベアリング保持部４１ｅと、回路基板保持部４１ｆとは互いに同一の単一部材の一部である。モータ収容部４１ａは、モータ部３、第１ベアリング７５、第２ベアリング７６、と、オイルシール７７と、回路基板８０と、を内部に収容している。本実施形態において、モータ収容部４１ａは、中心軸Ｊを中心として軸方向に延びる円筒状である。モータ収容部４１ａの軸方向一方側の端部は、本体カバー４１の軸方向一方側の端部である。モータ収容部４１ａの軸方向他方側の端部は、軸方向他方側に開口する孔部４１ｃを有している。孔部４１ｃは、中心軸Ｊを中心とする円形状である。孔部４１ｃの軸方向他方側の端部は、ポンプ収容部４１ｂの内部と繋がっている。

【0016】

ポンプ収容部４１ｂは、モータ収容部４１ａの軸方向他方側に繋がっている。ポンプ収容部４１ｂは、ポンプ機構６０を内部に収容している。ポンプ収容部４１ｂは、軸方向他方側に開口している。ポンプ収容部４１ｂの軸方向他方側の開口は、ポンプカバー４２によって塞がれている

【0017】

モータ収容部４１ａの内部のうちロータ１０およびステータ７１よりも軸方向一方側の部分には、ベアリング保持部４１ｅが設けられている。ベアリング保持部４１ｅは、中心軸Ｊを中心とする円環板状である。ベアリング保持部４１ｅの板面は、軸方向を向く。ベアリング保持部４１ｅの内周面には、第１ベアリング７５が保持されている。

【0018】

回路基板保持部４１ｆは、ベアリング保持部４１ｅから軸方向一方側に延びる円柱状である。回路基板保持部４１ｆは、モータ収容部４１ａの内部に配置されている。回路基板保持部４１ｆは、周方向に沿って間隔をあけて複数設けられる。本実施形態において、回路基板保持部４１ｆは、３個設けられている。各回路基板保持部４１ｆは、それぞれ、第１部分４１ｇと、第２部分４１ｈとを有している。各第１部分４１ｇは、それぞれ、ベアリング保持部４１ｅから軸方向一方側に延びる円柱状である。各第２部分４１ｈは、それぞれ、第１部分４１ｇから軸方向一方側に延びる円柱状である。各第２部分４１ｈの外径は、各第１部分４１ｇの外径よりも小さい。各第１部分４１ｇの軸方向一方側を向く面は、それぞれ、回路基板８０を支持する。これにより、軸方向における回路基板８０の位置が決まる。各第２部分４１ｈは、それぞれ、回路基板８０に設けられる孔８０ｆに嵌め合わされる。これにより、回路基板８０は、回路基板保持部４１ｆに保持される。

【0019】

図１に示すように、モータ部３は、ロータ１０とステータ７１とを有する。本実施形態においてモータ部３は、回路基板８０から供給される電流によって、ロータ１０が中心軸Ｊを中心として回転駆動し、ポンプ機構６０に回転駆動トルクを伝達する。

【0020】

ロータ１０は、中心軸Ｊを中心として回転可能である。ロータ１０は、ロータ本体１１と、シャフト２０と、を有する。シャフト２０はロータ本体１１に固定されている。ロータ１０は、シャフト２０を支持する第１ベアリング７５と、第２ベアリング７６とによって、中心軸Ｊを中心として回転可能に支持されている。ロータ本体１１は、ロータコア１２と図示しないマグネットとを有する。ロータコア１２は、中心軸Ｊを中心として、軸方向に延びる略円筒状である。本実施形態において、ロータコア１２は、磁性体によって構成される。マグネットは、ロータコア１２に固定されている。本実施形態において、マグネットは、永久磁石である。

【0021】

シャフト２０は、中心軸Ｊを中心として軸方向に延びる円柱状である。シャフト２０の軸方向一方側の部分は、ロータコア１２よりも軸方向一方側に延び、第１ベアリング７５に支持されている。シャフト２０の軸方向他方側の部分は、ロータコア１２よりも軸方向一方側に延び、モータ収容部４１ａの内部から、孔部４１ｃを介して、ポンプ収容部４１ｂの内部に突出している。シャフト２０の軸方向他方側の部分は、第２ベアリング７６に支持されている。シャフト２０の軸方向他方側の部分は、オイルシール７７と接触している。シャフト２０の軸方向他方側の部分は、インナーロータ６１と連結されている。

【0022】

図１に示すように、ステータ７１は、ロータ１０と隙間を介して対向している。ステータ７１は、ロータ１０の径方向外側に位置している。ステータ７１は、ステータコア７２と、インシュレータ７３と、複数のコイル７４と、を有する。ステータ７１は、モータ収容部４１ａの内周面に固定されている。

【0023】

ステータ７１は、電流が流されることで磁場を発生する。ロータ１０は、ステータ７１の磁場によって回転する。より具体的には、ステータ７１の複数のコイル７４には、交流電流が流される。これにより、ステータ７１に発生する磁場の磁極が切り替わり、マグネットとの磁気力によってロータ１０に回転トルクが発生する。複数のコイル７４は、それぞれ、後述する回路基板８０のパワーモジュール８７と接続される。これにより、複数のコイル７４に３相交流電流が供給される。つまり、モータ部３に３相交流電流が供給される。

【0024】

図１に示すように、孔部４１ｃには、オイルシール７７が保持されている。また、孔部４１ｃには、オイルシール７７の軸方向一方側に第２ベアリング７６が保持されている。

【0025】

本実施形態において、第１ベアリング７５および第２ベアリング７６は、転がり軸受であってもよいし、ボールベアリングであってもよい。第１ベアリング７５は、シャフト２０のうちロータ本体１１よりも軸方向一方側に位置する部分を回転可能に支持している。第２ベアリング７６は、シャフト２０のうちロータ本体１１よりも軸方向他方側に位置する部分を回転可能に支持している。

【0026】

本実施形態において、オイルシール７７は、径方向内側にリップ部を有するリップシールである。オイルシール７７は、第２ベアリング７６の軸方向他方側に配置されている。オイルシール７７のリップ部は、シャフト２０の外周面に接触している。これにより、オイルシール７７は、シャフト２０とモータ収容部４１ａとの間を封止している。

【0027】

図１に示すように、ポンプ機構６０は、インナーロータ６１と、アウターロータ６２と、を有している。インナーロータ６１は、シャフト２０のうちポンプ収容部４１ｂの内部に突出した部分と連結されている。これにより、ポンプ機構６０は、ロータ１０に接続されている。インナーロータ６１は、シャフト２０を囲む環状である。アウターロータ６２は、インナーロータ６１を囲む環状である。インナーロータ６１とアウターロータ６２とは、互いに噛み合っている。したがって、ロータ１０によってインナーロータ６１が回転すると、アウターロータ６２も回転する。

【0028】

図１に示すように、回路基板８０は、モータ収容部４１ａの内部に収容されている。回路基板８０は、シャフト２０の軸方向一方側に配置されている。上述のように、回路基板８０は、回路基板保持部４１ｆに保持されている。回路基板８０は、中心軸Ｊを中心とする略円板状である。回路基板８０の板面は、軸方向を向いている。図２に示すように、回路基板８０は、後述する電源６と、モータ部３との間に電気的に接続される。回路基板８０は、電源６から供給される直流電流を、交流電流に変換し、モータ部３のステータ７１に供給する。回路基板８０は、ステータ７１に供給する電流を制御する。

【0029】

電源６は、車両５に搭載される複数のバッテリの一つである。電源６の正極端子は、電流ヒューズ７および正バスバー８ａを介して、回路基板８０と電気的に接続される。電源６の負極端子は、負バスバー８ｂを介して、回路基板８０と電気的に接続される。これらにより、回路基板８０に直流電流が供給される。なお、電源６の負極端子は、接地されている。

【0030】

電流ヒューズ７は、車両５に搭載される電子部品の一つである。電流ヒューズ７は、電源６の正極端子と、正バスバー８ａとを電気的に接続する。本実施形態において、電流ヒューズ７は、図示しないガラス管と、ガラス管内に配置される図示しないリード線とによって構成される。リード線は、電源６の正極端子と、正バスバー８ａとを電気的に接続する。リード線には、電源６から回路基板８０に供給される全ての電流が流れる。電流ヒューズ７は、例えば、回路基板８０が備える電子部品８１の故障等により、回路基板８０の後述する制御回路９０が短絡した場合に発生する過電流から、回路基板８０が備える他の電子部品８１、および、回路基板８０と電気的に接続されるモータ部３を保護するために設けられている。後述するように、制御回路９０が短絡した場合、電源６から制御回路９０に流れる過電流Ｉｓは、リード線を流れる。このとき、リード線には大きなジュール熱が発生する。リード線の温度が融点に達すると、リード線が溶断する。これにより、電源６と回路基板８０との電気的接続が遮断される。そのため、制御回路９０に流れる過電流が遮断され、回路基板８０が備える他の電子部品８１、および、モータ部３を保護できる。

【0031】

正バスバー８ａは、電流ヒューズ７と、回路基板８０の正極側接続端子８０ｃとを電気的に接続する。負バスバー８ｂは、電源６の負極端子と、回路基板８０負極側接続端子８０ｄとを電気的に接続する。正バスバー８ａと負バスバー８ｂを介して、電源６から回路基板８０に直流電流が供給される。

【0032】

図４に示すように、本実施形態において、回路基板８０は、回路層８０ｂに設けられる配線パターン８０ａと、複数の電子部品８１とを備える。複数の電子部品８１は、コンデンサ８２、およびスイッチング素子８１ｅを含む。配線パターン８０ａと複数の電子部品８１とは、制御回路９０を構成する。制御回路９０は、電源６から供給される直流電流を、交流電流に変換し、モータ部３のステータ７１に供給する。図２に示すように、本実施形態において、制御回路９０は、少なくとも、パワーモジュール８７とコンデンサモジュール８９とを有している。

【0033】

図４に示すように、本実施形態において、回路基板８０は、第１回路層８０ｂ１と、第２回路層８０ｂ２と、第３回路層８０ｂ３と、第４回路層８０ｂ４とを有している。各回路層８０ｂ１，８０ｂ２，８０ｂ３，８０ｂ４は、軸方向に積層されている。つまり、回路基板８０は、積層された複数の回路層８０ｂ１，８０ｂ２，８０ｂ３，８０ｂ４を有している。また、回路基板８０は、第１絶縁層８８ａと、第２絶縁層８８ｂと、第３絶縁層８８ｃとを有している。第１回路層８０ｂ１は、第１絶縁層８８ａの軸方向一方側を向く面上に設けられている。第２回路層８０ｂ２は、第１絶縁層８８ａの軸方向他方側を向く面上に設けられている。第２絶縁層８８ｂは、第１回路層８０ｂ１の軸方向一方側に設けられている。第３回路層８０ｂ３は、第２絶縁層８８ｂの軸方向一方側を向く面上に設けられている。第３絶縁層８８ｃは、第２回路層８０ｂ２の軸方向他方側に設けられている。第４回路層８０ｂ４は、第３絶縁層８８ｃの軸方向他方側を向く面上に設けられている。

【0034】

各回路層８０ｂ１，８０ｂ２，８０ｂ３，８０ｂ４には、それぞれ、配線パターン８０ａが設けられている。本実施形態において、配線パターン８０ａは銅箔によって構成されている。各回路層８０ｂ１，８０ｂ２，８０ｂ３，８０ｂ４に設けられる配線パターン８０ａの軸方向の寸法、すなわち、厚さ方向の寸法は全て７０μｍである。つまり、配線パターン８０ａの厚さ方向の寸法は同じである。各回路層８０ｂ１，８０ｂ２，８０ｂ３，８０ｂ４は、第１絶縁層８８ａ、第２絶縁層８８ｂ、第３絶縁層８８ｃに設けられる図示しない複数のスルーホール、および、スルーホールと電気的に接続される複数の電子部品８１を介して、互いに電気的に接続される。

【0035】

第１絶縁層８８ａは、ガラス布基材にエポキシ樹脂を浸潤させた絶縁性を有する板状である。第１絶縁層８８ａの融点は５５０℃である。第１絶縁層８８ａは、軸方向一方側を向く面上に第１回路層８０ｂ１を、軸方向他方側を向く面上に第２回路層８０ｂ２を有する。配線パターン８０ａは、銅箔層が設けられた第１絶縁層８８ａの両面にドライフィルムを貼り付け、ドライフィルム上に配線パターンが印刷されたマスクを重ね合わせて紫外線を露光し、不要なドライフィルムを溶解除去した後、配線パターン以外の部分の銅箔をエッチング加工により除去する工程により構成される。

【0036】

第２絶縁層８８ｂは、第１絶縁層８８ａの軸方向一方側を向く面に接着固定される。第２絶縁層８８ｂは、軸方向一方側を向く面上に第３回路層８０ｂ３を有する。第３絶縁層８８ｃは、第１絶縁層８８ａの軸方向他方側を向く面に接着固定される。第３絶縁層８８ｃは、軸方向他方側を向く面上に第４回路層８０ｂ４を有する。第２絶縁層８８ｂおよび第３絶縁層８８ｃは、第１絶縁層８８ａと同様に、ガラス布基材にエポキシ樹脂を浸潤させた絶縁性を有する板状である。第２絶縁層８８ｂおよび第３絶縁層８８ｃの融点は５５０℃である。なお、第１絶縁層８８ａ、第２絶縁層８８ｂ、および第３絶縁層８８ｃの構成は、本実施形態に限定されず、例えば、フッ素樹脂やセラミックなどの絶縁性を有する材料を用いることができる。第２絶縁層８８ｂおよび第３絶縁層８８ｃは、それぞれ、プリプレグにより第１絶縁層８８ａに接着固定される。プリプレグは、例えば、ガラス布に樹脂を含侵した樹脂シートである。本実施形態において、プリプレグは、第１接着層８８ｄおよび第２接着層８８ｅを構成する。

【0037】

第３回路層８０ｂ３および第４回路層８０ｂ４は、上述の第１回路層８０ｂ１を構成する手順と同様の手順により構成される。第３回路層８０ｂ３および第４回路層８０ｂ４の表面には、それぞれ、絶縁性を有する第１保護層８８ｆおよび第２保護層８８ｇが設けられる。本実施形態において、第１保護層８８ｆおよび第２保護層８８ｇは、それぞれ、エポキシ樹脂によって構成される。本実施形態において、第１保護層８８ｆおよび第２保護層８８ｇの耐熱温度は１５０℃である。

【0038】

図２に示すように、パワーモジュール８７は、電源６から供給される直流電流を三相の交流電流に変換し、モータ部３に供給する。パワーモジュール８７は、複数（本実施形態では６つ）のスイッチング素子８１ｅを有する。本実施形態において、スイッチング素子８１ｅは、回路基板８０が備える複数の電子部品８１の一つである。本実施形態のスイッチング素子８１ｅは、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（以下、ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）である。スイッチング素子８１ｅは、ＩＧＢＴ以外のパワー半導体素子であってもよい。例えば、スイッチング素子８１ｅは、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）などの電界効果トランジスタであってもよい。

【0039】

パワーモジュール８７は、６個のスイッチング素子８１ｅにより構成される３相インバータである。すなわち、パワーモジュール８７は、２つのスイッチング素子により構成されるアームをＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応する３相分有する。各アームの中間点が、モータ部３に接続される。なお、本実施形態の回路基板８０には、１つのパワーモジュール８７が設けられ、パワーモジュール８７が６つのスイッチング素子８１ｅを有する。パワーモジュール８７の構成は、本実施形態の構成に限定されず、２つのスイッチング素子８１ｅを有する３つのパワーモジュールによって構成されていてもよい。図４に示すように、本実施形態において、スイッチング素子８１ｅは、回路基板８０の軸方向他方側を向く面に取り付けられる。なお、各スイッチング素子８１ｅは、回路基板８０の軸方向一方側を向く面上に取り付けられてもよい。

【0040】

図２に示すように、パワーモジュール８７の３つのアームの正極側端子８７ｐは、後述する主パターン８３を介して、コンデンサモジュール８９の正極側に接続される。パワーモジュール８７の３つのアームの負極側端子８７ｎは、負極側主パターン８６を介して、コンデンサモジュール８９の負極側に接続される。本実施形態において、正極側端子８７ｐおよび負極側端子８７ｎは、それぞれ３つずつ設けられる。なお、パワーモジュール８７は、モータ部３に代えて、図示しない発電機に接続されていてもよい。この場合、回路基板８０は、発電機から入力される電力を直流電力に変換し、電源６を充電する。

【0041】

コンデンサモジュール８９は、パワーモジュール８７に供給される直流電流を平滑化する。コンデンサモジュール８９は、電源６およびパワーモジュール８７と並列接続される。コンデンサモジュール８９は、主パターン８３と、副パターン８４と、負極側副パターン８５と、負極側主パターン８６と、コンデンサ８２と、によって構成される。主パターン８３と、副パターン８４と、負極側副パターン８５と、負極側主パターン８６とは、配線パターン８０ａの一部である。本実施形態において、コンデンサ８２は、複数の電子部品８１の一つである。本実施形態において、コンデンサ８２は、セラミックコンデンサである。コンデンサ８２は、本実施形態に限定されず、例えば、フィルムコンデンサを用いることもできる。

【0042】

本実施形態において、コンデンサモジュール８９は、副パターン８４と、負極側副パターン８５と、コンデンサ８２とを、それぞれ、５つずつ有している。つまり、回路基板８０は、複数のコンデンサ８２を備える。各コンデンサ８２は、それぞれ、電源６およびパワーモジュール８７と並列に接続される。各コンデンサ８２は、それぞれ、互いに並列に接続される。各コンデンサ８２の正極側端子は、副パターン８４を介して、主パターン８３に接続される。各コンデンサ８２の負極側端子は、負極側副パターン８５を介して、負極側主パターン８６に接続される。図４に示すように、コンデンサ８２は、回路基板８０の軸方向一方側を向く面取り付けられている。

【0043】

なお、本実施形態において、コンデンサモジュール８９の５つのコンデンサ８２のうち、何れか１つのコンデンサを回路基板８０から取り外した状態で、回転電機２およびポンプ１を駆動させても、コンデンサモジュール８９は、パワーモジュール８７に供給される直流電流を平滑化できる。つまり、本実施形態の回路基板８０では、５つのコンデンサ８２のうち、１つのコンデンサ８２がオープン（開放）状態であっても、回転電機２およびポンプ１を安定的に駆動できる。すなわち、本実施形態の回路基板８０では、５つの副パターン８４のうち、１つの副パターン８４がオープン（開放）状態であっても、回転電機２およびポンプ１を安定的に駆動できる。コンデンサモジュール８９は、冗長性を確保するために、複数のコンデンサ８２を有する。

【0044】

図４に示すように、本実施形態において、主パターン８３と、副パターン８４と、負極側副パターン８５と、負極側主パターン８６とは、それぞれ、第３回路層８０ｂ３に設けられる。つまり、主パターン８３、および、副パターン８４は、最も外側に積層された第３回路層８０ｂ３に設けられる。主パターン８３、副パターン８４、負極側副パターン８５、および負極側主パターン８６の厚さ方向の寸法は全て７０μｍである。

【0045】

図２に示すように、主パターン８３は、回路基板８０が有する正極側接続端子８０ｃと、副パターン８４と、正極側端子８７ｐとを電気的に接続する。主パターン８３は、正極側接続端子８０ｃと、正バスバー８ａと、電流ヒューズ７とを介して、電源６の正極端子と電気的に接続される。つまり、配線パターン８０ａは、複数の電子部品８１と、電源６とを電気的に接続する主パターン８３を有する。主パターン８３には、電源６から制御回路９０に供給される全ての電流が流れる。図３に示すように、本実施形態において、主パターン８３の幅方向の寸法Ｗｍは１４００μｍである。主パターン８３の断面積Ｓｍは９８０００μｍ^２である。

【0046】

図２に示すように、負極側主パターン８６は、回路基板８０が有する負極側接続端子８０ｄと、負極側副パターン８５と、負極側端子８７ｎとを電気的に接続する。負極側主パターン８６は、負極側接続端子８０ｄと、負バスバー８ｂとを介して、電源６の負極端子と電気的に接続される。負極側主パターン８６は接地される。図３に示すように、本実施形態において、負極側主パターン８６の幅方向の寸法Ｗｍ２は１４００μｍである。よって、負極側主パターン８６の断面積Ｓｍ２は９８０００μｍ^２である。

【0047】

図２に示すように、副パターン８４は、主パターン８３と、コンデンサ８２とを電気的に接続する。上述のように、本実施形態において、副パターン８４は５つ設けられる。つまり、回路基板８０は、複数の副パターン８４を備える。各副パターン８４は、主パターン８３と負極側主パターン８６との間において、互いに並列接続されている。各副パターン８４の一端は、それぞれ、主パターン８３と繋がっている。各副パターン８４は、それぞれ、主パターン８３から分岐している。図４に示すように、各副パターン８４の他端は、それぞれ、コンデンサ８２の正極側端子８２ｐと接続されている。図２に示すように、１つのコンデンサ８２には、１つの副パターン８４が繋がっている。つまり、各副パターン８４は、それぞれ、１つのコンデンサ８２と電気的に接続される。すなわち、副パターン８４は、１つの電子部品８１と接続される。本実施形態において、各副パターン８４の構成は、主パターン８３と接続される位置を除いて同じ構成である。図３に示すように、本実施形態において、各副パターン８４は、第１細線パターン８４ａ１および第２細線パターン８４ａ２を有している。つまり、副パターン８４は、複数の細線パターン８４ａを有している。

【0048】

第１細線パターン８４ａ１と、第２細線パターン８４ａ２とは、それぞれ、主パターン８３およびコンデンサ８２と繋がっている。つまり、複数の細線パターン８４ａは、主パターン８３と、１つの電子部品８１との間において、互いに並列に接続されている。第１細線パターン８４ａ１および第２細線パターン８４ａ２パターンの一端は、それぞれ、主パターン８３と繋がっている。第１細線パターン８４ａ１および第２細線パターン８４ａ２は、それぞれ、主パターン８３から分岐している。図４に示すように、第１細線パターン８４ａ１および第２細線パターン８４ａ２の他端は、それぞれ、コンデンサ８２の正極側端子８２ｐと接続されている。図３に示すように、本実施形態において、各副パターン８４は、第１細線パターン８４ａ１および第２細線パターン８４ａ２を、それぞれ、２つずつ有している。つまり、副パターン８４は、複数の第１細線パターン８４ａ１を有する。また、副パターン８４は、複数の第２細線パターン８４ａ２を有する。本実施形態において、２つの第１細線パターン８４ａ１は、２つの第２細線パターン８４ａ２に挟まれて配置される。なお、２つの第１細線パターン８４ａ１は、２つの第２細線パターン８４ａ２を挟んで配置されてもよい。また、互いに隣り合って配置される２つの細線パターン８４ａの幅方向の中心位置同士の間隔Ｗｓは全て６００μｍである。つまり、つまり、互いに隣り合って配置される２つの細線パターン８４ａの幅方向の中心位置同士の間隔Ｗｓは全て同じ間隔である。

【0049】

本実施形態において、第１細線パターン８４ａ１の幅方向の寸法Ｗ１は２８０μｍであり、第２細線パターン８４ａ２の幅方向の寸法Ｗ２は３００μｍである。上述のように、本実施形態において、副パターン８４の厚さ方向の寸法は、７０μｍである。したがって、１つの第１細線パターン８４ａ１の断面積Ｓ１は１９６００μｍ^２であり、１つの第２細線パターン８４ａ２の断面積Ｓ２は２１０００μｍ^２である。つまり、複数の細線パターン８４ａのうち、少なくとも２つの細線パターン８４ａ１，８４ａ２の断面積Ｓ１，Ｓ２が互いに異なる。なお、本実施形態において、第１細線パターン８４ａ１および第２細線パターン８４ａ２の長さ方向の寸法Ｌａは全て５００μｍである。

【0050】

また、上述のように、主パターン８３の厚さ方向の寸法は７０μｍである。よって、複数の細線パターン８４ａそれぞれの厚さ方向の寸法は、主パターン８３の厚さ方向の寸法と同じ寸法である。また、上述のように、主パターン８３の幅方向の寸法Ｗｍは１４００μｍである。つまり、複数の細線パターン８４ａ１，８４ａ２それぞれの幅方向の寸法Ｗ１，Ｗ２は、主パターン８３の幅方向の寸法Ｗｍと異なる寸法である。また、上述のように、主パターン８３の断面積Ｓｍは９８０００μｍ^２である。２つの第１細線パターン８４ａ１の断面積と２つの第２細線パターン８４ａ２の断面積の和Ｓａは８１２００μｍ^２である。つまり、複数の細線パターン８４ａの断面積の和Ｓａは、主パターン８３の断面積Ｓｍ以下である。

【0051】

図２に示すように、負極側副パターン８５は、負極側主パターン８６と、コンデンサ８２とを電気的に接続する。上述のように、本実施形態において、負極側副パターン８５は、５つ設けられる。各負極側副パターン８５は、主パターン８３と負極側主パターン８６との間において、互いに並列接続されている。各負極側副パターン８５の一端は、それぞれ、負極側主パターン８６と繋がっている。各負極側副パターン８５は、それぞれ、負極側主パターン８６から分岐している。図４に示すように、各負極側副パターン８５の他端は、それぞれ、コンデンサ８２の負極側端子８２ｎと接続されている。なお、本実施形態において、各負極側副パターン８５の構成は、負極側主パターン８６と接続される位置を除いて同じ構成である。図３に示すように、本実施形態において、負極側副パターン８５の幅方向の寸法Ｗｎは２２００μｍである。負極側副パターン８５の断面積Ｓｎは１５４０００μｍ^２である。なお、本実施形態において、負極側副パターン８５の長さ方向の寸法Ｌｎは５００μｍである。

【0052】

次に、回路基板８０が備える１つのコンデンサ８２ａの内部が短絡した場合に、制御回路９０に流れる電流および副パターン８４の溶断について説明する。図５に示すように、コンデンサ８２ａの内部が短絡すると、電源６の正極端子と負極端子とが直接電気的に接続された状態になる。そのため、電流ヒューズ７と、正バスバー８ａと、主パターン８３の一部と、負極側主パターン８６の一部と、負バスバー８ｂと、コンデンサ８２ａと繋がる副パターン８４および負極側副パターン８５とには、過電流Ｉｓが流れる。上述のように、電流ヒューズ７の図示しないリード線に過電流Ｉｓが流れると、リード線において大きなジュール熱が発生するため、リード線が溶断する虞がある。電流ヒューズ７のリード線が溶断すると、回転電機２およびポンプ１を再び駆動させるためには、車両５に取り付けられる電流ヒューズ７の交換が必要になり、交換作業が煩雑になる。

【0053】

本実施形態によれば、配線パターン８０ａは、複数の電子部品８１と、電源６と、を電気的に接続する主パターンと、主パターン８３から分岐し、１つの電子部品８１と接続される副パターン８４と、を有する。副パターン８４は、複数の細線パターン８４ａを有し、複数の細線パターン８４ａ同士は、それぞれ、主パターン８３と、１つの前記電子部品との間において、互いに並列に接続される。複数の細線パターン８４ａのうち、少なくとも、２つの細線パターン８４ａ１，８４ａ２の断面積Ｓ１，Ｓ２が互いに異なり、複数の細線パターン８４ａそれぞれの断面積の和Ｓａは、主パターン８３の断面積Ｓｍ以下である。上述のように、１つの電子部品８１が短絡すると、過電流Ｉｓが副パターン８４の複数の細線パターン８４ａに流れるため、各細線パターン８４ａそれぞれにおいて、大きなジュール熱が発生する。過電流Ｉｓが流れる際の各細線パターン８４ａの温度は、第１に各細線パターン８４ａで発生するジュール熱量、第２に各細線パターン８４ａの外部に放熱する、各細線パターン８４ａの放熱量によって決まる。第１に、各細線パターン８４ａで発生するジュール熱量は、各細線パターン８４ａの抵抗値に比例する。すなわち、各細線パターン８４ａで発生するジュール熱量は、各細線パターン８４ａの断面積に反比例する。そのため、各細線パターン８４ａのうち、断面積が小さい細線パターンのジュール熱量の方が、断面積が大きい細線パターンのジュール熱量よりも大きい。第２に、各細線パターン８４ａの放熱は、各細線パターン８４ａから主パターン８３への伝熱が主である。よって、各細線パターン８４ａの放熱量は、各細線パターン８４ａの断面積が大きいほど大きい。そのため、各細線パターン８４ａのうち、断面積が小さい細線パターンの放熱量の方が、断面積が大きい細線パターンの放熱量よりも小さい。以上より、副パターン８４に過電流Ｉｓが流れる場合、断面積が最も小さな細線パターンの温度上昇が最も大きくなるため、断面積が最も小さな細線パターンが最初に溶断する。断面積が最も小さな細線パターンが溶断すると、他の細線パターンに流れる電流が大きくなるため、断面積が２番目に小さい細線パターンが速やかに溶断する。その後、断面積が小さい細線パターンから順次速やかに溶断し、最後に最も断面積が大きな細線パターンが溶断されると、副パターン８４が溶断される。これにより、電源６の正極端子と負極端子とが直接電気的に接続される状態が解消されるため、制御回路９０を流れる過電流Ｉｓが解消される。本実施形態では、各細線パターン８４ａの断面積を小さく設けているため、過電流Ｉｓによって、各細線パターン８４ａで発生するジュール熱を好適に大きくできる。よって、各細線パターン８４ａは速やかに溶断し、その結果、副パターン８４を速やかに溶断できる。そのため、電流ヒューズ７のリード線が溶断する以前に、副パターン８４を溶断できる。つまり、本実施形態では、電流ヒューズ７のリード線が溶断することを抑制できる。また、副パターン８４が速やかに溶断して、制御回路９０を流れる過電流Ｉｓを速やかに解消できるため、回路基板８０が備える他の電子部品８１、および、モータ部３を保護することができる。したがって、電流ヒューズ７を溶断することなく、電子部品８１等を保護することができる。

【0054】

また、本実施形態では、複数の細線パターン８４ａそれぞれの断面積の和Ｓａは、主パターン８３の断面積Ｓｍ以下である。つまり、副パターン８４の断面積Ｓａは、主パターン８３の断面積Ｓｍ以下である。よって、副パターン８４で発生するジュール熱量の方が、主パターン８３で発生するジュール熱量よりも大きい。また、副パターン８４の放熱量の方が、主パターン８３の放熱量よりも小さい。よって、電子部品８１が短絡して、制御回路９０に過電流Ｉｓが流れた場合、主パターン８３の温度よりも副パターン８４の温度の方が高くなるため、副パターン８４が溶断する。つまり、主パターン８３の溶断を抑制できる。よって、短絡した電子部品８１と繋がる１つの副パターン８４が溶断した後も、主パターン８３は、他の電子部品８１に電流を供給できる。

【0055】

本実施形態によれば、副パターン８４は、第１細線パターン８４ａ１と、第２細線パターン８４ａ２と、を有し、第１細線パターン８４ａ１の断面積Ｓ１は、第２細線パターン８４ａ２の断面積Ｓ２と異なり、副パターン８４は、複数の第１細線パターン８４ａ１を有する。そのため、各第１細線パターン８４ａ１それぞれの断面積Ｓ１を第２細線パターン８４ａ２の断面積Ｓ２よりも容易に小さくできる。よって、各第１細線パターン８４ａ１で発生するジュール熱量を、第２細線パターン８４ａ２で発生するジュール熱量よりも大きくできる。第２に、各第１細線パターン８４ａ１の放熱量を、第２細線パターン８４ａ２の放熱量よりも小さくできる。そのため、電子部品８１が短絡して、制御回路９０に過電流Ｉｓが流れると、各第１細線パターン８４ａ１をより速やかに溶断できる。各第１細線パターン８４ａ１が溶断すると、第２細線パターン８４ａ２に流れる電流が大きくなるため、第２細線パターン８４ａ２を速やかに溶断できる。よって、本実施形態では、副パターン８４をより速く溶断できるため、電流ヒューズ７のリード線が溶断することをより好適に抑制できる。したがって、電流ヒューズ７を溶断することなく、電子部品８１等を保護することができる。

【0056】

本実施形態によれば、副パターン８４は、複数の第２細線パターン８４ａ２を有する。
そのため、各第２細線パターン８４ａ２それぞれの断面積Ｓ２を容易に小さくできる。本実施形態では、１つの第１細線パターン８４ａ１の断面積Ｓ１は、１つの第２細線パターン８４ａ２の断面積Ｓ２よりも小さい。よって、各第１細線パターン８４ａ１が溶断した後、各第２細線パターン８４ａ２をより速やかに溶断できる。つまり、副パターン８４をより速やかに溶断できる。したがって、電流ヒューズ７を溶断することなく、電子部品８１等を保護することができる。

【0057】

本実施形態によれば、複数の細線パターン８４ａそれぞれの厚さ方向の寸法は、主パターン８３の厚さ方向の寸法と同じ寸法であり、複数の細線パターン８４ａそれぞれの幅方向の寸法Ｗ１，Ｗ２は、主パターン８３の幅方向の寸法Ｗｍと異なる寸法である。主パターン８３断面積と、複数の細線パターン８４ａそれぞれの断面積とを異なる断面積にするためには、各パターンの厚さ方向の寸法、または、幅方向の寸法の少なくともいずれか一方の寸法を異なる寸法にする必要がある。しかしながら、回路基板８０が有する各絶縁層面上に設けられる銅箔の厚さ方向の寸法は、各絶縁層面内において均一の寸法である。そのため、主パターン８３と複数の細線パターン８４ａの厚さ方向の寸法を異なる寸法にするためには、主パターン８３と複数の細線パターン８４ａとを、互いに異なる回路層に配置する必要がある。この場合、配線パターン８０ａの経路が複雑になるとともに、銅箔の厚みが異なる別個の回路層を設ける必要が生じる虞がある。そのため、回路基板８０の製造コストが増大する。本実施形態では、主パターン８３と複数の細線パターン８４ａの厚さ方向の寸法は全て同じ寸法であるため、主パターン８３および複数の細線パターン８４ａを同一の第３回路層８０ｂ３に配置できる。よって、配線パターン８０ａの経路の簡易化を図ることができるとともに、別個の回路層を設ける必要が無い。一方、主パターン８３の幅方向の寸法Ｗｍ、および、複数の細線パターン８４ａ幅方向の寸法Ｗ１，Ｗ２は、マスクに印刷される配線パターンの形状によって、容易に異なる寸法に設けることができる。よって、主パターン８３断面積と複数の細線パターン８４ａの断面積とを容易に異なる断面積にできる。したがって、回路基板８０の製造コストが増大することを抑制できる。

【0058】

本実施形態によれば、互いに隣り合って配置される２つの細線パターン８４ａの幅方向の中心位置同士の間隔Ｗｓは全て同じ間隔である。配線パターン８０ａの形状を設計する際に、複数の細線パターン８４ａ等の幅方向の中心位置を決めた後に、複数の細線パターン８４ａ等の幅方向の寸法を決定する。上述のように、細線パターン８４ａ等の幅方向の寸法は、マスクに印刷される配線パターンによって容易に変更できる。そのため、互いに隣り合う２つの細線パターン８４ａの幅方向の中心位置同士の間隔Ｗｓが同一であることにより、配線パターン８０ａの設計が容易となる。したがって、そのため、回路基板８０の設計工数が増大することを抑制できる。

【0059】

本実施形態によれば、１つの電子部品は、コンデンサ８２である。そのため、コンデンサ８２が故障により短絡して、制御回路９０に過電流Ｉｓが流れても、副パターン８４を速やかに溶断できる。したがって、電流ヒューズ７を溶断することなく、電子部品８１等を保護することができる。

【0060】

また、本実施形態では、１つの副パターン８４と、１つの負極側副パターン８５との間に、１つのコンデンサ８２を備えるのみである。例えば、１つの副パターン８４と、１つの負極側副パターン８５との間に、２つ以上のコンデンサ８２を直接に接続して備える場合、１つの電子部品コンデンサ８２が故障により短絡しても、残りのコンデンサ８２により、制御回路９０に過電流Ｉｓが流れることを抑制できる。しかしながら、係る回路基板８０では、コンデンサ８２が広い設置面積を要するため、回路基板８０が大型化する。また、回路基板８０、回転電機２、ポンプ１の製造工数および製造コストが増大する。上述にように、本実施形態では、コンデンサ８２が故障により短絡して、制御回路９０に過電流Ｉｓが流れても、副パターン８４を速やかに溶断できるため、回路基板８０の大型化や、回路基板８０、回転電機２、ポンプ１の製造工数および製造コストが増大することを抑制できる。

【0061】

本実施形態によれば、複数のコンデンサ８２と、複数の副パターン８４と、を備え、複数の副パターン８４は、それぞれ、１つのコンデンサ８２と電気的に接続される。したがって、１つのコンデンサ８２が短絡して、制御回路９０に過電流Ｉｓが流れる場合、短絡したコンデンサ８２と電気的に接続される副パターン８４を速やかに溶断できる。そのため、電流ヒューズ７を溶断することなく、電子部品８１等を保護することができる。

【0062】

また、本実施形態では、上述のように、５つの副パターン８４のうち、１つの副パターン８４が溶断等によってオープン状態となっても、ポンプ１を安定的に駆動できる。また、上述のように、１つのコンデンサ８２が短絡して、制御回路９０に過電流Ｉｓが流れても、短絡したコンデンサ８２と電気的に接続される副パターン８４を速やかに溶断できるため、電流ヒューズ７が溶断することなく、電源６の正極端子と接地との短絡を解消できる。また、上述のように、副パターン８４の断面積Ｓａは、主パターン８３の断面積Ｓｍ以下であるため、制御回路９０に過電流Ｉｓが流れても、主パターン８３の溶断を抑制できる。また、上述にように、負極側主パターン８６の断面積Ｓｍ２は９８０００μｍ^２である。つまり、副パターン８４の断面積Ｓａは、負極側主パターン８６の断面積Ｓｍ２以下である。そのため、制御回路９０に過電流Ｉｓが流れても、負極側主パターン８６の溶断を抑制できる。よって、短絡したコンデンサ８２と繋がる１つの副パターン８４が溶断した後も、制御回路９０は、他の電子部品８１に電流を供給できる。よって、１つのコンデンサ８２が短絡しても、回路基板８０および電流ヒューズ７を交換することなく、継続して回転電機２およびポンプ１を駆動できる。したがって、回転電機２およびポンプ１のメンテナンス性の向上を図ることができる。

【0063】

本実施形態によれば、積層された複数の回路層８０ｂを有する回路基板８０であって、主パターン８３、および、副パターン８４は、最も外側に積層された回路層に設けられる。本実施形態では、主パターン８３、および、副パターン８４は、最も軸方向一方側に積層された第３回路層８０ｂ３に設けられる。また、上述のように、第３回路層８０ｂ３の軸方向他方側に配置される第２絶縁層８８ｂの溶融温度よりも、第３回路層８０ｂ３の軸方向一方側に位置する、第１保護層８８ｆの耐熱温度の方が低い。そのため、コンデンサ８２が短絡して、過電流Ｉｓによって副パターン８４の温度が上昇すると、第１保護層８８ｆのうち、副パターン８４と接触する部分が溶融するため、副パターン８４が回路基板８０の外部に露出する。よって、溶融した副パターン８４は、回路基板８０の軸方向一方側の表面に漏れ出るため、溶融した副パターン８４が、第３回路層８０ｂ３に配置される他の配線パターン、および、他の回路層の配線パターンと接触することを抑制できる。そのため、第３回路層内８０ｂ３に配置される他の配線パターン、および、他の回路層の配線パターン８０ａの短絡などの故障を抑制できる。したがって、１つのコンデンサ８２が短絡しても、回路基板８０および電流ヒューズ７を交換することなく、継続して回転電機２およびポンプ１を駆動できる。したがって、回転電機２およびポンプ１のメンテナンス性の向上を図ることができる。

【0064】

また、本実施形態では、主パターン８３と副パターン８４は、第３回路層８０ｂ３に設けられる。よって、配線パターン８０ａの構成の簡易化を図ることができる。そのため、回路基板８０の製造工数が増大することを抑制できる。したがって、回転電機２およびポンプ１の製造工数が増大することを抑制できる。

【0065】

＜第２実施形態＞
図６に示すように、本実施形態の回路基板２８０において、副パターン２８４が有する複数の細線パターン２８４ａは、それぞれ、長さ方向において幅方向の寸法が異なる部分を有している。なお、本実施形態において、パターンの長さ方向とは、各パターンにおいて、電流が流れる方向である。図６において、主パターン８３および負極側主パターン８６の長さ方向は左右方向である。副パターン２８４、各細線パターン２８４ａおよび負極側副パターン８５の長さ方向は上下方向である。本実施形態において、副パターン２８４は、２つの第１細線パターン２８４ａ１と２つの第２細線パターン２８４ａ２とを有している。

【0066】

第１細線パターン２８４ａ１と、第２細線パターン２８４ａ２とは、それぞれ、主パターン８３およびコンデンサ８２と繋がっている。複数の細線パターン２８４ａは、主パターン８３と、コンデンサ８２との間において、互いに並列に接続されている。本実施形態において、２つの第１細線パターン２８４ａ１は、２つの第２細線パターン２８４ａ２に挟まれて配置される。また、互いに隣り合って配置される２つの細線パターン２８４ａの幅方向の中心位置同士の間隔Ｗｓは全て６００μｍである。つまり、つまり、互いに隣り合って配置される２つの細線パターン２８４ａの幅方向の中心位置同士の間隔Ｗｓは全て同じ間隔である。

【0067】

本実施形態において、第１細線パターン２８４ａ１は、長さ方向において、幅方向の寸法が異なる。第１細線パターン２８４ａ１は、第１部分２８４ａ１１と、第２部分２８４ａ１２と、第３部分２８４ａ１３と、を有する。第１部分２８４ａ１１の一端は、主パターン８３と繋がる。第１部分２８４ａ１１の幅方向の寸法Ｗ１１は２８０μｍである。第１部分２８４ａ１１の断面積Ｓ１１は１９６００μｍ^２である。第２部分２８４ａ１２の一端は、第１部分２８４ａ１１の他端と繋がる。第２部分２８４ａ１２の幅方向の寸法Ｗ１ｍｉｎは２００μｍである。第２部分２８４ａ１２の断面積Ｓ１ｍｉｎは１４０００μｍ^２である。第３部分２８４ａ１３の一端は、第２部分２８４ａ１２の他端と繋がる。第３部分２８４ａ１３の他端は、コンデンサ８２の正極側端子８２ｐと繋がる。第３部分２８４ａ１３の幅方向の寸法Ｗ１３は２８０μｍである。第３部分２８４ａ１３の断面積Ｓ１３は１９６００μｍ^２である。つまり、第１細線パターン２８４ａ１は幅方向の寸法および断面積が他の部分よりも小さい第２部分２８４ａ１２を有する。第１細線パターン２８４ａ１の最小の幅方向の寸法Ｗ１ｍｉｎは２００μｍである。第１細線パターン２８４ａ１の最小の断面積Ｓ1ｍｉｎは１４０００μｍ^２である。

【0068】

本実施形態において、第２細線パターン２８４ａ２は、長さ方向において、幅方向の寸法が異なる。第２細線パターン２８４ａ２は、第４部分２８４ａ２１と、第５部分２８４ａ２２と、第６部分２８４ａ２３と、を有する。第４部分２８４ａ２１の一端は、主パターン８３と繋がる。第４部分２８４ａ２１の幅方向の寸法Ｗ２１は３００μｍである。第４部分２８４ａ２１の断面積Ｓ２１は２１０００μｍ^２である。第５部分２８４ａ２２の一端は、第４部分２８４ａ２１の他端と繋がる。第５部分２８４ａ２２の幅方向の寸法Ｗ２ｍｉｎは２２０μｍである。第５部分２８４ａ２２の断面積Ｓ２ｍｉｎは１５４００μｍ^２である。第６部分２８４ａ２３の一端は、第５部分２８４ａ２２の他端と繋がる。第６部分２８４ａ２３の他端は、コンデンサ８２の正極側端子８２ｐと繋がる。第６部分２８４ａ２３の幅方向の寸法Ｗ２３は２８０μｍである。第６部分２８４ａ２３の断面積Ｓ２３は２１０００μｍ^２である。つまり、第２細線パターン２８４ａ２は幅方向の寸法および断面積が他の部分よりも小さい第５部分２８４ａ２２を有する。第２細線パターン２８４ａ２の最小の幅方向の寸法Ｗ２ｍｉｎは２２０μｍである。第２細線パターン２８４ａ２の最小の断面積Ｓ２ｍｉｎは１５４００μｍ^２である。つまり、複数の細線パターン２８４ａのうち、少なくとも、２つの細線パターン２８４ａ１，２８４ａ２の最小の断面積Ｓ１ｍｉｎ，Ｓ２ｍｉｎが互いに異なる。

【0069】

本実施形態において、主パターン８３の幅方向の寸法は、長さ方向全域において１４００μｍである。つまり、主パターン８３の最小の幅方向の寸法Ｗｍｍｉｎは１４００μｍであり、最小の断面積Ｓｍｍｉｎは９８０００μｍ^２である。また、２つの第１細線パターン８４ａ１の最小の断面積Ｓ１ｍｉｎと２つの第２細線パターン８４ａ２の最小の断面積Ｓ２ｍｉｎの和Ｓａｍｉｎは５８８００μｍ^２である。つまり、複数の細線パターン２８４ａそれぞれの最小の断面積の和Ｓａｍｉｎは、主パターン８３の最小の断面積Ｓｍｍｉｎ以下である。すなわち、副パターン２８４の最小の断面積Ｓａｍｉｎは、主パターン８３の最小の断面積Ｓｍｍｉｎ以下である。

【0070】

また、本実施形態において、負極側主パターン８６の幅方向の寸法は、長さ方向全域において１４００μｍである。つまり、負極側主パターン８６の最小の幅方向の寸法Ｗｍ２ｍｉｎは１４００μｍであり、最小の断面積Ｓｍ２ｍｉｎは９８０００μｍ^２である。つまり、複数の細線パターン２８４ａそれぞれの最小の断面積の和Ｓａｍｉｎは、負極側主パターン８６の最小の断面積Ｓｍ２ｍｉｎ以下である。

【0071】

本実施形態において、負極側副パターン８５の幅方向の寸法Ｗｎは、長さ方向全域において２２００μｍである。つまり、負極側主パターン８６の最小の幅方向の寸法Ｗｎｍｉｎは２２００μｍであり、最小の断面積Ｓｎｍｉｎは１５４０００μｍ^２である。つまり、複数の細線パターン２８４ａそれぞれの最小の断面積の和Ｓａｍｉｎは、負極側副パターン８５の最小の断面積Ｓｎｍｉｎ以下である。本実施形態の回路基板２８０のその他の構成は、第１実施形態の回路基板８０のその他の構成と同様である。

【0072】

本実施形態によれば、複数の細線パターン２８４ａのうち、少なくとも、２つの細線パターン２８４ａ１および２８４ａ２の最小の断面積Ｓ１ｍｉｎおよびＳ２ｍｉｎが互いに異なり、複数の細線パターン２８４ａそれぞれの最小の断面積の和Ｓａｍｉｎは、主パターン８３の最小の断面積Ｓｍｍｉｎ以下である。複数の細線パターン２８４ａおよび主パターン８３それぞれにおいて、長さ方向において断面積が異なる部分がある場合、長さ方向において最小の断面積を有する部分の抵抗が最も大きくなる。そのため、１つのコンデンサ８２が短絡して、制御回路２９０に過電流Ｉｓが流れると、複数の細線パターン２８４ａおよび主パターン８３それぞれにおいて、最小の断面積を有する部分の温度上昇が最も大きくなる。本実施形態では、第１細線パターン２８４ａ１では、他の部分よりも断面積が小さい第２部分２８４ａ１２の温度が他の部分よりも高くなるため、第２部分２８４ａ１２が溶断する。また、第２細線パターン２８４ａ２では、第５部分２８４ａ２２の温度が他の部分よりも高くなるため、第５部分２８４ａ２２が溶断する。本実施形態では、第２部分２８４ａ１２の断面積Ｓ１ｍｉｎの方が、第５部分２８４ａ２２の断面積Ｓ２ｍｉｎよりも小さい。よって、制御回路２９０に過電流Ｉｓが流れると、最初に第２部分２８４ａ１２が溶断した後に、第５部分２８４ａ２２が溶断する。また、本実施形態において、第２部分２８４ａ１２の断面積Ｓ１ｍｉｎおよび第５部分２８４ａ２２の断面積Ｓ２ｍｉｎを小さく設けるため、制御回路２９０に過電流Ｉｓが流れると、第２部分２８４ａ１２および第５部分２８４ａ２２をより速やかに溶断できる。つまり、副パターン８４をより速やかに溶断できる。したがって、電流ヒューズ７を溶断することなく、電子部品８１等を保護することができる。

【0073】

また、本実施形態では、複数の細線パターン２８４ａそれぞれの最小の断面積の和Ｓａｍｉｎは、主パターン８３の最小の断面積Ｓｍｍｉｎ以下である。すなわち、副パターン２８４の最小の断面積Ｓａｍｉｎは、主パターン８３の最小の断面積Ｓｍｍｉｎ以下である。また、副パターン２８４の最小の断面積Ｓａｍｉｎは、負極側主パターン８６の最小の断面積Ｓｍ２ｍｉｎ以下である。そのため、制御回路９０に過電流Ｉｓが流れると、副パターン８４が溶断するため、主パターン８３および負極側主パターン８６の溶断を抑制できる。よって、１つのコンデンサ８２が短絡しても、回路基板２８０および電流ヒューズ７を交換することなく、継続して回転電機２０２およびポンプ２０１を駆動できる。したがって、回転電機２０２およびポンプ２０１のメンテナンス性の向上を図ることができる。

【0074】

なお、本実施形態において、各細線パターン２８４ａの形状は、各細線パターン２８４ａそれぞれの最小の断面積の和Ｓａｍｉｎが、主パターン８３の最小の断面積Ｓｍｍｉｎ以下であれば、本実施形態に限定されない。例えば、第１細線パターン２８４ａ１において、第３部分２８４ａ１３の幅方向の寸法を、第１部分２８４ａ１１の幅方向の寸法より大きく設けてもよし、第１部分２８４ａ１１の幅方向の寸法もしくは第３部分２８４ａ１３の幅方向の寸法を、第２部分２８４ａ１２の方向の寸法より小さく設けてもよい。また、第２細線パターン２８４ａ２において、第６部分２８４ａ２３の幅方向の寸法を第４部分２８４ａ２１の幅方向の寸法より大きく設けてもよし、第４部分２８４ａ２１の幅方向の寸法もしくは第６部分２８４ａ２３の幅方向の寸法を、第５部分２８４ａ２２の方向の寸法よりも小さく設けてもよい。

【0075】

本発明は上述の実施形態に限られず、本発明の技術的思想の範囲内において、他の構成および他の方法を採用することもできる。例えば、回路基板が有する回路層は４層でなくてもよく、３層以下もしくは５層以上の回路層を有していてもよい。また、主パターン８３および副パターンは、例えば、第４回路層に設けられていてもよい。

【0076】

コンデンサモジュールがパワーモジュールに供給する直流電流を平滑化できるならば、回路基板が備えるコンデンサの個数は５つに限定されず、例えば、２つ以上４つ以下のいずれの個数であってもでも良い。また、６つ以上のコンデンサを備えていてもよい。

【0077】

電子部品が短絡した場合に、副パターンが速やかに溶断されることで、制御回路を流れる過電流を速やかに解消でき、回路基板が備える他の電子部品、および、モータ部を保護することができるならば、電流ヒューズは設けられなくてもよい。

【0078】

本発明が適用される回路基板の用途は、特に限定されない。回路基板は、回転電機以外の機器に搭載されてもよい。また、本発明が適用される回路基板を備える回転電機の用途は、特に限定されない。回転電機は、ポンプ以外の機器に搭載されてもよい。回転電機は、モータに限られず、発電機であってもよい。回転電機を備えるポンプの用途は、特に限定されない。ポンプによって送られる流体の種類は、特に限定されず、水などであってもよい。回転電機およびポンプは、車両以外の機器に搭載されてもよい。なお、本明細書において説明した各構成および各方法は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0079】

１，２０１…ポンプ、２，２０２…回転電機、６…電源、１０…ロータ、６０…ポンプ機構、８０ａ…配線パターン、８０ｂ…回路層、８１…電子部品、８２…コンデンサ、８３…主パターン、８４，２８４…副パターン、８４ａ，８４ａ１，８４ａ２，２８４ａ，２８４ａ１、２８４ａ２…細線パターン、Ｊ…中心軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】