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WO2024218882A1 - 回転電機装置および電動パワーステアリング装置 - Google Patents

回転電機装置および電動パワーステアリング装置 Download PDF

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Publication number
WO2024218882A1
WO2024218882A1 PCT/JP2023/015556 JP2023015556W WO2024218882A1 WO 2024218882 A1 WO2024218882 A1 WO 2024218882A1 JP 2023015556 W JP2023015556 W JP 2023015556W WO 2024218882 A1 WO2024218882 A1 WO 2024218882A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electric machine
control board
rotating electric
bus bar
screw
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2023/015556
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
隆太郎 笹原
貴久 川口
寛之 加藤
翔 山根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to CN202380096745.XA priority Critical patent/CN120937222A/zh
Priority to PCT/JP2023/015556 priority patent/WO2024218882A1/ja
Priority to JP2025514943A priority patent/JPWO2024218882A1/ja
Publication of WO2024218882A1 publication Critical patent/WO2024218882A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/01—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for shielding from electromagnetic fields, i.e. structural association with shields
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0403—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box
    • B62D5/0406—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box including housing for electronic control unit

Definitions

  • This disclosure relates to a rotating electric machine device and an electric power steering device.
  • rotating electric machine devices in which a rotating electric machine and a control unit are integrated are known.
  • the rotating electric machine and the control unit are arranged side by side in the axial direction along the axis of the rotating shaft of the rotating electric machine.
  • the control unit has a power module that supplies current to the windings of the rotating electric machine, and a control board on which a control circuit section that controls the power module is mounted.
  • the rotating electric machine device of Patent Document 1 adopts a so-called vertical arrangement method in which the power module and the control board are arranged along the axial direction.
  • the rotating electric machine device of Patent Document 2 adopts a so-called horizontal arrangement method in which the power module and the control board are arranged perpendicular to the axial direction.
  • the present disclosure aims to provide a rotating electric machine device and an electric power steering device that can suppress the propagation of noise generated in the control unit to the outside of the rotating electric machine device while suppressing an increase in the size of the rotating electric machine device.
  • One aspect of the rotating electric machine device includes a rotating electric machine having a rotating shaft, a control unit arranged alongside the rotating electric machine in an axial direction along the axis of the rotating shaft and controlling the rotating electric machine, and an electromagnetic shield covering the control unit, the control unit having a control board extending in the axial direction and connected to an external connection terminal, and a filter section that attenuates noise components propagating to the external connection terminal, the electromagnetic shield covering the entire control board and formed in a cylindrical shape having a first apex having a through hole through which the external connection terminal is inserted and a second apex arranged closer to the rotating electric machine than the first apex, and at least a portion of the filter section is mounted on the control board and arranged between the first apex and the second apex in the axial direction.
  • One embodiment of the electric power steering device according to the present disclosure includes the rotating electric machine device.
  • the present disclosure provides a rotating electric device and an electric power steering device that can suppress the propagation of noise generated in the control unit to the outside of the rotating electric device while minimizing an increase in the size of the rotating electric device.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a rotating electric machine device according to a first embodiment; 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a rotating electric machine device according to a first embodiment;
  • FIG. 2 is a plan view of the electromagnetic shield according to the first embodiment.
  • 1 is a plan view of a rotating electric machine device according to a first embodiment, showing a state in which a housing and an electromagnetic shield have been removed;
  • 1 is a partial cross-sectional view of a rotating electric machine device according to a first embodiment;
  • 3 is a diagram showing the control board according to the first embodiment as viewed from a first orthogonal direction.
  • FIG. FIG. 13 is a plan view of an electromagnetic shield according to a modified example of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of a rotating electric machine device according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of a rotating electric machine device according to a third embodiment.
  • 13 is a diagram showing a control board according to a fourth embodiment as viewed from a first orthogonal direction.
  • FIG. 13 is a partial cross-sectional view of a rotating electric machine device according to a fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a partial cross-sectional view of a rotating electric machine device according to a sixth embodiment.
  • FIG. 13 is a partial cross-sectional view of a rotating electric machine device according to a seventh embodiment.
  • FIG. 13 is a circuit diagram of a rotating electric machine device according to an eighth embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of a rotating electric machine device according to an eighth embodiment of the present invention.
  • 13 is a diagram showing a control board according to an eighth embodiment as viewed from a first orthogonal direction.
  • FIG. 13 is a diagram showing a control board according to a modified example of embodiment 8, as viewed from a first orthogonal direction.
  • FIG. 13 is a schematic configuration diagram of an electric power steering device according to a ninth embodiment.
  • Fig. 1 is a circuit diagram of a rotating electrical machine device 100 according to the first embodiment.
  • Fig. 2 is a cross-sectional view of the rotating electrical machine device 100. 1 and 2, the rotating electric machine device 100 has a control unit 1 and a rotating electric machine 2. The control unit 1 and the rotating electric machine 2 are integrated.
  • the rotating electric machine device 100 is used, for example, in an electric power steering device mounted on a vehicle.
  • the rotating electric machine device 100 may have a function of generating power by driving a load and utilizing the regenerative power to charge a battery.
  • the control unit 1 includes an inverter circuit 3, a control circuit section 4, a switching element 5 for a power relay, a filter section 17, etc.
  • a battery 6 (power source), an ignition switch 7, and sensors 8 are connected to the control unit 1.
  • the sensors 8 include, for example, a steering angle sensor that is provided near the steering wheel of the vehicle and detects the steering angle, a torque sensor that detects the steering torque, a speed sensor that detects the traveling speed of the vehicle, etc.
  • the rotating electric machine 2 is, for example, a three-phase brushless rotating electric machine.
  • the three phases are U-phase, V-phase, and W-phase.
  • the rotating electric machine 2 has three-phase windings.
  • the three-phase windings are represented by the symbols Ua, Va, and Wa.
  • the three-phase windings Ua, Va, and Wa are delta-connected.
  • the three-phase windings Ua, Va, and Wa may also be Y-connected.
  • the rotating electric machine 2 may also be a two-pole, two-pair brushed rotating electric machine.
  • the rotating electric machine 2 is provided with a rotation sensor 9 for detecting the rotation angle of the rotating shaft 21 (see FIG. 2) of the rotating electric machine 2.
  • the inverter circuit 3 includes smoothing capacitors 30U, 30V, 30W, upper arm switching elements 31U, 31V, 31W, lower arm switching elements 32U, 32V, 32W, shunt resistors 33U, 33V, 33W, and rotating machine relay switching elements 34U, 34V, 34W, which are provided corresponding to the three-phase windings Ua, Va, Wa, respectively.
  • the circuit configurations corresponding to the U-phase, V-phase, and W-phase are the same. Therefore, the following description will be given of the U-phase as a representative of these three phases. In other words, the following description also applies to the V-phase and W-phase.
  • the upper arm switching element 31U is electrically connected to the positive electrode of the battery 6, and the lower arm switching element 32U is electrically connected to the negative electrode of the battery 6.
  • the upper arm switching element 31U and the lower arm switching element 32U are connected in series.
  • the rotating electric machine relay switching element 34U is connected between the upper arm switching element 31U and the lower arm switching element 32U.
  • the rotating electric machine relay switching element 34U switches on and off the power supply from the portion between the upper arm switching element 31U and the lower arm switching element 32U to the winding Ua of the rotating electric machine 2.
  • the smoothing capacitor 30U has a function of suppressing power supply voltage fluctuations and noise during switching.
  • the shunt resistor 33U is connected between the lower arm switching element 32U and ground. The shunt resistor 33U is used to detect the current flowing through the winding Ua of the rotating electric machine 2.
  • the control circuit section 4 controls the inverter circuit 3.
  • the control circuit section 4 includes a CPU (Central Processing Unit) 10, a drive circuit 11, an input circuit 12, a power supply circuit 13, etc.
  • CPU Central Processing Unit
  • the ignition signal from the ignition switch 7 supplies power from the battery 6 to the power supply circuit 13.
  • the power supply circuit 13 uses the power supplied from the battery 6 to generate a power supply voltage for the normal operation of each electronic component that constitutes the control unit 1.
  • the power from the battery 6 is also supplied to the inverter circuit 3 via the filter section 17 and the power relay switching element 5.
  • Sensors 8 are connected to the input circuit 12. Information from the sensors 8 is transmitted to the CPU 10 via the input circuit 12. Based on this information, the CPU 10 calculates and outputs a control amount corresponding to the magnitude of the current supplied to each of the three-phase windings Ua, Va, and Wa of the rotating electric machine 2. The output signal of the CPU 10 is transmitted to the drive circuit 11. The drive circuit 11 drives the inverter circuit 3 based on the calculation result of the CPU 10. Control by the drive circuit 11 is performed for each of the three phases (U phase, V phase, and W phase) of the rotating electric machine 2, and current is supplied independently from the inverter circuit 3 to each of the three-phase windings Ua, Va, and Wa.
  • the detection results from the rotation sensor 9 are fed back to the input circuit 12.
  • the CPU 10 uses the rotation angle information obtained by the rotation sensor 9 to calculate the rotation angle of the rotating shaft 21 of the rotating electric machine 2, etc.
  • the potential difference between both ends of the shunt resistors 33U, 33V, 33W and the voltages at the terminals of the three-phase windings Ua, Va, Wa of the rotating electric machine 2 are also fed back to the input circuit 12. Based on this information, the CPU 10 calculates the difference between the calculated and detected current values and performs feedback control.
  • the power relay switching element 5 is provided between the battery 6 and the inverter circuit 3.
  • the power relay switching element 5 switches between supplying and cutting off current from the battery 6 to the inverter circuit 3 based on a drive signal from the drive circuit 11.
  • the power relay switching element 5 can cut off the supply of current to the rotating electric machine 2.
  • the CPU 10 has an abnormality detection function that detects abnormalities in the sensors 8, the drive circuit 11, the inverter circuit 3, the three-phase windings Ua, Va, Wa, etc. of the rotating electric machine 2.
  • the CPU 10 turns off the upper arm switching elements 31U, 31V, 31W, the lower arm switching elements 32U, 32V, 32W, or the rotating electric machine relay switching elements 34U, 34V, 34W of the corresponding phase in order to cut off the supply of current to the phase in which the abnormality was detected.
  • the CPU 10 may turn off the power supply relay switching element 5 to cut off the supply of current to all phases.
  • the filter unit 17 suppresses noise generated in the inverter circuit 3. Specifically, switching noise is generated by the PWM (Pulse Width Modulation) control of the inverter circuit 3.
  • the filter unit 17 is provided to suppress this switching noise from being transmitted from the rotating electrical machine 100 to the outside.
  • the filter unit 17 is connected to a power supply line and a GND (Ground) line from the battery 6.
  • the filter section 17 includes a normal mode coil 17a (coil) and capacitors 17b, 17c, and 17d.
  • the normal mode coil 17a is a coil for normal mode noise.
  • the capacitor 17b is an across-the-line capacitor or an X capacitor.
  • the capacitors 17c and 17d are line bypass capacitors or Y capacitors.
  • the filter section 17 is an EMI (Electromagnetic Interface) filter that suppresses conductive noise and radiated noise generated in the inverter circuit 3.
  • a midpoint 17e between the capacitors 17c and 17d is a body ground, and is electrically connected to the vehicle body via a part of the rotating electric machine 100 and is grounded.
  • the filter section 17 may include a common mode coil which is a coil for common mode noise, the normal mode coil 17a may be omitted, and the number of capacitors included in the filter section 17 may be two or less, or four or more.
  • the direction along the axis O of the rotating shaft 21 of the rotating electric machine 2 is referred to as the axial direction Z.
  • the rotating electric machine 2 and the control unit 1 are arranged side by side in the axial direction Z and integrated.
  • the side where the control unit 1 is arranged is referred to as the upper side
  • the side where the rotating electric machine 2 is arranged is referred to as the lower side.
  • Viewing from the axial direction Z is referred to as a plan view.
  • a view seen from the axial direction Z is referred to as a plan view. Note that the axial direction Z does not have to coincide with the vertical direction.
  • a direction perpendicular to the axial direction Z is referred to as the first orthogonal direction X.
  • a direction perpendicular to both the axial direction Z and the first orthogonal direction X is referred to as the second orthogonal direction Y.
  • the side away from the axis O of the rotating shaft 21 is referred to as the outside of the first orthogonal direction X, and the side toward the axis O of the rotating shaft 21 is referred to as the inside of the first orthogonal direction X.
  • the side away from the axis O of the rotating shaft 21 is referred to as the outer side of the second orthogonal direction Y, and the side toward the axis O of the rotating shaft 21 is referred to as the inner side of the second orthogonal direction Y.
  • the rotating electric machine 2 has a rotor and a stator (not shown).
  • the rotor and the stator are housed in a rotating electric machine case 25.
  • the rotor is fixed to the rotating shaft 21.
  • a plurality of permanent magnets are arranged on the outer peripheral surface of the rotor.
  • the plurality of permanent magnets are arranged, for example, so that the polarities (south poles and north poles) on the outer peripheral surface of the rotor alternate along the circumferential direction.
  • the stator is arranged on the outer peripheral side of the rotor with a gap therebetween.
  • Three-phase windings Ua, Va, Wa are wound around the stator.
  • the three-phase windings Ua, Va, Wa are distributed or concentratedly wound around the stator.
  • the ends (not shown) of the three-phase windings Ua, Va, Wa extend toward the control unit 1.
  • the control unit 1 has a control board 14, a power module 35, and a busbar unit 36.
  • the control unit 1 is covered by a housing 40.
  • the housing 40 covers the top and outer periphery of the control unit 1.
  • the components that make up the control unit 1 are housed in the housing 40, which helps prevent damage to these components.
  • a power connector 42 and a signal connector 43 are located on the top of the housing 40.
  • the power connector 42 has a first holding member 421 and a power connection terminal 422 (external connection terminal) extending downward from the first holding member 421.
  • the signal connector 43 has a second holding member 431 and a signal connection terminal 432 extending downward from the second holding member 431.
  • the first holding member 421, the second holding member 431, and the housing 40 are integrally molded from a resin material.
  • the power connection terminal 422 and the signal connection terminal 432 are housed in the housing 40.
  • the power connection terminal 422 and the signal connection terminal 432 are inserted into through holes (not shown) formed in the control board 14 and are electrically connected to a circuit pattern formed on the control board 14. A relatively large current of the power supply system flows through the power connector 42, and a relatively small current of the signal system flows through the signal connector 43.
  • An electromagnetic shield 37 having a cylindrical shape with a top is provided inside the housing 40.
  • the electromagnetic shield 37 covers the control board 14, the power module 35, and the bus bar unit 36.
  • the electromagnetic shield 37 is made of metal. The electromagnetic shield 37 prevents noise generated in the control unit 1 from being emitted to the outside.
  • the electromagnetic shield 37 has a stepped shape. Specifically, the electromagnetic shield 37 has a first top 37a, a second top 37b located below the first top 37a, and a connection portion 37c that connects the first top 37a and the second top 37b.
  • FIG. 3 is a top view of the electromagnetic shield 37.
  • the first top 37a is provided with a through hole 371.
  • the power connection terminal 422 of the power connector 42 and the signal connection terminal 432 of the signal connector 43 are inserted into the through hole 371.
  • the second top 37b is provided with a through hole 372 through which the second screw 60a (see FIG. 5) is inserted.
  • the electromagnetic shield 37 may be formed with a through hole for positioning during assembly, etc.
  • a heat sink 34 is disposed inside the housing 40.
  • the heat sink 34 has a cylindrical base 342 and a pillar portion 341 that protrudes upward from the center of the base 342.
  • the pillar portion 341 is disposed inside the electromagnetic shield 37.
  • the pillar portion 341 extends in the axial direction Z.
  • the end of the pillar portion 341 in the axial direction Z is fixed to the base portion 342.
  • the pillar portion 341 is cantilever-supported by the base portion 342.
  • FIG. 4 is a plan view of the rotating electrical machine 100 with the housing 40 and electromagnetic shield 37 removed.
  • the pillar portion 341 has a rectangular shape that is long in the second orthogonal direction Y.
  • a power module 35 is arranged on a side surface of the pillar portion 341 in the second orthogonal direction Y.
  • a control board 14 is arranged on one side surface of the pillar portion 341 in the first orthogonal direction X.
  • a screw fastening base 343 for fixing the control board 14 to the heat sink 34 is provided on one side surface of the pillar portion 341 in the first orthogonal direction X.
  • a busbar unit 36 is arranged on the other side surface of the pillar portion 341 in the first orthogonal direction X.
  • the base 342 has a large diameter portion 342a and a small diameter portion 342b that is located above the large diameter portion 342a and has a smaller diameter than the large diameter portion 342a.
  • the rotating electric machine case 25 and the housing 40 are fixed to the outer peripheral surface of the large diameter portion 342a.
  • the base 342 is supported by the rotating electric machine case 25.
  • the electromagnetic shield 37 is fixed to the outer peripheral surface of the small diameter portion 342b.
  • the base 342 has insertion holes (not shown) through which the ends of the three-phase windings Ua, Va, and Wa are inserted. Although not shown, the ends of the three-phase windings Ua, Va, and Wa extend upward through the insertion holes and are connected to the busbar unit 36.
  • the power module 35 is arranged vertically along the side surface of the pillar portion 341 in the second orthogonal direction Y.
  • the power module 35 is provided on the back side of the pillar portion 341 and is indicated by a two-dot chain line.
  • the power module 35 includes upper arm switching elements 31U, 31V, 31W of the inverter circuit 3, lower arm switching elements 32U, 32V, 32W, shunt resistors 33U, 33V, 33W, and rotating electric machine relay switching elements 34U, 34V, 34W.
  • a first terminal 351 connected to the control board 14 is provided at one end of the power module 35 in the first orthogonal direction X, and a second terminal 352 connected to the busbar unit 36 is provided at the other end.
  • the control board 14 and the first terminal 351 are connected by soldering
  • the bus bar unit 36 and the second terminal 352 are connected by TIG (Tungsten Insert Gas) welding.
  • the busbar unit 36 has a busbar base 361.
  • the busbar base 361 has a busbar 362 and a resin busbar holder 363 in which the busbar 362 is embedded.
  • the smoothing capacitors 30U, 30V, 30W of the inverter circuit 3 and the normal mode coil 17a of the filter section 17 are mounted on the busbar base 361.
  • the busbar 362 is connected to the ends of the three-phase windings Ua, Va, Wa of the rotating electric machine 2, the second terminal 352 of the power module 35, the terminals of the smoothing capacitors 30U, 30V, 30W, the terminals of the normal mode coil 17a, and the power supply connection terminals 422 (power supply terminal and GND terminal) of the power supply connector 42.
  • the control board 14 is disposed vertically along one side surface of the column portion 341 in the first orthogonal direction X. That is, the control board 14 is disposed so as to extend in the axial direction Z and the second orthogonal direction Y.
  • the control board 14 has a first surface 14a facing inward in the first orthogonal direction X, and a second surface 14b facing outward in the first orthogonal direction X.
  • the control circuit section 4, the power relay switching element 5, and the capacitors 17b, 17c, and 17d of the filter section 17 are mounted on the control board 14. Note that the control circuit section 4 and the power relay switching element 5 are not shown in FIG. 2.
  • the control board 14 also has circuit components (not shown) used to control the inverter circuit 3.
  • the drive circuit 11 is mounted on the control board 14. However, the drive circuit 11 may also be disposed in the power module 35. Also, because the current flowing through the power relay switching element 5 is relatively large, the power relay switching element 5 may also be disposed in the power module 35 instead of the control board 14.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing the periphery of the upper part 141 of the control board 14 of the rotating electric machine 100.
  • the capacitors 17b, 17c, and 17d are arranged on the upper part 141 of the control board 14.
  • the capacitors 17b, 17c, and 17d are arranged between the first apex 37a and the second apex 37b in the axial direction Z.
  • the entire capacitors 17b, 17c, and 17d are arranged above the second apex 37b (on the first apex 37a side).
  • a power supply connection terminal 422 and a signal connection terminal 432 are connected to the upper part 141.
  • the filter section 17 prevents noise generated in the inverter circuit 3 from leaking to the outside through the power supply connection terminal 422.
  • the capacitors 17b, 17c, and 17d are arranged on the second surface 14b of the control board 14. Capacitors 17b, 17c, and 17d may be disposed on the first surface 14a of the control board 14.
  • the control board 14 has a through hole 143 through which the first screw 60b is inserted.
  • a GND pattern 142 is formed on the outer periphery of the through hole 143 on the second surface 14b of the control board 14.
  • the GND pattern 142 constitutes part of a wiring pattern that is electrically connected to the capacitors 17b, 17c, and 17d and the power supply connection terminal 422.
  • the GND pattern 142 constitutes the filter section 17 together with the capacitors 17b, 17c, and 17d. Because the filter section 17 is constituted by the GND pattern 142, it is possible to improve the reliability of the connection with the power supply connection terminal 422 while keeping costs down.
  • a ground bus bar 38 is provided between the control board 14 and the electromagnetic shield 37.
  • the ground bus bar 38 electrically connects the GND pattern 142 and the electromagnetic shield 37.
  • the ground bus bar 38 is formed in an L-shape having a first plate portion 38a and a second plate portion 38b.
  • the second plate portion 38b contacts the lower surface of the second apex 37b.
  • a through hole 382 through which the second screw 60a is inserted is formed in the second plate portion 38b.
  • a fastening portion 39 into which the second screw 60a is fastened is provided on the lower surface of the second plate portion 38b.
  • the fastening portion 39 is provided so as to sandwich the second plate portion 38b between itself and the second apex 37b.
  • the fastening portion 39 is, for example, a hexagonal nut.
  • a resin holder 61 (resin member) is provided on the lower surface of the second plate portion 38b.
  • the second plate portion 38b is supported from below by the resin holder 61.
  • the resin holder 61 is assembled to the ground bus bar 38 by press-fitting or the like.
  • the resin holder 61 holds the fastening portion 39 so that it cannot rotate.
  • the second apex 37b, the second plate portion 38b, and the fastened portion 39 are arranged in this order from above.
  • the second screw 60a is inserted from above through the through hole 372 and the through hole 382 and fastened to the fastened portion 39.
  • the second plate portion 38b and the second apex 37b are fixed to each other in a state of close contact, and the second plate portion 38b and the second apex 37b are electrically connected.
  • the axis of the second screw 60a is arranged perpendicular to the second apex 37b.
  • the electromagnetic shield 37 and the ground bus bar 38 can be fixed to each other without providing a fixing part above the second screw 60a. Therefore, there is no need to ensure a distance in the axial direction Z between the electromagnetic shield 37 and the housing 40 for fixing the ground bus bar 38, and an increase in the size of the control unit 1 in the axial direction Z can be suppressed.
  • the second apex 37b may have a cutout hole 373 that surrounds the through hole 372.
  • the cutout hole 373 By providing the cutout hole 373, the second apex 37b becomes easier to deform, and the second plate portion 38b and the second apex 37b can be fixed more reliably.
  • the first plate portion 38a contacts the second surface 14b of the control board 14.
  • the first plate portion 38a contacts the GND pattern 142 of the control board 14.
  • the first plate portion 38a has a through hole 381 through which the first screw 60b is inserted.
  • the resin holder 61 has a protruding portion 61a that protrudes downward.
  • the second plate portion 38b is covered from the outside in the first orthogonal direction X by the protruding portion 61a.
  • the protruding portion 61a has a through hole 611 through which the first screw 60b is inserted.
  • the outer periphery of the through hole 143 on the first surface 14a of the control board 14 is supported by the screw-tightening base 343 of the heat sink 34.
  • the protrusion 61a, the first plate portion 38a, the control board 14, and the screw fastening base 343 are arranged in this order toward the inside of the first orthogonal direction X.
  • the first screw 60b is inserted from the outside of the first orthogonal direction X through the through hole 611, the through hole 381, and the through hole 143 to be fastened to the screw fastening base 343.
  • the first plate portion 38a and the control board 14 are fixed to the screw fastening base 343 with the first plate portion 38a and the control board 14 in close contact with each other, and the first plate portion 38a and the GND pattern 142 are electrically connected.
  • the axis of the first screw 60b is arranged perpendicular to the control board 14. Since the first plate portion 38a is disposed outside the control board 14 in the first orthogonal direction X and the first screw 60b is fastened from the outside in the first orthogonal direction X, it is possible to fix the grounding bus bar 38 and the control board 14 to the heat sink 34 without providing a fixing part above the heat sink 34, for example. Therefore, an increase in the size of the control unit 1 in the axial direction Z can be suppressed.
  • the GND pattern 142 and the electromagnetic shield 37 are electrically connected via the ground bus bar 38. Furthermore, the first screw 60b is electrically connected to the heat sink 34 by fastening the first screw 60b to the screw fastening base 343. However, the electromagnetic shield 37 and the GND pattern 142 are not electrically connected to the first screw 60b and the heat sink 34. That is, the protruding portion 61a of the resin holder 61 as an insulating material is sandwiched between the head of the first screw 60b and the first plate portion 38a. Furthermore, the shaft portion of the first screw 60b is not in contact with the inner surface of the through hole 381 of the first plate portion 38a and the inner surface of the through hole 143 of the control board 14.
  • a resin collar as an insulating material may be arranged on the inner surface of the through hole 381 of the first plate portion 38a and the inner surface of the through hole 143 of the control board 14.
  • the first screw 60b is electrically insulated from the ground bus bar 38 and the control board 14.
  • the first surface 14a of the control board 14 is electrically insulated from the screw fastening base 343. Therefore, the capacitors 17b, 17c, and 17d of the filter unit 17 are grounded via the ground bus bar 38 and the electromagnetic shield 37, without passing through the heat sink 34 to which the power module 35, which is a noise source, is attached. This allows the filter unit 17 to effectively suppress noise generated in the power module 35 (inverter circuit 3).
  • FIG. 6 is a view of the control board 14 as seen from the first orthogonal direction X.
  • the first apex 37a and the second apex 37b of the electromagnetic shield 37 are indicated by two-dot chain lines.
  • the second screw 60a is indicated by a dotted line.
  • the ground bus bar 38 when viewed from the first orthogonal direction X, the ground bus bar 38 is disposed at a position overlapping with the center of the control board 14 in the second orthogonal direction Y.
  • the screws 60a, 60b are also disposed at a position overlapping with the center of the control board 14 in the second orthogonal direction Y.
  • the screws 60a, 60b are disposed so that the axis of the second screw 60a, the axis of the first screw 60b, and the axis O of the rotating shaft 21 are located on the same plane. This allows the control board 14 to be fixed to the electromagnetic shield 37 at the center in the second orthogonal direction Y using the screws 60a, 60b, improving the vibration resistance and durability of the control board 14.
  • the rotating electric machine device 100 includes a rotating electric machine 2 having a rotating shaft 21, a control unit 1 arranged alongside the rotating electric machine 2 in the axial direction Z and controlling the rotating electric machine 2, and an electromagnetic shield 37 covering the control unit 1.
  • the control unit 1 extends in the axial direction Z and includes a control board 14 to which the power supply connection terminal 422 of the power supply connector 42 is connected, and a filter section 17 that attenuates noise components propagating to the power supply connection terminal 422.
  • the electromagnetic shield 37 covers the entire control board 14 and is formed in a cylindrical shape having a first top 37a having a through hole 371 through which the power supply connection terminal 422 is inserted, and a second top 37b arranged closer to the rotating electric machine 2 than the first top 37a.
  • the capacitors 17b, 17c, and 17d of the filter section 17 are mounted on the control board 14 and are disposed between the first apex 37a and the second apex 37b in the axial direction Z.
  • the capacitors 17b, 17c, and 17d are mounted on the control board 14, an increase in size of the rotating electric machine device 100 can be suppressed and the cost of the rotating electric machine device 100 can be reduced compared to a case where a dedicated board and support structure are provided for mounting the capacitors 17b, 17c, and 17d. Furthermore, since the capacitors 17b, 17c, and 17d are disposed between the first top 37a and the second top 37b in the axial direction Z, the capacitors 17b, 17c, and 17d can be disposed close to the power supply connection terminal 422, and the noise components propagating to the power supply connection terminal 422 by the filter unit 17 can be effectively attenuated.
  • the entire control board 14 is covered with the electromagnetic shield 37, and the first top 37a of the electromagnetic shield 37 has a through hole 371 through which the power supply connection terminal 422 is inserted.
  • the electromagnetic shield 37 has a stepped shape having a first top 37 a and a second top 37 b.
  • the filter section 17 has a GND pattern 142 that is formed on the control board 14 and is electrically connected to the power supply connection terminal 422.
  • the control unit 1 has a ground bus bar 38 that electrically connects the GND pattern 142 and the electromagnetic shield 37. This allows the filter section 17 to be grounded via the ground bus bar 38 and the electromagnetic shield 37 .
  • the rotating electric machine 100 further includes a heat sink 34 disposed inside the electromagnetic shield 37.
  • the control unit 1 has a first screw 60b that fixes the ground bus bar 38 and the control board 14 to the heat sink 34, and a resin holder 61 disposed between the ground bus bar 38 and the first screw 60b.
  • the first screw 60b can fix the ground bus bar 38 and the control board 14 to the heat sink 34.
  • a resin holder 61 is disposed between the ground bus bar 38 and the first screw 60b, and the ground bus bar 38 and the first screw 60b are insulated from each other. Therefore, the filter unit 17 can be grounded via the ground bus bar 38 and the electromagnetic shield 37, without passing through the heat sink 34 to which the power module 35, which is a noise source, is attached. This allows the filter unit 17 to more effectively attenuate noise components propagating to the power supply connection terminal 422.
  • the resin holder 61 , the ground bus bar 38 , the control board 14 , and the heat sink 34 are arranged in this order toward the axis O of the rotating shaft 21 . This makes it possible to easily fix the ground bus bar 38 and the control board 14 to the heat sink 34 using the first screws 60b.
  • the control unit 1 also has a second screw 60a that fixes the ground bus bar 38 to the second top portion 37b.
  • a second screw 60a can secure the ground bus bar 38 to the second top portion 37b.
  • the control unit 1 also has a fastening portion 39 that is provided to sandwich the ground bus bar 38 between itself and the second top portion 37b and into which the second screw 60a is fastened. This allows the ground bus bar 38 to be more reliably fixed to the second top portion 37b.
  • ground bus bar 38 and the second top portion 37b are arranged side by side in the axial direction Z. This allows the second screw 60a to be fastened from above in the axial direction Z, making it easier to fix the ground bus bar 38 to the second top portion 37b.
  • the control unit 1 also has a ground bus bar 38, a first screw 60b for attaching the ground bus bar 38 to the control board 14, and a second screw 60a for attaching the ground bus bar 38 to the second top portion 37b.
  • the axis of the first screw 60b and the axis of the second screw 60a are disposed on the same plane including the axis O of the rotating shaft 21. This allows the control board 14 to be securely fixed to the electromagnetic shield 37 using the screws 60a, 60b, improving the vibration resistance and durability of the control board 14.
  • the axis of the first screw 60b is disposed perpendicular to the control board 14, and the axis of the second screw 60a is disposed perpendicular to the second apex 37b. This allows the ground bus bar 38 and the control board 14 to be reliably fixed without loosening by using the first screws 60b, and the ground bus bar 38 and the electromagnetic shield 37 to be reliably fixed without loosening by using the second screws 60a, thereby improving the vibration resistance and durability of the control board 14.
  • the rotating electrical machine 100 further includes a housing 40 that accommodates the power supply connection terminal 422 and covers the electromagnetic shield 37 . Since the components constituting the control unit 1 are housed in the housing 40, damage to these components can be prevented. In addition, by arranging the control board 14 and the electromagnetic shield 37 inside the housing 40, an increase in the size of the rotating electrical machine 100 can be suppressed.
  • Embodiment 2 Next, a description will be given of a rotating electric machine device according to embodiment 2.
  • the rotating electric machine device according to this embodiment has the same basic configuration as the rotating electric machine device according to embodiment 1, so the following description will focus on the differences.
  • Fig. 8 is a partial cross-sectional view of a rotating electrical machine device 101 according to a second embodiment.
  • the fastened portion 39 is not provided, and the second screw 60a is screwed into a female threaded portion 383 formed in the ground bus bar 38.
  • the female threaded portion 383 is formed by performing burring and thread cutting on the ground bus bar 38.
  • the electromagnetic shield 37 and the ground bus bar 38 are connected.
  • a recess 612 is formed in the resin holder 61 to accommodate the tip of the shaft portion of the second screw 60a.
  • the electromagnetic shield 37 and the ground bus bar 38 can be electrically connected to each other without providing the fastened portion 39. Therefore, the cost of the rotating electrical machine 101 can be reduced.
  • Embodiment 3 Next, a description will be given of a rotating electric machine device according to embodiment 3.
  • the rotating electric machine device according to this embodiment has the same basic configuration as the rotating electric machine device according to embodiment 1, so the following description will focus on the differences.
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view of a rotating electric machine device 102 according to embodiment 3.
  • screws 60a, 60b are not used to fix the ground bus bar 38, and through holes 381, 382 are not formed in the ground bus bar 38.
  • a through hole 143 is not formed in the control board 14.
  • the first plate portion 38a is joined to the GND pattern 142 of the control board 14 by soldering.
  • the first plate portion 38a is surface-mounted to the GND pattern 142 by reflow soldering.
  • the second plate portion 38b is in pressure contact with the second top portion 37b.
  • the second top portion 37b may bend the ground bus bar 38, and the lower surface of the second top portion 37b may be abutted against the second plate portion 38b.
  • the ground bus bar 38 may also be formed of an elastic member such as a leaf spring. In this case, the elastic force of the grounding bus bar 38 can cause the second plate portion 38b to abut more firmly against the second top portion 37b.
  • the ground bus bar 38 is also in pressure contact with the second apex 37b by elastically deforming. This allows the electromagnetic shield 37 and the ground bus bar 38 to be electrically connected more reliably.
  • FIG. 10 is a view of the control board 14 of the rotating electric machine device 103 according to the fourth embodiment, viewed from the first orthogonal direction X.
  • the first apex 37a and the second apex 37b of the electromagnetic shield 37 are indicated by two-dot chain lines.
  • the second screw 60a is indicated by a dotted line.
  • the second screw 60a when viewed from the first orthogonal direction X, the second screw 60a is disposed at a position overlapping with the center of the control board 14 in the second orthogonal direction Y, and the first screw 60b is disposed at a position away from the center of the control board 14 in the second orthogonal direction Y.
  • the axis of the second screw 60a is disposed on a first plane including the axis O of the rotating shaft 21, and the axis of the first screw 60b is disposed on a second plane parallel to the first plane.
  • the first screw 60b when viewed from the first orthogonal direction X, the first screw 60b may be positioned at a position overlapping with the center of the control board 14 in the second orthogonal direction Y, and the second screw 60a may be positioned at a position away from the center of the control board 14 in the second orthogonal direction Y.
  • Embodiment 5 Next, a description will be given of a rotating electric machine device according to embodiment 5.
  • the rotating electric machine device according to this embodiment has a similar basic configuration to the rotating electric machine device according to embodiment 1, so the following description will focus on the differences.
  • Embodiment 6 Next, a description will be given of a rotating electric machine device according to embodiment 6.
  • the rotating electric machine device according to this embodiment has the same basic configuration as the rotating electric machine device according to embodiment 1, so the following description will focus on the differences.
  • Embodiment 8 Next, a description will be given of a rotating electric machine device according to embodiment 8.
  • the rotating electric machine device according to this embodiment has the same basic configuration as the rotating electric machine device according to embodiment 1, so the following description will focus on the differences.
  • FIG. 14 is a circuit diagram of a rotating electric machine device 107 according to embodiment 8.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the rotating electric machine device 107.
  • the rotating electric machine 2 has two sets of three-phase windings. Specifically, the rotating electric machine 2 has a second three-phase winding Ub, Vb, Wb in addition to the three-phase windings Ua, Va, Wa.
  • the rotating electric machine device 100 also has two sets of control units 1A, 1B.
  • the control units 1A, 1B each have a configuration similar to that of the control unit 1 described in the first embodiment. Therefore, in this embodiment, the suffix "A" is added to the components of the first control unit 1A that are the same as the corresponding components in the first embodiment. Furthermore, the suffix "B" is added to the components of the second control unit 1B that are the same as the corresponding components in the first embodiment.
  • the control unit 1A has a control board 14A, a power module 35A, and a busbar unit 36A.
  • the control unit 1B has a control board 14B, a power module 35B, and a busbar unit 36B.
  • the control units 1A and 1B are covered by a housing 40. At the top of the housing 40, a power connector 42A and a signal connector 43A that are connected to the control unit 1A, and a power connector 42B and a signal connector 43B that are connected to the control unit 1B are arranged.
  • the power connector 42A has a first holding member 421A and a power connection terminal 422A (external connection terminal) that extends downward from the first holding member 421A.
  • the signal connector 43A has a second holding member 431A and a signal connection terminal 432A that extends downward from the second holding member 431A.
  • the power connector 42B has a third holding member 421B and a power connection terminal 422B (external connection terminal) that extends downward from the third holding member 421B.
  • the signal connector 43B has a fourth holding member 431B and a signal connection terminal 432B extending downward from the fourth holding member 431B.
  • the first holding member 421A, the second holding member 431A, the third holding member 421B, the fourth holding member 431B, and the housing 40 are integrally molded from a resin material.
  • the power supply connection terminal 422A, the signal connection terminal 432A, the power supply connection terminal 422B, and the signal connection terminal 432B are accommodated in the housing 40.
  • An electromagnetic shield 37 that covers the control units 1A and 1B is provided inside the housing 40.
  • the electromagnetic shield 37 has a first top 37a, two second tops 37b located below the first top 37a, and two connection parts 37c that respectively connect the first top 37a and the two second tops 37b.
  • a power supply connection terminal 422A, a signal connection terminal 432A, a power supply connection terminal 422B, and a signal connection terminal 432B are inserted into the through holes 371 formed in the first top 37a.
  • the heat sink 34 is disposed inside the housing 40.
  • the power module 35A is disposed on one side of the column portion 341 of the heat sink 34 in the second orthogonal direction Y.
  • the power module 35B is disposed on the other side of the column portion 341 in the second orthogonal direction Y. That is, the power modules 35A and 35B are disposed in the second orthogonal direction Y, sandwiching the column portion 341. Note that in FIG. 15, the positions where the power modules 35A and 35B are disposed are indicated by two-dot chain lines.
  • a first terminal connected to the control board 14A is provided at one end of the power module 35A in the first orthogonal direction X
  • a second terminal connected to the bus bar unit 36A is provided at the other end.
  • a first terminal connected to the control board 14B is provided at one end of the power module 35B in the first orthogonal direction X, and a second terminal connected to the bus bar unit 36B is provided at the other end.
  • the control board 14A is disposed on one side of the pillar portion 341 in the first orthogonal direction X.
  • the control board 14B is disposed on the other side of the pillar portion 341 in the first orthogonal direction X.
  • the control boards 14A and 14B are disposed in the first orthogonal direction X, sandwiching the pillar portion 341 therebetween.
  • Capacitors 17b, 17c, and 17d of filter section 17A are disposed on upper section 141A of control board 14A. Capacitors 17b, 17c, and 17d of filter section 17A are disposed between first top 37a and second top 37b in axial direction Z. Capacitors 17b, 17c, and 17d of filter section 17B are disposed on upper section 141B of control board 14B. Capacitors 17b, 17c, and 17d of filter section 17B are disposed between first top 37a and second top 37b in axial direction Z.
  • a ground bus bar 38A is provided between the control board 14A and the electromagnetic shield 37.
  • the ground bus bar 38A electrically connects the GND pattern 142A of the control board 14A to the electromagnetic shield 37.
  • the ground bus bar 38A is attached to the control board 14A by a first screw 60b, and is attached to one of the two second apexes 37b by a second screw 60a.
  • the ground bus bar 38A may be fixed in the same manner as in the second and third embodiments.
  • a ground bus bar 38B is provided between the control board 14B and the electromagnetic shield 37.
  • the ground bus bar 38B electrically connects the GND pattern 142B of the control board 14B to the electromagnetic shield 37.
  • the ground bus bar 38B is attached to the control board 14B by a first screw 60b, and is attached to the other of the two second apexes 37b by a second screw 60a.
  • the ground bus bar 38B may be fixed in the same manner as in the second and third embodiments.
  • the busbar unit 36A is disposed outward from the control board 14A in the first orthogonal direction X.
  • the busbar base 361A of the busbar unit 36A is disposed parallel to the control board 14A.
  • the busbar unit 36B is disposed outward from the control board 14B in the first orthogonal direction X.
  • the busbar base 361B of the busbar unit 36B is disposed parallel to the control board 14B.
  • Fig. 16 is a view of the control board 14A as viewed from the first orthogonal direction X.
  • the first apex 37a and the second apex 37b of the electromagnetic shield 37 are indicated by two-dot chain lines.
  • the second screw 60a is indicated by a dotted line
  • the bus bar unit 36A is indicated by a dashed line.
  • the busbar unit 36A when viewed from the first orthogonal direction X, the busbar unit 36A is disposed so as to overlap with the control board 14A.
  • the busbar unit 36A is disposed so as to be spaced apart from the connection portion (i.e., the first screw 60b) between the ground busbar 38A and the control board 14A in the first orthogonal direction X, and is disposed so as to be spaced apart from the connection portion (i.e., the second screw 60a) between the ground busbar 38A and the electromagnetic shield 37 in the axial direction Z.
  • the busbar unit 36B is disposed so as to overlap with the control board 14B.
  • the busbar unit 36B is disposed so as to be spaced apart from the connection portion (i.e., the first screw 60b) between the ground busbar 38A and the control board 14B in the first orthogonal direction X, and is disposed so as to be spaced apart from the connection portion (i.e., the second screw 60a) between the ground busbar 38A and the electromagnetic shield 37 in the axial direction Z.
  • This allows the busbar units 36A, 36B to be efficiently positioned inside the electromagnetic shield 37, while preventing the busbar units 36A, 36B from contacting the connection portions between the grounding busbars 38A, 38B and the control boards 14A, 14B, and the connection portions between the grounding busbars 38A, 38B and the electromagnetic shield 37.
  • the screws 60a, 60b are arranged so that the axis of the second screw 60a, the axis of the first screw 60b, and the axis O of the rotating shaft 21 are located on the same plane. This allows the control boards 14A, 14B to be fixed to the electromagnetic shield 37 at the center in the second orthogonal direction Y using the screws 60a, 60b, improving the vibration resistance and durability of the control boards 14A, 14B.
  • connection portion between the ground busbar 38A and the control board 14A (i.e., the first screw 60b) and the connection portion between the ground busbar 38A and the electromagnetic shield 37 (i.e., the second screw 60a) may be disposed at different positions in the second orthogonal direction Y.
  • connection portion between the ground busbar 38B and the control board 14B and the connection portion between the ground busbar 38B and the electromagnetic shield 37 may be disposed at different positions in the second orthogonal direction Y.
  • the busbar units 36A and 36B are disposed at a distance from the connection portions between the ground busbars 38A and 38B and the control boards 14A and 14B, and the connection portions between the ground busbars 38A and 38B and the electromagnetic shield 37. This prevents the busbar units 36A and 36B from coming into contact with these connection portions. Furthermore, adjusting the positions of the screws 60a and 60b as described above improves the freedom of design. Therefore, the busbar units 36A and 36B can be arranged more efficiently inside the electromagnetic shield 37, and the increase in size of the rotating electrical device 107 can be suppressed.
  • Embodiment 9 The rotating electric machine devices according to the first to eighth embodiments can be applied to electric power steering devices for vehicles.
  • An electric power steering device 150 according to a ninth embodiment will be described below with reference to Fig. 18. Note that components having the same functions and actions as those in the first embodiment will be given the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
  • FIG. 18 is a schematic diagram of an electric power steering device 150 according to a ninth embodiment.
  • the electric power steering device 150 is a rack-type electric power steering device.
  • the electric power steering device 150 includes a rotating electric machine device 100, a steering wheel 151, a torque sensor 152, and a speed sensor 153.
  • the torque sensor 152 detects the steering torque and outputs it to the rotating electric machine device 100.
  • the speed sensor 153 also detects the traveling speed of the vehicle and outputs it to the rotating electric machine device 100.
  • the rotating electric machine device 100 generates an auxiliary torque that assists the steering torque based on the input from the torque sensor 152 and the speed sensor 153, and transmits it to the steering mechanism of the front wheels 154 of the vehicle.
  • the torque sensor 152 and the speed sensor 153 are part of the sensors 8 in FIG. 1.
  • the rotating electric machine device 100 may generate an auxiliary torque based on information other than the torque sensor 152 and the speed sensor 153.
  • the rotating electric machine device 100 used in the electric power steering device 150 By making the rotating electric machine device 100 used in the electric power steering device 150 smaller, it becomes easier to mount it on a vehicle. By reducing the cost of the rotating electric machine device 100, the cost of the entire electric power steering device 150 can also be reduced. The same applies when rotating electric machine devices 101 to 107 are used instead of the rotating electric machine device 100.
  • the rotating electrical machine 100 may be used for purposes other than the electric power steering device 150.
  • the above-described embodiments or modifications may be combined as appropriate.

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Abstract

本開示に係る回転電機装置は、回転軸を有する回転電機と、回転軸の軸心に沿う軸方向において回転電機と並んで配置され、回転電機を制御する制御ユニットと、制御ユニットを覆う電磁シールドと、を備え、制御ユニットは、軸方向に延び、外部接続端子が接続される制御基板と、外部接続端子へ伝搬するノイズ成分を減衰させるフィルタ部と、を有し、電磁シールドは、制御基板の全体を覆うとともに、外部接続端子が挿通される貫通孔を有する第１の頂部と、第１の頂部よりも回転電機側に配置される第２の頂部と、を有する筒状に形成されており、フィルタ部の少なくとも一部は、制御基板に実装され、軸方向において、第１の頂部と第２の頂部との間に配置される。

Description

回転電機装置および電動パワーステアリング装置
　本開示は、回転電機装置および電動パワーステアリング装置に関する。
　従来、回転電機と制御ユニットとが一体化された回転電機装置が知られている。例えば、回転電機と制御ユニットとは、回転電機の回転軸の軸心に沿う軸方向に並んで配置される。制御ユニットは、回転電機の巻線に電流を供給するパワーモジュールと、パワーモジュールを制御する制御回路部が実装される制御基板と、を有する。特許文献１の回転電機装置では、パワーモジュールおよび制御基板を軸方向に沿って配置した、いわゆる縦置き配置方式を採用している。特許文献２の回転電機装置では、パワーモジュールおよび制御基板を軸方向に対して垂直に配置した、いわゆる横置き配置方式を採用している。
日本国特許第６６０８５５５号公報 国際公開第２０１８／０４７３４２号 国際公開第２０２１／１９２２０２号
　回転電機装置では、制御ユニットからノイズが発生する。特許文献３の回転電機装置では、制御ユニットで発生したノイズが回転電機装置の外部に伝搬することを抑制するために、フィルタ部および電磁シールドが設けられている。特許文献３の構成では、制御基板の一部が電磁シールドを貫通して電磁シールドの外部に突出し、この突出部にフィルタ部を配置している。この場合、電磁シールドに形成される貫通孔が大きくなり、制御ユニットで発生したノイズが貫通孔を介して外部に漏出する可能性がある。
　本開示は、上記の事情に鑑みて、回転電機装置のサイズの増加を抑えつつ、制御ユニットで発生したノイズが回転電機装置の外部に伝搬することを抑制することができる回転電機装置および電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
　本開示に係る回転電機装置の一つの態様は、回転軸を有する回転電機と、前記回転軸の軸心に沿う軸方向において前記回転電機と並んで配置され、前記回転電機を制御する制御ユニットと、前記制御ユニットを覆う電磁シールドと、を備え、前記制御ユニットは、前記軸方向に延び、外部接続端子が接続される制御基板と、前記外部接続端子へ伝搬するノイズ成分を減衰させるフィルタ部と、を有し、前記電磁シールドは、前記制御基板の全体を覆うとともに、前記外部接続端子が挿通される貫通孔を有する第１の頂部と、前記第１の頂部よりも前記回転電機側に配置される第２の頂部と、を有する筒状に形成されており、前記フィルタ部の少なくとも一部は、前記制御基板に実装され、前記軸方向において、前記第１の頂部と前記第２の頂部との間に配置される。
　本開示に係る電動パワーステアリング装置の一つの態様は、前記回転電機装置を備える。
　本開示によれば、回転電機装置のサイズの増加を抑えつつ、制御ユニットで発生したノイズが回転電機装置の外部に伝搬することを抑制することができる回転電機装置および電動パワーステアリング装置を提供できる。
実施の形態１に係る回転電機装置の回路図である。 実施の形態１に係る回転電機装置の構成を示す断面図である。 実施の形態１に係る電磁シールドの平面図である。 実施の形態１に係る回転電機装置の平面図であって、ハウジングおよび電磁シールドを取り外した状態を示す図である。 実施の形態１に係る回転電機装置の部分断面図である。 実施の形態１に係る制御基板を第１直交方向から見た図である。 実施の形態１の変形例に係る電磁シールドの平面図である。 実施の形態２に係る回転電機装置の部分断面図である。 実施の形態３に係る回転電機装置の部分断面図である。 実施の形態４に係る制御基板を第１直交方向から見た図である。 実施の形態５に係る回転電機装置の部分断面図である。 実施の形態６に係る回転電機装置の部分断面図である。 実施の形態７に係る回転電機装置の部分断面図である。 実施の形態８に係る回転電機装置の回路図である。 実施の形態８に係る回転電機装置の構成を示す断面図である。 実施の形態８に係る制御基板を第１直交方向から見た図である。 実施の形態８の変形例に係る制御基板を第１直交方向から見た図である。 実施の形態９に係る電動パワーステアリング装置の概略構成図である。
　以下、図面を参照しながら、本開示の実施の形態について説明する。なお、本開示の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
　実施の形態１．
　図１は、実施の形態１における回転電機装置１００の回路図である。図２は、回転電機装置１００の断面図である。
　図１および図２に示されるように、回転電機装置１００は、制御ユニット１および回転電機２を有している。制御ユニット１と回転電機２とは一体化されている。回転電機装置１００は、例えば、車両に搭載される電動パワーステアリング装置に用いられる。回転電機装置１００は、負荷の駆動により発電して回生電力をバッテリ充電に利用する機能を有していてもよい。
　図１に示されるように、制御ユニット１は、インバータ回路３、制御回路部４、電源リレー用スイッチング素子５、フィルタ部１７、等を含んでいる。制御ユニット１には、バッテリ６（電源）、イグニッションスイッチ７、センサ類８が接続されている。センサ類８は、例えば、車両のハンドルの近傍に設けられて操舵角を検出する操舵角センサ、操舵トルクを検出するトルクセンサ、車両の走行速度を検出する速度センサ、等を含む。
　回転電機２は、例えば、３相ブラシレス回転電機である。３相とは、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相である。回転電機２は、３相巻線を有している。図１では、３相巻線を、符号Ｕａ、Ｖａ、Ｗａにより表す。３相巻線Ｕａ、Ｖａ、Ｗａはデルタ結線されている。３相巻線Ｕａ、Ｖａ、ＷａはＹ結線されていてもよい。回転電機２は、２極２対のブラシ付き回転電機であってもよい。回転電機２には、回転電機２の回転軸２１（図２を参照）の回転角を検出するための回転センサ９が設けられている。
　インバータ回路３は、３相巻線Ｕａ、Ｖａ、Ｗａそれぞれに対応して設けられる、平滑コンデンサ３０Ｕ、３０Ｖ、３０Ｗと、上側アーム用スイッチング素子３１Ｕ、３１Ｖ、３１Ｗと、下側アーム用スイッチング素子３２Ｕ、３２Ｖ、３２Ｗと、シャント抵抗３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗと、回転電機リレー用スイッチング素子３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗと、を備える。なお、インバータ回路３において、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応するそれぞれの回路構成は同様である。そこで以下では、これら３つの相を代表させて、Ｕ相について説明する。つまり、以下の説明はＶ相、Ｗ相についても同様に適用される。
　上側アーム用スイッチング素子３１Ｕはバッテリ６の正極に電気的に接続され、下側アーム用スイッチング素子３２Ｕはバッテリ６の負極に電気的に接続されている。上側アーム用スイッチング素子３１Ｕおよび下側アーム用スイッチング素子３２Ｕは、直列に接続されている。回転電機リレー用スイッチング素子３４Ｕは、上側アーム用スイッチング素子３１Ｕと下側アーム用スイッチング素子３２Ｕとの間に接続されている。回転電機リレー用スイッチング素子３４Ｕは、上側アーム用スイッチング素子３１Ｕと下側アーム用スイッチング素子３２Ｕとの間の部分から、回転電機２の巻線Ｕａに向けた、電力供給のオン、オフを切り替える。平滑コンデンサ３０Ｕは、スイッチング時の電源電圧変動およびノイズを抑制する機能を有する。シャント抵抗３３Ｕは、下側アーム用スイッチング素子３２Ｕとグランドとの間に接続されている。シャント抵抗３３Ｕは、回転電機２の巻線Ｕａに流れる電流を検出するために用いられる。
　制御回路部４は、インバータ回路３を制御する。制御回路部４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）１０、駆動回路１１、入力回路１２、電源回路１３、等を含んでいる。
　イグニッションスイッチ７からのイグニッション信号により、電源回路１３にバッテリ６から電力が供給される。電源回路１３は、バッテリ６から供給された電力を用いて、制御ユニット１を構成する各電子部品を正常に動作させるための電源電圧を生成する。バッテリ６からの電力は、フィルタ部１７および電源リレー用スイッチング素子５を経由して、インバータ回路３にも供給される。
　入力回路１２には、センサ類８が接続されている。センサ類８からの情報は、入力回路１２を介してＣＰＵ１０に伝達される。ＣＰＵ１０は、これらの情報に基づき、回転電機２の３相巻線Ｕａ、Ｖａ、Ｗａのそれぞれへ供給する電流の大きさに対応する制御量を演算して出力する。ＣＰＵ１０の出力信号は、駆動回路１１に伝達される。駆動回路１１は、ＣＰＵ１０の演算結果に基づき、インバータ回路３を駆動する。駆動回路１１による制御は、回転電機２の３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）ごとに行われ、インバータ回路３から、３相巻線Ｕａ、Ｖａ、Ｗａのそれぞれに独立に電流が供給される。
　回転センサ９による検出結果は、入力回路１２にフィードバックされる。ＣＰＵ１０は、回転センサ９によって得られた回転角情報を用いて、回転電機２の回転軸２１の回転角等を算出する。また、図示は省略しているが、シャント抵抗３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗの両端間の電位差、および回転電機２の３相巻線Ｕａ、Ｖａ、Ｗａの端子の電圧等も入力回路１２にフィードバックされる。ＣＰＵ１０は、これらの情報に基づき、電流の演算値と検出値との差異を算出してフィードバック制御を行う。
　電源リレー用スイッチング素子５は、バッテリ６とインバータ回路３との間に設けられる。電源リレー用スイッチング素子５は、駆動回路１１からの駆動信号に基づき、バッテリ６からインバータ回路３に向けた電流の供給および遮断を切り替える。電源リレー用スイッチング素子５により、回転電機２への電流の供給を遮断することができる。
　ＣＰＵ１０は、センサ類８、駆動回路１１、インバータ回路３、回転電機２の３相巻線Ｕａ、Ｖａ、Ｗａ等の異常を検出する異常検出機能を有する。異常を検出した場合、ＣＰＵ１０は、異常を検出した相への電流の供給を遮断するために、対応する相の上側アーム用スイッチング素子３１Ｕ、３１Ｖ、３１Ｗ、下側アーム用スイッチング素子３２Ｕ、３２Ｖ、３２Ｗ、または回転電機リレー用スイッチング素子３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗをオフ状態にする。あるいは、ＣＰＵ１０は、電源リレー用スイッチング素子５をオフ状態にして、全ての相への電流の供給を遮断してもよい。
　フィルタ部１７は、インバータ回路３で発生したノイズを抑制する。具体的には、インバータ回路３のＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御によってスイッチングノイズが発生する。フィルタ部１７は、このスイッチングノイズが回転電機装置１００から外部に伝わることを抑制するために設けられている。フィルタ部１７には、バッテリ６から電源ラインおよびＧＮＤ（Ｇｒｏｕｎｄ）ラインが接続されている。
　フィルタ部１７は、ノーマルモードコイル１７ａ（コイル）、およびコンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを含んでいる。ノーマルモードコイル１７ａは、ノーマルモードノイズ用のコイルである。コンデンサ１７ｂは、アクロスザラインコンデンサまたはＸコンデンサである。コンデンサ１７ｃ、１７ｄは、ラインバイパスコンデンサまたはＹコンデンサである。フィルタ部１７は、インバータ回路３で発生した伝導ノイズ及び放射ノイズを抑制するＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｅｉｃ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）フィルタである。コンデンサ１７ｃ、１７ｄの間の中点１７ｅは、ボディーグランドであり、回転電機装置１００の一部を介して車体に電気的に接続されて接地されている。
　なお、回転電機装置１００で発生するノイズに応じて、フィルタ部１７がコモンモードノイズ用のコイルであるコモンモードコイルを含んでいてもよく、ノーマルモードコイル１７ａが省略されていてもよく、フィルタ部１７に含まれるコンデンサの数が２つ以下、または４つ以上であってもよい。
　次に、回転電機装置１００の各部の構造を、図２～７を参照して説明する。
　本明細書では、回転電機２の回転軸２１の軸心Ｏに沿う方向を軸方向Ｚという。図２に示されるように、回転電機２と制御ユニット１とは、軸方向Ｚに並べて配置され、一体化されている。軸方向Ｚにおいて、制御ユニット１が配置された側を上方といい、回転電機２が配置された側を下方という。軸方向Ｚから見ることを平面視という。軸方向Ｚから見た図を平面図という。なお、軸方向Ｚは、鉛直方向と一致していなくてもよい。軸方向Ｚに直交する一方向を、第１直交方向Ｘという。軸方向Ｚおよび第１直交方向Ｘの双方に直交する方向を、第２直交方向Ｙという。第１直交方向Ｘに沿って、回転軸２１の軸心Ｏから離れる側を第１直交方向Ｘの外側といい、回転軸２１の軸心Ｏに向かう側を第１直交方向Ｘの内側という。第２直交方向Ｙに沿って、回転軸２１の軸心Ｏから離れる側を第２直交方向Ｙの外側といい、回転軸２１の軸心Ｏに向かう側を第２直交方向Ｙの内側という。
　回転電機２は、不図示のロータおよびステータを有する。ロータおよびステータは、回転電機ケース２５に収容される。ロータは、回転軸２１に固定されている。ロータの外周面には、複数の永久磁石が配置される。複数の永久磁石は、例えば、ロータの外周面における極性（Ｓ極およびＮ極）が、周方向に沿って交互に入れ替わるように配置されている。ステータは、ロータの外周側に、隙間を介して配置されている。ステータには、３相巻線Ｕａ、Ｖａ、Ｗａが巻装されている。３相巻線Ｕａ、Ｖａ、Ｗａは、ステータに分布巻きまたは集中巻きされる。３相巻線Ｕａ、Ｖａ、Ｗａの端部（不図示）は、制御ユニット１側へ延びている。
　次に、制御ユニット１の構造について説明する。制御ユニット１は、制御基板１４と、パワーモジュール３５と、バスバーユニット３６と、を有している。
　制御ユニット１は、ハウジング４０により覆われる。ハウジング４０は、制御ユニット１の上部および外周を覆う。ハウジング４０に、制御ユニット１を構成する部品が収容されるため、これら部品の破損を防止することができる。ハウジング４０の上部には、電源用コネクタ４２および信号用コネクタ４３が配置されている。
　電源用コネクタ４２は、第１保持部材４２１と、第１保持部材４２１から下方に向けて延びる電源用接続端子４２２（外部接続端子）と、を有する。信号用コネクタ４３は、第２保持部材４３１と、第２保持部材４３１から下方に向けて延びる信号用接続端子４３２と、を有する。第１保持部材４２１と、第２保持部材４３１と、ハウジング４０とは、樹脂材料で一体成型されている。電源用接続端子４２２および信号用接続端子４３２は、ハウジング４０に収容される。電源用接続端子４２２および信号用接続端子４３２は、制御基板１４に形成される不図示の貫通孔に挿通され、制御基板１４に形成された回路パターンに電気的に接続される。電源用コネクタ４２には、電源系の比較的大きな電流が流れ、信号用コネクタ４３には、信号系の比較的小さな電流が流れる。
　ハウジング４０の内側には、有頂円筒状を有する電磁シールド３７が設けられる。電磁シールド３７は、制御基板１４、パワーモジュール３５、およびバスバーユニット３６を覆う。電磁シールド３７は、金属製である。電磁シールド３７は、制御ユニット１で発生したノイズが外部に放出されることを抑制する。
　電磁シールド３７は、段付き形状を有する。具体的には、電磁シールド３７は、第１の頂部３７ａと、第１の頂部３７ａよりも下方に位置する第２の頂部３７ｂと、第１の頂部３７ａと第２の頂部３７ｂとを接続する接続部３７ｃと、を有する。
　図３は、電磁シールド３７の上面図である。図３に示されるように、第１の頂部３７ａには、貫通孔３７１が設けられている。貫通孔３７１には、電源用コネクタ４２の電源用接続端子４２２および信号用コネクタ４３の信号用接続端子４３２が挿通される。第２の頂部３７ｂには、第２のネジ６０ａ（図５を参照）が挿通される貫通孔３７２が設けられている。電磁シールド３７には、組立て時の位置決め用の貫通孔等が形成されていてもよい。
　図２に戻り、ハウジング４０の内側には、ヒートシンク３４が配置される。ヒートシンク３４は、円柱状の基部３４２と、基部３４２の中央部から上方に突出する柱部３４１と、を有する。
　柱部３４１は、電磁シールド３７の内側に配置される。柱部３４１は、軸方向Ｚに延びる。柱部３４１の軸方向Ｚの端部は、基部３４２に固定される。すなわち、柱部３４１は、基部３４２に片持ち支持される。
　図４は、回転電機装置１００の平面図であって、ハウジング４０および電磁シールド３７を取り外した状態を示す図である。図４に示されるように、平面視において、柱部３４１は、第２直交方向Ｙに長い長方形状である。柱部３４１の第２直交方向Ｙにおける側面には、パワーモジュール３５が配置される。柱部３４１の第１直交方向Ｘにおける一方の側面側には、制御基板１４が配置される。柱部３４１の第１直交方向Ｘにおける一方の側面には、制御基板１４をヒートシンク３４に固定するためのねじ締め土台３４３が設けられる。柱部３４１の第１直交方向Ｘにおける他方の側面側には、バスバーユニット３６が配置される。
　基部３４２は、大径部３４２ａと、大径部３４２ａの上方に配置され、大径部３４２ａよりも径が小さい小径部３４２ｂと、を有する。大径部３４２ａの外周面には回転電機ケース２５およびハウジング４０が固定されている。基部３４２は、回転電機ケース２５により支持されている。小径部３４２ｂの外周面には電磁シールド３７が固定されている。基部３４２には、３相巻線Ｕａ、Ｖａ、Ｗａの端部が挿通される挿通穴（不図示）が形成されている。図示は省略するが、３相巻線Ｕａ、Ｖａ、Ｗａの端部は、挿通穴を通って上方に延び、バスバーユニット３６に接続されている。
　パワーモジュール３５は、柱部３４１の第２直交方向Ｙにおける側面に沿って縦置き配置されている。なお、図２においては、パワーモジュール３５は柱部３４１の裏側に設けられており、二点鎖線で示される。パワーモジュール３５は、インバータ回路３の上側アーム用スイッチング素子３１Ｕ、３１Ｖ、３１Ｗ、下側アーム用スイッチング素子３２Ｕ、３２Ｖ、３２Ｗ、シャント抵抗３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、および回転電機リレー用スイッチング素子３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗを含んでいる。図４に示されるように、パワーモジュール３５の第１直交方向Ｘにおける一方の端部には、制御基板１４と接続される第１端子３５１が設けられており、他方の端部には、バスバーユニット３６と接続される第２端子３５２が設けられている。例えば、制御基板１４と第１端子３５１とは半田付けにより接続され、バスバーユニット３６と第２端子３５２とはＴＩＧ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ　Ｉｎｓｅｒｔ　Ｇａｓ）溶接により接続される。
　バスバーユニット３６は、バスバー基部３６１を有する。バスバー基部３６１は、バスバー３６２と、バスバー３６２が埋設される樹脂製のバスバーホルダ３６３と、を有する。バスバー基部３６１には、インバータ回路３の平滑コンデンサ３０Ｕ、３０Ｖ、３０Ｗおよびフィルタ部１７のノーマルモードコイル１７ａが実装される。バスバー３６２は、回転電機２の３相巻線Ｕａ、Ｖａ、Ｗａの端部、パワーモジュール３５の第２端子３５２、平滑コンデンサ３０Ｕ、３０Ｖ、３０Ｗの端子、ノーマルモードコイル１７ａの端子、および電源用コネクタ４２の電源用接続端子４２２（電源端子およびＧＮＤ端子）と接続される。
　制御基板１４は、柱部３４１の第１直交方向Ｘにおける一方の側面に沿って縦置き配置されている。すなわち、制御基板１４は、軸方向Ｚおよび第２直交方向Ｙに延びるよう配置される。制御基板１４は、第１直交方向Ｘの内側を向く第１面１４ａと、第１直交方向Ｘの外側を向く第２面１４ｂとを有する。制御基板１４には、制御回路部４、電源リレー用スイッチング素子５、およびフィルタ部１７のコンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄが実装される。なお、図２では、制御回路部４および電源リレー用スイッチング素子５の図示を省略している。また、制御基板１４には、インバータ回路３の制御に用いられる不図示の回路部品が実装されている。
　なお、駆動回路１１を流れる電流は比較的小さいため、駆動回路１１は、制御基板１４に実装されている。しかし、駆動回路１１は、パワーモジュール３５に配置されてもよい。また、電源リレー用スイッチング素子５を流れる電流は比較的大きいため、電源リレー用スイッチング素子５は、制御基板１４ではなく、パワーモジュール３５に配置されてもよい。
　図５は、回転電機装置１００の、制御基板１４の上部１４１の周囲を示す部分断面図である。図５に示されるように、コンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、制御基板１４の上部１４１に配置されている。コンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、軸方向Ｚにおいて、第１の頂部３７ａと第２の頂部３７ｂとの間に配置される。本実施の形態では、コンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄの全体が第２の頂部３７ｂよりも上方（第１の頂部３７ａ側）に配置されている。また、上部１４１には、電源用接続端子４２２および信号用接続端子４３２が接続されている。フィルタ部１７は、インバータ回路３で発生したノイズが電源用接続端子４２２を通して外部へ漏出することを防止する。図５の例では、コンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、制御基板１４の第２面１４ｂに配置されている。コンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、制御基板１４の第１面１４ａに配置されていてもよい。
　制御基板１４には、第１のネジ６０ｂが挿通される貫通孔１４３が形成されている。制御基板１４の第２面１４ｂにおける貫通孔１４３の外周部には、ＧＮＤパターン１４２が形成されている。ＧＮＤパターン１４２は、コンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄおよび電源用接続端子４２２と電気的に接続される配線パターンの一部を構成する。ＧＮＤパターン１４２は、コンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄとともにフィルタ部１７を構成している。ＧＮＤパターン１４２によってフィルタ部１７が構成されるので、コストを抑えつつ、電源用接続端子４２２との接続の信頼性を向上させることができる。
　制御基板１４と電磁シールド３７との間には、接地用バスバー３８が設けられている。接地用バスバー３８は、ＧＮＤパターン１４２と電磁シールド３７とを電気的に接続する。接地用バスバー３８は、第１板部３８ａと、第２板部３８ｂとを有するＬ字状に形成されている。
　第２板部３８ｂは、第２の頂部３７ｂの下面に接する。第２板部３８ｂには、第２のネジ６０ａが挿通される貫通孔３８２が形成されている。第２板部３８ｂの下面には、第２のネジ６０ａが締結される被締結部３９が設けられている。被締結部３９は、第２の頂部３７ｂとの間で第２板部３８ｂを挟むよう設けられる。被締結部３９は、例えば六角ナットである。第２板部３８ｂの下面には、樹脂ホルダ６１（樹脂部材）が設けられている。第２板部３８ｂは、樹脂ホルダ６１により下方から支持される。樹脂ホルダ６１は、接地用バスバー３８に圧入等により組み付けられている。樹脂ホルダ６１は、被締結部３９を回転不能に保持する。
　第２のネジ６０ａの軸心に沿った方向において、第２の頂部３７ｂ、第２板部３８ｂ、および被締結部３９は、上方からこの順に配置される。この状態で、第２のネジ６０ａを上方から貫通孔３７２および貫通孔３８２に挿通して被締結部３９に締結する。これにより、第２板部３８ｂと第２の頂部３７ｂとが密着した状態で互いに固定され、第２板部３８ｂと第２の頂部３７ｂとが電気的に接続される。また、このとき、第２のネジ６０ａの軸心は、第２の頂部３７ｂに対して垂直に配置されている。
　このような構成により、第２のネジ６０ａの上方に固定用部品を設けることなく、電磁シールド３７と接地用バスバー３８とを互いに固定することができる。したがって、電磁シールド３７とハウジング４０との間に、接地用バスバー３８の固定のための軸方向Ｚの距離を確保する必要がなく、軸方向Ｚにおける制御ユニット１のサイズの増加を抑えることができる。
　なお、図７に示されるように、第２の頂部３７ｂには、貫通孔３７２を囲むように設けられる切り欠き穴３７３が設けられていてもよい。切り欠き穴３７３が設けられることで、第２の頂部３７ｂが変形しやすくなり、第２板部３８ｂと第２の頂部３７ｂとをより確実に固定することができる。
　第１板部３８ａは、制御基板１４の第２面１４ｂに接する。第１板部３８ａは、制御基板１４のＧＮＤパターン１４２に接する。第１板部３８ａには、第１のネジ６０ｂが挿通される貫通孔３８１が形成されている。樹脂ホルダ６１には、下方に突出する突出部６１ａが設けられている。第２板部３８ｂは、突出部６１ａにより第１直交方向Ｘの外側から覆われる。突出部６１ａには、第１のネジ６０ｂが挿通される貫通孔６１１が形成されている。制御基板１４の第１面１４ａにおける貫通孔１４３の外周部は、ヒートシンク３４のねじ締め土台３４３により支持される。
　第１のネジ６０ｂの軸心に沿った方向において、突出部６１ａ、第１板部３８ａ、制御基板１４、およびねじ締め土台３４３は、第１直交方向Ｘの内側に向けて、この順に配置される。この状態で、第１のネジ６０ｂを、第１直交方向Ｘの外側から貫通孔６１１、貫通孔３８１、貫通孔１４３に挿通してねじ締め土台３４３に締結する。これにより、第１板部３８ａと制御基板１４とが密着した状態で第１板部３８ａおよび制御基板１４がねじ締め土台３４３に対して固定され、第１板部３８ａとＧＮＤパターン１４２とが電気的に接続される。また、このとき、第１のネジ６０ｂの軸心は、制御基板１４に対して垂直に配置されている。
　第１板部３８ａを制御基板１４の第１直交方向Ｘの外側に配置し、第１のネジ６０ｂを第１直交方向Ｘの外側から締結するため、例えばヒートシンク３４の上方に固定用部品を設けることなく、接地用バスバー３８および制御基板１４をヒートシンク３４に対して固定することができる。したがって、軸方向Ｚにおける制御ユニット１のサイズの増加を抑えることができる。
　上記の構成により、ＧＮＤパターン１４２と電磁シールド３７とは、接地用バスバー３８を介して電気的に接続される。また、第１のネジ６０ｂがねじ締め土台３４３に締結されることで、第１のネジ６０ｂはヒートシンク３４と電気的に接続される。しかし、電磁シールド３７およびＧＮＤパターン１４２は、第１のネジ６０ｂおよびヒートシンク３４と、電気的に接続されていない。すなわち、第１のネジ６０ｂの頭部と第１板部３８ａとの間には、絶縁材としての樹脂ホルダ６１の突出部６１ａが挟まれている。また、第１のネジ６０ｂの軸部は、第１板部３８ａの貫通孔３８１の内面および制御基板１４の貫通孔１４３の内面と接触していない。例えば、第１板部３８ａの貫通孔３８１の内面および制御基板１４の貫通孔１４３の内面には、絶縁材としての樹脂製のカラーが配置されていてもよい。これにより、第１のネジ６０ｂは、接地用バスバー３８および制御基板１４と電気的に絶縁されている。さらに、制御基板１４の第１面１４ａとねじ締め土台３４３とは、電気的に絶縁されている。したがって、フィルタ部１７のコンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、ノイズ源であるパワーモジュール３５が取り付けられるヒートシンク３４を経由することなく、接地用バスバー３８および電磁シールド３７を経由して接地される。これにより、フィルタ部１７によってパワーモジュール３５（インバータ回路３）で発生したノイズを効果的に抑制することができる。
　図６は、制御基板１４を第１直交方向Ｘから見た図である。図６では、電磁シールド３７の第１の頂部３７ａおよび第２の頂部３７ｂを二点鎖線で示している。また、第２のネジ６０ａを点線で示している。
　図６に示されるように、第１直交方向Ｘから見たときに、接地用バスバー３８は、制御基板１４の第２直交方向Ｙにおける中央と重なる位置に配置されている。また、第１直交方向Ｘから見たときに、ネジ６０ａ、６０ｂも、制御基板１４の第２直交方向Ｙにおける中央と重なる位置に配置されている。ネジ６０ａ、６０ｂは、第２のネジ６０ａの軸心と、第１のネジ６０ｂの軸心と、回転軸２１の軸心Ｏとが同一平面上に位置するように配置されている。これにより、ネジ６０ａ、６０ｂを用いて、制御基板１４を、電磁シールド３７に対して、第２直交方向Ｙにおける中央で固定することができ、制御基板１４の耐振性および耐久性を向上させることができる。
　以上説明したように、本実施の形態に係る回転電機装置１００は、回転軸２１を有する回転電機２と、軸方向Ｚにおいて回転電機２と並んで配置され、回転電機２を制御する制御ユニット１と、制御ユニット１を覆う電磁シールド３７と、を備える。制御ユニット１は、軸方向Ｚに延び、電源用コネクタ４２の電源用接続端子４２２が接続される制御基板１４と、電源用接続端子４２２へ伝搬するノイズ成分を減衰させるフィルタ部１７と、を有する。電磁シールド３７は、制御基板１４の全体を覆うとともに、電源用接続端子４２２が挿通される貫通孔３７１を有する第１の頂部３７ａと、第１の頂部３７ａよりも回転電機２側に配置される第２の頂部３７ｂと、を有する筒状に形成されている。フィルタ部１７のコンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、制御基板１４に実装され、軸方向Ｚにおいて、第１の頂部３７ａと第２の頂部３７ｂとの間に配置される。
　コンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを制御基板１４に実装するので、コンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを実装するための専用の基板および支持構造を設ける場合と比較して、回転電機装置１００のサイズの増加を抑えることができ、回転電機装置１００のコストを低減させることができる。また、コンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを、軸方向Ｚにおいて、第１の頂部３７ａと第２の頂部３７ｂとの間に配置するため、コンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを電源用接続端子４２２に近接して配置することができ、フィルタ部１７により電源用接続端子４２２へ伝搬するノイズ成分を効果的に減衰させることができる。制御基板１４の全体が電磁シールド３７により覆われており、電磁シールド３７の第１の頂部３７ａには、電源用接続端子４２２が挿通される貫通孔３７１が形成される。これにより、例えば制御基板１４の一部が電磁シールド３７を貫通して電磁シールド３７の外側に突出する場合と比べて、貫通孔３７１のサイズを低減することができ、制御ユニット１で発生したノイズが貫通孔３７１を介して外部に漏出することを抑制できる。したがって、制御ユニット１で発生したノイズが回転電機装置１００の外部に伝搬することを抑制することができる。
　電磁シールド３７は、第１の頂部３７ａと第２の頂部３７ｂを有する段付き形状を有する。第１の頂部３７ａに貫通孔３７１を形成し、第２の頂部３７ｂを、例えば制御基板１４との固定に用いることで、第１の頂部３７ａの貫通孔３７１のサイズをより低減することができる。
　また、フィルタ部１７は、制御基板１４に形成され、電源用接続端子４２２と電気的に接続されるＧＮＤパターン１４２を有している。制御ユニット１は、ＧＮＤパターン１４２と電磁シールド３７とを電気的に接続する接地用バスバー３８を有する。
　これにより、フィルタ部１７を、接地用バスバー３８および電磁シールド３７を経由して接地することができる。
　また、回転電機装置１００は、電磁シールド３７の内側に配置されるヒートシンク３４をさらに備える。制御ユニット１は、接地用バスバー３８および制御基板１４を、ヒートシンク３４に対して固定する第１のネジ６０ｂと、接地用バスバー３８と第１のネジ６０ｂとの間に配置される樹脂ホルダ６１と、を有する。
　第１のネジ６０ｂにより、接地用バスバー３８および制御基板１４を、ヒートシンク３４に対して固定することができる。また、接地用バスバー３８と第１のネジ６０ｂとの間には樹脂ホルダ６１が配置されており、接地用バスバー３８と第１のネジ６０ｂとの間は絶縁されている。したがって、フィルタ部１７を、ノイズ源であるパワーモジュール３５が取り付けられるヒートシンク３４を経由することなく、接地用バスバー３８および電磁シールド３７を経由して接地することができる。これにより、フィルタ部１７によって電源用接続端子４２２へ伝搬するノイズ成分をより効果的に減衰させることができる。
　また、第１のネジ６０ｂの軸心に沿った方向において、樹脂ホルダ６１、接地用バスバー３８、制御基板１４、およびヒートシンク３４は、回転軸２１の軸心Ｏに向かって、この順に配置されている。
　これにより、第１のネジ６０ｂを用いて、接地用バスバー３８および制御基板１４を、ヒートシンク３４に対して容易に固定することができる。
　また、制御ユニット１は、接地用バスバー３８を、第２の頂部３７ｂに対して固定する第２のネジ６０ａを有する。
　第２のネジ６０ａにより、接地用バスバー３８を第２の頂部３７ｂに対して固定することができる。
　また、制御ユニット１は、第２の頂部３７ｂとの間で接地用バスバー３８を挟むよう設けられ、第２のネジ６０ａが締結される被締結部３９を有する。
　これにより、接地用バスバー３８を第２の頂部３７ｂに対してより確実に固定することができる。
　また、接地用バスバー３８と第２の頂部３７ｂとは、軸方向Ｚに並んで配置される。
　これにより、第２のネジ６０ａを軸方向Ｚの上方から締結することができ、接地用バスバー３８を第２の頂部３７ｂに対してより容易に固定することができる。
　また、制御ユニット１は、接地用バスバー３８と、接地用バスバー３８を制御基板１４に取り付ける第１のネジ６０ｂと、接地用バスバー３８を第２の頂部３７ｂに取り付ける第２のネジ６０ａと、を有する。第１のネジ６０ｂの軸心と、第２のネジ６０ａの軸心とは、回転軸２１の軸心Ｏを含む同一平面上に配置されている。
　これにより、ネジ６０ａ、６０ｂを用いて、制御基板１４を、電磁シールド３７に対して確実に固定することができ、制御基板１４の耐振性および耐久性を向上させることができる。
　また、第１のネジ６０ｂの軸心は、制御基板１４に対して垂直に配置されており、第２のネジ６０ａの軸心は、第２の頂部３７ｂに対して垂直に配置されている。
　これにより、接地用バスバー３８と制御基板１４とを、第１のネジ６０ｂを用いて緩むことなく確実に固定することができ、接地用バスバー３８と電磁シールド３７とを、第２のネジ６０ａを用いて緩むことなく確実に固定することができる。したがって、制御基板１４の耐振性および耐久性を向上させることができる。
　また、回転電機装置１００は、電源用接続端子４２２を収容するとともに、電磁シールド３７を覆うハウジング４０をさらに備える。
　ハウジング４０に、制御ユニット１を構成する部品が収容されるため、これら部品の破損を防止することができる。また、制御基板１４および電磁シールド３７をハウジング４０の内側に配置することで、回転電機装置１００のサイズの増加を抑制できる。
実施の形態２．
　次に、実施の形態２に係る回転電機装置について説明する。本実施の形態に係る回転電機装置は、基本的な構成は実施の形態１の回転電機装置と同様であるため、異なる点を中心に説明する。
　図８は、実施の形態２に係る回転電機装置１０１の部分断面図である。図８に示されるように、本実施の形態では、被締結部３９が設けられておらず、第２のネジ６０ａは、接地用バスバー３８に形成される雌ねじ部３８３に螺合される。雌ねじ部３８３は、接地用バスバー３８にバーリング加工およびねじ切り加工を施すことで形成される。第２のネジ６０ａを雌ねじ部３８３に螺合することで、電磁シールド３７と接地用バスバー３８とが接続される。また、樹脂ホルダ６１には、第２のネジ６０ａの軸部の先端部が収容される凹部６１２が形成される。
　この場合、被締結部３９を設けることなく、電磁シールド３７と接地用バスバー３８とを電気的に接続することができる。したがって、回転電機装置１０１のコストを低減させることができる。
実施の形態３．
　次に、実施の形態３に係る回転電機装置について説明する。本実施の形態に係る回転電機装置は、基本的な構成は実施の形態１の回転電機装置と同様であるため、異なる点を中心に説明する。
　図９は、実施の形態３に係る回転電機装置１０２の部分断面図である。図９に示されるように、本実施の形態では、接地用バスバー３８の固定にネジ６０ａ、６０ｂが用いられず、接地用バスバー３８には貫通孔３８１、３８２が形成されていない。制御基板１４には貫通孔１４３が形成されていない。第１板部３８ａは、制御基板１４のＧＮＤパターン１４２と、半田付けにより接合されている。例えば、第１板部３８ａは、ＧＮＤパターン１４２に、リフローはんだで表面実装される。第２板部３８ｂは、第２の頂部３７ｂと押圧接触されている。例えば、組み立て時に、第２の頂部３７ｂによって接地用バスバー３８を撓ませた状態で、第２の頂部３７ｂの下面を第２板部３８ｂと当接させてもよい。また、接地用バスバー３８は、板ばね等の弾性部材により形成されていてもよい。この場合、接地用バスバー３８の弾性力によって、第２板部３８ｂを第２の頂部３７ｂにより強く当接させることができる。
　以上説明したように、本実施の形態に係る回転電機装置１０２では、接地用バスバー３８は、ＧＮＤパターン１４２と半田付けにより接合されるとともに、第２の頂部３７ｂと押圧接触されている。この場合、ネジ等を設けることなく、接地用バスバー３８を介してＧＮＤパターン１４２と電磁シールド３７とを電気的に接続することができる。したがって、回転電機装置１０２のコストを低減させることができる。
　また、接地用バスバー３８は、弾性変形することで第２の頂部３７ｂと押圧接触されている。これにより、電磁シールド３７と接地用バスバー３８とをより確実に電気的に接続することができる。
実施の形態４．
　次に、実施の形態４に係る回転電機装置について説明する。本実施の形態に係る回転電機装置は、基本的な構成は実施の形態１の回転電機装置と同様であるため、異なる点を中心に説明する。
　図１０は、実施の形態４に係る回転電機装置１０３の制御基板１４を第１直交方向Ｘから見た図である。図１０では、電磁シールド３７の第１の頂部３７ａおよび第２の頂部３７ｂを二点鎖線で示している。また、第２のネジ６０ａを点線で示している。
　図１０に示されるように、本実施の形態では、第１直交方向Ｘから見たときに、第２のネジ６０ａは、制御基板１４の第２直交方向Ｙにおける中央と重なる位置に配置されており、第１のネジ６０ｂは、制御基板１４の第２直交方向Ｙにおける中央から離れた位置に配置されている。第２のネジ６０ａの軸心は、回転軸２１の軸心Ｏを含む第１の平面上に配置され、第１のネジ６０ｂの軸心は、第１の平面に平行な第２の平面上に配置されている。この場合であっても、ネジ６０ａ、６０ｂを用いて、接地用バスバー３８を、制御基板１４および電磁シールド３７に固定し、接地用バスバー３８を介してＧＮＤパターン１４２と電磁シールド３７とを電気的に接続することができる。また、ネジ６０ａ、６０ｂの位置を調整することで設計の自由度が向上する。したがって、回転電機装置１０３のサイズの増加を抑えることができ、また回転電機装置１０３のコストを低減することができる。
　なお、第１直交方向Ｘから見たときに、第１のネジ６０ｂが、制御基板１４の第２直交方向Ｙにおける中央と重なる位置に配置されており、第２のネジ６０ａが、制御基板１４の第２直交方向Ｙにおける中央から離れた位置に配置されていてもよい。
実施の形態５．
　次に、実施の形態５に係る回転電機装置について説明する。本実施の形態に係る回転電機装置は、基本的な構成は実施の形態１の回転電機装置と同様であるため、異なる点を中心に説明する。
　図１１は、実施の形態５に係る回転電機装置１０４の部分断面図である。図１１に示されるように、本実施の形態では、ノーマルモードコイル１７ａが、制御基板１４の上部１４１に設けられる。すなわち、コンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄおよびノーマルモードコイル１７ａが、制御基板１４に実装され、軸方向Ｚにおいて、第１の頂部３７ａと第２の頂部３７ｂとの間に配置される。これにより、電磁シールド３７によってノイズを吸収した後に、フィルタ部１７によってノイズをより効果的に低減することがでる。
実施の形態６．
　次に、実施の形態６に係る回転電機装置について説明する。本実施の形態に係る回転電機装置は、基本的な構成は実施の形態１の回転電機装置と同様であるため、異なる点を中心に説明する。
　図１２は、実施の形態６に係る回転電機装置１０５の部分断面図である。図１２に示されるように、本実施の形態では、コンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、軸方向Ｚにおいて、コンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄの側面の位置が、第２の頂部３７ｂの上面（外面）の位置と一致するように設けられている。これにより、電磁シールド３７によってノイズを吸収した後、直ちにフィルタ部１７によってノイズを低減することがでる。
実施の形態７．
　次に、実施の形態７に係る回転電機装置について説明する。本実施の形態に係る回転電機装置は、基本的な構成は実施の形態１の回転電機装置と同様であるため、異なる点を中心に説明する。
　図１３は、実施の形態７に係る回転電機装置１０６の部分断面図である。図１３に示されるように、本実施の形態では、軸方向Ｚにおいて、コンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄが、第２の頂部３７ｂの上面（外面）と重なるよう設けられている。すなわち、コンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄの一部が、第２の頂部３７ｂの上面よりも下方に配置されている。この場合も、電磁シールド３７によってノイズを吸収した後、直ちにフィルタ部１７によってノイズを低減することがでる。
実施の形態８．
　次に、実施の形態８に係る回転電機装置について説明する。本実施の形態に係る回転電機装置は、基本的な構成は実施の形態１の回転電機装置と同様であるため、異なる点を中心に説明する。
　図１４は、実施の形態８に係る回転電機装置１０７の回路図である。図１５は、回転電機装置１０７の断面図である。
　図１４および図１５に示されるように、本実施の形態では、回転電機２は、２組の３相巻線を有している。具体的には、回転電機２は、３相巻線Ｕａ、Ｖａ、Ｗａに加えて、第２の３相巻線Ｕｂ、Ｖｂ、Ｗｂを有する。また、回転電機装置１００は、２組の制御ユニット１Ａ、１Ｂを有している。制御ユニット１Ａ、１Ｂはそれぞれ、実施の形態１において説明した制御ユニット１と同様の構成を有する。そこで、本実施の形態では、第１の制御ユニット１Ａの構成部品のうち、実施の形態１において対応する構成部品と同様の符号に添え字「Ａ」を付す。また、第２の制御ユニット１Ｂの構成部品のうち、実施の形態１において対応する構成部品と同様の符号に添え字「Ｂ」を付す。
　以下では、実施の形態１と同様の構造についてはその説明を省略し、異なる点を中心に説明する。例えば、制御ユニット１Ａは、インバータ回路３Ａ、制御回路部４Ａ、電源リレー用スイッチング素子５Ａ、およびフィルタ部１７Ａを備えている。これらインバータ回路３Ａ、制御回路部４Ａ、電源リレー用スイッチング素子５Ａ、およびフィルタ部１７Ａの構成は、実施の形態１において説明したインバータ回路３、制御回路部４、電源リレー用スイッチング素子５、およびフィルタ部１７の構成と同様である。また、制御ユニット１Ｂは、インバータ回路３Ｂ、制御回路部４Ｂ、電源リレー用スイッチング素子５Ｂ、およびフィルタ部１７Ｂを備えている。
　第１の制御ユニット１Ａは、センサ類８および回転センサ９等からの入力情報に基づいて、制御回路部４Ａおよびインバータ回路３Ａを動作させる。これにより、３相巻線Ｕａ、Ｖａ、Ｗａを介して回転軸２１を駆動させることができる。第２の制御ユニット１Ｂは、センサ類８および回転センサ９等からの入力情報に基づいて、制御回路部４Ｂおよびインバータ回路３Ｂを動作させる。これにより、３相巻線Ｕｂ、Ｖｂ、Ｗｂを介して回転軸２１を駆動させることができる。このように、２つの制御ユニット１Ａ、１Ｂが互いに独立して回転電機２を駆動できるように構成することで、システムの冗長性が確保される。
　次に、回転電機装置１０７の各部の構造を説明する。図１５に示されるように、制御ユニット１Ａは、制御基板１４Ａと、パワーモジュール３５Ａと、バスバーユニット３６Ａと、を有している。制御ユニット１Ｂは、制御基板１４Ｂと、パワーモジュール３５Ｂと、バスバーユニット３６Ｂと、を有している。
　制御ユニット１Ａ、１Ｂは、ハウジング４０により覆われる。ハウジング４０の上部には、制御ユニット１Ａと接続される電源用コネクタ４２Ａおよび信号用コネクタ４３Ａと、制御ユニット１Ｂと接続される電源用コネクタ４２Ｂおよび信号用コネクタ４３Ｂと、が配置されている。電源用コネクタ４２Ａは、第１保持部材４２１Ａと、第１保持部材４２１Ａから下方に向けて延びる電源用接続端子４２２Ａ（外部接続端子）と、を有する。信号用コネクタ４３Ａは、第２保持部材４３１Ａと、第２保持部材４３１Ａから下方に向けて延びる信号用接続端子４３２Ａと、を有する。電源用コネクタ４２Ｂは、第３保持部材４２１Ｂと、第３保持部材４２１Ｂから下方に向けて延びる電源用接続端子４２２Ｂ（外部接続端子）と、を有する。信号用コネクタ４３Ｂは、第４保持部材４３１Ｂと、第４保持部材４３１Ｂから下方に向けて延びる信号用接続端子４３２Ｂと、を有する。第１保持部材４２１Ａと、第２保持部材４３１Ａと、第３保持部材４２１Ｂと、第４保持部材４３１Ｂと、ハウジング４０とは、樹脂材料で一体成型されている。電源用接続端子４２２Ａ、信号用接続端子４３２Ａ、電源用接続端子４２２Ｂ、および信号用接続端子４３２Ｂは、ハウジング４０に収容される。
　ハウジング４０の内側には、制御ユニット１Ａ、１Ｂを覆う電磁シールド３７が設けられる。本実施の形態において、電磁シールド３７は、第１の頂部３７ａと、第１の頂部３７ａよりも下方に位置する２つの第２の頂部３７ｂと、第１の頂部３７ａと２つの第２の頂部３７ｂとをそれぞれ接続する２つの接続部３７ｃと、を有する。第１の頂部３７ａに形成される貫通孔３７１には、電源用接続端子４２２Ａ、信号用接続端子４３２Ａ、電源用接続端子４２２Ｂ、および信号用接続端子４３２Ｂが挿通される。
　ハウジング４０の内側には、ヒートシンク３４が配置される。ヒートシンク３４の柱部３４１の第２直交方向Ｙにおける一方の側面には、パワーモジュール３５Ａが配置される。柱部３４１の第２直交方向Ｙにおける他方の側面には、パワーモジュール３５Ｂが配置される。すなわち、パワーモジュール３５Ａ、３５Ｂは、第２直交方向Ｙに、柱部３４１を挟んで配置される。なお、図１５においては、パワーモジュール３５Ａ、３５Ｂが配置される位置を二点鎖線で示す。また、図示は省略するが、パワーモジュール３５Ａの第１直交方向Ｘにおける一方の端部には、制御基板１４Ａと接続される第１端子が設けられており、他方の端部には、バスバーユニット３６Ａと接続される第２端子が設けられている。パワーモジュール３５Ｂの第１直交方向Ｘにおける一方の端部には、制御基板１４Ｂと接続される第１端子が設けられており、他方の端部には、バスバーユニット３６Ｂと接続される第２端子が設けられている。
　柱部３４１の第１直交方向Ｘにおける一方の側面側には、制御基板１４Ａが配置される。柱部３４１の第１直交方向Ｘにおける他方の側面側には、制御基板１４Ｂが配置される。すなわち、制御基板１４Ａ、１４Ｂは、第１直交方向Ｘに、柱部３４１を挟んで配置される。
　フィルタ部１７Ａのコンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、制御基板１４Ａの上部１４１Ａに配置されている。フィルタ部１７Ａのコンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、軸方向Ｚにおいて、第１の頂部３７ａと第２の頂部３７ｂとの間に配置される。フィルタ部１７Ｂのコンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、制御基板１４Ｂの上部１４１Ｂに配置されている。フィルタ部１７Ｂのコンデンサ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、軸方向Ｚにおいて、第１の頂部３７ａと第２の頂部３７ｂとの間に配置される。
　制御基板１４Ａと電磁シールド３７との間には、接地用バスバー３８Ａが設けられている。接地用バスバー３８Ａは、制御基板１４ＡのＧＮＤパターン１４２Ａと電磁シールド３７とを電気的に接続する。実施の形態１と同様に、接地用バスバー３８Ａは、第１のネジ６０ｂにより制御基板１４Ａに取り付けられるとともに、第２のネジ６０ａにより２つの第２の頂部３７ｂのうちの一方の第２の頂部３７ｂに取り付けられる。接地用バスバー３８Ａは、実施の形態２、３と同様の方法により固定されていてもよい。
　制御基板１４Ｂと電磁シールド３７との間には、接地用バスバー３８Ｂが設けられている。接地用バスバー３８Ｂは、制御基板１４ＢのＧＮＤパターン１４２Ｂと電磁シールド３７とを電気的に接続する。実施の形態１と同様に、接地用バスバー３８Ｂは、第１のネジ６０ｂにより制御基板１４Ｂに取り付けられるとともに、第２のネジ６０ａにより２つの第２の頂部３７ｂのうちの他方の第２の頂部３７ｂに取り付けられる。接地用バスバー３８Ｂは、実施の形態２、３と同様の方法により固定されていてもよい。
　バスバーユニット３６Ａは、制御基板１４Ａよりも第１直交方向Ｘの外側に配置される。バスバーユニット３６Ａのバスバー基部３６１Ａは、制御基板１４Ａと平行に配置される。バスバーユニット３６Ｂは、制御基板１４Ｂよりも第１直交方向Ｘの外側に配置される。バスバーユニット３６Ｂのバスバー基部３６１Ｂは、制御基板１４Ｂと平行に配置される。
　図１６は、制御基板１４Ａを第１直交方向Ｘから見た図である。なお、図１６では、電磁シールド３７の第１の頂部３７ａおよび第２の頂部３７ｂを二点鎖線で示している。また、第２のネジ６０ａを点線で示しており、バスバーユニット３６Ａを一点鎖線で示している。
　図１６に示されるように、第１直交方向Ｘから見たときに、バスバーユニット３６Ａは、制御基板１４Ａと重なるよう配置される。バスバーユニット３６Ａは、接地用バスバー３８Ａと制御基板１４Ａとの接続部分（すなわち、第１のネジ６０ｂ）と第１直交方向Ｘにおいて離間して配置され、接地用バスバー３８Ａと電磁シールド３７との接続部分（すなわち、第２のネジ６０ａ）と軸方向Ｚにおいて離間して配置されている。同様に、第１直交方向Ｘから見たときに、バスバーユニット３６Ｂは、制御基板１４Ｂと重なるよう配置される。バスバーユニット３６Ｂは、接地用バスバー３８Ｂと制御基板１４Ｂとの接続部分と第１直交方向Ｘにおいて離間して配置され、接地用バスバー３８Ｂと電磁シールド３７との接続部分と軸方向Ｚにおいて離間して配置されている。これにより、バスバーユニット３６Ａ、３６Ｂが、接地用バスバー３８Ａ、３８Ｂと制御基板１４Ａ、１４Ｂとの接続部分、および接地用バスバー３８Ａ、３８Ｂと電磁シールド３７との接続部分と接触することを防止しつつ、電磁シールド３７の内側においてバスバーユニット３６Ａ、３６Ｂを効率的に配置することができる。
　また、図１６の例では、ネジ６０ａ、６０ｂは、第２のネジ６０ａの軸心と、第１のネジ６０ｂの軸心と、回転軸２１の軸心Ｏとが同一平面上に位置するように配置されている。これにより、ネジ６０ａ、６０ｂを用いて、制御基板１４Ａ、１４Ｂを、電磁シールド３７に対して、第２直交方向Ｙにおける中央で固定することができ、制御基板１４Ａ、１４Ｂの耐振性および耐久性を向上させることができる。
　なお、図１７に示されるように、接地用バスバー３８Ａと制御基板１４Ａとの接続部分（すなわち、第１のネジ６０ｂ）と、接地用バスバー３８Ａと電磁シールド３７との接続部分（すなわち、第２のネジ６０ａ）とが、第２直交方向Ｙに異なる位置に配置されてもよい。同様に、接地用バスバー３８Ｂと制御基板１４Ｂとの接続部分と、接地用バスバー３８Ｂと電磁シールド３７との接続部分とが、第２直交方向Ｙに異なる位置に配置されてもよい。この場合であっても、バスバーユニット３６Ａ、３６Ｂは、接地用バスバー３８Ａ、３８Ｂと制御基板１４Ａ、１４Ｂとの接続部分、および接地用バスバー３８Ａ、３８Ｂと電磁シールド３７との接続部分と離間して配置される。したがって、バスバーユニット３６Ａ、３６Ｂが、これら接続部分と接触することを防止できる。また、上記のようにネジ６０ａ、６０ｂの位置を調整することで設計の自由度が向上する。したがって、電磁シールド３７の内側においてバスバーユニット３６Ａ、３６Ｂをより効率的に配置することができ、回転電機装置１０７のサイズの増加を抑えることができる。
実施の形態９．
　実施の形態１～８に係る回転電機装置は、車両用の電動パワーステアリング装置に適用することができる。以下、実施の形態９に係る電動パワーステアリング装置１５０について、図１８を用いて説明する。なお、実施の形態１と同様の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
　図１８は、実施の形態９に係る電動パワーステアリング装置１５０の概略構成図である。図示の例では、電動パワーステアリング装置１５０は、ラック式の電動パワーステアリング装置である。電動パワーステアリング装置１５０は、回転電機装置１００と、ハンドル１５１と、トルクセンサ１５２と、速度センサ１５３と、を備える。
　運転者がハンドル１５１を操作し、車両のステアリング機構に操舵トルクを発生させると、トルクセンサ１５２は、その操舵トルクを検出して回転電機装置１００に出力する。また速度センサ１５３は車両の走行速度を検出して回転電機装置１００に出力する。回転電機装置１００は、トルクセンサ１５２および速度センサ１５３からの入力に基づいて操舵トルクを補助する補助トルクを発生させ、車両の前輪１５４のステアリング機構に伝達する。トルクセンサ１５２および速度センサ１５３は、図１におけるセンサ類８の一部である。回転電機装置１００は、トルクセンサ１５２および速度センサ１５３以外の情報に基づいて補助トルクを発生させてもよい。
　電動パワーステアリング装置１５０に適用される回転電機装置１００を小型化することで、車両への搭載性が向上する。回転電機装置１００のコストを削減することで、電動パワーステアリング装置１５０全体のコストも削減することができる。回転電機装置１００に替えて、回転電機装置１０１～１０７を用いた場合も同様である。
　なお、本開示の技術的範囲は前記実施の形態に限定されず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
　例えば、回転電機装置１００が、電動パワーステアリング装置１５０以外の用途に用いられてもよい。その他、上記した実施の形態あるいは変形例を、適宜組み合わせてもよい。
　１、１Ａ、１Ｂ…制御ユニット　２…回転電機　１７、１７Ａ、１７Ｂ…フィルタ部　１７ａ…ノーマルモードコイル（コイル）　１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ…コンデンサ　２１…回転軸　３４…ヒートシンク　３６、３６Ａ、３６Ｂ…バスバーユニット　３７…電磁シールド　３７ａ…第１の頂部　３７ｂ…第２の頂部　３８、３８Ａ、３８Ｂ…接地用バスバー　３９…被締結部　４０…ハウジング　６０ａ…第２のネジ　６０ｂ…第１のネジ　６１…樹脂ホルダ（樹脂部材）　１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７…回転電機装置　１４２、１４２Ａ、１４２Ｂ…ＧＮＤパターン（配線パターン）　１５０…電動パワーステアリング装置　３６１、３６１Ａ、３６１Ｂ…バスバー基部　４２２、４２２Ａ、４２２Ｂ…電源用接続端子（外部接続端子）　Ｏ…軸心

Claims (20)

  1. 　回転軸を有する回転電機と、
    　前記回転軸の軸心に沿う軸方向において前記回転電機と並んで配置され、前記回転電機を制御する制御ユニットと、
    　前記制御ユニットを覆う電磁シールドと、
    を備え、
    　前記制御ユニットは、
    　　前記軸方向に延び、外部接続端子が接続される制御基板と、
    　　前記外部接続端子へ伝搬するノイズ成分を減衰させるフィルタ部と、
    を有し、
    　前記電磁シールドは、前記制御基板の全体を覆うとともに、前記外部接続端子が挿通される貫通孔を有する第１の頂部と、前記第１の頂部よりも前記回転電機側に配置される第２の頂部と、を有する筒状に形成されており、
    　前記フィルタ部の少なくとも一部は、前記制御基板に実装され、前記軸方向において、前記第１の頂部と前記第２の頂部との間に配置される、
    回転電機装置。
  2. 　前記フィルタ部は、前記制御基板に形成され、前記外部接続端子と電気的に接続される配線パターンを有し、
    　前記制御ユニットは、前記配線パターンと前記電磁シールドとを電気的に接続する接地用バスバーを有する、
    請求項１に記載の回転電機装置。
  3. 　前記電磁シールドの内側に配置されるヒートシンク、をさらに備え、
    　前記制御ユニットは、
    　　前記接地用バスバーおよび前記制御基板を、前記ヒートシンクに対して固定する第１のネジと、
    　　前記接地用バスバーと前記第１のネジとの間に配置される樹脂部材と、
    を有する、
    請求項２に記載の回転電機装置。
  4. 　前記第１のネジの軸心に沿った方向において、前記樹脂部材、前記接地用バスバー、前記制御基板、および前記ヒートシンクは、前記回転軸の軸心に向かって、この順に配置されている、
    請求項３に記載の回転電機装置。
  5. 　前記制御ユニットは、前記接地用バスバーを、前記第２の頂部に対して固定する第２のネジを有する、
    請求項２から４のいずれか一項に記載の回転電機装置。
  6. 　前記制御ユニットは、前記第２の頂部との間で前記接地用バスバーを挟むよう設けられ、前記第２のネジが締結される被締結部を有する、
    請求項５に記載の回転電機装置。
  7. 　前記接地用バスバーと前記第２の頂部とは、前記軸方向に並んで配置される、
    請求項５または６に記載の回転電機装置。
  8. 　前記接地用バスバーは、前記配線パターンと半田付けにより接合されるとともに、前記第２の頂部と押圧接触されている、
    請求項２に記載の回転電機装置。
  9. 　前記接地用バスバーは、弾性変形することで前記第２の頂部と押圧接触されている、
    請求項８に記載の回転電機装置。
  10. 　前記制御ユニットは、
    　　接地用バスバーと、
    　　前記接地用バスバーを前記制御基板に取り付ける第１のネジと、
    　　前記接地用バスバーを前記第２の頂部に取り付ける第２のネジと、
    を有し、
    　前記第１のネジの軸心と、前記第２のネジの軸心とは、前記回転軸の軸心を含む同一平面上に配置されている、
    請求項１から７のいずれか一項に記載の回転電機装置。
  11. 　前記制御ユニットは、
    　　接地用バスバーと、
    　　前記接地用バスバーを前記制御基板に取り付ける第１のネジと、
    　　前記接地用バスバーを前記第２の頂部に取り付ける第２のネジと、
    を有し、
    　前記第２のネジの軸心は、前記回転軸の軸心を含む第１の平面上に配置されており、前記第１のネジの軸心は、前記第１の平面と平行な第２の平面上に配置されている、
    請求項１から７のいずれか一項に記載の回転電機装置。
  12. 　前記第１のネジの軸心は、前記制御基板に対して垂直に配置されており、前記第２のネジの軸心は、前記第２の頂部に対して垂直に配置されている、
    請求項１０または１１に記載の回転電機装置。
  13. 　前記制御ユニットは、前記制御基板と平行に配置され、前記フィルタ部の一部が実装されるバスバー基部、を有し、
    　前記バスバー基部は、前記接地用バスバーと前記制御基板との接続部分から離間して配置されている、
    請求項２から１２のいずれか一項に記載の回転電機装置。
  14. 　前記外部接続端子を収容するとともに、前記電磁シールドを覆うハウジング、をさらに備える、
    請求項１から１３のいずれか一項に記載の回転電機装置。
  15. 　前記フィルタ部はコンデンサを含み、
    　前記コンデンサが、前記制御基板に実装され、前記軸方向において、前記第１の頂部と前記第２の頂部との間に配置される、
    請求項１から１４のいずれか一項に記載の回転電機装置。
  16. 　前記フィルタ部はコンデンサおよびコイルを含み、
    　前記コンデンサおよび前記コイルが、前記制御基板に実装され、前記軸方向において、前記第１の頂部と前記第２の頂部との間に配置される、
    請求項１から１４のいずれか一項に記載の回転電機装置。
  17. 　前記コンデンサは、前記コンデンサの全体が前記第２の頂部よりも前記第１の頂部側に配置されるよう設けられている、
    請求項１５または１６に記載の回転電機装置。
  18. 　前記コンデンサは、前記軸方向において、前記コンデンサの側面の位置が、前記第２の頂部の外面の位置と一致するように設けられている、
    請求項１５または１６に記載の回転電機装置。
  19. 　前記コンデンサは、前記軸方向において、前記第２の頂部の外面と重なるよう設けられている、
    請求項１５または１６に記載の回転電機装置。
  20. 　請求項１から１９のいずれか一項に記載の回転電機装置を備えた電動パワーステアリング装置。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11289719A (ja) * 1998-02-04 1999-10-19 Robert Bosch Gmbh 整流子モ―タ
WO2015122069A1 (ja) * 2014-02-14 2015-08-20 三菱電機株式会社 制御装置付き回転電機、電動パワーステアリング装置および制御装置付き回転電機の製造方法
JP2016163416A (ja) * 2015-02-27 2016-09-05 株式会社ジェイテクト モータユニット
JP2019033632A (ja) * 2017-08-09 2019-02-28 株式会社ジェイテクト モータ装置
WO2020110261A1 (ja) * 2018-11-29 2020-06-04 三菱電機株式会社 電動駆動装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11289719A (ja) * 1998-02-04 1999-10-19 Robert Bosch Gmbh 整流子モ―タ
WO2015122069A1 (ja) * 2014-02-14 2015-08-20 三菱電機株式会社 制御装置付き回転電機、電動パワーステアリング装置および制御装置付き回転電機の製造方法
JP2016163416A (ja) * 2015-02-27 2016-09-05 株式会社ジェイテクト モータユニット
JP2019033632A (ja) * 2017-08-09 2019-02-28 株式会社ジェイテクト モータ装置
WO2020110261A1 (ja) * 2018-11-29 2020-06-04 三菱電機株式会社 電動駆動装置

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