CN103918164A - 旋转电机 - Google Patents

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Abstract

通过以紧凑结构充分冷却内部布线,使旋转电机紧凑。该旋转电机包括:电动机主体(1),配备有具有绕组的定子(14)、输出轴(12)和其中嵌入永磁体的转子(13);切换控制单元(3),切换定子(14)的绕组。切换控制单元(3)包括:切换控制单元框架(31),具有其中形成的循环冷却水的水冷冷却室(35);二极管模块(32)和绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块(33),安装在切换控制单元框架(31)的上壁(35a)上;下壁(35b)和内壁(31b),设置到切换控制单元框架(31)并且接触涉及将定子(14)的绕组连接到二极管模块(32)和IGBT模块(33)的高速用电缆(26)、低速用电缆(27)和电源用电缆(28)的绕组用端子台(22)和电源用端子台(23)。

Description

旋转电机
技术领域
所公开的实施方式涉及旋转电机。
背景技术
专利文献1描述了一体地包括发动机主体部和用于切换发动机主体部的绕组的绕组切换单元的发动机。在这个发动机中,在电动机壳体内部形成第一冷却水通道,在绕组切换单元的壳体内部形成第二冷却水通道。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2011-147253号公报
发明内容
本发明要解决的问题
尽管专利文献1没有清楚地描述,但在一体地包括绕组切换单元的发动机中,将发动机主体部的绕组和绕组切换单元彼此连接的布线和与电源用电缆连接的布线等设置在发动机内部。当电流流动时,这些布线产生热,需要也对内部布线进行冷却。
然而,由于以上现有技术的第一冷却水通道用于冷却发动机主体部的绕组并且第二冷却水通道用于冷却绕组切换单元中设置的发热组件,因此内部布线并没有被充分冷却。此外,如果设置用于冷却内部布线的单独冷却结构,则造成旋转电机的尺寸增大的问题。
本发明是依据以上问题形成的并且目的在于提供一种可用紧凑结构充分冷却内部布线的紧凑型旋转电机。
解决问题的手段
为了解决上述问题,根据本发明的一方面,提供了一种旋转电机,所述旋转电机包括:旋转电机主体部,其包括定子和转子;绕组切换单元,其被构造成切换所述定子的绕组,其中,所述绕组切换单元包括:壳体,其在内部形成有使冷却剂循环的流路;电子组件,其安装在所述壳体的安装面上;接触面,其设置在所述壳体上并且与布线相关构件接触,所述布线相关构件与包括将所述绕组和所述电子组件连接起来的布线在内的内部布线相关。
发明效果
根据本发明,通过以紧凑结构充分冷却内部布线,使旋转电机紧凑。
附图说明
图1是示出其中针对各主要构成部件分解根据实施方式的电动机的状态的整个外观的透视图。
图2是当从图1中的箭头A-A线看时处于组装状态的电动机的轴向侧面剖视图。
图3是当从图2中的箭头B-B线剖面看时布线单元的平面图。
图4是当从图2中的箭头C-C线剖面看时切换控制单元的平面图。
图5是当从图2中的箭头D-D线剖面看时切换控制单元框架的轴向剖视图。
图6是当从图5中的箭头E-E线剖面看时切换控制单元框架的侧面剖视图。
图7是包括变形例的水冷冷却室的切换控制单元框架的对应于图6的侧面剖视图。
图8是当绕组用端子台固定到水冷冷却室时电动机的对应于图2的侧面剖视图。
具体实施方式
以下,将通过参照附图描述实施方式。
图1是示出其中针对各主要构成部件分解根据实施方式的电动机的状态的整个外观的透视图,图2是当从图1中的箭头A-A线看时处于组装状态的电动机的轴向侧面剖视图。例如,图示示例中的电动机是被应用于电动汽车的驱动发动机的旋转电动机。在图2中,为了避免图示复杂,省略了电缆等布线。
在图1和图2中,电动机100具有电动机主体1、布线单元2、切换控制单元3和盖部4。电动机主体1整体具有基本上圆柱形的外观并且具有随后将描述的输出轴12,其一侧(图1中的左下侧和图2中的左侧)的轴向端部突出,布线单元2和切换控制单元3分别具有基本上相同的外径和较短的形状,在轴向方向上同轴堆叠并且连接到其相对侧(图1中的右上侧和图2中的右侧)的轴向端部。堆叠次序是电动机主体1、布线单元2和切换控制单元3。此外,具有相同外径的盖部4附接到切换控制单元3的开口端部,整个电动机100构成基本上圆柱形的组件。
电动机主体1具有电动机主体框架11、输出轴12、其中嵌入永磁体的转子13、具有绕组的定子14、旋变器15。电动机主体框架11通常通过具有基本上圆柱形的形状构成并且其一侧(图1中的左下侧和图2中的左侧)的轴向端部被封闭壁11a密封并且另一侧(图1中的右上侧和图2中的右侧)的轴向端部开口。在这个实施方式的图示示例中,输出轴12穿透封闭壁11a,布线单元2连接到开口侧的轴向端部。此外,支承壁11b设置在电动机主体框架11内部的接近开口侧的轴向位置,输出轴12能通过支承壁11b和封闭壁11a各自的中心位置处的轴承11c被旋转地支承。此外,在这个电动机主体框架11的外周侧壁11d内部,在整个外周设置冷却水通道11e,冷却水可通过冷却水通道11e周向地流动。尽管没有具体详细示出,但这个冷却水通道11e经由管道连接到外部冷却水泵,冷却水流过所述管道(管道或冷却水泵中的任一个都没有示出)。通过允许冷却水流过冷却水通道11e,可吸收电动机主体1产生的热。
在这个实施方式中的电动机100的示例中,其中嵌入永磁体的转子13被构造成具有基本上柱形的形状,并且同轴地固定到电动机主体框架11内部的输出轴12。此外,具有绕组的定子14被构造成具有圆柱形形状并且以环绕其中嵌入永磁体的转子13的外周侧这种布置固定于电动机主体框架11的内周表面。如上所述,输出轴12一侧(图1中的左下侧和图2中的左侧)的端部通过穿透电动机主体框架11的封闭壁11a而突出,而另一侧(图1中的右上侧和图2中的右侧)的端部被容纳在电动机主体框架11内部。在这个输出轴12另一侧的端部,设置用于检测输出轴12的旋转速度或旋转位置的旋变器15。
如上构造的电动机主体1是三相AC同步发动机,其通过向具有绕组的定子14供应三相AC电力,可旋转地驱动其中嵌入永磁体的转子13和输出轴12,并且可用旋变器15检测转子13的旋转角度。尽管没有具体示出,但具有绕组的定子14包括两组绕组,每组分别由并联缠绕的、分别与三相AC中的三相中的每相对应的三个绕组构成。如果只向这些绕组中的一个供应三相AC,则由于阻抗低,因此允许充足的电流流入甚至高频区域,这是高速驱动电动机100的适用状态。此外,如果这两组绕组串联连接并且向它们都供应三相AC,则由于阻抗高,因此甚至在低频区域中也可施加充足的电压,并且相对于同样的电流,在电动机100中可产生较大的扭矩,这是低速驱动的适用状态。
切换控制单元3是对针对外部供应的三相AC电力怎样连接这两组绕组执行切换控制的单元,布线单元2是容纳三相AC电力的供应端子、切换控制单元3、用于通过最佳地铺设电缆连接电动机主体1的这两组绕组的电缆的单元。
图3是当从图2中的箭头B-B线剖面看时布线单元2的平面图。在以上的图1至图3中,布线单元2具有布线单元框架21、绕组用端子台22、电源用端子台23、屏蔽板24。
布线单元框架21的外观具有基本上圆柱形的形状,具有与电动机主体框架11的外径相同的外径,不同的是,在其外周部分上的布置有电源用端子台23的位置具有角部21a。此外,这个布线单元框架21在将连接到电动机主体框架11的一侧(图1中的左下侧、图2中的左侧、图3中的深度侧)的轴向端部具有屏蔽壁21b,相对侧(图1中的右上侧、图2中的右侧、图3中的前侧)的轴向端部开口。在布线单元框架21内部,分别地,绕组用端子台22固定到接近轴中心的位置,电源用端子台23固定到屏蔽壁21b上角部21a的位置。
绕组用端子台22整体由成型树脂构件形成并且一体地包括直接固定到屏蔽壁21b的基台部22a和连接到切换控制单元3的连结部22b。基台部22a具有基本上立方体的形状,从安装有屏蔽壁21b的表面起算的高度相对低。连结部22b被布置成沿着基台部22a的宽度方向上的一侧(图2和图3中的上侧)在长度方向上具有相同长度并且具有基本上立方体的形状,该立方体形状具有使其上端从布线单元框架21的开口侧端部突出这样的高度。因此,绕组用端子台22在如图2中所示具有基本上L形的截面上具有在长度方向上连续的形状。在具有基本上圆形的形状并且位于布线单元框架21的底表面的屏蔽壁21b上,绕组用端子台22的基台部22a相对于屏蔽壁21b的中心移位并且固定成使沿着其长度方向的一侧作为屏蔽壁21b的弦。此外,连结部22b位于更靠近基台部22a中的屏蔽壁21b的外周侧的一侧。
在不是连接到连结部22b的基台部22a的上表面上,六个端子结合部22c在其长度方向上以相等或不等的间隔设置。略微较高的分隔壁22d设置在相邻的两个端子结合部22c之间。此外,在连结部22b的顶端部分,六个连接部22e在其长度方向上以相等或不等的间隔设置(参见随后将描述的图4)。位于相同长度位置的端子结合部22c和连接部22e通过设置在基台部22a和连结部22b内部的金属汇流条22f彼此电连接。
电源用端子台23具有在长度方向上连续的基本上L形的截面(与绕组用端子台22类似)并且布置在布线单元框架21的外周侧的角部21a并且固定到屏蔽壁21b。在这个电源用端子台23上,三个电源结合部23a在其长度方向上以相等或不等的间隔设置。这三个电源结合部23a通过外部电源电缆25连接到未示出的外部逆变器。
在布线单元框架21的屏蔽壁21b的中心位置,设置屏蔽板24,屏蔽板24的外径略大于设置在电动机主体1上的旋变器15并且例如由磁体等制成。此外,在屏蔽壁21b中,两个***孔21c、21d彼此相邻地设置在屏蔽板24外周侧的合适周向位置。此外,在屏蔽壁21b中,在绕组用端子台22外周侧的位置设置连通孔21e,连通孔21e通过穿透屏蔽壁21b将旋变器15的布线引导到布线单元框架21中。
然后,在设置在绕组用端子台22的基台部22a上的六个端子结合部22c中,图3中这些结合部中左侧的三个分别是用作高速用电缆26的结合端子的结合部,图3右侧的另外三个结合部分别是用作低速用电缆27的结合端子的结合部。连结部22b被分成与高速用电缆26和低速用电缆27中的每个对应的长度方向上的两个部分。设置在端子台23上的三个电源结合部23a是分别用作电源用电缆28的结合端子的结合部。结合部中的每个通过紧固螺栓等结合各电缆的端子。高速用电缆26、低速用电缆27和电源用电缆28均以三个为一组布线,三个中的每个对应于三相AC的U、V和W相中的每个。
电源用电缆28是未示出的外部逆变器供应的用于驱动的三相AC电流流过的电缆。高速用电缆26是在切换至高速驱动时连接到设置在以上的电动机主体1内部的两组绕组的电缆,由于相对大的电流根据连接的切换状态流动,因此使用粗的电缆。低速用电缆27是在切换至低速驱动时连接到设置在以上的电动机主体1内部的两组绕组的电缆,由于等于或小于电源用电缆28的电流的电流在连接的任何切换状态下流动,因此使用粗度与电源用电缆28的粗度相同的电缆。
三个高速用电缆26通过最靠近绕组用端子台22的位置处的***孔21***并且***电动机主体1中。三个低速用电缆27穿过另一个***孔21d并且***电动机主体1中。***电动机主体1中的总共六个电缆(也就是说,高速用电缆26和低速用电缆27)分别以在电动机主体框架11的内周侧沿相同的缠绕方向缠绕数周的状态安置,从缠绕部分29突出的各个端部连接到所述两组绕组(在图2中省略了包括这个缠绕部分29的整个布线)。
当从图3中的剖面看时(未具体示出),这个电动机主体1中的电缆的缠绕部分29的缠绕路径是沿着与布线单元框架21具有相等外径的电动机主体框架11的外周侧壁11d的内表面在逆时针方向上形成的圆形路径。针对这个圆形路径,具有图3中示出的布置的高速用电缆26可被铺设成以相对小的曲率(大曲率半径)进入布线路径。此外,针对相同的圆形路径,具有图3中示出的布置的低速用电缆27被铺设成以相对大的曲率(小曲率半径)进入布线路径。
这里,基台部22a的上表面上的相邻两个端子结合部22c之间的分隔壁22d设置在附近沿着电缆的布线路径的方向上。考虑到分隔壁22d之间的出口位置,可以认为连接使得三个最粗的高速用电缆26在绕组用端子台22的径向方向上在最外周侧布线并且最细的低速用电缆27分别在绕组用端子台22的径向方向上在基本中心位置布线。这里,径向方向是指具有基本上圆柱形形状的布线单元框架21中的径向方向。此外,在这个图示示例的布线路径中,三个高速用电缆26和三个低速用电缆27被布置成彼此毗邻。
图4是当从以上图2中的箭头C-C线剖面看时切换控制单元3的平面图。在以上的图1、图2和图4中,切换控制单元3具有切换控制单元框架31、二极管模块32、IGBT模块33和控制电路板34。
切换控制单元框架31的外观具有基本上圆柱形的形状,与电动机主体框架11具有相同的外径。此外,这个切换控制单元框架31在将连接到布线单元框架21的一侧(图1中的左下侧、图2中的左侧、图4中的深度侧)的轴向端部具有水冷冷却室35并且另一侧(图1中的右上侧、图2中的右侧、图4中的前侧)的轴向端部开口。水冷冷却室35被设置成在切换控制单元框架31的轴向上在一部分(图2和图4中的上部)朝向布线单元2开口并且除此之外的整个表面将被屏蔽。当水冷冷却室35与布线单元2连接时,绕组用端子台22的连结部22b穿透上面没有设置这个水冷冷却室35的开口部分(下文中,称为开放口31a)并且被***切换控制单元框架31。随后,将详细描述水冷冷却室35的结构。
在切换控制单元框架31内部,二极管模块32分别固定到靠近水冷冷却室35的开放口31a一侧的位置处的上表面壁35a和水冷冷却室35的远离开放口31a一侧(图2中右侧的壁表面和图4中前侧的壁表面)的位置处的IGBT模块33。控制电路板34被固定成堆叠在二极管模块32和IGBT模块33的上侧(图2中的右侧和图4中的前侧)的布置并且经由外部控制电缆36连接到未示出的外部切换控制器。这里,为了方便说明,假设盖部4一侧是上侧并且电动机主体1一侧是下侧。二极管模块32与连结部22b顶端的六个连接部22e进行连接,连结部22b经由各个合适的布线从布线单元2***切换控制单元3。此外,IGBT模块33经由各个合适的布线(未示出这些布线)连接到二极管模块32和控制电路板34。其中,由于大电流经由高速用电缆26和低速用电缆27流过连结部22b、二极管模块32和IGBT模块33,因此产生高温的热。因此,需要使这些连结部22b、二极管模块32和IGBT模块33接触设置在切换控制单元框架31上的构成水冷冷却室35的构件,以吸收热。
图5是当从图2中的箭头D-D线剖面看时切换控制单元框架31的轴向剖视图,图6是当从图5中的箭头E-E线剖面看时切换控制单元框架31的侧面剖视图。也就是说,图5和图6分别示出主要水冷冷却室35中的轴向剖面和侧面剖面。在这些图5和图6中,水冷冷却室35由密封空间构成,所述密封空间的各侧被切换控制单元框架31的外周侧表面上的一部分环绕,除了朝向布线单元2侧的开放口31a的外周部分和分隔开放口31a并且还被位于布线单元2侧的下表面壁35b和轴向方向上相对侧的上表面壁35a夹住的内壁部31b之外。在这个实施方式的示例中,下表面壁35b和上表面壁35a的各个内表面被布置成平行地彼此面对。
此外,在水冷冷却室35内部,设置分隔壁部35c,分隔壁部35c在开放口31a的相对侧(图2和图5中的下侧)的外周壁上从其基本上中心位置延伸并且连接下表面壁35b和上表面壁35a,因此,在图5的平面图上看到的水冷冷却室35的整体具有基本上U形(图5中被垂直地颠倒)。这个基本上U形的两个端部位置(开放口31a相对侧的夹住分隔壁部35c的两个位置)处的外周侧壁分别开口,喷嘴37和38分别设置成是连通的。在这个实施方式的示例中,图5中左侧的喷嘴37用作供给口喷嘴37,将冷却水供应到水冷冷却室35中,而图5中右侧的喷嘴38用作排出口喷嘴37,将冷却水从水冷冷却室35内部排出。供给口喷嘴37和排出口喷嘴38经由管道连接到外部冷却水泵,其中,使冷却水流过管道(管道和冷却水泵都未示出)。
在这个基本上U形的水冷冷却室35内部,冷却水在从供给口喷嘴37朝向排出口喷嘴38的方向上流动,在图5的平面图上看到的水冷冷却室35的形状被形成为,使得开放口31a一侧(也就是说,基本上U形的弯曲侧)的流路宽度大于设置有供给口喷嘴37和排出口喷嘴38侧(也就是说,基本上U形的两个端部侧)的流路宽度。也就是说,形成为使得流路宽度从两个喷嘴37和38侧朝向流路深度侧扩大。具体地,在通过分隔壁部35c分隔的区域中,形成为使得流路宽度从喷嘴37和38侧朝向开放口31a侧扩大。
此外,在水冷冷却室35内部,多个整流翼片35d设置在布线单元2侧的上表面壁35a。这些整流翼片35d是壁部,从上表面壁35a突出达到没有到达下表面壁35b这种程度并且在冷却水流过的路径的每个区域中分别沿着冷却水的流动方向设置成四个的数量。如上所述,具体地,在通过分隔壁部35c分隔的区域中,形成为使得流路宽度从喷嘴37和38侧朝向开放口31a侧扩大,因此,设置在该区域中的整流翼片35d中的每个基本上径向地布置。在其它区域中,四个整流翼片35d沿着冷却水的流动方向基本上平行地布置。
此外,在水冷冷却室35内部,设置附接部35e,附接部35e均具有螺孔39,螺孔39用于使二极管模块32和IGBT模块33与水冷冷却室35内的上表面壁35a接触并且将二极管模块32和IGBT模块固定于此。整流翼片35d中的每个设置成不干扰这些附接部35e的布置。附接部35中的每个被设置成从上表面壁35到下表面壁35b,以将这二者连接。以此方式,二极管模块32和IGBT模块33借助用螺孔39中的每个旋牢的螺杆固定到附接部35e中的每个并且在广范围内与水冷冷却室35的上表面壁35a接触。结果,即使大电流流过二极管模块32和IGBT模块33并且产生热,热也可以被水冷冷却室35吸收。此外,即使是相同的水冷冷却室35,与流路宽度大的开放口31a侧的区域中相比,在流通通道宽度小的喷嘴37和38侧的区域(图2和图5中下侧的区域)中,冷却水的流动速率更快,冷却效率更高。因此,如图示的,其中发热温度相对高的IGBT模块33布置在喷嘴37和38侧的区域中,而发热温度相对低的二极管模块32布置在开放口31a侧的区域中。
此外,如图2和图5中所示,从布线单元2穿透开放口31a并且***切换控制单元3的绕组用端子台22的连结部22b使其侧部的平坦面与水冷冷却室35的开放口31a侧的内壁部31b接触。结果,即使大电流流过设置在连结部22b内部的汇流条22f并且整个连结部22b产生热,热也可被水冷冷却室35吸收。此外,由于电源用端子台23也是当电流流动时产生热的构件,因此通过使其顶端部具有与如图2中所示的水冷冷却室35的下表面壁35b接触的基本上L形截面,热可被吸收。此外,尽管没有具体示出,但与设置在电动机主体1内部的旋变器15连接的布线穿过布线单元框架21的连通孔21e和切换控制单元框架31的开放口31a进行铺设并且连接到控制电路板34。
看如上构造的整个电动机100,电动机主体1、布线单元2、切换控制单元3和盖部4依次堆叠并且如上所述地连结。其中,包括具有绕组的定子14的电动机主体1具有最大的热产生量,接着,其内包括二极管模块32和IGBT模块33的切换控制单元3具有次最大的热产生量。尽管布线单元2其内设置有因流过大电流而产生热的端子台22和23、电缆26、27和28,但布线单元的热产生量比电动机主体1和切换控制单元3低得多。结果,布线单元2用作绝缘室,阻断从电动机主体1到切换控制单元3的热传递。
如上,输出轴12对应于各权利要求中描述的轴,电动机主体1对应于各权利要求中描述的旋转电机主体部,切换控制单元3对应于各权利要求中描述的绕组切换单元,冷却水(未具体示出)对应于各权利要求中描述的冷却剂,水冷冷却室35对应于各权利要求中描述的流路,切换控制单元框架31对应于各权利要求中描述的壳体,上表面壁35a的上侧(图2中的右侧和图6中的上侧)的表面对应于各权利要求中描述的安装面,二极管模块32和IGBT模块33对应于各权利要求中描述的电子组件,高速用电缆26、低速用电缆27和电源用电缆28对应于各权利要求中描述的多个内部布线,绕组用端子台22和电源用端子台23以及汇流条22f、高速用电缆26、低速用电缆27和电源用电缆28的成型树脂构件对应于各权利要求中描述的布线相关构件,下表面壁35b的下侧(图2中的左侧和图6中的下侧)的表面对应于各权利要求中描述的接触面和相对安装面,内壁部31b对应于各权利要求中描述的接触面和侧面,整个电动机100对应于各权利要求中描述的旋转电机。此外,绕组用端子台22对应于各权利要求中描述的端子台和第一端子台,外部电源电缆25对应于各权利要求中描述的电源电缆,电源用端子台23对应于各权利要求中描述的端子台和第二端子台。
如上所述,根据这个实施方式的电动机100,切换控制单元3具有切换控制单元框架31,切换控制单元框架31的内部形成有水冷冷却室35,冷却水通过水冷冷却室35进行循环,在这个切换控制单元框架31的上表面壁35a上,安装产生热的二极管模块32和IGBT模块33。结果,通过使冷却水通过水冷冷却室35进行循环来冷却二极管模块32和IGBT模块33。
另一方面,在切换控制单元框架31中,设置与涉及高速用电缆26、低速用电缆27和电源用电缆28的绕组用端子台22和电源用端子台23接触的内壁部31b和下表面壁35b,高速用电缆26、低速用电缆27和电源用电缆28将定子14的绕组和切换控制单元3的二极管模块32和IGBT模块33彼此连接。绕组用端子台22和电源用端子台23在电流流过时产生热。在这个实施方式中,通过使绕组用端子台22与切换控制单元框架31的内壁部31b接触并且通过使电源用端子台23与切换控制单元框架31的下表面部分35b接触,可分别用冷却其的冷却水执行热交换。此外,由于可如上地使用切换控制单元3的冷却结构冷却绕组用端子台22和电源用端子台23,因此不需要单独设置冷却结构,电动机100的尺寸也不增大。因此,可用紧凑结构充分地冷却作为内部布线的高速用电缆26、低速用电缆27和电源用电缆28。
此外,根据这个实施方式,使绕组用端子台22与用于冷却其的内壁部31b接触,经由绕组用端子台22连接的高速用电缆26和低速用电缆27被冷却。此外,使电源用端子台23接触用于冷却其的下表面壁35b,通过电源用端子台23连接的电源用电缆28被冷却。如上所述,通过具有其中使绕组用端子台22和电源用端子台23进行接触的结构,相比于其中使电缆本身与用于冷却其的内壁部31b和下表面壁35b接触的情况,接触面积可增大,冷却效率可提高。此外,如果绕组用端子台22和电源用端子台23固定到内壁部31b和下表面壁35b,则使它们紧密接触,冷却效率可进一步提高。
此外,根据这个实施方式,通过使其中夹有水冷冷却室35的上面安装了二极管模块32和IGBT模块33的上表面壁35a和相对侧布置的下表面壁35b接触生热构件,可确保面积与上表面壁35a基本上相等的广接触面。此外,通过使侧面(诸如,环绕上表面壁35a周边的内壁部31b)成为接触面,可确保较广的接触面,并且通过使接触面成与下表面壁35b的角度不同的角度,可提高接触面和端子台22和23中的每个之间的接触模式的自由度。因此,可提高切换控制单元3的冷却性能。
此外,根据这个实施方式,通过使绕组用端子台22与用于冷却其的内壁部31b接触,可有效地冷却高速用电缆26和低速用电缆27,高速用电缆26和低速用电缆27通过绕组用端子台22将定子14的绕组和切换控制单元3的二极管模块32和IGBT模块33连接。
此外,根据这个实施方式,由于绕组用端子台22具有汇流条22f和成型树脂构件并且通过成型树脂构件上形成的平坦面和内壁部31b之间的接触,汇流条22f被冷却。由于汇流条22f的截面面积总体大于绕组的截面面积,因此通过将绕组的端部转换成汇流条22f,接着通过执行热交换,导热面积可增大,冷却效率可提高。此外,通过在成型树脂构件上形成平坦面,与侧面的紧密接触增强,冷却效率可进一步提高。
此外,根据这个实施方式,通过使电源用端子台23与用于冷却其的下表面壁35b接触,可有效地冷却电源用电缆28,电源用电缆28通过电源用端子台23连接定子14的绕组和外部电源用电缆25。
在以上实施方式中,绕组用端子台22通过聚集成一组的方式进行设置,但本发明不限于此。例如,可设置与高速用电缆26和低速用电缆27中的每个分别对应的绕组用两个端子台22或者可将其分成三个部分或更多部分并且进行设置。此外,三个高速用电缆26是最粗的,三个低速用电缆27和电源用三个电缆28是具有相同粗度的电缆,但粗度不一定限于如上的两种类型。例如,高速用电缆26中的一个可最粗并且其它高速用电缆26可比它细或者可使低速用电缆27中的任一个粗于较细的高速用电缆。也就是说,电缆粗度的类型的数量可以是三个或更多个。在这种情况下,最细电缆的布线路径不一定在径向方向上位于中心位置。也就是说,原理上,仅必须最粗电缆的布线路径在径向方向上位于最外周位置,除此之外的具有中间粗度的电缆可在径向方向上位于中心位置。
在设置在切换控制单元框架31中的水冷冷却室35中,在以上实施方式中以各个内表面彼此平行面对的方式布置下表面壁35b和上表面壁35a,但本发明不限于此。例如,如对应于图6的图7中所示,关于当从侧表面方向看时的流路宽度,下表面壁35bA和上表面壁35aA可被布置成,各个内表面以开放口31a侧的流路宽度W2变得小于喷嘴37和38侧的流路宽度W1的方式彼此倾斜。也就是说,以流路的深度从喷嘴37和38侧向着流路深度侧变窄的方式,形成流路的形状。通过如上地形成流路形状,可保持流路截面面积基本上恒定,而当从图5中的平面方向看时的流路宽度从喷嘴37和38侧向着流路深度侧扩大。结果,因为可保持冷却水的流动速率基本上恒定,所以冷却表面的面积可增大,而冷却效率没有降低。结果,冷却性能可进一步提高。
此外,具有以上构造的水冷冷却室35还可应用于除了以上的切换控制单元3和电动机100之外的那些并且可例如应用于类似地在高温下产生热的逆变器。此外,整流翼片35d设置在从上表面壁35a突出达到没有到达下表面壁35b这种程度的壁部上,但不限于此。例如,它可从下表面壁35b突出或者可使其间设置有间隙地或者以它们连接的方式从下表面壁35b和上表面壁35a二者突出。
如对应于图2的图8中所示,通过使在电源用端子台23中具有基本上L形截面的底侧部分接触水冷冷却室35的下表面壁35b并且将电源用端子台23本身固定到水冷冷却室35,可进一步提高冷却效率。此外,在布线单元2侧的构件之中,只使端子台22和23的树脂部分的平坦面与水冷冷却室35的内壁部31b和下表面壁35b接触,但不限于此。例如,电缆26、27和28中的每个可被布线成接触构成水冷冷却室35的壁部中的任一个。另选地,端子台22和23中的每个内部的金属汇流条22f可暴露于外部并且直接接触构成水冷冷却室35的壁部中的任一个。在这种情况下,需要考虑到各汇流条之间的绝缘的构造。
电动机主体框架11和布线单元框架21被构造为单独的本体,但不限于此。例如,尽管未具体示出,但电动机主体框架11和布线单元框架21可一体地形成。在这种情况下,为了有助于进入电动机主体框架11的内部,封闭壁11a需要被构造为单独的本体,可拆卸地形成。另选地,布线单元框架21和切换控制单元框架31可一体地形成。此外,电动机主体1和布线单元2不一定必须相邻地连结,例如,与输出轴12连结的制动单元等可布置在它们之间并且与它们连结。此外,在电动机主体1中,布线单元2和切换控制单元3被布置成连结到输出轴12突出侧的相对侧的轴向端部,但不限于此。例如,布线单元2和切换控制单元3可被布置成连结到电动机主体1的输出轴12突出侧的轴向端部。在这种情况下,应该构造成使得输出轴12穿透布线单元2和切换控制单元3的中心位置。
此外,在以上实施方式中,其中旋转电机是电动机的情况被作为示例说明,但不限于此,本发明还可应用于其中旋转电机是发电机的情况。
此外,在以上实施方式中,分别地制造作为反负载侧支架的支承壁11b和布线单元2,但例如,可如此构造,使得布线单元2的布线单元框架21包括支承壁并且支承轴承11c。换句话讲,可如此构造,使得布线单元2设置在反负载侧支架上。结果,可实现电动机100的进一步尺寸减小。
此外,除了上述那些之外,可以适于使用的方式组合实施方式和方法的各种变形例。
尽管未具体举例,但本发明以不脱离其主旨的范围内增加的各种变化实现。
符号说明
1   电动机主体(旋转电机主体部)
2   布线单元
3   切换控制单元(绕组切换单元)
4   盖部
11  电动机主体框架
11e 冷却水通道
12  输出轴(轴)
13  转子
14  定子
15  旋变器
21  布线单元框架
21c ***孔
21d ***孔
21e 连通孔
22  绕组用端子台(布线相关构件、端子台、第一端子台)
22b 连结部
23  电源用端子台(布线相关构件、端子台、第二端子台)
24  屏蔽板
25  外部电源电缆(电源电缆)
26  高速用电缆(内部布线、布线相关构件)
27  低速用电缆(内部布线、布线相关构件)
28  电源用电缆(内部布线、布线相关构件)
29  缠绕部分
31  切换控制单元框架(壳体)
31a 开放口
31b 内壁部(接触面、侧面)
32  二极管模块(电子组件)
33  IGBT模块(电子组件)
34  控制电路板
35  水冷冷却室
35a 上表面壁(安装面)
35b 下表面壁(接触面、相对安装面)
35c 分隔壁部
35d 整流翼片
35e 附接部
37  供给口喷嘴
38  排出口喷嘴
100 电动机(旋转电机)

Claims (6)

1.一种旋转电机,所述旋转电机包括:
旋转电机主体部,其包括定子和转子;
绕组切换单元,其被构造成切换所述定子的绕组,其中,
所述绕组切换单元包括:
壳体,其在内部形成有使冷却剂循环的流路;
电子组件,其安装在所述壳体的安装面上;
接触面,其设置在所述壳体上并且与布线相关构件接触,所述布线相关构件与包括将所述绕组和所述电子组件连接起来的布线在内的内部布线相关。
2.根据权利要求1所述的旋转电机,其中,
所述布线相关构件是连接有所述内部布线的端子台;
所述接触面接触所述端子台。
3.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其中,
所述接触面是包围所述安装面的周边的侧面和隔着所述流路布置在所述安装面的相对侧的相对安装面中的至少一个。
4.根据权利要求3所述的旋转电机,其中,
所述侧面接触第一端子台,所述第一端子台被构造成将所述绕组的端部与所述电子组件电连接。
5.根据权利要求4所述的旋转电机,其中,
所述第一端子台包括:
汇流条,其被构造成将所述绕组的端部与所述电子组件电连接;
成型树脂构件,其设置在所述汇流条周围;
所述侧面接触所述成型树脂构件上形成的平坦面。
6.根据权利要求3至5中的任一项所述的旋转电机,其中,
所述相对安装面接触第二端子台,所述第二端子台被构造成将所述绕组的端部与电源电缆电连接。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106797005A (zh) * 2014-10-15 2017-05-31 丰田自动车株式会社 车载电源装置
CN110022034A (zh) * 2019-03-11 2019-07-16 华中科技大学 一种电机和驱动控制器集成的冷却油路***
CN111480283A (zh) * 2017-09-18 2020-07-31 罗伯特·博世有限公司 电机和逆变器组件
CN112994362A (zh) * 2019-12-02 2021-06-18 三菱电机株式会社 旋转电机

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6183288B2 (ja) * 2014-05-07 2017-08-23 株式会社豊田自動織機 電動圧縮機
WO2016057569A1 (en) * 2014-10-08 2016-04-14 Remy Technologies,Llc Pedestal surface for mosfet module
JP6256304B2 (ja) * 2014-10-31 2018-01-10 株式会社安川電機 駆動装置及びそれを備える乗り物
CN107835755B (zh) * 2015-07-07 2019-05-31 日产自动车株式会社 轮驱动装置的配置构造
DE102015220993A1 (de) * 2015-10-27 2017-04-27 Zf Friedrichshafen Ag Zusammenbaueinheit für eine elektrische Antriebseinheit innerhalb eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs
TWI649500B (zh) * 2018-04-23 2019-02-01 建準電機工業股份有限公司 Pump motor structure and its rotor
DE102018219074A1 (de) 2018-11-08 2020-05-14 Robert Bosch Gmbh Verdichter
US11125108B2 (en) 2018-12-17 2021-09-21 Borgwarner Inc. Liquid-cooled enclosure for turbocharger power module
US20220278578A1 (en) * 2019-07-29 2022-09-01 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electrical machine
US11923748B2 (en) 2019-10-08 2024-03-05 Alakai Technologies Corporation Cooling plate system, method and apparatus for clean fuel electric vehicles
EP4243251A1 (de) * 2022-03-11 2023-09-13 maxon international ag Elektronisch kommutierter elektromotor mit flüssigkeitskühlung

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1189167A (ja) * 1997-09-09 1999-03-30 Denso Corp 高電圧部品内蔵回転電機
JP2003235201A (ja) * 2001-12-03 2003-08-22 Mitsuba Corp 電動モータ
JP2004312847A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Nissan Motor Co Ltd モータと電力変換器との結線方法
JP2008252996A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Oriental Motor Co Ltd 端子箱付電動機
JP2010017055A (ja) * 2008-07-07 2010-01-21 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd モータ駆動装置
JP2010268633A (ja) * 2009-05-15 2010-11-25 Honda Motor Co Ltd モータユニット
CN102130542A (zh) * 2010-01-14 2011-07-20 株式会社安川电机 电动机和车辆

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05292703A (ja) * 1992-04-09 1993-11-05 Toyota Motor Corp 電気自動車用モータ
US5491370A (en) * 1994-01-28 1996-02-13 General Motors Corporation Integrated AC machine
JP2002191153A (ja) * 2000-12-20 2002-07-05 Denso Corp 電動式冷凍サイクル装置
JP3794392B2 (ja) * 2003-02-25 2006-07-05 日産自動車株式会社 電気自動車の駆動ユニット
JP3743433B2 (ja) * 2003-03-25 2006-02-08 日産自動車株式会社 電力変換装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1189167A (ja) * 1997-09-09 1999-03-30 Denso Corp 高電圧部品内蔵回転電機
JP2003235201A (ja) * 2001-12-03 2003-08-22 Mitsuba Corp 電動モータ
JP2004312847A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Nissan Motor Co Ltd モータと電力変換器との結線方法
JP2008252996A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Oriental Motor Co Ltd 端子箱付電動機
JP2010017055A (ja) * 2008-07-07 2010-01-21 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd モータ駆動装置
JP2010268633A (ja) * 2009-05-15 2010-11-25 Honda Motor Co Ltd モータユニット
CN102130542A (zh) * 2010-01-14 2011-07-20 株式会社安川电机 电动机和车辆

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106797005A (zh) * 2014-10-15 2017-05-31 丰田自动车株式会社 车载电源装置
CN111480283A (zh) * 2017-09-18 2020-07-31 罗伯特·博世有限公司 电机和逆变器组件
CN111480283B (zh) * 2017-09-18 2023-02-28 罗伯特·博世有限公司 电机和逆变器组件
CN110022034A (zh) * 2019-03-11 2019-07-16 华中科技大学 一种电机和驱动控制器集成的冷却油路***
CN112994362A (zh) * 2019-12-02 2021-06-18 三菱电机株式会社 旋转电机
CN112994362B (zh) * 2019-12-02 2023-06-02 三菱电机株式会社 旋转电机

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Publication number Publication date
US20140239750A1 (en) 2014-08-28
JP5804450B2 (ja) 2015-11-04
TWI506925B (zh) 2015-11-01
WO2013069128A1 (ja) 2013-05-16
CN103918164B (zh) 2016-04-13
TW201320556A (zh) 2013-05-16
JPWO2013069128A1 (ja) 2015-04-02

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