CN102130542B - 电动机和车辆 - Google Patents

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Abstract

电动机和车辆。根据本发明的一种电动机(4)，其包括电动机主体(6)和绕组切换单元(5)，该绕组切换单元被配置为对所述电动机主体(6)的绕组(615a)进行切换，其特征在于：所述电动机主体(6)包括：内部形成有第一冷却剂通道(612)的电动机壳体(611，621)；以及定子(615)，其具有所述绕组(615a)并固定于所述电动机壳体(611，621)的内表面，所述绕组切换单元(5)包括：绕组切换壳体(51，52)，其内部形成有第二冷却剂通道(57)，并且设置在电动机壳体(611，621)的外表面上；以及发热部件(55)，其设置在所述绕组切换壳体(51，52)的外表面并用于切换所述绕组(615a)。

Description

电动机和车辆
技术领域
本发明涉及电动机和具有该电动机的车辆，更具体而言，涉及包括电动机主体和绕组切换单元的电动机，以及具有该电动机的车辆。
背景技术
现有技术中已知一种包括电动机主体和绕组切换单元的电动机结构，其中该绕组切换单元被构造成对电动机主体的绕组进行切换。在现有技术中，绕组切换单元设置在电动机主体的外周面上(例如参见JP64-37364U)。
在上述现有技术中，驱动设备经由电动机线缆和信号线连接至该电动机。该电动机包括电动机主体和绕组切换单元。驱动设备对电动机主体进行驱动，并根据电动机主体的驱动状态经由信号线向绕组切换单元输出控制信号。绕组切换单元设置在电动机主体的外周面上，并根据该控制信号对电动机主体的绕组进行切换。
发明内容
本发明要解决的技术问题
总体来说，在如上所述的包括电动机主体和绕组切换单元的电动机中，电动机主体和绕组切换单元都产生热。因此，希望以高效的方式对电动机主体和绕组切换单元进行冷却。然而，在现有技术中，电动机主体和绕组切换单元仅通过自然空气冷却而被自然地冷却，而不是被高效地冷却。
因此，本发明的一个目的是提供一种能够更高效地冷却电动机主体和绕组切换单元的电动机，并提供一种包括该电动机的车辆。
解决问题的技术手段
出于上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种电动机，其包括电动机主体和绕组切换单元，该绕组切换单元被配置为对所述电动机主体的绕组进行切换，其特征在于：所述电动机主体包括：内部形成有第一冷却剂通道的电动机壳体；以及定子，其具有所述绕组并固定于所述电动机壳体的内表面，所述绕组切换单元包括：绕组切换壳体，其内部形成有第二冷却剂通道，并且设置在电动机壳体的外表面上；以及发热部件，其设置在所述绕组切换壳体的外表面并用于切换所述绕组。
根据本发明的第二方面，在根据本发明的第一方面的电动机中，所述绕组切换单元具有：第一外表面，其设置在所述第二冷却剂通道的电动机壳体侧；以及第二外表面，其设置在所述第二冷却剂通道的与所述电动机壳体侧相反的一侧；并且所述发热部件分别设置在所述第一外表面和所述第二外表面上。
根据本发明的第三方面，在根据本发明的第一方面的电动机中，所述绕组切换单元进一步包括所述发热部件之外的其他部件；并且所述发热部件和所有的所述其他部件设置在位于所述第二冷却剂通道的与所述电动机壳体侧相反的一侧的外表面上。
根据本发明的第四方面，在根据本发明的第一至第三方面的电动机中，所述第一冷却剂通道的一端设置在所述电动机壳体的面对所述电动机的外部的外表面上；所述第二冷却剂通道的一端设置在所述绕组切换壳体的面对所述电动机的外部的外表面上；并且所述第一冷却剂通道的另一端和所述第二冷却剂通道的另一端互相连接。
根据本发明的第五方面，在根据本发明的第四方面的电动机中，所述第一冷却剂通道的另一端设置在所述电动机壳体的与所述绕组切换壳体接触的接触部上；并且所述第二冷却剂通道的另一端设置在所述绕组切换壳体的与所述电动机壳体接触并与所述第一冷却剂通道的所述另一端接合的接触部上。
根据本发明的第六方面，在根据本发明的第四或第五方面的电动机中，冷却剂流入所述第二冷却剂通道的一端，并从所述第一冷却剂通道的一端流出。根据本发明的第七方面，在根据本发明的第四或第五方面的电动机中，冷却剂流入所述第一冷却剂通道的一端，并从所述第二冷却剂通道的一端流出。
根据本发明的第八方面，在根据本发明的第一至第三方面的电动机中，所述第二冷却剂通道在所述绕组切换壳体的内部分支，所述第二冷却剂通道的第一端和第二端设置在所述绕组切换壳体的面对所述电动机的外部的外表面上；所述第二冷却剂通道的第三端设置在所述绕组切换壳体的与所述电动机壳体接触的接触部上；所述第一冷却剂通道的一端设置在所述电动机壳体的与所述绕组切换壳体接触并与所述第二冷却剂通道的所述第三端接合的接触部上；并且所述第一冷却剂通道的另一端设置在所述电动机壳体的面对所述电动机的外部的外表面上。
根据本发明的第九方面，在根据本发明的第一至第三方面的电动机中，所述第一冷却剂通道在所述电动机壳体的内部分支；所述第一冷却剂通道的第一端和第二端设置在所述电动机壳体的面对所述电动机的外部的外表面上；所述第一冷却剂通道的第三端设置在所述电动机壳体的与所述绕组切换壳体接触的接触部上；所述第二冷却剂通道的一端设置在所述绕组切换壳体的面对所述电动机的外部的外表面上；并且所述第二冷却剂通道的另一端设置在所述绕组切换壳体的与所述电动机壳体接触并与所述第一冷却剂通道的第三端接合的接触部上。
根据本发明的第十方面，在根据本发明的第一至第三方面的电动机中，所述第一冷却剂通道的一端和另一端设置在所述电动机壳体的面对所述电动机的外部的外表面上；并且所述第二冷却剂通道的一端和另一端设置在所述绕组切换壳体的面对所述电动机的外部的外表面上。
根据本发明的第十一方面，在根据本发明的第一至第十方面的电动机中，所述绕组切换壳体设置在所述电动机壳体的与负载侧相反一侧的外表面上。
为了实现上述目的，根据本发明的第十二方面，提供了一种电动机，其包括电动机主体和绕组切换单元，其特征在于：所述电动机主体具有绕组和用于冷却所述绕组的第一冷却剂通道，并且所述绕组切换单元设置在所述电动机主体的外表面上，并具有用于对所述绕组进行切换的发热部件和用于对所述发热部件进行冷却的第二冷却剂通道。
为了实现上述目的，根据本发明的第十三方面，提供了一种车辆，其包括电动机、驱动设备以及冷却设备，其特征在于：所述电动机具有：电动机主体，其包括绕组和用于对所述绕组进行冷却的第一冷却剂通道；以及绕组切换单元，其设置在所述电动机主体的外表面上，并包括用于对所述绕组进行切换的发热部件和用于对所述发热部件进行冷却的第二冷却剂通道；形成有第三冷却剂通道的所述驱动设备控制所述绕组切换单元的切换，并向所述绕组施加驱动电压，并且所述冷却设备对流过所述第一冷却剂通道、所述第二冷却剂通道和所述第三冷却剂通道的冷却剂进行冷却。
根据本发明的第十四方面，在根据本发明的第十三方面的车辆中，被所述冷却设备冷却的冷却剂经由所述第三冷却剂通道流过所述第一冷却剂通道和所述第二冷却剂通道，然后再次流入所述冷却设备。
根据本发明的第十五方面，在根据本发明的第十三方面的车辆中，被所述冷却设备冷却的冷却剂的一部分在流过所述第一冷却剂通道和所述第二冷却剂通道后，再次流入所述冷却设备，并且被所述冷却设备冷却的冷却剂的另一部分在流过所述第三冷却剂通道后，再次流入所述冷却设备。
本发明的有益效果
根据本发明，可以提供一种能够更高效地冷却电动机主体和绕组切换单元的电动机，并可提供一种包括该电动机的车辆。
附图说明
图1是例示根据本发明的实施方式1的冷却系统的一个示例的图。
图2是根据本发明的实施方式1的电动机的立体图。
图3是根据本发明的实施方式1的电动机的绕组切换单元5的分解立体图。
图4是根据本发明的实施方式1的电动机的正视图。
图5是根据本发明的实施方式1的电动机的截面图。
图6是根据本发明的实施方式2的电动机的截面图。
图7是例示根据本发明的实施方式3的冷却系统的一个示例的图。
图8是根据本发明的实施方式3的电动机的截面图。
图9是根据本发明的实施方式4的电动机的截面图。
图10是根据本发明的实施方式5的电动机的截面图。
图11是例示根据本发明的实施方式6的冷却系统的一个示例的图。
图12是例示根据本发明的实施方式6的冷却系统的另一个示例的图。
具体实施方式
以下参照附图描述本发明的实施方式。
实施方式1
首先，将参照图1描述根据本发明的实施方式1的冷却系统的一个示例。图1是例示根据本发明的实施方式1的冷却系统的一个示例的图。
在图1中，冷却系统安装在车辆上，并且包括散热器1、泵2、逆变器3和电动机4。电动机4包括绕组切换单元5和电动机主体6。电动机主体6包括绕组和用于对绕组进行冷却的第一冷却剂通道。绕组切换单元5包括发热部件和用于对该发热部件进行冷却的第二冷却剂通道，该发热部件包括用于对电动机主体6的绕组进行切换的半导体切换元件，如双极晶体管或IGBT。绕组切换单元5设置在电动机主体6的与电动机主体6的负载侧相对一侧(以下称为“负载相对侧”)的外表面上。逆变器3是包括第三冷却剂通道的驱动设备。逆变器3根据电动机4的驱动状态对绕组切换单元5的切换进行控制，并向电动机主体6的绕组施加驱动电压。电动机主体6的绕组采用的电路结构、绕组切换单元5采用的电路结构和逆变器3采用的控制方法例如是JP 2003-111492A中所公开的配置，因此省略对它们的详细说明。散热器1是对冷却剂C(例如水)进行冷却的冷却设备。泵2是向冷却剂C施加压力并使冷却剂C在冷却系统中循环的设备。
在图1中，在散热器1中冷却的冷却剂C经由泵2流过逆变器3的第三冷却剂通道，对逆变器3的发热部件进行冷却。在流过第三冷却剂通道后，冷却剂C流过绕组切换单元5的第二冷却剂通道，并对发热部件进行冷却。在流过第二冷却剂通道后，冷却剂C流过电动机主体6的第一冷却剂通道，并对绕组进行冷却。在流过第一冷却剂通道后，冷却剂C再次流入散热器1，随后被散热器1冷却。经散热器1冷却后的冷却剂C再次经由泵2流过逆变器3的第三冷却剂通道。因此，冷却剂C经由这样的路线在冷却系统中循环，从而对发热部件和绕组进行冷却。
接着，将参照图2至图5描述根据本实施方式的电动机4的具体构造。图2是根据本实施方式的电动机4的立体图。图2中的附图标记O表示轴619的旋转轴。图3是根据本实施方式的电动机4的绕组切换单元5的分解立体图。图4是根据本实施方式的电动机的正视图。图5是根据本实施方式的在图4中沿着AOB线切开并从箭头方向观察时电动机的截面图。
在图2至图5中，电动机4包括电动机主体6和绕组切换单元5。电动机主体6包括框架611、管件613和614、定子615、转子616、轴承617和618、轴619、旋转变压器(resolver)620、托架(bracket)621和电动机线缆622。
框架611大致为负载侧的开口端封闭的圆筒形。托架621设置在框架611的负载相对侧。框架611与托架611构成了电动机壳体。第一冷却剂通道612形成于框架611的内部。如图2所示，第一冷却剂通道612以曲折形状沿框架611的外周形成。如图2和图5所示，第一冷却剂通道612的一端和另一端设置在框架611的面对电动机4的外部的外表面上。管件613设置在第一冷却剂通道612的一端，管件614设置在第一冷却剂通道612的另一端。与图1中所示的散热器1相连接的软管72设置在管件613上。与绕组切换单元5(以下进行描述)的第二冷却剂通道57相连接的软管73设置在管件614上。
定子615包括例如具有JP2003-111492A中公开的电路结构的绕组615a。绕组615a设置在定子615的定子芯上。定子615固定于框架611的内表面。转子616大致为圆柱形。转子616的外周被定子615围绕，且转子616的内周设置在轴619的外周上。转子616借助于绕组615a产生的磁场旋转。轴619以相对于框架611和托架621可旋转的方式被轴承617和618支承。旋转变压器620设置在轴619的负载相对侧。如图2和图4所示，所设置的电动机线缆622的数量为三根，每根电动机线缆622的一端与绕组615a连接，另一端与图1中所示的逆变器3连接。
在图2至图5中，绕组切换单元5设置在电动机主体6的外表面上，且该外表面位于电动机主体6的负载相对侧。绕组切换单元5包括作为第二外表面的第一壳体部件51、作为第一外表面的第二壳体部件52、管件53和54、发热部件55、盖56、以及信号线端子58。
第二壳体部件52设置在托架621的负载相对侧。第一壳体部件51设置在第二壳体部件52的负载相对侧。第一壳体部件51和第二壳体部件52构成了绕组切换壳体。如图3所示，在第一壳体部件51的负载侧的表面51c上形成有第一内表面凹部51a。在第一内表面凹部51a的内壁上形成有延伸到管件53和54的孔51d。虽然在图3中未示出，但在第二壳体部件52的负载相对侧的表面52c上也形成有具有与第一内表面凹部51a相同形状的第二内表面凹部52a。如图5所示，第一内表面凹部51a、孔51d和第二内表面凹部52a在第一壳体部件51与第二壳体部件52结合而成的绕组切换壳体的内部形成了第二冷却剂通道57。应当注意的是的是，出于便于说明的目的，在图5中省略了图3中示出的壁51e的截面和第二壳体部件52的与壁51e相应一侧的壁的截面。如图3和图5所示，第二冷却剂通道57的一端和另一端设置在第一壳体部件51的面向电动机4的外部的外表面上。管件53设置在第二冷却剂通道57的一端，管件54设置在第二冷却剂通道57的另一端。在管件53上设置有与图1中所示的逆变器3的第三冷却剂通道连接的软管71。与电动机主体6的第一冷却剂通道612的另一端相连接的软管73设置在管件54上。
如图3和图5所示，在第一壳体部件51的负载相对侧的表面上形成有第一外表面凹部51b，在第二壳体部件52的负载侧的表面上形成有第二外表面凹部52b。作为用于对绕组615a进行切换的半导体切换元件(例如双极晶体管、IGBT等)的发热元件55与第一外表面凹部51b及第二外表面凹部52b紧密接触。在第一壳体部件51的负载相对侧的表面上设置有覆盖第一外表面凹部51b的盖56。在第一壳体部件51上设置有用于输入来自逆变器3的控制信号的信号线端子58。
接着，将参照图5描述冷却剂C在上述结构的电动机4中的流动。冷却剂C在流过逆变器3的第三冷却剂通道后，经由软管71和管件53流过绕组切换单元5的第二冷却剂通道57。利用该结构，发热部件55得以冷却，从而进一步抑制了绕组切换单元5内的环境温度。冷却剂C在流过第二冷却剂通道57后，经由管件54、软管73和管件614流过电动机主体6的第一冷却剂通道612。利用该结构，绕组615a经由框架611得以冷却。冷却剂C在流过第一冷却剂通道612后，经由管件613和软管72流出至散热器1。
如上所述，在该实施方式中，电动机主体6和绕组切换单元5被冷却剂C冷却。由此，能够比现有技术更高效地冷却电动机主体6和绕组切换单元5。
此外，在该实施方式中，绕组切换单元5设置在位于电动机主体6的负载相对侧的外表面上。电动机主体6的负载侧通常安装在车辆的底盘等上。因此，通过将绕组切换单元5设置在电动机主体6的负载相对侧的外表面上，能够容易地打开盖56来对绕组切换单元5进行维护和检查。
此外，根据本实施方式，冷却剂C流过绕组切换单元5的第二冷却剂通道57，然后流过电动机主体6的第一冷却剂通道612。通常，电动机主体6的绕组615a的最高温度高于绕组切换单元5的发热部件55的最高温度。因此，与冷却剂C首先流过第一冷却剂通道612的情形相比，冷却剂C首先流过第二冷却剂通道57使冷却剂C的温度上升得到了进一步的抑制。因此，能够更高效地冷却绕组切换单元5的发热部件55。
应当注意的是，虽然在以上描述中绕组切换单元5设置在电动机主体6的负载相对侧的外表面上，但本发明不限于此。也就是说，绕组切换单元5可以设置在电动机主体6的负载侧的外表面上或者电动机主体6的外周面上。
此外，虽然在以上描述中电动机壳体包括框架611和托架621，但本发明不限于此。例如，电动机壳体可以是框架611和托架621一体化的壳体。此外，框架611大致为圆筒形，且负载侧开放，并且可以在框架611的负载侧进一步设置负载侧托架。因此，电动机壳体可以包括该负载侧托架、框架611和托架621。
此外，虽然在以上描述中，冷却剂C流过绕组切换单元5的第二冷却剂通道57，随后流过电动机主体6的第一冷却剂通道612，但本发明不限于此。在绕组615a的温度不会升高到超过绕组切换单元5的发热部件的温度的范围内使用电动机主体6的情况下，冷却剂C可以首先流过第一冷却剂通道612。利用该结构，可以更高效地冷却电动机主体6的绕组615a。
实施方式2
将参照图6描述根据本发明的实施方式2的电动机的构造。图6是根据本发明的实施方式2的电动机的截面图。图6中的附图标记O表示轴619的旋转轴。在图6中，利用与图5中相同的附图标记来表示与图5中所示实施方式1中的部件相同的部件。根据本实施方式的冷却系统与根据图1中所示的实施方式1的冷却系统相同，因此省略对其的描述。根据本实施方式的电动机与根据实施方式1的电动机4的不同之处在于，所有的发热部件55仅设置在第二冷却剂通道57的与电动机主体6a相反的一侧上，并且绕组切换单元5a的第二冷却剂通道57的另一端直接与电动机主体6a的第一冷却剂通道612的另一端接合。下面将主要描述这些不同之处。
在图6中，根据本实施方式的电动机4a包括绕组切换单元5a和电动机主体6a。电动机主体6a包括框架611、管件613、定子615、转子616、轴承617和618、轴619、旋转变压器620、托架621和电动机线缆622。
在托架621上形成有孔621a。孔621a构成了形成在框架611内部的第一冷却剂通道612的一部分。第一冷却剂通道612的一端设置在框架611的面对电动机4a的外部的外表面上。管件613设置在第一冷却剂通道612的一端，与图1中所示的散热器1相连接的软管72设置在管件613上。第一冷却剂通道612的另一端设置在托架621的与绕组切换单元5a相接触的接触部上。第一冷却剂通道612的另一端直接与绕组切换单元5a(稍后描述)的第二冷却剂通道57的另一端接合。
在图6中，绕组切换单元5a设置在电动机主体6a的位于电动机主体6a的负载相对侧的外表面上。绕组切换单元5a包括第一壳体部件51、第二壳体部件521、管件53、发热部件55、盖56和信号线端子58。
第二壳体部件521是具有孔521a的片状部件，并且设置在托架621的负载相对侧。第一壳体部件51设置在第二壳体部件521的负载相对侧。第一壳体部件51和第二壳体部件52构成了绕组切换壳体。在第一壳体部件51的位于负载侧的一侧形成有第一内表面凹部51a。在第一内表面凹部51a的内壁上形成有延伸到管件53的孔51d和延伸到第二壳体部件521的孔521a的孔51f。第一内表面凹部51a、孔51d、孔51f和孔521a在第一壳体部件51和第二壳体部件521组合而成的绕组切换壳体的内部形成了第二冷却剂通道57。第二冷却剂通道57的一端设置在第一壳体部件51的面对电动机4a的外部的外表面上。管件53设置在第二冷却剂通道57的一端，与图1中所示的逆变器3的第三冷却剂通道相连接的软管71设置在管件53上。第二冷却剂通道57的另一端设置在第二壳体部件521的与电动机主体6的托架621相接触的接触部上。第二冷却剂通道57的另一端与电动机主体6a的第一冷却剂通道612的另一端直接接合。所有的发热部件55与第一壳体部件51的第一外表面凹部51b紧密接触。
接着，将参照图6描述冷却剂C在上述结构的电动机4a中的流动。冷却剂C在流过逆变器3的第三冷却剂通道后，经由软管71和管件53流过绕组切换单元5a的第二冷却剂通道57。利用该结构，发热部件55得以冷却，并且进一步抑制了绕组切换单元5a中的环境温度。冷却剂C在流过第二冷却剂通道57后，不经过软管或管件而流过电动机主体6的第一冷却剂通道612。利用该结构，绕组615a经由框架611得以冷却。冷却剂C在流过第一冷却剂通道612后，经由管件613和软管72流出到散热器1。
如上所述，在本实施方式中，所有的发热部件55设置在第二冷却剂通道57的与电动机主体6a相反的一侧。因此，从电动机主体6a向绕组切换单元5a的部件传递的热被第二冷却剂通道57阻挡，使得能够减轻绕组切换单元5a的部件受到的来自电动机主体6a的热的影响。此外，与实施方式1的第二壳体部件52的结构相比，这种设计进一步简化了第二壳体部件521的结构，使得能够减小绕组切换单元5a的尺寸。
此外，在本实施方式中，绕组切换单元5a的第二冷却剂通道57的另一端与电动机主体6的第一冷却剂通道612的另一端直接接合。因此，可以去除实施方式1中所示的管件614和54以及软管73，使得能够降低成本并减轻重量。
应当注意的是，在以上描述中虽然同时采用了以下结构：所有的发热部件55设置在第二冷却剂通道57的与电动机主体6a相反的一侧的结构，和绕组切换单元5a的第二冷却剂通道57的另一端与电动机主体6a的第一冷却剂通道612的另一端直接接合的结构，但可仅应用其中任意一方的结构。
实施方式3
下面将参照图7描述根据本发明的实施方式3的冷却系统的一个示例。图7是例示根据本发明的实施方式3的冷却系统的一个示例的图。在图7中，利用与图1中相同的附图标记表示与图1中所示的实施方式1的部件相同的部件。根据本实施方式的冷却系统与根据实施方式1的冷却系统的不同之处在于，冷却剂C并行地流向绕组切换单元5及电动机主体6。下面将主要描述该不同之处。
在图7中，冷却系统安装在车辆中，并且包括散热器1、泵2、逆变器3和电动机4b。电动机4b包括绕组切换单元5b和电动机主体6b。电动机主体6b包括绕组和用于对绕组进行冷却的第一冷却剂通道。绕组切换单元5b包括用于对电动机主体6b的绕组进行切换的发热部件和用于对发热部件进行冷却的第二冷却剂通道。绕组切换单元5b设置在电动机主体6b的位于电动机主体6b的负载相对侧的外表面上。电动机主体6b的绕组所采用的电路结构、绕组切换单元5b所采用的电路结构、以及逆变器3所采用的控制方法例如与JP2003-111492A中公开的相同，因此将省略对其详细说明。
在图7中，在散热器1中被冷却的冷却剂C经由泵2流过逆变器3的第三冷却剂通道，对逆变器3的发热部件进行冷却。冷却剂在流过第三冷却剂通道后，并行地流过绕组切换单元5b的第二冷却剂通道和电动机主体6b的第一冷却剂通道，分别对绕组切换单元5b的发热部件和电动机主体6b的绕组进行冷却。冷却剂C在流过第一冷却剂通道和第二冷却剂通道后，再次流入散热器1中被散热器1冷却。被散热器1冷却后的冷却剂C经由泵2再次流过逆变器3的第三冷却剂通道。因此，冷却剂C经由这样的路线在冷却系统中循环，从而对发热部件和绕组进行冷却。
接着，将参照图8描述根据本实施方式的电动机4b的具体构造。图8是根据本实施方式的电动机4b的截面图。图8中的附图标记O表示轴619的旋转轴。在图8中，利用与图5中相同的附图标记表示与图5中所示的实施方式1中的部件相同的部件。根据本实施方式的电动机4b与根据实施反射1的电动机4的不同之处在于，第二冷却剂通道57在绕组切换单元5内部分支，并且分支后的第二冷却剂通道57与电动机主体6的第一冷却剂通道612接合。下面将主要描述这些不同之处。
在图8中，电动机主体6b包括框架611、管件614、定子615、转子616、轴承617和618、轴619、旋转变压器620、托架621和电动机线缆622。
在托架621上形成有孔621b。孔621b构成了形成在框架611内部的第一冷却剂通道612的一部分。第一冷却剂通道612的一端设置在托架621的与绕组切换单元5b相接触的接触部上。第一冷却剂通道612的一端与绕组切换单元5b(稍后描述)的第二冷却剂通道57的分支端直接接合。第一冷却剂通道612的另一端设置在框架611的面对电动机4b的外部的外表面上。管件614设置在第一冷却剂通道612的另一端，与图7中所示的散热器1相连接的软管75设置在管件614上。
在图8中，绕组切换单元5b设置在电动机主体6b的位于电动机主体6b的负载相对侧的外表面上。绕组切换单元5b包括第一壳体部件51、第二壳体部件52、管件53和54、发热部件55、盖56和信号线端子58。
在第二壳体部件52上形成有与电动机主体6b的第一冷却剂通道612的一端相接的孔52g。在第一内表面凹部51a的内壁上形成有延伸至管件53和54的孔51d。此外，在延伸至管件53的孔51d处形成有分支部51g。通过分支部51g从孔51d分出的分支端与第二壳体部件52的孔52g接合。第一内表面凹部51a、孔51d、孔52g和第二内表面凹部52a形成了在第一壳体部件51和第二壳体部件51组合而成的绕组切换壳体的内部通过分支部51g所分支的第二冷却剂通道57。作为第二冷却剂通道57的一端的第一端和作为第二冷却剂通道57的另一端的第二端设置在第一壳体部件51的面对电动机4b的外部的外表面上。管件53设置在第二冷却剂通道57的第一端，管件54设置在第二冷却剂通道57的第二端。与图7中所示的逆变器3的第三冷却剂通道相连接的软管71设置在管件53上。与图7中所示的散热器1相连接的软管74设置在管件54上。第二冷却剂通道57的作为由分支部51g分出的分支端的的第三端设置在第二壳体部件52的与托架621相接触的接触部处。第二冷却剂通道57的第三端与第一冷却剂通道612的一端相连接。
接着，将参照图8描述冷却剂C在上述结构的电动机4b中的流动。冷却剂C在流过逆变器3的第三冷却剂通道后，经由软管71和管件53流过绕组切换单元5b的第二冷却剂通道57、同时流过电动机主体6b的第一冷却剂通道612。利用该结构，绕组切换单元5b的发热部件55和电动机主体6b的绕组615a得以冷却。冷却剂C在流过第二冷却剂通道57后，经由管件54和软管74流出到散热器1。冷却剂C在流过第一冷却剂通道612后，经由管件614和软管75流出到散热器1。
如上所述，在本实施方式中，冷却剂C并行地流至绕组切换单元5b和电动机主体6b。因此，由绕组切换单元5b引起的冷却剂C的温度上升不会像实施方式1那样影响电动机主体6b，并且由电动机主体6b引起的冷却剂C的温度上升也不会像实施方式1那样影响绕组切换单元5b。由此，能够更高效地冷却电动机主体6b和绕组切换单元5b。
此外，根据本实施方式，第二冷却剂通道7在绕组切换单元5b的内部分支，并且经分支的第二冷却剂通道57与电动机主体6b的第一冷却剂通道612接合在一起。由此，可以去除实施方式1中所示的管件613，使得能够降低成本并减轻重量。
应当注意的是，虽然在以上描述中冷却剂C流入软管71并从软管74和75流出，但本发明不限于此。冷却剂C可以流入软管74和75，并从软管71流出。在这种情况下，软管74和75与图7中所示的逆变器3的第三冷却剂通道相连接，而软管71与散热器1相连接。
此外，虽然在以上描述中绕组切换单元5b的发热部件55按照与实施方式1相同的方式设置在第一外表面凹部51b上和第二外表面凹部52b上，但本发明不限于此。与实施方式2中一样，也可以将如下结构应用于本实施方式的电动机4b：所有的发热部件55仅设置在第二冷却剂通道57的与电动机主体6b相反的一侧(仅设置在第一外表面凹部51b上)。
实施方式4
下面将参照图9描述根据本发明的实施方式4的电动机的结构。图9是根据实施方式4的电动机的截面图。图9中的附图标记O表示轴619的旋转轴。在图9中，利用与图1中相同的附图标记来表示与图1中所示实施方式1中的部件相同的部件。与根据图7中所示实施方式3的冷却系统相同，在根据本实施方式的冷却系统中，冷却剂C并行地流至绕组切换单元和电动机主体，因此省略对其的描述。根据本实施方式的电动机与根据实施方式1的电动机4的不同之处在于，第一冷却剂通道612在电动机主体6的内部分支，并且分支出的第一冷却剂通道612与绕阻切换单元5的第二冷却剂通道57接合在一起。下面将主要描述这些不同之处。
在图9中，电动机4c包括绕组切换单元5c和电动机主体6c。电动机主体6c包括框架611、管件613和614、定子615、转子616、轴承617和618、轴619、旋转变压器620、托架621和电动机线缆622。
作为第一冷却剂通道612的一端的第一端和作为第一冷却剂通道612的另一端的第二端设置在框架611的面对电动机4c的外部的外表面上。管件613设置在第一冷却剂通道612的第一端，与图7中所示的逆变器3的第三冷却剂通道相连接的软管72设置在管件613上。管件614设置在第一冷却剂通道612的第二端，与图7中所示的散热器1相连接的软管75设置在管件614上。在第一冷却剂通道612中，在框架611的内部形成有分支部611a。由分支部611a分出的分支端与形成在托架621上的孔621c接合。孔621c是第一冷却剂通道612的一部分，作为第一冷却剂通道612的由分支部611a分出的分支端的第三端设置在托架621的与第二壳体部件52相接触的接触部上。
在图9中，绕组切换单元5c设置在电动机主体6c的外表面上，该外表面位于电动机主体6c的负载相对侧，并且该绕组切换单元5c包括第一壳体部件51、第二壳体部件52、管件53、发热部件55、盖56以及信号线端子58。
在第二壳体部件52上形成有与电动机主体6c的第一冷却剂通道612的第三端接合的孔52h。在第一内表面凹部51a的内壁上形成有延伸至管件53的孔51d和延伸至第二壳体部件52的孔52h的孔51h。第一内表面凹部51a、孔51d、孔51h、孔52h以及第二内表面凹部52a在第一壳体部件51和第二壳体部件52组合而成的绕组切换壳体的内部形成了第二冷却剂通道57。第二冷却剂通道57的一端设置在第一壳体部件51的面对电动机4c的外部的外表面上。管件53设置在第二冷却剂通道57的一端，与图7中所示的逆变器3的第三冷却剂通道相连接的软管71设置在管件53上。第二冷却剂通道57的另一端设置在第二壳体部件52的与托架621的外表面相接触的接触部上。第二冷却剂通道57的另一端与第一冷却剂通道612的第三端接合。
接着，将参照图9描述冷却剂C在如上结构的电动机4c内的流动。冷却剂C在流过逆变器3的第三冷却剂通道后，经由软管71和管件53同时流过绕组切换单元5c的第二冷却剂通道57，并经由软管72和管件613流过电动机主体6c的第一冷却剂通道612。利用该结构，绕组切换单元5c的发热部件55和电动机主体6c的绕组615a得以冷却。流过第二冷却剂通道57的冷却剂C和流过第一冷却剂通道612的冷却剂C经由管件614和软管75流出到散热器1。
如上所述，在本实施方式中，冷却剂C并行地流至绕组切换单元5c和电动机主体6c。由此，由绕组切换单元5c引起的冷却剂C的温度上升不会像实施方式1那样影响电动机主体6c，并且由电动机主体6c引起的冷却剂C的温度上升也不会像实施方式1那样影响绕组切换单元5c。因此，能够更高效地冷却电动机主体6c和绕组切换单元5c。
此外，在本实施方式中，第一冷却剂通道612在电动机主体6c的内部分支，并且分支后的第一冷却剂通道612与绕组切换单元5c的第二冷却剂通道57接合在一起。因此，可以去除实施方式1中所示的管件54，使得能够降低价格并减小重量。
应当注意的是，虽然在以上描述中冷却剂C流入软管71和软管72并从软管75流出，但本发明不限于此。冷却剂C可以流入软管75，并从软管71和软管72流出。在这种情况下，软管75与图7中所示的逆变器3的第三冷却剂通道相连接，而软管71和72与散热器1相连接。
此外，虽然在以上描述中绕组切换单元5c的发热部件55按照与实施方式1相同的方式设置在第一外表面凹部51b上和第二外表面凹部52b上，但本发明不限于此。与实施方式2中一样，本实施方式的电动机4c也可以应用以下结构：所有的发热部件55仅设置在第二冷却剂通道57的与电动机主体6c相反的一侧(仅设置在第一外表面凹部51b上)。
实施方式5
下面将参照图10描述根据本发明的实施方式5的电动机的构造。图10是根据实施方式5的电动机的截面图。图10中的附图标记O表示轴619的旋转轴。在图10中，利用与图1中相同的附图标记来表示与图1中所示实施方式1中的部件相同的部件。与根据图7中所示实施方式3的冷却系统类似，在根据本实施方式的冷却系统中，冷却剂C并行地流至绕组切换单元和电动机主体，因此省略对其的描述。根据本实施方式的电动机与根据实施方式1的电动机4的不同之处在于，电动机主体6的第一冷却剂通道612的另一端与绕组切换单元5的第二冷却剂通道57的另一端没有接合在一起。下面将主要描述这些不同之处。
在图10中，电动机4d包括绕组切换单元5d和电动机主体6d。电动机主体6d包括框架611、管件613和614、定子615、转子616、轴承617和618、轴619、旋转变压器620、托架621和电动机线缆622。
第一冷却剂通道612的一端和另一端设置在框架611的面对电动机4d的外部的外表面上。管件613设置在第一冷却剂通道612的一端，管件614设置在第一冷却剂通道612的另一端。与图7中所示的逆变器3的第三冷却剂通道相连接的软管72设置在管件613上，与图7中所示的散热器1相连接的软管75设置在管件614上。
在图10中，绕组切换单元5d设置在电动机主体6d的位于电动机主体6d的负载相对侧的外表面上。绕组切换单元5d包括第一壳体部件51、第二壳体部件52、管件53和54、发热部件55、盖56和信号线端子58。
第二冷却剂通道57的一端和另一端设置在第一壳体部件51的面对电动机4d的外部的外表面上。管件53设置在第二冷却剂通道57的一端，管件54设置在第二冷却剂通道57的另一端。与图7中所示的逆变器3的第三冷却剂通道相连接的软管71设置在管件53上，与图7中所示的散热器1相连接的软管74设置在管件54上。
接着，将参照图10描述冷却剂C在如上结构的电动机4d内的流动。冷却剂C在流过逆变器3的第三冷却剂通道后，同时地经由软管71和管件53流过绕组切换单元5d的第二冷却剂通道57、经由软管72和管件613流过电动机主体6d的第一冷却剂通道612。利用该结构，绕组切换单元5d的发热部件55和电动机主体6d的绕组615a得以冷却。冷却剂C在流过第二冷却剂通道57后，经由管件54和软管74流出到散热器1。冷却剂C在流过第一冷却剂通道612后，经由管件614和软管75流出到散热器1。
如上所述，在本实施方式中，冷却剂C并行地流至绕组切换单元5d和电动机主体6d。由此，由绕组切换单元5d导致的冷却剂C的温度上升不会像实施方式1那样影响电动机主体6d，并且由电动机主体6d导致的冷却剂C的温度上升也不会像实施方式1那样影响绕组切换单元5d。因此，能够更高效地冷却电动机主体6d和绕组切换单元5d。
应当注意的是，虽然在以上描述中冷却剂C流入软管71和软管72并从软管74和75流出，但本发明不限于此。冷却剂C可以流入软管74和75，并从软管71和软管72流出。在这种情况下，软管74和75与图7中所示的逆变器3的第三冷却剂通道相连接，而软管71和72与散热器1相连接。
此外，虽然在以上描述中绕组切换单元5d的发热部件55按照与实施方式1相同的方式设置在第一外表面凹部51b上和第二外表面凹部52b上，但本发明不限于此。与实施方式2中一样，本实施方式的电动机4d也可以应用以下结构：所有的发热部件55仅设置在第二冷却剂通道57的与电动机主体6d相反的一侧(仅设置在第一外表面凹部51b上)。
实施方式6
下面将参照图11描述根据本发明的实施方式6的冷却系统的一个示例。图11是例示根据本发明的实施方式6的冷却系统的一个示例的图。在图11中，利用与图1中相同的附图标记表示与图1中所示的实施方式1的部件相同的部件。根据本实施方式的冷却系统与根据实施方式1的冷却系统的不同之处在于，流到逆变器3的冷却剂C和流到电动机4的冷却剂C分别地被散热器1冷却。下面将主要描述该不同之处。
在图11中，冷却系统安装在车辆中，并且包括散热器1、泵2和8、逆变器3和电动机4。电动机4例如是根据实施方式1的电动机，并且包括绕组切换单元5和电动机主体6。
在图11中，冷却剂C被散热器1冷却的部分经由泵2流过绕组切换单元5的第二冷却剂通道并流过电动机主体6的第一冷却剂通道，从而分别对绕组切换单元5的发热部件和电动机主体6的绕组进行冷却。冷却剂C在流过第一冷却剂通道和第二冷却剂通道后，再次流入散热器1中被散热器1冷却。冷却剂C被散热器1冷却的部分再次经由泵2流过绕组切换单元5的第二冷却剂通道和电动机主体6的第一冷却剂通道。冷却剂C被散热器1冷却的其他部分经由泵8流过逆变器3的第三冷却剂通道，从而对逆变器3的发热部件进行冷却。冷却剂C在流过第三冷却剂通道后，再次流入散热器1中被散热器1冷却。冷却剂C被散热器1冷却的该其他部分再次经由泵8流过逆变器3的第三冷却剂通道。由此，冷却剂C经由这样的路线在冷却系统中循环，从而对发热部件和绕组进行冷却。
如上所述，在本实施方式中，流到逆变器3的冷却剂C和流到电动机4的冷却剂C分别被散热器1冷却。由此，在由逆变器3引起的冷却剂C的温度上升不影响流到绕组切换单元5和电动机主体6的冷却剂的情况下，完成了冷却过程。因此，能够更高效地冷却绕组切换单元5和电动机主体6。
应当注意的是，虽然以上描述了将根据实施方式1的电动机4用作该电动机的示例情形，即第一冷却剂通道612和第二冷却剂通道57串联，但本发明不限于此。如图12所示，可以采用诸如根据实施方式3的电动机4b的第一冷却剂通道612与第二冷却剂通道57并联的方式。图12是例示根据实施方式6的冷却系统的另一示例的图。
在以上说明中，参照具体实施方式描述了本发明。然而，本领域普通技术人员应理解，在不脱离如所附权利要求书阐述的范围的情况下，可以做出各种修改和改变。因而，旨在将所有这种改变包括在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种电动机(4c)，其包括电动机主体(6c)和绕组切换单元(5c)，该绕组切换单元被配置为对所述电动机主体(6c)的绕组(615a)进行切换，其特征在于：
所述电动机主体(6c)包括：
内部形成有第一冷却剂通道(612)的电动机壳体(611，621)；以及
定子(615)，其具有所述绕组(615a)并固定于所述电动机壳体(611，621)的内表面，
所述绕组切换单元(5c)包括：
绕组切换壳体(51，52)，其内部形成有第二冷却剂通道(57)，并且设置在所述电动机壳体(611，621)的外表面上；以及
发热部件(55)，其设置在所述绕组切换壳体(51，52)的外表面并用于切换所述绕组(615a)，
所述第一冷却剂通道(612)在所述电动机壳体(611，621)的内部分支；
所述第一冷却剂通道(612)的第一端和第二端设置在所述电动机壳体(611，621)的面对所述电动机(4c)的外部的外表面上；
所述第一冷却剂通道(612)的第三端设置在所述电动机壳体(611，621)的与所述绕组切换壳体(51，52)接触的接触部上；
所述第二冷却剂通道(57)的一端设置在所述绕组切换壳体(51，52)的面对所述电动机(4c)的外部的外表面上；并且
所述第二冷却剂通道(57)的另一端设置在所述绕组切换壳体(51，52)的与所述电动机壳体(611，621)接触并与所述第一冷却剂通道(612)的所述第三端接合的接触部上。
2.根据权利要求1所述的电动机(4c)，其特征在于：
所述绕组切换壳体(51，52)设置在所述电动机壳体(611，621)的与负载侧相对一侧的外表面上。
3.一种车辆，其特征在于：其包括权利要求1所述的电动机(4c)、驱动设备(3)以及冷却设备(1)，
形成有第三冷却剂通道的所述驱动设备(3)控制所述绕组切换单元(5c)的切换，并向所述绕组(615a)施加驱动电压，并且
所述冷却设备(1)对流过所述第一冷却剂通道、所述第二冷却剂通道和所述第三冷却剂通道的冷却剂(C)进行冷却。
4.根据权利要求3所述的车辆，其特征在于：
被所述冷却设备(1)冷却的冷却剂(C)经由所述第三冷却剂通道流过所述第一冷却剂通道(612)和所述第二冷却剂通道(57)，然后再次流入所述冷却设备(1)。
5.根据权利要求3所述的车辆，其特征在于：
冷却剂(C)被所述冷却设备(1)冷却的一部分在流过所述第一冷却剂通道(612)和所述第二冷却剂通道(57)后，再次流入所述冷却设备(1)，并且
冷却剂(C)被所述冷却设备(1)冷却的另一部分在流过所述第三冷却剂通道后，再次流入所述冷却设备(1)。
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