CN105518978B - 电动机装置 - Google Patents
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Abstract
电动机装置(1)具备电动机部(10a)和电力变换部(10b),电力变换部(10b)具有形成有开口部(23a)的布线基板(23)、收纳布线基板(23)的壳体(2)以及利用电动机部的动力进行旋转来使壳体内的气体循环的循环风扇(29),壳体在侧壁部(3)与布线基板之间的间隙部(40)附近具有从侧壁部向内侧突出的突出部(26)。该电动机装置(1)对热的可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动机装置,特别涉及一种有效地应用于具备电力变换装置的电动机装置的技术。
背景技术
在各种设备的驱动源中使用的电动机装置中,已知具备电力变换装置的电动机装置。专利文献1中公开了如下一种电动机装置:使电动机部与电力变换部一体化,在电力变换部中具备利用来自电动机部的动力进行旋转的风扇。
该电动机装置为以下构造:在壳体内,以使布线基板与壳体的底板部及侧壁部相离的状态收纳有布线基板。而且,布线基板在与壳体的底板部相面对的第一面上安装有构成电路的多个电子部件。而且,在布线基板的与第一面相反一侧的第二面侧,配置有利用来自电动机部的动力进行旋转的风扇。而且,在布线基板的中央部设置有开口部。
专利文献1:欧州专利第1419568号说明书
发明内容
发明要解决的问题
另外,在将安装有构成电路的多个电子部件的布线基板收纳于壳体内的电动机装置中,如何提高使电子部件由于电路的动作而发出的热散发到壳体外部的热散发效果成为技术问题之一。
因此,如专利文献1所公开的电动机装置那样,通过风扇的旋转来使壳体内产生气体的环流,对电子部件赋予导热促进效果,由此能够提高热散发效果。
在专利文献1所公开的电动机装置中,成为以下构造:布线基板上设置有开口部,通过风扇使壳体内产生气体的环流。在这种环流构造中,从风扇吹出的气体如下成为环流:一边呈螺旋状流动一边撞击壳体的侧壁部,之后经过壳体的侧壁部与布线基板之间的间隙部,并在安装于布线基板的第一面的电子部件之间流动,之后,经过设置于布线基板的中央部的开口部,并返回到风扇。在该环流中,壳体的侧壁部与布线基板之间的间隙部处的气体沿侧壁部的内侧面回旋。然后,经过了壳体的侧壁部与布线基板之间的间隙部的气体几乎均匀地流入到安装于布线基板的第一面的电子部件之间,对电子部件赋予导热促进效果。
在此,安装于布线基板的电子部件根据其功能、特性而发热量、耐热温度不同,因此对于发热量大的电子部件需要进一步赋予导热促进效果来抑制温度上升,以避免超过耐热温度。
然而,在如专利文献1所公开的电动机装置那样的环流构造中,难以专门向发热量大的电子部件多供给气体,从而难以针对发热量大的电子部件抑制温度上升以避免超过容许温度。这意味着,具备电力变换装置的电动机装置对热的可靠性低。
特别是,在电力变换装置中,在布线基板上安装有构成电力变换电路的多个电子部件。该多个电子部件中包括搭载有由IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极晶体管)、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金属氧化物半导体场效应晶体管)等功率晶体管构成的开关元件、二极管元件的半导体装置。在这种半导体装置中,处理的电力大,发热量也大,因此从提高对热的可靠性的方面而言,抑制温度上升以避免超过容许温度是很重要的。
因此,本发明人着眼于电力变换部的壳体而完成了本发明。
本发明的目的在于提供一种对热的可靠性高的电动机装置。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的,本发明的一个方式所涉及的电动机装置具备形成有电动机部和电力变换部的壳体,壳体具有由底板部、顶板部以及侧壁部围起来的电力变换用收纳部,该底板部与该顶板部彼此相向,电力变换部具有布线基板和循环风扇,该循环风扇利用电动机部的动力进行旋转来使壳体的电力变换用收纳部内的气体循环,布线基板具有在厚度方向上彼此相离的第一面和第二面、贯通第一面和第二面的开口部以及至少安装于第一面的多个电子部件,布线基板以与底板部及侧壁部相离、且第一面与底板部相离的状态收纳于电力变换用收纳部内,循环风扇以与布线基板的第二面相离的方式配置于顶板部与布线基板之间,壳体在侧壁部与布线基板之间的间隙部附近具有突出部,该突出部设置成从侧壁部向内侧突出,并且将经过间隙部时的气体的流动从沿着间隙部的延伸方向的方向变更为经由电子部件朝向开口部的方向。
发明的效果
若简单地说明通过本申请所公开的发明中的代表性发明而得到的效果则如下。
根据本发明,能够提供对热的可靠性高的电动机装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电动机装置的概要结构的剖视图。
图2是图1的电动机装置的俯视图。
图3是图1的电动机装置的仰视图。
图4是放大图1的一部分得到的剖视图。
图5是图1的逆变器模块的俯视图。
图6是表示沿着图5的A-A线的剖视构造的剖视图。
图7是提取图1的电力变换部壳体来示出的立体图。
图8是表示沿着图5的B-B线的剖视构造的剖视图。
图9是用于说明本发明的实施方式1所涉及的电动机装置的环流的图((a)是俯视图,(b)是剖视图)。
图10是本发明的实施方式1的变形例所涉及的电动机装置的主要部分剖视图。
图11是本发明的实施方式2所涉及的电动机装置的主要部分剖视图。
具体实施方式
下面,参照附图来详细说明本发明的一个实施方式。此外,在用于说明发明的实施方式的全部附图中,对具有同一功能的部分标注同一标记,省略其重复说明。
(实施方式1)
如图1至图3所示,本发明的实施方式1所涉及的电动机装置1是具备电动机部10a和电力变换部10b的电力变换装置一体型电动机装置。而且,实施方式1所涉及的电动机装置1具备形成有电动机部10a和电力变换部10b的壳体2。
壳体2具有筒状侧壁部3、配置于该筒状侧壁部3的深度方向的两端侧的顶板部4和底板部5、以及配置于该顶板部4与底板部5之间的中间板部6。
另外,壳体2具有在壳体2的深度方向上直列配置的电动机用收纳部7和电力变换用收纳部8。由筒状侧壁部3、顶板部4以及中间板部6来包围电动机用收纳部7的周围,该顶板部4与该中间板部6在壳体2的深度方向上彼此相离地相向。由筒状侧壁部3、底板部5以及中间板部6来包围电力变换用收纳部8的周围,该底板部5与该中间板部6在壳体2的深度方向上彼此相离地相向。
在此,中间板部6是以壳体2为视点时的叫法,但是,关于该中间板部6,也有时在以电动机用收纳部7为视点时将叫法改为底板部6a,在以电力变换用收纳部8为视点时将叫法改为顶板部6b。
壳体2为圆形筒型形状,由导电性和导热性良好的金属材料、例如铝压铸件(ADC)形成。在向壳体2的深度方向俯视壳体2时,电动机用收纳部7和电力变换用收纳部8各自的平面形状形成为圆形。
在此,壳体2的深度方向是指与顶板部4、底板部5、中间板部6等正交的方向、即厚度方向,换言之是指高度方向。
电动机部10a具备在壳体2的电动机用收纳部7内收纳的转子芯12和定子芯13。另外,电动机部10a具备轴(旋转轴)14,该轴14跨电动机用收纳部7的内外地延伸,并且,该轴14通过在轴向上彼此相离的两个轴承15、16而转动自如地支承于壳体2。而且,电动机部10a构成为通过轴14向外部传递旋转力。
电力变换部10b中搭载有作为电力变换装置的逆变器模块20。逆变器模块20具备将电力从直流变换为交流并将该交流供给到电动机部10a的电力变换电路。另外,逆变器模块20还具备对电动机部10a的轴14的转速和转矩等运转进行控制的控制电路。
如图1、图4至图6所示,逆变器模块20具备在壳体2的电力变换用收纳部8内收纳的布线基板23和循环风扇29。循环风扇29利用电动机部10a的动力进行旋转来使壳体2的电力变换用收纳部8内的气体循环。
壳体2构成为:筒状侧壁部3能够分割为电动机用侧壁部3a和电力变换用侧壁部3b这两个。而且,壳体2主要由包括电动机用侧壁部3a的电动机部壳体11以及包括电力变换用侧壁部3b的电力变换部壳体21构成。
电动机部壳体11为主要具有电动机用侧壁部3a、顶板部4、中间板部6(底板部6a)以及电动机用收纳部7的结构。
电力变换部壳体21为具有电力变换用侧壁部3b、底板部5以及电力变换用收纳部8的结构。另外,电力变换部壳体21在电力变换用侧壁部3b的开口部侧具备密封部21c。在该密封部21c中,在电力变换用侧壁部3b的外侧面沿着电力变换用侧壁部3b的平面外周设置有橡胶状的O型圈28。该密封部21c被插入到电动机部壳体11的开口部内。即,通过将电力变换部壳体21的密封部21c插入到电动机部壳体11的开口部内,电动机部壳体11与电力变换部壳体21被直列连结,两者的连结部通过密封部21c而成为水密构造。因此,电力变换部壳体21的电力变换用收纳部8成为密闭状态。另外,通过电力变换部壳体21与电动机部壳体11进行连结,电力变换部壳体21的电力变换用收纳部8成为由筒状侧壁部3(电动机用侧壁部3a和电力变换用侧壁部3b)、底板部5、顶板部6b(中间板部6)围起来的构造。
布线基板23具有在其厚度方向上位于互为相反侧的第一面23x和第二面23y。另外,布线基板23在其周缘部的内侧具有贯通第一面23x和第二面23y的开口部23a。另外,如图5所示,布线基板23的平面形状与电力变换用收纳部8的平面形状相配合地形成为圆形。布线基板23形成为其平面尺寸比电力变换用收纳部8的平面尺寸小。这是为了如图1、图4至图6所示那样在壳体2的筒状侧壁部3与布线基板23之间设置间隙部40,对此在后面叙述。该间隙部40和布线基板23的开口部23a用于使电力变换用收纳部8内产生气体的环流。布线基板23为在含有环氧玻璃等树脂的基材的表面和背面形成有布线图案的结构。
如图1、图4至图6所示,在布线基板23的第一面23x和第二面23y上分别安装有构成电力变换电路、控制电路的多个电子部件24、25。安装于布线基板23的第一面23x的多个电子部件24中包括圆柱形状的电解电容器24a。另外,多个电子部件24中还包括作为处理的电力大而发热量也大的半导体装置的二极管用半导体装置24b和功率半导体装置24c(参照图5)。
与包括二极管用半导体装置24b和功率半导体装置24c的其它电子部件24相比,电解电容器24a的安装于布线基板23后的高度、即沿布线基板23的厚度方向从该布线基板23突出的高度极高。
虽未详细图示,但是二极管用半导体装置24b和功率半导体装置24c的安装于布线基板23后的高度比电解电容器24a低。二极管用半导体装置24b具有搭载有二极管元件的半导体芯片。功率半导体装置24c具有搭载有包括IGBT、MOSFET等功率晶体管的开关元件的半导体芯片。该二极管用半导体装置24b和功率半导体装置24c由于其处理的电力大,发热量也大,因此需要提高具备逆变器模块20的电动机装置1对热的可靠性。因此,对于二极管用半导体装置24b和功率半导体装置24c,选择性地供给环流的流体来赋予导热促进效果是有用的。
布线基板23以与壳体2的筒状侧壁部3及底板部5相离、且其第一面23x与底板部5相离的状态收纳于壳体2的电力变换用收纳部8内。
壳体2的电力变换用收纳部8通过收纳布线基板23,而如图1和图4所示那样以布线基板23为界来划分为布线基板23的第一面23x侧的第一空间区域8a和布线基板23的第二面23y侧的第二空间区域8b。如图1、图4以及图6所示,主要由壳体2的筒状侧壁部3和底板部5以及布线基板23来包围第一空间区域8a的周围。由于电力变换部壳体21与电动机部壳体11直列连结,因此如图1和图4所示,主要由壳体2的筒状侧壁部3和顶板部6b(中间板部6)以及布线基板23来包围第二空间区域8b的周围。
如图1和图4所示,循环风扇29以与布线基板23的第二面23y相离的方式配置于壳体2的顶板部6b(中间板部6)与布线基板23之间。即,循环风扇29配置于壳体2的顶板部6b(中间板部6)与布线基板23之间的第二空间区域8b内。循环风扇29固定于轴14的与一端部相反一侧的另一端部,随着轴14的旋转而进行旋转。
如图1、图4至图6所示,在壳体2的筒状侧壁部3与布线基板23之间设置有上述的间隙部40。该间隙部40如图5所示那样,以规定的宽度W沿着布线基板23的外周形成为环状。
如图1、图4至图6所示,在壳体2的电力变换用收纳部8内,在壳体2的筒状侧壁部3与布线基板23之间的间隙部40附近具有从壳体2的筒状侧壁部3向内侧突出的突出部26。该突出部26是气体流动变更部,该气体流动变更部选择性地将气体的流动方向相对于沿着间隙部40的延伸方向的气体流动方向向内侧变更,该间隙部40位于壳体2的筒状侧壁部3与布线基板23之间。在实施方式1中,突出部26设置于间隙部40附近的、布线基板23的第一面23x侧的第一空间区域8a侧,从布线基板23的第一面23x延伸到壳体2的底板部5。
在向壳体2的电力变换用收纳部8的深度方向俯视该电力变换用收纳部8时,突出部26沿着间隙部40的宽度W的方向(宽度方向)突出。在实施方式1中,布线基板23和壳体2的电力变换用收纳部8的平面形状形成为圆形,因此突出部26沿电力变换用收纳部8和布线基板23各自的径向突出。
突出部26配置于向安装于布线基板23的第一面23x的多个电子部件24中的要求导热促进效果的电子部件24选择性地供给多的气体的位置。要求导热促进效果的电子部件24例如是发热量大的二极管用半导体装置24b、功率半导体装置24c。
突出部26例如设置有四个,但是不限定于图5所示的数量。四个突出部26分别具有固定布线基板23的基板固定部。如图5所示,四个突出部26分别配置于以下位置:在向壳体2的电力变换用收纳部8的深度方向俯视该电力变换用收纳部8时,以壳体2的电力变换用收纳部8的中心为轴沿顺时针相错开90°的位置。即,四个突出部26分别被配置在穿过电力变换用收纳部8的中心的正交的两条直线上,被配置成彼此相离的状态。四个突出部26分别例如与壳体2的底板部5及筒状侧壁部3形成为一体。
如图5和图6所示,布线基板23以被多个突出部26支承的状态收纳于壳体2的电力变换用收纳部8中。具体地说,布线基板23以其第一面23x与壳体2的底板部5相向、且与壳体2的筒状侧壁部3及底板部5相离的状态被四个突出部26支承。布线基板23的周缘部通过紧固构件42被紧固固定于四个突出部26各自的基板固定部。
如图1和图6所示,壳体2在电力变换用收纳部8内具有基板支承体30,该基板支承体30从底板部5向上方的布线基板23突出,且在比突出部26靠内侧的位置支承布线基板23。基板支承体30具有流路31,该流路31与布线基板23的第一面23x侧的第一空间区域8a连通,并且通过布线基板23的开口部23a而与布线基板23的第二面23y侧的第二空间区域8b连通。
在实施方式1中,如图5所示,在向壳体2的电力变换用收纳部8的深度方向俯视该电力变换用收纳部8时与布线基板23的中心重叠的中央部的位置、换言之电力变换用收纳部8的中央部配置有一个基板支承体30。
另外,在实施方式1中,如图1、图5至图8所示,基板支承体30由从壳体2的底板部5向其上方的布线基板23突出、并且以包围流路31的方式彼此相离地配置的多个突起32构成。实施方式1的基板支承体30由三个突起32构成。流路31由被突起32包围的区域以及三个突起32各自之间的开口部构成。三个突起32分别例如与壳体2的底板部5形成为一体。
基板支承体30在布线基板23侧的一端侧具有插入到布线基板23的开口部23a内的插入部33。该插入部33由台阶部34以及从该台阶部34突出的突起片35构成,被插入到布线基板23的开口部23a内。在将布线基板23收纳到壳体2的电力变换用收纳部8时,通过将该插入部33插入到布线基板23的开口部23a内,来完成布线基板23的定位。
如图7和图6所示,基板支承体30具有基板紧固固定部36。布线基板23通过紧固构件43而被紧固固定于该基板紧固固定部36。该基板紧固固定部36与三个突起32中的一个突起32形成为一体。
如图1至图7所示,在壳体2中,在电动机部壳体11的筒状侧壁部3(电动机用侧壁部3a)的外侧,呈放射状地设置有用于通过外部大气对电动机部10a进行冷却的多个凸状翅片17。另外,在电力变换部壳体21的筒状侧壁部3(电力变换用侧壁部3b)的外侧,呈放射状地设置有用于通过外部大气对电力变换部10b进行冷却的多个凸状翅片27。
此外,实施方式1所涉及的电动机装置1还具备从外部向布线基板23传输电源供给和控制信号的线缆、将该线缆插入到电力变换部壳体21并进行水密保持的接头、从电力变换部10b向电动机部10a传输电源供给和控制信号的线缆等。其中,上述线缆、接头未被图示。
另外,作为紧固构件42、43,能够使用将螺栓和螺母相组合的构件或者螺钉构件。
接着,使用图9来说明环流,同时说明本发明的实施方式1所涉及的电动机装置1的效果。在实施方式1中例如将空气用作在壳体2的电力变换用收纳部8内循环的气体。另外,作为电动机装置1的旋转方向,使轴14沿顺时针方向旋转。
在实施方式1所涉及的电动机装置1中,从循环风扇29吹出的气体如下成为环流45(参照图9的(b)):一边呈螺旋状流动一边撞击壳体2的筒状侧壁部3,之后经过壳体2的筒状侧壁部3与布线基板23之间的间隙部40,然后,从循环风扇29吹出的气体在经过间隙部40之后,在安装于布线基板23的第一面23x的电子部件24之间流动,之后,经过设置于布线基板23的中央部的开口部23a,并返回到循环风扇29。
在该环流45中,在向壳体2的电力变换用收纳部8的深度方向俯视该电力变换用收纳部8时,壳体2的筒状侧壁部3与布线基板23之间的间隙部40处的气体沿着筒状侧壁部3的内侧面回旋。即,壳体2的筒状侧壁部3与布线基板23之间的间隙部40处的气体沿着间隙部40的延伸方向(长边方向)、换言之沿着布线基板23的圆周方向回旋(参照图9的(a)的箭头L1)。此时,在实施方式1所涉及的电动机装置1中,在间隙部40附近设置有从筒状侧壁部3向其内侧突出的突出部26,因此沿着间隙部40的延伸方向流动的流体会撞击到突出部26。然后,沿着间隙部40的延伸方向流动的流体的前进路线变更为该突出部26的突出方向、即从筒状侧壁部3朝向内侧的方向,并沿着该前进路线流动(参照图9的(a)的箭头L2)。因而,根据实施方式1所涉及的电动机装置1,通过选择突出部26的位置来进行配置,能够对要求促进导热的电子部件24选择性地多供给气体。即,根据实施方式1所涉及的电动机装置1,能够专门向发热量大的电子部件24、例如二极管用半导体装置24b、功率半导体装置24c多供给气体。其结果,根据实施方式1所涉及的电动机装置1,能够针对发热量大的电子部件24抑制温度上升以避免超过容许温度。另外,电解电容器24a虽然发热量小,但是具有热寿命,因此对于这种电子部件24也选择性地多供给气体,由此能够抑制温度上升以避免由于周围的电子部件24所发出的热而超过容许温度。其结果,能够提供对热的可靠性高的电动机装置1。
在此,电动机装置1有时如实施方式1那样使轴14沿顺时针方向S1旋转来使用,但是也有时使轴14沿与顺时针方向S1相反的逆时针方向S2旋转来使用。在这种情况下,从循环风扇29吹出的气体的流动沿与顺时针方向S1相反的逆时针方向S2流动。于是,关于从循环风扇29吹出的气体而言,若突出部26的突出方向相对于间隙部40的宽度W方向倾斜,则突出部26的突出方向相对于顺时针方向S1和逆时针方向S2中的某一方的旋转方向呈锐角。其结果,从循环风扇29吹出的气体的流体损耗极大,因此从筒状侧壁部3侧流向内侧的气体的量减少,难以对要求促进导热的电子部件选择性地赋予导热促进效果。
与此相对,实施方式1所涉及的电动机装置1使突出部26沿着间隙部40的宽度W的方向突出。通过这样,实施方式1所涉及的电动机装置1无论使轴14、即循环风扇29向顺时针方向S1和逆时针方向S2中的哪一个方向旋转,都能够使从筒状侧壁部3侧流向内侧的气体的量均匀化。其结果,实施方式1所涉及的电动机装置1无论使轴14(循环风扇29)向顺时针方向S1和逆时针方向S2中的哪一个方向旋转,都能够对要求促进导热的电子部件24选择性地多供给气体。因而,为了应对电动机装置1的轴14的正旋转和负旋转这两方,优选使突出部26沿着间隙部40的宽度W的方向突出。
在实施方式1所涉及的电动机装置1中,突出部26设置于间隙部40附近的、布线基板23的第一面23x侧的第一空间区域8a侧。在电动机装置1的环流45中,经过了壳体2的筒状侧壁部3与布线基板23之间的间隙部40的气体流入布线基板23的第一面23x侧的第一空间区域8a。然后,流入第一空间区域8a的气体一边向平面方向和深度方向扩散一边在布线基板23的第一面23x侧流动,因此在间隙部40的附近流速最快。因而,为了高效地对需要导热促进效果的电子部件24赋予导热促进效果,优选的是,如实施方式1所涉及的电动机装置1那样,设置于间隙部40附近的、布线基板23的第一面23x侧的第一空间区域8a。在实施方式1中,突出部26从壳体2的底板部5延伸到布线基板23的第一面23x,但是突出部26只要至少位于间隙部40附近即可,不必一定使突出部26延伸到底板部5。
在实施方式1所涉及的电动机装置1中,突出部26支承布线基板23的周缘部。因而,根据实施方式1所涉及的电动机装置1,无需新设置支承布线基板23的周缘的基板周缘支承体,因此突出部26的配置的自由度提高。
在实施方式1所涉及的电动机装置1中,壳体2具有基板支承体30,该基板支承体30从底板部5向其上方的布线基板23突出,且在比突出部26靠内侧的位置支承布线基板23。而且,基板支承体30具有流路31,该流路31与布线基板23的第一面23x侧的第一空间区域8a连通,并且通过布线基板23的开口部23a而与布线基板23的第二面23y侧的第二空间区域8b连通。
在此,在与实施方式1所涉及的电动机装置1不同地、仅将布线基板23的周缘部通过突出部26来支承的构造中,在受到上下振动时,布线基板23的远离突出部26的中央部大幅振动(共振)。特别是,在作为电子部件来说重量较重的电解电容器24a、二极管用半导体装置24b、功率半导体装置24c安装于布线基板23的中央部的情况下,振动显著。存在以下担忧:由于该振动,通过焊接而安装于布线基板23的中央部附近的电子部件由于反复摇动而产生焊接裂纹、引线切断等不良状况。
与此相对,在实施方式1所涉及的电动机装置1中,利用基板支承体30来支承抵抗振动的能力最弱的布线基板23的中央部,因此能够减轻布线基板23的振动。另外,在实施方式1所涉及的电动机装置1中,利用紧固构件43将布线基板23的中央部紧固固定于基板支承体30的基板紧固固定部36,因此能够进一步减少布线基板23的振动。其结果,能够抑制通过焊接而安装于布线基板23的中央部附近的电子部件由于反复摇动而产生的焊接裂纹、引线切断等不良状况,因此能够实现电动机装置1的质量提高。
另外,在实施方式1所涉及的电动机装置1中,基板支承体30具有流路31,因此能够抑制因布线基板23的振动引起的焊接裂纹、引线切断等不良状况。除此以外,由于实施方式1所涉及的电动机装置1的基板支承体30具有流路31,因此能够以布线基板23为界从第一空间区域8a到第二空间区域8b地产生气体的环流。
另外,在实施方式1所涉及的电动机装置1中,与布线基板23的开口部23a重叠地设置有基板支承体30。因此,与将布线基板23的开口部23a和基板支承体30配置于彼此不重叠的位置的情况相比,实施方式1所涉及的电动机装置1的将电子部件24安装于布线基板23的第一面23x的安装自由度提高。
此外,在上述的实施方式1所涉及的电动机装置1中,说明了利用基板支承体30来支承布线基板23的中央部的情况,但是本发明不限定于此,只要是比突出部26靠布线基板23的内侧的位置就能够得到效果。
另外,在上述的实施方式1所涉及的电动机装置1中,说明了设置有一个基板支承体30的情况,但是本发明不限定于此,可以设置两个以上的基板支承体30。
另外,在上述的实施方式1所涉及的电动机装置1中,说明了利用彼此相离的三个突起32来构成基板支承体30的情况,但是本发明不限定于此,也可以将彼此相邻的两个突起的一部分连结。
另外,在上述的实施方式1所涉及的电动机装置1中,说明了使用平面形状为圆形的布线基板23的情况,但是本发明不限定于此,例如也可以使用平面形状为方形或多边形的布线基板。在该情况下,优选的是,使收纳布线基板23的电力变换用收纳部8的平面形状也与布线基板23的平面形状相配合地形成为方形或多边形。
另外,在上述的实施方式1所涉及的电动机装置1中,说明了在布线基板23的位于互为相反侧的第一面23x和第二面23y上分别安装了电子部件24、25的情况。但是本发明不限定于上述的说明,只要至少在布线基板23的一个面、即与壳体2的底板部5相向的一侧的第一面23x上安装电子部件24即可。
接着,使用图10来说明上述的实施方式1所涉及的电动机装置1的变形例。
在上述的实施方式1中,突出部26形成为从布线基板23的第一面23x延伸到壳体2的底板部5。
与此相对,在实施方式1的变形例中,如图10所示,突出部26沿布线基板23的厚度方向穿过间隙部40。即,突出部26形成为从布线基板23的第一面23x侧的第一空间区域8a延伸到布线基板23的第二面23y侧的第二空间区域8b。具体地说,突出部26形成为在间隙部40中沿布线基板23的厚度方向延长到比布线基板23的第二面23y靠顶板部6b侧的位置。在该情况下,也能够得到与上述的实施方式1同样的效果。但是,优选的是,尽可能减少突出部26相对于布线基板23向第二空间区域8b侧突出的量。这是因为,如果突出部26设置于第二空间区域8b,则导致气体流向布线基板23的第二面23y侧,使得流向布线基板23的第一面23x侧的气体的量变少。
(实施方式2)
本发明的实施方式2所涉及的电动机装置1A为与上述的实施方式1所涉及的电动机装置1几乎相同的结构,但是壳体2的结构不同。
即,实施方式2所涉及的电动机装置1A的壳体2在筒状侧壁部3与顶板部6b(中间板部6)相交的角部2a的内侧具有倾斜面2c,该倾斜面2c从筒状侧壁部3的内侧面倾斜地延伸到顶板部6b的内侧面。在实施方式2中,倾斜面2c形成为直线状地从筒状侧壁部3的内侧面延伸到顶板部6b的内侧面。
在此,在实施方式1所涉及的电动机装置1中,从循环风扇29吹出的气体在撞击到壳体2的筒状侧壁部3时分流,一方流向布线基板23侧,另一方由于没有倾斜面2c而在壳体2的角部2a产生涡流。
与此相对,在实施方式2所涉及的电动机装置1A中,基本上与上述的实施方式1所涉及的电动机装置1同样地生成两个环流,但是通过在壳体2的角部2a设置倾斜面2c,能够减少涡流。即,实施方式2所涉及的电动机装置1A能够使从循环风扇29吹出的气体有效地流向布线基板23的方向,因此能够增加壳体2的电力变换用收纳部8内的气体的循环量。其结果,能够提供对热的可靠性更高的电动机装置1A。
此外,在上述的实施方式2中,说明了将倾斜面2c形成为直线状的情况。然而,本发明不限定于此,倾斜面2c也可以形成为从筒状侧壁部3的内侧面向外侧弯曲地延伸到顶板部6b(中间板部6)的内侧面的弯曲形状、或者曲折成一个台阶或多个台阶的曲折形状。
以上,基于上述实施方式来具体说明了本发明人所完成的发明,但是本发明不限定于上述实施方式,能够在不脱离其宗旨的范围内进行各种变更,这是理所当然的。
产业上的可利用性
如以上所说明的那样,本发明所涉及的电动机装置具有能够提高对热的可靠性的效果,对将安装有构成电路的多个电子部件的布线基板收纳于壳体内的电动机装置来说有用。
附图标记说明
1:电动机装置;2:壳体;3:筒状侧壁部;3a:电动机用侧壁部;3b:电力变换用侧壁部;4:顶板部;5:底板部;6:中间板部;6a:底板部;6b:顶板部;7:电动机用收纳部;8:电力变换用收纳部8;8a:第一空间区域;8b:第二空间区域;10a:电动机部;10b:电力变换部;11:电动机部壳体;12:转子芯;13:定子芯;14:轴;15、16:轴承;17:凸状翅片;20:逆变器模块(电力变换装置);21:电力变换部壳体;21c:密封部;23:布线基板;23a:开口部;23x:第一面;23y:第二面;24、25:电子部件;24a:电解电容器;24b:二极管用半导体装置;24c:功率半导体装置;26:突出部;27:凸状翅片;28:O型圈;29:循环风扇;30:基板支承体;31:流路;32:突起;33:插入部;34:台阶部;35:突起片;36:基板紧固固定部;40:间隙部;42、43:紧固构件;45:环流。
Claims (8)
1.一种电动机装置,其特征在于,
具备形成有电动机部和电力变换部的壳体,
所述壳体具有由底板部、顶板部以及侧壁部围起来的电力变换用收纳部,其中,所述底板部与所述顶板部彼此相向,
所述电力变换部具有布线基板和循环风扇,该循环风扇利用所述电动机部的动力进行旋转来使所述壳体的所述电力变换用收纳部内的气体循环,
所述布线基板具有在厚度方向上彼此相离的第一面和第二面、贯通所述第一面和所述第二面的开口部以及至少安装于所述第一面的多个电子部件,
所述布线基板以与所述底板部及所述侧壁部相离、且所述第一面与所述底板部相离的状态收纳于所述电力变换用收纳部内,
所述循环风扇以与所述布线基板的所述第二面相离的方式配置于所述顶板部与所述布线基板之间,
所述壳体在所述侧壁部与所述布线基板之间的间隙部附近具有突出部,该突出部设置成从所述侧壁部向内侧突出,并且将经过所述间隙部时的所述气体的流动从沿着所述间隙部的延伸方向的方向变更为经由所述电子部件朝向所述开口部的方向。
2.根据权利要求1所述的电动机装置,其特征在于,
所述突出部沿着所述间隙部的宽度方向突出。
3.根据权利要求2所述的电动机装置,其特征在于,
所述突出部形成为在所述间隙部中沿所述布线基板的厚度方向延长到比所述第二面靠所述顶板部侧的位置。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的电动机装置,其特征在于,
所述突出部支承所述布线基板的周缘部。
5.根据权利要求4所述的电动机装置,其特征在于,
设置有多个所述突出部,该多个所述突出部设置成彼此相离的状态。
6.根据权利要求1所述的电动机装置,其特征在于,
所述壳体具有基板支承体,该基板支承体从所述底板部向所述布线基板突出,且在比所述突出部靠所述布线基板的中心侧的位置支承所述布线基板,
所述基板支承体具有流路,该流路与所述布线基板的所述第一面侧的第一空间区域连通,并且通过所述布线基板的所述开口部而与所述布线基板的所述第二面侧的第二空间区域连通。
7.根据权利要求1所述的电动机装置,其特征在于,
所述壳体在所述顶板部与所述侧壁部相交的角部的内侧具有倾斜面,该倾斜面从所述顶板部的内侧面倾斜地延伸到所述侧壁部的内侧面。
8.根据权利要求7所述的电动机装置,其特征在于,
所述倾斜面是弯曲形状或曲折形状。
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