CN105830314A - 机电一体型驱动装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

在机电一体型驱动装置中，在框架单元的壁部内设置有用于冷却马达单元以及变换器单元的共同的制冷剂流路。动力模块与框架单元的内壁面紧贴。与框架单元分体的托架嵌合于框架单元内。框架单元内的空间被托架分割为收纳马达单元的空间和收纳变换器单元的空间。

Description

机电一体型驱动装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及用于例如电动车辆或者混合动力车辆等的驱动装置，特别涉及内置有变换器(inverter)的机电一体型驱动装置及其制造方法。

背景技术

在以往的智能马达中，具有控制马达的驱动的功能的驱动单元被组装到马达的机壳内。并且，驱动单元通过连接电缆与马达的绕组连接(例如，参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-252688号公报(第二栏第38至45行，图1)

发明内容

发明所要解决的课题

一般地，在NC机床或者机器人等中，每个轴都需要伺服马达，每个伺服马达也都需要驱动单元，因此系统整体的配线变得复杂。对此，在上述那样的以往的智能马达中，由于在机壳内组装有驱动单元，因此能够解决配线复杂的问题。

但是，专利文献1的智能马达没有利用水等制冷剂积极地冷却，因此在应用于例如电动车辆的驱动马达或者混合动力车辆的驱动马达等输出高且发热量大的马达的情况下，存在冷却不充分、绕组熔化、作为驱动单元的变换器单元的动力模块发热并损坏的风险。

本发明是为了解决上述的课题而提出的，其目的是获得一种也能够应用于输出高且发热量大的用途的机电一体型驱动装置以及其制造方法。

用于解决课题的方案

本发明所涉及的机电一体型驱动装置具有：圆筒状的框架单元；马达单元，所述马达单元具有定子铁芯、装配于定子铁芯的多个绕组以及插入定子铁芯的转子单元，且所述马达单元收纳于框架单元；以及变换器单元，所述变换器单元具有向所述马达单元供给电力的动力模块以及驱动动力模块的动力模块驱动基板，且所述变换器单元收纳于框架单元，在框架单元的壁部内设置有用于对马达单元以及变换器单元进行冷却的共同的制冷剂流路，动力模块与框架单元的内壁面紧贴，与框架单元分体的托架嵌合于框架单元内，框架单元内的空间被托架分割为收纳马达单元的空间和收纳变换器单元的空间。

并且，本发明所涉及的机电一体型驱动装置的制造方法包括：将托架覆盖于装配有多个绕组的定子铁芯的端部的工序；通过模制将定子铁芯、绕组以及托架一体化的工序；通过压入或者热压配合将包括定子铁芯、绕组以及托架的组装体固定于在壁部内设置有制冷剂流路的圆筒状的框架单元内的工序；将转子单元插入定子铁芯内，并利用轴承将转子单元的轴保持为旋转自如的工序；以及将动力模块以其散热面与框架单元的内壁面紧贴的方式固定于框架单元的工序。

发明效果

根据本发明的机电一体型驱动装置及其制造方法，能够有效地冷却马达单元以及动力模块，从而也能够应用于输出高且发热量大的用途。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式一所涉及的机电一体型驱动装置的立体图。

图2是表示拆掉图1的框架单元的一部分而使框架单元内露出的状态的立体图。

图3是沿着图1的机电一体型驱动装置的轴线的剖视图。

图4是放大表示图3的主要部分的剖视图。

图5是表示图3的转子单元的立体图。

图6是表示图3的定子单元在模制前的状态的立体图。

图7是图3的变换器单元的部分的与轴线正交的剖视图。

图8是图3的马达单元的部分的与轴线正交的剖视图。

图9是表示图3的马达单元以及其附带的零件的立体图。

图10是表示拆卸图9的外侧托架和装设于外侧托架的零件的状态的立体图。

图11是表示图9的外侧托架的立体图。

图12是表示图9的接线座的立体图。

图13是表示图9的接线机构、引出线以及连接端子的连接状态的立体图。

图14是表示图9的接线机构、引出线以及连接端子的连接状态的俯视图。

图15是表示图1的框架单元的立体图。

图16是拆掉图15的外框架的一部分而表示的立体图。

图17是表示图1的机电一体型驱动装置的制造方法的流程图。

图18是表示图3的定子单元在制造过程中的状态的剖视图。

图19是表示图18的后段的状态的立体图。

图20是沿着本发明的实施方式二所涉及的机电一体型驱动装置的轴线的剖视图。

图21是表示图20的定子单元在模制前的状态的立体图。

图22是表示图20的机电一体型驱动装置的制造方法的流程图。

图23是表示本发明的实施方式三所涉及的机电一体型驱动装置的定子单元的立体图。

图24是沿着图23的定子单元的轴线的剖视图。

图25是表示从定子单元拆卸图23的托架的状态的分解立体图。

图26是表示图23的定子单元的侧视图。

图27是表示图24的第一突起的详细形状的立体图。

图28是表示图27的第一突起与第一销卡合的状态的立体图。

图29是表示图27的第一突起与第一槽及第一销的关系的主视图。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。

实施方式一

图1是表示本发明的实施方式一所涉及的机电一体型驱动装置的立体图。在圆筒状的框架单元200的第一轴向端部(图1的上端部)覆盖有作为入口侧的盖的前板2。并且，在框架单元200的第二轴向端部(图1的下端部)覆盖有作为出口侧的盖的尾板3。

输出轴4从尾板3的中央朝向框架单元200外突出。并且，输出轴4与框架单元200同轴地配置。

在框架单元200的前板2侧的端面安装有：用于向框架单元200供给冷却液(制冷剂)的入口侧接头5a；以及用于从框架单元200排出冷却液的出口侧接头5b。

图2是表示拆掉图1的框架单元200的一部分而使框架单元200内露出的状态的立体图。在框架单元200内主要收纳有：马达单元300、变换器单元400以及圆板状的变换器控制基板17。

变换器控制基板17配置于比变换器单元400靠框架单元200的第一轴向端部侧的位置。马达单元300配置于比变换器单元400靠框架单元200的第二轴向端部侧的位置。即，变换器单元400配置于马达单元300与变换器控制基板17之间。

在马达单元300产生的旋转力通过输出轴4传递到外部。框架单元200内的空间被圆盘状的外侧托架11分割成收纳马达单元300的空间和收纳变换器单元400的空间。

外侧托架11嵌合于框架单元200内。并且，外侧托架11的外周面与框架单元200的内周面无间隙地接触。

变换器单元400由呈圆环状配置的六个模块单元50构成。各模块单元50主要具有：向马达单元300供给电力的动力模块14；对动力模块14进行驱动的动力模块驱动基板15；以及将动力模块驱动基板15与框架单元200之间绝缘的第一以及第二绝缘工具16a、16b。

绝缘工具16a、16b的材料使用例如没有加入碳的绝缘性的塑料、环氧玻璃或者陶瓷等。

在框架单元200的壁部内设置有供冷却液流动的制冷剂流路18。制冷剂流路18被设置于框架单元200的周向的一部分的分隔板19分隔。

从入口侧接头5a供给来的冷却液被分隔板19分隔，在框架单元200的制冷剂流路18内向周向循环并从出口侧接头5b排出。如此，通过使冷却液在制冷剂流路18中循环，马达单元300以及变换器单元400同时被冷却。

接下来，对包含马达单元300与变换器单元400的电连接在内的机电一体型驱动装置的详细结构进行说明。图3是沿着图1的机电一体型驱动装置的轴线的剖视图(纵向剖视图)。

框架单元200是具有外框架1a和组装到外框架1a的内侧的内框架1b的两重结构。外框架1a以及内框架1b均是在轴向上没有接缝的结构。即，外框架1a由在轴向上连续的一个部件构成，内框架1b也由在轴向上连续的一个部件构成。

内框架1b嵌合在外框架1a的内侧。由此，内框架1b的外周面与外框架1a的内周面紧贴。变换器控制基板17固定于外框架1a的入口附近，即第一轴向端部(图3的上端部)附近。

马达单元300以及变换器单元400保持在内框架1b内。制冷剂流路18通过在内框架1b的外周面设置槽而形成。并且，制冷剂流路18具有：用于冷却动力模块14的变换器侧制冷剂流路18a；以及用于冷却马达单元300的马达侧制冷剂流路18b。

变换器侧制冷剂流路18a以围绕动力模块14的方式配置。并且，马达侧制冷剂流路18b以围绕马达单元300的方式配置。并且，马达侧制冷剂流路18b与变换器侧制冷剂流路18a在框架单元200的轴向上隔着间隔形成。

前板2螺纹紧固于外框架1a的第一轴向端面。尾板3螺纹紧固于内框架1b的第二轴向端面。

马达单元300具有：圆筒状的定子单元70；以及插入定子单元70内的转子单元60。定子单元70具有：圆筒状的定子铁芯6；装配于定子铁芯6的多个绕组7；以及将定子铁芯6和绕组7模制的树脂材料13。定子铁芯6由电磁钢板等铁类的材料构成。

在转子单元60的中心压入有输出轴4。转子单元60以输出轴4为中心与输出轴4一体旋转。

定子铁芯6的第一轴向端面(上表面)与外侧托架11抵接。圆盘状的内侧托架12无间隙地嵌合于外侧托架11的内侧。

第一轴承10a嵌合于内侧托架12并保持于内侧托架12。第二轴承10b嵌合于尾板3并保持于尾板3b。输出轴4被第一以及第二轴承10a、10b旋转自如地保持。

并且，内框架1b内的空间被外侧托架11、内侧托架12、第一轴承10a以及输出轴4分割为两个部分，收纳马达单元300的空间和收纳变换器单元400的空间被物理地隔断。

图4是放大表示图3的主要部分的剖视图。在外侧托架11设置有多个引出线插入孔20。来自绕组7的引出线21插入到引出线插入孔20。引出线21贯通引出线插入孔20。

在外侧托架11的靠变换器单元400侧的端部固定有接线座29。在接线座29装配有用于连接动力模块14与绕组7的接线机构80。接线机构80具有插入接线座29的多个接线导体(接线板)22。

在各引出线21的顶端部呈U字状弯折并连接有接线导体22。并且，在各接线导体22设置有连接端子23。各连接端子23的靠变换器单元400侧的端部通过螺栓25以及螺母26紧固于对应的动力模块14的输出端子24。

图5是表示图3的转子单元60的立体图。转子单元60具有：设置有多个磁铁插入孔的圆筒状的转子铁芯8；插入到磁铁插入孔的多个磁铁28；以及将输出轴4与转子铁芯8结合的垫圈9。

图6是表示图3的定子单元70在模制前的状态的立体图。来自绕组7的引出线21a至21l贯通外侧托架11并引出。在该状态下，引出线21a至21l的顶端没有被弯折。并且，在外侧托架11设置有用于在模制时注入树脂材料13(图3)的四个树脂注入孔30a至30d。

接下来，对与实施方式一的机电一体型驱动装置的轴线正交的剖面的结构进行说明。图7是表示图3的变换器单元400的部分的与轴线正交的剖视图(横向剖视图)。在图7中，六个模块单元50每隔60度配置成圆环状。动力模块14的散热面14a与加工成大致六边形的内框架1b的内壁面紧贴并固定于内框架1b的内壁面。

在内框架1b的外周形成有多个变换器侧散热片27a。变换器侧散热片27a配置于内框架1b的紧贴有散热面14a的部分的外侧(里侧)。来自散热面14a的热量传递至变换器侧散热片27a，并被在变换器侧制冷剂流路18a中沿圆周方向流动的冷却液吸收。由此，动力模块14被有效地冷却。

图8是图3的马达单元300的部分的与轴线正交的剖视图(横向剖视图)。绕组7从内周侧装配于定子铁芯6的齿6a。通过压入或者热压配合将外侧托架11固定于内框架1b的内侧，由此将定子铁芯6固定于内框架1b。

在内框架1b的外周形成有多个马达侧散热片27b。马达侧散热片27b是与内框架1b的轴向的马达侧制冷剂流路18b对应的部分，且设置于内框架1b的周向的与变换器侧散热片27a相同的范围。在马达单元300产生的热量传递至马达侧散热片27b，并被在马达侧制冷剂流路18b中沿圆周方向流动的冷却液吸收。由此，马达单元300被有效地冷却。

接下来，对外侧托架11以及接线机构80的详细结构进行说明。图9是表示图3的马达单元300以及其附带的零件的立体图，图10是表示拆卸图9的外侧托架11和装设于外侧托架11的零件的状态的立体图。

如图9所示，在马达单元300覆盖有外侧托架11。在外侧托架11的轴向端面固定有接线座29。接线导体22由接线座29保持。并且，从绕组7引出的引出线21的顶端与接线导体22连接。

并且，如图10所示，在定子铁芯6装配有十二个绕组7a至7l。

图11是表示图9的外侧托架11的立体图。在外侧托架11的与变换器单元400相向的端部设置有圆形的第一凹部(台阶部)11a。并且，在第一凹部的中央设置有圆形的第二凹部(台阶部)11b。在第二凹部11b的中央设置有圆形的开口。

树脂注入孔30a至30d配置于比外侧托架11的第一凹部11a靠径向外侧的部分的位置。在第一凹部11a设置有相当于图4所示的引出线插入孔20的引出线插入孔20a至20i。图6所示的引出线21a至20l穿过引出线插入孔20a至20i。

并且，接线座29的外周嵌合于第一凹部11a。即，第一凹部11a是接线座嵌合部。

内侧托架12的外周嵌合于第二凹部11b。即，第二凹部11b是内侧托架嵌合部。通过将内侧托架12嵌合于第二凹部11b，内侧托架12与外侧托架11在同轴上被定位。

图12是表示图9的接线座29的立体图。在接线座29形成有同心圆状的五根槽29a至29e。根据图4也可知，在内周侧两根槽29a、29b与外周侧两根槽29d、29e插入有接线导体22。通过将接线导体22插入到接线座29，防止了接线机构80的位置偏移。

在正中间的一根槽29c设置有与外侧托架11的引出线插入孔20a至20i连接的多个孔(未图示)。引出线21穿过这些孔。

接线座29由例如环氧玻璃或者不含碳的塑料等绝缘材料构成。由此，确保了接线导体22之间的绝缘以及接线机构80与外侧托架11之间的绝缘。

图13是表示图9的接线机构80、引出线21以及连接端子23的连接状态的立体图，图14是表示图9的接线机构80、引出线21以及连接端子23的连接状态的俯视图。

图13以及图14所示的导体中除了来自绕组7a至7l的十二根引出线21a至21l之外的部分是接线机构80。即，接线机构80由呈同心圆状配置的圆弧状的六根接线导体22a至22f构成。并且，在接线机构80设置有分别从接线导体22a至22f立起的六个连接端子23a至23f。

连接端子23a从接线导体22a立起。并且，引出线21a、21b的顶端部呈逆U字状弯折并与接线导体22a的上表面接合。

连接端子23b从接线导体22b立起。并且，引出线21c、21d的顶端部呈逆U字状弯折并与接线导体22b的上表面接合。

连接端子23c从接线导体22c立起。并且，引出线21e、21f的顶端部呈逆U字状弯折并与接线导体22c的上表面接合。

连接端子23d从接线导体22d立起。并且，引出线21g、21h的顶端部呈逆U字状弯折并与接线导体22d的上表面接合。

连接端子23e从接线导体22e立起。并且，引出线21i、21j的顶端部呈逆U字状弯折并与接线导体22e的上表面接合。

连接端子23f从接线导体22f立起。并且，引出线21k、21l的顶端部呈逆U字状弯折并与接线导体22f的上表面接合。

如图14所示，连接端子23a至23f沿外侧托架11的周向每隔60度均等地配置。并且，例如以连接端子23b的从接线导体22b立起的位置以及角度与图7所示的动力模块14的输出端子24的位置对齐的方式进行调整。关于这一点，其他五个连接端子23a、23c至23f也同样。

如此，例如来自偏离180度相向配置的绕组7c、7d(图10)的引出线21c、21d与接线导体22b连接，并利用连接端子23b与动力模块14的输出端子24结合。关于其他接线导体22a、22c至22f，将来自两个绕组7的引出线21集中为一个并通过连接端子23与动力模块14连接的结构是相同的。

在此，接线导体22a至22f一共有六根，图12示出的接线座29的槽29a至29e是五根，其中插入有接线导体22a至22f的槽只有除了29c之外的四根。

对此，在图14中，例如接线导体22b在12点的位置向外周侧弯折，圆弧的半径在中途变化。由此，避免了接线导体22b与接线导体22c干涉。同样地，接线导体22c、22d、22e也通过在中途使圆弧的半径变化，避免接线导体22彼此干涉。

另外，引出线21a至21l与接线导体22a至22f的接合方法既可以是锡焊，也可是钎焊还可以是焊接。并且，在通过锡焊等不能够确保机械的接合强度的情况下，也可以在用金属丝等捆绑后再进行锡焊。并且，在不是通过顶端抵接而是通过面对面的方式接合的情况下，也可以在焊接后向对合面注入锡焊来使电连接更加可靠。

并且，接线机构80也可以不是配置在外侧托架11上，而是配置在内侧托架12上。在这种情况下，以内侧托架12的外径比接线座29的外径大，外侧托架11的内径与内侧托架12的外径嵌合的方式进行放大。此外，设置于外侧托架11的引出线插入孔20a至20i设置于内侧托架12。

接下来，对框架单元200的结构进行说明。图15是表示图1的框架单元200的立体图，图16是拆掉图15的外框架1a的一部分而表示的立体图。

在内框架1b的内表面形成有：供图2所示的第一绝缘工具16a嵌入的第一锪孔部31a；以及供第二绝缘工具16b嵌入的第二锪孔部31b。在外框架1a的入口侧设置有接受变换器控制基板17的阶梯31c。

外框架1a以及内框架1b在入口侧接合部33a与出口侧接合部33b沿周向连续地焊接。由此，保证了以冷却液不泄漏的方式密封制冷剂流路18。

在图16中，变换器侧散热片27a形成于紧贴有动力模块14的散热面14a的部位的里侧。并且，马达侧散热片27b与变换器侧散热片27a形成在相同的周向位置上。变换器侧制冷剂流路18a与马达侧制冷剂流路18b通过作为空间部的头部34相连。由此，在制冷剂流路18a、18b中循环相同的冷却液。

头部34与变换器侧制冷剂流路18a和马达侧冷却流路18b相连。并且，头部34被图2所示的分隔板19分为第一室以及第二室两部分。从入口侧接头5a进入的冷却液进入头部34的第一室，被沿轴线方向引导。接下来，冷却液在变换器侧制冷剂流路18a以及马达侧冷却液流路18b中绕周向流动，并返回到头部34的第二室。然后，返回到第二室的冷却液从出口侧接头5b排出。

接下来，对实施方式一的机电一体型驱动装置的动作进行说明。从未图示的直流电源或者电池向变换器单元400的动力模块14供给电力，按照来自未图示的微型计算机或者个人计算机的指令，变换器控制基板17控制动力模块14的输出。在图4中，从动力模块14经由输出端子24、连接端子23、接线导体22以及引出线21向马达单元300的绕组7供给电力。

在本实施方式一中，假定马达单元300具有两组的三相接线，如图7所示，六个模块单元50呈圆环状配置，在一个动力模块14连接有两个绕组7。若将此作为U1相，则通过U1、V1、W1的六个绕组7构成第一组的三相接线，通过剩下的六个绕组7构成U2相、V2相、W2相的第二组的三相接线。

并且，通过装设于变换器控制基板17的控制电路切换六个动力模块14的励磁时机，通过一共十二个绕组7产生旋转磁场。并且，通过转子铁芯8以及组装到转子单元60的磁铁28的相互作用，使转子单元60以及作为转子单元60的旋转轴的输出轴4旋转。

接下来，对实施方式一的机电一体型驱动装置的制造方法进行说明。图17是表示图1的机电一体型驱动装置的制造方法的流程图。首先，如图8所示，将绕组7装配于定子铁芯6的齿6a(步骤S1)。接下来，将装配有绕组7的定子铁芯6放入图18所示的模制工具中(步骤S2)。

模制工具由外筒31、内筒32以及底板33构成。内筒32在将定子铁芯6放入外筒31内后插入定子铁芯6的内周(步骤S3)。

接下来，将外侧托架11覆盖在定子铁芯6之上，成为图6所示的状态。此时，将引出线21a至21l的顶端插入图11所示的引出线插入孔20a至20i。此时，在横向宽度较宽的引出线插入孔20a、20d、20g分别各插入两根引出线。

接下来，从树脂注入孔30a至30d注入作为填缝剂的树脂材料13，如果需要的话，提高温度，使树脂材料13硬化。由此，定子铁芯6、绕组7、引出线21的一部分以及外侧托架11被模制并一体化(步骤S4)。

在模制结束后拆卸模制工具，将接线座29固定在外侧托架11上(步骤S5)。然后，将接线导体22插入接线座29的槽29a、29b、29c、29d(图12)，使接线机构80保持于接线座29(步骤S6)。

然后，将引出线21的顶端部呈逆U字弯折并与接线导体22的上表面接合(步骤S7)。这样，成为图19所示的状态。

接下来，在将第一轴承10a装配于内侧托架12后，将内侧托架12安装于外侧托架11的内周(步骤S8)。然后，将定子单元70、外侧托架11、接线座29、接线机构80、内侧托架12以及第一轴承10a的组装体从框架单元200的出口侧(图3的下侧)压入框架单元200内(步骤S9)。此时，如果需要也可以进行热压配合。

接下来，将转子单元60插入定子铁芯6的内周，将输出轴4的顶端保持于第一轴承10a(步骤S10)。然后，将第二轴承10b装配于尾板3，将输出轴4插入第二轴承10b，并将尾板3固定于框架单元200的出口侧端面(步骤S11)。

由此，输出轴4被第一以及第二轴承10a、10b旋转自如地保持。由此，马达单元300向框架单元200的组装结束，图3的下半部分的组装结束。

接下来，如图3所示，以散热面14a与内框架1b的内壁面紧贴的方式将图2所示的模块单元50固定(步骤S12)。接下来，如图4所示，利用螺栓25以及螺母26将来自动力模块14的输出端子24和来自接线机构80的连接端子23紧固(步骤S13)。

接下来，将变换器单元400的变换器控制基板17固定于框架单元200的入口侧(图3的上侧)(步骤S14)。然后，进行变换器控制基板17与模块单元50的接线以及其他未图示的零件之间的电连接(步骤S15)。最后，将前板2固定于框架单元200的入口侧端面(步骤S16)。由此，所有的组装结束，成为图1至图3所示的完成状态。

另外，在将接线机构80配置在内侧托架12上的情况下，图17的流程图的步骤S4变更为“将外侧托架覆盖在定子铁芯，安装内侧托架后进行模制”，删除步骤8。并且，步骤5变更为“将接线座固定在内侧托架上”。

如上所述，在实施方式一的机电一体型驱动装置中，利用框架单元200冷却马达单元300以及变换器单元400，所述框架单元200通过冷却液在共同的制冷剂流路18中流动而冷却，因此冷却效果高，能够防止马达单元300的绕组熔化，并且能够防止动力模块14的温度上升而损坏。因此，能够应用于例如电动车辆的驱动马达或者混合动力车辆的驱动马达等输出高、发热量大的用途。

并且，在将定子单元70以及外侧托架11通过模制而一体化(组件化)后压入或者热压配合于框架单元200，因此与个别组装定子单元70的零件的情况相比，组装变得容易。

并且，由于在将定子单元70组装到框架单元200前进行绕组7的引出线21与接线机构80的连接，因此连接作业容易进行。

并且，在专利文献1所示的以往的智能马达中，由于在机壳内的较深的位置通过连接电缆进行伺服马达与驱动单元的连接，因此连接非常困难。与此相对，在实施方式一的机电一体型驱动装置中，由于能够在框架单元200的外部进行引出线21与接线机构80的连接作业，因此不仅能够利用锡焊或者钎焊进行接合，还能够利用需要空间的焊接进行接合。

并且，将从外侧托架11的上部朝向变换器单元400侧突出的连接端子23与动力模块14的输出端子24连接，因此即使在框架单元200的内部也比较容易进行连接作业，能够简单地进行变换器单元400与马达单元300的电连接。

并且，由于在框架单元200没有接缝，因此不存在冷却液从接缝泄漏的风险。

并且，由于框架单元200在轴向上没有被分割而是一体化，因此作为驱动装置整体的刚性较高。

并且，由于将框架单元200分割成外框架1a和内框架1b，因此在通过切削以及铸造进行制作时容易制作。

并且，通过利用包含外侧托架11的一系列的零件将马达单元300与变换器单元400隔开，马达单元300侧的热量以及电磁噪音不易传递至变换器单元400侧。同时，变换器单元400侧的热量以及电磁噪音不易传递至马达单元300侧。

并且，能够防止在马达单元300侧产生的垃圾进入变换器单元400侧。同时，能够防止变换器单元400侧的垃圾以及零件被卷进马达单元300侧。

并且，由于利用内侧托架12保持第一轴承10a，因此不必另外设置保持第一轴承10a的零件，能够减少零件个数。

并且，由于第一轴承10a的热量经由内侧托架12以及外侧托架11向框架单元200散热，因此能够防止轴承10a变为高温。

并且，通过使内侧托架12与框架单元200分体，能够对内侧托架12与轴承10a的嵌合部位进行精密加工，因此能够高精度地嵌合对输出轴4进行支承的第一轴承10a并保持。

并且，通过使内侧托架12与外侧托架11分体，能够在将转子单元60插入到定子单元70后，将第一轴承10a嵌入输出轴4，并利用内侧托架12进行保持。由此，能够简单地进行转子单元60的组装以及分解。并且，由于能够拆卸内侧托架12，因此能够容易地进行模制后的内部的清扫、除去在马达单元300内产生的垃圾以及内部的检查。

并且，由于利用树脂材料13模制定子铁芯6、绕组7以及外侧托架11，因此在绕组7产生的热量经由定子铁芯6和外侧托架11传递至内框架1b，被在马达侧制冷剂流路18b内流动的冷却液积极地冷却。因此，能够抑制绕组7的温度上升。

并且，由于绕组7的引出线21也作为定子单元70的一部分被模制，因此能够将引出线21的热量释放到框架单元200，引出线21也被有效地冷却。

另一方面，在变换器单元400中，动力模块14的散热面14a与内框架1b的内壁紧贴，因此利用在变换器侧制冷剂流路18a内流动的冷却液积极地冷却动力模块14。

并且，由于在外侧托架11设置供绕组7的引出线21穿过的引出线插入孔20，因此能够使引出线21不贯通框架单元200的制冷剂流路18，而从马达单元300引出，能够防止冷却液的泄漏。

并且，由于将引出线21引出到马达单元300的外部，因此引出线21与变换器单元400的接线变得容易。

并且，由于不使用线材进行从绕组7至动力模块14的连接，因此连接不会变得复杂，能够更加可靠地将绕组7与动力模块14连接，电连接的可靠性提高。

并且，在图6中，以外侧托架11的外径尺寸比定子铁芯6的外径尺寸大，且外侧托架11的外周无间隙地嵌合于框架单元200的内周的方式构成。如此，通过使外侧托架11的外径尺寸比定子铁芯6的外径尺寸大，在将定子单元70插入框架单元200时，不会出现定子铁芯6卡住不易进入的情况。

并且，由于定子铁芯6的外径尺寸比外侧托架11的外径尺寸小，定子铁芯6具有间隙地插入框架单元200，因此与将定子铁芯6压入框架单元200的情况相比，能够降低定子铁芯6的外径尺寸的精度。由此，公差管理变得容易，能够实现降低成本。

另外，关于外侧托架11的外径尺寸与定子铁芯6的外径尺寸的关系，只要满足外侧托架11的最小公差下的外径尺寸大于定子铁芯6的最大公差下的外径尺寸即可，在观察时也可以大致相同。在这种情况下，定子铁芯6被轻轻地压入框架单元200，定子铁芯6的外径尺寸小于外侧托架的外径尺寸这一点没有改变，因此不会出现定子铁芯6卡住不易进入的情况。

并且，在外侧托架11以及内侧托架12的材料使用与作为定子铁芯6的材料通常使用的电磁钢板等铁类材料相比导热率高且比重小的材料，例如铝合金或者镁合金等的情况下，能够将来自马达单元300的发热有效地传递至框架单元200。另外，由于外侧托架11以及内侧托架12的重量变轻，因此能够实现整体的轻量化。

并且，由于没有将散热片27a、27b设置于整个制冷剂流路18，而是局部地设置，因此不会出现因散热片27a、27b导致流路阻力增加的问题。

并且，从引出线21a至21l的从绕组7a至7l的引出位置至配置有动力模块14的位置，能够借助接线导体22a至22f使连接位置沿周向偏移，因此连接不会变得复杂且不会出现错误。

并且，由于利用接线导体22a至22f将来自绕组7a至7f的十二根引出线21a至21l集中为六根之后，利用连接端子23a至23f与动力模块14连接，因此能够将连接零件的数量减少至一半。

并且，由于以彼此不干涉的方式弯折接线机构80的接线导体22a至22f，因此将本来需要七根接线座29的槽减少为五根，从而能够减小接线机构80所占的面积。

实施方式二

接下来，图20是沿着本发明的实施方式二所涉及的机电一体型驱动装置的轴线的剖视图，图21是表示图20的定子单元70在模制前的状态的立体图。在实施方式二中，使用将实施方式一所示的外侧托架11与内侧托架12集中为一个的托架35。

并且，在实施方式二中，以定子铁芯6的外径尺寸大于托架35的外径尺寸，且定子铁芯6的外周无间隙地嵌合于框架单元200的内周的方式构成。

并且，在实施方式二中，如图20所示，通过树脂材料36模制接线导体22、接线座29以及引出线21。其他结构以及动作与实施方式一相同。

接下来，对实施方式二的机电一体型驱动装置的制造方法进行说明。图22是表示图20的机电一体型驱动装置的制造方法的流程图。与表示实施方式一的制造方法的图17的不同之处在于：将“外侧托架”变为“托架”(步骤S21、S22)、删除图17的步骤S8的“将内侧托架安装于外侧托架”工序、以及追加图22的步骤S23的“模制接线机构、接线座以及引出线”工序，其他制造方法与实施方式一相同。

在这样的机电一体型驱动装置中，由于使用一体型的托架35，因此在组装转子单元60时必须先将第一轴承10a装配于托架35，因此难以将输出轴4嵌合于第一轴承10a。并且，在将定子单元70压入框架单元200后，不能拆卸托架35，因此不能够除去在马达单元300内产生的垃圾以及检查的内部。但是其他效果与实施方式一所记载的效果相同。

并且，由于使用一体型的托架35，因此能够减少零件个数，实现降低成本。

并且，由于托架35自身的刚性提高，因此能够更加可靠地保持转子单元60，能够减少振动以及噪音且能够提高可靠性。

并且，由于在托架35没有接缝，因此能够将马达单元300产生的热量有效地传递至框架单元200。

并且，由于定子铁芯6无间隙地嵌合于框架单元200，因此与将托架35嵌合于框架单元200的情况相比，能够延长轴向的嵌合长度，即使在驱动时施加旋转转矩，也不会出现定子铁芯6偏移或者旋转的情况。

并且，由于定子铁芯6无间隙地嵌合于框架单元200，因此能够将绕组7产生的热量经由接触面积大的定子铁芯6传递至框架单元200，从而能够更加有效地抑制绕组7的温度上升。

并且，由于通过树脂材料36模制接线导体22、接线座29以及引出线21，因此接线导体22与接线座29一体化，接线机构80被牢固地保持，防止接线机构80的位置偏移。

并且，通过模制将接线座29与引出线21一体化，由此能够将从绕组7经由引出线21传递至接线机构80的热量有效地传递至托架35以及框架单元200，从而能够有效地冷却绕组7。

并且，通过模制，接线导体22以及引出线21不露出于表面，因此不会出现因金属片与线导体22以及引出线21接触而导致短路或者附着垃圾的情况。

并且，在组装变换器单元400时，能够防止因零件和工具碰撞导致接线导体22以及引出线21的涂层以及导体表面损伤。

实施方式三

接下来，图23是表示本发明的实施方式三所涉及的机电一体型驱动装置的定子单元70的立体图，图24是沿着图23的定子单元70的轴线的剖视图。在实施方式三中，使用一体型的托架37。在托架37的外周部的靠定子铁芯6侧的端部设置有相对定子铁芯6侧突出的第一以及第二突起(钩)38、39。第一以及第二突起38、39沿托架37的周向偏离180度地相向配置。

在定子铁芯6的外周设置有：供第一突起38插入的第一突起插入槽40；以及供第二突起39插入的第二突起插入槽41。在第一突起插入槽40内，供第一突起38的顶端部卡合的第一销42沿径向压入并固定。在第二突起插入槽41内，供第二突起39的末端部卡合的第二销43沿径向压入并固定。第一以及第二销42、43相对定子铁芯6的径向外侧突出。

图25是表示从定子单元70拆卸图23的托架37拆卸的状态的分解立体图，图26是表示图23的定子单元70的侧视图，图27是表示图24的第一突起38的详细形状的立体图，图28是表示图27的第一突起38与第一销42卡合的状态的立体图，图29是表示图27的第一突起38、第一突起插入槽40以及第一销42的关系的主视图。另外，第二突起39的形状、第二突起39、第二突起插入槽41以及第二销43的关系也与图27至图29相同。

在图27中，在第一突起38(第二突起39)的顶端设置有钩爪部，在钩爪部上设置有相对托架37的轴向倾斜的轴向锥形部38b(39b)和相对周向倾斜的周向锥形部38c(39c)。

并且，第一突起38(第二突起39)的周向锥形部38c(39c)的锥度较高的侧面成为进行托架37的周向定位的周向定位面38a(39a)。

在从图25所示的状态将托架37覆盖于定子铁芯6时，分别将第一以及第二突起38、39插入第一以及第二突起插入槽40、41。若强烈地按压托架37，则设置于第一以及第二突起38、39的顶端的轴向锥形部38b、39b越过第一以及第二销42、43的顶端，如图28所示，第一以及第二突起38、39的周向锥形部38c、39c与第一以及第二销42、43的外周面卡合，成为图26的状态。

此时，如图29所示，由于周向锥形部38c、39c被第一以及第二销42、43向右方按压，因此第一以及第二突起38、39的周向定位面38a、39a与第一以及第二突起插入槽40、41的抵接面40a、41a抵接，进行托架37与定子铁芯6的周向定位。

并且，在第一突起38与第一突起插入槽40之间存在第一间隙40b，在第二突起39与第二突起插入槽41之间存在第二间隙41b。并且，通过第一以及第二突起38、39分别与第一以及第二销42、43卡合，托架37相对定子铁芯6方向拉伸，因此托架37的下侧的端面被相对定子铁芯6的上表面按压，进行托架37与定子铁芯6的轴向定位。

另外，也可以在第一以及第二销42、43的顶端形成C面或者R面，以使第一以及第二突起38、39的轴向锥形部38b、39b容易越过。其他结构以及动作与实施方式二相同。

接下来，对实施方式三的机电一体型驱动装置的制造方法进行说明。与实施方式二同样，只要通过树脂材料36模制接线导体22等，实施方式三的机电一体型驱动装置的制造方法与图22所示的制造方法几乎相同。与实施方式二的不同点是：由于在将托架37覆盖于定子铁芯6时，由于第一以及第二突起38、39分别越过第一以及第二销42、43，因此稍微向外侧扩展，所以需要在图18所示的模制用工具的外筒31的内壁面设置容纳第一以及第二突起38、39的槽。由于其他制造方法与实施方式二相同，因此能够获得与实施方式二记载的制造方法相同的效果。

如上所述，在实施方式三的机电一体型驱动装置中，只将托架37相对定子铁芯6按压，就能够简单地进行托架37与定子铁芯6的周向以及轴向定位。并且，由于第一以及第二突起38、39分别与第一以及第二销42、43卡合，因此还可以同时进行托架37向定子铁芯6的固定。其他效果与实施方式二所示的机电一体型驱动装置的效果相同。

另外，本发明的机电一体型驱动装置的用途不限定于电动车辆或者混合动力车辆。

Claims (15)

1.一种机电一体型驱动装置，其特征在于，具有：

圆筒状的框架单元；

马达单元，所述马达单元具有定子铁芯、装配于所述定子铁芯的多个绕组以及插入到所述定子铁芯的转子单元，且所述马达单元收纳于所述框架单元；以及

变换器单元，所述变换器单元具有向所述马达单元供给电力的动力模块以及驱动所述动力模块的动力模块驱动基板，且所述变换器单元收纳于所述框架单元，

在所述框架单元的壁部内设置有用于对所述马达单元以及所述变换器单元进行冷却的共同的制冷剂流路，

所述动力模块与所述框架单元的内壁面紧贴，

与所述框架单元分体的托架嵌合于所述框架单元内，

所述框架单元内的空间被所述托架分割为收纳所述马达单元的空间和收纳所述变换器单元的空间。

2.根据权利要求1所述的机电一体型驱动装置，其特征在于，

在所述托架设置有多个引出线插入孔，

来自所述绕组的引出线贯通所述引出线插入孔，

所述定子铁芯、所述绕组、所述引出线以及所述托架通过模制而一体化。

3.根据权利要求1或2所述的机电一体型驱动装置，其特征在于，

在所述托架的靠所述变换器单元侧的端部配置有用于连接所述动力模块与所述绕组的接线机构，

所述接线机构具有供来自所述绕组的引出线连接的多个接线导体，

在各所述接线导体上设置有在配置有所述动力模块的位置立起的连接端子。

4.根据权利要求3所述的机电一体型驱动装置，其特征在于，

所述接线导体呈同心圆状配置，且在圆弧的中途弯折，圆弧的半径在中途变化。

5.根据权利要求3或4所述的机电一体型驱动装置，其特征在于，

在所述托架的靠所述变换器单元侧的端部固定有绝缘材料制的接线座，

在所述接线座上形成有多个槽，

所述接线导体插入到所述槽。

6.根据权利要求5所述的机电一体型驱动装置，其特征在于，

所述接线导体、所述接线座以及所述引出线通过模制而一体化。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的机电一体型驱动装置，其特征在于，

在所述托架上保持有轴承，所述轴承旋转自如地对所述转子单元的轴进行保持。

8.根据权利要求7所述的机电一体型驱动装置，其特征在于，

所述托架具有圆盘状的外侧托架和嵌合于所述外侧托架的内侧的内侧托架，

在所述内侧托架上保持有所述轴承，

在所述外侧托架上配置有所述接线机构。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的机电一体型驱动装置，其特征在于，

在所述托架的靠所述定子铁芯侧的端部设置有相对所述定子铁芯侧突出的突起，

在所述突起的顶端设置有钩爪部，

在所述钩爪部上设置有朝向所述托架的轴向倾斜的轴向锥形部和向周向倾斜的周向锥形部，

在所述定子铁芯的外周设置有供所述突起插入的槽，

在所述槽中设置有相对所述定子铁芯的径向外侧突出的销，

所述周向锥形部与所述销的外周面卡合。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的机电一体型驱动装置，其特征在于，

所述托架的外径尺寸大于所述定子铁芯的外径尺寸，所述托架的外周无间隙地嵌合于所述框架单元的内周。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的机电一体型驱动装置，其特征在于，

所述定子铁芯的外径尺寸大于所述托架的外径尺寸，所述定子铁芯的外周无间隙地嵌合于所述框架单元的内周。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的机电一体型驱动装置，其特征在于，

所述托架的材料是与作为所述定子铁芯的材料的铁类材料相比导热率高且比重小的材料。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的机电一体型驱动装置，其特征在于，

所述框架单元是具有外框架和组装到所述外框架的内侧的内框架的两重结构，

在所述内框架的紧贴有所述动力模块的部位的里侧设置有散热片。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的机电一体型驱动装置，其特征在于，

所述框架单元是在轴向上没有接缝的结构。

15.一种机电一体型驱动装置的制造方法，其特征在于，包括：

将托架覆盖于装配有多个绕组的定子铁芯的端部的工序；

通过模制将所述定子铁芯、所述绕组以及所述托架一体化的工序；

通过压入或者热压配合将包括所述定子铁芯、所述绕组以及所述托架在内的组装体固定于在壁部内设置有制冷剂流路的圆筒状的框架单元内的工序；

将转子单元插入到所述定子铁芯内，并利用轴承对所述转子单元的轴旋转自如地进行保持的工序；以及

将动力模块以其散热面与所述框架单元的内壁面紧贴的方式固定于所述框架单元的工序。