CN115967222A - 旋转电机 - Google Patents
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Abstract
本发明的旋转电机包括:电动机;供电单元,该供电单元中设置有形成为板状的散热构件、热连接到散热构件的功率模块、以及形成为有底筒状并且覆盖散热构件和功率模块的盖部;以及制冷剂流路,在壳体和供电单元之间具有连接电动机和供电单元的连接部,盖部的筒状部朝轴向的一侧延伸并从径向外侧覆盖连接部,制冷剂流路设置在散热构件、散热构件与壳体之间的区域中的一方或双方中,制冷剂流路在沿轴向观察时与功率模块重叠,盖部的筒状部在与连接部的径向外侧的周向位置不同的周向位置处具有供制冷剂通过的开口部。
Description
技术领域
本申请涉及旋转电机。
背景技术
除了电动机外,用于车辆的旋转电机还包括具有控制电动机的功率电路的供电单元。对于用于车辆的旋转电机,要求节省空间和易于搭载、以及连接电动机和供电单元的布线线束的缩小化等。因此,开发出了使电动机与供电单元一体化的旋转电机即控制装置一体型的旋转电机。
另外,搭载在HV(Hybrid Vehicle:混合动力汽车)等上的控制装置一体型的旋转电机需要较高的冷却性能。在控制装置一体型的旋转电机的温度上升较大时,需要降低控制装置一体型的旋转电机的电流密度,因而降低了控制装置一体型的旋转电机的性能。在电动机和整流器一体化的车辆用交流发电机中,公开了一种改善电动机和整流器的冷却性的结构(例如,参见专利文献1)。在公开的结构中,旋转电机具有固定在转子的两个端面上的风扇,并且整流器用散热器被配置在支架的侧面上,该整流器用散热器具有由热传导性优异的材料形成的流路。制冷剂从外部流通到该流路。此外,流路由支架和保护盖的开口部规定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开平3-178540号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在上述专利文献1中,通过流通的制冷剂对整流器进行冷却。然而,在将公开的结构应用于控制装置一体型的旋转电机时,由于保护盖的开口部较大,因此当旋转电机被水覆盖时,盐泥水会进入旋转电机的内部,因此存在容易腐蚀旋转电机的内部的问题。另外,为了抑制腐蚀,需要保护通电部的部件,因此存在着旋转电机的成本上升,旋转电机大型化并变重的问题。
另外,特别是在汽车的发动机舱中搭载旋转电机时,要求在有限的空间内能够设置旋转电机。在仅能确保微小的旋转电机的径向空间的车型中,会发生部件干涉的问题、无法确保用于安装与外部设备的连接连接器和固定用螺钉的作业空间的问题。在最坏的情况下,有时旋转电机也无法进入空间而无法安装旋转电机。这样由于发动机舱内的布局,限制了旋转电机的安装,因此存在着旋转电机无法大型化的问题。另外,为了避免随着旋转电机的温度上升而导致旋转电机的性能下降,需要在旋转电机中使用耐热性高的部件,因此存在着旋转电机的成本上升的问题。
因此,本申请的目的在于获得一种在维持电动机和供电单元的冷却性能的同时,耐水性优异、廉价且小型化的旋转电机。
用于解决技术问题的技术手段
本申请所公开的旋转电机包括:电动机,该电动机中设置有:转子,该转子具有卷绕有励磁绕组的励磁铁芯并与转轴一体旋转;定子,该定子配置在转子的径向外侧,并且具有卷绕了定子绕组的定子铁芯;以及壳体,该壳体覆盖励磁铁芯和定子铁芯的外侧并且通过轴承保持转轴的一端侧和另一端侧;供电单元,该供电单元中设置有:散热构件,该散热构件形成为板状并且轴向的一侧的面配置在壳体的轴向的另一侧;功率模块,该功率模块具有用于接通和关断对于定子绕组的供给电流的功率用半导体元件并且轴向的一侧的面热连接到散热构件的轴向的另一侧的面;以及盖部,该盖部形成为有底筒状并且从轴向另一侧和径向外侧覆盖散热构件以及功率模块,该供电单元配置在壳体的轴向的另一侧;以及制冷剂流路,在壳体和供电单元之间具有电连接电动机和供电单元的连接部,盖部的筒状部分即筒状部朝轴向的一侧延伸并从径向外侧覆盖连接部,制冷剂流路设置在散热构件、散热构件和壳体之间的区域中的一方或双方中,制冷剂流路的至少一部分在沿轴向观察时与功率模块重叠,盖部的筒状部在与连接部的径向外侧的周向位置不同的周向位置处具有供制冷剂流路的制冷剂通过的至少一个开口部。
发明效果
根据本申请所公开的旋转电机,在壳体和供电单元之间具有电连接电动机和供电单元的连接部,盖部的筒状部朝轴向的一侧延伸并从径向外侧覆盖连接部,制冷剂流路设置在散热构件、散热构件和壳体之间的区域中的一方或双方中,制冷剂流路的至少一部分在沿轴向观察时与功率模块重叠,盖部的筒状部在与连接部的径向外侧的周向位置不同的周向位置处具有供制冷剂流路的制冷剂通过的至少一个开口部,壳体和供电单元之间的部分除了开口部的部位之外被筒状部从径向外侧覆盖,能够在不追加保护部件的情况下抑制水和异物从外部侵入旋转电机,因此能够得到一种通过制冷剂流路维持冷却性能,并且耐水性优异,廉价且小型化后的旋转电机。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的旋转电机的概要的立体图。
图2是表示实施方式1所涉及的旋转电机的概要的立体图。
图3是在图2的A-A截面位置处切断的旋转电机的剖视图。
图4是表示实施方式1所涉及的另一个旋转电机的概要的剖视图。
图5是表示实施方式1所涉及的另一个旋转电机的概要的剖视图。
图6是表示实施方式2所涉及的旋转电机的概要的剖视图。
图7是在图6的B-B截面位置处切断的旋转电机的剖视图。
图8是表示实施方式3所涉及的旋转电机的散热构件的俯视图。
图9是表示实施方式4所涉及的旋转电机的散热构件的俯视图。
图10是表示实施方式5所涉及的旋转电机的散热构件的立体图。
图11是表示实施方式6所涉及的旋转电机的散热构件的立体图。
具体实施方式
以下,基于附图对本申请的实施方式所涉及的旋转电机进行说明。另外,各图中关于相同或相当的构件、部位,标注相同标号来进行说明。另外,在各图之间的图示中,相应的各构成部的尺寸和比例尺分别是独立的。
实施方式1.
图1是示出实施方式1所涉及的旋转电机300的概要的立体图,图2是示出旋转电机300的概要的剖视图,并且是在轴向上切断旋转电机300后得到的图,图3是在图2的A-A截面位置处切断的旋转电机300的剖视图,图4是表示实施方式1的另一旋转电机300的概要的剖视图,并且是在与图3相同的位置处切断后得到的图,图5是表示实施方式1的另一旋转电机300的概要的剖视图,并且是在轴向上切断旋转电机300后得到的图。在图3和图4中省略了散热构件6的外周壁6a。如图1所示,旋转电机300是包括作为旋转电机主体的电动机100和作为控制装置的供电单元200的控制装置一体型的旋转电机。
电动机100具有转子3和定子4,并且驱动作为负载的发动机(未图示出)。或者,电动机100用作由发动机驱动并发电的发电机。供电单元200配置在电动机100所具有的壳体20的轴向的另一侧上,并对提供给电动机100的电力进行控制。供电单元200固定到电动机100上,电动机100和供电单元200一体化。
<电动机100>
如图2所示,电动机100包括与作为转轴的轴14一体旋转的转子3、配置在转子3的径向外侧的定子4、以及容纳它们并可自由旋转地保持轴14的壳体20。转子3设置为相对于定子4同轴旋转。
转子3具有励磁绕组3b、以及卷绕有励磁绕组3b的励磁铁芯3a。定子4具有多相的定子绕组4b、以及定子铁芯4a,该定子铁芯4a卷绕有定子绕组4b。多相定子绕组4b例如是一组三相绕组或两组三相绕组,但不限于这些,并且根据旋转电机300的种类设定。壳体20覆盖励磁铁芯3a和定子铁芯4a的外侧。
壳体20包括设置在负载侧的负载侧支架(以下称为前支架1)和设置在反负载侧的反负载侧支架(以下称为后支架2)。前支架1经由轴承71保持轴14的一端侧,并覆盖作为转子3和定子4的一侧的前侧。后支架2经由轴承72保持轴14的另一端侧,并覆盖作为转子3和定子4的另一侧的后侧。定子4由前支架1和后支架2支承并固定。壳体20在后支架2的轴向的另一侧的壁上包括至少一个制冷剂流入口12,该制冷剂流入口12有制冷剂流入。制冷剂流入口12是贯穿壁的孔。前支架1和后支架2沿轴向隔开间隔地配置,如图1所示,通过沿轴向延伸的螺栓15连接。
轴14在从前支架1的贯通孔突出的轴14的一端侧的端部具有皮带轮16。皮带轮16和发动机的转轴通过皮带(未图示出)连接,皮带轮16将旋转能量传递给发动机。
如图2所示,风扇11a固定到转子3的励磁铁芯3a的轴向上的一侧即前侧的端面。风扇11b固定到转子3的励磁铁芯3a的轴向上的另一侧即后侧的端面。风扇11a和风扇11b与转子3一体旋转。
<供电单元200>
供电单元200具有散热构件6、功率模块7、盖部8。作为电连接电动机100和供电单元200的连接部的布线5设置在壳体20和供电单元200之间。散热构件6形成为板状,并且沿轴向的一侧的面配置在壳体20的轴向的另一侧上。散热构件6例如通过使用铝合金、铜合金等金属铸造件或钣金构件形成。散热构件6具有将电流流过供电单元200时产生的热量散热到外部的作用。散热构件6还具有从径向外侧包围功率模块7的外周壁6a。外周壁6a例如由具有绝缘性的树脂材料制成。
功率模块7具有功率用半导体元件,该功率用半导体元件用于接通和断开到定子绕组4b的供给电流。构成上下臂的一组以上的功率用半导体元件设置在功率模块7中,并且功率电路部由多个功率模块7构成。功率模块7包括多组功率用半导体元件,从而可以由一个功率模块7构成功率电路部。在功率模块7中,轴向上的一侧的面热连接到散热构件6的轴向上的另一侧的面。功率用半导体元件例如配置在形成电气布线的引线框上,并且与周围电路一起用树脂材料密封。
盖部8形成为有底筒状,并从轴向另一侧和径向外侧覆盖散热构件6和功率模块7。盖部8例如通过钣金或铸造由作为金属的铁或铝制成。盖部8的材料不限于金属,也可以用树脂材料制作。当盖部8由金属制成时,能抑制从外部侵入供电单元200的噪声。由于抑制了噪声侵入供电单元200,因此能提高供电单元200的性能。
作为盖部8的筒状部分的筒状部8a朝轴向的一侧延伸,并从径向外侧覆盖布线5。通过这样的构成,能抑制对于布线5的部分的浇水,因此能抑制布线5的腐蚀。
盖部8的筒状部8a在与布线5的径向外侧的周向位置不同的周向位置处具有后述的制冷剂流路9的制冷剂通过的至少一个开口部10。布线5的径向外侧的周向位置是在图3中的筒状部8a外侧的用箭头所表示的位置。如图3所示,本实施方式包括两个开口部10。开口部10的数量不限于两个,也可以是一个或三个以上。通过这样的构成,壳体20和供电单元200之间的部分除了开口部10的部位之外被筒状部8a从径向外侧覆盖,因此能够抑制水和异物从外部侵入旋转电机300,能够在不追加保护部件的情况下提高旋转电机300的耐水性。由于没有追加保护部件,因此能使旋转电机300变得廉价且小型化。
如图1所示,开口部10是从筒状部8a的轴向的一侧的端部向轴向的另一侧切割筒状部8a而设置的切口。通过这样的构成,能容易地制作具有开口部10的筒状部8a,因此提高了盖部8的制造性和装配性,因此能廉价地制造旋转电机300,并且能提高旋转电机300的生产率。开口部10不限于切口,如图5所示,也可以是贯通孔。
<制冷剂流路9>
旋转电机300包括制冷剂流路9。制冷剂流路9设置在散热构件6、散热构件6和壳体20之间的区域中的一方或双方。在本实施方式中,如图2所示,制冷剂流路9被设置为第一制冷剂流路9a和第二制冷剂流路9b双方,该第一制冷剂流路9a设置在散热构件6中,该第二制冷剂流路9b设置在散热构件6和壳体20之间的区域中。第一制冷剂流路9a的制冷剂冷却供电单元200,第二制冷剂流路9b的制冷剂冷却电动机100。通过这样构成,由于第一制冷剂流路9a和第二制冷剂流路9b中的每一个流路中的制冷剂冷却的部位不同,因此能提高各个部位的冷却效率。此外,第一制冷剂流路9a的制冷剂和第二制冷剂流路9b的制冷剂通过相同的开口部10。通过这样构成,能在保持电动机100和供电单元200的冷却性能的同时减少开口部10的数量,因此能进一步抑制水和异物从外部侵入旋转电机300,从而能提高旋转电机300的耐水性。
在本实施方式中,第一制冷剂流路9a的制冷剂是液体或气体,第二制冷剂流路9b的制冷剂是气体。随着风扇11b的旋转,在第二制冷剂流路9b中产生冷却风W1。冷却风W1沿径向通过散热构件6和壳体20之间。之后,冷却风W1从制冷剂流入口12流入电动机100的内部。从制冷剂流入口12流入电动机100的内部的制冷剂冷却设置在电动机100内部的转子3和定子4。通过这样构成,能有效地冷却电动机100。
如图5所示,制冷剂流路9可以仅设置在散热构件6和壳体20之间的区域中。制冷剂流路9的制冷剂是气体。随着风扇11b的旋转,在制冷剂流路9中产生冷却风W2。冷却风W2沿径向通过散热构件6和壳体20之间,制冷剂冷却供电单元200。之后,冷却风W2从制冷剂流入口12流入电动机100的内部。从制冷剂流入口12流入电动机100的内部的制冷剂冷却设置在电动机100的内部的转子3和定子4。在图5所示的结构的情况下,开口部10可以是一个。
如图3所示,沿轴向上观察时,第一制冷剂流路9a的至少一部分与功率模块7重叠。图3中用虚线表示的部分是第一制冷剂流路9a。通过与作为热源的功率模块7相邻地设置第一制冷剂流路9a,能提高功率模块7的冷却效率。
尽管在图3中示出了设置一个功率模块7的示例,但是功率模块7的数量并不限于一个。如图4所示,也可以设置多个功率模块7。多个功率模块7沿周向排列设置。第一制冷剂流路9a沿周向延伸,使得沿轴向观察时,第一制冷剂流路9a与多个功率模块7重叠。通过这样构成,能通过在较短距离内设置的第一制冷剂流路9a有效地冷却多个功率模块7。
如图4所示,布线5设置在周向上的一个部位。当存在多个布线5时,多个布线5集中设置在周向上的一个部位。图4中用虚线表示的部分是第一制冷剂流路9a。当沿轴向观察时,第一制冷剂流路9a沿周向延伸以包围轴14和布线5。通过这样构成,即使设置了多个功率模块7,也能容易地在与布线5的径向外侧的周向位置不同的周向位置处设置开口部10,因此能可靠地抑制水浇到布线5的部分。
如上所述,在实施方式1的旋转电机300中,在壳体20和供电单元200之间,具有电连接电动机100和供电单元200的布线5,盖部8的筒状部8a朝轴向的一侧延伸,并从径向外侧覆盖布线5,制冷剂流路9设置在散热构件6、散热构件6与壳体20之间的区域中的一方或双方中,制冷剂流路9的至少一部分在沿轴向观察时与功率模块7重叠,盖部8的筒状部8a在与布线5的径向外侧的周向位置不同的周向位置处具有供制冷剂流路9的制冷剂通过的至少一个开口部10,因此,壳体20与供电单元200之间的部分除了开口部10的部位以外,被筒状部8a从径向外侧覆盖,在不追加保护部件的情况下能抑制水和异物从外部侵入旋转电机300,因此,能获得一种通过制冷剂流路9保持冷却性能,并且具有优异的耐水性、廉价且小型化的旋转电机300。
多个功率模块7沿周向排列设置,第一制冷剂流路9a在沿轴向观察时沿周向延伸以与多个功率模块7重叠,在该情况下,能通过在短距离内设置的第一制冷剂流路9a有效地冷却多个功率模块7。此外,布线5设置在周向上的一个部位,并且第一制冷剂流路9a在沿轴向观察时沿周向延伸以包围轴14和布线5,在该情况下,即使设置了多个功率模块7,也可以容易地在与布线5的径向外侧的周向位置不同的周向位置处设置开口部10,因此能可靠地抑制水浇到布线5的部分。
制冷剂流路9具有设置在散热构件6中的第一制冷剂流路9a、设置在散热构件6和壳体20之间的区域中的第二制冷剂流路9b,在第一制冷剂流路9a中的制冷剂和第二制冷剂流路9b中的制冷剂通过相同的开口部10的情况下,在保持电动机100和供电单元200的冷却性能的同时,能减少开口部10的数量,因此能进一步抑制水和异物从外部侵入旋转电机300,能进一步提高旋转电机300的耐水性。此外,在第一制冷剂流路9a的制冷剂冷却供电单元200并且第二制冷剂流路9b的制冷剂冷却电动机100的情况下,在第一制冷剂流路9a和第二制冷剂流路9b中每一个的制冷剂冷却的部位不同,因此能提高各个部位的冷却效率。
在开口部10是通过从筒状部8a的轴向一侧的端部向轴向另一侧切割筒状部8a而设置的切口的情况下,能容易地制造具有开口部10的筒状部8a,因此,盖部8的制造性和装配性提高,因此能廉价地制造旋转电机300,能提高旋转电机300的生产率。在盖部8由金属制成的情况下,能抑制从外部侵入供电单元200的噪声。
在转子3包括风扇11b,该风扇11b固定在励磁铁芯3a的轴向的另一侧的端面上,并且壳体20在轴向的另一侧具有供制冷剂流入的至少一个制冷剂流入口12的情况下,从制冷剂流入口12流入电动机100中的制冷剂冷却电动机100,因此能有效地冷却电动机100。
实施方式2.
对实施方式2所涉及的旋转电机300进行说明。图6是示出旋转电机300的概要的剖视图,并且是在轴向上切断旋转电机300的图,图7是在图6的B-B截面位置切断的旋转电机300的剖视图。实施方式2的旋转电机300构成为布线5具有配电构件5a。
布线5具有沿周向延伸的配电构件5a。电动机100和供电单元200分别具有用于分别电连接它们的部分即端子部100a和端子部200a。当端子部100a和端子部200a设置在相同的周向位置时,端子部100a和端子部200a可以直接连接。当端子部100a和端子部200a设置在不同的周向位置时,端子部100a和端子部200a经由沿周向延伸的配电构件5a被连接。配电构件5a是通过将用于电连接各个部分的导线5a1嵌入成形后得到的构件。设置配电构件5a以缩短端子部100a和端子部200a之间的连接距离。因此,配电构件5a沿周向延伸的距离在半周以内。
端子部100a以及端子部200a与配电构件5a例如通过焊接连接。通过焊接连接的部分是通电部。开口部10设置在与筒状部8a中的配电构件5a的径向外侧的周向位置不同的周向位置处。配电构件5a的径向外侧的周向位置是在图7中的筒状部8a外侧用箭头所表示的位置。通过这样构成,通电部不露出到外部,由筒状部8a从径向外侧覆盖通电部。
如上所述,在实施方式2的旋转电机300中,具有布线5沿周向延伸的配电构件5a,开口部10设置在筒状部8a中的与配电构件5a的径向外侧的周向位置不同的周向位置处,因此,将电动机100和供电单元200电连接的配电构件5a被筒状部8a从径向外侧覆盖,因此,能够抑制水和异物从外部侵入配电构件5a的部分,能够提高配电构件5a的耐水性。另外,通过将配电构件5a设置为单独构件,即使作为定子4的终端线的端子部100a从周向上的任何位置向轴向另一侧突出,也能够将配电构件5a的通电部收敛在大约半周以内。由于通电部可以收敛在大约半周以内,因此能提高开口部10的位置的自由度。因此,能提高制冷剂流路9的配置自由度,因此能提高旋转电机300的冷却效果。
实施方式3.
对实施方式3所涉及的旋转电机300进行说明。图8是示出实施方式3的旋转电机300的散热构件6的俯视图,并且是从轴向一侧观察散热构件6后得到的图。实施方式3的旋转电机300具有进一步规定了制冷剂流路9的配置的结构。
沿轴向观察时,功率模块7的外形设置为多边形。在图8中,用虚线表示的部分是功率模块7的外形。在实施方式3中,功率模块7的外形设置为长方形,但功率模块7的外形不限于长方形,也可以是其他的多边形。在制冷剂流路9中,当沿轴向观察时,制冷剂流路9的中心线9c从功率模块7的外侧与功率模块7的一边交叉,并在功率模块7的内侧延伸,然后与功率模块7的另一边交叉并延伸到功率模块7的外侧。制冷剂流路9的配置可以通过在散热构件6上设置制冷剂流路9来规定。此外,当将制冷剂流路9设置在散热构件6和壳体20之间的区域中时,制冷剂流路9的配置可以通过开口部10和制冷剂流入口12的配置来规定。
如上所述,在实施方式3的旋转电机300中,制冷剂流路9的中心线9c与功率模块7的一边交叉,并在功率模块7的内侧延伸之后,与功率模块7的另一边交叉,因此,制冷剂流路9与作为供电单元200中的发热特别高的热源的功率模块7交叉配置,因此,能够有效地冷却功率模块7。由于功率模块7被有效冷却,因此能提高供电单元200的冷却效率。
实施方式4.
对实施方式4所涉及的旋转电机300进行说明。图9是示出实施方式4的旋转电机300的散热构件6的俯视图,并且是从轴向一侧观察散热构件6后得到的图。实施方式4的旋转电机300构成为散热构件6具有侧壁部6b。
散热构件6具有两个侧壁部6b,这两个侧壁部6b从轴向一侧的面向轴向一侧突出,并且沿制冷剂流路9延伸,形成制冷剂流路9的两侧的侧壁。侧壁部6b例如由与散热构件6相同的材料与散热构件6一体地形成。可以用与散热构件6不同的材料制成侧壁部6b并将侧壁部6b安装到散热构件6。在图9中,用虚线表示的部分是功率模块7的外形。沿轴向观察时,制冷剂流路9配置成与功率模块7重叠。图9中所示的箭头表示制冷剂的流动。散热构件6还可以包括在夹在两个侧壁部6b之间的部分沿轴向一侧突出,并且沿制冷剂流路9延伸的突起部6c。
如上所述,在实施方式4的旋转电机300中,由于散热构件6具有沿制冷剂流路9延伸的侧壁部6b,因此制冷剂流动的部位被限制在配置有功率模块7的部位,因此能够有效地冷却功率模块7。此外,在散热构件6包括突起部6c时,由于制冷剂流路9的表面积增加,因此能进一步提高功率模块7的冷却效率。
实施方式5.
对实施方式5所涉及的旋转电机300进行说明。图10是示出实施方式5的旋转电机300的散热构件6的立体图,并且是示出轴向一侧的图。实施方式5的旋转电机300除了实施方式4所示的旋转电机300的结构之外,还具有盖构件13。
两个侧壁部6b的轴向一侧的开口被盖构件13覆盖。盖构件13例如由与散热构件6相同的材料制成。盖构件13通过焊接或超声波接合等固定,以密闭制冷剂流路9。盖构件13的固定并不限于此,盖构件13也可以经由密封材料通过螺钉止动等固定到侧壁部6b。另外,盖构件13和散热构件6也可以通过压铸等一体成型而形成,而不是将单独设置的盖构件13固定到散热构件6的结构。盖构件13可以具有至少一个突出到制冷剂流路9一侧的突起部6d。
如上所述,在实施方式5的旋转电机300中,两个侧壁部6b的轴向一侧的开口被盖构件13覆盖,因此与图9所示的结构相比,制冷剂流动的部位被进一步限制,因此能够进一步提高功率模块7的冷却效率。当盖构件13通过密封材料固定到侧壁部6b时,可以将液体用于流过制冷剂流路9的制冷剂,因此能提高功率模块7的冷却效率。当盖构件13和散热构件6一体成型地形成时,制冷剂流路9的气密性稳定,并且能减少部件数量。此外,由于不需要螺钉等用于固定盖构件13的构件,因此部件数量进一步减少,因此能廉价地制造旋转电机300。当盖构件13具有突起部6d时,由于促进了在制冷剂流路9内形成湍流,因此能提高功率模块7的冷却效率。
实施方式6.
对实施方式6所涉及的旋转电机300进行说明。图11是示出实施方式6的旋转电机300的散热构件的立体图,并且是示出轴向一侧的图。实施方式6的旋转电机300具有在两个开口部10之间设置制冷剂流路9的结构。
盖部具有两个开口部10。制冷剂流路9的制冷剂的流入口设置在一个开口部10中,制冷剂流路9的制冷剂的流出口设置在另一个开口部10中。在制冷剂流路9中,只有流入口和流出口是开口的。在本实施方式中,制冷剂流路9是与散热构件6分开设置的管状构件。散热构件6可以在制冷剂流路9的两侧具有定位部(未图示)。定位部是从散热构件6的轴向一侧的面朝轴向一侧突出,并且沿制冷剂流路9的两侧延伸的部分。当散热构件6具有定位部时,能容易地定位单独设置的制冷剂流路9。由于制冷剂流路9容易定位,因此能将制冷剂流路9容易地组装到散热构件6。由于能容易地将制冷剂流路9组装到散热构件6,因此能提高旋转电机300的生产率。
如上所述,在实施方式6的旋转电机300中,制冷剂流路9的制冷剂的流入口被设置在一个开口部10上,制冷剂流路9的制冷剂的流出口被设置在另一个开口部10上,制冷剂流路9中仅有流入口和流出口开口,因此能将液体用于制冷剂流路9的制冷剂,制冷剂流路9不需要密封结构,因此能够削减旋转电机300的部件数量。由于旋转电机300的部件数量减少,因此能提高旋转电机300的生产率。
另外,本申请虽然记载了各种示例性的实施方式以及实施例,但是1个或多个实施方式所记载的各种特征、方式及功能并不仅限于适用特定的实施方式,也可以单独适用于实施方式,或者进行各种组合来适用于实施方式。
因此,可以认为未例示的无数变形例也包含在本申请说明书所公开的技术范围内。例如,设为包括对至少一个构成要素进行变形、添加或省略的情况,以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。
标号说明
1前支架、2后支架、3转子、3a励磁铁芯、3b励磁绕组、4定子、4a定子铁芯、4b定子绕组、5布线、5a配电构件、5a1导线、6散热构件、6a外周壁、6b侧壁部、6c突起部、6d突起部、7功率模块、8盖部、8a筒状部、9制冷剂流路、9a第一制冷剂流路、9b第二制冷剂流路、9c中心线、10开口部、11a风扇、11b风扇、12制冷剂流入口、13盖构件、14轴、15螺栓、16皮带轮、20壳体、71轴承、72轴承、100电动机、100a端子部、200供电单元、200a端子部,300旋转电机、W1冷却风,W2冷却风。
Claims (16)
1.一种旋转电机,其特征在于,包括:
电动机,该电动机中设置有:转子,该转子具有卷绕有励磁绕组的励磁铁芯并与转轴一体旋转;定子,该定子配置在所述转子的径向外侧,并且具有卷绕了定子绕组的定子铁芯;以及壳体,该壳体覆盖所述励磁铁芯和所述定子铁芯的外侧,并且通过轴承保持所述转轴的一端侧和另一端侧;
供电单元,该供电单元中设置有:散热构件,该散热构件形成为板状并且轴向的一侧的面配置在所述壳体的轴向的另一侧;功率模块,该功率模块具有用于接通和关断对于所述定子绕组的供给电流的功率用半导体元件并且轴向的一侧的面热连接到所述散热构件的轴向的另一侧的面;以及盖部,该盖部形成为有底筒状并且从轴向另一侧和径向外侧覆盖所述散热构件以及所述功率模块,该供电单元配置在所述壳体的轴向的另一侧;以及
制冷剂流路,
在所述壳体和所述供电单元之间具有电连接所述电动机和所述供电单元的连接部,
所述盖部的筒状部分即筒状部朝轴向的一侧延伸并从径向外侧覆盖所述连接部,
所述制冷剂流路设置在所述散热构件、所述散热构件和所述壳体之间的区域中的一方或双方中,
所述制冷剂流路的至少一部分在沿轴向观察时与所述功率模块重叠,
所述盖部的所述筒状部在与所述连接部的径向外侧的周向位置不同的周向位置处具有供所述制冷剂流路的制冷剂通过的至少一个开口部。
2.如权利要求1所述的旋转电机,其特征在于,
多个所述功率模块沿周向排列设置,
沿轴向观察时,所述制冷剂流路沿周向延伸,使得与多个所述功率模块重叠。
3.如权利要求2所述的旋转电机,其特征在于,
所述连接部设置在周向上的一个部位,
在沿轴向观察时,所述制冷剂流路沿周向延伸,使得包围所述转轴和所述连接部。
4.如权利要求1至3中任一项所述的旋转电机,其特征在于,
所述制冷剂流路具有设置在所述散热构件上的第一制冷剂流路和设置在所述散热构件和所述壳体之间的区域中的第二制冷剂流路,
所述第一制冷剂流路的制冷剂和所述第二制冷剂流路的制冷剂通过相同的所述开口部。
5.如权利要求4所述的旋转电机,其特征在于,
所述第一制冷剂流路的制冷剂冷却所述供电单元,
所述第二制冷剂流路的制冷剂冷却所述电动机。
6.如权利要求1至5中任一项所述的旋转电机,其特征在于,
所述开口部是从所述筒状部的轴向的一侧的端部朝轴向的另一侧切割所述筒状部而得到的切口。
7.如权利要求1至6中任一项所述的旋转电机,其特征在于,
所述盖部由金属构成。
8.如权利要求1至7中任一项所述的旋转电机,其特征在于,
所述连接部具有沿周向延伸的配电构件,
所述开口部设置在所述筒状部中的与所述配电构件的径向外侧的周向位置不同的周向位置处。
9.如权利要求1至8中任一项所述的旋转电机,其特征在于,
所述转子包括固定到所述励磁铁芯的轴向的另一侧的端面的风扇,
所述壳体在轴向的另一侧具有至少一个供制冷剂流入的制冷剂流入口。
10.如权利要求1至9中任一项所述的旋转电机,其特征在于,
沿轴向观察时,所述功率模块的外形设置为多边形,
所述制冷剂流路在沿轴向观察时,所述制冷剂流路的中心线从所述功率模块的外侧起,与所述功率模块的一边交叉,并在所述功率模块的内侧延伸,然后与所述功率模块的另一边交叉,并延伸到所述功率模块的外侧。
11.如权利要求1至10中任一项所述的旋转电机,其特征在于,
所述散热构件具有两个侧壁部,所述两个侧壁部从轴向一侧的面向轴向的一侧突出,并且沿所述制冷剂流路延伸,形成所述制冷剂流路的两侧的侧壁。
12.如权利要求11所述的旋转电机,其特征在于,
两个所述侧壁部的轴向的一侧的开口被盖构件覆盖。
13.如权利要求12所述的旋转电机,其特征在于,
所述盖构件具有至少一个突出到所述制冷剂流路侧的突起。
14.如权利要求12或13所述的旋转电机,其特征在于,
所述盖构件通过密封材料固定到所述侧壁部。
15.如权利要求12所述的旋转电机,其特征在于,
所述盖构件和所述散热构件一体成型而形成。
16.如权利要求1至10中任一项所述的旋转电机,其特征在于,
所述盖部具有两个所述开口部,
所述制冷剂流路的制冷剂的流入口设置在一个所述开口部,所述制冷剂流路的制冷剂的流出口设置在另一个所述开口部,
所述制冷剂流路中,仅所述流入口和所述流出口开口。
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