JP2014143841A - Inverter integrated motor - Google Patents

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Hideho Yoshida
秀穂 吉田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inverter integrated motor which achieves excellent heat radiation performance without enlarging the motor.SOLUTION: An inverter integrated motor 1 is formed by integrating a motor housing 41 storing a rotor 23 and a stator 22 and having a first heat radiation part 413 with an inverter housing 42 storing a power module 31 of an inverter 3 and having a second heat radiation part 421. The power module 31 is disposed contacting with the motor housing 41 and the inverter housing 42.

Description

本発明は、インバータ一体型モータに関するものである。   The present invention relates to an inverter-integrated motor.

インバータ一体型交流モータの抜熱構造において、発熱体であるモータとパワーモジュールとを対向させ、その間に輪板形状の素子冷却用金属部材を載置して強制冷却する中空円筒形状の冷却ブロックを配置したものが知られている(特許文献1)。   In the heat removal structure of an inverter-integrated AC motor, a hollow cylindrical cooling block that forcibly cools by placing a metal plate for element cooling in the form of a ring plate between the motor that is a heating element and the power module therebetween. An arrangement is known (Patent Document 1).

特開2007−116840号公報JP 2007-116840 A

しかしながら、上記従来のインバータ一体型モータでは、発熱体であるモータとインバータとを両者の間に設けた冷却ブロックで放熱する構成であるため、モータとインバータの発熱量が大きいと、冷却ブロックのみでは十分な放熱ができず、冷却器、ひいてはモータが大きくなるという問題がある。   However, since the conventional inverter-integrated motor is configured to dissipate heat by the cooling block provided between the motor and the inverter that are the heating elements, if the motor and the inverter generate a large amount of heat, the cooling block alone There is a problem that heat cannot be sufficiently radiated and the cooler and the motor become large.

本発明が解決しようとする課題は、モータを大きくすることなく放熱性に優れたインバータ一体型モータを提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide an inverter-integrated motor excellent in heat dissipation without enlarging the motor.

本発明は、第1放熱部を有するモータ筐体と第2放熱部を有するインバータ筐体の両方にパワーモジュールを接触させることによって上記課題を解決する。   This invention solves the said subject by making a power module contact both the motor housing | casing which has a 1st thermal radiation part, and the inverter housing | casing which has a 2nd thermal radiation part.

本発明によれば、インバータの主たる発熱体であるパワーモジュールからの熱はモータ筐体から第1放熱部へ伝わると同時にインバータ筐体から第2放熱部へ伝わるので、モータを大きくすることなく放熱性が向上する。   According to the present invention, heat from the power module, which is the main heating element of the inverter, is transmitted from the motor housing to the first heat radiating portion and simultaneously from the inverter housing to the second heat radiating portion. Improves.

本発明の一実施の形態に係るインバータ一体型モータを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the inverter integrated motor which concerns on one embodiment of this invention. 図1のII−II線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the II-II line | wire of FIG. 本発明の他の実施の形態に係るインバータ一体型モータを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the inverter integrated motor which concerns on other embodiment of this invention. 図3のIV−IV線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG. 本発明のさらに他の実施の形態に係るインバータ一体型モータを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the inverter integrated motor which concerns on other embodiment of this invention. 図5のVI−VI線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the VI-VI line of FIG.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《第1実施形態》
図1,図2は本発明の第1実施形態に係るインバータ一体型モータを示す図である。本例のインバータ一体型モータ1は、モータ2とインバータ3とを一体化した機電一体装置であり、モータ2の構成部品である回転軸21とステータ22とロータ23、及びインバータ3の構成部品であるパワーモジュール31とDCバスバ32と平滑用コンデンサ33と回路基板34が、筐体4に内蔵されている。なお、本例のインバータ一体型モータ1は、回生による発電機能も有するインバータ一体型モータジェネレータを含む趣旨である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<< First Embodiment >>
1 and 2 are views showing an inverter-integrated motor according to a first embodiment of the present invention. The inverter-integrated motor 1 of this example is an electromechanical integrated device in which a motor 2 and an inverter 3 are integrated, and includes a rotating shaft 21, a stator 22, a rotor 23, and components of the inverter 3 that are components of the motor 2. A power module 31, a DC bus bar 32, a smoothing capacitor 33, and a circuit board 34 are built in the housing 4. The inverter integrated motor 1 of this example is intended to include an inverter integrated motor generator that also has a power generation function by regeneration.

本例の筐体4は、モータ筐体41とインバータ筐体42とを含み、これらモータ筐体41とインバータ筐体42とがモータ1の回転軸21方向に並置され、ボルト、ネジ、接着剤などの締結手段によって結合されている。このように筐体4を構成するモータ筐体41とインバータ筐体42とを別部材で構成し、締結手段により結合することも一体化と称する。なお、モータ筐体41とインバータ筐体42を一つの筐体部材で構成することも一体化と称する。   The housing 4 of this example includes a motor housing 41 and an inverter housing 42, and the motor housing 41 and the inverter housing 42 are juxtaposed in the direction of the rotating shaft 21 of the motor 1, and bolts, screws, adhesives It is connected by fastening means such as. In this way, the motor casing 41 and the inverter casing 42 constituting the casing 4 are configured as separate members and coupled by fastening means is also referred to as integration. It is also referred to as integration that the motor casing 41 and the inverter casing 42 are constituted by a single casing member.

モータ筐体41は、軸方向の一端面が開放された有底筒状の本体411と、この有底筒状の本体411の一端面を閉塞し回転軸21を回転可能に支持するとともに回転軸21が貫通する第1ブラケット部412とを有し、これら筒状本体411と第1ブラケット部412とは、溶接、カシメ、ボルトなどの締結手段(図示省略)により固定されている。なお、筒状本体411の外面には複数の放熱フィン413が形成され、モータ筐体41に伝わったパワーモジュール31からの熱を外部へ放熱するようになっている。   The motor housing 41 has a bottomed cylindrical main body 411 with one end face in the axial direction open, and closes one end face of the bottomed cylindrical main body 411 so as to rotatably support the rotary shaft 21 and the rotary shaft. 21 has a first bracket portion 412 through which the cylindrical body 411 and the first bracket portion 412 are fixed by fastening means (not shown) such as welding, caulking, and bolts. A plurality of heat radiation fins 413 are formed on the outer surface of the cylindrical main body 411 so as to dissipate heat from the power module 31 transmitted to the motor housing 41 to the outside.

有底筒状の本体411の他端面を構成する第2ブラケット部416及び第3ブラケット部417は、モータ筐体41内の塵埃がインバータ筐体42側へ侵入するのを防止するために、モータ室414とインバータ室422との間に設けられている。この第2ブラケット部416及び第3ブラケット部417の部分においてモータ筐体41とインバータ筐体42とが一体的に締結されることになる。なお、第2ブラケット部416は、モータ筐体41の本体411とは別部材として構成してもよい。   The second bracket portion 416 and the third bracket portion 417 constituting the other end surface of the bottomed cylindrical main body 411 are provided with a motor for preventing dust in the motor housing 41 from entering the inverter housing 42 side. It is provided between the chamber 414 and the inverter chamber 422. The motor casing 41 and the inverter casing 42 are integrally fastened at the second bracket portion 416 and the third bracket portion 417. Note that the second bracket portion 416 may be configured as a separate member from the main body 411 of the motor housing 41.

そして、モータ室414の軸方向の中心には、ベアリング415,415によって回転軸21が両方向回転自在に支持され、回転軸21の上端がモータ筐体41から外部へ延在し、ここに負荷が接続される。本例のモータ2に接続される負荷としては、電気自動車の駆動軸などが挙げられ、モータ2を力行駆動して駆動軸に出力したり、電気自動車の駆動軸の回転を入力として回生駆動したりすることができる。   At the center of the motor chamber 414 in the axial direction, the rotating shaft 21 is supported by bearings 415 and 415 so as to be rotatable in both directions, and the upper end of the rotating shaft 21 extends from the motor housing 41 to the outside, where a load is applied. Connected. Examples of the load connected to the motor 2 of this example include a drive shaft of an electric vehicle, and the motor 2 is driven to power and output to the drive shaft, or the rotation of the drive shaft of the electric vehicle is used as an input for regenerative drive. Can be.

インバータ筐体42は、円形平板状の本体からなり、その外面には複数の放熱フィン421が設けられ、インバータ筐体42に伝わったパワーモジュール31からの熱を外部へ放熱するようになっている。インバータ筐体42のその他の構成については後述する。   The inverter housing 42 is formed of a circular flat plate-like main body, and a plurality of heat radiation fins 421 are provided on the outer surface of the inverter housing 42 so as to dissipate heat from the power module 31 transmitted to the inverter housing 42 to the outside. . Other configurations of the inverter housing 42 will be described later.

モータ筐体41の内部にはモータ室414が形成され、インバータ筐体42の内部、本例では円形平板状のインバータ筐体42と第2ブラケット部416及び第3ブラケット部417との間の空間にはインバータ室422が形成されている。   A motor chamber 414 is formed inside the motor casing 41, and a space between the inverter casing 42, in this example, the circular flat plate-shaped inverter casing 42 and the second bracket portion 416 and the third bracket portion 417. Is formed with an inverter chamber 422.

モータ室414において、有底筒状本体411の内周面にはステータ22が固定され、このステータ22の内側には空隙を介してロータ21が対向して回転軸21に固定されている。   In the motor chamber 414, the stator 22 is fixed to the inner peripheral surface of the bottomed cylindrical main body 411, and the rotor 21 is fixed to the rotating shaft 21 so as to face the inside of the stator 22 through a gap.

ステータ22は、回転磁界を発生させる静止部材であり、磁気回路を構成するステータコアと、このステータコアに巻回されてインバータ3から交流電力を供給されて回転磁界を生成するステータコイルが含まれる。ステータコアは、たとえば複数枚の珪素鋼板を軸方向に積み重ねて形成した円筒状の磁性体であり、有底筒状本体411の内周面に圧入され、有底筒状本体411の内周面にその外周面が嵌合されることにより固定される。またステータコイルは、ステータコアに巻回されたコイル導体が電気的に接続されて3相(u相,v相,w相)の相コイルが形成され、かつその3相の相コイルがスター結線(Y結線)されることにより構成されている。スター結線は、中性点が形成されるように、各相コイルの一端同士を電気的に接続する方式である。   The stator 22 is a stationary member that generates a rotating magnetic field, and includes a stator core that forms a magnetic circuit, and a stator coil that is wound around the stator core and that is supplied with AC power from the inverter 3 to generate a rotating magnetic field. The stator core is, for example, a cylindrical magnetic body formed by stacking a plurality of silicon steel plates in the axial direction. The stator core is press-fitted into the inner peripheral surface of the bottomed cylindrical main body 411 and is applied to the inner peripheral surface of the bottomed cylindrical main body 411. The outer peripheral surface is fixed by being fitted. The stator coil is electrically connected to a coil conductor wound around a stator core to form a three-phase (u-phase, v-phase, w-phase) coil, and the three-phase coil is star-connected ( (Y-connection). The star connection is a system in which one end of each phase coil is electrically connected so that a neutral point is formed.

ステータコイルの各相コイルの末端(中性点側端部とは反対側の端部)には引出導体24が電気的に接続されている。各引出導体24は、モータ2の入力端子を兼ねた平板状長尺導体であり、ステータ22の第2ブラケット部416側の軸方向端部、具体的にはステータコイルのコイルエンド部の第2ブラケット部416側から軸方向に導出され、モータ室414から、第2ブラケット部416に形成された貫通孔418を介してインバータ室422に至るように延伸し、インバータ3の対応する相の端子35に対して電気的に接続されている。   A lead conductor 24 is electrically connected to the end of each phase coil of the stator coil (end opposite to the end on the neutral point side). Each lead conductor 24 is a flat plate-like long conductor that also serves as an input terminal of the motor 2, and is an axial end on the second bracket portion 416 side of the stator 22, specifically, a second end of a coil end portion of the stator coil. It is led out in the axial direction from the bracket portion 416 side, extends from the motor chamber 414 to the inverter chamber 422 through the through-hole 418 formed in the second bracket portion 416, and corresponds to the terminal 35 of the corresponding phase of the inverter 3. Are electrically connected.

これにより、インバータ3の端子35とモータ2のステータコイルの相コイルとの同相同士が電気的に接続され、本例のインバータ一体型モータ1がモータとして機能する場合には、インバータ3の端子35から出力された各相の交流力行電力が、対応する相の引出導体24を介して、ステータコイルの対応する相コイルに導かれる。なお、本例のインバータ一体型モータ1がジェネレータとして機能する場合には、ステータコイルから出力された各相の交流回生電力が、対応する相の引出導体24を介して、インバータ3の対応する相の端子35に導かれる。   Thereby, the same phase of the terminal 35 of the inverter 3 and the phase coil of the stator coil of the motor 2 are electrically connected, and when the inverter integrated motor 1 of this example functions as a motor, the terminal of the inverter 3 The AC power running power of each phase output from 35 is guided to the corresponding phase coil of the stator coil via the corresponding phase lead conductor 24. When the inverter-integrated motor 1 of this example functions as a generator, the AC regenerative power of each phase output from the stator coil is supplied to the corresponding phase of the inverter 3 via the corresponding phase lead conductor 24. To the terminal 35.

ロータ23は、ステータ22との磁気的作用により回転する部位であり、たとえば複数枚の珪素鋼板を回転軸21の方向に積み重ねて形成した円柱状の磁性体の内部に複数の永久磁石を埋め込んだもの、或いはその磁性体の外周面上に複数の永久磁石を配置したもので構成されている。この場合において、複数の永久磁石は、極性の異なるものが周方向に交互に等間隔に並べられている。   The rotor 23 is a part that rotates by a magnetic action with the stator 22. For example, a plurality of permanent magnets are embedded in a cylindrical magnetic body formed by stacking a plurality of silicon steel plates in the direction of the rotation shaft 21. Or a plurality of permanent magnets arranged on the outer peripheral surface of the magnetic body. In this case, the plurality of permanent magnets having different polarities are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction.

なお、ロータ23として上述した永久磁石以外にも、磁気回路を構成するロータコアと、このロータコアに巻回され、車載バッテリなどの外部から供給された界磁電流を、ブラシ及びスリップリングからなる通電機構を介して受けてロータコアの爪状磁極を磁化させるための磁束を発生するロータコイルと、ロータコアの極性の異なる爪状磁極間に設けられた永久磁石とを備えるタンデム型ルンデル構造のロータを用いることもできる。   In addition to the permanent magnet described above as the rotor 23, a rotor core that forms a magnetic circuit, and a field current that is wound around the rotor core and supplied from the outside such as an in-vehicle battery, includes a brush and a slip ring. A tandem-type Lundel structure rotor including a rotor coil that generates a magnetic flux for magnetizing the claw-shaped magnetic poles of the rotor core and a permanent magnet provided between the claw-shaped magnetic poles having different polarities of the rotor core. You can also.

インバータ室422において、インバータ筐体42の内面にはパワーモジュール31が固定され、さらにバスバ32を介して平滑用コンデンサ33と回路基板34が固定されている。この構成の詳細は後述する。なお、端子35は、パワーモジュール31のスイッチング半導体素子(IGBTなど)により構成される3つのアーム(3相)に対応して設けられ、一端側がパワーモジュール31の内部において、対応するアームの2つのスイッチング半導体素子の接続点に対して電気的に接続される。端子35の他端側は、パワーモジュール31から、インバータ筐体42内面に沿って平行に延在するように導出されている。   In the inverter chamber 422, the power module 31 is fixed to the inner surface of the inverter housing 42, and the smoothing capacitor 33 and the circuit board 34 are fixed via the bus bar 32. Details of this configuration will be described later. The terminal 35 is provided corresponding to three arms (three phases) constituted by switching semiconductor elements (IGBT or the like) of the power module 31, and one end side is provided inside the power module 31 with the two corresponding arms. It is electrically connected to the connection point of the switching semiconductor element. The other end side of the terminal 35 is led out from the power module 31 so as to extend in parallel along the inner surface of the inverter housing 42.

次に、インバータ室422の内部の配置構成について説明する。   Next, the arrangement configuration inside the inverter chamber 422 will be described.

図1及び図2に示すように、8つのパワーモジュール31はインバータ室422の外周部に配置され、その一端面がインバータ筐体42の内面に接触し、その他端面がモータ筐体41の第2ブラケット部416の外面に接触するように配置されている。このように、パワーモジュール31をインバータ室422の外周に配置することで、発熱体であるパワーモジュール31とモータ筐体41の放熱フィン413との距離が短くなるので熱抵抗が小さくなり、放熱性が向上する。また、パワーモジュール31の両端面をインバータ筐体42とモータ筐体41の第2ブラケット部416にそれぞれ接触させることにより、パワーモジュール31からの熱を2つの放熱フィン413,421の両方から放熱させることができるので放熱性が向上する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the eight power modules 31 are arranged on the outer periphery of the inverter chamber 422, one end surface of which is in contact with the inner surface of the inverter housing 42, and the other end surface thereof is the second of the motor housing 41. It arrange | positions so that the outer surface of the bracket part 416 may be contacted. As described above, by disposing the power module 31 on the outer periphery of the inverter chamber 422, the distance between the power module 31 that is a heating element and the radiation fins 413 of the motor housing 41 is shortened, so that the thermal resistance is reduced and the heat dissipation performance is reduced. Will improve. Further, both end surfaces of the power module 31 are brought into contact with the inverter housing 42 and the second bracket portion 416 of the motor housing 41, respectively, so that heat from the power module 31 is radiated from both of the two radiation fins 413 and 421. Heat dissipation is improved.

これに対して、バスバ32、平滑用コンデンサ33及び回路基板34はインバータ室422の内周部に配置されている。すなわち、インバータ筐体42の内面側に回路基板43が配置され、バスバ32を介して8つの平滑用コンデンサ33が回転軸21を取り囲むようにモータ2側に配置されている。そして、インバータ室422を含む部分が、パワーモジュール31、バスバ32、平滑用コンデンサ33及び回路基板34を被覆するように樹脂モールドM1され、この樹脂モールドM1の接着力によってインバータ筐体42がモータ筐体41に固定されることになる。   On the other hand, the bus bar 32, the smoothing capacitor 33, and the circuit board 34 are arranged on the inner peripheral portion of the inverter chamber 422. That is, the circuit board 43 is disposed on the inner surface side of the inverter housing 42, and the eight smoothing capacitors 33 are disposed on the motor 2 side so as to surround the rotating shaft 21 via the bus bar 32. The portion including the inverter chamber 422 is resin-molded M1 so as to cover the power module 31, the bus bar 32, the smoothing capacitor 33, and the circuit board 34, and the inverter housing 42 is attached to the motor housing by the adhesive force of the resin mold M1. It will be fixed to the body 41.

本例のインバータ一体型モータ1を製造する場合の組み付け順序として、以下の2通りの工程を採用することができる。第1の方法は、インバータ筐体42にパワーモジュール31、バスバ32、平滑用コンデンサ33及び回路基板34を固定したのちに、このインバータ筐体42をモータ筐体41に対して固定し、最後に樹脂モールドM1を施す方法である。また第2の方法は、モータ筐体41にパワーモジュール31、バスバ32、平滑用コンデンサ33及び回路基板34を固定したのちに、このモータ筐体41に対してインバータ筐体42を固定し、最後に樹脂モールドM1を施す方法である。   The following two processes can be adopted as the assembly order when manufacturing the inverter-integrated motor 1 of this example. In the first method, after fixing the power module 31, the bus bar 32, the smoothing capacitor 33, and the circuit board 34 to the inverter casing 42, the inverter casing 42 is fixed to the motor casing 41. This is a method of applying the resin mold M1. In the second method, the power module 31, the bus bar 32, the smoothing capacitor 33 and the circuit board 34 are fixed to the motor casing 41, and then the inverter casing 42 is fixed to the motor casing 41. This is a method of applying a resin mold M1 to the substrate.

以上、本例のインバータ一体型モータ1によれば以下の作用効果を奏する。
(1)本例のインバータ一体型モータ1においては、発熱体であるパワーモジュール31の両端面をインバータ筐体42とモータ筐体41の第2ブラケット部416にそれぞれ接触させているので、パワーモジュール31からの熱を2つの放熱フィン413,421の両方から放熱させることができ、その結果、放熱性が向上する。
As described above, according to the inverter-integrated motor 1 of the present example, the following operational effects can be obtained.
(1) In the inverter-integrated motor 1 of this example, since both end surfaces of the power module 31 that is a heating element are brought into contact with the inverter housing 42 and the second bracket portion 416 of the motor housing 41, the power module The heat from 31 can be radiated from both of the two radiating fins 413 and 421, and as a result, the heat dissipation is improved.

(2)また、本例のインバータ一体型モータ1においては、発熱体であるパワーモジュール31をインバータ筐体42の外周部に配置しているので、パワーモジュール31とモータ筐体41の放熱フィン413との距離が短くなって熱抵抗が小さくなり、これによっても放熱性が向上する。   (2) In the inverter-integrated motor 1 of the present example, the power module 31 that is a heating element is disposed on the outer periphery of the inverter housing 42, so that the heat dissipating fins 413 between the power module 31 and the motor housing 41 are provided. And the thermal resistance is reduced, which also improves the heat dissipation.

(3)また、本例のインバータ一体型モータ1においては、モータ筐体41の第2ブラケット部416とインバータ筐体42の内面とが互いに対面するように形成し、この間に発熱体であるパワーモジュール31を配置しているので、パワーモジュール31の両端面とモータ筐体41の第2ブラケット部416及びインバータ筐体42の内面との接触面積が大きくなり、熱抵抗が小さくなって放熱性が向上する。   (3) Further, in the inverter-integrated motor 1 of the present example, the second bracket portion 416 of the motor housing 41 and the inner surface of the inverter housing 42 are formed so as to face each other, and the power that is a heating element therebetween Since the module 31 is disposed, the contact area between the both end faces of the power module 31 and the inner surface of the second bracket portion 416 of the motor casing 41 and the inverter casing 42 is increased, the thermal resistance is reduced, and the heat dissipation is improved. improves.

(4)また、本例のインバータ一体型モータ1においては、モータ筐体41に収容されたステータ22のモータ巻線の入力部又は出力部である第1導体24を、モータ筐体41の第2ブラケット部416に形成された貫通孔418を介してインバータ筐体42側に引き出し、インバータ室422内において、パワーモジュール31の出力部又は入力部である第2導体35と接続するので、スペースの有効活用による筐体4の小型化と、結線作業性の向上が期待できる。   (4) Further, in the inverter-integrated motor 1 of this example, the first conductor 24 that is the input portion or the output portion of the motor winding of the stator 22 accommodated in the motor housing 41 is connected to the first conductor 24 of the motor housing 41. 2 It pulls out to the inverter housing 42 side through the through-hole 418 formed in the bracket portion 416 and is connected to the second conductor 35 which is the output portion or the input portion of the power module 31 in the inverter chamber 422. It can be expected that the casing 4 is effectively reduced in size and the connection workability is improved.

(5)また、本例のインバータ一体型モータ1においては、インバータ3を樹脂モールドすると同時に、当該樹脂モールドによりインバータ筐体42をモータ筐体41に固定するので、インバータ筐体42とモータ筐体41との締結箇所を省略することができ、筐体4を小型化することができる。また、別途の締結作業も不要となり、さらに結線部の放熱性も向上する。   (5) In the inverter-integrated motor 1 of this example, the inverter 3 is fixed with the resin casing at the same time as the inverter 3 is resin-molded. The fastening part with 41 can be omitted, and the housing 4 can be miniaturized. Further, no separate fastening work is required, and the heat dissipation of the connection part is improved.

(6)また、本例のインバータ一体型モータ1においては、モータ室414とインバータ室422が第2ブラケット部416により仕切られているので、モータ室414からインバータ室424へ流入する高温空気対流を抑制することができる。   (6) In the inverter-integrated motor 1 of this example, since the motor chamber 414 and the inverter chamber 422 are partitioned by the second bracket portion 416, high-temperature air convection flowing from the motor chamber 414 to the inverter chamber 424 is generated. Can be suppressed.

(7)また、本例のインバータ一体型モータ1においては、組み付け順序として、インバータ筐体42にパワーモジュール31、バスバ32、平滑用コンデンサ33及び回路基板34を固定したのちに、このインバータ筐体42をモータ筐体41に対して固定する第1の方法でも、あるいはモータ筐体41にパワーモジュール31、バスバ32、平滑用コンデンサ33及び回路基板34を固定したのちに、このモータ筐体41に対してインバータ筐体42を固定する第2の方法でも、いずれの方法も採用することができるので、組み付け工程の自由度が大きくなる。特に、第1の方法によれば、バスバ32と回路基板34との組み付け作業スペースが大きくなり作業性が向上する一方で、第2の方法によれば、交流回路の結線作業性が向上するという利点がある。   (7) In the inverter-integrated motor 1 of the present example, the inverter casing 42 is fixed after the power module 31, the bus bar 32, the smoothing capacitor 33, and the circuit board 34 are fixed to the inverter casing 42. In the first method of fixing 42 to the motor casing 41 or after fixing the power module 31, bus bar 32, smoothing capacitor 33 and circuit board 34 to the motor casing 41, On the other hand, any method can be adopted in the second method of fixing the inverter housing 42, and the degree of freedom in the assembly process is increased. In particular, according to the first method, an assembly work space between the bus bar 32 and the circuit board 34 is increased and workability is improved, whereas according to the second method, connection workability of the AC circuit is improved. There are advantages.

《第2実施形態》
図3及び図4は本発明の第2実施形態に係るインバータ一体型モータ1を示す図であり、上述した第1実施形態と共通する部材等には同一の符号を付し、その説明をここに援用する。
<< Second Embodiment >>
3 and 4 are views showing an inverter-integrated motor 1 according to a second embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the members and the like that are the same as those in the first embodiment described above, and the description thereof will be given here. Incorporated into.

上述した第1実施形態では、モータ2の回転軸21をモータ筐体41の第1ブラケット部412と第2ブラケット部416で支持したが、本例では、モータ2の回転軸21をモータ筐体41の第1ブラケット部412とインバータ筐体42とで支持する。このため、回転軸21はインバータ室422の中心部を貫通し、これに応じて回路基板34の中央部分に貫通孔が形成されている。   In the first embodiment described above, the rotating shaft 21 of the motor 2 is supported by the first bracket portion 412 and the second bracket portion 416 of the motor housing 41. However, in this example, the rotating shaft 21 of the motor 2 is supported by the motor housing. It is supported by the first bracket portion 412 of 41 and the inverter housing 42. For this reason, the rotating shaft 21 passes through the central portion of the inverter chamber 422, and a through hole is formed in the central portion of the circuit board 34 accordingly.

また、インバータ3を封止するとともにインバータ筐体42をモータ筐体41に固定する樹脂モールドM1に加えて、モータ2のステータ22を被覆する樹脂モールドM2も同時に成形される。   In addition to the resin mold M1 that seals the inverter 3 and fixes the inverter housing 42 to the motor housing 41, a resin mold M2 that covers the stator 22 of the motor 2 is also formed at the same time.

さらに、インバータ筐体42をモータ筐体41に固定するに際し、両者の位置合わせを確保するための位置決めピン43が、パワーモジュール31の間であって(図4参照)、インバータ筐体42とモータ筐体41の第2ブラケット部416との間に設けられている。   Further, when the inverter casing 42 is fixed to the motor casing 41, positioning pins 43 for securing the alignment between the two are between the power modules 31 (see FIG. 4), and the inverter casing 42 and the motor It is provided between the second bracket part 416 of the housing 41.

以上、本例のインバータ一体型モータ1においては、上述した第1実施形態の作用効果に加えて、以下の作用効果を有する。すなわち、本例のインバータ一体型モータ1によれば、インバータ3を封止するとともにインバータ筐体42をモータ筐体41に固定する樹脂モールドM1に加えて、モータ2のステータ22を被覆する樹脂モールドM2も同時に成形するので、結線部の放熱性が向上するとともに、樹脂モールド工程を短縮することができる。また、インバータ筐体42とモータ筐体41との間に位置決めピン43を設けているので、両者を固定した際の位置合わせ精度が向上する。   As described above, the inverter-integrated motor 1 of this example has the following operational effects in addition to the operational effects of the first embodiment described above. That is, according to the inverter-integrated motor 1 of this example, in addition to the resin mold M1 that seals the inverter 3 and fixes the inverter housing 42 to the motor housing 41, the resin mold that covers the stator 22 of the motor 2 Since M2 is also molded at the same time, the heat dissipation of the connection portion is improved and the resin molding process can be shortened. Moreover, since the positioning pin 43 is provided between the inverter housing | casing 42 and the motor housing | casing 41, the alignment precision at the time of fixing both is improved.

《第3実施形態》
図5及び図6は本発明の第3実施形態に係るインバータ一体型モータ1を示す図であり、上述した第1,第2実施形態と共通する部材等には同一の符号を付し、その説明をここに援用する。
<< Third Embodiment >>
5 and 6 are views showing an inverter-integrated motor 1 according to a third embodiment of the present invention, and members and the like common to the above-described first and second embodiments are denoted by the same reference numerals. The description is incorporated herein.

本例のインバータ一体型モータ1の筐体4は、モータ筐体41とインバータ筐体42とからなり、モータ筐体41は、筒状本体411と第1ブラケット部412と第2ブラケット部416とを有する。また、インバータ筐体42は円形平板状の本体を有し、モータ筐体41の筒状本体411の一端縁に嵌合する接続部424が外周に離散的に形成されている。この接続部424がモータ筐体41の筒状本体411の一端縁に嵌合するとともに、第1、第2実施形態と同様に樹脂モールドM1が施されることによって、インバータ筐体42がモータ筐体41に固定される。   The casing 4 of the inverter-integrated motor 1 of this example includes a motor casing 41 and an inverter casing 42. The motor casing 41 includes a cylindrical main body 411, a first bracket portion 412 and a second bracket portion 416. Have Moreover, the inverter housing | casing 42 has a circular flat plate-shaped main body, and the connection part 424 fitted to the one end edge of the cylindrical main body 411 of the motor housing | casing 41 is discretely formed in the outer periphery. The connecting portion 424 is fitted to one end edge of the cylindrical main body 411 of the motor casing 41, and the resin casing M1 is applied similarly to the first and second embodiments, so that the inverter casing 42 becomes the motor casing. It is fixed to the body 41.

インバータ筐体42の内面には、外周部に配置されたパワーモジュール31と、内周部に配置されたバスバ32、平滑用コンデンサ33及び回路基板34とを仕切る環状隔壁部423が形成されている。この環状隔壁部423の先端にモータ筐体41の第2ブラケット部416が接合される。なお、環状隔壁部423には円周方向に沿った所定間隔をもって貫通孔が形成され、パワーモジュール31とバスバ32及び回路基板35との配線が貫通可能になっている。   On the inner surface of the inverter housing 42, an annular partition 423 is formed that partitions the power module 31 disposed on the outer periphery, the bus bar 32, the smoothing capacitor 33, and the circuit board 34 disposed on the inner periphery. . The second bracket part 416 of the motor housing 41 is joined to the tip of the annular partition part 423. The annular partition wall portion 423 is formed with through holes at a predetermined interval along the circumferential direction so that the wiring between the power module 31, the bus bar 32, and the circuit board 35 can pass therethrough.

以上、本例のインバータ一体型モータ1においては、上述した第1及び第2実施形態の作用効果に加えて、以下の作用効果を有する。すなわち、本例のインバータ一体型モータ1によれば、インバータ筐体42の内面には、外周部に配置されたパワーモジュール31と、内周部に配置されたバスバ32、平滑用コンデンサ33及び回路基板34とを仕切る環状隔壁部423が形成されているので、パワーモジュール31で発生した熱が平滑用コンデンサ33や回路基板34に伝わるのを抑制することができる。なお、環状隔壁部423は、モータ筐体41側に形成してもよい。   As described above, the inverter integrated motor 1 of the present example has the following operational effects in addition to the operational effects of the first and second embodiments described above. That is, according to the inverter-integrated motor 1 of the present example, on the inner surface of the inverter housing 42, the power module 31 disposed on the outer peripheral portion, the bus bar 32 disposed on the inner peripheral portion, the smoothing capacitor 33, and the circuit. Since the annular partition 423 that partitions the substrate 34 is formed, it is possible to suppress the heat generated in the power module 31 from being transmitted to the smoothing capacitor 33 and the circuit substrate 34. The annular partition wall 423 may be formed on the motor housing 41 side.

上記放熱フィン413が本発明に係る第1放熱部に相当し、上記放熱フィン421が本発明に係る第2放熱部に相当する。   The radiating fin 413 corresponds to a first radiating portion according to the present invention, and the radiating fin 421 corresponds to a second radiating portion according to the present invention.

1…インバータ一体型モータ
2…モータ
21…回転軸
22…ステータ
23…ロータ
24…引出導体
3…インバータ
31…パワーモジュール
32…DCバスバ
33…平滑用コンデンサ
34…回路基板
35…端子
4…筐体
41…モータ筐体
411…有底筒状本体,筒状本体
412…第1ブラケット部
413…放熱フィン
414…モータ室
415…ベアリング
416…第2ブラケット部
417…第3ブラケット部
418…貫通孔
42…インバータ筐体
421…放熱フィン
422…インバータ室
423…環状隔壁部
424…接続部
43…位置決めピン
M1,M2…樹脂モールド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inverter integrated motor 2 ... Motor 21 ... Rotating shaft 22 ... Stator 23 ... Rotor 24 ... Leader conductor 3 ... Inverter 31 ... Power module 32 ... DC bus bar 33 ... Smoothing capacitor 34 ... Circuit board 35 ... Terminal 4 ... Housing DESCRIPTION OF SYMBOLS 41 ... Motor housing | casing 411 ... Bottomed cylindrical main body, cylindrical main body 412 ... 1st bracket part 413 ... Radiation fin 414 ... Motor chamber 415 ... Bearing 416 ... 2nd bracket part 417 ... 3rd bracket part 418 ... Through-hole 42 ... Inverter housing 421 ... Heat radiation fins 422 ... Inverter chamber 423 ... Annular partition 424 ... Connecting part 43 ... Positioning pins M1, M2 ... Resin mold

Claims (10)

ロータ及びステータが収納され、第1放熱部を有するモータ筐体と、インバータのパワーモジュールが収納され、第2放熱部を有するインバータ筐体とが一体化されてなるインバータ一体型モータにおいて、
前記パワーモジュールは、前記モータ筐体及び前記インバータ筐体に接触して配置されているインバータ一体型モータ。
In the inverter-integrated motor in which the rotor and the stator are housed and the motor housing having the first heat radiating portion and the inverter power module are housed and the inverter housing having the second heat radiating portion are integrated,
The power module is an inverter-integrated motor arranged in contact with the motor casing and the inverter casing.
前記パワーモジュールは、前記インバータ筐体の外周部に配置され、前記パワーモジュール以外のインバータ部品は、前記インバータ筐体の内周部に配置されている請求項1に記載のインバータ一体型モータ。   2. The inverter-integrated motor according to claim 1, wherein the power module is disposed on an outer peripheral portion of the inverter housing, and inverter components other than the power module are disposed on an inner peripheral portion of the inverter housing. 前記モータ筐体と前記インバータ筐体は、互いに対面する端面を有し、
前記パワーモジュールの一端面と他端面が、前記モータ筐体及び前記インバータ筐体の前記端面に接触して配置されている請求項1又は2に記載のインバータ一体型モータ。
The motor casing and the inverter casing have end faces facing each other,
The inverter integrated motor according to claim 1, wherein one end surface and the other end surface of the power module are disposed in contact with the end surface of the motor casing and the inverter casing.
前記モータ筐体に収容された前記ステータのモータ巻線の入力部又は出力部である第1導体は、前記モータ筐体に形成された貫通孔を介して前記インバータ筐体内に引き出され、当該インバータ筐体内において、前記パワーモジュールの出力部又は入力部である第2導体と接続されている請求項3に記載のインバータ一体型モータ。   A first conductor that is an input part or an output part of a motor winding of the stator housed in the motor casing is drawn into the inverter casing through a through hole formed in the motor casing, and the inverter 4. The inverter-integrated motor according to claim 3, wherein the inverter-integrated motor is connected to a second conductor that is an output portion or an input portion of the power module in the housing. 前記インバータは樹脂モールドされ、当該樹脂モールドにより前記インバータ筐体が前記モータ筐体に固定されている請求項1〜4のいずれか一項に記載のインバータ一体型モータ。   The inverter-integrated motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the inverter is resin-molded, and the inverter housing is fixed to the motor housing by the resin molding. 前記モータ筐体は、前記インバータ筐体の内部との間を仕切るブラケットを含み、
モータ回転軸の一端は前記ブラケットにより支持され、
前記パワーモジュールの一端面は、前記ブラケットの主面に接触している請求項1〜5のいずれか一項に記載のインバータ一体型モータ。
The motor casing includes a bracket that partitions the interior of the inverter casing.
One end of the motor rotation shaft is supported by the bracket,
The inverter integrated motor according to any one of claims 1 to 5, wherein one end surface of the power module is in contact with a main surface of the bracket.
前記モータ筐体又は前記インバータ筐体に、前記パワーモジュールと当該パワーモジュール以外のインバータ部品とを仕切る隔壁部が設けられている請求項1〜6のいずれか一項に記載のインバータ一体型モータ。   The inverter-integrated motor according to any one of claims 1 to 6, wherein a partition wall that partitions the power module and an inverter component other than the power module is provided in the motor casing or the inverter casing. ロータ及びステータが収納され、第1放熱部を有するモータ筐体と、インバータのパワーモジュール、平滑用コンデンサ、バスバ及び回路基板が収納され、第2放熱部を有するインバータ筐体とが一体化されてなるインバータ一体型モータの製造方法において、
前記インバータ筐体に前記パワーモジュール、前記平滑用コンデンサ、前記バスバ及び前記回路基板を固定する第1工程と、
前記第1工程の後に、前記パワーモジュール、前記平滑用コンデンサ、前記バスバ及び前記回路基板が固定された前記インバータ筐体を前記モータ筐体に固定する第2工程と、を有するインバータ一体型モータの製造方法。
The rotor and stator are housed, and the motor housing having the first heat radiating portion is integrated with the inverter power module, smoothing capacitor, bus bar and circuit board, and the inverter housing having the second heat radiating portion is integrated. In the manufacturing method of the inverter integrated motor,
A first step of fixing the power module, the smoothing capacitor, the bus bar and the circuit board to the inverter casing;
After the first step, a second step of fixing the inverter case to which the power module, the smoothing capacitor, the bus bar, and the circuit board are fixed to the motor case, Production method.
ロータ及びステータが収納され、第1放熱部を有するモータ筐体と、インバータのパワーモジュール、平滑用コンデンサ、バスバ及び回路基板が収納され、第2放熱部を有するインバータ筐体とが一体化されてなるインバータ一体型モータの製造方法において、
前記モータ筐体に前記パワーモジュール、前記平滑用コンデンサ、前記バスバ及び前記回路基板を固定する第1工程と、
前記第1工程の後に、前記パワーモジュール、前記平滑用コンデンサ、前記バスバ及び前記回路基板が固定された前記モータ筐体を前記インバータ筐体に固定する第2工程と、を有するインバータ一体型モータの製造方法。
The rotor and stator are housed, and the motor housing having the first heat radiating portion is integrated with the inverter power module, smoothing capacitor, bus bar and circuit board, and the inverter housing having the second heat radiating portion is integrated. In the manufacturing method of the inverter integrated motor,
A first step of fixing the power module, the smoothing capacitor, the bus bar and the circuit board to the motor housing;
After the first step, a second step of fixing the motor case to which the power module, the smoothing capacitor, the bus bar, and the circuit board are fixed to the inverter case, Production method.
前記インバータ筐体と前記モータ筐体は、前記インバータの樹脂モールドにより互いに固定される請求項8又は9に記載のインバータ一体型モータの製造方法。   The method for manufacturing an inverter-integrated motor according to claim 8 or 9, wherein the inverter casing and the motor casing are fixed to each other by a resin mold of the inverter.
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