JP2023174374A - Mechanical and electrical integrated motor unit - Google Patents

Mechanical and electrical integrated motor unit Download PDF

Info

Publication number
JP2023174374A
JP2023174374A JP2022087201A JP2022087201A JP2023174374A JP 2023174374 A JP2023174374 A JP 2023174374A JP 2022087201 A JP2022087201 A JP 2022087201A JP 2022087201 A JP2022087201 A JP 2022087201A JP 2023174374 A JP2023174374 A JP 2023174374A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inverter
motor unit
mechanical
motor
axial direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022087201A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
健裕 小森
Takehiro Komori
観 赤津
Kan Akatsu
享大 中村
Yukihiro Nakamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
PUES Corp
Yokohama National University NUC
Original Assignee
Toyota Motor Corp
PUES Corp
Yokohama National University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, PUES Corp, Yokohama National University NUC filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2022087201A priority Critical patent/JP2023174374A/en
Publication of JP2023174374A publication Critical patent/JP2023174374A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

To provide a mechanical and electrical integrated motor unit capable of performing efficient cooling.SOLUTION: The mechanical and electrical integrated motor unit includes a motor and an inverter for driving the motor in which the motor and the inverter are placed adjacent to each other in the axial direction of the motor and integrated. The motor has an annular stator core and windings provided onto the stator core, in which a cooler is provided adjacent to the stator core, the windings, and the inverter in the radial direction of the stator core, which is the direction perpendicular to the axial direction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、機電一体モータユニットに関する。 The present invention relates to a mechanical and electrical integrated motor unit.

特許文献1には、モータとインバータとの間に冷却通路を配置し、双方を冷却する技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technique in which a cooling passage is arranged between a motor and an inverter to cool both.

特開平05-292703号公報Japanese Patent Application Publication No. 05-292703

特許文献1には、モータとインバータとの冷却通路を共用化する技術が開示されているが、効率的に冷却するための配置や構成が考慮されていない。 Patent Document 1 discloses a technique for sharing a cooling passage between a motor and an inverter, but does not take into consideration the arrangement and configuration for efficient cooling.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、効率的な冷却を行うことができる機電一体モータユニットを提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a mechanical and electrical integrated motor unit that can perform efficient cooling.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る機電一体モータユニットは、モータと、前記モータを駆動するインバータと、を備え、前記モータの軸線方向で、前記モータと前記インバータとを隣接させて一体化した機電一体モータユニットであって、前記モータは、円環状のステータコアと前記ステータコアに設けられた巻線とを有し、前記軸線方向と直交する方向である前記ステータコアの径方向で、前記ステータコアと前記巻線と前記インバータとに隣接させて冷却器を設けたことを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objects, a mechanical and electrical integrated motor unit according to the present invention includes a motor and an inverter that drives the motor, and the motor unit and the inverter drive the motor and the inverter in the axial direction of the motor. A mechanical and electrical integrated motor unit in which the motor has an annular stator core and a winding provided on the stator core, and the motor has a winding arranged on the stator core in a direction perpendicular to the axial direction. The present invention is characterized in that a cooler is provided adjacent to the stator core, the windings, and the inverter in the radial direction.

これにより、モータとインバータとで冷却器を共用して効率的な冷却を行うことができる。 Thereby, the cooler can be shared by the motor and the inverter to perform efficient cooling.

また、本発明に係る機電一体モータユニットは、モータと、前記モータを駆動するインバータと、を備え、前記モータの軸線方向で、前記モータと前記インバータとを隣接させて一体化した機電一体モータユニットであって、前記モータは、円環状のステータコアと前記ステータコアに設けられた巻線とを有し、前記軸線方向で前記巻線と前記インバータとの間に冷却器を挟み込んで設けたことを特徴とするものである。 Further, a mechanical and electrical integrated motor unit according to the present invention includes a motor and an inverter that drives the motor, and the motor and the inverter are integrated so as to be adjacent to each other in the axial direction of the motor. The motor has an annular stator core and a winding provided on the stator core, and a cooler is provided between the winding and the inverter in the axial direction. That is.

これにより、モータとインバータとで冷却器を共用して効率的な冷却を行うことができる。 Thereby, the cooler can be shared by the motor and the inverter to perform efficient cooling.

また、上記において、前記ステータコアは、環状のバックヨーク、及び、前記バックヨークから径方向に突き出す複数のティースを有し、前記巻線は、前記複数のティースの各々間のスロットに設けられた複数のスロット導体と、前記スロットから前記軸線方向で突出した前記スロット導体の部位と電気的に接続され、任意の前記スロット導体同士を電気的に接続する複数の渡線導体と、によって構成されており、前記複数の渡線導体は、前記軸線方向で所定間隔をあけて積層されているようにしてもよい。 Further, in the above, the stator core has an annular back yoke and a plurality of teeth protruding from the back yoke in a radial direction, and the winding wire is provided in a plurality of slots between each of the plurality of teeth. a slot conductor; and a plurality of crossover conductors that are electrically connected to a portion of the slot conductor protruding from the slot in the axial direction and electrically connect any of the slot conductors to each other. The plurality of wire conductors may be stacked at predetermined intervals in the axial direction.

これにより、モータの軸線方向の高さを抑えて、機電一体モータユニットの小型化を図ることができる。 Thereby, the height of the motor in the axial direction can be suppressed, and the mechanical and electrical integrated motor unit can be downsized.

また、上記において、前記渡線導体を覆う熱伝導性絶縁体を備えるようにしてもよい。 Moreover, in the above, a thermally conductive insulator may be provided that covers the crossover conductor.

これにより、渡線導体同士の絶縁性を高めつつ、渡線導体から熱伝導性絶縁体を通って冷却器に熱が伝達されやすくなり冷却性能を向上させることができる。 Thereby, while improving the insulation between the crossover conductors, heat is easily transferred from the crossover conductors to the cooler through the thermally conductive insulator, and cooling performance can be improved.

また、上記において、前記複数の渡線導体がそれぞれ配置された複数の基板を備えるようにしてもよい。 Moreover, in the above, a plurality of substrates may be provided on which the plurality of wire conductors are respectively arranged.

これにより、渡線導体が配置された基板を軸線方向で積層することによって、スロット導体と渡線導体とをモータの軸線方向で端面側にて電気的に接続し、モータの軸線方向の高さを抑えて、機電一体モータユニットの小型化を図ることが可能となる。 By stacking the boards on which the crossover conductors are arranged in the axial direction, the slot conductor and the crossover conductor are electrically connected on the end face side in the axial direction of the motor, and the height of the motor in the axial direction is This makes it possible to reduce the size of the mechanical and electrical integrated motor unit.

また、上記において、前記基板に熱伝導性絶縁層を設けるようにしてもよい。 Moreover, in the above, a thermally conductive insulating layer may be provided on the substrate.

これにより、渡線導体同士の絶縁性を高めつつ、渡線導体から熱伝導性絶縁層を通って冷却器に熱が伝達されやすくなり冷却性能を向上させることができる。 Thereby, while improving the insulation between the crossover conductors, heat is easily transferred from the crossover conductors to the cooler through the thermally conductive insulating layer, and cooling performance can be improved.

本発明に係る機電一体モータユニットは、冷却通路を共用化しつつ効率的な冷却を行うことができるという効果を奏する。 The mechanical and electrical integrated motor unit according to the present invention has the effect of being able to perform efficient cooling while sharing a cooling passage.

図1は、実施形態1に係る機電一体モータユニットの概略構成を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a mechanical and electrical integrated motor unit according to a first embodiment. 図2は、実施形態1に係る機電一体モータユニットを軸線方向で切断した部分斜視図である。FIG. 2 is a partial perspective view of the mechanical and electrical integrated motor unit according to the first embodiment, cut in the axial direction. 図3は、スロット導体と渡線導体との接続部分を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a connection portion between a slot conductor and a crossover conductor. 図4は、渡線導体の配線の一例を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the wiring of the crossover conductor. 図5は、実施形態1に係る機電一体モータユニットを軸線方向で切断した部分断面図である。FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the mechanical and electrical integrated motor unit according to the first embodiment, cut in the axial direction. 図6は、モータ及びインバータから冷却器への放熱の経路についての説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of the heat radiation path from the motor and inverter to the cooler. 図7は、径方向でステータの外周側からインバータ基板を張り出した場合の機電一体モータユニットを軸線方向で切断した部分断面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view taken in the axial direction of the electromechanical integrated motor unit when the inverter board extends from the outer peripheral side of the stator in the radial direction. 図8は、実施形態1に係る他の構成例の機電一体モータユニットを軸線方向で切断した部分断面図である。FIG. 8 is a partial cross-sectional view of another example of the mechanical and electrical integrated motor unit according to the first embodiment, cut in the axial direction. 図9は、モータ及びインバータから冷却器への放熱の経路についての説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a heat radiation path from the motor and inverter to the cooler. 図10は、渡線部の基板及びスロット導体に設ける絶縁体についての説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of insulators provided on the board and slot conductor of the wiring section. 図11は、実施形態2に係る機電一体モータユニットの概略構成を示した図である。FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of a mechanical and electrical integrated motor unit according to the second embodiment. 図12は、実施形態2に係る機電一体モータユニットを軸線方向で切断した部分斜視図である。FIG. 12 is a partial perspective view of the mechanical and electrical integrated motor unit according to the second embodiment, cut in the axial direction. 図13は、実施形態2に係る機電一体モータユニットを軸線方向で切断した部分断面図である。FIG. 13 is a partial cross-sectional view of the mechanical and electrical integrated motor unit according to the second embodiment, cut in the axial direction. 図14は、モータ及びインバータから冷却器への放熱の経路についての説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of the heat radiation path from the motor and inverter to the cooler. 図15は、実施形態2に係る他の構成例の機電一体モータユニットを軸線方向で切断した部分断面図である。FIG. 15 is a partial cross-sectional view of another example of the mechanical and electrical integrated motor unit according to the second embodiment, cut in the axial direction. 図16は、モータ及びインバータから冷却器への放熱の経路についての説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram of a heat radiation path from the motor and inverter to the cooler. 図17(a)は、半導体素子としてディスクリート素子を用いたインバータの一例を示した図である。図17(b)は、パワーモジュールを用いたインバータの一例を示した図である。FIG. 17(a) is a diagram showing an example of an inverter using discrete elements as semiconductor elements. FIG. 17(b) is a diagram showing an example of an inverter using a power module. 図18(a)は、半導体素子としてディスクリート素子を用いた場合におけるSiCチップの数を示した図である。図18(b)は、パワーモジュールを用いた場合におけるSiCチップの数を示した図である。FIG. 18(a) is a diagram showing the number of SiC chips when discrete elements are used as semiconductor elements. FIG. 18(b) is a diagram showing the number of SiC chips when a power module is used.

(実施形態1)
以下に、本発明に係る機電一体モータユニットの実施形態1について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。
(Embodiment 1)
Embodiment 1 of the mechanical and electrical integrated motor unit according to the present invention will be described below. Note that the present invention is not limited to this embodiment.

図1は、実施形態1に係る機電一体モータユニット1の概略構成を示した図である。図1に示すように、実施形態に係る機電一体モータユニット1は、モータ2とインバータ3とによって構成されている。機電一体モータユニット1は、例えば、電動車両に搭載される。モータ2は、ロータ軸21が設けられたロータ及びステータなどによって構成された回転電機であり、不図示の電源からインバータ3を経由して供給される電力によって駆動される。実施形態1に係る機電一体モータユニット1においては、軸線方向でモータ2のステータにおけるコイルエンド部としての渡線部4を介して、モータ2のロータ軸21の軸線方向でモータ2とインバータ3とが積層されて一体化された駆動ユニット(機電一体装置)である。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a mechanical and electrical integrated motor unit 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the electromechanical integrated motor unit 1 according to the embodiment includes a motor 2 and an inverter 3. The mechanical and electrical integrated motor unit 1 is mounted on, for example, an electric vehicle. The motor 2 is a rotating electrical machine including a rotor and a stator provided with a rotor shaft 21, and is driven by electric power supplied from a power source (not shown) via an inverter 3. In the electromechanical integrated motor unit 1 according to the first embodiment, the motor 2 and the inverter 3 are connected in the axial direction of the rotor shaft 21 of the motor 2 via the wire connecting part 4 as a coil end part in the stator of the motor 2 in the axial direction. It is a drive unit (mechanical and electrical integrated device) in which the two are stacked and integrated.

図2は、実施形態1に係る機電一体モータユニット1を軸線方向で切断した部分斜視図である。なお、図2では、モータ2を構成するロータの図示は省略している。 FIG. 2 is a partial perspective view of the mechanical and electrical integrated motor unit 1 according to the first embodiment, cut in the axial direction. In addition, in FIG. 2, illustration of the rotor that constitutes the motor 2 is omitted.

モータ2のステータ22は、円筒状のステータコア221を有している。ステータコア221は、円環状のバックヨーク222と、バックヨーク222から径方向内側に向かって延びる複数のティース223とを含み、周方向で複数のティース223間にスロット224が形成されている。スロット224の数は任意であるが、本実施形態では、一例として、48個である。スロット224には、軸線方向に伸びる柱状の導体であるスロット導体225が複数配置されている。そして、スロット導体225に電流を流すことによってロータに駆動力を与えるための磁界を発生させることができる。 The stator 22 of the motor 2 has a cylindrical stator core 221. Stator core 221 includes an annular back yoke 222 and a plurality of teeth 223 extending radially inward from back yoke 222, and slots 224 are formed between the plurality of teeth 223 in the circumferential direction. Although the number of slots 224 is arbitrary, in this embodiment, as an example, it is 48 slots. A plurality of slot conductors 225, which are columnar conductors extending in the axial direction, are arranged in the slot 224. Then, by passing a current through the slot conductor 225, a magnetic field for applying driving force to the rotor can be generated.

インバータ3は、インバータ基板31、並びに、インバータ基板31に設けられた複数の半導体素子32及び配線パターン(不図示)などによって構成されている。インバータ3は、不図示のバッテリとモータ2のスロット導体225とにそれぞれ電気的に接続されているとともに、バッテリからモータ2に供給される電力を制御することによってモータ2の駆動を制御する。なお、インバータ3を構成する半導体素子32と配線パターンとは、インバータ基板31に設けることに限定されず、例えば、渡線部4に内蔵されていても構わないし、インバータ基板31とは別体で構成してインバータ基板31の上部に搭載することも可能である。 The inverter 3 includes an inverter board 31, a plurality of semiconductor elements 32 provided on the inverter board 31, a wiring pattern (not shown), and the like. The inverter 3 is electrically connected to a battery (not shown) and the slot conductor 225 of the motor 2, and controls the drive of the motor 2 by controlling the electric power supplied to the motor 2 from the battery. Note that the semiconductor elements 32 and wiring patterns constituting the inverter 3 are not limited to being provided on the inverter board 31; for example, they may be built into the wiring section 4, or may be provided separately from the inverter board 31. It is also possible to configure and mount it on the upper part of the inverter board 31.

渡線部4は、ステータ22の巻線(ステータコイル)における所謂コイルエンド部を構成するものである。図3及び図4に示すように、渡線部4は、軸線方向でステータコア221の端面上に設けられており、バックヨーク222の軸線方向で端面側に、任意のスロット導体225同士を電気的に繋ぐための複数の渡線導体41が設けられている。複数の渡線導体41は、それぞれ板状の厚銅導体で構成されている。渡線導体41は、例えば、図3に示すように、スロット導体225の軸線方向でスロット224内から突出した突出部分と電気的に接続されている。なお、渡線導体41とスロット導体225とを電気的に接続するための接合方法としては、例えば、半田付け、溶接、及び、嵌合などが適用可能である。また、複数の渡線導体41は、それぞれステータ22の径方向でスロット224側からバックヨーク222側に放射状に延び、バックヨーク222の上方で同心円状に配設され、軸線方向に所定間隔をあけて積層されている。 The wire transfer portion 4 constitutes a so-called coil end portion of the winding (stator coil) of the stator 22. As shown in FIGS. 3 and 4, the wiring section 4 is provided on the end surface of the stator core 221 in the axial direction, and connects arbitrary slot conductors 225 to each other on the end surface side of the back yoke 222 in the axial direction. A plurality of crossover conductors 41 are provided for connecting to. Each of the plurality of crossover conductors 41 is made of a plate-shaped thick copper conductor. For example, as shown in FIG. 3, the crossover conductor 41 is electrically connected to a protruding portion of the slot conductor 225 that protrudes from inside the slot 224 in the axial direction. In addition, as a joining method for electrically connecting the crossover conductor 41 and the slot conductor 225, for example, soldering, welding, fitting, etc. can be applied. Further, the plurality of wire conductors 41 each extend radially from the slot 224 side to the back yoke 222 side in the radial direction of the stator 22, are arranged concentrically above the back yoke 222, and are spaced at predetermined intervals in the axial direction. It is laminated.

実施形態1に係る機電一体モータユニット1においては、スロット導体225と渡線導体41とを別の導体で構成することにより、それぞれの導体断面積は同等にしつつ、導体が配置される場所に応じて適切な断面形状を取ることができる。一例として、スロット導体225としては、スロット224の形状に沿うように正方形に近い導体断面形状をとりつつ、渡線導体41としては、ステータ22のコイルエンド部の高さ方向を抑えるように、平板状の導体を配置することによって、機電一体モータユニット1の小型化を図ることが可能となる。また、実施形態1に係る機電一体モータユニット1においては、軸線方向でバックヨーク222の上方だけではなくスロット224の上方にもインバータ3を配置することができるため、軸線方向の寸法増加を抑えつつ、ステータ22の軸線方向の端部側にインバータ3を配置した機電一体モータユニット1を提供することができる。また、実施形態1に係る機電一体モータユニット1においては、モータ2とインバータ3とを接続する配線を短くすることができることから電力損失の低減を図ることが可能となる。 In the electromechanical integrated motor unit 1 according to the first embodiment, by configuring the slot conductor 225 and the crossover conductor 41 with different conductors, the cross-sectional area of each conductor is made the same, and the cross-sectional area of the conductor is can take an appropriate cross-sectional shape. As an example, the slot conductor 225 has a conductor cross-sectional shape close to a square so as to follow the shape of the slot 224, and the crossover conductor 41 is a flat plate so as to suppress the height direction of the coil end portion of the stator 22. By arranging conductors of the shape, it is possible to reduce the size of the mechanical and electrical integrated motor unit 1. Furthermore, in the electromechanical integrated motor unit 1 according to the first embodiment, the inverter 3 can be disposed not only above the back yoke 222 but also above the slot 224 in the axial direction, while suppressing an increase in dimension in the axial direction. , it is possible to provide a mechanical and electrical integrated motor unit 1 in which the inverter 3 is disposed on the end side of the stator 22 in the axial direction. Furthermore, in the mechanical and electrical integrated motor unit 1 according to the first embodiment, the wiring connecting the motor 2 and the inverter 3 can be shortened, so that it is possible to reduce power loss.

冷却装置は、冷却水を用いて機電一体モータユニット1を冷却するために設けられている。この冷却装置は、ウォータポンプ、冷却器5、及び、ラジエータなどによって構成されている。ウォータポンプは、例えば、電動式であり、冷却液を冷却液回路で循環させるために設けられている。冷却器5は、矩形状の流路形成部材51の内部に冷却液53が流通する流路52が形成されており、流路52を流通する冷却液53がステータ22と渡線部4とインバータ3(インバータ基板31)とから熱を奪うように構成されている。ラジエータは、内部を流通する冷却液53と外気とで熱交換させることにより、外気によって冷却液53を冷却するために設けられている。 The cooling device is provided to cool the mechanical and electrical integrated motor unit 1 using cooling water. This cooling device includes a water pump, a cooler 5, a radiator, and the like. The water pump is, for example, electric and is provided to circulate the coolant in the coolant circuit. In the cooler 5, a flow path 52 through which a cooling liquid 53 flows is formed inside a rectangular flow path forming member 51. 3 (inverter board 31). The radiator is provided to cool the coolant 53 with the outside air by exchanging heat between the coolant 53 flowing inside and the outside air.

実施形態1に係る機電一体モータユニット1では、冷却器5の流路形成部材51が、ステータコア221の外周面と、渡線部4の絶縁材料42の外周面と、インバータ3(インバータ基板31)の外周面とに、高熱伝導性の絶縁体である熱伝導性絶縁シート62を介して接するように構成されている。これにより、ステータコア221と渡線部4とインバータ3とのそれぞれで冷却器5を共用して効率的な冷却を行うことができる。 In the electromechanical integrated motor unit 1 according to the first embodiment, the flow path forming member 51 of the cooler 5 is connected to the outer circumferential surface of the stator core 221, the outer circumferential surface of the insulating material 42 of the wiring section 4, and the inverter 3 (inverter board 31). It is configured to be in contact with the outer circumferential surface of the housing via a thermally conductive insulating sheet 62, which is a highly thermally conductive insulator. Thereby, the stator core 221, the crossover section 4, and the inverter 3 each share the cooler 5, allowing efficient cooling to be performed.

図5は、実施形態1に係る機電一体モータユニット1を軸線方向で切断した部分断面図である。 FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the mechanical and electrical integrated motor unit 1 according to the first embodiment, cut in the axial direction.

また、実施形態1に係る機電一体モータユニット1においては、図5に示すように、渡線部4の渡線導体41を高熱伝導性の絶縁体である絶縁材料42で覆って(包んで)モールド化することによって、渡線導体同士の絶縁性を高めつつ、渡線導体41から絶縁材料42を通って冷却器5に熱が伝達されやすくなり冷却性能を向上させることができる。なお、図5中の符号61は、インバータ3のインバータ基板31と渡線部4の絶縁材料42との間に介在させた高熱伝導性の絶縁体である熱伝導性絶縁シートである。 In addition, in the mechanical and electrical integrated motor unit 1 according to the first embodiment, as shown in FIG. By molding, heat is easily transferred from the crossover conductor 41 to the cooler 5 through the insulating material 42, and cooling performance can be improved, while improving the insulation between the crossover conductors. In addition, the code|symbol 61 in FIG. 5 is a thermally conductive insulating sheet which is a highly thermally conductive insulator interposed between the inverter board 31 of the inverter 3 and the insulating material 42 of the wiring part 4.

ここで、モータ2の発熱は、スロット導体225及び渡線導体41を電流が流れることによって生じる銅損が主である。スロット導体225からの熱は、図6に示すように、ステータコア221を半径方向に通過して冷却器5に到達する経路と、絶縁材料42を半径方向に通過して冷却器5に到達する経路とが存在する。また、渡線導体41からの熱は、図6に示すように、絶縁材料42を半径方向に通過して冷却器5に到達する経路が存在する。インバータ3では、半導体素子32からの熱が、インバータ基板31を径方向に通過して冷却器5に到達する経路と、インバータ基板31から渡線部4の絶縁材料42を径方向に通過して冷却器5に到達する経路とが存在する。実施形態1に係る機電一体モータユニット1では、インバータ3からの熱が渡線部4の絶縁材料42を経由して冷却器5に到達するため、渡線部4内でモータ2の熱とインバータ3の熱とが合成されるが、渡線部4の絶縁材料42を高熱伝導性の材料とすることによって、モータ2とインバータ3との放熱を一つの冷却器5で実現することができる。これにより、モータ2とインバータ3とで冷却器5の流路52を共用することによるウォータポンプのロス低減やスペース圧縮や冷却システムの簡素化などを図ることができる。また、実施形態1に係る機電一体モータユニット1においては、モータ2とインバータ3とからの熱を同時に冷却器5へ放熱するための冷却構造をとることによって、小型化を図ることができる。 Here, the heat generated by the motor 2 is mainly caused by copper loss caused by current flowing through the slot conductor 225 and the crossover conductor 41. As shown in FIG. 6, the heat from the slot conductor 225 passes through the stator core 221 in the radial direction to reach the cooler 5, and the insulating material 42 in the radial direction to reach the cooler 5. exists. Furthermore, as shown in FIG. 6, the heat from the crossover conductor 41 has a path through which it passes through the insulating material 42 in the radial direction and reaches the cooler 5. In the inverter 3, the heat from the semiconductor elements 32 passes through the inverter board 31 in the radial direction to reach the cooler 5, and the insulating material 42 of the wiring section 4 from the inverter board 31 in the radial direction. There is a route that reaches the cooler 5. In the electromechanical integrated motor unit 1 according to the first embodiment, the heat from the inverter 3 reaches the cooler 5 via the insulating material 42 of the wiring section 4, so that the heat of the motor 2 and the inverter are separated in the wiring section 4. However, by using a highly thermally conductive material as the insulating material 42 of the wire transfer portion 4, heat radiation from the motor 2 and the inverter 3 can be realized with a single cooler 5. This allows the motor 2 and the inverter 3 to share the flow path 52 of the cooler 5, thereby reducing water pump loss, compressing space, and simplifying the cooling system. Further, in the mechanical and electrical integrated motor unit 1 according to the first embodiment, size reduction can be achieved by adopting a cooling structure for simultaneously dissipating heat from the motor 2 and the inverter 3 to the cooler 5.

また、実施形態1に係る機電一体モータユニット1は、図7に示すように、径方向でステータ22の外周側からインバータ3のインバータ基板31を張り出す形で、インバータ基板31と冷却器5の流路形成部材51とを接触するように構成してもよい。これにより、インバータ基板31から冷却器5に放熱されやすくなり、冷却器5によるインバータ3の冷却性を高めることができる。 Further, as shown in FIG. 7, the electromechanical integrated motor unit 1 according to the first embodiment has a shape in which the inverter board 31 of the inverter 3 protrudes from the outer peripheral side of the stator 22 in the radial direction, and the inverter board 31 and the cooler 5 are connected to each other. It may be configured to contact the flow path forming member 51. Thereby, heat is easily radiated from the inverter board 31 to the cooler 5, and the ability of the cooler 5 to cool the inverter 3 can be improved.

実施形態1に係る機電一体モータユニット1においては、渡線導体41を円周上に複数配置した薄板リング状の基板を、軸線方向に複数積層してステータ22のコイルエンド部としての渡線部4を構成してもよい。 In the electromechanical integrated motor unit 1 according to the first embodiment, a plurality of thin ring-shaped substrates each having a plurality of wire conductors 41 arranged on the circumference are laminated in the axial direction to form a wire wire portion as a coil end portion of the stator 22. 4 may be configured.

図8は、実施形態1に係る他の構成例の機電一体モータユニット1を軸線方向で切断した部分断面図である。 FIG. 8 is a partial cross-sectional view of another example of the mechanical and electrical integrated motor unit 1 according to the first embodiment, cut in the axial direction.

実施形態1に係る機電一体モータユニット1として、図8に示した機電一体モータユニット1では、軸線方向でステータコア221の端面上に、渡線導体41が配置された基板43を軸線方向に8つ積層して渡線部4が構成されている。なお、積層する基板43の数としては、図8に示したような8つに限られるものではない。渡線導体41は、同一の基板43上において任意のスロット導体225同士をつなぐように、軸線方向でスロット224から突出したスロット導体225の突出部分と電気的に接続されている。なお、図8に示した機電一体モータユニット1では、基板43上に渡線導体41を配置しているが、プリプレグに導体が貼り合わされたプリント基板や厚銅基板などでも構わない。 As the mechanical and electrical integrated motor unit 1 according to the first embodiment, the mechanical and electrical integrated motor unit 1 shown in FIG. The wiring section 4 is constructed by laminating them. Note that the number of substrates 43 to be stacked is not limited to eight as shown in FIG. 8. The crossover conductor 41 is electrically connected to the protruding portion of the slot conductor 225 protruding from the slot 224 in the axial direction so as to connect arbitrary slot conductors 225 on the same board 43. In addition, in the electromechanical integrated motor unit 1 shown in FIG. 8, the connecting conductor 41 is arranged on the board 43, but a printed circuit board or a thick copper board in which a conductor is bonded to prepreg may also be used.

スロット導体225と渡線導体41との接合については、予めステータ22のスロット224内にスロット導体225を配置したうえで、層ごとに一体化された渡線導体41を一層ずつ被せて、各々対応するスロット導体225と渡線導体41とを接合した後に、その上方に次の層を重ねて接合させる方法を取っている。これらスロット導体225と渡線導体41との接合方法については、はんだ、溶接、嵌合、及び、3Dプリントなどを用いることができる。また、導線導体を一層毎に重ねるだけではなく、複数層を同時に重ねても構わないし、ステータ22における軸線方向片側のコイルエンド部を形成する渡線導体を一体化したうえで、スロット導体225と接合する方法でも構わない。また、渡線導体41とスロット導体225とをまとめて形成した後にステータ22に取り付けても構わない。 For joining the slot conductor 225 and the connecting wire conductor 41, the slot conductor 225 is placed in the slot 224 of the stator 22 in advance, and then the connecting wire conductor 41, which is integrated for each layer, is covered one layer at a time. After the slot conductor 225 and the crossover conductor 41 are bonded, the next layer is stacked and bonded above them. As for the method of joining these slot conductors 225 and the crossover conductor 41, soldering, welding, fitting, 3D printing, etc. can be used. Furthermore, instead of just layering the conductor layer by layer, it is also possible to layer a plurality of layers at the same time, or by integrating the wire conductor forming the coil end portion on one side of the stator 22 in the axial direction, and then integrating the wire conductor with the slot conductor 225. A method of joining may also be used. Alternatively, the connecting wire conductor 41 and the slot conductor 225 may be formed together and then attached to the stator 22.

図9は、モータ2及びインバータ3から冷却器5への放熱の経路についての説明図である。 FIG. 9 is an explanatory diagram of a heat radiation path from the motor 2 and inverter 3 to the cooler 5.

図9に示すように、スロット導体225からの熱は、ステータコア221を半径方向に通過して冷却器5に到達する経路と、渡線部4の基板43を半径方向に通過して冷却器5に到達する経路とが存在する。また、渡線導体41からの熱は、基板43を半径方向に通過して冷却器5に到達する経路が存在する。インバータ3では、半導体素子32からの熱が、インバータ基板31を径方向に追加して冷却器5に到達する経路と、インバータ基板31から軸線方向で渡線部4の基板43に伝わり基板43を径方向に通過して冷却器5に到達する経路とが存在する。これにより、図8及び図9に示した機電一体モータユニット1においては、モータ2とインバータ3との放熱を一つの冷却器5で実現することができ、モータ2とインバータ3とで冷却器5の流路52を共用することによるウォータポンプのロス低減やスペース圧縮や冷却システムの簡素化などを図ることができる。 As shown in FIG. 9, the heat from the slot conductor 225 passes through the stator core 221 in the radial direction to reach the cooler 5, and the heat passes through the substrate 43 of the transfer section 4 in the radial direction to reach the cooler 5. There is a route to reach . Furthermore, there is a path for the heat from the crossover conductor 41 to pass through the substrate 43 in the radial direction and reach the cooler 5 . In the inverter 3, the heat from the semiconductor elements 32 is transmitted to the cooler 5 by adding the inverter board 31 in the radial direction, and is transmitted from the inverter board 31 to the board 43 of the transfer section 4 in the axial direction, and the heat is transferred to the board 43. There is a path that passes in the radial direction and reaches the cooler 5. As a result, in the mechanical and electrical integrated motor unit 1 shown in FIGS. 8 and 9, heat radiation between the motor 2 and the inverter 3 can be achieved with one cooler 5. By sharing the flow path 52, it is possible to reduce water pump loss, compress space, and simplify the cooling system.

なお、図8及び図9に示した機電一体モータユニット1において、渡線部4で渡線導体41が軸線方向で重なり合う箇所については、異なる電位の渡線導体41が近接することがある。そのため、例えば、図10に示すように、基板43の裏面(軸線方向でステータコア221側の面)に絶縁体からなる絶縁層44を設けることが好ましい。これにより、渡線導体41同士の絶縁性を高めることができる。さらには、基板43の裏面に絶縁層44を設けることによって、渡線導体41から絶縁層44を通って冷却器5に熱が伝達されやすくなり冷却性能を向上させることができる。また、スロット導体225は、渡線導体41と電気的に接続されない導体部位に絶縁体からなる絶縁被膜226で覆うことが好ましい。これにより、スロット導体225と渡線導体41との絶縁性や、隣り合うスロット導体225同士の絶縁性を高めることができる。 In addition, in the electromechanical integrated motor unit 1 shown in FIGS. 8 and 9, at a location where the connecting wire conductors 41 overlap in the axial direction in the connecting wire portion 4, the connecting wire conductors 41 having different potentials may be close to each other. Therefore, for example, as shown in FIG. 10, it is preferable to provide an insulating layer 44 made of an insulator on the back surface of the substrate 43 (the surface on the stator core 221 side in the axial direction). Thereby, the insulation between the crossover conductors 41 can be improved. Furthermore, by providing the insulating layer 44 on the back surface of the substrate 43, heat is easily transferred from the crossover conductor 41 to the cooler 5 through the insulating layer 44, and cooling performance can be improved. Further, it is preferable that the slot conductor 225 covers a conductor portion not electrically connected to the crossover conductor 41 with an insulating coating 226 made of an insulator. Thereby, the insulation between the slot conductor 225 and the crossover conductor 41 and the insulation between adjacent slot conductors 225 can be improved.

また、実施形態1に係る機電一体モータユニット1においては、渡線導体41が設けられた基板43を軸線方向に複数積層した場合、軸線方向で隣り合う層間(軸線方向で隣り合う基板43間)に高熱伝導性の絶縁材料を挟み込む構成であってもよい。これにより、絶縁性を高めつつ、モータ2及びインバータ3から冷却器5への放熱性を向上させることができる。 In addition, in the electromechanical integrated motor unit 1 according to the first embodiment, when a plurality of boards 43 provided with the wire conductor 41 are stacked in the axial direction, between the layers adjacent in the axial direction (between the boards 43 adjacent in the axial direction) It may also be configured such that a highly thermally conductive insulating material is sandwiched between the two. Thereby, heat dissipation from the motor 2 and inverter 3 to the cooler 5 can be improved while increasing the insulation.

(実施形態2)
以下に、本発明に係る機電一体モータユニットの実施形態2について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。なお、本実施形態において実施形態1と同様の部分についての説明は適宜省略する。
(Embodiment 2)
Embodiment 2 of the mechanical and electrical integrated motor unit according to the present invention will be described below. Note that the present invention is not limited to this embodiment. Note that in this embodiment, descriptions of parts similar to those in Embodiment 1 will be omitted as appropriate.

図11は、実施形態2に係る機電一体モータユニット1の概略構成を示した図である。図12は、実施形態2に係る機電一体モータユニット1を軸線方向で切断した部分斜視図である。図13は、実施形態2に係る機電一体モータユニット1を軸線方向で切断した部分断面図である。なお、図13に示した機電一体モータユニット1の渡線部4の構成は、実施形態1で図5に示した機電一体モータユニット1の渡線部4の構成と同様である。 FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of a mechanical and electrical integrated motor unit 1 according to the second embodiment. FIG. 12 is a partial perspective view of the electromechanical integrated motor unit 1 according to the second embodiment, cut in the axial direction. FIG. 13 is a partial cross-sectional view of the electromechanical integrated motor unit 1 according to the second embodiment, cut in the axial direction. Note that the configuration of the wiring section 4 of the mechanical and electrical integrated motor unit 1 shown in FIG. 13 is similar to the configuration of the wiring section 4 of the mechanical and electrical integrated motor unit 1 shown in FIG. 5 in the first embodiment.

実施形態2に係る機電一体モータユニット1においては、図11、図12及び図13に示すように、軸線方向でモータ2の渡線部4とインバータ3との間に冷却器5を挟み込む形で配置している。実施形態2に係る機電一体モータユニット1においては、図13に示すように、インバータ3(インバータ基板31)と冷却器5(流路形成部材51)との間に高熱伝導性の絶縁体からなる熱伝導性絶縁シート63を介在させており、渡線部4(絶縁材料42)と冷却器5(流路形成部材51)との間に高熱伝導性の絶縁体からなる熱伝導性絶縁シート64を介在させている。なお、熱伝導性絶縁シート63,64の少なくとも一方は無くてもよい。 In the electromechanical integrated motor unit 1 according to the second embodiment, as shown in FIGS. 11, 12, and 13, a cooler 5 is sandwiched between the transfer portion 4 of the motor 2 and the inverter 3 in the axial direction. It is placed. In the mechanical and electrical integrated motor unit 1 according to the second embodiment, as shown in FIG. A thermally conductive insulating sheet 63 is interposed between the wiring section 4 (insulating material 42) and the cooler 5 (channel forming member 51), and the thermally conductive insulating sheet 64 is made of a highly thermally conductive insulator. is interposed. Note that at least one of the thermally conductive insulating sheets 63 and 64 may be omitted.

図14は、モータ2及びインバータ3から冷却器5への放熱の経路についての説明図である。 FIG. 14 is an explanatory diagram of a heat radiation path from the motor 2 and inverter 3 to the cooler 5.

実施形態2に係る機電一体モータユニット1においては、図14に示すように、スロット導体225からの熱は、渡線部4の絶縁材料42を軸線方向に通過して冷却器5に到達する経路と、ステータコア221に伝わった熱が渡線部4の絶縁材料42を軸線方向に通過して冷却器5に到達する経路とが存在する。また、渡線導体41からの熱は、絶縁材料42を軸線方向に通過して冷却器5に到達する経路が存在する。インバータ3では、半導体素子32からの熱が、インバータ基板31を軸線方向に追加して、軸線方向で流路形成部材51の渡線部4側とは反対側の面から冷却器5に到達する経路が存在する。 In the electromechanical integrated motor unit 1 according to the second embodiment, as shown in FIG. There is a path in which the heat transmitted to the stator core 221 passes through the insulating material 42 of the crossover portion 4 in the axial direction and reaches the cooler 5. Further, there is a path for the heat from the crossover conductor 41 to pass through the insulating material 42 in the axial direction and reach the cooler 5. In the inverter 3, the heat from the semiconductor element 32 reaches the cooler 5 from the surface of the flow path forming member 51 on the opposite side to the wiring section 4 side in the axial direction by adding the inverter board 31 in the axial direction. A route exists.

実施形態2に係る機電一体モータユニット1では、モータ2からの放熱とインバータ3からの放熱とが、冷却器5における流路形成部材51の軸線方向で対向する両面から別々になされるため、双方の熱が冷却器5に到達するまで干渉することがなく、効率よく冷却液53に熱を伝えることが可能となる。これにより、実施形態2に係る機電一体モータユニット1においては、モータ2とインバータ3との放熱を一つの冷却器5で実現することができ、モータ2とインバータ3とで冷却器5の流路52を共用することによるウォータポンプのロス低減やスペース圧縮や冷却システムの簡素化などを図ることができる。また、実施形態2に係る機電一体モータユニット1においては、モータ2とインバータ3とからの熱を同時に冷却器5へ放熱するための冷却構造をとることによって、小型化を図ることができる。 In the electromechanical integrated motor unit 1 according to the second embodiment, heat radiation from the motor 2 and heat radiation from the inverter 3 are performed separately from both surfaces facing each other in the axial direction of the flow path forming member 51 in the cooler 5. There is no interference until the heat reaches the cooler 5, and the heat can be efficiently transferred to the cooling liquid 53. As a result, in the electromechanical integrated motor unit 1 according to the second embodiment, heat dissipation between the motor 2 and the inverter 3 can be achieved with one cooler 5, and the motor 2 and the inverter 3 are connected to the flow path of the cooler 5. By sharing the water pump 52, it is possible to reduce water pump loss, compress space, and simplify the cooling system. Further, in the mechanical and electrical integrated motor unit 1 according to the second embodiment, size reduction can be achieved by adopting a cooling structure for simultaneously dissipating heat from the motor 2 and the inverter 3 to the cooler 5.

また、実施形態2に係る機電一体モータユニット1においては、渡線導体41を円周上に複数配置した薄板リング状の基板を、軸線方向に複数積層してステータ22のコイルエンド部としての渡線部4を構成してもよい。 In addition, in the electromechanical integrated motor unit 1 according to the second embodiment, a plurality of thin ring-shaped substrates each having a plurality of wire conductors 41 arranged on the circumference are laminated in the axial direction to serve as a wire end portion of the stator 22. The wire portion 4 may also be configured.

図15は、実施形態2に係る他の構成例の機電一体モータユニット1を軸線方向で切断した部分断面図である。 FIG. 15 is a partial cross-sectional view of another example of the mechanical and electrical integrated motor unit 1 according to the second embodiment, cut in the axial direction.

図15に示した機電一体モータユニット1の渡線部4の構成は、実施形態1で図8に示した機電一体モータユニット1の渡線部4の構成と同様であり、軸線方向で渡線部4とインバータ3との間に冷却器5を挟み込む形で配置している。図15に示した機電一体モータユニット1においては、インバータ3(インバータ基板31)と冷却器5(流路形成部材51)との間に高熱伝導性の絶縁体からなる熱伝導性絶縁シート63を介在させており、渡線部4(絶縁材料42)と冷却器5(流路形成部材51)との間に高熱伝導性の絶縁体からなる熱伝導性絶縁シート64を介在させている。なお、熱伝導性絶縁シート63,64の少なくとも一方は無くてもよい。 The configuration of the transition section 4 of the mechanical and electrical integrated motor unit 1 shown in FIG. 15 is similar to the configuration of the transition section 4 of the mechanical and electrical integrated motor unit 1 shown in FIG. A cooler 5 is sandwiched between the section 4 and the inverter 3. In the electromechanical integrated motor unit 1 shown in FIG. 15, a thermally conductive insulating sheet 63 made of a highly thermally conductive insulator is provided between the inverter 3 (inverter board 31) and the cooler 5 (flow path forming member 51). A thermally conductive insulating sheet 64 made of a highly thermally conductive insulator is interposed between the wiring portion 4 (insulating material 42) and the cooler 5 (flow path forming member 51). Note that at least one of the thermally conductive insulating sheets 63 and 64 may be omitted.

図16は、モータ2及びインバータ3から冷却器5への放熱の経路についての説明図である。 FIG. 16 is an explanatory diagram of a heat radiation path from the motor 2 and inverter 3 to the cooler 5.

図16に示すように、スロット導体225からの熱が、軸線方向で渡線部4の基板43に伝わって冷却器5に到達する経路と、ステータコア221に伝わってから軸線方向で渡線部4の基板43に伝わって冷却器5に到達する経路とが存在する。また、渡線導体41からの熱が、軸線方向で基板43に伝わって冷却器5に到達する経路が存在する。インバータ3では、半導体素子32からの熱が、軸線方向でインバータ基板31に伝わって、軸線方向で流路形成部材51の渡線部4側とは反対側の面から冷却器5に到達する経路が存在する。 As shown in FIG. 16, the heat from the slot conductor 225 is transmitted to the board 43 of the wiring section 4 in the axial direction and reaches the cooler 5, and the heat is transmitted to the stator core 221 and then transmitted to the wiring section 4 in the axial direction. There is a path through which the light is transmitted to the substrate 43 and reaches the cooler 5. Further, there is a path through which the heat from the crossover conductor 41 is transmitted to the substrate 43 in the axial direction and reaches the cooler 5. In the inverter 3, the heat from the semiconductor elements 32 is transmitted to the inverter board 31 in the axial direction, and reaches the cooler 5 from the surface of the flow path forming member 51 on the opposite side to the wiring section 4 side in the axial direction. exists.

これにより、図15及び図16に示した機電一体モータユニット1においては、モータ2とインバータ3との放熱を一つの冷却器5で実現することができ、モータ2とインバータ3とで冷却器5の流路52を共用することによるウォータポンプのロス低減やスペース圧縮や冷却システムの簡素化などを図ることができる。 As a result, in the mechanical and electrical integrated motor unit 1 shown in FIGS. By sharing the flow path 52, it is possible to reduce water pump loss, compress space, and simplify the cooling system.

図17(a)は、半導体素子32としてディスクリート素子を用いたインバータ3の一例を示した図である。図17(b)は、パワーモジュール320を用いたインバータ3の一例を示した図である。図18(a)は、半導体素子32としてディスクリート素子を用いた場合におけるスイッチング素子(例えば、Siチップ、SiCチップ、及び、GaNチップなど)32aの数を示した図である。図18(b)は、パワーモジュール320を用いた場合におけるスイッチング素子320aの数を示した図である。 FIG. 17A is a diagram showing an example of an inverter 3 using a discrete element as the semiconductor element 32. FIG. 17(b) is a diagram showing an example of the inverter 3 using the power module 320. FIG. 18A is a diagram showing the number of switching elements 32a (for example, Si chips, SiC chips, GaN chips, etc.) when a discrete element is used as the semiconductor element 32. FIG. 18(b) is a diagram showing the number of switching elements 320a when the power module 320 is used.

実施形態2に係る機電一体モータユニット1においては、図17(a)に示すように、インバータ3としてインバータ基板31に設ける半導体素子32として、例えば、ディスクリート素子を用いることができるが、図17(b)に示すように、パワーモジュール320を用いても構わない。これにより、実施形態2に係る機電一体モータユニット1では、例えば、図18(a)に示すように、半導体素子32としてディスクリート素子を使用して、同じ実装面積の中で1レグあたりの半導体素子32を構成するスイッチング素子32aの数が2つの場合に比べて、図18(b)に示すように、パワーモジュール320を使用することにより、同じ実装面積の中で1レグあたりのパワーモジュール320を構成するスイッチング素子320aの数を4つに増やすことが可能となる。また、パワーモジュール320を使用することによって、スイッチング素子320aから冷却器5までの放熱経路においてインバータ基板31を省略できるため、熱抵抗の低減を図ることができる。 In the electromechanical integrated motor unit 1 according to the second embodiment, as shown in FIG. 17(a), for example, a discrete element can be used as the semiconductor element 32 provided on the inverter board 31 as the inverter 3. As shown in b), a power module 320 may be used. As a result, in the electromechanical integrated motor unit 1 according to the second embodiment, for example, as shown in FIG. 18(a), a discrete element is used as the semiconductor element 32, and the semiconductor element per leg is By using the power module 320, the number of power modules 320 per leg is reduced within the same mounting area, as shown in FIG. It becomes possible to increase the number of switching elements 320a to four. Furthermore, by using the power module 320, the inverter board 31 can be omitted in the heat dissipation path from the switching element 320a to the cooler 5, so that thermal resistance can be reduced.

1 機電一体モータユニット
2 モータ
3 インバータ
4 渡線部
5 冷却器
21 ロータ軸
22 ステータ
31 インバータ基板
32 半導体素子
32a スイッチング素子
41 渡線導体
42 絶縁材料
43 基板
44 絶縁層
51 流路形成部材
52 流路
53 冷却液
61,62,63,64 熱伝導性絶縁シート
221 ステータコア
222 バックヨーク
223 ティース
224 スロット
225 スロット導体
226 絶縁被膜
320 パワーモジュール
320a スイッチング素子
1 Mechanical and electrical integrated motor unit 2 Motor 3 Inverter 4 Wire section 5 Cooler 21 Rotor shaft 22 Stator 31 Inverter board 32 Semiconductor element 32a Switching element 41 Wire conductor 42 Insulating material 43 Substrate 44 Insulating layer 51 Channel forming member 52 Channel 53 Coolant 61, 62, 63, 64 Thermal conductive insulating sheet 221 Stator core 222 Back yoke 223 Teeth 224 Slot 225 Slot conductor 226 Insulating coating 320 Power module 320a Switching element

Claims (6)

モータと、
前記モータを駆動するインバータと、
を備え、
前記モータの軸線方向で、前記モータと前記インバータとを隣接させて一体化した機電一体モータユニットであって、
前記モータは、円環状のステータコアと前記ステータコアに設けられた巻線とを有し、
前記軸線方向と直交する方向である前記ステータコアの径方向で、前記ステータコアと前記巻線と前記インバータとに隣接させて冷却器を設けたことを特徴とする機電一体モータユニット。
motor and
an inverter that drives the motor;
Equipped with
A mechanical and electrical integrated motor unit in which the motor and the inverter are adjacent to each other and integrated in the axial direction of the motor,
The motor has an annular stator core and a winding provided on the stator core,
A mechanical and electrical integrated motor unit characterized in that a cooler is provided adjacent to the stator core, the windings, and the inverter in a radial direction of the stator core, which is a direction perpendicular to the axial direction.
モータと、
前記モータを駆動するインバータと、
を備え、
前記モータの軸線方向で、前記モータと前記インバータとを隣接させて一体化した機電一体モータユニットであって、
前記モータは、円環状のステータコアと前記ステータコアに設けられた巻線とを有し、
前記軸線方向で前記巻線と前記インバータとの間に冷却器を挟み込んで設けたことを特徴とする機電一体モータユニット。
motor and
an inverter that drives the motor;
Equipped with
A mechanical and electrical integrated motor unit in which the motor and the inverter are adjacent to each other and integrated in the axial direction of the motor,
The motor has an annular stator core and a winding provided on the stator core,
A mechanical and electrical integrated motor unit, characterized in that a cooler is sandwiched between the winding and the inverter in the axial direction.
前記ステータコアは、環状のバックヨーク、及び、前記バックヨークから径方向に突き出す複数のティースを有し、
前記巻線は、前記複数のティースの各々間のスロットに設けられた複数のスロット導体と、前記スロットから前記軸線方向で突出した前記スロット導体の部位と電気的に接続され、任意の前記スロット導体同士を電気的に接続する複数の渡線導体と、によって構成されており、
前記複数の渡線導体は、前記軸線方向で所定間隔をあけて積層されていることを特徴とする請求項1または2に記載の機電一体モータユニット。
The stator core has an annular back yoke and a plurality of teeth protruding from the back yoke in a radial direction,
The winding is electrically connected to a plurality of slot conductors provided in slots between each of the plurality of teeth and a portion of the slot conductor that protrudes from the slot in the axial direction, and is electrically connected to any of the slot conductors. It is composed of a plurality of crossover conductors that electrically connect the wires to each other,
The electromechanical integrated motor unit according to claim 1 or 2, wherein the plurality of wire conductors are stacked at predetermined intervals in the axial direction.
前記渡線導体を覆う熱伝導性絶縁体を備えることを特徴とする請求項3に記載の機電一体モータユニット。 The mechanical and electrical integrated motor unit according to claim 3, further comprising a thermally conductive insulator that covers the crossover conductor. 前記複数の渡線導体がそれぞれ配置された複数の基板を備えることを特徴とする請求項3に記載の機電一体モータユニット。 The mechanical and electrical integrated motor unit according to claim 3, further comprising a plurality of substrates on which the plurality of wire conductors are respectively arranged. 前記基板に熱伝導性絶縁層を設けることを特徴とする請求項5に記載の機電一体モータユニット。 The mechanical and electrical integrated motor unit according to claim 5, wherein a thermally conductive insulating layer is provided on the substrate.
JP2022087201A 2022-05-27 2022-05-27 Mechanical and electrical integrated motor unit Pending JP2023174374A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022087201A JP2023174374A (en) 2022-05-27 2022-05-27 Mechanical and electrical integrated motor unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022087201A JP2023174374A (en) 2022-05-27 2022-05-27 Mechanical and electrical integrated motor unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023174374A true JP2023174374A (en) 2023-12-07

Family

ID=89031000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022087201A Pending JP2023174374A (en) 2022-05-27 2022-05-27 Mechanical and electrical integrated motor unit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023174374A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7455893B2 (en) Motor assembly for driving a pump or rotating device having a power plane with a multilayer power and control printed circuit board assembly
CN108141111B (en) Structure and method for temperature management in printed circuit board stators
JP4708951B2 (en) Inverter module and inverter-integrated AC motor using the same
CN107852071B (en) Rotating electrical machine
US8299666B2 (en) Control apparatus-integrated dynamoelectric machine
GB2485185A (en) Axial gap electrical machine having integrated stator
JP6371001B2 (en) Power converter
JP7156265B2 (en) pumping equipment
JP2008061357A (en) Coil for rotating electric machine and its manufacturing method, and rotating electric machine and its manufacturing method
JPH0851743A (en) Motor with built-in inverter
JP4581352B2 (en) Winding terminal connection structure
JP2017103922A (en) Power supply unit-integrated rotary electric machine
CN217362867U (en) Radial flux electric machine
JP2004236470A (en) Power module and motor integrated with power module
JP2023174374A (en) Mechanical and electrical integrated motor unit
CN109659285B (en) Power conversion device
JP2013211938A (en) On-vehicle motor and electrically driven power steering motor using the same
US20220247249A1 (en) Integrated electric drive with cooling device
JP7113913B2 (en) Rotating electric machine
US20110198944A1 (en) Conductor arrangement, method for the production thereof, and use of a conductor arrangement
JP2017224761A (en) Circuit module and mechatronic motor unit
JP7109587B2 (en) Rotating electric machine
JP2004319562A (en) Inverter module
JP2023174375A (en) Mechanical and electrical integrated motor unit
JP5381181B2 (en) Mechanical and electric integrated drive