旋轉電的制造方法
【專利摘要】在旋轉電機中減小從旋轉電機主體部接收的熱對繞組開關的影響。該旋轉電機包括：電動機主體(1)，配備有輸出軸(12)、其中嵌入永磁體的轉子(13)、具有繞組的定子(14)；切換控制單元(3)，配備有二極管模塊(32)和絕緣柵雙極晶體管(IGBT)模塊(33)并且切換定子(14)的繞組；布線單元(2)，配備有用于將繞組的端部電連接到二極管模塊(32)和IGBT模塊(33)的布線端子臺(22)。布線單元(2)布置在電動機主體(1)和切換控制單元(3)之間。切換控制單元(3)具有切換控制單元框架(31)，其中水冷冷卻室(35)設置在二極管模塊(32)以及IGBT模塊(33)與布線單元(2)之間。
【專利說明】旋轉電機
【技術領域】
[0001]所公開的實施方式涉及旋轉電機。
【背景技術】
[0002]專利文獻I描述了一體地包括發(fā)動機主體部和用于切換發(fā)動機主體部的繞組的繞組切換單元的發(fā)動機。在這個發(fā)動機中，繞組切換單元設置在發(fā)動機主體部的反負載側的外表面上。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:特開2011-147253號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的問題
[0007]繞組切換單元具有生熱組件(諸如，通過半導體切換元件等構成的繞組切換模塊、二極管等)。通常，由于這些生熱組件產(chǎn)生的熱量小于發(fā)動機主體部的繞組產(chǎn)生的熱量，因此繞組切換單元內(nèi)部的環(huán)境溫度低于發(fā)動機主體部內(nèi)部的環(huán)境溫度。
[0008]在以上的現(xiàn)有技術中，繞組切換單元與環(huán)境溫度高的發(fā)動機主體部相鄰地設置。此外，在專利文獻I中沒有明確地描述繞組和繞組切換單元之間的連接構造，但由于發(fā)動機主體部和繞組切換單元彼此相鄰地布置，因此構造可以是產(chǎn)生大熱量的繞組的端部被直接引入繞組切換單元中并且連接到繞組切換單元中的端子等。因此，關注的是，從發(fā)動機主體部接收的熱對繞組切換單元的影響大。
[0009]本發(fā)明是依據(jù)以上問題形成的并且目的在于提供一種可減少從旋轉電機主體部接收的熱對繞組切換單元的影響的旋轉電機。
[0010]解決問題的手段
[0011]為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種旋轉電機，所述旋轉電機包括:旋轉電機主體部，其包括定子和轉子；繞組切換單元，其包括多個電子組件，并且被構造成切換所述定子的繞組，布線室，其包括被構造成將所述繞組的端部與所述電子組件電連接起來的第一端子臺，其中，所述布線室布置在所述旋轉電機主體部和所述繞組切換單元之間。
[0012]發(fā)明效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明，在旋轉電機中可減小從旋轉電機主體部接收的熱對繞組切換單元的影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是示出其中針對各主要構成部件分解根據(jù)實施方式的電動機的狀態(tài)的整個外觀的透視圖。[0015]圖2是當從圖1中的箭頭A-A線看時處于組裝狀態(tài)的電動機的軸向側面剖視圖。
[0016]圖3是當從圖2中的箭頭B-B線剖面看時布線單元的平面圖。
[0017]圖4是當從圖2中的箭頭C-C線剖面看時切換控制單元的平面圖。
[0018]圖5是當從圖2中的箭頭D-D線剖面看時切換控制單元框架的軸向剖視圖。
[0019]圖6是當從圖5中的箭頭E-E線剖面看時切換控制單元框架的側面剖視圖。
[0020]圖7是包括變形例的水冷冷卻室的切換控制單元框架的對應于圖6的側面剖視圖。
[0021]圖8是當繞組用端子臺固定到水冷冷卻室時電動機的對應于圖2的側面剖視圖?！揪唧w實施方式】
[0022]以下，將通過參照附圖描述實施方式。
[0023]圖1是示出其中針對各主要構成部件分解根據(jù)實施方式的電動機的狀態(tài)的整個外觀的透視圖，圖2是當從圖1中的箭頭A-A線看時處于組裝狀態(tài)的電動機的軸向側面剖視圖。例如，圖示示例中的電動機是被應用于電動汽車的驅動發(fā)動機的旋轉電動機。在圖2中，為了避免圖示復雜，省略了電纜等布線。
[0024]在圖1和圖2中，電動機100具有電動機主體1、布線單元2、切換控制單元3和蓋部4。電動機主體I整體具有基本上圓柱形的外觀并且具有隨后將描述的輸出軸12，其一側(圖1中的左下側和圖2中的左側)的軸向端部突出，布線單元2和切換控制單元3分別具有基本上相同的外徑和較短的形狀，在軸向方向上同軸堆疊并且連接到其相對側(圖1中的右上側和圖2中的右側)的軸向端部。堆疊次序是電動機主體1、布線單元2和切換控制單元3。此外，具有相同外徑的蓋部4附接到切換控制單元3的開口端部，整個電動機100構成基本上圓柱形的組件。
[0025]電動機主體I具有電動機主體框架11、輸出軸12、其中嵌入永磁體的轉子13、具有繞組的定子14、旋變器15。電動機主體框架11通常通過具有基本上圓柱形的形狀構成并且其一側(圖1中的左下側和圖2中的左側)的軸向端部被封閉壁Ila密封并且另一側(圖1中的右上側和圖2中的右側)的軸向端部開口。在這個實施方式的圖示示例中，輸出軸12穿透封閉壁11a，布線單元2連接到開口側的軸向端部。此外，支承壁Ilb設置在電動機主體框架11內(nèi)部的接近開口側的軸向位置，輸出軸12能通過支承壁Ilb和封閉壁Ila各自的中心位置處的軸承Ilc被旋轉地支承。此外，在這個電動機主體框架11的外周側壁Ild內(nèi)部，在整個外周設置冷卻水通道lie，冷卻水可通過冷卻水通道Ile周向地流動。盡管沒有具體詳細示出，但這個冷卻水通道Ile經(jīng)由管道連接到外部冷卻水泵，冷卻水流過所述管道(管道或冷卻水泵中的任一個都沒有示出)。通過允許冷卻水流過冷卻水通道lie，可吸收電動機主體I產(chǎn)生的熱。
[0026]在這個實施方式中的電動機100的示例中，其中嵌入永磁體的轉子13被構造成具有基本上柱形的形狀,并且同軸地固定到電動機主體框架11內(nèi)部的輸出軸12。此外，具有繞組的定子14被構造成具有圓柱形形狀并且以環(huán)繞其中嵌入永磁體的轉子13的外周側這種布置固定于電動機主體框架11的內(nèi)周表面。如上所述，輸出軸12 —側(圖1中的左下側和圖2中的左側)的端部通過穿透電動機主體框架11的封閉壁Ila而突出，而另一側(圖1中的右上側和圖2中的右側)的端部被容納在電動機主體框架11內(nèi)部。在這個輸出軸12另一側的端部，設置用于檢測輸出軸12的旋轉速度或旋轉位置的旋變器15。
[0027]如上構造的電動機主體I是三相AC同步發(fā)動機，其通過向具有繞組的定子14供應三相AC電力，可旋轉地驅動其中嵌入永磁體的轉子13和輸出軸12，并且可用旋變器15檢測轉子13的旋轉角度。盡管沒有具體示出，但具有繞組的定子14包括兩組繞組，每組分別由并聯(lián)纏繞的、分別與三相AC中的三相中的每相對應的三個繞組構成。如果只向這些繞組中的一個供應三相AC，則由于阻抗低，因此允許充足的電流流入甚至高頻區(qū)域，這是高速驅動電動機100的適用狀態(tài)。此外，如果這兩組繞組串聯(lián)連接并且向它們都供應三相AC，則由于阻抗高，因此甚至在低頻區(qū)域中也可施加充足的電壓，并且相對于同樣的電流，在電動機100中可產(chǎn)生較大的扭矩，這是低速驅動的適用狀態(tài)。
[0028]切換控制單元3是對針對外部供應的三相AC電力怎樣連接這兩組繞組執(zhí)行切換控制的單元，布線單元2是容納三相AC電力的供應端子、切換控制單元3、用于通過最佳地鋪設電纜連接電動機主體I的這兩組繞組的電纜的單元。
[0029]圖3是當從圖2中的箭頭B-B線剖面看時布線單元2的平面圖。在以上的圖1至圖3中，布線單元2具有布線單元框架21、繞組用端子臺22、電源用端子臺23、屏蔽板24。
[0030]布線單元框架21的外觀具有基本上圓柱形的形狀，具有與電動機主體框架11的外徑相同的外徑，不同的是，在其外周部分上的布置有電源用端子臺23的位置具有角部21a。此外，這個布線單元框架21在將連接到電動機主體框架11的一側(圖1中的左下側、圖2中的左側、圖3中的深度側)的軸向端部具有屏蔽壁21b，相對側(圖1中的右上側、圖2中的右側、圖3中的前側)的軸向端部開口。在布線單元框架21內(nèi)部，分別地，繞組用端子臺22固定到接近軸中心的位置，電源用端子臺23固定到屏蔽壁21b上角部21a的位置。
[0031]繞組用端子臺22整體由成型樹脂構件形成并且一體地包括直接固定到屏蔽壁21b的基臺部22a和連接到切換控制單元3的連結部22b。基臺部22a具有基本上立方體的形狀，從安裝有屏蔽壁21b的表面起算的高度相對低。連結部22b被布置成沿著基臺部22a的寬度方向上的一側(圖2和圖3中的上側)在長度方向上具有相同長度并且具有基本上立方體的形狀，該立方體形狀具有使其上端從布線單元框架21的開口側端部突出這樣的高度。因此，繞組用端子臺22在如圖2中所示具有基本上L形的截面上具有在長度方向上連續(xù)的形狀。在具有基本上圓形的形狀并且位于布線單元框架21的底表面的屏蔽壁21b上，繞組用端子臺22的基臺部22a相對于屏蔽壁21b的中心移位并且固定成使沿著其長度方向的一側作為屏蔽壁21b的弦。此外，連結部22b位于更靠近基臺部22a中的屏蔽壁21b的外周側的一側。
[0032]在不是連接到連結部22b的基臺部22a的上表面上，六個端子結合部22c在其長度方向上以相等或不等的間隔設置。略微較高的分隔壁22d設置在相鄰的兩個端子結合部22c之間。此外，在連結部22b的頂端部分，六個連接部22e在其長度方向上以相等或不等的間隔設置(參見隨后將描述的圖4)。位于相同長度位置的端子結合部22c和連接部22e通過設置在基臺部22a和連結部22b內(nèi)部的金屬匯流條22f彼此電連接。
[0033]電源用端子臺23具有在長度方向上連續(xù)的基本上L形的截面(與繞組用端子臺22類似)并且布置在布線單元框架21的外周側的角部21a并且固定到屏蔽壁21b。在這個電源用端子臺23上，三個電源結合部23a在其長度方向上以相等或不等的間隔設置。這三個電源結合部23a通過外部電源電纜25連接到未示出的外部逆變器。[0034]在布線單元框架21的屏蔽壁21b的中心位置，設置屏蔽板24，屏蔽板24的外徑略大于設置在電動機主體I上的旋變器15并且例如由磁體等制成。此外，在屏蔽壁21b中，兩個插入孔21c、21d彼此相鄰地設置在屏蔽板24外周側的合適周向位置。此外，在屏蔽壁21b中，在繞組用端子臺22外周側的位置設置連通孔21e，連通孔21e通過穿透屏蔽壁21b將旋變器15的布線引導到布線單元框架21中。
[0035]然后，在設置在繞組用端子臺22的基臺部22a上的六個端子結合部22c中，圖3中這些結合部中左側的三個分別是用作高速用電纜26的結合端子的結合部，圖3右側的另外三個結合部分別是用作低速用電纜27的結合端子的結合部。連結部22b被分成與高速用電纜26和低速用電纜27中的每個對應的長度方向上的兩個部分。設置在端子臺23上的三個電源結合部23a是分別用作電源用電纜28的結合端子的結合部。結合部中的每個通過緊固螺栓等結合各電纜的端子。高速用電纜26、低速用電纜27和電源用電纜28均以三個為一組布線，三個中的每個對應于三相AC的U、V和W相中的每個。
[0036]電源用電纜28是未示出的外部逆變器供應的用于驅動的三相AC電流流過的電纜。高速用電纜26是在切換至高速驅動時連接到設置在以上的電動機主體I內(nèi)部的兩組繞組的電纜，由于相對大的電流根據(jù)連接的切換狀態(tài)流動，因此使用粗的電纜。低速用電纜27是在切換至低速驅動時連接到設置在以上的電動機主體I內(nèi)部的兩組繞組的電纜，由于等于或小于電源用電纜28的電流的電流在連接的任何切換狀態(tài)下流動，因此使用粗度與電源用電纜28的粗度相同的電纜。
[0037]三個高速用電纜26通過最靠近繞組用端子臺22的位置處的插入孔21插入并且插入電動機主體I中。三個低速用電纜27穿過另一個插入孔21d并且插入電動機主體I中。插入電動機主體I中的總共六個電纜(也就是說，高速用電纜26和低速用電纜27)分別以在電動機主體框架11的內(nèi)周側沿相同的纏繞方向纏繞數(shù)周的狀態(tài)安置，從纏繞部分29突出的各個端部連接到所述兩組繞組(在圖2中省略了包括這個纏繞部分29的整個布線)。
[0038]當從圖3中的剖面看時(未具體示出)，這個電動機主體I中的電纜的纏繞部分29的纏繞路徑是沿著與布線單元框架21具有相等外徑的電動機主體框架11的外周側壁Ild的內(nèi)表面在逆時針方向上形成的圓形路徑。針對這個圓形路徑，具有圖3中示出的布置的高速用電纜26可被鋪設成以相對小的曲率(大曲率半徑)進入布線路徑。此外，針對相同的圓形路徑，具有圖3中示出的布置的低速用電纜27被鋪設成以相對大的曲率(小曲率半徑)進入布線路徑。
[0039]這里，基臺部22a的上表面上的相鄰兩個端子結合部22c之間的分隔壁22d設置在附近沿著電纜的布線路徑的方向上?？紤]到分隔壁22d之間的出口位置，可以認為連接使得三個最粗的高速用電纜26在繞組用端子臺22的徑向方向上在最外周側布線并且最細的低速用電纜27分別在繞組用端子臺22的徑向方向上在基本中心位置布線。這里，徑向方向是指具有基本上圓柱形形狀的布線單元框架21中的徑向方向。此外，在這個圖示示例的布線路徑中，三個高速用電纜26和三個低速用電纜27被布置成彼此毗鄰。
[0040]圖4是當從以上圖2中的箭頭C-C線剖面看時切換控制單元3的平面圖。在以上的圖1、圖2和圖4中，切換控制單元3具有切換控制單元框架31、二極管模塊32、IGBT模塊33和控制電路板34。[0041]切換控制單元框架31的外觀具有基本上圓柱形的形狀，與電動機主體框架11具有相同的外徑。此外，這個切換控制單元框架31在將連接到布線單元框架21的一側(圖1中的左下側、圖2中的左側、圖4中的深度側)的軸向端部具有水冷冷卻室35并且另一偵圖1中的右上側、圖2中的右側、圖4中的前側)的軸向端部開口。水冷冷卻室35被設置成在切換控制單元框架31的軸向上在一部分(圖2和圖4中的上部)朝向布線單元2開口并且除此之外的整個表面將被屏蔽。當水冷冷卻室35與布線單元2連接時，繞組用端子臺22的連結部22b穿透上面沒有設置這個水冷冷卻室35的開口部分(下文中，稱為開放口 31a)并且被插入切換控制單元框架31。隨后，將詳細描述水冷冷卻室35的結構。
[0042]在切換控制單元框架31內(nèi)部，二極管模塊32分別固定到靠近水冷冷卻室35的開放口 31a —側的位置處的上表面壁35a和水冷冷卻室35的遠離開放口 31a —側(圖2中右側的壁表面和圖4中前側的壁表面)的位置處的IGBT模塊33?？刂齐娐钒?4被固定成堆疊在二極管模塊32和IGBT模塊33的上側(圖2中的右側和圖4中的前側)的布置并且經(jīng)由外部控制電纜36連接到未示出的外部切換控制器。這里，為了方便說明，假設蓋部4 一側是上側并且電動機主體I 一側是下側。二極管模塊32與連結部22b頂端的六個連接部22e進行連接，連結部22b經(jīng)由各個合適的布線從布線單元2插入切換控制單元3。此外，IGBT模塊33經(jīng)由各個合適的布線(未示出這些布線)連接到二極管模塊32和控制電路板34。其中，由于大電流經(jīng)由高速用電纜26和低速用電纜27流過連結部22b、二極管模塊32和IGBT模塊33，因此產(chǎn)生高溫的熱。因此，需要使這些連結部22b、二極管模塊32和IGBT模塊33接觸設置在切換控制單元框架31上的構成水冷冷卻室35的構件，以吸收熱。
[0043]圖5是當從圖2中的箭頭D-D線剖面看時切換控制單元框架31的軸向剖視圖，圖6是當從圖5中的箭頭E-E線剖面看時切換控制單元框架31的側面剖視圖。也就是說，圖5和圖6分別示出主要水冷冷卻室35中的軸向剖面和側面剖面。在這些圖5和圖6中，水冷冷卻室35由密封空間構成，所述密封空間的各側被切換控制單元框架31的外周側表面上的一部分環(huán)繞，除了朝向布線單元2側的開放口 31a的外周部分和分隔開放口 31a并且還被位于布線單元2側的下表面壁35b和軸向方向上相對側的上表面壁35a夾住的內(nèi)壁部31b之外。在這個實施方式的不例中，下表面壁35b和上表面壁35a的各個內(nèi)表面被布置成平行地彼此面對。
[0044]此外，在水冷冷卻室35內(nèi)部，設置分隔壁部35c，分隔壁部35c在開放口 31a的相對側(圖2和圖5中的下側)的外周壁上從其基本上中心位置延伸并且連接下表面壁35b和上表面壁35a，因此，在圖5的平面圖上看到的水冷冷卻室35的整體具有基本上U形(圖5中被垂直地顛倒)。這個基本上U形的兩個端部位置(開放口 31a相對側的夾住分隔壁部35c的兩個位置)處的外周側壁分別開口，噴嘴37和38分別設置成是連通的。在這個實施方式的示例中，圖5中左側的噴嘴37用作供給口噴嘴37，將冷卻水供應到水冷冷卻室35中，而圖5中右側的噴嘴38用作排出口噴嘴37，將冷卻水從水冷冷卻室35內(nèi)部排出。供給口噴嘴37和排出口噴嘴38經(jīng)由管道連接到外部冷卻水泵，其中，使冷卻水流過管道(管道和冷卻水泵都未示出)。
[0045]在這個基本上U形的水冷冷卻室35內(nèi)部，冷卻水在從供給口噴嘴37朝向排出口噴嘴38的方向上流動，在圖5的平面圖上看到的水冷冷卻室35的形狀被形成為，使得開放口 31a—側(也就是說，基本上U形的彎曲側)的流路寬度大于設置有供給口噴嘴37和排出口噴嘴38側(也就是說，基本上U形的兩個端部側)的流路寬度。也就是說，形成為使得流路寬度從兩個噴嘴37和38側朝向流路深度側擴大。具體地，在通過分隔壁部35c分隔的區(qū)域中，形成為使得流路寬度從噴嘴37和38側朝向開放口 31a側擴大。
[0046]此外，在水冷冷卻室35內(nèi)部，多個整流翼片35d設置在布線單元2側的上表面壁35a。這些整流翼片35d是壁部，從上表面壁35a突出達到?jīng)]有到達下表面壁35b這種程度并且在冷卻水流過的路徑的每個區(qū)域中分別沿著冷卻水的流動方向設置成四個的數(shù)量。如上所述，具體地，在通過分隔壁部35c分隔的區(qū)域中，形成為使得流路寬度從噴嘴37和38側朝向開放口 31a側擴大，因此，設置在該區(qū)域中的整流翼片35d中的每個基本上徑向地布置。在其它區(qū)域中，四個整流翼片35d沿著冷卻水的流動方向基本上平行地布置。
[0047]此外，在水冷冷卻室35內(nèi)部，設置附接部35e，附接部35e均具有螺孔39，螺孔39用于使二極管模塊32和IGBT模塊33與水冷冷卻室35內(nèi)的上表面壁35a接觸并且將二極管模塊32和IGBT模塊固定于此。整流翼片35d中的每個設置成不干擾這些附接部35e的布置。附接部35中的每個被設置成從上表面壁35到下表面壁35b，以將這二者連接。以此方式，二極管模塊32和IGBT模塊33借助用螺孔39中的每個旋牢的螺桿固定到附接部35e中的每個并且在廣范圍內(nèi)與水冷冷卻室35的上表面壁35a接觸。結果，即使大電流流過二極管模塊32和IGBT模塊33并且產(chǎn)生熱，熱也可以被水冷冷卻室35吸收。此外，即使是相同的水冷冷卻室35，與流路寬度大的開放口 31a側的區(qū)域中相比，在流通通道寬度小的噴嘴37和38側的區(qū)域(圖2和圖5中下側的區(qū)域)中，冷卻水的流動速率更快，冷卻效率更高。因此，如圖示的，其中發(fā)熱溫度相對高的IGBT模塊33布置在噴嘴37和38側的區(qū)域中，而發(fā)熱溫度相對低的二極管模塊32布置在開放口 31a側的區(qū)域中。
[0048]此外，如圖2和圖5中所示，從布線單元2穿透開放口 31a并且插入切換控制單元3的繞組用端子臺22的連結部22b使其側部的平坦面與水冷冷卻室35的開放口 31a側的內(nèi)壁部31b接觸。結果，即使大電流流過設置在連結部22b內(nèi)部的匯流條22f并且整個連結部22b產(chǎn)生熱，熱也可被水冷冷卻室35吸收。此外，由于電源用端子臺23也是當電流流動時產(chǎn)生熱的構件，因此通過使其頂端部具有與如圖2中所示的水冷冷卻室35的下表面壁35b接觸的基本上L形截面，熱可被吸收。此外，盡管沒有具體示出，但與設置在電動機主體I內(nèi)部的旋變器15連接的布線穿過布線單元框架21的連通孔21e和切換控制單元框架31的開放口 31a進行鋪設并且連接到控制電路板34。
[0049]看如上構造的整個電動機100，電動機主體1、布線單元2、切換控制單元3和蓋部4依次堆疊并且如上所述地連結。其中，包括具有繞組的定子14的電動機主體I具有最大的熱產(chǎn)生量，接著，其內(nèi)包括二極管模塊32和IGBT模塊33的切換控制單元3具有次最大的熱產(chǎn)生量。盡管布線單元2其內(nèi)設置有因流過大電流而產(chǎn)生熱的端子臺22和23、電纜26、27和28，但布線單元的熱產(chǎn)生量比電動機主體I和切換控制單元3低得多。結果，布線單元2用作絕緣室，阻斷從電動機主體I到切換控制單元3的熱傳遞。
[0050]如上，輸出軸12對應于各權利要求中描述的軸，電動機主體I對應于各權利要求中描述的旋轉電機主體部，二極管模塊32和IGBT模塊33對應于各權利要求中描述的電子組件，切換控制單元3對應于各權利要求中描述的繞組切換單元，繞組用端子臺22對應于各權利要求中描述的第一端子臺，布線單元2對應于各權利要求中描述的布線室，整個電動機100對應于各權利要求中描述的旋轉電機。此外,水冷冷卻室35對應于各權利要求中描述的第一冷卻劑流路，切換控制單元框架31對應于各權利要求中描述的繞組切換殼體，冷卻水通道lie對應于各權利要求中描述的第二冷卻劑流路，電動機主體框架11對應于各權利要求中描述的旋轉電機殼體，外部電纜25對應于各權利要求中描述的電源電纜，電源用端子臺23對應于各權利要求中描述的第二端子臺，下表面壁35b對應于各權利要求中描述的隔壁部，開放口 31a對應于各權利要求中描述的連通孔。
[0051]如上所述,根據(jù)這個實施方式的電動機100,切換控制單元3具有生熱組件(諸如，通過半導體開關元件等構成的IGBT模塊33、二極管模塊32等)作為多個電子組件。通常，這些生熱組件產(chǎn)生的熱量小于電動機主體I的具有繞組的定子14產(chǎn)生的熱量，因此，切換控制單元3中的環(huán)境溫度低于電動機主體I中的環(huán)境溫度。
[0052]在這個實施方式中的電動機100中，包括用于將定子14的繞組端部連接到切換控制單元3的二極管模塊32和IGBT模塊33的繞組用端子臺22的布線模塊2布置在電動機主體I和切換控制單元3之間。結果，可使布線模塊2用作絕緣室，從電動機主體I傳遞到切換控制單元3的熱可被有效阻斷。因此，可減小從電動機主體I接收的熱對切換控制單元3的影響。此外，由于布線模塊2被設置為獨立于電動機主體I和切換控制單元3的布線空間，因此可有助于電動機主體I和切換控制單元3之間的布線工作。
[0053]此外，根據(jù)這個實施方式，由于切換控制單元3具有其中設置了水冷冷卻室35的切換控制單元框架31，因此通過使冷卻水流過水冷冷卻室35，切換控制單元3本身可獨立地冷卻二極管模塊32和IGBT模塊33。結果，可進一步減小從電動機主體I接收的熱對切換控制單元3的影響。
[0054]此外，根據(jù)這個實施方式，水冷冷卻室35設置在二極管模塊32以及IGBT模塊33和布線單元2之間。結果，通過布線單元2從電動機主體I傳遞的熱可被水冷冷卻室35阻斷，對于二極管模塊32和IGBT模塊33的熱傳遞可被有效阻斷。
[0055]此外，根據(jù)這個實施方式，借助冷卻水通過設置在電動機主體框架11上的冷卻水通道lie進行循環(huán)，其內(nèi)設置有繞組的定子14可被冷卻。此外，在布線單元2中，在布線單元2四處鋪設的定子14的繞組的端部和繞組用端子臺22產(chǎn)生熱，但由于布線單元2是通過被電動機主體框架11的冷卻水通道Ile和切換控制單元框架31的水冷冷卻室35夾住的方式布置的，因此有效地執(zhí)行冷卻，可抑制布線單元2中環(huán)境溫度的升高。因此，可提高整個電動機100的冷卻效率。
[0056]此外，根據(jù)這個實施方式，來自外部電源電纜25的電力通過設置在布線單元2上的電源用端子臺23被供應到具有繞組的定子14。因此，在布線單元2內(nèi)四處鋪設的繞組的端部和電源用端子臺23產(chǎn)生熱，布線單元2因如上所述被冷卻水通道lie和水冷冷卻室35夾住而被有效冷卻，因此，可抑制布線單元2中的環(huán)境溫度升高。
[0057]此外，通常，匯流條22f的截面面積大于定子14的繞組的截面面積，因此，如果流動相同的電流，則匯流條22f的電流密度小于繞組的電流密度，產(chǎn)生的熱較少。在這個實施方式中，繞組用端子臺22通過匯流條22f將繞組的端部電連接到二極管模塊32以及IGBT模塊33，匯流條22f是通過切換控制單元框架31的開放口 32插入的。也就是說，在布線單元2內(nèi)，定子14的繞組的端部轉換成產(chǎn)生熱量少的匯流條22f，匯流條22f可被弓I入切換控制單元3。如上所述，可避免將產(chǎn)生熱量大的繞組的端部直接引入切換控制單元3，因此，可進一步減小從電動機主體I接收的熱對切換控制單元3的影響。
[0058]此外，通過圍繞匯流條22f成型樹脂，切換控制單元框架31的下表面壁35b的開放口 31a可被閉合或者開口面積可減小。結果，切換控制單元3和布線單元2可分開，可更有效地阻斷從電動機主體I傳遞到切換控制單元3的熱。
[0059]此外，通過將切換控制單元3不設置在電動機主體I的負載側而是設置在反負載偵牝有助于維護工作(諸如，更換二極管模塊32和IGBT模塊33等)。
[0060]在以上實施方式中，繞組用端子臺22通過聚集成一組的方式進行設置，但本發(fā)明不限于此。例如，可設置與高速用電纜26和低速用電纜27中的每個分別對應的繞組用兩個端子臺22或者可將其分成三個部分或更多部分并且進行設置。此外，三個高速用電纜26是最粗的，三個低速用電纜27和電源用三個電纜28是具有相同粗度的電纜，但粗度不一定限于如上的兩種類型。例如，高速用電纜26中的一個可最粗并且其它高速用電纜26可比它細或者可使低速用電纜27中的任一個粗于較細的高速用電纜。也就是說，電纜粗度的類型的數(shù)量可以是三個或更多個。在這種情況下，最細電纜的布線路徑不一定在徑向方向上位于中心位置。也就是說，原理上，僅必須最粗電纜的布線路徑在徑向方向上位于最外周位置，除此之外的具有中間粗度的電纜可在徑向方向上位于中心位置。
[0061]在設置在切換控制單元框架31中的水冷冷卻室35中，在以上實施方式中以各個內(nèi)表面彼此平行面對的方式布置下表面壁35b和上表面壁35a,但本發(fā)明不限于此。例如，如對應于圖6的圖7中所示，關于當從側表面方向看時的流路寬度，下表面壁35bA和上表面壁35aA可被布置成，各個內(nèi)表面以開放口 31a側的流路寬度W2變得小于噴嘴37和38側的流路寬度Wl的方式彼此傾斜。也就是說，以流路的深度從噴嘴37和38側向著流路深度側變窄的方式，形成流路的形狀。通過如上地形成流路形狀，可保持流路截面面積基本上恒定，而當從圖5中的平面方向看時的流路寬度從噴嘴37和38側向著流路深度側擴大。結果，因為可保持冷卻水的流動速率基本上恒定，所以冷卻表面的面積可增大，而冷卻效率沒有降低。結果，冷卻性能可進一步提高。
[0062]此外，具有以上構造的水冷冷卻室35還可應用于除了以上的切換控制單元3和電動機100之外的那些并且可例如應用于類似地在高溫下產(chǎn)生熱的逆變器。此外，整流翼片35d設置在從上表面壁35a突出達到?jīng)]有到達下表面壁35b這種程度的壁部上，但不限于此。例如，它可從下表面壁35b突出或者可使其間設置有間隙地或者以它們連接的方式從下表面壁35b和上表面壁35a 二者突出。
[0063]如對應于圖2的圖8中所示，通過使在電源用端子臺23中具有基本上L形截面的底側部分接觸水冷冷卻室35的下表面壁35b并且將電源用端子臺23本身固定到水冷冷卻室35，可進一步提高冷卻效率。此外，在布線單元2側的構件之中，只使端子臺22和23的樹脂部分的平坦面與水冷冷卻室35的內(nèi)壁部31b和下表面壁35b接觸，但不限于此。例如，電纜26、27和28中的每個可被布線成接觸構成水冷冷卻室35的壁部中的任一個。另選地,端子臺22和23中的每個內(nèi)部的金屬匯流條22f可暴露于外部并且直接接觸構成水冷冷卻室35的壁部中的任一個。在這種情況下，需要考慮到各匯流條之間的絕緣的構造。
[0064]電動機主體框架11和布線單元框架21被構造為單獨的本體，但不限于此。例如，盡管未具體示出，但電動機主體框架11和布線單元框架21可一體地形成。在這種情況下，為了有助于進入電動機主體框架11的內(nèi)部，封閉壁Ila需要被構造為單獨的本體，可拆卸地形成。另選地，布線單元框架21和切換控制單元框架31可一體地形成。此外，電動機主體I和布線單元2不一定必須相鄰地連結，例如，與輸出軸12連結的制動單元等可布置在它們之間并且與它們連結。此外，在電動機主體I中，布線單元2和切換控制單元3被布置成連結到輸出軸12突出側的相對側的軸向端部，但不限于此。例如，布線單元2和切換控制單元3可被布置成連結到電動機主體I的輸出軸12突出側的軸向端部。在這種情況下，應該構造成使得輸出軸12穿透布線單元2和切換控制單元3的中心位置。
[0065]此外，在以上實施方式中，其中旋轉電機是電動機的情況被作為示例說明，但不限于此，本發(fā)明還可應用于其中旋轉電機是發(fā)電機的情況。
[0066]此外，在以上實施方式中，分別地制造作為反負載側支架的支承壁Ilb和布線單元2,但例如,可如此構造,使得布線單元2的布線單元框架21包括支承壁并且支承軸承He。換句話講，可如此構造，使得布線單元2設置在反負載側支架上。結果，可實現(xiàn)電動機100的進一步尺寸減小。
[0067]此外，除了上述那些之外，可以適于使用的方式組合實施方式和方法的各種變形例。
[0068]盡管未具體舉例，但本發(fā)明以不脫離其主旨的范圍內(nèi)增加的各種變化實現(xiàn)。
[0069]符號說明
[0070]I 電動機主體(旋轉電機主體部)
[0071]2 布線單元(布線室)
[0072]3 切換控制單元(繞組切換單元)
[0073]4 蓋部
[0074]11電動機主體框架(旋轉電機殼體)
[0075]Ile冷卻水通道(第二冷卻劑流路)
[0076]12輸出軸(軸)
[0077]13 轉子
[0078]14 定子
[0079]15旋變器
[0080]21布線單元框架(反負載側支架)
[0081]21c插入孔
[0082]2Id插入孔
[0083]2Ie連通孔
[0084]22繞組用端子臺(第一端子臺)
[0085]22b連結部
[0086]23電源用端子臺(第二端子臺)
[0087]24屏蔽板
[0088]25外部電源電纜(電源電纜)
[0089]26高速用電纜
[0090]27低速用電纜
[0091]29纏繞部分
[0092]28電源用電纜[0093]31切換控制單元框架(繞組切換殼體)
[0094]31a開放口(連通孔)
[0095]31b內(nèi)壁部
[0096]32二極管模塊(電子組件)
[0097]33IGBT模塊(電子組件)
[0098]34控制電路板
[0099]35水冷冷卻室(第一冷卻劑流路)
[0100]35a上表面壁
[0101]35b下表面壁(隔壁部)
[0102]35c分隔壁部
[0103]35d整流翼片
[0104]35e附接部
[0105]37供給口噴嘴
[0106]38排 出口噴嘴
[0107]100電動機(旋轉電機)
【權利要求】
1.一種旋轉電機，所述旋轉電機包括: 旋轉電機主體部，其包括定子和轉子； 繞組切換單元，其包括多個電子組件，并且被構造成切換所述定子的繞組， 布線室，其包括被構造成將所述繞組的端部與所述電子組件電連接起來的第一端子臺，其中， 所述布線室布置在所述旋轉電機主體部和所述繞組切換單元之間。
2.根據(jù)權利要求1所述的旋轉電機，其中， 所述繞組切換單元包括設置有第一冷卻劑流路的繞組切換殼體。
3.根據(jù)權利要求2所述的旋轉電機，其中， 所述第一冷卻劑流路設置在所述電子組件和所述布線室之間。
4.根據(jù)權利要求1至3中的任一項所述的旋轉電機，其中， 所述旋轉電機主體部包括在內(nèi)側具有所述定子并且設置有第二冷卻劑流路的旋轉電機殼體。
5.根據(jù)權利要求1至4中的任一項所述的旋轉電機，其中， 所述布線室包括被構造成將所述繞組的端部與電源電纜電連接起來的第二端子臺。
6.根據(jù)權利要求1至5中的任一項所述的旋轉電機，其中， 所述繞組切換殼體包括: 隔壁部，其將所述繞組切換單元與所述布線室分開； 連通孔，其形成在所述隔壁部上，使所述繞組切換單元和所述布線室彼此連通，其中，所述第一端子臺被構造成通過貫插在所述連通孔中的匯流條將所述繞組的端部與所述電子組件電連接起來。
7.根據(jù)權利要求1至6中的任一項所述的旋轉電機，所述旋轉電機還包括: 反負載側支架，其布置在所述旋轉電機殼體的反負載側，并且包括支承軸的軸承，所述轉子設置在所述軸上，其中， 所述布線室設置在所述反負載側支架處。
【文檔編號】H02K9/19GK103931087SQ201180074769
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2011年11月10日 優(yōu)先權日:2011年11月10日
【發(fā)明者】長尾敏男, 永尾光格 申請人:株式會社安川電機