機電一體型組件的製作方法
2023-04-29 21:34:51 1
機電一體型組件的製作方法
【專利摘要】本發明提供機電一體型組件，在旋轉電機的負荷相反側端框架上，除了軸支承旋轉軸的負荷相反側端部的負荷相反側軸承部之外，還突出設置與旋轉電機的外殼的周壁部相接的環狀的第1凸緣部，能夠不加厚負荷相反側端框架地提高負荷相反側端框架的剛性，抑制軸偏離的產生。本發明的機電一體型組件的逆變器裝置夾設逆變器冷卻器地被一體地組裝到馬達的負荷相反側，馬達的負荷相反側端框架具備：平板狀的基部；從面對轉子的基部的表面的中央側沿軸向突出設置，收納、保持被安裝在轉子的旋轉軸的負荷相反側端部的負荷相反側軸承的筒狀的負荷相反側軸承部；以及從基部的表面的外周緣部沿軸向突出設置，與圓筒部和圓筒構件的負荷相反側端面相接的環狀的第1凸緣部。
【專利說明】機電一體型組件
【技術領域】
[0001]本發明涉及逆變器裝置被配置在旋轉電機的軸向的負荷相反側的機電一體型組件，特別是涉及軸支承旋轉電機的旋轉軸的負荷相反側的端框架構造。
【背景技術】
[0002]以往的逆變器一體型馬達是將多相逆變器組件配置在馬達部的軸向的負荷相反側而構成(例如，參照專利文獻I)。
[0003]先行技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2004 - 39749號公報
【發明內容】
[0006]發明要解決的課題
[0007]在以往的逆變器一體型馬達中，因為支承馬達部的旋轉軸的負荷相反側的端框架由突出設置有圓筒狀的軸承部的平板構成，所以端框架的剛性小。因此，馬達部的轉子的載荷施加於端框架，存在端框架歪斜而產生軸偏離這樣的問題。
[0008]此外，為了抑制軸偏離的產生，有加厚端框架的厚度而提高剛性的想法，但是加厚端框架的厚度會導致加長馬達部的軸向長度。例如，在將以往的逆變器一體型馬達裝載在電動汽車等的受限的空間內的情況下，若馬達部的軸向長度變長，則相應地逆變器的冷卻容量變少，產生無法充分地冷卻逆變器這樣的新問題。
[0009]本發明是為了解決上述課題而提出的，其目的在於，提供一種機電一體型組件，除了軸支承旋轉軸的負荷相反側端部的負荷相反側軸承部之外，在旋轉電機的負荷相反側端框架上還突出設置與旋轉電機的外殼的周壁部相接的環狀的第I凸緣部，能夠不加厚負荷相反側端框架地提高負荷相反側端框架的剛性，抑制軸偏離的產生。
[0010]用於解決課題的手段
[0011]本發明的機電一體型組件具備:旋轉電機，其具備外殼、定子和轉子，該外殼具有圓筒狀的周壁部、和被配置在該周壁部的軸向兩端的負荷側端框架以及負荷相反側端框架；該定子具有圓環狀的定子芯和卷裝在該定子芯上的定子線圈，通過將該定子芯在內嵌狀態下收納於上述周壁部，該定子被保持在上述外殼中；該轉子被軸支承在上述負荷側端框架和上述負荷相反側端框架上，能夠旋轉地被配設在上述定子的內周側；以及逆變器裝置，其夾設逆變器冷卻器地被一體地組裝到上述旋轉電機的負荷相反側，將直流電力變換為交流電力。並且，上述負荷相反側端框架具備:平板狀的基部；筒狀的負荷相反側軸承部，從面對上述轉子的上述基部的表面的中央側沿軸向突出設置，收納、保持被安裝在該轉子的旋轉軸的負荷相反側端部的負荷相反側軸承；以及環狀的第I凸緣部，從上述基部的表面的外周緣部沿軸向突出設置，與上述周壁部的負荷相反側端面相接。
[0012]發明的效果[0013]根據本發明，因為筒狀的負荷相反側軸承部從基部的表面的中央側沿軸向突出設置，且環狀的凸緣部從基部的表面的外周緣部沿軸向突出設置，所以能夠不加厚基部的厚度地提高負荷相反側端框架的剛性。因此，能夠不增大機電一體型組件的軸向長度地抑制軸偏離的產生。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是表不本發明的實施方式I的機電一體型組件的剖視圖。
[0015]圖2是圖1的II — II向視剖視圖。
[0016]圖3是圖1的III — III向視剖視圖。
[0017]圖4是表示本發明的實施方式2的機電一體型組件的剖視圖。
[0018]圖5是表不本發明的實施方式3的機電一體型組件的剖視圖。
[0019]圖6是表示本發明的實施方式4的機電一體型組件的主要部分剖視圖。
[0020]圖7是表示本發明的實施方式5的機電一體型組件的主要部分剖視圖。
[0021]圖8是表不本發明的實施方式6的機電一體型組件的剖視圖。
【具體實施方式】
[0022]以下，用【專利附圖】
【附圖說明】本發明的機電一體型組件的優選的實施方式。
[0023]實施方式I
[0024]圖1是表示本發明的實施方式I的機電一體型組件的剖視圖，圖2是圖1的II 一II向視剖視圖，圖3是圖1的II1-1II向視剖視圖。
[0025]在圖1?圖3中，機電一體型組件100具有將從外部供給的直流電力變換為交流電力的逆變器裝置50、和被供給由逆變器裝置50變換的交流電力而旋轉驅動的作為旋轉電機的馬達I，逆變器裝置50經由逆變器冷卻器40被一體地組裝到馬達I的負荷相反側而構成。
[0026]馬達I具備:外殼2 ;能夠旋轉地配設在外殼2內的轉子20 ;以及以圍繞轉子20的方式安裝於外殼2的定子31。
[0027]外殼2具備:由圓盤狀的底部4和從底部4的外周緣部沿軸向延伸設置的圓筒部5構成的有底圓筒狀的框架3 ;被嵌裝在圓筒部5內，與圓筒部5—起構成外殼2的周壁部的圓筒構件9 ;以及以堵住框架3的開口的方式被連結於框架3的端板12。在這裡，底部4構成負荷側端框架，端板12構成負荷相反側端框架。框架3、圓筒構件9和端板12例如用鋁，通過壓鑄而製造，但是材料只要是良熱傳導金屬就不限定於鋁，製造方法也不限定於壓鑄。
[0028]在框架3的底部4，軸插通孔6貫穿軸心位置地形成，負荷側軸承部7通過擴大軸插通孔6的框架3的開口側的孔徑而形成為圓環狀。另外，負荷側肋8在底部4的框架3的開口側的面上，分別以規定的延伸高度沿徑向延伸，在周向以規定的節距配設多個。螺旋槽10從軸向一端到另一端側呈螺旋狀凹設於圓筒構件9的外周面。
[0029]端板12具備:具有與圓筒部5相同外徑的平板狀的基部13 ;在基部13的一面的中央側，同軸地呈圓筒狀突出設置的負荷相反側軸承部14 ;呈圓筒狀突出設置於基部13的一面的外周緣部的第I凸緣部15 ;在基部13的一面的負荷相反側軸承部14與第I凸緣部15之間，分別以規定的延伸高度沿徑向延伸設置，在周向以規定的節距配設的多個負荷相反側肋17 ;呈圓筒狀突出設置於基部13的另一面的外周緣部的第2凸緣部18 ;以及在基部13的另一面的中央側，同軸地呈圓筒狀突出設置，位於負荷相反側軸承部14的外徑側的第3凸緣部19。
[0030]並且,圓筒構件9以其軸向另一端朝向底部4在內嵌狀態下嵌合在圓筒部5內，端板12以堵住圓筒部5的開口的方式通過螺釘等連結於框架3。由此，端板12的第I凸緣部15與由圓筒部5和圓筒構件9構成的周壁部的負荷相反側端面相接，構成從框架3的開口側到底部4側的螺旋狀的馬達側製冷劑通路11。此外，連通槽16以面對馬達側製冷劑通路11的軸向一端的方式凹設於第I凸緣部15，與後述的連通孔45 —起構成馬達側製冷劑通路11的注入口。此外，排水口(未圖示)以連通馬達側製冷劑通路11的軸向另一端與外部的方式形成於圓筒部5。在這裡，馬達側製冷劑通路11通過構成構件彼此的接觸而被密封，但是也可以將O型密封圈等密封構件夾裝在構成構件間。另外，馬達側製冷劑通路11是旋轉電機側製冷劑通路。
[0031]轉子20具備:層疊電磁鋼板等磁性薄板而構成的圓筒狀的轉子芯21 ;分別被收納、固定於20個磁鐵收納孔23的20個永磁鐵22，該20個磁鐵收納孔23分別沿軸向貫穿轉子芯21地形成，且在周向以等角節距配設；旋轉軸24 ；以及將轉子芯21固定到旋轉軸24上的基座25和夾持件28。永磁鐵22的徑向外側的極性被配設成N極和S極在周向交替。基座25由非磁性材料製作，由圓筒部26、和從圓筒部26的軸向一端的周向的整周向徑向外側延伸的環狀的凸緣部27構成。夾持件28是非磁性材料，被製作成能夠在外嵌狀態下嵌合於基座25的圓筒部26的環狀平板。
[0032]轉子芯21通過從軸向另一端側在外嵌狀態下嵌合於圓筒部26，並利用從軸向另一端側在外嵌狀態下嵌合於圓筒部26的夾持件28被按壓到凸緣部27上，而在固定狀態下被組裝到基座25上。然後，旋轉軸24被壓入、固定在組裝有轉子芯21的基座25的軸心位置，組裝成轉子20。另外，凸緣部27和夾持件28的外徑是轉子芯21的外徑以下且比組裝入轉子芯21的永磁鐵22的最小內徑大。
[0033]轉子20通過藉助被收納在負荷側軸承部7的負荷側軸承29將旋轉軸24的軸向另一端側支承在底部4，藉助被收納在負荷相反側軸承部14的負荷相反側軸承30將旋轉軸24的軸向一端支承在端板12上，能夠旋轉地被配設在外殼2內。
[0034]定子31通過層疊電磁鋼板等磁性薄板而構成，具備:定子芯32，具有圓環狀的芯座33、和分別從芯座33的內周面向徑向內側延伸，在周向以等角節距排列的24個齒34 ;以及定子線圈35，由24個集中卷繞線圈36構成，該24個集中卷繞線圈36通過將被絕緣覆蓋的導體線隔著由絕緣材料製作的絕緣體37以集中卷繞的方式卷繞在各齒34上而製作。在這裡，例如，分別將在周向相鄰的6個集中卷繞線圈36並聯連接而構成6個相線圈，分別將3個相線圈進行Y接線而構成2個3相交流線圈。
[0035]定子31將定子芯32在內嵌狀態下嵌合於圓筒構件9，在轉子芯21的外周側與旋轉軸24同軸地被保持在外殼2上。此時，負荷側和負荷相反側肋8、17分別如圖3所示，在周向上相鄰的集中卷繞線圈36間通過地沿徑向延伸。
[0036]這樣地構成的馬達I作為極數為20、槽數為24的內轉子型的3相馬達而動作。
[0037]逆變器冷卻器40具備:端板12 ;冷卻框架42，被製作成環形平板狀，將一面作為逆變器組件裝載面；以及流路用肋43，在冷卻框架42的另一面，分別以規定的延伸高度沿周向延伸設置，在徑向上配設3層。並且，冷卻框架42通過螺釘等被連結於端板12，從而使冷卻框架42的外周側和內周側與上述的端板12的第2凸緣部18和第3凸緣部19相接，構成環狀的逆變器冷卻室41。並且，第2凸緣部18和第3凸緣部19分別構成逆變器冷卻室41的外周壁和內周壁。最內層的流路用肋43和最外層的流路用肋43的端部如圖2所示，由折返用肋47連結。因此，流路用肋43與端板12的另一面相接，構成逆變器側製冷劑通路46，在該製冷劑通路46中，從注入口 44流入逆變器冷卻室41內的作為製冷劑的冷卻水在外周側沿周向成為2列，流動約360度之後被折返，在內周側沿周向成為2列，向相反方向流動約360度，從連通孔45排出。此外，連通孔45開口於形成在端板12的第I凸緣部15的連通槽16，連通馬達側製冷劑通路11和逆變器側製冷劑通路46。另外，連通孔45和連通槽16構成連通馬達側製冷劑通路11和逆變器側製冷劑通路46的連通路。
[0038]在這裡，逆變器側製冷劑通路46由於構成構件彼此的接觸而被密封，但是也可以在構成構件間夾裝O型密封圈等密封構件。一體地成形有流路用肋43的冷卻框架42，例如用鋁通過壓鑄製造，但是材料只要是良熱傳導金屬即可，不限定於鋁，製造方法也不限定於壓鑄。
[0039]逆變器裝置50具備:6個逆變器組件51，在周向等間隔地配設於冷卻框架42的逆變器組件裝載面；驅動電路基板52，控制逆變器組件51的驅動；以及保護罩53，以覆蓋逆變器組件51和驅動電路基板52的方式被配置，由螺釘等連結於冷卻框架42，保護逆變器組件51和驅動電路基板52。另外，逆變器組件51例如是2inl (二合一)逆變器組件，其交流輸出端子分別經由連接導體(未圖示)連接於集中卷繞線圈36。構成2inl逆變器組件的上臂側開關元件和下臂側開關元件，使用M0SFET、IGBT等半導體開關元件。此外，開關元件所使用的半導體材料，使用矽、碳化矽、氮化鎵等。
[0040]對於這樣地構成的機電一體型組件100，從外部電源供給的直流電力由逆變器裝置50變換為交流電力，被供給至定子線圈35。由此，在定子31上產生旋轉磁場。由於該定子31的旋轉磁場與永磁鐵22產生的磁場的互相作用,產生旋轉力，驅動轉子20旋轉,其旋轉扭矩經由旋轉軸24被輸出。
[0041]並且，冷卻水從注入口 44被供給至逆變器側製冷劑通路46，在逆變器側製冷劑通路46中流通。在逆變器側製冷劑通路46中流通的冷卻水通過連通孔45和連通槽16，流入馬達側製冷劑通路11，在馬達側製冷劑通路11中流通，從框架3的底部4側被排出到外部。
[0042]逆變器組件51的開關元件的發熱被傳遞到冷卻框架42，被在逆變器側製冷劑通路46中流通的冷卻水散熱，逆變器組件51的溫度上升被抑制。定子線圈35的發熱經由定子芯32被傳遞到圓筒構件9，被在馬達側製冷劑通路11中流通的冷卻水散熱，定子31的溫度上升被抑制。馬達I內部的熱從負荷側肋8通過底部4，被傳遞到圓筒部5，被在馬達側製冷劑通路11中流通的冷卻水散熱，並且從負荷相反側肋17被傳遞到基部13，被在逆變器側製冷劑通路46中流通的冷卻水散熱，馬達I內部的溫度上升被抑制。
[0043]根據該實施方式1，因為端板12除了呈圓筒狀突出設置於基部13的一面中央側的負荷相反側軸承部14之外，還具備呈環狀突出設置於基部13的一面外周緣部的第I凸緣部15，所以不加厚基部13的厚度就可提高端板12的剛性。因此，端板12不容易因轉子20的載荷而產生歪斜，能抑制因端板12的歪斜而產生的軸偏離。此外，因為無需加厚基部13的厚度，所以馬達I的軸向長度不會變長。因此，即使將機電一體型組件100裝載在電動汽車等的受限的空間內，也能充分地確保逆變器冷卻室41的容積，能充分地冷卻逆變器組件51。
[0044]負荷相反側肋17分別在基部13的一面以規定的延伸高度沿徑向延伸設置，在周向配設多個。並且，因為負荷相反側肋17的延伸方向與環狀的第I凸緣部15的延伸方向正交，所以端板12相對於扭轉方向的剛性提高。因此，進一步抑制因轉子20的載荷而產生的端板12的歪斜。
[0045]因為負荷相反側肋17通過集中卷繞線圈36間沿徑向延伸設置，所以不加長馬達I的軸向長度就能夠加長負荷相反側肋17的徑向的延伸設置長度，能夠進一步提高端板12的剛性。
[0046]因為第2凸緣部18和第3凸緣部19呈環狀地突出設置於基部13的背面的外周側和內周側，所以能夠進一步提高端板12的剛性。此外，因為第2凸緣部18和第3凸緣部19構成逆變器冷卻室41的外周壁和內周壁，所以能夠使逆變器冷卻室41的容積不變少，不損害逆變器冷卻器40的冷卻性能地提高端板12的剛性。另外，因為端板12構成逆變器冷卻器40的一部分，所以機電一體型組件100的軸向長度相應地變短。
[0047]因為旋轉軸24的負荷相反側端部不從端板12的基部13延伸，且環狀的第3凸緣部19形成在基部13的背面，所以能夠將佔有容積大的電容器、旋轉角傳感器等傳感器類設置在第3凸緣部19的內周側的空間，可謀求機電一體型組件100的小型化。此外，因為被設置在第3凸緣部19的內周側的空間的電容器、旋轉角傳感器等傳感器類與裝載逆變器組件51的冷卻框架42相分離，所以不易受到逆變器組件51的發熱的影響。
[0048]流路用肋43在冷卻框架42的與基部13相對的面，分別以規定的延伸高度沿周向延伸設置，在徑向配設成3層，構成逆變器側製冷劑通路46，在該逆變器側製冷劑通路46中，從注入口 44流入的冷卻水在逆變器冷卻室41的外周側沿周向成為2列，流動約360度，被折返，在逆變器冷卻室41的內周側沿周向成為2列，向相反方向流動約360度，從連通孔45排出。因此，冷卻水的溫度從注入口 44趨向連通孔45逐漸變高，但是冷卻水在外周側的製冷劑通路中沿周向流動約360度之後，被折返，在其內周側的製冷劑通路中，向相反方向沿周向流動約360度，所以周向的冷卻水的溫度被均勻化。由此，沿周向排列地裝載於冷卻框架42的逆變器裝載面的6個逆變器組件51的冷卻不均被抑制。
[0049]因為馬達側製冷劑通路11從負荷相反側到負荷側地呈螺旋狀形成在周壁部內，所以能夠有效地對定子線圈35的發熱進行散熱，能夠抑制定子31的溫度上升。此外，因為馬達側製冷劑通路11和逆變器側製冷劑通路46經由連通孔45和連通槽16被連通，所以供水口和排水口是I個，配管變得容易。
[0050]轉子芯21經由基座25被安裝在旋轉軸24上。因此，通過將基座25的圓筒部26的負荷相反側端部的內周側切掉一部分，使負荷相反側軸承部14的頂端側收納在該缺口部，由此能夠縮短馬達I的軸向長度。另外，通過增大該缺口部的內徑，能夠加厚負荷相反側軸承部14的壁厚，能夠提高端板12的剛性。
[0051]因為負荷側肋8分別在框架3的底部4的開口側的面上以規定的延伸高度沿徑向延伸設置，在周向配設多個，所以底部4的剛性提高，抑制軸偏離的產生。[0052]另外，在上述實施方式I中，將構成逆變器冷卻室41的外周壁和內周壁的凸緣部形成在端板12的基部13，但是也可以將構成逆變器冷卻室41的外周壁和內周壁的凸緣部形成在冷卻框架42上。
[0053]此外，在上述實施方式I中，馬達I的極數為20，槽數為24，但是極數和槽數不限定於此。
[0054]此外，在上述實施方式I中，逆變器組件51的個數為6，但是逆變器組件51的個數不限定於此。
[0055]此外，在上述實施方式I中，冷卻水被供給到逆變器冷卻器40，流過逆變器側製冷劑通路46，冷卻逆變器裝置50之後，流過馬達側製冷劑通路11，冷卻馬達I而被排出，但是例如也可以是，使逆變器裝置50使用的半導體為碳化矽等高耐熱元件，製冷劑被供給到馬達側製冷劑通路11，流過馬達側製冷劑通路11，冷卻了馬達I之後，流過逆變器側製冷劑通路46，冷卻逆變器裝置50而被排出。
[0056]此外，在上述實施方式I中，負荷側和負荷相反側肋8、17在底部4和基部13沿周向配設多個，但是只要至少I個負荷側和負荷相反側肋8、17被配設在底部4和基部13，就可提聞底部4和基部13的剛性。
[0057]實施方式2
[0058]圖4是表示本發明的實施方式2的機電一體型組件的剖視圖。
[0059]在圖4中，負荷側肋8A分別在底部4的開口側的面的負荷相反側軸承部14與定子線圈35之間，以規定的延伸高度沿徑向延伸設置，在周向以規定的節距被配設多個。負荷相反側肋17A分別在基部13的一面的負荷相反側軸承部14與定子線圈35之間，以規定的延伸高度沿徑向延伸設置，在周向以規定的節距被配設多個。第3凸緣部19在基部13的另一面的中央側同軸地呈圓筒狀突出設置，位於負荷相反側軸承部14的內徑側。流路用肋55a分別在基部13的另一面的第2凸緣部18與第3凸緣部19之間，以規定的延伸高度沿周向延伸設置，在徑向上被配設5層。
[0060]另外，其他的構成與上述實施方式I相同地構成。
[0061]在該實施方式2的機電一體型組件101中，冷卻框架42由螺釘等連結於端板12A，從而使冷卻框架42的外周側和內周側與端板12A的第3凸緣部19和第2凸緣部18相接，構成環狀的逆變器冷卻室41A。另外，雖未圖示，但是在徑向上被配設5層的流路用肋55a的端部由折返用肋連結。因此，流路用肋55a與冷卻框架42的另一面相接，構成逆變器側製冷劑通路46A，在該逆變器側製冷劑通路46A中，從注入口 44流入到逆變器冷卻室41A內的冷卻水在外周側沿周向成為2列，向行進方向流動約360度，被折返，在中央側沿周向成為2列，向相反方向流動約360度，再次被折返，在內周側沿周向成為2列，向行進方向流動約360度，從連通孔45排出。因而，即使在逆變器冷卻器40A中，周向的冷卻水的溫度也被均勻化，沿周向排列地裝載在冷卻框架42的逆變器裝載面的6個逆變器組件51的冷卻不均被抑制。
[0062]因為構成逆變器冷卻室41A的內周壁的第3凸緣部19位於負荷相反側軸承部14的內徑側，所以負荷相反側軸承30的發熱經由負荷相反側軸承部14和基部13被流過逆變器側製冷劑通路46A的冷卻水散熱。因此，負荷相反側軸承30被有效地冷卻，可謀求長壽命化。[0063]因為劃分逆變器側製冷劑通路46A的流路用肋55a形成在基部13的另一面，所以端板12A的剛性提高。因此，能夠使基部13的厚度變薄，能夠縮短機電一體型組件101的軸向長度。
[0064]負荷側肋8A和負荷相反側肋17A位於定子線圈35的內周側。因此，能夠將負荷側肋8A和負荷相反側肋17A不受定子線圈35影響地配置，所以能夠不增大馬達I的軸向長度地增加負荷側肋8A和負荷相反側肋17A的個數，提高底部4和端板12A的剛性。該結構在無法將負荷側肋8A和負荷相反側肋17A沿徑向橫截定子線圈地配設的情況下，即，在定子線圈由分散卷繞卷線構成那樣的情況下或在定子線圈中有多根交叉線的情況下，特別有效。
[0065]實施方式3
[0066]圖5是表不本發明的實施方式3的機電一體型組件的剖視圖。
[0067]在圖5中，4個流路用肋55a和I個流路用肋55b分別在基部13的另一面的第2凸緣部18與第3凸緣部19之間，以規定的延伸高度沿周向延伸設置，在徑向上被配設5層。流路用肋55b的厚度比流路用肋55a厚。並且，連接導體56確保電絕緣而貫穿流路用肋55b，將逆變器組件51的交流輸出端子和集中卷繞線圈36連接起來。
[0068]另外，其他的結構與上述實施方式2相同地構成。
[0069]在該實施方式3的機電一體型組件102中，因為能夠由螺釘等將冷卻框架42連結於厚壁的流路用肋55b，所以冷卻框架42的安裝變得容易，並且逆變器冷卻器40A的強度提聞。
[0070]因為連接導體56貫穿流路用肋55b並將逆變器組件51的交流輸出端子和集中卷繞線圈36連接起來，所以逆變器組件51的交流輸出端子和集中卷繞線圈36的連接變得容易。另外，集中卷繞線圈36和逆變器組件51的發熱經由連接導體56，被在逆變器側製冷劑通路46A中流通的冷卻水散熱，集中卷繞線圈36和逆變器組件51有效地被冷卻。
[0071]實施方式4
[0072]圖6是表示本發明的實施方式4的機電一體型組件的主要部分剖視圖。
[0073]在圖6中，I個流路用肋43和2個流路用肋43a在冷卻框架42的另一面，分別以規定的延伸高度沿周向延伸設置，在徑向上被配設3層。流路用肋43是與基部13的另一面相接的延伸高度。流路用肋43a配設在流路用肋43的徑向兩側，其延伸高度比流路用肋43短。2個加強用肋57在基部13的另一面，分別與流路用肋43a相對地沿周向延伸而形成。加強用肋57是與相對的流路用肋43a相接的延伸高度，其厚度比流路用肋43a厚。
[0074]另外，其他的結構與上述實施方式I相同地構成。
[0075]在該實施方式4的機電一體型組件103中，冷卻框架42由螺釘等連結於端板12B，從而使冷卻框架42的外周側和內周側與端板12B的第2凸緣部18和第3凸緣部19相接，構成環狀的逆變器冷卻室41。並且，流路用肋43與基部13的另一面相接，流路用肋43a與加強用肋57的延伸端面相接，在逆變器冷卻室41內構成逆變器側製冷劑通路46。
[0076]因此，加強用肋57在基部13的另一面，分別與流路用肋43a相對地沿周向延伸而形成，所以可不減少逆變器冷卻室41的容積地提高端板12B的剛性。
[0077]實施方式5
[0078]圖7是表示本發明的實施方式5的機電一體型組件的主要部分剖視圖。[0079]在圖7中，2個加強用肋57a在基部13的另一面，分別與流路用肋43a相對地沿周向延伸而形成。加強用肋57a是與相對的流路用肋43a相接的延伸高度。此外，加強用肋57a形成為從根基側趨向延伸端部而逐漸變細的前端變細狀，其延伸端部的厚度與流路用肋43a的厚度相等。
[0080]另外，其他的結構與上述實施方式4相同地構成。
[0081]在該實施方式5的機電一體型組件104中，因為加強用肋57a也在基部13的另一面，分別與流路用肋43a相對地沿周向延伸而形成，所以可不減少逆變器冷卻室41的容積地提聞端板12C的剛性。
[0082]此外，加強用肋57a形成為從根基側趨向延伸端部而逐漸變細的前端變細狀，其延伸端部的厚度與流路用肋43a的厚度相等，所以在與冷卻水的流動方向正交的製冷劑通路截面中，流路用肋43a與加強用肋57a平滑地連接。因此，在流路用肋43a與加強用肋57a的連接部的冷卻水的紊亂的產生被抑制，能夠抑制因形成加強用肋57a而引起的冷卻能力的降低。因為加強用肋57a在延伸方向形成為前端變細狀，所以通過壓鑄的端板12C的製作變得容易。
[0083]實施方式6
[0084]圖8是表不本發明的實施方式6的機電一體型組件的剖視圖。
[0085]在圖8中，負荷側肋8B分別在底部4的框架3的開口側的面，以規定的延伸高度，通過集中卷繞線圈36間，沿徑向延伸，在周向上以規定的節距被配設。另外，負荷側肋SB與圓筒部5的內周面相接。另外，雖未圖示，但是在圓筒構件9的軸向的另一端形成有供負荷側肋8B插通的缺口。
[0086]作為內周側肋的負荷相反側主肋58A，在基部13的一面的負荷相反側軸承部14與定子線圈35之間，分別以規定的延伸高度沿徑向延伸設置，在周向以規定的節距被配設。並且,負荷相反側主肋58A與負荷相反側軸承部14的外周面相接。作為外周側肋的負荷相反側副肋58B，在基部13的一面的定子線圈35與第I凸緣部15之間，分別以規定的延伸高度沿徑向延伸設置，在周向以規定的節距被配設。負荷相反側副肋58B分別位於負荷相反偵往肋58A的徑向外側，與第I凸緣部15的內周面相接。
[0087]另外，其他的結構與上述實施方式I相同地構成。
[0088]在該實施方式6的機電一體型組件105中，因為形成在底部4的開口側的面的負荷側肋8B與圓筒部5的內周面相接，所以能夠提高底部4的剛性。
[0089]因為形成在基部13的轉子20側的面的負荷相反側主肋58A與負荷相反側軸承部14的外周面相接，所以能提高端板12D的剛性。另外，因為負荷相反側副肋58B與第I凸緣部15的內周面相接，所以能進一步提高端板12D的剛性。因此，能夠使基部13的厚度變薄，能夠縮短機電一體型組件105的軸向長度。
[0090]因為負荷相反側軸承30的發熱經由負荷相反側軸承部14被傳遞到負荷相反側主肋58A，並從負荷相反側主肋58A散熱，所以負荷相反側軸承30被有效地冷卻，可謀求負荷相反側軸承30的長壽命化。
[0091]因為負荷相反側主肋58A和負荷相反側副肋58B被分開地配設在定子線圈的35的內徑側和外徑側，所以能夠利用負荷相反側的集中卷繞線圈36間的空間，將定子線圈35的交叉線和接線部取出到負荷相反側。[0092]另外，在上述實施方式6中，負荷側肋SB以通過集中卷繞線圈36間沿徑向延伸的方式形成在底部4的框架3的開口側的面，但是負荷側肋也可以與負荷相反側的肋相同地，分離成定子線圈的內徑側和外徑側地形成在底面的開口側的面。
[0093]此外，在上述各實施方式中，說明了作為旋轉電機而使用馬達的情況，但是旋轉電機也可以使用交流發電機和交流發電電動機。
【權利要求】
1.一種機電一體型組件，其特徵在於， 該機電一體型組件具備: 旋轉電機，其具備外殼、定子和轉子，該外殼具有圓筒狀的周壁部、和被配置在該周壁部的軸向兩端的負荷側端框架以及負荷相反側端框架；該定子具有圓環狀的定子芯和卷裝在該定子芯上的定子線圈，通過將該定子芯在內嵌狀態下收納於上述周壁部，該定子被保持在上述外殼中；該轉子被軸支承在上述負荷側端框架和上述負荷相反側端框架上，能夠旋轉地被配設在上述定子的內周側；以及 逆變器裝置，其夾設逆變器冷卻器地被一體地組裝到上述旋轉電機的負荷相反側，將直流電力變換為交流電力， 上述負荷相反側端框架具備:平板狀的基部；筒狀的負荷相反側軸承部，從面對上述轉子的上述基部的表面的中央側沿軸向突出設置，收納、保持被安裝在該轉子的旋轉軸的負荷相反側端部的負荷相反側軸承；以及環狀的第I凸緣部，從上述基部的表面的外周緣部沿軸向突出設置，與上述周壁部的負荷相反側端面相接。
2.根據權利要求1所述的機電一體型組件，其特徵在於， 上述負荷相反側端框架具有在周向上配設的一個以上的負荷相反側肋，該負荷相反側肋在上述基部的表面的上述負荷相反側軸承部與上述第I凸緣部之間，分別以規定的突出高度沿徑向延伸設置。
3.根據權利要求2所述 的機電一體型組件，其特徵在於， 上述定子線圈由被卷繞在上述定子芯的各個齒上的多個集中卷繞線圈構成， 上述負荷相反側肋中的每一個在周向相鄰的上述集中卷繞線圈間通過並沿徑向延伸。
4.根據權利要求2所述的機電一體型組件，其特徵在於， 上述負荷相反側肋由內周側肋和外周側肋構成，該內周側肋位於上述負荷相反側軸承部與上述定子線圈之間；該外周側肋位於上述定子線圈與上述第I凸緣部之間。
5.根據權利要求1~4中任一項所述的機電一體型組件，其特徵在於， 上述逆變器冷卻器具備:冷卻框架，將逆變器裝載面朝向軸向外側地被安裝在上述負荷相反側端框架上，與該負荷相反側端框架配合地形成逆變器冷卻室；以及多個流路用肋，分別以在徑向分離的方式沿周向延伸設置在上述逆變器冷卻室內，在徑向配設多個，在上述逆變器冷卻室內形成逆變器側冷卻介質流路。
6.根據權利要求5所述的機電一體型組件，其特徵在於， 上述負荷相反側端框架具有環狀的第2凸緣部，該環狀的第2凸緣部從上述基部的背面的外周緣部沿軸向突出設置，構成上述逆變器冷卻室的外周壁。
7.根據權利要求6所述的機電一體型組件，其特徵在於， 上述負荷相反側端框架具有環狀的第3凸緣部，該環狀的第3凸緣部從上述基部的背面的內周部沿軸向突出設置，構成上述逆變器冷卻室的內周壁。
8.根據權利要求6或7所述的機電一體型組件，其特徵在於， 上述多個流路用肋分別被形成在上述冷卻框架的與上述基部的背面相對的面， 上述多個流路用肋中的至少I個流路用肋形成為比上述基部的背面同上述冷卻框架的與該基部相對的面之間的距離低的延伸高度，其餘的流路用肋形成為與上述基部的背面相接的延伸高度，加強用肋以與上述延伸高度低的流路用肋相對的方式沿周向延伸設置在上述基部的背面，閉塞該基部的背面與該延伸高度低的流路用肋之間的間隙。
9.根據權利要求8所述的機電一體型組件，其特徵在於， 上述加強用肋比相對的上述延伸高度低的流路用肋形成得厚。
10.根據權利要求8所述的機電一體型組件，其特徵在於， 上述加強用肋形成為，其厚度趨向相對的上述延伸高度低的流路用肋而逐漸變薄，且延伸端部的厚度成為相對的上述延伸高度低的流路用肋的厚度的前端變細狀。
11.根據權利要求6或7所述的機電一體型組件，其特徵在於， 上述多個流路用肋分別被形成在上述基部的背面。
12.根據權利要求5~11中任一項所述的機電一體型組件，其特徵在於， 該機電一體型組件還具有被形成在上述周壁部的內部的旋轉電機側製冷劑通路，連通路形成在上述基部和第I凸緣部，以連通上述逆變器側製冷劑通路和上述旋轉電機側製冷劑通路。
【文檔編號】H02K5/20GK103814515SQ201280045691
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年8月10日 優先權日:2011年9月20日
【發明者】深山義浩, 守田正夫 申請人:三菱電機株式會社