旋轉(zhuǎn)電的制造方法
【專利摘要】便于旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)部的布線鋪設(shè)。該旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括：至少一個布線端子臺(22)，其中連接從纏繞部分(29)引出的多個電纜；布線單元框架(21)，其設(shè)置在電動機(jī)主體框架(11)的一端側(cè)，其中固定布線端子臺(22)。所述多個電纜包括粗度不同的電纜。布線端子臺(22)以包含所述多個電纜中的至少一個最粗電纜的高速用電纜(26)在布線單元框架(21)的徑向方向上布線在最外周側(cè)的方式連接所述多個電纜。另外，布線端子臺(22)以包含所述多個電纜中的比高速用電纜(26)細(xì)的至少一個電纜的低速用電纜(27)在布線單元框架(21)的徑向方向上布線在基本上中心位置的方式連接所述多個電纜。
【專利說明】旋轉(zhuǎn)電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]所公開的實(shí)施方式涉及旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻(xiàn)I描述了一體地包括發(fā)動機(jī)主體部和用于切換發(fā)動機(jī)主體部的繞組的繞組切換單元的發(fā)動機(jī)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)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]盡管專利文獻(xiàn)I沒有清楚地描述，但在一體地包括繞組切換單元的發(fā)動機(jī)中，將發(fā)動機(jī)主體部的繞組和繞組切換單元彼此連接的布線等在發(fā)動機(jī)內(nèi)部四處鋪設(shè)。特別地，如果要通過使用繞組切換單元在低速區(qū)域中得到大扭矩并且要能在高速區(qū)域中進(jìn)行操作，則由多個繞組端部制成的相對粗的高速布線和由單個繞組端部制成的相對細(xì)的低速布線被四處鋪設(shè)。如果如上將在四處鋪設(shè)具有不同粗度的布線，則根據(jù)布線的粗度，鋪設(shè)的靈活性是不同的。然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，沒有針對布線的鋪設(shè)做出特別設(shè)計。
[0008]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便于鋪設(shè)布線的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
[0009]解決問題的手段
[0010]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(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括:圓柱形外殼；定子，其設(shè)置在所述外殼內(nèi)部；環(huán)形布線組，其設(shè)置在所述定子的一端側(cè)并且包括在周向上鋪設(shè)的所述定子的繞組的端部；至少一個端子臺，從所述環(huán)形布線組引出的多個布線連接至該至少一個端子臺；端子臺固定構(gòu)件，其設(shè)置在所述外殼的一端側(cè)，所述端子臺固定于所述端子臺固定構(gòu)件，其中，所述多個布線包括粗度不同的布線；所述端子臺以包括所述多個布線中的至少一個最粗第一布線的第一布線組布線在所述端子臺固定構(gòu)件的徑向上最外周側(cè)這種方式連接所述多個布線。
[0011]發(fā)明效果
[0012]根據(jù)本發(fā)明，有助于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的布線鋪設(shè)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是示出其中針對各主要構(gòu)成部件分解根據(jù)實(shí)施方式的電動機(jī)的狀態(tài)的整個外觀的透視圖。
[0014]圖2是當(dāng)從圖1中的箭頭A-A線看時處于組裝狀態(tài)的電動機(jī)的軸向側(cè)面剖視圖。
[0015]圖3是當(dāng)從圖2中的箭頭B-B線剖面看時布線單元的平面圖。
[0016]圖4是當(dāng)從圖2中的箭頭C-C線剖面看時切換控制單元的平面圖。[0017]圖5是當(dāng)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。
[0018]圖6是當(dāng)從圖5中的箭頭E-E線剖面看時切換控制單元框架的側(cè)面剖視圖。
[0019]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(yīng)于圖6的側(cè)面剖視圖。
[0020]圖8是當(dāng)繞組用端子臺固定到水冷冷卻室時電動機(jī)的對應(yīng)于圖2的側(cè)面剖視圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0021 ] 以下，將通過參照附圖描述實(shí)施方式。
[0022]圖1是示出其中針對各主要構(gòu)成部件分解根據(jù)實(shí)施方式的電動機(jī)的狀態(tài)的整個外觀的透視圖，圖2是當(dāng)從圖1中的箭頭A-A線看時處于組裝狀態(tài)的電動機(jī)的軸向側(cè)面剖視圖。例如，圖示示例中的電動機(jī)是被應(yīng)用于電動汽車的驅(qū)動發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)電動機(jī)。在圖2中，為了避免圖示復(fù)雜，省略了電纜等布線。
[0023]在圖1和圖2中，電動機(jī)100具有電動機(jī)主體1、布線單元2、切換控制單元3和蓋部4。電動機(jī)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(cè)(圖1中的左下側(cè)和圖2中的左側(cè))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(cè)(圖1中的右上側(cè)和圖2中的右側(cè))的軸向端部。堆疊次序是電動機(jī)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(jī)100構(gòu)成基本上圓柱形的組件。
[0024]電動機(jī)主體I具有電動機(jī)主體框架11、輸出軸12、其中嵌入永磁體的轉(zhuǎn)子13、具有繞組的定子14、旋變器15。電動機(jī)主體框架11通常通過具有基本上圓柱形的形狀構(gòu)成并且其一側(cè)(圖1中的左下側(cè)和圖2中的左側(cè))的軸向端部被封閉壁Ila密封并且另一側(cè)(圖1中的右上側(cè)和圖2中的右側(cè))的軸向端部開口。在這個實(shí)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(cè)的軸向端部。此外，支承壁Ilb設(shè)置在電動機(jī)主體框架11內(nèi)部的接近開口側(cè)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(zhuǎn)地支承。此外，在這個電動機(jī)主體框架11的外周側(cè)壁Ild內(nèi)部，在整個外周設(shè)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(xì)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(jī)主體I產(chǎn)生的熱。
[0025]在這個實(shí)施方式中的電動機(jī)100的示例中，其中嵌入永磁體的轉(zhuǎn)子13被構(gòu)造成具有基本上柱形的形狀,并且同軸地固定到電動機(jī)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(gòu)造成具有圓柱形形狀并且以環(huán)繞其中嵌入永磁體的轉(zhuǎn)子13的外周側(cè)這種布置固定于電動機(jī)主體框架11的內(nèi)周表面。如上所述，輸出軸12 —側(cè)(圖1中的左下側(cè)和圖2中的左側(cè))的端部通過穿透電動機(jī)主體框架11的封閉壁Ila而突出，而另一側(cè)(圖1中的右上側(cè)和圖2中的右側(cè))的端部被容納在電動機(jī)主體框架11內(nèi)部。在這個輸出軸12另一側(cè)的端部，設(shè)置用于檢測輸出軸12的旋轉(zhuǎn)速度或旋轉(zhuǎn)位置的旋變器15。
[0026]如上構(gòu)造的電動機(jī)主體I是三相AC同步發(fā)動機(jī)，其通過向具有繞組的定子14供應(yīng)三相AC電力，可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動其中嵌入永磁體的轉(zhuǎn)子13和輸出軸12，并且可用旋變器15檢測轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)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(yīng)的三個繞組構(gòu)成。如果只向這些繞組中的一個供應(yīng)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(qū)動電動機(jī)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(yīng)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(jī)100中可產(chǎn)生較大的扭矩，這是低速驅(qū)動的適用狀態(tài)。
[0027]切換控制單元3是對針對外部供應(yīng)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(yīng)端子、切換控制單元3、用于通過最佳地鋪設(shè)電纜連接電動機(jī)主體I的這兩組繞組的電纜的單元。
[0028]圖3是當(dāng)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。
[0029]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(jī)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(jī)主體框架11的一側(cè)(圖1中的左下側(cè)、圖2中的左側(cè)、圖3中的深度側(cè))的軸向端部具有屏蔽壁21b，相對側(cè)(圖1中的右上側(cè)、圖2中的右側(cè)、圖3中的前側(cè))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。
[0030]繞組用端子臺22整體由模制樹脂構(gòu)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(jié)部22b?；_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(jié)部22b被布置成沿著基臺部22a的寬度方向上的一側(cè)(圖2和圖3中的上側(cè))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(cè)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(cè)作為屏蔽壁21b的弦。此外，連結(jié)部22b位于更靠近基臺部22a中的屏蔽壁21b的外周側(cè)的一側(cè)。
[0031]在不是連接到連結(jié)部22b的基臺部22a的上表面上，六個端子結(jié)合部22c在其長度方向上以相等或不等的間隔設(shè)置。略微較高的分隔壁22d設(shè)置在相鄰的兩個端子結(jié)合部22c之間。此外，在連結(jié)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(shè)置(參見隨后將描述的圖4)。位于相同長度位置的端子結(jié)合部22c和連接部22e通過設(shè)置在基臺部22a和連結(jié)部22b內(nèi)部的金屬匯流條22f彼此電連接。
[0032]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(cè)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(jié)合部23a在其長度方向上以相等或不等的間隔設(shè)置。這三個電源結(jié)合部23a通過外部電源電纜25連接到未示出的外部逆變器。
[0033]在布線單元框架21的屏蔽壁21b的中心位置，設(shè)置屏蔽板24，屏蔽板24的外徑略大于設(shè)置在電動機(jī)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(shè)置在屏蔽板24外周側(cè)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(cè)的位置設(shè)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(dǎo)到布線單元框架21中。
[0034]然后，在設(shè)置在繞組用端子臺22的基臺部22a上的六個端子結(jié)合部22c中，圖3中這些結(jié)合部中左側(cè)的三個分別是用作高速用電纜26的結(jié)合端子的結(jié)合部，圖3右側(cè)的另外三個結(jié)合部分別是用作低速用電纜27的結(jié)合端子的結(jié)合部。連結(jié)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(yīng)的長度方向上的兩個部分。設(shè)置在端子臺23上的三個電源結(jié)合部23a是分別用作電源用電纜28的結(jié)合端子的結(jié)合部。結(jié)合部中的每個通過緊固螺栓等結(jié)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(yīng)于三相AC的U、V和W相中的每個。
[0035]電源用電纜28是未示出的外部逆變器供應(yīng)的用于驅(qū)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(qū)動時連接到設(shè)置在以上的電動機(jī)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(qū)動時連接到設(shè)置在以上的電動機(jī)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。
[0036]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(jī)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(jī)主體I中。插入電動機(jī)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(jī)主體框架11的內(nèi)周側(cè)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)。
[0037]當(dāng)從圖3中的剖面看時(未具體示出)，這個電動機(jī)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(jī)主體框架11的外周側(cè)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(shè)成以相對小的曲率(大曲率半徑)進(jìn)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(shè)成以相對大的曲率(小曲率半徑)進(jìn)入布線路徑。
[0038]這里，基臺部22a的上表面上的相鄰兩個端子結(jié)合部22c之間的分隔壁22d設(shè)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(rèn)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(cè)布線并且最細(xì)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。
[0039]圖4是當(dāng)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。
[0040]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(jī)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(cè)(圖1中的左下側(cè)、圖2中的左側(cè)、圖4中的深度側(cè))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(cè)、圖2中的右側(cè)、圖4中的前側(cè))的軸向端部開口。水冷冷卻室35被設(shè)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(dāng)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(jié)部22b穿透上面沒有設(shè)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(xì)描述水冷冷卻室35的結(jié)構(gòu)。
[0041]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(cè)的位置處的上表面壁35a和水冷冷卻室35的遠(yuǎn)離開放口 31a —側(cè)(圖2中右側(cè)的壁表面和圖4中前側(cè)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(cè)(圖2中的右側(cè)和圖4中的前側(cè))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(shè)蓋部4 一側(cè)是上側(cè)并且電動機(jī)主體I 一側(cè)是下側(cè)。二極管模塊32與連結(jié)部22b頂端的六個連接部22e進(jìn)行連接，連結(jié)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(jié)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(jié)部22b、二極管模塊32和IGBT模塊33接觸設(shè)置在切換控制單元框架31上的構(gòu)成水冷冷卻室35的構(gòu)件，以吸收熱。
[0042]圖5是當(dāng)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(dāng)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(cè)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(cè)面剖面。在這些圖5和圖6中，水冷冷卻室35由密封空間構(gòu)成，所述密封空間的各側(cè)被切換控制單元框架31的外周側(cè)表面上的一部分環(huán)繞，除了朝向布線單元2側(cè)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(cè)的下表面壁35b和軸向方向上相對側(cè)的上表面壁35a夾住的內(nèi)壁部31b之外。在這個實(shí)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。
[0043]此外，在水冷冷卻室35內(nèi)部，設(shè)置分隔壁部35c，分隔壁部35c在開放口 31a的相對側(cè)(圖2和圖5中的下側(cè))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(cè)的夾住分隔壁部35c的兩個位置)處的外周側(cè)壁分別開口，噴嘴37和38分別設(shè)置成是連通的。在這個實(shí)施方式的示例中，圖5中左側(cè)的噴嘴37用作供給口噴嘴37，將冷卻水供應(yīng)到水冷冷卻室35中，而圖5中右側(cè)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)。
[0044]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(cè)(也就是說，基本上U形的彎曲側(cè))的流動通道寬度大于設(shè)置有供給口噴嘴37和排出口噴嘴38側(cè)(也就是說，基本上U形的兩個端部側(cè))的流動通道寬度。也就是說，形成為使得流動通道寬度從兩個噴嘴37和38側(cè)朝向流動通道深度側(cè)擴(kuò)大。具體地，在通過分隔壁部35c分隔的區(qū)域中，形成為使得流動通道寬度從噴嘴37和38側(cè)朝向開放口 31a側(cè)擴(kuò)大。
[0045]此外，在水冷冷卻室35內(nèi)部，多個整流翼片35d設(shè)置在布線單元2側(cè)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(dá)到?jīng)]有到達(dá)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(shè)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，形成為使得流動通道寬度從噴嘴37和38側(cè)朝向開放口 31a側(cè)擴(kuò)大，因此，設(shè)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。
[0046]此外，在水冷冷卻室35內(nèi)部，設(shè)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(shè)置成不干擾這些附接部35e的布置。附接部35中的每個被設(shè)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(jié)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，與流動通道寬度大的開放口 31a側(cè)的區(qū)域中相比，在流通通道寬度小的噴嘴37和38側(cè)的區(qū)域(圖2和圖5中下側(cè)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(cè)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(cè)的區(qū)域中。
[0047]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(jié)部22b使其側(cè)部的平坦表面與水冷冷卻室35的開放口 31a側(cè)的內(nèi)壁部31b接觸。結(jié)果，即使大電流流過設(shè)置在連結(jié)部22b內(nèi)部的匯流條22f并且整個連結(jié)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(dāng)電流流動時產(chǎn)生熱的構(gòu)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(shè)置在電動機(jī)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(jìn)行鋪設(shè)并且連接到控制電路板34。
[0048]看如上構(gòu)造的整個電動機(jī)100，電動機(jī)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(jié)。其中，包括具有繞組的定子14的電動機(jī)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(shè)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(jī)主體I和切換控制單元3低得多。結(jié)果，布線單元2用作絕緣室，阻斷從電動機(jī)主體I到切換控制單元3的熱傳遞。
[0049]如上，電動機(jī)主體框架11對應(yīng)于各權(quán)利要求中描述的外殼,插入電動機(jī)主體I的高速用電纜26和低速用電纜27的纏繞部分29對應(yīng)于各權(quán)利要求中描述的環(huán)形布線組，高速用電纜26和低速用電纜27對應(yīng)于各權(quán)利要求中描述的多個布線，繞組用端子臺22對應(yīng)于各權(quán)利要求中描述的端子臺，布線單元框架21對應(yīng)于各權(quán)利要求中描述的端子臺固定構(gòu)件，高速用電纜26對應(yīng)于各權(quán)利要求中描述的第一布線和第一布線組,整個電動機(jī)100對應(yīng)于各權(quán)利要求中描述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。此外，低速用電纜27對應(yīng)于各權(quán)利要求中描述的第二布線和第二布線組，較靠近繞組用端子臺22的插入孔21c對應(yīng)于各權(quán)利要求中描述的第一開口，遠(yuǎn)離繞組用端子臺22的插入孔21d對應(yīng)于各權(quán)利要求中描述的第二開口，輸出軸12對應(yīng)于各權(quán)利要求中描述的軸,連通孔21e對應(yīng)于各權(quán)利要求中描述的第三開口。
[0050]如上所述，根據(jù)這個實(shí)施方式的電動機(jī)11，其中繞組的端部在周向上鋪設(shè)的纏繞部分29設(shè)置在具有繞組的定子14的一端側(cè)，從這個纏繞部分29引出的多個高速用電纜26和多個低速用電纜27連接到設(shè)置在布線單元框架21上的繞組用端子臺22。
[0051 ] 這里，從纏繞部分29引出的多個高速用電纜26和多個低速用電纜27可包括具有不同粗度的電纜。在這種情況下，鋪設(shè)的靈活性根據(jù)電纜粗度是不同的，因?yàn)榇值母咚儆秒娎|26具有高彎曲剛性，不能使布線路徑的曲率大，但因?yàn)榧?xì)的低速用電纜27具有低彎曲剛性，所以能使布線路徑的曲率更大。
[0052]因此，在這個實(shí)施方式中，繞組用端子臺22以包括至少一個最粗電纜的高速用電纜26在布線單元框架21的徑向方向上布線在最外周側(cè)的方式連接多個電纜。結(jié)果，從高速用電纜26的纏繞部分29到繞組用端子臺22的布線路徑的曲率可被盡可能抑制，可容易地鋪設(shè)作為最粗布線的高速用電纜26。因此，有助于鋪設(shè)布線。
[0053]此外，因?yàn)闆]有執(zhí)行不合理的鋪設(shè)，所以可防止電纜等的斷開，因?yàn)殡娎|的適應(yīng)性提高，所以可有利地得到電動機(jī)100的尺寸減小。
[0054]此外，根據(jù)這個實(shí)施方式，繞組用端子臺22以包括至少一個比高速用電纜26細(xì)的電纜的低速用電纜27在布線單元框架21的徑向方向上布線在基本中心位置的方式連接多個電纜。結(jié)果，從低速用電纜27的纏繞部分29到繞組用端子臺22的布線路徑的曲率變得比高速用電纜26的大，但因?yàn)榈退儆秒娎|27是比高速用電纜26細(xì)的電纜并且具有低彎曲剛性，所以可容易地執(zhí)行鋪設(shè)。
[0055]此外，在電動機(jī)100中，旋變器15設(shè)置在輸出軸12的端部以檢測輸出軸12的旋轉(zhuǎn)速度或旋轉(zhuǎn)位置，但這個旋變器15布置在布線單元框架21的中心位置附近。因此，通過將相對細(xì)的低速用電纜27在布線單元框架21的徑向方向上鋪設(shè)在基本中心位置，可保持來自電纜的噪聲的影響低，可抑制旋變器15的檢測精度的劣化。
[0056]此外，因?yàn)榇值母咚儆秒娎|26和細(xì)的低速用電纜27被分成各個布線組并且進(jìn)行鋪設(shè)，布線被依次安置，有助于連接工作。
[0057]此外，根據(jù)這個實(shí)施方式，繞組用端子臺22以高速用電纜26和低速用電纜27彼此相鄰布線的方式連接多個電纜。結(jié)果，如其中定子14的繞組中的兩個繞組和切換控制單兀3在像第一實(shí)施方式中一樣一體地包括切換控制單兀3的電動機(jī)100中連接的情況一樣，當(dāng)高速用電纜26和低速用電纜27 —起經(jīng)歷連接處理時的便利度可提高。
[0058]此外，根據(jù)這個實(shí)施方式，從纏繞部分29引出的高速用電纜26和低速用電纜27通過設(shè)置在布線單元框架21中的兩個插入孔21c和21d插入并且在與布線單元框架21的纏繞部分29相對側(cè)連接到繞組用端子臺22。以此方式，通過分別通過不同的插入孔21c和21d插入高速用電纜26和低速用電纜27并且進(jìn)行布線，可以聚集同種類型的電纜組的多個電纜，更有效地將電纜依次安置。此外，與其中所有電纜通過其插入的單個大插入孔設(shè)置在布線單元框架21中的情況相比，通過設(shè)置兩個插入孔21c和21d，在插入孔21c和21d中的每個之間形成肋21f (參見圖3)，布線單元框架21的強(qiáng)度可提高。
[0059]此外，根據(jù)這個實(shí)施方式，通過在布線單元框架21的屏蔽壁21b上設(shè)置屏蔽板24，防止旋變器15受來自電纜的噪聲影響，能可靠地防止旋變器15的檢測精度劣化。
[0060]此外，根據(jù)這個實(shí)施方式，在繞組用端子臺22的布線連接側(cè)的區(qū)域中，鋪設(shè)從纏繞部分29引出的多個電纜。因此，在這個實(shí)施方式中，連通孔21e設(shè)置在布線單元框架21的繞組用端子臺22的布線連接側(cè)的相對側(cè)的區(qū)域中，要連接到旋變器15的用于旋變器的布線通過這個連通孔21e插入。結(jié)果，旋變器的布線可被鋪設(shè)成遠(yuǎn)離多個電纜，可抑制來自電纜的噪聲的影響。
[0061]在以上實(shí)施方式中，繞組用端子臺22通過聚集成一組的方式進(jìn)行設(shè)置，但本發(fā)明不限于此。例如，可設(shè)置與高速用電纜26和低速用電纜27中的每個分別對應(yīng)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(jìn)行設(shè)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(xì)或者可使低速用電纜27中的任一個粗于較細(xì)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(xì)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。
[0062]在設(shè)置在切換控制單元框架31中的水冷冷卻室35中，在以上實(shí)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(yīng)于圖6的圖7中所示，關(guān)于當(dāng)從側(cè)表面方向看時的流動通道寬度，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(cè)的流動通道寬度W2變得小于噴嘴37和38側(cè)的流動通道寬度Wl的方式彼此傾斜。也就是說，以流動通道的深度從噴嘴37和38側(cè)向著流動通道深度側(cè)變窄的方式，形成流動通道的形狀。通過如上地形成流動通道形狀，可保持流動通道截面面積基本上恒定，而當(dāng)從圖5中的平面方向看時的流動通道寬度從噴嘴37和38側(cè)向著流動通道深度側(cè)擴(kuò)大。結(jié)果，因?yàn)榭杀３掷鋮s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(jié)果，冷卻性能可進(jìn)一步提高。
[0063]此外，具有以上構(gòu)造的水冷冷卻室35還可應(yīng)用于除了以上的切換控制單元3和電動機(jī)100之外的那些并且可例如應(yīng)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(shè)置在從上表面壁35a突出達(dá)到?jīng)]有到達(dá)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(shè)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。
[0064]如對應(yīng)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(cè)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(jìn)一步提高冷卻效率。此外，在布線單元2側(cè)的構(gòu)件之中，只使端子臺22和23的樹脂部分的平坦表面與水冷冷卻室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(gòu)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(gòu)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(gòu)造。
[0065]電動機(jī)主體框架11和布線單元框架21被構(gòu)造為單獨(dú)的本體，但不限于此。例如，盡管未具體示出，但電動機(jī)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(jìn)入電動機(jī)主體框架11的內(nèi)部，封閉壁Ila需要被構(gòu)造為單獨(dú)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(jī)主體I和布線單元2不一定必須相鄰地連結(jié)，例如，與輸出軸12連結(jié)的制動單元等可布置在它們之間并且與它們連結(jié)。此外，在電動機(jī)主體I中，布線單元2和切換控制單元3被布置成連結(jié)到輸出軸12突出側(cè)的相對側(cè)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(jié)到電動機(jī)主體I的輸出軸12突出側(cè)的軸向端部。在這種情況下，應(yīng)該構(gòu)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。
[0066]此外，在以上實(shí)施方式中，其中旋轉(zhuǎn)電機(jī)是電動機(jī)的情況被作為示例說明，但不限于此，本發(fā)明還可應(yīng)用于其中旋轉(zhuǎn)電機(jī)是發(fā)電機(jī)的情況。
[0067]此外，在以上實(shí)施方式中，分別地制造作為反負(fù)載側(cè)支架的支承壁Ilb和布線單元2,但例如,可如此構(gòu)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(gòu)造，使得布線單元2設(shè)置在反負(fù)載側(cè)支架上。結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)電動機(jī)100的進(jìn)一步尺寸減小。
[0068]此外，除了上述那些之外，可以適于使用的方式組合實(shí)施方式和方法的各種變形例。
[0069]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(shí)現(xiàn)。
[0070]符號說明
[0071]I 電動機(jī)主體
[0072]2 布線單元
[0073]3 切換控制單元
[0074]4 蓋部
[0075]11 電動機(jī)主體框架(外殼)
[0076]Ile冷卻水通道
[0077]12 輸出軸(軸)
[0078]13 轉(zhuǎn)子
[0079]14 定子
[0080]15 旋變器
[0081]21 布線單元框架(端子臺固定構(gòu)件)
[0082]21c插入孔(第一開口)
[0083]21d插入孔(第二開口)
[0084]2Ie連通孔(第三開口)
[0085]22 繞組用端子臺(端子臺)
[0086]22b連結(jié)部
[0087]22f匯流條
[0088]23 電源用端子臺
[0089]24 屏蔽板
[0090]25 外部電源電纜
[0091]26 高速用電纜(多個布線、第一布線、第一布線組)
[0092]27 低速用電纜(多個布線、第二布線、第二布線組)
[0093]28 電源用電纜[0094]29纏 繞部分(環(huán)形布線組)
[0095]31切換控制單元框架
[0096]31a開放口
[0097]31b內(nèi)壁部
[0098]32二極管模塊
[0099]33IGBT 模塊
[0100]34控制電路板
[0101]35水冷冷卻室
[0102]35a上表面壁
[0103]35b下表面壁
[0104]35c分隔壁部
[0105]35d整流翼片
[0106]35e附接部
[0107]37供給口噴嘴
[0108]38排出口噴嘴
[0109]100電動機(jī)(旋轉(zhuǎn)電機(jī))
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括: 圓柱形外殼； 定子，其設(shè)置在所述外殼內(nèi)部； 環(huán)形布線組，其設(shè)置在所述定子的一端側(cè)并且包括在周向上鋪設(shè)的所述定子的繞組的端部； 至少一個端子臺，從所述環(huán)形布線組弓I出的多個布線連接至該至少一個端子臺； 端子臺固定構(gòu)件，其設(shè)置在所述外殼的一端側(cè)，所述端子臺固定于所述端子臺固定構(gòu)件，其中， 所述多個布線包括粗度不同的布線； 所述端子臺以包括所述多個布線中的至少一個最粗第一布線的第一布線組布線在所述端子臺固定構(gòu)件的徑向上最外周側(cè)這種方式連接所述多個布線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中， 所述端子臺以包括所述多個布線中的比所述第一布線細(xì)的至少一個第二布線的第二布線組布線在所述端子臺固定構(gòu)件的徑向上大致中央位置這種方式連接所述多個布線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中， 所述端子臺以所述第一布線組和所述第二布線組彼此相鄰地布線這種方式連接所述多個布線。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中， 所述端子臺固定構(gòu)件包括第一開口和第二開口，所述第一布線組貫插在所述第一開口中，所述第二布線組貫插在所述第二開口中； 所述端子臺在與所述端子臺固定構(gòu)件的所述環(huán)形布線組相對的一側(cè)連接從所述環(huán)形布線組引出并且分別貫插在所述第一開口和所述第二開口中的所述第一布線組和所述第二布線組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)還包括: 軸，其可旋轉(zhuǎn)地支承在所述外殼內(nèi)部； 旋變器，其設(shè)置在所述軸的一端側(cè)，其中， 所述端子臺固定構(gòu)件在靠近所述旋變器的徑向上大致中央位置具有屏蔽板，所述屏蔽板被構(gòu)造成屏蔽所述布線產(chǎn)生的噪聲。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中， 所述端子臺固定構(gòu)件在與所述端子臺的布線連接側(cè)相反一側(cè)的區(qū)域中具有第三開口，連接到所述旋變器的旋變器用布線貫插在所述第三開口中。
【文檔編號】H02K5/22GK103918166SQ201180074767
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月10日
【發(fā)明者】永尾光格, 井上岳司, 長尾敏男 申請人:株式會社安川電機(jī)