旋转电机及使用该旋转电机的车轮制造技术

一种旋转电机(500)，包括：励磁元件(510)，该励磁元件具有包括多个磁极的磁体部(512)；电枢(520)，该电枢具有多相的电枢绕组(521)；以及电力转换器(600)，该电力转换器电连接到电枢绕组。另外，旋转电机(500)包括：多个电气部件(532)，该多个电气部件构成电力转换器；以及外壳构件(531)，该外壳构件具有设置于由磁体部和电枢绕组构成的磁路部的径向内侧的筒状部(WA1、549)，并且供多个电气部件安装，在筒状部设置有供制冷剂流通的制冷剂通路(545)，在外壳构件的筒状部的径向内侧，沿着该筒状部在周向上配置有多个电气部件。在周向上配置有多个电气部件。在周向上配置有多个电气部件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转电机及使用该旋转电机的车轮
相关申请的援引
[0001]本申请以2018年7月25日申请的日本专利申请号2018
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139846号专利和2019年7月16日申请的日本专利申请号2019
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131489号专利为基础，此处援引其记载内容。


[0002]本说明书的公开涉及旋转电机及使用该旋转电机的车轮。

技术介绍

[0003]例如，专利文献1公开了使用外转子式旋转电机的轮内马达。在这种轮内马达中，具有定子和转子的外转子式电动机收容在轮内，定子固定到轮内侧的内框架，并且转子支承成与轮一体地旋转。并且，内框架以包围轴的方式环状地设置，构成为在内框架与轴之间夹设有轴承。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1：日本专利特开2013
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176202号公报

技术实现思路

[0005]例如在将旋转电机用作动力源的电动车辆中，要求能够实现高效率化并且小型化的旋转电机，认为对于该要求还存在技术上改善的余地。
[0006]本公开是鉴于上述情况作出的，其目的在于提供一种能实现高效率化且小型化的旋转电机及使用该旋转电机的车轮。
[0007]本说明书公开的多个方式采用互相不同的技术手段来实现各个目的。参照后续详细的说明和附图，可以更明确本说明书公开的目的、特征和效果。
[0008]方式1是一种旋转电机，包括：励磁元件，上述励磁元件具有包括极性在周方向上交替的多个磁极的磁体部；电枢，上述电枢具有多相的电枢绕组；以及电力转换器，上述电力转换器与上述电枢绕组电连接，上述励磁元件及上述电枢中的任一个与旋转轴一起旋转，包括：多个电气部件，上述多个电气部件构成上述电力转换器；以及外壳构件，上述外壳构件具有设置在由上述磁体部和上述电枢绕组构成的磁路部的径向内侧的筒状部，并且供上述多个电气部件安装，在上述筒状部设置有使制冷剂流通的制冷剂通路，在上述外壳构件的上述筒状部的径向内侧，沿着该筒状部在周向上配置有上述多个电气部件。
[0009]在上述结构中，在由磁体部及电枢绕组构成的磁路部的径向内侧配置有外壳构件的筒状部，并且在该筒状部形成有使制冷剂流通的制冷剂通路。另外，在筒状部的径向内侧，沿着该筒状部在周向上配置有多个电气部件。由此，能够以在旋转电机的径向上层叠的
方式配置磁路部、冷却部、电力转换器，能够实现轴向上的尺寸的缩小化，并且能够实现高效的部件配置。另外，能够对构成电力转换器的多个电气部件高效地进行冷却。其结果是，在旋转电机中，能实现高效率且小型化。
[0010]根据方式2，在方式1中，上述多个电气部件为将由于通电而发热的发热部件收容于收容壳体内而成的多个电气模块，上述电气模块以与上述筒状部的内周面接触的状态设置。
[0011]在上述结构中，多个电气部件构成为包括发热部件的电气模块。而且，电气模块以与筒状部的内周面接触的状态设置，由此，电气模块中的热量传递至筒状部，并且通过在该筒状部的热交换，电气模块被适当地冷却。
[0012]根据方式3，在方式1中，上述多个电气部件是将由于通电而发热的发热部件收容于收容壳体内而成的多个电气模块，上述多个电气模块包括具有作为上述发热部件的半导体开关元件的开关模块，上述开关模块以与上述筒状部的内周面接触的状态设置。
[0013]在上述结构中，多个电气部件构成为包括具有作为发热部件的半导体开关元件的开关模块。而且，开关模块以与筒状部的内周面接触的状态设置，由此，开关模块中的热量传递至筒状部，并且通过在该筒状部进行热交换，开关模块被适当地冷却。
[0014]根据方式4，在方式3中，上述电力转换器具有：针对上述电枢绕组的每相设置的上臂开关和下臂开关的串联连接体；以及分别与每相的上述串联连接体并联连接的电容器，上述开关模块具有构成上述上臂开关和上述下臂开关的上述半导体开关元件和上述电容器以作为上述发热部件，并且具有使制冷剂从上述制冷剂通路流入模块内部来对上述半导体开关元件和上述电容器进行冷却的冷却装置，在上述开关模块中，夹着上述半导体开关元件在两侧分别配置有构成上述冷却装置的冷却器，并且在上述半导体开关元件两侧的上述冷却器中的至少一个冷却器处，在与上述半导体开关元件相反的一侧配置有上述电容器。
[0015]根据上述结构，在开关模块中，通过在半导体开关元件的两侧分别配置冷却器，能够提高对半导体开关元件的冷却性能。另外，不仅是半导体开关元件，电容器也设置在冷却器的附近，因此，也能够提高电容器的冷却性能。
[0016]根据方式5，在方式3中，上述电力转换器包括针对上述电枢绕组的每相设置的上臂开关和下臂开关的串联连接体、对上述上臂开关和上述下臂开关进行驱动的驱动电路、以及分别与每相的上述串联连接体并联连接的电容器，上述开关模块包括构成上述上臂开关和上述下臂开关的上述半导体开关元件、上述驱动电路以及上述电容器，以作为上述发热部件，并且包括使制冷剂从上述制冷剂通路流入模块内部来对上述半导体开关元件和上述电容器进行冷却的冷却装置，在上述开关模块中，夹着上述半导体开关元件在两侧分别配置有构成上述冷却装置的冷却器，并且在上述半导体开关元件两侧的上述冷却器中的一个冷却器处，在与上述半导体开关元件相反的一侧配置有上述驱动电路，在另一个冷却器处，在与上述半导体开关元件相反的一侧配置有上述电容器。
[0017]根据上述结构，在开关模块中，通过在半导体开关元件的两侧分别配置冷却器，能够提高对半导体开关元件的冷却性能。另外，不仅是半导体开关元件，驱动电路以及电容器也设置在冷却器的附近，因此，对于这些驱动电路和电容器也能够提高冷却性能。
[0018]根据方式6，在方式2或3中，上述电气模块具有冷却装置，该冷却装置使制冷剂从
上述制冷剂通路流入模块内部而冷却上述发热部件。
[0019]根据上述结构，制冷剂从制冷剂通路流入电气模块内，并且通过冷却装置来冷却发热部件。在这种情况下，电气模块除了在筒状部中进行热交换之外，还通过在冷却装置中进行热交换而被冷却。由此，能够提高电气模块的冷却效果。
[0020]根据方式7，在方式2至6的任一个方式中，上述多个电气模块包括具有作为上述发热部件的半导体开关元件的开关模块、以及具有作为上述发热部件的平滑电容器的电容器模块，上述开关模块及上述电容器模块以与上述筒状部的内周面接触的状态设置。
[0021]在上述结构中，多个电气模块包括具有半导体开关元件的开关模块、以及具有平滑电容器的电容器模块。而且，开关模块和电容器模块以与筒状部的内周面接触的状态设置，由此，开关模块和电容器模块中的热量被传递至筒状部，并且通过在该筒状部中进行热交换，开关模块和电容器模块被适当地冷却。
[0022]此外，在具有开关模块和电容器模块以作为多个电气模块的结构中，最好在这些开关模块和电容器模块中的至少开关模块中设置有使制冷剂从制冷剂通路流入模块内部来对发热部件进行冷却的冷却装置。
[0023]根据方式8，在方式7中，提供一种旋转电机，在该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转电机，所述旋转电机(500)包括：励磁元件(510)，所述励磁元件具有磁体部(512)，所述磁体部包括在周向上极性交替的多个磁极；电枢(520)，所述电枢具有多相的电枢绕组(521)；以及电力转换器(600)，所述电力转换器电连接到所述电枢绕组，所述励磁元件和所述电枢中的任一个与旋转轴(501)一起旋转，所述旋转电机包括：多个电气部件(532)，所述多个电气部件构成所述电力转换器；以及外壳构件(531)，所述外壳构件具有设置在由所述磁体部和所述电枢绕组构成的磁路部的径向内侧的筒状部(WA1、549)，并且供所述多个电气部件安装，在所述筒状部设置有供制冷剂流通的制冷剂通路(545)，在所述外壳构件的所述筒状部的径向内侧，沿着该筒状部在周向上配置有所述多个电气部件。2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，所述多个电气部件是将因通电而发热的发热部件(601～604、606)收容在收容壳体(611)内而成的多个电气模块(532)，所述电气模块以与所述筒状部的内周面接触的状态设置。3.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，所述多个电气部件是将因通电而发热的发热部件(601～604、606)收容在收容壳体(611)内而成的多个电气模块(532)，所述多个电气模块包括开关模块(532A)，所述开关模块具有作为所述发热部件的半导体开关元件(601、602)，所述开关模块以与所述筒状部的内周面接触的状态设置。4.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，所述电力转换器具有：针对所述电枢绕组的每相设置的上臂开关(601)和下臂开关(602)的串联连接体；以及分别与每相的所述串联连接体并联连接的电容器(604)，所述开关模块具有构成所述上臂开关及所述下臂开关的所述半导体开关元件和所述电容器，以作为所述发热部件，并且具有使制冷剂从所述制冷剂通路流入模块内部来对所述半导体开关元件及所述电容器进行冷却的冷却装置(621～623)，在所述开关模块中，夹着所述半导体开关元件在两侧分别配置有构成所述冷却装置的冷却器(623)，并且在所述半导体开关元件的两侧的所述冷却器中的至少一个冷却器处，在与所述半导体开关元件相反的一侧配置有所述电容器。5.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，所述电力转换器具有针对所述电枢绕组的每相设置的上臂开关(601)和下臂开关(602)的串联连接体、对所述上臂开关和所述下臂开关进行驱动的驱动电路(603)、以及分别与每相的所述串联连接体并联连接的电容器(604)，所述开关模块具有构成所述上臂开关及所述下臂开关的所述半导体开关元件、所述驱动电路以及所述电容器，以作为所述发热部件，并且具有使制冷剂从所述制冷剂通路流入模块内部来对所述半导体开关元件和所述电容器进行冷却的冷却装置(621～623)，在所述开关模块中，夹着所述半导体开关元件在两侧分别配置有构成所述冷却装置的冷却器(623)，并且在所述半导体开关元件的两侧的所述冷却器中的一个冷却器处，在与所
述半导体开关元件相反的一侧配置有所述驱动电路，在另一个冷却器处，在与所述半导体开关元件相反的一侧配置有所述电容器。6.如权利要求2或3所述的旋转电机，其特征在于，所述电气模块具有冷却装置(621～623)，所述冷却装置使制冷剂从所述制冷剂通路流入模块内部来冷却所述发热部件。7.如权利要求2至6中任一项所述的旋转电机，其特征在于，所述多个电气模块包括：具有作为所述发热部件的半导体开关元件(601、602)的开关模块(532A)；以及具有作为所述发热部件的平滑电容器(606)的电容器模块(532B)，所述开关模块和所述电容器模块以与所述筒状部的内周面接触的状态设置。8.如权利要求7所述的旋转电机，其特征在于，所述旋转电机使制冷剂从制冷剂循环系统流入所述制冷剂通路，所述制冷剂循环系统具有使制冷剂循环的制冷剂循环路径(575)、以及设置于该制冷剂循环路径的散热装置(577)，所述制冷剂通路具有使制冷剂从所述制冷剂循环路径流入的入口部(571)、以及使制冷剂向所述制冷剂循环路径流出的出口部(572)，并且以在周向上将所述入口部与所述出口部之间连接的方式沿所述筒状部设置成环状，所述开关模块在所述制冷剂通路中配置在靠近所述入口部的上游侧，所述电容器模块配置在比所述开关模块更靠下游侧的位置。9.如权利要求7所述的旋转电机，其特征在于，所述旋转电机使制冷剂从制冷剂循环系统流入所述制冷剂通路，所述制冷剂循环系统具有使制冷剂循环的制冷剂循环路径(575)、以及设置于该制冷剂循环路径的散热装置(577)，所述制冷剂通路具有使制冷剂从所述制冷剂循环路径流入的入口部(571)、以及使制冷剂向所述制冷剂循环路径流出的出口部(572)，以在周向上将所述入口部与所述出口部之间连接的方式沿所述筒状部设置成环状，在所述筒状部设置有向径向内侧突出的突出部(573)，在该突出部设置有所述入口部及...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐野友久，高桥裕树，田边龍太，桥本雄太，舟津涉，林宜宏，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：