ПРИВОДНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2018 года по МПК H02K5/20 H02K9/02 H02K11/33 

Область техники

Изобретение относится к приводному устройству, в котором электромотор и блок преобразования мощности формируются как одно целое друг с другом.

Уровень техники

Традиционно предлагалась структура для непосредственного охлаждения силового модуля посредством охлаждающего канала, предусмотренного во внешней периферии электромотора, и в публикации JP 2011-182480 описана система вращающейся электрической машины с такой структурой. В случае такой структуры электронные компоненты, такие как датчик, силовой модуль и сглаживающий конденсатор, непосредственно прикрепляются к корпусу для электромотора. Таким образом, необходимо выполнять установку электронных компонентов в процессе производства электромотора. Кроме того, также необходимо выполнять этапы соединения электрических шин и прикрепления жгутов проводов для того, чтобы электрически соединять электронные компоненты в процессе производства электромотора.

Техническая проблема

Обработка электронных компонентов, однако, требует значительно более строгого контроля внутреннего пространства производственного помещения, чем обработка механических компонентов. Таким образом, производство вышеупомянутой традиционной системы вращающей электрической машины имеет проблему в том, что этап, требующий мер против загрязнения и статического электричества, добавляется к процессу производства электромотора.

Таким образом, настоящее изобретение было предложено, принимая во внимание вышеупомянутые обстоятельства, и его целью является предоставление приводного устройства, которое предоставляет возможность предотвращения добавления этапа, который требует мер против загрязнения и статического электричества, в производственный процесс.

Решение проблемы

Чтобы решать вышеупомянутую проблему, приводное устройство согласно одному аспекту настоящего изобретения включает в себя: электромотор, включающий в себя охлаждающий канал; блок преобразования мощности, который преобразует электрическую мощность от источника питания и выводит электрическую мощность, которая должна подаваться к электромотору; и опорный элемент, прикрепленный к электромотору, с блоком преобразования мощности, установленным на опорном элементе. Кроме того, этот опорный элемент включает в себя охлаждающий канал, соединенный с охлаждающим каналом электромотора.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - покомпонентный вид в перспективе, иллюстрирующий структуру приводного устройства в транспортном средстве согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий структуру приводного устройства в транспортном средстве согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 3 - набор видов, иллюстрирующих структуру опорного элемента приводного устройства в транспортном средстве согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, причем часть (a) на фиг. 3 является покомпонентным видом в перспективе, а часть (b) на фиг. 3 является видом сзади;

Фиг. 4 - покомпонентный вид в перспективе, иллюстрирующий структуру приводного устройства в транспортном средстве согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5 - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий структуру приводного устройства в транспортном средстве согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 6 - покомпонентный вид в перспективе, иллюстрирующий структуру приводного устройства в транспортном средстве согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7 - покомпонентный вид в перспективе, иллюстрирующий структуру приводного устройства в транспортном средстве согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 8 - покомпонентный вид в перспективе, иллюстрирующий структуру приводного устройства в транспортном средстве согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 9 - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий структуру приводного устройства в транспортном средстве согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 10 - вид сбоку, иллюстрирующий структуру приводного устройства в транспортном средстве согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг. 11 - вид, иллюстрирующий альтернативную структуру опорных элементов, составляющих приводные устройства в транспортном средстве.

Описание вариантов осуществления изобретения

Первый-пятый варианты осуществления изобретения, применяющие настоящее изобретение, будут сейчас описаны со ссылкой на чертежи. Следует отметить, что приводное устройство в транспортном средстве будет описано в качестве примера приводного устройства в варианте осуществления.

Первый вариант осуществления

Конфигурация приводного устройства в транспортном средстве

Фиг. 1 представляет собой покомпонентный вид в перспективе, иллюстрирующий структуру приводного устройства в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления, а фиг. 2 - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий структуру приводного устройства в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления. Как иллюстрировано на фиг. 1 и 2, приводное устройство 1 в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления включает в себя электромотор 3, блок 5 преобразования мощности и опорный элемент 7.

Электромотор 3 является, например, трехфазным AC-синхронным мотором, и его внешняя форма формируется, главным образом, посредством корпуса 11 электромотора, торцевой пластины 13 и верхней пластины 15. Кроме того, выходной вал электромотора 3 соединяется с редуктором 17.

Размещающий фрагмент 19, который размещает блок 5 преобразования мощности и опорный элемент 7, формируется в корпусе 11 электромотора. Этот размещающий фрагмент 19 является размещающим корпусом в форме ящика, сформированным как одно целое с корпусом 11 электромотора в верхнем фрагменте корпуса 11 электромотора, и конфигурируется, чтобы герметизироваться посредством верхней пластины 15 с блоком 5 преобразования мощности и опорным элементом 7, размещенными внутри него. Также, охлаждающий канал 21 формируется во внешней периферии корпуса 11 электромотора и предоставляет возможность охлаждающей жидкости протекать по нему, чтобы охлаждать электромотор 3. Охлаждающая жидкость протекает от опорного элемента 7 через впускное отверстие 23 канала электромотора, циркулирует по всей внешней периферии корпуса 11 электромотора, чтобы охлаждать электромотор 3, и затем вытекает наружу из электромотора 3.

Блок 5 преобразования мощности является инвертором, сформированным из силового модуля 25 и группы других электронных компонентов, например, датчика тока, сглаживающего конденсатора и панели управления, также как электрических шин и жгутов проводов, соединяющих данные компоненты и т.п. Этот блок 5 преобразования мощности преобразует электрическую мощность от источника питания и выводит электрическую мощность, которая должна подаваться к электромотору 3. В частности, блок 5 преобразования мощности преобразует DC-ток, подаваемый от высоковольтного аккумулятора для привода транспортного средства через распределительный блок, в трехфазный AC-ток посредством силового полупроводникового устройства и подает его к электромотору 3. Этот трехфазный AC-ток является током, соответствующим целевому крутящему моменту с частотой, синхронизируемой с числом оборотов мотора, и генерируется посредством переключения полупроводникового переключающего элемента посредством PWM-сигнала. Отметим, что, хотя случай, когда силовой модуль 25 в блоке 5 преобразования мощности включает в себя охлаждающий канал, будет описан в этом варианте осуществления, ни блок 5 преобразования мощности, ни силовой модуль 25 могут не включать в себя охлаждающий канал.

Опорный элемент 7 является элементом, сконфигурированным, чтобы прикрепляться к корпусу 11 электромотора для электромотора 3, с блоком 5 преобразования мощности, установленным на его верхней поверхности, и является, например, литым охладителем. Опорный элемент 7 включает в себя охлаждающий канал 27, сконфигурированный, чтобы соединяться с охлаждающим каналом 21 электромотора 3, и этот охлаждающий канал 27 формируется внутри опорного элемента 7. Как иллюстрировано на фиг. 3, опорный элемент 7 формируется в форме плоской пластины и имеет конструкцию подузла с блоком 5 преобразования мощности, установленным на ее верхней поверхности. Также, углубленные пространства предусматриваются по всей задней поверхности опорного элемента 7 и формируют охлаждающий канал 27, являясь изолированными посредством нижней пластины 29. Снабженный перегородками в шахматном порядке, охлаждающий канал 27 представлен в форме канала, имеющего форму канавки, протягивающегося взад и вперед в поперечном направлении. Однако, форма охлаждающего канала 27 является легко изменяемой посредством изменения размещения перегородок, а также перегородки могут не быть предусмотрены. Альтернативно, как иллюстрировано на фиг. 11, опорный элемент 7 может быть сформирован из канальной платы 51 и опорной платы 53. Канальная плата 51 и опорная плата 53 соединяются посредством сварки или т.п. в одну часть. Углубленные пространства, аналогичные пространствам на фиг. 3, предусматриваются по всей задней поверхности канальной платы 51 и формируют охлаждающий канал 27, за счет изолирования посредством опорной платы 53. В то время как нижняя пластина 29, иллюстрированная на фиг. 3, является тонкой пластиной для герметизации, опорная плата 53 на фиг. 11 имеет толщину не только для герметизации, но также для обеспечения прочности. Таким образом, толщина опорной платы 53 может быть, например, равной канальной плате 51 или больше канальной платы 51. Однако, полная толщина является одинаковой между опорным элементом 7, иллюстрированным на фиг. 3, опорным элементом 7, иллюстрированным на фиг. 11. Следовательно, хотя полная толщина является одинаковой, опорный элемент 7, иллюстрированный на фиг. 11, имеет более высокую прочность.

Охлаждающая жидкость втекает из впускного отверстия 31 канала опорного элемента, течет взад и вперед в поперечном направлении через охлаждающий канал 27 и втекает в силовой модуль 25 из впускного отверстия 33 канала силового модуля рядом с центром опорного элемента 7. Охлаждающая жидкость, протекшая через силовой модуль 25, возвращается в охлаждающий канал 27 из выпускного отверстия 35 канала силового модуля, течет взад и вперед в поперечном направлении через охлаждающий канал 27 снова и затем вытекает из опорного элемента 7 через выпускное отверстие 37 канала опорного элемента. Охлаждающий канал 27 опорного элемента 7 и охлаждающий канал 21 электромотора 3 соединяются посредством соединяющей трубки 39. Охлаждающая жидкость, вытекающая из опорного элемента 7, втекает в электромотор 3 и используется для охлаждения электромотора 3. Отметим, что опорный элемент 7, иллюстрированный на фиг. 11, имеет структуру, аналогичную опорному элементу 7 на фиг. 3, и охлаждающая жидкость, таким образом, течет аналогичным образом, чтобы охлаждать электромотор 3.

Здесь, впускное отверстие 33 канала силового модуля и выпускное отверстие 35 канала силового модуля в опорном элементе 7 являются отверстиями, предусмотренными в соответствии с позицией охлаждающего канала в силовом модуле 25. Таким образом, если позиция охлаждающего канала изменяется вследствие изменения в структуре силового модуля 25, позиции впускного отверстия 33 канала силового модуля и выпускного отверстия 35 канала силового модуля также изменяются в соответствии с измененной позицией охлаждающего канала в силовом модуле. Аналогично, если позиция впускного отверстия 23 канала электромотора изменяется вследствие изменения в структуре электромотора 3, позиция выпускного отверстия 37 канала опорного элемента изменяется в соответствии с позицией впускного отверстия 23 канала электромотора.

В уровне техники, если структура силового модуля или электромотора изменяется, будет необходимо проектировать новую трубку для соединения охлаждающих каналов силового модуля и электромотора в соответствии с этим изменением, что будет очень тяжелой нагрузкой на производство. В этом варианте осуществления, однако, даже если структура силового модуля или электромотора изменяется, их охлаждающие каналы могут быть соединены просто посредством изменения позиций на опорном элементе 7, в которых сверлятся отверстия, поскольку охлаждающий канал 27 формируется внутри опорного элемента 7. Следовательно, представляется возможным уменьшать нагрузку на проектирование и значительно улучшать универсальность. Например, только позиции впускного отверстия 33 канала силового модуля и выпускного отверстия 35 канала силового модуля может быть необходимо изменять, если структура силового модуля 25 изменяется, и только позицию выпускного отверстия 37 канала опорного элемента может быть необходимо изменить, если структура электромотора 3 изменяется.

Между тем, опорный элемент 7 может быть сформирован из упругого тела. Это должно предотвращать ухудшение в характеристике рассеяния тепла и водонепроницаемости соединяющей трубки 39 посредством деформации корпуса 11 электромотора. В целом, корпус 11 электромотора имеет высокую жесткость, поскольку ему необходима прочность, чтобы выдерживать определенные условия в транспортном средстве. Также, опорный элемент 7 должен быть прикреплен к корпусу 11 электромотора болтами, когда прикрепляется к электромотору 3. С другой стороны, перед прикреплением опорного элемента 7 к электромотору 3, этап вставки статора электромотора 3 в корпус 11 электромотора посредством горячей запрессовки выполняется, принимая во внимание термостойкость электронных компонентов. Выполнение горячей запрессовки может, возможно, деформировать корпус 11 электромотора. Таким образом, когда опорный элемент 7 прикрепляется, он может, возможно, нуждаться в принудительном креплении посредством крепления в местах с пространственными зазорами, получающимися в результате горячей запрессовки. Затем опорный элемент 7 формируется из упругого тела, чтобы амортизировать деформацию корпуса 11 электромотора и предотвращать деформацию соединяющей трубки 39, так что опорный элемент 7 не будет влиять на характеристику теплопереноса и герметичности соединяющей трубки 39 при креплении. Таким образом, представляется возможным предотвращать ухудшение в характеристике рассеяния тепла, водонепроницаемости и т.п. соединяющей трубки 39.

Дополнительно, вместо формирования опорного элемента 7 из упругого тела, опорный элемент 7 может быть утончен в позициях, где крепится болтами, и упругие тела могут быть расположены там. Таким образом, опорный элемент 7 может быть прикреплен к электромотору 3 с упругими телами, вставленными между ними. Таким образом, полезный эффект, аналогичный случаю формирования опорного элемента 7, от упругого тела может быть достигнут более простым образом.

Процесс производства приводного устройства в транспортном средстве

Далее, будет описан процесс производства приводного устройства 1 в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления. Сначала в процессе производства приводного устройства 1 в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления блок 5 преобразования мощности устанавливается на опорном элементе 7. Силовой модуль 25 и группа других электронных компонентов, например, датчик тока, сглаживающий конденсатор, плата управления и т.п., устанавливаются наверху опорного элемента 7, и электрические шины и жгуты проводки, соединяющие данные компоненты и т.п., присоединяются. При этом, охлаждающие каналы опорного элемента 7 и силового модуля 25 могут быть соединены посредством торцевых уплотнений или т.п. Также, соединяющая трубка 39 может быть приварена к опорному элементу 7.

Обычно, обработка электронных компонентов требует значительно более строгого контроля внутри помещения, чем обработка механических компонентов, для того, чтобы избегать загрязнения и статического электричества. В состоянии техники электронные компоненты устанавливаются непосредственно на электромотор, и, следовательно, электронные компоненты должны быть установлены внутри производственного помещения для электромотора. Это добавляет этап, который требует мер против загрязнения и статического электричества, в процесс производства электромотора.

В этом варианте осуществления, однако, электронные компоненты устанавливаются на опорном элементе 7, и, следовательно, этап установки электронных компонентов может быть выполнен внутри помещения, отличного от производственного помещения для электромотора, например, производственном помещении для инвертора. Производственное помещение для инвертора изначально обеспечивается мерами против загрязнения и статического электричества и не требует принятия каких-либо новых мер. Это предотвращает добавление этапа, который требует мер.

После этого, при выходе из производственного помещения для инвертора, опорный элемент 7 может нуждаться лишь в покрытии простым покрытием, чтобы избегать загрязнения и статического электричества. Кроме того, в производственном помещении для электромотора подготавливается единственное отделенное небольшое помещение, в котором простое покрытие удаляется, и опорный элемент 7 вставляется в размещающий фрагмент 19 корпуса 11 электромотора сверху и устанавливается в него. Здесь, соединяющая трубка 39 вставляется во впускное отверстие 23 канала электромотора, чтобы соединять их в то же самое время, когда монтируется все устройство воедино. При этом, водонепроницаемость обеспечивается, например, с помощью уплотнения вала (резиновой прокладки) или т.п. Для этих операций оператор может сначала выполнять позиционирование и подготовительные операции, так что уплотнение вала соединяющей трубки 39 будет осуществлено, и затем скреплять болтами опорный элемент 7, чтобы закреплять его. Затем, оператор, в конце, скрепляет болтами верхнюю пластину 15. Таким образом, процесс производства приводного устройства 1 в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления завершается.

Полезные результаты первого варианта осуществления

Как описано выше подробно, в приводном устройстве 1 в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления, блок 5 преобразования мощности устанавливается на опорный элемент 7, и этот опорный элемент 7 прикрепляется к электромотору 3. Таким образом, только этап крепления опорного элемента 7 может быть выполнен в производственном помещении для электромотора 3. Это может предотвращать добавление этапа, который требует мер против загрязнения и статического электричества. Также, опорный элемент 7 включает в себя охлаждающий канал 27, который соединяется с охлаждающим каналом 21 электромотора 3. Таким образом, даже если структура электромотора 3 изменяется, охлаждающие каналы электромотора 3 и опорный элемент 7 могут быть соединены просто посредством изменения позиции соединения охлаждающего канала опорного элемента 7. Следовательно, представляется возможным уменьшать нагрузку на проектирование и улучшать универсальность.

Также, в приводном устройстве 1 в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления, блок 5 преобразования мощности включает в себя охлаждающий канал, и охлаждающий канал 27 опорного элемента 7 соединяет охлаждающий канал 21 электромотора 3 и охлаждающий канал блока 5 преобразования мощности. Таким образом, даже если структуры блока 5 преобразования мощности и электромотора 3 изменяются, охлаждающий канал между блоком 5 преобразования мощности и электромотором 3 может быть соединен посредством простого изменения позиции соединения охлаждающего канала опорного элемента 7. Следовательно, представляется возможным уменьшать нагрузку на проектирование и улучшать универсальность.

Дополнительно в приводном устройстве 1 в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления, опорный элемент 7 формируется из упругого тела. Таким образом, даже если корпус 11 электромотора деформируется посредством горячей запрессовки, опорный элемент 7 может амортизировать деформацию корпуса 11 электромотора. Следовательно, представляется возможным предотвращать ухудшение в характеристике рассеяния тепла, водонепроницаемости и т.п. соединительной трубки 39 и т.п.

Также, в приводном устройстве 1 в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления, опорный элемент 7 может быть прикреплен к электромотору 3 с упругими телами, вставленными между ними. Таким образом, даже если корпус 11 электромотора деформируется посредством горячей запрессовки, опорный элемент 7 может амортизировать деформацию корпуса 11 электромотора. Следовательно, представляется возможным предотвращать ухудшение в характеристике рассеяния тепла, водонепроницаемости и т.п. соединительной трубки 39 и т.п.

Дополнительно, в приводном устройстве 1 в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления, охлаждающий канал 27 опорного элемента 7 формируется внутри опорного элемента 7. Таким образом, даже если структура электромотора 3 изменяется, охлаждающие каналы электромотора 3 и опорный элемент 7 могут быть соединены просто посредством изменения позиции соединения охлаждающего канала опорного элемента 7. Следовательно, представляется возможным уменьшать нагрузку на проектирование и улучшать универсальность.

Второй вариант осуществления

Далее, приводное устройство в транспортном средстве согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения будет описано со ссылкой на чертежи. Отметим, что те же составляющие компоненты, что и в первом варианте осуществления, будут обозначены теми же ссылочными знаками, и их подробное описание будет опущено.

Конфигурация приводного устройства в транспортном средстве

Фиг. 4 представляет собой покомпонентный вид в перспективе, иллюстрирующий структуру приводного устройства в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления, а фиг. 5 - вид в разрезе, иллюстрирующий структуру приводного устройства в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления. Как иллюстрировано на фиг. 4 и 5, приводное устройство 41 в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления отличается от первого варианта осуществления в том, что выходное отверстие 37 канала опорного элемента в опорном элементе 7 соединяется в непосредственном контакте с впускным отверстием 23 канала электромотора в электромоторе 3.

В частности, в этом варианте осуществления, опорный элемент 7 вставляется в самую нижнюю точку в размещающем фрагменте 19 и крепится и фиксируется посредством болтового соединения в позиции, где опорный элемент 7 упирается во внешнюю периферию электромотора 3. При этом, охлаждающий канал 27 в опорном элементе 7 и охлаждающий канал 21 в электромоторе 3 соединяются в то же самое время, что и крепление и фиксация опорного элемента 7, поскольку выходное отверстие 37 канала опорного элемента в опорном элементе 7 формируется в позиции, где выпускное отверстие 37 канала опорного элемента обращается к впускному отверстию 23 канала электромотора в электромоторе 3. Между тем, опорный элемент 7 может иметь структуру, иллюстрированную на фиг. 11.

Здесь, водонепроницаемость между выпускным отверстием 37 канала опорного элемента и впускным отверстием 23 канала электромотора обеспечивается посредством торцевого уплотнения. Кроме того, установочный штифт с определяющей местоположение структурой предусматривается около выпускного отверстия 37 канала опорного элемента и впускного отверстия 23 канала электромотора, чтобы обеспечивать размерную точность в фрагменте поверхностной герметизации.

Полезный результат второго варианта осуществления

Как описано выше подробно, в приводном устройстве 41 в транспортном средстве согласно варианту осуществления, выпускное отверстие 37 канала опорного элемента соединяется в непосредственном контакте с впускным отверстием 23 канала электромотора. Это может устранять трубку для соединения охлаждающего канала 27 опорного элемента 7 и охлаждающего канала 21 электромотора 3. Следовательно, представляется возможным уменьшать число составляющих компонентов.

Третий вариант осуществления

Далее, приводное устройство в транспортном средстве согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения будет описано со ссылкой на чертежи. Отметим, что те же составляющие компоненты, что и в первом и втором вариантах осуществления, будут обозначены теми же ссылочными знаками, и их подробное описание будет опущено.

Конфигурация приводного устройства в транспортном средстве

Фиг. 6 представляет собой покомпонентный вид в перспективе, иллюстрирующий структуру приводного устройства в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления. Как иллюстрировано на фиг. 6, приводное устройство 61 в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления отличается от первого и второго вариантов осуществления в том, что опорный элемент 7 располагается на внешней периферии цилиндрического электромотора 3, и опорный элемент 7 прикрепляется к электромотору 3 в позициях, где расстояние между электромотором 3 и опорным элементом 7 является длинным вследствие цилиндрической формы электромотора 3.

В этом варианте осуществления размещающий фрагмент 19 не формируется в корпусе 11 электромотора; вместо этого размещающий корпус 63 предусматривается для опорного элемента 7. Этот размещающий корпус 63 является защитным корпусом в форме ящика, который размещает электронные компоненты, такие как силовой модуль 25, установленный на опорном элементе 7, и размещается на опорном элементе 7.

Также, фрагмент 65 крепления и фиксации формируется на корпусе 11 электромотора для фиксации опорного элемента 7 посредством болтового соединения. Этот фрагмент 65 крепления и фиксации является основанием, в котором формируются резьбовые отверстия 67.

Следует отметить, что охлаждающий канал 27 в опорном элементе 7 и охлаждающий канал 21 в электромоторе 3 могут быть соединены с помощью трубки, такой как соединяющая трубка 39 в первом варианте осуществления, или посредством соединения выпускного отверстия охлаждающего канала в опорном элементе 7 и впускного отверстия охлаждающего канала в электромоторе 3 в непосредственном контакте друг с другом, как описано во втором варианте осуществления. Между тем, опорный элемент 7 может иметь структуру, иллюстрированную на фиг. 11.

Здесь, электромотор 3 имеет структуру внутреннего ротора, включающую в себя ротор, который вращается в качестве приводного вала, и статор, который генерирует вращающиеся магнитные поля для вращения ротора. Статор прикрепляется к корпусу 11 электромотора посредством горячей запрессовки или т.п. Ротор и статор, оба, являются круглыми в поперечном сечении. Размещение опорного элемента 7 на внешней периферии электромотора 3 формирует области, где расстояние между опорным электромотором 7 и статором 7 является длинным, и области, где расстояние является коротким. Поскольку опорный элемент 7 имеет плоскую пластинчатую структуру, расстояние до статора является коротким в центре опорного элемента 7, тогда как расстояние до статора является длинным на внешней стороне.

Крепеж обычно используется в качестве способа крепления опорного элемента 7 к корпусу 11 электромотора в случае конфигурации внутри транспортного средства. Ради уменьшения веса транспортного средства корпус 11 электромотора проектируется тонким до такой степени, чтобы не ослаблять его прочность. Корпус 11 электромотора проектируется тонким в фрагменте между опорным элементом 7 и статором, который не требует наличия значительной высокой прочности в условиях в транспортном средстве. Фрагмент между опорным элементом 7 и статором проектируется тонким также по причине того, что высота устройства в состоянии установки на транспортном средстве желательно должна быть небольшой, насколько возможно.

В случае крепления опорного элемента 7 к корпусу 11 электромотора посредством крепежа, резьбовые отверстия предусматриваются в корпусе 11 электромотора для удобства производства. В этом случае, поскольку корпус 11 электромотора является тонким в фрагментах, где расстояние между статором и опорным элементом 7 является коротким, создание резьбового отверстия здесь уменьшает прочность вокруг них, что может, возможно, приводить в результате к потере надежности в прочности в условиях в транспортном средстве и условии горячей запрессовки статора. Однако расстояние между опорным элементом 7 и статором увеличивается от центра опорного элемента 7 к его наружной стороне. Таким образом, формирование основания в качестве фрагмента 65 крепления и фиксации посредством создания корпуса 11 электромотора толстым на наружной стороне опорного элемента 7 может добиваться как крепления опорного элемента 7, так и надежности в прочности корпуса 11 электромотора.

Альтернативно, как иллюстрировано на фиг. 7, опорный элемент 7 может быть расположен в пространстве, предусмотренном между опорным элементом 7 и корпусом 11 электромотора. В частности, высота фрагмента 65 крепления и фиксации может быть увеличена, так, чтобы предусматривать пространство (воздушный слой) между нижней поверхностью опорного элемента 7 и верхней поверхностью корпуса 11 электромотора, так что они не соприкасаются друг с другом. Охлаждающий канал 27 опорного элемента 7 и охлаждающий канал 21 электромотора 3 могут быть соединены с помощью трубки в качестве соединяющей трубки 39 в первом варианте осуществления.

Здесь, электромотор 3 создает тепло вследствие потери в железе ротора, потери в железе сердечника статора и потери в меди катушек возбуждения. Кроме того, характеристики силового модуля 25, сглаживающего конденсатора, датчика тока, платы управления и т.п., которые являются электронными компонентами, изменяются посредством температуры, и их теплостойкие температуры ниже теплостойких температур магнитов ротора, изоляционного материала катушек возбуждения и т.п. Таким образом, электромотор 3 охлаждается жидкостью, так что тепло, формируемое электромотором 3, не распространяется на его окружение.

В этом варианте осуществления, в дополнение к водяному охлаждению электромотора 3, верхняя поверхность корпуса 11 электромотора и нижняя поверхность опорного элемента 7 не находятся в контакте друг с другом посредством предоставления пространства (воздушного слоя). Наличие воздушного слоя предоставляет возможность меньшего переноса тепла и может, следовательно, уменьшать перенос тепла электромотора 3 на опорный элемент 7.

Полезные результаты третьего варианта осуществления

Как описано выше подробно, в приводном устройстве 61 в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления, опорный элемент 7 располагается на цилиндрической внешней периферии электромотора 3. Кроме того, опорный элемент 7 прикрепляется к электромотору 3 в позициях, где расстояние между электромотором 3 и опорным элементом 7 является длинным вследствие цилиндрической формы электромотора 3. Следовательно, представляется возможным закреплять опорный элемент 7, в то же время обеспечивая надежность в прочности электромотора 3.

Также в приводном устройстве 71 в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления опорный элемент 7 располагается в пространстве, предусмотренном между опорным элементом 7 и электромотором 3. Это может уменьшать перенос тепла электромотора 3 на опорный элемент 7. Следовательно, представляется возможным уменьшать тепловое взаимодействие между электромотором 3 и группой электронных компонентов.

Четвертый вариант осуществления

Далее, приводное устройство в транспортном средстве согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения будет описано со ссылкой на чертежи. Отметим, что те же составляющие компоненты, что и в первом-третьем вариантах осуществления, будут обозначены теми же ссылочными знаками, и их подробное описание будет опущено.

Конфигурация приводного устройства в транспортном средстве

Фиг. 8 представляет собой покомпонентный вид в перспективе, иллюстрирующий структуру приводного устройства в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления, а фиг. 9 - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий структуру приводного устройства в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления. Как иллюстрировано на фиг. 8 и 9, приводное устройство 81 в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления отличается от первого-третьего вариантов осуществления в том, что опорный элемент 7 закрепляется так, что его поверхность, на которой устанавливается блок 5 преобразования мощности, обращается к электромотору 3.

В этом варианте осуществления опорный элемент 7 находится в перевернутом положении, так что задняя поверхность опорного элемента 7 служит в качестве крышки, которая герметично закрывает размещающий фрагмент 19. Это может устранять верхнюю пластину 15 в первом варианте осуществления. Также, охлаждающий канал 27 в опорном элементе 7 и охлаждающий канал 21 в электромоторе 3 соединяются посредством соединяющей трубки 83. Соединяющая трубка 83 получается, например, посредством расширения выпуклости, присоединенной к охладителю, и установочный вал уплотняется на концах и располагается снаружи размещающего фрагмента 19 и соединяет выпускное отверстие 85 канала опорного элемента и впускное отверстие 87 канала электромотора. Между тем, опорный элемент 7 может иметь структуру, иллюстрированную на фиг. 11.

Когда опорный элемент 7 устанавливается, соединяющая трубка 83 вставляется во впускное отверстие 87 канала электромотора, чтобы объединять их, в то же самое время, когда выполняется монтаж всего устройства. При этом, водонепроницаемость обеспечивается с помощью уплотнения вала (резиновой прокладки). Для этих операций оператор может сначала выполнять позиционирование и подготовительные операции, так что уплотнение вала соединяющей трубки 83 будет осуществлено, и затем скреплять болтами опорный элемент 7, чтобы закреплять его. Таким образом, соединяющая трубка 83 может быть соединена в то же самое время, что и установка опорного элемента 7.

Полезный результат четвертого варианта осуществления

Как описано выше подробно, в приводном устройстве 81 в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления, опорный элемент 7 закрепляется так, что его поверхность, на которой устанавливается блок 5 преобразования мощности, обращена к электромотору 3. Это устраняет компоненты, такие как верхняя пластина 15. Следовательно, представляется возможным уменьшать число составляющих компонентов.

Пятый вариант осуществления

Далее, приводное устройство в транспортном средстве согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения будет описано со ссылкой на чертежи. Отметим, что те же составляющие компоненты, что и в первом-четвертом вариантах осуществления, будут обозначены теми же ссылочными знаками, и их подробное описание будет опущено.

Конфигурация приводного устройства в транспортном средстве

Фиг. 10 представляет собой вид сбоку, иллюстрирующий структуру приводного устройства в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления. Как иллюстрировано на фиг. 10, приводное устройство 91 в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления отличается от первого-четвертого вариантов осуществления в том, что опорный элемент 7 располагается на боковой стороне электромотора 3.

В этом варианте осуществления опорный элемент 7 крепится и фиксируется на боковой стороне торцевой пластины 13 электромотора 3. Кроме того, как и в вышеописанных вариантах осуществления, опорный элемент 7 предоставляет возможность установки на нем группы электронных компонентов, таких как силовой модуль 25, и включает в себя выпускное отверстие канала опорного элемента на задней стороне. Охлаждающий канал 27 в опорном элементе 7 соединяется с охлаждающим каналом 21 в электромоторе 3 через впускное отверстие канала электромотора в торцевой пластине 13. Охлаждающие каналы опорного элемента 7 и торцевой пластины 13 соединяются посредством торцевого уплотнения. Также, опорный элемент 7 покрывается размещающим корпусом 93 вместе с установленным блоком 5 преобразования мощности.

В других вариантах осуществления, описанных выше, опорный элемент 7 располагается на внешней периферии электромотора 3. Поскольку выходной вал электромотора 3 находится параллельно приводному валу или карданному валу транспортного средства, электромотор 3 находится параллельно транспортному средству. По этой причине, опорный элемент 7, расположенный на внешней периферии электромотора 3, располагается наверху электромотора 3 параллельно транспортному средству, тем самым, увеличивая высоту устройства.

В отличие от этого, в этом варианте осуществления, опорный элемент 7 располагается на боковой стороне электромотора 3. Следовательно, опорный элемент 7 находится перпендикулярно выходному валу электромотора 3 и перпендикулярно приводному валу или карданному валу транспортного средства и, следовательно, также перпендикулярно транспортному средству. Таким образом, если размер опорного элемента 7 находится в пределах высоты электромотора 3, высота приводного устройства 91 в транспортном средстве никогда не будет больше высоты электромотора 3. Соответственно, высота приводного устройства 91 в транспортном средстве может сохраняться небольшой.

Полезный результат пятого варианта осуществления

Как описано выше подробно, в приводном устройстве 91 в транспортном средстве согласно этому варианту осуществления, опорный элемент 7 располагается на боковой стороне электромотора 3. Следовательно, представляется возможным уменьшать высоту приводного устройства 91 в транспортном средстве.

Должно быть отмечено, что вышеописанные варианты осуществления являются просто примерами настоящего изобретения. Следовательно, настоящее изобретение не ограничивается вышеописанными вариантами осуществления, но может быть измерено различными способами в качестве режимов, отличных от этих вариантов осуществления в соответствии с проектом и/или т.п. без отступления от технической идеи настоящего изобретения, как само собой разумеющееся.

Перечень ссылочных позиций

1, 41, 61, 71, 81, 91 - приводное устройство в транспортном средстве

3 - электродвигатель

5 - блок преобразования мощности

7 - опорный элемент

11 - корпус электромотора

13 - торцевая пластина

15 - верхняя пластина

17 - редуктор

19 - размещающий фрагмент

21, 27 - охлаждающий канал

23, 87 - впускное отверстие канала электромотора

25 - силовой модуль

29 - нижняя пластина

31 - впускное отверстие канала опорного элемента

33 - впускное отверстие канала силового модуля

35 - выпускное отверстие канала силового модуля

37, 85 - выпускное отверстие канала опорного элемента

39, 83 - соединяющая трубка

51 - канальная плата

53 - опорная плата

63, 93 - размещающий корпус

65 - фрагмент крепления и фиксации

Изобретение относится к области электротехники, в частности к приводному устройству, в котором электромотор и блок преобразования мощности формируются как одно целое. Технический результат – повышение технологичности производства. Приводное устройство включает в себя: электромотор, включающий в себя охлаждающий канал; блок преобразования мощности, который преобразует электрическую мощность от источника питания и выводит электрическую мощность, которая должна подаваться к электромотору; и опорный элемент, прикрепленный к электромотору, с блоком преобразования мощности, установленным на опорном элементе. Опорный элемент включает в себя охлаждающий канал, соединенный с охлаждающим каналом электромотора. Силовой модуль блока преобразования мощности включает в себя охлаждающий канал. Охлаждающий канал опорного элемента соединяет охлаждающий канал электромотора и охлаждающий канал силового модуля. 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Приводное устройство (1), содержащее:

электромотор (3), включающий в себя охлаждающий канал (21);

блок (5) преобразования мощности, который преобразует электрическую мощность от источника питания и выводит электрическую мощность, которая должна быть подана к электромотору (3); и

опорный элемент (7), на котором установлен блок (5) преобразования мощности,

при этом опорный элемент (7) включает в себя охлаждающий канал (27), соединенный с охлаждающим каналом (21) электромотора (3),

силовой модуль (25) блока (5) преобразования мощности включает в себя охлаждающий канал, и

охлаждающий канал (27) опорного элемента (7) соединяет охлаждающий канал (21) электромотора (3) и охлаждающий канал силового модуля (25).

2. Приводное устройство (41) по п. 1, в котором выпускное отверстие (37) охлаждающего канала (27) опорного элемента (7) соединено в непосредственном контакте с впускным отверстием (23) охлаждающего канала (21) электромотора (3).

3. Приводное устройство (61) по п. 1, в котором

электромотор (3) имеет цилиндрическую форму,

опорный элемент (7) расположен на цилиндрической внешней периферии электромотора (3), и

опорный элемент (7) прикреплен к электромотору (3) в позиции, где расстояние между электромотором (3) и опорным элементом (7) является длинным вследствие цилиндрической формы электромотора (3).

4. Приводное устройство (71) по п. 3, в котором опорный элемент (7) расположен с промежутком, предусмотренным между опорным элементом (7) и электромотором (3).

5. Приводное устройство (81) по п. 1, в котором опорный элемент (7) прикреплен так, что его поверхность, на которой устанавливается блок (5) преобразования мощности, обращена к электромотору (3).

6. Приводное устройство (1) по любому из пп. 1-5, в котором опорный элемент (7) сформирован из упругого тела.

7. Приводное устройство (1) по любому из пп. 1-5, в котором опорный элемент (7) прикреплен к электромотору (3) с упругим телом, вставленным между ними.

8. Приводное устройство (91) по п. 1, в котором опорный элемент (7) расположен на боковой стороне электромотора (3).

9. Приводное устройство (1) по любому из пп. 1-5 и 8, в котором охлаждающий канал (27) опорного элемента (7) сформирован внутри опорного элемента (7).