电力转换装置的制作方法

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电力转换装置的制作方法

本发明涉及将电源模块和控制装置收纳在框架单元内的电力转换装置,尤其涉及电源模块的液冷结构。



背景技术:

在以往的驱动装置中,将在内部形成有棱柱形状的空间的中空筒状的散热器配置于马达的轴端,将电源模块配置在散热器的朝向径向内侧的侧壁面(例如,参照专利文献1)。

在以往的整流装置中,在将二极管安装于平板状的散热器母材的一个面之后,将散热器母材弯曲成型为圆弧状,来制作散热器组件(例如,参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2011-176999号公报

专利文献2:日本特开2010-288400号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

在以往的驱动装置中,由于电源模块配置在散热器的朝向径向内侧的侧壁面,所以能实现装置的小型化。但是,存在如下的问题:电源模块相对于散热器的朝向径向内侧的侧壁面的配置作业很复杂,组装作业性下降。

另外,在以往的整流装置中,由于能够将二极管安装于平板状的一个面,因此二极管的配置作业简单,提高组装作业性。但是,二极管的冷却构造采用将二极管的发热从散热器的散热翅片向空气放热的空冷构造。

在电动汽车或混合动力汽车上所搭载的小型且高输出的电力转换装置中,电力转换装置的输出密度较高,发热量大。因此,在将以往的整流装置的散热器组件构造应用于电力转换装置的情况下,只利用空冷无法充分进行电源模块的冷却,无法抑制电源模块的温度上升,而有可能引起电源模块的破坏。

本发明是为了解决上述的问题点而完成的,其目的在于,得到能够实现电源模块的组装作业性的提高和冷却性能的提高的电力转换装置。

用于解决课题的手段

本发明的电力转换装置具有:框架单元,其构成为筒状的内部框架以内嵌状态装配于筒状的外部框架;支架,其配设于上述框架单元的轴向两端或者一端;液冷套管,其在上述内部框架与上述外部框架之间构成为环状;电源模块,其收纳在上述框架单元内,将直流电力转换成交流电力;以及控制装置,其收纳在上述框架单元内,对上述电源模块的驱动进行控制。并且,在上述内部框架中,将接连地连结的多个基底部件在上述基底部件之间的连结部处弯曲,使位于连结方向的两端的上述基底部件对接而构成为筒状,上述电源模块分别安装于上述内部框架的朝向径向内侧的侧壁面,对上述液冷套管进行密闭的密封部件分别配置在位于连结方向的两端的上述基底部件的对接部、以及上述框架单元与上述支架之间。

发明效果

根据本发明,在内部框架中,使通过连结部接连地连结的基底部件在连结部处弯曲而构成为环状。因此,能够在使接连地连结的基底部件呈直线状展开的状态下,将电源模块2安装于基底部件,提高电源模块的组装作业性。

另外,由于液冷套管在外部框架与内部框架之间构成,因此能够使用液体制冷剂来冷却电源模块,能够使电源模块的冷却性能提高。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的电力转换装置的局部剖开立体图。

图2是示出本发明的实施方式1的电力转换装置的横向剖视图。

图3是沿图2的A-O-B箭头的剖视图。

图4是示出本发明的实施方式1的电力转换装置中的一体密封部件的立体图。

图5是本发明的实施方式1的电力转换装置的电路图。

图6是示出将本发明的实施方式1的电力转换装置中的内部框架呈直线状展开的状态的立体图。

图7是沿图2的A-O-C箭头的截面的主要部分剖视图。

图8是示出本发明的实施方式2的电力转换装置的横向剖视图。

图9是沿图8的A-O-B箭头的剖视图。

图10是示出将本发明的实施方式2的电力转换装置中的内部框架呈直线状展开的状态的主要部分剖视图。

图11是示出本发明的实施方式3的电力转换装置的横向剖视图。

图12是示出图11的嵌入部件周围的主要部分剖视图。

图13是沿图11的A-O-B箭头的剖视图。

图14是沿图11的A-O-C箭头的截面的主要部分剖视图。

图15是示出将本发明的实施方式3的电力转换装置中的内部框架呈直线状展开的状态的主要部分剖视图。

图16是示出本发明的实施方式3的电力转换装置的实施方式的切口周围的主要部分剖视图。

图17是示出本发明的实施方式4的电力转换装置的横向剖视图。

图18是沿图17的A-B箭头的截面的主要部分剖视图。

图19是示出将本发明的实施方式4的电力转换装置中的内部框架呈直线状展开的状态的主要部分剖视图。

图20是示出本发明的实施方式5的电力转换装置的横向剖视图。

图21是沿图20的A-O-B箭头的剖视图。

具体实施方式

实施方式1.

图1是示出本发明的实施方式1的电力转换装置的局部剖开立体图,图2是示出本发明的实施方式1的电力转换装置的横向剖视图,图3是沿图2的A-O-B箭头的剖视图,图4是示出本发明的实施方式1的电力转换装置中的一体密封部件的立体图,图5是本发明的实施方式1的电力转换装置的电路图,图6是示出将本发明的实施方式1的电力转换装置中的内部框架呈直线状展开的状态的立体图,图7是沿图2的A-O-C箭头的截面的主要部分剖视图。此外,在图1中,为了方便,省略了前支架和控制基板。另外,横向剖视图是指电力转换装置的与轴向垂直的平面的剖视图。

在图1至图3中,电力转换装置100具有:电源模块3;控制基板6,其对电源模块3的驱动进行控制;框架单元40,其将电源模块3、控制基板6等收纳在内部;以及前支架7和后支架8,其配置在框架单元40的轴向两端部,将框架单元40的开口封闭。

框架单元40具有:外部框架1,其被制作成圆筒形状;以及内部框架2,其以内嵌状态由外部框架1收纳且保持。

像后述那样,在内部框架2中,将通过作为连结部的薄壁连结部21接连地连结的6个基底部件20弯曲成型为环状,而构成为在内部具有六棱柱状的内周面的筒状体。电源模块3分别安装于内部框架2的朝向径向内侧的侧壁面(模块搭载面)。突出部4构成为使内部框架2的外周面的各电源模块3的安装区域的径向外侧的区域向径向外侧突出。该突出部4的外周面由与外部框架1的内周面的内径相等的外径的圆筒面的一部分构成。并且,在周向上延伸的槽沿轴向按照一定的间距形成于突出部4,而构成散热翅片5。内部框架2与电源模块3的接触区域的周向宽度与散热翅片5的周向宽度一致。

在位于图2的A-O部的内部框架2的端部对接面25的外周缘部,缺口13形成为从轴向一端到达另一端,I型密封部件12a被嵌入缺口13内。此外,分隔板14配设在I型密封部件12a与外部框架1之间,形成在缺口13的两侧的突出部4之间所构成的空间在周向上被分隔成2个。

控制基板6是对电源模块3的驱动进行控制的控制装置,以与轴向垂直的方式配置在框架单元40内的轴向一端侧。前支架7被制作成圆盘状,配置在框架单元40的轴向一端,螺纹固定于外部框架1,对框架单元40的轴向一端侧的开口进行封闭。后支架8被制作成圆盘状,配置于框架单元40的轴向另一端,螺纹固定于外部框架1,对框架单元40的轴向另一端侧的开口进行封闭。

前支架第一密封槽9a在前支架7的与外部框架1的接触面上,使槽方向为周向而形成为环状。另外,前支架第二密封槽9b在前支架7的与内部框架2的接触面上的与薄壁连结部21对置的位置上,使槽方向为周向而形成为环状。关于前侧和后侧第二密封部件12b、12c,环状的前侧第一密封部件11a装配于前支架第一密封槽9a,环状的前侧第二密封部件12b装配于前支架第二密封槽9b。

后支架第一密封槽10a在后支架8的与外部框架1的接触面上,使槽方向为周向而形成为环状。另外,后支架第二密封槽10b在后支架8的与内部框架2的接触面上的与薄壁连结部21对置的位置上,使槽方向为周向而形成为环状。环状的后侧第一密封部件11b装配于后支架第一密封槽10a,环状的后侧第二密封部件12c装配于后支架第一密封槽10b。

这里,如图4所示,I型密封部件12a、前侧第二密封部件12b以及后侧第二密封部件12c作为一体密封部件12一体成型。

入口侧接头15和出口侧接头16以分别面向被分隔板14分隔的两个空间的方式设置于前支架7。另外,在前支架7上具有端子单元(未图示)。

在这样构成的电力转换装置100中,散热翅片5之间的制冷剂流路18通过突出部4之间所构成的空间而连通,从而构成环状的液冷套管。因此,在图2中,从入口侧接头15向分隔板14所分隔的一方的空间供给的液体制冷剂在液冷套管内沿周向以逆时针方向循环,返回到分隔板14所分隔的另一方的空间,从出口侧接头16排出。并且,通过I型密封部件12a阻止液体制冷剂从液冷套管通过内部框架2的端部对接部向径向内侧的泄漏。另外,通过前侧第一密封部件11a和前侧第二密封部件12b阻止液体制冷剂从液冷套管通过框架单元40与前支架7之间向径向外侧和内侧的泄漏。此外,通过后侧第一密封部件11b和后侧第二密封部件12c阻止液体制冷剂从液冷套管通过框架单元40与后支架8之间向径向外侧和内侧的泄漏。

这里,作为液体制冷剂,可以使用水、乙二醇等防冻液、自动变速器油等。

接着,参照图5对电力转换装置100中的电气电路进行说明。

电源模块3具有上臂侧晶体管63a和下臂侧晶体管63b,上臂侧晶体管63a被插入正极端子61a与交流端子62之间,下臂侧晶体管63b被插入交流端子62与负极端子63b之间,而构成1个相的电路。并且,上臂侧晶体管63a与下臂侧晶体管63b由绝缘性树脂进行树脂密封,正极端子61a、负极端子61b和交流端子62从树脂密封部处延伸出。

这样构成的6个电源模块3内置于电力转换装置100,直流电源(未图示)与正极端子61a和负极端子61b连接,交流马达(未图示)的输入端子与6个交流端子62连接。此外,虽然未图示,但二极管与构成电源模块3的上臂侧晶体管63a和下臂侧晶体管63b并联地安装。另外,上臂侧晶体管63a和下臂侧晶体管63b使用例如MOSFET、IGBT等半导体开关元件。

接着,一边参照图6一边对内部框架2的结构进行说明。

内部框架2是利用薄壁连结部21将使用铝或铜等良导热性材料制作的6个基底部件20接连地连结而构成的。

基底部件20被制作成外周面由圆筒面的一部分构成、内周面由与外周面的半径方向垂直的平坦面构成的细长形。此外,基底部件20的外周面的周向两侧的部分由直径比基底部件20的外周面的中央部分的外周面小的圆筒面的一部分构成。由此,基底部件20的周向的中央部分向外径侧突出,成为突出部4。另外,虽然未图示,但散热翅片5形成于突出部4。并且,由基底部件20的平坦面构成的内周面成为模块搭载面22。

另外,基底部件20的内周面的长度方向一侧的部分由直径比构成基底部件20的外周面的周向两侧的部分的圆筒面小的圆筒面的一部分构成,成为凹部23。

对于这样构成的6个基底部件20,利用薄壁连结部21将周向的侧面的外周缘部接连地连结。夹着所连结的基底部件20的薄壁连结部21而对置的侧面成为连结部对接面24。位于连结方向的一端的基底部件20的周向一侧的侧面成为端部对接面25,缺口13形成于端部对接面25的外周缘部。同样地,位于连结方向的另一端的基底部件20的周向另一侧的侧面成为端部对接面25,缺口13形成于端部对接面25的外周缘部。并且,接连地连结的6个基底部件20在各薄壁连结部21处弯曲,而使基底部件20的连结部对接面24彼此对接,最后使端部对接面25彼此对接,而构成为圆环状。缺口13和薄壁连结部21位于同一圆周上。

要想对这样构成的电力转换装置100进行组装,首先,将内部框架2呈直线状展开,将电源模块3搭载于各基底部件20的模块搭载面22。接着,将I型密封部件12a嵌入位于一端的基底部件20上所形成的缺口13。接着,在薄壁连结部21处弯折,而将6个基底部件20弯曲成圆环状,制作出圆环状的内部框架2。

接着,使基底部件20上所形成的凹部23朝向轴向一端侧而使弯曲成圆环状的内部框架2插入外部框架1内。此外,将控制基板6配设在由基底部件20的凹部23构成的环状的凹部内。

接着,将前侧第一密封部件11a和前侧第二密封部件12b装配于前支架7上所形成的前支架第一密封槽9a和前支架第二密封槽9b。并且,使前支架7螺纹固定于外部框架1和内部框架2的轴向一端。

接着,将后侧第一密封部件11b和后侧第二密封部件12c装配于后支架8上所形成的后支架第一密封槽10a和后支架第二密封槽10b。并且,使后支架8螺纹固定于外部框架1和内部框架2的轴向另一端,组装出电力转换装置100。

例如,在专利文献1中,将电源模块安装于筒状的散热器(相当于内部框架2)的朝向径向内侧的侧壁面。因此,电源模块相对于模块搭载面的固定成为筒状的散热器内的复杂的作业,因此组装作业性下降。另一方面,根据该实施方式1,由于能够在将内部框架2呈直线状展开的状态下将电源模块3安装于模块搭载面22,因此电源模块3相对于模块搭载面22的固定变成简单的作业,提高了电源模块3的组装作业性。

另外,只通过薄壁连结部21连结基底部件20。因此,即使电源模块3损坏而在内部短路、大电流流过、且产生规定以上的热量,该热也不容易经由薄壁连结部21传递给相邻的基底部件20,向在散热翅片5之间流动的液体制冷剂放热。因此,即使一个电源模块3损坏而发热,也能够将该热向其它的电源模块3传递而损坏其它的电源模块3的情况的产生防止于未然。

在内部框架2中,由于使通过薄壁连结部21接连地连结的基底部件20在薄壁连结部21处弯曲而构成为圆环状,因此内部框架2的外周面的接缝只是端部对接面25的对接部。因此,通过只在端部对接面25的对接部、前支架7与框架单元40的轴向一端面的连接部、以及后支架8与框架单元40的轴向另一端面的连接部这3个部位分别设置密封构造,而能够在外部框架1与内部框架2之间构成液冷套管,因此实现电力转换装置100的小型化。

由于使用液体制冷剂来冷却电源模块3,因此提高电源模块3的冷却性能。此外,由于散热翅片5以向液冷套管内突出的方式形成于基底部件20的外周部,因此能够使基底部件20的模块搭载面22上所搭载的电源模块3所产生的热高效地向液体制冷剂放热。由此,能够实现可搭载于电动汽车或混合动力汽车的高输出的电力转换装置100。

由于通过薄壁连结部21接连地连结的基底部件20在薄壁连结部21处弯曲,使基底部件20的周向的侧面彼此对接而构成为圆环状,因此形成于基底部件20的突出部4之间的液冷套管的内周面能够形成为大致圆筒面。因此,能够降低在液冷套管中流动的液体制冷剂的压力损失,该液冷套管形成于基底部件20的突出部4之间。

此外,在上述实施方式1中,虽然利用薄壁连结部21将基底部件20的周向的侧面的外周缘部彼此连结,但可以利用薄壁连结部21将基底部件20的周向的侧面的内周缘部彼此连结,也可以利用薄壁连结部21将基底部件20的周向的侧面的径向中央部彼此连结。

另外,在上述实施方式1中,由于基底部件20通过薄壁连结部21连结、且呈直线状展开,因此在周向上分割出的散热翅片5的个数形成为基底部件20的个数。但是,散热翅片5的个数也可以比电源模块3的个数多。即,如果使散热翅片5的个数为电源模块3的个数以上,则能够提高电源模块3的冷却性。

另外,在上述实施方式1中,内部框架2与电源模块3的接触区域的周向宽度与散热翅片5的周向宽度一致,也可以使散热翅片5的周向宽度比内部框架2与电源模块3的接触区域的周向宽度宽。即,如果使散热翅片5的周向宽度采用内部框架2与电源模块3的接触区域的周向宽度以上的长度,则能够提高电源模块3的冷却性。

另外,在上述实施方式1中,散热翅片5分别在周向上延伸,在突出部4的外周面上沿轴向按照一定的间距形成,但散热翅片5也可以分别在轴向上延伸,在突出部4的外周面上沿周向按照一定的间距形成。

实施方式2.

图8是示出本发明的实施方式2的电力转换装置的横向剖视图,图9示出沿图8的A-O-B箭头的剖视图,图10示出将本发明的实施方式2的电力转换装置中的内部框架呈直线状展开的状态的主要部分剖视图。

在图8至图10中,外部框架1和后支架8一体成型,构成为有底圆筒状。

在内部框架2A中,将通过薄壁连结部21接连地连结基底部件20的周向的侧面的径向中央部彼此的9个基底部件20在薄壁连结部21处弯曲成环状,使位于连结方向的两端的基底部件20的端部对接面25对接,而构成为在内部具有9棱柱状的内周面的筒状体。缺口13在位于连结方向的两端的基底部件20的端部对接面25的外径缘部和内径缘部中形成为从轴向一端到达另一端。I型密封部件12a分别嵌入于缺口13。

前支架第一密封槽9a在前支架7的与外部框架1的接触面上使槽方向为周向而形成为环状。另外,前支架第二密封槽9b在前支架7的与内部框架2A的接触面上的比薄壁连结部21靠内径侧的位置上使槽方向为周向而形成为环状。前侧第一密封部件11a装配于前支架第一密封槽9a,前侧第二密封部件12b装配于前支架第二密封槽9b。

后支架第二密封槽10b在后支架8的与内部框架2的接触面上的比薄壁连结部21靠内径侧的位置上使槽方向为周向而形成为环状。后侧第二密封部件12c装配于后支架第一密封槽10b。

要想组装这样构成的电力转换装置101,首先,将内部框架2A呈直线状展开,将电源模块3搭载于各基底部件20的模块搭载面22。接着,将I型密封部件12a嵌入位于一端的基底部件20上所形成的缺口13。接着,在连结部对接面24和端部对接面25上分别涂布作为辅助密封材料或者密封部件的液状密封垫17,在薄壁连结部21处弯折,而将9个基底部件20弯曲成圆环状,制作出圆环状的内部框架2A。

接着,将后侧第二密封部件12c装配于后支架8上所形成的后支架第二密封槽10b。接着,将弯曲成圆环状的内部框架2A插入外部框架1内。此外,将控制基板6配设于内部框架2A内的轴向一侧。

接着,将前侧第一密封部件11a和前侧第二密封部件12b装配于前支架7上所形成的前支架第一密封槽9a和前支架第二密封槽9b。并且,将前支架7螺纹固定于外部框架1和内部框架2A的轴向一端,组装出电力转换装置101。

这里,框架单元40A具有外部框架1和内部框架2A。由于在电力转换装置101中搭载有9个电源模块3,因此前支架7上所装配的端子单元(未图示)中具有正极端子61a、负极端子61b、以及9个交流端子62。

此外,其它的结构与上述实施方式1同样地构成。

在这样构成的电力转换装置101中也构成的液冷套管:从入口侧接头15向分隔板14所分隔一方的空间供给的液体制冷剂沿周向以逆时针方向循环,且返回到分隔板14所分隔的另一方的空间,从出口侧接头16排出。并且,通过I型密封部件12a阻止液体制冷剂从液冷套管通过内部框架2的端部对接部而向径向内侧的泄漏。另外,通过前侧第一密封部件11a和前侧第二密封部件12b阻止液体制冷剂从液冷套管通过框架单元40A与前支架7之间而向径向外侧和内侧的泄漏。此外,液体制冷剂从液冷套管通过框架单元40A和后支架8之间而向径向外侧和内侧的泄漏被后侧第二密封部件12c阻止。

在本实施方式2中,内部框架2A是通过薄壁连结部21将9个基底部件20接连地连结而构成的。并且,仅通过在端部对接面25的对接部、前支架7与框架单元40A的轴向一端面的连接部、以及后支架8与内部框架2A的轴向另一端面的连接部这3个部位设置密封构造,就在外部框架1与内部框架2A之间构成液冷套管。因此,在本实施方式2中,也得到与上述实施方式1相同的效果。

根据本实施方式2,由于在基底部件20的连结部对接面24和端部对接面25上涂布液状密封垫17,因此前侧和后侧第二密封部件12b、12c的配置的自由度变大。由于液状密封垫17配设于连结部对接面24的对接部,因此在内部框架2A的薄壁连结部21的位置上,从薄壁连结部21到内部框架2A的内径端的径向区域成为密封区域。另外,由于液状密封垫17配设于端部对接面25的对接部,因此在内部框架2A的端部对接面25的对接部的位置上,内部框架2A的整个径向区域成为密封区域。因此,前侧和后侧第二密封部件12b、12c能够配置于薄壁连结部21的位置上的径向密封区域与端部对接面25的对接部的位置上的径向密封区域所重叠的径向区域。即,前侧和后侧第二密封部件12b、12c可以配置在与薄壁连结部21对置的径向位置,也可以配置在比薄壁连结部21靠内径侧的位置。

另外,由于外部框架1与后支架8一体成型,因此不需要后侧第一密封部件11b,削减部件数量,提高组装作业性。

此外,在上述实施方式2中,薄壁连结部21形成为将基底部件20的侧面的径向中央部连结,但也可以形成为薄壁连结部21将基底部件20的侧面的外周缘部连结。

实施方式3.

图11是示出本发明的实施方式3的电力转换装置的横向剖视图,图12是示出图11的嵌入部件周围的主要部分剖视图,图13是沿图11的A-O-B箭头的剖视图,图14是沿图11的A-O-C箭头的截面的主要部分剖视图,图15是示出将本发明的实施方式3的电力转换装置中的内部框架呈直线状展开的状态的主要部分剖视图。

在图11至图15中,电力转换装置102配设于马达单元200的轴向一端。

马达单元200具有:圆筒状的马达框架30,其由圆筒部30a和对圆筒部30a的轴向一端侧的开口进行封闭的底部30b构成;端板31,其配置于圆筒部30a的轴向另一端侧;转子33,其固定安装于主轴32,以能够旋转的方式配设在马达框架30内,该主轴32以能够旋转的方式支承于底部30b和端板31;以及定子34,其具有定子铁心35和装配于定子铁心35的定子绕组36,被配设为将定子铁心35插入圆筒部30a内并进行保持,并且包围转子33。

制冷剂流路37分别使流路方向为周向,在定子铁心35的外周面上沿轴向按照一定的间距形成。并且,连通槽38使槽方向为周向,在定子铁心35的外周面上从轴向一端形成到另一端侧。由此,在轴向上排列的制冷剂流路37由连通槽38连通。

并且,关于马达框架30,使底部30b朝向轴向一侧,从轴向另一侧插入于圆筒状的外部框架1A,通过焊接等固定安装于外部框架1A,收纳在外部框架1A的轴向另一侧并进行保持。并且,端板31以对马达框架30的开口进行封闭的方式螺纹固定于马达框架30的轴向另一端,将马达单元200装入外部框架1A。

在内部框架2B中,将通过薄壁连结部21接连地连结基底部件20的周向的侧面的内周缘部彼此的6个基底部件20在薄壁连结部21处弯曲成环状,在位于连结方向的两端的基底部件20的端部对接面25上涂布液状密封垫17并进行对接,构成为在内部具有六棱柱状的内周面的筒状体。并且,缺口13在位于连结方向的两端的基底部件20的连结部对接面24的外径缘部上形成为从轴向一端到达另一端。I型密封部件12a被嵌入缺口13。切口26在构成为筒状体的内部框架2B的所连结的基底部件20的薄壁连结部21的外周侧形成为从轴向一端到达另一端。并且,嵌入部件27嵌入于涂布了液体密封垫17的切口26。此外,电源模块3在各基底部件20的模块搭载面22上沿周向并排地各安装2个。

并且,安装有电源模块3的筒状的内部框架2B从轴向一侧插入外部框架1A,收纳在外部框架1A的轴向一侧并进行保持。此时,对内部框架2B进行定位,以使得端部对接面25的对接部的周向两侧所形成的突出部4之间所构成的空间与定子铁心35上所形成的连通槽38在轴向上对置。并且,分隔板14被配设为在周向上将突出部4之间所构成的空间和连通槽38分隔成两个空间。此外,控制基板6收纳在内部框架2B内的轴向一侧,前支架7螺纹固定于外部框架1A的轴向一端面,组装出电力转换装置102。

另外,前支架第一密封槽9a在前支架7的与外部框架1A的接触面上使槽方向为周向而形成为环状。另外,前支架第二密封槽9b在前支架7的与内部框架2B的接触面上的与嵌入部件27对置的位置上使槽方向为周向而形成为环状。此外,后支架第二密封槽10b在底部30b的与内部框架2B的接触面上的与嵌入部件27对置的位置上使槽方向为周向而形成为环状。即,底部30b兼用作电力转换装置102的后支架。并且,前侧第一密封部件11a装配于前支架第一密封槽9a,前侧第二密封部件12b装配于前支架第二密封槽9b,后侧第二密封部件12c装配于后支架第一密封槽10b。

这里,框架单元40B具有外部框架1A和内部框架2B。由于在电力转换装置102中搭载有12个电源模块3,因此装配于前支架7的端子单元(未图示)中具有正极端子61a、负极端子61b、以及12个交流端子62。

此外,其它的结构与上述实施方式1同样地构成。

在这样构成的电力转换装置102中构成如下的液冷套管:从入口侧接头15向分隔板14所分隔的一方的空间供给的液体制冷剂的一部分沿周向以逆时针方向循环,并返回到分隔板14所分隔的另一方的空间,从出口侧接头16排出。并且,通过I型密封部件12a阻止液体制冷剂从液冷套管通过内部框架2的端部对接部而向径向内侧的泄漏。另外,通过前侧第一密封部件11a和前侧第二密封部件12b阻止液体制冷剂从液冷套管通过框架单元40B与前支架7之间而向径向外侧和内侧的泄漏。此外,液体制冷剂从液冷套管通过框架单元40B与底部30b之间而向径向内侧的泄漏被后侧第二密封部件12c阻止。

另外,构成如下的液冷套管:从入口侧接头15向分隔板14所分隔的一方的空间供给的液体制冷剂的剩余部分向连通槽38的分隔板14所分隔的一方的空间流动,在制冷剂流路37中沿周向流动,并返回到分隔板14所分隔的另一方的空间,从出口侧接头16排出。

在本实施方式3中,内部框架2B是通过薄壁连结部21将6个基底部件20接连地连结而构成的。并且,通过只在端部对接面25的对接部、前支架7与框架单元40B的轴向一端面的连接部、以及底部30b与内部框架2B的轴向另一端面的连接部这3个部位设置密封构造,而在外部框架1A与内部框架2B之间构成液冷套管。因此,在本实施方式3中,也得到与上述实施方式1相同的效果。

根据本实施方式3,由于薄壁连结部21形成为将基底部件20的侧面的内周缘部彼此连结,因此切口26形成在薄壁连结部21的外径侧。由于在内部框架2B中,使基底部件20的薄壁连结部21发生塑性变形而形成为大致圆筒状,因此有可能在薄壁连结部21与前支架7的接触面上产生间隙。并且,当在薄壁连结部21与前支架7的接触面上产生间隙时,液体制冷剂有可能通过该间隙而向径向内侧泄漏。但是,由于嵌入部件27被嵌入涂布了液体密封垫17的切口26,因此阻止了液体制冷剂从液冷套管通过切口26而向径向内侧的泄漏。此外,液状密封垫17配设在端部对接面25之间。因此,前侧和后侧第二密封部件12b、12c的配置的自由度变大。即,前侧和后侧第二密封部件12b、12c可以配置在与薄壁连结部21对置的径向位置,也可以配置在比薄壁连结部21靠外径侧的位置。

另外,由于嵌入部件27被嵌入切口26,因此降低液体制冷剂的压力损失。此外,如果形成嵌入部件27的外周面以使得在相邻的基底部件20的突出部4之间所构成的液体制冷剂的流路的内周面由大致圆筒面的一部分构成,则能够进一步降低液体制冷剂的压力损失。

另外,电力转换装置102配置在马达单元200的轴向一侧,电力转换装置102的液冷套管与马达单元200的液冷套管在轴向上并排设置,将两液冷套管连通。因此,能够减小电力转换装置102与马达单元200的体积。

此外,在上述实施方式3中,薄壁连结部21形成为将基底部件20的侧面的内周缘部连结,但薄壁连结部21也可以形成为将基底部件20的侧面的径向中央部连结。

另外,在上述实施方式3中,嵌入部件27在切口26的轴向上的全长的范围中被埋入,但嵌入部件27也可以像图16所示那样只埋入切口26的轴向上的两端部。

另外,在上述实施方式3中,电源模块3在周向上并排地安装于基底部件20的模块搭载面22,但电源模块3也可以在轴向上并排地安装于基底部件20的模块搭载面22。

另外,在上述实施方式3中,马达单元200配置于电力转换装置102的轴端,但也可以取代马达单元200而将发电机等旋转电机配置于电力转换装置102的轴端。

实施方式4.

图17是示出本发明的实施方式4的电力转换装置的横向剖视图,图18是图17的沿A-B箭头的截面的主要部分剖视图,图19是示出将本发明的实施方式4的电力转换装置中的内部框架呈直线状展开的状态的主要部分剖视图。

在图17至图19中,外部框架1B被制作成与轴心垂直的截面是六边形的6方筒体,突出部50分别形成为使朝向径向内侧的侧壁面的周向中央部的区域向径向内侧突出。此外,在周向上延伸的槽沿轴向按照一定的间距形成于突出部50,构成散热翅片(未图示)。

内部框架2C具有6个矩形平板状的基底部件55,使通过作为连结部的易弯曲部56接连地连结基底部件55的周向的侧面的外周缘部彼此的6个基底部件55在易弯曲部56处弯曲成环状,使位于连结方向的两端的基底部件55的端部对接面58对接,构成为在外部具有六棱柱状的内周面且在内部具有六棱柱状的内周面的筒状体。并且,基底部件55的连结部对接面25的对接部的外周部通过焊接而以从轴向一端到达另一端的方式被接合一体化。此外,电源模块3在各基底部件55的模块搭载面57上安装各1个。

这里,内部框架2C是在例如铝或铜等矩形平板的一个面上以沿长边方向相等的间距形成5个与短边方向平行的切口而构成的。并且,切口间构成基底部件55,切口的部位为薄壁且构成易弯曲部56。另外,在铝或铜等平板的厚度较薄的情况下,也可以使用抵接板等来弯曲平板,构成内部框架。在该情况下,弯曲部成为基底部件间的连结部。

并且,安装有电源模块3的筒状的内部框架2C从轴向一侧被插入外部框架1B,收纳在外部框架1B内并进行保持。此时,突出部50的前端面与基底部件55的外周面抵接。并且,分隔板14被配设为在周向上将突出部50之间所构成的空间分隔成两个空间。此外,控制基板6收纳在内部框架2C内的轴向一侧。

突起部71在前支架7A的一个面的外周侧形成为六边形的环形状。并且,突起部71形成为与内部框架2C的外周面形状大致相等的内周面形状且与外部框架1B的内周面形状大致相等的外周面形状。此外,前支架第一密封槽9a在前支架7A的与外部框架1B的接触面上、即突起部71的外周面上使槽方向为周向而形成为环状。另外,前支架第二密封槽9b在前支架7A的与内部框架2C的接触面上、即突起部71的内周面上使槽方向为周向而形成为环状。环状的前侧第一密封部件11a装配于前支架第一密封槽9a,环状的前侧第二密封部件12b装配于前支架第二密封槽9b。

此外,后支架还与前支架7A同样地构成,因此这里省略其说明。

因此,从轴向一侧将突起部71插入于外部框架1B与内部框架2C之间的间隙,前支架7A被螺纹固定于外部框架1B的轴向一端面。同样,从轴向另一侧将突起部插入于外部框架1B与内部框架2C之间的间隙,后支架(未图示)被螺纹固定于外部框架1B的轴向另一端面,组装出电力转换装置103。

这里,框架单元40C具有外部框架1B和内部框架2C。由于在电力转换装置103中搭载有6个电源模块3,因此在装配于前支架7A的端子单元(未图示)中具有正极端子61a、负极端子61b以及6个交流端子62。

此外,其它的结构与上述实施方式1同样地构成。

在这样构成的电力转换装置103中,构成如下的液冷套管:从入口侧接头15向分隔板14所分隔的一方的空间供给的液体制冷剂在图17中沿周向以逆时针方向循环,返回到分隔板14所分隔的另一方的空间,从出口侧接头16排出。并且,由于将内部框架2C的端部对接面的对接部接合的焊接部作为密封部件发挥功能,因此阻止液体制冷剂从液冷套管通过内部框架2C的端部对接部而向径向内侧的泄漏。另外,通过前侧第一密封部件11a和前侧第二密封部件12b阻止液体制冷剂从液冷套管通过框架单元40C与前支架7A之间而向径向外侧和内侧的泄漏。此外,通过前侧第一密封部件和前侧第二密封部件阻止液体制冷剂从液冷套管通过框架单元40C与后支架之间而向径向内侧的泄漏。

在本实施方式4中,内部框架2C是通过易弯曲部56将6个基底部件55接连地连结而构成的。并且,通过只在端部对接面58的对接部、前支架7A与框架单元40C的轴向一端面的连接部、以及后支架与框架单元40C的轴向另一端面的连接部这3个部位设置密封构造,而在外部框架1B与内部框架2C之间构成液冷套管。因此,在本实施方式4中,也得到与上述实施方式1相同的效果。

实施方式5.

图20是示出本发明的实施方式5的电力转换装置的横向剖视图,图21是沿图20的A-O-B箭头的剖视图。

在图20和图21中,在内部框架2B中,使通过薄壁连结部21接连地连结基底部件20的周向的侧面的内周缘部彼此的6个基底部件20在薄壁连结部21处弯曲成环状,在位于连结方向的两端的基底部件20的端部对接面25上涂布液状密封垫70而对接,构成为在内部具有六棱柱状的内周面的筒状体。并且,切口26在构成为筒状体的内部框架2B的所连结的基底部件20的薄壁连结部21的外周侧形成为从轴向一端到达另一端。此外,电源模块3在各基底部件20的模块搭载面22上沿周向并排地各安装2个。

并且,安装有电源模块3的筒状的内部框架2B从轴向一侧插入外部框架1,收纳在外部框架1的轴向一侧并进行保持。分隔板14被配设为在周向上将位于端部对接面25的周向两侧的突出部4之间所构成的空间分隔成两个空间。此外,控制基板6收纳在内部框架2B内的轴向一侧,前支架7螺纹固定于外部框架1的轴向一端面,组装出电力转换装置104。

这里,框架单元40D具有外部框架1和内部框架2B。外部框架1与后支架8一体成型,构成为有底圆筒状。另外,作为密封部件的液状密封垫70涂布于外部框架1与前支架7的接触面、内部框架2B与前支架7的接触面、内部框架2B与后支架8的接触面、以及位于内部框架2B的两端的基底部件20的端部对接面25。

此外,其它的结构与上述实施方式1同样地构成。

在这样构成的电力转换装置104中构成如下的液冷套管:从入口侧接头15向分隔板14所分隔的一方的空间供给的液体制冷剂沿周向以逆时针方向循环,返回到分隔板14所分隔的另一方的空间,从出口侧接头16排出。并且,通过液状支架70阻止液体制冷剂从液冷套管通过内部框架2B的端部对接面25之间而向径向内侧的泄漏、液体制冷剂从液冷套管通过框架单元40B与前支架7之间而向径向外侧和内侧的泄漏、以及液体制冷剂从液冷套管通过前支架7与后支架8之间而向径向内侧的泄漏。

因此,在本实施方式5中,也得到与上述实施方式1相同的效果。

根据本实施方式5,由于通过涂布液状密封垫70而防止液体制冷剂的泄漏,因此不需要密封用的新的部件,实现结构的简化。

此外,在上述各实施方式中,前支架第一密封槽和前支架第二密封槽、以及后支架第一密封槽和后支架第二密封槽形成于前支架和后支架,但这些密封槽也可以形成于外部框架和内部框架。

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