CN101946387A - 电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动机。本发明的电动机(10)包括：定子(11)；转子(12)，其被旋转轴(13)支承成与定子(11)进行相对旋转，且被冷却介质(L)冷却；冷却介质贮存部(60)，其设置在定子(11)侧、用于贮存冷却介质(L)；冷却介质通路(22)，其自冷却介质贮存部(60)向转子(12)引导冷却介质(L)；其特征在于，该电动机(10)具有如下构造：与转子(12)的旋转部位(18a)邻近地配置用于喷出冷却介质通路(22)中的冷却介质(L)的喷出口(23a)，并且将冷却介质贮存部(60)设置在比喷出口(23a)靠下方的位置上，利用作用在转子(12)与喷出口(23a)之间的负压吸引冷却介质贮存部(60)内的冷却介质(L)。

Description

电动机
技术领域
本发明涉及一种电动机。更详细而言，本发明涉及一种具有对正在旋转的转子进行冷却的冷却构造的电动机。
背景技术
以往，公知在永磁式电动机的转子中铁损(涡流损失和磁滞损耗)是主要损失。在转子的旋转速度变大时，所通过的磁通量也变多，因此该铁损增大。结果使转子发热。在转子因发热而成为高温时，磁铁、磁性体的磁特性变差，因此希望冷却转子。
作为上述用于冷却转子的装置，例如有使转子的表面与冷却介质接触而通过搅拌冷却介质来冷却转子和定子的、具有搅拌润滑冷却构造的“电旋转装置”(参照专利文献1)。此外，还有通过设置外部液压泵而利用该外部泵加压输送冷却介质的方法等。
专利文献1：日本特开2001-37129号公报
但是，在采用以往的“电旋转装置”中的搅拌润滑方式时，在低速旋转时转子不需要冷却的领域内，介于定子与转子之间的冷却介质的粘性阻力较大。虽然能够提高转子的高速旋转时的磁阻，但在转子低速旋转时旋转阻力必然使电动机的冷却效率变差。
另外，在设置外部液压泵的方法中，虽然能够仅对高速旋转时的转子高效地进行冷却，但成本较高。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做成的。本发明的目的在于提供一种不用设置外部泵就能利用冷却介质冷却转子的电动机。此外，本发明的目的还在于提供一种不会在转子低速旋转时因冷却介质的粘性阻力变大而使转子的冷却效率变差的电动机。
本发明的电动机包括：定子；转子，其被旋转轴支承成与相对于上述定子进行旋转，且被冷却介质冷却；冷却介质贮存部，其设置在上述定子侧、用于贮存上述冷却介质；冷却介质通路，其自上述冷却介质贮存部向上述转子引导上述冷却介质；其特征在于，该电动机具有如下构造：与上述转子的旋转部位邻近地配置用于喷出上述冷却介质通路中的上述冷却介质的喷出口，并且将上述冷却介质贮存部设置在比上述喷出口靠下方的位置上，利用作用在上述转子与喷出口之间的负压吸引上述冷却介质贮存部内的冷却介质。
此外，本发明的轴向间隙型电动机包括：定子；转子，其被旋转轴支承成与上述定子进行相对旋转，且被冷却介质冷却；冷却介质贮存部，其设置在上述定子侧、用于贮存上述冷却介质；冷却介质通路，其自上述冷却介质贮存部向上述转子引导上述冷却介质；可变空隙构造，其使上述转子以接近上述定子或自上述定子离开的方式进行移动，从而改变上述转子与上述定子之间的空隙；其特征在于，与上述转子的旋转部位邻近地配置用于喷出上述冷却介质通路中的上述冷却介质的喷出口，使该喷出口面对上述转子的旋转部位的、与上述转子和上述定子之间的上述空隙的相反的一侧的面，并且将上述冷却介质贮存部设置在比上述喷出口靠下方的位置上，利用作用在上述转子与上述喷出口之间的负压吸引上述冷却介质贮存部内的冷却介质。
附图说明
图1表示本发明的第1实施方式的电动机的结构的剖视图。
图2是表示图1的电动机中的冷却介质的流动的、电动机下半部的剖视说明图。
图3是利用图表表示受负压影响的ATF(自动变速器油)的液面高度的说明图。
图4是利用图表表示ATF喷出流速的说明图。
图5是表示本发明的第2实施方式的喷嘴的顶端部，图5A是曲面结构的剖视说明图，图5B是多面结构的剖视说明图。
图6是表示本发明的第3实施方式的冷却介质的流动的、电动机下半部的剖视说明图。
图7是表示本发明的第4实施方式的冷却介质的流动的、电动机下半部的剖视说明图。
图8是表示本发明的第5实施方式的冷却介质的流动的、电动机下半部的剖视说明图。
图9是表示本发明的第6实施方式的喷嘴的顶端部的、成为喷嘴相对面的转子背面侧的说明图。
图10放大地表示图9的喷嘴的顶端部，图10A是喷嘴的俯视说明图，图10B是喷嘴的剖视说明图。
图11是本发明的第7实施方式的电动机下半部的剖视说明图。
图12是本发明的第8实施方式的电动机的剖视说明图。
图13是图12的压力调整阀的详细说明图。
具体实施方式
下面，参照附图说明用于实施本发明的最佳实施方式。
第1实施方式
图1是表示本发明的第1实施方式的电动机10的结构的剖视图。如图1所示，作为采用了永久磁铁的永磁式电动机的电动机10包括定子(stator)11以及被轴支承成旋转自如的转子(rotor)12。与沿圆筒状的转子12的中心轴线方向的旋转轴(转子旋转轴)13大致平行地配置定子11的相对面和转子12的相对面。电动机10是在转子12与定子11之间具有空隙AG的所谓径向间隙型电动机。定子11和转子12被收纳在电动机壳体14的内部。在使旋转轴13横倒、即大致水平的状态(图1所示的状态)下设置、驱动该电动机10。
电动机壳体14包括圆筒状的壳体主体部14a以及分别封闭壳体主体部14a的两侧开口的圆盘状的2个壳体盖部14b、14c。例如利用螺栓15将壳体主体部14a和壳体盖部14b、14c固定成液密状态。卷绕有线圈绕线16的定子11被安装在壳体主体部14a的内壁面上。贯穿2个壳体盖部14b、14c的盘面中心的旋转轴13借助轴承17a、17b旋转自如地安装在2个壳体盖部14b、14c中。
在该旋转轴13上安装有用于加强转子12且呈杯状的转子加强构件18。以使旋转轴13贯穿在转子12的旋转部位即底面部18a的中心部的状态下例如利用螺栓19将转子加强构件18固定在旋转轴13上。在转子加强构件18的周面部18b的外侧的外周端面上安装有端环(end ring)12a。
在转子加强构件18的底面部18a上开设有多个(例如6个)通孔20，该通孔20位于周面部18b与螺栓19之间且沿周向大致等间隔地分开配置。通孔20具有能供冷却介质L(参照图2)穿过的横长圆孔(参照图6)的截面形状，且自底面部18a的表面(即壳体盖部14b侧的面)贯穿至背面(即壳体盖部14c侧的面)。
在转子加强构件18的底面部18a的表面(即壳体盖部14b侧的面)上设有流槽状的槽21，该槽21为在各通孔20的下端部下方通过的圆环状、且与各通孔20相连通地在通孔20侧开口。该槽21作为将流入通孔20之前的冷却介质L接住的承接部而发挥功能。
另外，在壳体盖部14b的内部且旋转轴13的下方沿壳体盖部14b的径向形成有作为冷却介质L的流路的冷却介质通路22。在冷却介质通路22中，上端口22a与通孔20相对且位于槽21的上方附近，下端口22b位于壳体主体部14a的内周面延长部分上。上端口22a、下端口22b均开口于壳体盖部14b的背面(即转子12侧的面)。在上端口22a中安装有喷嘴23。喷嘴23具有作为用于喷出被送入到冷却介质通路22中的冷却介质L(参照图2)的喷出口的顶端部23a。与电动机10进行驱动时的旋转部位即底面部18a的表面(即壳体盖部14b侧的面)的、槽21的上方邻近地配置顶端部23a(喷出口)。
也就是说，在冷却介质通路22中，上端口22a和下端口22b开口于电动机壳体14内部的用于收纳定子11、转子12的密闭空间内。冷却介质通路22形成为与该密闭空间相连通的连通路径。喷嘴23的喷出口即顶端部23a与冷却介质通路22相连通。与转子12的旋转部位即底面部18a邻近地配置顶端部23a，以能够受到在电动机10旋转时而被驱动旋转的转子12附近的气流的影响。也就是说，使顶端部23a与被驱动旋转的转子加强构件18的底面部18a的表面面对。
图2是表示图1的电动机10中的冷却介质L的流动的、电动机10的下半部的剖视说明图。如图2所示，使位于密闭空间底部(冷却介质贮存部60)的定子11基本处于浸渍状态地将冷却介质L贮存在电动机壳体14内部的密闭空间底部(冷却介质贮存部60)。该密闭空间底部(冷却介质贮存部60)设置在定子11侧且作为用于贮存冷却介质L的冷却介质贮存部60(reservior)发挥作用。即、以将电动机壳体14内部的比喷嘴23的顶端部23a靠下方且贮存有冷却介质L的密闭空间底部(冷却介质贮存部60)和转子12上方的通孔20连接起来的方式配置电动机10的冷却介质通路22。电动机10的冷却介质通路22将冷却介质L自冷却介质贮存部60引导向转子12。
另外，例如使用冷却液作为自冷却介质通路22喷出的冷却介质L，但本发明并不限定于此，也可以使用自动变速器油(Automatic Transmission Fluids：ATF)、冷却油等。
驱动电动机10来加快转子12的转速，而冷却介质通路22内的压力随之下降时，自电动机壳体14内部的密闭空间底部(冷却介质贮存部60)汲取冷却介质L。在转子12高速旋转时，自安装在冷却介质通路22的上端口22a中的喷嘴23朝向作为转子12的旋转部位的底面部18a的外表面、即转子12的背面(图2中转子12的左表面)喷出冷却介质L。
自喷嘴23喷出的冷却介质L在离心力的作用下欲沿转子12的背面流向转子12的径向向外的方向(定子11的方向)。但冷却介质L被开口于转子12的沿径向向内的方向(旋转轴13的方向)的槽21接住而被暂时保持在槽21内。
被暂时保持在槽21内的冷却介质L穿过与槽21相连通的通孔20，然后流出到转子12的内周部、即转子加强构件18的周面部18b的内表面。由于能够利用通孔20将被喷出到转子12的背面侧的冷却介质L引导到转子12的表面侧(转子加强构件18的内周面侧)，因此能够高效地冷却转子12的表面侧。另外，能够利用槽21防止流向转子12的表面侧(转子加强构件18的内周面侧)的冷却介质L减少。
如上所述，冷却介质L流出到周面部18b。由于周面部18b的外径侧(周面部18b的顶端)的直径比内径侧(底面部18a侧)大，因此冷却介质L在离心力的作用下流向周面部18b的顶端方向、即转子12的开口部方向。
在转子加强构件18的周面部18b的内表面流过的冷却介质L在离心力的作用下自周面部18b的顶端进一步流向转子12的沿径向向外的方向。为了防止此时冷却介质L流入空隙AG，在转子加强构件18的周面部18b的顶端安装有板24。
在转子12(转子加强构件18的周面部18b)的内表面流过的冷却介质L自转子12的端部脱离。板24的顶端部(图2中的下部)以封闭空隙AG的方式进入定子11侧。这样，在转子12的端部(周面部18b的端部)设有板24。板24封闭转子12与定子11之间的空隙AG。由此板24能够防止自转子12的端部脱离的冷却介质L进入空隙AG。从而不会使冷却介质L流入空隙AG内，因此不会产生由自转子12的端部脱离的冷却介质L产生的粘性阻力。
这样，在转子12旋转时，自喷嘴23喷出的冷却介质L沿转子加强构件18的周面部18b的内表面流动(参照图2中的箭头C)，从而能够冷却转子12的内周部。
也就是说，转子12的转子加强构件18具有沿旋转轴13的方向向下倾斜的倾斜面。一边利用被喷出的冷却介质L吸收转子12的热量一边使被喷出的冷却介质L移动，然后转子加强构件18的倾斜面使被喷出的冷却介质L在转子12旋转时的离心力的作用下自转子12(转子加强构件18)脱离。因此，利用呈杯状且具有越靠近开口部内径越大的形状的转子加强构件18使冷却介质L在吸收了转子12的内周部的热量之后冲向转子12的外部。
另外，通过使用冷却液作为冷却介质L，能够提高冷却效率，并且能够根据负压与冷却介质的比重关系抑制转子12在低速旋转时的冷却介质L的喷出。由此，能够构成冷却效率和旋转效率均良好的冷却装置。
也就是说，在电动机10中，当转子12高速旋转时，由于转子12附近的气体具有流速，因此能够利用文丘里(venturi)效应产生负压。由此，能够自电动机壳体14内部的密闭空间底部(冷却介质贮存部60)、即用于贮存冷却介质L的冷却介质贮存部60汲取冷却介质L，然后自喷嘴23的顶端部23a向转子12喷射冷却介质L。另外，在转子12低速旋转时，根据负压与冷却介质L的比重关系，低速旋转时的负压不会使冷却介质L喷出，因此不会产生由冷却介质L产生的粘性阻力。
另外，在转子12停止旋转时，被贮存在冷却介质贮存部60中的冷却介质L的表面位于相比空隙AG靠下方(转子径向的外侧)的位置上，因此冷却介质L不会存在于空隙AG面上，从而能够减小定子11与转子12之间的粘性阻力。
另外，在图2中，冷却介质通路22的下端口22b朝向壳体盖部14b的转子12侧开口，但也可以朝向壳体盖部14b的壳体主体部14a侧开口(参照图1)。以能够吸入被贮存在电动机壳体14内部的密闭空间底部(冷却介质贮存部60)中的冷却介质L的方式使下端口22b在密闭空间底部(冷却介质贮存部60)的底面附近开口即可。
接下来，说明在使用ATF作为冷却介质L时的负压状态下的ATF液面高度和ATF喷出流速。
图3是用图表表示受负压影响的ATF液面高度的说明图。如图3所示，当存在于冷却介质通路22内的冷却介质L(ATF)在负压的作用下被吸起时，被吸起的高度(ATF液面高度)、即距离贮存有ATF的冷却介质贮存部60内的ATF面的高度(mm)随着转子12的转速(rpm)的加快而上升。
当存在于冷却介质通路22内部的ATF的高度上升、ATF的高度与设有喷嘴23的高度相同时，开始自喷嘴23喷出ATF。在自喷嘴23喷出ATF时，在转子12以原本的转速以上的转速进行旋转时，随着转速的加快自喷嘴23喷出的ATF的喷出量变多，因此冷却介质通路22内的ATF高度(ATF液面高度)不变，与喷嘴23的高度相同。
图4是用图表表示ATF的喷出流速的说明图。如图4所示，在自喷嘴23喷出ATF时，在转子12以原本的转速(喷出转速)以上的转速进行旋转时，随着转速的加快自喷嘴23喷出的ATF的喷出量变多。即、喷出流速(m/s)变快。另外，在转子12以小于喷出转速的转速旋转时，只改变冷却介质通路22内的ATF高度，并不喷出ATF。
第2实施方式
图5A、图5B表示本发明的第2实施方式的顶端部23a(喷出口)。图5A是曲面结构的剖视说明图，图5B是多面结构的剖视说明图。如图5A、图5B所示，在安装于冷却介质通路22的上端口22a的喷嘴23中，将顶端部23a形成为向底面部18a侧突出的圆顶状的曲面(参照图5A)或圆顶状的多面体(参照图5B)上。也就是说，将用于喷出冷却介质L的顶端部23a形成为与转子加强构件18的底面部18a相对的凸形状。本实施方式的电动机的其他结构和作用与第1实施方式的电动机10(参照图2)相同。
采用上述结构，在伯努利效应的作用下顶端部23a(喷出口)、即冷却介质L的喷出部附近的旋转流体的流速比喷出部附近以外的位置快(参照图5A以及图5B中的箭头S)，所以更容易产生负压。因此，能够自冷却介质贮存部60汲取(吸引)更多量的冷却介质L。
第3实施方式
图6是表示本发明的第3实施方式的冷却介质L的流动的、电动机30的下半部的剖视说明图。如图6所示，在电动机30中，将前面实施方式中形成于电动机壳体盖部14b的内部的冷却介质通路22形成在壳体盖部14c的内部，且使安装在上端口22a中的喷嘴23朝向转子12的开口部侧、即转子加强构件18的开口部侧。本实施方式的电动机的其他结构和作用与第1实施方式的电动机10(参照图2)相同。
这样，在转子12旋转时，自喷嘴23被喷向转子加强构件18的底面部18a的冷却介质L沿周面部18b的内表面流下(参照图6中的箭头C)，从而能够冷却转子12的内周部。
采用上述结构，与将冷却介质L喷向转子12的背面(图6中转子12的左表面)的情况(参照图2)相比，由于无需在转子12中开设通孔20，因此能够较高地设定转子12的旋转强度。
第4实施方式
图7是表示本发明的第4实施方式的冷却介质L的流动的、电动机35的下半部的剖视说明图。如图7所示，电动机35是所谓的轴向间隙型电动机，在该电动机35中，相对于沿转子36的中心轴线方向的旋转轴13垂直地配置定子11的相对面和转子36的相对面，且在转子36与定子11之间具有空隙AG。本实施方式的电动机的其他结构和作用与第1实施方式的电动机10(参照图2)相同。
转子36具有转子加强构件37，该转子加强构件37用于加强转子36且呈圆盘状。转子加强构件37在它的与定子11相对的部分具有多个永久磁铁38，该多个永久磁铁38沿转子加强构件37的周向以埋设状态配置。此外，转子加强构件37具有被配置在永久磁铁38的背面侧的背轭38a。在该转子加强构件37的与空隙AG侧的面相反的一侧的面、即背轭38a的背面侧形成有冷却介质通路39，该冷却介质通路39沿转子加强构件37的径向贯穿该转子加强构件37。
在冷却介质通路39中，使上端口39a面对喷嘴23的顶端部23a(喷出口)地开口于喷嘴23的下方，使下端口39b面对被贮存在电动机壳体14内部的密闭空间底部(冷却介质贮存部60)中的冷却介质L地开口于转子加强构件37的外周端面。
采用上述结构，仅能在转子36高速旋转时自喷嘴23吸引或喷出冷却介质L，自喷嘴23喷出的冷却介质L经过冷却介质通路39(参照图7中的箭头C)向密闭空间底部(冷却介质贮存部60)流下而被贮存在该密闭空间底部。另外，由于在转子36的内部设有冷却介质通路39，因此能够冷却背轭38a的附近、即发热部的附近，从而能够提高冷却性能。
第5实施方式
图8是表示本发明的第5实施方式的冷却介质L的流动的、电动机40的下半部的剖视说明图。如图8所示，电动机40是如下所述的可变空隙式的轴向间隙型电动机，在电动机40中，使转子36接近定子11或自定子11离开地进行移动(参照图8中的表示可变空隙构造的空心箭头X)，从而改变转子36与定子11之间的空隙AG。
在该电动机40中，使喷出冷却介质L的喷出口即顶端部23a位于转子加强构件37的侧面且空隙AG侧的面的相反侧的面、即背面的附近，从而使该顶端部23a面对转子加强构件37的背面。即、与转子36的旋转部位邻近地配置喷嘴23的顶端部23a(喷出口)。本实施方式的电动机的其他结构和作用与第1实施方式的电动机10(参照图2)相同。
采用上述结构，在空隙AG扩大时、即在转子36高速旋转时的感应电压减小时，转子36远离定子11，从而转子36与顶端部23a(喷出口)之间的距离变小，能够自顶端部23a(喷出口)喷出冷却介质L。自喷嘴23喷出的冷却介质L沿转子加强构件37的背面(参照图8中的箭头C)流下而被贮存在密闭空间底部(冷却介质贮存部60)中。
第6实施方式
图9是表示本发明的第6实施方式的喷嘴23的顶端部23a的、成为喷嘴相对面的转子12背面侧的说明图。图10A、图10B放大地表示图9的喷嘴23的顶端部23a，图10A是喷嘴23的俯视说明图，图10B是喷嘴23的剖视说明图。
如图9所示，在喷嘴23的顶端部23a中安装有管体状的顶端流路形成部(流路形成部)45(参照图10A、图10B)。顶端流路形成部45形成沿转子12的周向、即转子加强构件18的底面部18a的周向去的流路，且在底面部18a的周向两侧具有开口。利用顶端流路形成部45使喷嘴23的喷出口(顶端部23a)开口于沿着转子加强构件18的底面部18a的周向两侧。本实施方式的电动机的其他结构和作用与第1实施方式的电动机10(参照图2)相同。
如图10A、图10B所示，在顶端流路形成部45中，该顶端流路形成部45的长度方向大致中央部以覆盖喷嘴23的顶端部23a的方式安装在喷嘴23的顶端部23a上。安装在喷嘴23的顶端部23a上的顶端流路形成部45的外表面处于基本上与转子加强构件18的底面部18a接触的状态(参照图10A)。另外，比顶端流路形成部45的至少一方的开口部的流路宽度W2短地形成顶端流路形成部45与喷嘴23的顶端部23a的连结部的流路宽度W1(参照图10B)，流路宽度W2即转子加强构件18的底面部18a的径向上的开口宽度。因而，随着转子12的旋转(参照图10B中的箭头R)而穿过顶端流路形成部45的空气穿过出入口较宽、与喷嘴23相连通的中央部较窄的流路(参照图10B中的箭头R)。
采用上述结构，与仅使喷嘴23的顶端部23a位于转子加强构件18的底面部18a附近的情况相比，能够将大量的流体引入喷嘴23的顶端部23a中，因此能够自喷嘴23喷出更多量的冷却介质L。另外，在顶端流路形成部45中，通过比出入口附近窄地形成中央部(喷嘴23的顶端部23a)，能够产生文丘里效应，从而能够喷出更多量的冷却介质L。另外，由于在比被设置在转子加强构件18的底面部18a上的槽21、即用于接住冷却介质L的槽21靠上方的位置形成顶端流路形成部45，因此能够提高电动机的组装操作时的组装精度。
另外，顶端流路形成部45除了可以为管体状之外，也可以为转子加强构件18的底面部18a侧开口的槽状。
第7实施方式
图11是本发明的第7实施方式的电动机50的下半部的剖视说明图。如图11所示，在电动机50中，在比壳体盖部14b的冷却介质L喷出部即上端口22a靠上部(即、旋转轴13侧)的位置上设有压力调整阀51和过滤器52。
在压力调整阀51中，与大气相连通的连通口开口于壳体盖部14b的外表面。利用该压力调整阀51控制大气压和冷却介质通路22内的负压。并且，利用过滤器52对自外部经由压力调整阀51被导入到电动机壳体14内部的密闭空间内的大气进行过滤。本实施方式的电动机的其他结构和作用与第1实施方式的电动机10(参照图2)相同。
该压力调整阀51具有能够检测定子11的温度的功能。也就是说，压力调整阀51能够检测定子11的线圈绕线(定子绕线)16的温度、定子铁心的温度。压力调整阀51依据所检测到的上述温度打开或关闭，从而能够将冷却介质通路22的内部压力调整为与电动机50的内部压力相等的状态、或调整为在转子12旋转时所产生的负压的状态。也就是说，在线圈绕线16的温度或定子铁心的温度较低时，压力调整阀51使冷却介质通路22的内部压力与电动机50的内部压力相等或与外部的大气压相等，在线圈绕线16的温度或定子铁心的温度较高时，压力调整阀51将冷却介质通路22的内部压力调整为利用转子12而产生的负压。
采用上述结构，在必须对高速驱动时的电动机50进行冷却的高负载的状态下，使压力调整阀51处于关闭状态。另一方面，在即使电动机50高速驱动但并不需要冷却电动机50的情况下、例如在磁通量密度较小时、在寒冷的地域行驶时等情况下，使压力调整阀51处于打开状态。使压力调整阀51处于打开状态而使冷却介质通路22内的负压接近大气压，从而能够防止自喷嘴23喷出冷却介质L。这样，即使在电动机50高速旋转时，在低负载的状态下仍能减小在转子12与冷却介质L之间产生的粘性阻力，从而能够与电动机10高速驱动时的输出灵敏度相对应地进行冷却控制。
另外，在将外部大气导入电动机壳体14内部的密闭空间内时，能够利用被设置在压力调整阀51与喷嘴23之间的过滤器52去除大气中的污染物(contamination)等污染物质。
第8实施方式
图12是本发明的第8实施方式的电动机55的剖视说明图。如图12所示，电动机55在电动机壳体14的内部设有压力调整阀51，该压力调整阀51用于控制大气压和冷却介质通路22内部的负压。相应地设有与冷却介质通路22相连通的上部冷却介质通路56，将喷嘴23安装在上部冷却介质通路56中而非安装在冷却介质通路22中。本实施方式的电动机的其他结构和作用与第1实施方式的电动机10(参照图2)相同。
上部冷却介质通路56设置在壳体盖部14b的上半部。在上部冷却介质通路56中设有上部下端口56a来代替形成在冷却介质通路22中的上端口22a(图2)，该上部下端口56a开口于形成在转子加强构件18的底面部18a上的槽21的下方附近。在该上部下端口56a中安装有喷嘴23。在喷嘴23中，使顶端部23a(喷出口)与槽21下部的底面部18a的表面(即壳体盖部14b侧的面)接近且相对。
另外，上部冷却介质通路56具有在定子11中的与线圈绕线16相对的位置上开口的上部上端口56b。在该上部上端口56b处例如以与线圈绕线16接触的状态安装有压力调整阀51。例如使用由双金属、热电元件等构成的感温式阀作为压力调整阀51。
图13是图12的压力调整阀51的详细说明图。如图13所示，例如利用如下感温式阀构成压力调整阀51，该感温式阀利用缸体51a内的施力构件(螺旋弹簧)51b、感温金属51c控制相对于缸体51a进入或退避的活塞51d的动作。另外，上部上端口56b经由被设置在壳体盖部14b内部的内部连通路57与电动机壳体14的内部空间相连通。利用活塞51d的进入动作或退避动作打开或关闭内部连通路57。
在由该种感温式阀构成的压力调整阀51中，在线圈绕线16的温度较低时，感温金属51c的大小保持常态时的大小不变。随着上部下端口56a所面对的转子12的旋转，上部冷却介质通路56的负压P1状态发生变化，与该负压P1状态的变化相对应地施力构件51b的作用力推起活塞51d。因此，内部连通路57处于打开状态，电动机14的内部空间中的大气压状态的空气经由内部连通路57而流入上部冷却介质通路56(参照图13中的箭头Y)，上部冷却介质通路56的负压P1状态被解除。
相对于此，在线圈绕线16的温度上升时，上升的温度传递到感温金属51c上而使感温金属51c膨胀(Pv)。在感温金属51c膨胀(Pv)时，膨胀力超过施力构件51b的作用力而使活塞51d处于进入状态(图13中左方)，从而使内部连通路57处于关闭状态。由此，能够保持上部冷却介质通路56内部的负压P1状态，将被贮存在电动机壳体14内部的密闭空间底部(冷却介质贮存部60)中的冷却介质L经由冷却介质通路22而吸入到上部冷却介质通路56中，然后自喷嘴23的顶端部23a(喷出口)朝向转子12(转子加强构件18的底面部18a)的背面喷出该冷却介质L。另外，使用热膨胀率较高的金属、双金属等作为感温金属51c。
这样，通过以与线圈绕线16接触的状态或位于线圈绕线16附近的状态配置由感温式阀构成的压力调整阀51，能够在电动机55的高负载时使压力调整阀51处于关闭状态而自喷嘴23喷出冷却介质L，且能够在电动机55的低负载时使压力调整阀51处于打开状态而不自喷嘴23喷出冷却介质L，因此能够在电动机55高速驱动时与电动机55的输出灵敏度相对应地进行冷却控制。
在此引用日本国特许出愿第2008-052614号(日本申请日2008年3月3日)的全部内容，以防误译、漏记。
以上，利用实施方式说明了本发明的内容，但本发明并不限定于上述内容，对本领域技术人员来说本发明可以进行各种变形、改良是显而易见的。
工业实用性
采用本发明，包括定子和被支承成旋转自如的转子、且利用冷却介质冷却转子的电动机包括：冷却介质贮存部，其设置在定子侧、用于贮存冷却介质；冷却介质通路，其自冷却介质贮存部向转子引导冷却介质，该电动机与转子的旋转部位邻近地配置用于喷出冷却介质通路中的冷却介质的喷出口，自设置在比喷出口靠下方的位置上的冷却介质贮存部经由冷却介质通路向转子引导冷却介质，然后自喷出口喷出该冷却介质。因此，不用设置外部泵就能利用冷却介质冷却转子，从而不会因转子低速旋转时冷却介质的粘性阻力变大而使转子的冷却效率变差。

Claims (13)

1.一种电动机，其包括：
定子；
转子，其被旋转轴支承成相对于上述定子进行旋转，且被冷却介质冷却；
冷却介质贮存部，其设置在上述定子侧、用于贮存上述冷却介质；
以及冷却介质通路，其自上述冷却介质贮存部向上述转子引导上述冷却介质；其特征在于，
该电动机具有如下构造：与上述转子的旋转部位邻近地配置用于喷出上述冷却介质通路中的上述冷却介质的喷出口，并且将上述冷却介质贮存部设置在比上述喷出口靠下方的位置上，利用作用在上述转子与喷出口之间的负压吸引上述冷却介质贮存部内的冷却介质。
2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，
在沿横向设置的电动机的比上述旋转轴靠下方的壳体内的底部设有上述冷却介质贮存部，被贮存在上述冷却介质贮存部中的上述冷却介质的表面比上述转子与上述定子之间的空隙靠下方。
3.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，
将上述喷出口形成为与上述转子的旋转部位相对的凸形状。
4.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，
在上述喷出口上设有开口于上述转子的周向两侧且沿上述转子的周向延伸的流路形成部。
5.根据权利要求4所述的电动机，其特征在于，
在上述流路形成部中，上述转子的旋转方向中央部比上述转子的旋转方向两端部中的至少一端部窄。
6.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，
上述转子具有通孔，沿上述转子的周向配置多个该通孔、且该通孔贯穿上述转子的表背面而能供上述冷却介质穿过。
7.根据权利要求6所述的电动机，其特征在于，
上述转子在上述转子的上述喷出口侧的面上具有承接部，该承接部形成为将自上述喷出口喷出的上述冷却介质接住的接受口、且将所接住的上述冷却介质送入上述通孔中。
8.根据权利要求7所述的电动机，其特征在于，
上述流路形成部位于比上述接收部靠上方的位置。
9.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，
该电动机设有用于调整上述冷却介质通路的内部压力的压力调整阀。
10.根据权利要求9所述的电动机，其特征在于，
上述压力调整阀具有检测上述定子的温度的功能，上述压力调整阀依据所检测到的上述定子的温度而将冷却介质通路的内部压力调整成与电动机的内部压力相同的状态，或调整成上述转子旋转时所产生的负压的状态。
11.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，
上述转子具有沿上述旋转轴方向向下倾斜的倾斜面，上述倾斜面使上述冷却介质一边吸收上述转子的热量一边移动，然后使上述冷却介质在上述转子旋转时的离心力的作用下自上述转子脱离。
12.根据权利要求11所述的电动机，其特征在于，
上述转子具有板，该板封闭上述转子与上述定子之间的空隙，从而防止自上述转子的端部脱离的上述冷却介质进入上述空隙。
13.一种轴向间隙型电动机，其包括：
定子；
转子，其被旋转轴支承成与上述定子进行相对旋转，且被冷却介质冷却；
冷却介质贮存部，其设置在上述定子侧、用于贮存上述冷却介质；
冷却介质通路，其自上述冷却介质贮存部向上述转子引导上述冷却介质；
以及可变空隙构造，其使上述转子以接近上述定子或自上述定子离开的方式进行移动，从而改变上述转子与上述定子之间的空隙；其特征在于，
与上述转子的旋转部位邻近地配置用于喷出上述冷却介质通路中的上述冷却介质的喷出口，使该喷出口面对上述转子的旋转部位的、与上述转子和上述定子之间的上述空隙相反的一侧的面，并且将上述冷却介质贮存部设置在比上述喷出口靠下方的位置上，利用作用在上述转子与上述喷出口之间的负压吸引上述冷却介质贮存部内的冷却介质。
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