CN102292899A - 定子 - Google Patents
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Abstract
本发明提供定子,其轴心被配置为大致水平且能抑制定子铁心的温度在轴向、周向上不均匀。固定用突条部(40)以遍及定子铁心(21)的圆筒状的主体部(30)的整个轴向区域相对主体外周面(31)朝径向外侧突出的方式形成在主体部周向的一部分,将满足下述条件的固定用突条部作为对象突条部(41),即:突条外周面(42)的最上部位于通过主体外周面的最上部的水平面以下的高度并且突条外周面的最上部和与主体外周面间的边界部不一致。该定子具备形成有封堵壁部(51)的封堵构件(50),该封堵壁部具有通过突条外周面的最上部的水平面以上的高度,将由突条外周面、主体外周面、封堵壁部围起的凹部作为存留冷却剂的冷却剂存积用凹部(60)。
Description
技术领域
本发明涉及具有大致圆筒状的定子铁心且被配置成轴心大致水平的定子,其中定子铁心具有设置有固定用的紧固部的固定用突条部。
背景技术
作为具备在大致圆筒状的定子铁心卷绕线圈而成的作为电枢的定子、和可旋转地支承在该定子的径向内侧的作为励磁的转子的旋转电机的相关技术,例如在下述的专利文献1中公开有如下的旋转电机的结构。即,该旋转电机在定子的上方具有供用于冷却定子的冷却剂流通的冷却剂流通路。在冷却剂流通路形成有可排出冷却剂的排出孔,冷却剂经由该排出孔向定子铁心的上表面供给。然后,供给至定子铁心的上表面的冷却剂受重力作用沿定子铁心的外周面流向下方,并通过在从定子铁心滴下之前的期间所进行的冷却剂与定子铁心之间的热交换来冷却定子铁心。
专利文献1:日本特开2008-178243号公报
然而,在上述专利文献1所记载的结构中,关于供给至定子铁心的上表面的冷却剂在从定子铁心滴下为止的期间所流经的路径,未进行任何控制。因此,供给至定子铁心的上表面的冷却剂主要在与形成在冷却剂流通路的排出孔对应的某确定的轴向位置流动。这样,担心定子铁心的温度在轴向上不均匀。
另外,有时定子铁心具备用于固定在收纳该定子铁心的壳体上的固定用的紧固部。此时,固定用的紧固部优选以能够抑制对定子所形成的磁路造成的影响的形态设置,通常情况下,多设置在遍及定子铁心的整个轴向区域相对于定子铁心的外周面向径向外侧突出形成的固定用突条部上。当定子铁心具有这样的固定用突条部时,在上述专利文献1所记载的结构中,担心会因固定用突条部的配置位置而阻碍沿定子铁心的外周面向下方流动的冷却剂流,导致冷却剂无法恰当地向该固定用突条部的下方供给。即,在上述专利文献1所记载的结构中,担心定子铁心的温度在周向上也不均匀。
发明内容
本发明正是鉴于上述的课题而形成的,其目的在于提供一种具有大致圆筒状的定子铁心且被配置成轴心大致水平的定子,其中定子铁心具有设置有固定用的紧固部的固定用突条部,该定子能够抑制定子铁心的温度在轴向、周向上不均匀。
用于实现上述目的本发明的定子,其具有大致圆筒状的定子铁心,且被配置为轴心大致水平,所述定子铁心具有设置了固定用的紧固部的固定用突条部,该定子的特征在于,上述固定用突条部,以遍及上述定子铁心的圆筒状的主体部的整个轴向区域相对该主体部的外周面亦即主体外周面朝径向外侧突出的方式形成在上述主体部的周向上的一部分,对于上述固定用突条部,将满足下述条件的上述固定用突条部作为对象突条部,该条件如下:上述固定用突条部的外周面亦即突条外周面的最上部位于通过上述主体外周面的最上部的水平面以下的高度,并且,上述突条外周面的最上部和其与上述主体外周面间的边界部不一致,上述定子具备封堵构件,该封堵构件以相对于上述对象突条部配置在上述主体外周面的最上部侧的方式安装在上述定子铁心的轴向两端部,并且具有通过上述突条外周面的最上部的水平面以上的高度,由上述突条外周面、上述主体外周面、上述封堵壁部围起的凹部被作为存留冷却剂的冷却剂存积用凹部。
根据上述的特征结构,将可阻碍沿定子铁心的外周面向下方流动的冷却剂流的固定用突条部设为对象突条部,有效地利用该对象突条部的外周面亦即突条外周面,能够形成存留冷却剂的冷却剂存积用凹部。而且,由于通常冷却剂存积用凹部形成为在轴向上大致均匀,故超出突条外周面的最上部而从冷却剂存积用凹部溢出的冷却剂以在轴向上大致均匀的方式沿定子铁心的外周面向下方流动。由此,仅凭向冷却剂存积用凹部的任意部位供给冷却剂,即可相对定子铁心的外周面在轴向大致均匀地供给冷却剂。另外,由于超出突条外周面的最上部而从冷却剂存积用凹部溢出的冷却剂朝位于对象突条部的下方的定子铁心的外周面供给,因此能够使冷却剂相对定子铁心的外周面散布遍及周向的较大围。由此,能够凭借将封堵构件安装在定子铁心的轴向两端部的简单的结构抑制定子铁心的温度在轴向、周向的不均匀。
在此,优选为,以上述突条外周面的最上部与通过上述主体外周面的最上部的水平面具有相同的高度的方式固定上述定子铁心。
根据该结构,不仅将存留在冷却剂存积用凹部的冷却剂朝位于对象突条部的下方的定子铁心的外周面供给,还可向相对主体外周面的最上部位于对象突条部的周向相反侧的定子铁心的外周面供给冷却剂。由此,仅凭向冷却剂存积用凹部供给冷却剂,即可向主体外周面的最上部的周向两侧供给冷却剂。
另外,优选为,上述封堵构件被安装为上述封堵壁部的壁面与上述定子铁心的轴向端面抵接。
根据该结构,仅凭安装封堵构件,即可由封堵壁部恰当地构成冷却剂存积用凹部的轴向两侧的壁面,存留供给至冷却剂存积用凹部的冷却剂。由此,更加可靠地抑制定子铁心的温度在轴向、周向的不均匀。
另外,优选为,还具备盖罩构件,该盖罩构件覆盖卷绕在上述定子铁心的线圈的从上述定子铁心的轴向端面突出的线圈末端部,上述盖罩构件具备内部连通口,该内部连通口连通收纳上述线圈末端部的收纳室与上述冷却剂存积用凹部。
根据该结构,不仅能够向定子铁心的外周面供给存留在冷却剂存积用凹部的冷却剂,还能向线圈末端部供给存留在冷却剂存积用凹部的冷却剂。由此,仅凭向冷却剂存积用凹部供给冷却剂即可冷却定子铁心以及线圈末端部双方。另外,此时,由于线圈末端部被收纳在盖罩构件的收纳室内,故能够容易地将供给来的冷却剂散布遍及线圈末端部的整体。进而通过调节内部连通口的开口部的大小,能够调节向收纳线圈末端部的收纳室供给的冷却剂的量。由此,凭借简单的构成能够进行在定子铁心的冷却与线圈末端部的冷却中所使用的冷却剂的量的分配。
另外,优选为,上述盖罩构件具有槽状部,该槽状部具有向上方开口并且与上述冷却剂存积用凹部连通的冷却剂流入口,上述内部连通口设置在上述槽状部的底部。
根据该结构,能够在临时将冷却剂存储在冷却剂存积用凹部后,向收纳线圈末端部的收纳室供给冷却剂。由此,能够恰当地冷却线圈末端部。
另外,优选为,上述盖罩构件与上述封堵构件一体形成,并且,构成为能够安装在设置于上述对象突条部的上述紧固部,上述封堵构件以及上述盖罩构件使用上述紧固部与上述定子铁心一起固定在壳体。
根据该结构,由于盖罩构件与封堵构件一体形成,因此能够抑制部件件数的增加,并且,通过以树脂等的铸造产品的形式一体形成,还能够实现制造工序的简化。另外,由于封堵构件以及盖罩构件的双方与定子铁心一起被固定在壳体,故能够实现组装作业的简单化。
另外,优选为,上述壳体具有在固定上述定子铁心的状态下与上述对象突条部的轴向一方侧的端部抵接的座部,轴向一方侧的上述封堵构件由上述座部构成。
根据该结构,能够在壳体中有效地利用现有的构造而形成轴向一方侧的封堵构件。由此,能够抑制部件件数的增加,并且,还能够实现组装作业的简化。
另外,优选为,在上述对象突条部的轴向上的1处或者多处,形成相对上述突条外周面的最上部朝下方凹陷的凹槽。
根据该结构,能够将从冷却剂存积用凹部溢出的冷却剂积极地导入凹槽。由此,通过恰当地设定凹槽的形成位置,能够恰当地对流过位于对象突条部的下方的定子铁心的外周面的冷却剂的在轴向上的冷却剂量的分布进行控制。
另外,优选为,还具有供冷却剂流通的冷却剂流通路,上述冷却剂流通路至少在上述冷却剂存积用凹部的上方具有用于排出冷却剂的排出孔。
根据该结构,能够凭借简单的构成向冷却剂存积用凹部可靠地供给冷却剂。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的定子的立体图。
图2是本发明的实施方式所涉及的定子的轴向剖视立体图。
图3是本发明的实施方式所涉及的定子的径向剖视图。
图4是本发明的另一实施方式所涉及的定子的轴向剖视立体图。
图5是本发明的又一实施方式所涉及的定子的立体图。
图6是本发明的又一实施方式所涉及的定子的径向剖视图。
具体实施方式
结合附图对本发明的定子的实施方式进行说明。在此,以将本发明应用在内转子型的旋转电机用的定子的情况为例进行说明。本实施方式所涉及的定子20具有下述特征,即:将满足某确定的条件的固定用突条部40作为对象突条部41,利用该对象突条部41形成存留冷却剂的冷却剂存积用凹部60。通过具备该冷却剂存积用凹部60,抑制定子铁心21的温度在轴向、周向上的不均匀。以下,参照图1~图3对本实施方式的定子20的结构进行详细说明。其中,在以下的说明中,除非另有说明,将以定子20的中心轴为基准来定义轴向、周向、径向。另外,“上”是指铅垂方向上方,“下”是指铅垂方向下方。
1.定子的结构
如图1以及图2所示,定子20的主要构成要素包括定子铁心21和安装在该定子铁心21的轴向两端部的盖罩构件70。在定子铁心21卷绕线圈22,能够通过在该线圈22流过电流产生磁场。其中,图1中省略线圈22。另外,在图2中,仅示出卷绕在定子铁心21的线圈22的一部分。具有永久磁铁、电磁铁的作为励磁的转子以相对定子铁心21能够旋转的方式配置在定子铁心21的径向内侧,对此省略图示。即,本实施方式所涉及的定子20是内转子型且旋转励磁型的旋转电机用的定子。在此,“旋转电机”还被用作包括马达(电动机)、发电机(Generator)、以及根据必要而发挥马达以及发电机双方的功能的马达·发电机中任一的概念。
如图1所示,定子铁心21具有大致圆筒状的形状,并且被配置为轴心大致水平。定子铁心21具备圆筒状的主体部30和设置有固定用的紧固部的固定用突条部40。其中,在本实施方式中,定子铁心21被固定在壳体(未图示)。在此,将定子铁心21的主体部30的外周面设为主体外周面31,固定用突条部40的外周面设为突条外周面42。固定用突条部40以遍及主体部30的整个轴向区域而相对主体外周面31朝径向外侧突出的方式形成在定子铁心21的主体部30的周向的一部分。在本实施方式中,沿周向大致均等地配置有3个固定用突条部40。另外,作为固定用的紧固部,用于贯通插入紧固螺栓45的插通孔43(参照图3)被设置在固定用突条部40。这样,定子铁心21被紧固螺栓45紧固固定于壳体。在本实施方式中,插通孔43相当于本发明的紧固部。其中,本发明的紧固部并不局限于插通孔43。
另外,在定子铁心21的内周面沿周向隔开规定间隔地设置有在定子铁心21的轴向延伸的多个狭槽24。各狭槽24为彼此相同的截面形状,以规定的宽度及深度在内周面侧开口。而且,线圈22被卷绕安装在各狭槽24中,如图2所示,形成从定子铁心21的轴向端面突出的线圈末端部23。狭槽24中插入有多根形成线圈20的线状导体,本例中,有6根线状导体被插入到各狭槽24中。
定子铁心21是将多块圆环板状的电磁钢板层叠而成的层叠构造体。在各个电磁钢板的外径侧,在将外周大致三等分的位置形成有突部,该突部朝径向外侧突出形成并且具有直径与插通孔43相同的孔,对此省略详细说明。此外,在将电磁钢板层叠后的状态下,形成于各个电磁钢板的该突部沿层叠方向(与轴向相同的方向)相连,形成在内部具有插通孔43的3个固定用突条部40。即,本实施方式中,固定用突条部40与定子铁心21的主体部30一体形成。其中,定子铁心21并不局限于将电磁钢板多块层叠而成的层叠构造体。例如,亦可将对作为磁性材料的粉体的磁性粉体进行加压成形而制成的压粉件作为主要构成要素来形成定子铁心21。另外,还可将固定用突条部40与定子铁心21的主体部30分体构成。
盖罩构件70是覆盖从定子铁心21的轴向端面突出的线圈22的线圈末端部23的构件。如图1以及图2所示,盖罩构件70具备封堵壁部51、槽状部71、周壁部74以及端壁部75。其中,封堵壁部51由封堵构件50形成,但本例中封堵构件50以与盖罩构件70为一体的方式被构成为盖罩构件70的一部分。换言之,盖罩构件70与封堵构件50一体形成。另外,在封堵壁部51形成有用于插入紧固螺栓45的安装用孔。利用该安装用孔,盖罩构件70与定子铁心21一起被紧固螺栓45固定在壳体(未图示)。这样,在本实施方式中,盖罩构件70构成为能够安装在设置于固定用突条部40(对象突条部41)的作为紧固部的插通孔43,封堵构件50以及盖罩构件70使用该插通孔43与定子铁心21一起固定于壳体。而且,如图2所示,在由盖罩构件70的内表面限定的空间亦即收纳室73收纳线圈末端部23。其中,盖罩构件70由例如树脂等的绝缘材料形成。此外,封堵构件50、盖罩构件70亦可作为与定子铁心21分开固定于壳体的结构。
将满足规定的条件的固定用突条部40作为对象突条部41,并以该对象突条部41为对象安装封堵构件50。在此,规定的条件是“突条外周面42的最上部位于通过主体外周面31的最上部的水平面以下的高度的位置,并且,突条外周面42的最上部和与主体外周面31间的边界部不一致”的条件。通过基于这样的条件,能够恰当地选择在与主体外周面31之间形成凹部的固定用突条部40作为对象突条部41,如上所述,能够利用该对象突条部41形成冷却剂存积用凹部60。即,与盖罩构件70一体形成的封堵构件50,以相对对象突条部41配置在主体外周面31的最上部侧的方式被安装在定子铁心21的轴向两端部。在本实施方式中,以封堵壁部51的壁面与定子铁心21的轴向端面抵接的方式来安装一体地具有封堵构件50的盖罩构件70。该封堵壁部51形成为具有通过突条外周面42的最上部的水平面以上的高度。其中,本例中,封堵壁部51具有相比该封堵壁部51的上端通过突条外周面42的最上部的水平面位于上方的高度。而且,如图1所示,通过对象突条部41的突条外周面42、相对于该对象突条部41位于主体外周面31的最上部侧的主体外周面31、由封堵构件50形成的封堵壁部51围起的凹部形成用于存留冷却剂的冷却剂存积用凹部60。对于利用该冷却剂存积用凹部60的定子20的冷却机构将在后面描述。
当存在多个满足上述的规定的条件的固定用突条部40时,最好以至少位于最上部的固定用突条部作为对象突条部41。此时,亦可将满足规定的条件的全部的固定用突条部40作为对象突条部41,并以该全部的对象突条部41作为对象来安装封堵构件50。另外,在满足上述的规定的条件的固定用突条部40中,既可仅将位于最上部的固定用突条部作为对象突条部41,亦可选择从位于最上部的固定用突条部起依次数过规定个数后的固定用突条部作为对象突条部41。本实施方式中,满足上述的规定的条件的固定用突条部40为一个,以该固定用突条部40(对象突条部41)为对象安装封堵构件50。另外,在本实施方式中,如图3所示,以对象突条部41的突条外周面42的最上部成为与通过主体外周面31的最上部的水平面相同的高度的方式,将定子铁心21固定于壳体(未图示)。
此外,如上所述,定子铁心21具有圆筒状的主体部30与固定用突条部40,整体具有大致圆筒状的形状。而且,如图1以及图2所示,固定用突条部40在轴向上形成为大致一致。因此,在本实施方式中,将上述的规定的条件中的“与主体外周面31间的边界部”进行如下定义。即,轴向观察,将主体部30的主体外周面31所形成的圆弧与固定用突条部40的突条外周面42所形成的线段的交点作为突条外周面42与主体外周面31间的边界部。
槽状部71具有朝上方开口并且与冷却剂存积用凹部60连通的冷却剂流入口61(参照图3)。在本实施方式中,槽状部71形成为跨过周壁部74的最上部。在槽状部71的底部设置有连通形成在盖罩构件70的内部的收纳室73与槽状部71的内部连通口72。如上所述,槽状部71与冷却剂存积用凹部60经由冷却剂流入口61相互连通。由此,在本实施方式中,内部连通口72经由冷却剂流入口61以及槽状部71与冷却剂存积用凹部60和收纳线圈末端部23的收纳室73连通。此外,既可构成为槽状部71形成于周壁部74的最上部以外的部位,亦可构成为槽状部71不朝上方开口。另外,内部连通口72亦可构成为形成在槽状部71的底部以外的部分。
如图1所示,周壁部74具有遍及整个外周覆盖线圈末端部23的外周面的圆筒状的形状。在此,在本例中,线圈末端部23的外周面是构成线圈末端部23的多个线状导体中的沿径向最外周的面。另外,周壁部74形成为具有比线圈末端部23的轴向高度高的轴向高度,并且形成为覆盖线圈末端部23的外周面的轴向的整个区域。
端壁部75形成为从周壁部74的轴向上的与定子铁心21相反的一侧的端部向径向内侧延伸,并覆盖线圈末端部23的轴向端部。在此,线圈末端部23的轴向端部是线圈末端部23的轴向上的与定子铁心21相反的一侧的端部。如图2所示,在本实施方式中,端壁部75形成为覆盖线圈末端部23的轴向端部的径向的整个区域,并且从径向内侧的端面朝轴向的定子铁心21侧延伸,覆盖线圈末端部23的内周面的至少一部分。在图2所示的例中,在轴向一方侧(图2的左上侧)构成为覆盖线圈末端部23的内周面的轴向的几乎整个区域。另一方面,在轴向另一方侧(图2的右下侧)构成为覆盖线圈末端部23的内周面的与轴向的定子铁心21相反的一侧的一部分。在此,本例中,线圈末端部23的内周面是构成线圈末端部23的多个线状导体的沿径向最内周的面。
如图2所示,线圈末端部23的形状形成为在轴向两端部不同的结构。而且,盖罩构件70按照作为对象的线圈末端部23的形状确定周壁部74的轴向长度、端壁部75的径向长度等。其中,盖罩构件70的结构并不局限于上述的记载。由此,既可构成为端壁部75不具有从径向内侧的端部向轴向的定子铁心21侧延伸的部位,亦可构成为端壁部75仅覆盖线圈末端部23的轴向端部的径向外侧的一部分的区域。另外,亦可构成为盖罩构件70不具有端壁部75,此时,周壁部74可以构成为仅覆盖线圈末端部23的外周面的轴向的一部分。
另外,在安装于轴向一方侧(图2的左上侧)的盖罩构件70的内表面以从周壁部74朝径向内侧突出的方式形成有径向壁部,对此省略图示。具体地说,径向壁部沿径向呈放射状配置,具有能够从径向外侧插入到由构成线圈末端部23的线状导体形成的空间的形状。由此,在径向壁部的插入位置,构成线圈末端部23的线状导体间的空隙变小。
2.定子的冷却机构
如上所述,本实施方式的定子20具备与封堵构件50一体形成的盖罩构件70,通过对象突条部41的突条外周面42、相对于该对象突条部41位于主体外周面31的最上部侧的主体外周面31和由封堵构件50形成的封堵壁部51围起的凹部,形成存留冷却剂的冷却剂存积用凹部60。以下,对利用该冷却剂存积用凹部60的定子20的冷却机构进行详细说明。其中,在以下的说明中,只要未做特别说明,则突条外周面42是指对象突条部41的突条外周面42。
如图3所示,本实施方式的定子20具备供冷却剂流通的冷却剂流通路80。冷却剂流通路80例如可形成在定子铁心21所安装的壳体(未图示)内,也可与壳体分体形成。另外,通过未图示的泵的工作向冷却剂流通路80供给冷却剂。冷却剂可采用公知的各种的冷却液,例如可采用油。而且,冷却剂流通路80在冷却剂存积用凹部60的上方具有用于排出冷却剂的排出孔81。由此,单凭利用重力使冷却剂从排出孔81滴下,即可向冷却剂存积用凹部60供给冷却剂。图3中以实线及虚线的箭头示出从排出孔81排出的冷却剂流。
如图2所示,由于冷却剂存积用凹部60被四方围起,故供给至冷却剂存积用凹部60的冷却剂存留在该冷却剂存积用凹部60中。然后,当存留在冷却剂存积用凹部60的冷却剂的液面平面达到与突条外周面42的最上部大致相同后,与新向冷却剂存积用凹部60供给的冷却剂的量对应的量的冷却剂将超出突条外周面42的最上部而向沿对象突条部41的周向位于下方侧的主体外周面31供给。由此,能够恰当地将冷却剂供给到原本存在由对象突条部41阻隔冷却剂流,而无法恰当地被提供冷却剂的可能性的定子铁心21的外周面,能够相对于定子铁心21的外周面将冷却剂散布遍及周向上的较大范围。
另外,如图1以及图2所示对象突条部41形成为在轴向上大致均匀。因此,从冷却剂存积用凹部60溢出的冷却剂的流动分布不会太依赖于上述的冷却剂流通路80的排出孔81相对于冷却剂存积用凹部60的位置,从冷却剂流通路80供给来的冷却剂被轴向大致均匀地向沿对象突条部41的周向位于下方侧的主体外周面31供给。即,单凭向冷却剂存积用凹部60的任意部位供给冷却剂,即可轴向大致均匀地向沿对象突条部41的周向位于下方侧的主体外周面31供给冷却剂。
进而在本实施方式中,如上所述,突条外周面42的最上部与通过主体外周面31的最上部的水平面同高。由此,如图3所示,供给至冷却剂存积用凹部60的冷却剂将超出突条外周面42的最上部,向沿对象突条部41的周向位于下方侧的主体外周面31侧溢出,同时超出主体外周面31的最上部,向相对于主体外周面31的最上部位于对象突条部41的周向相反侧的主体外周面31侧溢出冷却剂。由此,即便不向相对于主体外周面31的最上部位于对象突条部41的周向相反侧的主体外周面31直接供给冷却剂,仅凭向冷却剂存积用凹部60供给冷却剂,也能够向主体外周面31的最上部的周向两侧供给冷却剂。
另外,如上所述,封堵壁部51形成为比通过突条外周面42的最上部的水平面高。由此,当供给至冷却剂存积用凹部60的冷却剂超出对象突条部41的最上部沿对象突条部41的周向向位于下方侧的主体外周面31侧溢出时,抑制了冷却剂的一部分超出封堵壁部51而朝冷却剂存积用凹部60的轴向外侧溢出的情况。其中,亦可将封堵壁部51构成为具有与通过突条外周面42的最上部的水平面相同的高度,超出封堵壁部51而向冷却剂存积用凹部60的轴向外侧溢出的冷却剂向线圈末端部23供给。
另外,在本实施方式中,如上所述,以与冷却剂存积用凹部60连通的形态在盖罩构件70的上部设置有槽状部71。如图1所示,槽状部71具有沿轴向形成的两个侧壁和在轴向上的与定子铁心21相反的一侧形成在该两个侧壁间的端壁。此外,被这些壁三方围起的槽状部71的底部构成为位于比两个侧壁间的主体外周面31低的位置。冷却剂存积用凹部60与槽状部71经由冷却剂流入口61(参照图3)连通。在本实施方式中,如图3详细所示,冷却剂流入口61被形成为由通过突条外周面42的最上部的水平面、主体外周面31和槽状部71的对象突条部41侧的侧壁的内表面确定的大致三角形状的空间。由于如此来形成冷却剂流入口61,故被供给至冷却剂存积用凹部60的冷却剂经由冷却剂流入口61向槽状部71供给。
在槽状部71形成有连通槽状部71与形成在盖罩构件70的内部的收纳室73的内部连通口72。在本实施方式中,如图1以及图2所示,内部连通口72具有将槽状部71的底部的一部分沿端壁部75切除的形状。经由该内部连通口72,如图3中虚线的箭头所示,供给至槽状部71的冷却剂朝收纳室73被供给至下方。其中,内部连通口72由于具有上述的形状,故发挥节流的功能。由此,能够通过调节内部连通口72的开口部的大小来调节向收纳室73供给冷却剂的供给量。即,能够进行定子铁心21的外周面的冷却与线圈末端部23的冷却所使用的冷却剂的量的分配。
另外,内部连通口72靠近槽状部71的轴向上的与定子铁心21相反的一侧的端部形成。由此,当供给至槽状部71的冷却剂经由内部连通口72向收纳室73供给时,冷却剂被主要向线圈末端部23的轴向端部供给。这样,在本实施方式中,仅凭向冷却剂存积用凹部60供给冷却剂,即可对线圈末端部23供给冷却剂。而且,由于线圈末端部23被收纳在由盖罩构件70的周壁部74以及端壁部75划分而成的收纳室73的内部,故供给来的冷却剂散布遍及线圈末端部23的周向的大致整体。
此外,构成为利用伴随着配置在定子20的径向内侧的转子的旋转的离心力,从径向内侧将冷却剂吹到线圈末端部23的轴向上的靠定子铁心21侧的端部附近,详细情况省略说明。由此,能够遍及轴向的几乎全体地对构成线圈末端部23的线状导体进行冷却。其中,由于从径向内侧将冷却剂吹到线圈末端部23的结构为公知技术,故在此省略详细的说明。另外,如上所述,在安装于轴向一方侧(图2的左上侧)的盖罩构件70的内表面以从周壁部74朝径向内侧突出的方式形成径向壁部。由此,当冷却剂经过线圈末端部23时,提高了与构成线圈末端部23的线状导体接触而进行热交换的比例、频率,由此实现了冷却性能的提高。
本实施方式的定子20通过具有这样的槽状部71,成为容易向相对定子铁心21位于轴向外侧的、从定子铁心21的轴向端面突出的线圈末端部23供给冷却剂的结构。进而冷却剂对于线圈末端部23的在轴向上的供给位置能够通过改变设置在槽状部71的底部的内部连通口72的轴向位置而容易做出变更。另外,在本实施方式中,槽状部71被形成为跨过盖罩构件70的最上部。由此,也容易将经由内部连通口72供给至线圈末端部23的冷却剂向以线圈末端部23的最上部为基准的周向两侧供给。即,通过具有槽状部71,能够在临时将冷却剂存储在槽状部71后,向收纳线圈末端部23的收纳室73供给冷却剂,能够恰当地冷却线圈末端部23。
另外,在本实施方式中,如图3所示,内部连通口72所形成的槽状部71的底部位于比通过突条外周面42的最上部的水平面低的位置。因此,当向冷却剂存积用凹部60供给的冷却剂量少时,即,与经过内部连通口72向收纳室73流入的单位时间内的冷却剂量相比向冷却剂存积用凹部60供给的单位时间的冷却剂量少时,主要仅向线圈末端部23供给冷却剂,冷却剂几乎不向沿对象突条部41的周向位于下方侧的主体外周面31,或相对主体外周面31的最上部位于对象突条部41的周向相反侧的主体外周面31供给。另一方面,当向冷却剂存积用凹部60供给的冷却剂量多时,即,与经过内部连通口72流入到收纳室73的单位时间内的冷却剂量相比向冷却剂存积用凹部60供给的单位时间内的冷却剂量多时,则不只是线圈末端部23,冷却剂还将向沿对象突条部41的周向位于下方侧的主体外周面31、相对主体外周面31的最上部位于对象突条部41的周向相反侧的主体外周面31供给。由此,能够实现下述结构:当构成为能够控制向冷却剂存积用凹部60供给的冷却剂的量,则例如当旋转电机的转数偏低而全损中铁损所占比例小时,通过减少向冷却剂存积用凹部60供给的冷却剂量而仅冷却线圈末端部23,当旋转电机的转数偏高而全损中铁损所占比例大时,增多向冷却剂存积用凹部60供给的冷却剂量,对定子铁心21的外周面也积极地冷却。
〔其他的实施方式〕
(1)上述的实施方式中,以形成封堵壁部51的封堵构件50与覆盖线圈末端部23的盖罩构件70一体形成的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不局限于此。即,将封堵构件50与盖罩构件70分体构成也是本发明的优选的实施方式之一。例如,如图4所示,亦可仅将安装在定子铁心21的轴向一方侧(图4的左上侧)的端部的封堵构件与盖罩构件70分体构成。其中,在该例中,安装在轴向一方侧的端部的封堵构件构成为壳体1的一部分。即,在固定定子铁心21的状态下与对象突条部41的轴向一方侧的端部抵接的壳体1的座部2构成形成封堵壁部的封堵构件。
(2)上述的实施方式中,以对象突条部41形成为沿轴向大致均匀的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不局限于此。因此,例如,如图5以及图6所示,构成为在对象突条部41的轴向的1处或者多处(图5例中为两处)形成相对突条外周面42的最上部向下方凹陷的凹槽44也是本发明的优选的实施方式之一。根据该结构,能够将从冷却剂存积用凹部60溢出的冷却剂积极地向凹槽44引导,能够重点冷却定子铁心21的轴向的规定的位置。其中,在对象突条部41形成这样的凹槽44的结构中,亦可作成不具有封堵构件50的结构。
(3)上述的实施方式中,以在冷却剂存积用凹部60的上方设置用于排出冷却剂的排出孔81的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不局限于此。即,只要能够向冷却剂存积用凹部60供给冷却剂即可,排出孔81的部位并不局限于冷却剂存积用凹部60的上方。例如,亦可构成为将排出孔81设置在在轴向上不与定子铁心21重复的位置,并从该排出孔81沿轴向朝定子铁心21侧喷射冷却剂。另外,亦可还在槽状部71的上方具有排出孔81,直接向槽状部71供给冷却剂。此时,槽状部71亦可构成为不具有冷却剂流入口61。另外,亦可还在相对主体外周面31的最上部位于对象突条部41的周向相反侧的主体外周面31的上方具有排出孔81,向该主体外周面31直接供给冷却剂。
(4)上述的实施方式中,以突条外周面42的最上部与通过主体外周面31的最上部的水平面同高的方式固定定子铁心21的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不局限于此。当以突条外周面42的最上部比通过主体外周面31的最上部的水平面低的方式固定定子铁心21时,通过构成为不只是冷却剂存积用凹部60,还向相对主体外周面31的最上部位于对象突条部41的周向相反侧的主体外周面31供给冷却剂,能够冷却位于主体外周面31的最上部的周向两侧的定子铁心21的外周面。
(5)上述的实施方式中,以封堵壁部51的壁面与定子铁心21的轴向端面抵接的方式安装封堵构件50的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不局限于此。因此,例如构成为在定子铁心21的轴向端面与封堵壁部51的壁面之间夹装其它的构件而安装封堵构件50也是本发明的优选的实施方式之一。
(6)上述的实施方式中,以盖罩构件70具有槽状部71,经由槽状部71使冷却剂存积用凹部60与形成在盖罩构件70的内部的收纳室73连通的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不局限于此。因此,例如,构成为盖罩构件70不具备槽状部71,内部连通口72形成在盖罩构件70的周壁部74或封堵构件50也是本发明的优选的实施方式之一。
(7)上述的实施方式中,以定子20具有盖罩构件70,盖罩构件70具有连通收纳线圈末端部的收纳室73与冷却剂存积用凹部60的内部连通口72的情况为例进行了说明。但是,本发明的实施方式并不局限于此。因此,构成为盖罩构件70不具有内部连通口72,不从冷却剂存积用凹部60向收纳室73供给冷却剂也是本发明的优选的实施方式之一。另外,定子20亦可构成为不具有盖罩构件70。
产业上的可利用性
本发明能够很好地利用在具有设置有固定用的紧固部的固定用突条部的、大致圆筒状的定子铁心,且被配置成轴心大致水平的定子中。
其中,附图标记说明如下:
1-壳体;2-座部;20-定子;21-定子铁心;22-线圈;23-线圈末端部;30-主体部;31-主体外周面;40-固定用突条部;41-对象突条部;42-突条外周面;43-插通孔(紧固部);44-凹槽;50-封堵构件;51-封堵壁部60-冷却剂存积用凹部;61-冷却剂流入口;70-盖罩构件;71-槽状部;72-内部连通口;73-收纳室;80-冷却剂流通路;81-排出孔。
Claims (9)
1.一种定子,其具有大致圆筒状的定子铁心,且被配置为轴心大致水平,所述定子铁心具有设置了固定用的紧固部的固定用突条部,该定子的特征在于,
上述固定用突条部,以遍及上述定子铁心的圆筒状的主体部的整个轴向区域相对该主体部的外周面亦即主体外周面朝径向外侧突出的方式形成在上述主体部的周向上的一部分,
对于上述固定用突条部,将满足下述条件的上述固定用突条部作为对象突条部,该条件如下:上述固定用突条部的外周面亦即突条外周面的最上部位于通过上述主体外周面的最上部的水平面以下的高度,并且,上述突条外周面的最上部和其与上述主体外周面间的边界部不一致,
上述定子具备封堵构件,该封堵构件以相对于上述对象突条部配置在上述主体外周面的最上部侧的方式安装在上述定子铁心的轴向两端部,并且具有通过上述突条外周面的最上部的水平面以上的高度,
由上述突条外周面、上述主体外周面、上述封堵壁部围起的凹部被作为存留冷却剂的冷却剂存积用凹部。
2.根据权利要求1所述的定子,其特征在于,
以上述突条外周面的最上部与通过上述主体外周面的最上部的水平面具有相同的高度的方式固定上述定子铁心。
3.根据权利要求1或2所述的定子,其特征在于,
上述封堵构件被安装为上述封堵壁部的壁面与上述定子铁心的轴向端面抵接。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的定子,其特征在于,
还具备盖罩构件,该盖罩构件覆盖卷绕在上述定子铁心的线圈的从上述定子铁心的轴向端面突出的线圈末端部,
上述盖罩构件具备内部连通口,该内部连通口连通收纳上述线圈末端部的收纳室与上述冷却剂存积用凹部。
5.根据权利要求4所述的定子,其特征在于,
上述盖罩构件具有槽状部,该槽状部具有向上方开口并且与上述冷却剂存积用凹部连通的冷却剂流入口,上述内部连通口设置在上述槽状部的底部。
6.根据权利要求4或5所述的定子,其特征在于,
上述盖罩构件与上述封堵构件一体形成,并且,构成为能够安装在设置于上述对象突条部的上述紧固部,
上述封堵构件以及上述盖罩构件使用上述紧固部与上述定子铁心一起固定在壳体。
7.根据权利要求6所述的定子,其特征在于,
上述壳体具有在固定上述定子铁心的状态下与上述对象突条部的轴向一方侧的端部抵接的座部,
轴向一方侧的上述封堵构件由上述座部构成。
8.根据权利要求1~7中任意一项所述的定子,其特征在于,
在上述对象突条部的轴向上的1处或者多处,形成相对上述突条外周面的最上部朝下方凹陷的凹槽。
9.根据权利要求1~8中任意一项所述的定子,其特征在于,
还具有供冷却剂流通的冷却剂流通路,
上述冷却剂流通路至少在上述冷却剂存积用凹部的上方具有用于排出冷却剂的排出孔。
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Legal Events
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---|---|---|---|
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130731 Termination date: 20200204 |