CN107534355B

CN107534355B - 旋转电机

Info

Publication number: CN107534355B
Application number: CN201580079211.1A
Authority: CN
Inventors: 大桥直树; 西谷昌一郎; 村濑圭典; 山村明弘
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-04-27
Filing date: 2015-04-27
Publication date: 2019-05-17
Anticipated expiration: 2035-04-27
Also published as: JP6324622B2; US20180048207A1; US10666111B2; CN107534355A; DE112015006496T5; WO2016174711A1; JPWO2016174711A1

Abstract

本发明的电动机是一种旋转电机，包括：内筒；转子，上述转子以能旋转的方式设置在上述内筒内；定子，上述定子以与上述转子的外周隔开空隙的方式固定于上述内筒；以及外筒，上述外筒对上述内筒的整周进行覆盖，并与上述内筒一起形成作为冷却液通路的空间，上述内筒和上述外筒的轴线方向的两端部被通过焊接形成的筒焊接部固定。因而，能获得廉价、小型、轻量化的旋转电机。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及一种旋转电机，包括：内筒，在上述内筒的内壁面固定有定子；以及外筒，上述外筒覆盖上述内筒的整周，并与上述内筒一起形成作为冷却液通路的空间。

背景技术

一直以来，已知一种旋转电机，通过在对定子铁心进行保持的内筒与将上述内筒内置其中的外筒之间设置空间，并使冷却水在上述空间中流通，从而对定子铁心进行冷却(例如，参照专利文献1)。

在这种情况下，为了确保冷却通路的气密性，使用O形圈遍及整周对内筒和外筒的两端部进行密封(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第513669号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在使用上述O形圈的情况下，为了确保气密性，需要准确地控制O形圈的压溃量，使得内筒和外筒的加工以及它们的安装要求高精度，因此，存在制造成本上升的问题。

此外，一般通过模具成型制作出的O形圈如果尺寸变大，则原材料大量浪费，生产效率降低，因而价格升高，此外，如果在特别是汽车用电动机等大型电动机中使用O形圈，则O形圈的价格会大幅地上升。

另外，为了设置O形圈，需要对内筒或外筒实施用于设置O形圈的槽加工，为了通过槽来保持O形圈并确保气密，要求高精度、低表面粗糙度的槽加工，因此，一般必须实施机械加工，从这一点出发，也存在制造成本上升的问题。

此外，为了在内筒或外筒上确保槽，还存在内筒或外筒的壁厚变大，大型化和重量化的问题。

本发明为解决上述问题而作，其目的在于获得一种廉价、小型、轻量化的旋转电机。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的旋转电机包括：内筒；转子，上述转子以能旋转的方式设置在上述内筒内；定子，上述定子以与上述转子的外周隔开空隙的方式固定于上述内筒；以及外筒，上述外筒对上述内筒的整周进行覆盖，并与上述内筒一起形成作为冷却液通路的空间，上述内筒和上述外筒的轴线方向的两端部被通过焊接形成的筒焊接部固定。

发明效果

根据本发明的旋转电机，内筒和外筒的轴线方向的两端部被通过焊接形成的筒焊接部固定，因此，能实现廉价、小型、轻量化。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的电动机的示意上侧侧剖视图。

图2是表示本发明实施方式2的电动机的示意上侧侧剖视图。

图3是沿图2的III－III线的向视剖视图。

图4是沿图3的IV－IV线观察管时的图。

图5是表示本发明实施方式3的电动机的示意上侧侧剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图，对本发明的旋转电机的各实施方式的电动机进行说明，在各图中，对于相同或相当构件、部位，标注相同符号进行说明。

实施方式1

图1是本发明实施方式1的、装设在例如混合动力汽车、电动汽车等上的电动机1的示意上侧侧剖视图。

电动机1包括：内筒2；转子3，上述转子3以能旋转的方式设置在上述内筒2内；圆筒形状的定子4，上述定子4以与上述转子3的外周隔开空隙的方式固定于内筒2；以及外筒8，上述外筒8对内筒2的整周进行覆盖，并与内筒2一起形成作为冷却液通路的空间15。

内筒2和外筒8分别是铁制的，并通过金属板模具成型而形成。

上述转子3包括：轴5，上述轴5在两端部通过轴承(未图示)支承成能相对于内筒2自由旋转；转子铁心16，上述转子铁心16与上述轴5嵌合，并由薄板钢板层叠而构成；以及永磁体(未图示)，上述永磁体在周向上以等间隔埋设于上述转子铁心16。上述矩形的永磁体构成磁极。

上述定子4包括：圆筒状的定子铁心6；以及定子线圈7，上述定子线圈7通过绝缘体(未图示)卷装于上述定子铁心6。

上述定子4通过被热压嵌合或压入的内筒2支承。

内筒2的单侧以遍及整周的方式朝径向外侧弯折。壁厚比内筒2的壁厚薄的外筒8的单侧呈阶梯状弯折。

内筒2的轴线方向的两端部分别与外筒8的轴线方向的两端部紧贴。此外，内筒2和外筒8的轴线方向的两端部通过筒焊接部9而固定，并通过遍及筒2和外筒8的轴线方向的两端部的整周延伸的筒焊接部9来确保空间15的气密性，其中，上述筒焊接部9通过从外筒8向内筒2照射激光的激光冲裁焊接而形成。

在本实施方式的电动机1中，电流通过供电部(未图示)而在定子线圈7中流通。

其结果是，在定子4中产生旋转磁场，被上述旋转磁场牵拉而使转子3旋转，结果，与转子3一体的轴5也旋转，从而将轴的转矩向外部传递。

此外，冷却液在由内筒2和外筒8以遍及整周的方式形成的空间15中流通，利用上述冷却液与因旋转磁场而发热的定子铁心6之间的热交换，使得定子4得到冷却。

根据本实施方式的电动机1，内筒2和外筒8的两端部通过激光冲裁焊接而固定，确保了空间15的气密性。

因而，不需要O形圈等附加密封构件来确保内筒2和外筒8的两端部的气密性。

特别是，在通过模具来制造直径大的O形圈的情况下，一个模具中所能制造的数量受到限制，制造成本会变高，但不需要密封构件所带来的成本削减的效果很大。

此外，不需要为了将O形圈保持在内筒2与外筒8之间，而对内筒2或外筒8进行槽加工，从而使加工成本也得到削减。

此外，不需要槽，能减小内筒2和外筒8的壁厚，因此，能够通过加工费廉价且可实现高精度制作的金属板模具成型来制造内筒2和外筒8。

此外，内筒2和外筒8由壁厚薄的金属板制造，因此，能实现小型、轻量化，此外，冷却液与因旋转磁场而发热的定子铁心6之间的热交换效率得到提高。

此外，定子4通过热压配合或压入而与内筒2一体化，能抑制由热压配合或压入产生的紧固力引起的定子4的铁损，从而能防止电动机1的性能降低。

此外，激光从壁厚薄的外筒8向壁厚厚的内筒2照射，因此，内筒2也在短时间内熔融，从而能提高激光的冲裁性。

实施方式2.

图2是表示本发明实施方式2的电动机1的示意上侧侧剖视图，图3是沿图2的III－III线的向视剖视图，图4是沿图3的IV-IV线观察管10的图。

在本实施方式中，在外筒8的顶部设有管10。

在外筒8形成有冷却液的流入口17和排出口18。管10具有冷却液的流入口11和排出口12。

管10从外筒8的外侧与外筒8紧贴，以使流入口17、11相互重叠、排出口18、12相互重叠。此外，通过从外筒8向管10照射激光，以将流入口17、11、排出口18、12包围的方式对管10的整周的边缘部进行激光冲裁焊接，从而形成管焊接部13。通过形成在上述管10的整周的边缘部的管焊接部13，能确保外筒8与管10之间的气密性。

另外，也可以从外筒8的外侧对管10进行焊接。此外，在冷却液的流入口和排出口彼此分开形成于外筒8时，可以通过分别从外筒8的内侧对具有流入口的管和具有排出口的管照射激光来进行激光冲裁焊接，从而确保具有流入口的管和具有排出口的管的气密性。

其它结构与实施方式1的电动机1相同。

另外，已知一种旋转电机，在外筒形成孔，并将供冷却液流过的螺纹接管(日文：ニップル)螺纹紧固于上述孔从而固定于外筒(例如，参照日本专利特开2009-247085号公报)。

在这种旋转电机的情况下，外筒需要能切出螺纹的壁厚，因而无法通过金属板模具成型来制造外筒。

此外，必须在外筒与螺纹接管之间夹设O形圈、垫片等密封构件，因而安装工时数、部件数增加。

与此相对的是，根据本实施方式的电动机1，管10与外筒8紧贴，并以从外筒8的内侧将流入口17、11、排出口18、12包围的方式照射激光来进行激光冲裁焊接，从而将管10固定于外筒8。

因而，管10不需要用于螺纹紧固于外筒8的螺纹部，管10自身的成本降低。

此外，外筒8不需要用于固定管10的螺纹孔用的空间、即壁厚，外筒8能通过加工费廉价且能实现高精度制作的薄壁的金属板模具成型来制造。

此外，外筒8由薄壁的金属板来制造，因此，能实现轻量化。

此外，不需要在管10与外筒8之间追加密封构件，因此，能使成本降低。

此外，内筒2与外筒8间的固定、及管10与外筒8之间的固定能使用共用的激光焊接设备。

实施方式3.

图5是表示本发明实施方式3的电动机1的示意上侧侧剖视图。

在本实施方式中，在管10的整周的边缘部的一部分形成有薄壁部14。上述薄壁部14相当于形成在管10的整周的边缘部的管焊接部13中的、位于管10的流入口11与排出口12之间的部位。

另外，薄壁部14也可以形成在管10的整周的边缘部。

其它结构与实施方式2的电动机1相同。

根据本实施方式的电动机，能穿过薄壁部14肉眼观察到由激光冲裁焊接产生的焊缝，从而能目视确认激光焊接机的不良情况等突发性的焊接不良。

另外，在上述各实施方式中，通过金属板模具成型形成铁制的内筒2和外筒8，但内筒2和外筒8也可以通过例如铸造、锻造形成，此外，内筒2和外筒8也可以是铁之外的例如铝。

此外，激光冲裁焊接是一例，也可以是例如电弧焊接、气焊。

此外，本发明还能适用于电动机之外的发电机、发电电动机。

(符号说明)

1电动机；2内筒；3转子；4定子；5轴；6定子铁心；7定子线圈；8外筒；9筒焊接部；10管；11、17流入口；12、18排出口；13管焊接部；14薄壁部；15空间；16转子铁心。

Claims

1.一种旋转电机，包括：

内筒；

转子，所述转子以能旋转的方式设置在所述内筒内；

定子，所述定子以与所述转子的外周隔开空隙的方式固定于所述内筒；

外筒，所述外筒对所述内筒的整周进行覆盖，并与所述内筒一起形成作为冷却液的通路的空间；以及

管，所述管与所述空间连通，并具有所述冷却液的流入口和排出口，

所述旋转电机的特征在于，

所述内筒和所述外筒的轴线方向的两端部被通过焊接形成的筒焊接部固定，

所述外筒和所述管被通过焊接形成于所述管的周缘部的管焊接部固定，

所述管焊接部通过从所述外筒朝向壁厚比所述外筒大的所述管的所述周缘部照射激光而形成，

在所述周缘部中的、位于所述流入口与所述排出口之间的部位形成有薄壁部。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述焊接是激光冲裁焊接。

3.如权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，

所述激光冲裁焊接是从所述内筒和所述外筒中的壁厚小的一方向壁厚大的一方照射激光而进行的。

4.如权利要求1至3中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述内筒、所述外筒通过金属板模具成型而形成。