CN107979235B - 旋转电机及驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够以简单的结构有效地冷却永久磁铁的旋转电机及驱动装置。旋转电机(10)具备:转子(20),其具有转子铁芯(21)、配置于转子铁芯(21)的多个永久磁铁(22)及配置成内侧面(23a)与转子铁芯的端面接触的端面板(23);定子(30),其具有定子铁芯(31)和配置于定子铁芯(31)的线圈(32),且该定子在转子的外周侧配置成与转子对置;以及马达壳体(50),其收容转子及定子(30),且具有在内部贮存液体的贮存部(51)。转子的下部浸渍于贮存部(51),在马达壳体(50)上设置有倾斜壁(54),该倾斜壁(54)从上方朝向永久磁铁或永久磁铁的周边部延伸,且将由转子带起的液体引导至永久磁铁或永久磁铁的周边部。

Description

旋转电机及驱动装置
技术领域
本发明涉及一种能够搭载于运输工具等的旋转电机及驱动装置。
背景技术
近年来,在使用旋转电机作为驱动源的混合动力车辆或EV车辆中,对旋转电机的性能产生较大影响的永久磁铁的温度上升成为问题,且有效地进行冷却成为课题。
在专利文献1所记载的驱动装置中,记载有将来自收集罐的制冷剂经由形成于端面板的内侧的制冷剂通路供给至永久磁铁及线圈的情况,其中,收集罐接收由齿轮带起的制冷剂。并且,记载有在向形成于端面板的内侧的制冷剂通路供给制冷剂时,在支承端面板的转子轴的凸缘部形成缺口部,从该缺口部向端面板的供给口供给制冷剂。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5369634号公报
发明要解决的课题
然而,在专利文献1所记载的结构中,转子轴的形状及端面板的形状变得复杂,有改善的余地。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够以简单的结构有效地冷却永久磁铁的旋转电机及驱动装置。
用于解决课题的方案
为了实现上述目的,技术方案1所述的发明为旋转电机(例如为后述的实施方式的旋转电机10),其特征在于,
所述旋转电机具备:
转子(例如为后述的实施方式的转子20),其具有转子铁芯(例如为后述的实施方式的转子铁芯21)和配置于该转子铁芯的多个永久磁铁(例如为后述的实施方式的永久磁铁22);
定子(例如为后述的实施方式的定子30),其具有定子铁芯(例如为后述的实施方式的定子铁芯31)和配置于该定子铁芯的线圈(例如为后述的实施方式的线圈32),且该定子在所述转子的外周侧配置成与所述转子对置;以及
壳体(例如为后述的实施方式的马达壳体50),其收容所述转子及所述定子,且具有在内部贮存液体的贮存部(例如为后述的实施方式的贮存部51),
所述转子的一部分浸渍于所述贮存部,
在所述壳体上设置有液体引导部(例如为后述的实施方式的倾斜壁54),该液体引导部从上方朝向所述永久磁铁或所述永久磁铁的周边部延伸,且将由所述转子带起的液体引导至所述永久磁铁或所述周边部。
并且,技术方案2所述的发明在技术方案1所述的发明的基础上,其特征在于,
所述液体引导部与从所述定子铁芯的轴向一侧的端面(例如为后述的实施方式的右端面)突出的线圈端部(例如为后述的实施方式的线圈端部32a)在轴向上重叠。
并且,技术方案3所述的发明在技术方案1或2所述的发明的基础上,其特征在于,
在所述转子铁芯中,在所述永久磁铁的内周侧形成有沿轴向贯通的内部流路(例如为后述的实施方式的内部流路21c)。
并且,技术方案4所述的发明在技术方案3所述的发明的基础上,其特征在于,
所述旋转电机具备在所述转子铁芯的一端侧配置的第1端面板(例如为后述的实施方式的右端面板23R)和在所述转子铁芯的另一端侧配置的第2端面板(例如为后述的实施方式的左端面板23L),
所述第1端面板具有与所述液体引导部对置且与所述内部流路连通的液体导入部(例如为后述的实施方式的液体导入部24),
所述第2端面板具有与所述内部流路连通的液体导出部(例如为后述的实施方式的液体导出部25),
所述液体导出部位于比所述液体导入部靠径向外侧的位置。
并且,技术方案5所述的发明在技术方案4所述的发明的基础上,其特征在于,
所述第1端面板和所述第2端面板分别具有:供与所述转子铁芯一体旋转的转子轴贯通的轴孔(例如为后述的实施方式的轴插入孔23e);以及在对角线相交于所述轴孔的中心的假想正方形的顶点和各边的中途设置的多个贯通孔(例如为后述的实施方式的贯通孔23f),
在所述第1端面板上,将在所述假想正方形的各边的中途设置的所述贯通孔作为所述液体导入部,
在所述第2端面板上,将在所述假想正方形的顶点设置的所述贯通孔作为所述液体导出部。
并且,技术方案6所述的发明在技术方案4或5所述的发明的基础上,其特征在于,
所述线圈具有:从所述定子铁芯的轴向一侧的端面(例如为后述的实施方式的右端面)突出的第1线圈端部(例如为后述的实施方式的线圈端部32a);以及从所述定子铁芯的轴向另一侧的端面(例如为后述的实施方式的左端面)突出的第2线圈端部(例如为后述的实施方式的线圈端部32a),
所述第1端面板与所述第1线圈端部在轴向上重叠,
所述第2端面板与所述第2线圈端部在轴向上重叠。
并且,技术方案7所述的发明为一种驱动装置(例如为后述的实施方式的驱动装置60),其特征在于,
所述驱动装置具备:
旋转电机(例如为后述的实施方式的旋转电机11),其具备转子(例如为后述的实施方式的转子20)和定子(例如为后述的实施方式的定子30),所述转子具有转子铁芯(例如为后述的实施方式的转子铁芯21)和配置于该转子铁芯的多个永久磁铁(例如为后述的实施方式的永久磁铁22),所述定子具有定子铁芯(例如为后述的实施方式的定子铁芯31)和配置于该定子铁芯的线圈(例如为后述的实施方式的线圈32),且该定子在所述转子的外周侧配置成与所述转子对置;
旋转体(例如为后述的实施方式的齿轮14),其与所述旋转电机相邻配置;以及
壳体(例如为后述的实施方式的变速箱61),其收容所述旋转电机及所述旋转体,且在内部具有贮存液体的贮存部(例如为后述的实施方式的贮存部51),
所述旋转体的一部分浸渍于所述贮存部或所述旋转体的旋转轨迹通过所述贮存部,
在所述壳体上设置有液体引导部(例如为后述的实施方式的倾斜壁54),该液体引导部从上方朝向所述永久磁铁或所述永久磁铁的周边部延伸,且将由所述旋转体带起的液体引导至所述永久磁铁或所述周边部。
并且,技术方案8所述的发明在技术方案7所述的发明的基础上,其特征在于,
在所述转子铁芯中,在所述永久磁铁的内周侧形成有沿轴向贯通的内部流路(例如为后述的实施方式的内部流路21c)。
并且,技术方案9所述的发明在技术方案8所述的发明的基础上,其特征在于,
所述旋转电机具备在所述转子铁芯的一端侧配置的第1端面板(例如为后述的实施方式的右端面板23R)和在所述转子铁芯的另一端侧配置的第2端面板(例如为后述的实施方式的左端面板23L),
所述第1端面板具有与所述液体引导部对置且与所述内部流路连通的液体导入部(例如为后述的实施方式的液体导入部24),
所述第2端面板具有与所述内部流路连通的液体导出部(例如为后述的实施方式的液体导出部25),
所述液体导出部位于比所述液体导入部靠径向外侧的位置。
并且,技术方案10所述的发明在权利要求9所述的发明的基础上,其特征在于,
所述第1端面板及所述第2端面板分别具有:供与所述转子铁芯一体旋转的转子轴贯通的轴孔(例如为后述的实施方式的轴插入孔23e);以及在对角线相交于所述轴孔的中心的假想正方形的顶点和各边的中途设置的多个贯通孔(例如为后述的实施方式的贯通孔23f),
在所述第1端面板上,将在所述假想正方形的各边的中途设置的所述贯通孔作为所述液体导入部,
在所述第2端面板上,将在所述假想正方形的顶点设置的所述贯通孔作为所述液体导出部。
并且,技术方案11所述的发明在权利要求9或10所述的发明的基础上,其特征在于,
所述线圈具有:从所述定子铁芯的轴向一侧的端面(例如为后述的实施方式的右端面)突出的第1线圈端部(例如为后述的实施方式的线圈端部32a);以及从所述定子铁芯的轴向另一侧的端面突出的第2线圈端部(例如为后述的实施方式的线圈端部32a),
所述第1端面板与所述第1线圈端部在轴向上重叠,
所述第2端面板与所述第2线圈端部在轴向上重叠。
发明效果
根据技术方案1所述的发明,在壳体上设置有从上方朝向永久磁铁或永久磁铁的周边部延伸的液体引导部,因此由转子带起的液体通过液体引导部引导至永久磁铁或永久磁铁的周边部。由此,即使不使用液压泵等的驱动力或不在转子轴上形成制冷剂通路,也能够冷却永久磁铁。
根据技术方案2所述的发明,液体引导部与从定子铁芯的轴向一侧的端面突出的线圈端部在轴向上重叠,因此能够将由转子带起而供给至线圈且从线圈端部落下的液体引导至永久磁铁或永久磁铁的周边部。
根据技术方案3所述的发明,在转子铁芯中,在永久磁铁的内周侧形成有沿轴向贯通的内部流路,因此能够在整个轴向上冷却永久磁铁。
根据技术方案4所述的发明,在第2端面板上形成的液体导出部位于比在第1端面板上形成的与液体引导部对置的液体导入部靠径向外侧的位置,因此来自液体引导部的液体从第1端面板经由转子铁芯从径向内侧朝向径向外侧而向第2端面板流动。因此,能够使液体不违抗离心力而顺畅地流动。
根据技术方案5所述的发明,在第1端面板上,将在对角线相交于轴孔的中心的假想正方形的各边的中途设置的贯通孔作为液体导入部,在第2端面板上,将在假想正方形的顶点设置的贯通孔作为液体导出部,由此能够使第1端面板和第2端面板共用,且同时能够将液体导出部配置在比液体导入部靠径向外侧的位置。
根据技术方案6所述的发明,由于第1端面板与第1线圈端部在轴向上重叠,因此未进入到形成于第1端面板的液体导入部的液体被供给至第1线圈端部,由于第2端面板与第2线圈端部在轴向上重叠,因此从形成于第2端面板的液体导出部排出的液体被供给至第2线圈端部。因此,能够通过冷却线圈两侧的线圈端部而均匀地冷却线圈。
根据技术方案7所述的发明,在壳体上设置有从上方朝向永久磁铁或永久磁铁的周边部延伸的液体引导部,因此由旋转体带起的液体通过液体引导部引导至永久磁铁或永久磁铁的周边部。由此,即使不使用液压泵等的驱动力或不在转子轴上形成制冷剂通路,也能够冷却永久磁铁。
根据技术方案8所述的发明,在转子铁芯中,在永久磁铁的内周侧形成有沿轴向贯通的内部流路,因此能够在整个轴向上冷却永久磁铁。
根据技术方案9所述的发明,在第2端面板上形成的液体导出部位于比在第1端面板上形成的与液体引导部对置的液体导入部靠径向外侧的位置,因此来自液体引导部的液体从第1端面板经由转子铁芯从径向内侧朝向径向外侧而向第2端面板流动。因此,能够使液体不违抗离心力而顺畅地流动。
根据技术方案10所述的发明,在第1端面板上,将在对角线相交于轴孔的中心的假想正方形的各边的中途设置的贯通孔作为液体导入部,在第2端面板上,将在假想正方形的顶点设置的贯通孔作为液体导出部,由此能够使第1端面板和第2端面板共用,且同时能够将液体导出部配置在比液体导入部靠径向外侧的位置。
根据技术方案11所述的发明,由于第1端面板与第1线圈端部在轴向上重叠,因此未进入到形成于第1端面板的液体导入部的液体被供给至第1线圈端部,由于第2端面板和第2线圈端部在轴向上重叠,因此从形成于第2端面板的液体导出部排出的液体被供给至第2线圈端部。因此,能够通过冷却线圈两侧的线圈端部而均匀地冷却线圈。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的旋转电机的剖视图。
图2是图1的旋转电机的转子的侧视图。
图3A是第1变形例的转子的侧视图,图3B是图3A的A-A线剖视图。
图4A是第2变形例的转子的侧视图,图4B是图4A的B-B线剖视图。
图5A和图5B是第3变形例的转子的侧视图,图5A是左侧视图,图5B是右侧视图。
图6A和图6B是第4变形例的转子的侧视图,图6A是左侧视图,图6B是右侧视图。
图7是本发明的第2实施方式所涉及的驱动装置的剖视图。
符号说明:
10 旋转电机
11 旋转电机
14 齿轮(旋转体)
20 转子
21 转子铁芯
21c 内部流路
22 永久磁铁
23e 轴插入孔
23f 贯通孔
23L 左端面板(第2端面板)
23R 右端面板(第1端面板)
24 液体导入部
25 液体导出部
30 定子
31 定子铁芯
32 线圈
32a 线圈端部
50 马达壳体(壳体)
51 贮存部
54 倾斜壁(液体引导部)
60 驱动装置
61 变速箱(壳体)
具体实施方式
以下,根据附图对本发明的各实施方式进行说明。需要说明的是,附图是沿着符号的朝向来观察的。首先,作为本发明的第1实施方式对旋转电机10进行说明,接着作为第2实施方式对驱动装置60进行说明。
<第1实施方式>
[旋转电机]
如图1所示,本实施方式所涉及的旋转电机10为所谓内转子型的旋转电机,其具备转子20、与转子20的外周侧隔着微小的间隙而对置配置的定子30、以与转子20一体旋转的方式安装于转子20的内周部的转子轴40、以及收容转子20和定子30并将转子轴40支承为旋转自如的马达壳体50。
[壳体]
马达壳体50具备圆筒部52b从环状的底壁部52a(左侧壁)的外缘部沿轴向延伸设置的壳体主体52和覆盖壳体主体52的开口部52c的壳体罩53(右侧壁),在圆筒部52b固定有定子30。马达壳体50的下部成为贮存液体(例如润滑油)的贮存部51。
[定子]
定子30具有定子铁芯31及卷绕于该定子铁芯31的线圈32。定子铁芯31通过沿轴向层叠被冲裁后的多张钢板而构成。在定子铁芯31的内周部形成有多个齿,在相邻的齿之间划分形成的多个插槽沿轴向贯通定子铁芯31且在周向上等间隔地配置。
线圈32卷绕于各齿,且线圈端部32a从定子铁芯31的轴向两端面突出。线圈32在旋转电机10旋转驱动时发热,因此为了避免因发热引起的性能的降低或部件的劣化,优选进行冷却。
[转子]
转子20具有转子铁芯21、配置于该转子铁芯21的多个永久磁铁22及固定于转子铁芯21的两端面的一对端面板23。转子铁芯21由沿轴向层叠的多个钢板构成。在转子铁芯21的中心部,沿轴向贯通转子铁芯21而形成有轴插入孔21a,在转子铁芯21的外周部,沿轴向贯通转子铁芯21而形成有多个磁铁收容孔21b。还参照图2,在本实施方式中,在周向上等间隔(90°间隔)地形成有4个磁铁收容孔21b。在转子铁芯21中,在径向上且在轴插入孔21a与磁铁收容孔21b之间,沿周向等间隔(90°间隔)地形成有将转子铁芯21沿轴向贯通的4个矩形形状的内部流路21c。
永久磁铁22使用稀土类磁铁构成,并安装于转子铁芯21的磁铁收容孔21b。永久磁铁22在旋转电机10旋转驱动时发热,因此为了避免因发热引起的性能的降低或部件的劣化而需要进行冷却。
转子20以下部浸渍于在马达壳体50中设置的贮存部51的状态,旋转自如地支承于转子轴40。因此,在转子铁芯21的磁铁收容孔21b中安装的多个永久磁铁22中的任一个即使在旋转电机10旋转驱动时也浸渍于贮存部51。
[倾斜壁]
在壳体罩53上,在比转子轴40的轴心X靠上方的位置设置有倾斜壁54,该倾斜壁54随着在轴向上接近转子20而在径向上从外侧向内侧倾斜。倾斜壁54以与右侧的线圈端部32a在轴向上重叠的方式朝向转子20延伸设置,前端部55配置成接近永久磁铁22的周边部、即接近位于内周侧的内部流路21c的开口部。即,倾斜壁54以从上方朝向永久磁铁22的周边部延伸的方式设置。
[端面板]
在转子铁芯21的两端面固定的端面板23(以下,有时将左侧的端面板称为左端面板23L,将右侧的端面板称为右端面板23R。)具有与构成转子铁芯21的钢板相同形状的圆环形状,内侧面23a与转子铁芯21的端面接触而发挥固定于磁铁收容孔21b的永久磁铁22的防脱落功能。
端面板23配置成与线圈端部32a在轴向上重叠。即,左端面板23L与从转子铁芯21的左端面突出的线圈端部32a在轴向上重叠,右端面板23R与从转子铁芯21的右端面突出的线圈端部32a在轴向上重叠。
如图2所示,在端面板23上,在中心部沿轴向贯通端面板23而形成有轴插入孔23e,并且,在轴插入孔23e的外侧形成有与形成于转子铁芯21的内部流路21c连通且与内部流路21c大致相同形状的贯通孔23f。右端面板23R的贯通孔23f为与倾斜壁54的前端部55对置且将沿着倾斜壁54流动的液体导入到内部流路21c的液体导入部24,左端面板23L的贯通孔23f为将在内部流路21c流动的液体排出的液体导出部25。
[作用]
接着,对这样构成的旋转电机10的冷却作用进行说明。
在转子20旋转时,转子20的下部浸渍于在马达壳体50中设置的贮存部51,因此在转子20的旋转中,浸渍于贮存部51的永久磁铁22经由转子铁芯21的外周面及端面板23而被冷却。并且,位于转子20的下部的外周侧的定子30的下部始终浸渍于贮存部51,因此浸渍于液体中的线圈32也始终被冷却。
另一方面,由于位于比贮存部51的液面靠上方的线圈32从贮存部51露出,因此容易变得高温,但通过转子20的旋转将积存于贮存部51的液体带起而供给至线圈32,从而该线圈32被冷却。另外,虽然飞散到线圈32的线圈端部32a的液体的一部分因重力而落下,但在右侧的线圈端部32a的下方设置有倾斜壁54。由此,从右侧的线圈端部32a落下的液体通过倾斜壁54朝向在右端面板23R形成的液体导入部24引导,并从液体导入部24导入至转子铁芯21的内部流路21c。
因此,在转子20的旋转中,从贮存部51露出的永久磁铁22也通过在转子铁芯21的内部流路21c流动的液体而在整个轴向上被冷却。虽然在内部流路21c流动的液体从形成于左端面板23L的液体导出部25向转子铁芯21的外部排出,但由于左侧的线圈端部32a位于左端面板23L的上方,因此从液体导出部25排出液体通过与转子20的旋转相伴的离心力而飞散,供给至左侧的线圈端部32a。
另一方面,虽然由倾斜壁54朝向液体导入部24引导但未从液体导入部24导入到转子铁芯21的内部流路21c的液体被右端面板23R弹起,并通过离心力飞散到位于上方的右侧的线圈端部32a。
如以上说明的那样,根据本实施方式,在马达壳体50上设置有从上方朝向永久磁铁22的周边部延伸的倾斜壁54,因此由转子20带起的液体通过倾斜壁54引导至永久磁铁22的周边部。由此,即使不使用液压泵等的驱动力或不在转子轴40上形成制冷剂通路,也能够冷却永久磁铁22。
并且,倾斜壁54与从定子铁芯31的右端面突出的线圈端部32a在轴向上重叠,因此能够将由转子20带起而供给至线圈32且从线圈端部32a落下的液体引导至永久磁铁22。
并且,在转子铁芯21中,在永久磁铁22的内周侧形成有沿轴向贯通的内部流路21c,因此能够在整个轴向上冷却永久磁铁22。
并且,由于右端面板23R与右侧的线圈端部32a在轴向上重叠,因此未进入到形成于右端面板23R的液体导入部24的液体供给至右侧的线圈端部32a,且由于左端面板23L与左侧的线圈端部32a在轴向上重叠,因此从形成于左端面板23L的液体导出部25排出的液体被供给至左侧的线圈端部32a。因此,能够通过冷却线圈32两侧的线圈端部32a而均匀地冷却线圈32。
接着,对本实施方式的旋转电机10的变形例进行说明。
<第1变形例>
如图3A和图3B所示,第1变形例的旋转电机10在上述实施方式的端面板23的外侧面23b上,以在周向上等间隔且沿径向延伸的方式设置有多个突起部23c。通过在端面板23的外侧面23b设置多个突起部23c,由此通过转子20的旋转而端面板23也旋转,由突起部23c带起的液体通过与转子20的旋转相伴的离心力而飞散,因此能够容易增加向线圈32的液体的飞散量。
<第2变形例>
如图4A和图4B所示,第2变形例的旋转电机10在上述实施方式的端面板23的外侧面23b上,以在周向上等间隔且从外周面23d向径向内侧延伸的方式设置有多个凹槽23g。通过在端面板23的外侧面23b设置多个凹槽23g,由此通过转子20的旋转而端面板23也旋转,积存于凹槽23g的液体通过与转子20的旋转相伴的离心力而飞散,因此能够增加向线圈32的液体的飞散量。
需要说明的是,在端面板23上也可以代替凹槽23g而设置将内侧面23a与外侧面23b贯通的液体引导孔。通过将端面板23固定于转子铁芯21的端面,从而由转子铁芯21的外表面和端面板23的液体引导孔形成凹槽,由此能够增加向线圈32的液体的飞散量。
<第3变形例>
如图5B所示,第3变形例的旋转电机10中,在右端面板23R形成的液体导入部24仅形成于内部流路21c的下半部分,如图5A所示,在左端面板23L形成的液体导出部25仅形成于内部流路21c的上半部分,液体导入部24与液体导出部25不同,且液体导出部25位于比液体导入部24靠径向外侧的位置。
这样,在左端面板23L形成的液体导出部25位于比在右端面板23R形成的与倾斜壁54对置的液体导入部24靠径向外侧的位置,因此来自倾斜壁54的液体从右端面板23R经由转子铁芯21从径向内侧朝向径向外侧而向左端面板23L流动。因此,能够使液体不违抗离心力而顺畅地流动。
<第4变形例>
如图6A及图6B所示,第4变形例的旋转电机10在端面板23上,在对角线相交于轴插入孔23e的中心的假想正方形的顶点及各边的中点设置有8个贯通孔23f。
以如下方式将右端面板23R和左端面板23L旋转45°而配置:如图6B所示,在右端面板23R上,在对角线相交于轴插入孔23e的中心的假想正方形的各边的中点设置的贯通孔23f主要成为液体导入部24,且如图6A所示,在左端面板23L上,在假想正方形的顶点设置的贯通孔23f主要成为液体导出部25。由此,能够使右端面板23R和左端面板23L共用,且同时能够使液体导出部25位于比液体导入部24靠径向外侧的位置。
<第2实施方式>
接着,对本发明的第2实施方式的驱动装置60进行说明。
[驱动装置]
如图7所示,本实施方式所涉及的驱动装置60是在变速箱61中装入有旋转电机11和变速器12的装置,旋转电机11具备转子20、与转子20的外周侧隔着微小的间隙而对置配置的定子30、以及以与转子20一体旋转的方式安装于转子20的内周部的转子轴40。另外,转子20、定子30、转子轴40及端面板23与第1实施方式相同,因此省略详细的说明。
[壳体]
在变速箱61中,旋转电机收容部62和变速器收容部63由中间壁64隔开,变速箱61的下部成为贮存部51。
在转子轴40上,以在变速器收容部63中接近中间壁64的方式安装有能够一体旋转的齿轮14。齿轮14以下部浸渍于在变速箱61中设置的贮存部51的状态支承于转子轴40。
[倾斜壁]
在中间壁64上,在比转子轴40的轴心X靠上方的位置设置有倾斜壁54,该倾斜壁54随着在轴向上接近转子20而在径向上从外侧向内侧倾斜。倾斜壁54以与右侧的线圈端部32a在轴向上重叠的方式朝向转子20延伸设置,前端部55配置成接近永久磁铁22的周边部、即接近位于内周侧的内部流路21c的开口部。即,倾斜壁54以从上方朝向永久磁铁22的周边部延伸的方式设置。
并且,在中间壁64上,以与倾斜壁54连续的方式设置有将旋转电机收容部62和变速器收容部63贯通的连通孔66。
[作用]
接着,对这样构成的驱动装置60的冷却作用进行说明。
在转子20旋转时,转子20的下部浸渍于在变速箱61中设置的贮存部51,因此在转子20的旋转中,浸渍于贮存部51的永久磁铁22经由转子铁芯21的外周面及端面板23而被冷却。并且,位于转子20的下部的外周侧的定子30的下部始终浸渍于贮存部51,因此浸渍于液体中的线圈32也始终被冷却。
另一方面,由于位于比贮存部51的液面靠上方的位置的线圈32从贮存部51露出,因此容易变成高温,但通过由转子20的旋转将积存于贮存部51的液体带起并供给至线圈32,从而该线圈32被冷却。并且,虽然飞散到线圈32的线圈端部32a的液体的一部分因重力而落下,但是在右侧的线圈端部32a的下方设置有倾斜壁54。
而且,伴随转子20的旋转而安装于转子轴40的齿轮14也旋转,因此通过齿轮14的旋转将积存于贮存部51的液体带起,飞散的液体的一部分通过连通孔66而在倾斜壁54上流动。需要说明的是,优选在中间壁64上,在连通孔66的上部形成有将通过齿轮14的旋转而飞散的液体积极地引导至连通孔66的液体引导件68。由此,从右侧的线圈端部32a落下的液体及通过齿轮14的旋转飞散而通过连通孔66后的液体由倾斜壁54朝向形成于右端面板23R的液体导入部24引导,并从液体导入部24导入至转子铁芯21的内部流路21c。
因此,在转子20的旋转中,从贮存部51露出的永久磁铁22也通过在转子铁芯21的内部流路21c流动的液体而在整个轴向上被冷却。虽然在内部流路21c流动的液体从形成于左端面板23L的液体导出部25向转子铁芯21的外部排出,但由于左侧的线圈端部32a位于左端面板23L的上方,因此从液体导出部25排出液体通过与转子20的旋转相伴的离心力而飞散,供给至左侧的线圈端部32a。
另一方面,虽然由倾斜壁54朝向液体导入部24引导但未从液体导入部24导入到转子铁芯21的内部流路21c的液体被右端面板23R弹起,并通过离心力飞散到位于上方的右侧的线圈端部32a。
如以上说明的那样,根据本实施方式,在变速箱61上设置有从上方朝向永久磁铁22的周边部延伸的倾斜壁54,因此由齿轮14带起的液体通过倾斜壁54引导至永久磁铁22,因此即使不使用液压泵等的驱动力或不在转子轴40上形成制冷剂通路,也能够冷却永久磁铁22。
并且,倾斜壁54与从定子铁芯31的右端面突出的线圈端部32a在轴向上重叠,因此除了由齿轮14带起的液体之外,由转子20带起而供给至线圈32且从线圈端部32a落下的液体也能够引导至永久磁铁22。
并且,在转子铁芯21中,在永久磁铁22的内周侧形成有沿轴向贯通的内部流路21c,因此能够在整个轴向上冷却永久磁铁22。
由于右端面板23R与右侧的线圈端部32a在轴向上重叠,因此未进入到形成于右端面板23R的液体导入部24的液体被供给至右侧的线圈端部32a,且由于左端面板23L与左侧的线圈端部32a在轴向上重叠,因此从形成于左端面板23L的液体导出部25排出的液体被供给至左侧的线圈端部32a。因此,能够通过冷却线圈32两侧的线圈端部32a而均匀地冷却线圈32。
需要说明的是,上述第1变形例~第4变形例也能够适用于本实施方式的驱动装置60。
需要说明的是,本发明不限定于前述实施方式及各变形例,能够适当地进行变形、改良等。
例如,本发明的旋转电机除了电动马达以外,也可以为发电机或作为电动马达及发电机而发挥功能的电动发电机。
并且,在上述实施方式中,作为液体导入部而例示了与壳体罩53或中间壁64一体设置的倾斜壁54,但是也可以将从上方朝向永久磁铁22或永久磁铁22的周边部延伸且向永久磁铁22或永久磁铁22的周边部引导由转子20带起的液体或由齿轮14带起的液体的构件安装于马达壳体50(壳体罩53)或变速箱61(中间壁64)。
而且,作为旋转体,可以如齿轮14那样使齿轮的下部浸渍于贮存部51,也可以如行星齿轮机构的行星齿轮那样使公转轨迹通过贮存部51。并且,并不限定于齿轮,也可以是轴构件等其他旋转体。
并且,旋转电机10及驱动装置60只要是由转子20或齿轮14带起的液体通过倾斜壁54向永久磁铁22或永久磁铁22的周边部引导的装置即可,未必需要经由内部流路21c从转子铁芯21的内部冷却永久磁铁22,既可以经由端面板23来冷却永久磁铁22,也可以不经由端面板23直接冷却永久磁铁22。

Claims (11)

1.一种旋转电机,其特征在于,
所述旋转电机具备:
转子,其具有转子铁芯和配置于该转子铁芯的多个永久磁铁;
定子,其具有定子铁芯和配置于该定子铁芯的线圈,且该定子在所述转子的外周侧配置成与所述转子对置;以及
壳体,其收容所述转子及所述定子,且具有在内部贮存液体的贮存部,
所述转子的下部浸渍于所述贮存部,
在所述壳体上设置有液体引导部,该液体引导部从上方朝向所述永久磁铁或所述永久磁铁的周边部延伸,且将由所述转子带起到所述转子的上部的液体引导至所述永久磁铁或所述周边部。
2.根据权利要求1所述的旋转电机,其中,
所述液体引导部与从所述定子铁芯的轴向一侧的端面突出的线圈端部在轴向上重叠。
3.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其中,
在所述转子铁芯中,在所述永久磁铁的内周侧形成有沿轴向贯通的内部流路。
4.根据权利要求3所述的旋转电机,其中,
所述旋转电机具备在所述转子铁芯的一端侧配置的第1端面板和在所述转子铁芯的另一端侧配置的第2端面板,
所述第1端面板具有与所述液体引导部对置且与所述内部流路连通的液体导入部,
所述第2端面板具有与所述内部流路连通的液体导出部,
所述液体导出部位于比所述液体导入部靠径向外侧的位置。
5.根据权利要求4所述的旋转电机,其中,
所述第1端面板和所述第2端面板分别具有:供与所述转子铁芯一体旋转的转子轴贯通的轴孔;以及在对角线相交于所述轴孔的中心的假想正方形的顶点和各边的中途设置的多个贯通孔,
在所述第1端面板上,将在所述假想正方形的各边的中途设置的所述贯通孔作为所述液体导入部,
在所述第2端面板上,将在所述假想正方形的顶点设置的所述贯通孔作为所述液体导出部。
6.根据权利要求4或5所述的旋转电机,其中,
所述线圈具有:从所述定子铁芯的轴向一侧的端面突出的第1线圈端部;以及从所述定子铁芯的轴向另一侧的端面突出的第2线圈端部,
所述第1端面板与所述第1线圈端部在轴向上重叠,
所述第2端面板与所述第2线圈端部在轴向上重叠。
7.一种驱动装置,其特征在于,
所述驱动装置具备:
旋转电机,其具备转子和定子,所述转子具有转子铁芯和配置于该转子铁芯的多个永久磁铁,所述定子具有定子铁芯和配置于该定子铁芯的线圈,且该定子在所述转子的外周侧配置成与所述转子对置;
旋转体,其与所述旋转电机相邻配置;以及
壳体,其收容所述旋转电机及所述旋转体,且在内部具有贮存液体的贮存部,
所述旋转体的一部分浸渍于所述贮存部或所述旋转体的旋转轨迹通过所述贮存部,
在所述壳体上设置有液体引导部,该液体引导部从上方朝向所述永久磁铁或所述永久磁铁的周边部延伸,且将由所述旋转体带起到所述转子的上部的液体引导至所述永久磁铁或所述周边部。
8.根据权利要求7所述的驱动装置,其中,
在所述转子铁芯中,在所述永久磁铁的内周侧形成有沿轴向贯通的内部流路。
9.根据权利要求8所述的驱动装置,其中,
所述旋转电机具备在所述转子铁芯的一端侧配置的第1端面板和在所述转子铁芯的另一端侧配置的第2端面板,
所述第1端面板具有与所述液体引导部对置且与所述内部流路连通的液体导入部,
所述第2端面板具有与所述内部流路连通的液体导出部,
所述液体导出部位于比所述液体导入部靠径向外侧的位置。
10.根据权利要求9所述的驱动装置,其中,
所述第1端面板及所述第2端面板分别具有:供与所述转子铁芯一体旋转的转子轴贯通的轴孔;以及在对角线相交于所述轴孔的中心的假想正方形的顶点和各边的中途设置的多个贯通孔,
在所述第1端面板上,将在所述假想正方形的各边的中途设置的所述贯通孔作为所述液体导入部,
在所述第2端面板上,将在所述假想正方形的顶点设置的所述贯通孔作为所述液体导出部。
11.根据权利要求9或10所述的驱动装置,其中,
所述线圈具有:从所述定子铁芯的轴向一侧的端面突出的第1线圈端部;以及从所述定子铁芯的轴向另一侧的端面突出的第2线圈端部,
所述第1端面板与所述第1线圈端部在轴向上重叠,
所述第2端面板与所述第2线圈端部在轴向上重叠。
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