CN108141109A

CN108141109A - 旋转电机

Info

Publication number: CN108141109A
Application number: CN201680061655.7A
Authority: CN
Inventors: 村田康介
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 2015-11-13
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2018-06-08
Also published as: US20180278109A1; WO2017082023A1; DE112016004371T5; JP2017093207A

Abstract

一种能够抑制冷却液的流量并有效地冷却定子以及线圈的旋转电机。该旋转电机(1)具备旋转轴(2)、设于旋转轴(2)的转子(3)、定子(4)以及外壳(5)。定子(4)具有：配置于转子(3)的外周的定子芯(16)；以及线圈(17)，该线圈卷绕于定子芯(16)并且在沿着旋转轴(2)的轴向的方向上具有从定子芯(16)露出的末端线圈(17a、17b)。外壳(5)将旋转轴(2)支承为旋转自如，并且在外壳的内部收容转子(3)以及定子(4)，在内壁面形成有用于对定子芯(16)的外周以及末端线圈(17a、17b)进行冷却的冷却液所流通的串联的外壳流路(28)。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及旋转电机，特别是涉及具有冷却用的流路的旋转电机。

背景技术

作为混合动力车以及电动车等的动力源而使用旋转电机。旋转电机由于在使用中会发热所以需要进行冷却。例如专利文献1所示的旋转电机在外壳内配置有转子以及定子，而且在外壳内部设有冷却液用的流路。流路沿着旋转轴的轴向设于外壳的上部，向外壳的内部供给冷却液。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-107905号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1的旋转电机中，如上所述，在外壳内部设有供给冷却液的流路。并且，冷却液从该流路通过多个喷出孔向定子外周以及线圈供给。在这种结构中，为了使冷却液从流路通过多个喷出孔向定子外周以及线圈供给，需要增多冷却液的总计流量。

本发明的课题在于抑制冷却液的流量并能够有效地对定子以及线圈进行冷却。

用于解决课题的手段

(1)本发明所涉及的旋转电机具备旋转轴、设于旋转轴的转子、定子以及外壳。定子具有：定子芯，配置于转子的外周；以及线圈，卷绕于定子芯并且在沿着旋转轴的轴向的方向上具有从定子芯露出的末端线圈。外壳将旋转轴支承为旋转自如，并且在外壳的内部收容转子以及定子，在外壳的内壁面形成有用于对定子芯的外周以及末端线圈进行冷却的冷却液所流通的串联的外壳流路。

在此，通过形成于外壳的内壁面的串联的外壳流路，定子芯以及末端线圈被冷却。即，冷却液在外壳流路中串联地流通而定子芯以及末端线圈进行冷却，因此，与以往的使冷却液并联地流动的结构相比，能够以少的冷却液对各部分进行有效冷却。

(2)优选为，外壳具有使冷却液向外壳流路流入的流入口。并且，冷却液从流入口向外壳流路导入，并在沿着定子芯外周流动后朝向末端线圈流动。

在此，在定子芯和末端线圈中，末端线圈成为高温。因此，假设使冷却液从末端线圈侧朝向定子芯流动，则通过末端线圈而被加热的冷却液向定子芯流动，无法高效地对定子芯进行冷却。

因此，在此，使冷却液从温度低的定子芯朝向温度高的末端线圈流动。

(3)优选为，旋转电机还具备一对罩，所述一对罩以与末端线圈相对的方式配置于外壳的旋转轴的轴向两端部，所述一对罩以与外壳一体或分体的方式形成。并且，在定子芯的轴向端面与各罩之间形成有与外壳流路连通的轴端流路。

在此，流经外壳流路后的冷却液被供给至轴端流路。并且，通过使冷却液在该轴端流路流动，能够高效地对末端线圈进行过冷却。

(4)优选为，外壳具有用于将来自轴端流路的冷却液向排液管排出的排出口。

(5)优选为，外壳流路具有环状流路和轴向流路。环状流路形成为遍及外壳的内壁面的整周。轴向流路在外壳的内壁面且在沿着旋转轴的轴向的方向上延伸至末端线圈的外周侧，轴向流路与环状流路连通。

(6)优选为，轴端流路与轴向流路连通。

发明效果

在以上那样的本发明中，能够抑制冷却液的总计流量，并有效地对定子以及线圈进行冷却。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的旋转电机的纵向剖视图。

图2是旋转电机的外壳的正面剖视图。

图3是外壳的外观立体图。

图4是其他实施方式的外壳的正面剖视图。

具体实施方式

图1表示本发明的一实施方式的旋转电机1。图1是旋转电机1的纵向剖视图。旋转电机1具备：旋转轴2；设于旋转轴2的转子3；定子4；外壳5；与外壳5一体形成的第一罩6；以及拆卸自如地安装于外壳5的第二罩7。

[装置结构]

旋转轴2的两端分别通过轴承10、11而旋转自如地支承于第一罩6以及第二罩7，由此，支承于外壳5。

转子3安装于旋转轴2，且具有转子芯13和一对端板14a、14b。转子芯13通过沿着旋转轴2的轴向层叠多个磁性体板而构成。一对端板14a、14b分别安装于转子芯13的轴向的两端。

定子4具有定子芯16和线圈17。定子芯16通过沿着旋转轴2的轴向层叠多个磁性体板而形成。线圈17卷绕于定子芯16，在轴向上具有与转子芯13大致相同的长度。另外，线圈17在沿着轴向的方向上具有从定子芯16露出的末端线圈17a、17b。

外壳5形成为在轴向的一端侧具有第一罩6，并且另一端侧开放的圆筒形状。并且，在该另一端侧安装有第二罩7。在该外壳5的内部收容有转子3以及定子4。

在外壳5的轴向两端部的内周面配置有第一套筒21以及第二套筒22。第一套筒21以与末端线圈17a在径向上相对的方式配置于第一罩6与定子芯16的一端面之间。另外，第二套筒22以与末端线圈17b在径向上相对的方式配置于第二罩7与定子芯16的另一端面之间。此外，第一以及第二套筒21、22由绝缘性的材料形成以将末端线圈17a、17b与外壳5绝缘。

在第一罩6与第一套筒21的端面之间、以及第二罩7与第二套筒22之间分别配置有密封部件24、25。此外，虽然在图1中没有设置，但是也可以在定子芯16的一端面与第一套筒21的端面之间、以及定子芯16的另一端面与第二套筒22的端面之间分别配置密封部件。

[冷却构造]

该旋转电机1具有用于通过冷却液主要对定子芯16以及末端线圈17a、17b进行冷却的冷却构造。冷却构造具有形成于外壳5的外壳流路28和形成于外壳5与第一以及第二罩6、7之间的轴端流路29。

如图2及图3所示，外壳流路28具有环状槽(环状流路)28a和轴向槽(轴向流路)28b。此外，图2是外壳5的正面剖视图，图3是外壳5的外观立体图。

环状槽28a形成为遍及外壳5的内壁面的整周。环状槽28a在轴向上比定子芯16短，但形成为与定子芯16的全长大致相同的长度。另外，与环状槽28a连通的流入口5a贯通外壳5地形成于外壳5的下端部。

轴向槽28b沿着轴向形成。轴向槽28b与环状槽28a连通，并形成为从第一罩6的端部延伸至第二罩7。即，轴向槽28b形成为从第一套筒21的外周延伸至第二套筒22的外周。另外，在第一以及第二套筒21、22，以分别与轴向槽28b连通的方式形成有沿径向贯通的联络孔21a、22a。

轴端流路29具有第一罩6侧的第一轴端流路29a和第二罩7侧的第二轴端流路29b。第一轴端流路29a经由第一套筒21的联络孔21a与外壳流路28的轴向槽28b连通。另外，第二轴端流路29b经由第二套筒22的联络孔22a与外壳流路28的轴向槽28b连通。

第一轴端流路29a形成于定子芯16的一端面(轴向的端面)与第一罩6之间。即，第一轴端流路29a形成为使冷却液向末端线圈17a的轴向端面与外周部流动。另外，第二轴端流路29b形成于定子芯16的另一端面(轴向的端面)与第二罩7之间。即，第二轴端流路29b形成为使冷却液向末端线圈17b的轴向端面和外周部流动。

在第一套筒21以及第二套筒22的下端部分别形成有沿径向贯通的孔21b、22b，以与这些孔21b、22b连通的方式在外壳5的下端部形成有第一排出口5b以及第二排出口5c。这些第一以及第二排出口5b、5c与排液管连接。

在以上那样的结构中，使冷却液在流入口5a→环状槽28a→轴向槽28b→第一轴端流路29a→第一排出口5b的第一串联流路中流动，由此能够对定子芯16的外周以及一方的末端线圈17a进行冷却。另外，使冷却液在流入口5a→环状槽28a→轴向槽28b→第二轴端流路29b→第二排出口5c的第二串联流路中流动，由此能够对定子芯16的外周以及另一方的末端线圈17b进行冷却。

在此，能够使冷却液分别沿着串联的流路流动而对定子芯16以及末端线圈17a、17b进行冷却。因此，与以往的使冷却液并联地流动而进行冷却的情况相比，能够抑制冷却液的必要流量，能够使冷却液用的泵小型化。

另外，使冷却液向温度比较低的定子芯16流动，之后向温度比定子芯16高的末端线圈17a、17b流动，因此，能够高效地对定子芯16以及末端线圈17a、17b进行冷却。

[其他实施方式]

本发明不限定于以上那样的实施方式，能够不脱离本发明的范围地进行各种变形或修正。

在所述实施方式中，在外壳5的下端部设有冷却液的流入口5a，但如图4所示，也可以在外壳5’的上部形成流入口5’d，使冷却液沿着环状槽28a朝一个方向而向轴向槽28b流动。

工业实用性

在本发明的旋转电机中，能够抑制冷却液的总计流量并有效地冷却定子以及线圈。

附图标记说明

1 旋转电机

2 旋转轴

3 转子

4 定子

5 外壳

5a 流入口

5b、5c 排出口

6 第一罩

7 第二罩

16 定子芯

17 线圈

17a、17b 末端线圈

28 外壳流路

28a 环状槽(环状流路)

28b 轴向槽(轴向流路)

29 轴端流路

Claims

1.一种旋转电机，其特征在于，具备：

旋转轴；

转子，设于所述旋转轴；

定子，具有定子芯和线圈，所述定子芯配置于所述转子的外周，所述线圈卷绕于所述定子芯并且在沿着所述旋转轴的轴向的方向上具有从所述定子芯露出的末端线圈；以及

外壳，将所述旋转轴支承为旋转自如，并且在所述外壳的内部收容所述转子以及定子，在所述外壳的内壁面形成有用于对所述定子芯的外周以及所述末端线圈进行冷却的冷却液所流通的串联的外壳流路。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述外壳具有使冷却液向所述外壳流路流入的流入口，

冷却液从所述流入口向所述外壳流路导入，并在沿着所述定子芯外周流动后朝向所述末端线圈流动。

3.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

所述旋转电机还具备一对罩，所述一对罩以与所述末端线圈相对的方式配置于所述外壳的所述旋转轴的轴向两端部，所述一对罩以与所述外壳一体或分体的方式形成，

在所述定子芯的轴向端面与各所述罩之间形成有与所述外壳流路连通的轴端流路。

4.根据权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，

所述外壳具有用于使来自所述轴端流路的冷却液向排液管排出的排出口。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述外壳流路具有：

环状流路，形成为遍及所述外壳的内壁面的整周；以及

轴向流路，在所述外壳的内壁面且在沿着所述旋转轴的轴向的方向上延伸至所述末端线圈的外周侧，所述轴向流路与所述环状流路连通。

6.根据权利要求5所述的旋转电机，其特征在于，

所述轴端流路与所述轴向流路连通。