CN109842242A - 旋转电机的冷却结构及具备该冷却结构的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋转电机的冷却结构及具备该冷却结构的车辆，提高了制冷剂对定子线圈等的冷却效率。冷却结构具备：定子保持架(22)，其配置在定子(20)与外壳(16)之间，设置成与定子(20)的外周接触；线圈端(28)，其设置成从定子(20)沿着转子轴(14)的轴向突出；滴下口(40)，其使制冷剂从线圈端(28)的上方向线圈端滴下；以及伸出部(42)，其设置于定子保持架(22)，向线圈端(28)的延伸方向伸出，伸出部(42)使从滴下口(40)向线圈端(28)滴下并从线圈端(28)弹回的制冷剂进一步返回到线圈端(28)。

Description

旋转电机的冷却结构及具备该冷却结构的车辆

技术领域

本发明涉及旋转电机的冷却结构及具备该冷却结构的车辆。

背景技术

例如，专利文献1中公开了旋转电机的冷却结构。该冷却结构具备制冷剂通道和飞散部。

制冷剂通道将所供给的制冷剂从旋转轴的内部经由转子的内部导入到形成于转子外表面的排出口。飞散部是从排出口排出的制冷剂碰撞的部位，使碰撞后的制冷剂飞散、弹回。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2014-23297号公报

发明内容

但是，在专利文献1公开的旋转电机的冷却结构中，先利用供给的制冷剂冷却转子之后，通过飞散部使从排出口排出的制冷剂弹回而将其导入到定子线圈等。

因此，专利文献1公开的旋转电机的冷却结构中，制冷剂对定子线圈的冷却效率可能会下降。

本发明是鉴于前述几点完成的，其目的在于提供能够提高制冷剂对定子线圈等的冷却效率的旋转电机的冷却结构及具备该冷却结构的车辆。

为了达成所述目的，本发明是一种旋转电机的冷却结构，该旋转电机具有：外壳，其具有内部空间；以及容纳在所述内部空间内的定子、转子和轴，所述旋转电机的冷却结构的特征在于，其具备：定子保持架，其配置在所述定子与所述外壳之间，且设置成与所述定子的外周接触；线圈端，其设置成从所述定子沿着所述轴的轴向突出；制冷剂输送部，其从所述线圈端的上方朝向所述线圈端输送制冷剂；以及伸出部，其设置于所述定子保持架，朝向所述线圈端的延伸方向延伸，所述伸出部使从所述制冷剂输送部朝向所述线圈端输送并从所述线圈端弹回的制冷剂进一步返回到所述线圈端。

在本发明中，能够得到可提高制冷剂对定子线圈等的冷却效率的旋转电机的冷却结构及具备该冷却结构的车辆。

附图说明

图1是从车辆后方观察组装于动力装置的本发明的实施方式的电动机的剖视图。

图2是图1所示的A部的局部放大剖视图。

图3是示出定子保持架的伸出部的第1变形例的局部放大剖视图。

图4是示出定子保持架的伸出部的第2变形例的局部放大剖视图。

图5是示出定子保持架的伸出部的第3变形例的剖视图。

图6是示出定子保持架的伸出部的第4变形例的剖视图。

标号说明

12：电动机(旋转电机)；

14：转子轴(轴)；

16：外壳；

18：转子；

20：定子；

22：定子保持架；

28：线圈端；

34：马达室(内部空间)；

36：制冷剂供给路(制冷剂输送部)；

40：滴下口(制冷剂输送部)；

42、42a～42d：伸出部；

44：制冷剂套；

46a、46b：密封部件；

50：返回部；

52：引导壁；

54：围壁。

具体实施方式

接下来，适当参照附图，对本发明的实施方式详细地进行说明。

图1是从车辆后方观察组装于动力装置的本发明的实施方式的电动机的剖视图，图2是图1所示的A部的局部放大剖视图。另外，在各图中，“前后”表示车辆前后方向，“左右”表示左右方向(车宽方向)，“上下”表示车辆上下方向(铅直上下方向)。

在本实施方式中，以下列举在作为电动汽车(车辆)的动力单元使用的动力装置10中组装有电动机(旋转电机)12的例子来进行说明。另外，车辆不限于电动汽车，也可应用于例如混合动力汽车、插电式混合动力汽车等其他车辆。

该动力装置10作为驱动源发挥功能，搭载于电动汽车，将电力转换为旋转力，并且将转换后的旋转力传递到驱动轮，用于驱动电动汽车。

如图1所示，动力装置10具备电动机12，电动机12具有沿着左右方向延伸的转子轴14。该电动机12将电能转换为转子轴14的旋转运动。

电动机12构成为具备转子轴(轴)14、外壳16、转子18和定子20、以及定子保持架22。转子轴14借助配置于外壳16的轴承26a、26b被轴支承为旋转自如。在定子20上设置有从该定子20沿着转子轴14的轴向突出的左右的线圈端28、28。

外壳16具有：一体地构成的中心外壳部30；以及左右的侧外壳部32、32。在外壳16的内部形成有容纳转子18及定子20等的马达室(内部空间)34。在外壳16的上部，向面向附图时的右侧的线圈端28输送制冷剂的制冷剂供给路36沿着转子轴14的轴向延伸。

在面向附图时的右侧的侧外壳部32设置有从中心外壳部30侧朝向转子轴14侧下降的倾斜面部38。在该倾斜面部38设置有滴下口40，滴下口40使由从中心外壳部30延伸的制冷剂供给路36输送的制冷剂向线圈端28滴下。该滴下口40位于线圈端28的右斜上方。另外，滴下口40及制冷剂供给路36作为权利要求书中的“制冷剂输送部，～～朝向线圈端输送制冷剂”中的制冷剂输送部发挥功能。

定子保持架22配置在定子20与外壳16之间，以与定子20的外周接触的方式构成为大致圆筒状。在定子保持架22上设置有伸出部42，伸出部42从定子20(定子铁芯)的端面向线圈端28的延伸方向伸出(突出)规定长度。该伸出部42是将定子保持架22的线圈端28侧的端面与转子轴14的轴向大致平行地延长规定长度而形成的。

在位于内侧的定子保持架22与位于外侧的外壳16之间，设置有制冷剂套(冷却水路)44，制冷剂套44沿周向延伸，由截面为细长的矩形的孔部构成。在与外壳16接触的定子保持架22的外周侧配置有左右一对密封部件46a、46b，左右一对密封部件46a、46b对在制冷剂套44中流通的制冷剂(冷却水)进行密封。这一对密封部件46a、46b沿着制冷剂套44沿周向设置为环状。此外，这一对密封部件46a、46b分别配置在沿着转子轴14的轴向的一侧及另一侧双方(参照图1)。

转子18具备：未图示的多块钢板，它们固定于转子轴14；以及永磁体48(参照图5)，其设置在多块钢板之间，转子18设置成利用定子20所生成的旋转磁场而旋转。

定子20具备：圆环状的定子铁芯(未图示)，其被压入中心外壳部30的内周面；以及定子线圈，其卷绕于定子铁芯。由从定子线圈的左右侧的端面突出的导线部分构成线圈端28。该线圈端28由将卷绕于未图示的齿的导线折返后的部分形成。

本实施方式的电动机12基本上如上所述构成，接下来对其作用效果进行说明。

首先，对制冷剂的流通路径进行说明。

被未图示的泵压送的制冷剂被供给到位于外壳16的上部的制冷剂供给路36。进而，制冷剂在制冷剂供给路36中流通，从形成于倾斜面部38的滴下口40朝向线圈端28滴下。在为了提高制冷剂能力而增大了制冷剂的供给量的情况下，从滴下口40向线圈端28滴下的制冷剂被线圈端28的外表面弹开。因此，制冷剂不能沿着线圈端28的卷线向下方侧垂落，因此存在定子线圈的冷却能力未提高的缺陷。

因此，在本实施方式中，如图2的虚线箭头所示，制冷剂从倾斜面部的滴下口40向线圈端28滴下，临时使从线圈端28弹回的制冷剂与伸出部42抵接。接下来，使与伸出部42抵接的制冷剂通过伸出部42的内表面而向下方的线圈端28侧下落，从而能够使制冷剂返回线圈端28。

这样，在本实施方式中，在定子保持架22上设置伸出部42，能够利用该伸出部42捕捉向线圈端28滴下并弹回的制冷剂，并且能够使伸出部42所捕捉的制冷剂进一步向线圈端28侧下落从而返回到(积存于)线圈端28。

在被定子保持架22的伸出部42捕捉后，制冷剂向线圈端28侧下落，成为积存于线圈端28的结构(参照图2中的网点)。因此，在增大了滴下的制冷剂的供给量的情况下，使由伸出部42捕捉并向线圈端28下落的制冷剂积存于线圈端28，并且，进一步地，使积存于线圈端28的制冷剂沿着线圈端28的卷线向下方侧垂落。其结果是，在本实施方式中，不能提高制冷剂对定子线圈等的冷却效率。

接下来，图3～图6中示出定子保持架22的伸出部42的变形例。

如图3所示，第1变形例的伸出部42a在其伸出方向的末端具备朝向线圈端28向下方侧突出的返回部50。通过设置截面呈大致L字状的返回部50，能够防止制冷剂向离开线圈端28的方向弹回，并且容易将制冷剂积存于线圈端28侧。

如图4所示，第2变形例的伸出部42b上，在伸出部42b的与外壳16接触的外周侧配置有一对密封部件46a、46b，一对密封部件46a、46b对在制冷剂套44中流通的制冷剂(冷却水)进行密封。由此，在本实施方式中，与图2比较，能够使制冷剂套44的横宽沿着转子轴14的轴向増大。其结果是，在本实施方式中，能够提高制冷剂(冷却水)的冷却能力。

如图5所示，第3变形例的伸出部42c在周向的内侧设置向铅直下方延伸的一对引导壁52、52。关于这一对引导壁52、52，例如能够通过引导壁52捕捉沿着周向溅开的制冷剂，使其向线圈端28下落。其结果是，本实施方式能够容易地防止制冷剂向周向飞溅，并且能够容易地将制冷剂积存于线圈端28侧。

如图6所示，第4变形例的伸出部42d在马达室34的铅直下方设置有贮存制冷剂的围壁54。该围壁54由从伸出部42d的伸出方向的端部向铅直上方以大致L字状截面立起的弯曲壁构成。在本实施方式中，通过设置该围壁54，能够将制冷剂贮存在围壁54内。其结果是，在本实施方式中，能够使右侧的线圈端28的下部侧浸没(油没)在贮存于围壁54内的制冷剂中，能够更进一步地提高对定子线圈的冷却性能。

通过将这样的动力装置10搭载于未图示的车辆，能够得到可提高制冷剂对定子线圈等的冷却效率的车辆。

Claims (6)

1.一种旋转电机的冷却结构，该旋转电机具有：外壳，其具有内部空间；以及容纳在所述内部空间内的定子、转子和轴，所述旋转电机的冷却结构的特征在于，其具备：

定子保持架，其配置在所述定子与所述外壳之间，且设置成与所述定子的外周接触；

线圈端，其设置成从所述定子沿着所述轴的轴向突出；

制冷剂输送部，其从所述线圈端的上方朝向所述线圈端输送制冷剂；以及

伸出部，其设置于所述定子保持架，朝向所述线圈端的延伸方向伸出，

所述伸出部使从所述制冷剂输送部朝向所述线圈端输送并从所述线圈端弹回的制冷剂进一步返回到所述线圈端。

2.根据权利要求1所述的旋转电机的冷却结构，其特征在于，

所述伸出部具有朝向所述线圈端向下方侧突出的返回部。

3.根据权利要求1或2所述的旋转电机的冷却结构，其特征在于，

在所述定子保持架与所述外壳之间设置有制冷剂套，

在与所述外壳接触的所述伸出部的外周侧配置有对在所述制冷剂套中流通的制冷剂进行密封的密封部件。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的旋转电机的冷却结构，其特征在于，

在所述伸出部的周向上具有从所述伸出部朝向铅直下方延伸的引导壁。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的旋转电机的冷却结构，其特征在于，

在所述内部空间的铅直下方设置有围壁，所述围壁从所述伸出部的伸出方向的端部向铅直上方弯曲来贮存制冷剂。

6.一种车辆，其特征在于，

所述车辆具备权利要求1至5中的任一项所述的旋转电机的冷却结构。