CN109983671A - 旋转电机 - Google Patents
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Abstract
获得能提高冷却效率的旋转电机。具备供冷却油从轴朝转子铁芯流通的第1制冷剂路径，转子铁芯具有供流经第1制冷剂路径的冷却油流通的第2制冷剂路径，绝缘体具有与定子芯的轴向端部相向的基部、设置在基部的径向内侧且朝着沿轴向离开定子芯的方向从基部起延伸的径向内侧突出部、以及设置在基部的径向外侧且朝着沿轴向离开定子芯的方向从基部起延伸的径向外侧突出部，在径向内侧突出部形成有沿径向贯通的第1贯通孔，流经第2制冷剂路径的冷却油经过第1贯通孔而流向定子线圈端部。
Description
技术领域
本发明涉及定子芯及定子线圈被冷却的旋转电机。
背景技术
旋转电机包括具有定子线圈及定子芯的定子和相比定子设置在径向内侧的转子，通过转子旋转，例如对差速器或变速器赋予旋转用的驱动力。在定子线圈与定子芯的侧面部及定子芯中的轴向端部之间，配置有截断电流的有助于绝缘的绝缘部件即纸制的绝缘纸以及树脂制的绝缘体。在旋转电机进行驱动的情况下，由于产生于铜制的定子线圈的铜损和产生于磁性材料的定子芯的铁损而产生发热。在定子线圈以及定子芯的冷却未充分进行的情况下，旋转电机的驱动会变得困难。
以往，作为利用制冷剂来冷却旋转电机的技术已知有以下旋转电机：在轴的内部形成供制冷剂流通的制冷剂路径，另外在轴上形成有通过轴旋转而使流经制冷剂路径的制冷剂朝径向外侧飞散的喷出孔，从喷出孔飞散出来的制冷剂与定子线圈端部的角部碰撞(例如参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-9508号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，由于制冷剂碰撞定子线圈端部的角部，制冷剂被弹回，所以，无法将制冷剂保持于定子线圈端部，存在冷却效率差这样的课题。
本发明提供能提高冷却效率的旋转电机。
用于解决课题的方案
本发明所涉及的旋转电机具备转子和定子，转子具有轴以及设于轴的转子铁芯，定子具有设置在比转子靠径向外侧的位置的定子芯、设置在比定子芯靠轴向外侧的位置的绝缘体以及设置于绝缘体的定子线圈端部，转子以轴为中心旋转，其中，旋转电机具备供制冷剂从轴朝转子铁芯流通的第1制冷剂路径，转子铁芯具有供流经第1制冷剂路径的制冷剂流通的第2制冷剂路径，绝缘体具有：与定子芯中的轴向端部相向的基部、设置在基部中的径向内侧且朝着沿轴向离开定子芯的方向从基部起延伸的径向内侧突出部、以及设置在基部中的径向外侧且朝着沿轴向离开定子芯的方向从基部起延伸的径向外侧突出部，在径向内侧突出部形成有沿径向贯通的第1贯通孔，流经第2制冷剂路径的制冷剂经过第1贯通孔而流向定子线圈端部。
发明的效果
根据本发明所涉及的旋转电机，由于流经转子的第2制冷剂路径的制冷剂经过绝缘体的第1贯通孔而流向定子线圈端部，所以，制冷剂被保持于定子线圈端部。其结果，能够使冷却效率提高。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1所涉及的旋转电机的剖视图。
图2是示出图1的绝缘体的立体图。
图3是示出图2的绝缘体的主视图。
图4是示出图2的绝缘体的侧视图。
图5是示出图1的旋转电机中的冷却油的流向的剖视图。
图6是示出沿着图1的VI-VI线的向视剖视图。
图7是示出图1的定子芯以及定子线圈端部的主视图。
图8是示出图7的定子芯以及定子线圈端部的侧视图。
图9是示出本发明的实施方式2所涉及的旋转电机中的定子芯以及定子线圈端部的主视图。
图10是示出图9的定子芯以及定子线圈端部的侧视图。
图11是示出本发明的实施方式3所涉及的旋转电机中的定子芯以及定子线圈端部的主视图。
图12是示出图11的定子芯以及定子线圈端部的侧视图。
图13是示出本发明的实施方式4所涉及的旋转电机中的定子芯以及定子线圈端部的主视图。
图14是示出图13的定子芯以及定子线圈端部的侧视图。
图15是示出本发明的实施方式5所涉及的旋转电机中的定子芯以及定子线圈端部的主视图。
图16是示出图15的定子芯以及定子线圈端部的侧视图。
图17是示出本发明的实施方式6所涉及的旋转电机中的定子芯以及定子线圈端部的主视图。
图18是示出图17的定子芯以及定子线圈端部的侧视图。
图19是示出本发明的实施方式7所涉及的旋转电机中的定子芯以及定子线圈端部的主要部分的主视图。
图20是示出图19的定子芯以及定子线圈端部的侧视图。
图21是示出本发明的实施方式7所涉及的旋转电机的定子芯以及定子线圈端部的主要部分的主视图。
图22是示出图21的定子芯以及定子线圈端部的侧视图。
图23是示出本发明的实施方式7所涉及的旋转电机的主视图。
图24是示出本发明的实施方式8所涉及的旋转电机的定子芯以及定子线圈端部的主要部分的主视图。
图25是示出图24的定子芯以及定子线圈端部的侧视图。
图26是示出本发明的实施方式8所涉及的旋转电机的定子芯以及定子线圈的主要部分的主视图。
图27是示出图26的定子芯以及定子线圈端部的侧视图。
图28是示出本发明的实施方式8所涉及的旋转电机的主视图。
图29是示出第1贯通孔、第2贯通孔以及第3贯通孔的剖面形状的变形例的剖视图。
图30是示出第1贯通孔、第2贯通孔以及第3贯通孔的剖面形状的变形例的剖视图。
图31是示出第1贯通孔、第2贯通孔以及第3贯通孔的剖面形状的变形例的剖视图。
图32是示出第1贯通孔、第2贯通孔以及第3贯通孔的剖面形状的变形例的剖视图。
图33是示出第1贯通孔、第2贯通孔以及第3贯通孔的剖面形状的变形例的剖视图。
图34是示出第1贯通孔、第2贯通孔以及第3贯通孔的剖面形状的变形例的剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的各实施方式进行说明。另外，以下所示的各实施方式是一例，并不由这些实施方式限定本发明。
实施方式1.
图1是示出本发明的实施方式1所涉及的旋转电机的剖视图。旋转电机具备定子40和转子8。定子40具有定子芯1和设在定子芯1的定子线圈11。通过电流流经定子线圈11而产生旋转磁场，在转子8中流动着感应电流。通过由感应电流产生的电磁力，转子8旋转。通过转子8的旋转，产生动力。也就是，旋转电机作为电动机发挥功能。另一方面，在因外力而致使转子8旋转的情况下，产生与上述一系列动作相反的动作，旋转电机作为发电机发挥功能。
定子芯1通过嵌入筒状的构架2而被固定。构架2由铁构成。构架2相对于中央构架3被固定。中央构架3由铝构成。
负荷侧轴承4被保持于前构架5。非负荷侧轴承6被保持于后构架7。在负荷侧轴承4以及非负荷侧轴承6上，可旋转地支承有转子8。前构架5以及后构架7相对于中央构架3被固定。在该例中，所谓负荷侧是指旋转电机中的前侧，所谓非负荷侧是指旋转电机中的后侧。
在定子芯1中的非负荷侧的端面，配置有对UVW相的各相供电的母线9和收纳母线9的母线保持器10。在定子芯1中的轴向两端部以及侧面部，配置有绝缘体13。另外，在定子芯1中的轴向两端部以及侧面部，配置有未图示的绝缘纸。绝缘体13由树脂构成。另外，绝缘体13有助于将电流遮断的绝缘。在该例中，所谓轴向是指沿转子8旋转的中心线延伸的方向。
在定子芯1上，经由绝缘体13以及未图示的绝缘纸而设置有定子线圈11。将定子线圈11中的比定子芯1靠轴向外侧地被配置的部分设为定子线圈端部12。定子线圈11通过在定子芯1上卷绕例如以集中缠绕为代表那样的铜等导电性高的线材而构成。
图2是示出图1的绝缘体13的立体图，图3是示出图2的绝缘体13的主视图，图4是示出图2的绝缘体13的侧视图。配置在定子芯1的轴向端部的绝缘体13为了使线材的匝数的管理以及线材的定位变容易而形成为U字形剖面。绝缘体13具有：在轴向与定子芯1的轴向端部相向的基部131；设在基部131中的径向内侧、且在沿轴向从定子芯1离开的方向自基部131延伸的径向内侧突出部132；以及设在基部131中的径向外侧、且在沿轴向从定子芯1离开的方向自基部131延伸的径向外侧突出部133。在该例中，所谓径向是指以转子8旋转的中心线为中心的径向。形成为U字形剖面的绝缘体13的轴向尺寸在径向外侧突出部133比在径向内侧突出部132大。换言之，径向外侧突出部133比径向内侧突出部132从基部131延伸得更长。
如图1所示那样，转子8具有：可旋转地支承于负荷侧轴承4以及非负荷侧轴承6的轴14；设于轴14、且在周向等间隔地形成有沿轴向贯通的多个贯通孔15以及多个磁铁收纳孔16的转子铁芯17；以及插入于各个磁铁收纳孔16的多个永久磁铁18。
另外，转子8具有：外径尺寸形成为转子铁芯17的外径尺寸以下、且防止永久磁铁18从磁铁收纳孔16中的负荷侧脱落的负荷侧端板19；外径尺寸形成为转子铁芯17的外径尺寸以下、且防止永久磁铁18从磁铁收纳孔16中的非负荷侧脱落的非负荷侧端板20；外径尺寸形成为转子铁芯17的外径尺寸以下、且设置在定子芯1中的非负荷侧的油路板21；以及将转子铁芯17固定于轴14的环22。
在轴14，形成有配置在轴14中的非负荷侧部分且沿轴向延伸的第1轴油路23、以及从第1轴油路23朝径向外侧延伸的第2轴油路24。
在油路板21与非负荷侧端板20之间，沿轴向形成有间隙。由油路板21与非负荷侧端板20之间的间隙构成呈放射状延伸的油路。以相对于该间隙使第2轴油路24的至少一部分在径向重叠的方式配置第2轴油路24。
在非负荷侧端板20，形成有与转子铁芯17的贯通孔15以及由非负荷侧端板20和油路板21之间的间隙构成的放射状油路中的径向外侧端部的至少一部分连通的未图示的贯通孔。
在中央构架3，形成有供从外部的泵25压送过来的冷却油104导入的入口26、以及用于使从入口26导入的冷却油104流向前构架5以及后构架7的第1油路27。第1油路27沿轴向贯通中央构架3。
在前构架5以及后构架7，形成有将从第1油路27流入的制冷剂即冷却油104朝定子线圈端部12喷出的线圈喷出孔28。另外，在前构架5上，形成有将从第1油路27流入的冷却油104朝负荷侧轴承4喷出的轴承喷出孔29。
在后构架7的内侧设置有盖30。由后构架7和盖30形成了冷却油导入部31以及冷却油贮存部32。由冷却油导入部31以及冷却油贮存部32构成第2油路33。在后构架7，形成有供从第1油路27流入的冷却油104流通的轴喷出孔34。从线圈喷出孔28以及轴喷出孔34喷出的冷却油104经由冷却油导入部31而进入冷却油贮存部32。
在后构架7，形成有沿轴向贯通且与冷却油贮存部32连通的贯通孔35。另外，在后构架7上设有后盖36。在后盖36上形成有与贯通孔35连通的第3油路37。第3油路37与第1轴油路23连通。第3油路37配置在第2油路33与轴14之间。
在冷却油贮存部32中的轴14侧的部分设置有台阶差部38。台阶差部38形成为径向的尺寸在负荷侧比在非负荷侧小。
在盖30形成有小孔39。小孔39中的轴14侧的部分相比台阶差部38中的非负荷侧的部分配置在径向的外侧。
图5是示出图1的旋转电机中的冷却油104的流向的剖视图，图6是沿着图1的VI-VI线的向视剖视图。在旋转电机中形成有：供冷却油104从第1油路27向前侧的定子线圈端部12流动的油路301；供冷却油104从第1油路27向后侧的定子线圈端部12流动的油路302；供冷却油104从第1油路27向负荷侧轴承4以及非负荷侧轴承6流动的油路303；供冷却油104从第1油路27向永久磁铁18流动的油路304；以及供冷却油104从第1油路27向后侧的定子线圈端部12流动的油路305。
作为油路304的一部分的贯通孔15被配置在各个磁铁收纳孔16中的轴14侧的部分。经过油路304的冷却油104朝前侧的定子线圈端部12以及后侧的定子线圈端部12飞散。
另一方面，在定子芯1的轴向两端部，经由绝缘体13而设有定子线圈11，绝缘体13为了使定子线圈11中的线材的匝数以及线材的定位变容易而形成为U字形剖面，因而，从转子8飞散的冷却油104与绝缘体13中的配置在径向内侧的径向内侧突出部132碰撞，妨碍定子线圈端部12的冷却。
第1制冷剂路径是油路304中的供冷却油104从轴14向转子铁芯17流通的区域。第2制冷剂路径形成于转子铁芯17，是油路304中的供经过第1制冷剂路径的冷却油104流通的区域，也就是贯通孔15。
图7是示出图1的定子芯1以及定子线圈端部12的主视图，图8是示出图7的定子芯1以及定子线圈端部12的侧视图。在由树脂构成的绝缘体13中的转子8侧的部分即径向内侧突出部132，形成有第1贯通孔101。从转子8飞散出来的冷却油104流经第1贯通孔101而与定子线圈端部12的表面碰撞。由此，定子线圈端部12被有效冷却。另外，第1贯通孔101与配置于定子芯1的侧面部的绝缘纸彼此互不影响。
对于该冷却方法，通过将定子芯1以及定子线圈11的轴向两端部冷却，能够将定子40的轴向中间部的热从两端冷却，能够高效地冷却定子40。如图6所示那样，实施方式1所涉及的旋转电机具备多个具有如上述那样地构成的定子线圈端部12以及绝缘体13的单元。多个单元在定子芯1的一个表面上沿周向排列配置。因而，从转子8飞散出来的冷却油104均等地从各单元的第1贯通孔101向定子线圈端部12飞散，故而能均匀地冷却旋转电机。
另外，在没有因绝缘体13导致的冷却的妨碍的情况下，与存在因绝缘体13导致的冷却的妨碍的情况下相比，可获得45％的改善效果。
另外，冷却后的冷却油104与绝缘体13中的径向外侧的部分即径向外侧突出部133碰撞，朝重力方向落下，从而能够使冷却油104滞留在旋转电机中。滞留的冷却油104通过始终运转的泵等而从旋转电机被吸出。被吸出的冷却油104被送往散热器而被冷却。冷却后的冷却油104再次经过入口26被供给至旋转电机。通过这一系列的冷却油104的循环而能够高效地进行旋转电机的冷却。
另外，作为一例，对处于绝缘体13的第1贯通孔101使来自转子8的冷却油104朝定子线圈端部12流入的结构进行了说明，但不限于该结构，可采用各种结构。
如以上说明那样，根据本发明的实施方式1所涉及的旋转电机，具备供冷却油104从轴14朝转子铁芯17流通的第1制冷剂路径，转子铁芯17具有供经过第1制冷剂路径的冷却油104流通的第2制冷剂路径，绝缘体13具有与定子芯1中的轴向端部相向的基部131、设在基部131中的径向内侧且在沿轴向从定子芯1离开的方向自基部131延伸的径向内侧突出部132、以及设在基部131中的径向外侧且在沿轴向从定子芯1离开的方向自基部131延伸的径向外侧突出部133，在径向内侧突出部132形成有沿径向贯通的第1贯通孔101，流经第2制冷剂路径的冷却油104经过第1贯通孔101而流向定子线圈端部12，因而，冷却油104被保持在定子线圈端部12。其结果，能够提高冷却效率。
另外，在转子8旋转了的情况下，流经第2制冷剂路径的冷却油104经过第1贯通孔101而到达定子线圈端部12，因而，通过旋转电机进行驱动，能够使定子芯1以及定子线圈端部12冷却。
实施方式2.
图9是示出本发明的实施方式2所涉及的旋转电机中的定子芯以及定子线圈端部的主视图，图10是示出图9的定子芯以及定子线圈端部的侧视图。在实施方式2中，与实施方式1同样，利用从转子8飞散的冷却油104来实施旋转电机的冷却，故而仅对与实施方式1不同的部分进行说明。
在绝缘体13的基部131且比定子线圈端部12靠轴14侧的部分，形成有沿轴向贯通的第2贯通孔102。在定子芯1中的轴向两端部，形成有与第2贯通孔102连通的第1冷却用槽105。第1冷却用槽105以沿径向延伸的方式配置。其他构成与实施方式1同样。
根据这样的构成，从转子8飞散的冷却油104经过第1贯通孔101而与定子线圈端部12碰撞，被分配成为沿着定子线圈端部12的表面朝向径向外侧的流向以及经过第2贯通孔102而与定子芯1抵碰的流向这两个方向。
通过冷却油104沿着定子线圈端部12的表面在径向流动，定子线圈端部12被有效冷却。经过第2贯通孔102的冷却油104与定子芯1抵碰而使得定子芯1的轴向两端部的端面在大范围被冷却。对定子芯1进行了冷却后的冷却油104经由第1冷却用槽105而被排出。
在该结构中，能够使冷却油104与定子芯1以及定子线圈端部12抵碰而进行冷却，另外，通过从轴向两端部对定子芯1进行冷却而能从两端部使定子芯1的轴向中间部的热有效降低。由此，能够有效地冷却定子40。
定子芯1以及定子线圈端部12各自的冷却所使用过的冷却油104经过第1冷却用槽105，或者与绝缘体13的径向外侧突出部133碰撞，从而向旋转电机的下部落下而滞留。滞留的冷却油104与实施方式1同样，通过连续运转的泵等被吸出，在由散热器等冷却之后，再次从入口26向各部分被供给。由此，使冷却油104循环。
如以上说明那样，根据本发明的实施方式2所涉及的旋转电机，在基部131形成有沿轴向延伸的第2贯通孔102，因而能够更加有效地冷却定子芯1。
另外，在上述实施方式2中，作为一例，对经由形成于绝缘体13的第1贯通孔101使来自转子8的液体制冷剂即冷却油104向定子线圈端部12流入、经由形成于绝缘体13的第2贯通孔102使冷却油104从第1冷却用槽105排出这样的构成进行了说明，但不限于该结构，可采用各种结构。
实施方式3.
图11是示出本发明的实施方式3所涉及的旋转电机中的定子芯以及定子线圈端部的主视图，图12是示出图11的定子芯以及定子线圈端部的侧视图。在实施方式3中，与实施方式1同样利用从转子8飞散的冷却油104来实施旋转电机的冷却，故而仅对与实施方式1不同的部分进行说明。
绝缘体13的径向外侧突出部133中的径向外侧端面配置在比定子芯1中的径向外侧端面靠径向外侧的位置。另外，在绝缘体13的径向外侧突出部133，形成有配置在第1贯通孔101的延长线上的第3贯通孔103。第3贯通孔103中的径向外侧部分形成为朝向定子芯1。在定子芯1中的径向外侧端面，形成有与第3贯通孔103连通的第2冷却用槽106。第2冷却用槽106设置在不会妨碍当在定子线圈11流过电流的情况下产生于定子芯1的磁通的通道的位置上。其他构成与实施方式1同样。
根据这样的构成，能够使流经第1贯通孔101的冷却油104向第3贯通孔103供给，使流经第3贯通孔103的冷却油104流向定子芯1的第2冷却用槽106。由此，在定子芯1的轴向两端部，从第2冷却用槽106供给冷却油104，因而能够相对于定子芯1在轴向的更大范围供给冷却油104，另外能够对定子芯1的径向外侧端面进行冷却。
另外，在定子芯1的轴向两端部，从第2冷却用槽106供给冷却油104，因而，充满了第2冷却用槽106的冷却油104进入到形成于定子芯1与构架2之间的间隙的空气层。由此，能够降低妨碍热移动的接触热阻力。其结果，能够促进从定子芯1向中央构架3的热转移，因而能够获得不仅包含定子线圈端部12而且还包含定子芯1的中间部在内的高的冷却效果。
如以上说明那样，根据本发明的实施方式3所涉及的旋转电机，在径向外侧突出部133，形成有供流经定子线圈端部12的冷却油104流通而流向定子芯1的第3贯通孔103，因而能够更加有效地冷却定子芯1。
另外，在定子芯1上形成有与第3贯通孔103连通的第2冷却用槽106，因而能够更加有效地冷却定子芯1。
另外，在上述实施方式3中，对经由形成于绝缘体13的第1贯通孔101从转子8使冷却油104向定子线圈端部12流入、经由形成于绝缘体13的第3贯通孔103而使冷却油104充满第2冷却用槽106的构成进行了说明，但不限于该构成，可采用各种构成。
实施方式4.
图13是示出本发明的实施方式4所涉及的旋转电机中的定子芯以及定子线圈端部的主视图，图14是示出图13的定子芯以及定子线圈端部的侧视图。在实施方式4中，由于仅冷却油104的流路与实施方式2以及实施方式3不同，故而仅对不同部分进行说明，而省略对其他部分的说明。
与实施方式3同样，绝缘体13的径向外侧突出部133中的径向外侧端面配置在比定子芯1中的径向外侧端面靠径向外侧的位置。另外，在绝缘体13的径向外侧突出部133，形成有配置在第1贯通孔101的延长线上的第3贯通孔103。第3贯通孔103中的径向外侧部分形成为朝向定子芯1。在定子芯1中的径向外侧端面上形成有与第3贯通孔103连通的第2冷却用槽106。第2冷却用槽106设置在不会妨碍当在定子线圈11流过电流的情况下产生于定子芯1的磁通的通道的位置上。
与实施方式2同样，在绝缘体13的基部131且比定子线圈端部12靠轴14侧的部分，形成有沿轴向贯通的第2贯通孔102。在定子芯1中的轴向两端部，形成有与第2贯通孔102连通的第1冷却用槽105。第1冷却用槽105配置成沿径向延伸。其他构成与实施方式2以及实施方式3同样。
根据这样的构成，从转子8飞散的冷却油104经过第1贯通孔101而与定子线圈端部12碰撞，被分配成为沿着定子线圈端部12的表面朝向径向外侧的流向、以及经过第2贯通孔102而与定子芯1抵碰的流向这两个方向。
流经第1贯通孔101的冷却油104沿着定子线圈端部12的表面在径向流动而冷却定子线圈端部12，进而朝第2冷却用槽106被供给，能够实现从定子芯1的径向外侧端面对定子芯1的冷却。
另外，流经第2贯通孔102的冷却油104被导向定子芯1的轴向两端部的端面而经过第1冷却用槽105被排出，故而能够冷却定子芯1的轴向两端部的端面。这样，通过来自定子芯1的径向外侧端面以及轴向两端面的有效冷却，可促进从定子芯1向中央构架3的热转移，可获得涵盖定子芯1的中间部在内的高的冷却效果。
如以上说明那样，根据本发明的实施方式4所涉及的旋转电机，能够获得实施方式2以及实施方式3两方的效果。
另外，在上述实施方式4中，作为一例，对经由形成于绝缘体13的第1贯通孔101使来自转子8的冷却油104向定子线圈端部12流入、经由形成于绝缘体13的第2贯通孔102从第1冷却用槽105将冷却油104排出、经由形成于绝缘体13的第3贯通孔103在第2冷却用槽106充满冷却油104这样的构成进行了说明，但不限于该构成，可采用各种构成。
实施方式5.
图15是示出本发明的实施方式5所涉及的旋转电机中的定子芯以及定子线圈端部的主视图，图16是示出图15的定子芯以及定子线圈端部的侧视图。在实施方式5中，仅冷却油104的流路与实施方式2不同，故而仅对不同的部分进行说明，省略对其他部分的说明。
在绝缘体13的径向外侧突出部133，形成有配置在第1贯通孔101的延长线上的第3贯通孔103。在定子芯1中的轴向两端部，形成有沿径向延伸的第3冷却用槽107。第3贯通孔103中的径向外侧部分形成为朝向定子芯1。第3冷却用槽107与第3贯通孔103连通。第3冷却用槽107的径向内侧端部配置在比绝缘体13的径向内侧端部靠径向内侧的位置。其他构成与实施方式2同样。
根据这样的构成，从转子8飞散过来的冷却油104经过第1贯通孔101而沿着定子线圈端部12的表面流向径向外侧，从而定子线圈端部12被冷却。对定子线圈端部12进行了冷却后的冷却油104经过第3贯通孔103，进而经过第3冷却用槽107。通过冷却油104经过第3冷却用槽107，定子芯1的轴向两端部被冷却。由此，能够同时对定子线圈端部12以及定子芯1进行有效冷却，能够从轴向两端部对轴向中心部的热进行有效冷却。其结果，能够提高依靠冷却油104对定子芯1以及定子线圈端部12冷却的效果。
另外，冷却所使用后的冷却油104从第3冷却用槽107被排出，朝旋转电机的下部落下而滞留。滞留的冷却油104与实施方式1同样，通过连续运转的泵等而被吸出，在由散热器等进行过冷却之后，再次从入口26向各部分被供给。由此，使冷却油104循环。
如以上说明那样，根据本发明的实施方式5所涉及的旋转电机，在定子芯1上形成与第3贯通孔103连通的第3冷却用槽107，第3冷却用槽107从定子芯1中的与第3贯通孔103连通的部分起延伸至比径向内侧突出部132靠径向内侧的部分，因而能够更加有效地冷却定子芯1。
另外，在上述实施方式5中，作为一例，对经由形成于绝缘体13的第1贯通孔101从转子8使冷却油104向定子线圈端部12流入、经由形成于绝缘体13的第3贯通孔103从第3冷却用槽107将冷却油104排出的构成进行了说明，但不限于该构成，可采用各种构成。
实施方式6.
图17是示出本发明的实施方式6所涉及的旋转电机中的定子芯以及定子线圈端部的主视图，图18是示出图17的定子芯以及定子线圈端部的侧视图。在实施方式6中，仅冷却油104的流路与实施方式5不同，故而仅对不同部分进行说明，而省略对其他部分的说明。
在绝缘体13的基部131且比定子线圈端部12靠轴14侧的部分，形成有沿轴向贯通的第2贯通孔102。在定子芯1中的轴向两端部，形成有沿径向延伸的第3冷却用槽107。第3冷却用槽107与第3贯通孔103以及第2贯通孔102连通。流经第1贯通孔101的冷却油104被分配成为经过第3贯通孔103的流向以及经过第2贯通孔102的流向。
根据这样的构成，从转子8飞散过来的冷却油104经过第1贯通孔101而沿着定子线圈端部12的表面流向径向外侧，从而冷却定子线圈端部12。对定子线圈端部12进行了冷却后的冷却油104经过第3贯通孔103，进而经过第3冷却用槽107。冷却油104经过第3冷却用槽107，从而冷却定子芯1的轴向两端部。
另外，从转子8飞散过来的冷却油104经过第1贯通孔101，经过第2贯通孔102，与定子芯1抵碰，从而能够冷却定子芯1的轴向两端部。
另外，该构成在轴向从两端对定子芯1以及定子线圈端部12进行冷却，从而能使定子40的轴向中心部的热从两端有效降低，提高了依靠冷却油104对定子芯1以及定子线圈端部12冷却的效果。
另外，冷却所使用过的冷却油104从第3冷却用槽107被排出，向旋转电机的下部落下而滞留。滞留的冷却油104与实施方式1同样，通过连续运转的泵等被吸出，在由散热器等冷却之后，再次从入口26向各部分被供给。由此，使冷却油104循环。
如以上说明那样，根据本发明的实施方式6所涉及的旋转电机，在径向外侧突出部133，形成有供流经定子线圈端部12的冷却油104流通而流向定子芯1的第3贯通孔103，在定子芯1上形成有与第3贯通孔103连通的第3冷却用槽107，第3冷却用槽107从定子芯1中的与第3贯通孔103连通的部分起延伸至比径向内侧突出部132靠径向内侧的部分，第3冷却用槽107与第2贯通孔102连通，因而，能够更加有效地冷却定子芯1以及定子线圈端部12。
另外，在上述实施方式6中，作为一例，对经由形成于绝缘体13的第1贯通孔101从转子8使冷却油104向定子线圈端部12流入、经由形成于绝缘体13的第2贯通孔102以及第3贯通孔103向第3冷却用槽107排出冷却油104的构成进行了说明，但不限于该构成，可采用各种构成。
实施方式7.
图19是示出本发明的实施方式7所涉及的旋转电机的定子芯以及定子线圈端部的主要部分的主视图，图20是示出图19的定子芯以及定子线圈端部的侧视图，图21是示出本发明的实施方式7所涉及的旋转电机的定子芯以及定子线圈端部的主要部分的主视图，图22是示出图21的定子芯以及定子线圈端部的侧视图，图23是示出本发明的实施方式7所涉及的旋转电机的主视图。在图19以及图20中，示出了相比转子8配置在上方侧的定子芯1以及定子线圈端部12，在图21以及图22中，示出了相比转子8配置在下方侧的定子芯1以及定子线圈端部12。
在实施方式7中，与实施方式1同样，以包围定子线圈端部12的方式配置有绝缘体13。绝缘体13在径向外侧具有径向外侧突出部133，在径向内侧具有径向内侧突出部132，在定子线圈端部12与定子芯1之间具有基部131。径向外侧突出部133比径向内侧突出部132长。在径向内侧突出部132，形成有将飞散的冷却油104导向定子线圈端部12的第1贯通孔101。
径向外侧突出部133以及径向内侧突出部132经由基部131而连接。在实施方式7中，与实施方式1不同，绝缘体13还具有设置在径向外侧突出部133中的位于与连接于基部131的一侧相反的位置的端部上的遮蔽板134。遮蔽板134从径向外侧突出部133朝径向内侧延伸地配置。另外，遮蔽板134以径向内侧部分比径向外侧部分靠近定子线圈端部12的方式配置。遮蔽板134防止经过第1贯通孔101浸入到径向内侧突出部132与径向外侧突出部133之间的冷却油104向绝缘体13的外侧飞散。
根据这样的构成，从转子8飞散的冷却油104经过第1贯通孔101而与定子线圈端部12的表面碰撞。与定子线圈端部12的表面碰撞后的冷却油104在定子线圈端部12的端面从径向内侧流向径向外侧，与绝缘体13的径向外侧突出部133碰撞。与径向外侧突出部133碰撞后的冷却油104从定子线圈端部12朝遮蔽板134沿着径向外侧突出部133流动，进而，沿着遮蔽板134从径向外侧朝径向内侧流动，向定子线圈端部12靠近。另外，从转子8飞散的冷却油104经过第1贯通孔101而与遮蔽板134的表面碰撞。与遮蔽板134的表面碰撞后的冷却油104，沿着遮蔽板134的表面从径向内侧朝径向外侧流动，与绝缘体13的径向外侧突出部133碰撞。与径向外侧突出部133碰撞后的冷却油104从遮蔽板134朝定子线圈端部12沿着径向外侧突出部133流动，进而，沿着定子线圈端部12从径向外侧朝径向内侧流动。因而，由定子线圈端部12、径向外侧突出部133和遮蔽板134包围的空间，作为使流经第1贯通孔101的冷却油104滞留的滞留部108发挥功能。由滞留部108滞留的冷却油104容易与作为发热部位的定子线圈端部12接触。因此，在实施方式7所涉及的旋转电机中，冷却油104与定子线圈端部12的接触时间增多，定子线圈端部12的冷却效果得到提高。
另外，在实施方式7所涉及的旋转电机中，与实施方式1同样，从转子8飞散的冷却油104向沿着转子8的周围配置的定子40的定子线圈端部12均匀地飞散。因而，能够抑制旋转电机的周向上的温度偏差。如图23所示那样，实施方式7所涉及的旋转电机具备多个具有如上述那样地构成的定子线圈端部12以及绝缘体13的单元。多个单元在定子芯1的一个表面上沿周向排列配置。因而，位于转子8的上方侧的图19以及图20所示的定子线圈端部12以及绝缘体13与位于转子8的下方侧的图21以及图22所示的定子线圈端部12以及绝缘体13之间的上下关系颠倒。
在周向邻接的单元为了促进冷却油104的周向的移动而配置成各个绝缘体13的滞留部108连通。根据图23所示的结构，在旋转电机的定子40中，由遮蔽板134和径向外侧突出部133构成的滞留部108在周向相邻地配置。通过滞留部108从旋转电机的上端至下端连续，在旋转电机中形成制冷剂路109。由此，在旋转电机的上端，经过第1贯通孔101浸入到径向内侧突出部132与径向外侧突出部133之间的冷却油104，在箭头A的方向沿着制冷剂路109朝旋转电机的下端在重力方向流下，冷却油104的排出得到促进。
在周向相邻的绝缘体13各自的径向内侧突出部132之间，形成有供冷却油104排出的间隙。经过第1贯通孔101而到达径向内侧突出部132与径向外侧突出部133之间的冷却油104由定子线圈端部12等发热部位加热。被加热的冷却油104经过相邻的径向内侧突出部132的间隙，从而在冷却油104从旋转电机的上端朝下端流下的过程中能够有效地排出冷却油104。由此，能够将从转子8飞散的冷却油104经由第1贯通孔101向着定子线圈端部12从径向内侧导向径向外侧，能够维持抑制定子线圈端部12的周向上的温度偏差的效果。
如以上说明那样，根据本发明的实施方式7所涉及的旋转电机，绝缘体13由于具有遮蔽板134，该遮蔽板134设于径向外侧突出部133，以从径向外侧突出部133朝径向内侧且靠近定子线圈端部12的方式延伸，所以，能够防止经过第1贯通孔101而浸入到径向内侧突出部132与径向外侧突出部133之间的冷却油104向绝缘体13的外侧飞散。
另外，在上述实施方式7中，作为一例，对经由形成于绝缘体13的第1贯通孔101从转子8使冷却油104与定子线圈端部12碰撞的构成进行了说明，但不限于该构成，可采用各种构成。
实施方式8.
图24是示出本发明的实施方式8所涉及的旋转电机的定子芯以及定子线圈端部的主要部分的主视图，图25是示出图24的定子芯以及定子线圈端部的侧视图，图26是示出本发明的实施方式8所涉及的旋转电机的定子芯以及定子线圈的主要部分的主视图，图27是示出图26的定子芯以及定子线圈端部的侧视图，图28是示出本发明的实施方式8所涉及的旋转电机的主视图。在图24以及图25中，示出了配置在转子8的上方侧的定子芯1以及定子线圈端部12，在图26以及图27中，示出了配置在转子8的下方侧的定子芯1以及定子线圈端部12。
在实施方式8中，仅有冷却油104的制冷剂路109与实施方式7不同。因此，仅说明不同的部分，而省略对其他部分的说明。在实施方式8中，与实施方式1同样，以包围定子线圈端部12的方式配置绝缘体13。绝缘体13在径向外侧具有径向外侧突出部133，而在径向内侧具有径向内侧突出部132，在定子线圈端部12与定子芯1之间具有基部131。径向外侧突出部133比径向内侧突出部132长。在径向内侧突出部132，形成有将飞散的冷却油104导向定子线圈端部12的第1贯通孔101。
径向外侧突出部133以及径向内侧突出部132经由基部131而连接。在实施方式8中，与实施方式1不同，绝缘体13还具有设置在径向外侧突出部133中的位于与连接于基部131的一侧相反的位置的端部上的外侧基部135。外侧基部135与径向外侧突出部133和径向内侧突出部132连接。外侧基部135防止经过第1贯通孔101而浸入到径向内侧突出部132与径向外侧突出部133之间的冷却油104朝绝缘体13的外侧飞散。
根据这样的构成，从转子8飞散的冷却油104经过第1贯通孔101而与定子线圈端部12的表面碰撞。与定子线圈端部12的表面碰撞后的冷却油104在定子线圈端部12的端面从径向内侧朝径向外侧流动，与绝缘体13的径向外侧突出部133碰撞。与径向外侧突出部133碰撞后的冷却油104从定子线圈端部12朝外侧基部135沿着径向外侧突出部133流动，进而，沿着外侧基部135从径向外侧朝径向内侧流动，靠近定子线圈端部12。另外，从转子8飞散的冷却油104经过第1贯通孔101而与外侧基部135的表面碰撞。与外侧基部135的表面碰撞后的冷却油104沿着外侧基部135的表面从径向内侧朝径向外侧流动，进而与绝缘体13的径向外侧突出部133碰撞。与径向外侧突出部133碰撞后的冷却油104从外侧基部135朝定子线圈端部12沿着径向外侧突出部133流动，进而沿着定子线圈端部12从径向外侧朝径向内侧流动。因而，由定子线圈端部12、径向外侧突出部133和外侧基部135包围的空间作为使流经第1贯通孔101的冷却油104滞留的滞留部108发挥功能。在滞留部108滞留的冷却油104变得容易与作为发热部位的定子线圈端部12接触。因此，在实施方式8所涉及的旋转电机中，冷却油104与定子线圈端部12的接触时间增多，定子线圈端部12的冷却效果得到提高。
如图28所示那样，实施方式8所涉及的旋转电机具备多个具有如上述那样地构成的定子线圈端部12以及绝缘体13的单元。多个单元在定子芯1的一个表面上沿周向排列配置。因而，位于转子8的上方侧的图24以及图25所示的定子线圈端部12以及绝缘体13与位于转子8的下方侧的图26以及图27所示的定子线圈端部12以及绝缘体13之间的上下关系颠倒。
在周向邻接的单元为了促进冷却油104的周向的移动而配置成各个绝缘体13的滞留部108连通。根据图28所示的结构，在旋转电机的定子40中，由于绝缘体13沿周向连续地配置，所以，滞留部108从旋转电机的上端到下端连续地配置。滞留部108从旋转电机的上端连续到下端，从而在旋转电机形成制冷剂路109。相邻的绝缘体13各自的径向外侧突出部133彼此接合。相邻的绝缘体13各自的径向内侧突出部132在旋转电机的上端侧彼此接合，而在旋转电机的下端侧不接合。
根据这样的构成，从转子8向定子40的各定子线圈端部12飞散的冷却油104的出入口在旋转电机的上端侧仅为第1贯通孔101。经过第1贯通孔101从径向内侧朝径向外侧流入定子线圈端部12的冷却油104滞留于滞留部108。滞留在滞留部108的冷却油104容易被保持于滞留部108，与定子线圈端部12接触的接触时间以及接触面积增加。由此，定子线圈端部12的冷却得到促进。
被使用于冷却定子线圈端部12的冷却油104沿着箭头A的方向，从旋转电机的上端至下端沿着重力方向在制冷剂路109流动，滞留在旋转电机的下端。在旋转电机的下端侧，相邻的径向内侧突出部132彼此不接合，故而在相邻的径向内侧突出部132之间形成间隙。因而，从旋转电机的上端沿着重力方向经过制冷剂路109而被加热的冷却油104，从旋转电机的上端流下，从相邻的径向内侧突出部132之间的间隙被排出。由此，随后从转子8飞散的冷的冷却油104经过第1贯通孔101而从径向内侧朝径向外侧被导向定子线圈端部12。因此，由外侧基部135使冷却油104与定子线圈端部12的接触时间增多，并且，能够促进因冷却而被加热的冷却油104的排出。另外，由于冷却油104沿周向均匀地飞散，所以能够对包含定子线圈端部12在内的定子40沿周向均匀地进行冷却。
如以上说明那样，根据本发明的实施方式8所涉及的旋转电机，由于绝缘体13具有设在径向外侧突出部133并延伸至径向内侧突出部132的外侧基部135，所以，能够防止经过第1贯通孔101而浸入到径向内侧突出部132与径向外侧突出部133之间的冷却油104向绝缘体13的外侧飞散。
另外，在上述实施方式8中，对使来自转子8的冷却油104经由形成于绝缘体13的第1贯通孔101而与定子线圈端部12碰撞的构成进行了说明，但不限于该结构，可采用各种结构。
另外，对本发明的各上述实施方式进行了说明，但图示出的是一例，本发明可采用各种方式。
另外，在各个上述实施方式中，图示出了第1贯通孔101、第2贯通孔102以及第3贯通孔103各自的剖面形状为长方形方式的例子，但也可以如图29～图34所示那样，各贯通孔的剖面形状为作为圆筒形状的圆形方式贯通孔201、作为多边形的四边形方式贯通孔202、三角形方式贯通孔203、梯形方式贯通孔204或者星形方式贯通孔205、或者作为切口形状的切口方式贯通孔206，另外，各贯通孔也可以是圆形方式贯通孔201、四边形方式贯通孔202、三角形方式贯通孔203、梯形方式贯通孔204以及星形方式贯通孔205的各种组合。
附图标记说明
1定子芯，2构架，3中央构架，4负荷侧轴承，5前构架，6非负荷侧轴承，7后构架，8转子，9母线，10母线保持器，11定子线圈，12定子线圈端部，13绝缘体，14轴，15贯通孔，16磁铁收纳孔，17转子铁芯，18永久磁铁，19负荷侧端板，20非负荷侧端板，21油路板，22环，23第1轴油路，24第2轴油路，25泵，26入口，27第1油路，28线圈喷出孔，29轴承喷出孔，30盖，31冷却油导入部，32冷却油贮存部，33第2油路，34轴喷出孔，35贯通孔，36后盖，37第3油路，38台阶差部，39小孔，40定子，101第1贯通孔，102第2贯通孔，103第3贯通孔，104冷却油，105第1冷却用槽，106第2冷却用槽，107第3冷却用槽，108滞留部，109制冷剂路，131基部，132径向内侧突出部，133径向外侧突出部，134遮蔽板，135外侧基部，301油路，302油路，303油路，304油路，305油路。
Claims (12)
1.一种旋转电机，该旋转电机具备转子和定子，该转子具有轴以及设于上述轴的转子铁芯，该定子具有设置在比上述转子靠径向外侧的位置的定子芯、设置在比上述定子芯靠轴向外侧的位置的绝缘体以及设置于上述绝缘体的定子线圈端部，上述转子以上述轴为中心旋转，其特征在于，
上述旋转电机具备供制冷剂从上述轴朝上述转子铁芯流通的第1制冷剂路径，
上述转子铁芯具有供流经上述第1制冷剂路径的上述制冷剂流通的第2制冷剂路径，
上述绝缘体具有：与上述定子芯中的轴向端部相向的基部、设置在上述基部中的径向内侧且朝着沿轴向离开上述定子芯的方向从上述基部起延伸的径向内侧突出部、以及设置在上述基部中的径向外侧且朝着沿轴向离开上述定子芯的方向从上述基部起延伸的径向外侧突出部，
在上述径向内侧突出部形成有沿径向贯通的第1贯通孔，
流经上述第2制冷剂路径的上述制冷剂经过上述第1贯通孔而流向上述定子线圈端部。
2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
在上述转子旋转了的情况下，流经上述第2制冷剂路径的上述制冷剂经过上述第1贯通孔而到达上述定子线圈端部。
3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，
在上述基部形成有沿轴向延伸的第2贯通孔。
4.如权利要求1～3中任意一项所述的旋转电机，其特征在于，
在上述径向外侧突出部，形成有供流经上述定子线圈端部的上述制冷剂流通而流向上述定子芯的第3贯通孔。
5.如权利要求4所述的旋转电机，其特征在于，
在上述定子芯形成有与上述第3贯通孔连通的第2冷却用槽。
6.如权利要求4所述的旋转电机，其特征在于，
在上述定子芯形成有与上述第3贯通孔连通的第3冷却用槽，
上述第3冷却用槽从上述定子芯中的与上述第3贯通孔连通的部分起延伸至比上述径向内侧突出部靠径向内侧的部分。
7.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，
在上述径向外侧突出部，形成有供流经上述定子线圈端部的上述制冷剂流通而流向上述定子芯的第3贯通孔，
在上述定子芯形成有与上述第3贯通孔连通的第3冷却用槽，
上述第3冷却用槽从上述定子芯中的与上述第3贯通孔连通的部分起延伸至比上述径向内侧突出部靠径向内侧的部分，
上述第3冷却用槽与上述第2贯通孔连通。
8.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
上述绝缘体还具有遮蔽板，该遮蔽板设置在上述径向外侧突出部，并且以从上述径向外侧突出部起朝向上述径向内侧且靠近上述定子线圈端部的方式延伸。
9.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
上述绝缘体还具有设置在上述径向外侧突出部且延伸至上述径向内侧突出部的外侧基部。
10.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
上述第1贯通孔的剖面形状是圆筒形状、多边形状或者切口形状。
11.如权利要求3或7所述的旋转电机，其特征在于，
上述第2贯通孔的剖面形状是圆筒形状、多边形状或者切口形状。
12.如权利要求4～7中任意一项所述的旋转电机，其特征在于，
上述第3贯通孔的剖面形状是圆筒形状、多边形状或者切口形状。
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