CN110176837B - 旋转电机的冷却结构及旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够将导体适当地冷却的旋转电机的冷却结构及旋转电机。具备转子及定子的发电用的旋转电机的冷却结构具备：定子铁心，其以包围所述转子的方式形成为环状，且形成有沿周向排列并从中心轴线方向的一端向另一端延伸的多个插槽；导体，其配置于所述插槽，且具有从所述插槽向所述中心轴线方向突出的突出部；以及冷却机构，其对所述突出部进行冷却。在所述定子铁心的内周面上形成有所述插槽的开口部，所述开口部随着从所述中心轴线方向上的所述突出部侧的端部朝向中间部而朝向所述转子的再生时的旋转方向的上游侧延伸。

Description

旋转电机的冷却结构及旋转电机

技术领域

本发明涉及旋转电机的冷却结构及旋转电机。

背景技术

电动机等旋转电机具备定子及转子。定子具备：定子铁心，其具有圆环状的磁轭及从磁轭向径向的内侧延伸的齿；以及导体(线圈)，其配置于在周向上相邻的齿间的插槽。在具备这种定子的旋转电机中，为了抑制转矩脉动，存在使周向上相邻的齿的前端彼此之间的插槽开口部以相对于轴向倾斜的方式歪斜的结构(例如参照日本特开2003-18802号(以下，称为专利文献1))。在专利文献1中记载有一种具备铁心构件的定子，该铁心构件通过将多个板状磁性构件顺次层叠而以相邻的磁极部间的间隙沿层叠方向歪斜的方式形成，这多个板状磁性构件包括多个磁轭部和磁极齿部，该磁极齿部从各磁轭部分别突出，且在前端的两侧以突出长度沿层叠方向顺次彼此增减相同长度的方式突出而形成有磁极部。

如上所述，插槽开口部歪斜的定子铁心的与轴向正交的截面形状根据轴向的位置而不同。因此，从转子泄漏的漏磁通向导体的交链量根据轴向的位置而变化，所以在导体中产生的涡流的大小也根据轴向的位置而变化。特别是在具备通过将多个构件彼此连结而形成各相的导体的所谓分段线圈的旋转电机中，能够提高插槽内的导体的占空因数，另一方面，有时会产生漏磁通引起的过大的涡流损耗。由此，导体中的发热的程度根据轴向的位置而不同。因此，希望将导体的各部分根据发热的程度而适当地进行冷却。然而，上述专利文献1关于导体的冷却未作记载。

发明内容

本发明的方案鉴于上述情况而提出，其目的在于提供一种能够将导体适当地冷却的旋转电机的冷却结构及旋转电机。

为了解决上述的课题而实现上述目的，本发明采用了以下的方案。

(1)本发明的一方案的旋转电机的冷却结构为具备转子及定子的发电用的旋转电机的冷却结构，其具备：定子铁心，其以包围所述转子的方式形成为环状，且形成有沿周向排列并从中心轴线方向的一端向另一端延伸的多个插槽；导体，其配置于所述插槽，且具有从所述插槽向所述中心轴线方向突出的突出部；以及冷却机构，其对所述突出部进行冷却，其中，在所述定子铁心的内周面上形成有所述插槽的开口部，所述开口部随着从所述中心轴线方向上的所述突出部侧的端部朝向中间部而朝向所述转子的再生时的旋转方向的上游侧延伸。

在上述方案(1)中，插槽的开口部随着从中心轴线方向上的导体的突出部侧的端部朝向中间部而朝向转子的再生时的旋转方向的上游侧延伸。

因此，在配置于插槽的导体中，在插槽的开口部中的在中心轴线方向上与导体的突出部侧的端部相同的位置处，产生比周围大的涡流损耗。由此，导体的温度在捅槽的开口部中的在中心轴线方向上与导体的突出部侧的端部相同的位置处比周围升高。

根据上述方案(1)，冷却机构对导体的突出部进行冷却，因此能够效率良好地对导体中温度比周围升高的插槽的开口部中的在中心轴线方向上与导体的突出部侧的端部相同位置的部位进行冷却。因此，能够适当地对导体进行冷却。

(2)在上述方案(1)的基础上，也可以是，所述开口部的所述中间部位于比所述开口部中的所述中心轴线方向的两端部靠所述转子的再生时的旋转方向的上游侧的位置，所述冷却机构对所述中心轴线方向的两侧的所述突出部进行冷却。

在上述方案(2)中，导体在中心轴线方向上的与插槽的开口部的两端部相同位置的部位比周围成为高温。根据上述方案(2)，冷却机构对导体中的中心轴线方向的两侧的突出部进行冷却，因此能够效率良好地对导体中温度比周围升高的在中心轴线方向上与插槽的开口部的两端部相同位置的部位进行冷却。

(3)在上述方案(1)或(2)的方案的基础上，也可以是，所述定子铁心具备形成于在周向上彼此相邻的所述插槽之间的齿，所述开口部形成于在周向上彼此相邻的所述齿的前端之间，所述开口部的所述中间部在所述转子的再生时的旋转方向上位于比所述开口部的所述突出部侧的端部靠上游侧使所述齿的前端形成突起的规定角度的位置。

根据上述方案(3)，在齿的前端不论中心轴线方向上的位置如何都必然形成突起，因此在通过冲压加工对定子铁心进行冲裁时，仅对齿前端的细肋进行冲裁，因此能够更容易地制造。

(4)本发明的一方案的旋转电机的冷却结构为具备转子及定子的驱动用的旋转电机的冷却结构，其具备：定子铁心，其以包围所述转子的方式形成为环状，且形成有沿周向排列并从中心轴线方向的一端向另一端延伸的多个插槽；导体，其配置于所述插槽，且具有从所述插槽向所述中心轴线方向突出的突出部；以及冷却机构，其对所述突出部进行冷却，其中，在所述定子铁心的内周面上形成有所述插槽的开口部，所述开口部随着从所述中心轴线方向上的所述突出部侧的端部朝向中间部而朝向所述转子的动力运行时的旋转方向的下游侧延伸。

在上述方案(4)中，插槽的开口部随着从中心轴线方向上的导体的突出部侧的端部朝向中间部而朝向转子的动力运行时的旋转方向的下游侧延伸。

因此，在配置于插槽的导体中，在插槽的开口部中的在中心轴线方向上与导体的突出部侧的端部相同的位置处，产生比周围大的涡流损耗。由此，导体的温度在插槽的开口部中的在中心轴线方向上与导体的突出部侧的端部相同的位置比周围升高。

根据上述方案(4)，冷却机构对导体的突出部进行冷却，因此能够效率良好地对导体中温度比周围升高的插槽的开口部中的在中心轴线方向上与导体的突出部侧的端部相同位置的部位进行冷却。因此，能够适当地对导体进行冷却。

(5)在上述方案(4)的方案的基础上，也可以是，所述开口部的所述中间部位于比所述开口部中的所述中心轴线方向的两端部靠所述转子的动力运行时的旋转方向的下游侧的位置，所述冷却机构对所述中心轴线方向的两侧的所述突出部进行冷却。

在上述方案(5)中，导体在中心轴线方向上的与插槽的开口部的两端部相同位置的部位比周围成为高温。根据上述方案(5)，冷却机构对导体中的中心轴线方向的两侧的突出部进行冷却，因此能够效率良好地对导体中温度比周围升高的在中心轴线方向上与插槽的开口部的两端部相同位置的部位进行冷却。

(6)在上述方案(4)或(5)的基础上，也可以是，所述定子铁心具备形成于在周向上彼此相邻的所述插槽之间的齿，所述开口部形成于在周向上彼此相邻的所述齿的前端之间，所述开口部的所述中间部在所述转子的动力运行时的旋转方向上位于比所述开口部的所述突出部侧的端部靠下游侧使所述齿的前端形成突起的规定角度的位置。

根据上述方案(6)，在齿的前端不论中心轴线方向上的位置如何都必然形成突起，因此在通过冲压加工对定子铁心进行冲裁时，仅对齿前端的细肋进行冲裁，因此能够更容易地制造。

(7)在上述方案(3)或(6)的基础上，也可以是，所述规定角度为2.5°。

根据上述方案(7)，导体中的涡流损耗在中心轴线方向上与插槽的开口部的两端部相同的位置比在中心轴线方向上与插槽的开口部的中间部相同的位置变大。因而，通过冷却机构对导体的突出部进行冷却，从而能够效率良好地对导体中温度比周围升高的部位进行冷却。

(8)在上述方案(1)～(7)中的任一方案的基础上，也可以是，所述冷却机构使制冷剂向所述突出部滴下。

根据上述方案(8)，能够对导体的突出部进行冷却。

(9)在上述方案(1)～(7)中的任一方案的基础上，也可以是，所述转子具有：旋转轴，其形成为中空，且在内部流通有制冷剂；转子铁心，其被所述旋转轴贯通，且配置在所述定子铁心的内侧；以及一对端面板，它们从所述中心轴线方向的两侧夹着所述转子铁心，所述冷却机构具备：制冷剂供给机构，其向所述旋转轴的内部供给制冷剂；贯通孔，其向所述旋转轴的外周面开口；铁心流路，其形成于所述转子铁心，且经由所述贯通孔而与所述旋转轴的内部连通；以及端面流路，其形成于所述转子铁心与所述端面板之间，与所述铁心流路连通，且在所述中心轴线方向上的与所述突出部相同的位置处朝向径向的外侧开口。

根据上述方案(9)，通过使制冷剂在旋转轴的内部、铁心流路及端面流路中流通而能够对转子进行冷却。而且，通过离心力将制冷剂从端面流路朝向径向外侧喷出，因此能够使制冷剂与导体的突出部接触。由此，能够对导体的突出部进行冷却。因而，能够兼作为对转子进行冷却的机构和对导体进行冷却的机构。因此，能够简化旋转电机的结构。

(10)本发明的一方案的旋转电机具备上述方案(1)～(9)中的任一项的旋转电机的冷却结构。

根据上述方案(10)，能够提供一种适当地对导体进行冷却并抑制了温度上升引起的性能下降的旋转电机。

根据本发明的方案，能够适当地对导体进行冷却。

附图说明

图1是示意性地表示第一实施方式的旋转电机的简要结构的剖视图。

图2是表示第一实施方式的定子的一部分的立体图。

图3是图2的III-III线处的剖视图。

图4是图2的IV向视图。

图5是表示周向上的插槽的开口部的位置与再生时的漏磁通引起的线圈的涡流损耗的关系的图表。

图6是表示第二实施方式的定子的一部分的立体图。

图7是表示周向上的插槽的开口部的位置与动力运行时的漏磁通引起的线圈的涡流损耗的关系的图表。

图8是示意性地表示第三实施方式的旋转电机的简要结构的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图来说明本发明的实施方式。需要说明的是，在以下的说明中，对具有相同或类似的功能的结构标注同一符号。并且，有时省略这些结构的重复的说明。

(第一实施方式)

图1是示意性地表示第一实施方式的旋转电机的简要结构的剖视图。

如图1所示，旋转电机1例如是在混合动力机动车或电动机动车那样的车辆上搭载的发电用的马达。需要说明的是，在以下的说明中，将旋转电机1的旋转轴线O方向称为“轴向”，将绕旋转轴线O的周向简称为“周向”，将与轴向正交并从旋转轴线O呈放射状地延伸的方向称为“径向”。旋转电机1具备转子3、定子5及冷却机构7。

转子3设置成相对于定子5能够绕旋转轴线O旋转。转子3具备旋转轴10、转子铁心15、磁铁19、端面板21及套环26。

旋转轴10是以旋转轴线O为中心轴线的中空的圆筒状的构件。旋转轴10由不锈钢、铁等金属材料形成。旋转轴10的内部成为空洞，且成为供后述的制冷剂流通的轴流路11。在旋转轴10上形成有扩径部12和喷出孔13(贯通孔)。扩径部12从旋转轴10的外周面向径向外侧突出。喷出孔13向旋转轴10的外周面开口，将轴流路11与旋转轴10的外侧连通。

转子铁心15形成为以旋转轴线O为中心轴线的圆环状，且外嵌于旋转轴10。转子铁心15由电磁钢形成。在转子铁心15的周缘部形成有沿轴向贯通的多个磁铁插槽16。多个磁铁插槽16沿周向排列配置。另外，在转子铁心15中形成有制冷剂能够流通的铁心流路17。铁心流路17形成在比磁铁插槽16靠径向的内侧的位置，将转子铁心15沿轴向贯通。

磁铁19收容于转子铁心15的磁铁插槽16。磁铁19例如是钕磁铁等。磁铁19被沿径向磁化，在转子铁心15的外周部分形成有多个磁极部。多个磁极部以磁化方向沿周向交替反转的方式形成。

端面板21具有从轴向两侧夹着转子铁心15的第一端面板21A及第二端面板21B。第一端面板21A与转子铁心15中的朝向轴向一侧的第一端面对置配置。第二端面板21B与转子铁心15中的朝向轴向另一侧的第二端面对置配置。端面板21通过非磁性体的金属材料、例如SUS304、铝、铜等形成为圆环状，并与旋转轴10同轴地配置。端面板21的内径与旋转轴10的外径相等。第一端面板21A由转子铁心15与旋转轴10的扩径部12夹着，来限制向轴向的移动。第二端面板21B由转子铁心15与套环26夹着，来限制向轴向的移动。

在转子铁心15与端面板21之间形成有制冷剂能够流通的端面流路23A、23B。端面流路23A、23B例如通过在端面板21上设置槽来形成。端面流路23A、23B是内周侧端面流路23A和外周侧端面流路23B。内周侧端面流路23A形成在转子铁心15与第二端面板21B之间。内周侧端面流路23A沿着与轴向正交的方向延伸。内周侧端面流路23A的径向外侧的端部与铁心流路17的轴向另一侧的端部连通。内周侧端面流路23A的径向内侧的端部经由旋转轴10的喷出孔13与轴流路11连通。外周侧端面流路23B形成在转子铁心15与第一端面板21A之间。外周侧端面流路23B沿着与轴向正交的方向延伸。外周侧端面流路23B的径向内侧的端部与铁心流路17的轴向一侧的端部连通。外周侧端面流路23B的径向外侧的端部向转子3的外周面开口。

套环26例如通过铁等形成为圆板形状，且与旋转轴10同轴地配置。在套环26的径向中央部形成有沿轴向贯通的压入孔27。

压入孔27的内径形成得比旋转轴10的外径小，与旋转轴10之间具有过盈量。套环26与第二端面板21B抵接，以将转子铁心15及端面板21朝向旋转轴10的扩径部12按压的状态压入固定于旋转轴10。

图2是表示第一实施方式的定子的一部分的立体图。

如图2所示，定子5具备定子铁心30和装配于定子铁心30的多相(例如，U相、V相、W相)的线圈40(导体)。

定子铁心30以从径向的外侧包围转子3的方式形成为与转子铁心15同轴的圆筒状(参照图1)。定子铁心30具备圆筒状的背轭31和从背轭31的内周面向径向内侧突出的多个(在本实施方式中为48个)齿32。

多个齿32沿周向以等角度间隔排列。齿32具备沿径向延伸并卷绕有线圈40的卷绕主体部33、从卷绕主体部33的径向内侧的前端沿周向向两侧延伸出的凸缘部34。在周向上彼此相邻的齿32之间形成有槽状的插槽36。即，在周向上彼此相邻的插槽36之间设有齿32。在定子铁心30中，卷绕主体部33与插槽36沿周向交替地排列。在本实施方式中，齿32设置有48个，因此插槽36沿周向每隔7.5°地排列。

插槽36从定子铁心30中的轴向的一端向另一端延伸，并向轴向两侧开口。插槽36与旋转轴线O(参照图1)平行地延伸。

在定子铁心30的内周面上形成有插槽36的开口部37。以下，将插槽36的开口部37称为插槽开口部37。插槽开口部37形成于在周向上相邻的齿32的前端之间。具体而言，插槽开口部37形成于在周向上彼此对置的一对凸缘部34的端面之间。插槽开口部37从定子铁心30中的轴向的一端向另一端延伸。

插槽开口部37随着从轴向一侧的第一端部37b朝向中间部37a而朝向转子3的再生时的旋转方向的上游侧延伸。另外，插槽开口部37随着从轴向另一侧的第二端部37c朝向中间部37a而朝向转子3的再生时的旋转方向的上游侧延伸。需要说明的是，在各图中，转子3的再生时的旋转方向由箭头Dr表示。插槽开口部37的中间部37a在轴向上从插槽开口部37的两端部37b、37c分别分离相同距离。插槽开口部37的两端部37b、37c彼此设置在周向上的相同位置。插槽开口部37以中间部37a为中心朝向轴向两侧而相对于轴向以恒定的角度倾斜延伸。

插槽开口部37的中间部37a在转子3的再生时的旋转方向上位于比两端部37b、37c靠上游侧规定角度的位置。规定角度是在插槽开口部37的中间部37a处能够使齿32的前端形成向转子3的再生时的旋转方向的下游侧突出的微小的突起(凸缘部34)的角度。即，齿32的凸缘部34在划分形成插槽开口部37的中间部37a的位置，向转子3的再生时的旋转方向的下游侧突出(参照图3)。在本实施方式中，规定角度为2.5°。

图3是图2的III-III线的剖视图。

如图3所示，插槽开口部37的中间部37a在插槽36中的转子3的再生时的旋转方向上游侧的端部附近开口。在此，在第一实施方式中，插槽开口部37的开口角度θ如以下这样定义。在定子铁心30的轴向剖视观察下，插槽开口部37的开口角度θ是插槽开口部37的中心线与从转子3的再生时的旋转方向上游侧划分形成插槽开口部37的齿32中的卷绕主体部33的中心线之间的中心角。插槽开口部37的中心线是从轴向观察时从旋转轴线O朝向插槽开口部37中的周向的中央部延伸的半直线。卷绕主体部33的中心线是从轴向观察时从旋转轴线O朝向卷绕主体部33中的周向的中央部延伸的半直线。插槽开口部37的中间部37a处的开口角度θ为2.5°。从转子3的再生时的旋转方向上游侧划分形成插槽开口部37的凸缘部34在划分形成插槽开口部37的中间部37a的位置处，从卷绕主体部33稍突出。由此，从转子3的再生时的旋转方向上游侧划分形成插槽开口部37的凸缘部34在轴向的整个区域从卷绕主体部33突出。

图4是图2的IV向视图。需要说明的是，在图4中，示出插槽开口部37中的通过第一端部37b的截面，但是通过第二端部37c(参照图2)的截面结构也同样。

如图4所示，插槽开口部37的两端部37b、37c分别在插槽36中的转子3的再生时的旋转方向下游侧的端部附近开口。插槽开口部37的两端部37b、37c处的开口角度θ为5°。即，插槽开口部37的中间部37a(参照图3)在转子3的再生时的旋转方向上位于比插槽开口部37的两端部37b、37c靠上游侧2.5°的位置。从转子3的再生时的旋转方向下游侧划分形成插槽开口部37的凸缘部34在划分形成插槽开口部37的两端部37b、37c的位置处，从卷绕主体部33稍突出。由此，从转子3的再生时的旋转方向下游侧划分形成插槽开口部37的凸缘部34在轴向的整个区域从卷绕主体部33突出。

如图2所示，线圈40是分段化的多相的线圈。即，线圈40通过将各相的线圈分割成多个构件并将所述多个构件彼此连结而形成。线圈40具有从插槽36向轴向突出的线圈端41(突出部)。线圈端41具备从定子铁心30向轴向一侧突出的第一线圈端41A和从定子铁心30向轴向另一侧突出的第二线圈端41B。

线圈40具有通过截面矩形形状的扁线形成的多个线圈杆42。

多个线圈杆42每规定根数(在本实施方式中为6根)沿径向排列，并插入于插槽36。各线圈杆42以从定子铁心30向轴向的两侧突出的方式设置。各线圈杆42中的从定子铁心30突出的部分形成线圈端41。虽然未图示，但是各线圈杆42的端部例如以与同相的其他的线圈杆42的端部接近的方式沿周向弯曲。接近的线圈杆42的端部彼此通过TIG焊接、激光焊接等来接合。

如图1所示，冷却机构7具备对转子3进行冷却的转子冷却机构50和对定子5进行冷却的定子冷却机构60。

转子冷却机构50向转子3供给制冷剂。制冷剂的一例例如是在变速器的润滑及动力传递等中使用的自动变速器流体。转子冷却机构50具备上述的轴流路11、喷出孔13、内周侧端面流路23A、铁心流路17、及外周侧端面流路23B、油泵51。

油泵51向轴流路11供给制冷剂。供给到轴流路11的制冷剂在通过转子3的旋转而产生的离心力的作用下，从喷出孔13喷出。从喷出孔13喷出后的制冷剂依次通过内周侧端面流路23A、铁心流路17、外周侧端面流路23B而向转子3的外侧排出。这样，转子冷却机构50通过使制冷剂在转子3的内部流通来对转子3进行冷却。

定子冷却机构60向定子5供给制冷剂。制冷剂的一例是例如自动变速器流体，与在转子冷却机构50中使用的制冷剂共用。定子冷却机构60具备制冷剂流路61和油泵64。油泵64向制冷剂流路61供给制冷剂。油泵64可以与转子冷却机构50的油泵51共用。制冷剂流路61例如形成于对定子铁心30进行保持的壳体(未图示)。制冷剂流路61在定子铁心30的上方以沿轴向横跨定子铁心30的方式延伸。在制冷剂流路61中形成有制冷剂滴下部62。制冷剂滴下部62是形成于制冷剂流路61的孔，使制冷剂流路61内的制冷剂滴下。制冷剂滴下部62分别设置在线圈40的轴向两侧的线圈端41的上方。由此，定子冷却机构60通过使制冷剂向线圈40的线圈端41滴下来对线圈40进行冷却。

接下来，说明本实施方式的旋转电机1的作用。

图5是表示周向上的插槽开口部的位置与再生时的漏磁通引起的线圈的涡流损耗的关系的图表。在图5中，横轴表示插槽开口部37的开口角度θ。纵轴表示在线圈40中的轴向上位于与插槽开口部37相同的位置的部位处的涡流损耗。

如图5所示，线圈40中的再生时的涡流损耗在开口角度θ为5°的位置比开口角度θ为2.5°的位置变大。另外，线圈40中的再生时的涡流损耗在开口角度θ为5°的位置处变得最大。即，线圈40中的再生时的涡流损耗在轴向上的与插槽开口部37的两端部37b、37c相同的位置比在轴向上的与插槽开口部37的中间部37a相同的位置变大。由此，线圈40的温度在与插槽开口部37的两端部37b、37c相同的位置比与插槽开口部37的中间部37a相同的位置变高。

在本实施方式中，插槽开口部37随着从轴向上的线圈端41侧的端部37b、37c朝向中间部37a而朝向转子3的再生时的旋转方向的上游侧延伸。因此，在配置于插槽36的线圈40中，在轴向上与插槽开口部37的线圈端41侧的端部37b、37c相同的位置处，产生比周围大的涡流损耗。由此，线圈40的温度在轴向上与插槽开口部37的线圈端41侧的端部37b、37c相同的位置处，比周围升高。

根据本实施方式的旋转电机的冷却结构，定子冷却机构60对线圈端41进行冷却，因此能够效率良好地对线圈40中温度比周围升高的在轴向上与插槽开口部37的线圈端41侧的端部37b、37c相同的位置的部位进行冷却。因此，能够适当地对线圈40进行冷却。

另外，插槽开口部37中的轴向的中间部37a位于比插槽开口部37的轴向的两端部37b、37c靠转子3的再生时的旋转方向的上游侧的位置。因此，线圈40在轴向上的与插槽开口部37的两端部37b、37c相同的位置的部位比周围成为高温。根据本实施方式，定子冷却机构60对轴向的两侧的线圈端41进行冷却，因此能够效率良好地对线圈40中温度比周围升高的在轴向上与插槽开口部37的两端部37b、37c相同的位置的部位进行冷却。

另外，插槽开口部37的中间部37a在转子3的再生时的旋转方向上位于比插槽开口部37的两端部37b、37c靠上游侧使齿32的前端形成突起(凸缘部34)的规定角度的位置。根据该结构，在齿32的前端不论轴向上的位置如何都必然形成凸缘部34，因此在通过冲压加工对定子铁心30进行冲裁时，仅对齿32的前端的细肋进行冲裁，因此能够更容易制造。

另外，所述规定角度为2.5°。因此，如上所述，对于线圈40中的涡流损耗而言，在轴向上与插槽开口部37的两端部37b、37c相同的位置比在轴向上与插槽开口部37的中间部37a相同的位置变大。由此，通过定子冷却机构60对线圈端41进行冷却，从而能够效率良好地对线圈40中温度比周围升高的部位进行冷却。

另外，定子冷却机构60使制冷剂向线圈40的线圈端41滴下，因此能够对线圈端41进行冷却。

另外，凸缘部34在划分形成插槽开口部37的中间部37a的位置处从卷绕主体部33向转子3的再生时的旋转方向下游侧突出。另外，凸缘部34在划分形成插槽开口部37的两端部37b、37c的各位置处从卷绕主体部33向转子3的再生时的旋转方向上游侧突出。根据该结构，能够确保定子5中的磁路，从而能够在不使转矩下降的情况下降低转矩脉动。

(第二实施方式)

接下来，说明旋转电机为驱动用的马达的情况。需要说明的是，以下说明的以外的结构与第一实施方式相同。

第二实施方式的旋转电机1A是驱动用的马达，例如作为在混合动力机动车、电动机动车那样的车辆上搭载的行驶用马达来使用。旋转电机1A具备转子3、定子5及冷却机构7。

图6是表示第二实施方式的定子的一部分的立体图。

如图6所示，在第二实施方式中，插槽开口部37随着从轴向一侧的第一端部37b朝向中间部37a而朝向转子3的动力运行时的旋转方向的下游侧延伸。另外，插槽开口部37随着从轴向另一侧的第二端部37c朝向中间部37a而朝向转子3的动力运行时的旋转方向的下游侧延伸。需要说明的是，在各图中，转子3的动力运行时的旋转方向由箭头Dp表示。转子3的动力运行时的旋转方向是使用旋转电机1A时的转子3的主要的旋转方向。例如，在旋转电机1A是搭载于车辆的行驶用马达的情况下，转子3的动力运行时的旋转方向是在使车辆前进时转子3旋转的方向。

在此，在第二实施方式中，将插槽开口部37的开口角度θ如以下这样定义。在定子铁心30的轴向剖视观察下，插槽开口部37的开口角度θ是插槽开口部37的中心线与从转子3的动力运行时的旋转方向上游侧划分形成插槽开口部37的齿32中的卷绕主体部33的中心线之间的中心角。这种情况下，插槽开口部37的中间部37a处的开口角度θ为5°。另外，插槽开口部37的两端部37b、37c处的开口角度θ为2.5°。即，插槽开口部37的中间部37a在转子3的动力运行时的旋转方向上位于比插槽开口部37的两端部37b、37c靠下游侧2.5°的位置。

接下来，说明本实施方式的旋转电机1A的作用。

图7是表示周向上的插槽开口部的位置与动力运行时的漏磁通引起的线圈的涡流损耗的关系的图表。在图7中，横轴表示插槽开口部37的开口角度θ。纵轴表示在线圈40中的轴向上位于与插槽开口部37相同的位置的部位处的涡流损耗。

如图7所示，线圈40中的动力运行时的涡流损耗在开口角度θ为2.5°的位置比开口角度θ为5°的位置变大。另外，线圈40中的动力运行时的涡流损耗在开口角度θ为2.5°的位置处变得最大。

即，线圈40中的动力运行时的涡流损耗在轴向上的与插槽开口部37的两端部37b、37c相同的位置比在轴向上的与插槽开口部37的中间部37a相同的位置变大。由此，线圈40的温度在与插槽开口部37的两端部37b、37c相同的位置比与插槽开口部37的中间部37a相同的位置增大。

在本实施方式中，插槽开口部37随着从轴向上的线圈端41侧的端部37b、37c朝向中间部37a而朝向转子3的动力运行时的旋转方向的下游侧延伸。因此，在配置于插槽36的线圈40中，在轴向上与插槽开口部37的线圈端41侧的端部37b、37c相同的位置产生比周围大的涡流损耗。由此，线圈40的温度在轴向上与插槽开口部37的线圈端41侧的端部37b、37c相同的位置比周围升高。

根据本实施方式的旋转电机的冷却结构，定子冷却机构60对线圈端41进行冷却，因此与第一实施方式同样，能够适当地对线圈40进行冷却。

(第三实施方式)

图8是示意性地表示第三实施方式的旋转电机的简要结构的剖视图。

在图1所示的第一实施方式中，通过使制冷剂向线圈40的线圈端41滴下来对线圈40进行冷却。与此相对，在图8所示的第三实施方式中，通过使从转子3排出的制冷剂直接与线圈40的线圈端41接触来对线圈40进行冷却，这一点与第一实施方式不同。需要说明的是，在图8中，图示出在发电用的马达即旋转电机1中适用了冷却机构107的情况，但是也可以在驱动用的旋转电机1A中适用冷却机构107。

如图8所示，在转子铁心115中形成有制冷剂能够流通的铁心流路117。铁心流路117具备第一铁心流路117a和第二铁心流路117b。第一铁心流路117a形成在比磁铁插槽16靠径向的内侧的位置，将转子铁心115沿轴向贯通。第二铁心流路117b沿着与轴向交叉的方向延伸。在图示的例子中，第二铁心流路117b沿着与轴向正交的方向延伸。第二铁心流路117b的径向外侧的端部与第一铁心流路117a中的轴向的中间部连通。第二铁心流路117b的径向内侧的端部经由旋转轴10的喷出孔13而与轴流路11连通。

在转子铁心115与端面板21之间形成有制冷剂能够流通的端面流路123A、123B。端面流路123A、123B例如通过在端面板21设置槽来形成。端面流路123A、123B是第一端面流路123A和第二端面流路123B。第一端面流路123A形成在转子铁心115与第一端面板21A之间。第一端面流路123A沿着与轴向正交的方向延伸。第一端面流路123A的径向内侧的端部与第一铁心流路117a的轴向一侧的端部连通。第一端面流路123A的径向外侧的端部向转子3的外周面开口。第一端面流路123A的径向外侧的端部在轴向上形成于与线圈40的第一线圈端41A相同的位置。第二端面流路123B形成在转子铁心115与第二端面板21B之间。

第二端面流路123B沿着与轴向正交的方向延伸。第二端面流路123B的径向内侧的端部与第一铁心流路117a的轴向另一侧的端部连通。第二端面流路123B的径向外侧的端部向转子3的外周面开口。第二端面流路123B的径向外侧的端部在轴向上形成于与线圈40的第二线圈端41B相同的位置。

冷却机构107向转子3及定子5供给制冷剂而进行冷却。制冷剂的一例例如是自动变速器流体。冷却机构107具备上述的轴流路11、喷出孔13、铁心流路117及端面流路123A、123B、油泵51(制冷剂供给机构)。油泵51向旋转轴10的内部的轴流路11供给制冷剂。供给到轴流路11的制冷剂在通过转子3的旋转而产生的离心力的作用下，从喷出孔13喷出。从喷出孔13喷出后的制冷剂依次通过第二铁心流路117b、第一铁心流路117a、端面流路123A、123B而向转子3的外侧排出。从端面流路123A、123B排出的制冷剂通过离心力而朝向径向外侧飞散，与线圈40的线圈端41直接接触。这样，冷却机构107通过使制冷剂在转子铁心115的内部流通来对转子3进行冷却，并通过使在转子3的内部流通后的制冷剂与线圈40的线圈端41直接接触来对线圈40进行冷却。

这样，根据本实施方式，通过冷却机构107对线圈端41进行冷却，因此与第一实施方式同样，能够适当地对线圈40进行冷却。

另外，冷却机构107具备：向轴流路11供给制冷剂的油泵51；向旋转轴10的外周面开口的喷出孔13；形成于转子铁心115并经由喷出孔13与轴流路11连通的铁心流路117；形成在转子铁心115与端面板21之间，并与铁心流路117连通，且在轴向上的与线圈端41相同的位置朝向径向的外侧开口的端面流路123A、123B。根据该结构，通过使制冷剂在轴流路11、铁心流路117及端面流路123A、123B中流通，从而能够对转子3进行冷却。而且，通过离心力将制冷剂从端面流路123A、123B朝向径向外侧排出，因此能够使制冷剂与线圈端41接触。

由此，能够对线圈端41进行冷却。因而，能够兼作为对转子3进行冷却的机构和对线圈40进行冷却的机构。因此，能够简化旋转电机1的结构。

需要说明的是，本发明没有限定为参照附图而说明的上述的实施方式，在其技术范围内考虑有各种变形例。

例如，在上述各实施方式中，插槽开口部37的中间部37a在轴向上从插槽开口部37的两端部37b、37c分别分离相同距离，但是没有限定于此。插槽开口部的中间部也可以在轴向上相对于从插槽开口部37的两端部37b、37c分别分离相同距离的位置而偏离。即，插槽开口部中的位于转子3的再生时的旋转方向上的最上游侧的部位不需要一定设置于在轴向上从插槽开口部37的两端部37b、37c分别分离相同距离的位置。

另外，在上述各实施方式中，插槽开口部37的两端部37b、37c彼此设置于周向上的相同位置，但是也可以在周向上设置于彼此错开的位置。

另外，在上述各实施方式中，插槽开口部37以中间部37a为中心朝向轴向两侧而相对于轴向以恒定的角度倾斜延伸，但是没有限定于此。插槽开口部也可以以相对于轴向的倾斜角度变化的方式延伸。

此外，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够适当地将上述的实施方式中的构成要素置换为周知的结构要素，另外，也可以将上述的各实施方式适当组合。

Claims (9)

1.一种旋转电机的冷却结构，所述旋转电机是具备转子及定子的发电用的旋转电机，所述旋转电机的冷却结构的特征在于，具备：

定子铁心，其以包围所述转子的方式形成为环状，且形成有沿周向排列并从中心轴线方向的一端向另一端延伸的多个插槽；

导体，其配置于所述插槽，且具有从所述插槽向所述中心轴线方向突出的突出部；以及

冷却机构，其通过使制冷剂向所述突出部滴下来对所述突出部进行冷却，

在所述定子铁心的内周面上形成有所述插槽的开口部，

所述开口部随着从所述中心轴线方向上的所述突出部侧的端部朝向中间部而朝向所述转子的再生时的旋转方向的上游侧延伸。

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，

所述开口部的所述中间部位于比所述开口部中的所述中心轴线方向的两端部靠所述转子的再生时的旋转方向的上游侧的位置，

所述冷却机构对所述中心轴线方向的两侧的所述突出部进行冷却。

3.根据权利要求1所述的旋转电机的冷却结构，其特征在于，

所述定子铁心具备形成于在周向上彼此相邻的所述插槽之间的齿，

所述开口部形成于在周向上彼此相邻的所述齿的前端之间，

所述开口部的所述中间部在所述转子的再生时的旋转方向上位于比所述开口部的所述突出部侧的端部靠上游侧使所述齿的前端形成突起的规定角度的位置。

4.一种旋转电机的冷却结构，所述旋转电机是具备转子及定子的驱动用的旋转电机，所述旋转电机的冷却结构的特征在于，具备：

定子铁心，其以包围所述转子的方式形成为环状，且形成有沿周向排列并从中心轴线方向的一端向另一端延伸的多个插槽；

导体，其配置于所述插槽，且具有从所述插槽向所述中心轴线方向突出的突出部；以及

冷却机构，其通过使制冷剂向所述突出部滴下来对所述突出部进行冷却，

在所述定子铁心的内周面上形成有所述插槽的开口部，

所述开口部随着从所述中心轴线方向上的所述突出部侧的端部朝向中间部而朝向所述转子的动力运行时的旋转方向的下游侧延伸。

5.根据权利要求4所述的旋转电机的冷却结构，其特征在于，

所述开口部的所述中间部位于比所述开口部中的所述中心轴线方向的两端部靠所述转子的动力运行时的旋转方向的下游侧的位置，

所述冷却机构对所述中心轴线方向的两侧的所述突出部进行冷却。

6.根据权利要求4所述的旋转电机的冷却结构，其特征在于，

所述定子铁心具备形成于在周向上彼此相邻的所述插槽之间的齿，

所述开口部形成于在周向上彼此相邻的所述齿的前端之间，

所述开口部的所述中间部在所述转子的动力运行时的旋转方向上位于比所述开口部的所述突出部侧的端部靠下游侧使所述齿的前端形成突起的规定角度的位置。

7.根据权利要求3所述的旋转电机的冷却结构，其特征在于，

所述规定角度为2.5°。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的旋转电机的冷却结构，其特征在于，

所述转子具有：

旋转轴，其形成为中空，且在内部流通有制冷剂；

转子铁心，其被所述旋转轴贯通，且配置在所述定子铁心的内侧；以及

一对端面板，它们从所述中心轴线方向的两侧夹着所述转子铁心，

所述冷却机构具备：

制冷剂供给机构，其向所述旋转轴的内部供给制冷剂；

贯通孔，其向所述旋转轴的外周面开口；

铁心流路，其形成于所述转子铁心，且经由所述贯通孔而与所述旋转轴的内部连通；以及

端面流路，其形成于所述转子铁心与所述端面板之间，与所述铁心流路连通，且在所述中心轴线方向上的与所述突出部相同的位置处朝向径向的外侧开口。

9.一种旋转电机，其特征在于，

所述旋转电机具备权利要求1～8中任一项所述的旋转电机的冷却结构。

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