CN110233544A - 旋转电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够利用冷却液来效率良好地冷却线圈的线圈末端的旋转电机。该旋转电机具备:转子(12),其与旋转轴(13)一体地旋转;定子(11),其配置于转子(12)的径向外侧;外壳(14),其覆盖转子(12)和所述定子(11)的外侧。定子(11)在定子铁心(16)卷绕安装有线圈(17),线圈(17)的从定子(11)的轴向的端部向外侧露出的线圈末端(18f)被冷却液冷却。在外壳(14)中的从轴向外侧与线圈末端(18f)对置的端部壁(14Bb)的内表面上,设置有将冷却液朝向线圈末端(18f)的方向引导的冷却液引导面。
Description
技术领域
本发明涉及利用冷却液来进行冷却的旋转电机。
背景技术
作为搭载于车辆等的旋转电机,存在如下旋转电机:其具备与旋转轴一体地旋转的转子和在转子的径向外侧配置的定子,在转子的外周配置有多个永久磁铁,并且在定子卷绕安装有线圈。对于这种旋转电机,在运转中定子的线圈的线圈末端部分容易发热。
作为该对策,已知有设为利用冷却液来冷却定子侧的线圈末端部分的旋转电机(例如,参照专利文献1:日本特开2011-259590号公报)。
在专利文献1所记载的旋转电机中,在对转子和定子的外侧进行覆盖的外壳设置有冷却液的导入路,通过该导入路而向线圈的线圈末端供给冷却液。另外,外壳中的从轴向外侧与线圈末端对置的端部壁的内表面平坦地形成。端部壁将击打线圈末端而弹回的冷却液向外壳的下方引导。
发明要解决的课题
然而,在上述以往的旋转电机中,与线圈末端对置的外壳的端部壁平坦地形成,因此当由线圈末端弹回而在端部壁上传递的冷却液的流量增加时,相应地,冷却液相对于线圈末端的环绕量(用于冷却的冷却液的流量)减少。因此,在相对于线圈末端的冷却效率方面并不优选。
发明内容
于是,本发明提供能够利用冷却液来效率良好地冷却线圈的线圈末端的旋转电机。
用于解决课题的方案
本发明的旋转电机具备:转子(例如实施方式的转子12),其与旋转轴(例如实施方式的旋转轴13)一体地旋转;定子(例如实施方式的定子11),其配置于所述转子的径向外侧;以及外壳(例如实施方式的外壳14),其覆盖所述转子和所述定子的外侧,所述定子在定子铁心(例如实施方式的定子铁心16)卷绕安装有线圈(例如实施方式的线圈17),所述线圈的从所述定子的轴向的端部向外侧露出的线圈末端(例如实施方式的线圈末端18f)被冷却液冷却,所述旋转电机的特征在于,在所述外壳中的从轴向外侧与所述线圈末端对置的端部壁的内表面上,设置有将冷却液朝向所述线圈末端的方向引导的冷却液引导面(例如实施方式的倾斜面22a)。
根据上述的结构,当冷却液被向外壳内导入时,冷却液的一部分环绕到线圈末端的周围而冷却线圈末端。另外,直接流入到外壳的端部壁的内表面上的冷却液、击打线圈末端而飞散到端部壁的内表面上的冷却液被端部壁的内表面的冷却液引导面引导而向线圈末端的方向流入。其结果是,导入到外壳内的多数的冷却液环绕到线圈末端的周围,能够效率良好地冷却线圈末端。
也可以是,所述冷却液引导面由从上方朝向下方而向所述线圈末端的方向伸出的倾斜面(例如实施方式的倾斜面22a)构成。
在该情况下,通过在端部壁的内表面上冷却液沿着倾斜面流动,从而冷却液顺利环绕到线圈末端的周围。
也可以是,所述冷却液引导面在所述端部壁的内表面上沿着上下方向设置有多个。
在该情况下,在冷却液向下方流动落下的期间,能够反复使从线圈末端向端部壁方向弹回了的冷却液向线圈末端方向返回,因此能够更加效率良好地冷却线圈末端。
发明效果
根据本发明,通过在外壳的端部壁的内表面设置的冷却液引导面而能够将流入到端部壁的内表面的冷却液朝向线圈末端引导,因此能够利用冷却液来效率良好地冷却线圈的线圈末端。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的旋转电机的纵剖视图。
图2是本发明的一实施方式的外壳的端部壁的内侧主视图。
附图标记说明:
10…旋转电机
11…定子
12…转子
13…旋转轴
14…外壳
14Bb…端部壁
16…定子铁心
17…线圈
18f…线圈末端
22a…倾斜面(冷却液引导面)。
具体实施方式
以下,基于附图来说明本发明的一实施方式。
图1是将实施方式的旋转电机10沿着轴向纵剖切地示出的图。
本实施方式的旋转电机10例如用于电动车辆的驱动源。旋转电机10具备产生旋转磁场的定子11、接受由定子11产生的旋转磁场而旋转的转子12、同轴地设置于转子12的旋转轴13、以及将定子11保持于内部且将转子12和定子11的外侧覆盖的外壳14。
定子11具有将多个电磁钢板层叠而成的大致圆筒状的定子铁心16和在定子铁心16的内周侧的缘部卷绕安装的线圈17。线圈17由U相、V相、W相的三相线圈构成。本实施方式的线圈17由彼此连结地使用的分段线圈构成。分段线圈由分段导体构成,所述分段导体具有向定子铁心16的插槽7插入的一对插入部和将插入部彼此连结的折回连结部。一对插入部中的与折回连结部相反的一侧的端部成为与相邻的其他的分段导体连接的连结部。
线圈17的各分段导体的连结部配置于定子11的轴向的一端侧,线圈17的折回连结部配置于定子11的轴向的另一端侧。连结部和折回连结部从定子11的轴向的各端部向外侧突出(向外部露出)。连结部和折回连结部构成线圈17的线圈末端18f、18s。在一方的线圈末端18f连接外部的电力线。通过电力线向线圈17通入电流。
转子12具有与旋转轴13的外表面一体地结合的转子铁心19和在转子铁心19的外周缘部沿着圆周方向分离开地配置的多个永久磁铁20。转子铁心19通过层叠多个电磁钢板而形成为大致圆筒状。旋转轴13经由轴承9而以能够旋转的方式支承于外壳14。通过转子12接受定子11的旋转磁场而旋转,从而旋转轴13与转子12一体地旋转。
外壳14在对定子铁心16的外周部进行覆盖的外壳主体14A的一端部安装有端部罩14B,该端部罩14B对线圈17的一方的线圈末端18f的外周部和轴向外侧的端面进行覆盖。在端部罩14B的周壁14Ba的上部区域形成有用于使冷却液向一方的线圈末端18f的上部流动的冷却液导入孔21。冷却液导入孔21与未图示的泵装置连接,将从泵装置输送供给的冷却液导入。从冷却液导入孔21导入到外壳14内的冷却液的多数在一方的线圈末端18f上传递并向下方流动,在此期间冷却线圈末端18f。
图2是从轴向内侧观察端部罩14B而得到的图。
也如图2所示,端部罩14B在周壁14Ba的一端部相连设置有端部壁14Bb。在端部壁14Bb的内表面中的从轴向外侧与线圈末端18f对置的圆环状的区域,设置有将从上方流入的冷却液朝向线圈末端18f方向引导的多个倾斜面22a。各倾斜面22a由在端部壁14Bb形成的纵截面为大致三角形形状的凹陷部22的下侧的斜面构成。倾斜面22a是从上方朝向下方而向线圈末端18f的方向倾斜地伸出的斜面。在本实施方式中,倾斜面22a构成冷却液引导面。流入到倾斜面22a的冷却液在借助重力向下方流动时,被朝向线圈末端18f方向而向斜下方引导。
另外,在端部壁14Bb的内表面中的比凹陷部22的形成区域靠径向内侧部分突出设置有向轴向内侧(转子12的方向)突出的环状壁30。环状壁30以使在端部壁14Bb的内表面上传递并流动的冷却液大致沿着线圈末端18f的形状呈圆环状流动的方式引导冷却液。
在本实施方式中,多个倾斜面22a在上下方向上等间隔地分离开地设置于端部壁14Bb的内表面。不过,各倾斜面22a的配置、个数、倾斜角度等也可以根据各旋转电机的规格、冷却液的流量等而适当变更。另外,在本实施方式中,优选的是,端部罩14B的多个凹陷部(倾斜面)通过压铸而与端部罩14B的主体部一体地形成。在该情况下,能够实现制造成本的降低。
在本实施方式的旋转电机10中,当从冷却液导入孔21将冷却液导入外壳14内时,该冷却液的多数直接向线圈末端18f的上部流入,一部分向端部罩14B的端部壁14Bb的内表面方向流动。向端部壁14Bb的内表面方向流入的冷却液沿着端部壁14Bb的各倾斜面22a而被向线圈末端18f的方向引导。另外,击打线圈末端18f的外表面并向端部壁14Bb方向飞散了的冷却液也与上述同样地沿着端部壁14Bb的倾斜面22a而被向线圈末端18f的方向引导。因此,从冷却液导入孔21导入到外壳14内的冷却液的一部分一边反复进行在线圈末端18f的外表面处的弹回和从倾斜面22a的再流入,一边向外壳14内的下方流动落下。线圈末端18f在此期间被冷却液冷却。
如以上那样,在本实施方式的旋转电机10中,在外壳14中的与一方的线圈末端18f对置的端部壁14Bb的内表面设置有将冷却液朝向线圈末端18f的方向引导的倾斜面22a。因此,能够通过倾斜面22a将直接流入到外壳14的端部壁14Bb的内表面的冷却液、击打线圈末端18f而飞散到端部壁14Bb的内表面的冷却液向线圈末端18f的方向引导。因此,在采用了本实施方式的旋转电机10的情况下,能够使导入到外壳14内的多数的冷却液环绕到线圈末端18f的周围,效率良好地冷却线圈末端18f。
另外,在本实施方式的旋转电机10中,在外壳14的端部壁14Bb的内表面上将冷却液朝向线圈末端18f的方向引导的冷却液引导面由倾斜面22a构成,该倾斜面22a从上方朝向下方而向线圈末端18f的方向伸出。因此,成为简单的结构,并且能够使冷却液顺利环绕到线圈末端18f的周围。
另外,在本实施方式的旋转电机10中,构成冷却液引导面的倾斜面22a在外壳14的端部壁14Bb的内表面上沿着上下方向设置有多个。因此,在导入到外壳14内的冷却液向下方流动落下的期间,能够反复使从线圈末端18f向端部壁14Bb方向弹回了的冷却液向线圈末端18f方向返回。因此,在采用了该结构的情况下,能够更加效率良好地冷却线圈末端18f。
需要说明的是,本发明并不限定于上述的实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够进行各种设计变更。例如,在上述的实施方式中,为了使冷却液向线圈末端18f流动,在端部罩14B的周壁14Ba的上部区域形成有冷却液导入孔21,但使冷却液向线圈末端18f流动的机构不限定于此,也可以在线圈末端18f的上方设置冷却液导入用的管。
另外,在上述的实施方式中,采用了仅使轴向的一端侧的线圈末端18f被冷却液冷却的结构,但也可以使另一侧的线圈末端18s也通过同样的冷却构造进行冷却。在该情况下,优选的是,在外壳14中的从轴向外侧与另一侧的线圈末端18s对置的端部壁上,设置与一端侧的端部壁同样的倾斜面(冷却液引导面)。
Claims (3)
1.一种旋转电机,其具备:
转子,其与旋转轴一体地旋转;
定子,其配置于所述转子的径向外侧;以及
外壳,其覆盖所述转子和所述定子的外侧,
所述定子在定子铁心卷绕安装有线圈,所述线圈的从所述定子的轴向的端部向外侧露出的线圈末端被冷却液冷却,
所述旋转电机的特征在于,
在所述外壳中的从轴向外侧与所述线圈末端对置的端部壁的内表面上,设置有将冷却液朝向所述线圈末端的方向引导的冷却液引导面。
2.根据权利要求1所述的旋转电机,其特征在于,
所述冷却液引导面由从上方朝向下方而向所述线圈末端的方向伸出的倾斜面构成。
3.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其特征在于,
所述冷却液引导面在所述端部壁的内表面上沿着上下方向设置有多个。
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