CN110299799A - 旋转电机及具备旋转电机的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够对线圈整体均匀地喷淋工作油，并且抑制工作油向气隙进入的旋转电机及具备旋转电机的车俩。其具备：定子(14)，其线圈(26)的线圈末端(28)向所述定子的轴向突出；转子铁心(32)，其在定子(14)的内径侧配置；轴(18)，其与转子铁心(32)一起一体地旋转；工作油流通路(34)，其沿转子铁心(32)的轴向延伸；以及端板单元(20)，其配置在转子铁心(32)的轴向的一端部，端板单元(20)具有：工作油积存部(38)，其沿转子铁心(32)的周向设有多个，所述工作油积存部(38)与工作油流通路(34)连通；以及工作油喷出孔(56、56)，其与工作油积存部(38)连通且朝向线圈末端贯穿。

Description

旋转电机及具备旋转电机的车辆

技术领域

本发明涉及旋转电机及具备旋转电机的车辆。

背景技术

例如，在专利文献1中公开了一种为了使润滑油积存在转子内周部而 在转子轴与端板的润滑油路之间的交接部设置堰体的技术。

在专利文献1中，将利用该堰体而积存在转子内周部的润滑油经由润 滑油路导入转子，并且利用伴随着转子的旋转所产生的离心力对线圈进行 油冷。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3705193号公报

然而，在专利文献1所公开的线圈的冷却构造中，从润滑油路喷出的 润滑油仅喷淋到位于润滑油路的喷出口的延长线上的线圈末端的一部分， 难以对线圈整体均匀喷淋润滑油。

另外，在专利文献1所公开的线圈的冷却构造中，向线圈末端喷出润 滑油的润滑油路的喷出口设置在接近转子和定子之间的间隙(气隙)的部 位。因此，在专利文献1所公开的线圈的冷却构造中，从润滑油路终端的 喷出口喷出的润滑油有可能直接或间接地进入气隙内。因润滑油进入气隙 内，从而转子的摩擦变得容易增加。

发明内容

发明要解决的课题

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够对线圈整 体均匀地喷淋工作油，并且能够抑制工作油向气隙进入的旋转电机及具备 旋转电机的车辆。

用于解决课题的方案

为了达到所述目的，本发明的旋转电机的特征在于，具备：定子，其 具有线圈，所述线圈的线圈末端向所述定子的轴向突出；转子铁心，其在 所述定子的内径侧配置；轴，其与所述转子铁心一起一体地旋转；工作油 流路，其沿所述转子铁心的轴向延伸；以及工作油导出部，其位于所述转 子铁心的轴向的至少一方的端部，所述工作油导出部具有：工作油积存部， 其沿所述转子铁心的周向设有多个，所述工作油积存部与所述工作油流路 连通；以及贯通孔，其与所述工作油积存部连通且朝向所述线圈末端贯穿。

需要说明的是，该“工作油”是具备具有润滑作用的润滑油和具有冷 却作用的制冷剂这双方的作用的流体。

发明效果

在本发明中，能够得到能够对线圈整体均匀地喷淋工作油，并且能够 抑制工作油向气隙进入的旋转电机及具备旋转电机的车辆。

附图说明

图1是本发明的实施方式的旋转电机的沿着轴向的主要部分截面示意 图。

图2是在图1所示的旋转电机中，包括端板单元的转子铁心及轴的局 部省略立体图。

图3的(a)是表示端板单元的表面侧的局部剖切立体图，图3的(b) 是表示端板单元的背面侧的立体图。

图4是本发明的其他实施方式的旋转电机的转子铁心及轴的立体图。

图5是在图4所示的其他实施方式中装配在转子铁心的一端面的工作 油导出引导件的立体图。

图6的(a)是沿着图4的VI-VI线的放大剖视图，是表示工作油沿 着第一倾斜板的引导面向线圈末端喷出的状态的说明图，图6的(b)是 沿着图4的VII-VII线的放大剖视图，是表示工作油沿着第二倾斜板的引 导面向线圈末端喷出的状态的说明图。

附图标记说明：

10、10a旋转电机；14定子；18轴；20端板单元(工作油导出 部)；26线圈；28线圈末端；32转子铁心；34工作油流通路(工 作油流路)；38工作油积存部；56工作油喷出孔(贯通孔)；70工 作油导出引导件；72引导面；74倾斜板。

具体实施方式

本发明的实施方式的旋转电机10例如是搭载于混合动力机动车、电 动机动车等车辆的行驶用马达。该旋转电机10构成为具备未图示的壳体、 定子14、转子16、轴(转子轴)18以及端板单元20(参照图1)。

未图示的壳体收容定子14及转子16，并且借助装配于壳体的一组轴 承(未图示)被轴支承为能够旋转。

如图1所示，定子14具有定子铁心24、装配于定子铁心24的多层(例 如U相、V相、W相)线圈26、以及朝向定子铁心24的轴向突出的线圈 末端28。定子14通过电流流经线圈26而产生磁场。定子铁心24形成为 沿轴向延伸的圆筒状。定子铁心24例如通过沿轴线方向层叠多张电磁钢 板而构成。

定子铁心24沿周向并列设有插入有线圈26的未图示的线圈插槽。该 线圈26例如由向定子铁心24的线圈插槽插入利用扁平线构成的多个导线 段并在从定子铁心24向轴线方向突出的部分使多个导线段相连结所得到 的分段线圈构成。

转子16例如构成为磁铁嵌入式，其配置在定子14的径向内侧。转子 16具有转子铁心32、埋设(装配)于转子铁心32的未图示的永久磁铁、 以及彼此对置地配置在转子铁心32的沿着轴向的一端面及另一端面的一 对端板单元20、20。

需要说明的是，在本实施方式中，将端板单元20分别设置在转子铁 心32的沿着轴向的两端部，但并不限定于此，将端板单元20配置在转子 铁心32的轴向的至少一方的端部即可。

转子铁心32呈沿轴线方向一样地延伸的圆筒状，与定子铁心24的内 周面对置地配置。转子铁心32例如通过沿轴线方向层叠多张电磁钢板而 构成。在转子铁心32形成有沿轴18的轴向延伸的工作油流通路(工作油 流路)34。该工作油流通路34的一端与沿中空的轴18的轴向延伸的工作 油路36连通。工作油流通路34的另一端延伸至与后述的工作油积存部38 连通的转子铁心32的端面。需要说明的是，该“工作油”是具备具有润 滑作用的润滑油和具有冷却作用的制冷剂这双方的作用的流体。

在转子铁心32的径向内侧插入有轴18，例如，通过压入等方式将轴 18固定在转子铁心32的中心部。轴18及转子铁心32设置成能够分别以 轴18的轴线为旋转轴(旋转中心)一体地旋转。

另外，在转子铁心32上的规定的周角区域分别设有用于装配永久磁 铁的未图示的磁铁装配部。多个磁铁装配部在转子铁心32的外周部具有 沿周向的规定的间隔距离地等间隔地配置。磁铁装配部在从轴线方向目视 确认时形成为将与径向正交的方向作为长边方向的矩形形状。

永久磁铁插入于未图示的磁铁装配部，例如利用树脂、粘接剂等而固 定于转子铁心32。

在转子铁心32设有沿周向以等角度间隔开地配置的未图示的多个可 动铁心。多个可动铁心分别配置在周向上相邻的一对磁铁装配部之间。

如图2所示，在转子铁心32的沿着轴向的一端部及另一端部分别配 置有由同一结构构成的端板单元(工作油导出部)20、20。需要说明的是， 在图2中仅图示一方的端板单元20，省略了另一方的端板单元20的图示。 各端板单元20由与转子铁心32大致同形的圆环状体形成。在本实施方式 中，详细说明一侧的端板单元20，省略对另一侧的端板单元20的说明。

如图3的(a)及图3的(b)所示，端板单元20由配置在外侧的端面 板40、配置在内侧的带周缘的环状体42、以及固定环44(参照图1)构 成。端面板40具有借助固定环44固定于轴18(参照图1)的环状部46 和从环状部46的内径侧向外径侧而距转子铁心32的端面的间隔距离逐渐 变大的袋形状部48。

如图1所示，该袋形状部48在剖视时是利用具有从环状部46向线圈 末端28立起的倾斜面50的倾斜壁形成的。该袋形状部48沿端面板40的 周向以等角度间隔开地配置有多个(参照图3的(a))。在袋形状部48的 内部形成有由在倾斜壁的倾斜面50和转子铁心32的端面之间形成的空间 部构成的工作油积存部38。在该工作油积存部38积存从转子铁心32的工 作油流通路34的下游口供给来的工作油。

如图1所示，在带周缘的环状体42的外周缘部54形成有与工作油积 存部38连通且指向线圈末端28地贯穿的一组工作油喷出孔(贯通孔)56、 56。该一组工作油喷出孔56、56沿线圈末端28的轴向在外周缘部54呈 直线状配置有多个，并且沿周向以规定角度间隔开地配置。需要说明的是， 在本实施方式中，作为多个工作油喷出孔例示了配置有两个工作油喷出孔 56、56的情况，但并不限定于此。

如图3的(b)所示，在带周缘的环状体42的内周侧形成有从轴向目 视确认时贯穿的开口部58。该开口部58在侧视时形成为外径侧的矩形和 内径侧的半圆结合而成的复合形状，且形成为与工作油积存部38连通。 开口部58沿周向以规定角度间隔开地配置有多个。

在将1个工作油喷出孔56的截面积设为S1、将形成于转子铁心32的 1个磁通壁垒孔(未图示)的油路截面积设为S0的情况下，工作油喷出孔 56的总截面积(S1×个数)设定为比相对的1个磁通壁垒孔的油路截面积 S0小则较佳((S1×个数)＜＜S0)。需要说明的是，相对的1个磁通壁垒 孔的油路截面积S0面临工作油积存部38，且与工作油流通路34的最下游 口的油路截面积S(参照图1)对应。

在本实施方式中，通过如此设定，能够得到对在工作油流通路34的 最下游口流通的工作油的流量进行限制的节流效果。在本实施方式中，利 用该节流效果，能够使工作油可靠地积存在端面板20的袋形状部48内的 工作油积存部38。积存在该工作油积存部38内的工作油能够在转子铁心 32的离心力作用下从各个工作油喷出孔56、56对线圈26整体均匀地喷出 工作油。

需要说明的是，端面板40被夹持在带周缘的环状体42及转子铁心32 的端面与固定环44之间(参照图1)。

本实施方式的旋转电机10基本如以上那样构成，接着，对其作用效 果进行说明。

如图1所示，工作油经由与沿着轴18的轴向延伸的工作油路36连通 的工作油流通路34而积存在工作油积存部38。积存在该工作油积存部38 的工作油在与轴18一体旋转的转子铁心32的离心力的作用下从多个工作 油喷出孔(贯通孔)56、56朝向线圈末端28喷出(参照图1中的虚线箭 头)。多个工作油喷出孔56、56沿着线圈末端28的轴向呈直线状配置。由此，在本实施方式中，能够在线圈末端28的目标位置对线圈26整体均 匀地喷淋工作油。其结果是，在本实施方式中，能够抑制整个线圈26的 温度分布的偏差。

另外，在本实施方式中，多个工作油喷出孔56、56沿着线圈末端28 的轴向配置有多个。由此，在本实施方式中，能够利用各工作油喷出孔56 的配置位置来确定向线圈末端28的喷出位置。其结果是，能够使工作油 向线圈末端28的目标位置喷出。

此外，在本实施方式中，通过调整多个工作油喷出孔56的配置位置， 能够抑制工作油进入定子铁心24与转子铁心32之间的间隙即气隙60。由 此，在本实施方式中，能够抑制工作油进入气隙60，能够使转子16的摩 擦减少。

接着，对本发明的其他实施方式的旋转电机10a进行说明。需要说明 的是，对与图1～图4所示的所述实施方式相同的构成要素标注相同的附图 标记，并省略其详细说明。

图4是本发明的其他实施方式的旋转电机的转子铁心及轴的立体图， 图5是在图4所示的其他实施方式中，装配在转子铁心的一端面的工作油 导出引导件的立体图，图6的(a)是沿着图4的VI-VI线的放大剖视图， 是表示工作油沿着第一倾斜板的引导面向线圈末端喷出的状态的说明图， 图6的(b)是沿着图4的VII-VII线的放大剖视图，是表示工作油沿着第 二倾斜板的引导面向线圈末端喷出的状态的说明图。

其他实施方式的旋转电机10a的不同之处在于，对于转子铁心32的两 端面分别配置有代替端板单元20的工作油导出引导件70。在图4中，图 示出装配在沿着转子铁心32的轴向的一端面的工作油导出引导件70，省 略了装配在沿着转子铁心32的轴向的另一端面的工作油导出引导件70的 图示。分别装配在转子铁心32的两端面的各工作油导出引导件70、70由 相同的结构构成。

该工作油导出引导件70构成为具备多个倾斜板74，该多个倾斜板74 具有在接收从工作油流通路34导出的工作油之后以规定角度倾斜的引导 面72。引导面72利用从内径侧的工作油流通路34向外径侧的线圈末端 28立起的倾斜面形成。引导面72利用倾斜板74的内侧的面形成(参照图 6的(a)、图6的(b))。

另外，如图4、图5所示，多个倾斜板74在从轴18的轴向观察时沿 周向配置。多个倾斜板74由引导面72的倾斜角度较大的第一倾斜板74a (参照图6的(a))和引导面72的倾斜角度较小的第二倾斜板74b(参照 图6的(b))构成。在本实施方式中，将第一倾斜板74a和第二倾斜板74b 分别沿周向交替地配置。

如图5所示，工作油导出引导件70具有：引导主体78，其具有供轴 18装配的大致圆形的装配孔76；以及多个第一倾斜板74a及第二倾斜板 74b，它们与引导主体78的外周缘连续且朝向半径外方向延伸。在彼此相 邻的第一倾斜板74a与第二倾斜板74b之间设有侧视时呈大致三角形形状 的多个支承壁80。多个支承壁80与第一倾斜板74a及第二倾斜板74b的 倾斜角度相对应地设置。

需要说明的是，在其他实施方式中，设定成对于相邻的第一倾斜板74a 和第二倾斜板74b之间而言，彼此的引导面72的倾斜角度不同，但并不 限定于此。例如，也可以设定成使多个倾斜板74的引导面72的倾斜角度 全部相同。另外，也可以设定成根据多个倾斜板74的沿周向的相位角度 而使倾斜板74的引导面72的倾斜角度彼此不同。

在其他实施方式中，通过适当设定多个倾斜板74(第一倾斜板74a、 第二倾斜板74b)的引导面72的倾斜角度，能够分别确定相对于线圈末端 28而言的工作油喷出部位(参照图6的(a)、图6的(b))。即，通过以 转子铁心32的由大致铅垂面构成的端面为基准将倾斜板74的引导面72 的倾斜角度设定得较大，能够沿线圈末端28的轴向延长工作油喷出位置。另外，在本实施方式中，通过根据多个倾斜板74的相位角度来变更沿周 向配置的多个倾斜板74的引导面72的倾斜角度，能够调整相对于线圈末 端28而言的工作油喷出位置。

由此，在其他实施方式中，能够在线圈末端28的目标位置对线圈26 整体均匀地喷淋工作油。其结果是，在本实施方式中，能够抑制整个线圈 26的温度分布的偏差。

此外，通过调整多个倾斜板74的引导面72的倾斜角度，能够抑制工 作油进入气隙60。由此，在本实施方式中，能够抑制工作油进入气隙60， 能够使转子16的摩擦减少。

需要说明的是，在其他实施方式中，其他的结构以及作用效果与图1～ 图6所示的所述实施方式相同，因此省略其详细说明。

能够将这样的旋转电机10、10a搭载于未图示的车辆。

Claims (5)

1.一种旋转电机，其特征在于，

所述旋转电机具备：

定子，其具有线圈，所述线圈的线圈末端向所述定子的轴向突出；

转子铁心，其在所述定子的内径侧配置；

轴，其与所述转子铁心一起一体地旋转；

工作油流路，其沿所述转子铁心的轴向延伸；以及

工作油导出部，其位于所述转子铁心的轴向的至少一方的端部，

所述工作油导出部具有：工作油积存部，其沿所述转子铁心的周向设有多个，所述工作油积存部与所述工作油流路连通；以及贯通孔，其与所述工作油积存部连通且朝向所述线圈末端贯穿。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述贯通孔沿所述线圈末端的轴向配置有多个。

3.一种旋转电机，其特征在于，

所述旋转电机具备：

定子，其具有线圈，所述线圈的线圈末端向所述定子的轴向突出；

转子铁心，其在所述定子的内径侧配置；

轴，其与所述转子铁心一起一体地旋转；

工作油流路，其沿所述转子铁心的轴向延伸；以及

工作油导出引导件，其位于所述转子铁心的轴向的至少一方的端部，

所述工作油导出引导件沿所述转子铁心的周向设有多个以规定角度倾斜的引导面，在接收来自所述工作油流路的工作油之后，利用所述引导面将工作油指向所述线圈末端地引导。

4.根据权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，

所述引导面具有至少两个互不相同的倾斜角度。

5.一种车辆，其特征在于，

所述车辆具备权利要求1～4中任一项所述的旋转电机。