CN111052565A - 旋转电机的定子的冷却结构 - Google Patents

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Abstract

为了提供一种能够可靠地冷却每个单元线圈的定子线圈端部的、旋转电机的定子的冷却结构，通过制冷剂进行定子线圈端部(42A)的冷却的旋转电机的定子的冷却结构设有油引导件(52)，该油引导件包括：布置成与定子线圈端部(42A)的轴向端部部分相对的制冷剂通路(521)，制冷剂流动通过制冷剂通路(521)；以及制冷剂排出部分(523)，该制冷剂排出部分从制冷剂通路(521)朝向每个单元线圈(42a)的定子线圈端部(42A)突出并且从其末端排出制冷剂。

Description

旋转电机的定子的冷却结构
技术领域
本发明涉及旋转电机的定子的冷却结构。
背景技术
近来，对于旋转电机的定子冷却结构，已知这样一种结构，其被构造成通过从线圈端部上方滴落制冷剂来冷却线圈端部。例如，在通过集中绕组形成线圈的情形下，沿圆周方向彼此相邻的线圈彼此间隔开。因此，即使制冷剂从线圈端部上方滴落，也存在难以将制冷剂传播到相邻线圈的问题，从而使得不可能进行有效的线圈端部冷却。
为了解决这种问题，下面的专利文献1公开了一种车辆传动装置的冷却设备，其中设置了外周环形油管和内周环形油管，这些环形油管分别形成有多个用于朝向线圈端部排出冷却油的排出孔，冷却油供给到这些环形油管，从而沿线圈端部的圆周方向均匀供给冷却油。
下面的专利文献2公开了一种马达的油冷却结构，其中覆盖沿马达的圆周方向延伸的圆周油通路的敞开表面的油通路盖以预定间距形成有多个排出孔，油从这些排出孔朝向相邻线圈之间的间隙供给，从而将油供给到所有线圈。
此外，下面的专利文献3和4均公开了一种旋转电机的冷却结构，其中用于保护转子和定子的侧盖形成有用于经由通路供给制冷剂的排出孔，制冷剂从该排出孔排出，从而改善油冷却效率。
此外，下面的专利文献5公开了一种旋转电机的冷却结构，其中设置了沿着旋转电机的轴向方向的外端表面沿圆周方向延伸的制冷剂通路管，与制冷剂通路管的内部连通的多个开口形成在与旋转电机的轴向方向的外端表面相对的位置处并且位于该制冷剂通路管的外周表面上，从而有效地冷却旋转电机。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请文献2007-312569
专利文献2：日本专利申请文献2010-57261
专利文献3：日本专利申请文献2014-96876
专利文献4：日本专利申请文献2015-70655
专利文献5：日本专利申请文献2015-211543
发明内容
本发明要解决的任务
但是，在上述常规结构中，例如，在形成每个单元线圈的电线的端部部分(出口电线)通过母排连接的情形下，取决于制冷剂排出部分与线圈端部之间的距离(例如由于该母排的存在导致制冷剂排出部分与线圈端部之间的距离延长)，存在制冷剂没有到达线圈端部的风险。
鉴于此，本发明的特征在于提供一种旋转电机的定子的冷却结构，其能够可靠地冷却每个单元线圈的定子线圈端部。
用于解决任务的措施
根据用于解决上述任务的第一发明的旋转电机的定子的冷却结构是这样一种旋转电机的定子的冷却结构，其通过制冷剂进行定子线圈端部的冷却，其特征在于，所述冷却结构装备有油引导件，所述油引导件包括：
制冷剂通路，所述制冷剂通路布置成与所述定子线圈端部的轴向端部部分相对，所述制冷剂被引入到所述制冷剂通路中；以及
制冷剂排出部分，所述制冷剂排出部分从所述制冷剂通路朝向每个单元线圈的定子线圈端部突出并且将已经引入到所述制冷剂通路中的制冷剂从所述制冷剂排出部分的末端排出。
此外，在第一发明中，根据第二发明的旋转电机的定子的冷却结构的特征在于所述油引导件包括具有耐热性和耐油性的绝缘体。
此外，在第一或第二发明中，根据第三发明的旋转电机的定子的冷却结构的特征在于所述线圈由集中绕组形成。
此外，在第一至第三发明中的任一发明中，根据第四发明的旋转电机的定子的冷却结构的特征在于所述油引导件布置成在构成线圈的电线的端部部分所位于的一侧上与所述定子线圈端部相对。
此外，在第一至第四发明中的任一发明中，根据第五发明的旋转电机的定子的冷却结构的特征在于所述制冷剂通路是沿着所述定子线圈端部的布置形成为弧形形状的管。
此外，在第一至第五发明中的任一发明中，根据第六发明的旋转电机的定子的冷却结构的特征在于所述油引导件还包括另外的制冷剂排出部分，所述另外的制冷剂排出部分在枢转地支撑所述旋转电机的旋转轴的轴承上方，所述另外的制冷剂排出部分将所述制冷剂从所述制冷剂通路朝向与所述制冷剂排出部分相反的一侧排出。
本发明的有益效果
根据本发明的旋转电机的定子的冷却结构能够可靠地冷却每个单元线圈的定子线圈端部。
附图说明
图1是示意性地示出根据本发明的实施例的旋转电机的定子的冷却结构的局部剖视图；
图2是图1中所示的制冷剂供给本体的透视图；
图3A是图2中所示的直接耦接侧油引导件的前视图；
图3B是图2中所示的直接耦接侧油引导件的侧视图；
图4A是图2中所示的非直接耦接侧油引导件的前视图；
图4B是图2中所示的非直接耦接侧油引导件的侧视图；以及
图5是示出分离出来的图1的一部分的透视图。
具体实施方式
下面通过使用图1到图5解释根据本发明的一个实施例的旋转电机的定子的冷却结构。
如图1所示，在本实施例中，旋转电机装备有：旋转轴3，所述旋转轴通过轴承2被可旋转地支撑在壳体1中；转子(在附图中未示出)，所述转子固定至旋转轴3的外周部分；以及定子4，所述定子布置成经由空气空隙与转子的外周部分相对并且固定至壳体1。
壳体1被构成为包括大体圆筒形框架11以及安装在该框架11的敞开部分上的非直接耦接侧托架12和直接耦接侧托架13。
定子4装备有定子芯41和缠绕在定子芯41上的定子线圈。在下文中，该定子线圈42的从定子芯41朝向轴向两侧(非直接耦接侧和直接耦接侧)突出的部分被称为定子线圈端部42A、42B。
定子线圈42由集中绕组形成。形成每个单元线圈42a(参见图5)的电线的端部部分(出口电线)布置在非直接耦接侧上。在每个相位，出口电线通过母排43连接。
此外，如图1到图5所示，该旋转电机装备有制冷剂供给本体，用于将制冷剂(冷却油)供给至定子线圈端部42A、42B等。制冷剂供给本体被构成为包括沿着轴向方向延伸的制冷剂引入部分51和连接到制冷剂引入部分51的轴向方向两侧的油引导件52、53。
制冷剂引入部分51是中空圆筒形本体并且固定至例如框架11。在本实施例中，制冷剂引入通路51在截面视图中形成为卵形形状。该制冷剂引入部分51具有：流入部分511，用于引入从壳体1的外部供给的制冷剂；制冷剂供给端口512、513，它们分别连接到油引导件52、53；以及制冷剂供给喷嘴514，用于将制冷剂供给到定子芯41上。
油引导件52、53由具有耐热性和耐油性的绝缘体(例如树脂)制成并且例如分别固定到托架12、13。油引导件52、53均通过将两端敞开的管形成为大体弧形形状而制备，所述两端沿径向方向朝向外侧笔直延伸。下文中，油引导件52、53的弧形部分被称为弧形部分521、531，沿径向方向朝向外侧的笔直部分被成为笔直部分522、532。在本实施例中，弧形部分521、531和笔直部分522、532构成制冷剂通路。
这些油引导件52、53的弧形部分521、531分别布置成与定子线圈端部42A、42B的轴向端部部分相对。此外，油引导件52、53的笔直部分522、532的末端(敞开部分)分别连接到制冷剂引入部分51的制冷剂供给端口512、513。
油引导件52设有：弧形部分521的制冷剂排出部分523，该制冷剂排出部分形成在与每个单元线圈42a的定子线圈端部42A相对应的位置处；以及笔直部分522的制冷剂排出部分(另外的制冷剂排出部分)524，该制冷剂排出部分形成在与壳体1的内周表面相对的位置处。
在本实施例中，油引导件52的制冷剂排出部分523是从弧形部分521朝向定子线圈端部42A侧延伸的突出部分。即，制冷剂排出部分523被构成为从朝向定子线圈端部42A从弧形部分521延伸的突出部的末端喷射制冷剂。如图5所示，制冷剂排出部分523布置成使得其末端位于定子线圈端部42A侧，而非出口电线的末端和母排43的末端。
此外，油引导件52的制冷剂排出部分524是从笔直部分522朝向壳体1的内周表面侧延伸的突出部分。即，制冷剂排出部分524被构成为从朝向壳体1的内周表面从笔直部分522延伸的突出部的末端喷射制冷剂。
此外，油引导件53设有：弧形部分531的制冷剂排出部分533，该制冷剂排出部分形成在与每个单元线圈42a的定子线圈端部42B相对应的位置处；以及笔直部分532的制冷剂排出部分(另外的制冷剂排出部分)534，该制冷剂排出部分形成在与壳体1的内周表面相对的位置处。
在本实施例中，油引导件53的制冷剂排出部分533是形成在弧形部分531中的敞开孔并且被构成为从弧形部分531朝向定子线圈端部42B直接喷射制冷剂。
此外，油引导件53的制冷剂排出部分534被形成为从笔直部分532朝向壳体1的内周表面侧突出。即，制冷剂排出部分534被构成为从朝向壳体1的内周表面从笔直部分532延伸的突出部的末端喷射制冷剂。
借助于结构如上所述的、根据本实施例的旋转电机的定子冷却结构，可以将制冷剂从油引导件52、53的制冷剂排出部分523、533可靠地供给到每个单元线圈42a的定子线圈端部42A、42B。因此，可以沿圆周方向均匀地冷却定子线圈端部42A、42B。
特别地，即使在不能将油引导件52的弧形部分521定位成靠近上面布置母排等的非直接耦接侧定子线圈端部42A的情形下，制冷剂排出部分523也形成为朝向定子线圈端部42A延伸的突出部分。这样，制冷剂能够到达每个单元线圈42a的定子线圈端部42A。因此，可以可靠地冷却定子线圈端部42A。
此外，制冷剂排出部分524、534形成在油引导件52、53的笔直部分522、532的与壳体1的内周表面相对应的位置处，以朝向壳体1的内周表面供给制冷剂。这样，也可以进行轴承2的冷却和润滑。
此外，由于油引导件52由绝缘体形成，可以将油引导件52的制冷剂排出部分523延伸到定子线圈端部52A附近。这样，可以将制冷剂可靠地供给到定子线圈端部42A。
本发明不限于上述实施例，而是，可以在不偏离本发明的主旨的情况下进行各种变型。
例如，在上述实施例中，示出了这样一种示例，其中油引导件53的布置成与直接耦接侧定子线圈端部42B相对的制冷剂排出部分533是形成于弧形部分531中的敞开孔。但是，制冷剂排出部分533也可以形成为从弧形部分531朝向定子线圈端部42B一侧突出。
此外，在上述实施例中，示出了这样一种示例，其中油引导件52、53均形成为一件式。但是，只要制冷剂能够从朝向壳体1的内周表面从弧形部分521延伸的突出部分的末端喷射，例如，弧形部分523、531也可以通过下部部分分割成半圆形。
此外，可以根据需要改变制冷剂排出部分523的长度。
此外，在上述实施例中，示出了这样一种示例，其中制冷剂引入部分51安装在壳体1的内侧上。但是，制冷剂引入部分51也可以嵌入在框架11的内部中或者也可以直接形成在框架11中。
此外，在上述实施例中，示出了这样一种示例，其中油引导件52、53的两端连接到制冷剂供给端口512、513。但是，可选地，也可以将弧形部分521、531形成为闭合形状(环形形状)并且将制冷剂供给连通部分连接到该环形形状部分。
此外，在上述实施例中，示出了这样一种示例，其中相对于每个单元线圈42a的定子线圈端部42A、42B设置一个制冷剂排出部分523、533。但是，也可以相对于每个单元线圈42a的定子线圈端部42A、42B设置多个制冷剂排出部分。
附图标记说明
1：壳体
2：轴承
3：旋转轴
4：定子
11：框架
12：非直接耦接侧托架
13：直接耦接侧托架
41：定子芯
42：定子芯
42a：单元线圈
42A、42B：定子线圈端部
43：母排
51：制冷剂引入部分
52、53：油引导件
511：流入部分
512、513：制冷剂供给端口
514：制冷剂供给喷嘴
521、531：弧形部分
522、532：笔直部分
523、524、533、534：制冷剂排出部分

Claims (6)

1.一种旋转电机的定子的冷却结构，所述冷却结构通过制冷剂进行定子线圈端部的冷却，其特征在于，所述冷却结构装备有油引导件，所述油引导件包括：
制冷剂通路，所述制冷剂通路布置成与所述定子线圈端部的轴向端部部分相对，所述制冷剂被引入到所述制冷剂通路中；以及
制冷剂排出部分，所述制冷剂排出部分从所述制冷剂通路朝向每个单元线圈的定子线圈端部突出并且将已经引入到所述制冷剂通路中的制冷剂从所述制冷剂排出部分的末端排出。
2.根据权利要求1所述的旋转电机的定子的冷却结构，其特征在于，所述油引导件包括具有耐热性和耐油性的绝缘体。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的旋转电机的定子的冷却结构，其特征在于，所述线圈由集中绕组形成。
4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的旋转电机的定子的冷却结构，其特征在于，所述油引导件布置成在构成线圈的电线的端部部分所位于的一侧上与所述定子线圈端部相对。
5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的旋转电机的定子的冷却结构，其特征在于，所述制冷剂通路是沿着所述定子线圈端部的布置形成为弧形形状的管。
6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的旋转电机的定子的冷却结构，其特征在于，所述油引导件还包括另外的制冷剂排出部分，所述另外的制冷剂排出部分在枢转地支撑所述旋转电机的旋转轴的轴承上方，所述另外的制冷剂排出部分将所述制冷剂从所述制冷剂通路朝向与所述制冷剂排出部分相反的一侧排出。
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