CN111384797A - 定子及电动机 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种定子及电动机。定子包括卷绕有线圈的圆环状的定子铁芯。定子铁芯通过使多个磁性体板隔着多孔质体层叠而构成。

Description

定子及电动机

技术领域

本公开涉及将线圈卷绕于定子铁芯而构成的定子及使用该定子的电动机。

背景技术

在车辆的驱动用电动机等大输出的电动机中，发热较大。因此，通常利用油(例如ATF：Automatic Transmission Fluid，自动变速器用油)等制冷剂对转子、定子进行冷却。并且，为了有效地进行基于制冷剂的冷却，提出了各种方案，在专利文献1中，提出了如下方案：在定子与壳体之间配置多孔质体，并向该处供给制冷剂，促进定子的冷却。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-50105号公报

在此，在专利文献1中，通过使定子铁芯的外周侧与制冷剂接触而对定子进行冷却。另一方面，定子由于线圈的发热而温度上升。因此，期望的是，更有效地冷却位于定子铁芯的内周侧的线圈。

发明内容

本公开是将线圈卷绕于定子铁芯而构成的圆环状的定子，其中，所述定子铁芯通过使多个磁性体板隔着多孔质体层叠而构成。

可以是，定子铁芯包括：圆环状的轭部；以及齿，所述齿从轭部向半径方向内方延伸并供线圈卷绕，轭部及齿这两者通过使多个磁性体板隔着多孔质体层叠而构成。

可以是，所述磁性体板与多孔质体为同一形状。

另外，本公开是包括转子和圆环状的定子的电动机，所述圆环状的定子是将线圈卷绕于定子铁芯而构成的，所述转子隔开预定间隙地配置于所述定子的内侧，且在靠近周缘的位置具有多个永久磁铁部，其中，所述定子铁芯通过使多个磁性体板隔着多孔质体层叠而构成，供给到所述转子的内侧的制冷剂通过所述多孔质体而从所述转子的外周排出。

可以是，所述永久磁铁部具有与磁铁主体相接地设置的多孔质体，供给到所述转子的内侧的制冷剂通过所述多孔质体而从所述转子的外周排出。

根据本公开，在定子铁芯中，多孔质体夹在磁性体板间。因此，能够经由多孔质体向线圈供给制冷剂，能够利用制冷剂对定子进行有效的冷却。

附图说明

图1是示出电动机的概略结构的图。

图2是定子铁芯的立体图，还示出了分段线圈的插入方向。

图3是示出线圈卷绕于定子铁芯的状态的图。

图4是通过定子铁芯的中心轴的面处的剖视图。

图5是示出电动机的概略结构(另一实施方式)的图。

图6是从轴向观察转子的图。

图7A是示出永久磁铁部的长边方向的正面的图，图7B是图7A的A-A剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图来说明本公开的实施方式。此外，本公开并不限定于在此记载的实施方式。

电动机的结构

图1是示出电动机10的概略结构的图。像这样，电动机10在壳体60内具备转子12和定子20。

转子12具有固定于转子轴14的转子铁芯16，该转子轴14经由轴承(未图示)等被支承为能够相对于壳体60旋转。转子铁芯16为圆筒状，在靠近外周的位置配设有沿轴向延伸的多个永久磁铁部18。

定子20为圆环状，以内周侧与转子12的外周相对的方式保持于壳体60。另外，定子20具有定子铁芯22和线圈24，该线圈24卷绕在设置于定子铁芯22的内周侧的齿上。在图1中，线圈24仅被示出从定子铁芯22沿轴向突出的线圈端部。

向定子20的线圈24供给交流的驱动电流，通过利用该驱动电流在线圈24中产生的电磁力，使转子12相对于定子20旋转。

在本实施方式中，具有冷却装置30，该冷却装置30使制冷剂(油)在转子12、定子20循环并对它们进行冷却。即，积存在壳体60内的底部的制冷剂在根据需要进行了冷却之后，利用泵32向转子12和定子20供给。在转子轴14的内部设置有沿轴向延伸的流路34，在该流路34经由沿半径方向延伸的流路36连接有流路38，该流路38在转子铁芯16内沿轴向延伸，且两端敞开。因此，通过利用泵32向流路34供给制冷剂，制冷剂在转子铁芯16内流动之后，从转子铁芯16流出并返回到壳体60内的底部。

此外，在该例中，使制冷剂从转子铁芯16的轴向上的流路38流出，但并不限定于此，也可以设置到达转子铁芯16的周面的半径方向上的流路，并使制冷剂从该流路朝向定子20流出。由此，能够从内侧向定子20供给制冷剂，还能够将制冷剂供给到定子20。

另外，在定子铁芯22的上方设置有冷却管40，该冷却管40在下侧具有多个喷出口。因此，通过利用泵32向冷却管40供给制冷剂，制冷剂落到定子铁芯22及线圈24上，并返回到壳体60内的底部。

像这样，利用冷却装置30对转子12、定子20进行冷却。

定子铁芯的结构

图2是定子铁芯22的立体图。定子铁芯22具有圆环状的轭部26和从轭部26向半径方向内方突出的多个齿28。并且，在将U字型的分段线圈24a的一对腿分别插入到形成于齿28间的插槽中之后，将从定子铁芯22突出的前端弯折，并使其与另一分段线圈24a连接，由此形成线圈24。此外，轭部26在三处向半径方向外侧膨胀，在此处形成有螺栓紧固用的孔22a。

图3是示出线圈24卷绕于定子铁芯22的状态的图。将分段线圈24a的两腿分别插入到定子铁芯22的两个插槽中，使分段线圈24a的前端与另一分段线圈24a的前端连接，由此形成三相线圈24。

图4是通过定子铁芯22的中心轴的面处的剖视图。像这样，定子铁芯22通过使磁性体板50隔着多孔质体52层叠而构成。即，与圆环状的磁性体板50同样地交替地层叠圆环状的多孔质体52而成为中空圆筒状。在该实施方式中，磁性体板50及多孔质体52为同一形状，通过层叠磁性体板50及多孔质体52而构成轭部26及齿28这两者。在图4中，上部及下部为截面，在中间部，能够从内侧看到齿28的前端。此外，为了使定子铁芯22的强度充分且不缩窄插槽，能够使多孔质体52为与磁性体板50相同的形状，但也可以在多孔质体52设置适当数量的孔，使制冷剂的流通变得容易。

在此，作为磁性体板50，能够利用在通常的定子铁芯中使用的在表面形成有绝缘覆膜的电磁钢板等。多孔质体52采用具有连续气孔的结构，以便制冷剂能够在内部流通。多孔质体52能够采用多孔质合成树脂、多孔质陶瓷、多孔质玻璃、多孔质金属等各种材料。作为多孔质金属，市售有各种材料，能够适当选择并使用。特别是，如果使用片状的材料作为多孔质金属，则其加工容易。

在使用绝缘材料作为多孔质体52的情况下，能够省略磁性体板50的绝缘包覆。在使用金属作为多孔质体52的情况下，例如能够采用铝等。如果在磁性体板50上预先形成有绝缘覆膜，则即使将多孔质体52作为导电材料，也不需要在其表面形成绝缘覆膜，但也可以设置绝缘覆膜。

而且，通过使用铁、铁合金等作为金属，还能够使多孔质体52成为磁性体，在该情况下，能够将多孔质体52作为磁极的一部分进行利用。

在利用这样的定子铁芯22的定子20中，例如在从上方喷射制冷剂时，该制冷剂通过多孔质体52的孔而到达插槽内。因此，作为发热源的线圈24与制冷剂直接接触而进行热交换。因此，能够利用制冷剂有效地冷却定子20。另外，制冷剂不仅会在多孔质体52的内部流动，而且还会与同多孔质体52的两面相接的磁性体板50的表面接触。因此，能够有效地冷却定子20的整体。此外，如上所述，在构成为从转子12的外周面放出制冷剂时，放出的制冷剂还会向定子20的多孔质体52的内周侧供给。因此，从转子12放出的制冷剂进入到定子20的多孔质体52内，也能够对定子20进行有效的冷却。

另一结构例

对在转子12中变更制冷剂的流路而得到的另一实施方式进行说明。图5是示出电动机的概略结构的图，图6是从轴向观察转子12的图。像这样，在转子轴14内设置有沿轴向延伸的流路34，从此处朝向半径方向外侧设置有多个流路36。该流路36从转子轴14内延伸到转子铁芯16内，并与在转子铁芯16内沿轴向延伸的流路38连接。

在流路38还连接有向半径方向外周侧延伸的多个流路70。该流路70与在流路38中沿轴向延伸的多个磁铁孔72连接。并且，在磁铁孔72连接有多个流路74，该多个流路74在半径方向上延伸到外周端且在外周开口。因此，来自流路38的制冷剂通过流路70、磁铁孔72、流路74而从转子铁芯16沿半径方向喷出，并被吹附到相对的定子20的内周侧。此外，虽然在磁铁孔72内分别插入有永久磁铁部18，但该永久磁铁部18具有多孔质体，制冷剂能够通过。在此，在该例中，流路38的轴向两端部封闭，制冷剂在磁铁孔72中流动，但也可以使流路38的两端开口，以便适当地维持各流路的流量。

图7A是示出永久磁铁部18的长边方向的正面的图，图7B是图7A的A-A剖视图。在该例中，永久磁铁部18由磁铁主体80和多孔质部82构成。即，以覆盖(围绕)四棱柱状的永久磁铁部18的四个侧面的方式设置有多孔质部82。因此，多孔质部82位于磁铁孔72的内侧面与永久磁铁部18的外侧面之间。能够使该多孔质部82与上述多孔质体52为同样的材质。

在此，如图6所示，磁铁孔72形成为比插入到该磁铁孔72中的永久磁铁部18稍大。特别是，在周向的两端部存在沿轴向延伸的空隙。既可以在该空隙中装入粘接剂(耐高温的环氧类粘接剂等)等，也可以将此处设为保持空隙不变。在设为保持空隙不变的情况下，可以通过在轴向的端部将构成转子铁芯16的多块磁性体板(例如电磁钢板)铆接，从而设置止动部，以不使永久磁铁部18脱离。

根据这样的结构，多孔质部82夹在磁铁主体80与磁铁孔72之间。从流路70供给的制冷剂通过多孔质部82，经由流路74向外侧排出。

在转子12中，永久磁铁部18的发热较大。根据本实施方式，经由多孔质部82使制冷剂与磁铁主体80直接接触。因此，能够利用制冷剂有效地冷却转子12。

并且，在本实施方式中，从流路74放出的制冷剂被吹附到定子20的内周侧。因此，直接向线圈24的内周侧供给。而且，如上所述，定子铁芯22具有多孔质体52。因此，与齿28的内周侧相碰的制冷剂的一部分能够到达多孔质体52的内部。因此，能够利用从转子12的流路74放出的制冷剂有效地冷却定子20。

Claims (8)

1.一种定子，所述定子包括卷绕有线圈的圆环状的定子铁芯，其中，

所述定子铁芯通过使多个磁性体板隔着多孔质体层叠而构成。

2.根据权利要求1所述的定子，其中，

所述定子铁芯包括：

圆环状的轭部；以及

齿，所述齿从所述轭部向半径方向内方延伸并供所述线圈卷绕，

所述轭部及所述齿这两者通过使多个所述磁性体板隔着所述多孔质体层叠而构成。

3.根据权利要求1或2所述的定子，其中，

所述多个磁性体板与所述多孔质体为同一形状。

4.一种电动机，其包括定子和转子，所述定子包括卷绕有线圈的圆环状的定子铁芯，所述转子隔开预定间隙地配置于所述定子的内侧，且在靠近周缘的位置具有多个永久磁铁部，其中，

所述定子铁芯通过使多个磁性体板隔着多孔质体层叠而构成，

供给到所述转子的内侧的制冷剂从所述转子的外周排出，并向所述定子铁芯的所述多孔质体的内侧供给。

5.根据权利要求4所述的电动机，其中，

所述永久磁铁部具有磁铁主体和与所述磁铁主体相接地设置的多孔质部，供给到所述转子的内侧的所述制冷剂通过所述多孔质部而从所述转子的外周排出。

6.根据权利要求4所述的电动机，其中，

所述定子铁芯包括：

圆环状的轭部；以及

齿，所述齿从所述轭部向半径方向内方延伸并供所述线圈卷绕，

所述轭部及所述齿这两者通过使多个所述磁性体板隔着所述多孔质体层叠而构成。

7.根据权利要求5所述的电动机，其中，

所述定子铁芯包括：

圆环状的轭部；以及

齿，所述齿从所述轭部向半径方向内方延伸并供所述线圈卷绕，

所述轭部及所述齿这两者通过使多个所述磁性体板隔着所述多孔质体层叠而构成。

8.根据权利要求4～7中任一项所述的电动机，其中，

所述多个磁性体板与所述多孔质体为同一形状。

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