CN113691060A - 旋转电机 - Google Patents
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Abstract
提供不产生NV而能够抑制轴承的烧伤的旋转电机。旋转电机具备:旋转轴,其以沿着水平方向的轴线为中心进行旋转;轴承,其将旋转轴支承为能够旋转并且能够供从位于轴线的轴向的一方的上游部供给的冷却介质朝向位于轴向的另一方的下游部流通;保持部,其保持轴承;空间部,其设置于比保持部的外周部靠外侧的位置,且与下游部连续并且能够供冷却介质流通;冷却介质承接部,其设置于比轴承的下游部靠轴向的另一方的位置,限制在轴承流通后的冷却介质从空间部的流出量;冷却介质引导部,其设置于空间部,在轴向上从冷却介质承接部朝向轴承的上游部引导冷却介质;冷却介质供给部,其将由冷却介质引导部进行了引导的冷却介质向轴承的上游部供给。
Description
技术领域
本发明涉及旋转电机。
背景技术
以往,已知有利用滚动轴承来支承转子的旋转电机等的结构。在上述的旋转电机等中,提出了各种为了防止轴承的烧伤而将适当量的冷却介质向轴承供给的技术。
例如在专利文献1(日本特开2019-218947号公报)中,公开了如下真空泵的结构,该真空泵具备:轴承,其支承转子的旋转轴;贮藏部,其贮藏向轴承供给的冷却介质;微小流量泵,其将冷却介质向轴承与贮藏部之间的循环路径中的旋转轴侧的循环路径呈液滴状放出;以及毛细管构造的流路,其通过毛细管力使贮藏部的冷却介质移动到微小流量泵。根据专利文献1所记载的技术,从贮藏部通过毛细管构造的流路而移动到微小流量泵的冷却介质由微小流量泵向旋转轴侧的构件呈液滴状放出。冷却介质在旋转轴侧的构件的表面上传递而移动到轴承。由此,能够稳定地执行向轴承进行的冷却介质供给。
发明内容
发明要解决的课题
然而,在专利文献1所记载的技术中,利用表面张力来向轴承供给冷却介质,因此能够向轴承供给的冷却介质量受限。因此,当冷却介质不足时,冷却介质因离心力而向轴承的外周部集中,有可能发生由于冷却介质不分布于轴承的内周部而引起的轴承的烧伤。
此外,以往,已知有旋转电机的旋转轴沿着水平方向配置的水平放置的旋转电机的结构。在这样的水平放置的旋转电机中,为了防止轴承的烧伤而考虑增加冷却介质量。然而,在增加了冷却介质的情况下,虽然冷却介质会分布于轴承的内周部,但有可能在冷却介质流路上位于比轴承靠下游处的转子与定子之间的气隙中进入有冷却介质的一部分,产生NV(noise vibration)。
于是,本发明的目的在于提供能够不产生NV而抑制轴承的烧伤的旋转电机。
用于解决课题的方案
本发明的旋转电机具有以下的结构。
(1)本发明的一方案的旋转电机具备:旋转轴,其以沿着水平方向的轴线为中心进行旋转;轴承,其安装于所述旋转轴的外周部,且将所述旋转轴支承为能够旋转,并且能够供从位于所述轴线的轴向上的一方的上游部供给的冷却介质朝向位于所述轴向的另一方的下游部流通;保持部,其保持所述轴承;空间部,其在所述旋转轴的径向上设置于比所述保持部的外周部靠外侧的位置,并与所述下游部连续并且能够供所述冷却介质流通;冷却介质承接部,其设置于比所述轴承的所述下游部靠所述轴向的另一方的位置,用于限制在所述轴承流通后的所述冷却介质从所述空间部流出的流出量;冷却介质引导部,其设置于所述空间部,用于在所述轴向上从所述冷却介质承接部朝向所述轴承的所述上游部引导所述冷却介质;以及冷却介质供给部,其将由所述冷却介质引导部进行了引导的所述冷却介质向所述轴承的所述上游部供给。
(2)在(1)的方案的旋转电机的基础上,也可以是,所述保持部的外周面是利用所述旋转轴旋转时的离心力将所述冷却介质朝向所述轴承的所述上游部引导的冷却介质诱导面。
(3)在(1)或(2)的方案的旋转电机的基础上,也可以是,所述空间部形成为使所述冷却介质能够从所述冷却介质承接部朝向所述轴承的所述上游部流通,并且从所述轴向观察时,形成为以所述轴线为中心的环状。
(4)在(1)至(3)中任一方案的旋转电机的基础上,也可以是,在所述空间部设置有随着从所述旋转轴的旋转方向的上游侧趋向下游侧而从所述轴向上的所述轴承的所述下游部侧向所述上游部侧倾斜的诱导部,所述诱导部是朝向所述径向的内侧突出的凸部及向所述径向的外侧凹陷的凹部中的任一方。
(5)在(1)至(4)中任一方案的旋转电机的基础上,也可以是,所述冷却介质引导部在比所述保持部靠上方的位置与所述旋转轴的周向交叉设置。
(6)在(1)至(5)中任一方案的旋转电机的基础上,也可以是,所述旋转电机具备:转子铁心,其安装于所述旋转轴的外周部;定子,其具有与所述转子铁心的外周部隔开间隙而配置的定子铁心及装配于所述定子铁心的导电构件;以及覆盖构件,其覆盖所述导电构件的比所述定子铁心向所述轴向的外侧突出的搭接部,并且从所述轴向观察时形成为以所述轴线为中心的环状,在所述覆盖构件的内周面与所述保持部的外周面之间设置所述空间部。
(7)在(6)的方案的旋转电机的基础上,也可以是,所述冷却介质承接部从所述覆盖构件的所述内周面朝向所述径向的内侧伸出。
(8)在(6)或(7)的方案的旋转电机的基础上,也可以是,所述覆盖构件的所述内周面以随着从所述轴向上的所述轴承的所述下游部侧趋向所述上游部侧而内径变大的方式倾斜。
发明效果
根据(1)的方案,在水平配置的旋转电机中,在保持轴承的保持部的外周部,形成有与轴承的下游部连续且能够供冷却介质流通的空间部。在空间部设置有从冷却介质承接部朝向轴承的上游部引导冷却介质的冷却介质引导部。由此,在轴承流通并从轴承朝向下游部排出的冷却介质借助冷却介质引导部而在空间部内循环,通过冷却介质供给部并再次向轴承的上游部供给。通过像这样再利用冷却介质的一部分,能够将向轴承供给的冷却介质量始终确保得多。因而,能够稳定地供给冷却介质,抑制轴承的烧伤。
冷却介质承接部设置于比轴承的下游部靠轴向的另一方的位置,用于限制在轴承流通后的冷却介质从空间部向外部流出的量。由此,能够抑制从轴承的下游部排出的冷却介质进入转子与定子之间的气隙。因而,能够在抑制冷却介质进入气隙所引起的NV的产生的同时,使向轴承供给的冷却介质量增加。
因此,能够提供不产生NV而能够抑制轴承的烧伤的旋转电机。
根据(2)的方案,保持部的外周面是利用离心力而将冷却介质朝向轴承的上游部引导的冷却介质诱导面,在冷却介质诱导面传递而移动到轴承的上游部的冷却介质在轴承内从上游部朝向下游部流通,由此冷却及润滑轴承。由此,能够向轴承始终供给多的冷却介质,因此能够抑制轴承的烧伤。能够将保持轴承的保持部的外周面作为冷却介质诱导面利用,因此无需为了将冷却介质向轴承的上游部诱导而追加新的部件。因而,能够在抑制部件个数的增加的同时,利用离心力将冷却介质高效地向轴承供给。
根据(3)的方案,空间部形成为以轴线为中心的环状,空间部内能够供冷却介质流通。由此,冷却介质利用在轴承流通时得到的离心力而在空间部内沿着环状的周向移动。沿着周向移动的冷却介质到达冷却介质供给部之后,向轴承的上游部供给。由此,冷却介质冷却及润滑轴承。因而,能够有效利用冷却介质的离心力而从冷却介质承接部向轴承的上游部稳定供给冷却介质,有效地抑制轴承的烧伤。
根据(4)的方案,设置于空间部的诱导部随着从旋转轴的旋转方向的上游侧趋向下游侧而从轴向上的轴承的下游部侧向上游部侧倾斜。因此,从轴承排出的冷却介质利用离心力而在空间部内沿着旋转轴的旋转方向在周向上移动时,沿着诱导部从轴向上的轴承的下游部侧向上游部侧移动。因而,能够将冷却介质更高效地向轴承的上游部供给。诱导部为凸部或凹部。由此,能够通过简单的结构而设置诱导部,能够将冷却介质有效地向轴承供给。
根据(5)的方案,冷却介质引导部设置于比保持部靠上方的位置。在保持部的上部,冷却介质的离心力最小。冷却介质引导部设置为与周向交叉。因此,因离心力而在空间部内沿着周向移动来的冷却介质在保持部的上部以势头减弱了的状态到达冷却介质引导部。到达冷却介质引导部的冷却介质被冷却介质引导部限制沿着周向的移动而被向轴承的上游部引导。由此,与在冷却介质的势头强的状态下到达冷却介质引导部的情况相比,能够抑制冷却介质的飞散,能够将冷却介质更高效地向轴承的上游部供给。
根据(6)的方案,设置有对导电构件的搭接部进行覆盖的圆环状的覆盖构件。由此,搭接部的周围被覆盖构件覆盖。因而,例如通过向覆盖构件与搭接部之间供给冷却介质,能够向搭接部的整体供给冷却介质,有效地冷却搭接部。
在覆盖构件的内周面与保持部的外周面之间设置有空间部。由此,能够不追加新的构件而形成空间部。因而,能够在抑制部件个数的增加的同时将冷却介质稳定地向轴承供给。
根据(7)的方案,冷却介质承接部从覆盖构件的内周面朝向径向的内侧伸出。这样,覆盖构件与冷却介质承接部一体形成,因此无需为了设置冷却介质承接部而追加新的部件。因而,能够在抑制部件个数的增加的同时,将冷却介质稳定地向轴承供给。
根据(8)的方案,覆盖构件的内周面以随着从轴向上的轴承的下游部侧趋向上游部侧而内径变大的方式倾斜。由此,从轴承排出的冷却介质因离心力而在覆盖构件的内周面传递并沿着周向移动,并且沿着倾斜的内周面从轴向上的轴承的下游部侧向上游部侧移动。因而,能够将冷却介质更高效地向轴承的上游部供给。
附图说明
图1是第一实施方式的旋转电机的剖视图。
图2是第一实施方式的覆盖构件的剖视图。
图3是第二实施方式的覆盖构件的剖视图。
图4是第三实施方式的覆盖构件的剖视图。
图5是第四实施方式的覆盖构件的剖视图。
图6是第五实施方式的覆盖构件的剖视图。
附图标记说明:
1 旋转电机
4 定子
5、205、305、405、505 覆盖构件
14 冷却介质承接部
16 冷却介质引导部
17、517 冷却介质供给部
23 保持部
31 旋转轴
32 转子铁心
37 上游部
38 下游部
41 定子铁心
42 导电构件
46 搭接部
50 空间部
51、251 冷却介质诱导面
352、452 诱导部
C 轴线。
具体实施方式
以下,参照附图来说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
(旋转电机)
图1是第一实施方式的旋转电机1的剖视图。
旋转电机1是搭载于例如混合动力机动车、电力机动车等车辆的行驶用马达。但是,本发明的结构不限于行驶用马达,能够也用作发电用马达、其他用途的马达、车辆用以外的旋转电机1(包括发电机)。本实施方式的旋转电机1的旋转轴31与水平方向大致平行地配置。在以下的说明中,有时将旋转电机1中的沿着旋转轴31的轴线C的方向仅称作轴向,将与轴线C正交的方向称作径向,将绕轴线C的方向称作周向。旋转轴31的轴线C沿着水平方向设置。
旋转电机1具备外壳2、转子3、定子4及覆盖构件5。
(外壳)
外壳2具备外壳主体21和侧罩22。
外壳主体21形成为朝向轴向的一方开口的箱状。外壳主体21收容着转子3、定子4及覆盖构件5。
侧罩22覆盖外壳主体21的开口。侧罩22使用例如螺栓等紧固构件而固定于外壳主体21。侧罩22的一部分朝向外壳2的内部而沿着轴向突出。该突出的部分成为用于保持后述的轴承33的保持部23。保持部23从轴向观察时形成为以轴线C为中心的圆环状。
在这样形成的外壳2的内部收容有冷却介质。上述的转子3及定子4在外壳2的内部以一部分浸渍于冷却介质的状态配置。需要说明的是,作为冷却介质,适宜使用作为用于传动装置的润滑、动力传递等的工作油的ATF(Automatic Transmission Fluid)等。
(转子)
转子3构成为能够绕轴线C旋转。转子3具备旋转轴31和转子铁心32。
旋转轴31形成为以轴线C为中心的圆柱状。旋转轴31构成为相对于外壳2能够旋转。
转子铁心32设置于旋转轴31的外周部。转子铁心32形成为环状。转子铁心32构成为能够绕轴线C而与旋转轴31一体旋转。在转子铁心32的外周部配置有未图示的永久磁铁。永久磁铁例如是稀土类磁铁。作为稀土类磁铁,可举出例如钕磁铁、钐钴磁铁、镨磁铁等。永久磁铁例如在转子铁心32的内部沿着轴向延伸。永久磁铁在周向上隔开间隔而形成有多个。需要说明的是,永久磁铁例如也可以配置于转子铁心32的外周面。
这样形成的转子由安装于旋转轴31的外周部的轴承33支承为相对于外壳2能够旋转。轴承33是具有内圈34、外圈35及滚动体36而构成的滚动轴承33。轴承33在比转子铁心32的轴向上的两端部靠轴向的外侧设置有一对。一对轴承33为相同的结构。因此,在以下的说明中,有时详细说明相对于转子铁心32设置于轴向的侧罩22侧的轴承33,省略设置于与轴向的侧罩22相反一侧的轴承33的说明。
轴承33的内圈34被旋转轴31的外周部插入而被固定。轴承33的外圈35固定于在外壳2的侧罩22形成的保持部23的内周部(也参照图2)。因而,旋转轴31经由轴承33而相对于外壳2以能够旋转的方式被支承。在轴承33的内部,冷却介质能够从位于轴向的外侧(侧罩22侧)的上游部37朝向位于比上游部37靠轴向的内侧(转子铁心32侧)的位置的下游部38流通。在本实施方式中,上游部37设置于轴承33的位于轴向外侧的端面中的与轴承33的上部对应的位置。轴承33的位于轴向内侧的端面整体成为下游部38。因而,在轴承33内流通的冷却介质至少从上游部37沿着轴向移动到下游部38,冷却介质的一部分从轴承33的上部朝向下部而在轴承33内沿着周向移动。
(定子)
定子4相对于转子3在径向的外侧隔开间隔而配置。定子4与转子3之间成为气隙G。定子4形成为环状。定子4的外周部固定于壳体的内壁面。定子4具备定子铁心41和导电构件42。
定子铁心41是将多个钢板沿着轴向层叠而形成的层叠铁心。定子铁心41形成为以轴线C为中心的环状。定子铁心41具有未图示的齿及插槽。齿从定子铁心41的内周部朝向径向的内侧而突出。齿沿着轴向延伸。齿在周向上隔开间隔而设置有多个。插槽设置于在周向上相邻的齿彼此之间。
导电构件42插入到各插槽中。导电构件42例如是通过将多个绕组卷绕于齿而形成的线圈。在导电构件42与定子铁心41之间设置有未图示的绝缘纸。导电构件42在借助绝缘纸而与定子铁心41绝缘的状态下装配于定子铁心41。导电构件42具有插入于定子铁心41并沿着轴向延伸的贯穿部45和从定子铁心41向轴向的两侧突出的搭接部46。
(覆盖构件)
图2是第一实施方式的覆盖构件5的剖视图。
覆盖构件5相对于定子铁心41(参照图1)而在轴向的两侧设置有一对。一对覆盖构件5成为相同的结构。在以下的说明中,有时详细说明设置于侧罩22侧的覆盖构件5并省略关于设置于与侧罩22相反一侧的覆盖构件5的说明。
如图1所示,覆盖构件5覆盖导电构件42的搭接部46。覆盖构件5通过粘接而固定于定子铁心41。如图2所示,覆盖构件5从轴向观察时形成为以轴线C为中心的圆环状。覆盖构件5具有导电构件冷却部6和轴承冷却部7。
如图1及图2所示,导电构件冷却部6设置为包围导电构件42的搭接部46的周围。导电构件冷却部6具有对导电构件42的搭接部46进行冷却的功能。导电构件冷却部6形成为圆环状。具体而言,导电构件冷却部6具有外壁11、内壁12、端壁13。
外壁11设置于与搭接部46的外周部对应的位置。外壁11形成为以轴线C为中心的圆环状。
内壁12设置于与搭接部46的内周部对应的位置。内壁12在比外壁11靠径向的内侧的位置形成为与外壁11同轴的圆环状。在比内壁12靠径向的内侧的位置配置有轴承33及保持部23。轴承33及保持部23在径向上与内壁12隔开间隔而配置。内壁12沿轴向的宽度比轴承33沿轴向的宽度大。在本实施方式中,内壁12沿轴向的宽度尺寸成为轴承33沿轴向的宽度尺寸的3至4倍程度。在轴向上,轴承33设置于比内壁12的轴向的两端部靠内侧的位置。
端壁13将外壁11及内壁12中的轴向的外侧的端部彼此连接。借助外壁11、内壁12及端壁13,导电构件冷却部6从径向观察时形成为朝向轴向的转子铁心32侧开口的截面U字状。在外壁11、内壁12及端壁13与导电构件42的搭接部46之间,设置有能够供冷却介质流通的间隙10。
在旋转电机1被水平配置了的状态下,在导电构件冷却部6的下部设置有未图示的连通孔。连通孔将导电构件冷却部6贯通。连通孔将导电构件冷却部6与搭接部46之间的间隙10和覆盖构件5的外部连通。冷却介质通过连通孔而向间隙10内供给,对搭接部46进行冷却。
如图2所示,轴承冷却部7设置于比导电构件冷却部6靠径向的内侧的位置。轴承冷却部7具有对将旋转轴31(参照图1)支承为能够旋转的轴承33进行冷却的功能。具体而言,轴承冷却部7具有冷却介质承接部14、伸出壁部15、冷却介质引导部16、冷却介质供给部17、冷却介质诱导面51。
冷却介质承接部14从导电构件冷却部6的内壁12朝向径向的内侧伸出。换言之,冷却介质承接部14在径向上从导电构件冷却部6的内壁12朝向轴承33侧延伸。冷却介质承接部14与导电构件冷却部6的内壁12一体形成。冷却介质承接部14形成为沿着周向连续的圆环状。在本实施方式中,冷却介质承接部14中的位于径向的内侧的前端部在径向上延伸到与保持部23的外周部对应的位置。在轴向上,冷却介质承接部14设置于比轴承33的下游部38靠轴向的内侧的位置。具体而言,冷却介质承接部14与轴承33的轴向内侧的端面相比向轴向的内侧分离开设置。冷却介质承接部14限制从上游部37朝向下游部38而在轴承33内流通了的冷却介质向覆盖构件5的外部的流出量。
伸出壁部15设置于比冷却介质承接部14靠轴向的外侧的位置。具体而言,伸出壁部15与轴承33的轴向外侧的端面相比向轴向的外侧分离开设置。伸出壁部15从导电构件冷却部6的内壁12朝向径向的内侧伸出。换言之,伸出壁部15在径向上从导电构件冷却部6的内壁12朝向轴承33侧延伸。伸出壁部15与导电构件冷却部6的内壁12一体形成。伸出壁部15形成为沿着周向连续的圆环状。伸出壁部15中的位于径向的内侧的前端部在径向上延伸到与冷却介质承接部14的前端部相同的位置。伸出壁部15的前端部与保持部23的外周面接触。
在比保持部23的外周部靠径向的外侧的位置,形成有由上述的导电构件冷却部6的内壁12、保持部23的外周面、冷却介质承接部14及伸出壁部15包围的空间部50。空间部50从轴向观察时形成为以轴线C为中心的环状。空间部50与轴承33的下游部38连续。在空间部50中,冷却介质能够从冷却介质承接部14朝向轴承33的上游部37而沿着周向流通。保持部23的外周面及导电构件冷却部6的内壁12的内周面面向空间部50,并且成为通过旋转轴31旋转时的离心力而将冷却介质朝向轴承33的上游部37引导的冷却介质诱导面51。
冷却介质引导部16设置于空间部50的上部。冷却介质引导部16在轴向上从冷却介质承接部14朝向轴承33的上游部37引导冷却介质。冷却介质引导部16设置于比保持部23靠上方的位置。具体而言,冷却介质引导部16从导电构件冷却部6的内壁12朝向径向的内侧伸出。冷却介质引导部16与导电构件冷却部6的内壁12一体形成。冷却介质引导部16形成为与旋转轴31的周向交叉的板状。冷却介质引导部16随着从旋转轴31的旋转方向(以下有时称作轴承33的旋转方向。)的上游侧趋向下游侧而从轴向的内侧向外侧倾斜。冷却介质引导部16的轴向外侧的端部与伸出壁部15连接。冷却介质引导部16的轴向内侧的端部与冷却介质承接部14连接。
冷却介质供给部17设置于保持部23中的与轴承33的上游部37对应的位置。冷却介质供给部17将由冷却介质引导部16引导过来的冷却介质向轴承33的上游部37供给。在本实施方式中,冷却介质供给部17是形成于保持部23的孔。冷却介质供给部17沿着径向贯通保持部23。在将旋转电机1水平配置的状态下,冷却介质供给部17沿着上下方向延伸。冷却介质供给部17在周向上设置于比冷却介质引导部16靠轴承33的旋转方向上的上游侧的位置。由此,冷却介质供给部17将在空间部50流通而到达冷却介质引导部16的冷却介质向轴承33供给。
(轴承冷却部中的冷却介质的动作)
接着,基于图1及图2来说明上述的覆盖构件5中的轴承冷却部7处的冷却介质的动作。
首先,当转子3旋转时,外壳2内的冷却介质通过油泵、齿轮的扬起等而向上方扬起,冷却介质的一部分向轴承33供给。供给到轴承33的冷却介质在轴承33内从轴向的外侧朝向内侧而流通之后,从轴承33的下游部38向轴承33之外排出(参照图2的箭头S1)。
从轴承33排出的冷却介质的一部分超过冷却介质承接部14而向空间部50的外部排出。向空间部50的外部排出了的冷却介质因重力而向外壳2的下方移动之后,再次通过油泵、齿轮的扬起等而被向上方扬起。
另一方面,从轴承33排出了的冷却介质的剩余的一部分被覆盖构件5的冷却介质承接部14捕捉,由此来自空间部50的流出受到抑制而残留于空间部50。此时,对于从轴承33排出了的冷却介质,因离心力而作用有朝向径向的外侧的力、因轴承33的旋转而作用有朝向旋转方向的下游侧的力。因此,残留于空间部50的冷却介质在设置于保持部23或内壁12的冷却介质诱导面51传递而沿着周向移动(参照图2的箭头S2)。
接着,冷却介质沿着周向而在空间部50内从下方朝向上方移动,并到达空间部50的上部(参照图2的箭头S3)。到达空间部50的上部的冷却介质因势能的增加和向冷却介质引导部16的接触而沿着周向的势头被减弱。势头减弱了的冷却介质因自重而向冷却介质供给部17流入,在冷却介质供给部17流通而向轴承33的上游部37供给(参照图2的箭头S4)。供给到轴承33的上游部37的冷却介质再次在轴承33内从上游部37朝向下游部38流通。
这样,在轴承33内流通的冷却介质借助覆盖构件5进行循环而再次向轴承33的上游部37供给,由此能够始终将充分多的量的冷却介质向轴承33供给。由此,覆盖构件5抑制由于向轴承33供给的冷却介质量减少而引起的轴承33的烧伤。尤其是,覆盖构件5抑制在离心力的作用下冷却介质集中于轴承33的外周部而在轴承33的内周部冷却介质不足所引起的轴承33的内周部处的烧伤。
(作用、效果)
接着,说明上述的旋转电机1的作用、效果。
根据本实施方式的旋转电机1,在水平配置的旋转电机1中,在保持轴承33的保持部23的外周部,形成有与轴承33的下游部38连续且能够供冷却介质流通的空间部50。在空间部50设置有从冷却介质承接部14朝向轴承33的上游部37引导冷却介质的冷却介质引导部16。由此,在轴承33流通而从轴承33朝向下游部38排出了的冷却介质借助冷却介质引导部16而在空间部50内进行循环,通过冷却介质供给部17而再次向轴承33的上游部37供给。这样,通过再利用冷却介质的一部分,能够将向轴承33供给的冷却介质量始终确保得多。因而,能够稳定地供给冷却介质,抑制轴承33的烧伤。
冷却介质承接部14设置于比轴承33的下游部38靠轴向的内侧的位置,限制在轴承33流通了的冷却介质从空间部50向外部流出的量。由此,能够抑制从轴承33的下游部38排出了的冷却介质进入转子3与定子4之间的气隙G。因而,能够在抑制冷却介质进入气隙G所引起的旋转电机1的NV的产生的同时使向轴承33供给的冷却介质量增加。
因此,能够提供不产生NV而能够抑制轴承33的烧伤的旋转电机1。
保持部23的外周面是通过离心力而将冷却介质朝向轴承33的上游部37引导的冷却介质诱导面51。在冷却介质诱导面51传递而移动到轴承33的上游部37的冷却介质在轴承33内从上游部37朝向下游部38流通,由此冷却及润滑轴承33。由此,能够抑制轴承33的烧伤。能够将保持轴承33的保持部23的外周面作为冷却介质诱导面51进行利用,因此无需为了将冷却介质向轴承33的上游部37诱导而追加新的部件。因而,能够在抑制部件个数的增加的同时,通过离心力将冷却介质高效地向轴承33供给。
与保持部23的外周面同样,覆盖构件5的内壁12的内周面成为冷却介质诱导面51。覆盖构件5的内壁12是构成导电构件冷却部6的构件,能够通过导电构件冷却部6来有效地冷却搭接部46。这样,能够将为了冷却搭接部46而设置的内壁12的内周面作为冷却介质诱导面51利用,因此无需为了将冷却介质向轴承33的上游部37诱导而追加新的部件。因而,能够在抑制部件个数的增加的同时,通过离心力将冷却介质高效地向轴承33供给。
空间部50形成为以轴线C为中心的环状,空间部50内能够供冷却介质流通。由此,冷却介质利用在轴承33流通时得到的离心力而在空间部50内沿着环状的周向移动。沿着周向移动的冷却介质在到达冷却介质供给部17之后,向轴承33的上游部37供给。由此,冷却介质冷却及润滑轴承33。因而,能够有效利用冷却介质的离心力而从冷却介质承接部14向轴承33的上游部37稳定地供给冷却介质,有效地抑制轴承33的烧伤。
冷却介质引导部16设置于比保持部23靠上方的位置。在保持部23的上部,冷却介质的离心力最小。冷却介质引导部16以与周向交叉的方式设置。因此,通过离心力而在空间部50内沿着周向移动来的冷却介质在保持部23的上部势头被减弱了的状态下,到达冷却介质引导部16。到达了冷却介质引导部16的冷却介质被冷却介质引导部16限制沿着周向的移动而向轴承33的上游部37引导。由此,与在冷却介质的势头强的状态下到达冷却介质引导部16的情况相比,能够抑制冷却介质的飞散而将冷却介质更高效地向轴承33的上游部37供给。
在旋转电机1设置有对导电构件42的搭接部46进行覆盖的圆环状的覆盖构件5。由此,搭接部46的周围被覆盖构件5覆盖。因而,例如通过向覆盖构件5与搭接部46之间的间隙10供给冷却介质,能够向搭接部46的整体供给冷却介质而有效地冷却搭接部46。
在覆盖构件5的内周面与保持部23的外周面之间设置有空间部50。由此,无需追加新的构件就能够形成空间部50。因而,能够在抑制部件个数的增加的同时将冷却介质稳定地向轴承33供给。
冷却介质承接部14从覆盖构件5的内周面朝向径向的内侧伸出。这样,覆盖构件5与冷却介质承接部14一体形成,因此无需为了设置冷却介质承接部14而追加新的部件。因而,能够在抑制部件个数的增加的同时将冷却介质稳定地向轴承33供给。
(第二实施方式)
接着,说明本发明的第二实施方式。图3是第二实施方式的覆盖构件205的剖视图。在本实施方式中,与上述的实施方式不同点在于,覆盖构件205中的内壁12的内周面倾斜。
在本实施方式中,覆盖构件5的内壁12的内周面、即内壁12的冷却介质诱导面251以随着从轴向上的轴承33的下游部38侧趋向上游部37侧而内径变大的方式倾斜。该倾斜的冷却介质诱导面251沿着周向的整周而连续设置。
根据本实施方式,由此,从轴承33排出的冷却介质借助离心力而在覆盖构件5的内周面传递而沿着周向移动,并且沿着倾斜的内周面(冷却介质诱导面251)而从轴向上的轴承33的下游部38侧向上游部37侧移动。因而,能够将冷却介质更高效地向轴承33的上游部37供给。
(第三实施方式)
接着,说明本发明的第三实施方式。图4是第三实施方式的覆盖构件305的剖视图。在本实施方式中,与上述的各实施方式不同点在于,在空间部50设置有诱导部352。
在本实施方式中,在空间部50设置有诱导部352。诱导部352是覆盖构件5中的从内壁12的内周面朝向径向的内侧突出的凸部。诱导部352与内壁12一体形成。诱导部352形成为随着从旋转轴31的旋转方向的上游侧趋向下游侧而从轴向上的轴承33的下游部38侧向上游部37侧倾斜的螺旋状。优选的是,诱导部352的倾斜角度设置为使周向一周的区间的沿着轴向的长度尺寸比冷却介质承接部14与伸出壁部15之间的尺寸短的倾斜角度。需要说明的是,也可以在诱导部352另行形成有冷却介质能够沿着周向流通的缺口等。
根据本实施方式,设置于空间部50的诱导部352随着从旋转轴31的旋转方向的上游侧趋向下游侧而从轴向上的轴承33的下游部38侧向上游部37侧倾斜。因此,从轴承33排出的冷却介质借助离心力而在空间部50内沿着旋转轴31的旋转方向在周向上移动时,沿着诱导部352从轴向上的轴承33的下游部38侧向上游部37侧移动。因而,能够将冷却介质更高效地向轴承33的上游部37供给。
诱导部352为凸部。由此,能够通过简单的结构来设置诱导部352,将冷却介质有效地向轴承33供给。
(第四实施方式)
接着,说明本发明的第四实施方式。图5是第四实施方式的覆盖构件405的剖视图。在本实施方式中,与上述的第三实施方式不同点在于,诱导部452为凹部。
在本实施方式中,在空间部50设置有诱导部452。诱导部452为覆盖构件405中的从内壁12的内周面朝向径向的外侧凹陷的凹部。诱导部452形成为随着从旋转轴31的旋转方向的上游侧趋向下游侧而从轴向上的轴承33的下游部38侧向上游部37侧倾斜的螺旋状。即,诱导部452为形成于内壁12的槽。第四实施方式中的诱导部452的倾斜角度与第三实施方式中的诱导部352的倾斜角度相同。
根据本实施方式,通过代替凸部而形成凹部,能够起到与上述的第三实施方式同等的作用、效果。
需要说明的是,上述的第三实施方式中的诱导部352(凹部)的宽度、第四实施方式中的诱导部452(凹部)的槽宽度等不限定于图示的宽度。
(第五实施方式)
接着,说明本发明的第五实施方式。图6是第五实施方式的覆盖构件505的剖视图。在本实施方式中,与上述的各实施方式不同点在于,作为冷却介质供给部,具有用于将空间部50内的冷却介质向轴承33的上游部37供给的管。
在本实施方式中,冷却介质供给部517是将空间部50与轴承33的上游部37连通的管。冷却介质供给部517将到达空间部50的上部后的冷却介质向轴承33的上游部37供给。在比冷却介质供给部517靠周向上的旋转方向的下游侧的位置设置有油捕捉器516。油捕捉器516具有与上述的各实施方式中的冷却介质引导部16同等的功能。在本实施方式中,油捕捉器516设置为将到达空间部50的上部后的冷却介质沿着周向的移动完全截断。
根据本实施方式,由油捕捉器516将冷却介质沿着周向的移动截断,因此即便在冷却介质的势头强的情况下,也能够有效地使冷却介质流入冷却介质供给部517。冷却介质供给部517为管。因此,容易设定由油捕捉器516捕捉了的冷却介质的流通方向。因而,能够将冷却介质更可靠地向轴承33的上游部37供给。
需要说明的是,本发明的技术范围并不限定于上述的实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变更。
例如,在上述的实施方式中,以在轴向上配置于侧罩22侧的轴承33为例进行了说明,但优选的是,对于在轴向上配置于与侧罩22相反一侧的轴承也适用同等的结构。在该情况下,例如也可以设置从外壳主体21朝向外壳2的内部突出的第二保持部(未图示)。或者,也可以具备轴向的两侧开口的筒状的外壳主体21和对外壳主体21的两端的开口进行覆盖的一对侧罩22,在各侧罩22分别形成保持部23。也可以设置相对于侧罩22及外壳主体21而言另外的构件,在这些构件形成保持部23。
冷却介质承接部14的前端部也可以在径向上延伸到比保持部23的外周部靠内侧的位置。冷却介质承接部14的前端部也可以在比保持部23的外周部靠外侧的位置终结。
也可以在定子4设置例如使冷却介质沿着轴向流通的冷却通路(未图示)。也可以是,该冷却通路与设置于导电构件冷却部6的间隙10连通。
覆盖构件5也可以不具有导电构件冷却部6。即,也可以不存在外壁11及端壁13。但是,在通过不仅对于轴承33也对于导电构件42的搭接部46积极地进行冷却而能够有效地冷却旋转电机1整体这点上,覆盖构件5具有导电构件冷却部6及轴承冷却部7的本实施方式的结构存在优越性。
除此之外,在不脱离本发明的主旨的范围内,能够适当将上述的实施方式中的构成要素替换为周知的构成要素,另外,也可以适当组合上述的实施方式。
Claims (8)
1.一种旋转电机,其中,
所述旋转电机具备:
旋转轴,其以沿着水平方向的轴线为中心进行旋转;
轴承,其安装于所述旋转轴的外周部,且将所述旋转轴支承为能够旋转,并且能够供从位于所述轴线的轴向上的一方的上游部供给的冷却介质朝向位于所述轴向的另一方的下游部流通;
保持部,其保持所述轴承;
空间部,其在所述旋转轴的径向上设置于比所述保持部的外周部靠外侧的位置,并与所述下游部连续并且能够供所述冷却介质流通;
冷却介质承接部,其设置于比所述轴承的所述下游部靠所述轴向的另一方的位置,用于限制在所述轴承流通后的所述冷却介质从所述空间部流出的流出量;
冷却介质引导部,其设置于所述空间部,用于在所述轴向上从所述冷却介质承接部朝向所述轴承的所述上游部引导所述冷却介质;以及
冷却介质供给部,其将由所述冷却介质引导部进行了引导的所述冷却介质向所述轴承的所述上游部供给。
2.根据权利要求1所述旋转电机,其中,
所述保持部的外周面是利用所述旋转轴旋转时的离心力将所述冷却介质朝向所述轴承的所述上游部引导的冷却介质诱导面。
3.根据权利要求1或2所述旋转电机,其中,
所述空间部形成为使所述冷却介质能够从所述冷却介质承接部朝向所述轴承的所述上游部流通,并且从所述轴向观察时,形成为以所述轴线为中心的环状。
4.根据权利要求1或2所述旋转电机,其中,
在所述空间部设置有随着从所述旋转轴的旋转方向的上游侧趋向下游侧而从所述轴向上的所述轴承的所述下游部侧向所述上游部侧倾斜的诱导部,
所述诱导部是朝向所述径向的内侧突出的凸部及向所述径向的外侧凹陷的凹部中的任一方。
5.根据权利要求1或2所述旋转电机,其中,
所述冷却介质引导部在比所述保持部靠上方的位置与所述旋转轴的周向交叉设置。
6.根据权利要求1或2所述旋转电机,其中,
所述旋转电机具备:
转子铁心,其安装于所述旋转轴的外周部;
定子,其具有与所述转子铁心的外周部隔开间隙而配置的定子铁心及装配于所述定子铁心的导电构件;以及
覆盖构件,其覆盖所述导电构件的比所述定子铁心向所述轴向的外侧突出的搭接部,并且从所述轴向观察时形成为以所述轴线为中心的环状,
在所述覆盖构件的内周面与所述保持部的外周面之间设置所述空间部。
7.根据权利要求6所述旋转电机,其中,
所述冷却介质承接部从所述覆盖构件的所述内周面朝向所述径向的内侧伸出。
8.根据权利要求6所述旋转电机,其中,
所述覆盖构件的所述内周面以随着从所述轴向上的所述轴承的所述下游部侧趋向所述上游部侧而内径变大的方式倾斜。
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