CN210129776U - 定子芯的内部冷却结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种定子芯的内部冷却结构，维持相对于狭缝的线圈的占空系数，并对定子芯的内部进行冷却，由此提升了冷却性能。所述定子芯的内部冷却结构包括：定子芯，具有环状的第一板、第二板、及第三板；第一冷却流路，具有从轴方向导入冷媒的第一导入孔，从所述轴方向排出所述冷媒的第一排出孔，以及沿着所述第一板的圆周方向设置、且与所述第一导入孔及所述第一排出孔连通的第一冷媒通道；以及第二冷却流路，具有从所述轴方向导入所述冷媒的第二导入孔，从所述轴方向排出所述冷媒的第二排出孔，以及设置在比所述第一冷媒通道更靠径向的内侧、且与所述第二导入孔及所述第二排出孔连通的第二冷媒通道。

Description

定子芯的内部冷却结构

技术领域

本实用新型涉及一种定子芯的内部冷却结构。

背景技术

先前，作为混合动力汽车或电动汽车的动力源，使用旋转电机。旋转电机包括转子、及配置在转子的外周并卷绕有线圈的定子芯。在转子的旋转时，若电流流入线圈，则线圈或定子芯发热，因此有时从外部供给冷媒来对定子进行冷却。

例如在专利文献1中公开了一种定子芯的冷却结构，包括将定子芯的外周面与形成有狭缝及齿的定子芯的内周面在径向上连通的连通孔。根据专利文献1的结构，通过从定子芯的外周面供给冷却油，而使冷却油积极地朝狭缝内部的线圈渗透，从而可对线圈及定子进行冷却。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2005-12989号公报

实用新型内容

[实用新型所要解决的问题]

但是，在所述专利文献1记载的技术中，用于使冷媒通过线圈之间的间隙是必要的，因此对线圈的占空系数(space factor)的提升有所设限。

因此，本实用新型的目的在于提供一种维持相对于狭缝的线圈的占空系数，并对定子芯的内部进行冷却，由此提升了冷却性能的定子芯的内部冷却结构。

[解决问题的技术手段]

为了解决所述问题，技术方案1中记载的实用新型的定子芯的内部冷却结构(例如，第一实施方式中的内部冷却结构8)包括：定子芯(例如，第一实施方式中的定子芯5)包含第一板(例如，第一实施方式中的第一板10)、第二板(例如，第一实施方式中的第二板20)、及第三板(例如，第一实施方式中的第三板30)，所述第一板具有环状的第一芯本体(例如，第一实施方式中的第一芯本体11)，所述第二板从所述第一板的轴方向的一侧朝所述第一板叠加，及所述第三板从所述轴方向的另一侧朝所述第一板叠加；第一冷却流路(例如，第一实施方式中的第一冷却流路47)，具有从所述定子芯的所述轴方向导入冷媒(例如，第一实施方式中的冷媒S)的第一导入孔(例如，第一实施方式中的第一导入孔26)，从所述定子芯的所述轴方向排出所述冷媒的第一排出孔(例如，第一实施方式中的第一排出孔37)，以及沿着所述第一芯本体的圆周方向设置、且与所述第一导入孔及所述第一排出孔连通的第一冷媒通道(例如，第一实施方式中的第一冷媒通道51)；以及第二冷却流路(例如，第一实施方式中的第二冷却流路48)，具有从所述定子芯的所述轴方向导入所述冷媒的第二导入孔(例如，第一实施方式中的第二导入孔36)，从所述定子芯的所述轴方向排出所述冷媒的第二排出孔(例如，第一实施方式中的第二排出孔27)，以及在比所述第一冷媒通道更靠近径向的内侧沿着所述第一芯本体的所述圆周方向设置、且与所述第二导入孔及所述第二排出孔连通的第二冷媒通道(例如，第一实施方式中的第二冷媒通道52)。

另外，技术方案2中记载的实用新型的定子芯的内部冷却结构：所述第一导入孔及所述第二排出孔在所述第二板中，在所述径向上排列来形成，所述第二导入孔及所述第一排出孔在所述第三板中，在所述径向上排列，并且在所述圆周方向上，形成在以朝向所述轴方向的轴线作为中心而相对于所述第一导入孔及所述第二排出孔成为点对称的位置的附近，所述第一冷媒通道从所述第一导入孔朝所述圆周方向的一侧及另一侧延伸，所述第二冷媒通道从所述第二导入孔朝所述圆周方向的一侧及另一侧延伸。

另外，技术方案3中记载的实用新型的定子芯的内部冷却结构：所述第一导入孔及所述第二排出孔在所述第二板中，在所述径向上排列来形成，所述第二导入孔及所述第一排出孔在所述第三板中，在所述径向上排列，并且在所述圆周方向上形成在所述第一导入孔及所述第二排出孔的附近，所述第一冷媒通道从所述第一导入孔朝所述圆周方向的一侧延伸，所述第二冷媒通道从所述第二导入孔朝所述圆周方向的另一侧延伸。

另外，技术方案4中记载的实用新型的定子芯的内部冷却结构：所述第一导入孔及所述第一排出孔在所述第二板中，在所述圆周方向上排列来形成，所述第二导入孔及所述第二排出孔在所述第二板中，在所述圆周方向上排列，并且在所述圆周方向上，形成在以朝向所述轴方向的轴线作为中心而相对于所述第一导入孔及所述第一排出孔成为点对称的位置的附近，所述第一冷媒通道从所述第一导入孔朝所述圆周方向的一侧延伸，所述第二冷媒通道从所述第二导入孔朝所述圆周方向的另一侧延伸。

另外，技术方案5中记载的实用新型的定子芯的内部冷却结构包括：泵机构(例如，第一实施方式中的泵机构7)，将所述冷媒供给至所述第一冷却流路及所述第二冷却流路的至少一者。

[实用新型的效果]

根据本实用新型的技术方案1中记载的定子芯的内部冷却结构，第一冷媒通道及第二冷媒通道在定子芯的内部沿圆周方向延伸，因此从外部被供给的冷媒沿着定子芯的圆周方向流动，对定子芯的热进行吸热。由此，遍及圆周方向大致均匀地对定子芯整体进行冷却。进而，通过对定子芯进行冷却，被安装在定子芯的线圈的热经由定子芯而得到冷却。因此，可使冷媒不在线圈间流通，就有效地对定子芯及线圈进行冷却。另外，例如在将定子芯的外周部压入或加热嵌入外壳的情况下，通过冷媒的吸热效果来促进从定子外周部朝外壳的散热，因此可提升冷却效率。

第一冷媒通道及第二冷媒通道在径向上排列来形成，因此可在定子芯形成多个冷媒通道。由此，冷媒对于定子芯所通过的部分的面积可确保得大。因此，可提升定子芯的冷却效率。另外，与在径向上扩大一个冷媒通道的情况相比，可将定子芯的强度保持得高。

另外，由于在位于第二板与第三板之间的第一板设置有冷媒通道，因此冷媒主要在定子芯的轴方向中央部流动。由此，容易充满定子芯的热的定子芯的内部得到冷却，可有效率地对定子的热进行吸热。因此，可有效地对容易变成高温的定子芯的内部进行冷却。

因此，可提供维持相对于狭缝的线圈的占空系数，并对定子芯的内部进行冷却，由此提升了冷却性能的定子芯的内部冷却结构。

根据本实用新型的技术方案2中记载的定子芯的内部冷却结构，从第二板的第一导入孔流入的冷媒在第一板的内部，通过从第一导入孔朝圆周方向的一侧及另一侧延伸的第一冷媒通道后，从第三板的第一排出孔被排出。另一方面，从第三板的第二导入孔流入的冷媒在第一板的内部，通过从第二导入孔朝圆周方向的一侧及另一侧延伸的第二冷媒通道后，从第二板的第二排出孔被排出。

此处，在物体的内部流动的流体的速度越快，物体与流体之间的热传递率变得越大。因此，通过冷媒在定子芯的内部在圆周方向上流通，可提升径向上的定子芯的热传递率，并提升定子芯的冷却效率。

尤其，根据本实用新型的技术方案2中记载的定子芯的内部冷却结构，第二导入孔在圆周方向上，形成在以朝向所述轴方向的轴线作为中心而相对于第一导入孔成为点对称的位置的附近，因此在第一冷媒通道及第二冷媒通道中流动的冷媒的方向变成反向，即变成相向流动。由此，在径向上邻接的冷媒通道中的冷媒的相对速度变大，因此热传递率上升，可进一步提升冷却效率。

因此，能成为通过提高热传递率而提升了冷却性能的定子芯的内部冷却结构。

根据本实用新型的技术方案3中记载的定子芯的内部冷却结构，从第二板的第一导入孔流入的冷媒在第一板的内部，通过从第一导入孔朝圆周方向的一侧延伸的第一冷媒通道后，从第三板的第一排出孔被排出。另一方面，从第三板的第二导入孔流入的冷媒在第一板的内部，通过从第二导入孔朝圆周方向的另一侧延伸的第二冷媒通道后，从第二板的第二排出孔被排出。如此，通过冷媒在定子芯的内部在圆周方向上流通，可提升径向上的定子芯的热传递率，并提升定子芯的冷却效率。

另外，相对于在第一冷媒通道中流动的冷媒朝圆周方向的一侧旋转地流动，在第二冷媒通道中流动的冷媒朝圆周方向的另一侧旋转地流动，因此在第一冷媒通道及第二冷媒通道中流动的冷媒变成相向流动。因此，在径向上邻接的冷媒通道中的冷媒的相对速度变大，因此热传递率上升，可进一步提升冷却效率。

因此，能成为通过提高热传递率而提升了冷却性能的定子芯的内部冷却结构。

根据本实用新型的技术方案4中记载的定子芯的内部冷却结构，从第二板的第一导入孔流入的冷媒在第一板的内部，通过从第一导入孔朝圆周方向的一侧延伸的第一冷媒通道后，从第二板的第一排出孔被排出。另一方面，从第二板的第二导入孔流入的冷媒在第一板的内部，通过从第二导入孔朝圆周方向的另一侧延伸的第二冷媒通道后，从第二板的第二排出孔被排出。如此，通过冷媒在定子芯的内部在圆周方向上流通，可提升径向上的定子芯的热传递率，并提升定子芯的冷却效率。

另外，相对于在第一冷媒通道中流动的冷媒朝圆周方向的一侧旋转地流动，在第二冷媒通道中流动的冷媒朝圆周方向的另一侧旋转地流动，因此在第一冷媒通道及第二冷媒通道中流动的冷媒变成相向流动。因此，在径向上邻接的冷媒通道中的冷媒的相对速度变大，因此热传递率上升，可进一步提升冷却效率。

另外，由于第一导入孔、第二导入孔、第一排出孔及第二排出孔形成在第二板中，因此无需设置用于将冷媒供给至第三板侧的机构。因此，例如在第三板侧的空间狭小的情况、或欲将冷媒的供给及排出集中在轴方向的一侧来进行简化的情况下，能成为有用的结构。

因此，能成为通过提高热传递率而提升了冷却性能、且提升了设计自由度的定子芯的内部冷却结构。

根据本实用新型的技术方案5中记载的定子芯的内部冷却结构，冷媒通过泵机构来朝冷媒通道送出，因此在定子芯内部的冷媒通道中流动的冷媒的循环得到促进，可提高冷却效率。另外，可从位于重力方向的下方侧的导入孔供给冷媒，并从位于重力方向的上方侧的排出孔排出冷媒，因此容易将在径向上邻接的冷媒的冷媒流动设定成相向流动。

因此，可提供通过使邻接的冷媒产生相向流动、且使冷媒的循环速度增速而提高了热传递率的具有优异的冷却性能的定子芯的内部冷却结构。

附图说明

图1是表示第一实施方式的旋转电机的概略结构的剖面图。

图2是第一实施方式的定子芯的分解立体图。

图3是第一实施方式的第一板的正视图。

图4是第一实施方式的定子芯的立体图。

图5是定子芯的图3的V部放大图。

图6是第二实施方式的定子芯的立体图。

图7是第二实施方式的第一板的正视图。

图8是第三实施方式的定子芯的立体图。

图9是第三实施方式的第一板的正视图。

[符号的说明]

5：定子芯

7：泵机构

8：内部冷却结构(定子芯的内部冷却结构)

10：第一板

11：第一芯本体

20：第二板

26：第一导入孔

27：第二排出孔

30：第三板

36：第二导入孔

37：第一排出孔

47：第一冷却流路

48：第二冷却流路

51：第一冷媒通道

52：第二冷媒通道

S：冷媒

C：轴线

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。

(第一实施方式)

(旋转电机)

图1是表示实施方式的旋转电机的概略结构的剖面图。

图1中所示的旋转电机1是装载在例如混合动力汽车或电动汽车等车辆的行驶用马达。但是，本实用新型的结构并不限定于行驶用马达，也可以应用于发电用马达或其他用途的马达、车辆用以外的旋转电机(包含发电机)。

旋转电机1包括外壳2、转子3、及定子4。

外壳2收容转子3及定子4。在外壳2的内部收容有冷媒S。另外，作为冷媒S，可适宜地使用作为用于变速器的润滑或动力传递等的工作油的自动变速器油(AutomaticTransmission Fluid，ATF)等。

转子3以能够环绕轴线C旋转的方式构成。转子3包括与轴线C同轴地配置的轴41、及固定在轴41的外周面的转子芯42。轴41以经由轴承45而能够旋转的方式被外壳2支撑。在转子芯42的内部配置有未图示的永久磁铁。

在以下的说明中，有时将沿着转子3的轴线C的方向称为轴方向，将与轴线C正交的方向称为径向，将环绕轴线C的方向称为圆周方向。

定子4相对于转子3，在径向的外侧空开间隔来配置。定子4形成为将轴线C作为中心的环状。定子4的外周部固定在外壳2的内壁面。定子4以在外壳2的内部，一部分浸渍在冷媒的状态来配置。定子4包括：定子芯5、线圈6、泵机构7、及定子芯的内部冷却结构8。

(定子芯)

图2是定子芯5的分解立体图。

定子芯5包括：第一板10、第二板20、第三板30、及冷却流路40。

第一板10形成为以轴线C作为中心的环状。第一板10是将电磁钢板在轴方向上层叠来构成。另外，第一板10也可以是所谓的压粉芯。第一板10具有环状的第一芯本体11、第一齿12、第一狭缝13、第一贯穿孔14、及冷媒通道15。

第一齿12从第一芯本体11朝径向的内侧突出。沿着圆周方向而形成有多个第一齿12。将各第一齿12之间设为第一狭缝13。第一贯穿孔14在轴方向上贯穿第一芯本体11的外周部。在圆周方向上形成有多个(本实施方式中为六个)第一贯穿孔14。

冷媒通道15设置在第一芯本体11的外周部与第一齿12之间，在圆周方向上延伸，并且在轴方向上贯穿第一板10。冷媒S(参照图3)可在冷媒通道15流通。冷媒通道15具有第一冷媒通道51与第二冷媒通道52。

图3是第一板10的正视图。图中的黑色箭头表示在第一冷媒通道51中流动的冷媒S的流动方向，白色箭头表示在第二冷媒通道52中流动的冷媒S的流动方向。

第一冷媒通道51从后述的第一导入孔26朝圆周方向的一侧及另一侧延伸。具体而言，从轴方向观察，第一冷媒通道51形成为半圆弧状。第一冷媒通道51以轴线C为轴，对称地形成一对。各个第一冷媒通道51以圆弧中心与轴线C一致、直径相等、且在圆周方向上不重叠的方式形成。在一对第一冷媒通道51的其中一端部51A之间设置有第一连结部的其中一端侧53A。在一对第一冷媒通道51的另一端部51B之间设置有第一连结部的另一端侧53B。

第二冷媒通道52形成在比第一冷媒通道51更靠近径向的内侧。第二冷媒通道52从后述的第二导入孔36朝圆周方向的一侧及另一侧延伸。具体而言，从轴方向观察，第二冷媒通道52形成为半圆弧状。第二冷媒通道52以轴线C为轴，对称地形成一对。各个第二冷媒通道52以圆弧中心与轴线C一致、直径相等、且在圆周方向上不重叠的方式形成。在一对第二冷媒通道52的其中一端部52A之间设置有第二连结部的其中一端侧54A。在一对第二冷媒通道52的另一端部52B之间设置有第二连结部的另一端侧54B。

第二连结部的一端侧54A与第一连结部的一端侧53A沿着径向排列。第二连结部的另一端侧54B与第一连结部的另一端侧53B沿着径向排列。

图4是从轴方向一侧观察的定子芯5的立体图。

第二板20形成为以轴线C作为中心的环状。第二板20是将电磁钢板在轴方向上层叠来构成。另外，第二板20也可以是所谓的压粉芯。第二板20的轴方向的厚度形成得比第一板10的轴方向的厚度厚。第二板20从轴方向的一侧朝第一板10叠加。第二板20具有环状的第二芯本体21、第二齿22、第二狭缝23、第二贯穿孔24、第一导入孔26、及第二排出孔27。

第二齿22从第二芯本体21朝径向的内侧突出。沿着圆周方向而形成有多个第二齿22。将各第二齿22之间设为第二狭缝23。第二贯穿孔24在轴方向上贯穿第二芯本体21的外周部。在圆周方向上形成有多个(本实施方式中为六个)第二贯穿孔24。第二贯穿孔24与第一板10的第一贯穿孔14(参照图2)同轴地配置。

如图3及图4所示，第一导入孔26在轴方向上贯穿第二板20。第一导入孔26连通至第一冷媒通道51的一端部51A。具体而言，从轴方向观察，第一导入孔26形成在与第一连结部的其中一端侧53A及第一冷媒通道51的一对一端部51A重叠的位置。由此，在第一导入孔26的内部从轴方向一侧朝另一侧流动的冷媒S可从第一冷媒通道51的一对一端部51A，朝圆周方向的一侧及另一侧分支而流入第一冷媒通道51的内部。

第二排出孔27在比第一导入孔26更靠近径向的内侧，在轴方向上贯穿第二板20。第二排出孔27连通至第二冷媒通道52的一端部52A。具体而言，从轴方向观察，第二排出孔27形成在与第二连结部的其中一端侧54A及第二冷媒通道52的一对一端部52A重叠的位置。由此，从第二冷媒通道52的另一端部52B朝一端部52A流动的冷媒S可从第二冷媒通道52的一对一端部52A流入第二排出孔27。第一导入孔26及第二排出孔27在第二板20中沿着径向排列。

如图2所示，第三板30形成为以轴线C作为中心的环状。第三板30是将电磁钢板在轴方向上层叠来构成。另外，第三板30也可以是所谓的压粉芯。第三板30的轴方向的厚度以变成与第二板20的轴方向的厚度相等的方式形成。第三板30从轴方向的另一侧朝第一板10叠加。第三板30具有环状的第三芯本体31、第三齿32、第三狭缝33、第三贯穿孔34、第二导入孔36、及第一排出孔37。

第三齿32从第三芯本体31朝径向的内侧突出。沿着圆周方向而形成有多个第三齿32。将各第三齿32之间设为第三狭缝33。第三贯穿孔34在轴方向上贯穿第三芯本体31的外周部。在圆周方向上形成有多个(本实施方式中为六个)第三贯穿孔34。第三贯穿孔34与第一贯穿孔14同轴地配置。

如图2及图3所示，第二导入孔36在轴方向上贯穿第三板30。第二导入孔36连通至第二冷媒通道52的另一端部52B。具体而言，从轴方向观察，第二导入孔36形成在与第二连结部的另一端侧54B及第二冷媒通道52的一对另一端部52B重叠的位置。由此，在第二导入孔36的内部从轴方向另一侧朝一侧流动的冷媒S可从第二冷媒通道52的一对另一端部52B，朝圆周方向的一侧及另一侧分支而流入第二冷媒通道52的内部。

第一排出孔37在比第二导入孔36更靠近径向的外侧，在轴方向上贯穿第三板30。第一排出孔37连通至第一冷媒通道51的另一端部51B。具体而言，从轴方向观察，第一排出孔37形成在与第一连结部的另一端侧53B及第一冷媒通道51的一对另一端部51B重叠的位置。由此，从第一冷媒通道51的一端部51A朝另一端部51B流动的冷媒S可从第一冷媒通道51的一对另一端部51B流入第一排出孔37。

第二导入孔36及第一排出孔37在第三板30中沿着径向排列，并且在圆周方向上，形成在以轴线C作为中心而相对于第一导入孔26及第二排出孔27成为点对称的位置的附近。

冷却流路40具有第一冷却流路47与第二冷却流路48。

第一冷却流路47包含第一板10的第一冷媒通道51、第二板20的第一导入孔26、及第三板30的第一排出孔37。由此，第一冷却流路47以冷媒S可按第一导入孔26、第一冷媒通道51、第一排出孔37的顺序在定子芯5内部循环的方式构成。

第二冷却流路48包含第一板10的第二冷媒通道52、第二板20的第二排出孔27、及第三板30的第二导入孔36。由此，第二冷却流路48以冷媒S可按第二导入孔36、第二冷媒通道52、第二排出孔27的顺序在定子芯5内部循环的方式构成。

(线圈)

图5是图3的V部放大图。另外，在图5中，有时为了说明而描绘有图3中未图示的零件。另外，图5中的虚线箭头表示线圈6的热的传递方向。

如图2及图5所示，线圈6卷绕在定子芯5的齿12、齿22、齿32，并插入狭缝13、狭缝23、狭缝33。线圈6具有插入狭缝13、狭缝23、狭缝33的线圈插通部61，及从定子芯5的端面朝轴方向突出的线圈末端62(参照图1)。在圆周方向上设置有多个线圈6。

(泵机构)

回到图1，泵机构7将从未图示的冷媒吸上部吸上来的冷媒S以规定的压力送出至定子芯5的冷却流路40。泵机构7包括泵71与管72。

泵71利用压力来使冷媒S循环。泵71例如设置在外壳2的外部，将从外壳2内部的未图示的冷媒吸上部吸上来的冷媒S朝外壳2内部再次供给。

管72的一端部与泵71连接，另一端部与定子芯5的第一导入孔26及第二导入孔36连接。管72将从泵71送出的冷媒S供给至定子芯5的冷却流路40。另外，管72也可以仅与第一导入孔26及第二导入孔36的任一者连接。

(内部冷却结构)

内部冷却结构8(技术方案的定子芯的内部冷却结构8)至少包含所述冷却流路40。在本实施方式中，内部冷却结构8包含设置在定子芯5的冷却流路40、及泵机构7。

(作用、效果)

继而，对所述定子芯的内部冷却结构8的作用、效果进行说明。

由泵机构7供给至第二板20的第一导入孔26的冷媒S在第一导入孔26的内部从轴方向的一侧朝另一侧流动。通过第一导入孔26而到达第一板10的冷媒S从图3中所示的第一冷媒通道51的一端部51A，分别流入朝圆周方向的一侧及另一侧延伸的第一冷媒通道51，并在定子芯5的内部朝圆周方向的一侧旋转(图3中的顺时针旋转)及朝另一侧旋转(图3中的逆时针旋转)地分别移动(参照图3中的黑色箭头)。当在第一冷媒通道51内流动的冷媒S到达第一冷媒通道51的另一端部51B时，冷媒S从另一端部51B朝第三板30的第一排出孔37流入，在第一排出孔37的内部从轴方向的一侧朝另一侧流动。然后，冷媒S从第三板30的轴方向另一侧的端面朝定子芯5外部被排出。

另一方面，由泵机构7供给至第三板30的第二导入孔36的冷媒S在第二导入孔36的内部从轴方向的另一侧朝一侧流动。通过第二导入孔36而到达第一板10的冷媒S从第二冷媒通道52的另一端部52B，分别流入朝圆周方向的一侧及另一侧延伸的第二冷媒通道52，并在定子芯5的内部朝圆周方向的一侧旋转及朝另一侧旋转地分别移动(参照图3中的白色箭头)。此时，第二导入孔36在圆周方向上，形成在以轴线C作为中心而相对于第一导入孔26成为点对称的位置的附近，因此在第二冷媒通道52中流动的冷媒S的方向流动至与在第一冷媒通道51中流动的冷媒S的方向的相反方向。当在第二冷媒通道52内流动的冷媒S到达第二冷媒通道52的一端部52A时，冷媒S从一端部52A朝第二板20的第二排出孔27流入，在第二排出孔27的内部从轴方向的另一侧朝一侧流动。然后，冷媒S从第二板20的轴方向一侧的端面朝定子芯5外部被排出。

如此，冷媒S通过设置在定子芯5的第一冷却流路47及第二冷却流路48的内部流动，由此对定子芯5进行冷却。

此处，对流体在物体的内部流动时的冷却效果进行说明。若将斯坦顿数(stantonnumber)(固定值)设为St，将流体的比热设为Cp，将流体的密度设为ρ，将流速设为V，则物体与流体之间的热传递率h根据斯坦顿数的公式，由h＝St×Cp×ρ×V表示。

因此，若流体的流速V上升，则物体与流体之间的热传递率h变大，由流体所产生的冷却效率提升。

在本实施方式的结构中，冷媒S在定子芯5的内部流动，因此冷媒S的流速变得越快，定子芯5与冷媒S之间的热传递率越提升，能够有效率地对定子芯5进行冷却。另外，定子芯5在径向内侧具有线圈6，因此越是径向的内侧，越容易变成高温。因此，通过冷媒S沿着圆周方向流动，线圈6的热容易从径向内侧朝径向外侧传递(参照图5中的虚线箭头)。因此，能够提升定子芯5及线圈6的冷却效率。

根据本实施方式，第一冷媒通道51及第二冷媒通道52在定子芯5的内部沿圆周方向延伸，因此从外部被供给的冷媒S沿着定子芯5的圆周方向流动，对定子芯5的热进行吸热。由此，遍及圆周方向大致均匀地对定子芯5整体进行冷却。进而，通过对定子芯5进行冷却，被安装在定子芯5的线圈6的热经由定子芯5而得到冷却。因此，可使冷媒S不在线圈6间流通，就有效地对定子芯5及线圈6进行冷却。另外，例如在将定子芯5的外周部压入或加热嵌入外壳2的情况下，通过冷媒S的吸热效果来促进从定子4外周部朝外壳2的散热，因此可提升冷却效率。

第一冷媒通道51及第二冷媒通道52在径向上排列来形成，因此可在定子芯5形成多个冷媒通道15。由此，冷媒S对于定子芯5所通过的部分的面积可确保得大。因此，可提升定子芯5的冷却效率。另外，与在径向上扩大一个冷媒通道的情况相比，可将定子芯5的强度保持得高。

另外，由于在位于第二板20与第三板30之间的第一板10设置有冷媒通道15，因此冷媒S主要在定子芯5的轴方向中央部流动。由此，容易充满定子芯5的热的定子芯5的内部得到冷却，可有效率地对定子4的热进行吸热。因此，可有效地对容易变成高温的定子芯5的内部进行冷却。

因此，可提供维持相对于狭缝13、狭缝23、狭缝33的线圈6的占空系数，并对定子芯5的内部进行冷却，由此提升了冷却性能的定子芯的内部冷却结构8。

另外，从第二板20的第一导入孔26流入的冷媒S，在第一板10的内部通过从第一导入孔26朝圆周方向的一侧及另一侧延伸的第一冷媒通道51，从第三板30的第一排出孔37被排出。另一方面，从第三板30的第二导入孔36流入的冷媒S，在第一板10的内部通过从第二导入孔36朝圆周方向的一侧及另一侧延伸的第二冷媒通道52，从第二板20的第二排出孔27被排出。

此处，根据斯坦顿数的公式，流速越大，物体与流体之间的热传递率变得越大。因此，通过冷媒S在定子芯5的内部在圆周方向上流通，可提升径向上的定子芯5的热传递率，并提升定子芯5的冷却效率。

尤其，根据本实施方式的结构，第二导入孔36，在圆周方向上形成在以轴线C作为中心而相对于第一导入孔26成为点对称的位置的附近，因此在第一冷媒通道51及第二冷媒通道52中流动的冷媒S的方向变成反向，即变成相向流动。由此，在径向上邻接的冷媒通道15中的冷媒S的相对速度变大，因此热传递率上升，可进一步提升冷却效率。

因此，能成为通过提高热传递率而提升了冷却性能的定子芯的内部冷却结构8。

另外，冷媒S通过泵机构7来朝冷媒通道15送出，因此在定子芯5内部的冷媒通道15中流动的冷媒S的循环得到促进，可提高冷却效率。另外，可从位于重力方向的下方侧的第二导入孔36供给冷媒S，并从位于重力方向的上方侧的第二排出孔27排出冷媒S，因此容易将在径向上邻接的冷媒S的冷媒流动设定成相向流动。

因此，通过使邻接的冷媒S产生相向流动、且使冷媒S的循环速度增速而能够提供具有提高热传递率且优异的冷却性能的定子芯的内部冷却结构8。

另外，在本实施方式中，构成为第二板20及第三板30分别具有一个导入孔与一个排出孔的结构，但并不限定于此。例如也可以是第二板20具有第一导入孔26及第二导入孔36，第三板30具有第一排出孔37及第二排出孔27。相反地，也可以是第三板30具有第一导入孔26及第二导入孔36，第二板20具有第一排出孔37及第二排出孔27。此外，将导入孔及排出孔形成在第二板20及第三板30时的组合方式可适宜变更。

另外，也可以不存在第一连结部的一端侧53A及第二连结部的另一端侧54B。即，相当于第一连结部的一端侧53A及第二连结部的另一端侧54B的部分的第一冷媒通道51及第二冷媒通道52也可以分别在圆周方向上连接。

另外，在第一冷媒通道51与第二冷媒通道52中流动的冷媒S的流动方向也可以是相同的方向。

继而，对本实用新型的第二实施方式及第三实施方式进行说明。在以下的说明中，对与所述第一实施方式相同的结构赋予相同的符号并适宜省略说明。另外，关于与图6～图9中所记载的以外的结构相关的符号，适宜参照图1～图5。

(第二实施方式)

对本实用新型的第二实施方式进行说明。图6是第二实施方式的定子芯5的立体图，图7是第二实施方式的第一板10的正视图。在本实施方式中，在第一冷媒通道51及第二冷媒通道52作为在圆周方向上连续的一条冷媒通道来形成这一点上，与所述实施方式不同。

在本实施方式中，在第二板20形成有第一导入孔26与第二排出孔27。第一导入孔26及第二排出孔27以沿着径向排列的方式形成。第二排出孔27配置在比第一导入孔26更靠近径向的内侧。

在第三板30形成有第二导入孔36与第一排出孔37。第二导入孔36及第一排出孔37沿着径向排列，并且在圆周方向上形成在第一导入孔26及第二排出孔27的附近。第二导入孔36配置在比第一排出孔37更靠近径向的内侧。

如图7所示，在第一板10形成有第一冷媒通道51与第二冷媒通道52。

从轴方向观察，第一冷媒通道51以在第一板10的内部，在圆周方向上环绕约一周的方式形成。第一冷媒通道51的一端部51C连通至第二板20的第一导入孔26。第一冷媒通道51的另一端部51D连通至第三板30的第一排出孔37。在第一冷媒通道51的一端部51C与另一端部51D之间设置有第一连结部53C。

第二冷媒通道52形成在比第一冷媒通道51更靠近径向的内侧。从轴方向观察，第二冷媒通道52以在第一板10的内部，在圆周方向上环绕约一周的方式形成。第二冷媒通道52的一端部52C连通至第二板20的第二排出孔27。第二冷媒通道52的另一端部52D连通至第三板30的第二导入孔36。在第二冷媒通道52的一端部52C与另一端部52D之间设置有第二连结部54C。第一连结部53C及第二连结部54C以沿着径向排列的方式配置。

根据本实施方式的结构，从轴方向的一侧通过第一导入孔26而供给至第一板10的冷媒S，从第一冷媒通道51的一端部51C流入朝圆周方向的一侧延伸的第一冷媒通道51，并在定子芯5的内部朝圆周方向的一侧旋转地移动。当在第一冷媒通道51内流动的冷媒S到达第一冷媒通道51的另一端部51D时，冷媒S从另一端部51D朝第三板30的第一排出孔37流入，在第一排出孔37的内部从轴方向的一侧朝另一侧流动。然后，冷媒S从第三板30的轴方向另一侧的端面朝定子芯5外部被排出。

另一方面，从轴方向的另一侧通过第二导入孔36而到达第一板10的冷媒S，从第二冷媒通道52的另一端部52D流入朝圆周方向的另一侧延伸的第二冷媒通道52，并在定子芯5的内部朝圆周方向的另一侧旋转地移动。当在第二冷媒通道52内流动的冷媒S到达第二冷媒通道52的一端部52C时，冷媒S从一端部52C朝第二板20的第二排出孔27流入，在第二排出孔27的内部从轴方向的另一侧朝一侧流动。然后，冷媒S从第二板20的轴方向一侧的端面朝定子芯5外部被排出。

根据本实施方式，从第二板20的第一导入孔26流入的冷媒S，在第一板10的内部通过从第一导入孔26朝圆周方向的一侧延伸的第一冷媒通道51，从第三板30的第一排出孔37被排出。另一方面，从第三板30的第二导入孔36流入的冷媒S，在第一板10的内部通过从第二导入孔36朝圆周方向的另一侧延伸的第二冷媒通道52，从第二板20的第二排出孔27被排出。如此，通过冷媒S在定子芯5的内部在圆周方向上流通，可提升径向上的定子芯5的热传递率，并提升定子芯5的冷却效率。

另外，相对于在第一冷媒通道51中流动的冷媒S朝圆周方向的一侧旋转地流动，在第二冷媒通道52中流动的冷媒S朝圆周方向的另一侧旋转地流动，因此在第一冷媒通道51及第二冷媒通道52中流动的冷媒S变成相向流动。因此，在径向上邻接的冷媒通道15中的冷媒S的相对速度变大，因此热传递率上升，可进一步提升冷却效率。

因此，能成为通过提高热传递率而提升了冷却性能的定子芯的内部冷却结构8。

(第三实施方式)

对本实用新型的第三实施方式进行说明。图8是第三实施方式的定子芯5的立体图，图9是第三实施方式的第一板10的正视图。在本实施方式中，在第一导入孔26及第一排出孔37、以及第二导入孔36及第二排出孔27全部形成在第二板20这一点上，与所述实施方式不同。

在本实施方式中，在第二板20形成有第一导入孔26、第一排出孔37、第二导入孔36、及第二排出孔27。

第一导入孔26及第一排出孔37以沿着圆周方向排列的方式形成。

第二导入孔36及第二排出孔27以沿着圆周方向排列的方式形成。第二导入孔36及第二排出孔27在圆周方向上，配置在以轴线C作为中心而相对于第一导入孔26及第一排出孔37成为点对称的位置的附近。第二导入孔36及第二排出孔27配置在比第一导入孔26及第一排出孔37更靠近径向的内侧。

如图9所示，在第一板10形成有第一冷媒通道51与第二冷媒通道52。

从轴方向观察，第一冷媒通道51以在第一板10的内部，在圆周方向上环绕约一周的方式形成。第一冷媒通道51的一端部51E连通至第二板20的第一导入孔26。第一冷媒通道51的另一端部51F连通至第二板20的第一排出孔37。在第一冷媒通道51的一端部51E与另一端部51F之间设置有第一连结部53D。

第二冷媒通道52形成在比第一冷媒通道51更靠近径向的内侧。从轴方向观察，第二冷媒通道52以在第一板10的内部，在圆周方向上环绕约一周的方式形成。第二冷媒通道52的一端部52E连通至第二板20的第二导入孔36。第二冷媒通道52的另一端部52F连通至第二板20的第二排出孔27。在第二冷媒通道52的一端部52E与另一端部52F之间设置有第二连结部54D。第二连结部54D形成在以轴线C作为中心而相对于第一连结部53D成为点对称的位置的附近。

根据本实施方式的结构，从轴方向的一侧通过第一导入孔26而供给至第一板10的冷媒S，从第一冷媒通道51的一端部51E流入朝圆周方向的一侧延伸的第一冷媒通道51，并在定子芯5的内部朝圆周方向的一侧旋转地移动。当在第一冷媒通道51内流动的冷媒S到达第一冷媒通道51的另一端部51F时，冷媒S从另一端部51F朝第二板20的第一排出孔37流入，在第一排出孔37的内部从轴方向的另一侧朝一侧流动。然后，冷媒S从第二板20的轴方向一侧的端面朝定子芯5外部被排出。

另一方面，从轴方向的一侧通过第二导入孔36而到达第一板10的冷媒S，从第二冷媒通道52的一端部52E流入朝圆周方向的另一侧延伸的第二冷媒通道52，并在定子芯5的内部朝圆周方向的另一侧旋转地移动。当在第二冷媒通道52内流动的冷媒S到达第二冷媒通道52的另一端部52F时，冷媒S从另一端部52F朝第二板20的第二排出孔27流入，在第二排出孔27的内部从轴方向的另一侧朝一侧流动。然后，冷媒S从第二板20的轴方向一侧的端面朝定子芯5外部被排出。

根据本实施方式，从第二板20的第一导入孔26流入的冷媒S，在第一板10的内部通过从第一导入孔26朝圆周方向的一侧延伸的第一冷媒通道51后，从第二板20的第一排出孔37被排出。另一方面，从第二板20的第二导入孔36流入的冷媒，在第一板10的内部通过从第二导入孔36朝圆周方向的另一侧延伸的第二冷媒通道52后，从第二板20的第二排出孔27被排出。如此，通过冷媒S在定子芯5的内部在圆周方向上流通，可提升径向上的定子芯5的热传递率，并提升定子芯5的冷却效率。

另外，相对于在第一冷媒通道51中流动的冷媒S朝圆周方向的一侧旋转地流动，在第二冷媒通道52中流动的冷媒S朝圆周方向的另一侧旋转地流动，因此在第一冷媒通道51及第二冷媒通道52中流动的冷媒S变成相向流动。因此，在径向上邻接的冷媒通道15中的冷媒S的相对速度变大，因此热传递率上升，可进一步提升冷却效率。

另外，由于在第二板20形成第一导入孔26、第二导入孔36、第一排出孔37及第二排出孔27，因此无需设置用于将冷媒S供给至第三板30侧的机构。因此，例如在第三板30侧的空间狭小的情况、或欲将冷媒S的供给及排出集中在轴方向的一侧来进行简化的情况下，能成为有用的结构。

因此，能成为通过提高热传递率而提升了冷却性能、且提升了设计自由度的定子芯的内部冷却结构8。

另外，本实用新型的技术范围并不限定于所述实施方式，可在不脱离本实用新型的主旨的范围内施加各种变更。

例如在所述实施方式中，以冷却流路40具有第一冷却流路47与第二冷却流路48的结构为例进行了说明，但也可以设置三条以上的冷却流路40。例如，冷却流路40也可以是具有第一冷却流路47、第二冷却流路48、及第三冷却流路的结构。

另外，第一板10、第二板20、第三板30的轴方向的厚度可适宜变更。

在所述实施方式中设为开放型的狭缝13、狭缝23、狭缝33，但也可以应用于具有封闭型的狭缝的定子芯5。

另外，也可以将泵机构7收容在外壳2的内部。另外，也可以将管72与第一排出孔37及第二排出孔27连接。

此外，可在不脱离本实用新型的主旨的范围内，将所述实施方式中的构成元件适宜替换成众所周知的构成元件，另外，也可以将所述各变形例适宜组合。

Claims (5)

1.一种定子芯的内部冷却结构，其特征在于，包括：

定子芯，包含第一板、第二板、及第三板，所述第一板具有环状的第一芯本体，所述第二板从所述第一板的轴方向的一侧朝所述第一板叠加，及所述第三板从所述轴方向的另一侧朝所述第一板叠加；

第一冷却流路，具有从所述定子芯的所述轴方向导入冷媒的第一导入孔，从所述定子芯的所述轴方向排出所述冷媒的第一排出孔，以及沿着所述第一芯本体的圆周方向设置、且与所述第一导入孔及所述第一排出孔连通的第一冷媒通道；以及

第二冷却流路，具有从所述定子芯的所述轴方向导入所述冷媒的第二导入孔，从所述定子芯的所述轴方向排出所述冷媒的第二排出孔，以及在比所述第一冷媒通道更靠近径向的内侧沿着所述第一芯本体的所述圆周方向设置、且与所述第二导入孔及所述第二排出孔连通的第二冷媒通道。

2.根据权利要求1所述的定子芯的内部冷却结构，其特征在于，

所述第一导入孔及所述第二排出孔在所述第二板中，在所述径向上排列来形成，

所述第二导入孔及所述第一排出孔在所述第三板中，在所述径向上排列，并且在所述圆周方向上，形成在以朝向所述轴方向的轴线作为中心而相对于所述第一导入孔及所述第二排出孔成为点对称的位置的附近，

所述第一冷媒通道从所述第一导入孔朝所述圆周方向的一侧及另一侧延伸，所述第二冷媒通道从所述第二导入孔朝所述圆周方向的一侧及另一侧延伸。

3.根据权利要求1所述的定子芯的内部冷却结构，其特征在于，

所述第一导入孔及所述第二排出孔在所述第二板中，在所述径向上排列来形成，

所述第二导入孔及所述第一排出孔在所述第三板中，在所述径向上排列，并且在所述圆周方向上形成在所述第一导入孔及所述第二排出孔的附近，

所述第一冷媒通道从所述第一导入孔朝所述圆周方向的一侧延伸，所述第二冷媒通道从所述第二导入孔朝所述圆周方向的另一侧延伸。

4.根据权利要求1所述的定子芯的内部冷却结构，其特征在于，

所述第一导入孔及所述第一排出孔在所述第二板中，在所述圆周方向上排列来形成，

所述第二导入孔及所述第二排出孔在所述第二板中，在所述圆周方向上排列，并且在所述圆周方向上，形成在以朝向所述轴方向的轴线作为中心而相对于所述第一导入孔及所述第一排出孔成点对称的位置的附近，

所述第一冷媒通道从所述第一导入孔朝所述圆周方向的一侧延伸，所述第二冷媒通道从所述第二导入孔朝所述圆周方向的另一侧延伸。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的定子芯的内部冷却结构，其特征在于，包括：

泵机构，将所述冷媒供给至所述第一冷却流路及所述第二冷却流路的至少一者。

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