CN210431058U - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种旋转电机。该旋转电机的转子中设置有从转子铁芯内部通过、朝着定子线圈排放冷媒的冷媒通道，该冷媒通道包括，设置在转子轴的内部的上游通道；设置在永磁体与转子轴之间、沿转子铁芯的轴向延伸的径向内侧通道；将上游通道与径向内侧通道连通的连通路径；从径向内侧通道分支出后朝着定子侧延伸、跨过永磁体而到达转子铁芯的径向外端部之后进一步延伸到转子铁芯的至少一个轴向端面、并在该轴向端面上形成出口的径向外侧通道，径向外侧通道的内径小于径向内侧通道的内径。基于本实用新型的结构，即便在转子的转速较低时，从径向外侧通道的出口排放出的冷媒也能容易地到达定子线圈，因而定子线圈能得到充分的冷却。

Description

旋转电机

技术领域

本实用新型涉及一种旋转电机，特别是转子铁芯的内部埋设有永磁体的旋转电机。

背景技术

现有技术的旋转电机中，通常利用转子轴的旋转离心力，使供给到转子轴内部设置的油路中的机油经由转子铁芯内部设置的油路，从转子铁芯的两个侧面流到定子的定子线圈上，而对定子线圈进行冷却。

然而，转子铁芯的内部埋设有永磁体的旋转电机中，由于需要优先进行永磁体的冷却，所以转子铁芯的内部设置的油路被配置在永磁体与转子轴之间。

具有上述结构的旋转电机在旋转离心力较小的情况下，从转子铁芯的油路排出的机油不容易到达定子线圈，因而，定子线圈有时无法获得充分的冷却。

实用新型内容

针对上述情况，本实用新型的目的在于，提供一种在转子轴的旋转离心力较小的情况下也能向定子线圈提供充分的冷媒的、在转子铁芯内部埋设有永磁体的旋转电机。

作为解决上述技术问题的技术方案，本实用新型提供一种旋转电机，该旋转电机具备定子和配置在该定子的内侧的转子，其特征在于：所述转子包括，转子轴；嵌装在所述转子轴上的圆筒状的转子铁芯；埋设在所述转子铁芯内部的多个部位、分别沿所述转子铁芯的轴向延伸的多个永磁体；及从所述转子铁芯的内部通过、朝着所述定子的定子线圈排放冷媒的冷媒通道，所述冷媒通道包括，设置在所述转子轴的内部的上游通道；设置在所述永磁体与所述转子轴之间、沿所述转子铁芯的轴向延伸的径向内侧通道；将所述上游通道与所述径向内侧通道连通的连通路径；从所述径向内侧通道分支出后朝着所述定子侧延伸、跨过所述永磁体而到达所述转子铁芯的径向外端部之后进一步延伸到所述转子铁芯的至少一个轴向端面、并在该轴向端面上形成出口的径向外侧通道，所述径向外侧通道的内径小于所述径向内侧通道的内径。

本实用新型的上述旋转电机的优点在于，借助于转子的旋转离心力，供给到上游通道的冷媒经由连通路径及径向内侧通道而流入径向外侧通道内，然后从径向外侧通道的出口排放到转子铁芯的外部，由于径向外侧通道的出口被设置在比永磁体更靠近定子侧的、转子铁芯的轴向端面上，所以该出口靠近定子线圈，并且，由于径向外侧通道的内径小于径向内侧通道的内径，所以即便在转子的转速较低的情况下，从径向外侧通道的出口排放出的冷媒也能高速地朝着外部倾斜地(朝着定子的方向)喷出，从而，从转子铁芯排放出的冷媒容易到达定子线圈。因而，与未设置径向外侧通道的结构相比，即便是转子在低转速区域运行，定子线圈也能得到充分的冷却。

另外，本实用新型的上述旋转电机中，较佳为，所述径向外侧通道包括径向通道和轴向通道，所述径向通道被设置为，从所述径向内侧通道分支出后沿所述转子铁芯的径向延伸，跨过所述永磁体后到达所述转子铁芯的径向外端部；所述轴向通道被设置为，从所述径向通道的远离所述径向内侧通道的端部沿所述转子铁芯的轴向延伸到所述转子铁芯的至少一个轴向端面、并在该轴向端面上形成出口。基于该结构，由于构成径向外侧通道的径向通道和轴向通道均为直线型通道，所以加工容易，能降低造价。

另外，本实用新型的上述旋转电机中，较佳为，所述径向外侧通道中，从所述出口的上游侧的规定部位至所述出口为止的区域被构成为，越靠近所述出口内径越小。基于该结构，能使从径向外侧通道的出口排放到转子铁芯外部的冷媒的流速增大，因而，即便是转子在低转速区域运行，排放到转子铁芯外部的冷媒也能容易地到达定子线圈。

附图说明

图1是表示本实用新型的实施方式的旋转电机的上半部分的截面图。

图2是表示本实用新型的其它实施方式的旋转电机的上半部分的截面图。

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。

图1是表示本实用新型的一种实施方式的旋转电机的上半部分的截面图。图1所示的旋转电机1例如是电动车的驱动马达或混合动力车中使用的马达。

旋转电机1具备定子2和转子3。

定子2具备定子铁芯21和定子线圈22。该定子铁芯21被构成为近似环状，其内周面上形成有多个齿部(省略标示)。定子线圈22卷绕在各齿部上。

转子3以与定子2同心但不与定子2的内周面接触的状态插在定子2的内环中。该转子3具备圆筒状的转子铁芯31和永磁体32。

转子铁芯31的外周面与定子铁芯21的内周面之间隔开规定间隙地相向而对。另外，在圆周方向上，上述间隙的尺寸均等。

转子轴4插在转子铁芯31的中心，并被固定在转子铁芯31上。换言之，转子铁芯31嵌装在转子轴4上。该转子轴4由轴承(未图示)等可旋转地支撑在壳体(未图示)上。由此，转子铁芯31能与转子轴4一体地旋转。

转子铁芯31是由多个电磁钢板33沿轴向叠层而构成的。各电磁钢板33呈圆盘形状，例如由硅电磁钢板等构成。

在转子铁芯31的内部形成有用于埋设永磁体32的多个磁石孔34。这些磁石孔34分布在转子铁芯31的径向的中间部位的圆周上，并分别沿转子铁芯31的轴向延伸而贯通该转子铁芯31。

多个永磁体32分别被埋设在转子铁芯31的各磁石孔34中。各永磁体32被构成为具有扁平矩形截面的条板状，其长度与转子铁芯31的轴向长度大致相同。

另外，在转子3内设置有从转子铁芯31的内部通过，用于使冷媒流往定子2的定子线圈22的冷媒通道(省略标示)。该冷媒通道包括上游通道5、径向内侧通道6、连通路径7、第1径向通道8和第2径向通道9、及第1轴向通道10和第2轴向通道11。

上游通道5设置在转子轴4的内部，沿着转子轴4的中心轴线配置。径向内侧通道6包括轴向通道61和径向通道62。

轴向通道61在转子铁芯31内配置在永磁体32与转子轴4之间，并沿转子铁芯31的轴向贯通该转子铁芯31，在转子铁芯31的两个轴向端面上分别形成出口。

径向通道62从形成在转子铁芯31的内周面并位于转子铁芯31的轴向中间部位的出口，沿转子铁芯31的径向朝轴向通道61方向延伸，并在中途分歧成两个分支，该两个分支分别沿转子铁芯31的径向延伸而与轴向通道61连通。

连通路径7设置在转子轴4的内部的圆周方向的多个部位，各连通路径7沿转子轴4的径向延伸，将上游通道5与径向内侧通道6的径向通道62连通。

第1径向通道8被设置为，从径向内侧通道6的轴向通道61的轴向的一端(例如图1中的左端)附近分支出后，沿转子铁芯31的径向朝着定子2侧延伸，跨过永磁体32后到达转子铁芯31的径向外端部(靠近定子铁芯21之处)。

第2径向通道9被设置为，从径向内侧通道6的轴向通道61的轴向的另一端(例如图1中的右端)附近分支出后，沿转子铁芯31的径向朝着定子2侧延伸，跨过永磁体32后到达转子铁芯31的径向外端部(靠近定子铁芯21之处)。

第1轴向通道10被设置为，从第1径向通道8的远离轴向通道61的端部沿转子铁芯31的轴向延伸到转子铁芯31的一个轴向端面(例如图1中的左侧端面)，并在该轴向端面上形成出口。

第2轴向通道11被设置为，从第2径向通道9的远离轴向通道61的端部沿转子铁芯31的轴向延伸到转子铁芯31的另一个轴向端面(例如图1中的右侧端面)，并在该轴向端面上形成出口。

在此，第1径向通道8和第1轴向通道10、第2径向通道9和第2轴向通道11分别构成本实用新型中的径向外侧通道。如上所述那样，各径向外侧通道被构成为，在转子铁芯31内，从径向内侧通道6的轴向通道61分支出后朝着定子2侧延伸、跨过永磁体32而到达转子铁芯31的径向外端部之后进一步延伸到转子铁芯31的一个轴向端面、并在该轴向端面上形成出口。

另外，径向外侧通道(第1径向通道8和第1轴向通道10、第2径向通道9和第2轴向通道11)的内径小于径向内侧通道6(轴向通道61和径向通道62)的内径。

另外，径向外侧通道(第1径向通道8和第1轴向通道10、第2径向通道9和第2轴向通道11)被构成为，其全长范围内的内径尺寸相同。径向内侧通道6(轴向通道61和径向通道62)被构成为，其全长范围内的内径尺寸相同。

下面，对旋转电机1运行时冷媒的流动状况进行说明。

冷媒来自于设置在旋转电机1外部的冷媒供给源(未图示)，并由油泵等供给到转子轴4内的上游通道5。本实用新型中，对冷媒无特别限制，只要是能有效地对转子3及定子2进行冷却的液体即可，例如可以是冷却油。

当转子3被驱动而旋转时，其旋转离心力使得被供给到上游通道5中的冷媒如图1中的实线所示那样，经由连通路径7而流入转子铁芯31内的径向内侧通道6的径向通道62中。

然后，径向通道62中的冷媒流入轴向通道61中，并如图1中的虚线所示那样，一部分从轴向通道61的两端的出口排到转子铁芯31的外部，另一部分如图1的点划线所示那样，分别经由第1径向通道8、第2径向通道9而流到第1轴向通道10、第2轴向通道11，然后从第1轴向通道10、第2轴向通道11的端部的出口排到转子铁芯31的外部。

流到转子铁芯31外部的冷媒受到转子3的旋转离心力的作用而倾斜于转子铁芯31的径向地朝外部流动，从而到达定子线圈22。

如上所述那样，本实施方式的旋转电机1中，第1轴向通道10的出口和第2轴向通道11的出口的位置均靠近定子2的定子线圈22，并且，径向外侧通道(第1径向通道8和第1轴向通道10、第2径向通道9和第2轴向通道11)的内径尺寸小于径向内侧通道6(轴向通道61和径向通道62)的内径尺寸，因而，即便在转子3的转速较低的情况下，冷媒也能从第1轴向通道10的出口和第2轴向通道11的出口朝着定子2的方向(如图中1的箭头所示)高速地喷出。

如此排放出的冷媒容易到达定子线圈22，因而，与未设置径向外侧通道的情况相比，转子3在低转速区域运行时定子线圈22也能得到充分的冷却。

其结果，在本实施方式的旋转电机1应用于电动车或混合动力车的情况下，即便在定子线圈22的温度容易上升的低转速高负荷运行期间(例如上坡时等)，旋转电机1也不容易受到负载系数的制限等，从而有利于旋转电机1的运行区域的扩展。

另外，由于构成径向外侧通道的第1径向通道8、第2径向通道9、第1轴向通道10、及第2轴向通道11分别为直线型通道，因而易于加工，能降低造价。

本实用新型不局限于上述实施方式，可以进行各种变形和应用。例如，图2示出本实用新型的其它实施方式。该实施方式中，冷媒通道的第1轴向通道10和第2轴向通道11被构成为越靠近外侧越窄的形状。即，径向外侧通道中，第1轴向通道10和第2轴向通道11各自的全长区域(从出口的上游侧的第1轴向通道10、第2轴向通道11的端部至出口为止的区域)被构成为，越靠近出口内径越小。

基于该实施方式，从第1轴向通道10的出口和第2轴向通道11的出口排到外部的冷媒的流速能进一步增大，因而，当转子3在低转速区域运行时，排到外部的冷媒能更容易地到达定子线圈22。

Claims (3)

1.一种旋转电机，具备定子和配置在该定子的内侧的转子，其特征在于：

所述转子包括，转子轴；嵌装在所述转子轴上的圆筒状的转子铁芯；埋设在所述转子铁芯内部的多个部位、分别沿所述转子铁芯的轴向延伸的多个永磁体；及从所述转子铁芯的内部通过、朝着所述定子的定子线圈排放冷媒的冷媒通道，

所述冷媒通道包括，设置在所述转子轴的内部的上游通道；设置在所述永磁体与所述转子轴之间、沿所述转子铁芯的轴向延伸的径向内侧通道；将所述上游通道与所述径向内侧通道连通的连通路径；从所述径向内侧通道分支出后朝着所述定子侧延伸、跨过所述永磁体而到达所述转子铁芯的径向外端部之后进一步延伸到所述转子铁芯的至少一个轴向端面、并在该轴向端面上形成出口的径向外侧通道，

所述径向外侧通道的内径小于所述径向内侧通道的内径。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：

所述径向外侧通道包括径向通道和轴向通道，

所述径向通道被设置为，从所述径向内侧通道分支出后沿所述转子铁芯的径向延伸，跨过所述永磁体后到达所述转子铁芯的径向外端部；

所述轴向通道被设置为，从所述径向通道的远离所述径向内侧通道的端部沿所述转子铁芯的轴向延伸到所述转子铁芯的至少一个轴向端面、并在该轴向端面上形成出口。

3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于：

所述径向外侧通道中，从所述出口的上游侧的规定部位至所述出口为止的区域被构成为，越靠近所述出口内径越小。

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