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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kühlstruktur
einer elektrischen Drehmaschine mit einem Stator und einem Rotor,
bei der Magnetaufnahmelöcher in einem Rotorkern des Rotors
derart vorgesehen sind, dass sie sich zwischen axialen Kernstirnflächen
erstrecken, und Permanentmagnete in den jeweiligen Magnetaufnahmelöchern
aufgenommen sind.
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STAND DER TECHNIK
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Eine
im Patentdokument 1 beschriebene Struktur und eine im Patentdokument
2 beschriebene Struktur wurden als eine solche Kühlstruktur
einer elektrischen Drehmaschine vorgeschlagen.
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Das
Patentdokument 1 wurde von derselben Anmelderin wie die vorliegende
Erfindung eingereicht und enthält: Einen axialen Ölkanal
(32 in Patentdokument 1; nachfolgend ebenfalls), der als
ein Kühlkreislaufabschnitt eines Motors radial innerhalb von
Permanentmagneten (31) vorgesehen ist und sich axial durch
einen Kern (30) hindurch erstreckt; und eine Zufuhreinrichtung
(5) zum Zuführen von Öl zu dem Ölkanal.
In diesem Beispiel ist, wie aus 4 des
Patentdokuments 1 ersichtlich, ein Teil eines Rotorkerns (Rotoreisenkern)
zwischen dem axialen Ölkanal (32) und den Permanentmagneten
(31) angeordnet, und die Permanentmagnete (31)
werden indirekt (durch den Teil des Rotorkerns) mittels einer Kühlflüssigkeit
gekühlt, die durch den axialen Ölkanal (32)
hindurch strömt.
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Patentdokument
2 ist eine Anmeldung, die sich auf eine elektrische Drehmaschine
bezieht, und diese elektrische Drehmaschine enthält ebenfalls eine
Mehrzahl von Permanentmagneten (12 im Patentdokument 2;
nachfolgend ebenfalls) an Stellen nahe des Außenumfangs
eines Rotors. In diesem Beispiel hat jedes Magneteinsatzloch (16),
das in einem Rotorkern ausgebildet ist, einen Lochbereich an dessen
innerer Durchmesserseite, und jeder Lochbereich hat eine drei eckige
Gestalt mit einer an seiner Innendurchmesserseite angeordneten Spitze.
Diese Lochbereiche dienen als ein Kühlkanal (15),
durch den eine Kühlflüssigkeit strömt.
In diesem Beispiel strömt die Kühlflüssigkeit
in direkter Berührung mit den Polflächen der Permanentmagnete
(12). Daher können die Permanentmagnete (12)
direkt gekühlt werden.
- [Patentdokument 1] Japanische
Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. JP-A-H9-182374
- [Patentdokument 2] Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. JP-A-2002-345188
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Bei
einer elektrischen Drehmaschine mit einem Permanentmagneten in einem
Rotor kann, wenn die Temperatur des Permanentmagneten ansteigt,
aufgrund von Hitze eine irreversible Demagnetisierung des Permanentmagneten
auftreten. Daher wird, wie im Stand der Technik, der Permanentmagnet
gekühlt, indem eine Kühlflüssigkeit,
wie Öl, einem Rotorkern zugeführt wird. Die vorstehenden
Beispiele des Standes der Technik haben jedoch folgende Probleme.
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Bei
der im Patentdokument 1 offenbarten Technologie werden die Permanentmagnete
indirekt von der Kühlflüssigkeit durch den Rotorkern
gekühlt. Daher ist das Kühlvermögen begrenzt
und lässt Raum für Verbesserungen.
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Bei
der im Patentdokument 2 offenbarten Technologie strömt
die Kühlflüssigkeit in direkter Berührung
mit den Polflächen der Permanentmagnete. Daher kann ein
gewisses Maß an Kühlvermögen erwartet
werden. Da der Kühlkanal sich jedoch durch einen Magnetpfad
der Permanentmagnete erstreckt, wird die Magnetflussverteilung durch
das Vorhandensein des Kühlkanals gestört und das
Leistungsvermögen, das von einer elektrischen Drehmaschine erwartet
wird, kann nicht in ausreichendem Maß erhalten werden.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlstruktur
einer elektrischen Drehmaschine zu erhalten, die in der Lage ist,
ein relativ hohes Kühlvermögen bezüglich
der Kühlung der in einem Rotor vorgesehenen Permanentmagnete
zu schaffen und gleichzeitig in der Lage ist, ein hohes Leistungsvermögen
einer elektrischen Drehmaschine mit einer geringen Störung
der Magnetflussverteilung zwischen einem Rotorkern und einem Statorkern
zu schaffen.
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Zur
Lösung der vorgenannten Aufgabe wird eine Kühlstruktur
einer elektrischen Drehmaschine mit einem Stator und einem Rotor
geschaffen, bei der Magnetaufnahmelöcher in einem Rotorkern
des Rotors derart vorgesehen sind, dass sie sich zwischen axialen
Kernstirnflächen erstrecken, und Permanentmagnete jeweils
in den Magnetaufnahmelöchern aufgenommen sind. Eine erste
charakteristische Struktur der Kühlstruktur der elektrischen
Drehmaschine entsprechend der vorliegenden Erfindung besteht darin,
dass Hohlräume zum Verhindern eines Streuflusses jeweils
in Berührung mit den Permanentmagneten derart vorgesehen
sind, dass sie sich zwischen den axialen Kernstirnflächen
erstrecken, ein Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanal
zum Zuführen einer Kühlflüssigkeit zu
einer Kernstirnfläche vorgesehen ist, die aus dem Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanal
zugeführte Kühlflüssigkeit in die Hohlräume zum
Verhindern eines Streuflusses eingeleitet wird und die Permanentmagnete
von der durch die Hohlräume strömenden Kühlflüssigkeit
gekühlt werden.
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Bei
dem Rotorkern des Rotors mit der Kühlstruktur der elektrischen
Drehmaschine entsprechend der vorliegenden Erfindung sind die Hohlräume
zum Verhindern eines Streuflusses in Berührung mit den
jeweiligen Permanentmagneten vorgesehen, die in dem Rotorkern derart
aufgenommen sind, dass sie sich durch den Rotorkern in axialer Richtung
(zwischen den Kernstirnflächen des Rotorkerns) erstrecken.
Durch Vorsehen der Hohlräume zum Verhindern eines Streuflusses
wird eine ausgezeichnete Magnetflussverteilung zwischen den Permanentmagneten
und dem Statorkern erzielt, wodurch ein ausreichendes Leistungsvermögen
einer elektrischen Drehmaschine geschaffen wird.
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Weiter
wird bei der Kühlstruktur der elektrischen Drehmaschine
entsprechend der vorliegenden Erfindung die Kühlflüssigkeit
den Hohlräumen zum Verhindern eines Streuflusses zugeführt,
die jeweils in Berührung mit den Permanentmagneten vorgesehen
sind. Die Kühlung der Permanentmagnete kann auf diese Weise
vorteilhaft durchgeführt werden, indem die Hohlräume
verwendet werden. Weiter hat jeder der Hohlräume zum Verhindern
eines Streuflusses funktional eine vorbestimmte Gestalt, wobei eine seiner
Flächen einer Oberfläche (eine Seite im Querschnitt)
eines korrespondierenden Permanentmagneten entspricht, die sich
in der Richtung erstreckt, die die Magnetpole des Permanentmagneten
verbindet. Mit anderen Worten hat jeder Hohlraum eine vorbestimmte
Gestalt, wobei eine seiner Flächen in Berührung
mit der Oberfläche des Permanentmagneten ist. Daher kühlt
die durch die Hohlräume strömende Kühl flüssigkeit
die Permanentmagnete durch direkte Berührung dieser Oberflächen
der Permanentmagnete. Folglich kann ein hohes Kühlvermögen
erhalten werden.
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In
dem Fall, in dem diese Kühlstruktur der elektrischen Drehmaschine
verwendet wird, wird ein Verfahren zum Kühlen der elektrischen
Drehmaschine mit einem Stator und einem Rotor geschaffen, wobei
Magnetaufnahmelöcher in einem Rotorkern des Rotors derart
vorgesehen sind, dass sie sich zwischen axialen Kernstirnflächen
erstrecken, und Permanentmagnete jeweils in den Magnetaufnahmelöchern
aufgenommen sind. Bei diesem Kühlverfahren werden Hohlräume
zum Verhindern eines Streuflusses jeweils in Berührung
mit den Permanentmagneten derart vorgesehen, dass sie sich zwischen
den axialen Kernstirnflächen im Rotorkern erstrecken. Eine
Kühlflüssigkeit wird einer Kernstirnfläche
zugeführt, die zugeführte Kühlflüssigkeit
wird in die Hohlräume zum Verhindern eines Streuflusses
eingeleitet, und der Rotor wird von der durch die Hohlräume strömenden
Kühlflüssigkeit gekühlt.
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Vorzugsweise
haben die Hohlräume zum Verhindern eines Streuflusses bezüglich
der Permanentmagnete die folgende Gestalt.
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Vorzugsweise
ist für jeden Permanentmagneten ein Paar von Hohlräumen
zum Verhindern von Streufluss vorgesehen, wobei eine Endfläche
jedes Hohlraums einer Oberfläche eines entsprechenden Permanentmagneten
entspricht, die einem Kommutierpolbereich zugewandt ist, der zwischen
den Permanentmagneten angeordnet ist, und wobei, in einem Querschnitt
senkrecht zu einer Drehwelle, jeder Hohlraum zwischen einer Linie,
die eine zentrale Achse des Rotorkerns mit einem entsprechenden von
nächsten Bereichen verbindet, die am nächsten zueinander
in einer Umfangsrichtung der Drehwelle in einem Paar von Permanentmagneten
angeordnet sind, die nebeneinander in Umfangsrichtung der Drehwelle
angeordnet sind, und einer Seite eines Permanentmagneten mit dem
nächsten Bereich ausgebildet ist, der sich von dem nächsten
Bereich in einer Richtung erstreckt, die Magnetpole des Permanentmagneten
verbindet.
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In
einem Querschnitt senkrecht zur Drehwelle hat jeder der in dem Rotorkern
aufgenommenen Permanentmagnete ein Paar von Flächen, die
als Magnetpole dienen (in der Beschreibung werden diese Flächen
als Polflächen bezeichnet) und Flächen, die sich
in die die Magnetpole verbindende Richtung erstrecken (in der Beschreibung
werden diese Flächen als Kommutierpolflächen bezeichnet;
diese Flächen sind einem Kommutierpolbereich zugewandt, der
zwischen den Permanentmagneten angeordnet ist). Der Magnetfluss
jedes Permanentmagneten verteilt sich von einer Polfläche
zu der anderen. Entsprechend hat jeder Permanentmagnet ein Paar
von Kommutierpolflächen. In der vorliegenden Erfindung ist
ein Paar von Hohlräumen zum Verhindern eines Streuflusses
für jeden Permanentmagneten vorgesehen, und das Paar von
Kommutierpolflächen jedes Permanentmagneten dient als jeweils
eine Endfläche des Paars von Hohlräumen. Entsprechend
kann die Erzeugung von Streufluss in vorteilhafter Weise verhindert
werden und die Kühlung der Permanentmagneten kann in vorteilhafter
Weise durchgeführt werden, indem die Kühlflüssigkeit
jedem Paar von Hohlräumen zugeführt wird, das
jeweils in Berührung mit den Kommutierflächen
eines entsprechenden Permanentmagneten ist.
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Weiter
ist jeder Hohlraum zwischen einer Linie, die die zentrale Achse
des Rotorkerns mit einem entsprechenden der nächsten Bereiche
verbindet, die am nächsten zueinander in der Umfangsrichtung der
Drehwelle in einem Paar von Permanentmagneten angeordnet sind, die
nebeneinander in Umfangsrichtung der Drehwelle angeordnet sind,
und einer Seite eines Permanentmagneten ausgebildet, der den nächsten
Bereich aufweist, der sich von dem nächsten Bereich in
der Richtung erstreckt, die die Magnetpole des Permanentmagneten
verbindet. Daher kann ein Magnetpfad des Magnetflusses, der von dem
Permanentmagneten gebildet ist, sichergestellt werden, wodurch ein
ausgezeichneter Betriebszustand der elektrischen Drehmaschine selbst
erreicht werden kann.
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Vorzugsweise
ist, um den Rotorkühlflüssigkeitskanal zu bilden,
ein Verteilbereich, der mit den Hohlräumen kommuniziert,
an einer Hohlraumseite des Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanals
vorgesehen, ein Reservoirbereich zum Speichern der Kühlflüssigkeit
ist strömungsoberhalb des Verteilbereiches vorgesehen,
und der Verteilbereich und der Reservoirbereich kommunizieren durch
einen gedrosselten Kanal hindurch miteinander.
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Bei
dieser Struktur wird die zuzuführende Kühlflüssigkeit
in dem Reservoirbereich gespeichert und wird auch dem Verteilbereich
zugeführt. Wenn die Kühlflüssigkeit von
dem Reservoirbereich zu den Hohlräumen zugeführt
wird, wird die Kühlflüssigkeit an einer Rückströmung
von dem Verteilbereich zu dem Reservoirbereich verhindert. Folglich
kann die Kühlflüssigkeit stabil zu den Hohlräumen
zugeführt werden.
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Durch
Anordnung des Verteilbereiches radial an der Außendurchmesserseite
bezüglich des Reservoirbereiches kann die Kühlflüssigkeit
des Weiteren den Hohlräumen stabil zugeführt werden,
indem die durch die Drehung des Rotors erzeugte Zentrifugalkraft
genutzt wird.
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Wenn
der Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanal ausgebildet
wird, wird vorteilhafterweise zumindest ein Teil des Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanals
zwischen einer Außendurchmesserfläche der Drehwelle und
einer Strömungskanalkomponente ausgebildet, die an einer
Außendurchmesserseite bezüglich der Außendurchmesserfläche
angeordnet ist.
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Bei
der Kühlstruktur der elektrischen Drehmaschine entsprechend
der vorliegenden Erfindung muss die Kühlflüssigkeit
einer der Kernstirnflächen des Rotorkerns durch den Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanal
zugeführt werden. Da wenigstens ein Teil des Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanals
durch die Außendurchmesserfläche der Drehwelle
und die Kanalkomponente, die bezüglich der Außendurchmesserfläche
an der Außendurchmesserseite angeordnet ist, gebildet ist,
kann der Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanal vorteilhaft
ausgebildet werden, wobei die Anzahl von Komponenten nicht vergrößert
wird.
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Der
Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanal wurde vorstehend
beschrieben. Bei der Kühlstruktur der elektrischen Drehmaschine
gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Kühlflüssigkeit
in die Hohlräume von einer Kernstirnfläche her
zugeführt und von der anderen Kernstirnfläche
abgegeben. Entsprechend kann die abgegebene Kühlflüssigkeit
effektiv genutzt werden.
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Ein
Verfahren zur Verwendung der von den Hohlräumen abgegebenen
Kühlflüssigkeit wird nachfolgend beschrieben.
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Vorzugsweise
ist bei der vorstehend beschriebenen Kühlstruktur der elektrischen
Drehmaschine ein Kühlflüssigkeitsdiffusionskanal
vorgesehen, der Kühlflüssigkeit von der anderen
Kernstirnfläche durch die Hohlräume hindurch erhält,
und ein Spulen- bzw. Wicklungsende des Stators wird durch Diffundieren
bzw. Ausbreiten der Kühlflüssigkeit aus dem Kühlflüssigkeitsdiffusionskanal
zu einer Innendurchmesserfläche des Wicklungsendes gekühlt.
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Durch
Diffundieren der aus den Hohlräumen erhaltenen Kühlflüssigkeit
zu der Innendurchmesserfläche des Wicklungsendes durch
den Kühlflüssigkeitsdiffusionskanal hindurch kann
das an der anderen Kernstirnfläche angeordnete Wicklungsende
vorteilhafter Weise gekühlt werden.
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Bei
dem Verfahren zum Kühlen der elektrischen Drehmaschine
mit der obigen Struktur wird das Wicklungsende durch Diffusion bzw.
Ausbreiten der Kühlflüssigkeit gekühlt,
die durch die Hohlräume zum Verhindern von Streufluss hindurch
strömt und aus der anderen Kernstirnfläche zu
der Innendurchmesserfläche des Wicklungsendes strömt.
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Nachfolgend
wird eine besondere Anordnungsstruktur der Permanentmagnete entsprechend der
vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese Anordnungsstruktur soll
ermöglichen, dass die Hohlräume zum Verhindern
eines Streuflusses eine ausreichende Streuflussverhinderungsfunktion
haben und das Volumen der Hohlräume selbst sicherstellen
und auf diese Weise die Menge von durch die Hohlräume strömender
Kühlflüssigkeit sicherstellen.
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Vorzugsweise
wird bei dieser Anordnungsstruktur eine Mehrzahl von V-förmigen
Magnetpaaren bereitgestellt, wobei jedes V-förmige Magnetpaar durch
Anordnen eines Paars von Permanentmagneten zur Bildung einer V-Form
in einem Querschnitt senkrecht zu der Drehwelle angeordnet wird,
und ein Tal der V-Form an einer Innendurchmesserseite angeordnet
ist.
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Bei
dieser Anordnungsstruktur wird im Querschnitt senkrecht zur Drehwelle
ein relativ großer Raum zwischen einer Linie, die eine
zentrale Achse des Rotorkerns mit einem entsprechenden von nächsten
Bereichen verbindet, die am nächsten zueinander in einer
Umfangsrichtung in einem Paar von Permanentmagneten angeordnet sind,
die nebeneinander in der Umfangsrichtung angeordnet sind, und einer
Seite eines Permanentmagneten mit dem nächsten Bereich,
der sich von dem nächsten Bereich in einer Richtung erstreckt,
die die Magnetpole des Permanentmagneten verbindet. Daher kann die Menge
von durch die Hohlräume strömender Kühlflüssigkeit
sichergestellt werden, während ein Streufluss vorteilhafter
Weise verhindert wird. Als Ergebnis kann eine elektrische Drehmaschine
erhalten werden, die als eine elektrische Drehmaschine ein ausgezeichnetes
Leistungsvermögen hat, in der Lage ist, die Permanentmag nete
vorteilhaft zu kühlen, und weniger dazu neigt, eine irreversible
Entmagnetisierung aufgrund von Überhitzung zu verursachen.
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Vorteilhafterweise
werden ein innendurchmesserseitiger Hohlraum, der an einer Innendurchmesserseite
angeordnet ist, und ein außenseitiger Hohlraum, der an
einer Außendurchmesserseite angeordnet ist, als die Hohlräume
zum Verhindern eines Streuflusses vorgesehen, und die Kühlflüssigkeit wird
von dem Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanal in den innendurchmesserseitigen
Hohlraum und den außendurchmesserseitigen Hohlraum unabhängig
voneinander zugeführt.
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Bei
dieser Kühlstruktur der elektrischen Drehmaschine variiert
die radiale Position der Hohlräume zwischen dem innendurchmesserseitigen Hohlraum
und dem außendurchmesserseitigen Hohlraum. In diesem Fall
kann die individuelle Abmessung der Hohlräume im Vergleich
mit dem Fall, in dem die Hohlräume an der gleichen radialen
Position angeordnet sind, in einfacher Weise sichergestellt werden.
Weiter können durch die unabhängige Zufuhr der
Kühlflüssigkeit in den innendurchmesserseitigen
Hohlraum und den außendurchmesserseitigen Hohlraum Probleme,
wie eine Schwankung in der Zufuhrmenge der Kühlflüssigkeit,
abhängig von dem Betriebszustand des Rotors, relativ einfach
eliminiert werden.
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Vorzugsweise
ist in der Struktur mit dem außendurchmesserseitigen Hohlraum
und dem innendurchmesserseitigen Hohlraum ein Kühlflüssigkeitsdiffusionskanal
vorgesehen, der die Kühlflüssigkeit von der anderen
Kernstirnfläche durch die Hohlräume hindurch erhält,
wird ein Wicklungsende des Stators durch Diffundieren der Kühlflüssigkeit
von dem Kühlflüssigkeitsdiffusionskanal zu einer
Innendurchmesserfläche des Wicklungsendes gekühlt,
und ist der Kühlflüssigkeitsdiffusionskanal radial
an einer Außendurchmesserseite bezüglich der radialen
Position wenigstens einer der Hohlräume angeordnet.
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Bei
der Kühlstruktur der elektrischen Drehmaschine entsprechend
der vorliegenden Erfindung strömt die Kühlflüssigkeit
durch die Hohlräume von einer Kernstirnfläche
zu der anderen Stirnfläche und wird dann in den Kühlflüssigkeitsdiffusionskanal
eingeleitet. Durch Anordnung des Kühlflüssigkeitsdiffusionskanals
radial an der Außendurchmesserseite bezüglich
der radialen Position wenigstens eines der Hohlräume kann
die Kühlflüssigkeit in einfacher Weise in den
Kühlflüssigkeitsdiffusionskanal und in das Wicklungsende
eingeleitet wer den, indem die Zentrifugalkraft genutzt wird, die
auf die Kühlflüssigkeit bei Drehung des Rotors
wirkt.
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Vorzugsweise
sind bei der Struktur mit dem außendurchmesserseitigen
Hohlraum und dem innendurchmesserseitigen Hohlraum ein Sammelbereich
zum Sammeln der aus dem innendurchmesserseitigen Hohlraum und dem
außendurchmesserseitigen Hohlraum ausströmenden
Kühlflüssigkeit und ein Kühlflüssigkeitsdiffusionskanal
zum Diffundieren der aus den Hohlräumen in den Sammelbereich
strömenden Kühlflüssigkeit zu einer Innendurchmesserfläche
eines Wicklungsendes an der anderen Kernstirnfläche vorgesehen
und das Wicklungsende wird durch Diffusion der Kühlflüssigkeit
gekühlt, die aus den Hohlräumen in den Kühlflüssigkeitsdiffusionskanal
zu der Innendurchmesserfläche des Wicklungsendes strömt.
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Bei
dieser Struktur wird die Kühlflüssigkeit, die
getrennt durch den außendurchmesserseitigen Hohlraum und
den innendurchmesserseitigen Hohlraum strömt, in dem Sammelbereich
gesammelt und dann dem Kühlflüssigkeitsdiffusionskanal
zugeführt. Die Kühlflüssigkeit wird dann
zu der Innendurchmesserfläche des Wicklungsendes diffundiert,
wodurch die Innendurchmesserfläche des Wicklungsendes vorteilhaft
gekühlt werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung ist dadurch charakterisiert, dass die Kühlflüssigkeit
den Hohlräumen zum Verhindern eines Streuflusses zugeführt
wird und dass die Permanentmagnete direkt von der Kühlflüssigkeit
gekühlt werden. Entsprechend kann diese Struktur selbstverständlich
selbst in der elektrischen Drehmaschine verwendet werden, in der
eine Mehrzahl von Permanentmagneten in einer Umfangsrichtung der
Drehwelle angeordnet ist und wenigstens eine Polfläche
jedes Permanentmagneten einer senkrecht zu einer radialen Richtung
gerichteten Richtung zugewandt ist.
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Selbst
bei einer normalerweise verwendeten elektrischen Drehmaschine, bei
der eine Mehrzahl von Permanentmagneten in einer Umfangsrichtung der
Drehwelle angeordnet ist und wenigstens eine der Polflächen
jedes Permanentmagneten in eine zu einer radialen Richtung senkrechte
Richtung zeigt, können die Permanentmagnete direkt von
der Kühlflüssigkeit gekühlt werden, indem
die Hohlräume zur Verhinderung von Streufluss verwendet
werden, wie in der vorliegenden Erfindung offenbart, während eine
geeignete Ausgangsleistung der elektrischen Drehmaschine beibehalten
wird. Im Ergebnis wird eine elektrische Drehmaschine ge schaffen,
die weniger dazu neigt, aufgrund von Überhitzung eine irreversible
Entmagnetisierung zu verursachen.
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Vorzugsweise
enthält die vorstehend beschriebene Struktur einen oder
beide von einem Statorkernkühlflüssigkeitszufuhrkanal
zum Zuführen der Kühlflüssigkeit zu einem
Statorkern des Stators und einen Wicklungsendekühlflüssigkeitszufuhrkanal zum
Zuführen der Kühlflüssigkeit zu einer
Außendurchmesserfläche eines Wicklungsendes.
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Durch
Vorsehen eines oder beider von Statorkernkühlflüssigkeitszufuhrkanal
und Wicklungsendekühlflüssigkeitszufuhrkanal und durch
Vorsehen einer oder beider von Kühlung des Statorkerns
und Kühlung der Außendurchmesserfläche
des Wicklungsendes kann ein Temperaturanstieg im Rotor und Stator
in geeigneter Weise unterdrückt werden.
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Vorzugsweise
enthält die Struktur mit dem Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanal
und einem von dem Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanal
verschiedenen Zufuhrkanal (der Statorkernkühlflüssigkeitszufuhrkanal oder
der Wicklungsendekühlflüssigkeitszufuhrkanal) wie
vorstehend beschrieben weiter eine Kühlflüssigkeitszufuhrmengeneinstelleinrichtung zum
Einstellen einer Menge von Kühlflüssigkeit zwischen
dem Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanal und dem von
dem Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanal verschiedenen
Zufuhrkanal.
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Durch
Vorsehen der Kühlflüssigkeitszufuhrmengeneinstelleinrichtung
wird die Menge von Kühlflüssigkeit zwischen dem
Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanal und dem von dem
Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanal verschiedenen
Zufuhrkanal eingestellt. Daher kann, selbst wenn die Gesamtmenge
an zuzuführender Kühlflüssigkeit begrenzt
ist, die Menge von Kühlflüssigkeit, die dem Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanal
zugeführt werden soll, in geeigneter Weise eingestellt
und sichergestellt werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht längs einer Drehwelle einer Kühlstruktur
einer elektrischen Drehmaschine entsprechend der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine perspektivische Explosionsansicht der Kühlstruktur
der elektrischen Drehmaschine entsprechend der vorliegenden Erfindung;
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3A ist
eine Querschnittsansicht längs der Linie III-III in 1 und 3B ist
eine Querschnittsansicht längs der Linie IV-IV in 1;
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4 zeigt Querschnittsansichten längs
der Drehwelle, die einen Kühlflüssigkeitszufuhrkanal
zu Außendurchmesserbereichen eines linken und rechten Wicklungsendes
zeigen;
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5 ist
eine schematische Ansicht einer Zufuhrstruktur zum Zuführen
einer Kühlflüssigkeit um einen Statorkern;
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6 ist
ein erläuterndes Diagramm, das die Magnetflussverteilung
für den Fall zeigt, in dem eine Anordnungsstruktur von
Permanentmagneten entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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7 ist
eine schematische Ansicht einer Zufuhrstruktur zum Zuführen
einer Kühlflüssigkeit zu einem Rotor; und
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8 ist
ein Diagramm, das eine Anordnungsstruktur von Permanentmagneten
entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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BESTE MODI ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die Figuren eine elektrische Drehmaschine
M erläutert, die eine Kühlstruktur einer elektrischen
Drehmaschine entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet.
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1 ist
eine Querschnittsansicht längs einer Drehwelle A einer
elektrischen Drehmaschine M, die eine Kühlstruktur einer
elektrischen Drehmaschine entsprechend der vorliegenden Erfindung
verwendet. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht,
die Skizzen der Struktur der elektrischen Drehmaschine M darstellt. 3A zeigt
einen Querschnitt längs der Linie III-III in 1 und 3B zeigt
einen Querschnitt längs der Linie IV-IV in 1. 3A und 3B zeigen
verschiedene Positionen in Richtung der Drehwelle A. In 3A ist
kein Umfangskühlflüssigkeitsströmungskanal
zwischen einer Innendurchmesserfläche eines Gehäuses
MC und einer Außendurchmesserfläche eines Statorkerns
SC ausgebildet. In 3B dagegen ist ein Umfangskühlflüssigkeitsströmungskanal
zwischen der Innendurchmesserfläche des Gehäuses
MC und der Außendurchmesserfläche des Statorkerns
SC ausgebildet.
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4A und 4B zeigen
eine Zufuhrstruktur einer Kühlflüssigkeit zum
Kühlen von Wicklungsenden CE einer Wicklung C, die um einen
Stator S gewickelt ist. 5 zeigt schematisch eine Zufuhrstruktur
einer Kühlflüssigkeit zum Kühlen des
Statorkerns SC und der Wicklungsenden CE. 6 zeigt schematisch
eine Zufuhrstruktur einer Kühlflüssigkeit zum
Kühlen eines Rotors R.
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Wie
in 1 gezeigt, ist die elektrische Drehmaschine M
derart aufgebaut, dass der Stator S und der Rotor R in einen zylindrischen
Gehäusehauptkörper MC1 aufgenommen sind. Der Stator
S ist an dem Gehäusehauptkörper MC1 befestigt.
Der Rotor R ist drehbar von einem Paar von linkem und rechtem Deckel
MCL, MCR gelagert, die jeweils Öffnungen an beiden Enden
des Gehäusehauptkörpers MC1 bedecken.
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Der
Rotor R enthält eine Drehwelle A, die drehbar von dem Paar
von Deckeln MCL, MCR mittels eines Traglagers BRG gelagert ist,
und einen Rotorhauptkörper R1, der zwischen Halter RL,
RR in der Mitte der Drehwelle A gehalten wird. Wie später
im Detail beschrieben, sind in dem Rotorhauptkörper R1 stabförmige
Permanentmagnete PM, die sich in der axialen Richtung der Drehwelle
A erstrecken, aufgenommen und montiert.
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Die
Drehwelle A enthält eine Verbindungsbereich A1 an beiden
Enden zum Verbinden mit einer anderen Übertragungswelle
(nicht dargestellt), wobei eine von der elektrischen Drehmaschine
M erzeugte Antriebskraft zur Außenseite der elektrischen
Drehmaschine abgegeben werden kann. Mit anderen Worten ist die Drehwelle
A derart aufgebaut, dass beispielsweise die Drehwelle A eine von
einer Brennkraftmaschine (Maschine; nicht dargestellt) erzeugte Antriebskraft
an ihrer einen Seite aufnehmen kann, von der Drehwelle A selbst
erzeugte Antriebskraft zu der erhaltenen Antriebskraft hinzuaddieren
kann und die resultierende Antriebskraft zu der anderen Seite hin
ausgeben kann, oder die Drehwelle A kann die Brennkraftmaschine
unter Verwendung der von der elektrischen Drehmaschine M erzeugten
Antriebskraft anlassen. Weiter kann die elektrische Drehmaschine
M mit von der Außenseite zu der elektrischen Drehmaschine übertragenen
Antriebskraft als ein Generator arbeiten.
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Der
Stator S enthält einen Statorkern SC, der an dem Gehäusehauptkörper
MC1 befestigt ist. Die Wicklungsenden CE der Wicklung C, die um
den Statorkern SC gewickelt sind, sind außerhalb beider
axialer Enden des Statorkerns SC angeordnet.
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Wie
aus 2 ersichtlich, ist der Statorkern SC gebildet,
indem eine Vielzahl von im Wesentlichen ringförmigen Stahlblechen
p in der axialen Richtung der Drehwelle A laminiert wird. 3 zeigt die Stahlbleche p, gesehen von
der axialen Richtung.
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Jede
Stahlplatte bzw. jedes Stahlblech p hat eine Anzahl von Zähnen
t an ihrer Innendurchmesserseite. Die vorstehend beschriebene Wicklung
C ist in einem vorbestimmten Zustand zwischen den Zähnen
t gewickelt. Andererseits ist eine Schweißnut wh zum Zusammenschweißen
der Vielzahl von laminierten Stahlblechen p an drei Stellen in der
Umfangsrichtung an der Außendurchmesserseite jedes Stahlbleches
p ausgebildet. Ein Positionierungsvorsprung pp, der in eine in dem
Gehäusehauptkörper MC1 ausgebildeten Positionierunsnut
ph eingesetzt wird, um die Stahlbleche p in der Umfangsrichtung der
Drehwelle A zu fixieren, ist an zwei Stellen in der Umfangsrichtung
ausgebildet.
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Jede
Schweißnut wh erstreckt sich über den gesamten
Bereich (der Bereich von dem Bodenstahlblech pb zu dem obersten
Stahlblech pt in 2) der Stahlbleche p in der
Laminierrichtung (die selbe Richtung wie die axiale Richtung der
Drehwelle) als eine Nut, die zur Innendurchmesserseite hin ausgenommen
ist. Weiter ist, wie aus 3 ersichtlich,
jede Schweißnut wh mittels eines Paars von Nutbereichen wh1,
wh2 strukturiert, die nebeneinander ausgebildet sind.
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Jeder
Positioniervorsprung pp erstreckt sich längs des gesamten
Bereiches der Stahlbleche p in der Laminierrichtung als ein Vorsprung,
der zur Außendurchmesserseite der Stahlbleche p hin vorsteht.
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Wie
in 1 dargestellt, ist die Außendurchmesserlinie
des Statorkerns SC eine gerade Linie längs der Drehwelle
A, gesehen im Querschnitt längs der Drehwelle A der elektrischen
Drehmaschine M.
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Eine
Wicklung C (genannt Statorwicklung) ist um den Statorkern SC gewickelt.
Die Wicklung C ist mit Lack (nicht dargestellt) getränkt
und die Gestalt der Wicklung C ist in einem isolierten Zustand festgelegt.
Weiter ist der Spalt zwischen jedem Stahlblech p und Isolierpapier
ebenfalls mit Lack getränkt, wodurch die thermische Leitfähigkeit
zwischen dem Statorkern und der Wicklung sowie die Wärmeabfuhreigenschaft
verbessert ist.
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Im
Folgenden wird die Positionierung des Statorkerns S beschrieben.
Die nachfolgende Struktur wird verwendet, um den Stator S zu positionieren: Die
Position des Stators S in der axialen Richtung der Drehwelle A wird
durch Anordnen eines axialen Endes des Statorkerns SC (dem linken
Ende in dem in 1 dargestellten Beispiel) gegen
einen Sitz MC4 bestimmt, der in dem Gehäuse MC vorgesehen
ist. Wie aus 1 ersichtlich, wird diese Positionierung wie
folgt implementiert: Mit dem linken an dem Gehäusehauptkörper
MC1 befestigten Deckel MCL wird der Stator S in dem Gehäuse
MC untergebracht, und der rechte Deckel MCR wird dann an dem Gehäusehauptkörper
MC1 befestigt.
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Die
Position des Stators S in der radialen Richtung der Drehwelle A
wird dagegen durch Schrumpfen bzw. Pressen des Statorkerns SC in
den Gehäusehauptkörper MC1 bestimmt. Weiter wird
die Position des Stators S in der Umfangsrichtung der Drehwelle
A durch Einpassen der Positioniervorsprünge pp in die jeweiligen
Positioniernuten ph bestimmt, die in dem Gehäuse MC ausgebildet
sind.
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Auf
diese Weise wird die nachfolgende Struktur in der elektrischen Drehmaschine
M der vorliegenden Erfindung verwendet: Wie in 3A gezeigt,
ist die Außendurchmesserfläche des Statorkerns
SC in direkter Berührung mit der Innendurchmesserfläche
des Gehäuses MC mit Ausnahme des Bereiches, in dem jede
gehäuseseitige Kühlflüssigkeitsnut ch
wie in der vorliegenden Erfindung in der Innendurchmesserfläche
des Gehäuses MC vorgesehen ist, des Bereiches, in dem jede
Schweißnut wh in dem Statorkern ausgebildet ist, oder des
Bereiches, in dem jeder Positioniervorsprung pp ausgebildet ist.
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Das Äußere
der Struktur der elektrischen Drehmaschine M, die die Kühlstruktur
der elektrischen Drehmaschine entsprechend der vorliegenden Erfindung
verwendet, wurde vorstehend erläutert. Nachfolgend werden
eine Kühlstruktur des Stators S und eine Kühlstruktur
des Rotors R mittels einer Kühlflüssigkeit, die
in der vorliegenden elektrischen Drehmaschine M verwendet werden,
beschrieben.
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Wie
aus 1 ersichtlich, sind an der Oberseite des linken
Deckels MCL ein Kühlflüssigkeitseinlass in und
ein gemeinsamer Einlasskanal ci, der mit dem Einlass in verbunden
ist, vorgesehen. Der Statorkern SC, das linke und rechte Wicklungsende
CE und der Rotor R können gekühlt werden, indem
eine Kühlflüssigkeit aus dem gemeinsamen Einlasska nal ci
einem Außendurchmesserbereich des Statorkerns SC, den Wicklungsenden
CE und Hohlräumen H1 und H2 zugeführt wird, die
in dem Gehäusehauptkörper MC1 vorgesehen sind.
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Kühlung des Statorkerns
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Wie
in 1 und 5 gezeigt, erstreckt sich ein
Statorkernkühlflüssigkeitszufuhrkanal scs von
dem gemeinsamen Einlasskanal ci zu dem Außendurchmesserbereich
des Statorkerns SC, um Kühlflüssigkeit diesem
Bereich zuzuführen. Der Statorkernkühlflüssigkeitszufuhrkanal
scs ist wie folgt aufgebaut: der Statorkernkühlflüssigkeitszufuhrkanal scs
ist insgesamt in dem Gehäusehauptkörper MC1 ausgebildet
und kommuniziert mit dem gemeinsamen Einlasskanal ci an seinem Basisende.
In dem Außendurchmesserbereich des Statorkerns SC ist eine
zentrale Öffnung co im Wesentlichen in der Mitte des Gehäusehauptkörpers
MC1 in der axialen Richtung ausgebildet, um eine Kühlflüssigkeit
dem Außendurchmesserbereich des Statorkerns SC zuzuführen.
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Die
Struktur zum Zuführen von Kühlflüssigkeit
zu dem Außendurchmesserbereich des Statorkerns wurde vorstehend
beschrieben. Nachfolgend wird eine Kühlstruktur um den
Statorkern SC im Detail beschrieben. In der vorliegenden Erfindung
sind, um den Statorkern SC zu kühlen, gehäuseseitige Kühlflüssigkeitsnuten
ch, die in Richtung auf die Außendurchmesserseite ausgenommen
sind, in der Innendurchmesserfläche des Gehäusehauptkörpers MC1
ausgebildet. Ein Kühlflüssigkeitsströmungskanal,
durch den eine Kühlflüssigkeit strömt,
ist zwischen jeder Kühlflüssigkeitsnut ch und
der Außendurchmesserfläche des Statorkerns SC
ausgebildet, wodurch das Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht wird.
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Gehäuseseitige Kühlflüssigkeitsnuten
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Die
folgende Struktur wird in der vorliegenden Ausführungsform
verwendet: Sieben Umfangskühlflüssigkeitsnuten
chw sind längs der Umfangsrichtung der Drehwelle A als
gehäuseseitige Kühlflüssigkeitsnuten
ch vorgesehen. Weiter sind zwei axiale Kühlflüssigkeitsnuten
cha, d. h. eine obere und eine untere axiale Kühlflüssigkeitsnut
cha, längs der axialen Richtung der Drehwelle A vorgesehen,
um eine Kühlflüssigkeit zu verteilen, und die
Positionierungsnuten ph dienen ebenfalls als axiale Kühlflüssigkeitsnuten
cha.
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3B zeigt
einen Zustand, in dem die Umfangskühlflüssigkeitsnuten
chw gebildet sind. Die folgende Struktur wird verwendet: Im Querschnitt
längs der Linie IV-IV in 1 ist ersichtlich,
dass ein Raum, der einen Kühlflüssigkeitsströmungskanal
bildet, zwischen der Außendurchmesserfläche des
Statorkerns SC und der Innendurchmesserfläche des Gehäusehauptkörpers
MC1 gebildet ist, so dass er sich längs des gesamten Umfangs
der Drehwelle A erstreckt.
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Wie
in 3 dargestellt, sind Montageräume EA
für elektrische Ausrüstung, zum darin Aufnehmen und
Montieren elektrischer Ausrüstung (nicht dargestellt),
an der unteren linken und unteren rechten Stelle des Gehäuses
MC derart ausgebildet, dass sie sich in axialer Richtung der Drehwelle
A erstrecken. Jeder Verbindungsbereich zum Verbinden des jeweiligen
Montageraums EA für elektrische Ausrüstung mit
einem Statorkernmontageraum SCA, in dem der Statorkern SC montiert
ist, wird als ein Teil jeder Umfangskühlflüssigkeitsnut
chw verwendet.
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Nachfolgend
wird die Verteilung in axialer Richtung der Drehwelle A der oben
beschriebenen Mehrzahl von Umfangskühlflüssigkeitsnuten
chw beschrieben. Wie aus 1 ersichtlich, ist die Anzahl der
Umfangskühlflüssigkeitsnuten chw im Zentrum des
Statorkerns SC größer als an den Kernendflächen
des Statorkerns SC. Folglich kann der zentrale Teil des Statorkerns
SC, der normalerweise mehr dazu neigt, heiß zu werden,
in exzellenter Weise gekühlt werden.
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Kernseitige Kühlflüssigkeitsströmungskanalkomponenten
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In
der vorliegenden Erfindung dienen die Schweißnuten wh und
die Positioniervorsprünge pp, die vorstehend in der Struktur
des Statorkerns SC beschrieben sind, zur Führung von Kühlflüssigkeit
in axialer Richtung der Drehwelle A und Verteilen die Kühlflüssigkeit
zu jedem Umfangskühlflüssigkeitsströmungskanal
chw.
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Mit
anderen Worten, an der Außendurchmesserfläche
des Statorkerns SC der vorliegenden Erfindung sind kernseitige Kühlflüssigkeitsströmungskanalkomponenten
(d. h., die Schweißnuten wh und die Positioniervorsprünge
pp) längs der axialen Richtung der Drehwelle A vorgesehen.
Die kernseitigen Kühlflüssigkeitsströmungskanalkomponenten
wh, pp dienen dazu, eine Kühlflüssigkeit in der axialen
Richtung zu verteilen. Wie aus 3A und 6 ersicht lich,
ist bezüglich der Schweißnuten wh der Außendurchmesser
des Statorkerns SC zu dem Innendurchmesser hin ausgenommen. Daher
bilden die Schweißnuten wh einen Kühlflüssigkeitsströmungskanal,
der in der axialen Richtung der Drehwelle A verbindet. In der radialen
Richtung dagegen ist ein Spalt zwischen jeder Positioniernut ph
und dem entsprechenden Positioniervorsprung pp gebildet. Dieser
Spalt bildet einen Kühlflüssigkeitsströmungskanal,
der in der radialen Richtung der Drehwelle A verbindet.
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Mit
der vorbeschriebenen Struktur ist, wie in 5 gezeigt,
die elektrische Drehmaschine M der vorliegenden Erfindung wie folgt
strukturiert: Eine Mehrzahl von Umfangskühlflüssigkeitsströmungskanälen
und eine Mehrzahl von axialen Kühlflüssigkeitsströmungskanälen
ist um den Außenumfang des zylindrischen Statorkerns SC
gebildet. Weiter kreuzen sich die Umfangskühlflüssigkeitsströmungskanäle
und die axialen Kühlflüssigkeitsströmungskanäle und
sind miteinander verbunden, wodurch die Kühlflüssigkeit
zu jedem Teil der Außendurchmesserfläche des Statorkerns
SC zugeführt wird.
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Weiter
kreuzen die Umfangskühlflüssigkeitsströmungskanäle
die axialen Kühlflüssigkeitsströmungskanäle,
die durch die kernseitigen Kühlflüssigkeitsströmungskanalkomponenten
wh, pp gebildet sind, und kommunizieren mit diesen axialen Kühlflüssigkeitsströmungskanälen.
Die Kühlflüssigkeit wird auf diese Weise jedem
Teil der Außendurchmesserfläche des Statorkerns
SC zugeführt.
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Kühlen der Wicklungsenden
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Wie
in 1, 4 und 5 gezeigt,
erstrecken sich ein Paar von Wicklungsendkühlflüssigkeitszufuhrkanälen
ces zum Zuführen von Kühlflüssigkeit
zu den linken und rechten Wicklungsenden CE von dem gemeinsamen
Einlasskanal ci zu den Wicklungsenden CE. Diese Wicklungsendkühlflüssigkeitszufuhrkanäle
ces sind im Allgemeinen im Gehäusehauptkörper
MC1 vorgesehen und kommunizieren mit dem gemeinsamen Einlasskanal
ci an ihren jeweiligen Basisenden. Die Wicklungsendkühlflüssigkeitszufuhrkanäle
sind wie folgt strukturiert: In dem Außendurchmesserbereich
der Wicklungsenden CE sind Verteilbereiche cel, cer zum Verteilen (im
folgenden Beispiel Verteilen auf drei Stellen in der axialen Richtung)
von Kühlflüssigkeit in der axialen Richtung der
Drehwelle A jeweils im linken und rechten Gehäuse MCL,
MCR vorgesehen. Die Kühlflüssigkeit wird auf diese
Weise auf die jeweiligen Außenflächen (Oberseiten)
der Wicklungsenden CE durch die Verteilbereiche cel, cer hindurch
herab verteilt. Der vorstehend beschriebene Statorkernkühlflüssigkeitszufuhrkanal
scs und das Paar von linken und rechten Wicklungsendkühlflüssigkeitszufuhrkanälen
ces sind als axiale Strömungskanäle ausgebildet,
die unabhängig voneinander in dem Gehäusehauptkörper
MC1 vorgesehen sind. Der rechte Wicklungsendkühlflüssigkeitszufuhrkanal
ces hat einen Verteilbereich cer über dem rechten Wicklungsende
CE, und der linke Wicklungsendekühlflüssigkeitszufuhrkanal
ces hat den Verteilbereich cer über dem linken Wicklungsende
CE. Die linken und rechten Wicklungsenden CE werden auf diese Weise durch
Zufuhr der Kühlflüssigkeit von der Außendurchmesserseite
zu jedem der linken und rechten Wicklungsenden CE gekühlt.
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Die
Kühlstruktur des Stators S wurde vorstehend beschrieben.
In der elektrischen Drehmaschine M wird für den Rotor R
ebenfalls eine einzigartige Kühlstruktur verwendet.
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Nachfolgend
wird die Struktur des Rotors R und die Kühlstruktur des
Rotors R beschrieben.
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Struktur des Rotors
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Wie
vorstehend beschrieben, enthält der Rotor R einen Rotorhauptkörper
R1 um die Drehwelle herum. Der Rotorhauptkörper R1 ist
an der Drehwelle A befestigt, wobei er zwischen den Haltern RL,
RR gehalten wird. Wie in 2 und 3 gezeigt,
enthält der Rotorhauptkörper R1 einen Rotorkern
RC, der ein laminierter Eisenkern ist, und stabförmige
Permanentmagnete PM, die an dem Außenumfangsbereich des Rotorkerns
RC längs der gesamten Weite des Rotorhauptkörpers
in der axialen Richtung der Drehwelle A aufgenommen sind. Mit anderen
Worten sind an vorbestimmten Stellen des Rotorkerns RC Magnetaufnahmelöcher
H ausgebildet und die Permanentmagnete PM sind jeweils in den Magnetaufnahmelöchern H
aufgenommen. Jeder Permanentmagnet PM hat eine rechtwinklige Parallelepipedgestalt
und ist derart geformt, dass die axiale Länge längs
der Drehwelle A am längsten ist. Bezüglich der
Querschnittsgestalt quer zur Drehwelle A hat jeder Permanentmagnet
PM eine rechtwinklige Gestalt, wobei eine Seite etwa dreimal so
lang wie die andere Seite ist. Bei der vorliegenden Erfindung, im
Hinblick auf die Permanentmagnete PM, werden die sich in axialer
Richtung der Drehwelle A erstreckenden Flächen wie folgt
bezeichnet: eine Fläche, die der längeren Seite
der rechtwinkligen Gestalt im Querschnitt der 6 entspricht
und in der jede von N- und S-Polaritäten des Permanentmagneten
PM angeordnet sind, wird als Polfläche ps bezeichnet, und
eine Fläche, die der kürzeren Seite im Querschnitt
entspricht und einem Kommutierpolbereich CP zugewandt ist, wird
als eine Kommutierpolfläche cs bezeichnet.
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Wie
aus 6 ersichtlich, wird eine einzigartige Struktur
verwendet, um die Permanentmagnete PM im Rotor R anzuordnen. Acht
V-förmige Magnetpaare, jedes dadurch gebildet, dass ein
Paar von Permanentmagneten PM derart angeordnet wird, dass es eine
V-Form bildet, sind gleichmäßig in Umfangsrichtung
einer zentralen Achse Z verteilt. Daher sind insgesamt 16 Permanentmagnete
PM in dem Rotorkern RC aufgenommen.
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Die
Anordnung der V-förmigen Magnetpaare wird im Folgenden
genauer beschrieben. Jedes Paar von Permanentmagneten PM ist derart
angeordnet, dass nah aneinander positionierte Kommutierpolflächen
cs, die einander relativ nah sind, an der Innendurchmesserseite
angeordnet sind und entfernt angeordnete Kommutierpolflächen
cs, die relativ weit voneinander entfernt sind, an der Außendurchmesserseite
angeordnet sind.
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Entsprechend
ist bei dieser Struktur das Tal der V-Form an der Innendurchmesserseite
angeordnet.
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Im
Folgenden werden N- und S-Polaritäten jedes Paares von
Permanentmagneten PM beschrieben. Nahe zueinander angeordnete Polflächen
ps (die Polflächen, die an der Außendurchmesserseite in
der radialen Richtung angeordnet sind) haben die gleiche Polarität
(N-Polarität in dem Paar von Permanentmagneten PM, deren
Magnetflussverteilung in 6 dargestellt ist) und voneinander
entfernt positionierte Magnetpolflächen ps (die Polflächen,
die an der Innendurchmesserseite in radialer Richtung angeordnet
sind) haben die gleiche Polaritiät (S-Polarität
bei dem Paar von Permanentmagneten PM, deren Magnetflussverteilung
in 6 dargestellt ist).
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Die
V-förmigen Magnetpaare sind derart angeordnet, dass die
Anordnung von N- und S-Polaritäten in den Polflächen
ps zwischen umfangsmäßig benachbarten V-förmigen
Magnetpaaren sich umkehrt. Genauer ist bei dem V-förmigen
Magnetpaar, dessen Magnetflussverteilung in 6 dargestellt
ist, die N-Polarität an der Außendurchmesserseite
angeordnet. Bei den benachbarten V-förmigen Magnetpaaren,
die an beiden Seiten dieses V-förmigen Magnetpaars in der
Umfangsrichtung angeordnet sind, ist dagegen die S-Polarität
an der Außendurchmesserseite vorgesehen.
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Zwischen
dem Paar von Permanentmagneten PM und dem Stator S ist in 6 die
Magnetflussverteilung, die sich auf das magnetische Moment bezieht,
durch eine strichpunktierte Linie dargestellt. Bei jedem Permanentmagneten
PM verlässt der Magnetfluss eine Polfläche ps,
verläuft durch einen Jochbereich Y des Stators S und erreicht
die andere Polfläche ps (in 6 durch
a1 und a2 gezeigt). Die Magnetflussverteilung dagegen, die sich
auf das Reluktanzmoment bezieht, ist durch eine zweifach gepunktete
Linie dargestellt. Bei dem V-förmigen Magnetpaar geht der
Magnetfluss zuerst längs einer Polfläche ps (N-
oder S-Polarität) des Polflächenpaars ps, tritt
dann in den Stator S aus einer Stelle nahe dieser Polfläche
ps ein, passiert den Jochbereich Y des Stators S und kehrt dann
in die Nähe der Ausgangspolfläche ps zurück.
Wie in 6 dargestellt, gibt es in einem Paar von Permanentmagneten PS
jedes V-förmigen Magnetpaars PM zwei Magnetflussverteilungen:
Eine Verteilung (in 6 durch b1 gezeigt) von einer
Stelle, die nahe dem Permanentmagneten und an der Außendurchmesserseite
beider Permanentmagneten PM angeordnet ist, in den Stator S; und
eine Verteilung (durch b2 in 6 dargestellt)
von einer Stelle, die nahe dem Permanentmagneten und auf der Innendurchmesserseite
beider Permanentmagneten PM angeordnet ist, in den Stator S.
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In
dem Rotorkern RC der vorliegenden Erfindung ist ein Paar von Hohlräumen
H1, H2 zum Verhindern eines Streuflusses jeweils neben den Kommutierpolflächen
cs jedes Permanentmagneten PM angeordnet, die in dem Kern derart
aufgenommen sind, dass sie sich längs der gesamten axialen
Weite des Rotorhauptkörpers R1 erstrecken. Entsprechend sind
die Hohlräume H1, H2, wie in 1 dargestellt, an
ihren axialen Enden in Berührung mit den Haltern RL, RR.
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Die
Gestalt der Hohlräume H1, H2 wird im Folgenden im Detail
beschrieben. Die Hohlräume H1, H2 zum Verhindern eines
Streuflusses sind für jeden Permanentmagneten PM als eine
Kombination eines innendurchmesserseitigen Hohlraums H1, der an
der Innendurchmesserseite angeordnet ist, und eines außendurchmesserseitigen
Hohlraums H2 vorgesehen, der an der Außendurchmesserseite
angeordnet ist.
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Wie
aus 6 ersichtlich, haben die Hohlräume H1,
H2 eine im Wesentlichen dreieckige Gestalt.
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Der
innendurchmesserseitige Hohlraum H1 ist derart geformt, dass eine
seiner Seiten der Kommutierpolfläche cs des Permanentmagneten
PM entspricht, und eine andere Seite, die an der Innendurchmesserseite
angeordnet ist, sich längs der verlängerten Linie
der linearen Polfläche ps des Permanentmagneten PM erstreckt.
Die verbleibende Seite ist an der Permanentmagnetpolseite bezüglich
einer Linie (diese Linie wird als eine innendurchmesserseitige Verbindungslinie
bezeichnet und ist in 6 mit L1 bezeichnet) angeordnet,
die die Stelle der zentralen Achse Z des Rotorkerns RC mit der Stelle
eines kommutierpolseitigen Endes c1 des Permanentmagneten PM verbindet
und sich längs der Verbindungslinie L1 erstreckt. In der
in 6 dargestellten Querschnittsansicht sind die kommutierpolseitigen
Enden c1 die Enden (ein Beispiel der einander nächsten
Bereiche), die in der Umfangsrichtung bei jedem Paar von V-förmig
angeordneten Permanentmagneten PM einander am nächsten
sind, und sind die Enden, die zwischen benachbarten V-förmigen
Magnetpaaren einander am entferntesten sind. Durch Verwenden dieser
Struktur kann ein Streufluss in einem Paar von Permanentmagneten
PM, das ein V-förmiges Magnetpaar bildet, unterdrückt
werden.
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Der
außendurchmesserseitige Hohlraum H2 ist derart geformt,
dass seine eine Seite der Kommutierpolfläche cs des Permanentmagneten
PM entspricht und eine andere Seite, die an der Außendurchmesserseite
angeordnet ist, sich längs des äußeren
Umfangs des Rotorkerns RC erstreckt. Die verbleibende Seite ist
an der Permanentmagnetseite bezüglich einer Linie angeordnet
(diese Linie wird als eine außendurchmesserseitige Verbindungslinie
bezeichnet und ist in 6 mit L2 dargestellt), die die Stelle
der zentralen Achse Z des Rotorkerns RC mit der Stelle eines kommutierpolseitigen
Endes c2 des Permanentmagneten PM verbindet und sich längs der
Verbindungslinie L2 erstreckt. Im Querschnitt gemäß 6 gesehen
sind die kommutierpolseitigen Enden c2 die Enden, die in der Umfangsrichtung
jedes Paars von V-förmig angeordneten Permanentmagneten
PM am weitesten voneinander entfernt sind, und sind die Enden (ein
Beispiel der einander nächsten Bereiche), die zwischen
benachbarten V-förmigen Magnetenpaaren am nächsten
zueinander sind. Durch Verwendung dieser Struktur kann ein Kommutierpolbereich
in einem Bereich zwischen benachbarten V-förmigen Magnetpaaren
sichergestellt werden, und Magnetfluss kann sicher in den Stator
S in diesem Bereich eingeleitet werden, wodurch Streufluss unterdrückt
werden kann.
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Weiter
sind, wie in 6 dargestellt, Erleichterungslöcher
Hz an Stellen an der Innendurchmesserseite der V-förmigen
Magnetpaare derart vorgesehen, dass sie sich längs der
ge samten axialen Weite des Rotorhauptkörpers R1 erstrecken.
Jedes Loch Hz hat einen dreieckigen Querschnitt mit einer an der Außendurchmesserseite
angeordneten Spitze des Dreiecks.
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Die
Struktur des Rotors R der vorliegenden Ausführungsform
wurde vorstehend beschrieben. In der vorliegenden Erfindung werden
die vorbeschriebenen Hohlräume H1, H2 zum Verhindern von Streufluss
zur Kühlung des Rotors R verwendet.
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Kühlung des Rotors
-
Nachfolgend
wird die Kühlung der in dem Rotor R aufgenommenen Permanentmagnete
PM beschrieben.
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Wie
in 1 dargestellt, wird Kühlflüssigkeit von
dem linken Halter RL in die Hohlräume H1, H2 eingeleitet
und dann zu dem rechten Halter RR und der Außenseite des
rechten Halters RL in axialer Richtung abgegeben. Die Kühlflüssigkeit
wird auf diese Weise von der Innendurchmesserseite zu dem Wicklungsende
CE, das an der Seite des rechten Halters RR angeordnet ist, zugeführt,
wodurch die Innendurchmesserfläche des Wicklungsendes CE
gekühlt wird.
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Wie
in 1 gezeigt, ist ein Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanal
rs derart vorgesehen, dass er mit den Hohlräumen H1, H2
von dem vorstehend beschriebenen gemeinsamen Zufuhrkanal ci durch
den linken Halter RL hindurch verbunden ist. Dieser Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanal
rs ist gebildet durch einen Strömungskanal rs1 des linken
Deckels, der mit einem innendurchmesserseitigen Bereich des gemeinsamen
Zufuhrkanals ci in axialer Richtung kommuniziert und an der rechten
Stirnseite des linken Deckels MCL offen ist, einen Verbindungsströmungskanal
rs2, der die Öffnung des Strömungskanals rs1 des
linken Deckels mit einem Kühlflüssigkeitsaufnahmebereich
verbindet, der in dem linken Deckel RL vorgesehen ist, und einem
Halterströmungskanal rs3. Der Verbindungsströmungskanal
rs2 und der Halterströmungskanal rs3 sind ortsfest in dem
linken Deckel MCL vorgesehen und durch ein Paar zylindrischer Komponenten
(einer innendurchmesserseitigen Strömungskanalkomponente
p1 und einer außendurchmesserseitigen Strömunsgkanalkomponente
p2) gebildet, die jeweils an der Innendurchmesserseite und der Außendurchmesserseite
in radialer Richtung angeordnet sind.
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Die
nachfolgende Struktur wird für den Verbindungsströmungskanal
rs2 verwendet: Der Verbindungsströmungskanal rs2 erhält
Kühlflüssigkeit zwischen der innendurchmessersei tigen
Strömungskanalkomponente p1 und der außendurchmesserseitigen
Strömungskanalkomponente p2 und leitet die Kühlflüssigkeit
in den linken Halter RL durch einen zylindrischen Einlasskanal ein,
der zwischen der außendurchmesserseitigen Strömungskanalkomponente
p2 und der Außendurchmesserfläche der Drehwelle
A des Rotors R an der linken Halter RL Seite bildet ist.
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Wie
in 1 und 7 dargestellt, enthält der
Halterströmungskanal rs3 einen ringförmigen innendurchmesserseitigen
Reservoirbereich r1, der an dem halterseitigen Ende der außendurchmesserseitigen
Strömungskanalkomponente p2 vorgesehen ist, und einen ringförmigen
außendurchmesserseitigen Reservoirbereich r2, der nahe
dem halterseitigen Ende der außendurchmesserseitigen Strömungskanalkomponente
p2 und an der Außendurchmesserseite der außendurchmesserseitigen
Strömungskanalkomponente p2 vorgesehen ist.
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Andererseits
sind ein ringförmiger innendurchmesserseitiger Verteilbereich
t1 und ein ringförmiger außendurchmesserseitiger
Verteilbereich t2, die jeweils mit den Hohlräumen H1, H2
kommunizieren, an der Oberfläche des linken Halters RL
vorgesehen, der in Berührung mit dem Rotorkern RC ist. Der
innendurchmesserseitige Reservoirbereich r1 kommuniziert mit dem
innendurchmesserseitigen Verteilbereich t1 durch eine Mehrzahl von
innendurchmesserseitigen, gedrosselten Kanälen u1 und der
außendurchmesserseitige Reservoirbereich r2 kommuniziert
mit dem außendurchmesserseitigen Verteilbereich t2 durch
eine Mehrzahl von außendurchmesserseitigen, gedrosselten
Kanälen u2. Entsprechend kann Kühlflüssigkeit
unabhängig von dem gemeinsamen Zufuhrkanal ci in den innendurchmesserseitigen
Verteilbereich t1 und den außendurchmesserseitigen Verteilbereich
t2 eingeleitet werden.
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Durch
Vorsehen der innendurchmesserseitigen gedrosselten Kanäle
u1 und der außendurchmesserseitigen gedrosselten Kanäle
u2 kann des Weiteren eine bestimmte Menge von Kühlflüssigkeit auf
der Seite der Verteilbereiche t1, t2 sichergestellt werden.
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Die
Kühlflüssigkeit strömt aus dem innendurchmesserseitigen
Verteilbereich t1 in die oben beschriebenen innendurchmesserseitigen
Hohlräume H1 und aus dem außendurchmesserseitigen
Verteilbereich t2 in die oben beschriebenen außendurchmesserseitigen
Hohlräume H2.
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Wie
in 1 dargestellt, ist andererseits ein ringförmiger
Sammelbereich v, der insgesamt mit den Hohlräumen H1, H2
kommuniziert, an der Oberfläche des rechten Halters RR
vorgesehen, der in Berührung mit dem Rotorkern RC ist,
so dass die aus den innendurchmesserseitigen Hohlräumen
H1 und den außendurchmesserseitigen Hohlräumen
H2 ausströmende Kühlflüssigkeit sich
in dem Sammelbereich v sammelt. Dieser Sammelbereich v ist als eine
axial dünne Ausnehmung an der linken Stirnfläche
des rechten Halters RR vorgesehen. Die Kühlflüssigkeit, die
durch die innendurchmesserseitigen Hohlräume H1 und die
außendurchmesserseitigen Hohlräume H2 hindurchgeströmt
ist, wird durch von der Drehung des Rotors R erzeugte Zentrifugalkraft
in Richtung auf die Außendurchmesserseite des Sammelbereiches
v vorgespannt. Kühlflüssigkeitsdiffusionskanäle x
zum Diffundieren der Kühlflüssigkeit zu der Innendurchmesserfläche
des rechten Wicklungsendes CE ist derart vorgesehen, dass sie sich
von dem außendurchmesserseitigen Bereich des Sammelbereiches v
zu der rechten Stirnfläche des rechten Halters RR erstrecken.
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Entsprechend
wird Kühlflüssigkeit, die den Rotorkern gekühlt
hat, während sie durch die innendurchmesserseitigen Hohlräume
H1 und die außendurchmesserseitigen Hohlräume
H2 strömt, von den Kühlflüssigkeitsdiffusionskannälen
x zu der Innendurchmesserfläche des rechten Wicklungsendes
CE diffundiert, und durch das rechte Wicklungsende CE gekühlt
werden kann.
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Wie
in 1, 4 und 5 gezeigt,
ist, um die Zufuhr von Kühlflüssigkeit zu jedem
Teil in geeigneter Weise einzustellen, ein gedrosselter Bereich
als Kühlflüssigkeitszufuhrmengeneinstelleinrichtung ausgebildet,
um die Menge an Kühlflüssigkeit, die zu jedem
Zufuhrkanal scs, ces, rs zugeführt wird, einzustellen.
Die Menge an zuzuführender Kühlflüssigkeit wird
auf diese Weise zwischen dem Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanal
rs und dem Statorkernkühlflüssigkeitszufuhrkanal
scs und dem Wicklungsendkühlflüssigkeitszufuhrkanal
ces eingestellt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist
eine Querschnittseinstellkomponente y zum Regulieren eines Strömungskanalquerschnitts
nahe dem Einlass des Statorkernkühlflüssigkeitszufuhrkanals
scs und dem Wicklungsendekühlflüssigkeitszufuhrkanal
ces (genauer an der linken Stirnfläche des Gehäusehauptkörpers
MC1, das in Berührung mit dem linken Deckel MCL ist) vorgesehen.
Folglich kann die dem Rotorkühlflüssigkeitszufuhrkanal
rs zuzuführende Menge an Kühlflüssigkeit
in geeigneter Weise eingestellt werden.
-
[Weitere Ausführungsformen]
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- (1) Bei der obigen Ausführungsform
sind, um die Permanentmagnete PM in dem Statorkern SC zu montieren,
Paare von rechtwinkligen parallelepipedförmigen Permanentmagneten
PM derart angeordnet, dass jedes Permanentmagnetpaar im Querschnitt
senkrecht zu der Drehwelle A eine V-Form bildet, und die innendurchmesserseitigen Hohlräume
H1 und die außendurchmesserseitigen Hohlräume
H2 sind in Berührung mit den jeweiligen Kommutierpolflächen
cs jedes Paars von Permanentmagneten PM ausgebildet.
-
Die
obige Struktur ist geeignet, wenn jedes Paar von Permanentmagneten
PM in V-Form angeordnet ist. Wie allgemein bekannt, kann eine Mehrzahl
von Permanentmagneten PM jedoch an vorbestimmten Stellen in radialer
Richtung umfangsmäßig angeordnet werden (soweit
zu der Außendurchmesserseite wie möglich), wobei
ein Kommutierpolbereich CP zwischen den Permanentmagneten PM ausgebildet
ist. Ein Beispiel dieser Struktur ist in 8 dargestellt.
-
Wie
aus 8 ersichtlich, ist bei dieser Anordnung der Permanentmagnete
PM im Rotor R ein Kommutierpolbereich CP zwischen benachbarten Permanentmagneten
PM ausgebildet, und acht Permanentmagnete PM sind gleichmäßig
in Umfangsrichtung der zentralen Achse Z verteilt. Entsprechend sind
acht Permanentmagnete PM in dem Rotorkern RC aufgenommen. In diesem
Beispiel erstrecken sich die Polflächen ps im Wesentlichen
in der Umfangsrichtung. Die Anordnung von N- und S-Polaritäten
in den Polflächen ps ist zwischen benachbarten Permanentmagneten
PM in Umfangsrichtung reversiert.
-
In
der vorliegenden Erfindung werden die Hohlräume zum Verhindern
von Streufluss verwendet, um eine Kühlflüssigkeit
zu verteilen. In diesem Beispiel sind Hohlräume H3, die
jeweils in Berührung mit den Kommutierpolflächen
cs der Permanentmagnete PM ausgebildet sind, wie folgt ausgebildet.
-
In
dieser Ausführungsform haben die Hohlräume H3
ebenfalls eine im Wesentlichen dreieckige Gestalt.
-
Genauer
ist jeder Hohlraum H3 derart geformt, dass seine eine Seite der
Kommutierpolfläche cs des Permanentmagneten PM entspricht
und eine andere, an der Außendurchmesserseite angeordnete Seite
sich längs der Ausdehnung der Polfläche ps erstreckt,
die an der Außendurchmesserseite des Permanentmagneten
PM angeordnet ist. Die verbleibende Seite ist an der Permanentmagnetenseite
bezüglich einer Linie (in 8 mit L3
bezeichnet) angeordnet, die die Stelle der zentralen Achse Z des
Rotorkerns RC mit der Stelle eines kommutierpolseitigen Endes c3
verbindet, die an der Innendurchmesserseite des Permanentmagneten
PM angeordnet ist, und erstreckt sich längs der Verbindungslinie
L3. In der in 8 gezeigten Querschnittsansicht
sind die kommutierpolseitigen Enden c3 die Enden (ein Beispiel der
einander nächsten Bereiche), die in Umfangsrichtung bezüglich
benachbarter Permanentmagnete PM, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind,
einander am nächsten sind. Durch Verwendung dieser Struktur
kann Magnetfluss verlässlich in den Stator S in einem Bereich
zwischen benachbarten Permanentmagneten beaufschlagt werden, wobei Streufluss
unterdrückt werden kann.
-
Wie
in 8 dargestellt, sind in diesem Beispiel ebenfalls
Erleichterungslöcher Hz an Stellen an der Innendurchmesserseite
zwischen den Permanentmagneten vorgesehen, so dass sie sich längs der
gesamten axialen Weite des Rotorhauptkörpers R1 erstrecken.
Jedes Loch Hz hat einen dreieckigen Querschnitt wobei eine Spitze
des Dreiecks an der Außendurchmesserseite angeordnet ist.
-
Selbst
bei der Struktur, bei der die Permanentmagnete PM wie vorstehend
beschrieben angeordnet sind, können die Hohlräume
H3 als Verteilkanäle der Kühlflüssigkeit
verwendet werden.
-
Bei
der Anordnung der Permanentmagnete PM gemäß 8 ist
eine Mehrzahl von Permanentmagneten PM in Umfangsrichtung so weit
wie möglich an der Außendurchmesserseite angeordnet,
wobei ein Kommutierpolbereich CP zwischen den Permanentmagneten
PM ausgebildet ist. Zusätzlich zu dieser Anordnungsstruktur
kann eine Gesamtheit von drei Paaren von Permanentmagneten PM umfangsmäßig
an der Innendurchmesserseite der Permanentmagnete PM angeordnet
werden, so dass jedes Paar von Permanentmagneten PM eine V-Form gemäß 6 bildet.
- (2) Ein Beispiel, bei dem Kühlflüssigkeit
von der Seite des linken Deckels zugeführt wird, ist in
der obigen Ausführungsform dargestellt. Die Seite, von
der aus Kühlflüssigkeit zugeführt wird,
ist jedoch nicht auf den linken Deckel oder den rechten Deckel begrenzt,
und die Kühlflüssigkeit kann von jedem, dem rechten
oder linken Deckel zugeführt werden.
- (3) Ein Beispiel, bei dem sowohl das Kühlen des Rotors
als auch das Kühlen des Stators durchgeführt werden
kann, ist in der obigen Ausführungsform dargestellt. Es
kann jedoch auch eine Struktur verwendet werden, bei der nur der
Rotor gekühlt werden kann.
- (4) Ein Beispiel, bei dem sowohl ein Kühlen des Statorkerns
als auch ein Kühlen der Wicklungsenden zusätzlich
zur Kühlung des Rotorkerns (Permanentmagnete) durchgeführt
werden kann, ist in der vorstehenden Ausführungsform dargestellt. Es
kann jedoch auch eine Struktur, bei der eine Kühlung nur
des Statorkerns oder eine Kühlung nur der Wicklungsenden
zusätzlich zur Kühlung des Rotorkerns durchgeführt
werden kann, verwendet werden.
- (5) Ein Beispiel, bei dem ein Schmieröl, mit dem ein
Lager geschmiert werden kann, als Kühlflüssigkeit
verwendet wird, ist in der obigen Ausführungsform erläutert.
In der vorliegenden Erfindung kann jedoch, da zumindest der Rotorkern
gekühlt werden muss, eine Struktur verwendet werden, bei
der eine andere Kühlflüssigkeit dem Rotorkern zugeführt
wird.
- (6) In der obigen Ausführungsform wird, wie aus 1 ersichtlich,
wenn eine Kühlflüssigkeit aus dem Einlass in und
zu dem Außendurchmesserbereich des Statorkerns SC, den
linken und rechten Wicklungsenden CE und den Hohlräumen
H1, H2, die in dem Rotorhauptkörper MC1 vorgesehen sind,
zugeführt wird, die Kühlflüssigkeit den vorbestimmten
Stellen unter Verwendung eines einzigen Gehäusehauptkörpers
MC1 und eines einzigen linken Deckels MCL zugeführt. Jedoch kann
der Gehäusehauptkörper beispielsweise auch aus
einer Mehrzahl von Komponenten gebildet sein und eine der Mehrzahl
von Komponenten kann als eine zweckbestimmte Komponente zum Bilden
eines Kühlflüssigkeitszufuhrkanals verwendet werden.
Eine solche zweckbestimmte Komponente zum Bilden eines Kühlflüssigkeitszufuhrkanals
kann auch für den Deckel vorgesehen sein.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Eine
Kühlstruktur für eine elektrische Drehmaschine
kann erhalten werden, die in der Lage ist, ein relativ hohes Kühlvermögen
bezüglich der Kühlung von in einem Rotor vorgese henen
Permanentmagneten bereitzustellen und gleichzeitig in der Lage ist,
als eine elektrische Drehmaschine ein hohes Leistungsvermögen
mit einer kleinen Störung der Magnetflussverteilung zwischen
einem Rotorkern und einem Statorkern aufzuweisen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine
Kühlstruktur einer elektrischen Drehmaschine mit hohem
Vermögen zur Kühlung von in einem Rotor enthaltenen
Permanentmagneten und gleichzeitig hoher Leistungsfähigkeit
als elektrische Drehmaschine wird erhalten.
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In
einer elektrischen Drehmaschine (M) mit einem Stator (S) und einem
Rotor (R) sind in einem Rotorkern (RC) Magnetaufnahmelöcher
derart vorgesehen, dass sie sich zwischen axialen Kernstirnflächen
erstrecken, und Permanentmagnete sind jeweils in den Magnetaufnahmelöchern
aufgenommen. Bei dieser elektrischen Drehmaschine sind Hohlräume
H1, H2 zum Verhindern von Streufluss jeweils in Berührung
mit den Permanentmagneten derart vorgesehen, dass sie sich zwischen
den axialen Kernstirnflächen erstrecken, und ein Rotorkühlflüsigkeitszufuhrkanal
(rs) zum Zuführen von Kühlflüssigkeit
zu einer Kernstirnfläche ist vorgesehen. Die Kühlflüssigkeit
wird in die Hohlräume H1, H2 zum Verhindern von Streufluss
eingeleitet und die Permanentmagnete werden von der Kühlflüssigkeit,
die durch die Hohlräume H1, H2 strömt, gekühlt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 182374
A [0004]
- - JP 2002-345188 A [0004]