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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Rotationsmaschine, bei welcher ein Statorkern und eine Statorspule gekühlt werden.
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Stand der Technik
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Eine elektrische Rotationsmaschine weist einen Stator und einen Rotor auf. Der Stator weist eine Statorspule und einen Statorkern auf. Der Rotor ist auf einer radial inneren Seite vom Stator angebracht. Wenn der Rotor rotiert, wird eine Antriebskraft zur Rotation beispielsweise auf ein Transaxle-Getriebe oder ein Getriebe ausgeübt. Isolierpapier aus Papier und einem Isolator aus einem Harz, die Isolierelemente sind, die so konfiguriert sind, dass sie zur Isolierung zum Blockieren eines elektrischen Stroms beitragen, sind zwischen der Statorspule und einem Seitenflächenbereich des Statorkerns und einem axialen Endbereich des Statorkerns angeordnet.
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Wenn eine elektrische Rotationsmaschine angetrieben wird, so wird Wärme erzeugt, und zwar infolge von Kupferverlusten, die in der Statorspule aus Kupfer auftreten, sowie Eisenverlusten, die im Statorkern auftreten, der aus einem magnetischen Material hergestellt ist. Wenn das Kühlen der Statorspule und des Statorkerns nicht in ausreichendem Maße durchgeführt wird, dann wird es schwierig, die elektrische Rotationsmaschine anzutreiben.
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Als eine Technologie zum Kühlen einer elektrischen Rotationsmaschine durch Verwendung von Kältemittel ist bislang eine elektrische Rotationsmaschine bekannt, bei welcher ein Kältemitteldurchlass, durch welchen ein Kältemittel strömt, in einer Welle ausgebildet ist, wobei die Welle Spüllöcher aufweist, um dafür zu sorgen, dass das Kältemittel, das durch den Kältemitteldurchlass geströmt ist, zu einer radial äußeren Seite strömt, wenn die Welle rotiert, und dass das Kältemittel, das durch die Spüllöcher geströmt ist, mit einem Eckbereich eines Statorspulen-Endbereichs kollidiert (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
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Die Patentliteratur 2 offenbart einen Isolator, der zwischen einem Ständerkern und einer Spule vorgesehen ist, und einen Ständer sowie einen Motor, bei dem der Isolator verwendet wird.
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Literaturverzeichnis
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Patentliteratur
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Da Kältemittel kollidiert dabei jedoch mit dem Eckbereich des Statorspulen-Endbereichs und prallt davon ab. Daher kann das Kältemittel nicht am Statorspulen-Endbereich gehalten werden, mit dem Ergebnis, dass sich ein dahingehendes Problem ergibt, dass der Wirkungsgrad der Kühlung nicht zufriedenstellend ist.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine elektrische Rotationsmaschine vor, bei welcher der Wirkungsgrad der Kühlung verbessert werden kann.
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Lösung des Problems
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird Folgendes angegeben: Eine elektrische Rotationsmaschine, die Folgendes aufweist: einen Rotor, der eine Welle und einen an der Welle angebrachten Rotorkern aufweist; und einen Stator, der einen Statorkern, der auf einer radial äußeren Seite von dem Rotor angebracht ist, einen Isolator, der an einer axial äußeren Seite von dem Statorkern angebracht ist, und einen Statorspulen-Endbereich aufweist, der am Isolator ausgebildet ist,
wobei der Rotor so konfiguriert ist, dass er um die Welle rotiert, wobei die elektrische Rotationsmaschine einen ersten Kältemitteldurchlass aufweist, durch welchen das Kältemittel von der Welle zum Rotorkern hindurchgeht, wobei der Rotorkern einen zweiten Kältemitteldurchlass aufweist, durch welchen das Kältemittel hindurchgeht, das durch den ersten Kältemitteldurchlass hindurchgegangen ist,
wobei der Isolator Folgendes aufweist: einen Basisbereich, der einem axialen Endbereich des Statorkerns gegenüberliegt; einen radial inneren Vorsprungsbereich, der auf einer radial inneren Seite des Basisbereichs ausgebildet ist und vom Basisbereich in einer Trennungsrichtung vom Statorkern in einer Axialrichtung verläuft, und einen radial äußeren Vorsprungsbereich, der auf einer radial äußeren Seite des Basisbereichs ausgebildet ist und vom Basisbereich in der Trennungsrichtung vom Statorkern in der Axialrichtung verläuft,
wobei der radial innere Vorsprungsbereich ein erstes Durchgangsloch besitzt, das dort in einer Radialrichtung hindurchgeht, und wobei das Kältemittel, das durch den zweiten Kältemitteldurchlass hindurchgegangen ist, durch das erste Durchgangsloch hindurchgeht, so dass es sich zum Statorspulen-Endbereich bewegt, wobei der Basisbereich (131) ein zweites Durchgangsloch (102) besitzt, das in Axialrichtung verläuft.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen elektrischen Rotationsmaschine sind in den Ansprüchen 2 bis 11 angegeben.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Bei der elektrischen Rotationsmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geht das Kältemittel, das durch den zweiten Kältemitteldurchlass des Rotors hindurchgegangen ist, durch das erste Durchgangsloch des Isolators hindurch, so dass es sich zum Statorspulen-Endbereich bewegt. Demzufolge wird das Kältemittel am Statorspulen-Endbereich gehalten. Im Ergebnis kann der Wirkungsgrad der Kühlung bzw. das Kühlvermögen verbessert werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen eines Isolators gemäß 1.
- 3 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen des Isolators gemäß 2.
- 4 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Isolators gemäß 2.
- 5 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen, wie Kühlöl strömt, und zwar bei der elektrischen Rotationsmaschine gemäß 1.
- 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI gemäß 1.
- 7 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen eines Statorkerns und eines Statorspulen-Endbereichs gemäß 1.
- 8 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs gemäß 7.
- 9 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen eines Statorkerns und eines Statorspulen-Endbereichs in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 10 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs gemäß 9.
- 11 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen eines Statorkerns und eines Statorspulen-Endbereichs in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 12 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs gemäß 11.
- 13 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen eines Statorkerns und eines Statorspulen-Endbereichs in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 14 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs gemäß 13.
- 15 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen eines Statorkerns und eines Statorspulen-Endbereichs in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 16 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs gemäß 15.
- 17 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen eines Statorkerns und eines Statorspulen-Endbereichs in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 18 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs gemäß 17.
- 19 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen von Hauptteilen eines Statorkerns und eines Statorspulen-Endbereichs in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 20 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs gemäß 19.
- 21 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen der Hauptteile des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs bei der elektrischen Rotationsmaschine gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 22 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs gemäß 21.
- 23 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen der elektrischen Rotationsmaschine gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 24 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen von Hauptteilen eines Statorkerns und eines Statorspulen-Endbereichs in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 25 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs gemäß 24.
- 26 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen der Hauptteile des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs bei der elektrischen Rotationsmaschine gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 27 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs gemäß 26.
- 28 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen der elektrischen Rotationsmaschine gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 29 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Modifikationsbeispiels einer Schnittform eines ersten Durchgangslochs, eines zweiten Durchgangslochs und eines dritten Durchgangslochs.
- 30 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Modifikationsbeispiels der Schnittform des ersten Durchgangslochs, des zweiten Durchgangslochs und des dritten Durchgangslochs.
- 31 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Modifikationsbeispiels der Schnittform des ersten Durchgangslochs, des zweiten Durchgangslochs und des dritten Durchgangslochs.
- 32 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Modifikationsbeispiels der Schnittform des ersten Durchgangslochs, des zweiten Durchgangslochs und des dritten Durchgangslochs.
- 33 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Modifikationsbeispiels der Schnittform des ersten Durchgangslochs, des zweiten Durchgangslochs und des dritten Durchgangslochs.
- 34 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Modifikationsbeispiels der Schnittform des ersten Durchgangslochs, des zweiten Durchgangslochs und des dritten Durchgangslochs.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Es werden nachstehend die jeweiligen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Jede unten beschriebene Ausführungsform ist nur ein Beispiel, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
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Erste Ausführungsform
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1 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die elektrische Rotationsmaschine weist einen Stator 40 und einen Rotor 8 auf. Der Stator 40 weist einen Statorkern 1 auf, sowie eine Statorspule 11, die am Statorkern 1 angebracht ist. Wenn ein elektrischer Strom durch die Statorspule 11 fließt, wird ein magnetisches Rotationsfeld erzeugt, und es fließt ein induzierter Strom durch den Rotor 8.
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Der Rotor 8 wird mit einer elektromagnetischen Kraft gedreht, die von dem induzierten Strom hervorgerufen wird. Wenn der Rotor 8 gedreht wird, dann wird Bewegungsenergie erzeugt. Das heißt, die elektrische Rotationsmaschine wirkt als Elektromotor. Wenn indessen der Rotor 8 mit einer externen Kraft rotiert wird, treten Vorgänge auf, die der oben erwähnten Abfolge von Vorgängen entgegengesetzt sind, und die elektrische Rotationsmaschine wirkt als Generator für elektrischen Strom.
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Der Statorkern 1 ist dadurch fixiert, dass er in einen rohrförmigen Rahmen 2 eingebettet ist. Der Rahmen 2 ist aus Eisen gebildet. Der Rahmen 2 ist an einem zentralen Rahmen 3 fixiert. Der zentrale Rahmen ist aus Aluminium hergestellt.
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Ein Lager 4 auf der Lastseite wird mittels eines vorderen Rahmens 5 gehalten. Ein Lager 6 auf der Nicht-Lastseite wird mittels eines hinteren Rahmens 7 gehalten. Der Rotor 8 wird mittels des Lagers 4 auf der Lastseite und des Lagers 6 auf der Nicht-Lastseite drehbar gehalten. Der vordere Rahmen 5 und der hintere Rahmen 7 sind an dem zentralen Rahmen 3 fixiert. In diesem Beispiel ist mit der Lastseite die Vorderseite bei der elektrischen Rotationsmaschine bezeichnet, und mit der Nicht-Lastseite ist die Rückseite bei der elektrischen Rotationsmaschine bezeichnet.
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Eine Sammelschiene 9, die zum Zuführen von Energie zu jeder der UVW-Phasen konfiguriert ist, und ein Sammelschienenhalter 10, der zum Aufnehmen der Sammelschiene 9 konfiguriert ist, sind an einer Endfläche des Statorkerns 1 auf der Nicht-Lastseite angeordnet. Isolatoren 13 sind in beiden axialen Endbereichen und Seitenflächenbereichen des Statorkerns 1 angeordnet. Außerdem ist Isolierpapier (nicht dargestellt) in den beiden axialen Endbereichen und den Seitenflächenbereichen des Statorkerns 1 angeordnet. Der Isolator 13 ist aus einem Harz hergestellt. Außerdem ist der Isolator 13 derart konfiguriert, dass er zu der Isolation zum Blockieren eines elektrischen Stroms beiträgt. In diesem Beispiel bezeichnet die Axialrichtung eine Richtung, in welcher eine Mittellinie verläuft, um welche der Rotor 8 rotiert.
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Die Statorspule 11 ist am Statorkern 1 unter Zwischenfügung der Isolatoren 13 und des Isolierpapiers (nicht dargestellt) angebracht. Ein Bereich der Statorspule 11, der auf einer axial äußeren Seite von der Statorspule 1 ausgebildet ist, ist als Statorspulen-Endbereich 12 definiert. Die Statorspule 11 wird beispielsweise gebildet, indem ein Drahtmaterial mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit gewickelt wird, beispielsweise Kupfer, wie beispielhaft mit einer konzentrierten Windung gegeben.
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2 ist eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen des Isolators 13 gemäß 1. 3 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen des Isolators 13 gemäß 2. 4 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Isolators 13 gemäß 2. Der Isolator 13, der im axialen Endbereich des Statorkerns 1 angeordnet ist, ist so ausgebildet, dass er eine U-Form im Querschnitt besitzt, so dass die Verwaltung der Anzahl von Windungen des Drahtmaterials und der Positionierung des Drahtmaterials vereinfacht werden. Der Isolator 13 weist einen Basisbereich 131, einen radial inneren Vorsprungsbereich 132 und einen radial äußeren Vorsprungsbereich 133 auf.
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Der Basisbereich 131 liegt dem axialen Endbereich des Statorkerns 1 in der Axialrichtung gegenüber. Der radial innere Vorsprungsbereich 132 ist auf einer radial inneren Seite des Basisbereichs 131 ausgebildet und verläuft vom Basisbereich 131 aus in einer Trennungsrichtung vom Statorkern 1 in der Axialrichtung. Der radial äußere Vorsprungsbereich 133 ist auf einer radial äußeren Seite des Basisbereichs 131 ausgebildet und verläuft vom Basisbereich 131 aus in der Trennungsrichtung vom Statorkern 1 in der Axialrichtung. In diesem Beispiel bezeichnet die Radialrichtung eine Richtung, in welcher eine Mittellinie verläuft, um welche der Rotor 8 rotiert, der das Zentrum darstellt.
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Im Isolator 13, der so ausgebildet ist, dass er eine U-Form im Querschnitt besitzt, sind die Ausmaße des radial äußeren Vorsprungsbereichs 133 in der Axialrichtung größer als diejenigen des radial inneren Vorsprungsbereichs 132. Mit anderen Worten: Der radial äußere Vorsprungsbereich 133 erstreckt sich weiter vom Basisbereich 131 aus als der radial innere Vorsprungsbereich 132.
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Wie in 1 veranschaulicht, weist der Rotor 8 eine Welle 14, einen Rotorkern 17 und eine Mehrzahl von Permanentmagneten 18 auf. Die Welle 14 wird drehbar vom Lager 4 auf der Lastseite und vom Lager 6 auf der Nicht-Lastseite gehalten. Der Rotorkern 17 ist an der Welle 14 angebracht und besitzt eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 15 und eine Mehrzahl von Magnet-Aufnahmelöchern 16, die den Rotorkern 17 in der Axialrichtung durchdringen. Sie sind in gleichen Intervallen in der Umfangsrichtung ausgebildet. Die Mehrzahl von Permanentmagneten 18 werden jeweils in die Magnet-Aufnahmelöcher 16 eingeführt.
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Außerdem weist der Rotor 8 eine Endplatte 19 auf der Lastseite, eine Endplatte 20 auf der Nicht-Lastseite, eine Ölpfad-Platte 21 und einen Ring 22 auf. Die Endplatte 19 auf der Lastseite ist so ausgebildet, dass sie Außendurchmesser-Ausmaße besitzt, die gleich groß wie oder kleiner sind als diejenigen des Rotorkerns 17. Sie ist so konfiguriert, dass sie verhindert, dass die Permanentmagneten 18 von der Lastseite der Magnet-Aufnahmelöcher 16 aus heraustreten. Die Endplatte 20 auf der Nicht-Lastseite ist so ausgebildet, dass sie Außendurchmesser-Ausmaße besitzt, die gleich groß wie oder kleiner sind als diejenigen des Rotorkerns 17.
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Die Endplatte 20 ist so konfiguriert, dass sie verhindert, dass die Permanentmagneten 18 von der Nicht-Lastseite der Magnet-Aufnahmelöcher 16 aus heraustreten. Die Ölpfad-Platte 21 ist so ausgebildet, dass sie Außendurchmesser-Ausmaße besitzt, die gleich groß wie oder kleiner sind als diejenigen des Rotorkerns 17. Sie ist auf der Nicht-Lastseite des Statorkerns 1 ausgebildet. Der Ring 22 ist so konfiguriert, dass er den Rotorkern 17 an der Welle 14 fixiert.
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Die Welle 14 weist einen ersten Wellen-Ölpfad 23 und einen zweiten Wellen-Ölpfad 24 auf. Der erste Wellen-Ölpfad 23 ist in einem Bereich auf der Nicht-Lastseite der Welle 14 angeordnet und verläuft in der Axialrichtung. Der zweite Wellen-Ölpfad 24 verläuft vom ersten Wellen-Ölpfad 23 aus zur radial äußeren Seite.
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Ein Spalt ist zwischen der Ölpfad-Platte 21 und der Endplatte 20 auf der Nichtlastseite in der Axialrichtung ausgebildet. Ölpfade, die in einer radialen Weise verlaufen, sind aus dem Spalt zwischen der Ölpfad-Platte 21 und der Endplatte 20 auf der Nicht-Lastseite gebildet. Der zweite Wellen-Ölpfad 24 ist so ausgebildet, dass zumindest ein Teil des zweiten Wellen-Ölpfads 24 mit dem Spalt in der Radialrichtung überlappt.
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Die Endplatte 20 auf der Nicht-Lastseite besitzt Durchgangslöcher (nicht dargestellt), die mit den Durchgangslöchern 15 des Rotorkerns 17 und zumindest Teilen von radial äußeren Endbereichen in den radialen Ölpfaden kommunizieren, die aus dem Spalt zwischen der Endplatte 20 auf der Nicht-Lastseite und der Ölpfad-Platte 21 gebildet sind.
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Der zentrale Rahmen 3 besitzt einen Einlass 26 und einen ersten Ölpfad 27. Kühlöl 104, das von einer externen Pumpe 25 gepumpt wird, wird in den zentralen Rahmen 3 durch den Einlass 26 eingelassen. Der erste Ölpfad 27 ist so konfiguriert, dass dafür gesorgt wird, dass das Kühlöl 104, das durch den Einlass 26 eingelassen wird, zum vorderen Rahmen 5 und zum hinteren Rahmen 7 strömt. Der erste Ölpfad 27 durchdringt den zentralen Rahmen 3 in der Axialrichtung.
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Der vordere Rahmen 5 und der hintere Rahmen 7 haben Spulen-Spüllöcher 28 zum Spülen des Kühlöls 104, das ein Kältemittel ist, das vom ersten Ölpfad 27 aus eingeströmt ist, zum Statorspulen-Endbereich 12. Außerdem besitzt der vordere Rahmen 5 Lager-Spüllöcher 29 zum Spülen des Kühlöls 104, das vom ersten Ölpfad 27 aus eingeströmt ist, zum Lager 4 auf der Lastseite.
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Eine Abdeckung 30 ist auf einer inneren Seite des hinteren Rahmens 7 angebracht. Der hintere Rahmen 7 und die Abdeckung 30 bilden einen Kühlöl-Einlassbereich 31 und einen Kühlöl-Speicherbereich 32. Der Kühlöl-Einlassbereich 31 und der Kühlöl-Speicherbereich 32 bilden einen zweiten Ölpfad 33. Der hintere Rahmen 7 hat Wellen-Spüllöcher 34, durch welche das Kühlöl 104 hindurchgeht, das vom ersten Ölpfad 27 aus eingeströmt ist. Das Kühlöl 104, das von den Spulen-Spüllöchern 28 und den Wellen-Spüllöchern 34 aus gespült worden ist, dringt in den Kühlöl-Speicherbereich 32 durch den Kühlöl-Einlassbereich 31 ein.
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Der hintere Rahmen 7 hat ein Durchgangsloch 35, das den hinteren Rahmen 7 in der Axialrichtung durchdringt und mit dem Kühlöl-Speicherbereich 32 kommuniziert. Außerdem ist eine hintere Abdeckung 36 am hinteren Rahmen 7 angebracht. Die hintere Abdeckung 36 hat einen dritten Ölpfad 37, der mit dem Durchgangsloch 35 kommuniziert. Der dritte Ölpfad 37 kommuniziert mit dem ersten Wellen-Ölpfad 23. Der dritte Ölpfad 37 ist zwischen dem zweiten Ölpfad 33 und der Welle 14 ausgebildet.
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Eine Pegeldifferenz 38 ist in einem Bereich des Kühlöl-Speicherbereichs 32 auf Seiten der Welle 14 ausgebildet. Die Pegeldifferenz 38 ist so ausgebildet, dass die Ausmaße in der Radialrichtung auf der Lastseite kleiner sind als diejenigen auf der Nicht-Lastseite.
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Die Abdeckung 30 besitzt ein kleines Loch 39. Ein Bereich des kleinen Lochs 39 auf Seiten der Welle 14 ist auf einer äußeren Seite in der Radialrichtung vom Bereich der Pegeldifferenz 38 auf der Nicht-Lastseite ausgebildet.
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5 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen, wie das Kühlöl 104 strömt, und zwar bei der elektrischen Rotationsmaschine gemäß 1.6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI gemäß 1. Die elektrische Rotationsmaschine weist einen Ölpfad 301, einen Ölpfad 302, einen Ölpfad 303, einen Ölpfad 304, und einen Ölpfad 305 auf. Der Ölpfad 301 ist so konfiguriert, dass dafür gesorgt wird, dass das Kühlöl 104 vom ersten Ölpfad 27 aus zum Statorspulen-Endbereich 12 auf der Vorderseite strömt. Der Ölpfad 302 ist so konfiguriert, dass dafür gesorgt wird, dass das Kühlöl 104 vom ersten Ölpfad 27 aus zum Statorspulen-Endbereich 12 auf der Rückseite strömt.
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Der Ölpfad 303 ist so konfiguriert, dass dafür gesorgt wird, dass das Kühlöl 104 vom ersten Ölpfad 27 aus zum Lager 4 auf der Lastseite und zum Lager 6 auf der Nicht-Lastseite strömt. Der Ölpfad 304 ist so konfiguriert, dass dafür gesorgt wird, dass das Kühlöl 104 vom ersten Ölpfad 27 aus zu den Permanentmagneten 18 strömt. Der Ölpfad 305 ist so konfiguriert, dass dafür gesorgt wird, dass das Kühlöl 104 vom ersten Ölpfad 27 aus zum Statorspulen-Endbereich 12 auf der Rückseite strömt.
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Die Durchgangslöcher 15, die Teile des Ölpfads 304 sind, sind jeweils in Bereichen der Magnet-Aufnahmelöcher 16 auf Seiten der Welle 14 ausgebildet. Das Kühlöl 1, das durch den Ölpfad 304 hindurchgegangen ist, fliegt zum Statorspulen-Endbereich 12 auf der Vorderseite und zum Statorspulen-Endbereich 12 auf der Rückseite.
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Indessen sind die Statorspulen 11 in beiden axialen Endbereichen des Statorkerns 1 unter Zwischenfügung der Isolatoren 13 angebracht. Der Isolator 13 ist so ausgebildet, dass er im Querschnitt eine U-Form besitzt, so das die Anzahl von Windungen des Drahtmaterials und die Positionierung des Drahtmaterials in der Statorspule 11 vereinfacht werden. Daher kollidiert das Kühlöl 104, das vom Rotor 8 aus fliegt, mit dem radial inneren Vorsprungsbereich 132, der auf der radial inneren Seite des Isolators 13 angebracht ist, so dass ein Kühlen des Statorspulen-Endbereichs 12 verhindert wird.
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Ein erster Kältemitteldurchlass ist ein Bereich im Ölpfad 304, durch welchen das Kühlöl 104 von der Welle 14 aus zum Rotorkern 17 hindurchgeht. Ein zweiter Kältemitteldurchlass ist ein Bereich, der im Rotorkern 17 ausgebildet ist und durch welchen das Kühlöl 104 hindurchgeht, das durch den ersten Kältemitteldurchlass im Ölpfad 304 hindurchgegangen ist, d. h. die Durchgangslöcher 15.
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7 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns 1 und des Statorspulen-Endbereichs 12 gemäß 1. 8 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns 1 und des Statorspulen-Endbereichs 12 gemäß 7. Ein erstes Durchgangsloch 101 ist im radial inneren Vorsprungsbereich 132 ausgebildet, der ein Bereich des Isolators 13 ist, der aus einem Harz hergestellt ist, und zwar auf Seiten des Rotors 8. Das Kühlöl 104, das vom Rotor 8 aus eingeströmt ist, geht durch das erste Durchgangsloch 101 und kollidiert mit der Oberfläche des Statorspulen-Endbereichs 12. Damit wird der Statorspulen-Endbereich 12 wirksam gekühlt. Das erste Durchgangsloch 101 und das Isolierpapier, die in einem Seitenflächenbereich des Statorkerns 1 angeordnet sind, beeinflussen einander nicht.
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Bei diesem Kühlverfahren gilt Folgendes: Durch das Kühlen der beiden axialen Endbereiche des Statorkerns 1 und der Statorspule 11 kann die Wärme in einem axialen Zwischenbereich des Stators 40 von beiden Seiten aus gekühlt werden, und der Stator 40 kann wirksam gekühlt werden. Wie in 6 dargestellt, weist die elektrische Rotationsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform eine Mehrzahl von Einheiten auf, die jeweils den Statorspulen-Endbereich 12 und den Isolator 13 aufweisen, die die oben erwähnten Konfigurationen haben.
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Die Mehrzahl von Einheiten sind nebeneinander in der Umfangsrichtung auf der einen Fläche des Statorkerns 1 angeordnet. Daher fliegt das Kühlöl 104, das vom Rotor 8 geströmt ist, gleichmäßig vom ersten Durchgangsloch 101 von jeder der Einheiten zum Statorspulen-Endbereich 12, und demzufolge kann die elektrische Rotationsmaschine gleichmäßig gekühlt werden.
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Wenn das Kühlen mittels des Isolators 13 nicht verhindert wird, wird eine Wirkungsverbesserung von 45 % erzielt, und zwar verglichen mit dem Fall, in welchem das Kühlen mittels des Isolators 13 verhindert wird.
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Das Kühlöl 104 kollidiert außerdem nach dem Kühlen mit dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133, der ein Bereich des Isolators 13 auf der radial äußeren Seite ist, und tropft herunter gemäß der Richtung der Gravitation. Demzufolge kann das Kühlöl 104 in der elektrischen Rotationsmaschine gespeichert werden. Das gespeicherte Kühlöl 104 wird aus der elektrischen Rotationsmaschine mit einer Pumpe oder dergleichen herausgesaugt, die konstant betrieben wird. Das so herausgesaugte Kühlöl 104 wird einem Radiator zugeführt, der gekühlt werden soll. Das gekühlte Kühlöl 104 geht erneut durch den Einlass 26 und wird der elektrischen Rotationsmaschine zugeführt. Durch die oben erwähnte Abfolge von Zirkulationen des Kühlöls 104 kann die elektrische Rotationsmaschine mit hohem Wirkungsgrad gekühlt werden.
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Als ein Beispiel ist eine Struktur beschrieben, bei welcher das erste Durchgangsloch 101 im Isolator 13 so konfiguriert ist, dass dafür gesorgt wird, dass das Kühlöl 104 vom Rotor 8 in den Statorspulen-Endbereich 12 strömt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Struktur beschränkt, und sie kann verschiedenartige Strukturen haben.
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Wie oben beschrieben, besitzt die elektrische Rotationsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die folgende Konfiguration. Die elektrische Rotationsmaschine weist den ersten Kältemitteldurchlass auf, durch welchen das Kühlöl 104 von der Welle 14 zum Rotorkern 17 geht. Der Rotorkern 17 weist den zweiten Kältemitteldurchlass auf, durch welchen das Kühlöl 104 geht, welches durch den ersten Kältemitteldurchlass gegangen ist. Der Isolator 13 weist den Basisbereich 131, den radial inneren Vorsprungsbereich 132 und den axial äußeren Vorsprungsbereich 133 auf. Der Basisbereich 131 liegt dem axialen Endbereich des Statorkerns 1 gegenüber.
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Der radial innere Vorsprungsbereich 132 ist auf der radial inneren Seite des Basisbereichs 131 ausgebildet und verläuft vom Basisbereich 131 aus in der Trennungsrichtung vom Statorkern 1 in der Axialrichtung. Der radial äußere Vorsprungsbereich 133 ist auf der radial äußeren Seite des Basisbereichs 131 ausgebildet und verläuft vom Basisbereich 131 aus in der Trennungsrichtung vom Statorkern 1 in der Axialrichtung. Der radial innere Vorsprungsbereich 132 besitzt das erste Durchgangsloch 101, das in der Radialrichtung dort hindurchgeht, und das Kühlöl 104, das durch den zweiten Kältemitteldurchlass gegangen ist, geht durch das erste Durchgangsloch 101 und bewegt sich zum Statorspulen-Endbereich 12. Daher wird das Kühlöl 104 am Statorspulen-Endbereich 12 gehalten. Im Ergebnis kann der Wirkungsgrad der Kühlung bzw. das Kühlvermögen verbessert werden.
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Wenn der Rotor 8 rotiert, geht außerdem das Kühlöl 104, das durch den zweiten Kältemitteldurchlass gegangen ist, durch das erste Durchgangsloch 101, und es erreicht den Statorspulen-Endbereich 12. Daher können durch das Antreiben der elektrischen Rotationsmaschine der Statorkern 1 und der Statorspulen-Endbereich 12 gekühlt werden.
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Zweite Ausführungsform
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9 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen eines Statorkerns und eines Statorspulen-Endbereichs in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 10 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs gemäß 9.Bei der zweiten Ausführungsform wird die elektrische Rotationsmaschine durch Verwendung des Kühlöls 104 gekühlt, das vom Rotor 8 aus fliegt, und zwar auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform. Daher werden nur die Komponenten beschrieben, die von denjenigen bei der ersten Ausführungsform verschieden sind.
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In einem Bereich des Basisbereichs 131 des Isolators 13 auf Seiten der Welle 14 vom Statorspulen-Endbereich 12 aus ist ein zweites Durchgangsloch 102 ausgebildet, das den Basisbereich 131 in der Axialrichtung durchdringt. In jedem der beiden axialen Endbereiche des Statorkerns 1 ist eine erste Kühlnut 105 ausgebildet, die mit dem zweiten Durchgangsloch 102 kommuniziert. Die erste Kühlnut 105 ist so ausgebildet, dass sie in der Radialrichtung verläuft. Die übrigen Konfigurationen sind die gleichen wie diejenigen der ersten Ausführungsform.
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Mit der oben erwähnten Konfiguration wird das Kühlöl 104, das vom Rotor 8 fliegt, in Ströme in zwei Richtungen geteilt. Einer der Ströme geht durch das erste Durchgangsloch 101, kollidiert mit dem Statorspulen-Endbereich 12 und bewegt sich zur radial äußeren Seite entlang der Fläche des Statorspulen-Endbereichs 12. Ein anderer der Ströme geht durch das zweite Durchgangsloch 102 und wird in Kontakt mit dem Statorkern 1 gebracht.
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Wenn das Kühlöl 104 in der Radialrichtung entlang der Oberfläche des Statorspulen-Endbereichs 12 strömt, wird der Statorspulen-Endbereich 12 wirksam gekühlt. Wenn das Kühlöl 104, das durch das zweite Durchgangsloch 102 geht, in Kontakt mit dem Statorkern 1 gebracht wird, werden die Endflächen der beiden axialen Endbereiche des Statorkerns 1 in einem breiten Bereich gekühlt. Das Kühlöl 104, das den Statorkern 1 gekühlt hat, wird durch die erste Kühlnut 105 herausgelassen.
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Bei dieser Struktur werden der Statorkern 1 und der Statorspulen-Endbereich 12 gekühlt, indem das Kühlöl 104 darauf aufgebracht wird. Außerdem kann durch Kühlen des Statorkerns 1 von beiden axialen Endbereichen aus die Wärme im axialen Zwischenbereich des Statorkerns 1 wirksam von beiden Endbereichen aus verringert werden. Damit kann der Stator 40 wirksam gekühlt werden.
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Das Kühlöl 104, das zum Kühlen von jedem von dem Statorkern 1 und dem Statorspulen-Endbereich 12 verwendet worden ist, geht durch die erste Kühlnut 105 oder kollidiert mit dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133 des Isolators 13, so dass es heruntertropft herunter und in einem unteren Bereich der elektrischen Rotationsmaschine gespeichert wird. Das gespeicherte Kühlöl 104 wird mit einer Pumpe oder dergleichen herausgesaugt, die konstant betrieben wird, und zwar auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform. Das Kühlöl 104 wird mit einem Radiator oder dergleichen gekühlt und wiederum jedem Bereich vom Einlass 26 aus zugeführt. Damit wird das Kühlöl 104 zirkuliert bzw. umgewälzt.
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Wie oben beschrieben, ist bei der elektrischen Rotationsmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das zweite Durchgangsloch 102, das in der Axialrichtung verläuft, im Basisbereich 131 ausgebildet. Daher kann der Statorkern 1 wirksamer gekühlt werden.
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Bei der zweiten Ausführungsform wird als Beispiel die Konfiguration beschrieben, bei welcher dafür gesorgt wird, dass das Kühlöl 104, das ein flüssiges Kältemittel vom Rotor 8 ist, in den Statorspulen-Endbereich 12 durch das erste Durchgangsloch 101 hineinströmt, das im Isolator 13 ausgebildet ist, und dass das Kühlöl 104 von der ersten Kühlnut 105 durch das zweite Durchgangsloch 102 herausgelassen wird, das im Isolator 13 ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Struktur beschränkt, und sie kann verschiedenartige Strukturen haben.
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Dritte Ausführungsform
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11 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen eines Statorkerns und eines Statorspulen-Endbereichs in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 12 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs gemäß 11. Bei der dritten Ausführungsform wird die elektrische Rotationsmaschine durch Verwendung des Kühlöls 104 gekühlt, das vom Rotor 8 aus fliegt, und zwar auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform. Daher werden nur die Komponenten beschrieben, die von denjenigen bei der ersten Ausführungsform verschieden sind.
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Eine radial äußere Endfläche im radial äußeren Vorsprungsbereich 133 des Isolators 13 ist auf der radial äußeren Seite von einer radial äußeren Endfläche des Statorkerns 1 ausgebildet. Außerdem besitzt der radial äußere Vorsprungsbereich 133 des Isolators 13 ein drittes Durchgangsloch 103, das auf einer Verlängerungslinie des ersten Durchgangslochs 101 ausgebildet ist. Ein radial äußerer Bereich des dritten Durchgangslochs 103 ist so ausgebildet, dass er zum Statorkern 1 hin weist.
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Die radial äußere Endfläche des Statorkerns 1 besitzt eine zweite Kühlnut 106, die mit dem dritten Durchgangsloch 103 kommuniziert. Die zweite Kühlnut 106 ist an einer solchen Position ausgebildet, dass der Pfad des magnetischen Flusses, der im Statorkern 1 erzeugt wird, wenn ein elektrischer Strom durch die Statorspule 11 fließt, nicht gehemmt wird. Die übrigen Konfigurationen sind die gleichen wie diejenigen der ersten Ausführungsform.
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Mit dieser Konfiguration wird das Kühlöl 104, das durch das erste Durchgangsloch 101 hindurchgegangen ist, dem dritten Durchgangsloch 103 zugeführt, und es kann dafür gesorgt werden, dass das Kühlöl 104, das durch das dritte Durchgangsloch 103 gegangen ist, zur zweiten Kühlnut 106 des Statorkerns 1 strömt. Damit wird das Kühlöl 104 von der zweiten Kühlnut 106 den beiden axialen Endbereichen des Statorkerns 1 zugeführt. Daher kann das Kühlöl 104 dem Statorkern 1 in einem weiteren Bereich in der Axialrichtung zugeführt werden. Außerdem kann die radial äußere Endfläche des Statorkerns 1 gekühlt werden.
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Außerdem wird das Kühlöl 104 von der zweiten Kühlnut 106 den beiden axialen Endbereichen des Statorkerns 1 zugeführt. Daher tritt das Kühlöl 104, das in die zweite Kühlnut 106 gefüllt wird, in eine Luftschicht ein, die in einem Spalt zwischen dem Statorkern 1 und dem Rahmen 2 gebildet ist. Damit kann der thermische Kontaktwiderstand verringert werden, der eine Wärmeübertragung verhindert. Im Ergebnis kann die Wärmeübertragung vom Statorkern 1 zum zentralen Rahmen 3 beschleunigt werden. Demzufolge kann die starke Wirkung der Kühlung eines Zwischenbereichs des Statorkerns 1 sowie des Statorspulen-Endbereichs 12 erzielt werden.
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Wie oben beschrieben, gilt bei der elektrischen Rotationsmaschine gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Folgendes: Das dritte Durchgangsloch 103, durch welches das Kühlöl 104 von dem Statorspulen-Endbereich 12 gegangen ist, so dass es sich zum Statorkern 1 bewegt, ist im radial äußeren Vorsprungsbereich 133 ausgebildet. Daher kann der Statorkern 1 wirksam gekühlt werden.
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Außerdem besitzt der Statorkern 1 die zweite Kühlnut 106, die mit dem dritten Durchgangsloch 103 kommuniziert, und demzufolge kann der Statorkern 1 noch wirksamer gekühlt werden.
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Bei der dritten Ausführungsform wird eine Konfiguration beschrieben, bei welcher dafür gesorgt wird, dass das Kühlöl 104 in den Statorspulen-Endbereich 12 vom Rotor 8 durch das erste Durchgangsloch 101 hineinströmt, das im Isolator 13 ausgebildet ist, und das Kühlöl 104 in die zweite Kühlnut 106 durch das dritte Durchgangsloch 103 hineingefüllt wird, das im Isolator 13 ausgebildet ist.
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Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt, und sie kann verschiedenartige Konfigurationen haben.
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Vierte Ausführungsform
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13 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen eines Statorkerns und eines Statorspulen-Endbereichs in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 14 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs gemäß 13. Bei der vierten Ausführungsform unterscheiden sich nur die Strömungsdurchlässe des Kühlöls 104 von denjenigen der zweiten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform. Daher werden nur die sich unterscheidenden Komponenten beschrieben, und die Beschreibung der übrigen Komponenten wird weggelassen.
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Wie bei der dritten Ausführungsform gilt Folgendes: Eine radial äußere Endfläche im radial äußeren Vorsprungsbereich 133 des Isolators 13 ist auf der radial äußeren Seite von einer radial äußeren Endfläche des Statorkerns 1 ausgebildet. Außerdem besitzt der radial äußere Vorsprungsbereich 133 des Isolators 13 ein drittes Durchgangsloch 103, das auf einer Verlängerungslinie des ersten Durchgangslochs 101 ausgebildet ist. Ein radial äußerer Bereich des dritten Durchgangslochs 103 ist so ausgebildet, dass er zum Statorkern 1 hin weist. Die radial äußere Endfläche des Statorkerns 1 besitzt eine zweite Kühlnut 106, die mit dem dritten Durchgangsloch 103 kommuniziert. Die zweite Kühlnut 106 ist an einer solchen Position ausgebildet, dass der Pfad des magnetischen Flusses, der im Statorkern 1 erzeugt wird, wenn ein elektrischer Strom durch die Statorspule 11 fließt, nicht gehemmt wird.
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Wie bei der zweiten Ausführungsform gilt Folgendes: In einem Bereich des Basisbereichs 131 des Isolators 13 auf Seiten der Welle 14 vom Statorspulen-Endbereich 12 aus ist ein zweites Durchgangsloch 102 ausgebildet, das den Basisbereich 131 in der Axialrichtung durchdringt. In jedem der beiden axialen Endbereiche des Statorkerns 1 ist eine erste Kühlnut 105 ausgebildet, die mit dem zweiten Durchgangsloch 102 kommuniziert. Die erste Kühlnut 105 ist so ausgebildet, dass sie in der Radialrichtung verläuft. Die übrigen Konfigurationen sind die gleichen wie diejenigen der zweiten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform.
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Mit der oben erwähnten Konfiguration wird das Kühlöl 104, das vom Rotor 8 fliegt, in Ströme in zwei Richtungen geteilt. Einer der Ströme geht durch das erste Durchgangsloch 101, kollidiert mit dem Statorspulen-Endbereich 12 und bewegt sich zur radial äußeren Seite entlang der Fläche des Statorspulen-Endbereichs 12. Ein anderer der Ströme geht durch das zweite Durchgangsloch 102 und wird in Kontakt mit dem Statorkern 1 gebracht.
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Das Kühlöl 104, das durch das erste Durchgangsloch 101 gegangen ist, strömt in der Radialrichtung entlang der Fläche des Statorspulen-Endbereichs 12 und kühlt den Statorspulen-Endbereich 12. Außerdem wird das Kühlöl 104 der zweiten Kühlnut 106 zugeführt, so dass das Kühlen des Statorkerns 1 von der radial äußeren Endfläche des Statorkerns 1 ermöglicht wird.
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Außerdem wird das Kühlöl 104, das durch das zweite Durchgangsloch 102 gegangen ist, zur Endfläche von jedem der beiden axialen Endbereiche des Statorkerns 1 geführt und durch die erste Kühlnut 105 herausgelassen. Daher können die Endflächen der beiden axialen Endbereiche des Statorkerns 1 gekühlt werden. Wie oben beschrieben, wird durch wirksames Kühlen des Statorkerns 1 von der radial äußeren Endfläche und deren beiden axialen Endflächen aus die Wärmeübertragung vom Statorkern 1 auf den zentralen Rahmen 3 beschleunigt, so dass die Wirkung erzielt wird, dass die Bereiche gekühlt werden, die auch den Zwischenbereich des Statorkerns 1 einschließen.
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Wie oben beschrieben, können bei der elektrischen Rotationsmaschine gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sowohl die Wirkungen der zweiten Ausführungsform, als auch der dritten Ausführungsform erzielt werden.
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Bei der vierten Ausführungsform erfolgt als Beispiel die Beschreibung der Konfiguration, bei welcher dafür gesorgt wird, dass das Kühlöl 104 vom Rotor 8 in den Statorspulen-Endbereich 12 durch das erste Durchgangsloch 101 strömt, das im Isolator 13 ausgebildet ist, das Kühlöl 104 aus der ersten Kühlnut 105 durch das zweite Durchgangsloch 102 herausgelassen wird, das im Isolator 13 ausgebildet ist, und das Kühlöl 104 in die zweite Kühlnut 106 durch das dritte Durchgangsloch 103 hindurch eingefüllt wird, das im Isolator 13 ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt, und sie kann verschiedenartige Konfigurationen haben.
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Fünfte Ausführungsform
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15 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen eines Statorkerns und eines Statorspulen-Endbereichs in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 16 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs gemäß 15. Bei der fünften Ausführungsform unterscheiden sich nur die Strömungsdurchlässe des Kühlöls 104 von denjenigen der zweiten Ausführungsform. Daher werden nur die sich unterscheidenden Komponenten beschrieben, und die Beschreibung der übrigen Komponenten wird weggelassen.
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Der radial äußere Vorsprungsbereich 133 des Isolators 13 besitzt das dritte Durchgangsloch 103, das auf der Verlängerungslinie des ersten Durchgangslochs 101 ausgebildet ist. Eine dritte Kühlnut 107, die in der Radialrichtung verläuft, ist in jedem der beiden axialen Endbereiche des Statorkerns 1 ausgebildet. Ein radial äußerer Bereich des dritten Durchgangslochs 103 ist so ausgebildet, dass er zum Statorkern 1 hin weist. Die dritte Kühlnut 107 kommuniziert mit dem dritten Durchgangsloch 103. Ein radial innerer Endbereich der dritten Kühlnut 107 ist auf einer radial inneren Seite von einem radial inneren Endbereich des Isolators 13 ausgebildet. Die übrigen Konfigurationen sind die gleichen wie diejenigen der zweiten Ausführungsform.
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Mit der oben erwähnten Konfiguration geht das Kühlöl 104, das vom Rotor 8 eingeströmt ist, durch das erste Durchgangsloch 101 und bewegt sich zu einer radial äußeren Seite entlang der Oberfläche des Statorspulen-Endbereichs 12, so dass es den Statorspulen-Endbereich 12 kühlt. Das Kühlöl 104, das den Statorspulen-Endbereich 12 gekühlt hat, geht durch das dritte Durchgangsloch 103 und geht weiter durch die dritte Kühlnut 107.
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Wenn das Kühlöl 104 durch die dritten Kühlnuten 107 geht, werden die beiden axialen Endbereiche des Statorkerns 1 gekühlt. Damit können der Statorspulen-Endbereich 12 und der Statorkern 1 wirksam gleichzeitig gekühlt werden, und die Wärme in einem axialen zentralen Bereich kann wirksam von den beiden axialen Endbereichen gekühlt werden. Im Ergebnis kann die Wirkung zum Kühlen des Statorkerns 1 und des Statorspulen-Endbereichs 12 mit dem Kühlöl 104 verbessert werden.
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Außerdem wird das Kühlöl 104, das zum Kühlen verwendet worden ist, aus der dritten Kühlnut 107 herausgelassen, und es tropft herunter herunter, so dass es in einem unteren Bereich der elektrischen Rotationsmaschine gespeichert wird. Das gespeicherte Kühlöl 104 wird mit einer Pumpe oder dergleichen herausgesaugt, die konstant betrieben wird, und zwar auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform. Das Kühlöl 104 wird mit einem Radiator oder dergleichen gekühlt und wiederum jedem Bereich vom Einlass 26 aus zugeführt. Damit wird das Kühlöl 104 zirkuliert bzw. umgewälzt.
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Wie oben beschrieben, gilt bei der elektrischen Rotationsmaschine gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Folgendes: Die dritte Kühlnut 107, die mit dem dritten Durchgangsloch 103 kommuniziert, ist im Statorkern 1 ausgebildet. Die dritte Kühlnut 107 verläuft von dem Bereich, der mit dem dritten Durchgangsloch 103 im Statorkern 1 kommuniziert, zu dem Bereich auf der radial inneren Seite vom radial inneren Vorsprungsbereich 132. Daher kann der Statorkern 1 noch wirksamer gekühlt werden.
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Bei der fünften Ausführungsform wird als Beispiel die Konfiguration beschrieben, bei welcher dafür gesorgt wird, dass das Kühlöl 104 vom Rotor 8 in den Statorspulen-Endbereich 12 durch das erste Durchgangsloch 101 hineinströmt, das im Isolator 13 ausgebildet ist, und dass das Kühlöl 104 von der dritten Kühlnut 107 durch das dritte Durchgangsloch 103 herausgelassen wird, das im Isolator 13 ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt, und sie kann verschiedenartige Konfigurationen haben.
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Sechste Ausführungsform
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17 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen eines Statorkerns und eines Statorspulen-Endbereichs in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 18 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs gemäß 17. Bei der sechsten Ausführungsform unterscheiden sich nur die Strömungsdurchlässe des Kühlöls 104 von denjenigen der fünften Ausführungsform. Daher werden nur die sich unterscheidenden Komponenten beschrieben, und die Beschreibung der übrigen Komponenten wird weggelassen.
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In einem Bereich des Basisbereichs 131 des Isolators 13 auf Seiten der Welle 14 vom Statorspulen-Endbereich 12 aus ist ein zweites Durchgangsloch 102 ausgebildet, das den Basisbereich 131 in der Axialrichtung durchdringt. In jedem der beiden axialen Endbereiche des Statorkerns 1 ist die dritte Kühlnut 107 ausgebildet, die in der Radialrichtung verläuft. Die dritte Kühlnut 107 kommuniziert mit dem dritten Durchgangsloch 103 und dem zweiten Durchgangsloch 102. Das Kühlöl 104, das durch das erste Durchgangsloch 101 gegangen ist, wird geteilt, und zwar in einen Strom, der durch das dritte Durchgangsloch 103 hindurchgeht, und einen Strom, der durch das zweite Durchgangsloch 102 hindurchgeht.
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Mit der oben erwähnten Konfiguration geht das Kühlöl 104, das vom Rotor 8 eingeströmt ist, durch das erste Durchgangsloch 101 und bewegt sich zu einer radial äußeren Seite entlang der Oberfläche des Statorspulen-Endbereichs 12, so dass es den Statorspulen-Endbereich 12 kühlt. Das Kühlöl 104, das den Statorspulen-Endbereich 12 gekühlt hat, geht durch das dritte Durchgangsloch 103 und geht weiter durch die dritte Kühlnut 107. Wenn das Kühlöl 104 durch die dritten Kühlnuten 107 geht, werden die beiden axialen Endbereiche des Statorkerns 1 gekühlt.
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Außerdem geht das Kühlöl 104, das vom Rotor 8 geströmt ist, durch das erste Durchgangsloch 101 und geht durch das zweite Durchgangsloch 102. Dann wird das Kühlöl 104 in Kontakt mit dem Statorkern 1 gebracht, so dass es das Kühlen der beiden axialen Endbereiche des Statorkerns 1 ermöglicht.
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Außerdem kann mit dieser Konfiguration durch Kühlen des Statorkerns 1 und des Statorspulen-Endbereichs 12 von beiden Enden in der Axialrichtung aus die Wärme im axialen zentralen Bereich des Stators 40 wirksam von den beiden Enden aus verringert werden, und die Wirkung zum Kühlen des Statorkerns 1 und des Statorspulen-Endbereichs 12 mit dem Kühlöl 104 wird verbessert.
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Außerdem wird das Kühlöl 104, das zum Kühlen verwendet worden ist, aus der dritten Kühlnut 107 herausgelassen, und es tropft herunter, so dass es in einem unteren Bereich der elektrischen Rotationsmaschine gespeichert wird. Das gespeicherte Kühlöl 104 wird mit einer Pumpe oder dergleichen herausgesaugt, die konstant betrieben wird, und zwar auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform. Das Kühlöl 104 wird mit einem Radiator oder dergleichen gekühlt und wiederum jedem Bereich vom Einlass 26 aus zugeführt. Damit wird das Kühlöl 104 zirkuliert bzw. umgewälzt.
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Wie oben beschrieben, besitzt die elektrische Rotationsmaschine gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die folgende Konfiguration. Der radial äußerer Vorsprungsbereich 133 besitzt das dritte Durchgangsloch 103, durch welches das Kühlöl 104, das mittels des Statorspulen-Endbereichs 12 passiert ist, hindurchgeht, so dass es sich zum Statorkern 1 bewegt. Der Statorkern 1 besitzt die dritte Kühlnut 107, die mit dem dritten Durchgangsloch 103 kommuniziert. Die dritte Kühlnut 107 verläuft von dem Bereich, der mit dem dritten Durchgangsloch 103 im Statorkern 1 kommuniziert, zu dem Bereich auf der radial inneren Seite vom radial inneren Vorsprungsbereich 132 aus, und die dritte Kühlnut 107 kommuniziert mit dem zweiten Durchgangsloch 102. Daher können der Statorkern 1 und der Statorspulen-Endbereich 12 noch wirksamer gekühlt werden.
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Bei der sechsten Ausführungsform wird als Beispiel die Konfiguration beschrieben, bei welcher dafür gesorgt wird, dass das Kühlöl 104 vom Rotor 8 in den Statorspulen-Endbereich 12 durch das erste Durchgangsloch 101 hineinströmt, das im Isolator 13 ausgebildet ist, und dass das Kühlöl 104 zur dritten Kühlnut 107 durch das zweite Durchgangsloch 102 und das dritte Durchgangsloch 103 herausgelassen wird, die im Isolator 13 ausgebildet sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt, und sie kann verschiedenartige Konfigurationen haben.
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Siebte Ausführungsform
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19 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen von Hauptteilen eines Statorkerns und eines Statorspulen-Endbereichs einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 20 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs gemäß 19.
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21 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen der Hauptteile des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs der elektrischen Rotationsmaschine gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 22 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs gemäß 21.
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23 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen der elektrischen Rotationsmaschine gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 19 und 20 sind der Statorkern 1 und der Statorspulen-Endbereich 12 veranschaulicht, die auf einer oberen Seite vom Rotor 8 angeordnet sind. In 21 und 22 sind der Statorkern 1 und der Statorspulen-Endbereich 12 veranschaulicht, die auf einer unteren Seite vom Rotor 8 angeordnet sind.
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Bei der siebten Ausführungsform ist der Isolator 13 so angeordnet, dass er den Statorspulen-Endbereich 12 auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform umgibt. Der Isolator 13 weist den radial äußeren Vorsprungsbereich 133 auf der radial äußeren Seite, den radial inneren Vorsprungsbereich 132 auf der radial inneren Seite und den Basisbereich 131 zwischen dem Statorspulen-Endbereich 12 und der Statorspule 1 auf. Der radial äußere Vorsprungsbereich 133 ist länger als der radial innere Vorsprungsbereich 132. Der radial innere Vorsprungsbereich 132 besitzt das erste Durchgangsloch 101 zum Führen des Fliegens des Kühlöls 104 in den Statorspulen-Endbereich 12 hinein.
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Der radial äußere Vorsprungsbereich 133 und der radial innere Vorsprungsbereich 132 sind miteinander unter Zwischenfügung des Basisbereichs 131 verbunden. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform weist bei der siebten Ausführungsform der Isolator 13 außerdem eine Abschirmplatte 134 auf, die in einem Endbereich ausgebildet ist, positioniert auf der gegenüberliegenden Seite von der Verbindungsseite des radial äußeren Vorsprungsbereichs 133 in Bezug auf den Basisbereich 131.
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Die Abschirmplatte 134 ist so angeordnet, dass sie vom radial äußeren Vorsprungsbereich 133 zur radial inneren Seite verläuft. Außerdem ist die Abschirmplatte 134 so angeordnet, dass deren radial innerer Bereich nahe an den Statorspulen-Endbereich 12 gebracht wird, und zwar verglichen mit deren radial äußerem Bereich. Die Abschirmplatte 134 ist so konfiguriert, dass sie verhindert, dass das Kühlöl 104, das durch das erste Durchgangsloch 101 gegangen ist und in einen Bereich zwischen dem radial inneren Vorsprungsbereich 132 und dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133 eindringt, zur Außenseite des Isolators 13 geschleudert wird.
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Mit der oben erwähnten Konfiguration geht das Kühlöl 104, das vom Rotor 8 aus fliegt, durch das erste Durchgangsloch 101 und kollidiert mit der Oberfläche des Statorspulen-Endbereichs 12. Das Kühlöl 104, das mit der Oberfläche des Statorspulen-Endbereichs 12 kollidiert ist, strömt von der radial inneren Seite zur radial äußeren Seite entlang einer Endfläche des Statorspulen-Endbereichs 12 und kollidiert mit dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133 des Isolators 13.
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Das Kühlöl 104, das mit dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133 kollidiert ist, strömt vom Statorspulen-Endbereich 12 zur Abschirmplatte 134 entlang dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133, und es strömt weiter von der radial äußeren Seite zur radial inneren Seite entlang der Abschirmplatte 134, so dass es nahe an den Statorspulen-Endbereich 12 gebracht wird.
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Außerdem geht das Kühlöl 104, das vom Rotor 8 aus fliegt, durch das erste Durchgangsloch 101 und kollidiert mit der Oberfläche der Abschirmplatte 134. Das Kühlöl 104, das mit der Oberfläche der Abschirmplatte 134 kollidiert ist, strömt von der radial inneren Seite zur radial äußeren Seite entlang der Oberfläche der Abschirmplatte 134 und kollidiert mit dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133 des Isolators 13.
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Das Kühlöl 104, das mit dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133 kollidiert ist, strömt von der Abschirmplatte 134zum Statorspulen-Endbereich 12 entlang des radial äußeren Vorsprungsbereichs 133, und es strömt weiter von der radial äußeren Seite zur radial inneren Seite entlang des Statorspulen-Endbereichs 12. Daher dient ein Zwischenraum, der von dem Statorspulen-Endbereich 12, dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133 und der Abschirmplatte 134 umgeben ist, als ein Rückhaltebereich 108, der so konfiguriert ist, dass er das Kühlöl 104 zurückhält, das durch das erste Durchgangsloch 101 gegangen ist.
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Das Kühlöl 104, das im Rückhaltebereich 108 zurückgehalten worden ist, wird auf leichtere Weise in Kontakt mit dem Statorspulen-Endbereich 12 gebracht, der ein wärmeerzeugender Teil ist. Demzufolge nimmt bei der elektrischen Rotationsmaschine gemäß der siebten Ausführungsform die Kontaktzeit zwischen dem Kühlöl 104 und dem Statorspulen-Endbereich 12 zu, und die Wirkung zum Kühlen des Statorspulen-Endbereichs 12 wird verbessert.
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Außerdem fliegt bei der elektrischen Rotationsmaschine gemäß der siebten Ausführungsform das Kühlöl 104, das vom Rotor 8 aus fliegt, gleichmäßig zu den Statorspulen-Endbereichen 12 des Stators 40, angeordnet entlang dem Umfang bzw. der Peripherie des Rotors 8, und zwar auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform. Daher kann eine Temperaturschwankung in der Umfangsrichtung der elektrischen Rotationsmaschine unterbunden werden. Wie in 23 dargestellt, weist die elektrische Rotationsmaschine gemäß der siebten Ausführungsform eine Mehrzahl von Einheiten auf, die jeweils den Statorspulen-Endbereich 12 und den Isolator 13 aufweisen, die die oben erwähnten Konfigurationen haben.
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Die Mehrzahl von Einheiten sind nebeneinander in der Umfangsrichtung auf der einen Fläche des Statorkerns 1 angeordnet. Daher haben der Statorspulen-Endbereich 12 und der Isolator 13, wie in 19 und 20 dargestellt und auf der Oberseite vom Rotor 8 angeordnet, ein vertikal umgekehrtes Verhältnis zu dem Statorspulen-Endbereich 12 und dem Isolator 13, wie in 21 und 22 dargestellt und auf der Unterseite vom Rotor 8 angeordnet.
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Die in der Umfangsrichtung einander benachbarten Einheiten sind so angeordnet, dass die Rückhaltebereiche 108 der Isolatoren 13 miteinander kommunizieren, so dass die Bewegung des Kühlöls 104 in der Umfangsrichtung beschleunigt wird. Mit der in 23 veranschaulichten Struktur sind im Stator 40 der elektrischen Rotationsmaschine die Rückhaltebereiche 108, die aus der Abschirmplatte 134 und dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133 gebildet sind, in der Umfangsrichtung benachbart bzw. angrenzend angeordnet. Durch kontinuierliche Anordnung der Rückhaltebereiche 108 von einem oberen Ende zu einem unteren Ende der elektrischen Rotationsmaschine wird ein Kältemitteldurchlass 109 bei der elektrischen Rotationsmaschine ausgebildet.
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Damit gilt Folgendes: Im oberen Ende der elektrischen Rotationsmaschine strömt das Kühlöl 104, das durch das erste Durchgangsloch 101 gegangen ist, um in den Bereich zwischen dem radial inneren Vorsprungsbereich 132 und dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133 einzudringen, in Richtung der Gravitation auf das untere Ende der elektrischen Rotationsmaschine zu, entlang des Kältemitteldurchlasses 109 in einer Richtung, die mit dem Pfeil A angezeigt ist, mit dem Ergebnis, dass die Entladung des Kühlöls 104 beschleunigt wird.
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Ein Spalt zum Herauslassen des Kühlöls 104 ist zwischen dem radial inneren Vorsprungsbereich 132 der Isolatoren 13 ausgebildet, die in der Umfangsrichtung benachbart -angeordnet sind. Das Kühlöl 104, das durch das erste Durchgangsloch 101 gegangen ist, so dass es den Bereich zwischen dem radial inneren Vorsprungsbereich 132 und dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133 erreicht, wird durch den wärmeerzeugenden Teil erwärmt, beispielsweise den Statorspulen-Endbereich 12. Das erwärmte Kühlöl 104 geht durch den Spalt zwischen den benachbarten radial inneren Vorsprungsbereichen 132 und strömt so, dass es vom oberen Ende zum unteren Ende der elektrischen Rotationsmaschine heruntertropft.
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Während dieses Prozesses kann das Kühlöl 104 wirksam herausgelassen werden. Damit kann das Kühlöl 104, das vom Rotor 8 aus fliegt, zum Statorspulen-Endbereich 12 geführt werden, und zwar von der radial inneren Seite zur radial äußeren Seite durch das erste Durchgangsloch 101. Demzufolge kann die Wirkung zum Unterbinden von Temperaturschwankung in der Umfangsrichtung der Statorspulen-Endbereiche 12 beibehalten werden.
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Wie oben beschrieben, gilt bei der elektrischen Rotationsmaschine gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Folgendes: Der Isolator 13 weist die Abschirmplatte 134 auf, die am radial äußeren Vorsprungsbereich 133 ausgebildet ist und vom radial äußeren Vorsprungsbereich 133 zur radial inneren Seite verläuft, so dass sie dem Statorspulen-Endbereich 12 angenähert wird. Daher kann verhindert werden, dass das Kühlöl 104, das durch das erste Durchgangsloch 101 gegangen ist, so dass es in den Bereich zwischen dem radial inneren Vorsprungsbereich 132 und dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133 eindringt, zur Außenseite des Isolators 13 fliegt.
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Bei der siebten Ausführungsform erfolgt als Beispiel die Beschreibung der Konfiguration, bei welcher dafür gesorgt wird, dass das Kühlöl 104 vom Rotor 8 mit dem Statorspulen-Endbereich 12 kollidiert, und zwar durch das erste Durchgangsloch 101, das im Isolator 13 ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt, und sie kann verschiedenartige Konfigurationen haben.
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Achte Ausführungsform
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24 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen von Hauptteilen eines Statorkerns und eines Statorspulen-Endbereichs einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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25 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs gemäß 24. 26 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen der Hauptteile des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs der elektrischen Rotationsmaschine gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 27 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen des Statorkerns und des Statorspulen-Endbereichs gemäß 26.
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28 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen der elektrischen Rotationsmaschine gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 24 und 25 sind der Statorkern 1 und der Statorspulen-Endbereich 12 veranschaulicht, die auf einer oberen Seite vom Rotor 8 angeordnet sind. In 26 und 27 sind der Statorkern 1 und der Statorspulen-Endbereich 12 veranschaulicht, die auf einer unteren Seite vom Rotor 8 angeordnet sind.
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Bei der achten Ausführungsform unterscheidet sich nur der Kältemitteldurchlass 109 des Kühlöls 104 von demjenigen der siebten Ausführungsform. Daher werden nur die sich unterscheidenden Komponenten beschrieben, und die Beschreibung der übrigen Komponenten wird weggelassen. Bei der achten Ausführungsform ist der Isolator 13 so angeordnet, dass er den Statorspulen-Endbereich 12 auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform umgibt.
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Der Isolator 13 weist den radial äußeren Vorsprungsbereich 133 auf der radial äußeren Seite, den radial inneren Vorsprungsbereich 132 auf der radial inneren Seite und den Basisbereich 131 zwischen dem Statorspulen-Endbereich 12 und der Statorspule 1 auf. Der radial äußere Vorsprungsbereich 133 ist länger als der radial innere Vorsprungsbereich 132. Der radial innere Vorsprungsbereich 132 besitzt das erste Durchgangsloch 101 zum Führen des Fliegens des Kühlöls 104 in den Statorspulen-Endbereich 12 hinein.
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Der radial äußere Vorsprungsbereich 133 und der radial innere Vorsprungsbereich 132 sind miteinander unter Zwischenfügung des Basisbereichs 131 verbunden. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform weist bei der achten Ausführungsform der Isolator 13 außerdem einen äußeren Basisbereich 135 auf, der in einem Endbereich ausgebildet ist, positioniert auf der gegenüberliegenden Seite von der Verbindungsseite des radial äußeren Vorsprungsbereichs 133 in Bezug auf den Basisbereich 131.
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Der äußere Basisbereich 135 ist mit dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133 und dem radial inneren Vorsprungsbereich 132 verbunden. Der äußere Basisbereich 135 ist so konfiguriert, dass er verhindert, dass das Kühlöl 104, das durch das erste Durchgangsloch 101 gegangen ist und in einen Bereich zwischen dem radial inneren Vorsprungsbereich 132 und dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133 eindringt, zur Außenseite des Isolators 13 geschleudert wird.
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Mit der oben erwähnten Konfiguration geht das Kühlöl 104, das vom Rotor 8 aus fliegt, durch das erste Durchgangsloch 101 und kollidiert mit der Oberfläche des Statorspulen-Endbereichs 12. Das Kühlöl 104, das mit der Oberfläche des Statorspulen-Endbereichs 12 kollidiert ist, strömt von der radial inneren Seite zur radial äußeren Seite entlang einer Endfläche des Statorspulen-Endbereichs 12 und kollidiert mit dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133 des Isolators 13.
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Das Kühlöl 104, das mit dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133 kollidiert ist, strömt vom Statorspulen-Endbereich 12 zum äußeren Basisbereich 135 entlang dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133, und es strömt weiter von der radial äußeren Seite zur radial inneren Seite entlang der Abschirmplatte 135, so dass es nahe an den Statorspulen-Endbereich 12 gebracht wird. Außerdem geht das Kühlöl 104, das vom Rotor 8 aus fliegt, durch das erste Durchgangsloch 101 und kollidiert mit der Oberfläche des äußeren Basisbereichs 135.
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Das Kühlöl 104 das mit der Oberfläche des äußeren Basisbereichs 135 kollidiert ist, strömt von der radial inneren Seite zur radial äußeren Seite entlang der Oberfläche des äußeren Basisbereichs 135 und kollidiert mit dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133 des Isolators 13. Das Kühlöl 104, das mit dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133 kollidiert ist, strömt vom äußeren Basisbereich 135 zum Statorspulen-Endbereich 12 entlang dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133, und es strömt weiter von der radial äußeren Seite zur radial inneren Seite entlang dem Statorspulen-Endbereich 12.
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Daher dient ein Zwischenraum, der von dem Statorspulen-Endbereich 12, dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133 und dem äußeren Basisbereich 135 umgeben ist, als ein Rückhaltebereich 108, der so konfiguriert ist, dass er das Kühlöl 104 zurückhält, das durch das erste Durchgangsloch 101 gegangen ist. Das Kühlöl 104, das im Rückhaltebereich 108 zurückgehalten worden ist, wird auf leichtere Weise in Kontakt mit dem Statorspulen-Endbereich 12 gebracht, der ein wärmeerzeugender Teil ist.
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Demzufolge nimmt bei der elektrischen Rotationsmaschine gemäß der achten Ausführungsform die Kontaktzeit zwischen dem Kühlöl 104 und dem Statorspulen-Endbereich 12 zu, und die Wirkung zum Kühlen des Statorspulen-Endbereichs 12 wird verbessert.
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Wie in 28 dargestellt, weist die elektrische Rotationsmaschine gemäß der achten Ausführungsform eine Mehrzahl von Einheiten auf, die jeweils den Statorspulen-Endbereich 12 und den Isolator 13 aufweisen, die die oben erwähnten Konfigurationen haben. Die Mehrzahl von Einheiten sind nebeneinander in der Umfangsrichtung auf der einen Fläche des Statorkerns 1 angeordnet. Daher haben der Statorspulen-Endbereich 12 und der Isolator 13, wie in 24 und 25 dargestellt und auf der Oberseite vom Rotor 8 angeordnet, ein vertikal umgekehrtes Verhältnis zu dem Statorspulen-Endbereich 12 und dem Isolator 13, wie in 26 und 27 dargestellt und auf der Unterseite vom Rotor 8 angeordnet.
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Die in der Umfangsrichtung einander benachbarten Einheiten sind so angeordnet, dass die Rückhaltebereiche 108 der Isolatoren 13 miteinander kommunizieren, so dass die Bewegung des Kühlöls 104 in der Umfangsrichtung beschleunigt wird. Mit der in 28 veranschaulichten Struktur sind im Stator 40 der elektrischen Rotationsmaschine die Isolatoren 13 kontinuierlich in der Umfangsrichtung angeordnet, und demzufolge sind die Rückhaltebereiche 108 vom oberen Ende zum unteren Ende der elektrischen Rotationsmaschine kontinuierlich angeordnet.
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Durch kontinuierliche Anordnung der Rückhaltebereiche 108 von dem oberen Ende zu dem unteren Ende der elektrischen Rotationsmaschine wird der Kältemitteldurchlass 109 in der elektrischen Rotationsmaschine ausgebildet. Die jeweiligen radial äußeren Vorsprungsbereiche 133 der benachbarten Isolatoren 13 sind miteinander verbunden. Die jeweiligen radial inneren Vorsprungsbereiche 132 der benachbarten Isolatoren 13 sind miteinander auf der oberen Endseite der elektrischen Rotationsmaschine miteinander verbunden, aber sie sind auf der unteren Endseite der elektrischen Rotationsmaschine nicht miteinander verbunden.
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Mit der oben erwähnten Konfiguration gilt Folgendes: Auf der oberen Endseite der elektrischen Rotationsmaschine dient nur das erste Durchgangsloch 101 als ein Einlass und ein Auslass für das Kühlöl 104, das vom Rotor 8 zu jedem der Statorspulen-Endbereiche 12 des Stators 40 fliegt. Das Kühlöl 104, das durch das erste Durchgangsloch 101 strömt und in den Statorspulen-Endbereich 12 von der radial inneren Seite zur radial äußeren Seite strömt, wird im Rückhaltebereich 108 zurückgehalten.
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Das Kühlöl 104, das im Rückhaltebereich 108 zurückgehalten wird, wird auf einfache Weise im Rückhaltebereich 108 zurückgehalten, und die Kontaktzeit und die Kontaktfläche des Kühlöls 104 in Bezug auf den Statorspulen-Endbereich 12 nehmen zu. Damit wird die Kühlung des Statorspulen-Endbereichs 12 beschleunigt.
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Das Kühlöl 104, das zum Kühlen des Statorspulen-Endbereichs 12 verwendet worden ist, strömt durch den Kältemitteldurchlass 109 in Richtung der Gravitation vom oberen Ende zum unteren Ende der elektrischen Rotationsmaschine in der mit dem Pfeil A angezeigten Richtung und wird im unteren Ende der elektrischen Rotationsmaschine zurückgehalten. Auf der unteren Endseite der elektrischen Rotationsmaschine sind die benachbarten radial inneren Vorsprungsbereiche 132 nicht miteinander verbunden, und demzufolge wird ein Spalt zwischen den benachbarten radial inneren Vorsprungsbereichen 132 ausgebildet.
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Daher strömt das Kühlöl 104, das erwärmt worden ist, indem es durch den Kältemitteldurchlass 109 in Richtung der Gravitation vom oberen Ende der elektrischen Rotationsmaschine geströmt ist, so, dass es vom oberen Ende der elektrischen Rotationsmaschine heruntertropft und aus dem Spalt zwischen den benachbarten radial inneren Vorsprungsbereichen 132 herausgelassen wird.
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Damit geht das kalte Kühlöl 104, das vom Rotor 8 aus fliegt, durch das erste Durchgangsloch 101 und wird zum Statorspulen-Endbereich 12 von der radial inneren Seite zur radial äußeren Seite geführt.
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Demzufolge kann der äußere Basisbereich 135 veranlassen, dass die Kontaktzeit zwischen dem Kühlöl 104 und dem Statorspulen-Endbereich 12 zunimmt, und er beschleunigt das Herauslassen des erwärmten Kühlöls 104 durch Kühlen. Außerdem fliegt das Kühlöl 104 gleichmäßig in Umfangsrichtung, und demzufolge kann der Stator 40 inklusive den Statorspulen-Endbereichen 12 gleichmäßig in der Umfangsrichtung gekühlt werden.
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Wie oben beschrieben, weist bei der elektrischen Rotationsmaschine gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Isolator 13 den äußeren Basisbereich 135 auf, der am radial äußeren Vorsprungsbereich 133 ausgebildet ist und sich zum radial inneren Vorsprungsbereich 132 erstreckt. Daher kann verhindert werden, dass das Kühlöl 104, das durch das erste Durchgangsloch 101 gegangen ist, so dass es in den Bereich zwischen dem radial inneren Vorsprungsbereich 132 und dem radial äußeren Vorsprungsbereich 133 eindringt, zur Außenseite des Isolators 13 fliegt.
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Bei der achten Ausführungsform erfolgt als Beispiel die Beschreibung der Konfiguration, bei welcher dafür gesorgt wird, dass das Kühlöl 104 vom Rotor 8 mit dem Statorspulen-Endbereich 12 kollidiert, und zwar durch das erste Durchgangsloch 101, das im Isolator 13 ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Struktur beschränkt, und sie kann verschiedenartige Strukturen haben.
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Außerdem wird jede der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. In den Zeichnungen sind jedoch bloß Beispiele dargestellt, und die vorliegende Erfindung kann verschiedene Modi haben.
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Außerdem wird in jeder der oben erwähnten Ausführungsformen das Beispiel veranschaulicht, bei welchem jedes von dem ersten Durchgangsloch 101, dem zweiten Durchgangsloch 102 und dem dritten Durchgangsloch 103 im Querschnitt eine rechteckige Form besitzt. Jedes der Durchgangslöcher kann jedoch auch ein rundes Durchgangsloch 201 mit einer im Querschnitt zylindrischen Form, ein rechteckiges Durchgangsloch 202 mit einer im Querschnitt polygonalen Form, ein dreieckiges Durchgangsloch 203, ein trapezoides Durchgangsloch 204 oder ein sternförmiges Durchgangsloch 205 sein, oder ein ausgeschnittenes Durchgangsloch 206 mit einer im Querschnitt ausgeschnittenen Form, wie in 29 bis 34 dargestellt.
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Ferner können als jedes der Durchgangslöcher das runde Durchgangsloch 201, das rechteckige Durchgangsloch 202, das dreieckige Durchgangsloch 203, das trapezförmige Durchgangsloch 204 und das sternförmige Durchgangsloch 205 verschiedenartig kombiniert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Statorkern
- 2
- Rahmen
- 3
- zentraler Rahmen
- 4
- Lager auf der Lastseite
- 5
- vorderer Rahmen
- 6
- Lager auf der Nicht-Lastseite
- 7
- hinterer Rahmen
- 8
- Rotor
- 9
- Sammelschiene
- 10
- Sammelschienenhalter
- 11
- Statorspule
- 12
- Statorspulen-Endbereich
- 13
- Isolator
- 14
- Welle
- 15
- Durchgangsloch
- 16
- Magnet- Aufnahmeloch
- 17
- Rotorkern
- 18
- Permanentmagnet
- 19
- Endplatte auf der Lastseite
- 20
- Endplatte auf der Nicht-Lastseite
- 21
- Ölpfad-Platte
- 22
- Ring
- 23
- erster Wellen-Ölpfad
- 24
- zweiter Wellen-Ölpfad
- 25
- Pumpe
- 26
- Einlass
- 27
- erster Ölpfad
- 28
- Spulen-Spülloch,
- 29
- Lager-Spülloch
- 30
- Abdeckung
- 31
- Kühlöl-Einlassbereich
- 32
- Kühlöl-Speicherbereich
- 33
- zweiter Ölpfad
- 34
- Wellen-Spülloch
- 35
- Durchgangsloch
- 36
- hintere Abdeckung
- 37
- dritter Ölpfad
- 38
- Pegeldifferenz
- 39
- kleines Loch
- 40
- Stator
- 101
- erstes Durchgangsloch
- 102
- zweites Durchgangsloch
- 103
- drittes Durchgangsloch
- 104
- Kühlöl
- 105
- erste Kühlnut
- 106
- zweite Kühlnut
- 107
- dritte Kühlnut
- 108
- Rückhaltebereich
- 109
- Kältemitteldurchlass
- 131
- Basisbereich
- 132
- radial innerer Vorsprungsbereich
- 133
- radial äußerer Vorsprungsbereich
- 134
- Abschirmplatte
- 135
- äußerer Basisbereich
- 301
- Ölpfad
- 302
- Ölpfad
- 303
- Ölpfad
- 304
- Ölpfad
- 305
- Ölpfad.
