JP4441338B2 - Rotating machine - Google Patents
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Description
本発明は、回転機に関するものである。 The present invention relates to a rotating machine.
一般に、環状に配設される複数のティース部を有するステータと、各ティース部のそれぞれに集中巻きされるコイルと、ステータの内側に設けられて各ティース部から発生する磁界によって回転するロータと、をハウジング内に備えた回転機が知られている。このような回転機においては、回転機を駆動させた際に、各ティース部に巻かれた各コイルの巻線渡り部(ステータからはみ出した屈曲部分をいい、以下、「コイルエンド」という)が発熱すると回転機の性能が落ちるという問題があるため、このコイルエンドを強制的に冷却する必要がある。そして、このような問題に対する技術としては、従来、以下のような三つの技術が知られている。 In general, a stator having a plurality of teeth portions arranged in an annular shape, a coil concentratedly wound around each of the teeth portions, a rotor provided inside the stator and rotated by a magnetic field generated from each teeth portion, There is known a rotating machine having a housing in a housing. In such a rotating machine, when the rotating machine is driven, a winding crossing part of each coil wound around each tooth part (referred to as a bent part protruding from the stator, hereinafter referred to as “coil end”) Since there is a problem that the performance of the rotating machine is reduced when heat is generated, it is necessary to forcibly cool the coil end. Conventionally, the following three techniques are known as techniques for such problems.
第一の技術としては、ステータとハウジングの間に冷媒が通る冷却パイプを設ける技術がある(特許文献1参照)。この技術によれば、コイルエンドで発生した熱がステータを介して冷却パイプ内の冷媒に吸収されることによって、コイルエンドが冷却されるようになっている。 As a first technique, there is a technique of providing a cooling pipe through which a refrigerant passes between a stator and a housing (see Patent Document 1). According to this technique, the heat generated at the coil end is absorbed by the refrigerant in the cooling pipe via the stator, whereby the coil end is cooled.
第二の技術としては、ステータの両端からはみ出る各コイルエンドの内側(ロータ側)に円筒状の壁を設けることで、この壁とハウジングの内面との間に各コイルエンドを囲う二つの部屋を形成する技術がある(特許文献2参照)。この技術によれば、一方の部屋に外部から冷却油を供給することで、この冷却油がステータに設けられる各ティース部の間の空間(スロット)を通って反対側の部屋に流れ、この部屋から外部に排出されることによって、コイルエンドが冷却油によって直接冷却されるようになっている。 As a second technique, by providing a cylindrical wall on the inner side (rotor side) of each coil end protruding from both ends of the stator, two chambers surrounding each coil end are formed between this wall and the inner surface of the housing. There is a technology to form (see Patent Document 2). According to this technique, by supplying cooling oil to one room from the outside, this cooling oil flows to a room on the opposite side through a space (slot) between each tooth portion provided in the stator. The coil end is directly cooled by the cooling oil by being discharged to the outside.
第三の技術としては、円筒状に形成されるハウジングの開口を塞ぐ円板状のブラケットに、その表面から裏面に抜けるように形成される複数の冷却油噴霧口を設け、これらの冷却油噴霧口に冷却油を噴霧するための噴霧ノズルを装着した技術がある(特許文献3参照)。この技術によれば、各噴霧ノズルからその側方に位置するコイルエンドに向かって冷却油を噴霧することで、コイルエンドが冷却油によって直接冷却されるようになっている。 As a third technique, a plurality of cooling oil spray ports formed so as to extend from the front surface to the back surface are provided in a disk-shaped bracket that closes the opening of the cylindrical housing, and these cooling oil sprays are provided. There is a technique in which a spray nozzle for spraying cooling oil on the mouth is mounted (see Patent Document 3). According to this technology, the cooling oil is sprayed from each spray nozzle toward the coil end located on the side thereof, so that the coil end is directly cooled by the cooling oil.
しかしながら、第一の技術では、ステータとハウジングの間に冷却パイプを設けるために回転機の外径寸法が大きくなってしまうといった問題や、ステータを介してコイルエンドを冷却する構造であるために効果的にコイルエンドを冷却することができないといった問題があった。また、第二の技術では、狭い空間であるスロット内に冷却油を通過させるためには、冷却油を圧送するための大型ポンプが必要となるため、その分コストが嵩むといった問題があった。 However, the first technique is effective because the cooling pipe is provided between the stator and the housing and the outer diameter of the rotating machine becomes large, or the coil end is cooled via the stator. In other words, the coil end cannot be cooled. In the second technique, in order to allow the cooling oil to pass through the slot, which is a narrow space, a large pump for pumping the cooling oil is required, which increases the cost.
さらに、第三の技術では、ブラケットの表面から裏面に抜けるように複数の冷却油噴霧口を設けているので、ポンプから送り出されてくる冷却油を各冷却油噴霧口に分配するために各冷却油噴霧口に対応した数の配管が必要となり、回転機回りの構造が複雑になるといった問題があった。 Furthermore, in the third technique, since a plurality of cooling oil spray ports are provided so as to come out from the front surface of the bracket to the back surface, each cooling oil is distributed to distribute the cooling oil sent from the pump to each cooling oil spray port. There was a problem that the number of pipes corresponding to the oil spray port was required, and the structure around the rotating machine was complicated.
そこで、本発明では、主として外径寸法およびコストを抑えつつ、効果的にコイルエンドを冷却することができる回転機を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a rotating machine capable of effectively cooling a coil end while mainly suppressing the outer diameter and cost.
前記課題を解決する本発明のうち請求項1に記載の発明は、筒状のステータと、このステータ内に配置されて前記ステータに対して回転する略円柱状のロータと、前記ステータまたは前記ロータに巻回されるコイルと、前記ステータ、ロータおよびコイルを収容するハウジングと、を備えた回転機であって、前記ハウジングは、前記ステータの軸方向における長さに対応した長さで形成されたフレームと、このフレームの軸方向両端面に接合される一対のブラケットと、から構成されており、前記フレームと前記ブラケットの合わせ面のうちの少なくとも一方には、溝が形成されており、前記フレームと前記ブラケットとを接合することで、前記ロータの径方向において前記コイルのコイルエンドに臨むように開口し、前記ハウジングの内外へ連通する流路が形成されることを特徴とする。
The invention according to
ここで、「コイルエンド」とは、前記したようにステータまたはロータに巻回されたコイルのうちステータまたはロータからはみ出した屈曲部分をいう。 Here, the “coil end” refers to a bent portion that protrudes from the stator or rotor of the coil wound around the stator or rotor as described above.
請求項1に記載の発明によれば、流路が、ロータの径方向においてコイルのコイルエンドに臨むように開口しているので、例えばロータの軸方向が水平となり、かつ、流路がコイルエンドの上方に位置するように回転機を設置した場合は、その流路に冷媒を供給すると、重力によって冷媒がコイルエンド上に落下して、コイルエンドが直接冷却されることとなる。 According to the first aspect of the present invention, since the flow path opens so as to face the coil end of the coil in the radial direction of the rotor, for example, the axial direction of the rotor is horizontal and the flow path is the coil end. When the rotating machine is installed so as to be positioned above the refrigerant, when the refrigerant is supplied to the flow path, the refrigerant falls on the coil end by gravity, and the coil end is directly cooled.
また、請求項1に記載の発明によれば、流路がフレームとブラケットの合わせ面に形成される溝となっているので、例えば製造を容易に行うことができ、メンテナンス時においては、フレームとブラケットを分解するだけで流路の内部を容易に視認することができる。
Further, according to the invention described in
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の回転機であって、前記溝は、前記ハウジングの周壁に沿って形成される誘導溝であり、前記流路は、前記誘導溝と、前記ハウジングの外部と前記誘導溝とに連通する注入部と、前記ハウジングの内部と前記誘導溝とに連通する複数の導入部と、で構成されることを特徴とする。
Invention of Claim 2 is a rotary machine of
請求項2に記載の発明によれば、注入部に冷媒を供給するだけで、その冷媒が誘導溝を介して複数の導入部からハウジング内へ導入されるので、複数の導入部から放出される冷媒によってコイルエンドを効率良く冷却することができる。また、注入部を例えば一つだけ設けた場合は、回転機(注入部)に接続する冷却用の配管を一つにすることができるので、回転機回りの構造を単純化することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the refrigerant is introduced into the housing from the plurality of introduction portions through the guide groove only by supplying the refrigerant to the injection portion, the refrigerant is discharged from the plurality of introduction portions. The coil end can be efficiently cooled by the refrigerant. Moreover, when only one injection | pouring part is provided, since the piping for cooling connected to a rotary machine (injection part) can be made into one, the structure around a rotary machine can be simplified.
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の回転機であって、前記注入部および前記導入部が、溝状に形成されることを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention is the rotating machine according to the second aspect , wherein the injection portion and the introduction portion are formed in a groove shape.
請求項4に記載の発明によれば、注入部および導入部が溝として合わせ面に形成されるので、例えばメンテナンス時において、フレームとブラケットを分解するだけで注入部および導入部の内部を容易に視認することができる。また、注入部および導入部とを、誘導溝と同時に形成した場合については、製造が容易である。 According to the invention described in claim 4, since the injection portion and the introduction portion are formed as a groove on the mating surface, for example, at the time of maintenance, the inside of the injection portion and the introduction portion can be easily removed by simply disassembling the frame and the bracket. It can be visually recognized. Further, when the injection part and the introduction part are formed simultaneously with the guide groove, the manufacture is easy.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のうちのいずれか1項に記載の回転機であって、前記流路を構成する前記溝が形成されている前記合わせ面に、前記流路を介して前記ハウジング内に導入された冷媒を前記ハウジングの外部へ排出するための排出溝を形成したことを特徴とする。
The invention of claim 5 is a rotating machine according to any one of
請求項5に記載の発明によれば、合わせ面に排出溝を形成したので、例えばメンテナンス時において、フレームとブラケットを分解するだけで排出溝の内部を容易に視認することができる。また、排出溝を、誘導溝と同時に形成した場合については、製造が容易である。 According to the fifth aspect of the present invention, since the discharge groove is formed on the mating surface, for example, during maintenance, the inside of the discharge groove can be easily visually recognized simply by disassembling the frame and the bracket . Further, when the discharge groove is formed at the same time as the guide groove, the manufacture is easy.
請求項1に記載の発明によれば、ロータの径方向においてコイルのコイルエンドに臨むように形成される開口を有する流路に冷媒を供給するだけで、この冷媒でコイルエンドを直接冷却することができるので、外径寸法およびコストを抑えつつ、効果的にコイルエンドを冷却することができる。 According to the first aspect of the present invention, the coil end is directly cooled by this refrigerant only by supplying the refrigerant to the flow path having an opening formed so as to face the coil end of the coil in the radial direction of the rotor. Therefore, the coil end can be effectively cooled while suppressing the outer diameter and cost.
また、請求項1に記載の発明によれば、流路がフレームとブラケットの合わせ面に形成される溝となっているので、例えば生産性の向上や製造コストの低減を図ることが可能となる他、メンテナンス時において、フレームとブラケットを分解するだけで流路の内部を容易に視認することができ、そのメンテナンス作業を効率良く行うことができる。
Further, according to the invention described in
請求項2に記載の発明によれば、例えば一つの注入部に供給した冷媒を複数の導入部からハウジング内へ導入することができるので、複数の導入部から放出される冷媒によってコイルエンドを効率良く冷却することができるとともに、回転機に接続する冷却用の配管が一つで済むことになり、回転機回りの構造を単純化することができる。 According to the second aspect of the present invention, for example, the refrigerant supplied to one injection portion can be introduced into the housing from a plurality of introduction portions, so that the coil end is made efficient by the refrigerant discharged from the plurality of introduction portions. It is possible to cool well, and only one cooling pipe connected to the rotating machine is required, and the structure around the rotating machine can be simplified.
請求項4に記載の発明によれば、注入部および導入部がフレームとブラケットの合わせ面に形成される溝となっているので、例えばメンテナンス時において、フレームとブラケットを分解するだけで注入部および導入部の内部を容易に視認することができ、そのメンテナンス作業を効率良く行うことができる。また、注入部および導入部とを、誘導溝と同時に形成した場合には、生産性の向上や製造コストの低減を図ることが可能となる。 According to the invention of claim 4, since the injection part and the introduction part is a groove formed on the mating surface of the frame and the bracket, for example during maintenance infusion unit by simply disassembling the frame and bracket and The inside of the introduction part can be easily visually confirmed, and the maintenance work can be performed efficiently. In addition, when the injection part and the introduction part are formed at the same time as the guide groove, it is possible to improve productivity and reduce manufacturing costs.
請求項5に記載の発明によれば、フレームとブラケットの合わせ面に排出溝を形成したので、例えばメンテナンス時において、フレームとブラケットを分解するだけで排出溝の内部を容易に視認することができ、そのメンテナンス作業を効率良く行うことができる。また、排出溝を、誘導溝と同時に形成した場合には、生産性の向上や製造コストの低減を図ることが可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, since the discharge groove is formed on the mating surface of the frame and the bracket , for example, during maintenance, the inside of the discharge groove can be easily visually recognized simply by disassembling the frame and the bracket. The maintenance work can be performed efficiently. Further, when the discharge groove is formed at the same time as the guide groove, it is possible to improve productivity and reduce manufacturing cost.
〔第1の実施形態〕
次に、本発明に係る回転機の第1の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図1は第1の実施形態に係る回転機を示す断面図(a)と、図1(a)のA−A断面図(b)であり、図2は図1のハウジングを示す分解斜視図である。
[First Embodiment]
Next, a first embodiment of a rotating machine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the drawings to be referred to, FIG. 1 is a cross-sectional view (a) showing the rotating machine according to the first embodiment, and a cross-sectional view (b) along AA in FIG. 1 (a), and FIG. 2 is a housing of FIG. FIG.
図1(a)および(b)に示すように、回転機1は、略円筒状に形成されるステータ10と、ステータ10の各ティース部11に巻回されるコイル20と、ステータ10に対して回転する略円柱状のロータ30と、ステータ10、コイル20およびロータ30を収容するハウジング40とを主に備えている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
ステータ10は、図1(b)に示すように、環状に配設される複数のティース部11と、これらのティース部11の基端部を一体に結合する環状のコア部12とで主に構成されている。なお、各ティース部11およびコア部12は、図1(a)に示すシャフト31の軸方向に延在するように形成されている。
As shown in FIG. 1B, the stator 10 is mainly composed of a plurality of
コイル20は、図1(b)に示すように、各ティース部11に集中的に巻かれており、このように集中巻きされた各コイル20に所定の電流(U相、V相、W相の交流電流)を適宜流すことによって各ティース部11の先端から所定の磁界がロータ30に向かって発生するようになっている。また、各コイル20は、その巻回時において屈曲形成される部分が、図1(a)に示すように、ステータ10の両端面10aからはみ出すように形成されている。なお、以下の説明において、このはみ出した部分を、コイルエンド20aと呼ぶこととする。
As shown in FIG. 1B, the
ロータ30は、ステータ10内に配置されており、その外周面の適所に異なる極となる永久磁石が交互に配設されるとともに、その中心部にシャフト31を一体に結合させるための取付孔30aが形成されている。そして、このように構成されるロータ30は、各ティース部11から発生する磁界によってステータ10に対して回転するようになっており、これによりシャフト31がハウジング40に対して回転するようになっている。なお、シャフト31は、後記するベアリングBeによって回転自在に支持されており、これによりロータ30が、ステータ10と所定の隙間を空けた状態でステータ10内に配置されることとなる。
The
ハウジング40は、シャフト31の軸方向において複数のパーツに分割されている。すなわち、このハウジング40は、図2に示すように、ステータ10が固定される略円筒状のフレーム41と、このフレーム41の両端面41a(以下、「合わせ面41a」ともいう)に接合される二つのブラケット42とで主に構成されている。
The
フレーム41の合わせ面41a(両端面41a)には、フレーム41の周壁41bに沿って形成される環状の誘導溝41cと、この誘導溝41cとフレーム41の外部とに連通する注入溝(注入部)41dと、誘導溝41cとフレーム41の内部とに連通する五つの導入溝(導入部)41eとが主に形成されている。また、前記注入溝41dに対してフレーム41の中心軸を挟んで反対側となる部分には、フレーム41の内部と誘導溝41cとに連通する第一排出溝41fと、誘導溝41cとフレーム41の外部とに連通する第二排出溝41gとが形成されている。
The
なお、フレーム41は、図1(a)に示すように、ステータ10の軸方向における長さと略同じ長さ(詳しくは、多少大きめの長さ)で形成されている。これにより、合わせ面41a(図2参照)に形成された各導入溝41eが、シャフト31(ロータ30)の径方向においてコイルエンド20aと重なるように配設されるようになっている。言い換えると、各導入溝41eは、シャフト31の径方向においてコイルエンド20aに臨むように開口している。また、各導入溝41eは、図1(b)に示すように、フレーム41の片側半分(ある直径を基準にして分割した際の片側の半円弧となる部分)において、等間隔にバランス良く配置されることで、環状に配置される各コイルエンド20aのうちの片側半分に位置するコイルエンド20aを覆うように配置されている。
As shown in FIG. 1A, the
図2に示すように、二つのブラケット42は、互いに同様の構造となっており、それぞれ略有底円筒状に形成されるとともに、その底部42mにシャフト31を挿通させるための挿通孔42nが形成されている。そして、各挿通孔42nには、シャフト31を回転自在に支持するためのベアリングBe(図1参照)が固定されている。また、各ブラケット42の端面42a(フレーム41の合わせ面41aに合わさる面であり、以下、「合わせ面42a」ともいう)には、フレーム41に形成される誘導溝41cに対応する誘導溝42cと、フレーム41側の注入溝41dに対応する注入溝(注入部)42dと、フレーム41側の第二排出溝41gに対応する排出溝42gとが形成されている。
As shown in FIG. 2, the two
そして、このように形成されたブラケット42の合わせ面42aと、フレーム41の合わせ面41aとを合わせることで、冷却油(冷媒)の通り道となる流路がハウジング40内に形成されることとなる。具体的には、ブラケット42側の注入溝42dとフレーム41側の注入溝41dとを合わせることで注入用の流路が形成され、ブラケット42側の誘導溝42cとフレーム41側の誘導溝41cとを合わせることでハウジング40の周壁41bに沿った環状の流路が形成されることとなる。また、ブラケット42側の合わせ面42aの内側部分とフレーム41側の導入溝41eとを合わせることで冷却油をハウジング40内に導入するための流路が形成され、ブラケット42側の合わせ面42aの内側部分とフレーム41側の第一排出溝41fとを合わせ、かつ、ブラケット42側の排出溝42gとフレーム41側の第二排出溝41gとを合わせることで、ハウジング40または誘導溝42c,41c内から冷却油を外部に排出するための流路が形成されることとなる。なお、以下の説明では、便宜上、前記した冷却油の注入用の流路を、図3(a)に示すように、注入流路51と称し、前記した環状の流路を誘導流路52と称し、前記した冷却油を導入するための流路を導入流路53と称し、排出用の流路を排出流路54,55と称することとする。
And the flow path used as the passage of cooling oil (refrigerant) will be formed in the
次に、回転機1内のコイルエンド20aを冷却するための方法について、図3を参照して説明する。参照する図面において、図3は注入流路から供給した冷却油が各導入流路からハウジング内へ導入される様子を示す断面図(a)と、各コイルエンドから冷却油が流れ落ちる様子を示す断面図(b)である。なお、以下の説明では、回転機1は、そのシャフト31(図1(a)参照)が水平となり、かつ、その排出流路55が下側(ハウジング40の最深部)に位置するように設置されている。
Next, a method for cooling the
図3(a)に示すように、注入流路51に図示せぬ油圧ポンプによって冷却油を供給すると、冷却油のうちの一部が最上方に位置する導入流路53からハウジング40内へ入って行くとともに、その残りが誘導流路52を伝って流れていく。また、このように誘導流路52内を流れていく冷却油は、各導入流路53に到達すると、前記と同様に、その一部が導入流路53からハウジング40内へ入って行くとともに、その残りが誘導流路52を伝って流れていくこととなる。すなわち、前記油圧ポンプから回転機1に向かって送られてくる冷却油は、注入流路51および誘導流路52を介して五つの導入流路53からハウジング40内へ入って行くこととなる。
As shown in FIG. 3A, when cooling oil is supplied to the
各導入流路53からハウジング40の内部に導入された冷却油は、各導入流路53の近傍に位置するコイルエンド20a上に落下して、そのコイルエンド20aを直接冷却することとなる。なお、冷却油が直接かからないコイルエンド20a(例えば、最上方に位置するコイルエンド20aの隣に位置するコイルエンド20a)の熱は、冷却油が直接かけられたコイルエンド20a(例えば、最上方に位置するコイルエンド20a)によって冷却されたステータ10に吸収されることによって、冷却油が直接かからないコイルエンド20aも間接的に冷却されることとなる。
The cooling oil introduced into the
そして、各導入流路53の近傍に位置するコイルエンド20aの冷却に寄与した冷却油は、その後、図3(b)に示すように落下して、その下方に位置するコイルエンド20a上に到達して、このコイルエンド20aを冷却することとなる。なお、上側のコイルエンド20aから落下する冷却油は、落下の途中において冷却油よりも温度の低い空気と触れることによってその熱が奪われるため、下側のコイルエンド20aに到達すると再びコイルエンドの熱量を奪う役割を果すこととなる。
And the cooling oil which contributed to cooling of the
このように下側のコイルエンド20aを冷却した冷却油は、ハウジング40の内面の最深部に位置する排出流路54へ、直接またはハウジング40の内面を伝って移動することによって、排出流路54,55を介して外部に排出される。なお、誘導流路52を伝って移動してくる冷却に寄与しなかった冷却油も、排出流路55を介して外部に排出されることとなる。すなわち、コイルエンド20aから熱量を奪った高温の冷却油は、排出流路55の近傍で冷却には直接寄与していない低温の冷却油と混合されることによって、冷却油全体の温度を下げた後に前記油圧ポンプに戻されることとなる。
The cooling oil that has cooled the
以上によれば、第1の実施形態において、次のような効果を得ることができる。
流路51〜55に冷却油を供給するだけで、この冷却油をコイルエンド20a上に落下させて、そのコイルエンド20aを冷却油で直接冷却することができるので、外径寸法およびコストを抑えつつ、効果的にコイルエンド20aを冷却することができる。
According to the above, the following effects can be obtained in the first embodiment.
By simply supplying the cooling oil to the
流路51〜55が、フレーム41の合わせ面41aとブラケット42の合わせ面42aとに形成されるので、例えばメンテナンス時において、フレーム41からブラケット42を取り外すだけで流路51〜55の内部を容易に視認することができる。そのため、例えば詰まった箇所だけを見つけてその箇所のみを掃除すればよいので、そのメンテナンス作業を効率良く行うことができる。
Since the
一つの注入流路51に供給した冷却油を複数の導入流路53からハウジング40内へ導入することができるので、複数の導入流路53から放出される冷却油によってコイルエンド20aを効率良く冷却することができるとともに、回転機1に接続する冷却用の配管が一つで済むことになり、回転機1の周辺構造を単純化することができる。
Since the cooling oil supplied to one
また、フレーム41の合わせ面41aに設けた誘導溝41c、注入溝41d、導入溝41e、第一排出溝41fおよび第二排出溝41gと、ブラケット42の合わせ面42aに設けた誘導溝42c、注入溝42dおよび排出溝42gとによって流路51〜55を構成したので、従来のような円板状のブラケットに孔をドリルなどによって加工することで流路を形成する構造に比べ、例えば鋳造によって簡単に流路を形成することができる。具体的には、例えば合わせ面41aを形成する中子に誘導溝41c、注入溝41d、導入溝41e、第一排出溝41fおよび第二排出溝41gの形状に相当する凸部を形成するだけで、これらの溝で形成される複雑な形状の流路を簡単に形成することができる。
Further, a
コイルエンド20aから熱を奪うことで高温となった冷却油が、誘導流路52を迂回して排出流路55まで流れてくる低温の冷却油で冷却されるので、例えば冷却油を冷却するためのラジエータ等を設けることなく、回転機1から出てくる冷却油をそのまま再度回転機1に供給することができる。また、コイルエンド20aの冷却に寄与しない冷却油は、ハウジング40の周壁に沿った誘導流路52を通るので、ハウジング40の外部の環境が低温状態であれば、冷却油がより冷却されることとなり、ハウジング40内から出てくる高温の冷却油をより低温にすることができる。
The cooling oil that has become hot due to the removal of heat from the
誘導流路52が環状に形成されて排出流路55と繋がっているので、仮に導入流路53が全て詰まった場合であっても、冷却油が注入流路51から外部へと逆流することを防止することができる。
Since the
〔第2の実施形態〕
以下に、本発明に係る回転機の第2の実施形態について説明する。この実施形態は第1の実施形態におけるハウジング40の構造を変更したものなので、第1の実施形態と同様の構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。参照する図面において、図4は第2の実施形態に係るハウジングを示す分解斜視図であり、図5は第2の実施形態に係る回転機を示す断面図(a)と、図5(a)のB−B断面図(b)である。
[Second Embodiment]
Below, 2nd Embodiment of the rotary machine which concerns on this invention is described. Since this embodiment is obtained by changing the structure of the
図4に示すように、ハウジング60は、第1の実施形態とは多少構造が異なるフレーム61と、二つのブラケット62とで主に構成されている。
As shown in FIG. 4, the
フレーム61は、基本的には第1の実施形態と略同様の構造となるが、その合わせ面41aに形成される誘導溝61cの形状が略半円状となる点や、導入溝41eを七箇所に設けた点や、第一排出溝41fおよび第二排出溝41gが形成されない点で第1の実施形態とは異なっている。具体的に、誘導溝61cは、注入溝41dと七つの導入溝41eとに連通することが可能な大きさの円弧状に形成されている。
The
ブラケット62は、基本的には第1の実施形態と略同様の構造となるが、その合わせ面42aに形成される誘導溝62cの形状が略半円状となる点や、排出溝42gが形成されない点や、その底部42mに排出孔62gが形成される点で第1の実施形態とは異なっている。ここで、誘導溝62cは、フレーム61に形成される誘導溝61cに対応した形状となっている。また、排出孔62gは、図5(a)に示すように、注入溝42dとは挿通孔42nを挟んで反対側となり、かつ、ブラケット62の内周面62hと略一致する位置において、ハウジング60の内部から外部へ連通するようにシャフト31の軸方向と同方向に形成されている。言い換えると、排出孔62gは、注入溝42dが最上方に位置するように回転機2を設置したときに、ハウジング60の最深部に位置するように形成されている。
The
次に、第2の実施形態に係る回転機2内のコイルエンド20aを冷却するための方法について、図5(a)および(b)を参照して説明する。なお、以下の説明では、前記と同様に、冷却油の注入用の流路を注入流路51と称し、冷却油をハウジング60内に導入するための流路を導入流路53と称する他、誘導溝61cと誘導溝62cとで形成される略半円状の流路を誘導流路52’と称することとする。
Next, a method for cooling the
図5(a)および(b)に示すように、注入流路51に図示せぬ油圧ポンプによって冷却油を供給すると、冷却油の一部が各導入流路53からハウジング60内へ出て行くとともに、その残りが略半円状の誘導流路52’の両端部まで流れていく。そして、このように誘導流路52’の両端部に冷却油が到達すると、その両端側から冷却油が溜まっていくこととなり、所定時間が経過した後は、誘導流路52’が冷却油で満たされることとなる。
As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), when cooling oil is supplied to the
このように誘導流路52’が冷却油で満たされると、冷却油は、各導入流路53からハウジング60内のコイルエンド20aに向かって噴出されることとなる。そして、このように勢いよく噴出された冷却油がコイルエンド20aにぶつかると、その冷却油は、飛散してその周りにあるコイルエンド20aにもかかることとなる。すなわち、各導入流路53から噴出する冷却油は、各導入流路53の出口近傍にあるコイルエンド20aを冷却するだけでなく、その周りにあるコイルエンド20aをも直接冷却することとなる。
When the
また、各導入流路53の近傍に位置するコイルエンド20aの冷却に寄与した冷却油は、その後、落下して、その下方に位置するコイルエンド20a上に到達して、このコイルエンド20aを冷却することとなる。そして、このように下側のコイルエンド20aを冷却した冷却油は、ハウジング60の最深部へ、直接またはハウジング60の内面を伝って移動することによって、排出孔62gを介して外部に排出される。
Further, the cooling oil that has contributed to cooling of the
以上によれば、第2の実施形態において、次のような効果を得ることができる。
冷却油が各導入流路53から噴出されるので、各導入流路53の出口近傍にあるコイルエンド20aを冷却するだけでなく、その周りにあるコイルエンド20aをも直接冷却することができ、冷却の効率を上げることができる。また、注入流路51に供給した冷却油は、第1の実施形態とは異なり、その全部がコイルエンド20aの冷却に寄与することとなる。
According to the above, the following effects can be obtained in the second embodiment.
Since the cooling oil is ejected from each
なお、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
本実施形態における回転機1,2は、どのような用途に用いてもよく、例えば電動機や発電機などとして用いることができる。
In addition, this invention is implemented in various forms, without being limited to the said embodiment.
The
本実施形態では、回転機1,2を横向き(シャフト31が水平となる向き)に設置したが、例えば第2の実施形態において冷却油が勢いよく噴出させるときには、回転機2を縦向き(シャフト31が鉛直となる向き)に設置してもよい。なお、このように縦向きに設置することを想定する場合は、ハウジング60の全周にわたって誘導流路52’や導入流路53を形成するのが望ましい。また、下側に位置するコイルエンド20aを冷却する冷却油は、ブラケット62の底部42mに排出孔62gを設けておくと、前記のように回転機2を縦向きにした場合も良好に冷却油を排出することができる。上側に位置するコイルエンド20aを冷却する冷却油は、実施例1のように、注入路51に対してフレーム41の中心軸を挟んで反対になる部分に、排出通路54,55を形成するとよい。
In the present embodiment, the
1 回転機
10 ステータ
20 コイル
20a コイルエンド
30 ロータ
40 ハウジング
41 フレーム
41a 合わせ面
41b 周壁
41c 誘導溝
41d 注入溝
41e 導入溝
41f 第一排出溝
41g 第二排出溝
42 ブラケット
42a 合わせ面
42c 誘導溝
42d 注入溝
42g 排出溝
51 注入流路
52 誘導流路
53 導入流路
54 排出流路
55 排出流路
DESCRIPTION OF
Claims (6)
このステータ内に配置されて前記ステータに対して回転する略円柱状のロータと、
前記ステータまたは前記ロータに巻回されるコイルと、
前記ステータ、ロータおよびコイルを収容するハウジングと、を備えた回転機であって、
前記ハウジングは、前記ステータの軸方向における長さに対応した長さで形成されたフレームと、このフレームの軸方向両端面に接合される一対のブラケットと、から構成されており、
前記フレームと前記ブラケットの合わせ面のうちの少なくとも一方には、溝が形成されており、
前記フレームと前記ブラケットとを接合することで、前記ロータの径方向において前記コイルのコイルエンドに臨むように開口し、前記ハウジングの内外へ連通する流路が形成されることを特徴とする回転機。 A cylindrical stator;
A substantially cylindrical rotor disposed within the stator and rotating relative to the stator;
A coil wound around the stator or the rotor;
A housing for housing the stator, the rotor and the coil,
The housing is composed of a frame formed with a length corresponding to the length in the axial direction of the stator, and a pair of brackets joined to both axial end surfaces of the frame,
A groove is formed on at least one of the mating surfaces of the frame and the bracket,
By bonding the said frame bracket, the rotating machine, characterized in that an opening to face the coil end of the coil in the radial direction of the rotor, the flow path communicating with the inside and outside of the housing is formed .
前記溝は、前記ハウジングの周壁に沿って形成される誘導溝であり、
前記流路は、
前記誘導溝と、
前記ハウジングの外部と前記誘導溝とに連通する注入部と、
前記ハウジングの内部と前記誘導溝とに連通する複数の導入部と、で構成されることを特徴とする回転機。 The rotating machine according to claim 1 ,
The groove is a guide groove formed along a peripheral wall of the housing;
The flow path is
The guide groove;
An injection part communicating with the outside of the housing and the guide groove;
A rotating machine comprising a plurality of introduction portions communicating with the inside of the housing and the guide groove.
前記注入部は、前記フレームの合わせ面に形成された溝と、前記ブラケットの合わせ面に形成された溝と、で構成され、The injection part is composed of a groove formed on the mating surface of the frame and a groove formed on the mating surface of the bracket,
前記各導入部は、前記フレームの合わせ面に形成された溝で構成されることを特徴とする回転機。Each introduction part is configured by a groove formed in a mating surface of the frame.
前記注入部および前記導入部が、溝状に形成されることを特徴とする回転機。 The rotating machine according to claim 2 ,
The rotating machine characterized in that the injection part and the introduction part are formed in a groove shape.
前記流路を構成する前記溝が形成されている前記合わせ面に、前記流路を介して前記ハウジング内に導入された冷媒を前記ハウジングの外部へ排出するための排出溝を形成したことを特徴とする回転機。 A rotary machine according to any one of claims 1 to 4,
A discharge groove for discharging the refrigerant introduced into the housing through the flow path to the outside of the housing is formed on the mating surface in which the groove constituting the flow path is formed. Rotating machine.
前記溝は、前記ハウジングの周壁に沿って環状に形成される誘導溝であり、The groove is a guide groove formed in an annular shape along the peripheral wall of the housing,
前記排出溝は、前記ハウジングの内部と前記誘導溝とに連通するとともに、前記ハウジングの外部と前記誘導溝とに連通することを特徴とする回転機。The discharge groove communicates with the inside of the housing and the guide groove, and communicates with the outside of the housing and the guide groove.
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