CN110198091A - 旋转电机的转子及旋转电机 - Google Patents

Abstract

提供能够抑制在制造时用于将永久磁铁固定于转子的粘接剂使冷却液的通路变窄、能够获得稳定的转子的冷却性能的旋转电机的转子及旋转电机。旋转电机的转子(12)具备转子铁心(19)和永久磁铁(20)。转子铁心(19)具备铁心主体块(22)、通路块(23)及冷却管(25)。永久磁铁(20)粘接固定于铁心主体块(22)。通路块(23)具有与旋转轴(13)的冷却液导入通路(21)连接的冷却液通路(24)，且与铁心主体块(22)的轴向的端部结合。冷却管(25)与通路块(23)的冷却液通路(24)连接，并且沿着轴向配设于铁心主体块(22)的永久磁铁(20)的附近。

Description

旋转电机的转子及旋转电机

技术领域

本发明涉及利用冷却液进行冷却的旋转电机的转子及使用该转子的旋转电机。

背景技术

作为搭载于车辆等的旋转电机，存在如下旋转电机，该旋转电机具备与旋转轴一体旋转的转子和配置于转子的径向外侧的定子，在转子的外周配置有多个永久磁铁，并且在定子卷绕安装有线圈。这种旋转电机在运转中转子的永久磁铁、定子的线圈部分容易发热。

作为其对策，已知有利用冷却液来冷却转子、定子的线圈部分的旋转电机(例如，参照日本国特开2011-223803号公报、日本国特开2016-86462号公报、以及日本国特开2016-54608号公报)。

在上述以往的旋转电机中，转子由层叠钢板等构成，在这些层叠钢板形成有冷却液流通用的通路孔，并且永久磁铁在嵌合到层叠钢板的安装孔的状态下利用粘接剂而固定于层叠钢板。

然而，在上述以往的旋转电机的转子中，冷却液的通路孔形成于层叠钢板、并且永久磁铁利用粘接剂而固定于层叠钢板，因此，担心在制造时用于固定永久磁铁的粘接剂会流入通路孔内而使得通路孔的通路截面积缩小。并且，当通路孔的通路截面积缩小时，冷却液的流动会变得不稳定，而难以得到稳定的冷却性能。

发明内容

本发明的方案提供能够抑制在制造时用于将永久磁铁固定于转子的粘接剂使冷却液的通路变窄、能够获得稳定的转子的冷却性能的旋转电机的转子及旋转电机。

本发明的一个方案的旋转电机的转子具备：转子铁心，其固定于旋转轴而与所述旋转轴一体地旋转；以及永久磁铁，其粘接固定于所述转子铁心，从所述旋转轴的冷却液导入通路导入的冷却液在所述转子铁心的所述永久磁铁的附近流动而冷却所述转子铁心，其中，所述转子铁心具备：铁心主体块，其粘接固定所述永久磁铁；通路块，其具有与所述旋转轴的冷却液导入通路连接的冷却液通路，且与所述铁心主体块的轴向的端部结合；以及冷却管，其与所述通路块的所述冷却液通路连接，并且沿着轴向配设于所述铁心主体块的所述永久磁铁的附近。

根据上述的结构，当通过旋转轴的冷却液导入通路地向通路块的冷却液通路供给冷却液时，该冷却液在与通路块的冷却液通路连接的冷却管之中流动，在此期间对铁心主体块的永久磁铁的附近进行冷却。在本发明的一个方案的旋转电机的转子中，从通路块的冷却液通路流出的冷却液的通路由冷却管确保。因此，即使存在用于将永久磁铁粘接于铁心主体块的粘接剂在制造时沿冷却液的通路方向流入的情形，冷却管的内部的通路面积也被稳定地维持。

也可以是，所述铁心主体块具有在所述通路块的轴向的一侧配置的第一主体块和在所述通路块的轴向的另一侧配置的第二主体块，在所述第一主体块和所述第二主体块分别配置有所述永久磁铁和所述冷却管。

在该情况下，在通路块的轴向的一侧配置第一主体块，在通路块的轴向的另一侧配置第二主体块，配置到这些主体块的永久磁铁的附近分别由冷却管冷却。因此，在采用了该结构的情况下，能够利用一个通路块来效率良好地冷却第一主体块和第二主体块。

也可以是，所述通路块具备：第一板，其具有与所述冷却液导入通路连接的导入槽；第二板，其配置在所述第一板的轴向的一侧，且具有使所述第一主体块侧的所述冷却管与所述导入槽连通的连通孔；以及第三板，其配置在所述第一板的轴向的另一侧，且具有使所述第二主体块侧的所述冷却管与所述导入槽连通的连通孔。

在该情况下，在第一板形成有导入槽，在第二板、第三板分别形成有连通孔，在第一板的轴向的一侧接合第二板，在第一板的轴向的另一侧接合第三板，由此能够形成通路块。

也可以是，所述通路块由树脂材料一体地形成。

在该情况下，能够以更低成本容易地形成通路块。

也可以是，所述铁心主体块具备沿着轴向的磁通阻碍用的空腔部，所述冷却管配置在所述空腔部的内侧。

在该情况下，能够利用磁通阻碍用的空腔部而将冷却管容易地设置于铁心主体块。

另外，本发明的另一方案的旋转电机具备：上述任一转子；以及配置在所述转子的径向外侧并且卷绕安装有线圈的定子。

也可以是，所述冷却管的与所述通路块相反的一侧的端部在所述线圈的径向内侧位置开口。

在该情况下，当转子旋转时，冷却液被从冷却管的端部的开口向线圈喷射供给。

在本发明的方案中，转子铁心具有铁心主体块和通路块，与通路块的冷却液通路连接的冷却管沿着轴向配设于铁心主体块的永久磁铁的附近。因此，冷却液的通路由冷却管稳定地确保，在制造时用于将永久磁铁固定于转子的粘接剂不会使冷却液的通路变窄。因此，在采用了本发明的方案的情况下，能够获得稳定的转子的冷却性能。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的旋转电机的上半部的纵截面。

图2是本发明的一实施方式的转子的沿着图1的II-II线的剖视图。

图3是本发明的一实施方式的转子的通路块的放大剖视图。

图4是本发明的一实施方式的构成通路块的第一板的主视图。

图5是本发明的一实施方式的构成通路块的第二、第三板的主视图。

图6是本发明的另一实施方式的转子的通路块的放大剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的一实施方式。

图1是将实施方式的旋转电机10的上半部沿着轴向以纵截面示出的图。图2是沿着图1的II-II线的剖视图。不过，在图2中仅示出了后述的转子12的4分之1的截面。

本实施方式的旋转电机10例如用于电动车辆的驱动源。旋转电机10具备：产生旋转磁场的定子11；接受在定子11产生的旋转磁场而旋转的转子12；以同轴的方式设置于转子12的旋转轴13；以及将定子11保持于内部并覆盖转子12和定子11的外侧的壳体14。

定子11具有多个电磁钢板层叠而成的实质的圆筒状的定子铁心16、以及卷绕安装于定子铁心16的内周侧的缘部的线圈17。线圈17由U相、V相、W相的三相线圈构成。本实施方式的线圈17由互相连结而使用的实质的矩形截面的分段线圈构成。分段线圈由分段导体构成，所述分段导体具有***于定子铁心16的插槽7的一对***部、以及将***部彼此连结的折回连结部。一对***部中的与折回连结部相反的一侧的端部设为与相邻的其他分段导体连接的连结部。

在线圈17中，在定子11的轴向的一端侧配置有各分段导体的连结部，在定子11的轴向的另一端侧配置有折回连结部。连结部和折回连结部从定子11的轴向的各端部向外侧突出(向外部露出)。连结部和折回连结部构成了线圈17的线圈末端18f、18s。在一方的线圈末端18f连接有外部的电力线。在线圈17中通过电力线而通入有电流。

转子12具有与旋转轴13的外表面一体地结合的转子铁心19、以及在圆周方向上分离开地配置于转子铁心19的外周缘部的多个永久磁铁20。转子12通过多个电磁钢板层叠而形成为实质的圆筒状。旋转轴13经由轴承9而以能够旋转的方式被支承于壳体14。通过转子12接受定子11的旋转磁场而旋转，从而旋转轴13与转子12一体地旋转。

图1中的端面板8与转子12的两端的电磁钢板重叠，将多个电磁钢板夹入。

在旋转轴13的轴心部，形成有用于将冷却液导入转子12的内部的冷却液导入通路21。冷却液导入通路21与未图示的泵装置连接。向冷却液导入通路21导入从泵装置供给来的冷却液。

转子铁心19具有：包括第一主体块22A及第二主体块22B的铁心主体块22；和夹装于第一主体块22A与第二主体块22B之间的通路块23。多个永久磁铁20粘接固定于铁心主体块22的外周缘部。

第一主体块22A和第二主体块22B夹着通路块23地在轴向上形成为实质的对称形状。通路块23具有径向的内侧端与旋转轴13的冷却液导入通路21连接的冷却液通路24，且轴向的两侧的端面与第一主体块22A和第二主体块22B抵接。冷却液通路24的径向外侧的端部在第一主体块22A侧和第二主体块22B侧开口。

转子铁心19还具备多个冷却管25，所述多个冷却管25沿着轴向配置于第一主体块22A和第二主体块22B的各永久磁铁20的附近。

各冷却管25的一端侧与通路块23的冷却液通路24的径向外侧的端部连接。各冷却管25的另一端侧以贯通状态保持于对应的端面板8。这样，保持于端面板8的各冷却管25的端部在线圈17的各线圈末端18f、18s的径向内侧位置开口。

在第一主体块22A和第二主体块22B的各层叠钢板，形成有供对应的永久磁铁20嵌入的多个安装孔26。对应的永久磁铁20以嵌入的状态利用粘接剂而固定于各安装孔26。在第一主体块22A和第二主体块22B的各层叠钢板，与永久磁铁20的安装孔26连续地、或者相邻地形成有磁通阻碍用的多个空腔部27。空腔部27沿着轴向设置于第一主体块22A和第二主体块22B。上述的多个冷却管25***配置于第一主体块22A和第二主体块22B的各空腔部27内。在本实施方式的情况下，针对一个永久磁铁20相邻地配置有两根冷却管25。

图3是将图1所示的通路块23放大了的剖视图。

通路块23具备：具有狭缝状的导入槽28(参照图4)的第一板29；与第一板29的轴向的一侧重叠并具有使第一主体块22A侧的冷却管25与第一板29的导入槽28连通的连通孔30的第二板31；以及与第一板29的轴向的另一侧重叠并具有使第二主体块22B侧的冷却管25与第一板29的导入槽28连通的连通孔32的第三板33。第一板29的导入槽28的径向内侧的端部与旋转轴13的冷却液导入通路21连接。第一板29的导入槽28、第二板31的连通孔30、以及第三板33的连通孔32构成了通路块23的冷却液通路24。

图4是第一板29的一部分的主视图。图5是第二板31及第三板33的一部分的主视图。

在本实施方式的情况下，第一板29的导入槽28形成有：从第一板29的径向内侧的端部朝向径向外侧延伸的径向槽28a；和从径向槽28a的径向外侧的端部向两个方向分支的分支通路28b、28c。第二板31的连通孔30及第三板33的连通孔32形成于与第一板29的分支通路28b、28c重叠的位置。连通孔30在第二板31与第一板29结合时与对应的分支通路28b、28c连接。连通孔32在第三板33与第一板29结合时与对应的分支通路28b、28c连接。

在第二板31的连通孔30及第三板33的连通孔32中嵌入固定对应的冷却管25。

在实际制造转子12的情况下，在第一主体块22A及第二主体块22B中预先层叠有层叠钢板，并向该层叠钢板组装永久磁铁20和冷却管25。此时，冷却管25的端部由未图示的密封栓密封，在该状态下将永久磁铁20利用粘接剂固定于层叠钢板。密封栓在永久磁铁20的粘接固定之后去除。之后，第一主体块22A和第二主体块22B与通路块23的各端面结合。各冷却管25的端部此时嵌入于通路块23的对应的连通孔30、32。若这样地制造转子12，则能够防止用于固定永久磁铁20的粘接剂流入冷却管25、冷却液通路24的内部。

在本实施方式的旋转电机10中，当在转子12的旋转时向旋转轴13的冷却液导入通路21导入冷却液时，通过转子铁心19的通路块23的冷却液通路24地向多个冷却管25导入冷却液。当这样地向各冷却管25导入冷却液时，该冷却液通过各冷却管25的内部而对第一主体块22A及第二主体块22B的各永久磁铁20的附近部进行冷却，然后，从各冷却管25的端部向外部流出。此时流出到外部的冷却液利用转子12的离心力被向线圈17的各线圈末端18f、18s喷射供给。其结果是，转子12的永久磁铁20的附近部和线圈17的各线圈末端18f、18s由冷却液冷却。

如以上所述，在本实施方式的旋转电机10的转子12中，转子铁心19具有铁心主体块22和通路块23，与通路块23的冷却液通路24连接的冷却管25沿着轴向配设于铁心主体块22的永久磁铁20的附近。因此，转子12内的冷却液的通路由冷却管25稳定地确保，在制造时用于固定永久磁铁20的粘接剂不会使冷却液的通路变窄。因此，在采用了本实施方式的转子12的情况下，能够获得稳定的转子12的冷却性能。

另外，在本实施方式的转子12中，铁心主体块22具有在通路块23的轴向的一侧配置的第一主体块22A和在通路块23的轴向的另一侧配置的第二主体块22B，在第一主体块22A和第二主体块22B分别配置有永久磁铁20和冷却管25。因此，在采用了本实施方式的转子12的情况下，能够通过一个通路块23而利用冷却液效率良好地冷却第一主体块22A及第二主体块22B的永久磁铁20的附近。

另外，在本实施方式的转子12中，通路块23具备第一板29、第二板31及第三板33，在第一板29设有与冷却液导入通路21连接的导入槽28。并且，在第二板31设有使第一主体块22A侧的冷却管25与导入槽28连通的连通孔30，在第三板33设有使第二主体块22B侧的冷却管25与导入槽28连通的连通孔32。因此，在采用了该结构的情况下，在第一板29形成有导入槽28，在第二板31形成有连通孔30，在第三板33形成有连通孔32，在第一板29的轴向的一侧接合第二板31，在第一板29的轴向的另一侧接合第三板33，由此能够容易地形成通路块23。

另外，在本实施方式的转子12中，在铁心主体块22设有沿着轴向的磁通阻碍用的空腔部27，在空腔部27的内侧配置有冷却管25。因此，本实施方式的转子12能够利用磁通阻碍用的空腔部27而将冷却管25容易地设置于铁心主体块22的永久磁铁20的附近。

而且，在本实施方式的旋转电机10中，冷却管25的与通路块23相反的一侧的端部在定子铁心16的线圈17的径向内侧位置开口。因此，能够利用在转子12的旋转时从冷却管25喷射出的冷却液来效率良好地冷却线圈17。尤其是，在冷却液在冷却管25内流动时冷却液不会向外部漏出，因此能够将冷却液效率良好地向线圈17喷射供给。

图6是将另一实施方式的转子的通路块123放大地示出的剖视图。

上述的实施方式的通路块23通过第二板和第三板重叠于第一板而构成，但本实施方式的通路块123整体由树脂材料一体地形成。即，本实施方式的通路块123在树脂块形成有与旋转轴的冷却液导入通路连接的导入孔35、使导入孔35与第一主体块侧的冷却管25连通的连通孔36、以及使导入孔35与第二主体块侧的冷却管25连通的连通孔37。

在采用了本实施方式的转子的情况下，能够以更低成本容易地形成通路块123。

需要说明的是，本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种设计变更。例如，在上述的实施方式中，作为线圈17而例示出实质上矩形截面的分段线圈，但也可以使用圆线、线束。

Claims (7)

1.一种旋转电机的转子，其具备：转子铁心，其固定于旋转轴而与所述旋转轴一体地旋转；以及

永久磁铁，其粘接固定于所述转子铁心，

从所述旋转轴的冷却液导入通路导入的冷却液在所述转子铁心的所述永久磁铁的附近流动而冷却所述转子铁心，其中，

所述转子铁心具备：

铁心主体块，其粘接固定所述永久磁铁；

通路块，其具有与所述旋转轴的冷却液导入通路连接的冷却液通路，且与所述铁心主体块的轴向的端部结合；以及

冷却管，其与所述通路块的所述冷却液通路连接，并且沿着轴向配设于所述铁心主体块的所述永久磁铁的附近。

2.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其中，

所述铁心主体块具有在所述通路块的轴向的一侧配置的第一主体块和在所述通路块的轴向的另一侧配置的第二主体块，

在所述第一主体块和所述第二主体块分别配置有所述永久磁铁和所述冷却管。

3.根据权利要求2所述的旋转电机的转子，其中，

所述通路块具备：

第一板，其具有与所述冷却液导入通路连接的导入槽；

第二板，其配置在所述第一板的轴向的一侧，且具有使所述第一主体块侧的所述冷却管与所述导入槽连通的连通孔；以及

第三板，其配置在所述第一板的轴向的另一侧，且具有使所述第二主体块侧的所述冷却管与所述导入槽连通的连通孔。

4.根据权利要求1或2所述的旋转电机的转子，其中，

所述通路块由树脂材料一体地形成。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的旋转电机的转子，其中，

所述铁心主体块具备沿着轴向的磁通阻碍用的空腔部，

所述冷却管配置在所述空腔部的内侧。

6.一种旋转电机，其中，

所述旋转电机具备：

权利要求1～5中任一项所述的旋转电机的转子；以及

配置在所述转子的径向外侧并且卷绕安装有线圈的定子。

7.根据权利要求6所述的旋转电机，其中，

所述冷却管的与所述通路块相反的一侧的端部在所述线圈的径向内侧位置开口。