旋转电机的冷却构造及冷却方法技术

旋转电机的冷却构造，能够提高转子具有的永久磁铁的冷却能力并且提高旋转电机的性能。旋转电机（Ｍ）具有定子（Ｓ）和转子（Ｒ），在转子铁芯（ＲＣ）上在轴向的铁芯端面之间设置磁铁容置孔，在该磁铁容置孔内容置有永久磁铁，在轴向的铁芯端面之间设置与永久磁铁接触的泄漏磁通防止用空隙（Ｈ１、Ｈ２），设有向一方铁芯端面供给冷却液的转子冷却液供给路径（ｒｓ），使冷却液流入泄漏磁通防止用空隙（Ｈ１、Ｈ２），利用在空隙（Ｈ１、Ｈ２）内流动的冷却液对永久磁铁进行冷却。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种旋转电机的冷却构造，该旋转电机具有定子和转 子，在构成上述转子的转子铁芯上在轴向的铁芯端面之间设置磁铁容置 孔，在上述磁铁容置孔内容置永久磁铁。
技术介绍
作为这种旋转电机的冷却构造，提出有专利文献l记载的构造、专利文献2记载的构造。专利文献l也是由本申请人提出的方案，作为电动机的冷却回路， 具有在永久磁铁(专利文献l中的31，下同)的径向内侧设置而在轴 方向贯通铁芯(30)的轴向油路(32)、以及向该油路供油的供给单元 (5)。在该例中，由专利文献l中的图4可知，转子铁芯的一部分处于 轴向油路(32)与永久磁铁(31)之间，流经轴向油路32的冷却液间 接地(经由转子铁芯的一部分)冷却永久磁铁(31)。专利文献2涉及旋转电机，该旋转电机也在转子的外周附近部位具 有多个永久磁铁(专利文献2中的12,下同)。在该例情况下，在贯穿 转子铁芯的磁铁插入孔(16)的内径侧部位设置内径侧成为三角形顶点 的孔部，形成在该孔部内流过冷却液的冷却通路(15)。在该例中，冷 却液与永久磁铁(12)的磁极面直接联接而流过，因此能够直接地对永 久磁铁(12)进行冷却。专利文献l:特开平9-182374号公报专利文献2:特开2002-345188号7>才艮
技术实现思路
在转子具有永久磁铁的旋转电机中，当永久磁铁的温度升高时，存 在因热导致永久磁铁退磁的问题。因此，在现有技术中使油等冷却液流过转子铁芯来冷却永久磁铁。然而上述现有技术存在以下问题。在专利文献1公开的技术中，冷却液对永久磁铁的冷却是经由转子 铁芯的间接的冷却，因此冷却能力有限而需要改进。在专利文献2公开的技术中，冷却液与永久磁铁的磁极面直接联接 并流过，因此能够在一定程度上提高冷却性能，但是由于冷却通路横跨 永久磁铁的磁路设置，冷却通路的介入扰乱磁通分布，无法获得作为旋 转电机应有的性 能。本专利技术目的在于提供旋转电机的冷却构造，涉及转子的永久磁铁的 冷却而能够提高冷却性能，并且能够降低对转子铁芯和定子铁芯之间的 磁通分布的影响而提高旋转电机的性能。为了实现上述目的，本专利技术的旋转电机的冷却构造，该旋转电机具有定子和转子，在构成上述转子的转子铁芯上在轴向的铁芯端面之间设置磁铁容置孔，在上述磁铁容置孔内容置有永久磁铁，第一特征在于，在上述轴向的铁芯端面之间设置与上述永久磁铁接触的泄漏磁通防止用空隙，设有向一方铁芯端面供给冷却液的转子冷却液供给路径，使从 上述转子冷却液供给路径供给的冷却液流入上述泄漏磁通防止用空隙，利用在上述空隙内流动的冷却液对永久磁铁进行冷却。在采用本专利技术旋转电机的冷却构造的转子的转子铁芯上，与该转子 铁芯内容置的永久磁铁接触并在轴向上贯通(在转子铁芯的铁芯端面之 间)地设置有泄漏磁通防止用空隙。通过设置该泄漏磁通防止用空隙， 能够确保永久磁铁与定子铁芯之间良好的磁通分布状态，从而充分发挥 旋转电机的固有性能。另外，在本专利技术旋转电机的冷却构造中，在以与上述永久磁铁接触的 状态设置的泄漏磁通防止用空隙内流过冷却液。从而能够利用该空隙有效 地冷却永久磁铁。并且除了上述功能以外，泄漏磁通防止用空隙以在在永 久磁铁的磁极之间的方向上形成的永久磁铁的面(截面上为边)为一面， 从而变为与该面接触的规定形状的空隙，因此能够使在该空隙内流过的冷 却液直接与永久磁铁的该面接触来冷却磁铁，从而提高冷却性能。当采用该旋转电机的冷却构造时，其冷却方法适用的旋转电机具有定子和转子，在构成上述转子的转子铁芯上，在轴向的铁芯端面之间地 设置磁铁容置孔，在上述磁铁容置孔内容置有永久磁铁，在该冷却方法 中，对于在上述轴向的铁芯端面之间设置与上述永久磁铁接触的泄漏磁 通防止用空隙的转子铁芯，向一方铁芯端面供给冷却液，使供给的冷却 液流入上述泄漏磁通防止用空隙，利用在上述空隙内流过的冷却液对转 子进行冷却。作为上述泄漏磁通防止用空隙，关于各永久磁铁，优选采用以下形状。即优选，将与介入永久磁铁之间的换向极部相对的永久磁铁的面作 为一端面的上述泄漏磁通防止用空隙，对各永久磁铁分别设置一对，在 与旋转轴正交的截面上，关于在旋转轴周向上邻接配设的一对永久磁铁，上述空隙形成于将转子铁芯的中心轴与上述一对永久磁铁上在旋 转轴周向上处于最接近的位置的最近部位连结的连结线，与在具有上述 最近部位的永久磁铁的磁极间联结的方向上形成的边即从上述最近部 位延伸的边之间。在与旋转轴正交的截面上，转子铁芯中容置的永久磁铁，具有一对 成为磁极的面(在本说明书中将该面称为磁极面)、和连接两极的方向 的面(在本说明书中将该面称为换向极面，是与介入各永久磁铁之间的 换向极相对的面)。另外，永久磁铁的磁通从一个磁极面朝向另一个磁 极面分布。因此，每个永久磁铁具有一对换向极面。但是在本专利技术中对 各永久磁铁形成一对泄漏磁通防止用空隙，该泄漏磁通防止用空隙将这 些成对的换向极面作为一端面。因此能够有效地防止磁通泄漏的发生， 并且对于各永久磁铁，冷却液能够在与该换向极面接触形成的一对空隙 流过而有效地冷却永久磁铁。另外，由于各个空隙是形成于将转子铁芯的中心轴与一对永久磁铁 上在旋转轴周向上处于最接近的位置的最近部位连结的连结线，与在具 有上述最近部位的永久磁铁的磁极间联结的方向上形成的边即从上述 最近部位延伸的边之间的间隙，因此能够确保永久磁铁形成的磁通的磁 路，从而确保旋转电机自身良好的工作状态。另外，为了形成上述的转子冷却液供给路径，优选在转子冷却液供给路径的空隙侧部位上设置与上述空隙连通的分配部，并且在比上述分 配部靠上游侧设置存贮冷却液的贮液部，利用节流路径将上述分配部与 上述j^液部连通。在该构成中，将供给的冷却液在贮液部中临时存贮，并且向分配部 供给，在从分配部向空隙供给冷却液的状态下，防止冷却液从分配部向 贮液部倒流，从而稳定地向空隙供给冷却液。另外，通过使分配部在径向上比贮液部靠近外径侧，能够利用转子 旋转时产生的离心力稳定地使冷却液流入空隙。另外，为了构成转子冷却液供给路径，优选上述转子冷却液供给路 径的至少一部分，在旋转轴的外径面与比上述外径面靠近外径侧的流路 构成部件之间形成。在本专利技术旋转电机的冷却构造中，必须经由转子冷却液供给路径将 冷却液向转子铁芯的一方铁芯端面供给，但是通过使上述转子冷却液供 给路径的至少 一部分由在旋转轴的外径面与比该外径面靠近外径侧的 流路形成，能够抑制零部件数量并良好地构成转子冷却液供给路径。以上，对转子冷却液供给路径进行了说明，在本专利技术旋转电机的冷 却构造中，冷却液从一方铁芯端面流入空隙内，并且从另一方铁芯端面 流出。因此，能够有效地利用流出的冷却液。以下对这种从空隙流出的冷却液的利用方式进行说明。在上述旋转电机的冷却构造中，优选设置经由上述空隙从另一方的 铁芯端面流入冷却液的冷却液扩散路径，并使流入的冷却液从上述冷却 液扩散路径向定子的线圏端的内径面扩散来冷却线圏端。这样使从空隙流出的冷却液经由冷却液扩散路径向线圏端的内径 面扩散，从而能够有效地对位于另一方的铁芯端面一侧的线圏端进行冷 却。当采用该构成时，转子的冷却方法为使在泄漏磁通防止用空隙内流 过而从另一方的铁芯端面流出的冷却液向线圏端的内径面扩散来冷却 上述线圏端的旋转电机的冷却方法。以下对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机的冷却构造，该旋转电机具有定子和转子，在构成上述转子的转子铁芯上在轴向的铁芯端面之间设置磁铁容置孔，在上述磁铁容置孔内容置有永久磁铁，其特征在于，　在上述轴向的铁芯端面之间设置与上述永久磁铁接触的泄漏磁通防止用空隙，　 　设有向一方铁芯端面供给冷却液的转子冷却液供给路径，使从上述转子冷却液供给路径供给的冷却液流入上述泄漏磁通防止用空隙，利用在上述空隙内流动的冷却液对永久磁铁进行冷却。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹中正幸，三治广明，宫本知彦，石田龙太，
申请(专利权)人：爱信艾达株式会社，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]