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转子以及设置有该转子的电动机的制作方法

2021-10-20 02:13:00 来源:中国专利 TAG:转子 电动机 冷却 循环 利用


1.本发明涉及利用油循环来直接冷却轴和转子的电动机。


背景技术:

2.近年来,将电动机作为车辆的行驶用驱动源的电动车,由于不排放废气,从而不断地作为环保汽车出现在市场上。
3.电动机设置有转子和定子,转子可以可旋转地设置于定子的内部。
4.定子设置有缠绕在定子铁芯上的定子线圈,当为了使转子旋转而将电流施加到定子线圈时会在定子线圈产生热,从而不断地研发用于冷却在电动机产生的热的技术。
5.在电动车的电动机中,从电动机的小型化和提高效率方面来看,冷却在电动机产生的热起到非常重要的作用。
6.现有的电动机冷却方式采用间接冷却方式(水冷式)和直接冷却方式(油冷式),所述间接冷却方式是通过在罩体的内部设置用于使冷却水循环的通道来间接冷却马达的冷却方式,所述直接冷却方式是通过向定子线圈等喷射油来直接冷却马达的冷却方式。
7.与基于冷却水的间接冷却方式相比,基于油的直接冷却方式具有冷却效率高并且冷却性能好的优点,从而近年来积极地开展了对于直接冷却方式的研发。
8.us9,847,682b2(公告日:dec.19,2017,denso公司)公开了一种转子和设置有该转子的旋转电机。
9.在所述专利中,流路形成为使油在轴和转子铁芯的内部流动,油在沿着流路流动时冷却转子铁芯和永磁体。
10.另一方面,图1是示出在现有专利的电动机中的油的移动路径的概念图。
11.在所述专利中,从转子铁芯3经由磁体4的油流路6沿轴2的轴向朝两个方向形成,从而油从分别安装于转子铁芯3的两端的端板5朝两个方向喷出。
12.但是,如上所述,在油从转子铁芯3沿轴向朝彼此相反的方向分开喷出的情况下,会不利于油的循环。
13.例如,存在沿着油流路6流动的油的循环流速变慢导致冷却性能下降的问题。
14.另外,在通过轴2的油入口流入的油因离心力而填满转子铁芯3内侧的油流路6之后经由形成于两侧端板5的中心孔7喷出的情况下,存在油在形成于两端板5之间的油流路6停滞问题点。


技术实现要素:

15.发明要解决的问题
16.本发明为了解决现有技术的问题而提出,其目的在于,提供一种能够通过增大油的循环流速,来提高利用油循环对轴和转子进行冷却的冷却性能的电动机。
17.另外,本发明的目的还在于,提供一种通过使端板周边空气快速旋转,使端板周边空气的压力下降,进而能够增大沿轴和转子铁芯内部的流路流动的油的循环流速的电动机
18.用于解决问题的手段
19.为了实现上述目的,本发明的转子可以包括:旋转轴,设置有第一流路,以使冷却流体在所述旋转轴的内部流动;转子铁芯,设置有复数个永磁体和第二流路,所述第二流路与所述第一流路连通并且用于冷却所述永磁体,所述转子铁芯安装为能够以所述旋转轴为中心旋转;以及复数个端环,分别安装于所述转子铁芯的两端部,设置有与所述第二流路连通而用于喷射所述冷却流体的复数个喷射孔;所述复数个端环可以分别设置有复数个旋转销,所述复数个旋转销可以在所述端环的外侧面沿圆周方向隔开配置,由此提供用于使通过所述复数个喷射孔喷射的所述冷却流体向所述第一流路循环的动力。
20.根据与本发明相关的一例,所述复数个旋转销可以分别从所述端环的外侧面沿轴向凸出,并且在所述端环的径向上形成为从内侧端部向外侧端部以弧形弯曲的曲面,由此能够使所述端环周边的空气旋转。
21.根据与本发明相关的一例,安装于所述转子铁芯的长度方向一端部的第一端环和安装于所述转子铁芯的长度方向另一端部的第二端环可以形成为彼此不对称。
22.根据与本发明相关的一例,形成于所述第一端环的复数个第一旋转销和形成于所述第二端环的复数个第二旋转销可以形成为朝与所述转子铁芯的旋转方向相同的方向弯曲。
23.根据与本发明相关的一例,所述复数个端环的每一个端环在所述端环的面向所述转子铁芯的一端的内侧面包括:复数个喷射流路,与所述复数个喷射孔分别连通,沿圆周方向隔开配置;以及复数个返回流路,复数个返回流路与所述复数个喷射流路沿圆周方向交替配置,沿所述转子铁芯的长度方向朝向相对侧传递从所述转子铁芯接收到的所述冷却流体。
24.根据与本发明相关的一例,在所述转子铁芯的径向内侧端部沿轴向延伸的轴向流路可以与所述第一流路连接为连通,所述复数个返回流路分别还可以设置有与所述轴向流路连接为连通的连接流路。
25.根据与本发明相关的一例,所述冷却流体可以是油。
26.根据与本发明相关的一例,所述复数个喷射孔可以分别形成为越靠近所述端环的外侧越向上倾斜。
27.根据与本发明相关的一例,形成于所述第一端环的复数个喷射流路和形成于所述第二端环的复数个返回流路可以配置为在所述转子铁芯的长度方向上彼此面对。
28.根据与本发明相关的一例,所述冷却流体可以在从所述第一流路向所述第二流路移动的过程中,直接冷却所述转子铁芯和所述永磁体,并通过所述复数个喷射孔向定子线圈喷射从而冷却所述定子线圈。
29.根据与本发明相关的一例,从所述旋转轴向所述转子铁芯传递的所述冷却流体的路径的数量可以与所述永磁体的极的数量相同,连接所述旋转轴和所述转子铁芯的复数个连通孔可以在所述旋转轴的中间部径向贯穿而形成。
30.根据与本发明相关的一例,从所述旋转轴向所述转子铁芯传递的所述冷却流体的路径的数量可以是所述永磁体的极的数量的一半,连接所述旋转轴和所述转子铁芯的复数个连通孔可以分别在所述旋转轴的前端部和后端部径向贯穿而形成。
31.根据与本发明相关的一例,所述复数个连通孔可以由形成于所述旋转轴的前端部
的复数个第一连通孔和形成于所述旋转轴的后端部的复数个第二连通孔构成,所述第一连通孔和所述第二连通孔的相位差为360度/极的数量。
32.为了实现上述目的,本发明的电动机可以包括:罩体,在内侧设置有容纳空间;定子,设置有定子铁芯和缠绕在所述定子铁芯上的定子线圈,设置于所述罩体的内部;转子,设置有旋转轴、转子铁芯以及复数个永磁体,所述转子铁芯在所述定子的内侧安装为能够以所述旋转轴为中心旋转,所述复数个永磁体安装于所述转子铁芯;以及复数个端环,分别安装于所述转子铁芯的两端;在所述罩体的内部可以形成有复数个喷嘴,可以通过所述复数个喷嘴向所述定子线圈和所述定子铁芯喷射冷却流体,所述转子可以包括:第一流路,形成于所述旋转轴的内部;第二流路,可与所述永磁体接触,形成于所述转子铁芯的内部;以及复数个喷射孔,与所述第二流路连接为连通,在所述端环的外周部倾斜地贯穿而形成,向所述定子线圈的端部喷射所述冷却流体;由此向所述第一流路、所述第二流路以及所述复数个喷射孔流动的所述冷却流体的路径可以以沿单一方向流动的单通结构形成。
33.根据与本发明相关的电动机的一例,在所述复数个端环中的各个的外侧面可以形成有以弧形凸出形成的复数个旋转销,由此可以提供用于使通过从所述复数个喷嘴和所述复数个喷射孔喷射的所述冷却流体向所述第一流路循环的动力。
34.发明的效果
35.下面,对根据本发明的电动机的效果进行说明。
36.第一、在端环的外侧面凸出形成有沿圆周方向以曲线形状弯曲的复数个旋转销,随着复数个旋转销与转子铁芯一起旋转,使端环的喷射孔周边的空气快速流动,进而产生压力下降,由此能够使冷却流体从旋转轴的第一流路向转子铁芯的轴向流路和第二流路流动,并通过复数个喷射孔向定子的端匝内周面喷射冷却流体。
37.第二、复数个旋转销向冷却流体提供循环动力,由此不仅容易使冷却流体从旋转轴的第一流路向转子铁芯的轴向流路和第二流路移动,并从端环的喷射孔重新向旋转轴的第一流路循环,而且还能够提高冷却流体的循环流速。
38.第三、复数个旋转销的旋转速度随着转子铁芯的旋转速度增大而增大,由此能够增大向旋转轴的内部流入的冷却流体的流量。
39.第四、复数个旋转销在第一端环和第二端环分别形成为朝与转子铁芯的旋转方向相同的方向弯曲,由此能够进一步加倍冷却流体的循环动力。
40.第五,随着从旋转轴向转子铁芯传递的路径以与极的数量相同的数量独立地形成,由此能够使冷却流体向复数个永磁体中的各个流动,从而能够按极性均匀地冷却永磁体。
41.第六、复数个喷射流路和复数个返回流路在端环的内侧面沿圆周方向交替地隔开配置,并且在转子铁芯内部形成使冷却流体沿轴向流路和第二流路朝相同的方向单向移动的单通结构,由此能够增大冷却流体的流速和循环流量,从而能够提高转子和定子的冷却性能。
附图说明
42.图1是示出在现有技术的电动机中的油的移动路径的概念图。
43.图2是示出本发明一实施例的电动机的内部构成的剖视图。
44.图3是示出图2的转子的概念图。
45.图4是示出图3的分别安装于转子铁芯的两端的端环的概念图。
46.图5是示出图4的复数个喷射流路和复数个返回流路交替形成在端环的内侧面的状态的概念图。
47.图6是图3的vi

vi线剖视图。
48.图7是图6的vii

vii线剖视图。
49.图8是用于说明本发明的油的移动路径的概念图。
50.图9是示出对使用了本发明的旋转销的电动机的从旋转轴的入口流入的冷却流体流量,和未使用旋转销的电动机的从旋转轴的入口流入的冷却流体流量进行比较的曲线。
51.图10是用于说明本发明另一实施例的油的移动路径的概念图。
52.图11是示出从图2的旋转轴向转子铁芯传递的路径之一和路径之二的概念图。
53.图12是沿图11的xii

xii线剖开并示出沿两个方向分别从旋转轴向转子铁芯传递冷却流体的路径之一和路径之二沿圆周方向彼此隔着相位差而形成的状态的概念图。
具体实施方式
54.下面,参照附图对本说明书中公开的实施例进行详细的说明,并且对与图号无关地对相同或类似的结构要素赋予了相同的附图标记,并将省去对其重复的说明。在以下说明中使用的针对结构要素的接后缀“模块”及“部”仅是考虑到便于说明书的撰写而被赋予或混用,其自身并不带有相互区分的含义或作用。并且,在对本说明书揭示的实施例进行说明的过程中,如果判断为对于相关的公知技术的具体说明会导致混淆本说明书所揭示的实施例的技术思想,则将省去对其详细的说明。并且,所附的附图仅是为了容易理解本说明书所揭示的实施例,不应由所附的附图来限定本说明书所揭示的技术思想,而是应当涵盖了本发明的思想及技术范围中所包括的所有变更、均等物乃至替代物。
[0055]“第一”、“第二”等包含序数的术语可用于说明多种结构要素,但是所述结构要素并不由所述术语所限定。所述术语仅是用于将一个结构要素与其他结构要素区分的目的来使用。
[0056]
如果提及到某个结构要素“连接(connected)”或
““
耦合(coupled)”于另一结构要素,则应理解为可能是直接连接于或耦合于该另一结构要素,但也可能它们中间存在有其他结构要素。反之,如果提及到某个结构要素“直接连接”或“直接耦合”于另一结构要素,则应当被理解为是它们之间不存在有其他结构要素。
[0057]
除非在上下文明确表示有另行的含义,否则单数的表达方式包括复数的表达方式。
[0058]
在本技术中,“包括”或“具有”等术语仅是为了指定说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在,而并不意在排除一个或其以上的其他特征或数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在或添加的可能性。
[0059]
图2是示出本发明一实施例的电动机的内部构成的剖视图,图3是示出图2的转子130的概念图,图4是示出图3的分别安装于转子铁芯133的两端的端环的概念图,图5是示出图4的复数个喷射流路141和复数个返回流路142交替形成在端环的内侧面的状态的概念图,图6是图3的vi

vi线剖视图,图7是图6的vii

vii线剖视图,图8是用于说明本发明的油
的移动路径的概念图。
[0060]
本发明的电动机包括罩体100、罩体100盖、定子119以及转子130。
[0061]
罩体100可以是圆筒形状。在罩体100的内部形成有容纳空间。在罩体100的内部可以容纳有定子119和转子130。
[0062]
罩体100盖可以形成为在罩体100的长度方向两端覆盖罩体100的两端部。罩体100盖可以由形成于罩体100的一端的第一罩体盖115和形成于罩体100的另一端的第二罩体盖117构成。
[0063]
在罩体100的内部可以形成有冷却流路110,以使如油的冷却流体流动。在罩体100的上部形成有流入口,从而能够将冷却流体注入到罩体100的内部。
[0064]
在罩体100的内部可以沿厚度方向贯穿而形成有复数个喷嘴。
[0065]
复数个喷嘴可以沿罩体100的长度方向隔开配置。复数个喷嘴中的每一个的一侧可以与冷却流路110连接为连通,而复数个喷嘴中的每一个的另一侧可以与罩体100的容纳空间连接为连通。
[0066]
复数个喷嘴可以沿竖直向下的方向形成或倾斜地形成。复数个喷嘴中的一部分也可以水平地形成。
[0067]
复数个喷嘴中水平地形成的第一喷嘴111可以构成为朝第一罩体盖115向容纳空间喷射油,复数个喷嘴中倾斜地形成的第二喷嘴112可以构成为朝轴承118向容纳空间喷射油。
[0068]
复数个喷嘴中沿竖直向下的方向形成的第三喷嘴113可以构成为朝定子线圈121的端匝122(end turn)外周部向容纳空间喷射的油,复数个喷嘴中沿竖直向下的方向第四喷嘴114可以构成为朝定子铁芯120向容纳空间喷射油。
[0069]
根据这种构成,可以向定子线圈121、定子铁芯120以及轴承118喷射油等冷却流体,从而能够冷却定子线圈121、定子铁芯120以及轴承118。
[0070]
在第一罩体盖115的内部可以形成有盖流路116。盖流路116的一侧可以与容纳从第一喷嘴111喷射的油的容纳孔连接为连通,盖流路116的中间部可以连接为与旋转轴131的一端部内侧连通。
[0071]
根据这种构成,从第一喷嘴111喷射的油可以经由容纳孔向盖流路116喷射,沿盖流路116流动的油可以向旋转轴131的一端部内侧流入。
[0072]
定子119可以由定子铁芯120和定子线圈121构成。定子铁芯120可以通过层叠复数个电工钢板而形成。在定子铁芯120的径向中心部形成有用于容纳转子130的转子130容纳孔。
[0073]
在定子铁芯120的内侧可以沿圆周方向交替配置有复数个槽和复数个齿,复数个槽可以形成为沿轴向贯穿。
[0074]
定子线圈121可以形成为发夹型。定子线圈121可以通过复数个槽缠绕在定子铁芯120上。在定子线圈121中的两端部可以分别设置有从槽向定子铁芯120的外侧凸出的端匝122(end turn)。
[0075]
端匝122可以以预先设定的角度弯曲定子线圈121而沿定子铁芯120的长度方向延伸为朝向相反侧。
[0076]
转子130可以由旋转轴131、转子铁芯133、永磁体137以及端环构成。
[0077]
旋转轴131构成为在其内部形成有第一流路132,以使冷却流体通过第一流路132流动。第一流路132沿轴向延伸。在旋转轴131的一侧可以形成有沿径向贯穿的复数个连通孔1310。
[0078]
复数个连通孔1310构成为使沿第一流路132流动的冷却流体传递到转子铁芯133的内部。复数个连通孔1310可以在旋转轴131沿圆周方向隔开配置。复数个连通孔1310可以在旋转轴131的长度方向中央部配置。
[0079]
转子铁芯133可以以能够与旋转轴131一起旋转的方式安装于旋转轴131。转子铁芯133可以形成为圆筒形状。转子铁芯133可以层叠结合复数个电工钢板而构成。
[0080]
在转子铁芯133的中心部轴向贯穿形成有用于容纳旋转轴131的旋转轴131容纳孔。
[0081]
在转子铁芯133的内部可以形成有复数个永磁体137容纳孔,以容纳复数个永磁体137。
[0082]
在转子铁芯133的内部可以形成有供冷却流体流动的复数个轴向流路135和复数个第二流路136。
[0083]
复数个轴向流路135可以在转子铁芯133的径向内侧端部形成。复数个轴向流路135可以沿圆周方向隔开配置。复数个轴向流路135中的各个轴向流路可以沿转子铁芯133的轴向延伸。
[0084]
复数个轴向流路135形成为与复数个连通孔1310连通,由此冷却流体通过复数个连通孔1310从旋转轴131向转子铁芯133移动,从而冷却流体可以通过与转子铁芯133进行热交换来直接冷却转子铁芯133。
[0085]
复数个第二流路136形成为包围永磁体137,以使冷却流体能够与永磁体137的至少一部分接触,使得通过热从永磁体137传导来冷却永磁体137。
[0086]
复数个第二流路136可以在转子铁芯133的径向外侧端部形成。复数个第二流路136可以沿圆周方向隔开配置。复数个第二流路136中的各个第二流路可以沿转子铁芯133的长度方向延伸。
[0087]
复数个第二流路136可以形成为与复数个轴向流路135平行。但是,复数个第二流路136中的各个第二流路可以通过形成于端环的内侧面的内部流路而与复数个轴向流路135连接。复数个第二流路136可以并联,例如可以配置为两列。
[0088]
根据这种构成,复数个第二流路136可以从轴向流路135接收冷却流体并使其与永磁体137接触,由此能够通过冷却流体和永磁体137之间的热交换来冷却永磁体137。
[0089]
端环可以结合为覆盖转子铁芯133的两端,并且可以以能够与旋转轴131一起旋转的方式安装于旋转轴131。在端环的中心部形成有旋转轴131容纳孔。
[0090]
在端环的外周部可以形成有沿厚度方向贯穿形成的复数个喷射孔140。复数个喷射孔140可以分别与复数个第二流路136连接为连通。复数个喷射孔140中的各个喷射孔可以沿端环的圆周方向隔开配置。
[0091]
根据这种构成,可以通过复数个喷射孔140从转子铁芯133向罩体100的容纳空间喷射冷却流体。
[0092]
复数个喷射孔140中的各个喷射孔可以设置于端环的外周部内侧,并且倾斜形成为朝向定子线圈121的端匝122的内周面。
[0093]
根据这种构成,冷却流体通过复数个喷射孔140喷射到定子线圈121的端匝122的内周面,由此使冷却流体和定子线圈121的接触面积不仅包括端匝122的外周面而且还进一步扩大到内周面,从而能够从定子线圈121接收到更多的热,进而能够进一步提高冷却性能。
[0094]
在端环的外侧面可以形成有沿轴向凸出的复数个旋转销145,由此能够使端环周边的空气旋转。复数个旋转销145中的各个以旋转轴131为中心与转子铁芯133一起旋转。
[0095]
复数个旋转销145沿圆周方向彼此隔开配置。复数个旋转销145可以分别形成为曲面形态。复数个旋转销145可以形成为弧形。复数个旋转销145朝与转子铁芯133的旋转方向相同的方向弯曲而形成。
[0096]
旋转销145的径向外侧端部可以配置为与端环的外周部相邻,旋转销145的内侧端部可以配置为与端环的旋转轴131容纳孔相邻。沿圆周方向彼此相邻的复数个旋转销145的外侧端部的间隔可以大于沿圆周方向相邻的复数个旋转销145的内侧端部的间隔。
[0097]
根据这种构成,旋转销145的外侧端部配置为与喷射孔140相邻,并且使喷射孔140外侧周边的空气快速流动,从而在喷射孔140的外侧形成压力下降,进而能够使冷却流体的循环容易。
[0098]
例如,如果喷射孔140的外侧压力下降,则转子铁芯133的内部压力相对地进一步变高,由此容易从转子铁芯133的内部通过喷射孔140喷射冷却流体。
[0099]
在端环的内侧面可以设置有复数个喷射流路141和复数个返回流路142。
[0100]
复数个喷射流路141和复数个返回流路142可以沿端环的圆周方向彼此交替地隔开配置。复数个喷射流路141中的各个喷射流路和复数个返回流路142中的各个返回流路可以形成为在端环的内侧面沿厚度方向凹陷。
[0101]
复数个喷射流路141和复数个返回流路142可以形成为与永磁体137的配置形状对应。
[0102]
例如,复数个永磁体137可以形成为板形状,并且按极性配置为倒三角形形状。
[0103]
复数个喷射流路141和复数个返回流路142可以形成为倒三角形形状。
[0104]
复数个喷射流路141中的各个喷射流路可以形成为与复数个喷射孔140连通。复数个喷射流路141中的各个喷射流路可以构成为连接第二流路136和喷射孔140。在复数个喷射流路141的外侧面可以配置有沿圆周方向隔开配置的复数个喷射孔140。
[0105]
根据这种构成,复数个喷射流路141可以临时收集和存储来自第二流路136的冷却流体并分配给复数个喷射孔140,而被分配的冷却流体通过复数个喷射孔140喷射到端匝122。
[0106]
复数个返回流路142可以构成为,改变来自轴向流路135的冷却流体流动方向,使其向第二流路136返回。
[0107]
复数个返回流路142可以在端环的径向内侧设置有连接流路143,由于连接流路143的一侧与第二流路136连通,连接流路143的另一侧与轴向流路135连通,从而连接流路143可以连接第二流路136和轴向流路135。
[0108]
转子铁芯133可以设置有复数个减重孔134,所述复数个减重孔134设置在永磁体137容纳孔和旋转轴131容纳孔之间。复数个减重孔134可以沿转子铁芯133的长度方向延伸。复数个减重孔134可以沿圆周方向隔着预先设定的相位差(θ)与永磁体137容纳孔隔开
配置。
[0109]
在端环的内侧面可以形成有复数个减重槽144。复数个减重槽144可以与复数个减重孔134以对应的形状沿轴向重叠并且连接为彼此连通。
[0110]
连接流路143可以与减重槽144连接为连通,连接流路143的一侧可以连接第二流路136和减重槽144,连接流路143的另一侧可以连接减重槽144和轴向流路135。
[0111]
根据这种构成,复数个喷射流路141和复数个返回流路142沿圆周方向交替配置,由此能够使从旋转轴131传递到转子铁芯133的冷却流体的路径形成为单通结构。
[0112]
单通结构是指冷却流体从旋转轴131经由作为转子铁芯133的内部流路的轴向流路135和第二流路136而朝相同的单一方向仅通过一次的意思。
[0113]
参照图8,对转子铁芯133和端环的单通结构进行说明,具体如下。
[0114]
旋转轴131的前端部和后端部可以被轴承118支撑为可旋转。轴承118可以分别安装于第一罩体盖115和第二罩体盖117。可以构成为在第一罩体盖115安装有密封盖,密封盖密封第一罩体盖115和旋转轴131的第一流路132入口之间。
[0115]
端环可以由第一端环138和第二端环139构成,所述第一端环138配置于转子铁芯133中沿轴向与第一罩体盖115面对的一端,所述第二端环139配置于转子铁芯133中沿轴向与第二罩体盖117面对的另一端。
[0116]
为了实现单通结构,第一端环138和第二端环139以彼此非对称的结构形成。
[0117]
第一端环138的外侧面和第二端环139的外侧面配置为朝向彼此相反的方向,形成于第一端环138的外侧面的第一旋转销1451和形成于第二端环139的外侧面的第二旋转销1452沿与转子铁芯133的旋转方向相同的方向弯曲而形成。
[0118]
例如,在从第一罩体盖115沿轴向观察第一端环138时,第一旋转销1451形成为从径向内侧越接近径向外侧越向顺时针方向和右侧弯曲,在从第二罩体盖117沿轴向观察第二端环139时,第二旋转销1452可以形成为从径向内侧越接近径向外侧越向逆时针方向和左侧弯曲。
[0119]
形成于第一端环138的内侧面的复数个喷射流路141和复数个返回流路142,可以与形成于第二端环139的内侧面的复数个喷射流路141和复数个返回流路142在圆周方向上隔着预先设定的相位差(θ)配置为在轴向上彼此错开。
[0120]
即,第一端环138的喷射流路141和第二端环139的返回流路142配置为在轴向上彼此面对,第一端环138的喷射流路141和第二端环139的喷射流路141配置为在轴向上彼此错开。
[0121]
下面,对冷却流体的移动路径进行说明。
[0122]
在旋转轴131的一端部形成有开放的入口,油等冷却流体可以从旋转轴131的入口流入到第一流路132。冷却流体可以是空气。
[0123]
冷却流体可以在沿旋转轴131的第一流路132流动时通过与旋转轴131的热交换来冷却旋转轴131。
[0124]
冷却流体可以通过连通旋转轴131和转子铁芯133的连通孔1310传递到转子铁芯133。此时,从旋转轴131向转子铁芯133传递的冷却流体的路径的数量可以与电动机的极的数相同。
[0125]
例如,在本实施例中,电动机可以是六个极,从旋转轴131通过连通孔1310向转子
铁芯133传递的冷却流体的路径可以是六个。
[0126]
冷却流体可以沿着朝第一端环138在轴向上延伸的轴向流路135流入到第一端环138。
[0127]
连接第一端环138和转子铁芯133的连接流路143在第一端环138的内侧面沿径向延伸为与轴向流路135连通,冷却流体从轴向流路135经由连接流路143而流入到减重槽144,之后临时停留在减重槽144并重新通过连接流路143向返回流路142移动。
[0128]
返回流路142可以与第二流路136连通,并沿轴向将冷却流体的流动方向改变为从第一端环138朝第二端环139。
[0129]
第二流路136可以形成为与永磁体137容纳孔连通。第二流路136可以在转子铁芯133的径向外侧和径向内侧以并联方式并排配置为两列。
[0130]
冷却流体可以在沿第二流路136流动时向永磁体137容纳孔流入,并通过与永磁体137的热交换来冷却永磁体137。
[0131]
冷却流体可以通过喷射流路141流入到第二端环139的内侧面,所述喷射流路141连接转子铁芯133和第二端环139并且与第一端环138的返回流路142在轴向上面对。
[0132]
冷却流体可以通过形成于喷射流路141的复数个喷射孔140从第二端环139喷射到罩体100的容纳空间。此时,复数个喷射孔140向端匝122的内周面喷射冷却流体,由此冷却流体可以通过与端匝122的热交换来冷却定子线圈121。
[0133]
从第二端环139喷出的冷却流体可以重新向旋转轴131的内部流入而循环。
[0134]
在此,冷却流体从旋转轴131传递到转子铁芯133,冷却流体在转子铁芯133的内部沿相同的单一方向移动,即沿第二流路136从第一端环138向第二端环139移动,并通过第二端环139的喷射孔140向在定子铁芯120的长度方向一端部凸出的端匝122的内表面喷射,从而冷却流体形成为单通结构。
[0135]
在电动机的极的数量为六个的情况下,从旋转轴131向转子铁芯133传递的路径数量为六个,冷却流体从转子铁芯133的内部按各个极性独立地沿辐射方向移动,并且冷却流体按各个极性单向移动。
[0136]
但是,在转子铁芯133内,每当位置沿圆周方向变更为相邻的极性时,冷却流体的移动方向从第一端环138向第二端环139或从第二端环139向第一端环138交替变更。
[0137]
因此,根据本发明,在端环的外侧面凸出形成有沿圆周方向以曲线形状弯曲的复数个旋转销145,复数个旋转销145通过与转子铁芯133一起旋转,使端环的喷射孔140周边的空气快速流动,进而使压力下降,因此能够使冷却流体从旋转轴131的第一流路132向转子铁芯133的轴向流路135和第二流路136流动,并通过复数个喷射孔140向定子119的端匝122内周面喷射冷却流体。
[0138]
另外,复数个旋转销145向冷却流体提供循环动力,由此,不仅能够使冷却流体从旋转轴131的第一流路132向转子铁芯133的轴向流路135和第二流路136移动,并且容易使冷却流体从端环的喷射孔140重新向旋转轴131的第一流路132循环,而且还能够增大冷却流体的循环流速。
[0139]
此外,由于复数个旋转销145的旋转速度可以随着转子铁芯133的旋转速度增大而增大,从而能够增大流入到旋转轴131的内部的冷却流体的流量。
[0140]
不仅如此,复数个旋转销145在第一端环138和第二端环139分别形成为朝与转子
铁芯133的旋转方向相同的方向弯曲,由此能够进一步加倍冷却流体的循环动力。
[0141]
并且,随着从旋转轴131向转子铁芯133传递的路径独立地形成为其数量与极的数量相同,冷却流体分别向复数个永磁体137流动,从而能够按极性均匀地冷却永磁体137。
[0142]
进一步,复数个喷射流路141和复数个返回流路142在端环的内侧面沿圆周方向交替地隔开配置,并且在转子铁芯133内部形成使冷却流体沿轴向流路135和第二流路136朝单一方向移动的单通结构,由此能够增大冷却流体的流速和循环流量,从而能够提高转子130和定子119的冷却性能。
[0143]
图9是示出对使用了本发明的旋转销145的电动机的从旋转轴131的入口流入的冷却流体流量,和未使用旋转销145的电动机的从旋转轴131的入口流入的冷却流体流量进行比较的曲线
[0144]
在使用了旋转销145的本发明的电动机中,在1000rpm时以5.71lpm的冷却流量从旋转轴131的入口流入,在未使用旋转销145的电动机1中,1000rpm时的冷却流量为1.25lpm,在未使用旋转销145的电动机2(denso公司)中,1000rpm时的冷却流量为2.35lpm。
[0145]
在使用了旋转销145的本发明的电动机中,在5000rpm时以46.95lpm的冷却流量从旋转轴131的入口流入,在未使用旋转销145的电动机中1,5000rpm时的冷却流量为9.82lpm,在未使用旋转销145的电动机2(denso公司)中,5000rpm时的冷却流量为24.37lpm。
[0146]
在使用了旋转销145的本发明的电动机中,在10000rpm时以106.33lpm的冷却流量从旋转轴131的入口流入,在未使用旋转销145的电动机1中,10000rpm时的冷却流量为21.99lpm,在未使用旋转销145的电动机2(denso公司)中,10000rpm时的冷却流量为49.97lpm。
[0147]
根据此,未使用旋转销145的电动机1的冷却流量对比本发明的使用了旋转销145的电动机的冷却流量小于20%,未使用旋转销145的电动机2(denso公司)的冷却流量对比本发明的电动机的冷却流量小于50%,由此确认到了与现有技术相比,本发明的使用旋转销145的电动机具有显著的效果。
[0148]
图10是用于说明本发明另一实施例的油的移动路径的概念图,图11是示出从图2的旋转轴向转子铁芯传递的路径之一和路径之二的概念图,图12是沿图11的xii

xii线剖开并示出沿两个方向分别从旋转轴向转子铁芯传递冷却流体的路径之一和路径之二沿圆周方向彼此隔着相位差而形成的状态的概念图。
[0149]
本实施例与图1至图9的实施例不同点在于,在本实施例的旋转轴231形成有彼此隔开的复数个连通孔2311、2312,从旋转轴231通过复数个连通孔向转子铁芯传递的冷却流体在轴向上沿彼此相反的两个方向流动。
[0150]
复数个连通孔2311、2312可以由复数个第一连通孔2311和复数个第二连通孔2312构成。第一连通孔2311和第二连通孔2312可以沿轴向隔开配置。
[0151]
复数个第一连通孔2311可以与第一端环相邻配置,复数个第二连通孔2312可以与第二端环相邻配置。
[0152]
复数个第一连通孔2311和复数个第二连通孔2312可以在旋转轴231的圆周方向上以等间隔隔开配置。
[0153]
复数个第一连通孔2311和复数个第二连通孔2312可以沿旋转轴231的圆周方向隔
着预先设定的相位差配置为在轴向上彼此错开。
[0154]
从旋转轴231通过复数个第一连通孔2311向转子铁芯传递的路径之一2321的数量和从旋转轴231通过复数个第二连通孔2312向转子铁芯传递的路径之二2322的数量可以分别是极的数量的一半。
[0155]
所述路径之一2321和所述路径之二2322中的各个可以隔着360度/极的数量的相位差在轴向上彼此错开配置。
[0156]
所述路径之一2321和所述路径之二2322可以分别是单通流路。
[0157]
其他构成要素与图1至图9的实施例相同或相似,从而省略重复的说明。
再多了解一些

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