旋转电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种旋转电机。
【背景技术】
[0002]作为现有的旋转电机的冷却机构，在收容旋转电机的转子及定子的壳体内存积冷却油，将风扇设置于转子两端所设置的其中一个端板(专利文献I)。将冷却油的高度调整成使得在该风扇因转子的旋转而位于最下端时，该风扇浸入冷却油中。由此，在转子旋转时，利用风扇产生风，并溅起冷却油，从而高效地冷却定子。
现有技术文献专利文献
[0003]专利文献1:日本专利5023100号
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0004]在采用上述冷却机构的情况下，利用设置于转子端板的风扇来提高冷却油溅起的效果。然而，高速运行的风扇会搅拌冷却油，因此转矩损耗增加，从而产生旋转电机效率下降的问题。此外，突起状的风扇因搅拌阻力而被重复施加负载，因此需要确保风扇的强度。其结果是，会产生如下问题:因端板的重量的增加而使得旋转电机的效率下降以及制造成本增加。
[0005]另外，上述专利文献I中记载了如下技术特征，由风扇在径向产生的风对定子、线圈进行冷却，由风扇溅起的冷却油向半径方向飞散，从而对线圈的连结部等进行冷却。然而，关于收容永磁体的转子，风扇对其的冷却效果较小。
[0006]本发明鉴于上述问题，提供一种旋转电机，该旋转电机能以简易的结构来高效地冷却转子、定子双方，并能抑制制造成本的上升、因冷却剂的搅拌阻力而造成的效率降低。
解决技术问题所采用的技术方案
[0007]本发明所涉及的旋转电机包括:旋转驱动的轴；支承轴的两端的轴承的外壳；转子，该转子设置于轴的周面，且具有转子铁心及多个永磁体，其中，该转子铁心在轴向上具有多个第I贯通孔，该多个永磁体配置于收纳孔中，该收纳孔形成于该转子铁心；卷绕有线圈，隔着间隙与转子的外周面相对配置，并与外壳相嵌合的圆环状的定子；在外壳内提供液体制冷剂的喷雾的喷雾产生单元；以及设置于转子铁心的轴向两端的圆盘状的端板，一个端板设有与转子铁心的第I贯通孔的至少一部分重叠的第2贯通孔，另一端板设有远心风扇，该远心风扇具有与转子铁心的第I贯通孔相对的叶片，且该叶片的外径小于该端板的外径，远心风扇使包含液体制冷剂的喷雾在内的外壳内的空气在转子铁心内部的第I贯通孔与转子外部的通风路径中以相反方向流动。
发明效果
[0008]本发明所涉及的旋转电机，在外壳内部利用远心风扇使包含液体制冷剂的喷雾在内的空气循环，形成在转子铁心内部的第I贯通孔与转子外部的通风路径中以相反方向流动的循环气流，因此能以简易的结构来高效地冷却转子、定子双方，从而能抑制制造成本的上升，以及因液体制冷剂的搅拌阻力而造成的效率下降。
本发明的上述以外的目的、特征、观点及效果通过参照附图并进行下述详细说明来进一步阐明。
【附图说明】
[0009]图1是表示本发明的实施方式I所涉及的旋转电机的轴向剖面的图。
图2是表示本发明的实施方式I所涉及的旋转电机的径向剖面的图。
图3是说明由本发明的实施方式I所涉及的旋转电机的冷却机构所产生的循环气流的图。
图4是表示本发明的实施方式2所涉及的旋转电机的转子外周槽的图。
图5是表示本发明的实施方式2所涉及的旋转电机的非负载侧端板的图。
图6是表示本发明的实施方式2所涉及的旋转电机的非负载侧端板的变形例的图。
图7是表示本发明的实施方式2所涉及的旋转电机的非负载侧端板的变形例的图。
图8是表示本发明的实施方式2所涉及的旋转电机的非负载侧端板的变形例的图。
图9是表示本发明的实施方式2所涉及的旋转电机的非负载侧端板的变形例的图。
图10是说明转子与定子的组装方向和非负载侧端板的外径之间的关系的图。
图11是表示本发明的实施方式2所涉及的旋转电机的非负载侧端板的变形例的图。
图12是表示本发明的实施方式3所涉及的旋转电机的负载侧端板的图。
图13是表示本发明的实施方式4所涉及的旋转电机的轴向剖面的图。
【具体实施方式】
[0010]实施方式I
基于图1及图2对本发明的实施方式I的旋转电机进行说明。图1是表示本发明的实施方式I所涉及的旋转电机的轴向剖视图，图2是径向剖视图。此外，在以下所有附图中，对图中相同部分附加相同标号。本实施方式I所涉及的旋转电机包括:进行旋转驱动的轴I ;设置于轴I的周面的转子2 ;与转子2的外周面相对配置的定子3 ;支承轴I两端的轴承，并收容转子2及定子3的外壳。
[0011]图1中，外壳由前框架5、中框架6以及后框架7这三个框架构成。配置成圆环状的分隔型的定子3与筒状的铁制框架4相嵌合，此外，铁制框架4与铝制的中框架6相嵌合。轴I的轴承、即负载侧轴承8与非负载侧轴承9分别被前框架5及后框架7所支承。
[0012]定子3的非负载侧的端面配置有对UVW各相供电的总线10、以及收纳总线10的总线保持部11。定子3卷绕有线圈(省略图示)，其轴向两端部设有线圈端部12。
[0013]轴I的两端通过负载侧轴承8及非负载侧轴承9来由外壳支承，在轴I的周面固定有转子2。转子2具有转子铁心15及多个永磁体16，其中，该转子铁心15具有在轴向上贯通的多个第I贯通孔13，该多个永磁体16配置于磁体收纳孔14，该磁体收纳孔14在上述转子铁心15的周向上大致等间隔地形成。如图2所示，第I贯通孔13在周向上大致等间隔地配置，磁体收纳孔14设置于第I贯通孔13的外周侧。
[0014]转子2的轴向两端设有圆板状的端板、即负载侧端板17及非负载侧端板18，以用于防止配置于磁体收纳孔14的永磁体16脱落。本实施方式I中，上述端板17、18的外径在转子铁心15的外径以下。非负载侧端板18设有与转子铁心15的第I贯通孔13至少部分重叠的第2贯通孔181。上述端板17、18由热传导率较高的板材构成，具有吸收转子2的热量并冷却永磁体16的功能。
[0015]定子3隔着间隙、即空隙19与转子2的外周面相对配置，并通过铁制框架4与中框架6相嵌合。另外，定子3在与铁制框架4相嵌合的背面，具有在轴向上贯通的多个定子外周槽20。
[0016]此外，外壳内，在负载侧端板17与前框架5的轴承支承壁之间形成有负载侧空间21，在非负载侧端板18与后框架7的轴承支承壁之间形成有非负载侧空间22。这些空间通过转子2的第I贯通孔13与非负载侧端板18的第2贯通孔181、空隙19以及定子外周槽20来连通。
[0017]此外，在本实施方式I中，外壳由前框架5、中框架6以及后框架7这三个框架构成，但外壳结构并不局限于此。例如，也可以是将前框架5与中框架6形成为一体的结构，或者将中框架6与后框架7形成为一体的结构。另外，图1中，将铁制框架4安装于前框架5，也可以安装于后框架7。
[0018]接着，利用图3来说明本实施方式I所涉及的旋转电机的冷却机构。本实施方式I所涉及的旋转电机在负载侧端板17具备远心风扇，以作为冷却机构。远心风扇具有构成端板17的圆盘部171、以及安装于该圆盘部171并与转子铁心15的第I贯通孔13相对的叶片172。叶片172的外径设定得比端板17的外径要小。
[0019]如图3所示，将轴I的转轴至叶片172的最端部为止的距离设为R1 (叶片172的外径为R1X 2)，将从转轴至设置于转子铁心15的贯通孔13的外周侧端部为止的距离