马达的制作方法

文档序号:23590563发布日期:2021-01-08 14:27阅读:111来源:国知局
马达的制作方法

本发明涉及一种马达。



背景技术:

已知有一种在填充有冷却介质的冷却室内收容线圈的马达。例如,在专利文献1中记载有如下的马达,其包括经由第一连接通道及第二连接通道而与冷却室连接的散热室,可使冷却介质在冷却室与散热室之间循环。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本公开公报:日本专利特开2017-36844号公报



技术实现要素:

发明所要解决的问题

在如上所述的马达中,当将多个线圈收容在一个冷却室内时,冷却室内的冷却介质的温度的差容易因位置而变大。因此,存在线圈的冷却程度的差因冷却室内的线圈的位置而变大的情况。相对于此,可考虑设置多个各收容一个线圈的冷却室的结构。但是,在此情况下,存在马达的零件数容易增加,制造马达的工夫及成本增加的情况。

鉴于所述情况,本发明的目的之一在于提供一种具有容易抑制制造的工夫及成本增加,并使多个线圈的冷却程度均匀化的结构的马达。

解决问题的技术手段

本发明的马达的一个实施例包括:转子,具有将在规定方向上延长的中心轴作为中心的轴;定子,位于所述转子的径向外侧,包围所述转子;分隔构件,位于所述转子与所述定子的径向之间,固定在所述定子;以及筒状的壳体,位于所述定子的径向外侧,收容所述转子、所述定子及所述分隔构件。在所述壳体与所述分隔构件的径向之间,设置有填充第一冷却介质且经密闭的密闭室。所述定子具有:环状的芯背(coreback),包围所述转子;多个齿(teeth),从所述芯背朝径向内侧突出,沿着圆周方向配置;以及线圈,分别安装在所述多个齿。所述密闭室具有:多个冷却室,分别收容所述多个线圈;散热室,与所述冷却室连接;以及第一连接通道及第二连接通道,从各个所述多个冷却室分别延长至所述散热室为止。所述散热室与进行连接的所述冷却室相比位于铅垂方向上侧。所述分隔构件具有:筒状的筒状部,在轴方向上延长,在所述齿的径向内侧及所述转子的径向外侧包围所述转子;以及多个分隔壁部,从所述筒状部朝径向外侧突出,且在轴方向上延长。所述多个分隔壁部沿着圆周方向配置、且分别位于在圆周方向上邻接的所述齿彼此之间。所述分隔壁部的径向外侧的端部接触所述芯背的径向内侧的面。所述多个冷却室以通过所述分隔壁部在圆周方向上分隔所述芯背与所述筒状部的径向之间的空间的方式来构成。

发明的效果

根据本发明的一个实施例,容易抑制制造马达的工夫及成本增加,并在马达中使多个线圈的冷却程度均匀化。

附图说明

[图1]图1是表示本实施方式的马达的剖面图。

[图2]图2是表示本实施方式的马达的剖面图,且为图1中的ii-ii剖面图。

[图3]图3是表示本实施方式的定子芯的立体图。

[图4]图4是从轴方向一侧观察本实施方式的定子芯与壳体及分隔构件的图。

[图5]图5是表示本实施方式的分隔构件的立体图。

[图6]图6是表示本实施方式的定子芯与第一盖部及第二盖部的立体图。

[图7]图7是表示本实施方式的第一盖部的立体图。

具体实施方式

在各图中适宜表示的z轴方向是将正侧设为铅垂方向上侧,将负侧设为铅垂方向下侧的铅垂方向。x轴方向及y轴方向是与z轴方向正交的水平方向,且为相互正交的方向。在各图中适宜表示的中心轴j是在与y轴方向平行的方向上延长的假想线。在以下的说明中,将与中心轴j的轴方向平行的方向仅称为“轴方向y”,将轴方向y中的正侧称为“轴方向一侧”,将轴方向y中的负侧称为“轴方向另一侧”。另外,将以中心轴j为中心的径向仅称为“径向”,将以中心轴j为中心的圆周方向仅称为“圆周方向”。另外,将与作为铅垂方向的z轴方向平行的方向称为“铅垂方向z”。另外,将铅垂方向z中的正侧,即铅垂方向上侧仅称为“上侧”,将铅垂方向z中的负侧,即铅垂方向下侧仅称为“下侧”。另外,将与x轴方向平行的方向称为“宽度方向x”。

在本实施方式中,轴方向y相当于规定方向。另外,铅垂方向、水平方向、宽度方向、上侧及下侧只是用于说明各部的相对位置关系的名称,实际的配置关系等也可以是由这些名称所表示的配置关系等以外的配置关系等。

图1中所示的本实施方式的马达10是在内部具有使用第一冷却介质cm1的冷却部件的马达。如图1所示,本实施方式的马达10包括:转子20、定子30、分隔构件40、以及壳体50。转子20具有将中心轴j作为中心的轴21、及转子本体22。轴21是在轴方向y上延长的圆柱状。转子本体22固定在轴21的外周面。虽然省略图示,但转子本体22具有转子芯与转子磁铁。

定子30是位于转子20的径向外侧,包围转子20的筒状。如图2所示,在本实施方式中,定子30具有定子芯31与多个线圈34。在本实施方式中,定子芯31的表面例如由绝缘涂料覆盖。定子芯31具有芯背32与多个齿33。即,定子30具有芯背32与多个齿33。

芯背32是包围转子20的环状。如图3所示,在本实施方式中,芯背32是将中心轴j作为中心在轴方向y上延长的圆筒状。芯背32具有多个第一槽部32a与多个芯背槽部32b。第一槽部32a从芯背32的径向外侧面朝径向内侧凹陷。第一槽部32a在轴方向y上呈直线状地延长。第一槽部32a的轴方向两侧的端部在芯背32的轴方向两侧的端面开口。

多个第一槽部32a沿着圆周方向非等间隔地配置。如图2所示,在本实施方式中,多个第一槽部32a设置在芯背32中的宽度方向两侧的部分、及芯背32中的上侧的部分。多个第一槽部32a隔着中心轴j在宽度方向x上对称地配置。多个第一槽部32a的内侧面分别具有朝向上侧并与铅垂方向z正交的平坦面。第一槽部32a例如隔着中心轴j在宽度方向x的两侧各设置六个,合计设置十二个。

如图3所示,芯背槽部32b从芯背32的轴方向y的端面朝轴方向y凹陷。芯背槽部32b在芯背32的轴方向两侧的端面分别各设置多个。在本实施方式中,芯背槽部32b在芯背32的轴方向两侧的端面分别各设置十二个。

芯背槽部32b在与轴方向y正交的方向上延长。如图3及图4所示,多个芯背槽部32b从芯背32的径向内侧面延长至各第一槽部32a的轴方向y的端部为止。各芯背槽部32b与各第一槽部32a的轴方向y的端部中的下侧的端部连接。各芯背槽部32b中的与各第一槽部32a连接之侧的端部位于比各芯背槽部32b中的在芯背32的径向内侧面开口之侧的端部更上侧。

沿着轴方向y观察,设置在芯背32的轴方向一侧的端面的多个芯背槽部32b的配置、与设置在芯背32的轴方向另一侧的端面的多个芯背槽部32b的配置彼此相同。在芯背32的轴方向y的各端面中,多个芯背槽部32b隔着中心轴j在宽度方向x上对称地配置。

如图3所示,多个齿33从芯背32朝径向内侧突出。在本实施方式中,多个齿33是在轴方向y上延长的四角柱状。齿33的圆周方向的尺寸遍及整个径向大致均匀。齿33的径向内侧的端面是沿着圆周方向弯曲的曲面。齿33的轴方向端部与芯背32的轴方向端部相比,在轴方向y上位于朝芯背32的内侧分离的位置。如图2所示,多个齿33沿着圆周方向遍及一周等间隔地配置。在本实施方式中,设置十二个齿33。多个线圈34分别安装在多个齿33。

分隔构件40位于转子20与定子30的径向之间。分隔构件40是在轴方向y上延长的筒状的构件。分隔构件40固定在定子30。在本实施方式中,分隔构件40为非磁性的金属制。分隔构件40的材料例如为铝等。在本实施方式中,分隔构件40是单一的构件。如图5所示,分隔构件40具有筒状部41、多个分隔壁部44、以及一对盖壁部42、43。

筒状部41在轴方向y上延长。如图2所示,筒状部41是在齿33的径向内侧及转子20的径向外侧包围转子20的筒状。在本实施方式中,筒状部41是将中心轴j作为中心的圆筒状。筒状部41的径向外侧面与齿33的径向内侧的端部接触。

多个分隔壁部44从筒状部41朝径向外侧突出。多个分隔壁部44沿着圆周方向配置、且分别位于在圆周方向上邻接的齿33彼此之间。在本实施方式中,多个分隔壁部44沿着圆周方向遍及一周等间隔地配置。在本实施方式中,设置十二个分隔壁部44。

分隔壁部44的径向外侧的端部接触芯背32的径向内侧的面。分隔壁部44中的与轴方向y正交的剖面形状是将径向外侧的端部作为顶点的大致三角形形状。分隔壁部44的径向外侧的端部中的圆周方向的尺寸随着朝向径向外侧而变大。如图5所示,分隔壁部44在轴方向y上延长。分隔壁部44将一对盖壁部42、43彼此连接。

一对盖壁部42、43从筒状部41的轴方向两侧的端部朝径向外侧突出。盖壁部42从筒状部41的轴方向一侧的端部朝径向外侧突出。盖壁部43从筒状部41的轴方向另一侧的端部朝径向外侧突出。一对盖壁部42、43是板面朝向轴方向y的沿着圆周方向的大致圆环板状。除在轴方向y上对称这一点以外,盖壁部42的形状与盖壁部43的形状是相同的形状。在以下的说明中,存在仅对代表一对盖壁部42、43的盖壁部42的形状进行说明的情况。

盖壁部42具有在轴方向y上贯穿盖壁部42的贯穿部42a。贯穿部42a沿着圆周方向非等间隔地设置多个。如图4所示,贯穿部42a包含在径向外侧开口的贯穿部42a、及遍及全周不开口的作为孔部的贯穿部42a。多个贯穿部42a隔着中心轴j在宽度方向x上对称地配置。如图5所示,沿着轴方向y观察,在与在圆周方向上邻接的各分隔壁部44彼此之间重叠的位置各设置一个贯穿部42a。与盖壁部42同样地,盖壁部43也具有贯穿部43a。在本实施方式中,分别各设置十二个贯穿部42a与贯穿部43a。

盖壁部42具有从盖壁部42的轴方向一侧的面朝轴方向另一侧凹陷的盖槽部42b。盖槽部42b沿着圆周方向非等间隔地设置多个。盖槽部42b设置在盖壁部42中的在圆周方向上邻接的贯穿部42a彼此之间的部分。盖槽部42b在与轴方向y正交的方向上延长。盖槽部42b从贯穿部42a延长至盖壁部42的径向外缘部为止。如图4所示,盖槽部42b与芯背槽部32b中的在芯背32的径向内侧面开口之侧的端部连接。通过将盖槽部42b与芯背槽部32b连接,而构成从贯穿部42a延长至第一槽部32a的轴方向一侧的端部为止的第三槽部65a。即,第三槽部65a横跨芯背32与盖壁部42来配置。

另一方面,在芯背槽部32b之中,包含不与盖槽部42b连接,从贯穿部42a延长至第一槽部32a为止的芯背槽部32b。所述芯背槽部32b仅利用芯背槽部32b来构成第三槽部65b。即,第三槽部65b仅设置在芯背32。在以下的说明中,当不将第三槽部65a与第三槽部65b加以区分时,将各第三槽部65a、65b称为第三槽部65。

如图1及图2所示,壳体50是位于定子30的径向外侧,收容转子20、定子30及分隔构件40的筒状。壳体50具有:壳体本体51、第一盖部54、以及第二盖部55。壳体本体51是在轴方向y上延长的筒状。在本实施方式中,壳体本体51是将中心轴j作为中心的圆筒状。壳体本体51具有内壳52与套管53。

内壳52具有:内壳本体52a、凸缘部52b、以及凸部52c。内壳本体52a是将中心轴j作为中心在轴方向y上延长的圆筒状。在内壳本体52a的径向内侧嵌合定子芯31。内壳本体52a的内周面与芯背32的外周面接触。如图2所示,内壳本体52a的内周面堵塞第一槽部32a的径向外侧的开口。

如图1所示,凸缘部52b从内壳本体52a的外周面中的轴方向两侧的端部朝径向外侧突出。如图2所示,凸缘部52b是将中心轴j作为中心的圆环状。凸部52c从内壳本体52a的外周面朝径向外侧突出。虽然省略图示,但凸部52c在轴方向y上延长,将轴方向两侧的凸缘部52b彼此连接。凸部52c的径向外侧的端部与凸缘部52b的径向外侧的端部相比位于径向内侧。凸部52c沿着圆周方向遍及一周等间隔地设置多个。

套管53是位于内壳52的径向外侧,包围内壳52的筒状。在本实施方式中,套管53是将中心轴j作为中心的圆筒状。如图1所示,在套管53的轴方向两侧的端部中的径向内侧嵌合各凸缘部52b。凸缘部52b的外周面与套管53的内周面接触。

套管53具有流入孔53a与流出孔53b。流入孔53a设置在套管53的上侧的端部。流入孔53a在铅垂方向z上贯穿套管53的上侧的端部。流入孔53a在轴方向y上并排设置两个。流出孔53b设置在套管53的下侧的端部。流出孔53b在铅垂方向z上贯穿套管53的下侧的端部。流出孔53b在轴方向y上并排设置两个。沿着铅垂方向z观察,流入孔53a与流出孔53b分别位于重叠的位置。

在套管53的外周面安装流入连接器50a与流出连接器50b。流入连接器50a及流出连接器50b是在径向上延长的圆筒状。流入连接器50a的内部与流入孔53a连接。流出连接器50b的内部与流出孔53b连接。

在内壳52与套管53的径向之间设置冷却流路70。即,壳体50具有冷却流路70。冷却流路70是供第二冷却介质cm2在与定子30相比径向外侧流动的流路。第二冷却介质cm2例如为水。在本实施方式中,冷却流路70由内壳本体52a的外周面与凸缘部52b的轴方向y的端面及套管53的内周面包围来构成。在本实施方式中,冷却流路70是包围定子30的圆筒状。流入孔53a与流出孔53b在冷却流路70开口。

虽然省略图示,但在流入连接器50a与流出连接器50b连接泵。如图2所示,泵朝流入连接器50a输送第二冷却介质cm2。第二冷却介质cm2从流入连接器50a经由流入孔53a而流入冷却流路70内。已流入冷却流路70内的第二冷却介质cm2在冷却流路70内沿着圆周方向朝下侧流动,经由流出孔53b而从流出连接器50b流出。已从流出连接器50b流出的第二冷却介质cm2例如由泵再次朝流入连接器50a输送。

如图1所示,第一盖部54安装在壳体本体51的轴方向一侧。更详细而言,第一盖部54嵌合并固定在内壳52的轴方向一侧的端部中的径向内侧。第一盖部54的轴方向另一侧的面接触定子芯31的轴方向一侧的面、及分隔构件40的轴方向一侧的面。

如图6及图7所示,第一盖部54是将中心轴j作为中心的圆环状。如图7所示,第一盖部54具有多个第一凹部56a、多个第二凹部56b、以及多个第二槽部56c。多个第一凹部56a从第一盖部54的轴方向另一侧的面朝轴方向一侧凹陷。沿着轴方向y观察,多个第一凹部56a分别配置在与分隔构件40中的多个贯穿部42a重合的位置。沿着轴方向y观察,在轴方向y上重合的第一凹部56a与贯穿部42a是相同的形状。在轴方向y上重合的第一凹部56a与贯穿部42a相互连接。

第二凹部56b从第一盖部54的轴方向另一侧的端部中的外周面朝径向内侧凹陷。第二凹部56b在轴方向另一侧开口。如图6所示,沿着轴方向y观察,多个第二凹部56b分别配置在与多个第一槽部32a重合的位置。沿着轴方向y观察,在轴方向y上重合的第二凹部56b与第一槽部32a是相同的形状。在轴方向y上重合的第二凹部56b与第一槽部32a相互连接。

如图7所示,多个第二槽部56c从第一盖部54的轴方向另一侧的面朝轴方向一侧凹陷。多个第二槽部56c在与轴方向y正交的方向上延长。多个第二槽部56c将多个第一凹部56a与多个第二凹部56b分别连接。如图1所示,沿着轴方向y观察,多个第二槽部56c分别配置在与多个第三槽部65重合的位置。即,沿着轴方向y观察,第三槽部65与第二槽部56c重叠。沿着轴方向y观察,在轴方向y上重合的第二槽部56c与第三槽部65是相同的形状。在轴方向y上重合的第二槽部56c与第三槽部65相互连接。

如图7所示,在本实施方式中,第一盖部54包含第一构件54a与第二构件54b这两个构件。第一构件54a及第二构件54b是将中心轴j作为中心的圆环状。第一构件54a嵌合在第二构件54b的径向内侧。第一凹部56a设置在第一构件54a。第二凹部56b设置在第二构件54b。第二槽部56c包含横跨第一构件54a与第二构件54b来设置的第二槽部56c、及仅设置在第二构件54b的第二槽部56c。

如图1所示,第二盖部55安装在壳体本体51的轴方向另一侧。更详细而言,第二盖部55嵌合并固定在内壳52的轴方向另一侧的端部中的径向内侧。第二盖部55的轴方向一侧的面接触定子芯31的轴方向另一侧的面、及分隔构件40的轴方向另一侧的面。除在轴方向y上对称这一点以外,第二盖部55的形状与第一盖部54的形状相同。即,与第一盖部54同样地,在第二盖部55也设置第一凹部56a、第二凹部56b及第二槽部56c。如图6所示,第一盖部54的第一凹部56a及第二盖部55的第一凹部56a与第一槽部32a的轴方向两侧的端部连接。与第一盖部54不同,第二盖部55是单一的构件。

如图1所示,在壳体50与分隔构件40的径向之间,设置有填充第一冷却介质cm1且经密闭的密闭室60。在本实施方式中,第一冷却介质cm1是具有绝缘性的液体。第一冷却介质cm1例如为氟系的惰性液体。

在本实施方式中,密闭室60由内壳52、分隔构件40、第一盖部54、以及第二盖部55包围来构成。作为整体,密闭室60是将中心轴j作为中心的圆筒状。密闭室60具有:多个冷却室61、散热室62、以及第一连接通道63及第二连接通道64。

如图2所示,多个冷却室61分别收容多个线圈34。各线圈34浸渍在各冷却室61内的第一冷却介质cm1中。多个冷却室61位于芯背32与分隔构件40的径向之间。多个冷却室61沿着圆周方向遍及一周等间隔地配置。多个冷却室61以通过分隔壁部44在圆周方向上分隔芯背32与筒状部41的径向之间的空间的方式来构成。更详细而言,如图1及图5所示,各冷却室61由芯背32、筒状部41、在圆周方向上邻接的一对分隔壁部44、以及盖壁部42、盖壁部43包围来构成。多个冷却室61在轴方向y上延长。如图5所示,贯穿部42a、贯穿部43a在冷却室61开口。贯穿部42a、贯穿部43a设置在各冷却室61的轴方向两侧的壁。

散热室62将已被收容在散热室62内的第一冷却介质cm1的热朝外部放出。如图2所示,散热室62位于壳体50与芯背32的径向之间。在本实施方式中,散热室62以通过壳体50堵塞第一槽部32a的径向外侧的开口的方式来构成。更详细而言,散热室62以通过内壳52的内周面堵塞第一槽部32a的径向外侧的开口、及与第一槽部32a的轴方向两侧的端部连接的第二凹部56b的径向外侧的开口的方式来构成。在本实施方式中,散热室62沿着圆周方向非等间隔地设置多个。各散热室62的位置与各第一槽部32a的位置相同。散热室62与冷却室61相比位于径向外侧。如图1及图6所示,各散热室62在轴方向y上延长。

如图1所示,散热室62经由第一连接通道63及第二连接通道64而与冷却室61连接。如图4所示,在本实施方式中,多个散热室62分别与不同的冷却室61连接。各散热室62位于比进行连接的各冷却室61更上侧。在本实施方式中,在隔着中心轴j的宽度方向两侧,分别从下侧朝上侧依次连接冷却室61与散热室62。如图2所示,散热室62位于冷却流路70的径向内侧。即,冷却流路70与散热室62的至少一部分在径向上重叠。

如图1及图4所示,第一连接通道63及第二连接通道64从多个冷却室61的各个延长至散热室62为止。如图1所示,第一连接通道63位于第一盖部54与芯背32的轴方向一侧的端部之间。更详细而言,第一连接通道63位于第一盖部54与芯背32的轴方向一侧的端部及分隔构件40的轴方向一侧的端部之间。第二连接通道64位于第二盖部55与芯背32的轴方向另一侧的端部之间。更详细而言,第二连接通道64位于第二盖部55与芯背32的轴方向另一侧的端部及分隔构件40的轴方向另一侧的端部之间。在本实施方式中,除在轴方向y上对称这一点以外,第一连接通道63与第二连接通道64相同。在以下的说明中,存在仅对代表第一连接通道63与第二连接通道64的第一连接通道63进行说明的情况。

第一连接通道63包含设置在第一盖部54的第二槽部56c、及设置在芯背32的第三槽部65。如图4所示,第一连接通道63在与轴方向y正交的方向上延长。第一连接通道63中的与散热室62连接之侧的端部位于比第一连接通道63中的与冷却室61连接之侧的端部更上侧。第一连接通道63的下侧的端部与轴方向一侧的贯穿部42a连接。第一连接通道63的下侧的端部经由贯穿部42a而与冷却室61的上侧的端部连接。第一连接通道63的上侧的端部与散热室62的轴方向一侧的端部中的下侧的端部连接。

虽然省略图示,但第二连接通道64的下侧的端部与轴方向另一侧的贯穿部43a连接。第二连接通道64的下侧的端部经由贯穿部43a而与冷却室61的上侧的端部连接。第二连接通道64的上侧的端部与散热室62的轴方向另一侧的端部中的下侧的端部连接。如上所述,在轴方向y上延长的冷却室61与在轴方向y上延长的散热室62分别通过第一连接通道63与第二连接通道64来连接轴方向两侧的端部。

第一连接通道63的与延长方向正交的剖面形状并无特别限定,例如为圆形形状。第二连接通道64的与延长方向正交的剖面形状并无特别限定,例如为圆形形状。第一连接通道63的内径及第二连接通道64的内径为已汽化的第一冷却介质cm1的至少一部分滞留在第一连接通道63内或第二连接通道64内的大小。具体而言,第一连接通道63的内径及第二连接通道64的内径例如优选5mm以上、10mm以下左右的范围。通过将各连接通道的内径设为此种大小,容易使已汽化的第一冷却介质cm1的气泡滞留在第一连接通道63内及第二连接通道64内。

若驱动马达10,则线圈34发热。线圈34被收容在冷却室61内,因此由冷却室61内的第一冷却介质cm1进行冷却。在本实施方式的马达10中,可对应于已发热的线圈34的温度,使第一冷却介质cm1对于线圈34的冷却程度变化。

具体而言,第一冷却介质cm1对于线圈34的冷却程度通过根据线圈34的温度,适宜切换第一冷却阶段(coolingphase)ph1与第二冷却阶段ph2及第三冷却阶段ph3这三个冷却阶段来变化。三个冷却阶段随着线圈34的温度变大,以第一冷却阶段ph1、第二冷却阶段ph2、第三冷却阶段ph3的顺序切换。

在线圈34的温度比较小的情况下,冷却阶段成为第一冷却阶段ph1。第一冷却阶段ph1是通过在冷却室61内产生的第一冷却介质cm1的对流,对线圈34进行冷却的阶段。若线圈34的温度上升,则位于线圈34的周围的第一冷却介质cm1的温度上升。由此,温度已上升的第一冷却介质cm1在冷却室61内上升,产生对流。若产生对流,则通过对流来搅拌冷却室61内的第一冷却介质cm1。由此,可使位于线圈34的周围的第一冷却介质cm1在冷却室61内循环,可对线圈34进行冷却。在第一冷却阶段ph1中,线圈34的温度比第一冷却介质cm1的沸点小。

此处,在本实施方式中,冷却室61与散热室62仅通过第一连接通道63与第二连接通道64来连接。因此,在自然状态下,在冷却室61内的第一冷却介质cm1与散热室62内的第一冷却介质cm1之间难以产生第一冷却介质cm1的循环。

另外,在本说明书中,自然状态包含第一冷却介质cm1未汽化的状态,及即便第一冷却介质cm1汽化,后述的气泡也不滞留在第一连接通道63或第二连接通道64内的状态。在本说明书中,自然状态包含第一冷却阶段ph1及第二冷却阶段ph2。即,在第一冷却阶段ph1及第二冷却阶段ph2中,在冷却室61与散热室62之间难以产生第一冷却介质cm1的循环。

当在冷却室61与散热室62之间难以产生第一冷却介质cm1的循环时,在冷却室61与散热室62之间难以进行热交换。冷却室61内的第一冷却介质cm1对线圈34进行冷却,因此温度容易变得比较高。另一方面,散热室62内的第一冷却介质cm1将热朝外部放出,因此温度容易变得比较低。因此,在自然状态下,散热室62内的第一冷却介质cm1的温度保持得比较低。

另外,当在冷却室61与散热室62之间未产生第一冷却介质cm1的循环时,在将冷却室61与散热室62连接的第一连接通道63及第二连接通道64中,第一冷却介质cm1的温度也保持得比较低。

当在第一冷却阶段ph1中无法充分地冷却线圈34,线圈34的温度已达到第一冷却介质cm1的沸点以上时,冷却阶段从第一冷却阶段ph1过渡至第二冷却阶段ph2。

第二冷却阶段ph2是通过第一冷却介质cm1的对流、及第一冷却介质cm1的汽化来对线圈34进行冷却的阶段。在第二冷却阶段ph2中,线圈34的温度达到第一冷却介质cm1的沸点以上,由此线圈34的周围的第一冷却介质cm1汽化,产生包含第一冷却介质cm1的气体的气泡。因此,通过第一冷却介质cm1汽化时的潜热来吸收线圈34的热,而对线圈34进行冷却。

如此,在第二冷却阶段ph2中,不仅通过冷却室61内的第一冷却介质cm1的对流,也通过第一冷却介质cm1的汽化来对线圈34进行冷却。因此,第二冷却阶段ph2中的对线圈34进行冷却的效果比第一冷却阶段ph1中的对线圈34进行冷却的效果大。

在第二冷却阶段ph2中产生的气泡朝上侧上升,例如朝第一连接通道63内移动。如上所述,在第二冷却阶段ph2中,在冷却室61与散热室62之间难以产生第一冷却介质cm1的循环,因此第一连接通道63内的第一冷却介质cm1的温度保持得比较低。由此,已移动至第一连接通道63内的气泡凝结,再次恢复成液体。

此处,在第二冷却阶段ph2中,第一冷却介质cm1的气泡可以朝第二连接通道64移动,也可以经由第一连接通道63或第二连接通道64而朝散热室62移动。在第二连接通道64内及散热室62内,第一冷却介质cm1的温度也保持得比较低,因此已移动至第二连接通道64内及散热室62内的气泡凝结,再次恢复成液体。即,当冷却室61内的第一冷却介质cm1已汽化时,已汽化的第一冷却介质cm1的至少一部分在第一连接通道63内、第二连接通道64内、及散热室62内的任一者中凝结。

在通过第二冷却阶段ph2来对线圈34进行冷却,线圈34的温度变得比第一冷却介质cm1的沸点小的情况下,冷却阶段从第二冷却阶段ph2回到第一冷却阶段ph1。

另一方面,若在第二冷却阶段ph2中无法充分地冷却线圈34,伴随线圈34的温度的上升,进行汽化的第一冷却介质cm1的量增加某种程度,则冷却阶段从第二冷却阶段ph2过渡至第三冷却阶段ph3。

第三冷却阶段ph3是通过第一冷却介质cm1的汽化、及在冷却室61与散热室62之间产生的第一冷却介质cm1的循环来对线圈34进行冷却的阶段。若线圈34的温度进一步上升,则进行汽化的第一冷却介质cm1的量增加,气泡的量增加。此处,第一连接通道63的内径及第二连接通道64的内径成为容易使已汽化的第一冷却介质cm1的气泡滞留在第一连接通道63内及第二连接通道64内的大小。因此,若气泡的量增加,则气泡滞留在第一连接通道63内。由此,与第一连接通道63内的气泡滞留的部分的铅垂方向长度相应地,第一连接通道63与冷却室61的连接部位的压力变得比第二连接通道64与冷却室61的连接部位的压力小。

由此,第二连接通道64内的第一冷却介质cm1因重力而朝冷却室61移动。若第二连接通道64内的第一冷却介质cm1朝冷却室61内移动,则冷却室61内的第一冷却介质cm1的一部分被朝第一连接通道63挤出,经由第一连接通道63而朝散热室62移动。伴随第一冷却介质cm1从第一连接通道63的流入、及第一冷却介质cm1从第二连接通道64的流出,散热室62内的第一冷却介质cm1的一部分被朝第二连接通道64挤出,经由第二连接通道64而朝冷却室61移动。由此,在冷却室61与散热室62之间产生第一冷却介质cm1的循环。

如上所述,在第三冷却阶段ph3中,当冷却室61内的第一冷却介质cm1的一部分已汽化时,已汽化的第一冷却介质cm1的至少一部分朝第一连接通道63内移动。而且,在第三冷却阶段ph3中,产生冷却室61的第一冷却介质cm1经由第一连接通道63而朝散热室62流动、散热室62的第一冷却介质cm1经由第二连接通道64而朝冷却室61流动的循环。

在第一冷却阶段ph1及第二冷却阶段ph2中,散热室62内的第一冷却介质cm1的温度保持得比较低,因此通过散热室62内的第一冷却介质cm1朝冷却室61内移动,可进一步对线圈34进行冷却。

如此,在第三冷却阶段ph3中,不仅通过第一冷却介质cm1的汽化,也通过冷却室61与散热室62之间的第一冷却介质cm1的循环来对线圈34进行冷却。因此,第三冷却阶段ph3中的对线圈34进行冷却的效果比第二冷却阶段ph2中的对线圈34进行冷却的效果大。另外,在第三冷却阶段ph3中,因压力差而产生的冷却室61与散热室62之间的第一冷却介质cm1的循环的速度变得比第一冷却介质cm1对流的速度快。其结果,对线圈34进行冷却的效果提升。

另外,在产生冷却室61与散热室62之间的第一冷却介质cm1的循环的情况下,温度比较高的冷却室61内的第一冷却介质cm1流入散热室62。但是,散热室62将第一冷却介质cm1的热朝外部放出,因此已从冷却室61流入的温度比较高的第一冷却介质cm1在散热室62中得到冷却,成为温度比较低的第一冷却介质cm1,再次朝冷却室61流入。

在第三冷却阶段ph3中,已滞留在第一连接通道63内的气泡通过第一冷却介质cm1的循环,与作为液体的第一冷却介质cm1一同朝散热室62移动,并凝结。

另外,在所述例子中,对散热室62内的第一冷却介质cm1从第二连接通道64流入冷却室61,冷却室61内的第一冷却介质cm1从第一连接通道63流入散热室62的循环进行了说明,但并不限定于此。当与第一连接通道63内相比在第二连接通道64内滞留了许多气泡时,第二连接通道64与冷却室61的连接部位的压力变得比第一连接通道63与冷却室61的连接部位的压力小。因此,第一连接通道63内的第一冷却介质cm1因重力而朝冷却室61移动。因此,也存在产生散热室62内的第一冷却介质cm1从第一连接通道63流入冷却室61,冷却室61内的第一冷却介质cm1从第二连接通道64流入散热室62的循环的情况。

如上所述,在本实施方式中,冷却阶段对应于线圈34的温度,自动地在第一冷却阶段ph1~第三冷却阶段ph3之间变化。由此,可对应于伴随马达10的转速的变化等的线圈34的温度,自动地执行适当的冷却阶段,可有效率地冷却线圈34。

另外,如上所述,已从冷却室61进入散热室62的气泡得到冷却而恢复成液体。即,散热室62具有作为冷凝器的功能。由此,可使已产生的气泡依次恢复成液体,可抑制气泡大量地滞留在密闭室60内。因此,无需另外设置大型的冷凝器来使大量的气泡恢复成液体。因此,可抑制马达10大型化。

另外,根据本实施方式,多个线圈34分别被收容在不同的冷却室61内。因此,在各冷却室61内,取决于位置的第一冷却介质cm1的温度的差不易变大。由此,不论线圈34的位置,均能够以相同的冷却程度分别对各线圈34进行冷却。

另外,根据本实施方式,将分隔构件40嵌入定子芯31的径向内侧,由此可容易地制作收容各线圈34的多个冷却室61。因此,可抑制马达10的零件数增加,可抑制制造马达10的工夫及成本增加。

通过以上所述,根据本实施方式,可容易地抑制制造马达10的工夫及成本增加,并使多个线圈34的冷却程度均匀化。

另外,根据本实施方式,中心轴j延长的规定方向是与铅垂方向z正交的水平方向。在此情况下,多个线圈34的铅垂方向z的位置根据线圈34而不同。因此,例如当已将所有线圈34收容在一个冷却室61内时,尤其线圈34的冷却程度容易根据线圈34的铅垂方向z的位置而不同。因此,针对各线圈34设置冷却室61,可容易地使多个线圈34的冷却程度均匀化的效果在中心轴j延长的规定方向是与铅垂方向z正交的水平方向的情况下特别有用地获得。

另外,根据本实施方式,第一连接通道63的下侧的端部及第二连接通道64的下侧的端部,连接至冷却室61的上侧的端部。因此,在所述第三冷却阶段ph3中,第一冷却介质cm1的气泡容易朝第一连接通道63或第二连接通道64移动。由此,在冷却室61与散热室62之间容易产生第一冷却介质cm1的循环,可提升线圈34的冷却效率。

另外,根据本实施方式,散热室62位于壳体50与芯背32的径向之间,在轴方向y上延长。因此,容易经由壳体50而朝外部放出散热室62内的第一冷却介质cm1的热。由此,容易将散热室62内的第一冷却介质cm1的温度保持得更低。另外,例如与如仅将散热室62设置在芯背32的内部的情况相比,容易充分地确保散热室62的容积。

另外,根据本实施方式,散热室62以通过壳体50堵塞设置在芯背32的第一槽部32a的径向外侧的开口的方式来构成。因此,容易使散热室62的位置变成径向内侧,容易使散热室62接近线圈34。由此,可容易地经由芯背32而朝散热室62放掉线圈34的热,可进一步提升线圈34的冷却效率。

另外,根据本实施方式,第一连接通道63位于第一盖部54与芯背32的轴方向一侧的端部之间,第二连接通道64位于第二盖部55与芯背32的轴方向另一侧的端部之间。如此,利用第一盖部54及第二盖部55来制作第一连接通道63及第二连接通道64,由此容易将冷却室61的轴方向两端部与位于冷却室61的上侧的散热室62的轴方向两端部连接。

另外,根据本实施方式,各个第一连接通道63包含设置在第一盖部54的第二槽部56c、及设置在芯背32的第三槽部65。因此,例如与仅在第一盖部54的内部设置第一连接通道63的情况相比,容易减小第一盖部54的轴方向y的尺寸。由此,容易使马达10在轴方向y上小型化。另外,例如与仅在芯背32的内部设置第一连接通道63的情况相比,容易在芯背32中确保磁通所通过的路径,可抑制马达10的磁特性下降。这些效果对于第二连接通道64而言也一样。

另外,根据本实施方式,第三槽部65中的第三槽部65a横跨芯背32与盖壁部42来配置。即,第三槽部65的至少一个横跨芯背32与盖壁部42来配置。因此,在盖壁部42与第一盖部54之间也可以设置第一连接通道63。由此,可提升配置第一连接通道63的自由度。因此,容易通过第一连接通道63来将冷却室61与散热室62连接。此效果对于第二连接通道64而言也一样。

另外,根据本实施方式,多个散热室62分别与不同的冷却室61连接。因此,各散热室62只要位于比多个冷却室61中的进行连接的冷却室61更上侧即可,无需相对于多个冷却室61的全部位于上侧。即,若为不进行连接的冷却室61,则也可以位于比散热室62更上侧。由此,可提升配置散热室62的自由度,容易采用在壳体50与芯背32的径向之间设置散热室62的结构。在本实施方式中,多个散热室62的一部分也位于比多个冷却室61的一部分更下侧。

另外,由于设置多个散热室62,因此可在具有充分的容积的范围内使各散热室62变得比较小。由此,可容易地使散热室62内的第一冷却介质cm1的热朝外部散热。另外,在设置多个散热室62的情况下,与设置一个具有将多个散热室62的容积合计所得的容积的散热室的情况相比,可使散热室62的内侧面的合计面积变大。由此,可使第一冷却介质cm1接触的散热室62的内侧面的合计面积变大,可使从第一冷却介质cm1散热的热量的总计变大。因此,可容易地对散热室62内的第一冷却介质cm1进一步进行冷却,可进一步提升线圈34的冷却效率。

另外,根据本实施方式,齿33的径向内侧的端部与筒状部41的径向外侧面接触,分隔构件40为非磁性的金属制。因此,线圈34的热容易从齿33朝分隔构件40传导,容易经由分隔壁部44而朝芯背32放掉线圈34的热。另外,容易从分隔构件40朝芯背32放掉冷却室61内的第一冷却介质cm1的热。因此,可更容易地放出线圈34的热,可进一步提升线圈34的冷却效率。

另外,根据本实施方式,齿33的径向内侧的端面是沿着圆周方向弯曲的曲面。因此,可使齿33的径向内侧的端面整体适宜地接触圆筒状的筒状部41的外周面。因此,可更容易地从齿33朝分隔构件40传导线圈34的热。

另外,根据本实施方式,冷却流路70与散热室62的至少一部分在径向上重叠。因此,可通过冷却流路70的第二冷却介质cm2来放出散热室62内的第一冷却介质cm1的热。由此,可将散热室62内的第一冷却介质cm1的温度保持得更低。因此,可更大地获得所述第三冷却阶段ph3中的由第一冷却介质cm1的循环所产生的线圈34的冷却效果。另外,可提升散热室62的作为冷凝器的功能。另外,可通过冷却流路70来从径向外侧对定子30进行冷却。由此,可通过冷却流路70与冷却室61来从径向外侧与径向内侧对定子30进行冷却。因此,可进一步提升定子30的冷却效率。

另外,根据本实施方式,第一冷却介质cm1是具有绝缘性的液体。因此,无需对浸渍在第一冷却介质cm1中的多个线圈34实施绝缘处理,而简便。

本发明并不限定于所述实施方式,也可以采用其他结构。分隔构件只要可通过分隔壁部在圆周方向上分隔芯背与筒状部的径向之间的空间,则并无特别限定。分隔构件也可以不是非磁性的金属制。分隔构件例如也可以是导热性优异的树脂制。壳体也可以不具有冷却流路。中心轴j延长的规定方向并无特别限定,例如也可以是铅垂方向z。

散热室只要位于比进行连接的冷却室更上侧,则可设置在任何位置。散热室也可以仅设置一个。在此情况下,多个冷却室经由多个第一连接通道及多个第二连接通道而与一个散热室连接。另外,在此情况下,散热室位于比所有冷却室更上侧。

所述实施方式的马达的用途并无特别限定。另外,所述各结构可在相互不矛盾的范围内适宜组合。

符号的说明

10:马达

20:转子

21:轴

30:定子

32:芯背

32a:第一槽部

33:齿

34:线圈

40:分隔构件

41:筒状部

42、43:盖壁部

42a、43a:贯穿部

44:分隔壁部

50:壳体

51:壳体本体

54:第一盖部

55:第二盖部

56c:第二槽部

60:密闭室

61:冷却室

62:散热室

63:第一连接通道

64:第二连接通道

65、65a、65b:第三槽部

70:冷却流路

cm1:第一冷却介质

cm2:第二冷却介质

j:中心轴

y:轴方向

z:铅垂方向

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