专利名称：定子的冷却构造的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及定子的冷却构造，其具备收容旋转电机的壳体，并朝向形成于上述壳体的内表面、与上述旋转电机的定子所具备的定子铁芯的轴向一侧端面的外周边缘之间而从定子轴向的另一侧供给冷媒，来冷却从上述定子铁芯向定子轴向一侧突出的线圈端部。
背景技术：
例如，作为上述定子的冷却构造的现有例，存在下述的专利文献I所记载的技术。在专利文献I所记载的结构中，如该文献的图广图3所示，在位于线圈端部63b的外周上方的马达壳体82的内周面形成有插口形状的第一引导件85。从轴向供给油路42a供给的冷媒(冷却油)沿着马达壳体82的内周面流动而与第一引导件85碰撞(参照图3)。然后，与第一引导件85碰撞的冷媒的流速下降而落在线圈端部63b,从而冷却该线圈端部63b。专利文献日本特开2009-136070号公报(第
段，图I 图3等)然而，在上述专利文献I所记载的结构中，在从轴向供给油路42a供给的冷媒的量多、流速快的情况下，可能会产生如下问题，即，冷媒的流速不会因碰到第一引导件85而充分地下降，而是在轴向上冷媒越过第一引导件85沿着马达壳体82的内周面流动，而不会充分地落在位于第一引导件85的下方的线圈端部63b。即，在专利文献I所记载的结构中，在供给的冷媒的量多、流速快的情况下，可能无法高效地冷却线圈端部63b。另外，在专利文献I所记载的结构中，由于来自第一引导件85的冷媒的下落位置不稳定，故未必能够将冷媒供给至线圈端部63b的所希望的位置。由于该原因，在专利文献I所记载的结构中也可能无法高效地冷却线圈端部63b。因此，期望实现能够高效地冷却线圈端部的定子的冷却构造。
发明内容
本发明所涉及的定子的冷却构造具备收容旋转电机的壳体，并朝向形成于上述壳体的内表面、与上述旋转电机的定子所具备的定子铁芯的轴向一侧端面的外周边缘之间的冷媒导入间隙而从定子轴向另一侧供给冷媒，从而冷却从定子铁芯向定子轴向一侧突出的线圈端部，该冷却构造的特征结构在于，上述冷媒导入间隙形成于上述线圈端部的冷媒供给对象部位的上方，沿着上述线圈端部的外周面配置并具备存储空间形成部件，在该存储空间形成部件与上述壳体的内表面之间形成上述冷媒导入间隙向定子轴向另一侧开口的冷媒存储空间，上述存储空间形成部件具备抵接部，其具有与上述壳体的内表面抵接而关 闭上述冷媒存储空间的定子轴向一侧的第一抵接部位；和冷媒排出用开口，其用于将导入至上述冷媒存储空间的冷媒供给至上述线圈端部。根据上述特征结构，能够将从定子轴向另一侧供给的冷媒从向定子轴向另一侧开口的冷媒导入间隙导入至冷媒存储空间，并经由冷媒排出用开口将积存于该空间的冷媒供给至线圈端部。此处，利用存储空间形成部件的抵接部所具备的第一抵接部位关闭冷媒存储空间的定子轴向一侧，因此，即使在供给至冷媒导入间隙的冷媒的量多、流速快的情况下，也能够抑制冷媒在轴向上越过第一抵接部位而流动，从而能够以高比例将冷媒积存于冷媒存储空间。因此，能够高效地将供给至冷媒导入间隙的冷媒供给至线圈端部，从而能够高效地冷却线圈端部。另外，能够将从定子轴向另一侧供给的冷媒在暂时积存于冷媒存储空间后经由冷媒排出用开口供给至线圈端部。因此，可容易地将冷媒供给至线圈端部的所希望的位置，因为这一点也能够高效地冷却线圈端部。此外，由于存储空间形成部件沿着线圈端部的外周面配置，所以能够利用线圈端部与壳体之间的间隙来配置存储空间形成部件。因此，能够抑制由于配置存储空间形成部件而造成的壳体的大型化。此处，优选上述存储空间形成 部件形成为覆盖上述线圈端部的至少最上部，上述冷媒存储空间的至少一部分位于上述线圈端部的最上部的上方。根据该结构，利用重力能够比较容易地从冷媒存储空间的、位于线圈端部的最上部的上方的部分向该最上部的周向两侧供给冷媒。因此，能够以不具备泵的简单的结构实现在周向的宽广的范围内向线圈端部供给冷媒。另外，优选上述线圈端部形成为轴心沿定子轴向延伸的圆筒状，上述存储空间形成部件形成为从上述线圈端部的轴向观察时呈圆弧形，并且沿着该线圈端部的外周面配置。该结构适合于线圈端部形成为轴心沿定子轴向延伸的圆筒状的情况下的结构，能够利用线圈端部与壳体之间的间隙配置存储空间形成部件。另外，优选上述存储空间形成部件具备多个上述冷媒排出用开口，并且多个上述冷媒排出用开口沿着定子周向分散配置。根据该结构，能够将积存于冷媒存储空间的冷媒供给至线圈端部的周向的多处位置。因此，能够容易在周向的宽广的范围内向线圈端部供给冷媒，从而能够抑制线圈端部的温度在周向上变得不均匀。此处，在如上所述将多个冷媒排出用开口沿着定子周向分散配置的结构中，优选在上述冷媒排出用开口的在上述存储空间形成部件的上表面的周向上的形成位置，形成有沿定子轴向延伸的槽状的凹陷部。根据该结构，能够经由凹陷部将积存于冷媒存储空间的冷媒高效地导向冷媒排出用开口。因此，不受冷媒排出用开口的形成位置的影响，能够容易地向多个冷媒排出用开口均可靠地供给冷媒，从而能够抑制从多个冷媒排出用开口向线圈端部供给的冷媒的量产生不均。另外，优选将从定子轴向的一侧进行观察的情况下的、上述存储空间形成部件的延伸方向设为特定方向时，上述存储空间形成部件所具备的上述抵接部具备第二抵接部位以及第三抵接部位中的至少一方，其中，第二抵接部位与上述壳体的内表面抵接而关闭上述冷媒存储空间的上述特定方向上的一侧，第三抵接部位与上述壳体的内表面抵接而关闭上述冷媒存储空间的上述特定方向上的另一侧。根据该结构，冷媒存储空间除了关闭定子轴向一侧以外，还关闭特定方向上的一侧和另一侧中的至少一方。因此，能够以更高的比例将供给至冷媒导入间隙的冷媒积存于冷媒存储空间，从而能够提高线圈端部的冷却效率。
另外，优选上述存储空间形成部件所具备的上述抵接部具备第四抵接部位，该第四抵接部位与上述定子铁芯的轴向一侧端面抵接而关闭上述冷媒存储空间的定子轴向另一侧。根据该结构，冷媒存储空间除了关闭定子轴向一侧以外，还关闭定子轴向另一侧。因此，能够抑制供给至冷媒导入间隙的冷媒从定子铁芯的轴向一侧端面与存储空间形成部件之间的间隙下落而不是积存于冷媒存储空间。因此，即使在供给至冷媒导入间隙的冷媒的量少、流速低的情况下，也能够以高比例将冷媒积存于冷媒存储空间。此处，在如以上所述关闭冷媒存储空间的定子轴向另一侧的结构中，优选上述存储空间形成部件形成为可沿定子轴向弹性变形，并且，以定子轴向另一侧的上述第四抵接 部位被抵接于上述定子铁芯的轴向一侧端面的状态，将定子轴向一侧部位固定于上述壳体。根据该结构，利用存储空间形成部件的弹力能够更可靠地关闭冷媒存储空间的定子轴向另一侧。另外，利用存储空间形成部件的弹性变形能够吸收与定子铁芯、存储空间形成部件的安装位置相关的误差。另外，优选上述抵接部的抵接面部由硬度比形成上述存储空间形成部件的除该抵接面部以外的部位的材料的硬度低的软质材料形成。根据该结构，以将存储空间形成部件所具备的抵接部的抵接面部按压于被抵接部的状态将存储空间形成部件、定子铁芯固定于壳体，从而能够提高冷媒存储空间的被抵接部关闭的位置的液密性。另外，优选上述存储空间形成部件由绝缘材料形成。根据该结构，能够有效地利用为了使壳体与线圈端部之间绝缘而设置的现有的空间来配置存储空间形成部件，并且能够提高壳体与线圈端部之间的绝缘性。
图I是本发明的实施方式所涉及的驱动装置的局部剖视立体图。图2是本发明的实施方式所涉及的驱动装置的轴向视图。图3是本发明的实施方式所涉及的存储空间形成部件的立体图。图4是本发明的实施方式所涉及的驱动装置的局部剖视图。图5是示意性地表示本发明的实施方式所涉及的定子的冷却构造中的冷媒的分布的图。图6是本发明的其他实施方式所涉及的存储空间形成部件的分解立体图。图7是本发明的其他实施方式所涉及的驱动装置的局部剖视图。图8是本发明的其他实施方式所涉及的存储空间形成部件的立体图。图9是本发明的其他实施方式所涉及的存储空间形成部件的立体图。图10是本发明的其他实施方式所涉及的存储空间形成部件的立体图。图11是本发明的其他实施方式所涉及的驱动装置的局部剖视图。图12是本发明的其他实施方式所涉及的驱动装置的局部剖视图。
具体实施方式
参照附图，对本发明所涉及的定子的冷却构造的实施方式进行说明。此处，以将本发明应用于车辆用的驱动装置所具备的旋转电机的定子的情况为例进行说明。如图I所示，本实施方式的定子的冷却构造的特征在于，具备存储空间形成部件4，其用于在与壳体3的内表面6之间形成冷媒存储空间50。通过具备这样的存储空间形成部件4，能够高效地冷却线圈端部11。以下，按照“驱动装置的整体结构”、“存储空间形成部件的结构”的顺序对本实施方式所涉及的定子的冷却构造详细地进行说明。此外，在以下的说明中，除非另有说明以外，以定子10 (旋转电机2)的轴心为基准来定义“轴向”、“周向”、“径向”。另外，在以下的说明中，除非另有说明以外，“轴向一侦彳”表示图I中的沿着轴向的左上侧(图4中的右侧)，“轴向另一侧”表示图I中的沿着轴向的右下侧(图4中的左侧)。并且，在以下的说明中，除非另有说明以外，“周向一侧”表示图2中的逆时针方向侧，“周向另一侧”表示图2中的顺时针方向侧。另外，在以下的说明中，除非另有说明以外，与各部件的配置、不同部件间的位置关系相关的记载，是基于定子10的使用状态下的方向进行叙述的。因此，“上”表示定子10的使用状态下的铅垂方向上侧，“下”表示定子10的使用状态下的铅垂方向下侧。此外，图2中的上下方向与使用定子10的状态下的上下方向(铅垂方向)一致。例如，在定子10是作为混合动力车辆、电动车辆等车辆的驱动力源的旋转电机用的定子的情况下，搭载于车辆的状态为该定子的使用状态。I.驱动装置的整体结构参照图I、图2对本实施方式所涉及的驱动装置I的整体结构进行说明。本实施方式所涉及的驱动装置I是车辆(未图示)用的驱动装置，其具备作为驱动力源的旋转电机2和收容该旋转电机2的壳体3。1-1.旋转电机的结构旋转电机2具备定子10和转子5 (参照图4)。此外，在本说明书中，“旋转电机”作为包括马达(电动机)、发电机(generator)、以及根据需要而实现马达以及发电机双方的功能的电动发电机(motor generator)中的任意一种的概念而使用。另外,车辆例如可以是混合动力车辆、电动车辆。定子10具备定子铁芯13和线圈端部11、12。定子铁芯13整体形成为圆筒状,具备圆筒状的铁芯主体部、和相对于该铁芯主体部的外周面向径向外侧突出形成的凸条部15。此外，凸条部15形成为遍及定子铁芯13的轴向整个区域，并且形成于将铁芯主体部的外周平均分成三份的位置(参照图2)。而且，利用插入到在凸条部15形成的插通孔的紧固螺栓95将定子铁芯13紧固于壳体3。在定子铁芯13的径向内侧，沿着周向拉开规定间隔形成有多个齿(未图示)，并且在沿周向邻接的齿之间形成有沿轴向以及径向延伸的槽(未图示)。多个沿着周向形成的槽其截面形状相同，具有规定的宽度以及深度并向径向内侧开口。而且，由卷装于各槽的线圈(未图示)形成从定子铁芯13的轴向端部突出的线圈端部。如图I所示，在本例中，线圈端部形成于定子铁芯13的轴向两侧。在以下的说明中，使用附图标记“11”表示轴向一侧的 线圈端部，使用附图标记“12”表示轴向另一侧的线圈端部。而且，在本实施方式中，轴向一侧的线圈端部11是使用后述存储空间形成部件4的成为冷却的对象的线圈端部。线圈端部11形成为轴心沿轴向延伸的圆筒状。此外，在图I中示意性地示出了形成为圆筒状的线圈端部11所占有的圆筒状的空间，但该空间内的线圈的具体形状可采用任意形状。线圈端部12也相同。在定子10 (定子铁芯13)的径向内侧，以相对于定子10能够旋转的方式配置有具备永久磁铁或电磁铁的转子5 (参照图4)。即，本实施方式所涉及的旋转电机2是内转子型旋转电机。此外，在本实施方式中，定子铁芯13、转子铁芯是将多张圆环板状的电磁钢板层叠起来的层叠构造体。因此，如图2、图5所示，在定子铁芯13的外周面，有焊接槽96形成在定子铁芯13的轴向整个区域，该焊接槽96用于通过焊接将层叠状态的电磁钢板相互接合。此外,还可以将对磁性材料的粉体亦即磁粉进行加压成形而形成的压粉材作为主要的构成要素，来形成定子铁芯13、转子铁芯中的至少任意一方。1-2.壳体的结构壳体3是用于收容旋转电机2的部件。如图I以及图4所示，在本实施方式中，壳体3具备从径向外侧覆盖旋转电机2的周壁部，该周壁部形成为，随着趋向轴向一侧而整体直径缩小。而且，在壳体3固定于车辆的状态下，收容于壳体3的内部的旋转电机2的轴心处于与铅垂方向交叉的方向(以下，简称为“铅垂交叉方向”。)，此时，定子铁芯13的外周面与壳体3的内表面6对置。此外，在本实施方式中，铅垂交叉方向被设定为与水平方向一致，但也可以将除水平方向以外的、与铅垂方向交叉的方向作为铅垂交叉方向。例如，可以将铅垂交叉方向设为沿车辆的前后方向延伸并且随着趋向车辆后方侧而趋向铅垂方向下侧的方向。如图I所示，在本实施方式中，壳体3可构成为，在旋转电机2的轴向另一侧具有与其他壳体、罩部接合的接合部，并在该接合部附近、比该接合部更靠轴向另一侧具备例如其他旋转电机、齿轮装置(差动齿轮装置等)。另外，可以构成为相对于旋转电机2在壳体3的轴向一侧具备例如变速装置等。此外，可适当地改变壳体3的形状。1-3.定子的冷却机构如图I所示，本实施方式所涉及的驱动装置I在壳体3的内部具备冷媒排出部90。在本实施方式所涉及的定子10的冷却构造中，由该冷媒排出部90排出的冷媒被供给至线圈端部11，并进行该线圈端部11的冷却。此外，冷媒可采用例如油等各种公知的冷却液。具体而言，从例如机械式油泵、电动油泵(均未图示)等向冷媒排出部90压送冷媒。然后，从冷媒排出部90朝向轴向一侧排出冷媒，如图I中示意所示，排出的冷媒被供给至在壳体3的内表面6与定子铁芯13的轴向一侧端面的外周边缘14之间形成的冷媒导入间隙51。即，从轴向另一侧向冷媒导入间隙51供给冷媒。此外，从冷媒排出部90排出的冷媒直接或者沿着壳体3的内表面6、定子铁芯13的外周面到达冷媒导入间隙51。在冷媒导入间隙51的轴向一侧形成有与该冷媒导入间隙51连通的冷媒存储空间50。而且，供给至冷媒导入间隙51的冷媒通过向轴向另一侧开口的冷媒导入间隙51而导入到冷媒存储空间50后，经由形成于存储空间形成部件4的冷媒排出用开口 25供给至线圈端部11。而且，供给至线圈端部11的冷媒通过与线圈端部11之间进行热转换来冷却该线圈端部11。此外，冷媒存储空间50是形成于壳体3的内表面6与存储空间形成部件4之间的空间。存储空间形成部件4的详细结构后述。如图I所示，在本实施方式中，冷媒排出部90设置于轴向另一侧的线圈端部12的、附近。其原因在于，由于如上所述从径向外侧覆盖旋转电机2的壳体3的周壁部形成为随着趋向轴向一侧而整体直径缩小，所以轴向一侧的线圈端部11的附近的空间有限，因而很难将冷媒排出部90之类的部件配置于该空间。在本发明中，即使在这样将冷媒排出部90设置于轴向另一侧的线圈端部12的附近的情况下，通过具备后述的存储空间形成部件4也能够高效地冷却线圈端部11。此外，在本发明中，用于从轴向另一侧向冷媒导入间隙51供给冷媒的结构并不局限于图I所示的冷媒排出部90，只要能够从轴向另一侧向冷媒导入间隙51供给冷媒，则可对用于排出冷媒的结构适当地进行改变。在该情况下，当然也可改变用于排出冷媒的结构的配设位置、冷媒的排出方向。2.存储空间形成部件的结构接下来，对存储空间形成部件4的结构详细地进行说明。如图I所示，存储空间形成部件4是用于在与壳体3的内表面6之间，形成向轴向另一侧冷媒导入间隙51进行开口的冷媒存储空间50的部件。此外，如上所述，冷媒导入间隙51是形成于壳体3的内表面6与定子铁芯13的轴向一侧端面的外周边缘14之间的间隙，并形成于线圈端部11的冷媒供给对象部位的上方。此处，“线圈端部11的冷媒供给对象部位”是指从存储空间形成部件4(更准确地说，后述的冷媒排出用开口 25)直接接受冷媒的线圈端部11的部位，在本例中是包括线圈端部11的最上部的区域。另外，“形成于冷媒供给对象部位的上方”是指“上下方向的位置比该冷媒供给对象部位靠上侧”。因此，从铅垂方向观察时可以不必一定与冷媒供给对象部位重合。在本实施方式中，存储空间形成部件4由绝缘材料(例如树脂等)形成。由此，能够有效地利用为了使壳体3与线圈端部11之间绝缘而设置的现有的空间，能够以接近线圈端部11的方式配置存储空间形成部件4，并且能够提高壳体3与线圈端部11之间的绝缘性。即，形成为适合本实施方式那样壳体3内的线圈端部11附近的空间有限的情况的结构。具体而言，如图I、图4所示，存储空间形成部件4以接近线圈端部11的方式沿着该线圈端部11的外周面配置。此外，如上所述，线圈端部11形成为轴心沿轴向延伸的圆筒状。如图2所示，存储空间形成部件4与这样的线圈端部11的形状对应地形成为从线圈端部11的轴向观察时呈圆弧形，并且覆盖线圈端部11的至少最上部。由此，冷媒存储空间50的至少一部分位于线圈端部11的最上部的上方、且从铅垂方向观察时与该最上部重叠的位置。其中，“线圈端部11的外周面”是指形成为圆筒状的线圈端部11的径向外侧的外周面(圆筒面)，更具体而言，是指沿着构成线圈端部11的线圈的径向最外侧的部位(端面)而形成的面。如图3所示，存储空间形成部件4具备多个(本例中为七个)冷媒排出用开口 25，它们用于将导入至冷媒存储空间50的冷媒供给至线圈端部11。具体而言，多个冷媒排出用开口 25形成于向存储空间形成部件4的径向内侧凹陷的凹部29。而且，多个冷媒排出用开口 25沿着周向分散配置。具体而言，如图2所示，一个冷媒排出用开口 25配置于线圈端部11的最上部的上方，其他冷媒排出用开口 25相对于这一个冷媒排出用开口 25配置在周向 两侧。由此，能够将积存于冷媒存储空间50的冷媒供给至线圈端部11的最上部以及该最上部的周向两侧的多处位置，从而能够在周向宽广的范围向线圈端部11供给冷媒。而且，多个冷媒排出用开口 25形成于相同的轴向位置。此外，优选冷媒排出用开口 25的轴向位置是从铅垂方向观察时与线圈端部11重叠的位置。如图4所示，在本例中，冷媒排出用开口 25的轴向位置为靠近线圈端部11的轴向中央位置的位置。由此，能够利用从冷媒排出用开口 25排出的冷媒高效地冷却线圈端部11。此外，在本例中，多个冷媒排出用开口 25形成为，截面形状呈圆形并且开口截面积相等。
通过具备上述那样的结构，能够将从轴向另一侧供给至冷媒导入间隙5的冷媒，暂时积存于冷媒存储空间50之后经由冷媒排出用开口 25供给至线圈端部11，因此，成为容易对线圈端部11的所希望的位置供给冷媒的结构。此外，存储空间形成部件4所具备的冷媒排出用开口 25的个数、周向以及轴向的位置，当然能够根据线圈端部11的温度分布、构成线圈端部11的线圈的形状等而适当地改变。例如，除了沿着周向和轴向均分散配置之外，还可以仅沿着轴向分散配置。另外，在本实施方式中，为了向各冷媒排出用开口25均可靠地供给冷媒，而在存储空间形成部件4的上表面(在本例中为凹部29的上表面)的周向的冷媒排出用开口 25的所有形成位置，均形成出沿轴向延伸的槽状的凹陷部26。由此，能够经由凹陷部26将积存于冷媒存储空间50的冷媒高效地导入冷媒排出用开口 25。因此，不受冷媒排出用开口 25的周向上的形成位置的影响，能够向多个冷媒排出用开口 25均可靠地供给冷媒，从而能够抑制从多个冷媒排出用开口 25向线圈端部11供给的冷媒的量产生不均。此外，如图4所示，存储空间形成部件4为沿着径向切断的剖面形状呈L字形，由弯曲部连接沿轴向延伸的部位与沿与轴向正交的方向延伸的部位而构成。其中，存储空间形成部件4的沿上述轴向延伸的部位是配置于线圈端部11的外周面的上方的部位。而且，利用插入到在沿与轴向正交的方向延伸的部位(轴向一侧部位)形成的插通孔的紧固螺栓91，将存储空间形成部件4紧固于壳体3的壁(例如，末端壁、中间壁等)。另外，在本实施方式中，存储空间形成部件4硬度均匀地形成。然而，如图3所示，为了能够以高比例将从轴向另一侧供给至冷媒导入间隙51的冷媒积存于冷媒存储空间50，存储空间形成部件4具备用于关闭冷媒存储空间50的抵接部20。通过具备这样的抵接部20，如以下所述，即使在供给至冷媒导入间隙51的冷媒的量多、流速快的情况下，也能够以高比例将冷媒积存于冷媒存储空间50，从而能够使用供给至冷媒导入间隙51的冷媒高效地冷却线圈端部11。具体而言，存储空间形成部件4所具备的抵接部20至少具有第一抵接部位21，在本实施方式中，存储空间形成部件4还具有第二抵接部位22、第三抵接部位23、以及第四抵接部位24。如图4所示，第一抵接部位21是与壳体3的内表面6抵接而关闭冷媒存储空间50的轴向一侧的部位。即，第一抵接部位21是在冷媒存储空间50的轴向一侧与壳体3的内表面6抵接的部位。如图3所示，第一抵接部位21形成于存储空间形成部件4的凹部29的轴向一侧，第一抵接部位21的上表面比凹部29的上表面更靠径向外侧。在此，第一抵接部位21的上表面是该第一抵接部位21的径向外侧的面。此外，根据图4所示的沿着径向剖开的剖视图可知，第一抵接部位21比定子铁芯13的外周面更靠径向内侧。鉴于这样的位置关系，壳体3的内表面6在比定子铁芯13的轴向一侧端面的外周边缘14更靠轴向一侧处具有朝向径向内侧的台阶部，从而第一抵接部位21能够与壳体3的内表面6抵接。此外，虽然省略壳体3的内表面6的具体形状的说明，但是在本例中，第一抵接部位21与壳体3的内表面6在存储空间形成部件4的整个周向区域抵接，因此，冷媒存储空间50的轴向一侧被封堵。如图2所示，第二抵接部位22是与壳体3的内表面6抵接而关闭冷媒存储空间50的特定方向上的一侧的部位。即，第二抵接部位22是在冷媒存储空间50的特定方向上的一侧与壳体3的内表面6抵接的部位。此处，“特定方向”是指轴向观察(从轴向的任意一侧观察的情况)时的存储空间形成部件4 (在本例中为存储空间形成部件4的沿轴向延伸的部位)的延伸方向，在本例中与周向一致。如图3所示，第二抵接部位22相对于存储空间形成部件4的凹部29形成于特定方向(周向)一侧，第二抵接部位22的上表面位于与第一抵接部位21的上表面相同的径向位置。此处，第二抵接部位22的上表面是该第二抵接部22的径向外侧的面。此外，虽然省略 壳体3的内表面6的具体形状的说明，但是在本例中，第二抵接部位22在存储空间形成部件4的整个轴向区域与壳体3的内表面6抵接，因此，冷媒存储空间50的特定方向(周向)一侧被封堵。如图2所示，第三抵接部位23是与壳体3的内表面6抵接而关闭冷媒存储空间50的特定方向(周向)上的另一侧的部位。即，第三抵接部位23是在冷媒存储空间50的特定方向上的另一侧与壳体3的内表面6抵接的部位。如图3所示，第三抵接部位23相对于存储空间形成部件4的凹部29形成于特定方向(周向)另一侧，面向径向外侧的面亦即上表面位于与第一抵接部位21的上表面相同的径向位置。S卩，在本例中，第一抵接部位21、第二抵接部位22、以及第三抵接部位23的上表面位于相同的径向位置。此外，虽然省略壳体3的内表面6的具体形状的说明，但是在本例中，第三抵接部位23在存储空间形成部件4的整个轴向区域与壳体3的内表面6抵接，因此，冷媒存储空间50的特定方向(周向)另一侧被封堵。如图4所示，第四抵接部位24是与定子铁芯13的轴向一侧端面抵接而关闭冷媒存储空间50的轴向另一侧的部位。即，第四抵接部位24是在冷媒存储空间50的轴向另一侧与定子铁芯13的轴向一侧端面抵接的部位。如图3所示，第四抵接部位24相对于存储空间形成部件4的凹部29形成于轴向另一侧，并具备面向轴向另一侧的面。在本例中，第四抵接部位24在存储空间形成部件4的整个周向区域与定子铁芯13的轴向一侧端面抵接，因此，冷媒存储空间50的轴向另一侧的、除了冷媒导入间隙51的形成位置以外的位置被封堵。如以上所述，在本实施方式中，冷媒存储空间50形成为，冷媒很难从除了冷媒导入间隙51以及冷媒排出用开口 25的形成位置以外的位置向外部泄漏的空间。因此，即使在供给至冷媒导入间隙51的冷媒的量多、流速快的情况下，也能够以高比例将冷媒积存于冷媒存储空间50，从而能够使用供给至冷媒导入间隙51的冷媒，高效地冷却线圈端部11。另外，即使在供给至冷媒导入间隙51的冷媒的量少、流速慢的情况下，也能够抑制供给至冷媒导入间隙51的冷媒，从定子铁芯13的轴向一侧侧面与存储空间形成部件4之间的间隙下落，从而能够以高比例将冷媒积存于冷媒存储空间50。另外，如上所述，由于冷媒存储空间50形成为冷媒很难从除了冷媒导入间隙51以及冷媒排出用开口 25的形成位置以外的位置向外部泄漏的空间，因此，根据从冷媒排出部90向冷媒导入间隙51供给的冷媒的供给量切换如下两种状态，即、主要冷却线圈端部11的状态和积极地冷却线圈端部11与定子铁芯13双方的状态。以下，参照图5对这一点进行说明。
图5 (a)示意性地示出了每单位时间从冷媒排出部90经由冷媒导入间隙51供给至冷媒存储空间50的冷媒的量比每单位时间从所有冷媒排出用开口 25排出的冷媒的量少的状态(以下，称为“第一供给状态”。)下的冷媒的分布。在第一供给状态下，从冷媒排出部90供给的几乎所有冷媒经由冷媒排出用开口 25供给至线圈端部11并冷却线圈端部11。此夕卜，虽然从冷媒排出部90排出的冷媒在到达冷媒导入间隙51的过程中与定子铁芯13的上表面接触等而定子铁芯13也得到冷却 ，但是在第一供给状态下，主要冷却线圈端部11。另一方面，图5 (b)示意性地示出了每单位时间从冷媒排出部90经由冷媒导入间隙51供给至冷媒存储空间50的冷媒的量比每单位时间从所有冷媒排出用开口 25排出的冷媒的量多的状态(以下，称为“第二供给状态”。)下的冷媒的分布。在第二供给状态下，无法将从冷媒排出部90供给的所有冷媒从冷媒排出用开口 25供给至线圈端部11，因此，冷媒从冷媒存储空间50溢出。此时，如上所述，冷媒存储空间50由于形成为冷媒很难从除了冷媒导入间隙51以及冷媒排出用开口 25的形成位置以外的位置向外部泄漏的空间，因此，从冷媒存储空间50溢出的冷媒向定子铁芯13的外周面溢流。因此，在第二供给状态下，冷媒还被供给至定子铁芯13的外周面，从而积极地冷却线圈端部11以及定子铁芯13双方。此时，如图5所示，在凸条部15的轴向另一侧端部安装有密封部件94，并且，凸条部15的轴向一侧端部与座部93 (图5中省略，参照图2)抵接。而且，密封部件94、以及座部93的上端部形成于比穿过凸条部15的最上部的水平面更高的位置。由此构成为从冷媒存储空间50溢出而供给至定子铁芯13的外周面的冷媒可容易地越过凸条部15而供给至比该凸条部15更靠下方的定子铁芯13的外周面的结构。因此，能够以高比例将从冷媒存储空间50溢出的冷媒用于冷却定子铁芯13。因此，例如，如果设为从冷媒排出部90排出的冷媒的排出量发生变化，以使得在旋转电机2的转速低的情况下形成第一供给状态，在旋转电机2的转速高的情况下形成第二供给状态的结构，则能够实现如下结构，即，在旋转电机2的转速低从而铁损在总损耗中所占的比例低时，主要冷却线圈端部11，在旋转电机2的转速高从而铁损在总损耗中所占的比例高时，还积极地冷却定子铁芯13的外周面。3.其他实施方式最后，对本发明所涉及的其他实施方式进行说明。此外，以下各个实施方式中所公开的特征并非只能够用于该实施方式，只要不产生矛盾，则也能够应用于其他实施方式。(I)在上述实施方式中，以存储空间形成部件4硬度均匀地形成的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不局限于此。因此，例如存储空间形成部件4所具备的抵接部20的抵接面部，由硬度比形成存储空间形成部件4的该接面部以外的部位的材料的硬度低的软质材料形成的结构，也是本发明优选的实施方式之一。例如图6、图7所示，作为这样的结构可以构成为，存储空间形成部件4具备安装于抵接部20的表面上的软质部件27，且抵接部20的抵接面部由该软质部件27形成。该软质部件27作为抵接面部30而具备第一抵接面部31、第二抵接面部32、第三抵接面部33、以及第四抵接面部34，第一抵接面部31是第一抵接部位21的抵接面部，第二抵接面部32是第二抵接部位22的抵接面部，第三抵接面部33是第三抵接部位23的抵接面部，第四抵接面部34是第四抵接部位24的抵接面部。而且，根据这样的结构，以将存储空间形成部件4所具备的抵接部20的抵接面部30按压于被抵接部(壳体3、定子铁芯13的轴向一侧端面)的状态将存储空间形成部件4、定子铁芯13固定于壳体3，从而能够提高冷媒存储空间50的、被抵接部20关闭了的位置的液密性。此外，还可以构成为，在存储空间形成部件4所具备的抵接部20所具有的第一抵接部位21、第二抵接部位22、第三抵接部位23、第四抵接部位24中，不是所有抵接部位、而是只有一部分抵接部位的抵接面部由硬度低的软质材料形成。(2)在上述实施方式中，以在存储空间形成部件4的上表面的周向的所有冷媒排出用开口 25的形成位置形成有沿轴向延伸的槽状的凹陷部26的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不局限于此。因此，例如图8所示，在存储空间形成部件4的上表面不形成凹陷部26、而是直接在凹部29形成冷媒排出用开口 25的结构也是本发明优选的实施方式之一。另外，还可以构成为，在存储空间形成部件4的上表面的周向的冷媒排出用开口 25的形成位置的一部分，形成沿轴向延伸的槽状的凹陷部26。例如可以构成为，仅在存储空间形成部件4的上表面的周向的冷媒排出用开口 25的形成位置中的、位于周向中央侧的一个或者多个(例如三个)形成位置，形成沿轴向延伸的槽状的凹陷部26。(3)在上述实施方式中，以存储空间形成部件4具备多个冷媒排出用开口 25的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不局限于此，存储空间形成部件4具备单一的冷媒排出用开口 25的结构也是本发明优选的实施方式之一。在该情况下，例如图9所示，可以构成为单一的冷媒排出用开口 25形成为沿周向延伸的长孔。如果形成这样的结构，则能够与上述实施方式同样地在周向的宽广的范围内向线圈端部11供给冷媒。(4)在上述实施方式中，以存储空间形成部件4所具备的抵接部20具备与定子铁芯13的轴向一侧端面抵接而关闭冷媒存储空间50的轴向另一侧的第四抵接部位24的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不局限于此，存储空间形成部件4所具备的抵接部20不具备与定子铁芯13的轴向一侧端面抵接的部位、而是在定子铁芯13的轴向一侧端面与存储空间形成部件4之间形成间隙的结构也是本发明优选的实施方式之一。在这样的结构中，可以将存储空间形成部件4形成为例如图10所示那样的部件。在图10所示的结构中，存储空间形成部件4在轴向另一侧具备端壁部28，从而可抑制供给至凹部29的冷媒从轴向另一侧泄漏而不是从冷媒排出用开口 25排出。此外，在图10所示的例子中，端壁部28的上表面(面向径向外侧的面)位于与第一抵接部位21、第二抵接部位22、以及第三抵接部位23的上表面相同的径向位置。(5)在上述实施方式中，以利用紧固螺栓91将存储空间形成部件4紧固于壳体3的壁的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不局限于此。因此，例如存储空间形成部件4具备图11所示那样的可沿径向弹性变形的卡止部92 (例如，搭扣配合(snap-fit)构造等)并通过将这样的卡止部92插入到在壳体3的壁(本例中为中间壁)形成的孔来将其固定于该孔的结构也是本发明优选的实施方式之一。如果形成这样的构成，则能够简化存储空间形成部件4的组装作业。(6)在上述实施方式中，以存储空间形成部件4所具备的抵接部20具备与定子铁芯13的轴向一侧端面抵接而关闭冷媒存储空间50的轴向另一侧的第四抵接部位24的情 况为例进行了说明。在这样的结构中，更优选为，存储空间形成部件4形成为可沿轴向弹性变形，并且在轴向另一侧的第四抵接部位24与定子铁芯13的轴向一侧端面抵接的状态下，轴向一侧部位固定于壳体3。作为这样的结构，可以如例如图12所示那样构成。在图12所示的结构中，存储空间形成部件4构成为可通过弯曲部97沿轴向弹性变形，在安装了定子铁芯13的状态下，存储空间形成部件4形成比自然状态更沿轴向收缩的状态。由此，由于试图沿轴向伸展的复原力施加于存储空间形成部件4，所以利用存储空间形成部件4的弹力能够提高第四抵接部位24与定子铁芯13的抵接位置的液密性。另外，利用存储空间形成部件4的弹性变形也能够吸收与定子铁芯13、存储空间形成部件4的安装位置相关的误差。此外，还可通过形成弯曲部(弯曲部97、其他弯曲部)以使得在将存储空间形成部件4固定于壳体3的状态向径向外侧按压包括抵接部20在内的部位，来提高第一抵接部位21、第二抵接部位22、以及第三抵接部位23的液密性。(7)在上述实施方式中，以形成于存储空间形成部件4的多个冷媒排出用开口 25的开口截面积相等的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不局限于此，多个冷媒排出用开口 25的开口截面积相互不同的结构也是本发明优选的实施方式之一。在这样的结构中，例如可以构成为，与线圈端部11的所对应的冷媒供给部位的发热量对应地分别设定冷媒排出用开口 25的开口截面积。如果形成这样的结构，则能够向线圈端部11的温度高的部分供给更多的冷媒，从而能够提高线圈端部11的冷却效率。(8)在上述实施方式中，以存储空间形成部件4具备第二抵接部位22和第三抵接部位23双方的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不局限于此，仅具备第二抵接部位22或者第三抵接部位23的结构也是本发明优选的实施方式之一。该情况下，虽然冷媒存储空间50的周向的任意一侧形成开口部，但是能够从该开口部向线圈端部11的外周面供给冷媒。另外，如果构成为存储空间形成部件4不具备第二抵接部位22以及第三抵接部位23双方，则冷媒存储空间50形成在周向两侧形成有开口部的空间，从而能够从该周向两侧的开口部向线圈端部11的外周面分别供给冷媒。(9)在上述实施方式中，以存储空间形成部件4形成为从线圈端部11的轴向观察时呈圆弧形的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不局限于此。例如，在线圈端部11未形成为圆筒状的情况下，优选与线圈端部11的外周面的形状对应地将存储空间形成部件4的从线圈端部11的轴向观察的形状适当地改变为圆弧形以外的形状。此时，与上述实施方式不同，轴向观察(从轴向的任意一侧观察的情况)时的存储空间形成部件4的延伸方向亦即特定方向与周向不一致。另外，还可以将存储空间形成部件4的从线圈端部11的轴向观察的形状形成为与线圈端部11的外周面的形状无关的形状。例如，可以将存储空间形成部件4的从线圈端部11的轴向观察的形状形成为直线形、折线形等。(10)在上述实施方式中，以存储空间形成部件4形成为覆盖线圈端部11的至少最上部并且冷媒存储空间50的至少一部分位于线圈端部11的最上部的上方的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不局限于此，也可以构成为存储空间形成部件4不覆盖线圈端部11的最上部。
(11)在上述实施方式中，以第一抵接部位21与壳体3的内表面6在存储空间形成部件4的整个周向区域抵接的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不局限于此。还可以构成为，第一抵接部位21与壳体3的内表面6抵接而关闭冷媒存储空间50的轴向一侧，但该第一抵接部位21的在存储空间形成部件4的周向上的一部分与壳体3的内表面6不抵接。即使在这样的情况下，由于存储空间形成部件4的轴向一侧部位被紧固螺栓91固定于壳体3，所以也能够抑制导入至冷媒导入间隙51的冷媒沿轴向横渡冷媒存储空间50并从冷媒存储空间50向轴向一侧泄漏。同样也可以构成为，第二抵接部位22、第三抵接部位23的在存储空间形成部件4的轴向上的一部分与壳体3的内表面不抵接，还可以构成为，第四抵接部位24的在存储空间形成部件4的周向上的一部分与定子铁芯13的轴向一侧端面不抵接。即，可以构成为，第一抵接部位21、第二抵接部位22、第三抵接部位23、以及第四抵接部位24中的至少一方虽关闭冷媒存储空间50的所对应的方向侧但不封堵的结构。(12)在上述实施方式中，以从径向外侧覆盖旋转电机2的壳体3的周壁部形成为随着趋向轴向一侧而整体直径缩小的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不局限于此，将周壁部形成为内径沿着轴向大致相同、或将周壁部形成为随着趋向轴向一侧而整体直径扩大的结构也是本发明优选 的实施方式之一。(13)在上述实施方式中，以冷媒排出用开口 25的截面形状为圆形的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不局限于此，将冷媒排出用开口 25的截面形状形成为圆形以外的形状(例如，四边形等多边形、椭圆形等)也是本发明优选的实施方式之一。(14)在上述实施方式中，以存储空间形成部件4形成为沿着径向切断的截面呈L字形的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不局限于此，存储空间形成部件4的沿着径向切断的截面的形状也可以是直线形等其他形状。(15)在上述实施方式中，以存储空间形成部件4由绝缘材料形成的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不局限于此，也可以利用金属等除绝缘材料以外的材料形成冷媒分配部件4。(16)在上述实施方式中，以将本发明所涉及的定子的冷却构造应用于车辆用的驱动装置I所具备的旋转电机2的定子的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不局限于此。因此，还可以将本发明所涉及的定子的冷却构造应用于车辆用以外的驱动装置所具备的旋转电机的定子、驱动装置以外的装置所具备的旋转电机的定子。产业上的可利用性本发明能够适宜用于定子的冷却构造，该定子的冷却构造具备收容旋转电机的壳体，并从定子轴向另一侧向冷媒导入间隙供给冷媒，从而冷却从定子铁芯向定子轴向一侧突出的线圈端部，其中，冷媒导入间隙形成于该壳体的内表面与旋转电机的定子所具备的定子铁芯的轴向一侧端面的外周边缘之间。附图标记说明2...旋转电机；3...壳体；4...存储空间形成部件；6...内表面；10...定子；
11...线圈端部；13...定子铁芯；14...外周边缘；20...抵接部；21...第一抵接部位；
22...第二抵接部位；23...第三抵接部位；24...第四抵接部位；25...冷媒排出用开口；
26...凹陷部；30...抵接面部；50...冷媒存储空间；51...冷媒导入间隙。
权利要求
1.一种定子的冷却构造，其具备收容旋转电机的壳体，并朝向形成于上述壳体的内表面、与上述旋转电机的定子所具备的定子铁芯的轴向一侧端面的外周边缘之间的冷媒导入间隙而从定子轴向另一侧供给冷媒，从而冷却从上述定子铁芯向定子轴向一侧突出的线圈端部，该定子的冷却构造的特征在于， 上述冷媒导入间隙形成于上述线圈端部的冷媒供给对象部位的上方， 沿着上述线圈端部的外周面配置并具备存储空间形成部件，在该存储空间形成部件与上述壳体的内表面之间形成上述冷媒导入间隙向定子轴向另一侧开口的冷媒存储空间， 上述存储空间形成部件具备抵接部，其具有与上述壳体的内表面抵接而关闭上述冷媒存储空间的定子轴向一侧的第一抵接部位；和冷媒排出用开口，其用于将导入至上述冷媒存储空间的冷媒供给至上述线圈端部。
2.根据权利要求I所述的定子的冷却构造，其特征在于， 上述存储空间形成部件形成为覆盖上述线圈端部的至少最上部， 上述冷媒存储空间的至少一部分位于上述线圈端部的最上部的上方。
3.根据权利要求I或2所述的定子的冷却构造，其特征在于， 上述线圈端部形成为轴心沿定子轴向延伸的圆筒状， 上述存储空间形成部件形成为从上述线圈端部的轴向观察时呈圆弧形，并且沿着该线圈端部的外周面配置。
4.根据权利要求3所述的定子的冷却构造，其特征在于， 上述存储空间形成部件具备多个上述冷媒排出用开口，并且多个上述冷媒排出用开口沿着定子周向分散配置。
5.根据权利要求4所述的定子的冷却构造，其特征在于， 在上述冷媒排出用开口的在上述存储空间形成部件的上表面的周向上的形成位置，形成有沿定子轴向延伸的槽状的凹陷部。
6.根据权利要求广5中任意一项所述的定子的冷却构造，其特征在于， 将从定子轴向的一侧进行观察的情况下的、上述存储空间形成部件的延伸方向设为特定方向时， 上述存储空间形成部件所具备的上述抵接部具备第二抵接部位以及第三抵接部位中的至少一方，其中，第二抵接部位与上述壳体的内表面抵接而关闭上述冷媒存储空间的上述特定方向上的一侧，第三抵接部位与上述壳体的内表面抵接而关闭上述冷媒存储空间的上述特定方向上的另一侧。
7.根据权利要求1飞中任意一项所述的定子的冷却构造，其特征在于， 上述存储空间形成部件所具备的上述抵接部具备第四抵接部位，该第四抵接部位与上述定子铁芯的轴向一侧端面抵接而关闭上述冷媒存储空间的定子轴向另一侧。
8.根据权利要求7所述的定子的冷却构造，其特征在于， 上述存储空间形成部件形成为可沿定子轴向弹性变形，并且，以定子轴向另一侧的上述第四抵接部位被抵接于上述定子铁芯的轴向一侧端面的状态，将定子轴向一侧部位固定于上述壳体。
9.根据权利要求广8中任意一项所述的定子的冷却构造，其特征在于， 上述抵接部的抵接面部由硬度比形成上述存储空间形成部件的除该抵接面部以外的部位的材料的硬度低的软质材料形成。
10.根据权利要求广9中任意一项所述的定子的冷却构造，其特征在于， 上述存储空间形成部件由绝缘材料形成。
全文摘要
本发明提供能够高效地冷却线圈端部的定子的冷却构造。冷媒导入间隙(51)形成于线圈端部(11)的冷媒供给对象部位的上方，沿着线圈端部(11)的外周面配置并具备存储空间形成部件(4)，在该存储空间形成部件(4)与壳体(3)的内表面(6)之间形成冷媒导入间隙(51)向定子轴向另一侧开口的冷媒存储空间(50)，存储空间形成部件(4)具备抵接部(20)，其具有与壳体(3)的内表面(6)抵接而关闭冷媒存储空间(50)的定子轴向一侧的第一抵接部位(21)；和冷媒排出用开口(25)，其用于将导入至冷媒存储空间(50)的冷媒供给至线圈端部(11)。
文档编号H02K9/19GK102640401SQ201080053248
公开日2012年8月15日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年1月28日
发明者中森幸典, 村上聪, 森浩隆 申请人:爱信艾达株式会社