旋转电机的转子制造技术

本发明专利技术涉及旋转电机的转子，转子由旋转轴支承，转子包括转子芯和嵌入在转子芯中的永磁体。在定子芯中形成有至少一个芯内冷却介质通路，该至少一个芯内冷却介质通路将从形成在旋转轴内部的轴内冷却介质通路供给的冷却介质引导到转子芯的外周端，并将所供给的冷却介质排入转子芯与定子之间的间隙中。该至少一个芯内冷却介质通路包括中央冷却介质通路，一对内周侧冷却介质通路，以及与所述间隙连通的外周侧冷却介质通路。中央冷却介质通路的径向外侧端部具有越靠近轴向中央越朝径向外侧延伸的斜度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及旋转电机的转子，该转子包括转子芯和嵌入在转子芯的外周附近的永磁体。
技术介绍
在其中永磁体嵌入转子芯内部的永磁体同步旋转电机中，当转子的温度随着旋转电机被驱动而上升时，不但磁性能会降低从而导致转矩和效率降低，而且当温度变高时永磁体会消磁(减磁)。当采用具有高抗磁力的磁体时，能够避免消磁的问题，但是在这种情况下，必须增大重稀土的含量百分比，这会导致成本增加。因此，相关技术的各种结构已提出了一种冷却式旋转电机。例如，日本专利申请公报No.2008-228522(JP 2008-228522 A)描述了通过经形成在转子芯内部的多个冷却油通路排放从形成在旋转轴内部的油供给通路供给的油来冷却转子的技术。在JP 2008-228522 A中，例如，通过在沿轴向连续排列的多个磁性钢板的每一个中形成在旋转电机的q-轴线上沿径向偏移一跨度延伸的槽口来形成在q-轴线上延伸的冷却油通路。此外，日本专利申请公报No.2006-067777(JP 2006-067777 A)描述了通过经形成在转子芯内部的多个冷却油通路排放从形成在旋转轴内部的油供给通路供给的油来冷却转子的技术。在JP 2006-067777 A中，冷却油通路在旋转电机的d-轴线上延伸。在JP 2006-067777 A中，沿径向延伸的多个油通路沿轴向排列。日本专利申请公报No.2012-223075(JP 2012-223075 A)描述了其中在转子芯中形成有沿轴向延伸的通孔并且冷却油从通孔的一端供给到另一端的技术。在JP 2012-223075 A中，通孔形成为使得通孔与转子芯的外周面之间的距离在一端侧(油流动路径的上游侧)比在另一端侧(油流动路径的下游侧)大。但是，对于在JP 2008-228522 A中描述的技术，不存在沿轴向延伸的油通路，所以冷却在轴向上趋于不均匀，因此，转子不能得到有效冷却。在JP 2006-067777 A中，沿径向延伸的多个油通路沿轴向排列，所以与JP 2008-228522 A相比能够稍微改善冷却的不均匀。但是，在JP 2006-067777 A中，同样不存在沿轴向延伸的油通路，所以不能有效减少在轴向上的冷却不均匀。此外，在JP 2006-067777 A中，油从沿轴向排列的多个排出口排入作为转子与定子之间的空间的间隙中。这里，排入间隙中的油从间隙的两个轴向端(即，轴向上的两个端部)排放到外部。但是，在JP 2006-067777 A中，从所述排出口之一排出的油随着它前往间隙的轴向端部而倾向于与从位于不同轴向位置的排出口排出的油相干涉。在这种情况下，冷却介质会长时间滞留在间隙中而到达不了间隙的轴向端部。油的这种聚积会导致拖滞损失增大。对于在JP 2012-223075 A中描述的技术，油流过沿轴向延伸的通孔，所以转子能够沿轴向自始至终得到冷却。但是，在JP 2012-223075 A中，油从转子的两个轴向端部朝向定子的线圈端部排放。也即，在JP 2012-223075 A中，油没有被供给到间隙中。结果，即使定子的线圈能够得到冷却，转子的外周面也不能被充分冷却。也就是说，没有相关结构能够有效冷却整个转子。
技术实现思路
本专利技术因而提供了一种旋转电机的转子，其中整个转子能够被有效冷却。根据本专利技术一个方面的旋转电机的转子是这样一种旋转电机的转子，所述转子由旋转轴支承，所述转子包括转子芯，和嵌入在所述转子芯中的永磁体。在所述定子芯中形成有至少一个芯内冷却介质通路，所述至少一个芯内冷却介质通路将从形成在所述旋转轴内部的轴内冷却介质通路供给的冷却介质引导到所述转子芯的外周端，并将所供给的冷却介质排入所述转子芯与定子之间的间隙中。所述至少一个芯内冷却介质通路包括在比所述永磁体更靠向内周侧的位置沿轴向延伸的中央冷却介质通路，设置在所述转子芯的轴向两端附近并使所述轴内冷却介质通路与所述中央冷却介质通路连通的一对内周侧冷却介质通路，以及从所述中央冷却介质通路的轴向中央朝径向外侧延伸并与所述间隙连通的外周侧冷却介质通路。所述中央冷却介质通路的径向外侧端部具有越靠近所述轴向中央越朝径向外侧延伸的斜度(坡度、倾斜)。在这一方面，所述中央冷却介质通路和所述外周侧冷却介质通路可形成在所述旋转电机的q-轴线上，并且所述内周侧冷却介质通路可包括在与所述旋转电机的所述q-轴线在周向上偏离的位置从所述转子的内周端延伸的第一冷却介质通路，和在周向上延伸成使所述第一冷却介质通路与所述中央冷却介质通路连通的第二冷却介质通路。在这种情况下，所述第一冷却介质通路的轴向位置和所述第二冷却介质通路的轴向位置可彼此不同。此外，在上述方面，所述中央冷却介质通路的截面积可以越靠近所述轴向中央越大。此外，在上述方面，所述中央冷却介质通路的截面积可在轴向上是恒定不变的。根据本专利技术，设置有沿轴向延伸的中央冷却介质通路，并且该中央冷却介质通路的径向外侧端部具有越靠近轴向中央越朝径向外侧延伸的斜度。因此，沿径向外侧端部流动的冷却介质的流速增大，所以整个转子芯能够被有效地冷却。此外，冷却介质从在转子的轴向中央处延伸的外周侧冷却介质通路排入所述间隙中，所以防止了所述间隙中冷却介质的干涉，并且转子芯的外周面和定子的内周面能够得到有效冷却。附图说明下面将参照附图说明本专利技术的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：图1是根据本专利技术示例性实施例的旋转电机的转子的横剖视图；图2是沿图1中的线X-X截取的剖视图；图3是示出冷却介质的流动的视图；图4A是磁性钢板的示例的视图；图4B是另一磁性钢板的示例的视图；图4C是又一磁性钢板的示例的视图；图5是另一转子的结构的视图；图6是又一转子的结构的视图；图7A是在根据相关技术的转子中使用的磁性钢板的视图；图7B是在根据相关技术的转子中使用的另一磁性钢板的视图；图7C是在根据相关技术的转子中使用的又一磁性钢板的视图；以及图8是根据相关技术的转子的结构的视图。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的示例性实施例。图1是在根据本专利技术一个示例性实施例的旋转电机60中使用的转子10的横剖视图。此外，图2是沿图1中的线X-X截取的旋转电机60的剖视图。此外，图3是示出冷却介质的流动的视图。但是，为了便于理解本专利技术，图2和3中沿径向的长度被示出为与图1中的长度不同，而是略有夸大。此外，每个磁性钢板14的厚度等也与实际的厚度等不同。本示例性实施例的旋转电机60是其中永磁体16嵌入在转子芯12中的永磁体同步旋转电机。该旋转电机60包括转子10和定子62。定子62包括：大体呈环状的定子芯64，在定子芯64的内周上形成有多个齿；和围绕所述齿卷绕的定子线圈66。转子10在该定子62内部与定子62同中心地布置。在转子10的外周面与定子62的内周面之间存在距离基本均一的间隙G。转子10包括转子芯12和嵌入在转子芯12中的永磁体16。旋转轴50穿过转子芯12的中心，该旋转轴50经由未示出的轴承相对于同样未示出的壳体可旋转地支承。转子10能够与该旋转轴50一起旋转。转子芯12由沿轴向层叠在一起的多个磁性钢板14形成。每个磁性钢板14呈圆盘状，并且例如是硅磁性钢板等。在转子芯12的外周本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机的转子，所述转子由旋转轴支承，所述转子的特征在于包括：转子芯；和嵌入在所述转子芯中的永磁体，其中，在所述转子芯中形成有至少一个芯内冷却介质通路，所述至少一个芯内冷却介质通路将从形成在所述旋转轴内部的轴内冷却介质通路供给的冷却介质引导到所述转子芯的外周端，并将所供给的冷却介质排入所述转子芯与定子之间的间隙中；所述至少一个芯内冷却介质通路包括在比所述永磁体更靠向内周侧的位置沿轴向延伸的中央冷却介质通路，设置在所述转子芯的轴向两端附近并使所述轴内冷却介质通路与所述中央冷却介质通路连通的一对内周侧冷却介质通路，以及从所述中央冷却介质通路的轴向中央朝径向外侧延伸并与所述间隙连通的外周侧冷却介质通路；并且所述中央冷却介质通路的径向外侧端部具有越靠近所述轴向中央越朝径向外侧延伸的斜度。

【技术特征摘要】
2015.06.16 JP 2015-1210811.一种旋转电机的转子，所述转子由旋转轴支承，所述转子的特征在于包括：转子芯；和嵌入在所述转子芯中的永磁体，其中，在所述转子芯中形成有至少一个芯内冷却介质通路，所述至少一个芯内冷却介质通路将从形成在所述旋转轴内部的轴内冷却介质通路供给的冷却介质引导到所述转子芯的外周端，并将所供给的冷却介质排入所述转子芯与定子之间的间隙中；所述至少一个芯内冷却介质通路包括在比所述永磁体更靠向内周侧的位置沿轴向延伸的中央冷却介质通路，设置在所述转子芯的轴向两端附近并使所述轴内冷却介质通路与所述中央冷却介质通路连通的一对内周侧冷却介质通路，以及从所述中央冷却介质通路的轴向中央朝径向外侧延伸并与所述间隙连通的外周侧冷却介质通路；并且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：大河内利典，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP