發(fā)電電動機(jī)和使用了該發(fā)電電動機(jī)的電動車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明對電樞繞線在發(fā)電電動機(jī)的整個(gè)定子周向上平衡良好地進(jìn)行冷卻。在具備固定設(shè)于殼體（18）的內(nèi)徑側(cè)的定子（1）、由軸承（5）旋轉(zhuǎn)自如地支承的轉(zhuǎn)子（130）、以及卷繞在定子鐵芯（110）的齒上的電樞繞線的發(fā)電電動機(jī)中，在經(jīng)由軸承（5）而設(shè)置的托架（200）上設(shè)有供冷卻油流動的通路（201、202）、以及與通路連通并向與電樞繞線的繞線端部對置的位置噴出冷卻油的噴射孔（204），從配設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸（6）的軸向兩側(cè)的托架（200）的噴射孔（204）朝向電樞繞線的繞線端部噴出冷卻油，來自多個(gè)噴射孔（204）的油的流量分布設(shè)定為隨著到達(dá)比旋轉(zhuǎn)軸（6）的高度位置更靠上方的位置而變高。設(shè)置在托架（200）上的噴射孔（204）的配設(shè)間距在托架（200）的垂直方向上部較密，隨著到達(dá)旋轉(zhuǎn)軸（6）的高度而逐漸稀疏。
【專利說明】發(fā)電電動機(jī)和使用了該發(fā)電電動機(jī)的電動車輛
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在轉(zhuǎn)子上配備勵(lì)磁用永久磁鐵的發(fā)電電動機(jī)，尤其涉及在高溫環(huán)境下驅(qū)動的電動車輛用永久磁鐵式發(fā)電電動機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨高殘留磁通密度磁鐵的發(fā)展，永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的性能飛躍提高，得到廣泛應(yīng)用。特別是，根據(jù)近來的環(huán)境限制的觀點(diǎn)，對于工業(yè)用、家電用電動機(jī)，要求高能效率，存在永久磁鐵式電動機(jī)的應(yīng)用比率極高的傾向。
[0003]另外，在車輛用電動機(jī)中，作為對于發(fā)動機(jī)、變速器的輔助動力源，能夠采用高效的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，因此永久磁鐵同步電動機(jī)的應(yīng)用比率高，定位為必須組件。
[0004]另一方面，在工程機(jī)械車輛中，也嚴(yán)格要求向環(huán)境型友好型轉(zhuǎn)換，利用電動化來降低燃料消耗成為重要的課題。在此，工程機(jī)械車輛尤其是液壓挖掘機(jī)用電動機(jī)，作為發(fā)電電動機(jī)，不僅需要擔(dān)負(fù)發(fā)動機(jī)及液壓泵的輔助動力、以及配設(shè)在車輛內(nèi)部的全部電機(jī)組件的電力供給，而且是設(shè)置在發(fā)動機(jī)與液壓泵的狹小空間的結(jié)構(gòu)，因此不得不進(jìn)行小型化設(shè)計(jì)以及高輸出密度化設(shè)計(jì)(提高每單位體積的輸出的設(shè)計(jì))。并且，因來自發(fā)動機(jī)以及液壓泵的傳熱，導(dǎo)致在高溫環(huán)境下進(jìn)行高輸出運(yùn)轉(zhuǎn)，因此需要考慮冷卻結(jié)構(gòu)。
[0005]對于以液壓挖掘機(jī)為代表的工程機(jī)械車輛，作為考慮了冷卻結(jié)構(gòu)的發(fā)電電動機(jī)的觀念，通過采用永久磁鐵式的同步機(jī)，而能夠以高效率、發(fā)熱量的少的方式構(gòu)成。然而，由于在發(fā)動機(jī)與液壓泵間的狹小空間且容易受到來自兩者的傳熱的影響的環(huán)境下進(jìn)行驅(qū)動，因此需要應(yīng)用更進(jìn)一步的冷卻機(jī)構(gòu)。
[0006]因此，對發(fā)電電動機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制冷卻的方法、特別是利用油的直接冷卻最為合適，作為對發(fā)電電動機(jī)直接進(jìn)行油冷卻的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，例如提出了專利文獻(xiàn)I中的方案。根據(jù)該專利文獻(xiàn)1，采用使強(qiáng)制循環(huán)的冷卻油經(jīng)由設(shè)于保持馬達(dá)的托架上的通油路而向切槽中心部、即馬達(dá)繞線之間噴射的結(jié)構(gòu)，沿馬達(dá)軸向?qū)@線進(jìn)行冷卻。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010 - 57261號公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011]然而，在上述的專利文獻(xiàn)I所公開的現(xiàn)有技術(shù)中，冷卻油的噴出孔在軸向上僅存在于一側(cè)，是使噴射的冷卻油在繞線之間進(jìn)行軸向流通的結(jié)構(gòu)，繞線溫度的軸向分布存在產(chǎn)生不均的可能性。
[0012]另外，在對繞線之間(切槽中心)噴射了冷卻油的情況下，在繞線的占積率高的馬達(dá)中，繞線成為冷卻通路的障礙，因此向軸向的冷卻油流通受到制限，各繞線的溫度分布、也就是周向的溫度分布也產(chǎn)生不均，還存在引起局部過熱的擔(dān)心。[0013]本發(fā)明的目的在于，考慮作為應(yīng)用于工程機(jī)械車輛的發(fā)電電動機(jī)，提供一種冷卻結(jié)構(gòu)，其提高在高溫環(huán)境下的狹小且受制限的空間配置的發(fā)電電動機(jī)的冷卻效果，并且實(shí)現(xiàn)小型化、高輸出密度化、特別是使電樞繞線在發(fā)電電動機(jī)的整個(gè)定子周向上平衡良好地冷卻。
[0014]用于解決課題的方法
[0015]為了解決上述課題，本發(fā)明主要采用了以下結(jié)構(gòu)。
[0016]一種發(fā)電電動機(jī)，具備固定設(shè)于殼體的內(nèi)徑側(cè)的定子；對置配置于上述定子的內(nèi)周側(cè)并旋轉(zhuǎn)自如地被軸承支承的轉(zhuǎn)子；以及卷繞在與定子鐵芯的切槽鄰接的齒上的電樞繞線，上述發(fā)電電動機(jī)的特征在于，
[0017]在經(jīng)由上述軸承而設(shè)置的托架上，設(shè)有供冷卻介質(zhì)流動的通路、以及與上述通路連通并向與上述電樞繞線的繞線端部對置的位置噴射上述冷卻介質(zhì)的噴射孔，從配設(shè)于上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向兩側(cè)的上述托架的噴射孔朝向上述電樞繞線的繞線端部噴出上述冷卻介質(zhì)，來自上述多個(gè)噴射孔的上述冷卻介質(zhì)的流量分布設(shè)定為隨著到達(dá)比上述旋轉(zhuǎn)軸的高度位置更靠上方的位置而變高。
[0018]另外，在上述發(fā)電電動機(jī)中，設(shè)置在上述托架上的噴射孔的配設(shè)間距在上述托架的垂直方向上部較密，隨著到達(dá)上述旋轉(zhuǎn)軸的高度位置而逐漸稀疏。并且，設(shè)置在上述托架上的噴射孔的孔徑在上述托架的垂直方向上部較大，隨著達(dá)到上述旋轉(zhuǎn)軸的高度位置而逐漸變小。并且，設(shè)置在與上述電樞繞線的繞線端部對置的位置上的噴射孔的個(gè)數(shù)在上述托架的垂直方向上部較多，隨著到達(dá)上述旋轉(zhuǎn)軸的高度位置而逐漸變少。并且，提供一種電動車輛，其具備:上述發(fā)電電動機(jī)；具有與上述發(fā)電電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)的內(nèi)燃機(jī)部的發(fā)動機(jī)；以及具有與上述發(fā)電電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)且設(shè)置在與上述發(fā)動機(jī)相反一側(cè)的液壓機(jī)構(gòu)部的液壓泵。
[0019]本發(fā)明的效果如下。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，能夠在整個(gè)定子周向上平衡良好地冷卻發(fā)電電動機(jī)的電樞繞線，能夠提高冷卻效果。另外，在將發(fā)電電動機(jī)應(yīng)用于液壓挖掘機(jī)等電動車輛上的情況下，能夠進(jìn)一步提高在高溫環(huán)境配置于狹小空間的條件下所需要的冷卻效果，并且有助于小型化、高輸出密度化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的軸向的剖視圖。
[0022]圖2是表示第I實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的托架內(nèi)的油通路的分解圖。
[0023]圖3是表示第I實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的電樞繞線與油噴射孔的位置的關(guān)系的剖視圖。
[0024]圖4是表示第I的實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的殼體與輔助油積存部的軸垂直方向的剖視圖，是圖1的A — A’首I]面向視圖。
[0025]圖5是表示第I實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的電樞繞線的溫度分布的測定結(jié)果的圖。
[0026]圖6是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的電樞繞線與油噴射孔的孔徑的關(guān)系的剖視圖。
[0027]圖7是表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的電樞繞線與油噴射孔的個(gè)數(shù)以及孔徑的關(guān)系的剖視圖。
[0028]圖8是表示本發(fā)明的第四實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的托架內(nèi)的油通路的分解圖。
[0029]圖9是表示第四實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的軸向剖視圖。
[0030]圖10是表示本發(fā)明的第五實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的殼體內(nèi)的冷卻水路的軸向剖視圖。
[0031]圖11是第五實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的殼體與冷卻水路的軸垂直方向的剖視圖，是圖10的B — B’剖面向視圖。
[0032]圖12是表示本發(fā)明的第六實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的輔助油積存部的結(jié)構(gòu)的軸向剖視圖。
[0033]圖13是表示應(yīng)用了本發(fā)明的第七實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的液壓挖掘機(jī)的外觀的示意圖。
[0034]圖14是表示應(yīng)用了第七實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的液壓挖掘機(jī)在傾斜地面進(jìn)行作業(yè)的狀況的圖。
[0035]圖15是應(yīng)用了第七實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的液壓挖掘機(jī)的發(fā)動機(jī)室的剖面結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]基于以下所示的實(shí)施例參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式的發(fā)電電動機(jī)以及使用了該發(fā)電電動機(jī)的電動車輛進(jìn)行說明。
[0037]實(shí)施例1
[0038]參照圖1~圖5對本發(fā)明的第一實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)進(jìn)行以下詳細(xì)說明。圖1是表不本發(fā)明的第一實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的軸向剖視圖。圖2是表不第一實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的托架內(nèi)的油通路的分解圖。圖3是表示第一實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的電樞繞線與油噴射孔的位置的關(guān)系的剖視圖。圖4是第一實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的殼體與輔助油積存部的軸垂直方向的剖視圖，是圖1的A — A’剖面向視圖。圖5是表示第一實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的電樞繞線的溫度分布的測定結(jié)果的圖。
[0039]在圖1中，轉(zhuǎn)子130在設(shè)于旋轉(zhuǎn)軸('> Y 7卜)6上的轉(zhuǎn)子鐵芯131的內(nèi)部配置多個(gè)磁鐵插入孔132和設(shè)于其內(nèi)部的永久磁鐵133而構(gòu)成。在此，永久磁鐵133是以稀土類為主要成分的平板燒結(jié)磁鐵。另外，在托架200 (由200A、200B構(gòu)成)上固定設(shè)有軸承5A、5B，在軸承5A、5B上旋轉(zhuǎn)自如地支承旋轉(zhuǎn)軸6，轉(zhuǎn)子130旋轉(zhuǎn)自如地支撐于軸承5A、5B。
[0040]在圖1及圖3中，定子I設(shè)置有在定子鐵芯110上設(shè)置的多個(gè)定子切槽111 (在本實(shí)施例中為十二個(gè))。在切槽111內(nèi)埋設(shè)有與U相線圈、V相線圈、W相線圈各相對應(yīng)的電樞繞線14，將多條絕緣的銅線材(未圖示)做成束狀而形成一條線圈，該線圈至少卷裝一圈以上。另外，電樞繞線14以包圍與切槽111鄰接的齒(^ ^ 一 7)112的方式卷繞成集中式繞組，為了防止繞線脫落，在齒112的內(nèi)周側(cè)端部設(shè)置磁極片113。在磁極片113之間設(shè)有切槽開口部114，通過從該切槽114插入銅線材來形成電樞繞線14。
[0041]在圖1及圖4中，定子I通過熱壓配合或壓入而固定設(shè)置于圓筒狀的殼體18的內(nèi)周側(cè)。另外，在殼體18，經(jīng)由設(shè)于中央部分的細(xì)孔16與主油積存部7連通的輔助油積存部8 (由8A、8B構(gòu)成)在定子鐵芯110的外周側(cè)且軸向外側(cè)的位置設(shè)有兩處，并填滿了冷卻油10。在此，冷卻油10的油面希望為與轉(zhuǎn)子130的外徑相接觸的程度，但也可以是其以下。
[0042]在圖1及圖2以及圖3中，在托架200，以同心圓狀設(shè)有通油槽202，該通油槽202與設(shè)于垂直方向上部的通油路201連通。另外，設(shè)置有油噴射孔204的環(huán)203以構(gòu)成為蓋的方式固定于通油槽202。在此，設(shè)于環(huán)203的油噴射孔204與齒112等間距地配置，并以與電樞繞線14 (詳細(xì)而言，繞線端部:線圈端)對置的方式設(shè)置，構(gòu)成為在托架200的垂直方向上部較密(本實(shí)施例中為五個(gè))、在水平方向稀疏(在本實(shí)施例為零個(gè))。此外，油噴出孔204并不限于環(huán)203，也可以設(shè)于托架200。并且，不限于圖3的例示，在電樞繞線14的繞線端部存在多個(gè)的情況下，也可以在垂直方向上部對每個(gè)繞線端部設(shè)置噴射孔204，在比其靠下部的位置對每兩個(gè)繞線端部設(shè)置噴射孔204，并且在與旋轉(zhuǎn)軸6同等水平的高度，對每三個(gè)繞線端部設(shè)置噴射孔204。
[0043]換言之，從兩側(cè)的托架200A和200B朝向電樞繞線14的繞線端部、從多個(gè)噴射孔204噴出冷卻油10的冷卻油流量分布設(shè)定為隨著成為比旋轉(zhuǎn)軸6的高度位置靠上方的位置而變高。在本實(shí)施例中，該設(shè)定的方法由噴射孔204的個(gè)數(shù)來規(guī)定。此外，上述的冷卻油的流量分布的設(shè)定方法在其他實(shí)施例中也通用。
[0044]在此，在圖3所示的結(jié)構(gòu)例中，除了環(huán)203的水平部分以外，在環(huán)203的下方部分也未設(shè)油噴出孔204。詳細(xì)將于后文敘述，與環(huán)203的水平部分以及下方部分對應(yīng)的電樞繞線通過從上方部分的油噴射孔204噴射的冷卻油流下來而被冷卻。
[0045]另外，油配管300分別對輔助油積存部8A、8B與油泵301之間、油泵301與油冷卻器302之間、以及油冷卻器302與設(shè)置在托架200上的通油路201之間進(jìn)行連結(jié)。通過這樣連結(jié)，能夠用油泵301汲取儲存在輔助油積存部8A、8B的冷卻油10，由油冷卻器302進(jìn)行冷卻之后，向通油路201A、202B循環(huán)。在此，通油路201A、201B與設(shè)置于通油槽202A、202B、環(huán)203A、203B的油噴射孔204A、204B連通，因此能夠從軸向的兩側(cè)向電樞繞線14噴射。
[0046]圖5是表示第一實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的電樞繞線的溫度分布的測定結(jié)果的圖。圖5是將本實(shí)施例的溫度分布與比較例的溫度分布對比并進(jìn)行圖解，將比較例的冷卻方法的最大溫度設(shè)為100%作為基準(zhǔn)來圖示。在此，比較例的冷卻方法是以等間隔在整周配置設(shè)于環(huán)203上的噴射孔204的情況。
[0047]從圖5可知，比較例的冷卻方法的情況下，電樞繞線的溫度分布的差異最大產(chǎn)生大約90%左右，特別是在電樞繞線周向位置的0° (相當(dāng)于托架200的垂直方向最上部)和90°、270° (相當(dāng)于托架200的水平方向)的差異顯著。若分析該原因，則認(rèn)為，在油噴射孔204的壓力分布，相對于僅在上方部具有噴射孔的本實(shí)施例，在比較例中在整周存在噴射孔，由此，因上方部的噴射孔而變低(在本實(shí)施例中，由于在定子的下半部沒有噴射孔，因此上方部的噴射孔的壓力分布變高)，噴射流量降低，因此溫度在0°附近變高，另外，在水平方向，除了來自噴射孔的冷卻油以外，還有從垂直方向上部流下的冷卻油的協(xié)同作用產(chǎn)生的冷卻。
[0048]在本實(shí)施例中，發(fā)電電動機(jī)12做成上述結(jié)構(gòu)的結(jié)果，如圖5的實(shí)線所示，周向的溫度分布的差異大幅度地減少，成為大致均勻的溫度分布。若說明該理由，則設(shè)于環(huán)203的噴射孔204以與齒112等間距且與電樞繞線14對置的方式設(shè)置，并構(gòu)成為在托架200的垂直方向上部較密、在水平方向上稀疏，因此能夠向垂直方向上部的電樞繞線14直接地(直接冷卻作為發(fā)熱體的線圈端部)、集中且大量地噴射冷卻油，能夠降低電樞繞線周向位置的0°附近的溫度。
[0049]另外，由于未在水平方向(周向位置90°、270°附近)配置噴射孔204，因此僅由從垂直方向上部流下來的冷卻油的冷卻，結(jié)果在周向上進(jìn)行均勻的冷卻。在此，由于環(huán)203配置在軸向兩側(cè)(參照圖1所示的配置在左右兩側(cè)的油噴射孔204A和204B)，不言而喻，在軸向兩側(cè)同樣得到上述的效果，
[0050]并且，在本實(shí)施例中，噴射的冷卻油的流量在上方部變多，在側(cè)方部很少，因此作為整體流量能夠抑制為最低限度，因此能夠降低油泵301的動力，具有為驅(qū)動系統(tǒng)的節(jié)能化做出貢獻(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。
[0051]另外，作為本實(shí)施例的其他特征，在于從輔助油積存部8汲取循環(huán)的冷卻油10這一點(diǎn)。即、存儲冷卻油10的油積存部由以細(xì)孔16連通的主油積存部7和輔助油積存部8構(gòu)成，油配管300插入輔助油積存部8，因此即使電動工程機(jī)械(未圖示)在傾斜地面進(jìn)行作業(yè)，主油積存部7的油面傾斜，也能夠穩(wěn)定地使冷卻油10循環(huán)。若進(jìn)一步說明，在輔助油積存部8的中央部分設(shè)置細(xì)孔16 (小直徑的通路)，使得搭載了本實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的液壓挖掘機(jī)或輪式裝載機(jī)(以下以液壓挖掘機(jī)為代表)在向前后左右傾斜的情況下，也能夠使冷卻油循環(huán)。通過設(shè)置細(xì)孔16，即使液壓挖掘機(jī)傾斜，空氣也不會進(jìn)入輔助油積存部8內(nèi)。換言之，在即使發(fā)電電動機(jī)傾斜空氣也不會進(jìn)入輔助油積存部8那樣的高度位置設(shè)置細(xì)孔16。
[0052]此外，對于本實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)與液壓挖掘機(jī)的關(guān)系，在圖13?圖15的說明中進(jìn)行詳細(xì)敘述。另外，在圖15中，發(fā)電電動機(jī)50設(shè)置在由內(nèi)燃機(jī)部512和飛輪511構(gòu)成的發(fā)動機(jī)51、與由齒輪521和液壓機(jī)構(gòu)部522形成的液壓泵52之間的受到制限的狹小空間，擔(dān)負(fù)下述功能，即、與發(fā)動機(jī)51 —并輔助驅(qū)動液壓泵52所需要的動力的作為電動機(jī)的功能、作為將發(fā)動機(jī)51的機(jī)械輸出變換為電輸出且向其他電氣設(shè)備(未圖示)提供電力供給的發(fā)電機(jī)的功能。
[0053]根據(jù)以上的說明，通過做成圖1?圖5所示的發(fā)電電動機(jī)結(jié)構(gòu)，能夠在定子周向上平衡良好地冷卻卷繞在定子上的電樞繞線，能夠提供冷卻效果高的電動工程機(jī)械用發(fā)電電動機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)。
[0054]實(shí)施例2
[0055]參照圖6對本發(fā)明的第二實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)進(jìn)行以下說明。圖6是表示第二實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的電樞繞線與油噴射孔的孔徑的關(guān)系的剖視圖。在圖6中，對于與圖3相同的構(gòu)成要素附注相同的符號，避免重復(fù)說明。
[0056]第二實(shí)施例與圖3所示的第一實(shí)施例不同點(diǎn)在于，設(shè)置在環(huán)203上的油噴射孔204以孔徑在垂直方向上部大、在水平方向小、在垂直方向下部小的方式設(shè)置于整周。換言之，第二實(shí)施例是使設(shè)置在托架200上的噴射孔204的孔徑在托架200的垂直方向上部大、隨著達(dá)到旋轉(zhuǎn)軸6的高度位置而逐漸變小的例子。
[0057]在圖6的圖示例中，在環(huán)203的水平方向及垂直方向下部設(shè)置小孔，通過來自這些小孔的油的冷卻，以及從垂直方向上部流下的冷卻油的冷卻，可得到與對置于垂直方向上部的電樞繞線14同等的冷卻效果。在圖6，雖然在環(huán)203的最下部未設(shè)置小孔，但圖6所示的結(jié)構(gòu)屬于在本實(shí)施例中所說的在整周設(shè)置孔徑不同的油噴射孔的技術(shù)思想的范圍內(nèi)。
[0058]實(shí)施例3[0059]參照圖7對本發(fā)明的第三實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)進(jìn)行以下說明。圖7是表示第三實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的電樞繞線與油噴射孔的個(gè)數(shù)及孔徑的關(guān)系的剖視圖。在圖7中，對于與圖3相同的構(gòu)成要素附注相同的符號，避免重復(fù)說明。
[0060]第三實(shí)施例與圖3所示的第一實(shí)施例不同點(diǎn)在于，設(shè)于環(huán)203的油噴射孔204的個(gè)數(shù)在垂直方向上部設(shè)有多個(gè)，在水平方向上變少，并且將油噴射孔204的孔徑設(shè)為在垂直方向上部大、在水平方向小。
[0061]此外，圖7的圖示例是噴射孔的個(gè)數(shù)多的情況下、增大噴射孔的孔徑、噴射孔的個(gè)數(shù)少的情況下、減小噴射孔的孔徑的例子，但不限于此，不限定孔徑的大小，也可以是設(shè)置在與電樞繞線的繞線端部對置的位置上的噴射孔的個(gè)數(shù)在托架的垂直方向上部多、隨著達(dá)到旋轉(zhuǎn)軸的高度位置而逐漸變少的結(jié)構(gòu)例。
[0062]根據(jù)圖7所示的結(jié)構(gòu)，得到與圖3同樣的效果的同時(shí)，尤其能夠進(jìn)一步提高垂直方向上部的冷卻效果。
[0063]實(shí)施例4
[0064]參照圖8和圖9對本發(fā)明的第四實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)進(jìn)行以下說明。圖8是表示本發(fā)明的第四實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的托架內(nèi)的油通路的分解圖，圖9是表示第四實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的軸向的剖視圖。在圖8及圖9中，對于與圖1及圖2所示的相同的構(gòu)成要素附注相同的符號，避免重復(fù)說明。
[0065]圖8及圖9所示的第四實(shí)施例與圖1及圖2所示的第一實(shí)施例不同點(diǎn)在于，將設(shè)于托架200上的通油槽202和環(huán)203構(gòu)成為從垂直方向上部到水平方向的圓弧狀，除此以夕卜，儲存于主油積存部7的冷卻油10的油面設(shè)定為直到定子I的內(nèi)徑(參照圖9)。
[0066]根據(jù)圖8及圖9所示的結(jié)構(gòu)，與圖1及圖2同樣地得到在垂直方向上部的電樞繞線14的冷卻效果。在垂直方向下部的冷卻由采用由主油積存部7的油和從上方流下來的油來進(jìn)行冷卻的結(jié)構(gòu)，因此能夠使油泵301的循環(huán)壓力更小，因此能夠進(jìn)一步降低驅(qū)動系統(tǒng)的消耗能量。
[0067]實(shí)施例5
[0068]參照圖10及圖11對本發(fā)明的第五實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)進(jìn)行以下說明。圖10是表示本發(fā)明的第五實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的殼體內(nèi)的冷卻水路的軸向的剖視圖，圖11是第五實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的殼體和冷卻水路的軸垂直方向的剖視圖，是圖10的B — B’剖面向視圖。在圖10及圖11中，對于與圖1相同的構(gòu)成要素附注相同符號，避免重復(fù)說明。
[0069]第五實(shí)施例與圖1所示的第一實(shí)施例不同點(diǎn)在于，在殼體18設(shè)置冷卻水路9。在此，冷卻水路9在殼體18的周向上形成環(huán)狀路徑，通過外部的水泵401使水循環(huán)，并由水冷卻器402來冷卻水，形成循環(huán)路徑。
[0070]第五實(shí)施例的冷卻水路9配設(shè)于定子鐵芯110的外徑側(cè)，因此能夠冷卻由定子鐵芯110產(chǎn)生的鐵損，由電樞繞線14產(chǎn)生的銅損也能夠經(jīng)由定子鐵芯110而被間接地冷卻。另外，在殼體18底部，還能夠有助于儲存在輔助油積存部8的冷卻油10的冷卻。
[0071]換言之，冷卻水路9的冷卻水能夠間接冷卻定子I和冷卻油10，因此通過發(fā)電電動機(jī)的效率提高、油泵301循環(huán)的冷卻油流量的進(jìn)一步降低，能夠有助于驅(qū)動系統(tǒng)的節(jié)能化、燃料消耗量的降低。另外，還能夠?qū)崿F(xiàn)油冷卻器302的小型化或省略油冷卻器302，有助于系統(tǒng)的緊湊化、伴隨部件件數(shù)的削減而提高可靠性。[0072]實(shí)施例6
[0073]參照圖12對本發(fā)明的第六實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)進(jìn)行以下說明。圖12是表示本發(fā)明的第六實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的輔助油積存部的結(jié)構(gòu)的軸向的剖視圖。在圖12中，對于與圖1相同的構(gòu)成要素附注相同的符號，避免重復(fù)說明。
[0074]本發(fā)明的第六實(shí)施例與圖1所不的第一實(shí)施例不同點(diǎn)在于，將設(shè)置于殼體18的底部的輔助油積存部8做成單一的結(jié)構(gòu)。
[0075]根據(jù)圖11所示的第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，即使搭載有本實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的電動車輛產(chǎn)生了傾斜時(shí)，也能夠進(jìn)一步減小冷卻油的油面變化的影響，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的冷卻油循環(huán)，而且還能夠減少油配管300的分支部位，因此能夠有助于油配管300的簡化、伴隨連接部位的削減而通過可靠性。
[0076]實(shí)施例7
[0077]參照圖13?圖15對應(yīng)用了本發(fā)明的第七實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的液壓挖掘機(jī)進(jìn)行以下說明。圖13是表示應(yīng)用了第七實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的液壓挖掘機(jī)的外觀的示意圖，圖14是表示應(yīng)用了第七實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的液壓挖掘機(jī)在傾斜地面進(jìn)行作業(yè)的狀況的圖，圖15是應(yīng)用了第七實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的液壓挖掘機(jī)的發(fā)動機(jī)室的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0078]在圖13?圖15中，液壓挖掘機(jī)包括:行駛體41 ;能夠回轉(zhuǎn)地搭載在行駛體41上的回轉(zhuǎn)體42 ;設(shè)置在回轉(zhuǎn)體42的前方左側(cè)的駕駛室43 ;以橫置方式配置在回轉(zhuǎn)體42上的發(fā)動機(jī)室44 ;設(shè)置在回轉(zhuǎn)體42的后部的配重45 ;以及設(shè)置在回轉(zhuǎn)體42的前部且由起重臂461、懸臂462以及鏟斗463構(gòu)成的多關(guān)節(jié)型前部裝置46。
[0079]行駛體41在左右具備循環(huán)軌道履帶411，分別由行駛用馬達(dá)412的驅(qū)動力驅(qū)動。具備發(fā)動機(jī)室44及多關(guān)節(jié)型前部裝置46等的回轉(zhuǎn)體42利用設(shè)置于回轉(zhuǎn)體42的中心部的未圖示的回轉(zhuǎn)用馬達(dá)相對于行駛體41回轉(zhuǎn)。構(gòu)成多關(guān)節(jié)型前部裝置46的起重臂461、懸臂462以及鏟斗463由分別設(shè)置在它們上的起重臂缸、懸臂缸以及鏟斗缸47驅(qū)動動作。
[0080]上述的各種缸47、行駛用馬達(dá)412以及回轉(zhuǎn)馬達(dá)使用液壓驅(qū)動器，根據(jù)駕駛室43內(nèi)的操作者的操作而動作，由來自控制閥裝置的液壓驅(qū)動，該控制閥裝置對來自由發(fā)動機(jī)室44內(nèi)的發(fā)動機(jī)51及/或發(fā)電電動機(jī)50驅(qū)動的液壓泵52 (參照圖15)的液壓進(jìn)行控制。
[0081]在此，第七實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)50使用圖1?圖12所示的結(jié)構(gòu)的發(fā)電電動機(jī)，是作為液壓泵52的驅(qū)動源而應(yīng)用于液壓挖掘機(jī)的情況的結(jié)構(gòu)，在圖1所示的發(fā)電電動機(jī)的托架200的側(cè)面200A和側(cè)面200B，經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸6分別配設(shè)有由飛輪511和內(nèi)燃機(jī)部512構(gòu)成的發(fā)動機(jī)51、由齒輪521和液壓機(jī)構(gòu)部522構(gòu)成的液壓泵52。即、本實(shí)施例所使用的發(fā)電電動機(jī)50是配設(shè)為通過其托架200A和200B而被發(fā)動機(jī)51和液壓泵52夾著的結(jié)構(gòu)。
[0082]發(fā)動機(jī)室44具備發(fā)動機(jī)51、發(fā)電電動機(jī)50以及液壓泵52，除此以外，主要具備:冷卻發(fā)動機(jī)51的冷卻水的散熱器56 ;產(chǎn)生冷卻散熱器56的冷卻風(fēng)P的冷卻風(fēng)扇57 ;取入空氣流(冷卻風(fēng))P且導(dǎo)入到冷卻風(fēng)扇57的吸入口 70 ;向外部排出空氣流P的吐出口 71 ；吸音體72 ;將發(fā)動機(jī)51的旋轉(zhuǎn)傳遞到冷卻風(fēng)扇57的曲柄軸58、風(fēng)扇動力帶59、輔助旋轉(zhuǎn)軸60 ;設(shè)置發(fā)動機(jī)51的振動衰減機(jī)構(gòu)55、框架54 ;消除來自發(fā)動機(jī)51的廢氣的聲音的消聲器73 ;以及覆蓋各構(gòu)成要素的罩(上罩531、吸入側(cè)橫罩532、下罩533、吐出側(cè)橫罩534)。這樣，如圖15所示，第七實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)50在液壓挖掘機(jī)中與各構(gòu)成要素相關(guān)地配置在回轉(zhuǎn)體42上的發(fā)動機(jī)室44。[0083]應(yīng)用了第七實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的液壓挖掘機(jī)如圖14所示，在傾斜地面49進(jìn)行挖掘作業(yè)的情況下，首先在傾斜地面49上使行駛體41上升，接著使回轉(zhuǎn)體42回轉(zhuǎn)而使發(fā)動機(jī)室44沿橫向配置來實(shí)施作業(yè)。在圖14所示的作業(yè)例中，本實(shí)施例的發(fā)電電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸(軸)6不是水平而是處于傾斜的狀態(tài)。
[0084]搭載于液壓挖掘機(jī)的發(fā)電電動機(jī)50的旋轉(zhuǎn)軸(軸)6即使在作業(yè)中傾斜，通過將輔助油積存部8配置在主油積存部7的下方且配置在發(fā)電電動機(jī)的下方部(參照圖4)，不會導(dǎo)致油從圖1、圖9以及圖10所示的輔助油積存部8漏出而無法良好地汲取到油配管301。
[0085]符號的說明
[0086]1一定子，10—冷卻油，110—定子鐵芯，111—切槽，112—齒，113—磁極片，114一切槽開口部，12—發(fā)電電動機(jī)，130—轉(zhuǎn)子，131—轉(zhuǎn)子鐵芯，132—磁鐵插入孔，133—永久磁鐵，14一電樞繞線，16 —細(xì)孔，18 —?dú)んw，200—托架，201—通油路，202—通油槽，203—環(huán)，204—油噴射孔，300—油配管，301—油泵，302—油冷卻器，401—水泵，402—水冷卻器，41 一行駛體，411 一循環(huán)軌道履帶，412—行駛用馬達(dá)，42—回轉(zhuǎn)體，43—駕駛室，44 一發(fā)動機(jī)室，45—配重，46—多關(guān)節(jié)型前部裝置，461—起重臂，462—懸臂，463—鏟斗，47—缸，49—傾斜地面，5一軸承,50一發(fā)電電動機(jī)，51一發(fā)動機(jī),511一飛輪,512一內(nèi)燃機(jī)部，52一液壓泵，521—齒輪，522—液壓機(jī)構(gòu)部，531—上罩，532—吸入側(cè)橫罩，533—下罩，534—吐出側(cè)橫罩，54—框架，55—振動衰減機(jī)構(gòu)，56—散熱器，57—冷卻風(fēng)扇，58—曲柄軸，59—風(fēng)扇動力帶，6—旋轉(zhuǎn)軸，60—輔助旋轉(zhuǎn)軸，7—主油積存部，70—吸入口，71—吐出口，72—吸音體，73—消聲器，8—輔助油積存部，9一冷卻水路，P—空氣流(冷卻風(fēng))。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)電電動機(jī)，具備固定設(shè)于殼體的內(nèi)徑側(cè)的定子；對置配置于上述定子的內(nèi)周側(cè)并旋轉(zhuǎn)自如地被軸承支承的轉(zhuǎn)子；以及卷繞在與定子鐵芯的切槽鄰接的齒上的電樞繞線，上述發(fā)電電動機(jī)的特征在于， 在經(jīng)由上述軸承而設(shè)置于上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的托架上，設(shè)有供冷卻介質(zhì)流動的通路、以及與上述通路連通并向與上述電樞繞線的繞線端部對置的位置噴射上述冷卻介質(zhì)的噴射孔， 從配設(shè)于上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向兩側(cè)的上述托架的噴射孔朝向上述電樞繞線的繞線端部噴出上述冷卻介質(zhì)， 來自上述多個(gè)噴射孔的上述冷卻介質(zhì)的流量分布設(shè)定為隨著到達(dá)比上述旋轉(zhuǎn)軸的高度位置更靠上方的位置而變高。
2.根據(jù) 權(quán)利要求1所述的發(fā)電電動機(jī)，其特征在于， 設(shè)置在上述托架上的噴射孔的配設(shè)間距在上述托架的垂直方向上部較密，隨著到達(dá)上述旋轉(zhuǎn)軸的高度位置而逐漸稀疏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電電動機(jī)，其特征在于， 設(shè)置在上述托架上的噴射孔的孔徑在上述托架的垂直方向上部較大，隨著到達(dá)上述旋轉(zhuǎn)軸的高度位置而逐漸變小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電電動機(jī)，其特征在于， 設(shè)置在與上述電樞繞線的繞線端部對置的位置上的噴射孔的個(gè)數(shù)在上述托架的垂直方向上部較多，隨著到達(dá)上述旋轉(zhuǎn)軸的高度位置而逐漸變少。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)電電動機(jī)，其特征在于， 在上述噴射孔的個(gè)數(shù)多的情況下，增大噴射孔的孔徑，在上述噴射孔的個(gè)數(shù)少的情況下，減小噴射孔的孔徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)中所述的發(fā)電電動機(jī),其特征在于， 設(shè)置在托架上的供冷卻介質(zhì)流動的通路形成從上述托架的最上部至上述旋轉(zhuǎn)軸的高度位置的圓弧狀， 設(shè)置在上述旋轉(zhuǎn)軸的下方部的上述冷卻介質(zhì)的主積存部的液面設(shè)定為達(dá)到形成于最下部的定子的內(nèi)徑側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)中所述的發(fā)電電動機(jī),其特征在于， 配設(shè)于上述定子的外周側(cè)的上述殼體沿其周向設(shè)置環(huán)狀通路而形成使冷卻水循環(huán)的冷卻水路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)中所述的發(fā)電電動機(jī),其特征在于， 在上述殼體的底部設(shè)置上述冷卻介質(zhì)的積存部， 上述積存部包括形成于與下方部的定子鐵芯對應(yīng)的位置上的主積存部、以及設(shè)置在比上述主積存部靠下方且經(jīng)由細(xì)孔連通的輔助積存部， 上述冷卻介質(zhì)從上述輔助積存部被設(shè)置在上述發(fā)電電動機(jī)的外部的油泵吸引，經(jīng)由油冷卻器輸送至上述托架的垂直方向上部的上述冷卻介質(zhì)的通路。
9.一種電動車輛，其特征在于， 具備:權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)中所述的發(fā)電電動機(jī)；具有與上述發(fā)電電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)的內(nèi)燃機(jī)部的發(fā)動機(jī)；以及具有與上述發(fā)電電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)且設(shè)置在與上述發(fā)動機(jī)相反一側(cè)的液壓機(jī)構(gòu)部的液壓泵`。
【文檔編號】H02K9/19GK103765735SQ201280040407
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月20日
【發(fā)明者】菊地聰, 石田誠司, 三好努, 澤田逸郎, 石島真, 青木茂德 申請人:日立建機(jī)株式會社, 株式會社日立產(chǎn)機(jī)系統(tǒng)