本發(fā)明涉及一種例如電動機(jī)或發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)電機(jī),特別地涉及旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞繞組的冷卻結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
在電動車輛等中所使用的旋轉(zhuǎn)電機(jī)要求能流過大電流,且能持續(xù)以高轉(zhuǎn)矩長時間運(yùn)轉(zhuǎn)。此外,由于持續(xù)通過大電流,因此,電樞繞組的溫度上升。因而,為了不使電樞繞組的溫度超過耐熱溫度,有效地對電樞繞組進(jìn)行冷卻是很重要的。
鑒于這種狀況,提出了在運(yùn)轉(zhuǎn)中使用液態(tài)制冷劑、例如ATF油對電樞繞組的線圈端直接進(jìn)行冷卻的冷卻結(jié)構(gòu)(例如,參照專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利特許第5021443號公報
專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2001-095205號公報
在專利文獻(xiàn)1中,被樹脂保持件支承且具有與電樞繞組連接的導(dǎo)體的配電部配置在電樞繞組的線圈端的上部。此外,制冷劑出口在殼體的線圈端的上半部分的外徑側(cè)沿周向分散地形成在十三個部位處。此外,以使軸水平的方式配置旋轉(zhuǎn)電機(jī),將液態(tài)制冷劑從制冷劑出口噴出到線圈端,來對線圈端進(jìn)行冷卻。被噴出到線圈端的液態(tài)制冷劑的一部分朝線圈端的內(nèi)徑側(cè)流動,剩余的液態(tài)制冷劑穿過形成在電樞鐵心的端面與配線部的下表面之間的間隙,沿周向流動,來有效地對電樞繞組進(jìn)行冷卻。但是,由于需要將制冷劑出口在殼體的線圈端的上半部分的外徑側(cè)沿周向分散地形成 在十三個部位處,因此,存在冷卻結(jié)構(gòu)復(fù)雜這樣的技術(shù)問題。另外,由于將配電部配置在電樞繞組的線圈端部的上部,因此,存在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的軸向尺寸增大、無法實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的小型化這樣的技術(shù)問題。
在專利文獻(xiàn)2中,中心孔設(shè)置在軸的軸心位置,通孔以從中心孔沿徑向分岔的方式形成在軸的線圈端的位置處。接著,將液態(tài)制冷劑供給到中心孔,并利用離心力從通孔噴射,從而噴出到線圈端。但是,由于液態(tài)制冷劑從相對于徑向朝軸的旋轉(zhuǎn)方向前方傾斜的方向噴出到線圈端,因此,存在液態(tài)制冷劑不容易穿過線圈端的內(nèi)部到達(dá)外徑側(cè)、在線圈端產(chǎn)生冷卻不均、電樞繞組的冷卻性變差這樣的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而作,其目的在于獲得一種旋轉(zhuǎn)電機(jī),在該旋轉(zhuǎn)電機(jī)中,將帶狀的絕緣紙插入在電樞繞組的線圈端的徑向上相鄰的導(dǎo)體部之間并使其沿周向延伸,以抑制從鉛垂方向上方供給到線圈端的液態(tài)制冷劑通過絕緣紙朝內(nèi)徑側(cè)流出,而使該液態(tài)制冷劑沿周向流動,從而能有效地對電樞繞組進(jìn)行冷卻,并且能抑制軸向尺寸的增大來實(shí)現(xiàn)小型化。
本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括:外殼;轉(zhuǎn)子,該轉(zhuǎn)子固接于被上述外殼支承成能旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸,并配置在上述外殼內(nèi);以及電樞,該電樞具有圓環(huán)狀的電樞鐵心和電樞繞組,其中,上述電樞鐵心的切槽以朝徑向內(nèi)側(cè)開口的方式沿周向排列,上述電樞繞組由分別通過將導(dǎo)體線彎曲成型而制作出且安裝在上述電樞鐵心上的多個線圈構(gòu)成,上述電樞以圍繞上述轉(zhuǎn)子的方式與上述轉(zhuǎn)子同軸配置,并保持于上述外殼,上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)以使上述轉(zhuǎn)軸的軸心水平的方式設(shè)置,并將液態(tài)制冷劑從形成于上述外殼的制冷劑吸入孔噴出到上述電樞繞組的線圈端,來對上述電樞繞組進(jìn)行冷卻。上述制冷劑吸入孔形成在上述外殼的上述線圈端的鉛垂方向的上方位置,帶狀的絕緣紙以厚度方向?yàn)閺较?,插入到上述?dǎo)體線的構(gòu)成上述線圈端的部分的、在徑向上相鄰的導(dǎo)體部之間,且配置成在上述線圈端內(nèi)橫穿上述制冷劑吸入孔的鉛垂方向下方的位置并沿周向延伸。
根據(jù)本發(fā)明,帶狀的絕緣紙以厚度方向?yàn)閺较颍迦氲綄?dǎo)體線的構(gòu)成線圈端的部分的、在徑向上相鄰的導(dǎo)體部之間,且配置成在線圈端內(nèi)橫穿制冷劑吸入孔的鉛垂方向下方的位置并沿周向延伸。因而,噴出到線圈端的液態(tài)制冷劑與絕緣紙碰撞,能抑制向線圈端的內(nèi)徑側(cè)的流出,而在線圈端內(nèi)沿周向流動。藉此,液態(tài)制冷劑能在周向上遍及線圈端內(nèi),沒有線圈端的冷卻不均,能有效地對電樞繞組進(jìn)行冷卻。此外,形成于線圈端的外徑側(cè)的制冷劑吸入孔數(shù)只要一個即可,能簡化電樞繞組的冷卻結(jié)構(gòu)。另外,由于不需要在電樞繞組的線圈端的上部配置絕緣保持件,因此,能抑制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的軸向尺寸的增大,從而能實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的小型化。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的單側(cè)剖視圖。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的主要部分的立體圖。
圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所適用的電樞的立體圖。
圖4是表示構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所適用的電樞鐵心的鐵心塊的立體圖。
圖5是表示構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞繞組的線圈的立體圖。
圖6是表示構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞繞組的線圈的端視圖。
圖7是表示構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞繞組的線圈的主視圖。
圖8是對構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所適用的電樞繞組的線圈的配置進(jìn)行說明的剖視示意圖。
圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所適用的電樞繞組的立體圖。
圖10是對本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的、絕緣紙安裝到電樞繞組的安裝方法進(jìn)行說明的立體圖。
圖11是對本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的、絕緣紙安裝到電樞繞組 的安裝方法進(jìn)行說明的示意剖視圖。
圖12是對本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的、絕緣紙安裝到電樞繞組的安裝方法進(jìn)行說明的示意剖視圖。
圖13是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的、絕緣紙在電樞繞組上的安裝狀態(tài)的示意剖視圖。
圖14是從徑向外側(cè)觀察本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的、絕緣紙在電樞繞組的第一線圈端上的安裝狀態(tài)的主要部分放大圖。
圖15是對本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的電樞的組裝方法進(jìn)行說明的圖。
圖16是對本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的電樞的組裝方法進(jìn)行說明的圖。
圖17是對本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的冷卻動作時的液態(tài)制冷劑的流動進(jìn)行說明的單側(cè)剖視圖。
圖18是對本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的冷卻動作時的液態(tài)制冷劑的流動進(jìn)行說明的示意圖。
(符號說明)
1 外殼
5 轉(zhuǎn)子
6 轉(zhuǎn)軸
10 電樞
11 電樞鐵心
13 切槽
19 導(dǎo)體線
20 電樞繞組
21 線圈
21e 第一線圈端部
21e’ 傾斜部(導(dǎo)體部)
21f 第二線圈端部
21f’ 傾斜部(導(dǎo)體部)
21g 第三線圈端部
21g’ 傾斜部(導(dǎo)體部)
21h 第一線圈末端
21h’ 傾斜部(導(dǎo)體部)
21j 第二線圈末端
21j’ 傾斜部(導(dǎo)體部)
60a、60b 制冷劑吸入孔
61 中心孔
62a、62b 噴射孔
151 第一絕緣紙
152 第二絕緣紙
152a 通孔
153 第三絕緣紙
153a 通孔
具體實(shí)施方式
以下,使用附圖,對本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。
實(shí)施方式1
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的單側(cè)剖視圖,圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的主要部分的立體圖,圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所適用的電樞的立體圖,圖4是表示構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所適用的電樞鐵心的鐵心塊的立體圖,圖5是表示構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞繞組的線圈的立體圖,圖6是表示構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞繞組的線圈的端視圖,圖7是表示構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞繞組的線圈的主視圖,圖8是對構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所適用的電樞繞組的線圈的配置進(jìn)行說明的剖視示意圖,圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所適用的電樞 繞組的立體圖。另外,在圖8中,為了便于說明,用直線表示第一線圈端部至第三線圈端部。
在圖1和圖2中,旋轉(zhuǎn)電機(jī)100包括:外殼1,該外殼1具有有底圓筒狀的框架2及將框架2的開口封閉的端板3;電樞10,該電樞10以內(nèi)嵌狀態(tài)固接在框架2的圓筒部中;以及轉(zhuǎn)子5,該轉(zhuǎn)子5固接在轉(zhuǎn)軸6上,以在電樞10的內(nèi)周側(cè)配置成能旋轉(zhuǎn),其中,上述轉(zhuǎn)軸6通過軸承4被能旋轉(zhuǎn)地支承在框架2的底部及端板3上。
用于供給液態(tài)制冷劑的制冷劑吸入孔60a、60b以位于從電樞繞組20的電樞鐵心11的軸向兩端朝軸向外側(cè)突出的線圈端各自的徑向外側(cè)的方式在框架2的圓筒部上各形成一個。此外,供給液態(tài)制冷劑的中心孔61以沿軸向貫穿轉(zhuǎn)軸6的軸心位置的方式形成。另外,從中心孔61沿徑向分岔的噴射孔62a、62b以位于電樞繞組20的線圈端各自的徑向內(nèi)側(cè)的方式形成在轉(zhuǎn)軸6上。
轉(zhuǎn)子5是包括轉(zhuǎn)子鐵心7和永磁體8的永磁體型轉(zhuǎn)子,其中,上述轉(zhuǎn)子鐵心7固接在插通到軸心位置的轉(zhuǎn)軸6上,上述永磁體8埋設(shè)在轉(zhuǎn)子鐵心7的外周面?zhèn)惹以谥芟蛏弦砸欢ǖ拈g隔排列,并構(gòu)成磁極。另外,轉(zhuǎn)子5不限定于永磁體型轉(zhuǎn)子,也可以使用籠型轉(zhuǎn)子或繞組型轉(zhuǎn)子,其中,上述籠型轉(zhuǎn)子是將沒有絕緣的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體收納在轉(zhuǎn)子鐵心的切槽中并使用短路環(huán)將兩側(cè)短路而形成的,上述繞組型轉(zhuǎn)子是將絕緣后的導(dǎo)體線安裝于轉(zhuǎn)子鐵心的切槽中而形成的。
接著,參照圖3至圖9,對電樞10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體說明。
如圖3所示,電樞10包括電樞鐵心11、安裝于電樞鐵心11的電樞繞組20、將電樞鐵心11與電樞繞組20電隔離的切槽單元14。在此,為了方便說明,將轉(zhuǎn)子5的極數(shù)設(shè)為10,將電樞鐵心11的切槽數(shù)設(shè)為60,將電樞繞組20設(shè)為三相繞組。即,切槽13以在每極每相上形成兩個的比例形成在電樞鐵心11上。
鐵心塊12是通過將圓環(huán)狀的電樞鐵心11在周向上三十等分地分割而成的,如圖4所示,其是通過將多塊電磁鋼板層疊一體化而制作成的,其 包括截面呈圓弧形的鐵心支撐部12a和從鐵心支撐部12a的內(nèi)周壁面朝徑向內(nèi)側(cè)突出的兩個極齒12b。
電樞鐵心11使極齒12b朝向徑向內(nèi)側(cè),使鐵心支撐部12a的周向的側(cè)面彼此對接,并將三十個鐵心塊12沿周向排列、一體化,從而構(gòu)成圓環(huán)狀。由鐵心支撐部12a和在周向上相鄰的兩個極齒12b構(gòu)成的切槽13以朝內(nèi)周側(cè)開口的方式在周向上以等角度間距排列。另外,極齒12b形成為周向?qū)挾瘸驈较騼?nèi)側(cè)逐漸變窄的前端細(xì)形狀,切槽13的截面呈長方形。
切槽單元14例如是通過對使用間位芳族聚酰胺纖維夾住聚酰亞胺膜后制作出的長方形的片材進(jìn)行彎曲成型而形成為U字形的構(gòu)件,將切槽單元14插入切槽13內(nèi),從而將電樞鐵心11與電樞繞組20電氣隔離。
電樞繞組20由多個線圈21構(gòu)成。線圈21例如是將直徑d的圓形截面的導(dǎo)體線19卷繞成δ字狀的線圈圖案制作而成的,其中,上述導(dǎo)體線19由被瓷釉樹脂絕緣覆蓋且沒有連接部的連續(xù)的銅線或鋁線等制成。另外,線圈21也可以是將長方形截面的導(dǎo)體線19卷繞成δ字狀的線圈圖案制作而成的。
如圖5至圖7所示,線圈21包括:相隔六個切槽角度間隔而成為三列的第一直線部21a、第二直線部21b、第三直線部21c及第四直線部21d;將第一直線部21a及第二直線部21b的長度方向的一端彼此連接的第一線圈端部21e;將第二直線部21b及第三直線部21c的長度方向的另一端彼此連接的第二線圈端部21f;將第三直線部21c及第四直線部21d的長度方向的一端彼此連接的第三線圈端部21g;從第一直線部21a的長度方向的另一端延伸的第一線圈末端21h;以及從第四直線部21d的長度方向的另一端延伸的第二線圈末端21j。第一線圈末端21h及第二線圈末端21j與另一線圈21或供電部、中性點(diǎn)等連接。另外,六個切槽角度間隔是指在周向上連續(xù)的六個極齒12b兩側(cè)的切槽13的切槽中心間的間隔,相當(dāng)于一個磁極間距。
具體來說,如圖8所示,如下所述將線圈21制作成δ字狀的線圈圖案:將導(dǎo)體線19從電樞鐵心11的軸向一端側(cè)插入一號切槽13內(nèi)的第一層,從一號切槽13朝電樞鐵心11的軸向另一端側(cè)伸出后,插入在周向一側(cè)隔開 六個切槽角度間隔的七號切槽13內(nèi)的第二層,從七號切槽13朝電樞鐵心11的軸向一端側(cè)伸出后,插入在周向一側(cè)隔開六個切槽角度間隔的十三號切槽13內(nèi)的第三層,從十三號切槽13朝電樞鐵心11的軸向另一端側(cè)伸出后,插入在周向另一側(cè)隔開六個切槽角度間隔的七號切槽13內(nèi)的第四層,并從七號切槽13朝電樞鐵心11的軸向一端側(cè)延伸出。這樣制作出的線圈21是分布卷繞的線圈。
另外,在圖8中,為方便說明,將收納在切槽13內(nèi)的導(dǎo)體線的收納位置從外徑側(cè)開始設(shè)為第一層、第二層、第三層、第四層。此外,在圖8中,1、2……13是切槽13在周向上按順序排列的切槽序號。
在此,從一號切槽13內(nèi)的第一層朝電樞鐵心11的軸向一端側(cè)伸出的第一線圈端部21e維持徑向位置,以一定的傾斜度朝周向一側(cè)及軸向外側(cè)延伸,在中央部(頂部)的彎曲部處朝徑向內(nèi)側(cè)移位d,然后以相反方向的傾斜度維持徑向位置,并朝周向一側(cè)及軸向內(nèi)側(cè)延伸,進(jìn)入七號切槽13內(nèi)的第二層。
從七號切槽13內(nèi)的第二層朝電樞鐵心11的軸向另一端側(cè)伸出的第二線圈端部21f維持徑向位置,以一定的傾斜度朝周向一側(cè)及軸向外側(cè)延伸,在中央部(頂部)的彎曲部處朝徑向內(nèi)側(cè)移位d,然后以相反方向的傾斜度維持徑向位置,并朝周向一側(cè)及軸向內(nèi)側(cè)延伸,進(jìn)入十三號切槽13內(nèi)的第三層。
從十三號切槽13內(nèi)的第三層朝電樞鐵心11的軸向一端側(cè)伸出的第三線圈端部21g維持徑向位置,以一定的傾斜度朝周向另一側(cè)及軸向外側(cè)延伸,在中央部(頂部)的彎曲部處朝徑向內(nèi)側(cè)移位d,然后以相反方向的傾斜度維持徑向位置,并朝周向另一側(cè)及軸向內(nèi)側(cè)延伸,進(jìn)入七號切槽13內(nèi)的第四層。
從一號切槽13內(nèi)的第一層朝電樞鐵心11的軸向另一端側(cè)伸出的第一線圈末端21h維持徑向位置,以一定的傾斜度朝周向另一側(cè)及軸向外側(cè)延伸,然后彎曲并朝徑向外側(cè)伸出。
從七號切槽13內(nèi)的第四層朝電樞鐵心11的軸向另一端側(cè)伸出的第二 線圈末端21j維持徑向位置,以一定的傾斜度朝周向一側(cè)及軸向外側(cè)延伸,然后彎曲并朝徑向外側(cè)伸出。
這樣,第一線圈端部至第三線圈端部21e、21f、21g具有一對傾斜部21e’、21f’、21g’和沿徑向移位導(dǎo)體線的徑向?qū)挾萪的彎曲部。此外,第一線圈末端和第二線圈末端21h、21j具有傾斜部21h’、21j’。第一直線部至第四直線部21a、21b、21c、21d形成為直徑d的圓形截面。第一線圈端部至第三線圈端部21e、21f、21g及第一線圈末端21h、第二線圈末端21j例如用平行的平板從徑向的兩側(cè)對圓形截面的導(dǎo)體線進(jìn)行加壓,從而塑性變形成徑向厚度為d’(其中,d’<d)、軸向厚度為d”(其中,d”>d)的扁平的截面。
將這樣制作的六十個線圈21以一個切槽間距在周向上呈圓環(huán)狀排列,來組裝出圖9所示的電樞繞組20。在上述電樞繞組20的軸向一端側(cè),第一線圈端部列和第三線圈端部列在徑向上排列成兩層來構(gòu)成第一線圈端20a,其中,上述第一線圈端部列是將第一線圈端部21e在周向上以一個切槽間距排列而構(gòu)成的,上述第三線圈端部列是將第三線圈端部21g在周向上以一個切槽間距排列而構(gòu)成的。此外,在上述電樞繞組20的軸向另一端側(cè),第二線圈端部列構(gòu)成第二線圈端20b,其中,上述第二線圈端部列是將第二線圈端部21f在周向上以一個切槽間距排列而構(gòu)成的。另外,朝軸向外側(cè)伸出的第一線圈末端21h的端部在周向上以一個切槽間距排列在第二線圈端20b的外徑側(cè)。另外,朝軸向外側(cè)伸出的第二線圈末端21j的端部在周向上以一個切槽間距排列在第二線圈端20b的內(nèi)徑側(cè)。
接著,參照圖10至圖16,對組裝電樞10的方法進(jìn)行說明。圖10是對本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的、絕緣紙安裝到電樞繞組的安裝方法進(jìn)行說明的立體圖,圖11和圖12分別是對本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的、絕緣紙安裝到電樞繞組的安裝方法進(jìn)行說明的示意剖視圖,圖13是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的、絕緣紙在電樞繞組上的安裝狀態(tài)的示意剖視圖,圖14是從徑向外側(cè)觀察本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的、絕緣紙在電樞繞組的第一線圈端上的安裝狀態(tài)的主要部分放大圖,圖15和 圖16分別是對本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的電樞的組裝方法進(jìn)行說明的圖。另外,在圖15和圖16中,為了便于說明,僅用第一至第四直線部表示電樞繞組。
首先,在電樞繞組20中,第一線圈端部至第三線圈端部21e、21f、21g及第一線圈末端21h、第二線圈末端21j的直徑d的圓形截面的導(dǎo)體線19塑性變形成徑向厚度為d’(其中,d’<d)、軸向厚度為d”(其中,d”>d)的扁平的截面。因而,如圖11所示,在第一至第三線圈端部21e、21f、21g內(nèi)分別形成有間隙S(=d-d’)。
因此,如圖10及圖11所示,制作成圓環(huán)狀的第二絕緣紙152從第一線圈端20a側(cè)安裝到電樞繞組20,制作成圓環(huán)狀的第一絕緣紙151和第三絕緣紙153從第二線圈端20b側(cè)安裝到電樞繞組20。接著,如圖12所示,第一絕緣紙151穿過第三直線部21c與第四直線部21d之間,而朝第一線圈端20a側(cè)移動,并插入第一線圈端部21e內(nèi)的間隙S。此外,第二絕緣紙152穿過第二直線部21b與第三直線部21c之間,而朝第二線圈端20b側(cè)移動,并插入第二線圈端部21f內(nèi)的間隙S。另外,第三絕緣紙153穿過第一直線部21a與第二直線部21b之間,而朝第一線圈端20a側(cè)移動,并插入第三線圈端部21g內(nèi)的間隙S。
接著,如圖12及圖13所示,第一絕緣紙151和第三絕緣紙153從第二線圈端20b側(cè)插入第二線圈末端21j與第二線圈端部21f之間的間隙、以及第一線圈末端21h與第二線圈端部21f之間的間隙中。此外,第二絕緣紙152從第一線圈端20a側(cè)插入第一線圈端部21e與第三線圈端部21g之間的間隙。
第一絕緣紙151將成型為長條帶狀體的絕緣紙繞圓,來構(gòu)成圓環(huán)狀。第二絕緣紙152將成型為長條帶狀體的絕緣紙繞圓,來構(gòu)成圓環(huán)狀。接著,圓形的通孔152a分別沿厚度方向貫穿第二絕緣紙152,并在周向上形成多個。第三絕緣紙153將成型為長條帶狀體的絕緣紙繞圓,來構(gòu)成圓環(huán)狀。接著,圓形的通孔153a分別沿厚度方向貫穿第三絕緣紙153,并在周向上形成多個。
接著,如圖13所示,當(dāng)將插入第一線圈端部21e內(nèi)的間隙S的狀態(tài)下的第一絕緣紙151的直徑設(shè)為Φx1、將插入第二線圈端部21f內(nèi)的間隙S的狀態(tài)下的第二絕緣紙152的直徑設(shè)為Φx2、將插入第三線圈端部21g內(nèi)的間隙S的狀態(tài)下的第三絕緣紙153的直徑設(shè)為Φx3時,Φx1<Φx2<Φx3。此外,第一至第三絕緣紙151、152、153例如由聚酰亞胺、芳綸、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)等絕緣材料制成。
在此,關(guān)于第一線圈端20a,如圖14所示,將從第一線圈端部21e的切槽13的第一層突出直至頂部的傾斜部21e’和從第一線圈端部21e的切槽13的第二層突出直至頂部的傾斜部21e’的傾斜度設(shè)置成相反方向,并在周向上以一個切槽間距排列,來構(gòu)成第一線圈端部列。因而,當(dāng)從徑向外側(cè)觀察第一線圈端部列時,在第一線圈端部列的徑向上相鄰的傾斜部21e’之間形成有間隙S’。接著,第三絕緣紙153以從徑向外側(cè)觀察時使通孔153a與間隙S’重疊的方式配置在第一線圈端部列內(nèi)。另外,在第一線圈端部列的徑向上相鄰的傾斜部21e’相當(dāng)于導(dǎo)體線19的構(gòu)成第一線圈端20a的部分的、在徑向上相鄰的導(dǎo)體部。
此外,雖未圖示,將從第一線圈端部21e的切槽13的第二層突出直至頂部的傾斜部21e’和從第三線圈端部21g的切槽13的第三層突出直至頂部的傾斜部21e’的傾斜度設(shè)置成相反方向,并在周向上以一個切槽間距排列。因而,當(dāng)從徑向內(nèi)側(cè)觀察第一線圈端部列內(nèi)時,在第一線圈端部列和第三線圈端部列的徑向上相鄰的傾斜部21e’、21g’之間形成有間隙S’。接著,第二絕緣紙152以從徑向外側(cè)觀察時使通孔152a與間隙S’重疊的方式配置在第一線圈端部列與第三線圈端部列之間。另外,在第一線圈端部列和第三線圈端部列的徑向上相鄰的傾斜部21e’、21g’相當(dāng)于導(dǎo)體線19的構(gòu)成第一線圈端20a的部分的、在徑向上相鄰的導(dǎo)體部。
此外,雖未圖示,將從第三線圈端部21g的切槽13的第三層突出直至頂部的傾斜部21g’和從第三線圈端部21g的切槽13的第四層突出直至頂部的傾斜部21g’的傾斜度設(shè)置成相反方向,并在周向上以一個切槽間距排列,來構(gòu)成第三線圈端部列。此外,第一絕緣紙151配置在第三線圈端部 列的徑向上相鄰的傾斜部21g’之間。另外,第三線圈端部列的徑向上相鄰的傾斜部21g’相當(dāng)于導(dǎo)體線19的構(gòu)成第一線圈端20a的部分的、在徑向上相鄰的導(dǎo)體部。
此外,關(guān)于第二線圈端20b,將從第一線圈末端21h的切槽13的第一層突出直至端部的傾斜部21h’和從第二線圈端部21f的切槽13的第二層突出直至頂部的傾斜部21f’的傾斜度設(shè)置成相反方向,并在周向上以一個切槽間距排列。因而,若從徑向外側(cè)觀察,則在第一線圈末端21h的列與第二線圈端部列的徑向上相鄰的傾斜部21h’、21f’之間形成有間隙S’。接著,第二絕緣紙153以從徑向外側(cè)觀察時使通孔153a與間隙S’重疊的方式配置在第一線圈末端21h的列與第二線圈端部列之間。另外,第一線圈末端21h的列和第二線圈端部列的徑向上相鄰的傾斜部21h’、21f’相當(dāng)于導(dǎo)體線19的構(gòu)成第二線圈端20b的部分的、在徑向上相鄰的導(dǎo)體部。
此外,將從第二線圈端部21f的切槽13的第二層突出直至頂部的傾斜部21f’和從第二線圈端部21f的切槽13的第三層突出直至頂部的傾斜部21f’的傾斜度設(shè)置成相反方向,并在周向上以一個切槽間距排列,來構(gòu)成第二線圈端部列。因而,當(dāng)從徑向外側(cè)觀察第二線圈端部列時,在第二線圈端部21f的徑向上相鄰的傾斜部21f’之間形成有間隙S’。接著,第二絕緣紙152以從徑向外側(cè)觀察時使通孔152a與間隙S’重疊的方式配置在第二線圈端部列內(nèi)。另外,第二線圈端部21f的徑向上相鄰的傾斜部21f’相當(dāng)于導(dǎo)體線19的構(gòu)成第二線圈端20b的部分的、在徑向上相鄰的導(dǎo)體部。
此外,將從第二線圈端部21f的切槽13的第三層突出直至頂部的傾斜部21f’和從第二線圈末端21j的切槽13的第四層突出直至端部的傾斜部21j’的傾斜度設(shè)置成相反方向,并在周向上以一個切槽間距排列。接著,第一絕緣紙151配置在第二線圈端部列與第二線圈末端21j的列的徑向上相鄰的傾斜部21f’、21j’之間。另外,第二線圈端部列和第二線圈末端21j的列的徑向上相鄰的傾斜部21f’、21j’相當(dāng)于導(dǎo)體線19的構(gòu)成第二線圈端20b的部分的、在徑向上相鄰的導(dǎo)體部。
接著,將切槽單元14安裝在沿徑向排列成一列的第一至第四直線部 21a、21b、21c、21d的各列上。接著,如圖15所示,三十個鐵心塊12以使極齒12b位于第一至第四直線部21a、21b、21c、21d的列間的徑向外側(cè)的位置的方式,以大致等角度間距排列在電樞繞組20的外周側(cè)。
接著,使三十個鐵心塊12同時朝徑向內(nèi)側(cè)移動。因上述鐵心塊12向徑向內(nèi)側(cè)的移動,而使極齒12b插入第一至第四直線部21a、21b、21c、21d的列之間。此外,相鄰的鐵心塊12的鐵心支撐部12a的周向側(cè)面彼此抵接,從而阻止鐵心塊12向徑向內(nèi)側(cè)的移動。
藉此,如圖16所示,鐵心塊12使鐵心支撐部12a的周向側(cè)面彼此抵接而呈圓環(huán)狀排列,從而構(gòu)成電樞鐵心11。此外,第一至第四直線部21a、21b、21c、21d的各列收納在切槽13內(nèi),電樞繞組20安裝于電樞鐵心11。接著,對第一線圈末端21h及第二線圈末端21j進(jìn)行所希望的接線處理,來獲得電樞10。
接著,參照圖17及圖18,對旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)中的電樞繞組20的冷卻進(jìn)行說明。圖17是對本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的冷卻動作時的液態(tài)制冷劑的流動進(jìn)行說明的單側(cè)剖視圖,圖18是對本發(fā)明實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的冷卻動作時的液態(tài)制冷劑的流動進(jìn)行說明的示意圖。另外,在圖17及圖18中,箭頭表示液態(tài)制冷劑的流動。
如圖17所示,組裝有上述電樞10的旋轉(zhuǎn)電機(jī)100以使轉(zhuǎn)軸6的軸心呈水平、形成于框架2的制冷劑吸入孔60a、60b朝向上方的方式配置。此外,在旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)中,利用油泵(未圖示)將ATF油等液態(tài)制冷劑壓送到制冷劑吸入孔60a、60b及中心孔61。
由于制冷劑吸入孔60a、60b位于電樞繞組20的第一線圈端20a及第二線圈端20b的徑向外側(cè),因此,液態(tài)制冷劑從制冷劑吸入孔60a、60b噴出到第一線圈端20a及第二線圈端20b。接著,如圖18所示,被噴出到第一線圈端20a及第二線圈端20b的液態(tài)制冷劑與第三絕緣紙153碰撞,并沿著第三絕緣紙153朝周向兩側(cè)流動。接著,液態(tài)制冷劑的一部分經(jīng)過通孔153a流入內(nèi)徑側(cè),并沿著第二絕緣紙152沿周向流動。接著,液態(tài)制冷劑的一部分經(jīng)過通孔152a流入內(nèi)徑側(cè),并沿著第一絕緣紙151沿周向流動。 這樣,液態(tài)制冷劑在第一線圈端20a及第二線圈端20b內(nèi)從外徑側(cè)浸透至內(nèi)徑側(cè),并沿周向流動,積存在框架2內(nèi)的鉛垂下方。另外,由于在第一絕緣紙151上沒有形成通孔,因此,液態(tài)制冷劑不會從第一線圈端20a及第二線圈端20b朝內(nèi)徑側(cè)流出。
此外,被壓送到中心孔61的液態(tài)制冷劑在離心力的作用下,從噴射孔62a、62b噴射,并噴出到第一線圈端20a及第二線圈端20b的內(nèi)徑側(cè)。噴出到第一線圈端20a及第二線圈端20b的內(nèi)徑側(cè)的液態(tài)制冷劑沿著第一線圈端20a及第二線圈端20b在周向上流動,并且因重力而滴下,積存在框架2內(nèi)的鉛垂下方。積存在框架2內(nèi)的鉛垂下方的液態(tài)制冷劑通過油泵而被壓送到制冷劑吸入孔60a、60b及中心孔61,并用于第一線圈端20a及第二線圈端20b的冷卻。
根據(jù)本實(shí)施方式1,帶狀的第一至第三絕緣紙151、152、153被插入導(dǎo)體線19的構(gòu)成第一線圈端20a及第二線圈端20b的部分的、在徑向上相鄰的傾斜部21e’、21f’、21g’、21h’、21j’之間,并沿周向配置。在除了位于最靠內(nèi)徑的位置的第一絕緣紙151之外的第二絕緣紙152及第三絕緣紙153上,形成有通孔152a、153a。制冷劑吸入孔60a、60b以位于第一線圈端20a及第二線圈端20b各自的徑向外側(cè)的位置的方式在框架2的圓筒部上各形成一個。此外,旋轉(zhuǎn)電機(jī)100配置成使轉(zhuǎn)軸6的軸心水平,并使制冷劑吸入孔60a、60b朝向上方。
因此,從制冷劑吸入孔60a、60b噴出到第一線圈端20a及第二線圈端20b的液態(tài)制冷劑通過通孔152a、153a浸透到第一線圈端20a及第二線圈端20b的內(nèi)徑側(cè),并且通過第一至第三絕緣紙151、152、153沿周向流動。藉此,由于液態(tài)制冷劑遍及第一線圈端20a及第二線圈端20b內(nèi)的徑向及周向,因此,能抑制第一線圈端20a及第二線圈端20b的冷卻不均,從而能有效地對電樞繞組20進(jìn)行冷卻。
此外,形成在第一線圈端20a及第二線圈端20b的徑向外側(cè)的制冷劑吸入孔60a、60b分別只要一個即可,因此,能簡化電樞繞組20的冷卻結(jié)構(gòu)。
此外,由于通孔沒有形成在位于最靠內(nèi)徑的第一絕緣紙151上,因此,液態(tài)制冷劑不容易從第一線圈端20a及第二線圈端20b朝內(nèi)徑側(cè)流出。因此,能防止因液態(tài)制冷劑流入轉(zhuǎn)子5與電樞10之間的空隙而引起的損失變差。
此外,從徑向外側(cè)觀察時,通孔152a、153a與形成在導(dǎo)體線19的構(gòu)成第一線圈端20a及第二線圈端20b的部分的、在徑向上相鄰的傾斜部21e’、21f’、21g’、21h’之間的間隙S’重疊,因此,液態(tài)制冷劑容易在第一線圈端20a及第二線圈端20b內(nèi)朝內(nèi)徑側(cè)流動,因而能提高電樞繞組20的冷卻性能。
此外,噴射孔62a、62b在第一線圈端20a及第二線圈端20b的徑向內(nèi)側(cè)的位置處從形成于轉(zhuǎn)軸6的軸心位置的中心孔61朝徑向分岔直至轉(zhuǎn)軸6的外周面。因此,若在旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)中將液態(tài)制冷劑供給到中心孔61,則液態(tài)制冷劑從噴射孔62a、62b噴射,而從內(nèi)徑側(cè)噴出到第一線圈端20a及第二線圈端20b,因而,能夠進(jìn)一步提高電樞繞組20的冷卻性能。
另外,在上述實(shí)施方式1中,帶狀的絕緣紙被繞圓成圓環(huán)狀并以在第一線圈端及第二線圈端內(nèi)遍及其周向整個區(qū)域的方式安裝,但若絕緣紙位于形成在框架的圓筒部上的制冷劑吸入孔的正下方位置,則不需要遍及第一線圈端及第二線圈端內(nèi)的周向整個區(qū)域,也可以例如繞圓成C字形來安裝在第一線圈端及第二線圈端內(nèi)。
此外,在上述實(shí)施方式1中,圓形的通孔形成在第二絕緣紙及第三絕緣紙上,但形成于第二絕緣紙及第三絕緣紙的通孔的孔形狀不限定于圓形,只要是能供液態(tài)制冷劑流過第二絕緣紙及第三絕緣紙的孔形狀即可,例如也可以是四邊形或橢圓形的孔形狀。
此外,在上述實(shí)施方式1中,使用沒有形成通孔的絕緣紙作為第一絕緣紙,但也可以將形成有通孔的絕緣紙用作第一絕緣紙。
此外,在上述實(shí)施方式1中,將第一至第三絕緣紙配置在第一線圈端及第二線圈端上,但沿徑向配置在第一線圈端及第二線圈端的絕緣紙的層數(shù)不限定于三層,也可以是一層或兩層。例如,在絕緣紙的層數(shù)為一層的 情況下,只要配置第一至第三絕緣紙中的任意一個絕緣紙即可。此外,在絕緣紙的層數(shù)為兩層的情況下,只要配置從第一至第三絕緣紙中選擇的兩個絕緣紙即可。
此外,在上述實(shí)施方式1中,線圈是將導(dǎo)體線以δ字狀的線圈圖案卷繞一圈制作而成的,但線圈也可以是將導(dǎo)體線以δ字狀的線圈圖案卷繞兩圈以上制作而成的線圈。此外,雖然線圈是將導(dǎo)體線以δ字狀的線圈圖案卷繞一圈制作而成的,但線圈也可以是將導(dǎo)體線呈螺旋狀卷繞制作而成的所謂龜甲形的線圈,還可以是將兩個直線部用線圈端部連接的U字形的線圈。
此外,在上述實(shí)施方式1中,線圈端部將插入隔開六個切槽角度間隔的切槽中的直線部的端部彼此連接,但供通過線圈端部連接的兩個直線部插入的切槽間的間隔不限定于六個切槽角度間隔,只要隔開兩個切槽角度間隔以上即可。
此外,在上述實(shí)施方式1中,第一線圈端部列與第三線圈端部列在徑向上排列成兩層,但第一線圈端部列與第三線圈端部列也可以在軸向上排列成兩層。也就是說,第一線圈端部列也可以排列成位于第三線圈端部列的外側(cè)。例如,在四個直線部沿徑向排成一列插入切槽內(nèi)的情況下,第一線圈端部將位于第一層和第四層的直線部的端部彼此連接,第三線圈端部將位于第二層和第三層的直線部的端部彼此連接,從而能實(shí)現(xiàn)第一線圈端部列與第三線圈端部列在軸向上排列成兩層的結(jié)構(gòu)。此外,絕緣紙分別插入到從第一線圈端部的切槽的第一層突出的傾斜部與從第三線圈端部的切槽的第二層突出的傾斜部之間、從第三線圈端部列的切槽的第二層和第三層突出的傾斜部之間、以及從第三線圈端部的切槽的第三層突出的傾斜部與從第一線圈端部的切槽的第四層突出的傾斜部之間。