[发明专利]旋转电机的冷却构造

说明书

技术领域

本发明涉及安装在车辆上的旋转电机的构造，特别是涉及具有使用矩形线形成的扁立线圈(edgewise coil)的旋转电机的冷却构造。 

背景技术

公知一旦旋转电机运行，则线圈的导线会发热而温度上升，如果不对该导线充分地进行冷却，则会导致旋转电机的输出下降或者导线的耐久性降低。 

作为这样的旋转电机的定子的绕线，有时使用矩形线来形成扁立线圈。如果使用该矩形线，则与通常的圆形线相比，线圈截面积增大，因此通过直流电阻的减小和频率特性的改善等，能够实现小型化、高性能化。 

另一方面，矩形线具有弯曲时的曲率半径大、与旋转电机的定子(铁心)的齿之间的空隙大的倾向。即，当这样的矩形线已卷绕在覆盖铁心的绝缘部件的截面为四边形的卷绕部上时，难以将导线准确地卷绕成四边形，无法避免导线仅与四边形的顶点部接触而从直线部浮起并在此产生间隙的问题。因此，由于间隙会作为隔热空间而发挥作用，因而导线的热量难以经由绝缘部件传递至铁心，即使对铁心进行冷却，导线的冷却性也会进一步恶化。 

鉴于这样的问题，日本专利文献特开2004-343877号公报(专利文献1)公开了能够通过简单的构造来有效地冷却旋转电机的线圈导线的旋转电机的线圈。该旋转电机的线圈是在覆盖铁心周围的绝缘部件的卷绕部上重叠卷绕多层导线的旋转电机的线圈，其特征是通过形成在绝缘部件上的流路向形成在绝缘部件的卷绕部与导线之间的间隙中填充了导热性部件。 

根据该旋转电机的线圈，由于通过形成在绝缘部件上的流路向形成在 覆盖铁心周围的绝缘部件的卷绕部与卷绕在其上的导线之间的间隙中填充了导热性部件，因此能够通过经由导热性部件和绝缘部件将导线的热量传递至铁心来有效地进行散热并冷却导线。并且，由于不需要冷媒和使其循环的泵等，因此能够降低成本。 

发明内容

但是，上述专利文献1所公开的旋转电机的线圈只是更多地将线圈(导线)的热量传递给铁心来间接地进行冷却而不是积极地冷却线圈自身。这样，有时可能无法充分地冷却矩形线。 

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种旋转电机的冷却构造，该冷却构造能够有效地冷却具有使用矩形线的扁立线圈的旋转电机。 

第一发明的旋转电机的冷却构造是用于冷却具有多个线圈的旋转电机的构造，所述多个线圈通过在覆盖铁心的周围的绝缘部件上重叠卷绕多层矩形线而形成。该冷却构造包括在各个线圈中由于矩形线的卷绕的曲率半径大而形成的、绝缘部件与矩形线之间的间隙和用于供应在间隙中流动的冷媒的供应单元。 

在第一发明中，根据旋转电机的极数形成了多个线圈，该线圈通过在覆盖铁心的周围的绝缘部件上重叠卷绕多层矩形线而形成。对于在覆盖方形的铁心(齿)的周围的绝缘材料上无间隙地卷绕矩形线来说，由于矩形线的卷绕的曲率半径大，因此难以将截面为四边形的矩形线无间隙地卷绕成四边形，无论如何在绝缘部件与矩形线之间都会形成间隙。供应单元向该间隙中供应冷媒，该间隙为冷媒的通路。由于向间隙中供应冷媒而不是如以往那样将导热部件组装到间隙中来间接地提高冷却效率，因此能够直接冷却铁心。结果，能够提供一种旋转电机的冷却构造，该旋转电机的冷却构造能够有效地冷却具有使用矩形线的(扁立)线圈的旋转电机。 

在第二发明的旋转电机的冷却构造中，除了第一发明的结构以外，冷媒从一个线圈向其他的线圈流动。 

根据第二发明，例如在旋转电机的旋转轴为水平的情况下，冷却液被 供应给最上部的定子线圈，冷媒由于重力而向下一个相邻的线圈流动。通过该过程接连不断地进行，能够冷却多个线圈。 

第三发明的旋转电机的冷却构造除了第一或第二发明的结构以外，还包括使间隙的截面积减小的绝缘材料。 

根据第三发明，由于间隙的截面积变小，因此冷媒(这里为液体)的流速上升。因此，进一步促进了热交换，因而提高了冷却效率。 

在第四发明的旋转电机的冷却构造中，除了第一或第二发明的结构以外，供应单元包括：管道，向与间隙相连通的孔部供应冷媒；以及泵，使冷媒在管道中流动。 

根据第四发明，通过泵向旋转电机的线圈的间隙中供应冷却液或者向散热器供应吸收了热量的冷却液，由此能够有效地冷却旋转电机。 

附图说明

图1是包括本发明的实施方式的电动发电机的混合动力车辆整体的控制框图； 

图2是表示动力分配机构的图； 

图3是混合动力车辆的冷却系统的整体构成图；