[发明专利]旋转电机

说明书

技术领域

本发明涉及旋转电机的结构，以及涉及高效冷却定子且磁特性较高的旋转电机。

背景技术

以往的交流电动机包括：定子，该定子通过将卷绕有定子线圈的多个独立的定子片排列成环状来构成；以及定子扣环（stator retaining ring），定子被压入固定于该定子扣环的开口部中，对定子扣环和电动机外壳进行螺钉旋紧固定。（例如，参照专利文献1）。

此外，现有的旋转电动机包括：圆筒状铝制外壳；固定配置于外壳圆筒内周面的圆筒状铁制套筒；以及环状定子，该环状定子以紧贴于铁制套筒的圆筒内周面的方式固定配置且沿周向连续配置由磁性体构成的多个定子片，利用热压嵌合将铁制套筒固定于外壳。（例如，参照专利文献2）。

此外，现有的外壳冷却型旋转电机中，在定子架上形成有冷却介质通路，定子架的内径部保留着定子铁芯。（例如，参照专利文献3）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2001－025187号公报

专利文献2：日本专利特开2003－284269号公报

专利文献3：日本专利特开平06－269143号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

上述现有的交流电动机中，定子扣环和电动机外壳进行螺钉旋紧固定，在定子扣环的外周面和电动机外壳之间有较厚的空气层。因此，存在的问题有：由于驱动交流电动机而温度上升的定子和定子扣环难以散热，不能充分地进行冷却。

此外，上述现有的旋转电机中，利用热压嵌合将铁制套筒固定于外壳，铁制套筒的外周面和外壳的内周面是紧贴着的。因此，由于旋转电动机驱动时温度上升，铁制套筒会发生热膨胀，因而，外壳和铁制套筒间表面压力会因压缩而增加。因此，存在的问题有：以紧贴于铁制套筒内周面的方式配置的定子中产生压缩应力，定子的铁损耗增加，从而磁特性下降。

此外，上述现有的外壳冷却型旋转电机中，在定子架上形成有冷却介质通路。因此，驱动旋转电机时，对于因温度上升而导致的定子热膨胀，利用冷却介质来冷却定子架，因此存在的问题有：定子架和定子间的表面压力明显增加，定子的铁损耗增加，从而磁特性下降。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供高效地冷却定子且磁特性较高的旋转电机。

用于解决技术问题的技术方案

本发明所涉及的旋转电机包括：转子，该转子具有旋转轴且以自由旋转的方式配置；定子，该定子以包围所述转子的方式设置且卷绕有线圈；以及框架，该框架以与所述定子隔着间隙的方式配置于所述定子的外周侧。所述间隙尺寸会随着由温度变化所引起的所述定子的热膨胀而变化，在所述定子热膨胀时，所述定子的外周面接触到所述框架从而进行冷却。

发明效果

本发明所涉及的旋转电机包括：转子，该转子具有旋转轴且以自由旋转的方式配置；定子，该定子以包围所述转子的方式设置且卷绕有线圈；以及框架，该框架以与所述定子隔着间隙的方式配置于所述定子的外侧，所述间隙尺寸会随着由温度变化所引起的所述定子的热膨胀而变化，在所述定子热膨胀时，所述定子的外周面接触到所述框架从而进行冷却。因此，在因驱动旋转电机时的温度变化而引起定子热膨胀时，能够高效地冷却定子，且抑制定子与框架间的表面压力的增加，从而能防止定子的铁损耗增加。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的旋转电机的结构的剖视图。

图2是放大表示图1的部分A的局部放大图。

图3是表示本发明的实施方式1的环构件的结构的立体图。

图4是表示本发明的实施方式1的框架的结构的立体图。

图5是表示本发明的实施方式1的框架与定子相对于温度变化的直径变化量的图。

图6是表示本发明的实施方式1的框架和定子间的温差、与过盈量增加量的关系图。

图7是表示本发明的实施方式1中组装时的间隙尺寸、与框架中产生的圆周应力的关系图。

图8是表示本发明的实施方式1的框架和环构件的支承结构的另一示例的立体图。

图9是表示本发明的实施方式2的环构件的结构的立体图。

图10是表示本发明的实施方式3的环构件的结构的立体图。

图11是表示本发明的实施方式4的环构件的结构的立体图。

图12是示意性地表示本发明的实施方式4的旋转电机的结构的部分剖视图。

图13是示意性地表示本发明的实施方式5的旋转电机的结构的部分剖视图。