阅读说明：本技术 电动机的冷却装置 (Cooling device for electric motor ) 是由 山中健太郎 于 2019-06-12 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种电动机的冷却装置,在壳体的圆筒部与电动机的定子之间插入有圆筒状的冷却套筒,从而在该冷却套筒与圆筒部之间形成冷却流体通路,冷却流体通路包括：翅片区域,其具有多个冷却通道；以及分流集管区域和合流集管区域,它们与冷却通道的周向两端部连通,在圆筒部设置有向分流集管区域导入冷却流体的冷却流体导入口和从合流集管区域导出冷却流体的冷却流体导出口,电动机的冷却装置至少实现了分流集管区域中冷却效率的提高。在分流集管区域(AB)和合流集管区域(AJ)中的至少分流集管区域(AB)中,在冷却套筒(14)的外表面形成有以沿着冷却流体的规定的流动方向的方式延伸的多个引导凹部(31A、31B、31C、31D、31E、31F)。(The present invention provides a cooling device for an electric motor, wherein a cylindrical cooling sleeve is inserted between a cylindrical part of a housing and a stator of the electric motor, so that a cooling fluid passage is formed between the cooling sleeve and the cylindrical part, the cooling fluid passage comprises: a fin region having a plurality of cooling channels; and a branch header region and a merge header region which communicate with both circumferential end portions of the cooling passage, and in which a cooling fluid inlet port for introducing the cooling fluid into the branch header region and a cooling fluid outlet port for discharging the cooling fluid from the merge header region are provided in the cylindrical portion, the cooling device of the motor achieves at least an improvement in cooling efficiency in the branch header region. At least in the flow dividing header region (AB) of the flow dividing header region (AB) and the flow merging header region (AJ), a plurality of guide concave portions (31A, 31B, 31C, 31D, 31E, 31F) extending along a predetermined flow direction of the cooling fluid are formed on the outer surface of the cooling sleeve (14).)

电动机的冷却装置

技术领域

本发明涉及一种电动机的冷却装置，电动机具有转子及围绕该转子的定子，该电动机容纳在具有与该电动机的旋转轴线同轴的圆筒部的壳体内，在该壳体的所述圆筒部与所述定子之间***有圆筒状的冷却套筒，该冷却套筒在外周面具有分隔壁和多个冷却翅片，多个所述冷却翅片在轴向上隔开间隔地配置并且沿周向延伸，所述分隔壁配置在这些冷却翅片的两端之间，所述冷却翅片及所述分隔壁与所述圆筒部的内表面抵接或接近地对置，形成在所述冷却套筒与所述圆筒部之间的冷却流体通路包括：翅片区域，其具有使冷却流体沿着多个所述冷却翅片流通的多个冷却通道；以及分流集管区域和合流集管区域，它们配置在所述分隔壁的两侧，并与所述冷却通道的周向两端部连通，在所述圆筒部设置有将冷却流体导入所述分流集管区域的冷却流体导入口和从所述合流集管区域导出冷却流体的冷却流体导出口。

背景技术

这种电动机的冷却装置在专利文献1中已被公知。

现有技术文献

专利文献1：日本特许第6042000号公报

但是，在所述专利文献1所公开的技术中，在作为冷却流体通路的一部分的分流集管区域以及合流集管区域中，在冷却套筒的外表面未设置冷却翅片。因此，在分流集管区域及合流集管区域中，冷却流体与冷却套筒相接触的接触面积小，导致冷却效率下降，在分流集管区域和合流集管区域的部分与其他部分之间可能出现不均匀的热分布。

发明内容

本发明是鉴于所述情况而完成的，其目的在于提供一种至少实现了分流集管区域中冷却效率的提高的电动机的冷却装置。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明是一种电动机的冷却装置，电动机具有转子及围绕该转子的定子，该电动机容纳在具有与该电动机的旋转轴线同轴的圆筒部的壳体内，在该壳体的所述圆筒部与所述定子之间***有圆筒状的冷却套筒，该冷却套筒在外周面具有分隔壁和多个冷却翅片，多个所述冷却翅片在轴向上隔开间隔地配置并且沿周向延伸，所述分隔壁配置在这些冷却翅片的两端之间，所述冷却翅片及所述分隔壁与所述圆筒部的内表面抵接或接近地对置，形成在所述冷却套筒与所述圆筒部之间的冷却流体通路包括：翅片区域，其具有使冷却流体沿着多个所述冷却翅片流通的多个冷却通道；以及分流集管区域和合流集管区域，它们配置在所述分隔壁的两侧，并与所述冷却通道的周向两端部连通，在所述圆筒部设置有将冷却流体导入所述分流集管区域的冷却流体导入口和从所述合流集管区域导出冷却流体的冷却流体导出口，所述电动机的冷却装置的第1特征在于，在所述分流集管区域和所述合流集管区域中的至少所述分流集管区域中，在所述冷却套筒的外表面，形成有以沿着冷却流体的规定的流动方向的方式延伸的多个引导凹部。

另外，本发明的第2特征在于，在第1特征的结构的基础上，冷却流体导入口在与所述分流集管区域的角落部对应的部分设置于所述圆筒部，所述冷却流体导出口在与所述合流集管区域的角落部对应的部分设置于所述圆筒部，多个所述冷却翅片形成为：使沿着所述冷却套筒的周向的所述冷却翅片的两端部与所述分隔壁之间的间隔随着远离冷却流体导入口和所述冷却流体导出口而减小。

本发明的第3特征在于，在第2特征的结构的基础上，所述引导凹部的周缘形状形成为在所述冷却流体的所述规定的流动方向上较长的长圆形。

本发明的第4特征在于，在第2特征的结构的基础上，所述引导凹部的周缘形状形成为组合了多个圆弧部且在所述规定的流动方向上较长的非圆形。

本发明的第5特征在于，在第3或第4特征的结构的基础上，所述引导凹部以随着远离所述冷却流体导入口而大型化的方式在所述分流集管区域中形成于所述冷却套筒。

本发明的第6特征在于，在第5特征的结构的基础上，所述引导凹部形成为延伸到所述冷却通道内。

进而，本发明的第7特征在于，在第5或第6特征的结构的基础上，在所述分流集管区域中，在所述冷却套筒的外表面形成有沿着所述分隔壁延伸的槽，该槽与多个所述引导凹部的所述分隔壁侧的端部共同连通。

发明效果

根据本发明的第1特征，至少在分流集管区域中在冷却套筒的外表面形成有多个引导凹部，因此，能够增大分流集管区域中冷却流体与冷却套筒的接触面积，至少能够实现分流集管区域中冷却效率的提高，而且，引导凹部以沿着冷却流体的规定的流动方向的方式延伸，因此能够不阻塞冷却流体地使冷却流体顺畅流动。

另外，根据本发明的第2特征，冷却流体导入口及冷却流体导出口在与分流集管区域及合流集管区域的角落部对应的部分设置于壳体的圆筒部，多个冷却翅片与分隔壁之间的间隔随着远离冷却流体导入口及所述冷却流体导出口而减小，因此随着从冷却流体导入口导入的冷却流体向冷却通道分流，冷却流体在分流集管区域中的流通截面积减小，并且，从冷却通道流入合流集管区域的冷却流体在合流集管区域中的流通截面积随着接近冷却流体导出口而增大。因此，能够使冷却流体无停滞地流动以使各冷却通道的冷却流体流通量均匀，能够使电动机的整周上的热分布均等化。

根据本发明的第3特征，引导凹部的周缘形状为长圆形，由此冷却流体在引导凹部的周缘形成涡旋地流动，能够实现冷却效率的进一步改善。

根据本发明的第4特征，引导凹部的周缘形状为非圆形，由此冷却流体在引导凹部的周缘形成涡旋地流动，能够实现冷却效率的进一步改善。

根据本发明的第5特征，引导凹部随着远离冷却流体导入口而大型化，因此，随着分流集管区域内的冷却流体流量的减小，由于引导凹部大型化，从而能够使冷却流体向各冷却通道的分流均等化。

根据本发明的第6特征，引导凹部延伸到冷却通道内，因此能够使冷却流体从分流集管区域向冷却通道的流入顺畅。

进而，根据本发明的第7特征，与多个引导凹部共同连通的槽以沿着分隔壁延伸的方式形成于冷却套筒的外表面，因此能够使来自冷却流体导入口的冷却流体顺畅地流向各引导凹部侧。

附图说明

图1是电动机和冷却装置的纵剖视图。

图2是冷却套筒的侧视图。

图3是冷却套筒的立体图。

图4是沿图2中的4-4线的剖视图。

标号说明

5：电动机；

6：转子；

7：定子；

8：壳体；

8a：圆筒部；

14：冷却套筒；

22：冷却翅片；

23：分隔壁；

25：冷却流体通路；

26A、26B、26C、26D、26E、26F：冷却通道；

27：冷却流体导入口；

28：冷却流体导出口；

31A、31B、31C、31D、31E、31F：引导凹部；

32：槽；

AB：分流集管区域；

AF：翅片区域；

AJ：合流集管区域。

具体实施方式

参照附图1～图4，对本发明的实施方式进行说明，首先，在图1中，该电动机5具有转子6和围绕该转子6的圆筒状的定子7，该电动机5容纳在壳体8内。

所述壳体8由铝等轻金属形成，并一体地具有：圆筒部8a，其与所述电动机5的旋转轴线同轴；第1内向凸缘部8b，其从该圆筒部8a的一端部(图1的左端部)向半径方向内侧伸出；短圆筒状的第1轴承外壳部8c，其与该第1内向凸缘部8b的内周相连；第1外向凸缘部8d，其从所述圆筒部8a的另一端部(图1的右端部)向半径方向外侧伸出；加强肋8e，其突出设置在所述圆筒部8a的外周的在周向上隔开相等间隔的多个部位(例如8个部位)；以及支承突部8f，其在所述圆筒部8a的周向上隔开相等间隔的多个部位(例如4个部位)从所述第1外向凸缘部8d进一步向半径方向外侧突出。

所述加强肋8e以随着从所述圆筒部8a的一端部朝向另一端部而自所述圆筒部8a向半径方向外侧突出的突出量增大的方式，与所述第1外向凸缘部8d接连设置，所述支承突部8f在所述第1外向凸缘部8d的周向上在彼此相邻且成对的所述加强肋8e之间从所述第1外向凸缘部8d向半径方向外侧突出。

与所述转子6同轴设置的旋转轴10的一端部贯通所述第1内向凸缘部8b的中央部，在第1轴承外壳部8c和所述旋转轴10之间夹装有第1滚珠轴承11。另外，围绕所述旋转轴10的从所述第1内向凸缘部8b突出的突出部的分解器12被支承在所述第1内向凸缘部8b的中央部，与所述分解器12一起从外侧覆盖所述旋转轴10的一端部的罩13被安装于所述第1内向凸缘部8b的中央部外表面。

一并参照图2和图3，在所述壳体8的所述圆筒部8a与所述定子7之间***有圆筒状的冷却套筒14。在该冷却套筒14的与所述第1内向凸缘部8b相反一侧的端部一体地接连设置有：第2内向凸缘部14a，其从该冷却套筒14的所述端部(与所述第1内向凸缘部8b相反一侧的端部)向半径方向内侧伸出；以及第2外向凸缘部14b，其以从外侧与所述壳体8所具有的所述第1外向凸缘部8d重叠的方式向半径方向外侧伸出，在所述第2内向凸缘部14a的内周一体地形成有短圆筒状的第2轴承外壳部14c，在该第2轴承外壳部14c安装有夹设在与所述旋转轴10之间的第2滚珠轴承24，在所述第2外向凸缘部14b的在周向上隔开相等间隔的多个部位(例如4个部位)一体地突出设置有安装突部14d，该安装突部14d以从外侧与所述壳体8所具有的所述支承突部8f重叠的方式向半径方向外侧突出。另外，所述安装突部14d分别通过多个螺栓15紧固于所述支承突部8f。

在所述冷却套筒14的外表面突出设置有：环状的第1密封突部18，其在整周具有第1密封槽17，与所述壳体8中的所述圆筒部8a的一端部的内表面弹性接触的环状的第1密封部件16嵌装于该第1密封槽17中；环状的第2密封突部21，其与所述第2外向凸缘部14b相连，并在整周具有第2密封槽20，与所述圆筒部8a的另一端部的内表面弹性接触的环状的第2密封部件19嵌装于该第2密封槽20中；多个(例如5个)冷却翅片22，它们沿周向延伸且隔开相等间隔地配置在第1密封突部18与第2密封突部21之间；以及分隔壁23，其配置在这些冷却翅片22的两端之间，对所述第1密封突部18与第2密封突部21之间进行连接。

所述冷却翅片22及所述分隔壁23以与所述壳体8中的圆筒部8a的内表面抵接或接近地对置的方式，从所述冷却套筒14的外表面突出，所述分隔壁23例如以随着从所述第1密封突部18靠向所述第2密封突部21侧而位于周向一侧的方式倾斜地形成。

通过将这样的冷却套筒14***到所述壳体8的所述圆筒部8a与所述定子7之间，在所述冷却套筒14与所述圆筒部8a之间形成了冷却流体通路25，该冷却流体通路25包括：翅片区域AF，其具有使冷却流体沿着多个所述冷却翅片22流通的多个例如6个冷却通道26A、26B、26C、26D、26E、26F；以及分流集管区域AB和合流集管区域AJ，它们配置在所述分隔壁23的两侧，与所述冷却通道26的周向两端部连通。

在第1密封突部18与最接近第1密封突部18的冷却翅片22之间形成有冷却通道26A，在多个所述冷却翅片22之间形成有冷却通道26B～26E，在第2密封突部21与最接近第2密封突部21的所述冷却翅片22之间形成有冷却通道26F。

在所述壳体8的所述圆筒部8a设置有：冷却流体导入口27，其配置在与所述分流集管区域AB的角落部对应的部分；以及冷却流体导出口28，其配置在与所述合流集管区域的角落部对应的部分，与所述冷却流体导入口27相连的冷却流体导入管29和与所述冷却流体导出口28相连的冷却流体导出管30以从所述圆筒部8a向侧方突出的方式与所述圆筒部8a连接。

而且，多个所述冷却翅片22形成为：使沿着所述冷却套筒14的周向的所述冷却翅片22的两端部与所述分隔壁23之间的间隔随着远离冷却流体导入口27及所述冷却流体导出口28而减小。

一并参照图4，在所述分流集管区域AB和所述合流集管区域AJ中的至少所述分流集管区域AB中，在本实施方式中为在所述分流集管区域AB中，在所述冷却套筒14的外表面形成有以沿着冷却流体的规定的流动方向(图2及图4的箭头所示的方向)的方式延伸的多个例如6个引导凹部31A、31B、31C、31D、31E、31F。

所述引导凹部31A～31F的周缘形状在本实施方式中形成为在所述冷却流体的所述规定的流动方向上较长的长圆形，但例如也可以如香蕉(果实)那样形成为组合了多个圆弧部且在所述规定的流动方向上较长的非圆形。

另外，多个所述引导凹部31A～31F以随着远离所述冷却流体导入口27而大型化、并延伸到所述冷却通道26A～26F内的方式在所述分流集管区域AB中形成于所述冷却套筒14。即引导凹部31A～31F中，最接近所述冷却流体导入口27的引导凹部31A形成为最小，距离所述冷却流体导入口27最远的引导凹部31F形成为最大。

另外，在所述分流集管区域AB中，在所述冷却套筒14的外表面形成有沿着所述分隔壁23延伸的槽32，该槽32共同与多个所述引导凹部31A～31F的所述分隔壁23侧的端部连通。

接着，对该实施方式的作用进行说明，在分流集管区域AB和合流集管区域AJ中的所述分流集管区域AB中，在冷却套筒14的外表面形成有以沿着冷却流体的规定的流动方向的方式延伸的多个引导凹部31A～31F，因此，能够增大分流集管区域AB中冷却流体与冷却套筒14的接触面积，实现分流集管区域AB中冷却效率的提高，而且，由于引导凹部31A～31F以沿着冷却流体的规定的流动方向的方式延伸，因此能够使冷却流体不受阻塞地顺畅流动。

另外，冷却流体导入口27在与所述分流集管区域AB的角落部对应的部分设置于壳体8的圆筒部8a，所述冷却流体导出口28在与所述合流集管区域AJ的角落部对应的部分设置于所述圆筒部8a，多个所述冷却翅片22形成为：沿着所述冷却套筒14的周向的所述冷却翅片22的两端部与所述分隔壁23之间的间隔随着远离冷却流体导入口27和所述冷却流体导出口28而减小，因此，随着从冷却流体导入口27导入的冷却流体向冷却通道26A～26F分流，冷却流体在分流集管区域AB中的流通截面积变减小，并且，从冷却通道26A～26F流入合流集管区域AJ的冷却流体在合流集管区域AJ中的流通截面积随着接近冷却流体导出口28而增大。因此，能够使冷却流体无停滞地流动以使各冷却通道26A～26F的冷却流体流通量均等，能够使电动机5的整周的热分布均等。

另外，所述引导凹部31A～31F的周缘形状形成为在所述冷却流体的规定的流动方向上较长的长圆形，因此，冷却流体在引导凹部31A～31F的周缘形成涡旋地流动，能够实现冷却效率的进一步改善。另外，所述引导凹部的周缘形状也可以形成为组合了多个圆弧部且在所述规定的流动方向上较长的非圆形，由此也同样能够实现冷却效率的进一步改善。

另外，所述引导凹部31A～31F以随着远离所述冷却流体导入口27而大型化的方式在所述分流集管区域AB中形成于所述冷却套筒14，因此，随着分流集管区域AB内的冷却流体流量减少，引导凹部31A～31F大型化，从而能够使冷却流体向各冷却通道26A～26F的分流均等。

另外，由于所述引导凹部31A～31F形成为延伸到所述冷却通道26A～26F内，因此能够使冷却流体从分流集管区域AB顺畅流入冷却通道26A～26F。

此外，在所述分流集管区域AB中，在所述冷却套筒14的外表面，以共同与多个所述引导凹部31A～31F的所述分隔壁23侧的端部连通的方式形成有沿着所述分隔壁23延伸的槽32，因此能够使来自冷却流体导入口27的冷却流体顺畅地流向各引导凹部31A～31F侧。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离权利要求书所记载的本发明的情况下，可以进行各种设计变更。

例如在上述实施方式中，仅在分流集管区域AB和合流集管区域AJ中的分流集管区域AB中配置了引导凹部，但也可以在分流集管区域AB和合流集管区域AJ中，都在冷却套筒14的外表面形成引导凹部。