(57)【要約】【課題】小型化された回転電機を提供すること。【解決手段】回転電機１は、ステータコア１１と、ステータコア１１に巻回されたコイル１２と、を有するステータ１０と、ステータコア１１の軸方向の端部に露出したコイル１２のコイルエンド１２ａに接するヒートパイプ３１と、を備え、コイルエンド１２ａとヒートパイプ３１とが、ステータコア１１の径方向において接している。【選択図】図１
2020031493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアと、前記ステータコアに巻回されたコイルと、を有するステータと、
前記ステータコアの軸方向の端部に露出した前記コイルのコイルエンドに接するヒートパイプと、
を備え、
前記コイルエンドと前記ヒートパイプとは、前記ステータコアの径方向において接していることを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の動力源として用いられる回転電機において、当該回転電機を冷却するための冷却機構を備えたものが知られている。例えば特許文献１では、ステータコアに巻回されたコイルのコイルエンドに接するように環状のヒートパイプを設けた構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１９８３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１で提案された回転電機では、例えば図４に示すように、コイルエンド１２ａの軸方向端面に接するようにヒートパイプ１３１が設けられている。従って、特許文献１で提案された回転電機では、軸方向の寸法が増大し、小型化を図ることができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型化された回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る回転電機は、ステータコアと、前記ステータコアに巻回されたコイルと、を有するステータと、前記ステータコアの軸方向の端部に露出した前記コイルのコイルエンドに接するヒートパイプと、を備え、前記コイルエンドと前記ヒートパイプとは、前記ステータコアの径方向において接していることを特徴とする。
【０００７】
これにより、本発明に係る回転電機は、コイルエンドとヒートパイプとがステータコアの径方向において接しているため、軸方向の寸法の増大を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る回転電機によれば、軸方向の寸法の増大を抑制し、小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る回転電機の要部構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る回転電機において、ヒートパイプと銅板の構成を示す平面図である。
【図３】図３は、図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】図４は、従来の回転電機の要部構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態に係る回転電機について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１１】
本実施形態に係る回転電機１は、例えばハイブリッド車両に搭載されるモータジェネレータであり、ステータ１０と、ロータ２０と、ヒートパイプ３１と、銅板３２と、を備えている。
【００１２】
ステータ１０は、ステータコア１１と、コイル１２と、を備えている。ステータコア１１は、多数の電磁鋼板が積層されることにより構成され、全体として円筒状に形成されている。コイル１２は、ステータコア１１に形成された図示しない複数のティースに巻回されており、ワニス等が含浸されることにより、ステータコア１１に固定されている。
【００１３】
ステータコア１１の軸方向の端部には、コイル１２のコイルエンド１２ａが露出している。そして、このコイルエンド１２ａに接するように、伝熱手段であるヒートパイプ３１が設けられている。なお、ヒートパイプ３１の具体的構成については後記する。
【００１４】
ロータ２０は、ステータ１０の内周側に設けられており、ロータコア２１と、軸部材２２と、を備えている。ロータコア２１は、多数の電磁鋼板が積層されることにより構成され、全体として円筒状に形成されている。軸部材２２は、ロータコア２１の軸孔２１ａに圧入されており、ロータコア２１に固定されている。
【００１５】
ここで、従来の回転電機１０１では、図４に示すように、コイルエンド１２ａの軸方向端面に接するようにヒートパイプ１３１が設けられていた。すなわち、コイルエンド１２ａの軸方向外側にヒートパイプ１３１が配置されており、コイルエンド１２ａとヒートパイプ１３１とが、ステータコア１１の軸方向において接していた。従って、従来の回転電機１０１では、軸方向の寸法が増大し、小型化を図ることができないという問題があった。
【００１６】
一方、本実施形態に係る回転電機１では、図１に示すように、コイルエンド１２ａの径方向外側の端面に接するようにヒートパイプ３１が設けられている。すなわち、コイルエンド１２ａの径方向外側にヒートパイプ３１が配置されており、コイルエンド１２ａとヒートパイプ３１とが、ステータコア１１の径方向において接している。言い換えると、ヒートパイプ３１は、コイルエンド１２ａに対して、ステータコア１１の径方向において隣接して配置されている。以下、ヒートパイプ３１の具体的構成について説明する。
【００１７】
ヒートパイプ３１は、環状に形成されており、例えばステンレス鋼により構成されている。ヒートパイプ３１は、ステータコア１１の軸方向の両端のコイルエンド１２ａにそれぞれ接するように設けられている。また、ヒートパイプ３１は、所定厚さの銅板３２を介して、コイルエンド１２ａの径方向外側の端面と間接的に接触している。
【００１８】
銅板３２は、環状に形成されており、コイルエンド１２ａの径方向外側の端面と、ヒートパイプ３１の内周との間に介在している。このように、コイルエンド１２ａとヒートパイプ３１との間に熱伝導率の高い銅板３２を配置することにより、コイルエンド１２ａからヒートパイプ３１への熱伝達効率を高めることができ、冷却効率を向上させることができる。
【００１９】
図１に示すように、車両下側の位置のヒートパイプ３１の近傍には、例えばＡＴＦ（Automatic  Transmission  Fluid）等の冷媒（冷却油）が貯留されている。これにより、コイル１２で発生した熱を、ヒートパイプ３１、冷媒、Ｔ／Ａ（トランスアクスル）ケース、の順に移すことができ、最終的にはＴ／Ａ外の空気中に放熱することができる。
【００２０】
ここで、図２および図３は、ヒートパイプ３１と銅板３２の具体的な構成の一例を示している。同図に示すように、ヒートパイプ３１は円環状に形成されており、ステータコア１１の軸方向に二本並べて配置されている。そして、銅板３２は、円筒状に形成されており、二本のヒートパイプ３１の内周側に配置されている。
【００２１】
以上説明したような本実施形態に係る回転電機１によれば、コイルエンド１２ａとヒートパイプ３１とがステータコア１１の径方向において接しているため、軸方向の寸法の増大を抑制することができる。従って、回転電機１の小型化を図ることできる。
【００２２】
また、本実施形態に係る回転電機１では、図１のＡ部に示すような段差の位置にヒートパイプ３１が配置されているため、径方向の寸法の増大についても抑制することができる。
【００２３】
また、従来の回転電機１０１では、コイルエンド１２ａの軸方向端面に接するようにヒートパイプ１３１が設けられていたため、図４のＢ部に示すように、車両下側において、ヒートパイプ１３１の下側部分のみが冷媒に浸された状態となり、冷却効率が悪かった。一方、本実施形態に係る回転電機１では、コイルエンド１２ａの径方向外側の端面に接するようにヒートパイプ３１が設けられているため、図１のＣ部に示すように、車両下側において、ヒートパイプ３１の全体を冷媒に浸すことができる。従って、回転電機１では、従来の回転電機１０１と比較して、冷却効率を向上させることができる。
【００２４】
また、本実施形態に係る回転電機１では、コイルエンド１２ａの径方向外側にヒートパイプ３１を配置することにより、図１のＤ部に示すように、従来の回転電機１０１よりも貯留する冷媒の量、すなわち冷媒の水位を下げることができる。従って、回転電機１では、従来の回転電機１０１と比較して、ロータ２０の引き摺り損失を低減することができる。また、回転電機１では、使用する冷媒の量を減らすことができるため、従来の回転電機１０１と比較して、重量およびコストを低減することができる。
【００２５】
以上、本発明に係る回転電機について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
【００２６】
例えば、回転電機１では、コイルエンド１２ａの径方向外側にヒートパイプ３１を配置していたが、コイルエンド１２ａの径方向内側にヒートパイプ３１を配置してもよい。あるいは、コイルエンド１２ａの径方向外側と径方向内側にそれぞれヒートパイプ３１を配置してもよい。コイルエンド１２ａの径方向外側と径方向内側にそれぞれヒートパイプ３１を配置することにより、冷却効率を向上させることができる。
【００２７】
また、図１に示した回転電機１では、コイルエンド１２ａの径方向外側に一本のヒートパイプ３１が配置されていたが、前記した図３に示すように、コイルエンド１２ａの径方向外側において、複数本のヒートパイプ３１をステータコア１１の軸方向に並べて配置してもよい。複数本のヒートパイプ３１を配置することにより、冷却効率を向上させることができる。
【００２８】
また、回転電機１では、銅板３２を介して、コイルエンド１２ａとヒートパイプ３１とが間接的に接触していたが、銅板３２を配置せずに、コイルエンド１２ａとヒートパイプ３１とを直接的に接触させてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１，１０１  回転電機
１０  ステータ
１１  ステータコア
１２  コイル
１２ａ  コイルエンド
２０  ロータ
２１  ロータコア
２１ａ  軸孔
２２  軸部材
３１，１３１  ヒートパイプ
３２  銅板
【図１】
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【図２】
2020031493.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020031493.tif 000006