(57)【要約】【課題】ロータとステータ等を備え、ステータコア上部に冷媒供給管を設け、前記ステータコアの外周面に冷媒を供給することによって冷却を行う車両用回転電機において、冷媒の供給が減少した場合にステータコアの冷却が不均一となりやすい。このため、前記ステータコアの冷却の均一化が容易な前記車両用回転電機を提供する。【解決手段】ステータコア１２の上部に冷媒供給管が設けられた車両用回転電機１０において、ステータコア１２を収納する外殻２８とステータコア１２の外周面２２との間に、冷媒の流れを拡散する冷媒拡散部材４０を配設することによって、冷媒の供給量が減少した場合において、より均一な冷却が可能となる。【選択図】図１
2020043638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアを収容する外殻と前記ステータコアの上部に冷媒を供給するための冷媒供給管とを有し、前記冷媒供給管から前記ステータコアの外周面と前記外殻との間に前記冷媒を供給する車両用回転電機であって、
前記ステータコアの外周面と前記外殻との間に前記冷媒の流れを拡散する冷媒拡散部材が配設されている
ことを特徴とする車両用回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用回転電機を冷媒を用いて冷却する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロータとステータ等とを備えている回転電機において、回転電機の稼動時に生じるステータの発熱を抑制するため、ステータコアに巻装されるステータコイルのコイルエンドを作動油等の冷媒を用いて冷却することが一般に行われている。ステータの冷却がコイルエンドへの冷媒の供給だけでは不十分である場合、もしくは冷却を増加させたい場合、コイルエンドの冷却に加えて、もしくはこれに替えて、ステータコアの外周面を、冷媒で冷却するものが提案されている。特許文献１の回転電機においては、ステータコアが水平方向に対してステータコアの軸方向を傾けて配置され、前記ステータコアの軸方向の下方側端部に堰部が設けられている。前記ステータコアの上部に供給される冷媒は、前記ステータコアの上部とステータコアの締結孔を有するステータコアの締結用凸部との間に形成されている凹部および堰部の間に貯留される。冷媒の供給量の増加にともなって前記凹部と前記堰部との間から溢れ出した冷媒は、ステータコアの外周面全体に広がって供給され、ステータコアの均一な冷却が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１７３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の引用文献１の構成において冷媒の供給量が減少した場合、ステータコアの外周面における冷媒の流れが拡がりにくくなり、ステータコアの外周面の冷却の均一化が損なわれる虞がある。すなわち、ステータコアの外周面の冷却の均一化が冷媒の供給量によって変動する虞がある。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、冷媒の供給量の減少が生じた場合においても、ステータコアの外周面を均一に冷却することができる車両用回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明の要旨とするところは、（ａ）ステータコアを収容する外殻と前記ステータコアの上部に冷媒を供給するための冷媒供給管とを有し、前記冷媒供給管から前記ステータコアの外周面と前記外殻との間に前記冷媒を供給する車両用回転電機であって、（ｂ）前記ステータコアの外周面と前記外殻との間に前記冷媒の流れを拡散する冷媒拡散部材が配設されていることにある。
【発明の効果】
【０００７】
第１発明によれば、前記ステータコアの外周面と前記外殻との間に冷媒の流れを拡散する冷媒拡散部材が配設されることによって、冷媒の供給量の減少が生じた場合においても、ステータコアの外周面を均一に冷却することができる。また、冷媒は冷媒拡散部材に保持されつつ、冷媒拡散部材内を緩やかに流動することによってステータコアから冷媒への熱伝導も改善される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用されている車両用回転電機の一例であり、ステータコア、外殻、冷媒拡散部材、および冷媒供給管の配置を示す断面図である。
【図２】図１の車両用回転電機をその外殻の一部を切り欠いて示す左側面図である。
【図３】図１の車両用回転電機の鉛直方向における上部に配置された冷媒供給管とステータコアの頂部である第１山部とを拡大して示す断面図である。
【図４】図１の車両用回転電機の上部に配置された供給管とステータコアの頂部である第１山部とを、ステータコアの内径の中心線を通る面で示した断面図である。
【図５】図１から図４の冷媒供給管と冷媒供給管に開口している２つの供給孔とを示す斜視図である。
【図６】本発明の他の実施例の車両用回転電機において、冷媒拡散部材がステータコアの外周面全体に配設された構造を示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施例の車両用回転電機において、冷媒拡散部材が、ステータコアの外周面の下部にのみ配設された構造を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施例の車両用回転電機において、冷媒拡散部材が、ステータコアの内径の中心線方向におけるステータコアの外周面の両端に配設された構造を示す側面図であって、図２に相当する図である。
【図９】本発明の他の実施例の車両用回転電機において、冷媒拡散部材が、ステータコアの取付板から遠い側のステータコアの外周面の端部に配設された構造を示す側面図であって、図２に相当する図である。
【図１０】本発明の他の実施例の車両用回転電機において、冷媒拡散部材が、ステータコアの外周面の中央上部を除いて配設された構造を示す側面図であって、図２に相当する図である。
【図１１】本発明の他の実施例の車両用回転電機において、冷媒拡散部材の上部が、ステータコアの取付板から遠いほど高くなる傾斜を有して配設された構造を示す側面図であって、図２に相当する図である。
【図１２】本発明の他の実施例の車両用回転電機において、冷媒拡散部材において、ステータコアの外周面と接する面に、冷媒を拡散するための溝部が配設された構造を拡大して示す断面図である。
【図１３】本発明の他の実施例の車両用回転電機において、冷媒拡散部材において、ステータコアの外周面と接する面および外殻と接する面とに、冷媒を拡散するための溝部が配設された構造を拡大して示す断面図である。
【図１４】本発明の他の実施例の車両用回転電機において、ステータコアの軸方向の両端の上部に冷媒を貯留することが可能なガイド部材を設けた構造を示す断面図であって、図１に相当する図である。
【図１５】図１４の構造と従来の車両用回転電機における冷媒による冷却の差異を示す図である。
【図１６】図１４の車両用回転電機において、ステータコアの頂部である第１山部に第１山部の左右に供給される冷媒の量を均等に近づけるために突部が形成された実施例を示す図である。
【図１７】図１４の車両用回転電機において、ステータコアの外周面の左右に供給される冷媒の量を均等に近づけるために第１山部に左右分離部材が設けられた実施例を示した図である。
【図１８】図１７の左右分離部材に替えて、溶接によってステータコアの外周面の左右に供給される冷媒の量を均等に近づけるための構造を形成した実施例を示す図である。
【図１９】図１６の突部をステータコアの軸方向において２つに分けた実施例を示す図である。
【図２０】図１９の２つの突部に冷媒を供給する冷媒供給管の供給孔の形状の実施例を示す図である。
【図２１】図１９の２つの突部に冷媒を供給する冷媒供給管の供給孔の形状の他の実施例を示す図である。
【図２２】図１９の２つの突部に２つの供給孔から冷媒を供給する実施例を説明するための図である。
【図２３】図２２の冷媒供給管の２つの供給孔の実施例を示す図である。
【図２４】図２２の車両用回転電機が水平に置かれた時の冷媒供給管から供給される冷媒の流れを説明する図である。
【図２５】図２２の車両用回転電機がステータコアの内径の中心線回りに傾いた場合に冷媒供給管から供給される冷媒の流れを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一実施形態において、前記冷媒拡散部材は、冷媒を拡散させつつ流動させることのできる金属製或いは合成樹脂性の多孔体で形成されている。これによって、冷媒の供給量の減少が生じた場合においても、ステータコアの冷却の均一化を図ることが容易となる。また、冷媒が冷媒拡散部材に保持され、冷媒拡散部材内を流動することによってステータコアから冷媒への熱の伝導も改善される。なお、前記多孔体として、好ましくは、例えばアルミニウム等の金属粒子を冷媒が流動することのできる程度に焼結させた多孔質焼結金属材料等を用いることができる。
【００１０】
また好適には、前記冷媒拡散部材は、冷媒を拡散させつつ流動させることのできる三次元網目状構造体で形成されている。これによって、上記と同様の効果が期待できる。なお、前記三次元網目状構造体として、ウレタン発泡体にニッケル膜をメッキにて形成し、熱分解して前記ウレタン発泡体を除去して形成された材料、もしくは、金属製の線材を編みこんで金網状に形成した材料等を用いることができる。
【００１１】
さらに好適には、前記冷媒拡散部材は、冷媒を拡散させつつ流動させることのできる多孔質アルミニウム合金で形成されている。これによって、上記と同様の効果が期待できる。なお、多孔質アルミニウム合金として、例えば、サンドブラスト加工を用いてアルミニウム合金の表面に凹凸を形成し、冷媒が前記アルミニウム合金の表面の凹部を経由して流動することが可能とされる材料等を用いることができる。
【００１２】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００１３】
図１には、本発明の一実施例の横置きの車両用回転電機１０の断面が示されている。図１の車両用回転電機１０は、たとえば積層された複数の電磁鋼板からなり、内周面が車両の水平方向或いは横方向に平行な中心線ＣＬを有する円筒状のステータコア１２と、ステータコア１２の外周面２２を覆い冷媒を内部に保持する円筒状の外殻２８と、ステータコア１２を冷却する冷媒をステータコア１２の鉛直方向の上部からステータコア１２の外周面２２に供給する冷媒供給管３２と、冷媒をステータコア１２の外周面２２に均一に供給するために備えられている冷媒拡散部材４０とを、備えている。
【００１４】
ステータコア１２の内周側には、ステータコア１２の内周面の中心線ＣＬを中心として複数のティース１４が形成され、隣接するティース１４の間にスロット１６が形成されている。これらのスロット１６に巻回される図示されていないコイルは、ステータコア１２の中心線ＣＬ方向の端面から突出する図示されていないコイルエンドを形成している。ステータコア１２およびその巻回された前記コイルの内部には、図示されていないロータが回転可能に配設され、そのロータはたとえばモータゼネレータのような回転電機の回転子として機能している。ステータコア１２には、ステータコア１２を外殻２８に固定するための固定部１８が３箇所備えられており、ステータコア１２を固定する締結ボルト等を挿入するための挿通孔２０をそれぞれ有している。３箇所の固定部１８のうち最も上側にある固定部１８における、最上部の位置を第２山部２６とする。また、ステータコア１２の最上部を第１山部２４とする。
【００１５】
外殻２８は、ステータコア１２の外周面２２の上部側にステータコア１２の外周面２２との隙間である上部空間５８を有し、またステータコア１２の外周面２２の下部側にステータコア１２の外周面２２との隙間である下部空間６０を有しており、上部空間５８に冷媒供給管３２が配設されている。冷媒供給管３２には冷媒をステータコア１２の外周面２２に供給するための２つの開口である供給孔３４が備えられている。２つの供給孔３４は、ステータコア１２の内周面の中心線ＣＬを通り、その中心線ＣＬに対して垂直な鉛直方向の垂直線ＶＬによって左右に振り分けられる位置に配設されている。外殻２８は、上部空間５８と下部空間６０とを除く領域においては、ステータコア１２の側方に位置する外周面２２を略一定の間隔を隔てて覆う隙間６２を形成している。なおこの隙間６２の間隔は、ステータコア１２外周面２２において同一でなく、部分的に異なった間隔を持つものであっても良い。この外殻２８とステータコア１２との間の空間のうち上部空間５８および下部空間６０を除く略一定の間隔を有する隙間６２には、冷媒拡散部材４０が配設されている。
【００１６】
冷媒拡散部材４０としては、上記の多孔体、三次元網目状構造体、および多孔質アルミニウム合金等を用いることができる。冷媒が多孔体等からなる冷媒拡散部材４０全体に拡散する流れを生じることで、冷媒のステータコア１２からの熱交換を高め、ステータコア１２の放熱性能が向上することとなる。また、外殻２８の内壁とステータコア１２の外周面２２との間にたとえば金属粒子をその金属粒子間に冷媒が流動することが可能な程度の密度で充填することによって、冷媒拡散部材４０としても良い。なお、冷媒拡散部材４０に熱伝導率の高い材料、たとえばニッケル、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属を用いる場合、冷媒拡散部材４０を構成する材料の熱伝導もステータコア１２の放熱性能の向上に寄与することとなる。
【００１７】
図２は、ステータコア１２および冷媒拡散部材４０を図１の左方向から外殻２８の一部を切り欠いて示す側面図であり、外殻２８および冷媒供給管３２は、ステータコア１２の中心線ＣＬ方向における断面が示されている。なお、冷媒供給管３２の供給孔３４は、ステータコア１２の中心線ＣＬに平行な幅の中央位置に配設されており、その中央位置を示すため図中に一点鎖線が記載されている。冷媒は、ステータコア１２の軸方向の略中央の上部に配設された冷媒供給管３２の供給孔３４からステータコア１２の外周面に供給され、冷媒拡散部材４０によってステータコア１２の幅方向において冷媒が均等に流れ落ちるようになっている。図２において、冷媒拡散部材４０は、ステータコア１２の外周面２２の上部、すなわち上部空間５８を除いてステータコア１２の側面を略一定の厚みで覆っており、冷媒拡散部材４０の上部には固定部１８の一部が冷媒拡散部材４０に覆われずに上部空間５８に露出している。外殻２８は、ステータコア１２を固定、保持するための環状のステータ取付板３０を備えており、ステータ取付板３０において、ステータコア１２の固定部１８に開口されている挿通孔２０に挿通された締結ボルト等によってステータコア１２を固定、保持している。
【００１８】
図３には、図１の外殻２８およびステータコア１２の上部と冷媒供給管３２とを拡大した部分図が示されている。冷媒供給管３２の下側には、２つの供給孔３４が開口しており、２つの供給孔３４の中央が、ステータコア１２の中心線ＣＬからステータコア１２の最上部である第１山部２４を通過する垂直線ＶＬ上の位置となるように配設されている。これによって、２つの供給孔３４からステータコア１２の外周面２２に供給される冷媒は、ステータコア１２の第１山部２４を頂点とする外周面２２において図３の左右に振り分けられ、左右にほぼ均等に供給される。
【００１９】
図４に、図３の第１山部２４を通る垂直断面図が示されている。供給孔３４は、冷媒供給管３２の位置を明確にするため、開口として示されている。図５には、２つの供給孔３４の一例が示されている。２つの供給孔３４は、ステータコア１２の中心線ＣＬ回りの同一面上に形成されている。
【００２０】
本実施例によれば、ステータコア１２を収容する外殻２８とステータコア１２の上方に冷媒を供給するための冷媒供給管３２とを有し、冷媒供給管３２からステータコア１２の外周面２２と外殻２８との間に冷媒を供給する車両用回転電機１０であって、ステータコア１２の外周面２２と外殻２８との間に冷媒の流れを拡散する冷媒拡散部材４０を配設している。これによって、ステータコア１２の外周面２２と外殻２８との間に冷媒の流れを拡散する冷媒拡散部材４０を配設することによって、冷媒の供給量の減少が生じた場合においても、ステータコア１２の外周面２２を均一に冷却することができる。また、冷媒は冷媒拡散部材４０に保持されつつ、冷媒拡散部材４０内を緩やかに流動することによってステータコア１２から冷媒への熱伝導も改善される。なお、冷媒拡散部材４０に熱伝導率の大きい材料、たとえばニッケル、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属を用いる場合、冷媒拡散部材４０を構成する材料の熱伝導もステータコア１２の放熱性能の向上に寄与する。
【００２１】
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００２２】
図６は、本発明の他の実施例の車両用回転電機において、冷媒拡散部材４０がステータコア１２の外周面２２全体に配設された構造を示す断面図である。前述の実施例１においては、冷媒拡散部材４０は、ステータコア１２の外周面２２が上部空間５８と下部空間６０と接する部分には配設されておらず、それ以外の部分、すなわち外殻２８がステータコア１２の外周面２２を所定の間隔を隔てて覆っている隙間６２内に配設されていた。本実施例においては、ステータコア１２の外周面２２の全面が冷媒拡散部材４０で覆われていることにおいて、前述の実施例１と異なっている。
【００２３】
図６において、冷媒供給管３２が配設されている外殻２８とステータコア１２の外周面２２との上部側の空間である上部空間５８および、下部側の空間である下部空間６０においてもステータコア１２の外周面２２に冷媒拡散部材４０が配設され、ステータコア１２の外周面２２の全面が冷媒拡散部材４０で覆われている。冷媒供給管３２から供給される冷媒は、冷媒拡散部材４０に用いられる多孔体等の毛細管現象によってステータコア１２の外周面２２全体に拡がり易くなり、たとえばステータコア１２の外周面２２の凹凸に対しても冷媒がこれを乗越えて拡がることがより容易となる。
【００２４】
本実施例によれば、前述の実施例と同様に、ステータコア１２の外周面２２に冷媒の流れを拡散する冷媒拡散部材４０を配設することによって、冷媒の供給量の減少が生じた場合においても、ステータコア１２の外周面２２を均一に冷却することができる。また、冷媒は冷媒拡散部材４０に保持されつつ、冷媒拡散部材４０内を緩やかに流動することによってステータコア１２から冷媒への熱伝導も改善されるとともに、ステータコア１２の外周面２２の凹凸に対してもこれを乗越えることがより容易となり、冷媒の供給量の減少が生じた場合においても、ステータコア１２の冷却の均一化を図ることができる。
【実施例３】
【００２５】
図７は、本発明の他の実施例の車両用回転電機において、冷媒拡散部材４０が、ステータコア１２の外周面２２の下部にのみ配設された構造を示す断面図である。前述の実施例２においては、冷媒拡散部材４０は、ステータコア１２の外周面２２の全面に配設されていたが、本実施例においては、隙間６２のうちの一部であるステータコア１２の外周面２２の上部側において冷媒拡散部材が配設されていないことにおいて、前述の実施例２と異なっている。
【００２６】
図７に示すように、冷媒拡散部材４０は、ステータコア１２の外周面２２の上部側、すなわち外周面２２が上部空間５８と接する部分および隙間６２の上部側において、冷媒拡散部材４０が配設されていない。また、冷媒拡散部材４０は、隙間６２の下部側とステータコア１２の外周面が下部空間６０と接する部分において冷媒拡散部材４０が配設されている。すなわち、冷媒拡散部材４０は、ステータコア１２の外周面２２の下部側の全面に配設されている。また、冷媒供給管３２の２つの供給孔３４は、ステータコア１２の内径の中心線によって左右に振り分けられる位置に配設されている。
【００２７】
本実施例によれば、前述の実施例と同様に、ステータコア１２の外周面２２に冷媒の流れを拡散する冷媒拡散部材４０を配設することによって、冷媒の供給量の減少が生じた場合においても、ステータコア１２の冷却の均一化を図ることが容易となる。また、冷媒拡散部材４０がステータコア１２の外周面２２の下部側の全面に配設されている。これによって、冷媒をステータコア１２の上部から下部に流動させて冷却する場合に温度上昇が生じ易い、ステータコア１２の外周面２２の下部側の冷却が改善される。
【実施例４】
【００２８】
図８は、本発明の他の実施例の車両用回転電機において、冷媒拡散部材４０が、中心線ＣＬ方向におけるステータコア１２の外周面２２の両端に配設された構造を示す側面図であって、図２に相当する図である。前述の実施例２においては、冷媒拡散部材４０は、ステータコア１２の外周面２２の全体に冷媒拡散部材４０が配設されていたが、本実施例においては、ステータコア１２の外周面２２のうち中心線ＣＬ方向の両端部にのみ冷媒拡散部材４０が環状に配設されていることにおいて実施例２と異なっている。
【００２９】
図８において、冷媒拡散部材４０は、ステータコア１２の外周面２２のうちの中心線ＣＬ方向の両端部の全周に配設されている。冷媒供給管３２の２つの供給孔３４は、ステータコア１２の軸方向の中心を通る位置に配設されており、２つの供給孔３４から供給される冷媒は、ステータコア１２の上部側から下部側へ流動し、ステータコア１２の外周面２２に拡がっていく。冷媒の一部は、冷媒拡散部材４０に達しこれに保持、拡散される。冷媒拡散部材４０においては、冷媒と冷媒拡散部材４０に用いられている材料の熱伝導とによってステータコア１２の冷却が行われる。また、冷媒拡散部材４０の配設されていない、ステータコア１２の外周面２２のうちの中心線ＣＬ方向の中央部においては、冷媒によってステータコア１２の冷却が速やかに行われる。なお、冷媒拡散部材４０は、ステータコア１２の外周面２２の上部側から下部側に流動する冷媒をステータコア１２の外周面２２に留め、ステータコア２２の中心線ＣＬ方向への冷媒抜け、すなわち冷媒の外周面２２からの軸方向への漏れを防止している。
【００３０】
本実施例によれば、ステータコア１２の外周面２２の中心線ＣＬ方向の両端部に冷媒拡散部材４０を配設することによって、前述の実施例と同様に、冷媒の供給量の減少が生じた場合においても、ステータコア１２の冷却の均一化を図ることが容易となる。また、冷媒が冷媒拡散部材４０に保持されることによってステータコア１２から冷媒への熱の伝導も改善される。
【実施例５】
【００３１】
図９は、本発明の他の実施例の車両用回転電機において、冷媒拡散部材４０が、ステータコア１２の取付板３０から遠い側のステータコア１２の外周面２２の端部に配設された構造を示す側面図であって、図２に相当する図である。前述の実施例４においては、冷媒拡散部材４０は、ステータコア１２の軸方向の両端部の外周面２２に配設されているが、本実施例においては、外殻２８のうちのステータ取付板３０側とは反対側の端部にのみ冷媒拡散部材４０を配設することにおいて、実施例４と異なっている。
【００３２】
図９において、冷媒拡散部材４０は、ステータコア１２の外周面２２の中心線ＣＬ方向の端部のうち、外殻２８のステータ取付板３０と反対側の端部にのみ配設されている。冷媒供給管３２の２つの供給孔３４は、ステータコア１２の中心線ＣＬ方向の中央に対応する位置に配設されており、２つの供給孔３４から供給される冷媒は、ステータコア１２の上部側から下部側へ流動し、ステータコア１２の外周面２２に拡がっていく。冷媒拡散部材４０の配設されていないステータ取付板３０側に流動する冷媒は、ステータ取付板３０によってステータコア２２の中心線ＣＬ方向への冷媒抜け、すなわち冷媒の外周面２２の中心線ＣＬ方向の外周面２２外への流動が防止される。また、冷媒拡散部材４０側に達する冷媒は、冷媒拡散部材４０に保持、拡散される。冷媒拡散部材４０においては、冷媒と冷媒拡散部材４０に用いられている材料の熱伝導とによってステータコア１２の冷却が行われる。また、冷媒拡散部材４０の配設されていない、ステータコア１２の外周面２２においては、冷媒によってステータコア１２の冷却が行われる。
【００３３】
本実施例によれば、ステータコア１２の外周面２２のうちの中心線ＣＬ方向のステータ取付板３０とは反対側の端部に冷媒拡散部材４０を配設することによって、前述の実施例と同様に、冷媒の供給量の減少が生じた場合においても、ステータコア１２の冷却の均一化を図ることが容易となる。また、冷媒が冷媒拡散部材４０に保持されることによってステータコア１２から冷媒への熱の伝導も改善される。
【実施例６】
【００３４】
図１０は、本発明の他の実施例の車両用回転電機において、冷媒拡散部材４０が、ステータコア１２の外周面２２の中央上部を除いて配設された構造を示す側面図であって、図２に相当する図である。前述の実施例２においては、冷媒拡散部材４０は、ステータコア１２の外周面２２の全体に冷媒拡散部材４０が配設されていたが、本実施例においては、ステータコア１２の外周面２２の中心線ＣＬ方向の中央に対応する位置を下端として、そこから上部側に向かってステータコア１２の中心線ＣＬ方向に拡がった、冷媒拡散部材４０が配設されていない部分を有することにおいて実施例２と異なっている。
【００３５】
図１０において、ステータコア１２の外周面２２は、ステータコア１２の中心線ＣＬ方向の中央を通る位置から上部側に広がる、冷媒拡散部材４０が配設されていない部分を有している。ステータコア１２の中心線ＣＬ方向の中央に対応する位置に、冷媒供給管３２の２つの供給孔３４から供給される冷媒は、ステータコア１２の上部側から下部側へ流動し、ステータコア１２の外周面２２に拡がり、冷媒拡散部材４０側に達すると冷媒拡散部材４０に保持、拡散される。冷媒拡散部材４０においては、冷媒と冷媒拡散部材４０に用いられている材料の熱伝導とによってステータコア１２の冷却が行われる。また、冷媒拡散部材４０の配設されていない、ステータコア１２の外周面２２においては、冷媒によってステータコア１２の冷却が行われる。
【００３６】
本実施例によれば、前述の実施例と同様の効果が期待できる。すなわち、ステータコア１２の外周面２２に冷媒の流れを拡散する冷媒拡散部材４０を配設することによって、冷媒の供給量の減少が生じた場合においても、ステータコア１２の冷却の均一化を図ることが容易となる。また、冷媒をステータコア１２の上部から下部に流動させて冷却する場合に温度上昇が生じ易い、ステータコア１２の外周面２２の下部側の冷却が改善される。
【実施例７】
【００３７】
図１１は、本発明の他の実施例の車両用回転電機において、冷媒拡散部材４０の上部が、ステータコア１２の取付板３０から遠いほど高くなる傾斜を有して配設された構造を示す側面図であって、図２に相当する図である。前述の実施例６においては、ステータコア１２の外周面２２は、ステータコア１２の中心線ＣＬ方向の中央に対応する位置から上部側まで幅方向に広がる、冷媒拡散部材４０が配設されていない部分を有していたが、本実施例においては、ステータコア１２のステータ取付板３０側の外周面２２の端部の下部側から、その反対側の外周面２２の端部の上部側向かって拡がる冷媒拡散部材４０が配設されていない部分を有していることにおいて、実施例６と異なっている。
【００３８】
図１１において、ステータコア１２のステータ取付板３０側の外周面２２の端部の下部側から、その反対側の外周面２２の端部の上部側に向かって拡がる冷媒拡散部材４０が配設されていない部分を有している。冷媒供給管３２の２つの供給孔３４から供給される冷媒は、ステータコア１２の上部側から下部側へ流動し、ステータコア１２の外周面２２に拡がっていく。ステータ取付板３０側の外周面２２に流動する冷媒は、冷媒拡散部材４０に保持される、もしくはステータ取付板３０によってステータコア１２の外周面２２の中心線ＣＬ方向への冷媒抜けが防止される。また、ステータ取付板３０側の外周面２２に流動し、冷媒拡散部材４０側に達する冷媒は、冷媒拡散部材４０に保持、拡散される。冷媒拡散部材４０においては、冷媒と冷媒拡散部材４０に用いられている材料の熱伝導とによってステータコア１２の冷却が行われる。
【００３９】
本実施例によれば、前述の実施例と同様に、ステータコア１２の外周面２２に冷媒の流れを拡散する冷媒拡散部材４０を配設することによって、冷媒の供給量の減少が生じた場合においても、ステータコア１２の冷却の均一化を図ることが容易となる。また、冷媒拡散部材４０がステータコア１２の外周面２２の下部の全面に配設されている。これによって、冷媒をステータコア１２の上部から下部に流動させて冷却する場合に温度上昇が生じ易い、ステータコア１２の外周面２２の下部側の冷却が改善される。
【実施例８】
【００４０】
図１２は、本発明の他の実施例の車両用回転電機において、冷媒拡散部材４０において、ステータコア１２の外周面２２と接する面に、冷媒を拡散するための溝部４２が配設された構造を拡大して示す断面図である。前述の実施例２においては、冷媒拡散部材４０は、ステータコア１２の外周面２２の全体に冷媒拡散部材４０が配設され、冷媒拡散部材４０は、均一な内部構造を有している。本実施例においては、冷媒拡散部材４０がステータコア１２の外周面２２と接する部分において、冷媒を流動することができる溝、すなわち溝部４２を有することにおいて実施例２と異なっている。
【００４１】
図１２において、ステータコア１２の外周面２２と外殻２８との間に配設されている冷媒拡散部材４０は、溝部４２をステータコア１２の外周面２２側に備えている。溝部４２は、ステータコア１２の中心線ＣＬに平行な水平方向に形成されており、冷媒拡散部材４０を上方側から拡散、流動してきた冷媒を水平方向に分散してステータコア１２の外周面２２との接触を均等化させる。
【００４２】
本実施例によれば、前述の実施例と同様に、冷媒の供給量の減少が生じた場合においても、ステータコア１２の冷却の均一化を図ることが容易となる。また、溝部４２が形成されたことによって、冷媒拡散部材４０内の冷媒の拡散、流動が一層均等化される。
【実施例９】
【００４３】
図１３は、本発明の他の実施例の車両用回転電機において、冷媒拡散部材４０において、ステータコア１２の外周面２２と接する面および外殻２８と接する面とに、冷媒を拡散するための溝部４２が配設された構造を拡大して示す断面図である。前述の実施例８においては、冷媒拡散部材４０のステータコア１２の外周面２２側に溝部４２を形成されていたが、本実施例においては、冷媒拡散部材４０の外殻２８側にも、冷媒を流動する溝部４２を形成することにおいて実施例８と異なっている。
【００４４】
図１３において、ステータコア１２の外周面２２と外殻２８との間に配設されている冷媒拡散部材４０は、溝部４２をステータコア１２の外周面２２側と外殻２８側とにそれぞれ備えている。溝部４２は、ステータコア１２の中心線ＣＬに平行な水平方向に形成されており、ステータコア１２の外周面２２側と外殻２８側とに形成されていることから、冷媒拡散部材４０を上方側から拡散、流動してきた冷媒を水平方向に分散してステータコア１２の外周面２２との接触をさらに均等化させる。
【００４５】
本実施例よれば、前述の実施例と同様に、冷媒の供給量の減少が生じた場合においても、ステータコア１２の冷却の均一化を図ることが容易となる。また、冷媒拡散部材の両面に溝部４２が形成されたことによって、冷媒拡散部材４０内の冷媒の拡散、流動が一層均等化される。
【実施例１０】
【００４６】
図１４は、本発明の他の実施例の車両用回転電機において、ステータコア１２の軸方向の両端の上部に冷媒を貯留することが可能なガイド部材５４を設けた構造を示す断面図であって、図１に相当する図である。本実施例においては、前述の実施例１において備えられていない、ステータコア２２の中心線ＣＬ方向への冷媒抜け、すなわち冷媒の外周面２２からの軸方向への漏れを防ぐガイド部材５４をステータコア２２の中心線ＣＬ方向の端部、たとえばステータコア２２を構成する積層された電磁鋼板のうち中心線ＣＬ方向の端部に位置する電磁鋼板にもうけることにおいて、実施例１と異なっている。
【００４７】
図１４において、ステータコア１２の軸方向の両端には、ガイド部材５４が配設されている。ガイド部材５４は、少なくともステータコア１２の固定部１８の頂部である第２山部２６より高く設定されている。このため、冷媒供給管３２から第２山部２６側に供給される冷媒は、第１山部２４、第２山部２６、およびガイド部材５４によって形成される貯留部５６に貯留される。貯留された冷媒が第２山部の高さを越えると、冷媒は、貯留部５６から第２山部２６を越えて冷媒拡散部材４０に供給される。ガイド部材５４が無い場合において、第２山部２６を越えて冷媒拡散部材４０に流動する冷媒は、第２山部２６を乗り越えるためにステータコア１２の外周面の軸方向に不均一な流動を生じることがあったが、ガイド部材５４を設けることによって、一旦貯留部５６に貯留された冷媒が第２山部２６を乗り越えて流動することとなり、ガイド部材５４を設けない場合と比べステータコア１２の中心線ＣＬ方向においてより均一な流動が得られる。なお、ステータ取付板３０が冷媒抜けを防ぐ機能も有しており、ガイド部材５４をステータコア１２の軸方向におけるステータ取付板３０と反対側にのみ備えることとしても良い。
【００４８】
図１５には、ガイド部材５４が備えられた場合と、備えられていない場合とにおける、回転電機１０の所定条件の稼動条件においてコイルが示した最高温度と冷媒の供給冷媒量との関係が示されている。ガイド部材５４が備えられている場合は対策後として示され、ガイド部材５４が備えられていない場合は対策前として示されている。図１５に示されるように、ガイド部材５４を備えた場合、特に冷媒の供給冷媒量が少ない場合において、ガイド部材５４を設けることによって、コイル温度の上昇が抑えられる、すなわち冷媒による冷却効率が改善されている。
【００４９】
本実施例によれば、前述の実施例と同様に、冷媒の供給量の減少が生じた場合においても、ステータコア１２の冷却の均一化を図ることが容易となる。また、ガイド部５４を備えることによって、第２山部２６を越えて冷媒拡散部材４０に流動する冷媒の拡散、流動が一層均等化される。
【実施例１１】
【００５０】
図１６は、図１４の車両用回転電機におけるステータコア１２の頂部である第１山部２４に第１山部２４の左右に供給される冷媒の量を均等に近づけるために、突部４４が形成された実施例を示す図である。本実施例においては、前述の実施例１０の構造におけるステータコア１２の外周面２２の頂部である第１山部２４の位置に、ステータコア１２の外径側に突出した突部４４が設けられていることにおいて、実施例１０と異なっている。
【００５１】
図１６において、ステータコア１２の軸方向の端部に２つのガイド部材５４が配設されるとともに、ステータコア１２の外周面２２の第１山部２４の位置に、冷媒を左右の外周面２２に振り分ける突部４４がステータコア１２によって形成されている。突部４４は、前記の実施例における第１山部２４において突出し、ステータコア１２の中心線ＣＬに対して鉛直となる位置に設けられている。これによって、たとえば車両の登坂時、降坂時等において回転電機１０にステータコア１２の内径の中心線ＣＬ回りの傾きが生じた場合において、突部４４が設けられない場合と比較して、冷媒の左右への供給の偏りを減少することが可能となる。なお、外殻２８、冷媒供給管３２、および冷媒拡散部材４０等は図１６から省略され記載されていない。
【００５２】
本実施例によれば、前述の実施例１０と同様に、冷媒の供給量の減少が生じた場合においても、ステータコア１２の冷却の均一化を図ることが容易となる。また、ガイド部５４を備えることによって、第２山部２６を越えて冷媒拡散部材４０に流動する冷媒の拡散、流動が一層均等化される。また、本実施例においては、ステータコア１２の内径の中心線ＣＬ回りの傾きが生じる、たとえば車両の登坂時、降坂時等において、冷媒の供給量の偏りを抑制することができる。
【実施例１２】
【００５３】
図１７は、図１４の車両用回転電機におけるステータコア１２の外周面の左右に供給される冷媒の量を均等に近づけるために、第１山部２４に左右分離部材４６が設けられた実施例を示した図である。本実施例においては、前述の実施例１０の構造におけるステータコア１２の外周面２２の頂部である第１山部２４上に、第１山部２４より上方側に突出する左右分離部材４６が配設されていることにおいて、実施例１０と異なっている。
【００５４】
図１７において、ステータコア１２の外周面２２の頂部である第１山部２４上に、冷媒を左右の外周面２２に振り分ける左右分離部材４６が配設されている。左右分離部材４６は、三角柱の形状を有しステータコア１２の中心線ＣＬに対して鉛直となる位置に設けられている。これによって、たとえば車両の登坂時、降坂時等において回転電機１０にステータコア１２の内周面の中心線ＣＬ回りの傾きが生じた場合において、左右分離部材４６が設けられない場合と比較して、冷媒の左右への供給の偏りを減少することが可能となる。なお、外殻２８、冷媒供給管３２、ガイド部材５４、および冷媒拡散部材４０等は図１７から省略され記載されていない。
【００５５】
本実施によれば、前述の実施例１１と同様の効果が期待できる。
【実施例１３】
【００５６】
図１８は、図１７の左右分離部材４６に替えて、溶接によってステータコア１２の外周面の左右に供給される冷媒の量を均等に近づけるための構造を形成した実施例を示す図である。本実施例においては、前述の実施例１０の構造におけるステータコア１２の外周面２２の頂部である第１山部２４上に、第１山部２４より上方側に突出する溶接部５６が配設されていることにおいて、実施例１０と異なっている。
【００５７】
図１８において、ステータコア１２の外周面２２の頂部である第１山部２４上に、冷媒を左右の外周面２２に振り分ける溶接部４８が配設されている。溶接部４８は、ステータコア１２の外周面２２に溶接によって形成された溶接ビードからなり、ステータコア１２の中心線ＣＬに対して鉛直となる位置に設けられている。これによって、たとえば車両の登坂時、降坂時等において回転電機１０にステータコア１２の内周面の中心線ＣＬ回りの傾きが生じた場合において、溶接部４８が設けられない場合と比較して、冷媒の左右への供給の偏りを減少することが可能となる。なお、外殻２８、冷媒供給管３２、ガイド部材５４、および冷媒拡散部材４０等は図１８から省略され記載されていない。
【００５８】
本実施によれば、前述の実施例１２と同様の効果が期待できるとともに、第１山部２４より上方側に突出する部位を安価に形成することができる。
【実施例１４】
【００５９】
図１９は、図１６の突部４４をステータコア１２の軸方向において２つに分けた実施例を示す図である。本実施例においては、前述の実施例１１のステータコア１２の外径側に突出した突部４４に替えて、ステータコア１２の軸方向において２つの突部、すなわち第１突部５０と第２突部５２とを備え、それぞれが中心線ＣＬ回りに異なった位置に備えられていることにおいて、実施例１１と異なっている。
【００６０】
図１９において、ステータコア１２の外周面２２の第１山部２４に対応する位置からステータコア１２の中心線ＣＬ回りの左右に均等に分かれた２つの突部である第１突部５０と第２突部５２とを備えている。第１突部５０に冷媒供給管３２から供給された冷媒は、一点鎖線で示されるように左側に流動する。また、第２突部５２に冷媒供給管３２から供給された冷媒は、点線で示されるように右側に流動する。なお、外殻２８および冷媒拡散部材４０等は図１９から省略され記載されていない。
【００６１】
図２０および図２１に冷媒供給管３２に開口されている供給孔３４の例がそれぞれ示されている。図２０の供給孔３４は、ステータコア１２の中心線ＣＬ回りに長い、長方形の開口を有している。また、図２１の供給孔３４は、ステータコア１２の中心線ＣＬ回りに長い、楕円形の開口を有している。これらの開口は、冷媒供給管３２から供給される冷媒が、第１突部５０と第２突部５２との双方に略均等に供給される位置、すなわち図１９の第１突部５０の中心線ＣＬ方向の左下がりの傾斜と第２突部５２の中心線ＣＬ方向の右下がりの傾斜との交点上の位置に配設されている。また。これらの供給孔３４の軸方向の位置は、第１突部５０と第２突部５２との双方に略均等に冷媒を供給する位置に配設されている。このため、たとえば車両の登坂時、降坂時等において回転電機１０にステータコア１２の内径の中心線ＣＬ回りの傾きが生じた場合においても、第１突部５０と第２突部５２とに供給される冷媒の量の変化が一層抑制される。
【００６２】
本実施によれば、前述の実施例１１と同様の効果が期待できる。また本実施例においては、ステータコア１２の内周面の中心線ＣＬ回りの傾きが生じる、たとえば車両の登坂時、降坂時等において、冷媒の供給量の偏りを一層抑制することができる。
【００６３】
なお、第１突部５０と第２突部５２との２つの突部からなるものとしたが、特に２つである必要は無く、たとえば３つ以上の複数の突部とし、それぞれの突部の傾斜の交点に複数の供給孔３４からそれぞれ冷媒を供給することとしても良い。
【実施例１５】
【００６４】
図２２は、図１９の２つの突部に２つの供給孔から冷媒を供給する実施例を説明するための図である。本実施例においては、前述の実施例１４における第１突部５０の傾斜と第２突部５２との交点に冷媒供給管３２の一つの供給孔３４から冷媒を供給するものであった。本願においては、２つの異なった開口である第１供給孔３６と第２供給孔３８とを備え、第１供給孔３６から第１突部５０へ、また第２供給孔３８から第２突部５２へ冷媒を供給することにおいて異なっている。
【００６５】
図２２において、実施例１４と同様に冷媒供給管３２から、ステータコア１２の外周面２２の第１山部２４に対応する位置にステータコア１２の中心線ＣＬ回りの左右に均等に分かれた２つの突部である第１突部５０と第２突部５２とに冷媒が供給される。図２３に示されるように、冷媒供給管３２は２つの開口である、第１供給孔３６と第２供給孔３８とを備えている。これらは、ステータコア１２の軸方向にずれた位置に開口されている。第１供給孔３６から供給される冷媒は、第１突部５０に供給され、第２供給孔３８から供給される冷媒は、第２突部５２に供給される。
【００６６】
図２４において、第１供給孔３６と第２供給孔３８から供給される冷媒の流動の方向が示されている。第１突部５０に冷媒供給管３２の第１供給孔３６から供給された冷媒は、一点鎖線で示されるように左側に流動する。また、第２突部５２に冷媒供給管３２の第２供給孔３８から供給された冷媒は、点線で示されるように右側に流動する。なお、外殻２８および冷媒拡散部材４０等は図２４から省略され記載されていない。
【００６７】
図２５に、本実施例における回転電機１０にステータコア１２の内径の中心線ＣＬ回りの傾きが生じた場合が示されている。回転電機１０は、二点鎖線で示される水平方向Ｈｏに対して、破線で示される時計回りの傾きＩｎを生じている。この場合、一点鎖線で示される冷媒によるステータコア１２の外周面２２の冷却面積は、点線で示される冷媒によるステータコア１２の外周面２２の冷却面積より広くなる。一方、一点鎖線で示される第１突部５０に冷媒供給管３２の第１供給孔３６から供給される冷媒の量と、点線で示される第２突部５２に冷媒供給管３２の第２供給孔３８から供給された冷媒の量とは、異なった量となる。これは傾きＩｎが生じた場合、冷媒供給管３２内の冷媒の高さが第１供給孔３６と第２供給孔３８とで異なるためであり、時計回りの傾きＩｎが生じた場合、第１供給孔３６の鉛直上の冷媒の液面は、第２供給孔３８の鉛直上の冷媒の液面より高くなり、一点鎖線で示される第１供給孔３６から供給される冷媒の量は、点線で示される第２供給孔３８から供給される冷媒の量よりも多くなる。すなわち、冷却面積の増えた一点鎖線で示される冷媒によるステータコア１２の外周面２２に、より多くの冷媒が供給されることとなる。
【００６８】
本実施例によれば、前述の実施例１４と同様の効果が期待できる。また本実施例においては、ステータコア１２の内周面の中心線ＣＬ回りの傾きが生じる場合、冷却面積の大きい側に供給する冷媒の量を冷却面積の小さい側に供給する冷媒の量より増加させることが可能となり、ステータコア１２の外周面２２の冷却がさらに均一化される。
【００６９】
なお、第１突部５０と第２突部５２との２つの突部からなるものとしたが、特に２つである必要は無く、たとえば３つ以上の複数の突部とし、それぞれの突部の傾斜に複数の供給孔３４からそれぞれ冷媒を供給することとしても良い。
【００７０】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１０：車両用回転電機
１２：ステータコア
２２：外周面
２８：外殻
３２：冷媒供給管
４０：冷媒拡散部材
【図１】
2020043638.tif 000003
【図２】
2020043638.tif 000004
【図３】
2020043638.tif 000005
【図４】
2020043638.tif 000006
【図５】
2020043638.tif 000007
【図６】
2020043638.tif 000008
【図７】
2020043638.tif 000009
【図８】
2020043638.tif 000010
【図９】
2020043638.tif 000011
【図１０】
2020043638.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2020043638.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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