(57)【要約】【課題】液体冷媒が巻線のより多くの部分に行き渡るように構成された液冷機構を備える回転電機を提供する。【解決手段】モータ１のステータ３が、ステータ鉄心３３と、ボビン（３４Ａ、３４Ｂ）と、巻線３５とを具備する。ボビンは、ステータ鉄心３３を挟むように装着されたボビン部材３４Ａ、３４Ｂを備えている。ボビン部材３４Ａは、ボビンセンター５１と内側羽根部５２と外側羽根部５３とを備えている。外側羽根部５３は、モータ１の半径方向に貫通する供給孔５０を有している。ステータ２は、外側羽根部５２の供給孔５０に液体冷媒を供給するように構成されている。ボビン部材３４Ａには、巻線３５のステータ鉄心３３と反対側を覆う巻線カバー３４Ｃが外側羽根部５３の供給孔５０が巻線カバー３４Ｃとボビンセンター５１の間に位置するように装着されている。【選択図】図２
2010239775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと、
ステータ
とを具備する回転電機であって、
前記ステータは、
ステータ鉄心と、
前記ステータ鉄心のそれぞれに設けられたボビンと、
前記ボビンのそれぞれに巻かれる巻線
とを具備し、
前記ボビンは、前記ステータ鉄心を前記回転電機の軸方向に挟むように装着された第１及び第２ボビン部材を備え、
前記第１ボビン部材は、
前記ステータ鉄心のステータ歯に沿って配置される第１ボビンセンターと、
前記第１ボビンセンターに接合され、前記ロータに対向する第１内側羽根部と、
前記第１内側羽根部よりも前記回転電機の半径方向外側の位置で前記第１ボビンセンターに接合される第１外側羽根部
とを備え、
前記第１外側羽根部は、前記回転電機の半径方向に貫通して前記巻線に通じる供給孔を有しており、
前記ステータは、前記第１外側羽根部の前記供給孔に液体冷媒を供給するように構成されており、
前記ボビンのそれぞれの前記第１ボビン部材には、前記巻線の前記ステータ鉄心と反対側を覆う巻線カバーが、前記第１外側羽根部と前記第１内側羽根部の間に装着され、
前記巻線カバーは、前記第１外側羽根部の前記供給孔が前記巻線カバーと前記第１ボビンセンターの間に位置するように前記第１ボビン部材に装着される
回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機であって、
前記巻線カバーが前記巻線にそって湾曲されている
回転電機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回転電機であって、
前記ステータは、
前記ステータ鉄心と前記ボビンと前記巻線を収容するハウジングと、
前記ハウジングの開口を覆うカバー
とを更に備え、
前記第２ボビン部材は、
前記ステータ鉄心のステータ歯に沿って配置される第２ボビンセンターと、
前記第２ボビンセンターに接合され、前記ロータに対向する第２内側羽根部と、
前記第２内側羽根部よりも前記回転電機の半径方向外側の位置で前記第２ボビンセンターに接合される第２外側羽根部
とを備え、
前記ハウジングと前記カバーと前記第１及び第２内側羽根部とは、前記液体冷媒が前記第１及び第２内側羽根部の内側に侵入しないように構成された環状の密液構造の空間を形成している
回転電機。
【請求項４】
請求項３に記載の回転電機であって、
更に、弾性材料で形成された堰部材を備えており、
前記第１ボビン部材の前記第１外側羽根部の前記供給孔は、前記ステータ鉄心よりも前記ハウジングの側に位置しており、
前記巻線の引出線は、前記ステータ鉄心よりも前記カバーの側に配置され、
前記堰部材は、前記巻線の前記カバーの側を覆うように配置された
回転電機。
【請求項５】
請求項３に記載の回転電機であって、
更に、前記ハウジングの内部に設けられるノズルリングを具備し、
前記ハウジングには前記液体冷媒が供給される供給口が設けられ、
前記ノズルリングは、前記供給口から供給された前記液体冷媒を前記回転電機の周方向に分配し、前記第１ボビン部材の前記供給孔に前記半径方向に供給する
回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関し、特に、液冷式回転電機において液体冷媒を循環させるための液冷機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車や電気自動車の駆動モータには、運転時の発熱を除去する為に、液体冷媒を用いる液冷機構が設けられることがある。最も典型的には、ラジエータからクーラントを供給する水冷機構が設けられ、この水冷機構により駆動モータからの発熱が除去される。更に近年では、車両の小型化・軽量化に伴う冷却機構の小型化の要求を満足するために、冷媒として冷却油を使用することも検討されている。
【０００３】
モータの液冷技術としては、様々なものが公知である。例えば、特開平４−３６４３４３号公報は、ステータの前端と後端にＯリングを介してカバー部材が取り付けられ、このカバー部材により液体冷媒の流路を形成する技術が開示されている。また、特開２００４−１１２８５６号公報は、スロットの開口部分を閉塞してスロットを冷媒が通流可能な通路にする冷却構造を開示している。この公報に開示されたモータでは、ケース固定部材によってステータがケースに固定されている。
【０００４】
液冷機構の設計における一つの要求は、冷却効率の向上、特に、巻線の冷却効率の向上である。モータの主たる発熱源は巻線であり、巻線の冷却は、モータの信頼性の向上のために重要な要素の一つである。このためには、液体冷媒が巻線の全体に行き渡るように液冷機構が構成されることが望ましい。更に、冷却効率の向上の要求は、少ない工数で組み立て可能である構造で実現されることが望ましい。このような要求は、モータ及び発電機のいずれについても、即ち、回転電機に共通して当てはまる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３６４３４３号公報
【特許文献２】特開２００４−１１２８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、液体冷媒が巻線のより多くの部分に行き渡るように構成された液冷機構を備える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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は、以下に述べられる手段を採用する。その手段の記述には、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための形態］の記載との対応関係を明らかにするために、［発明を実施するための形態］で使用される番号・符号が付記されている。但し、付記された番号・符号は、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲を限定的に解釈するために用いてはならない。
【０００８】
本発明の液冷式回転電機（１）は、ロータ（２）と、ステータ（３）とを具備する。ステータ（３）は、ステータ鉄心（３３）と、ステータ鉄心（３３）のそれぞれに設けられたボビン（３４Ａ、３４Ｂ）と、ボビン（３４Ａ、３４Ｂ）のそれぞれに巻かれる巻線（３５）とを具備する。ボビン（３４Ａ、３４Ｂ）は、ステータ鉄心（３３）を挟むように装着された第１ボビン部材（３４Ａ）及び第２ボビン部材（３４Ｂ）を備えている。第１ボビン部材（３４Ａ）は、ステータ鉄心（３３）のステータ歯（３３ｂ）に沿って配置される第１ボビンセンター（５１）と、第１ボビンセンター（５１）に接合され、ロータ（２）に対向する第１内側羽根部（５２）と、第１内側羽根部（５２）よりも回転電機（１）の半径方向外側の位置で第１ボビンセンター（５１）に接合される第１外側羽根部（５３）とを備えている。第１外側羽根部（５３）は、回転電機（１）の半径方向に貫通して巻線（３５）に通じる供給孔（５０）を有している。ステータ（２）は、第１外側羽根部（５２）の供給孔（５０）に液体冷媒を供給するように構成されている。ボビン（３４Ａ、３４Ｂ）のそれぞれの第１ボビン部材（３４Ａ）には、巻線（３５）のステータ鉄心（３３）と反対側を覆う巻線カバー（３４Ｃ）が、第１内側羽根部（５２）と第１外側羽根部（５３）との間に装着されている。巻線カバー（３４Ｃ）は、第１外側羽根部（５３）の供給孔（５０）が巻線カバー（３４Ｃ）と第１ボビンセンター（５１）の間に位置するように第１ボビン部材（３４Ａ）に装着される。
【０００９】
このような構成では、ボビン（３４Ａ、３４Ｂ）に装着された巻線カバー（３４Ｃ）が供給孔（５０）に供給された液体冷媒の流れを巻線（３５）に向かわせ、液体冷媒が巻線のより多くの部分に行き渡る。これにより、冷却効率が有効に向上される。
【００１０】
液体冷媒を巻線（３５）のより多くの部分に行き渡らせるためには、巻線カバー（３４Ｃ）が巻線（３５）にそって湾曲されていることが望ましい。
【００１１】
ステータ（３）が、ステータ鉄心（３３）とボビン（３４Ａ、３４Ｂ）と巻線（３５）を収容するハウジング（３１）と、ハウジング（３１）の開口を覆うカバー（３２）とを更に備え、第２ボビン部材（３４Ｂ）が、ステータ鉄心（３３）のステータ歯（３３ｂ）に沿って配置される第２ボビンセンター（５４）と、第２ボビンセンター（５４）に接合され、ロータ（２）に対向する第２内側羽根部（５５）と、第２内側羽根部（５５）よりも回転電機（１）の半径方向外側の位置で第２ボビンセンター（５４）に接合される第２外側羽根部（５６）とを備える場合、ハウジング（３１）とカバー（３２）と第１及び第２内側羽根部（５２、５５）とが、液体冷媒が第１及び第２内側羽根部（５２、５５）の内側に侵入しないように構成された環状の密液構造の空間を形成していることが好ましい。このような構成は、冷却冷媒の流路を少ない工数で形成可能である。
【００１２】
第１ボビン部材（３４Ａ）の第１外側羽根部（５２）の供給孔（５０）がステータ鉄心よりもハウジング（３１）の側に位置しており、巻線（３５）の引出線（３５ａ）が前記ステータ鉄心（３３）よりもカバー（３２）の側に配置されている場合、弾性材料で形成された堰部材（４０）が、巻線（３５）のカバー（３２）の側を覆うように配置されることが好ましい。このような構成は、液体冷媒を巻線のより多くの部分に行き渡らせることを可能にする。
【００１３】
一実施形態では、ハウジング（３１）の内部にノズルリング（３６）が設けられ、ハウジング（３１）には液体冷媒が供給される供給口（３１ａ）が設けられる。この場合、ノズルリング（３６）は、供給口（３１ａ）から供給された液体冷媒を回転電機の周方向に分配し、第１ボビン部材（３４Ａ）の供給孔（５０）に半径方向に供給することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、液体冷媒が巻線のより多くの部分に行き渡り、回転電機の液冷機構の冷却効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態のモータの構造を示す断面図である。
【図２】図２は、図１のモータの拡大断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図１のモータのノズルリング及びボビンの構造を示す断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、ノズルリングの構造を示す断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、堰部材を軸方向から見た正面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、堰部材の構造を示す断面図である。
【図５】図５は、ステータ鉄心を、軸方向に見た正面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、ステータ鉄心とボビンの構造を示す斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、ステータ鉄心とボビンの構造を示す斜視図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、ステータ鉄心とボビンの構造を示す斜視図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、ステータ鉄心とボビンの構造を示す斜視図である。
【図７Ａ】図７Ａは、ボビンをハウジングの側から軸方向に見た正面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、ボビンをカバーの側から軸方向に見た背面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、ボビンを周方向にみた側面図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、ボビンの外側羽根部をボビンセンターを切断した上でボビンセンターの側から見た図である。
【図７Ｅ】図７Ｅは、ボビンの内側羽根部をボビンセンターを切断した上でボビンセンターの側から見た図である。
【図７Ｆ】図７Ｆは、ボビンの外側羽根部に設けられた供給孔の構造を示す図である。
【図８】図８は、ボビンと巻線カバーの構造を示す斜視図である。
【図９Ａ】図９Ａは、巻線カバーをモータの半径方向外側から見た上面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、巻線カバーをハウジングの側から軸方向に見た正面図である。
【図１０】図１０は、巻線カバーがボビンに挿入された状態を示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、ボビンをハウジングの側から軸方向に見た正面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、ボビンをカバーの側から軸方向に見た背面図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、ボビンを周方向に見た側面図である。
【図１２】図１２は、本実施形態のモータの組み立て工程を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態におけるモータ１の構造を示す断面図であり、図２は、その拡大図である。図１、図２は、モータ１の中心軸１ａを含む断面を図示している。本明細書においては、中心軸１ａに平行な方向が軸方向と記載され、中心軸１ａに垂直な方向が半径方向と記載され、中心軸１ａの周りの方向は周方向と記載される。図１、図２において、矢印６は、鉛直方向上向きを示している。本実施形態では、中心軸１ａは、鉛直方向と垂直である。
【００１７】
本実施形態のモータ１は、概略的には、ロータ２とステータ３とから構成される。
【００１８】
ロータ２は、シャフト２１と、リテーナ２２と、ロータ鉄心２３と、界磁磁石２４とを備えている。リテーナ２２は、ロータ鉄心２３をシャフト２１に固定する。ロータ鉄心２３は、軸方向に延伸する開口を有しており、界磁磁石２４は、その開口に挿入されている。本実施形態では、界磁磁石２４として永久磁石が使用される。
【００１９】
ステータ３は、ハウジング３１と、カバー３２と、ステータ鉄心３３と、ボビン部材３４Ａ、３４Ｂと、巻線３５とを備えている。
【００２０】
ハウジング３１とカバー３２とは、モータ１の各機構を支持するための構造部材である。ハウジング３１は、ステータ鉄心３３と、ボビン部材３４Ａ、３４Ｂと、巻線３５とを収容し、これらの部材を所望の位置に保持する。更に、ハウジング３１には軸受４が設けられ、カバー３２には軸受５が設けられ、ロータ２のシャフト２１は、軸受４、５によって回転可能に保持される。カバー３２は、ハウジング３１の開口を覆うように配置される。カバー３２は、ボルト３７によってハウジング３１に固定される。図１には、ボルト３７は１つしか図示されていないが、実際には、適宜の数のボルト３７がカバー３２をハウジング３１に固定する為に使用される。
【００２１】
ハウジング３１には、外部から冷却油が供給される供給口３１ａと、冷却油を排出するための排出口３１ｂとが設けられる。冷却油としては、例えば、ＡＴＦ（automatic transmission fluid：ＡＴＦは出光興産の登録商標）が好適に使用される。なお、冷却油以外の他の液体冷媒も使用可能である。後述されるように、供給口３１ａに供給された冷却油は、巻線３５を通るように形成された冷媒通路を通過して排出口３１ｂから排出される。本実施形態では、供給口３１ａは、ハウジング３１の最も高い位置に設けられ、排出口３１ｂは、ハウジング３１の最も低い位置に設けられている。
【００２２】
図２に図示されているように、ハウジング３１には、ノズルリング３６がはめ込まれている。このノズルリング３６は、図３Ａに図示されているように、モータ１の中心軸１ａを中心とする環状形状を有している。ノズルリング３６には、図３Ｂに図示されているように外側面に環状の溝３６ａが設けられていると共に、図３Ａに図示されているように、溝３６ａから半径方向に延伸してノズルリング３６を貫通して内側面に到達する供給孔３６ｂが設けられている。後述のように、ノズルリング３６の溝３６ａは、巻線３５を冷却する冷却油を周方向に流通させる役割をしており、供給孔３６ｂは、冷却油を巻線３５に半径方向に供給する役割をする。本実施形態では、ノズルリング３６の溝３６ａとハウジング３１とで冷却油を周方向に流通させる流路が形成されているが、ノズルリング３６それ自体を周方向に貫通する流路が形成されてもよい。
【００２３】
図２を再度に参照して、ステータ鉄心３３は、ボビン部材３４Ａ、３４Ｂによって挟まれている。一対のボビン部材３４Ａ、３４Ｂにより、巻線３５が巻きつけられるボビンが形成される。ボビン部材３４Ａ、３４Ｂは、ステータ鉄心３３と巻線３５との間の絶縁性を確保しつつ、ステータ鉄心３３に巻線３５を巻きつける工程を容易にするために使用される構造体である。ボビン部材３４Ａ、３４Ｂは、絶縁性の樹脂、例えば、エンジニアプラスチックで形成可能である。図３Ａに図示されているように、ステータ鉄心３３、ボビン部材３４Ａ、３４Ｂ、及び巻線３５の組は、モータ１の周方向に並んで配置されている。
【００２４】
再び図１を参照して、巻線３５に電流を供給する為の引出線３５ａは、巻線３５のカバー３２の側からハウジング３１に設けられた穴を介して外部に引き出されている。ボビン部材３４Ａには、モータ１の半径方向に貫通する供給穴５０が設けられている。供給孔５０は、ノズルリング３６の供給孔３６ｂから供給される冷却油を、巻線３５に供給する役割を果たしている。
【００２５】
ボビン部材３４Ａ、３４Ｂは、ハウジング３１とカバー３２とによって挟まれて保持される。詳細には、ハウジング３１に溝が設けられ、その溝にボビン部材３４Ａの端部が挿入されている。同様に、カバー３２にも溝が設けられ、その溝にボビン部材３４Ｂの端部が挿入されている。シール性を向上させる為に、ハウジング３１とボビン部材３４Ａの間にパッキン３８ａが挿入され、同様に、カバー３２とボビン部材３４Ｂの間にパッキン３８ｂが挿入されている。もしシール性の問題が無ければ、パッキン３８ａ、３８ｂが挿入されないことも可能である。
【００２６】
ボビン部材３４Ａには、絶縁性の樹脂で形成された巻線カバー３４Ｃがはめ込まれる。巻線カバー３４Ｃは、巻線３５のステータ鉄心３３と反対側の面において巻線３５と対向するように設けられる。後述のように、巻線カバー３４Ｃは、ボビン部材３４Ａの供給孔５０に供給された冷却油が流れる経路を制御し、巻線３５の冷却効率を高めるために使用される。ボビン部材３４Ａ、３４Ｂ、巻線カバー３４Ｃの構造及び機能については、後に詳細に説明する。
【００２７】
ステータ鉄心３３を一層に強固に固定するために、ハウジング３１にはリテーナ３９がはめ込まれている。ノズルリング３６とリテーナ３９とでステータ鉄心３３が挟まれ、これにより、ステータ鉄心３３が固定されている。
【００２８】
更に、ボビン３４Ｂとリテーナ３９の間にパッキン３８ｃが挿入されている。このパッキン３８ｃは、周方向に隣接するボビン３４Ｂの重ね合わせ面から軸方向への冷却油の漏れを防ぐ為のものである。パッキン３８ｃにより、ボビン３４Ｂとリテーナ３９の間がシールされ、密液構造が形成されている。
【００２９】
巻線３５の引出線３５ａが引き出されている側には堰部材４０が設けられる。堰部材４０は、絶縁性の弾性材料で形成される。図４Ａ、図４Ｂは、堰部材４０の構造を示す図である。ここで、図４Ａは、堰部材４０をステータ鉄心３３から軸方向に見た図であり、図４Ｂは、堰部材４０の断面図である。図４Ａに図示されているように、堰部材４０は、環状の形状を有していると共に、その断面形状はＬ字型である。堰部材４０は、基部４０ａと側面部４０ｂとで構成されている。側面部４０ｂは、基部４０ａの半径方向外側の端部から、モータ１の軸方向に延伸するように設けられている。堰部材４０は、基部４０ａが巻線３５の引出線３５ａの側に対向して位置し、且つ、側面部４０ｂが基部４０ａからステータ鉄心３３に向かって延伸するように配置される。後述のように、堰部材４０は、冷却油の流れを制御し、巻線３５の冷却効率を向上させるために用いられている。堰部材４０の作用については、後に詳細に説明する。
【００３０】
続いて、ステータ鉄心３３、ボビン部材３４Ａ、３４Ｂ及び巻線カバー３４Ｃの構造を詳細に説明する。
【００３１】
図５は、一のステータ鉄心３３を、軸方向からみた正面図である。ステータ鉄心３３は、概略的には、外周部３３ａとステータ歯３３ｂとで構成されている。複数のステータ鉄心３３が周方向に並べられると、外周部３３ａによって環状の磁気経路が形成される。隣接するステータ鉄心３３のステータ歯３３ｂの間に形成される空間３３ｃが、スロットになる。ステータ鉄心３３は、典型的には、所望の形状に打ち抜かれた電磁鋼板を積層することによって構成される。
【００３２】
図６Ａ〜図６Ｄは、ステータ鉄心３３と、ボビン部材３４Ａ、３４Ｂとの構造を図示する斜視図である。詳細には、図６Ａは、ボビン部材３４Ａ、３４Ｂがステータ鉄心３３に途中まで装着された状態で、ステータ鉄心３３とボビン部材３４Ａ、３４Ｂをモータ１の内側から見た斜視図であり、図６Ｂは、ボビン部材３４Ａ、３４Ｂがステータ鉄心３３に完全に装着された状態でステータ鉄心３３とボビン部材３４Ａ、３４Ｂをモータ１の内側から見た斜視図である。また、図６Ｃは、ボビン部材３４Ａ、３４Ｂがステータ鉄心３３に途中まで装着された状態で、ステータ鉄心３３とボビン部材３４Ａ、３４Ｂをモータ１の外側から見た斜視図であり、図６Ｄは、ボビン部材３４Ａ、３４Ｂがステータ鉄心３３に完全に装着された状態でステータ鉄心３３とボビン部材３４Ａ、３４Ｂをモータ１の外側から見た斜視図である。
【００３３】
図６Ａ〜図６Ｄに図示されているように、ボビン部材３４Ａは、概略的には、ボビンセンター５１と内側羽根部５２と外側羽根部５３とで構成されており、内側羽根部５２と外側羽根部５３とがボビンセンター５１によって連結されている。同様に、ボビン部材３４Ｂは、概略的には、ボビンセンター５４と内側羽根部５５と外側羽根部５６とで構成され、内側羽根部５５と外側羽根部５６とがボビンセンター５４によって連結されている。図６Ｂ、図６Ｄに図示されているように、ボビン部材３４Ａ、３４Ｂがステータ鉄心３３に完全に装着されると、ステータ歯３３ｂの周囲がボビンセンター５１、５４によって取り囲まれる。巻線３５は、ステータ歯３３ｂの周りに設けられたボビンセンター５１、５４の外側に接して巻かれる。ボビン部材３４Ａ、３４Ｂの内側羽根部５２、５５と外側羽根部５３、５６は、ボビンセンター５１、５４の端部から、ステータ鉄心３３と反対側に突出するように設けられており、巻線３５をガイドして巻線３５を巻く作業を容易にする役割を果たしている。
【００３４】
図７Ａ〜図７Ｆは、ボビン部材３４Ａの構造を詳細に示す図である。詳細には、図７Ａは、ボビン部材３４Ａをハウジング３１の側から軸方向に見た正面図であり、図７Ｂは、ボビン部材３４Ａをカバー３２の側から軸方向に見た背面図であり、図７Ｃは、ボビン部材３４Ａをモータ１の周方向から見た図である。更に、図７Ｄは、ボビン部材３４Ａをボビンセンター５１で切断し、ボビンセンター５１の側から外側羽根部５３を見た図であり、図７Ｅは、ボビン部材３４Ａをボビンセンター５１で切断し、ボビンセンター５１の側から内側羽根部５２を見た図である。最後に、図７Ｆは、外側羽根部５３の一部分をモータ１の外側から見た図である。
【００３５】
図７Ａに図示されているように、ボビン部材３４Ａの外側羽根部５３には供給孔５０が設けられている。この供給孔５０は、外側羽根部５３をモータ１の半径方向に貫通しており、前述の通り、ボビン部材３４Ａに巻き付けられた巻線３５にノズルリング３６から冷却油を半径方向に供給する役割を果たしている。供給孔５０の断面形状は、外側羽根部５３の内部で切り換えられている。図７Ａ、図７Ｆに示されているように、供給孔５０の断面形状は、外側羽根部５３の外側面において円形である一方、外側羽根部５３の内側面では長円形である。
【００３６】
ボビン部材３４Ａの外側羽根部５３の外側面は、その断面が円弧をなす形状を有している。このような形状を有する外側羽根部５３の外側面は、ボビン部材３４Ａがモータ１のハウジング３１に組み込まれたときにノズルリング３６の内側に押し当てられる。加えて、ボビン部材３４Ａの供給孔５０は、ノズルリング３６の供給孔３６ｂに対応する位置に設けられている。このような構造により、冷却油は、ノズルリング３６の供給孔３６ｂからボビン部材３４Ａに供給孔５０に供給される。
【００３７】
図２及び図８に示されているように、ボビン部材３４Ａは、巻線カバー３４Ｃがハウジング３１の側から内側羽根部５２と外側羽根部５３との間に挿入可能であるような構造を有している。図９Ａ、図９Ｂは、巻線カバー３４Ｃの形状を示す図である。詳細には、図９Ａは、巻線カバー３４Ｃをモータ１の外側から半径方向に見た図であり、図９Ｂは、巻線カバー３４Ｃをハウジング３１の側から軸方向に見た図である。巻線カバー３４Ｃは、概ね、正面部６１と側部６２、６３とで構成される。側部６２、６３と正面部６１との接続部分は丸められており、側部６２、６３は、正面部６１に滑らかに接続されている。また、巻線カバー３４Ｃは、側部６２、６３において、モータ１の半径方向内側に向かって細くなるような形状を有している。
【００３８】
図７Ｃに図示されているように、ボビン部材３４Ａに嵌められた巻線カバー３４Ｃをボビン部材３４Ａに固定するために、ボビン部材３４Ａの外側羽根部５３のボビンセンター５１側の面（中心軸１ａの側の面）には突起部５７と段差５８とが設けられ、内側羽根部５２の外側面（中心軸１ａと反対側の面）には突起部５９と段差６０とが設けられる。図７Ｄに図示されているように、突起部５７は、外側羽根部５３の段差５８に沿った位置に設けられる。同様に、図７Ｅに図示されているように、突起部５９は、内側羽根部５２の段差６０に沿った位置に設けられる。
【００３９】
図１０は、巻線カバー３４Ｃがボビン部材３４Ａに嵌められた状態で、ボビン部材３４Ａのボビンセンター５１及び巻線カバー３４Ｃを切断しボビンセンター５１の側から外側羽根部５３を見た図である。巻線カバー３４Ｃがボビン部材３４Ａに嵌められると、巻線カバー３４Ｃの外側羽根部５３の側の端が外側羽根部５３の段差５８に押し当てられ、巻線カバー３４Ｃの内側羽根部５２の側の端が内側羽根部５２の段差６０に押し当てられる。外側羽根部５３の突起部５７及び内側羽根部５２の突起部５９は、巻線カバー３４Ｃがボビン部材３４Ａに嵌められた後、巻線カバー３４Ｃがボビン部材３４Ａから離脱することを防ぐ役割をする。
【００４０】
一方、図１１Ａ〜図１１Ｃは、ボビン部材３４Ｂの構造を示す図である。詳細には、図１１Ａは、ボビン部材３４Ｂをハウジング３１の側から軸方向に見た正面図であり、図１１Ｂは、ボビン部材３４Ａをカバー３２の側から軸方向に見た背面図であり、図１１Ｃは、ボビン部材３４Ｂをモータ１の周方向から見た図である。ボビン部材３４Ｂは、概ね、ボビン部材３４Ａと同様の形状を有している。ただし、内側羽根部５５、外側羽根部５６には、段差及び突起部は設けられない。
【００４１】
以上のような構成を有する本実施形態のモータ１は、概略的には、下記の手順で組み立てられる。
まず、各ステータ鉄心３３にボビン部材３４Ａ、３４Ｂが嵌めこまれ、更に、ボビン部材３４Ａ、３４Ｂの周りに巻線３５が巻きつけられる。一方、ハウジング３１には、ノズルリング３６がはめ込まれる。
【００４２】
続いて、ボビン部材３４Ａがハウジング３１に設けられた溝に差し込まれ、巻線３５が巻きつけられたステータ鉄心３３、ボビン部材３４Ａ、３４Ｂがハウジング３１にはめ込まれる。このとき、ボビン部材３４Ａ、３４Ｂが周方向に並んで配置される。隣接する２つのボビン部材３４Ａの内側羽根部５２は、冷却油が漏れないように密接して並べられ、同様に、隣接する２つのボビン部材３４Ｂの内側羽根部５５は、冷却油が漏れないように密接して並べられる。各ステータ鉄心３３に装着されるボビン部材３４Ａ、３４Ｂの内側羽根部５２、５５も、冷却油が漏れないように密接して並べられる。このとき、巻線３５の引出線３５ａは、ハウジング３１の開口の側に位置していることに留意されたい。更に、リテーナ３９が嵌めこまれ、ステータ鉄心３３がハウジング３１に固定される。ハウジング３１のカバー３２が取り付けられる側を上にしてハウジング３１を作業台に置けば、以上の作業は容易になる。更に、引出線３５ａがハウジング３１に設けられた穴から外部に引き出され、その穴が密封される。更に、堰部材４０が巻線３５の引出線３５ａの側を覆うように置かれる。図１２は、この状態を図示している。
【００４３】
続いて、軸受４とロータ２とがハウジング３１に嵌めこまれ、更に、軸受５がロータ２に嵌めこまれた後にカバー３２がハウジング３１にボルト３７によって固定される。以上の工程で図１のモータ１が完成する。
【００４４】
上記のモータ１の構造の一つの利点は、巻線３５が巻き付けられるボビン部材３４Ａ、３４Ｂがハウジング３１及びカバー３２に挟まれるだけで、冷却油の流路が形成されることである。詳細には、本実施形態のモータでは、各ボビン部材３４Ａの内側羽根部５２がハウジング３１に嵌めこまれ、各ボビン部材３４Ｂの内側羽根部５５がパッキン３８を挟んでカバー３２に押し当てられる。これにより、ハウジング３１、カバー３２、及びボビン部材３４Ａ、３４Ｂの内側羽根部５２、５５によって環状の空間が形成される。即ち、冷却油の流路が、冷却油が内側羽根部５２、５５の内側に侵入しないように構成された環状に形成される。ボビン部材３４Ａ、３４Ｂを流路の形成と兼用する構造は、少ない工数で冷却油の流路を形成することを可能にする点で好ましい。以下では、本実施形態のモータ１において冷却油が流れる流路について詳細に説明する。
【００４５】
図１に示されているように、冷却油は、ハウジング３１の供給口３１ａに供給される。供給口３１ａに供給された冷却油は、図３Ａに図示されているように、ノズルリング３６の溝３６ａとハウジング３１とで形成された流路を通ってモータ１の周方向に流れ、ノズルリング３６の各供給孔３６ｂに到達する。供給孔３６ｂに到達した冷却油は、モータ１の半径方向に流れてボビン部材３４Ａの供給孔５０に供給される。図２に示されているように、供給孔５０に供給された冷却油は、巻線３５が巻きつけられている空間に流れ込み、更に、ステータ鉄心３３に沿ってモータ１の軸方向に流れる。これにより、巻線３５が直接に冷却油によって冷却される。このとき、ボビン部材３４Ａ、３４Ｂの内側羽根部５２、５５と、ハウジング３１とカバー３２とが密液構造をなしていることにより、冷却油は、ロータ２が回転する空間には侵入しないことに留意されたい。ロータ２が回転する空間への冷却油の侵入を防ぐことは、モータ１の効率を上げるために重要である。
【００４６】
ステータ鉄心３３に沿って軸方向に流れて巻線３５のカバー３２の側に到達した冷却油は、その後、モータ１の周方向に流れ、ハウジング３１とカバー３２とボビン部材３４Ａ、３４Ｂの内側羽根部５２、５５で囲まれた空間の最下部に到達する。最下部に到達した冷却油は、排出口３１ｂから排出される。排出口３１ｂから排出された冷却油は、オイルクーラ（図示されない）によって冷却され、更にオイルポンプ（図示されない）によって汲み上げられてハウジング３１の供給口３１ａに戻される。
【００４７】
上述の冷却油の流路について留意すべきことの一つは、冷却油がノズルリング３６の溝３６ａによって周方向に分散された後、各ボビン部材３４Ａの供給孔５０に半径方向に注入されることである。このような構造は、モータ１の軸方向の長さを短縮するために有効である。特開平４−３６４３４３号公報、特開２００４−１１２８５６号公報に開示されているような、冷却油が軸方向に供給される構造では、モータ１の軸方向の長さが増大してしまう。本実施形態では、冷却油が半径方向に注入されるため、モータ１の軸方向の長さを短縮することができる。
【００４８】
本実施形態のモータ１の一つの特徴は、ボビン部材３４Ａに嵌めこまれた巻線カバー３４Ｃにより、巻線３５に効率よく冷却油が供給されるように冷却油の流れが制御されていることである。図１０に図示されているように、巻線カバー３４Ｃは、供給孔５０に近接した位置で巻線３５のハウジング３１の側を覆っているため、冷却油が巻線３５から離れてハウジング３１に向かうことを防ぐ。これにより、巻線３５が冷却油によって濡れ易くなり、冷却効率が向上する。加えて、巻線カバー３４Ｃが巻線３５に沿って湾曲されているので、供給孔５０から流入した冷却油は、巻線３５に沿って流れる（図１０の矢印参照）。これも、冷却効率を向上させる為に有効である。このように、本実施形態では、巻線カバー３４Ｃによって冷却油の流れが制御され、冷却効率が向上する。これは、モータ１の運転の信頼性を向上させる為に有効である。
【００４９】
本実施形態のモータ１では、更に、堰部材４０によって巻線３５の引出線３５ａの側の冷却油の流れが制御され、これにより、冷却効率が有効に向上されている。巻線３５の引出線３５ａの側において巻線３５の線間の隙間から冷却油が軸方向に抜けると、巻線３５の全面が冷却油によって濡れ難くなり、冷却効率が低下する。堰部材４０は、軸方向に流れてきた冷却油の流れを周方向に変え、これにより、巻線３５の全体を冷却油によって濡れ易くする。これは、冷却効率の向上に有効である。
【００５０】
ここで、堰部材４０が弾性材料（弾性変形可能な材料）で形成されることは、巻線３５の引出線側の複雑な構造に応じて冷却油の流れを制御するために重要であることに留意されたい。巻線３５の引出線側では、引出線３５ａや信号線が配線されるため、不規則に凹凸する構造が現れる。堰部材４０が弾性材料で構成されることにより、巻線３５の引出線側が不規則性な構造を有していても、それにそって堰部材４０を配置することができる。これは、冷却効率の向上に有効である。
【００５１】
なお、本実施形態のモータ１において、堰部材４０は、冷却油による冷却効率の向上の為に必須の構成要素ではないことに留意されたい。本実施形態のモータ１においては、巻線カバー３４Ｃが使用される一方で堰部材４０が使用されないことも可能である。
【００５２】
また、上述では本発明がモータに適用されている実施形態が記述されているが、本発明が、モータ及び発電機のいずれの回転電機にも適用可能であることに留意されたい。
【符号の説明】
【００５３】
１：モータ
１ａ：中心軸
２：ロータ
３：ステータ
４、５：軸受
６：矢印
２１：シャフト
２２：リテーナ
２３：ロータ鉄心
２４：界磁磁石
３１：ハウジング
３１ａ：供給口
３１ｂ：排出口
３２：カバー
３３：ステータ鉄心
３３ａ：外周部
３３ｂ：ステータ歯
３３ｃ：空間
３４Ａ、３４Ｂ：ボビン部材
３４Ｃ：巻線カバー
３５：巻線
３５ａ：引出線
３６：ノズルリング
３６ａ：溝
３６ｂ：供給孔
３７：ボルト
３８ａ〜３８ｃ：パッキン
３９：リテーナ
４０：堰部材
４０ａ：基部
４０ｂ：側面部
５０：供給孔
５１、５４：ボビンセンター
５２、５５：内側羽根部
５３、５６：外側羽根部
５７、５９：突起部
５８、６０：段差
６１：正面部
６２、６３：側部
【図１】
2010239775.tif 000003
【図２】
2010239775.tif 000004
【図３Ａ】
2010239775.tif 000005
【図３Ｂ】
2010239775.tif 000006
【図４Ａ】
2010239775.tif 000007
【図４Ｂ】
2010239775.tif 000008
【図５】
2010239775.tif 000009
【図６Ａ】
2010239775.tif 000010
【図６Ｂ】
2010239775.tif 000011
【図６Ｃ】
2010239775.tif 000012
【図６Ｄ】
2010239775.tif 000013
【図７Ａ】
2010239775.tif 000014
【図７Ｂ】
2010239775.tif 000015
【図７Ｃ】
2010239775.tif 000016
【図７Ｄ】
2010239775.tif 000017
【図７Ｅ】
2010239775.tif 000018
【図７Ｆ】
2010239775.tif 000019
【図８】
2010239775.tif 000020
【図９Ａ】
2010239775.tif 000021
【図９Ｂ】
2010239775.tif 000022
【図１０】
2010239775.tif 000023
【図１１Ａ】
2010239775.tif 000024
【図１１Ｂ】
2010239775.tif 000025
【図１１Ｃ】
2010239775.tif 000026
【図１２】
2010239775.tif 000027