(57)【要約】【課題】高い冷却能力を発現することができる回転電機を提供する。【解決手段】回転軸１２の外面に設けられたロータ１３と、ロータ１３の外面と所定の間隔を有して対向するように配設されてコアにコイルを巻き付けたステータ１４と、コイルエンド１４ａに冷却油１を送給する供給管１５等とを備えている回転電機１０において、コイルエンド１４ａの端部に、回転軸１２の径方向外側に突出する鍔部１４ｂが設けられると共に、供給管１５が、冷却油１をコイルエンド１４ａの鍔部１４ｂよりもコア側へ送給するものとした。【選択図】図１
2010187489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の外面に設けられたロータと、
前記ロータの外面と所定の間隔を有して対向するように配設されてコアにコイルを巻き付けたステータと、
前記コイルのコイルエンドに冷却液を送給する冷却液送給手段と
を備えている回転電機において、
前記コイルエンドの端部に、前記回転軸の径方向外側に突出する鍔部が設けられると共に、
前記冷却液送給手段が、前記冷却液を前記コイルエンドの前記鍔部よりも前記コア側へ送給するものである
ことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機において、
前記鍔部が、前記回転軸の周方向全長にわたって前記コイルエンドに設けられている
ことを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の回転電機において、
前記冷却液送給手段が、前記冷却液を前記コイルエンドの上方から送給するものである
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、モータや発電機等の回転電機に関し、特に、冷却効率を大幅に向上できるものである。
【背景技術】
【０００２】
モータや発電機等の回転電機は、磁力を有するロータを外周面に設けた回転軸をフレームの内部に回転可能に支持すると共に、コアにコイルを巻き付けたステータを当該フレームの内面に取り付け、例えば、モータの場合には、ステータのコイルに電流を流し、ロータを回転させて回転軸を回転させることにより、回転力を得ることができ、発電機の場合には、回転軸を回転させてロータを回転させることにより、ステータのコイルから電流を取り出すことができるようになっている。
【０００３】
このような回転電機においては、ステータのコイルに電流が流れることにより、ステータが発熱し、発電効率や回転効率等の運転作動効率が低下してしまうことから、ステータを冷却するようにしている。
【０００４】
このため、例えば、下記の特許文献１，２等においては、ステータのコイルのコイルエンドに冷却油を噴射等して供給する供給管をフレームの内部に設けると共に、冷却油の流通を案内する溝をステータのコイルのコイルエンドの表面に形成し、上記ノズルから供給された冷却油をステータのコイルのコイルエンドの上記溝に沿って流通させることにより、当該ステータを冷却油で効率よく冷却できるようにした回転電機を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０１２９６１号公報
【特許文献２】特開２００６−３１１７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述したような特許文献１，２等に記載されている従来の回転電機においては、ステータのコイルのコイルエンドに形成した溝内に冷却油を流通させてステータを冷却するようにしているため、冷却油とステータとの熱交換にかかる表面積が比較的小さくなってしまい、冷却効率のさらなる向上が求められている。
【０００７】
このようなことから、本発明は、高い冷却能力を発現することができる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】
【０００８】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明に係る回転電機は、回転軸の外面に設けられたロータと、前記ロータの外面と所定の間隔を有して対向するように配設されてコアにコイルを巻き付けたステータと、前記コイルのコイルエンドに冷却液を送給する冷却液送給手段とを備えている回転電機において、前記コイルエンドの端部に、前記回転軸の径方向外側に突出する鍔部が設けられると共に、前記冷却液送給手段が、前記冷却液を前記コイルエンドの前記鍔部よりも前記コア側へ送給するものであることを特徴とする。
【０００９】
第二番目の発明に係る回転電機は、第一番目の発明において、前記鍔部が、前記回転軸の周方向全長にわたって前記コイルエンドに設けられていることを特徴とする。
【００１０】
第三番目の発明に係る回転電機は、第一番目又は第二番目の発明において、前記冷却液送給手段が、前記冷却液を前記コイルエンドの上方から送給するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る回転電機によれば、冷却液をコイルエンドの外側へ漏らすことなく外周面の大部分に接触させることができることから、冷却液とステータとの熱交換にかかる表面積を従来よりも大きくすることができ、冷却効率が従来よりも向上するようになるので、高い冷却能力を発現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る回転電機の第一番目の実施形態の概略構造を表す軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る回転電機の実施形態を図面に基づいて以下に説明するが、本発明は図面に基づいて以下に説明する実施形態のみに限定されるものではない。
【００１４】
［主な実施形態］
本発明に係る回転電機の主な実施形態を図１に基づいて説明する。図１は、回転電機の概略構造を表す軸方向断面図である。
【００１５】
図１に示すように、水平な軸方向に円筒状をなす密閉型のフレーム１１の内部には、水平な軸方向の回転軸１２が軸受１２ａを介して回転可能に支持されており、当該回転軸１２は、少なくとも一端側が当該フレーム１１の外部に突出するように当該フレーム１１を貫通している。上記フレーム１１の内部の回転軸１２の外周面には、磁力を有するロータ１３が取り付けられている。
【００１６】
前記フレーム１１の内周面には、筒状の鉄心からなるコアに銅線からなるコイルを巻き付けたステータ１４が前記ロータ１３の外面と所定の間隔を有して対向するようにボルト（図示省略）を介して取り付けられている。上記ステータ１４の前記回転軸１２の軸方向両端側にそれぞれ位置するコイルエンド１４ａの端部（前記回転軸１２の軸方向外側）には、当該回転軸１２の軸方向内側よりも当該回転軸１２の径方向外側に突出する鍔部１４ｂが当該回転軸１２の周方向全長（回転方向全周）にわたってそれぞれ設けられている。
【００１７】
前記フレーム１１の最上部の軸方向両端寄りには、前記コイルエンド１４ａの前記鍔部１４ｂよりも前記コア側（前記回転軸１２の軸方向内側）へ先端を向けた供給管１５がそれぞれ取り付けられている。前記フレーム１１の最下部の軸方向両端寄りには、当該フレーム１１の内部と外部とを連通する排出管１６がそれぞれ取り付けられている。
【００１８】
前記供給管１５の基端側は、冷却液である冷却油１を所定の温度に調整して送給する冷却油温調送給機（図示省略）の冷却油送出口にそれぞれ接続している。前記排出管１６の基端側は、上記冷却油温調送給機の冷却油受入口にそれぞれ接続している。
【００１９】
なお、本実施形態では、前記供給管１５、前記排出管１６、前記冷却油温調送給機等により、冷却液送給手段を構成している。
【００２０】
このような本実施形態に係る回転電機１０の作用を次に説明する。
【００２１】
モータとして利用する場合、前記ステータ１４のコイルに電流を流すと、前記ロータ１３が回転して前記回転軸１２が回転することにより、回転力を得ることができる。他方、発電機として利用する場合、前記回転軸１２に回転力を付与すると、前記ロータ１３が回転することにより、前記ステータ１４のコイルに電流が流れ、電流を取り出すことができる。
【００２２】
そして、このようにして回転電機１０を作動させる際に、前記冷却油温調送給機を作動させて前記供給管１５に冷却油１を送給すると、当該供給管１５に送給された冷却油１は、前記コイルエンド１４ａの前記鍔部１４ｂよりも前記コア側（前記回転軸１２の軸方向内側）へ送給され、当該コイルエンド１４ａの外周面の、前記回転軸１２の軸方向のほとんど全長にわたって接触し、当該コイルエンド１４ａの、上記回転軸１２の軸方向外側へ漏れないように当該鍔部１４ｂで案内されながら当該コイルエンド１４ａの外周面上を上記回転軸１２の回転方向に沿って流下することにより、当該コイルエンド１４ａの外周面の、前記回転軸１２の軸方向のほとんど全長と熱交換して、当該ステータ１４を冷却する。
【００２３】
前記コイルエンド１４ａを流下した冷却油１は、前記フレーム１１の内部から前記排出管１６を介して前記冷却油温調送給機に回収され、当該冷却油温調送給機で温調された後に前記供給管１５を介して再び送給されることにより、循環利用される。
【００２４】
つまり、本実施形態に係る回転電機１０では、前記コイルエンド１４ａの端部（前記回転軸１２の軸方向外側）のみに、鍔部１４ｂを設けるようにしたのである。
【００２５】
このため、本実施形態に係る回転電機１０においては、前記コイルエンド１４ａの外周面の、前記回転軸１２の軸方向のほとんど全長にわたって冷却油１を当該回転軸１２の軸方向外側へ漏らすことなく接触させることができるので、冷却油１とステータ１４との熱交換にかかる表面積を従来よりも大きくすることができ、冷却効率が従来よりも向上するようになる。
【００２６】
したがって、本実施形態に係る回転電機１０によれば、高い冷却能力を発現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明に係る回転電機は、冷却効率が従来よりも向上し、高い冷却能力を発現することができることから、モータや発電機等を始めとして、各種産業において極めて有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  冷却油
１０  回転電機
１１  フレーム
１２  回転軸
１２ａ  軸受
１３  ロータ
１４  ステータ
１４ａ  コイルエンド
１４ｂ  鍔部
１５  供給管
１６  排出管
【図１】
2010187489.tif 000003