(57)【要約】  冷却の効率を向上させることができる回転電機を得る。シャフトから回転子鉄心へ冷却油が通過する第１冷媒経路を備え、回転子鉄心は、第１冷媒経路を通過した冷却油が通過する第２冷媒経路を有し、インシュレータは、ステータコアにおける軸方向端部に対向する基部と、基部における径方向内側に設けられ、軸方向についてステータコアから離れる方向に基部から延びる径方向内側突出部と、基部における径方向外側に設けられ、軸方向についてステータコアから離れる方向に基部から延びる径方向外側突出部とを有し、径方向内側突出部には、径方向に貫通する第１貫通孔が形成され、第２冷媒経路を通過した冷却油は、第１貫通孔を通過してステータコイルエンド部に向かう。
2018105143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトおよび前記シャフトに設けられた回転子鉄心を有する回転子と、前記回転子よりも径方向外側に設けられたステータコア、前記ステータコアよりも軸方向外側に設けられたインシュレータおよび前記インシュレータに設けられたステータコイルエンド部を有する固定子とを備え、前記回転子が前記シャフトを中心に回転する回転電機であって、
前記シャフトから前記回転子鉄心へ冷媒が通過する第１冷媒経路を備え、
前記回転子鉄心は、前記第１冷媒経路を通過した前記冷媒が通過する第２冷媒経路を有し、
前記インシュレータは、前記ステータコアにおける軸方向端部に対向する基部と、前記基部における径方向内側に設けられ、軸方向について前記ステータコアから離れる方向に前記基部から延びる径方向内側突出部と、前記基部における径方向外側に設けられ、軸方向について前記ステータコアから離れる方向に前記基部から延びる径方向外側突出部とを有し、
前記径方向内側突出部には、径方向に貫通する第１貫通孔が形成され、
前記第２冷媒経路を通過した前記冷媒は、前記第１貫通孔を通過して前記ステータコイルエンド部に向かう回転電機。
【請求項２】
前記回転子が回転した場合に、前記第２冷媒経路を通過した前記冷媒が前記第１貫通孔を通過して前記ステータコイルエンド部に到達する請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記基部には、軸方向に延びる第２貫通孔が形成されている請求項１または請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記径方向外側突出部には、前記ステータコイルエンド部を通過した前記冷媒が通過することによって前記ステータコアに向かう第３貫通孔が形成されている請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の回転電機。
【請求項５】
前記ステータコアには、前記第３貫通孔に連通する第２冷却用溝が形成されている請求項４に記載の回転電機。
【請求項６】
前記ステータコアには、前記第３貫通孔に連通する第３冷却用溝が形成され、
前記第３冷却用溝は、前記ステータコアにおける前記第３貫通孔に連通する部分から前記径方向内側突出部よりも径方向内側の部分まで延びている請求項４に記載の回転電機。
【請求項７】
前記径方向外側突出部には、前記ステータコイルエンド部を通過した前記冷媒が通過することによって前記ステータコアに向かう第３貫通孔が形成され、
前記ステータコアには、前記第３貫通孔に連通する第３冷却用溝が形成され、
前記第３冷却用溝は、前記ステータコアにおける前記第３貫通孔に連通する部分から前記径方向内側突出部よりも径方向内側の部分まで延び、
前記第３冷却用溝は、前記第２貫通孔に連通する請求項３に記載の回転電機。
【請求項８】
前記インシュレータは、前記径方向外側突出部に設けられ前記径方向外側突出部から前径方向内側であって前記ステータコイルエンド部に近づくように延びる遮蔽板をさらに有している請求項１に記載の回転電機。
【請求項９】
前記インシュレータは、前記径方向外側突出部に設けられ前記径方向内側突出部にまで延びる外側基部をさらに有している請求項１に記載の回転電機。
【請求項１０】
前記第１貫通孔の断面形状は、円筒形状、多角形状または切欠き形状である請求項１に記載の回転電機。
【請求項１１】
前記第２貫通孔の断面形状は、円筒形状、多角形状または切欠き形状である請求項３または請求項７に記載の回転電機。
【請求項１２】
前記第３貫通孔の断面形状は円筒形状、多角形状または切欠き形状である請求項４から請求項７までの何れか一項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ステータコアおよびステータコイルが冷却される回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機は、ステータコイルおよびステータコアを有する固定子と、固定子よりも径方向内側に設けられた回転子とを備え、回転子が回転することによって、例えばトランスアクスルまたはトランスミッションに回転するための駆動力を与える。ステータコイルと、ステータコアの側面部およびステータコアにおける軸方向端部との間には、電流を遮断する絶縁に寄与する絶縁部材である紙製の絶縁紙および樹脂製のインシュレータが配置されている。回転電機が駆動する場合に、銅製のステータコイルに生じる銅損と、磁性材のステータコアに生じる鉄損とに起因して発熱が生じる。ステータコイルおよびステータコアの冷却が十分に行われない場合に、回転電機の駆動が困難となる。【０００３】
従来、冷媒を用いて回転電機を冷却する技術として、シャフトには内部に冷媒が通過する冷媒経路が形成され、また、シャフトにはシャフトが回転することによって冷媒経路を通過した冷媒が径方向外側に飛散するための噴出孔が形成され、噴出孔から飛散した冷媒がステータコイルエンド部の角部に衝突する回転電機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−９５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ステータコイルエンド部の角部に冷媒が衝突して、冷媒が跳ね返されるので、冷媒をステータコイルエンド部に保持することができず、冷却の効率が悪いという課題があった。【０００６】
この発明は、冷却の効率を向上させることができる回転電機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る回転電機は、シャフトおよびシャフトに設けられた回転子鉄心を有する回転子と、回転子よりも径方向外側に設けられたステータコア、ステータコアよりも軸方向外側に設けられたインシュレータおよびインシュレータに設けられたステータコイルエンド部を有する固定子とを備え、回転子がシャフトを中心に回転する回転電機であって、シャフトから回転子鉄心へ冷媒が通過する第１冷媒経路を備え、回転子鉄心は、第１冷媒経路を通過した冷媒が通過する第２冷媒経路を有し、インシュレータは、ステータコアにおける軸方向端部に対向する基部と、基部における径方向内側に設けられ、軸方向についてステータコアから離れる方向に基部から延びる径方向内側突出部と、基部における径方向外側に設けられ、軸方向についてステータコアから離れる方向に基部から延びる径方向外側突出部とを有し、径方向内側突出部には、径方向に貫通する第１貫通孔が形成され、第２冷媒経路を通過した冷媒は、第１貫通孔を通過してステータコイルエンド部に向かう。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る回転電機によれば、回転子の第２冷媒経路を通過した冷媒がインシュレータの第１貫通孔を通過してステータコイルエンド部に向かうので、冷媒がステータコイルエンド部に保持される。その結果、冷却の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る回転電機を示す断面図である。
【図２】図１のインシュレータを示す斜視図である。
【図３】図２のインシュレータを示す正面図である。
【図４】図２のインシュレータを示す側面図である。
【図５】図１の回転電機における冷却油の流れ方を示す断面図である。
【図６】図１のＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視断面図である。
【図７】図１のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す正面図である。
【図８】図７のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す側面図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る回転電機におけるステータコアおよびステータコイルエンド部を示す正面図である。
【図１０】図９のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す側面図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る回転電機におけるステータコアおよびステータコイルエンド部を示す正面図である。
【図１２】図１１のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す側面図である。
【図１３】この発明の実施の形態４に係る回転電機におけるステータコアおよびステータコイルエンド部を示す正面図である。
【図１４】図１３のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す側面図である。
【図１５】この発明の実施の形態５に係る回転電機におけるステータコアおよびステータコイルエンド部を示す正面図である。
【図１６】図１５のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す側面図である。
【図１７】この発明の実施の形態６に係る回転電機におけるステータコアおよびステータコイルエンド部を示す正面図である。
【図１８】図１７のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す側面図である。
【図１９】この発明の実施の形態７に係る回転電機におけるステータコアおよびステータコイルエンド部の要部を示す正面図である。
【図２０】図１９のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す側面図である。
【図２１】この発明の実施の形態７に係る回転電機のステータコアおよびステータコイルエンド部の要部を示す正面図である。
【図２２】図２１のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す側面図である。
【図２３】この発明の実施の形態７に係る回転電機を示す正面図である。
【図２４】この発明の実施の形態８に係る回転電機のステータコアおよびステータコイルエンド部の要部を示す正面図である。
【図２５】図２４のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す側面図である。
【図２６】この発明の実施の形態８に係る回転電機のステータコアおよびステータコイルの要部を示す正面図である。
【図２７】図２６のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す側面図である。
【図２８】この発明の実施の形態８に係る回転電機を示す正面図である。
【図２９】第１貫通孔、第２貫通孔および第３貫通孔の断面形状の変形例を示す断面図である。
【図３０】第１貫通孔、第２貫通孔および第３貫通孔の断面形状の変形例を示す断面図である。
【図３１】第１貫通孔、第２貫通孔および第３貫通孔の断面形状の変形例を示す断面図である。
【図３２】第１貫通孔、第２貫通孔および第３貫通孔の断面形状の変形例を示す断面図である。
【図３３】第１貫通孔、第２貫通孔および第３貫通孔の断面形状の変形例を示す断面図である。
【図３４】第１貫通孔、第２貫通孔および第３貫通孔の断面形状の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の各実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に示す各実施の形態は一例であり、これらの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る回転電機を示す断面図である。回転電機は、固定子４０と、回転子８とを備えている。固定子４０は、ステータコア１と、ステータコア１に設けられたステータコイル１１とを有している。ステータコイル１１に電流が流れることによって回転磁界が発生し、回転子８に誘導電流が流れる。誘導電流による電磁力により回転子８が回転する。回転子８の回転によって、動力が発生する。つまり、回転電機は電動機として機能する。一方、外力によって回転子８を回転させた場合には、このような一連の動作とは反対の動作が生じ、回転電機は発電機として機能する。
【００１２】
ステータコア１は、筒状のフレーム２に嵌められることによって固定されている。フレーム２は、鉄から構成されている。フレーム２は、センターフレーム３に対して固定されている。センターフレーム３は、アルミニウムから構成されている。
【００１３】
負荷側軸受４は、フロントフレーム５に保持されている。非負荷側軸受６は、リアフレーム７に保持されている。負荷側軸受４および非負荷側軸受６には、回転子８が回転可能に支持されている。フロントフレーム５およびリアフレーム７は、センターフレーム３に対して固定されている。この例で、負荷側とは回転電機におけるフロント側であり、非負荷側とは回転電機におけるリア側である。
【００１４】
ステータコア１における非負荷側の端面には、ＵＶＷ相の各相に給電するバスバー９と、バスバー９を収容するバスバーホルダ１０が配置されている。ステータコア１における軸方向両端部および側面部には、インシュレータ１３が配置されている。また、ステータコア１における軸方向両端部および側面部には、図示しない絶縁紙が配置されている。インシュレータ１３は、樹脂から構成されている。また、インシュレータ１３は、電流を遮断する絶縁に寄与する。この例で、軸方向とは回転子８が回転する中心線の延びる方向である。
【００１５】
ステータコア１には、インシュレータ１３および図示しない絶縁紙を介してステータコイル１１が設けられている。ステータコイル１１におけるステータコア１よりも軸方向外側に配置される部分をステータコイルエンド部１２とする。ステータコイル１１は、ステータコア１に、例えば集中巻に代表されるような銅などの電気伝導性が高い線材を巻くことによって構成されている。
【００１６】
図２は図１のインシュレータ１３を示す斜視図、図３は図２のインシュレータ１３を示す正面図、図４は図２のインシュレータ１３を示す側面図である。ステータコア１の軸方向端部に配置されるインシュレータ１３は、線材の巻数の管理および線材の位置決めを容易にするために断面Ｕ字型に形成されている。インシュレータ１３は、ステータコア１の軸方向端部に軸方向に対向する基部１３１と、基部１３１における径方向内側に設けられ、軸方向についてステータコア１から離れる方向に基部１３１から延びる径方向内側突出部１３２と、基部１３１における径方向外側に設けられ、軸方向についてステータコア１から離れる方向に基部１３１から延びる径方向外側突出部１３３とを有している。この例で、径方向とは回転子８が回転する中心線を中心とする径方向である。断面Ｕ字型に形成されたインシュレータ１３は、径方向内側突出部１３２よりも径方向外側突出部１３３の方が、軸方向についての寸法が大きい。言い換えれば、径方向内側突出部１３２よりも径方向外側突出部１３３の方が、基部１３１からより長く延びている。
【００１７】
図１に示すように、回転子８は、負荷側軸受４および非負荷側軸受６に回転可能に支持されるシャフト１４と、シャフト１４に設けられ、軸方向に貫通する複数の貫通孔１５および複数の磁石収容穴１６が周方向に等間隔に形成された回転子鉄心１７と、それぞれの磁石収容穴１６に挿入された複数の永久磁石１８とを有している。
【００１８】
また、回転子８は、外径寸法が回転子鉄心１７の外径寸法以下に形成され、磁石収容穴１６における負荷側から永久磁石１８が脱落することを防止する負荷側端板１９と、外径寸法が回転子鉄心１７の外径寸法以下に形成され、磁石収容穴１６における非負荷側から永久磁石１８が脱落することを防止する非負荷側端板２０と、外径寸法が回転子鉄心１７の外径寸法以下に形成され、ステータコア１における非負荷側に設けられた油路プレート２１と、回転子鉄心１７をシャフト１４に固定するリング２２とを有している。
【００１９】
シャフト１４には、シャフト１４における非負荷側部分に配置され軸方向に延びた第１シャフト油路２３と、第１シャフト油路２３から径方向外側に延びる第２シャフト油路２４とが形成されている。
【００２０】
油路プレート２１と非負荷側端板２０との間には、軸方向について隙間が形成されている。油路プレート２１と非負荷側端板２０との間の隙間から、放射状に延びる油路が構成されている。この隙間に対して第２シャフト油路２４の少なくとも一部が径方向に重なるように、第２シャフト油路２４が配置されている。
【００２１】
非負荷側端板２０には、回転子鉄心１７の貫通孔１５と、非負荷側端板２０と油路プレート２１との間の隙間から構成された放射状油路における径方向外側端部の少なくとも一部とに連通する図示しない貫通孔が形成されている。
【００２２】
センターフレーム３には、外部のポンプ２５から圧送された冷却油１０４が導入される入口２６と、入口２６から導入された冷却油１０４をフロントフレーム５およびリアフレーム７に向かって流すための第１油路２７とが形成されている。第１油路２７は、センターフレーム３を軸方向に貫通している。
【００２３】
フロントフレーム５およびリアフレーム７には、第１油路２７から流入した冷媒である冷却油１０４をステータコイルエンド部１２に向かって噴出するコイル噴出孔２８が形成されている。また、フロントフレーム５には、第１油路２７から流入した冷却油１０４を負荷側軸受４に向かって噴出する軸受噴出孔２９が形成されている。
【００２４】
リアフレーム７の内側には、カバー３０が設けられている。リアフレーム７とカバー３０とによって、冷却油導入部３１および冷却油貯留部３２が形成されている。冷却油導入部３１および冷却油貯留部３２から第２油路３３が構成されている。リアフレーム７には、第１油路２７から流入した冷却油１０４が通るシャフト噴出孔３４が形成されている。コイル噴出孔２８およびシャフト噴出孔３４から噴出された冷却油１０４は、冷却油導入部３１を経て冷却油貯留部３２に入る。
【００２５】
リアフレーム７には、軸方向に貫通し、冷却油貯留部３２と連通する貫通孔３５が形成されている。また、リアフレーム７には、リアカバー３６が設けられている。リアカバー３６には、貫通孔３５に連通する第３油路３７が形成されている。第３油路３７は、第１シャフト油路２３に連通している。第３油路３７は、第２油路３３とシャフト１４との間に配置されている。
【００２６】
冷却油貯留部３２におけるシャフト１４側の部分には、段差３８が設けられている。段差３８は、径方向の寸法が非負荷側よりも負荷側の方が小さくなるように形成されている。
【００２７】
カバー３０には、小穴３９が形成されている。小穴３９におけるシャフト１４側の部分は、段差３８における非負荷側の部分よりも径方向について外側に配置されている。
【００２８】
図５は図１の回転電機における冷却油１０４の流れ方を示す断面図、図６は図１のＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視断面図である。回転電機には、第１油路２７からフロント側のステータコイルエンド部１２へ冷却油１０４が流れる油路３０１と、第１油路２７からリア側のステータコイルエンド部１２へ冷却油１０４が流れる油路３０２と、第１油路２７から負荷側軸受４および非負荷側軸受６へ冷却油１０４が流れる油路３０３と、第１油路２７から永久磁石１８へ冷却油１０４が流れる油路３０４と、第１油路２７からリア側のステータコイルエンド部１２へ冷却油１０４が流れる油路３０５とが形成されている。
【００２９】
油路３０４の一部である貫通孔１５は、それぞれの磁石収容穴１６におけるシャフト１４側の部分に配置されている。油路３０４を通過した冷却油１０４は、フロント側のステータコイルエンド部１２およびリア側のステータコイルエンド部１２に向かって飛散する。
【００３０】
一方、ステータコア１の軸方向両端部には、インシュレータ１３を介してステータコイル１１が設けられており、インシュレータ１３はステータコイル１１における線材の巻数および線材の位置決めを容易にするために断面Ｕ字型に形成されているので、回転子８から飛散する冷却油１０４がインシュレータ１３における径方向内側に配置される径方向内側突出部１３２に衝突し、ステータコイルエンド部１２の冷却を阻害する。
【００３１】
第１冷媒経路は、油路３０４におけるシャフト１４から回転子鉄心１７へ冷却油１０４が通過する領域である。第２冷媒経路は、回転子鉄心１７に形成されており、油路３０４における第１冷媒経路を通過した冷却油１０４が通過する領域、つまり、貫通孔１５である。
【００３２】
図７は図１のステータコア１およびステータコイルエンド部１２を示す正面図、図８は図７のステータコア１およびステータコイルエンド部１２を示す側面図である。樹脂から構成されたインシュレータ１３における回転子８側の部分である径方向内側突出部１３２には、第１貫通孔１０１が形成されている。回転子８から飛散した冷却油１０４は、第１貫通孔１０１を通過して、ステータコイルエンド部１２の表面に衝突する。これにより、ステータコイルエンド部１２が効果的に冷却される。なお、第１貫通孔１０１とステータコア１の側面部に配置された絶縁紙とは互いに影響を及ぼさない。
【００３３】
この冷却方法では、ステータコア１およびステータコイル１１の軸方向両端部を冷却することで、固定子４０の軸方向中間部の熱を両端から冷却することが可能となり、固定子４０を効率よく冷却することができる。図６に示すように、実施の形態１に係る回転電機は、上記のような構成を備えたステータコイルエンド部１２およびインシュレータ１３を有するユニットを複数備える。複数のユニットは、ステータコア１の一表面上で周方向に並べて配置されている。そのため、回転子８から飛散した冷却油１０４が均等に各ユニットの第１貫通孔１０１からステータコイルエンド部１２に飛散するため、回転電機を均一に冷却することができる。
【００３４】
なお、インシュレータ１３による冷却の阻害がない場合は、インシュレータ１３による冷却の阻害がある場合と比較して、４５％の改善効果が得られた。
【００３５】
また、冷却後の冷却油１０４は、インシュレータ１３における径方向外側の部分である径方向外側突出部１３３に衝突し、重力方向へ落下することで、回転電機に冷却油１０４を溜めることができる。溜められた冷却油１０４は、常時運転するポンプなどによって回転電機から吸い出される。吸い出された冷却油１０４は、ラジエータに送られて冷却される。冷却された冷却油１０４は、再び、入口２６を通って回転電機に供給される。これら一連の冷却油１０４の循環によって回転電機の冷却を高効率に行うことができる。
【００３６】
なお、一例として、インシュレータ１３にある第１貫通孔１０１は回転子８からの冷却油１０４をステータコイルエンド部１２へ流入させる構造について説明したが、この構造に限らず、種々の構造を取り得る。
【００３７】
以上説明したように、この発明の実施の形態１に係る回転電機によれば、シャフト１４から回転子鉄心１７へ冷却油１０４が通過する第１冷媒経路を備え、回転子鉄心１７は、第１冷媒経路を通過した冷却油１０４が通過する第２冷媒経路を有し、インシュレータ１３は、ステータコア１における軸方向端部に対向する基部１３１と、基部１３１における径方向内側に設けられ、軸方向についてステータコア１から離れる方向に基部１３１から延びる径方向内側突出部１３２と、基部１３１における径方向外側に設けられ、軸方向についてステータコア１から離れる方向に基部１３１から延びる径方向外側突出部１３３とを有し、径方向内側突出部１３２には、径方向に貫通する第１貫通孔１０１が形成され、第２冷媒経路を通過した冷却油１０４は、第１貫通孔１０１を通過してステータコイルエンド部１２に向かうので、冷却油１０４がステータコイルエンド部１２に保持される。その結果、冷却の効率を向上させることができる。
【００３８】
また、回転子８が回転した場合に、第２冷媒経路を通過した冷却油１０４が第１貫通孔１０１を通過してステータコイルエンド部１２に到達するので、回転電機が駆動することによって、ステータコア１およびステータコイルエンド部１２を冷却させることができる。
【００３９】
実施の形態２．
図９はこの発明の実施の形態２に係る回転電機におけるステータコアおよびステータコイルエンド部を示す正面図、図１０は図９のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す側面図である。実施の形態２では、実施の形態１と同様に回転子８から飛散する冷却油１０４を用いて回転電機の冷却を実施するため、実施の形態１と異なる部分についてのみ説明をする。
【００４０】
インシュレータ１３の基部１３１であってステータコイルエンド部１２よりもシャフト１４側の部分には、軸方向に貫通した第２貫通孔１０２が形成されている。ステータコア１における軸方向両端部には、第２貫通孔１０２に連通する第１冷却用溝１０５が形成されている。第１冷却用溝１０５は、径方向に延びるように配置されている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００４１】
このような構成によれば、回転子８から飛散する冷却油１０４は、第１貫通孔１０１を通過してステータコイルエンド部１２に衝突し、ステータコイルエンド部１２の表面に沿って径方向外側に向かう流れと、第２貫通孔１０２を通過してステータコア１に当たる流れとの二方向に分配される。
【００４２】
ステータコイルエンド部１２の表面に沿って径方向に冷却油１０４が流れることによって、ステータコイルエンド部１２が効果的に冷却される。第２貫通孔１０２を通過する冷却油１０４がステータコア１に当たることによってステータコア１の軸方向両端部の端面が広範囲に冷却される。ステータコア１を冷却した冷却油１０４は、第１冷却用溝１０５を通って排出される。
【００４３】
この構造では、ステータコア１およびステータコイルエンド部１２に冷却油１０４を当てて冷却することができ、また、ステータコア１を軸方向両端部から冷却することによってステータコア１の軸方向中間部の熱を両端部から効果的に低減させることができる。これにより、固定子４０を効率よく冷却することができる。
【００４４】
ステータコア１およびステータコイルエンド部１２のそれぞれの冷却に使用された冷却油１０４は、第１冷却用溝１０５を通過し、または、インシュレータ１３の径方向外側突出部１３３に衝突することで、回転電機の下部に落下して溜められる。溜められた冷却油１０４は、実施の形態１と同様に、連続運転するポンプなどによって吸い出され、ラジエータなどで冷却された後、再び、入口２６から各部へ供給される。これにより、冷却油１０４が循環される。
【００４５】
以上説明したように、この発明の実施の形態２に係る回転電機によれば、基部１３１には、軸方向に延びる第２貫通孔１０２が形成されているので、ステータコア１をより効果的に冷却することができる。
【００４６】
なお、上記実施の形態２では、一例として、インシュレータ１３に形成された第１貫通孔１０１を介して、回転子８からの液冷媒である冷却油１０４をステータコイルエンド部１２へ流入させ、インシュレータ１３に形成された第２貫通孔１０２を介して、冷却油１０４を第１冷却用溝１０５から排出する構成について説明したが、この構造に限らず、種々の構造を取ることができる。
【００４７】
実施の形態３．
図１１はこの発明の実施の形態３に係る回転電機におけるステータコアおよびステータコイルエンド部を示す正面図、図１２は図１１のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す側面図である。実施の形態３では、実施の形態１と同様に回転子８から飛散する冷却油１０４を用いて回転電機の冷却を実施するため、実施の形態１と異なる部分についてのみ説明する。
【００４８】
インシュレータ１３の径方向外側突出部１３３における径方向外側端面は、ステータコア１における径方向外側端面よりも径方向外側に配置されている。また、インシュレータ１３の径方向外側突出部１３３には、第１貫通孔１０１の延長線上に配置された第３貫通孔１０３が形成されている。第３貫通孔１０３における径方向外側部分は、ステータコア１に向かうように形成されている。ステータコア１における径方向外側端面には、第３貫通孔１０３に連通する第２冷却用溝１０６が形成されている。第２冷却用溝１０６は、ステータコイル１１に電流を流した場合にステータコア１に発生する磁束の通り道を阻害することがない位置に設けられる。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００４９】
このような構成によれば、第１貫通孔１０１を通過した冷却油１０４が第３貫通孔１０３へ供給され、第３貫通孔１０３を通過した冷却油１０４をステータコア１の第２冷却用溝１０６に流すことができる。これにより、ステータコア１の軸方向両端部には、第２冷却用溝１０６から冷却油１０４が供給されるため、ステータコア１に対して軸方向についてより広い範囲に冷却油１０４を供給することができ、また、ステータコア１の径方向外側端面を冷却することができる。
【００５０】
また、ステータコア１の軸方向両端部には、第２冷却用溝１０６から冷却油１０４が供給されるため、第２冷却用溝１０６を満たした冷却油１０４は、ステータコア１とフレーム２との間の隙間に形成される空気層に入り込む。これにより、熱の移動を妨げる接触熱抵抗を低減することができる。その結果、ステータコア１からセンターフレーム３への熱移動を促進させることが可能となるため、ステータコイルエンド部１２だけでなくステータコア１の中間部を含めた高い冷却の効果を得ることができる。
【００５１】
以上説明したように、この発明の実施の形態３に係る回転電機によれば、径方向外側突出部１３３には、ステータコイルエンド部１２を通過した冷却油１０４が通過することによってステータコア１に向かう第３貫通孔１０３が形成されているので、ステータコア１をより効果的に冷却することができる。
【００５２】
また、ステータコア１には、第３貫通孔１０３に連通する第２冷却用溝１０６が形成されているので、ステータコア１をより効果的に冷却することができる。
【００５３】
なお、上記実施の形態３では、インシュレータ１３に形成された第１貫通孔１０１を介して回転子８から冷却油１０４をステータコイルエンド部１２へ流入させ、インシュレータ１３に形成された第３貫通孔１０３を介して第２冷却用溝１０６に冷却油１０４を満たす構成について説明したが、この構成に限らず、種々の構成を取ることができる。
【００５４】
実施の形態４．
図１３はこの発明の実施の形態４に係る回転電機におけるステータコアおよびステータコイルエンド部を示す正面図、図１４は図１３のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す側面図である。実施の形態４では、冷却油１０４の流路のみが実施の形態２および実施の形態３と異なるため、異なる部分についてのみ説明し、その他の部分については説明を省略する。
【００５５】
実施の形態３と同様に、インシュレータ１３の径方向外側突出部１３３における径方向外側端面は、ステータコア１における径方向外側端面よりも径方向外側に配置されている。また、インシュレータ１３の径方向外側突出部１３３には、第１貫通孔１０１の延長線上に配置された第３貫通孔１０３が形成されている。第３貫通孔１０３における径方向外側部分は、ステータコア１に向かうように形成されている。ステータコア１における径方向外側端面には、第３貫通孔１０３に連通する第２冷却用溝１０６が形成されている。第２冷却用溝１０６は、ステータコイル１１に電流を流した場合にステータコア１に発生する磁束の通り道を阻害することがない位置に設けられる。
【００５６】
実施の形態２と同様に、インシュレータ１３の基部１３１であってステータコイルエンド部１２よりもシャフト１４側の部分には、軸方向に貫通した第２貫通孔１０２が形成されている。ステータコア１における軸方向両端部には、第２貫通孔１０２に連通する第１冷却用溝１０５が形成されている。第１冷却用溝１０５は、径方向に延びるように配置されている。その他の構成は、実施の形態２および実施の形態３と同様である。
【００５７】
このような構成によれば、回転子８から飛散する冷却油１０４は、第１貫通孔１０１を通過してステータコイルエンド部１２に衝突し、ステータコイルエンド部１２の表面に沿って径方向外側に向かう流れと、第２貫通孔１０２を通過してステータコア１に当たる流れとの二方向に分配される。
【００５８】
第１貫通孔１０１を通過した冷却油１０４は、ステータコイルエンド部１２の表面に沿って径方向に流れてステータコイルエンド部１２を冷却し、さらに、第２冷却用溝１０６へ供給されて、ステータコア１の径方向外側端面からのステータコア１の冷却を可能にする。
【００５９】
また、第２貫通孔１０２を通過した冷却油１０４がステータコア１の軸方向両端部の端面に導かれて第１冷却用溝１０５を通って排出されるので、ステータコア１の軸方向両端部の端面を冷却することができる。このようにステータコア１の径方向外側端面および軸方向両端面からの効果的な冷却によって、ステータコア１からセンターフレーム３への熱移動を促進させステータコア１の中間部を含めた高い冷却の効果を得ることができる。
【００６０】
以上説明したように、この発明の実施の形態４に係る回転電機によれば、実施の形態２および実施の形態３の両方の効果を得ることができる。
【００６１】
なお、上記実施の形態４では、一例として、インシュレータ１３に形成された第１貫通孔１０１を介して回転子８からの冷却油１０４をステータコイルエンド部１２へ流入させ、インシュレータ１３に形成された第２貫通孔１０２を介して第１冷却用溝１０５から冷却油１０４を排出し、インシュレータ１３に形成された第３貫通孔１０３を介して第２冷却用溝１０６に冷却油１０４を満たす構成について説明したが、この構成に限らず、種々の構成を取ることができる。
【００６２】
実施の形態５．
図１５はこの発明の実施の形態５に係る回転電機におけるステータコアおよびステータコイルエンド部を示す正面図、図１６は図１５のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す側面図である。実施の形態５では、冷却油１０４の流路のみが実施の形態２と異なるため、異なる部分についてのみ説明し、その他の部分については説明を省略する。
【００６３】
インシュレータ１３の径方向外側突出部１３３には、第１貫通孔１０１の延長線上に配置される第３貫通孔１０３が形成されている。ステータコア１における軸方向両端部には、径方向に延びる第３冷却用溝１０７が形成されている。第３貫通孔１０３における径方向外側部分は、ステータコア１に向かうように形成されている。第３冷却用溝１０７は、第３貫通孔１０３に連通している。第３冷却用溝１０７の径方向内側端部は、インシュレータ１３の径方向内側端部よりも径方向内側に配置されている。その他の構成は、実施の形態２と同様である。
【００６４】
このような構成によれば、回転子８から飛散してきた冷却油１０４が第１貫通孔１０１を通過してステータコイルエンド部１２の表面に沿って径方向外側に向かうことによってステータコイルエンド部１２が冷却される。ステータコイルエンド部１２を冷却した冷却油１０４は、第３貫通孔１０３を通過し、さらに第３冷却用溝１０７を通過する。冷却油１０４が第３冷却用溝１０７を通過することによって、ステータコア１の軸方向両端部が冷却される。これにより、ステータコイルエンド部１２およびステータコア１を同時に効果的に冷却することができ、軸方向中心部の熱を軸方向両端部から効果的に冷却することが可能となる。その結果、冷却油１０４によるステータコア１およびステータコイルエンド部１２の冷却効果を高めることができる。
【００６５】
また、冷却に使用された冷却油１０４は、第３冷却用溝１０７から排出され、回転電機の下部へ落下して溜められる。溜められた冷却油１０４は、実施の形態１と同様に、連続運転するポンプなどによって吸い出され、ラジエータなどで冷却された後、再び、入口２６から各部へ供給される。これにより、冷却油１０４が循環される。
【００６６】
以上説明したように、この発明の実施の形態５に係る回転電機によれば、ステータコア１には、第３貫通孔１０３に連通する第３冷却用溝１０７が形成され、第３冷却用溝１０７は、ステータコア１における第３貫通孔１０３に連通する部分から径方向内側突出部１３２よりも径方向内側の部分まで延びているので、ステータコア１をより効果的に冷却することができる。
【００６７】
なお、上記実施の形態５では、一例として、インシュレータ１３に形成された第１貫通孔１０１を介して回転子８から冷却油１０４をステータコイルエンド部１２へ流入させ、インシュレータ１３に形成された第３貫通孔１０３を介して第３冷却用溝１０７から冷却油１０４を排出する構成について説明したが、この構成に限らず、種々の構成を取ることができる。
【００６８】
実施の形態６．
図１７はこの発明の実施の形態６に係る回転電機におけるステータコアおよびステータコイルエンド部を示す正面図、図１８は図１７のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す側面図である。実施の形態６では、冷却油１０４の流路のみが実施の形態５と異なるため、異なる部分についてのみ説明し、その他の部分については説明を省略する。
【００６９】
インシュレータ１３の基部１３１であってステータコイルエンド部１２よりもシャフト１４側の部分には、軸方向に貫通した第２貫通孔１０２が形成されている。ステータコア１における軸方向両端部には、径方向に延びる第３冷却用溝１０７が形成されている。第３冷却用溝１０７は、第３貫通孔１０３および第２貫通孔１０２に連通されている。第１貫通孔１０１を通過した冷却油１０４は、第３貫通孔１０３を通る流れと第２貫通孔１０２を通る流れとに分配される。
【００７０】
このような構成によれば、回転子８から飛散してきた冷却油１０４が第１貫通孔１０１を通過してステータコイルエンド部１２の表面に沿って径方向外側に向かうことによってステータコイルエンド部１２が冷却される。ステータコイルエンド部１２を冷却した冷却油１０４は、第３貫通孔１０３を通過し、さらに第３冷却用溝１０７を通過する。冷却油１０４が第３冷却用溝１０７を通過することによって、ステータコア１の軸方向両端部が冷却される。
【００７１】
また、回転子８から飛散してきた冷却油１０４が第１貫通孔１０１を通過し、第２貫通孔１０２を通過して、ステータコア１に当たることによってステータコア１の軸方向両端部を冷却することが可能となる。
【００７２】
また、この構成は、軸方向について両端からステータコア１およびステータコイルエンド部１２を冷却することで、固定子４０の軸方向中心部の熱を両端から効果的に低減させることが可能となり、冷却油１０４によるステータコア１およびステータコイルエンド部１２の冷却効果を高める。
【００７３】
また、冷却に使用された冷却油１０４は、第３冷却用溝１０７から排出され、回転電機の下部へ落下して溜められる。溜められた冷却油１０４は、実施の形態１と同様に、連続運転するポンプなどによって吸い出され、ラジエータなどで冷却された後、再び、入口２６から各部へ供給される。これにより、冷却油１０４が循環される。
【００７４】
以上説明したように、この発明の実施の形態６に係る回転電機によれば、径方向外側突出部１３３には、ステータコイルエンド部１２を通過した冷却油１０４が通過することによってステータコア１に向かう第３貫通孔１０３が形成され、ステータコア１には、第３貫通孔１０３に連通する第３冷却用溝１０７が形成され、第３冷却用溝１０７は、ステータコア１における第３貫通孔１０３に連通する部分から径方向内側突出部１３２よりも径方向内側の部分まで延び、第３冷却用溝１０７は、第２貫通孔１０２に連通するので、ステータコア１およびステータコイルエンド部１２をより効果的に冷却することができる。
【００７５】
なお、上記実施の形態６では、一例として、インシュレータ１３に形成された第１貫通孔１０１を介して回転子８から冷却油１０４をステータコイルエンド部１２に流入させ、インシュレータ１３に形成された第２貫通孔１０２および第３貫通孔１０３を介して第３冷却用溝１０７に冷却油１０４を排出する構成について説明したが、この構成に限らず、種々の構成を取ることができる。
【００７６】
実施の形態７．
図１９はこの発明の実施の形態７に係る回転電機のステータコアおよびステータコイルエンド部の要部を示す正面図、図２０は図１９のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す側面図、図２１はこの発明の実施の形態７に係る回転電機のステータコアおよびステータコイルエンド部の要部を示す正面図、図２２は図２１のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す側面図、図２３はこの発明の実施の形態７に係る回転電機を示す正面図である。図１９および図２０では、回転子８よりも上方側に配置されたステータコア１およびステータコイルエンド部１２を示し、図２１および図２２では、回転子８よりも下方側に配置されたステータコア１およびステータコイルエンド部１２を示している。
【００７７】
実施の形態７では、実施の形態１と同様に、ステータコイルエンド部１２を囲うようにインシュレータ１３が配置されている。インシュレータ１３は、径方向外側に径方向外側突出部１３３を有し、径方向内側に径方向内側突出部１３２を有し、ステータコイルエンド部１２とステータコア１との間に基部１３１を有している。径方向外側突出部１３３は、径方向内側突出部１３２よりも長くなっている。径方向内側突出部１３２には、飛散する冷却油１０４をステータコイルエンド部１２へ導く第１貫通孔１０１が形成されている。
【００７８】
径方向外側突出部１３３および径方向内側突出部１３２は、基部１３１を介して接続されている。実施の形態７では、実施の形態１と異なり、インシュレータ１３は、径方向外側突出部１３３における基部１３１との接続側とは反対に位置する端部に設けられた遮蔽板１３４をさらに有している。遮蔽板１３４は、径方向外側突出部１３３から径方向内側に延びて配置されている。また、遮蔽板１３４は、径方向外側部分よりも径方向内側部分がステータコイルエンド部１２に近づくように配置されている。遮蔽板１３４は、第１貫通孔１０１を通過して径方向内側突出部１３２と径方向外側突出部１３３との間に浸入した冷却油１０４がインシュレータ１３の外側に飛散することを防止する。
【００７９】
このような構成によれば、回転子８から飛散する冷却油１０４は、第１貫通孔１０１を通過してステータコイルエンド部１２の表面に衝突する。ステータコイルエンド部１２の表面に衝突した冷却油１０４は、ステータコイルエンド部１２の端面を径方向内側から径方向外側に向かって流れて、インシュレータ１３の径方向外側突出部１３３に衝突する。径方向外側突出部１３３に衝突した冷却油１０４は、ステータコイルエンド部１２から遮蔽板１３４に向かって径方向外側突出部１３３に沿って流れ、さらに、遮蔽板１３４に沿って径方向外側から径方向内側に向かって流れて、ステータコイルエンド部１２に近づく。また、回転子８から飛散する冷却油１０４は、第１貫通孔１０１を通過して遮蔽板１３４の表面に衝突する。遮蔽板１３４の表面に衝突した冷却油１０４は、遮蔽板１３４の表面に沿って径方向内側から径方向外側に向かって流れて、インシュレータ１３の径方向外側突出部１３３に衝突する。径方向外側突出部１３３に衝突した冷却油１０４は、遮蔽板１３４からステータコイルエンド部１２に向かって径方向外側突出部１３３に沿って流れ、さらに、ステータコイルエンド部１２に沿って径方向外側から径方向内側に向かって流れる。そのため、ステータコイルエンド部１２と径方向外側突出部１３３と遮蔽板１３４とによって囲まれた空間は、第１貫通孔１０１を通過した冷却油１０４を滞留させる滞留部１０８として機能する。滞留部１０８で溜められた冷却油１０４は、発熱部位であるステータコイルエンド部１２に接触しやすくなる。したがって、実施の形態７に係る回転電機では、冷却油１０４とステータコイルエンド部１２との接触時間が増大し、ステータコイルエンド部１２の冷却効果が高められる。
【００８０】
また、実施の形態７に係る回転電機では、実施の形態１と同様に、回転子８から飛散する冷却油１０４が、回転子８の周囲に沿って配置された固定子４０のステータコイルエンド部１２に均等に飛散する。そのため、回転電機の周方向における温度ばらつきを抑制することができる。図２３に示すように、実施の形態７に係る回転電機は、上記のような構成を備えたステータコイルエンド部１２およびインシュレータ１３を有するユニットを複数備えている。複数のユニットは、ステータコア１の一表面上に周方向に並べて配置されている。そのため、回転子８よりも上方側に位置する、図１９および図２０に示すステータコイルエンド部１２およびインシュレータ１３は、回転子８よりも下方側に位置する、図２１および図２２に示すステータコイルエンド部１２およびインシュレータ１３との間で、上下関係が逆になる。
【００８１】
周方向に隣接するユニットは、冷却油１０４の周方向の移動を促すべく、それぞれのインシュレータ１３の滞留部１０８が連通されるように配置されている。図２３に示す構造によれば、回転電機の固定子４０では、遮蔽板１３４と径方向外側突出部１３３とから構成される滞留部１０８が、周方向に隣り合って配置されている。回転電機の上端から下端にかけて滞留部１０８が連続することで、回転電機には、冷媒路１０９が形成されている。これにより、回転電機の上端において、第１貫通孔１０１を通過して径方向内側突出部１３２と径方向外側突出部１３３との間に浸入した冷却油１０４は、矢印Ａの方向に冷媒路１０９に沿って回転電機の下端に向かって重力方向に流れ落ち、冷却油１０４の排出が促進される。
【００８２】
周方向に隣り合うインシュレータ１３のそれぞれの径方向内側突出部１３２の間には、冷却油１０４が排出される隙間が形成されている。第１貫通孔１０１を通過して径方向内側突出部１３２と径方向外側突出部１３３との間に至った冷却油１０４は、ステータコイルエンド部１２などの発熱部位によって加熱される。加熱された冷却油１０４は、隣り合う径方向内側突出部１３２の隙間を通ることによって、冷却油１０４が回転電機の上端から下端に向かって流れ落ちる過程で、冷却油１０４を効率よく排出することができる。これにより、回転子８から飛散する冷却油１０４を、第１貫通孔１０１を介してステータコイルエンド部１２へ径方向内側から径方向外側に導くことができるため、ステータコイルエンド部１２の周方向における温度のばらつきを抑える効果を維持することができる。
【００８３】
以上説明したように、この発明の実施の形態７に係る回転電機によれば、インシュレータ１３は、径方向外側突出部１３３に設けられ径方向外側突出部１３３から方向内側であってステータコイルエンド部１２に近づくように延びる遮蔽板１３４を有しているので、第１貫通孔１０１を通過して径方向内側突出部１３２と径方向外側突出部１３３との間に浸入した冷却油１０４がインシュレータ１３の外側に飛散することを防止することができる。
【００８４】
なお、上記実施の形態７では、一例として、インシュレータ１３に形成された第１貫通孔１０１を介して回転子８から冷却油１０４をステータコイルエンド部１２に衝突させる構成について説明したが、この構成に限らず、種々の構成を取ることができる。
【００８５】
実施の形態８．
図２４はこの発明の実施の形態８に係る回転電機のステータコアおよびステータコイルエンド部の要部を示す正面図、図２５は図２４のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す側面図、図２６はこの発明の実施の形態８に係る回転電機のステータコアおよびステータコイルの要部を示す正面図、図２７は図２６のステータコアおよびステータコイルエンド部を示す側面図、図２８はこの発明の実施の形態８に係る回転電機を示す正面図である。図２４および図２５では、回転子８よりも上方側に配置されたステータコア１およびステータコイルエンド部１２を示し、図２６および図２７では、回転子８よりも下方側に配置されたステータコア１およびステータコイルエンド部１２を示している。
【００８６】
実施の形態８では、冷却油１０４の冷媒路１０９のみが実施の形態７と異なる。したがって、異なる部分のみを説明し、他の部分については説明を省略する。実施の形態８では、実施の形態１と同様に、ステータコイルエンド部１２を囲うようにインシュレータ１３が配置されている。インシュレータ１３は、径方向外側に径方向外側突出部１３３を有し、径方向内側に径方向内側突出部１３２を有し、ステータコイルエンド部１２とステータコア１との間に基部１３１を有している。径方向外側突出部１３３は、径方向内側突出部１３２よりも長くなっている。径方向内側突出部１３２には、飛散する冷却油１０４をステータコイルエンド部１２へ導く第１貫通孔１０１が形成されている。
【００８７】
径方向外側突出部１３３および径方向内側突出部１３２は、基部１３１を介して接続されている。実施の形態８では、実施の形態１と異なり、インシュレータ１３は、径方向外側突出部１３３における基部１３１との接続側とは反対に位置する端部に設けられた外側基部１３５をさらに有している。外側基部１３５は、径方向外側突出部１３３と径方向内側突出部１３２とに接続されている。外側基部１３５は、第１貫通孔１０１を通過して径方向内側突出部１３２と径方向外側突出部１３３との間に浸入した冷却油１０４がインシュレータ１３の外側に飛散することを防止する。
【００８８】
このような構成によれば、回転子８から飛散する冷却油１０４は、第１貫通孔１０１を通過してステータコイルエンド部１２の表面に衝突する。ステータコイルエンド部１２の表面に衝突した冷却油１０４は、ステータコイルエンド部１２の端面を径方向内側から径方向外側に向かって流れて、インシュレータ１３の径方向外側突出部１３３に衝突する。径方向外側突出部１３３に衝突した冷却油１０４は、ステータコイルエンド部１２から外側基部１３５に向かって径方向外側突出部１３３に沿って流れ、さらに、外側基部１３５に沿って径方向外側から径方向内側に向かって流れて、ステータコイルエンド部１２に近づく。また、回転子８から飛散する冷却油１０４は、第１貫通孔１０１を通過して外側基部１３５の表面に衝突する。外側基部１３５の表面に衝突した冷却油１０４は、外側基部１３５の表面に沿って径方向内側から径方向外側に向かって流れ、さらに、インシュレータ１３の径方向外側突出部１３３に衝突する。径方向外側突出部１３３に衝突した冷却油１０４は、外側基部１３５からステータコイルエンド部１２に向かって径方向外側突出部１３３に沿って流れ、さらに、ステータコイルエンド部１２に沿って径方向外側から径方向内側に向かって流れる。そのため、ステータコイルエンド部１２と径方向外側突出部１３３と外側基部１３５とによって囲まれた空間は、第１貫通孔１０１を通過した冷却油１０４を滞留させる滞留部１０８として機能する。滞留部１０８で溜められた冷却油１０４は、発熱部位であるステータコイルエンド部１２に接触しやすくなる。したがって、実施の形態８に係る回転電機では、冷却油１０４とステータコイルエンド部１２との接触時間が増大し、ステータコイルエンド部１２の冷却効果が高められる。
【００８９】
図２８に示すように、実施の形態８に係る回転電機は、上記のような構成を備えたステータコイルエンド部１２およびインシュレータ１３を有するユニットを複数備えている。複数のユニットは、ステータコア１の一表面上に周方向に並べて配置されている。そのため、回転子８よりも上方側に位置する、図２４および図２５に示すステータコイルエンド部１２およびインシュレータ１３は、回転子８よりも下方側に位置する、図２６および図２７に示すステータコイルエンド部１２およびインシュレータ１３との間で、上下関係が逆になる。
【００９０】
周方向に隣接するユニットは、冷却油１０４の周方向の移動を促すべく、それぞれのインシュレータ１３の滞留部１０８が連通されるように配置されている。図２８に示す構造によれば、回転電機の固定子４０では、インシュレータ１３が周方向に連続して配置されているので、回転電機の上端から下端にかけて滞留部１０８が連続して配置される。回転電機の上端から下端にかけて滞留部１０８が連続することで、回転電機には、冷媒路１０９が形成されている。隣り合うインシュレータ１３のそれぞれの径方向外側突出部１３３は、互いに接合されている。隣り合うインシュレータ１３のそれぞれの径方向内側突出部１３２は、回転電機の上端側では互いに接合され、一方、回転電機の下端側では接合されていない。
【００９１】
このような構成によれば、回転子８から固定子４０の各ステータコイルエンド部１２に飛散する冷却油１０４の出入口は、回転電機の上端側では第１貫通孔１０１のみとなる。第１貫通孔１０１を通過して径方向内側から径方向外側に向かってステータコイルエンド部１２に流入する冷却油１０４は、滞留部１０８に溜められる。滞留部１０８に溜められる冷却油１０４は、滞留部１０８に保持されやすくなり、ステータコイルエンド部１２との接触時間および接触面積が増加する。これにより、ステータコイルエンド部１２の冷却が促進される。
【００９２】
ステータコイルエンド部１２の冷却に使用された冷却油１０４は、矢印Ａの方向に、回転電機の上端から下端にかけて重力方向へ冷媒路１０９を流れ、回転電機の下端に滞留する。回転電機の下端側では、隣り合う径方向内側突出部１３２が互いに接合されていないため、隣り合う径方向内側突出部１３２の間に隙間が形成される。そのため、回転電機の上端から重力方向へ冷媒路１０９を通って加熱された冷却油１０４は、回転電機の上端から流れ落ちて、隣り合う径方向内側突出部１３２の間の隙間から排出される。これにより、その後に回転子８から飛散する冷たい冷却油１０４が第１貫通孔１０１を通過して径方向内側から径方向外側に向かってステータコイルエンド部１２へ導かれる。したがって、外側基部１３５により冷却油１０４とステータコイルエンド部１２との接触時間を増大させるとともに、冷却により加熱された冷却油１０４の排出を促すことができる。また、冷却油１０４が周方向に均等に飛散するため、ステータコイルエンド部１２を含む固定子４０を周方向に均等に冷却することができる。
【００９３】
以上説明したように、この発明の実施の形態８に係る回転電機によれば、インシュレータ１３は、径方向外側突出部に１３３設けられ径方向内側突出部１３２にまで延びる外側基部１３５を有しているので、第１貫通孔１０１を通過して径方向内側突出部１３２と径方向外側突出部１３３との間に浸入した冷却油１０４がインシュレータ１３の外側に飛散することを防止することができる。
【００９４】
なお、上記実施の形態８では、インシュレータ１３に形成された第１貫通孔１０１を介して回転子８からの冷却油１０４をステータコイルエンド部１２に衝突させる構成について説明したが、この構造に限らず、種々の構造を取ることができる。
【００９５】
また、本発明の各上記実施の形態について説明したが、図は一例を示したものであり、本発明は種々の形態を取り得る。
【００９６】
また、各上記実施の形態では、第１貫通孔１０１、第２貫通孔１０２および第３貫通孔１０３のそれぞれの断面形状が長方形型である例を図示したが、図２９〜図３４に示すように、各貫通孔の断面形状は、円筒形状である丸型貫通孔２０１、多角形状である、四角形型貫通孔２０２、三角形型貫通孔２０３、台形型貫通孔２０４または星形型貫通孔２０５、または、切欠き形状である切欠き型２０６であってもよく、また、各貫通孔は、丸型貫通孔２０１、四角形型貫通孔２０２、三角形型貫通孔２０３、台形型貫通孔２０４および星形型貫通孔２０５を種々に組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１  ステータコア、２  フレーム、３  センターフレーム、４  負荷側軸受、５  フロントフレーム、６  非負荷側軸受、７  リアフレーム、８  回転子、９  バスバー、１０  バスバーホルダ、１１  ステータコイル、１２  ステータコイルエンド部、１３  インシュレータ、１４  シャフト、１５  貫通孔、１６  磁石収容穴、１７  回転子鉄心、１８  永久磁石、１９  負荷側端板、２０  非負荷側端板、２１  油路プレート、２２  リング、２３  第１シャフト油路、２４  第２シャフト油路、２５  ポンプ、２６  入口、２７  第１油路、２８  コイル噴出孔、２９  軸受噴出孔、３０  カバー、３１  冷却油導入部、３２  冷却油貯留部、３３  第２油路、３４  シャフト噴出孔、３５  貫通孔、３６  リアカバー、３７  第３油路、３８  段差、３９  小穴、４０  固定子、１０１  第１貫通孔、１０２  第２貫通孔、１０３  第３貫通孔、１０４  冷却油、１０５  第１冷却用溝、１０６  第２冷却用溝、１０７  第３冷却用溝、１０８  滞留部、１０９  冷媒路、１３１  基部、１３２  径方向内側突出部、１３３  径方向外側突出部、１３４  遮蔽板、１３５  外側基部、３０１  油路、３０２  油路、３０３  油路、３０４  油路、３０５  油路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【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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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年8月2日(2017.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトおよび前記シャフトに設けられた回転子鉄心を有する回転子と、前記回転子よりも径方向外側に設けられたステータコア、前記ステータコアよりも軸方向外側に設けられたインシュレータおよび前記インシュレータに設けられたステータコイルエンド部を有する固定子とを備え、前記回転子が前記シャフトを中心に回転する回転電機であって、
前記シャフトから前記回転子鉄心へ冷媒が通過する第１冷媒経路を備え、
前記回転子鉄心は、前記第１冷媒経路を通過した前記冷媒が通過する第２冷媒経路を有し、
前記インシュレータは、前記ステータコアにおける軸方向端部に対向する基部と、前記基部における径方向内側に設けられ、軸方向について前記ステータコアから離れる方向に前記基部から延びる径方向内側突出部と、前記基部における径方向外側に設けられ、軸方向について前記ステータコアから離れる方向に前記基部から延びる径方向外側突出部とを有し、
前記径方向内側突出部には、径方向に貫通する第１貫通孔が形成され、
前記第２冷媒経路を通過した前記冷媒は、前記第１貫通孔を通過して前記ステータコイルエンド部に向かう回転電機。
【請求項２】
前記回転子が回転した場合に、前記第２冷媒経路を通過した前記冷媒が前記第１貫通孔を通過して前記ステータコイルエンド部に到達する請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記基部には、軸方向に延びる第２貫通孔が形成されている請求項１または請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記径方向外側突出部には、前記ステータコイルエンド部を通過した前記冷媒が通過することによって前記ステータコアに向かう第３貫通孔が形成されている請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の回転電機。
【請求項５】
前記ステータコアには、前記第３貫通孔に連通する第２冷却用溝が形成されている請求項４に記載の回転電機。
【請求項６】
前記ステータコアには、前記第３貫通孔に連通する第３冷却用溝が形成され、
前記第３冷却用溝は、前記ステータコアにおける前記第３貫通孔に連通する部分から前記径方向内側突出部よりも径方向内側の部分まで延びている請求項４に記載の回転電機。
【請求項７】
前記径方向外側突出部には、前記ステータコイルエンド部を通過した前記冷媒が通過することによって前記ステータコアに向かう第３貫通孔が形成され、
前記ステータコアには、前記第３貫通孔に連通する第３冷却用溝が形成され、
前記第３冷却用溝は、前記ステータコアにおける前記第３貫通孔に連通する部分から前記径方向内側突出部よりも径方向内側の部分まで延び、
前記第３冷却用溝は、前記第２貫通孔に連通する請求項３に記載の回転電機。
【請求項８】
前記インシュレータは、前記径方向外側突出部に設けられ前記径方向外側突出部から前記径方向内側であって前記ステータコイルエンド部に近づくように延びる遮蔽板をさらに有している請求項１に記載の回転電機。
【請求項９】
前記インシュレータは、前記径方向外側突出部に設けられ前記径方向内側突出部にまで延びる外側基部をさらに有している請求項１に記載の回転電機。
【請求項１０】
前記第１貫通孔の断面形状は、円筒形状、多角形状または切欠き形状である請求項１に記載の回転電機。
【請求項１１】
前記第２貫通孔の断面形状は、円筒形状、多角形状または切欠き形状である請求項３または請求項７に記載の回転電機。
【請求項１２】
前記第３貫通孔の断面形状は円筒形状、多角形状または切欠き形状である請求項４から請求項７までの何れか一項に記載の回転電機。
【国際調査報告】
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