(57)【要約】【課題】各単位コイルの固定子コイルエンドを確実に冷却することができる回転電機の固定子の冷却構造を提供する。【解決手段】冷媒により固定子コイルエンド４２Ａの冷却を行う回転電機の固定子の冷却構造であって、固定子コイルエンド４２Ａの軸方向端部に対向して配置され、冷媒が流通する冷媒流路５２１と、冷媒流路５２１から各単位コイル４２ａの固定子コイルエンド４２Ａへ向かって突出しその先端から冷媒を吐出する冷媒吐出部５２３とを有するオイルガイド５２を設けた。【選択図】図１
2019041487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒により固定子コイルエンドの冷却を行う回転電機の固定子の冷却構造であって、
前記固定子コイルエンドの軸方向端部に対向して配置され、冷媒が導入される冷媒流路と、前記冷媒流路から各単位コイルの前記固定子コイルエンドへ向かって突出しその先端から前記冷媒流路に導入された冷媒を吐出する冷媒吐出部とを有するオイルガイドを備える
ことを特徴とする回転電機の固定子の冷却構造。
【請求項２】
前記オイルガイドは耐熱性および耐油性を有する絶縁体からなる
ことを特徴とする請求項１記載の回転電機の固定子の冷却構造。
【請求項３】
前記コイルは集中巻により形成されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の回転電機の固定子の冷却構造。
【請求項４】
前記オイルガイドは、前記コイルを構成する電線の端部が位置する側の前記固定子コイルエンドに対向して配置される
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機の固定子の冷却構造。
【請求項５】
前記冷媒流路は、管状体を、前記固定子コイルエンドの配置に沿って円弧状に成形してなる
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転電機の固定子の冷却構造。
【請求項６】
前記オイルガイドは、前記回転電機の回転軸を軸支する軸受の上方に、前記冷媒流路から前記冷媒吐出部とは反対側に向かって冷媒を吐出する他の冷媒吐出部を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の回転電機の固定子の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の固定子の冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機の固定子の冷却構造として、コイルエンドの上方から冷媒を滴下してコイルエンドを冷却するように構成されたものが知られているが、例えばコイルが集中巻により形成されている場合、周方向に隣接するコイル同士が相互に離間しているため、コイルエンドの上方から冷媒を滴下したとしても、隣接するコイルへ冷媒が伝搬しにくく、効率よくコイルエンドを冷却することができないという問題があった。
【０００３】
このような問題に対し、下記特許文献１には、コイルエンドに沿って外周環状油管および内周環状油管を設け、これらに、それぞれコイルエンドに向かって冷却油を放出するための複数個の放出穴を形成して、環状油管に冷却油を供給することにより、コイルエンドの周方向に対して均等に冷却油を供給するようにした車両用動力伝達装置の冷却装置が開示されている。
【０００４】
また、下記特許文献２には、モータの周方向に沿って延在する周方向油路の開口面を覆う油路蓋に複数の噴射孔が所定間隔で形成され、これらの噴射孔から隣接するコイルの隙間に向かってオイルを供給することにより、全てのコイルに対してオイルが供給されるようにしたモータの油冷構造が開示されている。
【０００５】
また、下記特許文献３，４には、ロータおよびステータを保護するサイドカバーに、流路を介して冷媒が供給される吐出孔を形成し、この吐出孔から冷媒を放出することにより、コイルの冷却効率を向上させるようにした回転電機の冷却構造体が開示されている。
【０００６】
また、下記特許文献５には、回転電機の軸方向外側端面に沿って円周方向に延びる冷媒流路管を設け、この冷媒流路管の外周面であって回転電機の軸方向外側端面と対向する位置に、管内に連通した複数の開口を形成し、効率よく回転電機を冷却できるようにした回転電機の冷却構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３１２５６９号公報
【特許文献２】特開２０１０−５７２６１号公報
【特許文献３】特開２０１４−９６８７６号公報
【特許文献４】特開２０１５−７０６５５号公報
【特許文献５】特開２０１５−２１１５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した従来の構造においては、例えば各単位コイルを形成している電線の端部（出口線）をバスバーにより接続している場合、このバスバーの存在により冷媒の吐出部からコイルエンドまでの距離が長くなるなど、冷媒の吐出部とコイルエンドとの間の距離によってはコイルエンドに冷媒が到達せず、コイルエンドを十分に冷却することができないおそれがあった。
【０００９】
このようなことから本発明は、各単位コイルの固定子コイルエンドを確実に冷却することを可能とした回転電機の固定子の冷却構造を提供することを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するための第１の発明に係る回転電機の固定子の冷却構造は、
冷媒により固定子コイルエンドの冷却を行う回転電機の固定子の冷却構造であって、
前記固定子コイルエンドの軸方向端部に対向して配置され、冷媒が導入される冷媒流路と、前記冷媒流路から各単位コイルの前記固定子コイルエンドへ向かって突出しその先端から前記冷媒流路に導入された冷媒を吐出する冷媒吐出部とを有するオイルガイドを備える
ことを特徴とする。
【００１１】
また、第２の発明に係る回転電機の固定子の冷却構造は、第１の発明において、
前記オイルガイドは耐熱性および耐油性を有する絶縁体からなる
ことを特徴とする。
【００１２】
また、第３の発明に係る回転電機の固定子の冷却構造は、第１または第２の発明において、
前記コイルは集中巻により形成されている
ことを特徴とする。
【００１３】
また、第４の発明に係る回転電機の固定子の冷却構造は、第１から第３のいずれか一つの発明において、
前記オイルガイドは、前記コイルを構成する電線の端部が位置する側の前記固定子コイルエンドに対向して配置される
ことを特徴とする。
【００１４】
また、第５の発明に係る回転電機の固定子の冷却構造は、第１から第４のいずれか一つの発明において、
前記冷媒流路は、管状体を、前記固定子コイルエンドの配置に沿って円弧状に成形してなる
ことを特徴とする。
【００１５】
また、第６の発明に係る回転電機の固定子の冷却構造は、第１から第５のいずれか一つの発明において、
前記オイルガイドは、前記回転電機の回転軸を軸支する軸受の上方に、前記冷媒流路から前記冷媒吐出部とは反対側に向かって冷媒を吐出する他の冷媒吐出部を有する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る回転電機の固定子の冷却構造によれば、各単位コイルの固定子コイルエンドを確実に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る回転電機の固定子の冷却構造を模式的に示す部分断面図である。
【図２】図１に示す冷媒供給体の斜視図である。
【図３Ａ】図２に示す直結側オイルガイドの正面図である。
【図３Ｂ】図２に示す直結側オイルガイドの側面図である。
【図４Ａ】図２に示す反直結側オイルガイドの正面図である。
【図４Ｂ】図２に示す反直結側オイルガイドの側面図である。
【図５】図１の一部を破断して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１から図３を用いて本発明の一実施形態に係る回転電機の固定子の冷却構造について説明する。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態において回転電機は、ケーシング１内に軸受２を介して回転自在に支持される回転軸３と、回転軸３の外周部に固定された回転子（図示せず）と、回転子の外周部にエアギャップを介して対向配置され、ケーシング１に固定される固定子４とを備えている。
【００２０】
ケーシング１は、概ね円筒状のフレーム１１と、このフレーム１１の開口部に装着される反直結側ブラケット１２および直結側ブラケット１３とを含んで構成されている。
【００２１】
固定子４は、固定子鉄心４１と、この固定子鉄心４１に巻着された固定子コイル４２とを備えている。以下、この固定子コイル４２の固定子鉄心４１から軸方向両側（反直結側，直結側）に突出している部分を固定子コイルエンド４２Ａ，４２Ｂと称する。
【００２２】
固定子コイル４２は、集中巻により形成されており、各単位コイル４２ａ（図５参照）を構成する電線の端部（出口線）は反直結側に配置されている。出口線はバスバー４３によって各相ごとに接続されている。
【００２３】
さらに、図１から図５に示すように、この回転電機は、固定子コイルエンド４２Ａ，４２Ｂ等へ冷媒（冷却油）を供給するための冷媒供給体を備えている。冷媒供給体は、軸方向に沿って延びる冷媒導入部５１と、冷媒導入部５１の軸方向両側に接続されたオイルガイド５２，５３とを含んで構成されている。
【００２４】
冷媒導入部５１は中空の筒状体であり、例えばフレーム１１に固定されている。本実施形態において冷媒導入路５１は断面視楕円形状に形成されている。この冷媒導入部５１は、ケーシング１の外部から供給される冷媒を導入するための流入部５１１と、オイルガイド５２，５３にそれぞれ接続される冷媒供給口５１２，５１３と、冷媒を固定子コア４１上へ供給するための冷媒供給ノズル５１４とを有している。
【００２５】
オイルガイド５２，５３は耐熱性および耐油性を有する絶縁体（例えば、樹脂）からなり、例えば、ブラケット１２，１３にそれぞれ固定される。オイルガイド５２，５３は、両端が開口した管状体を概ね円弧状に成形したものであり、その両端は径方向外側へ向かって概ね直線状に延びている。以下、オイルガイド５２，５３の円弧状の部分を円弧部５２１，５３１、径方向外側へ向かう直線状の部分を直線部５２２，５３２と称する。本実施形態では、円弧部５２１，５３１および直線部５２２，５３２が冷媒流路を構成する。
【００２６】
このオイルガイド５２，５３の円弧部５２１，５３１は、それぞれ固定子コイルエンド４２Ａ，４２Ｂの軸方向端部に対向するように配置される。また、オイルガイド５２，５３の直線部５２２，５３２の先端（開口部）は、冷媒導入部５１の冷媒供給口５１２，５１３にそれぞれ接続される。
【００２７】
オイルガイド５２には、円弧部５２１の、各単位コイル４２ａの固定子コイルエンド４２Ａに対向する位置に形成された冷媒吐出部５２３と、直線部５２２の、ケーシング１の内周面に対向する位置に形成された冷媒吐出部（他の冷媒吐出部）５２４とが設けられている。
【００２８】
本実施形態においてオイルガイド５２の冷媒吐出部５２３は、円弧部５２１から固定子コイルエンド４２Ａ側へ向かって延びる突出部となっている。すなわち、冷媒吐出部５２３は、円弧部５２１から固定子コイルエンド４２Ａへ向かって延びる突起の先端から冷媒を噴射させるように構成されている。冷媒吐出部５２３は、図５に示すように、その先端が出口線の先端やバスバー４３の先端よりも固定子コイルエンド４２Ａ側に位置するように配置されている。
【００２９】
また、オイルガイド５２の冷媒吐出部５２４は、直線部５２２からケーシング１の内周面側へ向かって延びる突出部となっている。すなわち、冷媒吐出部５２４は、直線部５２２からケーシング１の内周面へ向かって延びる突起の先端から冷媒を噴射させるように構成されている。
【００３０】
また、オイルガイド５３には、円弧部５３１の各単位コイル４２ａの固定子コイルエンド４２Ｂに対向する位置に形成された冷媒吐出部５３３と、直線部５３２のケーシング１の内周面に対向する位置に形成された冷媒吐出部（他の冷媒吐出部）５３４とが設けられている。
【００３１】
本実施形態においてオイルガイド５３の冷媒吐出部５３３は、円弧部５３１に形成された開口孔であり、円弧部５３１から固定子コイルエンド４２Ｂへ向かって直接冷媒を噴射させるように構成されている。
【００３２】
また、オイルガイド５３の冷媒吐出部５３４は、直線部５３２からケーシング１の内周面側へ向かって突出して形成されている。すなわち、冷媒吐出部５３４は、直線部５３２からケーシング１の内周面へ向かって延びる突起の先端から冷媒を噴射させるように構成されている。
【００３３】
このように構成される本実施形態に係る回転電機の固定子の冷却構造によれば、オイルガイド５２，５３の冷媒吐出部５２３，５３３から各単位コイル４２ａの固定子コイルエンド４２Ａ，４２Ｂへ確実に冷媒を供給することができるため、固定子コイルエンド４２Ａ，４２Ｂを周方向にわたって均一に冷却することができる。
とくに、バスバー４３等が配設される反直結側の固定子コイルエンド４２Ａに対し、オイルガイド５２の円弧部５２１を近接させることができない場合であっても、冷媒吐出部５２３を固定子コイルエンド４２Ａへ向かって延びる突出部としたため、冷媒を各単位コイル４２ａの固定子コイルエンド４２Ａへ到達させることができ、固定子コイルエンド４２Ａを確実に冷却することが可能になる。
また、オイルガイド５２，５３の直線部５２２，５３２のケーシング１の内周面に対向する位置に冷媒吐出部５２４，５３４を形成し、ケーシング１の内周面に向けて冷媒を供給するようにしたことで、冷媒により軸受２の冷却および潤滑も行うことが可能となる。
【００３４】
また、オイルガイド５２を絶縁体により形成したため、当該オイルガイド５２の冷媒吐出部５２３を固定子コイルエンド４２Ａの近傍まで延設することができる。これにより、確実に冷媒を固定子コイルエンド４２Ａへ供給することが可能となる。
【００３５】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３６】
例えば、上述した実施形態では、直結側の固定子コイルエンド４２Ｂに対向して配置されるオイルガイド５３の冷媒吐出部５３３を、円弧部５３１に形成された開口孔とする例を示したが、冷媒吐出部５３３は、円弧部５３１から固定子コイルエンド４２Ｂ側へ向かって突出して形成されてもよい。
【００３７】
また、上述した実施形態では、オイルガイド５２，５３をそれぞれ一体的に形成する例を示したが、円弧部５２１からケーシング１の内周面へ向かって延びる突起部の先端から冷媒を噴出させることができれば、例えば円弧部５２１，５３１を下部で分割して半円状とするなどとしてもよい。
また、冷媒吐出部５２３の長さは必要に応じて変更することができる。
【００３８】
また、上述した実施形態では、冷媒導入部５１をケーシング１の内側に設置する例を示したが、冷媒導入部５１はフレーム１１の内部に埋設されていてもよく、フレーム１１に直接形成されてもよい。
【００３９】
また、上述した実施形態では、オイルガイド５２，５３の両端を冷媒導入路５１２，５１３に接続する例を示したが、円弧部５２１，５３１を閉じた形状（円環状）とし、この円環状の部分に冷媒を供給する連通部を接続してもよい。
【００４０】
また、上述した実施形態では、各固定子コイル４２に対してそれぞれ一つの冷媒吐出部５２３，５３３を設ける例を示したが、各固定子コイル４２に対して複数の冷媒吐出部を設けてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１  ケーシング
２  軸受
３  回転軸
４  固定子
１１  フレーム
１２  反直結側ブラケット
１３  直結側ブラケット
４１  固定子コア
４２  固定子コイル
４２ａ  単位コイル
４２Ａ，４２Ｂ  固定子コイルエンド
４３  バスバー
５１  冷媒導入部
５２，５３  オイルガイド
５１１  流入部
５１２，５１３  冷媒供給口
５１４  冷媒供給ノズル
５２，５３  オイルガイド
５２１，５３１  円弧部
５２２，５３２  直線部
５２３，５２４，５３３，５３４  冷媒吐出部
【図１】
2019041487.tif 000003
【図２】
2019041487.tif 000004
【図３Ａ】
2019041487.tif 000005
【図３Ｂ】
2019041487.tif 000006
【図４Ａ】
2019041487.tif 000007
【図４Ｂ】
2019041487.tif 000008
【図５】
2019041487.tif 000009