(57)【要約】【課題】ステータのコイルの放熱を効率よく行う。【解決手段】コイルエンド部２２ａと装着部３１との間に冷媒流路４１を形成し、外周壁部３２を傾斜させてコイルエンド部２２ａのステータ径方向外側端部と外周壁部３２との間に冷媒流入口４２を形成し、冷媒流入口４２を通って冷媒流路４１に液体冷媒を供給することで、コイルエンド部２２ａの冷却を外面側及び内面側の両側から行う。さらに、外周壁部３２のステータ接線方向一端部と接触する接触部２５をティース２４に設け、ティース２４を外周壁部３２の傾斜に合わせた非対称形状にすることで、コイル２２から外周壁部３２を通じてステータコア２１への熱伝導がされやすくなる。【選択図】図１
2015012792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアのヨークよりステータ径方向内側へ突出するティースに絶縁部材を介してコイルが巻装された回転電機のステータであって、
絶縁部材は、ティースに装着され、コイルが巻装される装着部と、装着部のステータ径方向外側端部に接続され、装着部よりステータ軸方向外側及びステータ接線方向外側へ張り出し、コイルのステータ径方向外側端部に接触する外周壁部とを有し、
コイルは、装着部よりステータ軸方向外側へ張り出したコイルエンド部を有し、コイルエンド部と装着部との間に冷媒流路が形成され、
外周壁部は、ステータ接線方向の一端部が他端部よりステータ径方向内側に位置するようステータ接線方向に対し傾斜することで、外周壁部とコイルエンド部との間に冷媒流入口が形成され、
ステータコアにおいては、外周壁部のステータ接線方向一端部に接触する接触面が、外周壁部のステータ接線方向他端部に接触する接触面よりステータ径方向内側に位置し、
液体冷媒が冷媒流入口を通って冷媒流路に供給される、回転電機のステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機のステータに関し、特にコイルの冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１では、回転電機の軸方向に沿って冷却用のオイルをステータのコイルへ噴射してコイルを冷却している。また、下記特許文献２では、ステータコアのティースに絶縁部材を介して第１コイルと第２コイルが巻装され、絶縁部材のバックティース側フランジと第１コイルとの間に第１冷媒流路が形成され、第１コイルと第２コイルとの間に第２冷媒流路が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−５７２６１号公報
【特許文献２】特開２００４−２５４４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば特許文献１のように、回転電機の軸方向に沿って液体冷媒をステータのコイルへ噴射する場合は、コイルの冷却は外面側からだけ行われ、内面側からは行われない。そのため、ステータのコイルの放熱を効率よく行うことが困難である。
【０００５】
本発明は、ステータのコイルの放熱を効率よく行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る回転電機のステータは、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明に係る回転電機のステータは、ステータコアのヨークよりステータ径方向内側へ突出するティースに絶縁部材を介してコイルが巻装された回転電機のステータであって、絶縁部材は、ティースに装着され、コイルが巻装される装着部と、装着部のステータ径方向外側端部に接続され、装着部よりステータ軸方向外側及びステータ接線方向外側へ張り出し、コイルのステータ径方向外側端部に接触する外周壁部とを有し、コイルは、装着部よりステータ軸方向外側へ張り出したコイルエンド部を有し、コイルエンド部と装着部との間に冷媒流路が形成され、外周壁部は、ステータ接線方向の一端部が他端部よりステータ径方向内側に位置するようステータ接線方向に対し傾斜することで、外周壁部とコイルエンド部との間に冷媒流入口が形成され、ステータコアにおいては、外周壁部のステータ接線方向一端部に接触する接触面が、外周壁部のステータ接線方向他端部に接触する接触面よりステータ径方向内側に位置し、液体冷媒が冷媒流入口を通って冷媒流路に供給されることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、コイルエンド部の冷却を外面側及び内面側の両側から行うことができるとともに、コイルから絶縁部材の外周壁部を通じてステータコアへの熱伝導がされやすくなる。その結果、ステータのコイルの放熱を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るステータの中心軸に沿った方向から見た概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るステータの中心軸に沿った方向から見た概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るステータの中心軸と直交する方向から見た概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。
【００１１】
図１〜３は本発明の実施形態に係る回転電機のステータの概略構成を示す図である。図１，２はステータの中心軸に沿った方向から見た構成図を示し、図３はステータの中心軸と直交する方向から見た構成図を示す。なお、以下の説明において、ステータ軸方向は、ステータの中心軸に沿った方向であり、ステータ周方向は、ステータの中心軸まわりに沿った方向であり、ステータ径方向は、ステータの中心軸（ステータ軸方向）と直交する方向であり、ステータ接線方向は、ステータ径方向及びステータ軸方向と垂直な方向である。
【００１２】
本実施形態に係るステータは、ステータコア２１とコイル２２とインシュレータ（絶縁部材）３０とを含んで構成される。ステータコア２１は、ステータ周方向に沿って延びる環状のヨーク２３と、ヨーク２３よりステータ径方向内側（図示しないロータ側）へ突出する複数のティース２４とを含む。複数のティース２４はステータ周方向に互いに間隔をおいて配置され、各ティース２４にインシュレータ３０を介してコイル２２が巻装されている。図１では、ステータ周方向における一部の構成を図示しているが、図示を省略している部分も同様の構成である。また、図１では、一部のティース２４にインシュレータ３０を介してコイル２２が巻装されているが、他のティース２４についてもインシュレータ３０を介してコイル２２が巻装される。また、図２は、コイル２２がインシュレータ３０に巻装される前の状態を示している。
【００１３】
インシュレータ３０は、ティース２４に装着され、コイル２２が巻装される装着部３１と、装着部３１のステータ径方向外側端部に接続された外周壁部３２と、装着部３１のステータ径方向内側端部に接続された内周壁部３３とを含む。外周壁部３２は、装着部３１よりステータ軸方向外側（両側）及びステータ接線方向外側（両側）へ張り出しており、コイル２２のステータ径方向外側端部に接触する。内周壁部３３は、装着部３１よりステータ軸方向外側（両側）へ張り出しており、コイル２２のステータ径方向内側端部に接触する。外周壁部３２のステータ径方向厚さは、ステータ接線方向の一端部から他端部にかけて均一であり、内周壁部３３のステータ径方向厚さも、ステータ接線方向の一端部から他端部にかけて均一である。
【００１４】
各インシュレータ３０において、内周壁部３３は、ステータ接線方向と平行に形成されている。一方、外周壁部３２は、ステータ接線方向の一端部が他端部よりステータ径方向内側に位置するようステータ接線方向に対し傾斜して形成されている。コイル２２は、装着部３１よりステータ軸方向外側（両側）へ張り出した部分であるコイルエンド部２２ａを有し、コイルエンド部２２ａの内面と装着部３１の外面との間に隙間が形成されていることで、後述する液体冷媒が供給される冷媒流路４１がステータ径方向に沿って形成されている。さらに、コイル２２は、内周壁部３３と平行に装着部３１に巻回されており、コイルエンド部２２ａのステータ径方向外側端部と外周壁部３２との間に隙間が形成されていることで、冷媒流路４１と連通し、後述する液体冷媒が通る冷媒流入口４２が形成されている。
【００１５】
各ティース２４のステータ接線方向一端部には、外周壁部３２のステータ接線方向一端部と接触する接触部２５が設けられている。一方、外周壁部３２のステータ接線方向他端部はヨーク２３の内周面２３ａと接触する。外周壁部３２のステータ接線方向一端部に接触する接触部２５の接触面２５ａは、外周壁部３２のステータ接線方向他端部に接触するヨーク２３の内周面２３ａよりステータ径方向内側に位置し、各ティース２４の形状が外周壁部３２の傾斜に合わせた非対称形状となっている。
【００１６】
環状の冷却パイプ４６は、ステータ軸方向にコイルエンド部２２ａと対向して配置されており、冷却パイプ４６の内部を冷却オイル等の液体冷媒が循環する。冷却パイプ４６には、冷媒吐出口４６ａがステータ軸方向にコイルエンド部２２ａ（ステータ径方向外側の部分）と対向して形成されており、図３の矢印Ａに示すように、冷媒吐出口４６ａからステータ軸方向に吐出した液体冷媒がコイルエンド部２２ａの外面に供給される。これによって、コイル２２（コイルエンド部２２ａ）の冷却が外面側から行われる。さらに、図３の矢印Ｂに示すようにコイルエンド部２２ａの外面に供給された液体冷媒は、冷媒流入口４２を通って冷媒流路４１にも供給され、冷媒流路４１をステータ径方向内側へ流れる。これによって、コイル２２（コイルエンド部２２ａ）の冷却が内面側からも行われる。その際には、内周壁部３３により液体冷媒が冷媒流路４１内に滞留しやすくなる。
【００１７】
このように、本実施形態では、コイルエンド部２２ａの内面と装着部３１の外面との間に冷媒流路４１を形成し、外周壁部３２を傾斜させてコイルエンド部２２ａのステータ径方向外側端部と外周壁部３２との間に冷媒流入口４２を形成し、冷媒流入口４２を通って冷媒流路４１に液体冷媒を供給することで、コイル２２（コイルエンド部２２ａ）の冷却を外面側及び内面側の両側から行うことができる。したがって、コイル２２（コイルエンド部２２ａ）の冷却効率を向上させることができる。
【００１８】
さらに、本実施形態では、外周壁部３２のステータ接線方向一端部と接触する接触部２５（接触面２５ａ）をティース２４に設け、ティース２４を外周壁部３２の傾斜に合わせた非対称形状にすることで、冷媒流入口４２を形成するために外周壁部３２を傾斜させても、外周壁部３２の厚さを薄く均一にすることができ、コイル２２から外周壁部３２を通じてステータコア２１への熱伝導がされやすくなる。したがって、コイル２２からステータコア２１への抜熱を促進させることができ、コイル２２の放熱を効率よく行うことができる。さらに、インシュレータ３０の加工も容易となる。
【００１９】
なお、特許文献２では、絶縁部材（ティースに装着される部分）の外面とコイルエンド部の内面との間に冷媒流路は形成されておらず、コイルエンド部の冷却は外面側及び内面側の両側からは行われず、本実施形態と異なる。さらに、特許文献２では、コイルから絶縁部材のバックティース側フランジを通じてステータコアへの抜熱を促進させることについては考慮されていない。
【００２０】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００２１】
２１  ステータコア、２２  コイル、２２ａ  コイルエンド部、２３  ヨーク、２４  ティース、２５  接触部、２５ａ  接触面、３０  インシュレータ、３１  装着部、３２  外周壁部、３３  内周壁部、４１  冷媒流路、４２  冷媒流入口、４６  冷却パイプ、４６ａ  冷媒吐出口。
【図１】
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【図２】
2015012792.tif 000004
【図３】
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