(57)【要約】【課題】簡単な構造で、コイルの広がりを抑え、コイルを冷却できる回転電機を提供する。【解決手段】フレーム５の内部に配設されたコイル４の端部のコイルエンド４ａの外周側に接するように、リング状の配管部７ａを設け、更に、そのリング状の配管部７ａに複数の噴出口７ｄを設け、冷却油８をリング状の配管部７ａに流して、冷却油８を噴出口７ｄからコイルエンド４ａへ向けて噴き出すようにした回転電機。【選択図】　図１
2004072812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の内部に配設されたコイルの端部の外周側に接するようにリング状の配管を設け、前記リング状の配管に冷媒を流すようにしたことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１記載の回転電機において、
前記冷媒を前記コイルに向けて噴き出すように、前記リング状の配管に複数の噴出口を設けた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記載の回転電機において、
前記冷媒を冷却用油としたことを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機、ダイナモメータ等の回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動機、ダイナモメータ等の回転電機の固定子に設けてあるコイルは、コイルに流す電流の損失により発熱をする。コイルからの発熱は、回転電機での主な発熱源であり、回転電機をより小型化するためには、コイルの温度を下げる必要がある。そのため、様々な方法によりコイルの冷却が行われており、例えば、実開平７−２７２７０号公報では、噴霧させた冷却油によりコイルを冷却させる液冷式の冷却構造が述べられている。
【０００３】
又、回転電機の小型化を確実に確保するために、通電時におけるコイルの変形、特に、コイルエンド（コイルの端部）の広がりを抑える工夫もされている。
【０００４】
図３は、従来の電動機の断面図である。
図３では、説明に必要な部分を示し、他の部分は省略した。
【０００５】
図３に示すように、従来の電動機は、回転軸となるシャフト１と、シャフト１に同軸に支持されたロータ（回転子）２と、ロータ２と適宜な間隔を保ち、ロータ２の周囲に配設された筒状のステータ（固定子）３と、ステータ３の長手方向に巻回され、ステータ３内部に配設されたコイル４とを有しており、電動機の筐体となるフレーム５の内側にステータ３が支持され、フレーム５の両端部に配設されたブラケット６により、図示していない軸受等と共にシャフト１が支持される。
【０００６】
図３では、コイル４を１つのみ図示しているが、実際には複数のコイル４が、ステータ３内部に、適宜な間隔で環状に配置されている。これらのコイル４の端部のコイルエンド４ａの外周側に接するように、リング９が設けられている。つまり、環状に配置された複数のコイル４は、その外周側に接するリング９により拘束されている。この構成により、リング９は、通電時の発熱等によるコイルエンド４ａの外側へ広がりを抑えることができ、電動機の小型化に寄与している。なお、図示していないが、リング９は、フレーム５等に設けられた支持部材により支持され、動かないように固定されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
回転電機を小型化するには、回転電機内部、特に、主な発熱源であるコイルを冷却する必要が有る。又、回転電機の小型化を確実に確保するには、コイルの広がりを抑えるリング等が必要である。
【０００８】
しかしながら、前述したような、冷却油の噴霧等による冷却構造とコイルの広がりを抑えるリング等とを単に組み合わせただけでは、構造が煩雑となり、コストアップを招きかねない。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、簡単な構造で、コイルの広がりを抑え、コイルを冷却できる回転電機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１に係る回転電機は、筐体の内部に配設されたコイルの端部の外周側に接するようにリング状の配管を設け、前記リング状の配管に冷媒を流すようにしたことを特徴とする。
【００１１】
上記発明では、コイルの端部の外周側に接するリング状の配管がコイルの広がりを抑える役割を果たすと共に、配管に流した冷媒により冷却を行う冷却管の役割も果たす。
【００１２】
上記課題を解決する本発明の請求項２に係る回転電機は、前記冷媒を前記コイルに向けて噴き出すように、前記リング状の配管に複数の噴出口を設けたことを特徴とする。
【００１３】
上記発明では、冷媒をコイルに直接噴きかけることで、コイルを冷媒で直接冷却することができる。
【００１４】
上記課題を解決する本発明の請求項３に係る回転電機は、前記冷媒を冷却用油としたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態の一例を示す回転電機の断面図である。
図１では、本発明に係る部分を示し、他の部分は省略した。
【００１６】
図１に示すように、本発明に係る電動機は、回転軸となるシャフト１と、シャフト１に同軸に支持されたロータ（回転子）２と、ロータ２と適宜な間隔を保ち、ロータ２の周囲に配設された筒状のステータ（固定子）３と、ステータ３の長手方向に巻回され、ステータ３内部に配設されたコイル４とを有しており、電動機の筐体となるフレーム５の内側にステータ３が支持され、フレーム５の両端部に配設されたブラケット６により、図示していない軸受等と共にシャフト１が支持される。
【００１７】
図１では、コイル４を１つのみ図示しているが、実際には複数のコイル４が、ステータ３内部に、適宜な間隔で環状に配置されている。これらのコイル４の端部のコイルエンド４ａの外周側に接するように、リング状の配管部７ａが設けられている。つまり、環状に配置された複数のコイル４は、その外周側に接するリング状の配管部７ａにより拘束されている。この構成により、リング状の配管部７ａは、通電時の発熱等によるコイルエンド４ａの外側へ広がりを抑えることができ、電動機の小型化に寄与している。
【００１８】
更に、本発明に係る電動機は、筐体であるフレーム５を貫通して設けられた供給管７ｂを備えており、冷媒となる冷却油８が供給管７ｂへ供給される。リング状の配管部７ａと供給管７ｂとは互いに接続されて連通しており、更に、リング状の配管部７ａには複数の噴出口７ｄが設けられている（詳細は後述の図２参照）。従って、供給管７ｂに供給された冷却油８は、リング状の配管部７ａを流れて、噴出口７ｄから噴出される。
【００１９】
上記構造を有するため、冷却油８がリング状の配管部７ａを流れて、配管部７ａを冷却することで、配管部７ａと接するコイルエンド４ａを冷却することができる。更に、配管部７ａの噴出口７ｄから噴出された冷却油８が、直接コイルエンド４ａに触れることで、コイルエンド４ａから熱を奪い、コイルエンド４ａを更に冷却することができる。
【００２０】
つまり、本発明では、リング状の配管７ａにより、コイルエンド４ａの広がりを、力学的に拘束して抑えることができると共に、冷却油８により冷却された配管７ａ自体と、配管７ａの噴出口７ｄから噴出された冷却油８とにより、コイルエンド４ａを直接冷却することができる。電動機の内部で特に発熱量の多いコイルを、直接冷却することは、コイルの温度上昇を抑えることにより、発熱によるコイルエンド４ａの広がりを抑えるだけでなく、コイルエンド４ａの広がりに伴うコイルエンド４ａ、配管７ａにかかる力（熱応力）も下げることができる。
【００２１】
なお、図示していないが、電動機には、噴出した冷却油８を排出する排出口が設けられている。排出口から排出された冷却油８は、熱交換器等で冷却され、再び冷却油８として電動機に供給されるようにしてもよい。
【００２２】
図２は、本発明の実施形態の一例である回転電機のリング状配管を示し、（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、リング状配管７は、電動機のコイルの端部（コイルエンド）の外周側に接する内径を有するリング状の配管部７ａと、冷却油８を配管部７ａに供給する供給管７ｂと、供給管７ａと配管部７ｂとを接続する接続部７ｃとを有している。接続部７ｃにより、供給管７ａと配管部７ｂとが互いに接続され連通されている。更に、配管部７ａの周方向には、複数の噴出口７ｄが設けられており、供給管７ａから配管７ａへ供給された冷却油８を、この噴出口７ｄよりコイルエンドに噴出させて、コイルエンドを冷却している。
【００２４】
又、図２（ｂ）に示すように、配管部７ａの周方向に対して垂直な断面において、２つの噴出口７ｄは、相対する位置に設けられている。これは、略コイルの長手方向に沿う方向であり、コイルエンドに、効率的に直接噴きかけられるように配置してある。
【００２５】
なお、本発明は、図に示すもののみに限定するものではなく、例えば、リング状配管７は、これと同等の機能を有するものであれば、適宜に変更してよい。又、リング状配管７の噴出口７ｄの数、大きさ、方向等も、コイルエンドを適切に冷却できるのであれば、適宜に変更してよい。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１又は請求項３に係る発明によれば、筐体の内部に配設されたコイルの端部の外周側に接するようにリング状の配管を設け、前記リング状の配管に冷媒を流すようにした回転電機であるので、コイルの端部の外周側に接するリング状の配管がコイルの広がりを抑える役割を果たすと共に、配管に流した冷媒により冷却を行う冷却管の役割も果たしており、部品を共用することで、部品点数を減らすことができる。従って、簡単な構造とすることができ、回転電機の小型化にも寄与できる。
【００２７】
請求項２又は請求項３に係る発明によれば、前記冷媒を前記コイルに向けて噴き出すように、前記リング状の配管に複数の噴出口を設けたので、直接コイルに冷却油を当てることにより、冷却性能を更に上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す回転電機の断面図である。
【図２】本発明の実施形態の一例である回転電機のリング状配管を示し、（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】従来の回転電機の断面図である。
【符号の説明】
１　　シャフト
２　　ロータ（回転子）
３　　ステータ（固定子）
４　　コイル
４ａ　コイルエンド
５　　フレーム
６　　ブラケット
７　　リング状配管
７ａ　配管部
７ｂ　供給管
７ｃ　接続部
７ｄ　噴出口
８　　冷却油
【図１】
2004072812.tif 000003
【図２】
2004072812.tif 000004
【図３】
2004072812.tif 000005