(57)【要約】【課題】被冷却部材の所望の位置に冷却媒体を供給することが可能な、冷却媒体管ユニットおよび回転電機を提供するを提供する。【解決手段】ブラケット４０は、冷却媒体管２０を保持する保持部４０Ａおよび保持部４０Ａから延びる平板部４０Ｂを含み、冷却媒体管２０は、その管壁面に第１孔５０ａを有し、平板部４０Ｂは、第２孔５０ｂを有し、第２孔２０ｂの開口領域と第１孔５０ａの開口領域とが少なくとも一部において重なるように、ブラケット４０により冷却媒体管２０が保持されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却媒体を通過させる冷却媒体管、および前記冷却媒体管を保持するブラケットと、を備える冷却媒体管ユニットであって、
前記ブラケットは、前記冷却媒体管を保持する保持部および前記保持部から延びる平板部を含み、
前記冷却媒体管は、その管壁面に第１孔を有し、
前記平板部は、第２孔を有し、
前記第２孔の開口領域と前記第１孔の開口領域とが少なくとも一部において重なるように、前記ブラケットにより前記冷却媒体管が保持されている、冷却媒体管ユニット。
【請求項２】
前記第１孔の開口領域は、前記第２孔の開口領域のすべてを含む大きさである、請求項１に記載の冷却媒体管ユニット。
【請求項３】
前記第１孔は、前記冷却媒体管の軸方向に沿って延びる長孔であり、
前記第２孔は、丸孔である、請求項１または２に記載の冷却媒体管ユニット。
【請求項４】
回転軸を有するロータと、
前記ロータを内部に配置し、環状のコイルエンドを有するステータと、
前記ロータおよび前記ステータを収容するケースと、
前記回転軸が延びる方向において、前記コイルエンドが対向する前記ケースの対向側壁の内部に設けられ、前記ケースの外部に向けて開口する外部開口領域、および、前記対向側壁の前記コイルエンドが対向する対向内壁面に向けて開口する内部開口領域を有する冷却媒体通路と、
前記ケースの外側において、前記外部開口領域に連結され、前記冷却媒体通路内に冷却媒体を導入する外部冷却媒体管と、
前記ケースの内側において、前記内部開口領域に連結され、前記冷却媒体通路内に導入された前記冷却媒体を、前記回転軸を挟んで前記内部開口領域とは略反対側に位置する領域の前記コイルエンドに向けて案内する内部冷却媒体管、および前記内部冷却媒体管を前記対向内壁面に固定するブラケットを含む冷却媒体管ユニットを備え、
前記ブラケットは、前記内部冷却媒体管を保持する保持部および前記保持部から延びる平板部を含み、
前記冷却媒体管は、その管壁面に第１孔を有し、
前記平板部は、第２孔を有し、
前記第２孔の開口領域と前記第１孔の開口領域とが少なくとも一部において重なるように、前記ブラケットにより前記冷却媒体管が保持されている、回転電機。
【請求項５】
前記第１孔の開口領域は、前記第２孔の開口領域のすべてを含む大きさである、請求項４に記載の回転電機。
【請求項６】
前記第１孔は、前記冷却媒体管の軸方向に沿って延びる長孔であり、
前記第２孔は、丸孔である、請求項４または５に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却媒体管ユニットおよびその冷却媒体管ユニットを備える回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、ロータとステータと備える回転電機において、ステータのコイルエンドを冷却するために、ステータのコイルエンドに向けて冷却媒体を供給する機構を備える回転電機が、下記特許文献１および特許文献２に開示されている。また、表面が円筒形状の管の表面に孔加工を施す技術が、下記特許文献３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５３２６３号公報
【特許文献２】特開２００４−１８０３７６号公報
【特許文献３】特開昭５４−５１９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１および特許文献２に開示される機構においては、表面が円筒形状の管の表面に冷媒吐出孔を設け、この冷媒吐出孔から冷却媒体をステータのコイルエンドに供給している。しかしながら、曲面である管の表面に位置精度および寸法精度良く冷媒吐出孔を設けるには、特許文献３に開示されるように、平板の表面に孔を設ける場合に比べて高度な技術が必要になる。
【０００５】
また、孔の寸法精度および位置精度が低いと、コイルエンドの所望の位置に冷却媒体を供給させることができず、コイルエンドの冷却効率を低下させるおそれもある。
【０００６】
回転電機に限らず、冷却媒体管の表面に冷媒吐出孔を設け、この冷媒吐出孔から冷却媒体管の内部を流通する冷媒を噴出させて、被冷却部材を冷却する構成を採用した場合には、上述と同様の課題に直面する。
【０００７】
したがって、この発明は上記課題に鑑みてなされたもので、この発明の目的は、被冷却部材の所望の位置に冷却媒体を供給することが可能な、冷却媒体管ユニットおよび回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に基づいた冷却媒体管ユニットにおいては、冷却媒体を通過させる冷却媒体管、および上記冷却媒体管を保持するブラケットを備える冷却媒体管ユニットであって、上記ブラケットは、上記冷却媒体管を保持する保持部および上記保持部から延びる平板部を含み、上記冷却媒体管は、その管壁面に第１孔を有し、上記平板部は、第２孔を有し、上記第２孔の開口領域と上記第１孔の開口領域とが少なくとも一部において重なるように、上記ブラケットにより上記冷却媒体管が保持されている。
【０００９】
他の形態において、上記第１孔の開口領域は、上記第２孔の開口領域のすべてを含む大きさである。
【００１０】
他の形態において、上記第１孔は、上記冷却媒体管の軸方向に沿って延びる長孔であり、上記第２孔は、丸孔である。
【００１１】
この発明に基づいた回転電機においては、回転軸を有するロータと、上記ロータを内部に配置し、環状のコイルエンドを有するステータと、上記ロータおよび上記ステータを収容するケースと、上記回転軸が延びる方向において、上記コイルエンドが対向する上記ケースの対向側壁の内部に設けられ、上記ケースの外部に向けて開口する外部開口領域、および、上記対向側壁の上記コイルエンドが対向する対向内壁面に向けて開口する内部開口領域を有する冷却媒体通路と、上記ケースの外側において、上記外部開口領域に連結され、上記冷却媒体通路内に冷却媒体を導入する外部冷却媒体管と、上記ケースの内側において、上記内部開口領域に連結され、上記冷却媒体通路内に導入された上記冷却媒体を、上記回転軸を挟んで上記内部開口領域とは略反対側に位置する領域の上記コイルエンドに向けて案内する内部冷却媒体管、および上記内部冷却媒体管を上記対向内壁面に固定するブラケットを含む冷却媒体管ユニットを備え、上記ブラケットは、上記内部冷却媒体管を保持する保持部および上記保持部から延びる平板部を含み、上記冷却媒体管は、その管壁面に第１孔を有し、上記平板部は、第２孔を有し、上記第２孔の開口領域と上記第１孔の開口領域とが少なくとも一部において重なるように、上記ブラケットにより上記冷却媒体管が保持されている。
【００１２】
他の形態において、上記第１孔の開口領域は、上記第２孔の開口領域のすべてを含む大きさである。
【００１３】
他の形態において、上記第１孔は、上記冷却媒体管の軸方向に沿って延びる長孔であり、上記第２孔は、丸孔である。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に基づいた冷却媒体管ユニットおよび回転電機によれば、被冷却部材の所望の位置に冷却媒体を供給することが可能な、冷却媒体管ユニットおよび回転電機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態における回転電機の内部構造を示す部分拡大断面図である。
【図２】実施の形態における回転電機に用いられる冷却媒体管ユニットの構造を示す図である。
【図３】実施の形態における回転電機に用いられる冷却媒体管ユニットの内部冷却媒体管の構造を示す部分拡大斜視図である。
【図４】実施の形態における回転電機に用いられる冷却媒体管ユニットのブラケットを示す平面図である。
【図５】図２中のＶ線矢視断面図である。
【図６】実施の形態における内部冷却媒体管に設けられる第１孔とブラケットの平板部に設けられる第２孔との重なり状態を示す模式図である。
【図７】他の実施の形態における内部冷却媒体管に設けられる第１孔とブラケットの平板部に設けられる第２孔との重なり状態を示す模式図である。
【図８】他の実施の形態における内部冷却媒体管に設けられる第１孔とブラケットの平板部に設けられる第２孔との重なり状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に基づいた実施の形態における冷却媒体管ユニットおよび回転電機について、以下、図を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。また、各実施の形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。
【００１７】
以下の説明では、冷却媒体管ユニットを採用する一例として回転電機に本発明を適用した場合を示しているが、回転電機に限定されるものではない。たとえば、内燃機関、駆動装置等に採用される冷却機構に対して、本発明の冷却媒体管ユニットを採用することが可能である。
【００１８】
図１を参照して、回転電機の内部構造の概略について説明する。図１は、回転電機の内部構造を示す部分拡大断面図である。この回転電機１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、充放電可能な二次電池（バッテリ）から電力供給されるモータとを動力源とするハイブリッド自動車に搭載されたモータである。回転電機とは、電力が供給されてモータとしての機能と、発電機（ジェネレータ）としての機能との少なくとも一方の機能を有するモータジェネレータを意味する。
【００１９】
図１を参照して、回転電機１は、ロータ１３と、ロータ１３の外周上に配置され、環状のコイルエンド１４ｅを有するステータ１４とを備える。ロータ１３は、回転の中心線に沿って延びる回転軸１２に設けられている。回転軸１２は、ロータ１３と共に中心線を中心に回転する。ロータ１３およびステータ１４は、ケース１１に収容されている。
【００２０】
回転軸１２が延びる方向において、コイルエンド１４ｅが対向するケース１１の対向側壁１１ａの内部には、冷却媒体通路１１ｈが設けられている。冷却媒体通路１１ｈは、ケース１１の外部に向けて開口する外部開口領域１１ｂ、および、対向側壁１１ａのコイルエンド１４ｅが対向する対向内壁面１１ｄに向けて開口する内部開口領域１１ｃを有する。
【００２１】
ケース１１の外側においては、冷却媒体通路１１ｈの外部開口領域１１ｂに、冷却媒体通路１１ｈ内に冷却媒体Ｆ１を導入する外部冷却媒体管２１が連結されている。外部冷却媒体管２１には、冷却媒体Ｆ１を外部冷却媒体管２１に送り込むためのポンプＰが連結されている。
【００２２】
本実施の形態においては、冷却媒体Ｆ１としては、機械油等のオイルが用いられるが、絶縁性を有するものであれば、オイルに限定されない。また、ポンプＰとしては、ロータ１３の回転にともなって作動するギアポンプが用いられているが、特に限定されるものではない。たとえば、電動ポンプを用いてもかまわない。
【００２３】
ケース１１の内側においては、内部開口領域１１ｃに連結され、冷却媒体Ｆ１をコイルエンド１４ｅに向けて案内するための冷却媒体管ユニット１００が配置されている。
【００２４】
（冷却媒体管ユニット１００）
図２を参照して、冷却媒体管ユニット１００の具体的な構成を説明する。図２は、冷却媒体管ユニット１００の構造を示す図である。この冷却媒体管ユニット１００は、内部開口領域１１ｃに連結され、冷却媒体通路１１ｈ内に導入された冷却媒体Ｆ１を、回転軸１２を挟んで内部開口領域１１ｃとは略反対側に位置する領域のコイルエンド１４ｅに向けて案内する内部冷却媒体管２０、および内部冷却媒体管２０を対向内壁面１１ｄに固定するブラケット４０を含む。
【００２５】
内部冷却媒体管２０の内部開口領域１１ｃに連結される領域には、固定プレート３０が取り付けられている。固定プレート３０には、ボルト孔３０ｈが設けられており、ボルトＢを用いて、固定プレート３０が対向内壁面１１ｄに固定される（図１参照）。
【００２６】
冷却媒体管ユニット１００において、ブラケット４０の内部冷却媒体管２０を保持する領域には、内部冷却媒体管２０の内部を流通する冷媒を噴出させて、被冷却部材であるコイルエンド１４ｅの対向内壁面１１ｄに対向する面に冷媒を噴出させる噴出孔５０が設けられている。また、ブラケット４０には、ボルト孔４０ｈが設けられており、ボルトＢを用いて、ブラケット４０が対向内壁面１１ｄに固定される（図１参照）。
【００２７】
また、内部冷却媒体管２０の一端側（図の上部側）は、図２中の紙面に対して垂直方向の手前側に折り曲げられ、図１に示すように、コイルエンド１４ｅの上側に延在する領域を有する。このコイルエンド１４ｅの上側に延在する領域には、コイルエンド１４ｅの上側に冷却媒体Ｆ１を供給するための貫通孔ｈ１が、下方に向け角度をずらして２箇所設けられている。
【００２８】
（噴出孔５０）
図３から図６を参照して、噴出孔５０の構成について説明する。なお、図３は、冷却媒体管ユニット１００の内部冷却媒体管２０の構造を示す部分拡大斜視図、図４は、冷却媒体管ユニット１００のブラケット４０を示す平面図、図５は、図２中Ｖ線矢視断面図、図６は、内部冷却媒体管２０に設けられる第１孔５０ａと、ブラケット４０の平板部４０Ｂに設けられる第２孔５０ｂとの重なり状態を示す模式図である。
【００２９】
図３を参照して、内部冷却媒体管２０の管壁面には、内部冷却媒体管２０の軸方向に沿って延びる第１孔としての長孔５０ａが設けられている。
【００３０】
図４を参照して、ブラケット４０は、内部冷却媒体管２０を保持する保持部としての湾曲部４０Ａおよびこの湾曲部４０Ａから延びる平板部４０Ｂを含み、この平板部４０Ｂの湾曲部４０Ａに近傍する領域に、第２孔としての丸孔５０ｂが設けられている。また、平板部４０Ｂの湾曲部４０Ａとは反対側の端部領域には、ボルト孔４０ｈが設けられている。なお、湾曲部４０Ａは、湾曲形状に限定されず、内部冷却媒体管２０を保持することが可能な形状であれば、どのような形状であっても良い。また、溶接と組み合わせて保持できる構造であれば良い。
【００３１】
図５および図６に示すように、本実施の形態では、丸孔５０ｂと長孔５０ａとの重なり具合が、丸孔５０ｂの開口領域のすべてが長孔５０ａの開口領域に含まれるように、ブラケット４０の湾曲部４０Ａが内部冷却媒体管２０を保持している。図中斜線部分は、丸孔５０ｂの開口領域と長孔５０ａの開口領域との重なり領域を示している。なお、ブラケット４０は内部冷却媒体管２０に対して、溶接等を用いて位置精度良く固定されている。
【００３２】
本実施の形態では、丸孔５０ｂは、機械加工により平板部４０Ｂの正確な位置に開口されており、直径はｄ１である。また、長孔５０ａは、内部冷却媒体管２０の軸方向長さが、直径はｄ１よりも長い寸法Ｌ１に設定され、また、円周方向の幅が、直径ｄ１よりも長いＷ１に設定されている。
【００３３】
ここで、仮に、内部冷却媒体管２０に設けられた長孔５０ａの位置精度に誤差が生じている場合であっても、ブラケット４０に設けられる丸孔５０ｂの寸法および位置は正確である。また、ブラケット４０も内部冷却媒体管２０に対して、溶接等を用いて位置精度良く固定されている。その結果、長孔５０ａと丸孔５０ｂとにより規定される噴出孔５０の位置精度は、丸孔５０ｂの位置により決定され、噴出孔５０の位置精度は良好となる。
【００３４】
これにより、図５に示すように、内部冷却媒体管２０の内部を流通する冷却媒体Ｆ１を噴出孔５０から位置精度良く噴出させて、被冷却部材であるコイルエンド１４ｅの対向内壁面１１ｄに対向する面の所定位置を効率良く冷却させることが可能となる。その結果、回転電機１の性能の安定化を図ることも可能となる。
【００３５】
ここで、図７および図８を参照して、噴出孔５０の他の形態について説明する。図７は、内部冷却媒体管２０に設けられる長孔５０ａと、ブラケット４０の平板部４０Ｂに設けられる２つの丸孔５０ｂとの重なり状態を示す模式図、図８は、内部冷却媒体管２０に設けられる長孔５０ａと、ブラケット４０の平板部４０Ｂに設けられる丸孔５０ｂとが一部において重なっている状態を示す模式図である。
【００３６】
図７および図８に示す重なり状態での噴出孔５０であっても、噴出孔５０の位置精度は、丸孔５０ｂの位置により決定されることから、噴出孔５０の位置精度は良好となり、被冷却部材であるコイルエンド１４ｅの対向内壁面１１ｄに対向する面の所定位置を効率良く冷却させることが可能となる。その結果、回転電機１の性能の安定化を図ることも可能となる。
【００３７】
なお、被冷却部材であるコイルエンド１４ｅの対向内壁面１１ｄに対向する面の所定位置に対して、冷却媒体Ｆ１を噴出させる場合について説明したが、コイルエンド１４ｅの内側（ロータ１３に対向する側）に向けて冷却媒体Ｆ１を噴出させることも可能である。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３９】
１  回転電機、１１  ケース、１１ａ  対向側壁、１１ｂ  外部開口領域、１１ｃ  内部開口領域、１１ｄ  対向内壁面、１１ｈ  冷却媒体通路、１２  回転軸、１３  ロータ、１４  ステータ、１４ｅ  コイルエンド、２０  内部冷却媒体管、２１  外部冷却媒体管、３０  固定プレート、３０ｈ，４０ｈ  ボルト孔、４０  ブラケット、４０Ａ  湾曲部、４０Ｂ  平板部、５０  噴出孔、５０ａ  第１孔（長孔）、５０ｂ  第２孔（丸孔）、１００  冷却媒体管ユニット。
【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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