(57)【要約】【課題】回転電機の冷却機構が大型化してしまうことである。【解決手段】回転電機の冷却機構１０は、ケース１２に収納されるステータ２４を冷却する冷媒３８を供給し、軸方向の動きが規制された状態でケース１２に固定される冷却管２０と、冷却管２０に固定され、冷却管２０の周方向の回転を止めた状態でステータ２４に係合される回り止め部２２と、を備える。また、回り止め部２２は、ステータ２４の温度を検出する温度センサ４２を有する。回り止め部２２は、温度センサ４２の動きを規制するフランジ部４０を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースに収納されるステータを冷却する冷媒を供給し、軸方向の動きが規制された状態で前記ケースに固定される冷却管と、
前記冷却管に固定され、前記冷却管の周方向の回転を止めた状態で前記ステータに係合される回り止め部と、
を備える、回転電機の冷却機構。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機の冷却機構において、
前記回り止め部は、前記ステータの温度を検出する温度センサを有する、回転電機の冷却機構。
【請求項３】
請求項２に記載の回転電機の冷却機構において、
前記回り止め部は、前記温度センサの動きを規制する規制部を有する、回転電機の冷却機構。
【請求項４】
請求項３に記載の回転電機の冷却機構において、
前記規制部は、前記冷却管から前記ステータの径方向の内側に向かって突出するフランジ部であり、
前記温度センサは、基端側が前記フランジ部に固定され、先端側が前記ステータに係合される、回転電機の冷却機構。
【請求項５】
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冷却機構において、
前記ステータは、
ステータコアに巻回される環状コイルと、
前記環状コイルのうち前記ステータコアから突出したコイルエンドを被覆する被覆部を有し、
前記回り止め部は、前記被覆部に係合される、回転電機の冷却機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の冷却機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機では、ステータコアに巻回される環状コイルに電流が流れると、環状コイルに熱が発生し、環状コイルの温度が上昇する。環状コイルの温度が所定温度以上に上昇すると、例えば、ステータを構成する部品の一部が熱により損傷する可能性がある。このため、例えば、回転電機を収納するケース内では、冷媒によって回転電機が冷却されている。具体的には、回転電機の下方に溜まった冷媒が循環ポンプによって汲み上げられ、ケースに挟み込まれて固定された冷却管の孔を介して、回転電機に冷媒が供給されることで、回転電機が冷却される。
【０００３】
上記のように冷却管はケースに固定されているが、当該ケースが、例えば自動車等に搭載されている場合には、自動車等の走行に伴って生じる振動等により冷却管が周方向に回転する可能性がある。冷却管が回転すると孔の向きが変わってしまうため、回転電機に対して適切に冷媒を供給できない場合がある。このため、冷却管の周方向の回転を止めることが望まれる。
【０００４】
本発明に関連する技術として、例えば、特許文献１には、ケースと、ケース内に設けられた回転電機と別体に設けられ回転電機の冷却用の冷媒が流れる冷却管と、冷却管の一端に設けられケースの内面に当接する支持部と、冷却管の他端に設けられケースに圧入される弾性部材とを備えた回転電機の冷却構造が開示されている。また、冷却管の側面には冷却用の冷媒の吐出口が設けられ、冷却管の回転を抑制する回り止め構造が開示されている。その回り止め構造として、冷却管の側面から突出するブラケットが開示されている。さらに、このブラケットがケースやカバーに当接することにより、冷却管の回転が抑制されることが述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２０９１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に、ケースの形状は、回転電機やその他の要素を収納するために適したものであり、冷却管の配置のために最適化されていない。このため、上記特許文献１の構成を用いると、冷却管の配置に制約があり、冷却管の配置された場所によっては、ケースに当接させるブラケットの大きさが大きくなり、回転電機の冷却機構が大型化する可能性がある。
【０００７】
本発明の目的は、回転電機の冷却機構を小型化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る回転電機の冷却機構は、ケースに収納されるステータを冷却する冷媒を供給し、軸方向の動きが規制された状態で前記ケースに固定される冷却管と、前記冷却管に固定され、前記冷却管の周方向の回転を止めた状態で前記ステータに係合される回り止め部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る回転電機の冷却機構において、前記回り止め部は、前記ステータの温度を検出する温度センサを有することが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係る回転電機の冷却機構において、前記回り止め部は、前記温度センサの動きを規制する規制部を有することが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る回転電機の冷却機構において、前記規制部は、前記冷却管から前記ステータの径方向の内側に向かって突出するフランジ部であり、前記温度センサは、基端側が前記フランジ部に固定され、先端側が前記ステータに係合されることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る回転電機の冷却機構において、前記ステータは、ステータコアに巻回される環状コイルと、前記環状コイルのうち前記ステータコアから突出したコイルエンドを被覆する被覆部を有し、前記回り止め部は、前記被覆部に係合されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、冷却管に固定される回り止め部が、冷却管の周方向の回転を止めた状態でステータに係合される。これにより、回り止め部をケースに対してではなく、冷却管とステータとの距離が近くなる位置に設けることができる。したがって、回り止め部をコンパクトな形状とすることができるため、回転電機の冷却機構を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る実施の形態において、回転電機の冷却機構の構成を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に図面を用いて、本発明の一実施形態に係る実施の形態を詳細に説明する。また、以下では、全ての図面において、同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１６】
この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。
【００１７】
図１は、回転電機の冷却機構１０の構成を示す図である。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。回転電機の冷却機構１０は、ケース１２に収納された回転電機１４を冷却する。回転電機の冷却機構１０は、循環ポンプ１６と、循環パイプ１８と、冷却管２０と、回り止め部２２とを備える。なお、以下では、回転電機１４、ケース１２及び回転電機の冷却機構１０等は、ハイブリッド自動車（以下、自動車と呼ぶ）に搭載されているものとして説明する。ケース１２は、略箱型形状を有し、適当な強度を有する材料、例えば、樹脂、金属等を用いて構成される。
【００１８】
回転電機１４は、ドーナツ状の形状を有するステータ２４と、ステータ２４の径方向の内側に配置されたロータ２６とを備える。回転電機１４は、軸部材２７等を介して自動車のエンジン（不図示）に接続される。回転電機１４は、軸部材２８等を介しての自動車の車輪（不図示）に接続される。回転電機１４は、主に、バッテリ（不図示）に蓄えられた電力により、エンジンの駆動をアシストするため、或いは、単独で自動車を走行させるために回転する電動機として機能する。また、回転電機１４は、ケース１２の中央部に位置するように配置され、締結部材等を含んだ固定部材２９によってケース１２に固定されている。ロータ２６は、永久磁石が埋設された複数の積層板により構成される。なお、回転電機１４は、エンジンの駆動力により発電を行う発電機として機能するものとしてもよい。
【００１９】
ステータ２４は、ステータコア３０と環状コイル３２と被覆部３４とを備える。ステータコア３０は、電磁鋼板等の金属板の積層体等により構成される。ステータコア３０には、複数のティースがステータ２４の径方向内側を向くように間隔を置いて配置されている。
【００２０】
環状コイル３２は、ステータコア３０の各ティースに巻回されるコイル要素がそれぞれ接続されることで形成される。環状コイル３２は、導電性及び熱伝導性に優れた金属、例えば、銅等で構成される。環状コイル３２は、ポリアミドイミド等により構成されるエナメル樹脂等からなる絶縁部材によって被覆されている。ここで、環状コイル３２のうち、ステータコア３０の端面から軸方向に突出した部分をコイルエンド３２ａと呼ぶ。
【００２１】
被覆部３４は、環状コイル３２のコイルエンド３２ａを被覆する。被覆部３４は、例えば、コイルエンド３２ａを覆う形状を有する金型（不図示）の内部に樹脂を注入し、硬化させることで形成される。被覆部３４には、後述する回り止め部２２の温度センサ４２の先端部を挿入するための孔３４ａが設けられている。
【００２２】
循環パイプ１８は、ケース１２の下部に溜まった冷媒３８を流すためのパイプである。循環パイプ１８は、略円筒形状を有する。循環パイプ１８は、適当な強度を有する材料、例えば、樹脂、金属等で構成される。循環パイプ１８は、ケース１２の下部においてケース１２と連通し、循環ポンプ１６を介してケース１２の上部に延びている。循環パイプ１８は、ケース１２の上部においてケース１２に挿入されている。冷媒３８は、回転電機１４を冷却するための熱媒体であり、例えば、冷却油を用いることができる。循環ポンプ１６は、循環パイプ１８を介してケース１２の下部に溜まった冷媒３８を汲み上げるように作動する。
【００２３】
冷却管２０は、ケース１２に収納されるステータ２４を冷却する冷媒３８を供給するパイプである。冷却管２０は、略円筒形状を有している。冷却管２０は、適当な強度を有する材料、例えば、樹脂、金属等で構成される。冷却管２０は、軸方向の動きが規制された状態でケース１２に固定される。冷却管２０の一方端はケース１２に固定され、他方端は循環パイプ１８と連結している。冷却管２０は、ケース１２内において、回転電機１４の上方に位置するように配置されている。このとき、冷却管２０に設けられる孔２０ａから排出される冷媒３８がステータ２４全体に対して適切に供給されるように、冷却管２０が配置される。
【００２４】
回り止め部２２は、冷却管２０に固定され、冷却管２０の周方向の回転を止めた状態でステータ２４に係合される。回り止め部２２は、ステータ２４の温度を検出する温度センサ４２と、温度センサ４２の動きを規制するフランジ部４０とを備える。
【００２５】
フランジ部４０は、冷却管２０からステータ２４の径方向の内側に向かって突出する規制部である。フランジ部４０は、適当な強度を有する材料、例えば、樹脂、金属等で構成される。図１及び図２に示されるように、フランジ部４０は、冷却管２０からステータ２４の径方向の内側に向かってコイルエンド３２ａまで延びている。フランジ部４０は、コイルエンド３２ａに対し、軸方向に離れた位置に設けられている。フランジ部４０は、図２に示されるように、環状コイル３２のコイルエンド３２ａ側に向けて幅が広くなっている。フランジ部４０には、温度センサ４２を挿入するための貫通孔４０ａが形成されている。なお、ここではフランジ部４０は、冷却管２０と別部材であるとして説明したが、一体化してもよい。
【００２６】
温度センサ４２は、基端側がフランジ部４０に固定され、先端側がステータ２４に係合される。温度センサ４２の基端部は、略円柱形状を有し、フランジ部４０の貫通孔４０ａに挿入されている。温度センサ４２の先端部は、尖った形状を有し、被覆部３４の孔３４ａに挿入される。ここで、温度センサ４２の先端部は、孔３４ａに挿入された際に隙間がなくなるような断面積を有している。また、温度センサ４２には、フランジ部４０の側面と接触する形状を有するフランジ４２ａが設けられている。温度センサ４２は、温度検出素子を含んでおり、被覆部３４を介して環状コイル３２の温度を検出する。温度検出素子は、例えば、ニッケル、マンガン、コバルト、鉄等の酸化物を混合して焼結することにより形成され、温度と抵抗との線形性の関係を利用することで温度を検出するサーミスタである。
【００２７】
続いて、上記構成の回転電機の冷却機構１０の作用について、図１及び図２を用いて説明する。回転電機の冷却機構１０では、冷却管２０に固定される回り止め部２２の温度センサ４２が、冷却管２０の周方向の回転を止めた状態でステータ２４の被覆部３４の孔３４ａに係合される。これにより、回り止め部２２をケース１２に対してではなく、冷却管２０とステータ２４との距離が近くなる位置に設けることができる。したがって、回り止め部２２をコンパクトな形状とすることができるため、回転電機の冷却機構１０を小型化することができる。
【００２８】
また、回転電機の冷却機構１０において、回り止め部２２の温度センサ４２の先端部は、被覆部３４の孔３４ａと隙間がない状態で係合されているため、回り止め部２２が固定される冷却管２０の周方向の回転が止められる。これにより、冷却管２０の孔２０ａの位置を適切な位置に保つことができるため、回転電機１４に対して冷媒３８が有効に供給される。したがって、回転電機１４を好適に冷却することができる。
【００２９】
さらに、回転電機の冷却機構１０において、フランジ部４０は冷却管２０に固定されており、温度センサ４２のフランジ４２ａがフランジ部４０と接触している。これにより、温度センサ４２がフランジ部４０とコイルエンド３２ａに挟まれた状態のまま位置決めされるため、温度センサ４２の軸方向の動きが規制される。したがって、温度センサ４２がステータ２４の被覆部３４から外れてしまうことを防止することができるため、ステータ２４の温度を適切に検出することができる。なお、フランジ部４０は、締結部材を用いて温度センサ４２に締結することで温度センサ４２の動きを規制する規制部としてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１０  冷却機構、１２  ケース、１４  回転電機、１６  循環ポンプ、１８  循環パイプ、２０  冷却管、２０ａ  孔、２２  回り止め部、２４  ステータ、２６  ロータ、２７，２８  軸部材、２９  固定部材、３０  ステータコア、３２  環状コイル、３２ａ  コイルエンド、３４  被覆部、３４ａ  孔、３８  冷媒、４０  フランジ部、４０ａ  貫通孔、４２  温度センサ、４２ａ  フランジ。
【図１】
2013223315.tif 000003
【図２】
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