(57)【要約】【課題】  冷却液排出口付近に発生する冷却水のよどみによる冷却効率の低下を抑制できる水路構造を提供する。【解決手段】  固定子３と、固定子３の内部に所定のギャップを介して回転可能に保持された回転子４とを有する。冷却液通路１５は、固定子３の外周に位置し、ブラケットによって周方向に帯状に形成されている。冷却通路１５は、境界壁１３１と、境界壁１３１を挟んで一方に設けられた冷却液導入口１１１と、その他方に設けられた冷却液排出口１１２とを有する。境界壁１３１と冷却液導入口１１１との距離よりも、境界壁１３１と冷却液排出口１１２との距離の方が小さくなるように、境界壁１３１を形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と、
前記固定子の内部に所定のギャップを介して回転可能に保持された回転子と、
前記固定子の外周に位置し、ブラケットによって周方向に帯状に形成された冷却液通路と、
当該冷却通路に形成された境界壁と、
前記境界壁を挟んで一方に設けられた冷却液導入口と、
その他方に設けられた冷却液排出口と、を有し、
前記境界壁と前記冷却液導入口との距離よりも、前記境界壁と前記冷却液排出口との距離の方が小さい回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機であって、
前記固定子の外周にセンターブラケット、前記センターブラケットよりも前記冷却液導入口または前記冷却液排出口側にリアブラケット、前記センターブラケットの反リアブラケット側にフロントブラケットを有し、
前記冷却液通路は、前記センターブラケットと前記リアブラケットの間に形成されている回転電機。
【請求項３】
請求項２に記載の回転電機であって、
前記境界壁は、前記センターブラケットの一部をなす突起である回転電機。
【請求項４】
請求項１に記載の回転電機であって、
前記境界壁は、前記冷却液排出口を囲うように屈曲した形に形成されている回転電機。
【請求項５】
請求項１に記載の回転電機であって、
前記境界壁は、冷却液が前記冷却液導入口側から前記冷却液排出口側へ移動可能な隙間を有する回転電機。
【請求項６】
請求項５に記載の回転電機であって、
前記筐体は内側と外側の２つのブラケットにより前記境界壁部分に隙間が形成されている回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に使用される電気／電子機器は小型化ならびに高出力が求められており、回転電機においては電流量の増加による固定子導体で発生した熱を冷却するため、冷却水やオイルによる強制冷却が不可欠になってきている。
【０００３】
水冷式の回転電機としては、冷却液導入口と排出口とを近接して設け、その間を境界壁によって分断した帯状の水路構造により構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、ハウジングに軸方向と平行な仕切りを有し、ハウジング開口部のブラケットに折り返しの流路を設け、水路を蛇行させる構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６４４２９号公報
【特許文献２】特開２００７−２０３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
冷却液排出口付近では液体の流れによどみが発生し、よどんだ部分の冷却効率が下がる。また水路構造が複雑なものは、水路内の圧力損失を低く押さえることが困難である。従来技術では、これらの問題が十分に考慮されていなかった。
【０００６】
本発明の目的は、より冷却効果の高い回転電機の冷却構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、固定子の外周に位置し、ブラケットによって周方向に帯状に形成された冷却液通路と、冷却通路に形成された境界壁と、境界壁を挟んで一方に設けられた冷却液導入口と、その他方に設けられた冷却液排出口と、を有し、境界壁と冷却液導入口との距離よりも、境界壁と冷却液排出口との距離の方が小さい回転電機である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、より冷却効果の高い回転電機の冷却構造が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を、ハイブリッド自動車に使用される回転電気を用いて説明する。本実施形態の回転電機は、車両の車輪を駆動するモータの機能と、回生を利用して発電を行う発電機の機能を有しており、車両の走行状況に応じてそれらの機能を切り替えて使用される。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の一実施例をなす誘導型回転電機の側面断面図を示す。図２は図１の正面断面図、図３は図１のセンターブラケットの斜視図、図４は図１の冷却液通路の模式図を示す。
【００１１】
軸方向の一端が開口した器型のリアブラケット１１と、その開口部を塞ぐフロントブラケット１２を有する。リアブラケット１１の軸方向後部には冷却液導入口１１１と冷却液排出口１１２をＬ＝３０mm〜５０mm程度隔てて設けており、センターブラケット１３をＯ−リング等の漏水防止部品を介して内接して有している。センターブラケット１３は軸方向前部にてリアブラケット１１とフロントブラケット１２に挟まれており、複数本のボルトによって一括固定されている。冷却液通路１５は、固定子３の外周に位置し、センターブラケット１３とリアブラケット１１に挟まれて、回転電機１００の周方向に帯状に形成されている。
【００１２】
図３に示すようにセンターブラケット１３は幅２mm〜５mm程度の突起である境界壁１３１を有し、その境界壁１３１が冷却液導入口１１１と冷却液排出口１１２との間に位置し、さらに図２に示すように冷却液導入口１１１または冷却液排出口１１２に近い側になるようにリアブラケット１１と組み合わされる。センターブラケット１３には焼き嵌め或いは圧入等により固定される固定子３を有し、その内側に回転可能に保持された回転子４を有する。またさらに、リアブラケット１１と軸４４にはレゾルバ等の回転検出用のセンサー５１が取付けられている。
【００１３】
固定子３は、電磁鋼板を積層してなる固定子鉄心３１に設けられた複数のスロット３３に絶縁紙を隔てて固定子コイル３２を巻装してなる。
【００１４】
回転子４は、電磁鋼板を積層してなる回転子鉄心４１に設けられた複数のスロット４５に挿入された複数本の導体バー４２とそれらを接続する短絡環４３を軸方向の前後に有する。回転子鉄心４１は軸４４と焼き嵌め或いは圧入によって締結され、軸４４はリアブラケット１１とフロントブラケット１２に設けられた軸受を介して回転可能に保持され、フロントブラケット１２より突出した部分から動力を伝える。
【００１５】
上記構成の回転電機は車両（図示省略）のエンジンルーム内に設置され、ベルトを介して駆動力を伝達する。また、３相の電源ケーブルでインバータ等の制御装置と接続され、駆動及び発電の制御が行われる。
【００１６】
図４に示すように、境界壁１３１は冷却液排出口１１２からの距離Ｄが０mm＜Ｄ＜（Ｌ／２）となるように設けられる。従って、境界壁１３１と冷却液導入口１１１との距離よりも、境界壁１３１と冷却液排出口１１２との距離の方が小さくなる。境界壁１３１の冷却液排出口１１２側では冷却液がよどむ領域が低減される。逆に冷却液導入口１１１側では、冷却液導入口１１１から流れ込んだ冷却液は境界壁１３１付近まで回るように流れるので、冷却液導入口１１１と冷却液排出口１１２の間の領域での冷却効率が向上する。また、よどみが減少し冷却液排出の流れがスムーズになることで、圧力損失の低減になる。
【００１７】
さらに、センターブラケット１３に境界壁１３１をダイカスト等の鋳造により一体成型することが出来るので、境界壁１３１を別部品で設ける必要がなく部品点数を減らすことができ、コストを押さえることができる。また、リアブラケット１１とセンターブラケット１３の２部品を使用して冷却液通路１５を構成するため、ハウジングに深い溝を設けて水路を構成するときに比べて、鋳造しやすく型寿命を延ばすことが出来る。
【実施例２】
【００１８】
第２の実施例を図５を用いて説明する。ただし、上記実施例１と同様の箇所は説明を省略する。
【００１９】
本実施例では境界壁１３１を直線ではなく略Ｖ字型とし、冷却液の流れに沿って冷却液排出口１１２へ向けて流路を絞ることで冷却液排出口１１２側において冷却液がよどむ領域を無くし、冷却効率を高めることができる構造である。
【実施例３】
【００２０】
第３の実施例を図６を用いて説明する。ただし、上記実施例１と同様の箇所は説明を省略する。
【００２１】
本実施例では境界壁１３１を曲線状に形成し、冷却液排出口１１２を囲うように配置する。これにより排出される冷却液がよどむことなく冷却液排出口１１２へ導かれ、また導入口１１１から流入した温度の低い冷却液が循環される領域が広くなることでより冷却効率を向上させることができる。
【実施例４】
【００２２】
第４の実施例を図７を用いて説明する。ただし、上記実施例１と同様の箇所は説明を省略する。
【００２３】
図７は、境界壁１３１に隙間を設けて、意図的に冷却液が冷却液導入口１１１側から冷却液排出口１１２側へ流れる事ができるようにした水路構造の境界壁１３１部分の拡大図である。リアブラケット１１とセンターブラケット１３に設けられた境界壁１３１の間を、境界壁１３１の高さを調節することによって水路幅の全てまたは一部に０.１mm〜１mm程度の隙間を設けている。
【００２４】
本実施例によれば、温度の比較的低い導入口側の冷却液が温度の比較的高い排出口側の冷却液と混合されるため、境界壁１３１を挟んだ両側での温度差を低減することができ、固定子コイルをより均一に冷却することが可能である。またリアブラケット１１と境界壁１３１間の嵌め合いを隙間にするため、センターブラケット１３製造時に境界壁１３１の上部を加工する必要が無くなるため、製造の工数を減らすことが可能である。
【００２５】
さらに、境界壁１３１が回転電機の上方に設けられ、隙間を冷却液排出口１１２近傍に配置した場合は、冷却液導入口１１１付近に残る空気を抜きやすくなり、冷却効率を向上させることが出来る。
【実施例５】
【００２６】
第５の実施例を図９を用いて説明する。ただし、上記実施例１と同様の箇所は説明を省略する。
【００２７】
本実施例では境界壁１３１は冷却液通路１５の中心に形成され、冷却液通路１５の両端には冷却液が移動可能な０.５mm〜２mm程度の隙間が設けられている。境界壁１３１は好ましくは、冷却液排出口１１２を囲うように屈曲しており、両側の隙間に向かって冷却液が流れやすい形状をしている。本実施例によれば、温度の比較的低い導入口側の冷却液が温度の比較的高い排出口側の冷却液と混合されるため、境界壁１３１を挟んだ両側での温度差を低減することができ、固定子コイルをより均一に冷却することが可能である。また、冷却液の流れ難い冷却液通路１５の端へ冷却液を流すことが出来るので、回転電機の軸方向への冷却効果が高まる。
【００２８】
上記の実施形態によれば、圧力損失を増加させること無く、冷却液排出口付近のよどみが無くなり、冷却液通路内での部分的な温度上昇を防ぐことが出来る為、冷却水路内の温度分布がより均一になり冷却効率が上がるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施例をなす誘導型回転電機の側面断面図を示す。
【図２】図１の正面断面図を示す。
【図３】図１のセンターブラケットの斜視図を示す。
【図４】図１の冷却液通路の模式図を示す。
【図５】本発明の一実施例をなす冷却液通路の模式図を示す。
【図６】本発明の一実施例をなす冷却液通路の模式図を示す。
【図７】本発明の一実施例をなす冷却液通路の断面図を示す。
【図８】本発明の一実施例をなす冷却液通路の模式図を示す。
【図９】本発明の一実施例をなす冷却液通路の模式図を示す。
【符号の説明】
【００３０】
３  固定子
４  回転子
１１  リアブラケット
１２  フロントブラケット
１３  センターブラケット
１５  冷却液通路
１１１  冷却水導入口
１１２  冷却水排出口
１３１  境界壁
【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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【図９】
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