JP2003289649A - 回転電機 - Google Patents
回転電機Info
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Abstract
る。 【解決手段】ステータコア2のティース2aにコイル3
を巻装し、隣り合うティース2a間に形成されるスロッ
ト24に巻装したコイル3を収容すると共に、スロット
24の開口部を閉塞してスロット24内部に冷媒通路2
4aを形成した回転電機において、冷媒通路24aの断
面積を下流側ほど小さくする。コイル3とティース2a
の間に配置するインシュレータ5や、スロット24を閉
塞する冷媒密閉プレート4の厚みを冷媒通路24aの下
流にいくにしたがって厚くすることで、冷媒通路24a
の断面積を変化させる。
Description
回転電機のステータの冷却構造に関する。
よく冷却するために、ステータのスロット(ステータコ
イルが収装される溝部)の内部を冷媒通路とした、例え
ば特開平4−364343号公報にようなものが知られ
ている。このような冷媒通路を構成することで、発熱体
であるステータコイルやステータが、冷媒通路を流通す
る冷媒と直接接触して冷却されるので、高い冷却性能が
得られる。
の回転電機の冷却構造においては、スロットの開口部に
断面形状が一定の中子を配置し、スロット開口部に配置
した中子の外側とステータ内周とを樹脂材料で被った
後、中子を取り出すことで冷媒通路を形成している。こ
の場合は、コイルから発生した熱を運搬するべきスロッ
ト壁面の冷媒の流速は、スロット入口側からスロット出
口側に向かって徐々に遅くなる。その結果、冷媒温度は
スロット入口側よりスロット出口側で高くなり、コイル
の冷却むらが発生するという問題点があった。
むらを低減した回転電機を提供することを目的とする。
タコアのティースにコイルを巻装し、隣り合うティース
間に形成されるスロットに巻装したコイルを収容すると
共に、スロット内部に軸方向に冷媒通路を形成した回転
電機において、前記冷媒通路の断面積を上流側と比べて
下流側で小さくしたステータを備えた。
冷媒通路の断面積を変化させない場合の前記冷媒通路の
入口側と出口側のコイルの温度差に応じて、前記冷媒通
路の断面積を上流側と比べて下流側で小さくした。
て、ティースの側面とコイルとの間に絶縁部材を介装
し、前記絶縁部材の厚みを上流側と比べて下流側で厚く
した。
て、前記スロットの内周または外周の開口部を閉塞する
閉塞部材を備え、前記閉塞部材の厚みを上流側と比べて
下流側で厚くした。
流側で小さくしたので、下流側で冷媒の流速が増す。こ
れより、下流側の壁面で冷媒の流速が遅くなる領域を減
らしコイルから発生する熱を効率良く除去することがで
きるので、コイルの冷却むらを低減することができる。
100が車体骨格部材200の前部に搭載された構造を
図1に示す。
接回転電機に伝えないように設けられたフロントマウン
ト201およびリヤマウント(図示されていない)を介
し、それぞれフロントメンバー202とフロントサスペ
ンションメンバー(図示されていない)に取り付けられ
て車体に連結されている。また、回転電機100はトラ
ンスアクスル203とは一般的なボルト・ナットで締結
されており、回転電機のロータシャフト(図示されてい
ない)は、スプラインで嵌合されており、回転電機の駆
動がトランスアクスル203を介して車軸を回転させる
こととなる。
の構成を説明する。図2には回転電機100の縦断面
を、図3には図2におけるB1−B1が示す位置の横断面
の一部を、図4には図2におけるB2−B2が示す位置の
横断面の一部を示す。
ト91と、電磁銅板材からなる薄板が積層されたロータ
コア92と、非磁性体からなる端板93aおよび93b
と、永久磁石94から構成する。円柱形状のロータシャ
フト91の周囲に円筒形状のロータコア92を配置し、
ロータコア92には軸方向に平行に永久磁石94を埋め
込む。永久磁石94は複数個埋め込まれ、回転面上でロ
ータコア92の周方向に均等に配置する。ロータコア9
2および永久磁石94の軸方向の両端に端板93a、9
3bを配置する。ロータコア92と端板93aおよび9
3bを、一定圧で押圧された状態でロータシャフト91
に焼嵌め圧入して、永久磁石94をロータコア92に挿
入接着した後、端板93aおよび93bはロータシャフ
ト91に溶接固定してロータ90を形成する。
aとリヤカバー101bに支持されるように、ロータシ
ャフト91にベアリング104a、104bを備える。
ロータシャフト91の一端はフロントカバー101aを
貫通してロータ90の回転を外部に伝える。このときロ
ータ90を回転可能とするために、フロントカバー10
1aとロータシャフト91との間には回転空隙を設ける
が、この回転空隙からダストが入り込まないように、フ
ロントカバー101aにはダストシール105を取り付
ける。
に配置されるステータ1を、円筒形上のケース106に
圧入固定する。ケース106の前後面にはフロントカバ
ー101aとリヤカバー101bを取り付け、それぞれ
の取り付け面にはOリング102aと102bを装着
し、一般的なボルト(図示されていない)で締結する。
また、フロントカバー101aとリヤカバー101bに
は、それぞれ凹状のシールリング103aと103bを
装着し、凹部に冷媒密閉プレート4を挿入することで、
コイルエンド室109と110を形成する。ここで、冷
媒密閉プレート4はステータ1の内周面延長上に配置す
る。
れたステータコア2と、絶縁体からなるインシュレータ
5と、銅線からなるコイル3と、絶縁材からなる冷媒密
閉プレート4から構成する。本実施形態のステータコア
2は周方向に均等に分割されたリング形状のバックコア
2bと、バックコア2bから中心に向かって突出したテ
ィース2aから構成する。ティース2aには、インシュ
レータ5を介してコイル3を巻装する。インシュレータ
5を略コの字形状に構成し、バックコア2bおよびティ
ース2aの側面に沿って配置する。インシュレータ5の
凹部に収容されるコイル3の巻装方式を集中巻きとす
る。
スロット24の内周側の開口部付近には、開口部を閉塞
するようにアンダープレート6を配設する。アンダープ
レート6の外側面上には冷媒密閉プレート4として樹脂
を充填する。このとき、樹脂の成形圧によりアンダープ
レート6はインシュレータ5に密接することとなり、こ
れにより樹脂が冷媒通路24a内に漏れ出すのを防ぐ。
このように、アンダープレート6と冷媒密閉プレート4
とにより閉塞された軸方向のスロット24内の空間を、
冷媒の流通する冷媒通路24aとする。
い)から回転電機100の供給口107に圧送して、ス
テータ1のコイルエンド側室109を満たす。その後、
ステータ1のスロット24内に形成した冷媒通路24a
を通過して、ステータ1のコイルエンド側室110に供
給される。コイルエンド側室110を満たした後、吐出
口108よりオイルクーラー(図示されていない)に供
給される。冷却油がコイルエンド側室109と、冷媒通
路24aと、コイルエンド側室110を通過すること
で、ステータコア2とコイル3の過熱を抑制することと
なる。
4に形成される冷媒通路24aの断面を図3、4のよう
に形成した。図3は上流側B1−B1の断面であり、図4
は下流側B2−B2の断面である。
底部5aの厚さtiを、上流側の図3においてはt1、下
流側の図4においてはt2とすると、t1<t2となるよ
うにインシュレータ5を形成する。
D)のステータ1の断面を図5に示す。ここでは、低部
5aの厚さtiを上流から下流にいくに従って、徐々に
厚くなるように形成する。これにより、冷媒通路の幅L
は上流から下流にいくに従って徐々に狭くなり、つまり
は冷媒通路24aの断面積を下流にゆくに従って徐々に
縮小する。
テータコア2に装着される事前に金型で成形する。ここ
で、インシュレータ5aの勾配は、図6に示すように、
冷媒通路24aの断面積に勾配が設けられていないとき
のスロット入口25aとスロット出口25bでのコイル
温度の差に応じて適宜設定する。
向かって冷媒通路24aの断面積を暫時縮小すること
で、冷媒通路24a内を流れる冷却油はスロット入口2
5aから出口25bにいくにしたがって流速が増す。こ
れにより、出口25b側の壁面で冷却油の流速が小さく
なるのを抑え、コイル3から発生する熱を効率良く取り
除くことができるので、コイル3の冷却むらを低減する
ことができる。このとき、冷媒通路24aの断面積の縮
小割合を、冷媒通路24aの断面積24aに勾配が設け
られていないときのスロット入口25aとスロット出口
25bでのコイル3の温度の差に応じて設定すること
で、冷却性能を冷却油流れ方向についてさらに均一化す
ることができる。
せる手段として、ティース2aの側面とコイルとの間に
介装する絶縁部材としてのインシュレータ5の底部5a
を下流ほど厚くすることで、部品点数を増加せずに安価
に製造することができる。
本実施形態の上流側B1−B1の断面を図7に、下流側B
2−B2の断面を図8に示す。
プレート4の厚みtpを、上流側(図7)でt3、下流側
(図8)でt4としたとき、t3<t4となるように形成
した。
形態)によりスロット24の開口部を閉塞してもよい
が、本実施形態ではアンダープレート6の替わりに中子
30(図9)を用いて樹脂充填(冷媒密閉プレート4の
形成)を行う。すなわち、中子30の背面30aをイン
シュレータ5に密着させて配置し、中子30とティース
2aの側面とステータ1内側に配置する金型とで区画形
成される空間に樹脂を充填する。これを硬化させて冷媒
密閉プレート4を形成した後、中子30を抜き取って冷
媒通路24aを形成する。この中子30に、下流にいく
にしたがって径方向の厚さが薄くなる勾配を設けておけ
ば、冷媒密閉プレート4の厚みを下流側ほど厚くするこ
とができる。
下流側ほど厚くすることがで、冷媒通路の断面積を下流
側ほど小さくすることができる。これにより、下流側の
冷却油の流速を増加することができ、冷却油の流れ方向
についてのコイル3の冷却むらを低減することができ
る。
30を用いて樹脂充填(冷媒密閉プレート4の形成)を
行い、樹脂充填後には中子30を抜き取るので、部品点
数が少なく、また回転電機を軽量化することができる。
るわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術思想の範
囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
略構成図である。
成図である。
断面の構成図である。
断面の構成図である。
方向に切断した時の断面の構成図である。
するためのマップである。
断面の構成図である。
断面の構成図である。
ある。
Claims (4)
- 【請求項1】ステータコアのティースにコイルを巻装
し、隣り合うティース間に形成されるスロットに巻装し
たコイルを収容すると共に、スロット内部に軸方向に冷
媒通路を形成した回転電機において、 前記冷媒通路の断面積を上流側と比べて下流側で小さく
したステータを備えたことを特徴とする回転電機。 - 【請求項2】前記冷媒通路の断面積を変化させない場合
の前記冷媒通路の入口側と出口側のコイルの温度差に応
じて、前記冷媒通路の断面積を上流側と比べて下流側で
小さくした請求項1に記載の回転電機。 - 【請求項3】ティースの側面とコイルとの間に絶縁部材
を介装し、 前記絶縁部材の厚みを上流側と比べて下流側で厚くした
請求項1または2に記載の回転電機。 - 【請求項4】前記スロットの内周または外周の開口部を
閉塞する閉塞部材を備え、 前記閉塞部材の厚みを上流側と比べて下流側で厚くした
請求項1または2に記載の回転電機。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2002
- 2002-03-28 JP JP2002091537A patent/JP3896883B2/ja not_active Expired - Fee Related
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