JP2005229671A - 回転電機 - Google Patents

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Abstract

【課題】 発生する損失の原因となる部位を直接冷却する回転電機を提供する。
【解決手段】 回転電機10は、ケース1と、ステータ2とを備える。ステータ2は、ステータコア21とステータコイル22とを含む。ステータコイル22は、ステータコア21に巻回され、コイルエンド22A,22Bを有する。ケース1は、空気孔11,12を有する。空気孔11,12は、それぞれ、コイルエンド22A,22Bに対向する領域1A,1Bに設けられる。そして、空気孔11,12を介してケース1内に導入された空気は、コイルエンド22A,22Bのみを直接冷却する。
【選択図】 図2

Description

この発明は、回転電機に関し、特に、発生する損失の原因となる部位を直接冷却可能な回転電機に関するものである。
従来、固定子コイルおよび界磁コイルの両方を油冷する回転電機(特許文献1)、発熱量に応じて冷却液の流量を制御する回転電機(特許文献2)、ステータコイルのコイルエンドを油冷する回転電機(特許文献3)、ステータを油冷する回転電機(特許文献4)および固定子鉄心と回転子とを冷却する回転電機(特許文献5)等が知られている。
特開平1−255457号公報 特開平7−194060号公報 特開平8−130856号公報 特開平11−318055号公報 特開平9−322479号公報 特開2000−102215号公報
しかし、回転電機の損失には、銅損と、鉄損とがあり、回転電機は、銅損が支配的な領域、または鉄損が支配的な領域で使用されるため、従来の回転電機のように、発生する損失と無関係に回転電機の固定子および回転子等を冷却したのでは、回転電機を効率的に冷却できないという問題がある。その結果、回転電機を冷却する冷却器が大きくなり、低コスト化および軽量化が困難であるという問題が発生する。
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、発生する損失の原因となる部位を直接冷却する回転電機を提供することである。
この発明によれば、回転電機は、銅損が支配的な領域で主に動作する回転電機であって、ステータと、ロータとを備える。ステータは、ステータコアと、ステータコアに巻回されたステータコイルとを含む。ロータは、ステータに対して回転自在に設けられる。そして、ステータコイルのみが直接冷却される。
好ましくは、回転電機は、冷却器をさらに備える。冷却器は、ステータコイルのみを直接冷却する。
好ましくは、冷却器は、空冷によってステータコイルのみを直接冷却する。
好ましくは、冷却器は、空気を冷却するクーラと、クーラにより冷却された空気をステータコイルへ導くダクトとを含む。
好ましくは、冷却器は、油冷によってステータコイルのみを直接冷却する。
好ましくは、冷却器は、ステータコイルのコイルエンドに油を滴下する。
好ましくは、冷却器は、油を冷却するオイルクーラと、オイルクーラにより冷却された油をステータコイルのコイルエンドに滴下する滴下部材とを含む。
好ましくは、冷却器は、ステータコイルのコイルエンドに油を噴き付ける。
好ましくは、冷却器は、油を冷却するオイルクーラと、オイルクーラにより冷却された油をステータコイルのコイルエンドに噴き付ける噴付部材とを含む。
好ましくは、回転電機は、ケースをさらに備える。ケースは、ステータおよびロータを収納する。そして、ステータコイルは、ロータの回転軸方向にステータコアから突出したコイルエンドを有する。ケースは、コイルエンドに対向する領域のみにロータの径方向からケースを貫通する複数の空気孔を有する。
好ましくは、当該回転電機は、車両に搭載され、ロータの回転軸方向が車両の前後方向と略直交するように配置される。
また、この発明によれば、回転電機は、鉄損が支配的な領域で主に動作する回転電機であって、ステータと、ロータとを備える。ステータは、ステータコアと、ステータコアに巻回されたステータコイルとを含む。ロータは、ステータに対して回転自在に設けられる。そして、ステータコアのみが直接冷却される。
好ましくは、回転電機は、冷却器をさらに備える。冷却器は、ステータコアのみを直接空冷する。
好ましくは、冷却器は、空気を冷却するクーラと、クーラにより冷却された空気をステータコアおよびロータコアへ導くダクトとを含む。
好ましくは、回転電機は、冷却器をさらに備える。冷却器は、ステータコアのみを直接油冷する。
好ましくは、冷却器は、ステータコアに油を滴下する。
好ましくは、冷却器は、ロータの回転軸方向におけるステータコアの端面と、ステータコアの外周面とに油を滴下する。
好ましくは、冷却器は、油を冷却するオイルクーラと、オイルクーラにより冷却された油をステータコアに滴下する滴下部材とを含む。
好ましくは、冷却器は、ステータコアに油を噴き付ける。
好ましくは、冷却器は、ロータの回転軸方向におけるステータコアの端面と、ステータコアの外周面とに油を噴き付ける。
好ましくは、冷却器は、油を冷却するオイルクーラと、オイルクーラにより冷却された油をステータコアに噴き付ける噴付部材とを含む。
好ましくは、回転電機は、ケースをさらに備える。ケースは、ステータおよびロータを収納する。そして、ケースは、ステータコアに対向する領域のみにロータの径方向からケースを貫通する複数の空気孔を有する。
好ましくは、当該回転電機は、車両に搭載され、ロータの回転軸方向が車両の前後方向と略直交するように配置される。
さらに、この発明によれば、回転電機は、銅損が支配的な第1の動作領域または鉄損が支配的な第2の動作領域で動作する回転電機であって、ステータと、ロータとを備える。ステータは、ステータコアと、ステータコアに巻回されたステータコイルとを含む。ロータは、ステータに対して回転自在に設けられる。そして、銅損が支配的な第1の動作領域においては、ステータコイルのみが直接冷却される。また、鉄損が支配的な第2の動作領域においては、ステータコアのみが直接冷却される。
好ましくは、回転電機は、冷却器をさらに備える。冷却器は、第1の動作領域においてステータコイルのみを直接冷却し、第2の動作領域においてステータコアのみを直接冷却する。
この発明による銅損が支配的な領域で主に動作する回転電機においては、ステータコイルのみが直接冷却される。また、この発明による鉄損が支配的な領域で主に動作する回転電機においては、ステータコアのみが直接冷却される。
したがって、この発明によれば、銅損の原因となる部位のみを効率的に冷却できる。また、鉄損の原因となる部位のみを効率的に冷却できる。その結果、回転電機を全体的に冷却する場合に比べ、冷却能力を低下させることができ、低コスト化および軽量化を実現できる。
また、この発明による銅損または鉄損が支配的な領域で動作する回転電機においては、銅損が支配的な領域で主に動作する場合、ステータコイルのみが直接冷却され、鉄損が支配的な領域で主に動作する場合、ステータコアのみが直接冷却される。
したがって、動作領域に応じて、銅損または鉄損の原因となる部位のみを効率的に冷却できる。その結果、回転電機を全体的に冷却する場合に比べ、冷却能力を低下させることができ、低コスト化および軽量化を実現できる。
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
図1は、回転電機の回転数とトルクとの関係図である。図1を参照して、回転電機のトルクは、回転数に対して曲線k1に従って変化する。そして、回転電機の損失には、銅損と鉄損とがある。銅損が鉄損よりも大きい領域、すなわち、銅損が支配的な領域は、曲線k1よりも下側であり、かつ、曲線k2よりも上側の領域RGE1であり、鉄損が銅損よりも大きい領域、すなわち、鉄損が支配的な領域は、曲線k1およびk2の下側の領域RGE2である。
図1から明らかなように、銅損が支配的な領域RGE1は、低速高負荷領域であり、鉄損が支配的な領域RGE2は、高速低負荷領域である。そして、銅損は、回転電機のステータのステータコイルに電流が流れることに起因して発生し、鉄損は、回転電機のステータのステータコアおよびロータのロータコアに磁束が流れることに起因して発生する。
そこで、以下においては、銅損または鉄損の原因となる部位を直接冷却することにより、効率的な冷却を実現する回転電機について説明する。
[実施の形態1]
実施の形態1においては、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作し、その銅損の原因となる部位を直接冷却する回転電機について説明する。
図2は、実施の形態1による回転電機の平面図である。また、図3は、図2に示す線III−III間における断面図である。図2および図3を参照して、実施の形態1による回転電機10は、ケース1と、ステータ2と、ロータ3と、シャフト4とを備える。
ケース1は、ステータ2、ロータ3およびシャフト4を収納する。ステータ2は、ステータコア21と、ステータコイル22とからなる。ステータコア21は、複数の電磁鋼板をロータ3の回転軸方向DR1(図3においては紙面に垂直な方向)に積層した構造からなる。ステータコイル22は、ステータコア21に巻回され、ロータ3の回転軸方向DR1における両端にコイルエンド22A,22Bを有する。このコイルエンド22A,22Bは、ロータ3の回転軸方向DR1においてステータコア21から突出している。
ケース1は、ステータコイル22のコイルエンド22Aに対向する領域1Aに空気孔11を有し、ステータコイル22のコイルエンド22Bに対向する領域1Bに空気孔12を有する。空気孔11,12は、ケース1の周方向DR2に所定の間隔で複数個形成される。そして、空気孔11,12は、ロータ3の径方向からケース1を貫通する。
ロータ3は、ステータ2の内周側に設けら、シャフト4に固定される。そして、ロータ3は、ロータコア3Aと永久磁石3Bとからなる。ロータコア3Aは、複数の電磁鋼板をロータ3の回転軸方向DR1(図3においては紙面に垂直な方向)に積層した構造からなり、永久磁石3Bは、回転軸方向DR1からロータコア3Aに挿入される。この永久磁石3Bは、ロータコア3Aの外周に対して略V字形状を有する。そして、永久磁石3Bは、周方向DR2に所定の間隔で複数個設けられる。
シャフト4は、ロータ3の回転軸方向DR1からロータ3を貫通し、ケース1との間に設けられたベアリング(図示せず)によって回転自在に支持される。
インバータ(図示せず)によって、ステータコイル22に交流電流が供給されると、ステータ2は、回転磁界を発生し、その発生した回転磁界をロータ3の永久磁石3Bに及ぼす。そうすると、回転磁界と永久磁石3Bとの磁気的相互作用により、ロータ3は、周方向DR2に回転する。これにより、回転電機10は、所定のトルクを出力する。
また、シャフト4の回転力を受けてロータ3が回転すると、ステータコイル22に交流電圧が誘起され、回転電機10は、交流電圧を発電する。
このように、回転電機10は、電動機および発電機として機能する。そして、ロータ3は、ステータ2に対して回転自在に設けられる。
ケース1は、空気孔11,12を有するので、回転電機10の外部から空気孔11,12を通して空気をケース1の内部に導入すると、その導入された空気は、矢印5,6;7,8で示す方向に進行し、コイルエンド22A,22Bを空冷する。この場合、矢印5に沿って進行する空気は、コイルエンド22Aの外周側を進行し、矢印6に沿って進行する空気は、コイルエンド22Aとステータコア21との間を進行する。なお、矢印7に沿って進行する空気は、矢印5に沿って進行する空気と同じであり、矢印8に沿って進行する空気は、矢印6に沿って進行する空気と同じである。
ステータコイル22は、導体からなるので、コイルエンド22A,22Bが空冷されれば、全体が空冷される。
このように、空気孔11,12からケース1内に導入された空気は、回転電機10のステータコイル22のみを直接空冷する。すなわち、空気孔11,12からケース1内に導入された空気は、銅損の原因となる部位(ステータコイル22)のみを直接空冷する。
図4は、図2および図3に示す回転電機10を搭載したハイブリッド自動車の平面図である。なお、図4においては、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動する回転電機は省略されている。図4を参照して、ハイブリッド自動車100は、回転電機10と、車体110と、エンジン120と、ディファレンシャルギヤ(DG)130と、前輪140L,140Rと、後輪150L,150Rとを備える。
回転電機10およびエンジン120は、前輪140L,140R側に配置される。そして、回転電機10は、ロータ3の回転軸方向DR1がハイブリッド自動車100の前後方向DR3と略直交するように配置される。なお、回転電機10は、回転軸方向DR1がハイブリッド自動車100の前後方向DR3と略直交する方向に限らず、ハイブリッド自動車100が走行することによって発生する走行風9がケース1の空気孔11,12を介してケース1内に入る方向なら、どのような方向に配置されてもよい。
回転電機10は、インバータ(図示せず)によって駆動されると、上述した機構により所定のトルクを発生し、その発生した所定のトルクをエンジン120へ出力する。また、回転電機10は、エンジン120からの回転力によって電力を発電し、その発電した電力によってバッテリ(図示せず)を充電する。
エンジン120は、回転電機10からのトルクによって始動される。そして、エンジン120は、始動すると、所定のトルクをディファレンシャルギヤ130を介して前輪140L,140Rへ伝達し、前輪140L,140Rを駆動する。
ハイブリッド自動車100は、前輪140L,140R(駆動輪)を駆動する回転電機(図示せず)によって発進し、低速走行する。そして、ハイブリッド自動車100は、加速時に回転電機10によってエンジン120を始動し、その始動したエンジン120と、図示省略した回転電機とによって前輪140L,140R(駆動輪)を駆動して加速する。
そうすると、回転電機10は、ハイブリッド自動車100が加速したときの走行風9をハイブリッド自動車100の前後方向DR3から受ける。回転電機10のケース1は、ステータコイル22のコイルエンド22A,22Bに対応した領域1A,1Bに空気孔11,12を有するので、走行風9は、空気孔11,12によってケース1の内部へ導入され、コイルエンド22A,22B、すなわち、ステータコイル22のみを直接空冷する。
この場合、回転電機10は、ロータ3の回転軸方向DR1がハイブリッド自動車100の前後方向DR3と略直交する方向に配置されているので、走行風9が最も多くケース1内に導入される。その結果、ステータコイル22は、最も空冷される。
このように、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作する回転電機10は、ハイブリッド自動車100に搭載されることによって、走行風9により銅損の原因となる部位(ステータコイル22)のみが直接空冷される。
これによって、回転電機10において最も発熱し易い部位(ステータコイル22)を効率的に冷却できる。そして、回転電機10の全体を空冷する場合に比べ、走行風9の量は少なくてもよい。
図5は、実施の形態1による回転電機の他の平面図である。実施の形態1による回転電機は、図5に示す回転電機10Aであってもよい。図5を参照して、回転電機10Aは、回転電機10にダクト13と、クーラ14とを追加したものであり、その他は、回転電機10と同じである。
ダクト13は、排出口13A,13Bと、吸入口13Cとを有する。そして、排出口13Aは、ケース1の空気孔11の近傍に設けられ、排出口13Bは、空気孔12の近傍に設けられる。クーラ14は、ダクト13中に配設される。そして、クーラ14は、吸入口13Cから空気を吸い込み、その吸い込んだ空気を冷却して排出口13A,13Bからそれぞれ空気孔11,12へ排出する。これによって、冷却された空気がステータコイル22のコイルエンド22A,22Bへ照射され、ステータコイル22が空冷される。
図6は、図5に示す回転電機10Aの他の平面図である。図6を参照して、回転電機10Aにおいては、ケース1から空気孔11,12を削除し、ダクト13の排出口13A,13Bがそれぞれコイルエンド22A,22Bに対向するようにダクト13をケース1に固定してもよい。これにより、クーラ14は、吸入口13Cから吸い込んだ空気を冷却して排出口13A,13Bからコイルエンド22A,22Bに直接照射できる。
図7は、図5および図6に示す回転電機10Aを搭載したハイブリッド自動車の平面図である。図7を参照して、ハイブリッド自動車100Aは、ハイブリッド自動車100の回転電機10を回転電機10Aに代えたものであり、その他は、ハイブリッド自動車100と同じである。
回転電機10Aは、前輪140L,140R側に配置され、エンジン120に連結される。そして、回転電機10Aのダクト13は、その吸入口13Cがハイブリッド自動車100Aの車室111内に配置される。また、クーラ14も車室111内に配置される。そして、クーラ14は、車室111内の空気をダクト13の吸入口13Cから吸い込み、その吸い込んだ空気を冷却して排出口13A,13Bから排出する。
ハイブリッド自動車100Aにおいては、加速時等にエンジン120が始動されるとき、回転電機10Aは、インバータ(図示せず)によって駆動され、所定のトルクをエンジン120へ出力してエンジン120を始動する。そして、エンジン120は、回転電機10Aによって始動されると、所定のトルクをディファレンシャルギヤ130を介して前輪140L,140R(駆動輪)へ伝達し、前輪140L,140R(駆動輪)は、駆動輪を駆動する回転電機(図示せず)からのトルクと、エンジン120からのトルクとによって駆動される。これによって、ハイブリッド自動車100Aは、加速する。
また、回転電機10Aにおいては、クーラ14は、車室111内の空気を吸入口13Cから吸い込み、その吸い込んだ空気を冷却して排出口13A,13Bから排出する。この場合、クーラ14は、ラジエータ(図示せず)から冷却水を受け、その受けた冷却水によって車室111内の空気を冷却する。
排出口13A,13Bから排出された空気は、ケース1の空気孔11,12を介して、または直接、ステータコイル22のコイルエンド22A,22Bに照射される。これにより、ステータコイル22は、冷却された空気によって直接空冷される。
なお、回転電機10Aがハイブリッド自動車100Aに搭載される場合、クーラ14をハイブリッド自動車100Aに設けられる空調装置に代えてもよい。その場合、空調装置は、車室111内の空気を冷却し、その冷却した空気を車室111内に排出するとともに、冷却した空気を排出口13A,13Bから排出してケース1内に導く。
このように、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作する回転電機10Aは、クーラ14によって冷却された空気により銅損の原因となる部位(ステータコイル22)のみが直接空冷される。
これによって、回転電機10Aにおいて最も発熱し易い部位(ステータコイル22)を効率的に冷却できる。そして、回転電機10Aの全体を空冷する場合に比べ、クーラ14の冷却性能を低くしても銅損の原因となる部位(ステータコイル22)を効率的に冷却できる。その結果、回転電機10Aの低コスト化および軽量化を実現できる。
なお、回転電機10Aがハイブリッド自動車100Aに搭載される場合、回転電機10Aは、ロータ3の回転軸方向DR1がハイブリッド自動車100Aの前後方向DR3に略直交するように配置されていなくてもよく、どのような方向に配置されていてもよい。
図8は、実施の形態1による回転電機のさらに他の平面図である。また、図9は、図8に示す線IX−IX間における回転電機の断面図である。実施の形態1による回転電機は、図8および図9に示す回転電機10Bであってもよい。
図8および図9を参照して、回転電機10Bは、回転電機10のケース1をケース31に代え、配管32〜35、油溜36,37およびポンプ38を追加したものであり、その他は、回転電機10と同じである。
ケース31は、ステータ2、ロータ3およびシャフト4を収納する。配管32〜34は、ケース31の上側に配置される。配管33,34は、一方端が配管32に連結され、他方端がそれぞれステータコイル22のコイルエンド22A,22Bの近傍に配置される。この場合、配管33,34は、ケース31を貫通する。
配管33は、配管331,332からなる。そして、配管331,332は、略コの字形状になるように連結され、排出口331A,332Aがそれぞれステータコイル22のコイルエンド22A上の点B,Cに位置するように配置される(図9参照)。これによって、配管33は、配管32を介して供給された油を点B,Cから滴下できる。
配管34も配管33と同じ構造からなる。したがって、配管34は、配管32を介して供給された油を図9に示す態様でステータコイル22のコイルエンド22Bに滴下できる。
油溜36,37は、それぞれ、ステータコイル22のコイルエンド22A,22Bに対向してケース31の底部に配設される。そして、油溜36,37は、それぞれ、コイルエンド22A,22Bを流れた油を溜める。
配管32は、その一方端側が配管33,34に連結され、他方端がポンプ38に連結される。配管35は、その一方端側が油溜36,37に連結され、他方端がポンプ38に連結される。ポンプ38は、配管32と配管35との間に配置され、油溜36,37に溜まった油を配管35を介して汲み上げ、その汲み上げた油を配管32を介して配管33,34に供給する。
回転電機10Bにおいては、インバータ(図示せず)によってステータコイル22に交流電流が供給されると、ポンプ38は、駆動され、油溜36,37に溜まった油を配管35を介して汲み上げ、その汲み上げた油を配管32を介して配管33,34に供給する。そして、配管33,34に供給された油は、それぞれ、ステータコイル22のコイルエンド22A,22Bに点B,Cから滴下される。
点B,Cから滴下されたオイルは、コイルエンド22Aを矢印15,16の方向に流れ、油溜36に溜まる。配管34から滴下された油は、コイルエンド22Aと同じように、コイルエンド22Bを流れ、油溜37に溜まる。そして、油溜36,37に溜められた油は、ポンプ38によって汲み上げられ、配管33,34からコイルエンド22A,22Bに再び滴下される。
これによって、コイルエンド22A,22B、すなわち、ステータコイル22は、油によって直接冷却される。
このように、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作する回転電機10Bは、ポンプ38によって循環される油により銅損の原因となる部位(ステータコイル22)のみが直接冷却される。
これによって、回転電機10Bにおいて最も発熱し易い部位(ステータコイル22)を効率的に冷却できる。そして、回転電機10Bの全体を冷却する場合に比べ、油を循環させるポンプ38の性能を低くしても銅損の原因となる部位(ステータコイル22)を効率的に冷却できる。その結果、回転電機10Bの低コスト化および軽量化を実現できる。
なお、ステータコイル22のコイルエンド22A上の点B,Cから油を滴下するようにしたのは、コイルエンド22A上の点Aから油を滴下すると、その滴下された油が重力によって油溜36の方向へ落下し(図9参照)、油によってコイルエンド22Aを殆ど冷却できないからである。
したがって、この発明においては、コイルエンド22A,22Bの円周に沿って油が流れる2つの点から油を滴下する。この場合、2つの点とシャフト4の中心とを結んだ2つの線分は、所定の角度を成す。
図10は、実施の形態1による回転電機のさらに他の平面図である。実施の形態1による回転電機は、図10に示す回転電機10Cであってもよい。図10を参照して、回転電機10Cは、図8および図9に示す回転電機10Bにオイルクーラ40を追加したものであり、その他は、回転電機10Bと同じである。
オイルクーラ40は、配管35中に挿入される。より具体的には、オイルクーラ40は、油溜37とポンプ38との間に挿入される。また、オイルクーラ40は、配管41を介してラジエータ42と連結され、ラジエータ42から冷却水を受ける。そして、オイルクーラ40は、ラジエータ42から受けた冷却水によって配管35を流れる油を冷却する。
図11は、図10に示すオイルクーラ40の斜視図である。図11を参照して、オイルクーラ40は、熱交換部401と、入口部402,403と、出口部404,405とからなる。熱交換部401は、通路4011,4012を有する。通路4011,4012は、端面401Aから端面401Bの方向へ直線状に設けられている。通路4012は、通路4011によって囲まれている。通路4011は、配管35からの油を流す通路であり、通路4012は、配管41からの冷却水を流す通路である。なお、熱交換部401、入口部402,403、および出口部404,405は、アルミニウムからなる。
入口部402,403は、熱交換部401の端面401Aに取り付けられ、出口部404,405は、熱交換部401の端面401Bに取り付けられる。
出口部404は、通路4041と出口4042とを有する。出口部405は、通路4051と出口4052とを有する。入口部402は、入口4021と、通路4041と同じ通路とを有する。入口部403は、入口4031と、通路4051と同じ通路とを有する。
そして、入口部402は、その通路(通路4041と同じ通路)が熱交換部401の通路4011に連結されるように端面401Aに取り付けられる。また、入口部403は、その通路(通路4051と同じ通路)が熱交換部401の通路4012に連結されるように端面401Aに取り付けられる。出口部404,405は、それぞれ、通路4011,4012に連結されるように端面401Bに取り付けられる。
配管35からの油は、入口4021から入口部402に入り、熱交換部401の通路4011を通って出口部404の通路4041に至る。そして、油は、出口4042から出口部404を出て、配管35中を循環する。
また、ラジエータ42からの冷却水は、入口4031から入口部403に入り、熱交換部401の通路4012を通って出口部405の通路4051に至る。そして、冷却水は、出口4052から出口部405を出て、配管41中を循環する。
そうすると、熱交換部401は、通路4012を通過する冷却水によって冷却され、通路4011を通過する油を冷却する。すなわち、熱交換部401は、ラジエータ42からの冷却水と油との間で熱交換を行ない、油を冷却する。そして、通路4011を流れる油は、通路4011によって囲まれた通路4012を流れる冷却水により冷却される。
したがって、オイルクーラ40を用いることにより、油は、オイルクーラ40の周囲の温度による影響を受けることなく安定して冷却される。
再び、図10を参照して、オイルクーラ40によって冷却された油は、ポンプ38によって汲み上げられ、配管32および配管33,34を介してステータコイル22のコイルエンド22A,22Bに滴下される。
そして、滴下された油は、コイルエンド22A,22Bを流れ、コイルエンド22A,22B、すなわち、ステータコイル22は、冷却された油によって直接冷却される。
このように、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作する回転電機10Cは、オイルクーラ40によって冷却され、かつ、ポンプ38によって循環される油により銅損の原因となる部位(ステータコイル22)のみが直接冷却される。
これによって、回転電機10Cにおいて最も発熱し易い部位(ステータコイル22)を効率的に冷却できる。そして、回転電機10Cの全体を冷却する場合に比べ、油を循環させるポンプ38の性能を低く、オイルクーラ40の冷却能力を低くしても銅損の原因となる部位(ステータコイル22)を効率的に冷却できる。その結果、回転電機10Cの低コスト化および軽量化を実現できる。
図12は、実施の形態1による回転電機のさらに他の平面図である。実施の形態1による回転電機は、図12に示す回転電機10Dであってもよい。図12を参照して、回転電機10Dは、図8および図9に示す回転電機10Bの配管32,35、油溜36,37およびポンプ38を削除し、油溜43およびギヤ44,45を追加したものであり、その他は、回転電機10Bと同じである。なお、回転電機10Dは、ケース50に収納される。
油溜36,37を削除したことにより、ケース31は、開口部31Aを有する。開口部31Aは、ステータコイル22のコイルエンド22Aに対向した位置に設けられる。なお、図12においては、ステータコイル22のコイルエンド22Bは、紙面奥側に配置されるため、コイルエンド22Bに対向する開口部は図示省略されている。
油溜43は、ケース31の上側に配置される。そして、油溜43は、溜部43Aと、平坦部43Bとからなる。溜部43Aは、配管33,34に連結される。平坦部43Bは、ギヤ45によって掻き揚げられた油を溜部43Aへ導く。なお、図12においては、配管34は、紙面奥側に配置されるため省略されている。
ギヤ44は、回転電機10Dのシャフト4に連結される。そして、ギヤ44は、ロータ3の回転に伴って矢印17の方向に回転し、シャフト4を介して受けたトルクをギヤ45に伝達する。また、ギヤ45は、シャフト46に回転可能に固定され、ギヤ44と噛み合う。そして、ギヤ45は、ギヤ44の回転に伴って矢印18の方向に回転し、ギヤ44からのトルクをシャフト46に伝達するとともに、ケース50の底部に溜められた油49を矢印19の方向に掻き揚げ、油溜43に溜める。シャフト46は、ハイブリッド自動車の駆動輪に連結される。
回転電機10Dが駆動されると、ギヤ44は、矢印17の方向に回転し、シャフト4を介して受けた所定のトルクをギヤ45に伝達する。そして、ギヤ45は、ギヤ44の回転に伴って矢印18の方向に回転し、ギヤ44からの所定のトルクをシャフト46に伝達するとともに、ケース50の底部に溜められた油49を矢印19の方向に掻き揚げ、油を油溜43に溜める。
油溜43は、溜部43Aから配管33,34を介して油をステータコイル22のコイルエンド22A,22Bに滴下する。そして、配管33から滴下された油は、コイルエンド22Aを流れ、矢印23のように開口部31Aからケース50の底部に滴下される。また、図示省略されているが、配管34から滴下された油は、コイルエンド22Aを流れ、コイルエンド22Bに対向して設けられた開口部(開口部31Aの奥側に存在する)からケース50の底部に滴下される。
これによって、コイルエンド22A,22B、すなわち、ステータコイル22は、ケース50の底部に溜められた油49によって直接冷却される。
このように、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作する回転電機10Dは、ギヤ45によって掻き揚げられた油により銅損の原因となる部位(ステータコイル22)のみが直接冷却される。
これによって、回転電機10Dにおいて最も発熱し易い部位(ステータコイル22)を効率的に冷却できる。そして、回転電機10Dの全体を冷却する場合に比べ、油を掻き揚げる量を少なくしても銅損の原因となる部位(ステータコイル22)を効率的に冷却できる。その結果、回転電機10Dの低コスト化および軽量化を実現できる。
図13は、実施の形態1による回転電機のさらに他の平面図である。実施の形態1による回転電機は、図13に示す回転電機10Eであってもよい。図13を参照して、回転電機10Eは、図12に示す回転電機10Dにオイルクーラ40、配管47およびポンプ48を追加したものであり、その他は、回転電機10Dと同じである。
オイルクーラ40については、上述したとおりである。
配管47は、ケース50の底部とオイルクーラ40との間を連結する。そして、配管47は、その一方端がケース50の底部に溜められた油49に浸漬され、他方端が油49よりも上側でケース50に連結される。
ポンプ48は、配管47中に挿入され、オイルクーラ40とケース50の底部との間で油49を循環する。
回転電機10Eが駆動されると、ギヤ44,45は、それぞれ、矢印17,18の方向に回転してシャフト4を介して受けた所定のトルクをシャフト46へ伝達し、ギヤ45は、上述したように、ケース50の底部に溜められた油49を循環してステータコイル22のコイルエンド22A,22Bのみを直接冷却する。
そして、ポンプ48は、ケース50の底部に溜められた油49を配管47を介してケース50の底部とオイルクーラ40との間で循環し、オイルクーラ40は、配管47を介して供給された油を、ラジエータ42から配管41を介して供給された冷却水によって冷却する。これにより、オイルクーラ40によって冷却された油は、ケース50の底部に供給される。
そうすると、オイルクーラ40によって冷却された油は、ギヤ45によって掻き揚げられ、油溜43および配管33,34を介してステータコイル22のコイルエンド22A,22Bに滴下される。そして、コイルエンド22A,22B、すなわち、ステータコイル22は、冷却された油によって直接冷却される。
このように、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作する回転電機10Eは、オイルクーラ40によって冷却され、かつ、ギヤ45によって掻き揚げられる油により銅損の原因となる部位(ステータコイル22)のみが直接冷却される。
これによって、回転電機10Eにおいて最も発熱し易い部位(ステータコイル22)を効率的に冷却できる。そして、回転電機10Eの全体を冷却する場合に比べ、掻き揚げる油の量を少なくし、オイルクーラ40の冷却能力を低くしても銅損の原因となる部位(ステータコイル22)を効率的に冷却できる。その結果、回転電機10Eの低コスト化および軽量化を実現できる。
図14は、実施の形態1による回転電機の斜視図である。実施の形態1による回転電機は、図14に示す回転電機10Fであってもよい。図14を参照して、回転電機10Fは、図8および図9に示す回転電機10Bの配管32〜34を配管51,54〜57に代え、ポンプ52,53を追加したものであり、その他は、回転電機10Bと同じである。なお、図14においては、ロータ3の回転軸方向DR1におけるケース31の両端部は省略されている。
配管54は、リング形状からなり、ステータコイル22のコイルエンド22Bに対向して配置される。配管56は、リング形状からなり、ステータコイル22のコイルエンド22A(図14においては図示省略)に対向して配置される。そして、配管54,56には、リング形状に沿って複数の孔が形成されている。
配管55は、一方端が配管54に連結され、他方端がポンプ52に連結される。配管57は、一方端が配管56に連結され、他方端がポンプ53に連結される。配管51は、ポンプ38をポンプ52,53に連結する。
回転電機10Fにおいては、ポンプ38は、油溜36,37に溜められた油を汲み上げ、その汲み上げた油を配管51を介してポンプ52および53に供給する。ポンプ52は、配管51を介して供給された油を配管55を介して配管54に供給し、配管54に形成された複数の孔から油をステータコイル22のコイルエンド22Bに噴き付ける。
また、ポンプ53は、配管51を介して供給された油を配管57を介して配管56に供給し、配管56に形成された複数の孔から油をステータコイル22のコイルエンド22A(図14においては図示省略)に噴き付ける。
そして、コイルエンド22A,22Bに噴き付けられた油は、コイルエンド22A,22Bを流れて油溜36,37に溜まる。
このように、回転電機10Fにおいては、油は、コイルエンド22A,22Bに噴き付けられるので、油の流速が増加し、コイルエンド22A,22B、すなわち、ステータコイル22は、さらに、冷却される。
油溜36,37に溜められた油は、ポンプ38によって再び掻き揚げられ、上述した経路を経て再び、コイルエンド22A,22Bに噴き付けられ、ステータコイル22のみを直接冷却する。
上述したように、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作する回転電機10Fは、ポンプ52,53によって噴き付けられた油により銅損の原因となる部位(ステータコイル22)のみが直接冷却される。
これによって、回転電機10Fにおいて最も発熱し易い部位(ステータコイル22)を効率的に冷却できる。そして、回転電機10Fの全体を冷却する場合に比べ、ポンプ52,53の油噴出力を低くしても銅損の原因となる部位(ステータコイル22)を効率的に冷却できる。その結果、回転電機10Fの低コスト化および軽量化を実現できる。
図15は、実施の形態1による回転電機の他の斜視図である。実施の形態1による回転電機は、図15に示す回転電機10Gであってもよい。図15を参照して、回転電機10Gは、図14に示す回転電機10Fにオイルクーラ40を追加したものであり、その他は、回転電機10Fと同じである。
オイルクーラ40は、配管35中に挿入される。そして、オイルクーラ40は、上述した機構によって、配管35を循環する油をラジエータ42から配管41を介して供給された冷却水によって冷却する。
オイルクーラ40によって冷却された油は、ポンプ38によって汲み上げられ、ポンプ52,53によってそれぞれ配管54,56からコイルエンド22A,22Bに噴き付けられる。
そして、噴き付けられた油は、コイルエンド22A,22Bを流れ、ステータコイル22は、冷却された油によって直接冷却される。
このように、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作する回転電機10Gは、オイルクーラ40によって冷却され、かつ、ポンプ52,53によって噴き付けられる油により銅損の原因となる部位(ステータコイル22)のみが直接冷却される。
これによって、回転電機10Gにおいて最も発熱し易い部位(ステータコイル22)を効率的に冷却できる。そして、回転電機10Gの全体を冷却する場合に比べ、ポンプ52,53の油噴出力を低くし、オイルクーラ40の冷却能力を低くしても銅損の原因となる部位(ステータコイル22)を効率的に冷却できる。その結果、回転電機10Gの低コスト化および軽量化を実現できる。
なお、ダクト13およびクーラ14は、「冷却器」を構成する。
また、空気孔11,12、ダクト13およびクーラ14は、「冷却器」を構成する。
さらに、配管32〜35、油溜36,37およびポンプ38は、「冷却器」を構成する。
さらに、配管32〜35、油溜36,37、ポンプ38およびオイルクーラ40は、「冷却器」を構成する。
さらに、配管33,34は、「滴下部材」を構成する。
さらに、配管33、油溜43およびギヤ44,45は、「冷却器」を構成する。
さらに、配管33,47、オイルクーラ40、油溜43、ギヤ44,45およびポンプ48は、「冷却器」を構成する。
さらに、配管35,51,54〜57、油溜36,37およびポンプ38,52,53は、「冷却器」を構成する。
さらに、配管35,51,54〜57、油溜36,37、オイルクーラ40およびポンプ38,52,53は、「冷却器」を構成する。
さらに、ポンプ52,53および配管54〜57は、「噴付部材」を構成する。
[実施の形態2]
実施の形態2においては、鉄損が支配的な領域RGE2で動作し、その鉄損の原因となる部位を直接冷却する回転電機について説明する。
図16は、実施の形態2による回転電機の平面図である。また、図17は、図16に示す線XVII−XVII間における断面図である。図16および図17を参照して、実施の形態2による回転電機20は、図2および図3に示す回転電機10のケース1をケース101に代えたものであり、その他は、回転電機10と同じである。
ケース101は、ステータ2、ロータ3およびシャフト4を収納し、ステータ2のステータコア21に対向する領域101Aに空気孔102を有する。空気孔102は、ケース101の周方向DR2に所定の間隔で複数個形成される。そして、空気孔102は、ロータ3の径方向からケース101を貫通する。
ケース101は、空気孔102を有するので、回転電機20の外部から空気孔102を通して空気をケース101の内部に導入すると、その導入された空気は、矢印104で示す方向に進行し、ステータコア21を空冷する。この場合、矢印104に沿って進行する空気は、ステータコア21の外周側を進行する。
このように、空気孔102からケース101内に導入された空気は、回転電機20のステータコア21のみを直接空冷する。すなわち、空気孔102からケース101内に導入された空気は、鉄損の原因となる部位(ステータコア21)のみを直接空冷する。
回転電機20は、ハイブリッド自動車100に搭載される場合、図4に示す回転電機10に代えて回転電機10と同じように配置される。そうすると、回転電機20は、ハイブリッド自動車100の走行風9を受ける。そして、走行風9は、空気孔102からケース101内に導入され、ステータコア21のみを直接冷却する。
このように、鉄損が支配的な領域RGE2で主に動作する回転電機20は、ハイブリッド自動車100に搭載されることによって、走行風9により鉄損の原因となる部位(ステータコア21)のみが直接空冷される。
これによって、回転電機20において最も発熱し易い部位(ステータコア21)を効率的に冷却できる。そして、回転電機20の全体を空冷する場合に比べ、走行風9の量は少なくてもよい。
図18は、実施の形態2による回転電機の他の平面図である。実施の形態2による回転電機は、図18に示す回転電機20Aであってもよい。図18を参照して、回転電機20Aは、図16および図17に示す回転電機20にダクト105と、クーラ106とを追加したものであり、その他は、回転電機20と同じである。
ダクト105は、排出口105Aと、吸入口13Cとを有する。そして、排出口105Aは、ケース101の空気孔102が形成された領域101Aを覆う。クーラ106は、ダクト105中に配設される。そして、クーラ106は、吸入口105Cから空気を吸い込み、その吸い込んだ空気を冷却して排出口105Aから空気孔102へ排出する。これによって、冷却された空気がステータコア21に照射され、ステータコア21が直接空冷される。
図19は、図18に示す回転電機20Aの他の平面図である。図19を参照して、回転電機20Aにおいては、ケース101から空気孔102を削除し、ダクト105の排出口105Aを排出口105Bに代え、排出口105Bがステータコア21に対向するようにダクト105をケース101に固定してもよい。これにより、クーラ106は、吸入口105Cから吸い込んだ空気を冷却して排出口105Bからステータコア21に直接照射できる。
回転電機20Aは、ハイブリッド自動車100Aに搭載される場合、図7に示す回転電機10Aに代えて搭載される。そうすると、クーラ106は、車室111内の空気を吸入口105Cから吸い込み、その吸い込んだ空気を冷却して排出口105Aまたは105Bから排出する。この場合、クーラ106は、ラジエータ(図示せず)から冷却水を受け、その受けた冷却水によって車室111内の空気を冷却する。
排出口105Aまたは105Bから排出された空気は、ケース101の空気孔102を介して、または直接、ステータコア21に照射される。これにより、ステータコア21は、冷却された空気によって直接空冷される。
なお、回転電機20Aがハイブリッド自動車100Aに搭載される場合、クーラ106をハイブリッド自動車100Aに設けられる空調装置に代えてもよい。その場合、空調装置は、車室111内の空気を冷却し、その冷却した空気を車室111内に排出するとともに、冷却した空気を排出口105Aまたは105Bから排出してケース101内に導く。
このように、鉄損が支配的な領域RGE2で主に動作する回転電機20Aは、クーラ106によって冷却された空気により鉄損の原因となる部位(ステータコア21)のみが直接空冷される。
これによって、回転電機20Aにおいて最も発熱し易い部位(ステータコア21)を効率的に冷却できる。そして、回転電機20Aの全体を空冷する場合に比べ、クーラ106の冷却性能を低くしても鉄損の原因となる部位(ステータコア21)を効率的に冷却できる。その結果、回転電機20Aの低コスト化および軽量化を実現できる。
なお、回転電機20Aがハイブリッド自動車100Aに搭載される場合、回転電機20Aは、ロータ3の回転軸方向DR1がハイブリッド自動車100Aの前後方向DR3に略直交するように配置されていなくてもよく、どのような方向に配置されていてもよい。
図20は、実施の形態2による回転電機のさらに他の平面図である。また、図21は、図20に示す線XXI−XXI間における断面図である。実施の形態2による回転電機は、図20および図21に示す回転電機20Bであってもよい。図20および図21を参照して、回転電機20Bは、図8および図9に示す回転電機10Bの配管32〜34を配管108,112〜115に代え、油溜36,37を油溜107に代えたものであり、その他は、回転電機10Bと同じである。
配管112〜115は、一方端がステータコア21に対向するように最上部からケース31中に挿入され、他方端が配管108に連結されている。より具体的には、配管112は、ロータ3の回転軸方向DR1におけるステータコア21の端面21Aに油を滴下するように配置され、配管113,114は、ステータコア21の外周面21Bに油を滴下するように配置され、配管115は、端面21Aと反対側の端面21Cに油を滴下するように配置される。
配管108は、一方端側が配管112〜115の他方端に連結され、他方端がポンプ38に連結される。油溜107は、ステータコア21に対向して配管112〜115の挿入部と反対側のケース31の底部に連結される。
回転電機20Bが駆動されると、ポンプ38は、油溜107から油を汲み上げ、その汲み上げた油を配管108を介して配管112〜114に供給し、配管112〜115の一方端からステータコア21に滴下する。この場合、油は、ステータコア21の最上部21Dに滴下される。
そうすると、配管113,114から滴下された油は、矢印116で示すようにステータコア21の外周面21Bを流れ、油溜107に溜まる。また、配管112から滴下された油は、矢印117,118で示すようにステータコア21の最上部21Dから端面21Aを流れ、油溜107に溜まる。配管115から滴下された油は、配管112から滴下された油と同様にしてステータコア21の最上部から端面21Bを流れ、油溜107に溜まる。これによって、ステータコア21は、油によって直接冷却される。
そして、油溜107に溜まった油は、ポンプ38によって汲み上げられ、上述した経路を介してステータコア21を直接冷却する。
このように、鉄損が支配的な領域RGE2で主に動作する回転電機20Bは、ポンプ38によって循環される油により鉄損の原因となる部位(ステータコア21)のみが直接冷却される。
これによって、回転電機20Bにおいて最も発熱し易い部位(ステータコア21)を効率的に冷却できる。そして、回転電機20Bの全体を冷却する場合に比べ、油を循環させるポンプ38の性能を低くしても鉄損の原因となる部位(ステータコア21)を効率的に冷却できる。その結果、回転電機20Bの低コスト化および軽量化を実現できる。
図22は、実施の形態2による回転電機のさらに他の平面図である。実施の形態2による回転電機は、図22に示す回転電機20Cであってもよい。図22を参照して、回転電機20Cは、図20および図21に示す回転電機20Bにオイルクーラ40を追加したものであり、その他は、回転電機20Bと同じである。
オイルクーラ40は、配管35中に挿入される。より具体的には、オイルクーラ40は、油溜107とポンプ38との間に挿入される。オイルクーラ40の機能については上述したとおりである。
ポンプ38が油溜107から油を汲み上げることによって油は配管35中を循環し、オイルクーラ40は、上述した原理により配管35中の油を冷却する。そして、オイルクーラ40によって冷却された油は、ポンプ38および配管108を介して配管112〜115に供給され、配管112〜115の一方端からステータコア21に滴下される。
そうすると、ステータコア21に滴下された油は、上述した機構によりステータコア21のみを直接冷却する。
このように、鉄損が支配的な領域RGE2で主に動作する回転電機20Cは、オイルクーラ40によって冷却され、かつ、ポンプ38によって循環される油により鉄損の原因となる部位(ステータコア21)のみが直接冷却される。
これによって、回転電機20Cにおいて最も発熱し易い部位(ステータコア21)を効率的に冷却できる。そして、回転電機20Cの全体を冷却する場合に比べ、油を循環させるポンプ38の性能を低く、オイルクーラ40の冷却能力を低くしても鉄損の原因となる部位(ステータコア21)を効率的に冷却できる。その結果、回転電機20Cの低コスト化および軽量化を実現できる。
図23は、実施の形態2による回転電機のさらに他の平面図である。実施の形態2による回転電機は、図23に示す回転電機20Dであってもよい。図23を参照して、回転電機20Dは、図12に示す回転電機10Dの配管33,34を配管112〜115に代え、開口部31Aを開口部31Bに代えたものであり、その他は、回転電機10Dと同じである。
回転電機20Dにおいては、配管112〜115は、一方端が上述したようにステータコア21に対向してケース31中に挿入され、他方端が油溜43に連結される。また、開口部31Bは、ステータコア21に対向した位置に設けられる。
回転電機20Dが駆動されると、ギヤ44は、矢印17の方向に回転し、シャフト4を介して受けた所定のトルクをギヤ45に伝達する。そして、ギヤ45は、ギヤ44の回転に伴って矢印18の方向に回転し、ギヤ44からの所定のトルクをシャフト46に伝達するとともに、ケース50の底部に溜められた油49を矢印19の方向に掻き揚げ、その掻き揚げた油を油溜43に溜める。
油溜43は、溜部43Aから油を配管112〜115を介してステータコア21の最上部に滴下する。そして、配管112から滴下された油は、矢印119,121で示すようにステータコア21の端面21Aを流れ、矢印122のように開口部31Bからケース50の底部に滴下される。また、配管113,114から滴下された油は、ステータコア21の外周面を流れ、配管115から滴下された油は、端面21Aと反対側の端面を流れ、開口部31Bからケース50の底部に滴下される。
これによって、ステータコア21は、ケース50の底部に溜められた油49によって直接冷却される。
このように、鉄損が支配的な領域RGE2で主に動作する回転電機20Dは、ギヤ45によって掻き揚げられた油により鉄損の原因となる部位(ステータコア21)のみが直接冷却される。
これによって、回転電機20Dにおいて最も発熱し易い部位(ステータコア21)を効率的に冷却できる。そして、回転電機20Dの全体を冷却する場合に比べ、油を掻き揚げる量を少なくしても鉄損の原因となる部位(ステータコア21)を効率的に冷却できる。その結果、回転電機20Dの低コスト化および軽量化を実現できる。
図24は、実施の形態2による回転電機のさらに他の平面図である。実施の形態2による回転電機は、図24に示す回転電機20Eであってもよい。図24を参照して、回転電機20Eは、図23に示す回転電機20Dにオイルクーラ40、配管47およびポンプ48を追加したものであり、その他は、回転電機20Dと同じである。
オイルクーラ40、配管47およびポンプ48については、上述したとおりである。
回転電機20Eが駆動されると、ギヤ44,45は、それぞれ、矢印17,18の方向に回転してシャフト4を介して受けた所定のトルクをシャフト46へ伝達し、ギヤ45は、上述したように、ケース50の底部に溜められた油49を循環してステータコア21のみを直接冷却する。
そして、ポンプ48は、ケース50の底部に溜められた油49を配管47を介してケース50の底部とオイルクーラ40との間で循環し、オイルクーラ40は、配管47を介して供給された油を、ラジエータ42から配管41を介して供給された冷却水によって冷却する。これにより、オイルクーラ40によって冷却された油は、ケース50の底部に供給される。
そうすると、オイルクーラ40によって冷却された油は、ギヤ45によって掻き揚げられ、油溜43および配管112〜115を介してステータコア21に滴下される。そして、ステータコア21は、冷却された油によって直接冷却される。
このように、鉄損が支配的な領域RGE2で主に動作する回転電機20Eは、オイルクーラ40によって冷却され、かつ、ギヤ45によって掻き揚げられる油により鉄損の原因となる部位(ステータコア21)のみが直接冷却される。
これによって、回転電機20Eにおいて最も発熱し易い部位(ステータコア21)を効率的に冷却できる。そして、回転電機20Eの全体を冷却する場合に比べ、掻き揚げる油の量を少なくし、オイルクーラ40の冷却能力を低くしても鉄損の原因となる部位(ステータコア21)を効率的に冷却できる。その結果、回転電機20Eの低コスト化および軽量化を実現できる。
図25は、実施の形態2による回転電機の斜視図である。実施の形態2による回転電機は、図25に示す回転電機20Fであってもよい。図25を参照して、回転電機20Fは、図14に示す回転電機10Fの配管54,56を配管123〜126に代え、配管55,57を配管127〜129,131に代え、ポンプ52,53をポンプ132〜135に代え、配管51を配管136に代え、油溜36,37を油溜137に代えたものであり、その他は、回転電機10Fと同じである。
配管123〜126は、リング形状からなり、ステータコア21の外周面21Bを囲む。そして、配管123〜126には、リング形状に沿って複数の孔が形成されている。配管123は、ステータコア21の端面21Cに油を噴き付けるように配置され、配管124,125は、ステータコア21の外周面21Bに油を噴き付けるように配置され、配管126は、端面21Cと反対側の端面に油を噴き付けるように配置される。
配管127は、一方端が配管123に連結され、他方端がポンプ132に連結される。配管128は、一方端が配管124に連結され、他方端がポンプ133に連結される。配管129は、一方端が配管125に連結され、他方端がポンプ134に連結される。配管131は、一方端が配管126に連結され、他方端がポンプ135に連結される。
ポンプ132は、配管127と配管136との間に配置される。ポンプ133は、配管128と配管136との間に配置される。ポンプ134は、配管129と配管136との間に配置される。ポンプ135は、配管131と配管136との間に配置される。
配管136は、一方端側が4個に分岐されており、ポンプ132〜135とポンプ38との間に配置される。油溜137は、ステータコア21の外周面21Bに対向してケース31の最下部に設けられる。
なお、回転電機20Fにおいては、配管35は、その一方端が油溜137に連結され、他方端がポンプ38に連結される。
回転電機20Fが駆動されると、ポンプ38は、油溜137に溜められた油を汲み上げ、その汲み上げた油を配管136を介してポンプ132〜135に供給する。ポンプ132は、配管136を介して供給された油を配管127を介して配管123に供給し、配管123に形成された複数の孔から油をステータコア21に噴き付ける。
また、ポンプ133は、配管136を介して供給された油を配管128を介して配管124に供給し、配管124に形成された複数の孔からステータコア21に噴き付ける。さらに、ポンプ134は、配管136を介して供給された油を配管129を介して配管125に供給し、配管125に形成された複数の孔からステータコア21に噴き付ける。さらに、ポンプ135は、配管136を介して供給された油を配管131を介して配管126に供給し、配管126に形成された複数の孔からステータコア21に噴き付ける。
そして、ステータコア21に噴き付けられた油は、端面21A,21Cおよび外周面21Bを流れて油溜137に溜まる。
このように、回転電機20Fにおいては、油は、ステータコア21に噴き付けられるので、油の流速が増加し、ステータコア21は、さらに、冷却される。
油溜137に溜められた油は、ポンプ38によって再び掻き揚げられ、上述した経路を経て再び、ステータコア21に噴き付けられ、ステータコア21のみを直接冷却する。
上述したように、鉄損が支配的な領域RGE2で主に動作する回転電機20Fは、ポンプ132〜135によって噴き付けられた油により鉄損の原因となる部位(ステータコア21)のみが直接冷却される。
これによって、回転電機20Fにおいて最も発熱し易い部位(ステータコア21)を効率的に冷却できる。そして、回転電機20Fの全体を冷却する場合に比べ、ポンプ132〜135の油噴出力を低くしても鉄損の原因となる部位(ステータコア21)を効率的に冷却できる。その結果、回転電機20Fの低コスト化および軽量化を実現できる。
図26は、実施の形態2による回転電機の他の斜視図である。実施の形態2による回転電機は、図26に示す回転電機20Gであってもよい。図26を参照して、回転電機20Gは、図25に示す回転電機20Fにオイルクーラ40を追加したものであり、その他は、回転電機20Fと同じである。
オイルクーラ40は、配管35中に挿入される。そして、オイルクーラ40の機能については、上述したとおりである。
オイルクーラ40によって冷却された油は、ポンプ38によって汲み上げられ、上述したように、ポンプ132〜135によってそれぞれ配管123〜126からステータコア21に噴き付けられる。そして、ステータコア21は、冷却された油によって直接冷却される。
このように、鉄損が支配的な領域RGE2で主に動作する回転電機20Gは、オイルクーラ40によって冷却され、かつ、ポンプ132〜135によって噴き付けられる油により鉄損の原因となる部位(ステータコア21)のみが直接冷却される。
これによって、回転電機20Gにおいて最も発熱し易い部位(ステータコア21)を効率的に冷却できる。そして、回転電機20Gの全体を冷却する場合に比べ、ポンプ132〜135の油噴出力を低くし、オイルクーラ40の冷却能力を低くしても鉄損の原因となる部位(ステータコア21)を効率的に冷却できる。その結果、回転電機20Gの低コスト化および軽量化を実現できる。
上述した回転電機20,20A,20B,20C,20D,20E,20F,20Gにおいては、ステータコア21のみが直接冷却されると説明したが、この発明においては、ステータコア21およびロータコア3Aのみが直接冷却されるようにしてもよい。この場合、ステータコア21およびロータコア3Aのみを冷却する空気または油は、たとえば、ロータ3の回転軸方向DR1からステータコア21およびロータコア3Aのみに照射または滴下される。また、回転軸方向DR1以外の方向から空気または油は、ステータコア21およびロータコア3Aのみに照射または滴下されてもよい。
なお、ダクト105およびクーラ106は、「冷却器」を構成する。
また、空気孔102、ダクト105およびクーラ106は、「冷却器」を構成する。
また、配管35,112〜115、ポンプ38および油溜107は、「冷却器」を構成する。
さらに、配管35,112〜115、ポンプ38、オイルクーラ40および油溜107は、「冷却器」を構成する。
さらに、配管112〜115は、「滴下部材」を構成する。
さらに、配管112〜115、油溜43およびギヤ44,45は、「冷却器」を構成する。
さらに、配管112〜117、オイルクーラ40、油溜43、ギヤ44,45およびポンプ48は、「冷却器」を構成する。
さらに、配管35,123〜129,131,136、油溜107およびポンプ38,132〜135は、「冷却器」を構成する。
さらに、配管35,123〜129,131,136、油溜107、ポンプ38,132〜135およびオイルクーラ40は、「冷却器」を構成する。
さらに、配管123〜129,131およびポンプ132〜135は、「噴付部材」を構成する。
[応用例]
上述したように、実施の形態1においては、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作し、その銅損の原因となる部位を直接冷却する回転電機について説明し、実施の形態2においては、鉄損が支配的な領域RGE2で主に動作し、その鉄損の原因となる部位を直接冷却する回転電機について説明した。
そこで、実施の形態1による回転電機と、実施の形態2による回転電機とを用いた例について説明する。図27は、実施の形態1による回転電機と、実施の形態2による回転電機とを用いた駆動システムのシステム図である。
図27を参照して、駆動システム200は、エンジン120と、回転電機10B,20Bと、動力分割機構140とを備える。駆動システム200は、ハイブリッド自動車に搭載される。そして、駆動システム200においては、配管32は、配管108に連結され、配管35は、油溜36,37,107に連結される。また、回転電機10Bのシャフト4は、中空なシャフト4Bからなるり、回転電機20Bのシャフト4は、シャフト4Aからなる。
動力分割機構140は、リングギヤ141と、キャリアギヤ142と、サンギヤ143とから成る。エンジン120のシャフト150は、プラネタリキャリア144を介してキャリアギヤ142に接続され、回転電機10Bのシャフト4Bは、サンギヤ143に接続され、回転電機20Bのシャフト4Aは、リングギヤ141に接続されている。なお、回転電機20Bのシャフト4Aは、ディファレンシャルギヤを介して駆動軸に連結される。
回転電機10Bは、シャフト4B、サンギヤ143、キャリアギヤ142およびプラネタリキャリア144を介してシャフト150を回転し、エンジン120を始動する。また、回転電機10Bは、シャフト150、プラネタリキャリア144、キャリアギヤ142、サンギヤ143およびシャフト4Bを介してエンジン120の回転力を受け、その受けた回転力によって発電する。また、回転電機20Bは、所定のトルクを発生し、その発生したトルクをシャフト4Aおよびリングギヤ141を介して駆動輪へ出力する。
このように、駆動システム200は、回転電機20Bによって発生したトルクを出力して駆動輪を駆動するとともに、回転電機10Bによってエンジン120を始動し、その始動したエンジン120によって駆動輪を駆動する。そして、回転電機10Bは、エンジン120の回転力を受けて発電し、その発電された電力は、回転電機20Bを駆動するために用いられたり、バッテリを充電するために用いられる。
そして、駆動システム200の駆動中に、ポンプ38は、油溜36,37,107に溜まった油を汲み上げ、その汲み上げた油を配管108および32を介して配管33,34に供給し、配管108を介して配管112〜115に供給する。
そうすると、配管33,34に供給された油は、回転電機10Bのステータコイル22のコイルエンド22A,22Bに滴下され、コイルエンド22A,22Bを流れた油は、油溜36,37に溜まる。これにより、回転電機10Bのステータコイル22が油によって直接冷却される。
また、配管112〜115に供給された油は、回転電機20Bのステータコア21の端面21A,21Cおよび外周面21Bに滴下され、端面21A,21Cおよび外周面21Bを流れた油は、油溜107に溜まる。これにより、回転電機20Bのステータコア21が油によって直接冷却される。
したがって、駆動システム200においては、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作する回転電機10Bと、鉄損が支配的な領域RGE2で主に動作する回転電機20Bとを効率的に冷却できる。
なお、駆動システム200においては、実施の形態1による回転電機10Bと、実施の形態2による回転電機20Bとが用いられると説明したが、この発明においては、これに限らず、駆動システム200においては、実施の形態1による回転電機10,10A,10B,10C,10D,10E,10F,10Gのいずれか1つの回転電機と、実施の形態2による回転電機20,20A,20B,20C,20D,20E,20F,20Gのいずれか1つの回転電機とが用いられればよい。
[実施の形態3]
実施の形態3においては、銅損が支配的な領域RGE1または鉄損が支配的な領域RGE2で動作し、その動作領域に応じて銅損または鉄損の原因となる部位を直接冷却する回転電機について説明する。
図28は、実施の形態3による回転電機の平面図である。図28を参照して、実施の形態3による回転電機30は、図8および図9に示す回転電機10Bの配管32〜35を配管151〜156,163,168に代え、油溜36,37を油溜165〜167に代え、ポンプ38をポンプ164に代え、バルブ157〜162およびECU(Electrical Control Unit)169を追加したものであり、その他は、回転電機10Bと同じである。
配管151〜156は、一方端がステータコイル22のコイルエンド22A,22Bおよびステータコア21に対向するようにケース31に挿入され、他方端が配管163に連結される。より具体的には、配管151は、ステータコイル22のコイルエンド22Aに油を滴下するようにケース31に挿入され、配管152は、ステータコア21の端面21Aに油を滴下するようにケース31に挿入され、配管153,154は、ステータコア21の外周面21Bに油を滴下するようにケース31に挿入され、配管155は、端面211Aと反対側の端面21Cに油を滴下するようにケース31に挿入され、配管156は、ステータコイル22のコイルエンド22Bに油を滴下するようにケース31に挿入される。
バルブ157〜162は、それぞれ、配管151〜156中に設けられ、ECU169によって開閉される。ECU169は、銅損が支配的な領域RGE1で回転電機30が主に動作するとき、バルブ157,162を開き、バルブ158〜161を閉じる。また、ECU169は、鉄損が支配的な領域RGE2で回転電機30が主に動作するとき、バルブ157,162を閉じ、バルブ158〜161を開く。
配管163は、一方端側が配管151〜156に連結され、他方端がポンプ164に連結される。配管168は、一方端側が油溜165〜167に連結され、他方端がポンプ164に連結される。油溜165は、ステータコイル22のコイルエンド22Aを流れた油を溜めるようにケース31の底部に設けられ、油溜166は、ステータコア21を流れた油を溜めるようにケース31の底部に設けられ、油溜167は、ステータコイル22のコイルエンド22Bを流れた油を溜めるようにケース31の底部に設けられる。
銅損が支配的な領域RGE1で回転電機30が主に動作するとき、ECU169は、バルブ157,162を開き、バルブ158〜161を閉じる。そして、ポンプ164は、油溜165〜167から油を汲み上げ、その汲み上げた油を配管163を介して配管151〜156へ供給する。
そうすると、バルブ157,162は、開いており、バルブ158〜161は、閉じているので、配管151,156は、それぞれ、ステータコイル22のコイルエンド22A,22Bに油を滴下する。そして、配管151から滴下された油は、コイルエンド22Aを流れ、油溜165に溜まる。また、配管156から滴下された油は、コイルエンド22Bを流れ、油溜167に溜まる。これにより、コイルエンド22A,22B、すなわち、ステータコイル22は、油により直接冷却される。そして、油溜165〜167に溜められた油は、ポンプ164により再び汲み上げられ、上述した経路を経てステータコイル22のみを直接冷却する。
このように、回転電機30が、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作する場合、ステータコイル22のみが油によって直接冷却される。
鉄損が支配的な領域RGE2で回転電機30が主に動作するとき、ECU169は、バルブ157,162を閉じ、バルブ158〜161を開く。そして、ポンプ164は、油溜165〜167から油を汲み上げ、その汲み上げた油を配管163を介して配管151〜156へ供給する。
そうすると、バルブ157,162は、閉じており、バルブ158〜161は、開いているので、配管152〜155は、油をステータコア21に滴下する。そして、配管152から滴下された油は、ステータコア21の端面21Aを流れ、油溜166に溜まる。また、配管153,154から滴下された油は、ステータコア21の外周面21Bを流れ、油溜166に溜まる。さらに、配管155から滴下された油は、ステータコア21の端面21Cを流れ、油溜166に溜まる。これにより、ステータコア21は、油により直接冷却される。そして、油溜166に溜められた油は、ポンプ164により再び汲み上げられ、上述した経路を経てステータコア21のみを直接冷却する。
このように、回転電機30が、鉄損が支配的な領域RGE2で主に動作する場合、ステータコア21のみが油によって直接冷却される。
上述したように、回転電機30は、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作する場合、油によりステータコイル22のみが直接冷却され、鉄損が支配的な領域RGE2で主に動作する場合、油によりステータコア21のみが直接冷却される。
したがって、回転電機30の動作領域に応じて、最も発熱し易い部位(ステータコイル22またはステータコア21)を効率的に冷却できる。そして、回転電機30の全体を冷却する場合に比べ、油を循環させるポンプ164の性能を低くしても銅損の原因となる部位(ステータコイル22)または鉄損の原因となる部位(ステータコア21)を効率的に冷却できる。その結果、回転電機30の低コスト化および軽量化を実現できる。
なお、上記においては、ポンプ164によって油を循環してステータコア21またはステータコイル22のみを直接冷却する回転電機30について説明したが、実施の形態3による回転電機は、このような回転電機に限られず、上述したオイルクーラ40を配管168中に設けるようにしてもよい。
また、実施の形態3による回転電機は、図14に示す回転電機10Fと図25に示す回転電機20Fとを組合せ、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作する場合、油をステータコイル22に噴き付けてステータコイル22のみを直接冷却し、鉄損が支配的な領域RGE2で主に動作する場合、油をステータコア21に噴き付けてステータコア21のみを直接冷却するようにしてもよい。
さらに、実施の形態3による回転電機は、図15に示す回転電機10Gと図26に示す回転電機20Gとを組合せ、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作する場合、オイルクーラ40によって冷却された油をステータコイル22に噴き付けてステータコイル22のみを直接冷却し、鉄損が支配的な領域RGE2で主に動作する場合、オイルクーラ40によって冷却された油をステータコア21に噴き付けてステータコア21のみを直接冷却するようにしてもよい。
さらに、実施の形態3による回転電機は、図12に示す回転電機10Dと図23に示す回転電機20Dとを組合せ、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作する場合、ギヤ45によって掻き揚げられた油をステータコイル22に滴下してステータコイル22のみを直接冷却し、鉄損が支配的な領域RGE2で主に動作する場合、ギヤ45によって掻き揚げられた油をステータコア21に滴下してステータコア21のみを直接冷却するようにしてもよい。
さらに、実施の形態3による回転電機は、図13に示す回転電機10Eと図24に示す回転電機20Eとを組合せ、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作する場合、オイルクーラ40によって冷却され、かつ、ギヤ45によって掻き揚げられた油をステータコイル22に滴下してステータコイル22のみを直接冷却し、鉄損が支配的な領域RGE2で主に動作する場合、オイルクーラ40によって冷却され、かつ、ギヤ45によって掻き揚げられた油をステータコア21に滴下してステータコア21のみを直接冷却するようにしてもよい。
さらに、実施の形態3による回転電機は、図2および図3に示す回転電機10と図16および図17に示す回転電機20とを組合せ、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作する場合、空気孔11,12から導入された空気によってステータコイル22のみを直接空冷し、鉄損が支配的な領域RGE2で主に動作する場合、空気孔102から導入された空気によってステータコア21のみを直接冷却するようにしてもよい。
さらに、実施の形態3による回転電機は、図5および図6に示す回転電機10Aと図18および図19に示す回転電機20Aとを組合せ、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作する場合、冷却された空気を空気孔11,12からまたは直接導入してステータコイル22のみを直接空冷し、鉄損が支配的な領域RGE2で主に動作する場合、冷却された空気を空気孔102からまたは直接導入してステータコア21のみを直接空冷するようにしてもよい。
さらに、実施の形態3による回転電機は、実施の形態1による回転電機10,10A,10B,10C,10D,10E,10F,10Gのいずれか1つの回転電機と、実施の形態2による回転電機20,20A,20B,20C,20D,20E,20F,20Gのいずれか1つの回転電機とを組合せ、銅損が支配的な領域RGE1で主に動作する場合、空気または油によってステータコイル22のみを直接冷却し、鉄損が支配的な領域RGE2で主に動作する場合、空気または油によってステータコア21のみを直接冷却するようにしてもよい。
なお、配管151〜156,163,168、バルブ157〜162、ポンプ164、油溜165〜167およびECU169は、銅損が支配的な領域RGE1で回転電機30が主に動作するときステータコイル22(コイルエンド22A,22B)のみを直接冷却し、鉄損が支配的な領域RGE2で回転電気30が主に動作するときステータコア21のみを直接冷却する「冷却器」を構成する。
今回開示された実施の形態はすべ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、上記した実施の形態の説明ではなくて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すべての変更が含まれることが意図される。
この発明は、発生する損失の原因となる部位を直接冷却する回転電機に適用される。
回転電機の回転数とトルクとの関係図である。 実施の形態1による回転電機の平面図である。 図2に示す線III−III間における断面図である。 図2および図3に示す回転電機を搭載したハイブリッド自動車の平面図である。 実施の形態1による回転電機の他の平面図である。 図5に示す回転電機の他の平面図である。 図5および図6に示す回転電機を搭載したハイブリッド自動車の平面図である。 実施の形態1による回転電機のさらに他の平面図である。 図8に示す線IX−IX間における回転電機の断面図である。 実施の形態1による回転電機のさらに他の平面図である。 図10に示すオイルクーラの斜視図である。 実施の形態1による回転電機のさらに他の平面図である。 実施の形態1による回転電機のさらに他の平面図である。 実施の形態1による回転電機の斜視図である。 実施の形態1による回転電機の他の斜視図である。 実施の形態2による回転電機の平面図である。 図16に示す線XVII−XVII間における断面図である。 実施の形態2による回転電機の他の平面図である。 図18に示す回転電機の他の平面図である。 実施の形態2による回転電機のさらに他の平面図である。 図20に示す線XXI−XXI間における断面図である。 実施の形態2による回転電機のさらに他の平面図である。 実施の形態2による回転電機のさらに他の平面図である。 実施の形態2による回転電機のさらに他の平面図である。 実施の形態2による回転電機の斜視図である。 実施の形態2による回転電機の他の斜視図である。 実施の形態1による回転電機と、実施の形態2による回転電機とを用いた駆動システムのシステム図である。 実施の形態3による回転電機の平面図である。
符号の説明
1,31,50,101 ケース、1A,1B,101A 領域、2 ステータ、3 ロータ、3A ロータコア、3B 永久磁石、4,4A,4B,46,150 シャフト、5〜8,15〜19,23,104,116〜119,121,122 矢印、9 走行風、10,10A,10B,10C,10D,10E,10F,10G,20,20A,20B,20C,20D,20E,20F,20G,30 回転電機、11,12,102 空気孔、13,105 ダクト、13A,13B,105A,105B,331A,332A 排出口、13C,105C 吸入口、14,106 クーラ、21 ステータコア、21A,21C,401A,401B 端面、21B 外周面、21D 最上部、22 ステータコイル、22A,22B コイルエンド、31A,31B 開口部、32〜35,41,47,51,54〜57,108,112〜115,123〜129,131,136,151〜156,163,168,331,332 配管、36,37,43,107,137,165〜167 油溜、38,48,52,53,132〜135,164 ポンプ、40 オイルクーラ、42 ラジエータ、43A 溜部、43B 平坦部、44,45 ギヤ、49 油、100,100A ハイブリッド自動車、110 車体、111 車室、120 エンジン、130 DG、140 動力分割機構、141 リングギヤ、142 キャリアギヤ、143 サンギヤ、144 プラネタリキャリア、140L,140R 前輪、150L,150R 後輪、157〜162 バルブ、169 ECU、200 駆動システム、401 熱交換部、402,403 入口部、404,405 出口部、4011,4012,4041,4051 通路、4021,4031 入口、4042,4052 出口。

Claims (25)

  1. 銅損が支配的な領域で主に動作する回転電機であって、
    ステータコアと、前記ステータコアに巻回されたステータコイルとを含むステータと、
    前記ステータに対して回転自在に設けられたロータとを備え、
    前記ステータコイルのみが直接冷却される、回転電機。
  2. 前記ステータコイルのみを直接冷却する冷却器をさらに備える、請求項1に記載の回転電機。
  3. 前記冷却器は、空冷によって前記ステータコイルのみを直接冷却する、請求項2に記載の回転電機。
  4. 前記冷却器は、
    空気を冷却するクーラと、
    前記クーラにより冷却された空気を前記ステータコイルへ導くダクトとを含む、請求項3に記載の回転電機。
  5. 前記冷却器は、油冷によって前記ステータコイルのみを直接冷却する、請求項2に記載の回転電機。
  6. 前記冷却器は、前記ステータコイルのコイルエンドに油を滴下する、請求項5に記載の回転電機。
  7. 前記冷却器は、
    油を冷却するオイルクーラと、
    前記オイルクーラにより冷却された油を前記ステータコイルのコイルエンドに滴下する滴下部材とを含む、請求項5に記載の回転電機。
  8. 前記冷却器は、前記ステータコイルのコイルエンドに油を噴き付ける、請求項5に記載の回転電機。
  9. 前記冷却器は、
    油を冷却するオイルクーラと、
    前記オイルクーラにより冷却された油を前記ステータコイルのコイルエンドに噴き付ける噴付部材とを含む、請求項5に記載の回転電機。
  10. 前記ステータおよび前記ロータを収納するケースをさらに備え、
    前記ステータコイルは、前記ロータの回転軸方向に前記ステータコアから突出したコイルエンドを有し、
    前記ケースは、前記コイルエンドに対向する領域のみに前記ロータの径方向から前記ケースを貫通する複数の空気孔を有する、請求項1に記載の回転電機。
  11. 当該回転電機は、車両に搭載され、前記ロータの回転軸方向が前記車両の前後方向と略直交するように配置される、請求項10に記載の回転電機。
  12. 鉄損が支配的な領域で主に動作する回転電機であって、
    ステータコアと、前記ステータコアに巻回されたステータコイルとを含むステータと、
    前記ステータに対して回転自在に設けられたロータとを備え、
    前記ステータコアのみが直接冷却される、回転電機。
  13. 前記ステータコアのみを直接空冷する冷却器をさらに備える、請求項12に記載の回転電機。
  14. 前記冷却器は、
    空気を冷却するクーラと、
    前記クーラにより冷却された空気を前記ステータコアおよび前記ロータコアへ導くダクトとを含む、請求項13に記載の回転電機。
  15. 前記ステータコアのみを直接油冷する冷却器をさらに備える、請求項12に記載の回転電機。
  16. 前記冷却器は、前記ステータコアに油を滴下する、請求項15に記載の回転電機。
  17. 前記冷却器は、前記ロータの回転軸方向における前記ステータコアの端面と、前記ステータコアの外周面とに油を滴下する、請求項16に記載の回転電機。
  18. 前記冷却器は、
    油を冷却するオイルクーラと、
    前記オイルクーラにより冷却された油を前記ステータコアに滴下する滴下部材とを含む、請求項16に記載の回転電機。
  19. 前記冷却器は、前記ステータコアに油を噴き付ける、請求項15に記載の回転電機。
  20. 前記冷却器は、前記ロータの回転軸方向における前記ステータコアの端面と、前記ステータコアの外周面とに油を噴き付ける、請求項19に記載の回転電機。
  21. 前記冷却器は、
    油を冷却するオイルクーラと、
    前記オイルクーラにより冷却された油を前記ステータコアに噴き付ける噴付部材とを含む、請求項19に記載の回転電機。
  22. 前記ステータおよび前記ロータを収納するケースをさらに備え、
    前記ケースは、前記ステータコアに対向する領域のみに前記ロータの径方向から前記ケースを貫通する複数の空気孔を有する、請求項12に記載の回転電機。
  23. 当該回転電機は、車両に搭載され、前記ロータの回転軸方向が前記車両の前後方向と略直交するように配置される、請求項22に記載の回転電機。
  24. 銅損が支配的な第1の動作領域または鉄損が支配的な第2の動作領域で動作する回転電機であって、
    ステータコアと、前記ステータコアに巻回されたステータコイルとを含むステータと、
    前記ステータに対して回転自在に設けられたロータとを備え、
    前記第1の動作領域においては、前記ステータコイルのみが直接冷却され、
    前記第2の動作領域においては、前記ステータコアのみが直接冷却される、回転電機。
  25. 前記第1の動作領域において前記ステータコイルのみを直接冷却し、前記第2の動作領域において前記ステータコアのみを直接冷却する冷却器をさらに備える、請求項24に記載の回転電機。
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