JP2005261083A - 回転電機の冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 回転子のフリクションを増大させることなく冷却効率を上げることで、連続出力時間を大幅に増加することができる回転電機の冷却構造を提供すること。
【解決手段】 回転子１と、固定子コア６および固定子コイル７を有する固定子２と、を備え、前記回転子１と前記固定子２がアキシャル方向に配設され、前記回転子１が前記固定子２との間にエアギャップをもって回転可能に保持された回転電機Ａ１において、前記固定子２の周囲をシール性を保ちながら閉塞する固定子閉塞部材１２を設け、前記固定子閉塞部材１２の内部に冷媒を流すことで冷却を行う手段とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アキシャルギャップ型モータやアキシャルギャップ型ジェネレータと呼ばれるもので、車両の駆動源等として適用される回転電機の冷却構造の技術分野に属する。

回転子に永久磁石を埋め込んだ回転電機は、損失が少なく効率が良い、出力が大きい等の理由により数多く使用されている。そのうち、回転子と固定子がエアギャップを介してアキシャル方向に配設されたものをアキシャルギャップ型モータという（例えば、特許文献１参照）。そして、このアキシャルギャップ型モータを、電動二輪車の駆動源に搭載したものが知られているが、モータ冷却には一般的に空冷が用いられている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−１５９１６号公報 特開２００３−１９１８８２号公報

しかしながら、従来の回転電機の冷却構造にあっては、モータ冷却を空冷により行うものであるため、抜熱性能が悪く、例えば、高出力の回転電機では、固定子コイルの温度が上昇してしまい、連続出力時間が短時間になってしまう、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、回転子のフリクションを増大させることなく冷却効率を上げることで、連続出力時間を大幅に増加することができる回転電機の冷却構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の回転電機の冷却構造では、回転子と固定子がアキシャル方向に配設された回転電機において、前記固定子の周囲をシール性を保ちながら閉塞する固定子閉塞部材を設け、前記固定子閉塞部材の内部に冷媒を流すことで冷却を行うことを特徴とする。

よって、本発明の回転電機の冷却構造にあっては、固定子に固定子閉塞部材を配設することで、回転電機内を固定子側と回転子側に分けることができる。そして、固定子閉塞部材の内部に冷媒を流すことで、直接固定子コイルを冷却することが可能となり、そのことで冷却効率が上がり、連続出力時間を大幅に増加することが可能である。また、固定子コイルを冷却する冷媒は、固定子閉塞部材の内部を流れ、回転子側へは漏れ出さないため、回転子のフリクションが増大することはない。

以下、本発明の回転電機の冷却構造を実施するための最良の形態を、図面に示す実施例１〜実施例８に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の冷却構造が適用された回転電機を示す軸方向断面図、図２は実施例１の冷却構造を示す固定子部分の軸方向拡大断面図である。
実施例１の回転電機Ａ１は、図１に示すように、大きく分けて回転子１と、固定子２と、回転軸３と、ケース４と、によって構成されている。

前記回転子１は、前記固定子２から与えられる回転磁束に対して、永久磁石５に反力を発生させ、回転軸３を中心に回転するように構成されている。この永久磁石５は、隣接する永久磁石５，５の磁極は互いに相違するよう配置されている。ここで、回転子１と固定子２の間には、アキシャル方向にエアギャップと呼ばれる隙間が存在し、互いに接触することはない。

前記固定子２は、図２に示すように、ティース部６ａとバックコア部６ｂとを有する固定子コア６と、該固定子コア６のティース部６ａに巻きつけた固定子コイル７と、を有して構成されている。前記固定子コイル７の巻線は、図示されていない絶縁紙および絶縁体を介して、ティース部６ａに巻かれる。このティース部６ａは、バックコア部６ｂを通じて背面側のサイドケース４ｃに固定される。

前記回転軸３は、図１に示すように、２つのベアリング８，９を介して正面側のサイドケース４ａと背面側のサイドケース４ｃに支持され、この回転軸３には、複数個の永久磁石５を円周上に埋め込んだ回転子１が一体に固定される。また、回転軸３の軸端部位置には、回転数センサ１０が取り付けてある。

前記ケース４は、サイドケース４ａと外周ケース４ｂとサイドケース４ｃとによって構成された三分割構造であり、サイドケース４ａと外周ケース４ｂ、及び、外周ケース４ｂとサイドケース４ｃは、それぞれボルト・ナット１１により締結固定されている。

前記固定子２には、固定子２の周囲をシール性を保ちながら閉塞する固定子閉塞部材１２が設けられている。この固定子閉塞部材１２は、アキシャル方向隔壁１２ａと、内周方向隔壁１２ｂと、外周方向隔壁１２ｃと、を持つドーナツ状部材である。そして、固定子閉塞部材１２は、その内周端部と外周端部とを、サイドケース４ｃに形成したシール溝に対してシール部材１３，１４を介在させてシール性を保ちながら固定している。

前記サイドケース４ｃには、固定子閉塞部材１２の内部に連通する位置に軸方向の冷媒入力口１５と冷媒出力口１６とが設けられ、冷媒入力口１５から固定子閉塞部材１２の内部に冷媒を流し、冷媒出力口１６から冷媒を排出することで、固定子２の冷却を行うようにしている。

次に、作用を説明する。

［背景技術］
従来は、例えば、サイドケースにフィンを設け、そこに冷却風を流すことで回転電機の冷却を行っている。いままでのアキシャルギャップ型モータは、主に低出力であったため、あまり冷却は重要視されていなかった。しかし、例えば、自動車の駆動用等の高出力な回転電機にすると、空冷では抜熱性能が充分でなく、連続出力時間が大幅に短縮されてしまう。また、面積の大きく取れる固定子裏側を水冷する方法を採用しても、固定子とケースの接触面に空間ができるため、熱抵抗が大きくなり、固定子コイルの効果的な冷却ができない。

［固定子コイル冷却作用］
実施例１では、図１および図２に示す通り、固定子２を覆うように固定子閉塞部材１２を配設し、固定子閉塞部材１２とサイドケース４ｃとの取り付け部位にはシール部材１３，１４を設ける。この固定子閉塞部材１２の設定により、回転電機Ａ１内を、固定子２側と回転子１側に分けることができる。

そして、サイドケース４ｃに設けた冷媒入力口１５より冷媒を流入させ、流入した冷媒により固定子コイル７を直接冷却し、固定子コイル７から熱を奪うことで温度が上昇した冷媒を、サイドケース４ｃに設けた冷媒出力口１６から排出する。この固定子コイル７に対する冷媒による直接冷却作用により、例えば、自動車の駆動用等の高出力な駆動源に回転電機Ａ１を採用しても、空冷に比べて抜熱性能が充分に高く、また、固定子裏側の間接水冷に比べてもより効果的な冷却ができ、回転電機Ａ１の連続出力時間を大幅に増加することが可能となる。

さらに、固定子閉塞部材１２により、固定子２と回転子１は分離され、冷媒が回転子１側に漏れ出すことはない。よって、回転子１が冷媒を攪拌することがないため、冷媒による直接冷却でありながらフリクションが増大することはない。

次に、効果を説明する。
実施例１の回転電機Ａ１の冷却構造にあっては、下記の効果を得ることができる。

(1) 回転子１と、固定子コア６および固定子コイル７を有する固定子２と、を備え、前記回転子１と前記固定子２がアキシャル方向に配設され、前記回転子１が前記固定子２との間にエアギャップをもって回転可能に保持された回転電機Ａ１において、前記固定子２の周囲をシール性を保ちながら閉塞する固定子閉塞部材１２を設け、前記固定子閉塞部材１２の内部に冷媒を流すことで冷却を行うため、回転子１のフリクションを増大させることなく冷却効率を上げることで、連続出力時間を大幅に増加することができる。

実施例２は、固定子閉塞部材を周方向ケースと一体に形成し、アキシャル方向と内周方向に隔壁を設けた例である。

まず、構成を説明すると、図３に示すように、実施例２の回転電機Ａ２は、固定子２を覆う固定子閉塞部材１２が外周ケース４ｂと一体構造になっている。つまり、固定子閉塞部材を、アキシャル方向隔壁１２ａと内周方向隔壁１２ｂにより構成し、内周方向隔壁１２ｂの端部とサイドケース４ｃとの取り付け面には、シール部材１７を設け、ボルト１８にて固定する。また、外周ケース４ｂに、冷媒入力部１５（図外）と冷媒入出力部１６とを設ける。なお、他の構成は実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。

作用を説明すると、外周ケース４ｂに設けた冷媒入力部１５より冷媒を流入させ、実施例１と同様に、固定子コイル７を直接冷却し、固定子コイル７から熱を奪うことで温度が上昇した冷媒を冷媒出力口１６から排出する。そして、実施例２では、外周ケース４ｂと固定子閉塞部材１２が一体構造であり、シール部が１箇所となるため、２箇所のシール部を有する実施例１に比べ、冷媒がより漏れ難くなる。また、固定子閉塞部材１２の外周側隔壁が省略されて外周ケース４ｂとなるため、固定子２を外周側へ寄せることで、小型化できる。なお、他の作用は実施例１と同様であるので説明を省略する。

次に、効果を説明する。
実施例２の回転電機Ａ２の冷却構造にあっては、実施例１の(1)の効果に加えて、下記に列挙する効果を得ることができる。

(2) 前記固定子閉塞部材１２は、外周ケース４ｂと一体となっているため、シールが必要な接続部位が少なくなり、より確実に、冷媒の回転子１側や回転電機Ａ２の外部への漏れを防止することができる。

(3) 前記固定子閉塞部材１２は、アキシャル方向隔壁１２ａと内周方向隔壁１２ｂを持つ構成としているため、固定子２を外周側へ寄せることで、回転電機Ａ２の小型化を達成することができる。

実施例３は、固定子閉塞部材を圧粉コアにより構成した例である。

まず、構成を説明すると、図４に示すように、固定子２を覆う固定子閉塞部材１２が、実施例２とは異なり、外周ケース４ｂと別体構造となり、かつ、固定子閉塞部材１２が圧粉コアによって構成されている。そして、アキシャル方向隔壁１２ａの端部と外周ケース４ｂとの取り付け面には、シール部材１９を設け、ボルト２０にて固定する。なお、他の構成は実施例２と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。

作用を説明すると、実施例３の回転電機Ａ３では、固定子閉塞部材１２を圧粉コアにより構成することで、固定子閉塞部材１２の内部にうず電流が流れ無いため、回転電機効率を悪化させない。なお、他の作用については、実施例１，２と同様であるので説明を省略する。

次に、効果を説明する。
実施例３の回転電機Ａ３の冷却構造にあっては、実施例１の(1)及び実施例２の(3)の効果に加えて、下記の効果を得ることができる。

(4) 前記固定子閉塞部材１２は、圧粉コアにより構成されているため、固定子閉塞部材１２の内部にうず電流が流れることなく、固定子閉塞部材１２の設定により回転電機効率を悪化させない。

実施例４は、固定子閉塞部材を樹脂モールドにより構成した例である。

まず、構成を説明すると、図５に示すように、固定子２を覆う固定子閉塞部材１２が、実施例２とは異なり、外周ケース４ｂと別体構造となり、かつ、固定子閉塞部材１２が樹脂モールドによって構成されている。そして、アキシャル方向隔壁１２ａの端部と外周ケース４ｂとの取り付け、及び、内周方向隔壁１２ｂの端部とサイドケース４ｃとの取り付けを、モールド成型時の埋め込みによりシール性を確保しながら固定している。なお、他の構成は実施例３と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。

作用を説明すると、実施例４の回転電機Ａ４では、固定子閉塞部材１２を樹脂モールドにより構成することで、固定子閉塞部材１２の内部にうず電流が流れ無いため、回転電機効率を悪化させない。なお、他の作用については、実施例１，２と同様であるので説明を省略する。

次に、効果を説明する。
実施例４の回転電機Ａ４の冷却構造にあっては、実施例１の(1)及び実施例２の(3)の効果に加えて、下記の効果を得ることができる。

(5) 前記固定子閉塞部材１２は、樹脂モールドにより構成されているため、固定子閉塞部材１２の内部にうず電流が流れることなく、固定子閉塞部材１２の設定により回転電機効率を悪化させない。

実施例５は、固定子コアが固定子閉塞部材を貫通し、その貫通部位にシール部材を配設した例である。

まず、構成を説明すると、基本的な構成は図４に示す実施例３と同様であるが、図６に示すように、固定子２を覆う固定子閉塞部材１２を、固定子コア６のティース部６ａが貫通している。そして、固定子コア６のティース部６ａと固定子閉塞部材１２との接触面にはシール部材２１を設ける。なお、他の構成は実施例３と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。

作用を説明すると、実施例５の回転電機Ａ５では、固定子コア６のティース部６ａが固定子閉塞部材１２を貫通することで、固定子２と回転子１の間のエアギャップを小さくでき、出力を向上することができる。また、固定子コア６のティース部６ａと固定子閉塞部材１２との接触面にはシール部材２１を設けたことで、より回転子１側への冷媒の漏れを防止することができる。なお、他の作用については、実施例１，２，３，４と同様であるので説明を省略する。

次に、効果を説明する。
実施例５の回転電機Ａ５の冷却構造にあっては、実施例１の(1)、実施例２の(2),(3)、実施例３の(4)、実施例４の(5)の効果に加えて、下記の効果を得ることができる。

(6) 前記固定子コア６のティース部６ａは、前記固定子閉塞部材１２を貫通しているため、固定子２と回転子１の間のエアギャップを小さくでき、回転電機出力の向上を図ることができる。

(7) 前記固定子コア６のティース部６ａと前記固定子閉塞部材１２の貫通部位に、シール部材２１が配設されているため、固定子閉塞部材１２の貫通部位から回転子１側への冷媒の漏れを防止することができる。

実施例６は、固定子閉塞部材と共に固定子を簡易に組み立てることができるようにした例である。

まず、構成を説明すると、図７(d)に示すように、実施例６の回転電機Ａ６では、回転子閉塞部材１２は圧粉コアであり、基本的には図６に示す実施例５と同様の構成である。実施例５との相違点は、前記固定子コア６のティース部６ａとバックコア部６ｂとが分割されている。前記固定子コア６のバックコア部６ｂに、固定子コア６のティース部６ａが挿入される貫通穴６ｃを有する。前記固定子コア６のバックコア部６ｂの横に配設されるサイドケース４ｃに、固定子コア６のティース部６ａが挿入される有底穴６ｄを有する。なお、７ａは固定子コア６のティース部６ａが挿入される貫通コイル穴である。

次に、実施例６の回転電機Ａ６における固定子２の組み立て方法を工程順に説明する。
(第１工程)
最初に、外周ケース４ｂに対し固定子閉塞部材１２をボルト２０により固定して取り付ける（図７(a)）。
(第２工程)
次に、固定子コア６のティース部６ａを固定子閉塞部材１２に取り付ける。
この時、図７(b-1)に示すように、固定子コア６のティース部６ａの先端部の径が小さくなっているものは固定子２側から挿入する。また、図７(b-2)に示すように、固定子コア６のティース部６ａの先端が大きくなっているものは回転子１側から挿入する。
(第３工程)
次に、固定子閉塞部材１２に取り付けられた固定子コア６のティース部６ａに、固定子コイル７の貫通コイル穴７ａを挿入する（図７(c)）。
(第４工程)
最後に、図７(c)の右側に示すように、固定子コア７のバックコア部７ｂとサイドケース４ｃを組み合わせたものを、固定子コイル７を取り付けた固定子コア６のティース部６ａに取り付け、サイドケース４ｃに対し固定子閉塞部材１２をボルト１８により固定し、さらに、外周ケース１４ｂとサイドケース４ｃをボルト・ナット１１により固定する（図７(d)）。
このような組み立て方法を採用することにより、より簡易に回転電機Ａ６を製造することができる。

次に、効果を説明する。
実施例６の回転電機Ａ６の冷却構造にあっては、実施例１〜５の(1)〜(7)の効果に加え、下記に列挙する効果を得ることができる。

(8) 前記固定子コア６のティース部６ａとバックコア部６ｂとが分割されているため、固定子コア６のティース部６ａと固定子閉塞部材１２とを、外周ケース４ｂを先に組み合わせることができ、より簡易に製作することができる。

(9) 前記固定子コア６のバックコア部６ｂに、固定子コア６のティース部６ａが挿入される貫通穴６ｃを有するため、先に組み合わされた固定子閉塞部材１２と外周ケース４ｂと固定子コア６のティース部６ａに、固定子コア６のバックコア部６ｂを組み合わせることが容易であり、また、寸法精度をゆるくできることで、より簡易に製作することができる。

(10) 前記固定子コア６のバックコア部６ｂの横に配設されるサイドケース４ｃに、固定子コア６のティース部６ａが挿入される有底穴６ｄを有するため、先に組み合わされた固定子閉塞部材１２と外周ケース４ｂと固定子コア６のティース部６ａに、固定子コア６のバックコア部６ｂとサイドケース４ｃを組み合わせる際に、固定子コア６のティース部６ａが固定子コア６のバックコア部６ｂを貫通することができる。したがって、製造が容易であり、また、寸法精度をゆるくできることが可能である。

この実施例７は、磁束の通過する面積を増やして回転電機トルクを向上させるために固定子コアのティース部を台形状とした例である。

すなわち、実施例７の回転電機Ａ７は、図８及び図９に示すように、前記固定子コア６のティース部６ａを、周方向隙間を内周側から外周側まで一定隙間に保つ配列とする台形状にし、固定子コア６の内周側空隙と外周側空隙のそれぞれに連通する位置に、冷媒出入口１５，１６を有する。そして、図９に示すように、前記内周側空隙による内周冷媒路２２と、前記外周側空隙による外周冷媒路２３のそれぞれに仕切壁２４，２５を設け、該仕切壁２４，２５を挟んだ両側位置に互いに異なる位置関係にて冷媒入力口１５と冷媒出力口１６を形成することで、内周冷媒路２２と外周冷媒路２３を流れる冷媒の流れ方向を逆としている。なお、他の構成は実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。

作用を説明すると、固定子コイル７の冷却時、内周冷媒路２２においては、冷媒入力口１５から入ってきた冷媒が、図９の反時計回り方向に流れて固定子コイル７の内側部分を直接冷却し、熱を奪って高温となった冷媒は、冷媒出力口１６から外部へ排出される。一方、外周冷媒路２３においては、冷媒入力口１５から入ってきた冷媒が、図９の時計回り方向に流れて固定子コイル７の外側部分を直接冷却し、熱を奪って高温となった冷媒は、冷媒出力口１６から外部へ排出される。

このように、固定子コア６の内周側空隙と外周側空隙のそれぞれに連通する位置に、冷媒出入口１５，１６を有する構成としたことで、内周側空隙と外周側空隙のどちらか一方に冷媒出入口を設ける場合に比べ、固定子コイル７をより均一に冷却することが可能となる。これは、実施例７のように、固定子コア６のティース部６ａの形状が台形状であり、周方向に隣接する固定子コア６間の隙間が小さく、内周冷媒路２２と外周冷媒路２３を繋ぐ連通路が小さい場合、または、存在しない場合に特に効果が大きくなる。

さらに、内周冷媒路２２と外周冷媒路２３のそれぞれに仕切壁２４，２５を設け、該仕切壁２４，２５を挟んだ両側位置に互いに異なる位置関係にて冷媒入力口１５と冷媒出力口１６を形成することで、内周冷媒路２２と外周冷媒路２３を流れる冷媒の流れ方向を逆とした。よって、内周冷媒路と外周冷媒路を流れる冷媒の流れの方向が同じ場合に比べ、冷媒入力口１５付近と冷媒出力口１６付近の冷媒温度差による冷却能力のバラツキを抑えることができる。なお、他の作用については、実施例１などと同様であるので説明を省略する。

次に、効果を説明する。
実施例７の回転電機Ａ７の冷却構造にあっては、実施例１〜６の(1)〜(10)の効果に加え、下記に列挙する効果を得ることができる。

(11) 前記固定子コア６のティース部６ａを、周方向隙間を内周側から外周側まで一定隙間に保つ配列とする台形状にし、固定子コア６の内周側空隙と外周側空隙のそれぞれに連通する位置に、冷媒出入口１５，１６を有するため、固定子コア６のティース部６ａの形状が台形状で、内周冷媒路２２と外周冷媒路２３を繋ぐ連通が望めない場合に、効果的な固定子コイル７の冷却を達成することができる。

(12) 前記内周側空隙による内周冷媒路２２と、前記外周側空隙による外周冷媒路２３のそれぞれに仕切壁２４，２５を設け、該仕切壁２４，２５を挟んだ両側位置に互いに異なる位置関係にて冷媒入力口１５と冷媒出力口１６を形成することで、内周冷媒路２２と外周冷媒路２３を流れる冷媒の流れ方向を逆としたため、冷媒入力口１５付近と冷媒出力口１６付近の冷媒温度差による冷却能力のバラツキを抑え、な固定子コイル７の冷却を達成することができる。

実施例８は、固定子コアの冷却を可能とし、冷媒路への冷媒流入の促進により冷却効率の向上するようにした例である。

すなわち、実施例８の回転電機Ａ８は、図１０及び図１１に示すように、前記固定子２を固定するサイドケース４ｃに、固定子コア６に沿って周方向に１周以上する内周環状冷媒路２６と外周環状冷媒路２７を形成し、前記内周冷媒路２２と外周冷媒路２３とを、それぞれ内周環状冷媒路２６と外周環状冷媒路２７とに連通した。ここで、内周環状冷媒路２６と外周環状冷媒路２７は、サイドケース４ｃを軸直交方向に二分割し、それらを合わせることによって形成され、二分割したサイドケース４ｃの接触面には、Ｏ−リングなどのシール部材２８が設けられる。

そして、前記冷媒出力口１６の流路面積を、前記冷媒入力口１５の流路面積よりも小面積に設定した。また、前記固定子コア６のティース部６ａは、実施例７とは異なり、周方向隙間が内周側から外周側に向かうほど拡大する長方形状にしている。なお、他の構成は実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。

作用を説明すると、実施例８の回転電機Ａ８では、サイドケース４ｃに、固定子コア６に沿って周方向に１周以上する内周環状冷媒路２６と外周環状冷媒路２７を形成し、前記内周冷媒路２２と外周冷媒路２３に連通したことで、固定子コイル７を直接冷却することに加え、固定子コア６のバックコア部６ｂも冷却することが可能となり、冷却効率が向上する。さらに、内周環状冷媒路２６と外周環状冷媒路２７は、二分割したサイドケース４ｃを合わせることによって形成され、その接触面にはシール部材２８が設けられていることで、内周環状冷媒路２６と外周環状冷媒路２７とを形成したことに伴う冷媒の漏れも防止される。

また、冷媒出力口１６の流路面積を、冷媒入力口１５の流路面積よりも小面積に設定していることで、内周環状冷媒路２６と外周環状冷媒路２７がチャンバーの役割も果たし、その圧力によって、固定子閉塞部材１２に形成されている内周冷媒路２２と外周冷媒路２３への冷媒流入を促進し、冷却効率を向上することが可能である。なお、他の作用については、実施例１などと同様であるので説明を省略する。

次に、効果を説明する。
実施例８の回転電機Ａ８の冷却構造にあっては、実施例１〜７の(1)〜(12)の効果に加え、下記に列挙する効果を得ることができる。

(13) 前記固定子２を固定するサイドケース４ｃに、固定子コア６に沿って周方向に１周以上する内周環状冷媒路２６と外周環状冷媒路２７を形成し、前記内周冷媒路２２と外周冷媒路２３とを、それぞれ内周環状冷媒路２６と外周環状冷媒路２７とに連通したため、固定子コイル７を直接冷却することに加え、固定子コア６のバックコア部６ｂも冷却することが可能となり、冷却効率の向上を達成することができる。

(14) 前記冷媒出力口１６の流路面積を、前記冷媒入力口１５の流路面積よりも小面積に設定したため、チャンバーの役割を果たす内周環状冷媒路２６と外周環状冷媒路２７の圧力によって、内周冷媒路２２と外周冷媒路２３への冷媒流入を促進し、冷却効率の向上を達成することができる。

以上、本発明の回転電機の冷却構造を実施例１〜実施例８に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例では回転電機と述べているが、それは電動機（アキシャルギャップ型モータ）でも発電機（アキシャルギャップ型ジェネレータ）でも電動／発電兼用機（アキシャルギャップ型モータジェネレータ）でもかまわないもので、これらのものに適用することができる。

実施例１の冷却構造が適用された回転電機を示す軸方向断面図である。 実施例１の冷却構造を示す固定子部分の軸方向拡大断面図である。 実施例２の冷却構造を示す固定子部分の軸方向拡大断面図である。 実施例３の冷却構造を示す固定子部分の軸方向拡大断面図である。 実施例４の冷却構造を示す固定子部分の軸方向拡大断面図である。 実施例５の冷却構造を示す固定子部分の軸方向拡大断面図である。 実施例６の回転電機の固定子組み立て工程図である。 実施例７の冷却構造が適用された回転電機を示す軸方向断面図である。 実施例７の冷却構造が適用された回転電機を示す軸直交方向断面図である。 実施例８の冷却構造が適用された回転電機を示す軸方向断面図である。 実施例８の冷却構造が適用された回転電機を示す軸直交方向断面図である。

符号の説明

１ 回転子
２ 固定子
３ 回転軸
４ ケース
４ａ サイドケース
４ｂ 外周ケース
４ｃ サイドケース
５ 永久磁石
６ 固定子コア
６ａ ティース部
６ｂ バックコア部
７ 固定子コイル
８，９ ベアリング
１０ 回転数センサ
１１ ボルト・ナット
１２ 固定子閉塞部材
１２ａ アキシャル方向隔壁
１２ｂ 内周方向隔壁
１２ｃ 外周方向隔壁
１３，１４ シール部材
１５ 冷媒入力口
１６ 冷媒出力口

Claims (14)

1. 回転子と固定子がアキシャル方向に配設された回転電機において、
   前記固定子の周囲をシール性を保ちながら閉塞する固定子閉塞部材を設け、
   前記固定子閉塞部材の内部に冷媒を流すことで冷却を行うことを特徴とする回転電機の冷却構造。
2. 請求項１に記載の回転電機の冷却構造において、
   前記固定子閉塞部材は、外周方向のケースと一体となっていることを特徴とする回転電機の冷却構造。
3. 請求項１または請求項２に記載の回転電機の冷却構造において、
   前記固定子閉塞部材は、アキシャル方向と内周方向に隔壁を持つことを特徴とする回転電機の冷却構造。
4. 請求項１または請求項３に記載の回転電機の冷却構造において、
   前記固定子閉塞部材は、圧粉コアにより構成されていることを特徴とする回転電機の冷却構造。
5. 請求項１乃至３の何れか１項に記載の回転電機の冷却構造において、
   前記固定子閉塞部材は、樹脂モールドにより構成されていることを特徴とする回転電機の冷却構造。
6. 請求項１乃至５の何れか１項に記載の回転電機の冷却構造において、
   前記固定子コアは、前記固定子閉塞部材を貫通していることを特徴とする回転電機の冷却構造。
7. 請求項６に記載の回転電機の冷却構造において、
   前記固定子コアと前記固定子閉塞部材の貫通部位に、シール部材が配設されていることを特徴とする回転電機の冷却構造。
8. 請求項１乃至７の何れか１項に記載の回転電機の冷却構造において、
   前記固定子コアのティース部とバックコア部とが分割されていることを特徴とする回転電機の冷却構造。
9. 請求項１乃至８の何れか１項に記載の回転電機の冷却構造において、
   前記固定子コアのバックコア部に、前記固定子コアのティース部が挿入される貫通穴を有することを特徴とする回転電機の冷却構造。
10. 請求項１乃至９の何れか１項に記載の回転電機の冷却構造において、
    前記固定子コアのバックコア部の横に配設されるサイドケースに、前記固定子コアのティース部が挿入される有底穴を有することを特徴とする回転電機の冷却構造。
11. 請求項１乃至９の何れか１項に記載の回転電機の冷却構造において、
    前記固定子コアのティース部を、周方向隙間を内周側から外周側まで一定隙間に保つ配列とする台形状にし、
    前記固定子コアの内周側空隙と外周側空隙のそれぞれに連通する位置に、少なくとも１つ以上の冷媒出入口を有することを特徴とする回転電機の冷却構造。
12. 請求項１１に記載の回転電機の冷却構造において、
    前記内周側空隙による内周冷媒路と、前記外周側空隙による外周冷媒路のそれぞれに仕切壁を設け、
    前記仕切壁を挟んだ両側位置に互いに異なる位置関係にて冷媒入力口と冷媒出力口を形成することで、内周冷媒路と外周冷媒路を流れる冷媒の流れ方向を逆としたことを特徴とする回転電機の冷却構造。
13. 請求項１１または請求項１２に記載の回転電機の冷却構造において、
    前記固定子を固定するケースに、固定子コアに沿って周方向に１周以上する環状冷媒路を形成し、
    前記内周冷媒路と外周冷媒路とを、前記環状冷媒路に連通したことを特徴とする回転電機の冷却構造。
14. 請求項１１乃至１３の何れか１項に記載の回転電機の冷却構造において、
    前記冷媒出力口の流路面積を、前記冷媒入力口の流路面積よりも小面積に設定したことを特徴とする回転電機の冷却構造。

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