JP2012217280A

JP2012217280A - 冷却装置および回転電機

Info

Publication number: JP2012217280A
Application number: JP2011081429A
Authority: JP
Inventors: Kotaro Wada; 耕太郎和田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2012-11-08

Abstract

【課題】回転電機の作動時における安定した冷却を維持させる。
【解決手段】回転電機１００は、ステータ１２と、ロータ１４と、を備える。回転電機１００を冷却するための冷却装置３０は、冷却媒体をロータ１４の回転軸に並行して流通させるための冷媒流通管路２４を備える。吐出孔２４ａ，２４ｂがそれぞれ形成され、冷媒流通管路２４の他の部分の外径よりも大きい拡径部分を形成する拡径化部材２４６，２５０は、複数の冷媒流通管部材を連結する継手部材としても機能する。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷却装置および回転電機に関する。

ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両には一般に、モータおよび／または発電機として機能し得る回転電機を備える。図１０に例示する回転電機５０は、内側に中空部分を形成するように配設されたステータ１２と、ステータ１２の中空部分に配置され、シャフト１６を軸としてステータ１２と対面して回転可能なロータ１４とを備える。回転電機５０の作動時には、シャフト１６を回転軸の軸心としてエンドプレート１８，２０を含むロータ１４が回転し、発熱する。

回転電機の作動に伴うステータの過熱を抑えるために、例えば、コイルエンドに向けて冷却媒体を吐出させる回転電機の冷却技術が開示されている（例えば特許文献１〜２）。

特許文献１には、ステータコイルエンドに満遍なく冷却媒体を供給するために、オイルポンプを用いてオイルパイプに冷却媒体を供給し、ステータの外周側に設けられた吐出口からステータコイルエンドに向けてオイルを吐出する電動機の冷却装置について開示されている。

特許文献２には、振動時の被冷却物の冷却効率の低下を抑制するために、冷却パイプの一端に、筐体の内面に当接する支持部を設け、冷却パイプの他端に、筐体に圧入される弾性部材を備える冷却パイプの固定構造について開示されている。

特開２００５−２５３２６３号公報特開２００７−２０９１６０号公報

ところで、図１０に例示する回転電機５０には、例えば電動式または機械式の図示しない冷媒送出ポンプを用いて供給された冷却媒体を冷媒流通管路１２４の内部に流通させる冷却装置が設けられている。冷媒流通管路１２４のうち、コイルエンド２２ａ，２２ｂの近傍にはそれぞれ、吐出孔１２４ａ，１２４ｂが設けられている。冷媒流通管路１２４の内部を流通する冷却媒体は、吐出孔１２４ａ，１２４ｂからコイルエンド２２ａ，２２ｂに向けて吐出され、コイルエンド２２ａ，２２ｂを含むステータ１２を冷却することができる。

冷媒流通管路１２４を流通する冷却媒体の流速および／または流量は、回転電機５０や冷媒送出ポンプの挙動が変化するのに伴って増減することがあり、これに応じて、吐出孔１２４ａ，１２４ｂから吐出される冷却媒体の軌道も変化する場合がある。冷却媒体をコイルエンド２２ａ，２２ｂに向けて確実に吐出するためには、なるべく安定した軌道で吐出孔１２４ａ，１２４ｂから冷却媒体を吐出させることが望ましいが、図１０に示すようにコイルエンド２２ａ，２２ｂの近傍に吐出孔１２４ａ，１２４ｂを単に設けるだけでは、冷却媒体の流量の急激な増減などにより、吐出される冷却媒体の軌道が大きく変動してしまい、冷却効率にばらつきが生じる場合があり得た。

本発明は、回転電機の作動時における冷却効率を向上させることを目的とする。

本発明の構成は、以下の通りである。

（１）内側部分に中空部分を形成するように配設されたステータと、前記中空部分に配置され、前記ステータと対面して回転可能なロータと、を備える回転電機を冷却するための冷却装置であって、冷却媒体を前記ロータの回転軸に並行して流通させるための冷媒流通管路であって、その一部に、前記冷媒流通管路の他の部分の外径よりも大きい拡径部分を形成する拡径化部材が配置された、冷媒流通管路と、前記冷却媒体を前記冷媒流通管路の径方向に案内するための吐出案内路と、前記吐出案内路に案内された前記冷却媒体を冷却対象に向けて吐出させるための吐出孔と、を有し、前記吐出案内路の少なくとも一部と前記吐出孔が、前記拡径化部材に形成される、冷却装置。

（２）上記（１）に記載の冷却装置において、前記冷媒流通管路が、複数の冷媒流通管部材を含み、前記拡径化部材が、前記複数の冷媒流通管部材を連結する継手部材であって、一方の冷媒流通管部材から流出した冷却媒体の一部を他方の冷媒流通管部材に導入するための冷媒流路が形成された、継手部材である、冷却装置。

（３）上記（１）に記載の冷却装置において、前記拡径化部材が、前記冷媒流通管路の外周部分に配置される環状部材である、冷却装置。

（４）内側部分に中空部分を形成するように配設されたステータと、前記中空部分に配置され、前記ステータと対面して回転可能なロータと、冷却媒体を前記ロータの回転軸に並行して流通させるための冷媒流通管路であって、その一部に、前記冷媒流通管路の他の部分の外径よりも大きい拡径部分を形成する拡径化部材が配置された、冷媒流通管路と、前記冷却媒体を前記冷媒流通管路の径方向に案内するための吐出案内路と、前記吐出案内路に案内された前記冷却媒体を冷却対象に向けて吐出させるための吐出孔と、を備え、前記吐出案内路の少なくとも一部と前記吐出孔が、前記拡径化部材に形成される、回転電機。

（５）上記（４）に記載の回転電機において、前記冷媒流通管路が、複数の冷媒流通管部材を含み、前記拡径化部材が、前記複数の冷媒流通管部材を連結する継手部材であって、一方の冷媒流通管部材から流出した冷却媒体の一部を他方の冷媒流通管部材に導入するための冷媒流路が形成された、継手部材である、回転電機。

（６）上記（４）に記載の回転電機において、前記拡径化部材が、前記冷媒流通管路の外周部分に配置される環状部材である、回転電機。

回転電機の作動時における冷却効率を向上させることが可能になる。

本発明の実施の形態における冷却装置を備える回転電機の構成の概略について説明するための図である。図１に示す領域Ａの拡大図である。図１に示す冷媒流通管路２４の構成の概略について説明するための部分断面図である。図２に示す冷媒流通管路２４をＡ−Ａ断面視した図である。流路絞り部３３の一例について説明するための図である。本発明の他の実施の形態における冷却装置を備える回転電機の構成の概略について説明するための図である。図６に示す領域Ｂの拡大図である。図６に示す冷媒流通管路３４の構成の概略について説明するための部分断面図である。図７に示す冷媒流通管路３４をＢ−Ｂ断面視した図である。回転電機の一例について説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、各図面において同じ構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。また、各図面に示された部材の寸法比は必ずしも実態に則していない。

図１は、本発明の実施の形態における冷却装置を備える回転電機の構成の概略について説明するための図である。

図１に示す回転電機１００は、ステータコア１３と、ステータコア１３を巻回するように配設されたコイル２２（「ステータコイル」とも称する）とを含み、内側に中空部分を形成する、固定子としてのステータ１２と、該中空部分に配置されてステータ１２の内側部分と対面し、シャフト１６を軸としてエンドプレート１８，２０を含み回転可能な、回転子としてのロータ１４と、ステータコア１３の両端に突出するように形成されたコイルエンド２２ａ，２２ｂと、本実施の形態における冷却対象であるコイルエンド２２ａ，２２ｂに吐出させる冷却媒体を流通させる冷媒流通管路２４と、を備える。冷媒流通管路２４は、ケース３６内に収容された回転電機１００を冷却するための冷却装置３０の一部を構成する。

ステータコア１３に設けられたコイル２２は例えば、図示しないＵ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルからなる三相コイルなど、複数の相コイルを構成する複数の巻線により形成させることができ、また、要求されるステータ１２および／または回転電機１００の性能や生産コスト等に応じて、いわゆる分布巻や集中巻など、種々の態様の巻線構造を形成させることができる。また、コイル２２として、例えば、丸線、角線、平角線など、種々の断面形状を有するコイル線を適用することができる。

冷却装置３０は、冷媒送出ポンプ２６と、冷媒供給流路２８と、冷媒流通管路２４と、を含む。コイルエンド２２ａ，２２ｂの近傍には、複数の部材で構成された冷媒流通管路２４の一部を構成する拡径化部材２４６，２５０がそれぞれ配置されており、冷媒流通管路２４の他の部分の外径よりも大きい拡径部分を形成している。

冷却装置３０は、例えば、電動式または機械式の冷媒送出ポンプ２６を利用して、内部に回転電機１００が収容されたケース３６に隣接または近接する図示しないギヤ室内のギヤオイルまたは図示しない自動変速装置内のＡＴフルードなどの潤滑剤の少なくとも一部を冷却媒体として冷媒流通管路２４に流通させる構成を有することができる。冷媒流通管路２４は、ロータ１４の回転軸に並行するように配置されている。冷媒流通管路２４を流通する冷却媒体は、拡径化部材２４６，２５０に形成された吐出孔２４ａ，２４ｂからコイルエンド２２ａ，２２ｂに向けてそれぞれ吐出されるよう構成されている。他の実施の形態として、拡径化部材２４６，２５０または冷媒流通管路２４にコイル２２および／またはロータ１４に向けて冷却媒体を吐出させることができる別の吐出孔をさらに設け、冷却媒体が冷却する冷却対象にコイル２２やロータ１４を含める構成とすることもできる。冷媒流通管路２４をより安定に保持するために、例えば図示しないブラケットなどの固定化部材を用いてケース３６に固定してもよい。

また、吐出孔２４ａ，２４ｂから吐出され、ケース３６内に溜まった冷却媒体を、回転電機１００が収容されたケース３６の外部に排出させるための冷媒排出流路２９を設け、冷媒送出ポンプ２６に戻す構成とすることができる。また、冷媒送出ポンプ２６から送出された冷却媒体の一部を図示しないギヤ室または自動変速装置に戻し、場合によっては循環させる図示しない分岐路を設けることもできる。

図２は、図１に示す領域Ａについて拡大した図である。図３は、図１に示す冷媒流通管路２４を部分的に断面視した図である。図４は、図２に示す冷媒流通管路２４をＡ−Ａ断面視した図である。

図３に示すように、冷媒流通管路２４は、冷媒流通管部材２４０，２４２，２４４と、拡径化部材２４６，２５０とを含み、構成されている。冷媒流通管部材２４０，２４２，２４４には、図１に示す冷媒供給流路２８を経由して導入された冷却媒体が流通する冷媒流路２４１，２４３，２４５がそれぞれ形成されている。また、冷媒流通管部材２４０と冷媒流通管部材２４２とを連結する継手部材としても機能する拡径化部材２４６には、冷媒流通管部材２４０，２４２をそれぞれ挿入するための挿入溝２４８，２４９と、冷媒流路２４１と冷媒流路２４３とを連通させるための冷媒流路２４７と、冷媒流路２４７を流通する冷却媒体を吐出させるための吐出孔２４ａ（図１参照）とがそれぞれ形成されている。冷媒流通管部材２４２と冷媒流通管部材２４４とを連結する継手部材としても機能する拡径化部材２５０には、冷媒流通管部材２４２，２４４をそれぞれ挿入するための挿入溝２５２，２５３と、冷媒流路２４３と冷媒流路２４５とを連通させるための冷媒流路２５１と、冷媒流路２５１を流通する冷却媒体を吐出させるための吐出孔２４ｂとがそれぞれ形成されている。

図２に示すように、コイルエンド２２ａの近傍に配置された拡径化部材（継手部材）２４６に形成された吐出孔２４ａは、例えば、図４に例示するように、厚みｔ１を有する拡径化部材（継手部材）２４６を径方向に穿設したような形状を有している。同様に、図１に示すコイルエンド２２ｂの近傍に形成された吐出孔２４ｂは、例えば、ある厚みを有する拡径化部材（継手部材）２５０を径方向に穿設したような形状を有している。拡径化部材（継手部材）２４６，２５０の形状は、互いに同一であってもよく、また、異なっていてもよい。また、吐出孔２４ａ，２４ｂの形状は、互いに同一であってもよく、また、異なっていてもよい。

図４において、拡径化部材（継手部材）２４６の外径と内径との差に相当する厚みｔ１は、拡径化部材（継手部材）２４６の冷却媒体の流れ方向に対して上流側に配置された冷媒流通管部材２４０の厚みｔ２よりも厚く形成されている。拡径化部材（継手部材）２４６の厚みｔ１を冷媒流通管部材２４０の厚みｔ２よりも厚くすることにより、冷媒流路２４７を流通する冷却媒体が吐出孔２４ａに向けて付勢され、冷却対象となるコイルエンド２２ａに向けて適切に案内される。つまり、拡径化部材（継手部材）２４６の内部に設けられた冷媒流路２４７と吐出孔２４ａ（２４ａ_１，２４ａ_２）との間を接続するように設けられた流路は、冷却媒体を冷媒流通管路２４（拡径化部材２４６）の径方向外側に向けての吐出を案内するための吐出案内路ａ１，ａ２として機能する。

本発明の実施の形態において、吐出孔２４ａの直径ｄ１に比して拡径化部材（継手部材）２４６の厚みｔ１が十分に確保できていない場合には、図２に示す冷却媒体の吐出角度θ１が大きくずれてしまい、冷却対象に向かって適切に吐出されない懸念がある。一方、拡径化部材（継手部材）２４６の厚みｔ１が吐出孔２４ａの直径ｄ１に比して大き過ぎる場合には、図１に示すケース３６の体格の増大に伴う搭載スペースの増大が懸念される。これに対し、拡径化部材（継手部材）２４６の厚みｔ１と吐出孔２４ａの直径ｄ１とを、冷却媒体の流動特性に応じて適切に設計すると、冷却媒体の吐出角度θ１は０に近づき、冷却対象であるコイルエンド２２ａに向かってほぼ垂直方向に吐出される。一実施の形態において、拡径化部材（継手部材）２４６の厚みｔ１は、吐出孔２４ａの直径ｄ１と一致するように設計することができる。

また、吐出孔２４ａの直径ｄ１に対し、吐出案内路ａ１，ａ２が所望の流路長（ｔ１）を確保するために、図３に示す冷媒流通管部材２４０，２４２，２４４を含み、全体にわたり所定の厚みｔ１を有する冷媒流通管路２４を配置した場合と比較して、軽量化や材料コストの低減が期待できる。

このように、本実施の形態によれば、拡径化部材（継手部材）の厚みと吐出孔の直径とを適切に調節した冷媒流通管路２４を回転電機１００の冷却装置３０の一部として適用することにより、吐出孔２４ａ，２４ｂから吐出される冷却媒体の吐出角度に対する、冷却媒体の流速の影響を低減することができ、回転電機１００の冷却効率を向上させることが可能となる。

なお、図３において、冷媒流通管路２４のうち、冷却媒体の流通方向に対して上流側、すなわち図１に示す冷媒供給流路２８に接続される側（図３では冷媒流通管部材２４０に相当）には、流路断面積を制限することにより、冷媒流通管路２４を流通する冷却媒体の流量および／または流速をより適切に保持するための流路絞り部を設けることができる（図５参照）。流路絞り部３３は、図５に例示するように必ずしも冷媒流通管路２４の端部に設けなくても良いが、成形の容易性の観点からは、冷媒流通管路２４の端部に設けることが好適である。また、流路絞り部３３は複数設けても良い。また、冷媒供給流路２８と冷媒流通管路２４との接続は、接着や接合、締結など公知のあらゆる手法によるものであって良い。

また、冷媒流通管路２４のうち、冷却媒体の流通方向に対して下流側、つまり、図３では冷媒流通管部材２４４の図示しない右側端部は、一般に、図１に示す冷媒供給流路２８から流入した冷却媒体を、吐出孔２４ａ，２４ｂから適切に吐出させるために、閉塞されている。両端が開口した冷媒流通管部材２４４を適用する場合には、例えば、一端をゴムまたは樹脂製の閉塞栓などで閉塞させて配置し、冷却媒体の流通に伴う振動や騒音を防止または抑制する態様とすることもできる。ただし、冷媒供給流路２８から流入する冷却媒体が充分な流量および流圧を有していれば、冷媒流通管路２４の下流側端部、つまり、図３に例示する冷媒流通管部材２４４の図示しない右側端部は開口させたものであっても良い。

また、図１に示す吐出孔２４ａ，２４ｂはそれぞれ、継手部材２４６，２５０の最近傍に配置されているコイルエンド２２ａ，２２ｂだけでなく、コイルエンド２２ａ，２２ｂのほぼ全体にわたり、冷却媒体を適切に吐出できるように形成することができる。実施の形態において、吐出孔２４ａ，２４ｂはそれぞれ、例えば、図１に示すロータ１４の回転直径に応じて、鉛直方向に対し対称または非対称に１または複数配置させることができる。図４では、鉛直方向に対し対称に２つ、拡径化部材（継手部材）２４６の周方向に並べて配置させた吐出孔（２４ａ_１，２４ａ_２）を例示したが、これに限定されない。例えば、冷媒流通管路２４を流通する冷却媒体の流量および／または流速の相違に応じて、そのいずれかが冷却対象に向けて適切に吐出することが可能となるように、流路断面積が異なる複数の吐出孔を拡径化部材（継手部材）２４６，２５０の一方または両方に設けることもできる。

本発明の実施の形態において、冷媒流通管路２４は、例えば、ほぼ同様の流路断面積および厚さを有し、かつ、回転電機の形状に応じた長さを有する複数の直管からなる複数の冷媒流通管部材と、該冷媒流通管部材と同様の流路断面積を有し、少なくとも冷媒流通管部材よりも大きい外径を有し、かつ、吐出孔となる所望の断面積を有する開口が厚み方向に穿設された拡径化部材とを連結し、必要に応じて連結部分を固定することで作製することができる。本実施の形態によれば、冷媒流通管路２４を一体成形した場合と比較して、作業時間および／または製造コストの低減が期待できる。また、吐出孔が形成される拡径化部材は、冷媒流通管路２４の全流路長に比して短いため、吐出孔形成後に必要に応じて行うバリ取り処理が容易となる。

図６は、本発明の他の実施の形態における冷却装置を備える回転電機の構成の概略について説明するための図である。

図６に示す回転電機２００は、冷却装置３０に代えて冷却装置８０を備えることを除き、図１に示す回転電機１００とほぼ同様の構成を有している。

冷却装置８０は、冷媒送出ポンプ２６と、冷媒供給流路２８と、冷媒流通管路３４と、を含む。コイルエンド２２ａ，２２ｂの近傍には、複数の部材で構成された冷媒流通管路３４の一部を構成する拡径化部材３４２，３４４がそれぞれ配置されており、冷媒流通管路３４の他の部分の外径よりも大きい拡径部分を形成している。冷却装置８０の外観形状は、図１に示す冷却装置３０の外観形状とほぼ同じにすることができる。

冷却装置８０は、冷媒送出ポンプ２６を利用して、内部に回転電機２００が収容されたケース３６内に配置された冷媒流通管路３４に冷却媒体を流通させる構成を有することができる。ロータ１４の回転軸に並行するように配置された冷媒流通管路３４を流通する冷却媒体は、拡径化部材３４２，３４４に形成された吐出孔３４ａ，３４ｂからコイルエンド２２ａ，２２ｂに向けてそれぞれ吐出されるよう構成されている。他の実施の形態として、拡径化部材３４２，３４４または冷媒流通管路３４にコイル２２および／またはロータ１４に向けて冷却媒体を吐出させることができる別の吐出孔をさらに設け、冷却媒体が冷却する冷却対象にコイル２２やロータ１４を含める構成とすることもできる。

図７は、図６に示す領域Ｂについて拡大した図である。図８は、図６に示す冷媒流通管路３４を部分的に断面視した図である。図９は、図７に示す冷媒流通管路３４をＢ−Ｂ断面視した図である。

図８に示すように、冷媒流通管路３４は、冷媒流通管部材３４０と、拡径化部材３４２，３４４とを含み、構成されている。冷媒流通管部材３４０には、図６に示す冷媒供給流路２８を経由して導入された冷却媒体が流通する冷媒流路３４１が形成されている。また、拡径化部材３４２には、冷媒流通管部材３４０を挿通させるための挿通口３４３と、冷媒流路３４１を流通する冷却媒体を外部に吐出させるための吐出孔３４ａ（図７参照）とがそれぞれ形成されている。また、拡径化部材３４４には、冷媒流通管部材３４０を挿通させるための挿通口３４５と、冷媒流路３４１を流通する冷却媒体を吐出させるための吐出孔３４ｂとがそれぞれ形成されている。

図９に示すように、厚みｔ４を有する拡径化部材３４２は、厚みｔ３を有する冷媒流通管部材３４０の外周部分を覆うように配置された環状の部材（環状部材）である。吐出孔３４ａは、冷媒流通管部材３４０と、拡径化部材３４２とを、それぞれ径方向に穿設したような形状を有しており、冷媒流通管部材３４０の内部に形成された冷媒流路３４１と連通している。同様に、図６に示すコイルエンド２２ｂの近傍に形成された吐出孔３４ｂは、例えば、ある厚みを有する拡径化部材３４４および冷媒流通管部材３４０を径方向に穿設したような形状を有している。拡径化部材３４２，３４４の形状は、互いに同一であってもよく、また、異なっていてもよい。また、吐出孔３４ａ，３４ｂの形状は、互いに同一であってもよく、また、異なっていてもよい。

図９において、拡径化部材３４２が配置された拡径部分の厚み（ｔ３＋ｔ４）は、冷媒流通管部材３４０の厚みｔ３よりも拡径化部材３４２の厚みｔ４だけ厚く形成されている。拡径化部材３４２の厚みｔ４を適切に設定することにより、冷媒流路３４１を流通する冷却媒体が吐出孔３４ａに向けて付勢され、冷却対象となるコイルエンド２２ａに向けて適切に案内される。つまり、流通管部材３４０の内部に設けられた冷媒流路３４１と吐出孔３４ａ（３４ａ_１，３４ａ_２）との間を接続するように設けられた流路は、冷却媒体を冷媒流通管路３４（拡径化部材３４２）の径方向外側に向けての吐出を案内するための吐出案内路ａ３，ａ４として機能する。

本発明の実施の形態において、吐出孔３４ａの直径ｄ２に比して拡径化部材３４２の厚みｔ４（吐出案内路ａ３，ａ４の流路長（ｔ３＋ｔ４））が十分に確保できていない場合には、図７に示す冷却媒体の吐出角度θ２が大きくずれてしまい、冷却対象に向かって適切に吐出されない懸念がある。一方、拡径化部材３４２の厚みｔ４が吐出孔３４ａの直径ｄ２に比して大き過ぎる場合には、図６に示すケース３６の体格の増大に伴う搭載スペースの増大が懸念される。これに対し、拡径化部材３４２の厚みｔ４と吐出孔３４ａの直径ｄ２とを、冷却媒体の流動特性に応じて適切に設計すると、冷却媒体の吐出角度θ２は０に近づき、冷却対象であるコイルエンド２２ａに向かってほぼ垂直方向に吐出される。一実施の形態において、拡径化部材３４２の厚みｔ４は、吐出案内路ａ３，ａ４の流路長（ｔ３＋ｔ４）が、吐出孔３４ａの直径ｄ２と一致するように設計することができる。

また、吐出孔３４ａの直径ｄ２に対し、吐出案内路ａ３，ａ４が所望の流路長（ｔ３＋ｔ４）を確保するために、図８に示す冷媒流通管部材３４０を含み、全体にわたり所定の厚みｔ３＋ｔ４を有する冷媒流通管路３４を配置した場合と比較して、軽量化や材料コストの低減が期待できる。

このように、本実施の形態によれば、拡径化部材の厚みと吐出孔の直径または断面積とを適切に調節した冷媒流通管路３４を回転電機２００の冷却装置８０の一部として適用することにより、吐出孔３４ａ，３４ｂから吐出される冷却媒体の吐出角度に対する、冷却媒体の流速の影響を低減することができ、回転電機２００の冷却効率を向上させることが可能となる。

なお、図８に例示する冷媒流通管路３４のうち、冷却媒体の流通方向に対して上流側には、図３に示す冷媒流通管路２４と同様に、流路絞り部３３を設けることができる（図５参照）。また、冷媒流通管路３４のうち、冷却媒体の流通方向に対して下流側端部は、図３に示す冷媒流通管路２４と同様に、例えば、閉塞栓などで閉塞させることができる。

また、図６に示す吐出孔３４ａ，３４ｂはそれぞれ、拡径化部材３４２，３４４の最近傍に配置されているコイルエンド２２ａ，２２ｂだけでなく、コイルエンド２２ａ，２２ｂのほぼ全体にわたり、冷却媒体を適切に吐出できるように形成することができる。実施の形態において、吐出孔３４ａ，３４ｂはそれぞれ、例えば、図６に示すロータ１４の回転直径に応じて、鉛直方向に対し対称または非対称に１または複数配置させることができる。図８では、鉛直方向に対し対称に２つ、拡径化部材３４２の周方向に並べて配置させた吐出孔（３４ａ_１，３４ａ_２）を例示したが、これに限定されない。例えば、冷媒流通管路３４を流通する冷却媒体の流量および／または流速の相違に応じて、そのいずれかが冷却対象に向けて適切に吐出することが可能となるように、流路断面積が異なる複数の吐出孔を拡径化部材３４２，３４４の一方または両方に設けることもできる。

本発明の実施の形態において、冷媒流通管路３４は、例えば、ほぼ均一な流路断面積および厚さを有し、かつ、回転電機の形状に応じた長さを有する直管からなる冷媒流通管部材３４０と、該冷媒流通管部材が適切に挿通できる程度の開口を有し、所望の厚みを有する拡径化部材３４２，３４４とをそれぞれ用意し、次いで、冷媒流通管部材３４０を拡径化部材３４２，３４４に挿入する。さらに、必要に応じて接触部分を固定した後、吐出孔となる所望の断面積を有する開口を厚み方向に穿設することで作製することができる。場合によっては、冷媒流通管部材３４０と拡径化部材３４２，３４４のそれぞれに吐出孔を形成する開口を予め形成した後に固定しても良い。本実施の形態によれば、冷媒流通管路３４を一体成形した場合と比較して、作業時間および／または製造コストの低減が期待できる。

本発明の実施の形態において、冷媒流通管路３４を構成する冷媒流通管部材および拡径化部材の材料としては、図３に示す冷媒流通管路２４を構成する冷媒流通管部材および拡径化部材の材料と同様のものを適用することができる。また、冷媒流通管部材および拡径化部材の接続部分の固定には、図３に示す冷媒流通管路２４と同様に、冷媒流通管部材および拡径化部材の材料および端部形状に応じて、少なくとも環境温度に対する耐熱性を有するものであれば公知のあらゆる手法を適宜選択することができる。

本発明の各実施の形態において、冷媒流通管部材を構成する直管は、例えば円筒形とすることができるが、これに限定されない。例えば、断面楕円形状や多角形状などとすることもできる。ただし、冷媒流通管部材および／または拡径化部材の内部に形成される冷媒流路および吐出口は、冷却媒体の流通をより安定させる観点から、断面形状を円形または楕円形にすることが好ましい。例えば、本明細書において、各部材の「径方向」とは、長手方向に対して垂直方向であることを指す。つまり、冷媒流通管部材および／または拡径化部材の「径方向」とは、冷却媒体の流通方向に対して垂直な方向の意である。同様に、断面が円形で無い部材の「（断面）直径」とは、断面積が等しい円に近似させた場合の直径、つまり「円相当径」の意である。

本発明は、車両などの移動体に搭載されるモータジェネレータなど、冷却媒体を用いて冷却する様式の回転電機において利用することが可能である。

１２ステータ、１３ステータコア、１４ロータ、１６シャフト、１８，２０エンドプレート、２２コイル、２２ａ，２２ｂコイルエンド、２４，３４，１２４冷媒流通管路、２４ａ，２４ｂ，３４ａ，３４ｂ，１２４ａ，１２４ｂ吐出孔、２６冷媒送出ポンプ、２８冷媒供給流路、２９冷媒排出流路、３０，８０冷却装置、３３流路絞り部、３６ケース、５０，１００，２００回転電機、２４０，２４２，２４４，３４０冷媒流通管部材、２４１，２４３，２４５，２４７，２５１，３４１冷媒流路、２４６，２５０拡径化部材（継手部材）、２４８，２４９，２５２，２５３挿入溝、３４２，３４４拡径化部材（環状部材）、３４３，３４５挿通口。

Claims

内側部分に中空部分を形成するように配設されたステータと、
前記中空部分に配置され、前記ステータと対面して回転可能なロータと、
を備える回転電機を冷却するための冷却装置であって、
冷却媒体を前記ロータの回転軸に並行して流通させるための冷媒流通管路であって、その一部に、前記冷媒流通管路の他の部分の外径よりも大きい拡径部分を形成する拡径化部材が配置された、冷媒流通管路と、
前記冷却媒体を前記冷媒流通管路の径方向に案内するための吐出案内路と、
前記吐出案内路に案内された前記冷却媒体を冷却対象に向けて吐出させるための吐出孔と、
を有し、
前記吐出案内路の少なくとも一部と前記吐出孔が、前記拡径化部材に形成されることを特徴とする冷却装置。
請求項１に記載の冷却装置において、
前記冷媒流通管路が、複数の冷媒流通管部材を含み、
前記拡径化部材が、前記複数の冷媒流通管部材を連結する継手部材であって、一方の冷媒流通管部材から流出した冷却媒体の一部を他方の冷媒流通管部材に導入するための冷媒流路が形成された、継手部材であることを特徴とする冷却装置。
請求項１に記載の冷却装置において、
前記拡径化部材が、前記冷媒流通管路の外周部分に配置される環状部材であることを特徴とする冷却装置。
内側部分に中空部分を形成するように配設されたステータと、
前記中空部分に配置され、前記ステータと対面して回転可能なロータと、
冷却媒体を前記ロータの回転軸に並行して流通させるための冷媒流通管路であって、その一部に、前記冷媒流通管路の他の部分の外径よりも大きい拡径部分を形成する拡径化部材が配置された、冷媒流通管路と、
前記冷却媒体を前記冷媒流通管路の径方向に案内するための吐出案内路と、
前記吐出案内路に案内された前記冷却媒体を冷却対象に向けて吐出させるための吐出孔と、
を備え、
前記吐出案内路の少なくとも一部と前記吐出孔が、前記拡径化部材に形成されることを特徴とする回転電機。
請求項４に記載の回転電機において、
前記冷媒流通管路が、複数の冷媒流通管部材を含み、
前記拡径化部材が、前記複数の冷媒流通管部材を連結する継手部材であって、一方の冷媒流通管部材から流出した冷却媒体の一部を他方の冷媒流通管部材に導入するための冷媒流路が形成された、継手部材であることを特徴とする回転電機。
請求項４に記載の回転電機において、
前記拡径化部材が、前記冷媒流通管路の外周部分に配置される環状部材であることを特徴とする回転電機。