JP2014054101A

JP2014054101A - 回転電機

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Publication number: JP2014054101A
Application number: JP2012197487A
Authority: JP
Inventors: Akito Tamura; 暁斗田村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2014-03-20
Anticipated expiration: 2032-09-07
Also published as: US20140070639A1; JP5942714B2; US10418881B2

Abstract

【課題】液体冷媒の滴下によって十分な冷却効果を確保し得るようにした回転電機を提供する。
【解決手段】回転電機１は、回転子１４と、固定子コア３０及び固定子巻線４０を有する固定子２０と、固定子巻線４０の第１及び第２コイルエンド群４７，４８に液体冷媒を滴下して冷却する冷却機構とを備える。固定子２０は、固定子巻線４０の第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周面に沿って配置され、第１及び第２コイルエンド群４７，４８に供給された液体冷媒が第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周側へ落下するのを防止する遮蔽部材６０を有する。これにより、第１及び第２コイルエンド群４７，４８の全体を液体冷媒によって効率よく確実に冷却することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば車両に搭載されて電動機や発電機として使用される回転電機に関する。

従来、車両において電動機や発電機として使用される回転電機は、回転子と、この回転子と径方向に対向して配置される固定子とを備えている。固定子は、周方向に配列された複数のスロットを有する固定子コアと、この固定子コアのスロットに巻装された固定子巻線とを備えている。

この回転電機において、固定子巻線に電流が流れると、固定子コアや固定子巻線が発熱する。このように発熱が生じると、回転電機に発生する磁束に影響を与え、回転電機の運転効率を低下させる。よって、運転効率を維持するために、回転電機を冷却する必要があり、例えば特許文献１には、冷却構造を有する回転電機が提案されている。

特許文献１には、軸方向が水平になるようにして回転電機が車両に搭載されることを前提に、固定子コアから軸方向両側に突出する固定子巻線のコイルエンドの円周面に、冷媒を誘導する円周方向に延びる溝を設けることが開示されている。この場合、横置きされた回転電機のコイルエンドに対してオイル等の冷媒を滴下することで、円周面に沿って冷媒が流れるようにされている。

特開２００５−１２９６１号公報

ところで、固定子巻線として、例えばＵ字状の複数の導体セグメントを接続して形成されるセグメント型の固定子巻線が知られている。このタイプの固定子巻線は、コイルエンドの導体線が網目状となり導体線同士の間に比較的大きな隙間が形成されている。そのため、このタイプの固定子巻線が採用されている場合には、上記の特許文献１のようにコイルエンドの円周面に溝を設けたとしても、導体線間の隙間から鉛直方向へオイル等の冷媒が落下してしまい、十分な冷却効果を得ることができない。そのため、固定子巻線の表面を覆う絶縁皮膜が溶融し、絶縁不良を引き起こす恐れがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、液体冷媒の滴下によって十分な冷却効果を確保し得るようにした回転電機を提供することを解決すべき課題とするものである。

上記課題を解決するためになされた本発明は、回転子（１４）と、該回転子（１４）と径方向に対向配置され、周方向に配列された複数のスロット（３１）を有する固定子コア（３０）、及び、該固定子コア（３０）に巻装された固定子巻線（４０）を有する固定子（２０）と、前記固定子巻線（４０）のコイルエンド群（４７，４８）に外周側から液体冷媒を滴下して冷却する冷却機構と、を備えた回転電機において、前記固定子（２０）は、前記固定子巻線（４０）の少なくとも一方側の前記コイルエンド群（４７，４８）の内周面に沿って配置され、前記液体冷媒が前記コイルエンド群（４７，４８）の内周側へ落下するのを防止する遮蔽部材（６０，６０Ａ〜６０Ｅ）を有することを特徴とする。

本発明によれば、固定子は、固定子巻線のコイルエンド群の内周面に沿って配置された遮蔽部材を有する。そのため、コイルエンド群に滴下された液体冷媒は、遮蔽部材によりコイルエンド群の内周側への落下が防止されるので、コイルエンド群の内部に進入した後コイルエンド群の内部を伝って下方へ流動し、コイルエンド群の下端外周面から落下する。これにより、コイルエンド群全体が液体冷媒によって効率よく確実に冷却されるので、十分な冷却効果を確保することができる。

実施形態１に係る回転電機の軸方向に沿う断面図である。実施形態１に係る固定子の第２コイルエンド群側から見た斜視図である。実施形態１において固定子コアのスロットに導体セグメントを挿入する状態を示す説明図である。実施形態１に係る固定子の部分断面図である。実施形態１において用いられる遮蔽部材の斜視図である。実施形態１において用いられる遮蔽部材の圧入による取り付け状態を示す図であって、（ａ）は圧入前の状態を示し、（ｂ）は圧入後の状態を示す。実施形態１における遮蔽部材の他の取り付け状態を示す説明図である。実施形態１における遮蔽部材の固着方法を示す図であって、（ａ）はコイルエンド群に対して固着された状態を示し、（ｂ）は固定子コアに対して固着された状態を示す。実施形態１においてコイルエンド群に滴下された液体冷媒が流れる状態を示す説明図である。比較例１においてコイルエンド群に滴下された液体冷媒が流れる状態を示す説明図である。実施形態２において用いられる遮蔽部材を示す図であって、（ａ）は遮蔽部材の斜視図であり、（ｂ）は遮蔽部材をコイルエンド群に取り付けた状態の斜視図である。実施形態３において用いられる遮蔽部材を示す図であって、（ａ）は遮蔽部材の斜視図であり、（ｂ）は遮蔽部材をコイルエンド群に取り付けた状態の斜視図である。変形例１に係る遮蔽部材の斜視図である。変形例２に係る遮蔽部材の断面図である。変形例３に係る遮蔽部材の断面図である。

以下、本発明に係る回転電機の実施形態について図面を参照して具体的に説明する。

〔実施形態１〕
本実施形態の回転電機１は、車両用モータとして用いられるものであって、図１に示すように、略有底筒状の一対のハウジング部材１０ａ，１０ｂが開口部同士で接合されてなるハウジング１０と、ハウジング１０に軸受け１１，１２を介して回転自在に支承された回転軸１３に固定された回転子１４と、ハウジング１０内の回転子１４を包囲する位置でハウジング１０に固定された固定子２０と、を備えている。

また、この回転電機１には、固定子２０の固定子巻線４０に冷却用の液体冷媒を供給する一対の管路１５、１６を備えた冷媒供給手段が設けられている。管路１５，１６は、ハウジング１０の内部と外部を連通するようにして、ハウジング部材１０ａ，１０ｂにそれぞれ貫通した状態で取り付けられている。各管路１５、１６の先端部には、液体冷媒を吐出する吐出口１５ａ，１６ａが設けられている。吐出口１５ａ，１６ａは、ハウジング１０内に収容された固定子巻線４０の第１及び第２コイルエンド群４７、４８のそれぞれの鉛直上方に開口している。

なお、この回転電機１には、吐出口１５ａ，１６ａから吐出した液体冷媒を回収し冷媒供給手段に戻して再度吐出口１５ａ，１６ａから吐出するように循環させる回収手段（図示せず）や、加熱された液体冷媒を冷却する冷却器（図示せず）等が循環経路の途中に設けられており、これらの機器により固定子巻線４０（固定子２０）を冷却する冷却機構が構成されている。また、液体冷媒として、本実施形態ではＡＴＦを用いているが、従来の回転電機において使用される公知の液体冷媒を用いてもよい。

回転子１４は、固定子２０の内周側と向き合う外周側に、周方向に所定距離を隔てて配置された複数の永久磁石を有し、これら磁石により周方向に極性が交互に異なる複数の磁極が形成されている。回転子１４の磁極の数は、回転電機１の仕様により異なるため限定されるものではない。本実施形態では、８極（Ｎ極：４、Ｓ極：４）の回転子が用いられている。

次に、固定子２０について図２〜図９を参照して説明する。固定子２０は、図２に示すように、周方向に配列された複数のスロット３１を有する円環状の固定子コア３０と、スロット３１に挿入配置された複数の導体セグメント（導体線）５０の端部同士が固定子コア３０の軸方向一方側で接続されて固定子コア３０に巻装された３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の固定子巻線４０と、を備えている。即ち、本実施形態の固定子巻線４０は、略Ｕ字形状の複数の導体セグメント５０を溶接により所定の状態に接続して固定子コア３０に巻装されているセグメント型のものである。

固定子コア３０は、複数の電磁鋼板を軸方向に積層して形成されている。この固定子コア３０は、円環状のバックコア部３３と、バックコア部３３から径方向内方へ突出し周方向に所定距離を隔てて配列された複数のティース３４とからなり、隣り合うティース３４の間にスロット３１が形成されている。即ち、固定子コア３０の内周面には、固定子巻線４０を収容できるように、固定子コア３０を軸方向に貫通し断面略矩形状の複数のスロット３１が周方向に等ピッチに、また、径方向に放射状に設けられている。固定子コア３０に形成されたスロット３１の数は、回転子１４の磁極数（８磁極）に対し、固定子巻線４０の１相あたり２個の割合で形成されている。本実施形態では、８×３×２＝４８より、スロット数は４８個とされている。

固定子コア３０のスロット３１に巻装された固定子巻線４０は、略Ｕ字形状をなす複数の導体セグメント５０の開放端側の端部同士を溶接で互いに接合することにより構成されている。この導体セグメント５０は、外周面が絶縁皮膜で被覆されてなる平角導体をＵ字形状に折り曲げることにより形成されている。絶縁皮膜は、例えばポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）等を採用して形成することができる。なお、導体セグメント５０両端部の溶接で接合される接合部は、絶縁皮膜が剥離されることにより導体が露出している。

略Ｕ字形状に形成された導体セグメント５０は、図３に示すように、互いに平行な一対のストレート部５１，５１と、一対のストレート部５１，５１の一端を互いに連結するターン部５２とからなる。ターン部５２の中央部には、固定子コア３０の端面３０ａに沿って延びる頭頂段部５３が設けられており、頭頂段部５３の両側には、固定子コア３０の端面３０ａに対して所定の角度で傾斜した傾斜部が設けられている。なお、符号２４は、固定子コア３０と固定子巻線４０との間を電気絶縁するインシュレータである。

図３には、同一相の隣接する２個のスロット３１Ａ，３１Ｂに挿入配置される２個で一組の導体セグメント５０Ａ，５０Ｂが示されている。この場合、２個の導体セグメント５０Ａ，５０Ｂは、それらの一対のストレート部５１，５１が、同一のスロット３１ではなく、隣接した２個のスロット３１Ａ，３１Ｂに別々に軸方向一端側から挿入される。即ち、図３の右側にある２個の導体セグメント５０Ａ，５０Ｂにおいて、一方の導体セグメント５０Ａは、一方のストレート部５１が一のスロット３１Ａの最外層（第６層）に挿入され、他方のストレート部５１が固定子コア３０の反時計回り方向に向けて１磁極ピッチ（ＮＳ磁極ピッチ）離れた他のスロット（図示せず）の第５層に挿入される。

そして、他方の導体セグメント５０Ｂは、一方のストレート部５１がスロット３１Ａと隣接したスロット３１Ｂの最外層（第６層）に挿入され、他方のストレート部５１が固定子コア３０の反時計回り方向に向けて１磁極ピッチ（ＮＳ磁極ピッチ）離れた他のスロット（図示せず）の第５層に挿入される。即ち、２個の導体セグメント５０Ａ，５０Ｂは、周方向に１スロットピッチずれた状態に配置される。このようにして、全スロット３１に対して偶数本の導体セグメント５０のストレート部５１が挿入配置される。本実施形態の場合には、各スロット３１内に、合計６本のストレート部５１が径方向１列に積層配置されている。

スロット３１から軸方向他端側へ延出した一対のストレート部５１，５１の開放端部は、固定子コア３０の端面３０ａに対して所定の角度をもって斜めに斜行するように互いに周方向反対側へ捻られて、略半磁極ピッチ分の長さの斜行部５４（図２参照）が形成されている。なお、各スロット３１内に挿入配置された導体セグメント５０は、図４に示すように、ストレート部５１が固定子コア３０の軸方向端面３０ａから所定長さＬ１だけ突出した状態にされている。

そして、固定子コア３０の軸方向他端側において、導体セグメント５０の所定の斜行部５４の先端部同士が溶接により接合されて所定のパターンで電気的に接続される。即ち、所定の導体セグメント５０が直列に接続されることにより、固定子コア３０のスロット３１に沿って周方向に波巻きで巻回された３本の相巻線（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を有する固定子巻線４０が形成される。

なお、固定子巻線４０の各相について、基本となるＵ字形状の導体セグメント５０により、固定子コア３０の周りを６周する巻線（コイル）が形成される。しかし、固定子巻線４０の各相について、出力用引き出し線及び中性点用引き出し線を一体に有するセグメント、並びに１周目と２周目、・・・、５周目と６周目をそれぞれ接続するターン部を有するセグメントは、基本となる導体セグメント５０とは異なる異形セグメント（図示せず）で構成される。これら異形セグメントを用いて、固定子巻線４０の各相の巻線端が星型結線により結線される。

上記のように構成された固定子巻線４０の軸方向一端側には、図２に示すように、固定子コア３０の一端側の端面３０ａから突出した導体セグメント５０の複数のターン部５２が固定子コア３０の径方向に積層されてなる第１コイルエンド群４７が形成されている。また、固定子巻線４０の軸方向他端側には、固定子コア３０の他端側の端面３０ａから突出した導体セグメント５０の複数の斜行部５４及び溶接接合部が固定子コア３０の径方向に積層されてなる第２コイルエンド群４８が形成されている。なお、第１及び第２コイルエンド群４７，４８は、それらを構成する導線セグメント５０が網目状となり、導体セグメント５０同士の間には隙間が形成されている。

固定子巻線４０の第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周側には、図１及び図２に示すように、第１及び第２コイルエンド群４７，４８にそれぞれ滴下された液体冷媒が、第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周側へ落下するのを防止する遮蔽部材６０が設けられている。この遮蔽部材６０は、図５に示すように、略一定の厚みで円環状に形成されており、第１及び第２コイルエンド群４７，４８のそれぞれの内周面に沿って配置されている。

本実施形態の遮蔽部材６０は、図６（ａ）に示すように、外径寸法Ｄ１が第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内径寸法Ｄ２よりも大きい値に設定されており、図６（ｂ）に示すように、第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周側に圧入により取り付けられている。圧入された遮蔽部材６０は、第１及び第２コイルエンド群４７，４８からの抜けを防止するために、例えば、ワニス（エポキシ系接着材、ポリエステル系接着材等）等の固着材で第１及び第２コイルエンド群４７，４８に固着されている。

なお、遮蔽部材６０を第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周側に圧入する前にワニス等の固着材を塗布するようにしてもよい。このようにすれば、遮蔽部材６０の圧入時に、第１及び第２コイルエンド群４７，４８を形成する導体セグメント５０の絶縁皮膜の損傷を防止することができるので、良好な絶縁性を確保することができる。

また、図７に示すように、遮蔽部材６０の外径寸法Ｄ１と第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内径寸法Ｄ２とを同じに設定してもよい。このようにした場合、図８（ａ）に示すように、遮蔽部材６０を第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周面に対して固着材７０で固着するようにしてもよい。或いは、図８（ｂ）に示すように、遮蔽部材６０を固定子コア３０の端面３０ａに対して固着材７０で固着するようにしてもよい。

この遮蔽部材６０は、固定子巻線４０を構成する導体セグメント５０の絶縁皮膜と線膨張係数が同等の樹脂材で全体が形成されている。これにより、導体セグメント５０の絶縁皮膜と遮蔽部材６０の線膨張係数が近いため、温度上昇により膨張しても接触面で隙間が発生しないので、液体冷媒の漏れによる冷却効果の低減を防止することが可能となる。

次に、上記のように構成された本実施形態の回転電機１の作用について説明する。本実施形態の回転電機１は、固定子２０の固定子巻線４０への通電により運転が開始されると、回転子１４の回転に伴って回転軸１３が回転し、回転軸１３から他の機器に駆動力が供給される。また、これと同時に、冷媒供給手段により、管路１５，１６の吐出口１５ａ，１６ａから第１及び第２コイルエンド群４７，４８の上部に向かって冷却用の液体冷媒が吐出される。吐出口１５ａ，１６ａから吐出された液体冷媒は、固定子巻線４０の第１及び第２コイルエンド群４７，４８の外周面に上方から供給される。

供給された冷却媒体は、図９に示すように、第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内部に進入して下方へ流動する。そして、液体冷媒が第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周面に到達すると、遮蔽部材６０によって第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周側へ落下することなく、遮蔽部材６０にガイドされつつ周方向両側に分散して下方に流動し、第１及び第２コイルエンド群４７，４８の下端外周面から外部に落下する。これにより、第１及び第２コイルエンド群４７、４８の内部全体に亘って満遍なく流動した液体冷媒によって、第１及び第２コイルエンド群４７，４８全体が効率良く確実に冷却され、十分な冷却効果が確保される。

なお、図１０に示す比較例１のように、遮蔽部材６０が設置されていない場合には、管路１５，１６の吐出口１５ａ，１６ａから第１及び第２コイルエンド群４７，４８の上部に供給されて第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内部に侵入した液体冷媒は、第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内部を鉛直方向に流動して、第１及び第２コイルエンド群４７，４８の下端外周面から外部に落下する。即ち、供給された液体冷媒は、第１及び第２コイルエンド群４７，４８の両サイドを経由することなく、下端外周面から外部に落下してしまうため、十分な冷却効果を得ることができない。

以上のように、本実施形態の回転電機１によれば、固定子２０は、固定子巻線４０の第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周面に沿って配置された遮蔽部材６０を有するため、第１及び第２コイルエンド群４７，４８に滴下された液体冷媒が、第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周側へ落下するのを防止することができる。これにより、第１及び第２コイルエンド群４７，４８全体を液体冷媒によって効率よく確実に冷却することができるので、十分な冷却効果を確保することができる。

また、本実施形態の遮蔽部材６０は、第１及び第２コイルエンド群４７，４８に固着材７０を用いて固着されている。これにより、遮蔽部材６０と第１及び第２コイルエンド群４７，４８の間の隙間が固着材７０で埋められることによって、液体冷媒の漏れによる冷却効果の低減を防止することができる。

また、本実施形態では、遮蔽部材６０が円環状に形成されているので、第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周面全域において液体冷媒の落下を防止することができる。

また、本実施形態の遮蔽部材６０は、外径寸法Ｄ１が第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内径寸法Ｄ２以上に設定されている。これにより、遮蔽部材６０を第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周側に圧入により取り付けられた際に、第１及び第２コイルエンド群４７，４８が径方向外方へ圧縮されて第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内部の隙間が減少する。そのため、表面張力により第１及び第２コイルエンド群４７，４８内部に液体冷媒が溜まるようになるので冷却性が向上する。

また、本実施形態の遮蔽部材６０は、固定子巻線４０を構成する導体セグメント５０の絶縁皮膜と線膨張係数が同等の樹脂材で形成されている。そのため、温度上昇により膨張しても接触面で隙間が発生しないので、液体冷媒の漏れによる冷却効果の低減を防止することができる。

また、本実施形態では、固定子巻線４０を構成する導体セグメント５０のスロット３１に収容されたストレート部５１は、固定子コア３０の両端面３０ａから所定長さＬ１だけ突出している。このようにされている場合には、固定子コア３０の端面３０ａにおいて固定子コア３０と固定子巻線４０間の隙間が大きいので、液体冷媒が通過し易く、冷却性が損なわれ易い。そのため、本実施形態の遮蔽部材６０を設けたことによる冷却効果をより顕著に発揮させることができる。

〔実施形態２〕
実施形態２の回転電機は、実施形態１のものと基本的構成が同じであり、遮蔽部材６０Ａの構成のみが実施形態１と異なる。よって、実施形態１の回転電機１と共通する部材については詳しい説明は省略し、異なる点及び重要な点について説明する。なお、実施形態１と共通する部材は同じ符号を用いる。

実施形態２の遮蔽部材６０Ａは、図１１（ａ）に示すように、略一定の厚みで円環状に形成された本体部６１と、本体部６１の軸方向外側端部から径方向外方へ広がるリング板状のフランジ部６２とからなる。この場合、本体部６１の外径寸法Ｄ１は、固定子巻線４０の第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内径寸法Ｄ２よりも所定長さ大きく設定されている。また、フランジ部６２の外径寸法は、第１及び第２コイルエンド群４７，４８の外径寸法とほぼ同じに設定されている。

遮蔽部材６０Ａは、図１１（ｂ）に示すように、固定子巻線４０の第１及び第２コイルエンド群４７，４８のそれぞれの内周面に本体部６１を圧入することにより取り付けられている。そして、圧入された遮蔽部材６０Ａは、実施形態１と同様に、第１及び第２コイルエンド群４７，４８からの抜けを防止するために、例えばワニス等の固着材で第１及び第２コイルエンド群４７，４８に固着されている。この遮蔽部材６０Ａは、フランジ部６２が第１及び第２コイルエンド群４７，４８の軸方向端面にそれぞれ接触する状態に取り付けられている。

なお、この遮蔽部材６０Ａも、実施形態１と同様に、固定子巻線４０を構成する導体セグメント５０の絶縁皮膜と線膨張係数が同等の樹脂材で全体が形成されている。

以上のように構成された実施形態２の回転電機では、冷媒供給手段により、管路１５，１６の吐出口１５ａ，１６ａから第１及び第２コイルエンド群４７，４８の上部に液体冷媒が上方から供給されると、供給された冷却媒体は、第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内部に進入して下方へ流動する。そして、液体冷媒が第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周面に到達すると、遮蔽部材６０Ａの本体部６１によって第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周側への落下が阻止される。また、遮蔽部材６０Ａのフランジ部６２によって第１及び第２コイルエンド群４７，４８の軸方向外方側への落下が阻止される。

これにより、液体冷媒は、遮蔽部材６０Ａの本体部６１及びフランジ部６２にガイドされつつ下方に流動し、第１及び第２コイルエンド群４７，４８の下端外周面から外部に落下する。したがって、実施形態２の場合にも、第１及び第２コイルエンド群４７、４８の内部全体に亘って満遍なく流動した液体冷媒によって、第１及び第２コイルエンド群４７，４８全体が効率良く確実に冷却され、十分な冷却効果が確保される。

以上のように、実施形態２の回転電機の場合にも、固定子２０は、固定子巻線４０の第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周面に沿って配置された遮蔽部材６０Ａを有するため、第１及び第２コイルエンド群４７，４８全体を液体冷媒によって効率よく確実に冷却することができるので、十分な冷却効果を確保することができる等、実施形態１と同様の効果を奏する。

特に、実施形態２の遮蔽部材６０Ａは、本体部６１の軸方向外側端部から径方向外方へ広がるリング板状のフランジ部６２を有するため、第１及び第２コイルエンド群４７，４８に供給された液体冷媒が軸方向外方側へ落下するのを阻止することができ、より十分な冷却効果を確保することができる。

〔実施形態３〕
実施形態３の回転電機は、実施形態１のものと基本的構成が同じであり、遮蔽部材６０Ｂの構成のみが実施形態１と異なる。よって、実施形態１の回転電機１と共通する部材については詳しい説明は省略し、異なる点及び重要な点について説明する。なお、実施形態１と共通する部材は同じ符号を用いる。

実施形態３の遮蔽部材６０Ｂは、図１２（ａ）に示すように、略一定の厚みで半円弧状（約１８０°）に形成されている。この遮蔽部材６０Ｂも、実施形態１と同様に、固定子巻線４０を構成する導体セグメント５０の絶縁皮膜と線膨張係数が同等の樹脂材で全体が形成されている。この遮蔽部材６０Ｂは、図１２（ｂ）に示すように、第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周面に遮蔽部材６０Ｂの外周面が接触するようにして、例えばワニス等の固着材で固着されている。本実施形態の場合、遮蔽部材６０Ｂの周方向中央部が、液体冷媒の滴下方向（天方向）に位置する状態に取り付けられている。

以上のように構成された実施形態３の回転電機では、実施形態１の場合と同様に、冷媒供給手段により、管路１５，１６の吐出口１５ａ，１６ａから第１及び第２コイルエンド群４７，４８の上部に液体冷媒が上方から供給されると、供給された冷却媒体は、第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内部に進入して下方へ流動する。そして、実施形態３の場合にも、液体冷媒は、遮蔽部材６０Ｂによって第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周側への落下が阻止されて周方向両側へ分散されるため、第１及び第２コイルエンド群４７、４８の内部全体に亘って満遍なく流動する。これにより、第１及び第２コイルエンド群４７，４８全体が効率良く確実に冷却され、十分な冷却効果が確保される。

以上のように、実施形態３の回転電機の場合にも、固定子２０は、固定子巻線４０の第１及び第２コイルエンド群４７，４８の内周面に沿って配置された遮蔽部材６０Ｂを有するため、第１及び第２コイルエンド群４７，４８全体を液体冷媒によって効率よく確実に冷却することができるので、十分な冷却効果を確保することができる等、実施形態１と同様の効果を奏する。

特に、実施形態３の遮蔽部材６０Ｂは、半円弧状に形成されているため、実施形態１の円環状のものに比べて、略同等の冷却効果を得ることができ、小型化及び低コスト化が可能となる。

〔他の実施形態〕
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。

例えば、上記の実施形態３では、遮蔽部材６０Ｂは、半円弧状（約１８０°）に形成されていたが、図１３に示す変形例１の遮蔽部材６０Ｃのように、約１２０°の円弧状に形成して、更に小型化するようにしてもよい。

また、上記の実施形態１〜３では、遮蔽部材６０，６０Ａ，６０Ｂは、それらの全体が固定子巻線４０を構成する導体セグメント５０の絶縁皮膜と線膨張係数が同等の樹脂材で形成されているが、それらの少なくとも外周側の表面部が、導体セグメント５０の絶縁皮膜と線膨張係数が同等の樹脂材で形成されていればよい。

例えば、図１４に示す変形例２の遮蔽部材６０Ｄは、円環状又は円弧状に形成されたものであって、例えば金属等の非樹脂材よりなり断面中央に位置する非樹脂部６３と、樹脂材よりなり非樹脂部６３の外周面を覆う樹脂部６４とで構成されている。

また、図１５に示す変形例３の遮蔽部材６０Ｅは、円環状又は円弧状に形成されたものであって、例えば金属等の非樹脂材よりなり内周側に位置する非樹脂部６５と、樹脂材よりなり非樹脂部６５の外周側に位置する樹脂部６６とで構成されている。

なお、上記の実施形態１〜３は、本発明に係る回転電機をモータ（電動機）に適用した例であるが、本発明は、車両に搭載される回転電機として、電動機あるいは発電機、さらには両者を選択的に使用しうる回転電機にも利用することができる。

１…回転電機、１４…回転子、２０…固定子、３０…固定子コア、３１…スロット、４０…固定子巻線、４７…第１コイルエンド群、４８…第２コイルエンド群、５０，５０Ａ，５０Ｂ…導体セグメント（導体線）、５１…ストレート部、５４…斜行部、６０，６０Ａ〜６０Ｅ…遮蔽部材、６１…本体部、６２…フランジ部、７０…固着材、Ｄ１…遮蔽部材の外径寸法、Ｄ２…第１及び第２コイルエンド群の内径寸法。

Claims

回転子（１４）と、該回転子（１４）と径方向に対向配置され、周方向に配列された複数のスロット（３１）を有する固定子コア（３０）、及び、該固定子コア（３０）に巻装された固定子巻線（４０）を有する固定子（２０）と、前記固定子巻線（４０）のコイルエンド群（４７，４８）に外周側から液体冷媒を滴下して冷却する冷却機構と、を備えた回転電機において、
前記固定子（２０）は、前記固定子巻線（４０）の少なくとも一方側の前記コイルエンド群（４７，４８）の内周面に沿って配置され、前記液体冷媒が前記コイルエンド群（４７，４８）の内周側へ落下するのを防止する遮蔽部材（６０，６０Ａ〜６０Ｅ）を有することを特徴とする回転電機。
前記遮蔽部材（６０Ａ）は、軸方向外側端部から径方向外方へ広がるフランジ部（６２）を有することを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
前記遮蔽部材（６０，６０Ａ〜６０Ｅ）は、前記コイルエンド群（４７，４８）に固着材（７０）を用いて固着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機。
前記遮蔽部材（６０，６０Ａ）は、円環状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の回転電機。
前記遮蔽部材（６０，６０Ａ）は、外径寸法が前記コイルエンド群（４７，４８）の内径寸法以上に設定されていることを特徴とする請求項４に記載の回転電機。
前記遮蔽部材（６０Ｂ）は、半円弧状に形成されて、周方向中央部が前記コイルエンド群（４７，４８）の前記液体冷媒が滴下される箇所に位置するように取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の回転電機。
前記遮蔽部材（６０，６０Ａ〜６０Ｅ）の少なくとも外周側の表面部は、前記固定子巻線（４０）を構成する導体線（５０）の絶縁皮膜と線膨張係数が同等の樹脂材で形成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の回転電機。
前記固定子巻線（４０）は、前記固定子コア（３０）の前記スロット（３１）に収容された軸方向に延びるストレート部（５１）と、前記スロット（３１）の外部で前記固定子コア（３０）の端面（３０ａ）に対して傾斜した傾斜部（５４）とを備え、前記ストレート部（５１）が前記固定子コア（３０）の端面（３０ａ）から所定長さ突出していることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の回転電機。