JP2018068067A

JP2018068067A - 回転電機

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Publication number: JP2018068067A
Application number: JP2016206536A
Authority: JP
Inventors: 知志眞貝; Tomoshi Magai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2018-04-26
Anticipated expiration: 2036-10-21
Also published as: US20190245400A1; CN109845074A; WO2018074575A1; US10886806B2; JP6669036B2

Abstract

【課題】液体冷媒によって固定子コイルのコイルエンド部を均一に冷却することができる回転電機を提供する。【解決手段】モータジェネレータは、３種類の冷却用貫通孔部１１２〜１１４を備えている。冷却用貫通孔部１１２〜１１４は、コイルエンド部１１１ｆを径方向に貫通し、液体冷媒Ｒが流通するための容積が異なる３種類の孔部である。冷却用貫通孔部の容積が大きいほど、流通する液体冷媒Ｒの量が多くなり、冷却性が高くなる。そのため、３種類の冷却用貫通孔部１１２〜１１４を適切に配置することで、温度上昇に違いに応じた適切な量の液体冷媒Ｒをコイルエンド部１１１ｆに流通させることができる。従って、液体冷媒Ｒによって、コイルエンド部１１１ｆを均一に冷却することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、固定子コアと、固定子コアの軸方向端面から軸方向に突出するコイルエンド部を有する固定子コイルとを備えた回転電機に関する。

従来、固定子コアと、固定子コアの軸方向端面から軸方向に突出するコイルエンド部を有する固定子コイルとを備えた回転電機として、例えば以下に示す特許文献１に開示されている車両用交流発電機がある。

この車両用交流発電機は、固定子鉄心と、固定子巻線とを備えている。固定子巻線は、固定子鉄心の軸方向端面から軸方向に突出するコイルエンドを備えている。コイルエンドには、冷却風が流れる通風孔が設けられている。ここで、固定子鉄心、固定子巻線及びコイルエンドが、固定子コア、固定子コイル及びコイルエンド部に相当する。

固定子巻線は、電流が流れることで発熱し、温度が上昇する。当然、コイルエンドも温度が上昇する。しかし、コイルエンドには、通風孔が設けられている。そのため、通風孔に冷却風を流すことで、コイルエンドを直接冷却し、温度上昇を抑えることができる。

特許第２９２７２８８号公報

コイルエンドのうち固定子鉄心に近い部分は、固定子鉄心を介して放熱されるため、元々温度が上昇しにくい。しかし、コイルエンドのうち固定子鉄心から遠い部分は、固定子鉄心を介した放熱が困難なため、元々温度が上昇しやすい。そのため、単にコイルエンドに通風孔を設けるだけでは、コイルエンドを均一に冷却することができない。これに対し、冷却性を向上させるため、液体冷媒による冷却が広く用いられている。しかし、冷却風に代えて液体冷媒を用いても、コイルエンドを均一に冷却することはできない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、液体冷媒によって固定子コイルのコイルエンド部を均一に冷却することができる回転電機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明は、環状の固定子コアと、固定子コアに設けられ、固定子コアの軸方向端面から軸方向に突出するコイルエンド部を有する固定子コイルと、コイルエンド部を径方向に貫通し、液体冷媒が流通するための容積が異なる複数種類の冷却用貫通孔部と、を有する。

この構成によれば、回転電機は、コイルエンド部に、液体冷媒が流通する容積が異なる複数種類の冷却用貫通孔部を有している。冷却用貫通孔部の容積が大きいほど、流通する液体冷媒の量が多くなり、冷却性が高くなる。そのため、複数種類の冷却用貫通孔部を適切に配置することで、温度上昇に違いに応じた適切な量の液体冷媒をコイルエンド部に流通させることができる。従って、液体冷媒によって、コイルエンド部を均一に冷却することができる。

第１実施形態におけるモータジェネレータの軸方向断面図である。図１における固定子の側面図である。図１における前側のコイルエンド部周辺の外側から見た部分拡大図である。図１における前側のコイルエンド部周辺の内側から見た部分拡大図である。図３における５−５矢視断面図である。図３における６−６矢視断面図である。図１における固定子コイルを構成する導体セグメントの斜視図である。図３及び図４における固定子コアの軸方向前端面から最も遠い冷却用貫通孔部の前側から見た断面図である。図３及び図４における固定子コアの軸方向前端面から２番目に遠い冷却用貫通孔部の前側から見た断面図である。図３及び図４における固定子コアの軸方向前端面から最も近い冷却用貫通孔部の前側から見た断面図である。第２実施形態におけるモータジェネレータの軸方向断面図である。図１１における前側のコイルエンド部周辺の外側から見た部分拡大図である。図１１における前側のコイルエンド部周辺の内側から見た部分拡大図である。図１２における１４−１４矢視断面図である。図１２及び図１３における冷媒供給用貫通孔部の前側から見た断面図である。液体冷媒の流れを説明するための前側のコイルエンド部周辺の部分拡大断面図である。第２実施形態の変形形態における液体冷媒の流れを説明するための前側のコイルエンド部周辺の部分拡大断面図である。第２実施形態の別の変形形態における冷媒供給用貫通孔部の前側から見た断面図である。第１及び第２実施形態の変形形態におけるコイルエンド部周辺の拡大断面図である。第１及び第２実施形態の別の変形形態における冷却用貫通孔部の前側から見た断面図である。

次に実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る回転電機を車両に搭載されるモータジェネレータに適用した例を示す。

（第１実施形態）
まず、図１〜図１０を参照して第１実施形態のモータジェネレータの構成について説明する。なお、図中における前後方向は、方向を区別するために便宜的に記載したものである。また、図において液体冷媒に浸漬された部分があるが、構成をわかりやすくするため実線で記載している。

図１に示すモータジェネレータ１Ａは、車両に搭載され、バッテリから電力が供給されることでモータとして動作し、車両を駆動するための駆動力を発生する機器である。また、車両のエンジンから駆動力が供給されることでジェネレータとして動作し、バッテリを充電するための電力を発生する機器でもある。モータジェネレータ１Ａは、ハウジング１０と、固定子１１と、回転子１２と、回転軸１３とを備えている。

ハウジング１０は、固定子１１及び回転子１２を収容するとともに、回転軸１３を回転可能に支持する部材である。ハウジング１０は、センターハウジング１００と、フロントハウジング１０１と、リヤハウジング１０２とを備えている。

センターハウジング１００は、固定子１１及び回転子１２を収容するとともに、回転軸１３の後側の端部を回転可能に支持する金属からなる円筒状の部材である。センターハウジング１００は、冷媒導入ノズル１００ａ、１００ｂを備えている。

冷媒導入ノズル１００ａは、後述するコイルエンド部１１１ｆに外部から液体冷媒Ｒを滴下する部材である。冷媒導入ノズル１００ａは、コイルエンド部１１１ｆの最上部に液体冷媒を滴下することができる位置に設けられている。

冷媒導入ノズル１００ｂは、後述するコイルエンド部１１１ｇに外部から液体冷媒Ｒを滴下する部材である。冷媒導入ノズル１００ｂは、コイルエンド部１１１ｇの最上部に液体冷媒を滴下することができる位置に設けられている。

フロントハウジング１０１は、センターハウジング１００の前側の開口部を覆うとともに、回転軸１３の前側の端部を回転可能に支持する金属からなる円板状の部材である。

リヤハウジング１０２は、センターハウジング１００の後側の開口部を覆う金属からなる円板状の部材である。

固定子１１は、磁路の一部を構成するとともに、電流が流れることで磁束を発生する部材である。また、磁路の一部を構成するとともに、後述する回転子１２の発生する磁束と鎖交することで交流を発生する部材でもある。図２〜図６に示すように、固定子１１は、固定子コア１１０と、固定子コイル１１１と、３種類の冷却用貫通孔部１１２〜１１４とを備えている。

図１及び図２に示すように、固定子コア１１０は、磁路の一部を構成するとともに、固定子コイル１１１を保持する磁性材からなる円環状の部材である。固定子コア１１０には、軸方向に貫通する長方形状のスロット１１０ａが周方向に等間隔に複数形成されている。固定子コア１１０は、センターハウジング１００の内周面に固定されている。

固定子コイル１１１は、電流が流れることで磁束を発生する部材である。また、回転子１２の発生する磁束と鎖交することで交流を発生する部材でもある。固定子コイル１１１は、図７に示す導体セグメント１１１ａによって構成されている。具体的には、複数の導体セグメント１１１ａを溶接して構成されている。

導体セグメント１１１ａは、固定子コイル１１１を構成するためのＵ字状の部材である。導体セグメント１１１ａは、導線１１１ｂと、外周部絶縁部材１１１ｃとを備えている。

導線１１１ｂは、電流が流れる断面が矩形状の棒状の銅からなる部材である。導線１１１ｂは、Ｕ字状に屈曲成形されている。

外周部絶縁部材１１１ｃは、導線１１１ｂの外周を被覆する絶縁性を有する樹脂からなる部材である。外周部絶縁部材１１１ｃは、端部を除いた導線１１１ｂの外周を被覆するように設けられている。

導体セグメント１１１ａは、図１に示す固定子コア１１０の後側からスロット１１０ａに挿通される。導体セグメント１１１ａの端部は、固定子コア１１０の軸方向前端面から突出する。固定子コイル１１１は、導体セグメント１１１ａの端部を屈曲させ、所定の導体セグメント１１１ａの端部同士を溶接して構成されている。図３〜図６に示すように、溶接部１１１ｄ及び外周部絶縁部材１１１ｃの端部は、絶縁性を有する樹脂からなる溶接部絶縁部材１１１ｅによって一体的に被覆されている。

図１及び図２に示すように、固定子コイル１１１は、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇを備えている。

コイルエンド部１１１ｆは、固定子コア１１０の軸方向前端面から軸方向前側に突出した部位である。図３〜図６に示すように、コイルエンド部１１１ｆは、先端側が径方向外側に屈曲されるとともに溶接された導体セグメント１１１ａの端部によって構成され、固定子コア１１０に近いほうから先端に向けて順に小径部、屈曲部、大径部が形成されている。

図１及び図２に示すように、コイルエンド部１１１ｇは、固定子コア１１０の軸方向後端面から軸方向後側に突出した部位である。コイルエンド部１１１ｇは、導体セグメント１１１ａのＵ字状の屈曲部によって構成され、先端側が径方向外側に屈曲されている。

図３〜図６に示すように、固定子コイル１１１は、絶縁性を有する樹脂からなる接着部材１１１ｈによって表面が被覆されている。これにより、導体セグメント１１１ａ同士が接着されるとともに、導体セグメント１１１ａと固定子コア１１０が接着される。

図３〜図６及び図８〜図１０に示すように、冷却用貫通孔部１１２〜１１４は、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇを径方向に貫通し、液体冷媒Ｒが流れる孔部である。具体的には、固定子コア１１０の軸心を中心としてコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇを放射状に貫通する孔部である。冷却用貫通孔部１１２〜１１４は、液体冷媒Ｒを流通させて冷却したいコイルエンド部１１１ｆの所定箇所に設けられている。冷却用貫通孔部１１２は、固定子コア１１０の軸方向前端面から軸方向前側の距離ｄ１の位置（大径部）に、コイルエンド部１１１ｆの全周に渡って等間隔に設けられている。冷却用貫通孔部１１３は、固定子コア１１０の軸方向前端面から軸方向前側の距離ｄ２（＜ｄ１）の位置（屈曲部）に、コイルエンド部１１１ｆの全周に渡って等間隔に設けられている。冷却用貫通孔部１１４は、固定子コア１１０の軸方向前端面から軸方向前側の距離ｄ３（＜ｄ２）の位置（小径部）に、コイルエンド部１１１ｆの全周に渡って等間隔に設けられている。

冷却用貫通孔部１１２〜１１３は、固定子コイル１１１を構成する導体セグメント１１１ａが交差してできた、導体セグメント１１１ａ同士の隙間によって形成されている。冷却用貫通孔部１１２〜１１３は、周りが接着部材１１１ｈからなる樹脂層１１２ａ、１１３ａ、１１４ａで覆われている。冷却用貫通孔部１１４よりも固定子コア１１０の軸方向前端面に近い位置に導体セグメント１１１ａが交差してできた導体セグメント１１１ａ同士の隙間が形成されるが、それらは接着部材１１１ｈによって塞がれている。

冷却用貫通孔部１１２〜１１４は、コイルエンド部１１１ｆの内側の開口が外側の開口より小さい。冷却用貫通孔部１１２と、冷却用貫通孔部１１３と、冷却用貫通孔部１１４は、長さが異なっている。冷却用貫通孔部１１２が最も長さが長く、冷却用貫通孔部１１４が最も長さが短い。冷却用貫通孔部１１２、冷却用貫通孔部１１３、冷却用貫通孔部１１４の順に長さが短くなっている。冷却用貫通孔部１１２と、冷却用貫通孔部１１３と、冷却用貫通孔部１１４は、容積が異なっている。冷却用貫通孔部１１２が最も容積が大きく、冷却用貫通孔部１１４が最も容積が小さい。冷却用貫通孔部１１２、冷却用貫通孔部１１３、冷却用貫通孔部１１４の順に容積が小さくなっている。

冷却用貫通孔部１１２〜１１４は、固定子コア１１０の軸方向前端面から軸方向前側に離間するに従って容積が変化するように設けられている。具体的には、固定子コア１１０の軸方向前端面から軸方向前側に離間するに従って容積が大きくなるように設けられている。より具体的には、固定子コア１１０の軸方向前端面から軸方向前側の距離ｄ１の位置に、容積が最も小さい冷却用貫通孔部１１４が、周方向に等間隔に設けられている。固定子コア１１０の軸方向前端面から軸方向前側の距離ｄ２（＞ｄ１）の位置に、冷却用貫通孔部１１４よりも容積が大きい冷却用貫通孔部１１３が、周方向に等間隔に設けられている。固定子コア１１０の軸方向前端面から軸方向前側の距離ｄ３（＞ｄ２）の位置に、容積が最も大きい冷却用貫通孔部１１２が、周方向に等間隔に設けられている。径方向外側に屈曲される先端側ほど導体セグメント１１１ａの間隔が広がるため冷却用貫通孔部の断面積が大きい。また、先端側が径方向外側に屈曲される先端側ほど冷却用貫通孔部の径方向長さが長い。よって先端側ほど冷却用貫通孔部の容積もまた大きい。

図示は省略されているが、コイルエンド部１１１ｇにも、冷却用貫通孔部１１２〜１１４が同様に形成されている。

図１に示す回転子１２は、磁路の一部を構成するとともに、磁束を発生する円環状の部材である。回転子１２は、固定子１１の発生する磁束が鎖交することで回転力を発生する。また、車両のエンジンから供給される駆動力によって回転することで、発生した磁束を固定子コイル１１１と鎖交させ、固定子コイル１１１に交流を発生させる。回転子１２は、回転子コア１２０を備えている。

回転子コア１２０は、磁路の一部を構成するとともに、磁石を保持する磁性材からなる円環状の部材である。回転子コア１２０は、外周面を固定子コア１１０の内周面と径方向に対向させた状態で回転可能に設けられている。

回転軸１３は、回転子コア１２０とともに回転する金属からなる円柱状の部材である。回転軸１３は、回転子コア１２０に固定され、軸受を介してセンターハウジング１００及びフロントハウジング１０１に回転可能に支持されている。

次に、図１を参照して第１実施形態のモータジェネレータの動作、及び、液体冷媒によるコイルエンド部の冷却について説明する。

バッテリから電力が供給されることで、図１に示すモータジェネレータ１Ａは、モータとして動作する。バッテリから電力が供給されると、固定子コイル１１１に電流が流れ、磁束が発生する。固定子コイル１１１の発生する磁束が回転子１２と鎖交することで、回転子１２は回転力を発生する。このようにして、モータジェネレータ１Ａは、車両を駆動するための駆動力を発生する。

一方、車両のエンジンから駆動力が供給されることで、モータジェネレータ１Ａは、ジェネレータとして動作する。車両のエンジンから駆動力が供給されると、回転子１２が回転する。回転子１２の発生する磁束が固定子コイル１１１と鎖交することで、固定子コイル１１１は交流を発生する。このようにして、モータジェネレータ１Ａは、バッテリを充電するための電力を発生する。

固定子コイル１１１は、電流が流れることで発熱し、温度が上昇する。当然、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇも温度が上昇する。

コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇのうち固定子コア１１０に近い部分は、固定子コア１１０を介して放熱されるため、元々温度が上昇しにくい。しかし、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇのうち固定子コア１１０から遠い部分は、固定子コア１１０を介した放熱が困難なため、元々温度が上昇しやすい。

ハウジング１０には、冷媒導入ノズル１００ａ、１０１ａが設けられている。冷媒導入ノズル１００ａ、１０１ａを介してコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの外周面に液体冷媒Ｒが滴下される。滴下された液体冷媒Ｒは、冷却用貫通孔部１１２〜１１４を介してコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの外側から内側に流れ、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇを冷却する。ハウジング１０の下部に貯まった液体冷媒Ｒは、図示されていないハウジング１０の下部に設けられている冷媒排出口から排出され、ポンプ等によって冷媒導入ノズル１００ａ、１００ｂに循環される。

図８〜図１０に示すように、冷却用貫通孔部１１２と、冷却用貫通孔部１１３と、冷却用貫通孔部１１４は、容積が異なる。冷却用貫通孔部の容積が大きいほど、冷却用貫通孔部を流通する液体冷媒の量が多くなり、冷却性が高くなる。図３〜図６に示すように、冷却用貫通孔部１１２〜１１４は、固定子コア１１０の軸方向端面から軸方向に離間するに従って容積が大きくなるように設けられている。そのため、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの温度に応じて、３種類の冷却用貫通孔部１１２〜１１４を適切に配置することができる。その結果、温度が上昇しやすい固定子コア１１０の軸方向端面から遠い部分により多くの量の液体冷媒を流通させることができる。従って、液体冷媒Ｒによって、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇを均一に冷却することができる。

次に、第１実施形態のモータジェネレータの効果について説明する。

第１実施形態によれば、モータジェネレータ１Ａは、固定子コア１１０と、固定子コイル１１１と、３種類の冷却用貫通孔部１１２〜１１４とを備えている。固定子コア１１０は、環状の部材である。固定子コイル１１１は、固定子コア１１０の軸方向端面から軸方向に突出するコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇを有する部材である。冷却用貫通孔部１１２〜１１４は、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇを径方向に貫通し、液体冷媒Ｒが流通するための容積が異なる３種類の孔部である。冷却用貫通孔部の容積が大きいほど、流通する液体冷媒Ｒの量が多くなり、冷却性が高くなる。そのため、３種類の冷却用貫通孔部１１２〜１１４を適切に配置することで、温度上昇に違いに応じた適切な量の液体冷媒Ｒをコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇに流通させることができる。従って、液体冷媒Ｒによって、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇを均一に冷却することができる。

第１実施形態によれば、冷却用貫通孔部１１２〜１１４は、液体冷媒Ｒを流通させて冷却したいコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの所定箇所に設けられている。そのため、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの冷却したい所定箇所を確実に冷却することができる。

コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇは、固定子コア１１０の軸方向端面から軸方向に離間するに従って温度が変化する。第１実施形態によれば、冷却用貫通孔部１１２〜１１４は、固定子コア１１０の軸方向端面から軸方向に離間するに従って容積が変化するように設けられている。そのため、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの温度に応じて、３種類の冷却用貫通孔部１１２〜１１４を配置することができる。従って、液体冷媒Ｒによって、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇを均一に冷却することができる。

コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇのうち固定子コア１１０に近い部分は、固定子コア１１０を介して放熱されるため、元々温度が上昇しにくい。しかし、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇのうち固定子コア１１０から遠い部分は、固定子コア１１０を介した放熱が困難なため、元々温度が上昇しやすい。第１実施形態によれば、冷却用貫通孔部１１２〜１１４は、固定子コア１１０の軸方向端面から軸方向に離間するに従って容積が大きくなるように設けられている。そのため、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの温度に応じて、３種類の冷却用貫通孔部１１２〜１１４を適切に配置することができる。その結果、温度が上昇しやすい固定子コア１１０の軸方向端面から遠い部分により多くの量の液体冷媒を流通させることができる。従って、液体冷媒Ｒによって、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇを均一に冷却することができる。

第１実施形態によれば、冷却用貫通孔部１１２〜１１４は、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの内側の開口が外側の開口より小さい。そのため、冷却用貫通孔部１１２〜１１４内に液体冷媒Ｒが留まりやすくなる。従って、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇから液体冷媒Ｒに熱を伝えやすくなる。その結果、冷却性能を向上させることができる。

第１実施形態によれば、冷却用貫通孔部１１２〜１１４は、固定子コイル１１１を構成する導体セグメント１１１ａ同士の隙間によって形成されている。そのため、別部材を用いる必要がなく、冷却用貫通孔部１１２〜１１４を容易に形成することができる。

第１実施形態によれば、冷却用貫通孔部１１２〜１１４は、周りが樹脂からなる樹脂層１１２ａ、１１３ａ、１１４ａで覆われている。そのため、液体冷媒Ｒの流通抵抗を下げることができる。従って、より多く量の液体冷媒Ｒを流通させることができる。その結果、冷却性能をより向上させることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態のモータジェネレータについて説明する。第２実施形態のモータジェネレータは、第１実施形態のモータジェネレータに対して、外部から液体冷媒を導入する冷媒導入ノズルをなくし、その代わりにハウジング内の液体冷媒を拡散させる冷媒拡散部材、及び、コイルエンド部の外側に拡散された液体冷媒を供給する冷媒供給用貫通孔部を設けたものである。

第２実施形態のモータジェネレータは、冷媒供給用貫通孔部及び冷媒拡散部材を除いて第１実施形態のモータジェネレータと同一である。そのため、図１１〜図１６を参照して冷媒供給用貫通孔部及び冷媒拡散部材についてのみ説明し、他の部分については説明を省略する。なお、図中における前後方向は、方向を区別するために便宜的に記載したものである。また、図において液体冷媒に浸漬された部分があるが、構成をわかりやすくするため実線で記載している。さらに、第１実施形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し説明を省略する。

図１１に示すモータジェネレータ１Ｂは、冷媒供給用貫通孔部１１５と、冷媒拡散部材１４０、１４１とを備えている。モータジェネレータ１Ｂは、第１実施形態のモータジェネレータ１Ａとは異なり、冷媒導入ノズルを備えていない。ハウジング１０内には、液体冷媒が入れられている。

図１２〜図１５に示すように、冷媒供給用貫通孔部１１５は、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇを径方向に貫通し、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの内側から外側に向かって液体冷媒Ｒが流れる孔部である。ハウジング１０内の下部に貯まった液体冷媒Ｒを、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの外側に供給するための孔部である。具体的には、固定子コア１１０の軸心を中心としてコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇを放射状に貫通する孔部である。冷媒供給用貫通孔部１１５は、固定子コア１１０の軸方向前端面に隣接して設けられている。コイルエンド部１１１ｆの全周に渡って等間隔に設けられている。冷媒供給用貫通孔部１１５は、固定子コア１１０の軸方向前端面と導体セグメント１１１ａとの隙間によって形成されている。冷媒供給用貫通孔部１１５は、周りが接着部材１１１ｈからなる樹脂層１１５ａで覆われている。

図示は省略されているが、コイルエンド部１１１ｇにも、冷媒供給用貫通孔部１１５が同様に形成されている。

図１１に示す冷媒拡散部材１４０、１４１は、回転子１２０の回転に伴って回転し、液体冷媒Ｒを拡散させる金属からなる薄い円環状の部材である。ハウジング１０内の下部に貯まった液体冷媒Ｒを拡散させ、冷媒供給用貫通孔部１１５を介してコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの外側に供給する部材である。冷媒拡散部材１４０は、回転子コア１２０の軸方向前端面に固定され、少なくとも一部が冷媒供給用貫通孔部１１５と径方向に対向するように設けられている。

図示は省略されているが、回転子コア１２０の軸方向後端面にも、冷媒拡散部材１４０と同様の冷媒拡散部材１４１が設けられている。

第２実施形態のモータジェネレータの動作は、第１実施形態のモータジェネレータの動作と同一であるため、説明を省略する。次に、図１６を参照して第２実施形態のモータジェネレータの液体冷媒によるコイルエンド部の冷却について説明する。

回転子１２０が回転すると、それに伴って冷媒拡散部材１４０、１４１が回転する。冷媒拡散部材１４０、１４１は、ハウジング１０内の下部に貯まった液体冷媒Ｒを外側に向かって拡散させる。冷媒供給用貫通孔部１１５は、冷却用貫通孔部１１２〜１１４よりも容積が大きい。そのため、図１６に示すように、液体冷媒Ｒに浸漬されていない部分において、冷媒供給用貫通孔部１１５を介して、より多くの量の液体冷媒Ｒをコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの外側に供給することができる。冷媒供給用貫通孔部１１５を介してコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの外側に供給された液体冷媒Ｒは、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇ外周面に滴下される。滴下された液体冷媒Ｒは、冷却用貫通孔部１１２〜１１４を介してコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの外側から内側に流れ、第１実施形態の場合と同様にコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇを冷却する。

次に、第２実施形態のモータジェネレータの効果について説明する。

第２実施形態によれば、第１実施形態と同一構成を有することにより、その同一構成に対応した同様の効果を得ることができる。

第２実施形態によれば、固定子コア１１０の軸方向端面に隣接する冷媒供給用貫通孔部１１５は、冷却用貫通孔部１１２〜１１４よりも容積が大きい。そのため、冷媒供給用貫通孔部１１５を介して、より多くの量の液体冷媒Ｒをコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの外側に供給することができる。その結果、冷却用貫通孔部１１２〜１１４により多くの量の液体冷媒Ｒを供給することができる。

第２実施形態によれば、モータジェネレータ１Ｂは、回転子１２と、冷媒拡散部材１４０、１４１とを備えている。回転子１２は、固定子コア１１０と径方向に対向させた状態で回転可能に設けられている。冷媒拡散部材１４０、１４１は、回転子１２の回転に伴って回転し、液体冷媒Ｒを拡散させる部材である。そのため、冷媒拡散部材１４０、１４１によって、より多くの量の液体冷媒Ｒを、冷媒供給用貫通孔部１１５を介してコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの外側に確実に供給することができる。

第２実施形態によれば、冷媒拡散部材１４０、１４１は、少なくとも一部が固定子コア１１０の軸方向端面に隣接する冷媒供給用貫通孔部１１５と径方向に対向するように設けられている。そのため、冷媒供給用貫通孔部１１５に向かって液体冷媒Ｒを確実に拡散させることができる。その結果、冷媒供給用貫通孔部１１５を介してコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの外側に液体冷媒Ｒを確実に供給することができる。

第２実施形態によれば、冷媒供給用貫通孔部１１５は、固定子コア１１０の軸方向前端面と導体セグメント１１１ａとの隙間によって形成されている。そのため、別部材を用いる必要がなく、冷媒供給用貫通孔部１１５を容易に形成することができる。

第２実施形態によれば、冷媒供給用貫通孔部１１５は、周りが樹脂からなる樹脂層１１５ａで覆われている。そのため、液体冷媒Ｒの流通抵抗を下げることができる。従って、より多く量の液体冷媒Ｒを、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの外側に供給することができる。

なお、第２実施形態では、液体冷媒Ｒを拡散させ、冷媒供給用貫通孔部１１５を介してコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの外側に供給するのみの構成を挙げているが、図１７に示すように、冷媒供給用貫通孔部１１５の外側に、冷媒拡散部材１４０によって拡散された液体冷媒Ｒを冷却用貫通孔部１１２〜１１４に導く冷媒導入部材１５０を追加して設けてもよい。これにより、冷媒供給用貫通孔部１１５を介してコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの外側に供給された液体冷媒Ｒを、冷却用貫通孔部１１２〜１１４に導くことができる。液体冷媒Ｒがより遠くまで飛散し、冷却用貫通孔部１１２〜１１４に流通する液体冷媒Ｒが少なくなってしまうような事態を抑えることができる。

第２実施形態では、冷媒拡散部材１４０、１４１が薄い円環状の部材である例を挙げているが、これに限られるものではない。冷媒拡散部材１４０、１４１は、ファン状の部材であってもよい。また、液体冷媒を噴射する噴射ノズル状の部材であってもよい。液体冷媒Ｒをコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇに向かって拡散できる部材であればよい。

第２実施形態では、冷媒拡散部材１４０、１４１が回転子コア１２０とは別部材である例を挙げているが、これに限られるものではない。冷媒拡散部材１４０、１４１は、回転子コア１２０と一体であってもよい。回転子コア１２０の軸方向端部を軸方向に延ばし、少なくとも一部が冷媒供給用貫通孔部１１５と径方向に対向するようにしてもよい。

第２実施形態では、冷媒供給用貫通孔部１１５がコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの全周に渡って設けられている例を挙げているが、これに限られるものではない。冷媒供給用貫通孔部１１５は、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの液体冷媒Ｒに浸漬されていない部分だけに設けられていてもよい。

第２実施形態では、冷媒供給用貫通孔部１１５が固定子コア１１０の軸心を中心としてコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇを放射状に貫通する例を挙げているが、これに限られるものではない。図１８に示すように、冷媒供給用貫通孔部１１５は、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇを斜めに貫通してもよい。

また、第１及び第２実施形態では、モータジェネレータ１Ａ、１Ｂが、３種類の冷却用貫通孔部１１２〜１１４を有する例を挙げているが、これに限られるものではない。容積の異なる複数種類の冷却用貫通孔部を有していればよい。

第１及び第２実施形態では、コイルエンド部１１１ｆの先端部分が外側に膨らんだ形状であるが、これに限られるものではない。図１９に示すように、コイルエンド部１１１ｆの先端部分は内側に膨らんだ形状であってもよい。

第１及び第２実施形態では、冷却用貫通孔部１１２〜１１４が固定子コア１１０の軸心を中心としてコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇを放射状に貫通する例を挙げているが、これに限られるものではない。図２０に示すように、冷却用貫通孔部１１２〜１１４は、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇを斜めに貫通してもよい。

第１及び第２実施形態では、冷却用貫通孔部１１２〜１１４がコイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの全周に渡って設けられている例を挙げているが、これに限られるものではない。冷却用貫通孔部１１２〜１１４は、コイルエンド部１１１ｆ、１１１ｇの液体冷媒Ｒに浸漬されていない部分だけに設けられていてもよい。

１Ａ・・・モータジェネレータ、１１・・・固定子、１１０・・・固定子コア、１１１・・・固定子コイル、１１１ｆ、１１１ｇ・・・コイルエンド部、１１２〜１１４・・・冷却用貫通孔部

冷却用貫通孔部１１２〜１１４は、固定子コア１１０の軸方向前端面から軸方向前側に離間するに従って容積が変化するように設けられている。具体的には、固定子コア１１０の軸方向前端面から軸方向前側に離間するに従って容積が大きくなるように設けられている。より具体的には、固定子コア１１０の軸方向前端面から軸方向前側の距離ｄ１の位置に、容積が最も大きい冷却用貫通孔部１１２が、周方向に等間隔に設けられている。固定子コア１１０の軸方向前端面から軸方向前側の距離ｄ２（＜ｄ１）の位置に、冷却用貫通孔部１１２よりも容積が小さい冷却用貫通孔部１１３が、周方向に等間隔に設けられている。固定子コア１１０の軸方向前端面から軸方向前側の距離ｄ３（＜ｄ２）の位置に、容積が最も小さい冷却用貫通孔部１１４が、周方向に等間隔に設けられている。径方向外側に屈曲される先端側ほど導体セグメント１１１ａの間隔が広がるため冷却用貫通孔部の断面積が大きい。また、先端側が径方向外側に屈曲される先端側ほど冷却用貫通孔部の径方向長さが長い。よって先端側ほど冷却用貫通孔部の容積もまた大きい。

Claims

環状の固定子コア（１１０）と、
前記固定子コアに設けられ、前記固定子コアの軸方向端面から軸方向に突出するコイルエンド部（１１１ｆ、１１１ｇ）を有する固定子コイル（１１１）と、
前記コイルエンド部を径方向に貫通し、液体冷媒が流通するための容積が異なる複数種類の冷却用貫通孔部（１１２〜１１４）と、
を有する回転電機。
複数種類の前記冷却用貫通孔部は、液体冷媒を流通させて冷却したい前記コイルエンド部の所定箇所に設けられている請求項１に記載の回転電機。
複数種類の前記冷却用貫通孔部は、前記固定子コアの軸方向端面から軸方向に離間するに従って容積が変化するように設けられている請求項２に記載の回転電機。
複数種類の前記冷却用貫通孔部は、前記固定子コアの軸方向端面から軸方向に離間するに従って容積が大きくなるように設けられている請求項３に記載の回転電機。
複数種類の前記冷却用貫通孔は、前記コイルエンド部の内側の開口が外側の開口より小さい請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転電機。
複数種類の前記冷却用貫通孔部は、前記固定子コイルを構成する導体（１１１ａ）同士の隙間によって形成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転電機。
複数種類の前記冷却用貫通孔部は、周りが樹脂からなる樹脂層（１１２ａ、１１３ａ、１１４ａ）で覆われている請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転電機。
前記固定子コアの軸方向端面に隣接して設けられ、前記コイルエンド部を径方向に貫通し、液体冷媒が流れる、複数種類の前記冷却用貫通孔部よりも容積が大きい冷媒供給用貫通孔部（１１５）を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の回転電機。
前記固定子コアと径方向に対向させた状態で回転可能に設けられる回転子（１２）と、
前記回転子の回転に伴って回転し、液体冷媒を拡散させる冷媒拡散部材（１４０、１４１）と、
を有する請求項８に記載の回転電機。
前記冷媒拡散部材は、少なくとも一部が前記冷媒供給用貫通孔部と径方向に対向するように設けられている請求項９に記載の回転電機。
前記冷媒拡散部材によって拡散された液体冷媒を前記冷却用貫通孔部に導く冷媒導入部材（１５０）を有する請求項９又は１０に記載の回転電機。
前記冷媒供給用貫通孔部は、前記固定子コアの軸方向端面と前記固定子コイルを構成する導体との隙間によって形成されている請求項８〜１１のいずれか１項に記載の回転電機。
前記冷媒供給用貫通孔部は、周りが樹脂からなる樹脂層（１１５ａ）で覆われている請求項８〜１２のいずれか１項に記載の回転電機。