JP2020195180A - アキシャルギャップ型回転電機 - Google Patents
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Abstract
Description
循環ポンプ60(図7参照)により冷却液が第1導入路54a及び第2導入路54bへ送られる。その冷却液は、第1導入路54aを通って収容空間43のうちの第1空間43a内へ導入されるとともに、第2導入路54bを通って収容空間43のうちの第2空間43b内へ導入される。第1空間43aに導入された冷却液は当該第1空間43a内を総体的には図7において時計回りに流れ、第2空間43bに導入された冷却液は当該第2空間43b内を総体的には図7において反時計回りに流れる。この第1空間43aを流れる冷却液の流れと第2空間43bを流れる冷却液の流れは互いに対称であるので、それらを代表して第1空間43aを流れる冷却液の流れについて説明する。
収容空間43において前記内側隙間74を流れる冷却液の一部は、各連通路82を通って、内側空間57の隣接領域58に放出される。この隣接領域58に放出された冷却液は、図8に模式的に示されるように、ロータ30の回転により発生する吸引力によってロータ30の径方向内側部位35(例えば複数の永久磁石34よりも径方向内側に位置する部位)へ向けて軸方向に吸引される。具体的には、ロータ30が回転することによって遠心力が生まれ、その遠心力により、ロータ収容空間56のうちロータ30の径方向内側部位35付近の空気が径方向外側へ引っ張られることから、径方向内側部位35付近の圧力が低下する。その結果、このロータ収容空間56のうちロータ30の径方向内側部位35付近の領域は、内側空間57に対して負圧になる。それに起因して前記吸引力が発生し、内側空間57の隣接領域58からロータ30の径方向内側部位35へ冷却液が軸方向に引き寄せられる。
本実施形態によるモータ10では、ステータ40のケーシング42の内側壁52が、収容空間43から内側空間57へ冷却液の一部が流れるのを許容するように収容空間43と内側空間57とを連通する連通路82を有するため、収容空間43において複数のステータコイルユニット44及びバックヨーク48を冷却する冷却液の一部を連通路82を通じて内側空間57へ放出させることができる。そして、この内側空間57は、当該内側空間57に放出された冷却液がロータ30の回転により発生する吸引力によって軸方向に吸引されてロータ30の径方向内側部位35に達するようにその径方向内側部位35に対して軸方向に隣接しているため、モータ10が作動してロータ30が回転すれば、そのロータ30の回転により自然に発生する吸引力によって、連通路82から内側空間57に放出された冷却液が軸方向に吸引されてロータ30の径方向内側部位35に達する。この径方向内側部位35に達した冷却液は、ロータ30の回転により発生する遠心力によって径方向内側部位35から径方向外側へ流れるため、ロータ30の広い範囲にわたって冷却液を行き渡らせて当該ロータ30をその冷却液で冷却できる。
20 ロータ軸
30 ロータ
35 径方向内側部位
40 ステータ
42 ケーシング
43 収容空間
44 ステータコイルユニット
45 ステータコア
46 コイル
51 外側壁
52 内側壁
54 導入路
54a 第1導入路
54b 第2導入路
54c 第1導入路出口
54d 第2導入路出口
55 導出路
55a 第1導出路
55b 第2導出路
55c 第1導出路入口
55d 第2導出路入口
57 内側空間
62 外側仕切部
64 内側仕切部
73 外側隙間
74 内側隙間
74a 下側領域
76 導入側区画部
82 連通路
82a 連通路入口
Claims (6)
- アキシャルギャップ型回転電機であって、
所定の軸回りに回転可能なロータと、
前記ロータの軸方向において前記ロータと対向するように配置されたステータとを備え、
前記ステータは、前記ロータの軸を中心としてその軸を囲むように延びる収容空間を囲むケーシングと、ステータコア及びそのステータコアに巻回されて前記回転電機の作動時に電流が流れるコイルをそれぞれ有する複数のステータコイルユニットであって前記収容空間内に前記ロータの軸を中心とした円の周方向に並んで設置されたものと、を含み、
前記ケーシングは、前記収容空間の内周縁を画定する内側壁であって前記ロータの軸を中心とした円の径方向において当該内側壁の内側に位置する内側空間を囲むものを有し、
前記内側壁は、前記収容空間内において前記複数のステータコイルユニットを冷却する冷却液が前記収容空間から前記内側空間へ流れるのを許容するように前記収容空間と前記内側空間とを連通する連通路を有し、
前記内側空間は、前記ロータの径方向内側部位に対して前記軸方向に隣接している、アキシャルギャップ型回転電機。 - 前記ケーシングは、前記収容空間の外周縁を画定するようにその収容空間を囲む外側壁を有し、
前記複数のステータコイルユニットは、各ステータコイルユニットと前記内側壁との間に内側隙間が形成されるように前記内側壁から前記径方向の外側へ離間し、且つ、各ステータコイルユニットと前記外側壁との間に外側隙間が形成されるように前記外側壁から前記径方向の内側へ離間して配置され、
前記ステータは、前記複数のステータコイルユニットのうちの任意のステータコイルユニットと前記内側壁との間の前記内側隙間を遮る少なくとも1つの内側仕切部と、前記複数のステータコイルユニットのうちの任意のステータコイルユニットと前記外側壁との間の前記外側隙間を遮る少なくとも1つの外側仕切部と、をさらに含み、
前記内側仕切部と前記外側仕切部は、前記周方向において互いにずれた位置に配置されている、請求項1に記載のアキシャルギャップ型回転電機。 - 前記アキシャルギャップ型回転電機は、前記ロータの軸が鉛直方向に対して交差する方向に延び且つ前記内側隙間が前記内側仕切部に対して下側に隣接する下側領域を有する姿勢で配置され、
前記連通路は、前記収容空間から冷却液を受け入れる連通路入口を有し、
前記連通路入口は、前記下側領域に開口している、請求項2に記載のアキシャルギャップ型回転電機。 - 前記ケーシングには、前記ステータへ供給される冷却液を前記収容空間内へ導く導入路と、前記収容空間から前記ケーシングの外部へ冷却液を導く導出路とが設けられ、
前記導入路は、前記下側領域よりも下側の位置で前記収容空間に繋がり、
前記導出路は、前記下側領域よりも上側の位置で前記収容空間に繋がる、請求項3に記載のアキシャルギャップ型回転電機。 - 前記導入路は、前記ステータへ供給される冷却液をそれぞれ前記収容空間内へ導く第1導入路及び第2導入路を含み、
前記第1導入路は、当該第1導入路を通った冷却液を前記収容空間へ吐出する第1導入路出口を有し、
前記第2導入路は、前記周方向において前記第1導入路出口と並んで配置され、当該第2導入路を通った冷却液を前記収容空間へ吐出する第2導入路出口を有し、
前記ステータは、前記第1導入路出口と前記第2導入路出口との間の位置で前記複数のステータコイルユニットのうちの所定のステータコイルユニットと前記内側壁との間の前記内側隙間を遮るとともにその所定のステータコイルユニットと前記外側壁との間の前記外側隙間を遮って、前記収容空間を前記第1導入路出口から吐出された冷却液が流れる第1空間と前記第2導入路出口から吐出された冷却液が流れる第2空間とに区画する導入側区画部を有し、
前記少なくとも1つの内側仕切部は、前記第1空間に配置された第1内側仕切部と、前記第2空間に配置されるとともに前記周方向において前記導入側区画部に対して前記第1内側仕切部と対称となるように配置された第2内側仕切部とを含み、
前記少なくとも1つの外側仕切部は、前記第1空間に配置された第1外側仕切部と、前記第2空間に配置されるとともに前記周方向において前記導入側区画部に対して前記第1外側仕切部と対称となるように配置された第2外側仕切部とを含む、請求項4に記載のアキシャルギャップ型回転電機。 - 前記ステータは、前記連通路内の冷却液が通る空間の断面積を変更することが可能な断面積変更部をさらに含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載のアキシャルギャップ型回転電機。
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