JP4687180B2 - モータジェネレータの冷却構造 - Google Patents

Description

本発明は、モータジェネレータの冷却構造に関し、特に、ステータコイルの液冷に好適なモータジェネレータの冷却構造に関するものである。

従来からモータジェネレータのステータコイルを冷却するため、ステータコア端面から環状に突出するコイルエンドを収容してモータ内の空間から画成する環状空間を形成する冷却ジャケットを設け、冷却ジャケット内に冷媒としての冷却オイルを循環させるモータジェネレータの冷却構造が提案されている（特許文献１参照）。

これは、ステータコアの内周面を被覆して複数のスロットの開口部を塞ぐ樹脂製の被覆層と、ステータコアの前端及び後端に液密式に取着され、それら前端及び後端から夫々突出した巻線の端部を囲繞するカバー部材と、カバー部材に設けられ、ステータコアと被覆層とカバー部材とによって画成された巻線に隣接する空間に冷却液を導入し且つ空間から冷却液を排出するための冷却液の入口及び出口、とを具備するステータ巻線の冷却構造であり、複数のスロットの各々が、開口部の近傍のスロットの両側壁に形成された一対の凹所と、それら凹所と開口部との間で両側壁から立設された一対の肩部とを備え、被覆層が、複数のスロットの各々の凹所と開口部との間に充填されて肩部に係合する複数の充填部分と、ステータコアの内周面の全体を被覆する環状の被覆部分とを備え、それら充填部分と被覆部分とが同一樹脂材料から一体成形されている。
特許第２７１６２８６号明細書

しかしながら、上記従来例では、充填部分と被覆部分とに樹脂材料を充填するために、複数のスロットの開口部の近傍のスロットの両側壁に一対の凹所を形成し、この一対の凹所の間に亘って中子を挿入した状態で、ステータコアを成形型に入れ、それら中子とステータコアと成形型とによって画成される空間に樹脂材料を射出し、ステータコアの内周面の全体を被覆して複数のスロットの開口部を塞ぐ被覆層を成形し、被覆層を成形したステータコアから中子と成形型とを脱離するという複雑な製造工程を必要とする。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、製造を容易とするに好適なモータジェネレータの冷却構造を提供することを目的とする。

本発明は、ステータコイルを収容する複数のスロットを備え、それらスロットの開口を
内周面に設けた筒状のステータコアと、前記ステータコアの複数のスロットの開口を塞ぐ
閉塞部材と、前記ステータコアの前端及び後端に液密式に取付け、ステータコアの前端及
び後端から夫々突出したステータコイルのコイルエンドを囲繞して液密的な環状空間を形
成する冷却ジャケットと、前記冷却ジャケットに設けられ、前記ステータコアと閉塞部材
と冷却ジャケットとによって画成されたステータコイルを収容する空間に冷却媒体を導入
し且つ排出するための冷却媒体の入口及び出口、とを備えるモータジェネレータの冷却構
造であり、前記複数のスロットの各々の開口端に、両側のティース部を円周方向に膨出さ
せて狭小部分およびスロットへの拡大部分を形成し、前記閉塞部材が前記スロット開口の
前記狭小部分からスロットへの拡大部分に接触させてステータコアの前端および／または
後端から軸方向に挿入されるシール部材により形成され、拡大部分の終端はスロットの壁面とされ、壁面に絶縁シートが介装され、シール部材は、スロット開口の狭小部分および狭小部分に連なる拡大部分の一部と略同一の断面形状を備え、その両側面が狭小部分およびそれに連なる拡大部分を構成するティース部の対向面と係合され、シール部材には、その両側面に連ねて延長部が一体成形され、延長部はスロットの内周部側よりステータコイルを取り囲んで、スロットの壁面に介装された絶縁シートを前記壁面との間で挟み込むように配置されている。
また、本発明は、ステータコイルを収容する複数のスロットを備え、それらスロットの開口を内周面に設けた筒状のステータコアと、ステータコアの複数のスロットの開口を塞ぐ閉塞部材と、ステータコアの前端及び後端に液密式に取付け、ステータコアの前端及び後端から夫々突出したステータコイルのコイルエンドを囲繞して液密的な環状空間を形成する冷却ジャケットと、冷却ジャケットに設けられ、ステータコアと閉塞部材と冷却ジャケットとによって画成されたステータコイルを収容する空間に冷却媒体を導入し且つ排出するための冷却媒体の入口及び出口、とを備えるモータジェネレータの冷却構造であり、複数のスロットの各々の開口端に、両側のティース部を円周方向に膨出させて狭小部分およびスロットへの拡大部分を形成し、閉塞部材がスロット開口の狭小部分からスロットへの拡大部分に接触させてステータコアの前端および／または後端から軸方向に挿入されるシール部材により形成され、拡大部分の終端はスロットの壁面とされ、壁面に絶縁シートが介装され、シール部材は、スロット開口の狭小部分および狭小部分に連なる拡大部分の一部と略同一の断面形状を備え、その両側面が狭小部分およびそれに連なる拡大部分を構成するティース部の対向面と係合され、シール部材には、その両側面に連ねて延長部がシール部材と別体に形成され、延長部は、延長部の根元同士を連結する連結部と一体に形成されて絶縁部を構成し、シール部はスロット開口に係合して内周側から、絶縁部を支持し、絶縁部は、スロットの内周部側よりステータコイルを取り囲んでスロットの壁面に介装された絶縁シートを壁面との間で挟み込むように配置されている。

したがって、本発明では、複数のスロットの各々の開口端に、両側のティース部を円周
方向に膨出させて狭小部分およびスロットへの拡大部分を形成し、閉塞部材が前記スロッ
ト開口の前記狭小部分からスロットへの拡大部分に接触させてステータコアの前端および
／または後端から軸方向に挿入されるシール部材により形成されているため、中子や成形
型を必要とする樹脂材料の充填やステータコアから中子と成形型とを脱離するという製造
工程を必要とすることなく、簡易にモータジェネレータの冷却構造を得ることができる。
更に、シール部材には、その両側面に連ねて延長部が一体成形され、延長部がスロットの内周部側よりステータコイルを取り囲んで、スロットの壁面に介装された絶縁シートを壁面との間で挟み込むように配置されたり、あるいは、シール部材には、その両側面に連ねて延長部がシール部材と別体に形成され、延長部が、該延長部の根元同士を連結する連結部と一体に形成されて絶縁部を構成し、シール部はスロット開口に係合して内周側から、絶縁部を支持し、絶縁部は、スロットの内周部側よりステータコイルを取り囲んでスロットの壁面に介装された絶縁シートを壁面との間で挟み込むように配置されることで、ティース部とコイルとの絶縁機能を発揮することができる。

以下、本発明のモータジェネレータの冷却構造の各実施形態に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図９は、本発明を適用したモータジェネレータの冷却構造の第１実施形態を示し、図１はモータジェネレータの冷却構造の概略図、図２はステータコアおよびベースプレートの部分斜視図、図３はステータコアの部分断面図、図４はアダプターの第１実施例の形状を示す詳細図、図５は冷却構造の概略断面図、図６は第１実施例のアダプターの取付要領を示す斜視図、図７〜図９は第２実施例のアダプターの断面図、詳細図および取付要領の斜視図である。

図１において、モータジェネレータ１のケース２は、円筒板２Ａと、この円筒板２Ａの軸方向両端の開口を閉塞する側板２Ｂ、２Ｃからなる。ケース２内には、円柱形のロータ３が収容される。ロータ３は、その回転軸３Ａの両端がそれぞれベアリング４を介して側板２Ｂ、２Ｃに支持され、回転軸３Ａを中心に回転自在となっている。円筒板２Ａの内周面には、円筒形のステータコア５が、ロータ３の外周を取り囲むように配置される。ステータコア５の内周面とロータ３の外周面との間には、所定の間隙が設けられている。

前記ステータコア５の軸方向の両端とケース２の内側との間には、環状の空間を形成するよう断面コ字状の電気絶縁材料から形成した冷却ジャケット６を夫々介挿して、冷却ジャケット６とステータコア５の端面との間に夫々環状の冷却空間を形成している。冷却ジャケット６は、内部にステータコア５端面から突出したコイルエンド７Ａを夫々収容し、その底壁６Ａは夫々ケース側板２Ａ、２Ｂに当接し、その外周壁６Ｂはケース側板２Ａ、２Ｂの内面に嵌合して保持され、外周壁６Ｂと内周壁６Ｃとの夫々の端部がステータコア５端面に配置した図示されていないベースプレートおよびベースプレート内周側に配置したアダプターとシール等を介在させて嵌合している。

前記冷却ジャケット６のケース２内において下方に位置する部分の底壁６Ａには、夫々のケース側板２Ｂ、２Ｃを貫通させてオイル供給口６Ｄが設けられ、冷却用オイルがオイル供給口６Ｄを介して冷却ジャケット６内に供給される。この冷却用オイルは冷却ジャケット６内のコイルエンド７Ａとの隙間空間を、コイルエンド７Ａを冷却しつつ上方へ流れる。冷却ジャケット６のケース１上端側の外周壁６Ｂと底壁６Ａとの間の隅部には、ケース側板２Ａ、２Ｂを貫通させて設けたオイル排出口６Ｅを備え、前記冷却用オイルはオイル排出口６Ｅから外部に排出されるよう構成している。

前記ステータコア５は、図２に示すように、複数のティース部５Ｂとティース部５Ｂ間のスロット５Ａとを交互に備える継鉄を多数積層して構成され、継鉄の積層両端にベースプレート８を積層し、ベースプレート８を含めてステータコイル７をティース部５Ｂに巻付け、スロット５Ａに収容して備える。前記冷却ジャケット６は、ステータコア５の端面に固定したベースプレート８に対して位置決めされ、固定される。即ち、前記ベースプレート８は、ステータコア５と略同じ内外径であり且つステータコア５を構成する継鉄と概略同一形状のスロット８Ａおよびティース部８Ｂを備えて厚板の電気絶縁材により構成されている。また、ティース部８Ｂ間には、ステータコア５のスロット開口５Ｃに連なるスロット開口８Ｃを同様に備える。前記ベースプレート８の外周には、冷却ジャケット６の外周壁６Ｂの端部に嵌合する段付部８Ｄを備える。

前記ベースプレート８は、ステータコイル７をステータコア５のスロット５Ａ間のティース部５Ｂに巻装する前にステータコア５の端部に位置決めして配置され、スロット５Ａ内壁面に絶縁シート９を配置した状態でベースプレート８を含めてステータコイル７をスロット５Ａ内に巻装し、コイルエンド７Ａがベースプレート８の外側に位置するよう巻装する。即ち、ステータコイル７のコイルエンド７Ａは、一つのスロット５Ａからベースプレート８の側面上で方向変換して別のスロット５Ａへと巻装される。巻装されたコイルエンド７Ａは、冷却ジャケット６内でベースプレート８から軸方向に離れるに連れて半径方向外側に膨張する輪郭形状となる。

従来においても、図示しないが、ステータコアの端面にはステータコイルとステータコアとの金属同士の接触を防止するために絶縁プレートが配置された状態でステータコイルが巻装されるものであり、絶縁プレートに代えてこのベースプレート８を採用することは、従来からのモータ製造工程を変えることなく、従来の製造工程（スロットヘのコイル挿入工程、コイル巻き装工程、コイルエンド成形工程）をそのまま利用できる。

前記ステータコイル７が巻装されたステータには、ベースプレート８におけるスロット８Ａの開口スリット８Ｃも含めてステータコア５内周側に開口するスロット５Ａの開口スリット５Ｃに、アダプター１０を差込んでシーリングされる。

前記ベースプレート８およびステータコア５の開口スリット５Ｃ、８Ｃは、図３にも拡大して示すように、内周側開口端は、ティース部５Ｂが円周方向に膨出してその間隔が狭く形成される台形形状の狭小部分１１と、この狭小部分１１から半径方向外方に徐々に拡大された拡大部分１２とを備え、拡大部分１２の終端はスロット空間５Ａ、８Ａの壁面とされている。スロット空間５Ａ、８Ａには、前記壁面に絶縁シート９を介装して巻装したステータコイル７が収容されている。

前記アダプター１０は、図４に示すように、ベースプレート８におけるスロット８Ａの開口スリット８Ｃおよびステータコア５内周側に開口するスロット５Ａの開口スリット５Ｃに挿入されるシール部１０Ａと、シール部１０Ａの端部同士を連結する環状部１０Ｂとを備える。前記アダプター１０は、円周方向において、複数に分割されて形成され、分割されたアダプター１０を夫々ベースプレート８およびステータコア５のスロット開口５Ｃ、８Ｃに係合させてベースプレート８およびステータコア５の内周側の全周に係合させた状態で使用される。図４に示す第１実施例のアダプター１０は、分割された一部のピースの正面図（Ａ）、左右側面図（Ｂ）、（Ｃ）、および、Ｄ−Ｄ線およびＥ−Ｅ線に沿う断面図（Ｄ）、（Ｅ）を示している。図４に示すアダプター１５においては、８個のシール部１０Ａが環状部１０Ｂにより連結されたものが示されている。

前記シール部１０Ａは、前記スロット開口５Ｃ、８Ｃの開口端の狭小部分１１および狭小部分１１に連なる拡大部分１２の一部と略同一の断面形状を備え、ステータコイル７の巻装後に、開口スリット５Ｃ、８Ｃに挿入されると、その両側が狭小部分１１およびそれに連なる拡大部分１２を構成するティース部５Ｂの対向面と係合する。第１実施例のアダプター１０のシール部１０Ａには、その両側面に連ねて絶縁シートとして機能する延長部１０Ｃが一体成形され、延長部１０Ｃはスロット５Ａ、８Ａの内周部側よりステータコイル７を取り囲んでティース部５Ｂとコイル７との絶縁機能を発揮する。このスロット５Ａによる空間はステータコイル７を収容して左右の冷却ジャケット６内を連通させる冷却通路を構成している。このため、左右の冷却ジャケット６内に圧力差を設けることにより、一方の冷却ジャケット６内から他方の冷却ジャケット６内にスロット５Ａによる冷却通路を経由させて冷却オイルが流通するように構成することができる。

前記環状部１０Ｂは、複数のシール部１０Ａ（図示例では、８個のシール部１０Ａ）の端部同士を互いに連結して構成しており、図５に示すように、ベースプレート８の内周側に当接してシール部１０Ａを軸方向に位置決めする。環状部１０Ｂの背面には、冷却ジャケット６の内周壁６Ｃの先端段付部６Ｊに内周側から係合する環状突起１０Ｄを備える。この環状突起１０Ｄは、冷却ジャケット６の内周壁６Ｃの端部の段付部６Ｊに内周側から嵌合して、冷却ジャケット６の内周壁６Ｃの端部の段付部６Ｊを収容する。なお、環状部１０Ｂは、図５に示すように、ピン突起１０Ｅによりベースプレート８に係合させてもよい。

前記冷却ジャケット６の内外周壁６Ｂ、６Ｃの端部は、図５に示すように、夫々内周側において、環状に段付き６Ｊ、６Ｋに形成され、前記ベースプレート８の外周側段付き８Ｄおよびアダプター１０の環状突起１０Ｄに嵌合状態で係合するよう構成している。

以上の構成のベースプレート８、アダプター１０、冷却ジャケット６は、以下に示すように組立てられる。まず、ベースプレート８をステータコア５の端部に位置決めして配置し、スロット５Ａ内壁面に絶縁シート９を配置した状態でベースプレート８を含めてステータコイル７をスロット５Ａ内に巻装し、コイルエンド７Ａがベースプレート８の外側に位置するよう巻装する。巻装されたコイルエンド７Ａは、スロット８Ａの開口から軸方向に離れるに連れて半径方向外側に膨張する輪郭形状となる。ここで必要に応じて、コイルエンド７Ａはその外形輪郭が成形され、絶縁ワニス含浸の後に加熱硬化される。この状態では、ベースプレート８はコイル７によりステータコア５と一体化されている。

次いで、前記ベースプレート８およびステータコアのスロット開口５Ｃ、８Ｃに、図６に示すように、アダプター１０をシール部１０Ａを挿入して係合させてゆく。なお、図６では、コイルエンド７Ａおよびベースプレート８の図示を省略することにより、ステータコア５とアダプター１０との関係のみが明確となるようにしている。図中の上方のアダプター１０は装着途中のものを示し、図中の下方のアダプター１０は、装着が完了した状態のものを示している。装着完了したアダプター１０では、図５に示すように、環状部１０Ｂがベースプレート８の内周側に当接してステータコア５に対する軸方向の位置決めが行われる。このようにして順次アダプター１０を装着してゆき、ベースプレート８およびステータコア５の内周部の全周に係合させる。図示状態では、アダプター１０をステータコア５の一方の端部からステータコア５の全長に亙って挿入するものについて説明しているが、ステータコア５の両側から夫々アダプター１０を挿入するようにしてもよい。

前記アダプター１０をベースプレート８の内周部の全周に係合させた状態では、ベースプレート８のスロット８Ａ内およびステータコア５のスロット５Ａ内のコイル７の半径方向内周側は、ベースプレート８およびステータコア５のスロット開口５Ｃ、８Ｃに挿入されている前記アダプター１０のシール部１０Ａの半径方向外周側に接触して支持される。また、アダプター１０の環状突起１０Ｄは全周において連続させて配置される。ここで必要に応じてスロット開口５Ｃ、８Ｃとシール部１０Ａとの隙間にシール剤等を含浸させると、スロット開口５Ｃ、８Ｃの液密性が向上できる。

次いで、冷却ジャケット６を、図５に示すように、その内外周壁６Ｂ、６Ｃ間にコイルエンド７Ａを収容しつつ、内外周壁６Ｂ、６Ｃの端部の段付き６Ｊ、６Ｋをベースプレート８の外周の段付き８Ｄおよびアダプター１０の環状突起１０Ｄに夫々嵌合させることで組立てることができる。ここでも、冷却ジャケット６とベースプレート８およびアダプター１０との各嵌合部にシール剤等を含浸させると、冷却ジャケット６周りの液密性が向上できる。

各冷却ジャケット６は、ケース２の側板２Ｂ、２Ｃにより軸方向に離脱することが阻止される。そして、前記シール部１０Ａのスロット開口５Ｃ、８Ｃへの係合はベースプレート８およびステータコアのスロット開口５Ａ、８Ａを閉塞して、冷却ジャケット６内空間と連通する冷却通路を構成する。

以上の構成になるモータジェネレータの冷却構造においては、各オイル供給口６Ｄから冷却ジャケット６内に冷却オイルを供給すると、冷却オイルは冷却ジャケット６内においてコイルエンド７Ａと冷却ジャケット６との隙間を通って冷却ジャケット６の上方に向かって流れていく。冷却オイルはコイルエンド７Ａとの熱交換によりコイルエンド７Ａを冷却し、温度上昇される。このため、冷却オイルは冷却ジャケット６内を上方に流れるにつれて温度が上昇され、冷却ジャケット６の上端のオイル排出口６Ｅから図示しない配管によりオイルクーラを経由してオイルタンクに戻される。冷却オイルは上記冷却ジャケット６内を温度上昇しながら上方へ流れるため、密度が上方に移動するに連れて小さく軽くなるため、浮力を伴って上方への流れが加速される。このため、冷却ジャケット６内の冷却オイルの流れに淀み等を生ずることなく流すことができる。

冷却ジャケット６を流通する冷却オイルはスロット５Ａ内にも流入し、スロット５Ａ内に収容されているステータコイル７を冷却する。スロット５Ａ内で昇温した冷却オイルは冷却ジャケット６内に流出し、代わりに新たな冷却オイルが流入する。スロット５Ａ内への冷却オイルの流入および流出を促進するために、いずれか一方の冷却ジャケット６内の内圧を、例えば、冷却オイルの流出口６Ｅに背圧弁等を配置することで、他方の冷却ジャケット６に対して高めに維持することで、一方の冷却ジャケット６からスロット５Ａ内に冷却オイルを流入させ、スロット５Ａ内の冷却オイルを他方の冷却ジャケット６内に流出させることができることとなり、積極的にスロット５Ａ内に内蔵したステータコイル７を冷却することができる。

また、冷却ジャケット６下部のオイル供給口６Ｄを軸方向に配置しているため、冷却ジャケット６内に噴出された冷却オイルは、コイルエンド７Ａに衝突してコイルエンド７Ａの内周側と外周側との隙間に回り込んで流れ、残余の冷却オイルはコイルエンド７Ａの側方の隙間を流れ、夫々の隙間を冷却ジャケット６の上方に向かって流れる。したがって、これらの隙間に均一な流量を確保して冷却オイルが流れることとなり、コイルエンド７Ａを有効に冷却することができる。

また、冷却ジャケット６はステータコア５の端部とケース側板２Ｂ、２Ｃとの間に挟んでケース側板２Ｂ、２Ｃ内面に嵌合させて位置決め保持しているため、ケース円筒部２Ａの外径が大きくなることがなく、小型のモータジェネレータ１を得ることができる。

さらに、ベースプレート８は、ステータコイル７をステータコア５のスロット５Ａ間のティース部５Ｂに巻装する前にステータコア５の端部に位置決めして配置された状態でベースプレート８を含めてステータコイル７をスロット５Ａ内に巻装し、コイルエンド７Ａがベースプレート８の外側に位置するよう巻装するため、従来の絶縁プレートに代えてこのベースプレート８を採用することにより、従来からのモータ製造工程を変えることなく、従来の製造工程をそのまま利用してベースプレート８を固定できる。

また、ベースプレート８およびステータコアのスロット開口５Ｃ、８Ｃをアダプター１０のシール部１０Ａにより塞ぐようにしているため、冷却ジャケット６内空間とステータコア５およびベースプレート８のスロット空間５Ａ、８Ａの空間とは連通される。このため、冷却ジャケット６内の冷却オイルがロータ３側に洩れ出ることを阻止することができる。

また、冷却ジャケット６の内外周壁６Ｂ、６Ｃの端部とベースプレート８外周端およびアダプター１０の環状部分１０Ｂとは、互いに嵌合状態で係合する段付き６Ｊ、６Ｋ、８Ｈ、１０Ｄに形成しているため、冷却ジャケット６内の冷却オイルが両者の係合部分から洩れ出ることを阻止することができる。しかも、両者は段付き６Ｊ、６Ｋ、８Ｈ、１０Ｄによる嵌合であるため、冷却ジャケット６内に突出する部分を必要とせず、半径方向に寸法を薄く形成することができ、それだけ冷却ジャケット６の容積を半径方向に拡大することができ、コイル７の線積率を低下させる等モータ性能に影響を及ぼすことなく、冷却ジャケット６とベースプレート８との位置決めを行なうことができる。

しかも、冷却ジャケット６の内周壁６Ｃは、アダプター１０の環状部１０Ｂの外周側に段付き６Ｊにより嵌合してしているため、冷却ジャケット６内に冷却オイルが流される際に、冷却ジャケット６内部に発生する冷却オイルの圧力により内周壁６Ｃが弾性変形したとしても、ロータ３側への突出を抑制でき、ロータ３と干渉することが防止できる。

図７〜図９は第２実施例のアダプターを示すものであり、図７は第２実施例のアダプターによるステータコアの部分断面図、図８は第２実施例のアダプター形状を示す詳細図、図９は第２実施例のアダプターの取付要領を示す斜視図である。第２実施例のアダプターは第１実施例のアダプターの延長部をシール部から分離したものである。なお、図１〜図６と同一装置・部品には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。

本実施例のアダプター２０は、第１実施例のアダプター１０と同様に、ベースプレート８におけるスロット８Ａの開口スリット８Ｃおよびステータコア５内周側に開口するスロット５Ａの開口スリット５Ｃに挿入されるシール部１０Ａと、シール部１０Ａの端部同士を連結する環状部１０Ｂとを備える。シール部１０Ａは、前記スロット開口５Ｃ、８Ｃの開口端の狭小部分１１および狭小部分１１に連なる拡大部分１２の一部と略同一の断面形状を備え、ステータコイル７の巻装後に、開口スリット５Ｃ、８Ｃに挿入されると、その両側が狭小部分１１およびそれに連なる拡大部分１２を構成するティース部５Ｂの対向面と係合する。第１実施例のアダプター１０のシール部１０Ａに一体形成されていた延長部１０Ｃは、シール部１０Ａと別体に形成され、延長部１０Ｃの根元同士を連結する連結部１０Ｅと一体に形成されて絶縁部１５を構成している。前記絶縁部１５は、スロット５Ａ、８Ａの内周部側よりステータコイル７を取り囲んでティース部５Ｂとコイル７との絶縁機能を発揮する。シール部１０Ａはスロット開口５Ｃ、８Ｃに係合して内周側から、延長部１０Ｃおよび連結部１０Ｅよりなる絶縁部１５を支持する。

本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。

（ア）ステータコイル７を収容する複数のスロット５Ａを備え、それらスロット５Ａの開口５Ｃを内周面に設けた筒状のステータコア５と、前記ステータコア５の複数のスロット５Ａの開口５Ｃを塞ぐ閉塞部材（１０Ａ）と、前記ステータコア５の前端及び後端に液密式に取付け、ステータコア５の前端及び後端から夫々突出したステータコイル７のコイルエンド７Ａを囲繞して液密的な環状空間を形成する冷却ジャケット６と、前記冷却ジャケット６に設けられ、前記ステータコア５と閉塞部材（１０Ａ）と冷却ジャケット６とによって画成されたステータコイル７を収容する空間に冷却媒体を導入し且つ排出するための冷却媒体の入口６Ｄ及び出口６Ｅ、とを備えるモータジェネレータの冷却構造であり、前記複数のスロット５Ａの各々の開口５Ｃ端に、両側のティース部５Ｂを円周方向に膨出させて狭小部分１１およびスロット５Ａへの拡大部分１２を形成し、前記閉塞部材（１０Ａ）が前記スロット５Ａ開口５Ｃの前記狭小部分１１からスロット５Ａへの拡大部分１２に接触させてステータコア５の前端および／または後端から軸方向に挿入されるシール部材１０Ａにより形成されている。このため、中子や成形型を必要とする樹脂材料の充填やステータコアから中子と成形型とを脱離するという製造工程を必要とすることなく、簡易にモータジェネレータの冷却構造を得ることができる。

（イ）スロット５Ａに収装されたステータコイル７は、前記閉塞部材のシール部材１０Ａの背面により直接若しくは間接的に位置決めされるため、ステータコイル７のスロット５Ａ内での位置をバラツキなく安定させて位置決めでき、スロット５Ａ内でのコイル占有断面積を拡大させて巻装するコイル量を多くでき、モータジェネレータの性能を向上できる。

（ウ）閉塞部材のシール部材１０Ａは、ステータコア５の前端および／または後端において環状部材１０Ｂにより互いに連結されるため、シール部材１０Ａの軸方向の位置決めが容易となる。

（エ）閉塞部材の環状部材１０Ｂは、複数のシール部材１０Ａとそれらを連結する環状部材１０Ｂとを備える分割ピースに形成され、ステータコア５の内周側の全周に亙るよう前記分割ピースを複数装着するため、シール部材１０Ａが全周において一体に連結されて前記スロット５Ａの開口５Ｃ内に夫々同時に挿入する場合に比較して、シール部材１０Ａの前記スロット開口５Ｃ内への挿入の作業性が向上する。

（オ）ステータコア５の前端及び後端には、ステータコア５を構成する継鉄と同様にスロット８Ａを備え、ステータコイル７の巻装によりステータコア５に固定されるベースプレート８を備え、前記閉塞部材のシール部材１０Ａは、ベースプレート８のスロット開口８Ｃの狭小部分からスロットへの拡大部分に接触させて軸方向に挿入され、前記閉塞部材の環状部材１０Ｂは、ベースプレート８に接触させて配置されるため、従来からのモータ製造工程を変えることなく、従来の製造工程をそのまま利用してベースプレート８を固定でき、冷却ジャケット６内の冷却オイルがロータ３側に洩れ出ることを阻止することができる。

（カ）冷却ジャケット６は、そのステータコア５側端部を前記ベースプレート８および閉塞部材の環状部材１０Ｂに係合させて位置決めされるため、冷却ジャケット６の端部が直接ベースプレート８およびアダプター１０に係合して、その内外周に余分のスペースを必要とせずに位置決めでき、モータジェネレータ１を小型化可能である。また、両者を係合させることにより、構造を簡素化でき且つ作業工数も削減できる。

（第２実施形態）
図１０〜図１７は、本発明を適用したモータジェネレータの冷却構造の第２実施形態を示し、図１０は冷却構造の斜視図、図１１は図１０のＡ−Ａ線に沿う断面図、図１２は図１０のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１３は図１２の一部拡大図、図１４はスペーサの断面図、図１５〜図１６はスペーサの斜視図、図１７は組立状態を説明する説明図である。本実施形態においては、ステータコイルの終端部である、冷却ジャケットを貫通させて外部に引出されるリード線に対するシール構造を第１実施形態の冷却構造に追加するものである。なお、図１〜図９と同一装置・部品には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。

本実施形態の冷却構造においては、コ字状の断面を備える環状の冷却ジャケット６の上端部分（モータジェネレータが設置された状態における）の外周壁６Ｂに軸方向に伸びる３本のスリット２０を形成し、この３本のスリット２０内に夫々嵌合させるスペーサ２１、２２を利用して、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相よりの引き出し線２３Ｕ、２３Ｖ、２３Ｗを貫通させるよう構成する。リード線２３（Ｕ、Ｖ、Ｗ）を貫通させるスリット２０を冷却ジャケット６の上端部分の外周壁６Ｂに設けることにより、冷却ジャケット６で構成する冷却オイル容器の上端であるがために、厳重なシール構造を必要とせずに、冷却オイルの漏れ出しを抑制することができる。

前記スリット２０は、冷却ジャケット６の外周壁６Ｂの底壁６Ａに近い部分からベースプレート８に当接する端面まで軸方向に開口され、スリット２０の対向する縁２０Ａは、図１３および図１４に示すように、冷却ジャケット６の内面側で斜めに切欠いて、先端側で薄くなるようにしている。

前記スペーサ２１、２２は、図１５および図１６に示すように、スリット２０の奥側に嵌合する奥側スペーサ２１と、スリット２０の手前側に嵌合する手前側スペーサ２２とで構成され、両スペーサ２１、２２の間にリード線２３（Ｕ、Ｖ、Ｗ）を挟み込むようにする。各スペーサ２１、２２の縁には、スリット２０の対向する縁２０Ａと嵌合する溝２１Ａ、２２Ａが形成され、この溝２１Ａ、２２Ａとスリット２０の縁２０Ａとを嵌合させて各スペーサ２１、２２は冷却ジャケット６に組付けられる。奥側スペーサ２１と手前側スペーサ２２とは、両者間にリード線２３（Ｕ、Ｖ、Ｗ）を貫通させる穴２１Ｂ、２２Ｂを形成しており、この穴２１Ｂ、２２Ｂとスリット２０の縁２１Ａへの係合溝２１Ａ、２２Ａとの間の一対の連結部２１Ｃ、２２Ｃで結合可能としている。この連結部２１Ｃ、２２Ｃは一方を凹部（２２Ｃ）とし、他方を凸部（２１Ｃ）とすることにより互いに係合可能に構成している。前記リード線２３（Ｕ、Ｖ、Ｗ）を貫通させる穴２１Ｂ、２２Ｂは、図１２〜図１４に示すように、リード線２３（Ｕ、Ｖ、Ｗ）が斜めに貫通可能にあけられている。

以上の構成になる冷却構造においては、図１７に示すように、冷却ジャケット６の各スリット２０に奥側スペーサ２１を嵌合させ、次いで、Ｕ相〜Ｗ相からなるリード線２３（Ｕ、Ｖ、Ｗ）を夫々スリット２０内に挿入して奥側スペーサ２１の穴２１Ｂ（半分だけの穴）に係合させ、次に、手前側スペーサ２２をスリット２０に嵌合させて奥側スペーサ２１と連結させることで、各リード線２３（Ｕ、Ｖ、Ｗ）は冷却ジャケット６を貫通させて配置させることができる。次いで、冷却ジャケット６の端部をベースプレート８およびアダプター１０に係合させることで、各スペーサ２１、２２は抜け止めされる。そして、スペーサ２１、２２と冷却ジャケット６のスリット２０との係合部、スペーサ２１、２２とリード線２３（Ｕ、Ｖ、Ｗ）との係合部等の隙間にシール剤を流し込み、隙間を塞ぐことで完成される。

前記スペーサ２１、２２の溝２１Ａ、２２Ａとスリット２０の縁２０Ａとの嵌合状態は、密に嵌合させれば、それだけシール性が向上するが、リード線２３（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の動きが制限されて組立し難くなる虞がある。そこで、前記スペーサ２１、２２の溝２１Ａ、２２Ａとスリット２０の縁２１Ａとの嵌合状態を、図１４に示すように、若干のクリアランスＳをもって嵌合するようにすれば、スペーサ２１、２２はリード線２３（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の動き、向きに追従して少しだけ動くことができる。そして、最終的な組立状態において、スペーサ２１、２２と冷却ジャケット６のスリット２０との係合部、スペーサ２１、２２とリード線２３（Ｕ、Ｖ、Ｗ）との係合部、等の隙間にシール剤を流し込み、隙間を塞ぐことで完成される。

本実施形態においては、第１実施形態における効果（ア）〜（カ）に加えて以下に記載した効果を奏することができる。

（キ）ステータコイル７のリード線２３（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の冷却ジャケット６外への引き出しは、冷却ジャケット６の外周壁６Ｂに軸方向のスリット２０を設け、前記スリット２０に周縁部を係合させて挿入する奥側スペーサ２１と同じくスリット２０に周縁部を係合させて挿入する手前側スペーサ２２とを設け、前記両スペーサ２１、２２間に設けた貫通穴２１Ｂ、２２Ｂに前記リード線２３（Ｕ、Ｖ、Ｗ）を通すようにするため、液密性を保持した状態でリード線２３（Ｕ、Ｖ、Ｗ）を外部に引出すことができる。

（ク）スリット２０とスペーサ２１、２２周縁部の係合は、冷却ジャケット６の外周壁６Ｂの壁面に対してスペーサ２１、２２が半径方向の動きが許容されるクリアランスをもって係合しているため、スペーサ２１、２２はリード線２３（Ｕ、Ｖ、Ｗ）のフレキシブルな動きに追従して移動し、配線作業や組立作業を容易とできる。

本発明の一実施形態を示すモータジェネレータの冷却構造の概略図。 同じくステータコアおよびベースプレートの部分斜視図。 第１実施例におけるアダプターを含むステータコアの部分断面図。 アダプターの第１実施例の分割された一部のピースの正面図（Ａ）、左側面図（Ｂ）、右側面図（Ｃ）、Ｄ−Ｄ線に沿う断面図（Ｄ）、および、Ｅ−Ｅ線に沿う断面図（Ｅ）。 冷却構造の概略断面図。 第１実施例のアダプターの取付要領を示す斜視図。 第２実施例におけるアダプターを含むステータコアの部分断面図。 アダプターの第２実施例の分割された一部のピースの正面図（Ａ）、左側面図（Ｂ）、右側面図（Ｃ）、Ｄ−Ｄ線に沿う断面図（Ｄ）、および、Ｅ−Ｅ線に沿う断面図（Ｅ）。 第２実施例のアダプターの取付要領を示す斜視図。 本発明の第２実施形態を示すモータジェネレータの冷却構造の斜視図。 図１０のＡ−Ａ線に沿う断面図。 図１０のＢ−Ｂ線に沿う断面図。 図１２の一部拡大図。 スペーサの断面図。 分割状態のスペーサの斜視図。 連結状態のスペーサの斜視図。 組立状態を説明する説明図。

符号の説明

１ モータジェネレータ
２ ケース
３ ロータ
５ ステータコア
６ 冷却ジャケット
７ ステータコイル
８ ベースプレート
１０ アダプター

Claims (9)

1. ステータコイルを収容する複数のスロットを備え、それらスロットの開口を内周面に設
   けた筒状のステータコアと、前記ステータコアの複数のスロットの開口を塞ぐ閉塞部材と
   、前記ステータコアの前端及び後端に液密式に取付け、ステータコアの前端及び後端から
   夫々突出したステータコイルのコイルエンドを囲繞して液密的な環状空間を形成する冷却
   ジャケットと、前記冷却ジャケットに設けられ、前記ステータコアと閉塞部材と冷却ジャ
   ケットとによって画成されたステータコイルを収容する空間に冷却媒体を導入し且つ排出
   するための冷却媒体の入口及び出口、とを備えるモータジェネレータの冷却構造であり、
   前記複数のスロットの各々の開口端に、両側のティース部を円周方向に膨出させて狭小
   部分およびスロットへの拡大部分を形成し、
   前記閉塞部材が前記スロット開口の前記狭小部分からスロットへの拡大部分に接触させ
   てステータコアの前端および／または後端から軸方向に挿入されるシール部材により形成され、
   前記拡大部分の終端は前記スロットの壁面とされ、前記壁面に絶縁シートが介装され、
   前記シール部材は、前記スロット開口の前記狭小部分および狭小部分に連なる前記拡大部分の一部と略同一の断面形状を備え、その両側面が前記狭小部分およびそれに連なる前記拡大部分を構成するティース部の対向面と係合され、
   前記シール部材には、その両側面に連ねて延長部が一体成形され、
   前記延長部が前記スロットの内周部側より前記ステータコイルを取り囲んで、前記スロットの壁面に介装された絶縁シートを前記壁面との間で挟み込むように配置されることを特徴とするモータジェネレータの冷却構造。
2. ステータコイルを収容する複数のスロットを備え、それらスロットの開口を内周面に設
   けた筒状のステータコアと、前記ステータコアの複数のスロットの開口を塞ぐ閉塞部材と
   、前記ステータコアの前端及び後端に液密式に取付け、ステータコアの前端及び後端から
   夫々突出したステータコイルのコイルエンドを囲繞して液密的な環状空間を形成する冷却
   ジャケットと、前記冷却ジャケットに設けられ、前記ステータコアと閉塞部材と冷却ジャ
   ケットとによって画成されたステータコイルを収容する空間に冷却媒体を導入し且つ排出
   するための冷却媒体の入口及び出口、とを備えるモータジェネレータの冷却構造であり、
   前記複数のスロットの各々の開口端に、両側のティース部を円周方向に膨出させて狭小
   部分およびスロットへの拡大部分を形成し、
   前記閉塞部材が前記スロット開口の前記狭小部分からスロットへの拡大部分に接触させ
   てステータコアの前端および／または後端から軸方向に挿入されるシール部材により形成され、
   前記拡大部分の終端は前記スロットの壁面とされ、前記壁面に絶縁シートが介装され、
   前記シール部材は、前記スロット開口の前記狭小部分および狭小部分に連なる前記拡大部分の一部と略同一の断面形状を備え、その両側面が前記狭小部分およびそれに連なる前記拡大部分を構成するティース部の対向面と係合され、
   前記シール部材には、その両側面に連ねて延長部が該シール部材と別体に形成され、
   前記延長部が、該延長部の根元同士を連結する連結部と一体に形成されて絶縁部を構成し、
   前記シール部は前記スロット開口に係合して内周側から、前記絶縁部を支持し、
   前記絶縁部は、スロットの内周部側より前記ステータコイルを取り囲んで前記スロットの壁面に介装された絶縁シートを前記壁面との間で挟み込むように配置されることを特徴とするモータジェネレータの冷却構造。
3. 前記スロットに収装されたステータコイルは、前記閉塞部材のシール部材の背面により
   直接若しくは間接的に位置決めされることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータジェネレータの冷却構造。
4. 前記閉塞部材のシール部材は、ステータコアの前端および／または後端において環状部
   材により互いに連結されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のモータジェネレータの冷却構造。
5. 前記閉塞部材の環状部材は、複数のシール部材とそれらを連結する環状部材とを備える
   分割ピースに形成され、ステータコアの内周側の全周に亙るよう前記分割ピースを複数装
   着することを特徴とする請求項４に記載のモータジェネレータの冷却構造。
6. 前記ステータコアの前端及び後端には、ステータコアを構成する継鉄と同様にスロット
   を備え、ステータコイルの巻装によりステータコアに固定されるベースプレートを備え、
   前記閉塞部材のシール部材は、ベースプレートのスロット開口の狭小部分からスロット
   への拡大部分に接触させて軸方向に挿入され、前記閉塞部材の環状部材は、ベースプレー
   トに接触させて配置されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のモータジェ
   ネレータの冷却構造。
7. 前記冷却ジャケットは、そのステータコア側端部を前記ベースプレートおよび閉塞部材
   の環状部材に係合させて位置決めされることを特徴とする請求項６に記載のモータジェネ
   レータの冷却構造。
8. 前記ステータコイルのリード線の冷却ジャケット外への引き出しは、冷却ジャケットの
   外周壁に軸方向のスリットを設け、前記スリットに周縁部を係合させて挿入する奥側スペ
   ーサと同じくスリットに周縁部を係合させて挿入する手前側スペーサとを設け、前記両ス
   ペーサ間に設けた貫通穴に前記リード線を通すようにすることを特徴とする請求項１から
   請求項７のいずれか一つに記載のモータジェネレータの冷却構造。
9. 前記スリットとスペーサ周縁部の係合は、冷却ジャケットの外周壁の壁面に対してスペ
   ーサが半径方向の動きが許容されるクリアランスをもって係合していることを特徴とする
   請求項８に記載のモータジェネレータの冷却構造。

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