JP5330860B2 - Rotating electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine.
従来から回転電機のステータを効率よく冷却するために、各種の固定子構造や回転電機および電動機等が提案されている。 Conventionally, various stator structures, rotating electric machines, electric motors, and the like have been proposed in order to efficiently cool the stator of the rotating electric machine.
たとえば、特開2005−323416号公報に記載されたモータジェネレータの冷却構造においては、ステータコアの内周面に開口するスロットの開口部を閉塞してスロット内部を冷媒通路としている。そして、ステータコアの前端及び後端には、夫々の端部から突出した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が設けられている。 For example, in the motor generator cooling structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-323416, the opening of a slot opened on the inner peripheral surface of the stator core is closed, and the inside of the slot is used as a refrigerant passage. Cooling jackets are provided at the front end and the rear end of the stator core so as to surround the coil ends protruding from the respective end portions and form a liquid-tight annular space.
特開2003−164088号公報(特許第3741031号)に記載された固定子構造においては、複数の分割コアを環状に配置することで環状に形成されており、各分割コアの内周側に突出した突極部には、突極部を取り囲むように絶縁紙が装着されている。そして、絶縁紙は、巻線と分割コアの間に介装されており、絶縁紙上から巻線となる巻線素線が巻回されている。そして、偏平型(平角型)の巻線素線をトラバースさせることなく直上に順次巻回した一部巻線部をステータ直径方向に二列にわたり配置してある。この一部巻線部同士の間には空間が設けてており、この空間によって冷却媒体の通路である冷却油路が形成されている。 In the stator structure described in Japanese Patent Laying-Open No. 2003-164088 (Patent No. 3741031), a plurality of divided cores are arranged in an annular shape, and project to the inner peripheral side of each divided core. An insulating paper is attached to the salient pole part so as to surround the salient pole part. The insulating paper is interposed between the winding and the split core, and a winding element wire is wound around the insulating paper. And the partial winding part which wound the flat type | mold (flat type | mold) coil | winding wire | wire one by one directly without traversing is arrange | positioned over two rows in the stator diameter direction. A space is provided between the partial winding portions, and a cooling oil passage that is a passage of the cooling medium is formed by this space.
特開2008−109817号公報に記載された集中巻モータにおいては、ステータコアを保持するモータケース内に、円周方向に延びる冷媒流路が形成されている。 In the concentrated winding motor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-109817, a refrigerant flow path extending in the circumferential direction is formed in a motor case that holds a stator core.
特開2004−343877号公報に記載された回転電機のコイルは、鉄心の周囲を覆うインシュレータに平角線を複数層に重ねて巻回することで形成されており、インシュレータと平角線との間に形成された隙間に、ワニスが充填される。 The coil of the rotating electrical machine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-343877 is formed by winding a flat wire over a plurality of layers around an insulator covering the periphery of the iron core, and between the insulator and the flat wire. The formed gap is filled with varnish.
そして、平角線の熱がワニスおよびインシュレータを介して鉄心に伝達されることで、平角線の冷却が図られている。 And the heat | fever of a flat wire is transmitted to an iron core via a varnish and an insulator, and cooling of the flat wire is achieved.
特開2006−87172号公報に記載された集中巻方式の固定子においては、ステータコアの突極部に、絶縁紙の上から巻線素線を巻回し、スロット内で隣接する巻線の間に巻線と当接しステータコアの端面から突出したスペーサを設けている。そして、このスペーサに放熱板としての機能を持たせている。 In the concentrated winding type stator described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-87172, a winding element wire is wound around the salient pole portion of the stator core from above the insulating paper, and between the adjacent windings in the slot. A spacer that abuts the winding and protrudes from the end face of the stator core is provided. The spacer has a function as a heat sink.
特開2005−323416号公報に記載されたモータジェネレータの冷却構造においては、ステータコアの軸方向端面と、コイルの内周面との間に冷媒が入り込み難く、コイルエンドの冷却を十分に行うことが困難なものとなっている。 In the motor generator cooling structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-323416, it is difficult for the refrigerant to enter between the axial end surface of the stator core and the inner peripheral surface of the coil, and the coil end can be sufficiently cooled. It has become difficult.
特開2003−164088号公報に記載された固定子構造においては、分割コアの軸方向端面と、コイルの内周面との間を冷却することができず、コイルエンドの冷却を図ることができないものとなっている。 In the stator structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-164088, the space between the axial end surface of the split core and the inner peripheral surface of the coil cannot be cooled, and the coil end cannot be cooled. It has become a thing.
特開2008−109817号公報に記載された集中巻モータにおいては、冷媒が直接コイルを冷却可能なものとなっておらず、コイルの冷却を十分に図ることができないものとなっている。特開2008−109817号公報に記載された集中巻モータおよび、特開2006−87172号公報に記載された集中巻方式の固定子においても冷媒が直接コイルを冷却可能な構成となっておらず、コイルの冷却を十分に図ることが困難なものとなっている。 In the concentrated winding motor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-109817, the refrigerant cannot directly cool the coil, and the coil cannot be sufficiently cooled. In the concentrated winding motor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-109817 and the concentrated winding type stator described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-87172, the refrigerant is not configured to directly cool the coil, It is difficult to sufficiently cool the coil.
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、冷媒がコイルを直接冷却する回転電機であって、高効率にコイルを冷却することができる回転電機を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotating electrical machine in which a refrigerant directly cools a coil and can cool the coil with high efficiency. It is to be.
本発明に係る回転電機は、状に形成され、周面にステータティースが形成されたステータコア、およびステータティースに装着されたコイルを含むステータと、ステータの軸方向端面に設けられ、軸方向端面およびコイルを覆うように形成される共に、ステータの軸方向端面上に冷媒が流通可能な冷媒通路を規定するカバー部材とを備える。そして、ステータティースの軸方向端面とコイルの内周面との間に隙間が形成され、冷媒通路内には、隙間に向けて冷媒を案内可能なガイド部材が設けられる。 A rotating electrical machine according to the present invention is formed in a shape, a stator core including stator teeth formed on a peripheral surface thereof, a stator including a coil attached to the stator teeth, an axial end surface of the stator, A cover member that is formed so as to cover the coil and that defines a refrigerant passage through which a refrigerant can flow is provided on an end surface in the axial direction of the stator. A gap is formed between the axial end surface of the stator teeth and the inner peripheral surface of the coil, and a guide member capable of guiding the refrigerant toward the gap is provided in the refrigerant passage.
好ましくは、上記ガイド部材は、ステータまたはステータに設けられた部材の一部によって形成される。好ましくは、上記ガイド部材は、カバー部材の内表面に形成され、隙間に向けて突出するように形成される。好ましくは、上記ステータは、ステータティースに装着され、コイルとステータコアとの間を絶縁可能なインシュレータをさらに含む。そして、上記ガイド部材は、インシュレータに形成される。好ましくは、上記ステータは、周方向に間隔を隔てて複数のステータティースおよび複数のコイル含むと共に、コイル間に設けられ、隣り合うコイル間同士を絶縁可能な相間絶縁膜をさらに備える。そして、上記ガイド部材は、相間絶縁膜に形成される。好ましくは、上記ステータは、周方向に間隔を隔てて設けられた複数のステータティースおよび複数のコイル含み、コイルは、ステータティースに巻回された巻回部と、巻回部から引き出され、他のコイルに接続される引出部とを含む。そして、上記引出部は、コイルの軸方向端面上に配設され、ステータは、コイルの軸方向端面上に配置され、引出部を支持する支持部材をさらに含み、ガイド部材は、支持部材に形成される。 Preferably, the guide member is formed by a stator or a part of a member provided on the stator. Preferably, the guide member is formed on the inner surface of the cover member so as to protrude toward the gap. Preferably, the stator further includes an insulator attached to the stator teeth and capable of insulating between the coil and the stator core. The guide member is formed on the insulator. Preferably, the stator includes a plurality of stator teeth and a plurality of coils spaced apart in the circumferential direction, and further includes an interphase insulating film provided between the coils and capable of insulating between adjacent coils. The guide member is formed on the interphase insulating film. Preferably, the stator includes a plurality of stator teeth and a plurality of coils provided at intervals in the circumferential direction. The coils are wound around the stator teeth, drawn out from the wound portions, and the like. And a lead portion connected to the coil. The lead portion is disposed on the axial end surface of the coil, the stator is disposed on the axial end surface of the coil, and further includes a support member that supports the lead portion, and the guide member is formed on the support member. Is done.
好ましくは、上記ステータの周方向に配列するガイド部材の側面には、径方向内方に向かうにしたがって、ステータの軸方向端面から離れるように延び、コイルの軸方向端面側に冷媒を案内可能な側壁案内部を含む。 Preferably, the side surface of the guide member arranged in the circumferential direction of the stator extends away from the axial end surface of the stator as it goes radially inward, and can guide the refrigerant to the axial end surface side of the coil. Includes a side wall guide.
好ましくは、上記ステータコアは、環状に延びるヨーク部を含み、ステータティースは、ヨーク部の内周面から径方向内方に向けて突出し、カバー部材は、ステータティースの軸方向端面のうち、コイルより径方向内方側に位置する部分からヨーク部の軸方向端面の外周縁部までを覆うように形成され、冷媒通路は、コイルに対して径方向内方側に位置し、周方向に隣り合う隙間同士を連通させる内径側通路を含む。 Preferably, the stator core includes an annularly extending yoke portion, the stator teeth project radially inward from the inner peripheral surface of the yoke portion, and the cover member is formed of a coil of the axial end surfaces of the stator teeth. The coolant passage is located on the radially inward side with respect to the coil and is adjacent to the circumferential direction. The coolant passage is formed so as to cover the portion located on the radially inward side to the outer peripheral edge of the axial end surface of the yoke portion. An inner diameter side passage that allows the gaps to communicate with each other is included.
好ましくは、ステータは、周方向に間隔を隔てて設けられた複数のステータティースおよび複数のコイルを含み、コイルは、ステータティースに巻回された巻回部と、巻回部から引き出され、他のコイルに接続される引出部とを含み、引出部は、周方向に向かうにしたがって、径方向内方側から径方向外方側に向けて延びる。 Preferably, the stator includes a plurality of stator teeth and a plurality of coils provided at intervals in the circumferential direction. The coils are wound around the stator teeth, drawn out from the wound portions, and the like. And a lead portion extending from the radially inner side toward the radially outer side as it goes in the circumferential direction.
本発明に係る回転電機によれば、コイルを高効率に冷却することができる。 According to the rotating electrical machine according to the present invention, the coil can be cooled with high efficiency.
本実施の形態に係る回転電機100について、図1から図15を用いて説明する。
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。
A rotating
Note that in the embodiments described below, when referring to the number, amount, and the like, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, and the like unless otherwise specified. In the following embodiments, each component is not necessarily essential for the present invention unless otherwise specified. In addition, when there are a plurality of embodiments below, it is planned from the beginning to appropriately combine the features of each embodiment unless otherwise specified.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る回転電機の概略構成を示す側断面図である。この図1に示すように、回転電機100は、回転中心線Oを中心に回転可能に支持された回転シャフト110と、この回転シャフト110に固設され、回転シャフト110と共に回転可能に設けられたロータ120と、このロータ120の周囲に設けられた環状のステータ140とを備えている。この回転電機100は、典型的には、ハイブリッド車両に搭載され、車輪を駆動する駆動源やエンジン等の動力によって電気を発電する発電機として機能する。さらには、電気自動車等にも搭載可能であり、車輪を駆動する駆動源としても利用される。
(Embodiment 1)
1 is a side sectional view showing a schematic configuration of a rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the rotating
ロータ120は、複数の電磁鋼板等を積層して構成されたロータコア125と、ロータコア125に形成された磁石挿入孔126内に挿入された永久磁石123と、ロータコア125の軸方向の端面に設けられたエンドプレート122とを備えている。永久磁石123は、磁石挿入孔126内に充填された樹脂124によって固定されている。
The
ステータ140は、環状に形成されており、ロータ120の周囲を取り囲むように環状に形成されたステータコア141と、ステータコア141の外周に装着された固定リング179と、ステータコア141に装着されたU相コイル180U,V相コイル180V,W相コイル180Wとを備えている。このステータ140(ステータコア141)の軸方向端面177,178には、コイルエンドカバー172が装着されている。
The
図2は、コイルエンドカバー172を取り外した状態において、回転中心線O方向から平面視したステータ140の平面図である。
FIG. 2 is a plan view of the
この図2に示すように、ステータコア141は環状に形成されたヨーク部170と、このヨーク部170の内周面から径方向内方に向けて突出し、周方向に間隔を隔てて設けられた複数のステータティース171とを備えている。そして、周方向に隣り合うステータティース171間には、コイルを収容可能なスロットが形成されている。
As shown in FIG. 2, the
ステータコア141は、回転中心線Oを中心に環状配列する複数の分割ステータコア175と、分割ステータコア175の外周面に装着された固定リング179とを備えている。固定リング179は、分割ステータコア175の外周面に圧入または焼き嵌めされており、各分割ステータコア175を外周側から径方向内方に押圧することで、各分割ステータコア175を固定している。
The
各分割ステータコア175は、周方向に延びる分割ヨーク部176と、分割ヨーク部176の内周面に形成されたステータティース171とを備えている。
Each
各分割ステータコア175のステータティース171には、それぞれ、U相コイル180U、V相コイル180V,W相コイル180Wのいずれかのコイルが装着されている。そして、ステータ140の周方向に沿って、U相コイル180U、V相コイル180V,W相コイル180Wが順次配列しており、各U相コイル180U同士、V相コイル180V同士、W相コイル180W同士は、それぞれ、間隔を隔て配置されている。
The
ここで、隣り合うU相コイル180U同士は、渡線154Uによって接続されており、V相コイル180V同士は、渡線154Vによって接続され、さらに、W相コイル180W同士は、渡線154Wによって接続されている。
Here, adjacent
図3は、コイル180と、インシュレータ160と装着された分割ステータコア175の斜視図である。この図3に示すように、各分割ステータコア175のステータティース171には、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂やLCP(液晶ポリマー)樹脂などから形成された絶縁性のインシュレータ160が装着されている。
FIG. 3 is a perspective view of the
このインシュレータ160は、ステータティース171を受入れ可能な筒状のティース受入部161と、このティース受入部161の端部に形成され、分割ヨーク部176の内周面に沿って延び、分割ヨーク部176の内周面に支持される張出部162とを備えている。ティース受入部161の周面のうち、回転中心線O方向に位置する軸方向端面には、回転中心線O方向に向けて突出する突出部163が形成されている。
The
このように形成されたインシュレータ160には、コイル180が装着されている。この図3中において、端部152に示されるように、コイル180は、延在方向に対して垂直な断面の形状が、方形形状とされたコイル線280を巻回することで構成されている。コイル180は、コイル線280を環状に巻回しつつ、積層することで形成された巻回部151とを備えている。そして、コイル線の一方の端部152は、コイル線の積層方向に位置する巻回部151の径方向外方側の端面に設けられており、回転中心線O方向に配列するコイル180の軸方向端面より回転中心線O方向に突出するように延びている。
A
そして、コイル線280の積層方向に配列する端面のうち、径方向内方側の径方向端面には、回転中心線O方向に向けて延び、コイル180の軸方向端面よりも上方に延びる引出部153が形成されている。そして、この引出部153の上端部には、渡線154が連設されている。さらに、この渡線154は、各コイルの軸方向端面上を延び、その先端部は、他のコイル180に接続されている。
Of the end faces arranged in the stacking direction of the
このように、各渡線154は、コイル180を形成するコイル線280の一部が延出することで構成されている。ここで、上記のようにコイル180を構成するコイル線は、具体的には、エッジワイズコイル(Edge Width Coil)等の平角線が採用されており、断面形状が円形状の従来の一般的なコイル線よりも剛性が高いコイル線が採用されている。
Thus, each connecting
そして、コイル180の軸方向端面には、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂やLCP(液晶ポリマー)樹脂などから形成された保持部材165が配置されている。この保持部材165には、他のコイル180から引き出された渡線154が嵌め込まれる複数の溝部が形成されている
図4は、インシュレータ160の斜視図である。この図4に示すように、張出部162のうち、突出部163の両側に位置する部分には、穴部195が形成されている。図5は、インシュレータ160にコイル180を装着した状態において、コイル180の上端部(コイルエンド部)における正面図である。
A holding
この図5に示すように、コイル180の内側面は、インシュレータ160のティース受入部161によって支持されている。
As shown in FIG. 5, the inner surface of the
そして、コイル180の内周面のうち、軸方向端部側に位置する内端面は、突出部163によって支持されており、ステータティース171の軸方向端面とコイル180の内端面との間には隙間181が形成されている。穴部195は、コイル180とステータティース171との間に規定された空間と、張出部162に対して径方向外方側に位置する空間とを連通している。
Of the inner peripheral surface of the
図6は、図1のVI−VI線における断面図であり、図7は、図6のVII−VII線における断面図である。図6および図7に示すように、コイルエンドカバー172は、ステータ140の周方向に沿って環状に形成されている。
6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 1, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. As shown in FIGS. 6 and 7, the
コイルエンドカバー172は、延在方向に垂直な断面において、軸方向端面177,178側が開口するように形成され、さらに、コイルエンドカバー172はステータコア141の軸方向端面177,178およびコイル180を覆うように形成されている。このため、コイルエンドカバー172およびステータコア141の軸方向端面177,178によって、冷媒が流通可能な冷媒通路210が規定されている。
The
コイルエンドカバー172の外周壁部には、冷媒通路210内に供給される冷媒が流通する供給口200と、コイルエンドカバー172内から排出される冷媒が流通する排出口201とが形成されている。そして、供給口200から冷媒通路210内に冷媒が供給されることで、ステータティース171およびコイル180が冷却される。
A
コイルエンドカバー172の外周壁部は固定リング179の外周縁部上に位置しており、コイルエンドカバー172の内周壁部は、コイル180よりも径方向内方側に位置するステータティース171の軸方向端面の内周縁部上に位置している。そしてコイルエンドカバー172の内周壁部および外周壁部のいずれも、環状に形成されており、コイル180に対して径方向内方側には、周方向に延びる内側通路197が形成され、コイル180に対して径方向外方側には、外側通路198が形成されている。このように、コイルエンドカバー172は、およびステータ140の軸方向端面のうち、コイルに対して径方向内方側に位置する部分からコイル180に対して径方向外方側に位置する部分と、コイル180を覆うように形成されている。
The outer peripheral wall portion of the
コイルエンドカバー172の外周壁部の内周面には、径方向に突出するガイド部材196が周方向に間隔を隔てて複数形成されている。
A plurality of
このため、外側通路198内を周方向に流れる冷媒は、ガイド部材196によって径方向内方に案内され、隙間181に向けて案内される。そして、冷媒が隙間181内を通過することで、コイル180の軸方向端面が冷却され、コイル180の冷却効率を向上させることができる。
For this reason, the refrigerant flowing in the circumferential direction in the
各ガイド部材196は、コイル180間の間隙に対して径方向外方側に位置しており、隙間181の開口部と隣り合うように配置されている。そして、コイルエンドカバー172の内周壁部の内周面には、突出部163の内周側端面と接触する接触部211が形成されており、内側通路197は、周方向に隣り合う隙間181同士を接続している。
Each
さらに、コイルエンドカバー172は、外周壁部と内周壁部とを連設し、環状に延びる天板部とを含み、この天板部はコイル180の上端部から離れており、天板部と、コイル180の上端面との間を冷媒が流通可能となっている。なお、ガイド部材196の軸方向端部は、コイルエンドカバー172の天板部に連設されており、コイルエンドカバー172と一体成形されており、部品点数の増加が抑制されている。
Furthermore, the
そして、供給口200から冷媒通路210内に供給された冷媒は、まず、外側通路198内に入り込む。そして、ガイド部材196に案内されることで、少なくとも一部の冷媒が隙間181内に入り込み、その後、内側通路197内に入り込む。また、残りの冷媒は、コイル180の端部側の外周面を通って、内側通路197に向けて流れる。
Then, the refrigerant supplied from the
このように、冷媒がコイル180の端部の外周面および内周面を通り、コイルエンドの内周面および外周面のいずれからも冷却することができる。
As described above, the refrigerant can pass through the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the end of the
図8において、内側通路197内およびコイル180の外周面を通る冷媒は、周方向に流れ、隣のコイル180に達する。その後、一部の冷媒は、接触部211によって隙間181(隙間181A)内に案内され、外側通路198に達する。ここで、隙間181は、接触部211および突出部163によって、2つの隙間181A,181Bに区画されており、冷媒は、供給口200側に位置する隙間181A内を通り、外側通路198に達する。コイル180の外周面上を流れる冷媒も、外側通路198内に入り込む。外側通路198内に入り込んだ冷媒は、再度、ガイド部材196に案内されて隙間181B内を通ったり、コイル180の外周面上を通って、内側通路197内に入り込む。冷媒は、各コイル180の内周面および外周面を冷却しながら冷媒通路210内を流れ、図6に示す排出口201から排出される。なお、排出口201から排出された冷媒は、その後、図示されない熱交換機によって冷却され、再度、供給口200に供給される。
In FIG. 8, the refrigerant passing through the
このように、冷媒は、供給口200から冷媒流通方向(ステータの周方向)Rに沿って、順次、各コイル180を冷却する。
Thus, the refrigerant sequentially cools the
ここで、図2において、各渡線154U,154V,154Wは、冷却方向Rに向かうにしたがって、径方向外方側から径方向内方側に向かうように傾斜している。このため、たとえば、供給口200から内側通路197に向けて流れるときや、外側通路198側から内側通路197側に向けて流れるときには、冷媒の流通方向と各渡線154U,154V,154Wの延在方向とが略一致しており、各渡線154U,154V,154Wが冷媒の流れを阻害することが抑制されている。また、各渡線154U,154V,154Wと、コイル180の上端面との間には隙間があり、内側通路197側から外側通路198側に向けて流れる際には、各渡線154U,154V,154Wとコイル180の上端面との隙間を通り、冷媒の流通抵抗の上昇が抑制されている。
Here, in FIG. 2, each of the connecting
図9は、ガイド部材196の斜視図である。この図9および上記図8に示すように、周方向に配列するガイド部材196の側面212,215のうち、冷媒の流通方向上流側に位置し、外側通路198内の冷媒を隙間181Bに案内する側面212には、側壁ガイド部214が形成されている。この側壁ガイド部214は、径方向内方に向かうにしたがって、軸方向端面177,178から離れるように延びており、側面212に形成された段差によって構成されている。
FIG. 9 is a perspective view of the
そして、冷媒がガイド部材196の側面212にあたると、ガイド部材196によって隙間181Bに向けて案内されると共に、側壁ガイド部214によって、コイル180の上端部に向けて案内される。これにより、コイル180の外周面上にも冷媒を良好に案内することができる。
When the coolant hits the
なお、上記のように構成されたステータ140を組み立てる際には、まず、分割ステータコア175のステータティース171にインシュレータ160を装着する。そして、コイル180をインシュレータ160のティース受入部161に装着して、分割ステータコア175とインシュレータ160とコイル180とを備える電機子ユニットを構成する。そして、この電機子ユニットを環状に配列させる。この際、各コイル180の上端面には、保持部材165が配置されており、各コイルの渡線154が保持部材165に装着される。そして、環状に配列する電機子ユニットの外周に固定リング179を焼嵌めまたは圧入して、各電機子ユニットを環状に配列させた状態で固定させて、ステータ140を構築する。その後、軸方向端面にコイルエンドカバー172を装着することで、本実施の形態1に係るステータが作成される。
When assembling the
(実施の形態2)
図10および図11を用いて、本発明の実施の形態2に係る回転電機100について説明する。なお、図10および図11に示された構成のうち、上記図1から図9に示された構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
(Embodiment 2)
A rotating
図10は、本発明の実施の形態2に係る回転電機の断面図である。この図10に示すように、各コイル180間には、相間絶縁紙220が配置されており、周方向に隣り合うコイル180間同士の絶縁性が確保されている。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the rotating electrical machine according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, interphase insulating
図11は、分割ステータコア175およびその周囲の構成を示す斜視図である。この図11に示すように、相間絶縁紙220は、コイル180間に位置し、コイル180同士の絶縁性を確保する相間部221と、相間部221の径方向外方側の辺部のうち、軸方向端部側に連設されたガイド部222とを備えている。
FIG. 11 is a perspective view showing the divided
ガイド部222は、上記図10に示すように、ヨーク部170上に位置している。なお、ガイド部222は、相間部221よりも軸方向に突出するように形成されており、その軸方向端部は、コイルエンドカバー172の天板部と当接している。さらに、ガイド部222は、コイルエンドカバー172の外周壁部の内周面と当接している。
The
これにより、図10において、外側通路198内を流れる冷媒はガイド部222によって、隙間181に向けて案内される。このように、本実施の形態2に係る回転電機おいても、上記実施の形態1に係る回転電機と同様に、コイル180の内表面をも冷却することができ、コイル180の冷却効率の向上が図られている。
Accordingly, in FIG. 10, the refrigerant flowing in the
そして、相間絶縁紙220にガイド部222を設けることで、部品点数の増加を伴うことなく、冷媒を隙間181に案内させることができ、製造コストを抑えることができる。
And by providing the
(実施の形態3)
図12から図14を用いて、本発明の実施の形態3に係る回転電機について説明する。なお、図12から図14に示す構成のうち、上記図1から図11に示された構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。図12は、本発明の実施の形態3に係る回転電機ステータの断面図であり、図13は、図12に示されたステータティースに装着されたインシュレータ160の斜視図である。さらに、図14は、インシュレータ160にコイル180を装着した状態において、コイル180の上端部(コイルエンド部)における正面図である。
(Embodiment 3)
A rotating electrical machine according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Of the configurations shown in FIGS. 12 to 14, the same or corresponding configurations as those shown in FIGS. 1 to 11 may be denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted. FIG. 12 is a cross-sectional view of a rotating electrical machine stator according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 13 is a perspective view of an
ここで、図13に示すように、インシュレータ160は、張出部162の径方向外方側の周面に連設され、径方向外方に向けて突出するガイド部230を含む。このガイド部230は、突出部163より回転中心線O方向に突出し、突出部163に対して径方向外方側に位置している。そして、図14に示すように、ガイド部230の軸方向端部は、コイルエンドカバー172の天板部と当接している。
Here, as shown in FIG. 13, the
このガイド部230は、図12に示すように、ヨーク部170および固定リング179の軸方向端面上に位置しており、ガイド部230の径方向外方側の端部は、コイルエンドカバー172の外周壁部と当接している。そして、ガイド部230は、外側通路198内を流れる冷媒を隙間181に向けて案内している。このため、本実施の形態3に係る回転電機においても、上記実施の形態1および実施の形態2に係る回転電機と同様に、コイルエンド部におけるコイルの内表面を冷却することができ、コイルを効率よく冷却することができる。
As shown in FIG. 12, the
さらに、本実施の形態3に係る回転電機においては、インシュレータ160にガイド部230を形成しており、部品点数の増加を伴うことがなく、製造コストを抑えることができる。なお、この図12に示す例においては、コイルエンドカバー172の内周壁部の内周面には、各コイル間の隙間を閉塞すると共に、内側通路197内を流れる冷媒を隙間181に案内する仕切部231が形成されている。
Furthermore, in the rotating electrical machine according to the third embodiment, the
(実施の形態4)
図15を用いて、本実施の形態4に係る回転電機について説明する。なお、図15に示す構成のうち、上記図1から図14に示された構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
(Embodiment 4)
A rotating electrical machine according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. Note that, in the configuration illustrated in FIG. 15, configurations that are the same as or correspond to the configurations illustrated in FIGS.
図15は、本実施の形態に係る回転電機のステータを構成する分割ステータコア175およびその周囲に設けられた部材を示す斜視図である。
FIG. 15 is a perspective view showing divided
この図15に示すように、保持部材165は、巻回部151の軸方向端面上に配置され、渡り線を保持する溝部が形成された支持部250と、この支持部250の径方向外方側の端部に連設されたガイド部251とを備えている。
As shown in FIG. 15, the holding
ガイド部251は、分割ヨーク部176の軸方向端面上に位置しており、コイルエンドカバー172の外周壁部と当接している。
The
そして、ガイド部251は、外側通路198内を流れる冷媒を隙間181に向けて案内し、コイルエンド部の内表面を冷却することができ、上記実施の形態1〜4に係る回転電機と同様の効果を得ることができる。
And the
なお、本実施の形態4に係る回転電機においても、保持部材165にガイド部251を形成することで、部品点数の増加もなく、製造コストが抑えられている。
Also in the rotating electrical machine according to the fourth embodiment, by forming the
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。 Although the embodiment of the present invention has been described above, it should be considered that the embodiment disclosed this time is illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims. Furthermore, the above numerical values are examples, and are not limited to the above numerical values and ranges.
本発明は、回転電機適用することができる。 The present invention can be applied to a rotating electrical machine.
100 回転電機、110 回転シャフト、120 ロータ、122 エンドプレート、123 永久磁石、124 樹脂、125 ロータコア、126 磁石挿入孔、140 ステータ、141 ステータコア、151 巻回部、152 端部、153 引出部、154 渡線、160 インシュレータ、161 ティース受入部、162 張出部、163 突出部、165 保持部材、170 ヨーク部、171 ステータティース、172 コイルエンドカバー、175 分割ステータコア、176 分割ヨーク部、177,178 軸方向端面、179 固定リング、180 コイル、181 隙間、196 ガイド部材、197 内側通路、198 外側通路、200 供給口、201 排出口、210 冷媒通路、211 接触部、212,215 側面、214 側壁ガイド部、220 相間絶縁紙、221 相間部、222,230,251 ガイド部、231 仕切部、250 支持部、280 コイル線。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ステータの軸方向端面に設けられ、前記軸方向端面および前記コイルを覆うように形成される共に、前記ステータの前記軸方向端面上に冷媒が流通可能な冷媒通路を規定するカバー部材と、
を備え、
前記ステータティースの軸方向端面と前記コイルの内周面との間に隙間が形成され、
前記冷媒通路内には、前記隙間に向けて前記冷媒を案内可能なガイド部材が設けられ、
前記ステータは、前記ステータティースに装着され、前記コイルと前記ステータコアとの間を絶縁可能なインシュレータをさらに含み、
前記ガイド部材は、前記インシュレータに形成された、回転電機。 A stator core formed in an annular shape and having stator teeth formed on a peripheral surface thereof, and a stator including a coil attached to the stator teeth;
A cover member that is provided on the axial end surface of the stator and is formed so as to cover the axial end surface and the coil, and that defines a refrigerant passage through which the refrigerant can flow on the axial end surface of the stator;
With
A gap is formed between the axial end surface of the stator teeth and the inner peripheral surface of the coil,
A guide member capable of guiding the refrigerant toward the gap is provided in the refrigerant passage.
The stator further includes an insulator attached to the stator teeth and capable of insulating between the coil and the stator core;
The guide member is formed in said insulator, rotating electric machine.
前記ステータの軸方向端面に設けられ、前記軸方向端面および前記コイルを覆うように形成される共に、前記ステータの前記軸方向端面上に冷媒が流通可能な冷媒通路を規定するカバー部材と、
を備え、
前記ステータティースの軸方向端面と前記コイルの内周面との間に隙間が形成され、
前記冷媒通路内には、前記隙間に向けて前記冷媒を案内可能なガイド部材が設けられ、
前記ステータは、周方向に間隔を隔てて設けられた複数の前記ステータティースおよび複数の前記コイル含み、
前記コイルは、前記ステータティースに巻回された巻回部と、前記巻回部から引き出され、他のコイルに接続される引出部とを含み、
前記引出部は、前記コイルの軸方向端面上に配設され、
前記ステータは、前記コイルの前記軸方向端面上に配置され、前記引出部を支持する支持部材をさらに含み、
前記ガイド部材は、前記支持部材に形成された、回転電機。 A stator core formed in an annular shape and having stator teeth formed on a peripheral surface thereof, and a stator including a coil attached to the stator teeth;
A cover member that is provided on the axial end surface of the stator and is formed so as to cover the axial end surface and the coil, and that defines a refrigerant passage through which the refrigerant can flow on the axial end surface of the stator;
With
A gap is formed between the axial end surface of the stator teeth and the inner peripheral surface of the coil,
A guide member capable of guiding the refrigerant toward the gap is provided in the refrigerant passage.
The stator includes a plurality of stator teeth and a plurality of coils provided at intervals in the circumferential direction,
The coil includes a winding part wound around the stator teeth, and a drawing part drawn from the winding part and connected to another coil,
The lead-out portion is disposed on the axial end surface of the coil,
The stator further includes a support member that is disposed on the axial end surface of the coil and supports the lead portion,
The guide member is formed in the support member, rotating electric machine.
前記カバー部材は、前記ステータティースの軸方向端面のうち、前記コイルより前記径方向内方側に位置する部分から前記ヨーク部の軸方向端面の外周縁部までを覆うように形成され、
前記冷媒通路は、前記コイルに対して径方向内方側に位置し、周方向に隣り合う前記隙
間同士を連通させる内径側通路を含む、請求項1から請求項3のいずれかに記載の回転電機。 The stator core includes an annularly extending yoke portion, and the stator teeth protrude radially inward from an inner peripheral surface of the yoke portion,
The cover member is formed so as to cover a portion of the axial end surface of the stator teeth from a portion located on the radially inner side from the coil to an outer peripheral edge portion of the axial end surface of the yoke portion,
The rotation according to any one of claims 1 to 3 , wherein the refrigerant passage includes an inner diameter side passage that is located radially inward with respect to the coil and communicates the gaps adjacent in the circumferential direction. Electric.
前記ステータの軸方向端面に設けられ、前記軸方向端面および前記コイルを覆うように形成される共に、前記ステータの前記軸方向端面上に冷媒が流通可能な冷媒通路を規定するカバー部材と、A cover member that is provided on the axial end surface of the stator and is formed so as to cover the axial end surface and the coil, and that defines a refrigerant passage through which the refrigerant can flow on the axial end surface of the stator;
を備え、With
前記ステータティースの軸方向端面と前記コイルの内周面との間に隙間が形成され、A gap is formed between the axial end surface of the stator teeth and the inner peripheral surface of the coil,
前記冷媒通路内には、前記隙間に向けて前記冷媒を案内可能なガイド部材が設けられ、A guide member capable of guiding the refrigerant toward the gap is provided in the refrigerant passage.
前記ステータの周方向に配列する前記ガイド部材の側面には、径方向内方に向かうにしたがって、前記ステータの前記軸方向端面から離れるように延び、前記コイルの軸方向端面側に前記冷媒を案内可能な側壁案内部を含む、回転電機。The side surface of the guide member arranged in the circumferential direction of the stator extends away from the axial end surface of the stator as it goes radially inward, and guides the refrigerant to the axial end surface side of the coil. A rotating electrical machine including possible side wall guides.
前記ステータの軸方向端面に設けられ、前記軸方向端面および前記コイルを覆うように形成される共に、前記ステータの前記軸方向端面上に冷媒が流通可能な冷媒通路を規定するカバー部材と、A cover member that is provided on the axial end surface of the stator and is formed so as to cover the axial end surface and the coil, and that defines a refrigerant passage through which the refrigerant can flow on the axial end surface of the stator;
を備え、With
前記ステータティースの軸方向端面と前記コイルの内周面との間に隙間が形成され、A gap is formed between the axial end surface of the stator teeth and the inner peripheral surface of the coil,
前記冷媒通路内には、前記隙間に向けて前記冷媒を案内可能なガイド部材が設けられ、A guide member capable of guiding the refrigerant toward the gap is provided in the refrigerant passage.
前記ステータコアは、環状に延びるヨーク部を含み、前記ステータティースは、前記ヨーク部の内周面から径方向内方に向けて突出し、The stator core includes an annularly extending yoke portion, and the stator teeth protrude radially inward from an inner peripheral surface of the yoke portion,
前記カバー部材は、前記ステータティースの軸方向端面のうち、前記コイルより前記径方向内方側に位置する部分から前記ヨーク部の軸方向端面の外周縁部までを覆うように形成され、The cover member is formed so as to cover a portion of the axial end surface of the stator teeth from a portion located on the radially inner side from the coil to an outer peripheral edge portion of the axial end surface of the yoke portion,
前記冷媒通路は、前記コイルに対して径方向内方側に位置し、周方向に隣り合う前記隙The refrigerant passage is located on the radially inner side with respect to the coil, and is adjacent to the circumferential direction in the gap.
間同士を連通させる内径側通路を含む、回転電機。A rotating electrical machine including an inner diameter side passage that communicates with each other.
前記コイルは、前記ステータティースに巻回された巻回部と、前記巻回部から引き出され、他のコイルに接続される引出部とを含み、
前記引出部は、周方向に向かうにしたがって、径方向内方側から径方向外方側に向けて延びる、請求項1から請求項6のいずれかに記載の回転電機。 The stator includes a plurality of stator teeth and a plurality of coils provided at intervals in the circumferential direction,
The coil includes a winding part wound around the stator teeth, and a drawing part drawn from the winding part and connected to another coil,
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 6 , wherein the drawing portion extends from a radially inner side toward a radially outer side as it goes in a circumferential direction.
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