JP6749438B2 - Rotating electric machine - Google Patents

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Description

本発明は、冷媒を流す流路が設けられた回転電機に関するものである。 The present invention relates to a rotary electric machine provided with a flow path for a refrigerant.

従来、発熱体であるステータコアと巻線からなるステータの外側を覆うモータケース内に、モータケースの周方向に沿って環状の流路を設け、流路に冷却水を流すことによってステータを冷却する回転電機が知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, an annular flow path is provided along the circumferential direction of the motor case inside the motor case that covers the outside of the stator, which is a heating element and the winding, and the stator is cooled by flowing cooling water through the flow path. A rotating electric machine is known (see, for example, Patent Document 1).

特開２００８−１０９８１７号公報JP, 2008-109817, A

上記のような従来の回転電機では、軸方向の流路の幅がステータの軸方向の幅よりも小さいため、ステータの軸方向の両端部分が十分に冷却されず、ステータを冷却する効率が悪いという課題があった。 In the conventional rotary electric machine as described above, since the width of the axial flow path is smaller than the axial width of the stator, both ends of the stator in the axial direction are not sufficiently cooled, and the efficiency of cooling the stator is poor. There was a problem.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ステータを冷却する効率の向上を図ることのできる回転電機を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotating electric machine that can improve the efficiency of cooling a stator.

本発明に係る回転電機は、シャフトと、シャフトに固定されたロータと、ロータの径方向外側に設けられてロータの外周を覆うステータと、ステータの径方向外側に設けられてステータの外周を覆い、ステータを保持する円筒状の保持フレームと、保持フレームの径方向外側に設けられて保持フレームの外周を覆う円筒状のハウジングと、保持フレーム及びハウジングの軸方向の両端部を覆う一対のブラケットとを備え、一対のブラケット間において保持フレームとハウジングとの間に冷媒を流す流路が形成されており、流路の軸方向の幅は、ステータの軸方向の幅よりも大きくなっている。 A rotary electric machine according to the present invention includes a shaft, a rotor fixed to the shaft, a stator provided outside the rotor in the radial direction to cover the outer circumference of the rotor, and a stator provided outside the stator in the radial direction to cover the outer circumference of the stator. A cylindrical holding frame for holding the stator, a cylindrical housing provided outside the holding frame in the radial direction to cover the outer periphery of the holding frame, and a pair of brackets for covering the holding frame and both axial end portions of the housing. And a flow path through which the coolant flows is formed between the holding frame and the housing between the pair of brackets, and the axial width of the flow path is larger than the axial width of the stator.

本発明の回転電機によれば、ステータを軸方向の両端部分まで十分に冷却することができる。よって、ステータを冷却する効率の向上を図ることができる。 According to the rotating electric machine of the present invention, the stator can be sufficiently cooled to both axial end portions. Therefore, the efficiency of cooling the stator can be improved.

本発明の実施の形態１における回転電機の軸方向に沿う断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the axial direction of the rotary electric machine according to Embodiment 1 of the present invention. 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the II-II line of FIG. 実施の形態１における回転電機の変形例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a modified example of the rotary electric machine according to the first embodiment. 本発明の実施の形態２における回転電機の軸方向に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the axial direction of the rotary electric machine in Embodiment 2 of this invention. 実施の形態２における回転電機の変形例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a modified example of the rotary electric machine according to the second embodiment. 本発明の実施の形態３における回転電機の保持フレームを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the holding frame of the rotary electric machine in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３における回転電機の保持フレームの第１変形例を示す部分斜視図である。FIG. 16 is a partial perspective view showing a first modification of the holding frame of the rotary electric machine according to Embodiment 3 of the present invention. 図７の保持フレームの断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the holding frame of FIG. 本発明の実施の形態３における回転電機の保持フレームの第２変形例を示す斜視図である。FIG. 16 is a perspective view showing a second modification of the holding frame of the rotary electric machine according to Embodiment 3 of the present invention. 本発明の実施の形態３における回転電機の保持フレームの第３変形例を示す斜視図である。FIG. 16 is a perspective view showing a third modification example of the holding frame of the rotary electric machine according to Embodiment 3 of the present invention. 本発明の実施の形態３における回転電機の保持フレームの第４変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 4th modification of the holding frame of the rotary electric machine in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３における回転電機の保持フレームの第５変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 5th modification of the holding frame of the rotary electric machine in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３における回転電機の保持フレームの第６変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 6th modification of the holding frame of the rotary electric machine in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３における回転電機の保持フレームの第７変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 7th modification of the holding frame of the rotary electric machine in Embodiment 3 of this invention. 図１４の保持フレームの断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the holding frame of FIG. 本発明の実施の形態３における回転電機の保持フレームの第８変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 8th modification of the holding frame of the rotary electric machine in Embodiment 3 of this invention. 図１６の保持フレームの断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the holding frame of FIG. 本発明の実施の形態３における回転電機の保持フレームの第９変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 9th modification of the holding frame of the rotary electric machine in Embodiment 3 of this invention. 図１８の保持フレームの断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the holding frame of FIG. 本発明の実施の形態３における回転電機の保持フレームの第１０変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 10th modification of the holding frame of the rotary electric machine in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３における回転電機の保持フレームの第１１変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 11th modification of the holding frame of the rotary electric machine in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３における回転電機の保持フレームの第１２変形例を示す斜視図である。FIG. 25 is a perspective view showing a twelfth modified example of the holding frame of the rotary electric machine according to Embodiment 3 of the present invention.

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における回転電機の軸方向に沿う断面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 Embodiment 1.
1 is a sectional view taken along the axial direction of a rotary electric machine according to Embodiment 1 of the present invention. 2 is a sectional view taken along the line II-II of FIG.

回転電機１は、ケース２と、ケース２の軸方向に沿ってケース２に回転可能に支持されたシャフト２０と、シャフト２０に固定されたロータ３０と、ロータ３０の外周を覆うステータ４０とを備えている。ここで「軸方向」とは、シャフト２０の回転軸に沿う方向を指すものとする。また「径方向」とは、シャフト２０の半径方向に沿う方向を指すものとする。さらに「周方向」とは、シャフト２０の外周に沿う方向を指すものとする。 The rotary electric machine 1 includes a case 2, a shaft 20 rotatably supported by the case 2 along an axial direction of the case 2, a rotor 30 fixed to the shaft 20, and a stator 40 covering an outer periphery of the rotor 30. I have it. Here, the “axial direction” refers to a direction along the rotation axis of the shaft 20. Further, the “radial direction” refers to a direction along the radial direction of the shaft 20. Furthermore, the “circumferential direction” refers to the direction along the outer circumference of the shaft 20.

シャフト２０とロータ３０とステータ４０とケース２とは、同心円状に配置されている。図１において、シャフト２０がケース２から突出している側、即ち図１の左側は、回転電機１の出力側であり、反対側は非出力側である。 The shaft 20, the rotor 30, the stator 40, and the case 2 are arranged concentrically. In FIG. 1, the side where the shaft 20 projects from the case 2, that is, the left side of FIG. 1 is the output side of the rotary electric machine 1, and the opposite side is the non-output side.

ケース２は、円筒状のハウジング１０と、ハウジング１０の内側に間隔を空けて設けられた円筒状の保持フレーム５０と、ハウジング１０及び保持フレーム５０の軸方向の一端側を覆う第１ブラケット１１と、ハウジング１０及び保持フレーム５０の軸方向の他端側を覆う第２ブラケット１２とによって構成されている。ハウジング１０、第１ブラケット１１及び第２ブラケット１２は、金属または樹脂で形成されている。ハウジング１０と保持フレーム５０とは、同心円状に配置されている。 The case 2 includes a cylindrical housing 10, a cylindrical holding frame 50 provided inside the housing 10 with a space, and a first bracket 11 covering the housing 10 and one end side of the holding frame 50 in the axial direction. , And the second bracket 12 that covers the other end side of the housing 10 and the holding frame 50 in the axial direction. The housing 10, the first bracket 11, and the second bracket 12 are made of metal or resin. The housing 10 and the holding frame 50 are arranged concentrically.

シャフト２０の出力側は、軸受１３を介して第１ブラケット１１に支持されている。シャフト２０の非出力側は、軸受１４を介して第２ブラケット１２に支持されている。 The output side of the shaft 20 is supported by the first bracket 11 via a bearing 13. The non-output side of the shaft 20 is supported by the second bracket 12 via the bearing 14.

ロータ３０は、円筒形のロータコア３１、複数の永久磁石３４、円板状の第１端板３２及び第２端板３３によって構成されている。ロータコア３１は、シャフト２０に固定されている。 The rotor 30 includes a cylindrical rotor core 31, a plurality of permanent magnets 34, a disk-shaped first end plate 32, and a second end plate 33. The rotor core 31 is fixed to the shaft 20.

ロータコア３１は、高い透磁率および小さな鉄損を有する薄い鋼板を軸方向に積層することによって形成されている。 The rotor core 31 is formed by axially stacking thin steel plates having high magnetic permeability and small iron loss.

複数の永久磁石３４は、ロータコア３１内にロータコア３１の周方向に沿って埋め込まれている。複数の永久磁石３４の形状は直方体である。複数の永久磁石３４の材料は、例えばアルニコ、フェライト、ネオジムである。なお、図１及び図２では、複数の永久磁石３４を１つにまとめて簡略化して円筒状に示している。 The plurality of permanent magnets 34 are embedded in the rotor core 31 along the circumferential direction of the rotor core 31. The shape of the plurality of permanent magnets 34 is a rectangular parallelepiped. The material of the plurality of permanent magnets 34 is, for example, alnico, ferrite, or neodymium. 1 and 2, the plurality of permanent magnets 34 are collectively shown as a single cylinder and shown in a cylindrical shape.

第１端板３２は、ロータコア３１の出力側に取り付けられている。第２端板３３は、ロータコア３１の非出力側に取り付けられている。 The first end plate 32 is attached to the output side of the rotor core 31. The second end plate 33 is attached to the non-output side of the rotor core 31.

ステータ４０は、円環状のステータコア４１と、ステータコア４１の軸方向の両端部分に設けられたコイル部４２とによって構成されている。ステータ４０は、ロータ３０に対して径方向外側に間隔を空けて配置されている。ステータ４０とロータ３０とは、同心円状に配置されている。 The stator 40 is composed of an annular stator core 41 and coil portions 42 provided at both axial end portions of the stator core 41. The stator 40 is arranged radially outward of the rotor 30 with a space therebetween. The stator 40 and the rotor 30 are arranged concentrically.

ステータコア４１は、円環状の保持フレーム５０の径方向内側に焼嵌によって保持されている。ステータコア４１は、ロータコア３１と同様に、高い透磁率および小さな鉄損を有する薄い鋼板を軸方向に積層することによって形成されている。 The stator core 41 is retained by shrink fitting on the inner side in the radial direction of the annular retaining frame 50. Like the rotor core 31, the stator core 41 is formed by axially stacking thin steel plates having high magnetic permeability and small iron loss.

コイル部４２は、ステータコア４１の図示しないティース部に巻きつけられた導線によって形成されている。コイル部４２を構成する導線は、高い電気伝導率を有する銅製である。導線の断面形状は円形である。導線の断面形状は平角形状であってもよい。 The coil portion 42 is formed by a conductive wire wound around a tooth portion (not shown) of the stator core 41. The conductive wire forming the coil portion 42 is made of copper having high electrical conductivity. The conductor has a circular cross section. The conductor wire may have a rectangular cross-sectional shape.

保持フレーム５０は、円筒状のハウジング１０の径方向内側に間隔を空けて固定されている。保持フレーム５０とハウジング１０とは、同心円状に配置されている。保持フレーム５０は、ステータコア４１と同様の熱力学特性及び機械特性を有する鋼材で作成されている。このため、外部からの負荷、環境温度等によってステータコア４１が変形した場合には、保持フレーム５０も追従して変形する。よって、保持フレーム５０からステータコア４１が脱落することを抑制することができる。 The holding frame 50 is fixed to the inside of the cylindrical housing 10 in the radial direction with a space. The holding frame 50 and the housing 10 are arranged concentrically. The holding frame 50 is made of steel having the same thermodynamic and mechanical properties as the stator core 41. Therefore, when the stator core 41 is deformed by an external load, environmental temperature, etc., the holding frame 50 is also deformed following it. Therefore, it is possible to prevent the stator core 41 from falling off the holding frame 50.

保持フレーム５０の出力側の端面は、第１ブラケット１１の非出力側表面１１１に接触している。保持フレーム５０の非出力側の端面は、第２ブラケット１２の出力側表面１２１に接触している。保持フレーム５０は、溶接、ボルト、接着などの固定方法によって第１ブラケット１１及び第２ブラケット１２にそれぞれ固定されている。保持フレーム５０の径方向外側には、間隔を空けてハウジング１０が取り付けられている。 The output-side end surface of the holding frame 50 is in contact with the non-output-side surface 111 of the first bracket 11. The non-output side end surface of the holding frame 50 is in contact with the output side surface 121 of the second bracket 12. The holding frame 50 is fixed to the first bracket 11 and the second bracket 12 by a fixing method such as welding, bolts, or adhesion. The housing 10 is attached to the outer side of the holding frame 50 in the radial direction with a gap.

ハウジング１０の出力側の端面は、第１ブラケット１１の非出力側表面１１１に固定されている。ハウジング１０の非出力側の端面は、第２ブラケット１２の出力側表面１２１に固定されている。ハウジング１０は、溶接、ボルト、接着などの固定方法によって第１ブラケット１１及び第２ブラケット１２にそれぞれ固定されている。 The output-side end surface of the housing 10 is fixed to the non-output-side surface 111 of the first bracket 11. The non-output side end surface of the housing 10 is fixed to the output side surface 121 of the second bracket 12. The housing 10 is fixed to the first bracket 11 and the second bracket 12, respectively, by a fixing method such as welding, bolts, or adhesion.

ハウジング１０と保持フレーム５０との間には、保持フレーム５０の径方向外側表面５０１に沿って流路７０が形成されている。流路７０は、第１ブラケット１１と第２ブラケット１２との間、すなわち一対のブラケット間において、保持フレーム５０の径方向外側表面５０１とハウジング１０の径方向内側表面１０１との間に形成されている。流路７０は、シャフト２０の軸を中心とした環状に形成されている。流路７０には、発熱体であるステータ４０を冷却する冷媒が流される。 A flow path 70 is formed between the housing 10 and the holding frame 50 along the radially outer surface 501 of the holding frame 50. The flow path 70 is formed between the radially outer surface 501 of the holding frame 50 and the radially inner surface 101 of the housing 10 between the first bracket 11 and the second bracket 12, that is, between the pair of brackets. There is. The flow path 70 is formed in an annular shape around the axis of the shaft 20. A coolant that cools the stator 40, which is a heating element, flows through the flow passage 70.

流路７０の軸方向の幅は、ステータ４０の軸方向の幅よりも大きくなっている。また、流路７０の軸方向の両端部分は、それぞれステータ４０の軸方向の両端部分よりも軸方向の外側に位置している。 The axial width of the flow passage 70 is larger than the axial width of the stator 40. Further, both axial end portions of the flow passage 70 are positioned outside the axial end portions of the stator 40 in the axial direction.

流路７０の軸方向の両端部分には、それぞれＯ−リング８０が取り付けられている。Ｏ−リング８０は、流路７０を構成する保持フレーム５０と第１ブラケット１１及び第２ブラケット１２との結合部から冷媒が回転電機１の内部に漏れることを防止している。また、Ｏ−リング８０は、流路７０を構成するハウジング１０と第１ブラケット１１及び第２ブラケット１２との結合部から回転電機１の外部に冷媒が漏れることを防止している。 O-rings 80 are attached to both axial end portions of the flow path 70. The O-ring 80 prevents the refrigerant from leaking into the rotary electric machine 1 from the connecting portion of the holding frame 50 forming the flow path 70 and the first bracket 11 and the second bracket 12. Further, the O-ring 80 prevents the refrigerant from leaking to the outside of the rotary electric machine 1 from the connecting portion of the housing 10 forming the flow path 70 and the first bracket 11 and the second bracket 12.

なお、保持フレーム５０とハウジング１０とを溶接によって固定している場合には、Ｏ−リング８０を取り付けなくてもよい。Ｏ−リング８０を取付けない場合には、流路７０の径方向の幅がＯ−リング８０の外径寸法に依存しない。このため、流路７０の径方向の幅をＯ−リング８０の厚みよりも小さくすることができる。よって、回転電機１の外径を小さくすることができる。 In addition, when the holding frame 50 and the housing 10 are fixed by welding, the O-ring 80 may not be attached. When the O-ring 80 is not attached, the radial width of the flow path 70 does not depend on the outer diameter dimension of the O-ring 80. Therefore, the radial width of the flow path 70 can be made smaller than the thickness of the O-ring 80. Therefore, the outer diameter of the rotary electric machine 1 can be reduced.

図２に示すように、ハウジング１０の径方向外側には、流路７０に冷媒を供給する供給口７１及び冷媒を流路７０から排出する排出口７２が設けられている。この例では、流路７０内に軸方向に延びる流路ストッパ７３が設けられている。流路ストッパ７３は、流路７０内を仕切る壁である。 As shown in FIG. 2, a supply port 71 for supplying the coolant to the flow channel 70 and a discharge port 72 for discharging the coolant from the flow channel 70 are provided on the radially outer side of the housing 10. In this example, a flow path stopper 73 extending in the axial direction is provided in the flow path 70. The flow path stopper 73 is a wall that partitions the inside of the flow path 70.

供給口７１と排出口７２とは、流路ストッパ７３を間に挟んで流路７０の両側に近接して設けられている。供給口７１から供給された冷媒は、図２の流路７０を反時計回りに流れ、排出口７２から排出される。 The supply port 71 and the discharge port 72 are provided close to both sides of the flow path 70 with the flow path stopper 73 interposed therebetween. The refrigerant supplied from the supply port 71 flows counterclockwise in the flow path 70 of FIG. 2 and is discharged from the discharge port 72.

ステータ４０の発熱は、保持フレーム５０に伝達される。保持フレーム５０に伝達された熱は、流路７０を流れる冷媒に伝達される。保持フレーム５０から熱が伝達されて高温となった冷媒は、流路７０の排出口７２から回転電機１の外部に排出される。回転電機１の外部に排出された高温の冷媒は、図示しない冷却機構によって冷却される。冷却機構によって冷却された冷媒は、供給口７１から流路７０に戻される。外部に設けられた冷却機構を介して冷媒を循環させているため、流路７０内には常に温度の低い冷媒が流れる。よって、ステータ４０を迅速に冷却することができる。 The heat generated by the stator 40 is transmitted to the holding frame 50. The heat transferred to the holding frame 50 is transferred to the refrigerant flowing through the flow path 70. The heat that has been transferred from the holding frame 50 and has reached a high temperature is discharged from the discharge port 72 of the flow path 70 to the outside of the rotary electric machine 1. The high temperature refrigerant discharged to the outside of the rotary electric machine 1 is cooled by a cooling mechanism (not shown). The coolant cooled by the cooling mechanism is returned to the flow path 70 from the supply port 71. Since the refrigerant is circulated through the cooling mechanism provided outside, the refrigerant having a low temperature always flows in the flow path 70. Therefore, the stator 40 can be cooled quickly.

このように、実施の形態１の回転電機１は、発熱体であるステータ４０の径方向外側に流路７０を設けて常に温度の低い冷媒を循環させている。このため、ステータ４０の発熱を、冷媒を介して迅速に放散することができる。 As described above, the rotary electric machine 1 according to the first embodiment has the flow passage 70 provided radially outside the stator 40, which is a heating element, to constantly circulate the low-temperature refrigerant. Therefore, the heat generated by the stator 40 can be quickly dissipated via the refrigerant.

また、流路７０の軸方向の幅を、ステータ４０の軸方向の幅よりも大きくしている。さらに、流路７０の軸方向の両端部分を、それぞれステータ４０の軸方向の両端部分よりも軸方向の外側に位置させている。このため、ステータ４０を軸方向の両端部分まで十分に冷却することができる。よって、ステータ４０の発熱をさらに迅速に放散することができ、ステータ４０を冷却する効率の向上を図ることができる。 Further, the axial width of the flow passage 70 is made larger than the axial width of the stator 40. Further, both axial end portions of the flow passage 70 are positioned outside the axial end portions of the stator 40 in the axial direction. Therefore, the stator 40 can be sufficiently cooled to both axial end portions. Therefore, the heat generated by the stator 40 can be dissipated more quickly, and the efficiency of cooling the stator 40 can be improved.

また、流路７０の軸方向の両端部分は、それぞれＯ−リング８０でシールされている。このため、保持フレーム５０とハウジング１０との結合部から冷媒が漏れるのを防止することができる。よって、ケース２の内部に冷媒が侵入することによる漏電の発生を抑制することができる。さらに、流路７０から冷媒が漏れ出ることによる冷却性能の低下を抑制することができる。 Further, both ends of the flow path 70 in the axial direction are sealed by O-rings 80. Therefore, it is possible to prevent the refrigerant from leaking from the connecting portion between the holding frame 50 and the housing 10. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of electric leakage due to the refrigerant entering the inside of the case 2. Further, it is possible to suppress the deterioration of the cooling performance due to the leakage of the refrigerant from the flow path 70.

なお、実施の形態１では、流路７０内に流路ストッパ７３を設けて、供給口７１と排出口７２とを流路ストッパ７３を挟んで近接させて配置した。しかし、供給口７１及び排出口７２の配置は、これに限るものではない。例えば、図３に示す変形例のように、供給口７１と排出口７２とを、シャフト２０を挟んで流路７０の対向する位置に配置してもよい。 In the first embodiment, the flow path stopper 73 is provided in the flow path 70, and the supply port 71 and the discharge port 72 are arranged close to each other with the flow path stopper 73 interposed therebetween. However, the arrangement of the supply port 71 and the discharge port 72 is not limited to this. For example, as in the modified example shown in FIG. 3, the supply port 71 and the discharge port 72 may be arranged at positions facing each other across the flow path 70 with the shaft 20 in between.

この例では、供給口７１から供給された冷媒は、図３の流路７０内を時計回り方向と反時計回り方向とに分岐して流れる。分岐して流路７０を流れる冷媒は、排出口７２付近で合流して排出口７２から排出される。分岐することによって、流路７０を流れる冷媒の流量は、実施の形態１の回転電機１の流路７０を流れる冷媒の半分程度になる。しかし、流路７０内に流路ストッパ７３がないため、流路７０内の圧力損失が低下する。このため、冷媒の送出に必要なポンプの能力を低減させることができる。 In this example, the refrigerant supplied from the supply port 71 branches in the flow passage 70 of FIG. 3 in the clockwise direction and the counterclockwise direction. The refrigerant that branches and flows through the flow path 70 merges near the discharge port 72 and is discharged from the discharge port 72. By branching, the flow rate of the refrigerant flowing through the flow path 70 is about half that of the refrigerant flowing through the flow path 70 of the rotary electric machine 1 according to the first embodiment. However, since the flow path stopper 73 is not provided in the flow path 70, the pressure loss in the flow path 70 is reduced. Therefore, it is possible to reduce the capacity of the pump required for sending out the refrigerant.

実施の形態２．
次に、実施の形態２における回転電機１について、図４を用いて説明する。実施の形態２における回転電機１は、保持フレーム５０の形状が実施の形態１とは異なる。他の構成は、実施の形態１と同様である。 Embodiment 2.
Next, the rotary electric machine 1 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The rotary electric machine 1 according to the second embodiment is different from the first embodiment in the shape of the holding frame 50. Other configurations are similar to those of the first embodiment.

実施の形態２における回転電機１の保持フレーム５０の出力側には、保持フレーム５０の径方向外側表面５０１から径方向外側に突出するフランジ部５１が形成されている。フランジ部５１の出力側表面５１１は、第１ブラケット１１の非出力側表面１１１に接触している。フランジ部５１は、溶接、ボルト、接着などの固定方法によって第１ブラケット１１に固定されている。保持フレーム５０の非出力側の端面は、第２ブラケット１２の出力側表面１２１に接触している。保持フレーム５０は、溶接、ボルト、接着などの固定方法によって第２ブラケット１２に固定されている。 On the output side of the holding frame 50 of the rotary electric machine 1 according to the second embodiment, a flange portion 51 that projects radially outward from the radially outer surface 501 of the holding frame 50 is formed. The output side surface 511 of the flange portion 51 is in contact with the non-output side surface 111 of the first bracket 11. The flange portion 51 is fixed to the first bracket 11 by a fixing method such as welding, bolts or adhesion. The non-output side end surface of the holding frame 50 is in contact with the output side surface 121 of the second bracket 12. The holding frame 50 is fixed to the second bracket 12 by a fixing method such as welding, bolts or adhesion.

ハウジング１０の出力側の端面は、フランジ部５１の非出力側表面５１２に固定されている。ハウジング１０の非出力側の端面は、第２ブラケット１２の出力側表面１２１に固定されている。ハウジング１０は、溶接、ボルト、接着などの固定方法によってフランジ部５１及び第２ブラケット１２にそれぞれ固定されている。 The output side end surface of the housing 10 is fixed to the non-output side surface 512 of the flange portion 51. The non-output side end surface of the housing 10 is fixed to the output side surface 121 of the second bracket 12. The housing 10 is fixed to the flange portion 51 and the second bracket 12 by a fixing method such as welding, bolts, or adhesion.

ハウジング１０と保持フレーム５０との間には、保持フレーム５０の径方向外側表面５０１に沿って流路７０が形成されている。流路７０は、第１ブラケット１１と第２ブラケット１２との間、すなわち一対のブラケット間において、保持フレーム５０の径方向外側表面５０１とハウジング１０の径方向内側表面１０１との間に形成されている。流路７０は、シャフト２０の軸を中心とした環状に形成されている。流路７０には、発熱体であるステータ４０を冷却する冷媒が流される。 A flow path 70 is formed between the housing 10 and the holding frame 50 along the radially outer surface 501 of the holding frame 50. The flow path 70 is formed between the radially outer surface 501 of the holding frame 50 and the radially inner surface 101 of the housing 10 between the first bracket 11 and the second bracket 12, that is, between the pair of brackets. There is. The flow path 70 is formed in an annular shape around the axis of the shaft 20. A coolant that cools the stator 40, which is a heating element, flows through the flow passage 70.

流路７０の軸方向の両端部分には、それぞれＯ−リング８０が取り付けられている。Ｏ−リング８０は、流路７０を構成する保持フレーム５０と第２ブラケット１２との結合部から冷媒が回転電機１の内部に漏れることを防止している。また、Ｏ−リング８０は、流路７０を構成するハウジング１０と保持フレーム５０及び第２ブラケット１２との結合部から回転電機１の外部に冷媒が漏れることを防止している。 O-rings 80 are attached to both axial end portions of the flow path 70. The O-ring 80 prevents the refrigerant from leaking into the rotary electric machine 1 from the connecting portion of the holding frame 50 and the second bracket 12 that form the flow path 70. Further, the O-ring 80 prevents the refrigerant from leaking to the outside of the rotary electric machine 1 from the connecting portion of the housing 10 that configures the flow path 70, the holding frame 50, and the second bracket 12.

なお、実施の形態２では、保持フレーム５０は、フランジ部５１の出力側表面５１１によって第１ブラケット１１の非出力側表面１１１に固定されていた。しかし、図５に示す変形例のように、ハウジング１０に固定してもよい。 In the second embodiment, the holding frame 50 is fixed to the non-output side surface 111 of the first bracket 11 by the output side surface 511 of the flange portion 51. However, you may fix to the housing 10 like the modification shown in FIG.

この例では、ハウジング１０の出力側の端部に、ハウジング１０の他の部位よりも内径の大きい段差部１０２が設けられている。保持フレーム５０のフランジ部５１は、ハウジング１０の段差部１０２に嵌め込まれてハウジング１０に固定されている。この場合には、ハウジング１０とフランジ部５１の接触面積が増えるため、流路７０のシール性が向上する。なお、実施の形態２では、フランジ部５１は第１ブラケット１１側に形成されていたが、これに限定されるものではない。例えばフランジ部５１は、第２ブラケット１２側に形成されていてもよい。 In this example, a step portion 102 having an inner diameter larger than that of the other portion of the housing 10 is provided at the output side end portion of the housing 10. The flange portion 51 of the holding frame 50 is fitted into the step portion 102 of the housing 10 and fixed to the housing 10. In this case, since the contact area between the housing 10 and the flange portion 51 increases, the sealing property of the flow path 70 improves. Although the flange portion 51 is formed on the first bracket 11 side in the second embodiment, the present invention is not limited to this. For example, the flange portion 51 may be formed on the second bracket 12 side.

実施の形態３．
次に、実施の形態３における回転電機１について、図６を用いて説明する。実施の形態３の回転電機１は、保持フレーム５０の径方向外側の表面形状が、実施の形態１，２とは異なる。他の構成は、実施の形態１，２と同様である。 Embodiment 3.
Next, the rotary electric machine 1 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. The rotary electric machine 1 according to the third embodiment is different from the first and second embodiments in the surface shape of the holding frame 50 on the radially outer side. Other configurations are the same as those in the first and second embodiments.

図６は、実施の形態３の回転電機１を構成する保持フレーム５０の斜視図である。保持フレーム５０の径方向外側表面５０１には、軸方向及び周方向に並ぶ複数の凹部５２が設けられている。 FIG. 6 is a perspective view of a holding frame 50 that constitutes the rotary electric machine 1 according to the third embodiment. The radial outer surface 501 of the holding frame 50 is provided with a plurality of recesses 52 arranged in the axial direction and the circumferential direction.

複数の凹部５２は、保持フレーム５０の径方向外側に開口部を有する円柱状に形成されている。複数の凹部５２は、軸方向及び周方向に等間隔で配置されている。 The plurality of recesses 52 are formed in a cylindrical shape having an opening on the outer side in the radial direction of the holding frame 50. The plurality of recesses 52 are arranged at equal intervals in the axial direction and the circumferential direction.

ステータ４０の発熱は、保持フレーム５０を介して冷媒に伝達される。これにより、ステータ４０は冷却される。冷媒の熱伝導率及び冷媒の流量を一定とすると、流路７０による冷却効果は、冷媒の流速及び冷媒と接触する径方向外側表面５０１の表面積に依存する。 The heat generated by the stator 40 is transmitted to the refrigerant via the holding frame 50. As a result, the stator 40 is cooled. Given that the thermal conductivity of the refrigerant and the flow rate of the refrigerant are constant, the cooling effect of the flow path 70 depends on the flow rate of the refrigerant and the surface area of the radially outer surface 501 in contact with the refrigerant.

流路７０における冷媒の流速は、保持フレーム５０とハウジング１０との隙間が小さくなるほど速くなる。しかし、保持フレーム５０とハウジング１０との隙間を小さくすると、流路７０内を流れる冷媒の圧力損失が大きくなる。このため、冷媒を流路７０内に送出するポンプの能力を上げる必要が生じる。 The flow velocity of the refrigerant in the flow path 70 becomes faster as the gap between the holding frame 50 and the housing 10 becomes smaller. However, if the gap between the holding frame 50 and the housing 10 is reduced, the pressure loss of the refrigerant flowing in the flow path 70 increases. For this reason, it becomes necessary to increase the capacity of the pump that delivers the refrigerant into the flow path 70.

保持フレーム５０の径方向外側表面５０１の表面積は、径方向外側表面５０１が平滑な面である場合に最も小さい。従って、径方向外側表面５０１の表面積は、径方向外側表面５０１に凹凸を設けることによって増やすことができる。しかし、流路７０内に冷媒の流れを遮る凸部を設けると、保持フレーム５０とハウジング１０との隙間を小さくした場合と同様に冷媒の圧力損失が大きくなる。 The surface area of the radially outer surface 501 of the holding frame 50 is the smallest when the radially outer surface 501 is a smooth surface. Therefore, the surface area of the radially outer surface 501 can be increased by providing unevenness on the radially outer surface 501. However, if a convex portion that blocks the flow of the refrigerant is provided in the flow path 70, the pressure loss of the refrigerant increases as in the case where the gap between the holding frame 50 and the housing 10 is reduced.

そこで、実施の形態３における回転電機１では、保持フレーム５０の径方向外側表面５０１に複数の凹部５２を設けることによって、径方向外側表面５０１の表面積を増加させている。これにより、流路７０内を流れる冷媒の圧力損失を大きくすることなく、ステータ４０を冷却する効率の向上を図ることができる。 Therefore, in the rotary electric machine 1 according to the third embodiment, the surface area of the radial outer surface 501 is increased by providing the recesses 52 on the radial outer surface 501 of the holding frame 50. As a result, the efficiency of cooling the stator 40 can be improved without increasing the pressure loss of the refrigerant flowing in the flow passage 70.

なお、実施の形態３の保持フレーム５０では、複数の凹部５２の形状を、径方向外側に開口部を有する円柱状に形成していた。しかし、複数の凹部５２の形状は、これに限るものではない。例えば、複数の凹部５２の形状は、図７の部分斜視図及び図８の断面図に示す第１変形例の保持フレーム５０のように、半球状であってもよい。 In addition, in the holding frame 50 of the third embodiment, the plurality of recesses 52 are formed in a cylindrical shape having an opening on the outer side in the radial direction. However, the shapes of the plurality of recesses 52 are not limited to this. For example, the shape of the plurality of recesses 52 may be hemispherical, as in the holding frame 50 of the first modification shown in the partial perspective view of FIG. 7 and the sectional view of FIG. 8.

また、複数の凹部５２の形状は、図９の斜視図に示す第２変形例の保持フレーム５０のように、開口部が楕円形状の柱状であってもよい。 In addition, the shape of the plurality of recesses 52 may be an elliptical columnar shape of the opening, as in the holding frame 50 of the second modification shown in the perspective view of FIG. 9.

また、複数の凹部５２の形状は、図１０の部分斜視図に示す第３変形例の保持フレーム５０のように、開口部が三角形の三角柱状であってもよい。 Further, the shape of the plurality of recesses 52 may be a triangular prism shape having an opening portion like a holding frame 50 of the third modification shown in the partial perspective view of FIG. 10.

また、複数の凹部５２の形状は、図１１の部分斜視図に示す第４変形例の保持フレーム５０のように、開口部が三角形の三角錐状であってもよい。 Further, the shape of the plurality of recesses 52 may be a triangular pyramid shape having a triangular opening, as in the holding frame 50 of the fourth modification shown in the partial perspective view of FIG. 11.

また、複数の凹部５２の形状は、図１２の部分斜視図に示す第５変形例の保持フレーム５０のように、開口部が四角形の四角柱状であってもよい。 Further, the shape of the plurality of recesses 52 may be a quadrangular prism having a square opening, as in the holding frame 50 of the fifth modification shown in the partial perspective view of FIG.

また、複数の凹部５２の形状は、図１３の部分斜視図に示す第６変形例の保持フレーム５０のように、開口部が四角形の四角錐状であってもよい。 Further, the shape of the plurality of recesses 52 may be a quadrangular pyramid having a quadrangular opening, as in the holding frame 50 of the sixth modification shown in the partial perspective view of FIG. 13.

また、複数の凹部５２の形状は、図１４の部分斜視図及び図１５の断面図に示す第７変形例の保持フレーム５０のように、開口部が円形の円錐状であってもよい。 Further, the shape of the plurality of recesses 52 may be a circular conical shape with an opening like the holding frame 50 of the seventh modification shown in the partial perspective view of FIG. 14 and the sectional view of FIG. 15.

また、複数の凹部５２の形状は、図１６の部分斜視図及び図１７の断面図に示す第８変形例の保持フレーム５０のように、開口部が多角形の柱状であってもよい。 Further, the shape of the plurality of recesses 52 may be a polygonal columnar opening, as in the holding frame 50 of the eighth modification shown in the partial perspective view of FIG. 16 and the sectional view of FIG. 17.

また、複数の凹部５２の形状は、図１８の部分斜視図及び図１９の断面図に示す第９変形例の保持フレーム５０のように、開口部が多角形のドーム状であってもよい。 Further, the shape of the plurality of recesses 52 may be a polygonal dome shape such as the holding frame 50 of the ninth modification shown in the partial perspective view of FIG. 18 and the sectional view of FIG. 19.

なお、第２変形例の楕円の開口部、第３〜６変形例及び第８，９変形例の多角形の開口部は、冷媒の流れる方向に対してどのような向きで配置してもよい。 The elliptical openings of the second modification and the polygonal openings of the third to sixth modifications and the eighth and ninth modifications may be arranged in any direction with respect to the flowing direction of the refrigerant. ..

また、実施の形態３では、複数の凹部５２は、軸方向及び周方向に多数配置していた。しかし、複数の凹部５２の配置は、これに限るものではない。例えば、図２０に示す第１０変形例の保持フレーム５０のように、複数の凹部５２を、周方向の一方向にのみ多数配置してもよい。 Further, in the third embodiment, a plurality of recesses 52 are arranged in the axial direction and the circumferential direction. However, the arrangement of the plurality of recesses 52 is not limited to this. For example, as in the holding frame 50 of the tenth modification shown in FIG. 20, a plurality of recesses 52 may be arranged in only one circumferential direction.

さらに、図２１の斜視図に示す第１１変形例の保持フレーム５０のように、複数の凹部５２を、軸方向に２つ配置し、周方向に多数配置してもよい。なお、第１０変形例及び第１１変形例では、複数の凹部５２の形状を長方形の開口部を有する柱状とした。しかし、複数の凹部５２の形状は、これに限るものではない。例えば複数の凹部５２の形状は、第１変形例から第９変形例のうちのいずれかの形状であってもよい。さらに、複数の凹部５２は、第１変形例から第１１変形例までの複数の凹部５２を組み合わせたものであってもよい。 Further, as in the holding frame 50 of the eleventh modification shown in the perspective view of FIG. 21, two recesses 52 may be arranged in the axial direction and a large number may be arranged in the circumferential direction. In addition, in the tenth modification and the eleventh modification, the shape of the plurality of recesses 52 is a columnar shape having a rectangular opening. However, the shapes of the plurality of recesses 52 are not limited to this. For example, the shapes of the plurality of recesses 52 may be any one of the shapes of the first modification to the ninth modification. Further, the plurality of recesses 52 may be a combination of the plurality of recesses 52 of the first modification to the eleventh modification.

また、実施の形態３の保持フレーム５０及び第１変形例から第９変形例の保持フレーム５０では、複数の凹部５２を、格子状に配置していた。しかし、複数の凹部５２の配置は、これに限るものではない。例えば、複数の凹部５２は、図２２に示す第１２変形例のように、千鳥状に配置してもよい。第１変形例から第１２変形例の複数の凹部５２は、実施の形態３の複数の凹部５２と同様の効果を有する。 In addition, in the holding frame 50 of the third embodiment and the holding frames 50 of the first to ninth modifications, the plurality of recesses 52 are arranged in a grid pattern. However, the arrangement of the plurality of recesses 52 is not limited to this. For example, the plurality of recesses 52 may be arranged in a staggered pattern as in the twelfth modification shown in FIG. The plurality of recesses 52 of the first modification to the twelfth modification have the same effect as the plurality of recesses 52 of the third embodiment.

１ 回転電機、２ ケース、１０ ハウジング、１１ 第１ブラケット、１２ 第２ブラケット、１３，１４ 軸受、２０ シャフト、３０ ロータ、３１ ロータコア、３２ 第１端板、３３ 第２端板、３４ 永久磁石、４０ ステータ、４１ ステータコア、４２ コイル部、５０ 保持フレーム、５１ フランジ部、５２ 凹部、７０ 流路、７１ 供給口、７２ 排出口、７３ 流路ストッパ、８０ Ｏ−リング、１０１ 径方向内側表面、５０１ 径方向外側表面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 rotary electric machine, 2 case, 10 housing, 11 1st bracket, 12 2nd bracket, 13 and 14 bearing, 20 shaft, 30 rotor, 31 rotor core, 32 1st end plate, 33 2nd end plate, 34 permanent magnet, 40 stator, 41 stator core, 42 coil part, 50 holding frame, 51 flange part, 52 recessed part, 70 flow path, 71 supply port, 72 discharge port, 73 flow path stopper, 80 O-ring, 101 radial inner surface, 501 Radially outer surface.

Claims (6)

シャフトと、
前記シャフトに固定されたロータと、
前記ロータの径方向外側に設けられて前記ロータの外周を覆うステータと、
前記ステータの径方向外側に設けられて前記ステータの外周を覆い、前記ステータを保持する円筒状の保持フレームと、
前記保持フレームの径方向外側に設けられて前記保持フレームの外周を覆う円筒状のハウジングと、
前記保持フレーム及び前記ハウジングの軸方向の両端部を覆う一対のブラケットと
を備え、
前記一対のブラケット間において、前記保持フレームと前記ハウジングとの間に冷媒を流す流路が形成されており、
前記流路の軸方向の幅は、前記ステータの軸方向の幅よりも大きくなっており、
前記保持フレームは、軸方向の一端側から径方向外側に突出するフランジ部を有しており、
前記ハウジングの軸方向の一端側には、前記ハウジングの他の部位よりも内径の大きい段差部が設けられており、
前記フランジ部は、前記段差部に嵌め込まれて前記ハウジングに固定されている回転電機。 Shaft,
A rotor fixed to the shaft,
A stator provided radially outside the rotor to cover the outer periphery of the rotor;
A cylindrical holding frame provided outside the stator in the radial direction to cover the outer circumference of the stator and hold the stator;
A cylindrical housing provided on the outside in the radial direction of the holding frame and covering the outer periphery of the holding frame;
A pair of brackets covering both ends of the holding frame and the housing in the axial direction,
Between the pair of brackets, a flow path for flowing a refrigerant is formed between the holding frame and the housing,
The axial width of the flow path is larger than the axial width of the stator ,
The holding frame has a flange portion that projects radially outward from one end side in the axial direction,
A step portion having a larger inner diameter than the other part of the housing is provided on one end side in the axial direction of the housing,
The rotary electric machine in which the flange portion is fitted into the step portion and fixed to the housing . 前記流路を形成する前記保持フレームの径方向外側表面には、複数の凹部が設けられている請求項１に記載の回転電機。 The rotary electric machine according to claim 1, wherein a plurality of recesses are provided on a radially outer surface of the holding frame forming the flow path. 前記凹部は、軸方向及び周方向のうち少なくともいずれか一方向に並んでいる請求項２に記載の回転電機。 The rotary electric machine according to claim 2, wherein the recesses are arranged in at least one of an axial direction and a circumferential direction. 前記複数の凹部は、格子状に配置されている請求項２に記載の回転電機。 The rotary electric machine according to claim 2, wherein the plurality of recesses are arranged in a grid pattern. 前記複数の凹部は、千鳥状に配置されている請求項２に記載の回転電機。 The rotary electric machine according to claim 2, wherein the plurality of recesses are arranged in a staggered pattern. 前記流路の軸方向の両端部分には、それぞれＯ−リングが取り付けられている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の回転電機。 The axial end portion of the flow path, the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 5, which each O- ring is attached.
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