JP6962772B2 - Stator core cooling structure and rotary electric machine - Google Patents

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Description

本発明は、ステータコアの冷却構造および回転電機に関するものである。 The present invention relates to a stator core cooling structure and a rotary electric machine.

従来、ハイブリッド自動車や電気自動車の動力源として回転電機が使用されている。回転電機としては、例えば特許文献1に開示されている回転電機がある。特許文献1の回転電機は、ステータコアと、保持体とを有する。保持体は、断面が環状に形成されている。保持体の内周面は、ステータコアの外周面に嵌合している。これにより保持体は、ステータコアを保持している。 Conventionally, a rotary electric machine has been used as a power source for a hybrid vehicle or an electric vehicle. As the rotary electric machine, for example, there is a rotary electric machine disclosed in Patent Document 1. The rotary electric machine of Patent Document 1 has a stator core and a holding body. The holder has an annular cross section. The inner peripheral surface of the holder is fitted to the outer peripheral surface of the stator core. As a result, the holding body holds the stator core.

ところで、回転電機の回転数が増加すると、鉄損が増加してステータコアの温度が上昇することが知られている(例えば、下記特許文献2参照)。そこで、下記特許文献2には、ステータコアに冷却油を供給するパイプを備える構成が開示されている。 By the way, it is known that when the rotation speed of a rotary electric machine increases, iron loss increases and the temperature of the stator core rises (see, for example, Patent Document 2 below). Therefore, Patent Document 2 below discloses a configuration including a pipe for supplying cooling oil to the stator core.

特許第5723443号公報Japanese Patent No. 5723443 特開2008−263753号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-263753

しかしながら、上述した特許文献2の構成にあっては、冷却油を供給するために、別途パイプを設ける必要がある。そのため、部品点数の増加に繋がる可能性がある。
また、上述した特許文献1のようにステータコアがホルダに圧入されている構成では、ステータコアとホルダとの間にパイプを通じて冷却油を供給することが困難になる可能性もある。
したがって、従来の構成では、部品点数の削減を図った上でステータコアを冷却するという点で改善の余地があった。
However, in the configuration of Patent Document 2 described above, it is necessary to provide a separate pipe in order to supply the cooling oil. Therefore, it may lead to an increase in the number of parts.
Further, in the configuration in which the stator core is press-fitted into the holder as in Patent Document 1 described above, it may be difficult to supply cooling oil through a pipe between the stator core and the holder.
Therefore, in the conventional configuration, there is room for improvement in that the stator core is cooled after reducing the number of parts.

そこで、本発明は、上記事情に鑑みたものであって、従来技術と比較して部品点数の削減を図った上で、ステータコアを冷却できるステータコアの冷却構造および回転電機を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a stator core cooling structure and a rotary electric machine capable of cooling the stator core while reducing the number of parts as compared with the prior art. do.

上記の課題を解決するため、請求項1に記載の発明に係るステータコア(後述の実施形態のステータコア15)の冷却構造(後述の実施形態の冷却構造51)は、筒状のステータコアと、前記ステータコアを囲繞する筒状の保持体(後述の実施形態の保持体11)と、を有するステータコアの冷却構造であって、前記ステータコアの外周面(後述の実施形態の外周面23)と前記保持体の内周面(後述の実施形態の内周面21)との間に設けられ、冷媒が流通可能な冷媒通路(後述の実施形態の冷媒通路53)と、前記ステータコアおよび前記保持体の少なくとも一方に設けられ、前記冷媒通路に連通する冷媒供給口(後述の実施形態の冷媒供給口55)と、前記ステータコアおよび前記保持体の少なくとも一方に設けられ、前記冷媒通路に連通する冷媒排出口(後述の実施形態の冷媒排出口57)と、を備え、前記冷媒供給口は、前記保持体の軸方向の一方の端面(後述の実施形態の端面39a)側に開口して設けられ、前記冷媒排出口は、前記保持体の軸方向の他方の端面(後述の実施形態の端面39b)側に開口して設けられ、前記ステータコアの外周面に形成され、前記ステータコアの外周面上を第一方向に延びるステータ凹部(後述の実施形態のステータ凹部33)と、前記保持体の内周面に形成され、前記保持体の内周面上を前記第一方向に交差する第二方向に延びる保持体凹部(後述の実施形態の保持体凹部35)と、を有し、前記冷媒通路は、前記ステータ凹部および前記保持体凹部の間に設けられていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the cooling structure (cooling structure 51 of the embodiment described later) of the stator core (the stator core 15 of the embodiment described later) according to the invention according to claim 1 includes a tubular stator core and the stator core. It is a cooling structure of a stator core having a tubular holding body (holding body 11 of the embodiment described later) surrounding the stator core, and the outer peripheral surface of the stator core (outer peripheral surface 23 of the embodiment described later) and the holding body. A refrigerant passage (refrigerant passage 53 of the embodiment described later) provided between the inner peripheral surface (inner peripheral surface 21 of the embodiment described later) through which the refrigerant can flow, and at least one of the stator core and the holding body. A refrigerant supply port provided and communicating with the refrigerant passage (refrigerant supply port 55 of the embodiment described later) and a refrigerant discharge port provided at at least one of the stator core and the holding body and communicating with the refrigerant passage (described later). The refrigerant discharge port 57) of the embodiment is provided, and the refrigerant supply port is provided so as to open on one end surface (end surface 39a of the embodiment described later) side in the axial direction of the holder, and the refrigerant discharge port is provided. Is provided as an opening on the other end surface (end surface 39b of the embodiment described later) side of the holding body in the axial direction, is formed on the outer peripheral surface of the stator core, and extends in the first direction on the outer peripheral surface of the stator core. A refrigerant recess (the stator recess 33 of the embodiment described later) and a retainer recess (a retainer recess 33 formed on the inner peripheral surface of the holder and extending in the second direction intersecting the inner peripheral surface of the holder in the first direction). It is characterized in that it has a holding body recess 35) of the embodiment described later, and the refrigerant passage is provided between the stator recess and the holding body recess.

また、請求項に記載の発明に係るステータコアの冷却構造は、前記保持体凹部は、前記保持体の周方向に延びるに従い前記保持体の軸方向に延びる螺旋状に形成されていることを特徴としている。
また、請求項に記載の発明に係るステータコアの冷却構造は、前記冷媒通路は、前記冷媒供給口と前記冷媒排出口との間で、前記保持体凹部によって螺旋状に形成される第1通路と、前記ステータコアの軸方向の一端から他端にわたって直線状に延びる前記ステータ凹部によって形成される第2通路と、が合わさって形成されていることを特徴としている。
Further, the cooling structure of the stator core according to the second aspect of the present invention is characterized in that the retainer recess is formed in a spiral shape extending in the axial direction of the retainer as it extends in the circumferential direction of the retainer. It is said.
Further, in the cooling structure of the stator core according to the third aspect of the present invention, the refrigerant passage is a first passage spirally formed by the holding body recess between the refrigerant supply port and the refrigerant discharge port. And the second passage formed by the stator recess extending linearly from one end to the other end of the stator core in the axial direction are formed in combination with each other.

また、請求項に記載の発明に係るステータコアの冷却構造は、前記ステータコアは、前記保持体に圧入されていることを特徴としている。 Further, the cooling structure of the stator core according to the invention of claim 4 is characterized in that the stator core is press-fitted into the holding body.

また、請求項に記載の発明に係るステータコアの冷却構造は、前記保持体は、前記ステータコアを保持した状態で、回転電機(後述の実施形態の回転電機1)のケース(後述の実施形態のケース3)に固定されるホルダ(後述の実施形態のホルダ19)であることを特徴としている。 Further, in the cooling structure of the stator core according to the invention of claim 5 , the holding body holds the stator core, and the case of the rotary electric machine (rotary electric machine 1 of the embodiment described later) (the embodiment described later). It is characterized in that it is a holder fixed to the case 3) (holder 19 of the embodiment described later).

また、請求項に記載の発明に係る回転電機は、上述のステータコアの冷却構造を備えていることを特徴としている。 The rotary electric machine according to the invention according to claim 6 is characterized by having the above-mentioned cooling structure for the stator core.

本発明の請求項1に記載のステータコアの冷却構造では、ステータコアの外周面と保持体の内周面との間に設けられた冷媒通路と、冷媒供給口と、冷媒排出口とを備えた。これにより、冷媒は、冷媒通路を流通することによりステータコアの外周面と保持体の内周面との間を流通するため、ステータコアにおいて高温となっているステータコアの軸方向の中央部分を冷却することが可能になる。よって、請求項1に記載のステータコアの冷却構造は、従来技術と比較して部品点数の削減を図った上でステータコアを冷却できる。 The cooling structure for the stator core according to claim 1 of the present invention includes a refrigerant passage provided between the outer peripheral surface of the stator core and the inner peripheral surface of the holding body, a refrigerant supply port, and a refrigerant discharge port. As a result, the refrigerant flows between the outer peripheral surface of the stator core and the inner peripheral surface of the holding body by flowing through the refrigerant passage, so that the central portion in the axial direction of the stator core, which is hot in the stator core, is cooled. Becomes possible. Therefore, the cooling structure of the stator core according to claim 1 can cool the stator core after reducing the number of parts as compared with the prior art.

また、ステータコアの冷却構造では、ステータコアの外周面上を第一方向に延びるステータ凹部と、保持体の内周面上を第一方向に交差する第二方向に延びる保持体凹部と、を有し、冷媒通路は、ステータ凹部および保持体凹部の間に設けられている。これにより、冷媒は、ステータ凹部および保持体凹部の間の冷媒通路を流通することで、ステータコアの外周面と保持体の内周面との間を第一方向および第二方向に沿って流通することができるので、ステータコアの軸方向の中央部分を効率よく冷却することが可能になる。よって、請求項2に記載のステータコアの冷却構造は、従来技術と比較して部品点数の削減を図った上でステータコアを効率よく冷却できる。 Further, the cooling structure of the stator core has a stator recess extending in the first direction on the outer peripheral surface of the stator core and a holding body recess extending in the second direction intersecting the inner peripheral surface of the holding body in the first direction. , The refrigerant passage is provided between the stator recess and the holder recess. As a result, the refrigerant flows through the refrigerant passage between the stator recess and the holder recess, and thus flows between the outer peripheral surface of the stator core and the inner peripheral surface of the holder along the first and second directions. Therefore, it is possible to efficiently cool the central portion of the stator core in the axial direction. Therefore, the cooling structure of the stator core according to claim 2 can efficiently cool the stator core after reducing the number of parts as compared with the prior art.

本発明の請求項に記載のステータコアの冷却構造では、保持体凹部は、保持体の周方向に延びるに従い保持体の軸方向に延びる螺旋状に形成されているので、冷媒は、ステータコアの外周面と保持体の内周面との間を螺旋状に流通することができる。よって、請求項3に記載のステータコアの冷却構造は、従来技術と比較して部品点数の削減を図った上でステータコアを効率よく冷却できる。 In the cooling structure of the stator core according to claim 2 of the present invention, the recesses of the retainer are formed in a spiral shape extending in the axial direction of the retainer as it extends in the circumferential direction of the retainer, so that the refrigerant is the outer periphery of the stator core. It can flow spirally between the surface and the inner peripheral surface of the holder. Therefore, the cooling structure of the stator core according to claim 3 can efficiently cool the stator core after reducing the number of parts as compared with the prior art.

本発明の請求項に記載のステータコアの冷却構造では、ステータコアは、保持体に圧入されているので、冷媒通路を設けていない場合と比較して、ステータコアの外周面と保持体の内周面との接触面積が小さくなり、嵌合部の先端が局所変形するため、圧入後にステータコアに残存する圧縮応力が低減する。よって、請求項4に記載のステータコアの冷却構造は、圧縮応力に起因する磁気特性の低下を抑制することができる。 In the cooling structure of the stator core according to claim 4 of the present invention, since the stator core is press-fitted into the holding body, the outer peripheral surface of the stator core and the inner peripheral surface of the holding body are compared with the case where the refrigerant passage is not provided. Since the contact area with and is reduced and the tip of the fitting portion is locally deformed, the compressive stress remaining on the stator core after press fitting is reduced. Therefore, the cooling structure of the stator core according to claim 4 can suppress a decrease in magnetic properties due to compressive stress.

本発明の請求項に記載のステータコアの冷却構造では、保持体は、ステータコアを保持した状態で、回転電機のケースに固定されるホルダであるので、ケースに冷媒通路、冷媒供給口および冷媒排出口を設けなくても、ステータコアの軸方向の中央部分を冷却することが可能になる。よって、請求項5に記載のステータコアの冷却構造は、保持体がケースを備えていても、ケースの強度を低下させずに冷媒を利用してステータコアを効率良く冷却することができる。 In the cooling structure of the stator core according to claim 5 of the present invention, since the holder is a holder fixed to the case of the rotary electric machine while holding the stator core, the case has a refrigerant passage, a refrigerant supply port, and a refrigerant discharge. It is possible to cool the axially central portion of the stator core without providing an outlet. Therefore, in the cooling structure of the stator core according to claim 5, even if the holding body includes a case, the stator core can be efficiently cooled by using the refrigerant without lowering the strength of the case.

また、本発明の請求項に記載の回転電機は、上述のステータコアの冷却構造を備えているので、部品点数の削減を図った上でステータコアを冷却できる低コストかつ高性能な回転電機とすることができる。
Further, since the rotary electric machine according to claim 6 of the present invention has the above-mentioned cooling structure for the stator core, it is a low-cost and high-performance rotary electric machine capable of cooling the stator core while reducing the number of parts. be able to.

実施形態のステータコアの冷却構造を備える回転電機の全体構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the rotary electric machine which comprises the cooling structure of the stator core of embodiment. 実施形態のステータコアの冷却構造を軸方向から見た図である。It is the figure which looked at the cooling structure of the stator core of embodiment from the axial direction. 図2のIII−III断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 図2のIV−IV断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG.

以下、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施形態)
実施形態のステータ5について説明する。
図1は、実施形態のステータコアの冷却構造を備える回転電機の全体構成を示す断面図である。
本実施形態の回転電機1は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車のような車両に搭載される走行用モータである。ただし、本実施形態の構成は、上記例に限られず、車両に搭載される発電用モータ等のその他の用途のモータにも適用可能である。また、本実施形態の構成は、車両に搭載される以外の回転電機であって、発電機を含むいわゆる回転電機全般に適用可能である。
(Embodiment)
The stator 5 of the embodiment will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a rotary electric machine including the cooling structure of the stator core of the embodiment.
The rotary electric machine 1 of the present embodiment is a traveling motor mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle. However, the configuration of this embodiment is not limited to the above example, and can be applied to motors for other purposes such as power generation motors mounted on vehicles. Further, the configuration of the present embodiment is a rotary electric machine other than that mounted on a vehicle, and can be applied to all so-called rotary electric machines including a generator.

図1に示すように、実施形態に係る回転電機1は、ケース3と、ステータ5と、ロータ7と、出力シャフト9とを備える。
出力シャフト9は、ケース3に回転可能に支持されている。
ロータ7は、ロータコア27と、ロータコア27に取り付けられた不図示の磁石と、を有している。ロータコア27は、出力シャフト9に外嵌された筒状に形成されている。なお、以下の説明では、出力シャフト9の軸線Cに沿う方向を単に軸方向といい、軸線Cに直交する方向を径方向といい、軸線C周りの方向を周方向という場合がある。
As shown in FIG. 1, the rotary electric machine 1 according to the embodiment includes a case 3, a stator 5, a rotor 7, and an output shaft 9.
The output shaft 9 is rotatably supported by the case 3.
The rotor 7 has a rotor core 27 and a magnet (not shown) attached to the rotor core 27. The rotor core 27 is formed in a cylindrical shape that is fitted onto the output shaft 9. In the following description, the direction along the axis C of the output shaft 9 may be simply referred to as the axial direction, the direction orthogonal to the axis C may be referred to as the radial direction, and the direction around the axis C may be referred to as the circumferential direction.

ケース3は、筒状に形成されている。ケース3は、ステータ5およびロータ7を収容している。ステータ5は、ケース3と同軸に配置された筒状に形成されている。ステータ5は、ケース3の内周面13に取り付けられている。ステータ5は、ロータ7に対して回転磁界を作用させる。 The case 3 is formed in a cylindrical shape. The case 3 houses the stator 5 and the rotor 7. The stator 5 is formed in a cylindrical shape arranged coaxially with the case 3. The stator 5 is attached to the inner peripheral surface 13 of the case 3. The stator 5 causes a rotating magnetic field to act on the rotor 7.

ステータ5は、ステータコア15と、コイル17と、ホルダ19とを備える。
ステータコア15は、軸線Cと同軸に配置され、ロータ7を径方向の外側から取り囲む筒状に形成されている。ステータコア15は、電磁鋼板に対して打ち抜き加工等を施して形成された環状のプレート43が軸方向に積層されて構成されている。なお、ステータコア15は、いわゆる圧粉コアであってもよい。
コイル17は、ステータコア15に装着されている。
The stator 5 includes a stator core 15, a coil 17, and a holder 19.
The stator core 15 is arranged coaxially with the axis C, and is formed in a cylindrical shape that surrounds the rotor 7 from the outside in the radial direction. The stator core 15 is formed by laminating annular plates 43 formed by punching or the like on an electromagnetic steel plate in the axial direction. The stator core 15 may be a so-called dust core.
The coil 17 is mounted on the stator core 15.

ホルダ19は、環状に形成されている。ホルダ19は、ステータコア15を保持している。ホルダ19には、ステータコア15が圧入されており、ホルダ19の内周面21には、ステータコア15の外周面23が嵌合している。これにより、ホルダ19は、ステータコア15を保持している。ホルダ19は、ケース3の内周面13に例えば不図示のボルトにより固定されている。これによりステータ5は、ケース3の内周面13に取り付けられている。
本実施形態の保持体11は、上記のケース3と、上記のホルダ19とを備える。保持体11は、全体として軸線Cを中心とする筒状に構成されており、ステータコア15を囲繞して保持している。
The holder 19 is formed in an annular shape. The holder 19 holds the stator core 15. The stator core 15 is press-fitted into the holder 19, and the outer peripheral surface 23 of the stator core 15 is fitted to the inner peripheral surface 21 of the holder 19. As a result, the holder 19 holds the stator core 15. The holder 19 is fixed to the inner peripheral surface 13 of the case 3 by, for example, a bolt (not shown). As a result, the stator 5 is attached to the inner peripheral surface 13 of the case 3.
The holding body 11 of the present embodiment includes the above-mentioned case 3 and the above-mentioned holder 19. The holding body 11 is formed in a cylindrical shape centered on the axis C as a whole, and surrounds and holds the stator core 15.

図2は、実施形態のステータコアの冷却構造を軸方向から見た図である。
図2に示すように、ステータコア15の端面29には、複数のスロット31が形成されている。複数のスロット31は、端面29の周方向に間隔を置いて配置されている。スロット31は、ステータコア15を軸方向に貫通している。
FIG. 2 is a view of the cooling structure of the stator core of the embodiment as viewed from the axial direction.
As shown in FIG. 2, a plurality of slots 31 are formed in the end surface 29 of the stator core 15. The plurality of slots 31 are arranged at intervals in the circumferential direction of the end face 29. The slot 31 penetrates the stator core 15 in the axial direction.

複数のスロット31内には、コイル17が収容されている。コイル17は、複数のスロット31内に一部が収容された状態で、ステータコア15に装着されている。コイル17は、U相、V相およびW相からなる三相コイルである。各相のコイル17は、絶縁紙を介して互いに絶縁される。また、各相のコイル17は、絶縁紙を介してステータコア15と絶縁されている。 The coil 17 is housed in the plurality of slots 31. The coil 17 is mounted on the stator core 15 in a state where a part of the coil 17 is housed in the plurality of slots 31. The coil 17 is a three-phase coil composed of a U phase, a V phase, and a W phase. The coils 17 of each phase are insulated from each other via insulating paper. Further, the coil 17 of each phase is insulated from the stator core 15 via an insulating paper.

ステータコア15の外周面23には、複数のステータ凹部33が設けられている。
複数のステータ凹部33は、径方向の内側に凹む凹状に形成されており、外周面23の周方向全体に並んで配置されている。ステータ凹部33は、外周面23の軸方向(請求項の「第一方向」に相当。)に沿って直線状に延びて設けられている。ステータ凹部33は、軸方向から見た断面が、例えばV字状に形成されている。隣接するステータ凹部33,33の間には、第一凸部41が形成されている。第一凸部41は、軸方向から視た断面が例えば三角形状に形成されている。
A plurality of stator recesses 33 are provided on the outer peripheral surface 23 of the stator core 15.
The plurality of stator recesses 33 are formed in a concave shape that is recessed inward in the radial direction, and are arranged side by side in the entire circumferential direction of the outer peripheral surface 23. The stator recess 33 is provided so as to extend linearly along the axial direction of the outer peripheral surface 23 (corresponding to the "first direction" of the claim). The stator recess 33 has a V-shaped cross section when viewed from the axial direction. A first convex portion 41 is formed between the adjacent stator recesses 33 and 33. The first convex portion 41 has, for example, a triangular cross section when viewed from the axial direction.

ステータコア15の外周面23には、ホルダ19の内周面21が嵌合している。ホルダ19の内周面21には、保持体凹部35が設けられている。
保持体凹部35は、径方向の外側に凹む凹状に形成されており、ステータ凹部33に交差する方向(請求項の「第二方向」に相当。)に延びている。より具体的に保持体凹部35は、ホルダ19の内周面21において、保持体11の周方向に延びるに従い保持体11の軸方向に延びる螺旋状に形成されている。保持体凹部35は、ホルダ19の内周面21の全体にわたって設けられている。保持体凹部35は、例えばホルダ19の内周面を旋盤等により切削加工して形成されている。保持体凹部35は、周方向から見た断面が、例えばU字状に形成されている。
The inner peripheral surface 21 of the holder 19 is fitted to the outer peripheral surface 23 of the stator core 15. A holding body recess 35 is provided on the inner peripheral surface 21 of the holder 19.
The holding body recess 35 is formed in a concave shape that is recessed outward in the radial direction, and extends in a direction intersecting the stator recess 33 (corresponding to the "second direction" of the claim). More specifically, the holding body recess 35 is formed on the inner peripheral surface 21 of the holder 19 in a spiral shape that extends in the axial direction of the holding body 11 as it extends in the circumferential direction of the holding body 11. The holding body recess 35 is provided over the entire inner peripheral surface 21 of the holder 19. The holding body recess 35 is formed by cutting, for example, the inner peripheral surface of the holder 19 with a lathe or the like. The holding body recess 35 has a U-shaped cross section when viewed from the circumferential direction.

ホルダ19の外周部25には、複数の取付片37が形成されている。複数の取付片37は、外周部25の周方向に間隔を置いて配置されている。取付片37は、ホルダ19の外周部25から径方向の外側に突出して形成されている。ホルダ19は、複数の取付片37が例えば不図示のボルトによりケース3に固定されることで、ケース3に取り付けられている。取付片37の径方向の内側には、冷媒排出口57が設けられている。冷媒排出口57については後述する。 A plurality of mounting pieces 37 are formed on the outer peripheral portion 25 of the holder 19. The plurality of mounting pieces 37 are arranged at intervals in the circumferential direction of the outer peripheral portion 25. The mounting piece 37 is formed so as to project outward in the radial direction from the outer peripheral portion 25 of the holder 19. The holder 19 is attached to the case 3 by fixing a plurality of attachment pieces 37 to the case 3 with bolts (not shown), for example. A refrigerant discharge port 57 is provided inside the mounting piece 37 in the radial direction. The refrigerant discharge port 57 will be described later.

図3は、図2のIII−III断面図である。
図4は、図2のIV−IV断面図である。
図3および図4に示すように、複数の保持体凹部35の間には、第二凸部45が形成されている。第二凸部45は、周方向から見た断面が三角形状に形成されている。第二凸部45の先端と第一凸部41の先端とは、ホルダ19にステータコア15が圧入されることで、互いに当接している。
FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG.
FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG.
As shown in FIGS. 3 and 4, a second convex portion 45 is formed between the plurality of holding body recesses 35. The second convex portion 45 has a triangular cross section when viewed from the circumferential direction. The tip of the second convex portion 45 and the tip of the first convex portion 41 are in contact with each other by press-fitting the stator core 15 into the holder 19.

続いて、図3と図4を用いて、本実施の形態のステータコア15の冷却構造51を説明する。本実施の形態のステータコア15の冷却構造51は、冷媒通路53と、冷媒供給口55と、冷媒排出口57とを備える。 Subsequently, the cooling structure 51 of the stator core 15 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The cooling structure 51 of the stator core 15 of the present embodiment includes a refrigerant passage 53, a refrigerant supply port 55, and a refrigerant discharge port 57.

冷媒通路53は、ステータコア15を冷却する冷媒が流通する通路である。冷媒通路53は、ステータコア15の外周面23とホルダ19の内周面21との間であって、ステータ凹部33と、保持体凹部35との間に設けられている。また、冷媒通路53は、ステータコア15およびホルダ19の軸方向の一端から他端にわたって設けられている。
なお、図3および図4において、冷媒をドットで図示している。冷媒としては、例えばモータ内外を循環するオイル等が採用される。
The refrigerant passage 53 is a passage through which the refrigerant that cools the stator core 15 flows. The refrigerant passage 53 is provided between the outer peripheral surface 23 of the stator core 15 and the inner peripheral surface 21 of the holder 19, and is provided between the stator recess 33 and the holding body recess 35. Further, the refrigerant passage 53 is provided from one end to the other end in the axial direction of the stator core 15 and the holder 19.
In addition, in FIG. 3 and FIG. 4, the refrigerant is shown by dots. As the refrigerant, for example, oil that circulates inside and outside the motor is adopted.

冷媒供給口55は、ホルダ19の一方の端面39a側に開口して設けられており、冷媒通路53に連通している。冷媒供給口55は、冷媒通路53の保持体凹部35よりも径方向の外側に配置されている。冷媒供給口55は、ステータコア15の外部から保持体凹部35に冷媒を供給する。冷媒供給口55の開口には、不図示の供給管が接続されている。
冷媒排出口57は、ホルダ19の他方の端面39b側に開口して設けられており、冷媒通路53に連通している。冷媒排出口57は、冷媒通路53の保持体凹部35よりも径方向の外側に配置されている。冷媒排出口57は、保持体凹部35を流通する冷媒をステータコア15の外部に排出する。冷媒排出口57の開口には、不図示の排出管が接続されている。なお、排出管が接続されず、排出口から冷媒を飛沫排出することで、他部品の冷却に活用することもある。
The refrigerant supply port 55 is provided so as to open on one end surface 39a side of the holder 19 and communicates with the refrigerant passage 53. The refrigerant supply port 55 is arranged outside the holding body recess 35 of the refrigerant passage 53 in the radial direction. The refrigerant supply port 55 supplies the refrigerant to the holding body recess 35 from the outside of the stator core 15. A supply pipe (not shown) is connected to the opening of the refrigerant supply port 55.
The refrigerant discharge port 57 is provided so as to open on the other end surface 39b side of the holder 19 and communicates with the refrigerant passage 53. The refrigerant discharge port 57 is arranged outside the holding body recess 35 of the refrigerant passage 53 in the radial direction. The refrigerant discharge port 57 discharges the refrigerant flowing through the holding body recess 35 to the outside of the stator core 15. A discharge pipe (not shown) is connected to the opening of the refrigerant discharge port 57. In addition, the discharge pipe is not connected, and the refrigerant is discharged from the discharge port in a splash, which may be used for cooling other parts.

供給管、冷媒供給口55、冷媒通路53(ステータ凹部33および保持体凹部35)、冷媒排出口57および排出管は、冷媒回路を構成している。冷媒回路には、例えば不図示のポンプが設けられている。ポンプは、駆動することにより、冷媒回路内の冷媒を流通させている。なお、ポンプの形態は特に限定されることはなく、電動ポンプであってもよいし、メカポンプであってもよい。 The supply pipe, the refrigerant supply port 55, the refrigerant passage 53 (stator recess 33 and the holding body recess 35), the refrigerant discharge port 57, and the discharge pipe form a refrigerant circuit. The refrigerant circuit is provided with, for example, a pump (not shown). By driving the pump, the refrigerant in the refrigerant circuit is circulated. The form of the pump is not particularly limited, and may be an electric pump or a mechanical pump.

続いて、ステータコア15の冷却方法を説明する。
ポンプが駆動すると、ケース3内の底部に貯留されている冷媒は、冷媒回路内を循環する。具体的には、ポンプが駆動すると、ケース3内の底部に貯留されている冷媒は、供給管、冷媒供給口55、冷媒通路53、冷媒排出口57、排出管の順に流れていき、ケース3内の底部に戻る。
Subsequently, a method for cooling the stator core 15 will be described.
When the pump is driven, the refrigerant stored in the bottom of the case 3 circulates in the refrigerant circuit. Specifically, when the pump is driven, the refrigerant stored in the bottom of the case 3 flows in the order of the supply pipe, the refrigerant supply port 55, the refrigerant passage 53, the refrigerant discharge port 57, and the discharge pipe, and the case 3 Return to the bottom of the inside.

上記の冷媒の循環において、ステータコア15の冷却構造51を構成する、冷媒供給口55、冷媒通路53および冷媒排出口57での冷媒の流れを説明する。
ケース3内の底部に貯留された冷媒は、ポンプにより供給管に供給される。供給管を流通する冷媒は、冷媒供給口55を流通し、一部が保持体凹部35に流入する。保持体凹部35に流入した冷媒は、保持体凹部35を冷媒排出口57に向かって流通する。これにより、冷媒は、ステータコア15の外周面23とホルダ19の内周面21との間を螺旋状に流通し、ステータコア15を冷却する。保持体凹部35を流通した冷媒は、冷媒排出口57から排出管に排出される。
In the above-mentioned refrigerant circulation, the flow of the refrigerant in the refrigerant supply port 55, the refrigerant passage 53, and the refrigerant discharge port 57 constituting the cooling structure 51 of the stator core 15 will be described.
The refrigerant stored in the bottom of the case 3 is supplied to the supply pipe by a pump. The refrigerant flowing through the supply pipe flows through the refrigerant supply port 55, and a part of the refrigerant flows into the holding body recess 35. The refrigerant that has flowed into the holding body recess 35 flows through the holding body recess 35 toward the refrigerant discharge port 57. As a result, the refrigerant spirally flows between the outer peripheral surface 23 of the stator core 15 and the inner peripheral surface 21 of the holder 19 to cool the stator core 15. The refrigerant flowing through the holding body recess 35 is discharged from the refrigerant discharge port 57 to the discharge pipe.

また、供給管を流通する冷媒は、冷媒供給口55を流通し、一部がステータ凹部33に流入する。ステータ凹部33に流入した冷媒は、ステータ凹部33を他端側に向かって流通する。これにより、冷媒は、ステータコア15の外周面23とホルダ19の内周面21との間を軸方向に沿って流通し、ステータコア15を冷却する。ステータ凹部33を流通した冷媒は、冷媒排出口57から排出管に排出される。
冷媒排出口57から排出管に排出された冷媒は、ケース3内の底部に貯留される。ケース3内の底部に貯留された冷媒は、ポンプにより供給管に供給されて冷媒回路内を循環する。
Further, the refrigerant flowing through the supply pipe flows through the refrigerant supply port 55, and a part of the refrigerant flows into the stator recess 33. The refrigerant that has flowed into the stator recess 33 flows through the stator recess 33 toward the other end. As a result, the refrigerant flows along the axial direction between the outer peripheral surface 23 of the stator core 15 and the inner peripheral surface 21 of the holder 19, and cools the stator core 15. The refrigerant flowing through the stator recess 33 is discharged from the refrigerant discharge port 57 into the discharge pipe.
The refrigerant discharged from the refrigerant discharge port 57 to the discharge pipe is stored in the bottom portion of the case 3. The refrigerant stored in the bottom of the case 3 is supplied to the supply pipe by a pump and circulates in the refrigerant circuit.

本実施形態のステータコア15の冷却構造51では、ステータコア15の外周面23と保持体11の内周面21との間に設けられた冷媒通路53と、冷媒供給口55と、冷媒排出口57とを備えた。これにより、冷媒は、冷媒通路53を流通することによりステータコア15の外周面23と保持体11の内周面21との間を流通するため、ステータコア15において高温となっているステータコア15の軸方向の中央部分を冷却することが可能になる。よって、本実施形態のステータコア15の冷却構造51は、従来技術と比較して部品点数の削減を図った上でステータコア15を冷却できる。 In the cooling structure 51 of the stator core 15 of the present embodiment, the refrigerant passage 53 provided between the outer peripheral surface 23 of the stator core 15 and the inner peripheral surface 21 of the holding body 11, the refrigerant supply port 55, and the refrigerant discharge port 57 Equipped with. As a result, the refrigerant flows between the outer peripheral surface 23 of the stator core 15 and the inner peripheral surface 21 of the holding body 11 by flowing through the refrigerant passage 53, so that the temperature in the stator core 15 is high in the axial direction of the stator core 15. It becomes possible to cool the central part of. Therefore, the cooling structure 51 of the stator core 15 of the present embodiment can cool the stator core 15 after reducing the number of parts as compared with the prior art.

本実施形態のステータコア15の冷却構造51では、ステータコア15の外周面23上を軸方向に延びるステータ凹部33と、保持体11の内周面21上を軸方向に交差する方向に延びる保持体凹部35と、を有し、冷媒通路53は、ステータ凹部33および保持体凹部35の間に設けられている。これにより、冷媒は、ステータ凹部33および保持体凹部35の間の冷媒通路53を流通することで、ステータコア15の外周面23と保持体11の内周面21との間を軸方向および軸方向と交差する方向に沿って流通することができるので、ステータコア15の軸方向の中央部分を効率よく冷却することが可能になる。よって、本実施形態のステータコア15の冷却構造51は、従来技術と比較して部品点数の削減を図った上でステータコア15を効率よく冷却できる。 In the cooling structure 51 of the stator core 15 of the present embodiment, the stator recess 33 extending axially on the outer peripheral surface 23 of the stator core 15 and the holding body recess extending axially intersecting the inner peripheral surface 21 of the holding body 11 The refrigerant passage 53 is provided between the stator recess 33 and the retainer recess 35. As a result, the refrigerant flows through the refrigerant passage 53 between the stator recess 33 and the holding body recess 35, so that the refrigerant flows in the axial direction and the axial direction between the outer peripheral surface 23 of the stator core 15 and the inner peripheral surface 21 of the holding body 11. Since it can be distributed along the direction intersecting with the above, it is possible to efficiently cool the central portion of the stator core 15 in the axial direction. Therefore, the cooling structure 51 of the stator core 15 of the present embodiment can efficiently cool the stator core 15 after reducing the number of parts as compared with the prior art.

本実施形態のステータコア15の冷却構造51では、保持体凹部35は、保持体11の周方向に延びるに従い保持体11の軸方向に延びる螺旋状に形成されているので、冷媒は、ステータコア15の外周面23と保持体11の内周面21との間を螺旋状に流通することができる。よって、本実施形態のステータコア15の冷却構造51は、従来技術と比較して部品点数の削減を図った上でステータコア15を効率よく冷却できる。 In the cooling structure 51 of the stator core 15 of the present embodiment, the holding body recess 35 is formed in a spiral shape extending in the axial direction of the holding body 11 as it extends in the circumferential direction of the holding body 11, so that the refrigerant is the refrigerant of the stator core 15. It can flow spirally between the outer peripheral surface 23 and the inner peripheral surface 21 of the holding body 11. Therefore, the cooling structure 51 of the stator core 15 of the present embodiment can efficiently cool the stator core 15 after reducing the number of parts as compared with the prior art.

本実施形態のステータコア15の冷却構造51では、ステータコア15は、保持体11に圧入されているので、冷媒通路53を設けていない場合と比較して、ステータコア15の外周面23と保持体11の内周面21との接触面積が小さくなり、嵌合部の先端が局所変形するため、圧入後にステータコア15に残存する圧縮応力が低減する。よって、本実施形態のステータコア15の冷却構造51は、圧縮応力に起因する磁気特性の低下を抑制することができる。 In the cooling structure 51 of the stator core 15 of the present embodiment, since the stator core 15 is press-fitted into the holding body 11, the outer peripheral surface 23 of the stator core 15 and the holding body 11 are compared with the case where the refrigerant passage 53 is not provided. Since the contact area with the inner peripheral surface 21 is reduced and the tip of the fitting portion is locally deformed, the compressive stress remaining on the stator core 15 after press fitting is reduced. Therefore, the cooling structure 51 of the stator core 15 of the present embodiment can suppress the deterioration of the magnetic characteristics due to the compressive stress.

本実施形態のステータコア15の冷却構造51では、保持体11は、ステータコア15を保持した状態で、回転電機1のケース3に固定されるホルダ19であるので、ケース3に冷媒通路53、冷媒供給口55および冷媒排出口57を設けなくても、ステータコア15の軸方向の中央部分を冷却することが可能になる。よって、本実施形態のステータコア15の冷却構造51は、保持体11がケース3を備えていても、ケース3の強度を低下させずに冷媒を利用してステータコア15を効率良く冷却することができる。 In the cooling structure 51 of the stator core 15 of the present embodiment, the holding body 11 is a holder 19 fixed to the case 3 of the rotary electric machine 1 while holding the stator core 15, so that the refrigerant passage 53 and the refrigerant are supplied to the case 3. It is possible to cool the axially central portion of the stator core 15 without providing the port 55 and the refrigerant discharge port 57. Therefore, the cooling structure 51 of the stator core 15 of the present embodiment can efficiently cool the stator core 15 by using the refrigerant without lowering the strength of the case 3 even if the holding body 11 includes the case 3. ..

また、本実施形態の回転電機1は、上述のステータコア15の冷却構造51を備えているので、部品点数の削減を図った上でステータコア15を冷却できる低コストかつ高性能な回転電機1とすることができる。 Further, since the rotary electric machine 1 of the present embodiment includes the cooling structure 51 of the stator core 15 described above, the rotary electric machine 1 is a low-cost and high-performance rotary electric machine that can cool the stator core 15 after reducing the number of parts. be able to.

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment described with reference to the drawings, and various modifications can be considered within the technical scope thereof.

例えば、上述した実施形態では、保持体11にステータコア15を圧入したが、保持体11にステータコア15を焼嵌めしてもよい。この場合には、冷媒通路53が設けられていない場合と比較して、ステータコア15の外周面23と保持体11の内周面21との接触面積が小さくなり、嵌合部の先端が局所変形するため、焼嵌め後にステータコア15に残存する圧縮応力が低減する。よって、ステータコア15の冷却構造51は、保持体11にステータコア15が焼嵌めされている場合であっても、ステータコア15の圧縮応力に起因する磁気特性の低下を抑制することができ、回転電機1の性能の低下を抑制することができる。その他の作用効果は、保持体11にステータコア15を圧入した上述の実施形態の作用効果と同様のため、説明を省略する。 For example, in the above-described embodiment, the stator core 15 is press-fitted into the holding body 11, but the stator core 15 may be shrink-fitted into the holding body 11. In this case, the contact area between the outer peripheral surface 23 of the stator core 15 and the inner peripheral surface 21 of the holding body 11 becomes smaller than in the case where the refrigerant passage 53 is not provided, and the tip of the fitting portion is locally deformed. Therefore, the compressive stress remaining on the stator core 15 after shrink fitting is reduced. Therefore, the cooling structure 51 of the stator core 15 can suppress the deterioration of the magnetic characteristics due to the compressive stress of the stator core 15 even when the stator core 15 is shrink-fitted into the holding body 11, and the rotary electric machine 1 It is possible to suppress the deterioration of the performance of. Other functions and effects are the same as those of the above-described embodiment in which the stator core 15 is press-fitted into the holding body 11, and thus the description thereof will be omitted.

上述した実施形態では、ステータコア15の外周面23に軸方向に沿って延びるステータ凹部33を設け、ホルダ19の内周面21に軸方向と交差する方向に沿って延びる保持体凹部35を設けた。これに対して、ステータコア15の外周面23に軸方向と交差する方向に沿って延びるステータ凹部を設け、ホルダ19の内周面21に軸方向に沿って延びる保持体凹部を設けてもよい。 In the above-described embodiment, the outer peripheral surface 23 of the stator core 15 is provided with a stator recess 33 extending along the axial direction, and the inner peripheral surface 21 of the holder 19 is provided with a holding body recess 35 extending along the direction intersecting the axial direction. .. On the other hand, the outer peripheral surface 23 of the stator core 15 may be provided with a stator recess extending along the direction intersecting the axial direction, and the inner peripheral surface 21 of the holder 19 may be provided with a holding body recess extending along the axial direction.

また、上述した実施形態では、ホルダ19の軸方向の両端面39a,39bにそれぞれ冷媒供給口55と冷媒排出口57とを設けたが、一方の同一の端面39a(39b)に冷媒供給口55と冷媒排出口57とを設けてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the refrigerant supply port 55 and the refrigerant discharge port 57 are provided on both end faces 39a and 39b in the axial direction of the holder 19, respectively, but the refrigerant supply port 55 is provided on one of the same end faces 39a (39b). And the refrigerant discharge port 57 may be provided.

また、上述した実施形態では、冷媒通路53がステータ凹部33と保持体凹部35とを備えたが、ステータ凹部33と保持体凹部35の両方を必ずしも備える必要はなく、ステータ凹部33または保持体凹部35のいずれか一方を備えるようにしてもよい。また、上述の実施形態では、保持体凹部35を螺旋状にしたが、その他に例えば、軸方向または周方向に沿う直線状にしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the refrigerant passage 53 includes the stator recess 33 and the holding body recess 35, but it is not always necessary to provide both the stator recess 33 and the holding body recess 35, and the stator recess 33 or the holding body recess 35. Any one of 35 may be provided. Further, in the above-described embodiment, the holding body recess 35 is spirally formed, but in addition, for example, it may be linearly formed along the axial direction or the circumferential direction.

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。 In addition, it is possible to replace the components in the above-described embodiment with well-known components as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

1 回転電機
3 ケース
11 保持体
15 ステータコア
19 ホルダ
21 (保持体の)内周面
23 (ステータコアの)外周面
33 ステータ凹部
35 保持体凹部
51 冷却構造
53 冷媒通路
55 冷媒供給口
57 冷媒排出口
1 Rotating electric machine 3 Case 11 Holder 15 Stator core 19 Holder 21 (Holder) Inner peripheral surface 23 (Stator core) Outer surface 33 Stator recess 35 Holder recess 51 Cooling structure 53 Refrigerant passage 55 Refrigerant supply port 57 Refrigerant discharge port

Claims (6)

筒状のステータコアと、
前記ステータコアを囲繞する筒状の保持体と、を有するステータコアの冷却構造であって、
前記ステータコアの外周面と前記保持体の内周面との間に設けられ、冷媒が流通可能な冷媒通路と、
前記ステータコアおよび前記保持体の少なくとも一方に設けられ、前記冷媒通路に連通する冷媒供給口と、
前記ステータコアおよび前記保持体の少なくとも一方に設けられ、前記冷媒通路に連通する冷媒排出口と、
を備え、
前記冷媒供給口は、前記保持体の軸方向の一方の端面側に開口して設けられ、
前記冷媒排出口は、前記保持体の軸方向の他方の端面側に開口して設けられ
前記ステータコアの外周面に形成され、前記ステータコアの外周面上を第一方向に延びるステータ凹部と、
前記保持体の内周面に形成され、前記保持体の内周面上を前記第一方向に交差する第二方向に延びる保持体凹部と、を有し、
前記冷媒通路は、前記ステータ凹部および前記保持体凹部の間に設けられていることを特徴とするステータコアの冷却構造。
Cylindrical stator core and
A cooling structure for a stator core having a cylindrical holding body surrounding the stator core.
A refrigerant passage provided between the outer peripheral surface of the stator core and the inner peripheral surface of the holding body and through which the refrigerant can flow,
A refrigerant supply port provided on at least one of the stator core and the holding body and communicating with the refrigerant passage, and a refrigerant supply port.
A refrigerant discharge port provided on at least one of the stator core and the holding body and communicating with the refrigerant passage, and a refrigerant discharge port.
With
The refrigerant supply port is provided so as to open on one end surface side in the axial direction of the holder.
The refrigerant discharge port is provided so as to open on the other end surface side in the axial direction of the holder .
A stator recess formed on the outer peripheral surface of the stator core and extending in the first direction on the outer peripheral surface of the stator core.
It has a holding body recess formed on the inner peripheral surface of the holding body and extending in the second direction intersecting the inner peripheral surface of the holding body in the first direction.
A cooling structure for a stator core, wherein the refrigerant passage is provided between the stator recess and the holder recess.
前記保持体凹部は、前記保持体の周方向に延びるに従い前記保持体の軸方向に延びる螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項に記載のステータコアの冷却構造。 The holder recess, the cooling structure of the stator core according to claim 1, characterized in that it is formed in a spiral shape extending in the axial direction of the holding member in accordance with extending in the circumferential direction of the holding member. 前記冷媒通路は、前記冷媒供給口と前記冷媒排出口との間で、
前記保持体凹部によって螺旋状に形成される第1通路と、
前記ステータコアの軸方向の一端から他端にわたって直線状に延びる前記ステータ凹部によって形成される第2通路と、
が合わさって形成されていることを特徴とする請求項に記載のステータコアの冷却構造。
The refrigerant passage is between the refrigerant supply port and the refrigerant discharge port.
The first passage formed spirally by the retainer recess and
A second passage formed by the stator recess extending linearly from one end to the other end of the stator core in the axial direction.
The cooling structure for the stator core according to claim 2 , wherein the stator cores are formed in combination with each other.
前記ステータコアは、前記保持体に圧入されていることを特徴とする請求項から請求項3のいずれか1項に記載のステータコアの冷却構造。 The stator core cooling structure of the stator core as claimed in any one of claims 3, characterized in that it is press-fitted into the holder. 前記保持体は、前記ステータコアを保持した状態で、回転電機のケースに固定されるホルダであることを特徴とする請求項に記載のステータコアの冷却構造。 The cooling structure for a stator core according to claim 4 , wherein the holding body is a holder fixed to a case of a rotary electric machine while holding the stator core. 請求項1から請求項のいずれか1項に記載のステータコアの冷却構造を備えていることを特徴とする回転電機。 A rotary electric machine comprising the stator core cooling structure according to any one of claims 1 to 5.
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