WO2012070191A1 - ステータ冷却装置 - Google Patents

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WO2012070191A1
WO2012070191A1 PCT/JP2011/006237 JP2011006237W WO2012070191A1 WO 2012070191 A1 WO2012070191 A1 WO 2012070191A1 JP 2011006237 W JP2011006237 W JP 2011006237W WO 2012070191 A1 WO2012070191 A1 WO 2012070191A1
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WO
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injection hole
stator
outer peripheral
refrigerant
cooling device
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PCT/JP2011/006237
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French (fr)
Inventor
村上　聡
Original Assignee
アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H02K1/185—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to outer stators

Definitions

  • the present invention relates to a stator cooling device, and more particularly, to a stator cooling device including a refrigerant flow path.
  • a stator cooling device for cooling a stator core of a rotating electrical machine having at least one function of a motor and a generator is known.
  • Such a stator cooling device includes, for example, a refrigerant flow path, supplies the refrigerant toward the stator core from a downward hole opened vertically downward in the refrigerant flow path, and causes the refrigerant to flow along the outer periphery of the stator core by gravity drop.
  • a refrigerant flow path supplies the refrigerant toward the stator core from a downward hole opened vertically downward in the refrigerant flow path, and causes the refrigerant to flow along the outer periphery of the stator core by gravity drop.
  • the above-described stator core has a cylindrical stator body having a rotation axis of the rotating electrical machine as a central axis, and a fixing portion for fixing the stator body to a housing case that is a case for housing the rotating electrical machine. .
  • a fixing portion for fixing the stator body to a housing case that is a case for housing the rotating electrical machine.
  • at least one or more of the fixing portions are disposed on the outer peripheral portion of the stator body at a position above the horizontal plane passing through the central axis of the stator body.
  • the fixed portion is formed so as to protrude outward in the radial direction of the stator body at the outer peripheral portion of the stator body.
  • the coolant is supplied from the downward hole of the coolant channel toward the stator core, and the coolant flows down to the outer peripheral portion of the stator core by gravity drop, as in the prior art.
  • the technology to be applied is applied, the following problems may occur. That is, in such a technique, when the refrigerant flows down, it is blocked by the fixed portion, and the refrigerant does not flow down to the outer peripheral portion below the fixed portion, and there is a possibility that the portion cannot be cooled. As a result, uneven cooling may occur in the stator body.
  • An object of the present invention is to provide a technique for suppressing the occurrence of uneven cooling in a stator body having a fixed portion.
  • the present invention has been made to solve at least a part of the problems described above, and can be realized as the following forms or application examples.
  • the injection hole opens toward the fixed portion above the outer peripheral portion of the stator body and on the first vertical surface side with respect to the second vertical surface which is a vertical surface passing through the top portion. , Stator cooling device.
  • the fixed portion is disposed above the horizontal plane passing through the central axis of the stator body, and the top portion is disposed at a position shifted from the first vertical surface when viewed from the axial direction. It is formed so that. If it does in this way, the height of the perpendicular direction of a stator cooling device can be controlled, and a stator cooling device can be made compact.
  • the injection hole of the refrigerant flow path is configured to open toward the fixed portion. In this way, the refrigerant injected from the injection hole directly hits the fixed part, can get over the fixed part, and can flow down to the outer peripheral part below the fixed part in the stator body.
  • the outer periphery of the side can be cooled. As a result, it is possible to suppress the occurrence of uneven cooling in the stator body. Furthermore, according to the stator cooling device configured as described above, the injection hole of the refrigerant flow path is disposed above the outer peripheral portion of the stator body and on the first vertical surface side with respect to the second vertical surface passing through the top of the fixed portion. Therefore, the refrigerant can be directly applied to the fixed portion and injected so as to get over the fixed portion.
  • the stator cooling device according to Application Example 1,
  • the injection hole is A line segment on a tangent line passing through a collision position where the refrigerant injected from the injection hole hits in the fixed portion and extending in a direction from the collision position toward the top side, the collision position and the injection hole
  • the refrigerant is injected such that the angle of the subordinate angle formed by the line segment passing through and the obtuse angle becomes an obtuse angle, Stator cooling device.
  • the injection hole includes a line segment on a tangent line that passes through the collision position of the refrigerant in the fixed portion and extends in a direction from the collision position toward the top side, and the collision position and the injection hole.
  • the refrigerant is jetted so that the angle of the minor angle formed by the line segment passing through and the obtuse angle becomes an obtuse angle.
  • the refrigerant injected from the injection hole can easily get over the fixed part and flow down to the outer peripheral part below the fixed part in the stator body, and the outer peripheral part below the fixed part. Cooling can be promoted.
  • stator cooling device having the above-described configuration, at least a part of the injection hole is disposed inside a circle passing through the top centered on the axis when viewed from the axial direction. If it does in this way, a refrigerant channel and a stator main part will be arranged near, and a stator cooling device can be made compact.
  • the stator cooling device according to any one of Application Examples 1 to 3,
  • the refrigerant flow path is An injection hole different from the first injection hole, in the stator body, an outer peripheral part above the horizontal plane passing through the central axis, and an outer periphery divided in two by the first vertical surface passing through the central axis
  • the fixed portion in the stator main body, is disposed in the outer peripheral portion above the horizontal plane passing through the central axis and divided into two by the first vertical plane passing through the central axis. It has the 2nd injection hole which injects a refrigerant
  • the first injection hole and the second injection hole are arranged at the same position in the axial direction.
  • the refrigerant is injected from the same position in the axial direction toward each of the first outer peripheral portion and the second outer peripheral portion, so that the first outer peripheral portion side and the second outer peripheral portion side
  • the occurrence of uneven cooling in the axial direction can be suppressed. Specifically, it is possible to suppress the occurrence of uneven cooling between the target positions on the first outer peripheral side and the second outer peripheral side across the first vertical surface in the axial direction.
  • the first injection hole has a smaller hole diameter than the second injection hole. If it does in this way, the 1st injection hole can inject a refrigerant vigorously compared with the 2nd injection hole. Therefore, the refrigerant injected from the first injection hole can easily get over the fixed portion, and a large amount of refrigerant can flow down to the outer peripheral portion below the fixed portion. As a result, it is possible to suppress the occurrence of uneven cooling at the outer peripheral portion below the fixed portion.
  • the present invention can be realized in a form representing various devices such as a rotating electrical machine unit, a rotating electrical machine, a refrigerant flow path, a stator, and a vehicle including a stator cooling device. Moreover, it is realizable with the form showing various methods, such as the cooling method which cools a stator.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a rotating electrical machine unit 1000.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. It is a figure which expands and represents CC area
  • FIG. 5 is a DD cross-sectional view in FIG. 4.
  • FIG. 1 is a view showing a cross section of a rotating electrical machine unit 1000 as an embodiment of the present invention.
  • the vertical direction is the vertical direction
  • the horizontal direction is the horizontal direction.
  • the x direction, the y direction, and the z direction are defined as illustrated.
  • the z direction is a vertically upward direction
  • the x direction and the y direction are horizontal directions
  • the x direction and the y direction are orthogonal to each other.
  • the x direction is a rightward direction in FIG. 1
  • the y direction is a direction from the near side to the far side in FIG.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the rotating electrical machine unit 1000.
  • FIG. 1 corresponds to a view of the BB cross section of FIG. 2 as viewed in the y direction.
  • 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. Specifically, FIG. 3 is a view of the AA cross section of FIG. 1 viewed from the x direction.
  • the rotating electrical machine unit 1000 includes the rotating electrical machine 100, a housing case 200, a refrigerant flow path 300, and screws 400 and 500. Details of the refrigerant flow path 300 will be described later.
  • Rotating electrical machine 100 includes a stator 10, a rotor 50, and a shaft 60, as shown in FIGS.
  • the rotating electrical machine unit 1000 (the rotating electrical machine 100) is arranged so that the shaft 60 is parallel to the x direction (horizontal direction).
  • the rotating electrical machine 100 functions as a motor and a generator.
  • the rotor 50 has a cylindrical shape, and a magnet is disposed therein. The rotor 50 is fixed to the shaft 60.
  • the stator 10 includes a stator core 20 and a coil 30 as shown in FIGS.
  • the stator core 20 is configured by laminating a large number of stator laminated plates (not shown) which are ring-shaped steel plates.
  • the stator core 20 configured as described above includes a cylindrical stator main body 21 and a fixed portion group 25.
  • the stator main body 21 includes a plurality of slot portions 21A arranged at an equal pitch on the inner peripheral portion.
  • the coil 30 is configured by being wound around the slot portion 21A.
  • the center axis of the stator core 20 (stator body 21) coincides with the rotation axis of the rotating electrical machine 100 (shaft 60).
  • this central axis is also referred to as a central axis T.
  • a direction along the central axis T is also referred to as an axial direction. This axial direction coincides with the horizontal direction. Furthermore, a direction from the stator body 21 toward the central axis T is also referred to as a radially inner direction, and a direction away from the central axis T and opposite to the radially inner direction is also referred to as a radially outer direction.
  • the fixing portion group 25 includes three fixing portions, that is, a first fixing portion 25A, a second fixing portion 25B, and a third fixing portion 25C.
  • Each of these three fixing portions is formed so as to protrude radially outward in the outer peripheral portion of the stator body 21.
  • each of the three fixing portions has a substantially semi-cylindrical shape having the same size, and is formed so that the semicircular circumferential surface faces the radially outward direction.
  • each of the three fixed portions is formed on the outer peripheral portion of the stator main body 21 so as to protrude in a direction opposite to the direction toward the central axis T when viewed from the axial direction (X direction). You can also.
  • the first fixing portion 25A corresponds to the fixing portion in the claims.
  • Each of the three fixing portions includes a through hole 25X penetrating in the axial direction and a top portion 25Y which is a portion farthest from the central axis T in the fixing portion when viewed from the axial direction.
  • the three fixing portions are arranged in the stator core 20 so that the triangles connecting the respective top portions 25Y are equilateral triangles. In other words, the three fixing portions are arranged such that the intervals between the adjacent fixing portions in the outer peripheral portion of the stator core 20 are equal intervals when viewed from the axial direction.
  • the first fixing portion 25A is disposed at a position above a horizontal plane passing through the central axis T (hereinafter also referred to as horizontal plane M1), and the top portion 25Y passes through the central axis T when viewed from the axial direction. It arrange
  • the housing case 200 includes a case lid portion 200A and a case main body portion 200B as shown in FIGS.
  • the housing case 200 houses the rotating electrical machine 100 inside.
  • the case body 200B includes three recesses 201 in which the three fixing parts of the fixing part group 25 are respectively disposed, and a recess 202 in which the refrigerant flow path 300 is disposed.
  • a predetermined gap is provided between the recess 201 and the fixed portion.
  • a predetermined gap is also provided between the case main body 200 ⁇ / b> B and the stator main body 21. These gaps can be a flow path through which a refrigerant described later flows.
  • the screw 400 fixes the case lid part 200A and the case main body part 200B.
  • the screw 500 is inserted into a later-described through hole 25X formed in the axial direction in the fixing portion group 25 of the stator core 20, and fixes the stator core 20 and the case main body portion 200B.
  • stator cooling device 90 The entire stator core 20 (particularly, the entire stator main body 21 and the first fixed portion 25A) and the refrigerant flow path 300 correspond to the “stator cooling device” in the claims.
  • the entirety of the stator core 20 and the refrigerant flow path 300 is also referred to as a “stator cooling device 90”.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the CC region in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG.
  • the refrigerant channel 300 is a channel through which a refrigerant (for example, cooling oil) for cooling the stator core 20 is supplied from a pump (not shown) outside the rotating electrical machine unit 1000.
  • a refrigerant for example, cooling oil
  • the coolant channel 300 is disposed in the recess 202 of the case body 200B in parallel with the central axis T as shown in FIGS.
  • the refrigerant flow path 300 has a first vertical plane N1 above a vertical plane (hereinafter also referred to as a second vertical plane N2) that passes above the outer peripheral portion of the stator body 21 and passes through the top portion 25Y of the first fixed portion 25A.
  • a second vertical plane N2 a vertical plane that passes above the outer peripheral portion of the stator body 21 and passes through the top portion 25Y of the first fixed portion 25A.
  • the coolant channel 300 is on the first vertical plane N ⁇ b> 1 and is an upper part of the uppermost part 21 ⁇ / b> Y that is the highest part in the stator body 21, when viewed from the axial direction.
  • the refrigerant flow path 300 includes a first injection hole 300A and a second injection hole 300B.
  • the first injection hole 300 ⁇ / b> A is a hole for injecting the refrigerant, and is opened toward the first fixing portion 25 ⁇ / b> A in the refrigerant flow path 300.
  • the pump supplies a sufficiently high pressure refrigerant to the refrigerant flow path 300.
  • the first injection hole 300A is configured such that at least a part of the injected refrigerant directly hits the first fixing portion 25A.
  • the first injection hole 300 ⁇ / b> A is configured to inject the refrigerant so that the minor angle ⁇ formed by the line segment SA and the line segment SB becomes an obtuse angle.
  • the line segment SA is a line segment on a tangent line passing through the collision position P1 where the refrigerant injected from the first injection hole 300A hits in the first fixing section 25A, and from the collision position P1 to the top of the first fixing section 25A.
  • This is a line segment extending in the direction toward the 25Y side.
  • the line segment SB is a line segment that passes through the collision position P1 and the approximate center of the first injection hole 300A.
  • the collision position P1 is an arbitrary point of the portion where the refrigerant injected from the first injection hole 300A directly hits the first fixing portion 25A, and is, for example, the center of gravity at the portion.
  • 2nd injection hole 300B is a hole which injects a refrigerant
  • the second injection hole 300B is an outer peripheral portion above the horizontal plane M1 in the stator main body 21, and the first fixing portion 25A out of the outer peripheral portion divided by the first vertical surface N1 passing through the central axis T is the second injection hole 300B.
  • the refrigerant is jetted toward the outer peripheral portion (hereinafter also referred to as the second outer peripheral portion UB) opposite to the arranged outer peripheral portion (hereinafter also referred to as the first outer peripheral portion UA).
  • first injection hole 300A and the second injection hole 300B are arranged at the same position in the axial direction as shown in FIG. Furthermore, the hole diameters of the first injection hole 300A and the second injection hole 300B are the same.
  • the rotating electrical machine unit 1000 of the present embodiment is injected from the first injection hole 300A and the second injection hole 300B of the refrigerant flow path 300, flows down the outer peripheral portion of the stator core 20, and reaches the lower portion of the stator core 20. Is provided with a discharge portion (not shown) for discharging the rotary electric machine unit 1000 to the outside.
  • the refrigerant discharged from the discharge unit is cooled by a radiator (not shown) outside the rotating electrical machine unit 1000 and sent again to the refrigerant flow path 300 by a pump.
  • the refrigerant flow path 300 of the present embodiment includes a plurality of injection holes 300 ⁇ / b> X that inject refrigerant to cool the coil 30 in addition to the first injection holes 300 ⁇ / b> A and the second injection holes 300 ⁇ / b> B. ing.
  • the refrigerant supplied to the refrigerant flow path 300 is injected from any one of the first injection holes 300A, the second injection holes 300B, and the injection holes 300X.
  • the first fixing portion 25 ⁇ / b> A is arranged at a position above the horizontal plane M ⁇ b> 1 passing through the central axis T of the stator body 21 in the stator core 20.
  • the top 25Y is disposed at a position displaced from the first vertical plane N1. In this way, the vertical height of the stator core 20 can be suppressed, and the rotating electrical machine unit 1000 (particularly the stator cooling device 90) can be made compact.
  • the first injection hole 300A of the refrigerant flow path 300 opens toward the first fixed portion 25A.
  • the refrigerant injected from the first injection hole 300A directly hits the first fixed portion 25A, gets over the first fixed portion 25A, and the outer peripheral portion of the stator core 20 below the first fixed portion 25A.
  • the stator core 20 of FIG. 3 it is possible to flow down to the outer peripheral portion below the first fixed portion 25A and on the right side from the first vertical surface N1), and cool the outer peripheral portion below the first fixed portion 25A. can do.
  • the refrigerant flow path 300 (first injection hole 300 ⁇ / b> A) is located above the outer peripheral portion of the stator main body 21 and at the top of the first fixed portion 25 ⁇ / b> A. It is arranged closer to the first vertical plane N1 than the second vertical plane N2 passing through 25Y. If it does in this way, it will become possible for the 1st injection hole 300A to inject a refrigerant
  • the first injection hole 300A is a line segment on a tangent line passing through the refrigerant collision position P1 in the first fixed portion 25A, and the collision position P1.
  • the angle ⁇ of the minor angle formed by the line segment SA extending in the direction from the first fixed part 25A toward the top 25Y and the line segment SB passing through the collision position P1 and the approximate center of the first injection hole 300A is Then, the refrigerant is injected so that the obtuse angle is obtained.
  • the refrigerant injected from the first injection hole 300A easily gets over the first fixed portion 25A, and the stator core 20 has an outer peripheral portion (below the first fixed portion 25A in the stator core 20 of FIG. 3). It is possible to flow down to the outer peripheral portion below the first fixed portion 25A and to the right of the first vertical surface N1, and cooling of the outer peripheral portion below the first fixed portion 25A can be promoted.
  • At least a part of the first injection hole 300 ⁇ / b> A has a top portion 25 ⁇ / b> Y of the first fixing portion 25 ⁇ / b> A centered on the central axis T when viewed from the axial direction. Is arranged inside a circle E passing through. If it does in this way, refrigerant channel 300 and stator core 20 will be arranged near, and rotating electrical machine unit 1000 (especially stator cooling device 90) can be made compact.
  • the second injection hole 300B that injects the refrigerant toward the second outer peripheral portion UB opposite to the first outer peripheral portion UA where the first fixing portion 25A is disposed is divided among the outer peripheral portions that are divided by. . In this way, the refrigerant can be injected not only into the first outer peripheral portion UA but also into the second outer peripheral portion UB, and the second outer peripheral portion UB can be cooled.
  • the refrigerant injected to the second outer peripheral portion UB is an outer peripheral portion below the second outer peripheral portion UB in the stator core 20 (lower than the horizontal plane M1 and left of the first vertical surface N1 in the stator core 20 of FIG. 3).
  • the outer peripheral portion can be cooled down to the outer peripheral portion.
  • the outer peripheral portion having the second outer peripheral portion UB among the outer peripheral portions divided by the first vertical surface N1 (the outer peripheral portion on the left side of the first vertical surface N1 in the stator core 20 in FIG. 3) is cooled. It is possible to suppress the occurrence of uneven cooling in the stator core 20 (stator body 21).
  • the first injection hole 300A and the second injection hole 300B are arranged at the same position in the axial direction.
  • the first outer peripheral portion UA side and the second outer peripheral portion are injected. It is possible to suppress the occurrence of uneven cooling in the axial direction between the unit UB side.
  • the first outer peripheral portion UA side and the second outer peripheral portion UB side it is possible to suppress the occurrence of uneven cooling between the target positions across the first vertical surface N1 in the axial direction.
  • the second fixing portion 25B and the third fixing portion 25C of the stator core 20 are arranged at positions below the horizontal plane M1.
  • the second fixing part 25B and the third fixing part 25C can be overcome.
  • the second fixing part 25B and the third fixing part 25C can suppress the flow of the refrigerant from being inhibited, and can suppress the occurrence of uneven cooling in the stator core 20 (stator body 21). .
  • the three fixed portions in the fixed portion group 25 are spaced between adjacent fixed portions in the outer peripheral portion of the stator core 20 when viewed from the axial direction. Are arranged at equal intervals. If it does in this way, stator core 20 can be firmly fixed to case body part 200B, and it can prevent that stator core 20 rotates.
  • FIG. 6 is a view showing the first injection holes 300A and the second injection holes 300B in the refrigerant flow path 300 as the second embodiment.
  • the first injection hole 300A and the second injection hole 300B have the same diameter, but in the second embodiment, as shown in FIG. It is comprised so that a hole diameter may become small compared with 2 injection holes 300B.
  • the first injection hole 300A has a smaller hole diameter than the second injection hole 300B.
  • the first injection hole 300A can inject the refrigerant more vigorously than the second injection hole 300B. Therefore, the refrigerant injected from the first injection hole 300A can easily get over the first fixed portion 25A, and the outer peripheral portion below the first fixed portion 25A (the first vertical surface N1 in the stator core 20 of FIG. 3). A large amount of refrigerant can flow down to the right outer peripheral part). As a result, it is possible to suppress the occurrence of uneven cooling at the outer peripheral portion below the first fixed portion 25A.
  • the first injection hole 300A is a tangential line segment that passes through the refrigerant collision position P1 in the first fixed portion 25A and extends in the direction from the collision position P1 toward the top portion 25Y of the first fixed portion 25A.
  • the refrigerant is injected such that the subordinate angle ⁇ formed by the extending line segment SA and the line segment SB passing through the collision position P1 and the approximate center of the first injection hole 300A becomes an obtuse angle.
  • the present invention is not limited to this. For example, the following configuration may be employed.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the first modification. Specifically, FIG. 7 shows an enlarged view of the vicinity of the refrigerant flow path 300 and the first fixing portion 25A.
  • the first injection hole 300 ⁇ / b> A may be arranged such that the minor angle ⁇ a formed by the line segment SC and the line segment SD is an obtuse angle, as shown in FIG. 7. .
  • a tangent line in the region where the first fixing portion 25A is arranged in the stator body 21 and passing through the approximate center of the first injection hole 300A, and a surface of the first fixing portion 25A on the first vertical surface N1 side Let the point where the crosses be the intersection P2.
  • the line segment SC is a line segment on the tangent line SS that passes through the intersection P2 and the approximate center of the first injection hole 300A.
  • the line segment SD is a line segment on a tangent line at the intersection P2 in the first fixed portion 25A and extends in a direction from the intersection P2 toward the top portion 25Y of the first fixed portion 25A. In this way, the refrigerant injected from the first injection hole 300A easily gets over the first fixed portion 25A, and the outer peripheral portion below the first fixed portion 25A (the first vertical in the stator core 20 of FIG. 3). It is possible to flow down to the outer peripheral portion on the right side from the surface N1, and cooling of the outer peripheral portion below the first fixed portion 25A can be promoted.
  • the refrigerant flow path 300 is on the first vertical plane N1 and is an upper part of the uppermost portion 21Y that is the highest portion in the stator body 21, and is centered when viewed from the axial direction.
  • yen E which passes along the top part 25Y of the 1st fixing
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the second modification. Specifically, FIG. 8 is a diagram for explaining an arrangement relationship between the stator core 20 (first fixing portion 25A) and the refrigerant flow path 300.
  • the refrigerant channel 300 has an outer periphery on the first vertical surface N1 side with respect to the second vertical surface N2 passing through the top 25Y of the first fixing portion 25A in the outer peripheral portion of the stator body 21. It is possible to adopt a configuration in which the element is disposed at any position in the region above the portion (indicated by hatching in FIG. 8 and hereinafter also referred to as region MM).
  • region MM region MM
  • the coolant channel 300 is provided not at the first vertical surface N1 but at a position near the first fixing portion 25A from the first vertical surface N1 in the region MM. Also good.
  • the coolant channel 300 is disposed inside the circle E when viewed from the axial direction, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention may employ a configuration in which at least a part of the coolant channel 300 (for example, at least a part of the first injection hole 300A) is disposed inside the circle E. Even in this case, the rotating electrical machine unit 1000 (particularly the stator cooling device 90) can be made compact.
  • the first injection hole 300A may be disposed at a position closer to the pump (see FIG. 5) side that sends the refrigerant than the second injection hole 300B.
  • the first injection hole 300A can inject the refrigerant more vigorously than the second injection hole 300B. Therefore, the refrigerant injected from the first injection hole 300A can easily get over the first fixed portion 25A, and the outer peripheral portion below the first fixed portion 25A (the first vertical surface N1 in the stator core 20 of FIG. 3). A large amount of refrigerant can flow down to the right outer peripheral part). As a result, it is possible to suppress the occurrence of uneven cooling at the outer peripheral portion below the first fixed portion 25A.
  • the rotating electrical machine 100 can function as both a motor and a generator, but the present invention is not limited to this.
  • the rotating electrical machine 100 may have only a generator function without a motor function, or may have only a motor function without a generator function.
  • the present invention can be suitably used for cooling a stator of a rotating electrical machine.

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Abstract

　固定部を有するステータコアに冷却ムラが生じることを抑制する技術を提供する。　ステータ冷却装置は、回転電機の回転軸を中心軸とする筒状のステータ本体と、ステータ本体の外周部において、ステータ本体の径方向の外側方向に突出して形成され、回転電機を収容するケースにステータ本体を固定するための固定部と、内部に冷媒が供給され、冷媒を噴射する噴射孔を有する冷媒流路と、を備える。固定部は、中心軸を通る水平面より上側に配置されると共に、中心軸の軸方向から見た場合に固定部における中心軸から最も遠い頂部が、中心軸を通る鉛直面である第１鉛直面からずれた位置に配置される。噴射孔は、ステータ本体の外周部の上方で、かつ、頂部を通る鉛直面である第２鉛直面よりも第１鉛直面側で、固定部に指向して開口している。

Description

ステータ冷却装置
　本発明は、ステータ冷却装置に関し、特に、冷媒流路を備えるステータ冷却装置に関する。
　モータおよびジェネレータのうち少なくとも一方の機能を有する回転電機のステータコアを冷却するためのステータ冷却装置が知られている。このようなステータ冷却装置は、例えば、冷媒流路を備え、冷媒流路に鉛直下向きに開けられた下向孔から冷媒をステータコアに向けて供給し、重力落下によって冷媒をステータコアの外周部に沿って流下させて、熱交換を行わせている（特許文献１参照）。
　ところで、上述のステータコアは、回転電機の回転軸を中心軸とする筒状のステータ本体と、回転電機を収容するケースである収容ケースにステータ本体を固定するための固定部とを有している。この固定部は、収容ケースにしっかりと固定するために、ステータ本体の外周部において、ステータ本体の中心軸を通る水平面より上側の位置に少なくとも１箇所以上配置される。また、この固定部は、ステータ本体の外周部においてステータ本体の径方向の外側方向に突出して形成される。
特開２００８－１７８２４３号公報
　しかしながら、ステータコアが上記固定部を有している場合において、上記従来技術のように、冷媒流路の下向孔から冷媒をステータコアに向けて供給し、重力落下によって冷媒をステータコアの外周部に流下させる技術を適用した場合には、以下の問題が生じる可能性がある。すなわち、このような技術では、冷媒が流下する際に、固定部に堰き止められて、固定部より下側の外周部へは冷媒が流下せず、その部分が冷却できない可能性があった。その結果、ステータ本体に冷却ムラが生じる可能性がある。
　本発明は、固定部を有するステータ本体に冷却ムラが生じることを抑制する技術を提供することを目的とする。
　本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
　回転電機の回転軸を中心軸とする筒状のステータ本体と、
　前記ステータ本体の外周部において、前記ステータ本体の径方向の外側方向に突出して形成され、前記回転電機を収容するケースに前記ステータ本体を固定するための固定部と、
　内部に冷媒が供給され、前記冷媒を噴射する噴射孔を有する冷媒流路と、を備えたステータ冷却装置であって、
　前記固定部は、前記中心軸を通る水平面より上側に配置されると共に、前記中心軸の軸方向から見た場合に前記固定部における前記中心軸から最も遠い頂部が、前記中心軸を通る鉛直面である第１鉛直面からずれた位置に配置され、
　前記噴射孔は、前記ステータ本体の外周部の上方で、かつ、前記頂部を通る鉛直面である第２鉛直面よりも前記第１鉛直面側で、前記固定部に指向して開口している、
　ステータ冷却装置。
　上記構成のステータ冷却装置によれば、固定部は、ステータ本体の中心軸を通る水平面より上側に配置されると共に、軸方向から見た場合に頂部が第１鉛直面からずれた位置に配置されるように形成されている。このようにすれば、ステータ冷却装置の鉛直方向の高さを抑制することができ、ステータ冷却装置をコンパクトにすることができる。また、上記構成のステータ冷却装置によれば、冷媒流路の噴射孔が、固定部に指向して開口するように構成されている。このようにすれば、噴射孔から噴射された冷媒は、固定部に直接当たり、固定部を乗り越えて、ステータ本体における固定部より下側の外周部へ流下することが可能となり、固定部より下側の外周部を冷却することができる。その結果、ステータ本体に冷却ムラが生じることを抑制することができる。さらに、上記構成のステータ冷却装置によれば、冷媒流路の噴射孔は、ステータ本体の外周部の上方で、かつ、固定部の頂部を通る第２鉛直面よりも第１鉛直面側に配置されているので、冷媒を直接固定部に当てて、固定部を乗り越えるように噴射させることが可能となる。
［適用例２］
　適用例１に記載のステータ冷却装置であって、
　前記噴射孔は、
　前記固定部において前記噴射孔から噴射された前記冷媒が当たる衝突位置を通る接線上の線分であって前記衝突位置から前記頂部側に向かう方向に延びる線分と、前記衝突位置と前記噴射孔とを通る線分と、によって形成される劣角の角度が、鈍角となるように前記冷媒を噴射する、
　ステータ冷却装置。
　上記構成のステータ冷却装置によれば、噴射孔は、固定部における冷媒の衝突位置を通る接線上の線分であって衝突位置から頂部側に向かう方向に延びる線分と、衝突位置と噴射孔とを通る線分と、によって形成される劣角の角度が、鈍角となるように冷媒を噴射する。このようにすれば、噴射孔から噴射された冷媒が、容易に固定部を乗り越えて、ステータ本体における固定部より下側の外周部へ流下することが可能となり、固定部より下側の外周部の冷却を促進することができる。
［適用例３］
　適用例１または適用例２に記載のステータ冷却装置であって、
　前記噴射孔の少なくとも一部分は、
　前記軸方向から見た場合に前記中心軸を中心として前記頂部を通る円の内側に配置される、
　ステータ冷却装置。
　上記構成のステータ冷却装置によれば、噴射孔の少なくとも一部分が、軸方向から見た場合に軸を中心として頂部を通る円の内側に配置される。このようにすれば、冷媒流路とステータ本体とが近接して配置され、ステータ冷却装置をコンパクトにすることができる。
［適用例４］
　適用例１ないし適用例３のいずれかに記載のステータ冷却装置であって、
　前記噴射孔を第１噴射孔と呼ぶときに、
　前記冷媒流路は、
　前記第１噴射孔とは異なる噴射孔であって、前記ステータ本体において、前記中心軸を通る前記水平面より上側の外周部であって、前記中心軸を通る前記第１鉛直面によって二分される外周部のうち前記固定部が配置される外周部である第１外周部とは反対側の外周部である第２外周部に向けて、前記冷媒を噴射する第２噴射孔を有する、
　ステータ冷却装置。
　上記構成のステータ冷却装置によれば、ステータ本体において、中心軸を通る水平面より上側の外周部であって、中心軸を通る第１鉛直面によって二分される外周部のうち固定部が配置される第１外周部とは反対側の第２外周部に向けて、冷媒を噴射する第２噴射孔を有している。このようにすれば、第１外周部だけでなく、第２外周部にも冷媒を噴射することができ、第２外周部を冷却することができる。さらに、第２外周部に噴射された冷媒は、第２外周部より下側の外周部へ流下して、第２外周部より下側の外周部を冷却することができる。その結果、ステータ本体において、第１鉛直面によって二分される外周部のうち第２外周部を有する外周部を冷却することができ、ステータ本体に冷却ムラが生じることをより抑制することができる。
［適用例５］
　適用例４に記載のステータ冷却装置であって、
　前記第１噴射孔と前記第２噴射孔は、前記軸方向において同じ位置に配置される、
　ステータ冷却装置。
　上記構成のステータ冷却装置によれば、第１噴射孔と第２噴射孔は、軸方向において同じ位置に配置される。このようにすれば、ステータ本体において、軸方向において同じ位置から、第１外周部および第２外周部のそれぞれに向けて冷媒が噴射されるので、第１外周部側と第２外周部側との間で、軸方向において、冷却ムラが生じることを抑制することができる。詳しくは、第１外周部側と第２外周部側とにおいて、軸方向における第１鉛直面を挟んで対象となる位置の間で、冷却ムラが生じることを抑制することができる。
［適用例６］
　適用例４または適用例５に記載のステータ冷却装置であって、
　前記第１噴射孔は、前記第２噴射孔と比較して孔径が小さい、
　ステータ冷却装置。
　上記構成のステータ冷却装置によれば、第１噴射孔は、第２噴射孔と比較して孔径が小さい。このようにすれば、第１噴射孔は、第２噴射孔と比較して、冷媒を勢いよく噴射することができる。従って、第１噴射孔から噴射された冷媒は、容易に固定部を乗り越えることができ、固定部より下側の外周部に多くの冷媒を流下させることができる。その結果、固定部より下側の外周部において冷却ムラが生じることを抑制することができる。
　なお、本発明は、例えば、回転電機ユニット、回転電機、冷媒流路、ステータ、および、ステータ冷却装置を備えた車両等、種々の装置を表す形態で実現することができる。また、ステータを冷却する冷却方法など種々の方法を表す形態で実現することができる。
本発明の一実施例としての回転電機ユニット１０００の断面を示す図である。 回転電機ユニット１０００の分解斜視図である。 図１におけるＡ－Ａ断面図である。 図３におけるＣＣ領域を拡大して表す図である。 図４におけるＤ－Ｄ断面図である。 第２実施例としての冷媒流路３００における第１噴射孔３００Ａと第２噴射孔３００Ｂを示す図である。 第１変形例を説明するための図である。 第２変形例を説明するための図である。
Ａ．第１実施例：
Ａ１．回転電機ユニットの構成：
　図１は、本発明の一実施例としての回転電機ユニット１０００の断面を示す図である。図１において上下方向が鉛直方向、左右方向が水平方向となっている。そして、図１においてｘ方向、ｙ方向、およびｚ方向を図示するように定義する。ｚ方向は、鉛直方向上向きの方向であり、ｘ方向およびｙ方向は、水平方向であり、ｘ方向とｙ方向とは直交する。ｘ方向は、図１において右向きの方向であり、ｙ方向は、図１において手前から奥側に向かう方向である。図２は、回転電機ユニット１０００の分解斜視図である。図１は、図２のＢ－Ｂ断面をｙ方向に向かって見た図に相当する。図３は、図１におけるＡ－Ａ断面図である。具体的には、図３は、図１のＡ－Ａ断面をｘ方向から見た図である。
　図１～図３に示すように、回転電機ユニット１０００は、回転電機１００と、収容ケース２００と、冷媒流路３００と、ネジ４００,５００とを備える。冷媒流路３００についての詳細は、後述する。
　回転電機１００は、図１～図３に示すように、ステータ１０と、ロータ５０と、シャフト６０とを備える。本実施例では、回転電機ユニット１０００（回転電機１００）は、シャフト６０がｘ方向（水平方向）と平行となるように、配置される。回転電機１００は、モータおよびジェネレータとしての機能を有する。ロータ５０は、筒状であり、内部に磁石が配設されている。ロータ５０はシャフト６０に固定されている。
　ステータ１０は、図１～図３に示すように、ステータコア２０と、コイル３０とを備える。ステータコア２０は、リング状の鋼板であるステータ積層板（図示せず）を多数枚積層して構成される。このようにして構成されるステータコア２０は、筒状のステータ本体２１と、固定部群２５とを備える。ステータ本体２１は、内周部に、均等なピッチで配置される複数のスロット部２１Ａを備える。コイル３０は、スロット部２１Ａに巻かれて構成される。ステータコア２０（ステータ本体２１）の中心軸は、回転電機１００（シャフト６０）の回転軸と一致する。以下では、この中心軸を中心軸Ｔとも呼ぶ。また、中心軸Ｔに沿った方向を軸方向とも呼ぶ。この軸方向は、水平方向と一致する。さらに、ステータ本体２１から中心軸Ｔに向かう方向を径方向内側方向とも呼び、中心軸Ｔから遠ざかる方向であって径方向内側方向とは反対の方向を、径方向外側方向とも呼ぶ。
　固定部群２５は、図２および図３に示すように、第１固定部２５Ａ、第２固定部２５Ｂ、および、第３固定部２５Ｃの３つの固定部から構成される。これら３つの固定部のそれぞれは、ステータ本体２１の外周部において、径方向外側方向に突出して形成されている。詳しくは、３つの固定部のそれぞれは、同じ大きさの略半円柱形状であり、半円周面が径方向外側方向を向くように形成されている。この場合、３つの固定部のそれぞれは、ステータ本体２１の外周部において、軸方向（Ｘ方向）から見た場合に中心軸Ｔに向かう方向とは反対方向に突出して形成されていると言うこともできる。第１固定部２５Ａは、特許請求の範囲における固定部に対応する。
　３つの固定部は、それぞれ、軸方向に貫通する貫通孔２５Ｘと、軸方向から見た場合に固定部における中心軸Ｔから最も遠い部分である頂部２５Ｙとを備える。３つの固定部は、ステータコア２０において、それぞれの頂部２５Ｙを結んだ三角形が正三角形となるように配置される。言い換えれば、３つの固定部は、軸方向から見た場合にステータコア２０の外周部において隣接する固定部間の間隔が、それぞれ等間隔となるように配置される。そして、第１固定部２５Ａは、中心軸Ｔを通る水平面（以下では、水平面Ｍ１とも呼ぶ）より上側の位置に配置されると共に、軸方向から見た場合に頂部２５Ｙが、中心軸Ｔを通る鉛直面（以下では、第１鉛直面Ｎ１とも呼ぶ）からずれた位置に配置されている。また、第２固定部２５Ｂおよび第３固定部２５Ｃは、水平面Ｍ１より下側の位置に配置されている。
　収容ケース２００は、図１～図３に示すように、ケース蓋部２００Ａと、ケース本体部２００Ｂとを備える。収容ケース２００は、内部に回転電機１００を収容する。ケース本体部２００Ｂは、固定部群２５の３つの固定部がそれぞれ配置される３つの凹部２０１と、冷媒流路３００が配置される凹部２０２とを備えている。図３に示すように、凹部２０１と固定部との間には、所定の隙間が設けられる。また、図３に示すように、ケース本体部２００Ｂとステータ本体２１との間にも所定の隙間が設けられる。これら隙間は、後述する冷媒が流れる流路となり得る。ネジ４００は、ケース蓋部２００Ａとケース本体部２００Ｂとを固定する。ネジ５００は、ステータコア２０の固定部群２５において軸方向に形成される後述の貫通孔２５Ｘに挿入され、ステータコア２０とケース本体部２００Ｂとを固定する。
　なお、ステータコア２０（特にステータ本体２１と第１固定部２５Ａとの全体）と冷媒流路３００との全体は、特許請求の範囲における「ステータ冷却装置」に対応する。以下、ステータコア２０と冷媒流路３００との全体を「ステータ冷却装置９０」とも呼ぶ。
Ａ２．冷媒流路３００の構成：
　図４は、図３におけるＣＣ領域を拡大して表す図である。図５は、図４におけるＤ－Ｄ断面図である。冷媒流路３００は、ステータコア２０を冷却するための冷媒（例えば、冷却オイルなど）が回転電機ユニット１０００外部のポンプ（図示せず）から供給される流路である。
　冷媒流路３００は、図２～図４に示すように、ケース本体部２００Ｂの凹部２０２に、中心軸Ｔと平行に配置される。また、冷媒流路３００は、ステータ本体２１の外周部の上方、かつ、第１固定部２５Ａの頂部２５Ｙを通る鉛直面（以下では、第２鉛直面Ｎ２とも呼ぶ）よりも第１鉛直面Ｎ１側に配置されている。詳しくは、冷媒流路３００は、図４に示すように、第１鉛直面Ｎ１上であり、ステータ本体２１において最も高い部位である最上部２１Ｙの上部であって、軸方向から見た場合に中心軸Ｔを中心として第１固定部２５Ａの頂部２５Ｙを通る円Ｅの内側に配置される。さらに冷媒流路３００は、図５に示すように、ポンプ側とは反対の端部によって冷媒が堰き止められている。
　冷媒流路３００は、図４または図５に示すように、第１噴射孔３００Ａと、第２噴射孔３００Ｂとを備える。第１噴射孔３００Ａは、特許請求の範囲における「固定部に指向して開口している噴射孔」に対応する。
　第１噴射孔３００Ａは、図４に示すように、冷媒を噴射する孔であり、冷媒流路３００において、第１固定部２５Ａに指向して開口している。上記ポンプは、冷媒流路３００に十分高い圧力の冷媒を供給する。従って、第１噴射孔３００Ａは、噴射された冷媒の少なくとも一部が第１固定部２５Ａに直接当たるように構成される。詳しくは、第１噴射孔３００Ａは、図４に示すように、線分ＳＡと、線分ＳＢとによって形成される劣角の角度θが、鈍角となるように冷媒を噴射するように構成される。この場合、線分ＳＡは、第１固定部２５Ａにおいて第１噴射孔３００Ａから噴射された冷媒が当たる衝突位置Ｐ１を通る接線上の線分であって衝突位置Ｐ１から第１固定部２５Ａの頂部２５Ｙ側に向かう方向に延びる線分である。線分ＳＢは、衝突位置Ｐ１と第１噴射孔３００Ａの略中心とを通る線分である。衝突位置Ｐ１は、第１噴射孔３００Ａから噴射された冷媒が第１固定部２５Ａにおいて直接当たった部位の任意の一点であり、例えば、その部位における重心である。
　第２噴射孔３００Ｂは、冷媒を噴射する孔であり、図４に示すように、冷媒流路３００において、第１固定部２５Ａ側とは反対側に指向して開口している。詳しくは、第２噴射孔３００Ｂは、ステータ本体２１において、水平面Ｍ１より上側の外周部であって、中心軸Ｔを通る第１鉛直面Ｎ１によって二分される外周部のうち第１固定部２５Ａが配置される外周部（以下では、第１外周部ＵＡとも呼ぶ）とは反対側の外周部（以下では、第２外周部ＵＢとも呼ぶ）に向けて、冷媒を噴射するように構成される。
　また、第１噴射孔３００Ａと第２噴射孔３００Ｂは、図４に示すように、軸方向において同じ位置に配置される。さらに、第１噴射孔３００Ａと第２噴射孔３００Ｂの孔径は、同じとなっている。
　なお、本実施例の回転電機ユニット１０００は、冷媒流路３００の第１噴射孔３００Ａおよび第２噴射孔３００Ｂから噴射され、ステータコア２０の外周部を流下して、ステータコア２０の下部に到達した冷媒を、回転電機ユニット１０００外部に排出するための排出部（図示せず）を備えている。排出部から排出された冷媒は、回転電機ユニット１０００外部のラジエタ（図示せず）等によって冷却され、ポンプによって再び冷媒流路３００に送られる。
　また、本実施例の冷媒流路３００は、図５に示すように、第１噴射孔３００Ａおよび第２噴射孔３００Ｂの他、コイル３０を冷却するために冷媒を噴射する噴射孔３００Ｘを複数備えている。冷媒流路３００に供給された冷媒は、第１噴射孔３００Ａ、第２噴射孔３００Ｂ、および、噴射孔３００Ｘのいずれかの噴射孔から噴射される。
　本実施例の回転電機ユニット１０００によれば、図３に示すように、第１固定部２５Ａは、ステータコア２０において、ステータ本体２１の中心軸Ｔを通る水平面Ｍ１より上側の位置に配置されると共に、軸方向から見た場合に頂部２５Ｙが第１鉛直面Ｎ１からずれた位置に配置されている。このようにすれば、ステータコア２０の鉛直方向の高さを抑制することができ、回転電機ユニット１０００（特にステータ冷却装置９０）をコンパクトにすることができる。
　本実施例の回転電機ユニット１０００によれば、図４に示すように、冷媒流路３００の第１噴射孔３００Ａは、第１固定部２５Ａに指向して開口している。このようにすれば、第１噴射孔３００Ａから噴射された冷媒は、第１固定部２５Ａに直接当たり、第１固定部２５Ａを乗り越えて、ステータコア２０における第１固定部２５Ａより下側の外周部（図３のステータコア２０において第１固定部２５Ａより下側であって第１鉛直面Ｎ１より右側の外周部）へ流下することが可能となり、第１固定部２５Ａより下側の外周部を冷却することができる。その結果、ステータコア２０（ステータ本体２１）に冷却ムラが生じることを抑制することができる。
　本実施例の回転電機ユニット１０００によれば、図４に示すように、冷媒流路３００（第１噴射孔３００Ａ）は、ステータ本体２１の外周部の上方、かつ、第１固定部２５Ａの頂部２５Ｙを通る第２鉛直面Ｎ２よりも第１鉛直面Ｎ１側に配置されている。このようにすれば、第１噴射孔３００Ａは、冷媒を直接第１固定部２５Ａに当てて、第１固定部２５Ａを乗り越えるように噴射させることが可能となる。
　本実施例の回転電機ユニット１０００によれば、図４に示すように、第１噴射孔３００Ａは、第１固定部２５Ａにおける冷媒の衝突位置Ｐ１を通る接線上の線分であって衝突位置Ｐ１から第１固定部２５Ａの頂部２５Ｙ側に向かう方向に延びる線分ＳＡと、衝突位置Ｐ１と第１噴射孔３００Ａの略中心とを通る線分ＳＢと、によって形成される劣角の角度θが、鈍角となるように冷媒を噴射する。このようにすれば、第１噴射孔３００Ａから噴射された冷媒が、容易に第１固定部２５Ａを乗り越えて、ステータコア２０において第１固定部２５Ａより下側の外周部（図３のステータコア２０において第１固定部２５Ａより下側であって第１鉛直面Ｎ１より右側の外周部）へ流下することが可能となり、第１固定部２５Ａより下側の外周部の冷却を促進することができる。
　本実施例の回転電機ユニット１０００によれば、図４に示すように、第１噴射孔３００Ａの少なくとも一部分が、軸方向から見た場合に中心軸Ｔを中心として第１固定部２５Ａの頂部２５Ｙを通る円Ｅの内側に配置される。このようにすれば、冷媒流路３００とステータコア２０とが近接して配置され、回転電機ユニット１０００（特にステータ冷却装置９０）をコンパクトにすることができる。
　本実施例の回転電機ユニット１０００によれば、図４に示すように、ステータ本体２１において、中心軸Ｔを通る水平面Ｍ１より上側の外周部であって、中心軸Ｔを通る第１鉛直面Ｎ１によって二分される外周部のうち第１固定部２５Ａが配置される第１外周部ＵＡとは反対側の第２外周部ＵＢに向けて、冷媒を噴射する第２噴射孔３００Ｂを有している。このようにすれば、第１外周部ＵＡだけでなく、第２外周部ＵＢにも冷媒を噴射することができ、第２外周部ＵＢを冷却することができる。さらに、第２外周部ＵＢに噴射された冷媒は、ステータコア２０において第２外周部ＵＢより下側の外周部（図３のステータコア２０において水平面Ｍ１より下側であって第１鉛直面Ｎ１より左側の外周部）へ流下して、その外周部を冷却することができる。その結果、ステータコア２０において、第１鉛直面Ｎ１によって二分される外周部のうち第２外周部ＵＢを有する外周部（図３のステータコア２０において第１鉛直面Ｎ１より左側の外周部）を冷却することができ、ステータコア２０（ステータ本体２１）に冷却ムラが生じることをより抑制することができる。
　本実施例の回転電機ユニット１０００によれば、図４に示すように、第１噴射孔３００Ａと第２噴射孔３００Ｂは、軸方向において同じ位置に配置される。このようにすれば、ステータコア２０において、軸方向において同じ位置から、第１外周部ＵＡおよび第２外周部ＵＢのそれぞれに向けて冷媒が噴射されるので、第１外周部ＵＡ側と第２外周部ＵＢ側との間で、軸方向において、冷却ムラが生じることを抑制することができる。詳しくは、第１外周部ＵＡ側と第２外周部ＵＢ側とにおいて、軸方向における第１鉛直面Ｎ１を挟んで対象となる位置の間で、冷却ムラが生じることを抑制することができる。
　本実施例の回転電機ユニット１０００によれば、図３に示すように、ステータコア２０の第２固定部２５Ｂおよび第３固定部２５Ｃは、水平面Ｍ１より下側の位置に配置されている。このようにすれば、冷媒流路３００の第１噴射孔３００Ａおよび第２噴射孔３００Ｂから噴射された冷媒は、第２固定部２５Ｂおよび第３固定部２５Ｃに到達した場合に、重力でこれら第２固定部２５Ｂおよび第３固定部２５Ｃを乗り越えることができる。その結果、第２固定部２５Ｂおよび第３固定部２５Ｃによって、冷媒の流下が阻害されることを抑制することができ、ステータコア２０（ステータ本体２１）において冷却ムラが生じることを抑制することができる。
　本実施例の回転電機ユニット１０００によれば、図３に示すように、固定部群２５における３つの固定部は、軸方向から見た場合にステータコア２０の外周部において隣接する固定部間の間隔が、それぞれ等間隔となるように配置される。このようにすれば、ステータコア２０をケース本体部２００Ｂにしっかり固定することができ、ステータコア２０が回転することを防止することができる。
Ｂ．第２実施例：
Ｂ１．第１噴射孔３００Ａの構成：
　図６は、第２実施例としての冷媒流路３００における第１噴射孔３００Ａと第２噴射孔３００Ｂを示す図である。上記第１実施例では、第１噴射孔３００Ａと第２噴射孔３００Ｂの孔径は同じに構成されていたが、第２実施例では、図６に示すように、第１噴射孔３００Ａは、第２噴射孔３００Ｂと比較して孔径が小さくなるように構成される。
　本実施例の冷媒流路３００によれば、図６に示すように、第１噴射孔３００Ａは、第２噴射孔３００Ｂと比較して孔径が小さい。このようにすれば、第１噴射孔３００Ａは、第２噴射孔３００Ｂと比較して、冷媒を勢いよく噴射することができる。従って、第１噴射孔３００Ａから噴射された冷媒は、容易に第１固定部２５Ａを乗り越えることができ、第１固定部２５Ａより下側の外周部（図３のステータコア２０において第１鉛直面Ｎ１より右側の外周部）に多くの冷媒を流下させることができる。その結果、第１固定部２５Ａより下側の外周部において冷却ムラが生じることを抑制することができる。
Ｃ．変形例：
　なお、上記実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
Ｃ１．第１変形例：
　上記実施例において、第１噴射孔３００Ａは、第１固定部２５Ａにおける冷媒の衝突位置Ｐ１を通る接線上の線分であって衝突位置Ｐ１から第１固定部２５Ａの頂部２５Ｙ側に向かう方向に延びる線分ＳＡと、衝突位置Ｐ１と第１噴射孔３００Ａの略中心とを通る線分ＳＢと、によって形成される劣角の角度θが、鈍角となるように冷媒を噴射するようにしているが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、以下の構成を採用することもできる。
　図７は、第１変形例を説明するための図である。詳しくは、図７は、冷媒流路３００と第１固定部２５Ａ付近の拡大図を示す。第１噴射孔３００Ａは、冷媒流路３００において、図７に示すように、線分ＳＣと、線分ＳＤとによって形成される劣角の角度θａが、鈍角となるように配置されてもよい。この場合、ステータ本体２１において第１固定部２５Ａが配置される領域における接線であって第１噴射孔３００Ａの略中心を通る接線ＳＳと第１固定部２５Ａの第１鉛直面Ｎ１側の面とが交差する点を、交差点Ｐ２とする。線分ＳＣは、接線ＳＳ上の線分であって交差点Ｐ２と第１噴射孔３００Ａの略中心とを通る線分である。線分ＳＤは、第１固定部２５Ａにおいて交差点Ｐ２における接線上の線分であって交差点Ｐ２から第１固定部２５Ａの頂部２５Ｙ側に向かう方向に延びる線分である。このようにすれば、第１噴射孔３００Ａから噴射された冷媒が、容易に第１固定部２５Ａを乗り越えて、第１固定部２５Ａより下側の外周部（図３のステータコア２０において第１鉛直面Ｎ１より右側の外周部）へ流下することが可能となり、第１固定部２５Ａより下側の外周部の冷却を促進することができる。
Ｃ２．第２変形例：
　上記実施例および上記変形例において、冷媒流路３００は、第１鉛直面Ｎ１上であり、ステータ本体２１において最も高い部位である最上部２１Ｙの上部であって、軸方向から見た場合に中心軸Ｔを中心として第１固定部２５Ａの頂部２５Ｙを通る円Ｅの内側に配置されているが、本発明は、これに限られるものではない。
　図８は、第２変形例を説明するための図である。詳しくは、図８は、ステータコア２０（第１固定部２５Ａ）と冷媒流路３００との配置関係を説明するための図である。本発明は、冷媒流路３００を、図８に示すように、ステータ本体２１の外周部のうち第１固定部２５Ａの頂部２５Ｙを通る第２鉛直面Ｎ２よりも第１鉛直面Ｎ１側の外周部の上方の領域（図８ではハッチングで示されている。以下では、領域ＭＭとも呼ぶ）のいずれの位置に配置する構成を採用することができる。例えば、本発明は、図８に示すように、冷媒流路３００を、領域ＭＭにおいて第１鉛直面Ｎ１上ではなく第１鉛直面Ｎ１から第１固定部２５Ａに寄った位置に設けるようにしてもよい。
Ｃ３．第３変形例：
　上記実施例および上記変形例において、冷媒流路３００は、ケース本体部２００Ｂの凹部２０２に配置されて構成されていたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、ケース本体部２００Ｂの内部をくり抜いて形成される通路を冷媒流路３００として用いるようにしてもよい。この場合、第１噴射孔３００Ａおよび第２噴射孔３００Ｂは、ケース本体部２００Ｂを貫通する貫通孔によって構成される。このようにすれば、ケース本体部２００Ｂの別部品として冷媒流路３００を設ける必要がなく、部品点数の削減を実現することができる。
Ｃ４．第４変形例：
　上記実施例および上記変形例において、冷媒流路３００は、軸方向から見た場合に円Ｅの内側に配置されているが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、本発明は、冷媒流路３００の少なくとも一部分（例えば、第１噴射孔３００Ａの少なくとも一部分）が円Ｅの内側に配置される構成を採用することもできる。このようにしても、回転電機ユニット１０００（特にステータ冷却装置９０）をコンパクトにすることができる。
Ｃ５．第５変形例：
　上記実施例および上記変形例において、第１噴射孔３００Ａと第２噴射孔３００Ｂは、軸方向において同じ位置に配置されているが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、冷媒流路３００において、第１噴射孔３００Ａは、第２噴射孔３００Ｂより冷媒を送るポンプ（図５参照）側に近い位置に配置されてもよい。このようにすれば、第１噴射孔３００Ａは、第２噴射孔３００Ｂと比較して、冷媒を勢いよく噴射することができる。従って、第１噴射孔３００Ａから噴射された冷媒は、容易に第１固定部２５Ａを乗り越えることができ、第１固定部２５Ａより下側の外周部（図３のステータコア２０において第１鉛直面Ｎ１より右側の外周部）に多くの冷媒を流下させることができる。その結果、第１固定部２５Ａより下側の外周部において冷却ムラが生じることを抑制することができる。
Ｃ６．第６変形例：
　上記各実施例または上記変形例において、回転電機１００は、モータおよびジェネレータの双方として機能可能であるが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、回転電機１００は、モータ機能は備えずに、ジェネレータ機能のみを備えていてもよく、または、ジェネレータ機能は備えずに、モータ機能のみを備えていてもよい。
　本発明は、回転電機のステータを冷却するために、好適に利用することができる。
　　１０...ステータ
　　２０...ステータコア
　　２１...ステータ本体
　　２１Ａ...スロット部
　　２１Ｙ...最上部
　　２５Ａ,２５Ｂ,２５Ｃ...固定部
　　２５Ｘ...貫通孔
　　２５Ｙ...頂部
　　３０...コイル
　　５０...ロータ
　　６０...シャフト
　　９０...ステータ冷却装置
　　１００...回転電機
　　２００...収容ケース
　　２００Ａ...ケース蓋部
　　２００Ｂ...ケース本体部
　　２０１,２０２...凹部
　　３００...冷媒流路
　　３００Ａ...第１噴射孔
　　３００Ｂ...第２噴射孔
　　３００Ｘ...噴射孔
　　４００,５００...ネジ
　　１０００...回転電機ユニット
　　Ｍ１...水平面
　　Ｎ１,Ｎ２...鉛直面
　　Ｐ１...衝突位置
　　Ｐ２...交差点
　　ＳＡ,ＳＢ，ＳＣ，ＳＤ...線分
　　ＵＡ...第１外周部
　　ＵＢ...第２外周部

Claims (6)

  1. 　回転電機の回転軸を中心軸とする筒状のステータ本体と、
    　前記ステータ本体の外周部において、前記ステータ本体の径方向の外側方向に突出して形成され、前記回転電機を収容するケースに前記ステータ本体を固定するための固定部と、
    　内部に冷媒が供給され、前記冷媒を噴射する噴射孔を有する冷媒流路と、を備えたステータ冷却装置であって、
    　前記固定部は、前記中心軸を通る水平面より上側に配置されると共に、前記中心軸の軸方向から見た場合に前記固定部における前記中心軸から最も遠い頂部が、前記中心軸を通る鉛直面である第１鉛直面からずれた位置に配置され、
    　前記噴射孔は、前記ステータ本体の外周部の上方で、かつ、前記頂部を通る鉛直面である第２鉛直面よりも前記第１鉛直面側で、前記固定部に指向して開口している、
    　ステータ冷却装置。
  2. 　請求項１に記載のステータ冷却装置であって、
    　前記噴射孔は、
    　前記固定部において前記噴射孔から噴射された前記冷媒が当たる衝突位置を通る接線上の線分であって前記衝突位置から前記頂部側に向かう方向に延びる線分と、前記衝突位置と前記噴射孔とを通る線分と、によって形成される劣角の角度が、鈍角となるように前記冷媒を噴射する、
    　ステータ冷却装置。
  3. 　請求項１または請求項２に記載のステータ冷却装置であって、
    　前記噴射孔の少なくとも一部分は、
    　前記軸方向から見た場合に前記中心軸を中心として前記頂部を通る円の内側に配置される、
    　ステータ冷却装置。
  4. 　請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のステータ冷却装置であって、
    　前記噴射孔を第１噴射孔と呼ぶときに、
    　前記冷媒流路は、
    　前記第１噴射孔とは異なる噴射孔であって、前記ステータ本体において、前記中心軸を通る前記水平面より上側の外周部であって、前記中心軸を通る前記第１鉛直面によって二分される外周部のうち前記固定部が配置される外周部である第１外周部とは反対側の外周部である第２外周部に向けて、前記冷媒を噴射する第２噴射孔を有する、
    　ステータ冷却装置。
  5. 　請求項４に記載のステータ冷却装置であって、
    　前記第１噴射孔と前記第２噴射孔は、前記軸方向において同じ位置に配置される、
    　ステータ冷却装置。
  6. 　請求項４または請求項５に記載のステータ冷却装置であって、
    　前記第１噴射孔は、前記第２噴射孔と比較して孔径が小さい、
    　ステータ冷却装置。
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