JP2010041770A - 回転電機及び回転電機冷却システム - Google Patents

Abstract

【課題】回転電機において、回転電機の大型化を招くことなく、回転電機の冷却性を高くすることである。
【解決手段】回転電機２８は、ロータ３６の外径側に対向するステータ５２であって、樹脂モールドコイルエンド２６ａを含むステータ５２と、複数の第１冷媒流路５４とを備える。樹脂モールドコイルエンド２６ａは、周方向複数個所に設けられたステータコイル５８ｕ，５８ｖ，５８ｗにおいて、ステータコア１２の軸方向端面から軸方向に突出する部分である複数のコイルエンド要素６０と、複数のコイルエンド要素６０を包埋する樹脂６４とにより構成する。各第１冷媒流路５４は、複数のコイルエンド要素６０のうち、互いに周方向に隣り合う２個ずつのコイルエンド要素６０同士の間に配置し、樹脂モールドコイルエンド２６ａの外周部と、複数のコイルエンド要素６０よりも内周側部分とを連通させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂モールドコイルエンドを有するステータと、第１冷媒流路とを備える回転電機と、回転電機冷却システムに関する。

従来から知られている、車両用電動機等の回転電機は、ステータとロータとを備える。また、回転電機を構成するステータとして、従来から、図５に示すようなステータが考えられている。図５は、従来から考えられているステータの第１例の略斜視図である。図５に示すステータ１０は、積層鋼板等により構成するステータコア１２の内周面の周方向複数個所に、径方向に突出するティース１４を設け、それぞれのティース１４に集中巻きでステータコイル１６を巻回している。また、ステータ１０の周方向複数個所に設けられたステータコイル１６において、ステータコア１２の軸方向両端面から軸方向に突出する部分である、複数のコイルエンド要素１８により、ステータ１０の軸方向両端部に設けられた一対のコイルエンド２０（図５では１個のコイルエンド２０のみを図示する。）を構成している。コイルエンド２０は、ワニス含浸したり、ワニスを滴下することにより固めることが考えられている。このようにコイルエンド２０を固めるのは、各相のステータコイル１６間の絶縁性を確保し、コイルエンド２０の機械的強度を確保するためである。

また、ステータコア１２の外周面の円周方向複数個所に、モータケース（図示せず）にステータ１０を固定するための取付部２２を設けている。なお、図示は省略するが、コイルエンド２０の一部から取り出し線を導出させ、取り出し線を外部回路である、インバータ（図示せず）等と接続可能としている。また、図５では、ティース１４に集中巻きでステータコイル１６を巻回しているが、複数のティース１４をまたぐようにステータコイル１６を巻回する、分布巻きを行うことも考えられている。

また、図６は、従来から考えられているステータの第２例の略斜視図である。図７は、図６の側面図で、図８は、図６に示すステータをロータと組み合わせて回転電機を構成した状態を示す略断面図である。図９は、図８の左右方向片側から他側に見た図である。図６から図７に示すステータ２４は、周方向複数個所に設けられたティース１４（図５参照）に巻回したステータコイル１６（図５参照）において、ステータコア１２の軸方向両端面から軸方向に突出する部分である、複数のコイルエンド要素１８（図５参照）を樹脂により包埋、すなわち樹脂モールドすることにより、一対のコイルエンドである樹脂モールドコイルエンド２６を構成している。このように、コイルエンドを、樹脂モールドコイルエンド２６とする理由は、回転電機製造時の自動化によるコスト低減を図るため、及び、冷却油等によりコイルエンドを冷却する場合の、複数のコイルエンド要素１８全体の放熱性を向上させる等のためである。その他の構成は、上記の図５に示したステータの第１例の場合と同様である。

このような樹脂モールドコイルエンド２６を有するステータ２４を含む回転電機は、次のようにして冷却する。例えば、図８、図９に示すように、回転電機２８の上方に一対の冷媒供給部３０を設けることにより、回転電機冷却システム３２を構成する。冷媒供給部３０は、冷媒である冷却油を下方に噴出させる。回転電機２８は、図示しないモータケースに回転可能に回転軸３４を支持するとともに、回転軸３４の中間部に設けたロータ３６の外径側にステータ２４を対向させている。一対の冷媒供給部３０は、一対の樹脂モールドコイルエンド２６の上方に配置している。例えば、各冷媒供給部３０は、モータケースの上端部の両端部２個所に設けた冷媒供給口またはノズルにより構成し、各冷媒供給部を、図示しないオイルポンプの吐出口等の冷却油供給源に通じさせる。冷却油は、図８、図９に破線矢印で示すように樹脂モールドコイルエンド２６の表面を流れて、樹脂モールドコイルエンド２６を冷却する。流下した冷却油は、モータケースの下部に設けた排出口を通じて排出する。

また、特許文献１には、ロータとステータとを有するモータジェネレータで、ステータは、ステータコイルを覆う樹脂部の表面で、軸方向端面上に、ロータを取り囲む隔壁部を設け、樹脂部の軸方向端面において、最も内周側の隔壁部よりも外側の領域に冷却媒体を供給可能な冷却油供給部を設けている構造が記載されている。また、ステータとロータとを収容するハウジングに冷却油通路を設け、冷却油通路を介して冷却油供給源から供給される冷却油を冷却油供給部に供給することができるとされている。隔壁部の中で最も内側に位置する隔壁部は、少なくともロータを取り囲むように形成しておくので、樹脂部の軸方向端面に冷却油を供給した際に、冷却油がステータとロータとの間の隙間に流れ込むのを抑制することができるとされている。

なお、回転電機の冷却構造である回転電機冷却システムとして次のような構造も考えられている。図１０は、従来から考えられている回転電機冷却システムの１例において、回転電機の部分断面とオイル循環路とを示す図である。回転電機冷却システム３２ａは、回転電機２８と、オイル循環路３８とオイルポンプ４２とオイルパン４０とを備える。回転電機２８は、モータケース４４の内側に固定したステータ２４と、ロータ３６とを備える。モータケース４４の軸方向両端部に軸受４６を介して、回転軸３４を回転可能に支持している。回転軸３４の中間部外径側に設けたロータ３６と、ステータ２４とを対向させている。

モータケース４４に冷却油供給口４８と冷却油排出口５０とをそれぞれ設けている。冷却油供給口４８と冷却油排出口５０とは、オイル循環路３８に接続し、オイル循環路３８にオイルポンプ４２を設けている。オイルポンプ４２から吐出された冷却油は、冷却油供給口４８からモータケース４４内に供給され、モータケース４４内を流下する。モータケース４４内で冷却油は、モータケース４４内面と樹脂モールドコイルエンド２６との間の隙間を通じて流下する。流下した冷却油は、冷却油排出口５０からオイル循環路３８に送られ、オイルパン４０に溜まった後、オイルポンプ４２で吸い上げられる。このような回転電機冷却システム３２ａによれば、ステータコイル１６（図５参照）が運転時に発熱した場合でも、コイルエンド要素１８（図５参照）の冷却により、回転電機２８を冷却できる可能性がある。

特開２００７−３３６６７７号公報

特許文献１に記載されたモータジェネレータの場合、ステータコイルを覆う樹脂部の表面に突部を設けているので、樹脂部の表面積を増大させて、ステータコイルの冷却特性を向上させることができる可能性はないとはいえないが、ステータコイルの端部よりも内周側部分に冷却油が流れることがないので、ステータコイルの端部であるコイルエンドの内周側の冷却が不十分となる可能性がある。このため、ステータの内周側部分のコイルエンドの温度が高くなりやすく、モータジェネレータの冷却性を高くする面からは改良の余地がある。特に、近年、回転電機を搭載する車両等の装置における回転電機設置部分の省スペース化や軽量化等のために、回転電機を小型化することが求められているが、その場合には、ステータコイルの大電流が流れる部分が高密度化するため、特に効率のよいコイルエンド冷却が必要となる。

これに対して、コイルエンドの外周部に供給された冷却油をコイルエンドの内周側に導く流路を設けることも考えられるが、コイルエンドの軸方向端面から軸方向外側に外れた部分に、冷却油をコイルエンドの内周側に導くための流路を配置する場合には、ステータの軸方向の全長が大きくなり、回転電機が大型化する要因となる。このような事情から、回転電機の大型化を招くことなく、回転電機の冷却性を高くする構造の実現が望まれている。

本発明の目的は、回転電機及び回転電機冷却システムにおいて、回転電機の大型化を招くことなく、回転電機の冷却性を高くすることを目的とする。

本発明に係る回転電機は、ロータの外径側に対向するステータであって、ステータの周方向複数個所に設けられたステータコイルにおいて、ステータコアの軸方向端面から軸方向に突出する部分である複数のコイルエンド要素と、複数のコイルエンド要素を包埋する樹脂と、により構成される樹脂モールドコイルエンドを含むステータと、少なくとも複数のコイルエンド要素のうち、互いに周方向に隣り合う２個のコイルエンド要素の間に配置し、樹脂モールドコイルエンドの外周部と、樹脂モールドコイルエンドの、複数のコイルエンド要素よりも内周側部分とを連通させている第１冷媒流路と、を備えることを特徴とする回転電機である。

上記の回転電機によれば、ロータの外径側に対向するステータの、樹脂モールドコイルエンドの上方から外周部に冷却油等の冷媒が供給された場合に、この冷媒は、重力の作用により流下し、第１冷媒流路を通じて複数のコイルエンド要素よりも内周側部分に達するため、ステータコイルの内周側を効率よく冷却することができる。このため、回転電機の冷却性を高くすることができる。しかも、第１冷媒流路は、少なくとも複数のコイルエンド要素のうち、互いに周方向に隣り合う２個のコイルエンド要素の間に配置しているため、第１冷媒流路を設けたことによりステータの軸方向の全長が大きくなることを防止して、回転電機が大型化することを防止できる。

また、本発明に係る回転電機において、好ましくは、第１冷媒流路は、樹脂モールドコイルエンドの軸方向端面に設けられた溝部により構成している。

また、本発明に係る回転電機において、好ましくは、樹脂モールドコイルエンドの、複数のコイルエンド要素よりも内周側に設けられ、軸方向に窪んだ周方向の第２冷媒流路を備え、第１冷媒流路は、樹脂モールドコイルエンドの外周部と、第２冷媒流路とを連通させている。

上記の回転電機によれば、第１冷媒流路を通じて、樹脂モールドコイルエンドの、複数のコイルエンド要素よりも内周側に供給された冷媒を第２冷媒流路により周方向に流すことができ、冷媒がステータとロータとの間の隙間に入り込むことを抑制できる。このため、ステータとロータとの間の隙間に冷媒が入り込むことにより生じる回転電機の引き摺り抵抗を抑制できる。

また、本発明に係る回転電機において、好ましくは、樹脂モールドコイルエンドは、複数のコイルエンド要素よりも内周側に設けられ、軸方向に突出する庇部と、庇部の先端部に軸方向に対し傾斜するように設けられた傾斜部と、を備える。

上記の回転電機によれば、第１冷媒流路を通じて、樹脂モールドコイルエンドの、複数のコイルエンド要素よりも内周側に供給された冷媒を、庇部により、ステータとロータとの間の隙間に入り込むことを抑制できる。このため、ステータとロータとの間の隙間に冷媒が入り込むことにより生じる回転電機の引き摺り抵抗を抑制できる。

また、本発明に係る回転電機において、好ましくは、傾斜部は、先端に向かうほど内径側に向かう方向に傾斜している。

上記の回転電機によれば、第１冷媒流路を通じて、樹脂モールドコイルエンドの、複数のコイルエンド要素よりも内周側と庇部との間に入り込んだ冷媒が、内径側に流れようとした場合でも、冷媒を傾斜部により軸方向外側に案内して、ステータとロータとの間の隙間に冷媒が入り込むことを抑制できる。このため、ステータとロータとの間の隙間に冷媒が入り込むことにより生じる回転電機の引き摺り抵抗を、より効果的に抑制できる。

また、本発明に係る回転電機において、好ましくは、第１冷媒流路は、樹脂モールドコイルエンドを構成する樹脂により形成された流路である。

また、本発明に係る回転電機冷却システムは、本発明に係る回転電機と、樹脂モールドコイルエンドの外周部に冷媒を供給する供給手段と、を備える。

本発明に係る回転電機及び回転電機冷却システムによれば、回転電機の大型化を招くことなく、回転電機の冷却性を高くすることができる。

［第１の発明の実施の形態］
以下において、図１から図３を用いて本発明に係る第１の実施の形態を説明する。図１は、本実施の形態の回転電機において、図９の上半部に対応する図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、一部を省略して示す、図１のＢ矢視図である。

本実施の形態の回転電機２８は、例えばハイブリッド車両を駆動したり、発電するための発電機としても使用するモータであり、図１に示すように、ロータ３６の外径側に対向するステータ５２と、後述する複数の第１冷媒流路５４と、第２冷媒流路５６とを備える。ステータ５２は、積層鋼板等により構成するステータコア１２と、その軸方向両側に設けた一対の樹脂モールドコイルエンド２６ａとを有する。ステータコア１２は、アルミニウム等の金属のダイキャスト等により造るモータケース４４（図１０参照）の内側に固定している。モータケース４４に回転軸３４を回転可能に支持し、回転軸３４の中間部に設けたロータ３６の外径側にステータ５２を径方向に対向させている。

また、ロータ３６の周方向複数個所には、径方向に着磁した複数の永久磁石（図示せず）を設けて、ステータ５２と組み合わせることにより、永久磁石型モータを構成したり、ロータ３６の周方向複数個所にロータコイル（図示せず）を配置し、ステータ５２と組み合わせることにより誘導モータを構成する。

ステータ５２は、積層鋼板等により構成したステータコア１２の内径寄り部分の円周方向複数個所に設けたティース１４（図５参照）に、複数のステータコイル５８ｕ，５８ｖ，５８ｗを集中巻きで巻回している。また、回転電機２８は、例えば三相交流電動機であり、ステータコイル５８ｕ，５８ｖ，５８ｗは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の異なる三相のコイルがステータ５２の周方向複数個所に、順に並んでそれが周方向に繰り返されるように配置されている。また、ステータ５２の周方向複数個所に設けられた複数のステータコイル５８ｕ，５８ｖ，５８ｗにおいて、ステータコア１２の軸方向両端面から軸方向両側に突出する部分である、複数のコイルエンド要素６０により、ステータ５２両側に設けた一対のコイルエンド本体６２を構成し、各コイルエンド本体６２を樹脂モールドすることにより一対の樹脂モールドコイルエンド２６ａを構成している。すなわち、一対の樹脂モールドコイルエンド２６ａは、ステータ５２を構成するステータコイル５８ｕ，５８ｖ，５８ｗの軸方向端部により構成し、ステータ５２両側の各端部で複数ずつのコイルエンド要素６０と、複数ずつのコイルエンド要素６０を包埋する樹脂６４とにより構成している。コイルエンド要素６０を包埋する樹脂６４は、例えばエポキシ樹脂等の絶縁性を有する絶縁樹脂、またはＢＭＣ（bulk molding compound）等である。

また、それぞれの樹脂モールドコイルエンド２６ａの軸方向外端面の、各コイルエンド要素６０の配置位置に対応する、円周方向複数個所に、断面略矩形状の複数の突部６６を軸方向に突出する状態で設けている。各突部６６内にはコイルエンド要素６０の少なくとも一部が配置されている。また、ステータ５２の周方向に隣り合う２個ずつの突部６６同士の間に形成される複数の溝部により、複数の第１冷媒流路５４を構成している。すなわち、樹脂モールドコイルエンド２６ａの軸方向端面の周方向複数個所に設けられ、樹脂モールドコイルエンド２６ａを構成する樹脂６４により形成された溝部により、複数の第１冷媒流路５４を構成している。

さらに、図２に示すように、それぞれの樹脂モールドコイルエンド２６ａにおいて、複数の突部６６よりも内周側に第２冷媒流路５６と庇部と６８を、外周側から内周側に順に設けている。第２冷媒流路５６は、それぞれの樹脂モールドコイルエンド２６ａの、複数の突部６６よりも内周側に、各第１冷媒流路５４の内周側端部に連結するように、かつ、周方向の円形に、軸方向に窪むように設けている。第２冷媒流路５６の軸方向（図２の左右方向）の深さは、第１冷媒流路５４の深さよりも十分に大きくしている。庇部６８は、第２冷媒流路５６の内周側部分を構成する略円筒状の壁部であり、庇部６８の先端部に、先端に向かうほど内径側に向かう方向に傾斜し、庇部６８の軸方向に対し傾斜した傾斜部７０を設けている。また、樹脂モールドコイルエンド２６ａの軸方向内端から傾斜部７０の先端縁までの軸方向長さを、樹脂モールドコイルエンド２６ａの軸方向内端から突部６６の先端面までの軸方向長さよりも大きくしている。また、一対の傾斜部７０の先端縁同士の間の軸方向長さＬ１は、ロータ３６の軸方向の全長Ｌ２よりも大きくしている。また、各傾斜部７０の先端縁の内径Ｄ１は、ロータ３６の外径Ｄ２よりも大きくしている。第２冷媒流路５６と庇部６８と複数のコイルエンド要素６０とは、互いに同心の円形状に配置している。このように構成するため、樹脂モールドコイルエンド２６ａの外周面部分と、樹脂モールドコイルエンド２６ａの、複数のコイルエンド要素６０よりも内周側部分とは、樹脂モールドコイルエンド２６ａの軸方向の最外端面を介することなく、複数の第１冷媒流路５４により連通される。

本実施の形態の回転電機冷却システム３２は、上記のような回転電機２８と、冷媒である冷却油を供給する、一対の樹脂モールドコイルエンド２６ａの外周部の上方に配置した一対の冷媒供給手段である冷媒供給部３０とを備える。一対の冷媒供給部３０は、例えば、モータケース４４（図１０参照）の上端部内周面から下方に突出する一対のノズルまたは一対のオイル供給口である。一対の冷媒供給部３０の内側は、モータケース４４に設けた孔部等を通じてモータケース４４外に設けたオイル流路（図示せず）に通じさせる。オイル流路の上流側には、オイルポンプ４２（図１０参照）やオイル貯留部（図示せず）を設ける。例えば、オイルポンプ４２を設ける場合には、オイルポンプ４２によりオイルパン４０（図１０参照）に貯留した冷却油を吸い上げて、各冷媒供給部３０に向けオイル流路を通じて流す。この場合には、モータケース４４の下部に冷却油排出口５０（図１０参照）を設け、冷却油排出口５０に通じさせたオイル流路をオイルパン４０に通じさせる。すなわち、オイル流路４０は、オイル循環路３８（図１０参照）を構成する。

なお、オイル循環路３８の途中に、冷却油と外気とを熱交換させる熱交換部を設けたり、冷却油を冷却水と熱交換させるためのウォータージャケット等の冷却部を設けて、冷却油を冷却することもできる。なお、回転電機冷却システム３２にオイルポンプ４２（図１０参照）を設けず、ギヤ等の回転部分によりモータケース４４（図１０参照）の上方に設けたオイル貯留部に冷却油を巻き上げて貯留させることもできる。この場合には、オイル貯留部から冷却油が重力の作用により、下方に位置するモータケース４４の冷媒供給部３０に向け送られる。なお、冷却油としては、例えばオートマチックトランスミッションフルード（ＡＴＦ）等の、変速装置の潤滑に使用するオイルを使用することができる。

このような回転電機冷却システム３２の場合、オイルポンプ４２やオイル貯留部から一対の冷媒供給部３０に送られた冷却油は、各冷媒供給部３０から下方に噴出され、各樹脂モールドコイルエンド２６ａの上端部外周面に供給される。そして、冷却油は、樹脂モールドコイルエンド２６ａの表面に沿って下方に流れる。この際、図１から図３に示すように、冷却油は、樹脂モールドコイルエンド２６ａの上端部から複数の径方向の第１冷媒流路５４に分流されながら、周方向の第２冷媒流路５６に供給される。第２冷媒流路５６に供給された冷却油は、第２冷媒流路５６を周方向に沿って下方に流れて、ステータ５２の下側に設けられた第１冷媒流路５４等を通じて樹脂モールドコイルエンド２６ａの下側に流下する。このように冷却油が樹脂モールドコイルエンド２６ａの表面を流れる間に、冷却油は樹脂モールドコイルエンド２６ａとの間で熱交換を行って、樹脂モールドコイルエンド２６ａを冷却する。このため、樹脂モールドコイルエンド２６ａ内部のコイルエンド要素６０（図１）を冷却し、ステータコイル５８ｕ，５８ｖ，５８ｗ（図１）を冷却することができる。

なお、図示の例では、冷媒供給部３０を一対設けているが、冷媒供給部３０は１個のみとすることもできる。例えば、ステータコア１２の軸方向中間部の外径側の上部に位置するモータケース４４（図１０参照）に１個の冷媒供給部３０である冷媒供給口を設けるとともに、モータケース４４上端部内周面とステータコア１２の上端部外周面との間にステータコア１２の軸方向両側に通じる内部冷媒流路を設け、内部冷媒流路の両側から一対の樹脂モールドコイルエンド２６ａの上方に冷却油を供給可能とすることもできる。

なお、モータケース４４は、減速歯車装置を構成するケースや、差動歯車装置を構成するケースと一体化したケースまたは歯車装置と共通の単一のケースを使用することもできる。

このような本実施の形態の回転電機及び回転電機冷却システムによれば、複数のコイルエンド要素６０を包埋する樹脂６４により構成される、樹脂モールドコイルエンド２６ａを含むステータ５２と、複数のコイルエンド要素６０の互いに周方向に隣り合う２個ずつのコイルエンド要素６０の間に配置する第１冷媒流路５４とを備え、第１冷媒流路５４により、樹脂モールドコイルエンド２６ａの外周部と、樹脂モールドコイルエンド２６ａの、複数のコイルエンド要素６０よりも内周側部分とを連通させている。このため、ロータ３６の外径側に対向するステータ５２の、樹脂モールドコイルエンド２６ａの上方から外周部に冷却油が供給された場合に、この冷却油は、重力の作用により流下し、第１冷媒流路５４を通じて複数のコイルエンド要素６０よりも内周側部分に達するため、ステータコイル５８ｕ，５８ｖ，５８ｗの内周側を効率よく冷却することができる。このため、回転電機の冷却性を高くすることができる。しかも、第１冷媒流路５４は、少なくとも複数のコイルエンド要素６０のうち、互いに周方向に隣り合う２個のコイルエンド要素６０の間に配置しているため、第１冷媒流路５４を設けたことによりステータ５２の軸方向の全長が大きくなることを防止して、回転電機２８が大型化することを防止できる。

また、樹脂モールドコイルエンド２６ａの、複数のコイルエンド要素６０よりも内周側に設けられ、軸方向に窪んだ周方向の第２冷媒流路５６を備え、第１冷媒流路５４は、樹脂モールドコイルエンド２６ａの外周部と、第２冷媒流路５６とを連通させている。このため、第１冷媒流路５４を通じて、樹脂モールドコイルエンド２６ａの、複数のコイルエンド要素６０よりも内周側に供給された冷媒を第２冷媒流路５６により周方向に流すことができ、冷媒がステータ５２とロータ３６との間の隙間に入り込むことを抑制できる。このため、ステータ５２とロータ３６との間の隙間に冷媒が入り込むことにより生じる回転電機２８の引き摺り抵抗を抑制できる。これに対して、上記の図８に示したような従来から考えられている構造の場合、本実施の形態と異なり、第１冷媒流路５４及び第２冷媒流路５６を設けていないため、樹脂モールドコイルエンド２６の外周部に供給された冷却油が樹脂モールドコイルエンド２６の内周面を流れて、ステータ２４とロータ３６との間の隙間に入り込む可能性がないとはいえない。この隙間に冷却油が入り込んだ場合には、ロータ３６の回転時に冷却油の撹拌抵抗が大きくなり、回転電機２８のトルクが低下する要因となる。このため、上記の図８に示した構造の場合には、回転電機２８のトルクの低下防止と、回転電機２８の冷却性向上との両立を図る面から改良の余地がある。本実施の形態の場合には、このような不都合をいずれも解消できる。

また、本実施の形態によれば、樹脂モールドコイルエンド２６ａは、複数のコイルエンド要素６０よりも内周側に設けられ、軸方向に突出する庇部６８と、庇部６８の先端部に軸方向に対し傾斜するように設けられた傾斜部７０とを備える。このため、第１冷媒流路５４を通じて、樹脂モールドコイルエンド２６ａの、複数のコイルエンド要素６０よりも内周側に供給された冷却油を、庇部６８により、ステータ５２とロータ３６との間の隙間に入り込むことをより有効に抑制できる。このため、ステータ５２とロータ３６との間の隙間に冷却油が入り込むことにより生じる回転電機２８の引き摺り抵抗をより効果的に抑制できる。

また、傾斜部７０は、先端に向かうほど内径側に向かう方向に傾斜しているので、第１冷媒流路５４を通じて、樹脂モールドコイルエンド２６ａの、複数のコイルエンド要素６０よりも内周側と庇部６８との間に入り込んだ冷媒が、内径側に流れようとした場合でも、冷却油を傾斜部７０により軸方向外側に流れるように案内して、ステータ５２とロータ３６との間の隙間に冷媒が入り込むことをより効果的に抑制できる。このため、ステータ５２とロータ３６との間の隙間に冷媒が入り込むことにより生じる回転電機２８の引き摺り抵抗を、より効果的に抑制できる。

また、第１冷媒流路５４は、樹脂モールドコイルエンド２６ａを構成する樹脂６４により形成された流路であるので、第１冷媒流路５４を構成するために金属管等の、樹脂により構成する部分とは別の部材を設ける必要がなくなり、回転電機２８のコストが過度に上昇することを防止できる。なお、本実施の形態とは異なる別の実施の形態として、第１冷媒流路５４及び第２冷媒流路５６の少なくとも一方を、樹脂モールドコイルエンド２６ａを構成する樹脂により構成する部分とは、別の部材により構成することもできる。ただし、この場合には、本実施の形態の場合よりもコストが高くなりやすくなる。

また、図示は省略するが、第１冷媒流路５４は、樹脂モールドコイルエンド２６ａの軸方向片側の端面毎に少なくとも１個を設ければよい。例えば、第１冷媒流路５４を１個のみ設ける場合には、樹脂モールドコイルエンド２６ａの上端部に位置する軸方向端面に上下方向の第１冷媒流路５４を設ける。この場合でも、樹脂モールドコイルエンド２６ａの外周部に供給された冷却油を、第１冷媒流路５４を通じて第２冷媒流路５６に入り込ませて、樹脂モールドコイルエンド２６ａの内周側部分を冷却するとともに、冷却油がステータ５２とロータ３６との間の隙間に入り込むことを抑制できる。

［第２の発明の実施の形態］
図４は、本発明に係る第２の実施の形態の回転電機を構成するステータの軸方向外端面の周方向一部の周方向を左右方向に伸ばして示す略図である。本実施の形態では、ステータ５２ａを構成する複数のティース１４（図５参照）にまたぐようにステータコイル５８ｕ，５８ｖ，５８ｗを巻回する分布巻きで、ティース１４にステータコイル５８ｕ，５８ｖ，５８ｗを巻回する構造に、本発明を適用している。このような分布巻きのステータコイル５８ｕ，５８ｖ，５８ｗを有する場合には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の異なる三相のコイルがステータ５２の径方向に並ぶように、かつ、周方向にずれるように配置される。

また、ステータ５２ａの周方向複数個所に設けられた複数のステータコイル５８ｕ，５８ｖ，５８ｗにおいて、ステータコア１２（図１から図３参照）の軸方向両端面から軸方向両側に突出する部分である、複数のコイルエンド要素６０により、ステータ５２ａ両側に設けた一対のコイルエンド本体６２ａを構成し、各コイルエンド本体６２ａを樹脂モールドすることにより一対の樹脂モールドコイルエンド２６ｂを構成している。

また、それぞれの樹脂モールドコイルエンド２６ｂの軸方向外端面の、各コイルエンド要素６０の配置位置に対応する、径方向３個所に分かれた、円周方向複数個所ずつに、断面略矩形状の複数の突部６６を軸方向に突出する状態で設けている。各突部６６内にはコイルエンド要素６０の少なくとも一部が配置されている。また、ステータ５２ａの周方向に隣り合う２個ずつの突部６６同士の間に形成される径方向の複数の溝部７２と、各溝部と通じる、径方向に離れた突部６６同士の間に形成される、周方向で、互いに同心の円形の２個の第２溝部７４とにより、格子状に形成された第１冷媒流路５４ａを構成している。また、第１冷媒流路５４ａにより、樹脂モールドコイルエンド２６ｂの外周面部分と、樹脂モールドコイルエンド２６ｂの複数のコイルエンド要素６０よりも内周側の第２冷媒流路５６とを、樹脂モールドコイルエンド２６ｂの軸方向最外端面を介することなく、連通させている。溝部７２と第２溝部７４との軸方向深さはほぼ同じとしている。

このような本実施の形態では、複数のコイルエンド要素６０を包埋する樹脂６４により構成される樹脂モールドコイルエンド２６ｂを含むステータ５２ａと、複数のコイルエンド要素６０の互いに周方向に隣り合う２個ずつのコイルエンド要素６０の間に配置する第１冷媒流路５４ａとを備え、第１冷媒流路５４ａにより、樹脂モールドコイルエンド２６ｂの外周部と、樹脂モールドコイルエンド２６ｂの、複数のコイルエンド要素６０よりも内周側部分とを連通させている。このため、ロータ３６（図１参照）の外径側に対向するステータ５２ａの、樹脂モールドコイルエンド２６ｂの上方から外周部に冷却油が供給された場合に、この冷却油は、重力の作用により流下し、第１冷媒流路５４ａを通じて複数のコイルエンド要素６０よりも内周側部分に達するため、ステータコイル５８ｕ，５８ｖ，５８ｗの内周側を効率よく冷却することができる。その他の構成及び作用については、上記の第１の実施の形態と同様であるため、重複する図示及び説明を省略する。
なお、上記の各実施の形態において、ステータ５２，５２ａに、図５、図６に示したような取付部２２を設けることもできる。

［本発明に関する参考例］
なお、本発明に関する参考例として、上記の図５に示したような、ステータコイル１６をワニス含浸により固める構成において、ステータコイル１６の、ステータコア１２の軸方向両端面から軸方向両側に突出する部分である、複数のコイルエンド要素１８により、ステータ１０両側に設けた一対のコイルエンド２０を構成し、ステータ１０の周方向に隣り合う２個ずつのコイルエンド要素１８同士の間に、コイルエンド２０とは別の部材である、径方向の冷媒流路、例えば流路管を配置することもできる。この場合には、流路管により、各コイルエンド２０の外周面部分と、各コイルエンド２０において、複数のコイルエンド要素１８よりも内径側の部分とを連通させる。

また、別の参考例として、上記の図５に示したような、ステータコイル１６をワニス含浸により固める構成において、ステータコイル１６の、ステータコア１２の軸方向両端面から軸方向両側に突出する部分である、複数のコイルエンド要素１８により、ステータ１０両側に設けた一対のコイルエンド２０を構成し、ステータ１０の軸方向両端部で、複数のティース１４の先端部の外側面に結合するように、各コイルエンド要素１８よりもステータ１０の内周側に、ステータ１０と同心の円筒等の筒状の庇部を設けることもできる。この構成によれば、コイルエンド２０の上端部の外周部に冷却油等の冷媒を供給することにより、冷媒がコイルエンド２０表面を流れて流下する場合でも、庇部により、ステータ１０とロータ３６（図１参照）との間の隙間に冷媒が入り込むことを抑制できる。

また、さらに別の参考例として、上記の図５に示したような、ステータコイル１６をワニス含浸により固める構成において、ステータコイル１６の、ステータコア１２の軸方向両端面から軸方向両側に突出する部分である、複数のコイルエンド要素１８により、ステータ１０両側に設けた一対のコイルエンド２０を構成し、ステータ１０の軸方向両端部で、複数のティース１４の先端部の外側面に結合するように、各コイルエンド要素１８よりもステータ１０の内周側に、ステータ１０と同心の円筒等の筒状の庇部を設けるとともに、ステータ１０の周方向に隣り合う２個ずつのコイルエンド要素１８同士の間に、コイルエンド２０とは別の部材である、径方向の冷媒流路、例えば流路管を配置することもできる。この場合には、流路管により、各コイルエンド２０の外周面部分と、各コイルエンド２０において、複数のコイルエンド要素１８よりも内径側で庇部よりも外径側に形成された略環状の溝とを連通させる。この構成の場合も、コイルエンド２０の上端部の外周部に冷却油等の冷媒を供給することにより、冷媒がコイルエンド表面を流れて流下する場合でも、庇部により、ステータ１０とロータ３６（図１参照）との間の隙間に冷媒が入り込むことを抑制できる。

本発明に係る第１の実施の形態の回転電機において、図９の上半部に対応する図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 一部を省略して示す、図１のＢ矢視図である。 本発明に係る第２の実施の形態の回転電機を構成するステータの軸方向外端面の周方向一部の周方向を左右方向に伸ばして示す略図である。 従来から考えられているステータの第１例の略斜視図である。 従来から考えられているステータの第２例の略斜視図である。 図６の側面図である。 図６に示すステータをロータと組み合わせて回転電機を構成した状態を示す略断面図である。 図８の左右方向片側から他側に見た図である。 従来から考えられている回転電機冷却システムの１例において、回転電機の部分断面とオイル循環路とを示す図である。

符号の説明

１０ ステータ、１２ ステータコア、１４ ティース、１６ ステータコイル、１８ コイルエンド要素、２０ コイルエンド、２２ 取付部、２４ ステータ、２６，２６ａ，２６ｂ 樹脂モールドコイルエンド、２８ 回転電機、３０ 冷媒供給部、３２，３２ａ 回転電機冷却システム、３４ 回転軸、３６ ロータ、３８ オイル循環路、４０ オイルパン、４２ オイルポンプ、４４ モータケース、４６ 軸受、４８ 冷却油供給口、５０ 冷却油排出口、５２，５２ａ ステータ、５４，５４ａ 第１冷媒流路、５６ 第２冷媒流路、５８ｕ，５８ｖ，５８ｗ ステータコイル、６０ コイルエンド要素、６２，６２ａ コイルエンド本体、６４ 樹脂、６６ 突部、６８ 庇部、７０ 傾斜部、７２ 溝部、７４ 第２溝部。

Claims (7)

1. ロータの外径側に対向するステータであって、
   ステータの周方向複数個所に設けられたステータコイルにおいて、ステータコアの軸方向端面から軸方向に突出する部分である複数のコイルエンド要素と、
   複数のコイルエンド要素を包埋する樹脂と、により構成される樹脂モールドコイルエンドを含むステータと、
   少なくとも複数のコイルエンド要素のうち、互いに周方向に隣り合う２個のコイルエンド要素の間に配置し、樹脂モールドコイルエンドの外周部と、樹脂モールドコイルエンドの、複数のコイルエンド要素よりも内周側部分とを連通させている第１冷媒流路と、を備えることを特徴とする回転電機。
2. 請求項１に記載した回転電機において、
   第１冷媒流路は、樹脂モールドコイルエンドの軸方向端面に設けられた溝部により構成していることを特徴とする回転電機。
3. 請求項１に記載した回転電機において、
   樹脂モールドコイルエンドの、複数のコイルエンド要素よりも内周側に設けられ、軸方向に窪んだ周方向の第２冷媒流路を備え、
   第１冷媒流路は、樹脂モールドコイルエンドの外周部と、第２冷媒流路とを連通させていることを特徴とする回転電機。
4. 請求項１に記載の回転電機において、
   樹脂モールドコイルエンドは、複数のコイルエンド要素よりも内周側に設けられ、軸方向に突出する庇部と、
   庇部の先端部に軸方向に対し傾斜するように設けられた傾斜部と、を備えることを特徴とする回転電機。
5. 請求項４に記載の回転電機において、
   傾斜部は、先端に向かうほど内径側に向かう方向に傾斜していることを特徴とする回転電機。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１に記載の回転電機において、
   第１冷媒流路は、樹脂モールドコイルエンドを構成する樹脂により形成された流路であることを特徴とする回転電機。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１に記載の回転電機と、
   樹脂モールドコイルエンドの外周部に冷媒を供給する供給手段と、を備えることを特徴とする回転電機冷却システム。

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