JP5349281B2 - 回転電機 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機（特にコイルエンド部）を冷却するための冷却構造に関する。

従来では、回転電機のコイルエンド部を冷却する技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照）。この技術によれば、冷却液が所望の位置に供給されないために冷却効率が低くなるのを防止するため、冷却液の流路（冷却液が流れる経路を意味する。以下同じである。）となる樋の冷却液供給口にガイドを接続する構成とした（特許文献１の図３を参照）。この構成によれば、冷却液供給口から供給される冷却液をガイドに沿って所望の位置に流出させて供給することができる。

一方、回転電機が何らかの要因で所定方向（特許文献１の図１における左右方向を意味する。以下では単に「軸傾斜方向」と呼ぶ。）に傾斜する場合がある。この傾斜に対処するため、特許文献１の図７に示すように、樋に形成する冷却液供給口を二列に千鳥配置する構成とした。この構成によれば、特許文献１の図８に示すように、樋が傾斜しても傾斜方向（左傾斜または右傾斜）に応じた列の冷却液供給口から冷却液を供給してコイルエンド部を冷却することができる。

特許第４１６７８８６号公報

しかし、回転電機は軸傾斜方向に限らず他方向に傾斜する場合もある。当該他方向は、例えば特許文献１の図１における前後方向（同文献の図２における左右方向を意味する。以下では単に「軸回転方向」と呼ぶ。）が該当する。同文献の図２に示すように、通路の供給口から弓状（アーチ状）に形成された樋の頂上（中央）に冷却液が供給される。よって、樋の傾斜方向に応じて一方側のコイルエンド部を冷却することができても、他方側のコイルエンド部を冷却することができない。

また特許文献１の図１に示すように、コイルエンド部の外側面に対して直上の位置に冷却液供給口が形成されている。冷却液供給口に接続したガイドによって冷却液を供給するものの、同文献の図２に矢印で示すように冷却液はコイルエンド部の外側面に沿って流れ落ちる。ところが、例えば側面（同文献の図２に示すクロスハッチの部位）や内側面（外側面と反対側の面）のように、外側面以外の部位には冷却液が流れ落ちにくい。よって、コイルエンド部の側面や内側面を積極的に冷却することができない。

このように特許文献１の技術によれば、回転電機が特定方向（軸回転方向）に傾斜した場合には、コイルエンド部の一部を冷却することができず、コイルエンド部の全体からみれば冷却性能が低下するという問題があった。その一方、十分な量の冷却液を樋に供給すれば、特許文献１の図８に示される互いに隣接する二つの流出口列の双方から確実に冷却液を流出させることができ、コイルエンド部を冷却することが可能である。

本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、回転電機が特定方向に傾斜しても、コイルエンド部の冷却性能を維持向上できる回転電機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、回転軸心を中心に回転自在なロータと、前記ロータの周面に対向する複数のスロットを有するステータと、前記複数のスロットにそれぞれ巻装されたコイルと、前記コイルがステータの軸方向端部位置から軸方向に張り出した領域としてのコイルエンド部と、を備える回転電機において、冷却液を供給する冷却液供給部と、前記冷却液供給部から供給される冷却液の流路となる樋とを有し、前記樋は、前記流路の途中に一以上設けられて冷却液を分流するとともに分流した冷却液を堰き止める仕切手段と、前記仕切手段で仕切られた仕切部位ごとに設けられて前記コイルエンド部に向けて冷却液を放出する放出口とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、仕切手段は二つの機能を有する。すなわち、冷却液を分流する分流機能と、分流した冷却液を堰き止める堰止機能である。仕切手段の分流機能によって、冷却液供給部から供給される冷却液が複数の流路に分流される。分流された冷却液は仕切手段の堰止機能によって堰き止められるが、仕切部位ごとに設けられた放出口から放出される。コイルエンド部について冷却したい所望の部位に冷却液が流れるように、仕切部位ごとの放出口を適切に設定することで、コイルエンド部のほぼ全体を冷却することができる。仮に回転電機が特定方向に傾斜した場合でも、冷却液供給部から供給される冷却液は仕切手段で分流され、仕切部位ごとの放出口から放出されるので、コイルエンド部のほぼ全体を冷却することができる。

請求項２に記載の発明は、前記仕切手段は、所定の高さを有する板材で形成することを特徴とする。所定の高さは任意に設定可能であるが、例えば樋の壁面とほぼ同じ高さで設定してもよく、当該壁面より低い高さで設定してもよい。この構成によれば、簡単な構成で仕切手段の分流機能と堰止機能とを実現できる。また、壁面より低い高さで設定した場合には、多量の冷却液が供給されたときに当該壁面を超えて他の仕切部位に流れるので、各仕切部位に冷却液を有効に配分することができる。

請求項３に記載の発明は、前記仕切手段は、前記樋を複数段の階段状に形成するとともに、冷却液が貯留可能な程度に段部を傾斜させることを特徴とする。見方を変えれば、側面から見る形状がノコギリ刃状となるように形成する。段部の傾斜角は任意に設定可能であるが、冷却液が仕切部位に所望の貯留容量（放出口から冷却液を放出しない場合の容量を意味する。以下同じ。）以上に貯留できる程度の角度を設定する。この構成によれば、簡単な構成で仕切手段の分流機能と堰止機能とを実現できる。

請求項４に記載の発明は、前記放出口は、前記樋の側面部に一つ以上設けられていることを特徴とする。この構成によれば、樋の側面部にある放出口から冷却液が放出されるので、主にコイルエンド部の側面や内側面に流れ落ちるとともに、外側面にも流れ落ちる。したがって、コイルエンド部の全体を冷却することができる。

請求項５に記載の発明は、前記樋の下部であって、かつ、前記放出口よりも下方に設けられるひさし部（庇部）を有することを特徴とする。この構成によれば、放出口から放出されず樋を流れる冷却液がひさし部を伝って、コイルエンド部の下方部位に流れ落ちる。冷却液がコイルエンド部の下方部位に直接当たるので、当該下方部位を上方部位と同様に冷却することができる。

請求項６に記載の発明は、前記樋には、前記冷却液供給部から前記樋の頂点付近部に冷却液を誘導する誘導路を有することを特徴とする。この構成によれば、回転電機が特定方向に傾斜しても、冷却液供給部から供給される冷却液を確実に樋に流すことができる。

本発明にかかる回転電機の構成例を示す断面図である。 図１に示すＡ−Ａ線矢視の断面図である。 冷却液の流路となる樋の第１構成例を示す図である。 図３に示す樋による冷却液の流下例を説明する図である。 樋の側面部に設ける放出口による冷却態様を示す部分断面図である。 図５に示す樋による冷却液の流下例を説明する図である。 樋の第２構成例を示す図である。 樋の第３構成例を示す図である。 樋の側面部と底面部とにそれぞれ設ける放出口による冷却態様を示す部分断面図である。 樋の第４構成例を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。

〔実施の形態１〕
実施の形態１は図１〜図６を参照しながら説明する。図１には本発明にかかる回転電機の構成例を断面図で示す。図２には図１に示すＡ−Ａ線矢視の断面図を拡大して示す。図３には冷却液の流路となる樋の第１構成例を示す。図４には図３に示す樋による冷却液の流下例を示す。図５には樋の側面部に放出口を備える例を部分断面図で示す。図６には図５に示す樋による冷却液の流下例を示す。なお、上下左右等の方向を示すときは該当する図面の記載に従う。また、冷却液の流下は自重によって生じる。

まず、図１に示す回転電機Ｍは、電動機や発電機等として用いられる。この回転電機Ｍは、ケーシング２（フレームやハウジング等）の内部に、ステータ６（固定子），ロータ８（回転子），回転軸９（主軸），コイルＣ１，樋３，供給路４などを有する。ケーシング２の外部には、ポンプ１０や、図示しない冷却装置（例えばオイルクーラー等）などを有する。

ロータ８は、回転軸心（図１の構成例では回転軸９）を中心に回転自在に構成する。回転軸９はベアリング等を介して回転自在に構成する。図１の構成例ではロータ８と回転軸９とを一体化しているが、回転軸９にロータ８を固定手段（ネジやボルト等の固定用部材を用いた固定や、溶接や接着等による固定など）で固定してもよく、他の構成でもよい。いずれの構成にせよ、ロータ８と回転軸９とが一体的に回転すればよい。

ロータ８の周面に対向して、電磁石（あるいは永久磁石）等が用いられるステータ６が配置される。このステータ６には、櫛状に形成されるティース５を有する。このティース５相互間に形成される空間、すなわち複数のスロット（図示せず）には各々ステータコイル（電機子巻線）となるコイルＣ１を巻きつける。巻装する際にコイルＣ１を折り返す必要があり、この折り返しのためにコイルＣ１がステータ６の軸方向（図１では左右方向）端部位置から軸方向に張り出した領域がコイルエンド部１となる。なお、巻装後のコイルＣ１を単体で見るとドーナツ状になり、両端部にコイルエンド部１が位置する。

図１におけるケーシング２の内側上部（回転電機Ｍの頂上部）には、ポンプ１０から供給される冷却液を樋３に供給するための供給路４が設けられている。供給路４は円筒状に形成されており、一以上の供給口４ａが設けられている。供給口４ａは樋３の上方に位置して形成され、樋３を流れる冷却液をコイルエンド部１に向けて落下させる。図１に示す直線状の矢印Ｆ「→」は冷却液の流下経路を示す。この矢印Ｆ「→」は図２以降の各図でも同様である。この樋３の構成によれば、冷却液はポンプ１０から供給路４を通り、供給口４ａを経て樋３に流れ落ち、さらにはコイルエンド部１に落下する。なお、「冷却液供給部」には供給路４およびポンプ１０を含む。

樋３は、コイルエンド部１ごとに対応して二つ設けられ、供給路４とコイルエンド部１との間に配置される。二つの樋３は、鏡像（対称的）に形成される点を除いて、同一の構造である。樋３の具体的な構成例について、図２および図３を参照しながら説明する。なお、図３（ａ）には平面図を示す。図３（ｂ）には図３（ａ）に示すＢ−Ｂ矢視の断面図を示す。図３（ｃ）には図３（ａ）に示すＣ矢視の側面図を示す。図３（ｄ）および図３（ｅ）には図３（ａ）に示すＤ−Ｄ矢視の断面図を示す。

まず図２に示すように、コイルエンド部１の外周形状に沿って、樋３は横から見て弓状に形成される。また、樋３には、供給路４から樋３の頂点付近部に冷却液を誘導する誘導路１４を有する。

次に図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、樋３は本体（すなわち側面部３ａおよび底面部３ｂ）のほかに、仕切部１２，ひさし部１３などを有する。これらの要素のうち、仕切部１２は「仕切手段」に相当し、冷却液を分流するとともに分流した冷却液を堰き止める。仕切部１２は、分流部１２ａおよび堰止部１２ｂを有する。分流部１２ａが冷却液を分流する分流機能を担い、堰止部１２ｂが分流部１２ａによって分流された冷却液を堰き止める堰止機能を担う。分流部１２ａおよび堰止部１２ｂは、所定の高さ（例えば側面部３ａとほぼ同じ高さ）を有する板材で一体化して形成する。

上述した分流部１２ａ，堰止部１２ｂおよび樋３本体で囲まれた部位（区画）は、仕切部位２０に相当する。仕切部位２０には、コイルエンド部１に向けて冷却液を放出する放出口１１を有する。図３（ｃ）には側面部３ａに放出口１１を形成した例を示し、形成位置に応じて左放出口１１ａと右放出口１１ｂとに分けられる。図２や図４に示すように、左放出口１１ａから放出される冷却液はコイルエンド部１の左半分側を落ちて伝いながら冷却する。このため、コイルエンド部１の左側部位Ｓ１，Ｓ２が冷却される。同様にして、右放出口１１ｂから放出される冷却液はコイルエンド部１の右半分側に落ちて伝いながら冷却する。このため、コイルエンド部１の右側部位Ｓ３，Ｓ４が冷却される。

上述した左放出口１１ａと右放出口１１ｂとでは、回転電機Ｍの傾斜を考慮して放出口１１の形態を異ならせるのが望ましい。放出口１１を異ならせる形態は任意に設定可能であるが、例えば円形や楕円形等の形状、形成する個数、仕切部位２０ごとの放出口１１を合計した開口面積等を異ならせる。軸回転方向に傾斜せず傾斜角が０度の通常姿勢と、軸回転方向に傾斜角θだけ傾斜する傾斜姿勢とで、左放出口１１ａと右放出口１１ｂとに流下する冷却液の液量に差ができるだけ少ないように異ならせるのが望ましい。

樋３の長手方向にかかる断面を図３（ｂ）に示したが、短手方向にかかる断面を図３（ｄ）に示す。当該図３（ｄ）に示す樋３は、ひさし部１３にかかる部分の断面形状（すなわち凹形状）を表すが、ひさし部１３以外の樋３本体でも同等の形状で形成される。ここで、樋３の短手方向にかかる断面形状は任意に設定してよい。例えば図示する凹形状に限らず、半円形状，Ｖ字形状，Ｗ字形状の形状などが該当する。ひさし部１３については、冷却液がコイルエンド部１の下方部位（特に下半分側）に落ちて伝わればよいので、図３（ｄ）の断面形状に限る必然性はない。そのため、例えば図３（ｅ）に示す断面形状はＬ字状に形成するか、あるいは破線で示す側面部３ｄのように実線で示す側面部３ａよりも低い高さで形成する。後者の場合は一定量を超える冷却液がひさし部１３を流れる場合、側面部３ｄを乗り越えてコイルエンド部１に向けて落下する。そのため、コイルエンド部１の下方部位を冷却するのに必要な容量を確保し、過剰分の冷却液でコイルエンド部１の上方部位（特に上半分側）を冷却することができる。

ひさし部１３は、樋３の下部であって、かつ、放出口１１よりも下方に設けられる。主に樋３の上側に設けられる放出口１１から放出されずに流れ伝ってきたる冷却液は、ひさし部１３を伝ってコイルエンド部１の下方部位に流れ落ちる。具体的な内容については、後述する（図６を参照）。

上述のように構成された回転電機Ｍは、軸回転方向に傾斜せず傾斜角が０度の通常姿勢だけでなく、軸回転方向に傾斜角θだけ傾斜する傾斜姿勢になる場合がある。各姿勢において、冷却液による冷却態様について図４を参照しながら説明する。図４（ａ）には通常姿勢における冷却態様を示し、図４（ｂ）には図面左回りに傾斜角θだけ傾斜する傾斜姿勢における冷却態様を示す。

図４（ａ）に示す通常姿勢では、供給路４や樋３等も傾斜しない。そのため、樋３では左右均等に冷却液が流れ、コイルエンド部１の左側部位Ｓ５とコイルエンド部１の右側部位Ｓ６とにほぼ均等に流下する。また、ひさし部１３からも矢印Ｆａで示すように落下してコイルエンド部１の下方部位を流下する。したがって、コイルエンド部１の全体を冷却液で冷却することができる。

図４（ｂ）に示す傾斜姿勢では、供給路４や樋３等も傾斜角θだけ傾斜する。この場合、供給路４から供給される冷却液は図３（ａ）に示すように分流部１２ａで分流される。分流部１２ａで分流された一方側の冷却液は堰き止められず、仕切部１２を備えない場合と同様に、図３（ｃ）に示すように左放出口１１ａから放出される。しかし、分流された他方側の冷却液が堰止部１２ｂで堰き止められ、堰き止められた冷却液は図３（ｃ）に示すように右放出口１１ｂから放出される。すなわち、冷却液を強制的に左放出口１１ａと右放出口１１ｂとに分けて、コイルエンド部１に向けて放出する。これによって図４（ｂ）に示すように、コイルエンド部１の左側部位Ｓ５とコイルエンド部１の右側部位Ｓ６とに流下する。左放出口１１ａの開口面積と、右放出口１１ｂの開口面積とを適切に調整すれば、左側部位Ｓ５と右側部位Ｓ６とに流下する冷却液の流量差が少なく抑えられる。したがって、回転電機Ｍが傾斜した場合でもコイルエンド部１の全体を冷却液で冷却する冷却性能を向上させることができる。

図３（ｃ）に示すように、放出口１１は樋３の側面部３ａに備える構成とした。この構成により、コイルエンド部１を冷却液によって冷却する態様について、別の角度から見た図５を参照しながら説明する。図１の一部を拡大して示す図５において、樋３の放出口１１から放出される冷却液は、その多くが側面１ｂから内側面１ｃを経て落下する。放出される冷却液の一部は、その粘性によって側面部３ａから底面部３ｂの裏側に伝わり、外側面１ａから側面１ｂを経て内側面１ｃに至って落下する。したがって、樋３に設ける各放出口１１の開口面積の大きさをそれぞれ適切に調整することで、冷却液をコイルエンド部１のほぼ全面にゆき渡らせて冷却することができる。

冷却液は放出口１１で放出されない分は、図３等に示すように、ひさし部１３を流下する。ひさし部１３を流下した冷却液によってコイルエンド部１を冷却する態様について、図６を参照しながら説明する。図６において、放出口１１から放出された冷却液は矢印Ｆ「→」で示すようにコイルエンド部１を流下する。ところが、回転電機Ｍの稼働時にはコイルエンド部１の温度が上昇するために、コイルエンド部１を流下する冷却液は熱を吸収して上昇する。そのため、コイルエンド部１の下側部位Ｓ７では冷却液による冷却効果が低下し、下側部位Ｓ７よりも下方はさらに冷却効果が低下する。これに対して、ひさし部１３を流下してきた冷却液は、液温が低く維持されたままでコイルエンド部１の下方部（特に下半分側）に落ちて伝わる。したがって、コイルエンド部１の上方部位だけでなく下方部位も合わせた全体を冷却することができる。

上述した実施の形態１によれば、以下に示す各効果を得ることができる。まず請求項１に対応し、回転電機Ｍは、冷却液を供給する供給路４と、供給路４から供給される冷却液の流路となる樋３とを有する構成とした（図１を参照）。樋３は、流路の途中に設けられて冷却液を分流するとともに分流した冷却液を堰き止める仕切部１２と、仕切部１２で仕切られた仕切部位２０ごとに設けられてコイルエンド部１に向けて冷却液を放出する放出口１１とを備える構成とした（図３を参照）。この構成によれば、分流部１２ａによって分流された一部の冷却液は、仕切部１２の堰止部１２ｂによって堰き止められて放出口１１から放出される。コイルエンド部１について冷却したい所望の部位に冷却液が流れるように、仕切部位２０ごとの放出口１１を適切に設定することで、コイルエンド部１のほぼ全体を冷却することができる。仮に回転電機Ｍが軸回転方向に傾斜した場合でも、供給路４から供給される冷却液は仕切部１２で分流され、仕切部位２０ごとの放出口１１から放出されるので、図４（ｂ）に示すようにコイルエンド部１のほぼ全体を冷却することができる。したがって、冷却性能を向上させることができる。

請求項２に対応し、仕切部１２（すなわち分流部１２ａおよび堰止部１２ｂ）は、所定の高さを有する板材で形成する構成とした（図３を参照）。この構成によれば、簡単な構成で仕切部１２の分流部１２ａと堰止部１２ｂとを実現できる。また、側面部より低い高さで設定した場合には、多量の冷却液が供給されたときに当該側面部を超えて他の仕切部位２０に流れるので、各仕切部位２０に冷却液を有効に配分することができる。

請求項４に対応し、放出口１１は、樋３の側面部３ａに一つ以上設けられている構成とした（図２〜図４を参照）。この構成によれば、樋３の側面部３ａにある放出口１１から冷却液が放出されるので、主にコイルエンド部１の側面１ｂや内側面１ｃに流れ落ちるとともに、冷却液の粘性に応じて外側面１ａにも流れ落ちる。したがって、コイルエンド部１の全体を冷却することができる。

請求項５に対応し、樋３の下部であって、かつ、放出口１１よりも下方に設けられるひさし部１３を有する構成とした（図３および図６を参照）。この構成によれば、放出口１１から放出されず樋３を流れる冷却液がひさし部１３を伝って、コイルエンド部１の下方部位に流れ落ちる。冷却液がコイルエンド部１の下方部位に直接当たるので、当該下方部位を上方部位と同様に冷却することができる。したがって、特にコイルエンド部１の下方部位について冷却性能を向上させることができる。

請求項６に対応し、樋３には、供給路４から樋３の頂点付近部に冷却液を誘導する誘導路１４を有する構成とした（図３を参照）。この構成によれば、回転電機Ｍが軸回転方向（特定方向）に傾斜したとしても、供給路４から供給される冷却液を確実に樋３に流すことができる。

〔実施の形態２〕
実施の形態２は、実施の形態１と同様に回転電機Ｍに適用した例について説明する。当該実施の形態２は図７を参照しながら説明する。図７には、冷却液の流路となる樋の第２構成例を示す。具体的には、図７（ａ）には平面図を示す。図７（ｂ）には図７（ａ）に示すＢ−Ｂ矢視の断面図を示す。図７（ｃ）には図７（ａ）に示すＣ矢視の側面図を示す。なお、図示および説明を簡単にするため、実施の形態２では実施の形態１と異なる点について説明する。実施の形態１で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付す。

実施の形態２が実施の形態１と異なるのは、誘導路１４を無くした点と、樋の構成（構造）を変更した点である。後者の点において、図７に示す樋１５の構成例は、図３に示す樋３の構成例に代わるものである。図７（ａ）に示すように樋１５は、図面中央を中心としてほぼ左右対称となるように形成する。図示しないが、供給路４から供給される冷却液は、樋１５の図面中央部に導く。

図７（ａ）および図７（ｂ）において、樋１５は本体（すなわち側面部１５ａおよび底面部１５ｂ）のほかに、仕切部１２，ひさし部１３などを有する。仕切部１２とひさし部１３は、いずれも左右に対称的に一つずつ備える。仕切部１２が二つあるので、仕切部位２０も二つ有する。側面部１５ａに放出口１１を形成した例を図７（ｃ）に示す。図７（ａ）および図７（ｂ）との対照から明らかなように、左側の仕切部位２０には左放出口１１ａが設けられ、右側の仕切部位２０には右放出口１１ｂが設けられる。この構成によれば、図２や図４に示すように、左放出口１１ａから放出される冷却液はコイルエンド部１の左半分側を落ちて伝いながら冷却する。同様にして、右放出口１１ｂから放出される冷却液はコイルエンド部１の右半分側に落ちて伝いながら冷却する。

上述した実施の形態２によれば、樋１５の中央部に導かれた冷却液は、仕切部１２によって二以上に分流されるので（図７（ｂ）を参照）、コイルエンド部１の別々の箇所に冷却液を流下させることができる（図７（ｃ）を参照）。この場合、図４（ａ）に示す回転電機Ｍの通常姿勢だけでなく、図４（ｂ）に示す傾斜姿勢であっても、コイルエンド部１の全体に冷却液を供給することができる。したがって、上述した実施の形態１と同様に作用するので、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

〔実施の形態３〕
実施の形態３は、実施の形態１と同様に回転電機Ｍに適用した例について説明する。当該実施の形態３は図８を参照しながら説明する。図８には、冷却液の流路となる樋の第３構成例を示す。具体的には、図８（ａ）には平面図を示す。図８（ｂ）には図８（ａ）に示すＢ−Ｂ矢視の断面図を示す。側面図は図３（ｃ）と同一であるので、図示を省略する。なお、図示および説明を簡単にするため、実施の形態３では実施の形態１と異なる点について説明する。実施の形態１で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付す。

実施の形態３が実施の形態１と異なるのは、樋の構成（構造）を変更した点である。図８に示す樋１６の構成例は、図３に示す樋３の構成例に代わるものである。図８（ａ）に
示すように樋１６は、実施の形態１で設けた側面部３ａ（本形態では側面部１６ａに相当）に加えて、底面部１６ｂにも放出口１１を設ける。具体的には、分流部１２ａによって分流される冷却液の流下経路に沿って、仕切部位２０と、仕切部位２０以外の部位とにそれぞれ一以上を設ける。仕切部位２０に設ける放出口１１と、仕切部位２０以外の部位に設ける放出口１１とでは形態（例えば円形や楕円形等の形状、形成する個数、合計した開口面積等）を異ならせるのが望ましい。

上述した樋１６の構成によってコイルエンド部１を冷却する態様について、図９を参照しながら説明する。当該図９は図５に代わる断面図であり、樋１６の側面部１６ａに設けられた放出口１１から放出される冷却液は、側面１ｂから内側面１ｃを経て落下する。また樋１６の底面部１６ｂに設けられた放出口１１から放出される冷却液は、外側面１ａ側面１ｂを経て内側面１ｃに至り落下する。したがって、樋１６に設ける各放出口１１の開口面積の大きさをそれぞれ適切に調整することで、冷却液をコイルエンド部１のほぼ全面にゆき渡らせて冷却することができる。

上述した実施の形態３によれば、樋１６の誘導路１４から導かれた冷却液は仕切部１２により二以上に分流されるので（図８（ａ）を参照）、底面部１６ｂに設ける放出口１１によってコイルエンド部１の別々の箇所に冷却液を流下させることができる（図８（ｂ）を参照）。この場合、図４（ａ）に示す回転電機Ｍの通常姿勢であっても、図４（ｂ）に示す傾斜姿勢であっても、コイルエンド部１の全体に冷却液を供給することができる。したがって、上述した実施の形態１と同様に作用するので、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

〔実施の形態４〕
実施の形態４は、実施の形態１と同様に回転電機Ｍに適用した例について説明する。当該実施の形態４は図１０を参照しながら説明する。図１０には、冷却液の流路となる樋の第４構成例を示す。具体的には、図１０（ａ）には平面図を示す。図１０（ｂ）には図１０（ａ）に示すＢ−Ｂ矢視の断面図を示す。図１０（ｃ）には図１０（ａ）に示すＣ−Ｃ矢視の断面図を示す。図１０（ｄ）には図１０（ａ）に示すＣ矢視の側面図を示す。なお、図示および説明を簡単にするため、実施の形態４では実施の形態１と異なる点について説明する。実施の形態１で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付す。

実施の形態４が実施の形態１と異なるのは、樋の構成（構造）を変更した点である。図１０に示す樋１７の構成例は、図３に示す樋３の構成例に代わるものである。図１０（ａ）に示すように樋１７は、図面下側半分の領域内に仕切部１２を形成する。この仕切部１２は、図１０（ｂ）に示すように、複数段の階段状に形成するとともに、冷却液が貯留可能な程度に段部１２ｃを傾斜させる。また、側面（断面）から見る形状がノコギリ刃状となるように形成する。段部１２ｃの傾斜角（０度を含む）は任意に設定可能であるが、例えば冷却液が仕切部位に所望の貯留容量以上に貯留できる程度の角度を設定するのが望ましい。仕切部１２の角部（頂点部）と底面部１７ｂの上面との高低関係は任意に設定可能である。図１０（ｂ）の構成例では仕切部１２の角部が底面部１７ｂの上面よりも高い位置となるように設定したが、逆に仕切部１２の角部が底面部１７ｂの上面よりも低い位置となるように設定してもよい。仕切部１２によって分流されて堰き止められた冷却液は、図１０（ｄ）に示すように、側面部１７ａに設けられた放出口１１からコイルエンド部１に向けて放出される。この放出口１１は、図１０（ｄ）では形成位置に応じて中放出口１１ｃと右放出口１１ｂとが対象となる。

一方、図１０（ａ）に示すように樋１７は、図面上側半分の領域内には何も設けず、底面部１７ｂのみである。図１０（ｃ）に示すように、当該図面上側半分の領域には、仕切部１２で分流された冷却液が流下する。底面部１７ｂの上面位置は適切に設定され、実線で示す位置や、二点鎖線で示す位置などが該当する。したがって、階段状に形成された仕切部１２のみで、分流機能と堰止機能とを兼ね備える。

上述した実施の形態４によれば、請求項３に対応し、仕切部１２は、樋１７を複数段の階段状に形成するとともに、冷却液が貯留可能な程度に段部１２ｃを傾斜させる構成とした（図１０を参照）。すなわち仕切部１２によって、樋１７の誘導路１４から導かれた冷却液は仕切部１２により二以上に分流して堰き止める（図１０（ｂ）を参照）、コイルエンド部１の別々の箇所に冷却液を流下させることができる（図１０（ｃ）を参照）。この場合、図４（ａ）に示す回転電機Ｍの通常姿勢だけでなく、図４（ｂ）に示す傾斜姿勢であっても、コイルエンド部１の全体に冷却液を供給することができる。この構成によれば、簡単な構成で仕切部１２の分流機能と堰止機能とを同時に実現できる。また、上述した実施の形態１と同様に作用するので、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態１〜４に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。実施の形態１〜４のうちで二以上の形態の任意に組み合わせて実現してもよい。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる形態で実施することもでき、例えば次に示す各形態を実現してもよい。

実施の形態１および実施の形態３では樋に一の仕切部１２を備える構成とし（図３，図８を参照）、実施の形態２および実施の形態４では樋に二の仕切部１２を備える構成とした（図７，図１０を参照）。これらの形態に代えて、実施の形態１および実施の形態３で二以上の仕切部１２を備える構成としてもよく、実施の形態２および実施の形態４で一または三以上の仕切部１２を備える構成としてもよい。すなわち、仕切部１２を一以上備えていれば、上述した実施の形態１〜４と同様の作用効果を得ることができる。

実施の形態１および実施の形態３で樋に備える仕切部１２は、分流部１２ａと堰止部１２ｂとを板材で一体に形成する構成とした（図３，図８を参照）。この形態に代えて、分流部１２ａと堰止部１２ｂとを別体に構成してもよく、板材以外の部材で構成してもよい。板材以外の部材は、例えば網状部材や、柵状部材（棒状部材をほぼ平行に並べて構成した部材）などが該当する。いずれの構成にせよ、分流部１２ａによる冷却液の分流機能と、堰止部１２ｂによる冷却液の堰止機能とがそれぞれ実現される条件を満たせばよい。これらの構成であっても、実施の形態１〜４と同様の作用効果を得ることができる。

仕切部１２は、実施の形態１〜３では分流部１２ａと堰止部１２ｂとを板材で一体に形成する構成とし（図３，図７，図８を参照）、実施の形態４では複数段の階段状に形成して段部１２ｃを傾斜させる構成とした（図１０を参照）。この形態に限らず、分流機能と堰止機能とを一体または別体で備える他の形態で構成してもよい。他の形態は、例えば樋の底面部にかかる上面側に凹凸を形成する構成や、網状部材を用いて実現する等が該当する。他の形態であっても、実施の形態１〜４と同様の作用効果を得ることができる。

実施の形態１〜４では、供給路４は円筒形に形成する構成とした（図１，図２等を参照）。この形態に代えて、他の形状（例えば楕円筒形や、三角形以上の多角形に対応する多角筒形等）で形成する構成としてもよい。他の形状で構成した場合であっても、実施の形態１〜４と同様の作用効果を得ることができる。

実施の形態１〜４では、ポンプ１０から汲み上げる冷却液を直接的に供給路４に導く構成とした（図１を参照）。この形態に代えて、ポンプ１０と供給路４との間にタンクを介在させる構成としてもよい。すなわち、ポンプ１０から汲み上げる冷却液をタンクに一時的に貯留し、タンクの貯留量で発生する圧力によって冷却液を供給路４に導く。タンクに貯留される間は冷却液が自然冷却されるので、冷却液を強制的に冷却する冷却装置（例えばオイルクーラー等）が不要になる。回転電機Ｍにタンクを備える構成であっても、冷却液を確実に供給できるので、実施の形態１〜４と同様の作用効果を得ることができる。

Ｍ 回転電機
Ｃ１ コイル
１ コイルエンド部
１ａ 外側面
１ｂ 側面
１ｃ 内側面
２ ケーシング（フレーム，ハウジング）
３，１５，１６，１７ 樋
３ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ 側面部
３ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ 底面部
４ 供給路（冷却液供給部）
４ａ 供給口
５ ティース
６ ステータ
７ 磁石
８ ロータ
９ 回転軸
１０ ポンプ（冷却液供給部）
１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ） 放出口
１２ 仕切部（分流機能および堰止機能）
１２ａ 分流部（分流機能）
１２ｂ 堰止部（堰止機能）
１２ｃ 段部
１３ ひさし部
１４ 誘導路
２０ 仕切部位

Claims (6)

1. 回転軸心を中心に回転自在なロータと、前記ロータの周面に対向する複数のスロットを有するステータと、前記複数のスロットにそれぞれ巻装されたコイルと、前記コイルがステータの軸方向端部位置から軸方向に張り出した領域としてのコイルエンド部と、を備える回転電機において、
   冷却液を供給する冷却液供給部と、
   前記冷却液供給部から供給される冷却液の流路となる樋と、を有し、
   前記樋は、前記流路の途中に一以上設けられて冷却液を分流するとともに分流した冷却液を堰き止める仕切手段と、前記仕切手段で仕切られた仕切部位ごとに設けられて前記コイルエンド部に向けて冷却液を放出する放出口と、
   を備えることを特徴とする回転電機。
2. 前記仕切手段は、所定の高さを有する板材で形成することを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
3. 前記仕切手段は、前記樋を複数段の階段状に形成するとともに、冷却液が貯留可能な程度に段部を傾斜させることを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機。
4. 前記放出口は、前記樋の側面部に一つ以上設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の回転電機。
5. 前記樋の下部であって、かつ、前記放出口よりも下方に設けられるひさし部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の回転電機。
6. 前記樋には、前記冷却液供給部から前記樋の頂点付近部に冷却液を誘導する誘導路を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の回転電機。

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