WO2008156127A1

WO2008156127A1 - 回転電機の冷却構造

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Publication number: WO2008156127A1
Application number: PCT/JP2008/061188
Authority: WO
Inventors: Tomoka Sonohara
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-06-13
Filing date: 2008-06-12
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2009-12-13
Also published as: JPWO2008156127A1; US20100218918A1; US8093769B2; CN101689786A; CN101689786B; JP4888558B2; DE112008001594B4; DE112008001594T5

Abstract

　平角線を用いたエッジワイズコイルを備えた回転電機を効率的に冷却する。ティース（１２０１８）に平角線が巻着されてエッジワイズコイルが形成される。角型のティース（１２０１８）に対して平角線を巻着するために、エッジワイズコイルのティース（１２０１８）に対する相対的な位置を決定する支持部（１２０１３）を有する。平角線により形成され、支持部（１２０１３）により位置決めされたエッジワイズコイルとティースとの間に形成された冷却水通路（１２０１２）に冷却液を流通させる。

Description

明細書回転電機の冷却構造技術分野

本発明は、車両に搭載される回転電機の構造に関し、特に、平角線を用いて形成されたェッジワイズコィルを備えた回転電機の冷却構造に関する。背景技術

回転電機を運転するとコイルの導線が発熱して温度上昇するが、その導線を充分に冷却しないと回転電機の出力の低下や導線の耐久性の低下が発生することが知られている。

このような回転電機の固定子（ステータ）の卷線として平角線を用いて、エツジワイズコイルを形成する場合がある。この平角線を用いると、通常の丸線に比ベてコイル断面積が増加して、直流抵抗の低減、周波数特許性の向上などにより、小型化■高性能化を実現することができる。

その一方、平角線は曲げるときの曲率半径が大きく、回転電機のステータ（鉄心）のティースとの間の空隙が大きくなる傾向を有する。すなわち、鉄心を覆う絶緣部材の四角形断面の卷回部にこのような平角線を卷回したとき、導線を正確な四角形に卷回することは困難であり、導線が四角形の頂点部だけに接触して直線部から浮き上がってしまい、そこに隙間が発生することが避けられなかった。そのため、隙間が断熱空間として機能することで、導線の熱が絶縁部材を介して鉄心に伝達され難くなり、鉄心を冷却しても、導線の冷却性が一層低下する問題があった。

このような問題に鑑み、特開 2 0 0 4— 3 4 3 8 7 7号公報（特許文献 1 ) は、回転電機のコ.ィルの導線を痫単な構造で効率的に冷却できる回転電機のコィルを開示する。この回転電機のコイルは、鉄心の周囲を覆う絶縁部材の卷回部に導線を複数層に重ねて卷回した回転電機のイルであって、絶縁都材の卷回部と導線との間に形成された隙間に、絶縁部材に形成した流路を通して熱伝導性部材を充填したことを特徴とする。

この回転電機のコイルによると、鉄心の周囲を覆う絶縁部材の卷回部と、そこに卷回された導線との間に形成された隙問に、絶緣部材に形成した流路を通して熱伝導性部材を充填したので、導線の熱を熱伝導性部材および絶緣部材を介して鉄心に伝達することで、その放熱を効果的に行なわせて導線を冷却することができる。しかも冷某やそれを循環させるポンプ等が不要になるので、コストダウンに寄与することができる。発明の開示

しかしながら、上述した特許文献 1に開示された回転電機のコイルは、コイル自体を積極的に冷却するものではなく、コイル（導線）の熟をより多く鉄心に伝達して、間接的に冷却するものに過ぎない。これでは、十分な平角線の冷却ができない場合があり得る。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、平角線を用いたエッジワイズコイルを備えた回転電機を効率的に冷却できる、回転電機の冷却構造を提供することである。

第 1の発明に係る回転電機の冷却構造は、鉄心の周囲を覆う絶緣部材に平角線を複数層に重ねて巻回した複数のコィルを備えた回転電機を冷却するための構造である。この冷却構造は、各コイルにおいて、平角線の卷回の曲率半径が大きいことにより形成された、絶縁部材と平角線との間の間隙と、間隙に流通される冷却媒体を供給するための供給手段とを含む。

第 1の発明によると、回転電機の極数に応じて複数のコイルが形成され、このコイルは、鉄心の周囲を覆う絶縁部林に平角線を複数層に重ねて卷回されて形成される。角型の鉄心（ティース）の周囲を覆う絶縁材に平角線を隙間なく卷着することは、断面が四角形の平角線を四角形に隙間なく巻回することは）平角線の巻回の曲率半径が大きいために困難であって、どうしても絶縁部材と平角線との間の間隙が形成される。供給手段は、この間隙に、冷却媒体を供給して、この間隙が冷却媒体の通路となる。従来のように間隙に熱伝導部材を組み入れて間接的に冷却効率を向上させるのではなく、冷却媒体を間隙に供給するので、直接的に鉄心を冷却することができる。その結果、平角線を用いた（エッジワイズ）コィルを備えた回転電機を効率的に冷却できる、回転電機の冷却構造を提供することができる。

第 2の発明に係る回転電機の冷却構造においては、第 1の発明の構成に加えて、 1のコイルから他のコイルへ、冷却媒体が流通するものである。

第 2の発明によると、たとえば、回転電機の回転軸が水平な場合、最上部のステータコイルに冷却液が供給されて、重力により次の瞵接する他のコイルに、冷却媒体が流通される。これが連鎖して行なわれるこ.とにより、複数のコイルを冷却することができるようになる。

第 3の発明に係る回転電機の冷却構造は、第 1または 2の発明の構成に加えて、間隙の断面積を小さくする絶緣材をきらに含む。

第 3の発明によると、間隙の断面積が小さくなるので、冷却媒体（ここでは液体とする）の流速が上昇する。このため、熟交換がより促進されるので、冷却効率が向上する。

第 4の発明に係る回転電機の冷却構造においては、第 1〜2のいずれかの発明の構成に加えて、供給手段は、間隙に連通した穴部へ冷却媒体を供給する管路と、管路に冷却媒体を流通させるポンプとを含む。

第 4の発明によると、ポンプにより回転電機のコイルの間隙に冷却液が供給されたり、吸熱した冷却液が放熱器（ラジエーター）に供給されてたりして、回転電機を効率的に冷却することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態に係るモータジエネ t ^一タを含む、ハイブリッド車両全体の制御プロック図である。

図 2は、動力分割機構を示す図である。

図 3は、ハイプリッド車両の冷却システムの全体構成図である。

図 4は、本発明の実施の形態に係るモータジエネレータの断面図である。

図 5は、本発明の実施の形態に係るモータジェネレータの斜視図である。

図 6は、図 5に対応する部分拡大図である。 1188 図 7は、図 6に対応する断面図である。

図 8は、本発明の実施の形態に係るモータジェネレータ（冷却パイプ付き）の側面図である。

図 9は、図 8に対応する冷却パイプを備えたモータジエネレータの斜視図である。 . '

図 1 0 Aは、冷却水の流れ方を示す図（その 1 ) であって、ステータコイルェンド 1 2 0 1 0をモータジェネレータ 1 4 0の上方から見た図である。

図 1 0 Bは、図 1 O A中の X B— X B断面図である。

図 1 1 Aは、冷却水の流れ方を示す図（その 2 ) であって、ステータコイルェンド 1 2 0 1 0をモータジェネレータ 1 4 0の上方から見た図である。

図 1 1 Bは、図 1 1 A中の X I B— X I B断面図である。 .

図 1 2は、本発明の実施の形態の変形例に係るモータジェネレータの部分断面斜視図である。発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。なお、図面間において、縦横の寸法比率等が異なる場合があるが、これは、本発明は特定の寸法比に限定されるモータジエネレータに適用されるものではないことを示すもので i o₀ ,.

図 1を参照し七、本突明の実施の形態に係る冷却構造を備えたモータジエネレータを含む、ハイブリッド車両全体の制御ブロック図を説明する。なお、本発明は図 1に示すハイプリッド車両に限定されない。本発明'は、動力源としての、たとえばガソリンエンジン等の内燃機関（以下、エンジンとして説明する） 1 車両を考行させる駆動源であって、かつ、ジェネレータの駆動源であればよい。さらに、駆動源がエンジンおよびモータジェネレータであって、モ^"タジエネレータの動力により走行可能な車両であればよく（エンジンを停止させても停止させなくても）、走行用のバッテリを搭載した他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい（いわゆるシリーズ型やパラレル型等のハイブリッド車両に限定されないが、システム起動後において EV走行が可能な車両には限定される）。このバッテリは、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などであって、その種類は特に限定されるものではない。また、パッテリの代わりにキャパシタでも構わない。さらに、本発明の実施の形態に係る冷却構造を備えたモータジェネレータは、エンジンを有しない電気自動車への適用も可能である。

ハイブリッド車両は、エンジン 120と、モータジェネレータ（MG) 140 とを含む。なお、以下においては、説明の便宜上、モータジェネレータ 140を、モータジェネレータ 14 OA (または MG (2) 14 OA) と、モータジエネレ ' ータ 140 B (または (1) 140B) と表現するが、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、モータジェネレータ 14 OAがジェネレータとして機能したり、モータジェネレータ 140 Bがモータとして機能したりする。このモータジエネレータがジェネレータどして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジエネレータがジエネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、車両が減速される。

ハイブリッド車両は、この他に、エンジン 120やモータジェネレータ 140 で発生した動力を駆動輪 160に伝達したり、駆動輪 160の駆動をエンジン 1 20やモータジエネレ^ "タ 140に伝達したりする減速機 180と、エンジン 1 20の発生する動力を駆動輪 160とモータジェネレータ 14 OB (MG (1) 140 B) との 2.経路に分配する動力分割機構（たとえば、後述する遊星歯率機構） 200と、モータジェネレータ 140を駆動するための電力を充電する走行用バッテリ 220と、走行用バッテリ 220の直流とモータジェネレータ 140 A (MG (2) 1 OA) およびモータジェネレータ 140 B (MG (1) 14 OB) の交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ 240と、走行用バッテリ 220の充放電状態（たとえば、 SOC) を管理制御するバッテリ制御ュエツト（以下、バッテリ ECU (Electronic Control Unit) という） 260と、エンジン 120の動作状態を制御するエンジン ECU 280と、ハイプリッド車両の状態に応じてモニタジェネレータ 140およびバッテリ ECU 260、インバータ 240等を制御する MG— ECU 300と、バッテリ ECU260、ェンジン ECU 280および MG— ECU300等を相互に管理制御して、ハイプリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御する HV-ECU320等を含む。

本実施の形態において、走行用パッテ.リ 220とインパータ 240との間には昇圧コンバータ 242が設けられている。これは、走行用パッテリ 220の定格電圧が、モータ 14 OA (MG (2) 14 OA) やモータジェネレータ 140 B

(MG (1) 14 OB) の定格電圧よりも低いので、走行用バッテリ 220からモータジェネレータ 14 OA (MG (2) 14 OA) やモータジェネレータ 14 OB (MG (1) 140B) に電力を供給するときには、昇圧コンバータ 242 で電力を昇圧する。

なお、図 1においては、各 ECUを別構成としているが、 2個以上の ECUを統合した ECUとして構成してもよい（たとえば、図 1に、点線で示すように、 MG-ECU300と HV— CU 320とを統合した E CUとすることがその一例である）。

動力分割機構 200は、エンジン 120の動力を、駆動輪 160とモータジェネ.レータ 14 OB (MG (1) 140B) との両方に振り分けるために、遊星歯車機構（ブラネタリーギヤ）が使用される。モータジェネレータ 14 OB ( G

(1) 140B) の回輊数を制御することにより、動力分割機構 200は無段変速機としても機能する。エンジン 120の回転力はキャリア（C) に入力され、それがサンギヤ（S) によってモータジェネレータ 140 B (MG (1) 140 B) に、リングギヤ（R) によってモータジェネレータ 14 OA (MG (2) 1 4 OA) および出力軸（駆動輪 160側）に伝えられる。回転中のエンジン 12 0を停止させる時には、エンジン 120が回転しているので、この回転の運動ェネルギをモータジェネレータ 140 B (MG (1) 140 B) で電気工ネルギに変換して、エンジン 20の回転数を低下させる。

図 1に示すようなハイプリッドシステムを搭載するハイプリッド車両においては、車両の状態について予め定められた条件が成立すると、 HV— ECU320 は、モータジェネレータ 140のモータジェネレータ 14 OA (MG (2) 14 OA) のみによりハイブリッド車両の走行を行なうようにモータジェネレータ 1 4 OA (MG (2) 14 OA) およびエンジン E CU 280を介してエンジン 1 20を制御する。たとえば、予め定められた条件とは、走行用バッテリ 220の SOCが予めめられた値以上であるという条件等である。このようにすると、発進時や低速走行時等であってエンジン 120の効率が悪い場合に、モータジヱネレータ 14 OA (MG (2) 140 A) のみによりハイブリッド車両の走行を行なうことができる。この結果、走行用バッテリ 220の SOCを氐下させることができる（その後の車両停止時に走行用バッテリ 220を充電することができる）。

また、通常走行時には、たとえば動力分割機構 200によりエンジン 120の動力を 2経路に分け、一方で駆動輪 160の直接駆動を行ない、他方でモータジエネレータ 14 OB (MG (1) 140B) を駆動して発電を行なう。この時、発生する電力でモータジェネレータ 14 OA (MG (2) 14 OA) を駆動して駆動輪 160の駆動補助を行なう。また、高速走行時には、さらに走用バッテリ 220からめ電力をモータジェネレータ 14 OA (MG (2) 1 0 A) に供給してモータジェネレータ 14 OA (MG (2) 14 OA) の出力を増大させて駆動輪 160に対して駆動力の追加を行なう。一方、減速時には、駆動輪 160 により従動するモータジェネレータ 14 OA (MG (2) 14 OA) がジエネレータとして機能して回生発電を行ない、回収した電力を走行用パッテリ 220に蓄える。なお、走行用バッテリ 220の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン 120の出力を増加してモータジェネレータ 140 B (MG (1) 140B) による癸電量を増やして走行用バッテリ 220に対する充電量を增加する。

また、走行用バッテリ 220の目標 SO Cはいつ回生が行なわれてもエネルギ一が回収できるように、通常は 60%程度に設定される。また、 SOCの上限値と下限値とは、走行用バッテリ 220のバッテリの劣化を抑制するために、たとえば、上限値を 80%とし、下限値を 30%として設定され、 HV— ECU32 0は、 MG— ECU300を介して SO Cが上限値および下限値を越えないようにモータジェネレータ 140による発電や回生、モータ出力を制御している。なお、ここで挙げた値は、一例であって特に限定される値ではない。 ' 図 2を参照して、動力分割機構 200についてさらに説明する。動力分割機構 200は、サンギヤ（S) 202と（以下、単にサンギヤ 202と記載する）、ピニオンギヤ 204と、キャリア（C) 206 (以下、単にキャリア 206と記載する）と、リングギヤ（R) 208 (以下、単にリングギヤ 208と記載する〉とを含む遊星歯車から構成される。

ピニオンギヤ 204は、サンギヤ 202およびリングギヤ 208と係合する。 ' キャリア 206は、ピ-オンギヤ 204が自転可能であるように支持する。サンギヤ 202は MG (1) 140 Bの回転軸に違結される。キャリア 206はェンジン 120のクランクシャフトに連結される。リングギヤ 208は MG (2) 1 4 OAの回転軸おょぴ減速機 180に連結される。

エンジン 120、 MG (1) 140Bおよび MG (2) 14 OAが、遊星歯車からなる動力分割機構 200を介して連結されることで.、エンジン 120、 MG

(1) 140Bおよび MG (2) 14 OAの回転数は、共線図において直線で結ばれる関係になる。

図 3を参照し; C、本発明の実施の形態に係る冷却構造を備えたモータジエネレータ 140を含むハイブリッド冷却システムの全体構成について説月する。図 3 に示すように、このハイブリッド冷却システム（以下、単に冷却システムと記載する場合がある）は、液冷媒である冷却水（冷却媒体としての L LC (Long Life Coolant) ) を、 HVゥォ一タポンプ 2310により、モータジエネレ^ "タ

140および PCU2200と HVラジエーター 2330との間を循環させて、モータジェネレータ 140および PCU2200を冷却するシステムである。この冷却システムは、上述した、 HVウォータポンプ 2310、 HVラジェ一ター 2330に加えて、モータジェネレータ 140および PCU2200で吸熱した高温の冷却水を HVラジエーター 2330へ送る配管である HVラジェータ一行き配管 2320、 HVラジエーター 2330にて熱交換されて水温が下げられた冷却水を HVラジエーター 2330から戻す配管である HVラジェ一ター戻り配管 2340およびリザーバタンク 2300を含む。

リザーバタンク 2300は、冷却水の予備タンクとして機能するものであって、この冷却システムの配管内の冷却水の温度や冷却水が循環されることによる冷却配管の容積の変化に対応するために設けられる。さらに、具体的には、リザーバタンク 2 3 1 0がない場合において冷却配管の容積に対して冷却水の容量が不足すると、冷却配管にエアが嚙み込む。こような場合には、この冷却システムの配管にエアが入り込むことになり、このエアが HVウォータポンプ 2 3 1 0に入り込み、 HVウォータポンプ 2 3 1 0がエアロックしてしまい、冷却水を循環させることができなくなる。このような事態を回避すべく、リザーバタンク 2 3 1 0が設けられ'る。

図 3に示す冷却システムにおいては、冷却水は、 HVラジエーター 2 3 3 0、 P C U 2 2 0 O リザーバタンク 2 3 0 0、 HVウォータポンプ 2 3 1 0、モータジェネレータ 1 4 0の順で、循環される。なお、この P C U 2 2 0 0は、モータジェネレータ 1 4 0を駆動するための I PMを収納しているので、図 3に示すように、モータジェネレータ 1 4 0近傍に設けられている。その結果、この車両がフロントにエンジン 1 2 0を搭載していると、モータジェネレータ 1 4 0および P CU 2 2 0 0はエンジン: I 2 0の近傍に設けられる。

なお、モータジェネレータ 1 4 0および P C U 2 2 0 0の位置は、このような位置に限定されるものではない。さらに、冷却システムは、エンジン 1 2 0の冷却システムとは別系統の冷却システムであるとして説明する力 S、本発明に係る制御装置で制御される冷却システムは、このようなものに限定されるものではない。 ' すなわち、エンジン 1 2 0の冷却システムと共用の冷却管を用いるものであつても、配管は別に設けてラジエーターを共用するもの（すなわち、エンジン 1 2 0のラジエーターと HVラジエーターとを共用）であっても、その他の共用の形態（ラジエーターのクリーングファンのみ共用する等々）でありても構わない。図 4を参照して、本発明の実施の形態に係る冷却構造を備えたモータジエネレ —タ 1 4 0の内部構造について説明する。上述したハイ.プリッド車両には、図 4 に示すように回転軸を水平あるいはほぼ水平な状態にして搭載される。

図 4は、このようなモータジェネレータ 1 4 0の横断面図を示す。この電動機は、 2つのベアリング 1 .1 0.2 0により回転自在に支持されたロータ 1 1 0 1 0 を含むロータ部と、ロータ 1 1 0 1 0の外周方向に設置されたステータコア 1 2 0 0 0を含むステータ部とから構成される。このロータ 1 1 0 1 0は、ベアリング 1 1020により支持され、回転軸 11000を中心として回転して、回転トルクを車両のパワートレーン（上述した動力分割機構 200) に伝達する。

ロータ 11010に対応して、わずかなギャップを介して対向した位置には、ステータコア 12000が設けられる。ステータコア 12000には、回転軸に平行な方向にステータコア 12000を貫通するように設けられたスリットに、コイルが卷着される。このコイルに電流が流されて、ステ一タコア 1 2000ほ、ロータ 1101ひを回転させるための磁界を発生させる。

また、ステータコア 12000に卷着されたステータコイルの端部がステータコイルエンド 12010として形成されている。ステ一タコイルは、ステータコァ 12000のスロットに絶緣紙 12021が設けて巻着されている。またスロット間にはティースが形成されている。

なお、ロータ 11010は、多数の電磁鋼板（0. 3mn！〜 0. 5mm程度の薄板）を積層して構成されたものであっても、一体的なものであってもいずれでもよい。また、これらの構成部品である、回転軸 11000、口一タ 11010、べナリング 11020、ステータコア 12000、ステータコイルエンド 120 10は、ハウジング 13000内に収められている。

図 4に示すステータコア 12000に巻着されたステータコイル 12040は、平角線が用いられて、エッジワイズコイルを形成している。この平角線は丸線に比べて、曲げる（ターン部分）ときの曲率半径が大きく、回転電機のステータ

(鉄心）のティースとの間の空隙が大きくなる。このため、本実施の形態に係る冷却機構の主要な特徴は、この空隙を^却媒体（冷却水.、冷却油) の通路として用いることである。

図 5に、本発明の実施の形態に係る冷却構造を備えたモータジェネレータ 14 0の斜視図を示す。ステータコイルエンド 12010を覆う絶縁板（インシユレ一ター）にはこの空隙に繋がる呤却水挿入穴 1201 1を備える。なおゝこのステータコイルエンド 12010の態様は、このモタジェネレータ 140の極数等により異なるが、本実施の形態においては、 2つの穴を 1組として 1つの絶縁板にそれぞれ設けている。

図 6に、 1極分に対応するエッジワイズコイルを含む部分の拡大図を、図 7に、図 6に対応する断面図をそれぞれ示す。図 6および図 7に示すように、ティース 1 2 0 1 8に平角線 1 2 0 5 0が卷着されてエッジワイズコイルが形成されている。図 7に示すように、角型のティース 1 2 0 1 8に対して平角線 1 2 0 5 0を隙間なく卷着することが困難（断面が四角形の平角線 1 2 0 5 0を四角形に正確に隙間なく卷回することは困難）である。その一方、図.7に示すように、エッジワイズコイルのティース 1 2 0 1 8に対する相対的な位置を決定するための支持部 1 2 0 1 3を有している。このため平角線 1 2 0 5 0により形成されたエッジワイズコイルとティース 1 2 0 1 8との間（正確には絶緣材（インシユレ一ターがこれらの間に介される）に冷却水通路 1 2 0 1 2が形成される。

図 6に示す冷却水揷入穴 1 2 0 1 1の位置は、図 7に示す冷却水通路 1 2 0 1 2の位置に対応している。このため、冷却水挿入穴 1 2 0 1 1に向けて（モータジェネレータ 1 4 0の外側から回転軸（内側、中心側）に向けて）冷却水（L L C) 'を供給することにより、冷却水通路 1 2 0 1 2に冷却水を流すことができる。このため、エッジワイズコイルを直接、冷却水で冷却することができる。

図 8および図 9を參照して、モータジェネレータ 1 4 0内における冷却水の供給について説明する。図 8および図 9に示すように、図 · 5に示した冷却水挿入穴 1 2 0 1 1は、モータジェネレータ 1 4 0のステータコイェンド 1 2 0 1 0部分の全周に設けられている。この全周に！:つて設けられた冷却水挿入穴 1 2 0 1 1を覆うように、ステータコイルエンド 1 2 0 1 0部分の全周に冷却水供給パイプ 1 2 0 1 4が設けられる。この冷却水供給パイプ 1 2 0 1 4は、冷却水揷入穴 1 2 0 1 1の位置に対応して、噴出口を備えている。図 8の矢印で示すように、噴出口から噴出された冷却水は、冷却水揷入穴 1 2 0 1 1を通って冷却水通路 1 2 0 1 2に流れる。なお、重力によりモータジェネレータ 1 4 0の上方から下方に冷却水が流れるので、冷却水供給パイブ 1 2 0 1 4の上方側のみに噴出口を有しても構わない。

なお、上述の図 3を用いて説明した'ように、このハイブリッド冷却システムは、 HVウォーターポンプ 2 .3 1 0により、冷却水を循環させて、モータジエネレータ 1 4 0で吸収した熱を HVラジエーター 2 3 3 0で ¾出している。このため、図 4に示すモータジェネレータ 1 4 0の外側から中心側に開けられた冷却水通路 12012を通った冷却 τΚは、モータジェネレータ 140の下方に設けられた排出口（図示しない）から HVラジエーター行き配管 2320を通って、 HVラジエーター 2330へ送り込まれる。

図 1 OAおよび 1 ΟΒを参照して、冷却水の流れについて説明する。図 10A は、ステータコイルエンド 12010をモータジェネレータ 140の上方から見た図であって、絶縁板に設けちれた冷却水挿入穴 12011が表わされている。この図 1 OAの XB— XB断面を図 10 Bに示す。図 10Bに示すように、各極ごとのエッジワイズコイル 12015 (ステ一タコイノレエンド 12010) が複数併設されており、インシュレーター 12016とインシュレーター 1201 7とで形成される冷却水通路 2ひ 000、 20010、 20020、 20030 に流れ込んだ冷却水が、ステータコイルとの間で熱交換して、ステータコイルの温度を低下せしめる。

また、ィンシュレータ一 12015とは異なる形状のィンシュレーター 220 17を備えたエッジワイズコイル 22015の場合の冷却水の流れについて、図 11 Aおよび図 11 Bを参照して、説明する。図 11Aは、図 10 Aと同様に、ステータコイルエンド 12010をモータジェネレータ 140の上方から見た図であって、絶縁板に設けられた冷却水揷入穴 12011が表わされている。図 1 1 Bは、図 11 A中の X I B— X I B断面図である。

このエッジワイズコイル 22015 (ステータコイル.エンド 12010) は、インシュレーター 22017が図 1 OAおよび 10 Bで示したインシュレーター 12017よりも短い。このため、 2個で 1組の冷却水揷入穴 12011の一方から冷却水通路 30000に流れ込んだ冷却水は、他方の冷却水挿入穴 1201 1に連通した冷却水通路 30010に流れる。さらに、冷却水通路 30010から排出された冷却水は、他の下方のエッジワイズコイルの一方の冷却水揷入穴 1 2011から冷却水通路 30020に流れ込み、他方の冷却水挿入穴 12011 に連通した冷却水通路 30030に流れる。さらに、冷却水通路 30010から排出された冷却水は、他のさらに下方のエッジワイズコイルに流れる。インシュレーター 22016とインシュレーター 22017どで形成される冷却水通路 3 0000、 30010, 30020、 30030に順に流れ込んだ冷却水が、ステータコイルとの間で熱交換して、ステータコイルの温度を低下せしめる。以上のようにして、本実施の形態に係る冷却構造を備えたモータジェネレータによると、ターンを形成する時に曲率半径を小さくできない平角線用いてエツジワイズコィルを形成したときに、曲率半径が大きいために形成されてしまう空隙に冷却水を流すようにした。これにより、積極的にステータコイルを冷却することができ、モータジェネレータの熱的特性を向上させることができる。

く変形例〉

以下、本発明の実施の形態に係る冷却構造を備えたモータジエネレ一タの変形例について、図 1 2を参照して説明する。

図 1 2は、（方向が異なるが）図 7に対応するものである。図 7に示す冷却構造とは異なり、支持部 4 0 0 1 0に代えて、インシユレ一ター 4 0 0 0 0にインシュ I ^一ター 4 0 0 0 2を追加してその上部に支持部 4 0 0 1 0が形成されている。

すなわち、冷却水通路 1 2 0 1 2よりも狭い冷却水通路 4 0 0 3 0が形成されている。冷却水通路 4 0 0 3 0を取り囲むように平角線材 4 0 0 2 0が配置される。このように、より狭い冷却水通路にすると、冷却水の流速が上昇する。このため、熱交换効率を向上させることができるので、より冷却性能を高めることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Claims

請求の範囲

1. コア（12000) の周囲を覆う絶緣部材（12021) に平角線（1 2050) を複数層に重ねて卷回して形成される複数のコイル（12040) を備え、

各前記コイルにおいて、前記絶緣部材（12021) と前記平角線 (1205 0) との間には間隙が形成されており、さらに、

前記間隙に流通される冷却媒体を供給するための供給部（12012) とを備えた、回転電機の冷却構造。

2. 前記冷却構造では、 1のコイルから他のコイルへ、前記冷却媒体が流通する、請求の範囲第 1項に記載の回転電機の冷却構造。

3. 前記冷却構造は、前記間隙の断面積を小さくする絶縁材（40002) をさらに含む、請求の範囲第 1項に記載の回転電機の冷却構造。

4. 前記供給部は、

前記間隙に連通した穴部へ前記冷却媒体を供給する管路 (12012) と、前記管路に前記冷却媒体を流通させるポンプ（10P) とを含む、請求の範囲第 1項に記載の回転電機の冷却構造。