JP2023077030A

JP2023077030A - 回転電機

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Publication number: JP2023077030A
Application number: JP2021190129A
Authority: JP
Inventors: 翔内山; Sho Uchiyama
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2021-11-24
Filing date: 2021-11-24
Publication date: 2023-06-05
Anticipated expiration: 2041-11-24
Also published as: JP7266791B1; WO2023095405A1

Abstract

【課題】コイルの冷却について改善した回転電機を提供することを目的とする。【解決手段】回転電機であって、中心軸に沿って延びるシャフトと前記シャフトの径方向外側に固定されるロータコアとを有するロータと、前記ロータの径方向外側にエアギャップを介して配置されるステータと、冷媒の流れをガイドするガイド部材と、を備え、前記ステータは、第１ステータコアと、前記第１ステータコアと軸方向に並んで配置される第２ステータコアと、前記第１ステータコア及び第２ステータコアを軸方向に貫通するコイルと、を有し、前記ガイド部材は、前記第１ステータコアと前記第２ステータコアとの間に配置され、前記コイルが軸方向に貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔は、該貫通孔を貫通した前記コイルを径方向外側に露出させる形状である。【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機に関する。

回転電機のコイルは通電により発熱する。コイルの絶縁材には温度制限があることなどから、発熱したコイルは冷却するのが望ましい。特許文献１に記載の発明では、コイルの軸方向両端であるコイルエンドに向けて冷媒を吐出することでコイルを冷却している。

特許第６４３６２００号公報

しかしながら、コイルが軸方向に長い場合には、軸方向両端のコイルエンドを冷却しても、軸方向中央付近の冷却が不十分になる可能性があった。このことから、従来、コイルの冷却について改善の余地があった。

本発明は、コイルの冷却について改善した回転電機を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る回転電機は、中心軸に沿って延びるシャフトと前記シャフトの径方向外側に固定されるロータコアとを有するロータと、前記ロータの径方向外側にエアギャップを介して配置されるステータと、冷媒の流れをガイドするガイド部材と、を備え、前記ステータは、第１ステータコアと、前記第１ステータコアと軸方向に並んで配置される第２ステータコアと、前記第１ステータコア及び第２ステータコアを軸方向に貫通するコイルと、を有し、前記ガイド部材は、前記第１ステータコアと前記第２ステータコアとの間に配置され、前記コイルが軸方向に貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔は、該貫通孔を貫通した前記コイルを径方向外側に露出させる形状である。

上記の一態様の回転電機において、前記ガイド部材は、前記第１ステータコア及び前記第２ステータコアに対する周方向位置を及び径方向位置を位置決めする位置決め部を有する。

上記の一態様の回転電機において、前記回転電機は、ハイブリッド励磁式回転電機であって、前記ガイド部材は、前記ロータコアを励磁する励磁コイルを有する励磁コイルユニットである。

上記の一態様の回転電機において、前記コイルは平角線のセグメントコイルである。

本発明の一態様によれば、コイルの冷却について改善した回転電機を提供することが出来る。

本発明の実施例１に係るモータの斜視図である。図１に示したモータ１００からロータ２００を除いて示す斜視図である。図１に示したモータ１００から第１ステータコア３１０を取り除いて、軸方向一方側から見た側面図である。フレーム４００を軸方向に切断し、内周面が見える向きで示す斜視図である。ガイド部材３５０の斜視図である。ガイド部材３５０の一部を拡大して示す斜視図である。フレーム４００にステータ３００を組み付ける手順を説明する側断面図である。本発明の実施例２に係るモータの斜視図である。図８のモータ１１００を＋Ｘ側から見た右側面図である。図８のモータ１１００を、中心軸Ｊを通りＸ軸と直交する面で切断して示す側断面図である。図８のモータ１１００を、図８のＡ－Ａ断面で切断して示す平断面図である。図８のモータ１１００にステータコイル１３４０を冷却する冷媒を流す様子を説明する図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る回転電機について説明する。なお、以下の図面においては、各構成をわかり易くするために、実際の構造と各構造における縮尺及び数等を異ならせる場合がある。

図１は、本発明の実施例１に係るモータの斜視図である。図１のモータ１００は、回転電機の一例である。モータ１００は、中心軸Ｊに沿って延びるシャフト２３０を有するロータ２００と、ステータ３００と、フレーム４００と、を有する。シャフト２３０は、中心軸Ｊを回転軸にして回転可能なように軸受（不図示）によって軸支される。

なお、本明細書においては、特に断りのない限り、中心軸Ｊに平行な方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。径方向において中心軸Ｊに近づく側を「径方向内側」と呼び、中心軸Ｊから遠ざかる側を「径方向外側」と呼ぶ。また、中心軸Ｊに沿って、図１における左側を軸方向一方側と呼び、図１における右側を軸方向他方側と呼ぶ。

また、本明細書において、「軸方向に延びる」とは、厳密に軸方向（Ｚ軸方向）に延びる場合に加えて、軸方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。また、本明細書において、「径方向に延びる」とは、厳密に径方向、すなわち、軸方向（Ｚ軸方向）に対して垂直な方向に延びる場合に加えて、径方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。また「平行」とは、厳密に平行な場合に加えて、互いに成す角が４５°未満の範囲で傾いた場合も含む。

ステータ３００は、ロータ２００の径方向外側にエアギャップを介して配置される。フレーム４００は、ステータ３００を径方向外側から覆うことで、ステータ３００を収容する。

ロータ２００は、ロータコア２１０と、永久磁石２４０とを有する。ロータコア２１０は、シャフト２３０の径方向外側に固定される。永久磁石２４０は、ロータコア２１０を励磁する。

ステータ３００は、第１ステータコア３１０と、平角線のセグメントコイルにより構成されるステータコイル３４０と、を有する。ステータコイル３４０は、第１ステータコア３１０を軸方向に貫通する。

図２は、図１に示したモータ１００からロータ２００を取り除いて示す斜視図である。ステータ３００は、第１ステータコア３１０の軸方向他方側にガイド部材３５０を有し、ガイド部材３５０の軸方向他方側に第２ステータコア３２０を有する。第１ステータコア３１０と、ガイド部材３５０と、第２ステータコア３２０とは、軸方向に並んで配置される。ステータコイル３４０は、第１ステータコア３１０、ガイド部材３５０及び第２ステータコア３２０を軸方向に貫通する。

モータ１００は、例えば軸方向が鉛直方向と直交する向きで設置されて使用に供される。ステータコイル３４０を冷却する冷媒は、モータ１００の鉛直方向上側からフレーム４００の径方向内側に供給される。冷媒としては、例えばオイルを用いることが出来るが、他の液体を用いてもかまわない。冷媒はポンプによって供給されるものであってもよい。モータ１００の鉛直方向上側からフレーム４００の径方向内側に供給された冷媒は、モータ１００の鉛直方向下側からフレーム４００の径方向外側へと排出される。図面では、冷媒の供給口及び排出口を図示していないが、例えばフレーム４００に冷媒の供給口及び排出口を設けてもよく、既知の如何なる方法を用いてもよい。冷媒の供給口及び排出口は、軸方向において、ガイド部材３５０の軸方向位置と一致する位置に配置される。ガイド部材３５０は、冷媒の流れをガイドする。

図３は、図１に示したモータ１００から第１ステータコア３１０を取り除いて、軸方向一方側から見た側面図である。また、図４は、フレーム４００を軸方向に切断し、内周面が見える向きで示す斜視図である。フレーム４００は、その内周面に、内周面４０１、内周面４０２及びステータ座面４０３が形成されている。ステータ座面４０３は、内周面４０１及び内周面４０２よりも径方向内側に位置する。ステータ座面４０３と内周面４０１との間には段差が形成されており、ステータ座面４０３と内周面４０２との間には段差が形成されている。第１ステータコア３１０は、内周面４０１に嵌まる。第２ステータコア３２０は、内周面４０２に嵌まる。ガイド部材３５０は、第１ステータコア３１０と第２ステータコア３２０とによって挟持される。

図５は、ガイド部材３５０の斜視図である。図６は、ガイド部材３５０の一部を拡大して示す斜視図である。ガイド部材３５０は、例えば樹脂製の円環状部材である。ガイド部材３５０は、円環形状の外径をなす外径部３５０ａと、外径部３５０ａを軸方向に貫通する貫通孔３５０ｂと、外径部３５０ａの径方向内側端で軸方向一方側に突出する凸部３５０ｃと、外径部３５０ａの径方向内側端で軸方向他方側に突出する凸部３５０ｄと、を有する。

貫通孔３５０ｂは、第１ステータコア３１０及び第２ステータコア３２０のスロット位置に対応して設けられる。ステータコイル３４０は、貫通孔３５０ｂを軸方向に貫通する。貫通孔３５０ｂは、径方向外側が開放している。貫通孔３５０ｂの径方向内側端から径方向外側端までの長さは、ステータコイル３４０の径方向長さよりも短く、ステータコイル３４０の径方向外側端は、ガイド部材３５０の径方向外側端よりも径方向外側に突出する。すなわち、貫通孔３５０ｂは、貫通孔３５０ｂを貫通したステータコイル３４０を径方向外側に露出させる形状である。

凸部３５０ｃは、第１ステータコア３１０のスロットすなわちステータコイル３４０が挿入される貫通孔に挿入される。これにより、ガイド部材３５０と第１ステータコア３１０との位置決めがされる。凸部３５０ｄは、第２ステータコア３２０のスロットすなわちステータコイル３４０が挿入される貫通孔に挿入される。これにより、ガイド部材３５０と第２ステータコア３２０との位置決めがされる。

図７は、フレーム４００にステータ３００を組み付ける手順を説明する側断面図である。まず、図７（Ａ）に示すように、フレーム４００を用意する。フレーム４００に第１ステータコア３１０及び第２ステータコア３２０を焼き嵌めする場合には、フレーム４００を温めておく。

続いて、図７（Ｂ）に示すように、フレーム４００に対して軸方向一方側から第１ステータコア３１０をステータ座面４０３まで挿入する。続いて、図７（Ｃ）に示すように、フレーム４００に対して軸方向他方側からガイド部材３５０を挿入する。このとき、第１ステータコア３１０のスロットにガイド部材３５０の凸部３５０ｃを挿入し、第１ステータコア３１０とガイド部材３５０との位置決めを行う。

続いて、図７（Ｄ）に示すように、フレーム４００に対して軸方向他方側から第２ステータコア３２０をステータ座面４０３まで挿入する。このとき、第２ステータコア３２０のスロットにガイド部材３５０の凸部３５０ｄを挿入し、第２ステータコア３２０とガイド部材３５０との位置決めを行う。これにより、ガイド部材３５０は、第１ステータコア３１０と第２ステータコア３２０とにより挟持され、第１ステータコア３１０とガイド部材３５０との間の隙間及び第２ステータコア３２０とガイド部材３５０との間の隙間は塞がれる。

続いて、図７（Ｅ）に示すように、第１ステータコア３１０、ガイド部材３５０及び第２ステータコア３２０を軸方向に貫通するようにステータコイル３４０を挿入し、溶接等で必要な結線を行う。

ステータ座面４０３の径方向内側端とガイド部材３５０の径方向外側端との間には空間がある。この空間には、ガイド部材３５０の径方向外側端から径方向外側に突出するステータコイル３４０が露出しており、この空間に対して冷媒の供給口から冷媒を流すことで、ステータコイル３４０を直接冷却することが出来る。この空間に流された冷媒は、ガイド部材３５０の径方向外側端を周方向につたって鉛直方向下側の排出口から排出される。これにより、ステータコイル３４０を軸方向中間位置で冷却することが出来、コイルの冷却について改善することが出来る。

また、第１ステータコア３１０とガイド部材３５０との間の隙間及び第２ステータコア３２０とガイド部材３５０との間の隙間は塞がれているので、ステータ座面４０３の径方向内側端とガイド部材３５０の径方向外側端との間の空間の冷媒が、ロータ２００とステータ３００との間のギャップへ侵入することを抑制することが出来、攪拌ロスの発生を抑止することが出来る。

なお、ステータコイル３４０のコイルエンドは、既知の如何なる方法で冷却してもよい。

本実施例によれば、ガイド部材３５０により、ロータ２００とステータ３００との間のエアギャップへの冷媒の侵入を抑制し、攪拌ロスの発生を抑止することが出来る。

また、本実施例によれば、ガイド部材３５０を位置ズレなく取付け可能であり、冷媒の流路として機能しつつ、エアギャップへの冷媒漏れも防止する。

さらに、本実施例によれば、何らかの構成がエアギャップ内に突出しない構造であるため、エアギャップ長を拡大するなどしてモータ性能を低下させることはない。

実施例２は、本発明をハイブリッド励磁式回転電機に適用した場合の例である。

なお、図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、Ｚ軸方向は、図１に示す中心軸Ｊの軸方向と平行な方向とする。Ｙ軸方向は、中心軸Ｊに対する径方向のうち図２の左右方向とする。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向及びＹ軸方向の両方と直交する方向とする。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向のいずれにおいても、図中に示す矢印が指す側を＋側、反対側を－側とする。

また、以下の説明においては、Ｚ軸方向の正の側（＋Ｚ側）を「一方側」と呼び、Ｚ軸方向の負の側（－Ｚ側）を「他方側」と呼ぶ。なお、一方側及び他方側とは、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係及び方向を限定しない。

図８は、本発明の実施例２に係るモータの斜視図である。図８のモータ１１００は、ハイブリッド励磁式回転電機の一例である。モータ１１００は、中心軸Ｊに沿って延びるシャフト１２３０を有するロータ１２００と、ロータ１２００の径方向外側にエアギャップを介して配置されるステータ１３００と、を有する。シャフト１２３０は、中心軸Ｊを回転軸にして回転可能なように軸受（不図示）によって軸支される。

図９は、図８のモータ１１００を＋Ｘ側から見た右側面図である。シャフト１２３０は、軸方向一方側に配置された第１シャフト１２３１と、軸方向他方側に配置された第２シャフト１２３２とから構成される。ステータ１３００は、平角線のセグメントコイルにより構成されるステータコイル１３４０を有する。ステータコイル１３４０は電機子コイルである。ステータ１３００の軸方向他方側には、励磁コイル１３５５（図１０参照）のリード線１３５５ａが露出している。ステータ１３００は、径方向外側面に、詳しくは後述する溝部３６１を有する。

図１０は、図８のモータ１１００を、中心軸Ｊを通りＸ軸と直交する面で切断して示す側断面図である。第１シャフト１２３１は、軸方向他方側端に凸部１２３１ａを有する。第２シャフト１２３２は、軸方向一方側端に凹部１２３２ａを有する。第１シャフト１２３１は、凸部１２３１ａが凹部１２３２ａに嵌まることで第２シャフト１２３２と締結する。

モータ１１００は、励磁コイルユニット１３５０を有する。励磁コイルユニット１３５０は、冷媒の流れをガイドするガイド部材の一例である。励磁コイルユニット１３５０は、励磁コイル１３５５を有する。励磁コイルユニット１３５０は、励磁コイル１３５５を樹脂部１３５３で覆うように樹脂成型された円板状の部材である。励磁コイルユニット１３５０は、中心軸Ｊに沿って軸方向に貫通する貫通孔１３５１を有する。シャフト１２３０は、貫通孔１３５１を貫通する。励磁コイルユニット１３５０の内周面、すなわち貫通孔１３５１の壁面は、シャフト１２３０と接しない。

ロータ１２００は、励磁コイルユニット１３５０の軸方向一方側に配置される第１ロータコア１２１０と、励磁コイルユニット１３５０の軸方向他方側に配置される第２ロータコア１２２０とを有する。第１ロータコア１２１０及び第２ロータコア１２２０は、励磁コイルユニット１３５０と接しない。第１ロータコア１２１０と第２ロータコア１２２０とは、同一形状であってもよい。第１ロータコア１２１０と第２ロータコア１２２０とは、同一形状でなくてもよい。第１ロータコア１２１０と第２ロータコア１２２０とは、軸方向長さが異なるものであってもよい。

第１ロータコア１２１０は、軸方向に貫通し、第１シャフト１２３１が嵌まる貫通孔１２１２を有する。第１ロータコア１２１０は、第１シャフト１２３１の径方向外側に固定される。第１ロータコア１２１０は、電磁鋼板を軸方向に積層して成る。第１ロータコア１２１０は、軸方向に貫通する貫通孔１２１１を有する。ロータ１２００は、永久磁石１２４０を有する。第１ロータコア１２１０は、貫通孔１２１１に永久磁石１２４０を収容する。永久磁石１２４０は、第１ロータコア１２１０を励磁する。

第２ロータコア１２２０は、軸方向に貫通し、第２シャフト１２３２が嵌まる貫通孔１２２２を有する。第２ロータコア１２２０は、第２シャフト１２３２の径方向外側に固定される。第２ロータコア１２２０は、電磁鋼板を軸方向に積層して成る。第２ロータコア１２２０は、軸方向に貫通する貫通孔（不図示）を有する。ロータ１２００は、永久磁石（不図示）を有する。第２ロータコア１２２０は、貫通孔に永久磁石を収容する。この永久磁石は、第２ロータコア１２２０を励磁する。

励磁コイル１３５５は、第１ロータコア１２１０及び第２ロータコア１２２０と軸方向で対向する。励磁コイル１３５５は、通電されることで、第１ロータコア１２１０及び第２ロータコア１２２０を励磁する。励磁コイル１３５５は、エナメル線を周方向に巻き回して成る。励磁コイル１３５５の端部であるリード線１３５５ａは、被覆された導線であってもよい。励磁コイル１３５５は、アルファ巻きで巻き回される。図面においてはリード線１３５５ａとして１本の線を示しているが、実際にはリード線１３５５ａは励磁コイル１３５５の両端の２本の線である。励磁コイル１３５５の巻き回しの層数は、２層以上の多層であることが望ましい。

ステータ１３００は、励磁コイルユニット１３５０の軸方向一方側に配置される第１ステータコア１３１０と励磁コイルユニット１３５０の軸方向他方側に配置される第２ステータコア１３２０とを有する。第１ステータコア１３１０は、電磁鋼板を軸方向に積層して成る。第１ステータコア１３１０は、円環状部材であり、内周面にエアギャップを介して第１ロータコア１２１０が対向配置される。第２ステータコア１３２０は、電磁鋼板を軸方向に積層して成る。第２ステータコア１３２０は、円環状部材であり、内周面にエアギャップを介して第２ロータコア１２２０が対向配置される。

ステータ１３００は、平角線のセグメントコイルにより構成されるステータコイル１３４０を有する。図面においてはステータコイル１３４０の軸方向他方側の端部同士の接続をする前の状態を示している。第１ステータコア１３１０は、軸方向に貫通するスロット１３１２を有する。第２ステータコア１３２０は、軸方向に貫通するスロット１３２２を有する。スロット１３１２及びスロット１３２２は、ステータコイル１３４０を収容する。励磁コイルユニット１３５０は、軸方向に貫通する貫通孔１３５２を有する。ステータコイル１３４０は、貫通孔１３５２を貫通する。すなわち、ステータコイル１３４０は、第１ステータコア１３１０、励磁コイルユニット１３５０及び第２ステータコア１３２０の順に貫通する。

励磁コイルユニット１３５０の外縁は、周方向全周に亘り、軸方向で第１ステータコア１３１０及び第２ステータコア１３２０と対向する。これにより、励磁コイルユニット１３５０の外縁（径方向外側の縁部）は、周方向全周に亘り、第１ステータコア１３１０と第２ステータコア１３２０とで挟持される。第１ステータコア１３１０と励磁コイルユニット１３５０と第２ステータコア１３２０とは接着剤で固定してもよい。第１ステータコア１３１０と励磁コイルユニット１３５０と第２ステータコア１３２０とを組付けた状態で外周に円筒状のケース（不図示）に嵌め込むことで、各部材を固定してもよい。円筒状のケースはステータヨークを構成してもよい。励磁コイルユニット１３５０は第１ステータコア１３１０と第２ステータコア１３２０とで挟持されることで励磁コイル１３５５の取り付け強度を確保することが出来る。

第１ステータコア１３１０は、外周面から径方向内側に凹む溝部１３１１を有する。第２ステータコア１３２０は、外周面から径方向内側に凹む溝部１３２１を有する。第１ステータコア１３１０と第２ステータコア１３２０とは同一形状である。第１ステータコア１３１０と第２ステータコア１３２０とを同一形状にすることで、製造時の工数を削減することが出来る。溝部１３２１は、リード線１３５５ａを収容する。リード線１３５５ａは、溝部１３２１に収容されることで、第２ステータコア１３２０の外周面よりも径方向内側に位置する。第１ステータコア１３１０と第２ステータコア１３２０とは同一形状でなくてもよい。第１ステータコア１３１０と第２ステータコア１３２０とは、軸方向長さが異なるものであってもよい。

ステータ１３００は、第３ステータコア１３３０を有する。第３ステータコア１３３０は、励磁コイルユニット１３５０の径方向外側に配置される。第３ステータコア１３３０は、励磁コイル１３５５が作る磁束の磁路となる。第３ステータコア１３３０は、電磁鋼板を周方向に巻いて成る巻鉄心である。第３ステータコア１３３０は、リード線１３５５ａが径方向外側及び軸方向他方側に露出するように切り欠いた切り欠き部１３３１を有する。励磁コイルユニット１３５０の外周面は、切り欠き部１３３１において径方向外側に露出する。切り欠き部１３３１は、軸方向で溝部１３２１と対向する。

図１１は、図８のモータ１１００を、図８のＡ－Ａ断面で切断して示す平断面図である。本実施例では、第３ステータコア１３３０の径方向内側端と、励磁コイルユニット１３５０の径方向外側端との間に空間を有する。

励磁コイルユニット１３５０の貫通孔１３５２は、径方向外側が開放している。貫通孔１３５２の径方向内側端から径方向外側端までの長さは、ステータコイル１３４０の径方向長さよりも短く、ステータコイル１３４０の径方向外側端は、励磁コイルユニット１３５０の径方向外側端よりも径方向外側に突出する。すなわち、貫通孔１３５１は、貫通孔１３５２を貫通したステータコイル１３４０を径方向外側に露出させる形状である。

励磁コイルユニット１３５０の軸方向一方側は、第１ロータコア１２１０と接する面１３５０ａと、面１３５０ａよりも軸方向他方側に凹んだ面１３５０ｂと、第１ロータコア１２１０と接する面１３５０ｃと、を有する。面１３５０ｂは、鉛直方向上側及び鉛直方向下側が径方向外側に開放する形状である。励磁コイルユニット１３５０の軸方向他方側も同様の形状である。

第３ステータコア１３３０は、軸方向一方側の面に、鉛直方向上側で、軸方向他方側に凹んで径方向に貫通する溝部１３３０ａを有する。第３ステータコア１３３０は、軸方向一方側の面に、鉛直方向下側で、軸方向他方側に凹んで径方向に貫通する溝部１３３０ｂを有する。第３ステータコア１３３０の軸方向他方側も同様の形状である。

図１２は、図８のモータ１１００にステータコイル１３４０を冷却する冷媒を流す様子を説明する図である。冷媒は、鉛直方向上側の供給口から供給される。供給口から供給された冷媒は、溝部１３３０ａを通って励磁コイルユニット１３５０の外周面に達する。また、励磁コイルユニット１３５０の外周面に達した冷媒は、溝部１３３０ｂを通って排出口から排出される。

図１２（ａ）に示すように、溝部１３３０ａを通った冷媒は、第３ステータコア１３３０の径方向内側端と励磁コイルユニット１３５０の径方向外側端との間の空間に至る。この空間には、励磁コイルユニット１３５０の径方向外側端から径方向外側に突出するステータコイル１３４０が露出しており、この空間に対して冷媒を流すことで、ステータコイル１３４０を直接冷却することが出来る。この空間に流された冷媒は、励磁コイルユニット１３５０の径方向外側端を周方向につたった後、溝部１３３０ｂを通って排出口から排出される。これにより、ステータコイル１３４０を軸方向中間位置で冷却することが出来、コイルの冷却について改善することが出来る。

図１２（ｂ）及び図１２（Ｃ）に示すように、溝部１３３０ａを通った冷媒は、面１３５０ｂの鉛直方向上側の開放から供給され、面１３５０ｂ全体に達する。この冷媒は面１３５０ｂにおいて、励磁コイル１３５５を冷却することが出来る。この冷媒は、面１３５０ｂの鉛直方向下側の開放から径方向外側に排出される。

なお、第１ロータコア１２１０と面１３５０ｂとの間の隙間は、第１ロータコア１２１０と面１３５０ｃとが接することで径方向内側において塞がれ、面１３５０ｂをつたう冷媒が径方向内側に漏れることを防ぐことが出来る。

以上説明した本発明によれば、コイルを軸方向中央付近で冷却することが出来、コイルの長さのうち冷却されない範囲の長さを短くすることが出来、コイルの温度勾配を緩和することが出来る。

また、本発明によれば、モータ構成を大きく損なうことなく、冷却性能を向上することが出来る。

本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行ってもよい。加えて、今回開示された実施形態は、全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特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１００…モータ、２００…ロータ、２３０…シャフト、３００…ステータ

本発明の一態様に係る回転電機は、中心軸に沿って延びるシャフトと前記シャフトの径方向外側に固定されるロータコアとを有するロータと、前記ロータの径方向外側にエアギャップを介して配置されるステータと、冷媒の流れをガイドするガイド部材と、を備えたハイブリッド励磁式回転電機であって、前記ステータは、第１ステータコアと、前記第１ステータコアと軸方向に並んで配置される第２ステータコアと、前記第１ステータコア及び第２ステータコアを軸方向に貫通するコイルと、を有し、前記ガイド部材は、前記第１ステータコアと前記第２ステータコアとの間に配置され、前記コイルが軸方向に貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔は、該貫通孔を貫通した前記コイルを径方向外側に露出させる形状であり、前記ガイド部材は、前記ロータコアを励磁する励磁コイルを有する励磁コイルユニットであり、前記ガイド部材は、前記冷媒が前記コイル及び前記励磁コイルを冷却するように、前記冷媒の流れをガイドする。

Claims

中心軸に沿って延びるシャフトと前記シャフトの径方向外側に固定されるロータコアとを有するロータと、
前記ロータの径方向外側にエアギャップを介して配置されるステータと、
冷媒の流れをガイドするガイド部材と、
を備え、
前記ステータは、第１ステータコアと、前記第１ステータコアと軸方向に並んで配置される第２ステータコアと、前記第１ステータコア及び第２ステータコアを軸方向に貫通するコイルと、を有し、
前記ガイド部材は、前記第１ステータコアと前記第２ステータコアとの間に配置され、前記コイルが軸方向に貫通する貫通孔を有し、
前記貫通孔は、該貫通孔を貫通した前記コイルを径方向外側に露出させる形状である、
回転電機。
前記ガイド部材は、前記第１ステータコア及び前記第２ステータコアに対する周方向位置を及び径方向位置を位置決めする位置決め部を有する、
請求項１に記載の回転電機。
前記回転電機は、ハイブリッド励磁式回転電機であって、
前記ガイド部材は、前記ロータコアを励磁する励磁コイルを有する励磁コイルユニットである、
請求項１に記載の回転電機。
前記コイルは平角線のセグメントコイルである、
請求項１から３のいずれか１項に記載の回転電機。