JP4673911B2 - 回転電機及び回転電機冷却システム - Google Patents

Description

本発明は、ロータと、ロータに対向し、ステータコイルエンドを有するステータと、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８に示すようなステータが考えられている。図８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８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に集中巻きでコイル１６を巻回している。また、ステータコア１２の軸方向両端面から軸方向に突出するコイル部分である、ステータコイルエンドである、コイルエンド本体１８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本体１８を固めるのは、各相のコイル１６間の絶縁性を確保し、コイルエンド本体１８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２０を設けている。なお、図示は省略するが、コイルエンド本体１８の一部からコイル１６に接続した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８では、ティース１４に集中巻きでコイル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９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１０は、図９の側面図で、図１１は、図１０の右方から左方に見た図である。このような図９から図１１に示すステータ２２は、ティース１４（図８参照）に巻回したコイル１６（図８参照）の軸方向端部で、ステータコア１２の軸方向両端面から軸方向に突出した一対のコイルエンド本体１８（図８参照）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、一対のステータコイルエンドである、樹脂モールドコイルエンド２４を構成している。このように、ステータコイルエンドを、樹脂モールドコイルエンド２４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、冷却油等によりステータコイルエンドを冷却する場合の、コイルエンド本体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８に示したステータの第１例の場合と同様である。

このようなステータ２２を含む回転電機は、次のようにして冷却する。図１２は、従来から考えられている回転電機冷却システムの１例を示す略図であり、図９から図１１に示したステータ２２を含んで構成する。回転電機冷却システム２６は、回転電機であるモータ２８と、オイル循環路３０とを備える。モータ２８は、円筒状のハウジング３２の内側に固定したステータ２２と、ロータ３４とを備える。金属製のハウジング３２の軸方向両端部に、一対の金属製のカバー３６を固定している。それぞれのカバー３６は中心部に孔部３８を有し、孔部３８内側に軸受４０を設けている。孔部３８内側に軸受４０とともに、カバー３６内からの冷却油の漏れを防止するためのシール部材を設けることもできる。ロータ３４は、回転軸４２の中間部外径側に固定した状態で、ステータ２２の内径側に径方向に対向させている。回転軸４２は、軸受４０によりカバー３６に対し回転自在に支持している。一対のカバー３６とハウジング３２とにより、モータケース４４を構成している。

モータケース４４に冷却油供給口４６と冷却油排出口４８とをそれぞれ設けている。冷却油供給口４６と冷却油排出口４８とは、オイル循環路３０に接続し、オイル循環路３０にオイルポンプ５０を設けている。オイルポンプ５０から吐出された冷却油は、冷却油供給口４６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内面とステータコイルエンドである、樹脂モールドコイルエンド２４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４８からオイル循環路３０に送られ、オイルパン５２に溜まった後、オイルポンプ５０で吸い上げられる。このような回転電機冷却システム２６によれば、モータを構成するコイル１６（図８参照）が運転時に発熱した場合でも、コイルエンド本体１８（図８参照）から冷却油を介してモータケース４４に伝熱することができ、モータ２８を冷却できる可能性がある。

また、特許文献１には、ハウジングと一体となったステータと、回転軸と一体となったロータと、回転軸を支持し、モータ軸方向の両端に配置されたブラケットとを備えるモータにおいて、ブラケットの内側で、隣り合うコイルエンド間に生じる隙間と対応する位置に、放射状にリブ状の突起を設けたモータが記載されている。このモータによれば、コイルエンドから発生する熱を、突起を介してブラケットに伝熱させる放熱経路も確保して放熱性能を高めるとされている。

また、特許文献２には、回転軸の内側の中空軸の中空部分をオイルポンプに接続し、冷却油をこの中空部分に供給して、回転軸の外側の中空軸の開口部を介してハウジングの内部に噴霧させるようにし、ハウジング内に冷却油保持部材を設けた電動機が記載されている。冷却油保持部材は、ステータコイルエンドの外周側で、ステータコイルエンドを取り囲むように回転軸の方向に開口した凹形状を有する。冷却油保持部材によりステータコイルエンド、ステータコイル、ステータを十分に冷却することができるとされている。

また、特許文献３には、固定子巻線の巻線渡り部を樹脂モールド部により被覆し、樹脂モールド部の外周面の、固定子の端面との接続部近傍に、円環状の切り欠き部を形成し、切り欠き部と、固定子の回転軸線方向の端面とハウジングの内周面とによって周囲を囲む冷媒流路を画成し、冷媒流路内を流通した冷媒が、樹脂モールド部を貫通する冷媒排出孔から外部に排出されるモータが記載されている。

また、特許文献４には、ステータ部は、コイル及びステータコアの両端面を、コの字型形状に取り囲むコイルエンドカバーにより覆われており、コイルエンドカバーには下方に冷却オイル投入口が設けられ、上方に冷却オイル排出口が設けられるモータが記載されている。スロットのコイルを固定するスロットシール部材とコイルとの間の空隙を油路として用い、冷却オイル投入口からコイルエンドカバーと油路とに供給された冷却オイルの油面が上昇し、ステータ部のコイルのすべてを充填するほど冷却オイルが供給されると、冷却オイル排出口からオイルが排出されるとされている。

特開２０００−２２８８４３号公報 特開２００５−７３３５１号公報 特開２００５−３５４８２１号公報 再公表特許２００４／１９４６８号公報

上記の図１２に示したような回転電機冷却システム２６の場合、ステータコイルエンドの冷却性を向上させる面から改良の余地がある。まず、ステータコイルエンドを樹脂モールドコイルエンド２４により構成する場合には、樹脂モールドコイルエンド２４を樹脂の型成形により造っており、何ら工夫しない場合には、樹脂モールドコイルエンド２４の表面に凹凸がなく、表面が滑らかになり過ぎる可能性がある。このため、ステータコイルエンドとモータケース４４との間での熱交換を行うための、ステータコイルエンド側の表面積を十分に大きくする面から改良の余地があり、ステータコイルエンドの放熱性を向上させる面から改良の余地がある。また、樹脂モールドコイルエンド２４表面を流れる冷却油が滑り落ちやすくなり、ステータ２２に冷却油を供給しても、冷却油の温度は上昇せず、樹脂内部の発熱したコイル１６（図８参照）を、樹脂表面を流れる冷却油により十分に温度低下させることができない可能性がある。この面からも、ステータコイルエンドの放熱性を向上させる面から改良の余地がある。

また、樹脂モールドコイルエンド２４と対向するカバー３６の内面の構造に何ら工夫しない場合には、カバー３６の内面が、材料が密な滑らかな平滑面になる可能性がある。このため、カバー３６内面側の実質的な表面積を十分に大きくする面から改良の余地があり、ステータコイルエンドの放熱性を向上させる面から改良の余地がある。また、カバー３６内面を流れる冷却油が滑り落ちやすくなり、ステータコイルエンドと接触する冷却油がカバー３６内面を流れても、冷却油からモータケース４４に十分に伝熱されず、コイル１６（図８参照）を十分に温度低下させることができない可能性がある。この面からも、ステータコイルエンドの放熱性を向上させる面から改良の余地がある。これは、ステータコイルエンドが、樹脂モールドコイルエンドである場合だけでなく、ワニス等によりコイルエンド本体１８（図８参照）を固めた場合でも、同様の改良すべき点がある。

これに対して、回転電機を大型化したり、構成部品を過度に多くすることで、ステータコイルエンドの放熱性を向上させることも考えられるが、この場合には、回転電機の重量増やコストの大幅上昇を招く原因となるため、好ましくない。

これに対して、上記の特許文献１に記載されたモータの場合には、コイルエンドと対向するブラケットの内面にリブを設けているが、ブラケットの隣り合うリブ同士の間が滑らかな平滑面となる可能性があり、しかも、コイルエンドは樹脂モールドしていない。また、ブラケットに別体のリブを固定する場合には、モータの製造コストが過度に上昇する可能性がある。このため、ステータコイルエンドの放熱性を有効に向上させる面から改良の余地がある。

また、上記の特許文献２に記載された電動機の場合には、ハウジング内に電動機冷却のみのための冷却油保持部材を設けており、電動機の製造コストが過度に上昇する可能性がある。このため、ステータコイルエンドの放熱性を有効に向上させる面から改良の余地がある。

また、上記の特許文献３に記載されたモータの場合には、樹脂モールド部に冷媒流路を画成するための切欠部を形成するとともに、樹脂モールド部を貫通する冷媒排出孔を設けているため、モータの製造コストが過度に上昇する可能性がある。このため、ステータコイルエンドの放熱性を有効に向上させる面から改良の余地がある。

また、上記の特許文献４に記載されたモータの場合には、ステータ部のコイル及びステータコアの両端面を、コの字型形状に取り囲むコイルエンドカバーを設けており、モータの製造コストが過度に上昇する可能性がある。このため、ステータコイルエンドの放熱性を有効に向上させる面から改良の余地がある。

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、ステータコイルエンドの放熱性を有効に向上させることを目的とする。

本発明に係る回転電機は、ロータと、ステータコイルエンドを有するステータと、を備え、運転時にステータコイルエンドの表面に冷却油が流れる回転電機であって、ステータコイルエンドは、ステータを構成するコイルの軸方向端部により構成するコイルエンド本体と、コイルエンド本体を包埋する樹脂と、により構成する樹脂モールドコイルエンドであり、樹脂モールドコイルエンドの表面に設けられた複数の柱状の突起を備え、複数の突起は、樹脂モールドコイルエンドの軸方向外側面の径方向に離れた位置に、それぞれ円周方向複数個所に軸方向に突出してい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、運転時にステータコイルエンドの表面に熱伝達媒体である冷却油が流れる場合に、複数の突起によりステータコイルエンド表面に冷却油が滞留しやすくなることで、冷却油とステータコイルエンドとの接触時間を長くできるとともに、冷却油がステータコイルエンド表面の全体に流れやすくなる。また、冷却油とステータコイルエンドとの間で熱交換を行う場合の熱交換面積を大きくできる。このため、ステータコイルエンドの放熱性を有効に向上させることができる。しかも、コイルエンド本体の樹脂モールド時に、複数の突起を樹脂モールドコイルエンドに一体成形することにより、過度なコスト上昇を招くことなく、ステータコイルエンドの放熱性をより有効に向上させることができる。

また、本発明に係る回転電機は、ロータと、ステータコイルエンドを有するステータと、を備え、運転時にステータコイルエンドの表面に冷却油が流れる回転電機であって、ステータコイルエンドは、ステータを構成するコイルの軸方向端部により構成するコイルエンド本体と、コイルエンド本体を包埋する樹脂と、により構成する樹脂モールドコイルエンドであり、樹脂モールドコイルエンドの表面に設けられた複数の柱状の突起を備え、複数の突起は、樹脂モールドコイルエンドの外周面の軸方向に離れた位置に、それぞれ円周方向複数個所に、径方向に、または径方向に対し傾斜するように突出していることを特徴とする回転電機である。

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、回転電機に冷却油を供給する冷却油供給部と、を備えることを特徴とする回転電機冷却システムである。

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、ステータコイルエンドの放熱性を有効に向上させることができる。

［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であるモータを構成するステータを示す略図である。図２は、図１の右方から左方に見た上半部を示す図である。図３は、回転電機冷却システムを示す略図である。

本実施の形態のモータ２８ａ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使用するものであり、図１、図２に示すステータ２２ａと、ロータ３４（図３）とを備える。ステータ２２ａ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２４ａとを有する。ステータコア１２は、使用時に、図３に示すように、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の内側に固定する。ステータ２２ａの径方向内側に回転軸４２を配置するとともに、モータケース４４に回転軸４２を回転可能に支持している。また、回転軸４２の中間部外径側に固定したロータ３４とステータ２２ａとを径方向に対向させている。なお、本実施の形態の特徴は、ステータ２２ａの構成を工夫した点にあり、その他の構成は、上記の図９から図１２に示したモータ２８及び回転電機冷却システム２６と同様であるため、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略もしくは簡略にする。

ステータ２２ａ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８参照）に、コイル１６（図８参照）を巻回し、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一対のコイルエンド本体１８（図８参照）を樹脂モールドすることにより、ステータコア１２の軸方向両端部に一対のステータコイルエンドである、樹脂モールドコイルエンド２４ａを有する。すなわち、樹脂モールドコイルエンド２４ａは、ステータ２２ａを構成するコイル１６（図８参照）の軸方向端部により構成するコイルエンド本体１８（図８参照）と、コイルエンド本体１８を包埋する樹脂とにより構成している。コイルエンド本体１８を包埋する樹脂は、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２４ａの軸方向外側面の、円周方向複数個所に、軸状である円柱状突起５４を軸方向に突出する状態で設けている。図示の例では、円柱状突起５４を、樹脂モールドコイルエンド２４ａの軸方向外側面の径方向に離れた位置にも設けている。

また、図３に示すように、本実施の形態の回転電機冷却システム２６ａは、上記のような回転電機であるモータ２８ａと、熱伝達媒体である冷却油を流すオイル循環路３０と、オイル循環路３０に設けたオイルポンプ５０とを備える。オイルポンプ５０は、モータ２８ａに冷却油を供給する熱伝達媒体供給部である。

なお、回転電機冷却システム２６ａの、ステータ２２ａ以外の構成についても、上記の図１２に示した従来から考えられている回転電機冷却システム２６の場合と同様であるため、同等部分には同一符合を付して重複する説明を省略もしくは簡略にする。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。

なお、回転電機冷却システム２６ａにオイルポンプ５０を設けず、ギヤ等の回転部分による冷却油の掻き上げによりオイル循環路３０に冷却油を循環させることもできる。また、オイルパン５２で冷却油を冷却する以外に、外気と冷却油とを熱交換させる熱交換部を設けることもできる。

このような回転電機冷却システム２６ａの場合、オイルポンプ５０から吐出され、モータケース４４の上部に設けた冷却油供給口４６から、樹脂モールドコイルエンド２４ａの上部に滴下等により供給された冷却油は、樹脂モールドコイルエンド２４ａの表面に沿って下方に流れ、冷却油排出口４８を通じてオイル循環路３０に戻される。このようにして、樹脂モールドコイルエンド２４ａは、表面を流下する冷却油により冷却される。

なお、オイル循環路３０の一部を、冷却水等と熱交換するためのウォータージャケット等の冷却部（図示せず）に通すようにして、オイル循環路３０内の冷却油を冷却することもできる。

また、モータケース４４内で冷却油を流下させる以外に、モータケース４４内に冷却油を下方から供給し、上方からオイル循環路３０に送ることにより、冷却油をオイル循環路３０とモータケース４４内とに循環させることもできる。

また、ステータ２２ａを固定するモータケース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、コイルエンド本体１８（図８参照）を樹脂にモールドすることにより構成する樹脂モールドコイルエンド２４ａを有する構成で、モータ２８ａの冷却性能を向上させることができる。すなわち、それぞれの樹脂モールドコイルエンド２４ａの軸方向側面の円周方向複数個所に軸状である、円柱状突起５４を設けているので、複数の円柱状突起５４により、樹脂モールドコイルエンド２４ａの上部に供給され、樹脂モールドコイルエンド２４ａの軸方向端面の表面に沿って下方に流れる冷却油は、例えば図２に矢印で示すように流れる。このため、冷却油が樹脂モールドコイルエンド２４ａ表面に接する接触時間を長くできる。すなわち、複数の円柱状突起５４により、樹脂モールドコイルエンド２４ａ表面を流下する冷却油の流れを乱し、冷却油を滞留させやすくできる。この結果、冷却油が樹脂モールドコイルエンド２４ａに沿って流下する際に、冷却油の流れが乱され、樹脂モールドコイルエンド２４ａの端面上の十分に広い面積部分を冷却油が流れやすくなる。また、円柱状突起５４間の隙間に冷却油が入ることで表面張力により冷却油がその部分に留まりやすくなる。このため、冷却油と樹脂モールドコイルエンド２４ａとの接触時間を長くでき、冷却油と樹脂モールドコイルエンド２４ａとの熱交換性能を向上させて、モータ２８ａの冷却性能を向上させることができる。

これに対して、上記の図９から図１１に示した従来から考えられているステータ２２のように、樹脂モールドコイルエンド２４の表面に軸方向に突出する突起が存在しない場合、冷却油をステータ２２の上方から供給した場合に、図１１に矢印で示すように、樹脂モールドコイルエンド２４の軸方向側面に沿って流下する冷却油が、軸方向側面上に滞留しにくくなり、重力により早く下方に滑り落ちてしまう傾向となる。このため、冷却油と樹脂モールドコイルエンド２４との接触時間が短くなり、モータの冷却性能を向上させる面から改良の余地がある。これに対して、本実施の形態によれば、このような不都合をなくせて、モータ２８ａの冷却性能を向上させることができる。

このように本実施の形態によれば、モータ２８ａの運転時に樹脂モールドコイルエンド２４ａの表面に冷却油が流れる場合に、複数の円柱状突起５４により樹脂モールドコイルエンド２４ａ表面に冷却油が滞留しやすくなることで、冷却油と樹脂モールドコイルエンド２４ａとの接触時間を長くできる。また、冷却油が樹脂モールドコイルエンド２４ａ表面の全体に流れやすくなる。また、冷却油と樹脂モールドコイルエンド２４ａとの間で熱交換を行う場合の熱交換面積を大きくできる。このため、樹脂モールドコイルエンド２４ａを構成するコイルエンド本体１８（図８参照）の放熱性を有効に向上させることができる。しかも、コイルエンド本体１８の樹脂モールド時に、複数の円柱状突起５４を樹脂モールドコイルエンド２４ａに一体成形することにより、過度なコスト上昇を招くことなく、コイルエンド本体１８の放熱性をより有効に向上させることができる。

［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である、モータを構成するステータを示す図である。図５は、図４の右方から左方に見た場合の上半部を示す図である。本実施の形態では、ステータ５６を構成する樹脂モールドコイルエンド２４ｂの外周面の円周方向複数個所に、径方向または径方向に対し傾斜した方向に突出する軸状である、円柱状突起５８を設けている。円柱状突起５８は、各樹脂モールドコイルエンド２４ａの軸方向に離れた位置にも設けている。

また、樹脂モールドコイルエンド２４ａの軸中心Ｏ（図５）に対して、図５に角度α１で示すある角度範囲内に位置する複数の円柱状突起５８のすべてを、同方向に向くように、樹脂モールドコイルエンド２４ｂの外周面から突出させている。このため、樹脂モールドコイルエンド２４ｂの外周面の角度α１に対応する部分には、外周面の径方向に突出する円柱状突起５４と、外周面の径方向に対し傾斜した方向に突出する円柱状突起５４とが混在する。同様に、図５に角度α２、α３、α４で示す、それぞれのある角度範囲に位置する複数の円柱状突起５４のすべてを、それぞれの角度範囲内で同方向に向くように、樹脂モールドコイルエンド２４ｂの外周面から突出させている。

このようなステータ５６を構成する際の樹脂モールドコイルエンド２４ｂの成形時には、それぞれの角度範囲α１、α２、α３、α４に対応して４分割された別の割り型（図示せず）を用いて、樹脂モールドコイルエンド２４ｂを成形することができる。４分割された割り型は、図５に矢印で示す方向に分離させることで、外周面に複数の円柱状突起５８が位置する樹脂モールドコイルエンド２４ｂを成形できる。

このような本実施の形態の場合には、それぞれの樹脂モールドコイルエンド２４ｂの外周面の円周方向複数個所に軸状である、円柱状突起５８を設けているので、複数の円柱状突起５８により、樹脂モールドコイルエンド２４ｂの上部に供給され、樹脂モールドコイルエンド２４ｂの外周面の表面に沿って下方に流れる冷却油は、例えば図４に矢印で示すように流れる。すなわち、冷却油の流れを円柱状突起５８により乱して、冷却油の樹脂モールドコイルエンド２４ｂ表面に接する接触時間を長くできる。このため、複数の円柱状突起５８により、樹脂モールドコイルエンド２４ｂ表面を流下する冷却油を滞留させやすくできる。この結果、冷却油が樹脂モールドコイルエンド２４ｂに沿って流下する際に、冷却油の流れが乱され、樹脂モールドコイルエンド２４ｂの端面上の十分に広い面積部分を冷却油が流れやすくなる。また、円柱状突起５８間の隙間に冷却油が入ることで表面張力により冷却油がその部分に留まりやすくなる。このため、冷却油と樹脂モールドコイルエンド２４ｂとの接触時間を長くでき、冷却油と樹脂モールドコイルエンド２４ｂとの熱交換性能を向上させて、モータ２８ａ（図３参照）の冷却性能を向上させることができる。

このように本実施の形態によれば、モータ２８ａ（図３参照）の運転時に樹脂モールドコイルエンド２４ｂの表面に冷却油が流れる場合に、複数の円柱状突起５８により樹脂モールドコイルエンド２４ｂ表面に冷却油が滞留しやすくなることで、冷却油と樹脂モールドコイルエンド２４ｂとの接触時間を長くでき、樹脂モールドコイルエンド２４ｂを構成するコイルエンド本体１８（図８参照）の放熱性をより有効に向上させることができる。

また、複数の円柱状突起５８は、樹脂モールドコイルエンド２４ｂの外周面の円周方向複数個所に、径方向に突出するものと、または径方向に対し径方向に傾斜するように突出するものとを備えるため、樹脂モールドコイルエンド２４ｂに複数の円柱状突起５８を、樹脂モールド時に一体成形する場合でも、樹脂モールド成形に用いる型の抜き方向に円柱状突起５８を形成しやすくなり、コイル１６（図８参照）の放熱性を有効に向上させることができる構造を実現しやすくなる。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、同等部分には同一符号を付して重複する図示及び説明を省略する。

なお、図示は省略するが、上記の第１の実施の形態と本実施の形態とを組み合わせることもできる。すなわち、樹脂モールドコイルエンド２４ｂの軸方向端面の複数個所に突起を設けるとともに、樹脂モールドコイルエンド２４ｂの外周面の複数個所に突起を設けることもできる。

［参考例］
図６は、本発明に関する参考例の回転電機であるモータを示す部分断面図である。図７は、図６に示すモータを構成するカバーを、図６の左方から右方に見た場合の上半部を示す図である。本参考例のモータ２８ｂでは、上記の図９から図１１に示した従来から考えられているステータ２２により構成する、上記の図１２に示したモータ２８において、モータケース４４を構成するカバー３６ａのうち、ステータコイルエンドである樹脂モールドコイルエンド２４と対向する内面部分を、アルミニウム等の金属等により構成する、発泡部である発泡金属６０により構成している。発泡金属６０は、有底状のカバー３６ａを構成する筒部６２の内周面、及び、筒部６２の端部を塞ぐ底板部６４の内面部分の全体に設けている。カバー３６ａは、樹脂モールドコイルエンド２４に対して、冷却油を流すための微小な隙間６６を介して対向するように設けられている。

このような本参考例によれば、運転時に図６に矢印で示すように、樹脂モールドコイルエンド２４の表面とカバー３６ａの内面との間の隙間６６に冷却油が流れる場合に、カバー３６ａ内面に冷却油が滞留しやすくなることで、冷却油とカバー３６ａとの接触時間を長くできる。また、樹脂モールドコイルエンド２４ａとカバー３６ａとを近接させることで、表面張力で冷却油をカバー３６ａに浸透させやすくでき、これによっても冷却油とカバー３６ａとの接触時間を長くできる。また、これとともに、カバー３６ａの内面の実質的な表面積を大きくしやすくして、冷却油とカバー３６ａとの間で熱交換を行う場合の熱交換面積を大きくできる。このため、樹脂モールドコイルエンド２４を構成するコイルエンド本体１８（図８参照）の放熱性を有効に向上させることができる。

また、カバー３６ａを、ステータ２２を内側に固定した状態で覆うモータケース４４の一部により構成するので、モータ２８ｂの冷却のみのための専用の部品を使用せずに済み、部品の大幅なコスト上昇を招くことがない。このため、コイルエンド本体１８（図８参照）の放熱性をより有効に向上させることができる。これに対して、上記の図１２に示した、従来から考えられているモータ２８において、カバー３６の内面に発泡部を設けない構造の場合には、冷却油がカバー３６内面と樹脂モールドコイルエンド２４との間の隙間を流れる場合に、冷却油がカバー３６ａに滞留することなく早く流下する傾向となり、コイルエンド本体１８の放熱性を向上させる面から改良の余地がある。特に、冷却油が少量の場合は、コイルエンド本体１８の熱引けが少なくなりやすく、特に改良の余地がある。これに対して、本参考例の場合には、このような不都合をなくすことができる。

また、本参考例では、カバー３６ａのうち、樹脂モールドコイルエンド２４ａと対向する内面を含む部分を、発泡金属により構成しているので、カバー３６ａの強度をより有効に確保できる。

また、ステータコイルエンドは、ステータ２２を構成するコイル１６（図８参照）の軸方向端部により構成するコイルエンド本体１８（図８参照）と、コイルエンド本体１８を包埋する樹脂と、により構成する樹脂モールドコイルエンド２４であるので、冷却油を流す等によりコイルエンド本体１８を冷却する場合の、コイルエンド本体１８全体の放熱性を向上させることができる。その他の構成及び作用については、上記の図８から図１２に示した従来から考えられている構造、または、上記の図１から図３に示した第１の実施の形態と同様であるため、同等部分には同一符号を付して重複する図示及び説明を省略する。

なお、本参考例において、ステータコイルエンドを樹脂モールドコイルエンド２４とせずに、コイルエンド本体１８（図８参照）をワニスにより固める等の別の構造の場合でも、本実施の形態のように、コイルエンド本体１８に対向するカバー３６ａ内面に発泡部を設けることにより、コイルエンド本体１８の放熱性を有効に向上させることができる。

なお、上記の各実施の形態及び参考例において、ステータ２２，２２ａを構成するコイル１６（図８参照）は、上記の図８に示したようなステータコア１２を構成するティース１４に集中巻きで巻回する場合に限定するものではなく、ティース１４に分布巻きでコイルを巻回する構造とすることもできる。

本発明に係る第１の実施の形態の回転電機であるモータを構成するステータを示す略図である。 図１の右方から左方に見た上半部を示す図である。 第１の実施の形態の回転電機冷却システムを示す略図である。 本発明に係る第２の実施の形態の回転電機である、モータを構成するステータを示す図である。 図４の右方から左方に見た場合の上半部を示す図である。 本発明に関する参考例の回転電機であるモータを示す部分断面図である。 図６に示すモータを構成するカバーのみを取り出して、図６の左方から右方に見た場合の上半部を示す図である。 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９の側面図である。 図１０の右方から左方に見た図である。 従来から考えられている回転電機冷却システムの１例を示す略図である。

符号の説明

１０ ステータ、１２ ステータコア、１４ ティース、１６ コイル、１８ コイルエンド本体、２０ 取付部、２２，２２ａ ステータ、２４，２４ａ，２４ｂ 樹脂モールドコイルエンド、２６，２６ａ 回転電機冷却システム、２８，２８ａ，２８ｂ モータ、３０ オイル循環路、３２ ハウジング、３４ ロータ、３６ カバー、３８ 孔部、４０ 軸受、４２ 回転軸、４４ モータケース、４６ 冷却油供給口、４８ 冷却油排出口、５０ オイルポンプ、５２ オイルパン、５４ 円柱状突起、５６ ステータ、５８ 円柱状突起、６０ 発泡金属、６２ 筒部、６４ 底板部、６６ 隙間。

Claims (3)

1. ロータと、
   ステータコイルエンドを有するステータと、を備え、
   運転時にステータコイルエンドの表面に冷却油が流れる回転電機であって、
   ステータコイルエンドは、
   ステータを構成するコイルの軸方向端部により構成するコイルエンド本体と、
   コイルエンド本体を包埋する樹脂と、により構成する樹脂モールドコイルエンドであり、
   樹脂モールドコイルエンドの表面に設けられた複数の柱状の突起を備え、
   複数の突起は、樹脂モールドコイルエンドの軸方向外側面の径方向に離れた位置に、それぞれ円周方向複数個所に軸方向に突出していることを特徴とする回転電機。
2. ロータと、
   ステータコイルエンドを有するステータと、を備え、
   運転時にステータコイルエンドの表面に冷却油が流れる回転電機であって、
   ステータコイルエンドは、
   ステータを構成するコイルの軸方向端部により構成するコイルエンド本体と、
   コイルエンド本体を包埋する樹脂と、により構成する樹脂モールドコイルエンドであり、
   樹脂モールドコイルエンドの表面に設けられた複数の柱状の突起を備え、
   複数の突起は、樹脂モールドコイルエンドの外周面の軸方向に離れた位置に、それぞれ円周方向複数個所に、径方向に、または径方向に対し傾斜するように突出していることを特徴とする回転電機。
3. 請求項１または請求項２に記載の回転電機と、
   回転電機に冷却油を供給する冷却油供給部と、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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