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公開番号2021182840
公報種別公開特許公報(A)
公開日20211125
出願番号2020088369
出願日20200520
発明の名称回転電機
出願人日産自動車株式会社,ルノー エス.ア.エス.,RENAULT S.A.S.
代理人特許業務法人後藤特許事務所
主分類H02K 9/19 20060101AFI20211029BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】フリクションの増加を抑制できる回転電機を提供する。
【解決手段】
ステータ(20)は、コイルエンド(21)を覆うと共に冷媒流路(110、120)
形成する環状のコイルエンドカバー(40)を備え、コイルエンドカバー(40)は、少なくともコイルエンド(21)の上側部位を覆う部分において、コイルエンド(21)の内周面に対向して形成される内周部(41)と、コイルエンド(21)の端面側で、内周部(41)から径方向に立設形成される外壁部(42)と、コイルエンド(21)のステータ側で、内周部(41)から径方向に立設形成される折り返し部(43)と、を有し、内周部(41)と、外壁部(42)と、折り返し部(43)とによりコイルエンド(21)の内周面に沿って延設される第1冷媒流路(110)が形成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
ステータとロータとを備え、前記ステータと前記ロータとの間にエアギャップを有する回転電機であって、
前記ステータは、軸方向の端部において、前記ステータの周方向に沿って環状に構成されるコイルエンドと、
前記コイルエンドを覆うと共に冷媒流路を形成する環状のコイルエンドカバーと、を備え、
前記コイルエンドカバーは、少なくとも前記コイルエンドの上側部位を覆う部分において、
前記コイルエンドの内周面に対向して形成される内周部と、
前記コイルエンドの端面側で、前記内周部から径方向に立設形成される外壁部と、
前記コイルエンドの前記ステータ側で、前記内周部から径方向に立設形成される折り返し部と、を有し、
前記内周部と、前記外壁部と、前記折り返し部とにより前記コイルエンドの前記内周面に沿って延設される第1冷媒流路が形成される、
回転電機。
続きを表示(約 350 文字)【請求項2】
請求項1に記載の回転電機であって、
前記折り返し部は、前記エアギャップと対向する位置に形成される、
回転電機。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の回転電機であって、
前記コイルエンドカバーは、少なくとも前記コイルエンドの下側部位を覆う部分において、前記コイルエンドの下方側で前記コイルエンドに沿った形状を有し、前記第1冷媒流路と連通する第2冷媒流路を形成する外周部を有し、
前記外周部は、前記ステータの前記周方向において前記折り返し部と重複しない位置に形成される、
回転電機。
【請求項4】
請求項3に記載の回転電機であって、
前記外周部は、冷媒が下方へと流下する連通孔を備える、
回転電機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、回転電機に関する。
続きを表示(約 3,700 文字)【背景技術】
【0002】
電動モータ等の回転電機において、ステータのコイルエンドの冷却のため、コイルエンドに潤滑油等の冷媒を流下させている。
【0003】
引用文献1には、コイルエンドの周囲を覆うオイルジャケットの噴射孔からコイルエンドへ冷媒を噴射する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2010−51130号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述した従来技術では、ステータのコイルエンドに直接冷媒を供給するので、ステータとロータとの間のエアギャップに冷媒が侵入する可能性がある。エアギャップに冷媒が侵入すると、ロータの回転により冷媒の泡立ちが発生する。冷媒の泡立ちにより、モータのフリクションが増加して効率が低下するという問題があった。
【0006】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、冷媒がエアギャップに流れ込むことによる冷媒の泡立ちによるフリクションの増加を抑制可能な回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一実施態様によれば、ステータとロータとを備え、ステータとロータとの間にエアギャップを有する回転電機に適用される。ステータは、軸方向の端部において、ステータの周方向に沿って環状に構成されるコイルエンドと、コイルエンドを覆うと共に冷媒流路を形成する環状のコイルエンドカバーと、を備える。コイルエンドカバーは、少なくともコイルエンドの上側部位を覆う部分において、コイルエンドの内周面に対向して形成される内周部と、コイルエンドの端面側で、内周部から径方向に立設形成される外壁部と、コイルエンドのステータ側で、内周部から径方向に立設形成される折り返し部と、を有する。内周部と、外壁部と、折り返し部とによりコイルエンドの内周面に沿って延設される第1冷媒流路が形成される。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、コイルエンドカバーの折り返し部がコイルエンドのステータ側において立設形成されるので、冷媒がステータとロータとの間のエアギャップに侵入することが抑制される。これにより、冷媒の泡立ちを抑えることができ、回転電機のフリクションの増加を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1は、本発明の第1実施形態の回転電機の縦断面図である。
図2は、コイルエンドカバーの正面図である。
図3は、コイルエンドカバーの斜視図である。
図4は、本発明の変形例の回転電機の縦断面図である。
図5は、本発明の変形例のコイルエンドカバーの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【0011】
図1は、本発明の実施形態に係る回転電機としてのモータ10の縦断面図である。
【0012】
モータ10は、円環状に形成されたステータ20と、ステータ20の内側に回転自在に装着されたロータ30とから構成される。ロータ30は回転軸31を備える。ステータ20の内周面とロータ30の外周面との間には所定の間隔を隔てたエアギャップが形成されている。
【0013】
ステータ20に形成されるスロットには巻線が挿入されており、ステータ20の軸方向の両端部には巻線の一部を構成するコイルエンド21が形成されている。コイルエンド21は、ステータ20の端部から軸方向に突出する。ステータ20の巻線に電流を流すことで、ロータ30に備えられる永久磁石との作用によってロータ30が回転する。
【0014】
回転軸31の一方側の端部(図1中の右側)には、図示しない変速機が備えられる。変速機は複数のギヤを備え、モータ10の回転を変速して車輪に伝達する。なお、図示する構成は一例であって、変速機はモータの左側に備えられていてもよいし、変速機(有段又は無段)ではなく、減速機や増速機等の伝達機構が備えられていてもよい。
【0015】
本実施形態のモータ10は、例えば電動自動車に搭載され、車輪を駆動する電動機として機能する。モータ10は、車輪の回転による駆動力を受けて発電(回生)を行なう発電機としても機能する。なお、モータ10は、自動車以外の装置、例えば各種電気機器又は産業機械の駆動装置として用いられてもよい。
【0016】
次に、ステータ20のコイルエンド21の構成を説明する。
【0017】
コイルエンド21は、円環状のステータ20の軸方向の両端部に備えられ、ステータ20の周方向に沿って円環状に形成される。
【0018】
コイルエンド21は、モータ10の駆動に伴い発熱するため、冷却が必要となる。モータ10の上方側には、冷媒流通路50が備えられている。冷媒流通路50は、コイルエンド21に冷媒を供給する通路である。冷媒流通路50には、例えば変速機に備えられるポンプから、変速機のギヤオイルが供給される。なお、本実施形態では、変速機のギヤオイルを巻線冷却用の冷却オイル(冷媒)として用いるが、その他の絶縁性の流体を冷媒として用いてもよい。
【0019】
冷媒流通路50の両端であってコイルエンド21の上方には、開口部50a、50bがそれぞれ備えられている。このような構成により、開口部50a、50bから流出する冷媒がコイルエンド21へと流下し、コイルエンド21の表面を流れることでコイルエンド21が冷却される。
【0020】
本実施形態のモータ10においては、コイルエンド21に、冷媒流路を備えるコイルエンドカバー40が備えられる。コイルエンドカバー40に冷媒流路を形成することで、冷媒がコイルエンド21に沿って流れやすくなり、コイルエンド21の冷却効果を高めることが可能となる。
【0021】
図2及び図3は、コイルエンドカバー40を説明するための図である。図2は、コイルエンドカバー40を軸方向から観察した正面図である。図3は、コイルエンドカバー40の斜視図である。
【0022】
なお、ここでは、一方側(図1中右側)のコイルエンドカバー40のみを説明するが、他方側(図1中左側)のコイルエンドカバー40も同様の構成であるので、その説明は省略する。
【0023】
図1及び図3に示すように、コイルエンドカバー40は、コイルエンド21の形状に沿って概ね円環状の外形を有し、コイルエンド21を外側から覆うような形状に形成される。
【0024】
コイルエンドカバー40は、絶縁性の樹脂を材料として、射出成形やプレス成形等により一体に形成される。
【0025】
図1及び図3に示すように、コイルエンドカバー40は、内周部41と、外壁部42と、折り返し部43と、外周部44と、を有する。
【0026】
内周部41は、コイルエンド21の内周面21bに所定の間隔を隔てて対向し、内周面21bに沿って円環状に形成される。モータ10の回転軸31は、円環状の内周部41の内側を通過する。
【0027】
外壁部42は、内周部41の外側端部から径方向外側に立設しており、コイルエンド21の軸方向端面21aに所定の間隔を隔てて対向している。外壁部42は、内周部41に沿って略円板状に形成されている。外壁部42は、コイルエンドカバー40の外側端面を構成している。
【0028】
折り返し部43は、コイルエンドカバー40のうちコイルエンド21の上側部位を覆う部分において形成される壁部である。この折り返し部43は、環状のコイルエンド21の略上半分の領域に形成され、内周部41のステータ側端部から径方向外側に立設している。折り返し部43の上端は、コイルエンドの内周面21bに近接又は当接する。
【0029】
外周部44は、コイルエンドカバー40のうちコイルエンド21の下側部位を覆う部分において形成される壁部である。外周部44は、環状のコイルエンド21の略下半分の領域に形成される。外周部44は、コイルエンド21の外周面21cに所定の間隔を隔てて対向し、環状のコイルエンド21の下半分の外周に沿って半円状に形成される。
【0030】
外周部44は、コイルエンドカバー40の略下半分における外壁部42に一体形成されており、外壁部42の径方向外側端部分から軸方向に延設されている。図1に示すように、外周部44のステータ20側の端部はステータ20に当接する。
(【0031】以降は省略されています)

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