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公開番号2022175764
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-11-25
出願番号2021082442
出願日2021-05-14
発明の名称回転電機
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02K 9/19 20060101AFI20221117BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】冷却性能を高めつつ、回転子の回転に伴い発生する損失を低減することができる回転電機を提供する。
【解決手段】回転電機10は、周方向に極性が交互となる複数の磁極が形成された磁石ユニット21を有し、軸方向が水平方向又は略水平方向となる向きで回転する回転子20と、固定子巻線61を有し、径方向において回転子20に対向するとともに回転子20と同軸に配置された固定子60と、を備える。回転電機10において、固定子巻線61は、磁石ユニット21に対して径方向に対向する位置に周方向に並んで配置される中間導線部を有し、固定子60は、周方向に隣り合う中間導線部の間に、径方向において回転子20側に延びるティースが設けられていない構成となっており、回転子20及び固定子60により囲まれる空間に冷却液が貯留されており、固定子60の少なくとも最下部分が貯留された冷却液に浸されている。
【選択図】 図1
特許請求の範囲【請求項1】
周方向に極性が交互となる複数の磁極が形成された磁石部(21)を有し、軸方向が水平方向又は略水平方向となる向きで回転する回転子(20)と、
固定子巻線(61)を有し、径方向において前記回転子に対向するとともに前記回転子と同軸に配置された固定子(60)と、を備える回転電機(10)であって、
前記固定子巻線は、前記磁石部に対して径方向に対向する位置に周方向に並んで配置される磁石対向部を有し、
前記固定子は、周方向に隣り合う前記磁石対向部の間に、径方向において前記回転子側に延びるティースが設けられていない構成となっており、
前記回転子及び前記固定子により囲まれる空間に冷却液が貯留されており、
前記回転子及び前記固定子のうち径方向内側に配置される方の少なくとも最下部分が、貯留された冷却液に浸されている、回転電機。
続きを表示(約 1,700 文字)【請求項2】
前記固定子巻線は、相あたり複数の部分巻線からなる相巻線を有し、
前記固定子巻線の径方向内側及び径方向外側のうち前記回転子とは逆側に設けられ、複数の前記部分巻線を支持する支持部材(62)を備え、
前記部分巻線は、
軸方向に延びかつ周方向に所定間隔を離して設けられる前記磁石対向部としての一対の第1中間導線部(101A)、及び軸方向一端側及び他端側に設けられ一対の前記第1中間導線部を環状に接続する第1渡り部(102A)を有し、一対の前記第1中間導線部及び一対の前記第1渡り部において導線材(CR)が多重に巻回されて構成された第1部分巻線(100A)と、
軸方向に延びかつ周方向に所定間隔を離して設けられる前記磁石対向部としての一対の第2中間導線部(101B)、及び軸方向一端側及び他端側に設けられ一対の前記第2中間導線部を環状に接続する第2渡り部(102B)を有し、一対の前記第2中間導線部及び一対の前記第2渡り部において導線材(CR)が多重に巻回されて構成された第2部分巻線(100B)と、
を備え、
一対の前記第1中間導線部の間に、他相の前記第2中間導線部が配置されており、
前記第1渡り部は、径方向において前記第1中間導線部よりも前記支持部材の側に折り曲げられた状態となっており、
前記第2渡り部は、前記第1渡り部よりも軸方向外側に延びるとともに、前記第1渡り部の軸方向外側で当該第1渡り部の一部を周方向に跨いでおり、
前記各第1部分巻線及び前記各第2部分巻線に電気的に接続されたバスバー(200,201)を備え、
前記バスバーは、前記第2渡り部の径方向内側及び径方向外側のうち前記回転子側とは逆側であって、かつ、前記第1渡り部の軸方向外側の空間において、前記第2渡り部に沿って周方向に延びている、請求項1に記載の回転電機。
【請求項3】
前記各第1部分巻線及び前記各第2部分巻線において、軸方向一端側から前記導線材の端部が引き出されて第1巻線端部(103)とされており、軸方向他端側から前記導線材の端部が引き出されて第2巻線端部(104)とされており、
前記バスバーは、
前記第2渡り部の前記第1巻線端部の側において、該第2渡り部に沿って周方向に延びるとともに前記第1巻線端部に接続され、インバータ(300)との電力伝達を行う電力バスバー(200)と、
前記第2渡り部の前記第2巻線端部の側において、該第2渡り部に沿って周方向に延びるとともに前記第2巻線端部に接続された中性点バスバー(201)と、
を有する、請求項2に記載の回転電機。
【請求項4】
前記固定子巻線において、周方向に隣り合う前記第1中間導線部と前記第2中間導線部とが当接している、請求項2又は3に記載の回転電機。
【請求項5】
前記回転子は、径方向において前記固定子の外側に配置されており、
前記回転子は、
前記磁石部が内周面に固定される円筒部(24)と、
前記円筒部の軸方向両端それぞれから前記回転子の回転中心に向かって径方向内側に延びる端板部(23,25)と、
を有し、
前記冷却液は、前記円筒部、前記各端板部及び前記固定子により囲まれる空間に貯留されており、
前記磁石部の軸方向の端面は、前記端板部から離間しており、
前記磁石部と前記端板部との間に周方向に沿って配置されるとともに、前記磁石部の軸方向の端面に当接した状態で配置されたスペーサ部材(26A,26B)を備える、請求項1~4のいずれか1項に記載の回転電機。
【請求項6】
前記スペーサ部材は、金属により構成されている請求項5に記載の回転電機。
【請求項7】
前記スペーサ部材は、非磁性材料により構成されている請求項5又は6に記載の回転電機。
【請求項8】
前記スペーサ部材は、径方向において前記固定子巻線のコイルエンドに対向する位置に配置されている、請求項5~7のいずれか1項に記載の回転電機。

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 1,400 文字)【背景技術】
【0002】
従来、周方向に極性が交互となる複数の磁極が形成された磁石部を有する回転子と、固定子巻線を有し、径方向において回転子に対向するとともに回転子と同軸に配置された固定子と、を備える回転電機が知られている。回転子は、軸方向が水平方向又は略水平方向となる向きで回転する。
【0003】
回転電機の中には、例えば特許文献1に記載されているように、回転子及び固定子により囲まれる空間に冷却液が貯留されているものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2016-10219号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
回転電機の冷却性能を高めるには、固定子巻線が浸るように冷却液が上記空間に貯留されていることが望ましい。この場合、回転子の回転により冷却液が攪拌され、その結果、回転子の回転を妨げる攪拌抵抗が発生する。
【0006】
固定子として、径方向において回転子側に延びるティースを備えるものがある。この固定子が用いられる場合、回転子の回転に伴い、周方向に隣り合うティース間に形成されるスロット内に冷却液が入り込むなどして、攪拌抵抗が増加してしまう。その結果、回転電機で発生する損失が増大してしまう。
【0007】
このため、回転電機の冷却性能を高めつつ、回転電機で発生する損失を低減することについては、未だ改善の余地がある。
【0008】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、冷却性能を高めつつ、回転子の回転に伴い発生する損失を低減することができる回転電機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
手段1は、
周方向に極性が交互となる複数の磁極が形成された磁石部を有し、軸方向が水平方向又は略水平方向となる向きで回転する回転子と、
固定子巻線を有し、径方向において前記回転子に対向するとともに前記回転子と同軸に配置された固定子と、を備える回転電機であって、
前記固定子巻線は、前記磁石部に対して径方向に対向する位置に周方向に並んで配置される磁石対向部を有し、
前記固定子は、周方向に隣り合う前記磁石対向部の間に、径方向において前記回転子側に延びるティースが設けられていない構成となっており、
前記回転子及び前記固定子により囲まれる空間に冷却液が貯留されており、
前記回転子及び前記固定子のうち径方向内側に配置される方の少なくとも最下部分が、貯留された冷却液に浸されている。
【0010】
手段1では、回転電機の冷却性能を向上するべく、回転子及び固定子のうち径方向内側に配置される方の少なくとも最下部分が、貯留された冷却液に浸されている。また、手段1では、ティースが設けられていない構成とされているため、周方向に隣り合うティース間に形成されるスロット内に冷却液が入り込むこと等に起因した攪拌抵抗を低減でき、回転子の回転に伴い発生する損失を抑制することができる。その結果、回転電機の冷却性能を向上しつつ、回転電機で発生する損失を抑制することができる。
(【0011】以降は省略されています)

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