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公開番号2024047373
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-05
出願番号2022152957
出願日2022-09-26
発明の名称回転電機
出願人日産自動車株式会社
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類H02K 9/08 20060101AFI20240329BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】ハウジングに電力変換装置を内装する構成の回転電機において、電力変換装置を適切に冷却できる回転電機を提供することを目的とする。
【解決手段】
回転軸40を有するロータ30と、ロータ30の外周に備えられるステータ20と、ステータ20との間で電力を授受する電力変換装置50と、ロータ30、ステータ20及び電力変換装置50を収容する筒状のハウジング10と、を備える回転電機である。回転軸40は、ロータ30の軸方向端部から軸方向に延設して形成される延設部41を有し、電力変換装置50は、ステータ30の軸方向端部よりも軸方向外側に配置され、延設部41の周囲を囲むように形成され、ハウジング10は、電力変換装置50を取り囲むように冷媒流路11を備え、延設部41は、電力変換装置50とステータ30の軸方向端部との間に配置され、回転軸40の回転に伴って回転することで径方向外側に送風するファン60を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回転軸を有するロータと、前記ロータの外周に備えられるステータと、前記ステータとの間で電力を授受する電力変換装置と、前記ロータ、前記ステータ及び前記電力変換装置を収容する筒状のハウジングと、を備える回転電機であって、
前記回転軸は、前記ロータの軸方向端部から軸方向に延設して形成される延設部を有し、
前記電力変換装置は、前記ステータの軸方向端部よりも軸方向外側に配置され、前記延設部の周囲を囲むように形成され、
前記ハウジングは、前記電力変換装置を取り囲むように冷媒流路を備え、
前記延設部は、前記電力変換装置と前記ステータの軸方向端部との間に配置され、前記回転軸の回転に伴って回転することで径方向外側に送風するファンを備える、
回転電機。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の回転電機であって、
前記ハウジングの内周壁は、前記ステータの軸方向端部よりも軸方向外側に、前記内周壁よりも外径側に拡径された拡径部を有し、前記ステータが固定される箇所の前記内周壁と前記拡径部との間に段差部が形成される、
回転電機。
【請求項３】
請求項１に記載の回転電機であって、
前記ハウジングの内周壁は、前記ステータの軸方向端部よりも軸方向外側に、周方向に沿って溝部が形成され、前記溝部に円環状部材が嵌装されることにより、前記内周壁から内径側に起立する第１の起立部が形成される、
回転電機。
【請求項４】
請求項２に記載の回転電機であって、
前記ステータの軸方向端部にはコイルエンドが軸方向外側に突設して備えられ、
前記段差部は、その軸方向位置が、前記ステータの軸方向端部と前記コイルエンドの軸方向端部との間に配置される、
回転電機。
【請求項５】
請求項２に記載の回転電機であって、
前記段差部は、軸方向外側に向かうにつれて径方向外側に拡大するように傾斜して形成される、
回転電機。
【請求項６】
請求項１に記載の回転電機であって、
前記ハウジングは、前記電力変換装置を取り囲む位置に、内周壁から内側に立設するフィンを備え、
前記フィンは、軸方向に延設される、
回転電機。
【請求項７】
請求項１に記載の回転電機であって、
前記電力変換装置は、
制御基板、パワーモジュール及び平滑コンデンサを備え、
前記ステータの軸方向端部側から、前記制御基板、前記パワーモジュール及び前記平滑コンデンサが積層して配置され、
前記制御基板には、前記制御基板の前記ステータに対向する面において、径方向内側から径方向外側に向かうにつれて、起立高さが高くなるように電気部品が実装される、
回転電機。
【請求項８】
請求項７に記載の回転電機であって、
前記制御基板にはケーブルが接続され、
前記ケーブルは、前記制御基板の表面に沿って、径方向内側から径方向外側に向かうように配索される、
回転電機。
【請求項９】
請求項７に記載の回転電機であって、
前記ハウジングの内周壁であって、前記パワーモジュールに対向する箇所には、前記内周壁から内径側に起立する第２の起立部を有し、
前記第２の起立部は、軸方向外側に向かうにつれて起立高さが高くなる傾斜部を有する、
回転電機。
【請求項１０】
請求項４に記載の回転電機であって、
前記ファンは、前記ファンが設けられる軸方向位置よりも前記ステータ側に向かって、径方向外側に送風するように構成される、
回転電機。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
回転電機との間で電力を授受するインバータ（電力変換装置）は、パワーモジュール等を適切に冷却する必要がある。ハウジング内にステータ及びロータと電力変換装置とを内装する構成の回転電機では、ステータ及びロータの熱が電力変換装置に伝達しやすいので、電力変換装置を冷却するための工夫が必要となる。
【０００３】
特許文献１には、モータハウジング内にインバータ回路を有する制御装置が備えられ、回転軸に固定された冷却ファンが空気吸入孔から吸入した空気によって、制御装置を空冷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２００４－２７４９９２号公報
【発明の概要】
【０００５】
従来技術のように、ハウジング外部の空気により電力変換装置を空冷する構成では、空気の温度がハウジング外部の環境温度に依存するので、必ずしも適切に電力変換装置を冷却できないという問題がある。
【０００６】
本発明は、ハウジングに電力変換装置を内装する構成の回転電機において、電力変換装置をより効果的に冷却できる回転電機を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明のある態様は、回転軸を有するロータと、ロータの外周に備えられるステータと、ステータとの間で電力を授受する電力変換装置と、ロータ、ステータ及び電力変換装置を収容する筒状のハウジングと、を備える回転電機に適用される。回転軸は、ロータの軸方向端部から軸方向に延設して形成される延設部を有する。電力変換装置は、ステータの軸方向端部よりも軸方向外側に配置され、延設部の周囲を囲むように形成される。ハウジングは、電力変換装置を取り囲むように冷媒流路を備える。延設部は、電力変換装置とステータの軸方向端部との間に配置され、回転軸の回転に伴って回転することで径方向外側に送風するファンを備える。
【０００８】
本発明によれば、ハウジング内における電力変換装置とステータとの間でファンが径方向外側に送風するので、ステータの熱が電力変換装置に伝達しにくくすることができる。さらに、ファンによる送風がハウジングの冷媒流路を流れる冷媒と熱交換を行うことで、ハウジングの内部の空気の温度の上昇が抑制され、電力変換装置を効率よく冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本実施形態の回転電機の軸方向断面図である。
図２は、回転電機の径方向断面図である。
図３は、電力変換装置付近の説明図である。
図４は、変形例の電力変換装置付近の説明図である。
図５は、別の変形例の電力変換装置付近の説明図である。
図６は、さらに別の変形例の電力変換装置付近の説明図である。
図７は、さらに別の変形例の電力変換装置付近の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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