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公開番号2025087208
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2023201710
出願日2023-11-29
発明の名称回転電機
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類H02K 9/22 20060101AFI20250603BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】導線が積層して形成されるコイルにおいて、積層する導線の間を効率よく冷却できる回転電機を提供する。
【解決手段】回転電機50は、ヨーク54、ヨーク54の内周面から延びる複数のティース55を有するステータコア53と、各ティース55にコイル60が集中巻きで巻回されることにより形成されているコイル60と、を備える。回転電機50は放熱部材70を有する。放熱部材70は、第1コイルエンド61及び第2コイルエンドのうち少なくとも一つに設けられる。放熱部材70は、コイル60の熱を放熱する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
回転軸と、
前記回転軸に固定されるとともに前記回転軸と一体に回転するロータと、
前記ロータの外側に配置され、円筒状のヨーク、及び前記ヨークの内周面から前記ロータに向けて突出する複数のティースを有するステータコアと、前記各ティースに集中巻きで巻回されたコイルと、を有するステータと、
前記回転軸、前記ロータ及び前記ステータを収容するハウジング部と、を備え、前記コイルは、前記ステータコアよりも前記ステータコアの軸方向に突出するコイルエンドを有する回転電機であって、
前記コイルエンドには、前記コイルの熱を放熱する放熱部材が設けられ、
前記コイルエンドは、前記ステータコアと前記放熱部材との間に設けられる第１コイルエンド層と、前記放熱部材を間に挟んで前記第１コイルエンド層よりも外周側に設けられる第２コイルエンド層と、を有し、
前記第１コイルエンド層と前記第２コイルエンド層との間には、前記放熱部材によって空隙が形成されていることを特徴とする回転電機。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
前記放熱部材は、前記ステータコアの軸方向において前記ステータコアと対向する第１面と、前記ステータコアの軸方向において前記第１面とは反対側の第２面と、を有する板状であり、
前記第２面は、前記回転軸に近づく程、漸次板厚が薄くなる傾斜面を有することを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記放熱部材は、前記ハウジング部に当接する当接面を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記ハウジング部には、前記ステータを冷却する冷却水が流れるハウジング水路と、前記ハウジング水路から分岐し、前記当接面に向けて開口するハウジング分岐水路と、が設けられ、
前記放熱部材には、前記コイルエンドを冷却する冷却水が前記ハウジング分岐水路から流れるように前記当接面に開口する放熱部材水路が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の回転電機。
【請求項５】
前記空隙には、前記第１コイルエンド層と前記第２コイルエンド層とを覆い、前記放熱部材と前記ハウジング部とに当接するようにモールド成形された樹脂がモールドされていることを特徴とする請求項１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 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
回転電機のステータは、ステータコアと、コイルと、を備えている。ステータコアは、筒状のヨーク、及び複数のティースを有している。複数のティースは、ヨークの内周面からヨークの径方向の内側へ延びている。コイルは、導線を複数のティースに集中巻きで巻回することにより形成されている。
【０００３】
コイルは、ステータコアの軸線方向におけるティースの両端であるティース端面上に、コイルエンドを備えている。
集中巻きによって形成されたコイルは、ティースに巻回された導線の層を複数積層して形成されている。例えば、特許文献１に開示のステータにおいて、ステータが有する各コイルエンドは、ティース端面に沿って導線が巻回されて形成される第１コイル部、及び、第１コイル部を覆う状態に導線が巻回されて構成されている第２コイル部を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－１５２９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
回転電機の動作は、コイルへの通電により生じるとともに、当該通電によるコイルの発熱を伴う。第１コイル部、及び、第１コイル部を覆う第２コイル部のように、複数の導線が積層して形成されるコイルにおいては、積層する導線の間を冷却することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するための回転電機は、回転軸と、前記回転軸に固定されるとともに前記回転軸と一体に回転するロータと、前記ロータの外側に配置され、円筒状のヨーク、及び前記ヨークの内周面から前記ロータに向けて突出する複数のティースを有するステータコアと、前記各ティースに集中巻きで巻回されたコイルと、を有するステータと、前記回転軸、前記ロータ及び前記ステータを収容するハウジング部と、を備え、前記コイルは、前記ステータコアよりも前記ステータコアの軸方向に突出するコイルエンドを有する回転電機であって、前記コイルエンドには、前記コイルの熱を放熱する放熱部材が設けられ、前記コイルエンドは、前記ステータコアと前記放熱部材との間に設けられる第１コイルエンド層と、前記放熱部材を間に挟んで前記第１コイルエンド層よりも外周側に設けられる第２コイルエンド層と、を有し、前記第１コイルエンド層と前記第２コイルエンド層との間には、前記放熱部材によって空隙が形成されていることを要旨とする。
【０００７】
これによれば、放熱部材は、第１コイルエンド層及び第２コイルエンド層の各々を介して伝えられるコイルの熱を放熱する。つまり、回転電機は、放熱部材により、第１コイルエンド層と第２コイルエンド層との間から熱を放出する。この結果、回転電機は、放熱部材を備えない場合と比較して、第１コイルエンド層と第２コイルエンド層の間において発生する熱を効率よく冷却できる。
【０００８】
また、コイルエンドには、放熱部材を設けることによる空隙が形成されている。つまり、コイルは、第１コイルエンド層と第２コイルエンド層との間で発生する熱を、空隙を介して放熱できる。したがって、回転電機は、放熱部材により空隙を形成することで、コイルを冷却できる。
【０００９】
上記回転電機において、前記放熱部材は、前記ステータコアの軸方向において前記ステータコアと対向する第１面と、前記ステータコアの軸方向において前記第１面とは反対側の第２面と、を有する板状であり、前記第２面は、前記回転軸に近づく程、漸次板厚が薄くなる傾斜面を有してもよい。
【００１０】
ティースにコイルを集中巻きで巻回する方法として、予めコイルを巻回した状態に成形した後、成形されたコイルにティースを挿入する方法がある。この場合、傾斜面は、成形されたコイルへのティースの挿入をガイドする面として機能する。この結果、放熱部材が傾斜面を有さない場合と比較して、放熱部材を有する回転電機の作成が容易になる。
（【００１１】以降は省略されています）

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