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公開番号2025084588
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-03
出願番号2023198603
出願日2023-11-22
発明の名称回転電機
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02K 9/19 20060101AFI20250527BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】ステータコアのスロットからロータの外周方向への冷却液の過剰な流出を簡単な構成によって抑制することができることができる回転電機を提供する。
【解決手段】回転電機は、ステータ10、ロータ11、第1液室21、及び第2液室を備える。ステータ10は、ステータコア14及びコイル15を有する。ステータコア14は、内周部に複数のティースと複数のスロット31が交互に設けられる。第1液室21に導入された冷却液は複数のスロット31を通して第2液室に流入する。ステータコア14の少なくとも軸方向の一端側には、第1液室21からスロット31の径方向内側領域への冷却液の流出を規制する流出規制部が設けられる。軸方向の一端側のスロット31部分では、最も径方向内側に位置されるコイル15と流出規制部の間の流路開口面積S1が、スロット31内で隣接するコイル15間の流路開口面積S2よりも小さく設定されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
内周部に複数のティースと複数のスロットが交互に設けられた筒状のステータコア、及び前記スロットを通して前記各ティースに巻回される複数のコイルを有するステータと、
前記ステータの径方向内側に回転可能に配置されるロータと、
前記ステータコアの軸方向の一方の端面に臨んで設けられた第１液室と、
前記ステータコアの軸方向の他方の端面と臨んて設けられた第２液室と、を備え、
前記第１液室に導入された冷却液が複数の前記スロットを通して前記第２液室に流入する回転電機であって、
前記ステータコアの少なくとも軸方向の一端側には、前記第１液室から前記スロットの径方向内側領域への前記冷却液の流出を規制する流出規制部が設けられ、
軸方向の一端側の前記スロット部分では、前記スロット内で最も径方向内側に位置される前記コイルと前記流出規制部の間の流路開口面積が、前記スロット内で隣接する前記コイル間の流路開口面積よりも小さく設定されていることを特徴とする回転電機。
続きを表示（約 980 文字）【請求項２】
前記第１液室の内部において、前記冷却液を前記ステータコアの軸方向の一端側の前記スロットに誘導するガイド部材を備え、
前記ガイド部材は、前記ステータコアの軸方向の一方の端面に当接、若しくは、近接して、前記ステータコアの軸方向の一端側の前記スロットの径方向内側領域への前記冷却液の流れを抑制する遮蔽部を有し、
前記遮蔽部が前記流出規制部を構成してい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】
前記ガイド部材は、前記ステータコアに当接状態で係止されることを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記ガイド部材には、前記ステータコアの軸方向の一方の前記端面に当接する当接座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】
前記第１液室は、径方向内側が第１内側周壁によって隔成され、
前記第２液室は、径方向内側が第２内側周壁によって隔成され、
前記第１内側周壁の外周面と前記第２内側周壁の外周面には、前記ステータコアの内周面と前記ロータの外周面の間を仕切る環状隔壁が架設され、
前記遮蔽部は、前記環状隔壁の一部に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
【請求項６】
前記スロットのうちの前記ステータコアの軸方向の一端側に配置される部分は、前記ステータコアの径方向内側が閉じられたクローズスロットによって構成され、
前記クローズスロットの前記径方向内側を閉じるスロット閉塞部が前記流出規制部を構成していることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項７】
前記クローズスロットである部分よりも軸方向内側の前記スロットは、前記ステータコアの内周側に開口するオープンスロットによって構成され、
前記ステータコアには、前記スロットのうちの前記オープンスロットである部分に連通する冷却液逃がし部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の回転電機。
【請求項８】
前記スロット内に隣接して配置される前記コイル同士の対向面には、前記ステータコアの軸方向に沿って延びる凹溝が形成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、回転電機に関するものである。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
電動モータや発電機等の回転電機として、円環状のステータの径方向内側にロータが回転可能に配置されたものがある。ステータは、ステータコアと、ステータコアに巻回されるコイルと、を備えている。ステータコアは、例えば円筒状のバックヨークと、バックヨークから径方向内側に突出する複数のティースが一体に形成されている。周方向で隣り合う複数のティースの間には、それぞれスロットが形成されている。コイルは、ティースの両側に配置されるスロットを通して各ティースに巻回されている。
【０００３】
この種の回転電機では、使用時にコイルが高温になるため、コイルを効率良く冷却することが望まれている。回転電機のコイルを効率良く冷却するための手法として、ステータを収容する回転電機ケースの内部に冷却液を連続的に流すものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２１／０３２２３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の回転電機において、回転電機ケース内に冷却液を流す場合、ステータコアの軸方向の一端側と他端側に夫々液室を設け、ステータコアのスロットを、一方の液室から他方の液室に冷却液を流すための通路とすることがある。この場合、冷却液はスロット内を流れるときに、スロット内のコイルの周域を効率良く冷却することができる。
【０００６】
しかし、スロットを冷却液の流れる通路とすると、スロットから径方向内側に流出した冷却液がロータとステータの間のエアギャップに入り込み、ロータのスムーズな回転が妨げられてしまう。このため、スロットを冷却液の流れる通路とする場合には、各スロットに冷却液の漏れ防止のための複雑なシール構造を設ける必要がある。
この手法の場合、ステータの製造が煩雑になり、回転電機の生産の効率化の妨げとなり易い。
【０００７】
そこで本発明は、ステータコアのスロットからロータの外周方向への冷却液の過剰な流出を簡単な構成によって抑制することができ、延いてはエネルギーの効率化に寄与することができる回転電機を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る回転電機は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
即ち、本発明に係る回転電機は、内周部に複数のティース（例えば、実施形態のティース２８）と複数のスロット（例えば、実施形態のスロット３１）が交互に設けられた筒状のステータコア（例えば、実施形態のステータコア１４，１１４，３１４）、及び前記スロットを通して前記各ティースに巻回される複数のコイル（例えば、実施形態のコイル１５）を有するステータ（例えば、実施形態のステータ１０）と、前記ステータの径方向内側に回転可能に配置されるロータ（例えば、実施形態のロータ１１）と、前記ステータコアの軸方向の一方の端面に臨んで設けられた第１液室（例えば、実施形態の第１液室２１）と、前記ステータコアの軸方向の他方の端面と臨んて設けられた第２液室（例えば、実施形態の第２液室２２）と、を備え、前記第１液室に導入された冷却液が複数の前記スロットを通して前記第２液室に流入する回転電機であって、前記ステータコアの少なくとも軸方向の一端側には、前記第１液室から前記スロットの径方向内側領域への前記冷却液の流出を規制する流出規制部（例えば、実施形態の膨出部４０，スロット閉塞部４６，径方向内側の縁部５７）が設けられ、軸方向の一端側の前記スロット部分では、前記スロット内で最も径方向内側に位置される前記コイルと前記流出規制部の間の流路開口面積（例えば、実施形態の流路開口面積Ｓ１）が、前記スロット内で隣接する前記コイル間の流路開口面積（例えば、実施形態の流路開口面積Ｓ２）よりも小さく設定されていることを特徴とする。
【０００９】
上記の構成により、第１液室内の冷却液は、ステータコアの複数のスロットを通って第２液室に流入し、このときスロット内のコイルが冷却液によって冷却される。このとき、ステータコアの軸方向の一端側では、第１液室からスロットの径方向内側領域への冷却液の流出が流出規制部によって規制される。軸方向の一端側のスロット部分では、最も径方向内側に位置されるコイルと流出規制部の間の流路開口面積が、スロット内で隣接するコイル間の流路開口面積よりも小さく設定されている。このため、第１液室からスロットの径方向内側領域に流れ込む冷却液の流量は、第１液室からコイル間の隙間を通って第２液室側に流れる冷却液の流量よりも少なくなる。したがって、ステータコアのスロットからロータの外周方向への冷却液の過剰な流出が抑制される。
【００１０】
前記第１液室の内部において、前記冷却液を前記ステータコアの軸方向の一端側の前記スロットに誘導するガイド部材（例えば、実施形態の第１端部３７ｆ，ガイド部材５５）を備え、前記ガイド部材は、前記ステータコアの軸方向の一方の端面に当接、若しくは、近接して、前記ステータコアの軸方向の一端側の前記スロットの径方向内側領域への前記冷却液の流れを抑制する遮蔽部（例えば、実施形態の膨出部４０，径方向内側の縁部５７）を有し、前記遮蔽部が前記流出規制部を構成するようにしても良い。
（【００１１】以降は省略されています）

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