特許 6042709 回転電機の冷却構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6042709

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】回転電機の冷却構造

(51)【国際特許分類】

   H02K 9/19 20060101AFI20161206BHJP

【ＦＩ】

   H02K9/19 A

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-269531(P2012-269531)

(22)【出願日】2012年12月10日

(65)【公開番号】特開2014-117080(P2014-117080A)

(43)【公開日】2014年6月26日

【審査請求日】2015年5月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000100768

【氏名又は名称】アイシン・エィ・ダブリュ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100072604

【弁理士】

【氏名又は名称】有我 軍一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100140501

【弁理士】

【氏名又は名称】有我 栄一郎

(72)【発明者】

【氏名】金山 武司

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 正人

(72)【発明者】

【氏名】森 信人

(72)【発明者】

【氏名】加藤 陽介

(72)【発明者】

【氏名】末永 真一郎

(72)【発明者】

【氏名】前 則宏

(72)【発明者】

【氏名】竹内 孝昌

(72)【発明者】

【氏名】新 智夫

(72)【発明者】

【氏名】山本 義久

【審査官】 津久井 道夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０４１７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１７４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０２８９７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ９／１９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転自在なロータと、前記ロータを取り囲むように前記ロータの外周側に設けられたステータと、前記ステータに上方から冷却液を供給する冷却液供給管と、を含んで構成される回転電機の冷却構造であって、
前記ステータが、前記ロータと軸線方向にオーバーラップするオーバーラップ部と、該オーバーラップ部とは内周面の形状が異なるとともに前記ロータと軸線方向にオーバーラップしない非オーバーラップ部と、を有し、
前記非オーバーラップ部の内周側に、該非オーバーラップ部の内周面とのなす角度が９０度未満であり軸線方向外側に対向する対向壁面を設けたことを特徴とする回転電機の冷却構造。

【請求項2】

前記非オーバーラップ部の内周側の上側半周に前記対向壁面が設けられるとともに、
前記非オーバーラップ部の内周側の下側半周に、軸線方向外側に向うに連れて内径が拡大する傾斜壁面を設けたことを特徴とする請求項1に記載の回転電機の冷却構造。

【請求項3】

前記非オーバーラップ部が樹脂からなる樹脂モールドにより被覆されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機の冷却構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステータの上方から供給される冷却液によりステータを冷却する回転電機の冷却構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の回転電機の冷却構造としては、ステータの軸線方向端部の内周面を、軸線方向外側に向うに連れて内径が拡大するように傾斜した形状に構成することにより、ステータの上方から吐出されてステータの内周面を伝って流下した冷却液が、ステータの下部において滞留してステータとロータとの間に侵入することを防止し、冷却液によるロータの引き摺り抵抗が発生することを防止するようにした技術が知られている。特許文献１に記載されたものは、ステータの軸線方向端部のコイルエンドの内周面が傾斜するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−１６６９５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、ステータの下部においては傾斜面に沿ってステータの軸線方向外側に冷却液を排出させることで、ステータとロータとの間に冷却液が侵入することを防止できるが、ステータの上部においては傾斜面に沿ってステータの軸線方向内側に冷却液が流れるため、ステータとロータとの間に冷却液が侵入してしまう恐れがあった。

【0005】

そして、ロータとステータの間に侵入した冷却液により、ロータの回転に伴って冷却液の引き摺り抵抗による動力損失が発生しまうという問題があった。

【0006】

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、冷却液がロータとステータの間に侵入して引き摺り抵抗による動力損失が発生することを防止することができる回転電機の冷却構造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】

本発明に係る回転電機の冷却構造は、上記目的達成のため、（１）回転自在なロータと、前記ロータを取り囲むように前記ロータの外周側に設けられたステータと、前記ステータに上方から冷却液を供給する冷却液供給管と、を含んで構成される回転電機の冷却構造であって、前記ステータが、前記ロータと軸線方向にオーバーラップするオーバーラップ部と、該オーバーラップ部とは内周面の形状が異なるとともに前記ロータと軸線方向にオーバーラップしない非オーバーラップ部と、を有し、前記非オーバーラップ部の内周側に、該非オーバーラップ部の内周面とのなす角度が９０度未満であり軸線方向外側に対向する対向壁面を設けたものから構成されている。

【0008】

この構成により、冷却液供給管からステータに供給された冷却液は、ステータの非オーバーラップ部の上部において対向壁面によって軸線方向内側への移動が遮られ下方に流下し、ステータの非オーバーラップ部の下部においても対向壁面によって軸線方向内側への移動が遮られてステータから排出される。このため、ステータの上部および下部を含む何れの部位においても、ステータとロータとの間に冷却液が侵入することがない。

【0009】

したがって、冷却液がロータとステータの間に侵入して引き摺り抵抗による動力損失が発生することを防止することができる。

【0010】

上記（１）に記載の回転電機の冷却構造においては、（２）前記非オーバーラップ部の内周側の上側半周に前記対向壁面が設けられるとともに、前記非オーバーラップ部の内周側の下側半周に、軸線方向外側に向うに連れて内径が拡大する傾斜壁面を設けたことが好ましい。

【0011】

この構成により、冷却液がロータとステータの間に侵入して引き摺り抵抗による動力損失が発生することをより一層防止することができる。

【0012】

上記（１）または（２）に記載の回転電機の冷却構造においては、（３）前記非オーバーラップ部が樹脂からなる樹脂モールドにより被覆されたことが好ましい。

【0013】

この構成により、樹脂からなる樹脂モールドに対向壁面および傾斜壁面が形成されることになるため、対向壁面および傾斜壁面の形状の自由度を向上することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、冷却液がロータとステータの間に侵入して引き摺り抵抗による動力損失が発生することを防止することができる回転電機の冷却構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係る回転電機の冷却構造の第１の実施の形態を示す図であり、ハイブリッド車両のトランスアクスルの概略構成図である。

【図2】本発明に係る回転電機の冷却構造の第１の実施の形態を示す図であり、回転電機を備えたトランスアクスルの要部概略断面図である。

【図3】本発明に係る回転電機の冷却構造の第１の実施の形態を示す図であり、図４のＡ−Ａ方向矢視断面図である。

【図4】本発明に係る回転電機の冷却構造の第１の実施の形態を示す図であり、回転電機を軸線方向から見た側面図である。

【図5】（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る回転電機の冷却構造の第１の実施の形態を示す図であり、ステータの非オーバーラップ部の拡大図である。

【図6】本発明に係る回転電機の冷却構造の第２の実施の形態を示す図であり、図７のＡ−Ａ方向矢視断面図である。

【図7】本発明に係る回転電機の冷却構造の第２の実施の形態を示す図であり、回転電機を軸線方向から見た側面図である。

【図8】（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る回転電機の冷却構造の第２の実施の形態を示す図であり、ステータの非オーバーラップ部の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明に係る回転電機の冷却構造の実施の形態について、図面を用いて説明する。

【0017】

図１〜図５は、本発明に係る回転電機の冷却構造の第１の実施の形態を示す図である。

【0018】

まず、構成を説明する。

【0019】

図１において、自動車等の車両の駆動装置を構成するトランスアクスル１１は、回転電機としてのモータジェネレータＭＧ２と、モータジェネレータＭＧ２の回転軸１２に接続される減速機１３とを備えている。

【0020】

また、トランスアクスル１１は、減速機１３で減速された回転軸１２の回転に応じて回転し、車輪に接続される車軸１４と、内燃機関１５と、回転電機としてのモータジェネレータＭＧ１と、減速機１３と内燃機関１５とモータジェネレータＭＧ１との間で動力分配を行う動力分配機構１６とを備えている。

【0021】

減速機１３は、モータジェネレータＭＧ２から動力分配機構１６への減速比が、例えば、２倍以上である。また、内燃機関１５のクランクシャフト１７とモータジェネレータＭＧ１のロータ１８とモータジェネレータＭＧ２のロータ１９とは、同じ軸を中心に回転するようになっている。

【0022】

動力分配機構１６は、プラネタリギヤから構成されており、クランクシャフト１７に軸中心を貫通された中空のサンギヤ軸２０に結合されたサンギヤ２１と、クランクシャフト１７と同軸上に回転可能に支持されているリングギヤ２２とを含んで構成されている。

【0023】

また、動力分配機構１６は、サンギヤ２１とリングギヤ２２との間に配置され、サンギヤ２１の外周を自転しながら公転するピニオンギヤ２３と、クランクシャフト１７の端部に結合され、各ピニオンギヤ２３の回転軸を支持するプラネタリキャリア２４とを含んで構成されている。

【0024】

動力分配機構１６は、サンギヤ２１に結合されたサンギヤ軸２０と、リングギヤ２２に結合されたリングギヤケース１６ａおよびプラネタリキャリア２４に結合されたクランクシャフト１７の３軸が動力の入出力軸とされる。

【0025】

そして、この３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力が決定されると、残りの１軸に入出力される動力は、他の２軸に入出力される動力に基づいて定まる。

【0026】

リングギヤケース１６ａには動力の取出し用のカウンタドライブギヤ２５が取付けられており、このカウンタドライブギヤ２５は、リングギヤ２２と一体的に回転するようになっている。

【0027】

カウンタドライブギヤ２５は、動力伝達減速ギヤ２６に接続されており、カウンタドライブギヤ２５と動力伝達減速ギヤ２６との間で動力の伝達が行われるようになっている。

【0028】

すなわち、動力伝達減速ギヤ２６は、カウンタドライブギヤ２５に接続されるカウンタドリブンギヤ３９と、カウンタドリブンギヤ３９に接続されるファイナルドライブギヤ４０とから構成されている。

【0029】

動力伝達減速ギヤ２６のファイナルドライブギヤ４０は、ディファレンシャルギヤ２７に接続されており、動力伝達減速ギヤ２６は、ディファレンシャルギヤ２７に動力を伝達するようになっている。

【0030】

また、下り坂等では車輪の回転がディファレンシャルギヤ２７に伝達されるようになっており、動力伝達減速ギヤ２６はディファレンシャルギヤ２７によって駆動される。

【0031】

一方、モータジェネレータＭＧ１は、複数個の永久磁石が埋め込まれているロータ１８と、ロータ１８を取り囲むようにロータ１８の外周部に設けられ、回転磁界を形成するステータ５０とを含んで構成されている。

【0032】

ステータ５０は、ステータコア２９と、ステータコア２９に巻回されるステータコイルとしての三相コイル３０とを含んで構成されている。

【0033】

ロータ１８は、動力分配機構１６のサンギヤ２１と一体的に回転するサンギヤ軸２０に結合されており、ステータコア２９は、電磁鋼板の薄板を積層して形成され、図示しないボルト等の固定手段によってケース３１（図２参照）に固定されている。

【0034】

また、クランクシャフト１７およびサンギヤ軸２０は、図示しないベアリングを介してケース３１（図２参照）に回転自在に支持されている。

【0035】

モータジェネレータＭＧ１は、ロータ１８に埋め込まれた永久磁石による磁界と三相コイル３０によって形成される磁界との相互作用によりロータ１８を回転駆動する電動機として動作する。

【0036】

また、モータジェネレータＭＧ１は、永久磁石による磁界とロータ１８の回転との相互作用により、三相コイル３０の両端に起電力を生じさせる発電機としても動作する。

【0037】

モータジェネレータＭＧ２は、複数個の永久磁石が埋め込まれたロータ１９と、ロータ１９を取り囲むようにロータ１９の外周部に設けられ、回転磁界を形成するステータ３２とを含んで構成されている。

【0038】

ステータ３２は、ステータコア３３と、ステータコア３３に巻回されるステータコイルとしての三相コイル３４とを含んで構成されている。

【0039】

ロータ１９は、動力分配機構１６のリングギヤ２２と一体的に回転するリングギヤケース１６ａに減速機１３によって結合されている。また、ステータコア３３は、例えば、電磁鋼板の薄板を積層して形成されており、図示しないボルト等の固定手段によってケース３１（図２参照）に固定されている。

【0040】

モータジェネレータＭＧ２は、永久磁石による磁界とロータ１９の回転との相互作用により三相コイル３４の両端に起電力を生じさせる発電機としても動作する。

【0041】

また、モータジェネレータＭＧ２は、永久磁石による磁界と三相コイル３４によって形成される磁界との相互作用によりロータ１９を回転駆動する電動機として動作する。本実施の形態では、モータジェネレータＭＧ１が主に発電機として機能し、モータジェネレータＭＧ２が主に電動機として機能する。

【0042】

減速機１３は、プラネタリギヤの回転要素の一つであるプラネタリキャリア３５がトランスアクスル１１のケース３１に固定された構造により減速を行う。

【0043】

すなわち、減速機１３は、ロータ１９のシャフトに結合されたサンギヤ３６と、リングギヤ２２と一体的に回転するリングギヤ３７と、リングギヤ３７およびサンギヤ３６に噛み合いサンギヤ３６の回転をリングギヤ３７に伝達するピニオンギヤ３８とを含んで構成されている。

【0044】

減速機１３は、例えば、サンギヤ３６の歯数に対しリングギヤ３７の歯数を２倍以上にすることにより、減速比を２倍以上にすることができる。

【0045】

図２は、モータジェネレータＭＧ１の冷却構造を示す図である。モータジェネレータＭＧ１は、ケース３１に収容されており、このモータジェネレータＭＧ１の上方とケース３１の上面３１Ａとの間には冷却液としてのオイルが流れる金属製あるいは樹脂製のオイルパイプ４１が設けられている。

【0046】

なお、モータジェネレータＭＧ２の冷却構造もモータジェネレータＭＧ１と同一の構成であるため、本実施の形態では、モータジェネレータＭＧ１の冷却構造のみを図面に基づいて説明する。

【0047】

図２において、冷却液供給管としてのオイルパイプ４１は、上流端がケース３１に形成されたオイル通路４３に接続されており、オイルパイプ４１の下流端は、閉止部材４２によって閉止されている。

【0048】

このため、オイルパイプ４１は、サンギヤ軸２０の軸線方向、すなわち、ロータ１８の軸線方向に沿って延在している。

【0049】

オイル通路４３には、ケース３１に形成されたオイル通路３１ｂを介して図示しないオイルポンプからオイルが供給されるようになっている。なお、このオイルポンプは、内燃機関１５によって駆動されるようになっており、内燃機関１５の回転数が高くなるにつれてオイルの供給量を増大させるようになっている。

【0050】

このため、オイルポンプが駆動されると、オイル通路３１ｂ、３１ａを通してオイルパイプ４１にオイルが供給される。

【0051】

また、図示していないが、オイル通路３１ｂは、モータジェネレータＭＧ２の上方に設けられたオイルパイプまで延在しており、モータジェネレータＭＧ２の上方に設けられたオイルパイプにオイルを供給するようになっている。

【0052】

したがって、オイルポンプは、モータジェネレータＭＧ１の上方に設けられたオイルパイプ４１とモータジェネレータＭＧ２の上方に設けられたオイルポンプにオイルを供給することができる。

【0053】

また、オイルパイプ４１内の内部にはオイルが流通する流通通路としてのオイル通路４３が画成されており、オイルパイプ４１の下部には、オイル通路４３を流れるオイルを吐出する吐出孔４４、４５の何れかが形成されている。

【0054】

また、三相コイル３０のうち、ステータコア２９からサンギヤ軸２０の軸線方向に突出している端部がコイルエンド３０ａを形成している。コイルエンド３０ａは、樹脂モールド４８により被覆されている。ステータ５０とロータ１８の間には、所定の大きさの間隙（エアギャップ）が形成されている。

【0055】

吐出孔４４は、三相コイル３０の軸線方向両端部に位置するコイルエンド３０ａに対向して設けられており、コイルエンド３０ａを被覆する樹脂モールド４８にオイルを吐出するようになっている。また、吐出孔４５は、三相コイル３０の軸線方向中央部に対向して設けられており、三相コイル３０の軸線方向中央部にオイルを吐出するようになっている。

【0056】

また、モータジェネレータＭＧ１においては、ステータ５０とロータ１８が軸線方向においてオーバーラップする（重なる）オーバーラップ領域と、ステータ５０とロータ１８が軸線方向においてオーバーラップしない（重ならない）非オーバーラップ領域とに区分される。

【0057】

換言すると、オーバーラップ領域とは、ステータ５０とロータ１８とが放射方向において対向する領域であり、非オーバーラップ領域とは、ステータ５０とロータ１８とが放射方向において対向しない領域であり、ステータ５０の端部のコイルエンド３０ａが存在する領域である。

【0058】

以下の説明では、ステータ５０のうち、軸線方向においてロータ１８にオーバーラップする部位をオーバーラップ部５２（図３、図４参照）と称し、軸線方向においてロータ１８にオーバーラップしない部位を非オーバーラップ部５１（図３、図４参照）と称する。

【0059】

すなわち、ステータ５０は、軸線方向においてロータ１８にオーバーラップするオーバーラップ部５２と、軸線方向においてロータ１８にオーバーラップしない非オーバーラップ部５１とから構成されている。

【0060】

次に、図３、図４を参照して、モータジェネレータＭＧ１のステータ５０について詳しく説明する。

【0061】

図３、図４に示すように、ステータ５０は、オーバーラップ部５２と非オーバーラップ部５１とから構成されており、非オーバーラップ部５１は、端面５１ａと内周面５１ｄの間に、中間壁面５１ｂと対向壁面５１ｃとを有している。

【0062】

ここで、端面５１ａは、非オーバーラップ部５１の軸線方向の最端部を構成し、軸線方向の端部において略鉛直方向に延在する環状の面である。端面５１ａは、接続部５１ａｂにおいて中間壁面５１ｂに接続している。また、内周面５１ｄは、非オーバーラップ部５１の内周部を構成する筒状の面である。

【0063】

中間壁面５１ｂは、端面５１ａと対向壁面５１ｃの間に設けられた環状の面であり、オイルパイプ４１から供給されたオイルがその表面を伝うよう、内周面５１ｄに対して角度αで傾斜している。

【0064】

中間壁面５１ｂは、接続部５１ｂｃにおいて対向壁面５１ｃに接続している。図３、図４において、中間壁面５１ｂは、軸線方向外側に向うに連れて内径が拡大するように傾斜している。

【0065】

中間壁面５１ｂが内周面５１ｄに対してなす角度αは、対向壁面５１ｃが接続部５１ｃｄにおいて内周面５１ｄに対してなす角度βより大きく設定されている。

【0066】

対向壁面５１ｃは、内周面５１ｄとの接続部５１ｃｄにおいて内周面５１ｄとのなす角度βが９０度以下となるように設けられた環状の面であり、軸線方向外側（端面５１ａの側）に対向している。

【0067】

具体的には、対向壁面５１ｃは、図５（ａ）に示すように、内周面５１ｄとのなす角度βが９０度（直角）となるように設けられるか、または、図５（ｂ）に示すように、内周面５１ｄとのなす角度βが９０度未満（鋭角）となるように設けられている。

【0068】

これら中間壁面５１ｂおよび対向壁面５１ｃは、非オーバーラップ部５１の内周側の全周に渡って形成されている。

【0069】

なお、内周面５１ｄとの接続部５１ｃｄにおいて対向壁面５１ｃが内周面５１ｄとの間でなす角度βが９０度以下であればよく、対向壁面５１ｃは、図５（ｃ）に示すように、中間壁面５１ｂからなだらかに繋がる曲面であってもよい。

【0070】

このように、非オーバーラップ部５１は、中間壁面５１ｂおよび対向壁面５１ｃを有しており、オーバーラップ部５２とは内径形状が異なっている。また、接続部５１ｃｄにおいて対向壁面５１ｃが内周面５１ｄに対してなす角度βは、鈍角または鋭角となっている。

【0071】

次に、作用を説明する。

【0072】

ステータ５０を冷却する場合には、オイルポンプからケース３１のオイル通路３１ｂ、３１ａを介してオイルパイプ４１にオイルを供給する。

【0073】

オイルポンプにより圧送されたオイルは、オイルパイプ４１の下部に形成された吐出孔４４、４５から吐出され、ステータ５０に供給され、ステータ５０の熱を奪いながら下方に流下し、三相コイル３０およびコイルエンド３０ａを効率よく冷却する。

【0074】

具体的には、吐出孔４５から吐出されたオイルは、ステータ５０の三相コイル３０が配置された軸線方向中央部を含む領域において、ステータ５０の外周表面を伝って下方に流下し、三相コイル３０を冷却する。

【0075】

一方、吐出孔４４から吐出されたオイルは、ステータ５０のコイルエンド３０ａが配置された軸線方向端部の領域において、ステータ５０の外周表面および端面５１ａを伝って下方に流下し、コイルエンド３０ａを冷却する。

【0076】

このとき、図３、図４に示すように、吐出孔４４から吐出されたオイルは、ステータ５０の非オーバーラップ部５１の上部では、端面５１ａを伝って中間壁面５１ｂに流下した後、対向壁面５１ｃによって軸線方向内側（オーバーラップ部５２側）への移動が遮られ、中間壁面５１ｂおよび対向壁面５１ｃを伝って下方に流下する。

【0077】

そして、中間壁面５１ｂおよび対向壁面５１ｃを伝って下方に流下したオイルは、ステータ５０の非オーバーラップ部５１の下部において、中間壁面５１ｂから端面５１ａ側に移動しステータ５０から排出される。

【0078】

このため、ステータ５０の上部および下部を含む何れの部位においても、ステータ５０とロータ１８との間にオイルが侵入することがない。また、吐出孔４４から吐出されたオイルは、コイルエンド３０ａが設けられた非オーバーラップ部５１の端面５１ａ、中間壁面５１ｂ、対向壁面５１ｃに接触してこれらの面から熱を奪うので、ステータ５０を良好に冷却することができる。

【0079】

すなわち、ステータ５０とロータ１８との間にオイルが侵入することを防止するために、仮にオイルの流路がステータ５０の非オーバーラップ部５１から離隔するように構成した場合は、ステータ５０の冷却性を損なってしまうが、本実施の形態では、非オーバーラップ部５１の端面５１ａだけでなく、中間壁面５１ｂや対向壁面５１ｃにオイルが接触するため、ステータ５０の冷却性を損なうことがない。

【0080】

なお、本実施の形態では、回転電機の冷却構造をモータジェネレータＭＧ１のステータ５０に適用した例を説明したが、同様の回転電機の冷却構造を、モータジェネレータＭＧ２のステータ３２に適用してもよい。

【0081】

また、本実施の形態では、回転電機の冷却構造をハイブリッド車両に適用しているが、回転電機の冷却構造を、モータのみを駆動源とする車両に適用してもよい。また、車両に限らず、回転電機を有する装置であれば、その他の装置に回転電機の冷却構造を適用してもよい。

【0082】

このように本実施の形態の回転電機の冷却構造は、ステータ５０が、ロータ１８と軸線方向にオーバーラップするオーバーラップ部５２と、このオーバーラップ部５２とは内周面の形状が異なるとともにロータ１８と軸線方向にオーバーラップしない非オーバーラップ部５１と、を有し、非オーバーラップ部５１の内周側に、この非オーバーラップ部５１の内周面とのなす角度が９０度以下であり軸線方向外側に対向する対向壁面５１ｃを設けたものから構成されている。

【0083】

この構成により、オイルパイプ４１からステータ５０に供給されたオイルは、ステータ５０の非オーバーラップ部５１の上部において対向壁面５１ｃによって軸線方向内側（オーバーラップ部５２側）への移動が遮られ下方に流下し、ステータ５０の非オーバーラップ部５１の下部においても対向壁面５１ｃによって軸線方向内側への移動が遮られてステータ５０から排出される。

【0084】

このため、ステータ５０の上部および下部を含む何れの部位においても、ステータ５０とロータ１８との間にオイルが侵入することがない。したがって、オイルがロータ１８とステータ５０の間に侵入して引き摺り抵抗による動力損失が発生することを防止することができる。

【0085】

また、本実施の形態の回転電機の冷却構造は、非オーバーラップ部５１が樹脂からなる樹脂モールド４８により被覆されている。

【0086】

この構成により、樹脂モールド４８に対向壁面５１ｃが形成されることになるため、対向壁面５１ｃの形状の自由度を向上することができる。

【0087】

図６〜図８は、本発明に係る回転電機の冷却構造の第２の実施の形態を示す図である。なお、第１の実施の形態と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

【0088】

ここで、本実施の形態は、ステータ５０の非オーバーラップ部５１の内周側の上側半周と下側半周とで形状を異ならせるとともに、下側半周にオイルを軸線方向外側に排出する傾斜壁面を設けたものである。

【0089】

図６、図７に示すように、ステータ５０は、非オーバーラップ部５１の内周側の下側半周に、軸線方向外側に向うに連れて内径が拡大する傾斜壁面５１ｅを有している。すなわち、非オーバーラップ部５１の内周側の下側半周には、軸線方向外側に向って下り傾斜となる傾斜壁面５１ｅが設けられている。

【0090】

この傾斜壁面５１ｅは、端面５１ａと内周面５１ｄの間に設けられており、接続部５１ａｅにおいて端面５１ａに接続するとともに接続部５１ｄｅにおいて内周面５１ｄに接続している。

【0091】

このように、非オーバーラップ部５１の内周側の下側半周に、軸線方向外側に向うに連れて内径が拡大する傾斜壁面５１ｅを設けることにより、非オーバーラップ部５１の下部において、上方から流下してきたオイルは、傾斜壁面５１ｅの傾斜によって軸線方向外側に移動してステータ５０から排出されることとなる。

【0092】

また、非オーバーラップ部５１の内周側の上側半周は、図８（ｂ）、図８（ｃ）に示すように、端面５１ａと内周面５１ｄの間に中間壁面５１ｂと対向壁面５１ｃを有する第１の実施の形態と同様の構成とすることが好ましいが、図６、図７、図８（ａ）に示すように、中間壁面５１ｂと対向壁面５１ｃを設けず端面５１ａと内周面５１ｄのみを有する構成でもよい。

【0093】

具体的には、図８（ｂ）に示すように、非オーバーラップ部５１の内周側の上側半周には、第１の実施の形態と同様に、中間壁面５１ｂと対向壁面５１ｃを設け、中間壁面５１ｂが内周面５１ｄに対してなす角度αを１８０度に設定するとともに、対向壁面５１ｃが接続部５１ｃｄにおいて内周面５１ｄに対してなす角度βを９０度に設定することが好ましい。

【0094】

この場合、非オーバーラップ部５１の内周側の上部において、オイルは端面５１ａおよび中間壁面５１ｂを伝って対向壁面５１ｃに到達すると、この対向壁面５１ｃによって軸線方向内側への移動が遮られて下方に流下する。このため、ステータ５０の上部でステータ５０とロータ１８との間にオイルが侵入することがない。

【0095】

また、図８（ｃ）に示すように、非オーバーラップ部５１の内周側の上側半周には、第１の実施の形態と同様に、中間壁面５１ｂと対向壁面５１ｃを設け、中間壁面５１ｂが内周面５１ｄに対してなす角度αを１８０度以上に設定するとともに、対向壁面５１ｃが接続部５１ｃｄにおいて内周面５１ｄに対してなす角度βを９０度に設定することが好ましい。

【0096】

この場合、非オーバーラップ部５１の内周側の上部において、端面５１ａと中間壁面５１ｂの接続部５１ａｂに沿って大半のオイルが下方に流下するか、または接続部５１ａｂから下方に滴下され、中間壁面５１ｂを伝った一部のオイルも対向壁面５１ｃに到達すると下方に流下する。このため、ステータ５０の上部でステータ５０とロータ１８との間にオイルが侵入することがない。

【0097】

また、図８（ａ）に示すように、非オーバーラップ部５１の内周側の上側半周が、端面５１ａと内周面５１ｄのみを有する構成であってもよい。

【0098】

この場合、内周面５１ｄが水平であるため、非オーバーラップ部５１の内周側の上部において、端面５１ａから内周面５１ｄに伝ったオイルは、オーバーラップ部５２に到達することなく内周面５１ｄを伝って下方に流下する。このため、ステータ５０の上部でステータ５０とロータ１８との間にオイルが侵入することがない。

【0099】

すなわち、図８（ａ）に示すように、非オーバーラップ部５１の内周側の下側半周に、軸線方向外側に向うに連れて内径が拡大する傾斜壁面５１ｅを設けることにより、非オーバーラップ部５１の内周側の上側半周の形状が図８（ａ）〜図８（ｃ）の何れであっても、非オーバーラップ部５１の内周側の上部および下部の両方において、ステータ５０とロータ１８との間にオイルが侵入することを防止することができる。

【0100】

このように本実施の形態の回転電機の冷却構造は、図８（ｂ）、図８（ｃ）に示すように、非オーバーラップ部５１の内周側の上側半周に対向壁面５１ｃが設けられるとともに、非オーバーラップ部５１の内周側の下側半周に、軸線方向外側に向うに連れて内径が拡大する傾斜壁面５１ｅを設けたものから構成されている。

【0101】

この構成により、オイルがロータ１８とステータ５０の間に侵入して引き摺り抵抗による動力損失が発生することをより一層防止することができる。

【0102】

また、本実施の形態の回転電機の冷却構造は、非オーバーラップ部５１が樹脂からなる樹脂モールド４８により被覆されている。

【0103】

この構成により、樹脂モールド４８に傾斜壁面５１ｅが形成されることになるため、傾斜壁面５１ｅの形状の自由度を向上することができる。

【0104】

以上のように、本発明に係る回転電機の冷却構造は、冷却液がロータとステータの間に侵入して引き摺り抵抗による動力損失が発生することを防止することができるという効果を奏するものであり、ステータの上方から供給される冷却液によりステータを冷却する回転電機の冷却構造等として有用である。

【符号の説明】

【0105】

１８…ロータ、３０ａ…コイルエンド、４１…オイルパイプ（冷却液供給管）、４８…樹脂モールド、５０…ステータ、５１…非オーバーラップ部、５１ａ…端面、５１ｂ…中間壁面、５１ｃ…対向壁面、５１ｄ…内周面、５１ｅ…傾斜壁面、５２…オーバーラップ部、ＭＧ１…モータジェネレータ（回転電機）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】