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JP7650449B2 - Cooling structure for rotating electrical machines - Google Patents
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JP7650449B2 - Cooling structure for rotating electrical machines - Google Patents

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Description

本発明は、回転電機の冷却構造に関する。 The present invention relates to a cooling structure for a rotating electrical machine.

従来から、ステータコアに巻回されたコイルの冷却効率を高めるために、ステータのコイルエンド部に冷却油を接触させて冷却する冷却構造を備えた回転電機が知られている。 Conventionally, rotating electric machines have been known that are equipped with a cooling structure that brings cooling oil into contact with the coil end portions of the stator to improve the cooling efficiency of the coils wound around the stator core.

この種の回転電機では、コイルエンド部において冷却油が供給される鉛直方向上側の領域に対して、鉛直方向下側の領域では温度の上昇した冷却油と接触するため熱交換が促進されず、コイルエンド部に温度むらが生じやすい。そのため、コイルエンド部に対向するカバー部の壁面に凸条を形成し、壁面側で捕集された冷却油を凸条で案内してコイルエンド部の下側に滴下させる冷却構造も提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In this type of rotating electric machine, the vertically upper region of the coil end is supplied with cooling oil, whereas the vertically lower region comes into contact with the heated cooling oil, which does not promote heat exchange and is prone to temperature unevenness in the coil end. For this reason, a cooling structure has been proposed in which ridges are formed on the wall surface of the cover part facing the coil end, and the ridges guide the cooling oil collected on the wall surface side and drip it down to the underside of the coil end (see, for example, Patent Document 1).

特開2012-65384号公報JP 2012-65384 A

特許文献1の冷却構造では、カバー部の凸条を介してコイルエンド部の下側に導かれる冷却油の温度は、冷却液供給部から放出される冷却油の温度と同等以上になる。また、カバー部の凸条に案内されて下側に流れ込む冷却油は、コイルエンド部の上側から噴霧される冷却油の一部にすぎない。そのため、特許文献1の冷却構造におけるコイルエンド部の下側の冷却効果は限定的なものとなり、コイルエンド部の上側と下側での温度むらを抑制するにはなお改善の余地がある。 In the cooling structure of Patent Document 1, the temperature of the cooling oil guided to the underside of the coil end portion via the ridges of the cover portion is equal to or higher than the temperature of the cooling oil discharged from the coolant supply portion. In addition, the cooling oil guided to the ridges of the cover portion and flowing to the underside is only a portion of the cooling oil sprayed from the upper side of the coil end portion. Therefore, the cooling effect of the cooling structure of Patent Document 1 on the underside of the coil end portion is limited, and there is still room for improvement in suppressing temperature unevenness between the upper and lower sides of the coil end portion.

本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであって、コイルエンド部の鉛直方向の下側領域を効率的に冷却し、コイルエンド部の温度むらを抑制できる回転電機の冷却構造を提供する。 The present invention was made in consideration of the above situation, and provides a cooling structure for a rotating electric machine that can efficiently cool the vertically lower area of the coil end portion and suppress temperature unevenness in the coil end portion.

本発明の一態様は、回転電機を収容するハウジングに取り付けられ、回転電機のコイルエンド部に対向して配置されるハウジングカバーを備える回転電機の冷却構造である。ハウジングカバーは、回転電機の回転軸を受ける軸受部を有するとともにコイルエンド部から軸方向に離間し、回転電機の鉛直方向上側から供給される冷却油を回転軸と交差する面に沿って下側に導く内壁部と、軸受部よりも鉛直方向下側で内壁部に取り付けられ、内壁部により導かれた冷却油をコイルエンド部の鉛直方向下側の内周に案内するオイルガイドと、内壁部に沿った平面内において水平方向に配管が延びるように蛇行して配置され、内壁部と熱的に接続された冷媒配管を備え、内壁部に導かれる冷却油を冷却する冷却部と、を有する。
One aspect of the present invention is a cooling structure for a rotating electric machine, the cooling structure including a housing cover attached to a housing that accommodates the rotating electric machine and disposed opposite a coil end portion of the rotating electric machine. The housing cover has an inner wall portion having a bearing portion that receives a rotating shaft of the rotating electric machine and is spaced axially from the coil end portion, the inner wall portion having a bearing portion that receives a rotating shaft of the rotating electric machine and that guides cooling oil supplied from a vertically upper side of the rotating electric machine to a lower side along a plane that intersects with the rotating shaft, an oil guide attached to the inner wall portion vertically lower than the bearing portion and that guides the cooling oil guided by the inner wall portion to an inner periphery vertically below the coil end portion, and a cooling portion having a refrigerant piping that is thermally connected to the inner wall portion and that cools the cooling oil guided to the inner wall portion.

記の冷却部は、内壁部において軸受部よりも鉛直方向上側の領域に配置されていてもよい。 The cooling portion may be disposed in a region of the inner wall portion vertically above the bearing portion.

本発明の一態様の回転電機の冷却構造は、コイルエンド部の鉛直方向の下側領域を効率的に冷却し、コイルエンド部の温度むらを抑制できる。 The cooling structure for a rotating electric machine according to one aspect of the present invention can efficiently cool the vertically lower region of the coil end portion, thereby suppressing temperature unevenness in the coil end portion.

本実施形態の回転電機の一例を示す縦断面図である1 is a vertical cross-sectional view showing an example of a rotating electric machine according to an embodiment of the present invention; 本実施形態のハウジングカバー部の一例の斜視図である。2 is a perspective view of an example of a housing cover portion of the embodiment. FIG. オイルガイドの平面図である。FIG. ハウジングカバー部内での冷媒の流れを示す図である。6A and 6B are diagrams illustrating the flow of a refrigerant inside the housing cover portion.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
実施形態では説明を分かり易くするため、本発明の主要部以外の構造や要素については、簡略化または省略して説明する。また、図面において、同じ要素には同じ符号を付す。なお、図面に示す各要素の形状、寸法などは模式的に示したもので、実際の形状、寸法などを示すものではない。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the embodiments, in order to make the description easier to understand, structures and elements other than the main parts of the present invention will be described in a simplified or omitted manner. In addition, in the drawings, the same elements are given the same reference numerals. Note that the shapes, dimensions, etc. of each element shown in the drawings are shown only for illustrative purposes, and do not represent the actual shapes, dimensions, etc.

図1は、本実施形態の回転電機の一例を示す縦断面図である。本実施形態の回転電機1は、インナーロータ型モータであって、ロータ2と、ステータ3とを備えている。図1では、回転電機1の反負荷側を部分的に示している。 Figure 1 is a vertical cross-sectional view showing an example of a rotating electric machine of this embodiment. The rotating electric machine 1 of this embodiment is an inner rotor type motor, and includes a rotor 2 and a stator 3. Figure 1 partially shows the non-load side of the rotating electric machine 1.

ロータ2は、例えば磁石埋込型または表面磁石型のロータである。ロータ2の中心には、回転軸AXに沿って鉄心を貫通するようにシャフト4が嵌入されている。なお、以下の説明では、回転軸AXを中心とする周方向を単に周方向と称し、回転軸AXを中心とする径方向を単に径方向と称する。 The rotor 2 is, for example, a magnet-embedded type or a surface magnet type rotor. A shaft 4 is fitted into the center of the rotor 2 so as to penetrate the iron core along the rotation axis AX. In the following description, the circumferential direction centered on the rotation axis AX is simply referred to as the circumferential direction, and the radial direction centered on the rotation axis AX is simply referred to as the radial direction.

ステータ3は、円筒状のステータコアを有し、僅かなエアギャップを隔ててロータ2の外周に同心状に配置される。ステータ3の内周には軸方向に沿って複数のスロット(不図示)が形成され、スロットにはコイルが巻回されている。コイルのコイルエンド部5は、ステータ3の軸方向両端においてそれぞれステータ3から張り出し、周方向に環状をなしている。 The stator 3 has a cylindrical stator core and is arranged concentrically on the outer periphery of the rotor 2 with a small air gap between them. A number of slots (not shown) are formed along the axial direction on the inner periphery of the stator 3, and coils are wound in the slots. The coil end portions 5 of the coils protrude from the stator 3 at both axial ends of the stator 3, forming an annular shape in the circumferential direction.

回転電機1においては、コイルの電流制御によりステータ3の磁界を順番に切り替えることで、ロータ2の磁界との吸引力または反発力が生じる。これにより、ロータ2およびシャフト4が回転し、回転電機1が駆動する。このとき、通電によってコイルは発熱する。 In the rotating electric machine 1, the magnetic field of the stator 3 is switched in sequence by controlling the current through the coil, which generates an attractive or repulsive force with the magnetic field of the rotor 2. This causes the rotor 2 and the shaft 4 to rotate, driving the rotating electric machine 1. At this time, the coil generates heat due to the current passing through it.

また、本実施形態の回転電機1は、ハウジング本体6およびハウジングカバー部7を有する回転電機ハウジングに収容されている。ハウジング本体6とハウジングカバー部7はいずれも鋳造で製造される。 The rotating electric machine 1 of this embodiment is housed in a rotating electric machine housing having a housing body 6 and a housing cover portion 7. Both the housing body 6 and the housing cover portion 7 are manufactured by casting.

回転電機ハウジングのハウジング本体6は、軸方向の一方側および他方側が開口した円筒状の空間を有する筐体である。ハウジング本体6の円筒状の空間内には、ロータ2およびステータ3が配置される。例えば、ステータ3はハウジング本体6の内周に嵌合され、ハウジング本体6はステータ3の外周面を覆うように取り付けられる。 The housing body 6 of the rotating electrical machine housing is a case having a cylindrical space that is open on one side and the other side in the axial direction. The rotor 2 and the stator 3 are arranged in the cylindrical space of the housing body 6. For example, the stator 3 is fitted to the inner circumference of the housing body 6, and the housing body 6 is attached so as to cover the outer circumference of the stator 3.

ハウジング本体6の一方側および他方側には、コイルエンド部5から軸方向に離間してハウジングカバー部7がそれぞれ取り付けられ、ハウジング本体6の両側の開口はハウジングカバー部7により塞がれる。シャフト4は、ハウジングカバー部7の軸受部7aに設けられた軸受7bにより回転可能に軸支される。なお、図1では、反負荷側のハウジングカバー部7の構成のみを示し、負荷側のハウジングカバー部の図示は省略する。 A housing cover portion 7 is attached to one side and the other side of the housing body 6, spaced apart from the coil end portion 5 in the axial direction, and the openings on both sides of the housing body 6 are closed by the housing cover portion 7. The shaft 4 is rotatably supported by a bearing 7b provided in a bearing portion 7a of the housing cover portion 7. Note that FIG. 1 shows only the configuration of the housing cover portion 7 on the anti-load side, and the housing cover portion on the load side is omitted.

図1に示すように、回転電機ハウジングの反負荷側(一方側)には、ハウジングカバー部7に回路ハウジング8が取り付けられている。回路ハウジング8は、外部電源(不図示)からの直流電圧を交流に変換してコイルに供給するインバータ回路の制御基板9を内部に収容する。 As shown in FIG. 1, a circuit housing 8 is attached to a housing cover part 7 on the anti-load side (one side) of the rotating electric machine housing. The circuit housing 8 houses a control board 9 of an inverter circuit that converts DC voltage from an external power source (not shown) into AC and supplies it to the coil.

また、回転電機ハウジングは、コイルエンド部5を油冷するための吐出油路11を有する。吐出油路11は、オイルクーラ(不図示)で冷却されたオイルが流れる油路である。吐出油路11は、ステータ3よりも図1、図2中上側に配置され、ハウジング本体6内およびハウジングカバー部7内で軸方向に延びている。ハウジングカバー部7には、吐出油路11から分岐する第1流入孔12および第2流入孔13が形成されている。 The rotating electrical machine housing also has a discharge oil passage 11 for oil cooling the coil end portion 5. The discharge oil passage 11 is an oil passage through which oil cooled by an oil cooler (not shown) flows. The discharge oil passage 11 is disposed above the stator 3 in Figures 1 and 2, and extends in the axial direction within the housing main body 6 and the housing cover portion 7. A first inlet hole 12 and a second inlet hole 13 branching off from the discharge oil passage 11 are formed in the housing cover portion 7.

第1流入孔12は、吐出油路11の端部から下側に向けて径方向に延びるように形成され、コイルエンド部5の外周面と臨む位置でハウジングカバー部7の内側と連通する。第1流入孔12は、吐出油路11からのオイルをコイルエンド部5に上側から散布する機能を担う。 The first inlet hole 12 is formed to extend radially downward from the end of the discharge oil passage 11 and communicates with the inside of the housing cover portion 7 at a position facing the outer circumferential surface of the coil end portion 5. The first inlet hole 12 serves to disperse oil from the discharge oil passage 11 to the coil end portion 5 from above.

第2流入孔13は、吐出油路11の端部から軸方向に対して下側に傾いて形成され、ハウジングカバー部7の内壁面14に臨む位置でハウジングカバー部7の内側と連通する。第2流入孔は、コイルエンド部5と対向するハウジングカバー部7の内壁面14に向けて吐出油路11からのオイルを導く機能を担う。 The second inlet hole 13 is formed at an angle downward in the axial direction from the end of the discharge oil passage 11 and communicates with the inside of the housing cover part 7 at a position facing the inner wall surface 14 of the housing cover part 7. The second inlet hole serves to guide oil from the discharge oil passage 11 toward the inner wall surface 14 of the housing cover part 7 that faces the coil end portion 5.

図2に示すように、ハウジングカバー部7の内壁面14には、内壁面14を伝って流れるオイルをコイルエンド部5の下部領域に導くオイルガイド15が取り付けられている。オイルガイド15は、中央に向けて下向きに凸をなすようにV字状に屈曲した平板状の部材であり、軸受部7aよりも下側に取り付けられている。オイルガイド15は、一方側の長辺が内壁面14と接触し、他方側の長辺がコイルエンド部5に臨むようにハウジングカバー部7内に配置される。 As shown in FIG. 2, an oil guide 15 is attached to the inner wall surface 14 of the housing cover portion 7 to guide the oil flowing along the inner wall surface 14 to the lower region of the coil end portion 5. The oil guide 15 is a flat plate-shaped member bent in a V-shape so as to form a downward convexity toward the center, and is attached below the bearing portion 7a. The oil guide 15 is positioned within the housing cover portion 7 so that one long side is in contact with the inner wall surface 14 and the other long side faces the coil end portion 5.

図3は、オイルガイド15の平面図である。オイルガイド15の他方側の長辺には、第1補助案内部15aと第2補助案内部15bがそれぞれ上面側に設けられている。第1補助案内部15aは、オイルガイド15の中央部に形成される。第2補助案内部15bは、中央部の第1補助案内部15aを隔ててオイルガイド15の長手方向両側にそれぞれ形成されている。 Figure 3 is a plan view of the oil guide 15. A first auxiliary guide portion 15a and a second auxiliary guide portion 15b are provided on the upper surface of the other long side of the oil guide 15. The first auxiliary guide portion 15a is formed in the center of the oil guide 15. The second auxiliary guide portions 15b are formed on both sides of the oil guide 15 in the longitudinal direction, separated by the first auxiliary guide portion 15a in the center.

第1補助案内部15aは、オイルガイド15の一方側よりも他方側が中央部に近づくように、オイルガイド15の長手方向に対して傾斜方向に延びるように配置された突起である。第1補助案内部15aは、オイルガイド15の上面を流れるオイルを、オイルガイドの中央部近傍でコイルエンド部5に滴下するように案内する。また、第2補助案内部15bは、オイルガイド15の他方側の縁部に沿ってオイルガイド15の長手方向に延びる突起である。第2補助案内部15bは、オイルガイド15の中央部以外の部位でオイルが他方側にこぼれることを抑制する。 The first auxiliary guide portion 15a is a protrusion that is arranged to extend in an oblique direction relative to the longitudinal direction of the oil guide 15 so that one side of the oil guide 15 is closer to the center than the other side. The first auxiliary guide portion 15a guides the oil flowing on the upper surface of the oil guide 15 so that it drips onto the coil end portion 5 near the central portion of the oil guide. The second auxiliary guide portion 15b is a protrusion that extends in the longitudinal direction of the oil guide 15 along the edge of the other side of the oil guide 15. The second auxiliary guide portion 15b prevents oil from spilling to the other side at locations other than the central portion of the oil guide 15.

また、回転電機ハウジングの底面近傍は、コイルエンド部5と熱交換されたオイルが貯留されるオイルパンとして機能し、ハウジング本体6にはオイルパンに貯留されたオイルを吸い出す吸出口(不図示)が設けられている。ハウジング本体6の吸出口は、オイルポンプ(不図示)に連通する流路と接続されている。 The area near the bottom of the rotating electrical housing functions as an oil pan in which oil that has been heat exchanged with the coil end portion 5 is stored, and the housing body 6 is provided with a suction outlet (not shown) for sucking out the oil stored in the oil pan. The suction outlet of the housing body 6 is connected to a flow path that communicates with an oil pump (not shown).

次に、回転電機ハウジングのハウジングカバー部7の構成について説明する。
ハウジングカバー部7は、箱体状に構成されている。内壁面14と回路ハウジング8との間に形成されるハウジングカバー部7の内部空間には、第1冷却部21、第2冷却部22およびレゾルバ23が収容されている。レゾルバ23は、シャフト4の回転角を検出する検出器であり、シャフト4の反負荷側に取り付けられている。
Next, the configuration of the housing cover portion 7 of the rotating electrical machine housing will be described.
The housing cover part 7 is configured in a box shape. A first cooling part 21, a second cooling part 22, and a resolver 23 are accommodated in the internal space of the housing cover part 7 formed between the inner wall surface 14 and the circuit housing 8. The resolver 23 is a detector that detects the rotation angle of the shaft 4, and is attached to the anti-load side of the shaft 4.

第1冷却部21は、ハウジングカバー部7の軸受部7aよりも鉛直方向上側の領域に配置され、ハウジングカバー部7の内壁面14を流れるオイルを冷却する装置である。図4に示すように、第1冷却部21は、ハウジングカバー部7の内壁面14と熱的に接続された冷媒配管21aを有する。第1冷却部21の冷媒配管21aは、ハウジングカバー部7の外側から供給される冷媒を受ける冷媒入口24と接続されている。また、冷媒配管21aは、ハウジングカバー部7の内壁面14に沿った平面内において、鉛直方向と直交する水平方向に配管が延びるように蛇行して配置されている。そして、第1冷却部21の冷媒配管21aの下流側には、第2冷却部22が接続されている。これにより、冷媒配管21aを流れる冷媒は、ハウジングカバー部7の内壁面14を伝って流れるオイルと熱交換をすることでオイルの冷却を行う。 The first cooling unit 21 is disposed in a region vertically above the bearing portion 7a of the housing cover portion 7, and is a device for cooling the oil flowing on the inner wall surface 14 of the housing cover portion 7. As shown in FIG. 4, the first cooling unit 21 has a refrigerant pipe 21a thermally connected to the inner wall surface 14 of the housing cover portion 7. The refrigerant pipe 21a of the first cooling unit 21 is connected to a refrigerant inlet 24 that receives refrigerant supplied from the outside of the housing cover portion 7. The refrigerant pipe 21a is disposed in a serpentine manner so that the pipe extends in a horizontal direction perpendicular to the vertical direction within a plane along the inner wall surface 14 of the housing cover portion 7. The second cooling unit 22 is connected to the downstream side of the refrigerant pipe 21a of the first cooling unit 21. As a result, the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 21a exchanges heat with the oil flowing along the inner wall surface 14 of the housing cover portion 7, thereby cooling the oil.

第2冷却部22は、ハウジングカバー部7の回路ハウジング8側に配置され、回路ハウジング8内に配置された制御基板9を冷却するための装置である。第2冷却部22は、ハウジングカバー部7の回路ハウジング8側の壁面と熱的に接続され、第1冷却部21から受けた冷媒を流すことで制御基板9を冷却する。なお、第2冷却部22の下流側は、ハウジングカバー部7の外側に冷媒を排出する冷媒出口25と接続されている。 The second cooling unit 22 is disposed on the circuit housing 8 side of the housing cover part 7, and is a device for cooling the control board 9 disposed within the circuit housing 8. The second cooling unit 22 is thermally connected to the wall surface on the circuit housing 8 side of the housing cover part 7, and cools the control board 9 by flowing the refrigerant received from the first cooling unit 21. The downstream side of the second cooling unit 22 is connected to a refrigerant outlet 25 that discharges the refrigerant to the outside of the housing cover part 7.

以下、本実施形態の回転電機1におけるオイルの流れについて説明する。
回転電機ハウジングのオイルパンに貯留されたオイルは、オイルポンプの駆動により吸出口(不図示)から吸い出され、オイルクーラ(不図示)で冷却された後、回転電機ハウジングの上側に位置する吐出油路11に送出される。吐出油路11においてオイルは軸方向の一方側(反負荷側)と他方側(負荷側)に流れるが、以下の説明では、吐出油路11の一方側に向けて流れるオイルについて説明する。
The flow of oil in the rotating electrical machine 1 of this embodiment will be described below.
Oil stored in an oil pan of the housing of the rotating electrical machine is sucked out from a suction port (not shown) by driving an oil pump, cooled in an oil cooler (not shown), and then sent to a discharge oil passage 11 located on the upper side of the housing of the rotating electrical machine. In the discharge oil passage 11, the oil flows to one side (anti-load side) and the other side (load side) in the axial direction, but the following description will focus on the oil flowing toward one side of the discharge oil passage 11.

吐出油路11の一方側に流れるオイルは、吐出油路11の端部で第1流入孔12および第2流入孔13にそれぞれ分岐する。第1流入孔12に流入したオイルは、コイルエンド部5に上側から散布され、コイルエンド部5の外周を左回り方向と右回り方向の両側から下側にむけて流れる。これにより、コイルエンド部5に接触したオイルが熱を奪うことで、コイルエンド部5が冷却される。ここで、コイルエンド部5に上側から散布されるオイルは下側に流れるほど熱交換により温度が上昇する。そのため、コイルエンド部5に上側から散布されるオイルは、コイルエンド部5の下側の領域よりも上側の領域を有効に冷却する。 The oil flowing on one side of the discharge oil passage 11 branches into a first inlet hole 12 and a second inlet hole 13 at the end of the discharge oil passage 11. The oil that flows into the first inlet hole 12 is sprayed onto the coil end portion 5 from above, and flows downward around the outer periphery of the coil end portion 5 from both the left and right directions. As a result, the oil that comes into contact with the coil end portion 5 absorbs heat, cooling the coil end portion 5. Here, the temperature of the oil sprayed onto the coil end portion 5 from above increases as it flows downward due to heat exchange. Therefore, the oil sprayed onto the coil end portion 5 from above cools the upper region of the coil end portion 5 more effectively than the lower region.

一方、第2流入孔13に流入したオイルはハウジングカバー部7の内壁面14に導かれ、ハウジングカバー部7の内壁面14に沿って下側に流れる。ハウジングカバー部7の内壁面14において、軸受部7aよりも上側には第1冷却部21が配置されているため、ハウジングカバー部7の内壁面14を伝うオイルは第1冷却部21との熱交換で冷却される。その後、冷却されたオイルはオイルガイド15に到達し、オイルガイド15の中央部に案内されたオイルは他方側に滴下する。これにより、オイルガイド15から滴下したオイルはコイルエンド部5の下側の領域でコイルエンド部5の内周と接触して熱を奪う。 Meanwhile, the oil that flows into the second inlet hole 13 is guided to the inner wall surface 14 of the housing cover part 7 and flows downward along the inner wall surface 14 of the housing cover part 7. Since the first cooling part 21 is arranged above the bearing part 7a on the inner wall surface 14 of the housing cover part 7, the oil that flows along the inner wall surface 14 of the housing cover part 7 is cooled by heat exchange with the first cooling part 21. The cooled oil then reaches the oil guide 15, and the oil guided to the center of the oil guide 15 drips to the other side. As a result, the oil that drips from the oil guide 15 comes into contact with the inner circumference of the coil end part 5 in the area below the coil end part 5 and removes heat.

ハウジングカバー部7の内壁面14を経て第1冷却部21で冷却されたオイルは、コイルエンド部5の上側の領域と接触せずに、オイルガイド15によりコイルエンド部5の下側の領域に直接滴下される。これにより、コイルエンド部5の下側の領域の冷却効率が向上するので、コイルエンド部5の上側の領域と下側の領域での温度むらが抑制される。 Oil that has passed through the inner wall surface 14 of the housing cover portion 7 and has been cooled by the first cooling portion 21 is dripped directly onto the lower region of the coil end portion 5 by the oil guide 15 without coming into contact with the upper region of the coil end portion 5. This improves the cooling efficiency of the lower region of the coil end portion 5, thereby suppressing temperature unevenness between the upper and lower regions of the coil end portion 5.

また、ハウジングカバー部7の内壁面14を伝うオイルは第1冷却部21で冷却される分、第1冷却部21による冷却のないオイル(上側から散布されるオイル)よりも温度が低くなる。そのため、本実施形態によれば、ハウジングカバー部7の内壁面14を伝うオイルの流量が少なくてもコイルエンド部5の下側の領域を効率的に冷却できる。 In addition, the oil running along the inner wall surface 14 of the housing cover portion 7 is cooled by the first cooling portion 21, and therefore its temperature is lower than that of oil not cooled by the first cooling portion 21 (oil sprayed from above). Therefore, according to this embodiment, even if the flow rate of oil running along the inner wall surface 14 of the housing cover portion 7 is small, the area below the coil end portion 5 can be efficiently cooled.

また、コイルエンド部5に上側から散布されるオイルと、オイルガイド15によってコイルエンド部5の内周に滴下されるオイルは、いずれもオイルパンで合流して貯留され、オイルポンプの駆動によってオイルクーラに向けて再び送出される。本実施形態では、第1冷却部21によってもオイルの一部が冷却されることから、オイルパンに貯留されるオイルの温度は第1冷却部21がない場合と比べて低温になる。そのため、本実施形態では、オイルパンからのオイルを冷却するオイルクーラの負荷も小さくなるので、オイルクーラの容量の低減により低コスト化を図ることもできる。 In addition, the oil sprayed from above onto the coil end portion 5 and the oil dripped onto the inner circumference of the coil end portion 5 by the oil guide 15 both join together and are stored in the oil pan, and are then sent out again towards the oil cooler by driving the oil pump. In this embodiment, because part of the oil is also cooled by the first cooling section 21, the temperature of the oil stored in the oil pan is lower than when the first cooling section 21 is not present. Therefore, in this embodiment, the load on the oil cooler that cools the oil from the oil pan is also reduced, and costs can be reduced by reducing the capacity of the oil cooler.

本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行ってもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and design changes may be made without departing from the spirit of the present invention.

上記実施形態では、回転電機の一例としてモータの構成例を説明したが、本発明の回転電機は、油冷型の発電機に適用することも可能である。 In the above embodiment, a motor configuration example was described as an example of a rotating electric machine, but the rotating electric machine of the present invention can also be applied to an oil-cooled generator.

また、上記実施形態では、反負荷側のハウジングカバー部の構成例について説明したが、負荷側のハウジングカバー部も反負荷側と同様に構成される。なお、負荷側のハウジングカバー部の場合、第2冷却部がない点で反負荷側のハウジングカバー部と相違する。 In addition, in the above embodiment, an example of the configuration of the housing cover part on the anti-load side was described, but the housing cover part on the load side is also configured in the same manner as the anti-load side. Note that the housing cover part on the load side differs from the housing cover part on the anti-load side in that it does not have a second cooling part.

加えて、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 In addition, the embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the claims, not the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.

1…回転電機、2…ロータ、3…ステータ、4…シャフト、5…コイルエンド部、6…ハウジング本体、7…ハウジングカバー部、7a…軸受部、7b…軸受、11…吐出油路、12…第1流入孔、13…第2流入孔、14…内壁面、15…オイルガイド、21…第1冷却部、22…第2冷却部

Reference Signs List 1... rotating electric machine, 2... rotor, 3... stator, 4... shaft, 5... coil end portion, 6... housing main body, 7... housing cover portion, 7a... bearing portion, 7b... bearing, 11... discharge oil passage, 12... first inlet hole, 13... second inlet hole, 14... inner wall surface, 15... oil guide, 21... first cooling portion, 22... second cooling portion

Claims (2)

回転電機を収容するハウジングに取り付けられ、前記回転電機のコイルエンド部に対向して配置されるハウジングカバーを備える回転電機の冷却構造であって、
前記ハウジングカバーは、
前記回転電機の回転軸を受ける軸受部を有するとともに前記コイルエンド部から軸方向に離間し、前記回転電機の鉛直方向上側から供給される冷却油を前記回転軸と交差する面に沿って下側に導く内壁部と、
前記軸受部よりも鉛直方向下側で前記内壁部に取り付けられ、前記内壁部により導かれた前記冷却油を前記コイルエンド部の鉛直方向下側の内周に案内するオイルガイドと、
前記内壁部に沿った平面内において水平方向に配管が延びるように蛇行して配置され、前記内壁部と熱的に接続された冷媒配管を備え、前記内壁部に導かれる前記冷却油を冷却する冷却部と、
を有する回転電機の冷却構造。
A cooling structure for a rotating electric machine, comprising: a housing cover attached to a housing that accommodates a rotating electric machine and disposed opposite a coil end portion of the rotating electric machine,
The housing cover includes:
an inner wall portion having a bearing portion for receiving a rotating shaft of the rotating electric machine and spaced apart in the axial direction from the coil end portion, the inner wall portion guiding cooling oil supplied from an upper side of the rotating electric machine in a vertical direction to a lower side along a plane intersecting the rotating shaft;
an oil guide attached to the inner wall portion vertically below the bearing portion and configured to guide the cooling oil guided by the inner wall portion to an inner periphery vertically below the coil end portion;
a cooling unit including a refrigerant pipe that is arranged in a serpentine manner so as to extend horizontally within a plane along the inner wall portion and is thermally connected to the inner wall portion, and that cools the cooling oil that is guided to the inner wall portion;
A cooling structure for a rotating electric machine having the above structure.
前記冷却部は、前記内壁部において前記軸受部よりも鉛直方向上側の領域に配置される
請求項に記載の回転電機の冷却構造。
The cooling structure for a rotating electric machine according to claim 1 , wherein the cooling portion is disposed in a region of the inner wall portion vertically above the bearing portion.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010213403A (en) 2009-03-09 2010-09-24 Nissan Motor Co Ltd Cooling system of vehicle drive unit
US20120062055A1 (en) 2010-09-14 2012-03-15 Aisin Aw Co., Ltd. Cooling structure for rotating electric machine
JP2012191718A (en) 2011-03-09 2012-10-04 Hitachi Constr Mach Co Ltd Permanent magnet generator-motor and permanent magnet generator-motor for hydraulic excavator
JP2019187025A (en) 2018-04-05 2019-10-24 株式会社Soken Rotary electric machine unit
WO2021131182A1 (en) 2019-12-24 2021-07-01 株式会社明電舎 Cooling structure of rotary electric machine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010213403A (en) 2009-03-09 2010-09-24 Nissan Motor Co Ltd Cooling system of vehicle drive unit
US20120062055A1 (en) 2010-09-14 2012-03-15 Aisin Aw Co., Ltd. Cooling structure for rotating electric machine
JP2012065384A (en) 2010-09-14 2012-03-29 Aisin Aw Co Ltd Cooling structure for rotary electric machine
JP2012191718A (en) 2011-03-09 2012-10-04 Hitachi Constr Mach Co Ltd Permanent magnet generator-motor and permanent magnet generator-motor for hydraulic excavator
JP2019187025A (en) 2018-04-05 2019-10-24 株式会社Soken Rotary electric machine unit
WO2021131182A1 (en) 2019-12-24 2021-07-01 株式会社明電舎 Cooling structure of rotary electric machine

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