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HINTERGRUND
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(Technisches Gebiet)
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Drehelektromaschinen.
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(Beschreibung des Stands der Technik)
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Üblicherweise ist eine Drehelektromaschine, die mit einer Kühlmittelstruktur vorgesehen ist, bereitgestellt. Die Kühlmittelstruktur weist einen Kühlmitteldurchgang in einem zylindrischen Abschnitt eines Gehäuses auf, das aus einer zylindrischen Struktur gebildet ist, durch die das Kühlmittel strömt, um den Stator oder dergleichen durch das Kühlmittel zu kühlen. Zum Beispiel offenbart
JP-A-2008-253024 eine Kühlmitteldurchgangsstruktur eines Fahrzeugmotors, in dem der Kühlmitteldurchgang in der axialen Richtung zwischen dem Kühlmitteleinlass und dem Kühlmittelauslass mäanderförmig angeordnet ist. Insbesondere ist in dem zylindrischen Abschnitt des Gehäuses eine Vielzahl von Trennwänden, die sich in der axialen Richtung erstrecken, vorgesehen, um voneinander in der Umfangsrichtung getrennt zu sein, und sind Verbindungsabschnitte an Axialrichtungsendabschnitten von jeweiligen Trennwänden vorgesehen, die in der Umfangsrichtung benachbart angeordnet sind, um dadurch einen fortlaufenden mäanderförmigen Kühlmitteldurchgang auszubilden. In diesem Fall strömt das Kühlmittel zu dem Kühlmittelauslass von dem Kühlmitteleinlass, während die Strömungsrichtung des Kühlmittels in der axialen Richtung abwechselnd umgekehrt wird.
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Es ist anzumerken, dass ein Drehsensor wie zum Beispiel ein Drehgeber in der Drehelektromaschine vorgesehen ist, um den Drehzustand zu erfassen. Gemäß dem Drehsensor wird der Drehsensor durch die Wärme, die durch die Drehelektromaschine erzeugt wird, beeinflusst, wodurch Erfassungsfehler verursacht werden können. Aus diesem Grund ist es, um die Erfassungsgenauigkeit des Drehsensors aufrechtzuerhalten, erforderlich, Auswirkungen der Wärme durch den Betrieb der Drehelektromaschine zu vermeiden. In diesem Zusammenhang kann für die übliche Technik eine Verbesserung zum geeigneten Kühlen des Drehmittelsensors erforderlich sein.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Offenbarung ist in Anbetracht der vorstehend beschriebenen Umstände gemacht worden und verbessert eine Kühlleistung des Drehsensors in der Kühlstruktur der Drehelektromaschine.
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Nachstehend sind eine Gestaltung der vorliegenden Offenbarung und deren Wirkungen und Vorteile beschrieben.
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Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist eine Drehelektromaschine (10) vorgesehen, die Folgendes aufweist: einen Rotor (12), der gemeinsam mit einer Drehwelle (11) drehbar vorgesehen ist, wobei die Drehelektromaschine eine erste Endseite und eine zweite Endseite hat, die erste Endseite eine Endseite der Drehelektromaschine in einer axialen Richtung des Rotors ist, und die zweite Endseite die andere Seite der Drehelektromaschine in der axialen Richtung des Rotors ist; einen Stator (13), der zu dem Rotor in seiner radialen Richtung zugewandt angeordnet ist; ein Gehäuse (14) mit einem zylindrischen Abschnitt (31), in dem der Stator radial innerhalb oder außerhalb des Rotors eingebaut ist; und einen Drehsensor (34), der in der ersten Endseite aus der ersten Endseite und der zweiten Endseite angeordnet ist, wobei der Drehsensor einen Drehzustand des Rotors erfasst.
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Der zylindrische Abschnitt weist einen Innenwandabschnitt (41) und einen Außenwandabschnitt (42) auf, die gegenseitig nach innen/außen in der radialen Richtung zugewandt sind, ein Kühlmitteldurchgang (43) mit einer Ringform ist zwischen dem Innenwandabschnitt und dem Außenwandabschnitt vorgesehen, um zuzulassen, dass ein Kühlmittel durch den Kühlmitteldurchgang strömt; der Kühlmitteldurchgang ist mäanderförmig in der axialen Richtung ausgebildet, und eine Durchgangsbreite des Kühlmitteldurchgangs in der ersten Endseite in der radialen Richtung ist schmaler (enger) als eine Durchgangsbreite des Kühlmitteldurchgangs in der zweiten Endseite in der radialen Richtung; ein endseitiger Durchgang (57) ist in der ersten Endseite vorgesehen, wobei das Kühlmittel durch den endseitigen Durchgang in einer Umfangsrichtung strömt; und der endseitige Durchgang ist derart gestaltet, dass ein Durchgangsöffnungsbereich eines Zwischenabschnitts (57c) zwischen einem Eingangsabschnitt (57a) in einer stromaufwärtigen Seite des Kühlmitteldurchgangs und einem Ausgangsabschnitt (57b) in einer stromabwärtigen Seite des Kühlmitteldurchgangs verglichen zu jenen des Eingangsabschnitts und des Ausgangsabschnitts erweitert ist.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Drehelektromaschine ist ein Drehsensor in der ersten Endseite aus den ersten und zweiten Endseiten als die eine Endseite der Drehelektromaschine in der axialen Richtung angeordnet. Um die Erfassungsgenauigkeit des Drehsensors aufrechtzuerhalten, kann ein Einfluss der Wärme, die durch die Drehelektromaschine erzeugt wird, bevorzugt vermieden werden. In diesem Zusammenhang ist in dem zylindrischen Abschnitt des Gehäuses ein Kühlmitteldurchgang mit einer Ringform zwischen dem Innenwandabschnitt und dem Außenwandabschnitt vorgesehen, die zueinander nach innen und nach außen in der radialen Richtung zugewandt sind. Der Kühlmitteldurchgang ist in der axialen Richtung mäanderförmig ausgebildet, und eine Durchgangsbreite (Durchgangsweite) des Kühlmitteldurchgangs in der ersten Endseite in der radialen Richtung ist enger (schmaler) als die einer Durchgangsbreite (Durchgangsweite) des Kühlmitteldurchgangs in der zweiten Endseite in der radialen Richtung. In diesem Fall ist die Durchgangsbreite der ersten Endseite in der radialen Richtung verengt, so dass die Strömungsrate des Kühlmittels in der ersten Endseite schneller wird/ist. Infolgedessen hat diese Gestaltung einen Vorteil beim Kühlen des Drehsensors, der in der ersten Endseite vorgesehen ist.
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Jedoch tritt gemäß einer Gestaltung, in der die Durchgangsbreite in der ersten Endseite in der radialen Richtung verengt ist, wie vorstehend beschrieben ist, eine Strömungsablösung in der Umgebung (Nähe) der Wandfläche des Kühlmitteldurchgangs auf, wodurch eine Stagnation in der Kühlmittelströmung verursacht werden kann. Insbesondere gibt es einen Zustand, in dem eine Strömungsstagnation in einem gekrümmten Abschnitt, in dem sich die Strömungsrichtung des Kühlmittels von der axialen Richtung zu der Umfangsrichtung ändert, und in einem gekrümmten Abschnitt auftreten kann, in dem sich die Strömungsrichtung des Kühlmittels von der Umfangsrichtung zu der axialen Richtung ändert. In diesem Fall stagniert das Kühlmittel (das heiße Wasser), dessen Temperatur in dem Kühlmitteldurchgang erhöht wurde, in einem Stagnationsabschnitt, der in dem Kühlmitteldurchgang 43 ausgebildet ist. Demgemäß kann der Kühlwirkungsgrad reduziert sein.
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In diesem Zusammenhang ist der endseitige Durchgang, in dem das Kühlmittel in der Umfangsrichtung strömt, an der ersten Endseite in dem Kühlmitteldurchgang vorgesehen, und ist der endseitige Durchgang derart gestaltet, dass der Durchgangsöffnungsbereich des Zwischenabschnitts zwischen dem Eingangsabschnitt in einer stromaufwärtigen Seite des Kühlmittels und dem Ausgangsabschnitt in einer stromabwärtigen Seite des Kühlmittels verglichen zu jenen des Eingangsabschnitts und des Ausgangsabschnitts erweitert ist. Gemäß der Gestaltung strömt das Kühlmittel mäanderförmig entlang des Kühlmitteldurchgangs, in dem sich die Strömungsrate aufgrund einer Änderung des Durchgangsöffnungsbereichs (der Durchgangsöffnungsfläche) in dem endseitigen Durchgang verringert, wenn das Kühlmittel durch den endseitigen Durchgang in der ersten Endseite als den Axialrichtungsendabschnitt (das heißt einen Zwischenabschnitt des endseitigen Durchgangs) hindurchtritt und in die axiale Richtung rückkehrt (rückgeführt wird). In diesem Fall verringert sich die Strömungsrate an dem endseitigen Durchgang, wodurch ein Auftreten einer Stagnation des Kühlmittels aufgrund der Strömungsablösung in der Umgebung der Wandfläche des Kühlmitteldurchgangs (das heißt, eine Stagnation an einem gekrümmten Abschnitt, an dem sich die Strömungsrichtung des Kühlmittels zwischen der axialen Richtung und der Umfangsrichtung in der ersten Endseite ändert) verhindert wird, so dass eine Reduzierung des Kühlvermögens in der ersten Endseite verhindert werden kann. Als Ergebnis kann der Drehsensor in der Drehelektromaschine geeignet gekühlt werden.
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Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist der endseitige Durchgang in dem ersten Gesichtspunkt derart gestaltet, dass eine Durchgangsbreite des Eingangsabschnitts und eine Durchgangsbreite des Ausgangsabschnitts verengt sind und eine Durchgangsbreite in der axialen Richtung an dem Zwischenabschnitt erweitert ist.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Gestaltung ist in dem endseitigen Durchgang die Durchgangsbreite des Zwischenabschnitts in der axialen Richtung verglichen zu den Durchgangsbreiten an dem Eingangsabschnitt und dem Ausgangsabschnitt in der axialen Richtung erweitert, wodurch der Durchgangsöffnungsbereich an dem Zwischenabschnitt stärker erweitert ist als der des Eingangsabschnitts und des Ausgangsabschnitts. In diesem Fall dient der endseitige Durchgang als ein Rückkehrabschnitt (Rückführabschnitt) in der axialen Richtung in der Kühlmittelströmung und strömt, da die Durchgangsbreite des Zwischenabschnitts des endseitigen Durchgangs in der axialen Richtung erweitert ist, das Kühlmittel bereitwillig in den erweiterten Abschnitt. Somit kann die Strömungsrate des Kühlmittels an dem endseitigen Durchgang zuverlässig verringert werden, so dass eine Wirkung zum Verhindern der Stagnation des Kühlmittels in der Umgebung der Wandfläche des Kühlmitteldurchgangs verbessert werden kann.
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Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist in dem zweiten Gesichtspunkt der Zwischenabschnitt des endseitigen Durchgangs an beiden Seiten in der axialen Richtung derart gestaltet, dass seine Durchgangsbreite in der axialen Richtung in Bezug auf den Eingangsabschnitt und den Ausgangsabschnitt erweitert ist.
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In diesem Fall kann, da die Durchgangsbreite an dem Zwischenabschnitt in dem endseitigen Durchgang in beiden Seiten in der axialen Richtung erweitert ist, die Wirkung zum Reduzieren der Strömungsrate des Kühlmittels an dem endseitigen Durchgang verbessert werden.
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Gemäß einem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist in dem zweiten oder dritten Gesichtspunkt zumindest eine von Durchgangswänden des endseitigen Durchgangs an beiden Enden in der axialen Richtung ausgebildet, um eine Bogenform zu haben, in der ein konvexer Teil bezüglich des Durchgangs nach außen ausgerichtet ist, wodurch eine Durchgangsbreite des Zwischenabschnitts in der axialen Richtung erweitert ist.
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In diesem Fall wird das Kühlmittel gezwungen, um durch den Zwischenabschnitt des endseitigen Durchgangs zu der stromabwärtigen Seite hin durchzutreten, während eine Stagnation (Turbulenz, Störung) in der Kühlmittelströmung auftritt. Somit kann eine Stagnation des Kühlmittels (des heißen Wassers), dessen Temperatur sich erhöht hat, so weit als möglich verhindert werden.
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Gemäß einem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist in einem von dem zweiten bis vierten Gesichtspunkt ein Vorsprung, der in der axialen Richtung nach innen vorsteht, in dem zylindrischen Abschnitt an einer Durchgangswand, die an einem außen gelegenen Abschnitt des endseitigen Durchgangs in der axialen Richtung angeordnet ist, ausgebildet, und der Vorsprung verengt die Durchgangsbreite des Eingangsabschnitts und des Ausgangsabschnitts in der axialen Richtung.
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In dem Fall, in dem das Kühlmittel an der ersten Endseite in dem Kühlmitteldurchgang in die axiale Richtung rückkehrt (rückgeführt wird), strömt das Kühlmittel entlang der Außenumfangsseite des Durchgangs, das heißt an der Durchgangswand, die an einem außen gelegenen Abschnitt des endseitigen Durchgangs in der axialen Richtung angeordnet ist. Hierbei ist der Vorsprung in der Durchgangswand ausgebildet, die an einem außen gelegenen Abschnitt des endseitigen Durchgangs in der axialen Richtung angeordnet ist, wodurch die Wirkung zum Reduzieren der Strömungsrate des Kühlmittels an dem endseitigen Durchgang verbessert werden kann, verglichen zu einer Gestaltung, in der der Vorsprung nicht an der Durchgangswand ausgebildet ist.
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Gemäß einem sechsten Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist in einem von dem ersten bis fünften Gesichtspunkt der endseitige Durchgang derart gestaltet ist, dass die Durchgangsbreite in der radialen Richtung an dem Zwischenabschnitt verglichen zu den Durchgangsbreiten des Eingangsabschnitts und des Ausgangsabschnitts erweitert ist.
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In diesem Fall strömt das Kühlmittel in den erweiterten Abschnitt, der in der radialen Richtung erweitert ist, wodurch die Strömungsrate des Kühlmittels in dem endseitigen Durchgang verringert (abgesenkt) werden kann.
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Gemäß einem siebten Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ändern sich in einem von dem ersten bis sechsten Gesichtspunkt Durchgangsbreiten der Axialrichtungsdurchgänge, in denen das Kühlmittel in der axialen Richtung in dem Kühlmitteldurchgang strömt, derart, dass je näher man an der ersten Endseite bezüglich der zweiten Endseite ist, desto enger sind die Durchgangsbreiten.
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Eine Region in der ersten Endseite in den Axialrichtungsdurchgängen ist eine Region, in der die Strömungsrichtung des Kühlmittels sich in die Umfangsrichtung von der axialen Richtung ändert oder sich die Strömungsrichtung des Kühlmittels in die axiale Richtung von der Umfangsrichtung ändert. Gemäß der vorstehend beschriebenen Gestaltung wird die Kühlmittelströmung in der Region vergleichmäßigt, in der die Strömungsrichtung des Kühlmittels zwischen der axialen Richtung und der Umfangsrichtung geändert wird, wodurch eine Strömungsablösung von der Durchgangswand verhindert werden kann. Somit kann die Kühlleistung an der ersten Endseite verbessert werden.
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Gemäß einem achten Gesichtspunkt sind in einem von dem ersten bis siebten Gesichtspunkt die Axialrichtungsdurchgänge, in denen das Kühlmittel in der axialen Richtung in dem Kühlmitteldurchgang strömt, derart gestaltet, dass außenumfangsseitige Durchgangswände in einem Rückkehrabschnitt in der ersten Endseite in einer Bogenform oder einer abgeschrägten Form ausgebildet sind.
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Eine Region in der ersten Endseite in den Axialrichtungsdurchgängen ist eine Region, in der sich die Strömungsrichtung des Kühlmittels in die Umfangsrichtung von der axialen Richtung ändert oder sich die Strömungsrichtung des Kühlmittels in die axiale Richtung von der Umfangsrichtung ändert. Gemäß der vorstehend beschriebenen Gestaltung wird die Kühlmittelströmung in der Region vergleichmäßigt, in der die Strömungsrichtung des Kühlmittels zwischen der axialen Richtung und der Umfangsrichtung geändert wird, wodurch die Strömungsablösung von der Durchgangswand verhindert werden kann. Somit kann die Kühlleistung an der ersten Endseite verbessert werden.
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Figurenliste
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In den beigefügten Zeichnungen ist Folgendes gezeigt:
- 1 ist ein Schaubild, das eine senkrechte Schnittansicht einer Drehelektromaschine gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 2 ist ein Schaubild, das eine Perspektivansicht eines Kühlmitteldurchgangs zeigt, in der der Kühlmitteldurchgang nur aus dem Gehäuse herausgenommen ist;
- 3 ist ein Schaubild, das eine Draufsicht des Kühlmitteldurchgangs aus Sicht von einer ersten Endseite in der axialen Richtung zeigt;
- 4 ist ein Schaubild, das eine Schnittansicht eines zylindrischen Abschnitts zeigt, in der der Kühlmitteldurchgang mit einer Ringform abgewickelt gezeigt ist;
- 5 ist ein Schaubild, das eine Schnittansicht zeigt, in der eine Gestaltung eines Umfangsdurchgangsabschnitts in dem Kühlmitteldurchgang erweitert ist;
- 6 ist ein Schaubild, das eine Schnittansicht des zylindrischen Abschnitts zeigt, in der der Kühlmitteldurchgang mit einer Ringform eines weiteren Beispiels abgewickelt dargestellt ist;
- 7 ist ein Schaubild, das eine senkrechte Schnittansicht einer Drehelektromaschine eines weiteren Beispiels zeigt;
- 8 ist ein Schaubild, das eine senkrechte Schnittansicht einer Drehelektromaschine eines weiteren Beispiels zeigt;
- 9A ist ein Schaubild, das eine Perspektivansicht des Kühlmitteldurchgangs eines weiteren Beispiels zeigt; und
- 9B ist ein Schaubild, das eine Perspektivansicht des Kühlmitteldurchgangs eines weiteren Beispiels zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nachstehend sind in Bezug auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele beschrieben. Eine Drehelektromaschine gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird für eine Fahrzeugleistungsquelle (Fahrzeugantriebsquelle) verwendet. Es ist anzumerken, dass die Drehelektromaschine weithingehend für industrielle Anlagen, Fahrzeuge, Schiffe, Flugzeuge, Heimelektrowerkzeuge, Anlagen zur Büroautomation und Spielmaschinen verwendet werden kann. In den nachstehenden Ausführungsbeispielen bezeichnen dieselben Bezugszeichen Elemente mit denselben oder im Wesentlichen denselben Funktionen und ist deren Beschreibung weggelassen oder wird bei Bedarf beschrieben.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Eine Drehelektromaschine gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist als ein Mehrphasengleichstrommotor der Innenrotorbauart (Innendrehbauart) gestaltet. Die Gesamtgestaltung ist in 1 gezeigt. 1 ist ein senkrechtes Schnittschaubild, das einen senkrechten Querschnitt der Drehelektromaschine 10 in einer Richtung entlang einer Drehwelle 11 der Drehelektromaschine 10 zeigt. Die Drehelektromaschine 10 ist als ein Synchronmotor oder ein Induktionsmotor gestaltet. In der nachstehenden Beschreibung ist eine Richtung, in der sich die Drehwelle 11 erstreckt, als eine axiale Richtung definiert, ist eine Richtung, die sich in Bezug auf die Drehwelle 11 als deren Mitte (Zentrum) radial erstreckt, als eine radiale Richtung definiert, und ist eine Richtung parallel zu einem Umfang in Bezug auf die Drehwelle 11 als deren Mitte als eine Umfangsrichtung definiert.
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Die Drehelektromaschine 10 weist einen Rotor 12, der an der Drehwelle 11 drehbar vorgesehen ist, einen Stator 13, der an einer Position angeordnet ist, die den Rotor 12 umgibt, ein Gehäuse 14, das den Rotor 12 und den Stator 13 aufnimmt, und eine Abdeckung 15 auf, die an dem Gehäuse 14 an der einen Endseite in dessen axialer Richtung befestigt ist. Der Rotor 12 und der Stator 13 sind in Bezug auf die Drehachse koaxial zueinander angeordnet, um zueinander in der radialen Richtung zugewandt zu sein. Das Gehäuse 14 hat eine zylindrische Form mit Boden, die in einer Endseite in der axialen Richtung offen ist. Die Abdeckung 15 ist an dem Endabschnitt der Öffnung durch ein Befestigungsbauteil wie zum Beispiel eine Schraube angebracht, die nicht gezeigt ist.
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Der Rotor 12 weist einen Rotorkern, der an der Drehwelle 11 befestigt ist, in der eine Vielzahl von elektromagnetischen Stahlplatten in der axialen Richtung geschichtet sind, und eine Vielzahl von Permanentmagneten auf, die durch den Rotorkern gestützt sind. Der Stator 13 ist mit einem ringförmigen Statorkern 21, einer Mehrphasenwicklung 22, die an dem Statorkern 21 integriert ist, um um den Statorkern 21 herumgewickelt zu sein, vorgesehen. Für den Statorkern 21 sind die elektromagnetischen Stahlplatten, die jeweils eine Ringform haben, in der axialen Richtung geschichtet (laminiert) und durch Verstemmen oder dergleichen befestigt, um dadurch den Statorkern 21 zu bilden. Die Statorwicklung (-spule) 22 ist zum Beispiel eine Dreiphasenwicklung, die aus einer U-Phasen-Wicklung, einer V-Phasen-Wicklung und einer W-Phasen-Wicklung gebildet ist, die sternförmig verbunden (sterngeschaltet) sind (Y-Verbindung). Alternativ kann der Stator 22 derart gestaltet sein, dass die Dreiphasenwicklungen in einer Δ-Verbindung verbunden (dreiecksgeschaltet) sind.
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Das Gehäuse 14 weist einen zylindrischen Abschnitt 31 mit einer zylindrischen Form, in der der Stator 13 radial innerhalb eingebaut ist, und einen Endplattenabschnitt 32 auf, der in der entgegengesetzten Seite der Abdeckung 15 zwischen beiden Seiten des zylindrischen Abschnitts 31 in der axialen Richtung angeordnet ist. Der Stator 13 ist an dem zylindrischen Abschnitt 31 des Gehäuses 14 mit einer Befestigungstoleranz mittels einer thermischen Einsetzung, einer Presspassung oder dergleichen befestigt.
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Ein Durchgangsloch 33 ist in dem Endplattenabschnitt 32 ausgebildet, so dass die Drehwelle 11 durch dieses hindurch eingesetzt werden kann. In dem Durchgangsloch 33 ist ein Lager 18 aus einem Paar von Lagern 14 und 18 befestigt. Ferner ist ein Drehsensor 34 in dem Durchgangsloch 33 vorgesehen, um einen Drehzustand des Rotors 12 zu erfassen. Der Drehsensor 34 ist als ein Drehwinkelsensor der elektromagnetischen Induktionsbauart gestaltet, der zum Beispiel als ein Drehgeber gebildet ist, und weist einen Drehgeberrotor 34a, der an der Drehwelle 11 befestigt ist, und einen Drehgeberstator 34b auf, der radial außerhalb des Drehgeberrotors 34a angeordnet ist, wobei sie zueinander zugewandt sind. Der Drehgeberrotor 34a mit einer Scheibenringform ist koaxial zu der Drehwelle 11 vorgesehen, wobei die Drehwelle 11 in den Drehgeberrotor 34a eingesetzt ist. Der Drehgeberstator 34b weist einen Statorkern und eine Statorspule auf, die nicht gezeigt sind. Der Drehgeberstator 34b ist an dem Endplattenabschnitt 32 des Gehäuses 14 befestigt.
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An den beiden Endseiten der Statorwicklung 22 in der axialen Richtung sind Wicklungsenden (Spulenenden) 23A und 23B vorgesehen. An der einen Endseite in den beiden Enden sind insbesondere an dem Wicklungsende 23A, das in dem Endplattenabschnitt 32 des Gehäuses 14 vorgesehen ist, die Dreiphasenwicklungen an dem neutralen Punkt verbunden. Die Dreiphasenwicklungen können gemeinsam durch eine Neutralpunktsammelschiene verbunden sein. Ein Wicklungsanschluss 24 für jede Wicklung ist an dem Spulenende 23A verbunden. Der Wicklungsanschluss 24 erstreckt sich außerhalb des Gehäuses 14 von einem Loch 35, das in dem Endplattenabschnitt 32 vorgesehen ist, und ein Leistungskabelbaum/Stromkabelbaum (nicht gezeigt) ist mit dem Wicklungsanschluss 24 verbunden.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist bezüglich einer Endplattenabschnittsseite und einer Abdeckungsseite des Gehäuses 14 in der axialen Richtung der Drehelektromaschine 10 die Endplattenseite als eine erste Endseite bezeichnet und ist die Abdeckungsseite als eine zweite Endseite bezeichnet. Der Drehsensor 34, die Neutralpunktsammelschiene der Statorwicklung 22 und der Wicklungsanschluss 24 sind in der ersten Endseite aus der ersten Endseite und der zweiten Endseite vorgesehen.
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Gemäß der Drehelektromaschine 10 mit der vorstehend beschriebenen Struktur wird ein Erregungszustand der Statorwicklung 22 durch einen Inverter oder eine Steuerungseinheit gesteuert, die nicht gezeigt sind, und diese Erregungssteuerung steuert das Drehmoment während des Antriebsbetriebszustands und des Antriebserzeugungszustands.
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Des Weiteren hat die Drehelektromaschine 10 eine Kühlstruktur mittels eines Kühlmittels wie zum Beispiel eines Kühlwassers oder dergleichen. Die Kühlstruktur ist nachstehend beschrieben. Als das Kühlmittel kann eine Flüssigkeit wie zum Beispiel Schmieröl, das von dem Kühlwasser verschieden ist, verwendet werden.
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Der zylindrische Abschnitt 31 weist in dem Gehäuse 14 einen Innenwandabschnitt 41 und einen Außenwandabschnitt 42 auf, die in der radialen Richtung in einem Zustand, in dem sie voneinander getrennt (entfernt) sind, nach innen/außen in der radialen Richtung zugewandt sind. Ein Kühldurchgang 43 mit einer Ringform ist zwischen dem Innenwandabschnitt 41 und dem Außenwandabschnitt 42 vorgesehen, um zuzulassen, dass das Kühlmittel durch diesen strömt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Innenwandabschnitt 41 und der Außenwandabschnitt 42 aus unterschiedlichen Bauteilen gebildet, und sind ein Innenzylinderabschnitt, der den Innenwandabschnitt 41 ausbildet, und ein Außenwandabschnitt, der den Außenwandabschnitt 42 ausbildet, jeweils in der radialen Richtung nach innen und nach außen eingebaut. Infolgedessen ist der Kühldurchgang 43 ausgebildet.
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In dem Fall der Drehelektromaschine 10 der Innenrotorbauart ist der Innenwandabschnitt 41 ein Wandabschnitt der Statorseite und ist der Außenwandabschnitt 42 ein Wandabschnitt einer entgegengesetzten Statorseite. Der Kühldurchgang 43 ist an einer Position vorgesehen, die mit dem Statorkern 21 in der axialen Richtung überlappt und parallel zu dem Statorkern 21 nach innen/außen in Bezug auf die radiale Richtung angeordnet ist. An den beiden Enden des Kühlmitteldurchgangs 43 in der axialen Richtung sind der Innenwandabschnitt 41 und der Außenwandabschnitt 42 zusammengeführt, um dadurch den Kühlmitteldurchgang 43 zu schließen.
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Nachstehend ist der Kühlmitteldurchgang 43 ausführlich beschrieben. 2 ist ein Schaubild, das eine Perspektivansicht des Kühlmitteldurchgangs 43 zeigt, in der der Kühlmitteldurchgang 43 nur aus dem Gehäuse 14 herausgenommen ist, und 3 ist ein Schaubild, das eine Draufsicht des Kühlmitteldurchgangs 43 aus Sicht von einer ersten Endseite in der axialen Richtung zeigt. In 3 sind der Stator 13 und der zylindrische Abschnitt 31 des Gehäuses 14 durch eine imaginäre Linie (strichpunktierte Linie) angezeigt. 4 ist ein Schaubild, das eine Schnittansicht eines zylindrischen Abschnitts 31 zeigt, in der der Kühlmitteldurchgang 43 mit einer Ringform abgewickelt dargestellt ist. In 2 und 4 ist die untere Seite die erste Endseite und ist die obere Seite die zweite Endseite.
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Der Kühlmitteldurchgang 43 ist als ein Durchgang ausgebildet, durch den das Kühlmittel zirkulierend um den Stator 13 strömt, wobei das Kühlmittel innerhalb des Kühlmitteldurchgangs 43 über den Eingangsanschluss 44 und den Ausgangsanschluss 45 zirkuliert, die in dem zylindrischen Abschnitt 31 vorgesehen sind. Wie in 3 gezeigt ist, ist eine Kühlmittelleitung 46, die den kreisförmigen Durchgang ausbildet, mit den jeweiligen Anschlüssen 44 und 45 verbunden, und ist eine Pumpe 47 und eine Wärmestrahlungseinheit 48 mit der Kühlmittelleitung 46 verbunden. Die Pumpe 47 ist zum Beispiel als eine elektrische Pumpe gestaltet. Die Wärmestrahlungseinheit 48 ist zum Beispiel als ein Kühler gestaltet, der Wärme des Kühlmittels kühlt. Das Kühlmittel strömt in den Kühlmitteldurchgang 43 über den Eingangsanschluss 44 von der Kühlmittelleitung 46 und strömt zu der Kühlmittelleitung 46 nach dem Zirkulieren des Kühlmitteldurchgangs 43 von dem Auslassanschluss 45 aus. Ferner strömt das Kühlmittel in den Kühlmitteldurchgang 43 über den Eingangsanschluss 44, nachdem es in der Kühlmittelleitung 46 gekühlt worden ist.
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Der Kühlmitteldurchgang 43 ist gestaltet, um zuzulassen, dass das Kühlmittel mäanderförmig in der axialen Richtung um den Stator 13 strömt. Insbesondere strömt das Kühlmittel zwischen der einen Endseite und der anderen Endseite in der axialen Richtung innerhalb des zylindrischen Abschnitts 31 des Gehäuses 14 vor und zurück. Insbesondere ist, wie in 4 gezeigt ist, der zylindrische Abschnitt 31 mit einer Vielzahl von Trennabschnitten vorgesehen, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind und sich in der axialen Richtung erstrecken. Die Trennabschnitte 51 bis 53 lassen es zu, dass das Kühlmittel in dem Kühlmitteldurchgang 43 so zirkuliert, dass das Kühlmittel rückkehrt (rückgeführt wird), um die Strömungsrichtung an der einen Endseite und der anderen Endseite des zylindrischen Abschnitts 31 in der axialen Richtung zu ändern. Die Trennabschnitte 51 bis 53 können ausgebildet sein, um sich zu der radialen Richtung von entweder dem Innenwandabschnitt 41 oder dem Außenwandabschnitt 42 hin zu erstrecken, die den zylindrischen Abschnitt 31 ausbilden. Des Weiteren können die Trennabschnitte 51 bis 53 jeweils aus einem Vorsprung ausgebildet sein, der in der radialen Richtung von dem Innenwandabschnitt 41 und dem Außenwandabschnitt 42 vorsteht.
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Die Trennabschnitte 51 bis 53 sind durch einen ersten Trennabschnitt 51, der vorgesehen ist, um die erste Endseite und die zweite Endseite zu verbinden, einen zweiten Trennabschnitt 52, der vorgesehen ist, um sich in der axialen Richtung von der ersten Endseite zu erstrecken und um in der zweiten Endseite unterbrochen zu sein, und einen dritten Trennabschnitt 53 gebildet, der vorgesehen ist, um sich in der axialen Richtung von der zweiten Endseite zu erstrecken und um in der ersten Endseite unterbrochen zu sein. Aus diesen Abschnitten ist der erste Trennabschnitt 51 vorgesehen, um zwischen der Eingangsanschlussseite und der Ausgangsanschlussseite in der Umfangsrichtung innerhalb des Kühlmitteldurchgangs 43 zu trennen. Der zweite Trennabschnitt 52 ist vorgesehen, um eine Änderung der Strömungsrichtung des Kühlmittels an der zweiten Endseite in dem Kühlmitteldurchgang 43 umzukehren (rückzuführen). Der dritte Trennabschnitt 53 ist vorgesehen, um eine Änderung der Strömungsrichtung des Kühlmittels an der ersten Endseite in dem Kühlmitteldurchgang 43 umzukehren (rückzuführen). In 4 ist die Strömungsrichtung des Kühlmittels in dem Kühlmitteldurchgang 43 durch einen Pfeil angezeigt.
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Der Kühlmitteldurchgang 43 weist Axialrichtungsdurchgänge 55 und 56, durch die das Kühlmittel in der axialen Richtung strömt, und Umfangsrichtungsdurchgänge 57 und 58 auf, durch die das Kühlmittel strömt. Die Axialrichtungsdurchgänge 55 und 56 sind abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet, und die Umfangsrichtungsdurchgänge 57 und 58 sind abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet. In diesem Fall strömt das Kühlmittel zu der ersten Endseite von der zweiten Endseite in der axialen Richtung und strömt dann durch den Umfangsrichtungsdurchgang der ersten Endseite in der Umfangsrichtung. Danach strömt das Kühlmittel durch den Axialrichtungsdurchgang 56 von der ersten Endseite zu der zweiten Endseite in der axialen Richtung und strömt dann durch den Umfangsrichtungsdurchgang 58 der zweiten Endseite in der Umfangsrichtung. Es ist anzumerken, dass der Umfangsrichtungsdurchgang 57 der ersten Endseite aus den Umfangsrichtungsdurchgängen 57 und 58 zu einem endseitigen Durchgang korrespondiert.
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Des Weiteren variiert gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Durchgangsbreite (Durchgangsweite) in der radialen Richtung in dem Kühlmitteldurchgang 43 (eine Dickenabmessung in der radialen Richtung) abhängig von Positionen in der axialen Richtung. Zum Beispiel ist in Bezug auf 1 in der ersten Endseite (das heißt einer Endplattenabschnittsseite des Gehäuses 14) die Durchgangsbreite W1 des Kühlmitteldurchgangs 43 in der radialen Richtung klein und ist in der zweiten Endseite (das heißt der Abdeckungsseite) die Durchgangsbreite W2 des Kühlmitteldurchgangs 43 in der radialen Richtung groß. In 1 sind die Durchgangsbreiten als W1 < W2 definiert. Da 3 den Kühlmitteldurchgang 43 aus Sicht von der ersten Endseite in der axialen Richtung zeigt, zeigt sich die Durchgangsbreite an der nahen Seite enger (schmaler). In diesem Fall ist für die Kühlmittelströmung, die in 4 gezeigt ist, die Strömungsrate niedrig (gering), wenn das Kühlmittel durch die zweite Endseite mit einem großen Bereich (einer großen Fläche) der Durchgangsöffnung strömt, und wird hoch, wenn das Kühlmittel durch die erste Endseite mit einem kleinen Bereich (einer kleinen Fläche) der Durchgangsöffnung strömt. Infolgedessen wird, wenn das Kühlmittel durch den Kühlmitteldurchgang 43 strömt, eine Strömungsratenverteilung ausgebildet, in der sich die Strömungsrate abhängig von der Position in dem Kühlmitteldurchgang 43 ändert.
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Wie vorstehend beschrieben ist, wird die Strömungsrate des Kühlmittels in dem Kühlmitteldurchgang 43 in der axialen Richtung variiert, wodurch sich das Kühlvermögen zwischen der ersten Endseite und der zweiten Endseite in dem Gehäuse 14 unterscheidet. In diesem Fall ist, da die Strömungsrate in der ersten Endseite höher ist als diejenige der zweiten Endseite, das Kühlvermögen verbessert. In der Drehelektromaschine 10 wird, da der Drehsensor 34 an der ersten Endseite vorgesehen ist und die Strömungsrate an der ersten Endseite hoch ist, der Drehsensor 34 geeignet gekühlt, und kann die Erfassungsgenauigkeit aufrechterhalten werden.
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Es ist zu berücksichtigen, dass zu erwarten ist, dass das Kühlvermögen an der ersten Endseite in dem Kühlmitteldurchgang 43 verbessert ist, da die Strömungsrate des Kühlmittels an der ersten Endseite hoch ist/wird. Jedoch ist die Durchgangsbreite der radialen Richtung an der ersten Endseite verglichen zu derjenigen der zweiten Endseite verengt, wodurch eine Strömungsablösung in der Umgebung (Nähe) der Wandfläche der Axialrichtungsdurchgänge 55 und 56 auftritt. Als Ergebnis kann eine Kühlmittelströmung stagnieren. Insbesondere kann es sein, dass eine Strömungsstagnation in einem gekrümmten Abschnitt auftritt, in dem die Strömungsrichtung des Kühlmittels sich von der axialen Richtung zu der Umfangsrichtung ändert, und in einem gekrümmten Abschnitt auftreten kann, in dem sich die Strömungsrichtung des Kühlmittels von der Umfangsrichtung zu der axialen Richtung ändert. In diesem Fall stagniert das Kühlmittel (das heiße Wasser), dessen Temperatur in dem Kühlmitteldurchgang 43 erhöht worden ist, in einem Stagnationsabschnitt, der in dem Kühlmitteldurchgang 43 ausgebildet ist. Demgemäß kann der Kühlwirkungsgrad reduziert sein.
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Aus diesem Grund ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Umfangsrichtungsdurchgang 57 derart gestaltet, dass die Durchgangsbreite des Eingangsabschnitts 57a in der stromaufwärtigen Seite und die Durchgangsbreite des Ausgangsabschnitts 57b in der stromabwärtigen Seite verengt sind und die Durchgangsbreite in der axialen Richtung an einem Zwischenabschnitt 57c zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite erweitert ist. Somit verringert sich, wenn das Kühlmittel, das durch den Kühlmitteldurchgang 43 strömt, durch den Umfangsrichtungsdurchgang 57 hindurchtritt und umgekehrt (rückgeführt) wird, um seine Richtung in die axiale Richtung zu ändern, die Strömungsrate aufgrund einer Änderung in dem Bereich (der Fläche) der Durchgangsöffnung in dem Umfangsdurchgangsabschnitt 57, um dadurch eine Stagnation in dem gekrümmten Abschnitt (das heißt der ersten Endseite in den Axialrichtungsdurchgängen 55 und 56) zu verhindern, in dem sich die Strömungsrichtung des Kühlmittels zwischen der axialen Richtung und der Umfangsrichtung ändert.
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Die ausführliche Gestaltung des Umfangsrichtungsdurchgangs 57 ist nachstehend in Bezug auf 5 beschrieben. Der Umfangsrichtungsdurchgang 57 ist in der axialen Richtung durch die Durchgangswände 61 und 62 getrennt, die an beiden Seiten in der axialen Richtung angeordnet sind und zueinander zugewandt sind. Diese Durchgangswände 61 und 62 sind jeweils ausgebildet, um eine Bogenform zu haben, in der der konvexe Teil in dem Durchgang nach außen ausgerichtet ist, wodurch die Durchgangsbreite des Zwischenabschnitts 57c in der axialen Richtung erweitert ist. Es ist anzumerken, dass die Durchgangswand 62 durch die vordere Endfläche des zweiten Trennabschnitts 52 ausgebildet ist. In diesem Fall hat der Zwischenabschnitt 57c des Umfangsdurchgangs 57 eine Form, in der die Durchgangsbreite an beiden Seiten in der axialen Richtung in Bezug auf den Eingangsabschnitt 57a und den Ausgangsabschnitt 57b erweitert ist. Somit ist der Bereich (die Fläche) der Durchgangsöffnung an dem Zwischenabschnitt 57c erweitert, um größer zu sein als jene des Eingangsabschnitts 57a und des Ausgangsabschnitts 57b.
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Ferner ist in diesem Fall an der Durchgangswand 61 in der äußeren Seite in der axialen Richtung ein Paar Vorsprünge 61a, die zu der inneren Seite in der axialen Richtung (das heißt der gegenüberliegenden Seite der Durchgangswand 62) vorstehen, ausgebildet, und ist ein Paar Vorsprünge 62a, die zu der äußeren Seite in der axialen Richtung (das heißt der gegenüberliegenden Seite der Durchgangswand 61) vorstehen, ausgebildet. Diese Vorsprünge 61a und 62a bilden die Durchgangsbreite in der axialen Richtung derart aus, dass sie an dem Eingangsabschnitt 57a und dem Ausgangsabschnitt 57b enger (schmaler) ist.
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In dem Kühlmitteldurchgang 43 ändern sich die Durchgangsbreiten der Axialrichtungsdurchgänge 55 und 56 derart, dass je näher man an der ersten Endseite von der zweiten Endseite ist, desto enger sind die Durchgangsbreiten. Insbesondere ist die Durchgangswand 63, die die Axialrichtungsdurchgänge 55 und 56 in der Umfangsrichtung trennt, das heißt, die Durchgangswand 63, die als eine Seitenwand in der Umfangsrichtung der Trennabschnitte 52 und 53 dient, vorgesehen, um in Bezug auf die axiale Richtung schräg angeordnet zu sein. Somit wird die Durchgangsbreite der Axialrichtungsdurchgänge 55 und 56 in der Umfangsrichtung von der zweiten Endseite zu der ersten Endseite hin allmählich enger (schmaler).
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Die Axialrichtungsdurchgänge 55 und 56 sind mit dem Axialrichtungsdurchgang 57 verbunden, in dem die Kühlmittelströmung abhängig von der Verbindung zwischen den jeweiligen Durchgängen 55 bis 57 umgekehrt (rückgeführt) wird. In diesem Fall sind in den Axialrichtungsdurchgängen 55 und 56 die außenumfangsseitigen Durchgangswände (Abschnitt A in 5) ausgebildet, um eine Bogenform an einem Rückkehrabschnitt in der ersten Endseite zu haben. Es ist anzumerken, dass der Abschnitt A nicht in einer Bogenform ausgebildet sein muss, sondern in einer abgeschrägten Form ausgebildet sein kann.
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Nachstehend sind Wirkungen und Vorteile der Drehelektromaschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Drehelektromaschine 10 ist der Kühlmitteldurchgang 43 in dem zylindrischen Abschnitt 31 des Gehäuses 14 mäanderförmig in der axialen Richtung ausgebildet, und ist die Durchgangsbreite des Kühlmitteldurchgangs in der ersten Endseite in der radialen Richtung enger (schmaler) als die Durchgangsbreite in der radialen Richtung in der zweiten Endseite. In diesem Fall ist/wird, da die Durchgangsbreite des Kühlmitteldurchgangs 43 in der ersten Endseite in der radialen Richtung enger ist als diejenige der zweiten Endseite, die Strömungsrate des Kühlmittels in der ersten Endseite höher. Somit hat die Gestaltung Vorteile beim Kühlen des Drehsensors 34, der in der ersten Endseite angeordnet ist.
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Des Weiteren ist der Umfangsrichtungsdurchgang 57, in dem das Kühlmittel in der Umfangsrichtung strömt, in der ersten Endseite des Kühlmitteldurchgangs 43 vorgesehen, und ist der Umfangsrichtungsdurchgang 57 derart gestaltet, dass der Durchgangsöffnungsbereich (die Durchgangsöffnungsfläche) des Zwischenabschnitts 57c zwischen dem Eingangsabschnitt 57a und dem Ausgangsabschnitt 57b verglichen zu dem Eingangsabschnitt 57a und dem Ausgangsabschnitt 57b erweitert ist. Gemäß dieser Gestaltung strömt das Kühlmittel, das durch den Kühlmitteldurchgang 43 strömt, mäanderförmig entlang des Kühlmitteldurchgangs 43, in dem sich die Strömungsrate aufgrund einer Änderung des Durchgangsöffnungsbereichs in dem Umfangsdurchgang 57 verringert, wenn das Kühlmittel durch den Zwischenabschnitt 57c des Umfangsrichtungsdurchgangs 57 in der ersten Endseite als der Axialrichtungsendabschnitt hindurchtritt und in der axialen Richtung umgekehrt wird. In diesem Fall verringert sich die Strömungsrate an dem Umfangsrichtungsdurchgangsabschnitt 57, um dadurch ein Auftreten einer Stagnation des Kühlmittels aufgrund der Strömungsablösung in der Umgebung (Nähe) der Wandfläche der Axialrichtungsdurchgänge 55 und 56 (das heißt, eine Stagnation an einem gekrümmten Abschnitt, an dem sich die Strömungsrichtung des Kühlmittels zwischen der axialen Richtung und der Umfangsrichtung in der ersten Endseite ändert) zu verhindern, so dass eine Reduzierung des Kühlvermögens in der ersten Endseite verhindert werden kann. Als Ergebnis kann der Drehsensor 34 in der Drehelektromaschine geeignet gekühlt werden.
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Des Weiteren sind an der ersten Endseite in der Drehelektromaschine eine Neutralpunktsammelschiene und ein Wicklungsanschluss 24 der Statorwicklung 22, die von dem Drehsensor 34 verschieden sind, vorgesehen, und können diese Komponenten auch geeignet gekühlt werden.
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Des Weiteren wird gemäß der vorstehend beschriebenen Gestaltung eine Stagnation an einem Abschnitt verhindert, an dem die Strömungsrichtung des Kühlmittels in der ersten Endseite zwischen der axialen Richtung und der Umfangsrichtung geändert wird. Infolgedessen ist unter der Annahme eines Falls, in dem eine Luftblase in den Kühlmitteldurchgang 43 strömt, und die Blase in dem Stagnationsbereich verbleibt und den Kühlwirkungsgrad reduziert, die Gestaltung der vorliegenden Offenbarung in der Lage, das vorstehend erwähnte Problem zu vermeiden.
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Ferner kann, da die Durchgangsbreite des Kühlmitteldurchgangs 43 in der radialen Richtung verglichen zu derjenigen der ersten Endseite erweitert ist, der Druckverlust in der zweiten Endseite verhindert werden. Infolgedessen kann die Betriebslast der Pumpe 47, die es zulässt, dass das Kühlmittel durch den Kühlmitteldurchgang 43 strömt, verhindert werden.
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In dem Umfangsrichtungsdurchgang 57 ist die Durchgangsbreite an dem Eingangsabschnitt 57a und dem Ausgangsabschnitt 57b in der axialen Richtung eng (verengt, schmal), und ist die Durchgangsbreite des Zwischenabschnitts 57c in der axialen Richtung erweitert. Infolgedessen ist der Durchgangsöffnungsbereich (die Durchgangsöffnungsfläche) des Zwischenabschnitts 57c größer als derjenige (diejenige) des Eingangsabschnitts 57a und des Ausgangsabschnitts 57b. In diesem Fall dient der Umfangsrichtungsdurchgang 57 als ein Rückkehrabschnitt (Rückführabschnitt) in der axialen Richtung in der Kühlmittelströmung, und strömt, da die Durchgangsbreite des Zwischenabschnitts 57c des Umfangsdurchgangs 57 in der axialen Richtung erweitert ist, das Kühlmittel bereitwillig in den erweiterten Abschnitt. Somit kann die Strömungsrate des Kühlmittels an dem Umfangsdurchgang 57 zuverlässig verringert werden, so dass eine Wirkung zum Verhindern der Stagnation des Kühlmittels in der Umgebung (Nähe) der Wandfläche der Axialrichtungsdurchgänge 55 und 56 verbessert werden kann.
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Der Zwischenabschnitt 57c des Umfangsdurchgangs 57 ist derart gestaltet, dass dessen Durchgangsbreite in der axialen Richtung in Bezug auf den Eingangsabschnitt 57a und den Ausgangsabschnitt 57b erweitert ist. Somit kann die Wirkung zum Reduzieren der Strömungsrate des Kühlmittels an dem Umfangsrichtungsdurchgang 57 verbessert werden.
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Die Durchgangswände 61 und 62 des Umfangsrichtungsdurchgangs 57 an beiden Seiten in der axialen Richtung sind gestaltet, um eine Bogenform zu haben, in der der konvexe Teil bezüglich des Durchgangs nach außen ausgerichtet ist, um dadurch die Durchgangsbreite des Zwischenabschnitts 57c in der axialen Richtung zu erweitern. In diesem Fall wird das Kühlmittel gezwungen, um durch den Zwischenabschnitt 57c des Umfangsdurchgangs 57 zu der stromabwärtigen Seite hin hindurchzutreten, während eine Stagnation (Turbulenz, Störung) in der Kühlmittelströmung auftritt. Somit kann eine Stagnation des Kühlmittels (des heißen Wassers), dessen Temperatur sich erhöht hat, so weit als möglich verhindert werden.
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In dem zylindrischen Abschnitt 31 des Gehäuses 14 ist der Vorsprung 61a, der in der axialen Richtung nach innen vorsteht, an der Durchgangswand 61 ausgebildet, die an einem außen gelegenen Abschnitt des Umfangsrichtungsdurchgangs 57 in der axialen Richtung angeordnet ist. Der Vorsprung 61a ermöglicht eine Verengung der Durchgangsbreite in der axialen Richtung an dem Eingangsabschnitt 57a und dem Ausgangsabschnitt 57b. In diesem Fall, in dem das Kühlmittel in der axialen Richtung an der ersten Endseite in dem Kühlmitteldurchgang 43 umgekehrt (rückgeführt) wird, strömt das Kühlmittel entlang der Außenumfangsseite des Durchgangs, das heißt, entlang der Durchgangswand 61, die an einem außen gelegenen Abschnitt des Umfangsrichtungsdurchgangs 57 in der axialen Richtung angeordnet ist. Da der Vorsprung 61a an der Durchgangswand 61 ausgebildet ist, die an einem außen gelegenen Abschnitt des Umfangsrichtungsdurchgangs 57 in der axialen Richtung angeordnet ist, kann verglichen zu einer Gestaltung, in der der Vorsprung 61 nicht an der Durchgangswand 61 ausgebildet ist, die Wirkung zum Reduzieren der Strömungsrate des Kühlmittels an dem Umfangsrichtungsdurchgang 57 verbessert werden.
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Die Durchgangsbreiten der Axialrichtungsdurchgänge 55 und 56 in der Umfangsrichtung sind derart geändert, dass je näher man an der ersten Endseite von der zweiten Endseite ist, desto enger sind die Durchgangsbreiten. Ferner sind die außenumfangsseitigen Durchgangswände in dem Rückkehrabschnitt in der ersten Endseite in einer Bogenform oder einer abgeschrägten Form ausgebildet.
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Eine Region in der ersten Endseite in den Axialrichtungsdurchgängen 55 und 56 ist eine Region, in der die Strömungsrichtung des Kühlmittels sich von der Umfangsrichtung in die axiale Richtung ändert oder sich die Strömungsrichtung des Kühlmittels von der axialen Richtung in die Umfangsrichtung ändert. Gemäß der vorstehend beschriebenen Gestaltung wird/ist die Kühlmittelströmung in der Region vergleichmäßigt, in der die Strömungsrichtung des Kühlmittels zwischen der axialen Richtung und der Umfangsrichtung geändert wird, wodurch die Strömungsablösung von der Durchgangswand verhindert werden kann. Somit kann die Kühlleistung an der ersten Endseite verbessert werden.
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(Weitere Ausführungsbeispiele)
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Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können wie folgt modifiziert werden.
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Die Drehelektromaschine 10 gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist gestaltet, wie in 4 gezeigt ist, derart, dass die Durchgangswände 61 und 62 des Umfangsdurchgangs 57 an den beiden Seiten in der axialen Richtung jeweils eine Bogenform haben, in der der konvexe Teil bezüglich des Durchgangs nach außen ausgerichtet ist. Jedoch kann diese Gestaltung modifiziert werden. Zum Beispiel kann entweder die Durchgangswand 61 oder die Durchgangswand 62 in einer Bogenform ausgebildet sein, in der der konvexe Teil bezüglich des Durchgangs nach außen ausgerichtet ist. In 6 ist eine Gestaltung gezeigt, in der nur die Durchgangswand 61 aus den Durchgangswänden 61 und 62 an beiden Seiten in der axialen Richtung angeordnet ist. In diesem Fall kann die Durchgangsbreite bevorzugt den Durchgang aus dem außen gelegenen Durchgang und dem innen gelegenen Durchgang in der axialen Richtung nach außen erweitern. Des Weiteren können in dem Umfangsrichtungsdurchgang 57 die Durchgangswände 61 und 62 ausgebildet sein, um in einer polygonalen Form (zum Beispiel einer Dreiecksform oder Vierecksform) vorzustehen.
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In 6 ist ein weiterer Teil der Gestaltung modifiziert, der von der vorstehend beschriebenen Modifikation verschieden ist, die geeignet bei weiteren Beispielen verwendet werden kann. In anderen Worten ist die Durchgangswand als eine Umfangsseitenfläche der Trennwände 52 und 53 parallel zu der axialen Richtung ausgebildet.
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Wie in 7 gezeigt ist, können in dem Gehäuse 14 der Innenwandabschnitt 41 und der Außenwandabschnitt 42 in dem zylindrischen Abschnitt 31 mit einem integrierten Bauteil anstelle von unterschiedlichen Bauteilen ausgebildet sein. In diesem Fall kann das Gehäuse 14 durch Gießen mittels eines Gusskerns ausgebildet werden.
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Des Weiteren sind, wie in 8 gezeigt ist, in dem Gehäuse 14 der zylindrische Abschnitt 31 und der Endplattenabschnitt 32 aus unterschiedlichen Bauteilen gebildet, und sind diese Bauteile durch ein Befestigungsbauteil (nicht gezeigt) wie zum Beispiel eine Schraube gekoppelt.
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Der Kühlmitteldurchgang 43 kann gestaltet sein, wie in 9A und 9B gezeigt ist. In diesen 9A und 9B ist die Durchgangsbreite in der radialen Richtung an dem Zwischenabschnitt 57 verglichen zu den Durchgangsbreiten des Eingangsabschnitts 57a und des Ausgangsabschnitts 57b erweitert. In diesem Fall strömt in dem Umfangsdurchgang 57 das Kühlmittel in den erweiterten Abschnitt, der in der radialen Richtung erweitert ist, wodurch die Strömungsrate des Kühlmittels in dem Umfangsdurchgang 57 reduziert werden kann. 9A zeigt eine Gestaltung, in der der Zwischenabschnitt 57c in der axialen Richtung und der radialen Richtung erweitert ist. 9B zeigt eine Gestaltung, in der der Zwischenabschnitt 57c eine Gestaltung aufweist, in der der Zwischenabschnitt 57c in der radialen Richtung erweitert ist.
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In dem Fall, in dem die Durchgangsbreite des Zwischenabschnitts 57c in der radialen Richtung erweitert ist, kann die Durchgangsbreite radial nach außen und nicht radial nach innen erweitert sein. In diesem Fall strömt, verglichen zu einem Fall, in dem die Durchgangsbreite radial nach innen erweitert ist, das Kühlmittel bereitwillig in den erweiterten Abschnitt des Umfangsdurchgangs 57, wodurch die Strömungsrate des Kühlmittels an dem Umfangsdurchgang 57 sicher reduziert werden kann. Infolgedessen kann eine Wirkung zum Verhindern der Stagnation des Kühlmittels in der Umgebung (Nähe) der Wandfläche der Axialrichtungsdurchgänge 55 und 56 verbessert werden.
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Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Endplattenabschnitt 32 des Gehäuses 14 in der axialen Richtung der Drehelektromaschine 10 als die erste Endseite definiert und ist die Abdeckungsseite als die zweite Endseite definiert. Jedoch können diese Definitionen derart geändert werden, dass die Abdeckungsseite als die erste Endseite definiert ist, und die Endplattenseite als die zweite Endseite definiert ist. In diesem Fall können der Drehsensor 34, die Neutralpunktsammelschiene der Statorwicklung 22 und der Wicklungsanschluss 24 in der Abdeckungsseite vorgesehen sein.
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Als das Kühlmittel, das durch den Kühlmitteldurchgang 43 strömt, kann ein Gas verwendet werden.
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Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird eine Drehelektromaschine der Innenrotorbauart als ein Beispiel verwendet. Alternativ kann eine Drehelektromaschine der Außenrotorbauart bei der vorliegenden Offenbarung angewandt werden. In der Drehelektromaschine der Außenrotorbauart ist es bekannt, dass der Rotor 12 zugewandt zu dem Stator 13 angeordnet ist und radial außerhalb des Stators 13 angeordnet ist. In diesem Fall ist der zylindrische Abschnitt 31 des Gehäuses 14 radial außerhalb des Stators 13 angebracht. Gleich beziehungsweise ähnlich wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Kühlmitteldurchgang 43 zwischen dem Innenwandabschnitt 41 und dem Außenwandabschnitt 42 in dem zylindrischen Abschnitt 31 angeordnet.
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Eine Drehelektromaschine weist einen zylindrischen Abschnitt auf. In dem zylindrischen Abschnitt ist ein Kühlmitteldurchgang mit einer Ringform ausgebildet, um zuzulassen, dass das Kühlmittel durch diesen strömt. Der Kühlmitteldurchgang ist in der axialen Richtung mäanderförmig ausgebildet, und die Durchgangsbreite des Kühlmitteldurchgangs in einer ersten Endseite in der radialen Richtung ist enger als die Durchgangsbreite in der radialen Richtung in der zweiten Endseite. Der Kühlmitteldurchgang weist einen Umfangsdurchgang in der ersten Endseite auf, in dem das Kühlmittel in der Umgangsrichtung strömt. Der Umfangsdurchgang ist derart gestaltet, dass ein Durchgangsöffnungsbereich eines Zwischenabschnitts zwischen einem Eingangsabschnitt in einer stromaufwärtigen Seite des Kühlmitteldurchgangs und einem Ausgangsabschnitt in einer stromabwärtigen Seite des Kühlmitteldurchgangs verglichen zu jenen des Eingangsabschnitts und des Ausgangsabschnitts erweitert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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