JP2020010421A - Rotary machine - Google Patents

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Abstract

To provide a rotary machine capable of effectively cooling a bearing on a sample while preventing an event that a coolant is leaked to an outside of a casing.SOLUTION: A rotary machine 1 comprises: a shaft 4 in which a sample can be connected to one end part; a rotor 5 provided in an axis rotation of the shaft 4; a casing 2 which can house at least one part of the rotor 5 and the shaft 4 in an inner space 2S; and a stator 3 fixed into the casing 2. As a stator 3, the rotary machine comprises: a stator core 31; and a coil winding wound to a stator teeth of the stator core 31. One that is connected to a lead bar L1 of a lead terminal part L provided at the outer part of the casing 2 is adopted to a lead wire 33 led to an outer part of the casing 2 of the coil winding, a heat sink part L3 extending along the lead wire 33 is provided at the lead bar L1, and is connected in a state where the lead wire 33 is contacted to the heat sink part L3.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、例えば自動車用試験装置に適用される回転機に関するものである。   The present invention relates to a rotating machine applied to, for example, an automobile test apparatus.

供試体である電動機、発電機、エンジン、パワートレイン等の車輛駆動系などの特性等を評価するための自動車用試験装置には、供試体の出力軸に連結されて「擬似負荷」或いは「擬似駆動源」として機能する回転機（ダイナモ装置）が用いられている。   An automobile test apparatus for evaluating characteristics of a vehicle drive system such as an electric motor, a generator, an engine, and a power train, which is a specimen, is connected to an output shaft of the specimen, and is provided with a “simulated load” or “simulated load”. A rotating machine (dynamo device) that functions as a “drive source” is used.

回転機は、円筒状のケーシングと、そのケーシング内に配置されたステータ及びロータとを備えており、シャフト回りに固定したロータをシャフトと一体回転可能に構成している。例えば自動車用試験装置の回転機は、高速回転且つ大容量化が求められ、通常のモータに比べて発熱量が多くなり、ケーシング内部におけるステータやロータからの発熱を抑制する必要がある。   The rotating machine includes a cylindrical casing, a stator and a rotor disposed in the casing, and the rotor fixed around the shaft is configured to be integrally rotatable with the shaft. For example, a rotating machine of an automobile testing device is required to rotate at a high speed and have a large capacity, generate a larger amount of heat than a normal motor, and need to suppress heat generated from a stator and a rotor inside a casing.

例えば、特許文献１には、シャフトの軸心部に軸方向に延伸する給油路（軸中穴）と、給油路に連通するラジアル孔（噴射ノズル）とを形成し、噴射ノズルからケーシング内に噴射された冷却油によってステータコイルを冷却する冷却機構が開示されている。このような冷却機構によって、発熱体であるステータコイルに対する冷却性能が得られる。   For example, in Patent Literature 1, an oil supply passage (axial hole) extending in the axial direction and a radial hole (injection nozzle) communicating with the oil supply passage are formed in the axial center portion of the shaft, and the injection nozzle is provided in the casing from the injection nozzle. A cooling mechanism that cools a stator coil with injected cooling oil is disclosed. With such a cooling mechanism, cooling performance for the stator coil, which is a heating element, can be obtained.

ところで、近時の回転機には、高速回転化と同時に低慣性化も要求され、小径化及び小型化が図られている。ステータにおいて、コイル線とリード線を溶接（蝋付け）によって接続すると、溶接部分及びその周辺部分が他の部分よりも嵩張ることになり、小型化を図る上では採用し難い。そこで、例えば、特許文献２に開示されているように、ステータコイルのコイル線をそのままハウジングの外に引き出して外部でリード端子部に接続する構成が採用される場合がある。   By the way, recent rotary machines are required to have high inertia as well as high-speed rotation, and are being reduced in diameter and size. In the stator, when the coil wire and the lead wire are connected by welding (brazing), the welded portion and its peripheral portion become bulkier than other portions, and thus it is difficult to employ the device for downsizing. Therefore, for example, as disclosed in Patent Literature 2, a configuration in which a coil wire of a stator coil is directly pulled out of a housing and externally connected to a lead terminal portion may be adopted.

特開２００７−１５９３２５号公報JP 2007-159325 A 特許第４６０８７７５号公報Japanese Patent No. 4608775

ところが、コイル線はハウジング内において冷却機構による冷却を想定された線径であるため、ハウジングの外に引き出したコイル線（口出線）は冷却されないことにより、発熱量が大きくなり、断線に至るおそれもある。特に、自動車試験に用いられる回転機は、自動車試験に必要なパワーも求められるため、消費電力が大きく、小型化が進むにつれて回転機全体の温度が上昇し易いことから、有効な発熱対策を講じることが肝要である。   However, since the coil wire has a wire diameter that is assumed to be cooled by the cooling mechanism in the housing, the coil wire (lead wire) drawn out of the housing is not cooled, so that the calorific value increases, leading to disconnection. There is also a risk. In particular, since rotating machines used for vehicle testing also require power required for vehicle testing, power consumption is large, and the temperature of the rotating machine as a whole is likely to rise as miniaturization progresses. It is important.

なお、特開２０１３−１７２４８６号公報には、ハウジング内にリード端子部を設け、ステータコイルのうちコイルエンドよりもリード端子部側の部分であるリード線を、ハウジング内に設けられた油供給部から油をリード線に形成した孔に向かって噴出することで内部に浸み込んだ油でコイルを冷却し、併せてリード線も冷却する構成が開示されている。しかしながら、ハウジング内にリード端子部を設ける構成は、ハウジングの大型化を招来するものであり、小型化に反する構成である。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-172486 discloses that a lead terminal portion is provided in a housing, and a lead wire which is a portion of the stator coil closer to the lead terminal portion than a coil end is connected to an oil supply portion provided in the housing. A configuration is disclosed in which oil is injected into a hole formed in a lead wire to cool the coil with oil that has penetrated into the inside, and also cools the lead wire. However, the configuration in which the lead terminal portion is provided in the housing causes an increase in the size of the housing, which is contrary to the size reduction.

本発明は、このような問題に着目してなされたものであって、主たる目的は、ハウジング内にステータ及びロータを備え、ステータコイルのコイル線をハウジングの外に直接引き出してリード端子部に接続する構成において、ハウジング外に引き出したコイル線（口出線）を効果的に冷却することが可能な回転機を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a problem, and a main object of the present invention is to provide a stator and a rotor in a housing, directly pull out a coil wire of a stator coil out of the housing, and connect the coil wire to a lead terminal portion. It is an object of the present invention to provide a rotating machine capable of effectively cooling a coil wire (lead wire) drawn out of a housing.

すなわち本発明は、一端部に供試体が接続可能なシャフトと、シャフトの軸回りに設けたロータと、ロータ及びシャフトの少なくとも一部を内部空間に収容可能なケーシングと、ケーシング内に固定したステータとを備えた回転機に関する。そして、本発明に係る回転機は、ステータとして、ステータコアと、ステータコアのステータティースに巻回したコイル巻線とを備え、コイル巻線のうちケーシングの外部に引き出した口出線を、ケーシングの外部に設けたリード端子部のリードバーに接続したものを適用し、リードバーに、口出線に沿って延在するヒートシンク部を設け、ヒートシンク部に口出線を接触させた状態で接続していることを特徴としている。   That is, the present invention provides a shaft to which a specimen can be connected at one end, a rotor provided around the axis of the shaft, a casing capable of accommodating at least a part of the rotor and the shaft in an internal space, and a stator fixed in the casing. And a rotating machine having: The rotating machine according to the present invention includes, as a stator, a stator core, and a coil winding wound around stator teeth of the stator core. Apply what is connected to the lead bar of the lead terminal portion provided in the lead bar, provide a heat sink portion extending along the lead wire on the lead bar, and connect the heat sink portion with the lead wire in contact. It is characterized by having.

このような本発明に係る回転機によれば、コイル巻線のうちケーシング外に直接引き出した口出線をリードバーのヒートシンク部に接触させる構成であるため、ヒートシンク部によって熱容量を増加し、外部へ伝熱して放熱することが可能になり、口出線に対する冷却効率を向上させることができる。感電等のリスクを考慮した場合、リードバーには余計な部分を設けないことが一般的であるが、感電等のリスクの無いところで使用するリードバーであれば、ヒートシンク部を付加することで、口出線に対する十分な冷却能力を発揮する放熱性の高いリードバーを比較的簡単な構成で実現できる。   According to such a rotating machine according to the present invention, the lead wire directly drawn out of the casing among the coil windings is brought into contact with the heat sink portion of the lead bar. Heat can be dissipated and the heat can be dissipated, and the cooling efficiency for the lead wire can be improved. When considering the risk of electric shock etc., it is common to not provide extra parts on the lead bar, but if the lead bar is used where there is no risk of electric shock etc., by adding a heat sink part, It is possible to realize a lead bar having high heat dissipation and sufficient cooling ability for the lead wire with a relatively simple configuration.

本発明に係る回転機では、ステータは、端部にコイルエンドを備え、ヒートシンク部の基端部分に口出線を接続可能に構成し、ヒートシンク部の末端部分を口出線の接続部分よりもコイルエンドに近い位置に設定することで、リードバーにおける口出線の放熱領域を広く確保することができ、高い放熱性を実現できる。特に、ヒートシンク部の末端部分がコイルエンドに近いほど、口出線の放熱領域は広くなり、ヒートシンク部の略全長に亘る広範囲で口出線を効率良く放熱することができる。   In the rotating machine according to the present invention, the stator includes a coil end at an end thereof, and is configured so that an output wire can be connected to a base end portion of the heat sink portion. By setting the position near the coil end, a wide heat dissipation area of the lead wire in the lead bar can be secured, and high heat dissipation can be realized. In particular, the closer the end portion of the heat sink portion is to the coil end, the wider the heat radiation area of the lead wire becomes, so that the lead wire can be efficiently radiated over a wide range over substantially the entire length of the heat sink portion.

また、本発明に係る回転機が、冷媒を噴射することによって口出線の外表面の少なくとも一部を冷却する冷却機構を備えたものであれば、口出線の発熱をより一層効果的に抑制することができるとともに、噴射した冷媒による気流を形成することで、口出線が配置されているケーシング外の空間を冷却し、口出線及びリードバーに対する冷却効率を向上させることができる。   Further, if the rotating machine according to the present invention has a cooling mechanism that cools at least a part of the outer surface of the lead wire by injecting a refrigerant, the heat generation of the lead wire can be more effectively reduced. In addition to suppressing the air flow, the space outside the casing in which the lead wire is arranged can be cooled by forming the airflow by the injected refrigerant, and the cooling efficiency for the lead wire and the lead bar can be improved.

本発明によれば、コイル巻線のうちケーシングの外部に引き出してリード端子部のリードバーに接続する口出線を、リードバーのヒートシンク部に接触させた状態で接続しているため、回転高速化及び小型化に伴って生じるステータの口出線の発熱を効果的に抑制することが可能な回転機を提供することができる。   According to the present invention, since the lead wire that is drawn out of the coil winding and that is connected to the lead bar of the lead terminal portion is connected in a state of being in contact with the heat sink portion of the lead bar, the rotational speed is high. It is possible to provide a rotating machine capable of effectively suppressing heat generation of the lead wire of the stator caused by downsizing and downsizing.

本発明の一実施形態に係る回転機の断面模式図。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a rotating machine according to an embodiment of the present invention. 同実施形態に係る回転機の要部拡大断面模式図。The principal part enlarged sectional schematic diagram of the rotary machine which concerns on the embodiment. 図２におけるＡ方向矢視図。The arrow A view in FIG. 図２におけるａ−ａ線断面模式図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line aa in FIG. 2. 同実施形態におけるリードバーを示す図。FIG. 3 is a view showing a lead bar in the embodiment.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態に係る回転機１は、図１、図２及び図３（図２は図１の要部拡大図であり、図３は図２のＡ方向矢視図である）に示すように、円筒状のケーシング２と、ケーシング２内に固定したステータ３と、シャフト４と、シャフト４の軸回りに設けたロータ５とを備えている。本実施形態に係る回転機１は、例えば自動車用試験装置に適用されるダイナモ装置として機能するものであり、自動車用試験装置に適用した場合、回転機１に連結された供試体（自動車に用いられる回転体（パワートレイン）等、図示省略）の特性を測定することが可能である。ここで、供試体の種類により、回転機１は「擬似負荷」として機能したり、「擬似駆動源」として機能する。   As shown in FIGS. 1, 2 and 3 (FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and FIG. 3 is a view in the direction of arrow A in FIG. 2) of the rotating machine 1 according to the present embodiment. , A cylindrical casing 2, a stator 3 fixed in the casing 2, a shaft 4, and a rotor 5 provided around the axis of the shaft 4. The rotating machine 1 according to the present embodiment functions as, for example, a dynamo device applied to an automobile testing apparatus. When applied to an automobile testing apparatus, a test piece (used for an automobile) connected to the rotating machine 1 is used. It is possible to measure characteristics of a rotating body (power train) or the like (not shown). Here, depending on the type of the specimen, the rotating machine 1 functions as a “pseudo load” or functions as a “pseudo drive source”.

ケーシング２は、シャフト４の軸方向Ｘに沿って横臥姿勢で配置される概略円筒状のケーシング本体２１と、ケーシング本体２１の一端部に取り付けた供試体側カバー２２Ａと、ケーシング本体２１の他端部に取り付けた反供試体側カバー２２Ｂとを備えている（図１参照）。なお、「供試体側，反供試体側」は、「負荷側，反負荷側」、「一次側，二次側」とも称される。供試体側カバー２２Ａ及び反供試体側カバー２２Ｂは、それぞれ中心部に供試体側軸受６Ａ、反供試体側軸受６Ｂを収容可能な凹部２３Ａ,２３Ｂを有するものである。   The casing 2 includes a substantially cylindrical casing main body 21 disposed in a lying posture along the axial direction X of the shaft 4, a specimen-side cover 22 </ b> A attached to one end of the casing main body 21, and the other end of the casing main body 21. And a non-specimen side cover 22B attached to the portion (see FIG. 1). Note that the “test piece side, anti-test piece side” is also referred to as “load side, non-load side” and “primary side, secondary side”. The test piece side cover 22A and the non-test piece side cover 22B have concave portions 23A and 23B at the center thereof, which can accommodate the test piece side bearing 6A and the non-test piece side bearing 6B, respectively.

供試体側軸受６Ａ及び反供試体側軸受６Ｂは、供試体側カバー２２Ａ、反供試体側カバー２２Ｂの凹部２３Ａ,２３Ｂ内にそれぞれ収容された状態で、シャフト４を回転可能に支持するものである。供試体側カバー２２Ａには、厚み方向に貫通する貫通孔２４を形成し、この貫通孔２４を通じてシャフト４の一端４Ａ近傍部分（供試体側端部）をケーシング２の外部に表出させている。一方、反供試体側カバー２２Ｂには貫通孔が形成されておらず、シャフト４の他端近傍部分４Ｂは、反供試体側カバー２２Ｂの凹部２３Ｂ内に収容された状態にある。なお、反供試体側カバー２２Ｂに、シャフト４の他端４Ｂを含む所定部分に接続可能な接続部を有する反供試体側サブカバー（図示省略）を装着可能に構成することもできる。   The test-piece-side bearing 6A and the non-test-piece-side bearing 6B rotatably support the shaft 4 in a state of being accommodated in the recesses 23A and 23B of the test-piece-side cover 22A and the non-test piece-side cover 22B, respectively. is there. A through hole 24 penetrating in the thickness direction is formed in the specimen side cover 22A, and a portion near the one end 4A of the shaft 4 (a specimen side end) is exposed to the outside of the casing 2 through the through hole 24. . On the other hand, no through-hole is formed in the opposite-specimen-side cover 22B, and the portion 4B near the other end of the shaft 4 is housed in the concave portion 23B of the opposite-specimen-side cover 22B. It should be noted that an anti-specimen side sub-cover (not shown) having a connection portion connectable to a predetermined portion including the other end 4B of the shaft 4 may be attached to the anti-specimen side cover 22B.

供試体側軸受６Ａ及び反供試体側軸受６Ｂは、外周面を供試体側カバー２２Ａ、反供試体側カバー２２Ｂによってそれぞれ固定され、シャフト４に対する摺接面を内周面に設定したものである。なお、図１等では、カバー（供試体側カバー２２Ａ、反供試体側カバー２２Ｂ）をケーシング本体２１に取り付けるための部材やボルト等を省略している。本実施形態の回転機１では、ケーシング本体２１及びカバー（供試体側カバー２２Ａ、反供試体側カバー２２Ｂ）によって仕切られるケーシング２の内部空間２Ｓを外部空間から隔離した気密性の高い空間に維持することができる。なお、本実施形態の回転機１は、ケーシング２を支持する受台７により任意の設置面上に据え付けることが可能である（図１参照）。   The specimen-side bearing 6A and the non-specimen-side bearing 6B have an outer peripheral surface fixed by a specimen-side cover 22A and an anti-specimen-side cover 22B, respectively, and a sliding surface with respect to the shaft 4 is set to an inner peripheral surface. . In FIG. 1 and the like, members, bolts, and the like for attaching the covers (the test piece side cover 22A and the non-test piece side cover 22B) to the casing body 21 are omitted. In the rotating machine 1 of the present embodiment, the internal space 2S of the casing 2 partitioned by the casing main body 21 and the covers (the test piece side cover 22A and the non-test piece side cover 22B) is maintained in a highly airtight space separated from the external space. can do. In addition, the rotating machine 1 of the present embodiment can be installed on an arbitrary installation surface by a receiving stand 7 that supports the casing 2 (see FIG. 1).

ケーシング２の内部空間２Ｓに配置されるロータ５は周知のものを適用することができるため、詳細な説明は省略する。   As the rotor 5 disposed in the internal space 2S of the casing 2, a well-known rotor can be applied, and thus a detailed description is omitted.

ステータ３は、ステータコア３１と、ステータコア３１のステータティースに巻回したコイル巻線と、ステータ３のうち軸方向Ｘにおける両端部に配置したコイルエンド３２とを備え、コイル巻線のうちケーシング２の外部に直接引き出した口出線３３をリード端子部Ｌに接続したものである。なお、コイルエンド３２と口出線３３の間にはコイル結線部３０が形成されている（図１及び図２参照）   The stator 3 includes a stator core 31, a coil winding wound around stator teeth of the stator core 31, and coil ends 32 disposed at both ends in the axial direction X of the stator 3. The lead wire 33 directly drawn to the outside is connected to the lead terminal portion L. A coil connection part 30 is formed between the coil end 32 and the lead wire 33 (see FIGS. 1 and 2).

ここで、本実施形態の回転機１は、図１等に示すように、反供試体側のコイルエンド３２の上方であって且つケーシング２の外部である所定箇所にリード端子部Ｌを配置し、コイル巻線のうちケーシング２の外部に引き出した口出線３３を、リード端子部ＬのリードバーＬ１に接続している。口出線３３の先端部分には圧着端子３４をかしめて取り付け、圧着端子３４をボルト及びナットを用いてリードバーＬ１に固定することによって、口出線３３をリードバーＬ１に電気的・機械的に接続している（図２及び図３参照）。   Here, in the rotating machine 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 1 and the like, the lead terminal portion L is disposed at a predetermined position above the coil end 32 on the opposite side of the specimen and outside the casing 2. The lead wire 33 of the coil winding drawn out of the casing 2 is connected to the lead bar L1 of the lead terminal portion L. A crimp terminal 34 is crimped and attached to the end of the lead wire 33, and the crimp terminal 34 is fixed to the lead bar L1 using bolts and nuts, so that the lead wire 33 is electrically and mechanically attached to the lead bar L1. (See FIGS. 2 and 3).

そして、本実施形態では、リードバーＬ１として、図５（同図（ａ）,（ｂ）,（ｃ）はリードバーＬ１の側面図、正面図、平面図である）に示すように、リードバー本体Ｌ２と、リードバー本体Ｌ２の下端から下方に延材するヒートシンク部Ｌ３を備えたものを適用している。本実施形態のリードバーＬ１は、リードバー本体Ｌ２及びヒートシンク部Ｌ３を一体に有する例えば銅製のものである。リードバー本体Ｌ２は、上端部に主回線接続用ターミナルＴを取り付けるためのネジ孔Ｌ２ａを形成した横断面略正方形状のブロック体である。ヒートシンク部Ｌ３は、リードバー本体Ｌ２の下向き面における奥行き方向Ｙ（水平面内においてシャフト４の軸方向Ｘに直交する方向）中央部分から下方に延伸する平板状（プレート状）をなし（図５（ｂ）参照）、奥行き方向Ｙに対向する両側面Ｌ３１,Ｌ３２の表面積をシャフト４の軸方向Ｘに対向する面の表面積よりも大きく設定したものである。ここで、ヒートシンク部Ｌ３とリードバーＬ１との境界をヒートシンク部Ｌ３の始端Ｌ３３（基端）とした場合、ヒートシンク部Ｌ３の始端Ｌ３３から終端Ｌ３４（末端）までの高さ寸法は、リードバー本体Ｌ２の高さ寸法よりも大きく、ヒートシンク部Ｌ３の始端Ｌ３３近傍に、奥行き方向Ｙに貫通するネジ孔Ｌ３ａを形成し、このネジ孔Ｌ３ａを利用して口出線３３をリードバーＬ１に取り付けることができる。   In this embodiment, as shown in FIG. 5 ((a), (b), and (c) of FIG. 5 are side, front, and plan views of the lead bar L1), the lead bar L1 is used. The one provided with the bar body L2 and the heat sink portion L3 extending downward from the lower end of the lead bar body L2 is applied. The lead bar L1 of the present embodiment is made of, for example, copper and integrally has the lead bar main body L2 and the heat sink L3. The lead bar main body L2 is a block having a substantially square cross section and having a screw hole L2a for mounting the main line connection terminal T at the upper end. The heat sink portion L3 has a flat shape (plate shape) extending downward from a central portion in a depth direction Y (a direction orthogonal to the axial direction X of the shaft 4 in a horizontal plane) on a downward surface of the lead bar main body L2 (FIG. b)), the surface area of both sides L31 and L32 facing in the depth direction Y is set to be larger than the surface area of the surface of the shaft 4 facing in the axial direction X. Here, when the boundary between the heat sink portion L3 and the lead bar L1 is the start end L33 (base end) of the heat sink portion L3, the height dimension from the start end L33 to the end end L34 (end) of the heat sink portion L3 is equal to the lead bar main body. A screw hole L3a which is larger than the height dimension of L2 and penetrates in the depth direction Y is formed near the starting end L33 of the heat sink portion L3, and the lead wire 33 is attached to the lead bar L1 using the screw hole L3a. Can be.

本実施形態の回転機１は、ケーシング２の外部に引き出された口出線３３と、リード端子部Ｌのうち少なくともリードバーＬ１に対する口出線３３の接続部分を収容可能なダクトＤをケーシング２の上部に設けている（図１等参照）。ヒートシンク部Ｌ３の終端Ｌ３４は、ダクトＤの底面（下面）近傍あたり、換言すれば、ダクト空間ＤＳとケーシング２の内部空間２Ｓとの境界部分近傍あたりに到達している（図２参照）。   The rotating machine 1 of the present embodiment is configured such that the lead wire 33 drawn out of the casing 2 and the duct D capable of accommodating at least the connection part of the lead wire 33 to the lead bar L1 in the lead terminal portion L are formed in the casing 2. (See FIG. 1 and the like). The terminal end L34 of the heat sink portion L3 reaches near the bottom surface (lower surface) of the duct D, in other words, near the boundary between the duct space DS and the internal space 2S of the casing 2 (see FIG. 2).

そして、本実施形態の回転機１は、コイル巻線のうちケーシング２の外部に引き出した口出線３３の先端部分を、圧着端子３４を介してリードバーＬ１部のうちヒートシンク部Ｌ３の始端Ｌ３３近傍に取り付け、口出線３３のうち先端部分（圧着端子３４）からダクト空間ＤＳとケーシング２の内部空間２Ｓとの境界近傍位置までに亘る領域をヒートシンク部Ｌ３に接触させている。したがって、ヒートシンク部Ｌ３は、口出線３３に沿って延材するものであるといえる。   The rotating machine 1 of the present embodiment uses the crimp terminal 34 to connect the leading end of the lead wire 33 drawn out of the coil winding 2 to the starting end L33 of the heat sink L3 of the lead bar L1. A portion of the lead wire 33 extending from the tip (the crimp terminal 34) to a position near the boundary between the duct space DS and the internal space 2S of the casing 2 is brought into contact with the heat sink L3. Therefore, it can be said that the heat sink portion L3 extends along the lead wire 33.

本実施形態では、ヒートシンク部Ｌ３の両側面Ｌ３１,Ｌ３２をフラットな面に設定し、各側面Ｌ３１,Ｌ３２にそれぞれ口出線３３を複数本（図示例では２本）並べて配置している。なお、ヒートシンク部Ｌ３の放熱性を高めるために、両側面Ｌ３１,Ｌ３２をそれぞれ放熱フィン形状またはリブ形状に設定し、各面Ｌ３１,Ｌ３２の表面積を増加させてもよい。   In the present embodiment, both side surfaces L31 and L32 of the heat sink portion L3 are set as flat surfaces, and a plurality of (two in the illustrated example) lead wires 33 are arranged on each side surface L31 and L32. In order to enhance the heat radiation of the heat sink portion L3, the side surfaces L31 and L32 may be respectively set to a heat radiation fin shape or a rib shape, and the surface area of each surface L31 and L32 may be increased.

本実施形態の回転機１は、図４（同図は図２のａ−ａ線断面模式図である）に示すように、シャフト４の軸方向Ｘにヒートシンク部Ｌ３を挟む位置に口出線３３を配置し、１体のヒートシンク部Ｌ３に合計４本の口出線３３を接触させている。本実施形態の回転機１は、平面視においてシャフト４の軸方向Ｘと直交する方向（奥行き方向Ｙ）にリードバーＬ１を所定ピッチで３体配置し、リードバーＬ１毎に同相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の口出線３３を接続している。   As shown in FIG. 4 (the same figure is a schematic cross-sectional view taken along line aa in FIG. 2), the rotating machine 1 according to the present embodiment has a lead wire at a position sandwiching the heat sink L3 in the axial direction X of the shaft 4. A total of four lead wires 33 are in contact with one heat sink L3. In the rotating machine 1 of the present embodiment, three lead bars L1 are arranged at a predetermined pitch in a direction (depth direction Y) orthogonal to the axial direction X of the shaft 4 in a plan view, and the lead bars L1 are in-phase (U phase, (V-phase, W-phase).

ダクトＤは、図４に示すように、四角筒状のダクト本体Ｄ１を主体としてなり、ダクト本体Ｄ１のうちシャフト４の軸方向Ｘに対向する側壁Ｄ２に、後述する冷媒噴射部９１を収容可能な凹部Ｄ２３を有するものである。ダクトＤの内部空間（ダクト空間ＤＳ）はケーシング２の内部空間２Ｓと連通している。ダクトＤの上方は、樹脂モールド材Ｄ４によって蓋封されている。本実施形態では、リードバーＬ１のうち、口出線３３の接続部分よりも上方の領域であるリードバー本体Ｌ２とダクトＤの上方開口部Ｄ５との間に樹脂モールド材Ｄ４を設け（図２等参照）、ダクト空間ＤＳを外部から隔離した気密状態に設定している。なお、本実施形態の回転機１は、リードバーＬ１の上端部を主回線接続用ターミナルＴに固定し、主回線接続用ターミナルＴに主回路配線Ｃを接続している。主回線接続用ターミナルＴは、リード端子部Ｌの一部を構成するものである。   As shown in FIG. 4, the duct D mainly includes a rectangular cylindrical duct body D1, and a refrigerant injection unit 91 described later can be housed in a side wall D2 of the duct body D1 facing the axial direction X of the shaft 4. It has a concave portion D23. The internal space of the duct D (duct space DS) communicates with the internal space 2S of the casing 2. The upper part of the duct D is sealed with a resin mold material D4. In the present embodiment, a resin molding material D4 is provided between the lead bar main body L2, which is a region above the connection portion of the lead wire 33, of the lead bar L1 and the upper opening D5 of the duct D (FIG. 2). Etc.), and the duct space DS is set in an airtight state isolated from the outside. In the rotating machine 1 of the present embodiment, the upper end of the lead bar L1 is fixed to the main line connection terminal T, and the main circuit wiring C is connected to the main line connection terminal T. The main line connection terminal T constitutes a part of the lead terminal portion L.

本実施形態に係る回転機１は、冷媒を噴射することによって口出線３３の外表面の少なくとも一部を冷却する冷却機構９を備えている。冷却機構９は、口出線３３に対して所定の２方向から冷媒を噴射するものである。本実施形態では、冷媒として油（冷却油）を適用している。冷却機構９は、冷媒を扇状に噴出する冷媒噴射部９１を備えている。図２及び図４には、冷媒の噴射形状を２点鎖線で模式的に示している。本実施形態では、リードバーＬ１のうちシャフト４の軸方向Ｘにおいてヒートシンク部Ｌ３を挟んで対向する位置に冷媒噴射部９１（噴射ノズル）を配置し、一方の冷媒噴射部９１（相対的に供試体側の位置に配置した冷媒噴射部９１）による冷媒の噴射角度と、他方の冷媒噴射部９１（相対的に反供試体側の位置に配置した冷媒噴射部９１）による冷媒の噴射角度の位相を相互に異ならせている。具体的には、一方の冷媒噴射部９１から噴射する冷媒が略水平面内で扇状に広がるように噴射角度を設定し、他方の冷媒噴射部９１から噴射する冷媒が略鉛直面内で扇状に広がるように噴射角度を設定している（図示省略）。すなわち、一方の冷媒噴射部９１による冷媒の噴射角度と、他方の冷媒噴射部９１による冷媒の噴射角度の位相を９０度または略９０度異ならせている。もちろん９０度以外の角度位相に設定することもできる。   The rotating machine 1 according to the present embodiment includes a cooling mechanism 9 that cools at least a part of the outer surface of the lead wire 33 by injecting a refrigerant. The cooling mechanism 9 is for injecting the refrigerant to the outlet line 33 from two predetermined directions. In the present embodiment, oil (cooling oil) is used as the refrigerant. The cooling mechanism 9 includes a refrigerant injection unit 91 that jets the refrigerant in a fan shape. 2 and 4 schematically show the injection shape of the refrigerant by a two-dot chain line. In the present embodiment, the refrigerant injection portion 91 (injection nozzle) is disposed at a position facing the heat sink portion L3 in the axial direction X of the shaft 4 in the lead bar L1, and one of the refrigerant injection portions 91 (relatively supplied). The phase of the injection angle of the refrigerant by the refrigerant injection section 91 disposed at the position on the specimen side and the phase of the injection angle of the refrigerant by the other refrigerant injection section 91 (the refrigerant injection section 91 disposed relatively on the opposite side of the specimen). Are different from each other. Specifically, the injection angle is set so that the refrigerant injected from one of the refrigerant injection portions 91 spreads in a fan shape in a substantially horizontal plane, and the refrigerant injected from the other refrigerant injection portion 91 spreads in a fan shape in a substantially vertical plane. The injection angle is set as described above (not shown). That is, the phase of the refrigerant injection angle by one refrigerant injection unit 91 and the phase of the refrigerant injection angle by the other refrigerant injection unit 91 are different from each other by 90 degrees or approximately 90 degrees. Of course, an angle phase other than 90 degrees can be set.

本実施形態の回転機１は、リードバーＬ１を所定ピッチで３体配置し、各リードバーＬ１を挟んで対向する位置にそれぞれ冷媒噴射部９１を配置している。図４に示すように、リードバーＬ１を境に一方の側に配置された３つの冷媒噴射部９１は、ダクトＤの一方の側壁Ｄ２に所定ピッチで設けた凹部Ｄ２３に収容され、当該側壁Ｄ２の外側に密着状態で配置したダクト側壁カバーＤ６の内部に形成した共通の第１マニホールド９２に連結されている。同様に、リードバーＬ１を境に他方の側に配置された３つの冷媒噴射部９１は、ダクトＤの他方の側壁Ｄ２に所定ピッチで設けた凹部Ｄ２３に収容され、当該側壁Ｄ２の外側に密着状態で配置したダクト側壁カバーＤ６の内部に形成した共通の第２マニホールド９３に連結されている。各マニホールド（第１マニホールド９２、第２マニホールド９３）の始端は冷媒供給口として機能する。   In the rotating machine 1 of the present embodiment, three lead bars L1 are arranged at a predetermined pitch, and the refrigerant injection units 91 are arranged at positions facing each other across each lead bar L1. As shown in FIG. 4, the three refrigerant injection portions 91 arranged on one side of the lead bar L1 are accommodated in a concave portion D23 provided at a predetermined pitch on one side wall D2 of the duct D, and the side walls D2 Is connected to a common first manifold 92 formed inside a duct side wall cover D6 disposed in close contact with the outside of the duct. Similarly, the three refrigerant injection portions 91 disposed on the other side of the lead bar L1 are housed in recesses D23 provided at a predetermined pitch on the other side wall D2 of the duct D, and are closely attached to the outside of the side wall D2. It is connected to a common second manifold 93 formed inside the duct side wall cover D6 arranged in the state. The starting end of each manifold (the first manifold 92 and the second manifold 93) functions as a coolant supply port.

以上の構成を有する本実施形態に係る回転機１は、コイル巻線のうちケーシング２の外部に引き出した口出線３３を、ケーシング２の外部に設けたリード端子部ＬのリードバーＬ１に接続している構成において、口出線３３に沿って延在するヒートシンク部Ｌ３をリードバーＬ１に設け、ヒートシンク部Ｌ３に口出線３３を接触させていることによって、ヒートシンク部Ｌ３を設けていない構成と比較して、リードバーＬ１において口出線３３の冷却に寄与する放熱領域を拡大して、熱容量を増やすことができる。これにより、コイル巻線で生じた熱が口出線３３を伝ってからリードバーＬ１のヒートシンク部Ｌ３に移り、リードバーＬ１の外部へ放熱することが可能になり、口出線３３に対する冷却効率を向上させることが可能である。   In the rotating machine 1 according to the present embodiment having the above configuration, the lead wire 33 drawn out of the coil winding to the outside of the casing 2 is connected to the lead bar L1 of the lead terminal portion L provided outside the casing 2. In this configuration, the heat sink portion L3 extending along the lead wire 33 is provided on the lead bar L1, and the lead wire 33 is brought into contact with the heat sink portion L3, so that the heat sink portion L3 is not provided. As compared with, the heat radiation area contributing to the cooling of the lead wire 33 in the lead bar L1 can be expanded, and the heat capacity can be increased. As a result, heat generated in the coil winding is transferred to the heat sink portion L3 of the lead bar L1 after passing through the lead wire 33, and can be radiated to the outside of the lead bar L1. Can be improved.

特に、本実施形態の回転機１では、ヒートシンク部Ｌ３の基端部分に口出線３３を接続可能に構成し、ヒートシンク部Ｌ３の末端部分Ｌ３４を口出線３３の接続部分よりもコイルエンド３２に近い位置に設定しているため、リードバーＬ１における口出線３３の放熱領域を口出線３３に沿ってコイルエンド３２の近傍部分に亘る広範囲で確保することができ、口出線３３をヒートシンク部Ｌ３で効率良く放熱することができる。   In particular, in the rotating machine 1 of the present embodiment, the lead wire 33 is configured to be connectable to the base end portion of the heat sink portion L3, and the distal end portion L34 of the heat sink portion L3 is connected to the coil end 32 more than the connection portion of the lead wire 33. , The heat radiation area of the lead wire 33 in the lead bar L1 can be secured in a wide range along the lead wire 33 and in the vicinity of the coil end 32. Heat can be efficiently radiated by the heat sink L3.

また、本実施形態の回転機１は、ケーシング２外に引き出した口出線３３及びリードバーＬ１を冷却機構９によって冷却することができ、口出線３３及びリードバーＬ１の発熱を効果的に抑制することが可能であるとともに、噴射した冷媒による気流をダクト空間ＤＳ内に形成することで、口出線３３が配置されているダクト空間ＤＳを冷却し、ケーシング２外に引き出された口出線３３及びリードバーＬ１に対する冷却効率を向上させることができる。   In addition, the rotating machine 1 of the present embodiment can cool the lead wire 33 and the lead bar L1 drawn out of the casing 2 by the cooling mechanism 9, and can effectively generate heat from the lead wire 33 and the lead bar L1. The duct space DS in which the lead wire 33 is disposed is cooled by forming the air flow of the injected refrigerant in the duct space DS, and the outlet drawn out of the casing 2 can be suppressed. The cooling efficiency for the wire 33 and the lead bar L1 can be improved.

さらに、本実施形態の回転機１は、ダクト空間ＤＳとケーシング２の内部空間２Ｓを連通させているため、冷却機構９によってダクト空間ＤＳに噴出した冷媒が、ミスト状になってケーシング２の内部空間２Ｓにも流れ、ケーシング２内に配置されたステータ３のコイルエンド３２等の発熱体に対する冷却作用を発揮する。なお、本実施形態の回転機１は、ケーシング２の下部に冷媒排出口２６を設け（図１参照）、この冷媒排出口２６から冷媒をケーシング２外に排出可能に構成している。   Further, in the rotating machine 1 of the present embodiment, since the duct space DS and the internal space 2S of the casing 2 communicate with each other, the refrigerant ejected into the duct space DS by the cooling mechanism 9 becomes mist-like, and It also flows into the space 2 </ b> S, and exerts a cooling effect on a heating element such as the coil end 32 of the stator 3 arranged in the casing 2. In addition, the rotating machine 1 of the present embodiment is provided with a refrigerant discharge port 26 at a lower portion of the casing 2 (see FIG. 1), and the refrigerant can be discharged from the refrigerant discharge port 26 to the outside of the casing 2.

加えて、本実施形態に係る回転機１は、冷却機構９として、冷媒を扇状に噴出する冷媒噴射部９１を備えたものを適用し、リードバーＬ１を挟む所定の２方向のうち一方の方向から口出線３３に対して冷媒を噴射する冷媒噴射部９１の噴射角度と、他方の方向から口出線３３に対して冷媒を噴射する冷媒噴射部９１の噴射角度の位相を相互に異ならせているため、各冷媒噴射部９１から噴射する冷媒同士の衝突を回避して、口出部が配置されている空間に噴出した冷媒の勢いを保って冷たい気流を効率良く形成することができ、冷却能力が高まる。   In addition, the rotating machine 1 according to the present embodiment employs, as the cooling mechanism 9, a cooling mechanism 9 having a refrigerant injection unit 91 that jets a refrigerant in a fan shape, and one of two predetermined directions sandwiching the lead bar L <b> 1. The phase of the injection angle of the refrigerant injection unit 91 that injects the refrigerant to the outlet line 33 from the outlet is different from the phase of the injection angle of the refrigerant injection unit 91 that injects the refrigerant to the outlet line 33 from the other direction. Therefore, it is possible to avoid collision between the refrigerants injected from the respective refrigerant injection units 91 and efficiently form a cold airflow while maintaining the momentum of the refrigerant injected into the space where the outlet is disposed, Cooling capacity increases.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、リードバーのヒートシンク部の形状やサイズは適宜変更することができる。特に、ヒートシンク部は、口出線に沿って延在するものであることが好ましく、口出線が高さ方向以外の方向に直線状また曲線状に配置される構成であれば、ヒートシンク部も口出線の配線形状に応じた形状にすればよい。   Note that the present invention is not limited to the embodiment described above. For example, the shape and size of the heat sink portion of the lead bar can be appropriately changed. In particular, the heat sink portion preferably extends along the lead wire. If the lead wire is arranged linearly or in a curved shape in a direction other than the height direction, the heat sink portion may also be provided. What is necessary is just to make into the shape according to the wiring shape of the lead wire.

リードバーが、それぞれ別体のリードバー本体とヒートシンク部を備えたものであってもよい。銅以外の素材（材料）でリードバーを構成することも可能である。   The lead bar may include a separate lead bar body and a heat sink. It is also possible to configure the lead bar with a material (material) other than copper.

口出線をリードバーに接続する態様は、圧着端子を用いたカシメ処理に限定されず、適宜の処理で口出線をリードバーに電気的・機械的に接続すればよい。また、口出線はコイル線の素線の束ねたものだけのものであってもよいし、素線の束を適宜の被覆材（例えば可撓性の絶縁被覆材）で被覆したものであってもよい。   The manner in which the lead wire is connected to the lead bar is not limited to the crimping process using a crimp terminal, and the lead wire may be electrically and mechanically connected to the lead bar by an appropriate process. Further, the lead wire may be a bundle of coil wires alone or a bundle of wire wires covered with an appropriate coating material (for example, a flexible insulating coating material). You may.

また、冷媒を噴射することによって口出線の外表面の少なくとも一部を冷却する冷却機構として、リードバーを挟んで対向配置する冷媒噴射部から口出線に対して冷媒を扇状に噴射する角度の位相が同じものであってもよい。   Further, as a cooling mechanism that cools at least a part of the outer surface of the lead wire by injecting the refrigerant, an angle at which a refrigerant is injected in a fan shape from the coolant ejecting portion disposed opposite to the lead bar across the lead wire. May have the same phase.

また、本発明では、口出線に対して一方向からのみ冷媒を噴射する冷却機構を採用することも可能である。さらには、冷媒を扇状ではなく円錐状に噴射する冷却機構を適用してもよい。   Further, in the present invention, it is also possible to adopt a cooling mechanism for injecting the refrigerant from only one direction to the outlet line. Further, a cooling mechanism for injecting the refrigerant in a conical shape instead of a fan shape may be applied.

本発明では、供試体側から口出線に向かって冷媒を噴射する冷媒噴射部と、反供試体側から口出線に向かって冷媒を噴射する冷媒噴射部とを複数のリードバーが並ぶ方向に交互に配置した回転機を構成することもできる。   In the present invention, the direction in which a plurality of lead bars are arranged such that the refrigerant injection unit that injects the refrigerant from the specimen side toward the outlet line and the refrigerant injection unit that injects the refrigerant from the opposite specimen side toward the outlet line are arranged. The rotating machines can be arranged alternately.

回転機の仕様によっては、冷却機構の冷媒として、冷却油以外の流体や気体を採用しても構わない。つまり、冷却機構による冷却方式は、油冷、水冷、空冷等どのような方式であってもよく、冷媒によって口出線の発熱を奪う能力（冷却能力）が向上する。   Depending on the specifications of the rotating machine, a fluid or gas other than the cooling oil may be used as the refrigerant of the cooling mechanism. In other words, the cooling method using the cooling mechanism may be any method such as oil cooling, water cooling, or air cooling, and the ability (cooling ability) of removing heat from the lead wire by the refrigerant is improved.

また、シャフトとして、軸心部分に軸方向に延伸する冷媒の供給路であるメイン冷媒路と、メイン冷媒路に連通しシャフトのラジアル方向に延伸するサブ冷媒路とを備え、メイン冷媒路に供給した冷媒をサブ冷媒路の終端（出口）からケーシングの内部空間に放出することで、ケーシング内において熱を帯びるロータ等のパーツに対する冷却処理も実行可能に構成した回転機であってもよい。ケーシング内を冷却する機構をハウジングに設けた回転機であっても構わない。   In addition, the shaft includes a main refrigerant path, which is a supply path of a refrigerant extending in the axial direction at the axial center portion, and a sub refrigerant path communicating with the main refrigerant path and extending in the radial direction of the shaft, and supplies the main refrigerant path. The rotating machine may be configured to discharge the cooled refrigerant from the end (outlet) of the sub-refrigerant path to the internal space of the casing so that a cooling process can be performed on parts such as a rotor that takes heat in the casing. A rotating machine provided in the housing with a mechanism for cooling the inside of the casing may be used.

なお、本発明の回転機は、冷媒を噴射することによって口出線の外表面の少なくとも一部を冷却する冷却機構を備えていない構成も包含するものである。   The rotating machine of the present invention also includes a configuration that does not include a cooling mechanism that cools at least a part of the outer surface of the lead wire by injecting a refrigerant.

また、本発明に係る回転機は、自動車用試験装置に適用されるものに限定されず、用途に応じた仕様に変更することができる。   Further, the rotating machine according to the present invention is not limited to a rotating machine applied to an automobile test apparatus, and can be changed to a specification according to a use.

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   In addition, the specific configuration of each unit is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

１…回転機
２…ケーシング
３…ステータ
３３…口出線
４…シャフト
５…ロータ
９…冷却機構
９１…冷媒噴射部
Ｌ…リード端子部
Ｌ１…リードバー
Ｌ３…ヒートシンク部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotating machine 2 ... Casing 3 ... Stator 33 ... Lead wire 4 ... Shaft 5 ... Rotor 9 ... Cooling mechanism 91 ... Refrigerant injection part L ... Lead terminal part L1 ... Lead bar L3 ... Heat sink part

Claims (2)

一端部に供試体が接続可能なシャフトと、
前記シャフトの軸回りに設けたロータと、
前記ロータ及び前記シャフトの少なくとも一部を内部空間に収容可能なケーシングと、
前記ケーシング内に固定したステータと、を備えた回転機であって、
前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアのステータティースに巻回したコイル巻線とを備え、前記コイル巻線のうち前記ケーシングの外部に引き出した口出線を、前記ケーシングの外部に設けたリード端子部のリードバーに接続したものであり、
前記リードバーに、前記口出線に沿って延在するヒートシンク部を設け、当該ヒートシンク部に前記口出線を接触させた状態で接続していることを特徴とする回転機。 A shaft to which a specimen can be connected at one end;
A rotor provided around the axis of the shaft,
A casing capable of housing at least a part of the rotor and the shaft in an internal space,
A stator fixed in the casing,
A lead terminal comprising: a stator core; and a coil winding wound around stator teeth of the stator core, and a lead terminal provided outside of the casing with a lead out of the coil winding drawn out of the casing. Connected to the lead bar of the
A rotating machine, wherein a heat sink portion extending along the lead wire is provided on the lead bar, and the lead bar is connected to the heat sink portion while the lead wire is in contact with the heat sink portion. 前記ステータは、端部にコイルエンドを備え、前記ヒートシンク部の基端部分に前記口出線を接続可能に構成し、前記ヒートシンク部の末端部分を前記口出線の接続部分よりも前記コイルエンドに近い位置に設定している請求項１に記載の回転機。 The stator has a coil end at an end thereof, and is configured so that the lead wire can be connected to a base end portion of the heat sink portion. The distal end portion of the heat sink portion is closer to the coil end than the connection portion of the lead wire. The rotating machine according to claim 1, wherein the rotating machine is set at a position close to.
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