JP2020171110A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性の向上が図れる回転電機を提供する。【解決手段】回転電機１は、第１ハウジング部４および第２ハウジング部５と、回転子２と、第１ハウジング部４内において固定されている固定子３および放熱促進部材６とを備える。放熱促進部材６は、固定子３と第１ハウジング部４との間において固定子３に対して熱移動可能に固定されている。放熱促進部材６は、第１ハウジング部４よりも高い熱伝導率を有する部材である。放熱促進部材６は、第１ハウジング部４の内周面よりも径外側に突出して、第１ハウジング部４に設けられた開口４４から露出するフィン部６２を備えている。【選択図】図１

Description

この明細書における開示は、回転電機に関する。

特許文献１には、回転子と、回転子の外周を囲んでケースに固定された固定子とを備えた回転電機が開示されている。

特開２００８−１２５３２４号公報

特許文献１の回転電機によれば、固定子が備える固定子コイルの放熱性に関して改良の余地がある。

この明細書に開示する目的は、放熱性の向上が図れる回転電機を提供することである。

この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。

開示された回転電機の一つは、ハウジング（４，５；１０４）と、ハウジングの内部において回転自在に支持されている回転子（２）と、固定子コア（３１）と固定子コイル（３２）とを有して、ハウジングの内部において固定されている固定子（３）と、固定子とハウジングとの間において固定子に対して熱移動可能に固定されている放熱促進部材（６；１０６；２０６；３０６）と、を備え、
放熱促進部材は、ハウジングよりも高い熱伝導率を有する部材であり、ハウジングの内周面（４３１）よりも径外側に突出して、ハウジングに設けられた開口（４４）から露出する露出部（６２；１６２；３６２）を備える。

この回転電機によれば、固定子コイルの発熱を固定子から放熱促進部材に伝達させることを促進し、さらに露出部から外部雰囲気に効率的に放出できる。この開示によれば、固定子、放熱促進部材、外部雰囲気の順に伝達する効率的な熱経路を構築できるので、放熱性の向上が図れる回転電機を提供できる。

開示された回転電機の一つは、ハウジング（４，５；１０４）と、ハウジングの内部において回転自在に支持されている回転子（２）と、固定子コア（３１）と固定子コイル（３２）とを有して、ハウジングの内部において固定されている固定子（３）と、固定子コイルにおけるコイルエンド（３４，３５）の外側において、コイルエンドに対して絶縁部（８）を介して熱移動可能に設けられているコイル放熱促進部材（７；１０７）と、を備え、
コイル放熱促進部材は、ハウジングよりも高い熱伝導率を有する部材であり、ハウジングの内周面（４３１）よりも径外側に突出して、ハウジングに設けられた開口（４４）から露出する露出部（７２；１７２）を備える。

この回転電機によれば、固定子コイルの発熱をコイルエンドからコイル放熱促進部材に伝達させることを促進し、さらに露出部から外部雰囲気に効率的に放出できる。この開示によれば、コイルエンド、コイル放熱促進部材、外部雰囲気の順に伝達する効率的な熱経路を構築できるので、放熱性の向上が図れる回転電機を提供できる。

第１実施形態に係る回転電機の分解図である。 第１実施形態の放熱促進部材とハウジングの斜視図である。 ハウジングの開口端部の部分拡大図である。 回転電機の部分断面図である。 第２実施形態に係る放熱促進部材の部分拡大図である。 第３実施形態に係るハウジングの斜視図である。 第４実施形態に係る放熱促進部材の斜視図である。 第５実施形態に係る回転電機の部分断面図である。 第６実施形態に係る回転電機の部分断面図である。 第７実施形態に係る回転電機の部分断面図である。

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
明細書に開示の目的を達成可能な回転電機の一実施形態である第１実施形態について図１〜図４を参照しながら説明する。明細書に開示の回転電機１は、例えば、車両用機器、航空機用機器、家電製品用機器等に適用することができる。回転電機１は、発電機として機能する機器や電動機として機能する機器に適用可能である。回転電機１は、交流モータ、直流を電源とする電動機、単相交流電力を電源とする電動機、多相交流電力を電源とする電動機として適用することができる。

図１に示すように、回転電機１は回転子２と固定子３とを備える。回転子２は、軸心の周りを回転可能である。固定子３は回転子２の周囲を覆う筒状部材である。回転子２と固定子３とはハウジング内において同軸状に設けられている。ハウジングは、固定子３を固定しかつ回転子２を回転可能に支持している。回転子２は、軸受部を介してハウジング内において回転可能に支持されている。

ハウジングは、第１ハウジング部４と第２ハウジング部５とを含む。第１ハウジング部４は、一端の開口部４２と他端の底部４１とを有する有底筒状体である。第２ハウジング部５は、一端の底部５１と他端の開口部５２とを有する有底筒状体である。第１ハウジング部４は、第２ハウジング部５よりも軸方向の長さが大きい筒状体である。第１ハウジング部４は、回転電機１のハウジングにおいてベースケースを構成する。第２ハウジング部５は、回転電機１のハウジングにおいてベースケースの開口部側に蓋をするカバーを構成する。第１ハウジング部４と第２ハウジング部５とは軸方向に結合されている。第１ハウジング部４と第２ハウジング部５とは、開口部４２と開口部５２とによって結合部を形成する。第１ハウジング部４と第２ハウジング部５は、接着剤、ボルト締め、溶接等の種々手段によって一体に結合することができる。回転子２および固定子３は、第１ハウジング部４と第２ハウジング部５との内側に収容されている。

回転子２は、固定子３に対して磁気的に結合されている。回転子２は、回転軸であるシャフト２１によってハウジングに対して回転可能に支持されている。シャフト２１は、動力系統に連結されている。回転子２は、固定子３の径内側に配置されている。回転子２は、周方向に沿って配置された複数の磁極を有する。複数の磁極は、例えば回転子２に埋設された複数の永久磁石によって形成されている。界磁の形成手段は、埋め込み磁石に限定されず、例えば表面磁石でもよい。回転子２は、かご形回転子によって構成してもよい。回転電機１は電力端子を有する。電力端子は、回転電機１と制御装置とを電気的に接続するための端子である。電力端子は、電力を出力する場合には出力端子として、電力を受け入れる場合には入力端子として利用される。電力端子は、回転電機１の外部接続端子でもある。

固定子３は固定子コア３１を備える。固定子コア３１は筒状体である。固定子コア３１は軸方向に沿って積層された複数の鋼板を有する。固定子コア３１は周方向に配置された複数のスロットを有する。複数のスロットは、周方向に関して等間隔に配置されている。複数のスロットはいくつかの異なるピッチで配置される構成でもよい。複数のスロットは、複数の鋼板を貫通するように軸方向に延びている。固定子コア３１は環状のバックコアを有する。固定子コア３１はバックコアから径内側に延び出す複数のティースを有する。複数のティースはそれらの間に複数のスロットを形成している。

固定子３は固定子コイル３２を有する。固定子コイル３２は固定子コア３１に装着されている。固定子コイル３２は、軸方向両端のコイルエンド３４およびコイルエンド３５と、その間の中間ストレート部３３とを有する。中間ストレート部３３は軸方向に沿って真っ直ぐに延びる部分であり、スロットに収容されている。コイルエンド３４とコイルエンド３５は、固定子コア３１の端部に位置づけられている。コイルエンド３４とコイルエンド３５は固定子コア３１から軸方向外側に突出している。以下、コイルエンド３４とコイルエンド３５は、単にコイルエンドと称する場合がある。

巻線方式は、種々の方式を採用できる。例えば、コイルエンドは、固定子コイル３２に含まれる複数のセグメント導体の集合体である。コイルエンドにおいて、一つのセグメント導体は、一つのスロット内に位置する中間ストレート部３３を、他の異なるスロット内に位置する中間ストレート部３３に接続している。コイルエンドは、連続したセグメント導体のターン部によって提供される場合がある。コイルエンドは、異なるセグメント導体を接合した接合部によって提供される場合がある。

固定子コイル３２は、コイルエンドから延び出す引出線を有する。固定子コイル３２は、複数の引出線を含む。引出線は、例えば、多相巻線としての複数のコイルの両端を提供する。三相巻線を提供する場合は、少なくとも６つの引出線が提供されている。さらにこの場合、一つの相は、ｎ個のコイルの並列接続によって提供されている。固定子コイル３２は、６×ｎの引出線を有する。一つのコイルは、連続線によって、または複数のセグメントを接合することによって提供することができる。この実施形態では、接合された複数のセグメントによって、一つのコイルが提供されている。複数のセグメントは、多様な接合手法によって接合することができる。接合手法は、例えば、ＴＩＧ溶接、電気抵抗溶接、はんだ接合などを利用することができる。

回転電機１は放熱促進部材６を備える。放熱促進部材６は、両端が開口している筒状部６１と、筒状部６１の外周面から径外側に突出するフィン部６２を備える。筒状部６１は、回転子２の軸方向に沿う所定の長さを有して、固定子３の外周を覆っている。フィン部６２は、軸方向について所定の軸方向長さを有する板状部分である。

筒状部６１とフィン部６２のそれぞれは、同一の部品である放熱促進部材６の一部であり、成型品である放熱促進部材６の一部でもよい。また、筒状部６１とフィン部６２とは、別体の部品であり、溶接、圧接などにより結合されて一体になる構成でもよい。放熱促進部材６はハウジングよりも高い熱伝導率を有する。両者に関する熱伝導率の関係は、ハウジングが金属製である場合も樹脂製である場合も同様である。この構成により、固定子３の発熱は、ハウジングよりも、熱伝導率の高い放熱促進部材６に移動しやすくなる。放熱促進部材６に移動した熱は、ハウジングに流れるよりも筒状部６１からフィン部６２に保持されたままフィン部６２の先端側において外部雰囲気と熱交換するようになる。このように放熱促進部材６は、固定子３からの放熱を促進する固定子放熱促進部材である。なお、ハウジングは、カーボンなどの樹脂材料によって形成することもできる。

ハウジングは、アルミダイカストによって製造することができる。放熱促進部材６は、アルミニウムまたは主な成分としてアルミニウムを含むアルミニウム合金によって形成されたハウジングよりも高い熱伝導率を有する。放熱促進部材６は、銅または主な成分として銅を含む銅合金によって形成されていることが好ましい。筒状部６１とフィン部６２は、同程度の熱伝導率を有している。また、フィン部６２は、筒状部６１よりも高い熱伝導率を有する部分として構成してもよい。このような熱伝導率の関係により、筒状部６１の熱はフィン部６２へ円滑に移動する。アルミニウムの熱伝導率が２５０Ｗ／ｍＫ、純銅の熱伝導率が４００Ｗ／ｍＫであるとすると、回転電機１は固定子コアからフィン部までの熱抵抗を約３７％改善できる。

放熱促進部材６は、ハウジングの内部において固定されている。図２に示すように、放熱促進部材６は、固定子３の外側であって第１ハウジング部４の内側に固定されている。放熱促進部材６は、筒状部６１が固定子コア３１に外接し第１ハウジング部４の筒状部４３に内接する構成によって固定されている。放熱促進部材６は、固定子３に対して熱移動可能な状態で設置されている。

回転電機１に電力が入力された状態において固定子コイル３２は発熱する。固定子コイル３２の発熱は、固定子コア３１に伝達し、さらに固定子コア３１から放熱促進部材６の筒状部６１に伝達する。筒状部６１に伝達した熱は、ハウジングに移動するよりもフィン部６２に移動する。図４に示すように、フィン部６２は、ハウジングの内周面４３１よりも径外側に突出している。つまり、フィン部６２の先端部は、内周面４３１よりも径外側に位置している。フィン部６２において内周面４３１よりも径外側に突出している部分は、ハウジングの開口４４を通じて外部から見える部分が外部雰囲気に接触する。フィン部６２は、このような意味において、ハウジングの開口４４から露出する露出部である。フィン部６２の熱は、外部雰囲気に接触して冷やされる部分に速やかに移動し、外部雰囲気に吸熱されることになる。

図１、図２に示すように、放熱促進部材６は、筒状部６１の周方向に間隔をあけて並ぶ複数個のフィン部６２を備える。第１ハウジング部４には、筒状部４３を径方向に貫通する開口４４が複数個設けられている。開口４４は、フィン部６２に対応する位置に配置されている。開口４４は、フィン部６２を囲む大きさに形成されている。

例えば、開口４４は、第１ハウジング部４に形成されたスリットである。スリットは、第１ハウジング部４における一端の開口端から他端の底部４１に向けて延びる矩形状の開口である。スリットはフィン部６２よりも長い軸方向長さを有している。スリットは、フィン部６２を囲む軸方向長さと周方向長さとを有して、第１ハウジング部４に設けられている。

図２に示すように、開口４４には、外部に突出するフィン部６２が挿通されている。回転電機１は、フィン部６２とスリットとの隙間を埋めている封止部４５を備えている。封止部４５は、ハウジングの内部と外部雰囲気とが連通しないように、シール部材として機能する。また、封止部４５は、ハウジングと放熱促進部材６とを熱移動可能に連結する部材として機能する。封止部４５は、樹脂、ゴム、金属の他、種々の材質で構成することができる。封止部４５は、シリコン系のポッティング材、ガスケット、グロメットなどによって構成してもよい。

封止部４５は、ハウジングまたは放熱促進部材６と同程度またはそれ以上の熱伝導性を有する材質であることが好ましい。これによれば、ハウジングから熱伝導率の高いフィン部６２への熱移動を図ることができる。

図３に示すように、第１ハウジング部４と第２ハウジング部５との結合部には、インロー部が形成されている。インロー部は、２つの部品のうち一方の部品がその外径よりも小さい径の出っ張り部４２１を先端に有し相手側部品が出っ張り部４２１に嵌り合う内径を有して構成されている。インロー部は、一方のハウジング部の先端に設けられた出っ張り部４２１と、他方のハウジング部に設けられて出っ張り部４２１に外接する外接部とを含んでいる。

例えば、第１実施形態では、出っ張り部４２１は、第１ハウジング部４における一端の開口部４２に設けられている。出っ張り部４２１は、ハウジング部の筒状部よりも外径が小さい筒状の先端部である。さらに外接部は、第２ハウジング部５における他端の開口部５２に設けられている。相手側部品に内接する出っ張り部４２１は、第１ハウジング部４に設けてもよいし、または第２ハウジング部５に設ける構成としてもよい。インロー部は、円筒形の２つの部品である、第１ハウジング部４と第２ハウジング部５とをはめ合い組立てする際に適正なセンタリングを得ることに寄与する。インロー部は、第１ハウジング部４と第２ハウジング部５とについて適正に軸心を合わせることに寄与する。

図４に示すように、複数個のフィン部６２は、第１ハウジング部４の外周面４３２よりも径外側に突出している。つまり、フィン部６２の先端部は、外周面４３２よりも径外側に位置している。フィン部６２において外周面４３２よりも突き出る突出部分は、回転電機１の外部に露出し外部雰囲気に接触する。フィン部６２は、外周面４３２よりも径外側に大きく突出している。フィン部６２は、軸方向に沿う方向となる表面を有するように設けられている。回転電機１が軸流ファンを駆動する機器に適用される場合、フィン部６２は外部の流体が表面を滑らかに流れるように配置されている。

第１実施形態の回転電機１がもたらす作用効果について説明する。回転電機１は、ハウジングと、ハウジングの内部に回転自在に支持されている回転子２と、ハウジングの内部に固定されている固定子３と、放熱促進部材６とを備える。放熱促進部材６は、固定子３とハウジングとの間において固定子３に対して熱移動可能に固定されている。放熱促進部材６は、ハウジングよりも高い熱伝導率を有する部材である。放熱促進部材６は、ハウジングの内周面４３１よりも径外側に突出して、ハウジングに設けられた開口４４から露出する露出部を備える。

この回転電機１によれば、固定子コイル３２の発熱を固定子３から放熱促進部材６に伝達させることを促進できる。さらに放熱促進部材６に伝達した熱を、ハウジングよりも熱伝導率が高い露出部に移動させて、露出部から外部雰囲気に放出させることができる。この熱経路を形成できることにより、効率的な回転電機１の放熱経路構築できる。以上より、回転電機１は、固定子３、放熱促進部材６、外部雰囲気の順に伝達する効率的な放熱経路を構築できるので、放熱性向上を図ることができる。また、回転電機１は、大型化や能力向上により発熱量が増大しても、強制または自然の空冷方式により放熱可能な装置を提供できる。

放熱促進部材６の露出部は、ハウジングの外周面４３２よりも径外側に突出して、ハウジングの開口４４から露出している。この構成によれば、露出部の少なくとも一部がハウジングよりも外部に突出するため、ハウジングの周囲の雰囲気に確実に接触させることができる。ハウジングの周囲に空気等の流れがある場合には、ハウジングから外部への放熱よりも露出部から雰囲気への放熱を促進でき、放熱性能を高めた回転電機１を提供できる。

放熱促進部材６は、回転子２の軸方向に沿う所定の長さを有して固定子３に接触する筒状部６１と、筒状部６１から径外側に突出する露出部とを備える。この構成によれば、固定子３に伝達した熱は、ハウジングに伝わるよりも筒状部６１から露出部へ円滑に移動する。固体物同士の接触構成により、ハウジングよりも熱伝導率が高い放熱促進部材６への熱移動を円滑に行えるので、露出部から外部雰囲気への放熱を確実に実施できる。

露出部は、軸方向について所定の軸方向長さを有するフィン部６２である。ハウジングは、第１ハウジング部４と、第１ハウジング部４に結合されている第２ハウジング部５とを含む。開口４４は、第１ハウジング部４における一端の開口端から他端に向けて、フィン部６２よりも長い軸方向長さを有して延びるスリットである。スリットは、第１ハウジング部４の外周面４３２よりも径外側に突出するフィン部６２を囲むように第１ハウジング部４に設けられている。

この構成によれば、放熱促進部材６と第１ハウジング部４とを軸方向に組み付けることにより、フィン部６２がスリットを通じて外部に突出させる構成を実施できる。したがって、放熱性能向上と生産性向上とが図れる回転電機１を提供できる。

放熱促進部材６は、筒状部６１の周方向に間隔をあけて並ぶ複数個のフィン部６２を備える。第１ハウジング部４には、複数個のフィン部６２のそれぞれを囲むスリットが複数個設けられている。この構成によれば、筒状部６１の周方向において複数個のフィン部６２から外部雰囲気に放熱できる放射状の放熱経路を提供できる。これにより、放熱促進部材６の周方向の広範囲にわたって外部への放熱量を増加させることができる。

回転電機１は、フィン部６２とスリットとの隙間を埋めている封止部４５を備える。この構成によれば、ハウジングとフィン部６２の間に封止部４５を介した熱経路を構成できる。これにより、ハウジングの熱を封止部４５を介して、熱伝導性の高いフィン部６２に移動可能であり、ハウジングの熱をフィン部６２から外部雰囲気に放出できる。

第１ハウジング部４と第２ハウジング部５との結合部は、一方のハウジング部の先端に設けられた出っ張り部４２１と、他方のハウジング部に設けられて出っ張り部４２１に外接する外接部とを含んで構成されている。この構成によれば、第１ハウジング部４と第２ハウジング部５とを組み付けするときに、適正に軸心を合わせることに寄与し組み付け性の向上に寄与する。

放熱促進部材６は、銅または主成分として銅を含む合金によって形成されている。この構成によれば、熱伝導率の高い材質で形成された放熱促進部材６の露出部を経由して放出される放熱量を高めた回転電機１を提供できる。

回転電機１は、航空機の推進力を提供する航空機用の電動機である。この構成によれば、航空機用の電動機の外部を流れる流体によって露出部を積極的に冷却できるため、コイルエンドの熱や固定子の熱を効果的に外部流体に放出できる。

（第２実施形態）
第２実施形態について図５を参照して説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して、放熱促進部材１０６の露出部の構成が相違する。第２実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第１実施形態と同様であり、以下、異なる点についてのみ説明する。

図５に示すように、放熱促進部材１０６は、筒状部６１の外周面から径外側に突出するフィン部１６２を備える。フィン部１６２は、互いに対向する一対の板部と、先端において一対の板部を連結するターン部とを備えて形成されている。フィン部１６２は、例えば、断面Ｕ字状の部分である。この構成により、フィン部１６２の内部には、扁平な直方体状の空間が形成されている。この空間は、筒状部６０に囲まれた円柱状の空間と連通している。

筒状部６１とフィン部１６２のそれぞれは、同一の部品である放熱促進部材１０６の一部である。または、筒状部６１とフィン部１６２とは、別体の部品であり、溶接、圧接などにより結合されて一体になる構成でもよい。放熱促進部材１０６は、放熱促進部材１０６と同様にハウジングよりも高い熱伝導率を有する。この構成により、固定子３の発熱は、ハウジングよりも、熱伝導率の高い放熱促進部材１０６に移動しやすくなる。放熱促進部材１０６に移動した熱は、ハウジングに流れるよりも筒状部６１からフィン部１６２に保持されたままフィン部１６２の露出部において外部雰囲気と熱交換するようになる。放熱促進部材１０６は、固定子３からの放熱を促進する固定子放熱促進部材である。

フィン部１６２は、ハウジングの内周面４３１よりも径外側に突出している。つまり、フィン部１６２の先端部は、内周面４３１よりも径外側に位置し、ハウジングの開口４４を通じて外部から見える部分が外部雰囲気に接触する。フィン部１６２も、フィン部６２と同様に、ハウジングの開口４４から露出する露出部である。フィン部１６２の熱は、外部雰囲気に接触して冷やされる部分に速やかに移動し、外部雰囲気に吸熱されることになる。複数個のフィン部１６２は、第１ハウジング部４の外周面４３２よりも径外側に突出している。フィン部１６２の先端部は、外周面４３２よりも径外側に位置し、回転電機１の外部に露出し外部雰囲気に接触する。

（第３実施形態）
第３実施形態について図６を参照して説明する。第３実施形態は、第１実施形態に対して、第１ハウジング部１０４の構成が相違する。第３実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点についてのみ説明する。

図６に示すように、第１ハウジング部１０４は、周方向に隣り合うスリットとスリットとの間に、筒状部４３から突出する突出片４６を備える。第１ハウジング部１０４は、全周わたって、周方向に隣り合うスリットとスリットとの間に、複数の突出片４６を備える。第１ハウジング部１０４は、周方向に隣り合うスリットとスリットとの間に、複数の突出片４６を備える。複数の突出片４６は、周方向に間隔をあけて周方向に並んでいる。突出片４６の先端部は、フィン部６２よりも径内側に位置している。すなわち、突出片４６は、第１ハウジング部１０４の外周面からの突出高さがフィン部６２よりも低くなるように、設けられている。

突出片４６は、軸方向について所定の軸方向長さを有する板状部分である。突出片４６と筒状部４３のそれぞれは、同一の部品である第１ハウジング部１０４の一部であり、成型品である第１ハウジング部１０４の一部でもよい。また、突出片４６と筒状部４３とは、別体の部品であり、溶接、圧接などにより結合されて一体になる構成でもよい。

第３実施形態の第１ハウジング部１０４には、周方向に隣り合うスリット間に第１ハウジング部１０４の外周面から突出する突出片４６が設けられている。この構成によれば、ハウジングの突出片４６から外部雰囲気への放熱量が増加するため、前述の実施形態に対して一層の放熱性能向上が図れる回転電機を提供できる。

さらに放熱促進部材のフィン部は、突出片４６よりも径外側に突出している。この構成によれば、突出片４６からの放熱量増加の効果に加え、放熱促進部材のフィン部からの放熱量を阻害しにくい回転電機１を提供できる。

（第４実施形態）
第４実施形態について図７を参照して説明する。第４実施形態は、第１実施形態に対して、放熱促進部材２０６の構成が相違する。第４実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点についてのみ説明する。

図７に示すように、放熱促進部材２０６は、第１放熱促進部と、第２放熱促進部と、第１放熱促進部とを軸方向に連結する絶縁部６３とを含んで形成されている。第１放熱促進部、第２放熱促進部は、放熱促進部材６と同様に、筒状部６１と複数のフィン部６２とを有している。第１放熱促進部、第２放熱促進部は、放熱促進部材６と同様に、ハウジングよりも高い熱伝導率を有する。固定子３の発熱は、放熱促進部材６と同様に、ハウジングに移動するよりも第１放熱促進部、第２放熱促進部に移動しやすい。放熱促進部材２０６は、固定子３からの放熱を促進する固定子放熱促進部材である。

第１放熱促進部、第２放熱促進部は、両端が開口している筒状部６１ａと、筒状部６１ａの外周面から径外側に突出するフィン部６２ａを備える。第１放熱促進部の筒状部６１ａと第２放熱促進部の筒状部６１ａは、絶縁部６３によって連結されている。絶縁部６３は環状である。絶縁部６３は電気絶縁性を有する材質によって形成されている。さらに絶縁部６３は、高い熱伝導性を有する部材であってもよい。この構成である場合には、第１放熱促進部と第２放熱促進部の相互間における熱移動を促進できる。

第４実施形態の放熱促進部材２０６は、ハウジングよりも高い熱伝導率を有する、第１放熱促進部および第２放熱促進部と、絶縁部６３とを備える。絶縁部６３は、第１放熱促進部と第２放熱促進部とを絶縁して軸方向に連結する部分である。この構成によれば、放熱促進部材２０６を軸方向の一方側と他方側とで互いに絶縁できる放熱促進部材２０６を提供できる。

（第５実施形態）
第５実施形態について図８を参照して説明する。第５実施形態の回転電機１０１は、第１実施形態に対して、放熱促進部材３０６の構成が相違する。第５実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点についてのみ説明する。

図８に示すように、放熱促進部材３０６は、両端が開口している筒状部６１と、筒状部６１の外周面から径外側に突出するフィン部３６２を備える。筒状部６１とフィン部３６２のそれぞれは、同一の部品である放熱促進部材３０６の一部であり、成型品である放熱促進部材３０６の一部でもよい。また、筒状部６１とフィン部３６２とは、別体の部品であり、溶接、圧接などにより結合されて一体になる構成でもよい。放熱促進部材３０６はハウジングよりも高い熱伝導率を有する。

図８に示すように、フィン部３６２は、ハウジングの内周面４３１よりも径外側に突出している。フィン部３６２の先端部は、径方向位置について外周面４３２と同程度に設定されている。つまり、フィン部３６２の先端部と外周面４３２とは、面一となるように位置している。フィン部３６２において内周面４３１よりも径外側に突出している部分は、ハウジングの開口４４を通じて外部から見える部分が外部雰囲気に接触する。フィン部３６２は、このような意味において、ハウジングの開口４４から露出する露出部である。フィン部３６２の熱は、外部雰囲気に接触して冷やされる部分に速やかに移動し、外部雰囲気に吸熱されることになる。

（第６実施形態）
第６実施形態について図９を参照して説明する。第６実施形態の回転電機２０１は、第１実施形態に対して、コイル放熱促進部材７を備える点が相違する。第６実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点についてのみ説明する。

図９に示すように、回転電機２０１はコイル放熱促進部材７を備える。なお、回転電機２０１は、図９に示すように、放熱促進部材６を備える構成でもよい。

コイル放熱促進部材７は、両端が開口している筒状部７１と、筒状部７１の外周面から径外側に突出するフィン部７２を備える。筒状部７１は、各コイルエンドと同等の軸方向長さを有している。筒状部７１は、コイルエンド３４とコイルエンド３５のそれぞれの外周を覆っている。回転電機２０１は、固定子コア３１の両端よりも軸方向の外側に設けられた２個のコイル放熱促進部材７を備えている。フィン部７２は、軸方向について所定の軸方向長さを有する板状部分である。コイル放熱促進部材７は、ハウジングの内部において固定されている。コイル放熱促進部材７は、例えば、各コイルエンドの外周面に絶縁部８を介して嵌着されている。

コイルエンド３４とコイルエンド３５のそれぞれの外周には、筒体状の絶縁部８が設置されている。絶縁部８は、コイルエンドとコイル放熱促進部材７とを間接的に接触させることにより熱移動可能に接続している。絶縁部８は、コイル放熱促進部材７を支持している。絶縁部８は、各コイルエンドとコイル放熱促進部材７とを絶縁する機能を有する。絶縁部８は、例えば、紙、樹脂などの絶縁性材料によって形成されている。絶縁部８は、筒状部７１の内周面にコーティングされた絶縁物によって構成してもよい。絶縁部８は、高い熱伝導性を有する部材であることが好ましい。

筒状部７１とフィン部７２のそれぞれは、同一の部品であるコイル放熱促進部材７の一部であり、成型品であるコイル放熱促進部材７の一部でもよい。また、筒状部７１とフィン部７２とは、別体の部品であり、溶接、圧接などにより結合されて一体になる構成でもよい。コイル放熱促進部材７はハウジングよりも高い熱伝導率を有する。コイル放熱促進部材７とハウジングに関する熱伝導率の関係は、ハウジングが金属製である場合も樹脂製である場合も同様である。この構成により、コイルエンドの発熱は、ハウジングよりも、熱伝導率の高いコイル放熱促進部材７に移動しやすくなる。コイル放熱促進部材７に移動した熱は、ハウジングに流れるよりも筒状部７１からフィン部７２に保持されたままフィン部７２の先端側で外部雰囲気と熱交換するようになる。このようにコイル放熱促進部材７は、固定子コイル３２からの放熱を促進する部材である。

コイル放熱促進部材７は、アルミニウムまたは主な成分としてアルミニウムを含むアルミニウム合金によって形成されたハウジングよりも高い熱伝導率を有する。コイル放熱促進部材７は、銅または主な成分として銅を含む銅合金によって形成されていることが好ましい。筒状部７１とフィン部７２は、同程度の熱伝導率を有している。また、フィン部７２は、筒状部７１よりも高い熱伝導率を有する部分として構成してもよい。このような熱伝導率の関係により、筒状部７１の熱はフィン部７２へ円滑に移動する。

回転電機２０１に電力が入力された状態において固定子コイル３２は発熱する。固定子コイル３２の発熱は、コイルエンドからコイル放熱促進部材７の筒状部７１に伝達する。筒状部７１に伝達した熱は、ハウジングに移動するよりもフィン部７２に移動する。図９に示すように、フィン部７２は、ハウジングの内周面４３１よりも径外側に突出している。つまり、フィン部７２の先端部は、内周面４３１よりも径外側に位置している。フィン部７２において内周面４３１よりも径外側に突出している部分は、ハウジングの開口４４を通じて外部から見える部分が外部雰囲気に接触する。フィン部７２は、このような意味において、ハウジングの開口４４から露出する露出部である。フィン部７２の熱は、外部雰囲気に接触して冷やされる部分に速やかに移動し、外部雰囲気に吸熱されることになる。

コイル放熱促進部材７は、筒状部７１の周方向に間隔をあけて並ぶ複数個のフィン部７２を備える。複数個の開口４４のそれぞれは、フィン部７２に対応する位置に配置されている。開口４４は、フィン部７２を囲む大きさに形成されている。開口４４を構成するスリットはフィン部７２よりも長い軸方向長さを有している。スリットは、フィン部７２を囲む軸方向長さと周方向長さとを有して、第１ハウジング部４に設けられている。

各開口４４には、外部に突出するフィン部７２が挿通されている。回転電機２０１は、フィン部７２とスリットとの隙間を埋めている封止部１４５を備えている。封止部１４５は、ハウジングの内部と外部雰囲気とが連通しないように、シール部材として機能する。封止部１４５は、第１実施形態の封止部４５と一体に形成されている構成でもよい。また、封止部１４５は、ハウジングとコイル放熱促進部材７とを熱移動可能に連結する部材として機能する。封止部１４５は、樹脂、ゴム、金属の他、種々の材質で構成することができる。封止部１４５は、シリコン系のポッティング材、ガスケット、グロメットなどによって構成してもよい。

封止部１４５は、ハウジングまたはコイル放熱促進部材７と同程度またはそれ以上の熱伝導性を有する材質であることが好ましい。これによれば、ハウジングから熱伝導率の高いフィン部７２への熱移動を図ることができる。

第６実施形態の回転電機２０１がもたらす作用効果について説明する。回転電機２０１は、ハウジングと、ハウジング内に回転自在に支持されている回転子２と、ハウジング内に固定されている固定子３と、コイル放熱促進部材７とを備える。コイル放熱促進部材７は、固定子コイル３２のコイルエンド３４、３５の外側において、コイルエンド３４、３５に対して絶縁部８を介して熱移動可能に設けられている。コイル放熱促進部材７は、ハウジングよりも高い熱伝導率を有する部材である。コイル放熱促進部材７は、ハウジングの内周面４３１よりも径外側に突出して、ハウジングに設けられた開口４４から露出する露出部を備える。

この回転電機２０１によれば、固定子コイル３２の発熱をコイルエンド３４、３５からコイル放熱促進部材７に伝達させることを促進できる。さらにコイル放熱促進部材７に伝達した熱を、ハウジングよりも熱伝導率が高い露出部から外部雰囲気に放出させることができる。この熱経路を形成できることにより、効率的な回転電機２０１の放熱経路構築できる。以上より、回転電機２０１は、コイルエンド、コイル放熱促進部材７、外部雰囲気の順に伝達する効率的な放熱経路を構築できるので、放熱性向上を図ることができる。また、回転電機２０１は、大型化や能力向上により発熱量が増大しても、強制または自然の空冷方式により放熱可能な装置を提供できる。

さらに露出部は、ハウジングの外周面４３２よりも径外側に突出して、ハウジングの開口４４から露出している。この構成によれば、露出部の少なくとも一部がハウジングよりも外部に突出する。このため、露出部をハウジングの周囲の雰囲気に確実に接触させることができる。ハウジングの周囲に空気等の流れがある場合には、ハウジングから外部への放熱よりも露出部から雰囲気への放熱を促進でき、放熱性能を高めた回転電機２０１を提供できる。

コイル放熱促進部材７は、軸方向に沿う所定の長さを有してコイルエンドに絶縁部８を介して接触する筒状部７１と、筒状部７１から径外側に突出する露出部とを備える。この構成によれば、コイルエンドの発熱は、ハウジングに伝わるよりも筒状部７１から露出部へ円滑に移動する。固体物同士の接触構成により、ハウジングよりも熱伝導率が高いコイル放熱促進部材７への熱移動を円滑に行えるので、露出部から外部雰囲気への放熱を確実に実施できる。

露出部は、軸方向について所定の軸方向長さを有するフィン部７２である。ハウジングの開口４４は、第１ハウジング部４における一端の開口端から他端に向けて、フィン部７２よりも長い軸方向長さを有して延びるスリットである。スリットは、第１ハウジング部４の外周面４３２よりも径外側に突出するフィン部７２を囲むように第１ハウジング部４に設けられている。

この構成によれば、コイル放熱促進部材７と第１ハウジング部４とを軸方向に組み付けることにより、フィン部７２がスリットを通じて外部に突出させる構成を実施できる。これによれば、放熱性能向上と生産性向上とが図れる回転電機１を提供できる。

コイル放熱促進部材７は、周方向に間隔をあけて並ぶ複数個のフィン部７２を備える。第１ハウジング部４には、複数個のフィン部７２のそれぞれを囲むスリットが複数個設けられている。この構成によれば、筒状部７１の周方向において複数個のフィン部７２から外部雰囲気に放熱できる放射状の放熱経路を提供できる。これにより、コイル放熱促進部材７の周方向の広範囲にわたって外部への放熱量を増加させることができる。

回転電機２０１は、フィン部７２とスリットとの隙間を埋めている封止部１４５を備える。この構成によれば、ハウジングとフィン部７２の間に封止部１４５を介した熱経路を構成できる。これにより、ハウジングの熱を封止部１４５を介して、熱伝導性の高いフィン部７２に移動可能であり、ハウジングの熱をフィン部７２から外部雰囲気に放出できる。

（第７実施形態）
第７実施形態について図１０を参照して説明する。第７実施形態の回転電機３０１は、第６実施形態に対して、コイル放熱促進部材１０７の構成が相違する。第７実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点についてのみ説明する。

図１０に示すように、回転電機３０１はコイル放熱促進部材１０７を備える。なお、回転電機３０１は、図１０に示すように放熱促進部材３０６を備える構成でもよいし、あるいは放熱促進部材６を備える構成でもよい。

コイル放熱促進部材１０７は、両端が開口している筒状部７１と、筒状部６１の外周面から径外側に突出するフィン部１７２を備える。筒状部７１とフィン部１７２のそれぞれは、同一の部品であるコイル放熱促進部材１０７の一部であり、成型品であるコイル放熱促進部材１０７の一部でもよい。また、筒状部７１とフィン部１７２とは、別体の部品であり、溶接、圧接などにより結合されて一体になる構成でもよい。コイル放熱促進部材１０７はハウジングよりも高い熱伝導率を有する。

図１０に示すように、フィン部１７２は、ハウジングの内周面４３１よりも径外側に突出している。フィン部１７２の先端部は、径方向位置について外周面４３２と同程度に設定されている。つまり、フィン部１７２の先端部と外周面４３２とは、面一となるように位置している。フィン部１７２において内周面４３１よりも径外側に突出している部分は、ハウジングの開口４４を通じて外部から見える部分が外部雰囲気に接触する。フィン部１７２は、このような意味において、ハウジングの開口４４から露出する露出部である。フィン部１７２の熱は、外部雰囲気に接触して冷やされる部分に速やかに移動し、外部雰囲気に吸熱されることになる。

（他の実施形態）
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

明細書に明示の目的を達成可能な回転電機１は、放熱促進部材の露出部に関する径方向位置について、前述の実施形態で開示した構成に限定されない。例えば、露出部は、ハウジングの内周面４３１よりも径外側であって外周面４３２よりも径内側において突出する構成でもよい。

明細書に明示の目的を達成可能な回転電機１が備えるハウジングに設けられた開口４４は、スリットの形状に限定されない。例えば、ハウジングに設けられた開口は、露出部を囲む、閉じられた開口として提供されてもよい。

明細書に明示の目的を達成可能な回転電機１が備える放熱促進部材とハウジングに係る材質は、前述の実施形態に記載された構成に限定されない。

１，１０１，２０１，３０１…回転電機、 ２…回転子、 ３…固定子
４，１０４…第１ハウジング部（ハウジング）、 ５…第２ハウジング部（ハウジング）
６，１０６，２０６，３０６…放熱促進部材
７，１０７…放熱促進部材（コイル放熱促進部材）、 ３１…固定子コア
３２…固定子コイル、 ３４，３５…コイルエンド、 ４３…筒状部（外周面）
４４…開口、 ４５…封止部、 ４６…突出片、 ５２…開口部（外接部、インロー部）
６２，７２，１７２，３６２…フィン部（露出部）
４２１…出っ張り部（インロー部）、 ４３１…内周面、 ４３２…外周面

Claims (14)

1. ハウジング（４，５；１０４）と、
   前記ハウジングの内部において回転自在に支持されている回転子（２）と、
   固定子コア（３１）と固定子コイル（３２）とを有して、前記ハウジングの内部において固定されている固定子（３）と、
   前記固定子と前記ハウジングとの間において前記固定子に対して熱移動可能に固定されている放熱促進部材（６；１０６；２０６；３０６）と、
   を備え、
   前記放熱促進部材は、前記ハウジングよりも高い熱伝導率を有する部材であり、前記ハウジングの内周面（４３１）よりも径外側に突出して、前記ハウジングに設けられた開口（４４）から露出する露出部（６２；１６２；３６２）を備える回転電機。
2. 前記露出部（６２）は、前記ハウジングの外周面（４３２）よりも径外側に突出して、前記ハウジングの前記開口から露出している請求項１に記載の回転電機。
3. 前記放熱促進部材は、前記回転子の軸方向に沿う所定の長さを有して前記固定子に接触する筒状部（６１）と、前記筒状部から径外側に突出する前記露出部と、を備える請求項１または請求項２に記載の回転電機。
4. 前記露出部は、前記軸方向について所定の軸方向長さを有するフィン部であり、
   前記ハウジングは、第１ハウジング部と、前記第１ハウジング部に結合されている第２ハウジング部とを含み、
   前記開口は、前記第１ハウジング部における一端の開口端から他端に向けて、前記フィン部よりも長い軸方向長さを有して延びるスリットであり、
   前記スリットは、前記第１ハウジング部の外周面（４３２）よりも径外側に突出する前記フィン部を囲むように前記第１ハウジング部に設けられている請求項３に記載の回転電機。
5. 前記放熱促進部材は、前記筒状部の周方向に間隔をあけて並ぶ複数個の前記フィン部を備え、
   前記第１ハウジング部には、複数個の前記フィン部のそれぞれを囲む前記スリットが複数個設けられている請求項４に記載の回転電機。
6. 前記フィン部と前記スリットとの隙間を埋めている封止部（４５）を備える請求項４または請求項５に記載の回転電機。
7. 前記第１ハウジング部（１０４）には、周方向に隣り合う前記スリットと前記スリットとの間に前記第１ハウジング部の外周面（４３）から突出する突出片（４６）が設けられている請求項５または請求項６に記載の回転電機。
8. 前記放熱促進部材の前記フィン部は、前記突出片よりも径外側に突出している請求項７記載の回転電機。
9. 前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部との結合部は、一方のハウジング部の先端に設けられた出っ張り部（４２１）と、他方のハウジング部に設けられて前記出っ張り部に外接する外接部（５２）とを含んで構成されている請求項４から請求項８のいずれか一項に記載の回転電機。
10. 前記放熱促進部材は、銅または銅を含む合金によって形成されている請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の回転電機。
11. 前記放熱促進部材（２０６）は、前記ハウジングよりも高い熱伝導率を有する、第１放熱促進部および第２放熱促進部と、前記第１放熱促進部と前記第２放熱促進部とを絶縁して軸方向に連結する絶縁部（６３）とを備える請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の回転電機。
12. ハウジング（４，５；１０４）と、
    前記ハウジングの内部において回転自在に支持されている回転子（２）と、
    固定子コア（３１）と固定子コイル（３２）とを有して、前記ハウジングの内部において固定されている固定子（３）と、
    前記固定子コイルにおけるコイルエンド（３４，３５）の外側において、前記コイルエンドに対して絶縁部（８）を介して熱移動可能に設けられているコイル放熱促進部材（７；１０７）と、
    を備え、
    前記コイル放熱促進部材は、前記ハウジングよりも高い熱伝導率を有する部材であり、前記ハウジングの内周面（４３１）よりも径外側に突出して、前記ハウジングに設けられた開口（４４）から露出する露出部（７２；１７２）を備える回転電機。
13. 前記露出部（７２）は、前記ハウジングの外周面（４３２）よりも径外側に突出して、前記ハウジングの前記開口から露出している請求項１２に記載の回転電機。
14. 航空機の推進力を提供する航空機用の電動機である請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の回転電機。

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