WO2008143000A1 - Cooling structure for rotating electric machine - Google Patents

Cooling structure for rotating electric machine Download PDF

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WO2008143000A1
WO2008143000A1 PCT/JP2008/058514 JP2008058514W WO2008143000A1 WO 2008143000 A1 WO2008143000 A1 WO 2008143000A1 JP 2008058514 W JP2008058514 W JP 2008058514W WO 2008143000 A1 WO2008143000 A1 WO 2008143000A1
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WO
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stator
cooling structure
heat
motor
case body
Prior art date
Application number
PCT/JP2008/058514
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Urano
Satoshi Murata
Michitaka Tsuchida
Yasuaki Tahara
Original Assignee
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Aisin Seiki Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Aisin Seiki Kabushiki Kaisha filed Critical Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/225—Heat pipes

Definitions

  • the present invention relates generally to a cooling structure of a rotating electrical machine, and more particularly to a cooling structure of a rotating electrical machine in which a stator is port-fastened to a case body.
  • Patent Document 1 Respect cooling structure of a conventional rotary electric machine, for example, JP-A-2 0 0 2 3 1 5 2 3 5 JP, motor disclosed for the purpose of facilitating assembly of the stator with split cores It has been (Patent Document 1).
  • the motor disclosed in Patent Document 1 includes a stator that generates a rotating magnetic field by arranging a plurality of split type iron cores wound with a winding wire in an annular shape, and a housing that fixes the stator.
  • the stator is inserted into the housing at one end side, and attached to the housing from the other end side with a through bolt that passes through the iron core.
  • Patent Document 2 discloses an automotive AC generator for maintaining stable cooling performance even in a long time high temperature environment.
  • Patent Document 2 a control unit for controlling a charge voltage is fixed to the rear racket by a fastening member. The heat of the control unit is transferred to the racket via the fastening member.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a cooling structure of a rotating electrical machine in which heat dissipation of a stator is promoted.
  • a cooling structure of a rotating electrical machine according to the present invention comprises a case body, a through hole is formed, a stator accommodated in the case body, and a bolt inserted into the through hole and fastening the stator to the case body. .
  • the bolt has a hollow portion in which the heat medium is enclosed and functions as a heat pump.
  • the heat generated in the stator can be intervened by the heat medium enclosed in the hollow portion to the case body. Tell. Thus, the heat radiation from the stator to the case body can be promoted.
  • the porto includes a fastening portion fastened to the case body.
  • the hollow portion extends in the through direction of the through hole and extends to the inside of the fastening portion.
  • the stator includes: a plurality of electromagnetic steel plates stacked in the penetration direction of the through hole.
  • the heat conduction in the stator is hindered in the stacking direction of the magnetic steel plates due to a minute air layer or the like interposed between the plurality of magnetic steel plates.
  • the bolt function as a heat pipe, it is possible to promote the heat conduction in the stator in the lamination direction of the magnetic steel sheets.
  • the case body includes a side portion disposed on the outer periphery of the stator and a bottom portion disposed at one end of the side portion in the axial direction of the stator.
  • a gap is formed between the stator and the side.
  • the stator is fastened to the bottom.
  • FIG. 1 is a cross sectional view schematically showing a drive unit to which a cooling structure of a motor generator according to an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is an end view of the motor generator along the line I I-I I in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the range surrounded by the two-point chain in FIG. 1, ⁇ I I I.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of Porto taken along the line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining heat conduction in the stator in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the motor generator taken along the V I-V I line in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a drive seat to which a motor generator cooling structure according to the embodiment of the present invention is applied.
  • the drive unit shown in the figure is an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine, and a chargeable / dischargeable secondary battery.
  • the drive unit includes a motor generator 11.
  • the motor generator 11 is a rotating electric machine having a function as a motor or a generator.
  • Motor generator 1 1 includes a rotor 30, a stator 50 and a motor case 2 1.
  • a stator 50 is disposed on the outer periphery of the rotor 30.
  • the central axis 101 extends horizontally.
  • the rotor 30 and the stator 50 are housed in the motor case 21.
  • the stator 50 is fixed to the motor case 21.
  • the rotor 30 has a shape extending cylindrically in the axial direction of a central axis 101 which is an imaginary axis.
  • the rotor 30 includes a plurality of electromagnetic steel plates 32.
  • the plurality of electromagnetic steel plates 32 are stacked in the axial direction of the central axis 101.
  • the rotor 30 is fixed to a shaft 4 3 extending in the axial direction of the central axis 1 0 1.
  • the shaft 43 is rotatably supported by the motor case 21 via a bearing (not shown).
  • a hole 24 is formed in the motor case 21.
  • the shaft 43 is threaded through the hole 24.
  • the shaft 43 is connected to a speed reduction mechanism 14 configured to include a plurality of gears.
  • a permanent magnet 31 is embedded in the rotor 30. Rotor 30 with shaft 4 3 It also rotates around the central axis 1 0 1.
  • the rotor 30 is an I P M (Interior Permanent Magnet) port.
  • the rotor 30 is not limited to this, and is a surface permanent magnet (SPM) port where a magnet is attached to the rotor surface.
  • SPM surface permanent magnet
  • Stator 50 has a shape extending cylindrically in the axial direction of central axis 101.
  • the stator 50 includes a plurality of electromagnetic steel plates 52.
  • the plurality of electromagnetic steel plates 52 are stacked in the axial direction of the central axis 101.
  • the electromagnetic steel sheet 52 has a thin plate shape.
  • the electromagnetic steel sheet 5 2 has a thin plate shape in which the other peripheral edge hangs vertically downward when the one peripheral edge is gripped.
  • the electromagnetic steel sheet 52 has a thickness of, for example, 1 mm or less.
  • the plurality of laminated electromagnetic steel plates 52 are connected to each other by means of, for example, welding or crimping.
  • Stator 50 includes an end face 50 a at one end in the direction in which central axis 101 extends, and includes an end face 50 b at the other end.
  • the end face 5 0 a and the end face 5 0 b extend in a plane orthogonal to the central axis 1 0 1.
  • a coil 51 is wound around the stator 50.
  • the coil 51 is formed of, for example, an insulation coated copper wire.
  • Coil 51 includes U-phase, V-phase and W-phase coils. Terminals corresponding to these phase coils are connected to the terminal block 17.
  • the terminal block 17 is electrically connected to the battery 19 via the inverter 18.
  • the inverter 18 converts the direct current from the battery 19 into an alternating current for driving the motor, and converts the alternating current generated by the regenerative brake into a direct current for charging the battery 19.
  • the power output from the motor generator 11 is transmitted from the reduction gear mechanism 14 to the drive shaft receiver 16 via the differential mechanism 15.
  • the power transmitted to the drive shaft receiver 16 is transmitted as a rotational force to a wheel (not shown) via the drive shaft.
  • the wheels are rotated by the inertial force of the vehicle body.
  • the motor generator 11 is driven via the drive shaft receiver 16, the differential mechanism 15 and the reduction mechanism 14 by the rotational force from the wheels. At this time, the motor generator 11 operates as a generator. Motor generator The power generated by the generator 11 is stored in the battery 19 via the inverter 18.
  • FIG. 2 is an end view of the motor generator along the line I I-I I in FIG.
  • the ridge line structure of the motor generator 11 is schematically shown in the figure.
  • stator 50 has flange portions 54A, 54B and 54.
  • the flange portion 54 is integrally formed with the magnetic steel plate 52.
  • a plurality of flanges 54 are formed at intervals in the circumferential direction about the central axis 101.
  • the ridge portion 54A, the ridge portion 54B, and the ridge portion 54C are arranged at equal intervals.
  • the flange portion 54 protrudes from the peripheral edge of the stator 50 radially outward centering on the central axis 101.
  • bolt insertion holes 57 penetrating in the laminating direction of the magnetic steel plates 52 are formed.
  • the bolt insertion hole 57 is formed in the flange portion 54 of each of the magnetic steel plates 52.
  • the bolt insertion hole 57 penetrates the stator 50.
  • the bolt insertion hole 57 extends in the axial direction of the central axis 101, and opens in the end face 50a and the end face 50b, respectively.
  • the number of the port insertion holes 57 formed is not limited to three, and may be changed as appropriate.
  • the stator 50 is arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the yoke portion 50 y annularly extending around the central axis 101 and the yoke portion 50 y, and the radial direction from the inner circumferential surface of the yoke portion 50 y And a plurality of inwardly projecting teeth 50t.
  • a slot 50 s is formed in a space surrounded by the teeth 50 t adjacent to each other and the yoke 50 y.
  • the slot 50 s opens at a position facing the rotor 30.
  • the coil 51 includes a U-phase coil 51U, a V-phase coil 51 V, and a W-phase coil 51W.
  • the coil 51 is wound around the stator 50 by so-called distributed winding.
  • U-phase coil 51 U, V-phase coil 5 IV and W-phase coil 51 W are respectively provided at a plurality of places so as to rotate around a plurality of tooth portions 50 t continuously arranged in the circumferential direction. It is provided. U-phase coil 51 U, V-phase coil 5 IV and W-phase coil 51 W are wound so as to pass over slot portions 50 s on both sides of the plurality of teeth 50 t and end face 50 a and end face 50 b. It has been turned. U-phase coil 51U, V-phase coil 5 IV and W-phase coil 51W are listed The coils are wound in order from the outer side to the inner side. U-phase coil 51 U, V-phase coil 5 IV and W-phase coil 51 W are wound around teeth portion 50 t at positions mutually offset in the circumferential direction.
  • the coil 51 is not limited to distributed winding, and the coil 51 is wound around the stator 50 by so-called concentrated winding, in which the coils 51 are wound intensively on the teeth portion 50 t for each magnetic pole. May be
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a range surrounded by a two-dot chain line III in FIG.
  • motor case 21 is made of metal.
  • a water jacket through which the refrigerant flows may be formed on the motor case 21.
  • Motor case 2 1 includes a side portion 2 1 m and the bottom 2 1 n.
  • the side portion 21 m has a shape extending cylindrically in the axial direction of the central axis 101.
  • the side 2 lm is formed to surround the outer periphery of the stator 50.
  • the bottom 2 I n is disposed at one end of the side 2 ⁇ in the axial direction of the central axis 101.
  • the holes 24 are formed in the bottom 2 In.
  • the stator 50 is placed at the bottom 21 n. And the bottom 2 I n and the end face 5 O b of the stator 5 0, surface contact.
  • a female screw 26 is formed in the motor case 21.
  • the female screw 26 is formed on the bottom 2I n.
  • Motor generator 1 1 includes bolts 5 6.
  • the bolt 56 is inserted into the porthole insertion hole 57 and screwed into the female screw 26.
  • the stator 50 is fastened to the motor case 21 by bolts 56.
  • the port 56 generates a fastening force in the stacking direction of the magnetic steel plates 52 to couple the stator 50 to the motor case 21.
  • Porto 56 is made of metal.
  • the bolt 56 includes a head 5 6 j and a stem 5 6 k.
  • the head 5 6 j is positioned on the end face 5 0 a of the stator 5 0.
  • the shaft portion 5 6 k is inserted into the bolt insertion hole 5 7 and screwed into the female screw portion 26.
  • the port 56 includes a fastening portion 56 p fastened to the motor case 21.
  • the fastening portion 56 p is a portion screwed to the female screw 26 in the shaft portion 56 k.
  • the bolt 56 includes a hollow portion 58.
  • the hollow portion 58 is formed by the space inside the bolt 56.
  • the hollow portion 58 is formed in the shaft portion 56k.
  • the hollow portion 5 8 is the head 5 It may be formed to be continuous between 6 j and shaft portion 5 6 k.
  • the hollow portion 58 extends in the axial direction to the shaft portion 5 6 k, that is, along the penetration direction of the bolt insertion hole 5 7.
  • the hollow portion 58 extends continuously between one end and the other end of the plurality of laminated electromagnetic steel plates 52.
  • the hollow portion 58 extends to the inside of the fastening portion 56 p.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the bolt along the line IV-IV in FIG.
  • bolt 56 includes an inner wall 59 formed with a groove shape as a capillary structure.
  • a hollow portion 58 is formed at a position surrounded by the inner wall 5 9.
  • the hollow portion 5 8 is sealed in a vacuum state.
  • a small amount of a heat medium such as water, freon, or ammonia is enclosed.
  • the Porto 56 functions as a heat pipe.
  • one hollow portion 58 is formed in the port 56, but the present invention is not limited to this.
  • a plurality of hollow portions 58 are provided in the bolt 56 at intervals. It may be formed.
  • the capillary structure formed on the inner wall 59 and the heat medium sealed in the hollow portion 58 may be changed as appropriate.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining heat conduction in the stator in FIG.
  • a plurality of electromagnetic steel sheets 52 on which stators 50 are stacked is included.
  • a minute air layer is formed between the plurality of electromagnetic steel plates 52 regardless of the fastening force by the bolts 56.
  • the thermal conductivity in the stator 50 is compared with the extension direction of each electromagnetic steel plate 52 (in the radial direction centering on the central axis 2008/058514 Decreased in the stacking direction of steel plate 52 (axial direction of central axis 101).
  • heat conduction in the stacking direction of the plurality of electromagnetic steel plates 52 can be promoted by providing the bolts 56 functioning as a heat pipe.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the motor generator taken along line V I-V I in FIG.
  • the outer shape of the stator 50 is represented by a two-dot chain line.
  • a gap 80 is formed between the side 2 l m of the motor case 2 1 and the stator 50.
  • the side 21 m is not in contact with the stator 50.
  • the heat radiation from the stator 50 to the motor case 21 is limited to the path through the bottom 21. Therefore, heat can be efficiently transmitted from the stator 50 to the motor case 21.
  • the temperature rise of the stator 50 tends to be a problem
  • heat dissipation from the stator 50 to the motor case 21 is achieved by providing the bolts 56 that function as heat pipes. It can be done efficiently.
  • a resin sleeve may be inserted between the inner wall of the porthole insertion hole 57 and the bolt 56.
  • the heat of the stator 50 can be efficiently absorbed by the heat medium of the hollow portion 58.
  • the thread name of Porto 56 (as defined in JIS B 0205) is M (k)
  • the length of the fastening portion 56 p is 2 k or more.
  • the length of the fastening portion 56 p is more preferably 3 k or more. In these cases, the heat of the heat medium can be efficiently transmitted to the motor case 21 by securing a sufficient fastening length between the bolt 56 and the motor case 21.
  • motor case 21 as a case body, bolt insertion hole 57 as a through hole are formed, and a stator housed in motor case 21 is formed.
  • a port 56 that is inserted into the bolt insertion hole 57 and that fastens the stator 50 to the motor case 21.
  • the port 56 has a hollow portion 58 in which the heat medium is sealed, and functions as a heat pipe.
  • heat dissipation from stator 50 to motor case 21 is achieved by providing bolts 56 that function as heat pipes. Can be promoted. In addition, there is no need to provide new parts for cooling the stator 50. With the above configuration, the above effect can be achieved.
  • the present invention is not limited to electromagnetic steel plates, for example, dust core etc. It may be formed of a magnetic material.
  • the cooling structure of the rotating electrical machine according to the present invention may be applied to a motor mounted on an electric vehicle or a general industrial motor.
  • the cooling structure of the rotating electrical machine in the present invention may be applied to a motor that is disposed on a vehicle wheel and drives the wheel, so-called in-wheel motor. Further, the cooling structure of the rotating electrical machine described above may be combined appropriately to form a new cooling structure of the rotating electrical machine.
  • the present invention is mainly used for a rotating electric machine mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle.

Abstract

A cooling structure for a motor generator as a rotating electric machine has a motor case (21), a stator (50) in which bolt insertion holes (57) are formed and that is received in the motor case (21), and bolts (56) that are inserted into the bolt insertion holes (57) and fasten the stator (50) to the motor case (21). The bolts (56) each have a hollow section (58) where a heat medium is sealed and that functions as a heat pipe. The cooling structure promotes heat radiation from the stator.

Description

明細書 回転電機の冷却構造 技術分野  Specification Cooling structure of electric rotating machine
この発明は、 一般的には、 回転電機の冷却構造に関し、 より特定的には、 ステ ータがケース体にポルト締結される回転電機の冷却構造に関する。 背景技術  The present invention relates generally to a cooling structure of a rotating electrical machine, and more particularly to a cooling structure of a rotating electrical machine in which a stator is port-fastened to a case body. Background art
従来の回転電機の冷却構造に関して、 たとえば、 特開2 0 0 2— 3 1 5 2 3 5 号公報には、 分割鉄心を用いた固定子の組み立てを容易にすることを目的とした モータが開示されている （特許文献 1 ) 。 特許文献 1に開示されたモータは、 卷 線が巻回された複数の分割型鉄心を環状に配置して回転磁界を発生する固定子と、 固定子を固定するハウジングとを備える。 固定子は、 その一端面側をハウジング に嵌入し、 鉄心を貫通するスルーボルトで他端面側からハウジングに取り付けら れる。 Respect cooling structure of a conventional rotary electric machine, for example, JP-A-2 0 0 2 3 1 5 2 3 5 JP, motor disclosed for the purpose of facilitating assembly of the stator with split cores It has been (Patent Document 1). The motor disclosed in Patent Document 1 includes a stator that generates a rotating magnetic field by arranging a plurality of split type iron cores wound with a winding wire in an annular shape, and a housing that fixes the stator. The stator is inserted into the housing at one end side, and attached to the housing from the other end side with a through bolt that passes through the iron core.
また、 特開 2 0 0 3— 2 0 4 6 5 6号公報には、 長時間の高温環境の中でも安 定した冷却性を維持することを目的とした自動車用交流発電機が開示されている (特許文献 2 ) 。 特許文献 2では、 宪電電圧を制御する制御部が、 締結部材によ つてリャプラケットに固定されている。 制御部の熱は、 締結部材を介してリャブ ラケットに伝達される。  Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-026566 discloses an automotive AC generator for maintaining stable cooling performance even in a long time high temperature environment. (Patent Document 2). In Patent Document 2, a control unit for controlling a charge voltage is fixed to the rear racket by a fastening member. The heat of the control unit is transferred to the racket via the fastening member.
モータ等の回転電機では、 コイルやコイルが卷回されるステータコアの発熱を 避けることができない。 このため、 この熱をいかに効率良くステータから放熱さ せるかが問題となる。 しかしながら、 上述の特許文献に開示されたモータや自動 車用交流亮電機では、 ステータからの放熱に関して改善の余地がある。 発明の開示  In a rotating electrical machine such as a motor, it is impossible to avoid heat generation of the coil and the stator core in which the coil is wound. Therefore, how to efficiently dissipate this heat from the stator becomes a problem. However, in the motor and the AC alternating current generator for automobiles disclosed in the above-mentioned patent documents, there is room for improvement in heat dissipation from the stator. Disclosure of the invention
この発明の目的は、 上記の課題を解決することであり、 ステータの放熱が促進 される回転電機の冷却構造を提供することである。 この発明に従った回転電機の冷却構造は、 ケース体と、 貫通孔が形成され、 ケ ース体に収容されるステータと、 貫通孔に挿入され、 ステータをケース体に締結 するボルトとを備える。 ボルトは、 熱媒体が封入された中空部を有し、 ヒートパ イブとして機能する。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a cooling structure of a rotating electrical machine in which heat dissipation of a stator is promoted. A cooling structure of a rotating electrical machine according to the present invention comprises a case body, a through hole is formed, a stator accommodated in the case body, and a bolt inserted into the through hole and fastening the stator to the case body. . The bolt has a hollow portion in which the heat medium is enclosed and functions as a heat pump.
このように構成された回転電機の冷却構造によれば、 ボルトをヒートパイプと して機能させることにより、 ステータで発生した熱を、 中空部に封入された熱媒 体を介在させてケース体に伝える。 これにより、 ステータからケース体への放熱 を促進させることができる。  According to the cooling structure of the rotating electrical machine configured as described above, by causing the bolt to function as a heat pipe, the heat generated in the stator can be intervened by the heat medium enclosed in the hollow portion to the case body. Tell. Thus, the heat radiation from the stator to the case body can be promoted.
また好ましくは、 ポルトは、 ケース体に締結される締結部を含む。 中空部は、 貫通孔の賞通方向に延び、 締結部の内側にまで延びる。 このように構成された回 転電機の冷却構造によれば、 熱媒体の熱を効率良くケース体に伝えることができ る。  Also preferably, the porto includes a fastening portion fastened to the case body. The hollow portion extends in the through direction of the through hole and extends to the inside of the fastening portion. According to the cooling structure of the rotating electrical machine configured as described above, the heat of the heat medium can be efficiently transmitted to the case body.
また好ましくは、 ステータは、 貫通孔の貫通方向に積層された複数の電磁鋼板 を含む。 このように構成された回転電機の冷却構造によれば、 複数の電磁鋼板間 に介在する微小な空気層等に起因して、 ステータ内の熱伝導が電磁鋼板の積層方 向において阻害される。 これに対して、 ボルトをヒートパイプとして機能させる ことにより、 電磁鋼板の積層方向におけるステータ内の熱伝導を促進させること ができる。  Also preferably, the stator includes: a plurality of electromagnetic steel plates stacked in the penetration direction of the through hole. According to the cooling structure of the rotating electrical machine configured as described above, the heat conduction in the stator is hindered in the stacking direction of the magnetic steel plates due to a minute air layer or the like interposed between the plurality of magnetic steel plates. On the other hand, by making the bolt function as a heat pipe, it is possible to promote the heat conduction in the stator in the lamination direction of the magnetic steel sheets.
また好ましくは、 ケース体は、 ステータの外周上に配置される側部と、 ステー タの軸方向において側部の一端に配置される底部とを含む。 ステータと側部との 間に隙間が形成される。 底部にステータが締結される。 このように構成された回 転電機の冷却構造によれば、 ステータと側部との間に隙間が形成されるため、 ス テータからケース体への放熱を効率良く行なうことが難しい。 これに対して、 ボ ルトをヒートパイプとして機能させることにより、 ステータからステータが締結 される底部への放熱を促進させることができる。  Also preferably, the case body includes a side portion disposed on the outer periphery of the stator and a bottom portion disposed at one end of the side portion in the axial direction of the stator. A gap is formed between the stator and the side. The stator is fastened to the bottom. According to the cooling structure of the rotating electrical machine configured as described above, since a gap is formed between the stator and the side portion, it is difficult to efficiently dissipate heat from the stator to the case body. On the other hand, by making the bolt function as a heat pipe, it is possible to promote the heat radiation from the stator to the bottom where the stator is fastened.
以上説明したように、 この発明に従えば、 ステータの放熱が促進される回転電 機の冷却構造を提供することができる。 図面の簡単な説明 図 1は、 この発明の実施の形態におけるモータジエネレータの冷却構造が適用 された駆動ユエットを模式的に表わす断面図である。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a cooling structure of a rotary electric machine in which the heat dissipation of the stator is promoted. Brief description of the drawings FIG. 1 is a cross sectional view schematically showing a drive unit to which a cooling structure of a motor generator according to an embodiment of the present invention is applied.
図 2は、 図 1中の I I— I I線上に沿ったモータジェネレータの端面図である。 図 3は、 図 1中の 2点鎖,锒 I I Iで囲まれた範囲を示す断面図である。  FIG. 2 is an end view of the motor generator along the line I I-I I in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the range surrounded by the two-point chain in FIG. 1, 锒 I I I.
図 4は、 図 3中の I V— I V線上に沿ったポルトの断面図である。  FIG. 4 is a cross-sectional view of Porto taken along the line IV-IV in FIG.
図 5は、 図 1中のステータ内の熱伝導を説明するための図である。  FIG. 5 is a diagram for explaining heat conduction in the stator in FIG.
図 6は、 図 1中の V I - V I線上に沿ったモータジェネレータの断面図である。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 6 is a cross-sectional view of the motor generator taken along the V I-V I line in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
この発明の実施の形態について、 図面を参照して説明する。 なお、 以下で参照 する図面では、 同一またはそれに相当する部材には、 同じ番号が付されている。 図 1は、 この発明の実施の形態におけるモータジェネレータの冷却構造が適用 された駆動ュ-ットを模式的に表わす断面図である。 図中に示す駆動ュニットは、 ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、 充放電可能な 2次電池 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a drive seat to which a motor generator cooling structure according to the embodiment of the present invention is applied. The drive unit shown in the figure is an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine, and a chargeable / dischargeable secondary battery.
(バッテリ） とを動力源とするハイプリッド車両に搭載されている。 It is mounted on hybrid vehicles powered by (battery).
図 1を参照して、 駆動ュニットは、 モータジェネレータ 1 1を含む。 モータジ エネレータ 1 1は、 電動機もしくは発電機としての機能を有する回転電機である。 モータジェネレータ 1 1は、 ロータ 3 0と、 ステータ 5 0と、 モータケース 2 1 とを含む。 ロータ 3 0の外周上にステータ 5 0が配置されている。 中心軸 1 0 1 は、 水平方向に延びる。 ロータ 3 0およぴステータ 5 0は、 モータケース 2 1に 収容されている。 ステータ 5 0は、 モータケース 2 1に固定されている。  Referring to FIG. 1, the drive unit includes a motor generator 11. The motor generator 11 is a rotating electric machine having a function as a motor or a generator. Motor generator 1 1 includes a rotor 30, a stator 50 and a motor case 2 1. A stator 50 is disposed on the outer periphery of the rotor 30. The central axis 101 extends horizontally. The rotor 30 and the stator 50 are housed in the motor case 21. The stator 50 is fixed to the motor case 21.
ロータ 3 0は、 仮想軸である中心軸 1 0 1の軸方向に円筒状に延びる形状を有 する。 ロータ 3 0は、 複数の電磁鋼板 3 2を含む。 複数の電磁鋼板 3 2は、 中心 軸 1 0 1の軸方向に積層されている。 ロータ 3 0は、 中心軸 1 0 1の軸方向に延 びるシャフト 4 3に固定されている。 シャフト 4 3は、 図示しない軸受けを介し てモータケース 2 1に対して回転自在に支持されている。 モータケース 2 1には、 孔 2 4が形成されている。 孔 2 4には、 シャフト 4 3が揷通されている。 シャフ ト 4 3は、 複数の歯車を含んで構成された減速機構 1 4に接続されている。 ロー タ 3 0には、 永久磁石 3 1が埋設されている。 ロータ 3 0は、 シャフト 4 3とと もに中心軸 1 0 1を中心に回転する。 The rotor 30 has a shape extending cylindrically in the axial direction of a central axis 101 which is an imaginary axis. The rotor 30 includes a plurality of electromagnetic steel plates 32. The plurality of electromagnetic steel plates 32 are stacked in the axial direction of the central axis 101. The rotor 30 is fixed to a shaft 4 3 extending in the axial direction of the central axis 1 0 1. The shaft 43 is rotatably supported by the motor case 21 via a bearing (not shown). A hole 24 is formed in the motor case 21. The shaft 43 is threaded through the hole 24. The shaft 43 is connected to a speed reduction mechanism 14 configured to include a plurality of gears. A permanent magnet 31 is embedded in the rotor 30. Rotor 30 with shaft 4 3 It also rotates around the central axis 1 0 1.
ロータ 3 0は、 I P M (Interior Permanent Magnet) 口 タである。 ロータ 3 0は、 これに限らず、 ロータ表面に磁石が貼り付けられる S P M (surface permanent magnet) 口 タであつ一 もよレヽ。  The rotor 30 is an I P M (Interior Permanent Magnet) port. The rotor 30 is not limited to this, and is a surface permanent magnet (SPM) port where a magnet is attached to the rotor surface.
ステータ 5 0は、 中心軸 1 0 1の軸方向に円筒状に延びる形状を有する。 ステ ータ 5 0は、 複数の電磁鋼板 5 2を含む。 複数の電磁鋼板 5 2は、 中心軸 1 0 1 の軸方向に積層されている。 電磁鋼板 5 2は、 薄板形状を有する。 電磁鋼板 5 2 は、 一方の周縁を把持した場合に他方の周縁が鉛直下方向に垂れる程度の薄板形 状を有する。 電磁鋼板 5 2は、 たとえば 1 mm以下の厚みを有する。 積層された 複数の電磁鋼板 5 2は、 たとえば溶接やかしめ等の手段により互いに結合されて いる。  Stator 50 has a shape extending cylindrically in the axial direction of central axis 101. The stator 50 includes a plurality of electromagnetic steel plates 52. The plurality of electromagnetic steel plates 52 are stacked in the axial direction of the central axis 101. The electromagnetic steel sheet 52 has a thin plate shape. The electromagnetic steel sheet 5 2 has a thin plate shape in which the other peripheral edge hangs vertically downward when the one peripheral edge is gripped. The electromagnetic steel sheet 52 has a thickness of, for example, 1 mm or less. The plurality of laminated electromagnetic steel plates 52 are connected to each other by means of, for example, welding or crimping.
ステータ 5 0は、 中心軸 1 0 1が延びる方向の一方端に端面 5 0 aを含み、 他 方端に端面 5 0 bを含む。 端面 5 0 aおよぴ端面 5 0 bは、 中心軸 1 0 1に直交 する平面内で延在する。  Stator 50 includes an end face 50 a at one end in the direction in which central axis 101 extends, and includes an end face 50 b at the other end. The end face 5 0 a and the end face 5 0 b extend in a plane orthogonal to the central axis 1 0 1.
ステータ 5 0には、 コイル 5 1が卷回されている。 コイル 5 1は、 たとえば絶 縁被膜された銅線から形成されている。 コイル 5 1は、 U相、 V相および W相コ ィルを含む。 これら各相コイルに対応する端子が、 端子台 1 7に接続されている。 端子台 1 7は、 インバータ 1 8を介してバッテリ 1 9に電気的に接続されている。 インバータ 1 8は、 バッテリ 1 9からの直流電流をモータ駆動用の交流電流に変 換するとともに、 回生ブレーキにより発電された交流電流を、 バッテリ 1 9に充 電するための直流電流に変換する。  A coil 51 is wound around the stator 50. The coil 51 is formed of, for example, an insulation coated copper wire. Coil 51 includes U-phase, V-phase and W-phase coils. Terminals corresponding to these phase coils are connected to the terminal block 17. The terminal block 17 is electrically connected to the battery 19 via the inverter 18. The inverter 18 converts the direct current from the battery 19 into an alternating current for driving the motor, and converts the alternating current generated by the regenerative brake into a direct current for charging the battery 19.
モータジェネレータ 1 1から出力された動力は、 減速機構 1 4からディファレ ンシャノレ機構 1 5を介してドライブシャフト受け部 1 6に伝達される。 ドライブ シャフト受け部 1 6に伝達された動力は、 ドライブシャフトを介して図示しない 車輪に回転力として伝達される。  The power output from the motor generator 11 is transmitted from the reduction gear mechanism 14 to the drive shaft receiver 16 via the differential mechanism 15. The power transmitted to the drive shaft receiver 16 is transmitted as a rotational force to a wheel (not shown) via the drive shaft.
一方、 ハイブリッド車両の回生制動時には、 車輪は車体の慣性力により回転さ せられる。 車輪からの回転力により ドライブシャフト受け部 1 6、 ディファレン シャル機構 1 5および減速機構 1 4を介してモータジェネレータ 1 1が駆動され る。 このとき、 モータジェネレータ 1 1が発電機として作動する。 モータジエネ レータ 11により発電された電力は、 インバータ 18を介してバッテリ 19に蓄 えられる。 On the other hand, during regenerative braking of a hybrid vehicle, the wheels are rotated by the inertial force of the vehicle body. The motor generator 11 is driven via the drive shaft receiver 16, the differential mechanism 15 and the reduction mechanism 14 by the rotational force from the wheels. At this time, the motor generator 11 operates as a generator. Motor generator The power generated by the generator 11 is stored in the battery 19 via the inverter 18.
図 2は、 図 1中の I I— I I線上に沿ったモータジェネレータの端面図である。 図中には、 モータジェネレータ 11の卷線構造が模式的に表わされている。  FIG. 2 is an end view of the motor generator along the line I I-I I in FIG. The ridge line structure of the motor generator 11 is schematically shown in the figure.
図 1および図 2を参照して、 ステータ 50は、 鍔部 54A、 54 Bおよび 54 Referring to FIGS. 1 and 2, stator 50 has flange portions 54A, 54B and 54.
Cを含む （以下、 特に区別しない場合には鍔部 54と呼ぶ） 。 鍔部 54は、 電磁 鋼板 52に一体に形成されている。 複数の鍔部 54が、 中心軸 101を中心とす る周方向に間隔を隔てて形成されている。 鐸部 54A、 鍔部 54 Bおよび鍔部 5 4Cは、 等間隔に配置されている。 鍔部 54は、 ステータ 50の周縁から中心軸 101を中心とする半径方向外側に向かって突出する。 C is included (hereinafter referred to as a collar 54 unless otherwise specified). The flange portion 54 is integrally formed with the magnetic steel plate 52. A plurality of flanges 54 are formed at intervals in the circumferential direction about the central axis 101. The ridge portion 54A, the ridge portion 54B, and the ridge portion 54C are arranged at equal intervals. The flange portion 54 protrudes from the peripheral edge of the stator 50 radially outward centering on the central axis 101.
ステータ 50には、 電磁鋼板 52の積層方向に貫通するボルト挿入孔 57が形 成されている。 ボルト挿入孔 57は、 各電磁鋼板 52の鍔部 54に形成されてい る。 ボルト揷入孔 57は、 ステータ 50を貫通する。 ボルト揷入孔 57は、 中心 軸 101の軸方向に延び、 端面 50 aおよび端面 50 bにそれぞれ開口する。 な お、 ポルト挿入孔 57が形成される数は 3つに限られず、 適宜変更される。  In the stator 50, bolt insertion holes 57 penetrating in the laminating direction of the magnetic steel plates 52 are formed. The bolt insertion hole 57 is formed in the flange portion 54 of each of the magnetic steel plates 52. The bolt insertion hole 57 penetrates the stator 50. The bolt insertion hole 57 extends in the axial direction of the central axis 101, and opens in the end face 50a and the end face 50b, respectively. The number of the port insertion holes 57 formed is not limited to three, and may be changed as appropriate.
ステータ 50は、 中心軸 101を中心に環状に延びるヨーク部 50 yと、 ョー ク部 50 yの周方向に所定の間隔を隔てて配列され、 ヨーク部 50 yの内周面か らその径方向内側に突出する複数のティース部 50 tとを含む。 互いに隣り合う ティース部 50 tと、 ヨーク部 50 yとに囲まれた空間には、 スロット部 50 s が形成されている。 スロット部 50 sは、 ロータ 30に対向する位置で開口する。 コイル 51は、 U相コイル 51U、 V相コイル 51 Vおよび W相コイル 51W を含む。 コイル 51は、 いわゆる分布巻きによってステータ 50に巻回されてい る。  The stator 50 is arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the yoke portion 50 y annularly extending around the central axis 101 and the yoke portion 50 y, and the radial direction from the inner circumferential surface of the yoke portion 50 y And a plurality of inwardly projecting teeth 50t. A slot 50 s is formed in a space surrounded by the teeth 50 t adjacent to each other and the yoke 50 y. The slot 50 s opens at a position facing the rotor 30. The coil 51 includes a U-phase coil 51U, a V-phase coil 51 V, and a W-phase coil 51W. The coil 51 is wound around the stator 50 by so-called distributed winding.
その形態について説明すると、 U相コイル 51U、 V相コイル 5 IVおよび W 相コイル 51Wは、 周方向に連続して並ぶ複数個のティース部 50 tの周りを周 回するように、 それぞれ複数箇所に設けられている。 U相コイル 51U、 V相コ ィル 5 IVおよび W相コイル 51Wは、 その複数個のティース部 50 tの両側に あるスロット部 50 sと、 端面 50 aおよび端面 50 b上を通るように巻回され ている。 U相コイル 51U、 V相コイル 5 IVおよび W相コイル 51Wは、 挙げ た順に外周側から内周側に並んで卷回されている。 U相コイル 5 1 U、 V相コィ ル 5 I Vおよび W相コイル 5 1 Wは、 互いに周方向にずれた位置でティース部 5 0 tに卷回されている。 The form will be described. U-phase coil 51 U, V-phase coil 5 IV and W-phase coil 51 W are respectively provided at a plurality of places so as to rotate around a plurality of tooth portions 50 t continuously arranged in the circumferential direction. It is provided. U-phase coil 51 U, V-phase coil 5 IV and W-phase coil 51 W are wound so as to pass over slot portions 50 s on both sides of the plurality of teeth 50 t and end face 50 a and end face 50 b. It has been turned. U-phase coil 51U, V-phase coil 5 IV and W-phase coil 51W are listed The coils are wound in order from the outer side to the inner side. U-phase coil 51 U, V-phase coil 5 IV and W-phase coil 51 W are wound around teeth portion 50 t at positions mutually offset in the circumferential direction.
なお、 コイル 5 1は、 分布卷きに限定されず、 コイル 5 1が 1つの磁極ごとに ティース部 5 0 tに集中的に巻回される、 いわゆる集中卷きによってステータ 5 0に卷回されてもよい。  In addition, the coil 51 is not limited to distributed winding, and the coil 51 is wound around the stator 50 by so-called concentrated winding, in which the coils 51 are wound intensively on the teeth portion 50 t for each magnetic pole. May be
図 3は、 図 1中の 2点鎖線 I I Iで囲まれた範囲を示す断面図である。 図 1お よび図 3を参照して、 モータケース 2 1は、 金属から形成されている。 冷媒が流 通するウォータジャケットがモータケース 2 1に形成されてもよい。  FIG. 3 is a cross-sectional view showing a range surrounded by a two-dot chain line III in FIG. Referring to FIGS. 1 and 3, motor case 21 is made of metal. A water jacket through which the refrigerant flows may be formed on the motor case 21.
モータケース 2 1は、 側部 2 1 mと底部 2 1 nとを含む。 側部 2 1 mは、 中心 軸 1 0 1の軸方向に筒状に延びる形状を有する。 側部 2 l mは、 ステータ 5 0の 外周を取り囲むように形成されている。 底部 2 I nは、 中心軸 1 0 1の軸方向に おける側部 2 Ι παの一端に配置されている。 孔 2 4は、 底部 2 I nに形成されて いる。 ステータ 5 0は、 底部 2 1 nに载置されている。 底部 2 I nとステータ 5 0の端面 5 O bとが、 面接触する。 Motor case 2 1 includes a side portion 2 1 m and the bottom 2 1 n. The side portion 21 m has a shape extending cylindrically in the axial direction of the central axis 101. The side 2 lm is formed to surround the outer periphery of the stator 50. The bottom 2 I n is disposed at one end of the side 2 ππα in the axial direction of the central axis 101. The holes 24 are formed in the bottom 2 In. The stator 50 is placed at the bottom 21 n. And the bottom 2 I n and the end face 5 O b of the stator 5 0, surface contact.
モータケース 2 1には、 雌ねじ 2 6が形成されている。 雌ねじ 2 6は、 底部 2 I nに形成されている。 モータジェネレータ 1 1は、 ボルト 5 6を含む。 ボルト 5 6は、 ポルト揷入孔 5 7に挿通されるとともに、 雌ねじ 2 6に螺合されている。 ステータ 5 0は、 ボルト 5 6によってモータケース 2 1に締結されている。 ポル ト 5 6は、 電磁鋼板 5 2の積層方向に締結力を発生させ、 ステータ 5 0をモータ ケース 2 1に対して結合させる。 ポルト 5 6は、 金属から形成されている。  A female screw 26 is formed in the motor case 21. The female screw 26 is formed on the bottom 2I n. Motor generator 1 1 includes bolts 5 6. The bolt 56 is inserted into the porthole insertion hole 57 and screwed into the female screw 26. The stator 50 is fastened to the motor case 21 by bolts 56. The port 56 generates a fastening force in the stacking direction of the magnetic steel plates 52 to couple the stator 50 to the motor case 21. Porto 56 is made of metal.
ボルト 5 6は、 頭部 5 6 j と軸部 5 6 kとを含む。 頭部 5 6 jは、 ステータ 5 0の端面 5 0 a上に位置決めされる。 軸部 5 6 kは、 ボルト揷入孔 5 7に揷入さ れるとともに、 雌ねじ部 2 6に螺合される。 ポルト 5 6は、 モータケース 2 1に 締結される締結部 5 6 pを含む。 締結部 5 6 pは、 軸部 5 6 kのうちの雌ねじ 2 6に螺合される部分である。  The bolt 56 includes a head 5 6 j and a stem 5 6 k. The head 5 6 j is positioned on the end face 5 0 a of the stator 5 0. The shaft portion 5 6 k is inserted into the bolt insertion hole 5 7 and screwed into the female screw portion 26. The port 56 includes a fastening portion 56 p fastened to the motor case 21. The fastening portion 56 p is a portion screwed to the female screw 26 in the shaft portion 56 k.
図 3を参照して、 図中では、 ボルト 5 6の断面形状が示されている。 ボルト 5 6は、 中空部 5 8を含む。 中空部 5 8は、 ボルト 5 6の内部の空間により形成さ れている。 中空部 5 8は、 軸部 5 6 kに形成されている。 中空部 5 8は、 頭部 5 6 jおよび軸部 5 6 kの間で連なるように形成されてもよい。 中空部 5 8は、 軸 部 5 6 kに軸方向、 つまりボルト挿入孔 5 7の貫通方向に沿って延びる。 中空部 5 8は、 積層された複数の電磁鋼板 5 2の一方端と他方端との間で連続して延ぴ る。 中空部 5 8は、 締結部 5 6 pの内側にまで延びる。 Referring to FIG. 3, the cross-sectional shape of bolt 56 is shown in the figure. The bolt 56 includes a hollow portion 58. The hollow portion 58 is formed by the space inside the bolt 56. The hollow portion 58 is formed in the shaft portion 56k. The hollow portion 5 8 is the head 5 It may be formed to be continuous between 6 j and shaft portion 5 6 k. The hollow portion 58 extends in the axial direction to the shaft portion 5 6 k, that is, along the penetration direction of the bolt insertion hole 5 7. The hollow portion 58 extends continuously between one end and the other end of the plurality of laminated electromagnetic steel plates 52. The hollow portion 58 extends to the inside of the fastening portion 56 p.
図 4は、 図 3中の I V— I V線上に沿ったボルトの断面図である。 図 3および 図 4を参照して、 ボルト 5 6は、 毛細管構造としての溝形状が形成された内壁 5 9を含む。 内壁 5 9に囲まれた位置に中空部 5 8が形成されている。 中空部 5 8 は、 真空状態で封止されている。 中空部 5 8には、 水ゃフレオン、 アンモニアな どの図示しない熱媒体が少量、 封入されている。 このような構成により、 ポルト 5 6は、 ヒートパイプとして機能する。  FIG. 4 is a cross-sectional view of the bolt along the line IV-IV in FIG. With reference to FIGS. 3 and 4, bolt 56 includes an inner wall 59 formed with a groove shape as a capillary structure. A hollow portion 58 is formed at a position surrounded by the inner wall 5 9. The hollow portion 5 8 is sealed in a vacuum state. In the hollow portion 58, a small amount of a heat medium (not shown) such as water, freon, or ammonia is enclosed. With such a configuration, the Porto 56 functions as a heat pipe.
なお、 図 3および図 4中では、 ポルト 5 6に 1本の中空部 5 8が形成されてい るが、 これに限らず、 互いに間隔を設けて複数本の中空部 5 8がボルト 5 6に形 成されてもよい。 内壁 5 9に形成される毛細管構造および中空部 5 8に封入され る熱媒体は適宜、 変更される。  In FIGS. 3 and 4, one hollow portion 58 is formed in the port 56, but the present invention is not limited to this. A plurality of hollow portions 58 are provided in the bolt 56 at intervals. It may be formed. The capillary structure formed on the inner wall 59 and the heat medium sealed in the hollow portion 58 may be changed as appropriate.
図 1および図 3を参照して、 モ^"タジェネレータ 1 1の駆動時、 電磁鋼板 5 2 の発熱やコイル 5 1の発熱に起因して、 ステータ 5 0の温度が上昇する。 本実施 の形態では、 ステータ 5 0の熱が、 中空部 5 8に封入された熱媒体に吸収される。 これにより、 熱媒体は、 蒸発し、 ステータ 5 0の内側からモータケース 2 1の内 側に向かって移動する。 モータケース 2 1の内側に到達した熱媒体は、 モータケ ース 2 1と熱交換を行なうことによって、 熱を放出する。 熱媒体は、 液体に戻り、 内壁 5 9に形成された溝形状による毛細管作用によって、 ステータ 5 0の内側に 向けて移動する。 ステータ 5 0の内側に戻った熱媒体は、 再びステータ 5 0の熱 を吸収する。 このようなサイクルの繰り返しにより、 ステータ 5 0の熱がモータ ケース 2 1に放熱される。  Referring to FIGS. 1 and 3, when motor generator 1 1 is driven, the temperature of stator 50 rises due to the heat generation of electromagnetic steel sheet 5 2 and the heat generation of coil 51. In the configuration, the heat of the stator 50 is absorbed by the heat medium sealed in the hollow portion 58. Thereby, the heat medium evaporates and travels from the inside of the stator 50 to the inside of the motor case 21. The heat medium that has reached the inside of the motor case 2 1 releases heat by heat exchange with the motor case 2 1. The heat medium returns to the liquid and is formed on the inner wall 5 9 The capillary action due to the groove shape moves toward the inside of the stator 50. The heat medium returned to the inside of the stator 50 absorbs the heat of the stator 50 again The repetition of such cycles results in the stator 5 Heat of 0 is dissipated to motor case 2 1 .
図 5は、 図 1中のステータ内の熱伝導を説明するための図である。 図 5を参照 して、 本実施の形態では、 ステータ 5 0が積層された複数の電磁鋼板 5 2を含む。 この場合、 ボルト 5 6による締結力にもかかわらず、 複数の電磁鋼板 5 2の間に 微小な空気層が形成される。 このため、 ステータ 5 0内の熱伝導率は、 各電磁鋼 板 5 2の延在方向 （中心軸 1 0 1を中心とする径方向） と比較して、 複数の電磁 2008/058514 鋼板 5 2の積層方向 （中心軸 1 0 1の軸方向） において小さくなる。 これに対し て、 本実施の形態では、 ヒートパイプとして機能するボルト 5 6を設けることに よって、 複数の電磁鋼板 5 2の積層方向における熱伝導を促進させることができ る。 FIG. 5 is a diagram for explaining heat conduction in the stator in FIG. Referring to FIG. 5, in the present embodiment, a plurality of electromagnetic steel sheets 52 on which stators 50 are stacked is included. In this case, a minute air layer is formed between the plurality of electromagnetic steel plates 52 regardless of the fastening force by the bolts 56. For this reason, the thermal conductivity in the stator 50 is compared with the extension direction of each electromagnetic steel plate 52 (in the radial direction centering on the central axis 2008/058514 Decreased in the stacking direction of steel plate 52 (axial direction of central axis 101). On the other hand, in the present embodiment, heat conduction in the stacking direction of the plurality of electromagnetic steel plates 52 can be promoted by providing the bolts 56 functioning as a heat pipe.
図 6は、 図 1中の V I—V I線上に沿ったモータジェネレータの断面図である。 図中では、 ステータ 5 0の外形が 2点鎖線によって表わされている。 図 6を参照 して、 モータケース 2 1の側部 2 l mとステータ 5 0との間には、 隙間 8 0が形 成されている。 側部 2 1 mは、 ステータ 5 0と非接触である。 この場合、 ステ^" タ 5 0からモータケース 2 1への放熱は、 底部 2 1 nを通じての経路に限られる。 このため、 ステータ 5 0からモータケース 2 1に効率良く熱を伝えることができ ず、 ステータ 5 0の温度上昇が問題となり易い。 これに対して、 本実施の形態で は、 ヒートパイプとして機能するボルト 5 6を設けることによって、 ステータ 5 0からモータケース 2 1への放熱を効率良く行なうことができる。  FIG. 6 is a cross-sectional view of the motor generator taken along line V I-V I in FIG. In the figure, the outer shape of the stator 50 is represented by a two-dot chain line. Referring to FIG. 6, a gap 80 is formed between the side 2 l m of the motor case 2 1 and the stator 50. The side 21 m is not in contact with the stator 50. In this case, the heat radiation from the stator 50 to the motor case 21 is limited to the path through the bottom 21. Therefore, heat can be efficiently transmitted from the stator 50 to the motor case 21. The temperature rise of the stator 50 tends to be a problem In the present embodiment, heat dissipation from the stator 50 to the motor case 21 is achieved by providing the bolts 56 that function as heat pipes. It can be done efficiently.
なお、 ポルト揷入孔 5 7の内壁とボルト 5 6との間に樹脂製のスリ一ブが揷入 されてもよい。 これにより、 ステータ 5 0の熱を効率良く中空部 5 8の熱媒体に 吸収させることができる。 また、 ポルト 5 6のねじの呼び （JIS B 0205 に規 定） が M ( k ) であるとすると、 締結部 5 6 pの長さは、 2 k以上であることが 好ましい。 締結部 5 6 pの長さは、 3 k以上であることがさらに好ましい。 これ らの場合、 ボルト 5 6とモータケース 2 1との締結長さを十分に確保することで、 熱媒体の熱を効率良くモータケース 2 1に伝えることができる。  A resin sleeve may be inserted between the inner wall of the porthole insertion hole 57 and the bolt 56. As a result, the heat of the stator 50 can be efficiently absorbed by the heat medium of the hollow portion 58. In addition, assuming that the thread name of Porto 56 (as defined in JIS B 0205) is M (k), it is preferable that the length of the fastening portion 56 p is 2 k or more. The length of the fastening portion 56 p is more preferably 3 k or more. In these cases, the heat of the heat medium can be efficiently transmitted to the motor case 21 by securing a sufficient fastening length between the bolt 56 and the motor case 21.
この発明の実施の形態におけるモータジェネレータ 1 1の冷却構造は、 ケース 体としてのモータケース 2 1と、 貫通孔としてのボルト挿入孔 5 7が形成され、 モ ^_タケース 2 1に収容されるステータ 5 0と、 ボルト揷入孔 5 7に揷入され、 ステータ 5 0をモータケース 2 1に締結するポルト 5 6とを備える。 ポルト 5 6 は、 熱媒体が封入された中空部 5 8を有し、 ヒートパイプとして機能する。  In the cooling structure of motor generator 11 according to the embodiment of the present invention, motor case 21 as a case body, bolt insertion hole 57 as a through hole are formed, and a stator housed in motor case 21 is formed. And a port 56 that is inserted into the bolt insertion hole 57 and that fastens the stator 50 to the motor case 21. The port 56 has a hollow portion 58 in which the heat medium is sealed, and functions as a heat pipe.
このように構成された、 この発明の実施の形態におけるモータジェネレータ 1 1の冷却構造によれば、 ヒートパイプとして機能するボルト 5 6を設けることに よって、 ステータ 5 0からモータケース 2 1への放熱を促進させることができる。 また、 ステータ 5 0を冷却するための新たな部品を設ける必要がないため、 簡易 2008/058514 な構成で上記効果を奏することができる。 According to the cooling structure of motor generator 11 in the embodiment of the present invention configured as described above, heat dissipation from stator 50 to motor case 21 is achieved by providing bolts 56 that function as heat pipes. Can be promoted. In addition, there is no need to provide new parts for cooling the stator 50. With the above configuration, the above effect can be achieved.
なお、 本実施の形態では、 ロータ 3 0およびステータ 5 0がそれぞれ電磁鋼板 3 2および 5 2から形成される場合を説明したが、 電磁鋼板に限定されず、 たと えば圧粉磁心等、 他の磁性材料から形成されてもよい。 また、 本発明における回 転電機の冷却構造を、 電気自動車に搭載されるモータや、 一般的な産業用モータ に適用してもよい。 本発明における回転電機の冷却構造を、 車両用ホイールに配 置され、 車輪を駆動するモータ、 いわゆるインホイールモータに適用してもよい。 また、 以上に説明した回転電機の冷却構造の各構成を適宜組み合わせて、 新たな 回転電機の冷却構造を構成してもよい。  In the present embodiment, although the case where rotor 30 and stator 50 are respectively formed of electromagnetic steel plates 32 and 52 has been described, the present invention is not limited to electromagnetic steel plates, for example, dust core etc. It may be formed of a magnetic material. In addition, the cooling structure of the rotating electrical machine according to the present invention may be applied to a motor mounted on an electric vehicle or a general industrial motor. The cooling structure of the rotating electrical machine in the present invention may be applied to a motor that is disposed on a vehicle wheel and drives the wheel, so-called in-wheel motor. Further, the cooling structure of the rotating electrical machine described above may be combined appropriately to form a new cooling structure of the rotating electrical machine.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であつて制限的なものではない と考えられるべきである。 本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲に よって示され、 請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれ ることが意図される。 産業上の利用可能性  It should be considered that the embodiment disclosed this time is illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is indicated not by the above description but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims. Industrial applicability
この発明は、 主に、 ハイブリッド車両や電気自動車などの車両に搭載される回 転電機に利用される。  The present invention is mainly used for a rotating electric machine mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1 . ケース体と、 1 case body,
貫通孔が形成され、 前記ケース体に収容されるステータと、  A through hole is formed, and a stator accommodated in the case body;
前記貫通孔に揷入され、 前記ステータを前記ケース体に締結するボルトとを備 え、  And a bolt inserted into the through hole to fasten the stator to the case body.
前記ポルトは、 熱媒体が封入された中空部を有し、 ヒートパイプとして機能す る、 回転電機の冷却構造。  The porto has a hollow portion in which a heat medium is sealed, and functions as a heat pipe.
2 . 前記ボルトは、 前記ケース体に締結される締結部を含み、  2. The bolt includes a fastening portion fastened to the case body,
前記中空部は、 前記貫通孔の貫通方向に延び、 前記締結部の内側にまで延びる、 請求の範囲第 1項に記載の回転電機の冷却構造。  The cooling structure of a rotating electrical machine according to claim 1, wherein the hollow portion extends in a penetrating direction of the through hole and extends to the inside of the fastening portion.
3 . 前記ステータは、 前記貫通孔の貫通方向に積層された複数の電磁鋼板を 含む、 請求の範囲第 1項に記載の回転電機の冷却構造。  3. The cooling structure of a rotating electrical machine according to claim 1, wherein the stator includes a plurality of electromagnetic steel plates stacked in a penetrating direction of the through hole.
4 . 前記ケース体は、 前記ステータの外周上に配置される側部と、 前記ステ 一タの軸方向において前記側部の一端に配置される底部とを含み、  4. The case body includes: a side portion disposed on the outer periphery of the stator; and a bottom portion disposed at one end of the side portion in the axial direction of the stator,
前記ステータと前記側部との間に隙間が形成され、  A gap is formed between the stator and the side,
前記底部に前記ステータが締結される、 請求の範囲第 1項に記載の回転電機の 冷却構造。  The cooling structure of the rotating electrical machine according to claim 1, wherein the stator is fastened to the bottom portion.
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