JP2008079428A

JP2008079428A - Motor with pumping device

Info

Publication number: JP2008079428A
Application number: JP2006255868A
Authority: JP
Inventors: Kenta Suzuki; 健太鈴木; Masakazu Kobayashi; 正和小林; Yuichi Shibukawa; 祐一渋川; Tadayuki Hatsuda; 匡之初田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2026-09-21
Also published as: JP4867543B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique capable of downsizing a motor having a pumping device and reducing power loss of the motor operating the pump device much more than a conventional pump motor. <P>SOLUTION: The pumping device 10 operating on passage of magnetic flux is disposed at a position through which magnetic flux from an armature coil 112 of the motor 101 passes and a periodic change in the magnetic flux allows the pumping device 10 to operate. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、モータの電機子コイルに交流を通電してモータを駆動するという電動モータの原理に着目し、電機子コイルからの磁束の周期変化を利用してポンプ手段を作動させる技術に関するものである。 The present invention focuses on the principle of an electric motor that drives an electric motor by energizing an alternating current to an armature coil of the motor, and relates to a technique for operating pump means by using a periodic change of magnetic flux from the armature coil. is there.

流体を吸入して吐出するポンプとしては従来、例えば特許文献１および特許文献２に記載のごときものが知られている。
特許文献１に記載のポンプは、モータに隣接してポンプを配置し、モータから突出する出力軸の先端にポンプの羽根車を結合し、モータを駆動することにより、羽根車を回転させてポンプが空気を吸入・吐出するものである。この空気はモータ内を流れて、モータを冷却する。
特許文献２のポンプも、モータに隣接してポンプを配置し、モータから突出する出力軸の先端にポンプのインペラを結合し、モータを駆動することにより、インペラを回転させてポンプが冷媒を吸入・吐出するものである。このように冷媒が流れることにより、冷媒がモータ内を通過して、モータを冷却する。
特開平５−１７９９４１号公報特開２００４−１５９４０２号公報 Conventionally, pumps for sucking and discharging fluid are known, for example, as described in Patent Document 1 and Patent Document 2.
The pump described in Patent Document 1 has a pump disposed adjacent to a motor, a pump impeller is coupled to the tip of an output shaft protruding from the motor, and the motor is driven to rotate the impeller to drive the pump. Inhales and discharges air. This air flows through the motor to cool the motor.
In the pump of Patent Document 2, the pump is arranged adjacent to the motor, the impeller of the pump is coupled to the tip of the output shaft protruding from the motor, and the motor is driven to rotate the impeller and the pump sucks the refrigerant.・ Discharge. As the refrigerant flows in this way, the refrigerant passes through the motor and cools the motor.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-179941 JP 2004-159402 A

しかし、上記従来のような冷却用ポンプを具えたモータにあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまりポンプ手段とモータとがそれぞれ別体で構成されていることから、ポンプ手段を含むモータ全体が大型化してしまい、車輪の中にモータを搭載するインホイールモータ型電気自動車など、取り付けスペースに制約のある箇所では、搭載上の制限を受ける。
また、モータの電磁的作用により発生する回転動力を、出力軸を介してポンプに伝達するため、出力軸のフリクションによって動力が損失してしまう。 However, a motor having a cooling pump as described above has the following problems. In other words, since the pump means and the motor are configured separately, the entire motor including the pump means is enlarged, and the installation space is limited, such as an in-wheel motor type electric vehicle in which the motor is mounted in the wheel. There are restrictions on mounting in places with.
Moreover, since the rotational power generated by the electromagnetic action of the motor is transmitted to the pump via the output shaft, the power is lost due to the friction of the output shaft.

本発明は、上述の実情に鑑み、ポンプ手段を含めたモータ全体を小型化することができ、モータの動力損失を従来のポンプモータよりも遥かに低減することができる、ポンプ手段を具えたモータを提案するものである。 In view of the above circumstances, the present invention can reduce the size of the entire motor including the pump means, and can reduce the power loss of the motor much more than a conventional pump motor. This is a proposal.

この目的のため本発明によるポンプ手段を具えたモータは、請求項１に記載のごとく、
磁束が通過することにより動作するポンプ手段を、モータの電機子コイルからの磁束が通過する位置に配置し、前記磁束の周期的な変化により、前記ポンプ手段が作動するよう構成したことを特徴としたものである。 For this purpose, a motor with pump means according to the invention is as claimed in claim 1,
The pump means that operates when the magnetic flux passes is arranged at a position where the magnetic flux from the armature coil of the motor passes, and the pump means is operated by the periodic change of the magnetic flux. It is a thing.

かかる本発明の構成によれば、モータの電磁力が直接ポンプ手段に作用して、該電磁力が流体を輸送する動力になることから、モータから出力軸を介してポンプ手段を駆動する必要がなくなり、ポンプ手段を含むモータ全体を小型化することができる。
また、モータの電磁力が直接ポンプ手段に作用することにより、従来出力軸で発生していたフリクションを解消することができ、ポンプ手段の省エネルギー化に寄与する。 According to the configuration of the present invention, since the electromagnetic force of the motor directly acts on the pump means and the electromagnetic force becomes power for transporting the fluid, it is necessary to drive the pump means from the motor via the output shaft. Thus, the entire motor including the pump means can be reduced in size.
Further, when the electromagnetic force of the motor directly acts on the pump means, it is possible to eliminate the friction that has conventionally occurred in the output shaft, and contribute to energy saving of the pump means.

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の第一実施例になるポンプ手段の構造を模式的に示す断面図である。
ポンプ手段１０は、中空円筒形状のシリンダ２を有する。該シリンダ２の一端には、管状の入口３および出口４を接続する。入口３には、入口３側からシリンダ２側に流体が流れることを許容して、逆方向に流れることを防止する逆止弁５を設ける。出口４にも、シリンダ２側から出口４側に流体が流れることを許容して、逆方向に流れることを防止する逆止弁６を設ける。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.
FIG. 1 is a sectional view schematically showing the structure of a pump means according to a first embodiment of the present invention.
The pump means 10 has a hollow cylindrical cylinder 2. A tubular inlet 3 and outlet 4 are connected to one end of the cylinder 2. The inlet 3 is provided with a check valve 5 that allows a fluid to flow from the inlet 3 side to the cylinder 2 side and prevents the fluid from flowing in the reverse direction. The outlet 4 is also provided with a check valve 6 that allows fluid to flow from the cylinder 2 side to the outlet 4 side and prevents the fluid from flowing in the reverse direction.

シリンダ２内には、磁性材料からなるピストン７を設ける。シリンダ２の他端には空気抜き孔１２を設ける。シリンダ２は、ピストン７からみてシリンダ２の一端側でピストン室９を形成する。ピストン室９は流体で満たされる。ピストン７の全周にはＯリング８を設けてシリンダ２内を密封し、流体がピストン室９からピストン７を越えて漏れ出すことを防止する。ピストン７がシリンダ２内往復することにより、入口３からシリンダ２内のピストン室９に流体を吸入して、シリンダ２内のピストン室９から出口４に流体を吐出する。 A piston 7 made of a magnetic material is provided in the cylinder 2. An air vent hole 12 is provided at the other end of the cylinder 2. The cylinder 2 forms a piston chamber 9 on one end side of the cylinder 2 when viewed from the piston 7. The piston chamber 9 is filled with fluid. An O-ring 8 is provided on the entire circumference of the piston 7 to seal the inside of the cylinder 2 and prevent fluid from leaking from the piston chamber 9 beyond the piston 7. When the piston 7 reciprocates in the cylinder 2, the fluid is sucked into the piston chamber 9 in the cylinder 2 from the inlet 3, and the fluid is discharged from the piston chamber 9 in the cylinder 2 to the outlet 4.

シリンダ２の他端と、ピストン７との間には、スプリングコイルなどの付勢手段１１を配置する。付勢手段１１は、ピストン７をシリンダ２の一端側（図１中、下方へ）に付勢する。 An urging means 11 such as a spring coil is disposed between the other end of the cylinder 2 and the piston 7. The urging means 11 urges the piston 7 to one end side of the cylinder 2 (downward in FIG. 1).

ポンプ手段１０の外部にはある電磁石または永久磁石の磁束発生源を設置する。磁束発生源からの磁束がポンプ手段１０を通過すると、磁性材料からなるピストン７は磁束発生源に引き寄せられて他端側（図１中、上方へ）に移動し、ピストン室９は拡大する。このとき流体が入口３からピストン室９に吸入される。
これに対し、通過する磁束がなくなると、ピストン７は一端側（図１中、下方へ）戻され、ピストン室９は縮小する。このとき、ピストン室９内の流体が出口４に向かって吐出される。
このように、ピストン７がシリンダ２内を図１中の太い矢で示すように往復すると、流体が図１中の細い矢で示すように入口３から吸入し、ピストン室９を経て、出口４に向けて吐出する。つまりポンプ手段１０はポンプとして機能する。
磁束がポンプ手段１０を通過する構成については、詳しくは後述するが、電機子コイルをシリンダ２他端の近傍に設ける。 An electromagnet or permanent magnet magnetic flux source is installed outside the pump means 10. When the magnetic flux from the magnetic flux generation source passes through the pump means 10, the piston 7 made of a magnetic material is attracted to the magnetic flux generation source and moves to the other end side (upward in FIG. 1), and the piston chamber 9 expands. At this time, fluid is sucked into the piston chamber 9 from the inlet 3.
On the other hand, when there is no more magnetic flux to pass, the piston 7 is returned to one end side (downward in FIG. 1), and the piston chamber 9 is contracted. At this time, the fluid in the piston chamber 9 is discharged toward the outlet 4.
Thus, when the piston 7 reciprocates in the cylinder 2 as shown by the thick arrow in FIG. 1, the fluid is sucked from the inlet 3 as shown by the thin arrow in FIG. 1, passes through the piston chamber 9, and exits 4. Discharge toward That is, the pump means 10 functions as a pump.
Although the configuration in which the magnetic flux passes through the pump means 10 will be described in detail later, an armature coil is provided in the vicinity of the other end of the cylinder 2.

これに対し、電機子コイルをシリンダ２一端の近傍に設けてある等の、磁束発生源が異なる構成では、ピストン７がシリンダ２の一端に向かうので、付勢手段１１は、ピストン７をシリンダ２の他端側に付勢するように設計すればよい。また、磁束発生源がシリンダ２一端と他端とで交互に切り換わる構成であれば、ピストン７自身が図１中の太い矢で示すようにシリンダ２内を往復運動するため、付勢手段１１を省略可能である。 On the other hand, in the configuration in which the armature coil is provided near one end of the cylinder 2 or the like and the magnetic flux generation source is different, the piston 7 is directed to one end of the cylinder 2. What is necessary is just to design so that it may urge to the other end side. Further, if the magnetic flux generating source is configured to be alternately switched between one end and the other end of the cylinder 2, the piston 7 itself reciprocates in the cylinder 2 as indicated by a thick arrow in FIG. Can be omitted.

次に、本発明の第二実施例になるポンプ手段２０の構造を図２に沿って説明する。なお、前述した第一実施例と同一の構成については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成については、新たに符号を付して説明する。 Next, the structure of the pump means 20 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the same structure as the 1st Example mentioned above, a common code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted, and a different structure demonstrates a new code | symbol.

第二実施例では、ピストン７に永久磁石１３を取り付ける。永久磁石１３は磁束を発生することから、ポンプ手段２０の外からの磁束と相俟ってピストン７がシリンダ２内を動く力が大きくなる。つまり、磁力発生源からの磁束の向きが正逆を繰り返すことにより、ピストン７が磁力発生源に引き寄せられたり、反発されたりすることから、ポンプ手段２０の吐出能力を大きくすることができる。 In the second embodiment, the permanent magnet 13 is attached to the piston 7. Since the permanent magnet 13 generates a magnetic flux, the force that moves the piston 7 in the cylinder 2 increases in combination with the magnetic flux from the outside of the pump means 20. That is, when the direction of the magnetic flux from the magnetic force generation source repeats forward and reverse, the piston 7 is attracted or repelled by the magnetic force generation source, so that the discharge capability of the pump means 20 can be increased.

次に、本発明の第三実施例になるポンプ手段３０の構造を図３に沿って説明する。なお、前述した第一実施例と同一の構成については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成については、新たに符号を付して説明する。 Next, the structure of the pump means 30 according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the same structure as the 1st Example mentioned above, a common code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted, and a different structure demonstrates a new code | symbol.

第三実施例では、ピストン７に代えて、磁歪素子からなる袋状体１４をシリンダ２内に設ける。袋状体１４は中空であり、空気抜き孔１２に近い端部１５が封止され、空気抜き孔１２から遠い開口端１６は、シリンダ２内に固設されて、入口３および出口４と連通する。そして、袋状体１４の封止端部１５および開口端１６間の部位である側部１７は、シリンダ２の一端および他端間で伸縮する。
側部１７を含む袋状体１４の材質は、磁歪素子からなる。磁歪素子は、超磁歪素子とも呼ばれ、外部からの磁界に応じて素子寸法が変化する。このような磁歪素子の特性を用いて、側部１７は、シリンダ２の一端および他端間で伸縮する。 In the third embodiment, instead of the piston 7, a bag-like body 14 made of a magnetostrictive element is provided in the cylinder 2. The bag-like body 14 is hollow, the end 15 close to the air vent hole 12 is sealed, and the open end 16 far from the air vent hole 12 is fixed in the cylinder 2 and communicates with the inlet 3 and the outlet 4. And the side part 17 which is a site | part between the sealing end part 15 and the opening end 16 of the bag-like body 14 expands and contracts between one end and the other end of the cylinder 2.
The material of the bag-like body 14 including the side portions 17 is a magnetostrictive element. The magnetostrictive element is also called a giant magnetostrictive element, and the element size changes according to a magnetic field from the outside. The side portion 17 expands and contracts between one end and the other end of the cylinder 2 using such characteristics of the magnetostrictive element.

袋状体１４を通過する磁束が周期的に変化すると、図３中の太い矢で示すように、側部１７が伸縮を繰り返す。これにより袋状体１４が収縮膨張を繰り返す。この結果、入口３から袋状体１４内に流体を吸入して、袋状体１４から出口４に流体を吐出する。 When the magnetic flux passing through the bag-like body 14 changes periodically, the side portion 17 repeatedly expands and contracts, as shown by the thick arrows in FIG. Thereby, the bag-like body 14 repeats contraction and expansion. As a result, fluid is sucked into the bag-like body 14 from the inlet 3 and discharged from the bag-like body 14 to the outlet 4.

次に、本発明の第四実施例になるポンプ手段４０の構造を図４に沿って説明する。なお、前述した第一実施例および第三実施例と同一の構成については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成については、新たに符号を付して説明する。 Next, the structure of the pump means 40 according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the same structure as the 1st Example mentioned above and the 3rd Example, a common code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted, and a different code | symbol is newly attached and demonstrated.

第四実施例では、袋状体１４の封止端部１５に磁性材料からなる磁性体１８を固設する。磁性体１８は、ポンプ手段１０のところで前述したピストン７のように、外部からの磁束が通過するとシリンダ２内を移動する。したがって、磁歪素子からなる側部１４の伸縮と相俟って、袋上体１４が収縮膨張する力が大きくなる。これにより、ポンプ手段４０の吐出能力を大きくすることができる。
また、磁性体１８は、ポンプ手段２０のところで前述したような永久磁石であってもよく、これによりポンプ手段４０の吐出能力を大きくすることができる。 In the fourth embodiment, a magnetic body 18 made of a magnetic material is fixed to the sealing end 15 of the bag-like body 14. The magnetic body 18 moves in the cylinder 2 when the magnetic flux from the outside passes like the piston 7 described above at the pump means 10. Therefore, coupled with the expansion and contraction of the side portion 14 made of the magnetostrictive element, the force that causes the bag upper body 14 to contract and expand increases. Thereby, the discharge capability of the pump means 40 can be increased.
Further, the magnetic body 18 may be a permanent magnet as described above with respect to the pump means 20, whereby the discharge capacity of the pump means 40 can be increased.

次に、本発明の第五実施例になるポンプ手段５０の構造を図５に沿って説明する。なお、前述した第一実施例と同一の構成については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成については、新たに符号を付して説明する。 Next, the structure of the pump means 50 according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the same structure as the 1st Example mentioned above, a common code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted, and a different structure demonstrates a new code | symbol.

第五実施例では、中空円筒形状のシリンダ２の一端を入口３とし、他端を出口４とする。入口３には逆止弁５を設ける。シリンダ２内には、磁性材料からなるピストン５７を配置する。シリンダ２内において、ピストン５７と逆止弁５との間には第１ピストン室５１が区画される。ピストン室５１は流体で満たされる。ピストン５７の全周にはＯリング５３を設けてシリンダ２内を密封する。ピストン５７の中央部には、第1ピストン室５２から出口４への流体の流れを許容し、逆方向の流れを防止する逆止弁５４を設ける。
出口４には、ピストン５７がシリンダ２内から出口４へ抜け出ることを防止するストッパ５５を形成する。シリンダ２内において、ピストン５７とストッパ５５との間には第２ピストン室５２が区画される。第２ピストン室５２は流体で満たされる。なお、逆止弁５は、ピストン５７がシリンダ２内から入口３へ抜け出る役目も果す。 In the fifth embodiment, one end of the hollow cylindrical cylinder 2 is an inlet 3 and the other end is an outlet 4. A check valve 5 is provided at the inlet 3. A piston 57 made of a magnetic material is disposed in the cylinder 2. In the cylinder 2, a first piston chamber 51 is defined between the piston 57 and the check valve 5. The piston chamber 51 is filled with fluid. An O-ring 53 is provided on the entire circumference of the piston 57 to seal the inside of the cylinder 2. A check valve 54 that allows fluid flow from the first piston chamber 52 to the outlet 4 and prevents reverse flow is provided at the center of the piston 57.
The outlet 4 is formed with a stopper 55 that prevents the piston 57 from coming out of the cylinder 2 to the outlet 4. In the cylinder 2, a second piston chamber 52 is defined between the piston 57 and the stopper 55. The second piston chamber 52 is filled with fluid. The check valve 5 also plays a role of the piston 57 coming out from the cylinder 2 to the inlet 3.

磁束がポンプ手段５０を通過すると、磁性材料からなるピストン５７は入口３側（図５中、右方へ）に移動する。このとき第１ピストン室５１は縮小するとともに第２ピストン室５２は拡大することから、第１ピストン室５１内の流体が逆止弁５４を通って第２ピストン室５２に移動する。
これに対し、磁束が通過する方向を変えると、ピストン５７が出口４側（図５中、左方へ）に移動する。このとき第１ピストン室５１は拡大するとともに第２ピストン室５２は縮小することから、第２ピストン室５２内の流体は、出口４に向かって吐出されると同時に、入口３から流体を吸入して第１ピストン室を流体で満たす。
このように、ピストン５７がシリンダ２内を図５中の太い矢で示すように往復すると、流体が図５中の細い矢で示すように入口３から吸入し、第１ピストン室５１、逆止弁５４、第２ピストン室５２を順次経て、出口４に向けて吐出する。つまりポンプ手段５０はポンプとして機能する。 When the magnetic flux passes through the pump means 50, the piston 57 made of a magnetic material moves to the inlet 3 side (to the right in FIG. 5). At this time, since the first piston chamber 51 is reduced and the second piston chamber 52 is enlarged, the fluid in the first piston chamber 51 moves to the second piston chamber 52 through the check valve 54.
On the other hand, when the direction in which the magnetic flux passes is changed, the piston 57 moves to the outlet 4 side (to the left in FIG. 5). At this time, since the first piston chamber 51 expands and the second piston chamber 52 contracts, the fluid in the second piston chamber 52 is discharged toward the outlet 4 and simultaneously sucks the fluid from the inlet 3. To fill the first piston chamber with fluid.
Thus, when the piston 57 reciprocates in the cylinder 2 as shown by the thick arrow in FIG. 5, the fluid is sucked from the inlet 3 as shown by the thin arrow in FIG. It discharges toward the exit 4 through the valve 54 and the second piston chamber 52 sequentially. That is, the pump means 50 functions as a pump.

次に、本発明の第六実施例になるポンプ手段６０の構造を図６に沿って説明する。なお、前述した第一実施例および第五実施例と同一の構成については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成については、新たに符号を付して説明する。 Next, the structure of the pump means 60 according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the same structure as the 1st Example mentioned above and the 5th Example, a common code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted, and a different code | symbol is newly attached and demonstrated.

第六実施例では、ピストン５７に永久磁石５８を付加する。永久磁石５８は磁束を発生することから、永久磁石１３のところで前述したようにポンプ手段６０の外からの磁束と相俟ってピストン５７がシリンダ２内を動く力が大きくなる。これにより、ポンプ手段６０の吐出能力を大きくすることができる。 In the sixth embodiment, a permanent magnet 58 is added to the piston 57. Since the permanent magnet 58 generates a magnetic flux, the force for moving the piston 57 in the cylinder 2 is increased in combination with the magnetic flux from the outside of the pump means 60 at the permanent magnet 13 as described above. Thereby, the discharge capability of the pump means 60 can be increased.

これまでに説明してきた第一実施例から第六実施例までのポンプ手段を具えたモータについて以下に説明する。 The motor provided with the pump means from the first embodiment to the sixth embodiment described so far will be described below.

図７はポンプ手段を具えた３相交流モータの半分を回転軸Ｏ方向から見た状態を模式的に示す横断面図である。また図８は、図７に示す３相交流モータの半分を回転軸Ｏと直角な方向から見た状態を模式的に示す縦断面図である。
このモータ１０１は、図８に示すように永久磁石１０７を具えた円盤形状の回転子１０８と、電機子コイル１１２およびステータコア１０２を具えた円盤形状の固定子１０９とを、隙間（ギャップ）１１０を介して回転軸Ｏ方向に対向配置したアキシャルギャップ型回転電機である。この回転子１０８には回転軸Ｏに沿って延在する図示しない出力軸を結合する。
モータ１０１を車両に搭載する実施例にあっては、モータ１０１が主として駆動力源として用いられる。そして、補機として前述したポンプ手段を作動させる。 FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a half of a three-phase AC motor provided with pump means as viewed from the direction of the rotation axis O. FIG. 8 is a longitudinal sectional view schematically showing a state in which half of the three-phase AC motor shown in FIG. 7 is viewed from a direction perpendicular to the rotation axis O.
As shown in FIG. 8, the motor 101 includes a disk-shaped rotor 108 having a permanent magnet 107 and a disk-shaped stator 109 having an armature coil 112 and a stator core 102 with a gap 110. And an axial gap type rotating electrical machine disposed opposite to each other in the direction of the rotation axis O. An output shaft (not shown) extending along the rotation axis O is coupled to the rotor 108.
In the embodiment in which the motor 101 is mounted on the vehicle, the motor 101 is mainly used as a driving force source. And the pump means mentioned above as an auxiliary machine is operated.

図７に示すようにモータ１０１内の固定子には、複数のステータコア１０２を、図示しない出力軸が延在する回転軸Ｏを中心として、周方向等間隔に配設する。これらステータコア１０２には、図８に示すように電機子コイル１１２を夫々巻回する。電機子コイル１１２に交流を通電すると、ステータコア１０２を磁束が通過する。固定子のステータコア１０２と回転子１０８の永久磁石１０７との間で、ギャップ１１０を介して磁気回路が形成され、回転子１０８が回転する。なお交流制御については、図示しないインバータが公知のモータ駆動制御に基づき夫々の電機子コイル１１２に交流電流を通電するため、交流制御の詳細な説明を省略する。いずれにせよ、交流制御によって、ステータコア１０２からの磁束は強弱および向きの正逆を繰り返す。 As shown in FIG. 7, the stator in the motor 101 is provided with a plurality of stator cores 102 at equal intervals in the circumferential direction around a rotation axis O on which an output shaft (not shown) extends. The armature coils 112 are wound around the stator cores 102 as shown in FIG. When alternating current is applied to the armature coil 112, magnetic flux passes through the stator core 102. A magnetic circuit is formed through the gap 110 between the stator core 102 of the stator and the permanent magnet 107 of the rotor 108, and the rotor 108 rotates. As for AC control, since an inverter (not shown) supplies AC current to each armature coil 112 based on known motor drive control, detailed description of AC control is omitted. In any case, by AC control, the magnetic flux from the stator core 102 repeats strength and direction.

図７に示すように、隣り合うステータコア１０２，１０２同士の近傍であるステータコア１０２径方向外側には、ポンプ手段１０，１０・・を夫々配設する。１のポンプ手段１０には、モータ１０１の外部からモータケース１１１を貫通する吸入配管１０３を接続する。吸入配管１０３と接続するポンプ手段１０と、該ポンプ手段１０と周方向で隣り合うポンプ手段１０とを配管１０４で接続する。配管１０４は、ステータコア１０２の外径側を周方向に通る。 As shown in FIG. 7, pump means 10, 10... Are disposed on the radially outer side of the stator core 102, which is in the vicinity of the adjacent stator cores 102, 102. One pump means 10 is connected to a suction pipe 103 that penetrates the motor case 111 from the outside of the motor 101. The pump means 10 connected to the suction pipe 103 and the pump means 10 adjacent to the pump means 10 in the circumferential direction are connected by a pipe 104. The pipe 104 passes through the outer diameter side of the stator core 102 in the circumferential direction.

配管１０４と接続するポンプ手段１０と、該ポンプ手段１０と周方向で隣り合うポンプ手段１０とを配管１０５で接続する。この配管１０５の一方端はポンプ手段１０と接続し、この配管１０５の中程は一方端のポンプ手段１０から隣り合うステータコア１０２，１０２同士の間を径方向に通り、接続される両ポンプ手段１０，１０間にあるステータコア１０２の内径側を周方向かつ軸方向に通り、隣り合うステータコア１０２，１０２同士の間を径方向に通り、この配管１０５の他方端はポンプ手段１０と接続する。 The pump means 10 connected to the pipe 104 and the pump means 10 adjacent to the pump means 10 in the circumferential direction are connected by a pipe 105. One end of the pipe 105 is connected to the pump means 10, and the middle of the pipe 105 passes between the stator cores 102, 102 adjacent to each other from the pump means 10 at one end in the radial direction and is connected to both pump means 10. , 10 passes through the inner diameter side of the stator core 102 between the circumferential direction and the axial direction, and passes between the adjacent stator cores 102, 102 in the radial direction, and the other end of the pipe 105 is connected to the pump means 10.

配管１０５と接続するポンプ手段１０と、該ポンプ手段１０と周方向で隣り合うポンプ手段１０とを配管１０４で接続する。このようにポンプ手段１０同士を、配管１０４および配管１０５で周方向交互に接続する。 The pump means 10 connected to the pipe 105 and the pump means 10 adjacent to the pump means 10 in the circumferential direction are connected by the pipe 104. In this way, the pump means 10 are connected alternately in the circumferential direction by the pipe 104 and the pipe 105.

そして、吸入配管１０３の近傍には、モータケース１１１を貫通する吐出配管１０６を配置し、吐出配管１０６をポンプ手段１０と接続する。 A discharge pipe 106 penetrating the motor case 111 is disposed in the vicinity of the suction pipe 103, and the discharge pipe 106 is connected to the pump means 10.

回転子１０８を駆動する間、ステータコア１０２からの磁束は回転磁界を形成する。この磁束は周期的に変化を繰り返して、近傍に配置されたポンプ手段１０を通過する。この結果、ポンプ手段１０が作動する。そして流体はモータ外から吸入配管１０３を経てモータ１０１内に入り、これら全てのポンプ手段１０および配管１０４，１０５を順次経て固定子１０９を一周し、吐出配管１０６を経てモータ１０１外に出る。 While driving the rotor 108, the magnetic flux from the stator core 102 forms a rotating magnetic field. This magnetic flux periodically changes and passes through the pump means 10 disposed in the vicinity. As a result, the pump means 10 operates. Then, the fluid enters the motor 101 from the outside of the motor through the suction pipe 103, goes through all of the pump means 10 and the pipes 104 and 105 in order, goes around the stator 109, and goes out of the motor 101 through the discharge pipe 106.

公知の交流モータ制御を行う図示しないインバータが、モータ１０１の電機子コイルにＵ相電流、Ｖ相電流、およびＷ相電流を順次通電すると、ステータコア１０２で磁束が発生する。この磁束は、ギャップ１１０を介して永久磁石１０７に向かい、回転子１０８および固定子１０９間で磁気回路を形成する。磁気回路の磁束が周期的に強弱を繰り返すことで回転子１０８が回転し、モータ１０１は駆動源としての役目を果す。 When an inverter (not shown) that performs known AC motor control sequentially supplies a U-phase current, a V-phase current, and a W-phase current to the armature coil of the motor 101, magnetic flux is generated in the stator core 102. This magnetic flux travels toward the permanent magnet 107 through the gap 110 and forms a magnetic circuit between the rotor 108 and the stator 109. The rotor 108 rotates when the magnetic flux of the magnetic circuit periodically repeats strength, and the motor 101 serves as a drive source.

ステータコア１０２からの磁束が及ぶ範囲内であるステータコア１０２の近傍には、ポンプ手段１０が配設されている。回転子１０８が上述のように回転する間、周期的に強弱を繰り返すステータコア１０２からの磁束は、ポンプ手段１０を通過する。そうすると図１に沿って前述したように、ポンプ手段１０のピストン７がシリンダ２内を往復運動し、流体を吸入吐出する。
そして、モータ１０１内に張り巡らされた配管１０４，１０５に流体が流れることにより、モータ１０１を冷却することができる。 Pump means 10 is disposed in the vicinity of the stator core 102 within the range covered by the magnetic flux from the stator core 102. While the rotor 108 rotates as described above, the magnetic flux from the stator core 102 that repeats strength periodically passes through the pump means 10. Then, as described above with reference to FIG. 1, the piston 7 of the pump means 10 reciprocates in the cylinder 2 and sucks and discharges the fluid.
The motor 101 can be cooled by the fluid flowing through the pipes 104 and 105 stretched around the motor 101.

なお、ポンプ手段１０は、固定子１０９に１個のみ配置してもよいが、図７に示すように周方向に複数配置することで、吐出力を大きくすることができる。周方向に配置された複数のステータコア１０２からの磁束は、所定周期で強弱を繰り返すところ、周方向に配置された複数のポンプ手段１０も協働して配管１０４および配管１０５に流体を流すからである。 Only one pump means 10 may be arranged on the stator 109, but a plurality of pump means 10 can be arranged in the circumferential direction as shown in FIG. The magnetic flux from the plurality of stator cores 102 arranged in the circumferential direction repeats the strength at a predetermined cycle, and the plurality of pump means 10 arranged in the circumferential direction also cooperate to flow fluid through the pipes 104 and 105. is there.

次に、本発明の他の例になる、ポンプ手段１０の配置レイアウトを説明する。 Next, an arrangement layout of the pump means 10 as another example of the present invention will be described.

図９は他の配置例になるポンプ手段を具えた３相交流モータの半分を回転軸Ｏ方向から見た状態を模式的に示す横断面図である。また図１０は、図９に示す３相交流モータの半分を回転軸Ｏと直角な方向から見た状態を模式的に示す縦断面図である。図９および図１０に示す配置レイアウトは、前述した図７および図８に示す回転子１０８、固定子１０９、配管１０４，１０５と同様の構成を具え、ポンプ手段１０の配設部位のみが異なる。 FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a half of a three-phase AC motor provided with pump means as another arrangement example when viewed from the direction of the rotation axis O. FIG. 10 is a longitudinal sectional view schematically showing a state in which half of the three-phase AC motor shown in FIG. 9 is viewed from a direction perpendicular to the rotation axis O. The layout shown in FIGS. 9 and 10 has the same configuration as the rotor 108, the stator 109, and the pipes 104 and 105 shown in FIGS. 7 and 8 described above, and only the arrangement of the pump means 10 is different.

つまり、図９および図１０に示すように、隣り合うステータコア１０２同士間であって、ステータコア１０２の径方向中央には、ポンプ手段１０，１０・・を夫々配設する。回転子１０８が上述のように回転する間、周期的に強弱を繰り返すステータコア１０２からの磁束は、ポンプ手段１０を通過する。そうすると図１に沿って前述したように、ポンプ手段１０のピストン７がシリンダ２内を往復運動し、流体を吸入吐出する。 That is, as shown in FIG. 9 and FIG. 10, the pump means 10, 10... Are disposed between the adjacent stator cores 102 and in the radial center of the stator core 102. While the rotor 108 rotates as described above, the magnetic flux from the stator core 102 that repeats strength periodically passes through the pump means 10. Then, as described above with reference to FIG. 1, the piston 7 of the pump means 10 reciprocates in the cylinder 2 and sucks and discharges the fluid.

なお、図７〜図１０に示す配置レイアウトにあっては、ポンプ手段１０の代わりに、ポンプ手段２０、ポンプ手段３０、ポンプ手段４０、を用いてもよいこと勿論である。 In the arrangement layout shown in FIGS. 7 to 10, the pump unit 20, the pump unit 30, and the pump unit 40 may be used instead of the pump unit 10.

また、図７〜図１０に示す配置レイアウトにあっては、固定子１０９のうちギャップ１１０から遠い部位に配管１０４を配設し、ポンプ手段１０を軸Ｏ方向に設けつつポンプ手段１０の出入口３，４をギャップ１１０から遠い側に配置しているが、これらの配置レイアウトに限定するものではない。
つまり図８および図１０に代えて図１１の縦断面図に示すように、配管１０４、１０５を、ギャップ１１０の近傍およびギャップ１１０から離れた位置とに通してもよい。そしてポンプ手段１０を軸Ｏ方向に設けつつ、周方向で隣り合う１のポンプ手段１０の出入口３，４をギャップ１１０側に配置し、他のポンプ手段１０の出入口３，４をギャップ１１０から遠い側に配置して、これを周方向で交互に繰り返し配置するものであってもよい。
また図には示さなかったが、ポンプ手段１０を軸Ｏ方向に設けつつポンプ手段１０の出入口３，４をギャップ１１０側に配置してもよい。 Further, in the arrangement layout shown in FIGS. 7 to 10, the pipe 104 is arranged in a portion far from the gap 110 in the stator 109, and the inlet / outlet 3 of the pump means 10 is provided while the pump means 10 is provided in the axis O direction. , 4 are arranged on the side far from the gap 110, but are not limited to these arrangement layouts.
That is, instead of FIGS. 8 and 10, as shown in the longitudinal sectional view of FIG. 11, the pipes 104 and 105 may be passed through the vicinity of the gap 110 and the position away from the gap 110. And while providing the pump means 10 in the direction of the axis O, the inlets 3 and 4 of one pump means 10 adjacent in the circumferential direction are arranged on the gap 110 side, and the inlets 3 and 4 of the other pump means 10 are far from the gap 110. It may be arranged on the side and alternately and repeatedly arranged in the circumferential direction.
Although not shown in the drawing, the outlets 3 and 4 of the pump unit 10 may be arranged on the gap 110 side while the pump unit 10 is provided in the direction of the axis O.

次に、更に他の配置レイアウトにつき説明する。 Next, another arrangement layout will be described.

図１２は更に他の配置例になるポンプ手段を具えた３相交流モータの半分を回転軸Ｏ方向から見た状態を模式的に示す横断面図である。図１２に示す配置レイアウトは、前述した図７および図８に示す回転子１０８、固定子１０９と同様の構成を具える。また、配管１０４，１０５はステータコア１０２の外径側および内径側と、隣り合うステータコア１１０２，１０２同士間とを通り固定子１０９内に張り巡らされる。そしてギャップ１１０の近傍で、周方向に複数配設されたステータコア１０２の外径側に、ポンプ手段５０を配置する。また、ポンプ手段５０を近傍に具えたステータコア１０２と、ポンプ手段５０を具えないステータコア１０２とが、周方向に交互に位置して、ポンプ手段５０の個数をステータコア１０２の個数の半数とする。 FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a half of a three-phase AC motor provided with pump means as another example of arrangement as viewed from the direction of the rotation axis O. The arrangement layout shown in FIG. 12 has the same configuration as the rotor 108 and the stator 109 shown in FIGS. 7 and 8 described above. Further, the pipes 104 and 105 are stretched in the stator 109 through the outer diameter side and the inner diameter side of the stator core 102 and between the adjacent stator cores 1102 and 102. Then, in the vicinity of the gap 110, the pump means 50 is disposed on the outer diameter side of the stator cores 102 that are disposed in the circumferential direction. Further, the stator core 102 provided with the pump means 50 in the vicinity and the stator core 102 not provided with the pump means 50 are alternately positioned in the circumferential direction, and the number of the pump means 50 is half of the number of the stator cores 102.

回転子１０８が回転する間、周期的に強弱を繰り返すステータコア１０２からの磁束は、ポンプ手段５０を通過する。そうすると図５に沿って前述したように、ポンプ手段５０のピストン５７がシリンダ２内を往復運動し、流体を吸入吐出する。 While the rotor 108 rotates, the magnetic flux from the stator core 102 that repeats strength periodically passes through the pump means 50. Then, as described above with reference to FIG. 5, the piston 57 of the pump means 50 reciprocates in the cylinder 2 to suck and discharge the fluid.

なお、図１２に示す配置レイアウトにあっては、ポンプ手段５０の代わりに、ポンプ手段６０、を用いてもよいこと勿論である。 In the layout shown in FIG. 12, it is needless to say that the pump means 60 may be used instead of the pump means 50.

図１２に示すようにポンプ手段５０をギャップ１１０近傍に配置する例では、回転子１０８および固定子１０９間で形成される磁気回路の磁束がポンプ手段１０を通過することから、強力な磁束でポンプ手段１０を動作することができ、ポンプ手段５０の吐出能力が向上する。 In the example in which the pump means 50 is arranged in the vicinity of the gap 110 as shown in FIG. 12, the magnetic circuit magnetic flux formed between the rotor 108 and the stator 109 passes through the pump means 10, so that the pump is driven with a strong magnetic flux. The means 10 can be operated, and the discharge capacity of the pump means 50 is improved.

図１３は更に他の配置例になるポンプ手段を具えた３相交流モータの半分を回転軸Ｏ方向から見た状態を模式的に示す横断面図である。また図１４は、図１３に示す３相交流モータの半分を回転軸Ｏと直角な方向から見た状態を模式的に示す縦断面図である。図１３および図１４に示す配置レイアウトは、前述した図７および図８に示す回転子１０８、固定子１０９と同様の構成を具え、配管およびポンプ手段の配設部位のみが異なる。 FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing a half of a three-phase AC motor provided with pump means as another arrangement example when viewed from the direction of the rotation axis O. FIG. 14 is a longitudinal sectional view schematically showing a state in which half of the three-phase AC motor shown in FIG. 13 is viewed from a direction perpendicular to the rotation axis O. The layout shown in FIGS. 13 and 14 has the same configuration as the rotor 108 and stator 109 shown in FIGS. 7 and 8 described above, and is different only in the locations where the piping and pump means are provided.

つまり、図１３および図１４に示すように、モータケース１１１内には、配管１１３を形成する。配管１１３は、周方向および軸方向に交互に通るよう張り巡らされた１本の連続した管で構成される。モータケース１１１のうちステータコア１０２の近傍には、ポンプ手段１０，１０・・を夫々配設する。回転子１０８が回転する間、周期的に強弱を繰り返すステータコア１０２からの磁束は、ポンプ手段１０を通過する。そうすると図１に沿って前述したように、ポンプ手段１０のピストン７がシリンダ２内を往復運動し、吸入配管１０３から流体を吸入して、この流体を吐出配管１０６へ吐出する。 That is, as shown in FIGS. 13 and 14, a pipe 113 is formed in the motor case 111. The pipe 113 is composed of one continuous pipe that is stretched so as to alternately pass in the circumferential direction and the axial direction. In the motor case 111, in the vicinity of the stator core 102, pump means 10, 10,. While the rotor 108 rotates, the magnetic flux from the stator core 102 that repeats strength periodically passes through the pump means 10. Then, as described above with reference to FIG. 1, the piston 7 of the pump means 10 reciprocates in the cylinder 2, sucks fluid from the suction pipe 103, and discharges this fluid to the discharge pipe 106.

なお、ポンプ手段１０は、モータケース１１１に１個のみ配置してもよいが、図１３に示すように周方向に複数配置することで、吐出力を大きくすることができる。周方向に配置された複数のステータコア１０２からの磁束は、所定周期で強弱を繰り返すところ、周方向に配置された複数のポンプ手段１０も協働して配管１０４および配管１０５流体を流すからである。また、図１３および図１４に示す配置レイアウトにあっては、ポンプ手段１０の代わりに、ポンプ手段２０、ポンプ手段３０、ポンプ手段４０、を用いてもよいこと勿論である。 Note that only one pump means 10 may be arranged in the motor case 111, but by arranging a plurality of pump means 10 in the circumferential direction as shown in FIG. 13, the discharge force can be increased. This is because the magnetic flux from the plurality of stator cores 102 arranged in the circumferential direction repeats the strength at a predetermined period, and the plurality of pump means 10 arranged in the circumferential direction also cooperate to flow the fluids of the pipe 104 and the pipe 105. . Further, in the arrangement layout shown in FIGS. 13 and 14, it is needless to say that the pump means 20, the pump means 30, and the pump means 40 may be used instead of the pump means 10.

ポンプ手段１０を図１３および図１４に示すレイアウトで配置する例では、モータ１０１内の磁束のうち回転子１０８および固定子１０９間で形成される磁気回路の磁束がポンプ手段１０を通過しない。しかしながら、磁気回路を迂回してモータケース１１１を通過する漏れ磁束がポンプ手段１０を動作することから、これまで利用されていなかった漏れ磁束を用いてポンプ手段を動作することが可能になり、エネルギーの省力化に寄与することができる。 In the example in which the pump unit 10 is arranged in the layout shown in FIGS. 13 and 14, the magnetic flux of the magnetic circuit formed between the rotor 108 and the stator 109 out of the magnetic flux in the motor 101 does not pass through the pump unit 10. However, since the leakage magnetic flux that bypasses the magnetic circuit and passes through the motor case 111 operates the pump means 10, it becomes possible to operate the pump means using the leakage magnetic flux that has not been used so far. This can contribute to labor saving.

次に、ポンプ手段の別な配置レイアウトにつき説明する。 Next, another arrangement layout of the pump means will be described.

図１５は別な配置例になるポンプ手段を、ステータコア１個分につき模式的に示す側面図である。また図１６は、図１５に示すステータコア１個分を、電機子コイルが巻回する中心軸方向からみた正面図である。また図１７は、図１６中、固定子をＸ−Ｘで切断し、当該断面を矢の方向からみた状態を模式的に示す縦断面図である。 FIG. 15 is a side view schematically showing a pump unit as another arrangement example for one stator core. FIG. 16 is a front view of one stator core shown in FIG. 15 as seen from the central axis direction around which the armature coil is wound. Moreover, FIG. 17 is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the state which cut | disconnected the stator by XX in FIG. 16 and looked at the said cross section from the direction of the arrow.

図１５および図１６に示すように、ステータコア１２１の両端を残したステータコア１２１中程の外周には電機子コイル１２２を巻回する。ステータコア１２１と電機子コイル１２２との間には、絶縁のためのインシュレータ１２３を介在させる。電機子コイル１２２が巻回されていないステータコア１２１先端は、図示しない回転子と向き合っている。このステータコア１２１を固定子に、周方向に複数配置する。回転子および固定子の位置関係は、軸方向に並ぶアキシャルギャップ型回転電機であってもよいし、径方向に並ぶラジアルギャップ型回転電機であってもよい。 As shown in FIGS. 15 and 16, an armature coil 122 is wound around the middle outer periphery of the stator core 121 with both ends of the stator core 121 remaining. An insulator 123 for insulation is interposed between the stator core 121 and the armature coil 122. The tip of the stator core 121 around which the armature coil 122 is not wound faces a rotor (not shown). A plurality of stator cores 121 are arranged on the stator in the circumferential direction. The positional relationship between the rotor and the stator may be an axial gap type rotating electric machine arranged in the axial direction or a radial gap type rotating electric machine arranged in the radial direction.

図１７に示すように、インシュレータ１２３には、ポンプ手段４０を設ける。 As shown in FIG. 17, the pump 123 is provided in the insulator 123.

ポンプ手段４０は、図４に示すものと共通する構成である。インシュレータ１２３内には、ピストン液室９および空間１２４を設ける。空間１２４内には、図４に示すものと共通な袋状体１４および磁性体１８を収容する。袋状体１４の開口端１６をピストン液室９に接続する。ピストン液室９は、インシュレータ１２３外部と通じる入口１２５および出口１２６を具える。入口１２５には逆止弁５を設ける。出口１２６には逆止弁６を設ける。このようにステータコア１２１の近傍にはポンプ手段４０を設ける。 The pump means 40 has the same configuration as that shown in FIG. A piston liquid chamber 9 and a space 124 are provided in the insulator 123. In the space 124, the bag-like body 14 and the magnetic body 18 common to those shown in FIG. The open end 16 of the bag-like body 14 is connected to the piston liquid chamber 9. The piston fluid chamber 9 includes an inlet 125 and an outlet 126 that communicate with the outside of the insulator 123. A check valve 5 is provided at the inlet 125. A check valve 6 is provided at the outlet 126. Thus, the pump means 40 is provided in the vicinity of the stator core 121.

周期的に強弱を繰り返すステータコア１２１からの磁束は、ポンプ手段４０を通過する。そうすると、ポンプ手段４０の磁性体１８が図１７に示す太い矢の向きに往復運動し、袋状体１４が収縮膨張を繰り返す。この結果、入口１２５から流体を吸入して、この流体を出口１２６へ吐出する。 The magnetic flux from the stator core 121 that periodically repeats strength passes through the pump means 40. Then, the magnetic body 18 of the pump means 40 reciprocates in the direction of the thick arrow shown in FIG. 17, and the bag-like body 14 repeats contraction and expansion. As a result, the fluid is sucked from the inlet 125 and discharged from the outlet 126.

モータを設計するにあたっては、このようなポンプ手段４０を具えたステータコア１２１を、モータ内に１個のみ配置してもよいし、複数配置してもよい。周方向に配置される複数のステータコア１２１からの磁束は、所定周期で強弱を繰り返すところ、複数配置することで、周方向に配置された複数のポンプ手段４０も協働して作動することから、複数配置することで、ポンプの吐出力を大きくすることができる。 In designing the motor, only one stator core 121 having such pump means 40 may be arranged in the motor, or a plurality of stator cores 121 may be arranged. Since the magnetic flux from the plurality of stator cores 121 arranged in the circumferential direction repeats the strength at a predetermined cycle, the plurality of pump means 40 arranged in the circumferential direction operate in cooperation by arranging the plurality of magnetic fluxes. By disposing a plurality, it is possible to increase the discharge force of the pump.

つまり、周方向で隣り合うステータコア１２１，１２１同士の出口１２６と入口１２５とを接続して、固定子内で一本の連続した流路を形成することにより、吐出力を大きくすることができる。または、複数の入口１２５を束ね、複数の出口１２６を束ねることにより、吐出力を大きくすることができる。 That is, the discharge force can be increased by connecting the outlet 126 and the inlet 125 of the stator cores 121 adjacent to each other in the circumferential direction to form one continuous flow path in the stator. Alternatively, the discharge force can be increased by bundling a plurality of inlets 125 and bundling a plurality of outlets 126.

インシュレータ１２３には、図１７に示すようにポンプ手段４０を設ける他、図１８に示すようにポンプ手段５０を設けてもよく、図１９に示すようにポンプ手段６０を設けてもよい。 In addition to providing the pump means 40 as shown in FIG. 17, the insulator 123 may be provided with the pump means 50 as shown in FIG. 18, or may be provided with the pump means 60 as shown in FIG.

図１８に示すようにポンプ手段５０を設けてもよく、図１９に示すようにポンプ手段６０を設けてもよい。 Pump means 50 may be provided as shown in FIG. 18, or pump means 60 may be provided as shown in FIG.

ポンプ手段５０は、図５に示すものと共通する構成であるから、同一の符号を付す。インシュレータ１２３内には、シリンダ２を設ける。シリンダ２の一端は入口１２５と接続する。シリンダ２の他端は出口１２６と接続する。シリンダ２内にはピストン５７を配置する。 The pump means 50 has the same configuration as that shown in FIG. A cylinder 2 is provided in the insulator 123. One end of the cylinder 2 is connected to the inlet 125. The other end of the cylinder 2 is connected to the outlet 126. A piston 57 is disposed in the cylinder 2.

またポンプ手段６０は、図６に示すものと共通する構成であるから、同一の符号を付す。 Moreover, since the pump means 60 is a structure common to what is shown in FIG. 6, it attaches | subjects the same code | symbol.

周期的に強弱を繰り返すステータコア１２１からの磁束は、ポンプ手段５０，６０を通過する。そうすると、ポンプ手段５０，６０のピストン５７が図１８、図１９に示す太い矢の向きに往復運動し、入口１２５から流体を吸入して、この流体を出口１２６へ吐出する。 Magnetic flux from the stator core 121 that periodically repeats strength passes through the pump means 50 and 60. Then, the piston 57 of the pump means 50 and 60 reciprocates in the direction of the thick arrow shown in FIGS. 18 and 19, sucks the fluid from the inlet 125, and discharges the fluid to the outlet 126.

そして図１５〜図１９に示す実施例にあっては、ステータコア１２１および電機子コイル１２２間に設けたポンプ手段４０，５０，６０に流体が流れることにより、鉄損および銅損によって発熱するステータコア１２１および電機子コイル１２２を効率よく冷却することができる。 In the embodiment shown in FIGS. 15 to 19, the fluid flows through the pump means 40, 50, 60 provided between the stator core 121 and the armature coil 122, so that the stator core 121 generates heat due to iron loss and copper loss. And the armature coil 122 can be efficiently cooled.

図２０は本発明の第七実施例になるポンプ手段を具えたモータを、軸方向から見て模式的に示す横断面図である。 FIG. 20 is a cross-sectional view schematically showing a motor having pump means according to a seventh embodiment of the present invention when viewed from the axial direction.

モータ２０１内には、回転子２０２を具える。回転子２０２およびモータケース２０５間には円環状の隙間が設けられる。この隙間は流体が通過する通路２０６となる。この隙間の一部を塞ぐようモータケース２０５および回転子２０２間には隔壁２０９を配置し、通路２０６を環としない。このように、両端を具えた１本の通路である通路２０６の一端は入口２０７を設け、他端は出口２０８を設ける。入口２０７および出口２０８はモータケース２０５を貫通してモータ２０１外部と連通する。通路２０６を区画する回転子２０２の外縁には突極２０３を周方向に複数個設ける。回転子２０２の中心には出力軸２０４を結合する。 A rotor 202 is provided in the motor 201. An annular gap is provided between the rotor 202 and the motor case 205. This gap becomes a passage 206 through which the fluid passes. A partition wall 209 is disposed between the motor case 205 and the rotor 202 so as to block a part of the gap, and the passage 206 is not ring-shaped. Thus, one end of the passage 206, which is a single passage having both ends, is provided with the inlet 207, and the other end is provided with the outlet 208. The inlet 207 and the outlet 208 pass through the motor case 205 and communicate with the outside of the motor 201. A plurality of salient poles 203 are provided in the circumferential direction on the outer edge of the rotor 202 that defines the passage 206. An output shaft 204 is coupled to the center of the rotor 202.

図示しない電機子コイルが回転磁界を形成し、磁束がこの回転子２０２に作用すると、突極構造に因るリラクタンストルクが発生して、回転子２０２を、図２０中の矢の向きに回転させる。
モータ２０１を車両に搭載する実施例にあっては、出力軸２０４から駆動力が出力される（駆動源）。 When an armature coil (not shown) forms a rotating magnetic field and a magnetic flux acts on the rotor 202, reluctance torque due to the salient pole structure is generated, and the rotor 202 is rotated in the direction of the arrow in FIG. .
In the embodiment in which the motor 201 is mounted on the vehicle, a driving force is output from the output shaft 204 (drive source).

同時に、突極２０３を複数具えた回転子２０２が羽根車の役目を果して通路２０６内の流体が図２０中の矢の向きに流れる。この結果、流体が入口２０７からモータ２０１内に吸入され、回転子２０２を略一周するよう通路２０６を通り、出口２０８からモータ２０１の外へ吐出される（ポンプ手段）。 At the same time, the rotor 202 having a plurality of salient poles 203 serves as an impeller, and the fluid in the passage 206 flows in the direction of the arrow in FIG. As a result, the fluid is sucked into the motor 201 from the inlet 207, passes through the passage 206 so as to go around the rotor 202, and is discharged from the outlet 208 to the outside of the motor 201 (pump means).

つまりモータ２０１は駆動源およびポンプ手段として機能する。
そして、モータ２０１内に設けた通路２０６に流体が流れることにより、モータ２０１を効率よく冷却することができる。 That is, the motor 201 functions as a drive source and pump means.
Then, the fluid flows through the passage 206 provided in the motor 201, whereby the motor 201 can be efficiently cooled.

図２１は本発明の第八実施例になるポンプ手段を具えたモータを軸方向から見て模式的に示す横断面図である。また図２２は、同実施例のモータを一部取り出して模式的に示す斜視図である。 FIG. 21 is a cross-sectional view schematically showing a motor having pump means according to an eighth embodiment of the present invention when viewed from the axial direction. FIG. 22 is a perspective view schematically showing a part of the motor of the embodiment.

図２２に示すように、モータ３０１は円盤形状の固定子３０２の軸方向両側に回転子３０３，３０４を夫々配置した２ロータ１ステータ型の回転電機である。回転子３０３および３０４のうち、固定子３０２と対向する回転子前面には、永久磁石３０５を貼り付ける。
回転子３０３および３０４の中心には出力軸３０６を接続する。モータ３０１を車両に搭載する実施例にあっては、出力軸３０６から駆動力が出力される（駆動源）。 As shown in FIG. 22, the motor 301 is a two-rotor one-stator rotating electric machine in which rotors 303 and 304 are arranged on both sides in the axial direction of a disk-shaped stator 302. Of the rotors 303 and 304, a permanent magnet 305 is attached to the front surface of the rotor facing the stator 302.
An output shaft 306 is connected to the centers of the rotors 303 and 304. In the embodiment in which the motor 301 is mounted on the vehicle, driving force is output from the output shaft 306 (driving source).

固定子３０２には、ステータコア３０７を周方向に複数配置する。周方向で隣り合うステータコア３０７，３０７間には、電機子コイル３０８を配置する。電機子コイル３０８が巻かれる中心線は周方向に延在することから、電機子コイル３０８はトロイダル巻である。そして電機子コイル３０８は、ステータコア３０７と同じ材質の芯材３０９の外周に巻回される。芯材３０９は、周方向で隣り合うステータコア３０７，３０７間を結合して、図２１に示すように固定子３０２を円環とする。なお、図２１では図面の理解を容易にするため、一部のステータコア３０７および電機子コイル３０８のみを示す。 A plurality of stator cores 307 are arranged in the stator 302 in the circumferential direction. An armature coil 308 is arranged between the stator cores 307 and 307 adjacent in the circumferential direction. Since the center line around which the armature coil 308 is wound extends in the circumferential direction, the armature coil 308 is toroidal. The armature coil 308 is wound around the outer periphery of the core material 309 made of the same material as the stator core 307. The core material 309 connects the stator cores 307 and 307 adjacent in the circumferential direction, and the stator 302 has an annular shape as shown in FIG. FIG. 21 shows only a part of the stator core 307 and the armature coil 308 for easy understanding of the drawing.

モータケース３１０と固定子３０２との間には、円環状の管路３１１を配置する。管路３１１は電機子コイル３０８の外にあって、電機子コイル３０８およびステータコア３０７の近傍に設けられる。
管路３１１内には、円環状の回転子３１２を収容する。回転子３１２は管路３１１内を回転することができる。回転子３１２の内径側部は、突極３１３を周方向に複数設ける。
管路３１１には、入口３１４および出口３１５を夫々接続する。入口３１４および出口３１５はモータケース３１０を貫通する。図２１に示すように、入口３１４から出口３１５までは管路３１１を略一周する長い経路と、管路３１１の一部をショートカットする短い経路があるが、短い経路にあっては管路３１１の幅を狭くして、回転子３１２と略同じとし、流体が短い経路を流れないようにする。これに対し、長い経路にあっては管路３１１の幅を広くして、回転子３１２および流体が通過できるようにする。 An annular pipe line 311 is disposed between the motor case 310 and the stator 302. The pipe line 311 is provided outside the armature coil 308 and in the vicinity of the armature coil 308 and the stator core 307.
An annular rotor 312 is accommodated in the conduit 311. The rotor 312 can rotate in the pipe 311. A plurality of salient poles 313 are provided in the circumferential direction on the inner diameter side portion of the rotor 312.
An inlet 314 and an outlet 315 are connected to the pipe line 311, respectively. The inlet 314 and the outlet 315 pass through the motor case 310. As shown in FIG. 21, from the inlet 314 to the outlet 315, there are a long path that goes around the pipe 311 and a short path that shortcuts a part of the pipe 311. The width is reduced to be substantially the same as the rotor 312 so that fluid does not flow through the short path. On the other hand, in the long path, the width of the pipe line 311 is increased so that the rotor 312 and the fluid can pass therethrough.

電機子コイル３０８が回転磁界を形成し、ステータコア３０７からの磁束がこの回転子３１２に作用すると、突極構造に因るリラクタンストルクが発生して、回転子３１２が回転する。そうすると突極３１３を複数具えた回転子３１２が羽根車の役目を果して管路３１１の長い経路内の流体が回転子３１２と共に周方向に流れる。この結果、流体が入口３１４からモータ３０１内に吸入され、軸Ｏを略一周するよう管路３１１を通り、出口３１５からモータ３０１の外へ吐出される（ポンプ手段）。 When the armature coil 308 forms a rotating magnetic field and the magnetic flux from the stator core 307 acts on the rotor 312, reluctance torque due to the salient pole structure is generated and the rotor 312 rotates. Then, the rotor 312 having a plurality of salient poles 313 serves as an impeller, and the fluid in the long path of the pipe 311 flows in the circumferential direction together with the rotor 312. As a result, the fluid is sucked into the motor 301 from the inlet 314, passes through the pipe line 311 so as to go around the shaft O, and is discharged from the outlet 315 to the outside of the motor 301 (pump means).

つまりモータ３０１は駆動源およびポンプ手段として機能する。
そして、モータ３０１内に設けた管路３１１に流体が流れることにより、モータ３０１を効率よく冷却することができる。 That is, the motor 301 functions as a drive source and pump means.
Then, when the fluid flows through the conduit 311 provided in the motor 301, the motor 301 can be efficiently cooled.

図２３は本発明の第九実施例になるポンプ手段を具えたモータを軸方向から見て模式的に示す横断面図である。また図２４は、同実施例のモータを一部取り出して模式的に示す斜視図である。なお、前述した第八実施例と同一の構成については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成については、新たに符号を付して説明する。 FIG. 23 is a cross sectional view schematically showing a motor provided with pump means according to a ninth embodiment of the present invention when viewed from the axial direction. FIG. 24 is a perspective view schematically showing a part of the motor of the embodiment. In addition, about the same structure as the 8th Example mentioned above, a common code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted, and a different structure demonstrates a new code | symbol.

第九実施例のモータ４０１では、トロイダル巻の電機子コイル４０８が、芯材３０９および管路３１１を束ねるように巻回する。なお、図２３では図面の理解を容易にするため、一部のステータコア３０７および電機子コイル４０８のみを示す。 In the motor 401 of the ninth embodiment, a toroidal armature coil 408 is wound so as to bundle the core material 309 and the pipe line 311. FIG. 23 shows only a part of the stator core 307 and the armature coil 408 for easy understanding of the drawing.

この第九実施例でも、電機子コイル４０８が回転磁界を形成すると、回転子３１２が回転する。そうすると流体が入口３１４からモータ３０１内に吸入され、軸Ｏを略一周するよう管路３１１を通り、出口３１５からモータ３０１の外へ吐出される。 Also in the ninth embodiment, when the armature coil 408 forms a rotating magnetic field, the rotor 312 rotates. Then, the fluid is sucked into the motor 301 from the inlet 314, passes through the pipe line 311 so as to go around the shaft O, and is discharged out of the motor 301 from the outlet 315.

図２５は本発明の第十実施例になるポンプ手段を具えたモータを軸方向から見て模式的に示す横断面図である。また図２６は、同実施例のモータを一部取り出して模式的に示す斜視図である。なお、前述した第八実施例と同一の構成については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成については、新たに符号を付して説明する。 FIG. 25 is a cross-sectional view schematically showing a motor provided with pump means according to the tenth embodiment of the present invention when viewed from the axial direction. FIG. 26 is a perspective view schematically showing a part of the motor of the embodiment. In addition, about the same structure as the 8th Example mentioned above, a common code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted, and a different structure demonstrates a new code | symbol.

第十実施例のモータ５０１では、ステータコア３０７および電機子コイル３０８の内径側に、流体が流れる管路５１１を配置する。管路５１１は電機子コイル３０８の外にあって、電機子コイル３０８およびステータコア３０７の近傍に設けられる。 In the motor 501 of the tenth embodiment, a conduit 511 through which a fluid flows is disposed on the inner diameter side of the stator core 307 and the armature coil 308. The pipe line 511 is provided outside the armature coil 308 and in the vicinity of the armature coil 308 and the stator core 307.

管路５１１内には、円環状の回転子５１２を収容する。回転子５１２は管路５１１内を回転することができる。回転子５１２の外径側部は、羽根形状の羽根形突極５１３を周方向に複数設ける。羽根形状とは、図２５および図２６に示すフィンの形状であればよい。また、管路５１１の外径側部は、流体を噴射するための孔５１６を周方向に複数設ける。
管路５１１には図示しない入口を接続する。図示しない入口はモータ５０１の外部と連通する。また、モータケース５１７には貫通孔を設けて出口５１５とする。 An annular rotor 512 is accommodated in the pipe line 511. The rotor 512 can rotate in the pipe 511. On the outer diameter side portion of the rotor 512, a plurality of blade-shaped blade-shaped salient poles 513 are provided in the circumferential direction. The blade shape may be any fin shape as shown in FIGS. Further, the outer diameter side portion of the pipe line 511 is provided with a plurality of holes 516 for injecting fluid in the circumferential direction.
An inlet (not shown) is connected to the pipe line 511. An inlet (not shown) communicates with the outside of the motor 501. Further, the motor case 517 is provided with a through hole to be an outlet 515.

電機子コイル３０８が回転磁界を形成し、ステータコア３０７からの磁束がこの回転子５１２に作用すると、突極構造に因るリラクタンストルクが発生して、回転子５１２が回転する。そうすると羽根型突極５１３を複数具えた回転子５１２が羽根車の役目を果して管路５１１内の流体が回転子５１２と共に周方向に流れる。羽根形突極５１３は管路５１１に効率よく流体を流す。 When the armature coil 308 forms a rotating magnetic field and the magnetic flux from the stator core 307 acts on the rotor 512, reluctance torque due to the salient pole structure is generated, and the rotor 512 rotates. Then, the rotor 512 having a plurality of blade-type salient poles 513 serves as an impeller, and the fluid in the pipe 511 flows in the circumferential direction together with the rotor 512. The vane-shaped salient pole 513 allows the fluid to flow through the conduit 511 efficiently.

この結果、流体が図示しない入口からモータ５０１内に吸入され、環状の管路５１１を通る。ステータコア３０７および電機子コイル３０８の内径側に環状の管路５１１を配置したことから、流体に作用する遠心力も相俟って、管路５１１内の流体は、孔５１６からステータコア３０７および電機子コイル３０８に向けて噴出し、これらステータコア３０７および電機子コイル３０８を冷却する。またフィンなどの特殊な形状である羽根型突極５１３の先端が流体を孔５１６から押し出す効果も相俟って、流体はステータコア３０７および電機子コイル３０８に向けて勢いよく噴出する。
次に流体は、出口５１５からモータ５０１の外に排出する。 As a result, fluid is sucked into the motor 501 from an inlet (not shown) and passes through the annular conduit 511. Since the annular pipe line 511 is disposed on the inner diameter side of the stator core 307 and the armature coil 308, the fluid in the pipe line 511 flows from the hole 516 to the stator core 307 and the armature coil together with the centrifugal force acting on the fluid. The air is ejected toward 308 to cool the stator core 307 and the armature coil 308. In addition, the tip of the blade-shaped salient pole 513 having a special shape such as a fin pushes the fluid out of the hole 516, and the fluid is ejected vigorously toward the stator core 307 and the armature coil 308.
Next, the fluid is discharged from the motor 501 through the outlet 515.

以上の説明より、モータ５０１は駆動源およびポンプ手段として機能する。
そして、流体がステータコア３０７および電機子コイル３０８に噴きかかることにより、モータ５０１を一層効率よく冷却することができる。 From the above description, the motor 501 functions as a drive source and pump means.
The fluid is sprayed onto the stator core 307 and the armature coil 308, so that the motor 501 can be cooled more efficiently.

ところで、上記した各実施例によれば、磁束が通過することにより動作するポンプ手段１０，２０，３０，４０，５０，６０を、モータの電機子コイルからの磁束（またはステータコアからの磁束）が通過する位置に配置し、前記磁束の周期的な変化により、これらポンプ手段１０，２０，３０，４０，５０，６０が作動するよう構成したことから、モータの電磁力が直接ポンプ手段に作用して、該電磁力が流体を輸送する動力になる。したがって、モータから出力軸を介してポンプ手段を駆動する必要がなくなり、ポンプ手段を含むモータ全体を小型化することができる。また、モータの電磁力が直接ポンプ手段に作用することにより、従来出力軸で発生していたフリクションを解消することができ、ポンプ手段の省エネルギー化に寄与する。 By the way, according to each of the embodiments described above, the magnetic flux from the armature coil of the motor (or the magnetic flux from the stator core) is applied to the pump means 10, 20, 30, 40, 50, 60 that operate when the magnetic flux passes. Since the pump means 10, 20, 30, 40, 50, 60 are operated by the periodic change of the magnetic flux, the electromagnetic force of the motor directly acts on the pump means. Thus, the electromagnetic force becomes power for transporting the fluid. Therefore, it is not necessary to drive the pump means from the motor via the output shaft, and the entire motor including the pump means can be reduced in size. Further, when the electromagnetic force of the motor directly acts on the pump means, it is possible to eliminate the friction that has conventionally occurred in the output shaft, and contribute to energy saving of the pump means.

ポンプ手段１０，２０，５０，６０は、磁性材料からなるピストン７，５７をシリンダ２内に設け、ピストン７，５７がシリンダ２内を往復することにより該シリンダ２内に流体を吸入して吐出するポンプ手段である。つまり電機子コイルからの磁束が、ポンプ手段１０，２０，５０，６０を通過すると、ピストン７，５７がシリンダ２内を動作する。この磁束が周期的に変化すると、ピストン７，５７がシリンダ２内を往復し、ポンプとしての機能を果す。 The pump means 10, 20, 50, 60 are provided with pistons 7, 57 made of a magnetic material in the cylinder 2, and the pistons 7, 57 reciprocate in the cylinder 2 to suck and discharge fluid into the cylinder 2. The pump means. That is, when the magnetic flux from the armature coil passes through the pump means 10, 20, 50, 60, the pistons 7, 57 operate in the cylinder 2. When this magnetic flux changes periodically, the pistons 7 and 57 reciprocate in the cylinder 2 to function as a pump.

さらにポンプ手段２０，６０のピストン７，５７に永久磁石１３，５８を取り付けたことから、永久磁石１３，５８が磁束により引き寄せられたり、反発されたりして、ポンプ手段２０，６０の吐出能力を大きくすることができる。 Further, since the permanent magnets 13 and 58 are attached to the pistons 7 and 57 of the pump means 20 and 60, the permanent magnets 13 and 58 are attracted or repelled by the magnetic flux, and the discharge capacity of the pump means 20 and 60 is increased. Can be bigger.

ポンプ手段３０，４０は、磁歪素子からなる袋状体１４が収縮膨張を繰り返すことにより流体を吸入して吐出するポンプ手段である。つまり電機子コイルからの磁束が、ポンプ手段３０，４０を通過すると、磁歪素子の伸縮作用により袋状体１４が変形する。この磁束が周期的に変化すると、袋状体１４が収縮膨張を繰り返し、ポンプとしての機能を果す。 The pump means 30 and 40 are pump means for sucking and discharging fluid by the bag-like body 14 made of a magnetostrictive element repeatedly contracting and expanding. That is, when the magnetic flux from the armature coil passes through the pump means 30 and 40, the bag-like body 14 is deformed by the expansion and contraction action of the magnetostrictive element. When this magnetic flux changes periodically, the bag-like body 14 repeatedly contracts and expands, and functions as a pump.

さらにポンプ手段４０の袋状体１４に磁性体１８を取り付けたことから、磁性体１８が袋状体１４の収縮膨張と協働してシリンダ２内を動作し、ポンプ手段４０の吐出能力を大きくすることができる。なお、磁性体１８の代わりに永久磁石を設けてもよい。 Further, since the magnetic body 18 is attached to the bag-like body 14 of the pump means 40, the magnetic body 18 operates in the cylinder 2 in cooperation with the contraction and expansion of the bag-like body 14, thereby increasing the discharge capacity of the pump means 40. can do. A permanent magnet may be provided in place of the magnetic body 18.

図９および図１０に示す配置レイアウトでは、ポンプ手段１０を隣り合うステータコア１０２同士間に配置したことから、流体が配管１０４，１０５を安定して流れ、脈動を軽減することができる。 In the layout shown in FIGS. 9 and 10, since the pump means 10 is disposed between the adjacent stator cores 102, the fluid can flow stably through the pipes 104 and 105, and pulsation can be reduced.

ポンプ手段を具えたモータ２０１，３０１，４０１，５０１では突極２０３，３１３，５１３を周方向に複数具えた円環状の回転子２０２，３１２，５１２と、該回転子２０２，３１２，５１２を収容する流体通路２０６および管路３１１，５１１とがポンプ手段を構成することから、
モータの電磁力が直接にこれらポンプ手段に作用して、該電磁力が流体を輸送する動力になる。したがって、モータから出力軸を介してポンプ手段を駆動する必要がなくなり、ポンプ手段を含むモータ全体を小型化することができる。また、モータの電磁力が直接ポンプ手段に作用することにより、従来出力軸で発生していたフリクションを解消することができ、ポンプ手段の省エネルギー化に寄与する。 Motors 201, 301, 401, and 501 having pump means accommodate annular rotors 202, 312, and 512 having a plurality of salient poles 203, 313, and 513 in the circumferential direction, and the rotors 202, 312, and 512. Since the fluid passage 206 and the pipe lines 311 and 511 constitute the pump means,
The electromagnetic force of the motor directly acts on these pump means, and the electromagnetic force becomes power for transporting the fluid. Therefore, it is not necessary to drive the pump means from the motor via the output shaft, and the entire motor including the pump means can be reduced in size. Further, when the electromagnetic force of the motor directly acts on the pump means, it is possible to eliminate the friction that has conventionally occurred in the output shaft, and contribute to energy saving of the pump means.

ポンプ手段を具えたモータ５０１では、突極５１３を羽根形状にしたことから、管路５１１に効率よく流体を流すことができ、ポンプ手段の吐出能力を大きくすることができる。 In the motor 501 provided with the pump means, the salient pole 513 is shaped like a blade, so that the fluid can be efficiently flowed to the pipe line 511 and the discharge capacity of the pump means can be increased.

ポンプ手段を具えたモータ４０１では、流体が流れる管路３１１を電機子コイル４０８で巻回したことから、電機子コイル４０８を効率よく冷却することができる。 In the motor 401 having the pump means, the armature coil 408 can be efficiently cooled because the conduit 311 through which the fluid flows is wound around the armature coil 408.

ポンプ手段を具えたモータ４０１では、流体が流れる管路３１１を電機子コイル３０８の外径側に配置したことから、回転子３１２の直径を大きくすることができ、ポンプ手段の吐出能力を大きくすることができる。
またポンプ手段を具えたモータ５０１では、流体が流れる管路５１１を電機子コイル３０８の内径側に配置したことから、モータ５０１を小型化することができる。 In the motor 401 including the pump unit, the pipe 311 through which the fluid flows is arranged on the outer diameter side of the armature coil 308. Therefore, the diameter of the rotor 312 can be increased, and the discharge capacity of the pump unit is increased. be able to.
Further, in the motor 501 having the pump means, the motor 501 can be reduced in size because the pipe line 511 through which the fluid flows is arranged on the inner diameter side of the armature coil 308.

さらに、流体通路である管路５１１のうち電機子コイル３０８に近い外径側には流体を噴射する孔５１６を設けたことから、環状の管路５１１を流れる流体に作用する遠心力も相俟って、流体を電機子コイル３０８に噴きかけることができ、冷却効率が向上する。
また、羽根型突極５１３の形状が孔５１６から流体を押し出すのに適した形状であることから、流体を勢いよく噴出することができる。
なお図には示さなったが、電機子コイル３０８の外径側に管路および回転体を配設し、管路のうち電機子コイル３０８に近い内径側には流体を噴射する孔を設けてもよい。 Further, since a hole 516 for injecting fluid is provided on the outer diameter side near the armature coil 308 in the conduit 511 that is a fluid passage, the centrifugal force acting on the fluid flowing through the annular conduit 511 is also combined. Thus, the fluid can be sprayed onto the armature coil 308, and the cooling efficiency is improved.
Further, since the shape of the blade-type salient pole 513 is a shape suitable for extruding the fluid from the hole 516, the fluid can be ejected vigorously.
Although not shown in the figure, a pipe and a rotating body are provided on the outer diameter side of the armature coil 308, and a hole for injecting fluid is provided on the inner diameter side near the armature coil 308 in the pipe. Also good.

図１２に示すポンプ手段５０の配置レイアウトや、これまでに説明した配置レイアウトおよび各実施例では、ポンプ手段を、回転子および固定子間で形成される磁気回路の磁束が通過する位置に設けたことから、ポンプ手段の吐出能力が向上する。 In the arrangement layout of the pump means 50 shown in FIG. 12 and the arrangement layout and each example described so far, the pump means is provided at a position where the magnetic flux of the magnetic circuit formed between the rotor and the stator passes. Therefore, the discharge capacity of the pump means is improved.

あるいは、図１３および図１４に示すポンプ手段１０の配置レイアウトや、これまでに説明した配置レイアウトおよび各実施例では、ポンプ手段を、モータ内の磁束のうちモータ回転子およびモータ固定子間で形成される磁気回路を迂回する漏れ磁束が通過する位置に設けたことから、これまで利用されていなかった漏れ磁束を用いてポンプ手段を動作することが可能になり、エネルギーの省力化に寄与することができる。 Alternatively, in the arrangement layout of the pump means 10 shown in FIG. 13 and FIG. 14 and the arrangement layout and the embodiments described so far, the pump means is formed between the motor rotor and the motor stator in the magnetic flux in the motor. Since the leakage flux that bypasses the magnetic circuit is provided at a position where it passes, it becomes possible to operate the pump means using the leakage flux that has not been used so far, contributing to energy savings. Can do.

これまでに説明した配置レイアウトおよび各実施例では、本出願人による特開平１１−２７５８２６に記載の複合電流制御を用いることが可能である。つまり、動力源たる回転子を駆動する駆動用交流と、ポンプ手段を作動させるポンプ手段用交流とを重畳して複合電流を生成し、該複合電流を電機子コイルに流すことにより、これらモータ回転子を駆動して、ポンプ手段を作動させてもよい。これにより、駆動力とポンプの吐出能力を個々に調整することができる。 In the arrangement layout and the embodiments described so far, it is possible to use the composite current control described in Japanese Patent Laid-Open No. 11-275826 by the present applicant. In other words, a driving current for driving a rotor as a power source and a pumping means AC for operating the pumping means are superimposed to generate a composite current, and the combined current is passed through the armature coil to rotate these motors. The child may be driven to activate the pump means. Thereby, a driving force and the discharge capability of a pump can be adjusted individually.

これまでに説明した配置レイアウトおよび各実施例では、ポンプ手段から吐出される流体をインバータなどのスイッチング素子に通して、該スイッチング素子を冷却することができる。一例として、モータの固定子に、電機子コイルの交流制御を行うスイッチング素子を設ける。このスイッチング素子は、モータとは別個に設置されて交流を生成する従来のインバータを小型化し、モータの固定子に取り付けたものである。そして、ポンプ手段と接続する管路を該スイッチング素子の近傍に配設する。
これにより、電気回路が小型化集約化されたモータであっても効率よく冷却することができる。 In the layout and the embodiments described so far, the fluid discharged from the pump means can be passed through a switching element such as an inverter to cool the switching element. As an example, a switching element that performs AC control of the armature coil is provided in the stator of the motor. This switching element is a separate inverter that is installed separately from the motor and generates alternating current, and is reduced in size and attached to the stator of the motor. And the pipe line connected with a pump means is arrange | positioned in the vicinity of this switching element.
Thereby, even a motor with an electric circuit reduced in size and integrated can be efficiently cooled.

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨に逸脱しない範囲において種々変更が加えられうるものである。
例えば、ポンプ手段１０，２０，３０，４０，５０，６０およびポンプ手段を具えたモータ２０１，３０１，４０１，５０１は、３相交流モータに限られず、単相から複数相までいずれの交流モータにも適用可能である。またポンプ手段１０，２０，３０，４０，５０，６０はアキシャルギャップ型回転電機に限られず、固定子と回転子とを回転子の径方向に配置したラジアルギャップ型回転電機にも適用可能である。
そして、流体はモータを冷却するためにのみ用いる冷媒に限定されず、作動油などの液体を圧送する手段として用いてもよい。 The above description is merely an example of the present invention, and the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
For example, the pump means 10, 20, 30, 40, 50, 60 and the motors 201, 301, 401, 501 including the pump means are not limited to three-phase AC motors, but can be any AC motor from single phase to multiple phases. Is also applicable. Further, the pump means 10, 20, 30, 40, 50, 60 are not limited to the axial gap type rotating electric machine, but can be applied to a radial gap type rotating electric machine in which a stator and a rotor are arranged in the radial direction of the rotor. .
And a fluid is not limited to the refrigerant | coolant used only for cooling a motor, You may use as a means to pump liquids, such as hydraulic oil.

本発明の第一実施例になるポンプ手段を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the pump means which becomes a 1st Example of this invention. 本発明の第二実施例になるポンプ手段を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the pump means which becomes a 2nd Example of this invention. 本発明の第三実施例になるポンプ手段を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the pump means which becomes the 3rd Example of this invention. 本発明の第四実施例になるポンプ手段を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the pump means which becomes 4th Example of this invention. 本発明の第五実施例になるポンプ手段を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the pump means which becomes 5th Example of this invention. 本発明の第六実施例になるポンプ手段を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the pump means which becomes 6th Example of this invention. 第一実施例になるポンプ手段をモータに配置したレイアウトを模式的に示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows typically the layout which has arrange | positioned the pump means which becomes a 1st Example to a motor. 同モータを模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the motor schematically. 他の例になる配置レイアウトを模式的に示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the arrangement layout which becomes another example typically. 同モータを模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the motor schematically. 更に他の実施例になるポンプ手段をモータに配置したレイアウトを模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the layout which has arrange | positioned the pump means which becomes another Example to the motor. 更に他の実施例になるポンプ手段をモータに配置したレイアウトを模式的に示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows typically the layout which has arrange | positioned the pump means which becomes another Example to the motor. 更に他の実施例になるポンプ手段をモータに配置したレイアウトを模式的に示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows typically the layout which has arrange | positioned the pump means which becomes another Example to the motor. 更に他の実施例になるポンプ手段をモータに配置したレイアウトを模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the layout which has arrange | positioned the pump means which becomes another Example to the motor. 別な配置例になるポンプ手段を、ステータコア１個分につき模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the pump means used as another example of arrangement for one stator core. 同ステータコア１個分の正面図である。It is a front view for one stator core. 同ステータコア１個分を断面とし、ポンプ手段を模式的に示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing a pump unit with a section corresponding to one stator core. ステータコア１個分につき、他のポンプ手段を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically another pump means about one stator core. ステータコア１個分につき、更に他のポンプ手段を模式的に示す縦断面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view schematically showing still another pump means for one stator core. 本発明の第七実施例になるポンプ手段を具えたモータ軸方向から見て模式的に示す横断面図である。It is a cross-sectional view schematically showing the motor shaft having pump means according to the seventh embodiment of the present invention when viewed from the axial direction. 本発明の第八実施例になるポンプ手段を具えたモータを軸方向から見て模式的に示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows typically the motor provided with the pump means which becomes 8th Example of this invention seeing from an axial direction. 同実施例のモータを一部取り出して模式的に示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically showing a part of the motor of the same embodiment. 本発明の第九実施例になるポンプ手段を具えたモータを軸方向から見て模式的に示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows typically the motor provided with the pump means which becomes 9th Example of this invention seeing from an axial direction. 同実施例のモータを一部取り出して模式的に示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically showing a part of the motor of the same embodiment. 本発明の第十実施例になるポンプ手段を具えたモータを軸方向から見て模式的に示す横断面図である。It is a transverse cross section showing typically the motor provided with the pump means which becomes a 10th example of the present invention seeing from the axial direction. 同実施例のモータを一部取り出して模式的に示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically showing a part of the motor of the same embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

２シリンダ
３入口
４出口
５、６逆止弁
７ピストン
９リザーバ
１０ポンプ手段
１３永久磁石
１４袋状体
１８磁性体
２０，３０，４０，５０ポンプ手段
５７ピストン
５８永久磁石
６０ポンプ手段
１０１モータ
１０２ステータコア
１０３吸入配管
１０４，１０５配管
１０６吐出配管
１１１モータケース
１１２電機子コイル
１１３配管
２０１モータ
２０２回転子
２０３突極
２０６流体通路
２０７入口
２０８出口
３０１モータ
３０２固定子
３０７ステータコア
３０８電機子コイル
３０３，３０４，３１２回転子
３１３突極
３１４入口
３１５出口
４０１モータ
４０８電機子コイル
５０１モータ
５１１管路
５１２回転子
５１３羽根型突極 2 Cylinder 3 Inlet 4 Outlet 5, 6 Check valve 7 Piston 9 Reservoir 10 Pump means 13 Permanent magnet 14 Bag-like body 18 Magnetic body 20, 30, 40, 50 Pump means 57 Piston 58 Permanent magnet 60 Pump means 101 Motor 102 Stator core DESCRIPTION OF SYMBOLS 103 Suction piping 104,105 piping 106 Discharge piping 111 Motor case 112 Armature coil 113 Piping 201 Motor 202 Rotor 203 Salient pole 206 Fluid passage 207 Inlet 208 Outlet 301 Motor 302 Stator 307 Stator core 308 Armature coils 303, 304, 312 Rotor 313 Salient pole 314 Inlet 315 Exit 401 Motor 408 Armature coil 501 Motor 511 Pipe line 512 Rotor 513 Blade-type salient pole

Claims

磁束が通過することにより動作するポンプ手段を、モータの電機子コイルからの磁束が通過する位置に配置し、前記磁束の周期的な変化により、前記ポンプ手段が作動するよう構成したことを特徴とするポンプ手段を具えたモータ。 The pump means that operates when the magnetic flux passes is disposed at a position where the magnetic flux from the armature coil of the motor passes, and the pump means is configured to operate by a periodic change of the magnetic flux. A motor equipped with a pump means.

請求項１に記載のポンプ手段を具えたモータにおいて、前記ポンプ手段は、磁性材料からなるピストンをシリンダ内に設け、ピストンがシリンダ内を往復することにより該シリンダ内に流体を吸入して吐出するポンプ手段であることを特徴とするポンプ手段を具えたモータ。 2. The motor comprising the pump means according to claim 1, wherein the pump means is provided with a piston made of a magnetic material in the cylinder, and the piston reciprocates in the cylinder to suck and discharge fluid into the cylinder. A motor provided with pump means, characterized in that it is pump means.

請求項２に記載のポンプ手段を具えたモータにおいて、前記ピストンに永久磁石を取り付けたことを特徴とするポンプ手段を具えたモータ。 3. A motor comprising the pump means according to claim 2, wherein a permanent magnet is attached to the piston.

請求項１に記載のポンプ手段を具えたモータにおいて、前記ポンプ手段は、磁歪素子からなる袋状体が収縮膨張を繰り返すことにより流体を吸入して吐出するポンプ手段であることを特徴とするポンプ手段を具えたモータ。 2. A motor comprising the pump means according to claim 1, wherein the pump means is a pump means for sucking and discharging a fluid when a bag-like body made of a magnetostrictive element repeatedly contracts and expands. Motor with means.

請求項４に記載のポンプ手段を具えたモータにおいて、前記袋状体に磁性体または永久磁石を取り付けたことを特徴とするポンプ手段を具えたモータ。 5. A motor comprising the pump means according to claim 4, wherein a magnetic body or a permanent magnet is attached to the bag-like body.

請求項２〜５のいずれか１項に記載のポンプ手段を具えたモータにおいて、
前記ポンプ手段を隣り合うステータコア同士間に配置したことを特徴とするポンプ手段を具えたモータ。 In the motor provided with the pump means according to any one of claims 2 to 5,
A motor comprising pump means, wherein the pump means is disposed between adjacent stator cores.

請求項１に記載のポンプ手段を具えたモータにおいて、
前記ポンプ手段を、突極を周方向に複数具えた円環状の回転子と、該回転子を収容する流体通路とで構成したことを特徴とするポンプ手段を具えたモータ。 A motor comprising the pump means according to claim 1,
A motor provided with pump means, characterized in that the pump means comprises an annular rotor having a plurality of salient poles in the circumferential direction, and a fluid passage accommodating the rotor.

請求項７に記載のポンプ手段を具えたモータにおいて、
前記突極を羽根形状にしたことを特徴とするポンプ手段を具えたモータ。 A motor comprising the pump means according to claim 7,
A motor provided with pump means, wherein the salient poles are blade-shaped.

請求項７または８に記載のポンプ手段を具えたモータにおいて、
前記流体通路を電機子コイルで巻回したことを特徴とするポンプ手段を具えたモータ。 A motor comprising the pump means according to claim 7 or 8,
A motor comprising pump means, wherein the fluid passage is wound with an armature coil.

請求項７または８に記載のポンプ手段を具えたモータにおいて、
前記流体通路を電機子コイルの外径側または内径側に配置したことを特徴とするポンプ手段を具えたモータ。 A motor comprising the pump means according to claim 7 or 8,
A motor comprising pump means, wherein the fluid passage is arranged on an outer diameter side or an inner diameter side of an armature coil.

請求項１０に記載のポンプ手段を具えたモータにおいて、
前記流体通路のうち電機子コイルに近い側には流体噴射孔を設けたことを特徴とするポンプ手段を具えたモータ。 A motor comprising the pump means according to claim 10,
A motor provided with pump means, wherein a fluid injection hole is provided on a side close to the armature coil in the fluid passage.

請求項１〜１１のいずれか１項に記載のポンプ手段を具えたモータにおいて、
前記ポンプ手段を、モータ回転子およびモータ固定子間で形成される磁気回路の磁束が通過する位置に設けたことを特徴とするポンプ手段を具えたモータ。 A motor comprising the pump means according to any one of claims 1 to 11,
A motor comprising pump means, wherein the pump means is provided at a position where magnetic flux of a magnetic circuit formed between a motor rotor and a motor stator passes.

請求項１〜１１のいずれか１項に記載のポンプ手段を具えたモータにおいて、
前記ポンプ手段を、モータ内の磁束のうちモータ回転子およびモータ固定子間で形成される磁気回路を迂回する漏れ磁束が通過する位置に設けたことを特徴とするポンプ手段を具えたモータ。 A motor comprising the pump means according to any one of claims 1 to 11,
A motor comprising pump means, wherein the pump means is provided at a position where leakage magnetic flux that bypasses a magnetic circuit formed between a motor rotor and a motor stator passes among magnetic fluxes in the motor.

請求項１〜１３のいずれか１項に記載のポンプ手段を具えたモータにおいて、
モータ回転子を駆動する駆動用交流と、前記ポンプ手段を作動させるポンプ手段用交流とを重畳して複合電流を生成し、該複合電流を電機子コイルに流すことにより、これらモータ回転子を駆動して、ポンプ手段を作動させることを特徴とするポンプ手段を具えたモータ。 In the motor provided with the pump means according to any one of claims 1 to 13,
A drive current for driving the motor rotor and an AC for the pump means for operating the pump means are superimposed to generate a composite current, and the composite current is passed through the armature coil to drive the motor rotor. A motor having pump means, wherein the pump means is operated.

請求項１〜１４のいずれか１項に記載のポンプ手段を具えたモータにおいて、
モータ固定子に、電機子コイルの交流制御を行うスイッチング素子を設け、前記ポンプ手段と接続する管路を該スイッチング素子の近傍に配設したことを特徴とするポンプ手段を具えたモータ。 In the motor provided with the pump means of any one of Claims 1-14,
A motor provided with pump means, wherein a switching element for performing AC control of an armature coil is provided on a motor stator, and a pipe line connected to the pump means is disposed in the vicinity of the switching element.