JP2860036B2 - Jacket-cooled rotary electric machine - Google Patents
Jacket-cooled rotary electric machineInfo
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- H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は外被に冷却媒体を流通さ
せて冷却を行なう外被冷却形回転電機に係わり、特に、
電気自動車用電動機に好適な小形、軽量にして製作容易
な外被冷却形回転電機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a jacket-cooled rotary electric machine for cooling by flowing a cooling medium through a jacket.
Electrical Suitable small to automotive electric motor, to manufacture easily jacket-cooled rotary electric machine in the lighter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】直流電源を駆動源とする電気自動車で
は、限られたエネルギーしか搭載できないため、特に電
動機、制御装置からなる駆動装置の小形、軽量化が要求
されている。また、十分な走行性能を得るために高出力
のものが要求される。このため、電動機、制御装置とも
温度上昇が問題となり、強制冷却が必要となる。かかる
問題に対し、電動機の熱交換器形強制液冷方式が一例と
して考えられる。この強制液冷方式には、例えば、冷却
媒体を巻線と回転子に直接接触させ熱吸収する方法があ
る。しかしこの方法は、冷却効率は良いとしても、高速
回転する電動機では回転子による冷却媒体の撹拌ロスが
増大し、得策ではない。そこで冷却効率は少し低下する
が、電動機の外被に冷却媒体を通す通路を形成したもの
が考えられる。このようなものとしては、例えば特開昭
４８−６０２０７号公報、実開平１−１３１２５６号公
報に記載の従来技術がある。2. Description of the Related Art An electric vehicle using a DC power source as a driving source can carry only a limited amount of energy. Therefore, in particular, a driving device including an electric motor and a control device is required to be small and light. In addition, high output power is required to obtain sufficient running performance. For this reason, the temperature rise of both the motor and the control device becomes a problem, and forced cooling is required. For such a problem, a heat exchanger type forced liquid cooling system of an electric motor can be considered as an example. The forced liquid cooling method includes, for example, a method in which a cooling medium is brought into direct contact with a winding and a rotor to absorb heat. However, this method is not advantageous, even if the cooling efficiency is good, because the loss of stirring of the cooling medium by the rotor increases in a motor rotating at high speed. Thus, although the cooling efficiency is slightly reduced, it is conceivable to form a passage for passing the cooling medium through the outer jacket of the electric motor. Examples of such a device include the prior art described in, for example, JP-A-48-60207 and JP-A-1-131256.
【０００３】特開昭４８−６０２０７号に記載の従来技
術は、冷却媒体通路となる螺旋形またはジグザグ状のパ
イプを別途用意しておき、このパイプをステータ外周に
位置決めし、外被を鋳造もしくはモールドにて形成する
際に一体に埋設成形するものである。[0003] In the prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-60207, a spiral or zigzag pipe serving as a cooling medium passage is separately prepared, and this pipe is positioned on the outer periphery of the stator. When forming with a mold, it is embedded and molded integrally.
【０００４】実開平１−１３１２５６号公報に記載の従
来技術は、ステータ外周に設けられた内筒状に螺旋形の
冷却媒体通路隔壁を配置し、そのさらに外周に外筒を被
せて冷却媒体通路を形成するものである。In the prior art described in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 1-131256, a helical cooling medium passage partition wall is arranged in an inner cylinder provided on the outer periphery of a stator, and an outer cylinder is further covered on the outer cylinder to cover the cooling medium passage. Is formed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には次のような問題がある。電気自動車用電動機
では、電動機の外被には電動機の取付け用ボス等の強度
ボスが設けられている。冷却媒体通路を外被に形成する
場合、これら強度ボスは主として強度上の理由から冷却
媒体通路を避けて取付けなければならない。特開昭４８
−６０２０７号及び実開平１−１３１２５６号公報に記
載の従来技術では、冷却媒体通路を電動機の外被とは別
部材のパイプまたは隔壁にて螺旋状またはジグザグ状に
形成するので、上記強度ボスを電動機の搭載に都合の良
い位置に取付けることが難しく、車両搭載上制限が多い
という問題があり、このため電気自動車用電動機の構造
としては不十分なものであった。However, the above prior art has the following problems. Electric The automotive electric motor, the jacket of the motor strength boss such attachment boss of the motor is provided. If the cooling medium passages are formed in the jacket, these strength bosses must be mounted avoiding the cooling medium passages mainly for strength reasons. JP 48
In the related art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. -60207 and Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-131256, the cooling medium passage is formed in a spiral or zigzag shape with a pipe or a partition wall separate from the outer casing of the electric motor. There is a problem that it is difficult to mount the motor at a position convenient for mounting the motor, and there are many restrictions on mounting on a vehicle. Therefore, the structure of the motor for an electric vehicle is insufficient.
【０００６】また、特開昭４８−６０２０７号に記載の
従来技術では、冷却媒体通路となるパイプを高圧が作用
する成形鋳型内部に位置決め設定しなければならず、パ
イプを鋳造もしくはモールドにより一体に埋設成形する
ことが容易ではないという問題がある。また、パイプに
対する冷却媒体の出入口の位置の自由度も少なく、この
点でも搭載上制限が多いという問題もある。In the prior art described in JP-A-48-60207, a pipe serving as a cooling medium passage must be positioned and set inside a molding mold where high pressure acts, and the pipe is integrally formed by casting or molding. There is a problem that burying molding is not easy. In addition, there is also a problem that the degree of freedom of the position of the inlet / outlet of the cooling medium with respect to the pipe is small, and in this respect too, there are many restrictions on mounting.
【０００７】本発明の目的は、冷却媒体通路の形成を容
易にし、搭載上の自由度を持たせることにより、安価で
小形、軽量な外被冷却形回転電機を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an inexpensive, small-sized, light-weight, jacket-cooled rotary electric machine by facilitating the formation of a cooling medium passage and providing flexibility in mounting.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、取付け用ボス等の強度ボスを外表面に有
する内径が円筒状の外被に冷却媒体を流通させて冷却を
行なう外被冷却形回転電機において、前記外被を鋳造あ
るいはモールドにて形成すると共に、その鋳造あるいは
モールドにて該外被の内部に複数の隔壁を形成しながら
冷却媒体通路を形成し、その複数の隔壁にて該冷却媒体
通路を、前記強度ボスを避けるように回転電機の軸方向
にジグザグ状に形成する。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides an external cooling device which cools a cooling medium by circulating a cooling medium through a cylindrical inner jacket having a strength boss such as a mounting boss on the outer surface. In the cooled rotating electric machine, the outer casing is formed by casting or molding, and a cooling medium passage is formed while forming a plurality of partitions inside the outer casing by casting or molding. The cooling medium passage is formed in a zigzag shape in the axial direction of the rotating electric machine so as to avoid the strength boss.
【０００９】上記外被冷却形回転電機において、好まし
くは、前記冷却媒体通路は、前記外被の軸方向一方の端
面において開口する空洞を前記鋳造あるいはモールドに
て形成した後、その空洞の開口部を封止手段にて封止す
ることにより形成されている。前記冷却媒体通路は、前
記外被の軸方向両端面において開口する空洞を前記鋳造
あるいはモールドにて形成した後、その空洞の両端開口
部を封止手段にて封止することにより形成してもよい。In the above-mentioned outer cooling type rotating electric machine, preferably, the cooling medium passage is formed by casting or molding a cavity opening at one end face in the axial direction of the outer casing, and then opening the cavity. Is sealed by sealing means. The cooling medium passage may be formed by forming a cavity that opens at both axial end surfaces of the jacket by the casting or the molding, and then sealing both ends of the cavity with sealing means. Good.
【００１０】また、好ましくは、前記複数の隔壁は円周
方向の厚さが不均一である。また、前記外被の複数の隔
壁の上に前記強度ボスが設けられている。Preferably, the plurality of partition walls have a non-uniform thickness in a circumferential direction. The strength boss is provided on a plurality of partition walls of the outer cover.
【００１１】さらに好ましくは、前記封止手段が弾性体
を含む。また、好ましくは、前記封止手段として前記冷
却媒体通路の内径側封止部材と外径側封止部材とを含
む。この場合、前記内径側封止部材は、前記冷却媒体通
路に面する端板と該封止部材を押し付けるリング状部材
の内先端とが形成する三角溝内に収納され、前記外径側
封止部材は、前記内径側封止部材を押し付けるリング状
部材に形成した矩形溝に収納されている。また、好まし
くは、前記外被の前記冷却媒体通路用の空洞が開口する
軸方向端面に断面コの字状の溝が形成され、この溝と前
記外被を固定するエンドブラケットとの間に断面矩形状
の室を形成し、前記封止部材をこの断面矩形状の室に組
込み押し付けて固定している。[0011] More preferably, the sealing means includes an elastic body. Preferably, the sealing means includes an inner diameter side sealing member and an outer diameter side sealing member of the cooling medium passage. In this case, the inner diameter side sealing member is housed in a triangular groove formed by an end plate facing the cooling medium passage and an inner end of a ring-shaped member pressing the sealing member, and the outer diameter side sealing is formed. The member is housed in a rectangular groove formed in a ring-shaped member that presses the inner diameter side sealing member. Preferably, a groove having a U-shaped cross section is formed in an axial end face of the outer cover where the cavity for the cooling medium passage opens, and a cross section is formed between the groove and an end bracket for fixing the outer cover. A rectangular chamber is formed, and the sealing member is assembled into the rectangular chamber and fixed by being pressed.
【００１２】また、好ましくは、前記複数の隔壁の１つ
は周方向の所定の位置で前記冷却媒体通路を仕切り、前
記冷却媒体通路の入口部分と出口部分とを形成してい
る。Preferably, one of the plurality of partitions partitions the cooling medium passage at a predetermined position in a circumferential direction, and forms an inlet portion and an outlet portion of the cooling medium passage.
【００１３】本発明の外被冷却形回転電機は交流誘導電
動機であってもよいし、直流電動機であってもよいし、
さらにその他の回転電機であってもよい。The jacket-cooled rotary electric machine of the present invention may be an AC induction motor or a DC motor,
Further, other rotating electric machines may be used.
【００１４】[0014]
【作用】本発明においては、冷却媒体通路を鋳造あるい
はモールドにて形成された隔壁により強度ボスを避ける
ように回転電機の軸方向にジグザグ状に形成することに
より、強度ボスを隔壁上でかつ回転電機の搭載に都合の
良い位置に取付けることができ、搭載上の自由度を持た
せかつ十分な強度を確保することができる。また、冷却
媒体通路は外被の鋳造あるいはモールドと同時に形成さ
れるので、冷却媒体通路を容易に形成することができ
る。これらの結果として、安価で小形、軽量な外被冷却
形回転電機を製造することができる。According to the present invention, the cooling medium passage is formed in a zigzag shape in the axial direction of the rotating electric machine so as to avoid the strength boss by the partition formed by casting or molding, so that the strength boss is rotated on the partition and rotated. It can be mounted at a position convenient for mounting the electric machine, and it is possible to have a degree of freedom in mounting and secure sufficient strength. Further, since the cooling medium passage is formed simultaneously with the casting or molding of the jacket, the cooling medium passage can be easily formed. As a result, it is possible to manufacture an inexpensive, small, and lightweight jacket-cooled rotating electric machine.
【００１５】また、外被の軸方向一方の端面または両端
面において開口する空洞を形成することで冷却媒体通路
を形成することにより、空洞形成のために使用した鋳砂
を鋳造あるいはモールド後に容易に取り除くことがで
き、製作がさらに容易となる。[0015] Also, by forming a cooling medium passage by forming a cavity which is open at one end face or both end faces in the axial direction of the jacket, the molding sand used for forming the cavity can be easily cast or molded. Can be removed, making production even easier.
【００１６】また、複数の隔壁の１つで冷却媒体通路の
周方向の所定箇所を仕切ることで冷却媒体通路の入口部
分と出口部分とを形成することにより、冷却媒体の出入
口の位置の設定も容易であり、この点でも搭載上の自由
度を持たせることができる。[0016] Further, by defining one of the plurality of partition walls at a predetermined location in the circumferential direction of the cooling medium passage so as to form an inlet portion and an outlet portion of the cooling medium passage, the position of the inlet and outlet of the cooling medium can be set. It is easy, and also in this respect, the degree of freedom in mounting can be provided.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図６により
説明する。本実施例は本発明を電気自動車用の誘導電動
機に適用したものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In this embodiment, the present invention is applied to an induction motor for an electric vehicle.
【００１８】図１において、本実施例の誘導電動機は、
駆動力を取り出すシャフト１、シャフト１に圧入固定さ
れたロータ２、ロータ２をベアリング３を介して支持す
るフロント側エンドブラケット４及びリア側エンドブラ
ケット５と、ロータ２と適正なギャップを有して対向す
るステータコア６、エンドブラケット４，５間に狭持さ
れステータコア６を保持するステータフレーム７で構成
されている。ステータフレーム７とフロント側エンドブ
ラケット４はインロー嵌合された後、ボルト８により締
め付け固定され、ステータフレーム７とリア側エンドブ
ラケット５はインロー嵌合された後、ボルト９により締
め付け固定されている。フロント側エンドブラケット４
及びリア側エンドブラケット５にはそれぞれ内リブ４
ａ，５ａが形成される。ロータ２には、エンドリング２
ａと内扇ファン２ｂが軸方向両側に形成されている。In FIG. 1, the induction motor of this embodiment is
A shaft 1 for extracting driving force, a rotor 2 press-fitted and fixed to the shaft 1, a front end bracket 4 and a rear end bracket 5 for supporting the rotor 2 via a bearing 3, and a proper gap with the rotor 2. The stator frame 6 is held between the opposed stator cores 6 and the end brackets 4 and 5 and holds the stator core 6. The stator frame 7 and the front side end bracket 4 are tightened and fixed by bolts 8 after being fitted into the spigot, and the stator frame 7 and the rear end bracket 5 are tightened and fixed by the bolts 9 after being fit into the spigot. Front end bracket 4
And inner ribs 4 on the rear end bracket 5 respectively.
a, 5a are formed. The rotor 2 has an end ring 2
a and the inner fan 2b are formed on both axial sides.
【００１９】ステータフレーム７には電動機を車両に搭
載するための取付け用ボス７ｂ等の特別な造形部（後
述）が設けられることが一般的である。本実施例は、こ
のような構成でなる誘導電動機のステータフレーム７の
内部に電動機の軸方向にジグザグ状の冷却媒体通路７ａ
を形成したものである。この冷却媒体通路７ａは、ステ
ータフレーム７の内部にフロント側エンドブラケット４
側の端面において開口する空洞をステータフレーム７の
鋳造に際して形成し、その開口部を封止部材３０にて封
止することにより形成されている。冷却媒体通路７ａの
構成をさらに図２〜図６により詳細に説明する。The stator frame 7 is generally provided with a special shaping portion (described later) such as a mounting boss 7b for mounting the electric motor on a vehicle. In the present embodiment, the cooling medium passage 7a having a zigzag shape in the axial direction of the motor is provided inside the stator frame 7 of the induction motor having the above-described configuration.
Is formed. The cooling medium passage 7a is provided inside the stator frame 7 with the front end bracket 4
A cavity opened at the side end face is formed at the time of casting the stator frame 7, and the opening is formed by sealing the opening with a sealing member 30. The configuration of the cooling medium passage 7a will be described in more detail with reference to FIGS.
【００２０】図２は本実施例のステータフレーム７をフ
ロント側エンドブラケット４側から見た形状を示す。図
３は図２の線Ａでステータフレーム７を切ってステータ
フレーム７を展開して示す図であり、冷却媒体通路７ａ
の隔壁形状を破線にて、外径部の表面形状を実線で示
す。図４は図３と同じ展開図をステータフレーム７の厚
さの中間位置における断面で示す図である。FIG. 2 shows the shape of the stator frame 7 of this embodiment as viewed from the front end bracket 4 side. FIG. 3 is a diagram showing the stator frame 7 unfolded by cutting the stator frame 7 along the line A in FIG.
Is shown by a broken line, and the surface shape of the outer diameter portion is shown by a solid line. FIG. 4 is a view showing the same developed view as FIG. 3 in a cross section at an intermediate position of the thickness of the stator frame 7.
【００２１】図２において、ステータフレーム７の内径
部はステータコア６を保持するために円筒形であり、外
径部も概ね円筒形である。しかし、外径部の表面には、
上記の取付け用ボス７ｂ、他の取付け用ボス７ｃ、冷却
媒体のインレット、アウトレット用ボス７ｄ、吊りボル
ト用ボス７ｅなどの各種ボスが形成されている。これら
ボスのうち、取付け用ボス７ｂ，７ｃ及び吊りボルト用
ボス７ｅは取付け強度を必要とするボス、すなわち強度
ボスである。また、ボス７ｄには図３及び図４に示すよ
うに冷却媒体の入口７ｄ１及び出口７ｄ２が形成されて
いる。In FIG. 2, the inner diameter portion of the stator frame 7 is cylindrical to hold the stator core 6, and the outer diameter portion is also substantially cylindrical. However, on the surface of the outer diameter,
Various bosses such as the mounting boss 7b, another mounting boss 7c, a cooling medium inlet, an outlet boss 7d, and a suspension bolt boss 7e are formed. Of these bosses, the mounting bosses 7b and 7c and the suspension bolt boss 7e are bosses requiring mounting strength, that is, strength bosses. The boss 7d has a cooling medium inlet 7d1 and a cooling medium outlet 7d2 as shown in FIGS.
【００２２】図５にこれらのボスの使い方の一例を示
す。取付け用ボス７ｂ，７ｃには取付け用金具１０がボ
ルト止め固定され、この金具１０を介して車両のメンバ
ー１１に電動機が取付け固定される。また、ボス７ｄの
冷却媒体の入口７ｄ１及び出口７ｄ２には、インレット
１２及びアウトレット１３が取り付けられる。さらに、
ボス７ｅにはアイボルト１４がねじ止め固定される。FIG. 5 shows an example of how to use these bosses. A mounting bracket 10 is bolted and fixed to the mounting bosses 7b and 7c, and an electric motor is mounted and fixed to a member 11 of the vehicle via the bracket 10. An inlet 12 and an outlet 13 are attached to the cooling medium inlet 7d1 and outlet 7d2 of the boss 7d. further,
An eyebolt 14 is screwed and fixed to the boss 7e.
【００２３】このような種々のボスを有するステータフ
レーム７に対して、本実施例では図３及び図４に示すよ
うに冷却媒体通路７ａを形成する。まず、冷却媒体通路
７ａは、ステータコア６を均一に冷却しかつ冷却媒体の
流通経路を長くして高い冷却作用を得るために、少なく
ともステータコア６の電動機の軸方向長さ部分をカバー
するように、電動機の軸方向にジグザグ状に形成され
る。このように冷却媒体通路７ａをジグザグ状に形成す
るとき、上記のボス、特に取付け用ボス７ｂ，７ｃ及び
吊りボルト用ボス７ｅの強度ボスは冷却媒体通路７ａの
気密性を保つためにも強度的にも、できるだけ通路７ａ
上に位置しない方が好ましい。このため、ステータフレ
ーム７の内径部及び外径部の間に適当な厚さの側壁を残
して同心円状に冷却媒体通路７ａを形成し、かつ電動機
の軸方向に両側から交互に伸びる隔壁７ｆ１〜７ｆ７を
形成することにより冷却媒体通路７ａをジグザグ状にす
る。また、空洞の周方向１箇所を隔壁７ｆ８で仕切るこ
とにより冷却媒体通路７ａの入口部分と出口部分を設定
する。このとき、隔壁７ｆ１〜７ｆ７の周方向の厚みを
均一にして冷却媒体通路７ａのジグザグ形状を一様にす
るのが普通であるが、本実施例においては隔壁７ｆ１〜
７ｆ７の周方向の厚みを不均一にして冷却媒体通路７ａ
のジグザグ形状を不均一に形成し、強度ボス７ｂ，７ｃ
及び７ｅの下側に隔壁７ｆ１〜７ｆ７のいずれかを配す
る構造とした。すなわち、取付け用ボス７ｂの下側には
隔壁７ｆ７が位置し、取付け用ボス７ｃの下側には隔壁
７ｆ４が位置し、吊りボルト用ボス７ｅの下側には隔壁
７ｆ１及び７ｆ５が位置している。また、取付け用ボス
７ｂ，７ｃの下側の隔壁７ｆ７，７ｆ４は周方向の厚み
が最も大きい概ね台形状をし、吊りボルト用ボス７ｅの
下側の隔壁７ｆ１，７ｆ５はボルト用ねじ穴が冷却媒体
通路７ａに貫通しないように少し幅広くする。他の隔壁
７ｆ２，７ｆ３，７ｆ６は最も厚みが小さい。In this embodiment, a cooling medium passage 7a is formed in the stator frame 7 having such various bosses as shown in FIGS. First, the cooling medium passage 7a covers at least the axial length of the electric motor of the stator core 6 in order to uniformly cool the stator core 6 and lengthen the flow path of the cooling medium to obtain a high cooling effect. It is formed in a zigzag shape in the axial direction of the electric motor. When the cooling medium passage 7a is formed in a zigzag shape in this manner, the above-mentioned bosses, particularly the strength bosses of the mounting bosses 7b and 7c and the suspension bolt boss 7e are also strong in order to maintain the airtightness of the cooling medium passage 7a. Also, as much as possible passage 7a
It is preferable not to be located above. Therefore, the cooling medium passage 7a is formed concentrically while leaving a side wall of an appropriate thickness between the inner diameter portion and the outer diameter portion of the stator frame 7, and the partition walls 7f1 to 7f1 extending alternately from both sides in the axial direction of the electric motor. By forming 7f7, the cooling medium passage 7a is formed in a zigzag shape. In addition, an inlet portion and an outlet portion of the cooling medium passage 7a are set by partitioning one location in the circumferential direction of the cavity with the partition wall 7f8. At this time, it is usual that the circumferential thickness of the partition walls 7f1 to 7f7 is made uniform to make the zigzag shape of the cooling medium passage 7a uniform, but in the present embodiment, the partition walls 7f1 to 7f7 are formed.
The thickness of the cooling medium passage 7a is made nonuniform in the circumferential direction of 7f7.
Zigzag shape is formed unevenly, and the strength bosses 7b, 7c
, And any one of the partition walls 7f1 to 7f7 is disposed below the lower side 7e. That is, the partition wall 7f7 is located below the mounting boss 7b, the partition wall 7f4 is located below the mounting boss 7c, and the partition walls 7f1 and 7f5 are located below the hanging bolt boss 7e. I have. The partition walls 7f7 and 7f4 below the mounting bosses 7b and 7c have a substantially trapezoidal shape having the largest circumferential thickness, and the partition walls 7f1 and 7f5 below the suspension bolt boss 7e have cooling bolt holes. The width is slightly widened so as not to penetrate the medium passage 7a. The other partitions 7f2, 7f3, 7f6 have the smallest thickness.
【００２４】このようにして、冷却媒体通路７ａは強度
ボス７ｂ，７ｃ及び７ｅを避けるようにジグザグ状に形
成され、冷却媒体はその通路７ａ内を図４に矢印で示す
ごとくジグザグ状に流れる。もちろん、このように構成
してなる冷却媒体通路７ａにおいても、その通路断面積
がほぼ一定になるように、強度ボスが上にない隔壁７ｆ
２，７ｆ３，７ｆ６を適当に配する工夫をする。In this way, the cooling medium passage 7a is formed in a zigzag shape so as to avoid the strength bosses 7b, 7c and 7e, and the cooling medium flows in the passage 7a in a zigzag shape as shown by arrows in FIG. Of course, even in the cooling medium passage 7a having such a configuration, the partition wall 7f having no strength boss thereon is so formed that the passage cross-sectional area is substantially constant.
2. Arrange 2,7f3,7f6 appropriately.
【００２５】本実施例において、ステータフレーム７は
鋳造にて形成されるが、上記冷却媒体通路７ａはその鋳
造によりステータフレーム７の内部に隔壁７ｆ１〜７ｆ
８を形成しながらジグザグ状に形成される。また、この
ようなジグザグ形状の冷却媒体通路７ａを鋳造で形成す
るとき、ステータフレーム７の軸方向一方の端面におい
て開口する空洞を鋳造にて形成し、その後その空洞の開
口部を封止部材３０にて封止する。In this embodiment, the stator frame 7 is formed by casting, and the cooling medium passage 7a is formed inside the stator frame 7 by partition walls 7f1 to 7f.
8 are formed in a zigzag shape. Further, when such a zigzag-shaped cooling medium passage 7a is formed by casting, a cavity opened at one axial end face of the stator frame 7 is formed by casting, and then the opening of the cavity is sealed with a sealing member 30. Seal with.
【００２６】鋳造でジグザグ状の冷却媒体通路７ａを形
成するには、冷却媒体通路７ａの空洞に当る部分を鋳砂
で形成した中子を主型に組込み、熔湯を流し込んで硬化
後、その中子の鋳砂を取り除かなければならない。この
ためには、冷却媒体通路が位置する外被（ステータフレ
ーム）の外径面の適当な位置に鋳砂抜き用穴を設け、中
子の砂抜き後この穴を塞ぐことが一般的である。しか
し、この一般的な方法では、砂抜きが十分に行えないこ
とがあるとか、何個かの砂抜き穴を塞ぐときに密閉度が
十分でなくなるなどの不具合がある。そこで本実施例に
おいては、ステータフレーム７のフロント側エンドブラ
ケット４側における軸方向一方の端面をフロント側エン
ドブラケット４側から伸びる隔壁７ｆ２，７ｆ４，７ｆ
８，７ｆ６を除いた部分で開口するごとく構成し、その
開口部を封止部材３０で封止する。このようにすれば中
子の砂抜きも容易に十分に行なえ、かつ封止部材３０に
て十分な密封度が確保できる。In order to form the zigzag-shaped cooling medium passage 7a by casting, a core formed of cast sand at a portion corresponding to the cavity of the cooling medium passage 7a is incorporated into a main mold, and after the molten metal is poured and cured, the core is hardened. The core sand must be removed. For this purpose, it is common to provide a hole for casting sand at an appropriate position on the outer diameter surface of the jacket (stator frame) where the cooling medium passage is located, and to close this hole after the core is sanded. . However, this general method has disadvantages such as insufficient sand removal and insufficient sealing when closing some sand holes. Therefore, in this embodiment, one end face in the axial direction of the stator frame 7 on the front end bracket 4 side is separated from the front end bracket 4 by partitions 7f2, 7f4 , 7f.
An opening is formed at a portion excluding 8, 7f6, and the opening is sealed with a sealing member 30. This makes it possible to easily and sufficiently remove the sand from the core, and to secure a sufficient degree of sealing with the sealing member 30.
【００２７】次に、端面開口部の封止部材３０の構造を
図６により説明する。図６において、ステータフレーム
７の冷却媒体通路７ａの内壁面は前述のごとく鋳造にて
形成されたジグザグ状となっている。フロント側エンド
ブラケット４及びステータフレーム７の端面にはインロ
ー部４ｂ，７ｇが形成され、フロント側エンドブラケッ
ト４はこれらインロー部４ｂ，７ｇにて嵌合されステー
タフレーム７に同芯にねじ止め固定される。ステータフ
レーム７とフロント側エンドブラケット４が密着接触す
ることにより冷却媒体通路７ａも塞がれることにはなる
が、冷却媒体の漏れ防止としては不十分である。そこ
で、冷却媒体通路７ａのフロント側エンドブラケット４
側の端面部に内径、外径とも切削面が形成されたコの字
形溝３０ｆを形成する。この溝３０ｆの冷却媒体通路７
ａ側にリング状のバックアップリング３０ａを挿入す
る。その次に、溝３０ｆの内径側においてバックアップ
リング３０ａに密着するようＯリング３０ｄを嵌装し、
外径側にＯリング３０ｂ用の溝３０ｃを有し、内径側に
Ｏリング３０ｄ用の三角溝３０ｅを形成するＯリングホ
ルダー３０ｆを、溝３０ｃにＯリング３０ｂを嵌入した
状態で挿入する。もちろんこの時、Ｏリング３０ｂ，３
０ｄは各々の溝３０ｃ，３０ｅに収納され所要の撓み代
を有する構造にすることは言うまでもない。このように
Ｏリングホルダー３０ｆをステータフレーム７のコの字
溝に挿入した後、フロント側エンドブラケット４を組付
けることにより、冷却媒体通路７ａの内径側はＯリング
３０ｄにて、外径側はＯリング３０ｂにて封止すること
ができる。Next, the structure of the sealing member 30 at the end face opening will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the inner wall surface of the cooling medium passage 7a of the stator frame 7 has a zigzag shape formed by casting as described above. The spigot portions 4b and 7g are formed on the end surfaces of the front end bracket 4 and the stator frame 7, and the front end bracket 4 is fitted by the spigot portions 4b and 7g and fixed to the stator frame 7 by screws concentrically. You. When the stator frame 7 and the front end bracket 4 come into close contact with each other, the cooling medium passage 7a is also closed, but it is insufficient to prevent the leakage of the cooling medium. Therefore, the front end bracket 4 of the cooling medium passage 7a
A U-shaped groove 30f having a cutting surface formed on both the inner diameter and the outer diameter is formed on the end face on the side. The cooling medium passage 7 of this groove 30f
A ring-shaped backup ring 30a is inserted into the side a. Next, an O-ring 30d is fitted so as to be in close contact with the backup ring 30a on the inner diameter side of the groove 30f,
An O-ring holder 30f that has a groove 30c for the O-ring 30b on the outer diameter side and forms a triangular groove 30e for the O-ring 30d on the inner diameter side is inserted with the O-ring 30b fitted into the groove 30c. Of course, at this time, the O-rings 30b, 3
Needless to say, Od is housed in each of the grooves 30c and 30e and has a required bending allowance. After inserting the O-ring holder 30f into the U-shaped groove of the stator frame 7 and assembling the front end bracket 4, the inner diameter side of the cooling medium passage 7a is an O-ring 30d and the outer diameter side is the outer diameter side. It can be sealed by the O-ring 30b.
【００２８】以上のように構成した本実施例によれば、
冷却媒体通路７ａを鋳造にて形成された隔壁７ｆ１〜７
ｆ７により強度ボスを避けるように電動機の軸方向にジ
グザグ状に形成したので、強度ボスを隔壁上でかつ電動
機の搭載に都合の良い位置に取付けることができる。ま
た、冷却媒体通路７ａの周方向１箇所のインレット１２
及びアウトレット１３の取付けに都合の良い位置を隔壁
７ｆ８で仕切ることにより冷却媒体の入口位置と出口位
置を自由に設定することができる。このため、電動機に
搭載上の自由度を持たせかつ十分な強度を確保すること
ができる。また、冷却媒体通路７ａはステータフレーム
７の鋳造と同時に形成されるので、冷却媒体通路７ａを
容易に形成することができ、特にステータフレーム７の
端面において開口する空洞を形成することで冷却媒体通
路を形成するので、空洞形成のために使用した鋳砂を容
易に取り除くことができる。これらの結果として、本実
施例によれば、安価で小形、軽量な外被冷却形回転電機
を製造することができる。According to the present embodiment configured as described above,
Partition walls 7f1-7 formed by casting cooling medium passage 7a
Since the strength boss is formed in a zigzag shape in the axial direction of the motor so as to avoid the strength boss by f7, the strength boss can be mounted on the partition wall and at a position convenient for mounting the motor. In addition, one inlet 12 in the circumferential direction of the cooling medium passage 7a
In addition, by partitioning a convenient position for mounting the outlet 13 by the partition 7f8, the inlet position and the outlet position of the cooling medium can be freely set. For this reason, it is possible to provide the motor with a degree of freedom in mounting and to secure a sufficient strength. Further, since the cooling medium passage 7a is formed at the same time as the casting of the stator frame 7, the cooling medium passage 7a can be easily formed. In particular, the cooling medium passage 7a is formed by forming an opening at the end face of the stator frame 7. Is formed, so that the molding sand used for forming the cavity can be easily removed. As a result, according to this embodiment, it is possible to manufacture an inexpensive, small, and lightweight jacket-cooled rotating electric machine.
【００２９】また、軸方向端面部の封止部品を外すこと
により、冷却媒体通路７ａ内のつまり、異物の除去が容
易にできるという効果もある。Further, by removing the sealing component at the axial end face, there is also an effect that the foreign matter in the cooling medium passage 7a can be easily removed.
【００３０】なお、以上の実施例では、ステータフレー
ムの軸方向一方の端面において開口する空洞を鋳造にて
形成し、この空洞の開口部を封止して冷却媒体通路７ａ
を形成したが、ステータフレームの軸方向両端面におい
て開口する空洞を鋳造にて形成し、その空洞の両端開口
部を封止部材にて封止することにより冷却媒体通路７ａ
を形成してもよい。この場合でも、隔壁を適当に配する
ことにより同様にジグザグ形状にすることができる。In the above embodiment, a cavity opening at one axial end face of the stator frame is formed by casting, and the opening of the cavity is sealed to form the cooling medium passage 7a.
Is formed by casting, and a cavity that opens at both axial end surfaces of the stator frame is formed by casting, and the opening at both ends of the cavity is sealed with a sealing member, whereby the cooling medium passage 7a is formed.
May be formed. Even in this case, the zigzag shape can be similarly obtained by appropriately disposing the partition walls.
【００３１】また、上記実施例では軸方向開口部の封止
部品であるＯリングホルダー３０ｆをエンドブラケット
４を組付けることで固定したが、封止部品を溶接固定し
たもの、加締め固定したものなどでも同様の効果を達成
することができる。In the above embodiment, the O-ring holder 30f, which is a sealing component at the opening in the axial direction, is fixed by assembling the end bracket 4. However, the sealing component is fixed by welding or fixed by caulking. The same effect can be achieved with the above.
【００３２】さらに、上記実施例では本発明を誘導電動
機に適用した場合について説明したが、直流電動機、そ
の他の回転電機に本発明を適用しても同様の効果が得ら
れることは容易に推察できよう。Further, in the above embodiment, the case where the present invention is applied to an induction motor has been described. However, it can be easily inferred that the same effect can be obtained by applying the present invention to a DC motor and other rotating electric machines. Like.
【００３３】また、上記実施例では不凍液を冷却媒体と
して用いたが、もちろん気体を冷却媒体として用いるこ
ともできることは言うまでもない。In the above embodiment, the antifreeze is used as the cooling medium. However, it goes without saying that gas can be used as the cooling medium.
【００３４】さらに、上記実施例ではステータフレーム
及びその内部の冷却媒体通路を鋳造にて形成したが、こ
れを樹脂モールドにて形成しても同様の効果が得られ
る。Further, in the above embodiment, the stator frame and the cooling medium passage inside the stator frame are formed by casting. However, the same effect can be obtained by forming the stator frame by resin molding.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明によれば、冷却媒体通路を鋳造あ
るいはモールドにて形成された隔壁により強度ボスを避
けるように回転電機の軸方向にジグザグ状に形成するの
で、強度ボスを隔壁上でかつ回転電機の搭載に都合の良
い位置に取付けることができ、搭載上の自由度を持たせ
かつ十分な強度を確保することができる。また、冷却媒
体通路は外被の鋳造あるいはモールドと同時に形成され
るので、冷却媒体通路を容易に形成することができる。
これらの結果として、安価で小形、軽量な外被冷却形回
転電機を製造することができる。According to the present invention, since the cooling medium passage is formed in a zigzag shape in the axial direction of the rotating electric machine so as to avoid the strength boss by the partition formed by casting or molding, the strength boss is formed on the partition. In addition, it can be mounted at a position convenient for mounting the rotating electric machine, and it is possible to provide a degree of freedom in mounting and secure sufficient strength. Further, since the cooling medium passage is formed simultaneously with the casting or molding of the jacket, the cooling medium passage can be easily formed.
As a result, it is possible to manufacture an inexpensive, small, and lightweight jacket-cooled rotating electric machine.
【００３６】また、外被の軸方向一方の端面または両端
面において開口する空洞を形成することで冷却媒体通路
を形成するので、空洞形成のために使用した鋳砂を容易
に取り除くことができ、製作がさらに容易となる。Further, since the cooling medium passage is formed by forming a cavity which is open at one end face or both end faces in the axial direction of the jacket, the molding sand used for forming the cavity can be easily removed. Manufacturing is easier.
【００３７】さらに、複数の隔壁の１つで冷却媒体通路
の入口部分と出口部分とを形成するので、冷却媒体の出
入口の位置を自由に設定することができ、この点でも搭
載上の自由度を持たせることができる。Further, since the inlet and outlet of the cooling medium passage are formed by one of the plurality of partition walls, the position of the inlet and outlet of the cooling medium can be freely set. Can be provided.
【図１】本発明の一実施例による外被冷却型回転電機で
ある誘導電動機の部分断面側面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional side view of an induction motor that is a jacket-cooled rotating electric machine according to one embodiment of the present invention.
【図２】図１に示す誘導電動機のステータフレームをフ
ロント側エンドブラケット側から見た形状を示す図であ
る。FIG. 2 is a view showing a shape of a stator frame of the induction motor shown in FIG. 1 as viewed from a front end bracket side.
【図３】図２の線Ａでステータフレームを切って展開し
た状態を示す図である。3 is a view showing a state where the stator frame is cut and unfolded along a line A in FIG. 2;
【図４】図３と同じ展開図をステータフレームの厚さの
中間位置における断面で示す図である。FIG. 4 is a view showing the same developed view as FIG. 3 in a cross section at an intermediate position of the thickness of the stator frame.
【図５】図１に示す電動機を車両のメンバーに取り付け
た状態を示す電動機の車載状態図である。FIG. 5 is an in-vehicle state diagram of the electric motor showing a state in which the electric motor shown in FIG. 1 is attached to a member of the vehicle.
【図６】図１に示す電動機における冷却媒体通路の軸端
開口部の封止部材の詳細構造を示す図である。FIG. 6 is a view showing a detailed structure of a sealing member at an axial end opening of a cooling medium passage in the electric motor shown in FIG. 1;
１ シャフト ２ ロータ ２ａ エンドリング ２ｂ 内扇ファン ３ ベアリング ４ フロント側エンドブラケット ４ａ 内リブ ５ リア側エンドブラケット ５ａ 内リブ ６ ステータ ７ ステータフレーム ７ａ 冷却媒体通路 ７ｂ 取付け用ボス ７ｃ 取付け用ボス ７ｄ インレット・アウトレット用ボス ７ｅ 吊りボルト用ボス ７ｆ１〜７ｆ８ 隔壁 ８ ボルト ９ ボルト、 １０ 取付け用金具 １１ メンバー １２ インレット １３ アウトレット １４ 吊り金具 ３０ 封止部材 ３０ａ バックアップリング ３０ｂ Ｏリング ３０ｃ 矩形溝 ３０ｄ Ｏリング ３０ｅ 三角溝 ３０ｆ Ｏリングホルダー Reference Signs List 1 shaft 2 rotor 2a end ring 2b inner fan 3 bearing 4 front end bracket 4a inner rib 5 rear end bracket 5a inner rib 6 stator 7 stator frame 7a cooling medium passage 7b mounting boss 7c mounting boss 7d inlet / outlet Boss 7e Boss for hanging bolt 7f1 to 7f8 Partition wall 8 Bolt 9 Bolt, 10 Mounting bracket 11 Member 12 Inlet 13 Outlet 14 Hanging bracket 30 Sealing member 30a Backup ring 30b O-ring 30c Rectangular groove 30d O-ring 30e Triangular groove 30f O Ring holder
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田 圭二 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番 地３ 日立オートモティブエンジニアリ ング株式会社内 審査官 下原 浩嗣 (56)参考文献 特開 昭62−12350（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−189939（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−88185（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−19060（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−112751（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−137471（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−104761（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭44−12814（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02K 5/00 - 5/20 H02K 9/00 - 9/19────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Keiji Oda 2477 Kashima Yatsu, Kata-shi, Ibaraki Prefecture Investigator, Hitachi Automotive Engineering Co., Ltd. Koji Shimohara (56) References JP Sho 62 -12350 (JP, A) JP-A-62-189939 (JP, A) JP-A-5-88185 (JP, U) JP-A 62-19060 (JP, U) JP-A 60-1112751 (JP, U) ) Hikaru Hei 4-137471 (JP, U) Hikaru Hei 2-1074761 (JP, U) JP-B-44-12814 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H02K 5/00-5/20 H02K 9/00-9/19
Claims (12)
する内径が円筒状の外被に冷却媒体を流通させて冷却を
行なう外被冷却形回転電機において、 前記外被を鋳造あるいはモールドにて形成すると共に、
その鋳造あるいはモールドにて該外被の内部に複数の隔
壁を形成しながら冷却媒体通路を形成し、その複数の隔
壁にて該冷却媒体通路を、前記強度ボスを避けるように
回転電機の軸方向にジグザグ状に形成したことを特徴と
する外被冷却形回転電機。1. A jacket-cooling type rotating electric machine which has a strength boss such as a mounting boss on an outer surface thereof and cools by flowing a cooling medium through a jacket having a cylindrical inside diameter , wherein said jacket is cast or molded. While forming
A cooling medium passage is formed while forming a plurality of partition walls inside the casing by casting or molding, and the cooling medium passage is formed by the plurality of partition walls in the axial direction of the rotating electric machine so as to avoid the strength boss. A jacket-cooled rotary electric machine formed in a zigzag shape.
いて、前記冷却媒体通路は、前記外被の軸方向一方の端
面において開口する空洞を前記鋳造あるいはモールドに
て形成した後、その空洞の開口部を封止手段にて封止す
ることにより形成されていることを特徴とする外被冷却
形回転電機。2. The jacket-cooled rotary electric machine according to claim 1, wherein the cooling medium passage is formed by forming a cavity that opens at one end face in the axial direction of the jacket by the casting or the mold, and then forming the cavity. An outer cooling type rotating electric machine characterized by being formed by sealing an opening of the rotating electric machine with sealing means.
いて、前記冷却媒体通路は、前記外被の軸方向両端面に
おいて開口する空洞を前記鋳造あるいはモールドにて形
成した後、その空洞の両端開口部を封止手段にて封止す
ることにより形成されていることを特徴とする外被冷却
形回転電機。3. The jacket-cooled rotary electric machine according to claim 1, wherein the cooling medium passage is formed by casting or molding a cavity opened at both axial end surfaces of the jacket, and then forming the cavity. A jacket-cooled rotating electric machine formed by sealing both opening portions with sealing means.
いて、前記複数の隔壁は円周方向の厚さが不均一である
ことを特徴とする外被冷却形回転電機。4. The jacket-cooled rotary electric machine according to claim 1, wherein the plurality of partition walls have a non-uniform thickness in a circumferential direction.
いて、前記外被の複数の隔壁の上に前記強度ボスが設け
られていることを特徴とする外被冷却形回転電機。5. The jacket-cooled rotating electrical machine according to claim 1, wherein said strength boss is provided on a plurality of partition walls of said jacket.
いて、前記封止手段が弾性体を含むことを特徴とする外
被冷却形回転電機。6. A jacket-cooled rotating electrical machine according to claim 2, wherein said sealing means includes an elastic body.
いて、前記封止手段として前記冷却媒体通路の内径側封
止部材と外径側封止部材とを含むことを特徴とする外被
冷却形回転電機。7. The jacket-cooled rotary electric machine according to claim 2, wherein said sealing means includes an inner-side sealing member and an outer-side sealing member of said cooling medium passage. Cooling rotary electric machine.
いて、前記内径側封止部材は、前記冷却媒体通路に面す
る端板と該封止部材を押し付けるリング状部材の内先端
とが形成する三角溝内に収納され、前記外径側封止部材
は、前記内径側封止部材を押し付けるリング状部材に形
成した矩形溝に収納されていることを特徴とする外被冷
却形回転電機。8. The outer cooling type rotary electric machine according to claim 7, wherein the inner diameter side sealing member has an end plate facing the cooling medium passage and an inner end of a ring-shaped member pressing the sealing member. The outer cooling member is housed in a triangular groove to be formed, and the outer diameter side sealing member is housed in a rectangular groove formed in a ring-shaped member for pressing the inner diameter side sealing member. .
いて、前記外被の前記冷却媒体通路用の空洞が開口する
軸方向端面に断面コの字状の溝が形成され、この溝と前
記外被を固定するエンドブラケットとの間に断面矩形状
の室を形成し、前記封止部材をこの断面矩形状の室に組
込み押し付けて固定したことを特徴とする外被冷却形回
転電機。9. A jacket-cooled rotating electric machine according to claim 2, wherein a groove having a U-shaped cross section is formed in an axial end surface of the jacket in which the cavity for the cooling medium passage opens. A casing-cooled rotary electric machine, wherein a chamber having a rectangular cross section is formed between the casing and an end bracket for fixing the jacket, and the sealing member is assembled and pressed into the chamber having a rectangular cross section.
おいて、前記複数の隔壁の１つは周方向の所定の位置で
前記冷却媒体通路を仕切り、前記冷却媒体通路の入口部
分と出口部分とを形成することを特徴とする外被冷却型
回転電機。10. The jacket-cooled rotary electric machine according to claim 1, wherein one of the plurality of partition walls partitions the cooling medium passage at a predetermined position in a circumferential direction, and an inlet portion and an outlet portion of the cooling medium passage. And an outer cooling type rotating electric machine characterized by forming:
交流誘導電動機であることを特徴とする外被冷却形回転
電機。11. A jacket-cooled rotating electric machine according to claim 1, wherein said jacket-cooled rotating electric machine is an AC induction motor.
直流電動機であることを特徴とする外被冷却形回転電
機。12. A jacket-cooled rotating electrical machine according to claim 1, wherein said jacket-cooled rotating electrical machine is a DC motor.
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