JP4710177B2 - 回転電機の冷却構造及びその製造方法 - Google Patents
回転電機の冷却構造及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4710177B2 JP4710177B2 JP2001190883A JP2001190883A JP4710177B2 JP 4710177 B2 JP4710177 B2 JP 4710177B2 JP 2001190883 A JP2001190883 A JP 2001190883A JP 2001190883 A JP2001190883 A JP 2001190883A JP 4710177 B2 JP4710177 B2 JP 4710177B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- protective cylinder
- inner peripheral
- slot
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は回転電機の冷却構造及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
回転電機(モータ、または発電機、またはモータ兼発電機)において、ステータを効率良く冷却するために、ステータのスロット(ステータコイルが収装される溝部)の内部を冷媒通路として冷媒(たとえば冷却用オイル)を流し、発熱部位であるステータコイルやステータを直接冷却できるようにしたものが特開平4−364343号公報に提案されている。
【0003】
この特開平4−364343号公報の回転電機では、ステータ内周側とスロット内部にそれぞれ金型を配置し、ステータコアと金型によって画成された空間にエンジニアプラスチック材料を射出・充填して、これを硬化させることでスロット開口部を閉塞し、内部に冷媒通路を形成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この場合ステータコアにはコイルが巻装されているため、エンジニアプラスチック材料を射出・充填した後に、挿入した金型を抜き取るが、このうちとくに外側の金型を抜き取る際にコイルと接触し、巻線の絶縁被覆を損傷させる可能性があり、コイル、ひいては回転電機の品質保持から問題があった。
【0005】
本発明はこのような問題を解決することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、ケースの内周にステータコアを収容し、コイルを巻いたステータのスロットのステータ内周面への開口部を閉塞してスロット内部に冷媒が導かれる冷媒通路を形成した回転電機において、前記スロットの開口部を塞ぐアンダープレートをスロットに配置し、前記ステータの端面にステータ内周面よりも大径の非磁性材からなる保護筒部を結合し、この保護筒部及び前記アンダープレートの内側に樹脂成型により一体化した状態の樹脂内層を形成し、これら保護筒部と樹脂内層からなる仕切部材で前記ケースの内側に前記冷媒通路と連通する環状空間を区画したことを特徴とする冷却構造。
【0007】
第2の発明は、第1の発明において、前記保護筒部の内周面には凹凸部が形成される。
【0008】
第3の発明は、第1または第2の発明において、前記保護筒部の端部を前記ステータのエンドプレートに嵌合する嵌合部を形成した。
【0009】
第4の発明は、第1または第2の発明において、前記保護筒部の端部を前記ステータの内周面の開口部に配置したアンダープレートの端面に嵌合する嵌合部を形成する。
【0010】
第5の発明は、第1または第2の発明において、前記保護筒部の端部を前記ステータのエンドプレートと嵌合すると共に、ステータの内周面に配置したアンダープレートの端部とも嵌合する嵌合部を形成する。
【0011】
第6の発明は、第5の発明において、前記エンドプレートとアンダープレートが共に樹脂内層に対して接着性のよい非磁性材で形成される。
【0012】
第7の発明は、ケースの内周にステータコアを収容し、コイルを巻いたステータのスロットのステータ内周面への開口部を閉塞してスロット内部に冷媒通路を形成し、この冷媒通路と連通し冷媒が導かれる環状空間をステータの端部に形成した回転電機の冷却構造において、前記スロットの開口部を塞ぐアンダープレートをスロットに配置し、前記ステータの端面にステータ内周面よりも大径の非磁性材からなる保護筒部を結合し、この保護筒部の内周と所定の間隙をもち、かつステータ内周を貫通するように金型を配置し、保護筒部及びアンダープレートと金型の間の環状空間に樹脂材料を充填したのち、金型を取り除いて前記保護筒部及びアンダープレートの内側に一体化した状態の樹脂内層を形成し、保護筒部と樹脂内層とからなる仕切部材と、ケース内周との間に前記環状空間を形成することを特徴とする製造方法。
【0013】
【発明の作用および効果】
第1あるいは第7の発明において、非磁性材の保護筒部の内側には樹脂内層が一体的に樹脂成型されるが、この内層筒部は、金型を用いて例えば樹脂の射出成型により形成され、このときステータ内周側の金型があれば、樹脂内層に相当する樹脂充填空間は、外側の保護筒部との間で形成されるので、外側の金型が不要で、また金型が不要となる結果、成型後に外側金型を抜き出すときに生じやすいステータのコイルとの接触も生じなくなる。このため、コイルの絶縁被膜の損傷、断線などが確実に防止できる。
【0014】
第2の発明では、保護筒部の内周の凹凸部により、その内側に充填される樹脂内層との密着性が高められる。
【0015】
第3、第4、第5、第6の発明によれば、保護筒部とステータコアのエンドプレートないしはアンダープレートとの結合性が高められる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面にしたがって本発明の実施の形態を説明する。
【0017】
図1、図2に回転電機(モータ、または発電機、またはモータ兼発電機)の全体構成を示す。
【0018】
図1において、回転電機のケース1は、円筒板1Aと、この円筒板1Aの軸方向両端の開口を閉塞する側板1B、1Cからなる。
【0019】
ケース1内には、円柱形のロータ2が収容される。ロータ2は、その回転軸2Aの両端がそれぞれベアリング3を介して側板1A、1Bに支持され、回転軸2Aを中心に回転自在となっている。
【0020】
円筒板1Aの内周面には、円筒形のステータ5が、ロータ2の外周を取り囲むように配置される。ステータ5の内周面とロータ2の外周面との間には、所定の間隙が設けられている。
【0021】
ステータ5の軸方向の両端とケース1の内側との間には、環状空間からなる冷却ジャケット10、11が形成される。冷却ジャケット10には円筒板1Aを貫通するオイル供給口16を介して冷却用オイルが供給される。この冷却オイルは、ステータ5内に形成された冷媒通路29(図2参照)を流通して、反対側の冷却ジャケット11へ導かれる。この冷却オイルは、冷却ジャケット11に形成されて円筒板1Aを貫通するオイル排出口17から外部へ排出される。
【0022】
図2に示すように、ステータ5は、ステータコア20と、このステータコア20の周囲に巻装されるコイル30とから構成される。
【0023】
スタータコア20は、所定個数(本実施の形態では12個)の分割コア21を、円環状に連ねて構成される(分割コア構造)。各分割コア21は、略T字型の電磁鋼板を、ロータ2の回転軸2A方向(図2の紙面に垂直方向)に所定枚数積層して形成される。
【0024】
ステータコア20(分割コア21)は、ケース1の円筒板1A内周面に沿うリング状のバックコア部22と、このバックコア部22からステータコア20の内周側半径方向に突出するティース部23とを備える(ただし図3参照)。
【0025】
隣接するティース部23の間の凹部(溝部)はスロット25となり、コイル30は、各ティース部23に集中巻きされることにより、スロット25内部に収容された状態となっている。
【0026】
このスロット25を前記冷却ジャケット10からの冷却用のオイルを通す冷媒通路29とするために、スロット25のロータ2の外周に面した開口部27には、アンダープレート40が装着される(ただし図7参照)。なお、アンダープレート40はティース部23の先端付近の両側面に設けた、軸方向に延びる突条部28Aと28Bとの間に挿入保持され、後述するように、その外側(ロータ側)にはステータ内周面と同一面となるように樹脂材料が充填され、樹脂内層50が形成され、冷媒通路29が密封される。
【0027】
前記冷却ジャケット10と11を形成するために、ステータ5の両端からその内周面の延長上に筒状の仕切部材14が設けられ、この仕切部材14は保護筒部15とその内側に一体的に形成される樹脂内層16とで形成される。この仕切部材14はケース1の側板1B、1Cまで達して、ケース1の円筒板1Aの内周とステータ5の両端との間に、環状の空間である冷却ジャケット10、11を区画形成している。
【0028】
仕切部材14は、保護筒部15の内側に樹脂材料の射出成型により、ステータ5と一体的に形成されるのであるが、仕切部材14とステータ5との密着性を高め、また樹脂成型時に金型によりステータ5のコイル30の損傷を防ぐために、次のようにして構成される。
【0029】
図3から図10を参照して、この構成及び製造方法を詳しく説明する。
【0030】
図3のステータコア20のティース部23と同幅の図4に示すような、エンドプレート31が、図5に示すように、ステータ5の軸方向の両端に密着して配置され、コイル30はこのエンドプレート31の外側からステータコア20に巻き回される。これにより、エンドプレート31は積層された電磁鋼板よりなるステータコア20と一体的に結合される。
【0031】
図6、図7に示すように、このようにしてコイル30を巻装したステータコア20の各ティース部23の両側には、前記したアンダープレート40を装着してスロット25の開口部27を閉塞する。
【0032】
一方、図8にも示すように、各エンドプレート31の端面に設けた溝31Aには非磁性材からなる、例えばステンレスの円筒状の保護筒部15が嵌合する。この保護筒部15はステータ内周面と同心状に配置され、また保護筒部15の内周面には、凹凸部として、環状の2つの溝17が形成される。
【0033】
そして、ステータ5の内周に密接する円柱状の内金型61を貫通配置し、このとき内金型61と保護筒部15の間には所定の間隙をもたせて環状空間Aを区画形成する。
【0034】
また、同時に、ステータコア20のスロット25に配置した前記アンダープレート40と内金型61との間に区画形成される軸方向に延びる複数の空間Bを、その両端部において保護筒部15の内側の前記環状空間Aとのみ連通するようにさせる。
【0035】
なお、図9に示すように、アンダープレート40の端面にも、保護筒部15の端部と嵌合する嵌合溝40Aを設け、この溝40Aにアンダープレート40を嵌合することにより、保護筒部15の結合性をなお一層高めることができる。
【0036】
この場合、エンドプレート31には溝31Aを設けずに、単に保護筒部15の端面を接触させても良いが、エンドプレート31に溝31Aを設けて、ここにも保護筒部15の端部を嵌合すると、ステータ内周の全周で均等に高い結合強度を発揮する。
【0037】
このようにして内金型61をステータ5の内周にセットした状態で、この内金型61と保護筒部15との間の金型空間に樹脂材料を充填することにより、図10に示すように、ステータ5の両端に樹脂内層16が、またスロット開口部27にはステータ内周面に一致する樹脂内層50が、互いに一体化した状態で樹脂の射出成型により形成される。
【0038】
この射出成型後に内金型61は軸方向に抜き出されるが、保護筒部15はそのまま残り、これとその内側の樹脂内層16とにより仕切部材14が形成される。
【0039】
ところで、内金型61を抜き取る際に、内金型61はステータ5のコイル30と直接的に接触することがないため、従来のように、コイル30と金型が接触する心配がなく、このためコイル30の絶縁被膜が損傷したり断線したりすることなどが確実に防止できる。
【0040】
なお、保護筒部15の内周面には環状の溝17が形成され、その内側樹脂内層16との密着性が高められ、また保護筒部15とエンドプレート31とは溝31Aを介して嵌合しているためその結合性が高く、さらにエンドプレート31をステータコア20を構成する電磁鋼板よりも樹脂内層16との密着性のよい非磁性材で形成することで、これらの間の密着性も高められ、また樹脂内層16はステータ内周面のスロット開口部27を埋める樹脂内層50とも一体に強固に結合されることになり、これらの結果、仕切部材14とステータ5との結合強度、および接合面の液密性も高まり、冷却ジャケット10と11と、これらの間を接続する冷媒通路29とを流れるステータ5の冷却用オイルが、ステータコア20と仕切部材14、樹脂内層50との接合面から漏れ出ることも確実に防止できる。
【0041】
本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の技術的思想の範囲内において、さまざまな変更が可能であることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における回転電機を示す断面図である。
【図2】同じく図1のA−A断面を示す断面図である。
【図3】ステータコアの正面図である。
【図4】エンドプレートの正面図である。
【図5】ステータコアに巻線を施した状態を示すもので、(A)は正面図、(B)は側面図である。
【図6】同じくステータコアをケースに装着した状態を示す一部の断面図である。
【図7】同じくステータコアにアンダープレートを装着した状態を示す一部の断面図である。
【図8】同じくステータコアに金型をセットした状態を示すもので、(A)は正面図、(B)は側面図である。
【図9】同じくステータコアに金型をセットした状態を示すもので、(A)は正面図、(B)は側面図である。
【図10】同じく樹脂成型後のステータコアの状態を示すもので、(A)は正面図、(B)は側面図である。
【符号の説明】
1 ケース、
1A 円筒板
1B 側板
1C 側板
5 ステータ
10 冷却ジャケット
11 冷却ジャケット
14 仕切部材
15 保護筒部
16 樹脂内層
16A 溝
20 ステータコア
21 分割コア
25 スロット
27 開口部
29 冷媒通路
30 コイル
31 エンドプレート
31A 嵌合溝
40 アンダープレート
40A 嵌合溝
50 樹脂内層
Claims (7)
- ケースの内周にステータコアを収容し、コイルを巻いたステータのスロットのステータ内周面への開口部を閉塞してスロット内部に冷媒が導かれる冷媒通路を形成した回転電機において、前記スロットの開口部を塞ぐアンダープレートをスロットに配置し、前記ステータの端面にステータ内周面よりも大径の非磁性材からなる保護筒部を結合し、この保護筒部及び前記アンダープレートの内側に樹脂成型により一体化した状態の樹脂内層を形成し、これら保護筒部と樹脂内層からなる仕切部材で前記ケースの内側に前記冷媒通路と連通する環状空間を区画したことを特徴とする回転電機の冷却構造。
- 前記保護筒部の内周面には凹凸部が形成される請求項1に記載の回転電機の冷却構造。
- 前記保護筒部の端部を前記ステータのエンドプレートに嵌合する嵌合部を形成した請求項1または2に記載の回転電機の冷却構造。
- 前記保護筒部の端部を前記ステータの内周面の開口部に配置したアンダープレートの端面に嵌合する嵌合部を形成した請求項1または2に記載の回転電機の冷却構造。
- 前記保護筒部の端部を前記ステータのエンドプレートと嵌合すると共に、ステータの内周面に配置したアンダープレートの端部とも嵌合する嵌合部を形成した請求項1または2に記載の回転電機の冷却構造。
- 前記エンドプレートとアンダープレートが共に樹脂内層に対して接着性のよい非磁性材で形成される請求項5に記載の回転電機の冷却構造。
- ケースの内周にステータコアを収容し、コイルを巻いたステータのスロットのステータ内周面への開口部を閉塞してスロット内部に冷媒通路を形成し、この冷媒通路と連通し冷媒が導かれる環状空間をステータの端部に形成した回転電機の冷却構造において、前記スロットの開口部を塞ぐアンダープレートをスロットに配置し、前記ステータの端面にステータ内周面よりも大径の非磁性材からなる保護筒部を結合し、この保護筒部の内周と所定の間隙をもち、かつステータ内周を貫通するように金型を配置し、保護筒部及びアンダープレートと金型の間の環状空間に樹脂材料を充填したのち、金型を取り除いて前記保護筒部及びアンダープレートの内側に一体化した状態の樹脂内層を形成し、保護筒部と樹脂内層とからなる仕切部材と、ケース内周との間に前記環状空間を形成することを特徴とする製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001190883A JP4710177B2 (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 回転電機の冷却構造及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001190883A JP4710177B2 (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 回転電機の冷却構造及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003009437A JP2003009437A (ja) | 2003-01-10 |
JP4710177B2 true JP4710177B2 (ja) | 2011-06-29 |
Family
ID=19029585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001190883A Expired - Fee Related JP4710177B2 (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 回転電機の冷却構造及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4710177B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4100193B2 (ja) * | 2003-02-25 | 2008-06-11 | 日産自動車株式会社 | 回転電機 |
JP5724261B2 (ja) * | 2010-09-16 | 2015-05-27 | アイシン精機株式会社 | 回転電機装置 |
DE102021113691A1 (de) | 2021-05-27 | 2022-12-01 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Stator einer elektrischen Antriebsmaschine und Verfahren zum Herstellen desselben |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001145302A (ja) * | 1999-11-17 | 2001-05-25 | Nissan Motor Co Ltd | モータの冷却装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4899604A (ja) * | 1972-03-30 | 1973-12-17 | ||
JPS6035896B2 (ja) * | 1976-03-24 | 1985-08-17 | 株式会社東芝 | 回転電機 |
JPS53137605U (ja) * | 1977-04-06 | 1978-10-31 | ||
JPS58193745U (ja) * | 1982-06-14 | 1983-12-23 | 株式会社前川製作所 | キヤンドモ−タ |
JPS59129553A (ja) * | 1983-01-13 | 1984-07-25 | Toshiba Corp | 回転電機 |
JPS59222057A (ja) * | 1983-05-31 | 1984-12-13 | Toshiba Corp | 回転電機 |
JP2716286B2 (ja) * | 1991-06-10 | 1998-02-18 | ファナック株式会社 | モータにおけるステータ巻線の冷却構造とその製造方法 |
JPH06153432A (ja) * | 1992-11-13 | 1994-05-31 | Toshiba Corp | 回転電機 |
JPH08266013A (ja) * | 1995-03-24 | 1996-10-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電動機 |
-
2001
- 2001-06-25 JP JP2001190883A patent/JP4710177B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001145302A (ja) * | 1999-11-17 | 2001-05-25 | Nissan Motor Co Ltd | モータの冷却装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003009437A (ja) | 2003-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3594003B2 (ja) | 回転電機及びその製造方法 | |
US6495936B2 (en) | Rotating electrical machine | |
JP3603784B2 (ja) | 回転電機 | |
CN103580325B (zh) | 转子、马达以及转子的制造方法 | |
JP3864728B2 (ja) | 回転電機 | |
JP3882721B2 (ja) | 回転電機の冷却構造及びその製造方法 | |
JP2002186211A (ja) | 回転電機および回転電機の製造方法 | |
JP6918026B2 (ja) | アキシャルギャップ型回転電機の製造方法 | |
WO2010116486A1 (ja) | ステータおよびその製造方法 | |
JP2007159223A (ja) | ロータ、回転電機およびロータの製造方法 | |
US20190260248A1 (en) | Rotor of rotating electric machine | |
CN115411894A (zh) | 电驱动机器的定子和用于制造这种定子的方法 | |
JP4710177B2 (ja) | 回転電機の冷却構造及びその製造方法 | |
JP3603815B2 (ja) | 回転電機 | |
JP2010279228A (ja) | ステータおよび回転電機 | |
US6924575B2 (en) | Electric machine | |
JP2004040924A (ja) | 回転電機の冷却構造 | |
JP3506126B2 (ja) | 回転電機 | |
JP5330860B2 (ja) | 回転電機 | |
JP4032687B2 (ja) | 回転電機 | |
JP3894053B2 (ja) | モータ冷却構造 | |
JP2008178256A (ja) | ステータおよびその製造方法とモータ | |
JP2003125547A (ja) | 回転電機 | |
JP4093093B2 (ja) | 回転電機 | |
JP2004048878A (ja) | 回転電機の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080422 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101014 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101019 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101210 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110222 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110307 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |