JP5221902B2 - motor - Google Patents
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Description
本発明は、モータに関し、例えば、低い回転数で大トルクを発生するモータに関する。 The present invention relates to a motor, for example, a motor that generates a large torque at a low rotational speed.
従来、電気自動車においては、モータが使用されている。電気自動車の中には、低い回転数で大トルクを必要とするものがあり、モータに対して低い回転数で大トルクを発生させることが要請されている。 Conventionally, a motor is used in an electric vehicle. Some electric vehicles require a large torque at a low rotational speed, and it is required that the motor generate a large torque at a low rotational speed.
このように低い回転数で大トルクを発生することが要請されているモータにおいては、ステータのコイルから発生するジュール熱が膨大な量に上り、例えば、冷却液をモータ内部に噴出したり、或いは点滴したりする程度では十分な冷却量を得ることができない。 In a motor that is required to generate a large torque at such a low rotational speed, Joule heat generated from a stator coil is enormous, for example, a coolant is injected into the motor, or A sufficient amount of cooling cannot be obtained by instilling.
これに対して、ステータに冷却液を通して直接的に冷却する構造を備えたモータが知られている（例えば、特許文献１参照）。このモータでは、ロータ、ステータコア、コイルを収容するケースを備え、ステータをロータの軸方向に貫く冷却液通路を備え、この冷却液通路に絶縁性の高いオイルを流通させている。このモータにおいて、積層板からなるステータコアをケースに固定する目的で、特にステータコアの基端部の左右両端に係合部を設ける工夫もなされている。 On the other hand, a motor having a structure that directly cools a stator through a coolant is known (for example, see Patent Document 1). This motor is provided with a case that accommodates a rotor, a stator core, and a coil, a cooling fluid passage that penetrates the stator in the axial direction of the rotor, and highly insulating oil is circulated through the cooling fluid passage. In this motor, for the purpose of fixing a stator core made of a laminated plate to a case, a device has been devised in particular to provide engaging portions at both left and right ends of the base end portion of the stator core.
また、冷却液通路を、ロータの回転軸方向にステータコア貫通する貫通孔で構成した技術も開示されている（例えば、特許文献２）。また、絶縁性冷却液を流通させてステータコアを冷却する技術として、ＣｎＦ２ｎ＋２の化学式をもって表されるフッ化炭素の組成物よりなる絶縁性冷却液をモータ内部に噴出する技術が知られている（特許文献３参照）。また、ステータコアをケースに固定する目的で骨部材と所定長の長穴によってステータコアを弾性支持する技術も知られている（特許文献４参照）。 Also disclosed is a technique in which the coolant passage is configured by a through hole that penetrates the stator core in the direction of the rotation axis of the rotor (for example, Patent Document 2). Further, as a technique for cooling the stator core by circulating an insulating cooling liquid, a technique is known in which an insulating cooling liquid made of a fluorocarbon composition represented by a chemical formula of C n F 2n + 2 is ejected into the motor. (See Patent Document 3). In addition, a technique is also known in which the stator core is elastically supported by a bone member and a long hole having a predetermined length for the purpose of fixing the stator core to the case (see Patent Document 4).
従来、冷却液通路は、内壁面の少なくとも一部がステータコアの一部で構成されるように形成され、ロータの回転軸と平行にステータコアをまっすぐ貫通する貫通孔であった。
このため、粘性の高いオイルを絶縁性冷却液として使った場合、よほど高い圧力をかけて冷却液を圧送しないかぎり、流れのレイノルズ数が２，０００を超えることができない。
Conventionally, the coolant passage is a through hole that is formed so that at least a part of the inner wall surface is constituted by a part of the stator core and passes straight through the stator core in parallel with the rotation axis of the rotor.
For this reason, when highly viscous oil is used as the insulating coolant, the Reynolds number of the flow cannot exceed 2,000 unless the coolant is pumped by applying a very high pressure.
また、冷却液通路を、ロータの回転軸方向にステータコアを貫通する貫通孔で構成する際には、モータ全体を密閉構造として冷却液を内部あるいは外部に設けた熱交換器で冷却する冷却システムを構成する必要があるが、このような密閉構造の冷却システムにおいて、レイノルズ数が２，０００を超えるように、オイルに高い圧力をかけることは経済的に実現できない。 In addition, when the coolant passage is constituted by a through hole that penetrates the stator core in the direction of the rotor's rotation axis, a cooling system that cools the coolant with a heat exchanger that is provided inside or outside with a sealed structure as a whole motor. Although it is necessary to configure, it is not economically feasible to apply high pressure to the oil so that the Reynolds number exceeds 2,000 in such a sealed cooling system.
このため、冷却液は、冷却液通路を層流の状態で流れることになる。 Therefore, the coolant flows in a laminar flow through the coolant passage.
冷却液通路を通過する冷却液の流れが層流である場合には、通路内壁面と接触する表層の冷却液はステータコアと熱交換して温度上昇し続け、通路中心部だけを流れ続ける冷却液は表層冷却液からの熱伝導によってゆるやかに温度上昇する。つまり、この場合には、ステータコアに接触して熱を急速に奪えるのは冷却液容積のごく一部だけに限られ、冷却液全体の熱容量が効率的に利用されないという問題があった。 When the flow of the coolant passing through the coolant passage is a laminar flow, the coolant on the surface layer in contact with the inner wall surface of the passage continues to rise in temperature due to heat exchange with the stator core, and continues to flow only in the center of the passage. Rises gradually due to heat conduction from the surface coolant. In other words, in this case, only a very small part of the coolant volume can quickly take heat away from contact with the stator core, and there is a problem that the heat capacity of the entire coolant cannot be used efficiently.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、モータにおいて発生される熱を冷却液により効果的に吸熱することのできる技術を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said subject, The objective is to provide the technique which can absorb the heat | fever generated in a motor effectively with a cooling fluid.
上記目的達成のため、本発明の一実施形態に係るモータ（１）は、回転軸（３Ａ）周りにおいて回転自在なロータ（３）と、前記回転軸方向に磁性板（７）を複数積層してなるステータコア（５）と、前記ステータコアに巻回されるコイルとを備えるモータにおいて、前記回転軸方向に絶縁性の冷却液を流すための冷却液通路を形成する壁部（８）を有し、前記壁部（８）の少なくとも一部は、前記複数の磁性板（７）の一部によって構成されており、前記ステータコア（５）には、前記冷却液通路（Ｒ）が屈曲、拡大、又は縮小するように、前記壁部の少なくとも一部を構成する部分の形状が前記回転軸方向に隣接する第１の磁性板（７Ｃ）と異なる少なくとも１つの第２の磁性板（７Ｄ１）が含まれている。 In order to achieve the above object, a motor (1) according to an embodiment of the present invention includes a rotor (3) rotatable around a rotation axis (3A) and a plurality of magnetic plates (7) stacked in the direction of the rotation axis. In a motor comprising a stator core (5) and a coil wound around the stator core, the motor has a wall (8) that forms a coolant passage for flowing an insulating coolant in the direction of the rotation axis. , At least a part of the wall (8) is constituted by a part of the plurality of magnetic plates (7), and the coolant passage (R) is bent and enlarged in the stator core (5). Alternatively, at least one second magnetic plate (7D1) different in shape from the first magnetic plate (7C) adjacent in the rotation axis direction is included so that the portion constituting at least a part of the wall portion is reduced. It is.
係るモータによると、冷却液通路（Ｒ）が屈曲、拡大、又は縮小するように、第１の磁性板（７Ｃ）と第２の磁性板（７Ｃ１）との前記壁部（８）の少なくとも一部を構成する部分の形状が異なるので、冷却液通路を流れる冷却液がかき混ぜられて、温度の低い冷却液が磁性板と接触する機会が増加したり、冷却液全体における熱の均一化を促進することとなり、温度の低い冷却液が磁性板と接触するようにすることができる。これにより、冷却液の磁性板からの吸熱の効率を向上させることができる。これにより、モータにおける冷却効果が向上する。 According to such a motor, at least one of the wall portions (8) of the first magnetic plate (7C) and the second magnetic plate (7C1) so that the coolant passage (R) bends, expands, or contracts. Because the shape of the parts that make up the part is different, the coolant flowing through the coolant passage is agitated, increasing the chance that the coolant with a low temperature will come into contact with the magnetic plate, and promoting the uniformity of heat throughout the coolant As a result, the cooling liquid having a low temperature can be brought into contact with the magnetic plate. Thereby, the efficiency of heat absorption from the magnetic plate of the coolant can be improved. Thereby, the cooling effect in a motor improves.
また、上記モータにおいて、複数の前記磁性板には、前記冷却液通路となる前記回転軸方向に通じた冷却液通路用孔（１０）が形成されており、前記第１の磁性板（７Ｃ）と、前記第２の磁性板（７Ｄ１）とは、前記冷却液通路用孔（１０）の一部のみが連通するように形成されていてもよい。係るモータによると、第１の磁性板と第２の磁性板間において、冷却液通路用孔（１０）の連通する一部を介して冷却液が流れ、連通していない部分は、冷却液の流れをかき混ぜるように作用する。これによって、冷却液の混合が促進され、冷却液の吸熱効率を向上することができる。また、冷却液通路用孔（１０）の連通していない部分は、冷却液と接触することになるので、磁性板が冷却液と接触する面積を増加させることができ、冷却液への伝熱量を増加させることができる。 In the motor, a plurality of the magnetic plates are formed with coolant passage holes (10) communicating with the rotation axis direction serving as the coolant passages, and the first magnetic plate (7C). The second magnetic plate (7D1) may be formed so that only a part of the coolant passage hole (10) communicates therewith. According to such a motor, between the first magnetic plate and the second magnetic plate, the coolant flows through a part of the coolant passage hole (10) that communicates, and the part that does not communicate Acts to stir the flow. As a result, mixing of the cooling liquid is promoted, and the endothermic efficiency of the cooling liquid can be improved. In addition, since the portion of the coolant passage hole (10) that is not in communication is in contact with the coolant, the area where the magnetic plate is in contact with the coolant can be increased, and the amount of heat transferred to the coolant is increased. Can be increased.
また、上記モータにおいて、前記複数の磁性板（７）は、前記コイル（６）が巻回されるティース部（９）と、前記ティース部（９）を支持する基端部（８）とを有し、前記冷却液通路用孔（１０）は、前記基端部（８）に形成されていてもよい。係るモータによると、ティース部（９）に巻回されるコイル（６）の周囲に発生する磁束の流れの主要部を阻害しないと同時に、ロータ（３）の回転に伴って磁性板が受ける反力による変形の影響を低減又は防止することができる。 In the motor, the plurality of magnetic plates (7) include a tooth part (9) around which the coil (6) is wound and a base end part (8) that supports the tooth part (9). The coolant passage hole (10) may be formed in the base end (8). According to such a motor, the main part of the flow of magnetic flux generated around the coil (6) wound around the tooth portion (9) is not obstructed, and at the same time, the magnetic plate receives the reaction caused by the rotation of the rotor (3). The influence of deformation due to force can be reduced or prevented.
また、上記モータにおいて、前記冷却液通路用孔（１０）の形状は、同一であってもよい。係るモータによると、作成する形状が同一なので、例えば、磁性板を製造する際のコストを低減することが可能になる。 In the motor, the shape of the coolant passage hole (10) may be the same. According to such a motor, since the shapes to be created are the same, for example, it is possible to reduce the cost when manufacturing a magnetic plate.
また、上記モータにおいて、前記磁性板（７）のぞれぞれは、形状の異なる所定数のパターンのいずれかのパターンの磁性板（７Ｃ、７Ｄ１、７Ｕ１）であり、前記ステータコア（５）は、前記パターン中のそれぞれのパターンの磁性板を少なくとも１つ含み、且つそれら磁性板を所定の順序で複数積層した磁性板積層単位（１１）を、前記回転軸（３Ａ）方向に複数積層して構成されていてもよい。係るモータによると、所定数のパターンの磁性板のみを製造しておけばよく、製造時のコストを低減することができる。 In the motor, each of the magnetic plates (7) is a magnetic plate (7C, 7D1, 7U1) having a predetermined number of patterns having different shapes, and the stator core (5) A plurality of magnetic plate lamination units (11) including at least one magnetic plate of each pattern in the pattern and laminating a plurality of these magnetic plates in a predetermined order are laminated in the direction of the rotation axis (3A). It may be configured. According to such a motor, it is only necessary to manufacture a magnetic plate having a predetermined number of patterns, and the manufacturing cost can be reduced.
また、上記モータにおいて、前記磁性板（７）は、珪素鋼板、アモルファステープを積層してなる磁性体、又は、焼結磁性体であってもよい。例えば、磁性板を珪素鋼板とすると、製造コストを低減することができる。また、磁性板を、焼結磁性体や、アモルファステープを積層してなる磁性体とすると、例えば、コイルを駆動する交流電流を高い周波数としても、鉄損等が生じないので、モータの動作効率を向上することができる。 In the motor, the magnetic plate (7) may be a magnetic body formed by laminating a silicon steel plate, an amorphous tape, or a sintered magnetic body. For example, when the magnetic plate is a silicon steel plate, the manufacturing cost can be reduced. In addition, if the magnetic plate is made of a sintered magnetic material or a magnetic material formed by laminating amorphous tape, for example, even if the alternating current that drives the coil is set to a high frequency, iron loss does not occur, so the motor operating efficiency Can be improved.
また、上記モータにおいて、前記冷却液の動粘度は、２ｍｍ２／ｓ以下であってもよい。係るモータによると、冷却液通路における冷却液の流れを比較的乱し易く、冷却液を効果的に混合することができ、冷却効果を向上することができる。また、モータの各部を、冷却液を流すために印加する圧力に耐えうる構造とするための設計コストや製造コストを低減することができる。 In the motor, the kinematic viscosity of the coolant may be 2 mm 2 / s or less. According to such a motor, the flow of the coolant in the coolant passage is relatively easily disturbed, the coolant can be mixed effectively, and the cooling effect can be improved. Further, it is possible to reduce the design cost and the manufacturing cost for making each part of the motor have a structure that can withstand the pressure applied to flow the coolant.
本発明によれば、モータにおいて発生する熱を冷却液によって効果的に吸熱することができる。 According to the present invention, heat generated in the motor can be effectively absorbed by the coolant.
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the embodiments described below do not limit the invention according to the claims, and all combinations of features described in the embodiments are not necessarily essential to the solution means of the invention. Absent.
本発明の第１実施形態に係るモータ１について説明する。
A
図１は、本発明の第１実施形態に係るモータの断面図の一例である。 FIG. 1 is an example of a cross-sectional view of a motor according to the first embodiment of the present invention.
モータ１は、ケース２内に、ロータ（回転子）３と、ステータ（固定子）４とを収容して構成される。
The
ロータ３は、略円筒状の部材であり、その回転軸３Ａの周りに回転自在に、ケース２に取り付けられている。回転軸３Ａは、図面に対して垂直方向に伸びている。
The
ステータ４は、環状のステータコア５にコイル６を巻回してなる部材であって、ロータ３の外周に沿うように、ケース２に配設されている。本実施形態では、例えば、ステータ４は、ケース２の内周面にキー（図示せず）によって固定されている。なお、ケース２へのステータ４の配設方法としては、これに限られず、公知の方法を用いることができる。
The
ステータコア５は、複数の磁性板７により構成され、複数の磁性板７がロータ３の外周を取り囲むように円環状に配置されている。各磁性板７は、絶縁材料、若しくは、表面に絶縁皮膜が施された略Ｔ字状の磁性を持つ板である。磁性板７としては、例えば、珪素鋼板を用いてもよく、また、例えば磁性材料を板状に焼結したものを用いてもよく、例えば、薄いアモルファステープを同一形状に打ち抜いたシートを多数積層して接着剤などで板状に固めたものを用いてもよい。珪素鋼板を用いると製造コストを抑えることができる。また、焼結磁性体や、アモルファステープを積層したものを用いると、コイルを駆動する交流電流を高い周波数としても、鉄損等が生じないので、モータの動作効率を向上することができる。
The
磁性板７は、Ｔ字の上部に相当する左右に張り出した基端部８と、基端部８に支持されるＴ字の下部に相当するコイル６が巻回されるティース部９とを有する。基端部８は、左側の磁性板７と隣接する側が凸状に形成され、右側の磁性板７と隣接する側が凹状に形成されており、左右に隣接する磁性板７の基端部８とそれぞれ係合するようになっている。
The magnetic plate 7 has a
ステータコア５の各磁性板７の基端部８には、ロータ３の回転軸３Ａ方向に連通する冷却液通路用孔１０が形成されている。この冷却液通路用孔１０には、モータ１の動作時に絶縁性の冷却液（図示せず）が流される。冷却液通路用孔１０は、ティース部９に巻回されたコイル６の周囲に発生する磁束の流れの主要部分を阻害しないと同時に、ステータコア５からなる円環がロータ３の回転に伴って回転方向の反力を受ける際に弾性不足によって変形が生じて騒音原因にならないような位置に形成される。例えば、冷却液通路用孔１０は、基端部８に円形状もしくはステータコア５の周方向に長い穴形状に形成される。このような形状により、モータ１に著しい性能低下や騒音増加が生じないようになっている。なお、図１には、コイル６周囲の磁束の流れの主要部分の例を、矢印Ｍで示している。
At the
ステータコア５は、ロータ３の外周に円環状に配置された複数の磁性板７が、回転軸３Ａの軸方向に複数積層されて形成されている。
The
本実施形態では、ステータコア５には、冷却液通路用孔１０の形成位置が異なることによって基端部８の形状が異なる複数の磁性板７が備えられている。ステータコア５は、回転軸３Ａ方向に隣接して積層される磁性板７のそれぞれの基端部８に形成されるそれぞれの冷却液通路用孔１０の一部のみが連通し、それ以外は塞がれるようにして、複数の磁性板７が回転軸３Ａ方向に積層されて形成されている。このような構成により、回転軸３Ａ方向に連通するとともに、屈曲した形状の冷却液通路Ｒ（図３参照）が形成される。ここで、例えば、冷却液通路Ｒに冷却液を流した際のレイノルズ数が２０００〜４０００（遷移領域）や４０００以上（乱流）となるように、冷却液通路Ｒの形状、冷却液の種類、冷却液に加える圧力等を決定することが好ましい。なお、磁性板７の形状例、磁性板７の積層例、及び、冷却液通路Ｒの例については後述する。
In the present embodiment, the
本実施形態では、モータ１は、冷却液通路Ｒに冷却液が流されるとともに、ロータ３とステータ４との間の空間にも、冷却液が循環されるように形成されている。冷却液としては、例えば、動粘度が水と略等しいがそれ以下、すなわち、動粘度が２ｃＳｔ（２ｍｍ２／ｓ）以下の絶縁性の冷却液を用いている。
In the present embodiment, the
モータ１は、ステータ４のコイル６に交流電流を通電することにより、ロータ３を回転軸３Ａの回りで回転駆動あるいは回生制動する。この際には、通電した交流電流がコイル６で生ずる銅損と、ステータ４とロータ３と交差する交番磁束で生ずる鉄損と、ロータ３とケース２内に滞留した冷却液との摩擦に起因する損失とのそれぞれが原因となって、モータ１には熱が発生する。
The
本実施形態では、モータ１内に発生する熱を、磁性板７により構成された冷却液通路Ｒや、ロータ３とステータ４との間の空間に冷却液を循環させて吸熱を行うことにより、モータ１の外部に排出するようにしている。冷却液を循環させる方法としては、モータ１の内部に熱交換手段（図示せず）を設けて、冷却液を冷却しつつ、モータ１内部をロータ３の回転力もしくは循環力発生手段（図示せず）によって循環させる方法や、モータ１の外部に熱交換機（図示せず）と循環ポンプ（図示せず）とを設けて循環させる方法や、その他の種々の方法が知られており、いずれの方法を用いてもよい。なお、これらは、公知であるので、ここでは説明を省略する。本実施形態では、上述のように動粘度が水と略等しいかそれ以下の動粘度の冷却液を用いているので、冷却液通路Ｒやその他の冷却液の流通経路を、冷却液を流すために印加される圧力に耐えうる構造とするために要する設計コストや、それらの製造コストを低減することができる。
In the present embodiment, the heat generated in the
次に、第１実施形態における、磁性板７の形状例、磁性板７の積層例、及び、冷却液通路Ｒの例について詳細に説明する。 Next, a shape example of the magnetic plate 7, a lamination example of the magnetic plate 7, and an example of the coolant passage R in the first embodiment will be described in detail.
図２は、本発明の第１実施形態に係る磁性板の形状例を示し、図３は、本発明の第１実施形態の第１実施例における磁性板の積層例及び冷却液通路の例を示す。図３（Ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図を示し、図３（Ｂ）は、図１のＢ−Ｂ断面図を示す。 FIG. 2 shows an example of the shape of the magnetic plate according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows an example of lamination of the magnetic plates and an example of the coolant passage in the first example of the first embodiment of the present invention. Show. 3A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
まず、第１実施形態における第１実施例に係るモータ１に使用される磁性板７の形状例、磁性板７の積層例、及び冷却液通路Ｒについて説明する。
First, an example of the shape of the magnetic plate 7 used in the
第１実施例に係るモータ１は、図２（Ａ）に示すように冷却液通路用孔１０が形成された磁性板７Ｃと、図２（Ｂ）に示すように、図２（Ａ）に対して冷却液通路用孔１０が下側（ロータ３の回転軸３Ａ側）に形成された磁性板７Ｄ１と、図２（Ｃ）に示すように、図２（Ａ）に対して冷却液通路用孔１０が上側（ケース２側）に形成された磁性板７Ｕ１との３つのパターンの磁性板７を備えている。
The
第１実施例に係るモータ１のステータコア５は、図３（Ａ）に示すように、磁性板７Ｃと、磁性板７Ｄ１と、磁性板７Ｃと、磁性板７Ｕ１とを順番に回転軸３Ａ方向（図面では、右方向）に積層した積層単位１１が、回転軸３Ａ方向に複数積層されて形成されている。このステータコア５によると、冷却液流通路Ｒは、図３（Ａ）に示すように回転軸３Ａ方向に略直線方向に伸び、且つ図３（Ｂ）に示すように、回転軸３Ａの回転中心方向に対して屈曲を繰り返し、拡張及び縮小を繰り返す形状となっている。このため、冷却液通路Ｒに流される冷却液は、全体として線Ｆに示すように流れ、冷却液通路Ｒが屈曲し、縮小するところでは、冷却液の一部が磁性板７に衝突して冷却液の混合が促進される。例えば、或る時点に、ステータコア５の磁性板７の壁面に近い位置を流れて磁性板７の熱を吸収して温度上昇した冷却液の分子は、かき混ぜられることによって流れの中心方向に移動し、それに代わって流れの中心付近にある比較的温度の低い冷却液の分子がステータコア５の磁性板７と近い位置に移動することとなり、ステータコア５の磁性板７から熱を吸収することとなる。このように、冷却液は満遍なくステータコア５の磁性板７に接触する機会を得ることができるようになる。また、冷却液の分子がかき混ぜられるので、冷却液の分子同士の伝熱が促進され、冷却液全体の温度の均一化が促進されるので、冷却液による吸熱の効率が向上する。これにより、モータ１における冷却効果が向上する。
As shown in FIG. 3A, the
次に、第１実施形態における第２実施例に係るモータ１に使用される磁性板７の形状例、磁性板７の積層例、及び冷却液通路Ｒについて説明する。
図４は、本発明の第１実施形態の第２実施例における磁性板の積層例及び冷却液通路の例を示す。図４（Ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図を示し、図４（Ｂ）は、図１のＢ−Ｂ断面図を示す。
Next, an example of the shape of the magnetic plate 7 used in the
FIG. 4 shows an example of lamination of magnetic plates and an example of a coolant passage in the second example of the first embodiment of the present invention. 4A shows a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 4B shows a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
第２実施例に係るモータ１のステータコア５は、図２（Ａ）に示すように冷却液通路用孔１０が形成された磁性板７Ｃと、図２（Ｄ）に示すように、図２（Ａ）に示す磁性板７Ｃに対して冷却液通路用孔１０が右側に形成された磁性板７Ｒ１と、図２（Ｅ）に示すように、図２（Ａ）に示す磁性板７Ｃに対して冷却液通路用孔１０が左側に形成された磁性板７Ｌ１との３つのパターンの磁性板７を備えている。
The
第２実施例に係るモータ１のステータコア５は、図４（Ａ）に示すように、磁性板７Ｃと、磁性板７Ｌ１と、磁性板７Ｃと、磁性板７Ｒ１とを順番に回転軸３Ａ方向に積層した積層単位１２が、回転軸３Ａ方向に複数積層されて形成されている。このステータコア５によると、冷却液流通路Ｒは、図４（Ａ）に示すように回転軸３Ａ方向においては、屈曲した形状となっており、且つ図４（Ｂ）に示すように、回転軸３Ａの中心方向においては、拡大及び縮小を繰り返した形状となっている。このため、冷却液通路Ｒに流される冷却液は、全体として流れＦに沿って流れ、その流れＦにおいて、冷却液の混合が促進される。
As shown in FIG. 4A, the
このため、第１実施例と同様に、冷却液による吸熱効率を向上し、モータ１の冷却効果を向上することができる。
For this reason, as in the first embodiment, the heat absorption efficiency by the coolant can be improved, and the cooling effect of the
なお、磁性板７の形状としては、第１実施例及び第２実施例に示した形状に限られず、例えば、図２（Ｆ）に示すように、図２（Ｄ）に示す磁性板７Ｒ１に対して、冷却液通路用孔１０が下側に形成された磁性板７ＤＲ１を用いてもよく、また、図２（Ｇ）に示すように、図２（Ｄ）に示す磁性板７Ｒ１に対して、冷却液通路用孔１０が上側に形成された磁性板７ＵＲ１を用いてもよく、また、図２（Ｅ）に示す磁性板７Ｌ１に対して、冷却液通路用孔１０が上側又は下側に形成された磁性板を用いるようにしてもよい。
The shape of the magnetic plate 7 is not limited to the shape shown in the first embodiment and the second embodiment. For example, as shown in FIG. 2 (F), the magnetic plate 7R1 shown in FIG. On the other hand, the magnetic plate 7DR1 in which the
また、図２（Ｈ）に示すように、図２（Ｄ）に示す磁性板７Ｒ１に対して、冷却液通路用孔１０が更に右に形成された磁性板７Ｒ２を用いてもよく、図２（Ｅ）に示す磁性板７Ｌ１に対して、冷却液通路用孔１０が更に左に形成された磁性板を用いてもよい。
Further, as shown in FIG. 2H, a magnetic plate 7R2 in which a
また、磁性板７の形状は、これらに限られず、冷却液通路用孔１０を磁性板７のいずれの位置に設けるようにしてもよい。
Further, the shape of the magnetic plate 7 is not limited thereto, and the
なお、回転軸３Ａ方向に積層される磁性板のパターン及びそれら磁性板の積層する順番は、上記に限られず、冷却液を流通させることのできる冷却液通路Ｒが屈曲、拡大、又は縮小するように形成できれば、任意のパターンを用い、任意の積層順番であってよく、例えば、２つのパターンの磁性板７のみを交互に積層するようにステータコア５を構成するようにしてもよい。
The pattern of the magnetic plates laminated in the direction of the
上記した第１実施形態においては、磁性板７が珪素鋼板である場合には、例えば、冷却液通路用孔１０のない磁性板を成形する金型を用いて磁性板を成形し、その後、冷却液通路用孔１０を穿つポンチの位置を自動機械で変更しながらプレスして製造することができ、製造コストを低減することができる。また、磁性板７がアモルファス積層板であれば、アモルファステープを積層して接着剤等で固めたあとに、ポンチ又はレーザーによって冷却液通路用孔１０を形成してもよい。この場合にも、製造コストを低減することができる。
In the first embodiment described above, when the magnetic plate 7 is a silicon steel plate, for example, the magnetic plate is formed using a mold for forming a magnetic plate without the
また、磁性板７が焼結磁性体であれば、必要なパターン数の型のみを用意し、それを用いて製造するようにすればよい。この場合には、積層するパターン数を、２種類、３種類のように比較的少数にすることにより、必要となる型の数を減らすことができ、製造コストを低減することができる。なお、磁性板７が珪素鋼板やアモルファス積層板であっても、使用する磁性板のパターン数を抑えることにより、製造コストを削減することができる。 Further, if the magnetic plate 7 is a sintered magnetic body, only a necessary number of patterns may be prepared and manufactured using the mold. In this case, by making the number of patterns to be stacked relatively small, such as two or three, the number of required molds can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. Even if the magnetic plate 7 is a silicon steel plate or an amorphous laminated plate, the manufacturing cost can be reduced by suppressing the number of patterns of the magnetic plate to be used.
次に、本発明の第２実施形態に係るモータ１について説明する。
Next, a
図５は、本発明の第２実施形態に係るモータ１の断面図の一例である。なお、図１に示す第１実施形態に係るモータ１と同様な構成部分については同様な符号を付し、重複する説明を省略する。
FIG. 5 is an example of a cross-sectional view of the
第２実施形態に係るステータコア５は、磁性板７に変えて磁性板１５を備えるようにしたものである。磁性板１５は、ケース２の内面に臨む部分に冷却液通路Ｒの壁部の一部となる凹部１６を設けている。本実施形態では、凹部１６と、ケース２の内面とによって囲まれる空間が冷却液通路Ｒとなる。
The
図６は、本発明の第２実施形態に係る磁性板の形状例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing a shape example of a magnetic plate according to the second embodiment of the present invention.
第２実施形態に係るモータ１のステータコア５は、図６（Ａ）に示すように凹部１６がケース２の内面に臨む部分の略中心に形成された磁性板１５Ｃと、図６（Ｂ）に示すように、図６（Ａ）に示す磁性板１５Ｃに対して凹部１６が右側に形成された磁性板１５Ｒと、図６（Ｃ）に示すように、図６（Ａ）に示す磁性板１５Ｃに対して凹部１６が左側に形成された磁性板１５Ｌとの３つのパターンの磁性板１５を備えている。
As shown in FIG. 6A, the
第２実施形態に係るモータ１のステータコア５は、例えば、磁性板１５Ｃと、磁性板１５Ｌと、磁性板１５Ｃと、磁性板１５Ｒとを順番に回転軸３Ａ方向に積層した積層単位が、回転軸３Ａ方向に複数積層されて形成されている。このステータコア５によると、冷却液流通路Ｒは、屈曲した形状となっている。このため、冷却液通路Ｒに流される冷却液が効果的にかき混ぜされる。これによって、冷却液による吸熱の効率が向上し、モータ１における冷却効果が向上する。
The
以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限られず、他の様々な態様に適用可能である。 Although the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to various other modes.
例えば、上記第１実施形態では、磁性板に形成される冷却液通路用孔の大きさ及び形状を同じものとしていたが、本発明はこれに限られず、例えば、磁性板７に形成する冷却液通路用孔の大きさや、形状を異ならせてもよい。例えば、冷却液通路用孔の大きさが大きい磁性板と、冷却液通路用孔の大きさが小さい磁性板とを備えるようにしてもよい。そして、これら磁性板を交互に回転軸３Ａ方向に積層させるようにしてもよい。この場合にも、冷却液通路Ｒが拡大、縮小するので、冷却液を効果的にかき混ぜることができ、冷却液の吸熱効率を向上することができる。
For example, in the first embodiment, the size and shape of the coolant passage holes formed in the magnetic plate are the same. However, the present invention is not limited to this, for example, the coolant formed in the magnetic plate 7. The size and shape of the passage hole may be varied. For example, a magnetic plate having a large coolant passage hole and a magnetic plate having a small coolant passage hole may be provided. Then, these magnetic plates may be alternately stacked in the direction of the
また、上記第１及び第２実施形態では、隣り合う磁性板７同士が必ず異なる形状となるように磁性板が積層されていたが、本発明はこれに限られず、回転軸方向に積層される少なくとも１つの磁性板が回転軸方向に隣接する他の磁性板と異なる形状とするようにしてもよい。このようにしても、その異なる形状の磁性板が隣接する部分において、冷却液通路が屈曲等するので、その部分において冷却液が効果的にかき混ぜられ、冷却液による吸熱効率を向上することができる。 In the first and second embodiments, the magnetic plates are laminated so that adjacent magnetic plates 7 have different shapes. However, the present invention is not limited to this, and the magnetic plates are laminated in the rotation axis direction. At least one magnetic plate may have a different shape from other magnetic plates adjacent in the rotation axis direction. Even in this case, the coolant passage is bent at a portion where the magnetic plates having different shapes are adjacent to each other, so that the coolant is effectively stirred at that portion, and the heat absorption efficiency by the coolant can be improved. .
１ モータ、２ ケース、３ ロータ、３Ａ 回転軸、４ ステータ、５ ステータコア、６ コイル、７，１５ 磁性板、８ 基端部、９ ティース部、１０ 冷却液通路用孔、１１ 積層単位、１２ 積層単位、１６ 凹部、Ｒ 冷却液通路。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記回転軸方向に絶縁性の冷却液を流すための冷却液通路（Ｒ）を形成する壁部（８）を有し、
前記壁部（８）の少なくとも一部は、前記複数の磁性板（７）の一部によって構成されており、
前記複数のステータコア（５）の夫々には、前記冷却液通路（Ｒ）が屈曲を繰り返すように、前記壁部（８）の少なくとも一部を構成する部分の形状が前記回転軸方向に隣接する第１の磁性板（７Ｃ）と異なる少なくとも１つの第２の磁性板（７Ｄ１）が含まれており、
前記複数のステータコア（５）の夫々における前記複数の磁性板（７）には、前記冷却液通路（Ｒ）となる前記回転軸方向に通じた冷却液通路用孔（１０）が形成されており、
前記第１の磁性板（７Ｃ）と、前記第２の磁性板（７Ｄ１）とは、前記冷却液通路用孔（１０）の一部のみが連通するように形成されている
モータ。 A rotor (3) rotatable around a rotation axis (3A) and a stator (4), the stator (4) being wound around the stator core (5) and the stator core (5) (6) , wherein each of the plurality of stator cores (5) is formed by laminating a plurality of magnetic plates (7) in the rotation axis direction .
A wall portion (8) forming a coolant passage (R) for flowing an insulating coolant in the direction of the rotation axis;
At least a part of the wall (8) is constituted by a part of the plurality of magnetic plates (7),
In each of the plurality of stator cores (5) , the shape of at least a part of the wall (8) is adjacent to the rotation axis direction so that the coolant passage (R) repeats bending. At least one second magnetic plate (7D1) different from the first magnetic plate (7C) is included ,
The plurality of magnetic plates (7) in each of the plurality of stator cores (5) are formed with coolant passage holes (10) communicating with the rotation axis direction serving as the coolant passage (R). ,
The first magnetic plate (7C) and the second magnetic plate (7D1) are formed so that only a part of the coolant passage hole (10) communicates with the motor. .
前記冷却液通路用孔（１０）は、前記基端部（８）に形成されている
請求項１に記載のモータ。 The plurality of magnetic plates include a teeth portion (9) around which the coil (6) is wound, and a base end portion (8) that supports the teeth portion (9).
The motor according to claim 1 , wherein the coolant passage hole (10) is formed in the base end (8).
請求項１又は２に記載のモータ。 The motor according to claim 1 or 2 , wherein the coolant passage holes (10) have the same shape.
前記複数のステータコア（５）の夫々は、前記パターン中のそれぞれのパターンの磁性板を少なくとも１つ含み、且つそれら磁性板を所定の順序で複数積層した磁性板積層単位（１１）を、前記回転軸（３Ａ）方向に複数積層して構成される
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のモータ。 Each of the magnetic plates (7) is a magnetic plate (7C, 7D1, 7U1) of any one of a predetermined number of patterns having different shapes,
Wherein each of the plurality of stator cores (5), comprising at least one magnetic plate of each pattern of said pattern in, and a plurality stacked magnetic plates stacked units thereof magnetic plate in a predetermined order (11), said rotating The motor according to any one of claims 1 to 3 , wherein a plurality of layers are stacked in an axial (3A) direction.
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のモータ。 The motor according to any one of claims 1 to 4 , wherein the magnetic plate (7) is a magnetic body formed by laminating a silicon steel plate, an amorphous tape, or a sintered magnetic body.
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のモータ。 The kinematic viscosity of the cooling fluid motor according to any one of claims 1 to 5 or less 2 mm 2 / s.
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