JP6406310B2 - 電動モータ構造及び電動モータの製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献2には、ステータの両端側部分において、冷却カバーと合成樹脂製の膜壁とで
環状の冷却通路(冷却室)を形成し、コイルエンドの全体を冷媒に浸漬させるようにした電動モータが開示されている。
以下の説明は、所定の制御ユニットにより駆動が制御される永久磁石同期モータに適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、その用途を制限するものではない。尚、以下、図における左方を左方とし、上方を上方として説明する。
この電動モータ1は、ロータ3と、1対の軸受4,5と、ステータ6と、合成樹脂(例えばポリカーボネート等)製の液密用封止部材7と、左側サイドハウジング8と、右側サイドハウジング9と、3本の連結ボルト10と、環状の1対の冷却液収容室11,12と、これら1対の冷却液収容室11,12に収容された冷却液Cを備えている。右側サイドハウジング9の右端部分をモータ支持部材13の取付け穴13aに内嵌固定することで、電動モータ1はモータ支持部材13に取り付けられている。
前記エンドプレート8bの内面には環状凸部23の外周側に位置する環状溝が形成され、この環状溝にOリング24が装着され、このOリング24によりエンドプレート8bと環状厚肉部19間が液密に封止されている。
環状端壁部9bに形成された環状溝にはOリング27が装着され、このOリング27により環状端壁部9bと環状厚肉部20間が液密に封止されている。軸受5のアウタレースは、環状端壁部9bの内周端部の軸受押え部28により位置規制されている。
左側のエンドプレート8bの外周部の周方向3等分位置には、筒状部材8aの外周外へ突出した3つのボルト連結部30が形成され、各ボルト連結部30にはロータ3の軸心と平行なボルト穴30aが形成されている。右側の筒状壁部9aの外周部の周方向3等分位置には、筒状部材9aの外周外へ突出した3つのボルト連結部31が形成され、各ボルト連結部31にはロータ3の軸心と平行なボルト穴31aが形成されている。
この電動モータ1の製造方法は、図1〜図12に示すとおりであるので、簡単に説明する。最初に図1、図2に示すようなステータコア6aを準備し、次に図3に示すように、ステータコア6aに複数のステータコイル14を巻回してステータ6を製作する。尚、ステータコア6aの軸心方向の両側にコイルエンド14a,14bが突出した状態になる。
次に、図8、図9に示すように、ロータ3の支持軸部3cに軸受4を装着してから、ロータ3をステータ6のロータ収容部15aに左方から挿入して、ロータ3の支持軸部3dを軸受5の軸穴に挿入することにより、ロータ3と軸受4を装着する。
前記のように、電動モータ1を駆動する際、コイルエンド14a,14bが高速で微振動するため冷却液収容室11,12内の冷却液Cに粒径がナノオーダー又はミクロンオーダーの微細バブルが発生する。尚、本実施例ではコイルエンド14a,14bにより微細バブル発生手段37が構成されている。
この電動モータ1によれば、円筒部15と1対の環状部16,17と1対の含浸部18a,18bとを一体化した合成樹脂製の液密用封止部材7を設け、1対のサイドハウジング8,9とステータ6と1対のコイルエンド14a,14bと1対の環状部16,17及び1対の含浸部18a,18bとで液密に区画された環状の1対の冷却液収容室11,12を形成するため、冷却液収容室11,12の構造を簡単化し小型化することができる。
微細バブル発生手段37は、高速で微振動するエンドコイル14a,14bで構成されているため、微細バブル発生手段37の構成を簡単化することができる。
実施例1の電動モータ1と同様のものに同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。冷却液収容室11A,12Aの容積を増すため、Oリング24,27の外径が小径化され、環状厚肉部19A,20Aの外径がOリング24,27の外径と同程度まで小径化されている。
実施例1の電動モータ1と同様のものに同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
図16に示すように、合成樹脂製の筒体71の内部に冷却液Cが流れる通路72が形成され、筒体71の内部には、通路72を横断する金網状の複数のグリッド電極73a〜73iが、冷却液流れ方向に所定間隔おきに配設されて筒体71に固定されている。複数のグリッド電極73a〜73iの各々に所定の正のパルス電圧を印加するための導線74が接続され、これら導線74は駆動制御ユニット75に電気的に接続されている。
次亜フッ素酸(HFO)、ハイドロフルオロカーボン(HFC)、パーフルオロカーボン(PFC)などが望ましい。また、アルコール系の液体をベースとし、それにHFEを混入して複数段沸騰型の冷却液を採用してもよい。
この場合、例えば、図16のパルス駆動式ポンプ70において、筒体71内の通路の上半分にのみ半円形の複数のグリッド電極を設けると、微細バブルの比率の高い低密度冷却液が複数のグリッド電極側(上半分側)へ吸引されて流れ方向へ駆動され、微細バブルの比率の低い高密度冷却液が下半分側を流れるようになるため、低密度冷却液と高密度冷却液を分離することができる。
2 付属機構
3 ロータ
4,5 軸受
6 ステータ
6a ステータコア
7 液密用封止部材
8,9 サイドハウジング
11,12 冷却液収容室
11A,12A 冷却液収容室
14 ステータコイル
14a,14b コイルエンド
15 円筒部
15a ロータ収容部
16,17 環状部
18a,18b含浸部
21,22 軸受保持面
37 微細バブル発生手段
38 放熱手段
39a,39b 超音波発生手段
40 循環流形成手段
41 微細バブル分離手段
70 パルス駆動式ポンプ
73a〜73i グリッド電極
Claims (9)
- ロータと、このロータを支持する1対の軸受と、ステータコアにコイルを巻回したステータと、軸方向両端側部分に配置された1対のサイドハウジングとを有する電動モータの構造において、
前記ステータコアの内周面を覆い且つ前記内周面より内側に前記ロータを収容する円筒部と、前記1対のサイドハウジングのステータ軸方向内側で両方のコイルエンドの内周面及び外端面の少なくとも一部を覆う1対の環状部と、前記両方のコイルエンドに合成樹脂を含浸させた1対の含浸部とを一体形成してなる合成樹脂製の液密用封止部材と、
前記1対の環状部に形成された1対の軸受保持面と、
前記1対のサイドハウジングと前記ステータと前記1対のコイルエンドと前記1対の環状部及び前記1対の含浸部とで冷却液を液密に収容するように区画される環状の1対の冷却液収容室とを備えたことを特徴とする電動モータ構造。 - 前記1対のコイルエンドの近傍にある加熱状態の冷却液に微細バブルを発生させる微細バブル発生手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の電動モータ構造。
- 前記1対の冷却液収容室に夫々接続された循環流形成手段と、この循環流形成手段により循環させる冷却液から放熱させる放熱手段とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の電動モータ構造。
- 前記微細バブル発生手段は、高速で微振動する前記コイルエンドを含むことを特徴とする請求項2に記載の電動モータ構造。
- 前記微細バブル発生手段は、前記コイルエンドに超音波を作用させる超音波発生手段を含むことを特徴とする請求項4に記載の電動モータ構造。
- 前記1対の冷却液収容室に夫々接続された循環流形成手段は、微細バブルを含む冷却液から微細バブルの一部を分離する微細バブル分離手段を有すると共に微細バブルの一部を分離した分離冷却液を前記冷却液収容室へ循環させることを特徴とする請求項4又は5に記載の電動モータ構造。
- 前記微細バブル分離手段は、遠心力により微細バブルの一部を分離するように構成されていることを特徴とする請求項6に記載の電動モータ構造。
- ロータと、このロータを支持する1対の軸受と、ステータコアにコイルを巻回したステータと、軸方向両端側部分に配置された1対のサイドハウジングとを有する電動モータを製造する方法において、
前記ステータを金型内にセットし、この金型内に溶融状態の合成樹脂を注入して、前記ステータコアの内周面を覆い且つ前記内周面より内側に前記ロータを収容可能な円筒部と、 前記1対のサイドハウジングのステータ軸方向内側で両方のコイルエンドの内周面及び外端面の少なくとも一部を覆う1対の環状部と、前記両方のコイルエンドに合成樹脂を含浸させた1対の含浸部とを一体形成してなる合成樹脂製の液密用封止部材を成形する第1工程と、
前記ステータの両端側部分に前記1対のサイドハウジングを装着して、前記1対のサイドハウジングと前記ステータと前記1対のコイルエンドと前記1対の環状部及び前記1対の含浸部とで冷却液を液密に収容可能に区画される環状の1対の冷却液収容室を形成する第2工程とを備えたことを特徴とする電動モータの製造方法。 - 前記第1工程の後且つ第2工程の前に前記液密用封止部材を切削加工して前記円筒部にロータ収容部を形成すると共に前記1対の環状部に1対の軸受保持面を形成する第3工程を備えたことを特徴とする請求項8に記載の電動モータの製造方法。
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