JPH10290543A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータのステータコイルの放熱性を向上す
る。 【解決手段】 モータの運転時にステータコイル３４に
発生した熱は、コイルエンド３４ａから絶縁性樹脂層４
２、銅製のコイルエンドカバー４４、銅製で波型断面を
有する伝熱スペーサ４６を通ってモータハウジング１２
に伝わり、ウォータジャケット２４の冷却水に伝わる。
コイルエンド３４ａとモータハウジング１２の間の伝熱
経路の大部分を非磁性体金属が占めるので、放熱性が高
く、かつ、スペーサにおけるうず電流による発熱等もな
い。また、コイルエンド３４ａの寸法ばらつきを伝熱ス
ペーサ４６の変形により吸収できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータハウジング
内に設けられたステータ本体および該ステータ本体に巻
設けられたステータコイルを有するステータと、該ステ
ータに回転可能に内挿されたロータとを含むモータに関
し、特に、ステータコイルの冷却に関する。

【０００２】

【従来の技術】モータでは、電流や磁界の作用により、
ステータやロータが発熱する。発熱による温度上昇を抑
えてモータの要求寿命を確保し、性能低下を防止する必
要がある。ステータに着目すると、ステータ本体が鉄損
により発熱し、また、ステータ本体に巻回されているス
テータコイルが銅損により発熱する。従来、ステータコ
イルに発生した熱は、下記のように、主としてコイルエ
ンド部より空気中に放熱されるのが一般的であった。

【０００３】図７は、従来一般的なモータのステータの
端部付近を示しており、モータが回転軸を含む平面によ
って切断されている。モータハウジング１は、円筒形状
の筒部２と、筒端部を塞ぐ蓋に相当する円板形状のフラ
ンジ部３とを含む。筒部２の内側には、ステータ４が固
定されている。ステータ４は、円筒形状のステータ本体
５と、ステータ本体５に設けられたステータコイル６を
有する。ステータ４の内側にはロータ７が内挿されてお
り、ロータ７はモータハウジング１に回転可能に軸支さ
れている。

【０００４】ステータ本体５の内周面には周知のように
複数の回転軸方向の溝であるスロットが設けられ、ステ
ータ巻線がスロットにはめ込むようにして巻回され、こ
れによりステータコイル６が形成されている。ステータ
巻線は、あるスロット内を通り、ステータ本体５の端面
から出て、また別のスロットに入る、というようにして
巻回されている。従って、ステータコイル６はステータ
本体５の端面からループ状に突出しており、この突出部
分がコイルエンドといわれている。

【０００５】モータハウジング１のフランジ部３は、図
７に示すようにステータ本体５との間に適当な距離を隔
てて設けられている。これにより、モータハウジング１
の内壁面１ａとステータ本体５の端面４ａの間に所定の
ステータ端隙間８が形成されている。コイルエンドの寸
法のばらつきが大きいことを考慮して、ステータ端隙間
８を比較的大きく設定する必要がある。

【０００６】モータの運転時、ステータコイル６に銅損
により発生した熱は、主に、矢印で示すごとく隙間８の
空間へと放熱され、また部分的にステータ本体５へ伝え
られる。しかし、空気の熱伝達率が低いことから、ステ
ータコイルの冷却性を向上することが望まれる。

【０００７】そこで、特開平５−２３６７０５号公報で
は、モータハウジング内壁面とステータコイルの隙間、
および、ステータ本体のスロット内壁面とステータコイ
ルの隙間が熱伝導性複合樹脂材料で埋められている。上
記熱伝導性複合樹脂材料は、電気絶縁性を有する粒状材
料を樹脂中に添加したものである。上記公報のモータに
よれば、コイルエンド周囲の空間が樹脂で埋められ、コ
イルに発生した熱は樹脂部材を介してモータハウジング
へ伝えられる。従って、空中への熱伝達よりも効果的に
コイルの熱を放出させることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図８の模式図を参照
し、コイルエンド周囲の空間を樹脂で埋めたときの、コ
イルエンドとモータハウジングの間の熱伝達における熱
抵抗を概略的に求める。熱抵抗Ｒは、熱伝導率λ、伝熱
距離Ｌ、伝熱面積Ａを用いて、Ｒ＝Ｌ/(λ・Ａ)と表さ
れる。各材料の熱伝導率λ（Ｗ/ｍ・Ｋ）は、銅（λc
u）が３８４、アルミ（λal）が１５１、樹脂（λf）が
０．３３とする。

【０００９】図８（ａ）では、コイルエンドとモータハ
ウジングの間が樹脂のみで埋められている。このときの
熱抵抗Ｒ１は下記のように表される。

【００１０】

【数１】 Ｒ１＝Ｌ／（λf・Ａ） ＝500×Ｌ／（λal・Ａ） 図８（ｂ）では、樹脂中に、電気絶縁性粒状材料とし
て、酸化アルミニウム粒子が添加されている。樹脂と酸
化アルミニウム粒子の体積比率が１対１であるとする。
この場合、樹脂および酸化アルミニウム粒子が直列に接
続されており、両者の伝熱距離がそれぞれＬ／２である
と考える。従って、このときの熱抵抗Ｒ２は下記のよう
に表される。

【００１１】

【数２】 Ｒ２＝（Ｌ／２）／（λf・Ａ）＋（Ｌ／２）／（λal・Ａ） ＝250×Ｌ／（λal・Ａ）＋0.5×Ｌ/（λal・Ａ） ＝250.5×Ｌ／（λal・Ａ） また、図８において、コイルエンドとモータハウジング
が銅部材で直結されたと仮定したときの熱抵抗Ｒ３は下
記のように表される。

【００１２】

【数３】 Ｒ３＝Ｌ／（λcu・Ａ） ＝0.5×Ｌ／（λal・Ａ） 上記から明らかなように、特開平５−２３６７０５号公
報に示す如く樹脂に酸化アルミニウム粒子等を添加した
場合の熱抵抗Ｒ２は、樹脂のみの場合の熱抵抗Ｒ１より
低下する。しかし、熱抵抗Ｒ３で示されるような金属熱
伝導と比較すると、熱抵抗Ｒ２はかなり大きい。

【００１３】以上に説明したように、従来、ステータコ
イルのコイルエンドの周りには、コイルエンドの寸法ば
らつきが大きいことを考慮してかなり大きな隙間空間が
設けられていた。そして、ステータコイルの熱が上記隙
間空間に対して放熱されていたので、放熱性が低かっ
た。上記公報に記載の如く樹脂等で上記隙間空間を埋め
ることが提案されているものの、この技術による熱抵抗
の低下の程度は低かった。

【００１４】本発明は上記の従来技術に鑑みてなされた
ものである。その目的は、ステータコイルに発生した熱
を効果的にモータハウジングへ伝えることができ、ステ
ータコイルの放熱性を従来よりも大幅に向上するモータ
を提供し、モータの寿命延長や性能向上を可能とするこ
とにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のモータは、モー
タハウジング内に設けられたステータ本体および該ステ
ータ本体に巻設けられたステータコイルを有するステー
タと、該ステータに回転可能に内挿されたロータとを含
んでいる。そして、このモータは、ステータ本体端面と
モータハウジング内壁面との隙間にステータ本体から突
出しているコイルエンド部の表面に設けられた絶縁性樹
脂層と、該絶縁性樹脂層およびモータハウジング内壁面
に接触するように配置されて両者を熱的に連結する、上
記絶縁性樹脂よりも熱伝導性の高い非磁性体伝熱部材と
を含んでおり、ステータコイルに発生した熱は、絶縁性
樹脂層および非磁性体伝熱部材を介してモータハウジン
グへ伝えられる。

【００１６】非磁性体伝熱部材は、例えば、アルミニウ
ムや銅などである。好適には、前記非磁性体伝熱部材
は、弾性があり、前記絶縁性樹脂層とモータハウジング
の隙間寸法に応じて変形可能な、非磁性体金属製の変形
部材を含む。このような変形部材の具体例としては、金
属ワイヤーを塊状にしたものや、金属薄板を波状に成型
したものが挙げられる。

【００１７】本発明によれば、アルミニウムや銅などの
樹脂より熱伝導性の高い非磁性体伝熱部材を伝ってステ
ータコイルの熱が放出される。ハウジングまでの伝熱経
路の大部分を非磁性体伝熱部材が占めることにより、上
記伝熱経路の熱抵抗が低くなる。また、コイルエンドと
ハウジングの間に鉄部材を設けると、うず電流が発生し
て鉄部材が発熱するおそれがあるが、本発明ではアルミ
ニウムなどの非磁性体部材を用いるので上記のような発
熱の問題がない。

【００１８】また、本発明では、非磁性体伝熱部材が弾
性のある柔軟な金属製変形部材を含む。モータのコイル
エンドの寸法は大きくばらつき、そのためにコイルエン
ド周囲の隙間寸法も大きくばらつく。しかし、本発明に
よれば、変形部材にて上記の隙間寸法のばらつきが吸収
される。また、上記変形部材の変形によりハウジングの
振動が吸収されるので、ハウジングの振動のコイルエン
ドへの伝達が少ない。このように、本発明によれば、寸
法ばらつきが大きい状況でも非磁性体伝熱部材を好適に
配置することができ、かつ、コイルエンドに対して振動
面の負担をかけずにすむ。

【００１９】以上より、本発明によれば、ステータコイ
ルに発生した熱を、非磁性体伝熱部材を介して直接に放
熱することができ、ステータコイルの放熱性を好適に向
上できるので、モータの寿命を延長し、また、温度上昇
によるロータ磁石の減磁等を回避でき、またモータの性
能向上を図ることが可能となる。

【００２０】また、本発明において好適には、前記金属
製変形部材と前記絶縁性樹脂層の間に、非磁性体金属シ
ートが介在されている。例えば、非磁性体金属シートの
片面に樹脂材料を薄く塗布して絶縁性樹脂層を形成し、
このシートをコイルエンドにかぶせるようにするとよ
い。この態様により、コイルエンドと非磁性体伝熱部材
の絶縁を確実かつ容易に達成でき、また、絶縁樹脂層の
厚さを極力薄くできる。

【００２１】また、本発明において好適には、ステータ
本体端面とモータハウジング内壁面との隙間を埋め、前
記非磁性体伝熱部材の周囲を取り囲むように絶縁性樹脂
材を注入する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）について、図面を参照し説明
する。図１は、本実施形態のモータの断面を示してい
る。同図において、モータ１０は、回転軸が水平になる
ように配置されている。以降、図中の左側をフロント
（前側）、右側をリア（後側）という。モータ１０は、
モータハウジング１２と、ハウジング内に取り付けられ
たステータ１４と、ステータ１４に内挿されたロータ１
６とを有する。

【００２３】モータハウジング１２は、モータ外周部に
相当する円筒形状のハウジング本体１８を有し、また、
ハウジング本体１８のフロント側、リア側にそれぞれ取
り付けられる円板形状のフロントフランジ２０、リアフ
ランジ２２を有する。フロントフランジ２０、リアフラ
ンジ２２は、それぞれ円筒の開口部を塞ぐ蓋に相当す
る。ハウジング本体１８、両フランジ２０、２２はいず
れもアルミニウム製である。

【００２４】ハウジング本体１８の外周円筒部分は図示
のように二重構造になっており、外筒部１８ａと内筒部
１８ｂが設けられ、両者の隙間がウォータジャケット２
４である。内筒部１８ｂは前端部で中心側に屈曲してお
り、この部分にリング形状の前壁部１８ｃが設けられて
いる。さらに、前壁部１８ｃの中心側に連続してフロン
ト軸受保持壁１８ｄが設けられている。フロント軸受保
持壁１８ｄは、外周の筒部１８ａ、１８ｂと同心の円筒
形状を有し、フロント軸受２８ａを内周側に保持してい
る。

【００２５】ハウジング本体１８の前壁部１８ｃは、フ
ロントフランジ２０と所定距離を隔てて対向するように
設けられている。従って、ウォータジャケット２４は、
外筒部１８ａおよび内筒部１８ｂの間から、前壁部１８
ｃおよびフロントフランジ２０の間へと屈曲する。ウォ
ータジャケット２４には、フロント側から円板型でリン
グ形状のジャケット蓋２６が被せられている。ジャケッ
ト蓋２６の外周面および内周面とジャケット壁面との間
には、それぞれ、冷却水をシールするためのＯリング２
６ａ、２６ｂが挟まれている。ジャケット蓋２６の前面
と、フロントフランジ２０の後面は接触している。その
他、モータハウジング１２には、図示しない冷却水導入
口および排出口が、ウォータジャケット２４と連通する
ように設けられている。

【００２６】リアフランジ２２は、中心側でフロント方
向に屈曲しており、この部分に円筒形状のリア軸受保持
壁２２ａを有する。リア軸受保持壁２２ａは、上記のフ
ロント軸受保持壁１８ｄと同様に、ロータ１６を軸支す
るリア軸受２８ｂを保持している。

【００２７】ハウジング１２の内部には、ステータ１４
が取り付けられている。ステータ１４のステータ本体３
０は円筒形状を有し、複数のリング形状の鋼板を積層す
ることにより形成されている。ステータ本体３０の外径
は、ハウジング本体１８の内径とほぼ同じに設定されて
いる。内筒部１８ｂの内周面には位置決め用の段差部３
２が設けられており、ステータ本体３０を段差部３２に
突き当てることにより、ステータ１４がモータ回転軸方
向に位置決めされている。

【００２８】図１には示されないが、ステータ本体３０
には、周知のように、内周側にモータ回転軸方向の複数
の平行な溝であるスロットが設けられている。そして、
ステータ巻線がスロットにはめ込むようにして巻回さ
れ、これによりステータコイル３４が形成されている。
前述のようにステータコイル３４はステータ本体３０の
端面からループ状に突出しており、この突出部分がコイ
ルエンド３４ａである。図１では、コイルエンド３４ａ
がループの中央で切断された状態が示されている。

【００２９】ステータ１４にはロータ１６が内挿されて
いる。ロータ１６は円筒形状のロータ本体３６を有し、
ロータ本体３６の中央の穴にはロータ軸３６ａが挿入さ
れて固定されており、また、ロータ本体３６の外周部に
はロータ磁石３６ｂが固定されている。ロータ軸３６ａ
は、モータハウジング１２に取り付けられたフロント軸
受２８ａおよびリア軸受２８ｂに軸支されている。そし
て、ロータ１６の外周面は、ステータ１４の内周面と一
定の隙間を隔てて対向している。

【００３０】図２は、ステータコイル３４のコイルエン
ド付近を拡大して示している。ステータ本体３０の軸方
向端面３０ａと、ハウジング本体１８の内筒部１８ｂ、
前壁部１８ｃおよびフロント軸受保持壁１８ｄによって
ステータ端隙間４０が形成されている。ステータ端隙間
４０は、モータ回転軸の周りを一周しており、リング形
状を有する。コイルエンド３４ａは、ステータ本体３０
からこのステータ端隙間４０へ突出している。コイルエ
ンド３４ａの表面には、絶縁性を有する樹脂からなる絶
縁性樹脂層４２が設けられている。樹脂層４２は、図２
では分かりやすいように厚めに示されているが、実際の
厚さは約０．２〜０．３ｍｍに設定されている。絶縁性
樹脂層４２の上には、樹脂層を覆うようにコイルエンド
カバー４４が設けられている。コイルエンドカバー４４
の材料としては、アルミニウムまたは銅等の非磁性体金
属が好適であり、本実施形態では銅が採用されている。
コイルエンドカバー４４は、薄く、柔軟性を有してい
る。図３の拡大図に示すように、コイルエンドカバー４
４は、コイルエンド３４ａの凹凸に対応して、絶縁性樹
脂層４２が略一定の厚さとなるように屈曲している。

【００３１】コイルエンドカバー４４とハウジング本体
１８の前壁部１８ｃの間には、伝熱スペーサ４６が配置
されている。伝熱スペーサ４６は、ステータ端隙間４０
の形状に応じたリング形状を有する。伝熱スペーサ４６
の材料としては、コイルエンドカバー４４と同様に、ア
ルミニウムまたは銅等の非磁性体金属が好適である。本
実施形態では、伝熱スペーサ４６は、銅板を折り曲げ成
型することにより形成され、図２に示すような波型の断
面形状を有する。これにより、伝熱スペーサ４６は、厚
み方向に弾性を有し、変形可能であるとともにバネとし
ても機能する。伝熱スペーサ４６の厚さは、モータへの
取付前の状態では、コイルエンド３４ａと前壁部１８ｃ
の隙間よりも大きく設定されている。従って、伝熱スペ
ーサ４６は、モータへの取付状態においては、コイルエ
ンドカバー４４と前壁部１８ｃに挟まれて、厚さ方向
（モータ回転軸方向）に縮み変形している。そして、伝
熱スペーサ４６は、コイルエンドカバー４４と前壁部１
８ｃの壁面の双方と直に接触している。上記の伝熱スペ
ーサ４６とコイルエンドカバー４４が本発明の非磁性体
伝熱部材に相当する。

【００３２】伝熱スペーサ４６の周囲は、樹脂材４８に
より取り囲まれている。樹脂材４８は、ステータ端隙間
４０の中に充填されている。樹脂材４８は、コイルエン
ド３４ａとステータ本体３０の端面３０ａの隙間や、コ
イルエンド３４ａの巻線同士の隙間にもまわりこんでい
る。図４は、ステータ１４を軸方向と直角に切断した断
面図である。図示のように、ステータ本体３０の内周側
のスロット５０の壁面とステータコイル３４の間、ステ
ータコイル３４の巻線同士の間にも樹脂材４８が充填さ
れている。

【００３３】図５は本実施形態の変形例であり、図５の
伝熱スペーサ４６ａは、アルミニウムまたは銅等の非磁
性体金属ワイヤを塊状にしたものである。金属ワイヤは
密な塊になっておらず、従って、図５の例でも、伝熱ス
ペーサ４６ａは容易に変形可能であって弾性を有する。
そして、伝熱スペーサ４６は、コイルエンドカバー４４
と前壁部１８ｃの壁面に挟まれ、両者と直に接触してい
る。従って、コイルエンドカバー４４と前壁部１８ｃは
伝熱スペーサ４６によって熱的に直接連結されている。

【００３４】以上、モータ１０の構成を説明した。な
お、図２、図５ではフロント側について説明したが、リ
ア側にも同様にコイルエンドカバー４４や伝熱スペーサ
４６が設けられている。ただし、後述するように、リア
側では樹脂材が図１のラインＸから前側にしかない点
で、図２、図５と異なる。

【００３５】次に、モータ１０の製造方法を説明する。
円形のリング状シートであるコイルエンドカバー４４の
片面に、絶縁性樹脂材を０．２〜０．３ｍｍ程度の厚さ
に塗布する。そして、別途用意したステータ１４の軸方
向両端のコイルエンド３４ａにコイルエンドカバー４４
を被せる。このとき、上記で塗布した樹脂材がコイルエ
ンドカバー４４とコイルエンド３４ａの間に挟まれるよ
うにする。これにより、塗布された樹脂材の層が、絶縁
性樹脂層４２となる。そして、コイルエンドカバー４４
をコイルエンド３４ａの外形に合わせて曲げ、また、図
３に示すようにコイルエンド３４ａの表面の凹凸に合わ
せて曲げ、絶縁性樹脂層４２とコイルエンド３４ａをで
きるだけ密着させる。

【００３６】一方で、ハウジング本体１８にジャケット
蓋２６を組み付け、ハウジング本体１８とフロントフラ
ンジ２０を当接させる。フロントフランジ２０およびハ
ウジング本体１８を、フロントフランジ２０が下側に位
置するように、作業台上に載置する。そして、上方より
（すなわちリア側より）ステータ端隙間４０へ伝熱スペ
ーサ４６を挿入する。次に、上方より、コイルエンドカ
バー４４を取り付けたステータ１４を挿入し、ステータ
本体３０の端面３０ａを、ハウジング本体１８の内周面
に設けられた位置決め段差３２に突き当てる。このと
き、伝熱スペーサ４６が軸方向に変形し、従って、伝熱
スペーサ４６は、コイルエンドカバー４４およびフラン
ジ本体１８の双方に接触する。上側にあるコイルエンド
カバー４４の上には、もう一つの伝熱スペーサ４６を載
置する。

【００３７】次に、上方から（すなわちリア側から）溶
融した樹脂材４８を注入し、樹脂材４８を、フロント側
のステータ端隙間４０、および、ステータ本体３０の内
周面に設けられたスロット内に充填する。このとき、ス
テータ本体３０の中心のロータ挿入部の内径と同一の外
形を有する注入治具が、上記ロータ挿入部に内挿され
る。注入治具の端面はフロント軸受保持壁１８ｄに突き
当てられる。これにより、樹脂材４８がステータ端隙間
４０やスロット５０以外の場所に漏れることが防止され
る。この注入工程では、図１に示すラインＸまで、樹脂
材４８が注入される。すなわち、樹脂材４８は、リア側
の伝熱スペーサ４６の一部が浸るまで注入される。

【００３８】次に、ステータ１４にロータ１６が内挿さ
れる。このとき、ハウジング本体１８に保持されたフロ
ント軸受２８ａにロータ軸３６ａが通される。そして、
リアフランジ２２をハウジング本体１８に当接させる。
このとき、リアフランジ２２の保持するリア軸受２８ｂ
にロータ軸３６ａがはまり込む。また、伝熱スペーサ４
６が軸方向に変形する。従って、伝熱スペーサ４６は、
コイルエンドカバー４４およびリアフランジ２２の双方
に接触する。そして、フロントフランジ２０、ハウジン
グ本体１８、リアフランジ２２が、図示しない固定手段
を用いて固定される。

【００３９】以上に説明した方法により、モータ１０が
出来上がる。次に、モータ１０のステータ１４の放熱作
用を説明する。

【００４０】モータ運転時、ステータ本体３０は鉄損に
より発熱する。この熱（以下、鉄損熱という）は、主と
して、ステータ本体３０の外周面からモータハウジング
１２の内筒部１８ｂへ伝わる。そして、鉄損熱は、ウォ
ータジャケット２４を循環する冷却水に伝わって外部へ
放出される。

【００４１】また、モータ運転時、ステータコイル３４
が銅損により発熱する。この熱（以下、銅損熱という）
は、図２に矢印ａで示すように、絶縁性樹脂層４２を介
してコイルエンドカバー４４に伝わる。そして、銅損熱
は、矢印ｂ、ｃで示すように、コイルエンドカバー４４
から伝熱スペーサ４６へ伝わり、伝熱スペーサ４６から
ハウジング本体１８の前壁部１８ｃへ伝わり、さらにウ
ォータジャケット２４内の冷却水へ伝わる。また、リア
側では、銅損熱は、伝熱スペーサ４６からリアフランジ
２２へ伝わり、さらに空中へ放出され、あるいはウォー
タジャケット２４内の冷却水へ伝わる。また、コイルエ
ンドカバー４４に伝わった銅損熱は、伝熱スペーサ４６
のみでなく、樹脂材４８を通って放熱される。また、銅
損熱は、スロット５０内でステータコイル３４から樹脂
材４８を介してステータ本体３０にも伝えられ、鉄損熱
と同様にステータ本体３０の外周部からも放熱される。

【００４２】図６の模式図を参照し、本実施形態のモー
タにおける、コイルエンドとモータハウジングの間の熱
抵抗を概略的に求める。前述と同様に、熱抵抗Ｒは、熱
伝導率λ、伝熱距離Ｌ、伝熱面積Ａを用いて、Ｒ＝Ｌ/
(λ・Ａ)と表される。伝熱スペーサ４６は前述のように
銅製である。また、コイルエンドカバー４４の面積のう
ちの１０％の部分が伝熱スペーサ４６と直に接触してい
ると仮定する。従って、概略的ではあるが、伝熱面積Ａ
の１０％を伝熱スペーサ４６が占め、残りの９０％を樹
脂材４８が占めているといえる。この場合、樹脂材４８
と伝熱スペーサ４６が、図６の如く並列に設けられてお
り、両者の伝熱面積の比率が９：１であると考えられ
る。従って、このときの熱抵抗Ｒ４は、樹脂部分の熱抵
抗をＲａ、銅部分の熱抵抗をＲｂとして、下記のように
表される。

【００４３】

【数４】 １／Ｒ４＝１／Ｒa ＋ １／Ｒb ＝（λf・0.9Ａ）／Ｌ＋（λcu・0.1Ａ）／Ｌ ＝（１／500・λal・0.9Ａ）／Ｌ＋（２・λal・0.1Ａ）／Ｌ ＝0.2018×（λal・Ａ）／Ｌ 従って、熱抵抗Ｒ４は、コイルエンドとモータハウジン
グをアルミニウムで直結した場合の約５倍と考えられ
る。概略的ではあるが、ステータ端隙間に樹脂のみを充
填した場合（熱抵抗Ｒ１）、酸化アルミニウム粒子を添
加した樹脂を充填した場合（熱抵抗Ｒ２）と比較する
と、本実施形態における熱抵抗Ｒ４が大幅に低下してい
ることが分かる。

【００４４】以上、本発明の好適な実施形態について説
明した。本実施形態によれば、以下に説明するように、
下記の（１）〜（３）の要件を満たしつつ、コイルエン
ドの放熱経路の熱抵抗を大幅に低下させて放熱性を向上
させることができる； （１）コイルエンドとハウジングの絶縁性の確保 （２）ステータ端隙間のスペーサ部材でのうず電流発生
の防止 （３）コイルエンドの寸法ばらつきを許容可能な構成。

【００４５】（１）コイルエンドカバー４４とコイルエ
ンド３４ａの間に絶縁性樹脂層４２が介在するので、両
者の絶縁性が確保される。絶縁性樹脂層４２は、コイル
エンドカバー４４の片面に樹脂材を塗布することにより
設けられる。樹脂材の塗布厚を薄くすることにより、絶
縁性樹脂層４２の部分の熱抵抗をかなり小さくできる。

【００４６】（２）伝熱スペーサ４６やコイルエンドカ
バー４４の材料として、非磁性体金属であり電気抵抗も
小さい銅を採用した。例えば、これらの部材を鉄製とす
ると、モータ運転時にうず電流が発生する。そして、う
ず電流によって鉄部材が発熱するため、コイルエンドの
冷却が困難となりうる。これに対し、本実施形態では、
非磁性体金属を採用したので、うず電流によるの発熱の
問題もなく、好適にコイルエンド３４ａの熱を伝達でき
る。

【００４７】（３）コイルエンドカバー４４が薄く柔軟
である。従って、コイルエンドカバー４４の形状が一定
しておらず、表面に凹凸があるにもかかわらず、図３に
示すように、絶縁性樹脂層４２はその大部分で均一な薄
い層となる。また、コイルエンドカバー４４とハウジン
グの間には、弾性のある伝熱スペーサ４６が配置され、
伝熱スペーサ４６は、組付時に圧縮される。従って、コ
イルエンドカバー４４の寸法ばらつきが大きいにもかか
わらず、伝熱スペーサ４６はコイルエンドカバー４４お
よびハウジングと密着する。また、伝熱スペーサ４６が
弾性を有するので、ハウジングの振動がコイルエンドに
直に伝わらず、コイルエンドにかかる負担が軽減され
る。

【００４８】このように（１）〜（３）の要件が満たさ
れ、かつ、コイルエンドとハウジングの間が金属部材で
連結される（絶縁性樹脂層はのぞく）。さらに、伝熱ス
ペーサのばね力により、コイルエンドカバーがコイルエ
ンドに押しつけられ、絶縁性樹脂層が薄くなって、コイ
ルエンドカバーがコイルエンドに近づく。また、伝熱ス
ペーサの弾性変形により、スペーサ自身とコイルエン
ド、ハウジングとの接触面積も増す。

【００４９】以上より、モータの性能を損なうことな
く、かつ、コイルエンドの寸法ばらつきといった事情も
許容しつつ、コイルエンドの放熱性を好適に向上し、モ
ータの寿命延長等を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態のモータの断面図である。

【図２】 図１のモータのコイルエンド付近の拡大図で
ある。

【図３】 図２のコイルエンドの拡大図である。

【図４】 図１のモータのステータの断面図である。

【図５】 図１のコイルエンドの拡大図であって、実施
形態の変形例の伝熱スペーサを示す図である。

【図６】 図１のモータにおける、コイルエンドとハウ
ジングの間の熱抵抗を求めるために使用される模式図で
ある。

【図７】 従来の一般的なモータのステータの端部のコ
イルエンド付近を示す断面図である。

【図８】 従来のモータにおける、コイルエンドとハウ
ジングの間の熱抵抗を求めるために使用される模式図で
ある。

【符号の説明】

１０ モータ、１２ モータハウジング、１４ ステー
タ、１６ ロータ、１８ ハウジング本体、２０ フロ
ントフランジ、２２ リアフランジ、２４ ウォータジ
ャケット、３０ ステータ本体、３４ ステータコイ
ル、３４ａ コイルエンド、４０ ステータ端隙間、４
２ 絶縁性樹脂層、４４ コイルエンドカバー、４６，
４６ａ 伝熱スペーサ、４８ 樹脂材、５０ スロッ
ト。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータハウジング内に設けられたステー
   タ本体および該ステータ本体に巻設けられたステータコ
   イルを有するステータと、該ステータに回転可能に内挿
   されたロータとを含むモータにおいて、 ステータ本体端面とモータハウジング内壁面との隙間に
   ステータ本体から突出しているコイルエンド部の表面に
   設けられた絶縁性樹脂層と、 該絶縁性樹脂層およびモータハウジング内壁面に接触す
   るように配置されて両者を熱的に連結する、上記絶縁性
   樹脂よりも熱伝導性の高い非磁性体伝熱部材と、 を含み、ステータコイルに発生した熱が絶縁性樹脂層お
   よび非磁性体伝熱部材を介してモータハウジングへ伝え
   られることを特徴とするモータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のモータにおいて、 前記非磁性体伝熱部材は、弾性があり、前記絶縁性樹脂
   層とモータハウジングの隙間寸法に応じて変形可能な、
   非磁性体金属製の変形部材を含むことを特徴とするモー
   タ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のモータにおいて、 前記金属製変形部材と前記絶縁性樹脂層の間に、非磁性
   体金属シートが介在されていることを特徴とするモー
   タ。
4. 【請求項４】 請求項２、３のいずれかに記載のモータ
   において、 ステータ本体端面とモータハウジング内壁面との隙間を
   埋め、前記非磁性体伝熱部材の周囲を取り囲むように絶
   縁性樹脂材が注入されていることを特徴とするモータ。