JP2003299328A - 回転電機の冷却構造 - Google Patents
回転電機の冷却構造Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステータから発生された熱を回転電機の外部
に効率良く逃がすことができる回転電機の冷却構造を提
供する。 【解決手段】 周方向に配置した複数のステータピース
２をステータ支持ボルト６および樹脂１５により一体化
して成るステータ１の内外周にインナーロータ７および
アウターロータ８を同軸状に配置し、各ロータを複合電
流によってそれぞれ駆動するようにした二重ロータ構造
の回転電機の冷却構造においては、隣接するステータピ
ース２間にそれぞれ冷却用流路１４を設けるとともに、
冷却用流路１４の近傍かつ極対数が多い方のロータであ
るアウターロータ８側のステータピースヨークの先端部
であるＡ部、Ｂ部から最短距離の位置に、熱伝導率の高
い部材であるステータ支持ボルト６を配置することによ
り、Ａ部、Ｂ部から冷却用流路１４までの間の熱抵抗が
軽減され、冷却効率が向上する。
に効率良く逃がすことができる回転電機の冷却構造を提
供する。 【解決手段】 周方向に配置した複数のステータピース
２をステータ支持ボルト６および樹脂１５により一体化
して成るステータ１の内外周にインナーロータ７および
アウターロータ８を同軸状に配置し、各ロータを複合電
流によってそれぞれ駆動するようにした二重ロータ構造
の回転電機の冷却構造においては、隣接するステータピ
ース２間にそれぞれ冷却用流路１４を設けるとともに、
冷却用流路１４の近傍かつ極対数が多い方のロータであ
るアウターロータ８側のステータピースヨークの先端部
であるＡ部、Ｂ部から最短距離の位置に、熱伝導率の高
い部材であるステータ支持ボルト６を配置することによ
り、Ａ部、Ｂ部から冷却用流路１４までの間の熱抵抗が
軽減され、冷却効率が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステータの内周お
よび外周の双方にロータを同軸状に配置して成る二重ロ
ータ構造の回転電機において効率的に冷却を行うための
冷却構造に関するものである。
よび外周の双方にロータを同軸状に配置して成る二重ロ
ータ構造の回転電機において効率的に冷却を行うための
冷却構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】二重ロータ構造の回転電機の従来例とし
ては、例えば特開平１１−２７５８２６号公報に記載さ
れたものがある。この従来例の回転電機は、複数のステ
ータピースを周方向に配置したステータコアから成る分
割型ステータの内外周にそれぞれインナーロータおよび
アウターロータを同軸状に配置し、各ロータを複合電流
によってそれぞれ駆動するようにした、二重ロータ構造
の回転電機として構成されている。この従来の回転電機
は、二重ロータ構造とすることにより、回転電機をコン
パクト化するようにしている。
ては、例えば特開平１１−２７５８２６号公報に記載さ
れたものがある。この従来例の回転電機は、複数のステ
ータピースを周方向に配置したステータコアから成る分
割型ステータの内外周にそれぞれインナーロータおよび
アウターロータを同軸状に配置し、各ロータを複合電流
によってそれぞれ駆動するようにした、二重ロータ構造
の回転電機として構成されている。この従来の回転電機
は、二重ロータ構造とすることにより、回転電機をコン
パクト化するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例の回転電機
においては、熱の発生源となるステータはその内外周に
配置されるインナーロータおよびアウターロータに挟ま
れる構造になっており、かつ、ステータの軸方向両端部
はケースによって包囲されるため、ステータから発生さ
れた熱が回転電機の内部にこもり易くなり、冷却効率が
良くなかった。
においては、熱の発生源となるステータはその内外周に
配置されるインナーロータおよびアウターロータに挟ま
れる構造になっており、かつ、ステータの軸方向両端部
はケースによって包囲されるため、ステータから発生さ
れた熱が回転電機の内部にこもり易くなり、冷却効率が
良くなかった。
【０００４】本発明は、ステータから発生された熱を回
転電機の外部に効率良く逃がすことができる回転電機の
冷却構造を提供することを目的とする。
転電機の外部に効率良く逃がすことができる回転電機の
冷却構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の第１発明は、周方向に配置した複
数のステータピースをボルトおよび樹脂により一体化し
て成るステータの内周および外周の双方にロータを同軸
状に配置し、各ロータを複合電流によってそれぞれ駆動
するようにした二重ロータ構造の回転電機の冷却構造で
あって、隣接するステータピース間にそれぞれ冷却用流
路を設けるとともに、該冷却用流路の近傍かつ前記ロー
タの内の極対数が多い方のロータ側のステータピースヨ
ークの先端部と最短距離の位置に、熱伝導率の高い部材
を配置することを特徴とする。
め、請求項１に記載の第１発明は、周方向に配置した複
数のステータピースをボルトおよび樹脂により一体化し
て成るステータの内周および外周の双方にロータを同軸
状に配置し、各ロータを複合電流によってそれぞれ駆動
するようにした二重ロータ構造の回転電機の冷却構造で
あって、隣接するステータピース間にそれぞれ冷却用流
路を設けるとともに、該冷却用流路の近傍かつ前記ロー
タの内の極対数が多い方のロータ側のステータピースヨ
ークの先端部と最短距離の位置に、熱伝導率の高い部材
を配置することを特徴とする。
【０００６】上記目的を達成するため、請求項２に記載
の第２発明は、周方向に配置した複数のステータピース
をボルトおよび樹脂により一体化して成るステータの内
周および外周の双方にロータを同軸状に配置し、各ロー
タを複合電流によってそれぞれ駆動するようにした二重
ロータ構造の回転電機の冷却構造であって、隣接するス
テータピース間にそれぞれ冷却用流路を設けるととも
に、該冷却用流路の近傍かつ前記ロータの内の少なくと
も極対数が多い方のロータ側のステータピースヨークの
先端部から最短距離の位置に、ステータ支持ボルトを配
置することを特徴とする。
の第２発明は、周方向に配置した複数のステータピース
をボルトおよび樹脂により一体化して成るステータの内
周および外周の双方にロータを同軸状に配置し、各ロー
タを複合電流によってそれぞれ駆動するようにした二重
ロータ構造の回転電機の冷却構造であって、隣接するス
テータピース間にそれぞれ冷却用流路を設けるととも
に、該冷却用流路の近傍かつ前記ロータの内の少なくと
も極対数が多い方のロータ側のステータピースヨークの
先端部から最短距離の位置に、ステータ支持ボルトを配
置することを特徴とする。
【０００７】請求項３に記載の第３発明は、前記冷却用
流路としてパイプを使用するとともに、該パイプの外部
空間を樹脂により充填することを特徴とする。
流路としてパイプを使用するとともに、該パイプの外部
空間を樹脂により充填することを特徴とする。
【０００８】請求項４に記載の第４発明は、前記パイプ
は、周方向の一部に肉厚を増加させた部分を有すること
を特徴とする。
は、周方向の一部に肉厚を増加させた部分を有すること
を特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】第１発明によれば、隣接するステータピ
ース間にそれぞれ設けられた冷却用流路の近傍かつ極対
数が多い方のロータ側のステータピースヨークの先端部
から最短距離の位置に、熱伝導率の高い部材が配置され
ているので、回転電機における最大の熱損失である極対
数が多い方のロータ側のステータピースヨークの先端部
で発生した鉄損の熱が、前記熱伝導率の高い部材によっ
て逃げることにより熱抵抗が軽減され、熱伝導が良好に
なるので、冷却効率が向上する。
ース間にそれぞれ設けられた冷却用流路の近傍かつ極対
数が多い方のロータ側のステータピースヨークの先端部
から最短距離の位置に、熱伝導率の高い部材が配置され
ているので、回転電機における最大の熱損失である極対
数が多い方のロータ側のステータピースヨークの先端部
で発生した鉄損の熱が、前記熱伝導率の高い部材によっ
て逃げることにより熱抵抗が軽減され、熱伝導が良好に
なるので、冷却効率が向上する。
【００１０】第２発明によれば、隣接するステータピー
ス間にそれぞれ設けられた冷却用流路の近傍かつ前記ロ
ータの内の少なくとも極対数が多い方のロータ側のステ
ータピースヨークの先端部から最短距離の位置に、ステ
ータ支持ボルトが配置されているので、極対数が多い方
のロータ側のみにステータ支持ボルトが配置されている
場合には上記第１発明と同様の効果が得られ、また、極
対数が多い方および少ない方のロータ側の双方にステー
タ支持ボルトが配置されている場合には、アウターロー
タ側のステータピースヨークの先端部で発生した鉄損の
熱およびインナーロータ側のステータピースヨークの先
端部で発生した鉄損の熱のそれぞれが、当該先端部から
最短距離の位置に配置したステータ支持ボルトを介して
冷却用流路へ伝導されることになり、前記２個所の先端
部から冷却用流路までの間の熱抵抗が軽減されるので、
冷却効率がさらに向上する。
ス間にそれぞれ設けられた冷却用流路の近傍かつ前記ロ
ータの内の少なくとも極対数が多い方のロータ側のステ
ータピースヨークの先端部から最短距離の位置に、ステ
ータ支持ボルトが配置されているので、極対数が多い方
のロータ側のみにステータ支持ボルトが配置されている
場合には上記第１発明と同様の効果が得られ、また、極
対数が多い方および少ない方のロータ側の双方にステー
タ支持ボルトが配置されている場合には、アウターロー
タ側のステータピースヨークの先端部で発生した鉄損の
熱およびインナーロータ側のステータピースヨークの先
端部で発生した鉄損の熱のそれぞれが、当該先端部から
最短距離の位置に配置したステータ支持ボルトを介して
冷却用流路へ伝導されることになり、前記２個所の先端
部から冷却用流路までの間の熱抵抗が軽減されるので、
冷却効率がさらに向上する。
【００１１】第３発明によれば、前記冷却用流路として
パイプを使用し、該パイプの外部空間を樹脂により充填
するから、樹脂成型時に挿入する金型を引き抜くことを
考慮して金型の抜き勾配を確保する必要が無くなり、冷
却用流路および熱伝導率の高い部材またはステータ支持
ボルト間の距離ならびに冷却用流路およびコイル間の距
離を最短距離とするように樹脂の肉厚を調整することが
可能になるので、さらに熱抵抗を低減することができ
る。
パイプを使用し、該パイプの外部空間を樹脂により充填
するから、樹脂成型時に挿入する金型を引き抜くことを
考慮して金型の抜き勾配を確保する必要が無くなり、冷
却用流路および熱伝導率の高い部材またはステータ支持
ボルト間の距離ならびに冷却用流路およびコイル間の距
離を最短距離とするように樹脂の肉厚を調整することが
可能になるので、さらに熱抵抗を低減することができ
る。
【００１２】第４発明によれば、前記パイプは、周方向
の一部に肉厚を増加させた部分を有しているので、前記
極対数が多い方のロータ側のステータピースヨークの先
端部で発生した鉄損の熱が前記先端部から最短距離の位
置に配置したステータ支持ボルトを介して冷却用流路へ
伝導される際に、前記肉厚を増加させた部分を前記ステ
ータ支持ボルトに近接させることにより効率的に熱伝導
されることになり、さらに冷却効率が向上する。
の一部に肉厚を増加させた部分を有しているので、前記
極対数が多い方のロータ側のステータピースヨークの先
端部で発生した鉄損の熱が前記先端部から最短距離の位
置に配置したステータ支持ボルトを介して冷却用流路へ
伝導される際に、前記肉厚を増加させた部分を前記ステ
ータ支持ボルトに近接させることにより効率的に熱伝導
されることになり、さらに冷却効率が向上する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態
の冷却構造を適用する回転電機の概略断面図である。本
実施形態の回転電機は、図１に示すように、インナーロ
ータシャフト９の中心軸線（モータの中心軸線）Ｃ上
に、同軸状に、内側から外側に向かって、インナーロー
タ７、ステータ１およびアウターロータ８を順次配置し
た二重ロータ構造の回転電機となっており、アウターロ
ータ８の外周にはアウターロータシェル１０が結合され
ている。
に基づき詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態
の冷却構造を適用する回転電機の概略断面図である。本
実施形態の回転電機は、図１に示すように、インナーロ
ータシャフト９の中心軸線（モータの中心軸線）Ｃ上
に、同軸状に、内側から外側に向かって、インナーロー
タ７、ステータ１およびアウターロータ８を順次配置し
た二重ロータ構造の回転電機となっており、アウターロ
ータ８の外周にはアウターロータシェル１０が結合され
ている。
【００１４】上記回転電機において、インナーロータ７
およびアウターロータ８間に位置するステータ１は、周
方向に配置した複数のステータピース２をアウターロー
タ８寄りの位置でスタータ支持ボルト６によりブラケッ
ト５に固定した後に樹脂により一体化して構成されてお
り、ステータ１の内周および外周に配置されるインナー
ロータ７およびアウターロータ８は、複合電流によって
それぞれ駆動されるように構成されている。なお、上記
スタータ支持ボルト６としては、所望の強度を確保する
ために鉄製のボルトを用いるものとする。
およびアウターロータ８間に位置するステータ１は、周
方向に配置した複数のステータピース２をアウターロー
タ８寄りの位置でスタータ支持ボルト６によりブラケッ
ト５に固定した後に樹脂により一体化して構成されてお
り、ステータ１の内周および外周に配置されるインナー
ロータ７およびアウターロータ８は、複合電流によって
それぞれ駆動されるように構成されている。なお、上記
スタータ支持ボルト６としては、所望の強度を確保する
ために鉄製のボルトを用いるものとする。
【００１５】図２は本発明の第１実施形態の回転電機の
冷却構造の要部の構成を示す図である。インナーロータ
７およびアウターロータ８はそれぞれ、図２に示すよう
に、インナー磁石１１およびアウター磁石１２を備えて
おり、インナー磁石１１およびアウター磁石１２は、軸
線方向に磁界が発生するようにステータピース２の外周
に巻回されるコイル１３を軸線方向で挟み込むように配
置される、互いに異極の多極対の永久磁石より成る。な
お、本実施形態においては、アウターロータ８のアウタ
ー磁石１２の方が、インナーロータ７のインナー磁石１
１よりも極対数が多い構成となっているものとする。
冷却構造の要部の構成を示す図である。インナーロータ
７およびアウターロータ８はそれぞれ、図２に示すよう
に、インナー磁石１１およびアウター磁石１２を備えて
おり、インナー磁石１１およびアウター磁石１２は、軸
線方向に磁界が発生するようにステータピース２の外周
に巻回されるコイル１３を軸線方向で挟み込むように配
置される、互いに異極の多極対の永久磁石より成る。な
お、本実施形態においては、アウターロータ８のアウタ
ー磁石１２の方が、インナーロータ７のインナー磁石１
１よりも極対数が多い構成となっているものとする。
【００１６】ところで、本実施形態の回転電機の冷却構
造は、複数のステータピース２を周方向に配置してスタ
ータ支持ボルト６によりブラケット５に固定したときに
形成される隣接ステータピース２間の空間内に、冷媒を
流すための冷却用流路１４を設けることにより構成され
ている。ここで、冷却用流路１４は、上記隣接ステータ
ピース２間の空間内を樹脂１５で充填する際に、断面形
状が図２に示す二等辺三角形となる金型（図示せず）を
冷却用流路１４を形成すべき位置に挿入し、樹脂１５が
固まった後に上記金型を抜くことにより形成されるた
め、軸線方向に所定の抜き勾配を有している。
造は、複数のステータピース２を周方向に配置してスタ
ータ支持ボルト６によりブラケット５に固定したときに
形成される隣接ステータピース２間の空間内に、冷媒を
流すための冷却用流路１４を設けることにより構成され
ている。ここで、冷却用流路１４は、上記隣接ステータ
ピース２間の空間内を樹脂１５で充填する際に、断面形
状が図２に示す二等辺三角形となる金型（図示せず）を
冷却用流路１４を形成すべき位置に挿入し、樹脂１５が
固まった後に上記金型を抜くことにより形成されるた
め、軸線方向に所定の抜き勾配を有している。
【００１７】なお、上記樹脂１５の充填時には、スター
タ支持ボルト６が貫通する空間を確保するために、断面
形状が円形となる図示しない金型をスタータ支持ボルト
６を通すべき位置に挿入しておくものとする。その際、
上記スタータ支持ボルト６を通すべき位置は、冷却用流
路１４の近傍かつ極対数が多い方のロータであるアウタ
ーロータ８側のステータピースヨークの先端部（図２の
Ａ部およびＢ部）から最短距離の位置であることが後述
するように熱伝導を良好にする上で好ましいので、図２
に示すように「Ａ部またはＢ部から最短距離かつ冷却用
流路１４の近傍の位置」に設定する。
タ支持ボルト６が貫通する空間を確保するために、断面
形状が円形となる図示しない金型をスタータ支持ボルト
６を通すべき位置に挿入しておくものとする。その際、
上記スタータ支持ボルト６を通すべき位置は、冷却用流
路１４の近傍かつ極対数が多い方のロータであるアウタ
ーロータ８側のステータピースヨークの先端部（図２の
Ａ部およびＢ部）から最短距離の位置であることが後述
するように熱伝導を良好にする上で好ましいので、図２
に示すように「Ａ部またはＢ部から最短距離かつ冷却用
流路１４の近傍の位置」に設定する。
【００１８】次に、本実施形態の回転電機の冷却構造に
おける冷却作用について詳細に説明する。一般的に、回
転電機において発生する熱損失としては、以下に説明す
る２種類の鉄損および、コイルで発生する銅損が挙げら
れる。鉄損分布を考察した場合、ステータピース２のア
ウターロータ８側のヨークの先端部（図２のＡ部および
Ｂ部）およびインナーロータ７側のヨークの先端部で発
生する鉄損があるが、極対数が多い方のロータであるア
ウターロータ８側のステータピースヨークの先端部（図
２のＡ部およびＢ部）で発生する鉄損の方が大きくなる
ため、回転電機における最大の熱損失となることから、
この鉄損に対して冷却対策を施すのが最も効果的であ
る。
おける冷却作用について詳細に説明する。一般的に、回
転電機において発生する熱損失としては、以下に説明す
る２種類の鉄損および、コイルで発生する銅損が挙げら
れる。鉄損分布を考察した場合、ステータピース２のア
ウターロータ８側のヨークの先端部（図２のＡ部および
Ｂ部）およびインナーロータ７側のヨークの先端部で発
生する鉄損があるが、極対数が多い方のロータであるア
ウターロータ８側のステータピースヨークの先端部（図
２のＡ部およびＢ部）で発生する鉄損の方が大きくなる
ため、回転電機における最大の熱損失となることから、
この鉄損に対して冷却対策を施すのが最も効果的であ
る。
【００１９】本実施形態では、隣接ステータピース２間
の空間内に冷却用流路１４を設けたため、冷却用流路１
４に近接するコイル１３からの熱やステータピース２の
中央部からの熱の熱伝導は良好になる。しかし、このま
までは、最大の熱損失を発生するステータピース２のア
ウターロータ８側のヨークの先端部（図２のＡ部および
Ｂ部）から冷却用流路１４までの距離がレイアウト上遠
くなるため、熱伝導が良好にならない。
の空間内に冷却用流路１４を設けたため、冷却用流路１
４に近接するコイル１３からの熱やステータピース２の
中央部からの熱の熱伝導は良好になる。しかし、このま
までは、最大の熱損失を発生するステータピース２のア
ウターロータ８側のヨークの先端部（図２のＡ部および
Ｂ部）から冷却用流路１４までの距離がレイアウト上遠
くなるため、熱伝導が良好にならない。
【００２０】そこで、本実施形態では、冷却用流路１４
の近傍かつアウターロータ８側のステータピースのヨー
クの先端部から最短距離の位置に、熱伝導率の高い部材
であるステータ支持ボルト６を配置するようにしてい
る。なお、本実施形態では熱伝導率の高い部材としてス
テータ支持ボルト６を使用しているが、これに限定され
るものではなく、鉄製、銅製、アルミニウム製等の熱伝
導率の高い材質の部材をステータ支持ボルト６に類似の
形状にしたものであれば、どのようなものを用いても良
い。
の近傍かつアウターロータ８側のステータピースのヨー
クの先端部から最短距離の位置に、熱伝導率の高い部材
であるステータ支持ボルト６を配置するようにしてい
る。なお、本実施形態では熱伝導率の高い部材としてス
テータ支持ボルト６を使用しているが、これに限定され
るものではなく、鉄製、銅製、アルミニウム製等の熱伝
導率の高い材質の部材をステータ支持ボルト６に類似の
形状にしたものであれば、どのようなものを用いても良
い。
【００２１】これにより、Ａ部、Ｂ部で発生した鉄損の
熱は、Ａ部、Ｂ部から最短距離の位置に配置したステー
タ支持ボルト６が鉄製なので樹脂に比べて熱伝導率が桁
違いに大きくなる（したがって熱伝導率が高くなる）た
め、図２に多数の矢印で示した熱流速ベクトルの分布状
態から明らかなように、該ステータ支持ボルト６を介し
て効率良く冷却用流路１４へ伝導されることになる。よ
って、Ａ部、Ｂ部から冷却用流路１４までの間の熱抵抗
が軽減されるので、熱伝導が良好になり、冷却効率が向
上する。
熱は、Ａ部、Ｂ部から最短距離の位置に配置したステー
タ支持ボルト６が鉄製なので樹脂に比べて熱伝導率が桁
違いに大きくなる（したがって熱伝導率が高くなる）た
め、図２に多数の矢印で示した熱流速ベクトルの分布状
態から明らかなように、該ステータ支持ボルト６を介し
て効率良く冷却用流路１４へ伝導されることになる。よ
って、Ａ部、Ｂ部から冷却用流路１４までの間の熱抵抗
が軽減されるので、熱伝導が良好になり、冷却効率が向
上する。
【００２２】また、本実施形態では、ステータ支持ボル
ト６をブラケット５に締結固定しているので、ボルト単
体で配置した場合よりも熱容量特性が向上することにな
る。これにより、コイル１３部の瞬時銅損やステータピ
ースヨークの先端部（図２のＡ部およびＢ部）の瞬時鉄
損の大きさは回転電機の回転数と同期するので、ステー
タ支持ボルト６の熱時定数よりも小さくなる。よって、
短時間の温度サイクルにおける最大値Tmaxおよび最小値
Tmin間の変化が緩和されることになり、樹脂１５自体の
温度劣化を防止することができる。
ト６をブラケット５に締結固定しているので、ボルト単
体で配置した場合よりも熱容量特性が向上することにな
る。これにより、コイル１３部の瞬時銅損やステータピ
ースヨークの先端部（図２のＡ部およびＢ部）の瞬時鉄
損の大きさは回転電機の回転数と同期するので、ステー
タ支持ボルト６の熱時定数よりも小さくなる。よって、
短時間の温度サイクルにおける最大値Tmaxおよび最小値
Tmin間の変化が緩和されることになり、樹脂１５自体の
温度劣化を防止することができる。
【００２３】図３は本発明の第２〜第４実施形態の冷却
構造を適用する回転電機の概略断面図であり、図４は本
発明の第２実施形態の回転電機の冷却構造の要部の構成
を示す図である。第２〜第４実施形態の回転電機は、図
１に示す第１実施形態の回転電機に対し、隣接ステータ
ピース２間の空間内に設けるスタータ支持ボルト６を１
本から２本に増加させる変更を加えたものである。
構造を適用する回転電機の概略断面図であり、図４は本
発明の第２実施形態の回転電機の冷却構造の要部の構成
を示す図である。第２〜第４実施形態の回転電機は、図
１に示す第１実施形態の回転電機に対し、隣接ステータ
ピース２間の空間内に設けるスタータ支持ボルト６を１
本から２本に増加させる変更を加えたものである。
【００２４】すなわち、この第２実施形態の回転電機
は、図３に示すように、軸線Ｃ方向において互いに逆方
向からスタータ支持ボルト６を挿入するように構成され
ている。これらスタータ支持ボルト６の内、アウターロ
ータ８側のスタータ支持ボルト６は上記第１実施形態と
同一の位置に配置するものとするが、インナーロータ７
側のスタータ支持ボルト６は、「インナーロータ７側の
ステータピースヨークの先端部（図４のＣ部およびＤ
部）から最短距離かつ冷却用流路１４の近傍の位置」に
配置するものとする。
は、図３に示すように、軸線Ｃ方向において互いに逆方
向からスタータ支持ボルト６を挿入するように構成され
ている。これらスタータ支持ボルト６の内、アウターロ
ータ８側のスタータ支持ボルト６は上記第１実施形態と
同一の位置に配置するものとするが、インナーロータ７
側のスタータ支持ボルト６は、「インナーロータ７側の
ステータピースヨークの先端部（図４のＣ部およびＤ
部）から最短距離かつ冷却用流路１４の近傍の位置」に
配置するものとする。
【００２５】第２実施形態によれば、図４に多数の矢印
で示した熱流速ベクトルの分布状態から明らかなよう
に、Ａ部、Ｂ部で発生した鉄損の熱は、Ａ部、Ｂ部から
最短距離の位置に配置した熱伝導率の高い部材であるス
テータ支持ボルト６を介して効率良く冷却用流路１４へ
伝導され、さらに、Ｃ部、Ｄ部で発生した鉄損の熱は、
Ｃ部、Ｄ部から最短距離の位置に配置した熱伝導率の高
い部材であるステータ支持ボルト６を介して冷却用流路
１４へ効率良く伝導されるので、Ａ部、Ｂ部から冷却用
流路１４までの間の熱抵抗およびＣ部、Ｄ部から冷却用
流路１４までの間の熱抵抗のそれぞれが軽減されるの
で、熱伝導がさらに良好になり、冷却効率がさらに向上
する。
で示した熱流速ベクトルの分布状態から明らかなよう
に、Ａ部、Ｂ部で発生した鉄損の熱は、Ａ部、Ｂ部から
最短距離の位置に配置した熱伝導率の高い部材であるス
テータ支持ボルト６を介して効率良く冷却用流路１４へ
伝導され、さらに、Ｃ部、Ｄ部で発生した鉄損の熱は、
Ｃ部、Ｄ部から最短距離の位置に配置した熱伝導率の高
い部材であるステータ支持ボルト６を介して冷却用流路
１４へ効率良く伝導されるので、Ａ部、Ｂ部から冷却用
流路１４までの間の熱抵抗およびＣ部、Ｄ部から冷却用
流路１４までの間の熱抵抗のそれぞれが軽減されるの
で、熱伝導がさらに良好になり、冷却効率がさらに向上
する。
【００２６】図５は本発明の第３実施形態の回転電機の
冷却構造の要部の構成を示す図である。この第３実施形
態の回転電機の冷却構造は、上記第２実施形態の回転電
機の冷却構造に対し、冷却用流路を構成する部材を変更
したものである。
冷却構造の要部の構成を示す図である。この第３実施形
態の回転電機の冷却構造は、上記第２実施形態の回転電
機の冷却構造に対し、冷却用流路を構成する部材を変更
したものである。
【００２７】すなわち、この第３実施形態の回転電機
は、隣接するステータピース２間にそれぞれ冷却用流路
１７を設けるために、断面形状が図５に示す中空二等辺
三角形となる所定肉厚のパイプ（例えば金属製のパイ
プ）１６を使用している。なお、パイプ１６の外部空間
（パイプ１６と、ステータピース２、コイル１３および
ステータ支持ボルト６との間の空間）を、上記第１、第
２実施形態と同様に樹脂１５で充填するものとする。
は、隣接するステータピース２間にそれぞれ冷却用流路
１７を設けるために、断面形状が図５に示す中空二等辺
三角形となる所定肉厚のパイプ（例えば金属製のパイ
プ）１６を使用している。なお、パイプ１６の外部空間
（パイプ１６と、ステータピース２、コイル１３および
ステータ支持ボルト６との間の空間）を、上記第１、第
２実施形態と同様に樹脂１５で充填するものとする。
【００２８】第３実施形態によれば、冷却用流路１７を
設けるためにパイプ１６を使用するから、上記第１、第
２実施形態のように樹脂成型時に挿入する金型の抜き勾
配を確保する必要が無くなり、冷却用流路１７およびス
テータ支持ボルト６間の距離ならびに冷却用流路１７お
よびコイル１３間の距離が最短距離となるように樹脂１
５の肉厚を調整することにより、熱抵抗をさらに低減す
ることができる。
設けるためにパイプ１６を使用するから、上記第１、第
２実施形態のように樹脂成型時に挿入する金型の抜き勾
配を確保する必要が無くなり、冷却用流路１７およびス
テータ支持ボルト６間の距離ならびに冷却用流路１７お
よびコイル１３間の距離が最短距離となるように樹脂１
５の肉厚を調整することにより、熱抵抗をさらに低減す
ることができる。
【００２９】なお、上記においては、パイプ１６を使用
して冷却用流路１７を設ける構成を上記第２実施形態の
回転電機の冷却構造に適用したが、パイプ１６を使用し
て冷却用流路１７を設ける構成を上記第１実施形態の回
転電機の冷却構造に適用してもよい。
して冷却用流路１７を設ける構成を上記第２実施形態の
回転電機の冷却構造に適用したが、パイプ１６を使用し
て冷却用流路１７を設ける構成を上記第１実施形態の回
転電機の冷却構造に適用してもよい。
【００３０】図６（ａ）は本発明の第４実施形態の回転
電機の冷却構造の要部の構成を示す図であり、図６
（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、第４実施形態において冷却
用流路を形成するためのパイプの断面図および側面図で
ある。この第４実施形態の回転電機の冷却構造は、上記
第３実施形態の回転電機の冷却構造に対し、冷却用流路
を構成するパイプの形状を変更したものである。
電機の冷却構造の要部の構成を示す図であり、図６
（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、第４実施形態において冷却
用流路を形成するためのパイプの断面図および側面図で
ある。この第４実施形態の回転電機の冷却構造は、上記
第３実施形態の回転電機の冷却構造に対し、冷却用流路
を構成するパイプの形状を変更したものである。
【００３１】すなわち、この第４実施形態の回転電機に
使用するパイプ１８は、上記第３実施形態の回転電機に
使用するパイプ１６とほぼ同一の形状のパイプ（例えば
金属製のパイプ）であり、ほぼ同一断面積の冷却用流路
１７が形成されているが、上記第３実施形態のパイプ１
６のように全周に亘って同一肉厚になっておらず、図６
（ｂ）、（ｃ）に示すように、周方向の一部（アウター
ロータ８側のステータ支持ボルト６に面した部分）に、
肉厚を増加させるためのフィン１９が多数形成されてお
り、これらのフィン１９は、例えば図６（ｃ）に示すよ
うに、ほぼ等間隔に配置するものとする。なお、これら
フィン１９は、図６（ａ）に示すように、ステータ支持
ボルト６に近接配置するものとする。
使用するパイプ１８は、上記第３実施形態の回転電機に
使用するパイプ１６とほぼ同一の形状のパイプ（例えば
金属製のパイプ）であり、ほぼ同一断面積の冷却用流路
１７が形成されているが、上記第３実施形態のパイプ１
６のように全周に亘って同一肉厚になっておらず、図６
（ｂ）、（ｃ）に示すように、周方向の一部（アウター
ロータ８側のステータ支持ボルト６に面した部分）に、
肉厚を増加させるためのフィン１９が多数形成されてお
り、これらのフィン１９は、例えば図６（ｃ）に示すよ
うに、ほぼ等間隔に配置するものとする。なお、これら
フィン１９は、図６（ａ）に示すように、ステータ支持
ボルト６に近接配置するものとする。
【００３２】第４実施形態によれば、冷却用流路１７を
設けるために多数のフィン１９を有する金属製のパイプ
１８を使用するから、極対数が多い方のロータであるア
ウターロータ８側のステータピースヨークの先端部で発
生した鉄損の熱が前記先端部から最短距離の位置に配置
したステータ支持ボルト６を介して冷却用流路１７へ伝
導される際に、上記鉄損の熱はステータ支持ボルト６か
ら金属製のパイプ１８の多数のフィン１９を経て冷却用
流路１７へ効率的に熱伝導されることになり、さらに冷
却効率が向上する。
設けるために多数のフィン１９を有する金属製のパイプ
１８を使用するから、極対数が多い方のロータであるア
ウターロータ８側のステータピースヨークの先端部で発
生した鉄損の熱が前記先端部から最短距離の位置に配置
したステータ支持ボルト６を介して冷却用流路１７へ伝
導される際に、上記鉄損の熱はステータ支持ボルト６か
ら金属製のパイプ１８の多数のフィン１９を経て冷却用
流路１７へ効率的に熱伝導されることになり、さらに冷
却効率が向上する。
【図１】 本発明の第１実施形態の冷却構造を適用する
回転電機の概略断面図である。
回転電機の概略断面図である。
【図２】 本発明の第１実施形態の回転電機の冷却構造
の要部の構成を示す図である。
の要部の構成を示す図である。
【図３】 本発明の第２〜第４実施形態の冷却構造を適
用する回転電機の概略断面図である。
用する回転電機の概略断面図である。
【図４】 本発明の第２実施形態の回転電機の冷却構造
の要部の構成を示す図である。
の要部の構成を示す図である。
【図５】 本発明の第３実施形態の回転電機の冷却構造
の要部の構成を示す図である。
の要部の構成を示す図である。
【図６】 （ａ）は本発明の第４実施形態の回転電機の
冷却構造の要部の構成を示す図であり、（ｂ）、（ｃ）
はそれぞれ、第４実施形態において冷却用流路を形成す
るためのパイプの断面図および側面図である。
冷却構造の要部の構成を示す図であり、（ｂ）、（ｃ）
はそれぞれ、第４実施形態において冷却用流路を形成す
るためのパイプの断面図および側面図である。
１ ステータ
２ ステータピース
５ ブラケット
６ ステータ支持ボルト
７ インナーロータ
８ アウターロータ
９ インナーロータシャフト
１０ アウターロータシェル
１１ インナー磁石
１２ アウター磁石
１３ コイル
１４，１７ 冷却用流路
１５ 樹脂
１６，１８ パイプ
１９ フィン
Claims (4)
- 【請求項１】 周方向に配置した複数のステータピース
をボルトおよび樹脂により一体化して成るステータの内
周および外周の双方にロータを同軸状に配置し、各ロー
タを複合電流によってそれぞれ駆動するようにした二重
ロータ構造の回転電機の冷却構造であって、 隣接するステータピース間にそれぞれ冷却用流路を設け
るとともに、該冷却用流路の近傍かつ前記ロータの内の
極対数が多い方のロータ側のステータピースヨークの先
端部から最短距離の位置に、熱伝導率の高い部材を配置
することを特徴とする回転電機の冷却構造。 - 【請求項２】 周方向に配置した複数のステータピース
をボルトおよび樹脂により一体化して成るステータの内
周および外周の双方にロータを同軸状に配置し、各ロー
タを複合電流によってそれぞれ駆動するようにした二重
ロータ構造の回転電機の冷却構造であって、 隣接するステータピース間にそれぞれ冷却用流路を設け
るとともに、該冷却用流路の近傍かつ前記ロータの内の
少なくとも極対数が多い方のロータ側のステータピース
ヨークの先端部から最短距離の位置に、ステータ支持ボ
ルトを配置することを特徴とする回転電機の冷却構造。 - 【請求項３】 前記冷却用流路としてパイプを使用する
とともに、該パイプの外部空間を樹脂により充填するこ
とを特徴とする請求項１または２記載の回転電機の冷却
構造。 - 【請求項４】 前記パイプは、周方向の一部に肉厚を増
加させた部分を有することを特徴とする請求項１〜３の
何れか１項記載の回転電機の冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002098239A JP3669343B2 (ja) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | 回転電機の冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002098239A JP3669343B2 (ja) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | 回転電機の冷却構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003299328A true JP2003299328A (ja) | 2003-10-17 |
| JP3669343B2 JP3669343B2 (ja) | 2005-07-06 |
Family
ID=29387894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002098239A Expired - Fee Related JP3669343B2 (ja) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | 回転電機の冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3669343B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005218207A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Nissan Motor Co Ltd | 複軸多層モータのステータ構造 |
| KR100793808B1 (ko) | 2006-09-07 | 2008-01-11 | 엘지전자 주식회사 | 모터 |
| US7406819B2 (en) | 2006-03-28 | 2008-08-05 | Tsubakimoto Chain Co. | Cable protection and guide device |
| CN102897013A (zh) * | 2011-04-02 | 2013-01-30 | 浙江钱江摩托股份有限公司 | 一种用双转子电机作动力的混合动力车 |
| JP2018082593A (ja) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 回転電機および固定子冷却構造 |
| CN113394913A (zh) * | 2020-03-12 | 2021-09-14 | 住友重机械工业株式会社 | 齿轮马达 |
| CN113452226A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-09-28 | 法图尔智能装备江苏有限公司 | 一种具有双转子结构的异步感应电动机 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60118040A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-25 | Toshiba Corp | 液中回転電機 |
| JPH11275826A (ja) * | 1998-03-25 | 1999-10-08 | Nissan Motor Co Ltd | 回転電機 |
| JP2000014103A (ja) * | 1998-06-22 | 2000-01-14 | Nissan Motor Co Ltd | 多層モータの支持構造 |
-
2002
- 2002-04-01 JP JP2002098239A patent/JP3669343B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN113452226A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-09-28 | 法图尔智能装备江苏有限公司 | 一种具有双转子结构的异步感应电动机 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3669343B2 (ja) | 2005-07-06 |
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