JP2006014463A - Stator core and rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は回転電機に係り、詳しくは該回転電機に備えられるステータコアに関する。 The present invention relates to a rotating electric machine, and more particularly to a stator core provided in the rotating electric machine.
従来、回転電機、例えばインナロータ型のモータには、モータ駆動時に発熱を伴う巻線が巻装されたステータコアを冷却するための構造が備えられている。例えば、特許文献1にて開示されているモータのステータコアは円筒状をなし、その外周面には軸方向に沿って連続的に形成された複数の溝が周方向に等角度間隔に配置されている。この溝の内周面とステータコアが収容固定されるフレームの内周面とによって、冷却風が通る通風路が構成されている。また、各溝間には、軸方向に沿って貫通した風穴が3つずつ周方向に等角度間隔に設けられている。このモータには、前記通風路に冷却風を導くための外扇ファンと、モータの内部で空気を循環させる内扇ファンとが設けられている。そして、モータが駆動されると、それに伴って外扇ファン及び内扇ファンが回転する。外扇ファンによって導入された空気は、通風路に案内されてステータコアを冷却する。また、内扇ファンによってモータの内部を循環される空気は、風穴を通ってステータコアを冷却する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a rotating electrical machine, for example, an inner rotor type motor, is provided with a structure for cooling a stator core around which a coil that generates heat when the motor is driven is wound. For example, the stator core of the motor disclosed in
ステータコアを冷却する構造を備えた回転電機として、特許文献2にて開示されているものがある。この回転電機のステータコアは円筒状をなしている。そして、該ステータコアには、径方向に沿って貫通する通風孔が周方向に複数形成されている。この通風孔は、軸方向にも複数箇所に形成されている。回転電機は、ガス冷却器を備えており、このガス冷却器により冷却された冷却ガスが、該回転電機に備えられたファンによってステータコア側に導入される。そして、冷却ガスの一部は、前記通風孔を通過してステータコアを冷却する。
ところで、特許文献1及び特許文献2にて開示されているモータ及び回転電機は、冷却用のファンを備えている。このようにファンを有する構成のモータ及び回転電機の場合、複数箇所に形成された通風路及び風穴、又は通風孔においてステータコアの冷却を行えば、該ステータコアは十分に冷却される。しかしながら、小型のモータにおいては、ファンを備えるスペースが確保できないことがある。また、製造コストを削減するために、ファンを備えない構成のモータとして部品点数を減少させることもある。更に、モータの使用箇所によっては、ファンの風切り音が騒音となるためにファンを備えることが望まれない場合もある。このように、ファンが備えられない構成のモータにおいて、特許文献1及び特許文献2にて開示されているモータ及び回転電機のステータコアを備えても、複数箇所に形成された通風路及び風穴、又は通風孔の表面積がそれほど広くないためにステータコアが十分に冷却されない虞がある。その結果、更なる放熱効率の向上が望まれる。
By the way, the motor and the rotating electrical machine disclosed in
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、インナロータ型の回転電機に備えられるステータコアにおいて、冷却効率を向上させることができるステータコア、及び該ステータコアを備えた回転電機を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a stator core that can improve cooling efficiency in a stator core provided in an inner rotor type rotating electrical machine, and a rotating electrical machine including the stator core. It is to provide.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、インナロータ型の回転電機に備えられ、巻線が巻装された略円筒状のステータコアであって、前記ステータコアの外周面には、軸方向に沿って交互に配置された放熱凹部と放熱凸部とが備えられている。
In order to solve the above-described problems, an invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のステータコアにおいて、前記放熱凹部と前記放熱凸部とが周方向に沿って交互に形成されてなる放熱部を有し軸方向に積層された複数枚のコアプレートを備えている。 According to a second aspect of the present invention, in the stator core according to the first aspect, the heat radiating concave portions and the heat radiating convex portions have heat radiating portions formed alternately along the circumferential direction and are laminated in the axial direction. A plurality of core plates are provided.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のステータコアにおいて、前記ステータコアの外周面で前記放熱凹部と前記放熱凸部とが軸方向に沿って交互に配置されるように、周方向位置を相対的にずらして積層された複数枚の前記コアプレートを備えている。 According to a third aspect of the present invention, in the stator core according to the second aspect, the circumferential position is arranged such that the heat radiating concave portions and the heat radiating convex portions are alternately arranged along the axial direction on the outer peripheral surface of the stator core. Are provided with a plurality of the core plates that are stacked while being relatively shifted.
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載のステータコアにおいて、軸方向に交互に積層される2種類の前記コアプレートを複数枚備え、2種類の前記コアプレートは、前記ステータコアの外周面で前記放熱凹部と前記放熱凸部とが軸方向に沿って交互に配置されるように、周方向に沿って相対的にずらした位置に形成された前記放熱部を備えている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the stator core according to the second aspect of the present invention, the stator core according to the second aspect includes a plurality of the two types of the core plates stacked alternately in the axial direction, and the two types of the core plates are the outer peripheral surfaces of the stator core. The heat radiation recesses and the heat radiation projections are provided at the positions relatively displaced along the circumferential direction so that the heat radiation protrusions are alternately arranged along the axial direction.
請求項5に記載の発明は、請求項2に記載のステータコアにおいて、表裏交互に積層される1種類の前記コアプレートを複数枚備え、前記コアプレートは、前記ステータコアの外周面で前記放熱凹部と前記放熱凸部とが軸方向に沿って交互に配置されるように、表向きの前記コアプレートと裏向きの前記コアプレートとで該放熱部の周方向位置がずれるように形成された前記放熱部を備えている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the stator core according to the second aspect of the present invention, the stator core includes a plurality of one type of the core plates stacked alternately on the front and back sides, and the core plate is arranged on the outer peripheral surface of the stator core with the heat radiating recess. The heat dissipating part formed so that the circumferential position of the heat dissipating part is shifted between the core plate facing forward and the core plate facing back so that the heat dissipating convex parts are alternately arranged along the axial direction. It has.
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のステータコアにおいて、前記ステータコアは、放射状に配設され前記巻線が巻装される複数のティース部と、径方向外側で前記ティース部を固定する略円筒状のリング部とから構成され、
前記リング部の外周面には、軸方向に沿って交互に配置された前記放熱凹部と前記放熱凸部とが備えられている。
A sixth aspect of the present invention is the stator core according to any one of the first to fifth aspects, wherein the stator core includes a plurality of teeth portions arranged radially and wound with the windings. It is composed of a substantially cylindrical ring portion that fixes the teeth portion on the radially outer side,
The outer peripheral surface of the ring portion is provided with the heat radiating concave portions and the heat radiating convex portions that are alternately arranged along the axial direction.
請求項7に記載の発明は、巻線が巻装された略円筒状のステータコアを備えたインナロータ型の回転電機であって、前記ステータコアの外周面には、軸方向に沿って交互に配置された放熱凹部と放熱凸部とが備えられている。
The invention according to
(作用)
請求項1,7に記載の発明によれば、ステータコアの外周面には、放熱凹部と放熱凸部とが軸方向に沿って交互に配置されている。従って、放熱凸部の軸方向の両端面が露出するため、ステータコアの外周面に軸方向に沿って連続的に形成された溝を形成した場合よりもステータコアの表面積が大きくなり、放熱効率を向上させることができる。更に、空気を積極的に流通させるファン等の部品がなくても、ステータコアの冷却ができる。従って、部品数の低減による製造コストの低減や、回転電機の体格の縮小を実現させることができる。
(Function)
According to the first and seventh aspects of the present invention, the heat radiating concave portions and the heat radiating convex portions are alternately arranged along the axial direction on the outer peripheral surface of the stator core. Therefore, both end surfaces in the axial direction of the heat radiating protrusions are exposed, so the surface area of the stator core is larger than when the grooves formed continuously along the axial direction are formed on the outer peripheral surface of the stator core, and heat dissipation efficiency is improved. Can be made. Furthermore, the stator core can be cooled without the need for parts such as a fan that actively circulates air. Therefore, it is possible to realize a reduction in manufacturing cost by reducing the number of parts and a reduction in the size of the rotating electrical machine.
請求項2に記載の発明によれば、ステータコアは、放熱凹部と放熱凸部とが周方向に沿って交互に形成された放熱部を有するコアプレートを軸方向に積層して形成されているため、周方向にも表面積が大きくなる。従って、ステータコアの冷却効率がより向上される。 According to the invention described in claim 2, the stator core is formed by laminating in the axial direction a core plate having a heat radiation portion in which a heat radiation recess and a heat radiation projection are alternately formed along the circumferential direction. The surface area also increases in the circumferential direction. Therefore, the cooling efficiency of the stator core is further improved.
請求項3に記載の発明によれば、ステータコアは、複数枚のコアプレートを、該ステータコアの外周面で放熱凹部と放熱凸部とが軸方向に沿って交互に配置されるように、周方向位置を相対的にずらして積層することにより形成されている。複数枚のコアプレートを、周方向位を相対的にずらして積層させるだけで、放熱効率が向上されるステータコアを容易に形成することができる。
According to the invention described in
請求項4に記載の発明によれば、ステータコアは、放熱部が周方向に沿って相対的にずらした位置に形成された2種類のコアプレートを軸方向に交互に積層して形成されている。従って、2種類のコアプレートを交互に積層させるだけで、ステータコアの外周面には、放熱凹部と放熱凸部とが軸方向に沿って交互に配置される。その結果、2種類のコアプレートを用いて放熱効率が向上されるステータコアを容易に形成することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the stator core is formed by alternately laminating two types of core plates formed in positions where the heat radiating portions are relatively shifted along the circumferential direction in the axial direction. . Therefore, by simply laminating the two types of core plates, the heat radiating concave portions and the heat radiating convex portions are alternately arranged along the axial direction on the outer peripheral surface of the stator core. As a result, a stator core with improved heat dissipation efficiency can be easily formed using two types of core plates.
請求項5に記載の発明によれば、ステータコアは、表向きと裏向きとで放熱部の周方向位置がずれるように形成された1種類のコアプレートを、表裏交互に積層させて形成されている。従って、数種類のコアプレートを使用してステータコアを形成するよりも、より容易にステータコアを形成することができる。また、1種類のコアプレートを使用してステータコアを製造することで、数種類のコアプレートを使用してステータコアを製造する場合よりも製造コストを低減させることができる。 According to the invention described in claim 5, the stator core is formed by alternately laminating one type of core plate formed so that the circumferential direction position of the heat radiating portion is shifted between the front side and the back side. . Therefore, it is possible to form the stator core more easily than to form the stator core using several types of core plates. In addition, by manufacturing the stator core using one type of core plate, the manufacturing cost can be reduced as compared with the case where the stator core is manufactured using several types of core plates.
請求項6に記載の発明によれば、ステータコアは、複数のティース部と、径方向外側でティース部を固定するリング部とから構成される。このように分割されたステータコアであっても、リング部の外周面には、軸方向に沿って交互に配置された放熱凹部と放熱凸部とが備えられているため、ステータコアの放熱性を向上させることができる。 According to the invention described in claim 6, the stator core includes a plurality of tooth portions and a ring portion that fixes the tooth portions on the radially outer side. Even in such a divided stator core, the outer peripheral surface of the ring portion is provided with heat radiation concave portions and heat radiation convex portions alternately arranged along the axial direction, thereby improving the heat dissipation of the stator core. Can be made.
本発明によれば、インナロータ型の回転電機に備えられるステータコアにおいて、冷却効率が向上されるステータコア、及び該ステータコアを備えた回転電機を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the stator core with which an inner rotor type rotary electric machine is equipped, the stator core with which cooling efficiency is improved, and the rotary electric machine provided with this stator core can be provided.
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図面に従って説明する。
図1は、本実施形態の回転電機としてのモータ1を示す。モータ1は、磁石埋込型モータであり、ハウジング2と、ステータ3と、ロータ4とを備えている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a
ハウジング2は、略有底筒状のケース5と、ケース5の開口部5aを閉塞する蓋部6とを備えている。そして、ステータ3は、ケース5に備えられた図示しない支持部材によってケース5に対して固定されている。尚、ステータ3は、ステータ3の外周面とケース5の内周面との間に間隙を有して固定されており、その間隙中を空気が軸方向に流通可能となっている。ロータ4は、その回転軸7がケース5及び蓋部6に設けられた軸受8a,8bに支持されることでステータ3の内側に回転可能に収容されている。
The housing 2 includes a substantially bottomed cylindrical case 5 and a lid 6 that closes the
ステータ3は、ステータコア11と、巻線12とを備えている。図2(a)に示すように、ステータコア11は、略円筒状のリング部13と、該リング部13の内側で放射状に配設され径方向外側を該リング部13に固定された複数(本第1実施形態では12個)のティース部14とから構成されている。
The
図3(a)に示すように、リング部13は、コアプレートを構成する第1のリングプレート21と、同じくコアプレートを構成する第2のリングプレート31とを軸方向に交互に積層させて形成されている(図3(a)ではリング部13を構成する両リングプレート21,31のうち3枚のみ図示している)。
As shown in FIG. 3A, the
まず、第1のリングプレート21について説明する。第1のリングプレート21は、鋼板等の板材にて略円環状に形成されている。第1のリングプレート21の内周面22には、該内周面22から径方向内側に突出した複数(本実施形態では12個)の突出片23が形成されている。突出片23は、第1のリングプレート21の周方向に等角度間隔に配設されており、軸方向から見ると、長手方向が第1のリングプレート21の周方向に沿った略長方形状をなしている。
First, the
第1のリングプレート21の外周面24には、回転軸7の軸方向(第1のリングプレート21の表裏方向)に沿ってその表面から裏面まで延びる複数(本実施形態では6個)の溝25が周方向に等角度間隔に形成され、該溝25の位置は、突出片23の周方向の中央に対応している。これらの溝25は、積層された第1のリングプレート21及び第2のリングプレート31を接合するための溶接部13b(図2(a)参照)を構成する。溝25は、軸方向から見ると半円形状をなしている。
A plurality of (six in this embodiment) grooves extending from the front surface to the back surface along the axial direction of the rotating shaft 7 (the front and back direction of the first ring plate 21) on the outer
また、第1のリングプレート21の外周面24において、各溝25間には、それぞれ第1の放熱部26が設けられている。図3(b)に示すように、第1の放熱部26は、各溝25間において、複数の第1の放熱凹部27と第1の放熱凸部28とが周方向に沿って交互に形成されてなる。第1の放熱凹部27は、回転軸7の軸方向に沿って裏面から表面まで延びるように形成されている。該第1の放熱凹部27は、軸方向から見ると半円形状をなしており、前記溝25と識別可能に形成されている。このような第1の放熱凹部27は、各溝25間において、隣接する第1の放熱凹部27との間に周方向に沿って一定の間隔を空けて形成されている。本第1実施形態では、第1の放熱凹部27は、該第1の放熱凹部27の周方向の幅と等しい間隔を空けて形成されている。そして、第1の放熱凹部27が形成されることによって該第1の放熱凹部27間に形成された径方向外側へ突出する凸部が第1の放熱凸部28となる。本第1実施形態では、各溝25間には、それぞれ18個の第1の放熱凹部27が形成され、18個の第1の放熱凹部27が形成されることにより、17個の第1の放熱凸部28が形成されている。
Further, on the outer
次に、第2のリングプレート31について説明する。図3(a)に示すように、第2のリングプレート31は、第1のリングプレート21と同様に、鋼板等の板材にて略円環状に形成されている。第2のリングプレート31の内周面32には、該内周面32から径方向内側に突出した複数(本実施形態では12個)の突出片33が形成されている。突出片33は、第2のリングプレート31の周方向に等角度間隔に形成されており、軸方向から見ると、長手方向が第2のリングプレート31の周方向に沿った長方形状をなしている。従って、第2のリングプレート31と前記第1のリングプレート21とを軸方向に積層させると、突出片33及び前記突出片23は、それぞれ重ね合わされ、突出部13cを形成する(図4(a)参照)。
Next, the
第2のリングプレート31の外周面34には、回転軸7の軸方向(第2のリングプレート31の表裏方向)に沿ってその表面から裏面まで延びる複数(本実施形態では6個)の溝35が周方向に等角度間隔に形成され、該溝35の位置は、突出片33の周方向の中央に対応している。これらの溝35は、第1のリングプレート21の溝25と共に溶接部13bを構成する。
A plurality of (six in this embodiment) grooves extending from the front surface to the back surface along the axial direction of the rotating shaft 7 (front and back direction of the second ring plate 31) on the outer
また、第2のリングプレート31の外周面34において、各溝35間には、それぞれ第2の放熱部36が設けられている。図3(b)に示すように、第2の放熱部36は、各溝35間において、複数の第2の放熱凹部37と第2の放熱凸部38とが周方向に沿って交互に形成されてなる。第2の放熱凹部37は、第1の放熱凹部27と同様に、回転軸7の軸方向に沿って表面から裏面まで延びるように形成されている。該第2の放熱凹部37は、軸方向から見ると半円形状をなしており、前記溝35と識別可能に形成されている。また、本第1実施形態では、第2の放熱凹部37の周方向の幅は、前記第1の放熱凹部27即ち第1の放熱凸部28の周方向の幅と等しい幅に形成されている。このような第2の放熱凹部37は、各溝35間において、隣接する第2の放熱凹部37との間に周方向に沿って一定の間隔を空けて形成されており、本第1実施形態では、第2の放熱凹部37は該第2の放熱凹部37の周方向の幅と等しい間隔を空けて形成されている。そして、第2の放熱凹部37が形成されることによって該第2の放熱凹部37間に形成された径方向外側へ突出する凸部が第2の放熱凸部38となる。本第1実施形態では、各溝35間には、それぞれ18個の第2の放熱凹部37が形成され、18個の第2の放熱凹部37が形成されることにより、17個の第2の放熱凸部38が形成されている。
Further, on the outer
第1のリングプレート21及び第2のリングプレート31において、第1の放熱部26と第2の放熱部36とは、第1の放熱凹部27と第2の放熱凸部38とが、更に、第1の放熱凸部28と第2の放熱凹部37とがそれぞれ軸方向に沿って交互に配置されるように周方向に沿って相対的にずらした位置に形成されている。詳しくは、第2の放熱部36は、各溝35間において、第1のリングプレート21に形成された第1の放熱部26の周方向位置に対し、第1の放熱凹部27一個分の周方向の長さだけ反時計方向にずらした位置に形成されている。従って、図4(a)に示すように、第1のリングプレート21と第2のリングプレート31とは、溝25及び溝35がそれぞれ軸方向に一列となるように交互に積層されると、第1の放熱凹部27と第2の放熱凸部38とが軸方向に沿って交互に配置されると共に、第1の放熱凸部28と第2の放熱凹部37とが軸方向に沿って交互に配置される。その結果、図4(b)及び図2(b)に示すように、リング部13の外周面13a、即ちステータコア11の外周面11aでは、第1の放熱凸部28の軸方向の両端面28a,28b及び、第2の放熱凸部38の軸方向の両端面38a,38bが露出する。
In the
軸方向に交互に積層された第1のリングプレート21及び第2のリングプレート31は、溝25及び溝35により構成された溶接部13bに溶接が施されることにより接合され、リング部13を形成する。
The
図4(a)に示すように、前記ティース部14は、コアプレートを構成する複数枚のティース片41を軸方向に積層させて形成されている(図4(a)ではティース部14を構成するティース片41のうち3枚のみ図示している)。ティース片41は、略長方形状をなすティース片本体42と、該ティース片本体42の先端においてステータコア11の周方向両側に延出された延出片43と、ティース片本体42の基端(反延出片43側)において径方向及び周方向に延出された固定片44とから構成される。固定片44は、ティース片41が積層されてティース部14が形成された場合に、固定部14aを構成する。そして、固定部14aは、リング部13の突出部13c間に嵌着されるように、該突出部13c間に対応した形状となっている。ステータコア11は、リング部13の突出部13c間にこれらのティース部14が嵌着されてなる。
As shown in FIG. 4A, the
図1に示すように、上記のように構成されたステータコア11は、前記ケース5の内周面5bと該ステータコア11の外周面11aとの間に間隙を有して固定される。そして、前記ティース部14には、インシュレータ15を介して前記巻線12が巻装される。
As shown in FIG. 1, the
ステータ3の内側には、前記ロータ4が回転可能に収容されている。ロータ4は、円盤状のコアシートを複数枚積層して形成されたロータコア51を備えている。尚、図1においては、複数枚のコアシートの境界線の図示を省略している。ロータコア51の軸中心には貫通孔51aが形成されており、該貫通孔51aには前記回転軸7が貫入されている。
The
また、図2aに示すように、ロータコア51には、ロータコア51の軸方向から見て、ロータコア51の外周面に対して逆向きに湾曲した円弧状をなすスリット部51bが周方向に等角度間隔に8つ形成されている。各スリット部51bには、該スリット部51bと対応するように湾曲した円弧状の永久磁石52が挿入されている。
Further, as shown in FIG. 2 a, the
上記のように構成されたモータ1において、巻線12に外部から駆動電流が供給されると、ステータ3に回転磁界が生じ、これによりロータ4が回転するようになっている。そして、巻線12に駆動電流が供給されることにより巻線12が発熱すると、その熱は、ステータコア11の外周面11aに形成された第1の放熱凸部28、第1の放熱凹部27、第2の放熱凹部37、及び第2の放熱凸部38から空気中に放熱される。よって、ステータコア11が冷却される。
In the
上記したように、本第1実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)リング部13の外周面13a、即ちステータコア11の外周面11aには、第1の放熱凹部27と第2の放熱凸部38とが、更に第1の放熱凸部28と第2の放熱凹部37とがそれぞれ軸方向に沿って交互に配置されている。従って、第1の放熱凸部28及び第2の放熱凸部38の軸方向の両端面28a,28b,38a,38bが露出するため、外周面11aの軸方向に沿って連続した溝を形成した場合よりも表面積が大きくなる。その結果、ステータコア11の冷却効率を向上させることができる。更に、空気を積極的に流通させるファン等の部品がなくても、ステータコア11の冷却を行うことができる。従って、部品数の低減による製造コストの低減や、モータ1の体格の縮小を実現させることができる。
As described above, the first embodiment has the following effects.
(1) On the outer
(2)第1のリングプレート21に設けられた第1の放熱部26は、第1の放熱凹部27と第1の放熱凸部28とが周方向に沿って交互に形成されてなるものである。同様に、第2のリングプレート31に設けられた第2の放熱部36は、第2の放熱凹部37と第2の放熱凸部38とが周方向に沿って交互に形成されてなるものである。従って、ステータコア11の表面積は、軸方向だけでなく、周方向にも大きくなる。その結果、ステータコア11の冷却効率をより向上させることができる。
(2) The first
(3)ステータコア11は、第1の放熱部26と第2の放熱部36とが周方向に沿って相対的にずらした位置に形成された第1のリングプレート21と第2のリングプレート31とを軸方向に交互に積層して形成したリング部13を備えている。従って、第1のリングプレート21と第2のリングプレート31とを軸方向に交互に積層させるだけで、ステータコア11(リング部13)の外周面11aには、第1の放熱凹部27と第2の放熱凸部38とが軸方向に沿って交互に配置されると共に、第1の放熱凸部28と第2の放熱凹部37とが軸方向に沿って交互に配置される。その結果、2種類のリングプレート21,31を用いて放熱効率が向上させるステータコア11を容易に形成することができる。
(3) The
(4)第1の放熱凹部27と第2の放熱凸部38とが、更に第1の放熱凸部28と第2の放熱凹部37とが軸方向に沿って交互に配置されて、巻線12により発生された熱を放熱する。従って、放熱フィン等の冷却のための別部品を設ける必要がないため、モータ1の小型化や軽量化を実現し易くすることができる。また、放熱フィン等の別部品を設ける必要がないため、放熱フィン等の別部品が設けられたモータと同等の体格とする場合、別部品の分だけステータコア11を大きくすることができる。その結果、モータ1の出力を向上させることができる。更に、放熱フィン等の別部品が設けられたモータと同等の体格で同等の出力とする場合、別部品の分だけステータコア11を大きくして永久磁石52の量を減らすことができ、製造コストを低減させることができる。
(4) The first heat radiating
(5)ステータコア11は、リング部13と該リング部13に固定された複数のティース部14とから構成されている。このように分割されたステータコア11であっても、リング部13の外周面13aには、第1の放熱凹部27と第2の放熱凸部38とが軸方向に沿って交互に配置されると共に、第1の放熱凸部28と第2の放熱凹部37とが軸方向に沿って交互に配置されているため、ステータコア11の放熱性を向上させることができる。
(5) The
(第2実施形態)
以下、本発明を具体化した第2実施形態を図面に従って説明する。尚、上記第1実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the structure similar to the said 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
本第2実施形態のリング部60は、上記第1実施形態のリング部13に代えてステータコア11に備えられるものである。
図5(a)に示すように、本第2実施形態のリング部60は、コアプレートを構成するリングプレート61を軸方向に積層させて形成されている(図5(a)ではリング部60を構成するリングプレート61のうち3枚のみ図示している)。リングプレート61は、鋼板等の板材にて略円環状に形成されている。リングプレート61の内周面62には、該内周面62から径方向内側に突出した複数(本実施形態では12個)の突出片63が形成されている。突出片63は、リングプレート61の周方向に等角度間隔に配設されており、軸方向から見ると、長手方向がリングプレート61の周方向に沿った略長方形状をなしている。
The
As shown in FIG. 5A, the
リングプレート61の外周面64には、リングプレート61の表裏方向に沿ってその表面から裏面まで延びる複数(本実施形態では6個)の溝65が周方向に等角度間隔に形成され、該溝65の位置は、突出片63の周方向の中央に対応している。この溝65は、積層されたリングプレート61を接合するための溶接部13bを構成する。溝65は、軸方向から見ると、半円形状をなしている。
A plurality (six in this embodiment) of
また、リングプレート61の外周面64において、各溝65間には、それぞれ放熱部66が形成されている。図5(b)に示すように、放熱部66は、各溝65間において、周方向に沿って交互に形成された放熱凹部67と放熱凸部68とから構成されている。
Further, on the outer
放熱凹部67は、軸方向に沿って表面から裏面まで延びるように形成されている。該放熱凹部67は、軸方向から見ると半円形状をなしており、前記溝65と識別可能に形成されている。このような放熱凹部67は、各溝65間において、隣接する放熱凹部67との間に一定の間隔を空けて形成されている。本第2実施形態では、放熱凹部67は、該放熱凹部67の周方向の幅と等しい間隔を空けて形成されている。そして、放熱凹部67が形成されることによって該放熱凹部67間に形成された径方向外側へ突出する凸部が放熱凸部68となる。本第2実施形態では、各溝65間には、18個の放熱凹部67が形成され、18個の放熱凹部67が形成されることにより、17個の放熱凸部68が形成されている。
The
上記のような放熱凹部67は、表向きのリングプレート61と裏向きのリングプレート61とで該放熱部66の周方向位置がずれるように形成されている。詳しくは、表向きのリングプレート61において、放熱部66は、放熱部66の時計方向側の溝65と放熱部66の時計方向側の端部に位置する放熱凹部67との距離L1が、放熱部66の反時計方向側の溝65と放熱部66の反時計方向側の端部に位置する放熱凹部67との距離L2より放熱凹部67一個分の長さだけ短くなる位置に位置されている。従って、表向きのリングプレート61と裏向きのリングプレート61とは、溝65がそれぞれ軸方向に一列となるように交互に積層されると、表向きのリングプレート61の放熱凹部67と裏向きのリングプレート61の放熱凸部68とが軸方向に沿って交互に配置される。同時に、表向きのリングプレート61の放熱凸部68と裏向きのリングプレート61の放熱凹部67とが軸方向に沿って交互に配置される。これにより、リング部60の外周面60a、即ちステータコア11の外周面11aでは、放熱凸部68の軸方向の両端面68a,68bが露出する。
The
表裏交互に積層されたリングプレート61は、溝65により構成された溶接部13bに溶接が施されることにより接合され、リング部60を形成する。そして、該リング部60に複数のティース部14が嵌着されて本第2実施形態のステータコア11が形成される。
The
上記のように構成されたリング部60を備えたステータコア11を有するモータ1において、巻線12に駆動電流が供給されて巻線12が発熱すると、その熱は、リング部60の外周面64に形成された放熱凹部67及び放熱凸部68から空気中に放熱される。これにより、ステータコアが冷却される。
In the
上記したように、本第2実施形態によれば、上記第1実施形態の効果の(4)及び(5)の効果と同様の効果に加えて、以下の効果を有する。
(1)リング部60の外周面64、即ちステータコア11の外周面11aには、放熱凹部67と放熱凸部68とが軸方向に沿って交互に配置されている。従って、放熱凸部68の軸方向の両端面68a,68bが露出するため、ステータコア11の外周面11aに軸方向に沿って連続的に形成された溝を形成した場合よりも表面積が大きくなる。その結果、ステータコア11の冷却効率を向上させることができる。更に、空気を積極的に流通させるファン等の部品がなくても、ステータコア11の冷却を行うことができる。従って、部品数の低減による製造コストの低減や、モータ1の体格の縮小を実現させることができる。
As described above, the second embodiment has the following effects in addition to the same effects as the effects (4) and (5) of the effects of the first embodiment.
(1) On the outer
(2)リング部60は、放熱凹部67と放熱凸部68とが周方向に沿って交互に形成された放熱部66を備えたリングプレート61を軸方向に積層して形成されるため、ステータコア11の表面積を周方向にも大きくすることができる。従って、ステータコア11の冷却効率をより向上させることができる。
(2) Since the
(3)ステータコア11を構成するリング部60は、表向きのリングプレート61と裏向きのリングプレート61とで放熱部66の周方向位置がずれるように形成された1種類のリングプレート61を、表裏交互に積層させて形成される。従って、数種類のリングプレート61を使用してリング部60を形成するよりも、より容易にリング部60を形成することができる。また、1種類のリングプレート61を使用してステータコア11を製造することで、数種類のリングプレートを使用してステータコア11を製造する場合よりも製造コストを低減させることができる。
(3) The
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記各実施形態では、リング部13,60は、第1のリングプレート21及び第2のリングプレート31、若しくはリングプレート61を積層した後、溶接にて各リングプレート21,31,61を接合しているが、軸方向にかしめることによって各リングプレート21,31,61を一体に固定してもよい。この場合、溶接部13bを形成しない構成としてもよい。更に、各リングプレート21,31,61を積層した際に、放熱凹部27,37,67と放熱凸部28,38,68とが軸方向に交互に配置されるように、各リングプレート21,31,61の外周面24,34,64全体に放熱部26,36,66を形成してもよい。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In each of the above embodiments, the
○上記第1実施形態では、第1の放熱部26は18個の第1の放熱凹部27を備え、第2の放熱部36は18個の第2の放熱凹部37を備えている。また、上記第2実施形態では、放熱部66は18個の放熱凹部67を備えている。これらの放熱凹部27,37,67の個数は、18個に限らず、17個以下、若しくは19個以上であってもよい。放熱凹部27,37,67の個数を17個以下とすると、モータ1が小型である場合に各リングプレート21,31,61を形成し易い。また、放熱凹部27,37,67の個数を19個以上とすると、ステータコア11の表面積がより大きくなり、更に冷却効率を向上させることができる。
In the first embodiment, the first
○上記各実施形態では、各放熱凹部27,37,67と各放熱凸部28,38,68とは、周方向の幅が等しく形成されているが、これに限らない。例えば、放熱凹部27,37,67は、該放熱凹部27,37,67の周方向の幅が、各放熱凸部28,38,68の周方向の幅よりも長くなるように形成されてもよいし、逆に各放熱凸部28,38,68の周方向の幅よりも短くなるように形成されてもよい。また、各放熱凹部27,37,67及び各放熱凸部28,38,68は、それぞれの周方向の幅が一定に形成されているが、個々に異なる幅に形成されるものであってもよい。
In each of the above embodiments, the heat radiating recesses 27, 37, and 67 and the
○上記各実施形態では、各放熱凹部27,37,67は、軸方向から見ると半円形状を成しているが、これに限らない。各放熱凹部27,37,67は、軸方向から見た形状が、矩形状や、三角形等の多角形状であってもよい。同様に、各放熱凸部28,38,68の形状も、軸方向から見た形状が、矩形状や、三角形等の多角形状であってもよい。
In each of the above embodiments, each of the heat radiation recesses 27, 37, and 67 has a semicircular shape when viewed from the axial direction, but is not limited thereto. Each of the heat radiation recesses 27, 37, and 67 may have a rectangular shape or a polygonal shape such as a triangle as viewed from the axial direction. Similarly, the shape of each heat radiation
○上記第1実施形態では、リング部13は、第1のリングプレート21と第2のリングプレート31との2種類のリングプレートを積層させて形成されているが、3種類以上のリングプレートを用いて、放熱凹部27,37と放熱凸部28,38とが軸方向に交互に配置されるリング部13を形成してもよい。
In the first embodiment, the
○上記各実施形態では、ステータコア11は、リング部13,60とティース部14とが分割されて形成されているが、リング部13とティース部14とが一体のステータコア11であってもよい。この場合、ステータコア11は、第1のリングプレート21、第2のリングプレート31、及びリングプレート61と、ティース片41とが一体となったコアプレートを積層して形成される。
In each of the above embodiments, the
○上記各実施形態では、ステータコア11は、第1のリングプレート21、第2のリングプレート31、及びリングプレート61を積層させて形成されているが、これに限らない。ステータコア11は、磁性金属粉体を圧縮成形してなるものであってもよい。
In each of the above embodiments, the
○上記第2実施形態では、ステータコア11は、リングプレート61を表裏交互に積層させて形成されている。しかしながら、リングプレート61を表裏交互に積層するのではなく、リングプレート61の外周面全体に放熱部66が形成されたリングプレート61を用いて、放熱凹部67と放熱凸部68とが軸方向に沿って交互に配置されるように、周方向位置を相対的にずらして積層させてもよい。この場合、内側に突出片63が形成されていない構成のリングプレート61を使用すると尚よい。また、リングプレート61とティース片41とが一体となったコアプレートを、周方向位置を相対的にずらして積層させもよい。このように構成しても、放熱効率を上昇させることができるステータコアを容易に形成することができる。
In the second embodiment, the
○上記各実施形態では、ロータコア51には、ロータコア51の外周面に対して逆向きに湾曲した円弧状をなす永久磁石52が挿入されているが、これに限らない。例えば、板状の永久磁石52を、ロータコア51の軸方向から見て、V字状や、I字状となるように配置してもよい。
In each of the above embodiments, the
○上記実各施形態では、ステータコア11は、磁石埋込型モータであるモータ1に備えられているが、表面磁石型モータ、リラクタンスモータ、誘導機等の回転電機に備えられるものであってもよい。
In each of the above embodiments, the
上記各実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
(イ)請求項7に記載の回転電機において、前記ステータコアは、前記放熱凹部と前記放熱凸部とが周方向に沿って交互に形成されてなる放熱部を有し軸方向に積層された複数枚のコアプレートを備えていることを特徴とする回転電機。
The technical idea that can be grasped from each of the above embodiments will be described below.
(A) In the rotating electrical machine according to
(ロ)前記(イ)に記載の回転電機において、前記ステータコアは、該ステータコアの外周面で前記放熱凹部と前記放熱凸部とが軸方向に沿って交互に配置されるように、周方向位置を相対的にずらして積層された複数枚の前記コアプレートを備えていることを特徴とする回転電機。 (B) In the rotating electrical machine according to (A), the stator core has a circumferential position so that the heat radiation recesses and the heat radiation projections are alternately arranged along the axial direction on the outer peripheral surface of the stator core. A rotating electrical machine comprising a plurality of the core plates stacked with the relative displacements of the core plates.
(ハ)前記(イ)に記載の回転電機において、前記ステータコアは、軸方向に交互に積層される2種類の前記コアプレートを複数枚備え、2種類の前記コアプレートは、前記ステータコアの外周面で前記放熱凹部と前記放熱凸部とが軸方向に沿って交互に配置されるように、周方向に沿って相対的にずらした位置に形成された前記放熱部を備えていることを特徴とする回転電機。 (C) In the rotating electrical machine according to (a), the stator core includes a plurality of two types of the core plates that are alternately stacked in the axial direction, and the two types of the core plates are outer peripheral surfaces of the stator core. The heat radiating recesses and the heat radiating convex portions are provided with the heat radiating portions formed at positions relatively displaced along the circumferential direction so that the heat radiating convex portions are alternately arranged along the axial direction. Rotating electric machine.
(ニ)前記(イ)に記載の回転電機において、前記ステータコアは、表裏交互に積層される1種類の前記コアプレートを複数枚備え、前記コアプレートは、前記ステータコアの外周面で前記放熱凹部と前記放熱凸部とが軸方向に沿って交互に配置されるように、表向きの前記コアプレートと裏向きの前記コアプレートとで該放熱部の周方向位置がずれるように形成された前記放熱部を備えていることを特徴とする回転電機。 (D) In the rotating electrical machine according to (A), the stator core includes a plurality of one type of the core plates that are alternately stacked on the front and back sides, and the core plate is disposed on the outer peripheral surface of the stator core with the heat dissipation recess. The heat dissipating part formed so that the circumferential position of the heat dissipating part is shifted between the core plate facing forward and the core plate facing back so that the heat dissipating convex parts are alternately arranged along the axial direction. A rotating electric machine comprising:
(ホ)請求項7、及び前記(イ)乃至(ニ)のいずれか1項に記載の回転電機において、前記ステータコアは、放射状に配設され前記巻線が巻装される複数のティース部と、径方向外側で前記ティース部を固定する略円筒状のリング部とから構成され、前記リング部の外周面には、軸方向に沿って交互に配置された前記放熱凹部と前記放熱凸部とが備えられていることを特徴とする回転電機。
(E) The rotating electrical machine according to any one of
1…回転電機としてのモータ、11…ステータコア、11a…ステータコアの外周面、12…巻線、13…リング部、13a…リング部の外周面、14…ティース部、21…コアプレートを構成する第1のリングプレート、26…放熱部としての第1の放熱部、27…放熱凹部としての第1の放熱凹部、28…放熱凸部としての第1の放熱凸部、31…コアプレートを構成する第2のリングプレート、36…放熱部としての第2の放熱部、37…放熱凹部としての第2の放熱凹部、38…放熱凸部としての第2の放熱凸部、41…コアプレートを構成するティース片、60a…ステータコアの外周面となるリング部の外周面、61…コアプレートを構成するリングプレート、66…放熱部、67…放熱凹部、68…放熱凸部。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ステータコアの外周面には、軸方向に沿って交互に配置された放熱凹部と放熱凸部とが備えられていることを特徴とするステータコア。 A substantially cylindrical stator core provided in an inner rotor type rotating electrical machine and wound with windings,
The stator core is characterized in that the outer peripheral surface of the stator core is provided with heat radiation concave portions and heat radiation convex portions alternately arranged along the axial direction.
前記放熱凹部と前記放熱凸部とが周方向に沿って交互に形成されてなる放熱部を有し軸方向に積層された複数枚のコアプレートを備えていることを特徴とするステータコア。 The stator core according to claim 1, wherein
A stator core, comprising: a plurality of core plates stacked in an axial direction, each having a heat radiating portion in which the heat radiating concave portion and the heat radiating convex portion are alternately formed along a circumferential direction.
前記ステータコアの外周面で前記放熱凹部と前記放熱凸部とが軸方向に沿って交互に配置されるように、周方向位置を相対的にずらして積層された複数枚の前記コアプレートを備えていることを特徴とするステータコア。 The stator core according to claim 2,
A plurality of the core plates that are laminated with their circumferential positions relatively shifted so that the heat radiation concave portions and the heat radiation convex portions are alternately arranged along the axial direction on the outer peripheral surface of the stator core; A stator core characterized in that
軸方向に交互に積層される2種類の前記コアプレートを複数枚備え、
2種類の前記コアプレートは、前記ステータコアの外周面で前記放熱凹部と前記放熱凸部とが軸方向に沿って交互に配置されるように、周方向に沿って相対的にずらした位置に形成された前記放熱部を備えていることを特徴とするステータコア。 The stator core according to claim 2,
A plurality of the two types of core plates stacked alternately in the axial direction are provided,
The two types of core plates are formed at positions that are relatively shifted along the circumferential direction so that the heat radiating concave portions and the heat radiating convex portions are alternately arranged along the axial direction on the outer peripheral surface of the stator core. A stator core comprising the heat radiating portion.
表裏交互に積層される1種類の前記コアプレートを複数枚備え、
前記コアプレートは、前記ステータコアの外周面で前記放熱凹部と前記放熱凸部とが軸方向に沿って交互に配置されるように、表向きの前記コアプレートと裏向きの前記コアプレートとで該放熱部の周方向位置がずれるように形成された前記放熱部を備えていることを特徴とするステータコア。 The stator core according to claim 2,
A plurality of one type of the core plate laminated alternately on the front and back sides,
The core plate is configured such that the heat radiating recesses and the heat radiating convex portions are alternately arranged along the axial direction on the outer peripheral surface of the stator core, and the heat radiating is performed between the core plate facing up and the core plate facing down. A stator core comprising the heat dissipating part formed so that a circumferential position of the part is shifted.
前記ステータコアは、放射状に配設され前記巻線が巻装される複数のティース部と、径方向外側で前記ティース部を固定する略円筒状のリング部とから構成され、
前記リング部の外周面には、軸方向に沿って交互に配置された前記放熱凹部と前記放熱凸部とが備えられていることを特徴とするステータコア。 The stator core according to any one of claims 1 to 5,
The stator core is composed of a plurality of teeth portions that are radially arranged and wound with the windings, and a substantially cylindrical ring portion that fixes the teeth portions on a radially outer side,
The stator core, wherein the outer peripheral surface of the ring portion is provided with the heat radiating concave portions and the heat radiating convex portions alternately arranged along the axial direction.
前記ステータコアの外周面には、軸方向に沿って交互に配置された放熱凹部と放熱凸部とが備えられていることを特徴とする回転電機。 An inner rotor type rotating electrical machine having a substantially cylindrical stator core around which windings are wound,
The rotating electrical machine is characterized in that the outer peripheral surface of the stator core is provided with heat radiation concave portions and heat radiation convex portions alternately arranged along the axial direction.
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JP2004186820A JP2006014463A (en) | 2004-06-24 | 2004-06-24 | Stator core and rotary electric machine |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2004
- 2004-06-24 JP JP2004186820A patent/JP2006014463A/en not_active Abandoned
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