JP2006320054A - Stator member for motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧粉磁心材料を用いたモータ用ステータ、特にその冷却構造に関する。 The present invention relates to a stator for a motor using a dust core material, and more particularly to a cooling structure thereof.
従来より、大出力のモータでは、発熱による問題を解消するためにモータ冷却のための構造を有している。特に、冷却能力を高めるためには、モータ内に水などの冷媒を流し、モータ(通常はステータ)を冷却することが効果的である。 Conventionally, a high-power motor has a structure for cooling the motor in order to solve the problem due to heat generation. In particular, in order to increase the cooling capacity, it is effective to cool a motor (usually a stator) by flowing a coolant such as water into the motor.
例えば、特許文献1では、ステータとは別体として、外周面にフィンを形成したフィン部材を設け、このフィン部材をステータの外側に取り付ける。そして、フィン部材の外側を冷媒流路とすることによって、ステータをフィンを介し冷却している。 For example, in patent document 1, the fin member which formed the fin in the outer peripheral surface as a different body from a stator is provided, and this fin member is attached to the outer side of a stator. And the stator is cooled via a fin by making the outer side of a fin member into a refrigerant flow path.
しかし、上記特許文献1のモータにおいては、ステータとフィン部材は別体で構成されており、両者の間の熱伝導がかならずしも十分良好に行われない場合がある。また、ステータは積層鋼板で形成されており、フィン部材との熱伝導をよくするためには、周面を仕上げ処理などして周面の面精度を向上させる必要があり、組み付け作業が必要になるだけでなく、その組み付け作業の作業性が悪いという問題があった。 However, in the motor disclosed in Patent Document 1, the stator and the fin member are separately formed, and the heat conduction between them may not always be performed satisfactorily. In addition, the stator is formed of laminated steel plates, and in order to improve the heat conduction with the fin member, it is necessary to improve the surface accuracy of the peripheral surface by finishing the peripheral surface, which requires assembly work. In addition, there was a problem that the workability of the assembly work was poor.
本発明は、圧粉磁心材料の成形によって形成された中空円筒状のステータ本体と、このステータの外周面の全体にわたって成型時に形成された1本の連続する溝と、前記ステータの外周囲を取り囲み、前記1本の連続する溝にふたをして、1本の連続する冷媒流路を形成すると共に、冷媒流路の両端部に入り口および出口を形成したカバーと、を有することを特徴とするモータ用ステータ部材。 The present invention surrounds the outer periphery of the stator, a hollow cylindrical stator body formed by molding of a dust core material, a single continuous groove formed during molding over the entire outer peripheral surface of the stator. And a cover that forms a continuous refrigerant flow path by covering the single continuous groove, and has an inlet and an outlet formed at both ends of the refrigerant flow path. Stator member for motor.
また、前記1本の溝は、螺旋状の溝であることが好適である。 Further, it is preferable that the one groove is a spiral groove.
また、前記1本の溝は、円周方向の溝と、ステータ本体の軸方向の溝を組み合わせ形成されていることが好適である。 The one groove is preferably formed by combining a circumferential groove and an axial groove of the stator body.
本発明によれば、圧粉磁心材料を用いて、ステータを形成する。そこで、成型時において、外周面に溝16を形成することができ、ステータ本体を精度よく形成することができる。従って、ケーシング内に収容する場合に、精度を上げるための追加の加工作業などが不要である。そして、ステータの外周面がそのまま冷媒と接触しているため、非常に効果的なステータの冷却を達成することができる。
According to the present invention, a stator is formed using a dust core material. Therefore, at the time of molding, the
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、実施形態の係るステータの断面構成図、図2は斜視図を示している。ステータ本体10は、全体として中空円筒状であり、圧粉磁心材料を成型して形成されている。その内周面側には、ステータ本体10の軸方向に伸びるコイル用のスロット12が所定数、等間隔で形成されており、スロット12の間がティース14になっている。モータを組み付ける場合には、スロット12にコイルを巻回する。
FIG. 1 is a sectional view of a stator according to the embodiment, and FIG. 2 is a perspective view. The stator
また、ステータ本体10は、図における上部10aの外径が大きくなってつば状となり、下部10bが外径の小さな円筒部になっている。
Further, the
そして、ステータ本体10の下部10bの外周面には、螺旋状の1本の溝16が形成されている。すなわち、この例では、溝16は、下部10bの下端から始まって、下部10bの上端で終わる螺旋状となっている。
A
ステータ本体10は、上部が開放された下部ケーシング20内に収容されている。下部ケーシング20は、ステータの外径に合致した形状を有しており、上部10aの外周面および底面、下部10bの外周面および底面の一部に合致した内面を有し、その底面は下部10bの半径方向中間部分から一旦下方に伸びてから形成されており、ステータ本体10の内部下方に空間22が設けられている。また、下部ケーシング20の底面の中央部には、開口が形成されている。
The
下部ケーシング20は、下部10bの周面を覆うため、溝16は、下部ケーシング20の内面によってふたをされ、溝16は、冷媒流路として機能する。また、下部ケーシング20の溝16の下端に対応する位置には、下部ケーシング20に設けた開口に連通するパイプ24が設けられるとともに、下部ケーシング20の溝16の上端に対応する位置には、下部ケーシング20に設けた開口に連通するパイプ26が設けられている。
Since the
従って、パイプ24,26の一方を入り口、他方を出口とし、冷媒を溝16で形成されれる冷媒流路に流通することができる。特に、溝16を比較的深く形成することで、溝16のステータ軸方向の間隙がフィンと同様に作用し、ステータの効果的冷却を図ることができる。なお、フィンとして作用する間隙は、冷却効果および強度を十分に保持するためにある程度の大きさを維持することが好適である。
Therefore, one of the
なお、圧粉磁心は、微小鉄粉材料に電気絶縁性の被膜を施した後、加圧成形するものであり、絶縁材同士が圧着接合するためバルク材のようなブロックとして所望な形態をした製品を得ることができるものである。圧粉磁心材料による成型品は、全体が微小の鉄粉の集合体となっているため、任意の三次元形状を単体で形作ることができる。 Note that the dust core is formed by applying pressure after forming an electrically insulating film on the fine iron powder material. Since the insulating materials are bonded to each other by pressure bonding, the powder magnetic core has a desired shape as a block like a bulk material. A product can be obtained. Since a molded product made of a dust core material is an aggregate of minute iron powders as a whole, an arbitrary three-dimensional shape can be formed alone.
本実施形態では、圧粉磁心材料を用いて、ステータ本体10を形成する。そして、この成型時において、内周側のスロット12と、外側面の溝16を同時に形成する。従って、ステータ本体10を精度よく形成することができ、下部ケーシング20内に収容する場合に、精度を上げるための追加の加工作業などが不要である。
In the present embodiment, the
そして、ステータ本体10の外周面がそのまま冷媒と接触し、またフィンが形成されているため、非常に効果的なステータ本体10の冷却を達成することができる。
And since the outer peripheral surface of the stator
ここで、ステータ本体10と、下部ケーシング20の内面との間に冷媒が流れるため、外部へ流出しないようにシールする必要がある。図3には、シールの構成が模式的に示されている。この例では、下部ケーシング20のステータ本体10の上部10aの底面を受ける部分および下部10bの底面を受ける面にそれぞれOリング30a、30bを配置している。Oリング30a、30bは、ステータ本体10の全体の円周方向に配置されるものであり、冷媒は、これら2つのオーリング30a,30bによって仕切られた空間内に保持される。特に、ステータ本体10を下部ケーシング20に対し、軸方向に押しつけることによって、Oリング30a、30bによるシールを確実なものにできる。
Here, since the refrigerant flows between the stator
なお、シール構造は、これに限らず、下部10bの上端部と、下端部の外周面と、下部ケーシング20の内周面との間に2つのOリングを配置してもよく、角部に配置してもよい。
The seal structure is not limited to this, and two O-rings may be arranged between the upper end portion of the
さらに、ステータ本体10の外周面の冷媒(例えば、水)に接触する部分については、防錆加工することが好ましい。すなわち、圧粉磁心材料は絶縁材により鉄粉が覆われているが、水によって鉄粉がさびやすく、ステータ本体10内に水がしみいらないようにした方がよいからである。なお、防錆加工については、通常の防錆材の塗布で問題ない。
Furthermore, it is preferable to carry out rust prevention processing about the part which contacts the refrigerant | coolant (for example, water) of the outer peripheral surface of the stator
また、下部ケーシング20は、アルミや、ステンレスなど非磁性金属材料から構成することが好適である。
The
図4には、ロータ40が組み付けられた状態を示してある。なお、ステータ本体10には、ティース14に巻回されたコイル28が取り付けられている。
FIG. 4 shows a state where the
ロータ40は、円筒状で所定数の極を有するものであり、例えば極は永久磁石で構成される。そして、ロータ40の中心に回転軸42が貫通して設けられている。また、下部ケーシング20の上には、ステータ本体10およびロータ40を覆って上部ケーシング42が設けられ、この上部ケーシング42と、下部ケーシング20の回転軸42が貫通する部分には軸受け44a,44bが設けられている。
The
従って、ステータ本体10に巻回されたコイル28に所定の電流を供給することで、回転磁界を形成することで、ロータ40が回転される。
Therefore, the
そして、このときにパイプ24,26を介し、溝16と、下部ケーシング20の内周面で形成される冷媒流路に冷媒(例えば、水)を流通することで、ステータ本体10を効果的に冷却して、モータを冷却することができる。
At this time, the stator
なお、上述の実施形態においては、溝16を螺旋状としたが、図5に示すような横溝16aと、縦溝16bを順次組み合わせジグザク状としてもよい。この形状の方がステータ本体10の成型時の型抜きが容易になる。また、冷媒流路は二重螺旋としてもよい。
In the above-described embodiment, the
10 ステータ本体、 10a 上部、10b 下部、 12 スロット、14 ティース、16 溝、20 下部ケーシング、22 空間、24,26 パイプ、28 コイル、30a,30b Oリング、40 ロータ、42 上部ケーシング、42 回転軸、44a,44b 軸受け。
10 Stator body, 10a upper part, 10b lower part, 12 slots, 14 teeth, 16 grooves, 20 lower casing, 22 space, 24, 26 pipe, 28 coils, 30a, 30b O-ring, 40 rotor, 42 upper casing, 42
Claims (3)
このステータの外周面の全体にわたって成型時に形成された1本の連続する溝と、
前記ステータの外周囲を取り囲み、前記1本の連続する溝にふたをして、1本の連続する冷媒流路を形成すると共に、冷媒流路の両端部に入り口および出口を形成したカバーと、
を有することを特徴とするモータ用ステータ部材。 A hollow cylindrical stator body formed by molding a dust core material;
One continuous groove formed during molding over the entire outer peripheral surface of the stator;
A cover that surrounds the outer periphery of the stator, covers the one continuous groove to form one continuous refrigerant flow path, and forms an inlet and an outlet at both ends of the refrigerant flow path;
The stator member for motors characterized by having.
前記1本の溝は、螺旋状の溝であることを特徴とするモータ用ステータ部材。 The stator for a motor according to claim 1,
The stator member for motors, wherein the one groove is a spiral groove.
The stator member for a motor, wherein the one groove is formed by combining a circumferential groove and an axial groove of the stator body.
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EP2330719A1 (en) * | 2008-09-03 | 2011-06-08 | NTN Corporation | Vehicle drive motor |
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2005
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EP2330719A1 (en) * | 2008-09-03 | 2011-06-08 | NTN Corporation | Vehicle drive motor |
EP2330719A4 (en) * | 2008-09-03 | 2015-01-07 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Vehicle drive motor |
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