JP2007143247A - Water-cooled motor, and method of processing waterway in its motor frame - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷却水を流通させるための水路が形成された水冷モータおよびそのモータフレームの水路加工方法に関するものである。 The present invention relates to a water-cooled motor having a water channel for circulating cooling water and a water channel processing method for the motor frame.
一般に、大容量モータは発熱量が多く、その小型化を図るためには高い冷却効果が必要とされる。そのような冷却方式としては、水冷が有効である。 In general, a large-capacity motor generates a large amount of heat, and a high cooling effect is required to reduce its size. As such a cooling method, water cooling is effective.
従来、水冷式の冷却構造を備えた水冷モータにおいて、モータの固定子を保持するモータフレームの外周に、冷却水を流通させるための水路を形成した水冷モータが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a water cooling motor having a water cooling type cooling structure, a water cooling motor is known in which a water passage for circulating cooling water is formed on the outer periphery of a motor frame that holds a stator of the motor.
例えば、モータフレームの外周面に、リング状の水路を軸方向に並べて形成し、それらリング状水路に並列に冷却水を流して、モータの冷却を行うものが提案されている。 For example, there has been proposed a structure in which ring-shaped water passages are formed side by side in the axial direction on the outer peripheral surface of a motor frame, and cooling water is allowed to flow in parallel to the ring-like water passages to cool the motor.
また、モータフレームの外周面に、1本の螺旋状の水路を形成し、その螺旋状水路に冷却水を流して、モータの冷却を行うものが提案されている(特許文献1参照)。 Further, there has been proposed one in which a spiral water channel is formed on the outer peripheral surface of the motor frame, and cooling water is allowed to flow through the spiral water channel to cool the motor (see Patent Document 1).
しかしながら、上述したモータには、以下のような問題があった。 However, the motor described above has the following problems.
複数のリング状水路を有するモータでは、供給される冷却水が各リング状水路で分散され、各水路ごとの流量および流速が低下してしまうため、冷却効果が低いという問題があった。 In a motor having a plurality of ring-shaped water channels, the supplied cooling water is dispersed in each ring-shaped water channel, and the flow rate and the flow velocity of each water channel are reduced, so that the cooling effect is low.
また、螺旋状水路を有するモータでは、螺旋状加工を必要とするため、製作に手間がかかり、製作コストが増大してしまうという問題があった。 In addition, since a motor having a spiral water channel requires spiral processing, there is a problem that it takes time to manufacture and increases the manufacturing cost.
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、冷却効率の向上と製造コストの低減とを図ることができる水冷モータおよびそのモータフレームの水路加工方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a water-cooled motor and a water channel processing method for the motor frame that can solve the above-described problems and can improve the cooling efficiency and reduce the manufacturing cost.
上記目的を達成するために本発明は、固定子を保持するモータフレームの外周に、冷却水を流通させるための水路を形成する水冷モータにおいて、上記モータフレームの外周面に、周方向に沿ったリング溝を複数本軸方向に並べて形成し、それらリング溝を区画する各隔壁に切り欠き部を軸方向に並ぶように形成し、これら切り欠き部内に、各切り欠き部のいずれか一側に交互に接するように反転板を設けて、一本の水路を形成したものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a water-cooled motor that forms a water channel for circulating cooling water on the outer periphery of a motor frame that holds a stator, and is arranged along the circumferential direction on the outer peripheral surface of the motor frame. A plurality of ring grooves are formed side by side in the axial direction, and a notch is formed in each partition partitioning the ring grooves so as to be aligned in the axial direction, and within each of these notches, on either side of each notch A reversing plate is provided so as to be in contact with each other to form a single water channel.
好ましくは、上記反転板が直線状に形成され、上記各隔壁に形成される各切り欠き部は、その切り欠き部の側面が交互に上記反転板と接するように、軸方向に沿って互い違いに並べて形成されるものである。 Preferably, the inversion plate is formed in a straight line, and the cutout portions formed in the partition walls are staggered along the axial direction so that the side surfaces of the cutout portions alternately contact the inversion plate. They are formed side by side.
上記目的を達成するために本発明は、水冷モータの固定子を保持するモータフレームの外周に、冷却水を流通させるための水路を形成する方法において、上記モータフレームを旋回しつつ、そのモータフレームの外周面に軸方向に沿って複数本のリング溝を切削加工し、それらリング溝を区画する各隔壁に、切り欠き部を軸方向に並ぶように形成し、これら切り欠き部内に、各切り欠き部のいずれか一側に交互に接するように、反転板を嵌め込み、上記モータフレームの外周に、上記リング溝を覆うカバー部材を設けたものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a method for forming a water channel for circulating cooling water on the outer periphery of a motor frame that holds a stator of a water cooling motor. A plurality of ring grooves are cut along the axial direction on the outer peripheral surface of each of the ribs, and notches are formed in each partition partitioning the ring grooves so that the notches are aligned in the axial direction. A reversing plate is fitted so as to alternately contact one side of the notch, and a cover member that covers the ring groove is provided on the outer periphery of the motor frame.
本発明によれば、冷却効率の向上と製造コストの低減とを図ることができるという優れた効果を発揮するものである。 According to the present invention, the excellent effect of improving the cooling efficiency and reducing the manufacturing cost is exhibited.
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1から図5に基づき、本実施形態の水冷モータを説明する。 The water-cooled motor according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図1および図2に示すように、水冷モータ1は、回転軸11に取り付けられた回転子(図示せず)と、その回転子の外周に設けられた固定子(図示せず)を保持するモータフレーム2と、そのモータフレーム2を覆うカバー部材3(図1において想像線で示す)とを備え、モータフレーム2の外周には、冷却水を流通させるための水路4が形成される。より具体的には、本実施形態の水冷モータ1は、上記モータフレーム2の外周面に、周方向に沿ったリング溝5を複数本、軸方向に並べて形成し、それらリング溝5を区画する各隔壁6に切り欠き部7を軸方向に並ぶように形成し、これら切り欠き部7内に、各切り欠き部7のいずれかの側面(一側)7a、7b(図4参照)に交互に接するように反転板8を設けて、一本の水路4を形成して構成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the water-cooled
図1および図3に示すように、モータフレーム2は、両端が開放した筒体(具体的には、円筒体)の両端部を、各々蓋部で閉塞して形成される。そのモータフレーム2の外周面(外側表面)には、複数本(図例では、5本)のリング溝5が軸方向に並べて形成される。各リング溝5は、モータフレーム2を一周するように設けられ、それらリング溝5が、モータフレーム2の外周面に設けられた略リング状の隔壁6により各々区画される。それら隔壁6には、隣り合うリング溝5同士を連通させるための切り欠き部7が各々形成される。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
図1および図4に示すように、各切り欠き部7は、各隔壁6を周方向に所定長さ切り欠いて形成される。それら切り欠き部7は、全体として軸方向に略並ぶような周方向位置に配置される。本実施形態では、各切り欠き部7は、隣接する切り欠き部7に対して周方向にずらして、かつ二つ隣に位置する切り欠き部7に対して周方向位置が略同一となるように、配置される。つまり、図5に示すように、本実施形態の切り欠き部7は、その切り欠き部7の側面7a、7bが交互に反転板8と接するように、軸方向に沿って、反転板8を境に互い違いに並べて形成される。
As shown in FIGS. 1 and 4, each
反転板8は、上記切り欠き部7内に、各切り欠き部7のいずれかの側面(一側)7a、7bに交互に接するように設けられる。本実施形態の反転板8は、直線状に形成される。その反転板8は、軸方向に、各リング溝5を横切るようにリング溝5の全域に亘り延出する。反転板8は、リング溝5の深さと同じ高さ(モータフレーム径方向に対する長さ)を有する。
The
以上により、冷却水を流通するための水路4がモータフレーム2の外周に形成される。その水路4は、上記リング溝5により形成されモータフレーム2の外周を周回する複数の周回水路4aと、上記切り欠き部7および反転板8により形成され周回水路4aに沿って流れる冷却水を反転させつつ隣接する周回水路4aへと流すUターン水路4bとからなり、全体として直列に接続された一本の水路4として構成される。
Thus, the water channel 4 for circulating the cooling water is formed on the outer periphery of the
図1に戻り、モータフレーム2には、上記水路4に冷却水を供給するための供給路12と、水路4から冷却水を排出するための排出路13とが、各々形成される。それら供給路12と排出路13は、軸方向両側のリング溝5を区画するモータフレーム2の壁面に各々形成され、供給路12がポンプなどの供給手段に接続される。
Returning to FIG. 1, the
次に、図3から図5に基づき本実施形態のモータフレーム2の水路加工方法を説明する。
Next, a water channel machining method for the
本実施形態のモータフレーム2の水路加工方法は、水冷モータ1の固定子を保持するモータフレーム2の外周に、冷却水を流通させるための水路4を形成するものであり、例えば、アルミなどからなる円筒体のモータフレーム2に、上述した水路4を形成する。
The water channel processing method of the
まず、図3に示すように、モータフレーム2の外周に複数本のリング溝5を形成する。具体的には、上記円筒体のモータフレーム2を周方向に旋回しつつ、そのモータフレーム2の外周面に切削治具などを突き当ててリング溝5を切削加工する。本実施形態では、リング溝5を軸方向に並べて複数本形成する。このリング溝5の形成は、例えば、旋盤加工などにより行う。さらに、モータフレーム2の上記供給路12と排出路13(図1参照)とを各々形成する。
First, as shown in FIG. 3, a plurality of ring grooves 5 are formed on the outer periphery of the
次に、図4に示すように、リング溝5間の隔壁6を切り欠いて、切り欠き部7を形成する。本実施形態では、切り欠き部7を軸方向に沿って互い違いに並べて形成する。
Next, as shown in FIG. 4, the partition wall 6 between the ring grooves 5 is cut out to form a
次に、図5に示すように、形成した切り欠き部7内に、各切り欠き部7のいずれか一側7a、7bに交互に接するように、上記直線状の反転板8を嵌め込む。
Next, as shown in FIG. 5, the linear
さらに、上記モータフレーム2の外周に、上記リング溝5を覆うカバー部材3(図2参照)を取り付け、カバー部材3の両端部にシールを施す。
Further, a cover member 3 (see FIG. 2) that covers the ring groove 5 is attached to the outer periphery of the
以上により、本実施形態の上述した水路4がモータフレーム2に形成される。
As described above, the above-described water channel 4 of the present embodiment is formed in the
次に、図1に基づき本実施形態の水冷モータ1の作用を説明する。
Next, the operation of the
図1に示すように、供給路12からリング溝5に流入した冷却水は、そのリング溝5に沿ってモータフレーム2の外周を周回する。その冷却水はモータフレーム2の外周を略一周した後、反転板8に突き当たる。反転板8に突き当たった冷却水は、切り欠き部7でUターンして、隣接するリング溝5に流入し、そのリング溝5に沿って流れる。以後、冷却水は、周回とUターンとを繰り返しながら軸方向に進み、排出口13から排出される。このように、本実施形態では、水路内の冷却水が、モータフレーム2を周方向に周りながら反転板8で反転して、軸方向にジグザグに進む。
As shown in FIG. 1, the cooling water flowing into the ring groove 5 from the
この水路4内の冷却水により、モータフレーム2が冷却される。つまり、発熱した固定子などからモータフレーム2に伝達された熱が、冷却水により奪われ、モータフレーム2および固定子などが冷却される。本実施形態では、冷却水が、各リング溝5の全周を流れつつ、軸方向に並ぶ各リング溝5を順番に進むことで、モータフレーム2が軸方向および周方向の全域に亘り冷却される。
The
このように、本実施形態では、各リング溝5を切り欠き部7と反転板8とからなるUターン水路4bで接続することで、各リング溝5が直列に接続されることとなり、リング状の水路に並列に冷却水を流す場合に比べて、高い流速および流量で冷却水を流すことができ、高い冷却効果を得ることができる。つまり、冷却水が流れる水路4を一本の水路4(一本形状)として構成することで、高い冷却効率を図ることができる。
Thus, in this embodiment, each ring groove 5 will be connected in series by connecting each ring groove 5 by the U-turn water channel 4b which consists of the
また、本実施形態では、水冷効果が高い1本形状の水路4を、螺旋状加工などを用いることなく、簡単な旋盤加工などで容易に形成することができる。つまり、本実施形態の水路4は、螺旋状の水路4などに比べて、製作に手間がかからず、製作コストの低減を図ることができる。 In this embodiment, the single water channel 4 having a high water cooling effect can be easily formed by simple lathe processing or the like without using spiral processing or the like. That is, the water channel 4 of the present embodiment is less time-consuming to manufacture than the spiral water channel 4 and the like, and the manufacturing cost can be reduced.
このように、本実施形態では、冷却効率の向上と製造コストの低減とを同時に図ることができる。 Thus, in this embodiment, it is possible to simultaneously improve the cooling efficiency and reduce the manufacturing cost.
その他、冷却効果が高いため、大容量モータを小型化する場合にも十分な冷却性能を確保することができる。 In addition, since the cooling effect is high, sufficient cooling performance can be ensured even when the large capacity motor is downsized.
次に、図6に基づき他の実施形態を説明する。 Next, another embodiment will be described based on FIG.
本実施形態は、上述した図1の実施形態とは、反転板の形状と切り欠き部の配置とが異なる。なお、図6において、図1に示したものと同一要素には、同一符号を付す。 This embodiment is different from the above-described embodiment shown in FIG. 1 in the shape of the reversing plate and the arrangement of the notches. In FIG. 6, the same elements as those shown in FIG.
本実施形態の水冷モータ51では、軸方向に並ぶ各隔壁6を略同一の周方向位置で切り欠いて、切り欠き部67が形成される。また、反転板68は、波形状に形成されて複数の屈曲部68aを有し、各屈曲部68aが、各切り欠き部67のいずれか一側67a、67bに交互に接するように、上記切り欠き部67内に設けられる。
In the water-cooled motor 51 of the present embodiment, the partition walls 6 arranged in the axial direction are notched at substantially the same circumferential position, so that the
本実施形態でも、図1の実施形態と同様の効果が得られ、さらに、切り欠き部67を容易に加工することができる。
Also in this embodiment, the same effect as that of the embodiment of FIG. 1 is obtained, and the
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, Various modifications and application examples can be considered.
例えば、リング溝の本数や、深さなどは、冷却水の流速、流量などに応じて適宜設定することができる。 For example, the number of ring grooves, the depth, and the like can be appropriately set according to the flow rate, the flow rate, and the like of the cooling water.
1、51 水冷モータ
2 モータフレーム
3 カバー部材
4 水路
5 リング溝
6 隔壁
7 切り欠き部
8 反転板
1, 51 Water-cooled
Claims (3)
上記モータフレームの外周面に、周方向に沿ったリング溝を複数本軸方向に並べて形成し、それらリング溝を区画する各隔壁に切り欠き部を軸方向に並ぶように形成し、これら切り欠き部内に、各切り欠き部のいずれか一側に交互に接するように反転板を設けて、一本の水路を形成したことを特徴とする水冷モータ。 In a water cooling motor that forms a water channel for circulating cooling water on the outer periphery of the motor frame that holds the stator,
On the outer peripheral surface of the motor frame, a plurality of ring grooves along the circumferential direction are formed side by side in the axial direction, and a notch is formed in each partition wall defining the ring grooves so as to be aligned in the axial direction. A water-cooled motor characterized in that a reversing plate is provided in the section so as to alternately come into contact with any one side of each notch, thereby forming a single water channel.
上記モータフレームを旋回しつつ、そのモータフレームの外周面に軸方向に沿って複数本のリング溝を切削加工し、
それらリング溝を区画する各隔壁に、切り欠き部を軸方向に並ぶように形成し、
これら切り欠き部内に、各切り欠き部のいずれか一側に交互に接するように、反転板を嵌め込み、
上記モータフレームの外周に、上記リング溝を覆うカバー部材を設けたことを特徴とするモータフレームの水路加工方法。 In the method of forming a water channel for circulating cooling water on the outer periphery of the motor frame holding the stator of the water cooling motor,
While turning the motor frame, cutting a plurality of ring grooves along the axial direction on the outer peripheral surface of the motor frame,
In each partition wall that partitions these ring grooves, a notch is formed so as to be aligned in the axial direction,
In these notches, reversing plates are fitted so as to alternately contact one side of each notch,
A water channel machining method for a motor frame, wherein a cover member that covers the ring groove is provided on an outer periphery of the motor frame.
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