JP2009131028A - モータ鉄心構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、輪状鉄心の外周縁に冷却器を埋設することにより、冷却効率向上と径小化を達成する。
【解決手段】本発明によるモータ鉄心構造は、突出磁極(2)を有する輪状鉄心(1)と、この輪状鉄心(1)の外周縁(11)に埋設された冷却器(10)と、前記輪状鉄心(1)の外周に設けられた筒状ケース(6)と、を備え、前記冷却器(10)に循環される冷媒により輪状鉄心(1)が冷却される構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータ鉄心構造に関し、特に、輪状鉄心の外周縁に管状の冷却器を埋設して輪状鉄心及びステータ巻線を冷却するための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種のモータ鉄心構造としては、例えば、特許文献１及び２に示されているが、これらの特許文献１及び２等に示されている冷却型のモータ鉄心構造としては、基本的に図２に示される構成であった。
すなわち、図２において符号１で示されるものは全体形状が輪状に形成された輪状鉄心であり、この輪状鉄心１の内面１ａには、所定の角度間隔で内方に突出して形成された複数の突出磁極２が形成されている。

前記各突出磁極２の内端２ａの両端部は、その半径方向に沿って薄く形成された曲折自在部３を有し、この輪状鉄心１は前記曲折自在部３によって接続された複数の鉄心セグメント４によって輪状に構成されている。
尚、この薄い曲折自在部３は磁気抵抗が最大で、各々独立して各鉄心セグメント４が形成されている状態に等しくなる。
前記各鉄心セグメント４は、全体形状がＴ字型をなし、図示しないフープ材をプレス加工してなる積層型よりなり、前記各曲折自在部３で一体に接続されていると共に、外周側は当接部５を介して互いに接合されている。

前記輪状鉄心１の外周には、管状の冷却器１０を外周に有する筒状ケース６が設けられることにより、前記各鉄心セグメント４が筒状ケース６の内周面６ａに沿って輪状に形成されている。
尚、前記各鉄心セグメント４の内端２ａの両側には、図示しないロータが回転自在に配設されて冷却型のモータが構成される。

特開２００１−３４６３６２号公報 特開２００１−３２０８５７号公報

従来のモータ鉄心構造は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、筒状ケースの外周に設けた冷却器内に冷媒である冷却液又は冷却用ガスを循環させて筒状ケース側から輪状鉄心１を冷却するため、輪状鉄心は間接冷却となり、冷却効率が低く、高パワーモータに対してはより高効率の冷却構造の出現が望まれていた。
また、筒状ケースの外周に冷却器が設けられるため、この冷却器の直径分だけモータとしての直径が径大化することになり、小径でかつ高パワー型のモータを実現することは困難であった。

本発明によるモータ鉄心構造は、所定角度間隔毎に内方へ向けて突出する複数の突出磁極を有する輪状鉄心と、前記輪状鉄心の外周縁に埋設された管状の冷却器と、前記輪状鉄心の外周に設けられた筒状ケースと、を備え、前記冷却器に循環される液体又はガスからなる冷媒により前記輪状鉄心が冷却される構成であり、また、前記輪状鉄心は、複数の鉄心セグメントを連結して形成され、前記各鉄心セグメントの外周縁には、前記冷却器が埋設されている構成であり、また、前記外周縁に形成された案内溝内に前記冷却器が設けられ、前記冷却器の外周の一部が前記筒状ケースの内周面に接触している構成であり、また、前記各鉄心セグメントは、内端の両端部が曲折自在部を介して互いに接続されている構成である。

本発明によるモータ鉄心構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、輪状鉄心の外周縁に管状の冷却器が埋設されているため、筒状ケースの内側に冷却器が配設され、モータの外径は筒状ケースの外径と同一となり、冷却器を有するモータの外径を小型化することができる。
また、冷却器は鉄心セグメントと直接熱交換することができ、高効率の冷却能力を有する小型モータを得ることができる。
また、輪状鉄心が多数の鉄心セグメントで形成されているため、鉄心セグメントをプレス加工する場合に、この冷却器を鉄心セグメントの外周縁に設けるための案内溝を同時に形成することができ、極めて容易に冷却器を輪状鉄心に内蔵させることができる。

本発明は、輪状鉄心の外周縁に冷却器を埋設して輪状鉄心及びステータ巻線を冷却するようにしたモータ鉄心構造を提供することを目的とする。

以下、図面と共に本発明によるモータ鉄心構造の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を用いて説明する。
図１において、符号１で示されるものは全体形状が輪状に形成された輪状鉄心であり、この輪状鉄心１の内面１ａには、所定の角度間隔で内方に突出して形成された複数の突出磁極２が形成されている。

前記各突出磁極２の内端２ａの両端部は、その半径方向に沿って薄く形成された曲折自在部３を有し、この輪状鉄心１は前記曲折自在部３によって接続された複数の鉄心をセグメント４によって輪状に構成されている。
前記各鉄心セグメント４は、全体形状がＴ字型をなし、図示しないフープ材をプレス加工してなる積層型よりなり、前記各曲折自在部３で一体に接続されると共に、外周側は当接部５を介して互いに接合されている。

前記輪状鉄心１の外周縁１１には、冷却器１０が埋設されて配設されている。
すなわち、前記冷却器１０は、前記外周縁１１に軸方向に沿って形成された案内溝１２内に挿入する状態で設けられており、この輪状鉄心１の外周１ｂには、筒状ケース６が嵌合する状態で設けられている。
前記各案内溝１２は、プレス加工の際に同時打抜きによって形成することができる。
また、前記冷却器１０は、図示していないが、コンプレッサを有する冷却装置に接続され、コンプレッサで圧縮された冷媒ガスか、又は、この冷却装置を用いて冷却された冷却水か、の何れかが供給されて冷却されるように構成されている。

前記筒状ケース６の内周面６ａは、前記各冷却器１０の外周の一部が接触し、冷却器１０と輪状鉄心１及び筒状ケース６との熱交換が高効率で行われるように構成されている。
尚、前記輪状鉄心１は、多数の鉄心セグメント４を曲折自在部３を介して曲折させて輪状に形成した構成について述べたが、一般に用いられる一体型の輪状鉄心をプレス加工し積層して用いることもできる。

また、前記外周縁１１に埋設して設ける前記冷却器１０の埋設構造は、前述の案内溝１２に限ることなく、筒状ケース６に接触することのないように、図１の位置よりも内側へずれた位置で軸方向に形成した貫通孔（図示せず）内に冷却器１０を挿入して設けることもできる。
尚、前記輪状鉄心１の各突出磁極２の内側には、図示しないロータが回転自在に配設されて小型で冷却型のモータを構成することができる。

本発明によるモータ鉄心構造を示す平面図である。 従来のモータ鉄心構造を示す平面図である。

符号の説明

１ 輪状鉄心
１ａ 内面
１ｂ 外周
２ 突出磁極
２ａ 内端
３ 曲折自在部
４ 鉄心セグメント
５ 当接部
６ 筒状ケース
６ａ 内周面
１０ 冷却器
１１ 外周縁
１２ 案内溝

Claims (4)

1. 所定角度間隔毎に内方へ向けて突出する複数の突出磁極(2)を有する輪状鉄心(1)と、前記輪状鉄心(1)の外周縁(11)に埋設された管状の冷却器(10)と、前記輪状鉄心(1)の外周に設けられた筒状ケース(6)と、を備え、
   前記冷却器(10)に循環される液体又はガスからなる冷媒により前記輪状鉄心(1)が冷却される構成としたことを特徴とするモータ鉄心構造。
2. 前記輪状鉄心(1)は、複数の鉄心セグメント(4)を連結して形成され、前記各鉄心セグメント(4)の外周縁(11)には、前記冷却器(10)が埋設されていることを特徴とする請求項１記載のモータ鉄心構造。
3. 前記外周縁(11)に形成された案内溝(12)内に前記冷却器(10)が設けられ、前記冷却器(10)の外周の一部が前記筒状ケース(6)の内周面(6a)に接触していることを特徴とする請求項１又は２記載のモータ鉄心構造。
4. 前記各鉄心セグメント(4)は、内端(2a)の両端部が曲折自在部(3)を介して互いに接続されていることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のモータ鉄心構造。

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