JP2010158099A - Molded motor and electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂によってモールドされる複数のティースを含むステータを備えるモールドモータ及び当該モールドモータを備える電動車両に関する。 The present invention relates to a molded motor including a stator including a plurality of teeth molded by resin, and an electric vehicle including the molded motor.
従来、電動車両や洗濯機などの駆動源として、モールドモータが広く用いられている。 Conventionally, a mold motor has been widely used as a drive source for electric vehicles and washing machines.
モールドモータは、環状のステータと、ステータの内側に配置されるロータとを備える。ステータは、樹脂によってモールドされた複数のティースを含む。各ティースの外周はインシュレータによって取り囲まれ、インシュレータの外周にはコイルが巻かれている。 The molded motor includes an annular stator and a rotor disposed inside the stator. The stator includes a plurality of teeth molded with resin. The outer periphery of each tooth is surrounded by an insulator, and a coil is wound around the outer periphery of the insulator.
ここで、通電によって加熱されるコイルから効率的に放熱することによって、定格出力を向上させる様々な取り組みがなされてきた(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、コイルの熱を、放熱板を介して筐体に伝達する手法が開示されている。 Here, various efforts have been made to improve the rated output by efficiently radiating heat from the coil heated by energization (see, for example, Patent Document 1). Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 discloses a technique for transmitting the heat of a coil to a housing via a heat radiating plate.
一方で、コイルの熱を、コイルが巻かれるインシュレータを介して、熱伝導率の高いティースに伝達する手法が提案されている(特許文献2参照)。この手法によれば、放熱板を設ける必要がないため、モータの小型化やコストの低減を図ることができる。
しかしながら、モールドモータでは、ティース、インシュレータ及びコイルが樹脂によってモールドされるので、特許文献2に記載の手法では、放熱性の向上にも限界があった。すなわち、コイルから放熱するための熱伝導経路を増加することによって、さらに効率的に放熱する余地があった。
However, in the molded motor, since the teeth, the insulator, and the coil are molded with resin, the technique described in
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、コイルからの効率的な放熱を可能とするモールドモータ及び電動車両を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a molded motor and an electric vehicle that can efficiently dissipate heat from a coil.
本発明の特徴に係るモールドモータは、環状のステータと、ステータの内側に配置されるロータとを備えるモールドモータであって、ステータは、ティースと、ティースの外周を取り囲むインシュレータと、インシュレータの外周に巻かれるコイルと、ティース、インシュレータ及びコイルをモールドするモールド部とを有しており、インシュレータの一部は、モールド部から露出することを要旨とする。 A molded motor according to a feature of the present invention is a molded motor including an annular stator and a rotor disposed inside the stator, and the stator is provided on the outer periphery of the insulator, the insulator surrounding the outer periphery of the tooth, and the insulator. The coil includes a coil to be wound, a tooth, an insulator, and a mold part for molding the coil, and a part of the insulator is exposed from the mold part.
本発明の特徴に係るモールドモータによれば、コイル80で発生する熱の放熱経路を増強することができる。その結果、コイル80で発生する熱を効率的に放熱することができる。
According to the molded motor according to the feature of the present invention, the heat radiation path of the heat generated in the
本発明の特徴において、インシュレータは、モールド部を構成する樹脂よりも高い熱伝導率を有する材料によって構成されていてもよい。 In the characteristics of the present invention, the insulator may be made of a material having a higher thermal conductivity than the resin constituting the mold part.
本発明の特徴において、インシュレータは、ステータの径方向外側に向かって突出する突出部を有していてもよい。 In the characteristics of the present invention, the insulator may have a protruding portion that protrudes outward in the radial direction of the stator.
本発明の特徴において、突出部は、ステータの円周方向に沿って延びていてもよい。 In the feature of the present invention, the protrusion may extend along the circumferential direction of the stator.
本発明の特徴に係る電動車両は、回転駆動自在な車輪と、車輪を駆動させるモールドモータとを備える電動車両であって、モールドモータは、環状のステータと、ステータの内側に配置されるロータとを備え、ステータは、ティースと、ティースの外周を取り囲むインシュレータと、インシュレータの外周に巻かれるコイルと、ティース、インシュレータ及びコイルをモールドするモールド部とを有しており、インシュレータの一部は、モールド部の外側に向かって露出する電動車両を露出させる。 An electric vehicle according to a feature of the present invention is an electric vehicle including a rotatable wheel and a molded motor that drives the wheel, and the molded motor includes an annular stator and a rotor disposed inside the stator. The stator includes a tooth, an insulator that surrounds the outer periphery of the tooth, a coil that is wound around the outer periphery of the insulator, and a mold portion that molds the tooth, the insulator, and the coil. The electric vehicle exposed toward the outside of the section is exposed.
本発明によれば、防塵性及び防水性を維持しながら放熱性の向上を可能とするモールドモータ及び電動車両を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the mold motor and electric vehicle which can improve heat dissipation, maintaining dustproofness and waterproofness can be provided.
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Accordingly, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
[第1実施形態]
(電動車両の概略構成)
以下において、本発明の第1実施形態に係るモールドモータを適用した電動車両である電動二輪車1について、図面を参照しながら説明する。図1は、電動二輪車1の右側面図である。
[First Embodiment]
(Schematic configuration of electric vehicle)
Hereinafter, an electric motorcycle 1 that is an electric vehicle to which a molded motor according to a first embodiment of the present invention is applied will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a right side view of the electric motorcycle 1.
図1に示すように、電動二輪車1は、車体フレームが下方に配設された、いわゆるアンダーボーン型の電動二輪車である。電動二輪車1は、前輪2、後輪3、スイングアーム4及びモールドモータ5を備える。
As shown in FIG. 1, the electric motorcycle 1 is a so-called underbone type electric motorcycle in which a body frame is disposed below. The electric motorcycle 1 includes a
前輪2は、フロントフォークによって回転自在に支持される。後輪3は、スイングアーム4によって回転自在に支持される。スイングアーム4は、車体フレームに揺動可能に取り付けられる。
The
モールドモータ5は、スイングアーム4に固定される。モールドモータ5が発生する駆動力は、モールドモータ5の略中心に設けられるモータシャフト50(図2参照)を介して、後輪3に伝達される。モールドモータ5は、減速機を内蔵するギヤードモーターであってもよい。モールドモータ5の構成については後述する。
The
(モールドモータの構成)
以下において、第1実施形態に係るモールドモータの構成について、図面を参照しながら説明する。なお、以下において、「出力側」とは、モールドモータ5のうちモータシャフト50が後輪3に接続される側であり、「反出力側」とは、モールドモータ5のうち出力側の反対側である。
(Mold motor configuration)
Hereinafter, the configuration of the molded motor according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. In the following, the “output side” is the side of the molded
図2は、モールドモータ5を出力側から見た平面図である。図2に示すように、モールドモータ5は、モータシャフト50、ステータ51、モータケース52及び端子ボックス53を備える。
FIG. 2 is a plan view of the molded
モータシャフト50は、平面視において、モールドモータ5の略中央に設けられる。モータシャフト50は、モータケース52に挿通される。モータシャフト50が軸心Sを中心として回転することによって、後輪3は駆動される。
The
ステータ51は、モータシャフト50を中心とする環状に形成される。ステータ51の内側に形成される内側空間SP(図5参照)には、図示しないロータが配置される。モータシャフト50は、ロータの回転に伴って回転される。ステータ51の構成については後述する。
The
モータケース52は、ステータ51の出力側に設けられる。モータケース52は、内側空間SPの出力側を覆っており、内側空間SPは、モータケース52によって封止される。モータケース52には、モータシャフト50が挿通される。モータケース52は、スイングアーム4にネジ留めされる。
The
端子ボックス53は、バッテリに接続されるケーブルPの端部を格納する。
The
(ステータの構成)
以下において、ステータ51の構成について、図面を参照しながら説明する。
(Structure of stator)
Hereinafter, the configuration of the
図3は、第1実施形態に係るステータ51を出力側から見た斜視図である。図4は、第1実施形態に係るステータ51を出力側から見た平面図である。図5は、図4のA−A線における断面図である。
FIG. 3 is a perspective view of the
図3乃至図5に示すように、ステータ51は、複数のティース60と、複数のインシュレータ70と、コイル80と、モールド部90とを有する。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
複数のティース60は、環状のステータ51の円周方向(図4参照)に沿って、所定間隔で配置される。各ティース60は、磁性材(例えば、電磁鋼板やパウダーメタル)によって形成される。各ティース60は、軸心Sに略直交する径方向(図5参照)に沿って延びる。各ティース60の一端部は、内側空間SPに露出され、図示しないロータと対向される。
The plurality of
複数のインシュレータ70それぞれは、複数のティース60の外周を取り囲む。例えば、ティース60が円柱状に形成されている場合には、インシュレータ70は、ティース60の柱面を覆うように取り囲む。
Each of the plurality of
複数のコイル80それぞれは、複数のティース60に複数回巻き付けられている。各コイル80に通電することによって、各ティース60と対向するロータに回転力が発生する。この際、各コイル80は発熱する。
Each of the plurality of
モールド部90は、軸心Sを中心とする環状に形成されており、ステータ51の外形を形成する。モールド部90は、各ティース60、各インシュレータ70及び各コイル80をモールドする。モールド部90は、熱硬化性樹脂などの絶縁性を有する樹脂材料によって構成される。
The
ここで、各インシュレータ70は、図5に示すように、コイル80が巻き付けられる被巻回部70Aと複数の突出部70Bとを有する。
Here, as shown in FIG. 5, each
被巻回部70Aには、通電によってコイル80で発生する熱が伝達される。
Heat generated in the
複数の突出部70Bは、被巻回部70Aからステータ51の径方向外側に向かって突出する。従って、インシュレータ70は、複数の突出部70Bにおいてモールド部90から露出している。また、各突出部70Bは、図4に示すように、ステータ51の円周方向に沿って延びている。すなわち、各突出部70Bは、フィン形状を有する。なお、第1実施形態では、複数の突出部70Bは、被巻回部70Aの出力側から突出している。
The plurality of projecting
(放熱経路)
次に、コイル80で発生する熱の放熱経路について、図面を参照しながら説明する。図6は、主な放熱経路を示す模式図である。
(Heat dissipation path)
Next, a heat dissipation path for heat generated in the
図6に示すように、放熱経路には主に3つの経路がある。 As shown in FIG. 6, there are mainly three heat dissipation paths.
放熱経路Xは、コイル80からモールド部90を経て外部に伝わる経路である。
The heat dissipation path X is a path that travels from the
放熱経路Yは、コイル80からインシュレータ70、ティース60及びモールド部90を順次経て外部に伝わる経路である。
The heat dissipation path Y is a path that is transmitted from the
放熱経路Zは、コイル80からインシュレータ70を経て外部に伝わる経路である。具体的には、放熱経路Zは、被巻回部70A及び突出部70Bによって構成される。このように、放熱経路Zでは、コイル80の熱は、インシュレータ70を介して直接外部に放出される。従って、インシュレータ70は、モールド部90を構成する樹脂よりも高い熱伝導率を有する材料によって構成されることが好ましい。
The heat dissipation path Z is a path that travels from the
(作用及び効果)
第1実施形態に係るモールドモータ5において、インシュレータ70は、突出部70Bにおいてモールド部90から露出している。従って、コイル80で発生する熱は、インシュレータ70を介してステータ51の外部に伝達される。これによって、コイル80で発生する熱の放熱経路を増加することができる。その結果、コイル80で発生する熱を効率的に放熱することができる。
(Function and effect)
In the molded
また、第1実施形態では、インシュレータ70は、モールド部90を構成する樹脂よりも高い熱伝導率を有する材料によって構成される。従って、上述した放熱経路Zにおける放熱効率を、放熱経路Xにおける放熱効率よりも高くすることができる。その結果、放熱効率をより向上することができる。
Moreover, in 1st Embodiment, the
また、第1実施形態では、インシュレータ70は、ステータ51の径方向外側に向かって突出する複数の突出部70Bを有する。従って、インシュレータ70が外気と接触する面積を大きくすることができる。その結果、放熱効率をより向上することができる。
In the first embodiment, the
また、第1実施形態では、複数の突出部70Bそれぞれは、ステータ51の円周方向に沿って延びている。すなわち、各突出部70Bは、フィン形状を有している。従って、図1に示すように、モールドモータ5の取り付け状態において、複数の突出部70Bそれぞれの間に走行風を入れやすくすることができる。その結果、放熱効率をより向上することができる。
In the first embodiment, each of the plurality of projecting
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係るステータ51ついて、図面を参照しながら説明する。以下においては、上記第1実施形態との相違点について主に説明する。
[Second Embodiment]
Next, a
図7は、第2実施形態に係るステータ51の構成を示す断面図である。図7に示すように、複数の突出部70Bは、被巻回部70Aから軸心S方向外側に向かって突出する。具体的には、複数の突出部70Bそれぞれは、被巻回部70Aからステータ51の出力側に向かって突出する。従って、インシュレータ70は、複数の突出部70Bにおいてモールド部90から露出している。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the
(作用及び効果)
第2実施形態に係るモールドモータ5において、インシュレータ70は、突出部70Bにおいてモールド部90から露出している。従って、コイル80で発生する熱は、インシュレータ70を介してステータ51の外部に伝達される。これによって、コイル80で発生する熱の放熱経路を増加することができる。その結果、コイル80で発生する熱を効率的に放熱することができる。
(Function and effect)
In the molded
(その他の実施形態)
本発明は上記実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
Although the present invention has been described by using the above-described embodiments, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
例えば、上記第1実施形態では、複数の突出部70Bは、被巻回部70Aの出力側から突出することとしたが、複数の突出部70Bは、被巻回部70Aの反出力側から突出していてもよい。具体的には、図8に示すように、インシュレータ70は、上下対照的な構成を有しており、被巻回部70Aの反出力側からもコイルの熱を放出できるので、さらに放熱効率を向上することができる。
For example, in the first embodiment, the plurality of protruding
また、上記第2実施形態では、複数の突出部70Bは、被巻回部70Aからステータ51の出力側に向かって突出することとしたが、複数の突出部70Bは、被巻回部70Aからステータ51の反出力側に向かって突出していてもよい。具体的には、図9に示すように、インシュレータ70は、上下対照的な構成を有しており、被巻回部70Aから反出力側に向かってコイルの熱を放出できるので、さらに放熱効率を向上することができる。
In the second embodiment, the plurality of
また、上記実施形態では、インシュレータ70が突出部70Bを有する構成について説明したが、インシュレータ70は突出部70Bを有していなくてもよい。具体的には、図10に示すように、インシュレータ70の一部が、モールド部90から露出していればよい。これによって、放熱経路の増強を図ることができる。
Moreover, although the
また、上記実施形態では特に触れていないが、インシュレータ70は、上記第1及び第2実施形態に係る突出部70Bそれぞれを備えていてもよい。具体的には、図11及び図12に示すように、被巻回部70Aから径方向に沿って突出する突出部70Bと、被巻回部70Aから軸心方向に沿って突出する突出部70Bとの両方を備えていてもいてもよい。
Moreover, although not touched in particular in the said embodiment, the
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。 Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein. Therefore, the present invention is limited only by the invention specifying matters in the scope of claims reasonable from this disclosure.
1…電動二輪車
2…前輪
3…後輪
4…スイングアーム
5…モールドモータ
50…モータシャフト
51…ステータ
52…モータケース
53…端子ボックス
60…ティース
70…インシュレータ
70A…被巻回部
70B…突出部
80…コイル
90…モールド部
SP…内側空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (5)
前記ステータの内側に配置されるロータと
を備えるモールドモータであって、
前記ステータは、
ティースと、
前記ティースの外周を取り囲むインシュレータと、
前記インシュレータの外周に巻かれるコイルと、
前記ティース、前記インシュレータ及び前記コイルをモールドするモールド部と
を有しており、
前記インシュレータの一部は、前記モールド部から露出する
ことを特徴とするモールドモータ。 An annular stator;
A molded motor comprising a rotor disposed inside the stator,
The stator is
Teeth,
An insulator surrounding the outer periphery of the teeth;
A coil wound around an outer periphery of the insulator;
The teeth, the insulator, and a mold part for molding the coil;
A part of the insulator is exposed from the mold part.
ことを特徴とする請求項1に記載のモールドモータ。 The molded motor according to claim 1, wherein the insulator is made of a material having a higher thermal conductivity than a resin constituting the mold part.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のモールドモータ。 The molded motor according to claim 1, wherein the insulator has a protruding portion that protrudes toward a radially outer side of the stator.
ことを特徴とする請求項3に記載のモールドモータ。 The molded motor according to claim 3, wherein the protrusion extends along a circumferential direction of the stator.
前記車輪を駆動させるモールドモータと
を備える電動車両であって、
前記モールドモータは、
環状のステータと、
前記ステータの内側に配置されるロータとを備え、
前記ステータは、
ティースと、
前記ティースの外周を取り囲むインシュレータと、
前記インシュレータの外周に巻かれるコイルと、
前記ティース、前記インシュレータ及び前記コイルをモールドするモールド部とを有しており、
前記インシュレータの一部は、前記モールド部の外側に向かって露出する
ことを特徴とする電動車両。 Wheels that can be driven to rotate,
An electric vehicle comprising a molded motor for driving the wheels,
The mold motor is
An annular stator;
A rotor disposed inside the stator,
The stator is
Teeth,
An insulator surrounding the outer periphery of the teeth;
A coil wound around an outer periphery of the insulator;
The teeth, the insulator, and a mold part for molding the coil;
A part of the insulator is exposed toward the outside of the mold part.
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