JP2011229299A - Motor - Google Patents
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Description
本発明は、モータに関する。 The present invention relates to a motor.
一般的なモータの一例について説明する。図6に例示するモータ10は、内側部分に中空部分を形成する、固定子としてのステータ12と、ステータ12の内側部分と対面し、シャフト16を軸として回転可能な、回転子としてのロータ14とを備える。
An example of a general motor will be described. A
ステータ12は、ステータコア13と、ステータコア13を巻回するコイル22(「ステータコイル」とも称する)とを含み、構成されている。また、ステータコア13の両端に突出するようにコイルエンド22a,22bが形成されている。コイル22は例えば、図示しないU相コイル、V相コイル、W相コイルからなる三相コイルなど、複数の相コイルを構成する複数の巻線により形成させることができる。
The
ところで、モータの作動に伴うステータの過熱を抑えるために、例えばATF、ギヤオイルなどの既存の潤滑剤を、冷却媒体(冷媒)としてステータの両端部分から突出するコイルエンドに向けて吐出させ、冷却する技術が知られている。例えば、特許文献1では、冷却媒体を吐出させる冷媒吐出口が、ステータの上方に配置されたものが開示されている。 By the way, in order to suppress overheating of the stator accompanying the operation of the motor, for example, an existing lubricant such as ATF or gear oil is discharged as a cooling medium (refrigerant) toward the coil ends protruding from both end portions of the stator, and cooled. Technology is known. For example, Patent Document 1 discloses a refrigerant discharge port that discharges a cooling medium disposed above a stator.
また、このようなシステム構成を含むモータにおいて、巻線をステータコアに対してスパイラル状に巻回させる、いわゆるスパイラル巻線により構成されたコイルを備えるステータが知られている(例えば、引用文献2等参照)。 In addition, in a motor including such a system configuration, a stator including a coil formed of a so-called spiral winding is known in which a winding is wound in a spiral shape around a stator core (for example, cited document 2) reference).
一方、モータ特性の向上を目的として、銅などの良好な電気伝導性を有する導線を、例えば絶縁性を有するエナメル樹脂の薄膜などで被覆した従来の丸巻線に代えて、図1に例示するような断面形状を有する角巻線70をステータコイルに適用することが試みられている。図1に示す角巻線70は、断面がほぼ矩形状の導体62と、導体62の外周を被覆し、絶縁する絶縁体層64からなる。絶縁体層64は、必要に応じて、導体62側から順に第1の絶縁体層66および第2の絶縁体層68から形成されうる。第1の絶縁体層66は、例えば、エナメル樹脂により形成することができ、第2の絶縁体層68は、例えばポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂など、第1の絶縁体層66よりも剛性が高く、熱伝導性が低い絶縁材料により構成することができる。
On the other hand, for the purpose of improving motor characteristics, a conductive wire having good electrical conductivity such as copper is replaced with a conventional round winding coated with a thin film of enamel resin having an insulating property, for example, and is illustrated in FIG. An attempt has been made to apply a square winding 70 having such a cross-sectional shape to a stator coil. A
上述したようなスパイラル巻線を形成する場合には、ステータコアの近傍に、各巻線の末端部が引き出され、別の巻線から延出する渡り線と電気的に接合される。図1に示すような角巻線70を利用してこのようなスパイラル巻線を形成させる場合には、角巻線の末端部分と別の角巻線の末端部分との接合部が、コイルエンドの径方向外周側に折り曲げられる(例えば、特許文献3等参照)。このとき、図4に例示するように、角巻線70の接合部(図示せず)が、ステータコア13の端面15に対して突起するように配置された突起部124が形成される場合がある。
In the case of forming the spiral winding as described above, the end portion of each winding is drawn out in the vicinity of the stator core, and is electrically connected to a jumper extending from another winding. When such a spiral winding is formed by using the square winding 70 as shown in FIG. 1, the joint portion between the end portion of the square winding and the end portion of another square winding is the coil end. (See, for example, Patent Document 3). At this time, as illustrated in FIG. 4, there is a case where a
図5は、図4に示すステータコア13および角巻線70の突起部124に着目して側面視した概略図である。ステータコア13および突起部124を除き、他の構成については省略して示している。
FIG. 5 is a schematic view of the
ステータコイルとして用いられる角巻線70は、断面長辺側171と断面短辺側172とを有する平角巻線(平角線)が一般的である。図5に例示するように、突起部124は通常、角巻線70の断面長辺側が、ステータコア13に対し、平行となるように整列している。このとき、ステータコア13の上部に配置された冷媒吐出口30(図4参照)から吐出された冷却媒体32は、角巻線70の表面を順に伝いながら流れ落ちる。このため、突起部124よりもステータコア13に近い部分に巻回されている図示しない巻線部分や、ステータコア13側には冷却媒体32がほとんど行き渡らず、ステータ全体としての冷却効率が十分でない場合がありえた。
The
本発明は、ステータコイルとして角巻線を利用したモータにおいて、冷却媒体によるステータの冷却効率を向上させることを目的とする。 An object of the present invention is to improve the cooling efficiency of a stator by a cooling medium in a motor using a square winding as a stator coil.
本発明の構成は、以下の通りである。 The configuration of the present invention is as follows.
(1)ステータコアと、前記ステータコアに巻回させた、ほぼ断面矩形状の角巻線からなるコイルとを含み、内側部分に中空部分を形成するように配設されたステータと、前記中空部分に配置され、前記ステータと対面して回転可能なロータと、前記ステータの上方の、前記ステータを冷却する冷却媒体を吐出させるための冷媒吐出口と、を備え、前記角巻線が、前記ステータコアに対してスパイラル状に巻回されてなり、前記ステータコアの近傍には、前記角巻線の少なくとも一部が、前記ステータコアの端面に対して突起した突起部を形成するように配置され、前記角巻線の前記突起部が、前記ステータコアに対し傾斜するように配置されてなる、モータ。 (1) A stator core and a coil that is wound around the stator core and is formed of a rectangular winding having a substantially cross-sectional rectangular shape, the stator being disposed so as to form a hollow portion in the inner portion, and the hollow portion A rotor that is disposed and is rotatable to face the stator, and a refrigerant discharge port for discharging a cooling medium that cools the stator above the stator, and the square winding is provided in the stator core. In the vicinity of the stator core, at least a part of the square winding is disposed so as to form a protruding portion protruding from the end surface of the stator core, and the square winding is wound. The motor, wherein the protruding portion of the wire is disposed so as to be inclined with respect to the stator core.
(2)前記角巻線が、断面長辺側と断面短辺側とを有する平角巻線であり、前記平角巻線の断面長辺側に相当する面が、上面および下面を構成するように配置され、前記冷却媒体が前記上面を伝い前記ステータコア側に流れるように前記突起部を前記ステータコアに対し傾斜させてなる、上記(1)に記載のモータ。 (2) The rectangular winding is a flat rectangular winding having a long cross-section side and a short cross-section side, and surfaces corresponding to the long cross-section side of the rectangular winding constitute an upper surface and a lower surface. The motor according to (1) above, wherein the motor is disposed and is inclined with respect to the stator core such that the cooling medium flows along the upper surface and flows toward the stator core.
(3)前記突起部が、複数の角巻線の端部を電気的に接合させた接合部である、上記(1)または(2)に記載のモータ。 (3) The motor according to (1) or (2), wherein the protrusion is a joint obtained by electrically joining ends of a plurality of square windings.
本発明によれば、ステータコイルとして角巻線を利用したモータにおいて、冷却媒体によるステータの冷却効率を向上させることが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the motor using a square winding as a stator coil, it becomes possible to improve the cooling efficiency of the stator by a cooling medium.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図2は、本発明の実施の形態におけるステータコア13と突起部24の配置について説明するための図である。ステータコア13の端面15に対して突起するように配置された角巻線70の突起部124に代えて突起部24が形成されていることを除き、図4とほぼ同様の配置関係を有している。
FIG. 2 is a diagram for explaining the arrangement of the
突起部124と突起部24との相違について、図3を用いてさらに説明する。図3は、図2に示すステータコア13および角巻線70の突起部24に着目して側面視した概略図である。図5と同様に、ステータコア13および突起部24を除き、他の構成については省略して示している。
The difference between the
図3に示すように、突起部24は、角巻線70の断面長辺側が、ステータコア13に対し、上面71及び下面71’を形成するように傾斜して整列している。このとき、ステータコア13の上部に配置された冷媒吐出口30(図2参照)から吐出された冷却媒体32は、角巻線70の表面、特に上面71を順に伝いながら流れ落ちる。このとき、突起部24がステータコア13に対して傾斜して配置されていることにより、上面71を伝った冷却媒体32の一部が、ステータコア13側に向けて流れ込む。このため、ステータコア13に近い部分に巻回されている図示しない巻線部分や、ステータコア13に冷却媒体32が行き渡り、ステータ全体としての冷却効率が向上する。
As shown in FIG. 3, the
本発明の実施の形態として、図2,3に示す突起部24を形成させる手法の一例としては、まず、図4,5に示すような突起部124を形成させた後、この突起部124およびその近傍の角巻線70を適度にひねることにより、ステータコア13に対して冷却媒体32が適切に流れ込むように傾斜させるものであってもよいが、これに限定されるものではなく、図2,3に示すような突起部24を形成させることができればいかなる手法であっても良い。また、ステータコア13に対する各突起部24の傾斜角度はそれぞれ、同じであっても異なっていても良いが、隣接する突起部24が接触しないことが好ましい。
As an example of a method for forming the
本発明は、ステータコイルとして角巻線を利用したモータにおいて利用することが可能である。 The present invention can be used in a motor using a square winding as a stator coil.
10 モータ、12 ステータ、13 ステータコア、14 ロータ、15 端面、16 シャフト、22 コイル、22a,22b コイルエンド、24,124 突起部、30 冷媒吐出口、32 冷却媒体、62 導体、64 絶縁体層、66 第1の絶縁体層、68 第2の絶縁体層、70 角巻線、71 上面、71’ 下面、171 断面長辺側、172 断面短辺側。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記中空部分に配置され、前記ステータと対面して回転可能なロータと、
前記ステータの上方の、前記ステータを冷却する冷却媒体を吐出させるための冷媒吐出口と、
を備え、
前記角巻線が、前記ステータコアに対してスパイラル状に巻回されてなり、
前記ステータコアの近傍には、前記角巻線の少なくとも一部が、前記ステータコアの端面に対して突起した突起部を形成するように配置され、
前記角巻線の前記突起部が、前記ステータコアに対し傾斜するように配置されてなることを特徴とするモータ。 A stator core, and a stator that is wound around the stator core and is formed of a rectangular winding having a substantially cross-sectional rectangular shape, the stator being disposed so as to form a hollow portion in the inner portion;
A rotor disposed in the hollow portion and rotatable to face the stator;
A refrigerant discharge port for discharging a cooling medium for cooling the stator above the stator;
With
The square winding is wound around the stator core in a spiral shape,
In the vicinity of the stator core, at least a part of the square winding is disposed so as to form a protruding portion protruding from the end surface of the stator core,
The motor according to claim 1, wherein the protrusions of the rectangular winding are arranged so as to be inclined with respect to the stator core.
前記平角巻線の断面長辺側に相当する面が、上面および下面を構成するように配置され、
前記冷却媒体が前記上面を伝い前記ステータコア側に流れるように前記突起部を前記ステータコアに対し傾斜させてなることを特徴とする請求項1に記載のモータ。 The rectangular winding is a rectangular winding having a cross-sectional long side and a cross-sectional short side,
The plane corresponding to the long side of the cross section of the rectangular winding is arranged to constitute an upper surface and a lower surface,
The motor according to claim 1, wherein the protrusion is inclined with respect to the stator core so that the cooling medium flows along the upper surface and flows toward the stator core.
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