JP2013179732A - Motor - Google Patents

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Yasutaka Aoki
泰高 青木
Shinichi Isobe
真一 磯部
Toshiyasu Inuzuka
俊康 犬塚
Hiroshi Ogawa
博史 小川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor with a stator core having a polygonal-shaped external form in which cooling capability is made uniform over the entire stator core.SOLUTION: A motor 10 includes: a stator core 14 having a rotor housing hole 15 and a plurality of cooling channels 20 on an outer peripheral side of the rotor housing hole 15; and a rotor 18 disposed rotatably in the rotor housing hole 15. The stator core 14 configures a polygonal-shaped transverse cross section having a plurality of corners C1 to C8, and ribs respectively disposed between the plurality of cooling channels 20 (20-1 to 20-6) belonging to the corners C1 to C8, respectively, are formed so that an inclination toward the corner C1 is increased as separating from the corner C1.

Description

本発明は、例えばステータコアに軸方向へ延びる冷却通路を設けた電動機に関する。   The present invention relates to an electric motor provided with a cooling passage extending in an axial direction in a stator core, for example.

電動機はステータ(固定子)とロータ(回転子)とからなる。ステータにはその中心軸線に沿って断面円形のロータ収納孔が形成され、ロータがこのロータ収納孔内に回転自在に設けられている。
このような電動機において、薄肉の電磁鋼板を多数積層して構成されるステータがよく知られている。このステータにおいて、ロータ収納孔の外周側には、ロータ収納孔の中心軸線に平行に連続するスロットが周方向に間隔を隔てて複数形成され、これらのスロットに巻線が多数回巻き付けられてコイルが構成されている。この巻線に通電することによって生じた磁界と、ロータに内蔵した永久磁石との磁界との相互作用により、ロータがステータ内で回転駆動される。
The electric motor includes a stator (stator) and a rotor (rotor). A rotor housing hole having a circular cross section is formed along the central axis of the stator, and the rotor is rotatably provided in the rotor housing hole.
In such an electric motor, a stator constructed by laminating a large number of thin electromagnetic steel plates is well known. In this stator, on the outer peripheral side of the rotor housing hole, a plurality of slots which are continuous in parallel with the central axis of the rotor housing hole are formed at intervals in the circumferential direction, and windings are wound around these slots a number of times. Is configured. The rotor is driven to rotate in the stator by the interaction between the magnetic field generated by energizing the winding and the magnetic field of the permanent magnet built in the rotor.

電動機は作動時に、巻線の銅損やステータコアの鉄損などにより発熱するので、温度上昇を抑制するための冷却構造を備えている。ステータコアの外側を覆うケーシングがない電動機(ケーシングレス、又は、フレームレス)の場合、ステータコアの外周部に軸方向へ延びる冷却通路を設け、軸方向の一端(入口)から空気を流して他端(出口)から排出することで冷却を行うようにしたものがある。   During operation, the motor generates heat due to copper loss of the windings, iron loss of the stator core, and the like, and thus has a cooling structure for suppressing temperature rise. In the case of an electric motor having no casing covering the outside of the stator core (casingless or frameless), a cooling passage extending in the axial direction is provided on the outer peripheral portion of the stator core, and air is allowed to flow from one end (inlet) in the axial direction to the other end ( Some are cooled by discharging from the outlet.

ステータコアは電磁鋼板を積層した構造のため、冷却通路は決まった形状の孔となる。この冷却通路の形状、個数、位置などの仕様を工夫することで、冷却能力を向上している。
例えば、特許文献1では、図7に示すように、ステータコア400において、隣接する冷却通路401の間のリブ402を巻線用溝であるスロット403と1対1に対応させるとともに、両者の半径方向の中心線を一致させており、各スロット403の発生熱を全て対応するリブ402に伝達させて冷却空気と熱交換するため、冷却能力が向上することが知られている。
Since the stator core has a structure in which electromagnetic steel sheets are laminated, the cooling passage is a hole having a predetermined shape. The cooling capacity is improved by devising specifications such as the shape, number and position of the cooling passages.
For example, in Patent Document 1, as shown in FIG. 7, in the stator core 400, the ribs 402 between adjacent cooling passages 401 correspond to the slots 403 that are winding grooves in a one-to-one correspondence, It is known that the cooling capacity is improved because all the heat generated in each slot 403 is transferred to the corresponding rib 402 and exchanged with cooling air.

開昭59−59034号公報Kaisho 59-59034

しかしながら、図7に示す例のように、電動機におけるステータコア400の外形が多角形の場合、冷却通路401の断面積(開口面積)は、角部Cに近いほど大きく、そこから離れると小さくなる。これは、スロット403より外側の面積に応じて冷却通路401の断面積を最大限確保するためである。したがって、冷却空気は角部に近い冷却通路401を多く流れることになる。各スロット403での発熱量(銅損)、および、その付近のステータコアの鉄損はほぼ等しいので、各冷却通路401が受け持つ冷却熱量もまたほぼ等しくなる。したがって、角部Cより離れた冷却通路401においては、角部Cに近い冷却通路401よりも風量が少ないために、冷却通路401の出口付近で冷却空気の温度上昇が大きくなり冷却能力が低い。
また、角部Cから離れた冷却通路401では、伝熱面積(冷却通路401の周長)も小さいために、伝熱面温度(リブ402の温度)と冷却空気の温度差が大きくなり冷却能力が低い。
以上のように、外形が多角形(図7は八角形)のステータコアを備える電動機は、周方向における冷却能力に差異があり、特に角部から離れた領域の冷却能力が低くなるために、当該領域を必要な温度に冷却するのが容易ではない。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、外形が多角形状のステータコアを備える電動機において、ステータコア全体に亘って均等に冷却させることで冷却能力を向上することを目的とする。
However, as in the example shown in FIG. 7, when the outer shape of the stator core 400 in the electric motor is a polygon, the cross-sectional area (opening area) of the cooling passage 401 is larger as it is closer to the corner C, and is smaller when it is away from the corner C. This is for ensuring the maximum cross-sectional area of the cooling passage 401 according to the area outside the slot 403. Therefore, a large amount of cooling air flows through the cooling passage 401 near the corner. Since the heat generation amount (copper loss) in each slot 403 and the iron loss of the stator core in the vicinity thereof are substantially equal, the cooling heat amount that each cooling passage 401 takes is also substantially equal. Therefore, in the cooling passage 401 far from the corner portion C, the air volume is smaller than that in the cooling passage 401 close to the corner portion C. Therefore, the temperature rise of the cooling air increases near the outlet of the cooling passage 401 and the cooling capacity is low.
Further, since the heat transfer area (circumferential length of the cooling passage 401) is small in the cooling passage 401 away from the corner C, the temperature difference between the heat transfer surface temperature (the temperature of the rib 402) and the cooling air is increased, and the cooling capacity is increased. Is low.
As described above, an electric motor including a stator core having a polygonal outer shape (an octagonal shape in FIG. 7) has a difference in cooling capacity in the circumferential direction. It is not easy to cool the area to the required temperature.
The present invention has been made on the basis of such a technical problem, and an object of the present invention is to improve cooling capacity by uniformly cooling the entire stator core in an electric motor including a stator core having a polygonal outer shape. .

本発明の電動機は、一方向に沿って連続するロータ収納孔、およびロータ収納孔の外周側に一方向に沿って連続する複数の冷却通路を有したステータコアと、ロータ収納孔内で、一方向に沿った軸線を中心として回転自在に設けられたロータと、を有している。
そして本発明の電動機は、ステータコアが、複数の角部を有する多角形状の横断面をなし、各々の角部に属する複数の冷却通路の間に設けられるリブは、当該角部から離れるのにつれて、当該角部に向けた傾きが大きくなるように形成されていることを特徴とする。
詳しくは後述するが、冷却通路の間に設けられるリブを以上のように傾きを設ける構成にすることにより、多角形状のステータコアを備える電動機において、周方向における冷却能力を均等にすることができる。
本発明の電動機は、各々の角部に属する複数の冷却通路の内縁の長さが均等に形成されていることが好ましい。そうすることで、各冷却通路が受け持つ冷却熱量を均等にできるからである。
An electric motor according to the present invention includes a rotor housing hole that is continuous along one direction, a stator core that has a plurality of cooling passages that are continuous along one direction on the outer peripheral side of the rotor housing hole, and a direction within the rotor housing hole. And a rotor provided so as to be rotatable about an axis extending along the axis.
In the electric motor of the present invention, the stator core has a polygonal cross section having a plurality of corners, and the ribs provided between the plurality of cooling passages belonging to each corner are separated from the corners. It is formed so that the inclination toward the corner is increased.
As will be described in detail later, the cooling capacity in the circumferential direction can be made uniform in an electric motor including a polygonal stator core by adopting a configuration in which the ribs provided between the cooling passages are inclined as described above.
In the electric motor of the present invention, it is preferable that the lengths of the inner edges of the plurality of cooling passages belonging to the respective corners are formed uniformly. By doing so, the amount of cooling heat that each cooling passage takes can be made uniform.

本発明の電動機は、上記特徴を備えることを前提として、以下の3つの形態の少なくとも一つを採用することで、周方向における冷却能力を均等にすることを具体的に実現することができる。
第1の形態:各々の角部に属する複数の冷却通路は、各々の断面積が均等に形成されている。
第2の形態:各々の角部に属する複数の冷却通路は、各々の周長が均等に形成されている。
第3の形態:各々の角部に属する複数の冷却通路の間に設けられるリブは、各々の長さが均等に形成されている。
The electric motor of the present invention can specifically realize equalization of the cooling capacity in the circumferential direction by adopting at least one of the following three forms on the premise that the electric motor of the present invention has the above characteristics.
1st form: The some cooling passage which belongs to each corner | angular part is formed in each cross-sectional area equally.
Second mode: The plurality of cooling passages belonging to the respective corners are formed so as to have an equal circumference.
3rd form: The rib provided between the some cooling passages which belong to each corner | angular part is formed equally in each length.

本発明の電動機において、各々の角部に属する複数の冷却通路の間に設けられるリブは、長さに応じてその幅を広くすることが好ましい。
また、本発明の電動機において、各々の角部に属する複数の冷却通路は、径方向に分割して形成することができる。
In the electric motor of the present invention, it is preferable that the width of the rib provided between the plurality of cooling passages belonging to each corner is increased according to the length.
Further, in the electric motor of the present invention, the plurality of cooling passages belonging to each corner can be formed by being divided in the radial direction.

本発明によれば、多角形状のステータコアを備える電動機において、周方向における冷却能力を均等にすることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the electric motor provided with a polygon-shaped stator core, the cooling capability in the circumferential direction can be equalized.

本実施の形態における電動機の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the electric motor in this Embodiment. ステータコアの平面図である。It is a top view of a stator core. 図2の部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2. ステータコアの他の例の平面図である。It is a top view of the other example of a stator core. ステータコアの他の例の平面図である。It is a top view of the other example of a stator core. ステータコアの他の例の平面図である。It is a top view of the other example of a stator core. 従来のステータコア(特許文献1)の平面図である。It is a top view of the conventional stator core (patent document 1).

以下、添付する図1〜図3に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図1に示すように、電動機10は、互いに平行に位置する一対のプレート状のブラケット板11、12間に、複数枚の電磁鋼板30を積層してなるステータコア14を有している。
図2、図3に示すように、ステータコア14は、その内部に、一方のブラケット板11と他方のブラケット板12とを結ぶ方向に中心軸線を有した円筒状のロータ収納孔15が形成されている。ステータコア14は、外形が概略正方形をなしているが、角部が矩形状に切り取られている。
ステータコア14の両端部には、一方のブラケット板11との間に端板16が設けられ、他方のブラケット板12との間には端板17が設けられている。
ロータ収納孔15内には、端板16,17によって両端部が回転自在に支持された回転軸(図示省略)が、ロータ収納孔15の中心軸線上に設けられている。そして、この回転軸に、円環状断面を有したロータ18が設けられている。このロータ18は、その外周面がステータコア14のロータ収納孔15の内周面に対向する。また、このロータ18は、図示しない永久磁石を内蔵している。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in FIGS.
As shown in FIG. 1, the electric motor 10 has a stator core 14 formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates 30 between a pair of plate-like bracket plates 11 and 12 positioned in parallel to each other.
As shown in FIGS. 2 and 3, the stator core 14 has a cylindrical rotor housing hole 15 having a central axis in the direction connecting the one bracket plate 11 and the other bracket plate 12. Yes. The stator core 14 has a substantially square outer shape, but the corners are cut into a rectangular shape.
At both ends of the stator core 14, end plates 16 are provided between the one bracket plate 11 and end plates 17 are provided between the other bracket plate 12.
In the rotor housing hole 15, a rotating shaft (not shown) whose both ends are rotatably supported by end plates 16 and 17 is provided on the central axis of the rotor housing hole 15. A rotor 18 having an annular cross section is provided on the rotating shaft. The outer peripheral surface of the rotor 18 faces the inner peripheral surface of the rotor housing hole 15 of the stator core 14. The rotor 18 includes a permanent magnet (not shown).

ステータコア14に形成されたロータ収納孔15の外周側には、ロータ収納孔15の中心軸線に平行に連続するスロット13が、周方向に間隔を隔てて複数形成されている。各スロット13は、径方向に沿って形成されている。そして、これらのスロット13に巻線が多数回巻き回されることで、ロータ収納孔15の外周側にコイル(図示無し)が形成されている。外部からこのコイル(図示無し)の巻線に通電されることによって生じた磁界と、ロータ18の永久磁石の磁界との相互作用により、ロータ18が回転駆動される。
ステータコア14には、ブラケット板11,12および端板16,17間に複数枚の電磁鋼板30を挟み込んで締結するためのボルトを挿通させるボルト挿通孔22が形成されている。
On the outer peripheral side of the rotor storage hole 15 formed in the stator core 14, a plurality of slots 13 that are continuous in parallel with the central axis of the rotor storage hole 15 are formed at intervals in the circumferential direction. Each slot 13 is formed along the radial direction. A coil (not shown) is formed on the outer peripheral side of the rotor housing hole 15 by winding the winding around the slot 13 many times. The rotor 18 is rotationally driven by the interaction between the magnetic field generated by energizing the winding of the coil (not shown) from the outside and the magnetic field of the permanent magnet of the rotor 18.
The stator core 14 is formed with bolt insertion holes 22 through which bolts for inserting and fastening a plurality of electromagnetic steel plates 30 between the bracket plates 11 and 12 and the end plates 16 and 17 are inserted.

また、ステータコア14において、ロータ収納孔15および複数のスロット13よりも外周側の冷却構成部23には、複数の冷却通路20が形成されている。
この冷却通路20は、ブラケット板11,12および端板16,17にも連続して形成されている。そして、一方のブラケット板11にファン19が取り付けられ、このファン19から送り出される空気が、冷却通路20内を流れることで、ステータコア14の冷却がなされるようになっている。
Further, in the stator core 14, a plurality of cooling passages 20 are formed in the cooling component 23 on the outer peripheral side of the rotor housing holes 15 and the plurality of slots 13.
The cooling passage 20 is also formed continuously in the bracket plates 11 and 12 and the end plates 16 and 17. A fan 19 is attached to one bracket plate 11, and the air sent out from the fan 19 flows through the cooling passage 20, whereby the stator core 14 is cooled.

各冷却通路20は、図3に示すように、ステータコア14の中心側に配置される内縁20iと、内縁20iに対向し、ステータコア14の外周側に配置される外縁20oと、内縁20iと外縁20oを繋ぐ一対の側縁20sと、で周囲が区画されている。
ここで、角部C1に近い側から冷却通路20を20−1〜20−6と識別する。なお、ステータコア14は、横断面の形状が基本的には四角形をなしているが、その角部が四角形に切り取られているために、図2に示すようにC1〜C8と8つの角部を備える。以下では、図3に示す角部C1を例にして説明する。
As shown in FIG. 3, each cooling passage 20 includes an inner edge 20 i disposed on the center side of the stator core 14, an outer edge 20 o facing the inner edge 20 i and disposed on the outer peripheral side of the stator core 14, and the inner edge 20 i and the outer edge 20 o. And a pair of side edges 20s connecting the two.
Here, the cooling passage 20 is identified as 20-1 to 20-6 from the side close to the corner C1. The stator core 14 basically has a quadrilateral cross-sectional shape, but its corners are cut into quadrilaterals, so that C1 to C8 and eight corners are formed as shown in FIG. Prepare. In the following description, the corner portion C1 shown in FIG. 3 is taken as an example.

角部C1に最も近い冷却通路20−1と冷却通路20−2の間のリブ21は、ステータコア14の径方向(図3の符号d)に沿って形成されている。
次に、冷却通路20−3と冷却通路20−4の間のリブ21は径方向に対して傾いていることが容易に理解できる。このリブ21は、ステータコア14の外周側が角部C1に向けて傾いている。
さらに、冷却通路20−5と冷却通路20−6の間のリブ21もまた角部C1に向けて傾いており、その傾きは冷却通路20−3と冷却通路20−4の間のリブ21よりも大きい。
以上の通り、本実施形態のステータコア14は、隣接する冷却通路20−1〜20−6の間のリブ21が、角部C1から離れるのにつれて、角部C1に向けた傾きが大きくなる。なお、リブ21の長さについて言えば、角部C1から離れるのにつれて短くなる。
以上のことは、他の角部C2〜C8についても同様である。
The rib 21 between the cooling passage 20-1 and the cooling passage 20-2 closest to the corner C1 is formed along the radial direction of the stator core 14 (symbol d in FIG. 3).
Next, it can be easily understood that the rib 21 between the cooling passage 20-3 and the cooling passage 20-4 is inclined with respect to the radial direction. As for this rib 21, the outer peripheral side of the stator core 14 inclines toward the corner | angular part C1.
Further, the rib 21 between the cooling passage 20-5 and the cooling passage 20-6 is also inclined toward the corner C1, and the inclination is more than the rib 21 between the cooling passage 20-3 and the cooling passage 20-4. Is also big.
As described above, in the stator core 14 of the present embodiment, the inclination toward the corner C1 increases as the rib 21 between the adjacent cooling passages 20-1 to 20-6 moves away from the corner C1. As for the length of the rib 21, it becomes shorter as the distance from the corner portion C1 increases.
The same applies to the other corners C2 to C8.

ここで、図3に示す冷却通路20−1〜20−6は角部C1に属している。つまり、冷却通路20−1〜20−6のいずれも、他の角部C2〜C8よりも、角部C1までの距離が近い。このように、角部C1〜C8までの距離に基づいて、冷却通路20がいずれの角部Cに属するかを本発明では特定されるものとする。なお、図2には、冷却通路20が何れの角部C2〜C8に属するのかを参考までに付記している。   Here, the cooling passages 20-1 to 20-6 shown in FIG. 3 belong to the corner C1. That is, any of the cooling passages 20-1 to 20-6 is closer to the corner C1 than the other corners C2 to C8. Thus, in the present invention, the corner C to which the cooling passage 20 belongs is specified based on the distance from the corners C1 to C8. In FIG. 2, the corners C2 to C8 to which the cooling passage 20 belongs are added for reference.

冷却通路20−1〜20−6は、各々の内縁20iの長さが均等に形成されている。したがって、各冷却通路20−1〜20−6が受け持つ冷却熱量を均等にできる。
また、冷却通路20−1〜20−6は、各々の内縁20iからスロット13の外周縁までの距離が均等に設定されている。さらに、冷却通路20−1〜20−6は、外縁20oからステータコア14の外周縁までの距離が均等に設定されている。
In the cooling passages 20-1 to 20-6, the length of each inner edge 20i is formed uniformly. Therefore, the amount of cooling heat that each cooling passage 20-1 to 20-6 takes can be made uniform.
In the cooling passages 20-1 to 20-6, the distance from each inner edge 20i to the outer peripheral edge of the slot 13 is set to be equal. Further, in the cooling passages 20-1 to 20-6, the distance from the outer edge 20o to the outer peripheral edge of the stator core 14 is set evenly.

ところで、本実施形態において、ステータコア14を全体として均一に冷却するには、以下の3つの形態を採用しうる。
[第1の形態]
冷却通路20−1〜20−6の各々の断面積(流路断面積)を均等にする。
流路断面積が均等になると、各冷却通路20−1〜20−6を流れる冷却空気の流量をほぼ同じにできる。そうすれば、冷却空気の温度上昇が、いずれの冷却通路20−1〜20−6でもほぼ同じになるため、局所的な温度上昇が生ずるのを抑制でき、ステータコア14を全体として均一に冷却することができる。
なおここで、本実施形態において、「均等」、あるいは「ほぼ同じ」とは、流路断面積、冷却空気の流量のバラツキを±20%程度の範囲に収まることをいい、好ましくは±10%の範囲に収める。上述の内縁20iの長さ、あるいは以下の冷却通路の周長等も同様である。
By the way, in this embodiment, in order to cool the stator core 14 uniformly as a whole, the following three forms can be adopted.
[First embodiment]
The cross-sectional areas (channel cross-sectional areas) of the cooling passages 20-1 to 20-6 are equalized.
If the cross-sectional area of the flow path becomes uniform, the flow rate of the cooling air flowing through the cooling passages 20-1 to 20-6 can be made substantially the same. Then, since the temperature rise of the cooling air becomes almost the same in any of the cooling passages 20-1 to 20-6, it is possible to suppress the local temperature rise and cool the stator core 14 uniformly as a whole. be able to.
Here, in this embodiment, “equal” or “substantially the same” means that the variation in the flow path cross-sectional area and the flow rate of the cooling air is within a range of about ± 20%, preferably ± 10%. Within the range. The same applies to the length of the inner edge 20i described above or the peripheral length of the cooling passage described below.

[第2の形態]
冷却通路20−1〜20−6の各々の周長(伝熱面積)を均等にする。
冷却通路20−1〜20−6の周長(伝熱面積)が均等になると、各冷却通路の壁面温度(伝熱面の温度)、すなわち各々のリブ21の温度がほぼ同じになる。そうすれば、局所的にリブ21が温度上昇してしまい、これにつられて巻線の温度が上昇するという現象を抑制できるので、ステータコア14を全体として均一に冷却することができる。
[Second form]
The circumference (heat transfer area) of each of the cooling passages 20-1 to 20-6 is made equal.
When the circumferential lengths (heat transfer areas) of the cooling passages 20-1 to 20-6 are equalized, the wall surface temperature (heat transfer surface temperature) of each cooling passage, that is, the temperature of each rib 21 becomes substantially the same. If it does so, since the temperature of the rib 21 will rise locally and the phenomenon that the temperature of a coil | winding rises by this can be suppressed, the stator core 14 can be cooled uniformly as a whole.

[第3の形態]
冷却通路20−1〜20−6の冷却通路20−1〜20−6の間のリブ21の各々長さを、均等にする。
リブ21の長さが均等なので、各冷却通路の周長(伝熱面積)もほぼ同じにすることができる。熱はリブ21を伝わってステータコア14の外周縁に向けて伝わるが、リブ21の長さがほぼ同じなのでいずれのリブ21においても熱の移動量がほぼ同じとなり、冷却通路の外周側の伝熱面(壁面)温度を均一にでき、効率よく熱交換できる。
[Third embodiment]
The lengths of the ribs 21 between the cooling passages 20-1 to 20-6 of the cooling passages 20-1 to 20-6 are equalized.
Since the lengths of the ribs 21 are uniform, the circumferential length (heat transfer area) of each cooling passage can be made substantially the same. The heat is transmitted through the rib 21 toward the outer peripheral edge of the stator core 14, but since the length of the rib 21 is substantially the same, the amount of heat transfer is almost the same in each rib 21, and the heat transfer on the outer peripheral side of the cooling passage is performed. The surface (wall) temperature can be made uniform and heat can be exchanged efficiently.

以上の3つの形態のいずれかを採用できるが、その前提として、本実施形態は、隣接する冷却通路20−1〜20−6の間のリブ21を、角部Cから離れるのにつれて、角部Cに向けた傾きを大きくしている。これは、以下の理由による。
例えば、従来(例えば特許文献1)のように、いずれのリブも径方向に沿って形成したとする。
この場合でも、上述した第1の形態〜第3の形態を採用できる。ところが、例えば第1の形態、つまり冷却通路の各々の断面積を均等にしようとすると、図7から明らかなように、角部Cに近い冷却通路401の断面積が大きく、角部Cから離れたところの冷却通路401の断面積は小さい。したがって、リブが径方向に沿ったままで、冷却通路の断面積を等しくするには、角部Cから最も離れた冷却通路401の断面積を基準にする必要がある。そうすれば、各冷却通路401における冷却空気の絶対的な流量が少なくなってしまうので、絶対的な冷却能力が低くなる。このことは、角部Cに近い冷却通路401よりも外周側には冷却通路401が形成されない余剰部分が残ることになることからも伺い知れる。ここでは、第1の形態についてのみ言及したが、第2の形態、及び、第3の形態についても同様である。
以上説明したように、冷却通路を径方向に沿って形成する場合、第1〜第3の形態を採用しうるが、冷却通路401の断面積が小さいので、それに見合った冷却能力しか得ることができない。
Any one of the three forms described above can be adopted. As a precondition, the present embodiment is configured such that the rib 21 between the adjacent cooling passages 20-1 to 20-6 moves away from the corner C as the corner. The inclination toward C is increased. This is due to the following reason.
For example, it is assumed that any rib is formed along the radial direction as in the prior art (for example, Patent Document 1).
Even in this case, the above-described first to third embodiments can be adopted. However, for example, when trying to equalize the cross-sectional areas of the first mode, that is, the cooling passages, the cross-sectional area of the cooling passage 401 close to the corner C is large as shown in FIG. The sectional area of the cooling passage 401 is small. Therefore, in order to make the cross-sectional area of the cooling passage equal while the ribs remain along the radial direction, it is necessary to use the cross-sectional area of the cooling passage 401 farthest from the corner C as a reference. If it does so, since the absolute flow volume of the cooling air in each cooling passage 401 will decrease, absolute cooling capacity will become low. This can also be understood from the fact that an extra portion where the cooling passage 401 is not formed remains on the outer peripheral side of the cooling passage 401 close to the corner C. Here, only the first mode is mentioned, but the same applies to the second mode and the third mode.
As described above, when the cooling passage is formed along the radial direction, the first to third embodiments can be adopted. However, since the cross-sectional area of the cooling passage 401 is small, only a cooling capacity corresponding to that can be obtained. Can not.

これに対して、本実施形態によると、図2、図3から明らかなように、冷却通路20−1〜20−6をステータコア14の外周近傍まで延設して形成できるので、各々の断面積を最大限に大きくできる。したがって、図7に示す従来のステータコア400に比べて、絶対的な冷却能力が高くなる。このように高い冷却能力が得られるのは、リブ21を、角部Cから離れるのにつれて、角部Cに向けた傾きを大きくしているためであり、このことが本発明の趣旨である。
なお、リブ21の傾きを具体的にどの程度にするかは、ステータコア14の寸法、形状などの仕様に基づいて設定されるべきである。
On the other hand, according to the present embodiment, as is clear from FIGS. 2 and 3, the cooling passages 20-1 to 20-6 can be formed to extend to the vicinity of the outer periphery of the stator core 14. Can be maximized. Therefore, the absolute cooling capacity is higher than that of the conventional stator core 400 shown in FIG. The reason why such a high cooling capacity is obtained is that the inclination toward the corner C is increased as the rib 21 is separated from the corner C, and this is the gist of the present invention.
It should be noted that the specific degree of inclination of the rib 21 should be set based on specifications such as the size and shape of the stator core 14.

なお、ステータコア14は同じ形状の電磁鋼板30を積層して得られるものであることは上述の通りであり、電磁鋼板30には、スロット13、ロータ収納孔15及び冷却通路20に対応する孔、又は、溝が形成されている。   The stator core 14 is obtained by laminating the electromagnetic steel plates 30 having the same shape as described above, and the electromagnetic steel plate 30 has holes corresponding to the slots 13, the rotor housing holes 15, and the cooling passages 20. Alternatively, a groove is formed.

以上説明したように、本実施形態による電動機10は、リブ21を、角部Cから離れるのにつれて、角部Cに向けた傾きを大きくすることにより、上述した第1〜第3の形態を採用し、かつ冷却構成部23の広い領域に亘って冷却通路20−1〜20−6を形成できる。しかも、冷却通路20−1〜20−6の内縁20iの長さを均等に形成しているので、各冷却通路20−1〜20−6が受け持つ冷却熱量を均等にできる。したがって、電動機10によれば、ステータコア14について全体的に均一にかつ高い冷却能力を得ることができる。   As described above, the electric motor 10 according to the present embodiment employs the first to third embodiments described above by increasing the inclination of the rib 21 toward the corner portion C as the rib 21 moves away from the corner portion C. In addition, the cooling passages 20-1 to 20-6 can be formed over a wide area of the cooling component 23. Moreover, since the lengths of the inner edges 20i of the cooling passages 20-1 to 20-6 are formed uniformly, the amount of cooling heat that each cooling passage 20-1 to 20-6 takes can be made uniform. Therefore, according to the electric motor 10, it is possible to obtain a uniform and high cooling capacity for the stator core 14 as a whole.

[変形例]
以下、電動機10(ステータコア14)のいくつかの変形例について、図4〜図6に基づいて説明する。
以上説明したステータコア14は、角部Cが矩形状に切り取られているが、図4に示すように、切り取りを設けることなく、角部Cまでステータコア114で満たされていてもよい。このステータコア114においても、冷却通路120(120−1〜120−5)は角部Cから離れるのにつれて角部Cに向けた傾きを大きくされている。
図4に示すステータコア114の場合、冷却通路120−1と冷却通路120−2の間のリブ121は長さが長い。このように長いリブ121は、他のリブ121よりも幅を広くするのが好ましい。リブ幅が広いと、熱がより外周側まで伝わりやすくなる。そのため,ステータコア114の外周側も内周側と同程度の温度となるため、冷却効率が向上する。つまり、冷却通路120内を流れる冷却空気と、リブ121(ステータコア114)との温度差を小さくすることができるので、巻線(コイル)の温度上昇を抑制することができる。
なお、ボルト挿通孔22の記載は省略している。
[Modification]
Hereinafter, some modified examples of the electric motor 10 (stator core 14) will be described with reference to FIGS.
In the stator core 14 described above, the corner portion C is cut out in a rectangular shape. However, the stator core 114 may be filled up to the corner portion C without providing a cut-out as shown in FIG. Also in the stator core 114, the cooling passage 120 (120-1 to 120-5) is inclined more toward the corner C as it gets away from the corner C.
In the case of the stator core 114 shown in FIG. 4, the rib 121 between the cooling passage 120-1 and the cooling passage 120-2 is long. The long rib 121 is preferably wider than the other ribs 121. When the rib width is wide, heat is more easily transmitted to the outer peripheral side. For this reason, the outer peripheral side of the stator core 114 also has the same temperature as the inner peripheral side, so that the cooling efficiency is improved. That is, since the temperature difference between the cooling air flowing in the cooling passage 120 and the rib 121 (stator core 114) can be reduced, the temperature rise of the winding (coil) can be suppressed.
In addition, description of the bolt insertion hole 22 is omitted.

次に、図5に示すように、ステータコア214の冷却通路220を径方向に分割することができる。分割することにより、冷却通路220の伝熱面積が増大し、冷却能力を高めることができる。
以上のように、冷却通路220を径方向に分割する場合、周方向に沿ったリブ221のうちで外側に位置するものについては、内側に位置するものよりも幅を広くすることが好ましい。上述した長いリブ121の場合に幅を広くするのと同様に、ステータコアの外周側に位置する冷却通路220に熱をより伝達しやすくするためである。
Next, as shown in FIG. 5, the cooling passage 220 of the stator core 214 can be divided in the radial direction. By dividing, the heat transfer area of the cooling passage 220 increases, and the cooling capacity can be increased.
As described above, when the cooling passage 220 is divided in the radial direction, it is preferable to make the width of the rib 221 along the circumferential direction wider than that of the rib 221 located on the outer side. This is because heat is more easily transferred to the cooling passage 220 located on the outer peripheral side of the stator core, as in the case of increasing the width in the case of the long rib 121 described above.

ステータコアの外形を図6に示すステータコア314のように八角形にすることができる。
八角形のステータコア314の場合、8つの角部Cが形成されるが、各々の角部Cに属する冷却通路320が角部Cから離れるのにつれて、角部Cに向けた傾きを大きく形成されている。
The outer shape of the stator core can be octagonal like a stator core 314 shown in FIG.
In the case of the octagonal stator core 314, eight corners C are formed. As the cooling passage 320 belonging to each corner C moves away from the corners C, the inclination toward the corners C increases. Yes.

これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
例えば、本実施形態では直線状のリブ21を示したが、これに限定されず、湾曲したリブにすることもできる。この場合、リブで区画される冷却通路も湾曲することになる。
In addition to this, as long as it does not depart from the gist of the present invention, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate.
For example, although the linear rib 21 is shown in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and a curved rib may be used. In this case, the cooling passage defined by the rib is also curved.

10 電動機
11,12 ブラケット板
13 スロット
14,114,214,314 ステータコア
15 ロータ収納孔
16,17 端板
18 ロータ
19 ファン
20,120,220,320 冷却通路
20i 内縁
20o 外縁
20s 側縁
21,121,221 リブ
22 ボルト挿通孔
23 冷却構成部
30 電磁鋼板
C,C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8 角部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric motor 11, 12 Bracket board 13 Slot 14, 114, 214, 314 Stator core 15 Rotor accommodating hole 16, 17 End plate 18 Rotor 19 Fan 20, 120, 220, 320 Cooling passage 20i Inner edge 20o Outer edge 20s Side edge 21, 121, 221 Rib 22 Bolt insertion hole 23 Cooling component 30 Magnetic steel sheet C, C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 Corner

Claims (7)

一方向に沿って連続するロータ収納孔、および前記ロータ収納孔の外周側に前記一方向に沿って連続する複数の冷却通路を有したステータコアと、
前記ロータ収納孔内で、前記一方向に沿った軸線を中心として回転自在に設けられたロータと、を有した電動機であって、
前記ステータコアは、
複数の角部を有する多角形状の横断面をなし、
各々の前記角部に属する複数の前記冷却通路の間に設けられるリブは、当該角部から離れるのにつれて、当該角部に向けた傾きが大きくなるように形成されている、
ことを特徴とする電動機。
A stator core having a rotor housing hole continuous along one direction, and a plurality of cooling passages continuous along the one direction on the outer peripheral side of the rotor housing hole;
An electric motor having a rotor rotatably provided around an axis along the one direction in the rotor housing hole,
The stator core is
Polygonal cross section with multiple corners,
Ribs provided between the plurality of cooling passages belonging to each of the corners are formed so that the inclination toward the corners increases as the distance from the corners increases.
An electric motor characterized by that.
各々の前記角部に属する複数の前記冷却通路は、各々の内縁の長さが均等に形成されている、
請求項1に記載の電動機。
The plurality of cooling passages belonging to each of the corners are formed so that the length of each inner edge is uniform.
The electric motor according to claim 1.
各々の前記角部に属する複数の前記冷却通路は、各々の断面積が均等に形成されている、
請求項1または2に記載の電動機。
Each of the plurality of cooling passages belonging to each of the corners has a uniform cross-sectional area.
The electric motor according to claim 1 or 2.
各々の前記角部に属する複数の前記冷却通路は、各々の周長が均等に形成されている、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の電動機。
Each of the plurality of cooling passages belonging to each of the corners has a uniform circumferential length.
The electric motor according to any one of claims 1 to 3.
各々の前記角部に属する複数の前記冷却通路の間に設けられるリブは、各々の長さが均等に形成されている、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の電動機。
The ribs provided between the plurality of cooling passages belonging to each of the corners are formed uniformly in length.
The electric motor according to any one of claims 1 to 4.
各々の前記角部に属する複数の前記冷却通路の間に設けられるリブは、
長さに応じてその幅を広くする、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の電動機。
Ribs provided between the cooling passages belonging to each of the corners,
Increase the width according to the length,
The electric motor according to any one of claims 1 to 4.
各々の前記角部に属する複数の前記冷却通路は、径方向に分割して形成されている、
請求項1〜6のいずれか一項に記載の電動機。
The plurality of cooling passages belonging to each of the corner portions are formed by being divided in a radial direction.
The electric motor according to any one of claims 1 to 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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