JP2019075871A - 固定子枠、固定子及び回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】固定子の冷却効率に優れた固定子枠を提供すること。【解決手段】固定子枠２２は、回転電機の固定子を冷却する機能を備える略筒形状の固定子枠であって、冷媒の流路２３として、軸方向の一端側から他端側に向けて、外周面の周方向に沿って螺旋状に設けられる螺旋溝２３０と、軸方向の一端側及び他端側において螺旋溝２３０の端部とそれぞれ連通し、外周面の周方向に沿って環状に設けられる環状溝と、を備え、螺旋溝２３０は、軸方向の一端側及び他端側の領域では溝深さが浅く、軸方向の中央付近の領域では溝深さが深くなる。【選択図】図３

Description

本発明は、固定子枠、固定子及び回転電機に関する。

回転子及び固定子を備える電動機等の回転電機において、固定子は、巻線が配置される鉄心と、その外周面に装着される固定子枠とから構成される。回転電機を駆動すると、鉄損等の熱損失により固定子等が発熱する。そこで、固定子を冷却するために、固定子枠と、その外側に嵌合されるハウジングとの間に冷媒の流通する流路を設けた構造が採用されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１５５７８号公報

上記特許文献１の固定子において、固定子枠の外周面には螺旋状の溝が設けられている。その固定子枠の外側に略筒形状のハウジングを嵌合させると、固定子枠の外周面に設けられた溝の開口部分がハウジングの内周面により塞がれる。これにより、固定子（固定子枠）の外周面とハウジングの内周面との間に、冷媒の流通可能な流路が形成される。
上述した固定子枠においては、冷媒の流通量を増やして、固定子の冷却効率をより向上させることが求められている。

本発明の目的は、固定子の冷却効率に優れた固定子枠、固定子枠及び回転電機を提供することである。

（１）本発明は、回転電機の固定子を冷却する機能を備える略筒形状の固定子枠であって、冷媒の流路（例えば、後述する流路２３）として、軸方向の一端側から他端側に向けて、外周面の周方向に沿って螺旋状に設けられる螺旋溝（例えば、後述する螺旋溝２３０）と、軸方向の一端側及び他端側において前記螺旋溝の端部とそれぞれ連通し、外周面の周方向に沿って環状に設けられる環状溝（例えば、後述する環状溝２４０）と、を備え、前記螺旋溝は、軸方向の一端側及び他端側の領域では溝深さが浅く、軸方向の中央付近の領域では溝深さが深くなる固定子枠（例えば、後述する固定子枠２２）に関する。
（２） （１）の固定子枠において、軸方向の両端部に位置する前記螺旋溝の外側の溝山（例えば、後述する溝山２３１）は、前記環状溝に向けて縮径するテーパ部（例えば、後述するテーパ部２３２）を有していてもよい。
（３） （１）又は（２）の固定子枠において、前記螺旋溝は、一条溝又は多条溝のいずれでもよい。
（４）また、本発明は、（１）〜（３）までのいずれかの固定子枠と、前記固定子枠の内周側に設けられる略筒形状の鉄心（例えば、後述する鉄心２１）と、を備える固定子（例えば、後述する固定子２０）に関する。
（５）また、本発明は、（４）の固定子と、回転軸（例えば、後述する回転軸３２）に支持され、前記固定子の内周側に設けられる回転子（例えば、後述する回転子３０）と、を備える回転電機（例えば、後述する電動機１）に関する。

本発明によれば、固定子の冷却効率に優れた固定子枠、固定子枠及び回転電機を提供できる。

実施形態の電動機１の構成を説明する断面図である。 流路２３を一条の螺旋溝２３０により構成した場合の概念図である。 固定子枠２２に形成された流路２３の形状を示す概念図である。 固定子枠２２の外周面に形成された螺旋溝２３０の溝深さの分布を示す概念図である。 実施形態における螺旋溝２３０の形成方法を示す概念図である。 従来例における螺旋溝２３０の形成方法を示す概念図である。 固定子枠２２の一端側の端部に位置する螺旋溝２３０に形成されたテーパ部２３２を示す概念図である。 固定子枠２２を軸回りに一回転させた場合のテーパ部２３２の形状を示す概念図である。 固定子枠２２を軸回りに一回転させた場合のテーパ部２３２の形状を示す概念図である。 固定子枠２２を軸回りに一回転させた場合のテーパ部２３２の形状を示す概念図である。 固定子枠２２を軸回りに一回転させた場合のテーパ部２３２の形状を示す概念図である。 螺旋溝１２３の軸方向の両端部に一般的な環状溝１２４を形成した固定子枠１２２の概念図である。 流路２３を多条の螺旋溝３３０により構成した場合の概念図である。 螺旋溝２３０を三角形の溝形状とした例を示す部分側面図である。 螺旋溝２３０を台形の溝形状とした例を示す部分側面図である。 螺旋溝２３０を半円形の溝形状とした例を示す部分側面図である。 螺旋溝２３０を矩形の溝形状とした例を示す部分側面図である。 固定子枠２２の外周面に形成された螺旋溝２３０Ａの溝深さの分布を示す概念図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本明細書に添付した図面は、いずれも模式図であり、理解しやすさ等を考慮して、各部の形状、縮尺、縦横の寸法比等を、実物から変更又は誇張している。また、図面においては、部材等の断面を示すハッチングを適宜に省略する。

本明細書等において、形状、幾何学的条件、これらの程度を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」、「方向」等の用語については、その用語の厳密な意味に加えて、ほぼ平行、ほぼ直交等とみなせる程度の範囲、概ねその方向とみなせる範囲を含む。
また、後述する回転軸３２の回転中心となる線を「回転軸線Ｓ」と呼称し、この回転軸線Ｓに沿う方向を「軸方向」ともいう。

本実施形態では、図１等の図面に、Ｘ、Ｙの互いに直交する座標系を記載した。この座標系においては、電動機１の軸方向をＸ方向とし、径方向をＹ方向とする。なお、電動機１の軸方向及び径方向は、後述する固定子２０、鉄心２１及び固定子枠２２の軸方向及び径方向とも一致する。

まず、本実施形態の固定子枠２２を備える回転電機としての電動機１について説明する。
図１は、本実施形態の電動機１の構成を説明する断面図である。なお、図１に示す電動機１の構成は一例であり、本発明に係る固定子枠を適用可能であれば、どのような構成であってもよい。

図１に示すように、電動機１は、フレーム１０と、固定子２０と、回転子３０と、回転軸３２と、軸受１３と、を備える。
フレーム１０は、電動機１の外装部材であり、フレーム本体１１と、軸穴１２と、を備える。
フレーム本体１１は、固定子２０を包囲すると共に保持する筐体である。フレーム本体１１は、軸受１３を介して回転子３０を保持する。フレーム本体１１は、供給口１４、排出口１５及び孔部１６を備える。

供給口１４は、固定子枠２２の流路２３（後述）に冷媒を供給するための開口であり、冷媒の供給配管（不図示）に接続されている。排出口１５は、流路２３を流通した冷媒を排出させるための開口であり、冷媒の排出配管（不図示）に接続されている。なお、導入部２３０ａ及び排出部２３０ｂは、図１に示すように、開口方向（冷媒の出入りする方向）を固定子枠２２の径方向（Ｙ方向）とする形態に限定されない。導入部２３０ａ及び排出部２３０ｂの開口方向は、軸方向（Ｘ方向）でもよい。

孔部１６は、固定子２０から引き出された動力線２７を貫通させるための開口である。
軸穴１２は、回転軸３２（後述）が貫通する穴である。
固定子２０は、回転子３０を回転させるための回転磁界を形成する複合部材である。固定子２０は、全体として円筒形に形成され、フレーム１０の内部に固定されている。固定子２０は、鉄心２１と、固定子枠２２と、を備える。

鉄心２１は、内側に巻線２６を配置可能な部材である。鉄心２１は、円筒形に形成され、固定子２０の内側に配置されている。鉄心２１は、内側面に複数の溝（不図示）が形成され、この溝に巻線２６が配置される。なお、巻線２６の一部は、鉄心２１の軸方向（Ｘ方向）において、鉄心２１の両端部から突出している。鉄心２１は、例えば、電磁鋼板等の薄板を複数枚重ねて積層体とし、この積層体を接着、かしめ等で一体化することにより作製される。鉄心２１は、回転子３０のトルクにより生じる反力を受け止めるために、固定子枠２２（後述）と強固に接合されている。

固定子枠２２は、その内側に、鉄心２１を保持する部材である。固定子枠２２は、略筒形状に形成され、固定子２０の外側に配置されている。固定子枠２２は、外周面に、流路２３を備える。流路２３は、軸方向（Ｘ方向）の一端側から他端側に向けて、固定子枠２２の外周面の周方向に沿って螺旋状に形成された溝である。より具体的には、流路２３は、固定子枠２２の外周面に形成された一条又は多条の螺旋溝である。流路２３には、鉄心２１から伝わる熱を冷却するための冷媒（不図示）が流通する。フレーム本体１１（フレーム１０）の供給口１４から供給された冷媒（不図示）は、固定子枠２２の外周面を螺旋状に旋回しながら流路２３内を流通することにより熱交換した後、フレーム本体１１の排出口１５から外部に排出される。

ここで、固定子枠２２に形成された流路２３の形状について説明する。
図２は、流路２３を一条の螺旋溝２３０により構成した場合の概念図である。
図２に示すように、本実施形態の流路２３は、固定子枠２２の外周面に一条の螺旋溝２３０として形成されている。この一条の螺旋溝２３０は、一つの導入部２３０ａと一つの排出部２３０ｂを備える。また、固定子枠２２において、軸方向（Ｘ方向）の両端部には、外周面の周方向に沿って環状溝２４０が形成されている。環状溝２４０は、軸方向の一端側及び他端側において、螺旋溝２３０の導入部２３０ａ及び排出部２３０ｂとそれぞれ連通すると共に、冷媒の供給口１４及び排出口１５（図１参照）とも連通する。

図２に示す流路２３において、軸方向（Ｘ方向）の一端側の環状溝２４０から導入部２３０ａへ導入された冷媒（不図示）は、固定子枠２２の外周面を螺旋状に沿うように流路２３内を流通した後、排出部２３０ｂから他端側の環状溝２４０を経て外部に排出される。なお、図２は、一条の螺旋溝により構成された流路２３の一般的な形態を説明するための図であり、螺旋溝２３０の形状、溝深さの他、環状溝２４０の形状等は、後述する実施形態とは異なる。

再び、図１を参照して電動機１の構成について説明する。
図１に示すように、固定子２０の鉄心２１からは、巻線２６と電気的に接続された動力線２７が引き出されている。この動力線２７は、電動機１の外部に設置された電源装置に接続される（不図示）。電動機１の動作時に、例えば、鉄心２１に三相交流電流が供給されることにより、回転子３０を回転させるための回転磁界が形成される。
回転子３０は、固定子２０により形成された回転磁界との磁気的な相互作用により回転する部品である。回転子３０は、固定子２０の内周側に設けられる。

回転軸３２は、回転子３０を支持する部材である。回転軸３２は、回転子３０の軸中心を貫通するように挿入され、回転子３０に固定される。回転軸３２には、一対の軸受１３が嵌合されている。軸受１３は、回転軸３２を回転自在に支持する部材であり、フレーム本体１１に設けられる。回転軸３２は、フレーム本体１１及び軸受１３により、回転軸線Ｓを中心として回転自在に支持されている。また、回転軸３２は、軸穴１２を貫通し、例えば、切削工具、外部に設置された動力伝達機構、減速機構等（いずれも不図示）に接続される。

図１に示す電動機１において、固定子２０（鉄心２１）に三相交流電流を供給すると、回転磁界が形成された固定子２０と回転子３０との間の磁気的な相互作用により回転子３０に回転力が発生し、その回転力が回転軸３２を介して外部に出力される。

次に、固定子枠２２の外周面に形成された流路２３について説明する。
図３は、固定子枠２２に形成された流路２３の形状を示す概念図である。なお、図３は、固定子枠２２に形成された流路２３の一部の形状を示している。
図４は、固定子枠２２の外周面に形成された螺旋溝２３０の溝深さの分布を示す概念図である。
図５Ａは、本実施形態における螺旋溝２３０の形成方法を示す概念図である。図５Ｂは、従来例における螺旋溝２３０の形成方法を示す概念図である。

図３に示すように、固定子枠２２の外周面には、軸方向（Ｘ方向）の一端側から他端側に向けて、外周面の周方向に沿って流路２３が設けられている。流路２３は、一条の螺旋溝２３０により構成される。本実施形態の螺旋溝２３０は、片側が傾斜面となる直角三角形の溝形状を有する。なお、図３では、固定子枠２２において、後述するように、軸方向の両端部に位置する螺旋溝２３０にテーパ部２３２（後述）が形成される前の状態を示している。

螺旋溝２３０は、図４に示すように、軸方向（Ｘ方向）の一端側の領域Ａ１及び他端側の領域Ａ２では溝深さが浅く、軸方向の中央付近の領域Ａ３では溝深さが深くなるように形成されている。具体的には、螺旋溝２３０は、図４に示すように、一端側の領域Ａ１から中央付近の領域Ａ３に向けて、溝深さが直線状に深くなるように形成されている。同様に、螺旋溝２３０は、他端側の領域Ａ２から中央付近の領域Ａ３に向けて、溝深さが直線状に深くなるように形成されている。螺旋溝２３０の中央付近の領域Ａ３においては、溝深さは一定である。螺旋溝２３０は、中央付近の領域Ａ３において、溝深さが最も深くなるように形成されている。

次に、上述した螺旋溝２３０の形成方法の一例を、図５Ａを参照して説明する。図５Ａは、図４に示す領域Ａ１、領域Ａ３、領域Ａ２の順に工具２００を移動させる例を示している。
図５Ａに示すように、固定子枠２２を回転させながら、バイト等の工具２００を固定子枠２２の回転速度に同期した送り速度（以下、「同期送り速度」ともいう）で軸方向に移動させることにより、固定子枠２２の外周面を切削できる。具体的には、開始地点ＳＴから、工具２００による切削を開始し、領域Ａ１では、溝深さが徐々に深くなるように、矢印Ｄ１で示す軌跡に沿って工具２００を移動させる。領域Ａ３では、溝深さが一定となるように、矢印Ｄ２で示す軌跡に沿って工具２００を移動させる。領域Ａ２では、溝深さが徐々に浅くなるように、矢印Ｄ３で示す軌跡に沿って工具２００を移動させ、終了地点ＦＮで工具２００を固定子枠２２から離す。

上記のような手順で工具２００を移動させることにより、固定子枠２２の軸方向の一端側から他端側に向けて、図３に示すような形状の螺旋溝２３０を形成できる。本実施形態の手法による螺旋溝２３０の形成方法によれば、螺旋溝２３０を、領域Ａ１〜Ａ２までの間に形成できる。

ここで、従来の手法による螺旋溝２３０の形成方法の一例を、図５Ｂを参照して説明する。図５Ｂにおいて、工具２００を移動させる順番は、図５Ａと同じとする。
従来の手法による螺旋溝２３０の形成方法では、固定子枠２２の軸方向の一端側から他端側に向けて一定の溝深さの螺旋溝２３０を形成する。このような螺旋溝２３０を形成するには、図５Ｂに示すように、工具２００を所定の深さまで軸方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に送り込んで、その位置から軸方向に沿って移動させる必要がある。

具体的には、工具２００を固定子枠２２の軸方向の一端側から、矢印Ｄ１１で示す軌跡に沿って軸方向と直交する方向に送り込んで、工具２００の先端を所定の深さまで移動させる。そして、その位置から工具２００の送り速度が同期送り速度となるように加速しながら、開始地点ＳＴから工具２００による切削を開始する。切削を開始する固定子枠２２の一端側では、工具２００が固定子枠２２に送り込まれた位置から、実際に切削を開始するまでの間（領域Ａ１１）は、螺旋溝２３０が形成されない、いわゆる逃げ領域となる。

続いて、領域Ａ１２では、同じ溝深さを維持したまま、矢印Ｄ１２で示す軌跡に沿って工具２００を移動させる。そして、切削が固定子枠２２の軸方向の他端側に近づいて、切削が終了すると、工具２００の送り速度を徐々に減速させ、終了地点ＦＮまで移動したときに、矢印Ｄ１３に示す軌跡に沿って工具２００を移動させ、固定子枠２２から離す。

上記のような手順で工具２００を移動させることにより、固定子枠２２の領域Ａ１２に、溝深さが一定の螺旋溝２３０を形成できる。切削を終了する固定子枠２２の他端側では、工具２００による切削が終了した位置から、工具２００が固定子枠２２から離れるまでの間（領域Ａ１３）は、螺旋溝２３０が形成されない、いわゆる逃げ領域となる。したがって、従来の手法による螺旋溝２３０の形成方法によれば、螺旋溝２３０は、領域Ａ１２のみに形成される。

次に、螺旋溝２３０の両端部に形成されたテーパ部２３２について説明する。
図６は、固定子枠２２の一端側の端部に位置する螺旋溝２３０に形成されたテーパ部２３２を示す概念図である。図７Ａ〜図７Ｄは、図６に示す固定子枠２２を軸回りに一回転させた場合のテーパ部２３２の形状を示す概念図である。

図６に示すように、固定子枠２２の軸方向の一端側の端部に位置する螺旋溝２３０の外側の溝山２３１には、テーパ部２３２が形成されている。テーパ部２３２は、環状溝２４０に向けて縮径するように傾斜した部分である。具体的には、テーパ部２３２は、軸方向（Ｘ方向）の右側から左側に向けて径が小さくなるような傾斜を有する。なお、図示していないが、固定子枠２２の軸方向の他端側の端部に位置する螺旋溝２３０の外側の溝山にも、同様にテーパ部２３２が形成されている。この他端側の溝山に形成されたテーパ部２３２は、軸方向（Ｘ方向）の左側から右側に向けて径が小さくなるような傾斜を有する。

なお、前述したように、固定子枠２２の軸方向の一端側の端部に位置する環状溝２４０は、フレーム本体１１の供給口１４及び排出口１５（図１参照）とそれぞれ連通している。そのため、供給口１４から供給された冷媒（不図示）は、環状溝２４０から螺旋溝２３０の一端側の端部に形成されたテーパ部２３２に入り込み、固定子枠２２の外周面に沿って流路２３内を流通する。そして、冷媒は、螺旋溝２３０の他端側の端部に形成されたテーパ部２３２から、他端側の環状溝２４を経て排出口１５に向けて排出される。

テーパ部２３２は、図７Ａ〜図７Ｄに示すように、固定子枠２２の周方向に沿って形成されている。図７Ａは、固定子枠２２の基準位置におけるテーパ部２３２を示している。なお、基準位置は、説明の都合上において定めた位置である。図７Ｂは、固定子枠２２を基準位置から矢印方向に１２０°回転させた場合のテーパ部２３２を示している。図７Ｃは、固定子枠２２を基準位置から矢印方向に２４０°回転させた場合のテーパ部２３２を示している。図７Ｄは、固定子枠２２を基準位置から矢印方向に３６０°回転させた場合のテーパ部２３２を示している（実質的に図７Ａと同じ）。図７Ａ〜図７Ｄに示すように、テーパ部２３２は、周方向に沿って環状に設けられており、螺旋状には設けられていない。

ここで、螺旋溝の軸方向の両端部に一般的な環状溝を形成した場合について説明する。図８は、螺旋溝１２３の軸方向の両端部に一般的な環状溝１２４を形成した固定子枠１２２の概念図である。なお、図８では、上述した本実施形態と同等の部分には、符号の一部に同一の番号を付して、重複する説明を適宜に省略する。図８に示す固定子枠１２２において、螺旋溝１２３の溝深さは、軸方向の一端側から他端側にかけて一定である。

図８に示すように、従来の一般的な環状溝１２４は、固定子枠１２２の一端側及び他端側の両端部において、軸方向（Ｘ方向）と直交するＹ方向に平行な形状（平行溝）となる。そのため、環状溝１２４と螺旋溝１２３との交点では、一端側の部分拡大図（二点鎖線円）に示すように、螺旋溝１２３の端部が薄く鋭利になる。そのため、固定子枠１２２を電動機に組み込んだり、電動機を移動したりした場合に、螺旋溝１２３の薄い端部が変形しやすくなる。これを解消するため、螺旋溝１２３の薄い端部をフライス加工等で除去することもできるが、コストが高くなるという課題が生じる。これに対して、本実施形態の固定子枠２２は、螺旋溝２３０の一端側及び他端側の端部にテーパ部２３２を有するため、図７Ａ〜図７Ｄに示すように、螺旋溝２３０の端部が薄くなることがなく、十分な強度を得ることができる。また、螺旋溝２３０の一端側及び他端側の端部は、テーパ部２３２を介してそれぞれの側の環状溝２４０と連通するため、冷媒を流路２３内にスムーズに流通させることができる。

上述した本実施形態の固定子枠２２において、螺旋溝２３０は、軸方向（Ｘ方向）の一端側の領域Ａ１及び他端側の領域Ａ２では溝深さが浅く、軸方向の中央付近の領域では溝深さが深くなるように形成されている（図３等参照）。このような形状の螺旋溝２３０は、図５Ａで説明したように、固定子枠２２の軸方向の一端側から他端側にかけてのほぼ全域に形成できる。そのため、図５Ｂで説明したように、軸方向の一端側から他端側に向けて一定の溝深さの螺旋溝を形成する場合に比べて、軸方向における流路２３の範囲をより広くできる。したがって、本実施形態の固定子枠２２によれば、固定子２０の冷却効率をより向上させることができる。

とくに、本実施形態の固定子枠２２は、扁平型の電動機に適している。扁平型の電動機とは、固定子枠２２の直径と軸方向の長さとの比率が、およそ１：１以下となる電動機である。このような扁平型の電動機では、固定子枠２２（固定子２０）軸方向の長さが短いため、図５Ｂで示すように、従来の手法による螺旋溝２３０の形成方法では、軸方向における流路２３の範囲を十分に確保できない。しかし、本実施形態の固定子枠２２では、軸方向における流路２３の範囲をより広くできるため、扁平型の電動機であっても、固定子の冷却効率をより向上させることができる。

また、本実施形態の固定子枠２２は、螺旋溝２３０の一端側及び他端側の端部にテーパ部２３２を有する（図６参照）。これによれば、螺旋溝２３０の端部が薄くなることがないため、軸方向の全域に亘って螺旋溝２３０の十分な強度を得ることができる。そのため、固定子枠２２を電動機１に組み込んだり、電動機１を移動したりした場合でも、螺旋溝２３０の端部が変形しにくくなる。また、螺旋溝２３０の端部にフライス加工等を施す必要がないため、コストが高くなることを抑制できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内に含まれる。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、実施形態に記載したものに限定されない。なお、上述の実施形態及び後述する変形形態は、適宜に組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。

（変形形態）
実施形態においては、流路２３を一条の螺旋溝２３０により構成した場合について説明したが、これに限定されない。図９は、流路２３を多条の螺旋溝３３０により構成した場合の概念図である。図９では、テーパ部２３２等の図示を省略する。
図９に示すように、多条の螺旋溝３３０は、複数の導入部３３０ａと複数の排出部３３０ｂとを備える。各導入部３３０ａから導入された冷媒は、固定子枠２２の外周面を螺旋状に沿うように、それぞれの流路２３内を流通した後、対応する各排出部３３０ｂから外部に排出される。図９に示すように、流路２３を多条の螺旋溝３３０とした構成において、軸方向の一端側及び他端側に設けられたテーパ部２３２（不図示）は、各螺旋溝と連通する。

実施形態においては、流路２３の螺旋溝２３０を、片側に傾斜面が形成された略台形の溝形状とした例について説明したが、これに限定されない。図１０Ａ〜図１０Ｄは、螺旋溝２３０における溝形状の他の例を示す部分側面図である。螺旋溝２３０は、例えば、図１０Ａに示すように、両側が傾斜面となる三角形（Ｖ字形）の溝形状であってもよいし、図１０Ｂに示すように、底辺を挟んで両側が傾斜面となる台形の溝形状であってもよい。また、螺旋溝２３０は、例えば、図１０Ｃに示すように、半円形（Ｕ字形）の溝形状であってもよいし、図１０Ｄに示すように、矩形（凹形）の溝形状であってもよい。また、螺旋溝２３０は、上記例に限らず、冷媒を適切に流通させることが可能であれば、どのような溝形状であってもよい。また、螺旋溝２３０は、異なる溝形状を組み合わせた溝形状であってもよい。

実施形態においては、螺旋溝２３０を、図４に示すように、軸方向（Ｘ方向）の一端側の領域Ａ１及び他端側の領域Ａ２では溝深さが浅く、軸方向の中央付近の領域Ａ３では溝深さが深くなるように形成した例について説明したが、これに限定されない。図１１は、固定子枠２２の外周面に形成された螺旋溝２３０Ａの溝深さの分布を示す概念図である。

図１１に示す螺旋溝２３０Ａは、一端側の領域Ａ１から中央付近の領域Ａ３に向けて、溝深さが曲線状に徐々に深くなるように形成されている。同様に、螺旋溝２３０Ａは、他端側の領域Ａ２から中央付近の領域Ａ３に向けて、溝深さが曲線状に徐々に深くなるように形成されている。螺旋溝２３０Ａの中央付近の領域Ａ３においては、溝深さが曲線状に徐々に深くなり、中央部で最も深くなるように形成されている。この螺旋溝２３０Ａのように、軸方向の全域において溝深さが曲線状に変化するような構成としてもよい。
また、実施形態では、本発明に係る固定子枠及び固定子を適用可能な回転電機として電動機を例をとして説明したが、これに限定されない。回転電機は、発電機であってもよい。

１：電動機、２０：固定子、２２：固定子枠、２３：流路、３０：回転子、２３０：螺旋溝、２３１：溝山、２３２：テーパ部、２４０：環状溝

Claims (5)

1. 回転電機の固定子を冷却する機能を備える略筒形状の固定子枠であって、
   冷媒の流路として、軸方向の一端側から他端側に向けて、外周面の周方向に沿って螺旋状に設けられる螺旋溝と、
   軸方向の一端側及び他端側において前記螺旋溝の端部とそれぞれ連通し、外周面の周方向に沿って環状に設けられる環状溝と、
   を備え、
   前記螺旋溝は、軸方向の一端側及び他端側の領域では溝深さが浅く、軸方向の中央付近の領域では溝深さが深くなる、固定子枠。
2. 軸方向の両端部に位置する前記螺旋溝の外側の溝山は、前記環状溝に向けて縮径するテーパ部を有する、請求項１に記載の固定子枠。
3. 前記螺旋溝は、一条溝又は多条溝である、請求項１又は請求項２に記載の固定子枠。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の固定子枠と、
   前記固定子枠の内周側に設けられる略筒形状の鉄心と、
   を備える固定子。
5. 請求項４に記載の固定子と、
   回転軸に支持され、前記固定子の内周側に設けられる回転子と、
   を備える回転電機。

Images