JP2021005920A

JP2021005920A - モータ

Info

Publication number: JP2021005920A
Application number: JP2019117635A
Authority: JP
Inventors: 宏毅若林; Hiroki Wakabayashi; 卓邦飯塚; Takakuni IITSUKA; 豊脇田; Yutaka Wakita; 徹洋冨田; Tetsuyo Tomita
Original assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 2019-06-25
Filing date: 2019-06-25
Publication date: 2021-01-14
Anticipated expiration: 2039-06-25
Also published as: WO2020262093A1; CN113939975B; TW202105891A; CN113939975A; EP3993230A1; US12068648B2; US20220247248A1; KR20220022896A; JP7364859B2; EP3993230A4

Abstract

【課題】モータの損失密度が増加した場合でも、コイルの温度上昇が規定値を超えるのを防止する。【解決手段】モータ１は、複数の積層板を有するステータ５と、ステータの内側に隙間を空けて配置されるロータ４とを備え、ステータは、外側に位置する環状のヨークと、ヨークの内周面からロータに向かって突出する複数のティースとを備え、隣り合うティース間には、ティースに巻回されたコイル６が配置されるスロット５３が形成され、スロットの底部とコイルとの間には、冷却媒体が供給される空隙が形成されており、ステータは、その積層板と対向するように配置される端板部材６０、１６０を有しており、少なくとも１つのスロット内の空隙の一方の端部は、端板部材とステータの積層板との間にそれぞれ形成された冷却媒体供給路６５、１６５と連通すると共に、少なくとも１つのスロット内の空隙の他方の端部は開放されている。【選択図】図１

Description

本発明は、電動機（モータ、発電機等）に関し、特にステータの冷却構造に関する。

従来、モータとしては、ロータと、ロータの周囲に配設された筒状のステータと、ステータの長手方向に巻回されたコイルとを有しており、ステータが筐体の内側に支持されたものがある。ステータのスロット内にはコイルが配置されている。コイルの端部のコイルエンドの外周側に接するように、配管部が設けられている。

筐体を貫通して設けられた供給管を備えており、冷媒となる冷却油が供給管へ供給されると、その供給された冷却油は、配管部を流れて、噴出口から噴出される。そのため、冷却油が配管部を流れて配管部を冷却することで、配管部と接するコイルエンドを冷却すると共に、配管部の噴出口から噴出された冷却油が、直接コイルエンドに触れることで、コイルエンドから熱を奪い、コイルエンドを冷却することができる。

特開２００４−７２８１２号公報

ところで、モータの高出力化や小型軽量化（高出力密度化）のニーズが高まっており、これに対応しようとすると損失密度（コイル温度）が増加する傾向にあり、例えば、特許文献１の冷却方法では、コイルエンドは、配管部の噴出口から噴出された冷却油により冷却できるが、スロット内のコイルは冷却できず、冷却能力が不足するため、スロット内のコイル中央部の温度が最大となり、コイルの温度上昇が規定値を超えてしまう問題がある。

そこで本発明は、モータの損失密度が増加した場合でも、コイルの温度上昇が規定値を超えるのを防止することが可能なモータを提供する。

本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち、本発明に係るモータは、複数の積層板を有するステータと、前記ステータの内側に隙間を空けて配置されるロータとを備え、前記ステータは、外側に位置する環状のヨークと、前記ヨークの内周面から前記ロータに向かって突出する複数のティースとを備え、隣り合う前記ティース間には、前記ティースに巻回されたコイルが配置されるスロットがそれぞれ形成され、前記スロットの底部と前記コイルとの間には、冷却媒体が供給される空隙が形成されており、前記ステータは、その積層板と対向するように配置される端板部材を有しており、少なくとも１つの前記スロット内の前記空隙の一方の端部は、前記端板部材と前記ステータの積層板との間に形成された冷却媒体供給路と連通すると共に、前記少なくとも１つの前記スロット内の前記空隙の他方の端部は開放されていることを特徴とする。

これにより、本発明に係るモータでは、端板部材とステータの積層板との間に冷却媒体供給路が形成され、冷却媒体供給路から少なくとも１つのスロット内の空隙に冷却媒体が供給されるため、そのスロット内の空隙を通過する冷却媒体によりスロット内のコイルが冷却される。よって、最大温度となるスロット内のコイル中央部の温度上昇を効果的に抑制することが可能である。また、少なくとも１つのスロット内の空隙を通過した後でステータから流出した冷却媒体がコイルエンドに触れることによりコイルエンドが冷却される。よって、モータの損失密度が増加した場合でも、コイルの温度上昇が規定値を超えるのを防止することが可能である。

本発明に係るモータにおいて、前記ステータの一端面に配置され、前記ステータの他端側に配置される前記スロットに対して冷却媒体を供給する第１冷却媒体供給路と、前記ステータの他端面に配置され、前記ステータの一端側に配置される前記スロットに対して冷却媒体を供給する第２冷却媒体供給路とを備え、前記第１冷却媒体供給路内の冷却媒体は、前記ステータの他端面に向かって通過した後で前記ステータの他端面から流出すると共に、前記第２冷却媒体供給路内の冷却媒体は、前記ステータの一端面に向かって通過した後で前記ステータの一端面から流出することを特徴とする。

これにより、本発明に係るモータでは、第１冷却媒体供給路内の冷却媒体がステータの一端面から他端面に向かって通過すると共に、第２冷却媒体供給路内の冷却媒体がステータの他端面から一端面に向かって通過する。そのため、冷却媒体の全てが同一方向に向かって通過する場合と比べて、ステータの軸方向についてコイルの温度を均一化できる。また、スロット内を通過した冷却媒体の全てがステータの片側に流出される場合と比べて、ステータの一端面から流出する冷却媒体の量と、ステータの他端面から流出する冷却媒体の量との差が小さくなる。そのため、ステータから流出した冷却媒体を容易に回収できる。

本発明に係るモータにおいて、前記ステータの他端面において冷却媒体が流出する前記スロットの数と、前記ステータの一端面において冷却媒体が流出する前記スロットの数とは同一であることを特徴とする。

これにより、本発明に係るモータでは、第１冷却媒体供給路内の冷却媒体がステータの一端面から他端面に向かって流れるときの冷却と、第２冷却媒体供給路内の冷却媒体がステータの他端面から一端面に向かって流れるときの冷却とが略同一となる。そのため、ステータの軸方向についてコイルの温度をより均一化できる。また、ステータの一端面から流出する冷却媒体の量と、ステータの他端面から流出する冷却媒体の量とが略同一にすることが可能である。

本発明に係るモータにおいて、前記ステータの一端面に配置される第１端板部材と、前記ステータの他端面に配置される第２端板部材とを備え、前記コイルの一端部は、前記第１端板部材に対して前記ステータと反対側に配置されると共に、前記コイルの他端部は、前記第２端板部材に対して前記ステータと反対側に配置されることを特徴とする。

これにより、本発明に係るモータでは、コイルの端部までの全体を覆うように冷却媒体供給路が形成される場合と比べて、ステータを小型化することが可能である。

本発明に係るモータにおいて、前記複数のスロット内の底部近傍には、前記スロット内において前記コイルの位置決めを行うスペーサが配置されており、前記スペーサは、前記スロット内の空隙を形成するための凹部を有していることを特徴とする。

これにより、本発明に係るモータでは、スロット内においてコイルが移動して、磁気的特性が変化するのを防止することが可能である。

以上説明した本発明によれば、モータの損失密度が増加した場合でも、コイルの温度上昇が規定値を超えるのを防止することが可能である。

本発明の実施形態に係るモータの縦断面図である。図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ線におけるステータ及びロータの断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の一部の拡大図である。図３（ａ）は、スペーサの斜視図であり、図３（ｂ）は、スペーサの断面図である。端板部材の斜視図である。図５（ａ）は、図４の端板部材の内面を示す図であり、図５（ｂ）は、図４の端板部材の外面を示す図である。ステータの斜視図である。ステータを一端側から見た図である。ステータを他端側から見た図である。図１の筐体内の冷却媒体の移動方向を示す図である。本発明の変形例に係るモータの縦断面図である。図１１（ａ）は、端板部材の左端面の平面図であり、図１１（ｂ）は、端板部材の右端面の平面図である。図１０の筐体内の冷却媒体の移動方向を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１及び図２に示すように、モータ１は、筐体２を有しており、筐体２内には、回転軸であるモータ軸３の軸回りに回転するロータ（可動子）４と、ロータ４の外周を囲むように狭い隙間（エアギャップ）を空けて筐体２に固定されるステータ（固定子）５とを備えている。なお、ロータ４は周知のものを適用することができるため、詳細な説明は省略する。

モータ１は、ハイブリッド車や電気自動車などに搭載されるモータの性能特性試験を行うために、モータに正確な負荷を与えるための負荷装置（ダイナモメータ）や、自動車試験装置の1つであるエンジンを模したダイナモ装置（ダイナモメータ）として用いられる他、ハイブリッド車や電気自動車などに搭載されるモータとして用いてもよいし、その他の目的で用いてもよい。

ステータ５は、図２に示すように、その軸方向に積層された複数の積層板５ｔを有しており、外側に位置する円環状のヨーク５１と、ヨーク５１の内周面からモータ軸３に向かって突出する複数のティース５２とを備えている。隣り合うティース５２間の隙間は、スロット５３と称し、ティース５２の数と同数備えている。

隣り合うティース５２間に形成されるスロット５３には、ティース５２に巻回されたコイル６がそれぞれ配置される。スロット５３内において、コイル６の周囲は絶縁紙６ａにより覆われており、スロット５３の内側端部には、ウェッジ（図示しない）が配置される。なお、本実施形態において、コイル６とは、その周囲を覆う絶縁紙６ａを含んだものを称する場合がある。

スロット５３内において、その底部５３ａ近傍には、スペーサ８が配置されている。スペーサ８は、スロット５３内においてコイル６を位置決めするための部材である。スペーサ８は、図３（ａ）に示すように、長尺の部材であり、ステータ５の長さと略同一の長さを有している。スペーサ８は、本体部８ａと、本体部８ａから突出した突出部８ｂとを有している。

スペーサ８をスロット５３内に挿入したときに、本体部８ａは、ステータ５の外周側に配置され、突出部８ｂは、ステータ５の内周側に配置される。すなわち、本体部８ａは、スロット５３の底部５３ａ近傍に配置され、突出部８ｂは、スロット５３内においてコイル６と近接して配置される。

スペーサ８の本体部８ａの外周面は、ステータ５のスロット５３の底部５３ａ近傍と略同一形状である。そのため、スペーサ８をスロット５３内に挿入すると、本体部８ａの外周面とスロット５３の底部５３ａ近傍との間には、ほとんど隙間は形成されない。

突出部８ｂは、スロット５３内において、本体部８ａからコイル６に向かって突出している。突出部８ｂは、図３（ｂ）に示すように、その幅方向中央において突出量が最大となり、幅方向中央から幅方向端部に近づくにつれて突出量が小さくなる。突出部８ｂの側面は、内側に凸状の曲面状に形成される。スペーサ８の本体部８ａ及び突出部８ｂは、その全長にわたって同一の断面形状を有している。突出部８ｂの先端部は、コイル６に接触している。

図２（ｂ）に示すように、スペーサ８とコイル６との間（スロット５３の底部５３ａとコイル６との間）には、冷却媒体が供給される空隙１０が形成されている。上述したように、スペーサ８の突出部８ｂは、その幅方向中央において突出量が最大となり、突出部８ｂの先端部はコイル６に接触しているため、１つのスロット５３内には、それぞれ、２つの空隙１０が形成されている。すなわち、スペーサ８は、１つのスロット５３内に２つの空隙１０を形成するための２つの凹部８ｃを有していることになる。２つの凹部８ｃは、スペーサ８の全長にわたって形成されている。

ステータ５の一端面５ａ（図１では左端面）には、端板部材６０が取り付けられ、ステータ５の他端面５ｂ（図１では右端面）には、端板部材１６０が取り付けられている。端板部材６０と端板部材１６０は、同一形状を有しているため、ステータ５の一端面５ａ及び他端面５ｂには、いずれも同一形状の端板部材６０、１６０がそれぞれ取り付けられる。なお、端板部材６０の形状について説明し、端板部材１６０の形状は同様であるため、その説明は省略する。

端板部材６０は、円環状の板状部材である。端板部材６０の外周部の径は、ステータ５の外径と略同一である。端板部材６０がステータ５の一端面５ａに取り付けられた状態において、端板部材６０の中心を通過する水平線より上側に配置される第１部分６０ａと、端板部材６０の中心を通過する水平線より下側に配置される第２部分６０ｂとを有している。

端板部材６０の第１部分６０ａは、周方向に沿って配置される第１所定幅（径方向の沿った幅）の部分であり、第２部分６０ｂは、周方向に沿って配置される第２所定幅（径方向の沿った幅）の部分である。第１部分６０ａの第１所定幅は、第１部分６０ａの全体にわたって略同一の幅であり、第２部分６０ｂの第２所定幅は、第２部分６０ｂの全体にわたって略同一の幅である。第１部分６０ａの第１所定幅は、第２部分６０ｂの第２所定幅より大きい。端板部材６０がステータ５の一端面５ａに取り付けられた状態において、第１部分６０ａの内周部は、ステータ５のティース５２の中間部に対向するように配置される。第２部分６０ｂの幅は、ステータ５のヨーク５１の幅と略同一である。

端板部材６０の第１部分６０ａの内面６１（ステータ５側の面）には、その外周部に配置される４つの矩形状の凸部６２と、その内周部に配置された湾曲形状の凸部６３と、その下端部に配置された２つの直線状の凸部６４とが形成されている。凸部６２、凸部６３及び凸部６４は、互いに離れて配置される。第１部分６０ａの内面６１において、凸部６２、６３、６４以外の部分は、凸部６２、６３、６４の先端面に対して凹状に形成される。そのため、冷却媒体は、第１部分６０ａの外周部の隣り合う凸部６２の間及び凸部６２と凸部６４との間から、第１部分６０ａの内周部に向かって供給される。なお、第２部分６０ｂの厚さは、第１部分６０ａの凸部６２、６４の厚さと同一であるため、冷却媒体は、第２部分６０ｂの外周部から、第２部分６０ｂの内周部に向かって供給されない。

よって、端板部材６０がステータ５の一端面５ａに取り付けられた状態において、端板部材６０の内面６１とステータ５の一端面５ａとの間には、内面６１の凸部６２、６３、６４以外の部分に対応する形状の冷却媒体供給路６５が形成される。冷却媒体供給路６５は、ステータ５の中心を通過する水平線より上側に配置される複数のスロット５３（以下、ステータ５の上側にある複数のスロット５３と称する）と連通しており、その複数のスロット５３に冷却媒体を供給する。

ステータ５の他端面５ｂには、ステータ５の一端面５ａに取り付けられた端板部材６０と同一形状の端板部材１６０が取り付けられるが、その取り付け方法が異なる。端板部材１６０は、ステータ５の他端面５ｂに対して、端板部材６０と上下方向を反対にし、且つ、端板部材１６０の内面６１が、ステータ５の他端面５ｂ側に配置されるように取り付けられる。

よって、端板部材１６０がステータ５の他端面５ｂに取り付けられた状態において、端板部材１６０の内面６１とステータ５の他端面５ｂとの間には、内面６１の凸部６２、６３、６４以外の部分に対応する形状の冷却媒体供給路１６５が形成される。冷却媒体供給路１６５は、ステータ５の中心を通過する水平線より下側に配置される複数のスロット５３（以下、ステータ５の下側にある複数のスロット５３と称する）と連通して、その複数のスロット５３に冷却媒体を供給する。

本実施形態において、ステータ５の上側にある複数のスロット５３（複数の第１スロット）の数と、ステータ５の下側にある複数のスロット５３（複数の第２スロット）の数とは同一である。

図６に示すように、端板部材６０がステータ５の一端面５ａに取り付けられ、端板部材１６０がステータ５の他端面５ｂに取り付けられているが、図７は、図６のステータ５を一端側から見た図であり、図８は、図６のステータ５を他端側から見た図である。なお、図７及び図８では、コイルエンドの図示を省略している。

ステータ５の上側にある複数のスロット５３内の空隙１０の一方の端部（図１では左端部）は、図７に示すように冷却媒体供給路６５と連通すると共に、ステータ５の上側にある複数のスロット５３内の空隙１０の他方の端部（図１では右端部）は、図８に示すように開放されている。また、ステータ５の下側にある複数のスロット５３内の空隙１０の一方の端部（図１では右端部）は、図８に示すように冷却媒体供給路１６５と連通すると共に、ステータ５の下側にある複数のスロット５３内の空隙１０の他方の端部（図１では左端部）は、図７に示すように開放されている。

図１に示すように、コイル６は、スロット５３内を通過するようにティース５２に巻回される。コイル６の一端部（図１では左端部）を含むコイルエンド６ａは、端板部材６０に対してステータ５と反対側に配置されると共に、コイル６の他端部（図１では右端部）を含むコイルエンド６ｂは、端板部材１６０に対してステータ５と反対側に配置される。すなわち、ステータ５の一端側において、コイルエンド６ａは端板部材６０から突出しており、ステータ５の他端側において、コイルエンド６ｂは端板部材１６０から突出している。

筐体２は、図１に示すように、円筒部材２ａと、円筒部材２ａの一端部に配置された円板部２ｂと、円筒部材２ａの他端部に配置された円板部２ｃとを有している。円板部２ｂ及び円板部２ｃには、それぞれ、穴部１２ａが形成されており、穴部１２ａ内には、モータ軸３を回転可能に軸支する軸受部１２ｂが配置される。

筐体２の円筒部材２ａの上部には、２つの供給穴６６ａ、６６ｂが形成される。供給穴６６ａは、ステータ５の一端面５ａ近傍の外側に形成され、供給穴６６ｂは、ステータ５の他端面５ｂ近傍の外側に形成される。供給穴６６ａ、６６ｂは、冷却媒体供給装置（図示しない）に接続されており、スロット５３内のコイル６を冷却する場合、冷却媒体供給装置から２つの供給穴６６ａ、６６ｂに対して冷却媒体が供給される。

円筒部材２ａの内周面には、供給穴６６ａと連通する溝部６７ａと、供給穴６６ｂと連通する溝部６７ｂとが形成されている。ステータ５の外周面が円筒部材２ａの内周面に取り付けられるが、ステータ５の一端面５ａは溝部６７ａと対向すると共に、ステータ５の他端面５ｂは溝部６７ｂと対向する。溝部６７ａ、６７ｂは、円筒部材２ａの内周面の全周にわたって形成される。

上述したように、端板部材６０とステータ５の一端面５ａとの間には、冷却媒体供給路６５が形成されており、円筒部材２ａの内周面に形成された溝部６７ａは、冷却媒体供給路６５と連通している。そのため、図９に示すように、冷却媒体が、冷却媒体供給装置から筐体２の供給穴６６ａに供給されると、その冷却媒体は、円筒部材２ａの溝部６７ａを通過して、冷却媒体供給路６５内に供給される。

その後、冷却媒体供給路６５内の冷却媒体は、ステータ５の上側にある複数のスロット５３内（冷却媒体供給路６５よりステータ５の他端側にある複数のスロット５３内）の空隙１０に供給され、その空隙１０を通過した冷却媒体は、ステータ５の他端面５ｂから筐体２内に流出する。その後、流出した冷却媒体は、重力により筐体２内を下方に移動して、円板部２ｃに形成された排出部６８ｂから筐体２の外部へ排出される。流出した冷却媒体は、重力により筐体２内を下方に移動するときに、コイルエンド６ｂに触れることにより、コイルエンド６ｂを冷却する。

また、端板部材１６０とステータ５の他端面５ｂとの間には、冷却媒体供給路１６５が形成されており、円筒部材２ａの内周面に形成された溝部６７ｂは、冷却媒体供給路６５ｂと連通している。そのため、冷却媒体が、冷却媒体供給装置から筐体２の供給穴６６ｂに供給されると、その冷却媒体は、円筒部材２ａの溝部６７ｂを通過して、冷却媒体供給路１６５に供給される。

その後、冷却媒体供給路１６５内の冷却媒体は、ステータ５の下側にある複数のスロット５３内（冷却媒体供給路６５よりステータ５の一端側にある複数のスロット５３内）の空隙１０に供給され、その空隙１０を通過した冷却媒体は、ステータ５の一端面５ａから筐体２内に流出する。その後、流出した冷却媒体は、重力により筐体２内を下方に移動して、円板部２ｂに形成された排出部６８ａから筐体２の外部へ排出される。流出した冷却媒体は、重力により筐体２内を下方に移動するときに、コイルエンド６ａに触れることにより、コイルエンド６ａを冷却する。

上述したように、モータ１において、ステータ５の上側にある複数のスロット５３内の空隙１０を、冷却媒体がステータ５の一端面５ａから他端面５ｂに向かって通過するのに対して、ステータ５の下側にある複数のスロット５３内の空隙１０を、冷却媒体がステータ５の他端面５ｂから一端面５ａに向かって通過する。すなわち、ステータ５の上側にある複数のスロット５３内の空隙１０と、ステータ５の下側にある複数のスロット５３内の空隙１０とでは、冷却媒体が通過する方向が反対方向である。

また、冷却媒体供給路６５内の冷却媒体は、ステータ５の他端面５ｂに向かって流れた後でステータ５の他端面５ｂから流出すると共に、冷却媒体供給路１６５内の冷却媒体は、ステータ５の一端面５ａに向かって流れた後でステータ５の一端面５ａから流出する。
すなわち、ステータ５の一端側において、ステータ５の上側にある複数のスロット５３から冷却媒体が流出し、ステータ５の他端側において、ステータ５の下側にある複数のスロット５から冷却媒体が流出するため、ステータ５の一端面５ａにおいて冷却媒体が流出するスロット５３の数は、ステータ５の他端面５ｂにおいて冷却媒体が流出するスロット５３の数とは同一である。

なお、本発明として、ステータ５の複数のスロット５３内の空隙１０の全てを冷却媒体が一方向に向かって通過するモータが含まれるが、その場合、複数のスロット５３の全てにおいて、冷却媒体の流入側と流出側とに温度差がある状態となり、ステータ５の軸方向についてコイル６に温度ムラが形成される。これに対して、本実施形態のモータ１において、複数のスロット５３内の空隙１０は、冷却媒体が一方向に向かって通過する空隙１０と、冷却媒体が他方向に向かって通過する空隙１０とを含んでいるため、ステータ５の軸方向についてコイル６に温度ムラが形成されるのが抑制される。

以上のように、本実施形態のモータ１は、複数の積層板５ｔを有するステータ５と、ステータ５の内側に隙間を空けて配置されるロータ４とを備え、ステータ５は、外側に位置する環状のヨーク５１と、ヨーク５１の内周面からロータ４に向かって突出する複数のティース５２とを備え、隣り合うティース５２間には、ティース５２に巻回されたコイル６が配置されるスロット５３が形成され、スロット５３の底部５３ａとコイル６との間には、冷却媒体が供給される空隙１０が形成されており、ステータ５は、その積層板５ｔと対向するように配置される端板部材６０、１６０を有しており、少なくとも１つのスロット５３内の空隙１０の一方の端部は、端板部材６０、１６０とステータ５の積層板５ｔとの間にそれぞれ形成された冷却媒体供給路６５、１６５と連通すると共に、少なくとも１つのスロット５３内の空隙１０の他方の端部は開放されている。

このように、本実施形態によれば、端板部材６０、１６０とステータ５の積層板５ｔとの間にそれぞれ形成された冷却媒体供給路６５、１６５から、少なくとも１つのスロット５３内の空隙１０に冷却媒体が供給されるため、そのスロット５３内の空隙１０を通過する冷却媒体によりスロット５３内のコイル６が冷却される。よって、最大温度となるスロット５３内のコイル６中央部の温度上昇を効果的に抑制することが可能である。また、少なくとも１つのスロット５３内の空隙１０を通過した冷却媒体がコイルエンド６ａ、６ｂに触れることによりコイルエンド６ａ、６ｂが冷却される。よって、モータ１の損失密度が増加した場合でも、コイル６の温度上昇が規定値を超えるのを防止することが可能である。

この場合、ステータ５の一端側に配置され、ステータ５の他端側に配置されるスロット５３に対して冷却媒体を供給する冷却媒体供給路６５と、ステータ５の他端側に配置され、ステータ５の一端側に配置されるスロット５３に対して冷却媒体を供給する冷却媒体供給路１６５とを備え、冷却媒体供給路６５内の冷却媒体は、ステータ５の他端面５ｂに向かって通過した後でステータ５の他端面５ｂから流出すると共に、冷却媒体供給路１６５内の冷却媒体は、ステータ５の一端面５ａに向かって通過した後でステータ５の一端面５ａから流出する。

このようにすれば、冷却媒体供給路６５内の冷却媒体がステータ５の一端面５ａから他端面５ｂに向かって通過すると共に、冷却媒体供給路１６５内の冷却媒体がステータ５の他端面５ｂから一端面５ａに向かって通過する。そのため、冷却媒体の全てが同一方向に向かって通過する場合と比べて、ステータ５の軸方向についてコイル６の温度を均一化できる。また、スロット５３内を通過した冷却媒体の全てがステータ５の片側に流出される場合と比べて、ステータ５の一端面５ａから流出する冷却媒体の量と、ステータ５の他端面５ｂから流出する冷却媒体の量との差が小さくなる。そのため、ステータ５から流出した冷却媒体を容易に回収できる。

そして、このモータ１において、ステータ５の他端面５ｂにおいて冷却媒体が流出するスロット５３の数と、ステータ５の一端面５ａにおいて冷却媒体が流出するスロット５３の数とは同一である。

これにより、冷却媒体供給路６５内の冷却媒体がステータ５の一端面５ａから他端面５ｂ向かって流れるときの冷却と、冷却媒体供給路１６５内の冷却媒体がステータ５の他端面５ｂから一端面５ａに向かって流れるときの冷却とが略同一となる。そのため、ステータ５の軸方向についてコイル６の温度をより均一化できる。また、ステータ５の一端面５ａから流出する冷却媒体の量と、ステータ５の他端面５ｂから流出する冷却媒体の量とを略同一にすることが可能である。

さらに、このモータ１は、ステータ５の一端面５ａに配置される端板部材６０と、ステータ５の他端面５ｂに配置される端板部材１６０とを備え、コイル６のコイルエンド６ａは、端板部材６０に対してステータ５と反対側に配置されると共に、コイル６のコイルエンド６ｂは、端板部材１６０に対してステータ５と反対側に配置される。

これにより、コイルエンド６ａ、６ｂまでの全体を覆うように冷却媒体供給路が形成される場合と比べて、ステータ５を小型化することが可能である。

さらに、このモータ１は、複数のスロット５３内の底部５３ａ近傍には、スロット５３内においてコイル６の位置決めを行うスペーサ８が配置されており、スペーサ８は、スロット５３内の空隙１０を形成するための凹部８ｃを有している。

これにより、スロット５３内においてコイル６が移動して、磁気的特性が変化するのを防止することが可能である。

なお、具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。

上記実施形態において、ステータ５は、ステータ５の一端面５ａに配置された端板部材６０と、ステータ５の他端面５ｂに配置された端板部材１６０とを有しているが、ステータ５は、ステータ５の一端面５ａに配置された端板部材６０及びステータ５の他端面５ｂに配置された端板部材１６０のいずれかを有するものでもよい。

上記実施形態において、ステータ５のスロット５３を、ステータ５の上側にある複数のスロット５３と、ステータ５の上側にある複数のスロット５３との２つの部分に分けて、その２つの部分において、スロット５３内の空隙１０を冷却媒体が通過する方向が反対であるが、それに限られない。ステータ５のスロット５３を上下以外の２つの部分に分けて、その２つの部分において、スロット５３内の空隙１０を冷却媒体が通過する方向が反対である場合、本発明の効果が得られる。

上記実施形態において、ステータ５のスロット５３を２つの部分に分けて、その２つの部分において、スロット５３内の空隙１０を冷却媒体が通過する方向が反対であるが、それに限られない。ステータ５のスロット５３を２より大きい偶数個の部分に分けて、その偶数個の半分の部分と残りの部分において、スロット５３内の空隙１０を冷却媒体が通過する方向が反対である場合、本発明の効果が得られる。

上記実施形態において、ステータ５の一端面５ａにおいて冷却媒体が流出するスロット５３の数と、ステータ５の他端面５ｂにおいて冷却媒体が流出するスロット５３の数とが同一であるが、それに限られない。ステータ５の一端面５ａにおいて冷却媒体が流出するスロット５３の数と、ステータ５の他端面５ｂにおいて冷却媒体が流出するスロット５３の数とは異なってよい。

上記実施形態において、ステータ５のスロット５３内にスペーサ８が配置されているが、スロット５３内にスペーサ８は配置されなくてよい。

上記実施形態において、ステータ５のスロット５３内にスペーサ８が配置され、そのスペーサ８に２つの凹部８ｃが形成されることにより、１つのスロット５３内に２つの空隙１０が形成されているが、１つのスロット５３内に形成される空隙１０の数は、それに限られない。

上記実施形態において、端板部材６０、１６０は、ステータ５の端面に配置されているが、端板部材６０Ａは、ステータ５Ａの積層板５ｔの間に配置されてよい。

モータ１Ａにおいて、ステータ５Ａは、図１０に示すように、その軸方向に積層された複数の積層板５ｔを有しており、複数の積層板５ｔの中央に端板部材６０Ａが配置される。ステータ５Ａは、端板部材６０Ａより左側に配置されたステータ部分５Ａ_１と、端板部材６０Ａより右側に配置されたステータ部分５Ａ_２を有している。図１１（ａ）は、端板部材６０Ａの左端面の平面図であり、図１１（ｂ）は、端板部材６０Ａの右端面の平面図であるが、端板部材６０Ａの両面（ステータ５の積層板５ｔとそれぞれ対向する面）には、その外周部に配置される８つの矩形状の凸部６２Ａと、その内周部に配置された円形状の凸部６３Ａとがそれぞれ形成されている。凸部６２Ａ及び凸部６３Ａは、互いに離れて配置される。そのため、端板部材６０Ａの両面において、凸部６２Ａ及び凸部６３Ａ以外の部分は、凸部６２Ａ及び凸部６３Ａの先端面に対して凹状に形成される。

よって、端板部材６０Ａが、ステータ部分５Ａ_１とステータ部分５Ａ_２との間に配置されると、端板部材６０Ａとステータ部分５Ａ_１との間には、凸部６２Ａ及び凸部６３Ａ以外の部分に対応する形状の冷却媒体供給路６５Ａ_１が形成される。冷却媒体供給路６５Ａ_１は、ステータ部分５Ａ_１の複数のスロット５３の全てと連通しており、その複数のスロット５３に冷却媒体を供給する。ステータ部分５Ａ_１の全てのスロット５３内の空隙１０の一方の端部（図１０では右端部）は、冷却媒体供給路６５Ａ_１と連通すると共に、全てのスロット５３内の空隙１０の他方の端部（図１０では左端部）は開放されている。

また、端板部材６０Ａとステータ部分５Ａ_２との間には、凸部６２Ａ及び凸部６３Ａ以外の部分に対応する形状の冷却媒体供給路６５Ａ_２が形成される。冷却媒体供給路６５Ａ_２は、ステータ部分５Ａ_２の複数のスロット５３の全てと連通しており、その複数のスロット５３に冷却媒体を供給する。ステータ部分５Ａ_２の全てのスロット５３内の空隙１０の一方の端部（図１０では左端部）は、冷却媒体供給路６５Ａ_２と連通すると共に、全てのスロット５３内の空隙１０の他方の端部（図１０では右端部）は開放されている。

筐体２の円筒部材２ａの上部には、１つの供給穴６６Ａが形成される。供給穴６６Ａは、ステータ５の中央部の外側に形成される。供給穴６６Ａは、冷却媒体供給装置（図示しない）に接続されており、スロット５３内のコイル６を冷却する場合、冷却媒体供給装置から供給穴６６Ａに対して冷却媒体が供給される。

円筒部材２ａの内周面には、供給穴６６Ａと連通する溝部６７Ａとが形成されている。ステータ５Ａの外周面が円筒部材２ａの内周面に取り付けられるが、ステータ５Ａのステータ部分５Ａ_１とステータ部分５Ａ_２との間の部分は、溝部６７Ａと対向する。溝部６７Ａは、円筒部材２ａの内周面の全周にわたって形成される。

上述したように、端板部材６０Ａとステータ部分５Ａ_１との間には、冷却媒体供給路６５Ａ_１が形成されており、円筒部材２ａの内周面に形成された溝部６７Ａは、冷却媒体供給路６５Ａ_１と連通している。そのため、冷却媒体が、冷却媒体供給装置から筐体２の供給穴６６Ａに供給されると、その冷却媒体は、円筒部材２ａの溝部６７Ａを通過して、冷却媒体供給路６５Ａ_１内に供給される。

その後、冷却媒体供給路６５Ａ_１内の冷却媒体は、ステータ部分５Ａ_１の全てのスロット５３（冷却媒体供給路６５Ａ_１よりステータ５の一端側にある複数のスロット５３）内の空隙１０に供給され、その空隙１０を通過した冷却媒体は、ステータ部分５Ａ_１から筐体２内に流出する。その後、流出した冷却媒体は、重力により筐体２内を下方に移動して、円板部２ｂに形成された排出部６８ａから筐体２の外部へ排出される。流出した冷却媒体は、重力により筐体２内を下方に移動するときに、コイルエンド６ａに触れることにより、コイルエンド６ａを冷却する。

また、端板部材６０Ａとステータ部分５Ａ_２との間には、冷却媒体供給路６５Ａ_２が形成されており、円筒部材２ａの内周面に形成された溝部６７Ａは、冷却媒体供給路６５Ａ_２と連通している。そのため、冷却媒体が、冷却媒体供給装置から筐体２の供給穴６６Ａに供給されると、その冷却媒体は、円筒部材２ａの溝部６７Ａを通過して、冷却媒体供給路６５Ａ_２内に供給される。

その後、冷却媒体供給路６５Ａ_２内の冷却媒体は、ステータ部分５Ａ_２の全てのスロット５３（冷却媒体供給路６５Ａ_２よりステータ５の他端側にある複数のスロット５３）内の空隙１０に供給され、その空隙１０を通過した冷却媒体は、ステータ部分５Ａ_２から筐体２内に流出する。その後、流出した冷却媒体は、重力により筐体２内を下方に移動して、円板部２ｃに形成された排出部６８ｂから筐体２の外部へ排出される。流出した冷却媒体は、重力により筐体２内を下方に移動するときに、コイルエンド６ｂに触れることにより、コイルエンド６ｂを冷却する。

上述したように、モータ１Ａにおいて、ステータ部分５Ａ_１のスロット５３内の空隙１０を、冷却媒体がステータ５Ａの中央からステータ５の一端側に向かって通過するのに対して、ステータ部分５Ａ_２のスロット５３内の空隙１０を、冷却媒体がステータ５Ａの中央からステータ５の他端側に向かって通過する。

また、冷却媒体供給路６５Ａ_１内の冷却媒体は、ステータ５の一端面５ａに向かって流れた後でステータ５の一端面５ａから流出する。冷却媒体供給路６５Ａ_２内の冷却媒体は、ステータ５の他端面５ｂに向かって流れた後でステータ５の他端面５ｂから流出する。すなわち、ステータ５の一端側において、ステータ部分５Ａ_１の全てのスロット５３から冷却媒体が流出し、ステータ５の他端側において、ステータ部分５Ａ_２の全てのスロット５から冷却媒体が流出するため、ステータ５の一端面５ａにおいて冷却媒体が流出するスロット５３の数は、ステータ５の他端面５ｂにおいて冷却媒体が流出するスロット５３の数とは同一である。

１、１Ａモータ
４ロータ
５、５Ａステータ
５ｔ積層板
５１ヨーク
５２ティース
５３スロット
６コイル
６ａコイルの一端部
６ｂコイルの他端部
８スペーサ
８ｃ凹部
１０空隙
６０端板部材（第１端板部材）
６０Ａ端板部材
６５冷却媒体供給路（第１冷却媒体供給路）
６５Ａ_１、６５Ａ_２冷却媒体供給路
１６０端板部材（第２端板部材）
１６５冷却媒体供給路（第２冷却媒体供給路）

Claims

複数の積層板を有するステータと、前記ステータの内側に隙間を空けて配置されるロータとを備え、
前記ステータは、外側に位置する環状のヨークと、前記ヨークの内周面から前記ロータに向かって突出する複数のティースとを備え、
隣り合う前記ティース間には、前記ティースに巻回されたコイルが配置されるスロットがそれぞれ形成され、
前記スロットの底部と前記コイルとの間には、冷却媒体が供給される空隙が形成されており、
前記ステータは、その積層板と対向するように配置される端板部材を有しており、
少なくとも１つの前記スロット内の前記空隙の一方の端部は、前記端板部材と前記ステータの積層板との間に形成された冷却媒体供給路と連通すると共に、前記少なくとも１つの前記スロット内の前記空隙の他方の端部は開放されていることを特徴とするモータ。
前記ステータの一端面に配置され、前記ステータの他端側に配置される前記スロットに対して冷却媒体を供給する第１冷却媒体供給路と、
前記ステータの他端面に配置され、前記ステータの一端側に配置される前記スロットに対して冷却媒体を供給する第２冷却媒体供給路とを備え、
前記第１冷却媒体供給路内の冷却媒体は、前記ステータの他端面に向かって通過した後で前記ステータの他端面から流出すると共に、
前記第２冷却媒体供給路内の冷却媒体は、前記ステータの一端面に向かって通過した後で前記ステータの一端面から流出することを特徴とする請求項１に記載のモータ。
前記ステータの他端面において冷却媒体が流出する前記スロットの数と、前記ステータの一端面において冷却媒体が流出する前記スロットの数とは同一であることを特徴とする請求項２に記載のモータ。
前記ステータの一端面に配置される第１端板部材と、前記ステータの他端面に配置される第２端板部材とを備え、
前記コイルの一端部は、前記第１端板部材に対して前記ステータと反対側に配置されると共に、前記コイルの他端部は、前記第２端板部材に対して前記ステータと反対側に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のモータ。
前記複数のスロット内の底部近傍には、前記スロット内において前記コイルの位置決めを行うスペーサが配置されており、
前記スペーサは、前記スロット内の空隙を形成するための凹部を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のモータ。