JPH0787711A - 冷却媒体通路を備えた電動機のステータ - Google Patents
冷却媒体通路を備えた電動機のステータInfo
- Publication number
- JPH0787711A JPH0787711A JP23029293A JP23029293A JPH0787711A JP H0787711 A JPH0787711 A JP H0787711A JP 23029293 A JP23029293 A JP 23029293A JP 23029293 A JP23029293 A JP 23029293A JP H0787711 A JPH0787711 A JP H0787711A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling medium
- stator
- passage
- medium passage
- stator core
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 通路断面積を変えることなく冷却媒体の冷却
能力を向上できる冷却媒体通路を備えた電動機のステー
タを提供する。 【構成】 ステータ１０は、複数の磁性薄板の積層体か
らなるステータコア１２と、ステータコア１２のスロッ
ト１４に配置される複数の巻線１６とを備える。ステー
タコア１２の外周部近傍には、ステータコア１２を軸方
向へ貫通する冷却媒体通路２２が形成される。冷却媒体
通路２２の壁２４には、軸方向へ連続して延びる複数の
突起２６が形成される。突起２６は、その表面により、
冷却媒体への熱伝達面である冷却媒体通路２２の壁２４
の表面積を拡大し、冷却媒体とステータコア１２との接
触面積を増加して冷却能力を向上させる。
能力を向上できる冷却媒体通路を備えた電動機のステー
タを提供する。 【構成】 ステータ１０は、複数の磁性薄板の積層体か
らなるステータコア１２と、ステータコア１２のスロッ
ト１４に配置される複数の巻線１６とを備える。ステー
タコア１２の外周部近傍には、ステータコア１２を軸方
向へ貫通する冷却媒体通路２２が形成される。冷却媒体
通路２２の壁２４には、軸方向へ連続して延びる複数の
突起２６が形成される。突起２６は、その表面により、
冷却媒体への熱伝達面である冷却媒体通路２２の壁２４
の表面積を拡大し、冷却媒体とステータコア１２との接
触面積を増加して冷却能力を向上させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷却媒体通路を備えた
電動機のステータに関する。
電動機のステータに関する。
【０００２】
【従来の技術】電動機の作動時の温度上昇を抑制し、出
力を向上させるために、従来の電動機は、ステータコア
の鉄損や巻線の銅損によって発熱するステータを吸熱冷
却する様々なステータ冷却構造を備える。特に、ステー
タコアを包囲するケーシングを排除した小型電動機で
は、一般に磁性薄板の積層体からなるステータコア（す
なわち積層ステータコア）に軸方向へ延びる冷却媒体通
路を貫通形成し、冷却媒体が積層ステータコアの熱を直
接に吸収するようにしたものが周知である。この場合、
冷却媒体通路には電動機の外部から一般に冷却空気が送
給されるが、冷却媒体通路の壁面に液漏防止処理を施し
て閉塞管路を形成することにより、積層ステータコア内
に冷却液を導入、循環させる冷却能力に優れた液冷構造
も、既に提供されている。
力を向上させるために、従来の電動機は、ステータコア
の鉄損や巻線の銅損によって発熱するステータを吸熱冷
却する様々なステータ冷却構造を備える。特に、ステー
タコアを包囲するケーシングを排除した小型電動機で
は、一般に磁性薄板の積層体からなるステータコア（す
なわち積層ステータコア）に軸方向へ延びる冷却媒体通
路を貫通形成し、冷却媒体が積層ステータコアの熱を直
接に吸収するようにしたものが周知である。この場合、
冷却媒体通路には電動機の外部から一般に冷却空気が送
給されるが、冷却媒体通路の壁面に液漏防止処理を施し
て閉塞管路を形成することにより、積層ステータコア内
に冷却液を導入、循環させる冷却能力に優れた液冷構造
も、既に提供されている。
【０００３】積層ステータコアに冷却媒体通路を設けた
上記の冷却構造では、冷却媒体通路は、磁性薄板の打ち
抜き成形時に穿設された穴が、複数の磁性薄板の積層に
より相互に連通することによって形成される。また、積
層ステータコアの全体を均等に冷却するために、一般に
積層ステータコア内の対称位置に複数の冷却媒体通路が
設けられる。空冷構造の場合は、それら複数の冷却媒体
通路が独立して空気を通すが、液冷構造では、一般に複
数の冷却媒体通路は所望箇所で相互に連通して１つの循
環閉塞管路を構成し、管路端部が電動機外部の冷却液供
給排出手段に接続される。
上記の冷却構造では、冷却媒体通路は、磁性薄板の打ち
抜き成形時に穿設された穴が、複数の磁性薄板の積層に
より相互に連通することによって形成される。また、積
層ステータコアの全体を均等に冷却するために、一般に
積層ステータコア内の対称位置に複数の冷却媒体通路が
設けられる。空冷構造の場合は、それら複数の冷却媒体
通路が独立して空気を通すが、液冷構造では、一般に複
数の冷却媒体通路は所望箇所で相互に連通して１つの循
環閉塞管路を構成し、管路端部が電動機外部の冷却液供
給排出手段に接続される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】冷却媒体の冷却能力を
効率良く発揮させるために、ステータコアと冷却媒体と
の間の熱伝達面である通路壁の表面積を増加させること
が考えられる。通路壁の表面積を増加させるためには、
通路数を増やすか、１つの通路の断面積を拡大すればよ
い。しかしながら、寸法上の制約がある電動機におい
て、通路断面積を拡大することは自ずと限界があり、そ
の限界の下で通路数を増やすと、個々の冷却媒体通路の
断面積が縮小されるので、冷却媒体を導入し難くなり、
結果として冷却能力が改善されない場合がある。特に空
冷構造の場合は、空気の通過音が騒音の要因となる課題
が生じる。
効率良く発揮させるために、ステータコアと冷却媒体と
の間の熱伝達面である通路壁の表面積を増加させること
が考えられる。通路壁の表面積を増加させるためには、
通路数を増やすか、１つの通路の断面積を拡大すればよ
い。しかしながら、寸法上の制約がある電動機におい
て、通路断面積を拡大することは自ずと限界があり、そ
の限界の下で通路数を増やすと、個々の冷却媒体通路の
断面積が縮小されるので、冷却媒体を導入し難くなり、
結果として冷却能力が改善されない場合がある。特に空
冷構造の場合は、空気の通過音が騒音の要因となる課題
が生じる。
【０００５】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
通路数を増やしたり通路断面積を拡大したりすることな
く冷却媒体の冷却能力を向上できる冷却媒体通路を備え
た電動機のステータを提供することにある。
通路数を増やしたり通路断面積を拡大したりすることな
く冷却媒体の冷却能力を向上できる冷却媒体通路を備え
た電動機のステータを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複数の磁性薄板の積層体からなるステー
タコアと、ステータコアに設置される巻線と、ステータ
コアに貫通形成される冷却媒体通路とを具備した電動機
のステータにおいて、冷却媒体通路の壁に、冷却媒体通
路の延長方向へ連続して延びる複数の突起を設けたこと
を特徴とする冷却媒体通路を備えた電動機のステータを
提供する。
に、本発明は、複数の磁性薄板の積層体からなるステー
タコアと、ステータコアに設置される巻線と、ステータ
コアに貫通形成される冷却媒体通路とを具備した電動機
のステータにおいて、冷却媒体通路の壁に、冷却媒体通
路の延長方向へ連続して延びる複数の突起を設けたこと
を特徴とする冷却媒体通路を備えた電動機のステータを
提供する。
【０００７】
【作用】電動機の作動時にステータに生じる熱は、ステ
ータコアに設けた冷却媒体通路を通る冷却媒体によっ
て、冷却媒体通路の壁から直接に吸収される。そこで、
冷却媒体通路の壁に複数の突起を設けると、通路数を増
やしたり通路断面積を拡大したりせずとも、熱伝達面で
ある通路壁の表面積が突起の表面によって拡大され、冷
却媒体とステータコアとの接触面積が増加して、より多
くの熱が冷却媒体に吸収される。しかも、複数の突起は
冷却媒体通路の延長方向へ連続して延びるので、通路壁
の摩擦抵抗の上昇は抑制される。このような複数の突起
を備えた冷却媒体通路は、磁性薄板の打ち抜き成形時
に、内向き突出部を周縁部に有した穴を穿設し、その穴
を複数の磁性薄板の積層により相互に連通させることに
よって形成できるので、従来のステータ製造工程をその
まま採用できる。
ータコアに設けた冷却媒体通路を通る冷却媒体によっ
て、冷却媒体通路の壁から直接に吸収される。そこで、
冷却媒体通路の壁に複数の突起を設けると、通路数を増
やしたり通路断面積を拡大したりせずとも、熱伝達面で
ある通路壁の表面積が突起の表面によって拡大され、冷
却媒体とステータコアとの接触面積が増加して、より多
くの熱が冷却媒体に吸収される。しかも、複数の突起は
冷却媒体通路の延長方向へ連続して延びるので、通路壁
の摩擦抵抗の上昇は抑制される。このような複数の突起
を備えた冷却媒体通路は、磁性薄板の打ち抜き成形時
に、内向き突出部を周縁部に有した穴を穿設し、その穴
を複数の磁性薄板の積層により相互に連通させることに
よって形成できるので、従来のステータ製造工程をその
まま採用できる。
【０００８】
【実施例】以下、添付図面に示した好適な実施例に基づ
き、本発明をさらに詳細に説明する。各図において、同
一又は類似の構成要素には共通の参照番号を付す。図１
は、本発明の実施例による電動機のステータ１０を示
す。ステータ１０は、電磁鋼板等の複数の磁性薄板の積
層体からなる筒状のステータコア１２と、ステータコア
１２の内周部に設けられた複数のスロット１４に配置さ
れる複数の巻線１６とを備える。ステータ１０は、軸１
８に連結されたロータ２０を空隙を介して包囲する。
き、本発明をさらに詳細に説明する。各図において、同
一又は類似の構成要素には共通の参照番号を付す。図１
は、本発明の実施例による電動機のステータ１０を示
す。ステータ１０は、電磁鋼板等の複数の磁性薄板の積
層体からなる筒状のステータコア１２と、ステータコア
１２の内周部に設けられた複数のスロット１４に配置さ
れる複数の巻線１６とを備える。ステータ１０は、軸１
８に連結されたロータ２０を空隙を介して包囲する。
【０００９】ステータ１０は、ステータコア１２の外周
部近傍に、ステータコア１２を軸方向へ貫通して延びる
冷却媒体通路２２を備える。冷却媒体通路２２は、ステ
ータコア１２の全体を均等に冷却するために、ステータ
コア１２の四隅に１つずつ配置される。冷却媒体通路２
２の壁２４には、冷却媒体通路２２の延長方向すなわち
軸方向へ連続して延びる複数の突起２６が突出形成され
る。突起２６は、その表面により、冷却媒体への熱伝達
面である冷却媒体通路２２の壁２４の表面積を拡大す
る。したがって、突起２６を有しない従来の冷却媒体通
路に比べ、通路断面積を同一とすると、冷却媒体通路２
２においては冷却媒体とステータコア１２との接触面積
が増加し、冷却能力が向上する。
部近傍に、ステータコア１２を軸方向へ貫通して延びる
冷却媒体通路２２を備える。冷却媒体通路２２は、ステ
ータコア１２の全体を均等に冷却するために、ステータ
コア１２の四隅に１つずつ配置される。冷却媒体通路２
２の壁２４には、冷却媒体通路２２の延長方向すなわち
軸方向へ連続して延びる複数の突起２６が突出形成され
る。突起２６は、その表面により、冷却媒体への熱伝達
面である冷却媒体通路２２の壁２４の表面積を拡大す
る。したがって、突起２６を有しない従来の冷却媒体通
路に比べ、通路断面積を同一とすると、冷却媒体通路２
２においては冷却媒体とステータコア１２との接触面積
が増加し、冷却能力が向上する。
【００１０】ステータコア１２の鉄損や巻線１６の銅損
によってステータ１０に生じる熱は、巻線１６が配置さ
れ、かつロータ２０を通る磁路が集中するステータコア
１２の内周領域に主として発生する。したがって冷却媒
体通路２２は、図示実施例のように、スロット１４に近
接する側の壁部分に複数の突起２６を有することが好ま
しい。もちろん、突起２６をさらに他の壁部分に設ける
こともできる。突起２６の形状、寸法、及び個数は、様
々に設定できるが、その際、通路断面積が縮小されない
ように設定することが好ましい。
によってステータ１０に生じる熱は、巻線１６が配置さ
れ、かつロータ２０を通る磁路が集中するステータコア
１２の内周領域に主として発生する。したがって冷却媒
体通路２２は、図示実施例のように、スロット１４に近
接する側の壁部分に複数の突起２６を有することが好ま
しい。もちろん、突起２６をさらに他の壁部分に設ける
こともできる。突起２６の形状、寸法、及び個数は、様
々に設定できるが、その際、通路断面積が縮小されない
ように設定することが好ましい。
【００１１】冷却媒体通路２２は、ステータコア１２を
構成する磁性薄板の打ち抜き成形時に、図１に冷却媒体
通路２２として示すような内向き突出部を周縁部に有し
た穴を磁性薄板に穿設し、その穴が複数の磁性薄板を積
層する際に相互に連通することによって、ステータコア
１２を軸方向へ貫通して形成される。このとき各磁性薄
板を、かしめ部（図示せず）により相互に正確に位置決
めしつつ連結し、さらに、ステータコア１２を貫通する
複数のロッド部材２８によって加圧下で固定的に支持す
ることにより、各磁性薄板の穴の突出部が表面に段差を
生じないように軸方向へ整列配置され、その結果、円滑
な表面を有した突起２６を冷却媒体通路２２に形成する
ことができる。なお、突起２６を構成する磁性薄板の穴
の突出部は、磁性薄板の縁部から外方へ突出するもので
はないので、比較的小さな突起を多数設けた場合にも、
保管や組立時に突出部に損傷を及ぼす危惧は少ない。
構成する磁性薄板の打ち抜き成形時に、図１に冷却媒体
通路２２として示すような内向き突出部を周縁部に有し
た穴を磁性薄板に穿設し、その穴が複数の磁性薄板を積
層する際に相互に連通することによって、ステータコア
１２を軸方向へ貫通して形成される。このとき各磁性薄
板を、かしめ部（図示せず）により相互に正確に位置決
めしつつ連結し、さらに、ステータコア１２を貫通する
複数のロッド部材２８によって加圧下で固定的に支持す
ることにより、各磁性薄板の穴の突出部が表面に段差を
生じないように軸方向へ整列配置され、その結果、円滑
な表面を有した突起２６を冷却媒体通路２２に形成する
ことができる。なお、突起２６を構成する磁性薄板の穴
の突出部は、磁性薄板の縁部から外方へ突出するもので
はないので、比較的小さな突起を多数設けた場合にも、
保管や組立時に突出部に損傷を及ぼす危惧は少ない。
【００１２】図２は、上記のステータ１０を備えた空冷
式電動機３０を示す。電動機３０において、ステータ１
０は、ステータコア１２を貫通するロッド部材２８（図
１参照）を介して、ステータコア１２の軸方向両端部に
それぞれ配置される前部支持部材３２及び後部支持部材
３４に固定される。前部支持部材３２及び後部支持部材
３４には、ステータコア１２の冷却媒体通路２２に連通
する開口部（前部支持部材３２の開口部３６のみ図示す
る）が設けられる。図から分かるように、開口部３６は
比較的大面積に形成できるので、冷却空気を抵抗なく冷
却媒体通路２２に導入し、かつ通路２２から放出するこ
とができる。
式電動機３０を示す。電動機３０において、ステータ１
０は、ステータコア１２を貫通するロッド部材２８（図
１参照）を介して、ステータコア１２の軸方向両端部に
それぞれ配置される前部支持部材３２及び後部支持部材
３４に固定される。前部支持部材３２及び後部支持部材
３４には、ステータコア１２の冷却媒体通路２２に連通
する開口部（前部支持部材３２の開口部３６のみ図示す
る）が設けられる。図から分かるように、開口部３６は
比較的大面積に形成できるので、冷却空気を抵抗なく冷
却媒体通路２２に導入し、かつ通路２２から放出するこ
とができる。
【００１３】図３は、本発明の他の実施例によるステー
タ３８を示す。ステータ３８は、四隅に２つずつ、計８
個の冷却媒体通路４０を形成したステータコア４２を備
える。各冷却媒体通路４０は、その壁に、軸方向へ連続
して延びる複数の突起４４を有する。冷却媒体通路４０
の断面積は、図１の冷却媒体通路２２の断面積の約半分
である。したがって、ステータ３８を冷却空気によって
冷却する場合は、全体として熱伝達面の表面積は図１の
構成とあまり変わらないが、個々の冷却媒体通路４０の
断面積が小さくなるので、空気が通り難くなり、図１の
ステータ１０よりも冷却能力は低下する。しかしなが
ら、冷却媒体通路４０に液漏防止処理を施し、かつ各冷
却媒体通路４０を相互に連通して循環閉塞管路を形成す
ることにより、ステータ３８を冷却液によって冷却する
場合は、図１のステータ１０よりも管路の全長が延びる
ので、冷却能力の改善に有効である。
タ３８を示す。ステータ３８は、四隅に２つずつ、計８
個の冷却媒体通路４０を形成したステータコア４２を備
える。各冷却媒体通路４０は、その壁に、軸方向へ連続
して延びる複数の突起４４を有する。冷却媒体通路４０
の断面積は、図１の冷却媒体通路２２の断面積の約半分
である。したがって、ステータ３８を冷却空気によって
冷却する場合は、全体として熱伝達面の表面積は図１の
構成とあまり変わらないが、個々の冷却媒体通路４０の
断面積が小さくなるので、空気が通り難くなり、図１の
ステータ１０よりも冷却能力は低下する。しかしなが
ら、冷却媒体通路４０に液漏防止処理を施し、かつ各冷
却媒体通路４０を相互に連通して循環閉塞管路を形成す
ることにより、ステータ３８を冷却液によって冷却する
場合は、図１のステータ１０よりも管路の全長が延びる
ので、冷却能力の改善に有効である。
【００１４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ステータコアに貫通形成された冷却媒体通路
の壁の表面積を、通路断面積を変化させずに増やすこと
ができるので、冷却媒体の流動作用に影響を及ぼすこと
なく、冷却媒体とステータコアとの接触面が増加して冷
却能力が改善される。その結果、本発明のステータを用
いた電動機の作動時の温度上昇を抑制し、出力をさらに
向上させることが可能となる。
によれば、ステータコアに貫通形成された冷却媒体通路
の壁の表面積を、通路断面積を変化させずに増やすこと
ができるので、冷却媒体の流動作用に影響を及ぼすこと
なく、冷却媒体とステータコアとの接触面が増加して冷
却能力が改善される。その結果、本発明のステータを用
いた電動機の作動時の温度上昇を抑制し、出力をさらに
向上させることが可能となる。
【図１】本発明の実施例によるステータの端面図であ
る。
る。
【図２】図１のステータを備えた電動機の斜視図であ
る。
る。
【図３】本発明の他の実施例によるステータの端面図で
ある。
ある。
１０，３８…ステータ １２，４２…ステータコア １６…巻線 ２０…ロータ ２２，４０…冷却媒体通路 ２６，４４…突起
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の磁性薄板の積層体からなるステー
タコアと、該ステータコアに設置される巻線と、該ステ
ータコアに貫通形成される冷却媒体通路とを具備した電
動機のステータにおいて、 前記冷却媒体通路の壁に、該冷却媒体通路の延長方向へ
連続して延びる複数の突起を設けたことを特徴とする冷
却媒体通路を備えた電動機のステータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23029293A JPH0787711A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 冷却媒体通路を備えた電動機のステータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23029293A JPH0787711A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 冷却媒体通路を備えた電動機のステータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0787711A true JPH0787711A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16905536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23029293A Pending JPH0787711A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 冷却媒体通路を備えた電動機のステータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0787711A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100724449B1 (ko) * | 2005-07-29 | 2007-06-04 | 엘지전자 주식회사 | 동기 릴럭턴스 모터 및 이를 적용한 밀폐형 압축기 |
| WO2010100756A1 (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-10 | 三菱電機株式会社 | 冷却ファン付モータ |
| JP2011217450A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Hitachi Ltd | 積層ステータ |
| CN102237759A (zh) * | 2010-04-28 | 2011-11-09 | 西门子公司 | 电机 |
| WO2011146690A3 (en) * | 2010-05-21 | 2012-04-19 | Remy Technologies, L.L.C. | Stator winding assembly and method |
| WO2016173812A1 (de) * | 2015-04-29 | 2016-11-03 | Continental Automotive Gmbh | Gehäuselose elektrische maschine |
| WO2017161527A1 (en) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | Robert Bosch Gmbh | Stator lamination and electrical machine |
| CN112713678A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-27 | 中车永济电机有限公司 | 一种应用于永磁牵引电机的内外交替式全封闭水冷结构 |
-
1993
- 1993-09-16 JP JP23029293A patent/JPH0787711A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100724449B1 (ko) * | 2005-07-29 | 2007-06-04 | 엘지전자 주식회사 | 동기 릴럭턴스 모터 및 이를 적용한 밀폐형 압축기 |
| JP5202724B2 (ja) * | 2009-03-06 | 2013-06-05 | 三菱電機株式会社 | 冷却ファン付モータ |
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| US8872399B2 (en) | 2010-05-21 | 2014-10-28 | Remy Technologies, L.L.C. | Stator winding assembly and method |
| WO2011146690A3 (en) * | 2010-05-21 | 2012-04-19 | Remy Technologies, L.L.C. | Stator winding assembly and method |
| WO2016173812A1 (de) * | 2015-04-29 | 2016-11-03 | Continental Automotive Gmbh | Gehäuselose elektrische maschine |
| US20180131247A1 (en) * | 2015-04-29 | 2018-05-10 | Continental Automotive Gmbh | Unenclosed electrical machine |
| WO2017161527A1 (en) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | Robert Bosch Gmbh | Stator lamination and electrical machine |
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| CN112713678A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-27 | 中车永济电机有限公司 | 一种应用于永磁牵引电机的内外交替式全封闭水冷结构 |
| CN112713678B (zh) * | 2020-12-21 | 2022-08-05 | 中车永济电机有限公司 | 一种应用于永磁牵引电机的内外交替式全封闭水冷结构 |
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