特開 2023-166527 モータ及びステータの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023166527

(43)【公開日】2023-11-21

(54)【発明の名称】モータ及びステータの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 9/19 20060101AFI20231114BHJP

   H02K 15/12 20060101ALI20231114BHJP

【ＦＩ】

H02K9/19 A

H02K15/12 E

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023144464

(22)【出願日】2023-09-06

(62)【分割の表示】P 2019125091の分割

【原出願日】2019-07-04

(71)【出願人】

【識別番号】000002059

【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137486

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 雅直

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 瞬也

(72)【発明者】

【氏名】有賀 信雄

(72)【発明者】

【氏名】小▲崎▼ 守

(72)【発明者】

【氏名】粥川 正康

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ステータの温度を低下させて、ロータの温度上昇を低減する。
【解決手段】本発明のモータ１は、ステータ５と、ステータ５に対して隙間を空けて配置されるロータ４とが筐体２内に配置されたモータであって、ステータ５は、環状のヨークと、ヨークの内周部からロータ４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がそれぞれ形成され、ステータ５及びコイル６をモールドしたモールド樹脂部３０を有し、モールド樹脂部３０は、複数のスロットのなかの少なくとも１つのスロット内に形成された流路３２を有しており、流路３２には、冷却媒体が供給される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステータと、前記ステータに対して隙間を空けて配置されるロータとが筐体内に配置されたモータであって、
前記ステータは、環状のヨークと、前記ヨークの内周部または外周部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形成する複数の積層板を備え、
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、
前記ステータは、前記複数の積層板及び前記コイルをモールドしたモールド樹脂部を有し、
前記モールド樹脂部は、前記複数のスロットのなかの少なくとも１つのスロット内に形成された流路を有しており、
前記流路には、冷却媒体が供給されることを特徴とするモータ。

【請求項2】

前記流路は、前記スロット内において前記コイルより前記ロータ側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のモータ。

【請求項3】

前記筐体は、円筒部と、前記円筒部の両側を塞ぐ２つのカバー部材とを有し、
前記モールド樹脂部は、
前記複数のスロットの全てをそれぞれ通過する複数の流路と、
前記モールド樹脂部の両端面にそれぞれ形成され、前記複数の流路と連通する環状の溝部とを有しており、
前記モールド樹脂部の外周部は前記円筒部の内周面と接触し、且つ、前記モールド樹脂部の両端部は前記２つのカバー部材とそれぞれ対向するように配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ。

【請求項4】

前記モールド樹脂部の両端面と前記２つのカバー部材との間には、前記溝部の径方向内側及び径方向外側にそれぞれ配置される２つの環状シール部材が配置されることを特徴とする請求項３に記載のモータ。

【請求項5】

前記ロータは、減圧空間において回転す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。

【請求項6】

環状のヨークと、前記ヨークの内周部または外周部からロータに向かって突出する複数のティースとを形成する複数の積層板を有するステータの製造方法であって、
前記ティースにコイルを巻回して、そのコイルが巻回された複数の積層板をモールド成形用下型の内部に配置する第１工程と、
前記モールド成形用下型の内部において、前記コイルが巻回された前記複数の積層板の内側または外側に、前記ステータの内周面または外周面を形成するための第１抜き型を配置する第２工程と、
前記モールド成形用下型の内部において、前記コイルが巻回された前記複数の積層板における隣り合う前記ティース間に形成される複数のスロットの少なくとも１つのスロット内に、冷却媒体の流路を形成するための第２抜き型を配置する第３工程と、
前記モールド成形用下型に対してモールド成形用上型を取り付けて成形型を形成し、樹脂を前記成形型内に流し込んで樹脂を硬化させる第４工程と、
前記成形型内において樹脂が硬化した後、前記複数の積層板及び前記コイルをモールドしたモールド樹脂部を前記成形型から取り出して、前記第１抜き型及び前記第２抜き型を前記モールド樹脂部から取り外す第５工程とを備えることを特徴とするステータの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステータに巻回されたコイルを有するモータ及びステータの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

特許文献１のモータでは、ステータの放熱性を向上させるために、ステータの積層板に穴部を形成して、その穴部を連通させることによりステータのヨーク部に冷却液流路を形成している。そのモータでは、ステータのヨーク部に形成された流路に冷却液を供給することにより、ステータを冷却している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平４－１４５８５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１のモータでは、冷却液流路がステータのヨーク部に形成されているため、ステータに熱伝導により温度分布が発生して、ステータにおいてコイルが巻回されたティース部の温度がヨーク部の温度より高温になる。そのため、ステータからの輻射によりロータの温度が上昇する問題がある。特に、ロータが大気圧より減圧された空間（減圧空間）において回転するモータでは、ロータが回転しても対流の発生が著しく低下するため、ロータの熱がこもりやすく、ロータの温度が高温になりやすい。

【0006】

そこで本発明は、ステータの温度を低下させて、ロータの温度上昇を低減することが可能なモータ及びステータの製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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。

【0008】

すなわち、本発明に係るモータは、ステータと、前記ステータに対して隙間を空けて配置されるロータとが筐体内に配置されたモータであって、前記ステータは、環状のヨークと、前記ヨークの内周部または外周部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形成する複数の積層板を備え、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、前記ステータは、前記複数の積層板及び前記コイルをモールドしたモールド樹脂部を有し、前記モールド樹脂部は、前記複数のスロットのなかの少なくとも１つのスロット内に形成された流路を有しており、前記流路には、冷却媒体が供給されることを特徴とする。

【0009】

これにより、本発明に係るモータでは、ステータにおいて複数の積層板及びコイルをモールドしたモールド樹脂部が、ステータの少なくとも１つのスロット内に形成された冷却媒体の流路を有しており、冷却媒体が供給される流路を形成するための専用の積層板を使用しないで、従来の積層板を使用して、冷却媒体が供給される流路を有するステータを形成することが可能である。また、冷却媒体が供給される流路がモールド樹脂部に形成されているため、ステータまたはロータで発生する磁束による渦電流損が増加するのを抑制して、モータ効率が低下するのを防止することが可能である。

【0010】

本発明に係るモータにおいて、前記流路は、前記スロット内において前記コイルより前記ロータ側に配置されることを特徴とする。

【0011】

これにより、本発明に係るモータでは、冷却媒体が供給される流路がスロット内においてコイルよりロータ側に配置される。そのため、流路がステータとロータとの隙間（ギャップ部）近傍に配置されており、ステータにおけるロータ側部分の温度を低下させることにより、ステータからの輻射によるロータの温度上昇を低減することが可能である。よって、ロータを支持するモータ軸の軸受温度が上昇するのを抑制することで、軸受の寿命が増加する。

【0012】

本発明に係るモータにおいて、前記筐体は、円筒部と、前記円筒部の両側を塞ぐ２つのカバー部材とを有し、前記モールド樹脂部は、前記複数のスロットの全てをそれぞれ通過する複数の流路と、前記モールド樹脂部の両端面にそれぞれ形成され、前記複数の流路と連通する環状の溝部とを有しており、前記モールド樹脂部の外周部は前記円筒部の内周面と接触し、且つ、前記モールド樹脂部の両端部は前記２つのカバー部材とそれぞれ対向するように配置されることを特徴とする。

【0013】

これにより、本発明に係るモータでは、モールド樹脂部の両端面に、複数のスロットの全てをそれぞれ通過する複数の流路と連通する環状の溝部が形成されている。そのため、冷却媒体をモールド樹脂部の溝部に供給することにより、冷却媒体が複数の流路を通過するようになる。

【0014】

本発明に係るモータにおいて、前記モールド樹脂部の両端面と前記２つのカバー部材との間には、前記溝部の径方向内側及び径方向外側にそれぞれ配置される２つの環状シール部材が配置されることを特徴とする。

【0015】

これにより、本発明に係るモータでは、モールド樹脂部の両端面と２つのカバー部材との間において、溝部の径方向内側及び径方向外側にそれぞれ配置される２つの環状シール部材が配置される。そのため、冷却媒体がモータ内に漏れるのを防止すると共に、筐体２の内部を減圧状態に維持することが可能である。

【0016】

本発明に係るモータにおいて、前記ロータは、減圧空間において回転する。

【0017】

これにより、本発明に係るモータでは、ロータが減圧空間において回転するように構成されており、減圧空間では、ロータが回転しても対流の発生が著しく低下するため、ロータの熱がこもってしまう。そのような場合でも、本発明では、ロータの温度を低下させることが可能である。

【0018】

本発明に係るステータの製造方法は、環状のヨークと、前記ヨークの内周部または外周部からロータに向かって突出する複数のティースとを形成する複数の積層板を有するステータの製造方法であって、前記ティースにコイルを巻回して、そのコイルが巻回された複数の積層板をモールド成形用下型の内部に配置する第１工程と、前記モールド成形用下型の内部において、前記コイルが巻回された前記複数の積層板の内側または外側に、前記ステータの内周面または外周面を形成するための第１抜き型を配置する第２工程と、前記モールド成形用下型の内部において、前記コイルが巻回された前記複数の積層板における隣り合う前記ティース間に形成される複数のスロットの少なくとも１つのスロット内に、冷却媒体の流路を形成するための第２抜き型を配置する第３工程と、前記モールド成形用下型に対してモールド成形用上型を取り付けて成形型を形成し、樹脂を前記成形型内に流し込んで樹脂を硬化させる第４工程と、前記成形型内において樹脂が硬化した後、前記複数の積層板及び前記コイルをモールドしたモールド樹脂部を前記成形型から取り出して、前記第１抜き型及び前記第２抜き型を前記モールド樹脂部から取り外す第５工程とを備えることを特徴とする。

【0019】

これにより、本発明に係るステータの製造方法では、ステータにおいて複数の積層板及びコイルをモールドしたモールド樹脂部が、少なくとも１つのスロット内に形成された冷却媒体の流路を有しており、冷却媒体が供給される流路を形成するための専用の積層板を使用しないで、従来の積層板を使用して、冷却媒体が供給される流路を有するステータを形成することが可能である。また、冷却媒体が供給される流路がモールド樹脂部に形成されているため、ステータとロータとを備えるモータにおいて、ステータまたはロータで発生する磁束による渦電流損が増加するのを抑制して、モータ効率が低下するのを防止することが可能である。

【発明の効果】

【0020】

以上説明した本発明によれば、冷却媒体が供給される流路を形成するための専用の積層板を必要としないで、従来の積層板を使用して、冷却媒体が供給される流路を有するステータを形成することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施形態に係るモータの縦断面図である。

【図2】図１のモータの断面斜視図である。

【図3】図１のＡ－Ａ線における水平断面図である。

【図4】筐体の上面図である。

【図5】モールド樹脂部の構成を説明する部分斜視図である。

【図6】図１の部分拡大図である。

【図7】モールド樹脂部を軸方向中央部で切断したものを下方から見た斜視図である。

【図8】図１のステータの製造方法を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

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。

【0023】

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。ステータ５は、筐体２に圧入されて固定されている。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。

【0024】

モータ１は、例えば、航空用電動機、ロボットなどのアクチュエータの駆動源として用いられる他、ポンプやコンプレッサの駆動源、フライホイール蓄電装置として用いてもよいし、その他の目的で用いてもよい。

【0025】

ステータ５は、図３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。

【0026】

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。図３、図６及び図７では、ティース５２に巻回されたコイル６の図示が省略されている。

【0027】

ステータ５は、複数の積層板５ｔ及びコイル６をモールドしたモールド樹脂部３０を有している。すなわち、モールド樹脂部３０は、ステータ５のティース５２にコイル６を巻回した状態で、例えばエポキシ樹脂やポリエステル樹脂などの樹脂材料を用いてモールド成形したものである。モールド樹脂部３０は、絶縁性を有しており、モールド樹脂部３０とコイル６との密着性が高い。

【0028】

モールド樹脂部３０は、ステータ５より上方に配置される第１モールド部３０ａと、複数のスロット５３のそれぞれの内部に配置される複数の第２モールド部３０ｂと、ステータ５より下方に配置される第３モールド部３０ｃとを有している。第１モールド部３０ａと複数の第２モールド部３０ｂの上端部とは接続されており、複数の第２モールド部３０ｂの下端部と第３モールド部３０ｃとは接続されている。

【0029】

すなわち、モールド樹脂部３０において、第１モールド部３０ａと第３モールド部３０ｃとは、複数の第２モールド部３０ｂにより接続されている。第１モールド部３０ａ、複数の第２モールド部３０ｂ及び第３モールド部３０ｃは、ステータ５の軸方向に沿って接続されている。複数の第２モールド部３０ｂの内周部は周方向に接続されており、ウェッジの役割を有している。

【0030】

モールド樹脂部３０は、冷却媒体が供給される冷却媒体の流路３２を有している。複数のスロット５３内には、それぞれ、１つの第２モールド部３０ｂが配置されており、１つの第２モールド部３０ｂには、１つの流路３２がステータ５の軸方向に沿って配置される。

【0031】

１つの流路３２は、１つのスロット５３を通過するように形成されており、モールド樹脂部３０は、複数のスロット５３の全てのスロット５３内にそれぞれ形成された複数の流路３２を有している。本実施形態において、冷却媒体の流路３２は、第２モールド部３０ｂの軸方向に貫通する貫通穴により形成される。

【0032】

第２モールド部３０ｂに形成される流路３２の上端部は、第１モールド部３０ａの上端面まで延在しており、流路３２の下端部は、第３モールド部３０ｃの下端面まで延在している。そのため、流路３２は、モールド樹脂部３０の上端面から下端面まで貫通している。

【0033】

流路３２は、スロット５３内において、径方向についてコイル６よりロータ４側に配置される。すなわち、スロット５３内において、流路３２は、ステータ５とロータ４との隙間（ギャップ部）より径方向外側であり、コイル６より径方向内側に配置される。

【0034】

第２モールド部３０ｂには、１つの流路３２の径方向外側に配置される２つのコイル通過部３３ａ、３３ｂが形成される。コイル通過部３３ａは、流路３２の径方向外側に配置され、コイル通過部３３ｂは、コイル通過部３３ａの径方向外側に配置される。すなわち、ステータ５のティース５２にコイル６を巻回した状態で樹脂材料を用いてモールド成形した場合に、コイル６の周囲に第２モールド部３０ｂが形成されることにより、コイル通過部３３ａ、３３ｂが形成される。

【0035】

モールド樹脂部３０の上端面、すなわち第１モールド部３０ａの上端面には、環状の溝部６１ａが形成されている。モールド樹脂部３０の下端面、すなわち、第３モールド部３０ｃの下端面は、環状の溝部６１ｂが形成されている。環状の溝部６１ａ、６１ｂは、モールド樹脂部３０の上端面及び下端面において凹状に形成される。溝部６１ａの底面には、複数の流路３２の上端が開口しており、溝部６１ｂの底面には、複数の流路３２の下端が開口している。そのため、複数の流路３２は、環状の溝部６１ａ、６１ｂとそれぞれ連通する。

【0036】

筐体２は、円筒部２ａと、円筒部２ａの両側を塞ぐ２つのカバー部材２ｂ、２ｃとを有している。円筒部２ａは鉛直方向に沿って配置され、カバー部材２ｂは円筒部２ａの上端を塞いでおり、カバー部材２ｃは円筒部２ａの下端を塞いでいる。カバー部材２ｂ、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。カバー部材２ｂとモータ軸３との間、及び、カバー部材２ｃとモータ軸３との間は、環状シール部材１２ｃによりシールされる。

【0037】

筐体２のカバー部材２ｂには、冷却媒体の供給口６０ａが形成される。供給口６０ａは、カバー部材２ｂを上下方向に貫通するように形成され、供給口６０ａの下端は、モールド樹脂部３０の上端面に形成された溝部６１ａの上方に位置し、供給口６０ａは、溝部６１ａに連通している。

【0038】

同様に、筐体２のカバー部材２ｃには、冷却媒体の排出口６０ｂが形成される。排出口６０ｂは、カバー部材２ｃを上下方向に貫通するように形成され、排出口６０ｂの上端は、モールド樹脂部３０の下端面に形成された溝部６１ｂの下方に位置し、排出口６０ｂは、溝部６１ｂに連通している。

【0039】

モールド樹脂部３０の外周面は、円筒部２ａの内周面と接触し、且つ、モールド樹脂部３０の両端部は２つのカバー部材２ｂ、２ｃとそれぞれ対向するように配置される。すなわち、モールド樹脂部３０の上端面は、カバー部材２ｂの下面と対向し、モールド樹脂部３０の下端面は、カバー部材２ｃの上面と対向する。円筒部２ａの下端部には、径方向内側に突出する段部２ｄが形成されており、段部２ｄの上面は、ステータ５の下面と接触する。

【0040】

モールド樹脂部３０の両端面と２つのカバー部材２ｂ、２ｃとの間には、４つの環状シール部材６２ａ、６３ａ、６２ｂ、６３ｂが配置される。すなわち、モールド樹脂部３０の上端面とカバー部材２ｂの下面との間には、２つの環状シール部材６２ａ、６３ａが配置される。また、モールド樹脂部３０の下端面とカバー部材２ｃの上面との間には、２つの環状シール部材６２ｂ、６３ｂが配置される。

【0041】

モールド樹脂部３０の上端面とカバー部材２ｂの下面との間において、環状シール部材６２ａは、溝部６１ａの径方向内側に配置され、環状シール部材６３ａは、溝部６１ａの径方向外側に配置される。モールド樹脂部３０の下端面とカバー部材２ｃの上面との間において、環状シール部材６２ｂは、溝部６１ａの径方向内側に配置され、環状シール部材６３ｂは、溝部６１ａの径方向外側に配置される。

【0042】

本実施形態のモータ１では、ステータ５の内周面より内側の空間は、減圧状態に維持される。そのため、ロータ４は、減圧空間において回転する。

【0043】

図２に示すように、冷却媒体の供給口６０ａ及び排出口６０ｂには、接続配管６４ａ、６４ｂを介してポンプ６５が接続される。よって、ポンプ６５を駆動すると、冷却媒体が接続配管６４ａを介して供給口６０ａに供給される。供給口６０ａに供給された冷却媒体は、溝部６１ａを通過して、モールド樹脂部３０の流路３２に供給される。流路３２を下方に向かって通過した冷却媒体は、溝部６１ｂを通過して排出口６０ｂに到達する。排出口６０に到達した冷却媒体は、接続配管６４ｂを介してポンプ６５に戻されて循環する。

【0044】

本実施形態のモータ１に使用されるステータ５の製造方法について、図８に基づいて説明する。

【0045】

（ステップＳ１）
積層された複数の積層板５ｔにより形成されたティース５２にコイル６を巻回して、そのコイル６が巻回された複数の積層板５ｔを、円筒状のモールド成形用下型の内部に配置する。モールド成形用下型の底部には、モータ１の筐体２の円筒部２ａに形成された段部２ｄと同一形状の段部が形成されている。

【0046】

（ステップＳ２）
モールド成形用下型の内部において、コイル６が巻回された複数の積層板５ｔの内側に、円柱状の第１抜き型を配置する。第１抜き型は、ステータ５の内周面を形成して、ステータ５の径方向内側にロータ４が配置される空間を形成するためのものであり、第１抜き型の直径は、ロータ４の直径より僅かに大きい。

【0047】

（ステップＳ３）
モールド成形用下型の内部において、コイル６が巻回された複数の積層板５ｔにおける複数のスロット５３内に、それぞれ、１つの円柱状の第２抜き型を配置する。第２抜き型は、複数のスロット５３内に冷却媒体の流路３２を形成するためのものである。複数の第２抜き型が、複数のスロット５３の全てにそれぞれ配置される。

【0048】

（ステップＳ４）
モールド成形用下型に対して、モールド成形用上型を取り付けて、コイル６が巻回された複数の積層板５ｔを、モールド成形用上型とモールド成形用下型とで形成される成形型の内部に収容する。モールド成形用上型には、樹脂供給口が形成されており、樹脂をモールド成形用上型の樹脂供給口から成形型内に流し込む。その後、冷却あるいは加熱して、成形型内において樹脂５２を硬化させる。これにより、モールド樹脂部３０が形成される。

【0049】

（ステップＳ５）
成形型内において樹脂５２が硬化すると、成形型を分割して、複数の積層板５ｔ及びコイル６をモールドしたモールド樹脂部３０を取り出す。複数の積層板５ｔの内側に配置された第１抜き型と、複数の積層板５ｔの複数のスロット５３内に配置された第２抜き型をモールド樹脂部３０から取り外すと、複数の積層板５ｔ及びコイル６をモールドしたモールド樹脂部３０を有するステータ５の製造が完了する。製造されたステータ５では、第１抜き型を取り外した部分に、ロータ４が配置される空間が形成されると共に、第２抜き型を取り外した部分に、複数のスロット５３内の流路３２が形成される。

【0050】

以上のように、本実施形態のモータ１は、ステータ５と、ステータ５に対して隙間を空けて配置されるロータ４とが筐体２内に配置されたモータであって、ステータ５は、環状のヨーク５１と、ヨーク５１の内周部からロータ４に向かって突出する複数のティース５２とを形成する複数の積層板５ｔ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がそれぞれ形成され、ステータ５は、複数の積層板５ｔ及びコイル６をモールドしたモールド樹脂部３０を有し、モールド樹脂部３０は、複数のスロット５３のなかの少なくとも１つのスロット５３内に形成された流路３２を有しており、流路３２には、冷却媒体が供給される。

【0051】

このように、本実施形態によれば、ステータ５において複数の積層板５ｔ及びコイル６をモールドしたモールド樹脂部３０が、全てのスロット５３内にそれぞれ形成された冷却媒体の流路３２を有しており、冷却媒体が供給される流路３２を形成するための専用の積層板を使用しないで、従来の積層板を使用して、冷却媒体が供給される流路３２を有するステータを形成することが可能である。また、冷却媒体が供給される流路３２がモールド樹脂部３０に形成されているため、ステータ５またはロータ４で発生する磁束による渦電流損が増加するのを抑制して、モータ効率が低下するのを防止することが可能である。

【0052】

この場合、流路３２は、スロット５３内においてコイル６よりロータ４側に配置される。

【0053】

このようにすれば、流路３２がスロット５３内においてコイル６よりロータ４側に配置される。そのため、流路３２がステータ５とロータ４との隙間（ギャップ部）近傍に配置されており、ステータ５におけるロータ４側部分の温度を低下させることにより、ステータ５からの輻射によるロータ４の温度上昇を低減することが可能である。よって、ロータ４を支持するモータ軸３の軸受温度が上昇するのを抑制することで、軸受１２ｂの寿命が増加する。

【0054】

具体的に、筐体２は、円筒部２ａと、円筒部２ａの両側を塞ぐ２つのカバー部材２ｂ、２ｃとを有し、モールド樹脂部３０は、複数のスロット５３の全てをそれぞれ通過する複数の流路３２と、モールド樹脂部３０の両端面にそれぞれ形成され、複数の流路３２と連通する環状の溝部６０ａ、６０ｂとを有しており、モールド樹脂部３０の外周部は、円筒部２ａの内周面と接触し、且つ、モールド樹脂部３０の両端部は、２つのカバー部材２ｂ、２ｃとそれぞれ対向するように配置される。

【0055】

これにより、モールド樹脂部３０の両端面に、複数のスロット５３の全てをそれぞれ通過する複数の流路３２と連通する環状の溝部６０ａ、６０ｂが形成されている。そのため、冷却媒体をモールド樹脂部３０の溝部６０ａ、６０ｂに供給することにより、冷却媒体が複数の流路３２を通過するようになる。

【0056】

そして、このモータ１は、モールド樹脂部３０の両端面と２つのカバー部材２ｂ、２ｃとの間には、溝部６０ａ、６０ｂの径方向内側及び径方向外側にそれぞれ配置される環状シール部材６２ａ、６２ｂ、６３ａ、６３ｂが配置される。

【0057】

これにより、冷却媒体がモータ１内に漏れるのを防止すると共に、筐体２の内部を減圧に維持することが可能である。

【0058】

さらに、このモータ１のロータ４は、減圧空間において回転する。

【0059】

これにより、減圧空間では、ロータ４が回転しても対流の発生が著しく低下するため、ロータ４の熱がこもってしまう。そのような場合でも、本発明では、ロータ４の温度を低下させることが可能である。

【0060】

また、このステータ５の製造方法は、環状のヨーク５１と、ヨーク５１の内周部からロータ４に向かって突出する複数のティース５２とを形成する複数の積層板５ｔを有するステータ５の製造方法であって、ティース５２にコイル６を巻回して、そのコイル６が巻回された複数の積層板５ｔをモールド成形用下型の内部に配置する第１工程と、モールド成形用下型の内部において、コイル６が巻回された複数の積層板５ｔの内側に、ステータ５の内周面を形成するための第１抜き型を配置する第２工程と、モールド成形用下型の内部において、コイル６が巻回された複数の積層板５ｔにおける隣り合うティース５２間に形成される複数のスロット５３の少なくとも１つのスロット５３内に、冷却媒体の流路３２を形成するための第２抜き型を配置する第３工程と、モールド成形用下型に対してモールド成形用上型を取り付けて成形型を形成し、樹脂を成形型内に流し込んで樹脂を硬化させる第４工程と、成形型内において樹脂が硬化した後、複数の積層板５ｔ及びコイル６をモールドしたモールド樹脂部３０を成形型から取り出して、第１抜き型及び第２抜き型をモールド樹脂部３０から取り外す第５工程とを備える。

【0061】

これにより、本実施形態のステータ５の製造方法では、ステータ５において複数の積層板５ｔ及びコイル６をモールドしたモールド樹脂部３０が、全てのスロット５３内にそれぞれ形成された冷却媒体の流路３２を有しており、冷却媒体が供給される流路３２を形成するための専用の積層板を使用しないで、従来の積層板を使用して、冷却媒体が供給される流路３２を有するステータ５を形成することが可能である。また、冷却媒体が供給される流路３２がモールド樹脂部３０に形成されているため、ステータ５とロータ４とを備えるモータ１において、ステータ５またはロータ４で発生する磁束による渦電流損が増加するのを抑制して、モータ効率が低下するのを防止することが可能である。

【0062】

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。

【0063】

上記実施形態において、モールド樹脂部３０は、複数のスロット５３の全てのスロット５３内にそれぞれ形成された複数の流路３２を有しているが、本発明のモータは、複数のスロット５３のなかの少なくとも１つのスロット５３内に形成された流路３２を有するモールド樹脂部３０を備えたものを含む。

【0064】

上記実施形態では、モールド樹脂部３０において、スロット５３内に形成された流路３２は、モールド樹脂部３０を貫通する貫通穴により形成されているが、スロット５３内に形成された流路３２は、貫通穴に限られない。例えば、１つのスロット５３内に形成された流路３２の数、形状、断面形状などは、任意である。

【0065】

上記実施形態において、流路３２は、スロット５３内においてコイル６よりロータ４側に配置されるが、スロット５３内での流路３２の配置は、それに限られない。

【0066】

上記実施形態において、複数の流路３２は、溝部６１ａ、６１ｂに連通しており、複数の流路３２に対して冷却媒体が溝部６１ａ、６１ｂを通過して供給されるが、複数の流路３２に冷却媒体が溝部６１ａ、６１ｂを通過しないで供給されてよい。

【0067】

上記実施形態では、筐体２とモータ軸３との間にシール部材１２ｃが配置されているが、それに限られない。筐体２とモータ軸３との間は、例えば液体パッキンや金属シールによりシールされてよい。

【0068】

上記実施形態において、ロータ４が減圧空間において回転するモータ１について説明したが、本発明のモータは、ロータが減圧空間において回転するモータに限られない。

【0069】

上記実施形態では、インナーロータ型のモータ１について説明したが、本発明は、アウターロータ型のモータに適用可能である。

【0070】

また、上記実施形態では、ラジアルギャップ型のモータ１について説明したが、本発明は、アキシャルギャップ型のモータに適用可能である。

【0071】

上記実施形態において、ステータ５は、筐体２に圧入されて固定されているが、ステータ５を筐体２に固定する方法は、それに限られない。ステータ５の積層板５ｔに対して軸方向に貫通した穴を形成し、筐体２においてステータ５の端面と接触する面にネジ穴を形成して、積層板５ｔの穴を通過させてボルトを使用して筐体２に固定してよい。

【符号の説明】

【0072】

１ モータ
２ 筐体
２ａ 円筒部
２ｂ、２ｃ カバー部材
４ ロータ
５ ステータ
５ｔ 積層板
６ コイル
３０ モールド樹脂部
３２ 流路
５１ ヨーク
５２ ティース
５３ スロット
６０ａ、６０ｂ 溝部
６２ａ、６２ｂ、６３ａ、６３ｂ 環状シール部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【手続補正書】

【提出日】2023-10-26

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のティース部を有するステータと、前記ティース部に巻かれたコイルと、前記ティース部の間に形成されたスロットとを有し、前記コイルが前記スロットに設けられたモータであって、
前記スロットに充填され、前記コイルを覆うモールド樹脂部と、
前記モールド樹脂部に形成され、前記スロット内を通過する貫通穴である流路とを有し、
前記流路の内壁は、前記モールド樹脂部を形成する樹脂材料で構成され、
前記流路の内部を冷却媒体が流れることを特徴とするモータ。

【請求項2】

前記流路は、前記コイルより回転軸方向側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。

【請求項3】

前記流路は、前記スロットの内部空間で前記ステータの内周側で且つ前記コイルと隣接する位置に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ。

【請求項4】

前記モールド樹脂部は、前記ステータの軸方向両端に突き出したコイル端部をそれぞれ覆うモールド部を有し、
前記モールド部は、前記流路と接続され、冷却媒体が流れる円周方向に遠心する環状の溝部を有することを特徴とする請求項１～３の何れかに記載のモータ。

【請求項5】

前記モールド部の前記溝部が形成された端面と対向する部材を有し、
前記端面において前記溝部の径方向内側及び径方向外側には、２つの環状シール部材がそれぞれ配置されることを特徴とする請求項４に記載のモータ。

【請求項6】

前記ステータと、前記ステータに対して隙間を空けて配置されるロータとが内部に配置される筐体を有し、
前記筐体は、前記モールド樹脂部の一端面に形成された前記溝部と連通する冷却媒体の供給口と、前記モールド樹脂部の他端面に形成された前記溝部と連通する冷却媒体の排出口が形成されることを特徴とする請求項４に記載のモータ。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0008】

すなわち、本発明に係るモータは、複数のティース部を有するステータと、前記ティース部に巻かれたコイルと、前記ティース部の間に形成されたスロットとを有し、前記コイルが前記スロットに設けられたモータであって、前記スロットに充填され、前記コイルを覆うモールド樹脂部と、前記モールド樹脂部に形成され、前記スロット内を通過する貫通穴である流路とを有し、前記流路の内壁は、前記モールド樹脂部を形成する樹脂材料で構成され、前記流路の内部を冷却媒体が流れることを特徴とする。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0010】

本発明に係るモータにおいて、前記流路は、前記コイルより回転軸方向側に設けられていることを特徴とする。

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0012】

本発明に係るモータにおいて、前記流路は、前記スロットの内部空間で前記ステータの内周側で且つ前記コイルと隣接する位置に設けられていることを特徴とする。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】削除

【補正の内容】

【手続補正6】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0014】

本発明に係るモータにおいて、前記モールド樹脂部は、前記ステータの軸方向両端に突き出したコイル端部をそれぞれ覆うモールド部を有し、前記モールド部は、前記流路と接続され、冷却媒体が流れる円周方向に遠心する環状の溝部を有することを特徴とする。

【手続補正7】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】削除

【補正の内容】

【手続補正8】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0016】

本発明に係るモータにおいて、前記モールド部の前記溝部が形成された端面と対向する部材を有し、前記端面において前記溝部の径方向内側及び径方向外側には、２つの環状シール部材がそれぞれ配置されることを特徴とする。

【手続補正9】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】削除

【補正の内容】

【手続補正10】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0018】

本発明に係るモータにおいて、前記ステータと、前記ステータに対して隙間を空けて配置されるロータとが内部に配置される筐体を有し、前記筐体は、前記モールド樹脂部の一端面に形成された前記溝部と連通する冷却媒体の供給口と、前記モールド樹脂部の他端面に形成された前記溝部と連通する冷却媒体の排出口が形成されることを特徴とする。

【手続補正11】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】削除

【補正の内容】