特許 7637271 モーターステーターの冷却構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-18

(45)【発行日】2025-02-27

(54)【発明の名称】モーターステーターの冷却構造

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/20 20060101AFI20250219BHJP

【ＦＩ】

H02K1/20 C

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2024004540

(22)【出願日】2024-01-16

【審査請求日】2024-01-17

(73)【特許権者】

【識別番号】519209037

【氏名又は名称】富田電機股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100201329

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 真二郎

(74)【代理人】

【識別番号】100167601

【弁理士】

【氏名又は名称】大島 信之

(74)【代理人】

【識別番号】100220917

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 忠大

(72)【発明者】

【氏名】張金鋒

(72)【発明者】

【氏名】朱智盟

(72)【発明者】

【氏名】張辰輝

(72)【発明者】

【氏名】陳建勲

【審査官】三澤 哲也

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１１４５５２８５１（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１５０７２０２０（ＣＮ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００９７４９９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヨーク部及び前記ヨーク部から内側に向けて延伸されている複数のコア歯部を有するステーターコアであって、前記コア歯部のそれぞれは前記ステーターコアの軸方向に沿って延伸されている冷却液流路を有しているステーターコアと、
前記ステーターコアの両端部にそれぞれ貼着されている２つのオイルスプレーリングであって、前記オイルスプレーリングのそれぞれはこれら前記コア歯部に対応する複数の歯部を有し、前記オイルスプレーリングのそれぞれは前記複数の歯部に間隔を置いて設けられている複数のオイル出口穴を有し、前記オイルスプレーリングのそれぞれの外周面には間隔を置いて設けられている複数の凸部を有し、隣接する２つの凸部の間にはガイド溝が形成され、２つの前記オイルスプレーリングが交錯して設置されることでステーターコアの両端部に位置している一方の前記オイルスプレーリングの前記オイル出口穴と他方の前記オイルスプレーリングの前記オイル出口穴とが互いに交錯する２つのオイルスプレーリングと、を備えていることを特徴とするモーターステーターの冷却構造。

【請求項2】

前記オイルスプレーリングのそれぞれのこれら前記オイル出口穴及びこれら前記ガイド溝は交錯して設けられていることを特徴とする請求項１に記載のモーターステーターの冷却構造。

【請求項3】

前記ステーターコアのこれら前記コア歯部に周設されているコイルを更に有していることを特徴とする請求項１に記載のモーターステーターの冷却構造。

【請求項4】

２つの前記オイルスプレーリングの外側にそれぞれ設置されている２つのエンドキャップを更に有し、２つの前記エンドキャップの外周面には給油部及びオイル排出部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のモーターステーターの冷却構造。

【請求項5】

２つの前記オイルスプレーリングは、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリエステル（ＰＢＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、或いはこれら材料のポリマーブレンドを含む高分子絶縁材料により射出成形されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のモーターステーターの冷却構造。

【請求項6】

２つの前記エンドキャップは、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミド６－６（ＰＡ６６）、ポリエステル（ＰＢＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、或いはこれら材料のポリマーブレンドを含む高分子絶縁材料により射出成形されていることを特徴とする請求項４に記載のモーターステーターの冷却構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モーターステーターの冷却構造（Ａ ｍｏｔｏｒ ｓｔａｔｏｒ ｃｏｏｌｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）に関し、より詳しくは、モーターステーターの動作時に十分冷却する冷却構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

モーターの動作過程において発散される熱エネルギーがモーターを昇温させるため、冷却構造を設置してモーターの温度を低下させ、モーターの温度が高くなり過ぎて構造が損壊する状況を防止する必要があった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、従来のモーターの放熱方式の多くは冷却液流路を設置し、冷却液をモーターのコイルに噴霧することで冷却効果を達成していた。多くの冷却液流路は一方向性の流路であるため、モーターの両端及び中間部の温度を均一に降温させることができず、中間部の温度が高くなるか、一側の温度が高くなる状況に陥った。

【0004】

そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に至った。

【0005】

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モーターステーターの冷却構造を提供し、特に、モーターステーターの動作時に十分冷却する冷却構造を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある態様のモーターステーターの冷却構造は、ヨーク部及び前記ヨーク部から内側に向けて延伸されている複数のコア歯部を有するステーターコアであって、前記コア歯部のそれぞれは前記ステーターコアの軸方向に沿って延伸されている複数の冷却液流路を有しているステーターコアと、前記ステーターコアの両端部にそれぞれ貼着されている２つのオイルスプレーリングと、を備えている。前記オイルスプレーリングのそれぞれはこれら前記コア歯部に対応する複数の歯部を有し、前記オイルスプレーリングのそれぞれは前記複数の歯部に間隔を置いて設けられている複数のオイル出口穴を有し、前記オイルスプレーリングのそれぞれの外周面には間隔を置いて設けられている複数の凸部を有し、隣接する２つの凸部の間にはガイド溝が形成されている。２つの前記オイルスプレーリングが交錯して設置されることで、ステーターコアの両端部に位置している一方の前記オイルスプレーリングの前記オイル出口穴と他方の前記オイルスプレーリングの前記オイル出口穴とが互いに交錯する。

【0007】

好ましくは、前記オイルスプレーリングのそれぞれのこれら前記オイル出口穴及びこれら前記ガイド溝は交錯して設けられている。

【0008】

好ましくは、前記ステーターコアのこれら前記コア歯部に周設されているコイルを更に有している。

【0009】

好ましくは、２つの前記オイルスプレーリングの外側にそれぞれ設置されている２つのエンドキャップを更に有し、２つの前記エンドキャップの外周面には給油部及びオイル排出部が設けられている。

【0010】

好ましくは、２つの前記オイルスプレーリングは、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリエステル（ＰＢＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、或いはこれら材料のポリマーブレンドを含む高分子絶縁材料により射出成形されている。

【0011】

好ましくは、２つの前記エンドキャップは、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミド６－６（ＰＡ６６）、ポリエステル（ＰＢＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、或いはこれら材料のポリマーブレンドを含む高分子絶縁材料により射出成形されている。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施例に係るモーターステーターの冷却構造を示す概略構成図である。

【図2】本発明の一実施例に係るモーターステーターの冷却構造を示す概略分解図である。

【図3】本発明の一実施例に係るモーターステーターの冷却構造を示す側面図である。

【図4】図３の４－４線に沿う断面図である。

【図5】図３の５－５線に沿う断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、記述した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【0014】

理解を容易にするため、本発明はステーターコア１０の軸方向を左方向または右方向と呼称し、径方向を上方または下方と呼称する。

【0015】

図１乃至図５を参照しながら、モーターステーターの冷却構造の詳細について説明する。

【0016】

本発明の一実施例に係るモーターステーターの冷却構造は、ステーターコア１０と、前記ステーターコア１０の両端部にそれぞれ貼着されている２つのオイルスプレーリング２１、２２と、を備え、前記ステーターコア１０は複数のケイ素鋼板が組み合わせられることで形成されている。前記ステーターコア１０はヨーク部１３及び前記ヨーク部１３から内側に向けて延伸されている複数のコア歯部１２を有し、前記コア歯部１２のそれぞれの内部には前記ステーターコア１０の軸方向に沿って延伸されている冷却液流路１１が形成され、コイル１５は前記ステーターコア１０のこれら前記コア歯部１２に周設されている。

【0017】

本実施形態において、２つの前記オイルスプレーリング２１、２２は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミド６－６（ＰＡ６６）、ポリエステル（ＰＢＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ） 、或いはこれら材料のポリマーブレンドを含む高分子絶縁材料により射出成形されている。２つの前記オイルスプレーリング２１、２２の材質が前記ステーターコア１０の材質と異なることで、モーターステーターの絶縁能力を高めている。

【0018】

図３乃至図５に示す如く、前記オイルスプレーリング２１、２２のそれぞれはこれら前記コア歯部１２に対応する複数の歯部２１１、２２１を有し、前記オイルスプレーリング２１、２２のそれぞれは前記オイルスプレーリング２１、２２の周方向に沿って前記複数の歯部２１１、２２１に間隔を置いて設けられている複数のオイル出口穴２１ｂ、２２ｂを有し、前記オイルスプレーリング２１、２２のそれぞれの外周面には間隔を置いて設けられている複数の凸部２１ｃ、２２ｃを有している。隣接する２つの凸部２１ｃ、２２ｃの間にはガイド溝２１ａ、２２ａが形成され、前記ステーターコア１０の両端部に位置している２つのオイルスプレーリング２１、２２が交錯して設置されることで、これら前記オイル出口穴２１ｂ、２２ｂが互いに交錯する。すなわち、前記ステーターコア１０の両端部に位置しているオイルスプレーリング２１、２２のガイド溝２１ａ、２２ａが交錯して設けられていると共に図４及び図５に示す状態が形成されている。前記ガイド溝２１ａ、２２ａは冷却液を冷却液流路１１内に導入するために用いられ、間隔を置く凸部２１ｃ、２２ｃはガイド溝２１ａ、２２ａに連通していない冷却液流路１１の入口を封鎖するために用いられている。オイルスプレーリング２１、２２が交錯すると、同じ軸方向上には１つのガイド溝２１ａ、２２ａのみ有することになり、ステーターコア１０が両端から冷却液が交錯して導入される状態が形成される。

【0019】

詳しくは、２つのエンドキャップ３１、３２は前記オイルスプレーリング２１、２２のそれぞれの外側にそれぞれ設置され、２つの前記エンドキャップ３１、３２の外周面には共に給油部３１ａ、３２ａ及びオイル排出部３１ｂ、３２ｂが設けられ、前記給油部３１ａ、３２ａ及び前記オイル排出部３１ｂ、３２ｂは同じ直径上に位置されている。より詳しくは、冷却液は左端の前記エンドキャップ３１の前記給油部３１ａから導入されると共にオイルスプレーリング２１のガイド溝２１ａに向けて流された後、冷却液はステーターコア１０の冷却液流路１１に進入し、右端のオイルスプレーリング２２のオイル出口穴２２ｂから流出し、右端の前記エンドキャップ３２のオイル排出部３２ｂから導出される。すなわち、同じ軸方向上に位置している前記ガイド溝２１ａ及び前記オイル出口穴２２ｂは前記ステーターコア１０の冷却液流路１１に互いに連通している。また、隣接する冷却液流路１１内には、右端の前記エンドキャップ３２の前記給油部３２ａからオイルスプレーリング２２のガイド溝２２ａに向けて流されて進入し、左端のオイルスプレーリング２１のオイル出口穴２１ｂから流出し、左端の前記エンドキャップ３１のオイル排出部３１ｂから導出される冷却液を有している。２つの前記エンドキャップ３１、３２は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミド６－６（ＰＡ６６）、ポリエステル（ＰＢＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、或いはこれら材料のポリマーブレンドを含む高分子絶縁材料により射出成形されている。

【0020】

図４に示す如く、２つの前記オイルスプレーリング２１、２２が交錯して設置されると、前記ステーターコア１０の右端がガイド溝２２ａとなり、左端がオイル出口穴２１ｂとなる。隣接する冷却液流路１１は左端のガイド溝２１ａ（図５に示す）及び右端のオイル出口穴２２ｂに連通され、冷却液がステーターコア１０の両端部から同時に交錯して冷却液流路１１に流入すると共にコイル１５に均一に噴霧され、流動方向が完全に反対になる冷却回路が形成され、モーターステーターの両側の温度が相互に交換され、モーターステーターの温度分布が改善され、均一に降温する効果を達成し、モーターステーターの一部が高温になる状況を改善している。

【0021】

本発明はステーターコア１０とは材質が異なるオイルスプレーリング２１、２２によりモーターステーターの絶縁能力を改善し、交錯して設置されているオイルスプレーリング２１、２２により、冷却液がステーターコア１０の両端から同時に交錯して軸方向に沿ってステーターコア１０の内部に流入すると共にエンドキャップ３１、３２のオイル排出部３１ｂ、３２ｂから径方向に流出し、均一に降温する効果を達成し、モーターステーターの一部が高温になる状況を改善している。

【0022】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【符号の説明】

【0023】

１０ ステーターコア
１１ 冷却液流路
１２ コア歯部
１３ ヨーク部
１５ コイル
２１ オイルスプレーリング
２１ａ ガイド溝
２１ｂ オイル出口穴
２１ｃ 凸部
２１１ 歯部
２２ オイルスプレーリング
２２ａ ガイド溝
２２ｂ オイル出口穴
２２ｃ 凸部
２２１ 歯部
３１ エンドキャップ
３１ａ 給油部
３１ｂ オイル排出部
３２ エンドキャップ
３２ａ 給油部
３２ｂ オイル排出部

【要約】

【課題】モーターステーターの冷却構造を提供する。
【解決手段】ステーターコアと、前記ステーターコアの両端部にそれぞれ貼着されている２つのオイルスプレーリングと、を備え、前記ステーターコアはヨーク部及び前記ヨーク部から内側に向けて延伸されている複数のコア歯部を有している。前記コア歯部のそれぞれの内部には前記ステーターコアの軸方向に沿って延伸されている冷却液流路が形成され、前記オイルスプレーリングのそれぞれには交錯するオイル出口穴及びガイド溝が設けられている。２つの前記オイルスプレーリングが交錯して設置されることでステーターコアの両端部に位置しているオイル出口穴が互いに交錯している。こうすることで、冷却液がステーターコアの両端から同時に交錯して軸方向に沿ってステーターコアの内部に流入し、均一に降温する効果を達成し、モーターステーターの一部が高温になる状況を改善している。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】