(57)【要約】【課題】効果的に冷却でき、かつ容易に製作できるモータ用ステータを提供する。【解決手段】ステータ本体１０を圧粉磁心材料を成型して作製する。ステータ本体１０の外周面に１本の溝（例えば螺旋溝）を形成し、これを下部ケーシング２０内に収めて、冷媒通路とする。そして、パイプ２４，２６を介し、冷媒通路に水などの冷媒を流通する。【選択図】図１
2006320054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧粉磁心材料の成形によって形成された中空円筒状のステータ本体と、
このステータの外周面の全体にわたって成型時に形成された１本の連続する溝と、
前記ステータの外周囲を取り囲み、前記１本の連続する溝にふたをして、１本の連続する冷媒流路を形成すると共に、冷媒流路の両端部に入り口および出口を形成したカバーと、
を有することを特徴とするモータ用ステータ部材。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ用ステータにおいて、
前記１本の溝は、螺旋状の溝であることを特徴とするモータ用ステータ部材。
【請求項３】
前記１本の溝は、円周方向の溝と、ステータ本体の軸方向の溝を組み合わせ形成されていることを特徴とするモータ用ステータ部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧粉磁心材料を用いたモータ用ステータ、特にその冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、大出力のモータでは、発熱による問題を解消するためにモータ冷却のための構造を有している。特に、冷却能力を高めるためには、モータ内に水などの冷媒を流し、モータ（通常はステータ）を冷却することが効果的である。
【０００３】
例えば、特許文献１では、ステータとは別体として、外周面にフィンを形成したフィン部材を設け、このフィン部材をステータの外側に取り付ける。そして、フィン部材の外側を冷媒流路とすることによって、ステータをフィンを介し冷却している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３-２４７６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献1のモータにおいては、ステータとフィン部材は別体で構成されており、両者の間の熱伝導がかならずしも十分良好に行われない場合がある。また、ステータは積層鋼板で形成されており、フィン部材との熱伝導をよくするためには、周面を仕上げ処理などして周面の面精度を向上させる必要があり、組み付け作業が必要になるだけでなく、その組み付け作業の作業性が悪いという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、圧粉磁心材料の成形によって形成された中空円筒状のステータ本体と、このステータの外周面の全体にわたって成型時に形成された１本の連続する溝と、前記ステータの外周囲を取り囲み、前記１本の連続する溝にふたをして、１本の連続する冷媒流路を形成すると共に、冷媒流路の両端部に入り口および出口を形成したカバーと、を有することを特徴とするモータ用ステータ部材。
【０００７】
また、前記１本の溝は、螺旋状の溝であることが好適である。
【０００８】
また、前記１本の溝は、円周方向の溝と、ステータ本体の軸方向の溝を組み合わせ形成されていることが好適である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、圧粉磁心材料を用いて、ステータを形成する。そこで、成型時において、外周面に溝１６を形成することができ、ステータ本体を精度よく形成することができる。従って、ケーシング内に収容する場合に、精度を上げるための追加の加工作業などが不要である。そして、ステータの外周面がそのまま冷媒と接触しているため、非常に効果的なステータの冷却を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、実施形態の係るステータの断面構成図、図２は斜視図を示している。ステータ本体１０は、全体として中空円筒状であり、圧粉磁心材料を成型して形成されている。その内周面側には、ステータ本体１０の軸方向に伸びるコイル用のスロット１２が所定数、等間隔で形成されており、スロット１２の間がティース１４になっている。モータを組み付ける場合には、スロット１２にコイルを巻回する。
【００１２】
また、ステータ本体１０は、図における上部１０ａの外径が大きくなってつば状となり、下部１０ｂが外径の小さな円筒部になっている。
【００１３】
そして、ステータ本体１０の下部１０ｂの外周面には、螺旋状の１本の溝１６が形成されている。すなわち、この例では、溝１６は、下部１０ｂの下端から始まって、下部１０ｂの上端で終わる螺旋状となっている。
【００１４】
ステータ本体１０は、上部が開放された下部ケーシング２０内に収容されている。下部ケーシング２０は、ステータの外径に合致した形状を有しており、上部１０ａの外周面および底面、下部１０ｂの外周面および底面の一部に合致した内面を有し、その底面は下部１０ｂの半径方向中間部分から一旦下方に伸びてから形成されており、ステータ本体１０の内部下方に空間２２が設けられている。また、下部ケーシング２０の底面の中央部には、開口が形成されている。
【００１５】
下部ケーシング２０は、下部１０ｂの周面を覆うため、溝１６は、下部ケーシング２０の内面によってふたをされ、溝１６は、冷媒流路として機能する。また、下部ケーシング２０の溝１６の下端に対応する位置には、下部ケーシング２０に設けた開口に連通するパイプ２４が設けられるとともに、下部ケーシング２０の溝１６の上端に対応する位置には、下部ケーシング２０に設けた開口に連通するパイプ２６が設けられている。
【００１６】
従って、パイプ２４，２６の一方を入り口、他方を出口とし、冷媒を溝１６で形成されれる冷媒流路に流通することができる。特に、溝１６を比較的深く形成することで、溝１６のステータ軸方向の間隙がフィンと同様に作用し、ステータの効果的冷却を図ることができる。なお、フィンとして作用する間隙は、冷却効果および強度を十分に保持するためにある程度の大きさを維持することが好適である。
【００１７】
なお、圧粉磁心は、微小鉄粉材料に電気絶縁性の被膜を施した後、加圧成形するものであり、絶縁材同士が圧着接合するためバルク材のようなブロックとして所望な形態をした製品を得ることができるものである。圧粉磁心材料による成型品は、全体が微小の鉄粉の集合体となっているため、任意の三次元形状を単体で形作ることができる。
【００１８】
本実施形態では、圧粉磁心材料を用いて、ステータ本体１０を形成する。そして、この成型時において、内周側のスロット１２と、外側面の溝１６を同時に形成する。従って、ステータ本体１０を精度よく形成することができ、下部ケーシング２０内に収容する場合に、精度を上げるための追加の加工作業などが不要である。
【００１９】
そして、ステータ本体１０の外周面がそのまま冷媒と接触し、またフィンが形成されているため、非常に効果的なステータ本体１０の冷却を達成することができる。
【００２０】
ここで、ステータ本体１０と、下部ケーシング２０の内面との間に冷媒が流れるため、外部へ流出しないようにシールする必要がある。図３には、シールの構成が模式的に示されている。この例では、下部ケーシング２０のステータ本体１０の上部１０ａの底面を受ける部分および下部１０ｂの底面を受ける面にそれぞれＯリング３０ａ、３０ｂを配置している。Ｏリング３０ａ、３０ｂは、ステータ本体１０の全体の円周方向に配置されるものであり、冷媒は、これら２つのオーリング３０ａ，３０ｂによって仕切られた空間内に保持される。特に、ステータ本体１０を下部ケーシング２０に対し、軸方向に押しつけることによって、Ｏリング３０ａ、３０ｂによるシールを確実なものにできる。
【００２１】
なお、シール構造は、これに限らず、下部１０ｂの上端部と、下端部の外周面と、下部ケーシング２０の内周面との間に２つのＯリングを配置してもよく、角部に配置してもよい。
【００２２】
さらに、ステータ本体１０の外周面の冷媒（例えば、水）に接触する部分については、防錆加工することが好ましい。すなわち、圧粉磁心材料は絶縁材により鉄粉が覆われているが、水によって鉄粉がさびやすく、ステータ本体１０内に水がしみいらないようにした方がよいからである。なお、防錆加工については、通常の防錆材の塗布で問題ない。
【００２３】
また、下部ケーシング２０は、アルミや、ステンレスなど非磁性金属材料から構成することが好適である。
【００２４】
図４には、ロータ４０が組み付けられた状態を示してある。なお、ステータ本体１０には、ティース１４に巻回されたコイル２８が取り付けられている。
【００２５】
ロータ４０は、円筒状で所定数の極を有するものであり、例えば極は永久磁石で構成される。そして、ロータ４０の中心に回転軸４２が貫通して設けられている。また、下部ケーシング２０の上には、ステータ本体１０およびロータ４０を覆って上部ケーシング４２が設けられ、この上部ケーシング４２と、下部ケーシング２０の回転軸４２が貫通する部分には軸受け４４ａ，４４ｂが設けられている。
【００２６】
従って、ステータ本体１０に巻回されたコイル２８に所定の電流を供給することで、回転磁界を形成することで、ロータ４０が回転される。
【００２７】
そして、このときにパイプ２４，２６を介し、溝１６と、下部ケーシング２０の内周面で形成される冷媒流路に冷媒（例えば、水）を流通することで、ステータ本体１０を効果的に冷却して、モータを冷却することができる。
【００２８】
なお、上述の実施形態においては、溝１６を螺旋状としたが、図５に示すような横溝１６ａと、縦溝１６ｂを順次組み合わせジグザク状としてもよい。この形状の方がステータ本体１０の成型時の型抜きが容易になる。また、冷媒流路は二重螺旋としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態に係るステータ部材の構成を示す断面図である。
【図２】実施形態に係るステータ部材の構成を示す斜視図である。
【図３】シール部分の構成を示す図である。
【図４】ロータを組み付けた状態の構成を示す断面図である。
【図５】溝の他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  ステータ本体、  １０ａ  上部、１０ｂ  下部、  １２  スロット、１４  ティース、１６  溝、２０  下部ケーシング、２２  空間、２４，２６  パイプ、２８  コイル、３０ａ，３０ｂ  Ｏリング、４０  ロータ、４２  上部ケーシング、４２  回転軸、４４ａ，４４ｂ  軸受け。
【図１】
2006320054.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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