(57)【要約】【課題】中性点部を効果的に冷却することができ、その結果、固定子の冷却を有利に行うことができる電動機固定子を提供する。【解決手段】回転子と、固定子とからなる電動機における固定子において、固定子を構成するコアに巻回してなるコイルのうち、中性点２およびそれに続く中性点リード線１で構成される中性点部４を覆う絶縁材５（６）の一部に冷却液が入る穴１１を設け、中性点部４と絶縁材５（６）との間に冷却液が通る冷却液路１２を設け、冷却液を中性点部４内に供給して、中性点部４を冷却することで固定子を冷却する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と、固定子とからなる電動機における固定子において、固定子を構成するコアに巻回してなるコイルのうち、中性点およびそれに続く中性点リード線で構成される中性点部を覆う絶縁材の一部に冷却液が入る穴を設け、中性点部と絶縁材との間に冷却液が通る冷却液路を設け、冷却液を中性点部内に供給して固定子を冷却することを特徴とする電動機固定子。
【請求項２】
中性点および中性点リード線の断面形状をＵ形状や十字形状に成形し、中性点部と絶縁材との間に冷却液路を形成したことを特徴とする請求項１に記載の電動機固定子。
【請求項３】
中性点を圧着管にて結線する場合、圧着管の断面形状をＵ形状や十字形状に成形し、圧着管と絶縁材との間に冷却液路を形成したことを特徴とする請求項１に記載の電動機固定子。
【請求項４】
中性点部全体を長さ方向にらせん状に成形して、中性点部と絶縁材との間に冷却液路を形成したことを特徴とする請求項１に記載の電動機固定子。
【請求項５】
中性点および中性点リード線を通す円筒部と円筒部から外側に伸びる複数のリブ部とからなる冷却液路形成部材を、絶縁材内において任意の間隔および個数で設け、冷却液路を形成したことを特徴とする請求項１に記載の電動機固定子。
【請求項６】
冷却液路形成部材を熱伝導率の高い材料で構成することを特徴とする請求項５に記載の電動機固定子。
【請求項７】
中性点リード線を覆う絶縁材に、冷却液を排出する排出穴を設け、排出穴から排出された冷却液を、固定子を構成するコアに巻回してなるコイルのうち、回転子の周面と対向しないコイルエンド部に供給し、コイルエンド部をも冷却することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動機固定子。
【請求項８】
中性点部を覆う絶縁材に設けた穴に、固定子を構成するコアに巻回してなるコイルのうち、回転子の周面と対向しないコイルエンド部に冷却液を供給する冷却液路を直接連結することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電動機固定子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転子と、回転子の外周部に設けられた固定子とからなる電動機における固定子の冷却に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動機の固定子を冷却する一例として、固定子を構成するコアに巻回してなるコイルのうち、回転子の周面と対向しないコイルエンド部を、冷却液をコイルエンド部に滴下あるいは噴出することにより、または、コイルエンド部の周囲に冷却液路を形成することにより、冷却することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１８０３７６号公報
【０００３】
ところで、上述したコイルエンド部の近傍に、固定子を構成するコアに巻回してなるコイルのうち、中性点およびそれに続く中性点リード線で構成される中性点部を、絶縁材で覆ってなる部材が存在する（例えば、特許文献２参照）。図７は上述した従来の中性点部の一例を説明するための図である。図７に示す例において、５１は中性点リード線、５２は中性点リード線を圧着管５３で結合してなる中性点、５４は中性点リード線５１および中性点５２から構成される中性点部、５５は中性点５２を覆う絶縁材、５６は絶縁材５５と連結し絶縁材の一部を構成して中性点リード線５１を覆う絶縁チューブ、である。
【特許文献２】特開２００３−３０９９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の固定子の冷却では、コイルエンド部を冷却液で冷却できるものの、図７に示す中性点部５４は絶縁材５５および絶縁チューブ５６で覆われており、冷却液はこれらの外側を流れるため、内部の中性点リード線５１および中性点５２を効果的に冷却することができなかった。特に、中性点部５４は、コイル通電時、固定子の中でもっとも高温になる部材であるため、固定子の冷却における冷却性能の面で不利となる問題があった。
【０００５】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、中性点部を効果的に冷却することができ、その結果、固定子の冷却を有利に行うことができる電動機固定子を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電動機固定子は、回転子と、固定子とからなる電動機における固定子において、固定子を構成するコアに巻回してなるコイルのうち、中性点およびそれに続く中性点リード線で構成される中性点部を覆う絶縁材の一部に冷却液が入る穴を設け、中性点部と絶縁材との間に冷却液が通る冷却液路を設け、冷却液を中性点部内に供給して固定子を冷却することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、中性点およびそれに続く中性点リード線で構成される中性点部を覆う絶縁材の一部に冷却液が入る穴を設け、中性点部と絶縁材との間に冷却液が通る冷却液路を設け、冷却液を中性点部内に供給して固定子を冷却することで、中性点部の絶縁性を確保するとともに、発熱源である中性点部を直接冷却液で冷却できるため、中性点部の冷却性能を向上させることができる。
【０００８】
なお、本発明の電動機固定子の好適例として、中性点および中性点リード線の断面形状をＵ形状や十字形状に成形し、中性点部と絶縁材との間に冷却液路を形成したこと、または、中性点を圧着管にて結線する場合、圧着管の断面形状をＵ形状や十字形状に成形し、圧着管と絶縁材との間に冷却液路を形成したこと、がある。このように構成することで、部品点数を増やすことなく、容易に中性点部の冷却液路を形成でき、中性点部の冷却性能をより向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の電動機固定子の好適例として、中性点部全体を長さ方向にらせん状に成形して、中性点部と絶縁材との間に冷却液路を形成したこと、がある。このように構成することで、部品点数を増やすことなく、容易に中性点部の冷却液路を形成できると共に、冷却液が撹拌されて流れるので、中性点部の冷却性能より向上させることができる。
【００１０】
さらに、本発明の電動機固定子の好適例として、中性点および中性点リード線を通す円筒部と円筒部から外側に伸びる複数のリブ部とからなる冷却液路形成部材を、絶縁材内において任意の間隔および個数で設け、冷却液路を形成したこと、がある。このように構成することで、絶縁材の一部を構成する柔軟部品である絶縁チューブで冷却液路を形成しても、冷却液路の隙間を適切に形成できるため、中性点部の冷却性能をより向上させることができる。なお、この際、冷却液路形成部材を熱伝導率の高い材料、例えば、銅で構成することが好ましい。熱伝導率の高い冷却液形成部材と冷却液との接触面積が増大して、放熱面積が拡大し、冷却性能が向上する。
【００１１】
さらにまた、本発明の電動機固定子の好適例として、中性点リード線を覆う絶縁材に、冷却液を排出する排出穴を設け、排出穴から排出された冷却液を、固定子を構成するコアに巻回してなるコイルのうち、回転子の周面と対向しないコイルエンド部に供給し、コイルエンド部をも冷却すること、がある。このように構成することで、排出穴から排出された冷却液はコイルエンド部を伝わり、コイルエンド部も同時に冷却することができ、コイルエンド部の冷却性能をも向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の電動機固定子の好適例として、中性点部を覆う絶縁材に設けた穴に、固定子を構成するコアに巻回してなるコイルのうち、回転子の周面と対向しないコイルエンド部に冷却液を供給する冷却液路を直接連結すること、がある。このように構成することで、中性点部に確実に必要量の冷却液が供給され、安定した冷却性能を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、この発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。
図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の電動機固定子の一例を説明するための図である。図１（ａ）、（ｂ）に示す例において、１は中性点リード線、２は中性点リード線１を圧着管３で結合してなる中性点、４は中性点リード線１および中性点２から構成される中性点部、５は中性点２を覆う絶縁材、６は絶縁材５と連結し絶縁材の一部を構成して中性点リード線１を覆う絶縁チューブ、である。以上の構成は従来の構成と同じである。
【００１４】
本発明の電動機固定子の特徴は、図１（ａ）、（ｂ）に示す例において、中性点２およびそれに続く中性点リード線１で構成される中性点部４を覆う絶縁材５の一部に冷却液が入る穴１１を設け、中性点部４と絶縁材５（およびそれに続く絶縁チューブ６）との間に冷却液が通る冷却液路１２を設け、冷却液をＡ→Ｂ→Ｃの順に中性点部４内に供給して固定子を冷却する点にある。なお、本例では、冷却液路１２を、中性点２および中性点リード線１の断面形状をＵ形状に成形し、中性点部４と絶縁材５（およびそれに続く絶縁チューブ６）との間に形成している。断面Ｕ形状は、十字形状などの他の形状でも良い。
【００１５】
本例では、中性点２およびそれに続く中性点リード線１で構成される中性点部４を覆う絶縁材５の一部に冷却液が入る穴１１を設け、中性点部４と絶縁材５との間に冷却液が通る冷却液路１２を設け、冷却液を中性点部４内に供給して固定子を冷却することで、中性点部４の絶縁性を確保するとともに、発熱源である中性点部４を直接冷却液で冷却できるため、中性点部４の冷却性能を向上させることができる。
【００１６】
図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の電動機固定子における他の例を説明するための図である。図２（ａ）、（ｂ）に示す例においては、中性点２を圧着管３で結線するに際し、圧着管３の断面形状をＵ形状（図２（ａ））や十字形状（図２（ｂ））に成形し、圧着管３と絶縁材５との間に冷却液路１２を形成している。本例では、部品点数を増やすことなく、容易に中性点部４の冷却液路１２を形成できる。なお、本例において、圧着管３の断面形状として説明したＵ形状や十字形状は一例であって、他の形状であっても冷却液路１２を形成できさえすれば、どのような形状でも使用できる。
【００１７】
図３は本発明の電動機固定子におけるさらに他の例を説明するための図である。図３に示す例においては、中性点部４の全体を長さ方向にらせん状に成形して、中性点部４と絶縁材５（絶縁チューブ６）との間に冷却液路１２を形成している。本例では、部品点数を増やすことなく、容易に中性点部４の冷却液路１２を形成できると共に、冷却液が撹拌されて流れる。
【００１８】
図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の電動機固定子におけるさらに他の例を説明するための図である。図４（ａ）、（ｂ）に示す例においては、中性点２（圧着管３）および中性点リード線１を通す円筒部２１と円筒部２１から外側に伸びる複数（ここでは４本）のリブ部２２とからなる冷却液路形成部材２３を、絶縁材５（絶縁チューブ６）内において任意の間隔および個数（ここでは３個）で設け、冷却液路１２を形成している。この際、冷却液路形成部材２３を熱伝導率の高い材料、例えば、銅で構成することが好ましい。本例では、柔軟部品である絶縁チューブ６で冷却液路１２を形成しても、冷却液路１２の隙間を適切に形成できる。また、熱伝導率の高い冷却液形成部材２３と冷却液との接触面積が増大する。
【００１９】
図５は本発明の電動機固定子におけるさらに他の例を説明するための図である。図５に示す例においては、中性点リード線１を覆う絶縁チューブ６に、冷却液を排出する排出穴３１を本例では２箇所に設けている。そして、排出穴３１から排出された冷却液を、固定子を構成するコアに巻回してなるコイルのうち、回転子の周面と対向しないコイルエンド部３２に供給している。本例では、コイルエンド部３１をも冷却することができる。
【００２０】
図６は本発明の電動機固定子のさらに他の例を説明するための図である。図６に示す例においては、中性点部４を覆う絶縁材５に設けた穴１１に、コイルエンド部３２に冷却液を供給する冷却装置４１からの冷却液路４２を直接接続している。本例では、中性点部４に冷却装置４１から冷却液路４２を介して確実に必要量の冷却液が供給される。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明の電動機固定子によれば、固定子を構成するコアに巻回してなるコイルのうち、中性点およびそれに続く中性点リード線で構成される中性点部を覆う絶縁材の一部に冷却液が入る穴を設け、中性点部と絶縁材との間に冷却液が通る冷却液路を設け、冷却液を中性点部内に供給することで、固定子を効果的に冷却することができ、モータやジェネレータなどの種々の電動機における固定子の冷却に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の電動機固定子の一例を説明するための図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の電動機固定子における他の例を説明するための図である。
【図３】本発明の電動機固定子におけるさらに他の例を説明するための図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の電動機固定子におけるさらに他の例を説明するための図である。
【図５】本発明の電動機固定子におけるさらに他の例を説明するための図である。
【図６】本発明の電動機固定子のさらに他の例を説明するための図である。
【図７】従来の電動機固定子における中性点部の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  中性点リード線
２  中性点
３  圧着管
４  中性点部
５  絶縁材
６  絶縁チューブ
１１  穴
１２、４２  冷却液路
２１  円筒部
２２  リブ部
２３  冷却液路形成部材
３１  排出穴
３２  コイルエンド部
４１  冷却装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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