(57)【要約】【課題】比較的容易な方法で冷却液供給口を設けることが出来、冷却液を意図しない偏りなくコイルエンド部に供給でき、省スペース化を図ることができる電動機固定子の冷却装置を提供する。【解決手段】回転子１と、固定子２と、ハウジング４と、からなる電動機における固定子の冷却装置であって、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３に対応して、スリット状の冷却液供給口１１をハウジングに設け、冷却液供給口から冷却液１２をコイルエンド部に向かって加圧供給して、固定子を冷却する。【選択図】図１
2007020323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と、固定子と、ハウジングと、からなる電動機における固定子の冷却装置であって、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に対応して、スリット状の冷却液供給口をハウジングに設け、冷却液供給口から冷却液をコイルエンド部に向かって加圧供給して、固定子を冷却することを特徴とする電動機固定子の冷却装置。
【請求項２】
ハウジングを２分割構造にし、スリット状の冷却液供給口を構成することを特徴とする請求項１に記載の電動機固定子の冷却装置。
【請求項３】
コイルエンド部の外側面をテーパー角を付けて成形し、スリット状の冷却液供給口をテーパー頂点付近に対応した位置に配置することを特徴とする請求項１または２に記載の電動機固定子の冷却装置。
【請求項４】
コイルエンド部の外側面を凸型に成形し、スリット状の冷却液供給口を凸頂点付近に対応した位置に配置することを特徴とする請求項１または２に記載の電動機固定子の冷却装置。
【請求項５】
スリット状の冷却液供給口を軸方向に複数個設けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動機固定子の冷却装置。
【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、固定子を固定するハウジングと、からなる電動機における固定子の冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転子と、回転子の外周部に設けられた固定子と、固定子を固定するハウジングと、からなる電動機における固定子の冷却装置は、種々の方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。図７は上述した従来の固定子の冷却装置を説明するための図である。図７に示す例において、５１は回転子、５２は回転子５１の外周部に設けられた固定子、５３は固定子５２を構成するコアに巻回してなるコイルのうち、回転子５１の周面と対向しないコイルエンド部、５４は固定子５２を固定するハウジング、５５はコイルエンド部５３の上部に設けられた桶状部材、５６は桶状部材５５に設けられた冷却液供給口、５７は冷却液である。
【特許文献１】特開２００４−１８０３７６号公報
【０００３】
上述した固定子の冷却装置では、固定子５２を構成するコアに巻回してなるコイルのうち、回転子５１の周面と対向しないコイルエンド部５３（図７において紙面から垂直方向に突出している）の上部に設けられた桶状部材５５の冷却液供給口５６から、コイルエンド部５３に冷却液５７を滴下し、コイルエンド部５３を冷却していた。
【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装置では、以下のような問題点があった。
（１）広範囲に冷却液５７を供給する目的で桶状部材５５を取り付ける必要がある。
（２）冷却液５７の量の変化や遠心力等の外力、機構全体の傾き等に対し、意図しない偏りが生じる。また、極端な場合、供給元の冷却液５７の量が減少すると、桶端部５８で冷却液５７の量が確保できなくなる。
（３）コイルエンド部５３と冷却液５７の供給元との間に、桶状部材５５を設ける為の十分なスペースを確保する必要がある。
【０００５】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、比較的容易な方法で冷却液供給口を設けることが出来、冷却液を意図しない偏りなくコイルエンド部に供給でき、省スペース化を図ることができる電動機固定子の冷却装置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の冷却装置は、回転子と、固定子と、ハウジングと、からなる電動機における固定子の冷却装置であって、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に対応して、スリット状の冷却液供給口をハウジングに設け、冷却液供給口から冷却液をコイルエンド部に向かって加圧供給して、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、コイルエンド部に対応して、スリット状の冷却液供給口をハウジングに設けたため、比較的容易な方法で冷却液供給口を設けることが出来る。また、スリット状の冷却液供給口に冷却液を加圧供給し、薄膜状に冷却液を放出することにより、冷却液を意図しない偏りなくコイルエンド部に供給できる。さらに、コイルエンド部の外周部に、広範囲に冷却液を供給するための部材を設ける必要がない為、省スペース化が図れる。さらにまた、従来の方法では、冷却液が流れ落ちる場所が最も熱交換量が多い（流れ落ちる部分は、冷却液が乱流状態となり、活発に熱交換が行われため）。これに対し、スリット状の冷却液供給口は、薄膜状に冷却液を供給できるため、この熱交換量の多い部分を線状に確保することが出来る。
【０００８】
なお、本発明の電動機固定子の冷却装置の好適例として、ハウジングを２分割構造にし、スリット状の冷却液供給口を構成すること、がある。このように構成することで、ハウジング分割部品同士を圧入等によって組み合わせるだけで、要求する幅（周方向および軸方向）のスリット状の冷却液供給口を得ることが出来る。また、組み付ける際に、取り付け用の部品を必要としない。
【０００９】
また、本発明の電動機固定子の冷却装置の好適例として、コイルエンド部の外側面をテーパー角を付けて成形し、スリット状の冷却液供給口をテーパー頂点付近に対応した位置に配置すること、がある。このように構成することで、冷却液供給口から噴射された冷却液が、凸頂点で左右に分けられ、コイルエンド部の表面全域に冷却液を行き渡らせることが出来る。なお、従来の方法では凸形状にした場合、滴下口の間隔が離れているとコイルエンド部の周方向には冷却液が行き渡りにくい。
【００１０】
さらに、本発明の電動機固定子の冷却装置の好適例として、コイルエンド部の外側面を凸型に成形し、スリット状の冷却液供給口を凸頂点付近に対応した位置に配置すること、がある。このように構成することで、薄膜状で供給される冷却液を２分することで、コイルエンド部の表面を流れる冷却液の膜厚を薄く保つことが出来る。その理由は、冷却液が層流で流れる場合、冷却液の膜厚が薄いほど、熱交換を行う冷却液の量が多くなるためである。
【００１１】
さらにまた、本発明の電動機固定子の冷却装置の好適例として、スリット状の冷却液供給口を軸方向に複数個設けること、がある。このように構成することで、コイルエンド部の軸方向に広く冷却液を噴射することが出来、コイルエンド部の幅が広い場合にも、確実に冷却液を行き渡らせることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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冷却装置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は回転子、２は回転子１の外周部に設けられた固定子、３は固定子２を構成するコアに巻回してなるコイルのうち、回転子１の周面と対向しないコイルエンド部、４は固定子２を固定するハウジング、である。以上の構成は従来の構成と同じである。
【００１３】
本発明の電動機固定子の冷却装置の特徴は、図１（ａ）、（ｂ）に示す例において、固定子２を構成するコアに巻回してなるコイルのうち、回転子１の周面と対向しないコイルエンド部３に対応して、スリット状の冷却液供給口１１をハウジング４に設け、冷却液供給口１１から冷却液１２をコイルエンド部３に向かって加圧供給して、固定子２を冷却するよう構成した点である。なお、１３は冷却液供給口１１に冷却液１２を供給するための冷却液路である。
【００１４】
上述した本発明の電動機固定子の冷却装置では、コイルエンド部３に対応して、スリット状の冷却液供給口１１をハウジング４に設けたため、比較的容易な方法で冷却液供給口１１を設けることが出来る。また、スリット状の冷却液供給口１１に冷却液１２を加圧供給し、薄膜状に冷却液１２を放出することにより、冷却液１２を意図しない偏りなくコイルエンド部３に供給できる。さらに、コイルエンド部３の外周部に、広範囲に冷却液１２を供給するための部材を設ける必要がない為、省スペース化が図れる。さらにまた、従来の方法では、冷却液が流れ落ちる場所が最も熱交換量が多い（流れ落ちる部分は、冷却液が乱流状態となり、活発に熱交換が行われため）。これに対し、スリット状の冷却液供給口１１は、薄膜状に冷却液１２を供給できるため、この熱交換量の多い部分を線状に確保することが出来る。
【００１５】
上述した例において、ハウジング４に、スリット状の冷却液供給口１１および冷却液供給口１１と連通して、冷却液路１３を設けている。これらの冷却液供給口１１および冷却液路１３は、ハウジング４に対し通常の加工を行うことで容易に形成でき、特に加工方法を限定するものではないが、スリット状の冷却供給口１１の寸法によって好適な加工方法を用いることが、無駄なく所定の冷却液供給口１１および冷却液路１３を得られる点で好ましい。以下、冷却液供給口１１および冷却液路１３の形成方法について説明する。
【００１６】
図２（ａ）、（ｂ）および図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の電動機固定子の冷却装置におけるハウジング加工方法の好適な一例を説明するための図である。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、スリット状の冷却液供給口１１のスリット幅が狭い場合は、エンドミルなどでスリット加工を行い冷却液供給口１１を形成するとともに、ドリルなどで書ｃくせつ冷却液路１３を形成することが好ましい。また、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、スリット状の冷却液供給口１１のスリット幅が広い場合は、ハウジング４を、ハウジング本体２１とハウジング分割部材２２との２分割構造とし、ハウジング本体２１の端部に設けた内周側切り欠き部２３にハウジング分割部材２２を圧入することで、ハウジング本体２１とハウジング分割部材２２との間に冷却液供給口１１および冷却液路１３を形成することが好ましい。なお、図３（ａ）、（ｂ）に示す例では、スリット周方向幅Ｗａは、ハウジング分割部品２２の仕上がり寸法で管理することができる。また、スリット軸方向幅Ｗｂは、ハウジング分割部材２２の圧乳寸法で管理することができる。
【００１７】
図４〜図６はそれぞれ本発明の電動機固定子の冷却装置における他の例を説明するための図である。図５に示す例では、コイルエンド部３の外側面をテーパー角を付けて成形し、スリット状の冷却液供給口１１をテーパー頂点付近に対応した位置に配置している。図６に示す例では、コイルエンド部３の外側面を凸型に成形し、スリット状の冷却液供給口１１を凸頂点付近に対応した位置に配置している。図７に示す例では、スリット状の冷却液供給口１１を軸方向に複数個、ここでは２個、設けている。いずれの例においても、冷却液１２の流れを好適に制御することができ、固定子２の冷却性能をより高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明の電動機固定子の冷却装置によれば、固定子を構成するコアに巻回してなるコイルのうち、回転子の周面と対向しないコイルエンド部に対応して、スリット状の冷却液供給口をハウジングに設け、冷却液供給口から冷却液をコイルエンド部に向かって加圧供給して、固定子を冷却することで、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】
【００１９】
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の電動機固定子の冷却装置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の冷却装置におけるハウジング加工方法の好適な一例を説明するための図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の電動機固定子の冷却装置におけるハウジング加工方法の好適な他の例を説明するための図である。
【図４】本発明の電動機固定子の冷却装置における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の冷却装置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冷却装置におけるさらに他の例を説明するための図である。
【図７】従来の固定子の冷却装置を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  回転子
２  固定子
３  コイルエンド部
４  ハウジング
１１  冷却液供給口
１２  冷却液
１３  冷却液路
２１  ハウジング本体
２２  ハウジング分割部材
２３  内周側切り欠き部
【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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