(57)【要約】【課題】冷媒によりステータを劣化させないようにする。【解決手段】ロータ１２には、ロータ１２内部を径方向外側に向けて伸び、ロータ１２外周面に開口し、冷媒をステータに向けて吐出する径方向流路２８が設けられる。一方、ステータ１４には、ティース２２のロータ１２外周面との対向面を覆うプロテクタ４２が設けられる。プロテクタ４２のロータ１２外周面との対向面は、軸と直交する方向の断面が円弧状である。【選択図】図１
2016096612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状のヨークとこのヨークから径方向内側に突出するティースを備えたステータと、
前記ステータの径方向内側にギャップを介し配置されるロータと、
を備えるモータであって、
前記ロータには、ロータ内部を径方向外側に向けて伸び、ロータ外周面に開口し、冷媒をステータに向けて吐出する径方向流路が設けられ、
前記ステータには、前記ティースの前記ロータ外周面に対向する面を覆う保護部材が設けられ、
前記保護部材の前記ロータ外周面に対向する面は、軸と直交する方向の断面が、ステータの曲率より曲率が大きな円弧状である、
モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸、ロータを介し、ステータに向けて冷媒を供給するモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータを冷却する構造として、各種のものが提案されている。その１つに、ロータ内に冷媒通路を形成し、ロータ外周部開口から冷媒を吐出する形式のものが知られている（特許文献１参照）。この形式によれば、ロータ内に冷媒通路が配置されるため、別の冷媒供給管などが不要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２８５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、ロータから冷媒を吐出する形式では、ロータの開口から吐出された冷媒が衝突するステータの箇所が限定されやすく、このためにステータの劣化が進む可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、円環状のヨークとこのヨークから径方向内側に突出するティースを備えたステータと、前記ステータの径方向内側にギャップを介し配置されるロータと、を備えるモータであって、前記ロータには、ロータ内部を径方向外側に向けて伸び、ロータ外周面に開口し、冷媒をステータに向けて吐出する径方向流路が設けられ、前記ステータには、前記ティースの前記ロータ外周面に対向する面を覆う保護部材が設けられ、前記保護部材の前記ロータ外周面に対向する面は、軸と直交する方向の断面が、ステータの曲率より曲率が大きな円弧状である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、冷媒のステータへの衝突箇所が比較的広範囲になり、ステータの劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】全体構成を示す軸を通る面による断面模式図である。
【図２】ロータの要部構成を示す模式図である。
【図３】プロテクタの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。なお、本発明は、ここに記載される実施形態に限定されるものではない。
【０００９】
＜全体構成＞
図１−２は、実施形態の概略構成を示す模式図である。図１は回転軸を通る面による断面の模式図、図２は軸方向から見た模式図である。モータ１０は、円筒状のロータ１２と、それを取り囲むドーナツ状（円環状）のステータ１４を含む。
【００１０】
ロータ１２の中心には、回転軸１６が貫通している。この回転軸１６がモータの出力軸であり、通常はモータケースに軸受けを介し支持されている。ロータ１２は、全体として円筒状で、軸方向に積層された積層鋼板や圧粉磁心で構成され、回転軸１６に固定されている。ロータ１２の外周近傍には軸方向に伸びるスロット（磁石挿入用スロット）が形成され、そこに永久磁石１８が埋め込まれている。永久磁石１８は、モータ極数に応じて、ロータ１２の外周側磁極が、周方向に交互に並ぶように（Ｓ，Ｎ，・・・）複数配置されている。
【００１１】
ステータ１４は、円筒状のロータ１２に対し、ギャップを介し配置されている（ステータ１４の径方向内側にロータ１２が配置されている）。ステータ１４は、外周側の円環状のヨーク２０と、ヨーク２０から径方向内側に伸びる複数のティース２２を有し、ティース２２の周囲にコイル２４が巻回されている。コイル２４は、例えばＵ，Ｖ，Ｗの３相のコイルを含み、それぞれ集中巻きでティース２２に巻回されている。
【００１２】
ステータ１４のコイル２４に、３相交流電流を流し、回転磁界を形成することで、ロータ１２が回転駆動される。
【００１３】
＜冷却構造＞
回転軸１６の内部には、破線で示したように軸内流路２６が形成されている。この軸内流路は２６は、ロータ１２の軸方向端部（図における上側）において入口を有し、ロータ１２の下部で閉じているが、両側から流入してもよい。冷媒としては、ＡＴＦ（自動変換機油）などのオイル（冷却油）が使用される。回転するロータ１２に設けた軸内流路２６に冷媒を供給する部分については各種の構成が知られており、これらが適宜採用できる。なお、冷媒はオイルに限らず、水などでもよい。
【００１４】
軸内流路２６には、ロータ１２の内部を径方向外側に向けて伸びる径方向流路２８が連通されている。軸内流路２６と径方向流路２８の接続は、回転軸１６に開口を設け、そこに径方向流路２８が接続されればよい。なお、軸方向での冷媒吐出位置が異なる径方向流路２８を周方向において複数設けることも好適である。
【００１５】
径方向流路２８が圧粉磁心で構成されるのであれば、図示のように、径方向流路２８を直線の経路とすればよい。一方、積層鋼板の場合には、径方向流路２８は、積層鋼板にスリットを形成することで形成するとよい。この場合、１枚の鋼板に中心から外周に至るスリットを形成するのは強度の面などで適当でなく、また、このようなスリットを複数形成すると鋼板が分割されてしまう。そこで、例えば特許文献１に記載されているように、径方向流路２８を部分的に軸方向位置を異ならせ、各鋼板において、スリットを径方向の一部のみに存在させることが好適である。
【００１６】
また、径方向流路２８は各鋼板に形成されるスリットの大きさを同一にすることで断面四角形状で軸方向位置が移動する形状とすることが好適であるが、各鋼板でのスリットの大きさ（幅）を適宜変更することで、断面が円形に近くなるようにしてもよい。
【００１７】
なお、図１では、永久磁石１８の存在を示すために、径方向流路２８とともに、永久磁石１８を模式的に表した。しかし、図２に示すように、径方向流路２８は、周方向において永久磁石１８を避けた位置に形成されている。この例では、一対の永久磁石１８によって１つの磁極が構成されており、磁極は２つのみ記載してある。磁極の数等は適宜決定される。図１では、径方向流路２８、永久磁石１８などはロータ１２の図における右側のみに記載した。また、図２においては、径方向流路２８を１つだけ記載した。
【００１８】
径方向流路２８は、ロータ１２の外周（図１において一点鎖線の丸印で示した箇所）において、開口２８ａを形成し、ここから冷媒がステータ１４の径方向内側表面（ティース２２およびコイル２４の径方向内側）に向けて吐出される。なお、この開口２８ａを軸方向外側に向けて広がるテーパ状にすることも好適である。これによって、冷媒がステータ側において冷媒が衝突する面積が拡大し、一部のみに冷媒が集中することを回避することができる。
【００１９】
また、本実施形態では、ロータ１２内において、径方向流路２８に連通する軸方向に伸びる冷媒溜まり３０が設けられている。従って、径方向流路２８に流れる冷媒は、一旦冷媒溜まり３０に滞留し、滞留した冷媒が遠心力によって径方向流路２８を開口２８ａに向けて移動する。従って、軸内流路２６から径方向流路２８に供給される冷媒の量が変動しても、冷媒溜まり３０に滞留した冷媒が開口２８ａから吐出されることで、ステータ１４に対し、適切な冷媒供給を維持することができる。なお、冷媒溜まり３０は、例えば断面四角形状とすることができるが、断面円形としてもよい。冷媒溜まり３０の軸方向両端は閉じている。
【００２０】
また、冷媒溜まり３０を、永久磁石１８の径方向内側に近接して配置することもできる。この場合には、冷媒溜まり３０に冷媒が溜まることによって、永久磁石１８の冷却を促進できるという効果が得られる。
【００２１】
また、図３に示すように、ティース２２の周面と、コイル２４との間に介在し、両者を絶縁するインシュレータ４０が配置されている。そして、このインシュレータ４０の径方向内側には、ティース２２のロータ外周に対応する面（径方向内側面）を覆う保護部材としてプロテクタ４２が配置されている。このプロテクタ４２は、インシュレータ４０と一体的に形成されることが好ましいが、別々に作成してから接着剤などを利用して両者を固定してもよい。インシュレータ４０およびプロテクタ４２は、樹脂材料で構成することが好ましい。
【００２２】
そして、ステータ１４を構成する場合には、まずインシュレータ４０とプロテクタ４２を接合した部材におけるインシュレータ４０の周囲にコイル２４を巻回する。得られたコイル２４が巻回されたものをティース２２に径方向内側から嵌め込む。このような処理を各ティースについて行い、各ティース２２にインシュレータ２２を介しコイル２４が巻回できた場合に、コイル２４についての接続配線を接続する。
【００２３】
このように、本実施形態では、ステータ１４のティースの径方向内側表面が、プロテクタ４２によって覆われている。また、プロテクタ４２は、図３に示すように、周方向において、ティース２２の周方向の幅より大きくなっている。そこで、ロータ１２の外周から吐出された冷媒がコイル２４に直接当たる可能性が低くなり、コイル２４の皮膜を劣化させる可能性が低くなる。
【００２４】
さらに、プロテクタ４２は、周方向において中央が凹んだ形状となっている。すなわち、ステータ１４の内面は全体として円筒状であるが、プロテクタ４２の軸に直角な面における断面はステータ１４に比べ、曲率半径が小さな円弧状となっている。すなわち、プロテクタ４２の内側面は、周方向の両側が厚みが厚く、中央部が厚みが薄く、ステータ１４の内面に比べ曲率が大きな円弧状になっている。
【００２５】
このような構成によって、プロテクタ４２の全体の厚みを無駄に厚くせずに、十分な強度を担保できる。また、図３に矢印で示すように、冷媒はロータ１２の回転に伴い、プロテクタ４２に対し斜め方向に衝突するが、プロテクタ４２内面の曲面によって、冷媒が中央側に集まりやすくなり、ギャップ内に冷媒が溜まるのを防止し、冷媒の排出が効果的に行われる。
【符号の説明】
【００２６】
１０  モータ、１２  ロータ、１４  ステータ、１６  回転軸、１８  永久磁石、２０  ヨーク、２２  ティース、２４  コイル、２６  軸内流路、２８  径方向流路、２８ａ  開口、３０  冷媒溜まり、４０  インシュレータ、４２  プロテクタ。
【図１】
2016096612.tif 000003
【図２】
2016096612.tif 000004
【図３】
2016096612.tif 000005