(57)【要約】【課題】冷却効率に優れたモータ、を提供する。【解決手段】モータ１０は、互いに隣り合うティース部間にスロットを形成するステータコア２１と、ティース部に巻回されるコイル３１とを備える。ヨーク部の径方向外側に隣り合う空間を外周側領域といい、スロット内の空間を内周側領域という場合に、モータ１０は、外周側領域を避けた経路により冷媒が供給され、内周側領域に冷媒を流す冷媒通路４２と、外周側領域に冷媒を流す冷媒通路６４と、冷媒通路４２および冷媒通路６４の間を連絡し、冷媒通路４２を流れた後の冷媒を冷媒通路６４に導く冷媒通路５４ｑとを備える。【選択図】図１
2017139872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のヨーク部と、前記ヨーク部から径方向内側に向けて延出し、周方向に間隔を隔てて設けられる複数のティース部とを有し、互いに隣り合う前記ティース部間にスロットを形成するステータコアと、
前記ティース部に巻回されるコイルとを備え、
前記ヨーク部の径方向外側に隣り合う空間を外周側領域といい、前記スロット内の空間を内周側領域という場合に、さらに、
前記外周側領域を避けた経路により冷媒が供給され、前記内周側領域に冷媒を流す第１冷媒通路と、
前記外周側領域に冷媒を流す第２冷媒通路と、
前記第１冷媒通路および前記第２冷媒通路の間を連絡し、前記第１冷媒通路を流れた後の冷媒を前記第２冷媒通路に導く第３冷媒通路とを備える、モータ。
【請求項２】
前記第１冷媒通路は、前記ステータコアの軸方向に沿って延び、
前記第２冷媒通路は、前記ステータコアの周方向に沿って延びる、請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記第３冷媒通路は、前記ステータコアの軸方向において前記コイルと対向する領域に設けられ、
複数の前記第１冷媒通路が、複数の前記スロット内にそれぞれ設けられ、前記第３冷媒通路に連通する、請求項１または２に記載のモータ。
【請求項４】
複数の前記第１冷媒通路が、複数の前記スロット内にそれぞれ設けられ、
複数の前記第１冷媒通路は、周方向に並ぶ第１群の第１冷媒通路と、前記第１群の第１冷媒通路とは異なる範囲で周方向に並ぶ第２群の第１冷媒通路とを含み、
前記第１群の第１冷媒通路に冷媒を供給する第４冷媒通路と、
前記第１群の第１冷媒通路および前記第２群の第１冷媒通路の間を連絡し、前記第１群の第１冷媒通路を流れた後の冷媒を前記第２群の第１冷媒通路に導く第５冷媒通路とをさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項５】
前記第３冷媒通路は、前記ステータコアの軸方向における一方において前記コイルと対向する領域に設けられ、
前記第４冷媒通路は、前記ステータコアの軸方向における一方において前記コイルと対向する領域に設けられ、前記第３冷媒通路とともに前記ステータコアの中心軸を中心とする環状通路をなし、
前記第３冷媒通路および前記第４冷媒通路の間を区画する壁部材をさらに備え、
前記第５冷媒通路は、前記ステータコアの軸方向における他方において前記コイルと対向する領域に設けられ、前記ステータコアの中心軸を中心とする環状通路をなす、請求項４に記載のモータ。
【請求項６】
前記第１冷媒通路に冷媒を供給する第６冷媒通路をさらに備え、
前記第６冷媒通路は、前記ステータコアの軸方向における一方において前記コイルと対向する領域に設けられ、前記ステータコアの中心軸を中心とする環状通路をなし、
前記第３冷媒通路は、前記ステータコアの軸方向における他方において前記コイルと対向する領域に設けられ、前記ステータコアの中心軸を中心とする環状通路をなす、請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項７】
前記コイルは、前記ヨーク部の径方向内側に隣り合う位置で前記ティース部に巻回される第１コイル部分と、前記第１コイル部分の径方向内側に隣り合う位置で前記ティース部に巻回される第２コイル部分とを含み、
前記第１冷媒通路は、互いに隣り合う前記ティース部間において前記第１コイル部分間に生じる空間と、第２コイル部分間に生じる空間とに設けられる、請求項１から６のいずれか１項に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のモータに関して、たとえば、実開平３−７７２６０号公報には、スロットの開口部付近を直接冷却することにより、小型化の実現および冷却効果を大きくすることを目的とした、電機の冷却装置が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示された電機の冷却装置は、スロットの開口部に設けられ、冷却油または冷却水などの冷却媒体が流される冷却管を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平３−７７２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に開示されるように、各種の冷却構造を備えたモータが知られている。このようなモータにおいては、ステータコアに巻回されるコイルからの発熱が顕著となる。このため、コイル周辺に冷媒通路を適切に配置することにより、モータの冷却効率を向上させることが求められる。
【０００５】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、冷却効率に優れたモータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に従ったモータは、環状のヨーク部と、ヨーク部から径方向内側に向けて延出し、周方向に間隔を隔てて設けられる複数のティース部とを有し、互いに隣り合うティース部間にスロットを形成するステータコアと、ティース部に巻回されるコイルとを備える。ヨーク部の径方向外側に隣り合う空間を外周側領域といい、スロット内の空間を内周側領域という。モータは、外周側領域を避けた経路により冷媒が供給され、内周側領域に冷媒を流す第１冷媒通路と、外周側領域に冷媒を流す第２冷媒通路と、第１冷媒通路および第２冷媒通路の間を連絡し、第１冷媒通路を流れた後の冷媒を第２冷媒通路に導く第３冷媒通路とを備える。
【０００７】
このように構成されたモータによれば、まず、外周側領域においてコイルと熱交換していない冷媒を第１冷媒通路に流すことによって、発熱源であるコイルとより近接した内周側領域からモータを冷却し、続いて、第１冷媒通路を流れた後の冷媒を第３冷媒通路を通じて第２冷媒通路に流すことによって、ヨーク部の径方向外側に隣り合う外周側領域からモータを冷却する。これにより、モータの冷却効率を向上させることができる。
【０００８】
また好ましくは、第１冷媒通路は、ステータコアの軸方向に沿って延びる。第２冷媒通路は、ステータコアの周方向に沿って延びる。
【０００９】
このように構成されたモータによれば、第１冷媒通路および第２冷媒通路を流れる冷媒と、モータとの間で効率的に熱交換することができる。
【００１０】
また好ましくは、第３冷媒通路は、ステータコアの軸方向においてコイルと対向する領域に設けられる。複数の第１冷媒通路が、複数のスロット内にそれぞれ設けられ、第３冷媒通路に連通する。
【００１１】
このように構成されたモータによれば、複数の第１冷媒通路を流れる冷媒を、第３冷媒通路に円滑に導くことができる。
【００１２】
また好ましくは、複数の第１冷媒通路が、複数のスロット内にそれぞれ設けられる。複数の第１冷媒通路は、周方向に並ぶ第１群の第１冷媒通路と、第１群の第１冷媒通路とは異なる範囲で周方向に並ぶ第２群の第１冷媒通路とを含む。モータは、第１群の第１冷媒通路に冷媒を供給する第４冷媒通路と、第１群の第１冷媒通路および第２群の第１冷媒通路の間を連絡し、第１群の第１冷媒通路を流れた後の冷媒を第２群の第１冷媒通路に導く第５冷媒通路とをさらに備える。
【００１３】
このように構成されたモータによれば、第１群の第１冷媒通路と第２群の第１冷媒通路とを、第５冷媒通路を通じて、冷媒の流れ方向において直列に接続することにより、複数の第１冷媒通路により均等に冷媒を流すことができる。
【００１４】
また好ましくは、第３冷媒通路は、ステータコアの軸方向における一方においてコイルと対向する領域に設けられる。第４冷媒通路は、ステータコアの軸方向における一方においてコイルと対向する領域に設けられ、第３冷媒通路とともにステータコアの中心軸を中心とする環状通路をなす。モータは、第３冷媒通路および第４冷媒通路の間を区画する壁部材をさらに備える。第５冷媒通路は、ステータコアの軸方向における他方においてコイルと対向する領域に設けられ、ステータコアの中心軸を中心とする環状通路をなす。
【００１５】
このように構成されたモータによれば、第３冷媒通路、第４冷媒通路および第５冷媒通路を、コイル周辺にコンパクトに配することができる。
【００１６】
また好ましくは、モータは、第１冷媒通路に冷媒を供給する第６冷媒通路をさらに備える。第６冷媒通路は、ステータコアの軸方向における一方においてコイルと対向する領域に設けられ、ステータコアの中心軸を中心とする環状通路をなす。第３冷媒通路は、ステータコアの軸方向における他方においてコイルと対向する領域に設けられ、ステータコアの中心軸を中心とする環状通路をなす。
【００１７】
このように構成されたモータによれば、第３冷媒通路および第６冷媒通路を、コイル周辺にコンパクトに配することができる。
【００１８】
また好ましくは、コイルは、ヨーク部の径方向内側に隣り合う位置でティース部に巻回される第１コイル部分と、第１コイル部分の径方向内側に隣り合う位置でティース部に巻回される第２コイル部分とを含む。第１冷媒通路は、互いに隣り合うティース部間において第１コイル部分間に生じる空間と、第２コイル部分間に生じる空間とに設けられる。
【００１９】
このように構成されたモータによれば、スロット内における第１コイル部分間および第２コイル部分間の空間を、第１冷媒通路を設ける空間として有効に利用することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上に説明したように、この発明に従えば、冷却効率に優れたモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施の形態１におけるモータを示す斜視図である。
【図２】図１中のモータを示す断面図である。
【図３】図１中のモータの内部構造を示す斜視図である。
【図４】図３中のモータを部分的に拡大して示す断面図である。
【図５】図２中のＶ−Ｖ線上に沿った冷媒通路形成部材を示す断面図である。
【図６】図２中のＶＩ−ＶＩ線上に沿った冷媒通路形成部材を示す断面図である。
【図７】図２中のＶＩＩ−ＶＩＩ線上に沿った冷媒通路形成部材を示す断面図である。
【図８】この発明の実施の形態２におけるモータを部分的に拡大して示す断面図である。
【図９】この発明の実施の形態３におけるモータを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１におけるモータを示す斜視図である。図２は、図１中のモータを示す断面図である。図３は、図１中のモータの内部構造を示す斜視図である。図４は、図３中のモータを部分的に拡大して示す断面図である。
【００２４】
図１から図４を参照して、この発明の実施の形態１におけるモータ１０は、工作機械用であり、たとえば、マシニングセンタの主軸を回転駆動させるモータとして用いられる。モータ１０は、ロータ（不図示）と、ロータの外周上に隙間（ギャップ）を設けて配置されるステータ２０とを有する。ロータ（不図示）は、仮想線で示された中心軸１０１を中心に回転駆動する。
【００２５】
まず、ステータ２０の基本的な構造について説明する。ステータ２０は、ステータコア２１およびコイル３１を有する。
【００２６】
ステータコア２１は、全体として、中心軸１０１を中心とする円筒形状を有する。ステータコア２１は、磁性材料から形成されている。ステータコア２１は、端面２１ａおよび端面２１ｂを有する。端面２１ａおよび端面２１ｂは、それぞれ、中心軸１０１の軸方向におけるステータコア２１の一方端および他方端に配置されている。端面２１ａおよび端面２１ｂは、中心軸１０１に直交する平面内で延在する。ステータコア２１には、コイル３１が巻回されている。
【００２７】
ステータコア２１は、その構成部位として、ヨーク部２２と、複数のティース部２３とを有する（図４を参照のこと）。ヨーク部２２は、中心軸１０１を中心に環状に周回する形状を有する。ティース部２３は、ヨーク部２２から径方向内側に向けて延出する形状を有する。ティース部２３は、ヨーク部２２から延出する先端において、ロータと隙間を設けて対向する。複数のティース部２３は、中心軸１０１を中心とする周方向において互いに間隔を隔てて設けられている。周方向において互いに隣り合うティース部２３間には、スロット２４が形成されている。
【００２８】
コイル３１は、複数のティース部２３の各々に巻回されている。コイル３１は、ティース部２３の両側に位置するスロット２４と、端面２１ａおよび端面２１ｂ上とを通るように巻回されている。端面２１ａ上を通るコイル３１の部分が、コイルエンド部３２を構成し、端面２１ｂ上を通るコイル３１の部分が、コイルエンド部３３を構成している。
【００２９】
ステータ２０は、樹脂層２６をさらに有する。樹脂層２６は、スロット２４を充填するように設けられている。樹脂層２６は、端面２１ａ上においてコイルエンド部３２を覆い、端面２１ｂ上においてコイルエンド部３３を覆うように設けられている。ステータ２０は、樹脂層２６を含めた形態において、中心軸１０１を中心とする円筒形状を有する。
【００３０】
なお、図１、図３および後述する図９中では、樹脂層２６の図示が省略されている。
図５は、図２中のＶ−Ｖ線上に沿った冷媒通路形成部材を示す断面図である。図６は、図２中のＶＩ−ＶＩ線上に沿った冷媒通路形成部材を示す断面図である。図７は、図２中のＶＩＩ−ＶＩＩ線上に沿った冷媒通路形成部材を示す断面図である。続いて、モータ１０が備える冷却構造について詳細に説明する。
【００３１】
図１から図７を参照して、モータ１０は、冷媒通路形成部材５１と、冷媒通路形成部材６１と、冷媒通路形成部材７１と、冷媒通路形成部材４１とを有する。
【００３２】
冷媒通路形成部材５１、冷媒通路形成部材６１、冷媒通路形成部材７１および冷媒通路形成部材４１は、冷却水や冷却油などの冷媒が流通可能な冷媒通路を形成する。冷媒通路形成部材５１、冷媒通路形成部材６１、冷媒通路形成部材７１および冷媒通路形成部材４１は、ステータ２０と接触して設けられている。
【００３３】
冷媒通路形成部材５１は、中心軸１０１を中心とする円盤形状を有する。冷媒通路形成部材５１は、ステータ２０に対して中心軸１０１の軸方向における一方端側に設けられている。冷媒通路形成部材５１は、中心軸１０１の軸方向において端面２１ａと対向する位置に設けられている。中心軸１０１の軸方向において、端面２１ａおよび冷媒通路形成部材５１の間には、コイルエンド部３２が位置する。冷媒通路形成部材５１は、樹脂層２６を介してコイルエンド部３２の直上に設けられている。冷媒通路形成部材５１は、ステータ２０のうちの、端面２１ａ上の樹脂層２６と接触して設けられている。
【００３４】
冷媒通路形成部材５１は、本体部５２と、蓋部５３と、壁部材５６および壁部材５７とが組み合わさって構成されている。本体部５２は、凹形状の断面を有し、中心軸１０１を中心に環状に周回するように設けられている。蓋部５３は、本体部５２の開口部を塞ぐように設けられている。壁部材５６および壁部材５７は、壁形状を有し、本体部５２が有する凹形状の断面を塞ぐように設けられている。壁部材５６および壁部材５７は、中心軸１０１を中心とする周方向において互いに離れて設けられている。
【００３５】
このように構成された冷媒通路形成部材５１によって、冷媒通路５４が形成されている。冷媒通路５４は、中心軸１０１の軸方向における一方において、コイル３１（コイルエンド部３２）と対向する領域に設けられている。冷媒通路５４は、そのコイルエンド部３２と対向する領域において、中心軸１０１を中心とする環状通路をなす。ヨーク部２２の径方向外側に隣り合う空間を外周側領域１１０という場合に（図２を参照のこと）、冷媒通路５４は、外周側領域１１０からずれた位置に設けられている。冷媒通路５４は、本体部５２および蓋部５３により囲繞されている。冷媒通路５４は、壁部材５６および壁部材５７によって、冷媒通路５４ｐおよび冷媒通路５４ｑに区画されている。
【００３６】
冷媒通路形成部材７１は、中心軸１０１を中心とする円盤形状を有する。冷媒通路形成部材７１は、ステータ２０に対して中心軸１０１の軸方向における他方端側に設けられている。冷媒通路形成部材７１は、中心軸１０１の軸方向において端面２１ｂと対向する位置に設けられている。中心軸１０１の軸方向において、端面２１ｂおよび冷媒通路形成部材７１の間には、コイルエンド部３３が位置する。冷媒通路形成部材７１は、樹脂層２６を介してコイルエンド部３３の直上に設けられている。冷媒通路形成部材７１は、ステータ２０のうちの、端面２１ｂ上の樹脂層２６と接触して設けられている。
【００３７】
冷媒通路形成部材７１は、本体部７２と、蓋部７３とが組み合わさって構成されている。本体部７２は、凹形状の断面を有し、中心軸１０１を中心に環状に周回するように設けられている。蓋部７３は、本体部７２の開口部を塞ぐように設けられている。
【００３８】
このように構成された冷媒通路形成部材７１によって、冷媒通路７４が形成されている。冷媒通路７４は、中心軸１０１の軸方向における他方において、コイル３１（コイルエンド部３３）と対向する領域に設けられている。冷媒通路７４は、そのコイルエンド部３３と対向する領域において、中心軸１０１を中心とする環状通路をなす。冷媒通路７４は、外周側領域１１０からずれた位置に設けられている。冷媒通路７４は、本体部７２および蓋部７３により囲繞されている。
【００３９】
冷媒通路形成部材６１は、中心軸１０１を中心とする円筒形状を有する。冷媒通路形成部材６１は、ステータ２０の外周上に設けられている。冷媒通路形成部材６１は、中心軸１０１の軸方向において、冷媒通路形成部材５１および冷媒通路形成部材７１の間に設けられている。冷媒通路形成部材６１は、ステータ２０のうちの、ステータコア２１（ヨーク部２２）と、端面２１ａおよび端面２１ｂ上の樹脂層２６とに接触して設けられている。
【００４０】
冷媒通路形成部材６１は、本体部６２と、蓋部６３と、壁部材６５とが組み合わさって構成されている。本体部６２は、凹形状の断面を有し、中心軸１０１を中心に環状に周回するように設けられている。蓋部６３は、本体部６２の開口部を塞ぐように設けられている。壁部材６５は、壁形状を有し、本体部６２が有する凹形状の断面を塞ぐように設けられている。
【００４１】
このように構成された冷媒通路形成部材６１によって、冷媒通路６４が形成されている。冷媒通路６４は、外周側領域１１０に冷媒を流すように設けられている。冷媒通路６４は、ステータ２０の外周上において、中心軸１０１を中心とする環状通路をなす。冷媒通路６４は、本体部６２および蓋部６３により囲繞されている。冷媒通路６４は、上記の環状通路に限られず、たとえば、中心軸１０１を中心に螺旋状に延びるように設けられてもよいし、中心軸１０１の軸方向に沿って往復しながら、全体として、中心軸１０１の軸周りを周回するように設けられてもよい。
【００４２】
なお、図１および後述する図９中では、蓋部５３および蓋部７３の図示が省略されている。また、図１および後述する図９中では、冷媒通路形成部材６１の周方向における一部の図示が省略されている。
【００４３】
冷媒通路形成部材５１（本体部５２）には、連通孔５８が形成されている。連通孔５８は、冷媒通路形成部材５１（本体部５２）を貫通している。連通孔５８は、冷媒通路５４ｑおよび冷媒通路６４の間を連通させるように設けられている。
【００４４】
以上に説明したように、冷媒通路形成部材５１、冷媒通路形成部材６１および冷媒通路形成部材７１は、ステータ２０を、その外周側と、中心軸１０１の軸方向における両側とから取り囲むように設けられる。ステータ２０、冷媒通路形成部材５１、冷媒通路形成部材６１および冷媒通路形成部材７１は、全体として、中心軸１０１を中心とする円筒形状を有する。
【００４５】
冷媒通路形成部材４１は、スロット２４内に設けられている。冷媒通路形成部材４１は、樹脂層２６に埋設されている。冷媒通路形成部材４１は、ステータ２０のうちの、スロット２４を充填する樹脂層２６と接触して設けられている。冷媒通路形成部材４１は、複数のスロット２４のそれぞれに設けられている。各スロット２４には、冷媒通路形成部材４１が１つずつ設けられている。複数の冷媒通路形成部材４１は、中心軸１０１を中心とする周方向に間隔を隔てて設けられている。
【００４６】
冷媒通路形成部材４１は、パイプ材から構成されている。冷媒通路形成部材４１は、中心軸１０１の軸方向に沿って延びている。冷媒通路形成部材４１は、中心軸１０１の軸方向に沿って延びる両端において、冷媒通路形成部材５１および冷媒通路形成部材７１に接続されている。
【００４７】
このように構成された冷媒通路形成部材４１によって、冷媒通路４２が形成されている。スロット２４内の空間を内周側領域１２０という場合に（図２を参照のこと）、冷媒通路４２は、内周側領域１２０に冷媒を流すように設けられている。冷媒通路４２は、冷媒通路５４および冷媒通路７４に連通している。
【００４８】
複数の冷媒通路形成部材４１によって、それぞれ、複数の冷媒通路４２が形成されている。複数の冷媒通路４２は、周方向に並ぶ第１群の冷媒通路４２ｐと、第１群の冷媒通路４２ｐとは異なる範囲で周方向に並ぶ第２群の冷媒通路４２ｑとを含む（図３を参照のこと）。複数の冷媒通路４２のうちの第１群の冷媒通路４２ｐが、冷媒通路５４のうちの冷媒通路５４ｐに連通し、複数の冷媒通路４２のうちの第２群の冷媒通路４２ｑが、冷媒通路５４のうちの冷媒通路５４ｑに連通する。
【００４９】
なお、必ずしも、複数のスロット２４の全てに冷媒通路形成部材４１が設けられる必要はなく、たとえば、周方向に並ぶ複数のスロット２４のうちの１つおきのスロット２４に、冷媒通路形成部材４１が設けられてもよい。
【００５０】
図１から図３を参照して、モータ１０における冷媒の流れについて説明する。冷媒は、まず、冷媒通路５４ｐに供給される（矢印１３１に示す冷媒流れ）。冷媒通路５４ｐに供給された冷媒は、その供給位置から二手に分かれて、中心軸１０１を中心とする周方向に流れる（矢印１３２に示す冷媒流れ）。冷媒は、冷媒通路５４ｐを流れながら第１群の冷媒通路４２ｐに流入する。
【００５１】
第１群の冷媒通路４２ｐに流入した冷媒は、スロット２４内の内周側領域１２０を流れる（矢印１３３に示す冷媒流れ）。冷媒は、第１群の冷媒通路４２ｐから冷媒通路７４に流入し、中心軸１０１を中心する周方向に流れる（矢印１３４に示す冷媒流れ）。冷媒は、冷媒通路７４を流れながら第２群の冷媒通路４２ｑに流入する。
【００５２】
第２群の冷媒通路４２ｑに流入した冷媒は、スロット２４内の内周側領域１２０を流れる（矢印１３５に示す冷媒流れ）。冷媒は、第２群の冷媒通路４２ｑから冷媒通路５４ｑに流入し、中心軸１０１を中心とする周方向に流れる（矢印１３６に示す冷媒流れ）。冷媒は、連通孔５８を通じて冷媒通路５４ｑから冷媒通路６４に流入する（矢印１３７に示す冷媒流れ）。
【００５３】
冷媒通路６４に流入した冷媒は、ヨーク部２２の径方向外側に隣り合う外周側領域１１０を流れる（矢印１３８に示す冷媒流れ）。冷媒は、壁部材６５を隔てた一方の側から他方の側まで流れた後、冷媒通路６４から外部に排出される（矢印１３９に示す冷媒流れ）。
【００５４】
このように本実施の形態におけるモータ１０においては、冷媒が、冷媒通路５４ｐ、第１群の冷媒通路４２ｐ、冷媒通路７４、第２群の冷媒通路４２ｑ、冷媒通路５４ｑおよび冷媒通路６４を順に流れる。この場合、第１群の冷媒通路４２ｐに冷媒を供給する冷媒通路５４ｐと、第１群の冷媒通路４２ｐから第２群の冷媒通路４２ｑに冷媒を導く冷媒通路７４とは、外周側領域１１０からずれた位置にあるため、冷媒は、外周側領域１１０を避けた経路により内周側領域１２０に供給されることになる。これにより、まず、外周側領域１１０を通っていないために極低温のままの冷媒によって、発熱源であるコイル３１により近接した内周側領域１２０からモータ１０を冷却する。さらに、冷媒通路４２（第１群の冷媒通路４２ｐおよび第２群の冷媒通路４２ｑ）を流れた後の冷媒は、冷媒通路５４ｑを通じて冷媒通路６４に導かれる。これにより、内周側領域１２０においてコイル３１との熱交換を完了させた後の冷媒を用いて、外周側領域１１０からモータを冷却する。本実施の形態では、このような２段階の冷却工程によって、モータ１０を効率的に冷却することができる。
【００５５】
また、本実施の形態では、第１群の冷媒通路４２ｐおよび第２群の冷媒通路４２ｑが、冷媒通路７４を介して、冷却の流れ方向において直列に接続されている。このような構成により、複数の冷媒通路４２に供給される冷媒の流量がばらつくことを抑制して、内周側領域１２０からのモータの冷却をより均等に行なうことができる。
【００５６】
以上に説明した、この発明の実施の形態１におけるモータ１０の構造についてまとめて説明すると、本実施の形態におけるモータ１０は、環状のヨーク部２２と、ヨーク部２２から径方向内側に向けて延出し、周方向に間隔を隔てて設けられる複数のティース部２３とを有し、互いに隣り合うティース部２３間にスロット２４を形成するステータコア２１と、ティース部２３に巻回されるコイル３１とを備える。ヨーク部２２の径方向外側に隣り合う空間を外周側領域１１０といい、スロット２４内の空間を内周側領域１２０という。モータ１０は、外周側領域１１０を避けた経路により冷媒が供給され、内周側領域１２０に冷媒を流す第１冷媒通路としての冷媒通路４２と、外周側領域１１０に冷媒を流す第２冷媒通路としての冷媒通路６４と、冷媒通路４２および冷媒通路６４の間を連絡し、冷媒通路４２を流れた後の冷媒を冷媒通路６４に導く第３冷媒通路としての冷媒通路５４ｑとを備える。
【００５７】
冷媒通路４２は、ステータコア２１の軸方向に沿って延びる。冷媒通路６４は、ステータコア２１の周方向に沿って延びる。
【００５８】
冷媒通路５４ｑは、ステータコア２１の軸方向においてコイル３１と対向する領域に設けられる。複数の冷媒通路４２が、複数のスロット２４内にそれぞれ設けられ、冷媒通路５４ｑに連通する。
【００５９】
複数の冷媒通路４２は、周方向に並ぶ第１群の冷媒通路４２ｐと、第１群の冷媒通路４２ｐとは異なる範囲で周方向に並ぶ第２群の冷媒通路４２ｑとを含む。モータ１０は、第１群の冷媒通路４２ｐに冷媒を供給する第４冷媒通路としての冷媒通路５４ｐと、第１群の冷媒通路４２ｐおよび第２群の冷媒通路４２ｑの間を連絡し、第１群の冷媒通路４２ｐを流れた後の冷媒を第２群の冷媒通路４２ｑに導く第５冷媒通路としての冷媒通路７４とをさらに備える。
【００６０】
冷媒通路５４ｑは、ステータコア２１の軸方向における一方においてコイル３１と対向する領域に設けられる。冷媒通路５４ｐは、ステータコア２１の軸方向における一方においてコイル３１と対向する領域に設けられ、冷媒通路５４ｑとともにステータコア２１の中心軸を中心とする環状通路をなす。モータ１０は、冷媒通路５４ｑおよび冷媒通路５４ｐの間を区画する壁部材５６および壁部材５７をさらに備える。冷媒通路７４は、ステータコア２１の軸方向における他方においてコイル３１と対向する領域に設けられ、ステータコア２１の中心軸を中心とする環状通路をなす。
【００６１】
このように構成された、この発明の実施の形態１におけるモータ１０によれば、コイル３１の周辺に冷媒通路を適切に配置することによって、モータ１０の冷却効率を向上させることができる。
【００６２】
（実施の形態２）
図８は、この発明の実施の形態２におけるモータを部分的に拡大して示す断面図である。図８は、実施の形態１における図４に対応する図である。本実施の形態におけるモータは、実施の形態１におけるモータ１０と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。
【００６３】
図８を参照して、本実施の形態では、コイル３１が、第１コイル部分３１Ａおよび第２コイル部分３１Ｂを含む。第１コイル部分３１Ａは、ヨーク部２２の径方向内側に隣り合う位置でティース部２３に巻回されている。第２コイル部分３１Ｂは、第１コイル部分３１Ａの径方向内側に隣り合う位置でティース部２３に巻回されている。互いに隣り合うティース部２３間には、第１コイル部分３１Ａ、第２コイル部分３１Ｂおよびヨーク部２２により取り囲まれた略三角形の空間が形成されている。
【００６４】
各スロット２４には、冷媒通路形成部材４１（４１Ａ，４１Ｂ）が２つずつ設けられている。冷媒通路形成部材４１Ａおよび冷媒通路形成部材４１Ｂは、スロット２４内において、第１コイル部分３１Ａ、第２コイル部分３１Ｂおよびヨーク部２２により取り囲まれた略三角形の空間に設けられている。
【００６５】
冷媒通路形成部材４１Ａおよび冷媒通路形成部材４１Ｂによって、それぞれ、冷媒通路４２Ａおよび冷媒通路４２Ｂが形成されている。冷媒通路４２Ａは、互いに隣り合うティース部２３間において第１コイル部分３１Ａ間に生じる空間に設けられている。冷媒通路４２Ｂは、互いに隣り合うティース部２３間において第２コイル部分３１Ｂ間に生じる空間に設けられている。
【００６６】
このように構成された、この発明の実施の形態２におけるモータによれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。加えて、スロット２４内のコイル間に生じた空間を有効に利用して、冷媒通路４２を設けることができる。
【００６７】
（実施の形態３）
図９は、この発明の実施の形態３におけるモータを示す斜視図である。図９は、実施の形態１における図１に対応する図である。本実施の形態におけるモータは、実施の形態１におけるモータ１０と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。
【００６８】
図９を参照して、本実施の形態では、冷媒通路形成部材５１が、本体部５２と、蓋部５３とが組み合わさって構成されている（図１中の壁部材５６および壁部材５７が設けられていない）。冷媒通路形成部材５１によって、冷媒通路５４が形成されている。
【００６９】
冷媒通路形成部材５１（本体部５２）には、図１中の連通孔５８が形成されていない。替わって、冷媒通路形成部材７１（本体部７２）に連通孔８１が形成されている。連通孔８１は、冷媒通路形成部材７１（本体部７２）を貫通している。連通孔８１は、冷媒通路７４および冷媒通路６４の間を連通させるように設けられている。
【００７０】
本実施の形態における冷媒の流れについて説明すると、冷媒は、まず、冷媒通路５４に供給される（矢印１４１に示す冷媒流れ）。冷媒通路５４に供給された冷媒は、その供給位置から二手に分かれて、中心軸１０１を中心とする周方向に流れる（矢印１４２に示す冷媒流れ）。冷媒は、冷媒通路５４を流れながら冷媒通路４２に流入する。
【００７１】
冷媒通路４２に流入した冷媒は、スロット２４内の内周側領域１２０を流れる（矢印１４３に示す冷媒流れ）。冷媒は、冷媒通路４２から冷媒通路７４に流入し、中心軸１０１を中心する周方向に流れる（矢印１４４に示す冷媒流れ）。
【００７２】
冷媒は、連通孔８１を通じて、冷媒通路７４から冷媒通路６４に流入する（矢印１４５に示す冷媒流れ）。冷媒通路６４に流入した冷媒は、ヨーク部２２の径方向外側に隣り合う外周側領域１１０を流れる（矢印１４６に示す冷媒流れ）。冷媒は、壁部材６５を隔てた一方の側から他方の側まで流れた後、冷媒通路６４から外部に排出される（矢印１４７に示す冷媒流れ）。
【００７３】
以上に説明した、この発明の実施の形態３におけるモータの構造についてまとめて説明すると、本実施の形態におけるモータは、環状のヨーク部２２と、ヨーク部２２から径方向内側に向けて延出し、周方向に間隔を隔てて設けられる複数のティース部２３とを有し、互いに隣り合うティース部２３間にスロット２４を形成するステータコア２１と、ティース部２３に巻回されるコイル３１とを備える。ヨーク部２２の径方向外側に隣り合う空間を外周側領域１１０といい、スロット２４内の空間を内周側領域１２０という。モータは、外周側領域１１０を避けた経路により冷媒が供給され、内周側領域１２０に冷媒を流す第１冷媒通路としての冷媒通路４２と、外周側領域１１０に冷媒を流す第２冷媒通路としての冷媒通路６４と、冷媒通路４２および冷媒通路６４の間を連絡し、冷媒通路４２を流れた後の冷媒を冷媒通路６４に導く第３冷媒通路としての冷媒通路７４とを備える。
【００７４】
モータは、冷媒通路４２に冷媒を供給する第６冷媒通路としての冷媒通路５４をさらに備える。冷媒通路５４は、ステータコア２１の軸方向における一方においてコイル３１と対向する領域に設けられ、ステータコア２１の中心軸を中心とする環状通路をなす。冷媒通路７４は、ステータコア２１の軸方向における他方においてコイル３１と対向する領域に設けられ、ステータコア２１の中心軸を中心とする環状通路をなす。
【００７５】
このように構成された、この発明の実施の形態３におけるモータによれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【００７６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
この発明は、たとえば、マシニングセンタの主軸を回転駆動させるモータに適用される。
【符号の説明】
【００７８】
１０  モータ、２０  ステータ、２１  ステータコア、２１ａ，２１ｂ  端面、２２  ヨーク部、２３  ティース部、２４  スロット、２６  樹脂層、３１  コイル、３１Ａ  第１コイル部分、３１Ｂ  第２コイル部分、３２，３３  コイルエンド部、４１，４１Ａ，４１Ｂ，５１，６１，７１  冷媒通路形成部材、４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２ｐ，４２ｑ，５４，５４ｐ，５４ｑ，６４，７４  冷媒通路、５２，６２，７２  本体部、５３，６３，７３  蓋部、５６，５７，６５  壁部材、５８，８１  連通孔、１０１  中心軸、１１０  外周側領域、１２０  内周側領域。
【図１】
2017139872.tif 000003
【図２】
2017139872.tif 000004
【図３】
2017139872.tif 000005
【図４】
2017139872.tif 000006
【図５】
2017139872.tif 000007
【図６】
2017139872.tif 000008
【図７】
2017139872.tif 000009
【図８】
2017139872.tif 000010
【図９】
2017139872.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月30日(2016.11.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のヨーク部と、前記ヨーク部から径方向内側に向けて延出し、周方向に間隔を隔てて設けられる複数のティース部とを有し、互いに隣り合う前記ティース部間にスロットを形成するステータコアと、
前記ティース部に巻回されるコイルと、
前記ステータコアの外周上に設けられる冷媒通路形成部材とを備え、
前記ヨーク部の径方向外側に隣り合う空間を外周側領域といい、前記スロット内の空間を内周側領域という場合に、さらに、
前記外周側領域を避けた経路により、前記冷媒通路形成部材と非接触の状態で流れる冷媒が供給され、前記内周側領域に冷媒を流す第１冷媒通路と、
前記冷媒通路形成部材によって区画形成され、前記外周側領域に冷媒を流す第２冷媒通路と、
前記第１冷媒通路および前記第２冷媒通路の間を連絡し、前記第１冷媒通路を流れた後の冷媒を前記第２冷媒通路に導く第３冷媒通路とを備える、モータ。
【請求項２】
前記第１冷媒通路は、前記ステータコアの軸方向に沿って延び、
前記第２冷媒通路は、前記ステータコアの周方向に沿って延びる、請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記第３冷媒通路は、前記ステータコアの軸方向において前記コイルと対向する領域に設けられ、
複数の前記第１冷媒通路が、複数の前記スロット内にそれぞれ設けられ、前記第３冷媒通路に連通する、請求項１または２に記載のモータ。
【請求項４】
複数の前記第１冷媒通路が、複数の前記スロット内にそれぞれ設けられ、
複数の前記第１冷媒通路は、周方向に並ぶ第１群の第１冷媒通路と、前記第１群の第１冷媒通路とは異なる範囲で周方向に並ぶ第２群の第１冷媒通路とを含み、
前記第１群の第１冷媒通路に冷媒を供給する第４冷媒通路と、
前記第１群の第１冷媒通路および前記第２群の第１冷媒通路の間を連絡し、前記第１群の第１冷媒通路を流れた後の冷媒を前記第２群の第１冷媒通路に導く第５冷媒通路とをさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項５】
前記第３冷媒通路は、前記ステータコアの軸方向における一方において前記コイルと対向する領域に設けられ、
前記第４冷媒通路は、前記ステータコアの軸方向における一方において前記コイルと対向する領域に設けられ、前記第３冷媒通路とともに前記ステータコアの中心軸を中心とする環状通路をなし、
前記第３冷媒通路および前記第４冷媒通路の間を区画する壁部材をさらに備え、
前記第５冷媒通路は、前記ステータコアの軸方向における他方において前記コイルと対向する領域に設けられ、前記ステータコアの中心軸を中心とする環状通路をなす、請求項４に記載のモータ。
【請求項６】
前記第１冷媒通路に冷媒を供給する第６冷媒通路をさらに備え、
前記第６冷媒通路は、前記ステータコアの軸方向における一方において前記コイルと対向する領域に設けられ、前記ステータコアの中心軸を中心とする環状通路をなし、
前記第３冷媒通路は、前記ステータコアの軸方向における他方において前記コイルと対向する領域に設けられ、前記ステータコアの中心軸を中心とする環状通路をなす、請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項７】
前記コイルは、前記ヨーク部の径方向内側に隣り合う位置で前記ティース部に巻回される第１コイル部分と、前記第１コイル部分の径方向内側に隣り合う位置で前記ティース部に巻回される第２コイル部分とを含み、
前記第１冷媒通路は、互いに隣り合う前記ティース部間において前記第１コイル部分間に生じる空間と、第２コイル部分間に生じる空間とに設けられる、請求項１から６のいずれか１項に記載のモータ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明に従ったモータは、環状のヨーク部と、ヨーク部から径方向内側に向けて延出し、周方向に間隔を隔てて設けられる複数のティース部とを有し、互いに隣り合うティース部間にスロットを形成するステータコアと、ティース部に巻回されるコイルと、ステータコアの外周上に設けられる冷媒通路形成部材とを備える。ヨーク部の径方向外側に隣り合う空間を外周側領域といい、スロット内の空間を内周側領域という。モータは、外周側領域を避けた経路により、冷媒通路形成部材と非接触の状態で流れる冷媒が供給され、内周側領域に冷媒を流す第１冷媒通路と、冷媒通路形成部材によって区画形成され、外周側領域に冷媒を流す第２冷媒通路と、第１冷媒通路および第２冷媒通路の間を連絡し、第１冷媒通路を流れた後の冷媒を第２冷媒通路に導く第３冷媒通路とをさらに備える。
この発明の別の局面に従ったモータは、環状のヨーク部と、ヨーク部から径方向内側に向けて延出し、周方向に間隔を隔てて設けられる複数のティース部とを有し、互いに隣り合うティース部間にスロットを形成するステータコアと、ティース部に巻回されるコイルとを備える。ヨーク部の径方向外側に隣り合う空間を外周側領域といい、スロット内の空間を内周側領域という。モータは、外周側領域を避けた経路により冷媒が供給され、内周側領域に冷媒を流す第１冷媒通路と、外周側領域に冷媒を流す第２冷媒通路と、第１冷媒通路および第２冷媒通路の間を連絡し、第１冷媒通路を流れた後の冷媒を第２冷媒通路に導く第３冷媒通路とを備える。