(57)【要約】【課題】ステータ自体に冷却機能を有するスイッチトリラクタンスモータを提供する。  【解決手段】スイッチトリラクタンスモータのステータコア３は、ステータコア本体部１の外周面に形成された複数の冷却用凹部１２と、ステータコア本体部１の内周面の、互いに隣接するステータ突極２の間の略中央部から半径方向内側に一体突出する複数の延出部１１とを備える。この延出部１１の略半径方向外側のステータコア本体部１の外周面には、複数枚の前記ステータコアを一体的に積層するための被溶接部となり、冷却用凹部１２の外周面からの深さよりも深い複数の溶接用凹部１３が形成され、ステータ４は、ステータコア３を複数枚積層し、溶接用凹部１３を溶接することでステータ４は、一体的に積層される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円環形状のステータコア本体部と、前記ステータコア本体部の内周面から半径方向内側に等ピッチで一体突出する複数のステータ突極とを有する薄板状のステータコアを複数枚一体的に積層してなるステータと、
前記ステータの内側にて回転自在に配設され、シャフトを内嵌するロータコア本体部の外周面から半径方向外側に等ピッチで一体突出する複数のロータ突極を有するロータと、
前記ステータ突極のそれぞれに巻装された複数のコイルと、
前記ステータ突極の略半径方向外側の前記ステータコア本体部に設けられた複数の孔部とを備えるスイッチトリラクタンスモータにおいて、
前記ステータコアは、
前記ステータコア本体部の外周面に形成された複数の冷却用凹部と、
前記ステータコア本体部の内周面の互いに隣接する前記ステータ突極の間の略中央部から半径方向内側に一体突出する複数の延出部と、
前記延出部の略半径方向外側の前記ステータコア本体部の外周面に形成され、複数枚の前記ステータコアを一体的に積層するための被溶接部となり、前記冷却用凹部の前記外周面からの深さよりも深い複数の溶接用凹部とを備え、
前記ステータは、
前記ステータコアを複数枚積層し、前記溶接用凹部を溶接し一体的に積層したことを特徴とするスイッチトリラクタンスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ステータ自体に冷却機能を備えたスイッチトリラクタンスモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スイッチトリラクタンスモータは、ステータケースに内嵌固定されたステータと、ステータに対して回転自在に設けられたロータとを有している。
ステータケースは、一般に筒状形状であり、筒状部分の内周にステータが内嵌固定されている。また、ステータケースの両端の開口部はフロントブラケット及びエンドブラケットによってそれぞれ閉塞されている。各ブラケットには、径方向中央にそれぞれベアリングが設けられており、このベアリングにロータのシャフトが回転自在に支持されている。ロータは、回転軸外向きに突出した複数のロータ突極を有するロータコアの内径にシャフトを圧入した構造となっている。
ステータは略円筒状であり、巻線を巻装するための複数のステータ突極が回転軸内向きの形成されている。
それぞれのステータ突極には、巻き線が巻回されコイルが形成されている。巻線の巻き始め端、及び巻き終わり端は、リード線に接続されており、このリード線を介して外部電源と電気的に接続されている。
【０００３】
このようなスイッチトリラクタンスモータにおいては、高トルクで回転する場合に電流値の大きな電流がコイルに流れ、コイルの内部抵抗によりコイルから発熱がなされる。このとき、コイルからの発熱を外部に適切に放出できないとコイルは高温となり、コイルの絶縁皮膜の焼損等のおそれが生じてしまう。そこで、コイルの発熱を適切に外部に放出する手段が求められる。また、高回転で回転する場合には、それぞれのコイルへの通電切替の回数が増え、ステータの磁束密度の変化する回数も増加する。このためステータで発生する鉄損が増加し、ステータから発熱がなされる。そこで、ステータの発熱を適切に外部に放出する手段が求められる。
【０００４】
コイルやステータの発熱を外部に放出する手段としては、モータ内部のロータに冷却用のファンを設け、ロータの回転に伴うファンの回転により、外気をモータ内部に導入し、コイルの発熱を外部に放出するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−３００６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、冷却用のファンをモータ内部に別途設けることから部品点数が増加し、コストが高くなってしまうという課題がある。
【０００６】
そこで、部品点数を増加させることなくコイルやステータの発熱を放出させるため、コイルが設けられるステータ自体に冷却機能を有するスイッチトリラクタンスモータを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明のスイッチトリラクタンスモータは、略円環形状のステータコア本体部と、前記ステータコア本体部の内周面から半径方向内側に等ピッチで一体突出する複数のステータ突極とを有する薄板状のステータコアを複数枚一体的に積層してなるステータと、前記ステータの内側にて回転自在に配設され、シャフトを内嵌するロータコア本体部の外周面から半径方向外側に等ピッチで一体突出する複数のロータ突極を有するロータと、前記ステータ突極のそれぞれに巻装された複数のコイルと、前記ステータ突極の略半径方向外側の前記ステータコア部に設けられた複数の孔部と、を備えるスイッチトリラクタンスモータにおいて、前記ステータコアは、前記ステータコア本体部の外周面に形成された複数の冷却用凹部と、前記ステータコア本体部の内周面の互いに隣接する前記ステータ突極の間の略中央部から半径方向内側に一体突出する複数の延出部と、前記延出部の略半径方向外側の前記ステータコア本体部の外周面に形成され、複数枚の前記ステータコアを一体的に積層するための被溶接部となり、前記冷却用凹部の前記外周面からの深さよりも深い複数の溶接用凹部とを備え、前記ステータは、前記ステータコアを複数枚積層し、前記溶接用凹部を溶接し、一体的に積層した。
【発明の効果】
【０００８】
このように、ステータコア本体の外側に冷却用凹部を設けることで、ステータ自体に冷却機能を持たせることができ、部品点数を増加させることなく、コイルの発熱を適切に放出させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、この発明の実施形態を図１から図３に基づいて説明する。図１は、本実施形態のスイッチトリラクタンスモータの斜視図である。図２は、図１にてＡ‐Ａにて指示したスイッチトリラクタンスモータの断面図である。図３は、図２にてＢにて指示した部分の拡大図である。
本実施形態のスイッチトリラクタンスモータ１００は、ステータ４と、ステータ４の内側に回転自在に配置されたロータ８と、ロータ８を軸支する軸受を備えたフロントブラケット１６とエンドブラケット１７から構成され、フロントブラケット１６とエンドブラケット１７は、６本のセットボルト１８にてステータ４に固定されている。
【００１０】
ステータ４は、薄板のステータコア３が複数枚一体的に積層され形成される。ステータコア３は、略円環形状のステータ本体部１の内周面から半径方向内側に等ピッチで一体突出する６つのステータ突極を備えている。また、ステータコア本体部１のステータ突極２の半径方向外側のステータコア本体部１の外周部には、セットボルト１８を挿通するための孔部１０が６箇所設けられている。このステータコア３を複数枚一体的に積層されたステータ４のステータ突極２には、コイルがそれぞれ巻装され、それぞれのコイルには外部の制御装置（図示せず）から制御電流が供給される。
【００１１】
ロータ８は、シャフト５が中心部に入固定されたロータコア本体部６と、ロータコア本体部６の外周面から半径方向外側に等ピッチで一体突出する４つのロータ突極７とを備えている。ロータ突極７とステータ突極２は、僅かなクリアランスをもたせた状態で対峙しており、ロータ突極７とステータ突極２の位置関係によりリラクタンスの大小があり、そのリラクタンスの大小に対応して、上述の制御電流がコイルに供給されることにより、ロータ８が回転する。このとき、ロータ８に高トルクを生じさせるときに、コイルに電流値の大きな電流が流れ、コイルの内部抵抗により発熱が生じ、その発熱を外部に適切に放出するモータ構造が求められる。また、高回転で回転させるときには、それぞれのコイルへの通電切替の回数が増え、ステータ４の磁束密度の変化する回数も増加する。このためステータ４で発生する鉄損が増加し、ステータ４から発熱が生じ、その発熱を外部に適切に放出するモータ構造が求められる。
【００１２】
次に、コイルやステータの発熱を外部に適切に放出するステータ本体部１の形状について詳述する。ステータ本体部１の外周面には、発熱を放出するための複数の冷却用凹部１２が設けられている。上述のようにセットボルト１８を挿通するための孔部１０がステータコア本体部１の外周部に設けられているため、この孔部１０の近傍に冷却用凹部１２を設けると、セットボルト１８がステータ４から露呈してしまうおそれがある。そのため、冷却用凹部１２は、孔部１０の近傍のステータコア本体部１の外周面を除き、その両側に等ピッチでそれぞれ４つずつ設けられている。従って、冷却用凹部１２は、ステータコア本体部１の外周面に合計４８個形成されている。
【００１３】
このように、複数の冷却用凹部１２をステータコア本体部１の外周面に設けると、隣接する２つの冷却用凹部１２の間の孔部１０の外部には、第１冷却用フィン２０が設けられると共に、それ以外の部分には、多数の第２冷却用フィン２１が設けられる。これらの冷却用凹部１２、第１冷却用フィン２０および第２冷却用フィン２１がステータコア本体部１の外周面に設けられることにより、ステータ本体部１の外周面の表面積が拡張される。このため、ステータコア本体部１の外周面と外気との接触面積が増加することから、ステータ４からの放熱が促進され、コイルからの発熱は、ステータ突極２からステータコア本体部１へと伝わり、外部へと円滑に放出される。従って、ステータコア本体部１の外側に複数の冷却用凹部１２を設けることで、ステータ４自体に冷却機能を持たせることができ、部品点数を増加させることなく、コイルやステータの発熱を適切に放出させることができる。
【００１４】
また、ステータ４は、複数枚の薄板のステータコア３を一体的に溶接にて積層し形成されるため、そのための被溶接部が必要となる。そのための溶接用凹部１３を互いに隣接するステータ突極２の間の中間部のステータコア本体１の外周面に設けている。
【００１５】
この溶接用凹部１３は、ステータコア３間の溶接による接合を確実なものとするため、溶接面積を多くとることが望まれる。そのため、溶接用凹部１３のステータコア本体部１の外径からの深さＤ２は、冷却用凹部１２のステータコア本体部１の外径からの深さＤ１よりも深くなっている。
【００１６】
このように、単に溶接用凹部１３の深さＤ２を深くすると、磁路が狭くなり磁束飽和の問題が生じる。そこで、ステータコア本体部１の内周面の互いに隣接するステータ突極２の間の略中央部から半径方向内側に一体突出する延出部１１を設けてある。これにより、冷却用凹部１２を設けた部分の磁路幅Ｌ１と、溶接用凹部１３を設けた部分の磁路幅Ｌ２を略同一とすることができ、磁束飽和の問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態におけるスイッチトリラクタンスモータの斜視図である。
【図２】図１にてＡ−Ａで示したスイッチトリラクタンスモータの断面図である。
【図３】図２にてＢで示した部分の拡大図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  ステータコア本体部
２  ステータ突極
３  ステータコア
４  ステータ
５  シャフト
６  ロータコア本体部
７  ロータ突極
８  ロータ
９  コイル
１０  孔部
１１  延出部
１２  冷却用凹部
１３  溶接用凹部
１４  溶接部
【図１】
2009183046.tif 000003
【図２】
2009183046.tif 000004
【図３】
2009183046.tif 000005