JP6993892B2 - Axial gap type rotary electric machine - Google Patents
Axial gap type rotary electric machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP6993892B2 JP6993892B2 JP2018022006A JP2018022006A JP6993892B2 JP 6993892 B2 JP6993892 B2 JP 6993892B2 JP 2018022006 A JP2018022006 A JP 2018022006A JP 2018022006 A JP2018022006 A JP 2018022006A JP 6993892 B2 JP6993892 B2 JP 6993892B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- phase coil
- coil
- yoke
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
本発明は、アキシャルギャップ型回転電機に関し、詳しくは、アキシャルギャップ型回転電機に用いられるバックヨークに関する。 The present invention relates to an axial gap type rotary electric machine, and more particularly to a back yoke used in an axial gap type rotary electric machine.
従来、永久磁石同期モータの一種として、アキシャルギャップ型回転電機が知られている。アキシャルギャップ型回転電機はロータと複数のコイルを有するステータとを備え、当該ロータ及びステータがロータの軸方向に隙間を隔てて互いに対向するように配置される。また、アキシャルギャップ型回転電機のステータは、複数のコイルへの通電に起因して発生する磁束がロータの周方向に流れるようにするためのバックヨークをさらに備える。バックヨークは、ロータの軸方向において複数のコイルよりもロータから離れて配置される。 Conventionally, an axial gap type rotary electric machine is known as a kind of permanent magnet synchronous motor. The axial gap type rotary electric machine includes a rotor and a stator having a plurality of coils, and the rotor and the stator are arranged so as to face each other with a gap in the axial direction of the rotor. Further, the stator of the axial gap type rotary electric machine further includes a back yoke for allowing the magnetic flux generated due to the energization of the plurality of coils to flow in the circumferential direction of the rotor. The back yoke is located away from the rotor in the axial direction of the rotor than the plurality of coils.
アキシャルギャップ型回転電機は、三相交流によって駆動される。そのため、アキシャルギャップ型回転電機のステータが有する複数のコイルは、互いに異なる位相の交番電流が流れるコイルとして、U相、V相及びW相のコイルを含む。U相、V相及びW相の各々のコイルには、例えば、所定の方向に巻き回された第1コイル部と当該第1コイル部の一端に接続され当該第1コイル部とは反対の方向に巻き回された第2コイル部とがロータの回転方向である周方向に並んで配置されるものがある。 The axial gap type rotary electric machine is driven by three-phase alternating current. Therefore, the plurality of coils included in the stator of the axial gap type rotary electric machine include U-phase, V-phase, and W-phase coils as coils through which alternating currents having different phases flow. For each of the U-phase, V-phase, and W-phase coils, for example, a first coil portion wound in a predetermined direction and a direction connected to one end of the first coil portion and in the direction opposite to the first coil portion. In some cases, the second coil portion wound around the coil is arranged side by side in the circumferential direction, which is the rotation direction of the rotor.
アキシャルギャップ型回転電機では、コイルへの通電に起因して、コイルが発熱する。また、コイルに流れる電流が交番電流であるため、コイルへの通電に起因して発生する磁束の大きさ及び方向が周期的に変化することになり、その結果、ステータにおいてコイルへの通電に起因して発生する磁束が流れる部分(例えば、コイルが巻き回されたコアやバックヨーク)に渦電流が発生し、当該渦電流によってジュール熱が発生する。つまり、ステータは、コイルだけでなく、コイルへの通電に起因して発生する磁束が流れる部分も発熱する。そのため、ステータを冷却する際には、コイルだけでなく、コイルへの通電に起因して発生する磁束が流れる部分も冷却することが求められる。 In an axial gap type rotary electric machine, the coil generates heat due to the energization of the coil. Further, since the current flowing through the coil is an alternating current, the magnitude and direction of the magnetic flux generated due to the energization of the coil change periodically, and as a result, the energization of the coil in the stator is caused. An eddy current is generated in a portion where the magnetic flux generated is flowing (for example, a core or a back yoke around which a coil is wound), and Joule heat is generated by the eddy current. That is, the stator generates heat not only in the coil but also in the portion where the magnetic flux generated due to the energization of the coil flows. Therefore, when cooling the stator, it is required to cool not only the coil but also the portion through which the magnetic flux generated due to the energization of the coil flows.
下記特許文献1に記載のアキシャルギャップ型回転電機では、固定子コア及び固定子コイルを有する固定子の周囲を閉塞する固定子閉塞部材を設けて、当該固定子閉塞部材の内側に冷媒を流すことによって固定子を冷却している。
In the axial gap type rotary electric machine described in
しかしながら、ただ単に固定子閉塞部材の内側に冷媒を流すだけでは、固定子を効果的に冷却することは難しい。 However, it is difficult to effectively cool the stator by simply flowing the refrigerant inside the stator closing member.
本発明の目的は、ロータとステータとを備え、ステータが複数のコイルとバックヨークとを含むアキシャルギャップ型回転電機であって、上記ステータを効果的に冷却することができるアキシャルギャップ型回転電機を提供することである。 An object of the present invention is an axial gap type rotary electric machine including a rotor and a stator, the stator including a plurality of coils and a back yoke, and the axial gap type rotary electric machine capable of effectively cooling the stator. To provide.
上記の目的を達成するために、本願の発明者等は、上記のようなアキシャルギャップ型回転電機では、ステータの何れの部分に冷媒を流すのがステータの効果的な冷却を実現するのに有効であるかを検討した。具体的には、ステータを構成する部材のうちアキシャルギャップ型回転電機が駆動しているときに発熱源となり得る部材、つまり、ロータの周方向に並んで配置される複数のコイルと当該複数のコイルへの通電に起因して発生する磁束がロータの周方向に流れるのを許容するバックヨークとを冷却するように冷媒を流すのが効果的である点に着目して検討を進めた。そして、ロータの周方向で隣り合う2つのコイルの間を冷媒がロータの径方向に流れるようにすれば、ステータを効果的に冷却することができるとの知見を得るに至った。しかしながら、アキシャルギャップ型回転電機では、複数のコイル及びバックヨークを配置するスペースが限られているため、周方向で隣り合う2つのコイルの間に冷媒を流すには、バックヨークのうち周方向で隣り合う2つのコイルの間に位置する部分の厚み(ロータの軸方向での長さ)を減らして冷媒が流れる空間を確保する必要があり、当該厚みの減少は、バックヨークの断面積の減少を招来するため、バックヨークの機能(つまり、磁束をロータの周方向に流すこと)を低減させることになる。そこで、本願の発明者等は、当該バックヨークの厚みの部分的な減少に関わらずアキシャルギャップ型回転電機の出力低下を抑制する手段について検討を行った。そして、バックヨークのうち周方向で隣り合って配置され互いに異なる位相の交番電流が流れる2つのコイルの間に位置する部分よりも周方向で隣り合って配置され同じ位相の交番電流が流れる2つのコイルの間に位置する部分に磁束が集中することに着目し、バックヨークのうち周方向で隣り合って配置され互いに異なる位相の交番電流が流れる2つのコイルの間に位置する部分に冷媒が流れる空間を形成すれば、バックヨークの機能に与える影響を少なくしつつ、ステータの効果的な冷却を実現することができることを見出した。本発明は、このような知見に基づいて完成されたものである。 In order to achieve the above object, the inventors of the present application have stated that in the axial gap type rotary electric machine as described above, it is effective to flow the refrigerant through any part of the stator in order to realize effective cooling of the stator. I examined whether it was. Specifically, among the members constituting the stator, members that can be a heat source when the axial gap type rotary electric machine is driven, that is, a plurality of coils arranged side by side in the circumferential direction of the rotor and the plurality of coils. The study focused on the fact that it is effective to flow the refrigerant so as to cool the back yoke, which allows the magnetic flux generated due to the energization of the rotor to flow in the circumferential direction of the rotor. Then, it has been found that the stator can be effectively cooled by allowing the refrigerant to flow in the radial direction of the rotor between two coils adjacent to each other in the circumferential direction of the rotor. However, in the axial gap type rotary electric machine, the space for arranging a plurality of coils and the back yoke is limited, so that the refrigerant flows between two adjacent coils in the circumferential direction in the circumferential direction of the back yoke. It is necessary to reduce the thickness of the part located between two adjacent coils (the length in the axial direction of the rotor) to secure a space for the magnetic flux to flow, and the reduction in the thickness is the reduction in the cross-sectional area of the back yoke. Therefore, the function of the back yoke (that is, the magnetic flux flows in the circumferential direction of the rotor) is reduced. Therefore, the inventors of the present application have studied a means for suppressing a decrease in the output of the axial gap type rotary electric machine regardless of a partial decrease in the thickness of the back yoke. Two of the back yokes are arranged next to each other in the circumferential direction and flow the alternating current of the same phase than the portion located between the two coils arranged next to each other in the circumferential direction and flowing alternating currents having different phases from each other. Focusing on the concentration of magnetic flux in the part located between the coils, the refrigerant flows in the part of the back yoke located between the two coils that are arranged next to each other in the circumferential direction and in which alternating currents of different phases flow. It has been found that if a space is formed, effective cooling of the stator can be realized while reducing the influence on the function of the back yoke. The present invention has been completed based on such findings.
本発明のアキシャルギャップ型回転電機は、ロータと、前記ロータの軸方向で前記ロータに対向して配置され、前記ロータとの間に作用する電磁力によって前記ロータを回転させるステータとを備え、前記ステータは、前記ロータを回転させるための交番電流が流れるU相コイルと、前記U相コイルが巻き回されるU相ステータコアと、前記ロータの回転方向である周方向において前記U相コイルとは異なる位置に配置され、前記U相コイルを流れる交番電流とは異なる位相の交番電流が流れるV相コイルと、前記V相コイルが巻き回されるV相ステータコアと、前記周方向において前記U相コイル及び前記V相コイルとは異なる位置に配置され、前記U相コイルを流れる交番電流及び前記V相コイルを流れる交番電流とは異なる位相の交番電流が流れるW相コイルと、前記W相コイルが巻き回されるW相ステータコアと、前記U相コイル、前記V相コイル及び前記W相コイルよりも前記軸方向において前記ロータから離れて配置されるバックヨークとを含み、前記U相ステータコア、前記V相ステータコア及び前記W相ステータコアの各々は、第1コア部と、前記周方向において前記第1コア部の隣に配置され、前記第1コア部と対を為す第2コア部とを含み、前記U相コイル、前記V相コイル及び前記W相コイルの各々は、前記第1コア部に巻き回される第1コイル部と、前記第1コイル部の一端に接続され前記第1コイル部が前記第1コア部に巻き回される方向とは反対の方向において前記第2コア部に巻き回される第2コイル部とを含み、前記バックヨークは、前記周方向に互いに間隔をおいて並ぶように配置される複数のヨーク部を含み、前記複数のヨーク部は、前記U相コイル、前記V相コイル及び前記W相コイルの各々が有する前記第1コイル部への通電に起因して発生し前記第1コア部を通過する磁束が前記周方向に流れた後で当該第1コア部と対を為す前記第2コア部を通過するように、各々が前記軸方向から見て前記第1コア部と当該第1コア部と対を為す前記第2コア部に重なるとともに前記軸方向に所定のヨーク部厚みを有しながら前記周方向に延び、前記バックヨークは、前記複数のヨーク部のうち前記周方向で隣り合う2つのヨーク部の間において前記ステータを冷却するための冷媒が前記ロータの径方向に流れることを許容する第1冷却空間が形成されるように、前記周方向で隣り合う2つのヨーク部の間において前記軸方向の厚みが前記ヨーク部厚みよりも小さい。 The axial gap type rotary electric machine of the present invention includes a rotor and a stator that is arranged so as to face the rotor in the axial direction of the rotor and rotates the rotor by an electromagnetic force acting between the rotor and the rotor. The stator is different from the U-phase coil in the circumferential direction, which is the rotation direction of the rotor, the U-phase coil through which the alternating current for rotating the rotor flows, the U-phase stator core around which the U-phase coil is wound, and the U-phase coil. A V-phase coil arranged at a position and flowing an alternating current having a phase different from the alternating current flowing through the U-phase coil, a V-phase stator core around which the V-phase coil is wound, and the U-phase coil and the U-phase coil in the circumferential direction. A W-phase coil, which is arranged at a position different from the V-phase coil and has an alternating current having a phase different from the alternating current flowing through the U-phase coil and the alternating current flowing through the V-phase coil, and the W-phase coil are wound around. W-phase stator core, said U-phase coil, said V-phase coil, and a back yoke arranged away from the rotor in the axial direction from the W-phase coil, said U-phase stator core, said V-phase stator core. And each of the W-phase stator cores includes a first core portion and a second core portion arranged next to the first core portion in the circumferential direction and paired with the first core portion, and the U phase. Each of the coil, the V-phase coil, and the W-phase coil is connected to a first coil portion wound around the first core portion and one end of the first coil portion, and the first coil portion is the first. The back yoke includes a second coil portion wound around the second core portion in a direction opposite to the direction wound around the core portion, and the back yokes are arranged so as to be arranged at intervals from each other in the circumferential direction. A plurality of yoke portions are included, and the plurality of yoke portions are generated due to energization of the first coil portion of each of the U-phase coil, the V-phase coil, and the W-phase coil. Each of the first core portion and the first core portion when viewed from the axial direction so as to pass through the second core portion paired with the first core portion after the magnetic current passing through the one core portion flows in the circumferential direction. The back yoke extends in the circumferential direction while having a predetermined yoke portion thickness in the axial direction while overlapping with the second core portion forming a pair with the first core portion, and the back yoke is the circumference of the plurality of yoke portions. Two adjacent in the circumferential direction so that a first cooling space is formed between two yoke portions adjacent in the direction to allow the refrigerant for cooling the stator to flow in the radial direction of the rotor. The thickness in the axial direction is smaller than the thickness of the yoke portion between the yoke portions.
上記アキシャルギャップ型回転電機においては、バックヨークのうち周方向で隣り合う2つのヨーク部の間に形成された第1冷却空間を冷媒が流れることにより、U相コイル、V相コイル及びW相コイルのうち周方向で隣り合う2つのコイルの間を冷媒が通過することになる。そのため、アキシャルギャップ型回転電機が駆動しているときに発熱源となり得るU相コイル、V相コイル及びW相コイルとバックヨークを同時に冷却することができる。その結果、ステータを効果的に冷却することができる。 In the axial gap type rotary electric machine, the U-phase coil, the V-phase coil, and the W-phase coil are formed by flowing the refrigerant through the first cooling space formed between two adjacent yoke portions in the circumferential direction of the back yoke. Of these, the refrigerant passes between two coils adjacent to each other in the circumferential direction. Therefore, the U-phase coil, the V-phase coil, the W-phase coil, and the back yoke, which can be heat sources when the axial gap type rotary electric machine is being driven, can be cooled at the same time. As a result, the stator can be effectively cooled.
ここで、上記アキシャルギャップ型回転電機においては、U相コイル、V相コイル及びW相コイルのうち周方向で隣り合う2つのコイルの間、つまり、互いに異なる位相の交番電流が流れる2つのコイル間に第1冷却空間が形成されているので、バックヨークのうちU相コイル、V相コイル及びW相コイルの各々が有する第1コイル部と第2コイル部の間、つまり、同じ位相の交番電流が流れる2つのコイルの間に位置する部分において磁束の集中が阻害されるのを回避することができる。その結果、バックヨークの機能に与える影響を少なくしてアキシャルギャップ型回転電機の出力が低下するのを抑制することができる。 Here, in the axial gap type rotary electric machine, between two coils of the U-phase coil, the V-phase coil, and the W-phase coil that are adjacent to each other in the circumferential direction, that is, between two coils in which alternating currents having different phases flow. Since the first cooling space is formed in the back yoke, between the first coil portion and the second coil portion of each of the U-phase coil, the V-phase coil, and the W-phase coil in the back yoke, that is, the alternating current having the same phase. It is possible to avoid obstructing the concentration of the magnetic flux in the portion located between the two coils through which the current flows. As a result, it is possible to reduce the influence on the function of the back yoke and suppress the decrease in the output of the axial gap type rotary electric machine.
なお、上記アキシャルギャップ型回転電機において、バックヨークの軸方向の厚みが周方向で隣り合う2つのヨーク部の間においてヨーク部厚みよりも小さい態様には、バックヨークの軸方向の厚みが周方向で隣り合う2つのヨーク部の間においてゼロである態様も含まれる。 In the axial gap type rotary electric machine, the axial thickness of the back yoke is smaller than the yoke thickness between two adjacent yoke portions in the circumferential direction. Also included is an aspect of zero between two adjacent yokes.
すなわち、上記バックヨークは、前記複数のヨーク部が前記周方向で互いに分断されている態様であってもよい。 That is, the back yoke may have a mode in which the plurality of yoke portions are separated from each other in the circumferential direction.
上記態様においては、第1冷却空間の容積を最大にすることができるので、より多くの冷媒を第1冷却空間に流すことができる。 In the above aspect, since the volume of the first cooling space can be maximized, more refrigerant can flow into the first cooling space.
或いは、上記バックヨークは、前記周方向で隣り合う2つのヨーク部の間で前記磁束が流れるのを許容するように、前記周方向で隣り合う2つのヨーク部の間に介在して当該2つのヨーク部を接続する接続部をさらに含み、当該接続部の前記軸方向の厚みは前記ヨーク部厚みよりも小さい態様であってもよい。 Alternatively, the back yoke is interposed between the two yoke portions adjacent to each other in the circumferential direction so as to allow the magnetic flux to flow between the two yoke portions adjacent to each other in the circumferential direction. A connection portion connecting the yoke portions may be further included, and the axial thickness of the connection portion may be smaller than the yoke portion thickness.
上記態様においては、周方向で隣り合う2つのヨーク部の間に存在する接続部が周方向への磁束の流れを許容しているので、ロータが回転するときのトルクのリップルを低減することができる。 In the above aspect, since the connection portion existing between the two yoke portions adjacent to each other in the circumferential direction allows the magnetic flux to flow in the circumferential direction, it is possible to reduce the torque ripple when the rotor rotates. can.
上記アキシャルギャップ型回転電機において、好ましくは、前記周方向で隣り合う2つのヨーク部の間にそれぞれ配置され、前記冷媒が前記第1冷却空間に流れるのを許容する複数の冷却管をさらに備える。 In the axial gap type rotary electric machine, preferably, a plurality of cooling pipes are further provided, which are arranged between two yoke portions adjacent to each other in the circumferential direction and allow the refrigerant to flow into the first cooling space.
上記態様においては、冷媒がステータに直接接触するのを回避できるので、冷媒がアキシャルギャップ型回転電機の外部に漏れるのを阻止するようなシール性がアキシャルギャップ型回転電機に要求されるのを回避することができる。 In the above aspect, since it is possible to prevent the refrigerant from coming into direct contact with the stator, it is possible to avoid requiring the axial gap type rotary electric machine to have a sealing property that prevents the refrigerant from leaking to the outside of the axial gap type rotary electric machine. can do.
上記アキシャルギャップ型回転電機において、好ましくは、前記第1コア部及び前記第2コア部のうち少なくとも一方のステータコアには、前記軸方向に延びて前記ステータコアを貫通する貫通孔が形成されており、前記複数のヨーク部の各々には、前記冷媒が前記貫通孔内を流れるように前記貫通孔のうち前記バックヨーク側の端部に接続され前記冷媒が流れることを許容する第2冷却空間が形成されるように、前記軸方向に前記ヨーク部厚みよりも小さな厚みを有する部分が形成されている。 In the axial gap type rotary electric machine, preferably, at least one of the first core portion and the second core portion has a through hole extending in the axial direction and penetrating the stator core. A second cooling space is formed in each of the plurality of yoke portions, which is connected to the end of the through hole on the back yoke side so that the refrigerant flows in the through hole and allows the refrigerant to flow. As described above, a portion having a thickness smaller than the thickness of the yoke portion is formed in the axial direction.
上記態様においては、第1コア部及び第2コア部のうち少なくとも一方のステータコア内を冷媒が流れるので、当該ステータコアを冷媒によって直接冷却することができる。 In the above aspect, since the refrigerant flows in at least one of the first core portion and the second core portion, the stator core can be directly cooled by the refrigerant.
本発明のアキシャルギャップ型回転電機によれば、アキシャルギャップ型回転電機の出力が低下するのを抑制しながら、ステータを効果的に冷却することができる。 According to the axial gap type rotary electric machine of the present invention, the stator can be effectively cooled while suppressing a decrease in the output of the axial gap type rotary electric machine.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1及び図2を参照しながら、本発明の実施の形態によるアキシャルギャップ型回転電機としてのアキシャルギャップ型DCブラシレスモータ10(以下、単にモータ10と称する)について説明する。図1は、モータ10の断面図である。図2は、モータ10の分解斜視図である。
An axial gap type DC brushless motor 10 (hereinafter, simply referred to as a motor 10) as an axial gap type rotary electric machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a cross-sectional view of the
なお、以下の説明において、軸方向、径方向及び周方向は、モータ10が備えるロータ30の軸方向、径方向及び周方向をいうものとする。つまり、径方向はロータ30の回転半径方向に相当し、周方向はロータ30の回転周方向に相当する。
In the following description, the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction refer to the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction of the
モータ10は、ロータ軸(図示せず)に固定されるロータ30と、ロータ30の軸方向両側に配置される2つのステータ40と、ロータ30及びステータ40を収容するケーシング50とを備える。
The
ケーシング50は、ドラム51と、第1端壁52と、第1内側筒壁53と、第2端壁54と、第2内側筒壁55とを含む。ドラム51は、軸方向に並んで配置された複数(本実施の形態では、2つ)の筒壁511、512が相互に連結された構造を有している。ドラム51は、ロータ30及びステータ40を囲んでいる。第1端壁52は、ドラム51の軸方向の一端(具体的には、筒壁511の軸方向の一端)に取り付けられて、当該一端側の開口を塞いでいる。第1内側筒壁53は、第1端壁52の中央部分に取り付けられて、ドラム51(具体的には、筒壁511)内に位置する。第2端壁54は、ドラム51の軸方向の他端(具体的には、筒壁512の軸方向の他端)に取り付けられて、当該他端側の開口を塞いでいる。第2内側筒壁55は、第2端壁54の中央部分に取り付けられて、ドラム51(具体的には、筒壁512)内に位置する。
The
ロータ30に固定されるロータ軸は、ロータ30の軸方向に延びる。ロータ軸(図示せず)の軸方向一端部は、ベアリングを介して第1端壁52と第1内側筒壁53に支持される。ロータ軸(図示せず)の軸方向他端部は、ベアリングを介して第2端壁54と第2内側筒壁55に支持される。
The rotor shaft fixed to the
ロータ30は、円板状のベース部材32と、ベース部材32に保持される複数の永久磁石34とを含む。
The
ステータ40は、ロータ30の軸方向でロータ30に対向して配置される。ステータ40は、ロータ30との間に作用する電磁力によってロータ30を回転させる。なお、図1及び図2では、ステータ40が備える複数のコイル42(図3及び図4)は樹脂モールドされている。
The
図3及び図4を参照しながら、ステータ40について説明する。図3は、2つのステータ40の間にロータ30が配置された状態を示す斜視図である。図4は、ステータ40が備える複数のコイル42と複数のステータコア44とバックヨーク46との位置関係を示す平面図である。
The
ステータ40は、複数のコイル42と、複数のステータコア44と、バックヨーク46とを含む。以下、これらについて説明する。
The
複数のコイル42は、ロータ30を回転させるための交番電流が流れるU相コイル42Uと、周方向においてU相コイル42Uとは異なる位置に配置されU相コイル42Uを流れる交番電流とは異なる位相の交番電流が流れるV相コイル42Vと、ロータ30の回転方向である周方向においてU相コイル42U及びV相コイル42Vとは異なる位置に配置され、U相コイル42Uを流れる交番電流及びV相コイル42Vを流れる交番電流とは異なる位相の交番電流が流れるW相コイル42Wとを含む。
The plurality of coils 42 have a phase different from that of the
複数のコイル42においては、U相コイル42U、V相コイル42V及びW相コイル42Wがこの順番で周方向に並んで配置されている。また、複数のコイル42においては、U相コイル42U、V相コイル42V及びW相コイル42Wによって構成されるコイル群が周方向に並んで配置されている。つまり、複数のコイル42は、複数のコイル群を含む。別の表現をすれば、複数のコイル42は、少なくとも1つのU相コイル42Uと、少なくとも1つのV相コイル42Vと、少なくとも1つのW相コイル42Wとを含む。
In the plurality of coils 42, the
複数のステータコア44は、U相コイル42Uが巻き回されるU相ステータコア44Uと、V相コイル42Vが巻き回されるV相ステータコア44Vと、W相コイル42Wが巻き回されるW相ステータコア44Wとを含む。つまり、複数のステータコア44は、少なくとも1つのU相ステータコア44Uと、少なくとも1つのV相ステータコア44Vと、少なくとも1つのW相ステータコア44Wとを含む。
The plurality of stator cores 44 include a
バックヨーク46は、複数のコイル42よりも軸方向においてロータ30から離れて配置される。つまり、第1筒壁511内に位置するステータ40が有するバックヨーク46は、ロータ30と第1端壁52との間に配置される。第2筒壁512内に位置するステータ40が有するバックヨーク46は、ロータ30と第2端壁54との間に配置される。
The
U相コイル42Uは、U相ステータコア44Uに巻き回されている。U相コイル42Uには、ロータ30を回転させるための交番電流が流れる。
The
V相コイル42Vは、V相ステータコア44Vに巻き回されている。V相コイル42Vは、周方向においてU相コイル42Uとは異なる位置に配置されている。具体的には、V相コイル42Vは、周方向においてU相コイル42Uの隣に配置されている。V相コイル42Vには、U相コイル42Uを流れる交番電流とは異なる位相の交番電流が流れる。
The V-
W相コイル42Wは、W相ステータコア44Wに巻き回されている。W相コイル42Wは、周方向においてU相コイル42U及びV相コイル42Vとは異なる位置に配置されている。具体的には、W相コイル42Wは、周方向においてV相コイル42Vの隣であって且つU相コイル42Uの隣に配置されている。つまり、W相コイル42Wは、周方向においてV相コイル42VとU相コイル42Uとの間に配置されている。W相コイル42Wには、U相コイル42Uを流れる交番電流及びV相コイル42Vを流れる交番電流とは異なる位相の交番電流が流れる。
The W-
ここで、U相ステータコア44U、V相ステータコア44V及びW相ステータコア44Wの各々は、第1コア部441と、周方向において第1コア部441の隣に配置され第1コア部441と対を為す第2コア部442とを含む。
Here, each of the
U相ステータコア44Uが有する第1コア部441の周方向一方側には、当該第1コア部441と対を為す第2コア部442、つまり、当該第1コア部441を有するU相ステータコア44Uに含まれる第2コア部442が位置している。U相ステータコア44Uが有する第1コア部441の周方向他方側には、当該U相ステータコア44Uの隣に位置するW相ステータコア44Wに含まれる第2コア部442が位置している。
On one side of the
U相ステータコア44Uが有する第2コア部442の周方向一方側には、当該U相ステータコア44Uの隣に位置するV相ステータコア44Vに含まれる第1コア部441が位置している。U相ステータコア44Uが有する第2コア部442の周方向他方側には、当該第2コア部442と対を為す第1コア部441、つまり、当該第2コア部442を有するU相ステータコア44Uに含まれる第1コア部441が位置している。
The
V相ステータコア44Vが有する第1コア部441の周方向一方側には、当該第1コア部441と対を為す第2コア部442、つまり、当該第1コア部441を有するV相ステータコア44Vに含まれる第2コア部442が位置している。V相ステータコア44Vが有する第1コア部441の周方向他方側には、当該V相ステータコア44Vの隣に位置するU相ステータコア44Uに含まれる第2コア部442が位置している。
On one side in the circumferential direction of the
V相ステータコア44Vが有する第2コア部442の周方向一方側には、当該V相ステータコア44Vの隣に位置するW相ステータコア44Wに含まれる第1コア部441が位置している。V相ステータコア44Vが有する第2コア部442の周方向他方側には、当該第2コア部442と対を為す第1コア部441、つまり、当該第2コア部442を有するV相ステータコア44Vに含まれる第1コア部441が位置している。
On one side in the circumferential direction of the
W相ステータコア44Wが有する第1コア部441の周方向一方側には、当該第1コア部441と対を為す第2コア部442、つまり、当該第1コア部441を有するW相ステータコア44Wに含まれる第2コア部442が位置している。W相ステータコア44Wが有する第1コア部441の周方向他方側には、当該W相ステータコア44Wの隣に位置するV相ステータコア44Vに含まれる第2コア部442が位置している。
On one side in the circumferential direction of the
W相ステータコア44Wが有する第2コア部442の周方向一方側には、当該W相ステータコア44Wの隣に位置するU相ステータコア44Uに含まれる第1コア部441が位置している。W相ステータコア44Wが有する第2コア部442の周方向他方側には、当該第2コア部442と対を為す第1コア部441、つまり、当該第2コア部442を有するW相ステータコア44Wに含まれる第1コア部441が位置している。
The
また、U相コイル42U、V相コイル42V及びW相コイル42Wの各々は、第1コア部441に巻き回される第1コイル部421と、第1コイル部421の一端に接続され第1コイル部421が第1コア部441に巻き回される方向とは反対の方向において第2コア部442に巻き回される第2コイル部422とを含む。
Further, each of the
U相コイル42Uは、第1コイル部421と、当該第1コイル部421の一端に接続された第2コイル部422とを含む。U相コイル42Uが有する第1コイル部421は、U相ステータコア44Uが有する第1コア部441に巻き回される。U相コイル42Uが有する第2コイル部422は、U相ステータコア44Uが有する第2コア部442に巻き回される。U相コイル42Uが有する第2コイル部422は、U相コイル42Uが有する第1コイル部421とは反対の方向に巻き回される。つまり、U相コイル42Uが有する第2コイル部422では、U相コイル42Uが有する第1コイル部421とは反対の方向に交番電流が流れる。そのため、U相コイル42Uが有する第2コイル部422への通電に起因して発生する磁束が第2コア部442を流れる方向は、U相コイル42Uが有する第1コイル部421への通電に起因して発生する磁束が第1コア部441を流れる方向とは反対の方向である。
The
V相コイル42Vは、第1コイル部421と、当該第1コイル部421の一端に接続された第2コイル部422とを含む。V相コイル42Vが有する第1コイル部421は、V相ステータコア44Vが有する第1コア部441に巻き回される。V相コイル42Vが有する第2コイル部422は、V相ステータコア44Vが有する第2コア部442に巻き回される。V相コイル42Vが有する第2コイル部422は、V相コイル42Vが有する第1コイル部421とは反対の方向に巻き回される。つまり、V相コイル42Vが有する第2コイル部422では、V相コイル42Vが有する第1コイル部421とは反対の方向に交番電流が流れる。そのため、V相コイル42Vが有する第2コイル部422への通電に起因して発生する磁束が第2コア部442を流れる方向は、U相コイル42Uが有する第1コイル部421への通電に起因して発生する磁束が第1コア部441を流れる方向とは反対の方向である。
The V-
W相コイル42Wは、第1コイル部421と、当該第1コイル部421の一端に接続された第2コイル部422とを含む。W相コイル42Wが有する第1コイル部421は、W相ステータコア44Wが有する第1コア部441に巻き回される。W相コイル42Wが有する第2コイル部422は、W相ステータコア44Wが有する第2コア部442に巻き回される。W相コイル42Wが有する第2コイル部422は、W相コイル42Wが有する第1コイル部421とは反対の方向に巻き回される。つまり、W相コイル42Vが有する第2コイル部422では、W相コイル42Wが有する第1コイル部421とは反対の方向に交番電流が流れる。そのため、W相コイル42Wが有する第2コイル部422への通電に起因して発生する磁束が第2コア部442を流れる方向は、W相コイル42Wが有する第1コイル部421への通電に起因して発生する磁束が第1コア部441を流れる方向とは反対の方向である。
The W-
バックヨーク46は、U相コイル42U、V相コイル42V及びW相コイル42Wよりもロータ30の軸方向においてロータ30から離れて配置される。
The
バックヨーク46は、複数のヨーク部461を含む。複数のヨーク部461は、周方向に並んで配置される。複数のヨーク部461は、それぞれ、U相コイル42U、V相コイル42V及びW相コイル42Wの各々が有する第1コイル部421への通電に起因して発生し第1コア部441を通過する磁束が周方向に流れた後で当該第1コア部441と対を為す第2コア部442を通過するように、軸方向から見て第1コア部441と当該第1コア部441と対を為す第2コア部442に重なるとともに軸方向に所定のヨーク部厚みを有しながら周方向に延びている。
The
複数のヨーク部461は、軸方向から見てU相ステータコア44Uに重なるヨーク部461Uと、軸方向から見てV相ステータコア44Vに重なるヨーク部461Vと、軸方向から見てW相ステータコア44Wに重なるヨーク部461Wとを含む。別の表現をすれば、複数のヨーク部461は、周方向でU相ステータコア44Uと対応する位置にあるヨーク部461Uと、周方向でV相ステータコア44Vと対応する位置にあるヨーク部461Vと、周方向でW相ステータコア44Wと対応する位置にあるヨーク部461Wとを含む。
The plurality of
複数のヨーク部461においては、ヨーク部461U、ヨーク部461V及びヨーク部461Wがこの順番で周方向に並んで配置されている。また、複数のヨーク部461においては、ヨーク部461U、ヨーク部461V及びヨーク部461Wによって構成されるヨーク部群が周方向に並んで配置されている。つまり、複数のヨーク部461は、複数のヨーク部群を含む。別の表現をすれば、複数のヨーク部461は、少なくとも1つのヨーク部461Uと、少なくとも1つのヨーク部461Vと、少なくとも1つのヨーク部461Wとを含む。
In the plurality of
ヨーク部461Uは、軸方向から見て、U相コイル42Uが有する第1コイル部421が巻き回される第1コア部441と、U相コイル42Uが有する第2コイル部422が巻き回される第2コア部442とに重なる。ヨーク部461Uは、軸方向に所定のヨーク部厚みを有しながら、周方向に延びている。ヨーク部461Uの厚みは、ヨーク部461Uの全体に亘って一定である。
In the
ヨーク部461Vは、軸方向から見て、V相コイル42Vが有する第1コイル部421が巻き回される第1コア部441と、V相コイル42Vが有する第2コイル部422が巻き回される第2コア部442とに重なる。ヨーク部461Vは、軸方向に所定のヨーク部厚みを有しながら、周方向に延びている。ヨーク部461Vの厚みは、ヨーク部461Vの全体に亘って一定である。ヨーク部461Vの厚みは、ヨーク部461Uの厚みと同じである。ヨーク部461Vの形状及び大きさは、ヨーク部461Uの形状及び大きさと同じである。
In the
ヨーク部461Wは、軸方向から見て、W相コイル42Wが有する第1コイル部421が巻き回される第1コア部441と、W相コイル42Wが有する第2コイル部422が巻き回される第2コア部442とに重なる。ヨーク部461Wは、軸方向に所定のヨーク部厚みを有しながら、周方向に延びている。ヨーク部461Wの厚みは、ヨーク部461Wの全体に亘って一定である。ヨーク部461Wの厚みは、ヨーク部461Uの厚み及びヨーク部461Vの厚みと同じである。ヨーク部461Wの形状及び大きさは、ヨーク部461Uやヨーク部461Vの形状及び大きさと同じである。
In the
バックヨーク46は、複数の接続部462をさらに含む。複数の接続部462は、周方向で隣り合う2つのヨーク部461の間に形成され、周方向で隣り合う2つのヨーク部461を互いに接続する。複数の接続部462は、それぞれ、軸方向に上記ヨーク部厚みよりも小さな厚みを有しながら径方向に延びている。
The
複数の接続部462は、ヨーク部461Uとヨーク部461Vとを接続する接続部4621と、ヨーク部461Vとヨーク部461Wとを接続する接続部4622と、ヨーク部461Wとヨーク部461Uとを接続する接続部4623とを、それぞれ、少なくとも1つ含む。
The plurality of
接続部4621は、周方向で隣り合う2つのヨーク部461U、461Vを径方向の全長に亘って接続する。接続部4621が有する軸方向の厚みは、ヨーク部461が有する軸方向の厚みよりも小さい。接続部4621が有する軸方向の厚みは、接続部4621の全体に亘って一定である。
The connecting
接続部4622は、周方向で隣り合う2つのヨーク部461V、461Wを径方向の全長に亘って接続する。接続部4622が有する軸方向の厚みは、ヨーク部461が有する軸方向の厚みよりも小さい。接続部4622が有する軸方向の厚みは、接続部4622の全体に亘って一定である。接続部4622の形状及び大きさは、接続部4621の形状及び大きさと同じである。
The connecting
接続部4623は、周方向で隣り合う2つのヨーク部461W、461Uを径方向の全長に亘って接続する。接続部4623が有する軸方向の厚みは、ヨーク部461が有する軸方向の厚みよりも小さい。接続部4623が有する軸方向の厚みは、接続部4623の全体に亘って一定である。接続部4623の形状及び大きさは、接続部4621や接続部4622の形状及び大きさと同じである。
The connecting
バックヨーク46には、複数のヨーク部461のうち周方向で隣り合う2つのヨーク部461の間においてステータ40を冷却するための冷媒が径方向に流れることを許容するように、各々が軸方向に上記ヨーク部厚み以下の長さを有しながら径方向に延びる複数の第1冷却空間463が形成されている。
Each of the back yokes 46 is axially oriented so as to allow the refrigerant for cooling the
複数の第1冷却空間463は、それぞれ、複数のヨーク部461のうち周方向で隣り合う2つのヨーク部461の間に形成されている。つまり、複数の第1冷却空間463は、周方向において複数の接続部462と対応する位置に形成されている。すなわち、複数の第1冷却空間463は、それぞれ、ヨーク部461の軸方向の厚みと接続部462の軸方向の厚みとの差分に相当する軸方向の長さを有しながら径方向に延びている。
Each of the plurality of
複数の第1冷却空間463は、ヨーク部461Uとヨーク部461Vとの間に形成された第1冷却空間4631と、ヨーク部461Vとヨーク部461Wとの間に形成された第1冷却空間4632と、ヨーク部461Wとヨーク部461Uとの間に形成された第1冷却空間4633とを、それぞれ、少なくとも1つ含む。つまり、複数の第1冷却空間463は、周方向で接続部4621と対応する位置に形成された第1冷却空間4631と、周方向で接続部4622と対応する位置に形成された第1冷却空間4632と、周方向で接続部4623と対応する位置に形成された第1冷却空間4633とを、それぞれ、少なくとも1つ含む。
The plurality of
第1冷却空間4631は、ヨーク部461の軸方向の厚みと接続部4621の軸方向の厚みとの差分に相当する軸方向の長さを有しながら、径方向に延びている。つまり、第1冷却空間4631は、ヨーク部461の軸方向の厚みよりも小さい軸方向の長さを有しながら、径方向に延びている。第1冷却空間4631は、ステータ40を冷却するための冷媒が径方向に流れることを許容する。
The
第1冷却空間4632は、ヨーク部461の軸方向の厚みと接続部4622の軸方向の厚みとの差分に相当する軸方向の長さを有しながら、径方向に延びている。つまり、第1冷却空間4632は、ヨーク部461の軸方向の厚みよりも小さい軸方向の長さを有しながら、径方向に延びている。第1冷却空間4632は、ステータ40を冷却するための冷媒が径方向に流れることを許容する。第1冷却空間4632の容積は、第1冷却空間4631の容積と同じである。
The
第1冷却空間4633は、ヨーク部461の軸方向の厚みと接続部4623の軸方向の厚みとの差分に相当する軸方向の長さを有しながら、径方向に延びている。つまり、第1冷却空間4633は、ヨーク部461の軸方向の厚みよりも小さい軸方向の長さを有しながら、径方向に延びている。第1冷却空間4633は、ステータ40を冷却するための冷媒が径方向に流れることを許容する。第1冷却空間4633の容積は、第1冷却空間4631や第1冷却空間4632の容積と同じである。
The
続いて、図1を参照しながら、モータ10において冷媒を用いたステータ40の冷却について説明する。
Subsequently, cooling of the
モータ10では、2つのステータ40を有する。2つのステータ40は、別々の冷媒によって冷却される。具体的には、一方のステータ40(第1筒壁511内に配置されたステータ40)は、第1筒壁511に設けられた冷媒導入管561からケーシング50内に導入される冷媒によって冷却される。他方のステータ40(第2筒壁512内に配置されたステータ40)は、第2筒壁512に設けられた冷媒導入管562からケーシング50内に導入される冷媒によって冷却される。より詳細には、以下のとおりである。
The
先ず、一方のステータ40の冷却について説明する。冷媒導入管561からケーシング50内に導入された冷媒は、一方のステータ40と第1端壁52との間に形成された空間を流れる。その際、冷媒は一方のステータ40が備えるバックヨーク46に形成された複数の第1冷却空間463を通って径方向の外側から内側に向かって流れる。複数の第1冷却空間463を通過した冷媒は、第1内側筒壁53とステータ40との間に形成された筒状連通路からロータ20が配置された空間に排出され、ロータ20に接触する。このとき、ロータ20が回転しているので、ロータ20に接触した冷媒はロータ20の周囲に飛び散った後、第1筒壁511に設けられた冷媒排出管571や第2筒壁512に設けられた冷媒排出管572からケーシング50の外部に排出される。
First, cooling of one of the
続いて、他方のステータ40の冷却について説明する。冷媒導入管562からケーシング50内に導入された冷媒は、他方のステータ40と第2端壁54との間に形成された空間を流れる。その際、冷媒は他方のステータ40が備えるバックヨーク46に形成された複数の第1冷却空間463を通って径方向の外側から内側に向かって流れる。複数の第1冷却空間463を通過した冷媒は、第2内側筒壁55とステータ40との間に形成された筒状連通路からロータ20が配置された空間に排出され、ロータ20に接触する。このとき、ロータ20が回転しているので、ロータ20に接触した冷媒はロータ20の周囲に飛び散った後、第1筒壁511に設けられた冷媒排出管571や第2筒壁512に設けられた冷媒排出管572からケーシング50の外部に排出される。
Subsequently, cooling of the
上記モータ10においては、バックヨーク46のうち周方向で隣り合う2つのヨーク部461の間に形成された第1冷却空間463を冷媒が流れることにより、U相コイル42U、V相コイル42V及びW相コイル42Wのうち周方向で隣り合う2つのコイルの間を冷媒が通過することになる。そのため、モータ10が駆動しているときに発熱源となり得るU相コイル42U、V相コイル42V及びW相コイル42Wとバックヨーク46を同時に冷却することができる。その結果、ステータ40を効果的に冷却することができる。
In the
ここで、モータ10においては、U相コイル42U、V相コイル42V及びW相コイル42Wのうち周方向で隣り合う2つのコイルの間、つまり、互いに異なる位相の交番電流が流れる2つのコイル間に第1冷却空間463が形成されているので、バックヨーク46のうちU相コイル42U、V相コイル42V及びW相コイル42Wの各々が有する第1コイル部421と第2コイル部422の間(つまり、同じ位相の交番電流が流れる2つのコイルの間)に位置する部分において磁束の集中が阻害されるのを回避することができる。その結果、バックヨーク46の機能に与える影響を少なくしてモータ10の出力が低下するのを抑制することができる。
Here, in the
また、モータ10においては、周方向で隣り合う2つのヨーク部461の間で磁束が流れるのを許容するように、バックヨーク46のうち周方向で隣り合う2つのヨーク部461の間に存在する接続部462が周方向で隣り合う2つのヨーク部461を接続している。そのため、モータ10においては、周方向で隣り合う2つのヨーク部461の間に存在する接続部462が磁束の周方向への流れを許容している。その結果、ロータ30が回転するときのトルクのリップルを低減することができる。
Further, in the
また、モータ10には、複数の第1冷却空間463の各々を流れてきた冷媒がロータ30に接触するのを許容するように、複数の第1冷却空間463の各々に対して冷媒が流れる方向の下流側の端部に接続されて軸方向に延びる冷媒流路(第1内側筒壁53とステータ40との間に設けられた筒状連通路)が形成されている。そのため、モータ10においては、ステータ40を冷却する冷媒を利用して、ロータ30を冷却することができる。
Further, the direction in which the refrigerant flows in each of the plurality of
[実施の形態の変形例1]
上記実施の形態では、周方向で隣り合う2つのヨーク部461が接続部462によって接続されている。つまり、接続部462は、周方向で隣り合う2つのヨーク部461の間において磁束が流れるのを許容するように、軸方向に厚みを有している。
[
In the above embodiment, two
上記実施の形態において、接続部462の厚みはゼロであってもよい。つまり、接続部462が存在しない態様であってもよい。
In the above embodiment, the thickness of the connecting
このような態様について、図5を参照しながら説明する。図5は、本変形例における複数のコイル42と複数のステータコア44とバックヨーク46との位置関係を示す平面図である。
Such an embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a plan view showing the positional relationship between the plurality of coils 42, the plurality of stator cores 44, and the
図5に示す例では、周方向で隣り合う2つのヨーク部461が接続部462によって接続されていない。つまり、複数のヨーク部461が周方向で互いに分断されている。そのため、周方向で隣り合う2つのヨーク部461の間に形成された第1冷却空間463の軸方向の長さは、ヨーク部461の軸方向の厚み(つまり、ヨーク部厚み)と同じである。つまり、本変形例では、上記実施の形態と比べて、第1冷却空間463の容積が大きくなっている。
In the example shown in FIG. 5, two
なお、複数のヨーク部461は、ケーシング50に固定されることで周方向に分断された状態を維持している。
The plurality of
このような態様においては、第1冷却空間463の容積を最大にすることができるので、より多くの冷媒を第1冷却空間463に流すことができる。そのため、冷却効率を高めることができる。
In such an embodiment, the volume of the
また、上記態様においては、複数のヨーク部461を別々の部材によって形成することができるので、バックヨーク46の製造が容易になる。
Further, in the above aspect, since the plurality of
[実施の形態の変形例2]
上記実施の形態では、第1冷却空間463内を冷媒が直接流れている。つまり、冷媒がステータ40に直接接触する。
[Modification 2 of the embodiment]
In the above embodiment, the refrigerant directly flows in the
上記実施の形態において、冷媒は第1冷却空間463内を流れていればよい。つまり、冷媒はステータ40に直接接触しなくてもよい。
In the above embodiment, the refrigerant may flow in the
このような態様について、図6を参照しながら説明する。図6は、ステータ40に複数の冷却管47が配置された状態を示す斜視図である。
Such an embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a perspective view showing a state in which a plurality of cooling
図6に示す例では、複数の冷却管47は、冷媒が第1冷却空間463に流れるのを許容するように、周方向で隣り合う2つのヨーク部461の間にそれぞれ配置されている。なお、冷却管47の一部が第1冷却空間463の外側に位置していてもよい。冷媒は、冷却管47を流れることにより、第1冷却空間463を流れる。冷却管47により、冷媒の流路が形成されている。
In the example shown in FIG. 6, the plurality of cooling
このような態様においては、冷却管47によって冷媒の流路が形成されているので、上記実施の形態と比べて、モータのケーシングに特別なシール性が要求されるのを回避することができる。
In such an embodiment, since the cooling
また、上記態様においては、冷却管47によって冷媒の流路が形成されているので、上記実施の形態と比べて、冷媒を所望の経路で流すことができる。
Further, in the above aspect, since the flow path of the refrigerant is formed by the cooling
[実施の形態の変形例3]
上記実施の形態において、U相ステータコア44U、V相ステータコア44V及びW相ステータコア44Wの各々が有する第1コア部441及び第2コア部442のうち少なくとも一方のステータコアの内部に冷媒が流れるようにしてもよい。このような態様について、図7及び図8を参照しながら説明する。
[Modification 3 of the embodiment]
In the above embodiment, the refrigerant is allowed to flow inside at least one of the
図7及び図8に示す例では、U相ステータコア44U、V相ステータコア44V及びW相ステータコア44Wの各々が有する第1コア部441に貫通孔4411が形成され、U相ステータコア44U、V相ステータコア44V及びW相ステータコア44Wの各々が有する第2コア部442に貫通孔4421が形成されている。貫通孔4411は、第1コア部441を軸方向に貫通している。貫通孔4421は、第2コア部442を軸方向に貫通している。
In the examples shown in FIGS. 7 and 8, through
図7及び図8に示す例では、複数のヨーク部461の各々には、冷媒が貫通孔4411内を流れるように貫通孔4411のうちバックヨーク46側の端部に接続され冷媒が流れることを許容する第2冷却空間4641が形成され、かつ、冷媒が貫通孔4421内を流れるように貫通孔4421のうちバックヨーク46側の端部に接続され冷媒が流れることを許容する第2冷却空間4642が形成されている。
In the example shown in FIGS. 7 and 8, each of the plurality of
このような態様においては、第1コア部441及び第2コア部442の内部を冷媒が流れるので、第1コア部441及び第2コア部442を冷媒によって直接冷却することができる。
In such an embodiment, since the refrigerant flows inside the
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、上述の実施の形態の記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, these are merely examples, and the present invention is not to be interpreted in a limited manner by the description of the above-described embodiments.
例えば、上記実施の形態では、アキシャルギャップ型回転電機の一例であるモータについて説明したが、アキシャルギャップ型回転電機は発電機であってもよい。 For example, in the above embodiment, the motor which is an example of the axial gap type rotary electric machine has been described, but the axial gap type rotary electric machine may be a generator.
例えば、上記実施の形態では、アキシャルギャップ型回転電機が2つのステータを備える態様について説明したが、アキシャルギャップ型回転電機が備えるステータは1つであってもよい。 For example, in the above embodiment, the embodiment in which the axial gap type rotary electric machine includes two stators has been described, but the axial gap type rotary electric machine may have only one stator.
例えば、上記実施の形態の変形例3では、第1コア部及び第2コア部の各々に貫通孔が形成されているが、第1コア部及び第2コア部の何れかだけに貫通孔が形成されていてもよい。 For example, in the modified example 3 of the above embodiment, the through hole is formed in each of the first core portion and the second core portion, but the through hole is formed only in either the first core portion or the second core portion. It may be formed.
10 モータ
30 ロータ
40 ステータ
42U U相コイル
42V V相コイル
42W W相コイル
421 第1コイル部
422 第2コイル部
44U U相ステータコア
44V V相ステータコア
44W W相ステータコア
441 第1コア部
4411 連通孔
442 第2コア部
4421 連通孔
46 バックヨーク
461 ヨーク部
462 接続部
463 第1冷却空間
464 第2冷却空間
47 冷却管
10
Claims (5)
ロータと、
前記ロータの軸方向で前記ロータに対向して配置され、前記ロータとの間に作用する電磁力によって前記ロータを回転させるステータとを備え、
前記ステータは、
前記ロータを回転させるための交番電流が流れるU相コイルと、
前記U相コイルが巻き回されるU相ステータコアと、
前記ロータの回転方向である周方向において前記U相コイルとは異なる位置に配置され、前記U相コイルを流れる交番電流とは異なる位相の交番電流が流れるV相コイルと、
前記V相コイルが巻き回されるV相ステータコアと、
前記周方向において前記U相コイル及び前記V相コイルとは異なる位置に配置され、前記U相コイルを流れる交番電流及び前記V相コイルを流れる交番電流とは異なる位相の交番電流が流れるW相コイルと、
前記W相コイルが巻き回されるW相ステータコアと、
前記U相コイル、前記V相コイル及び前記W相コイルよりも前記軸方向において前記ロータから離れて配置されるバックヨークとを含み、
前記U相ステータコア、前記V相ステータコア及び前記W相ステータコアの各々は、
第1コア部と、
前記周方向において前記第1コア部の隣に配置され、前記第1コア部と対を為す第2コア部とを含み、
前記U相コイル、前記V相コイル及び前記W相コイルの各々は、
前記第1コア部に巻き回される第1コイル部と、
前記第1コイル部の一端に接続され前記第1コイル部が前記第1コア部に巻き回される方向とは反対の方向において前記第2コア部に巻き回される第2コイル部とを含み、
前記バックヨークは、
前記周方向に互いに間隔をおいて並ぶように配置される複数のヨーク部を含み、
前記複数のヨーク部は、前記U相コイル、前記V相コイル及び前記W相コイルの各々が有する前記第1コイル部への通電に起因して発生し前記第1コア部を通過する磁束が前記周方向に流れた後で当該第1コア部と対を為す前記第2コア部を通過するように、各々が前記軸方向から見て前記第1コア部と当該第1コア部と対を為す前記第2コア部に重なるとともに前記軸方向に所定のヨーク部厚みを有しながら前記周方向に延び、
前記バックヨークは、前記複数のヨーク部のうち前記周方向で隣り合う2つのヨーク部の間において前記ステータを冷却するための冷媒が前記ロータの径方向に流れることを許容する第1冷却空間が形成されるように、前記周方向で隣り合う2つのヨーク部の間において前記軸方向の厚みが前記ヨーク部厚みよりも小さい、アキシャルギャップ型回転電機。 Axial gap type rotary electric machine
With the rotor
It is provided with a stator which is arranged so as to face the rotor in the axial direction of the rotor and rotates the rotor by an electromagnetic force acting between the rotor and the rotor.
The stator is
A U-phase coil through which an alternating current for rotating the rotor flows, and
The U-phase stator core around which the U-phase coil is wound and
A V-phase coil that is arranged at a position different from the U-phase coil in the circumferential direction that is the rotation direction of the rotor and has an alternating current having a phase different from the alternating current flowing through the U-phase coil.
The V-phase stator core around which the V-phase coil is wound and
A W-phase coil that is arranged at a position different from the U-phase coil and the V-phase coil in the circumferential direction, and has an alternating current having a phase different from the alternating current flowing through the U-phase coil and the alternating current flowing through the V-phase coil. When,
The W-phase stator core around which the W-phase coil is wound and
Includes the U-phase coil, the V-phase coil, and a back yoke disposed axially away from the rotor than the W-phase coil.
Each of the U-phase stator core, the V-phase stator core, and the W-phase stator core
The first core part and
A second core portion arranged next to the first core portion in the circumferential direction and paired with the first core portion is included.
Each of the U-phase coil, the V-phase coil, and the W-phase coil
The first coil portion wound around the first core portion and
A second coil portion connected to one end of the first coil portion and wound around the second core portion in a direction opposite to the direction in which the first coil portion is wound around the first core portion is included. ,
The back yoke is
Includes a plurality of yokes arranged so as to be spaced apart from each other in the circumferential direction.
The plurality of yoke portions are generated by energization of the first coil portion of each of the U-phase coil, the V-phase coil, and the W-phase coil, and the magnetic flux passing through the first core portion is said. Each pair the first core portion and the first core portion when viewed from the axial direction so as to pass through the second core portion that forms a pair with the first core portion after flowing in the circumferential direction. It overlaps with the second core portion and extends in the circumferential direction while having a predetermined yoke portion thickness in the axial direction.
The back yoke has a first cooling space that allows a refrigerant for cooling the stator to flow in the radial direction of the rotor between two yoke portions adjacent to each other in the circumferential direction among the plurality of yoke portions. An axial gap type rotary electric machine in which the thickness in the axial direction is smaller than the thickness of the yoke portion between two yoke portions adjacent to each other in the circumferential direction so as to be formed.
前記複数のヨーク部が前記周方向で互いに分断されている、アキシャルギャップ型回転電機。 The axial gap type rotary electric machine according to claim 1.
An axial gap type rotary electric machine in which the plurality of yoke portions are separated from each other in the circumferential direction.
前記バックヨークは、前記周方向で隣り合う2つのヨーク部の間で前記磁束が流れるのを許容するように、前記周方向で隣り合う2つのヨーク部の間に介在して当該2つのヨーク部を接続する接続部をさらに含み、当該接続部の前記軸方向の厚みは前記ヨーク部厚みよりも小さい、アキシャルギャップ型回転電機。 The axial gap type rotary electric machine according to claim 1.
The back yoke is interposed between two adjacent yoke portions in the circumferential direction so as to allow the magnetic flux to flow between the two adjacent yoke portions in the circumferential direction. An axial gap type rotary electric machine, further including a connection portion for connecting the connection portion, wherein the thickness of the connection portion in the axial direction is smaller than the thickness of the yoke portion.
前記周方向で隣り合う2つのヨーク部の間にそれぞれ配置され、前記冷媒が前記第1冷却空間に流れるのを許容する複数の冷却管をさらに備える、アキシャルギャップ型回転電機。 The axial gap type rotary electric machine according to any one of claims 1 to 3.
An axial gap type rotary electric machine further provided with a plurality of cooling pipes arranged between two yoke portions adjacent to each other in the circumferential direction and allowing the refrigerant to flow into the first cooling space.
前記第1コア部及び前記第2コア部のうち少なくとも一方のステータコアには、前記軸方向に延びて前記ステータコアを貫通する貫通孔が形成されており、
前記複数のヨーク部の各々には、前記冷媒が前記貫通孔内を流れるように前記貫通孔のうち前記バックヨーク側の端部に接続され前記冷媒が流れることを許容する第2冷却空間が形成されるように、前記軸方向に前記ヨーク部厚みよりも小さな厚みを有する部分が形成されている、アキシャルギャップ型回転電機。 The axial gap type rotary electric machine according to any one of claims 1 to 4.
At least one of the first core portion and the second core portion is formed with a through hole extending in the axial direction and penetrating the stator core.
A second cooling space is formed in each of the plurality of yoke portions, which is connected to the end of the through hole on the back yoke side so that the refrigerant flows in the through hole and allows the refrigerant to flow. An axial gap type rotary electric machine in which a portion having a thickness smaller than the thickness of the yoke portion is formed in the axial direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018022006A JP6993892B2 (en) | 2018-02-09 | 2018-02-09 | Axial gap type rotary electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018022006A JP6993892B2 (en) | 2018-02-09 | 2018-02-09 | Axial gap type rotary electric machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019140792A JP2019140792A (en) | 2019-08-22 |
JP6993892B2 true JP6993892B2 (en) | 2022-01-14 |
Family
ID=67694631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018022006A Active JP6993892B2 (en) | 2018-02-09 | 2018-02-09 | Axial gap type rotary electric machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6993892B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111682661B (en) * | 2020-06-08 | 2021-12-24 | 齐鲁工业大学 | Disk type motor based on dovetail slot wedge cooling system |
CN113794301B (en) * | 2021-08-09 | 2023-03-10 | 华为数字能源技术有限公司 | Axial flux motor and vehicle |
CN115296498A (en) * | 2022-08-16 | 2022-11-04 | 浙江盘毂动力科技有限公司 | Cooling structure, stator, axial magnetic field motor and assembling method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006033965A (en) | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Nissan Motor Co Ltd | Stator cooling structure of disk-type dynamo-electric machine |
JP2006042535A (en) | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Stator for rotary electric machine, and its manufacturing method |
JP2009142095A (en) | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Stator core for axial-gap motor |
WO2015011836A1 (en) | 2013-07-26 | 2015-01-29 | 株式会社日立製作所 | Axial gap motor and method for manufacturing winding therefor |
WO2017145333A1 (en) | 2016-02-25 | 2017-08-31 | 株式会社日立製作所 | Axial gap type rotating electric machine |
-
2018
- 2018-02-09 JP JP2018022006A patent/JP6993892B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006033965A (en) | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Nissan Motor Co Ltd | Stator cooling structure of disk-type dynamo-electric machine |
JP2006042535A (en) | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Stator for rotary electric machine, and its manufacturing method |
JP2009142095A (en) | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Stator core for axial-gap motor |
WO2015011836A1 (en) | 2013-07-26 | 2015-01-29 | 株式会社日立製作所 | Axial gap motor and method for manufacturing winding therefor |
WO2017145333A1 (en) | 2016-02-25 | 2017-08-31 | 株式会社日立製作所 | Axial gap type rotating electric machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019140792A (en) | 2019-08-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10707726B2 (en) | Cooling structure for dynamo-electric machine | |
JP3944140B2 (en) | Claw pole motor stator | |
US9083225B2 (en) | Rotary electric machine | |
JP6072866B1 (en) | Rotating electric machine | |
EP2658098A1 (en) | Rotator | |
JP4082359B2 (en) | Cooling structure of rotating electric machine | |
JP2014176235A (en) | Rotor for rotary electric machine, and rotary electric machine | |
US10038353B2 (en) | Dual-rotor electric rotating machine | |
JP7082885B2 (en) | Rotating machine stator | |
JP6993892B2 (en) | Axial gap type rotary electric machine | |
JP6025998B2 (en) | Magnetic inductor type electric motor | |
JP6402739B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP6546042B2 (en) | Synchronous reluctance motor | |
JP5892091B2 (en) | Multi-gap rotating electric machine | |
US10784749B2 (en) | Cooling structure of rotary electric machine and rotary electric machine | |
JP7132729B2 (en) | Rotating electric machine | |
WO2021177403A1 (en) | Rotary electrical machine | |
CN116134703A (en) | Cooled rotor for an electric machine | |
JP7189835B2 (en) | Synchronous rotating electrical machines and discharge resistors | |
JP6745212B2 (en) | Rotor and reluctance rotating electric machine | |
JP7331623B2 (en) | Rotating electric machine and stator end plate | |
JP4206322B2 (en) | 3-phase brushless motor | |
JP2023034301A (en) | Rotary electric machine | |
JP2013070579A (en) | End plate for rotary electric machine and rotary electric machine | |
JP2021166453A (en) | Rotary electric machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210121 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20210121 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20210121 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211124 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211207 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211210 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6993892 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |