JP-2026076634-A - ステータ

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Abstract

【課題】簡素な構成によりステータをより効率良く冷却するための技術を提供する。【解決手段】ステータは、軸方向に沿って円筒状に延びるステータコアと、ステータコイルに設けられたステータコイルと、を備える。ステータコアの内部には、軸方向に沿って延びる冷媒流路が設けられており、冷媒流路は、冷媒の出口近傍の断面積が、その他の部分の断面積よりも小さくなるように構成されている。【選択図】図３

Inventors

池田雄太郎
前田恭輔

Assignees

トヨタ自動車株式会社

Dates

Publication Date: 20260512
Application Date: 20241024

Claims (1)

モータのためのステータであって、軸方向に沿って円筒状に延びるステータコアと、前記ステータコアに設けられたステータコイルと、を備え、前記ステータコアの内部には、前記軸方向に沿って延びる冷媒流路が設けられており、前記冷媒流路は、冷媒の出口近傍の断面積が、その他の部分の断面積よりも小さくなるように構成されている、ステータ。

Description

本明細書が開示する技術は、ステータに関する。特に、モータのためのステータに関する。特許文献１には、モータのステータが開示されている。このステータは、軸方向に沿って円筒状に延びるステータコアと、ステータコイルに設けられたステータコイルと、を備える。ステータコアの内部には、軸方向に沿って延びる複数の冷媒流路が、周方向に沿って配列されている。冷媒流路を流れる冷媒は、ステータコアの端面から突出するコイルエンド（ステータコイルの軸方向における端部）に供給される。これにより、ステータコア内部が冷媒によって冷却されるとともに、コイルエンドを冷却することができる。国際公開第２０２２／１９５９２０号実施例に係るモータ２の断面図。図１のＩＩ－ＩＩ線における断面図。冷媒流路３０の構成を示す部分断面図。（実施例）図面を参照して、実施例のステータ１０と、ステータ１０を備えるモータ２について説明する。特に限定されないが、モータ２は、車輪を駆動する原動機として、電動車に採用されることができる。電動車は、例えば、バッテリ電動車、ハイブリッド電動車、プラグインハイブリッド電動車、燃料電池電動車を含む。図１及び図２に示すように、モータ２は、ロータ４及びステータ１０を備える。ロータ４は、ステータ１０の内側に位置しており、中心軸Ｃを中心として回転可能に支持されている。ロータ４は、シャフト６と、シャフト６に固定されたロータコア８とを備える。ロータコア８は、軟磁性材料を用いて構成されている。一例ではあるが、本実施例のロータコア８は、電磁鋼板が積層された構造を有している。また、ロータコア８には、複数の永久磁石（図示省略）が周方向Ｒに沿って設けられている。ステータ１０は、ステータコア１２と、ステータコイル１８と、ケーシング２０とを備える。ステータコア１２は、軟磁性材料を用いて構成されている。一例ではあるが、本実施例のステータコア１２は、複数の電磁鋼板（図示省略）が積層された構造を有している。ステータコア１２は、軸方向（中心軸Ｃに沿う方向）に沿って円筒状に延びるコアバック１４と、コアバック１４の内周面１４ａに設けられた複数のティース１６とを有する。図２に示すように、複数のティース１６は、周方向Ｒに沿って等間隔で配列されている。各ティース１６は、コアバック１４の内周面１４ａから、中心軸Ｃに向けて突出している。ケーシング２０は、コアバック１４の外周面１４ｂを取り囲むように配置されている。ステータコイル１８は、複数のティース１６に設けられている。ステータコイル１８は、複数のコイルにより構成されており、各コイルは、対応する１又は複数のティース１６を取り囲むように配置されている。図１に示すように、軸方向において、ステータコイル１８の両端１８ａ、１８ｂは、ステータコア１２から突出している。コアバック１４の内部には、複数の冷媒流路３０が設けられている。図２に示すように、複数の冷媒流路３０は、コアバック１４の外周面１４ｂに近接する位置で、周方向Ｒに沿って配列されている。複数の冷媒流路３０は、コアバック１４の全周に亘って設けられてもよいし、コアバック１４の周方向Ｒにおける一部の範囲のみに設けられてもよい。本実施例では、周方向Ｒにおいて、隣り合う２つのティース１６の間のそれぞれに冷媒流路３０が設けられている。各冷媒流路３０は、軸方向に沿って延びており、コアバック１４の軸方向における第１端面１４ｃ及び第２端面１４ｄに達している。各冷媒流路３０の具体的な構成については特に限定されない。例えば、各冷媒流路３０の断面形状は、矩形状であってもよいし、円形状であってもよいし、その他の形状であってもよい。また、各冷媒流路３０は、周方向Ｒに沿って２つ以上の列で配列されてもよい。各冷媒流路３０は、冷媒を流通させるための流路である。冷媒としては、冷却を目的とする熱媒体であればよく、例えば、液状のオイルである。以下、冷媒流路３０の第２端面１４ｄ側の端部を入口３０ａと称し、冷媒流路３０の第１端面１４ｃ側の端部を出口３０ｂと称する。本実施例のステータ１０では、ステータコア１２（コアバック１４）に設けられた冷媒流路３０に第２端面１４ｄ側に位置する入口３０ａから冷媒が供給される。冷媒流路３０内に供給された冷媒は、コアバック１４の第１端面１４ｃに向けて流れ、冷媒流路３０の第１端面１４ｃ側に位置する出口３０ｂから吐出される。次に、冷媒流路３０の詳細な構成について説明する。図３に示すように、冷媒流路３０は、出口３０ｂ近傍の部分５０Ａの断面積が、その他の部分５０Ｂ（すなわち、冷媒流路３０のうち、入口３０ａから部分５０Ａまでの範囲）の断面積よりも小さくなるように構成されている。部分５０Ａと部分５０Ｂの比率は特に限定されないが、例えば、部分５０Ｂは、冷媒流路３０の軸方向における中間位置よりも出口３０ｂ側まで延びている。部分５０Ａの断面積は、部分５０Ｂの断面積よりも小さければよく、例えば、軸方向に沿って一定であってもよいし、第２端面１４ｄ側から第１端面１４ｃ側に向かって徐々に減少していてもよい。なお、部分５０Ｂの断面積は、部分５０Ａよりも断面積が大きければよく、軸方向に沿って一定の断面積を有していてもよいし、部分的に異なる断面積を有していてもよい。上述したように、本実施例のステータ１０では、冷媒流路３０のうちの、冷媒の出口３０ｂ近傍の部分５０Ａの断面積が、その他の部分５０Ｂの断面積よりも小さい。したがって、部分５０Ａでは、その他の部分５０Ｂと比較して、冷媒流路３０内を流れる冷媒の流速が大きくなり、冷媒流路３０の出口３０ｂから速い速度で冷媒が吐出される。このため、比較的少ない冷媒量であっても、冷媒を効率良くステータコイル１８の一端１８ａ（コイルエンド）に供給することができる。また、冷媒の出口３０ｂ近傍を除く部分５０Ｂでは、冷媒流路３０の断面積が大きいので、ステータコア１２（コアバック１４）に対する冷媒の接触面積を確保することができ、ステータコア１２を効率良く冷却することができる。