JP2003324871A

JP2003324871A - 電気機器

Info

Publication number: JP2003324871A
Application number: JP2002126129A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nakamichi; 憲治中道; Seiichi Ibaraki; 誠一茨木; Yoshimi Komatsu; 喜美小松; Yukio Yamashita; 幸生山下; Takashi Mikogami; 隆御子神
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2003-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】大域的に偏熱伝導を抑制することができる電
気機器を提供する。【解決手段】本発明の電気機器は、ステータ（１）
と、ステータ（１）から受ける磁気的相互作用により回
転するロータ（６）と、ステータ（１）を覆うケース
（２）とを備えている。ステータ（１）又はケース
（２）には、ステータ（１）又はケース（２）を貫通
し、ロータ（６）の回転軸のまわりに螺旋的に伸びる貫
通孔（１ａ、２ａ）が設けられている。貫通孔（１ａ、
２ａ）には、ステータ（１）を冷却するための冷却媒体
（１０）が流れる。このように、本発明の電気機器で
は、ステータ（１）に螺旋的に冷却媒体（１０）が流れ
ることによって冷却媒体（１０）の流れが非整流にな
り、大域的に偏熱伝導を抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気機器に関し、
特に磁路形成体の温度上昇を抑制する電気機器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１４は、従来の電気機器（例示：電動
機）を示す傾斜図である。従来の電気機器は、図１４に
示されるように、静止型の固定子である磁路形成体１０
１（以下、ステータ１０１と称する）と、回転する回転
子である対向磁路形成体１０６（以下、ロータ１０６と
称する）と、ケーシング１０２とを備えている。このロ
ータ１０６は、ステータ１０１と共に同心的に設けられ
ている。ロータ１０６は、主軸１０７、対向磁路形成体
本体１０８（以下、ロータ本体１０８と称する）を含
む。主軸１０７は、ロータ１０６の回転軸であり、ロー
タ本体１０８に同心的に接合されている。ロータ本体１
０８は、ステータ１０１に対向する対向面を有し、その
対向面に、図示せぬ永久磁石及び界磁コイルが接合され
ている。

【０００３】ステータ１０１は、３歯を有する。ステー
タ１０１は、円周方向磁路形成部分１０３と、円周方向
磁路形成部分１０３に結合し半径方向に伸びる半径方向
磁路形成部分１０４とを備えている。半径方向磁路形成
部分１０４は、同一円周上に、等間隔に並んで保持さ
れ、且つ、ロータ１０６に対して、微小な隙間を介して
対向する。半径方向磁路形成部分１０４には、３歯のう
ちの１歯が含まれ、ロータ１０６に磁界路を形成するた
めの図示せぬコイルが巻かれている。図示せぬコイル
は、電流を供給されて回転磁界を発生する。発生した回
転磁界と、図示せぬ永久磁石及び界磁コイルが発生する
界磁磁束との磁気的相互作用により、ロータ１０６に回
転力が与えられる。

【０００４】ケーシング１０２は、ステータ１０１を覆
うケースであり、ステータ１０１とケーシング１０２
は、同心的に（同心円又は同心多角形）に組み合わせら
れている。ステータ１０１は、渦電流、ヒステリシス損
により発熱する。ケーシング１０２は、ステータ１０１
の発熱による温度上昇を放熱するためにも用いられ、ス
テータ１０１の発熱は、ケーシング１０２に熱伝導され
る。しかし、ステータ１０１とケーシング１０２との接
触面積が小さい場合、ステータ１０１の発熱による温度
上昇を放熱することが困難である。

【０００５】そこで、ステータ１０１の発熱による温度
上昇を冷却（抑制）するために、図１５に示されるよう
に、ケーシング１０２の内周側の面１０２ｂには、主軸
１０７に平行して主軸１０７の方向（軸線方向）に伸び
る直線状の貫通孔１０２ａが形成されている。この貫通
孔１０２ａは、ケーシング１０２の内周側の面に形成さ
れた溝により構成される。貫通孔１０２ａは、同一円周
上に、等間隔に並んで保持され、且つ、軸線方向に冷却
媒体１１０を通過させる冷却通路として使われる。

【０００６】また、図１６に示されるように、ステータ
１０１の円周方向磁路形成部分１０３の外周側の面１０
１ｂには、主軸１０７に平行して軸線方向に伸びる直線
状の貫通孔１０１ａが形成されている。この貫通孔１０
１ａは、ステータ１０１（円周方向磁路形成部分１０
３）の外周側の面に形成された溝により構成される。貫
通孔１０１ａは、同一円周上に、等間隔に並んで保持さ
れ、且つ、軸線方向に冷却媒体１１０を通過させる冷却
通路として使われる。

【０００７】また、図１７に示されるように、ステータ
１０１の円周方向磁路形成部分１０３には、主軸１０７
に平行して軸線方向に伸びる直線状の貫通孔１０３ａが
形成されている。貫通孔１０３ａは、同一円周上に、等
間隔に並んで保持され、且つ、軸線方向に冷却媒体１１
０を通過させる冷却通路として使われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ケーシ
ング１０２の内周側、ステータ１０１（円周方向磁路形
成部分１０３）の外周側、ステータ１０１（円周方向磁
路形成部分１０３）に設けられた貫通孔１０２ａ、１０
１ａ、１０３ａでは、冷却媒体１１０の流れが整流にな
るため、偏流（偏熱伝導）を抑制することが困難であ
る。このため、従来の電気機器では、冷却媒体１１０に
よって、ステータ１０１を効率よく冷却することができ
ない。

【０００９】本発明の目的は、大域的に偏熱伝導を抑制
することができる電気機器を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以下に、［発明の実施の
形態］で使用する番号・符号を用いて、課題を解決する
ための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許
請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との
対応関係を明らかにするために付加されたものである
が、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的
範囲の解釈に用いてはならない。

【００１１】本発明の電気機器は、ステータ（１）と、
ステータ（１）から受ける磁気的相互作用により回転す
るロータ（６）と、ステータ（１）を覆うケース（２）
とを備えている。電気機器として電動機、発電機が例示
される。ステータ（１）又はケース（２）には、ステー
タ（１）又はケース（２）を貫通し、ロータ（６）の回
転軸のまわりに螺旋的に伸びる貫通孔（１ａ、２ａ）が
設けられている。貫通孔（１ａ、２ａ）は、回転軸方向
に冷却媒体（１０）を通過させる冷却通路として使われ
る。貫通孔（１ａ、２ａ）には、ステータ（１）を冷却
するための冷却媒体（１０）が流れる。このように、本
発明の電気機器では、ステータ（１）に螺旋的に冷却媒
体（１０）が流れることによって冷却媒体（１０）の流
れが非整流になり、大域的に偏熱伝導を抑制することが
できる。これにより、本発明の電気機器では、冷却媒体
（１０）によって、ステータ（１）を効率よく冷却する
ことができる。

【００１２】本発明の電気機器は、ステータ（１）と、
ステータ（１）から受ける磁気的相互作用により回転す
るロータ（６）とを備えている。電気機器として電動
機、発電機が例示される。ステータ（１）には、ステー
タ（１）を貫通し、ロータ（６）の回転軸方向に伸びる
貫通孔（３ａ）が設けられている。貫通孔（３ａ）は、
回転軸方向に冷却媒体（１０）を通過させる冷却通路と
して使われる。貫通孔（３ａ）には、ステータ（１）を
冷却するための冷却媒体（１０）が流れる。貫通孔（３
ａ）の少なくとも一部には、冷却媒体（１０）の流れを
非整流とするための突起部（３ｃ、３ｄ）が設けられて
いる。突起部（３ｃ）は、冷却通路の一部を絞る。即
ち、冷却通路の途中に絞りを設けることにより、貫通孔
（３ａ）に冷却媒体（１０）が流れたとき、冷却媒体
（１０）の流れが非整流になる。突起部（３ｄ）は、貫
通孔（３ａ）の同一円周上に等間隔に並び、冷却通路に
螺旋状のフィンを形成する。冷却通路にフィンを形成す
ることにより、貫通孔（３ａ）に冷却媒体（１０）が流
れたとき、冷却媒体（１０）の流れが非整流になる。こ
のように、本発明の電気機器では、冷却媒体（１０）の
流れが非整流になることによって、大域的に偏熱伝導を
抑制することができる。これにより、本発明の電気機器
では、冷却媒体（１０）によって、ステータ（１）を効
率よく冷却することができる。

【００１３】本発明の電気機器は、ステータ（１）と、
ステータ（１）から受ける磁気的相互作用により回転す
るロータ（６）と、ステータ（１）を覆うケース（２）
とを備えている。電気機器として電動機、発電機が例示
される。ステータ（１）とケース（２）は、接合され、
凹凸形状を有する。凹凸形状としては、ケース（２）に
設けられた突起部（１１ａ）（凸部）とステータ（１）
に設けられた溝（１１ｂ）（凹部）とが含まれる。ステ
ータ（１）とケース（２）は、突起部（１１ａ）、溝
（１１ｂ）により接合されることにより、ステータ
（１）とケース（２）との接触面積が大きくなる。この
ため、ステータ（１）の発熱は、ケース（２）に効率よ
く熱伝導される。このように、本発明の電気機器では、
効率のよい熱伝導を利用することによって、大域的に偏
熱伝導を抑制することができる。また、本発明の電気機
器では、突起部（１１ａ）、溝（１１ｂ）により、回転
軸方向のずれを防止するという、更なる効果が実現でき
る。

【００１４】また、ステータ（１）又はケース（２）に
は、ステータ（１）又はケース（２）を貫通し、ロータ
（６）の回転軸のまわりに螺旋的に伸びる貫通孔（１
ａ、２ａ）が設けられている。貫通孔（１ａ、２ａ）
は、回転軸方向に冷却媒体（１０）を通過させる冷却通
路として使われる。貫通孔（１ａ、２ａ）には、ステー
タ（１）を冷却するための冷却媒体（１０）が流れる。
このように、本発明の電気機器では、ステータ（１）に
螺旋的に冷却媒体（１０）が流れることによって冷却媒
体（１０）の流れが非整流になり、大域的に偏熱伝導を
抑制することができる。これにより、本発明の電気機器
では、冷却媒体（１０）によって、ステータ（１）を効
率よく冷却することができる。

【００１５】また、ステータ（１）には、ステータ
（１）を貫通し、ロータ（６）の回転軸方向に伸びる貫
通孔（３ａ）が設けられている。貫通孔（３ａ）は、回
転軸方向に冷却媒体（１０）を通過させる冷却通路とし
て使われる。貫通孔（３ａ）には、ステータ（１）を冷
却するための冷却媒体（１０）が流れる。貫通孔（３
ａ）の少なくとも一部には、冷却媒体（１０）の流れを
非整流とするための突起部（３ｃ、３ｄ）が設けられて
いる。突起部（３ｃ）は、冷却通路の一部を絞る。即
ち、冷却通路の途中に絞りを設けることにより、貫通孔
（３ａ）に冷却媒体（１０）が流れたとき、冷却媒体
（１０）の流れが非整流になる。突起部（３ｄ）は、冷
却通路に螺旋状のフィンを形成する。冷却通路にフィン
を形成することにより、貫通孔（３ａ）に冷却媒体（１
０）が流れたとき、冷却媒体（１０）の流れが非整流に
なる。このように、本発明の電気機器では、冷却媒体
（１０）の流れが非整流になることによって、大域的に
偏熱伝導を抑制することができる。これにより、本発明
の電気機器では、冷却媒体（１０）によって、ステータ
（１）を効率よく冷却することができる。

【００１６】本発明の電気機器は、磁路形成体（２１、
４１）を備えている。電気機器として変圧器、アクチュ
エータが例示される。磁路形成体（２１、４１）には、
磁路形成体（２１、４１）を貫通し、磁路形成体（２
１、４１）の一端面から対向する端面に向かって伸びる
貫通孔（３ａ）が設けられている。貫通孔（３ａ）は、
磁路形成体２１の磁路に直交する方向に冷却媒体（１
０）を通過させる冷却通路として使われる。貫通孔（３
ａ）には、磁路形成体（２１、４１）を冷却するための
冷却媒体（１０）が流れる。貫通孔（３ａ）の少なくと
も一部には、冷却媒体（１０）の流れを非整流とするた
めの突起部（３ｃ、３ｄ）が設けられている。突起部
（３ｃ）は、冷却通路の一部を絞る。即ち、冷却通路の
途中に絞りを設けることにより、貫通孔（３ａ）に冷却
媒体（１０）が流れたとき、冷却媒体（１０）の流れが
非整流になる。突起部（３ｄ）は、貫通孔（３ａ）の同
一円周上に等間隔に並び、冷却通路に螺旋状のフィンを
形成する。冷却通路にフィンを形成することにより、貫
通孔（３ａ）に冷却媒体（１０）が流れたとき、冷却媒
体（１０）の流れが非整流になる。このように、本発明
の電気機器では、冷却媒体（１０）の流れが非整流にな
ることによって、大域的に偏熱伝導を抑制することがで
きる。これにより、本発明の電気機器では、冷却媒体
（１０）によって、ステータ（１）を効率よく冷却する
ことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】添付図面を参照して、本発明によ
る電気機器の実施の形態を以下に説明する。本発明の電
気機器は磁路形成体の温度上昇を抑制するものであり、
この磁路形成体は、電動機、発電機、変圧器、アクチュ
エータに利用される。

【００１８】（実施の形態１）図１は、本実施の形態１
に係る電気機器（電動機又は発電機）を示す傾斜図であ
る。本実施の形態１に係る電気機器は、図１に示される
ように、静止型の固定子である磁路形成体１（以下、ス
テータ１と称する）と、回転する回転子である対向磁路
形成体６（以下、ロータ６と称する）と、ケーシング２
とを備えている。このロータ６は、ステータ１と共に同
心的に設けられている。ロータ６は、主軸７、対向磁路
形成体本体８（以下、ロータ本体８と称する）を含む。
主軸７は、ロータ６の回転軸であり、ロータ本体８に同
心的に接合されている。ロータ本体８は、ステータ１に
対向する対向面を有し、その対向面に、図示せぬ永久磁
石及び界磁コイルが接合されている。

【００１９】ステータ１は、Ｎ歯（Ｎは２以上の正数）
を有する。ステータ１は、円周方向磁路形成部分３と、
円周方向磁路形成部分３に結合し半径方向に伸びる半径
方向磁路形成部分４とを備えている。半径方向磁路形成
部分４は、同一円周上に、等間隔に並んで保持され、且
つ、ロータ６に対して、微小な隙間を介して対向する。
半径方向磁路形成部分４には、Ｎ歯のうちの少なくとも
１歯が含まれ、ロータ６に磁界路を形成するための図示
せぬコイルが巻かれている。図示せぬコイルは、電流を
供給されて回転磁界を発生する。発生した回転磁界と、
図示せぬ永久磁石及び界磁コイルが発生する界磁磁束と
の磁気的相互作用により、ロータ６に回転力が与えられ
る。

【００２０】ケーシング２は、ステータ１を覆うケース
であり、ステータ１とケーシング２は、同心的に（同心
円又は同心多角形）に組み合わせられている。ケーシン
グ２には、ケーシング２を貫通し、主軸７のまわりに螺
旋状に伸びる貫通孔２ａが形成されている。貫通孔２ａ
は、ケーシング２の同一円周上に、等間隔に並んで保持
され、且つ、冷却媒体１０を通過させる冷却通路として
使われる。冷却媒体１０は、渦電流、ヒステリシス損に
より発熱したステータ１を冷却するための媒体である。

【００２１】図２は、図１のＡ−Ａ’断面図である。図
２に示されるように、ステータ１（円周方向磁路形成部
分３、半径方向磁路形成部分４）は、複数の要素鋼鈑９
（例示：珪素鋼鈑）が積層されることにより構成されて
いる。複数の要素鋼鈑９は、順次に隣接して配置されて
いる。ケーシング２の内周側の面２ｂには、ステータ１
とケーシング２とが組み合わせられたときに貫通孔２ａ
が形成されるように、溝２ｃが形成されている（設けら
れている）。貫通孔２ａ（溝２ｃ）には冷却媒体１０が
流れる。即ち、ステータ１（円周方向磁路形成部分３）
には、螺旋的に冷却媒体１０が流れる。

【００２２】このように、本実施の形態１に係る電気機
器では、ステータ１に螺旋的に冷却媒体１０が流れるこ
とによって冷却媒体１０の流れが非整流になり、大域的
に偏熱伝導を抑制することができる。これにより、本実
施の形態１に係る電気機器では、冷却媒体１０によっ
て、ステータ１を効率よく冷却することができる。

【００２３】（実施の形態２）図３は、本実施の形態２
に係る電気機器（電動機又は発電機）を示す傾斜図であ
る。本実施の形態２では本実施の形態１と同じ構成要件
について同符合を付し、実施の形態１と重複する説明は
省略する。

【００２４】本実施の形態２に係る電気機器では、実施
の形態１で説明された貫通孔２ａに代えて、ステータ１
（円周方向磁路形成部分３）には、ステータ１（円周方
向磁路形成部分３）を貫通し、主軸７のまわりに螺旋状
に伸びる貫通孔１ａが形成されている。貫通孔１ａは、
ステータ１の同一円周上に、等間隔に並んで保持され、
且つ、冷却媒体１０を通過させる冷却通路として使われ
る。

【００２５】図４は、図３のＢ−Ｂ’断面図である。図
４に示されるように、ステータ１（円周方向磁路形成部
分３）の外周側の面１ｂには、ステータ１とケーシング
２とが組み合わせられたときに貫通孔１ａが形成される
ように、溝１ｃが形成されている（設けられている）。
この溝１ｃは、複数の要素鋼鈑９に設けられ、複数の要
素鋼鈑９が隣接して配置されたときに、主軸７のまわり
に螺旋状に伸びる溝１ｃがステータ１（円周方向磁路形
成部分３）の外周側の面１ｂに形成される。貫通孔１ａ
（溝１ｃ）には冷却媒体１０が流れる。即ち、ステータ
１（円周方向磁路形成部分３）には、螺旋的に冷却媒体
１０が流れる。

【００２６】このように、本実施の形態２に係る電気機
器では、ステータ１に螺旋的に冷却媒体１０が流れるこ
とによって冷却媒体１０の流れが非整流になり、大域的
に偏熱伝導を抑制することができる。これにより、本実
施の形態２に係る電気機器では、冷却媒体１０によっ
て、ステータ１を効率よく冷却することができる。

【００２７】（実施の形態３）図５は、本実施の形態３
に係る電気機器（電動機又は発電機）を示す傾斜図であ
る。本実施の形態３では本実施の形態１、２と同じ構成
要件について同符合を付し、実施の形態１、２と重複す
る説明は省略する。

【００２８】本実施の形態３に係る電気機器では、ステ
ータ１の円周方向磁路形成部分３に貫通する貫通孔３ａ
が形成されている。貫通孔３ａは、回転軸方向に伸びて
いる。回転軸方向は、主軸７（回転軸）の方向であり、
ステータ１の磁路に直交する方向でもある。貫通孔３ａ
は、ステータ１の同一円周上に、等間隔に並んで保持さ
れ、且つ、回転軸方向に冷却媒体１０を通過させる冷却
通路として使われる。

【００２９】図６は、図５のＣ部分の拡大断面図であ
る。図６に示されるように、複数の要素鋼鈑９（円周方
向磁路形成部分３）には、複数の要素鋼鈑９が隣接して
配置されたときに、突起が設けられた貫通孔３ａが形成
されるように、貫通孔３ｂが形成されている（設けられ
ている）。この場合、複数の要素鋼鈑９のうちの少なく
とも１つの要素鋼鈑９に形成された貫通孔３ｂには、貫
通孔３ｂの円周から貫通孔３ｂの半径方向に伸びる突起
部３ｃが形成されている。この突起部３ｃは、冷却媒体
の流れを非整流とする。この突起部３ｃにより、冷却通
路の一部が絞られる。即ち、冷却通路の途中に絞りを設
けることにより、貫通孔３ａ（貫通孔３ｂ）に冷却媒体
１０が流れたとき、冷却媒体１０の流れが非整流にな
る。

【００３０】このように、本実施の形態３に係る電気機
器では、冷却媒体１０の流れが非整流になることによっ
て、大域的に偏熱伝導を抑制することができる。これに
より、本実施の形態３に係る電気機器では、冷却媒体１
０によって、ステータ１を効率よく冷却することができ
る。

【００３１】（実施の形態４）図７は、図５のＣ部分の
拡大断面図である。本実施の形態４では本実施の形態１
〜３と同じ構成要件について同符合を付し、実施の形態
１〜３と重複する説明は省略する。

【００３２】図７に示されるように、複数の要素鋼鈑９
には、複数の要素鋼鈑９が隣接して配置されたときに、
回転軸方向に伸びて中に螺旋状のフィンが設けられた貫
通孔３ａが形成されるように、貫通孔３ｂが形成されて
いる（設けられている）。この場合、複数の要素鋼鈑９
に形成された貫通孔３ｂには、貫通孔３ｂの円周から貫
通孔３ｂの半径方向に伸びる突起部３ｄが形成されてい
る。突起部３ｄは、貫通孔３ｂの同一円周上に、等間隔
に並んで保持され、且つ、冷却通路に螺旋状のフィンを
形成する。この突起部３ｄは、冷却通路に螺旋状のフィ
ンを形成することにより、冷却媒体の流れを非整流とす
る。例えば、複数の要素鋼鈑９のうちの第１要素鋼鈑９
には、第１要素鋼鈑９に形成された貫通孔３ｂの同一円
周上に等間隔に並んで保持された突起部３ｄが形成され
ている。冷却通路に螺旋状のフィンを形成するために、
複数の要素鋼鈑９のうちの第２要素鋼鈑９には、第２要
素鋼鈑９に設けられた貫通孔３ｂの同一円周上に等間隔
に並んで、第１要素鋼鈑９に形成された突起部３ｄに対
して、位相をずらして保持された突起部３ｄが形成され
ている。即ち、冷却通路に螺旋状のフィンを形成するこ
とにより、貫通孔３ａ（貫通孔３ｂ）に冷却媒体１０が
流れたとき、冷却媒体１０の流れが非整流になる。

【００３３】このように、本実施の形態４に係る電気機
器では、冷却媒体１０の流れが非整流になることによっ
て、大域的に偏熱伝導を抑制することができる。これに
より、本実施の形態４に係る電気機器では、冷却媒体１
０によって、ステータ１を効率よく冷却することができ
る。

【００３４】（実施の形態５）図８は、本実施の形態５
に係る電気機器（電動機又は発電機）を示す傾斜図であ
る。本実施の形態５では本実施の形態１〜４と同じ構成
要件について同符合を付し、実施の形態１〜４と重複す
る説明は省略する。本実施の形態５に係る電気機器で
は、ステータ１の円周方向磁路形成部分３とケーシング
２は、接合され、凹凸形状を有する。凹凸形状として
は、凸部として突起部１１ａ、凹部として溝１１ｂが含
まれる。

【００３５】図９は、図８のＤ−Ｄ’断面図である。例
えば、突起部１１ａは、ケーシング２の内周側の面２ｂ
に形成され、溝１１ｂは、ステータ１（円周方向磁路形
成部分３）の外周側の面１ｂに形成されている。ステー
タ１とケーシング２は、突起部１１ａ、溝１１ｂにより
接合されることにより、ステータ１とケーシング２との
接触面積が大きくなる。このため、ステータ１の発熱
は、ケーシング２に効率よく熱伝導される。このよう
に、本実施の形態５に係る電気機器では、効率のよい熱
伝導を利用することによって、大域的に偏熱伝導を抑制
することができる。また、本実施の形態５に係る電気機
器では、突起部１１ａ、溝１１ｂにより、回転軸方向の
ずれを防止するという、更なる効果が実現できる。

【００３６】突起部１１ａ、溝１１ｂを説明するために
図示していないが、本実施の形態５に係る電気機器で
は、ケーシング２に実施の形態１で説明された貫通孔２
ａを設けることもできる。本実施の形態５に係る電気機
器では、ステータ１に実施の形態２で説明された貫通孔
１ａを設けることもできる。本実施の形態５に係る電気
機器では、ステータ１に実施の形態３、４で説明された
貫通孔３ａを設けることもできる。このように、本実施
の形態５に係る電気機器では、実施の形態１で説明され
た貫通孔２ａ、実施の形態２で説明された貫通孔１ａ、
実施の形態３、４で説明された貫通孔３ａの少なくとも
１つを設けることで、更なる大域的偏熱伝導の抑制が期
待できる。この場合、実施の形態１で説明された貫通孔
２ａ、実施の形態２で説明された貫通孔１ａ、実施の形
態３で説明された貫通孔３ａ（貫通孔３ｂ、突起部３
ｃ）、実施の形態４で説明された貫通孔３ａ（貫通孔３
ｂ、突起部３ｄ）に接触しないように、突起部１１ａ、
溝１１ｂを形成することが好ましい。

【００３７】（実施の形態６）図１０は、本実施の形態
６に係る電気機器（変圧器）を示す傾斜図である。本実
施の形態６に係る電気機器は、図１０に示されるよう
に、磁路形成体２１を備えている。

【００３８】この磁路形成体２１は、磁気回路を構成す
る。磁路形成体２１は、方向磁路形成部分２３（第１及
び第２方向磁路形成部分２３）と、複数の方向磁路形成
部分２４（第３方向磁路形成部分２４）とを備えてい
る。第２方向磁路形成部分２３上には、複数の第３方向
磁路形成部分２４が設けられ、複数の第３方向磁路形成
部分２４上には、第１方向磁路形成部分２３が設けられ
ている。この第３方向磁路形成部分２４は、第１方向磁
路形成部分２３と第２方向磁路形成部分２３との磁路に
交差するように結合されている。複数の第３方向磁路形
成部分２４のうちの少なくとも１つの第３方向磁路形成
部分２４には、磁気回路に磁界路を形成するためのコイ
ル２５が巻かれている。

【００３９】本実施の形態６に係る電気機器では、実施
の形態３、４で説明された貫通孔３ａが、第１及び第２
方向磁路形成部分２３に形成され、第１及び第２方向磁
路形成部分２３の一端面から対向する端面に向かって伸
びている。この場合、貫通孔３ａは、第１及び第２方向
磁路形成部分２３の磁路に直交する方向に貫通し、第１
及び第２方向磁路形成部分２３の長手方向に、等間隔に
並んで保持され、且つ、磁路形成体２１（第１及び第２
方向磁路形成部分２３、第３方向磁路形成部分２４）の
磁路に直交する方向に冷却媒体１０を通過させる冷却通
路として使われる。

【００４０】磁路形成体２１（第１及び第２方向磁路形
成部分２３、第３方向磁路形成部分２４）は、複数の要
素鋼鈑（例示：珪素鋼鈑）が積層されることにより構成
されている。複数の要素鋼鈑は、順次に隣接して配置さ
れている。実施の形態３で説明された貫通孔３ａの場
合、複数の要素鋼鈑が隣接して配置されたときに、第１
及び第２方向磁路形成部分２３の磁路に直交する方向に
伸びる貫通孔３ａが形成されるように、複数の要素鋼鈑
（第１及び第２方向磁路形成部分２３）には、実施の形
態３で説明された貫通孔３ｂが形成されている。この場
合、複数の要素鋼鈑のうちの少なくとも１つの要素鋼鈑
に形成された貫通孔３ｂには、実施の形態３で説明され
た突起部３ｃが形成されている。この突起部３ｃによ
り、冷却通路の一部が絞られる。即ち、冷却通路の途中
に絞りを設けることにより、貫通孔３ａ（貫通孔３ｂ）
に冷却媒体１０が流れたとき、非整流が生じる。

【００４１】また、実施の形態４で説明された貫通孔３
ａの場合、複数の要素鋼鈑が隣接して配置されたとき
に、第１及び第２方向磁路形成部分２３の磁路に直交す
る方向に伸び、中に螺旋状のフィンが設けられた貫通孔
３ａが形成されるように、複数の要素鋼鈑には、実施の
形態４で説明された貫通孔３ｂが形成されている。この
場合、複数の要素鋼鈑に形成された貫通孔３ｂには、実
施の形態４で説明された突起部３ｄが形成されている。
突起部３ｄは、第１及び第２方向磁路形成部分２３の長
手方向に、等間隔に並んで保持され、且つ、冷却通路に
螺旋状のフィンを形成する。例えば、複数の要素鋼鈑の
うちの第１要素鋼鈑には、第１要素鋼鈑に形成された貫
通孔３ｂの同一円周上に等間隔に並んで保持された突起
部３ｄが形成されている。冷却通路に螺旋状のフィンを
形成するために、複数の要素鋼鈑のうちの第２要素鋼鈑
には、第２要素鋼鈑に設けられた貫通孔３ｂの同一円周
上に等間隔に並んで、第１要素鋼鈑に形成された突起部
３ｄに対して、位相をずらして保持された突起部３ｄが
形成されている。即ち、冷却通路に螺旋状のフィンを設
けることにより、貫通孔３ａ（貫通孔３ｂ）に冷却媒体
１０が流れたとき、冷却媒体１０の流れが非整流にな
る。

【００４２】このように、本実施の形態６に係る電気機
器では、冷却媒体１０の流れが非整流になることによっ
て、大域的に偏熱伝導を抑制することができる。これに
より、本実施の形態６に係る電気機器では、冷却媒体１
０によって、磁路形成体２１を効率よく冷却することが
できる。

【００４３】（実施の形態７）図１１は、本実施の形態
７に係る電気機器（変圧器）を示す傾斜図である。本実
施の形態７では本実施の形態６と同じ構成要件について
同符合を付し、実施の形態６と重複する説明は省略す
る。

【００４４】本実施の形態７に係る電気機器では、実施
の形態６で説明された貫通孔３ａが、第１及び第２方向
磁路形成部分２３に形成され、第１及び第２方向磁路形
成部分２３の一端面から対向する端面に向かって伸びて
いる。この場合、貫通孔３ａは、第１及び第２方向磁路
形成部分２３の長手方向に貫通し、且つ、第１及び第２
方向磁路形成部分２３の長手方向に冷却媒体１０を通過
させる冷却通路として使われる。

【００４５】このように、本実施の形態７に係る電気機
器では、冷却媒体１０の流れが非整流になることによっ
て、大域的に偏熱伝導を抑制することができる。これに
より、本実施の形態７に係る電気機器では、冷却媒体１
０によって、磁路形成体２１を効率よく冷却することが
できる。

【００４６】（実施の形態８）図１２は、本実施の形態
８に係る電気機器（アクチュエータ）を示す傾斜図であ
る。本実施の形態８に係る電気機器は、図１２に示され
るように、磁路形成体４１と、対向磁路形成体４２とを
備えている。

【００４７】磁路形成体４１は、方向磁路形成部分２３
（第１方向磁路形成部分２３）と、第１方向磁路形成部
分２３の磁路に交差するように結合された複数の方向磁
路形成部分２４（第２方向磁路形成部分２４）とを備え
ている。複数の第２方向磁路形成部分２４のうちの少な
くとも１つの第２方向磁路形成部分２４には、対向磁路
形成体４２に磁界路を形成するためのコイル２５が巻か
れている。

【００４８】本実施の形態８に係る電気機器では、実施
の形態３、４で説明された貫通孔３ａが、第１方向磁路
形成部分２３に形成されている。この場合、貫通孔３ａ
は、第１方向磁路形成部分２３の磁路に直交する方向に
貫通し、第１方向磁路形成部分２３の長手方向に、等間
隔に並んで保持され、且つ、第１方向磁路形成部分２３
の磁路に直交する方向に冷却媒体１０を通過させる冷却
通路として使われる。

【００４９】磁路形成体４１（第１方向磁路形成部分２
３、第２方向磁路形成部分２４）は、複数の要素鋼鈑
（例示：珪素鋼鈑）が積層されることにより構成されて
いる。複数の要素鋼鈑は、順次に隣接して配置されてい
る。実施の形態３で説明された貫通孔３ａの場合、複数
の要素鋼鈑が隣接して配置されたときに、第１方向磁路
形成部分２３の磁路に直交する方向に伸びる貫通孔３ａ
が形成されるように、複数の要素鋼鈑（第１方向磁路形
成部分２３）には、実施の形態３で説明された貫通孔３
ｂが形成されている。この場合、複数の要素鋼鈑のうち
の少なくとも１つの要素鋼鈑に形成された貫通孔３ｂに
は、実施の形態３で説明された突起部３ｃが形成されて
いる。この突起部３ｃにより、冷却通路の一部が絞られ
る。即ち、冷却通路の途中に絞りを設けることにより、
貫通孔３ａ（貫通孔３ｂ）に冷却媒体１０が流れたと
き、冷却媒体１０の流れが非整流になる。

【００５０】また、実施の形態４で説明された貫通孔３
ａの場合、複数の要素鋼鈑が隣接して配置されたとき
に、第１方向磁路形成部分２３の磁路に直交する方向に
伸び、中に螺旋状のフィンが設けられた貫通孔３ａが形
成されるように、複数の要素鋼鈑には、実施の形態４で
説明された貫通孔３ｂが形成されている。この場合、複
数の要素鋼鈑に形成された貫通孔３ｂには、実施の形態
４で説明された突起部３ｄが形成されている。突起部３
ｄは、第１方向磁路形成部分２３の長手方向に、等間隔
に並んで保持され、且つ、冷却通路に螺旋状のフィンを
形成する。例えば、複数の要素鋼鈑のうちの第１要素鋼
鈑には、第１要素鋼鈑に形成された貫通孔３ｂの同一円
周上に等間隔に並んで保持された突起部３ｄが形成され
ている。螺旋状のフィンを形成するために、複数の要素
鋼鈑のうちの第２要素鋼鈑には、第２要素鋼鈑に設けら
れた貫通孔３ｂの同一円周上に等間隔に並んで、第１要
素鋼鈑に形成された突起部３ｄに対して、位相をずらし
て保持された突起部３ｄが形成されている。即ち、冷却
通路にフィンを設けることにより、貫通孔３ａ（貫通孔
３ｂ）に冷却媒体１０が流れたとき、冷却媒体１０の流
れが非整流になる。

【００５１】このように、本実施の形態８に係る電気機
器では、冷却媒体１０の流れが非整流になることによっ
て、大域的に偏熱伝導を抑制することができる。これに
より、本実施の形態８に係る電気機器では、冷却媒体１
０によって、磁路形成体４１を効率よく冷却することが
できる。

【００５２】（実施の形態９）図１３は、本実施の形態
９に係る電気機器（アクチュエータ）を示す傾斜図であ
る。本実施の形態９では本実施の形態８と同じ構成要件
について同符合を付し、実施の形態８と重複する説明は
省略する。

【００５３】本実施の形態９に係る電気機器では、実施
の形態８で説明された貫通孔３ａが、第１方向磁路形成
部分２３に形成されている。この場合、貫通孔３ａは、
第１方向磁路形成部分２３の長手方向に貫通し、且つ、
第１方向磁路形成部分２３の長手方向に冷却媒体１０を
通過させる冷却通路として使われる。

【００５４】このように、本実施の形態９に係る電気機
器では、冷却媒体１０の流れが非整流になることによっ
て、大域的に偏熱伝導を抑制することができる。これに
より、本実施の形態９に係る電気機器では、冷却媒体１
０によって、磁路形成体４１を効率よく冷却することが
できる。

【００５５】

【発明の効果】以上の説明により、本発明の電気機器
は、大域的に偏熱伝導を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本実施の形態１に係る電気機器を示す
傾斜図である。

【図２】図２は、図１のＡ−Ａ’断面図である。

【図３】図３は、本実施の形態２に係る電気機器を示す
傾斜図である。

【図４】図４は、図３のＢ−Ｂ’断面図である。

【図５】図５は、本実施の形態３に係る電気機器を示す
傾斜図である。

【図６】図６は、図５のＣ部分の拡大断面図である。

【図７】図７は、本実施の形態４に係る電気機器におけ
る、図５のＣ部分の拡大断面図である。

【図８】図８は、本実施の形態５に係る電気機器を示す
傾斜図である。

【図９】図９は、図８のＤ−Ｄ’断面図である。

【図１０】図１０は、本実施の形態６に係る電気機器を
示す傾斜図である。

【図１１】図１１は、本実施の形態７に係る電気機器を
示す傾斜図である。

【図１２】図１２は、本実施の形態８に係る電気機器を
示す傾斜図である。

【図１３】図１３は、本実施の形態９に係る電気機器を
示す傾斜図である。

【図１４】図１４は、従来の電気機器を示す傾斜図であ
る。

【図１５】図１５は、従来の電気機器を示す傾斜図であ
る。

【図１６】図１６は、従来の電気機器を示す傾斜図であ
る。

【図１７】図１７は、従来の電気機器を示す傾斜図であ
る。

【符号の説明】

１磁路形成体（ステータ）１ａ貫通孔１ｂ面１ｃ溝２ケーシング２ａ貫通孔２ｂ面２ｃ溝３円周方向磁路形成部分３ａ、３ｂ貫通孔３ｃ、３ｄ突起部４半径方向磁路形成部分６対向磁路形成体（ロータ）７主軸８対向磁路形成体本体（ロータ本体）９要素鋼鈑１０冷却媒体１１ａ突起部１１ｂ溝２１磁路形成体２３、２４方向磁路形成部分２５コイル４１磁路形成体４２対向磁路形成体１０１磁路形成体（ステータ）１０１ａ貫通孔１０１ｂ面１０１ｃ溝１０２ケーシング１０２ａ貫通孔１０２ｂ面１０２ｃ溝１０３円周方向磁路形成部分１０３ａ貫通孔１０４半径方向磁路形成部分１０６対向磁路形成体（ロータ）１０７主軸１０８対向磁路形成体本体（ロータ本体）１１０冷却媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小松喜美長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号三菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者山下幸生長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号三菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者御子神隆神奈川県相模原市田名3000番地三菱重工業株式会社汎用機・特車事業本部内Ｆターム(参考） 5H002 AA10 AB04 AD04 AD05 5H609 BB01 PP02 PP06 PP08 PP09 QQ02 QQ03 QQ04 QQ05 QQ08 QQ12 RR26 RR33 RR37 RR40 RR44

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステータと、前記ステータから受ける磁気的相互作用により回転する
ロータと、前記ステータを覆うケースとを備え、前記ステータ又は前記ケースには、前記ステータ又は前
記ケースを貫通し、前記ロータの回転軸のまわりに螺旋
的に伸びる貫通孔が設けられ、前記貫通孔には、前記ステータを冷却するための冷却媒
体が流れる電気機器。
【請求項２】ステータと、前記ステータから受ける磁気的相互作用により回転する
ロータとを備え、前記ステータには、前記ステータを貫通し、前記ロータ
の回転軸方向に伸びる貫通孔が設けられ、前記貫通孔には、前記ステータを冷却するための冷却媒
体が流れ、前記貫通孔の少なくとも一部には、前記冷却媒体の流れ
を非整流とするための突起部が設けられた電気機器。
【請求項３】ステータと、前記ステータから受ける磁気的相互作用により回転する
ロータと、前記ステータを覆うケースとを備え、前記ステータと前記ケースは、接合され、凹凸形状を有
する電気機器。
【請求項４】請求項３に記載の電気機器において、前記ステータ又は前記ケースには、前記ステータ又は前
記ケースを貫通し、前記ロータの回転軸のまわりに螺旋
的に伸びる貫通孔が設けられ、前記貫通孔には、前記ステータを冷却するための冷却媒
体が流れる電気機器。
【請求項５】請求項３に記載の電気機器において、前記ステータには、前記ステータを貫通し、前記ロータ
の回転軸方向に伸びる貫通孔が設けられ、前記貫通孔には、前記ステータを冷却するための冷却媒
体が流れ、前記貫通孔の少なくとも一部には、前記冷却媒体の流れ
を非整流とするための突起部が設けられた電気機器。
【請求項６】磁路形成体を備え、前記磁路形成体には、前記磁路形成体を貫通し、前記磁
路形成体の一端面から対向する端面に向かって伸びる貫
通孔が設けられ、前記貫通孔には、前記磁路形成体を冷却するための冷却
媒体が流れ、前記貫通孔の少なくとも一部には、前記冷却媒体の流れ
を非整流とするための突起部が設けられた電気機器。