(57)【要約】【課題】略円筒状のコイル、コイルの外側周囲に配置された略円筒状のヨーク及びコイルとヨークの間に配置された絶縁部材を効率的に冷却することができるモータを提供する。【解決手段】本発明のモータは、ロータ１０と、ステータ２０と、ロータ１０及びステータ２０を収容するケーシング３０とを有するモータ２であって、ロータ１０は、回転軸となるシャフト１１と、シャフト１１の外側に配置されたマグネット１２と、を備え、ステータ２０は、マグネット１２の外側周囲に配置された略円筒状のコイル２１と、コイル２１の外側周囲に配置された略円筒状のヨーク２２と、コイル２１とヨーク２２の間に配置された絶縁部材２３と、流体を絶縁部材２３に接触させながら回転軸方向（Ｚ軸方向）に流すための流路２４と、を備え、ケーシング３０は、流体の通る第１開口部３５ａと、流体の通る第２開口部３５ｂと、を備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと、ステータと、前記ロータ及び前記ステータを収容するケーシングとを有するモータであって、
前記ロータは、
回転軸となるシャフトと、
前記シャフトの外側に配置されたマグネットと、を備え、
前記ステータは、
前記マグネットの外側周囲に配置された略円筒状のコイルと、
前記コイルの外側周囲に配置された略円筒状のヨークと、
前記コイルと前記ヨークの間に配置された絶縁部材と、
流体を前記絶縁部材に接触させながら前記回転軸方向に流すための流路と、を備え、
前記ケーシングは、
前記流体の通る第１開口部と、
前記流体の通る第２開口部と、を備えているモータ。
【請求項２】
前記絶縁部材は、
前記コイル側に位置し、前記ヨーク側に第１外周面を有する略円筒状の第１筒部と、
前記ヨーク側に位置し、前記第１外周面に向かい合う第２内周面を有する略円筒状の第２筒部と、
前記第１外周面と前記第２内周面の間に配置され、周方向に複数設けられた前記回転軸方向に延在する突条部と、を備え、
前記流路が、隣接する前記突条部、前記第１外周面及び前記第２内周面によって形成されている請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記絶縁部材は、
前記コイル側に位置し、前記ヨーク側に第１外周面を有する略円筒状の第１筒部と、
前記第１外周面と前記第１外周面に向かい合う前記ヨークの内周面の間に配置され、周方向に複数設けられた前記回転軸方向に延在する突条部と、を備え、
前記流路が、隣接する前記突条部、前記第１外周面及び前記ヨークの内周面によって形成されている請求項１に記載のモータ。
【請求項４】
前記第１開口部は、前記回転軸方向の一方側に位置する前記ケーシングの一方側端部に設けられており、
前記第２開口部は、前記回転軸方向の他方側に位置する前記ケーシングの他方側端部に設けられている請求項２又は請求項３に記載のモータ。
【請求項５】
前記第１筒部は、
前記ケーシングの一方側端部に当接する第１端部と、
前記ケーシングの他方側端部に当接する第２端部と、を備え、
前記ヨークは、前記ケーシングの側壁部の内周面に対して固定されており、
前記第１開口部は、前記第１端部が前記ケーシングの一方側端部に当接する第１当接領域の外側近傍に設けられており、
前記第２開口部は、前記第２端部が前記ケーシングの他方側端部に当接する第２当接領域の外側近傍に設けられている請求項４に記載のモータ。
【請求項６】
前記絶縁部材は、
前記ヨーク側に位置し、前記コイル側に第２内周面を有する略円筒状の第２筒部と、
前記第２内周面と前記第２内周面に向かい合う前記コイルの外周部の間に配置され、周方向に複数設けられた前記回転軸方向に延在する突条部と、を備え、
前記流路が、隣接する前記突条部、前記第２内周面及び前記コイルの外周部によって形成されている請求項１に記載のモータ。
【請求項７】
前記第１開口部は、前記回転軸方向の一方側に位置する前記ケーシングの一方側端部に設けられており、
前記第２開口部は、前記回転軸方向の他方側に位置する前記ケーシングの他方側端部に設けられている請求項６に記載のモータ。
【請求項８】
前記第２筒部は、
前記ケーシングの一方側端部に当接する第１端部と、
前記ケーシングの他方側端部に当接する第２端部と、を備え、
前記第１開口部は、前記第１端部が前記ケーシングの一方側端部に当接する第１当接領域の内側近傍に設けられており、
前記第２開口部は、前記第２端部が前記ケーシングの他方側端部に当接する第２当接領域の内側近傍に設けられている請求項７に記載のモータ。
【請求項９】
前記第１開口部は、前記第１当接領域に沿って複数設けられており、
前記第２開口部は、前記第２当接領域に沿って複数設けられている請求項５又は請求項８に記載のモータ。
【請求項１０】
前記突条部は、前記回転軸方向の一方側から他方側に向かって直線状に延在している請求項２から請求項９のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項１１】
前記突条部は、前記回転軸方向の一方側から他方側に向かって、周方向に曲線状に延在している請求項２から請求項９のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項１２】
前記絶縁部材は、絶縁樹脂又は絶縁紙で形成されている請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のモータと、
前記ケーシングから外部に導出された前記シャフトに取り付けられたインペラと、
前記インペラと前記モータの間に設けられたプレートと、を備え、
前記プレートが、前記インペラの回転によって流動される前記流体の一部を前記第１開口部から前記ケーシング内に流通させる前記第１開口部に対応した流体導入口を有する流体機械。
【請求項１４】
モータ用のステータであって、
ロータのマグネットの外側周囲に配置された略円筒状のコイルと、
前記コイルの外側周囲に配置された略円筒状のヨークと、
前記コイルと前記ヨークの間に配置された絶縁部材と、
流体を前記絶縁部材に接触させながらモータの回転軸方向に流すための流路と、を備えているステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータ、そのモータを備えた流体機械及びそのモータ用のステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、モータハウジングと電機子コイルの間の空間に空気を流すことで電機子コイルを冷却するコアレスモータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−１９８１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、コアレスモータの略円筒状の空芯コイルの外周周囲に略円筒状のヨークを設け磁路を形成する場合、空芯コイルとヨークの間に絶縁部材（インシュレータ）を介在させることで絶縁性能を向上させることが可能である。
しかしながら、モータを高速回転させると、ヨークに渦電流が流れてヨークが発熱するとともに空芯コイルも発熱するため、それらの間に介在する絶縁部材が熱劣化するおそれがある。
【０００５】
また、空芯コイルの温度が上昇すると、空芯コイルの抵抗値が高くなり、供給する電力に対する効率が悪くなるとともに、さらに、発熱を助長することになる。
一方、空芯コイルの外周周囲に設けられるヨークの場合、一般的なコイルを巻回させる芯となるティースを備えたヨークと異なり、磁気回路のデッドスペースがないため、外周面に溝を形成するといった放熱のために表面積を増やすような構成を加えると性能劣化を起こすことになる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、略円筒状のコイル、コイルの外側周囲に配置された略円筒状のヨーク及びコイルとヨークの間に配置された絶縁部材を効率的に冷却することができるモータ、そのモータを備えた流体機械及びそのモータ用のステータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の構成によって把握される。
（１）本発明のモータは、ロータと、ステータと、前記ロータ及び前記ステータを収容するケーシングとを有するモータであって、前記ロータは、回転軸となるシャフトと、前記シャフトの外側に配置されたマグネットと、を備え、前記ステータは、前記マグネットの外側周囲に配置された略円筒状のコイルと、前記コイルの外側周囲に配置された略円筒状のヨークと、前記コイルと前記ヨークの間に配置された絶縁部材と、流体を前記絶縁部材に接触させながら前記回転軸方向に流すための流路と、を備え、前記ケーシングは、前記流体の通る第１開口部と、前記流体の通る第２開口部と、を備えている。
【０００８】
（２）上記（１）の構成において、前記絶縁部材は、前記コイル側に位置し、前記ヨーク側に第１外周面を有する略円筒状の第１筒部と、前記ヨーク側に位置し、前記第１外周面に向かい合う第２内周面を有する略円筒状の第２筒部と、前記第１外周面と前記第２内周面の間に配置され、周方向に複数設けられた前記回転軸方向に延在する突条部と、を備え、前記流路が、隣接する前記突条部、前記第１外周面及び前記第２内周面によって形成されている。
【０００９】
（３）上記（１）の構成において、前記絶縁部材は、前記コイル側に位置し、前記ヨーク側に第１外周面を有する略円筒状の第１筒部と、前記第１外周面と前記第１外周面に向かい合う前記ヨークの内周面の間に配置され、周方向に複数設けられた前記回転軸方向に延在する突条部と、を備え、前記流路が、隣接する前記突条部、前記第１外周面及び前記ヨークの内周面によって形成されている。
【００１０】
（４）上記（２）又は（３）の構成において、前記第１開口部は、前記回転軸方向の一方側に位置する前記ケーシングの一方側端部に設けられており、前記第２開口部は、前記回転軸方向の他方側に位置する前記ケーシングの他方側端部に設けられている。
【００１１】
（５）上記（４）の構成において、前記第１筒部は、前記ケーシングの一方側端部に当接する第１端部と、前記ケーシングの他方側端部に当接する第２端部と、を備え、前記ヨークは、前記ケーシングの側壁部の内周面に対して固定されており、前記第１開口部は、前記第１端部が前記ケーシングの一方側端部に当接する第１当接領域の外側近傍に設けられており、前記第２開口部は、前記第２端部が前記ケーシングの他方側端部に当接する第２当接領域の外側近傍に設けられている。
【００１２】
（６）上記（１）の構成において、前記絶縁部材は、前記ヨーク側に位置し、前記コイル側に第２内周面を有する略円筒状の第２筒部と、前記第２内周面と前記第２内周面に向かい合う前記コイルの外周部の間に配置され、周方向に複数設けられた前記回転軸方向に延在する突条部と、を備え、前記流路が、隣接する前記突条部、前記第２内周面及び前記コイルの外周部によって形成されている。
【００１３】
（７）上記（６）の構成において、前記第１開口部は、前記回転軸方向の一方側に位置する前記ケーシングの一方側端部に設けられており、前記第２開口部は、前記回転軸方向の他方側に位置する前記ケーシングの他方側端部に設けられている。
【００１４】
（８）上記（７）の構成において、前記第２筒部は、前記ケーシングの一方側端部に当接する第１端部と、前記ケーシングの他方側端部に当接する第２端部と、を備え、前記第１開口部は、前記第１端部が前記ケーシングの一方側端部に当接する第１当接領域の内側近傍に設けられており、前記第２開口部は、前記第２端部が前記ケーシングの他方側端部に当接する第２当接領域の内側近傍に設けられている。
【００１５】
（９）上記（５）又は（８）の構成において、前記第１開口部は、前記第１当接領域に沿って複数設けられており、前記第２開口部は、前記第２当接領域に沿って複数設けられている。
【００１６】
（１０）上記（２）から（９）のいずれか１つの構成において、前記突条部は、前記回転軸方向の一方側から他方側に向かって直線状に延在している。
【００１７】
（１１）上記（２）から（９）のいずれか１つの構成において、前記突条部は、前記回転軸方向の一方側から他方側に向かって、周方向に曲線状に延在している。
【００１８】
（１２）上記（１）から（１１）のいずれか１つの構成において、前記絶縁部材は、絶縁樹脂又は絶縁紙で形成されている。
【００１９】
（１３）本発明の流体機械は、上記（１）から（１２）のいずれか１つの構成を有するモータと、前記ケーシングから外部に導出された前記シャフトに取り付けられたインペラと、前記インペラと前記モータの間に設けられたプレートと、を備え、前記プレートが、前記インペラの回転によって流動される前記流体の一部を前記第１開口部から前記ケーシング内に流通させる前記第１開口部に対応した流体導入口を有する。
【００２０】
（１４）本発明のステータは、モータ用のステータであって、ロータのマグネットの外側周囲に配置された略円筒状のコイルと、前記コイルの外側周囲に配置された略円筒状のヨークと、前記コイルと前記ヨークの間に配置された絶縁部材と、流体を前記絶縁部材に接触させながらモータの回転軸方向に流すための流路と、を備えている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、略円筒状のコイル、コイルの外側周囲に配置された略円筒状のヨーク及びコイルとヨークの間に配置された絶縁部材を効率的に冷却することができるモータ、そのモータを備えた流体機械及びそのモータ用のステータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る第１実施形態のモータを備えた流体機械の側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２の一部分解図である。
【図４】図２のモータの部分だけを示す図である。
【図５】本発明に係る第１実施形態の絶縁部材の斜視図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】本発明に係る第１実施形態の絶縁部材の第２筒部を省略した斜視図である。
【図８】本発明に係る第１実施形態の突条部の変形例を示す斜視図である。
【図９】本発明に係る第２実施形態の絶縁部材を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る第３実施形態の絶縁部材を示す斜視図である。
【図１１】本発明に係る第３実施形態のモータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という)を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は本発明に係る第１実施形態のモータ２を備えた流体機械１の側面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は図２の一部分解図であり、図４は図２のモータ２の部分だけを示す図である。
図３に示すように、流体機械１は、モータ２と、プレート３と、インペラ４と、を備えている。
【００２５】
（モータ２）
図４に示すように、モータ２は、ロータ１０と、ステータ２０と、ケーシング３０と、を主に備えている。
【００２６】
（ロータ１０）
ロータ１０は、図４に示すように、回転軸（Ｚ軸参照）となるシャフト１１と、シャフト１１の外側に配置されたマグネット１２と、を備えている。
【００２７】
そして、ロータ１０は、シャフト１１の一方側（図上側）がケーシング３０の一方側に設けられた第１軸受４１に回転可能に支持されるとともに、シャフト１１の他方側（図下側）がケーシング３０の他方側に設けられた第２軸受４２に回転可能に支持された状態で、ケーシング３０の中央に位置するように配置されている。
【００２８】
なお、本実施形態では、ロータ１０は、マグネット１２を、直接、シャフト１１の外周面に固定したものとしているが、必ずしも、シャフト１１の外周面に、直接、マグネット１２を固定する必要はない。
例えば、ロータ１０は、シャフト１１の外周面に円筒状のロータヨークを固定し、そのロータヨークの外周面にマグネット１２が固定されているものであってもよい。
【００２９】
（ステータ２０）
ステータ２０は、図４に示すように、マグネット１２から離間してマグネット１２の外周を覆うように、マグネット１２の外側周囲に配置された略円筒状のコイル２１と、コイル２１の外側周囲に配置された略円筒状のヨーク２２（ステータヨークともいう）と、コイル２１とヨーク２２の間に配置され、コイル２１とヨーク２２との間を絶縁する絶縁部材２３（インシュレータともいう）と、を備えている。
なお、ヨーク２２は、複数の電磁鋼板を回転軸方向（Ｚ軸参照）に積層一体化したものになっている。
【００３０】
そして、後ほど説明するが、ステータ２０は、絶縁部材２３に形成された、流体を絶縁部材２３に接触させながら回転軸方向（Ｚ軸方向）に流すための流路２４を備えている。
なお、本実施形態のモータ２は、いわゆるコアレスモータであり、コイル２１は、空芯コイルになっている。
【００３１】
（ケーシング３０）
ケーシング３０は、ロータ１０とステータ２０を収容する部分である。
また、後ほど説明するが、ケーシング３０は、図４に示すように、流体の通る第１開口部３５ａおよび第２開口部３５ｂを備えている。
そして、ケーシング３０は、図４に示すように、回転軸方向（Ｚ軸参照）で、ケーシング３０の一方側（図上側）の端部となる略円形状の外径を有する一方側端部３１ａと、一方側端部３１ａの外周部から他方側（図下側）に延びる略円筒状の側壁部３１ｂと、が一体に形成された本体部３１を備えている。
また、ケーシング３０は、回転軸方向（Ｚ軸参照）で本体部３１の他方側（図下側）に取り付けられ、本体部３１の開放端を塞ぐ蓋部となる他方側端部３２を備えている。
【００３２】
なお、本実施形態では、ケーシング３０の他方側端部３２を蓋部としているが、ケーシング３０は、一方側端部３１ａを蓋部として、他方側端部３２を本体部３１の側壁部３１ｂに一体形成したものとしてもよい。
また、ケーシング３０は、本体部３１を側壁部３１ｂだけからなるものとして、一方側端部３１ａ及び他方側端部３２を本体部３１の両端に取り付けるようにして、一方側端部３１ａ及び他方側端部３２を、本体部３１の両開放端をそれぞれ塞ぐ蓋部としたものであってもよい。
【００３３】
図４に示すように、一方側端部３１ａには、中央にシャフト１１の一方側（図上側）をケーシング３０から外部に導出する貫通孔部３３が設けられており、その貫通孔部３３の周囲には、第１軸受４１を圧入して固定するための軸受部３３ａが設けられている。
【００３４】
具体的には、軸受部３３ａは、貫通孔部３３から離間して貫通孔部３３の周囲を覆うように、一方側端部３１ａの内面から回転軸方向（Ｚ軸参照）で他方側（図下側）に延在する第１リング状壁部として形成されている。
【００３５】
同様に、他方側端部３２には、中央にシャフト１１の他方側（図下側）の端部が配置される貫通孔部３４が設けられており、その貫通孔部３４の周囲には、第２軸受４２を圧入して固定するための軸受部３４ａが設けられている。
【００３６】
具体的には、軸受部３４ａは、貫通孔部３４から離間して貫通孔部３４の周囲を覆うように、他方側端部３２の内面から回転軸方向（Ｚ軸参照）で一方側（図上側）に延在する第２リング状壁部として形成されている。
【００３７】
なお、本実施形態では、軸受部３３ａ及び軸受部３４ａに第１軸受４１及び第２軸受４２を圧入して固定するものとしているため、軸受部３３ａ及び軸受部３４ａの内径が、それぞれ第１軸受４１及び第２軸受４２の外径より若干小さいものとしている。
【００３８】
しかしながら、軸受部３３ａ及び軸受部３４ａの内径を第１軸受４１及び第２軸受４２の外径とほぼ同じ内径や若干大きめの内径として、軸受部３３ａ及び軸受部３４ａに第１軸受４１及び第２軸受４２を接着して固定するようにしてもよい。
【００３９】
一方、図４に示すように、本体部３１の略円筒状の側壁部３１ｂは、回転軸方向（Ｚ軸参照）で他方側（図下側）の内径が、ステータ２０のヨーク２２の外径とほぼ等しいか若干小さくなっている。
【００４０】
また、側壁部３１ｂは、ヨーク２２の一方側（図上側）の端面２２ａが位置する箇所から一方側の内径がヨーク２２を圧入できない程度にヨーク２２の外径よりも小さくなっている。
このため、側壁部３１ｂ内に側壁部３１ｂの他方側（図下側）の開放端からステータ２０を圧入するだけで、ステータ２０が適切な位置に位置するようになっている。
【００４１】
なお、本実施形態では、ヨーク２２が側壁部３１ｂの内周面に対して圧入によって固定されることでステータ２０をケーシング３０に固定する態様としているが、ヨーク２２が側壁部３１ｂの内周面に対して接着で固定されるようにしてステータ２０をケーシング３０に固定するものとしてもよい。
【００４２】
次に、流路２４を形成している絶縁部材２３について詳細に説明する。
図５は絶縁部材２３の斜視図であり、図６は図５のＣ−Ｃ線断面図であり、図７は絶縁部材２３の第２筒部５２を省略した斜視図であり、図８は突条部５３の変形例を示す斜視図である。
なお、図８は図７と同様に絶縁部材２３の第２筒部５２を省略したものになっており、図５、図７及び図８のＺ軸は、図２、図３及び図４に示すＺ軸と同じであり、回転軸方向を示している。
【００４３】
後ほど詳しく説明するが、本実施形態の絶縁部材２３は、コイル２１側に位置し、ヨーク２２側に第１外周面５１ａを有する略円筒状の第１筒部５１と、ヨーク２２側に位置し、第１外周面５１ａに向かい合う第２内周面５２ａを有する略円筒状の第２筒部５２と、第１外周面５１ａと第２内周面５２ａの間に配置され、周方向に複数設けられた回転軸方向に延在する突条部５３と、を備えており、流路２４が、隣接する突条部５３、第１外周面５１ａ及び第２内周面５２ａによって形成されている。
【００４４】
そして、第１筒部５１は、ケーシング３０の一方側端部３１ａに当接する第１端部５１ｂと、ケーシング３０の他方側端部３２に当接する第２端部５１ｃとを備え、ヨーク２２は、ケーシング３０の側壁部３１ｂの内周面に対して固定されており、第１開口部３５ａは、第１端部５１ｂがケーシング３０の一方側端部３１ａに当接する第１当接領域の外側近傍に設けられており、第２開口部３５ｂは、第２端部５１ｃがケーシング３０の他方側端部３２に当接する第２当接領域の外側近傍に設けられている。
【００４５】
絶縁部材２３は、絶縁樹脂（例えば、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン及び液晶ポリマー等）又は絶縁紙で形成されており、このような材料を用いて形成することでコストを低く抑えることが可能となる。
特に、射出成形等で、後述する第１筒部５１、第２筒部５２及び突条部５３を一体成形するようにして絶縁部材２３を作製すれば、安価に製造できることから、絶縁樹脂を用いて絶縁部材２３を形成するようにするのが好ましい。
【００４６】
なお、絶縁部材２３は、より複雑な形状の部分を備えていてもよく、そのように、更に、複雑な形状の部分を有していても射出成形であれば、絶縁部材２３を安価に製造することができるため、この点からも絶縁部材２３は絶縁樹脂で形成するようにすることが好ましい。
【００４７】
図５及び図６に示すように、絶縁部材２３は、コイル２１（図４参照）側に位置することになる略円筒状の第１筒部５１と、ヨーク２２（図４参照）側に位置することになる略円筒状の第２筒部５２と、を備えている。
【００４８】
また、絶縁部材２３は、第１筒部５１のヨーク２２（図４参照）側の第１外周面５１ａと第１外周面５１ａに向かい合う第２筒部５２の第２内周面５２ａの間に配置され、周方向に複数設けられた突条部５３を備えている。
【００４９】
この突条部５３は、図７に示すように、回転軸方向（Ｚ軸参照）に延在するように形成されており、本実施形態では、突条部５３は、回転軸方向の一方側から他方側に向かって直線状に延在するものになっている。
【００５０】
ただし、突条部５３は、回転軸方向（Ｚ軸参照）の一方側から他方側に向かって直線状に延在するものに限定される必要はなく、図８に示す突条部５３の変形例のように、突条部５３が回転軸方向の一方側から他方側に向かって、周方向に曲線状に延在するものとなっていてもよい。
【００５１】
そして、図６に示すように、本実施形態の絶縁部材２３では、隣接する突条部５３、第１外周面５１ａ及び第２内周面５２ａによって、流体を絶縁部材２３に接触させながら回転軸方向（図４のＺ軸参照）に流すための流路２４が形成されている。
【００５２】
一方、図４に示すように、絶縁部材２３の第１筒部５１は、ケーシング３０内でコイル２１側の空間とそれよりも外側の空間とを仕切るようになっており、第１筒部５１は、ケーシング３０の一方側端部３１ａに当接する第１端部５１ｂと、ケーシング３０の他方側端部３２に当接する第２端部５１ｃと、を備えている。
【００５３】
そして、図４に示すように、ケーシング３０は、回転軸方向（Ｚ軸参照）の一方側（図上側）に位置する一方側端部３１ａに設けられた第１開口部３５ａと、回転軸方向の他方側（図下側）に位置する他方側端部３２に設けられた第２開口部３５ｂと、を備えている。
【００５４】
具体的には、第１開口部３５ａは、第１筒部５１の第１端部５１ｂがケーシング３０の一方側端部３１ａに当接する第１当接領域の外側近傍に、その第１当接領域に沿って、図６に示した複数の流路２４に対応するように複数設けられている。
【００５５】
同様に、第２開口部３５ｂは、第１筒部５１の第２端部５１ｃがケーシング３０の他方側端部３２に当接する第２当接領域の外側近傍に、その第２当接領域に沿って、図６に示した複数の流路２４に対応するように複数設けられている。
【００５６】
したがって、第１開口部３５ａを通って流体がケーシング３０内に導入されると、その流体は、絶縁部材２３に接触しながら流路２４を他方側（図下側）に向かって流れ、そのときにコイル２１やヨーク２２で発生した熱を奪い、そして、第２開口部３５ｂを通ってケーシング３０の外部に流出する。
【００５７】
本実施形態のように、熱源となるコイル２１とヨーク２２の間を流体は流れることになるため、少ない流量で効率よく多くの熱を奪うことができ、高い冷却効率を得ることができる。
しかも、絶縁部材２３が絶縁樹脂や絶縁紙で形成される場合、絶縁部材２３は他の部品に比べて耐熱性が低いものの、流体がダイレクトに絶縁部材２３を冷却するため、絶縁部材２３が熱劣化することを大幅に抑制することができる。
【００５８】
また、第１開口部３５ａと第２開口部３５ｂが流路２４に対して近い位置に設けられているとともに、流体が直線的に流れることができるようになっているため、流体の流れをスムーズにすることができ、より一層効率よく冷却を行うことができる。
【００５９】
なお、一般的には、流体としては空気等の気体である場合が多いと考えられるが、気体に限定される必要はなく、例えば、水等の液体であってもよい。
この場合には、ヨーク２２に液体が接触するのを避けるようにするために、第２筒部５２もケーシング３０の一方側端部３１ａ及び他方側端部３２に当接するようにして、第１開口部３５ａから、直接、流路２４に液体を導入するとともに、流路２４から、直接、第２開口部３５ｂを通じてケーシング３０の外部に液体を流出させるようにすればよい。
【００６０】
次に、上述したように、モータ２に流体を送り込むための、流体機械１の構成について説明する。
流体機械１は、図２及び図３に示すように、モータ２に加え、ケーシング３０から外部に導出されたシャフト１１に取り付けられたインペラ４と、インペラ４とモータ２の間に設けられたプレート３と、を備えている。
【００６１】
なお、これまでに示した図においても同様であるが、インペラ４が記載されている各図において、インペラ４は具体的な翼等の図示を省略したものになっているが、特に翼等の形状に限定はなく、使用用途に合わせて翼等の形状を決めればよい。
例えば、流体機械１が掃除機等に設けられる場合には、インペラ４には、遠心ファン等で用いられているインペラを用いればよい。
また、流体機械１が静圧の低い環境下で風量が求められる機器に用いられる場合には、インペラ４に軸流ファンに用いられているインペラを用いればよい。
【００６２】
図３に示すように、プレート３は、中央にシャフト１１の外径よりも大きな内径を有する貫通孔３ａａと、外周部にケーシング３０の一方側端部３１ａに形成された複数の第１開口部３５ａに対応する位置に設けられた複数の流体導入口３ａｂと、が形成された円形状の底部３ａを備えるとともに、その底部３ａの外周から回転軸方向（Ｚ軸参照）の一方側（図上側）に延在する周壁部３ｂを備えている。
すなわち、プレート３は、インペラ４の回転によって流動される流体の一部を第１開口部３５ａからケーシング３０内に流通させる第１開口部３５ａに対応した流体導入口３ａｂを有する。
したがって、流体導入口３ａｂを通じて、第１開口部３５ａからケーシング３０内に流体を流通させることができる。
【００６３】
そして、ケーシング３０の一方側端部３１ａには、一方側端部３１ａの外面に形成されたプレート３の外径よりも若干小さい内径を有する円形状の溝部３６が設けられている。
この溝部３６は、プレート３を圧入によって固定する固定部となるが、例えば、このような溝部３６を形成せずに、一方側端部３１ａの外面を平面状にしておいて接着剤でプレート３を固定するようにしてもよい。
【００６４】
プレート３の周壁部３ｂは、例えば、インペラ４が遠心ファン用のインペラであるときに、インペラ４の回転によって、回転軸方向（Ｚ軸参照）に対して直交する方向に流動する空気等の流体の一部を複数の流体導入口３ａｂに誘導し、第１開口部３５ａを通じて流体がケーシング３０内に送り込まれるようにする役目を果たす。
【００６５】
なお、インペラ４の回転によって、回転軸方向（Ｚ軸参照）に対して直交する方向に流れる空気等の流体は、流体機械１が使用される掃除機等の対象とする機器の本来の目的にできるだけ使用されることが好ましいため、本来の目的との兼ね合いを考慮して、周壁部３ｂの高さを適切な高さに設定することで、モータ２内に供給する流体の供給量を決めればよい。
【００６６】
そして、第１開口部３５ａからケーシング３０内に供給された流体は、上述したように、効率よく、ケーシング３０内の熱（コイル２１やヨーク２２等が発生する熱）を奪い、スムーズに第２開口部３５ｂから放出されることになり、モータ２を効率よく冷却する。
【００６７】
上述したように、絶縁部材２３は、絶縁樹脂又は絶縁紙で形成することがコスト面で好ましく、この場合、他の部品に比べ、絶縁部材２３の耐熱性が低くなる。
しかしながら、本実施形態では、流路２４を絶縁部材２３に形成するようにしているため、冷却のための流体が、常に絶縁部材２３に接触するようにして流れ、絶縁部材２３の温度上昇を効率よく防ぐことができる。
このため、絶縁部材２３の熱劣化を大幅に抑えることができ、流体機械１の寿命を大幅に伸ばすことができる。
【００６８】
また、本実施形態の場合、傷つきやすいコイル２１やマグネット１２並びにスムーズな回転を得るための第１軸受４１や第２軸受４２が配置されている空間側への流体の流れ込みが、第１筒部５１によって抑制されている。
【００６９】
このため、例えば、流体機械１が掃除機等に設けられる場合には、流体中に塵や埃等が含まれていることが考えられるが、そのような塵や埃等によって、コイル２１やマグネット１２が傷つくことを回避できるとともに、第１軸受４１や第２軸受４２の回転動作が劣化することも回避できる。
【００７０】
さらに、ヨーク２２は略円筒状の形状でよく、ヨーク２２の外周面等に溝を形成するようなことがないため、磁気回路として特性が劣化することも回避できる。
【００７１】
ところで、コイル２１やヨーク２２からの熱を効率よく、流体に伝えるためには、流路２４とコイル２１の間に介在することになる第１筒部５１の肉厚や流路２４とヨーク２２の間に介在することになる第２筒部５２の肉厚は薄いほうが好ましい。
【００７２】
このため、第１筒部５１の肉厚や第２筒部５２の肉厚は１．５ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１．０ｍｍ以下である。
一方、肉厚を薄くすると強度が低下することや成形の難易度が増すため、第１筒部５１の肉厚や第２筒部５２の肉厚は、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。
【００７３】
また、流路２４においても、本実施形態のようにスリット状の流路２４の場合には、流体のスムーズな流れや成形性を考慮して、流路２４の第１幅（第１筒部５１と第２筒部５２の間の離間距離）を０．５ｍｍ以上とすることが好ましく、周方向で見たときの第２幅も０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。
一方、流路２４の第１幅が大きくなることは、ステータ２０の外径が大きくなることにつながり、モータ２が大型化することになるので５ｍｍ以内程度としておくことが好ましい。
【００７４】
なお、流路２４の断面形状は特に限定されるものではなく、流路２４は、断面が円形である円柱状であってもよく、この場合でも、同様の理由から流路２４の内径を０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００７５】
（第２実施形態）
次に、図９を参照しながら第２実施形態のモータ２について説明する。
基本的なモータ２の構成は、第１実施形態と同様であり、また、第２実施形態のモータ２を備えた流体機械１も第１実施形態と同様である。
したがって、以下では、第１実施形態のモータ２及び流体機械１と異なる点について主に説明し、同様である点については説明を省略する場合がある。
【００７６】
図９は第２実施形態の絶縁部材２３を示す斜視図である。
図９は、図自体としては図７と同様になっているが、図７では絶縁部材２３の第１筒部５１と第２筒部５２の間に配置されている突条部５３の状態がわかるように、図面上、第２筒部５２の図示を省略していたものである。
【００７７】
一方、図９に示す第２実施形態の絶縁部材２３は、図面上での第２筒部５２の図示を省略しているのではなく、実際に第２筒部５２を省略したものになっている。
したがって、第２実施形態の絶縁部材２３は、コイル２１側に位置し、ヨーク２２側に第１外周面５１ａを有する略円筒状の第１筒部５１と、第１外周面５１ａと第１外周面５１ａに向かい合うヨーク２２の内周面の間に配置され、周方向に複数設けられた回転軸方向（Ｚ軸参照）に延在する突条部５３と、を備えるだけのものになっている。
【００７８】
この場合、流路２４は、隣接する突条部５３、第１外周面５１ａ及びヨーク２２の内周面によって形成されることになる。
そして、このように構成された流路２４の場合、流体は、絶縁部材２３とヨーク２２の双方に接触しながら流れることになるため、第２筒部５２が介在しない分、ヨーク２２の冷却効率を高くすることができる。
【００７９】
また、第１実施形態の絶縁部材２３よりも射出成形等で成形しやすい形状になっている。
なお、図９では、突条部５３が、回転軸方向（Ｚ軸参照）の一方側から他方側に向かって直線状に延在するものになっているが、突条部５３は、図８を参照して説明したのと同様に、回転軸方向の一方側から他方側に向かって、周方向に曲線状に延在するものになっていてもよい。
【００８０】
（第３実施形態）
次に、図１０及び図１１を参照しながら第３実施形態のモータ２について説明する。
第３実施形態においても、モータ２及び流体機械１の基本的な構成は、第１実施形態と同様であるため、以下では、第１実施形態と異なる点について、主に説明し、同様の点については説明を省略する場合がある。
【００８１】
図１０は、第３実施形態の絶縁部材２３を示す斜視図であり、図１１は第３実施形態のモータ２の断面図である。
図１０に示すように、絶縁部材２３は、第１実施形態の絶縁部材２３から第１筒部５１を省略し、図１１を見るとわかるように、第２筒部５２の長さを第１実施形態の第１筒部５１（図４参照）と同じ長さにしたものになっている。
【００８２】
つまり、第３実施形態では、図１１に示すように、絶縁部材２３が、ヨーク２２側に位置し、コイル２１側に第２内周面５２ａを有する略円筒状の第２筒部５２と、第２内周面５２ａと第２内周面５２ａに向かい合うコイル２１の外周部２１ａの間に配置され、周方向に複数設けられた回転軸方向（Ｚ軸参照）に延在する突条部５３と、を備えるだけのものになっている。
【００８３】
この場合、流路２４は、隣接する突条部５３、第２内周面５２ａ及びコイル２１の外周部２１ａによって形成されることになる。
そして、第１実施形態及び第２実施形態では、第１開口部３５ａ及び第２開口部３５ｂが第１筒部５１で仕切られているケーシング３０の外側の空間に対して設けられているものになっていたが第３実施形態では、この関係が逆になる。
【００８４】
つまり、絶縁部材２３の第２筒部５２は、ケーシング３０内でヨーク２２側の空間とそれよりも内側の空間とを仕切るようになっており、第２筒部５２は、ケーシング３０の一方側端部３１ａに当接する第１端部５２ｂと、ケーシング３０の他方側端部３２に当接する第２端部５２ｃと、を備えている。
【００８５】
そして、第１開口部３５ａは、第２筒部５２の第１端部５２ｂがケーシング３０の一方側端部３１ａに当接する第１当接領域の内側近傍に、その第１当接領域に沿って、複数の流路２４に対応するように複数設けられている。
【００８６】
同様に、第２開口部３５ｂは、第２筒部５２の第２端部５２ｃがケーシング３０の他方側端部３２に当接する第２当接領域の内側近傍に、その第２当接領域に沿って、複数の流路２４に対応するように複数設けられている。
【００８７】
第３実施形態では、コイル２１、絶縁部材２３及びマグネット１２に流体が接触するように流れ、特にマグネット１２を含めて冷却効率を高めたいときに有効である。
なお、第３実施形態では、マグネット１２とコイル２１の間だけでなく、流路２４にも流体が適切に流れるように、流路２４の断面積を大きめに取るようにするのがよい。
【００８８】
また、第３実施形態でも、突条部５３が、回転軸方向（Ｚ軸参照）の一方側から他方側に向かって直線状に延在する場合を示したが、突条部５３は、回転軸方向の一方側から他方側に向かって、周方向に曲線状に延在するものであってもよい。
【００８９】
以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではない。
上記実施形態では、モータ２の使用形態が、モータ２にプレート３と、インペラ４と、を取り付けた流体機械１である場合として説明してきたが、モータ２の使用形態は、そのような流体機械１に限定されるものではない。
【００９０】
例えば、モータ２の使用状況が回転軸方向を鉛直方向に配置するような場合、マグネット１２、コイル２１やヨーク２２が発熱すると、それによって、ケーシング３０内の温度が上昇するため、ケーシング３０内の流体は、自然と鉛直方向上側に上昇する。
つまり、流体が気体であれば、上昇気流が発生する。
【００９１】
そうすると、鉛直方向上側に位置している第１開口部３５ａ又は第２開口部３５ｂからケーシング３０内の流体が自然とケーシング３０の外部に放出され、代わりに、鉛直方向下側に位置している第２開口部３５ｂ又は第１開口部３５ａからケーシング３０の外部の温度が低い流体がケーシング３０内に流れ込むことになる。
【００９２】
そして、上述したように、流体が第１開口部３５ａと第２開口部３５ｂとの間をスムーズに流れるようになっているため、このような自然に発生する流体の流れであっても、比較的高い冷却効率が得られる。
【００９３】
また、例えば、第２筒部５２の外周に駆動回路基板等を配置するためのフランジ部を一体形成するようにしてもよく、第１筒部５１や第２筒部５２は、略円筒状の部分のみからなるものに限られず、略円筒状の部分以外の形状部分を、更に備えるものであってもよい。
【００９４】
このように、本発明は実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であり、そのことは当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００９５】
１…流体機械、２…モータ、３…プレート、３ａ…底部、３ａａ…貫通孔、３ａｂ…流体導入口、３ｂ…周壁部、４…インペラ、１０…ロータ、１１…シャフト、１２…マグネット、２０…ステータ、２１…コイル、２１ａ…外周部、２２…ヨーク、２２ａ…端面、２３…絶縁部材、２４…流路、３０…ケーシング、３１…本体部、３１ａ…一方側端部、３１ｂ…側壁部、３２…他方側端部、３３…貫通孔部、３３ａ…軸受部、３４…貫通孔部、３４ａ…軸受部、３５ａ…第１開口部、３５ｂ…第２開口部、３６…溝部、４１…第１軸受、４２…第２軸受、５１…第１筒部、５１ａ…第１外周面、５１ｂ…第１端部、５１ｃ…第２端部、５２…第２筒部、５２ａ…第２内周面、５２ｂ…第１端部、５２ｃ…第２端部、５３…突条部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018074627.tif 000009
【図８】
2018074627.tif 000010
【図９】
2018074627.tif 000011
【図１０】
2018074627.tif 000012
【図１１】
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