(57)【要約】【課題】ステータ巻線および他の構造部材を樹脂モールドした回転機における発熱を、効率よく放熱部に誘導し、過剰な温度上昇を抑制し、かつ小型・軽量な樹脂モールド回転機を提供する。【解決手段】回転機におけるステータ２と、該ステータ２に設けられたステータ巻線７と、前記ステータ２及び前記ステータ巻線７の一部および全部が樹脂９によってモールドされることによりステータ巻線が絶縁された回転機において、一つ以上の熱伝導性の高い材料１０を樹脂９内部もしくは外部に設け、かつ樹脂外部の放熱部１１と前記熱伝導性の高い材料１０によって連結する。これにより、小型・軽量で放熱性が高く、長時間安定して動作する回転機を実現可能である。【選択図】  図２
2011244512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一部又は全部が樹脂によってモールドされた回転機において、
一つ以上のカーボングラファイトシートを樹脂内部もしくは外部に設け、かつ樹脂外部の放熱部と前記カーボングラファイトシートによって連結することを特徴とする回転機。
【請求項２】
一部又は全部が樹脂によってモールドされた回転機において、
熱伝導性材料を樹脂内部もしくは外部に設け、かつ樹脂外部の放熱部と前記熱伝導性材料によって連結され、該熱伝導性材料の物質がアルミニウム，シリコンカーバイド，窒化アルミニウム，窒化ホウ素，銀，銅及びダイヤモンドライクカーボンが含まれることを特徴とする回転機。
【請求項３】
請求項２記載の回転機において、
樹脂内部に挿入される前記熱伝導性がヒートパイプである事を特徴とする回転機。
【請求項４】
請求項１又は２記載の回転機において、
熱伝導性材料で形成されたフィンが、ステータの一部もしくは全部接してあるいは一体となって構成されることを特徴とする回転機。
【請求項５】
請求項４記載の回転機において、
フィンの材質がアルミ合金，シリコンカーバイド，銅合金、もしくはこれらの組み合わせであることを特徴とする回転機。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれかに記載の回転機において、
前記樹脂が熱硬化性樹脂、とくにエポキシ樹脂，フェノール樹脂，ポリイミド樹脂，不飽和ポリエステル樹脂、もしくは熱可塑性樹脂であり、これらにフィラーを添加することを特徴とする回転機。
【請求項７】
請求項６記載の回転機において、
前記添加されるフィラーの一部もしくは全部の最大外径が１００ｎｍ以下であることを特徴とする回転機。
【請求項８】
回転機におけるステータと、該ステータに設けられたステータ巻線と、前記ステータ及び前記ステータ巻線の一部および全部が樹脂によってモールドされることによりステータ巻線が絶縁された回転機において、
カーボングラファイトが樹脂内部もしくは外部に設けられ、該カーボングラファイトと前記樹脂外部にある、ファンからなる冷却部と接続された放熱部とが連結し、ステータ外部の一部もしくは全部にもカーボングラファイトが塗布されていることを特徴とする回転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、樹脂でモールドされた回転機に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転機は、図１に示すように、電気エネルギーから機械的回転力を発生させるロータ１およびステータ２、ロータ１に接続され発生させた回転力を外部に伝える回転軸３および回転軸３を支えるベアリング４を、フレーム５やエンドブラケット６からなるハウジング内部に設けて収容する構造となっており、その結果外気からの塵やほこりの侵入を防ぎ、かつ防音効果を有している。さらに、駆動時においてはステータ巻線７には電流が流れることから、ステータ巻線７とフレーム５、もしくはエンドブラケット６の間の絶縁を確保するために、空間絶縁８が設けられている。
【０００３】
上記回転機に対しては、昨今の省エネルギー・省資源化の観点から小型・軽量化が望まれており、高精度な３次元電磁界解析による構造最適化により回転機の小形・軽量化が実現されている。また材料開発技術の発展が回転機性能を改善させ、小形・軽量化に大きく寄与する報告も多い。その中でも１９７０年頃から工業用用途での使用されているエンジニアリングプラスチックは、金属材料に変わる新たな素材として注目されてきた。その結果回転機への適用も検討され、構成部品の一部に樹脂を適用した回転機が開発されている。その結果、ステータ巻線の絶縁強化および構造部材として役割を担うことで、小型化・軽量化が達成されている。
【０００４】
しかしながら一般に樹脂の放熱性能は金属よりも数十〜数百分の一程度に低下するために、樹脂の適用は部分的である場合や、発熱が比較的小さな小形クラスの回転機に限られている。また、現在ではサーボモータを中心に製品化が達成されているが、汎用モータ等の連続運転が必要な回転機に対しては、適用が困難である。従って、汎用モータを含めた中〜大形クラス回転機への樹脂適用は、放熱性劣化を改善するための新規項放熱構造の採用が必須である。
【０００５】
このような中で、特開２００７−２９５７３３号公報では、ステータ周りの内フレームを第１の樹脂にて成型し、かつ放熱性を改善するために熱伝導フィラーを添加して熱伝導性を改善させた第２の樹脂にて、内フレーム周りをモールドしている。また特開２００３−７０２０８号公報では、ステータおよびエンドブラケットを熱伝導棒材で連結する事により、樹脂より中心側に位置する発熱を回転機端部へ熱輸送している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２９５７３３号公報
【特許文献２】特開２００３−７０２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記における公知例１は、熱伝導性の高いフィラーを第２の樹脂を導入することで問題の解決を図ろうとしている。しかしながら、熱伝導性の高い樹脂であっても上限は１０Ｗ／ｍＫ程度であり、我々の放熱シミュレーションの結果では、熱的に回転機の構成部材が持たず、やはり長時間の運転は不可能である。
【０００８】
また公知例２では、発熱部であるステータとエンドブラケットを熱伝導部材で連結し、ステータからエンドブラケットへの放熱経路を設けているが、ロータからベアリングを介してエンドブラケットにも熱が輸送されることから、発熱が外部へ効率的に輸送されていない。
【０００９】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、過剰な温度上昇を抑制する十分な放熱構造を備えた高放熱性を備えた回転機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、例えば、回転機におけるステータと、該ステータに設けられたステータ巻線と、前記ステータ及び前記ステータ巻線の一部および全部が樹脂によってモールドされることによりステータ巻線が絶縁された回転機において、一以上の熱伝導性の高い材料（例えば、カーボングラファイトシート）を樹脂内部もしくは外部に設け、かつ樹脂外部の放熱部と前記熱伝導性の高い材料によって連結することで、回転機における発熱を放熱部へ誘導するように構成すればよい。
【発明の効果】
【００１１】
上記手段によれば、小型・軽量で放熱性が高く、長時間安定して動作する回転機を実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の回転機を説明するための回転機断面図。（１／２）
【図２】本発明の実施例を説明するための回転機断面図。（１／２モデル）
【図３】本発明の実施例を説明するための回転機軸方向端部断面図。
【図４】本発明の他の実施例を説明するための回転機断面図。（１／２モデル）
【図５】本発明の他の実施例を説明するための回転機断面図。（１／２モデル）
【図６】本発明の実施例であるフィン構成を説明するためのステータコア外観図。
【図７】本発明の他の実施例を説明するための回転機断面図。（１／２モデル）
【図８】本発明の他の実施例である、１００ｎｍ以下のフィラーを添加させた樹脂を説明するための図。
【図９】従来の樹脂を説明するための図。
【図１０】試作した本発明の実施例を説明するための回転機外観図。
【図１１】試作した本発明の他の実施例を説明するための回転機外観図。
【図１２】比較のための従来の実施例を説明するための回転機断面図。（１／２モデル）
【図１３】本発明の実施例の効果を検証するため、試作した本発明の実施例を部分的に取り入れた比較例を説明するための回転機断面図。（１／２モデル）
【図１４】本発明の実施例の効果を検証するため、試作した本発明の他の実施例を部分的に取り入れた比較例を説明するための回転機断面図。（１／２モデル）
【図１５】本発明の実施例による試作１，試作２，試作３，試作４によるステータコア巻線の温度上昇試験を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下実施例を、図面を用いて説明する。以下の図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１４】
図２は、本発明の一実施形態による回転機断面図である。この実施形態は、従来の実施形態を示す図１において、フレーム５およびエンドブラケット６を取り除き、かつステータ巻線７周りを樹脂９でモールドし、またエンドブラケット６を樹脂９成型した構造になっている。
【００１５】
従来の回転機では、図１に示すようにステータ巻線７とフレーム５およびエンドブラケット６との間は空間絶縁８によって絶縁されている。その結果、本実施形態によれば、ステータ巻線７を樹脂９でモールドすることでこの空間絶縁８を縮小することが可能となり、回転機の小型化が可能となる。さらに本実施形態においては、エンドブラケット６とステータ巻線７周りの樹脂９を一括成型している。その結果部品数が低減され、また軽量化にも寄与する。また樹脂９の接触界面がなくなることから接触熱抵抗低減され、熱的にも有利となる。
【００１６】
さらに、図２の実施形態においては、樹脂の熱膨張率は一般に金属と比較して大きいために、回転機に使用される金属材料との熱膨張差により、樹脂９クラックが発生しやすい。そのため、樹脂９にシリカやアルミナ等のフィラーを多量添加することが望ましい。その結果、樹脂９の熱膨張率を金属と同程度まで低減することができ、熱応力が低減されることから樹脂９クラックの発生を抑制することができる。
【００１７】
さらに上記実施形態においては、図２に示すように樹脂９表面に熱伝導性の高い材料１０を接触するように設けている。さらに、熱伝導性の高い材料１０をステータ２の一部およびベアリング４の一部にも接触するように設けている。その結果、樹脂９部から熱伝導性の高い材料１０へ熱が伝わるだけでなく、発熱部であるステータ１およびベアリング４に直接接触させていることから、より多くの熱を熱伝導性の高い材料１０に伝えることができる。
【００１８】
さらに上記実施形態においては、回転機下部に設置台である放熱部１１が設けられており、熱伝導性の高い材料１０の一部を放熱部１１に接触させている。図１に示す従来の回転機においては、回転機で発生した熱の一部は、金属材料からなるフレーム５およびエンドブラケット６を経由して、回転機を固定するフランジや設置台等の放熱部１１へ送られ放熱されていた。そのため、本実施形態においても発熱部であるステータ２およびベアリング４から、熱伝導性の高い材料１０を介して放熱部１１への放熱経路ができるために、ステータ巻線７に樹脂を適用しかつエンドブラケット６を樹脂９で成型した回転機においても、過剰な温度上昇を抑制することができる。
【００１９】
上記実施形態は、熱伝導性の高い材料１０を張り付ける位置が設置台のみならずフランジ等の回転機を支える放熱部１１であっても、回転機温度よりも温度が低い箇所であれば、熱流速が発生することから本発明の効果が得られる。さらには、放熱部１１あるいはこれに準ずる箇所以外に、例えばヒートシンク等の放熱を促進させる部材に接触させることで、本実施例の効果がさらに得られる。
【００２０】
さらに図３は、上記実施形態における回転機を軸方向端部から見た断面図である。本実施形態においては放熱部に放熱を促進するためのファン１２を設けることで、本実施例の効果がさらに得られる。本実施例においては、回転機で発生した熱を、熱伝導性の高い材料１０にて能動的かつ集約的に放熱部に熱を誘導している。そのため、放熱部を局所的に冷却することで、回転機全体の冷却を行うことができ、放熱部を局所的に冷却するためのファン１２はごく小型，低出力のものでも十分であり、小型のファン１２でも十分な効果を得ることができる。これより、樹脂９モールドされた回転機に冷却素子を取り付けることによる体格の増加を最小限に抑えながらも、本実施例による温度低減効果を得ることができる。
【００２１】
さらに、上記実施形態における熱伝導性の高い材料１０がシート状の材料で、かつシート状の材料が樹脂９表面、ステータ２およびベアリング４に貼付、もしくは塗布されてもよい。熱伝導性の高い材料１０がシート状の材料である場合、シートを張り付けることによる回転機体格の増加は最小限に抑えることができるために、回転機の温度上昇を抑制しつつ、より小型な回転機を得ることができる。
【００２２】
上記熱伝導性の高い材料１０がカーボングラファイトを含むシート状の材料（以下、グラファイトシート）であると更に好ましい。グラファイトシートはシート平面方向の熱伝導率が１０００Ｗ／ｍＫに近い商品も存在し、きわめて熱伝導性が高い。また、比較的柔軟であり、回転機の外部の局面形状に合わせて変形させることも可能である。薄くて軽く、金属板などを使うよりも回転機本体の重量・体格を小さくでき、かつ放熱性を大幅に改善することができる。さらにグラファイトシートはノイズシールド効果も有することから、回転機内部からの電磁波を遮断することができる。
【００２３】
回転機とグラファイトシートとの接着は、十分な接着圧で樹脂表面に張り付けることが望ましく、また隙間なく接着させることが望ましい。十分な接着が得られない場合は、熱抵抗の低い接着剤で張り付けることが望ましい。その結果、回転機からの発熱がグラファイトシートに効率的に伝わり、より多くの熱を熱伝導性の高い材料１０へ伝えることができる。
【００２４】
また使用するグラファイトシートの厚さは、適宜選択することが好ましい。グラファイトシートは、シートの面方向熱伝導率が特に高い事が特徴であるために、シート厚を厚くすることでより多くの熱を伝えることができる。しかしながら、シート厚が増加するに従って、柔軟性が失われることから、例えば曲面形状に対しては追従性が低下するために剥離の原因となりやすい。
【００２５】
さらにグラファイトシートは、耐光性の優れる材料でコーティングすることが望ましい。一般にグラファイトシートは材質として脆い特徴があるために保護用の材料でコーティングすることで脆弱性が補強される。また回転機との接着性を確保するために、シートの回転機接着面とは逆の面のみをコーティングすることが望ましい。一般に汎用用途での回転機は、設置環境として屋内型，屋外型として分類される。そのため一部の回転機は、連続的に太陽光にさらされるために、例えば樹脂部が露出していると樹脂の経年劣化が進行する。そのため、例えばアクリル樹脂等の軽量かつ耐光性に優れた材料でグラファイトシートをコーティングすることで、グラファイトシートの熱輸送を阻害することなくグラファイトシートの脆弱性を補強し、さらにグラファイトシートを樹脂９表面に張り付けることから樹脂９の経年劣化を抑制することができる。
【００２６】
さらに、上記熱伝導性の高い材料１０が、アルミニウム，シリコンカーバイド，窒化アルミニウム，窒化ホウ素，銀，銅，ダイヤモンドライクカーボンなどを含み、化学気相成長法，スパッタリング，スピンコートなどの方法によって形成される場合でも、本発明における効果が得られる。
【００２７】
図４は、本発明の他の実施形態による回転機断面図である。この実施形態は、図２に示される本発明による実施形態に対して、熱伝導性の高い材料１０を樹脂９表面ではなく樹脂９内部に挿入し、同材料を樹脂外部に突出させ、突出させた部分を放熱を促進するヒートシンク等の放熱部１１に連結させている。
【００２８】
その結果、樹脂９内部の発熱が熱伝導性の高い材料１０を介して外部に放熱する放熱経路ができるために、ステータ巻線７に樹脂９を適用しかつエンドブラケット６を樹脂９成型した回転機においても、過剰な温度上昇を抑制することができる。
【００２９】
さらに本実施形態においては上記熱伝導性の高い材料１０がヒートパイプであると更に好ましい。
【００３０】
ヒートパイプは、液体の蒸発と凝縮の潜熱を利用した閉ループの伝熱素子であり、小さな温度差で大容量の熱輸送が可能となる。その際ヒートパイプの受熱部を冷却部より低い位置に設けることが好ましい。その結果、冷却部でヒートパイプ内部の液体が凝縮し受熱部に運ばれる際、重力の影響によりより早く受熱部に還流させることができ、効率的な閉ループを作ることができる。
【００３１】
またヒートパイプの材料としては、銅などの熱伝導率の高い材料を用いることが好ましい。その結果パイプ自体を伝わる熱を増加させることができる。それによりヒートパイプの一部が樹脂９外部に突出していることから、ヒートパイプの突出面積だけ放熱面積が拡大し、外気への放熱が向上する。
【００３２】
さらにヒートパイプ等の放熱部１１近傍に放熱を促進するためのファン１２を設けることが好ましい。上記実施形態においても、樹脂内部からの吸熱を放熱面積を拡大させる放熱部１１に集約して放熱している。そのため集約部を局所的に冷却するためのファン１２はごく小型，低出力のものでも十分であり、小型のファン１２でも十分な効果を得ることができる。これより、樹脂９モールドされた回転機に冷却素子を取り付けることによる体格の増加を最小限に抑えながらも、本発明による温度低減効果を得ることができる。
【００３３】
図５は、本発明の他の実施形態による回転機断面図である。本実施形態は、図２に示される本発明による実施形態に対して、ステータ２コア上に放熱のためのフィン１３を設けた構造となっている。
【００３４】
本実施例における回転機は、ステータ２コアがむき出しとなることから、ステータ２コアを直接冷却することが可能となる。そのため、むき出しとなったステータ２コア上に、フィン１３等の放熱面積を拡大させる部材を設けることで、外気への放熱性能を容易に向上させることができる。この時フィン１３とステータ１コアとの接触熱抵抗低減のために、隙間をなくし、また隙間ができる場合放熱ゲル等で隙間を埋めることが望ましい。
【００３５】
さらにフィン１３に用いる材質として、アルミ合金は安価であり、熱伝導率も高いので推奨できる。また、必要に応じて他のより高価な素材を使って放熱効率の向上を図ることも可能である。
【００３６】
また、ステータ２コアは一般に積層鋼鈑１４から構成されることから、図６に示すように直径の異なる積層鋼鈑１４を重ねることでフィン１３が形成される。その結果安価にかつ熱的に有利なフィンを作成することができる。
【００３７】
上記実施形態により、熱伝導性の高い材料１０により回転機の発熱が放熱部１１から放熱されるだけでなく、むき出しとなったステータ２から直接外気へ放熱されるために、さらに高い温度低減効果が得られる。
【００３８】
図７は、本発明の他の実施形態による回転機断面図である。この実施形態は、図４に示される本発明による実施形態に対して、ステータ２コア上に放熱のためのフィン１３を設けた構造となっている。
【００３９】
この時、フィン１３温度が、熱伝導性の高い材料１０の最も高い温度よりも大きい場合、熱伝導性の高い材料１０が樹脂外部で接している放熱部１１とフィン１３が接しないことが好ましい。フィン１３温度が、熱伝導性の高い材料１０の最も高い温度よりも大きい場合、熱伝導性の高い材料１０が樹脂外部で接している放熱部１１温度がフィン温度と同等になり、熱伝導性の高い材料１０の熱流速が低下するために、本発明の効果が十分に得られない可能性がある。熱伝導性の高い材料１０において回転機から発熱部への熱流速が発生する場合は、この限りではない。
【００４０】
その結果、上記実施形態により、熱伝導性の高い材料１０により回転機の発熱が放熱部１１から放熱されるだけでなく、むき出しとなったステータ２から直接外気へ放熱されるために、さらに高い温度低減効果が得られる。
【００４１】
図８は、本発明にて回転機に適用される樹脂内部の断面図である。この実施形態は、図９に示される従来の樹脂内部断面図に対して、１００ｎｍ以下の外径を有するフィラー１５を添加した構造となっている。
【００４２】
一般に樹脂９の熱膨張率を低減するために添加されるフィラーの外径は、量産性や樹脂への添加容易性から、１００ｎｍ以上の外径を有するフィラー１６が主である。一方で添加されるフィラー外径が小さくなると、フィラーと樹脂９との相互作用領域が増加するために、少量の添加においても、機械的特性，熱的特性，電気的特性が向上する。またガスバリア性や寸法安定性などが向上することも報告されている。一般に、回転機の出力サイズの増加と伴に伴って、回転機重量の増加から樹脂９に対する高強度化が要求されるが、１００ｎｍ以下の外径を有するフィラー１５を添加した高強度樹脂を用いることにより、より出力の大きな、小型・軽量化樹脂モールド回転機が作成する事ができる。
【００４３】
以下本発明の効果を検証するために、本発明の実施例に対して試作機を製作し、体格，重量の測定、および回転機定格運転時のコイル温度測定を行った。
【００４４】
［実施例１］
図１０は本発明の一実施例による試作機の断面図（１／２モデル）である。
【００４５】
この実施例においては、図１に示す従来の実施形態を示す回転機において、フレーム５およびエンドブラケット６を取り除き、かつステータ巻線７周りを樹脂９でモールドし、またエンドブラケットを樹脂９で成型した構造になっている。樹脂９は、熱応力によるクラック発生抑制を目的としてステータ２コアの構成材料と熱膨脹率を一致させるために、シリカおよびアルミナフィラーを多量添加してある。さらに樹脂接着面とは反対の面にコーティング材を設けたグラファイトシート１０１を、回転機外周部および軸方向端部に張り付け、かつグラファイトシート１０１の一部をステータ２コア，ベアリング４および設置部である４つの放熱部１２の一部に張り付けた。さらに、むき出しとなったステータ１コア上周方向にアルミニウムを用いて形成したフィン１３を設けている。フィン１３の取り付けは箇所には、ステータコア１との接触熱抵抗の低減を目的に放熱ゲルを塗布した。
【００４６】
［実施例２］
図１１は本発明の一実施例による試作機の断面図（１／２モデル）である。この実施例においては、図１０に示す本発明の実施形態を示す回転機において、樹脂９内部に軸方向端部からヒートパイプ１０２を４本挿入し、かつヒートパイプ１０２の他端部にヒートシンク１１およびファン１２を取り付けている。またヒートシンク１１およびファン１２をヒートパイプ１０２に取り付ける位置は、冷却部を吸熱部より高所に設けるために、回転機上部とした。さらに、試作１同様にむき出しとなったステータコア１上周方向にアルミニウムを用いて形成したフィン１３を設けている。フィン１３の取り付け箇所には、ステータコア１との接触熱抵抗の低減を目的に放熱ゲルを塗布した。
【００４７】
［比較例１］
図１２は、従来の実施例による試作機の回転機断面図である。
【００４８】
ロータ１およびステータ２、ロータ１に接続され発生させた回転力を外部に伝える回転軸３および回転軸３を支えるベアリング４を、フレーム５やエンドブラケット６からなるハウジング内部に設けている。さらにステータ巻線７とフレーム５、もしくはエンドブラケット６の間の絶縁を確保するために、空間絶縁８が設けられている。また、回転機外部には回転軸と同軸で回転し、回転機を冷却するためのファン１３が設けられている。
【００４９】
［比較例２］
図１４は、本発明の効果を検証するための試作機断面図である。
【００５０】
本試作機は、従来の実施例を示す図１３において、フレーム５およびエンドブラケット６を取り除き、かつステータ巻線７周りを樹脂９でモールドし、またエンドブラケット６を樹脂９成型した構造になっている。
【００５１】
［比較例３］
図１５は、本発明の効果を検証するための他の試作機断面図である。
【００５２】
本試作機は、図１４で示される試作機のむき出しとなったステータ２コア外周部に、試作機１および試作機２で用いた、アルミニウムで形成されたフィン１３を設けている。同様に、フィン１３の取り付けは箇所には、ステータコア１との接触熱抵抗の低減を目的に放熱ゲルを塗布した。
【００５３】
実測結果１：体格
表１に、比較例１の実測実体格に対する実施例１および２、比較例１および２の実測実体格比を示す。
【００５４】
【表１】
2011244512.tif 000003
【００５５】
表１より、従来の実施例による比較例１対して、空間絶縁８に樹脂を適用して小型化した比較例２、およびステータ２コア外周部にフィン１３を設けた比較例３の体格が減少しており、小型化を達成している。また、本発明による実施例１および２も、比較例２および３よりも減少率が低下しているものの、比較例１に対して体格が減少しており、同様に小型化を達成している。
【００５６】
実測結果２：重量
表２に、比較例１の実測実重量に対する実施例１および２、比較例１および２の実測重量比を示す。
【００５７】
【表２】
2011244512.tif 000004
【００５８】
表２より、従来の実施例による比較例１対して、空間絶縁８に樹脂を適用して小型化した比較例２、およびステータ２コア外周部にフィン１３を設けた比較例３の重量が減少しており、軽量化を達成している。また、本発明による実施例１および２も、比較例２および３よりも減少率が低下しているものの、比較例１に対して重量が減少しており、同様に軽量化を達成している。
【００５９】
実測結果３：ステータ巻線２温度
図１５に、実施例１および２、比較例２および３の実測ステータ巻線２温度を示す。比較例１は、測定環境を同じくした場合の連続運転時ステータ巻線２温度を、カタログ値より獲得した。測定は室温（２０℃）で行い、またステータ巻線２の温度上昇上限を１３０℃とした。
【００６０】
図１５より、比較例２のステータ巻線７の測定温度が、測定開始後約１時間程度で測定温度上限に達しておりその後もさらに上昇することがわかる。これより、ステータ巻線７周りを樹脂９モールドし、かつエンドブラケット６を樹脂９形成した場合、回転機からの放熱経路がなく放熱が十分でないことが分かった。そのため、比較例２の実施形態においては、表１および表２に示されるように、従来の実施形態による比較例１と比べて、体格および重量が大幅に抑制されるものの、長時間運転が可能な樹脂モールド回転機を実現することができない。
【００６１】
また、比較例３のステータ巻線７温度も同様に、測定開始後約２時間程度で測定温度上限に達している。これより、比較例２の実施形態に、むき出しとなったステータ１コア外周部にフィン１３を設けた場合においても、フィン１３を設けない場合と比較して温度上昇が抑制されるものの、十分な温度低減効果が得られないことが分かった。そのため、比較例３の実施形態においては、比較例２と同様に表１および表２に示されるように、従来の実施形態による比較例１と比べて、体格および重量が大幅に抑制されるものの、長時間運転が可能な樹脂モールド回転機を実現することができない。
【００６２】
一方で、実施例１のステータ巻線７の測定温度は、測定開始後約２時間経過後も、測定温度上限以下であり、またその後の連続運転においても、大きな温度上昇は見込まれない。これは、本発明の一実施例による温度低減効果、すなわち回転機外周部にグラファイトシート１０１を設けたことにより、放熱部１１に効率よく熱が伝えられたために、過剰な温度上昇が抑制されたことによる。その結果、表１および表２に示す従来の実施例、すなわち比較例１に対する体格および重量も大幅に抑制されていることから、長時間運転が可能な小型・軽量化樹脂モールド回転機を実現する事ができる。
【００６３】
また、実施例２のステータ巻線７の測定温度は、実施例１よりも更に低下している。これは、本発明の一実施例による温度低減効果、すなわち回転機外周部にグラファイトシート１０１を設けたのみならず、ヒートパイプ１０２を樹脂９内部に挿入し、かつ樹脂外部に突出したヒートパイプ１０２の一部を、ファン１２を有するヒートシンクに接続された結果、放熱部１１に効率よく熱が伝えられたために、過剰な温度上昇が抑制されたことによる。その結果、表１および表２に示す従来の実施例、すなわち比較例１に対する体格および重量も大幅に抑制されていることから、回転機の発熱が大きく実施例１では効果が不十分である場合に対しても、長時間運転が可能な小型・軽量化樹脂モールド回転機を実現する事ができる。
【符号の説明】
【００６４】
１  ロータ
２  ステータ
３  回転軸
４  ベアリング
５  フレーム
６  エンドブラケット
７  ステータ巻線
８  空間絶縁
９  樹脂
１０  熱伝導性の高い材料
１１  放熱部
１２，１３  フィン
１４  積層鋼鈑
１５  １００ｎｍ以下の外径を有するフィラー
１６  １００ｎｍ以上の外径を有するフィラー
【図１】
2011244512.tif 000005
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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