(57)【要約】  本発明は、固定子が実質的に円筒形状の内表面を形成する実質的に円筒形状のキャビティを備えたものである場合に、電気機械の内部固定子のための冷却デバイスに関するものである。冷却デバイスは、実質的に円筒形状の接触外表面を形成するボディを具備している。冷却デバイスは、さらに、ボディに対して連結された付勢部材を具備している。付勢部材は、冷却デバイスがキャビティの内部に配置された際に、固定子の内表面に対してボディの接触外表面を押圧し得るようなサイズのものとして形成されている。
2007513596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械の内部固定子のための冷却デバイスであって、
前記固定子が、実質的に円筒形状の内表面を形成する実質的に円筒形状のキャビティを備えたものである場合に、
前記冷却デバイスが、
実質的に円筒形状の接触外表面を形成するボディと；
このボディに対して連結された付勢部材と；
を具備し、
前記付勢部材が、前記冷却デバイスが前記キャビティの内部に配置された際に、前記固定子の前記内表面に対して前記ボディの前記接触外表面を押圧し得るようなサイズのものとして形成されていることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項２】
請求項１記載の冷却デバイスにおいて、
前記ボディが、循環する冷却流体を受領し得るよう構成された冷却通路を備え、
この冷却通路が、導入口と導出口とを有していることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項３】
請求項２記載の冷却デバイスにおいて、
前記冷却通路が、前記ボディの全体にわたって延在する冷却導管を備えていることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項４】
請求項２記載の冷却デバイスにおいて、
前記冷却通路が、前記接触表面内に凹所を備え、
この凹所が、前記冷却チューブを受領し得るようなサイズのものとして形成されていることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項５】
請求項２記載の冷却デバイスにおいて、
前記冷却通路が、前記導入口と前記導出口との間にわたって、全体的に曲がりくねった幾何学的形状のものとして配置されていることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項６】
請求項１記載の冷却デバイスにおいて、
前記ボディが、全体的にＣ字形状のものとされていて、ギャップを形成しており、
このギャップが、第１対向面と第２対向面とによって規定されていることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項７】
請求項６記載の冷却デバイスにおいて、
前記付勢部材が、前記冷却デバイスが前記キャビティの内部に配置される際に前記第１および第２対向面に対して膨張力を印加することによって前記固定子の内表面に対して前記ボディの前記接触表面を押圧し得るような、サイズのものとして構成されていることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項８】
請求項７記載の冷却デバイスにおいて、
前記付勢部材が、少なくとも１つの膨張スプリングを備え、
この少なくとも１つの膨張スプリングが、前記第１および第２対向面に対して連結されているとともに、前記第１および第２対向面の間に配置されていることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項９】
請求項８記載の冷却デバイスにおいて、
前記少なくとも１つの膨張スプリングが、板ばねを備え、
この板ばねが、前記対向面のうちのそれぞれ対応するものに対して各々が連結された第１および第２端部を有していることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項１０】
請求項９記載の冷却デバイスにおいて、
前記第１および第２対向面の各々が、全体的にＴ字形状をなす突出部を備え、
各突出部が、前記少なくとも１つの板ばねの前記端部のうちの一方を収容することによって前記少なくとも１つの板ばねを保持し得るような、サイズのものとして構成されていることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項１１】
請求項９記載の冷却デバイスにおいて、
前記第１および第２対向面の各々が、長手方向に延在する少なくとも１つのノッチを備え、
各ノッチが、前記少なくとも１つの板ばねの一端部を受領し得るような、サイズのものとして構成されていることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項１２】
請求項９記載の冷却デバイスにおいて、
前記第１対向面が、長手方向に延在する２つのノッチを備え、
これら２つのノッチが、前記少なくとも１つの板ばねの一端部を受領し得るような、サイズのものとして構成され、
前記板ばねが、前記第１および第２端部の実質的に中央に位置しかつ長手方向に延在する中央ラインに沿って、前記第２対向面に対して接触していることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項１３】
請求項８記載の冷却デバイスにおいて、
前記少なくとも１つの膨張スプリングが、第１および第２端部を有したコイルスプリングを備え、
前記第１および第２対向面の各々が、ショルダを備え、
各ショルダが、前記コイルスプリングの前記第１および第２端部のうちのそれぞれ対応する端部を受領し得るような、サイズのものとして構成されていることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項１４】
請求項７記載の冷却デバイスにおいて、
前記第１および第２対向面が、凸状であることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項１５】
請求項１４記載の冷却デバイスにおいて、
前記付勢部材が、第１および第２楔デバイスを備え、
これら第１および第２楔デバイスが、少なくとも部分的に、前記凸状第１および第２対向面の間に配置されていることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項１６】
請求項１５記載の冷却デバイスにおいて、
前記凸状第１および第２対向面の各々が、実質的に台形の横断面形状を有していることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項１７】
請求項１６記載の冷却デバイスにおいて、
前記各台形横断面形状が、１つのフラット面と、２つの傾斜面と、によって形成され、
前記各台形横断面形状の各フラット面どうしが、互いに対向していることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項１８】
請求項１７記載の冷却デバイスにおいて、
前記第１および第２楔デバイスの各々が、台形の横断面形状を有していることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項１９】
請求項１８記載の冷却デバイスにおいて、
前記台形横断面形状をなす前記各楔デバイスが、１つのフラット面と、２つの傾斜面と、によって形成され、
前記各楔デバイスの各フラット面どうしが、互いに対向していることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項２０】
請求項１９記載の冷却デバイスにおいて、
前記付勢部材が、固定アセンブリを備え、
この固定アセンブリが、前記第１楔デバイスと前記第２楔デバイスとを着脱可能に固定することを特徴とする冷却デバイス。
【請求項２１】
請求項２０記載の冷却デバイスにおいて、
前記固定アセンブリが、変形可能な付勢部材を備え、
この変形可能な付勢部材が、前記第１および第２楔デバイスに対して反力を伝達することを特徴とする冷却デバイス。
【請求項２２】
請求項２１記載の冷却デバイスにおいて、
前記固定アセンブリが、さらに、ボルトとナットとを備え、
前記第１および第２楔デバイスが、前記ボルトを受領し得るサイズとされた第１および第２固定穴を有し、
前記変形可能な付勢部材が、前記両楔デバイスのうちの一方と、前記ナットと、の間に配置され、これにより、前記第１および第２楔デバイスを互いに接近する向きに付勢することを特徴とする冷却デバイス。
【請求項２３】
請求項２２記載の冷却デバイスにおいて、
前記第１および第２楔デバイスに対して反力を伝達するよう作用する前記変形可能な付勢部材が、ディスクスプリングを備え、
このディスクスプリングが、前記ボルト上において、前記第１楔デバイスと前記ナットとの間に配置されていることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項２４】
請求項２３記載の冷却デバイスにおいて、
前記ディスクスプリングが、少なくとも１つのベルビルスプリングワッシャを有していることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項２５】
請求項２０記載の冷却デバイスにおいて、
前記固定アセンブリが、前記第１楔デバイスと前記第２楔デバイスとを連結し得るよう、複数の固定部材を備えていることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項２６】
請求項１記載の冷却デバイスにおいて、
前記付勢部材が、前記ボディに対して一体的なスプリングを備えていることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項２７】
請求項２６記載の冷却デバイスにおいて、
前記ボディに対して一体的なスプリングが、
前記外表面に対する接線のところに位置した第１長手方向カットであるとともに、前記ボディ内において第１チャネルを形成している第１長手方向カットと；
前記内表面に対する接線のところに位置した第２長手方向カットであるとともに、前記ボディ内において第２チャネルを形成している第２長手方向カットと；
を備え、
前記第１および第２チャネルにより、前記ボディに対して一体的なスプリングが弾性変形を行うことができることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項２８】
請求項１記載の冷却デバイスにおいて、
前記固定子が、前記内表面に沿って延在するキーを備え、
前記ボディが、前記キーと係合し得るキー溝を備え、
これにより、前記キャビティ内における前記冷却デバイスの回転運動が阻止されるようになっていることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項２９】
請求項１記載の冷却デバイスにおいて、
前記ボディが、第１および第２ボディ部材を備え、
前記付勢部材が、前記第１および第２ボディ部材を相互連結していることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項３０】
電気機械であって、
電気機械の内部固定子のための冷却デバイスを具備し、
前記固定子が、実質的に円筒形状の内表面を形成する実質的に円筒形状のキャビティを備えたものである場合に、前記冷却デバイスが、
実質的に円筒形状の接触外表面を形成するボディと；
このボディに対して連結された付勢部材と；
を具備し、
前記付勢部材が、前記冷却デバイスが前記キャビティの内部に配置された際に、前記固定子の前記内表面に対して前記ボディの前記接触外表面を押圧し得るようなサイズのものとして形成されていることを特徴とする電気機械。
【請求項３１】
電気機械の内部固定子のための冷却デバイスであって、
前記固定子が、実質的に円筒形状の内表面を形成する実質的に円筒形状のキャビティを備えたものである場合に、
前記冷却デバイスが、
実質的に円筒形状の接触外表面を形成するボディと；
このボディに対して連結された付勢部材と；
を具備し、
前記付勢部材が、前記冷却デバイスが前記キャビティの内部に配置された際に、前記固定子の前記内表面に対して前記ボディの前記接触外表面を押圧し得るようなサイズのものとして形成されていることを特徴とする冷却デバイス。
【請求項３２】
電気機械の内部固定子のための冷却デバイスであって、
前記固定子が、内表面を形成するキャビティを備えたものである場合に、
前記冷却デバイスが、
接触外表面を形成するボディと；
このボディに対して連結された付勢部材と；
を具備し、
前記付勢部材が、前記冷却デバイスが前記キャビティの内部に配置された際に、前記固定子の前記内表面に対して前記ボディの前記接触外表面を押圧し得るようなサイズのものとして形成されていることを特徴とする冷却デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却デバイスに関するものである。より詳細には、本発明は、電気機械の固定子の内部に対して冷却デバイスを着脱可能に固定し得るよう、付勢部材を備えた冷却デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば特に電気モータや発電機といったような多くの電気機械は、動作時には、内部で熱を発生する。多くの場合、このようにして生成された熱は、装置の動作効率を低下させたりあるいは装置を破損させたりしかねないような過度の温度上昇を防止し得るよう、電気機械から連続的に除去されなければならない。
【０００３】
このような場合、冷却デバイスは、過度の熱を除去し得るようにして、電気機械に対して連結される。冷却デバイスは、典型的には、例えばフィンやヒートパイプやあるいは冷却流体を循環させ得るのに適した通路といったような、熱を除去するための手段を備えている。
【０００４】
電気機械から熱を除去するため、冷却デバイスは、電気機械よりも低温でもって、電気機械に対して物理的に接触しなければならない。動作に先立っては、冷却デバイスおよびモータは、互いに同じ温度である。しかしながら、動作時には冷却デバイスとモータとが互いに異なる温度となることにより、電気機械は、典型的には、冷却デバイスの熱膨張とは異なる熱膨張を受ける。熱膨張のこの差に基づき、電気機械と冷却デバイスとの間の物理的接触が、不十分なものとなってしまう。
【０００５】
当該技術分野においては、熱伝導性接着剤を使用することによって冷却デバイスを電気機械に対して接着することは、周知である。しかしながら、冷却デバイスが、電気機械内に形成されたキャビティの内部に挿入される場合には、接着剤は、物理的接触を維持し得るほどには強いものではない。このことは、冷却デバイスの温度がより低温であることのために、動作している電気機械と比較して典型的には冷却デバイスの熱膨張が小さいことにより、起こり得る。したがって、キャビティが大きなものとなってしまって、接着剤の接着能力が十分に発揮されなくなってしまう。
【０００６】
このような背景技術に鑑み、産業界においては、電気機械のための新規な冷却デバイスが要望されている。なお、本出願人の知る限りにおいては、本出願に関連性を有する先行技術文献は存在しない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、付勢部材を備えているような改良された冷却デバイスを提供することである。
【０００８】
より詳細には、本発明においては、電気機械の内部固定子のための冷却デバイスであって、固定子が、実質的に円筒形状の内表面を形成する実質的に円筒形状のキャビティを備えたものである場合に、冷却デバイスが、
実質的に円筒形状の接触外表面を形成するボディと；
このボディに対して連結された付勢部材と；
を具備し、付勢部材が、冷却デバイスがキャビティの内部に配置された際に、固定子の内表面に対してボディの接触外表面を押圧し得るようなサイズのものとして形成されているような、冷却デバイスが提供される。
【０００９】
本発明の他の見地においては、電気機械であって、電気機械の内部固定子のための冷却デバイスを具備し、固定子が実質的に円筒形状の内表面を形成する実質的に円筒形状のキャビティを備えたものである場合に、冷却デバイスが、
実質的に円筒形状の接触外表面を形成するボディと；
このボディに対して連結された付勢部材と；
を具備し、付勢部材が、冷却デバイスがキャビティの内部に配置された際に、固定子の内表面に対してボディの接触外表面を押圧し得るようなサイズのものとして形成されているような、電気機械が提供される。
【００１０】
本発明の他の見地においては、電気機械の内部固定子のための冷却デバイスであって、固定子が、実質的に円筒形状の内表面を形成する実質的に円筒形状のキャビティを備えたものである場合に、冷却デバイスが、
実質的に円筒形状の接触外表面を形成するボディと；
このボディに対して連結された付勢部材と；
を具備し、付勢部材が、冷却デバイスがキャビティの内部に配置された際に、固定子の内表面に対してボディの接触外表面を押圧し得るようなサイズのものとして形成されているような、冷却デバイスが提供される。
【００１１】
本発明のさらに他の見地においては、電気機械の内部固定子のための冷却デバイスであって、固定子が、内表面を形成するキャビティを備えたものである場合に、冷却デバイスが、
接触外表面を形成するボディと；
このボディに対して連結された付勢部材と；
を具備し、付勢部材が、冷却デバイスがキャビティの内部に配置された際に、固定子の内表面に対してボディの接触外表面を押圧し得るようなサイズのものとして形成されているような、冷却デバイスが提供される。
【００１２】
本明細書においては、また、特許請求の範囲においては、『全体的に円筒形状の表面』という表現は、以下の説明により明瞭に理解されるように、冷却デバイスがキャビティの内部に配置された際に付勢アセンブリが固定子の内表面に対するボディの接触表面を押圧付勢し得るような横断面形状をもたらす任意の適切な表面として解釈されるべきであることに、注意されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の他の目的や利点や特徴点は、添付図面を参照しつつ、本発明を何ら限定するものではなく単なる例示としての好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明を読むことにより、明瞭となるであろう。
【００１４】
添付図面は、以下のようである。
【００１５】
図１は、本発明の第１実施形態に基づく冷却デバイスの一実施形態を示す斜視図であって、電気機械の固定子のキャビティ内に配置された様子を示している。
【００１６】
図２は、図１の冷却デバイスを示す斜視図である。
【００１７】
図３は、図１の冷却デバイスを示す分解斜視図である。
【００１８】
図４は、図１の冷却デバイスを示す平面図である。
【００１９】
図５は、図４における５−５線に沿った側断面図である。
【００２０】
図６は、本発明の第２実施形態に基づく冷却デバイスを、電気機械の固定子のキャビティ内へと挿入する様子を示す斜視図である。
【００２１】
図７は、電気機械の固定子のための冷却デバイスの第３実施形態を示す平面図である。
【００２２】
図８は、電気機械の固定子のための冷却デバイスの第４実施形態を示す平面図である。
【００２３】
図９は、電気機械の固定子のための冷却デバイスの第５実施形態を示す平面図である。
【００２４】
図１０は、電気機械の固定子のための冷却デバイスの第６実施形態を示す平面図である。
【００２５】
図１１は、電気機械の固定子のための冷却デバイスの第７実施形態を示す平面図である。
【００２６】
図１２は、電気機械の固定子のための冷却デバイスの第８実施形態を示す平面図である。
【００２７】
図１３は、電気機械の固定子のための冷却デバイスの第９実施形態を示す平面図である。
【００２８】
一般的に言えば、本発明における様々な実施形態は、電気機械の固定子の内部に冷却デバイスを設置するための効果的な手段を提供する。電気機械は、内方に固定子が位置しかつ外方に回転子が位置したタイプのものとすることができる。一般的な原理は、冷却ボディと一体的にあるいは冷却ボディの外部に、冷却ボディと固定子の内表面との間における適切な接触を確保し得るような付勢部材を配置することである。
【００２９】
図１は、電気機械の内部固定子２２の中に取り付けられた冷却デバイス２０を示している。図６に示すように、固定子２２は、円筒状内表面２６を有した円筒状キャビティ２４を備えている。
【００３０】
図２により明瞭に示すように、冷却デバイス２０は、ボディ２８を備えている。ボディ２８は、円筒状接触外表面３０と、頂面３２と、底面３４と、を形成している。頂面には、頂部カバー３６が着脱可能に取り付けられており、底面には、底部カバー３８が着脱可能に取り付けられている。カバー３６および３８を使用することにより、ボディ２８内に設けられた冷却通路を閉塞することができる。
【００３１】
より詳細には、冷却通路４０は、冷却流体を受領するための導入口４２と、冷却流体を排出するための導出口４４と、を備えている。冷却流体は、ボディ２８から熱を奪い、これにより、ボディ２８を、固定子２２の温度よりも低温に維持することができる。冷却通路内にわたって冷却流体の循環を引き起こす装置および方法や、冷却流体によって奪った熱を除去するための手段については、当該技術分野において周知であるので、ここではこれ以上の説明を省略する。
【００３２】
冷却通路は、頂面３２および底面３４の各々内に形成された複数の凹所４６と、ボディ２８内にわたって軸方向に全体的に貫通する複数の冷却導管４８と、を備えている。冷却導管４８は、凹所４６と流体連通している。頂部カバー３６および底部カバー３８は、ボディ２８の頂面３２および底面３４と比較して全体的に同様の形状を有している。頂部カバー３６および底部カバー３８は、冷却導管４８に隣接する部分においては凹所４６を閉塞し、これにより、冷却流体を受領した閉塞通路を形成する。ボディ２８に対して頂部カバー３６および底部カバー３８を適切に連結するための方法および装置は、当該技術分野においては周知であると考えられるので、ここではそれ以上の説明を省略する。
【００３３】
図２を再度参照すれば、冷却デバイス２０は、さらに、付勢アセンブリ５０を備えている。付勢アセンブリ５０は、冷却デバイス２０がキャビティ２４内に配置された際に、ボディ２８の接触表面３０を固定子２２の内表面２６に対して押圧するようにして付勢し得るよう構成され、かつ、そのようなサイズとされている。
【００３４】
付勢アセンブリ５０は、第１楔デバイス５２と、第２楔デバイス５４と、これら両楔デバイスを互いに保持するための固定アセンブリ５６と、を備えている。付勢アセンブリ５０は、後述するように、ボディ２８の両対向面５８および６０のところにおいて、ボディ２８に対して取り付けられるものである。両対向面は、ボディ２８の全体的Ｃ字形状によって形成されている。
【００３５】
図１〜図５に示す特定の例においては、第１および第２対向面５８および６０は、凸状とされている。より詳細には、図４においてより明瞭に示すように、第１および第２対向面５８および６０の各々は、実質的に台形という横断面形状を有している。加えて、第１および第２楔デバイス５２および５４の各々は、台形という横断面形状を有しているとともに、ボディ２８の長手方向寸法と実質的に等しい長手方向寸法を有している。
【００３６】
固定アセンブリ５６の数は、本発明においては、重要ではない。固定アセンブリ５６は、後述するように、第１および第２楔デバイス５２および５４に対して反力（反作用力）を伝達し得るような変形可能な付勢部材を備えている。
【００３７】
図５においてより明瞭に示すように、第１および第２楔デバイス５２および５４の各々は、固定アセンブリの一部を受領するための固定開口６２を有している。さらに、楔デバイス５２は、固定アセンブリのヘッドを受領するためにショルダ部分６４を有している。
【００３８】
固定アセンブリ５６の各々は、ボルト６６を備えている。ボルト６６は、ショルダ部分６４を通して、および、第１および第２楔デバイス５２および５４の互いに位置合わせされた固定開口６２を通して、挿入される。ディスクスプリング６８という態様のものとされた変形可能部分が、各ボルト６６上において、第２楔デバイス５４と第１ナット７０との間に、挿入されている。ディスクスプリング６８は、例えば、互いに直列に配置された１つまたは複数のベルビルスプリングワッシャを備えている。しかしながら、他の多くのタイプのディスクスプリングを使用することができる。加えて、各ボルト６６上には、第２ナットを螺着することができる。これにより、各ボルト６６は、複数のナットによって堅固にロックされる。
【００３９】
冷却デバイス２０を固定子２２内に取り付けるには、付勢アセンブリ５０を取り付けていない態様でもってあるいは非付勢状態で付勢アセンブリ５０を取り付けた態様でもって、冷却デバイス２０を、固定子２２のキャビティ２４の内部へと挿入する。その後、ボディ２８の外表面３０と固定子２２の内表面２６との間において良好な接触が得られるまで、固定アセンブリ５６のナット７０を締め付ける。実際、固定アセンブリ５６を締め付けることによって、両楔デバイス５２および５４は、互いに接近する向きに引っ張られる。楔デバイス５１および５４が、および、第１および第２対向面５８および６０が、それぞれ台形形状を有していることにより、両対向面５８および６０は、互いに離間する向きに駆動され、これにより、外表面３０が内表面２６上へと押圧される。
【００４０】
外表面３０と内表面２６との間のこの良好な接触により、冷却デバイス２０は、固定子２２から熱を奪う。より詳細には、電気機械の温度がボディ２８の温度より高い場合には常に、熱は、固定子２２から、キャビティ２４の内表面２６を介して、さらに、接触表面３０を介して、ボディ２８へと、流れる。
【００４１】
冷却デバイス２０と固定子２２との間の位置を維持し得るよう、固定子２２は、付加的には、内表面２６に沿って延在するキー７４を備えており、ボディ２８は、接触表面３０内にキー溝７６を備えている。キー溝７６は、キー７４と係合し得るようなサイズのものとされており、これにより、固定子２２の内部における冷却デバイス２０の回転運動が阻止されている。
【００４２】
当業者であれば、キャビティ２６およびボディ２８が円筒形状とされておりそのため円形の横断面形状を形成していることが必須ではないことを、容易に理解されるであろう。例えば、ボディおよびキャビティは、特に卵形や楕円形や多角形といったような様々な横断面形状のものとすることができる（図面には図示されていない）。実際、ボディおよびキャビティは、冷却デバイスがキャビティの内部に配置された際に付勢アセンブリが固定子の内表面に対してボディの接触表面を押圧付勢し得る限りにおいては、任意の適切な形状のものとすることができる。したがって、『全体的に円筒形状の表面』という表現は、本明細書においては、また、特許請求の範囲においては、冷却デバイスがキャビティの内部に配置された際に付勢アセンブリが固定子の内表面に対するボディの接触表面を押圧付勢し得るような横断面形状をもたらす任意の適切な表面として、解釈されるべきである。
【００４３】
さて、図６を参照して、冷却デバイス１００の代替可能な実施形態について、簡潔に説明する。簡潔さという目的のために、以下においては、冷却デバイス２０と冷却デバイス１００との間の相違点に関してのみ、説明する。
【００４４】
主要な相違点は、冷却通路である。ここでは、冷却通路は、ボディ１０６の接触表面１０４に凹所１０２を備えている。凹所は、導入口１１０および導出口１１２を有した冷却チューブ１０８を受領し得るものとして構成されている。冷却流体は、冷却チューブ１０８内を循環することができる。加えて、凹所１０２は、全体的に水平方向に配向した曲がりくねった幾何学的形状のものとされている。そして、凹所１０２は、固定子２２の内表面２６に対して直接的に接触している。しかしながら、当業者であれば、本発明の範囲を逸脱することなく、他の多くの適切な幾何学的形状が可能であることを、容易に理解されるであろう。
【００４５】
付勢アセンブリ５０に関しては、図１〜図５における付勢アセンブリと同一であることに注意されたい。
【００４６】
本発明の実施に関する第２の例においては、付勢部材は、第１および第２対向面の間に配置されかつ第１および第２対向面に対して連結される膨張スプリングを備えている。図７〜図１０に示すように、膨張スプリングは、多様な態様のものとすることができる。
【００４７】
図７において平面図によって示す実施形態においては、冷却デバイス２００は、第１および第２対向面２０２および２０４を有している。これら対向面２０２，２０４の各々は、全体的にＴ字形状をなす突出部２０６および２０８を有している。全体的にＴ字形状をなす突出部は、全体的に円筒形状をなす２つの板ばねの各側面を収容することによって、全体的に円筒形状をなす２つの板ばね２１０，２１２という態様とされた膨張スプリングを保持し得るような形状のものとされている。全体的に円筒形状をなす２つの板ばね２１０および２１２は、ボディ２１４の頂面からボディの底面にまで延在している。
【００４８】
ボディ２１４は、さらに、対向面２０２および２０４の各々の近傍に形成された開口２１６および２１８を備えている。開口２１６および２１８を使用することによって、ボディ２１４を圧縮することができ（破線によって示されている）、これにより、固定子（図示せず）の内部へと、ボディを挿入することができる。より詳細には、ピン（図示せず）を、開口２１６および２１８内へと挿入して、開口２１６，２１８を互いに接近する向きに移動させ（矢印２２０を参照されたい）、これにより、スプリング２１０および２１２を圧縮し、これにより、スプリングの付勢力に抗してボディを弾性的に変形させることができ、これにより、ボディを固定子内へと挿入することができる。ボディを固定子内へと挿入した後には、ピンによる圧力を解除することができ、これにより、スプリングによる付勢力に基づいて、接触表面どうしを押圧接触させることができる。
【００４９】
さて、図８においては、冷却デバイス３００は、全体的にフラットな対向面３０２および３０４を備えている。また、２つの板ばね３０６および３０８が、対向面３０２および３０４上において長手方向に沿って延在したノッチ３１０内に、維持されている。全体的に円筒形状をなす板ばねについては、図７に示された板ばね２１０および２１２と、形状および機能において類似している。
【００５０】
この場合にも、開口２１６および２１８が、板ばね３０２および３０４を圧縮するために、設けられている。
【００５１】
当然のことながら、本発明の範囲を逸脱することなく、任意の数の板ばねを使用することができる。
【００５２】
図９に示すさらに代替可能な実施形態においては、冷却デバイス４００は、１つの板ばね４０２を備えている。この板ばね４０２は、第２対向面４０６上において長手方向に沿って延在した２つのノッチ４０８によって、２つの対向面４０４，４０６の間に、保持されている。必須条件ではないものの、図示のように、第１対向面４０４は、フラットなものとすることができる。この場合にも、板ばね４０２は、板ばね２０２および２１２と、形状および機能において類似している。
【００５３】
図１０に示すさらに他の代替可能な実施形態においては、冷却デバイス５００は、１つまたは複数のコイルスプリング５０２を備えている。コイルスプリング５０２は、２つのショルダ５０８内に係留されつつ、第１および第２対向面５０４および５０６の間に挿入されている。各ショルダ５０８は、第１および第２対向面５０４および５０６のそれぞれ対応する面内に形成されており、コイルスプリング５０２の一端を受領している。
【００５４】
図１１に示すさらなる変形例においては、冷却デバイス６００は、ボディ６０２を備えており、ボディ６０２は、一体的スプリング６０４を備えている。
【００５５】
スプリング６０４は、外表面６０６に対する接線のところに位置した第１長手方向カットを備えている。第１カットは、ボディ６０２内において第１チャネル６０８を形成している。スプリング６０４は、さらに、内表面６１０に対する接線のところに位置した第２長手方向カットを備えている。第２カットは、ボディ６０２内において第２チャネル６１２を形成している。第１および第２チャネル６０８および６１２により、図１１においては破線で示すように、スプリング６０４は、弾性変形を行うことができる。当業者であれば、ボディ６０２を固定子内へと挿入し得るようボディ６０２を十分に弾性変形させ得るのに必要であるように、カットの寸法と数と位置とを決定することができるであろう。
【００５６】
当然のことながら、当業者であれば、例えば符号６０４で示すような一体型スプリングを複数使用し得ることは、理解されるであろう。
【００５７】
本発明の第８実施形態による冷却デバイス７００が、図１２に示されている。冷却デバイス７００は、互いに同じ２つのボディ部材７０２および７０４を備えている。これらボディ部材７０２および７０４が互いに組み合わされることにより、全体的に円形の横断面形状をなすボディが形成される。ボディ部材７０２および７０４の間における相互連結は、図７の冷却デバイス２００における対向面２０２および２０４の間の相互連結と同一である。そのため、簡潔さの目的のために、ここではさらなる説明を省略する。
【００５８】
ボディ部材７０２および７０４の外表面を固定子の接触内表面に向けて押圧付勢するために使用されている付勢手段は、例えば他の実施形態において使用されている付勢手段といったように、他の態様のものとし得ることに、注意されたい。
【００５９】
２つのボディ部材７０２および７０４を備えていることは、いくつかの状況においては、興味深いことである。なぜなら、固定子内へとボディ部材を挿入するに際して圧縮力が必要とされないからである。つまり、２つのボディ部材を固定子内へと同時に挿入した後に、それらボディ部材に対して付勢部材を取り付け得るからである。
【００６０】
さて、図１３を参照して、本発明の第９実施形態による冷却デバイス８００について説明する。冷却デバイス８００は、図７に図示されかつ上述したような冷却デバイス２００に非常に類似している。しかしながら、この冷却デバイス８００は、さらに、スプリングによる付勢力を増強し得るよう２つのスプリング８０４および８０６の開口に挿入された複数の固定部材８０２（１つの固定部材だけが図示されている）を備えている。
【００６１】
実施に際しての特定の例においては、冷却デバイスの各構成部材は、金属である。本発明において必須ではないけれども、金属の使用は、冷却デバイスに対して、適切な強度と、適切な熱伝導度と、を付与する。例えば、アルミニウムやアルミニウム合金が、適切に使用される。これに代えて、例えばカバー３６，３８といったようないくつかの構成部材は、特定の用途に関して重量が問題視される場合には、例えば複合材料といったような他の材料から形成することができる。
【００６２】
上述した様々な実施形態や様々な変形例においては、制限するものではないけれども、冷却デバイスは、以下のようにして、キャビティ内に挿入される。まず最初に、外部からの圧縮力を、ボディに対して印加する。この外力によってボディを変形させるとともに、この外力を、冷却デバイス内に設置されたスプリングへと伝達し、これにより、スプリングを変形させる。図面においては、外力に基づくボディの変形は、ボディを表す実線からわずかに変位しているような破線の輪郭によって図示されている。そして、キャビティ内へと冷却デバイスを挿入した後には、外力を除去する。これにより、スプリングは、膨張力をボディに対して作用させ、これにより、固定子の内表面に対して、ボディの接触表面を押圧付勢する。
【００６３】
当業者であれば理解されるように、上述し様々な実施形態における様々な特徴点は、互換的なものとすることができる。
【００６４】
上述したような冷却デバイスのすべての実施形態においては、冷却デバイスのボディから過度の熱を除去するに際して冷却流体を運ぶチューブを使用しているけれども、例えばフィンおよび／またはヒートパイプといったような、過度の熱を除去するための他の部材を使用し得ることに、注意されたい。それら部材は、当該技術分野においては周知であると考えられるので、ここではさらなる説明を省略する。
【００６５】
本発明につき、本発明の様々な好ましい実施形態を参照して上述したけれども、それら実施形態は、特許請求の範囲において規定されたような本発明の精神および範囲を逸脱することなく、修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施形態に基づく冷却デバイスの一実施形態を示す斜視図であって、電気機械の固定子のキャビティ内に配置された様子を示している。
【図２】図１の冷却デバイスを示す斜視図である。
【図３】図１の冷却デバイスを示す分解斜視図である。
【図４】図１の冷却デバイスを示す平面図である。
【図５】図４における５−５線に沿った側断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に基づく冷却デバイスを、電気機械の固定子のキャビティ内へと挿入する様子を示す斜視図である。
【図７】電気機械の固定子のための冷却デバイスの第３実施形態を示す平面図である。
【図８】電気機械の固定子のための冷却デバイスの第４実施形態を示す平面図である。
【図９】電気機械の固定子のための冷却デバイスの第５実施形態を示す平面図である。
【図１０】電気機械の固定子のための冷却デバイスの第６実施形態を示す平面図である。
【図１１】電気機械の固定子のための冷却デバイスの第７実施形態を示す平面図である。
【図１２】電気機械の固定子のための冷却デバイスの第８実施形態を示す平面図である。
【図１３】電気機械の固定子のための冷却デバイスの第９実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６７】
２０  冷却デバイス
２２  内部固定子
２４  キャビティ
２６  内表面
２８  ボディ
３０  接触外表面
４０  冷却通路
４２  導入口
４４  導出口
４６  凹所
４８  冷却導管
５０  付勢アセンブリ
５２  第１楔デバイス
５４  第２楔デバイス
５６  固定アセンブリ
５８  第１対向面
６０  第２対向面
６６  ボルト
６８  ディスクスプリング
７０  第１ナット
７４  キー
７６  キー溝
１００  冷却デバイス
１０２  凹所
１０４  接触表面
１０６  ボディ
１０８  冷却チューブ
１１０  導入口
１１２  導出口
２００  冷却デバイス
２０２  第１対向面
２０４  第２対向面
２０６  突出部
２０８  突出部
２１０  板ばね（膨張スプリング）
２１２  板ばね（膨張スプリング）
２１４  ボディ
３００  冷却デバイス
３０２  対向面
３０４  対向面
３０６  板ばね
３０８  板ばね
３１０  ノッチ
４００  冷却デバイス
４０２  板ばね
４０４  第１対向面
４０６  第２対向面
４０８  ノッチ
５００  冷却デバイス
５０２  コイルスプリング
５０４  第１対向面
５０６  第２対向面
６００  冷却デバイス
６０２  ボディ
６０４  一体的スプリング
６０６  外表面
６０８  第１チャネル
６１０  内表面
６１２  第２チャネル
７００  冷却デバイス
７０２  ボディ部材
７０４  ボディ部材
８００  冷却デバイス
８０２  固定部材
８０４  スプリング
８０６  スプリング
【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】
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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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【国際調査報告】
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