(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル導体を波型に連続形成したコアレス波型連続コイルをステータ側のモーターケーシングに固定支持するために、コイル導体の軸線方向の一方の端部を固定支持する熱伝導材による端部支持部材からなるコアレス波型連続コイルの支持機構において、
上記コイル導体の支持端部を接続したまま同コイル導体と端部支持部材との間をさらに接続する接続部材を、コイル導体と端部支持部材とによって囲まれた範囲にそれぞれに密着して埋め込むようにして設け、
この接続部材はコイル導体と端部支持部材との間の熱移動を助ける熱伝導率を有するとともにローターの磁界による渦電流損失を抑える電気絶縁抵抗を有する電気絶縁性熱伝導材料からなることを特徴とするコアレス波型連続コイルの支持機構。
【請求項２】
コイル導体を波型に連続形成したコアレス波型連続コイルをステータ側のモーターケーシングに固定支持するために、コイル導体の軸線方向の一方の端部を固定支持する熱伝導材による端部支持部材からなるコアレス波型連続コイルの支持機構において、
上記コイル導体の支持端部を接続したまま同コイル導体と端部支持部材との間をさらに接続する接続部材を、端部支持部材と一体に構成して設け、
この接続部材はコイル導体と端部支持部材との間の熱移動を助ける熱伝導率を有するとともにローターの磁界による渦電流損失を抑える電気絶縁抵抗を有する電気絶縁性熱伝導材料からなることを特徴とするコアレス波型連続コイルの支持機構。
【請求項３】
コイル導体を波型に連続形成したコアレス波型連続コイルをステータ側のモーターケーシングに固定支持するために、コイル導体の軸線方向の一方の端部を固定支持する熱伝導材による端部支持部材からなるコアレス波型連続コイルの支持機構において、
上記コイル導体の支持端部を接続したまま同コイル導体と端部支持部材との間をさらに接続する接続部材を、モータの一方の端面を塞ぐエンドプレートを含め、端部支持部材と一体に構成して設け、
この接続部材はコイル導体と端部支持部材との間の熱移動を助ける熱伝導率を有するとともにローターの磁界による渦電流損失を抑える電気絶縁抵抗を有する電気絶縁性熱伝導材料からなることを特徴とするコアレス波型連続コイルの支持機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コアレスコイルモータ用の波型連続コイルの支持機構に関し、特に、コアレスタイプの特性を損なうことなく簡易な構成によって放熱性を確保することができるコアレス波型連続コイルの支持機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人が特願平１１−３１８８０８号によって提案したコアレスコイル式モータは、コイル導体を波型に連続形成したコアレス波型連続コイルによって構成したものであり、このコアレスコイルモータ１０１は、図６の分解構成図に示すように、コイル導体であるコアレス波型連続コイル１０２をステータ側のモーターケーシング１０３に固定支持するために、コイル導体１０２の一方の端部を固定支持する熱伝導材による端部支持部材１０４によって支持機構を構成している。
このコイル導体１０２は、ロータの磁気空間にコイルを固定するための補助部材を要することなく、端部支持部材１０４により固定支持されているため、ロータの磁極に近接して磁気空隙距離を極限まで短縮化することができるので、磁束の高密度化により磁気回路の効率の向上と発生トルクの増加が可能となる。
また、このコイル導体１０２は、補助部材等に隠されることなく磁気空間に露出されているので、コイル導体１０２のほぼ全表面から放熱することができるとともに、上記支持機構によって、コイル導体１０２の熱をモータケーシング側に導くことができるため、コアレスコイルの特性を確保しつつ、効率的に冷却することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モーターの要求仕様の高度化に伴う大出力化に対応するためには、上記コアレスコイルを効率良く冷却することが求められる一方で、特に密閉型構造の場合は、空気冷却が期待できないという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、コアレスタイプの特性を損なうことなく簡易な構成によって放熱性を確保することができるコアレス波型連続コイルの支持機構を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、コイル導体を波型に連続形成したコアレス波型連続コイルをステータ側のモーターケーシングに固定支持するために、コイル導体の軸線方向の一方の端部を固定支持する熱伝導材による端部支持部材からなるコアレス波型連続コイルの支持機構において、上記コイル導体の支持端部を接続したまま同コイル導体と端部支持部材との間を、コイル導体と端部支持部材とによって囲まれた範囲に埋め込むようにして設け、この接続部材はコイル導体と端部支持部材との間の熱移動を助ける熱伝導率を有するとともにローターの磁界による渦電流損失を抑える電気絶縁抵抗を有する電気絶縁性熱伝導材料から構成する。
このコアレス波型連続コイルの支持機構は、コイル導体と端部支持部材とによって囲まれた範囲内でコイル導体と端部支持部材との間に設けた接続部材が電気絶縁性熱伝導材料からなることから、コイル導体から接続部材を介して端部支持部材に熱を導き、この時、接続部材が電気絶縁性であることから、ローター側の磁極による渦電流の発生が抑えられると共に、接続部材が板状部材であることでコイル導体と端部支持部材とを簡易に接続して構成することができる。
前記接続部材は、端部支持部材と一体に構成することにより、接続部材の組み付けを要することなくコイルの組み付けができるので、モータの組み付け工程を簡易化することができる。
前記接続部材は、モータの一方の端面を塞ぐエンドプレート部を含め、端部支持部材と一体に構成することにより、エンドプレート部を回路基板として構成する配線回路を含めて別工程で処理することができるので、コイルの組み付けによるステータ側のアセンブリ工程の簡易化をはかることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
上記発明の実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明のコアレス波型連続コイルの支持機構を示す側面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
コアレス波型連続コイルの支持機構１は、コイル導体２を波型に連続形成した波型連続コイルをステータ側のモーターケーシング５に固定支持するために、コイル導体２の軸線方向の一方の端部を固定支持する熱伝導材による円筒状の端部支持部材３と、この端部支持部材３とコイル導体２の間を接続する接続部材４、４とから構成する。
【０００７】
上記接続部材４、４は、所要の磁気ギャップの範囲内で、上記コイル導体２の支持端部を除いたコイル導体２の表面に接して同コイル導体２と端部支持部材３との間を接続するように構成する。
【０００８】
接続部材４、４の具体的な構成は、コイル導体２と端部支持部材３とによって囲まれた範囲にそれぞれに密接して埋め込むように形成し、熱伝導性の接着剤で相互間を接着固定する。
【０００９】
接続部材４、４の材料は、コイル導体２と端部支持部材３との間の熱移動を助ける熱伝導率を有するとともにローターの磁界による渦電流損失を抑える電気絶縁抵抗を有する電気絶縁性熱伝導材料による。
その電気絶縁性熱伝導特性は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、体積固有抵抗が１０6Ω・ｃｍ以上であれば実用上十分であり、たとえば、窒化アルミニウム（１００Ｗ／ｍ・Ｋ、１０14Ω・ｃｍ）等の絶縁基板用のセラミック材を適用することができる。
【００１０】
上記構成のコアレス波型連続コイルの支持機構は、接続部材４を端部支持部材３とコイル導体２との間に埋め込むように形成することにより、熱移動が可能な板状部材を端部支持部材と接続して渦電流損失を抑えつつ放熱性を満たし得る支持機構を簡易に構成することができる。
【００１１】
図３は、本発明のコアレス波型連続コイルの支持機構の第２の構成例を示す側面図である。
第２の構成例に係るコアレス波型連続コイルの支持機構１１は、上記接続部材を端部支持部材１２と一体に構成したものであり、円筒状の端部支持部材１２からコイル導体２に接するように接続部１３を軸線方向に突出して王冠状に形成する。
【００１２】
このコアレス波型連続コイルの支持機構は、接続部材４を端部支持部材３と一体に形成することにより、接続部材４の組み付けを要することなくコイル導体２の組み付けができるので、モーターの組み付け工程を簡易化することができる。
【００１３】
図４は、本発明のコアレス波型連続コイルの支持機構の第３の構成例を一部破断して示す側面図、図５は図４の平面図である。
第３の構成例に係るコアレス波型連続コイルの支持機構２１は、端部支持部材２２に接続部２３、２３とエンドプレート部２４とを一体に構成したものである。
接続部２３は、必要な放熱特性に応じた大きさに形成した例であり、円筒状の端部支持部材２２からコイル導体２に接するように軸線方向に突出する。
エンドプレート部２４は、モーターの一方の端面を塞ぐとともに、このエンドプレート部２４を回路基板として配線パターン２４ａを形成し、例えば、ローターの回転角度位置を検出するホール素子等の回路素子２５を実装する。
【００１４】
このコアレス波型連続コイルの支持機構は、エンドプレート部２４に構成する配線回路を含めて別工程で処理することができるので、コイルの組み付けによるステータ側のアセンブリ工程の簡易化を図ることができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明のコアレス波型連続コイルの支持機構は以下の効果を奏する。
このコアレス波型連続コイルの支持機構は、所要の磁気ギャップの範囲内でコイル導体と端部支持部材との間でに設けた接続部材が電気絶縁性熱伝導材料からなることから、コイル導体から接続部材を介して端部支持部材に熱を導き、この時、接続部材が電気絶縁性であることから、ローター側の磁極による渦電流の発生が抑えられる。
したがって、本発明のコアレス波型連続コイルの支持機構は、コアレスタイプの特性を損なうことなく簡易な構成によって放熱性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコアレス波型連続コイルの支持機構を示す側面図
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図
【図３】本発明のコアレス波型連続コイルの支持機構の第２の構成例を示す側面図
【図４】本発明のコアレス波型連続コイルの支持機構の第３の構成例を一部破断して示す側面図
【図５】図４の第３の構成例の平面図
【図６】コアレスコイルモータの分解構成図
【符号の説明】
１    コアレス波型連続コイルの支持機構
２    コイル導体
３    端部支持部材
４    接続部材
５    モーターケーシング
１１    コアレス波型連続コイルの支持機構
１２    端部支持部材
１３    接続部
２１    コアレス波型連続コイルの支持機構
２２    端部支持部材
２３    接続部
２４    エンドプレート部
２４ａ  配線パターン
２５    実装素子
【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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