(57)【要約】【課題】本発明は、駆動コイルのコイル端面に熱伝導性部材を設けることにより、駆動コイルの温度上昇を抑えてトルクアップを計ることを目的とする。【解決手段】本発明によるモータ放熱構造及び方法は、輪状ステータ(6)の駆動コイル(1)のコイル端面(11)に接着剤(13)によって熱伝導性部材(3)を取付け、前記熱伝導性部材(3)を介して外部に放熱し、前記各駆動コイル(1)の温度上昇を抑制する構成と方法である。【選択図】図２
2012110091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状モータケース(5)の両端に設けられた前蓋(7)及び後蓋(7A)と、前記筒状モータケース(5)の内面に設けられた輪状ステータ(6)及び複数相の駆動コイル(1)と、前記前蓋(7)及び後蓋(7A)の内側に設けられた第１、第２軸受(8,8A)と、前記筒状モータケース(5)内で前記第１、第２軸受(8,8A)間に回転自在に設けられた回転軸(9)と、前記回転軸(9)の外周に設けられたロータマグネット(10)と、前記各駆動コイル(1)の長さ方向(A)に対して交差するコイル端面(11)に接着剤(13)によって接着された熱伝導性部材(3)とよりなり、
前記各駆動コイル(1)が発生する熱を前記熱伝導性部材(3)を介して外部へ放熱し、前記各駆動コイル(1)の温度上昇を抑制することを特徴とするモータ放熱構造。
【請求項２】
前記各駆動コイル(1)は、三相コイルよりなり、前記熱伝導性部材(3)は銅からなる環状体よりなることを特徴とする請求項１記載のモータ放熱構造。
【請求項３】
前記接着剤(13)は、シリコンゴムからなることを特徴とする請求項１又は２記載のモータ放熱構造。
【請求項４】
筒状モータケース(5)の両端に設けられた前蓋(7)及び後蓋(7A)と、前記筒状モータケース(5)の内面に設けられた輪状ステータ(6)及び複数相の駆動コイル(1)と、前記前蓋(7)及び後蓋(7A)の内側に設けられた第１、第２軸受(8,8A)と、前記筒状モータケース(5)内で前記第１、第２軸受(8,8A)間に回転自在に設けられた回転軸(9)と、前記回転軸(9)の外周に設けられたロータマグネット(10)と、前記各駆動コイル(1)の長さ方向(A)に対して交差するコイル端面(11)に接着剤(13)によって接着された熱伝導性部材(3)とを用い、
前記各駆動コイル(1)が発生する熱を前記熱伝導性部材(3)を介して外部へ放熱し、前記各駆動コイル(1)の温度上昇を抑制することを特徴とするモータ放熱方法。
【請求項５】
前記各駆動コイル(1)は、三相コイルよりなり、前記熱伝導性部材(3)は銅からなる環状体よりなることを特徴とする請求項４記載のモータ放熱方法。
【請求項６】
前記接着剤(13)は、シリコンゴムからなることを特徴とする請求項４又は５記載のモータ放熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ放熱構造に関し、特に、駆動コイルのコイル端面に熱伝導性部材を設けることにより、駆動コイルの温度上昇を抑えてトルクアップを計るための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種のモータ放熱構造としては、例えば、特許文献１に記載された冷却機冷却型超電導マグネット装置においては、図４で示されるように、巻き線１を有する巻き枠２の一端に熱伝導部材３が設けられ、この熱伝導部材３の上面には放熱板４が設けられている。
【０００３】
前述の図４の冷却機冷却型超電導マグネット装置においては、熱伝導部材３及び放熱板４を介して巻き線１の熱を外部に放熱することにより、巻き線１の温度上昇を抑制していた。
【０００４】
また、図５に示されるサーボモータの要部の構成においては、筒状モータケース５の内面には、長さ方向Ａに沿って設けられた駆動コイル１を有する輪状ステータ６が設けられ、前記筒状モータケース５の端部に設けられた前蓋７には第１軸受８が設けられている。
前記第１軸受８を介して輪状ステータ６の内側には、中空状の回転軸９が回転自在に設けられ、この回転軸９の周面にはロータマグネット１０が貼着されて設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５７７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のモータ放熱構造は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、図４の従来構成においては、巻き線を有する巻き枠の外側に熱伝導部材及び放熱板が設けられていたために、巻き線の熱の放熱効果が十分ではなかった。
また、図４の従来構成においては、輪状ステータに設けられた各駆動コイルの長さ方向と交差するコイル端面１１が筒状モータケースの空隙内に露出した状態で配設されているが、この構成では各駆動コイル１の放熱が十分ではなく、より一層、駆動電流を増加させてトルクを上げることが困難であった。
さらに、モータはストール状態で使用されると、各駆動コイル間の温度差が高くなり、特定の駆動コイルのみが異常に高温となり、モータ機能の低下となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるモータ放熱構造は、筒状モータケースの両端に設けられた前蓋及び後蓋と、前記筒状モータケースの内面に設けられた輪状ステータ及び複数相の駆動コイルと、前記前蓋及び後蓋の内側に設けられた第１、第２軸受と、前記筒状モータケース内で前記第１、第２軸受間に回転自在に設けられた回転軸と、前記回転軸の外周に設けられたロータマグネットと、前記各駆動コイルの長さ方向に対して交差するコイル端面に接着剤によって接着された熱伝導性部材とよりなり、前記各駆動コイルが発生する熱を前記熱伝導性部材を介して外部へ放熱し、前記各駆動コイルの温度上昇を抑制する構成であり、また、前記各駆動コイルは、三相コイルよりなり、前記熱伝導性部材は銅からなる環状体よりなる構成であり、また、前記接着剤は、シリコンゴムからなる構成であり、また、本発明によるモータ放熱方法は、筒状モータケースの両端に設けられた前蓋及び後蓋と、前記筒状モータケースの内面に設けられた輪状ステータ及び複数相の駆動コイルと、前記前蓋及び後蓋の内側に設けられた第１、第２軸受と、前記筒状モータケース内で前記第１、第２軸受間に回転自在に設けられた回転軸と、前記回転軸の外周に設けられたロータマグネットと、前記各駆動コイルの長さ方向に対して交差するコイル端面に接着剤によって接着された熱伝導性部材とを用い、前記各駆動コイルが発生する熱を前記熱伝導性部材を介して外部へ放熱し、前記各駆動コイルの温度上昇を抑制する方法であり、また、前記各駆動コイルは、三相コイルよりなり、前記熱伝導性部材は銅からなる環状体よりなる方法であり、また、前記接着剤は、シリコンゴムからなる方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によるモータ放熱構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、筒状モータケースの両端に設けられた前蓋及び後蓋と、前記筒状モータケースの内面に設けられた輪状ステータ及び複数相の駆動コイルと、前記前蓋及び後蓋の内側に設けられた第１、第２軸受と、前記筒状モータケース内で前記第１、第２軸受間に回転自在に設けられた回転軸と、前記回転軸の外周に設けられたロータマグネットと、前記各駆動コイルの長さ方向に対して交差するコイル端面に接着剤によって接着された熱伝導性部材とよりなり、前記各駆動コイルが発生する熱を前記熱伝導性部材を介して外部へ放熱し、前記各駆動コイルの温度上昇を抑制することにより、拡大された放熱面積により十分な放熱効果が得られ、駆動コイルの温度を十分に下げ、駆動コイルの許容温度に対して余裕ができる。そのため、その分の温度上昇に相当する電流をモータに流すことができるため、モータの最大トルクを向上させることができる。
また、前記各駆動コイルは、三相コイルよりなり、前記熱伝導性部材は銅からなる環状体よりなることにより、大きい放熱効果を得ることができる。
また、前記接着剤は、シリコンゴムからなることにより、駆動コイルからの熱を熱伝導性部材に効率よく伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明によるモータ放熱構造の要部を示す概略縦断面図である。
【図２】図１の実機全体を示す断面図である。
【図３】図１及び図２の要部の他の形態を示す構成図である。
【図４】従来のモータの巻き枠を示す断面図である。
【図５】従来のモータの要部を示す概略縦断面図である。
【図６】本発明のモータによる温度抑制特性図である。
【図７】従来のモータによる温度上昇特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、駆動コイルのコイル端面に熱伝導性部材を設けることにより、駆動コイルの温度上昇を抑えてトルクアップを計るようにしたモータ放熱構造を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１１】
以下、図面と共に本発明によるモータ放熱構造の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図１の要部の概略断面図において筒状モータケース５の内面には、長さ方向Ａに沿って設けられた駆動コイル１を有する輪状ステータ６が設けられ、前記筒状モータケース５の端部に設けられた前蓋７には第１軸受８が設けられている。
前記第１軸受８を介して輪状ステータ６の内側には、中空状の回転軸９が回転自在に設けられ、この回転軸９の周面にはロータマグネット１０が貼着されて設けられている。
【００１２】
前記駆動コイル１の長さ方向Ａに対して交差するように形成されたコイル端面１１には、前記第１軸受８の外輪を保持する輪状保持体１２の端面１２ａによって当接された環状の銅等からなる熱伝導性部材３が設けられており、この熱伝導性部材３はシリコン等の接着剤１３によってコイル端面１１に直接接着されている。
【００１３】
前述の図１の概略構成図を実機構成として示すと図２に示される通りであり、前記駆動コイル１は内側と外側に位置する絶縁カバー１５を介して前記輪状ステータ６のスロット（図示せず）内に設けられている。
【００１４】
前記回転軸９は、第１軸受８及び後蓋７Ａに設けられた第２軸受８Ａによって回転自在に支持され、前記回転軸９には、図１で示されるように第１軸受８側の回転軸９の端部にカップリング２０を接続して外部機器（図示せず）に接続することができる。
【００１５】
前記後蓋７Ａの内側には、ステータトランス２１が設けられ、前記回転軸９の後端に設けられたロータトランス２２との組合せによってレゾルバ２３が形成され、回転軸９の回転数及び回転角度が前記レゾルバ２３によって検出されるように構成されている。
また、前述の筒状モータケース５は、その両端に設けられた一対の輪状保持体１２，１２Ａ、前蓋７及び後蓋７Ａによって挟持されており、前記各輪状保持体１２，１２Ａは一対のボルト２５，２５Ａを介して前記筒状モータケース５に接続されている。
【００１６】
前述の図１及び図２の構成では、前記コイル端面１１が駆動コイル１の長さ方向Ａと交差し、直交状態ではないように形成されているが、図３の他の形態では、コイル端面が長さ方向Ａに対して直交する方向に形成され、わずかな接着剤１３によって熱伝導性部材３が駆動コイル１に直接接続されているように構成することもできる。
【００１７】
また、前記熱伝導性部材３は、図２にも示されるように、輪状保持体１２によってその一端が保持されている構成であるが、図３で示されているように、熱伝導性部材３が接着剤１３によって接続されているのみで、筒状モータケース５の内側の空隙内に独立配置されて放熱する構造とすることもできる。
【００１８】
図６及び図７は、本発明によるモータ放熱構造と従来のモータ放熱構造を用いた場合の停止状態（０ｓｅｃ）から駆動状態（７００ｓｅｃ経過）における三相の各駆動コイル１（コイル１〜コイル９）の温度上昇状態を示している。
表１は本発明によるモータ放熱構造の温度試験結果を示している。
【００１９】
【表１】
2012110091.tif 000003
【００２０】
また、表２は従来におけるモータ放熱構造の温度試験結果を示して
【００２１】
【表２】
2012110091.tif 000004
【００２２】
前述の温度試験の結果、例えば、Ｕ相のコイル７の場合、従来構成では５０．４度であった状態が３７．２度となっており、著しい温度抑制効果があったことが明らかとなっている。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明によるモータ放熱構造は、多相サーボモータに限らず、駆動コイルを有する全てのモータに適用することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１    駆動コイル
Ａ    長さ方向
３    熱伝導性部材
５    筒状モータケース
６    輪状ステータ
７    前蓋
７Ａ    後蓋
８    第１軸受
８Ａ    第２軸受
９    回転軸
１０    ロータマグネット
１１    コイル端面
１２    輪状保持体
１３    接着剤
１５    絶縁カバー
２０    カップリング
２１    ステータトランス
２２    ロータトランス
２３    レゾルバ
２５，２５Ａ    ボルト
【図１】
2012110091.tif 000005
【図２】
2012110091.tif 000006
【図３】
2012110091.tif 000007
【図４】
2012110091.tif 000008
【図５】
2012110091.tif 000009
【図６】
2012110091.tif 000010
【図７】
2012110091.tif 000011