(57)【要約】【課題】簡易な構成でコイルの温度上昇を抑制し、小型化を実現したブラシレスモータを提供することを課題とする。【解決手段】ハウジング２１の外周面には、軸方向に沿って延びる複数の溝２４と、径方向に突出した複数のフィン２５とが形成されている。Ｕ字状の形状のヒートパイプ３０の蒸発部３１がスロット１３に挿入され、凝縮部３２が溝２４に挿入される。スロット１３は、高熱伝導性を有するグリス４０で満たされている。コイル１４で発生した熱は、グリス４０と、ヒートパイプ３０とを介してハウジング２１に移動する。また、コイル１４で発生した熱は、高熱伝導性を有する樹脂で形成されたインシュレータ１７と、ステータコア１０とを介してハウジング２１に移動する。インペラ１９の回転に伴い発生する空気流によって、ハウジング２１の外周面が冷却される。【選択図】図２
2009268327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に回転するロータと、
前記回転軸を中心とした円環状のコアバック部の内周面から径方向に延びる複数のティースを有するステータコアと、
各ティースに導電線が巻き回されて形成された複数のコイルと、
円筒形の形状であり、内周面が前記ステータコアの外周面に接触するハウジングと、
一端側が隣接するティースの間に形成されるスロットに挿入され、他端側が前記ハウジングに接触する複数のヒートパイプと、
を備えることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、
各ヒートパイプは、Ｕ字状の形状であることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項３】
請求項２に記載のブラシレスモータにおいて、
前記ハウジングの外周面には、前記軸方向に沿って延びる溝が複数形成されており、
各ヒートパイプの他端側は、各溝に挿入されていることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のブラシレスモータにおいて、
各コイルと各ヒートパイプとの間に形成される隙間が、電気絶縁性と、空気の熱伝導率より大きい熱伝導率とを有する充填剤で満たされていることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のブラシレスモータにおいて、
各ヒートパイプの表面に、電気絶縁性を有する絶縁層が形成されていることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項６】
請求項５に記載のブラシレスモータにおいて、
前記絶縁層は、各ヒートパイプの一端側に形成され、各ヒートパイプと各コイルとを電気的に絶縁することを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のブラシレスモータにおいて、さらに、
電気絶縁性と、２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率とを有する樹脂で形成され、前記ステータコアを覆うインシュレータ、
を備えることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項８】
請求項７に記載のブラシレスモータにおいて、
各コイルを形成する前記導電線の間に形成される隙間と、前記導電線と前記インシュレータとの間に形成される隙間とが、電気絶縁性と、空気の熱伝導率より大きい熱伝導率とを有する充填剤で満たされていることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項９】
回転軸を中心に回転するロータと、
前記回転軸を中心とした円環状のコアバック部の内周面から径方向に延びる複数のティースを有するステータコアと、
電気絶縁性と、２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率とを有する樹脂で形成され、前記ステータコアを覆うインシュレータと、
前記インシュレータに覆われた各ティースに導電線が巻き回されて形成された複数のコイルと、
円筒形の形状であり、内周面が前記ステータコアの外周面に接触したハウジングと、
を備えることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項１０】
請求項９に記載のブラシレスモータにおいて、
各コイルを形成する前記導電線の間に形成される隙間と、前記導電線と前記インシュレータとの間に形成される隙間とが、電気絶縁性と、空気の熱伝導率より大きい熱伝導率とを有する充填剤で満たされていることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載のブラシレスモータにおいて、さらに、
Ｕ字状の形状である複数のヒートパイプ、
を備え、
前記ハウジングの外周面には、軸方向に沿って延びる溝が複数形成されており、
各ヒートパイプの一端側が隣接するティースの間に形成されるスロットに挿入され、各ヒートパイプの他端側が各溝に挿入されることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のブラシレスモータにおいて、
各コイルと各ヒートパイプとの間に形成される隙間が、電気絶縁性を有し、かつ空気の熱伝導率より大きい熱伝導率を有する充填剤で満たされていることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載のブラシレスモータにおいて、
前記ハウジングは、外周面から前記径方向の外側に突出した放熱フィンを複数有することを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項１４】
請求項１３に記載のブラシレスモータにおいて、
各放熱フィンは、周方向の一方向に向かって湾曲していることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載のブラシレスモータにおいて、さらに、
前記軸方向に関して前記ステータコアの一端側に配置され、前記ハウジングを冷却する空気流を発生させる冷却部、
を備えることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項１６】
請求項１５に記載のブラシレスモータにおいて、
前記冷却部は、
前記ロータと一体に回転することによって前記空気流を発生されるインペラ、
を有することを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項１７】
請求項１５に記載のブラシレスモータにおいて、
前記冷却部は、
回転することによって前記空気流を発生させるインペラと、
前記インペラを回転させるための駆動部と、
を有することを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項１８】
請求項１ないし請求項１７のいずれかに記載のブラシレスモータであって、
前記ブラシレスモータが刈払機に用いられることを特徴とするブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルの温度上昇を抑制する機能を有するブラシレスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ブラシレスモータのステータは、コアバック部と、コアバック部から径方向に突設された複数のティースとを備える。複数のティースにそれぞれ導電線が巻き回されることによって複数のコイルが形成されている。ブラシレスモータは、複数のコイルに駆動電流を供給することによってロータを回転駆動させる。
【０００３】
コイルは、駆動電流が流れる際に、コイルが有する電気抵抗によって発熱し、温度が上昇する。コイルの温度上昇は、コイルの電気抵抗の上昇を伴い、ブラシレスモータの回転性能が劣化する原因となる。したがって、コイルの温度上昇を防ぐために、コイルを冷却することが従来から行われている。
【０００４】
たとえば、特許文献１に、電気自動車などに搭載されるモータの冷却構造が開示されている。特許文献１に開示されているモータの冷却構造は、隣接するティース部の間に形成されるスロット部に冷媒パイプを通し、冷媒パイプに形成された孔部から冷媒を巻線に向かって噴霧する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６８２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、特許文献１では、冷媒パイプから噴霧された冷媒によって、巻線を直接冷却するモータの冷却構造が開示されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されているモータの冷却構造は、冷媒パイプから噴霧された冷媒と、噴霧されなかった冷媒とを回収する構成が必要となる。このため、特許文献１に開示されているモータの冷却構造は、構造が複雑になるという問題があった。また、特許文献１に開示されているモータの冷却構造は、電気自動車などに搭載されることを前提としている。つまり、回収した冷媒の冷却に熱交換機を用いており、モータの小型化が難しいという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、簡易な構成でコイルの温度上昇を抑制し、小型化を実現したブラシレスモ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】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、回転軸を中心に回転するロータと、前記回転軸を中心とした円環状のコアバック部の内周面から径方向に延びる複数のティースを有するステータコアと、各ティースに導電線が巻き回されて形成された複数のコイルと、円筒形の形状であり、内周面が前記ステータコアの外周面に接触するハウジングと、一端側が隣接するティースの間に形成されるスロットに挿入され、他端側が前記ハウジングに接触する複数のヒートパイプと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、各ヒートパイプは、Ｕ字状の形状であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載のブラシレスモータにおいて、前記ハウジングの外周面には、前記軸方向に沿って延びる溝が複数形成されており、各ヒートパイプの他端側は、各溝に挿入されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のブラシレスモータにおいて、各コイルと各ヒートパイプとの間に形成される隙間が、電気絶縁性と、空気の熱伝導率より大きい熱伝導率とを有する充填剤で満たされていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のブラシレスモータにおいて、各ヒートパイプの表面に、電気絶縁性を有する絶縁層が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項５に記載のブラシレスモータにおいて、前記絶縁層は、各ヒートパイプの一端側に形成され、各ヒートパイプと各コイルとを電気的に絶縁することを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のブラシレスモータにおいて、さらに、電気絶縁性と、２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率とを有する樹脂で形成され、前記ステータコアを覆うインシュレータ、を備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項７に記載のブラシレスモータにおいて、各コイルを形成する前記導電線の間に形成される隙間と、前記導電線と前記インシュレータとの間に形成される隙間とが、電気絶縁性と、空気の熱伝導率より大きい熱伝導率とを有する充填剤で満たされていることを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明は、回転軸を中心に回転するロータと、前記回転軸を中心とした円環状のコアバック部の内周面から径方向に延びる複数のティースを有するステータコアと、電気絶縁性と、２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率とを有する樹脂で形成され、前記ステータコアを覆うインシュレータと、前記インシュレータに覆われた各ティースに導電線が巻き回されて形成された複数のコイルと、円筒形の形状であり、内周面が前記ステータコアの外周面に接触したハウジングと、を備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、請求項９に記載のブラシレスモータにおいて、各コイルを形成する前記導電線の間に形成される隙間と、前記導電線と前記インシュレータとの間に形成される隙間とが、電気絶縁性と、空気の熱伝導率より大きい熱伝導率とを有する充填剤で満たされていることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１記載の発明は、請求項９または請求項１０に記載のブラシレスモータにおいて、さらに、Ｕ字状の形状である複数のヒートパイプ、を備え、前記ハウジングの外周面には、軸方向に沿って延びる溝が複数形成されており、各ヒートパイプの一端側が隣接するティースの間に形成されるスロットに挿入され、各ヒートパイプの他端側が各溝に挿入されることを特徴とする。
【００２０】
請求項１２記載の発明は、請求項１１に記載のブラシレスモータにおいて、各コイルと各ヒートパイプとの間に形成される隙間が、電気絶縁性を有し、かつ空気の熱伝導率より大きい熱伝導率を有する充填剤で満たされていることを特徴とする。
【００２１】
請求項１３記載の発明は、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載のブラシレスモータにおいて、前記ハウジングは、外周面から前記径方向の外側に突出した放熱フィンを複数有することを特徴とする。
【００２２】
請求項１４記載の発明は、請求項１３に記載のブラシレスモータにおいて、各放熱フィンは、周方向の一方向に向かって湾曲していることを特徴とする。
【００２３】
請求項１５記載の発明は、請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載のブラシレスモータにおいて、さらに、前記軸方向に関して前記ステータコアの一端側に配置され、前記ハウジングを冷却する空気流を発生させる冷却部、を備えることを特徴とする。
【００２４】
請求項１６記載の発明は、請求項１５に記載のブラシレスモータにおいて、前記冷却部は、前記ロータと一体に回転することによって前記空気流を発生されるインペラ、を有することを特徴とする。
【００２５】
請求項１７記載の発明は、請求項１５に記載のブラシレスモータにおいて、前記冷却部は、前記冷却部は、回転することによって前記空気流を発生させるインペラと、前記インペラを回転させるための駆動部と、を有することを特徴とする。
【００２６】
請求項１８記載の発明は、請求項１ないし請求項１７のいずれかに記載のブラシレスモータであって、前記ブラシレスモータが刈払機に用いられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係るブラシレスモータにおいて、複数のヒートパイプの一端側が各スロットに挿入され、他端側がハウジングに接触している。コイルで発生する熱は、ヒートパイプを介してハウジングに移動し、ハウジングからブラシレスモータの外部に放出される。このように、本発明に係るブラシレスモータは、簡易な構成でコイルの温度上昇を防ぐことができ、ブラシレスモータを小型化することができる。
【００２８】
また、ヒートパイプとコイルとの間に形成される隙間が電気絶縁性および空気の熱伝導率より大きい熱伝導率を有する充填剤で満たされているため、コイルで発生する熱を効率よくヒートパイプに伝えることができる。
【００２９】
また、インシュレータが電気絶縁性および２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する樹脂で形成されているため、コイルで発生する熱は、インシュレータおよびステータコアを介してハウジングに移動することができる。このように、本発明に係るブラシレスモータは、簡易な構成でコイルの温度上昇を防ぐことができ、ブラシレスモータを小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
｛ブラシレスモータ１の全体構成｝
以下、図面を参照しつつ本発明の一実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係るブラシレスモータ１の側面断面図である。図２は、ブラシレスモータ１の平面断面図である。図１に示す側面断面図は、図２に示す矢視Ｂ−Ｂ断面に相当し、図２に示す平面断面図は、図１に示す矢視Ａ−Ａ断面に相当する。
【００３１】
図１に示すブラシレスモータ１は、たとえば、刈払機に搭載される。なお、ブラシレスモータ１は、刈払機に限らず、チェーンソーあるいは芝刈り機などの他の機器に搭載されてもよい。
【００３２】
なお、ブラシレスモータ１は、搭載機器によって取り付け状態が異なり、様々な向きに配置される。したがって、ブラシレスモータ１には、絶対的な上下方向は存在しない。しかし、以下の説明において、便宜的に、図１の図面上の上下方向がブラシレスモータ１の上下方向であるとして説明する。
【００３３】
ハウジング２１は、ブラシレスモータ１の回転軸Ｊ１を中心とした円筒形状であり、内周面にステータコア１０が固定されている。ステータコア１０は、ケイ素鋼板などを積層することによって形成された金属性部材である。ステータコア１０は、回転軸Ｊ１を中心にして環状に構成されたコアバック部１１と、コアバック部１１から回転軸Ｊ１に向って放射状に配置された複数のティース部１２とを備えている。インシュレータ１７に覆われた各ティース部１２に導電線１４０が巻き回されることによって、複数のコイル１４が形成される。
【００３４】
また、ヒートパイプ３０の蒸発部３１が、隣接するティース部１２の間に形成されるスロット１３に挿入され、凝縮部３２が、ハウジング２１に形成される溝２４に挿入されている。ヒートパイプ３０は、コイル１４で発生する熱をハウジング２１に伝導させる。なお、図１および図２において、ヒートパイプ３０の内部構造の表示を省略している。
【００３５】
ハウジング２１の上側及び下側に、ブラケット２２、２３がそれぞれ配置される。ブラケット２２、２３は、ビス止め等によってハウジング２１に固定される。ブラケット２２、２３は、ボールベアリング１８、１８をそれぞれ保持している。ブラケット２２、２３が保持するボールベアリング１８、１８によって、回転軸Ｊ１を軸心とするシャフト１５が回転自在に保持されている。
【００３６】
ロータ１６は、ロータマグネット１６１およびロータコア１６２を備えており、シャフト１５と一体に回転する。ロータマグネット１６１は、シャフト１５に固定されたロータコア１６２の外周面に固定される。
【００３７】
上述した構成を有するブラシレスモータ１において、ロータマグネット１６１の回転位置に応じた電流が、電源装置から制御装置を介して供給される。コイル１４に駆動電流が供給されることに伴って磁場が発生し、ロータマグネット１６１が回転する。このようにしてブラシレスモータ１は回転駆動力を得る。
【００３８】
｛ブラシレスモータ１の放熱構造｝
以下、コイル１４で発生する熱を外部に放出するためのブラシレスモータ１の放熱構造について説明する。まず、ブラシレスモータ１における熱の流れの概要を説明する。
【００３９】
ブラシレスモータ１において、駆動電流の供給によってコイル１４で発生する熱は、ハウジング２１に伝えられる。コイル１４からハウジング２１までの伝熱経路については、後述する。また、コイル１４への駆動電流の供給に伴い、ロータ１６とともにインペラ１９が回転する。インペラ１９の回転によって上側から下側への空気流が発生する。空気流は、ハウジング２１の外周面に沿って流れ、ハウジング２１を冷却する。
【００４０】
コイル１４からハウジング２１までの伝熱経路は、二通りある。第１の伝熱経路は、コイル１４、グリス４０、ヒートパイプ３０、ハウジング２１の順で熱が伝わる経路である。第２の伝熱経路は、コイル１４、インシュレータ１７、ステータコア１０、ハウジング２１の順で熱が伝わる経路である。以下、それぞれの伝熱経路について詳しく説明する。
【００４１】
｛第１の伝熱経路｝
まず、第１の伝熱経路を構成するヒートパイプ３０について説明する。図１に示すように、ヒートパイプ３０は、Ｕ字状の形状をした金属性のパイプである。ヒートパイプ３０の内部は、真空となっており、純水あるいは代替フロンなどの液体が封入されている。
【００４２】
ヒートパイプ３０の端部を蒸発部３１、凝縮部３２とする。蒸発部３１は、ステータコア１０に形成されるスロット１３に下側から挿入され、凝縮部３２は、ハウジング２１に形成される溝２４に下側から挿入される。ヒートパイプ３０は、スロット１３の数に対応して配置される。また、ヒートパイプ３０の湾曲部３３は、ブラシレスモータ１の下側に位置している。湾曲部３３から蒸発部３１にかけてのヒートパイプ３０の表面には、電気絶縁性を有する絶縁テープが巻かれることによって、絶縁層が形成される。なお、凝縮部３２に絶縁テープが巻かれていてもよい。
【００４３】
次に、ハウジング２１について説明する。ハウジング２１は、コイル１４で発生する熱をブラシレスモータ１の外部に放出するヒートシンクとして機能する。図２に示すように、ハウジング２１は、回転軸Ｊ１を中心とした円筒形状の金属性部材である。ハウジング２１の外周面には、軸方向に沿って延びる溝２４と、放熱用のフィン２５とがそれぞれ複数形成されている。
【００４４】
溝２４は、各スロット１３の径方向外側に形成される。上述したように、溝２４には、ヒートパイプ３０の凝縮部３２が下側から挿入される。このとき、溝２４の壁面とヒートパイプ３０の表面とが接触している。溝２４をヒートパイプ３０の断面形状に合わせて形成することによって、溝２４の壁面とヒートパイプ３０の表面との接触面積を増やすことができる。これにより、ヒートパイプ３０の凝縮部３２から放出される熱をハウジング２１へ効率よく伝えることができる。
【００４５】
また、図２に示すように、フィン２５は、ハウジング２１の外周面から径方向外側に突出するとともに、周方向の一方に湾曲している。フィン２５を湾曲させることによって、ハウジング２１の表面積を増加させることができる。したがって、コイル１４からハウジング２１に移動した熱を、ブラシレスモータ１の外部に効率よく放出することができる。
【００４６】
次に、インペラ１９について説明する。図１に示すように、インペラ１９は、下側に開口するカップ部の外周に複数の羽根１９１が設けられた構成である。インペラ１９は、ブラシレスモータ１の上側に配置されており、シャフト１５に固定されている。つまり、インペラ１９と、ヒートパイプ３０の湾曲部３３とが、ブラケット２２を挟んで反対側に位置する。インペラ１９は、シャフト１５と一体に回転することによって、下方向に流れる空気流を発生させる。
【００４７】
次に、グリス４０について説明する。図３は、図２に示す領域Ｃを拡大した図である。つまり、図３は、ヒートパイプ３０の蒸発部３１が挿入されたスロット１３の状態を示す図である。なお、図３において、ヒートパイプ３０の内部構造の表示を省略している。
【００４８】
図３に示すように、スロット１３は、グリス４０で満たされている。グリス４０は、電気絶縁性、および空気の熱伝動率より大きい熱伝導率を有するペースト状の部材である。ただし、グリス４０の熱伝導率は、０．８（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上であることが望ましい。たとえば、グリス４０として、シリコン樹脂などを用いることができる。なお、スロット１３は、インシュレータ１７、１７によって径方向内側が閉じた状態となっている。これにより、グリス４０が、スロット１３からステータコア１０の径方向内側に漏れ出ることを防いでいる。
【００４９】
スロット１３に挿入されたヒートパイプ３０の蒸発部３１は、スロット１３の中央に位置している。ヒートパイプ３０の蒸発部３１の周方向両側には、グリス４０を介してコイル１４、１４が位置している。このため、コイル１４とヒートパイプ３０の蒸発部３１との間に何もない状態と比較して、コイル１４で発生した熱は、グリス４０を介してヒートパイプ３０の蒸発部３１へ容易に移動することができる。
【００５０】
なお、ヒートパイプ３０の蒸発部３１の表面には絶縁テープが巻かれているため、コイル１４とヒートパイプ３０の蒸発部３１とが接触しても、コイル１４とヒートパイプ３０との間の電気絶縁性を確保できる。なお、絶縁テープは、コイル１４で発生する熱がヒートパイプ３０に移動する際の妨げとならないように、グリス４０と同程度の熱伝導率を有することが望ましい。
【００５１】
図４は、図３に示す領域Ｄを拡大した図である。なお、図４において、コイル１４を形成する導電線１４０の断面形状を円形としている。図４に示すように、隣接する複数の導電線１４０の間に形成される隙間４１と、隣接する複数の導電線１４０とインシュレータ１７との間に形成される隙間４２とが、グリス４０によって満たされている。
【００５２】
コイル１４で発生する熱は、実際には、コイル１４を形成する導電線１４０で発生する。コイル１４において、導電線１４０が積層されているため、コイル１４の内部に位置する導電線１４０で発生した熱は、隣接する導電線１４０を介してコイル１４の外部に移動する。しかし、グリス４０が隙間４１、４２に充填されることによって、コイル１４の内部に位置する導電線１４０で発生する熱は、隣接する導電線１４０を移動するだけでなく、グリス４０を介して他の導電線１４０に移動することが可能となる。これにより、コイル１４で発生する熱が、コイル１４の内部に蓄積されることを防いでいる。
【００５３】
なお、グリス４０は、スロット１３を満たすだけでなく、ティース部１２の軸方向の両側を覆っていることが望ましい。これにより、コイル１４全体がグリス４０で覆われるため、コイル１４全体で発生する熱を効率よくヒートパイプ３０の蒸発部３１に伝えることができる。また、ヒートパイプ３０の蒸発部３１は、コイル１４の上部で発生する熱をハウジング２１に伝えるために、ステータコア１０の上側に突出している方が望ましい。
【００５４】
次に、第１の伝熱経路における熱の移動について詳しく説明する。まず、コイル１４に駆動電流が供給されることによって、コイル１４を形成する導電線１４０で熱が発生する。導電線１４０で発生した熱は、隣接する導電線１４０あるいは隙間４１、４２を満たすグリス４０を介して、コイル１４の外部へと移動する。コイル１４の外部へ移動した熱は、スロット１３を満たすグリス４０を介してヒートパイプ３０の蒸発部３１に移動する。
【００５５】
ヒートパイプ３０の蒸発部３１では、グリス４０から移動した熱によって液体が蒸発し、蒸発部３１より低温の凝縮部３２に蒸気が移動する。凝縮部３２では、蒸気が凝縮し、蒸気が凝縮する際に発生する凝縮熱がハウジング２１に伝えられる。ハウジング２１に伝えられた熱は、インペラ１９の回転によって発生する空気流によって、フィン２５から外部に放出される。このように、ヒートパイプ３０を用いることによって、冷媒を回収する構成を設けることなくコイル１４で発生する熱をブラシレスモータ１の外部に放出することができるため、ブラシレスモータ１を小型化することができる。
【００５６】
｛第２の伝熱経路｝
次に、第２の伝熱経路について説明する。なお、インペラ１９およびハウジング２１については、上記と同様であるため、その説明を省略する。上述したように、第２の伝熱経路では、コイル１４で発生する熱が、インシュレータ１７、ステータコア１０を介してハウジング２１へ伝えられる。
【００５７】
まず、インシュレータ１７について説明する。図５（ａ）は、インシュレータ１７の上面図である。図５（ｂ）は、インシュレータ１７の底面図である。図５（ｃ）は、図５（ａ）に示す矢視Ｅ方向から見たインシュレータ１７の側面図である。図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、インシュレータ１７は、ティース部１２の形状に合わせて形成され、軸方向の両側から各ティース部１２を挟み込むようにしてステータコア１０に取り付けられる。インシュレータ１７は、電気絶縁性、および２．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有する樹脂（たとえば、ＬＣＰ樹脂）で形成される。ただし、インシュレータ１７の熱伝導率は、１８（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上であることが望ましい。また、図４に示すように、隙間４１、４２がグリス４０で満たされている。このため、コイル１４の内部で発生する熱は、インシュレータ１７に移動することができる。
【００５８】
また、図２に示すように、ステータコア１０の外周面とハウジング２１の内周面とが接触している。これにより、ステータコア１０からハウジング２１への熱の移動が可能となっている。なお、ステータコア１０の外周面とハウジング２１の内周面との接触については、ステータコア１０とハウジング２１とが直接接触した状態だけでなく、ステータコア１０の外周面とハウジング２１の内周面との間に、グリス４０と同程度の熱伝導率を有する薄膜などが介在した状態を含む。つまり、ステータコア１０からハウジング２１への熱の移動が妨げられなければよい。
【００５９】
次に、第２の伝熱経路における熱の移動について詳しく説明する。コイル１４に駆動電流が供給されることによって、コイル１４を形成する導電線１４０で熱が発生する。導電線１４０で発生した熱は、隣接する導電線１４０あるいは隙間４１、４２を満たすグリス４０を介してインシュレータ１７に移動する。インシュレータ１７に移動した熱は、ステータコア１０を介してハウジング２１に伝わる。ステータコア１０は、ケイ素鋼板などで形成されているため、コイル１４からインシュレータ１７に移動した熱を、ハウジング２１に伝える。第１の伝熱経路と同様に、ハウジング２１に伝えられた熱は、インペラ１９の回転によって発生する空気流によって、ハウジング２１からブラシレスモータ１の外部に放出される。
【００６０】
また、インペラ１９がブラシレスモータ１の上側に配置されているため、インペラ１９の回転によって発生する空気流がヒートパイプ３０の湾曲部３３のみを冷却することがない。つまり、空気流がハウジング２１の外周面全体を冷却するため、ブラシレスモータ１は、第２の伝熱経路でハウジング２１に移動した熱も、ハウジング２１からブラシレスモータ１の外部へ効率よく放出することができる。
【００６１】
以上説明したように、本実施の形態に係るブラシレスモータ１は、Ｕ字形状のヒートパイプ３０の蒸発部３１をグリス４０で満たされたスロット１３に挿入し、凝縮部３２をハウジング２１に形成された溝２４にそれぞれ挿入する。これにより、簡易な構成でコイル１４の温度上昇を抑制できるため、ブラシレスモータの小型化が可能となる。
【００６２】
また、インシュレータ１７を電気絶縁性および高熱伝導性を有する樹脂で形成することによって、インシュレータ１７、ステータコア１０を介してコイル１４で発生する熱をハウジング２１に伝えることができる。これにより、二つの伝熱経路を介してコイル１４で発生する熱がハウジング２１に移動するため、コイル１４の温度上昇をさらに抑制することができる。
【００６３】
なお、本実施の形態において、第１の伝熱経路および第２の伝熱経路によって、コイル１４で発生する熱をハウジング２１に伝える例について説明したが、これに限られない。たとえば、ブラシレスモータ１が、第１の伝熱経路および第２の伝熱経路のいずれか一方を有していてもよい。
【００６４】
また、本実施の形態において、溝２４の壁面とヒートパイプ３０の表面とが直接接触している例について説明したが、これに限られない。たとえば、溝２４の壁面とヒートパイプ３０との間に、グリス４０と同程度の熱伝導率を有する絶縁テープなどの薄膜が介在していてもよい。
【００６５】
また、本実施の形態において、グリス４０の熱伝導率が空気の熱伝導率より大きく、インシュレータ１７の熱伝導率が２．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上である場合について説明している。しかし、コイル１４を効率よく冷却するためには、本実施の形態で説明したグリス４０およびインシュレータ１７の各熱伝導率は、できるだけ大きい値であるほうが望ましい。
【００６６】
また、本実施の形態において、インペラ１９がシャフト１５と一体に回転することによって、空気流を発生させる例について説明したが、これに限られない。たとえば、軸流ファンを用いて空気流を発生させてもよい。軸流ファンを駆動するモータは、ブラシレスモータ１と別のモータとなる。この場合、ブラシレスモータ１が駆動していない状態においても、ハウジング２１を冷却することができる。
【００６７】
また、本実施の形態において、三相のブラシレスモータ１に対応する放熱構造について説明したが、これに限られない。ブラシレスモータの相数、スロット数に応じて、ヒートパイプ３０、およびハウジング２１に形成される溝２４の数を変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施の形態に係るブラシレスモータの側面断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るブラシレスモータの平面断面図である。
【図３】図２に示す領域Ｃの拡大図である。
【図４】図３に示す領域Ｄの拡大図である。
【図５】インシュレータの形状を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  ブラシレスモータ
１０  ステータコア
１１  コアバック部
１２  ティース部
１３  スロット
１４  コイル
１６  ロータ
１７  インシュレータ
１９  インペラ
２１  ハウジング
２４  溝
２５  フィン
３０  ヒートパイプ
３１  蒸発部
３２  凝縮部
３３  湾曲部
４０  グリス
１４０  導電線
【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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