JP2004538747A - 冷却コイルを備えたモータ - Google Patents

Abstract

本発明は、リニアモータのモータ部品、すなわち非同期機または同期機として構成されたリニアモータの一次側部品または二次側部品に関する。本発明によれば、蛇行状の平形構造体として構成された冷却コイル（Ｋ）が、熱伝導性の良好な材料からなる直管部（１０）と、プラスチックからなる転向管（１２，１３）とによって構成される。転向管は好ましくは予め製造されたプラスチック成形品として作られ、モータ部品は冷却コイルを装着した形で好ましくは注型される。本発明によれば、冷却コイルは所要の寸法に応じたモジュールとして構成され、金属部の曲げに起因する障害を回避することができる。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、発生熱を排出するために少なくとも１つの冷却コイルを備えた少なくとも１つのモータ部品を有するモータに関する。
【０００２】
特に、巻線コイルを支持体に支持するリニアモータの一次側部品では、供給した電気エネルギーの一部が熱に変換されるので、その熱を外部に排出しなければならない。このために通常は、支持体上の巻線コイルとは反対側の面に、水のような冷却媒体を通流させるコイル型冷却管すなわち冷却コイルが設けられる。
【０００３】
冷却コイルの製造のために、銅やアルミニウム等のように熱伝導性の良好な材料からなる管がジグザグ状または蛇行状に平坦な構造体に曲げ加工され、支持体の対応する面上に固定される。その場合、曲げ加工部の内側に圧縮ひずみが生じたり曲げ加工部の外側に亀裂が生じたりするので、材料の曲げ加工処理は技術的な負担が大きい。さらに、寸法の異なる種々の形式のリニアモータに対して異なる冷却コイルを保有させなければならないということも考慮しなければならないが、それは製造および在庫管理の費用を増大させる。
【０００４】
この問題は回転モータにおいても存在し、その場合冷却コイルは円筒外被の形に曲げ加工されなければならない。
【０００５】
従って本発明の課題は、冷却コイルを容易に製造することができ、異なる寸法のモータにも適用可能である冷却コイルを備えたモータ部品を提供することである。
【０００６】
この課題は、請求項１の特徴を備えたモータ部品によって解決される。従属請求項は本発明の好ましい実施態様に関する。
【０００７】
本発明によれば、冷却コイルの少なくとも一部がプラスチック材料から構成される。
【０００８】
特に冷却コイルは熱伝導性の良好な材料からなる真っ直ぐな冷却管と転向管とから構成される。その場合、転向管はプラスチックから作られる。
【０００９】
プラスチック材料は通常、熱伝導性が良くないことを踏まえ、本発明は、蛇行状の冷却コイルでは、湾曲部つまり転向管は通常、支持体の端縁部領域に配置され、そこからの熱排出は全く期待できないか又は少ししか行われないという認識から出発している。従って、プラスチック材料からなる転向管が冷却コイルの冷却能力を減少させることは全くないかまたは僅かしかない。なぜなら、多くの熱が排出されるべき危険領域には熱伝導性の良好な材料からなる冷却管が配置されるからである。
【００１０】
所望の寸法を有する冷却コイルは例えば、標準長さの冷却管をその都度の必要長さに応じて切断し、所望の寸法に従った適当数の冷却管部分を、転向管を介して互いに接続することによって、モジュールとして作ることができる。
【００１１】
最も単純な変形例として、転向管を可撓性ホースから構成することができる。このホースは冷却管の端部を介してのみ折り返され、またはそれと接着される。しかし、そこでは、長期間の封止性能ないし安定性の問題を生じ得るので、この変形例は、冷却コイルが後で注型材料によって注型されるモータ部品に対してのみ適しているものと考えられる。
【００１２】
従って好ましくは、転向管がプラスチック成形品として、例えば熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂から射出成形等によって作られる。
【００１３】
この転向管は冷却管の端部を受け入れるための受入部、または冷却管の端部に挿入するための差込部を備えるのが好ましい。受入部または差込部はＯリングのような封止部材を備えることができる。
【００１４】
例えば２つの９０°エルボから１８０°方向転換する転向管を構成すれば、簡単な構造を得ることができる。転向管を一体部品として構成すれば、冷却管用の接続端部が固定間隔を持つことになる。接続端部間の間隔を可変とするために、転向管を、連結部を介して相互に接続される独立した２つのエルボから組み立て、連結部を両エルボの一方に設け又は独立した部材、特に管として設けることができる。
【００１５】
添付図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１は冷却管と転向管とからなる冷却コイルの構造を概略的に示す。
図２は冷却コイルを備えたモータ部品の構造を概略的に示す。
【００１６】
図２の平面図にリニアモータのモータ部品の支持体１が波線で示されている。この支持体１は、支持体１の一方の面に歯と巻線コイルとを含んでいる例えば一次側部品である。巻線コイルには熱が発生する。他方、支持体１は、永久磁石（同期モータ）を支持する二次側部品の支持板でもあってもよく、又は渦電流を発生する非同期モータの二次側部品であってもよい。
【００１７】
支持体１の電気作用部品（巻線コイル、永久磁石、誘導子）とは反対側の面に、管部材からなる冷却コイルＫが装着されている。冷却コイルＫは直管部１０と転向管１２，１３とから平形の蛇行状部品として作られている。入口Ｚから導入される冷却媒体は冷却コイルＫを通流し、その過程で支持体１から発生熱を吸収し、出口Ａで冷却コイルＫから流出する。図２に示されているのとは異なり、通常、出口Ａは導管によって入口Ｚの領域にまで導かれる。
【００１８】
図１から明らかなように、本発明により、冷却コイルＫは転向管を介して互いに接続されている複数の直管部１０から構成されている。図１には異なる形式の３つの転向管１２，１３，１８が示されている。
【００１９】
転向管１２は、第１の受入部２５を有する第１の９０°エルボと、それに続く直管部と、第２の受入部２６を有する第２の９０°エルボとから構成されている。この実施例では一例としてＯリング２４を収納するための環状溝２３が形成されている。
【００２０】
この冷却コイルを組立てるために、標準管が直管部１０に対応する長さに切断され、その端部１１が受入部２５，２６に挿入されて相互に接続される。従って、転向管１２の内径は直管部１０の外径に整合するように選定されている。
【００２１】
図１に符号１３で示されている転向管においては、２つの受入部の代わりにそれぞれ２つの差込部２７，２８が設けられている。差込部２７，２８はそれぞれ環状溝２２を備え、直管部１０の内径に対応する外径を持っている。環状溝２２にはＯリング２１が装着され、挿入組立後の封止接続を保証する。
【００２２】
図１に符号１８で示されている転向管は２つの受入部を有する第１のエルボ１５と、第２のエルボ１９とから構成されている。第２のエルボ１９は受入部と管の形をした連結部１７とを備え、連結部１７の自由端は第１のエルボ１５の１つの受入部に挿入される。
【００２３】
連結部１７の長さを適当に選定することによって、直管部１０間の間隔を、図１に間隔Δとして示すように、可変できるように実現することができる。
【００２４】
図１に示されている転向管の例は全部ではない。例えば一端に差込部を備え、他端に受入部を備える転向管が考えられる。さらに、転向管１８に対応させて、端部に１つまたは２つの差込部を備えた転向管を構成することもできる。さらに、連結部１７をエルボ１９と一体に接続することは必要ない。また、独立した管部材を有する２つのエルボ１５を、転向管１８に相応する転向管に仕上げることも考えられる。
【００２５】
さらに、冷却管の変形例も可能である。例えば、端部１４を、差込部を受入れるために受け口の形に拡大したり、端部１１を受入部内へ挿入するために相応に縮小したりすることができる。
【００２６】
転向管は好ましくはプラスチック成形品として作られる。そうすれば、金属部材との接続に難点を生じることがなくなる。その場合には、溶接やろう付け等による同種又は異種の金属同士の接続とは異なり、酸化の問題が生じない。
【００２７】
冷却管への転向管の固着を高める、すなわち封止を改善するために、転向管と冷却管とを接着させることができ、場合によっては封止のためのＯリングを省略することができる。
【００２８】
本発明により冷却コイルＫが冷却管と転向管とから構成され支持体１に固定された後、支持体１は注型材料により公知のように冷却コイルＫと一緒に注型される。その場合、冷却コイルＫは支持体１に永続的に固定され、転向管は注型材料によって外部からの損傷に対して保護され、冷却コイルの封止は永続的に保証される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】冷却管と転向管とからなる冷却コイルの構造を示す概略図
【図２】冷却コイルを備えたモータ部品の構造を示す概略平面図
【符号の説明】
【００３０】
１ 支持体
１０ 直管部
１１ 端部
１２ 転向管
１３ 転向管
１４ 端部
１５ 第１のエルボ
１７ 連結部
１８ 転向管
１９ 第２のエルボ
２１ Ｏリング
２２ 環状溝
２３ 環状溝
２４ Ｏリング
２５ 第１の受入部
２６ 第２の受入部
２７ 差込部
２８ 差込部
Ａ 出口
Ｋ 冷却コイル
Ｚ 入口

Claims (10)

1. モータ機能にとって有効な構成要素、特に巻線コイルを支持する支持体（１）と、発生熱を排出するための少なくとも１つの冷却コイル（Ｋ）とを備え、冷却コイル（Ｋ）が支持体（１）に固定されかつ蛇行状に形成されているモータのモータ部品、特に一次側部品において、冷却コイル（Ｋ）の少なくとも一部（１２，１３，１８）がプラスチック材料から構成されていることを特徴とするモータのモータ部品。
2. 冷却コイル（Ｋ）は真っ直ぐな冷却管（１０）と転向管（１２，１３，１８）とから構成され、転向管がプラスチックから構成されていることを特徴とする請求項１記載のモータ部品。
3. 転向管（１２，１８）が冷却管の端部（１１）を受入れるための少なくとも１つの受入部（２５，２６）を有することを特徴とする請求項２記載のモータ部品。
4. 転向管が冷却管（１０）の端部（１４）内に挿入するための少なくとも１つの差込部（２７，２８）を有することを特徴とする請求項２又は３記載のモータ部品。
5. 転向管が２つのエルボから構成されていることを特徴とする請求項２乃至４の１つに記載のモータ部品。
6. ２つのエルボ（１５，１９）が連結部（１７）を介して相互に接続されていることを特徴とする請求項５記載のモータ部品。
7. エルボの一方（１９）が連結部（１７）と一体に作られていることを特徴とする請求項６記載のモータ部品。
8. 連結部（１７）が管として構成されていることを特徴とする請求項６又は７記載のモータ部品。
9. 転向管がプラスチック成形品として構成されていることを特徴とする請求項２乃至８の１つに記載のモータ部品。
10. 請求項１乃至９の１つに記載のモータ部品を備えたリニアモータまたは回転モータ。