JP2005237059A - 電機子巻線冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 マニホールドを配置する構造を簡素化できるリニアモータ用冷却構造を提供する。
【解決手段】 金属製の冷却管３と金属製のマニホールド１とが環状に配置されるように、マニホールドを１つのマニホールド１から構成する。冷却管３とマニホールド１との間に電気的絶縁材料から構成された絶縁部品を配置して、冷却管３の両端部の少なくとも一方とマニホールド１とを電気的に絶縁する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、モータ等の電機子巻線冷却構造に関するものである。

モータは、一般に、コアに巻線が設けられて構成される電機子を具備している。このような電機子の巻線からは高熱が発生しやすいので、従来より種々の電機子巻線冷却構造が提案されている。特開２００２−２１８７３０号等には、電機子の巻線に隣接して配置される金属製の冷却管と、冷却管の両端部にそれぞれ接続された金属製の２つのマニホールドとを備えた電機子巻線冷却構造が示されている。２つのマニホールドの一方のマニホールドは、冷却管に冷媒を導入するための構造を有しており、他方のマニホールドは、冷却管から冷媒を導出するための構造を有している。特にリニアモータの可動子では、このようなマニホールドを備えていると、外部の冷媒供給装置のホース等と冷却管との接続が容易になり、しかも信頼性の高い接続が得られる。従来では、２つのマニホールドを、相互に絶縁されるように離して配置している。図１１及び図１２は、両マニホールドが電気的に接続されている場合と絶縁されている場合のリニアモータの速度及び電流の変化をそれぞれ示している。両図に示すように、両マニホールドが電気的に接続されていると、金属製冷却管に電圧が誘起されて電流が流れ、リニアモータの速度変動の低下や、電流リップの増加が著しくなるからである。
特開２００２−２１８７３０号（図４、図８）

しかしながら、従来のように２つのマニホールドを相互に絶縁すると、２つのマニホールドを配置する構造が煩雑になる。また、従来の構造で２つのマニホールドの間に複数本の冷却管を配置すると、これらの複数本の冷却管の間で誘起した電流が環状に流れてしまう。そのため、従来の構造では、２つのマニホールドの間に１本の冷却管しか配置できず、冷却管の長さが長くなった場合には、金属製冷却管内を流れる冷媒の圧力損失が大きくなるという問題があった。

本発明の目的は、マニホールドを配置する構造を簡素化できる電機子巻線冷却構造及びリニアモータ用電機子巻線冷却構造を提供することにある。

本発明の他の目的は、冷却管内を流れる冷媒の圧力損失を防ぐことができる電機子巻線冷却構造及びリニアモータ用電機子巻線冷却構造を提供することにある。

本発明の電機子巻線冷却構造は、電機子の巻線に隣接して配置される金属製の冷却管と、冷却管の両端部がそれぞれ接続されて冷却管に冷媒を導入し且つ冷却管から冷媒を導出するための構造を備えた金属製のマニホールドとを備えている。本発明では、冷却管とマニホールドとが環状に配置されている。そして、冷却管の両端部の少なくとも一方とマニホールドとを電気的に絶縁する。本発明によれば、マニホールドを１つにして、冷却管とマニホールドとを環状に配置しても、冷却管の両端部の少なくとも一方とマニホールドとを電気的に絶縁したため、冷却管とマニホールドとに誘起による電流が流れるのを防止できる。そのため、１つの金属製マニホールドだけで電機子巻線冷却構造を構成することができ、マニホールドを配置する構造を簡素化できる。なお、マニホールドを樹脂等の絶縁体により形成して、冷却管とマニホールドとに誘起による電流が流れるのを防止することも考えられるが、マニホールドを樹脂により形成すると、マニホールドの耐久性が低下する上、マニホールドにタップ加工を施しても、硬度の高い螺子部を形成することができない。そのため、冷却管に冷媒を供給する冷媒供給装置のホース等とマニホールドとを十分な強度で螺合接合することができない。

本願の他の発明の電機子巻線冷却構造は、電機子の巻線に隣接して配置される金属製の複数の冷却管と、一対のマニホールドとを備えている。一対のマニホールドは、複数の冷却管の両端部の一方の端部がそれぞれ接続されて複数の冷却管に冷媒を導入するための構造を備えた金属製の導入側マニホールドと、複数の冷却管の他方の端部がそれぞれ接続されて複数の冷却管から冷媒を導出するための構造を備えた金属製の導出側マニホールドとから構成されている。本発明では、複数の冷却管と一対のマニホールドとが環状に配置されている。そして、複数の冷却管のそれぞれの両端部の少なくとも一方と導入側マニホールドまたは導出側マニホールドとを電気的に絶縁する。この電機子巻線冷却構造では、複数の冷却管のそれぞれの両端部の少なくとも一方と導入側マニホールドまたは導出側マニホールドとが電気的に絶縁されているため、冷却管と一対のマニホールドとが環状に電気的接続されないため、冷却管と一対のマニホールドとに誘起による電流が流れるのを防止することができる。これにより、導入側マニホールドから導出側マニホールドに向かって冷媒が流れる複数の冷却管の配置が可能になった。そのため、一本の冷却管の長さ寸法を短くすることができ、冷却管内を流れる冷媒の圧力損失を小さくできる。

上記の場合、導出側マニホールドに流れた冷媒を導入側マニホールドに戻す還流管を更に備える構造を採用することができる。このようにすれば、冷媒を冷媒供給装置に戻すホース等の部材は、導入側マニホールドに接続することになる。そのため、冷媒供給装置から冷媒を供給するホース等の部材と、冷媒供給装置に冷媒を戻すホース等の部材とは、導入側マニホールドにだけ接続すればよく、リニアモータの構造を簡素化することができる。

冷却管とマニホールドとの間には電気的絶縁材料から構成された絶縁部品を配置して電気的な絶縁を実現するのが好ましい。このようにすれば、冷却管とマニホールドとの電気的な絶縁を簡単に図ることができる。

マニホールドの本体には、冷却管の端部が挿入される冷却管挿入孔を形成し、更に冷却管の端部に対応して冷却管取付構造を設けることができる。この場合、冷却管取付構造は、絶縁キャップと絶縁スリーブとオーリングと接続金具と固定手段とから構成することができる。絶縁キャップは、電気絶縁材料により形成されて、冷却管の内部流路と連通する貫通孔を備えて冷却管の端部に嵌合されて端部とともに冷却管挿入孔に挿入される構造を有している。絶縁スリーブは、電気絶縁材料により形成され、冷却管が貫通する環状部と、径方向外側から力が加えられると内側に変形し冷却管を挟持する挟持部とを備えて、絶縁キャップよりも後方側に配置されている。オーリングは、絶縁スリーブの挟持部とは反対側に位置する部分と絶縁キャップとの間に挟まれている。接続金具は、絶縁スリーブの挟持部を収納し且つマニホールドの本体側に近付けられると絶縁スリーブに力を加える構造を有している。固定手段は、接続金具をマニホールドに近付けるように移動させながらマニホールドに対して接続金具を固定する構造を有している。このように構成すれば、オーリングにより冷却管とマニホールドの冷却管挿入孔との間の間隙から冷媒が漏れるのを防ぐことができる。また、固定手段及び接続金具により、絶縁スリーブが冷却管を挟持するので、冷媒が漏れることなく、金属製冷却管を確実にマニホールドに固定することができる。

特にリニアモータの可動子にマニホールドを備えると、外部の冷媒供給装置のホース等と冷却管との接続が容易になり、しかも信頼性の高い接続が得られる。そのため、本発明をリニアモータの可動子の電機子巻線の冷却に用いれば、高い効果が得られる。

本発明によれば、マニホールドを１つのマニホールドから構成して、冷却管とマニホールドとを環状に配置しても、冷却管の両端部の少なくとも一方とマニホールドとを電気的に絶縁したため、冷却管とマニホールドとに誘起による電流が流れるのを防止できる。そのため、１つの金属製マニホールドだけで電機子巻線冷却構造を構成することができ、マニホールドを配置する構造を簡素化できる。また、冷却管とマニホールドとに環状な電気的接続がされないため、冷却管とマニホールドとに誘起による電流が流れるのを防止することができる。これにより、一対のマニホールドの一方のマニホールドから他方のマニホールドに向かって冷媒が流れる複数の冷却管の配置が可能になった。そのため、一本の冷却管の長さ寸法を短くすることができ、冷却管内を流れる冷媒の圧力損失を小さくできる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は、リニアモータ内に配置された本発明の第１の実施の形態の電機子巻線冷却構造の斜視図であり、図２は、リニアモータ内に配置する前の本発明の実施の形態の電機子巻線冷却構造の斜視図である。両図に示すように、本例の電機子巻線冷却構造は、１つの金属製のマニホールド１と一本の金属製の冷却管３とを有している。マニホールド１は、図３及び図４に示すように、真鍮、ステンレス、銅、アルミニウム等により直方体のブロック状に形成されており、リニアモータの電機子に取り付けられている。マニホールド１の内部には、導入側通路５と導出側通路７とが形成されている。導入側通路５は、図示しない冷媒供給装置の供給ホースに接続されて該冷媒供給装置から油等の冷媒が供給される取入口８と冷却管３内に冷媒を導入する導入口９とを両端に備えている。導出側通路７は、冷却管３から冷媒が導出される導出口１１と冷媒供給装置の排出ホースに接続されて該冷媒供給装置に冷媒を排出する排出口１２とを両端に有している。導入側通路５及び導出側通路７は、取入口８と排出口１２とが並んで配置され、導入口９と導出口１１とが並んで配置されるように、ほぼ平行に並んで配置されている。

導入口９は、図５Ａに示すように、冷却管３の端部が挿入できるように、導入側通路５よりも大きい横断面積を有してマニホールド１の表面に開口しており、導入側通路５との間に形成された段差面９ａと、段差面９ａとマニホールド１の表面との間に形成された内周面９ｂとを有している。導出口１１も導入口９と同じ構造を有しており、冷却管３の端部が挿入できるように、導出側通路７よりも大きい横断面積を有してマニホールド１の表面に開口しており、導出側通路７との間に形成された段差面１１ａと、段差面１１ａとマニホールド１の表面との間に形成された内周面１１ｂとを有している。このように、本例では導入口９及び導出口１１は、冷却管３の端部が挿入される冷却管挿入孔を構成している。導入口９には、冷却管３の一方の端部が挿入されており、導出口１１には、冷却管３の他方の端部が挿入されている。導入口９及び導出口１１に冷却管３の一方及び他方の端部がそれぞれ接続される態様については、後に詳細に説明する。

図１及び図２に戻って説明すると、冷却管３は、銅やアルミニウムからなる円筒管であり、複数に折れ曲がって延びるつづら折部３ａと直線状に延びる直線部３ｂとを有している。つづら折部３ａはマニホールド１の導入口９側に接続された一方の端部側に位置しており、リニアモータの電機子の９個の巻線Ｃの隣接する巻線Ｃ，Ｃの間を通るように、図示しない絶縁フィルムを介して巻線Ｃに隣接して配置されている。本例では、巻線を巻回するコアを持たないコアレスタイプのリニアモータを用いている。直線部３ｂはマニホールド１の導出口１１側に接続された他方の端部側に位置している。以上のような構成により、冷却管３とマニホールド１とは環状に配置されており、マニホールド１から冷却管３内に導入された冷媒は、つづら折部３ａ及び直線部３ｂを通ってマニホールド１に導出される。そして、冷却管３のつづら折部３ａを介して電機子の巻線Ｃは冷却される。

図５Ａ及び図５Ｂに示すように、冷却管３の一方及び他方の端部とマニホールド１の導入口９及び導出口１１との間には、電気的絶縁材料から構成された絶縁部品１３が配置されており、冷却管３の一方及び他方の端部とマニホールド１の導入口９及び導出口１１とは、電気的に絶縁されてそれぞれ接続されている。絶縁部材１３は、絶縁キャップ１５とオーリング１７と絶縁スリーブ１９とを有している。絶縁キャップ１５は、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）からなり、環状部１５ａと環状部１５ａの周縁から延びる筒状部１５ｂとを一体に有しており、冷却管３の一方の端部または他方の端部に嵌合されて該端部とともに導入口９または導出口１１に挿入される。環状部１５ａは、供給側口９または導出口１１の段差面９ａ，１１ａと冷却管３の一方の端部または他方の端部の端面との間に挟まれており、中央に導入側通路５または導出側通路７及び冷却管３の内部流路にそれぞれ連通する貫通孔１５ｃを有している。筒状部１５ｂは、導入口９または導出口１１の内周面９ｂ，１１ｂと冷却管３の一方の端部または他方の端部の近傍の外周面との間に挟まれている。

オーリング１７は、ＮＢＲ（ニトリルゴム）やＦＰＭ（フッ素ゴム）からなり、後述する絶縁スリーブ１９の挟持部１９ｂとは反対側に位置する部分と絶縁キャップ１５との間に挟まれた状態で冷却管３の外周に嵌合している。そして、導入口９または導出口１１の内周面９ｂ，１１ｂと冷却管３の外周面との間隙に配置されて該間隙を封止している。

絶縁スリーブ１９は、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）からなる筒体であり、絶縁キャップ１５よりも後方側に配置されており、冷却管３が貫通する環状部１９ａと冷却管３を挟持する挟持部１９ｂとを有している。環状部１９ａは、導入口９または導出口１１の開口部内に嵌合されている。挟持部１９ｂは、導入口９または導出口１１の開口部の周縁部に端部が当接する円筒状の挟持本体１９ｃと切頭円錐形の錐形部１９ｄとを有している。挟持部１９ｂには、錐形部１９ｄから挟持本体１９ｃに亘って複数のスリット１９ｅが形成されおり、後述するように、冷却管３を挟持する。

接続金具２１は、アルミニウムからなる筒体であり、内部の貫通空隙部２１ａは、絶縁スリーブ１９の挟持本体１９ｃの外面に沿う形状の第１の部分２１ｂと、錐形部１９ｄの外面に沿う形状の第２の部分２１ｃと、冷却管３と接触しないように冷却管３が間隔を隔てて貫通する第３の部分２１ｄとを含んでいる。また、接続金具２１には、貫通空隙部２１ａに平行して延びる２つの貫通孔２１ｅが形成されている。そして、接続金具２１は、貫通孔２１ｅを貫通してマニホールド１に形成された螺子孔１ａに螺合される螺子２３によってマニホールド１に固定されている。このように接続金具２１をマニホールド１に固定する際に、螺子２３を締め付けて接続金具２１をマニホールド１に近づくように移動させると、接続金具２１内の第２の部分２１ｃがスリーブ１９の錐形部１９ｄに強く当接するように絶縁スリーブ１９に力が加わり、複数のスリット１９ｅが形成された挟持部１９ｂは径方向外側から力を加えられて内側に変形する。これにより、挟持部１９ｂは、冷却管３の中心線に向かって冷却管３を締付けて、冷却管３を挟持する。本例では螺子２３及び螺子孔１ａがマニホールド１に対して接続金具２１を固定する固定手段を構成しており、絶縁キャップ１５と絶縁スリーブ１９とオーリング１７と接続金具２１と固定手段２３，１ａとが冷却管取付構造を構成している。

本例のリニアモータ用冷却構造では、冷却管３の一方及び他方の端部とマニホールド１の導入口９及び導出口１１との間には、電気的絶縁材料から構成された絶縁部品１３が配置されて、両者間は電気的に絶縁されている。そのため、マニホールドを１つのマニホールド１から構成して、冷却管３とマニホールド１とを環状に配置しても、冷却管３とマニホールド１とに誘起による電流が流れるのを防止できる。その結果、１つのマニホールド１だけで電機子巻線冷却構造を構成することができ、マニホールドを配置する構造を簡素化できる。

なお、上記例では、冷却管３の一方及び他方の端部の両方を、絶縁部材１３を間に介してマニホールド１の導入口９及び導出口１１にそれぞれ接続したが、冷却管３の一方及び他方の端部のいずれか一方の端部だけが絶縁部材１３を間に介する構成であっても構わない。

図６は、リニアモータ内に配置された本発明の第２の実施の形態の電機子巻線冷却構造の斜視図である。本例の電機子巻線冷却構造は、冷却管３の構造を除いて、図１〜図５に示す第１の実施の形態のリニアモータ用冷却構造と同じ構造を有している。そのため、第１の実施の形態のリニアモータ用冷却構造と同じ部材には図１〜図５に付した符号に１００を加えた符号を付してその説明を省略する。本例の電機子巻線冷却構造が配置されるリニアモータＲは、固定子Ｒ１と固定子Ｒ１に対して往復動する可動子を構成する電機子Ｒ２とを有している。固定子Ｒ１は、一対の支持部材Ｒ３と一対の支持部材Ｒ３に両端が支持されたヨークＲ４とを有している。ヨークＲ４は、複数の磁性鋼板が積層されて構成されており、内部には複数の永久磁石Ｒ５からなる磁極列が形成されている。電機子Ｒ２は、ヨークＲ４を囲むように配置された筒状フレームＲ６と、フレームＲ６内に巻回されて配置された６つの巻線Ｒ７とから構成されている。

本例の電機子巻線冷却構造の金属製のマニホールド１０１は、筒状フレームＲ６の側面に固定されている。また、金属製の冷却管１０３は、巻回するように折れ曲がって延びる巻回部１０３ａと巻回部１０３ａの外側を横切るように直線状に延びる直線部１０３ｂとを有している。巻回部１０３ａはマニホールド１０１の導入口１０９側に接続された一方の端部側に位置しており、リニアモータの電機子Ｒ２の６つの巻線Ｒ７の外周を覆うように巻線Ｒ７に絶縁フィルムを介して隣接して配置されている。直線部１０３ｂはマニホールド１の導出口１１１側に接続された他方の端部側に位置している。これにより、マニホールド１０１を介して冷却管１０３内に導入された冷媒は、巻回部１０３ａ及び直線部１０３ｂを通ってマニホールド１０１に導出される。これにより、冷却管１０３の巻回部１０３ａを介して電機子の巻線Ｒ７は冷却される。

図７〜図１０は、リニアモータ内に配置された本発明の第３の実施の形態の電機子巻線冷却構造の正面図、背面図、側面図及び平面図である。本例の電機子巻線冷却構造は、導入側マニホールド２０１と導出側マニホールド２２５からなる金属製の一対のマニホールドと、複数本（本例では２本）の金属製の冷却管２０３Ａ，２０３Ｂと、還流管２２７とを有している。導入側マニホールド２０１は、ブロック状に形成されており、リニアモータの電機子に取り付けられている。また、導入側マニホールド２０１の内部には、導入側通路２０５と流動通路２２９とが形成されている。導入側通路２０５は、一つの取入口２０８から複数（本例では２つ）の導入口２０９Ａ，２０９Ｂに冷媒を送る分岐構造を有している。より具体的には、導入側通路２０５は、導入側マニホールド２０１の長手方向に延びる１本の通路から構成されており、両端が取入口２０８と２つの導入口２０９Ａ，２０９Ｂの一方の導入口２０９Ａとにそれぞれ連通しており、取入口２０８寄りの中間部が２つの導入口２０９Ａ，２０９Ｂの他方の導入口２０９Ｂに連通している。そして、取入口２０８は、導入側マニホールド２０１の第１の面２０１ａに形成されており、２つの導入口２０９Ａ，２０９Ｂは、第１の面２０１ａに直交して隣接する第２の面２０１ｂに並んで形成されている。２つの導入口２０９Ａ，２０９Ｂはいずれも図５Ａで説明した第１の実施の形態の導入口９とほぼ同じ構造を有している。ただし、２つの導入口２０９Ａ，２０９Ｂの段差面２０９ａは、図９に示すように、導入側通路２０５が延びる方向と平行な面により形成されている。

流動通路２２９は、冷媒入口２３１と冷媒出口２３５とを両端に備える構造を有している。冷媒入口２３１は第１の面２０１ａと対向する第３の面２０１ｃに形成されており、冷媒出口２３５は、取入口２０８と並んで第１の面２０１ａに形成されている。取入口２０８及び冷媒出口２３５は、図示しない冷媒供給装置の供給ホース及び排出ホースにそれぞれ接続されている。

導出側マニホールド２２５も導入側マニホールド２０１と同様にブロック状に形成されており、リニアモータの電機子に取り付けられている。導出側マニホールド２２５の内部には、導出側通路２０７が形成されている。導出側通路２０７は、複数（本例では２つ）の導出口２１１Ａ，２１１Ｂから一つの排出口２１２に冷媒を送る構造を有している。より具体的には、導出側通路２０７は、導出側マニホールド２２５の長手方向に延びる１本の通路から構成されており、両端が２つの導出口２１１Ａ，２１１Ｂの他方の導出口２１１Ｂと排出口２１２とにそれぞれ連通しており、排出口２１２寄りの中間部が２つの導出口２１１Ａ，２１１Ｂの一方の導出口２１１Ａに連通している。そして、排出口２１２は、導出側マニホールド２２５の第１の面２２５ａに形成されており、２つの導出口２１１Ａ，２１１Ｂは、第１の面２２５ａに直交して隣接する第２の面２２５ｂに並んで形成されている。２つの導出口２１１Ａ，２１１Ｂも２つの導入口２０９Ａ，２０９Ｂと同様に図５Ａで説明した第１の実施の形態の導入口９とほぼ同じ構造を有している。ただし、２つの導出口２１１Ａ，２１１Ｂの段差面２１１ａは、図９に示すように、導出側通路２０７が延びる方向と平行な面により形成されている。

２本の冷却管２０３Ａ，２０３Ｂは、複数に折れ曲がって延びるつづら折り形状を有しており、コアに巻線が設けられて構成されるリニアモータの電機子の巻線の隣接する巻線の間を通るように、巻線に絶縁フィルムを介して隣接して配置されている。２本の冷却管２０３Ａ，２０３Ｂの一方の端部は、導入側マニホールド２０１の２つの導入口２０９Ａ，２０９Ｂ内にそれぞれ挿入されて、２本の冷却管２０３Ａ，２０３Ｂの一方の端部は、図５Ａ及び図５Ｂに示す第１の実施の形態と同じ態様で相互に接触しないように絶縁部材２１３を間に介して両導入口２０９Ａ，２０９Ｂにそれぞれ接続されている。これにより、導入側マニホールド２０１から冷却管２０３Ａ，２０３Ｂに冷媒が導入される。また、２本の冷却管２０３Ａ，２０３Ｂの他方の端部は、導出側マニホールド２２５の２つの導出口２１１Ａ，２１１Ｂ内にそれぞれ挿入されて、図５Ａ及び図５Ｂに示す第１の実施の形態と同じ態様で相互に接触しないように絶縁部材２１３を間に介して両導出口２１１Ａ，２１１Ｂにそれぞれ接続されている。これにより、冷却管２０３Ａ，２０３Ｂから導出側マニホールド２２５に冷媒が導出される。

還流管２２７は、銅またはアルミニウムの金属材料からなり、両端が導出側マニホールド２２５の排出口２１２と導入側マニホールド２０１の冷媒入口２３１とにロー付け等の適宜な手段で接続されている。

以上のような構成により、冷却管２０３Ａ，２０３Ｂと一対のマニホールド２０１，２２５とが環状に配置されており、導入側マニホールド２０１から導出側マニホールド２２５に向かって２本の冷却管２０３Ａ，２０３Ｂ内に冷媒が流れ、導出側マニホールド２２５に流れた冷媒は、還流管２２７を通って導入側マニホールド２０１に戻る。これにより、冷却管２０３Ａ，２０３Ｂを介して電機子の巻線は冷却される。本例のリニアモータ用冷却構造では、冷却管２０３Ａ，２０３Ｂの一方及び他方の端部と導入側マニホールド２０１の導入口２０９Ａ，２０９Ｂ及び導出側マニホールド２２５の導出口２１１Ａ，２１１Ｂとの間には、電気的絶縁材料から構成された絶縁部品２１３が配置され、両者間は電気的に絶縁されている。そのため、２本の冷却管２０３Ａ，２０３Ｂと導入側マニホールド２０１及び導出側マニホールド２２５とが環状に電気的に接続されないため、冷却管２０３Ａ，２０３Ｂとマニホールド２０１，２２５とに誘起による電流が流れるのを防止することができる。そのため、導入側マニホールド２０１から導出側マニホールド２２５に向かって冷媒が流れる複数本（本例では２本）の冷却管２０３Ａ，２０３Ｂの配置が可能になった。その結果、一本の冷却管（２０３Ａまたは２０３Ｂ）の長さ寸法を短くすることができ、冷却管２０３Ａ，２０３Ｂ内を流れる冷媒の圧力損失を小さくできる。

なお、上記例では、２本の冷却管２０３Ａ，２０３Ｂの一方及び他方の端部の両方を、絶縁部材２１３を間に介して導入側マニホールド２０１の導入口２０９Ａ，２０９Ｂ及び導出側マニホールド２２５の導出口２１１Ａ，２１１Ｂにそれぞれ接続したが、２本の冷却管２０３Ａ，２０３Ｂのそれぞれの両端部の少なくとも一方と導入側マニホールド２０１または導出側マニホールド２２５とが電気的に絶縁されていればよい。例えば、冷却管２０３Ａの一方の端部と導入側マニホールド２０１の導入口２０９Ａとの接続と、冷却管２０３Ｂの一方の端部と導入側マニホールド２０１の導入口２０９Ｂとの接続との２つの接続だけを絶縁部材２１３を間にして行ってもよい。また、冷却管２０３Ａの他方の端部と導出側マニホールド２２５の導出口２１１Ａとの接続と、冷却管２０３Ｂの他方の端部と導出側マニホールド２２５の導出口２１１Ｂとの接続との２つの接続だけを絶縁部材２１３を間にして行ってもよい。また、冷却管２０３Ａの一方の端部と導入側マニホールド２０１の導入口２０９Ａとの接続と、冷却管２０３Ｂの他方の端部と導出側マニホールド２２５の導出口２１１Ｂとの接続との２つの接続だけを絶縁部材２１３を間にして行ってもよい。また、冷却管２０３Ａの他方の端部と導出側マニホールド２２５の導出口２１１Ａとの接続と、冷却管２０３Ｂの一方の端部と導入側マニホールド２０１の導入口２０９Ｂとの接続との２つの接続だけを絶縁部材２１３を間にして行ってもよい。ただし、冷却管２０３Ａ，２０３Ｂ内に電流が生じるのを確実に防ぐには、多くの接続を絶縁部材２１３を間に介して行うのが好ましい。

リニアモータ内に配置された本発明の第１の実施の形態のリニアモータ用冷却構造の斜視図である。 リニアモータ内に配置する前の本発明の第１の実施の形態のリニアモータ用冷却構造の斜視図である。 図１に示すリニアモータ用冷却構造の金属製のマニホールド近傍の平面図である。 図１に示すリニアモータ用冷却構造の金属製のマニホールド近傍の側面図である。 図１に示すリニアモータ用冷却構造の金属製のマニホールドの供給口または受入口と、供給口内または受入口内に配置前の絶縁部材とを示す図である。 図１に示すリニアモータ用冷却構造の金属製のマニホールドの供給口または受入口と絶縁部材を介して接合された金属製の冷却管３とを示す図である。 リニアモータ内に配置された本発明の第２の実施の形態のリニアモータ用冷却構造の斜視図である。 本発明の第３の実施の形態のリニアモータ用冷却構造の正面図である。 図７に示すリニアモータ用冷却構造の背面図である。 図７に示すリニアモータ用冷却構造の側面図である。 図７に示すリニアモータ用冷却構造の平面図である。 従来のリニアモータ用冷却構造において、金属製の導入側マニホールドと金属製の導出側マニホールドとが電気的に接続されている場合のリニアモータの速度及び電流の変化を示す図である。 従来のリニアモータ用冷却構造において、金属製の導入側マニホールドと金属製の導出側マニホールドとが電気的に絶縁されている場合のリニアモータの速度及び電流の変化を示す図である。

符号の説明

１ マニホールド
３ 冷却管
５ 導入側通路
７ 導出側通路
９ 導入口
１１ 導出口
１３ 絶縁部材
１５ 絶縁キャップ
１７ 絶縁オーリング
１９ 絶縁スリーブ
２１ 接続金具
２０１ 導入側マニホールド
２２５ 導出側マニホールド
２０３Ａ，２０３Ｂ 冷却管
２２７ 還流管

Claims (7)

1. 電機子の巻線に隣接して配置される金属製の冷却管と、
   前記冷却管の両端部がそれぞれ接続されて前記冷却管に冷媒を導入し且つ前記冷却管から前記冷媒を導出するための構造を備えた金属製のマニホールドとを備え、
   前記冷却管と前記マニホールドとが環状に配置されており、
   前記冷却管の前記両端部の少なくとも一方と前記マニホールドとが電気的に絶縁されていることを特徴とする電機子巻線冷却構造。
2. 電機子の巻線に隣接して配置される金属製の複数の冷却管と、
   前記複数の冷却管の両端部の一方の端部がそれぞれ接続されて前記複数の冷却管に冷媒を導入するための構造を備えた金属製の導入側マニホールドと、前記複数の冷却管の他方の端部がそれぞれ接続されて前記複数の冷却管から前記冷媒を導出するための構造を備えた金属製の導出側マニホールドとからなる一対のマニホールドとを備え、
   前記複数の冷却管と前記一対のマニホールドとが環状に配置されており、
   前記複数の冷却管のそれぞれの前記両端部の少なくとも一方と前記導入側マニホールドまたは導出側マニホールドとが電気的に絶縁されていることを特徴とする電機子巻線冷却構造。
3. 前記導出側マニホールドに流れた前記冷媒を前記導入側マニホールドに戻す還流管を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の電機子巻線冷却構造。
4. 前記冷却管と前記マニホールドとの間には電気的絶縁材料から構成された絶縁部品が配置されて、前記電気的な絶縁が実現されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電機子巻線冷却構造。
5. 前記マニホールドの本体には、前記冷却管の前記端部が挿入される冷却管挿入孔が形成されており、
   更に前記冷却管の前記端部に対応して冷却管取付構造が設けられ、
   前記冷却管取付構造は、
   電気絶縁材料により形成されて、前記冷却管の内部流路と連通する貫通孔を備えて前記冷却管の端部に嵌合されて前記端部とともに前記冷却管挿入孔に挿入される絶縁キャップと、
   電気絶縁材料により形成され、前記冷却管が貫通する環状部と、径方向外側から力が加えられると内側に変形して前記冷却管を挟持する挟持部とを備えて、前記絶縁キャップよりも後方側に配置された前記絶縁スリーブと、
   前記絶縁スリーブの前記挟持部とは反対側に位置する部分と前記絶縁キャップとの間に挟まれたオーリングと、
   前記絶縁スリーブの前記挟持部を収納し且つ前記マニホールドの本体側に近付けられると前記絶縁スリーブに前記力を加える接続金具と、
   前記接続金具を前記マニホールドに近付けるように移動させながら前記マニホールドに対して前記接続金具を固定する固定手段とを備えていることを特徴とする請求項４に記載の電機子巻線冷却構造。
6. リニアモータの可動子を構成する電機子の巻線に隣接して配置される金属製の冷却管と、
   前記冷却管の両端部がそれぞれ接続されて前記冷却管に冷媒を導入し且つ前記冷却管から前記冷媒を導出するための構造を備えた金属製のマニホールドとを備え、
   前記冷却管と前記マニホールドとが環状に配置されており、
   前記冷却管の前記両端部の少なくとも一方と前記マニホールドとが電気的に絶縁されていることを特徴とするリニアモータ用電機子巻線冷却構造。
7. リニアモータの可動子を構成する電機子の巻線に隣接して配置される金属製の複数の冷却管と、
   前記複数の冷却管の両端部の一方の端部がそれぞれ接続されて前記複数の冷却管に冷媒を導入するための構造を備えた金属製の導入側マニホールドと、前記複数の冷却管の他方の端部がそれぞれ接続されて前記複数の冷却管から前記冷媒を導出するための構造を備えた金属製の導出側マニホールドとからなる一対のマニホールドとを備え、
   前記複数の冷却管と前記一対のマニホールドとが環状に配置されており、
   前記複数の冷却管のそれぞれの前記両端部の少なくとも一方と前記導入側マニホールドまたは導出側マニホールドとが電気的に絶縁されていることを特徴とするリニアモータ用電機子巻線冷却構造。

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