JP2007089368A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動モータの温度上昇を低減して寿命を向上でき、且つ、小形化、大出力化が容易にできる動力伝達装置を提供することを目的とする。
【解決手段】駆動モータ２と、駆動モータ２の回転軸に接続されて回転速度を変速する変速機３とを備え、駆動モータ２のケース４と変速機３のケース５が一体に結合された動力伝達装置１において、駆動モータ２のケース４及び変速機３のケース５の周面に沿って、高分子フィルムをグラファイト化して熱伝導性を発現させたグラファイトシート１１ａ〜１１ｃを貼り付け、グラファイトシート１１ａ〜１１ｃを介して、駆動モータ２の発熱部から所定の放熱部に至る熱伝導路を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、動力伝達装置の放熱構造に関し、特に、駆動モータを一体に備えた変速機の放熱構造に関する。

従来、駆動モータと駆動モータの回転速度を変速する変速機（例えば、減速機や摩擦電導無段変速機など）とを一体に結合した動力伝達装置が知られている。また、駆動モータを一体に結合した動力伝達装置では、駆動モータの駆動による温度上昇が大きくなると、駆動モータの制御回路を損なう虞がある。

そこで、前述の動力伝達装置において、駆動モータの駆動による温度上昇を抑制するために、ケーシングの外周に放熱フィンを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、駆動モータを一体に備えた減速機や変速機などの動力伝達装置においては、小形化と共に出力トルクの向上が求められており、これを実現するための要素技術の一つとして、駆動モータの発熱を速やかに放熱し、駆動モータ及びその駆動回路の熱劣化を抑制することが重要となる。
特開２００４−３２０８７９号公報

しかしながら、特許文献１のように、ケーシングに放熱フィンを備える構成によれば、ケーシングの外形が大きくなって小形化が困難になるという問題があった。

そこで、本発明は、駆動モータの温度上昇を低減して寿命を向上でき、且つ、小形化、大出力化が容易にできる動力伝達装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、駆動モータと、該駆動モータの回転軸に接続され、その回転速度を変速する変速機とを備え、駆動モータのケースと変速機のケースが一体に結合された動力伝達装置において、前記駆動モータのケース及び前記変速機のケースの周面に沿って、高分子フィルムをグラファイト化して熱伝導性を発現させたグラファイトシートを貼り付け、前記グラファイトシートを介して、発熱部から所定の放熱部に至る熱伝導路を構成したことを特徴とする。

請求項１に記載の動力伝達装置によれば、駆動モータのケース及び変速機のケースの周面に沿って、高分子フィルムをグラファイト化して熱伝導性を発現させたグラファイトシートを貼り付け、このグラファイトシートを介して、発熱部から所定の放熱部に至る熱伝導路を構成したので、駆動モータの発熱をグラファイトシートを介して速やかに放熱できる。つまり、このグラファイトシートが、アルミニウム合金や銅合金などの金属に比べて表面の熱伝導性が優れているので、このグラファイトシートを駆動モータのケース及び変速機のケースに貼り付けて、グラファイトシートを熱伝導路とし、駆動モータの発熱を放熱することができる。また、これにより、本動力伝達装置は、駆動モータの寿命を向上でき、且つ、放熱フィンが不要となり小形化、大出力化が容易にできる。

次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の動力伝達装置において、前記グラファイトシートの一端が、駆動モータのケースに貼り付けられ、且つ、該グラファイトシートの他端が、前記駆動モータのケースと前記変速機のケースとの結合部を介して、前記変速機のケースに貼り付けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の動力伝達装置によれば、グラファイトシートの一端が、駆動モータのケースに貼り付けられ、且つ、グラファイトシートの他端が、変速機のケースと前記駆動モータのケースとの結合部を介して、変速機のケースに貼り付けられているので、駆動モータから発熱した熱量を変速機ケースに導いて放熱できる。

次に、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の動力伝達装置において、前記変速機のケースには、当該動力伝達装置を外部機器への取り付け部が形成され、
前記グラファイトシートの一端が駆動モータの発熱部近傍に貼り付けられると共に、該グラファイトシートの他端が前記取り付け部又は該取り付け部の近傍に貼り付けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の動力伝達装置によれば、グラファイトシートの一端が駆動モータの発熱部近傍に貼り付けられると共に、このグラファイトシートの他端が取り付け部又は該取り付け部の近傍に貼り付けられているので、駆動モータの発熱を、効率よくグラファイトシートに伝達でき、取り付け部を介して機器の筐体に放熱できる。

次に、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか記載の動力伝達装置において、前記変速機のケース及び駆動モータのケースの夫々の端面が、グラファイトシートを介して重なり合って結合されていることを特徴とする。

請求項４に記載の動力伝達装置によれば、前記変速機のケース及び駆動モータのケースの夫々の端面が、グラファイトシートを介して重なり合って結合されているので、このグラファイトシートを介して、駆動モータの発熱を変速機のケース側へ効率よく放熱させることができる。

次に、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか記載の動力伝達装置において、前記グラファイトシートが、アクリル系重合体を主成分とする粘着剤を介して、前記駆動モータのケース及び前記変速機のケースに貼り付けられていることを特徴とする。

請求項５に記載の動力伝達装置によれば、グラファイトシートが、アクリル系重合体を主成分とする粘着剤を介して、駆動モータのケース及び変速機のケースに貼り付けられているので、粘着剤の経時変化が少なく、且つ、粘着剤をグラファイトシートに極薄い厚みで塗布できて、優れた放熱効果を得ることができる。

本発明の動力伝達装置は、駆動モータのケース及び変速機のケースの周面に沿って、高分子フィルムをグラファイト化して熱伝導性を発現させたグラファイトシートを貼り付け、このグラファイトシートを介して、発熱部から所定の放熱部に至る熱伝導路を構成したので、駆動モータの発熱をグラファイトシートを介して速やかに放熱できる。つまり、このグラファイトシートが、アルミニウム合金や銅合金などの金属に比べて表面の熱伝導性が優れているので、このグラファイトシートを駆動モータのケース及び変速機のケースに貼り付けて、グラファイトシートを熱伝導路とし、駆動モータの発熱を放熱することができる。また、これにより、本動力伝達装置は、駆動モータの寿命を向上でき、且つ、放熱フィンが不要となり小形化、大出力化が容易にできる。

また、本発明の動力伝達装置は、グラファイトシートの一端が、駆動モータのケースに貼り付けられ、且つ、グラファイトシートの他端が、駆動モータのケースと変速機のケースとの結合部を介して、変速機のケースに貼り付けられているので、駆動モータからの発熱を変速機ケースに導いて放熱できる。

また、本発明の動力伝達装置は、グラファイトシートの一端が駆動モータの発熱部近傍に貼り付けられると共に、このグラファイトシートの他端が機器筐体との取り付け部又は取り付け部の近傍に貼り付けられているので、駆動モータの発熱を、効率よくグラファイトシートに伝達でき、取り付け部を介して機器の筐体に放熱できる。

また、本発明の動力伝達装置は、変速機のケース及び駆動モータのケースの夫々の端面が、グラファイトシートを介して重なり合って結合されているので、このグラファイトシートを介して、駆動モータの発熱を変速機のケース側へ効率よく放熱させることができる。

また、本発明の動力伝達装置は、グラファイトシートが、アクリル系重合体を主成分とする粘着剤を介して、駆動モータのケース及び変速機のケースに貼り付けられているので、粘着剤の経時変化が少なく、且つ、粘着剤をグラファイトシートに極薄い厚みで塗布でき、優れた放熱効果を得ることができる。

次に、本発明の一実施例の動力伝達装置の構成を、図面にもとづいて説明する。図１は本発明が適用された動力伝達装置の外観図であって、図中の（ｂ）は（ａ）の変形例である。

図１（ａ）に表したように、動力伝達装置１は、駆動モータ２と、該駆動モータ２の回転軸に接続され、その回転速度を変速する変速機３とを備えている。

駆動モータ２は、励磁コイルに電流を供給して電機子コアを励磁させてロータ及び回転軸を回転駆動させる公知の電気モータであって、ケース４内にこれらが収納されて、図示されない回転軸及びロータがケース４に回動自在に支持されている。

ケース内４には、外部からの制御信号に基づいて励磁コイルに所定の電流を印加する駆動回路が収納され、この駆動回路には、励磁コイルへの駆動電流を制御する電力制御用トランジスタが用いられている。

また、駆動モータ２は、回転軸がケース４の端部から変速機３側へ突出し、変速機３に備えられた入力軸（図示せず）にスプライン結合されている。また、駆動モータ２のケース４と変速機のケース５とが、ボルト６を介して一体に固定されている。

変速機３は、ケース５内に、駆動モータ２の回転軸にスプライン結合された入力軸（図示せず）、入力軸の回転速度を変速して出力軸７に伝達する変速機構（例えば、遊星歯車減速機構や摩擦伝導変速機構などである。）等を備えている。

また、変速機３は、ケース５の先端に、機器の筐体８に固定するための取り付け部９が備えられ、ボルト１０を介して機器筐体８に固定されている。

次に、動力伝達装置１は、駆動モータ２のケース４及び変速機３のケース５の外周面に沿って軸方向に、帯状のグラファイトシート１１ａ、１１ｂが貼り付けられている。

グラファイトシート１１ａ、１１ｂは、ポリイミドフィルムなどの高分子フィルムを不活性ガス中で焼成してグラファイト化し、熱伝導性を発現させたものであって、圧延処理をされて均一な厚みを有する（本実施例では、厚みが略０．２ｍｍである）。また、本実施例のグラファイトシート１１ａ、１１ｂの熱伝導性は、アルミニウム合金で形成された駆動モータのケース及び変速機のケースに比べて略３倍である。

また、グラファイトシート１１ａ、１１ｂは、裏面にアクリル重合系を主成分とする粘着剤が塗布され、この粘着剤によって、駆動モータ２のケース４及び変速機３のケース５の外周面に貼り付けられている。

グラファイトシート１１ａ、１１ｂは、駆動モータ２のケース４と変速機３のケース５ととの結合部を介して、一端が駆動モータ３のケースに貼り付けられると共に、他端が変速機３のケース５に貼り付けられている。

また、グラファイトシート１１ａ、１１ｂの一端が、ケース４において、駆動モータの発熱部（駆動回路及び励磁コイル）の近傍に貼り付けられており、一方、該グラファイトシートの他端が機器筐体８に対する取り付け部、又はその近傍に貼り付けられている。

以下に、前記実施例の動力伝達装置１の作用効果を記載する。

本実施例の動力伝達装置１は、駆動モータ２のケース４及び変速機３のケース５の周面に沿って、高分子フィルムをグラファイト化して熱伝導性を発現させたグラファイトシート１１ａ、１１ｂを貼り付け、このグラファイトシート１１ａ、１１ｂを介して、駆動モータ２の発熱部から変速機３のケース５に至る熱伝導路を構成したので、駆動モータ２の発熱をグラファイトシート１１ａ、１１ｂを介して速やかに放熱できる。

つまり、このグラファイトシート１１ａ、１１ｂが、アルミニウム合金や銅合金などの金属に比べて表面の熱伝導性が優れているので、グラファイトシート１１ａ、１１ｂを熱伝導路とし、駆動モータ２の発熱を放熱することができる。また、これにより、本実施例の動力伝達装置は、駆動モータ２の寿命及び駆動精度を向上でき、且つ、放熱フィンが不要となり小形化、大出力化が容易にできる。

また、本実施例の動力伝達装置は、グラファイトシート１１ａ、１１ｂの一端が、駆動モータ２のケース４に貼り付けられ、且つ、グラファイトシート１１ａ、１１ｂの他端が、駆動モータ２のケース４と変速機３のケース５との結合部を介して、変速機３のケース５に貼り付けられているので、駆動モータ２からの発熱を変速機３のケース５に導いて放熱できる。

また、本実施例の動力伝達装置１は、グラファイトシート１１ａ、１１ｂの一端が駆動モータ２の発熱部近傍に貼り付けられると共に、このグラファイトシート１１ａ、１１ｂの他端が、変速機３のケース５の、機器筐体８との取り付け部９に貼り付けられているので、駆動モータ２の発熱を、効率よくグラファイトシート１１ａ、１１ｂに伝達でき、機器筐体８に放熱できる。

また、本実施例の動力伝達装置は、グラファイトシート１１ａ、１１ｂが、アクリル系重合体を主成分とする粘着剤を介して、駆動モータ２のケース４及び変速機３のケース５に貼り付けられているので、粘着剤の経時変化が少なく、且つ、粘着剤をグラファイトシート１１ａ、１１ｂに極薄い厚みで塗布できて、優れた放熱効果を得ることができる。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様をとることができる。

例えば、本実施例の動力伝達装置１では、グラファイトシート１１ａ、１１ｂをケース４、５の表面に貼り付けたが、図２（ｂ）に表したように、変速機のケース５及び駆動モータ３のケースの夫々の端面の間にグラファイトシート１１ａ、１１ｂを挟着させ、変速機３のケース５及び駆動モータ２のケース４を、グラファイトシート１１ａ、１１ｂを介して重なり合うように結合してもよい。

また、本実施例の動力伝達装置１では、グラファイトシート１１ｂの形状をストレート状に形成したが、グラファイトシートを、ストレート状に形成する代わりに、屈曲して形成して所定の熱伝導路を形成してもよい、さらに、グラファイトシート１１ｂを、ケース４、５の内面に沿って貼り付けてもよい。

本発明が適用された一実施例の動力伝達装置の外観図であって、（ｂ）は（ａ）の変形例である。

符号の説明

１…動力伝達装置、２…駆動モータ、３…変速機、４，５…ケース、６，１０…ボルト、７…出力軸、１１ａ〜１１ｄ…グラファイトシート。

Claims (5)

1. 駆動モータと、該駆動モータの回転軸に接続され、その回転速度を変速する変速機とを備え、駆動モータのケースと変速機のケースが一体に結合された動力伝達装置において、
   前記駆動モータのケース及び前記変速機のケースの周面に沿って、高分子フィルムをグラファイト化して熱伝導性を発現させたグラファイトシートを貼り付け、
   前記グラファイトシートを介して、発熱部から所定の放熱部に至る熱伝導路を構成したことを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記グラファイトシートの一端が、駆動モータのケースに貼り付けられ、且つ、該グラファイトシートの他端が、前記駆動モータのケースと前記変速機のケースとの結合部を介して、前記変速機のケースに貼り付けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記変速機のケースには、当該動力伝達装置を外部機器への取り付け部が形成され、
   前記グラファイトシートの一端が駆動モータの発熱部近傍に貼り付けられると共に、該グラファイトシートの他端が前記取り付け部又は該取り付け部の近傍に貼り付けられている、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の動力伝達装置。
4. 前記変速機のケース及び駆動モータのケースは、夫々の端面が、グラファイトシートを介して重なり合って結合されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか記載の動力伝達装置。
5. 前記グラファイトシートは、アクリル系重合体を主成分とする粘着剤を介して前記駆動モータのケース及び前記変速機のケースに貼り付けられている、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか記載の動力伝達装置。

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