JP4564627B2 - Support mechanism for coreless wave type continuous coil - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コアレスコイルモータ用の波型連続コイルの支持機構に関し、特に、コアレスタイプの特性を損なうことなく簡易な構成によって放熱性を確保することができるコアレス波型連続コイルの支持機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
本出願人が特願平11−318808号によって提案したコアレスコイル式モータは、コイル導体を波型に連続形成したコアレス波型連続コイルによって構成したものであり、このコアレスコイルモータ101は、図6の分解構成図に示すように、コイル導体であるコアレス波型連続コイル102をステータ側のモーターケーシング103に固定支持するために、コイル導体102の一方の端部を固定支持する熱伝導材による端部支持部材104によって支持機構を構成している。
このコイル導体102は、ロータの磁気空間にコイルを固定するための補助部材を要することなく、端部支持部材104により固定支持されているため、ロータの磁極に近接して磁気空隙距離を極限まで短縮化することができるので、磁束の高密度化により磁気回路の効率の向上と発生トルクの増加が可能となる。
また、このコイル導体102は、補助部材等に隠されることなく磁気空間に露出されているので、コイル導体102のほぼ全表面から放熱することができるとともに、上記支持機構によって、コイル導体102の熱をモータケーシング側に導くことができるため、コアレスコイルの特性を確保しつつ、効率的に冷却することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モーターの要求仕様の高度化に伴う大出力化に対応するためには、上記コアレスコイルを効率良く冷却することが求められる一方で、特に密閉型構造の場合は、空気冷却が期待できないという問題がある。
【0004】
本発明の目的は、コアレスタイプの特性を損なうことなく簡易な構成によって放熱性を確保することができるコアレス波型連続コイルの支持機構を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、コイル導体を波型に連続形成したコアレス波型連続コイルをステータ側のモーターケーシングに固定支持するために、コイル導体の軸線方向の一方の端部を固定支持する熱伝導材による端部支持部材からなるコアレス波型連続コイルの支持機構において、上記コイル導体の支持端部を接続したまま同コイル導体と端部支持部材との間を、コイル導体と端部支持部材とによって囲まれた範囲に埋め込むようにして設け、この接続部材はコイル導体と端部支持部材との間の熱移動を助ける熱伝導率を有するとともにローターの磁界による渦電流損失を抑える電気絶縁抵抗を有する電気絶縁性熱伝導材料から構成する。
このコアレス波型連続コイルの支持機構は、コイル導体と端部支持部材とによって囲まれた範囲内でコイル導体と端部支持部材との間に設けた接続部材が電気絶縁性熱伝導材料からなることから、コイル導体から接続部材を介して端部支持部材に熱を導き、この時、接続部材が電気絶縁性であることから、ローター側の磁極による渦電流の発生が抑えられると共に、接続部材が板状部材であることでコイル導体と端部支持部材とを簡易に接続して構成することができる。
前記接続部材は、端部支持部材と一体に構成することにより、接続部材の組み付けを要することなくコイルの組み付けができるので、モータの組み付け工程を簡易化することができる。
前記接続部材は、モータの一方の端面を塞ぐエンドプレート部を含め、端部支持部材と一体に構成することにより、エンドプレート部を回路基板として構成する配線回路を含めて別工程で処理することができるので、コイルの組み付けによるステータ側のアセンブリ工程の簡易化をはかることができる。
【0006】
【発明の実施の形態】
上記発明の実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明のコアレス波型連続コイルの支持機構を示す側面図、図2は、図1のA−A線断面図である。
コアレス波型連続コイルの支持機構1は、コイル導体2を波型に連続形成した波型連続コイルをステータ側のモーターケーシング5に固定支持するために、コイル導体2の軸線方向の一方の端部を固定支持する熱伝導材による円筒状の端部支持部材3と、この端部支持部材3とコイル導体2の間を接続する接続部材4、4とから構成する。
【0007】
上記接続部材4、4は、所要の磁気ギャップの範囲内で、上記コイル導体2の支持端部を除いたコイル導体2の表面に接して同コイル導体2と端部支持部材3との間を接続するように構成する。
【0008】
接続部材4、4の具体的な構成は、コイル導体2と端部支持部材3とによって囲まれた範囲にそれぞれに密接して埋め込むように形成し、熱伝導性の接着剤で相互間を接着固定する。
【0009】
接続部材4、4の材料は、コイル導体2と端部支持部材3との間の熱移動を助ける熱伝導率を有するとともにローターの磁界による渦電流損失を抑える電気絶縁抵抗を有する電気絶縁性熱伝導材料による。
その電気絶縁性熱伝導特性は、熱伝導率が10W/m・K以上、体積固有抵抗が106Ω・cm以上であれば実用上十分であり、たとえば、窒化アルミニウム(100W/m・K、1014Ω・cm)等の絶縁基板用のセラミック材を適用することができる。
【0010】
上記構成のコアレス波型連続コイルの支持機構は、接続部材4を端部支持部材3とコイル導体2との間に埋め込むように形成することにより、熱移動が可能な板状部材を端部支持部材と接続して渦電流損失を抑えつつ放熱性を満たし得る支持機構を簡易に構成することができる。
【0011】
図3は、本発明のコアレス波型連続コイルの支持機構の第2の構成例を示す側面図である。
第2の構成例に係るコアレス波型連続コイルの支持機構11は、上記接続部材を端部支持部材12と一体に構成したものであり、円筒状の端部支持部材12からコイル導体2に接するように接続部13を軸線方向に突出して王冠状に形成する。
【0012】
このコアレス波型連続コイルの支持機構は、接続部材4を端部支持部材3と一体に形成することにより、接続部材4の組み付けを要することなくコイル導体2の組み付けができるので、モーターの組み付け工程を簡易化することができる。
【0013】
図4は、本発明のコアレス波型連続コイルの支持機構の第3の構成例を一部破断して示す側面図、図5は図4の平面図である。
第3の構成例に係るコアレス波型連続コイルの支持機構21は、端部支持部材22に接続部23、23とエンドプレート部24とを一体に構成したものである。
接続部23は、必要な放熱特性に応じた大きさに形成した例であり、円筒状の端部支持部材22からコイル導体2に接するように軸線方向に突出する。
エンドプレート部24は、モーターの一方の端面を塞ぐとともに、このエンドプレート部24を回路基板として配線パターン24aを形成し、例えば、ローターの回転角度位置を検出するホール素子等の回路素子25を実装する。
【0014】
このコアレス波型連続コイルの支持機構は、エンドプレート部24に構成する配線回路を含めて別工程で処理することができるので、コイルの組み付けによるステータ側のアセンブリ工程の簡易化を図ることができる。
【0015】
【発明の効果】
本発明のコアレス波型連続コイルの支持機構は以下の効果を奏する。
このコアレス波型連続コイルの支持機構は、所要の磁気ギャップの範囲内でコイル導体と端部支持部材との間でに設けた接続部材が電気絶縁性熱伝導材料からなることから、コイル導体から接続部材を介して端部支持部材に熱を導き、この時、接続部材が電気絶縁性であることから、ローター側の磁極による渦電流の発生が抑えられる。
したがって、本発明のコアレス波型連続コイルの支持機構は、コアレスタイプの特性を損なうことなく簡易な構成によって放熱性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコアレス波型連続コイルの支持機構を示す側面図
【図2】図1のA−A線断面図
【図3】本発明のコアレス波型連続コイルの支持機構の第2の構成例を示す側面図
【図4】本発明のコアレス波型連続コイルの支持機構の第3の構成例を一部破断して示す側面図
【図5】図4の第3の構成例の平面図
【図6】コアレスコイルモータの分解構成図
【符号の説明】
1 コアレス波型連続コイルの支持機構
2 コイル導体
3 端部支持部材
4 接続部材
5 モーターケーシング
11 コアレス波型連続コイルの支持機構
12 端部支持部材
13 接続部
21 コアレス波型連続コイルの支持機構
22 端部支持部材
23 接続部
24 エンドプレート部
24a 配線パターン
25 実装素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a support mechanism for a corrugated continuous coil for a coreless coil motor, and more particularly, to a support mechanism for a coreless corrugated continuous coil that can ensure heat dissipation with a simple configuration without impairing the characteristics of the coreless type.
[0002]
[Prior art]
The coreless coil motor proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 11-318808 is constituted by a coreless wave type continuous coil in which coil conductors are continuously formed in a wave shape. This
Since the
Further, since the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to cope with the increase in output accompanying the advancement of the required specification of the motor, it is required to efficiently cool the coreless coil. On the other hand, especially in the case of a sealed structure, air cooling cannot be expected. There's a problem.
[0004]
An object of the present invention is to provide a support mechanism for a coreless wave type continuous coil capable of ensuring heat dissipation with a simple configuration without impairing the characteristics of the coreless type.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, in order to fix and support a coreless wave type continuous coil in which a coil conductor is continuously formed in a wave shape to a motor casing on the stator side, heat for fixing and supporting one end portion of the coil conductor in the axial direction. In a support mechanism for a coreless wave type continuous coil comprising an end support member made of a conductive material, the coil conductor and the end support member are connected between the coil conductor and the end support member while the support end of the coil conductor is connected. This connection member has a thermal conductivity that helps heat transfer between the coil conductor and the end support member, and an electric insulation resistance that suppresses eddy current loss due to the magnetic field of the rotor. It is comprised from the electrically insulating heat conductive material which has these.
In this coreless wave type continuous coil support mechanism, the connecting member provided between the coil conductor and the end support member is made of an electrically insulating heat conductive material within a range surrounded by the coil conductor and the end support member. Therefore, heat is guided from the coil conductor to the end support member via the connection member, and at this time, since the connection member is electrically insulating, generation of eddy currents due to the magnetic pole on the rotor side is suppressed, and the connection member By being a plate-like member, the coil conductor and the end support member can be simply connected and configured.
By configuring the connecting member integrally with the end support member, the coil can be assembled without the need for assembling the connecting member, so that the motor assembling process can be simplified.
The connecting member includes an end plate portion that closes one end surface of the motor, and is configured integrally with the end support member, so that the connection member is processed in a separate process including a wiring circuit that configures the end plate portion as a circuit board. Therefore, the assembly process on the stator side can be simplified by assembling the coils.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the above invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view showing a support mechanism for a coreless wave type continuous coil according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
The coreless wave type continuous
[0007]
The connecting
[0008]
The specific configuration of the connecting
[0009]
The material of the connecting
The electrical insulating heat conduction characteristics are practically sufficient if the thermal conductivity is 10 W / m · K or more and the volume resistivity is 10 6 Ω · cm or more. For example, aluminum nitride (100 W / m · K, A ceramic material for an insulating substrate such as 10 14 Ω · cm) can be used.
[0010]
The support mechanism of the coreless wave type continuous coil having the above-described configuration is such that the connecting
[0011]
FIG. 3 is a side view showing a second configuration example of the support mechanism of the coreless wave type continuous coil according to the present invention.
The
[0012]
In this coreless wave type continuous coil support mechanism, the
[0013]
FIG. 4 is a side view illustrating a third configuration example of the support mechanism for the coreless wave type continuous coil according to the present invention, and FIG. 5 is a plan view of FIG.
The
The
The
[0014]
Since the support mechanism for the coreless wave type continuous coil can be processed in a separate process including the wiring circuit constituting the
[0015]
【The invention's effect】
The support mechanism of the coreless wave type continuous coil of the present invention has the following effects.
This support mechanism for the coreless wave type continuous coil has a connecting member provided between the coil conductor and the end support member within the required magnetic gap, and is made of an electrically insulating heat conductive material. Heat is guided to the end support member via the connecting member, and at this time, since the connecting member is electrically insulating, generation of eddy current due to the magnetic pole on the rotor side is suppressed.
Therefore, the support mechanism for the coreless wave type continuous coil according to the present invention can ensure heat dissipation with a simple configuration without impairing the characteristics of the coreless type.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a support mechanism for a coreless wave type continuous coil according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 4 is a side view showing a third configuration example of a support mechanism for a coreless wave type continuous coil according to the present invention. FIG. 5 is a side view showing the third configuration example of FIG. Plan view [Figure 6] Exploded view of coreless coil motor [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記コイル導体の支持端部を接続したまま同コイル導体と端部支持部材との間をさらに接続する接続部材を、コイル導体と端部支持部材とによって囲まれた範囲にそれぞれに密着して埋め込むようにして設け、
この接続部材はコイル導体と端部支持部材との間の熱移動を助ける熱伝導率を有するとともにローターの磁界による渦電流損失を抑える電気絶縁抵抗を有する電気絶縁性熱伝導材料からなることを特徴とするコアレス波型連続コイルの支持機構。In order to fix and support the coreless wave type continuous coil in which the coil conductor is continuously formed in a wave shape to the motor casing on the stator side, from the end support member by the heat conductive material that fixes and supports one end in the axial direction of the coil conductor In the support mechanism of the coreless wave type continuous coil
A connecting member that further connects the coil conductor and the end support member with the support end of the coil conductor connected is embedded in close contact with the range surrounded by the coil conductor and the end support member. So that
The connecting member is made of an electrically insulating heat conductive material having a heat conductivity that helps heat transfer between the coil conductor and the end support member and an electric insulating resistance that suppresses eddy current loss due to the magnetic field of the rotor. The support mechanism of the coreless wave type continuous coil.
上記コイル導体の支持端部を接続したまま同コイル導体と端部支持部材との間をさらに接続する接続部材を、端部支持部材と一体に構成して設け、
この接続部材はコイル導体と端部支持部材との間の熱移動を助ける熱伝導率を有するとともにローターの磁界による渦電流損失を抑える電気絶縁抵抗を有する電気絶縁性熱伝導材料からなることを特徴とするコアレス波型連続コイルの支持機構。In order to fix and support the coreless wave type continuous coil in which the coil conductor is continuously formed in a wave shape to the motor casing on the stator side, from the end support member by the heat conductive material that fixes and supports one end in the axial direction of the coil conductor In the support mechanism of the coreless wave type continuous coil
A connection member for further connecting between the coil conductor and the end support member while connecting the support end of the coil conductor is provided integrally with the end support member,
The connecting member is made of an electrically insulating heat conductive material having a heat conductivity that helps heat transfer between the coil conductor and the end support member and an electric insulating resistance that suppresses eddy current loss due to the magnetic field of the rotor. The support mechanism of the coreless wave type continuous coil.
上記コイル導体の支持端部を接続したまま同コイル導体と端部支持部材との間をさらに接続する接続部材を、モータの一方の端面を塞ぐエンドプレートを含め、端部支持部材と一体に構成して設け、
この接続部材はコイル導体と端部支持部材との間の熱移動を助ける熱伝導率を有するとともにローターの磁界による渦電流損失を抑える電気絶縁抵抗を有する電気絶縁性熱伝導材料からなることを特徴とするコアレス波型連続コイルの支持機構。In order to fix and support the coreless wave type continuous coil in which the coil conductor is continuously formed in a wave shape to the motor casing on the stator side, from the end support member by the heat conductive material that fixes and supports one end in the axial direction of the coil conductor In the support mechanism of the coreless wave type continuous coil
A connection member that further connects the coil conductor and the end support member while the support end of the coil conductor is connected is configured integrally with the end support member, including an end plate that closes one end face of the motor. Provided,
The connecting member is made of an electrically insulating heat conductive material having a heat conductivity that helps heat transfer between the coil conductor and the end support member and an electric insulating resistance that suppresses eddy current loss due to the magnetic field of the rotor. The support mechanism of the coreless wave type continuous coil.
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