JP6579522B2

JP6579522B2 - Brushless rotating electrical machine including a stator having a coreless cylindrical coil and a brushless rotating electrical machine including a stator having a coreless cylindrical coil mounted with the cooling assisting tool

Info

Publication number: JP6579522B2
Application number: JP2017060960A
Authority: JP
Inventors: 学白木; 白木　　学; 修一大桃
Original assignee: M-LINK CO., LTD.
Current assignee: M-LINK CO., LTD.
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2019-09-25
Anticipated expiration: 2037-03-27
Also published as: CN108667198A; CN108667198B; JP2018164373A

Description

本発明は、無鉄心の円筒コイルを備えた固定子を含むブラシレス回転電気機械の冷却補助具および冷却補助具が装備された無鉄心の円筒コイルを備えた固定子を含むブラシレス回転電気機械に関する。より具体的には、本発明は、底部と内側円筒空路形成体および外側円筒空路形成体と複数のマグネットとを有する回転子と、回転子に対向するように配備される無鉄心の円筒コイルが固定された固定子とからなるブラシレス回転電気機械の冷却補助具、あるいは、冷却補助具が装着された無鉄心の円筒コイルを備えた固定子を含むブラシレス回転電気機械に関する。 The present invention relates to a cooling aid for a brushless rotary electric machine including a stator having a coreless cylindrical coil and a brushless rotary electric machine including a stator having a coreless cylindrical coil equipped with the cooling auxiliary. More specifically, the present invention relates to a rotor having a bottom portion, an inner cylindrical air passage formation body, an outer cylindrical air passage formation body, and a plurality of magnets, and a coreless cylindrical coil arranged to face the rotor. The present invention relates to a cooling aid for a brushless rotating electrical machine comprising a fixed stator, or a brushless rotating electrical machine including a stator having a coreless cylindrical coil on which the cooling aid is mounted.

電動モータと発電機は同じ構造を有する回転電気機械である。回転電気機械について、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電動モータを用いて説明する。電動モータは、磁界と電流の相互作用で発生する電磁力を出力させるものである。分類方法はさまざまであるが、大きくはブラシ付きのＤＣモータとブラシレスモータに区分され、前者は磁石を固定子（ステータ）に、コイルを回転子（ロータ）とし、後者は逆にコイルを固定子（ステータ）に、磁石を回転子（ロータ）としており、いずれも回転子より外部へ電磁力を出力するものである。一方磁界発生方法の違いにより巻線界磁型と永久磁石界磁型にも区分され、コイルに鉄心（コア）が有るものとないもの（コアレス）にも区分される。上記区分からすると、永久磁石界磁型の無鉄心（コアレス）の円筒コイルを含むブラシレスモータが本発明の対象になる。
したがって、本発明の「無鉄心の円筒コイルを備えた固定子を含むブラシレス回転電気機械」は、以下において、「コアレス・ブラシレスモータ」として説明される。 The electric motor and the generator are rotating electric machines having the same structure. A rotating electric machine will be described using an electric motor that converts electric energy into mechanical energy. An electric motor outputs an electromagnetic force generated by the interaction between a magnetic field and a current. There are various classification methods, but it is roughly divided into DC motors with brushes and brushless motors. The former uses a magnet as a stator (stator), a coil as a rotor (rotor), and the latter reverses the coil as a stator. A magnet (rotor) is used as the (stator), and both output electromagnetic force from the rotor to the outside. On the other hand, it is classified into a winding field type and a permanent magnet field type depending on the method of generating a magnetic field, and is classified into a coil having an iron core (core) and a coil having no core (coreless). From the above classification, a brushless motor including a permanent magnet field-type coreless core coil is an object of the present invention.
Accordingly, the “brushless rotary electric machine including a stator having a coreless cylindrical coil” according to the present invention will be described below as a “coreless brushless motor”.

特開２０１２−１６２１８号公報（特許文献１）または特開２０１２−３０７８６公報（特許文献２）には、通電可能な無鉄心の円筒コイルを用いたホイールインモータが記載されている。まず、特許文献１には電動モータを作動させるときに発生する熱を冷却することについての記載は全くない。またそれを想定したものでもない。一方、特許文献２には、回転子のインナーヨークの内周面に形成される空間にインナーヨークに固定するブレーキ手段をさらに含み、アウターヨークに固定されたホイールの端面を固定子に対して開放し、インナーヨークの内周面に形成された空間を外気と連通させる通気孔が示されているが、回転子の周囲に圧力差を発生する構成は記載されていない。単に外気に通じる通気孔にすぎず、ブレーキ手段による摩擦熱を外部に逃がすためのものと考えられる。いずれも本発明のコアレス・ブラシレスモータおよびその冷却方法とは関係のないホイールインモータに関するものである。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-16218 (Patent Document 1) or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-30786 (Patent Document 2) describes a wheel-in motor using an ironless cylindrical coil that can be energized. First, Patent Document 1 has no description about cooling the heat generated when the electric motor is operated. Nor is it assumed. On the other hand, Patent Document 2 further includes brake means for fixing to the inner yoke in a space formed on the inner peripheral surface of the inner yoke of the rotor, and opens the end surface of the wheel fixed to the outer yoke to the stator. In addition, although a ventilation hole that communicates the space formed on the inner peripheral surface of the inner yoke with the outside air is shown, a configuration that generates a pressure difference around the rotor is not described. It is merely a vent hole that communicates with the outside air, and it is considered that the frictional heat generated by the brake means is released to the outside. Both relate to the core-less brushless motor of the present invention and the wheel-in motor unrelated to the cooling method thereof.

特許２６５７１９２号明細書（特許文献３）には、リニア直流ブラシレスモータが記載されており、固定電機子にエアー供給通路が穿設され「エアー供給通路から電機子コイルにエアーを直接吹き付け、電機子コイルを冷却すると共にマグネットヨークに対するステータヨーク自体も冷却する構成」を有する。だたし、エアー供給を回転子の周囲に発生する負圧によるのではない。 Japanese Patent No. 2657192 (Patent Document 3) describes a linear direct current brushless motor, in which an air supply passage is formed in a fixed armature, and air is directly blown from an air supply passage to an armature coil. In addition to cooling the coil, the stator yoke itself with respect to the magnet yoke is also cooled. However, the air supply is not due to the negative pressure generated around the rotor.

特開２００６−２４６６７８号公報（特許文献４）には、アウターロータ型のホイールインモータが記載されている。この電動モータは中空車軸にステータ側６極、ロータ側４極の突極コアで構成されたＳＲモータにおいて、ステータ側６極に装着された導線が何層にも巻回形成されたコイルの冷却方法が記載されている。冷却方法は、中空車軸に流入通路と排気通路とを隔壁を介して設けてコイル表面上に空気を流通させた後に、該空気をステータ外に排気するものであり、空気は何層にも巻回形成された導線の露出面をなぞるだけであり、導線が巻回形成されたコイル内部の蓄熱を冷却することはできない。 Japanese Patent Laying-Open No. 2006-246678 (Patent Document 4) describes an outer rotor type wheel-in motor. This electric motor is an SR motor composed of a salient core of 6 poles on the stator side and 4 poles on the rotor side on a hollow axle. A method is described. In the cooling method, an inflow passage and an exhaust passage are provided in a hollow axle through a partition wall and air is circulated on the coil surface, and then the air is exhausted out of the stator. It is only possible to trace the exposed surface of the conductive wire formed by turns, and the heat storage inside the coil formed by winding the conductive wire cannot be cooled.

特許第３４９４０５６号公報（特許文献５）に記載されている、環状のステータコアに何層にも巻回形成された導線からなるコイルを巻装した固定子と、該固定子の外周を覆う筒部の内周面に永久磁石を支持させたアウターヨークからなる回転子とから構成されたアウターロータ型磁石発電機は、本発明の無鉄心の円筒コイルを含むブラシレスモータではない。この電動モータは、回転軸に回転自在に連結されたステータを支持するプレートに通風口を設け、ステータコアに導線が何層にも巻回されたコイルの表面および永久磁石を冷却するため、ロータの底部に設けた通風口と連通させ、該ロータを回転させてプレートの通風口から空気を吸入させ、回転子の通風口から吸出し、これをさらにロータの筒部に吹き付けて冷却する方法が記載されている。しかしながら、アウターロータ型磁石発電機において、導線が何層にも巻回されたコイル内部の蓄熱まで冷却することはできない。これはまた、本発明のコアレス・ブラシレスモータではない。 Patent No. 3494056 (Patent Document 5) describes a stator in which a coil made of a conductive wire wound in multiple layers is wound around an annular stator core, and a cylindrical portion that covers the outer periphery of the stator The outer rotor type magnet generator composed of a rotor composed of an outer yoke with a permanent magnet supported on its inner peripheral surface is not a brushless motor including the ironless cylindrical coil of the present invention. This electric motor is provided with a vent hole in a plate that supports a stator that is rotatably connected to a rotating shaft, and cools the surface of a coil and a permanent magnet in which a number of layers of conductive wires are wound around a stator core. A method is described in which the rotor is rotated and communicated with the ventilation opening provided at the bottom, the rotor is rotated to suck air from the ventilation opening of the plate, the air is sucked out from the ventilation opening of the rotor, and this is further blown onto the cylinder portion of the rotor for cooling. ing. However, in the outer rotor type magnet generator, it is not possible to cool the heat storage inside the coil in which the conductive wire is wound in multiple layers. This is also not the coreless brushless motor of the present invention.

実開平５−２２１３３号公報（特許文献６）には、電気自動車用のアウターロータ型ホイールインモータの内部を強制的に冷却する方法が記載されているが、本発明の回転子周囲の発生する負圧で外気を取り込むようにしたコアレス・ブラシレスモータではない。 Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-22133 (Patent Document 6) describes a method for forcibly cooling the inside of an outer rotor type wheel-in motor for an electric vehicle. However, it occurs around the rotor of the present invention. It is not a coreless brushless motor that takes in outside air with negative pressure.

特許第２８３１３４８号公報（特許文献７）には、ハウジング内に冷却ガス媒体を供給するようにした電磁変換機が記載されているが、冷却ガス媒体のハウジング内への供給は、ブロアにより強制的に供給されるものであり、本発明の回転子周囲の発生する負圧で外気を取り込むようにしたコアレス・ブラシレスモータではない。 Japanese Patent No. 2831348 (Patent Document 7) describes an electromagnetic converter in which a cooling gas medium is supplied into the housing, but the supply of the cooling gas medium into the housing is forced by a blower. It is not a coreless / brushless motor in which outside air is taken in by the negative pressure generated around the rotor of the present invention.

特許第３７０４０４４号公報（特許文献８）には、長手方向に離間された複数の線状部を有する導電性金属シートからなる積層体構造を有する円筒形であって導電性金属シートの各々の線状部が絶縁層で覆われている通電可能な無鉄心の円筒コイルを用いたブラッシレスモータが記載されているが、エアギャップに浮かせた状態で配置される円筒コイルや露出している複数のマグネットを冷却する方法も冷却手段についても全く想定されておらず、それについての記載は一切ない。 Japanese Patent No. 3770444 (Patent Document 8) discloses a cylindrical shape having a laminated structure composed of conductive metal sheets having a plurality of linear portions spaced in the longitudinal direction, and each wire of the conductive metal sheet. A brushless motor using an energized iron-free cylindrical coil whose shape is covered with an insulating layer is described, but a cylindrical coil arranged in an air gap and a plurality of exposed Neither the method of cooling the magnet nor the cooling means is assumed, and there is no description about it.

特開２０１２−１６２１８号公報JP2012-16218A 特開２０１２−３０７８６号公報JP 2012-30786 A 特許第２６５７１９２号公報Japanese Patent No. 2657192 特開２００６−２４６６７８号公報JP 2006-246678 A 特許第３４９４０５６号公報Japanese Patent No. 3494056 実開平５−２２１３３号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-22133 特許第２８３１３４８号公報Japanese Patent No. 2831348 特許第３７０４０４４号公報Japanese Patent No. 3770444

通電可能な無鉄心の円筒コイルと該円筒コイルの一方の端面が固定されている固定子に対し、底部と内側円筒空路形成体および外側円筒空路形成体とで円筒コイルが配置されるエアギャップを形成し、エアギャップ内に露出するように配備される複数のマグネットとを有する回転子が対向するように配備され、回転子の開放端面と固定子との間に閉鎖された円筒コイルの内側に位置する第２空隙と外気と接する円筒コイルの外側に位置する第３空隙とが形成されるように構成されたコアレス・ブラシレスモータにおいて、円筒コイルの銅損および導体に生じる渦電流に起因する発熱によるモータ内部の温度上昇は、こうしたコアレス・ブラシレスモータの効率ηを劣化させる技術的課題として認識されており、そのため、これまで様々な提案がなされてきたが、いずれの提案も作用効果に限界があり、抜本的な課題解決には至っていない。本発明者らはこうした技術的課題に挑戦し、本発明のコアレス・ブラシレスモータを開発するに至った。 An air gap in which the cylindrical coil is arranged between the bottom, the inner cylindrical air passage forming body, and the outer cylindrical air passage forming body is provided for the ironless cylindrical coil that can be energized and the stator to which one end surface of the cylindrical coil is fixed. A rotor having a plurality of magnets formed and exposed to be exposed in the air gap is arranged to face the inside of a cylindrical coil closed between the open end face of the rotor and the stator. Heat generation due to copper loss of a cylindrical coil and eddy current generated in a conductor in a coreless brushless motor configured to form a second gap that is positioned and a third gap that is positioned outside the cylindrical coil that is in contact with outside air The temperature rise inside the motor due to the above has been recognized as a technical issue that degrades the efficiency η of such coreless and brushless motors. It has made been in, but any proposal there is a limit to the effects does not reach the fundamental problem solution. The present inventors have challenged such technical problems and have developed the coreless / brushless motor of the present invention.

本発明の技術的課題は、底部と内側円筒空路形成体および外側円筒空路形成体と複数のマグネットとを有する回転子と、回転子に対向するように配備される通電可能な無鉄心の円筒コイルが固定された固定子とからなる、底部と内側円筒空路形成体とで形成される空間に外気を取り入れるように底部に複数の吸気孔が形成され、前記空間と連通する、内側円筒空路形成体と外側円筒空路形成体とからなるエアギャップに通じる複数の排気孔が外側円筒空路形成体の底部に近接する円周に帯状に穿設されたコアレス・ブラシレスモータにおける外側円筒空路形成体の底部に近接する円周に嵌装固定される円環からなる冷却補助具であって、外側円筒空路形成体に穿設された排気孔に一致するように設けられた複数の放射状の連通口を有することを特徴とする冷却補助具、および、前記冷却補助具が外側円筒空路形成体に嵌装固定されたコアレス・ブラシレスモータによって解決することができた。 A technical problem of the present invention is a rotor having a bottom portion, an inner cylindrical air passage formation body, an outer cylindrical air passage formation body, and a plurality of magnets, and an energized ironless cylindrical coil arranged so as to face the rotor. A plurality of air intake holes formed in the bottom so as to take outside air into a space formed by the bottom and the inner cylindrical air passage forming body, the inner cylindrical air passage forming body communicating with the space. And a plurality of exhaust holes leading to the air gap formed by the outer cylindrical air passage forming body at the bottom of the outer cylindrical air passage forming body in a coreless brushless motor that is formed in a belt shape around the circumference close to the bottom of the outer cylindrical air forming body. A cooling aid composed of an annulus that is fitted and fixed to an adjacent circumference, and has a plurality of radial communication ports provided so as to coincide with the exhaust holes formed in the outer cylindrical air passage forming body. Cooling aids, characterized, and the cooling aid could be solved by coreless-brushless motor, which is fitted fixed to the outer cylindrical flying former.

本発明は以下のような特徴を有する。無鉄心の円筒コイルに通電すると回転子が作動する。それにより、永久磁石界磁型のコアレス・ブラシレスモータが始動し、回転子の回転により回転子周囲に圧力差が発生する。発生する圧力差によって回転子の底部の吸気孔から底部と内側円筒空路形成体とで形成される円筒コイルの内側の第2空隙または空間に外気が引き込まれる。それと同時に、回転子の解放端と固定子とで形成される第３空隙からエアギャップの円筒コイルの外側に外気が引き込まれる。 The present invention has the following features. The rotor operates when energized in the iron-free cylindrical coil. As a result, the permanent magnet field type coreless / brushless motor is started, and a pressure difference is generated around the rotor due to the rotation of the rotor. Due to the generated pressure difference, outside air is drawn from the suction hole at the bottom of the rotor into the second gap or space inside the cylindrical coil formed by the bottom and the inner cylindrical air passage forming body. At the same time, outside air is drawn outside the cylindrical coil of the air gap from the third gap formed by the release end of the rotor and the stator.

ところで、回転子底部に吸気孔が設けられていないと、外気はコアレス・ブラシレスモータにどのように作用するだろうか。回転子周囲に発生する圧力差によって、瞬間的に第３空隙のみから外気が吸引される。しかし、吸引された外気は外部に排出される出口がないため、回転子周囲の圧力差は瞬時に消滅して外気圧と均衡すると考えられる。そのため、モータ内部に外気の流れが生じることはなく、内部は外気との温度差による冷却のみになる。 By the way, how does the outside air act on the coreless / brushless motor if there is no intake hole in the bottom of the rotor? Due to the pressure difference generated around the rotor, the outside air is instantaneously sucked only from the third gap. However, since the sucked outside air has no outlet to be discharged to the outside, it is considered that the pressure difference around the rotor disappears instantaneously and balances with the outside air pressure. Therefore, the flow of outside air does not occur inside the motor, and the inside is only cooled by a temperature difference from the outside air.

ところが本発明によると、回転子周囲に発生する圧力差によって第２空隙または円筒コイルの内側空間に引き込まれた外気は、エアギャップに配置されている円筒コイルの内側を流通して円筒コイルの内面を冷却する。また第３空隙から円筒コイルの外側に引き込まれた外気は、円筒コイルの外側を流通して円筒コイルの外面を冷却する。引き込まれたこれらの外気は、エアギャップに露出するように装備された複数のマグネットおよびエアギャップに配置されている円筒コイルの両面を冷却し、流通した後に、回転子の外側円筒空路形成体の排気孔を介し、冷却補助具の連通口を経由し、外部に排出される。 However, according to the present invention, the outside air drawn into the second gap or the inner space of the cylindrical coil due to the pressure difference generated around the rotor flows through the inner side of the cylindrical coil disposed in the air gap, and the inner surface of the cylindrical coil. Cool down. The outside air drawn from the third gap to the outside of the cylindrical coil flows through the outside of the cylindrical coil and cools the outer surface of the cylindrical coil. These drawn outside air cools both sides of the plurality of magnets that are equipped to be exposed to the air gap and the cylindrical coil disposed in the air gap, and after circulation, the outer cylindrical air passage forming body of the rotor It is discharged to the outside through the exhaust hole, the communication port of the cooling aid.

本発明のコアレス・ブラシレスモータが始動すると、回転子の底部の吸気孔と、外側円筒空路形成体の排気孔と、冷却補助具の連通口とが連動し、回転子周囲に圧力差を発生させ、それにより、吸気孔および第３空隙から外気を取り込み、取り込まれた外気はエアギャップ内を流通し、冷却し、しかる後に排気孔を介し連通口を経由して外部に排出されるように、動作する。 When the coreless / brushless motor of the present invention is started, the suction hole at the bottom of the rotor, the exhaust hole of the outer cylindrical air passage forming body, and the communication opening of the cooling aid are interlocked to generate a pressure difference around the rotor. In this way, outside air is taken in from the intake hole and the third gap, and the taken-in outside air flows through the air gap, cools, and then is discharged to the outside through the communication hole through the exhaust hole. Operate.

技術的観点から興味深いことは、第３空隙の働きにある。回転子の底部に吸気孔を有するが外側円筒空路形成体の円周に排気孔を有しない回転子からなるコアレス・ブラシレスモータを作動すると、第３空隙は排気孔として働く。具体的には、回転子周囲の圧力差によって、回転子底部の吸気孔から内側円筒空路形成体の内側空間または第２空隙に引き込まれた外気は、エアギャップに配置されている円筒コイルの内側を通り外側を経由して第３空隙から排出されるためである。ところが、外側円筒空路形成体の底部に近い円周にエアギャップに通じる排気孔が穿設されると、回転子周囲の圧力差は、吸気孔から内側円筒空路形成体の内側空間または第２空隙に外気を引き込むと同時に、第３空隙からも外気を排気孔に向けてエアギャップ内に引き込む。すなわち第３空隙は吸気孔として働くように機能を変化させることになる。 What is interesting from the technical point of view is the function of the third gap. When a coreless brushless motor including a rotor having an intake hole at the bottom of the rotor but not having an exhaust hole on the circumference of the outer cylindrical air passage forming body is operated, the third gap acts as an exhaust hole. Specifically, the outside air drawn into the inner space of the inner cylindrical air passage formation body or the second air gap from the suction hole at the bottom of the rotor due to the pressure difference around the rotor becomes the inner side of the cylindrical coil disposed in the air gap. This is because the air is discharged from the third gap through the outside through the outside. However, when an exhaust hole leading to the air gap is formed in the circumference close to the bottom of the outer cylindrical air passage formation body, the pressure difference around the rotor causes the pressure difference between the air intake hole and the inner space or the second gap of the inner cylindrical air passage formation body. At the same time, outside air is drawn into the air gap from the third gap toward the exhaust hole. That is, the function of the third gap is changed so as to function as an intake hole.

本発明の第１の態様は、図１および図２に示されるように、底部４２０と内側円筒空路形成体５００および外側円筒空路形成体６００と複数のマグネットとを有する回転子３と、回転子３に対向するように配備される通電可能な無鉄心の円筒コイル２００が固定された固定子２とからなる、底部４２０と内側円筒空路形成体５００とで形成される空間５４０に外気を取り入れように底部４２０に複数の吸気孔４３０が形成され、空間５４０と連通する、内側円筒空路形成体５００と外側円筒空路形成体６００とからなるエアギャップ４０に通じる複数の排気孔６６０が外側円筒空路形成体６００の底部６２０に近接する円周に帯状に設けられている無鉄心のブラシレス回転電気機械１における外側円筒空路形成体６００の、外側円筒空路形成体６００と内側円筒空路形成体５００とを接続する接続部に近接する円周に嵌装固定される円環で構成された冷却補助具７００であって、外側円筒空路形成体６００の排気孔６６０に一致するように設けられた複数の放射状の連通口７２０を有する冷却補助具に関するものである。 1 and 2, the first aspect of the present invention includes a rotor 3 having a bottom 420, an inner cylindrical air passage forming body 500, an outer cylindrical air passage forming body 600, and a plurality of magnets, and a rotor. The outside air is taken into a space 540 formed by the bottom 420 and the inner cylindrical air passage forming body 500, which is composed of the stator 2 to which the energizable iron-free cylindrical coil 200 is arranged so as to face the outer wall 3. A plurality of air intake holes 430 are formed in the bottom portion 420, and a plurality of exhaust holes 660 communicating with the space 540 and communicating with the air gap 40 including the inner cylindrical air passage forming body 500 and the outer cylindrical air passage forming body 600 are formed as outer cylindrical air passages. of the outer cylindrical flying formed body 600 in the bottom of the non-core provided in a band shape circumferentially close to 620 brushless rotary electric machine 1 of the body 600, outer cylindrical flying formation 600 a cooling aid 700 composed of a circular ring which is fitted secured in circle near the connecting portion that connects the inner cylindrical flying formed body 500, the exhaust hole 660 of the outer cylindrical flying formation 600 The present invention relates to a cooling aid having a plurality of radial communication ports 720 provided so as to coincide with each other.

冷却補助具７００は、外側円筒空路形成体６００に対し、着脱自在に嵌装固定される樹脂製リングからなる円環で構成され、外側円筒空路形成体６００の排気孔６６０に対応する連通口７２０が形成されており、連通口７２０は、少なくとも排気孔６６０の内径Φおよび長さＬを有することが好ましい。 The cooling aid 700 is configured by a ring made of a resin ring that is detachably fitted to and fixed to the outer cylindrical air passage forming body 600, and the communication port 720 corresponding to the exhaust hole 660 of the outer cylindrical air passage forming body 600. The communication port 720 preferably has at least the inner diameter Φ and the length L of the exhaust hole 660.

本発明の第２の態様は、図１および図２に示されるように、無鉄心の円筒コイル２００を備えた固定子２を含むブラシレス回転電気機械１を構成する、底部４２０と内側円筒空路形成体５００および外側円筒空路形成体６００とを有する回転子３は、底部４２０と内側円筒空路形成体５００とで形成される空間５４０に外気を取り入れるための底部４２０に形成された複数の吸気孔４３０を有し、回転軸１００に固定される回転子３に対向するように回転軸１００に回転自在に支持された固定子２の円筒コイル２００を浮かせた状態で配置される内側円筒空路形成体５００と外側円筒空路形成体６００とでエアギャップ４０を形成し、かつ、エアギャップ４０に複数のマグネット４を露出するように装備し、エアギャップ４０の閉鎖された外側円筒空路形成体６００の底部６２０に近接する円周にエアギャップ４０に通じる複数の排気孔６６０を帯状に穿設し、排気孔６６０に対応する複数の放射状の連通口７２０が設けられた円環からなる冷却補助具７００を、排気孔６６０に連通口７２０を一致するように外側円筒空路形成体６００に嵌装固定した無鉄心の円筒コイル２００を備えた固定子２を含むブラシレス回転電気機械１に関するものである。 As shown in FIGS. 1 and 2, the second aspect of the present invention is a bottom 420 and an inner cylindrical air passage forming the brushless rotating electric machine 1 including the stator 2 with the ironless cylindrical coil 200. The rotor 3 having the body 500 and the outer cylindrical air passage formation body 600 has a plurality of intake holes 430 formed in the bottom portion 420 for taking outside air into a space 540 formed by the bottom portion 420 and the inner cylindrical air passage formation body 500. The inner cylindrical air passage forming body 500 is disposed in a state where the cylindrical coil 200 of the stator 2 that is rotatably supported by the rotary shaft 100 so as to face the rotor 3 that is fixed to the rotary shaft 100 is floated. And the outer cylindrical air passage forming body 600 are formed so that an air gap 40 is formed and a plurality of magnets 4 are exposed in the air gap 40. A plurality of exhaust holes 660 communicating with the air gap 40 are formed in a belt shape on the circumference close to the bottom 620 of the cylindrical air passage forming body 600, and a plurality of radial communication ports 720 corresponding to the exhaust holes 660 are provided. A brushless rotating electrical machine 1 including a stator 2 having a coreless cylindrical coil 200 in which a cooling auxiliary tool 700 made of is fitted and fixed to an outer cylindrical air passage forming body 600 so that the communication port 720 coincides with the exhaust hole 660. It is about.

無鉄心の円筒コイル２００を備えた固定子２を含むブラシレス回転電気機械１を構成する外側円筒空路形成体６００に着脱自在に嵌装固定される樹脂製リングからなる冷却補助具７００に形成された連通口７２０は、外側円筒空路形成体６００の排気孔６６０に対応するように、少なくとも排気孔６６０の内径Φおよび長さＬを有することが好ましい。 It is formed in a cooling aid 700 made of a resin ring that is detachably fitted and fixed to an outer cylindrical air passage forming body 600 constituting the brushless rotary electric machine 1 including the stator 2 having the ironless cylindrical coil 200. The communication port 720 preferably has at least the inner diameter Φ and the length L of the exhaust hole 660 so as to correspond to the exhaust hole 660 of the outer cylindrical air passage forming body 600.

本発明の第１の態様および第２の態様から明らかなように、無鉄心の円筒コイル２００を備えた固定子２を含むブラシレス回転電気機械１は、回転子３の回転により発生する回転子３の周囲の圧力差によって、空間５４０に吸気孔４３０から外気７０を引き込み、回転子３の周囲の圧力差は、空間５４０に引き込まれた外気７０をエアギャップ４０に配置される円筒コイル２００の内側を流通させ、流通する外気７０は、エアギャップ４０に露出するように装備された複数のマグネット４および円筒コイル２００を冷却し、外側円筒空路形成体６００の排気孔６６０を介し、冷却補助具７００の連通口７２０を経由し、外部に排出させるようにしたことを特徴とする。 As is apparent from the first and second aspects of the present invention, the brushless rotating electrical machine 1 including the stator 2 having the ironless cylindrical coil 200 includes the rotor 3 generated by the rotation of the rotor 3. The outside air 70 is drawn into the space 540 from the air intake hole 430 due to the pressure difference around the rotor 3, and the pressure difference around the rotor 3 causes the outside air 70 drawn into the space 540 to be inside the cylindrical coil 200 disposed in the air gap 40. The outside air 70 that circulates cools the plurality of magnets 4 and the cylindrical coil 200 that are provided so as to be exposed to the air gap 40, and the cooling aid 700 through the exhaust hole 660 of the outer cylindrical air passage formation body 600. It is characterized in that it is discharged to the outside via the communication port 720.

本発明の第３の態様は、図１および図２に示されるように、通電可能な無鉄心の円筒コイル２００、および、円筒コイル２００の一方の端面２０１が固定されて中心部３１０に駆動シャフト１００が回転自在に連結されている蓋型マウント３００を有する固定子２と、駆動シャフト１００が中心部４１０に連結固定されて蓋型マウント３００の対極に配備されている、底部４２０と内側円筒空路形成体５００および外側円筒空路形成体６００とを有するカップ型マウント４００、および、外側円筒空路形成体６００の内周面６１０および／または内側円筒空路形成体５００の外周面５２０に配備されている複数のマグネット４を有する回転子３と、を含み、
カップ型マウント４００は、底部４２０と内側円筒空路形成体５００および外側円筒空路形成体６００とで第１空隙のエアギャップ４０が形成されており、エアギャップ４０に、複数のマグネット４を露出するように配備され、円筒コイル２００の他方の端面２０２が底部４２０との間で隙間４２を残して円筒コイル２００を浮かせた状態で配置し、カップ型マウント４００の開放端面５３０、６３０と蓋型マウント３００との間に円筒コイル２００の内側に位置する空間の第２空隙２０、および、円筒コイル２００の外側に位置する外気に通じる第３空隙３０を有する無鉄心の円筒コイル２００を備えた固定子２を含むブラシレス回転電気機械１であって、
カップ型マウント４００は、底部４２０に第２空隙２０に通じる吸気孔４３０を有し、外側円筒空路形成体６００の底部６２０に近接する円周にエアギャップ４０に通じる複数の排気孔６６０を帯状に穿設し、排気孔６６０に対応する複数の放射状の連通口７２０を設けた円環で構成する冷却補助具７００を、連通口７２０を排気孔６６０に一致させて外側円筒空路形成体６００に嵌装固定するようにし、回転子３の回転により発生する回転子３の周囲の圧力差によって、吸気孔４３０から第２空隙２０に引き込まれた外気７０および第３空隙３０からエアギャップ４０に引き込まれた外気８０は、エアギャップ４０内を流通し、エアギャップ４０に露出するように配備された複数のマグネット４およびエアギャップ４０に配置されている円筒コイル２００の両面を冷却し、外側円筒空路形成体６００の排気孔６６０を介し、冷却補助具７００の連通口７２０を経由し、外部に排出されるようにしたことを特徴とする無鉄心の円筒コイル２００を備えた固定子２を含むブラシレス回転電気機械１に関するものである。 As shown in FIGS. 1 and 2, the third aspect of the present invention is a non-iron-core cylindrical coil 200 that can be energized, and one end face 201 of the cylindrical coil 200 is fixed, and a drive shaft is attached to the central portion 310. A stator 2 having a lid mount 300 to which 100 is rotatably connected, and a bottom 420 and an inner cylindrical air passage, in which a drive shaft 100 is connected and fixed to a central portion 410 and arranged at a counter electrode of the lid mount 300. A plurality of cup-shaped mounts 400 having a forming body 500 and an outer cylindrical air passage forming body 600, and an inner peripheral surface 610 of the outer cylindrical air passage forming body 600 and / or an outer peripheral surface 520 of the inner cylindrical air passage forming body 500. A rotor 3 having a magnet 4 of
In the cup-type mount 400, the air gap 40 of the first gap is formed by the bottom portion 420, the inner cylindrical air passage formation body 500, and the outer cylindrical air passage formation body 600, and the plurality of magnets 4 are exposed in the air gap 40. And the other end face 202 of the cylindrical coil 200 is placed in a state where the cylindrical coil 200 is floated leaving a gap 42 between the bottom end 420 and the open end faces 530 and 630 of the cup-type mount 400 and the lid-type mount 300. the stator 2 having a second void 20 of the space located inside the cylindrical coil 200 and, a cylindrical coil 200 of the non-core having a third gap 30 leading to the outside air located outside of the cylindrical coil 200 between the A brushless rotating electrical machine 1 including:
The cup-type mount 400 has an intake hole 430 that communicates with the second gap 20 at the bottom 420 and a plurality of exhaust holes 660 that communicate with the air gap 40 on a circumference close to the bottom 620 of the outer cylindrical air passage forming body 600. A cooling assisting tool 700 that is formed by a ring and provided with a plurality of radial communication ports 720 corresponding to the exhaust holes 660 is fitted into the outer cylindrical air passage formation body 600 with the communication ports 720 aligned with the exhaust holes 660. Due to the pressure difference around the rotor 3 generated by the rotation of the rotor 3, the outside air 70 drawn into the second gap 20 from the intake hole 430 and the air gap 40 from the third gap 30 are drawn. The outside air 80 circulates in the air gap 40 and a plurality of magnets 4 arranged so as to be exposed to the air gap 40 and a circle disposed in the air gap 40. Both sides of the coil 200 are cooled and discharged to the outside through the exhaust hole 660 of the outer cylindrical air passage forming body 600 and the communication port 720 of the cooling auxiliary tool 700. The brushless rotating electrical machine 1 includes a stator 2 having a coil 200.

無鉄心の円筒コイル２００を備えた固定子２を含むブラシレス回転電気機械１を構成する通電可能な無鉄心の円筒コイル２００は、長手方向に離間された複数の線状部を有する導電性金属シートの複数で構成された積層体構造を有する円筒形であって、導電性金属シートの各々の線状部が絶縁層で覆われていることが好ましい。 An energizable ironless cylindrical coil 200 constituting the brushless rotary electric machine 1 including the stator 2 including the ironless cylindrical coil 200 is a conductive metal sheet having a plurality of linear portions spaced in the longitudinal direction. Preferably, each of the linear portions of the conductive metal sheet is covered with an insulating layer.

本発明の第３の態様から明らかなように、無鉄心の円筒コイル２００を備えた固定子２を含むブラシレス回転電気機械１は、回転子３の回転により発生する回転子３の周囲の圧力差によって、第２空隙２０に吸気孔４３０から外気７０を引き込むと同時に、エアギャップ４０に第３空隙３０から外気８０を引き込み、回転子３の周囲に発生する圧力差は、第２空隙２０に引き込まれた外気７０をエアギャップ４０に配置される円筒コイル２００の内側を流通させ、エアギャップ４０に引き込まれた外気８０を円筒コイル２００の外側を流通させ、流通させた外気により、エアギャップ４０に露出するように配備された複数のマグネット４およびエアギャップ４０に浮かせた状態で配置された円筒コイル２００の両面を冷却し、さらに、流通させた外気を、外側円筒空路形成体６００の排気孔６６０を介し、冷却補助具７００の連通口７２０を経由し、外部に排出させることを特徴とする。 As is apparent from the third aspect of the present invention, the brushless rotating electrical machine 1 including the stator 2 having the ironless cylindrical coil 200 has a pressure difference around the rotor 3 generated by the rotation of the rotor 3. As a result, outside air 70 is drawn into the second gap 20 from the intake hole 430, and at the same time, outside air 80 is drawn into the air gap 40 from the third gap 30, and the pressure difference generated around the rotor 3 is drawn into the second gap 20. The outside air 70 circulated inside the cylindrical coil 200 disposed in the air gap 40, and the outside air 80 drawn into the air gap 40 is circulated outside the cylindrical coil 200, and the outside air circulated into the air gap 40. both sides of a plurality of magnets 4 and the cylindrical coil 200 disposed in a state of floating in the air gap 40 that is deployed to expose cooled, further, the distribution of The outdoor air, through the exhaust hole 660 of the outer cylindrical flying forming body 600, through the communication port 720 of the cooling aid 700, and wherein the discharging to the outside.

用語として、内側円筒空路形成体および外側円筒空路形成体は通常磁性体からなるので、内側円筒空路形成体をインナーヨークとし、外側円筒空路形成体をアウターヨークとする。また無鉄心の円筒コイルを備えた固定子を含むブラシレス回転電気機械は、コアレス・ブラシレスモータと略すことにする。 In terms of terminology, the inner cylindrical air passage formation body and the outer cylindrical air passage formation body are usually made of a magnetic material, so that the inner cylindrical air passage formation body is an inner yoke and the outer cylindrical air passage formation body is an outer yoke. Further, a brushless rotating electric machine including a stator having a coreless cylindrical coil is abbreviated as a coreless brushless motor.

本発明の一実施形態であるコアレス・ブラシレスモータを表す模式図である。It is a schematic diagram showing the coreless brushless motor which is one Embodiment of this invention. 冷却効果を評価するための測定実験に用いる被測定コアレス・ブラシレスモータＣＰＨ５０の断面図である。 It is sectional drawing of the to- be-measured coreless brushless motor CPH50 used for the measurement experiment for evaluating a cooling effect. 図２に示されるコアレス・ブラシレスモータＣＰＨ５０のアウターヨークに嵌装固定される冷却補助具の正面図および上面図である。FIG. 3 is a front view and a top view of a cooling aid fitted and fixed to an outer yoke of the coreless brushless motor CPH50 shown in FIG. 図２および３に示されるコアレス・ブラシレスモータＣＰＨ５０に基づく冷却効果を評価するための測定実験の概要図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a measurement experiment for evaluating a cooling effect based on the coreless brushless motor CPH50 shown in FIGS. ＣＰＨ５０を４８Ｖで駆動した場合の冷却効果を評価するための測定実験の結果のグラフである。It is a graph of the result of the measurement experiment for evaluating the cooling effect at the time of driving CPH50 by 48V. 図５の測定実験の測定データ表である。6 is a measurement data table of the measurement experiment of FIG. ＣＰＨ５０を２４Ｖで駆動した場合の冷却効果を評価するための他の測定実験の結果のグラフである。It is a graph of the result of the other measurement experiment for evaluating the cooling effect at the time of driving CPH50 by 24V. 図７の他の測定実験の測定データ表である。8 is a measurement data table of another measurement experiment of FIG. ＣＰＨ５０を３６Ｖで駆動した場合の他のもう一つの冷却効果を評価するための他の測定実験の結果のグラフである。It is a graph of the result of the other measurement experiment for evaluating another cooling effect at the time of driving CPH50 by 36V. 図９の他のもう一つの測定実験の測定データ表である。10 is a measurement data table of another measurement experiment in FIG. 9. （参考）図３の冷却補助具と異なる形状を有する第２冷却補助具の正面図および上面図である。(Reference) It is the front view and top view of the 2nd cooling assistance tool which have a shape different from the cooling assistance tool of FIG. （参考）図１１の第２冷却補助具を用いた被測定コアレス・ブラシレスモータＣＰＨ５０に基づく冷却効果を評価するための（４８Ｖ、２４Ｖ、３６Ｖによる）測定実験の測定データ表である。(Reference) It is a measurement data table of the measurement experiment (by 48V, 24V, 36V) for evaluating the cooling effect based on the coreless brushless motor CPH50 to be measured using the second cooling auxiliary tool of FIG.

電動モータの性能の一つである発生トルクＴ（Ｎ・ｍ）は、電機子コイルに流れる電流の強さＩ（Ａ）に比例し、出力Ｐ（Ｗ）はトルクＴ（Ｎ・ｍ）と回転角速度ω（ｒａｄ／ｓ）の積で表される。一方電圧降下で見ると、電源電圧Ｖ（Ｖ）は電機子コイルに流れる電流Ｉ（Ａ）と、電機子コイルの抵抗Ｒ（Ω）との積に誘導起電力である逆起電力Ｅ_０（Ｖ）を合算した式と釣り合う。
Ｔ＝Ｋｔ×Ｉ・・・（１）
Ｐ＝Ｔ×ω・・・（２）
Ｖ＝ＩＲ＋Ｅ_０・・・（３）
上記の式より、トルクおよび出力を上げるためには、コイル抵抗値を下げることが重要であることがわかる。 The generated torque T (N · m), which is one of the performances of the electric motor, is proportional to the current intensity I (A) flowing through the armature coil, and the output P (W) is the torque T (N · m). It is represented by the product of the rotational angular velocity ω (rad / s). On the other hand, in terms of the voltage drop, the power supply voltage V (V) is the product of the current I (A) flowing through the armature coil and the resistance R (Ω) of the armature coil, and the counter electromotive force E ₀ ( It is balanced with the sum of V).
T = Kt × I (1)
P = T × ω (2)
V = IR + E ₀ (3)
From the above equations, it can be seen that it is important to reduce the coil resistance value in order to increase the torque and output.

そこで本発明を特徴づける図１に示される本発明のコアレス・ブラシレスモータ１の基本構造について概観すると、基本構造の特徴は、第１に、固定子２を構成する通電可能なコイル体として、導電性金属シートの積層体構造によって成形された円筒コイルを用いたことにある。それは、円筒コイルおよびその製造方法として、例えば特許文献８に記載されているように、長手方向に離間された複数の線状部を有する導電性金属シートの複数で構成された積層体構造を有する円筒形であって導電性金属シートの各々の線状部が絶縁層で覆われており、好ましくは、２層または４層からなる厚さが５ｍｍ以下の一定の剛性を有するものである。 Therefore, when the basic structure of the coreless / brushless motor 1 of the present invention shown in FIG. 1 which characterizes the present invention is reviewed, the basic structure is characterized in that, first, a conductive coil body constituting the stator 2 is used as a conductive body. The cylindrical coil formed by the laminated structure of the conductive metal sheet is used. As a cylindrical coil and its manufacturing method, for example, as described in Patent Document 8, it has a laminated structure composed of a plurality of conductive metal sheets having a plurality of linear portions spaced in the longitudinal direction. It is cylindrical and each linear portion of the conductive metal sheet is covered with an insulating layer, and preferably has a certain rigidity of a thickness of 5 mm or less consisting of two or four layers.

基本構造の特徴の第２に、それは、円筒コイルの一方の端面を、固定子２を構成する蓋型マウントの内周面によって閉鎖し、円筒コイルの開放された他方の端面を、回転子３を構成するカップ型マウントの底部と複数のマグネット（永久磁石）４が装備された磁性体からなるアウターヨークおよびインナーヨークとによって、断面ドーナツ状の磁界が形成される第１空隙のエアギャップに浮かせた状態で、挿入配置する構造を有する。 The second feature of the basic structure is that one end surface of the cylindrical coil is closed by the inner peripheral surface of the lid mount constituting the stator 2, and the other open end surface of the cylindrical coil is closed to the rotor 3. Is floated in the air gap of the first air gap in which a magnetic field having a donut-shaped cross section is formed by the bottom of the cup-shaped mount constituting the base and the outer yoke and the inner yoke made of a magnetic body equipped with a plurality of magnets (permanent magnets) 4 In such a state, it has a structure for insertion.

さらに詳細には、エアギャップに挿入配置されている円筒コイルは、その内周面および外周面を回転子３のアウターヨークの内周面およびインナーヨークの外周面に接しないように、かつ、その他方の端面を、回転子３を構成するカップ型マウントの底部に接しないように、エアギャップ内に僅かの隙間を空け浮かせた状態になる。それは、円筒コイルがこのように配置されるように固定子２および回転子３を駆動シャフトに配置する構造を有するものである。 More specifically, the cylindrical coil inserted and arranged in the air gap has its inner peripheral surface and outer peripheral surface not in contact with the inner peripheral surface of the outer yoke of the rotor 3 and the outer peripheral surface of the inner yoke. In this state, a slight gap is left in the air gap so that the other end face does not come into contact with the bottom of the cup- type mount constituting the rotor 3. It has a structure in which the stator 2 and the rotor 3 are arranged on the drive shaft so that the cylindrical coil is arranged in this way.

基本構造の特徴の第３に、それは、固定子２と円筒コイルと回転子３とによって、円筒コイルの内側空間の第２空隙２０および円筒コイルの外側空間で外気に接する第３空隙３０を形成する構造を有するものである。より詳細には、第２空隙２０は、回転子３に一体化されたアウターヨークおよびインナーヨークの開放された開放端面と該開放端面に対置する固定子２の内面との間に、固定子２の内面によって閉鎖された円筒コイルの内周面に形成される。当然、その空隙はエアギャップに通じる。 The third feature of the basic structure is that the stator 2, the cylindrical coil, and the rotor 3 form a second gap 20 in the inner space of the cylindrical coil and a third gap 30 that contacts the outside air in the outer space of the cylindrical coil. It has the structure to do. More specifically, the second gap 20 is formed between the open end face of the outer yoke and the inner yoke integrated with the rotor 3 and the inner face of the stator 2 facing the open end face. Formed on the inner peripheral surface of the cylindrical coil closed by the inner surface of the cylindrical coil. Of course, the air gap leads to the air gap.

回転子３を構成するカップ型マウントの底部に複数の吸気孔が設けられている本発明のコアレス・ブラシレスモータ１を作動させると、回転子３の回転により発生する回転子３の周囲の圧力差によって、吸気孔から第２空隙に外気を引き込むように作用する。また第３空隙は、固定子２の内面によって閉鎖された円筒コイルの外周面にエアギャップと外気との間に形成される。そうなると、円筒コイルの内周面と固定子２の内面とで形成される閉鎖空間となる第２空隙は、エアギャップに連通し、回転子３の内面を経て円筒コイルの外周面と固定子２の内面とアウターヨークの開放端面とで形成される開放空間となる第３空隙とのみ連通させることができる。 When the coreless brushless motor 1 of the present invention in which a plurality of intake holes are provided in the bottom of the cup-shaped mount constituting the rotor 3 is operated, the pressure difference around the rotor 3 generated by the rotation of the rotor 3 Therefore, the outside air is drawn into the second gap from the intake hole. The third gap is formed between the air gap and the outside air on the outer peripheral surface of the cylindrical coil closed by the inner surface of the stator 2. Then, the 2nd space | gap used as the closed space formed by the internal peripheral surface of a cylindrical coil and the inner surface of the stator 2 is connected to an air gap, and the outer peripheral surface of a cylindrical coil and the stator 2 pass through the inner surface of the rotor 3. It is possible to communicate only with the third gap serving as an open space formed by the inner surface of the outer yoke and the open end surface of the outer yoke.

本発明のコアレス・ブラシレスモータ１をアウターヨークにエアギャップに通じる排気孔を有しない構成にして作動すると、回転子３の周囲の圧力差によって吸気孔から第２空隙に引き込まれた外気は、円筒コイルの内周面を通り、外周面を経由して第３空隙から外部に排出される。すなわち回転子３の底部に設けられた吸気孔が外気の入り口で、第３空隙が排気のための出口になるためである。 When the coreless / brushless motor 1 of the present invention is operated with the outer yoke having no exhaust hole leading to the air gap, the outside air drawn into the second gap from the intake hole due to the pressure difference around the rotor 3 is cylindrical. It passes through the inner peripheral surface of the coil and is discharged from the third gap to the outside via the outer peripheral surface. That is, the intake hole provided in the bottom of the rotor 3 is an entrance for outside air, and the third gap is an exit for exhaust.

しかし、本発明のコアレス・ブラシレスモータ１は、エアギャップに通じる排気孔をアウターヨークに穿設し、かつ、排気孔に対応する連通口を有する冷却補助具を、連通口を排気孔に一致させて嵌装固定されたものである。そうなると、回転子３の周囲の圧力差によって、吸気孔から第２空隙に外気を取り込む一方、第３空隙３０が排気孔から吸気孔の働きに変わるため、第３空隙３０から別途に外気が取り込まれる。いずれの外気もエアギャップを通り、アウターヨークに穿設した複数の排気孔を介し、連通口から外部に排出されることになる。 However, in the coreless / brushless motor 1 of the present invention, an exhaust hole communicating with the air gap is formed in the outer yoke, and a cooling auxiliary tool having a communication port corresponding to the exhaust hole is made to match the communication port with the exhaust hole. It is fitted and fixed. Then, due to the pressure difference around the rotor 3, outside air is taken into the second air gap from the intake hole, while the third air gap 30 changes from the exhaust hole to the function of the air intake hole, so that outside air is taken in from the third air gap 30 separately. It is. Any outside air passes through the air gap and is discharged to the outside through the plurality of exhaust holes formed in the outer yoke.

より明らかなことは、本発明のコアレス・ブラシレスモータ１は、回転子３の回転数が高まるほど、すなわち出力Ｐが大きくなればなるほど、回転子３の周囲の圧力差も大きくなり、取り込まれる外気量が増大し、冷却効果も増すという画期的な技術的特徴を有する。それは上記した本発明のコアレス・ブラシレスモータ１の基本構造に由来する。すなわち、磁束密度が大きい狭隘のエアギャップに回転数が高まると増大する鉄損が存在しないコアレスの円筒コイルを浮かせた状態で挿入配置し、一方で、閉鎖空間の第２空隙２０に取り込まれた外気でエアギャップに配置されている円筒コイルの内周面を冷却し、他方で、その時に形成される負圧状態によってエアギャップに第３空隙から別途に取り込まれた外気で円筒コイルの外周面を冷却し、そして、外気はいずれもアウターヨークの複数の排気孔を介し連通口から外部に排出されるように作用する構造からなる本発明のコアレス・ブラシレスモータとしての特徴に由来する。 More clearly, in the coreless / brushless motor 1 of the present invention, as the rotational speed of the rotor 3 increases, that is, as the output P increases, the pressure difference around the rotor 3 increases, and the outside air taken in is increased. It has an epoch-making technical feature that the amount increases and the cooling effect also increases. It originates from the basic structure of the coreless brushless motor 1 of the present invention described above. That is, a coreless cylindrical coil that does not have iron loss that increases as the rotational speed increases is inserted into a narrow air gap with a high magnetic flux density in a floating state, while being taken into the second gap 20 in the closed space. The inner peripheral surface of the cylindrical coil arranged in the air gap is cooled by the outside air, and on the other hand, the outer peripheral surface of the cylindrical coil is separately taken from the third gap into the air gap by the negative pressure state formed at that time. The outside air is derived from the characteristics of the coreless / brushless motor of the present invention, which has such a structure that the outside air is discharged from the communication port to the outside through the plurality of exhaust holes of the outer yoke.

［連通口による冷却効果を評価するための測定実験］
本発明の被測定コアレス・ブラシレスモータＣＰＨ５０の使用領域を４８Ｖに設定した場合の冷却効果を評価するため、被測定コアレス・ブラシレスモータＣＰＨ５０を作動し、回転子３の周囲に発生する圧力差によって、回転子３を構成する底部４２０に設けられた複数の吸気孔４３０および第３空隙３０から取り込まれた外気による冷却効果を以下の３パターンに基づき評価した。
［１］比較例Ａ：冷却補助具７００を用いることなく、かつ、排気孔６６０を設けないＣＰＨ５０を作動させた場合、すなわち、このパターンは、第３空隙３０が排気孔としての働きをする場合である。
［２］比較例Ｂ：冷却補助具７００を用いることなく、吸気孔４３０から取り込まれた外気および第３空隙３０から取り込まれた外気をアウターヨーク６００の排気孔６６０から外部に排出するようにＣＰＨ５０を作動させた場合、このパターンは、第３空隙３０が吸気孔としての働きをする場合である。
［３］本発明の測定例Ｃ：吸気孔４３０から取り込まれた外気および第３空隙３０から取り込まれた外気をアウターヨーク６００の排気孔６６０を介し、アウターヨーク６００に嵌装固定された冷却補助具７００の連通口７２０から外部に排出するようにＣＰＨ５０を作動させた場合、このパターンは、第３空隙３０が吸気孔としての働きをし、取り込まれた外気が排気孔６６０を経由し連通口７２０から外部に排出される場合である。 [Measurement experiment to evaluate the cooling effect of the communication port]
In order to evaluate the cooling effect when the use area of the measured coreless / brushless motor CPH50 of the present invention is set to 48V, the measured coreless / brushless motor CPH50 is operated, and the pressure difference generated around the rotor 3 is The cooling effect by the outside air taken in from the plurality of air intake holes 430 and the third gap 30 provided in the bottom part 420 constituting the rotor 3 was evaluated based on the following three patterns.
[1] Comparative Example A: When the CPH 50 that does not use the cooling auxiliary tool 700 and is not provided with the exhaust hole 660 is operated, that is, in this pattern, the third gap 30 functions as an exhaust hole. It is.
[2] Comparative Example B: CPH50 so that the outside air taken in from the intake hole 430 and the outside air taken in from the third gap 30 are discharged to the outside from the exhaust hole 660 of the outer yoke 600 without using the cooling auxiliary tool 700. This pattern is a case where the third gap 30 functions as an intake hole.
[3] Measurement Example C of the Present Invention: Cooling assistance in which the outside air taken in from the intake hole 430 and the outside air taken in from the third gap 30 are fitted and fixed to the outer yoke 600 through the exhaust hole 660 of the outer yoke 600 When the CPH 50 is operated so as to be discharged from the communication port 720 of the tool 700 to the outside, this pattern is such that the third gap 30 functions as an intake hole, and the taken-in outside air is connected to the communication port via the exhaust hole 660. This is a case of being discharged from 720 to the outside.

図２は、被測定コアレス・ブラシレスモータＣＰＨ５０の断面図（ａ）および正面図（ｂ）を表す。なお、図示されていないが、円筒コイルの温度測定のためのセンサは、円筒コイルの第３空隙に露出した部分の付近に取り付けた。 FIG. 2 shows a cross-sectional view (a) and a front view (b) of the coreless / brushless motor CPH50 to be measured. Although not shown, the sensor for measuring the temperature of the cylindrical coil was attached in the vicinity of the portion exposed to the third gap of the cylindrical coil.

被測定コアレス・ブラシレスモータＣＰＨ５０について概説すると、第１に、厚みは１．８５ｍｍで外径は３２．２ｍｍの円筒コイルは、幅６．２５ｍｍで長手方向の長さが４２．５５ｍｍの第１空隙のエアギャップ４０に挿入配置される。マグネット４は、断面図（ｂ）に示されるように、厚さ３．５ｍｍの直方体からなる６個のネオジム磁石を長手方向に２．５７ｍｍの間隔を空けてアウターヨークの内周面に配備される。 An outline of the measured coreless / brushless motor CPH50 is as follows. First, a cylindrical coil having a thickness of 1.85 mm and an outer diameter of 32.2 mm has a first gap having a width of 6.25 mm and a longitudinal length of 42.55 mm. The air gap 40 is inserted and arranged. As shown in the sectional view (b), the magnet 4 is composed of six neodymium magnets made of a rectangular parallelepiped having a thickness of 3.5 mm on the inner peripheral surface of the outer yoke with a spacing of 2.57 mm in the longitudinal direction. The

回転子３に一体化されたアウターヨーク６００およびインナーヨーク５００の開放端面５３０，６３０と該開放端面に対置する固定子２の内面との間に、２．５ｍｍ幅の第２空隙２０および１．５ｍｍ幅の第３空隙３０が形成されている。また、アウターヨーク６００の、アウターヨーク６００とインナーヨーク５００とを接続する接続部に近接する帯状の円周には直径３ｍｍの排気孔６６０が２４個穿設されている。排気孔６６０を有しないＣＰＨ５０を想定するパターンを測定する場合には、これらの排気孔６６にアウターヨークの外周面側から樹脂テープを貼り付けることによって、これに対応した。また円筒コイル２００の内周面とインナーヨーク５００の外周面との間隙は０．５ｍｍであり、円筒コイル２００の外周面とネオジム磁石４の内周面との間隙は０．４ｍｍである。 Between the open end surfaces 530 and 630 of the outer yoke 600 and the inner yoke 500 integrated with the rotor 3 and the inner surface of the stator 2 facing the open end surface, the second gaps 20 and 1. A third gap 30 having a width of 5 mm is formed. In addition, 24 exhaust holes 660 having a diameter of 3 mm are formed in a belt-like circumference of the outer yoke 600 that is close to a connection portion that connects the outer yoke 600 and the inner yoke 500 . In the case of measuring a pattern assuming CPH 50 having no exhaust hole 660, this was dealt with by attaching a resin tape to these exhaust holes 66 from the outer peripheral surface side of the outer yoke. The gap between the inner circumferential surface of the cylindrical coil 200 and the outer circumferential surface of the inner yoke 500 is 0.5 mm, and the gap between the outer circumferential surface of the cylindrical coil 200 and the inner circumferential surface of the neodymium magnet 4 is 0.4 mm.

図３に示されるように、アウターヨーク６００に嵌装固定される樹脂製リングからなる冷却補助具７００は、内径Φが４６．４ｍｍ、外径Φが６２ｍｍであり、アウターヨーク６００の排気孔６６０に対応する２４個の連通口７２０の直径は３．５ｍｍであり、放射状に延びた連通口の長さは７．８ｍｍになる。因みに、アウターヨーク６００の２４個の排気孔６６０の直径は３ｍｍであり、長さは３．１５ｍｍになる。したがって、排気孔６６０の長さに連通口７２０の長さを加えると、外気が排気される通路の長さは１０．９５ｍｍになる。これにより遠心力による排出圧力はより大きくなり、冷却効果もより高くなる。 As shown in FIG. 3, the cooling aid 700 made of a resin ring fitted and fixed to the outer yoke 600 has an inner diameter Φ of 46.4 mm and an outer diameter Φ of 62 mm, and the exhaust hole 660 of the outer yoke 600. The diameter of the 24 communication ports 720 corresponding to is 3.5 mm, and the length of the communication ports extending radially is 7.8 mm. Incidentally, the 24 exhaust holes 660 of the outer yoke 600 have a diameter of 3 mm and a length of 3.15 mm. Therefore, when the length of the communication port 720 is added to the length of the exhaust hole 660, the length of the passage through which the outside air is exhausted becomes 10.95 mm. Thereby, the discharge pressure by centrifugal force becomes larger, and the cooling effect becomes higher.

図４は、実験装置の概要図である。本測定実験では、被測定コアレス・ブラシレスモータＣＰＨ５０の出力軸にトルク計（ＵＮＩＰＵＬＳＥＴＭ３０１）９２０を接続したトルクセンサ（ＵＮＩＰＵＬＳＥＵＴＭＩＩ−５Ｎｍ）９３０を介して発電機（ｍ−ｌｉｎｋＣＰ８０４８）８００を連結し、発電機８００が発電する電力を可変負荷（三相ＰＷＭ方式駆動電源：ＩＣＡＮＴＥＣＢＬＤ７５０）８１０を外部可変抵抗器等で消費させることで生じる負荷トルクおよび回転数から導かれる出力動力と被測定コアレス・ブラシレスモータＣＰＨ５０への入力電力は、駆動電源から供給される電圧と電流と駆動状態の力率によるため、モータ駆動装置９００と被測定コアレス・ブラシレスモータＣＰＨ５０との間に電力計（ＨＩＯＫＩＰＷ３３３６）９１０を入れて測定するようにした。 FIG. 4 is a schematic diagram of the experimental apparatus. In this measurement experiment, a generator (m-link CP8048) 800 is connected via a torque sensor (UNIPULSE TMTM-5-5Nm) 930 in which a torque meter (UNIPULSE TM301) 920 is connected to the output shaft of the coreless brushless motor CPH50 to be measured. Then, the output power derived from the load torque and rotation speed generated by consuming the variable load (three-phase PWM drive power supply: ICAN TEC BLD750) 810 with an external variable resistor or the like as the power generated by the generator 800 and the measured Since the input power to the coreless / brushless motor CPH50 depends on the voltage and current supplied from the driving power supply and the power factor of the driving state, a power meter (HIOKI PW3336) is provided between the motor driving device 900 and the coreless / brushless motor CPH50 to be measured. ) Put 910 and measure It was way.

被測定コアレス・ブラシレスモータＣＰＨ５０のアウターヨーク６００の２４個の排気孔６６０の位置に連通口７２０を合わせ、冷却補助具７００をアウターヨーク６００にズレ止めして嵌装固定する。測定項目は、ＣＰＨ５０の円筒コイル２００の温度上昇の上限（飽和温度）を１１７℃に設定した負荷トルク、回転数、電流、入力電力の４点である。図５は、これらの条件で、［１］比較例Ａ、［２］比較例Ｂ、および、［３］本発明の測定例Ｃの各負荷トルク（Ｔ／Ｎｍ）とＣＰＨ５０の回転数（Ｎ／ｒｐｍ）との関係を表す測定値に基づくグラフである。また図６はそれらの測定値のデータ表である。 The communication ports 720 are aligned with the positions of the 24 exhaust holes 660 of the outer yoke 600 of the coreless / brushless motor CPH50 to be measured, and the cooling auxiliary tool 700 is displaced and fixed to the outer yoke 600. The measurement items are four points of load torque, rotation speed, current, and input power with the upper limit (saturation temperature) of the temperature rise of the cylindrical coil 200 of CPH50 set to 117 ° C. FIG. 5 shows, under these conditions, [1] Comparative Example A, [2] Comparative Example B, and [3] Each load torque (T / Nm) of Measurement Example C of the present invention and the rotational speed (N / Rpm) is a graph based on the measured value representing the relationship with. FIG. 6 is a data table of those measured values.

測定手順は以下の通りである。最初に駆動装置９００への入力電力を４８Ｖにセットする。次にＣＰＨ５０の回転数を任意に設定する。さらに発電機８００の可変負荷８１０による可変抵抗によってトルク計９２０で負荷トルクＴ／Ｎｍを調整しながら順次上げていく。次にＣＰＨ５０の円筒コイル２００の温度を測定し、飽和温度１１７℃に達しないときは、再度負荷トルクＴ／Ｎｍを調整する。最終的に円筒コイル２００の温度が飽和温度１１７℃に達したときの負荷トルクＴ／Ｎｍを測定した。 The measurement procedure is as follows. First, the input power to the driving device 900 is set to 48V. Next, the rotational speed of the CPH 50 is arbitrarily set. Further, the torque is gradually increased while adjusting the load torque T / Nm with the torque meter 920 by the variable resistance by the variable load 810 of the generator 800. Next, the temperature of the cylindrical coil 200 of the CPH 50 is measured, and when the saturation temperature does not reach 117 ° C., the load torque T / Nm is adjusted again. Finally, the load torque T / Nm when the temperature of the cylindrical coil 200 reached a saturation temperature of 117 ° C. was measured.

［測定実験の評価］
図５のＡラインは、アウターヨーク６００に穿設した２４個の排気孔６６０を樹脂テープで閉じた場合、すなわち［１］比較例Ａの被測定ＣＰＨ５０を構成する円筒コイル２００の温度が飽和温度１１７℃のときの測定値である。図５のＡラインの左側領域は、被測定ＣＰＨ５０の正常運転領域になる。したがって、被測定ＣＰＨ５０は、図５の実線で示すＡラインの右側領域においては、被測定ＣＰＨ５０の円筒コイルの発熱やマグネットの加熱に伴い性能面から正常運転を期待できなくなる。 [Evaluation of measurement experiment]
The A line in FIG. 5 shows the case where the 24 exhaust holes 660 formed in the outer yoke 600 are closed with resin tape, that is, [1] the temperature of the cylindrical coil 200 constituting the CPH 50 to be measured in Comparative Example A is the saturation temperature. It is a measured value at 117 ° C. The left region of the A line in FIG. 5 is a normal operation region of the CPH 50 to be measured. Accordingly, the CPH 50 to be measured cannot be expected to operate normally in terms of performance as the cylindrical coil of the CPH 50 to be measured and the heating of the magnet in the right region of the A line indicated by the solid line in FIG.

こうした性能低下を防ぐための技術的手段の一つがアウターヨーク６００にエアギャップ４０に通じるように穿設した排気孔６６０によって冷却機能を付加することである。それが［２］比較例Ｂの場合であり、図５のＢラインで表される。具体的には、［２］比較例Ｂの被測定ＣＰＨ５０を構成する円筒コイル２００の温度が飽和温度１１７℃のときの測定値である。図５のＢラインは、図５のＡラインに比べ回転全域で負荷トルクが増大し、排気孔６６０が被測定ＣＰＨ５０の正常運転領域を拡大させたことを示し、排気孔６６０のない被測定ＣＰＨ５０より冷却効果が高いことがこれで確認される。 One of the technical means for preventing such performance degradation is to add a cooling function by an exhaust hole 660 formed in the outer yoke 600 so as to communicate with the air gap 40. This is the case of [2] Comparative Example B and is represented by the B line in FIG. Specifically, [2] is a measured value when the temperature of the cylindrical coil 200 constituting the measured CPH 50 of Comparative Example B is a saturation temperature of 117 ° C. The B line in FIG. 5 indicates that the load torque is increased in the entire rotation range as compared with the A line in FIG. 5, and the exhaust hole 660 has expanded the normal operation region of the measured CPH 50, and the measured CPH 50 without the exhaust hole 660 is shown. This confirms that the cooling effect is higher.

図５のＣラインは、アウターヨーク６００に穿設した２４個の排気孔６６０に対応する放射状の連通口７２０を有する冷却補助具７００をアウターヨーク６００に嵌装固定された［３］本発明の測定例Ｃの被測定ＣＰＨ５０を構成する円筒コイル２００の温度が飽和温度１１７℃のときの測定値である。［２］比較例Ｂの被測定ＣＰＨ５０との構成上の違いは、図３に示された冷却補助具７００を、連通口７２０を２４個の排気孔６６０に一致させて嵌装固定した点にある。そのことは、外気が排出される通路の長さが、アウターヨークの厚みに一致する排気孔６６０の長さが３．１５ｍｍであったものが、連通口７２０の長さ７．８ｍｍを加えた１０．９５ｍｍになったことである。通路の長さが伸びた分だけ遠心力が増すことによって排出される外気の流速が高まり、吸気孔４３０および第３空隙から取り込まれる外気量が増える結果、［３］本発明の測定例Ｃの被測定ＣＰＨ５０の冷却効果がさらに一段と高まることがこれで確認される。 C line in FIG. 5 was fitted fixed to the outer yoke 600 of the auxiliary cooling device 700 having a radial communication port 720 which corresponds to 24 of the exhaust hole 660 bored in the outer yoke 600 [3] of the present invention This is a measured value when the temperature of the cylindrical coil 200 constituting the CPH 50 to be measured in Measurement Example C is a saturation temperature of 117 ° C. [2] The structural difference from the measured CPH 50 of Comparative Example B is that the cooling auxiliary tool 700 shown in FIG. 3 is fitted and fixed with the communication port 720 aligned with the 24 exhaust holes 660. is there. That is, the length of the passage through which the outside air is discharged is the length of the exhaust hole 660 corresponding to the thickness of the outer yoke is 3.15 mm, but the length of the communication port 720 is added to 7.8 mm. That is 10.95 mm. As a result of increasing the centrifugal force by the length of the passage, the flow rate of the outside air discharged increases, and the amount of outside air taken in from the intake hole 430 and the third gap increases. As a result, [3] Measurement Example C of the present invention This confirms that the cooling effect of the measured CPH 50 is further enhanced.

図７および図８は、駆動装置９００への入力電力を２４Ｖにセットした場合のグラフと測定値データ表である。また図９および図１０は、駆動装置９００への入力電力を３６Ｖにセットした場合のグラフと測定値データ表である。いずれも［３］本発明の測定例Ｃの被測定ＣＰＨ５０を構成する円筒コイル２００の温度が飽和温度１１７℃のときの測定値をみると、［１］比較例Ａおよび［２］比較例Ｂに比べ、回転全域で負荷トルクが増大し、被測定ＣＰＨ５０の正常運転領域を拡大させていることが確認される。２４Ｖ、３６Ｖ、および、４８Ｖに設定された被測定ＣＰＨ５０の正常運転領域は、高速回転になるほど拡大し、冷却効果が高いことがこれでも確認される。 7 and 8 are a graph and a measurement value data table when the input power to the driving device 900 is set to 24V. 9 and 10 are a graph and a measured value data table when the input power to the driving device 900 is set to 36V. In both cases, [1] Comparative Example A and [2] Comparative Example B show the measured values when the temperature of the cylindrical coil 200 constituting the CPH 50 to be measured in Measurement Example C of the present invention is 117 ° C. It is confirmed that the load torque is increased over the entire rotation range, and the normal operation area of the measured CPH 50 is expanded. The normal operating region of the measured CPH 50 set to 24V, 36V, and 48V increases as the rotation speed increases, and it is confirmed that the cooling effect is high.

参考のため、図１１に別形状の冷却補助具７００’を示す。図３の冷却補助具７００との違いは連通口７２０の長さが異なる点のみである。別形状の冷却補助具７００’の連通口７２０’の長さが３．８ｍｍであり、連通口７２０の長さ７．８ｍｍの１／２以下である。外気が排出される通路の長さが短い分だけ遠心力が低く排出される外気の流速も小さい。したがって、吸気孔４３０および第３空隙３０から取り込まれる外気量も少ない結果、図５、図７、図９のＤラインに示されるように、Ｃラインの左側に飽和温度１１７℃のときの測定値が示される。 For reference, FIG. 11 shows a cooling aid 700 ′ having another shape. The only difference from the cooling aid 700 in FIG. 3 is that the length of the communication port 720 is different. The length of the communication port 720 ′ of the cooling aid 700 ′ having another shape is 3.8 mm, and is less than or equal to ½ of the length of the communication port 720 7.8 mm. As the length of the passage through which the outside air is discharged is short, the centrifugal force is low and the flow rate of the outside air discharged is small. Therefore, as a result of the small amount of outside air taken in from the intake hole 430 and the third gap 30, as shown in the D line of FIGS. Is shown.

また、吸気孔４３０を閉鎖した被測定ＣＰＨによるパターンは、今回の測定実験には含まれていない。その場合は、説明するまでもなく、取り込まれる外気が十分でないため、冷却効果は低くなり、飽和温度１１７℃のときの測定値が図５のＡラインより左側に位置することなる。 Further, the pattern by the measured CPH with the intake hole 430 closed is not included in the current measurement experiment. In that case, needless to say, since the outside air taken in is not sufficient, the cooling effect is low, and the measured value at the saturation temperature of 117 ° C. is located on the left side of the A line in FIG.

本発明は、好ましい実施形態に関連して記載されたが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更がなされ、均等物がそれについての要素に代替され得ることが理解されるであろう。したがって、本発明を実施するために考慮された最良の実施態様として開示された特定の実施態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲に属する全ての実施形態を含むものであることが意図される。 Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, those skilled in the art will recognize that various modifications can be made and equivalents can be substituted for elements thereof without departing from the scope of the invention. Will be understood. Accordingly, it is not intended to be limited to the particular embodiment disclosed as the best mode contemplated for carrying out the invention, but is intended to include all embodiments within the scope of the claims. .

１無鉄心の円筒コイルを備えた固定子を含むブラシレス回転電気機械またはコアレス・ブラシレスモータ
２固定子
３回転子
４マグネット

２０第２空隙
３０第３空隙
４０第１空隙のエアギャップ
４１内側間隙
４２中間間隙
４３外側間隙
７０第２空隙に引き込まれた外気
８０第３空隙から引き込まれた外気

１００駆動シャフト

２００円筒コイル
２０１円筒コイルの（固定）端面
２０２円筒コイルの（開放）端面

３００蓋型マウント
３１０蓋型マウントの中心部

４００カップ型マウント
４１０カップ型マウントの中心部
４２０カップ型マウントの底部
４３０吸気孔
４３１吸気孔フィルタ

５００内側円筒空路形成体またはインナーヨーク
５３０内側円筒空路形成体またはインナーヨークの開放端面
５４０内側円筒空路形成体またはインナーヨークの内側空間

６００外側円筒空路形成体またはアウターヨーク
６３０外側円筒空路形成体またはアウターヨークの開放端面
６６０外側円筒空路形成体またはアウターヨークの底部に穿設した排気孔

７００冷却補助具
７２０冷却補助具の連通口

８００発電機
８１０可変負荷

９００駆動装置
９１０電力計
９２０トルク計
９３０トルクセンサ 1. Brushless rotating electrical machine or coreless brushless motor including a stator with a coreless cylindrical coil 2. Stator 3. Rotor 4. Magnet

20 Second air gap 30 Third air gap 40 Air gap 41 of the first air gap 41 Inner gap 42 Intermediate gap 43 Outer gap 70 Outside air drawn into the second gap 80 Outside air drawn from the third gap

100 Drive shaft

200 Cylindrical coil 201 (fixed) end face 202 of cylindrical coil 202 (open) end face of cylindrical coil

300 Lid Mount 310 Center of Lid Mount

400 Cup-type mount 410 Cup-type mount center 420 Cup-type mount bottom 430 Intake hole 431 Intake hole filter

500 Inner cylindrical air passage formation body or inner yoke 530 Inner cylindrical air passage formation body or inner yoke open end face 540 Inner cylindrical air passage formation body or inner yoke inner space

600 Outer cylindrical air passage forming body or outer yoke 630 Outer cylindrical air passage forming body or open end surface of outer yoke 660 Exhaust hole drilled in bottom of outer cylindrical air passage forming body or outer yoke

700 Cooling aid 720 Cooling aid communication port

800 Generator 810 Variable load

900 Driving Device 910 Wattmeter 920 Torque Meter 930 Torque Sensor

Claims

The rotary electric machine comprising a stator and a rotor are rotor fitted fixed, a cooling aid constituted by a circular ring,
The rotating electrical machine has a plurality of exhaust holes formed in the circumference of the rotor,
The cooling aid, cooling aids, characterized in that said corresponding plurality of exhaust holes have a plurality of radial communication ports is fitted fixed to the outer peripheral side of the rotor at the location of the circumferential .

2. The cooling aid according to claim 1, wherein the cooling aid is configured by a ring made of a resin ring so as to be detachably fitted and fixed to the outer cylindrical air passage forming body. .

Before the inner diameter of Kirendoriguchi not less than the inner diameter of the exhaust hole, and, according to claim 1 or 2, wherein the length of the communication port is larger than a length of the exhaust hole Cooling aid.

Rotation with a stator having a cylindrical coil-free core, wherein arranged so as to face the stator, and a rotor having a bottom and an inner cylindrical flying formed body and the outer cylindrical flying formed body and the rotary shaft, the An electrical machine,
It said bottom portion has a multiple suction holes for taking outside air into the space formed by the said bottom and the inner cylindrical flying formers,
The stator supports the rotating shaft rotatably,
The air gap formed between the front Symbol inner cylinder flying formers the outer cylindrical flying formed body, the cylindrical coil is arranged, and the rotor is exposed a plurality of magnets to the air gap Equipped to
Previous Kisotogawa cylindrical flying formed body, circumferentially adjacent to the connecting portion for connecting the inner cylindrical flying formed body and the outer cylindrical flying formed body, a plurality of exhaust holes communicating with the air gap is bored,
Cooling aid consisting of a circular ring having a plurality of radial communication port corresponding to the exhaust hole is provided, the outer peripheral side of the outer cylindrical flying formed body so as to match the position of the communication port to a position of the exhaust hole A rotating electric machine characterized by being fitted and fixed to .

The cooling aid is made of resin, the rotating electric machine according to claim 4, characterized in that it is detachably fitted fixed to the outer cylindrical flying former.

Before the inner diameter of Kirendoriguchi not less than the inner diameter of the exhaust hole, and the length of the communication port according to claim 4 or 5, characterized in that at least the length of the exhaust hole Rotating electrical machine .

An ironless cylindrical coil that can be energized, and a stator having a lid-type mount in which one end face of the cylindrical coil is fixed and a drive shaft is rotatably connected to a central portion;
A cup-type mount having a bottom portion, an inner cylindrical air passage forming body and an outer cylindrical air passage forming body, the driving shaft being connected and fixed to a central portion so as to face the lid-type mount, and the outer cylinder A rotor having a plurality of magnets disposed on the inner peripheral surface of the air passage former and / or the outer peripheral surface of the inner cylindrical air passage former;
Including
The cup-shaped mount, the air gap of the first gap is formed between the before and Symbol inner cylinder flying formed body outer cylindrical flying formed body, the air gap, so that the plurality of magnets are exposed And the other end face of the cylindrical coil is disposed in a state where the cylindrical coil is floated leaving a gap between the connecting portion connecting the inner cylindrical air path forming body and the outer cylindrical air path forming body, and the cup A coreless cylinder having a second gap in a space located inside the cylindrical coil and a third gap communicating with the outside air located outside the cylindrical coil between an open end surface of the mold mount and the lid mold mount A brushless rotating electrical machine including a stator with coils,
The cup-type mount has an intake hole that communicates with the second gap at the bottom, and a plurality of exhaust holes that communicate with the air gap are formed in a circumference close to the connection portion of the outer cylindrical air passage forming body. , cooling aids consist of circular ring having a plurality of radial communication port corresponding to the exhaust hole, an outer peripheral side of the outer cylindrical flying former the position of the communication port by matching the position of the exhaust hole Fitted and fixed to
Due to the pressure difference around the rotor generated by the rotation of the rotor, the outside air drawn into the second gap from the suction hole and the outside air drawn into the air gap from the third gap are Cooling both surfaces of the plurality of magnets arranged so as to be exposed to the air gap and the cylindrical coil disposed in the air gap through the exhaust holes of the outer cylindrical air passage formation body A brushless rotating electric machine including a stator having a coreless cylindrical coil that is discharged to the outside through the communication port of the cooling aid.

The cooling aid is made of resin, the rotating electric machine according to claim 7, wherein the benzalkonium detachably fitted fixed to the outer cylindrical flying former.

Before the inner diameter of Kirendoriguchi not less than the inner diameter of the exhaust hole, and the length of the communication port according to any one of claims 7 or 8, characterized in that at least the length of the exhaust hole Rotating electrical machine .

The cylindrical coil is a cylindrical shape having a laminated structure composed of a plurality of conductive metal sheets having a plurality of linear portions spaced in the axial direction of a cylinder, and each of the conductive metal sheets 10. A brushless rotating electric machine including a stator having a coreless cylindrical coil according to claim 4, wherein the linear portion is covered with an insulating layer.