JP6875463B2 - モータ - Google Patents
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Description
さらに、ヒートパイプ構造体は、コイルから熱を受け取って液相の作動流体が蒸発する蒸発部と、回転軸の内部を流動する冷媒に冷却されて気相の作動流体が凝縮する凝縮部と、を有している。これにより、コイルから冷媒へと効率よく熱を輸送し、コイルを効率よく冷却することが可能となる。
以下、第1実施形態のモータについて図面に基づいて説明する。
図1に示すように、モータ1は、ステータ3と、ステータ3に対して回転するロータ2と、ステータ3にロータ2を連結する一対のベアリング4と、を備えている。ロータ2は、回転軸11と、一対のエンドサポート12と、シュラウド13と、複数のコイル14と、複数の絶縁体15と、複数のヒートパイプ構造体20Aと、を有している。ステータ3は、ハウジング5と、磁石6と、を有している。モータ1は、例えば自動車に搭載されて、自動車の車輪などに動力を供給することができる。
本実施形態では、回転軸11の軸方向を、単に軸方向という。また、軸方向における一方側を+X側といい、他方側を−X側という。軸方向から見て、回転軸11の中心軸線O回りに周回する方向を周方向といい、中心軸線Oに交差する方向を径方向という。
ハウジング5は軸方向に延びる円筒状に形成されており、磁石6はハウジング5の内周面に固定されている。図2に示すように、磁石6は、周方向に間隔を空けて配置されている。なお、ハウジング5や磁石6の形状は適宜変更してもよい。
まず、ヒートパイプ構造体20Aとなる直線状のヒートパイプを用意する。この直線状のヒートパイプを2か所で曲げることでC字状とする。また、中間部23の一部を潰して平坦な形状とする。これにより、ヒートパイプ構造体20Aが得られる。
次に、ヒートパイプ構造体20Aの第1端部21および第2端部22の近傍に、それぞれシール部16を取り付ける。そして、ヒートパイプ構造体20Aの第1端部21および第2端部22を、シール部16ごと、回転軸11の2つの貫通孔11bに挿入する。
そして、エンドサポート12、シュラウド13、コイル14、絶縁体15などの残りの部材を配置する。これにより、モータ1を製造することができる。なお、シュラウド13を複数の部材に分割し、その部材同士を接合することで、コイル14やヒートパイプ構造体20Aの中間部23をシュラウド13の内部に収容することができる。
なお、上記の製造方法は一例に過ぎず、適宜変更してもよい。例えば回転軸11またはその他の構成部材を複数の部材に分割し、その部材同士を接合してもよい。
なお、中間部23において蒸発した気相の作動流体にも遠心力が作用する。しかしながら、気体は密度が小さいため、気体に作用する遠心力は極めて小さい。このため、気相の作動流体は、中間部23でのコンテナC内の圧力の上昇によって、遠心力に逆らって第1端部21および第2端部22へと流動することができる。
次に、本発明に係る第2実施形態について説明するが、第1実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本実施形態の線状部25も、第1実施形態におけるヒートパイプ構造体20Aと同様に、蒸発部(第1端部25aおよび中間部25cの直線部)において平坦な形状に潰されている。これにより、図5に示すように、線状部25と絶縁体15との接触面積を大きくすることができる。
図4に示すように、本実施形態のモータ1では、上記のような構成の2つのヒートパイプ構造体20Bが、軸方向に間隔を空けて配置されている。2つのヒートパイプ構造体20B同士の間には、軸方向の隙間が設けられている。ただし、2つのヒートパイプ構造体20B同士が接触していてもよい。
まず、筒状部24となる円筒状のコンテナと、線状部25となる直線状のコンテナと、を用意する。筒状のコンテナには、直線状のコンテナを接続するための開口を予め設けておく。また、直線状のコンテナにも、筒状のコンテナに接続するための開口を予め設けておく。
次に、回転軸11の貫通孔11bおよび筒状のコンテナの開口を通して、筒状のコンテナの内部に作動流体を充填する。
次に、直線状のコンテナを貫通孔11bに挿通させて、直線状のコンテナの開口と筒状のコンテナの開口とを位置合わせしてロウ付けし、これらの開口を閉塞する。そして、直線状のコンテナを曲げ、一部を平坦な形状に潰して、線状部25の形状とする。
次に、本発明に係る第3実施形態について説明するが、第1実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本実施形態の線状部25も、第1実施形態におけるヒートパイプ構造体20Aと同様に、蒸発部(中間部25cの直線部)において平坦な形状に潰されている。これにより、線状部25と絶縁体15との接触面積を大きくすることができる。
また、線状部25が、第1端部25aおよび第2端部25bの2箇所において筒状部24に接続されている。この構成により、蒸発部と凝縮部との間で作動流体をより確実に流動させることが可能となる。
また、凝縮部としての筒状部24にウイックW2が配置されていることで、作動流体の凝縮に用いられる表面積が増大し、より効率よく作動流体を凝縮させることができる。
また、前記第1実施形態では、第1端部21および第2端部22が回転軸11の内部空間11aに位置していたが、第1端部21または第2端部22が回転軸11の外側に位置してもよい。すなわち、第1端部21または第2端部22は冷媒に接触しなくてもよい。この場合でも、回転軸11を介して冷媒に冷却される位置に第1端部21または第2端部22を配置すれば、第1端部21または第2端部22を作動流体の凝縮部とすることができる。
また、前記第3実施形態では、蒸発部および凝縮部の双方にウイックW1、W2が設けられていたが、ウイックW1およびウイックW2のうち一方のみが設けられていてもよい。あるいは、このようなウイックW1、W2を設けなくてもよい。
Claims (3)
- 磁石を有するステータと、
前記ステータに対して回転するロータと、を備え、
前記ロータは、
中空の回転軸と、
電流が流されることで発熱するコイルと、
コンテナおよび前記コンテナ内に封入された作動流体を有するヒートパイプ構造体と、
前記コイルを、前記回転軸の軸方向の外側から支持する一対のエンドサポートと、を有し、
前記ヒートパイプ構造体は、前記コイルから熱を受け取って液相の前記作動流体が蒸発する蒸発部と、前記回転軸の内部を流動する冷媒に冷却されて気相の前記作動流体が凝縮する凝縮部と、を有し、
前記軸方向における前記ヒートパイプ構造体の位置は、前記一対のエンドサポートの前記軸方向における外側の各端面同士の間に位置し、
前記ヒートパイプ構造体は、
筒状に形成された筒状部と、
前記筒状部に接続され、線状に形成された線状部と、を有し、
前記筒状部の少なくとも一部が前記凝縮部であり、
前記線状部の少なくとも一部が前記蒸発部である、モータ。 - 前記筒状部が前記冷媒に接触する、請求項1に記載のモータ。
- 前記線状部は、2箇所において前記筒状部に接続されている、請求項1または2に記載のモータ。
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