JPH09103042A - キャンドモータ - Google Patents
キャンドモータInfo
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- JPH09103042A JPH09103042A JP8184011A JP18401196A JPH09103042A JP H09103042 A JPH09103042 A JP H09103042A JP 8184011 A JP8184011 A JP 8184011A JP 18401196 A JP18401196 A JP 18401196A JP H09103042 A JPH09103042 A JP H09103042A
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Abstract
成と製造方法でステータ室内の充填物の膨張を吸収し、
安定した性能を維持できるようなキャンドモータを提供
する。 【解決手段】 ロータ2の周囲にステータ1を収容する
筒状のステータ室4を形成し、このステータ室内に樹脂
等の充填物Fを配したキャンドモータにおいて、ステー
タ室に充填物の熱膨張を吸収する膨張吸収体19を1個
または複数個配置し、充填物が膨張した際に前記ステー
タ室の変形を防止するようにした。
Description
脂等の充填物を封入したキャンドモータに関するもので
ある。
なステータ1をフレーム5とキャン6によって形成した
閉鎖空間の中に密封するキャンドモータが採用されてい
る。この種のキャンドモータは、ステータコイル3等の
発熱に対し、外部への放熱を高めるため或いは高液圧に
よるステータキャン6の外径方向への変形防止用バック
アップとして、ステータ室4内に樹脂等の充填物Fを配
していた。
がフレーム5やステータキャン6等の金属に比べて大き
いため、モータ周囲雰囲気温度やモータ自体の発熱によ
り充填物が膨張した際、フレーム5、ステータキャン6
等の構造部材に応力を加える。応力がこれら構造部材の
許容応力を超えると構造部材は変形する。特に、ステー
タキャン6はフレーム5等に比べて肉厚が薄いため、あ
る温度に達するとバックアップのない内径側へと変形
し、この変形量の度合いによってはロータ2等の回転体
に接触し、不具合を生じる場合がある。
囲温度やモータ本体の発熱により膨張してもステータキ
ャン6が内径側に変形しないように、充填物Fとして熱
膨張係数が金属のそれに近い樹脂を用いたり、あるい
は、図6に示すようにステータ室4内に空間Sを設けて
エアチャンバとしての機能を持たせることが一般的であ
った。
係数が金属に近い樹脂は、樹脂に多量の無機充填材を配
合するので粘度が高くなり、ステータ室4内への充填の
際の流動性が悪く、場合によっては樹脂がステータ室4
内へ充分行き渡らないことがあった。また、独自の配合
を施した樹脂を用いなければならないので作業が複雑と
なり、さらには高価であるという欠点があった。
アチャンバとしての機能を持たせる方法においては、ス
テータ室4がステータコア7により上下に仕切られる複
雑な形になっているので、充填物Fが流動性を持つもの
であれば問題がないが、最終的に硬化して固体となる樹
脂のような充填物Fの場合には、必要な容積の空間を1
箇所設けただけでは充填物Fの膨張を吸収できず、それ
ぞれの部分の充填物Fに接する空間を作る必要があっ
た。しかしながら、製作過程において、ステータ1を立
て置きにした状態で充填物Fを充填硬化させるため、余
程特殊な治具や工程を用いない限り、ステータ室4内上
端面にしか空間は作れない。一方、ステータ1を横置き
にして充填すればステータ室4内両端面側に空間は作れ
るが、この場合、コア7やコイル3も一部露出し、モー
タを運転した際に局部発熱を起こす原因となってしま
う。
を克服し、簡単な構成と製造方法でステータ室内の充填
物の膨張を吸収し、安定した性能を維持できるようなキ
ャンドモータを提供することにある。
は、ロータの周囲にステータを収容する筒状のステータ
室を形成し、このステータ室内に樹脂等の充填物を配し
たキャンドモータにおいて、前記ステータ室に前記充填
物の熱膨張を吸収する膨張吸収体を1個または複数個配
置し、前記充填物が膨張した際に前記ステータ室の変形
を防止するようにしたことを特徴とするキャンドモータ
である。膨張吸収体としては、適宜の被圧縮性と剛性と
を備えた素材であれば、弾性体、非弾性体を問わず採用
できる。
が弾性体であることを特徴とする請求項1に記載のキャ
ンドモータである。請求項3に記載の発明は、前記弾性
体が、ゴム、樹脂及び発泡性樹脂のうちの1つ又はこれ
らの組み合わせであることを特徴とする請求項2に記載
のキャンドモータである。好適な材料としては、エチレ
ンプロピレンゴムやシリコンゴム等が挙げられる。請求
項4に記載の発明は、前記膨張吸収体が前記充填物の中
間に埋設されていることを特徴とする請求項1ないし3
のいずれかに記載のキャンドモータである。このような
構成は膨張吸収体を配置してから充填物を充填すれば得
られ、また充填物の膨張を効率的に吸収する。
の一部に空気等の気体を満たし、前記充填物の熱膨張を
吸収するエアチャンバを構成したことを特徴とする請求
項1ないし4のいずれかに記載のキャンドモータであ
る。請求項6に記載の発明は、前記膨張吸収体が、中空
円盤または円筒形状であることを特徴とする請求項1な
いし5のいずれかに記載のキャンドモータである。膨張
吸収体が配置されるステータ室の形状に適合した形状と
することにより、位置決めや製造が容易となる。
が、前記充填物に分散された複数の小片であることを特
徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のキャンド
モータである。同じ形状、寸法の膨張吸収体を用意し、
空間の形状や寸法に合わせて数を変えることにより膨張
吸収体の量を調整することができる。請求項8に記載の
発明は、前記膨張吸収体が、球体であることを特徴とす
る請求項7に記載のキャンドモータである。製造が容易
でコストが安く、均等な分散配置も容易であり、充填物
との接触面積も大きいので膨張吸収効率も良い。
プに適用された第1の実施例の断面図を示すもので、図
5,6と同じ箇所は符号を同じとして説明を省く。この
キャンドモータは全体が密閉された筒状のケーシングC
に収容されている。中央に、軸体11が上下の軸受1
2,13で支持されており、これの周囲にはロータ2が
固定されている。ステータ1は、ロータ2の外側を取り
囲む筒状の空間であるステータ室4に収容されている。
ステータキャン6の径方向内側の軸体11、ロータ2、
軸受12,13を含む空間14には潤滑及び冷却のため
の流体が封入されており、この空間14と外部空間はケ
ーシングC下部にバネ15で張設されたダイアフラム1
6により区切られて内外の圧力差を緩和するようにして
いる。
タキャン6及び上下の側板17,18で囲まれて形成さ
れ、ステータコア7とこれに巻き掛けられたコイル3が
収容されているとともに、残余の空間には樹脂等の充填
物Fが充填されている。ステータ室4はこのステータコ
ア7とコイル3により上下に仕切られ、それぞれの空間
の充填物Fには、上部側板17の下方及び下部側板18
の上方の位置に充填物Fの膨張を吸収するための膨張吸
収体19が配置されている。
えば、ゴム、充填物である樹脂より被圧縮性の大きい樹
脂、あるいは発泡して気泡を含む状態で固化した発泡性
樹脂が採用でき、又は適宜の被圧縮性を持つ非弾性材料
なども採用できる。好適な材料としては、エチレンプロ
ピレンゴムやシリコンゴム等が挙げられる。この膨張吸
収体19は、図2(a)のように、外径がフレーム5内
径よりも小さく、内径がステータキャン6外径よりも大
きい中空円盤形状または円筒形状に形成され、その量
(体積)は、素材の収縮量とステータ1の温度上昇に伴
って必要となる吸収膨張量とを勘案して決定される。
が接続されている端子台21が設けられ、この部分に配
置された膨張吸収体19には、図2(b)に示すように
端子台21からの口出線22を通すための切欠23が形
成されている。なお、この切欠は図2(c)に示すよう
に口出線の位置に応じて内側に形成してもよい。
いた水中ポンプを使用するために水中に浸漬させると、
ダイアフラム16に浸漬深さに応じた圧力が掛かり、軸
体11を取りまく空間14の中の流体の圧力も上昇す
る。この圧力によりステータキャン6は外側に向けて押
されるが、ステータ室4内には樹脂等の充填物Fが充填
されており、また、膨張吸収体19もある程度の剛性を
備えているので、ステータキャン6が大きく変形するこ
とはない。
力の一部が熱となってモータの温度が上昇する。ステー
タ室4内の樹脂等の充填物Fの熱膨張率がケーシングC
及びステータキャン6より大きい、あるいはその温度が
周囲より高くなった場合、充填物Fは膨張してケーシン
グC、特にステータキャン6を変形させようとするが、
被圧縮性の高い素材からなる膨張吸収体19自体が変形
して膨張を吸収し、ステータキャン6の変形を防止す
る。ステータキャン6の内側の空間14の流体の温度も
上昇するが、それによる圧力はダイアフラム16を通し
て外部に逃げるので変形を起こさない。
ので、従来方式のエアチャンバ(空間)Sと本発明の膨
張吸収体とを併用したものである。エアチャンバSを構
成する場合は、内側からの圧力に対するステータキャン
6の剛性は低いが、モータ周囲の圧力がそれ程大きくな
い場合、すなわち比較的浅いところで用いられる水中ポ
ンプ用のキャンドモータでは静水圧による変形圧力に耐
えることができる。従って、膨張吸収体19を一方に使
用するだけで済むため、素材コスト、製造コストも安価
である。
ので、小径の球体状の膨張吸収体19aを充填物の中に
分散させて配置している。個々の球体の大きさ、数は、
ステータ室4の寸法や必要な膨張吸収量などを勘案して
決める。この実施例では、ある大きさの球体状の膨張吸
収体を用意しておき、空間の大きさに応じてその数を変
えることにより膨張吸収体の量の調整ができる。従っ
て、予めステータ室の大きさに合わせた膨張吸収体を用
意する必要がなく、製造の作業が簡単となる。また、膨
張吸収体が分散して配置されているので、あらゆる方向
に対して均等に膨張吸収機能が発揮される。
ば、適宜の被圧縮性と剛性とを備えた素材からなる膨張
吸収体をステータ室内に設置することにより、ステータ
キャン自体のある程度の剛性を確保しつつ、樹脂等の充
填物の熱膨張を吸収するので、キャンドモータの昇温に
よりステータキャン等の構造部材に加わる応力を緩和す
ることができる。従って、モータの許容温度範囲内では
ステータキャンを変形させる程の応力が掛からないの
で、ステータキャンがロータ等の回転体に接触する等の
不具合を防ぐことができ、しかも、特別の樹脂ではなく
一般的な流動性のよい樹脂を用いることができ、構成が
簡単で作成にも手間が掛からない。膨張吸収体として弾
性体を用いれば、膨張による応力に応じて変形して膨張
を吸収し、膨張がなくなると元の大きさに復帰するの
で、経時的な劣化が少なく耐用性が高い構造とすること
ができる。
図である。
の例を示す斜視図である。
図である。
ータを示す断面図である。
る。
Claims (8)
- 【請求項1】 ロータの周囲にステータを収容する筒状
のステータ室を形成し、このステータ室内に樹脂等の充
填物を配したキャンドモータにおいて、 前記ステータ室に前記充填物の熱膨張を吸収する膨張吸
収体を1個または複数個配置し、前記充填物が膨張した
際に前記ステータ室の変形を防止するようにしたことを
特徴とするキャンドモータ。 - 【請求項2】 前記膨張吸収体は弾性体であることを特
徴とする請求項1に記載のキャンドモータ。 - 【請求項3】 前記弾性体は、ゴム、樹脂及び発泡性樹
脂又はこれらの組み合わせた構造であることを特徴とす
る請求項2に記載のキャンドモータ。 - 【請求項4】 前記膨張吸収体は前記充填物の中間に埋
設されていることを特徴とする請求項1ないし3のいず
れかに記載のキャンドモータ。 - 【請求項5】 前記ステータ室の一端に空気等の気体を
満たし、前記充填物の熱膨張を吸収するエアチャンバを
構成し、他端に前記膨張吸収体を配置したことを特徴と
する請求項1ないし4のいずれかに記載のキャンドモー
タ。 - 【請求項6】 前記膨張吸収体は中空円盤または円筒形
状であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか
に記載のキャンドモータ。 - 【請求項7】 前記膨張吸収体は前記充填物に分散され
た複数の小片であることを特徴とする請求項1ないし5
のいずれかに記載のキャンドモータ。 - 【請求項8】 前記膨張吸収体は、球体であることを特
徴とする請求項7に記載のキャンドモータ。
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