[发明专利]无芯马达

说明书

本发明提供一种无芯马达，该无芯马达能够以简单的构造抑制马达工作时的线圈过热，能够向线圈供给过剩的电流而使电动马达高转速输出。一种无芯马达，其中，具备：旋转中心轴，其在密闭的壳体的中央沿轴向延伸；圆筒状线圈，其在所述壳体内相对于所述旋转中心轴配置成同心圆状，且以一侧的端面被定子支承的方式沿所述旋转中心轴的延伸方向延伸；转子，其在所述壳体内相对于所述旋转中心轴配置成同心圆状，并沿所述旋转中心轴的圆周方向旋转；液态制冷剂，其收容在所述壳体内，通过所述转子的旋转而在所述壳体内流动，与所述圆筒状线圈接触。

技术领域

本发明涉及无芯马达以及发电机。

背景技术

关于电动马达，一般由制造商将在通常运转时对构成电动马达的线圈、磁铁等的温度上升所保证的使用限度标示为额定值。额定值是在使电动马达在规定的电压下以额定转矩或额定输出功率工作时制造商所保证的个体基准，一般被记载在产品目录或规格表中。例如，电动马达在规定的电压下发挥良好的特性的同时所产生的最大输出功率被标示为额定输出功率，电动马达以额定输出功率运转时的转速被标示为额定转速，此时的转矩被标示为额定转矩，此时的电流被标示为额定电流。

作为本申请的申请人曾向市场提供的电动马达，有如下构造的电动马达：该电动马达具备圆筒状线圈和转子，该圆筒状线圈在壳体内相对于旋转中心轴配置成同心圆状，且该圆筒状线圈以一侧的端面被定子支承的方式沿旋转中心轴的延伸方向延伸，该转子在壳体内相对于旋转中心轴配置成同心圆状，并沿旋转中心轴的圆周方向旋转。

作为圆筒状线圈的温度不超过上限允许温度130℃的条件，该无芯马达的额定值为额定转矩T₀＝0.28Nm，额定电流I₀＝9.7Arms，额定转速 n₀＝6537rpm，额定输出功率P₀＝191.67W。

使用该无芯马达，在超过额定值的条件下驱动并进行了研究，结果驱动开始后，仅用数十秒就超过了圆筒状线圈的上限允许温度130℃。由此可以容易地设想的最坏情况是，如果在超过额定值的条件下进行驱动，则圆筒状线圈将被烧毁而损坏。另外，即使未达到损坏的程度，从性能方面考虑，也不能期待无芯马达长时间的正常运转。

这样，电动马达即使在起动时等瞬间超过额定电流，通常也不会设想在超过额定值的状态下连续运转。如果使电动马达以过负荷状态、即超过额定值连续运转，则电动马达的线圈会因电流而超乎预想地发热。

因此，本申请的发明人提出了如下方案：为具备圆筒状线圈的无芯马达配备冷却机构，以便能够防止电动马达的性能随着圆筒状线圈的发热或磁铁的加热而降低，或者能够在超过额定值的负荷下工作(专利文献1、2)。

另外，以往提出了各种对电动马达附加冷却功能的方案(例如，专利文献3、4、5、6)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5943333号公报

专利文献2：日本特许第6399721号公报

专利文献3：日本特开平4-359653号公报

专利文献4：日本特开2018-157645号公报

专利文献5：日本特开2014-90553号公报

专利文献6：美国专利申请公开公报US2014/0175917

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种无芯马达以及发电机，该无芯马达以及发电机以简单的构造抑制工作时的线圈过热，并且能够高输出。