WO1995024068A1 - Moteur refroidi par air - Google Patents

Description

明細書 空冷式電動機 技術分野

本発明は、 空冷式電動機に関する。 特に本発明は、 電動機内に周 囲空気を流通させる送風手段を備えた空冷式電動機に関する。 背景技術

空冷式電動機において、 電動機の内部に、 専用の駆動源によって 作動する送風機を配置したものは知られている。 従来のこの種の空 冷式電動機の一例を、 図 6 に示す。 この電動機では、 ステ一夕コア 1 と、 ステ一夕コア 1 の軸方向両端でステ一夕コア 1及びロータ 2 を支持する前部支持部材 3及び後部支持部材 4 とに、 各々を軸方向 へ貫通する複数の空気通路 5が設けられる。 ステ一夕コア 1 と前部 支持部材 3 と後部支持部材 4 とは、 各々の空気通路 5が互いに連通 するように固定的に連結される。 送風機 6は、 後部支持部材 3のさ らに後方に配置され、 専用の駆動部 7 (—般に電動機） によって作 動して、 空気通路 5内に冷却媒体である電動機周囲空気を流通させ る。 送風機 6には、 流量が大きい軸流ファ ンが一般に使用される。 送風機 6のケ一シング 8は後部支持部材 3に連結され、 ケーシング 8の後端壁 9に送風機 6の駆動部 7が固定される。 送風機 6の駆動 部 7の配線 1 0は、 ケーシング 8の外側に延びて電動機外部に露出 され、 後部支持部材 4に担持された電動機の端子箱 1 1 に接続され る。 なお端子箱 1 1 には、 ステ一夕コア 1 に設置された巻線 1 2、 及びロータ 2の軸端に近接して後部支持部材 4に支持された回転検 出器 1 3の配線も接続される。 上記の空冷式電動機では、 送風機を構成する軸流フア ンによる圧 力上昇が比較的小さいので、 各空気通路は、 有効な冷却作用を生じ るに充分な量の空気が低圧でも通過できるように大きな断面積を有 する必要がある。 そのため、 電動機の小型化に伴い空気通路の断面 積が小さくなると、 軸流ファンでは充分な冷却効果が得られない傾 向があった。 また、 電動機の寸法に制約があるなかでステ一夕コア の有効断面積を大きく取ろう とする場合も、 空気通路の断面積は必 然的に小さくなる。 したがって、 そのような細い空気通路でも有効 な冷却作用を生じ得るように、 より高い圧力を冷却空気に付与する ことが所望されている。

さらに上記の空冷式電動機では、 送風機の駆動部の配線を端子箱 に接続するために、 電動機の周囲環境に開口する小孔が端子箱に形 成される。 その結果、 端子箱の防湿性が低下し、 使用環境によって は電動機の作動信頼性を維持できない課題が生じる。 発明の開示

本発明の目的は、 送風手段を備えた空冷式電動機において、 送風 手段の能力を向上させるとともに端子箱の防湿性を改善し、 以て小 型化された電動機においても空冷能力を低下させることのない高い 信頼性を有した空冷式電動機を提供することにある。

上記目的を達成するために、 本発明は、 ロータと、 空隙を介して ロータを囲繞するステ一夕と、 ステ一夕の軸方向両端に配置され、 ロータを回転可能に支持するとともにステ一夕を静止支持する一対 の支持部材と、 ステ一夕のコアに設けられ、 このコアを略軸方向へ 貫通する空気通路と、 一方の支持部材に支持され、 空気通路に電動 機の周囲空気を流通させる遠心式送風機と、 一方の支持部材に支持 され、 電動機と外部機器とを電気的に接続するために使用される外 部端子とを具備し、 遠心式送風機の羽根車を駆動する駆動部が一方 の支持部材に直接に固定され、 駆動部の配線が電動機の内部空間を 延びて外部端子に接続される空冷式電動機を提供する。

遠心式送風機からなる送風手段は、 圧力上昇が大きいので、 比較 的断面積が小さい空気通路にも有効な冷却作用を生じるに充分な量 の冷却空気を流通させることができる。 この送風機の駆動部を支持 手段に直接に固定することにより、 駆動部の配線は電動機内部に配 置され、 電動機外部に露出されることなく外部端子に接続されるの で、 電動機の防湿性の低下が防止される。

上記の空冷式電動機では、 遠心式送風機が遠心ファンからなるこ とが有利である。 また、 遠心式送風機の羽根車の吸込側に隣接して、 空気を羽根車に案内する案内部材を設けることが好ましい。 この場 合、 案内部材が駆動部とともに共通の固定要素により一方の支持部 材に固定されることが好都合である。 或いは、 案内部材を、 一方の 支持部材に連結されたケーシングに固定することもできる。 空気通 路は、 ステ一夕のコアと一対の支持部材との各々に略軸方向へ連続 的に延びるように設けてもよい。 図面の簡単な説明

本発明の上記及び他の目的、 特徴、 及び利点を、 添付図面に示す 実施例に基づいて説明する。 同添付図面において、

図 1 は、 本発明の実施例による空冷式電動機の図で、 図 2の線 I - I に沿った断面図、

図 2は、 図 1の線 Π— I Iに沿った断面図、

図 3は、 図 1 の電動機に使用される送風機の拡大図で、 図 4の線 I I I一 I I I に沿った部分断面図、

図 4は、 図 3の矢印 IVから見た部分切欠き端面図、 図 5は、 図 1 の電動機に使用される送風機の変形例の部分断面図、 及び

図 6は、 従来の空冷式電動機の図で、 図 1 に対応する断面図であ o 発明を実施するための最良の形態

図面を参照すると、 図 1及び図 2は、 本発明の実施例による空冷 式電動機 2 0を示す。 空冷式電動機 2 0は、 軸 2 2に固定された口 —夕コア 2 4を有する口一夕と、 巻線 2 6を設置したステ一夕コァ

2 8を有し、 空隙を介して口一夕を囲繞するステ一夕と、 ステ一夕 コア 2 8の軸方向両端に配置されてステ一夕コア 2 8を挟持し、 そ れぞれに軸受 3 0を介して軸 2 2を回転可能に支持する前部支持部 材 3 2及び後部支持部材 3 4 とを備える。 ステ一夕コア 2 8、 前部 支持部材 3 2、 及び後部支持部材 3 4には、 軸方向に延びる貫通穴

3 6 , 3 8 , 4 0がそれぞれ複数個形成され、 それらの貫通穴 3 6，

3 8， 4 0が軸方向へ段差無く連通して複数の空気通路 4 2が形成 される。

後部支持部材 3 4は、 軸 2 2の後端部 4 4に近接して回転検出器

4 6を支持し、 かつ外周面上に、 外部端子 （図示せず） を収容した 端子箱 4 8を担持する。 後部支持部材 3 4のさらに後方には、 空気 通路 4 2に冷却媒体として電動機周囲空気を流通させる送風機 5 0 が配置される。 送風機 5 0は遠心式送風機からなり、 そのケーシン グ 5 2が後部支持部材 3 4の後端面に固定される。 ケーシング 5 2 の後端壁 5 4は、 好ましく は網等の多孔壁である。

遠心式送風機からなる送風機 5 0は、 一般に軸流式送風機に比べ て圧力上昇が大きいので、 空気通路 4 2の断面積を小さく しても、 有効な冷却作用を生じるに充分な量の空気を空気通路 4 2に流通さ せることができる。 なお、 送風機 5 0には、 前向き羽根を有した多 翼ファ ン （シロッコファン） よりも、 後向き羽根を有した遠心ファ ン （ターボファン） の方が、 圧力や効率の点でさらに有利に使用さ れる。

図 1、 図 3、 及び図 4に示すように、 送風機 5 0は、 一般に電動 機からなる駆動部 5 6 と、 多数の羽根 5 8を備えて駆動部 5 6に連 結される羽根車 6 0 と、 羽根車 6 0の吸込側 6 2に隣接して配置さ れる環状の案内板 6 4 とを備える。 案内板 6 4は、 吸込側 6 2に空 気を円滑に案内する通路を駆動部 5 6の周囲に形成するとともに、 吸込側 6 2の吸込み空気と吐出側 6 6の吐出し空気との間を遮断す る作用を果たす。

駆動部 5 6のケース 6 8は、 放射状に延びるケース部分 7 0を備 え、 ケース部分 7 0の外縁近傍でボルト 7 2等の固定手段によって 後部支持部材 3 4に固定される。 この場合、 共通のボルト 7 2によ つて、 案内板 6 4がケース 6 8 と共に後部支持部材 3 4に固定され ることが好ましい。 なお、 駆動部 5 6のケース 6 8は、 放射状に延 びるケース部分 7 0 と一体成形されていてもよい。 或いは、 ケース 6 8 とケース部分 7 0 とを別体に形成し、 相互に連結することもで きる。

このような送風機 5 0の配置により、 駆動部 5 6のケース 6 8及 びケース部分 7 0は、 軸 2 2の後端部 4 4 と回転検出器 4 6 とを覆 うカバーとしても作用することになる。 また、 駆動部 5 6の配線 7 4は、 巻線 2 6及び回転検出器 4 6の配線 （図示せず） と同様に電 動機の内部空間を通って端子箱 4 8に接続される。 したがって、 端 子箱 4 8に周囲環境に開口する配線用の孔を設けることが回避され、 端子箱 4 8の防湿性の低下が防止される。

空冷式電動機 2 0では、 送風機 5 0の作動によって流れる冷却空 気は、 前部支持部材 3 2側から空気通路 4 2に吸入されて送風機 5 0のケーシング 5 2の後端壁 5 4から排出される。 また、 ケーシン グ 5 2の筒状外周面に半径方向へ開口する排出口 （図示せず） を設 けることもできる。 反対に、 空気をケージング 5 2の後端壁 5 4か ら吸入して前部支持部材 3 2側から排出する場合は、 図 5に示すよ うに、 後端壁 5 4に隣接して吸込側 7 6を配置する羽根車 7 8を備 えた送風機 8 0を使用する。 この場合、 案内板 8 2は、 図示のよう にケーシング 5 2の後端壁 5 4に固定される。 産業上の利用可能性

本発明は、 送風手段として圧力上昇の大きい遠心式送風機を使用 したので、 比較的断面積が小さい空気通路にも有効な冷却作用を生 じるに充分な量の冷却空気を流通させることができる。 したがって, 送風手段による冷却効果を弱めることなく.空気通路を細くできるの で、 空冷式電動機の小型化が容易となる。 また、 送風機の駆動部を 支持手段に直接に固定して、 駆動部の配線を電動機の内部空間に配 置したので、 配線を電動機外部に露出することなく端子に接続でき. 以て、 端子箱の防湿性の低下を防止することができる。 したがって 本発明によれば、 小型でかつ信頼性の高い空冷式電動機が提供され o

Claims

請求の範囲

1 . ロータと、

空隙を介して前記ロータを囲繞するステ一夕と、

前記ステ一夕の軸方向両端に配置され、 前記ロータを回転可能に 支持するとともに前記ステ一夕を静止支持する一対の支持部材と、 前記ステ一夕のコアに設けられ、 該コアを略軸方向へ貫通する空 気通路と、

一方の前記支持部材に支持され、 前記空気通路に電動機の周囲空 気を流通させる遠心式送風機と、

一方の前記支持部材に支持され、 電動機と外部機器とを電気的に 接続するために使用される外部端子とを具備し、

前記遠心式送風機の羽根車を駆動する駆動部が前記一方の支持部 材に直接に固定され、 該駆動部の配線が電動機の内部空間を延びて 前記外部端子に接続される、

空冷式電動機。

2 . 前記遠心式送風機が遠心ファンからなる請求項 1 に記載の空 冷式電動機。

3 . 前記遠心式送風機の前記羽根車の吸込側に隣接して、 空気を 該羽根車に案内する案内部材が設けられる請求項 1又は 2に記載の 空冷式電動機。

4 . 前記案内部材が前記駆動部とともに共通の固定要素により前 記一方の支持部材に固定される請求項 3に記載の空冷式電動機。

5 . 前記案内部材が、 前記一方の支持部材に連結されたケーシン グに固定される請求項 3に記載の空冷式電動機。

6 . 前記空気通路が、 前記ステ一夕のコアと前記一対の支持部材 との各々に略軸方向へ連続的に延びるように設けられる請求項 1〜 のいずれか 1項に記載の空冷式電動機 <