JPH0644292Y2 - カバー付き電動機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、閉じられた内部空間を有するカバー内に電動
機本体と該電動機本体を冷却するための電動送風機とを
収納したカバー付き電動機に関するものである。

［従来の技術］ 電動機本体をカバーで完全に覆った構造の電動機では、
発熱体である電機子コイルとカバーとの間に断熱体であ
る空気が存在し、電機子コイルとカバーとの間の熱抵抗
が非常に大きいため、カバーの外部から冷却を行っても
電機子コイルを十分に冷却することができない。そこ
で、第４図に示すように、電動機本体とは別に電動送風
機を設けて、該電動送風機を電動機本体と共にカバー内
に配置することが試みられている。

第４図はブラシレス直流電動機を用いたカバー付き電動
機にこの構造を採用した例を示したもので、同図におい
て１はエンドプレート1aとボス部1bとを一体に有する固
定フレーム、２はボス部1bの外周に嵌着された固定子鉄
心である。固定子鉄心２に設けられたスロットに電機子
コイル３が巻回され、固定子鉄心２及び電機子コイル３
により固定子４が構成されている。ボス部1bの内側にベ
アリング５を介して回転軸６が支持され、この回転軸の
一端にカップ状に形成された回転子ヨーク７のボス7aが
嵌着されている。回転子ヨーク７の周壁部701の内周に
は永久磁石８が取付けられ、底壁部702には多数の通風
窓703が形成されている。ヨーク７と磁石８とにより回
転子９が構成され、固定子４と回転子９とにより電動機
本体10が構成されている。ボス部1bのエンドプレート1a
寄りの部分に円板状のプリント基板11が嵌着され、この
プリント基板は、ヨーク７の開口部にギャップを介して
対向している。プリント基板11には回転子９の回転角度
位置を検出する位置センサや、回転子の回転角度位置に
応じて電機子コイルの励磁を制御する回路を構成する電
子部品が装着されている。

エンドカバー1aには電動機本体10を間隙を介して覆う円
筒状のカバー12が取付けられ、このカバー12の底部の内
面に電動送風機13が取付けられている。この送風機は、
専用の電動機13aにより送風羽13bを駆動する軸流ファン
で、電動機本体の回転子ヨーク７の底壁部702に向けて
空気を送出する。

［考案が解決しようとする課題］ 第４図の構造では、同図に矢印で示したように送風機13
から送出された空気が回転子ヨーク７の通風窓703から
該ヨークの内部に流入すると同時にヨークの外側に沿っ
ても流れるため、ヨーク７の開口端部側でヨーク内を流
れてきた空気とヨーク外を流れてきた空気とがぶつかり
合って干渉する。そのためカバー内で冷却風の流れを円
滑に生じさせることができず、電機子コイル付近で空気
の滞留が生じて冷却効果が損なわれることがあった。

本考案の目的は、送風機による冷却効果を高めることが
できるようにしたカバー付き電動機を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、閉じられた内部空間を有するカバーと、底壁
部に通風窓が設けられたカップ状のヨークを有する回転
子と該回転子の内側に配置された固定子とからなってい
て、カバー内に配置された電動機本体と、カバー内に配
置されてヨークの底壁部の外側の空間に空気を送出する
電動送風機とを備えて、送風機から送出された空気を通
風窓からヨーク内に導入して該ヨークの内側に配置され
た電機子コイルを冷却するカバー付き電動機に係わるも
のである。

請求項１に記載した考案においては、上記送風機が電動
機本体のヨークの周壁部の外側に該電動機本体と並べて
配置され、該送風機の排気孔がヨークの底壁部の外側の
空間に連通させられるとともに、その空気取入れ口がヨ
ークの周壁部の外側の空間に連通させられる。

本考案においてはまた、送風機よりヨークの底壁部の外
側の空間に送出された空気が該ヨークの周壁部の外側の
空間に流れるのを妨げる制御板が送風機とヨークとの間
に配置され、該制御板がヨークの底壁部寄りの外周部に
微小間隙を介して対向させられる。

本考案の電動機では、送風機の排気口からヨークの底壁
部の外側の空間と該ヨークの底壁部の通風窓と該ヨーク
の内側の空間と該ヨークの周壁部の外側の空間とを経て
送風機の空気取入れ口に至る通風路がカバー内に形成さ
れている。

請求項２に記載した考案においては、上記送風機が、電
動機本体の回転子のヨークの底壁部に対向する位置に、
その排気孔を該底壁部の外面に対向させた状態で配置さ
れている。この考案では、ヨークの底壁部寄りの外周を
微小間隙を介して取り囲むように形成された制御板がヨ
ークと送風機との間に配置され、該制御板の内側に送風
機の排気口とヨークの底壁部の外面との間を伸びる風洞
が形成されている。送風機の空気取入れ口は制御板の外
側の空間を通してヨークの周壁部の外側の空間に連通さ
せられ、送風機の排気孔から風洞とヨークの底壁部の通
風窓とヨーク内の空間とヨークの周壁部の外側の空間と
制御板の外側の空間とを経て送風機の空気取入れ口に至
る通風路がカバー内に形成されている。

［作用］ 上記のように、カバー内に制御板を設けて、電動送風機
から回転子のヨークの底壁部の外側の空間に送出された
空気が該ヨークの周壁部の外側の空間に流れるのを妨げ
るようにすると、電動送風機から送出された空気はヨー
クの底壁部の通風窓を通してヨーク内に流入した後、ヨ
ークの開口部から該ヨークの周壁部の外側を通って送風
機の空気取入れ口に戻るため、カバー内で空気流が干渉
し合うことがない。従って、カバー内に冷却風の流れを
円滑に生じさせて電動機本体の冷却効果を高めることが
できる。

［実施例］ 以下添付図面を参照して本考案の実施例を説明する。

第１図及び第２図は本考案の実施例を示したもので、こ
れらの図において第４図の各部と同等の部分にはそれぞ
れ同一の符号を付してある。この実施例においてフレー
ム１及び電動機本体10は第４図に示したものと同様に構
成されている。120はカバーで、このカバーは電動機本
体の回転子のヨーク７の外周をわずかな隙間を介して同
心的に取り囲む円筒状の周壁部121と該周壁部の一端を
閉じる端部壁122とを有する第１のカバー123と、該第１
のカバーの下部に接続された第２のカバー124とからな
り、第１のカバー123の周壁部の他端がフレーム１のエ
ンドプレート1aに接続されている。第１のカバー123の
周壁部121はその一部が切り欠かれていて、該切り欠き
部121aを通して第１のカバー123内が第２のカバー124内
に連通させられている。第２のカバー124は第１のカバ
ーの端部壁122の円弧状の下端122aを嵌合させる円弧状
部125aを有する背面側端部壁125と、第１のカバーの周
壁部121の下端に突き合わせ接続された対の側壁部126,1
26と、エンドプレート1aの下端に接続された正面側端部
壁127と、底壁部128とからなっている。第１のカバー12
3と第２のカバー124とはネジ等の図示しない結合手段に
より接続され、これらのカバー内に電動機本体を囲む閉
じた空間が形成されている。電動機本体を保護するため
にカバー120の密閉度を高める必要がある場合には、第
１のカバー123と第２のカバー124との接続部と、第１及
び第２のカバーとエンドプレート1aとの接続部にパッキ
ンやシール材等のシール手段を介在させておく。

第１のカバー123及び第２のカバー124はアルミニウム等
の熱伝導性が良好な材料により形成するのが好ましい。

第２のカバー124内の下部には電動送風機20が固定され
ている。この電動送風機は、電動機と該電動機により駆
動される遠心羽車とを渦流室を形成するケース20A内に
収納したもので、その羽車の回転軸の中心軸線20aを第
１のカバー124の底壁部128と直交させた状態で該底壁部
128に固定されている。この送風機の排気口20bは、第２
のカバー124の背面側端部壁125に向けて配置されて、電
動機本体の回転子のヨーク７の底壁部702の外側の空間
に連通させられている。第２のカバー124の背面側端部
壁125の下部には送風機20の排気口20bから排出された空
気を第１のカバー123の端部壁122とヨーク７の底壁部外
面との間の間隙に向けて案内する案内板21が配置されて
いる。なおこの案内板は省略することもできる。

電動機本体の回転子のヨーク７と送風機20との間には間
隙が形成され、この間隙を塞ぐように制御板22が配置さ
れている。制御板22は、送風機20のケースの上面に固定
された基板部23と、該基板部23の一端から起立してヨー
ク７の底壁部付近で該ヨークの外周に微小間隙を介して
対向させられた円弧状部24aを有する衝立部24とを一体
に有し、衝立部24の上端24b,24bは第１のカバー123の周
壁部121の切り欠き部121aに突き合わされている。図示
の例では、送風機20の側面と第２のカバー124の側壁12
6,126との間に間隙が形成されているため、制御板22の
衝立部24はこれらの間隙を塞ぐ部分24c,24cを有してい
る。制御板22の基板部23には送風機20の空気取り入れ口
に整合する孔23aが設けられている。送風機20の空気取
入れ口はこの孔23aを通してヨーク７の周壁部701の外側
の空間に連通させられ、孔23aと空気取入れ口とを通し
て送風機20内に取り込まれた空気が該送風機の排気口20
bからヨーク７の底壁部とカバーの端部壁との間の間隙
（ヨークの底壁部702の外側の空間）に送出されるよう
になっている。

第１のカバー123の端部壁122の内側にはカバー内を上下
に伸びる３個のフィン状の整流板25が固定されている。
この整流板は第１のカバーの底壁部122に一体に設けら
れていても良く、第１のカバーと別体に形成して適宜の
手段により第１のカバーの端部壁に固定するようにして
も良い。

本実施例では、第２図に見られるように送風機20の排気
口20bが回転子のヨーク７に対して偏心した位置に配置
されているため、整流板25の上部が排気口20bの偏心方
向と逆方向に曲げられて、排気口20bから排出された空
気をヨークの中心寄りに向けるように配慮されている。

本実施例では、電動送風機20の排気口20bからヨークの
底壁部702の外側の空間と該ヨークの底壁部702の通風窓
703と該ヨークの内側の空間と該ヨークの周壁部701の外
側の空間とを経て送風機20の空気取入れ口に至る通風路
がカバー120内に形成されている。

上記のカバー付き電動機において、電動機本体10及び電
動送風機20はそれぞれ個別に電源回路に接続され、電動
機本体10の停止中も必要に応じて送風機20を運転し得る
ようになっている。

なおカバー124内に温度センサを設けて、該温度センサ
によりカバー内の温度または電機子コイル３の温度が所
定値以上になっているときに電動送風機20に通電するよ
うに送風機20への通電を制御するようにしても良い。

上記のカバー付き電動機において、送風機20から送出さ
れた空気は第１図に矢印で示したように回転子ヨーク７
の底壁部702とカバー120の端部壁との間の間隙内に流入
する。この間隙内に流入した空気は整流板25によりその
流れの方向が一方向に整えられるとともに、ヨーク７の
底壁部702の中央寄りに案内される。制御板22によりヨ
ーク７の外周側への空気の流れが妨げられているため、
上記の間隙内に流入した空気はほとんどすべてヨーク７
の底壁部の通風窓703を通してヨーク内に流入する。

ヨーク内に流入した空気は固定子鉄心２とエンドプレー
ト1aとの間の間隙を通して送風機20の空気取り入れ口側
に流れる。このように、送風機20から送出された空気は
カバー内を一方向に沿って流れて送風機に戻るため、カ
バー内で空気流の干渉が生じることがない。したがって
カバー内にスムースな空気流を生じさせて電機子コイル
に常に冷却した空気を接触させることができ、電機子コ
イルの冷却を良好にすることができる。

制御板22は、送風機からヨーク７の底壁部側に送出され
た空気がヨークの外周側に流れるのを妨げるものであれ
ば良く、ヨークの周囲の間隙の形状に応じて適宜の形状
に形成される。

第３図は本考案の他の実施例を示したもので、この実施
例において電動機本体10、カバー12及び電動送風機13が
第４図の従来例と同様に構成され、送風機13は、電動機
本体10の回転子のヨーク７の底壁部702に対向する位置
に、その排気孔を底壁部702の外面に対向させた状態で
配置されている。

本実施例では、送風機13の送風羽13bを囲むケース13cに
カップ状の周壁部を有する環状の制御板30が取付けられ
ている。この制御板30は送風機13とヨーク７との間を伸
びていて、ヨーク７の外周を微小間隙を介して取り囲む
形状に形成されている。この制御板30の内側に、送風機
13とヨーク７との間を伸びる風洞が形成され、送風機13
から送出された空気がこの風洞とヨーク７の底壁部の通
風窓703とを通してヨーク内の空間に流入するようにな
っている。送風機13の空気取入れ口13dは、制御板30の
外側の空間を通してヨーク７の周壁部701の外側の空間
に連通させられている。

またこの実施例では、カバー12の内周にエンドプレート
1a側から送風機13側に向かって次第に径方向の外側に向
かうようにテーパがつけられた端縁部を有するフィン状
の整流板31が多数個回転子の周方向に間隔をあけて取付
けられ、ヨーク７の開口部側から流出した空気が整流板
31に沿って送風機の空気取入れ口13c側に戻されるよう
なっている。

第３図の実施例においては、送風機13の排気孔から制御
板30の内側の風洞とヨーク７の底壁部701の通風窓703と
ヨーク７内の空間とヨークの周壁部701の外側の空間と
制御板30の外側の空間とを経て送風機の空気取入れ口13
dに至る通風路がカバー12内に形成されている 第３図の実施例においても、送風機13から送出された空
気がカバー12内で干渉することなく、一方向に流れて該
送風機の吸い込み口側に戻るため、カバー内で空気の流
れを円滑に生じさせて電機子コイルの冷却を良好にする
ことができる。

上記の説明では、ブラシレス直流電動機を例にとった
が、他の電動機が電動機本体として用いられる場合にも
本考案を適用することができるのはもちろんである。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、カバー内に制御板を設
けて、該制御板により、電動送風機から電動機本体の回
転子のヨークの外側の空間に送出された空気が該ヨーク
の外側の空間に流れるのを妨げるようにしたので、送風
機から送出された空気の大部分をヨークの底壁部の通風
窓を通してヨーク内に流入させた後、ヨークの開口部か
ら該ヨークの周壁部の外側の空間を通して送風機に戻す
ことができ、カバー内で空気流を一方向に生じさせるこ
とができる。したがってカバー内で空気流が干渉し合う
のを防いでカバー内に冷却風の流れを円滑に生じさせる
ことができ、電動機本体の冷却効果を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す縦断面図、第２図は第１
図のII-II線断面図、第３図は本考案の他の実施例を示
す縦断面図、第４図は既提案の電動機の縦断面図であ
る。 １……フレーム、２……固定子鉄心、３……電機子コイ
ル、４……固定子、６……回転軸、７……回転子ヨー
ク、702……底壁部、703……通風窓、８……永久磁石、
13,20……電動送風機、22……制御板、30……制御板。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】閉じられた内部空間を有するカバーと、底
   壁部に通風窓が設けられたカップ状のヨークを有する回
   転子と該回転子の内側に配置された固定子とからなって
   いて前記カバー内に配置された電動機本体と、前記カバ
   ー内に配置されて前記ヨークの底壁部の外側の空間に空
   気を送出する電動送風機とを備え、前記送風機から送出
   された空気を前記通風窓からヨーク内に導入して該ヨー
   クの内側に配置された電機子コイルを冷却するカバー付
   き電動機において、 前記送風機は前記電動機本体のヨークの周壁部の外側に
   該電動機本体と並べて配置されて、該送風機の排気孔が
   前記ヨークの底壁部の外側の空間に連通させられるとと
   もに、該送風機の空気取入れ口がヨークの周壁部の外側
   の空間に連通させられ、 前記送風機より前記ヨークの底壁部の外側の空間に送出
   された空気が該ヨークの周壁部の外側の空間に流れるの
   を妨げる制御板が前記送風機とヨークとの間に配置され
   て該制御板が前記ヨークの底壁部寄りの外周部に微小間
   隙を介して対向させられ、 前記送風機の排気口からヨークの底壁部の外側の空間と
   該ヨークの底壁部の通風窓と該ヨークの内側の空間と該
   ヨークの周壁部の外側の空間とを経て前記送風機の空気
   取入れ口に至る通風路が前記カバー内に形成されている
   ことを特徴とするカバー付き電動機。
2. 【請求項２】閉じられた内部空間を有するカバーと、底
   壁部に通風窓が設けられたカップ状のヨークを有する回
   転子と該回転子の内側に配置された固定子とからなって
   いて前記カバー内に配置された電動機本体と、前記カバ
   ー内に配置されて前記ヨークの底壁部の外側の空間に空
   気を送出する電動送風機とを備え、前記送風機から送出
   された空気を前記通風窓からヨーク内に導入して該ヨー
   クの内側に配置された電機子コイルを冷却するカバー付
   き電動機において、 前記送風機は、前記電動機本体の回転子のヨークの底壁
   部に対向する位置に、その排気孔を該底壁部の外面に対
   向させた状態で配置され、 前記ヨークの底壁部寄りの外周を微小間隙を介して取り
   囲むように形成された制御板が前記ヨークと送風機との
   間に配置されて、該制御板の内側に前記送風機の排気口
   と前記ヨークの底壁部の外面との間を伸びる風洞が形成
   され、 前記送風機の空気取入れ口は前記制御板の外側の空間を
   通して前記ヨークの周壁部の外側の空間に連通させら
   れ、 前記送風機の排気孔から風洞とヨークの底壁部の通風窓
   とヨーク内の空間とヨークの周壁部の外側の空間と制御
   板の外側の空間とを経て送風機の空気取入れ口に至る通
   風路がカバー内に形成されていることを特徴とするカバ
   ー付き電動機。