JPH0759292A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】内部で発生する熱の冷却構造及び組み付け性を
改善すること。 【構成】 ハウジング１と内リブ１ａとが固定子３の外
周に一体に成形され、しかもそれらがアルミニウム合金
製であるので、軽量化できると共に熱伝導率が良好とな
り、そのため、モートル内部で発生した熱が固定子３の
固定子鉄心３Ａから内リブ１ａを経てハウジング１に良
好に伝わる。この場合、内リブ１ａの個数を多くする
と、それだけ固定子３の鉄心との接触面積が増えるの
で、ハウジング１への伝導率もいっそう向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転電機に備えられた
回転子の冷却効率等を改善するのに好適な回転電機に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の回転電機としてのモートルにあっ
ては、図８及び図９に示すものがある。同図に示すモー
トルは、軸方向の両端が開放された円筒形のハウジング
１が鋳鉄で成形され、その鋳鉄製のハウジング１の内周
に複数個の内リブ１ａが軸方向に向かって突設され、各
内リブ１ａ間に固定子３が取付けられている。該固定子
３は巻装された固定子コイル４を有している。またハウ
ジング１の軸方向の両端部にはエンドブラケット２ａ，
２ｂが取り付けられ、これに軸受を介しシャフト５が支
承されている。シャフト５の一端側は一方のエンドブラ
ケット２ｂを挿通して出力軸をなしており、他端側はエ
ンドブラケット２ａを挿通して外部冷却扇９を装着して
いる。さらに、他方のエンドブラケット２ａの外周には
エンドカバー１０が取付られ、該エンドカバー１０は、
前記外部冷却扇９，エンドブラケット２ａを覆い得る大
きさをなし、その端面に風穴１０ａが複数設けられてい
る。一方、ハウジング１内ではシャフト５の固定子３と
対応する途中位置に回転子６が固定され、該回転子６は
図示しない二次導体バー，エンドリング７，冷却扇８を
有している。そして、回転子６と固定子３とで形成され
る磁気作用によってシャフト５が回転すると、それに伴
ない外部冷却扇９も回転することにより、エンドカバー
１０の風穴１０ａから外気がモートル内に取り込まれ、
取り込まれた外気がエンドブラケット２ａに設けられた
通風穴１１ａを通過してハウジング１と固定子３と間の
径方向の隙間を通り、即ち、ハウジング１と固定子３と
内リブ１ａとで画成される通路１２を図８に示す矢印の
如く流通して固定子３を冷却する一方、固定子３と回転
子６間の隙間も流通することにより、固定子３，回転子
６の双方も冷却するようにしている。また内リブ１ａ，
及び固定子３と回転子６間の隙間を夫々流通した外気
は、回転子６の冷却扇８の回転により図７に示す矢印の
如く吸い込まれ、エンドブラケット２ｂに設けられた通
風穴１１ｂを経て外部に排出される。なお、従来技術関
するものとして、特開昭５８−８９０４４号公報等が挙
げられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術は、回転電機としてのモートル内部で発生する熱をよ
り効率的に放熱し、以て小型化を図ることが要請されて
いる。しかしながら、従来技術では、ハウジング１及び
内リブ１ａが鋳鉄製からなっているので、放熱効果をよ
り向上させることが困難である。そのため、ハウジング
１として熱伝導率のよいアルミニウム合金材（比熱は鋼
の約二倍、熱伝導率は鋼の約三倍）を用い、内部で発生
する熱をハウジングにより良好に伝達することが容易に
考えられる。ところが、ハウジング１の材質をアルミニ
ウム合金に変更しただけではモートル内部の温度を著し
く低減させることができず、特にハウジング１の両端が
開放された回転電機にあっては、この傾向が著しく、ア
ルミニウム合金材の特徴を活かせないと云う問題ある。
また、従来技術では、固定子を構成する固定子積層鉄板
を、予め固着して積層鉄心を形成し、これをハウジング
１の内リブ１ａ間に圧入（若しくは焼くばね）すること
により組み込んでいたが、そのようにした場合、ハウジ
ング１が変形すると云う問題もある。

【０００４】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑み、内部で発生する熱の冷却構造を確実に改善するこ
とができると共に、固定子をハウジングに組み付けて
も、ハウジングが変形するのを防止できる回転電機を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の回転電機におい
ては、軸方向の両端が開口された筒状のハウジングと、
該ハウジングの内周部に複数突設され、空気の流通路を
形成する内リブと、ハウジングの内方位置に内リブを介
して配置される固定子とを有し、該固定子の外周に内リ
ブとハウジングとをアルミニウム合金により一体的に形
成したことを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】本発明では、上述の如く、ハウジングと内リブ
とが固定子の外周に対しアルミニウム合金により一体に
形成されてあるので、従来技術のようなハウジングを鋳
鉄で形成したものに比較すると、熱伝導率が良好とな
り、そのため、内部で発生した熱が固定子鉄心から内リ
ブを経てハウジングに良好に伝わる。この場合、内リブ
の個数を多くすることによって固定子との接触面積が増
えるので、ハウジングへの伝導率もいっそう向上する。
その結果、放熱効果を確実に上げ、温度上昇を抑えるこ
とができるので、それだ小型化を実現し得る。また、ハ
ウジング，内リブが固定子鉄心に一体的に形成されるの
で、ハウジングの内リブに対し固定子を夫々組み付ける
ことが不要になるばかりでなく、固定子の積層鉄板を固
着することも不要になる。しかも、従来技術のようにハ
ウジングに固定子を圧入等することが不要になるので、
圧入等に伴う問題を解消し得る。その結果、組み付け性
が良好となって製作工数を低減できる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図７により
説明する。図１及び図２は本発明による回転電機をモー
トルに適用した第一の実施例を示している。実施例のモ
ートルは、軸方向の両端が開放された円筒形のハウジン
グ１が形成されている。該ハウジング１は軽量化及び熱
伝導率を考慮し、アルミニウム合金をダイカスト鋳造す
ることによって成形されており、そのハウジング１の内
周に図２に示すように、複数個の内リブ１ａが軸方向に
向かって複数突設されている。該内リブ１ａの各々は、
固定子３を装着すると共に各内リブ１ａ間の通路１２に
空気を流通させるためのものであって、ハウジング１の
内周において軸方向に向かって等間隔にかつ放射状に突
設され、何れも同様の長さをなしている。従って、ハウ
ジング１と内リブ１ａとは一体的に形成されている。そ
して、各内リブ１ａ間に固定子３が形成されている。即
ち、該固定子３は、例えば固定子の積層鉄板及び固定子
コイル４をハウジング１の成形型内にセットした後、そ
の成形型内にアルミニウム合金をダイカスト鋳造するこ
とによって固定子鉄心３Ａが各内リブ１ａ先端に形成さ
れる。

【０００８】前記ハウジング１の軸方向の両端部にはエ
ンドブラケット２ａ，２ｂが取り付けられ、これに軸受
を介しシャフト５が支承されている。シャフト５の一端
側は一方のエンドブラケット２ｂを挿通して出力軸をな
しており、他端側はエンドブラケット２ａを挿通して外
部冷却扇９を装着している。さらに、他方のエンドブラ
ケット２ａの外周にはエンドカバー１０が取付られ、該
エンドカバー１０は、前記外部冷却扇９，エンドブラケ
ット２ａを覆い得る大きさをなし、その端面に風穴１０
ａが複数設けられている。一方、ハウジング１内ではシ
ャフト５の固定子３と対応する途中位置に回転子６が固
定され、該回転子６は図示しない二次導体バー，エンド
リング７，冷却扇８を有している。上記の如き構成のモ
ートルは、回転子６と固定子３とで形成される磁気作用
によってシャフト５が回転すると、それに伴ない外部冷
却扇９も回転することにより、エンドカバー１０の風穴
１０ａから外気がモートル内に矢印イの如く取り込ま
れ、取り込まれた外気がエンドブラケット２ａに設けら
れた通風穴１１ａを通過し、ハウジング１と固定子３と
間の隙間である通路１２を通り、即ち、ハウジング１と
固定子３の鉄心３Ａと内リブ１ａで画成される通路１２
を図１に示す矢印ロの如く流通して固定子３を冷却する
一方、冷却扇８により矢印ハの如く導かれて固定子３と
回転子６間の隙間も流通することにより、固定子３，回
転子６の双方も冷却する。また内リブ１ａ，及び固定子
３と回転子６間の隙間を夫々流通した外気は、回転子６
の冷却扇８の回転により図１に示す矢印ニの如く吸い込
まれ、エンドブラケット２ｂに設けられた通風穴１１ｂ
を経て外部に排出されることとなる。実施例では、上述
の如く、ハウジング１と内リブ１ａとが一体的に固定子
３の鉄心３Ａの外周に成形され、しかもそれら１，１ａ
がアルミニウム合金製であるので、従来技術のようなハ
ウジングを鋳鉄で形成したものに比較すると、軽量化で
きると共に熱伝導率が良好となり、そのため、モートル
内部で発生した熱が固定子３の固定子鉄心３Ａから内リ
ブ１ａを経てハウジング１に良好に伝わる。この場合、
内リブ１ａの個数を多くすると、それだけ固定子３の鉄
心との接触面積が増えるので、ハウジング１への伝導率
もいっそう向上する。その結果、開放形のハウジング１
を用いても、放熱（冷却）効果を確実に上げ、温度上昇
を抑えることができるので、それだけ小型化を実現し
得、従来技術に比較すると容積比で約３０％の小型化を
達成できた。また、ハウジング１，内リブ１ａが上述の
如く固定子鉄心３Ａの外周に一体的に形成されるので、
内リブ１ａに対し固定子３を組み付けることが不要にな
るばかりでなく、固定子３の積層鉄板を固着することも
不要になる。しかも、従来技術のようにハウジングに固
定子を圧入等することが不要になるので、圧入等に伴う
問題を解消し得る。その結果、組み付け性が良好となっ
て製作工数を低減できる。

【０００９】図３乃至図７は本発明の他の実施例を夫々
示している。図３乃至図５に示す実施例では、固定子３
を形成する固定子鉄心３Ａの外周部に、図４に示すよう
なあり溝３Ｂを予め形成しておき、そのあり溝３Ｂを設
けた固定子積層鉄心及び固定子コイル４をハウジング１
の成形型にセットし、その後アルミニウム合金を型に鋳
込むことにより、ハウジング１と内リブ１ａと固定子鉄
心３Ａとを一体的に成形する。本例では、上述の如くし
て形成すると、ハウジング１の内リブ１ａの先端部１ｂ
が固定子鉄心３Ａのあり溝３Ｂに嵌合する形状に形成さ
れるので、前記第一の実施例に比較すると、内リブ１ａ
と固定子３との固着がより強固になり、それだけ固定子
３とハウジング１間の構造上の強度を上げることができ
る。なお、放熱効果及び組み付け性については前記第一
の実施例と同様の効果を得ることができる。図６及び図
７に示す実施例では、前述したハウジングを用いず、し
かも強度上の問題等のような使用環境が良好な回転電機
に適用したものである。即ち、この場合は、固定子鉄心
３Ａの外周部にあり溝３Ｂを予め設けておき、その固定
子鉄心３Ａの外周と内リブ１ａとをアルミニウム合金で
ダイカスト成形することにより、固定子外周部と内リブ
１ａとを一体的に形成している。この実施例によれば、
固定子３の外周位置に内リブ１ａが放射状に突設されて
いるので、固定子３からの熱を内リブ１ａより放熱させ
ることができ、しかも内リブ１ａの外表面が外側に開放
された形態であるので、放熱作用を大きくさせることが
でき、外被（ハウジング）不要となる少容量形の回転電
機には有益である。

【００１０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ハ
ウジングと内リブとがアルミニウム合金により固定子の
外周に一体的に形成され、内部で発生した熱が固定子か
ら内リブを経てハウジングに良好に伝わるように構成し
たので、放熱効果を確実に上げることによって温度上昇
を抑えることができ、またハウジングの内リブに固定子
を組み付けることが不要になるばかりでなく、固定子の
積層鉄板を単独で固着することも不要になり、組み付け
性が良好となって製作工数を低減できる結果、小型でか
つ製作の容易な回転電機を提供し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による回転電機をモートルに適用した第
一の実施例を示す一部破断の全体図。

【図２】ハウジングと内リブと固定子との関係を示す要
部の拡大正面図。

【図３】本発明による回転電機の他の例を示すハウジン
グと内リブと固定子との要部の拡大正面図。

【図４】固定子を示す一部破断の正面図。

【図５】組み付け状態を示す要部の側面図。

【図６】本発明による回転電機のさらにの他の例を示す
要部の側面図。

【図７】内リブと固定子とを示す一部破断の正面図。

【図８】従来技術の回転電機の一構成例を示す説明図。

【図９】従来技術におけるハウジングと内リブと固定子
との関係を示す説明図。

【符号の説明】

１…ハウジング、１ａ…内リブ、３…固定子、３Ａ…固
定子鉄心。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向の両端が開口された筒状のハウジ
   ングと、該ハウジングの内周部に複数突設され、空気の
   流通路を形成する内リブと、ハウジングの内方位置に内
   リブを介して配置される固定子とを有し、該固定子の外
   周に内リブとハウジングとをアルミニウム合金により一
   体的に形成したことを特徴とする回転電機。