JPH09322480A - モータ - Google Patents
モータInfo
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- JPH09322480A JPH09322480A JP13883296A JP13883296A JPH09322480A JP H09322480 A JPH09322480 A JP H09322480A JP 13883296 A JP13883296 A JP 13883296A JP 13883296 A JP13883296 A JP 13883296A JP H09322480 A JPH09322480 A JP H09322480A
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- Japan
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- centrifugal fan
- rotor
- stator
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- air
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータの軸方向の大形化を抑えつつも冷却性
能の向上を図る。 【解決手段】 ロータ31の回転軸32の図示右側部分
に、ステータコイル30のコイルエンド30aの内周部
に位置するように遠心ファン35を取付ける。ロータ3
1の回転と共に遠心ファン35が矢印A方向に回転する
と、排気口25側のコイルエンド30aの内周部の空気
が外周側へ送風されフレーム21内に矢印B,C,Dで
示す空気が流れが生じる。このとき、ロータ31とステ
ータ27とのギャップに連なる部分が負圧となり、矢印
Cで示すように吸気口24側のコイルエンド30aの内
周部に流入した空気が前記ギャップを通って流通するよ
うになる。
能の向上を図る。 【解決手段】 ロータ31の回転軸32の図示右側部分
に、ステータコイル30のコイルエンド30aの内周部
に位置するように遠心ファン35を取付ける。ロータ3
1の回転と共に遠心ファン35が矢印A方向に回転する
と、排気口25側のコイルエンド30aの内周部の空気
が外周側へ送風されフレーム21内に矢印B,C,Dで
示す空気が流れが生じる。このとき、ロータ31とステ
ータ27とのギャップに連なる部分が負圧となり、矢印
Cで示すように吸気口24側のコイルエンド30aの内
周部に流入した空気が前記ギャップを通って流通するよ
うになる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は冷却性能の向上を図
ったモータに関する。
ったモータに関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】例えば、かご形誘導モ
ータにおいては、図9に示すような、ロータ1の軸方向
両端面にエンドフィン2が設けられたものが広く用いら
れている。これは、アルミダイキャストによりかご形導
体とエンドフィン2とを一体成形したもので、ロータ1
の回転と同時にエンドフィン2により空気の流れを起こ
させ、これによりモータの冷却を図るようにしている。
しかしながら、このものでは、エンドフィン2は、ステ
ータ3に巻装されたステータコイル4の内周部の空間の
空気を流動させるに止まっていた。
ータにおいては、図9に示すような、ロータ1の軸方向
両端面にエンドフィン2が設けられたものが広く用いら
れている。これは、アルミダイキャストによりかご形導
体とエンドフィン2とを一体成形したもので、ロータ1
の回転と同時にエンドフィン2により空気の流れを起こ
させ、これによりモータの冷却を図るようにしている。
しかしながら、このものでは、エンドフィン2は、ステ
ータ3に巻装されたステータコイル4の内周部の空間の
空気を流動させるに止まっていた。
【0003】そこで、図10に示すように、ロータ1の
回転軸5に、ロータ1及びステータ3とフレーム6の端
壁部(軸受ブラケット)6aとの間に位置させて遠心フ
ァン7を取付けることも行われている。この場合、フレ
ーム6には、遠心ファン7の外周部と対向して排気口8
が設けられ、この排気口8と反対側の軸受ブラケット6
aに吸気口9が設けられている。そして、遠心ファン7
の回転により吸気口9からフレーム6内に空気が取込ま
れると、この空気はステータ3とフレーム6との間の通
風路10を排気口8に向かって流通することにより、ス
テータ3の冷却が行われる。また、ロータ1付近の空気
も、エンドフィン2により流動され、遠心ファン7の送
風作用により通風路10を流通する空気と共に排気口9
に向かうようになるため、ロータ1が冷却される。
回転軸5に、ロータ1及びステータ3とフレーム6の端
壁部(軸受ブラケット)6aとの間に位置させて遠心フ
ァン7を取付けることも行われている。この場合、フレ
ーム6には、遠心ファン7の外周部と対向して排気口8
が設けられ、この排気口8と反対側の軸受ブラケット6
aに吸気口9が設けられている。そして、遠心ファン7
の回転により吸気口9からフレーム6内に空気が取込ま
れると、この空気はステータ3とフレーム6との間の通
風路10を排気口8に向かって流通することにより、ス
テータ3の冷却が行われる。また、ロータ1付近の空気
も、エンドフィン2により流動され、遠心ファン7の送
風作用により通風路10を流通する空気と共に排気口9
に向かうようになるため、ロータ1が冷却される。
【0004】しかしながら、この場合、ロータ1及びス
テータ3と軸受ブラケット6aとの間に位置させて遠心
ファン7を回転軸5に取付けるため、モータが軸方向に
大形化するという問題点があった。
テータ3と軸受ブラケット6aとの間に位置させて遠心
ファン7を回転軸5に取付けるため、モータが軸方向に
大形化するという問題点があった。
【0005】一方、永久磁石形モータにおいては、ロー
タコアの外周部に環状の界磁用永久磁石を取付けてロー
タを構成するため、ロータにエンドフィンを一体成形す
ることができない等の事情がある。この場合、フレーム
の外側に冷却ファンを取付け、フレームの一端側から他
端側に向けて空気を送風することによるモータの冷却が
行われている。このような永久磁石形モータにおけるフ
レーム11内の空気の流通パターンを図11に示す。図
中、各矢印がフレーム11内の空気の流れを示してお
り、矢印の向きが流れ方向、矢印の長さが流速にそれぞ
れ対応している。従って、図において、点に見えるもの
はほとんど空気の流れのないことを示している。
タコアの外周部に環状の界磁用永久磁石を取付けてロー
タを構成するため、ロータにエンドフィンを一体成形す
ることができない等の事情がある。この場合、フレーム
の外側に冷却ファンを取付け、フレームの一端側から他
端側に向けて空気を送風することによるモータの冷却が
行われている。このような永久磁石形モータにおけるフ
レーム11内の空気の流通パターンを図11に示す。図
中、各矢印がフレーム11内の空気の流れを示してお
り、矢印の向きが流れ方向、矢印の長さが流速にそれぞ
れ対応している。従って、図において、点に見えるもの
はほとんど空気の流れのないことを示している。
【0006】同図においては、フレーム11の図示左側
端面に吸気口12が設けられており、この吸気口12側
のフレーム11の外側に位置して冷却ファンが設けられ
ている(図示せず)。また、前記吸気口12と反対側の
フレーム11の周壁部に排気口13が設けられている。
端面に吸気口12が設けられており、この吸気口12側
のフレーム11の外側に位置して冷却ファンが設けられ
ている(図示せず)。また、前記吸気口12と反対側の
フレーム11の周壁部に排気口13が設けられている。
【0007】図11から明らかなように、冷却ファンの
回転により吸気口12からフレーム11内に流入した空
気の多くは、直接的に、或いは、コイルエンド14aに
衝突して、コイルエンド14aの外周部とフレーム11
との間の空間に流入し、ステータ15とフレーム11と
の間の通風路16に向かう。そして、通風路16内に流
入した空気は、比較的速い速度をもって排気口13側へ
向かい排気口13からフレーム11の外部に排出され
る。
回転により吸気口12からフレーム11内に流入した空
気の多くは、直接的に、或いは、コイルエンド14aに
衝突して、コイルエンド14aの外周部とフレーム11
との間の空間に流入し、ステータ15とフレーム11と
の間の通風路16に向かう。そして、通風路16内に流
入した空気は、比較的速い速度をもって排気口13側へ
向かい排気口13からフレーム11の外部に排出され
る。
【0008】一方、吸気口12からフレーム11内に流
入した空気の一部は、コイルエンド14aに衝突し、コ
イルエンド14aの内周部分の空間に流入する。しかし
ながら、ロータ17とステータ15との間のギャップが
狭く、このギャップには空気がほとんど流通しないた
め、コイルエンド14aの内周部分の空間に流入した空
気はほとんど流動することなく、その空間内に澱んだ状
態となる。また、排気口13側においても、コイルエン
ド14a周辺の空気のうち当該コイルエンド14aの外
周側の空気が、一部、通風路16内を吸気口12側から
流れてきた空気に引っ張られて排気口13から外部へ排
出されるものの、多くは流動することなく、コイルエン
ド14a周辺にわたって広く澱んだ状態となる。
入した空気の一部は、コイルエンド14aに衝突し、コ
イルエンド14aの内周部分の空間に流入する。しかし
ながら、ロータ17とステータ15との間のギャップが
狭く、このギャップには空気がほとんど流通しないた
め、コイルエンド14aの内周部分の空間に流入した空
気はほとんど流動することなく、その空間内に澱んだ状
態となる。また、排気口13側においても、コイルエン
ド14a周辺の空気のうち当該コイルエンド14aの外
周側の空気が、一部、通風路16内を吸気口12側から
流れてきた空気に引っ張られて排気口13から外部へ排
出されるものの、多くは流動することなく、コイルエン
ド14a周辺にわたって広く澱んだ状態となる。
【0009】従って、上記構成のモータにおいては、ス
テータ15の外周部分は、通風路16を流通する空気に
より冷却されるが、内周部分は冷却されず、また、ロー
タ17において発生する熱はほとんど放熱されない。こ
のため、モータ全体の温度が上昇し、絶縁物や軸受内の
潤滑剤等の劣化が著しいという問題点があった。
テータ15の外周部分は、通風路16を流通する空気に
より冷却されるが、内周部分は冷却されず、また、ロー
タ17において発生する熱はほとんど放熱されない。こ
のため、モータ全体の温度が上昇し、絶縁物や軸受内の
潤滑剤等の劣化が著しいという問題点があった。
【0010】さらに、永久磁石形モータにおいては、近
年、小形化、軽量化及び高出力化等を図るために、エネ
ルギー積の大きい希土類金属系例えばネオジウム系の化
合物からなる永久磁石が採用されてきている。この種の
永久磁石は、これまで一般的に用いられてきたフェライ
ト系磁石と比べると電気抵抗が非常に小さいため、うず
電流が発生し易く、従って、発熱し易い。しかしなが
ら、上述したように、フレームの外側に冷却ファンを設
けてもロータ付近に空気が流通せず、ロータの外周に設
けられた界磁用永久磁石の温度上昇を十分抑えることが
できないという事情があった。
年、小形化、軽量化及び高出力化等を図るために、エネ
ルギー積の大きい希土類金属系例えばネオジウム系の化
合物からなる永久磁石が採用されてきている。この種の
永久磁石は、これまで一般的に用いられてきたフェライ
ト系磁石と比べると電気抵抗が非常に小さいため、うず
電流が発生し易く、従って、発熱し易い。しかしなが
ら、上述したように、フレームの外側に冷却ファンを設
けてもロータ付近に空気が流通せず、ロータの外周に設
けられた界磁用永久磁石の温度上昇を十分抑えることが
できないという事情があった。
【0011】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、モータの軸方向の大形化を抑えつつ
も、冷却性能の向上を図り得るモータを提供するにあ
る。
で、その目的は、モータの軸方向の大形化を抑えつつ
も、冷却性能の向上を図り得るモータを提供するにあ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1のモー
タは、ステータコイルを巻装してなるステータと、この
ステータの内側に若干の空隙を介して配置された界磁用
永久磁石を有するロータとを具備し、前記ロータの回転
軸の前記界磁用永久磁石近傍に、遠心ファンを設けたと
ころに特徴とするものである。
タは、ステータコイルを巻装してなるステータと、この
ステータの内側に若干の空隙を介して配置された界磁用
永久磁石を有するロータとを具備し、前記ロータの回転
軸の前記界磁用永久磁石近傍に、遠心ファンを設けたと
ころに特徴とするものである。
【0013】この構成によれば、遠心ファンによってス
テータコイルの内周部つまりステータとロータとのギャ
ップに面なる部分の空気が径方向外側に排出されるよう
になり、これに伴い、ギャップ部分の空気の流通を図る
ことができ、界磁用永久磁石にうず電流が発生すること
によりロータが発熱しても、効率良くロータを冷却する
ことができる。
テータコイルの内周部つまりステータとロータとのギャ
ップに面なる部分の空気が径方向外側に排出されるよう
になり、これに伴い、ギャップ部分の空気の流通を図る
ことができ、界磁用永久磁石にうず電流が発生すること
によりロータが発熱しても、効率良くロータを冷却する
ことができる。
【0014】また、遠心ファンは、ステータコイルのコ
イルエンドの内周部に位置する構成のものでも良い(請
求項2)。この場合、遠心ファンは、元々は空間部とさ
れるコイルエンドの内周部に位置しているので、軸方向
にコンパクトに配置することができ、ステータコイルと
軸方向位置を異ならせて設ける場合と比べて全体に小形
となる。
イルエンドの内周部に位置する構成のものでも良い(請
求項2)。この場合、遠心ファンは、元々は空間部とさ
れるコイルエンドの内周部に位置しているので、軸方向
にコンパクトに配置することができ、ステータコイルと
軸方向位置を異ならせて設ける場合と比べて全体に小形
となる。
【0015】そして、界磁用永久磁石として希土類金属
系の材料から構成される永久磁石を用いると、エネルギ
ー積が大きいため、モータの小形化、軽量化および高出
力化を図ることができる。この場合、希土類金属系の材
料から構成される永久磁石は電気抵抗が小さいためうず
電流が発生し易く、モータ駆動時に比較的大きな温度上
昇を引き起こすが、ロータの回転軸に遠心ファンを設け
て、ロータ付近の空気を流動させるようにしたので、ロ
ータから効率良く放熱される(請求項3)。
系の材料から構成される永久磁石を用いると、エネルギ
ー積が大きいため、モータの小形化、軽量化および高出
力化を図ることができる。この場合、希土類金属系の材
料から構成される永久磁石は電気抵抗が小さいためうず
電流が発生し易く、モータ駆動時に比較的大きな温度上
昇を引き起こすが、ロータの回転軸に遠心ファンを設け
て、ロータ付近の空気を流動させるようにしたので、ロ
ータから効率良く放熱される(請求項3)。
【0016】また、遠心ファンの翼の外周側端部をステ
ータコイルのコイルエンドの内周側と略平行にすると、
遠心ファンを、できるだけ大形化することができ、遠心
ファンの送風性能を向上させることができる(請求項
4)。そして、遠心ファンの主板を、内周側から外周側
へ向けて軸方向外側に傾斜させると、遠心ファンの回転
によって送風される空気がコイルエンドの外周に沿って
滑らかに流れるようになる(請求項5)。
ータコイルのコイルエンドの内周側と略平行にすると、
遠心ファンを、できるだけ大形化することができ、遠心
ファンの送風性能を向上させることができる(請求項
4)。そして、遠心ファンの主板を、内周側から外周側
へ向けて軸方向外側に傾斜させると、遠心ファンの回転
によって送風される空気がコイルエンドの外周に沿って
滑らかに流れるようになる(請求項5)。
【0017】また、遠心ファンの主板に、軸方向に貫通
する透孔を設けるようにすると、遠心ファンの軸方向外
側部分の空気が透孔を通って遠心ファンの軸方向内側に
流通し、軸受部分における空気の流れを生じさせること
ができるようになる(請求項6)。
する透孔を設けるようにすると、遠心ファンの軸方向外
側部分の空気が透孔を通って遠心ファンの軸方向内側に
流通し、軸受部分における空気の流れを生じさせること
ができるようになる(請求項6)。
【0018】このとき、上記遠心ファンの主板に設けら
れる透孔が、軸方向内側から外側に向かって遠心ファン
の回転方向に傾斜していると、遠心ファンの回転に伴い
透孔がその傾斜によって送風作用を呈し、透孔内の空気
が軸方向内側に向かって流れるようになるので、軸受部
分の空気の流通がより良好となる(請求項7)。
れる透孔が、軸方向内側から外側に向かって遠心ファン
の回転方向に傾斜していると、遠心ファンの回転に伴い
透孔がその傾斜によって送風作用を呈し、透孔内の空気
が軸方向内側に向かって流れるようになるので、軸受部
分の空気の流通がより良好となる(請求項7)。
【0019】さらに、遠心ファンを、ロータの回転軸よ
りも熱伝導率の大きい材料で形成することにより、回転
軸の熱を遠心ファンを介して放熱することができ、回転
軸の冷却、ひいては軸受の冷却を効率良く行うことがで
きる(請求項8)。また、遠心ファンの主板の外周縁部
に、軸方向外側に延びる環状突部を設けると、ロータの
バランス調整(プラスバランス調整)のためのバランス
ウェイトを環状突部の内周面に沿わせて取付けることに
より外れ難くすることができ、またマイナスバランス調
整の場合は、環状突部を適当量、削り取るだけで簡単に
調整できる(請求項9)。
りも熱伝導率の大きい材料で形成することにより、回転
軸の熱を遠心ファンを介して放熱することができ、回転
軸の冷却、ひいては軸受の冷却を効率良く行うことがで
きる(請求項8)。また、遠心ファンの主板の外周縁部
に、軸方向外側に延びる環状突部を設けると、ロータの
バランス調整(プラスバランス調整)のためのバランス
ウェイトを環状突部の内周面に沿わせて取付けることに
より外れ難くすることができ、またマイナスバランス調
整の場合は、環状突部を適当量、削り取るだけで簡単に
調整できる(請求項9)。
【0020】そして、請求項10のモータのように、ロ
ータの外周面に軸方向に延びる溝を設けると、この溝を
通って空気が流通するようになるので、ロータ及びステ
ータを一層良好に冷却することができる。しかも、ロー
タがロータコアの外周に界磁用永久磁石を備えた構成の
場合、界磁用永久磁石の外周面に溝部が形成されること
によりうず電流の発生が抑えられてロータの発熱量を抑
えることができ、総じてロータの発熱を有効に抑えるこ
とができる。
ータの外周面に軸方向に延びる溝を設けると、この溝を
通って空気が流通するようになるので、ロータ及びステ
ータを一層良好に冷却することができる。しかも、ロー
タがロータコアの外周に界磁用永久磁石を備えた構成の
場合、界磁用永久磁石の外周面に溝部が形成されること
によりうず電流の発生が抑えられてロータの発熱量を抑
えることができ、総じてロータの発熱を有効に抑えるこ
とができる。
【0021】また、請求項11のモータのように、ロー
タの内部に軸方向に貫通する貫通孔を設けると、その貫
通孔内を空気が流通するようになり、ロータで発生する
熱を内部から冷却することができる。加えて、回転軸の
遠心ファンと反対側に位置して外扇形の冷却ファンを設
けると、強制的に空気をモータフレーム内に遠心ファン
側に向けて送風することができるので、より一層、冷却
性能を向上することができる(請求項12)。
タの内部に軸方向に貫通する貫通孔を設けると、その貫
通孔内を空気が流通するようになり、ロータで発生する
熱を内部から冷却することができる。加えて、回転軸の
遠心ファンと反対側に位置して外扇形の冷却ファンを設
けると、強制的に空気をモータフレーム内に遠心ファン
側に向けて送風することができるので、より一層、冷却
性能を向上することができる(請求項12)。
【0022】
(1)第1実施例 以下、本発明の第1実施例(請求項1,2,3,4,
5,8に対応)について図1及び図2を参照して説明す
る。全体構成を示す図1において、モータのフレーム2
1の両端面の中央には、内側に軸受22を装着した軸受
ブラケット23がそれぞれ設けられ、そのうちの片側、
この場合、図示左側のものには軸受ブラケット23の外
周寄り部位に吸気口24が周方向に沿って間欠的に形成
されている。そして、フレーム21には前記吸気口24
とは反対側の部位に周方向に沿って間欠的に排気口25
が設けられている。
5,8に対応)について図1及び図2を参照して説明す
る。全体構成を示す図1において、モータのフレーム2
1の両端面の中央には、内側に軸受22を装着した軸受
ブラケット23がそれぞれ設けられ、そのうちの片側、
この場合、図示左側のものには軸受ブラケット23の外
周寄り部位に吸気口24が周方向に沿って間欠的に形成
されている。そして、フレーム21には前記吸気口24
とは反対側の部位に周方向に沿って間欠的に排気口25
が設けられている。
【0023】フレーム21の内周面には内方に突出し軸
方向に延びるリブ26が、軸方向中央部に位置して設け
られている。そして、このリブ26の内周部にステータ
27が配設されている。これにより、フレーム21とス
テータ27との間に通風路28が形成される。
方向に延びるリブ26が、軸方向中央部に位置して設け
られている。そして、このリブ26の内周部にステータ
27が配設されている。これにより、フレーム21とス
テータ27との間に通風路28が形成される。
【0024】また、ステータ27は、リブ26に嵌着さ
れた環状をなすステータコア29と、このステータコア
29に巻装されたステータコイル30とから構成されて
いる。ステータコイル30のコイルエンド30aは、ス
テータコア29から軸方向(図1で左右方向)に大きく
突出している。そして、ステータ27の内側には、ステ
ータコア29とわずかなギャップを存するように対向し
てロータ31が配設されている。このロータ31は、前
記軸受22,22に支持された例えば鉄材製の回転軸3
2の外周部に設けられたロータコア33と、このロータ
コア33の外周に設けられた界磁用永久磁石34とを備
えて構成されている。この場合、界磁用永久磁石34は
希土類金属系、例えばネオジウムの化合物から形成され
ている。
れた環状をなすステータコア29と、このステータコア
29に巻装されたステータコイル30とから構成されて
いる。ステータコイル30のコイルエンド30aは、ス
テータコア29から軸方向(図1で左右方向)に大きく
突出している。そして、ステータ27の内側には、ステ
ータコア29とわずかなギャップを存するように対向し
てロータ31が配設されている。このロータ31は、前
記軸受22,22に支持された例えば鉄材製の回転軸3
2の外周部に設けられたロータコア33と、このロータ
コア33の外周に設けられた界磁用永久磁石34とを備
えて構成されている。この場合、界磁用永久磁石34は
希土類金属系、例えばネオジウムの化合物から形成され
ている。
【0025】さて、前記回転軸32には、排気口25側
である図1で右側のステータコイル30のコイルエンド
30aの内周部に位置して遠心ファン35が取付けられ
ている。この遠心ファン35は、回転軸32よりも熱伝
導率の大きい材料、例えばアルミニウムから形成されて
おり、図2にも示すように、回転軸32に嵌合固定され
られるボス部36aを有する主板36の表面(ロータコ
ア33側の面)に等間隔に突設された複数枚、この場合
9枚の翼37を有して構成されている。
である図1で右側のステータコイル30のコイルエンド
30aの内周部に位置して遠心ファン35が取付けられ
ている。この遠心ファン35は、回転軸32よりも熱伝
導率の大きい材料、例えばアルミニウムから形成されて
おり、図2にも示すように、回転軸32に嵌合固定され
られるボス部36aを有する主板36の表面(ロータコ
ア33側の面)に等間隔に突設された複数枚、この場合
9枚の翼37を有して構成されている。
【0026】このとき、前記主板36は、軸方向に対し
て垂直ではなく、前記ボス部36aから外周側に向けて
軸方向外側(図1で右側)に傾斜するように構成され、
この場合、当該主板36を外周に延長した仮想面とコイ
ルエンド30aとの間にわずかな隙間が生じるように傾
斜されている。また、前記9枚の翼37は、前記ボス部
36aから外周に向けて、回転軸32の回転方向(矢印
Aで示す)に対して後方に傾斜し、且つ、その外周側端
部37aがステータコイル30のコイルエンド30aの
内周側と略平行になるように形成されている。これによ
り、極力大形の遠心ファン35を、コイルエンド30a
の内周部に位置するように回転軸32に取付けることが
可能となる。
て垂直ではなく、前記ボス部36aから外周側に向けて
軸方向外側(図1で右側)に傾斜するように構成され、
この場合、当該主板36を外周に延長した仮想面とコイ
ルエンド30aとの間にわずかな隙間が生じるように傾
斜されている。また、前記9枚の翼37は、前記ボス部
36aから外周に向けて、回転軸32の回転方向(矢印
Aで示す)に対して後方に傾斜し、且つ、その外周側端
部37aがステータコイル30のコイルエンド30aの
内周側と略平行になるように形成されている。これによ
り、極力大形の遠心ファン35を、コイルエンド30a
の内周部に位置するように回転軸32に取付けることが
可能となる。
【0027】次に上記構成の作用について述べる。上記
構成のモータ(ステータコイル30)に通電されると、
ステータコア29に磁界が生じ、この磁界の回転に伴っ
てロータ31が回転すると共に回転軸32に取付けられ
た遠心ファン35が矢印A方向に回転する。この遠心フ
ァン35の回転により該遠心ファン35の表面内周側、
つまり図1の右側のコイルエンド30aの内周部の空気
を、外周側へ送り出す送風作用を呈し、フレーム21内
に矢印B,C,Dで示すような空気の流れが生ずる。
構成のモータ(ステータコイル30)に通電されると、
ステータコア29に磁界が生じ、この磁界の回転に伴っ
てロータ31が回転すると共に回転軸32に取付けられ
た遠心ファン35が矢印A方向に回転する。この遠心フ
ァン35の回転により該遠心ファン35の表面内周側、
つまり図1の右側のコイルエンド30aの内周部の空気
を、外周側へ送り出す送風作用を呈し、フレーム21内
に矢印B,C,Dで示すような空気の流れが生ずる。
【0028】このとき、ロータ31とステータ27との
ギャップに連なる部分が負圧となり、矢印Cで示すよう
に吸気口24側のコイルエンド30aの内周部分の空間
内へ流入した空気が、ステータ27とロータ31との間
のギャップを通って流通するようになる。そして、通風
路28内を吸気口24側から流通してきた空気と共に、
遠心ファン35の送風作用によって矢印Dで示すように
排気口25から外部に排出されるようになる。
ギャップに連なる部分が負圧となり、矢印Cで示すよう
に吸気口24側のコイルエンド30aの内周部分の空間
内へ流入した空気が、ステータ27とロータ31との間
のギャップを通って流通するようになる。そして、通風
路28内を吸気口24側から流通してきた空気と共に、
遠心ファン35の送風作用によって矢印Dで示すように
排気口25から外部に排出されるようになる。
【0029】また、遠心ファン35の主板36が、ボス
部36aから外周に向けて軸方向外側に傾斜しているの
で、遠心ファン35によって送風される空気はコイルエ
ンド30aの外周に沿って滑らかに排気口25に向かう
ようになる。
部36aから外周に向けて軸方向外側に傾斜しているの
で、遠心ファン35によって送風される空気はコイルエ
ンド30aの外周に沿って滑らかに排気口25に向かう
ようになる。
【0030】ここで、ロータコア29及び界磁用永久磁
石34にうず電流が発生することにより、ロータ31部
分において熱が発生するのであるが、本実施例では、界
磁用永久磁石34が希土類金属系であることによりその
発熱が比較的大きくなる事情がある。ところが、この熱
は、ロータ31とステータ27とのギャップ内を空気が
流通することにより良好に放熱される。しかも、遠心フ
ァン35は、回転軸32よりも熱伝導率が大きいため、
ロータ31部分において発生した熱や軸受22部分で発
生した熱が回転軸32を介して遠心ファン35に伝わり
易く、遠心ファン35から効率良く放熱することができ
る。
石34にうず電流が発生することにより、ロータ31部
分において熱が発生するのであるが、本実施例では、界
磁用永久磁石34が希土類金属系であることによりその
発熱が比較的大きくなる事情がある。ところが、この熱
は、ロータ31とステータ27とのギャップ内を空気が
流通することにより良好に放熱される。しかも、遠心フ
ァン35は、回転軸32よりも熱伝導率が大きいため、
ロータ31部分において発生した熱や軸受22部分で発
生した熱が回転軸32を介して遠心ファン35に伝わり
易く、遠心ファン35から効率良く放熱することができ
る。
【0031】従って、本実施例によれば、遠心ファン3
5によりロータ31とステータ27とのギャップ部分に
も空気が良好に流通するので、ロータ31にエンドフィ
ンを形成できない、或いは界磁用永久磁石34の発熱が
大きくなる事情があっても、ロータ31の冷却を効率良
く行うことができる。
5によりロータ31とステータ27とのギャップ部分に
も空気が良好に流通するので、ロータ31にエンドフィ
ンを形成できない、或いは界磁用永久磁石34の発熱が
大きくなる事情があっても、ロータ31の冷却を効率良
く行うことができる。
【0032】そして、遠心ファン35は、コイルエンド
30aの内周部に位置して設けられているので、元々は
空間部とされる部分に遠心ファン35をコンパクトに配
置することができ、図10に示す従来のものと比べて、
モータの軸方向長さ寸法を大きくすることなく済ませる
ことができる。
30aの内周部に位置して設けられているので、元々は
空間部とされる部分に遠心ファン35をコンパクトに配
置することができ、図10に示す従来のものと比べて、
モータの軸方向長さ寸法を大きくすることなく済ませる
ことができる。
【0033】(2)第2〜第7実施例 図3は本発明の第2実施例(請求項6に対応)を示して
おり、第1実施例と異なる点は、遠心ファン35の主板
36に軸方向に貫通する複数個、例えば9個の透孔41
が設けられていることである。この場合、遠心ファン3
5の回転に伴い、遠心ファン35の裏面側の空気が矢印
Eで示すように透孔41を通って表面側に流通するので
軸受22周辺に空気の流れが生じ、この軸受22部分の
冷却を図ることができる。
おり、第1実施例と異なる点は、遠心ファン35の主板
36に軸方向に貫通する複数個、例えば9個の透孔41
が設けられていることである。この場合、遠心ファン3
5の回転に伴い、遠心ファン35の裏面側の空気が矢印
Eで示すように透孔41を通って表面側に流通するので
軸受22周辺に空気の流れが生じ、この軸受22部分の
冷却を図ることができる。
【0034】この場合、図4に示す第3実施例(請求項
7に対応)のように、透孔42を表面側から裏面側に向
かって矢印Aで示す遠心ファン35の回転方向に傾斜す
るように形成すると、遠心ファン35の回転に伴い透孔
42がその傾斜によって送風作用を呈し、透孔42内の
空気が軸方向外側から内側に向かって流れるようにな
る。従って、軸受22周辺の空気がより一層、流動し易
くなり、軸受22部分の冷却効果が向上する。
7に対応)のように、透孔42を表面側から裏面側に向
かって矢印Aで示す遠心ファン35の回転方向に傾斜す
るように形成すると、遠心ファン35の回転に伴い透孔
42がその傾斜によって送風作用を呈し、透孔42内の
空気が軸方向外側から内側に向かって流れるようにな
る。従って、軸受22周辺の空気がより一層、流動し易
くなり、軸受22部分の冷却効果が向上する。
【0035】また、図示はしないが、上記第1実施例の
構成において、遠心ファン35の軸方向外側に当該遠心
ファン35と同一形状の第2の遠心ファンを、その翼が
軸受22と対向するように回転軸32に設けることもで
きる。この場合、第2の遠心ファンにより軸受22周辺
の空気が排気口25に向けて送風されるので、軸受22
部分を冷却することができる。或いは、第1実施例にお
ける遠心ファン35の主板36の裏面に翼を付加するこ
ともできる。
構成において、遠心ファン35の軸方向外側に当該遠心
ファン35と同一形状の第2の遠心ファンを、その翼が
軸受22と対向するように回転軸32に設けることもで
きる。この場合、第2の遠心ファンにより軸受22周辺
の空気が排気口25に向けて送風されるので、軸受22
部分を冷却することができる。或いは、第1実施例にお
ける遠心ファン35の主板36の裏面に翼を付加するこ
ともできる。
【0036】図5は本発明の第4実施例(請求項9に対
応)を示しており、前記第1実施例とは異なり、遠心フ
ァン35の主板36の外周縁部に、裏面側つまり軸方向
外側に延びる環状突部51が主板36と一体に形成され
ている。これによると、ロータ31の釣り合い(動バラ
ンス)の調整を行い易くなる。即ち、例えばプラスバラ
ンス調整の場合は、バランスウェイト52を環状突部5
1の内周面に沿わせて取付けることにより、遠心力によ
って当該バランスウェイト52が外周方向に飛び出るこ
とを防止できる。また、マイナスバランス調整の場合
は、環状突部51を適当量、削り取ることにより簡単に
調整できる。
応)を示しており、前記第1実施例とは異なり、遠心フ
ァン35の主板36の外周縁部に、裏面側つまり軸方向
外側に延びる環状突部51が主板36と一体に形成され
ている。これによると、ロータ31の釣り合い(動バラ
ンス)の調整を行い易くなる。即ち、例えばプラスバラ
ンス調整の場合は、バランスウェイト52を環状突部5
1の内周面に沿わせて取付けることにより、遠心力によ
って当該バランスウェイト52が外周方向に飛び出るこ
とを防止できる。また、マイナスバランス調整の場合
は、環状突部51を適当量、削り取ることにより簡単に
調整できる。
【0037】図6は本発明の第5実施例(請求項10に
対応)を示しており、上記第1実施例と異なる点は、ロ
ータ31すなわち界磁用永久磁石34の外周面に軸方向
に延びる溝61が複数箇所形成されていることである。
この場合、遠心ファン35の回転により、吸気口24側
から排気口25側に向かって溝61内を空気が流通する
ようになるので、冷却性能が向上し、ロータ31及びス
テータ27が良好に冷却される。
対応)を示しており、上記第1実施例と異なる点は、ロ
ータ31すなわち界磁用永久磁石34の外周面に軸方向
に延びる溝61が複数箇所形成されていることである。
この場合、遠心ファン35の回転により、吸気口24側
から排気口25側に向かって溝61内を空気が流通する
ようになるので、冷却性能が向上し、ロータ31及びス
テータ27が良好に冷却される。
【0038】また、モータ駆動時において、界磁用永久
磁石34にうず電流が発生するが、そのうず電流が各溝
61にて区分された領域内で発生し細分化されて低減さ
れる。このため、界磁用永久磁石34の発熱量も少なく
なる。従って、上述した冷却性能の向上と相俟って、界
磁用永久磁石34の発熱をより一層抑えることができ
る。
磁石34にうず電流が発生するが、そのうず電流が各溝
61にて区分された領域内で発生し細分化されて低減さ
れる。このため、界磁用永久磁石34の発熱量も少なく
なる。従って、上述した冷却性能の向上と相俟って、界
磁用永久磁石34の発熱をより一層抑えることができ
る。
【0039】尚、溝61はスキューさせても良い。この
場合、ロータ31の吸気口24側の端面から排気口25
側の端面に向かって、矢印Aで示すロータ31の回転方
向と反対側にスキューさせれば、溝61内を空気が流通
し易くなり、界磁用永久磁石34やステータ27からの
放熱が効率良く行われる。
場合、ロータ31の吸気口24側の端面から排気口25
側の端面に向かって、矢印Aで示すロータ31の回転方
向と反対側にスキューさせれば、溝61内を空気が流通
し易くなり、界磁用永久磁石34やステータ27からの
放熱が効率良く行われる。
【0040】図7は本発明の第6実施例(請求項11に
対応)を示しており、本実施例ではロータ31の内部、
この場合、ロータコア33の内部に軸方向に貫通する複
数個の貫通孔71が設けられている。この結果、遠心フ
ァン35の回転により、吸気口24側から排気口25側
に向かって貫通孔71内を空気が流通するようになるの
で、この空気とロータコア33との間で熱交換されてロ
ータコア33(ロータ31)を内部から冷却することが
できる。
対応)を示しており、本実施例ではロータ31の内部、
この場合、ロータコア33の内部に軸方向に貫通する複
数個の貫通孔71が設けられている。この結果、遠心フ
ァン35の回転により、吸気口24側から排気口25側
に向かって貫通孔71内を空気が流通するようになるの
で、この空気とロータコア33との間で熱交換されてロ
ータコア33(ロータ31)を内部から冷却することが
できる。
【0041】尚、貫通孔71についても、上記した溝6
1と同様にスキューさせても良く、この場合も、溝61
を傾斜させた場合と同様の作用効果を得ることができ
る。また、貫通孔71は、ロータコア33と界磁用永久
磁石34との境界部分に設けても良く、或いは、ロータ
コア33と回転軸32との境界部分に設けても良い。
1と同様にスキューさせても良く、この場合も、溝61
を傾斜させた場合と同様の作用効果を得ることができ
る。また、貫通孔71は、ロータコア33と界磁用永久
磁石34との境界部分に設けても良く、或いは、ロータ
コア33と回転軸32との境界部分に設けても良い。
【0042】図8は本発明の第7実施例(請求項12に
対応)を示しており、このものでは、ロータ31の回転
軸32に遠心ファン35の反対側に位置して外扇形の冷
却ファン81が設けられている。すなわち、第1実施例
の構成に加えて、フレーム21の吸気口24側の端面の
外側面にファンケーシング82が設けられており、フレ
ーム21の吸気口24側の端面から外側へ突出するよう
に設けられた回転軸32の端部に、前記ファンケーシン
グ82内に位置するように冷却ファン81が固定され、
回転軸32と一体に回転するようになっている。
対応)を示しており、このものでは、ロータ31の回転
軸32に遠心ファン35の反対側に位置して外扇形の冷
却ファン81が設けられている。すなわち、第1実施例
の構成に加えて、フレーム21の吸気口24側の端面の
外側面にファンケーシング82が設けられており、フレ
ーム21の吸気口24側の端面から外側へ突出するよう
に設けられた回転軸32の端部に、前記ファンケーシン
グ82内に位置するように冷却ファン81が固定され、
回転軸32と一体に回転するようになっている。
【0043】而して、ロータ31の回転に伴って冷却フ
ァン81が回転すると、フレーム21外側の空気はこの
冷却ファン81に送風されて強制的に吸気口24からフ
レーム21内に流入するようになる。そして、この空気
の一部は通風路28内に流入して排気口25からフレー
ム21外側へ排出され、残る空気の一部は、ステータコ
イル30のコイルエンド30aの内周部の空間に流入す
る。一方、フレーム21内においては、排気口25側に
位置して設けられた遠心ファン35の回転に伴って、吸
気口24側のコイルエンド30aの内周部の空間内の空
気が、ステータ27とロータ31との間のギャップを通
って吸気口24側から排気口25側に流通し、排気口2
5からフレーム21外側へ排出される。
ァン81が回転すると、フレーム21外側の空気はこの
冷却ファン81に送風されて強制的に吸気口24からフ
レーム21内に流入するようになる。そして、この空気
の一部は通風路28内に流入して排気口25からフレー
ム21外側へ排出され、残る空気の一部は、ステータコ
イル30のコイルエンド30aの内周部の空間に流入す
る。一方、フレーム21内においては、排気口25側に
位置して設けられた遠心ファン35の回転に伴って、吸
気口24側のコイルエンド30aの内周部の空間内の空
気が、ステータ27とロータ31との間のギャップを通
って吸気口24側から排気口25側に流通し、排気口2
5からフレーム21外側へ排出される。
【0044】このため、冷却ファン81と遠心ファン3
5との作用によりフレーム21内を流通する空気量が増
大し、その結果、モータ各部において効率良く熱交換が
行われるので、より一層モータの冷却性能が向上する。
5との作用によりフレーム21内を流通する空気量が増
大し、その結果、モータ各部において効率良く熱交換が
行われるので、より一層モータの冷却性能が向上する。
【0045】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
モータによれば、ロータコアの外周に界磁用永久磁石を
備えてロータを構成することにより、界磁用永久磁石に
うず電流が発生して温度上昇し易くなるという事情があ
っても、遠心ファンによりロータとステータとのギャッ
プに冷却風が流れるようになるので、ロータを冷却する
ことができる。
モータによれば、ロータコアの外周に界磁用永久磁石を
備えてロータを構成することにより、界磁用永久磁石に
うず電流が発生して温度上昇し易くなるという事情があ
っても、遠心ファンによりロータとステータとのギャッ
プに冷却風が流れるようになるので、ロータを冷却する
ことができる。
【0046】また、請求項2のモータのように、ステー
タコイルのコイルエンドの内周部に位置するように遠心
ファンをロータの回転軸に設けると、モータの軸方向長
さ寸法を大きくすることなく、ロータとステータとのギ
ャップに冷却風を流すことができ、冷却性能の向上を図
ることができるという優れた実用的効果を奏する。
タコイルのコイルエンドの内周部に位置するように遠心
ファンをロータの回転軸に設けると、モータの軸方向長
さ寸法を大きくすることなく、ロータとステータとのギ
ャップに冷却風を流すことができ、冷却性能の向上を図
ることができるという優れた実用的効果を奏する。
【図1】本発明の第1実施例を示す全体構成の縦断側面
図
図
【図2】(a)遠心ファンの正面図、(b)遠心ファン
の縦断側面図
の縦断側面図
【図3】第2実施例を示す遠心ファン部分の拡大縦断側
面図
面図
【図4】第3実施例を示す遠心ファンの部分拡大正面図
【図5】第4実施例を示す図2(b)相当図
【図6】第5実施例を示すロータ部分の側面図
【図7】第6実施例を示すロータ部分の縦断側面図
【図8】第7実施例を示す図1相当図
【図9】従来例を示す図1相当図
【図10】他の従来例を示す図1相当図
【図11】異なる他の従来例を示すもので、フレーム内
の空気の流通パターンを示す図
の空気の流通パターンを示す図
図中、27はステータ、30はステータコイル、30a
はコイルエンド、31はロータ、32は回転軸、33は
ロータコア、34は界磁用永久磁石、35は遠心ファ
ン、36は主板、37は翼、37aは外周側端部、4
1,42は透孔、51は環状突部、61は溝、71は貫
通孔、81は冷却ファンを示す。
はコイルエンド、31はロータ、32は回転軸、33は
ロータコア、34は界磁用永久磁石、35は遠心ファ
ン、36は主板、37は翼、37aは外周側端部、4
1,42は透孔、51は環状突部、61は溝、71は貫
通孔、81は冷却ファンを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 弘記 愛知県名古屋市西区名西二丁目33番10号 東芝エー・ブイ・イー株式会社名古屋事業 所内 (72)発明者 岸本 功 愛知県瀬戸市穴田町991番地 株式会社東 芝愛知工場内
Claims (12)
- 【請求項1】 ステータコイルを巻装してなるステータ
と、 このステータの内側に若干の空隙を介して配置された界
磁用永久磁石を有するロータとを具備し、 前記ロータの回転軸の前記界磁用永久磁石近傍に遠心フ
ァンを設けたことを特徴とするモータ。 - 【請求項2】 遠心ファンは、ステータコイルのコイル
エンド内周部に位置することを特徴とする請求項1記載
のモータ。 - 【請求項3】 界磁用永久磁石は、希土類金属系の材料
から構成されていることを特徴とする請求項2記載のモ
ータ。 - 【請求項4】 遠心ファンの翼の外周側端部は、ステー
タコイルのコイルエンドの内周側と略平行であることを
特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のモー
タ。 - 【請求項5】 遠心ファンの主板は、内周側から外周側
へ向けて軸方向外側に傾斜している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モータ。 - 【請求項6】 遠心ファンの主板には、軸方向に貫通す
る複数個の透孔が設けられてい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モータ。 - 【請求項7】 遠心ファンの主板に設けられる透孔は、
軸方向内側から外側に向かって遠心ファンの回転方向に
傾斜していることを特徴とする請求項6記載のモータ。 - 【請求項8】 遠心ファンは、ロータの回転軸よりも熱
伝導率の大きい材料から形成されていることを特徴とす
る請求項1ないし7のいずれかに記載のモータ。 - 【請求項9】 遠心ファンの主板の外周縁部には、軸方
向外側に延びる環状突部が設けられていることを特徴と
する請求項1ないし8のいずれかに記載のモータ。 - 【請求項10】 ロータの外周面には軸方向に延びる溝
が設けられていることを特徴とする請求項1ないし9の
いずれかに記載のモータ。 - 【請求項11】 ロータの内部には軸方向に貫通する複
数個の貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項
1ないし10のいずれかに記載のモータ。 - 【請求項12】 ロータの回転軸の遠心ファンの反対側
には外扇形の冷却ファンが設けられていることを特徴と
する請求項1ないし11のいずれかに記載のモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13883296A JPH09322480A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13883296A JPH09322480A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09322480A true JPH09322480A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15231270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13883296A Pending JPH09322480A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09322480A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009159763A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Toshiba Industrial Products Manufacturing Corp | 回転電機 |
| JP2010114990A (ja) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Toshiba Corp | 電動機 |
| WO2016189618A1 (ja) * | 2015-05-25 | 2016-12-01 | 三菱電機株式会社 | かご形誘導電動機 |
| JP2018090381A (ja) * | 2016-12-02 | 2018-06-14 | 株式会社日立産機システム | 外転型回転電機 |
| KR20180084317A (ko) * | 2017-01-16 | 2018-07-25 | 엘지전자 주식회사 | 전동기 및 이를 구비한 전동식 과급기 |
| CN112204852A (zh) * | 2018-05-30 | 2021-01-08 | 纬湃科技德国有限责任公司 | 用于尤其是机动车的电机的转子以及尤其是用于机动车的电机 |
| WO2025047200A1 (ja) * | 2023-09-01 | 2025-03-06 | 株式会社日立産機システム | 回転電機 |
-
1996
- 1996-05-31 JP JP13883296A patent/JPH09322480A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2025047200A1 (ja) * | 2023-09-01 | 2025-03-06 | 株式会社日立産機システム | 回転電機 |
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