JPS63140895A - 電動機用のフアン - Google Patents

電動機用のフアン

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JPS63140895A
JPS63140895A JP28715986A JP28715986A JPS63140895A JP S63140895 A JPS63140895 A JP S63140895A JP 28715986 A JP28715986 A JP 28715986A JP 28715986 A JP28715986 A JP 28715986A JP S63140895 A JPS63140895 A JP S63140895A
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JP
Japan
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electric motor
fan
temperature
motor
air
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Pending
Application number
JP28715986A
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English (en)
Inventor
Minoru Okada
実 岡田
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Nippon Yusoki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Yusoki Co Ltd
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Publication date
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電動機の発熱量に応じて送風量を変化させ、
電動機の機械損失の減少を計ることにより、電動機の電
力消費を節減しうる電動機用のファンに関する。
〔従来の技術〕
電動機にあっては、電気エネルギーを回転エネルギーに
変換する際に、電動機の界磁、ロータの鉄部骨に発生す
る渦電流による鉄損及びロータ、ステータの!!腺等の
銅損等エネルギーロスが生じ、このロスは熱となって電
動機自体の温度を上昇させる。このような電動機の発熱
を抑制するためにはロータ軸に取付(ファンによって電
動機内部の熱を排出し冷却するよう形成されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしこのファンは、電動機の発熱量の最大を基準とし
て送風量が設定され、しかも従来、第9図に示すように
ファンaの翼体すとボスCとは一体のものとして形成さ
れているため、風量のUR節が出来ない構造のものであ
った。従って冬期成いは起動直後等電動機自体の温度が
低温である場合にあっても、ファンaは高温時と同量の
空気を送風する。
特に出力回転数が大きい高速電動機にあっては、前記送
風のためのエネルギー損失が大きく、さらに電動機が蓄
電池を電源とする直流電動機の場合には、電池の消耗が
促進され、充電回数が増大し装置の稼動率を低下させる
という問題がある。
前記問題点の一端を解決すべくファンをロータ軸にクラ
ッチを介して接続するとともに、該クラッチの作動バネ
に形状記憶合金を用いることによって、電動機の温度低
下とともに、クラッチが離脱する如く形成したものも存
在するが、このものは、ファンの回転をオン、オフさせ
るのみであり、風量を増減する調節が出来ないため、例
えばファンの停止によって電動機が一時的にせよ異状昇
温するなど、前記問題点の完全な解決には至ってはいな
い。従って電動機の温度の変化を少なくするため風量が
温度の変化とともに調整しうるものの出現が期待されて
いた。
本発明は、翼部に、温度低下とともに変形する形状記憶
合金を用いた変形部を設けることを基本として、電動機
からの風の温度低下とともに送風量を減じることが出来
、電動機の効率を高め、省エネルギーを計りうる電動機
用のファンの提供を目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
以下、前記した目的を達成でき、要請に適合しうる本発
明の手段の一実施例を、図面に基づき説明する。
第1〜5図において、電動機用のファン1 (以下ファ
ン1という)は、電動機Mのロータ!Ih2に取付くボ
ス部3に、温度低下とともに変形する形状記憶合金を用
いた変形部4を有し、該変形部4の変形により電動iM
からの風の温度低下によって送風量を減じる翼部5を設
けている。
なお本実施例では、電動機Mは直流電動機として形成さ
れ、又その出力軸11には、油圧ポンプPが接続する。
油圧ポンプはPは、定められた回転数で定方向に回転す
るとともに、その負荷は、比較的大きな範囲で増減する
。従って電動機Mの負荷変動も大となる。
電動機Mは筒状のケース12内部に円筒状のステータ1
3を収容する一方、ケース12両側の側部に取付く前カ
バー14、後カバー15の中心に夫々設けられる軸受1
4a、15aにより軸支される前記ロータ軸2を具え、
該ロータ軸2に円筒状のロータ16を外嵌してなる周知
構成の直流電動機であって、前記ステータ13内周面と
ロータ16外周面との間には間隙gが介在する。なおロ
ータ軸2は、その前端部が前記前カバー14を挿通する
とともに、核部端部にはカップリング19を介して油圧
ポンプPの入力軸を連結する。又ロータ軸2の後部には
ローラ16に通じる刷子20が取付く。
前記前カバー14、後カバー15の各側壁には、前の通
気口21、後の通気口22がそれぞれ設けられ、電動機
Mの内外を通気する。
ロータ軸2の前記ロータ16と前記前カバー14の軸受
砂14aとの間に、本発明のファン1が取付けられる。
ファン1は、本実施例では第2.3図に示す如くキー等
を用いて前記ロータ軸2に固着される円筒状のボス部3
と、該ボス部3の外周から半径方向に放射状にのびる複
数個の翼部5・−とを有する。
翼部5は、薄肉の板状の基片26の下端に該基片26の
両側にのびる保合片27を有し、該係合片27は、ボス
部3周面の軸方向にのびるT字溝29に嵌入でき、該保
合片27の嵌入によりその翼面が、基片26の前、後面
をロータ軸2の回転方向に向きボス部3に取付けられる
。なお翼部5ともでき、又係合片は、ボス部3にボルト
止め又は溶着等の固定手段を用いて取付けることもでき
る。
従ってファン1は、電動機Mの駆動によって、回転し、
その回転により後の通気口22から進入しステータ13
とロータ16間の前記間隙gを通る風を吸い上げ、前の
通気口21から機外に吐出させる。
形状記憶合金は、変形させた時の温度よりも高い温度に
加熱することよって、変形の前の形状に戻る性質を具え
る周知の合金であり、翼部5には加工性が良好でありか
Oかつ靭性を有する2方向記憶のNiTi系の合金が好
適に使用でき、又Cu系の合金のものも採用が可能であ
る。
翼部5は、前記形状記憶合金を用いて、第2図の実線で
示す平板状に予め形成した後、送風量を減らすべき温度
に相当する温度の雰囲気で第2図に二点鎖線で示すよう
にファン1の回転方向とは逆向きに反りかえるカール加
工が施される。
従って本実施例では翼部5の略全体が変形部4を形成し
、又翼部5が変形することによってファン1はその外径
が第3図に示す高温時のDlから低温時のD2に変化す
る。
又ファン1の送気量Qとファン1の外径DOとの関係は
、空気の粘性抵抗、渦流損失を無視した場合には、近位
的に Q −K Do3n  (1−(Db/Do)”) −
−−=  (1)Q : 送気量(n?/Hr) DO: ファンの外径(n) Db: ファンのボス径(m ) n : ロータ軸の回転数(r、 p+ i)なる関係
式が知られている。
ここでnは電動機Mの回転数であり定数であり、又Db
は固有の寸度である故に、 (1)式より Q ’−k D o’   −−−−−−−−−−−=
−・・・・−−−−−−−−(21なる関係が導かれる
K:常数 このように送風量Qはファン1の外径Doの3乗に略比
例することになり、送風量の調節には前記外径Doを変
化させることが最も効果的である。
このように翼部5は、電動機Mからの風の温度以下に低
下するとともに変形し送風量を減じることが出来る。
なお電動機Mが逆回転即ち翼部5の反りの方向に回転す
る場合であっても、渦流の発生等多少の動力損失はある
が正方向回転の場合と同様ファン1の外径DOが減少す
ることにより送風量が減少する。
然して電動機Mの駆動とともに、そのロータ軸2に取付
くファン1が回転し、その回転により電動機Mを通気す
ることによって、鉄損、w4損により発生する熱を電動
機M内部を通る風が吸い上げ、かつその風を後の通気口
22から機外に排出することにより電動機Mを冷却する
。なお電動機Mが全負荷時又は夏期等においては、電動
機Mからの風が高温であり、翼部5は第4図に示すよう
に起立し、従ってファン1の外径D1は最大となる結果
、ファン1はその保有する全能力で送風し、電動機Mを
冷却する。又電動機Mの負荷が低下した場合、成るいは
冬期等において電動機Mの表面から多量の熱が放熱され
る場合にあっては、電動機Mからの風が低温であるため
翼部5は、カール加工時の温度以下に低下し、第5図に
示すように反り返る。従ってファン1の外径D2は前記
起立時に比べて小径となり、ファン1の送風量が減じる
、又送風量の減少に伴い電動機Mの消費電力も減少する
〔実施例〕
第6図は本発明の他の実施例を示す0本例ではボス部3
外周に放射状に複数個の突片31を突設する一方、アル
ミ板等3g1通の金属を用いた方形の基板32の下端に
、形状記憶合金からなる板状の接続片33を接続し翼部
5を形成している。接続片33の下部は前記突片31上
端の溝に嵌入しかつ両者をリベット止め等により固着す
る。従って接続片33を前記した如く形状を記憶させる
処理を施こことにより接続片33が翼部5の変形部4を
形成する。なお本例では温度低下とともに翼部5は、変
形部4を回動中心として基板32が傾き、その傾斜によ
りファン1の外径が縮小し送風量を減じる。
第7図は他の実施例を示す0本例では翼部5下端の耳片
36にd−夕軸2の軸心方向に穿設される透孔と該ロー
タ軸3の外周に突設した突出片37の孔とをともに挿通
するピン39を用いて、翼部5をボス部3に回動可能に
取付ける一方、翼部5とボス部3との間に、形状記憶合
金を用いかつ翼部5を回転方向に付勢する涙じりバネ4
0を設けている。なお翼部5の下端にはボス部と当接す
ることにより該翼部5の回動を規制するストッパ41を
付設する。
従って前記涙じリバネ40が翼部5の変形部4を形成し
、該涙じりバネ40が風の温度低下とともに翼部5を傾
は送風量を減じる。
第8図には、翼部5の回転方向に対する傾きを変えるこ
とよって送風量を滅じうる他の実施例を示す0本例では
、翼部5をボス部3に該翼部5の回転方向に対してβ1
度傾く傾斜角度を与えて固着するとともに、翼部5は全
体が形状記憶合金を用いて形成され、肩部5自体が変形
部4をなす。
従って翼部5に、低温において前記傾斜角度β2度に滅
じうるよう形状を記憶させることにより、風の温度低下
とともに、傾斜角度が小となり送風量を減じうる。
このように本発明は種々なり様のものに変化でき、形状
記憶合金は前記二方向形状を記憶するもの他、高温度と
低温度とにおける変形温度をともに記憶させる全方位形
状記憶合金を採用することにより送m!#を複数段に変
化させることもできる。
〔発明の効果〕
叙上の如く、本発明の電動機用のファンは、ロータ軸に
取付くボス部3に形状記憶合金を用いた変形部を有し、
変形部の変形により電動機からの風の温度低下によって
送風層を減じる翼部5を設けたため、電動機の低温特に
おける送風のための動力が減少することによってモーフ
の効率を高め省エネルギーを計りうる。又従来の形状記
憶合金を用いたクラッチを付設しファンのように、単に
オン、オフするものに比べて低温時におけるファンの停
止がなく電動機の温度変化範囲を少なくし、電動機の寿
命を高めうるとともに、その構造が面易となる。さらに
電動機が蓄電池より電力を得る場合には、蓄電池の消費
が少なくなり充電サイルを伸延しうるなど優れた効果を
奏しうる。
なお電動機は直流用の他、交流用のものであってもよく
、又正逆二方向に回転する電動機にも採用でき、さらに
又ファンを設けるものであれば本発明のファンは開放型
の他、閉鎖型など種々な形式の電動機に採用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を使用例とともに示す断面図
、第2図は前記一実施例を示す正面図、第3図はその一
部断面側面図、第4.5図はその作用を示す線図、第6
〜8図は他の実施例を示す斜視図、第9図は従来技術を
示す正面図である。 2−ロータ軸、 3・−ボス部、 4−変形部4.5−
翼部、 M−・・電動機。 特許出願人      日本輸送機株式会社代理人  
弁理士   苗  村    正第6阿 第3図 第211 第4図 第5図 第8図 第7r!l:I

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電動機のロータ軸に取付くボス部に、該電動機か
    らの風の温度低下とともに変形する形状記憶合金を用い
    た変形部を有し該変形部の変形により前記電動機からの
    風の温度低下によって送風量を減じる翼部を設けた電動
    機用のフアン。
JP28715986A 1986-12-02 1986-12-02 電動機用のフアン Pending JPS63140895A (ja)

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JP28715986A JPS63140895A (ja) 1986-12-02 1986-12-02 電動機用のフアン

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9322468B2 (en) 2011-06-24 2016-04-26 Mitsubishi Electric Corporation Reduction gear unit
US9541162B2 (en) 2011-06-24 2017-01-10 Mitsubishi Electric Corporation Reduction gear unit

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