CN102136780B - 全封闭型电动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小型且冷却性能高的全封闭型电动机。本发明的全封闭型电动机(Z)具备：设置在壳体(5)内并向壳体(5)传递其热量的转子(1)及定子(2)；形成在转子(1)上并搅拌壳体(5)内的空气的内部散热片(6)，通过设置在壳体(5)外的外部风扇(8)产生的强制对流或壳体(5)外表面附近的自然对流进行冷却，其中，转子(1)在其旋转轴(3)的延伸方向的一端部侧和另一端部侧具有不同的形状。

Description

全封闭型电动机

技术领域

本发明涉及全封闭型电动机，尤其是涉及其冷却结构。

背景技术

图9是以往的全封闭型电动机100的轴向纵剖视图。

如图9所示，以往，全封闭型电动机100是在由框架105f或端托架105e构成的壳体105的内部以未设置开口部的方式收容由电能产生机械旋转力的转子101、定子102、与转子101一体连接而将产生的旋转力向外部传递的旋转轴103的一部分及对旋转轴103进行轴支承的轴承104的结构。

全封闭型电动机100由于未设置开口部，因此具有防止外气的尘土或灰尘侵入且隔音的效果。

对全封闭型电动机100产生的铁耗等热量的冷却通过图10所示的以下的机构进行。图10是示出图9的全封闭型电动机100的热量的流动的图。

由转子101产生的热量主要通过热传导而在与转子101一体连接的旋转轴103和将旋转轴103轴支承于壳体105的轴承104传递，并向壳体105传递。在定子102产生的热量在定子102的外周部与壳体105的内壁相接的部位通过热传导传送给壳体105，而且在定子102的外周部与壳体105的内壁存在间隙时通过辐射等热传递传送给壳体105。

另外，从转子101或定子102的表面通过对流或辐射而排出到壳体105内部的空间中的热量将壳体105的内部的空气加温。该壳体105的内部的被加温的空气通过安装在转子101上的内部冷却散热片106(以下称为内部散热片106)与转子101一体旋转而被搅拌，该被加温的空气的热量传递给壳体105。

在壳体105外部的旋转轴103的延伸方向的一端部侧，外部冷却风扇108(以下称为外部风扇108)由具有通风入口及通风出口的端部风扇罩107覆盖，且固定设置在旋转轴103上。外部风扇108通过转子101的旋转而产生在形成于壳体105的外周面上的散热片(未图示)表面流动的冷却风，从而由散热片通过冷却风将传递给壳体105的热量向外气排出。此时，端部风扇罩107以使外部风扇108产生的冷却风吹到壳体105上的散热片并高效地进行冷却的方式局部性地覆盖在壳体105的轴向外周上，并朝散热片引导冷却风。另一方面，当没有外部风扇108时，传递给壳体105的热量通过来自壳体105表面的自然对流而向外气排出。

然而，设置于转子101的内部散热片106由于具有成型容易性的特点且相对于正反旋转具有同样的搅拌性能，因此在转子101的旋转轴103的延伸方向的两端部侧形成为垂直面的板状的散热片106a平行于旋转轴103的延伸方向，且如图9的转子101的D方向向视图的图11所示，从旋转轴103朝外方沿放射方向设置。

然而，在本结构的内部散热片106的情况下，从内部散热片106的中心侧朝外侧通过离心力而喷出空气，通过搅拌壳体105的内部的空气而能得到冷却效果，但由于在内部散热片106的散热片106a中心侧附近产生紊流，因此从内部散热片106的中心侧朝向外侧的同样的流动由于紊流而扰乱，从而冷却的效率性存在问题。

图12是通过箭头表示图9的以往的全封闭型电动机100的内部散热片106附近的空气的流动的纵剖视图。

如图12的箭头所示可知，通过内部散热片106搅拌的空气仅在内部散热片106的附近的空间循环，线圈端109周围与壳体105之间的风速极端减少，因而未对壳体105内部的空间进行均匀的冷却。

另外，在转子101与定子102之间的微小的间隙中，几乎没有在转子101及定子102的轴向(图12的纸面中的左右方向)端部的设有电动机负载的一侧的壳体105内的负载侧110和负载相反侧111这两侧往来的通风，因此内部散热片106在壳体105内的负载侧110及负载相反侧111的空间中分别独立进行搅拌，仅能得到局部性的冷却效果而未进行高效率的冷却。

相对于该内部散热片106的结构，以冷却性能提高为目的，在专利文献1中公开了如下的方法，该方法为：如转子201的轴向剖视图的图13所示，在具备端环(end ring)212的笼形电动机的转子201中，如图13的转子201的E方向向视图的图14所示，使导体213向与旋转方向214相反的方向倾斜，该导体213位于比端环212靠外侧且以沿旋转轴203方向贯通的方式插入到转子201内部。其结果是，通过位于比端环212靠外侧的导体213的旋转，而增加电动机内部的空间的搅拌力。

另外，在专利文献2的全封闭型电动机300中公开有如下的方法，该方法为：如其轴向纵剖视图的图15所示，在转子301及定子302上分别设置通风孔351、352，并且在全封闭型电动机300的内部，通过与旋转轴303连接设置的内部冷却风扇316(以下称为内部风扇316)强制性地使壳体305内部的空气循环。

专利文献1：日本特开昭58-207849号公报(第一图等)

专利文献2：日本实开昭61-43765号公报(第一图等)

然而，近年来，从省能量化及省资源化的观点出发，期望电动机的小型、轻量化，对全封闭型电动机的要求也提高。

在对电动机进行小型化时，由于线圈密度的增加引起的发热密度的增大而温度上升到过去以上，因而必须提高冷却性能。由于转子及定子的小型化会产生伴随散热面积的减少的线圈电阻的增加、或磁通的饱和引起的铜耗的增加，因此必然电损失增大。因此，有转子及定子自身的发热量增大的缺点，另一方面，相对于壳体或其它结构部件的小型化，结构部件表面的散热面积的缩小等也成为问题。

因此，超越目前的冷却性能的冷却结构及冷却方法的实现成为全封闭型电动机的小型化中的大课题。

在专利文献1中提出有一种通过沿旋转轴203方向贯通图13所示的转子201的导体213的设置结构的变更、即图14所示的导体213的向旋转方向的相反方向倾斜的结构来提高冷却性能的方法。然而，该变更需要对端环212及贯通转子201的导体213分别进行加工、成型、组装，因此有制造成本及部件成本增加的可能。而且，在转子201进行正反旋转时，由于旋转的导体213相对于空气的形状不同而形成不同的冷却效果。此外，与已存的全封闭型电动机的冷却结构同样地，由于对旋转轴203的延伸方向的一方侧即负载侧210及另一方侧即负载相反侧211分别进行冷却，因此很难说是高效率的冷却结构。

另外，在专利文献2中，如图15所示，虽然通过设置内部风扇316而产生通过通风孔351、352的循环空气流(参照图15的箭头)，但由于内部风扇316的设置，全封闭型电动机300的旋转轴303方向的延伸方向的长度增加，且体积增加、成本增加，因此相对于小型、轻量化仍留有问题。

发明内容

本发明鉴于上述实际情况，其目的在于提供一种利用通过搅拌全封闭型的壳体内部的空气而得到冷却效果的冷却结构而实现小型且冷却性能高的全封闭型电动机。

为了实现上述目的，本发明的全封闭型电动机具备：设置在壳体内并向所述壳体传递其热量的转子及定子；形成在所述转子上并搅拌所述壳体内的空气的内部散热片，通过设置在所述壳体外的外部风扇产生的强制对流或所述壳体外表面附近的自然对流进行冷却，所述转子在其旋转轴的延伸方向的一端部侧和另一端部侧具有不同的形状。

发明效果

根据本发明，能够实现小型且冷却性能高的全封闭型电动机。

附图说明

图1(a)是本发明的第一实施方式的全封闭型电动机的轴向纵剖面，(b)是(a)的全封闭型电动机的转子的A方向向视图。

图2是表示第一实施方式的转子的旋转方向和内部散热片周围的风向的图1(a)的转子的A方向向视图。

图3是第二实施方式的转子的图1(a)的A方向向视图。

图4(a)是第三实施方式的全封闭型电动机的轴向纵剖视图，(b)是(a)的转子的B方向向视图。

图5是第四实施方式的全封闭型电动机的轴向纵剖视图。

图6是第五实施方式的全封闭型电动机的轴向纵剖视图。

图7(a)是第六实施方式的全封闭型电动机的轴向纵剖视图，(b)是(a)的转子的C方向向视图。

图8是第七实施方式的全封闭型电动机的轴向纵剖视图。

图9是以往的全封闭型电动机的轴向纵剖视图。

图10是示出图9的以往的全封闭型电动机的热量的流动的图。

图11是图9的以往的转子的D方向向视图。

图12是用箭头表示图9的以往的全封闭型电动机的内部散热片附近的空气的流动的纵剖视图。

图13是专利文献1的转子的轴向剖视图。

图14是图13的专利文献1的转子的E方向向视图。

图15是专利文献2的全封闭型电动机的轴向纵剖视图。

符号说明：

1、21、31、41、51、61、71转子(转子构成要件、全封闭型电动机的构成要件)

2、32、42、52、62、72定子(全封闭型电动机的构成要件)

3、23、33、43、53、63、73旋转轴(转子的旋转轴、转子构成要件、全封闭型电动机的构成要件)

5、35、45、55、65、75壳体(全封闭型电动机的构成要件)

6、6a、6b、26、36、36a、36b、46a、46b、56a、76a、76b  内部散热片(转子构成要件、全封闭型电动机的构成要件)

8、38、48、58、68、78外部风扇

9、29、39、49、59、69、79线圈(转子构成要件、全封闭型电动机的构成要件)

10负载侧(旋转轴的延伸方向的一端部侧或另一端部侧)

11负载相反侧(旋转轴的延伸方向的另一端部侧或一端部侧两端部侧)

61e端环(转子构成要件、全封闭型电动机的构成要件)

61d导体(转子构成要件、全封闭型电动机的构成要件)

15a、15a、35a、35b、45a、45b、55a、55b、65a、65b、75b通风孔

75a通风孔(相对于旋转轴的延伸方向倾斜的通风孔)

61、61a、61b、261、361a、361b、461a、461b、561a、761a、761b散热片(转子构成要件、全封闭型电动机的构成要件)

Z、3Z、4Z、5Z、6Z、7Z全封闭型电动机

α1、α1a、α1b倾斜角(相对于以旋转轴(转子)的旋转中心为中心的放射方向的倾斜)

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

此外需要说明的是，以下的说明中使用的附图是示意性的图，应该注意到厚度与平面尺寸的关系、各层厚度的比率等与现实的情况不同。因此，具体的厚度或尺寸应该参考以下的说明进行判断。而且，在附图相互间当然也包含彼此的尺寸的关系或比率不同的部分。

图1(a)是本发明的第一实施方式的全封闭型电动机Z的轴向纵剖面，图1(b)是图1(a)的全封闭型电动机Z的转子1的A方向向视图。

<第一实施方式的全封闭型电动机Z的概要>

第一实施方式的全封闭型电动机Z示出对转子1、定子2进行闭塞的壳体5的内部的空气通过转子1的旋转而被搅拌冷却的冷却结构，提供一种不变更壳体5的尺寸而提高壳体5内的内部空气的搅拌力并产生在壳体5内的空间中循环的空气流而冷却性能高的冷却结构。

因此，全封闭型电动机Z具有与转子1的旋转轴3平行且沿以旋转轴3(转子1)的旋转中心为中心的放射方向设置的内部散热片6，如图1(b)所示，使构成内部散热片6的散热片61在转子1的旋转轴3的延伸方向端部的两侧从以旋转轴3的旋转中心为中心的放射方向向不同的方向倾斜。此外，全封闭型电动机Z设置通风孔15a、15b，所述通风孔15a、15b贯通设有电动机负载(未图示)的一侧的壳体5内的负载侧10和负载相反侧11，从而实现壳体5内的空气流的循环。

<全封闭型电动机Z的整体结构>

图1(a)所示的全封闭型电动机Z具备：转子1，其固定有磁铁、旋转轴3等；定子2，其具有层叠铁心及线圈9，该线圈9卷绕于该层叠铁心并使电流流过；壳体5，其设有将旋转轴3支承为旋转自如的轴承4并相对于外部空间覆盖转子1、定子2；外部风扇8，其在壳体5的外侧固定于旋转轴3并用于对传递给壳体5的热量进行冷却；端部风扇罩7，其覆盖外部风扇8和壳体5的一部分并将外部风扇8产生的风朝壳体5引导。此外，传递给壳体5的热量通过空气的自然对流从壳体5的外表面向外气散热。

全封闭型电动机Z为了避免外气的尘土、尘埃等向内部侵入而将转子1及定子2收容在壳体5的内部。

此外，在图1(a)中，将全封闭型电动机Z中的在旋转轴3上固定有电动机负载(未图示)的一侧的壳体5的内部称为负载侧10，将未固定电动机负载的一侧的壳体5的内部称为负载相反侧11。

为了使空气在壳体5内的负载侧10和负载相反侧11流通，在转子1上穿设贯通负载侧10和负载相反侧11的通风孔15a。

同样地，为了使空气在壳体5内的负载侧10和负载相反侧11流通，在定子2上穿设贯通负载侧10和负载相反侧11的通风孔15b。

<转子1的内部散热片6(6a、6b)>

在全封闭型电动机Z中，为了对转子1、定子2等的热量进行冷却，在转子1的旋转轴3的延伸方向的一端或两端设置有与旋转轴3的延伸方向平行且在以旋转轴3(转子1)的旋转中心为中心的放射方向上的内部散热片6(6a、6b)。

此外，将内部散热片6中的负载侧10的散热片称为内部散热片6a，将负载相反侧11的散热片称为内部散热片6b。

如图1(b)所示，负载侧10的内部散热片6a具有多个散热片61a，至少一个以上的散热片61a从以旋转轴3的旋转中心为中心的放射方向倾斜形成。同样地，在壳体5内的负载相反侧11的转子1上设有内部散热片6b，内部散热片6b具有多个散热片61b。

在此，为了产生基于内部散热片6的壳体5内的空气的高效的流动并增加其搅拌力，如图1(b)所示，优选将负载侧10或负载相反侧11的内部散热片6的全部的散热片61从以旋转轴3的旋转中心为中心的放射方向以同一角度(例如，角度α1)且向同一方向倾斜。

这是因为根据公知的欧拉的泵的公式，当使散热片61从以旋转轴3的旋转中心为中心的放射方向倾斜时，与不倾斜的情况相比，由于对通过电动机的旋转而从内部散热片6喷出的空气的流动施加的角动量增大，因此风量及风速增加，从而内部散热片6的中心侧与外侧的空气流的压力差增大。

图2是表示第一实施方式的转子1的旋转方向14和内部散热片6a的周围的风向的图1(a)的转子1的A方向向视图。此外，在图2中，示出转子1的旋转方向14(空心箭头)和内部散热片6产生的空气流的方向(箭头)。

内部散热片6使以往的图9、图11所示的沿以旋转轴103为中心的放射方向形成的内部散热片106的全部的散热片106a即图2中的内部散热片6a的全部的散热片61a相对于以旋转轴3的旋转中心为中心的放射方向(图2中虚线所示)向与旋转方向14相反的方向倾斜。

在此，如上所述，图2所示的内部散热片6a与以往的图9、图11所示的内部散热片106的较大区别在于，由于离心力使从内部散热片6的中心侧向外侧喷出的空气的内部散热片6中心侧与外侧的压力差增大，风量及风速增加。

此外，通过散热片61从以旋转轴3的旋转中心为中心的放射方向倾斜，减少构成内部散热片6a的散热片61a附近的紊流，因此能够高效地流出空气流。这种情况通过公知的欧拉的泵的公式进行说明。

即，由于内部散热片6的中心附近的流动从所述放射方向偏斜的角度与从内部散热片6向外部流出的流动从所述放射方向偏斜的角度不同，因此对从内部散热片6排出的空气流施加的角动量增加，内部散热片6中心侧与外侧的压力差增大。

此外，通过减少构成内部散热片6的散热片61中心侧附近的紊流的产生，能够从内部散热片6高效地喷出空气流。

即，在使散热片61从以旋转轴3的旋转中心为中心的放射方向倾斜时，与未倾斜的情况相比，由于散热片61沿着空气流的方向，因此能够减少内部散热片6的散热片61附近的紊流，从内部散热片6高效地排出空气流，提高壳体5的内部空间的空气的搅拌力。

本效果在散热片61的从放射方向倾斜的方向为左右任一方的情况下都能得到，且无论倾斜角如何都能得到，但效果的大小根据转子1的旋转速度变化，因而优选适当地调节倾斜角。

其结果是，根据本内部散热片6，由于内部散热片6中心侧与外侧的压力损失比以往增大，而且因离心力而喷出的空气流的风量及风速增加，因此能够增加内部散热片6的基于转子1的旋转所产生的搅拌力，提高冷却性能。

另外，在本全封闭型电动机Z中，设置在转子1的旋转轴3的延伸方向的一端部侧或两端部侧的内部散热片6(6a、6b)的相对于以旋转轴3的旋转中心为中心的放射方向的倾斜方向及倾斜角α1的特征在于，以使壳体5内的负载侧10的空间及壳体5内的负载相反侧11的空间中的空气的压力分布各自不同的方式倾斜。不同的空气的压力分布是指负载侧10及负载相反侧11各自的空气的搅拌力以旋转轴3为中心轴成为非对称。

上述机构在例如将内部散热片6分别设置在负载侧10及负载相反侧11时，通过使负载侧10的内部散热片6a的散热片61a和负载相反侧11的内部散热片6b的散热片61b在负载侧10和负载相反侧11分别以不同的方向倾斜不同的角度，由此在负载侧10和负载相反侧11产生压力差，从而实现不同的空气的压力分布。

具体来说，以使负载侧10的内部散热片6a的散热片61a从以旋转轴3的旋转中心为中心的放射方向偏斜的角度α1或其方向与负载相反侧11的内部散热片6b的散热片61b从以旋转轴3的旋转中心为中心的放射方向偏斜的角度或其方向不相同的方式设置负载侧10的内部散热片6a和负载相反侧11的内部散热片6b。

根据该结构，通过转子1的旋转，在壳体5内的负载侧10和负载相反侧11产生压力差，壳体5内的负载侧10的空气通过转子1的通风孔15a和定子2的通风孔15b流通到负载相反侧11且壳体5内的负载相反侧11的空气流通到负载侧10，从而进行循环，能够进行高效的冷却。

全封闭型电动机Z通过以使壳体5内的负载侧10的空间及负载相反侧11的空间中的空气的压力分布互不相同的方式设置负载侧10及负载相反侧11各自的内部散热片6(6a、6b)的至少一个以上的散热片61(61a、61b)的形状及/或设置位置，而能够促进经由通风孔15a、15b的壳体5的内部的空气的循环。

或者，在全封闭型电动机Z中，也可以以使负载侧10及负载相反侧11的空间中的空气的压力分布互不相同的方式设置负载侧10及负载相反侧11各自的构成内部散热片6的散热片61(61a、61b)的数目。

并且，为了保持成型的容易性，内部散热片6优选具有在脱模时不会卡住的形状。

不会卡住的形状是指在与转子1连接的内部散热片6的成型中，由于大多采用使用模具等的成型，因此需要形成为在成型时容易从模具取出的形状。即，虽然能够通过三维形状的散热片61形成具有高效的搅拌性能的内部散热片6，但当以减少成型的成本为目的时，内部散热片6的形状优选不会卡住的形状。

通过该成型，由于仅变更内部散热片6的成型时的规格就能够实现本发明，因此能够实现生产成本的大幅降低。需要说明的是，当散热性能的提高优先于生产成本时，就不受此限制。

或者，在由于转子1的旋转，与转子1连接的内部散热片6以外的电动机构成要件对壳体5内部的空间进行搅拌时，也可以以使由此产生的负载侧10及负载相反侧11的空间中的空气的压力分布不相同的方式将电动机构成要件的形状、体积、设置位置、设置角度中任一个或任意几个在转子1轴向端部的两侧的负载侧10和负载相反侧11设置成不相同。

<通风孔15a、15b>

如上所述，在全封闭型电动机Z中，为了使在负载侧10及负载相反侧11的各自的空间中搅拌的内部空气在壳体5内部的密闭空间整体中循环，除转子1与定子2之间的间隙之外，在形成转子1、定子2、旋转轴3或壳体5的材料的内部还具有两个以上的使循环空气通风的轴向的通风孔15a、15b或以此为标准的通风孔。

通风孔15a、15b优选在以旋转轴3为中心的电动机横截面的上下分割时的上半部分或下半部分的以旋转轴3(转子1)的旋转中心为中心的径向长度的不同的位置上设置两个以上。其结果是，由内部散热片6的旋转产生的空气的压力分布的径向的压力差成为支配因素，因此容易形成例如从两个通风孔15a、15b的一方流入内部空气而从另一方流出通风的流动。

<作用效果>

根据第一实施方式的全封闭型电动机Z，由于由转子1的旋转产生的内部散热片6的壳体5的内部空气的搅拌力增加，因此冷却性能提高。而且，由于在负载侧10的空间和负载相反侧11的空间形成不同的空气的压力分布且能够在负载侧10与负载相反侧11的空间的压力差中形成梯度，因此通过在壳体5内的负载侧10的空间与负载相反侧11的空间之间设置两个以上的通风孔15(15a、15b)，而能够产生在负载侧10和负载相反侧11往来的空气流。

因此，能够提高内部散热片6的搅拌性能，而且不使全封闭型电动机Z的轴向长度变化而高效地使壳体5内部空气在负载侧10的空间和负载相反侧11的空间中循环，从而使全封闭型电动机Z的局部的发热在电动机整体均匀化，而进一步提高冷却性能。

<第二实施方式>

图3是第二实施方式的转子21的图1(a)的A方向向视图。

第二实施方式的转子21的内部散热片26形成为使图2所示的第一实施方式的内部散热片6a的散热片61a的倾斜方向朝旋转方向24倾斜的结构。在该内部散热片26中，也与第一实施方式的图2所示的内部散热片6a同样地，由于离心力而从内部散热片26的中心侧向外侧喷出的空气的内部散热片26中心侧与外侧的压力差增大，风量及风速增加。此外，通过减少内部散热片26的中心侧附近的紊流的产生，而从内部散热片26高效地喷出空气流。

其结果是，根据第二实施方式的内部散热片26，由于内部散热片26的中心侧与外侧的压力损失比以往增大，而且由于离心力而喷出的空气流的风量及风速增加，因此能够增加内部散热片26的基于转子21的旋转产生的壳体内的空气的搅拌力并提高冷却性能。

<第三实施方式>

图4(a)是第三实施方式的全封闭型电动机3Z的轴向纵剖视图，图4(b)是图4(a)的转子31的B方向向视图。

如图4(b)所示，第三实施方式的全封闭型电动机3Z使设置在转子31的轴向端部的两端上的负载侧10的内部散热片36a(36)及负载相反侧11的内部散热片36b(36)各自的散热片361a、361b从以旋转轴33(转子31)的旋转中心为中心的放射方向分别向相反方向倾斜同一角度。在负载侧10的内部散热片36a从放射方向偏斜的倾斜角为+θ时，负载相反侧11的内部散热片36b从放射方向偏斜的倾斜角为-θ。

此外，在转子31的接近旋转轴33的部分上沿旋转轴33的延伸方向设置通风孔35a，而且，在定子32的接近壳体35内壁的部分上沿旋转轴33的延伸方向设置通风孔35b。

其结果是，在第三实施方式的全封闭型电动机3Z中，负载侧10、负载相反侧11各自的内部散热片36(36a、36b)的中心侧与外侧的压力差增大，由于离心力而从内部散热片36喷出的空气流的风量及风速比使用图9所示的以往的内部散热片106时增加，因此壳体35内的负载侧10的空间及负载相反侧11的空间的内部散热片36(36a、36b)附近的搅拌力增加，冷却性能提高。

此外，由于在转子31的接近旋转轴33的部分及定子32的接近壳体35内壁的部分的旋转轴33的延伸方向上分别设有通风孔35a、35b，因此例如当负载侧10的内部散热片36a的中心侧与外周侧的压力差大于负载相反侧11的内部散热片的中心侧与外周侧的压力差时，例如若在负载侧10的内部散热片36a中心侧与负载相反侧11的内部散热片36b中心侧之间形成负载相反侧11压力高的压力梯度，则负载相反侧11的内部散热片36b中心侧的空气流的一部分通过设置在转子31的接近旋转轴33的部分上的通风孔35a向负载侧10的内部散热片36a中心侧通风。并且，由于流入负载侧10的内部散热片36a的空气量增加，因此从负载侧10的内部散热片36a喷出的空气量增加，负载侧10的空间中的空气压升高，从而从负载侧10的内部散热片36a喷出的空气流的一部分通过定子32的接近壳体35的内壁的部分的通风孔35b向负载相反侧11通风。

因此，由于能够形成在壳体35的内部的负载侧10和负载相反侧11循环的空气流，因此能够得到超过以往的冷却效果。而且，由于在线圈端39e周围与壳体35之间的空间中也流动循环流，因此能得到减少局部发热的效果。

而且，在第三实施方式的全封闭型电动机3Z中，使负载侧10的内部散热片36a及负载相反侧11的内部散热片36b向相反方向倾斜同一角度(+θ、-θ)(参照图4(b))。因此，相对于正反旋转，在内部散热片6的附近循环的空气的流量在负载侧10及负载相反侧11互不相同，但由于有在壳体5的内部的负载侧10与负载相反侧11之间经由通风孔15a、15b循环的空气流，因此该流量相对于左右的旋转(正反旋转)相等，由此能够得到相同的冷却性能。

因此，相对于全封闭型电动机3Z的左右的旋转(正反旋转)，在壳体35的内部循环的空气的流量恒定，无论旋转方向如何都能够得到相同的冷却性能。

<第四实施方式>

图5是第四实施方式的全封闭型电动机4Z的轴向的纵剖视图。

全封闭型电动机4Z是使负载相反侧11的与转子41连接的内部散热片46b的轴向长度比负载侧10的内部散热片46a的轴向长度短时的结构，其它结构与第三实施方式的图4所示的结构相同。

根据第四实施方式的全封闭型电动机4Z，虽然在负载相反侧11的内部散热片46b的附近循环的空气流减少，但由于在负载侧10与负载相反侧11的各空间的内部空气中产生压力差，因此壳体45的内部的空气通过形成于转子41的通风孔45a和形成于定子42的通风孔45b进行循环，从而能够提高冷却性能。

此外，由于缩短了负载相反侧11的内部散热片46b的轴向长度，因此能够减少内部散热片46b的材料使用量，从而降低成本。

此外，在使负载侧10的内部散热片46a的轴向长度比负载相反侧11的内部散热片46b的轴向长度短时，也能得到同样的冷却效果和成本降低效果。

<第五实施方式>

图6是第五实施方式的全封闭型电动机5Z的轴向的纵剖视图。

第五实施方式的全封闭型电动机5Z是负载相反侧11的与转子51连接的内部散热片的散热片数为0时的结构，其它结构与图4所示的第三实施方式的结构相同。

根据第五实施方式的全封闭型电动机5Z，虽然在负载相反侧11的设置内部散热片部位附近流动的空气流减少，但由于通过负载侧10的内部散热片56a产生空气流，因此在壳体55内的负载侧10与负载相反侧11的内部空气中产生压力差，内部空气通过转子51的通风孔55a和定子52的通风孔55b而在壳体55的内部循环，从而能够提高冷却性能。此外，由于仅将内部散热片56a设置在负载侧10，因此能够减少用于制造内部散热片的材料使用量，从而降低成本。

此外，换成图6时，在使负载侧10的内部散热片56a的散热片561a的数目为0且在负载相反侧11设有内部散热片的散热片的情况下，也能得到同样的冷却效果和成本降低效果。

<第六实施方式>

图7(a)是第六实施方式的全封闭型电动机6Z的轴向纵剖视图，图7(b)是图7(a)的转子61的C方向向视图。

第六实施方式的全封闭型电动机6Z使构成全封闭型电动机6Z的构成要件例如转子61的端环61e、导体61d等的形状在壳体65内的负载侧10和负载相反侧11不同。

其它结构与所述实施方式相同。

根据第六实施方式的全封闭型电动机6Z，由于在壳体65内的负载侧10和负载相反侧11使端环61e、导体61d等全封闭型电动机6Z的构成要件的形状不同，因此当转子61旋转时，在壳体65内的负载侧10的空间和负载相反侧11的空间中会产生压力梯度。因此，内部空气通过转子61的通风孔65a和定子62的通风孔65b在壳体65的内部循环，从而能够提高冷却性能。

另外，由于负载相反侧11的转子61的构成要件的形状比负载侧10的转子61的构成要件的形状小，因此能够减少转子61的材量使用量，从而降低成本。

此外，在第六实施方式中，作为构成全封闭型电动机6Z的构成要件，例示了端环61e、导体61d，但也可以使端环61e、导体61d以外的构成全封闭型电动机6Z的构成要件在转子61的旋转轴63的延伸方向端部的两侧相互为不同的形状及体积、不同的设置位置、不同的设置角度的任一种或任意几种。

例如，也可以使端环61e、导体61d以外的转子61的构成要件、定子62的形状、壳体65的内部形状等其它的构成要件在壳体65内的负载侧10和负载相反侧11不同。例如，也可以以使负载侧10与负载相反侧11的体积(容积)进行变化的方式形成壳体65的内部形状，而增大负载侧10和负载相反侧11的压力梯度。

<第七实施方式>

图8是第七实施方式的全封闭型电动机7Z的轴向的纵剖视图。

在第七实施方式的全封闭型电动机7Z中，在大致圆柱状的转子71的外周表面上设置有螺旋状等的相对于旋转轴73(转子71的旋转中心)的延伸方向倾斜的槽或以此为标准的通风孔75a。此外，在图8中，通过箭头表示壳体75的内部的空气的流动。

转子71的通风孔75a设置成，通过转子71的旋转而内部空气流入通风孔75a的转子71的轴向的一端部侧的内部散热片76中心侧与外侧的压力差大于内部空气流出侧的转子71的轴向的另一端部侧的内部散热片76中心侧与外侧的压力差。其它结构与图4所示的第三实施方式的全封闭型电动机3Z的结构相同。

本实施方式的效果与图4的第三实施方式、图5的第四实施方式、图6的第五实施方式的效果的不同点在于，由于转子71的旋转而在负载侧10和负载相反侧11通风的向轴向的流动通过通风孔75a自动产生。并且，空气从转子71的轴向的一端侧的外侧流入通风孔75a，通风向另一端侧的转子71的轴向的外侧流出，并通过定子72的通风孔75b，从而形成回流。

根据第七实施方式的全封闭型电动机7Z，与图4、图5、图6所示的第三、四、五实施方式的仅基于负载侧10及负载相反侧11的压力梯度的循环空气的空气量相比，在壳体75的内部整体循环的空气流的风量增加，因此能够得到更高的冷却效果。

此外，相对于转子71的左右的旋转(正反旋转)，由于流入设置于转子71的通风孔75a一侧的内部散热片76a产生的压力差大于流出侧的内部散热片76b产生的压力差，因此在壳体75的内部循环的空气流的流量恒定，从而能够得到全封闭型电动机7Z整体相同的冷却性能。

此外，在第七实施方式中，例示了将通风孔75a在转子71的外表面形成为相对于旋转轴73倾斜的螺旋状的槽或以此为标准的通风孔的情况，但也可以在转子71的内部形成为相对于旋转轴73的延伸方向倾斜的螺旋状等的孔等或以此为标准的通风孔。

<作用效果>

根据上述实施方式，能够提高由内部散热片产生的壳体内部空气的搅拌力，而且能够不增加全封闭型电动机的轴向长度而实现在转子及定子轴向端部的两侧通风、循环的空气流。

因此，由转子的旋转产生的壳体内部的空间的搅拌力增加，而且产生在壳体内部循环的空气流，因此提高全封闭型电动机的冷却性能。

因此，能够提供一种相对于全封闭型电动机的发热密度的增加、散热面积的减少而引起的冷却性能的下降，也减少过度的温度上升的实现了小型、轻量化的全封闭型电动机。

此外，在第一～七实施方式中，分别说明了各种结构，但也可以将所述结构适当组合。由此，能得到组合的效果。

Claims (3)

1.一种全封闭型电动机，具备：设置在壳体内并向所述壳体传递其热量的转子及定子；形成在所述转子上并搅拌所述壳体内的空气的内部散热片，

通过设置在所述壳体外的外部风扇产生的强制对流或所述壳体外表面附近的自然对流进行冷却，

所述全封闭型电动机的特征在于，

所述转子在其旋转轴的延伸方向的一端部侧和另一端部侧具有不同的形状，

所述内部散热片具有形成在所述转子的旋转轴的延伸方向的两端部侧且相对于以所述旋转轴的旋转中心为中心的放射方向倾斜的至少一个以上的散热片，

构成所述内部散热片的至少一个以上的散热片相对于所述放射方向倾斜为，使通过所述转子的旋转产生的在所述转子的旋转轴的延伸方向两端部侧的两空间中的空气的压力分布互不相同，

所述转子的旋转轴的延伸方向的一端部侧和另一端部侧的各所述内部散热片的至少一个以上的散热片的相对于所述放射方向的倾斜为彼此反向的同角度，

在所述转子、所述定子、所述旋转轴、所述壳体中的任一个或任意几个上，除所述转子与所述定子之间的间隙之外，还设有至少两个以上的贯通到所述转子的旋转轴的延伸方向两端部的外侧的通风孔，

所述转子的旋转轴的延伸方向的一端部侧的所述内部散热片的轴向长度比所述转子的旋转轴的延伸方向的另一端部侧的所述内部散热片的轴向长度短。

2.根据权利要求1所述的全封闭型电动机，其特征在于，

所述通风孔相对于所述旋转轴的延伸方向倾斜地形成在所述转子的外表面或内部。

3.根据权利要求2所述的全封闭型电动机，其特征在于，

所述通风孔在所述转子的外表面形成为螺旋状的槽。

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