JP2000236648A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却効率の向上と共に固定子枠の薄肉・高剛
性化や、磁束漏れ・電磁回路の遮断で、特性向上や品質
安定、小形・軽量の回転電機を提供する。 【解決手段】 有底円筒形の固定子枠21内の側壁21ａに
固定された固定子鉄心２と、固定子枠21内の中央胴部21
ｂ先端の固定軸26に嵌合された軸受７と、この軸受に回
転自在に配設の回転子枠29に固定され固定子鉄心２の内
周に空隙11を介して配置された回転子鉄心10とを有する
回転電機16で、固定子枠21の底面の外側底中心部に外傾
斜辺21ｄで形成された凹部21ｃと、この凹部21ｃ内に外
傾斜辺21ｄに沿って放射方向に延び複数個植設された外
部フィン24と、外傾斜辺21ｄの背面に形成された内傾斜
辺21ｅに沿って中央胴部21ｂから放射方向に延び複数個
植設された内部フィン25とを備えた回転電機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷却を改善した回転
電機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の回転電機構造を図11を参照して説
明する。図において、有底円筒形で断面形状が山字形の
固定子枠１の内部で、中央胴部１ｂ先端には固定軸６が
形成され、その外周に軸受７が嵌合されている。又、固
定子枠１内の側壁１ａには、固定子鉄心２に固定子巻線
３を収納した固定子４が固定され、この固定子４の内径
空隙11を介して回転子枠９の先端部９ａに固定された回
転子８が配設され、回転子８は回転子枠９が軸受７に嵌
合支承されることにより回転する。そして、固定子枠１
の開口部にはブラケット５が嵌合配設され、固定子枠１
の外周部には脚と、前記中央胴部１ｂと固定子枠１底部
間には厚肉補強部１ｃがあると共に、回転子枠９の中央
部で反軸受７側には回転軸12が機外側に突出配設されて
いる。このようにして回転電機10が形成されている。
尚、負荷との直結は回転軸12で行われる。

【０００３】この回転電機10の冷却は自冷・放熱により
行われ、冷却効率が悪く回転電機10の大形化（大径化）
となっていた。又、回転軸12に負荷荷重を受けると固定
子枠１の剛性を向上させる為に、固定子枠１の厚肉化を
図ると幅寸法の増加となる。この対策に固定子枠１の底
部と中央胴部１ｂとの間で厚肉による厚肉補強部１ｃを
設けると、厚肉補強部１ｃの肉厚偏差が大きく且つ角部
に応力集中があって剛性向上が困難であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】即ち、次のような課題
がある。 幅寸法を短縮した回転電機の冷却は自冷・放熱により
行っているので冷却効率が悪く、対策として固定子鉄心
２や回転子鉄心８ａの鉄重量を増加する必要がある。特
性上、容量に対する鉄心簡略的には式（１）で表示され
る。

【０００５】Ｐ＝Ｈ・Ｄ² ・Ｌ……………（１） ここで、Ｐ：容量（ｋＷ）、Ｈ：材料係数、Ｄ：固定子
鉄心外径（mm）、Ｌ：鉄心積厚（mm） 式（１）より、幅寸法を短縮するには固定子鉄心外径の
大径化を要し、これは回転電機の大形化となる。対策と
して、鉄心材料を高効率化する（Ｈを大きくする）策が
あるが、この鉄心材料は一般的に入手性が悪く高価であ
る。

【０００６】冷却効率を向上させる為に、一般的に固
定子枠１の外周に放熱フィンを設ける場合があるが、放
熱フィン分が大形化の要因となる。 回転軸12に負荷荷重を受けると、固定子枠１で回転子
８と負荷荷重を支持することになる。固定子枠１の剛性
を向上させるのに固定子４を厚肉にすると幅寸法が増加
する。

【０００７】上記の対策として、補強リブ１ｃを設
けると肉厚偏差が大きくなる。固定子枠１を鋳鉄で製作
する時の造形時に、材料の冷却速度が肉厚で異なるので
湯流れが悪く、巣発生による鋳造欠陥があり安定した品
質が得られない。肉厚変更部が角部となり応力集中が発
生する。以上により剛性向上が困難であった。

【０００８】高剛性化には、材料の硬度・縦弾性係数
を高くすれば良いが、高級になるほど入手性が悪く高価
である。また硬度が高いと切削加工時の工具摩耗量が多
くなる等の被切削性が悪い。また材料の表面処理法の変
更なども同様に入手性・被切削性が悪い。

【０００９】機器との据付条件による共振点を回避す
るには、固有振動数を高く設定しておくことが必要であ
る。厚肉にしたり，材料の縦弾性係数を高くすること
で、ばね定数を大きく設定しても質量が増加すると、結
果的に固有振動数は小さくなり共振点が小さな周波数領
域に存在する。これにより、回転電機据付後に異常振動
が発生して短寿命化の一要因となる。

【００１０】固定子４と回転子８の損失を比較し、固
定子４が大きい場合（例えば、回転子８に永久磁石を配
置した同期回転電機）は、回転電機運転中の発熱は固定
子４側方が高い場合がある。軸受７の内輪と外輪温度を
比較すると内輪の方が高くなり、各々の熱膨張による寸
法差により軸受７のラジアル隙間減少の要因となる。ラ
ジアル隙間減少により、軸受７の温度上昇を増加させ結
果的には軸受７の短寿命化並びに回転電機の短命化を誘
発していた。

【００１１】本発明は上記事情に鑑みて成されたもの
で、外径寸法に影響なく冷却効率を向上させると共に固
定子枠の薄肉化・高剛性化や、磁束漏れ・電磁回路の遮
断を行うことにより、特性向上や品質安定、小形・軽量
・長寿命化を図った回転電機を提供することを目的とす
る。

【００１２】又、各種材料の材質選定幅を広くし、低価
格で入手性の良い材料を使用した回転電機を提供するこ
とを目的とする。更に、固有振動数を可変することで、
据付・運転時の振動を抑制して騒音周波数を分散して低
騒音の回転電機を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明における回転電機
は、請求項１では有底円筒形の固定子枠内の側壁に固定
された固定子鉄心と、前記固定子枠内の中央胴部先端の
固定軸に嵌合された軸受と、この軸受に回転自在に配設
の回転子枠に固定され前記固定子鉄心の内周に空隙を介
して配置された回転子鉄心とを有する回転電機におい
て、前記固定子枠の底面の外側底中心部に外傾斜辺で形
成された凹部と、この凹部内に前記外傾斜辺に沿って放
射方向に延び複数個植設された外部フィンと、前記外傾
斜辺の背面に形成された内傾斜辺に沿って前記中央胴部
から放射方向に延び複数個植設された内部フィンとを備
えたことを特徴とする。

【００１４】回転電機が運転すると内気は内部フィンに
熱伝達され、熱は内部フィンから内傾斜辺を経て外傾斜
辺から外部フィンに伝達されて外気へ放熱される。この
ように内部フィンにより内気受熱面積を増加させること
ができ、しかも凹部内の外部フィンから外気へ熱放散さ
せるので、固定子枠の外径寸法を増加することなく放熱
面積を増加することができる。この結果、運転中の回転
電機の温度上昇を規定温度内に抑えることができる。

【００１５】請求項２では、前記固定子鉄心の背部を円
周方向に貫通し複数個設けた鉄心通風孔と、前記回転子
枠の先端部に内径方向に延び円周方向に複数個植設の冷
却ファンと、この冷却ファンの対向位置の内部フィンに
フィン凹部を設け該フィン凹部で分断して形成された内
部フィンと、前記回転子鉄心を固定した回転子枠胴部に
内径方向に貫通し円周方向に複数個設けた枠通風孔とを
備えたものである。

【００１６】回転電機が運転されると、回転子枠と共に
冷却ファンも回転子して冷却風を発生しヘッドを出す。
固定子枠の内部フィンは冷却風を整流する。この冷却風
は通風経路Ａとなって、回転子鉄心，固定子巻線と固定
子枠間，固定子鉄心の鉄心通風孔，回転子枠の枠通風孔
を順に流れる内気循環となり第１実施例より冷却効率が
良くなる。

【００１７】請求項３では、冷却ファンが回転子鉄心を
形成する鉄心抜板の延長で成ることを特徴とする。する
と、冷却ファンは回転子鉄心からの延長部品であるか
ら、冷却ファンの冷却は回転子鉄心が自冷・放熱するこ
とになり、回転子鉄心の冷却効率が第２実施例より良く
なる。

【００１８】請求項４では、冷却ファン又は内部フィン
を円周方向に不均等に配置すると共に、内部フィンの高
さは力伝達経路は高く他の部分は低く形成したものであ
る。このように周方向での均等性がなくなるので、冷却
空気による流体騒音の周波数が分散する。従って、内部
フィン及び冷却ファンの枚数と回転数の積及びその整数
倍のある特定の周波数に騒音成分が集中することを回避
する。この結果、広い周波数帯に音が分散することがで
き、冷却流量を縮小することなく低騒音化ができると共
に環境性の向上を図ることができる。

【００１９】請求項５では、回転子枠と非磁性体または
非導体の固定具を介して固定子鉄心を固定している。固
定具に非磁性体材料を使用すれば、回転子鉄心から回転
子枠への磁束漏れを防止することができ、特性の安定化
ができる。又、固定具に非導体を使用すれば、回転子鉄
心と回転子枠間で電磁回路を遮断することができ、軸受
内でスパークが発生することを防止でき、ひいては軸受
損傷を防止できる。

【００２０】請求項６では、固定子枠と外部フィン及び
内部フィンを別構成体の異なる材料とし、外部フィンと
内部フィンは固定子枠に対して高熱伝達率の材料または
材料比重率や縦弾性係数が異なる材料とする。材料を熱
伝達率の高い材料にすると、放熱性が良くなり回転電機
の温度上昇が低くなる。又、材料を内部フィンと外部フ
ィンで材料比重率や縦弾性係数を変更する。すると、ば
ね定数や質量の調整ができるので固定子枠の固有振動数
が可変できる。その結果、回転電機を据付後に振動・騒
音増大がなどが発生した場合に、外部フィンの交換によ
り固有振動数を変化させて共振点の回避を行うことがで
きる。

【００２１】請求項７では、有底円筒形で底面の外側底
中心部に外傾斜辺で形成された凹部と該凹部内に前記外
傾斜辺に沿って放射方向に延び複数個植設された外部フ
ィンと前記外傾斜辺の背面に形成された内傾斜辺に沿っ
て前記中央胴部から放射方向に延び複数個植設された内
部フィンとを備えて形成された固定子枠と、この固定子
枠内の側壁に固定された固定子鉄心と、前記固定子枠内
の中央胴部のハウジング内に嵌合された軸受と、この軸
受に嵌合され回転自在の回転軸と、この回転軸に嵌合さ
れた回転子枠に固定され前記固定子鉄心の内周に空隙を
介して配置された回転子鉄心とを有することを特徴とす
る。

【００２２】この構成によれば、回転子枠の形状が簡単
となる。又、回転軸の材料変更や形状変更などの応用仕
様に対して、回転子枠が影響を受けず部品標準化ができ
る。尚、回転電機の寸法制約に余裕があり、内部フィ
ン，外部フィンの高さ直径が固定子鉄心・回転子鉄心の
外周直径より大きくなってもよい。又、内部フィン，外
部フィンのどちらか一方だけで使用してもよい。

【００２３】請求項８では、有底円筒形で底面の外側底
中心部に外傾斜辺で形成された凹部と該凹部内に前記外
傾斜辺に沿って放射方向に延び複数個植設された外部フ
ィンと前記外傾斜辺の背面に形成された内傾斜辺に沿っ
て前記中央胴部から放射方向に延び複数個植設された内
部フィンとを備えて成る固定子枠と、この固定子枠内の
底面に固定された固定子鉄心と、前記固定子枠内の中央
胴部の先端部に嵌合された軸受を介して配設の回転子枠
に固定され前記固定子鉄心の軸方向の空隙を介して配置
された回転子鉄心とを有することを特徴とする。回転子
鉄心に通風孔を穿設したことで冷却風が内部フィンまで
循環しやすくなり、外部フィンとの熱交換が増大し第１
実施例より冷却効率が良くなる。

【００２４】請求項９では、有底円筒形で底面の中央部
に軸受が嵌合されると共に前記底面に該底面を貫通する
複数個の通風孔を円周方向に設け該通風孔間で底面の外
側に放射状に延びる外扇を植設して形成の回転子枠と、
この回転子枠の側壁に固定された回転子鉄心と、断面が
山字形状で底面の外側底中心部に外傾斜辺で形成された
凹部と該凹部内に前記外傾斜辺に沿って放射方向に延び
複数個植設された外部フィンと前記外傾斜辺の背面に形
成された内傾斜辺に沿って前記中央胴部から放射方向に
延び複数個植設された内部フィンとを備えて成る固定子
枠と、この固定子枠内の中央胴部先端の固定軸は前記軸
受に嵌合され固定子枠の側壁に固定され前記回転子鉄心
と空隙を介して配置された固定子鉄心とを有する。

【００２５】冷却風は通風経路Ｄを形成して、外気は固
定子枠の固定子枠通風孔から吸気され固定子を冷却後に
回転子枠の回転子枠通風孔から排気される。この構造
は、外気を取り込んだ冷却法が可能となり冷却効率が良
くなる。又、冷却風を相手機器に送風できる構造であ
り、本実施例を送風機として使用した時には回転軸を設
ける必要がなく、機器全体としての部品点数の削減及び
省スペース化ができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】（第１実施例）以下本発明の第１
実施例を示す回転電機について図１を参照し、従来構成
と同じものは同じ符号を使用して説明する。図１は回転
電機である電動機の上部断面を含む正面図である。尚、
従来と異なる構成のみ説明する。

【００２７】図において、有底円筒形で外側底中心部に
は外傾斜辺21ｄで凹みながら形成される凹部21ｃを有
し、この凹部21ｃの外径は回転子枠９の先端部９ａ内径
と略同径とした断面形状が略山字形の固定子枠21があ
る。この固定子枠21の凹部21ｃには、前記外傾斜辺21ｄ
に該外傾斜辺21ｄに沿って放射方向に延びる外部フィン
24が複数個植設されている。そして、凹部21ｃの背面と
なる固定子枠21の内側には軸方向に突出する中央胴部21
ｂがあって、前記外傾斜辺21ｄの背面に内傾斜辺21ｅが
形成され前記中央胴部21ｂから内傾斜辺21ｅに該内傾斜
辺21ｅに沿って放射方向に延びる内部フィン25が複数個
植設され、この内部フィン25の高さは固定子鉄心２並び
に回転子鉄心８ａよりも内側に設定している。この内部
フィン25と前記外部フィン24は相対して植設されてい
る。又、中央胴 部21ｂ先端には固定軸26が形成され、
その外周に軸受７が嵌合されている。他の構造は従来と
同じで回転電機16が構成される。尚、従来のように中央
部１ｂと固定子枠１底部間に厚肉補強部１ｃがない。

【００２８】このように構成された回転電機16の熱伝達
について説明する。回転電機16が運転すると内気は内部
フィン25に熱伝達され、熱は内部フィン25から内傾斜辺
21ｅを経て外傾斜辺21ｄから外部フィン24に伝達されて
外部フィン24から外気へ放熱される。このように内部フ
ィン25を設けたことにより内気受熱面積を増加させるこ
とができ、しかも凹部21ｃ内の外部フィン24から外気へ
熱を放散させることができるので、固定子枠21の外径寸
法を増加することなく放熱面積を増加することができ
る。この結果、運転中の回転電機16の温度上昇を規定温
度内に抑えることができる。

【００２９】又、放射状に植設した外部フィン24及び内
部フィン25は、従来の厚肉補強部１ｃに代って固定子枠
21と固定軸26の補強リブ作用をして、負荷荷重による発
生応力を減少することができる。更に、固定軸26の軸芯
に向って延びる外傾斜辺21ｄに沿って形成された凹部21
ｃを有する固定子枠21であるので、固定軸26との接合部
の角部を大きな半径で結ぶことができて、上記発生応力
を分散し固定子枠21並びに固定軸26の剛性を大にでき
る。この結果、固定子枠21の肉厚を従来よりも薄くで
き、回転電機16の軽量化及び幅寸法を短くすることがで
きる。

【００３０】この薄肉化や高剛性化は、材料の硬度・縦
弾性係数や材料組織・表面処理を特殊に設定する必要が
なく、材料の入手性や加工性が良くなる。これは部品材
料の標準化や製造工数削減、これに伴う製造リードタイ
ム縮小ができる。加えて温度上昇抑制による鉄心重量削
減となると、回転電機16の質量が縮小できて固有振動数
が高くなって共振点を高く設定でき据付時の異常振動防
止ができる。又、凹部21ｃを形成する大きな外径によ
り、固定子枠21と固定軸26との接合角部の形状が改善で
きて固定子枠21の極度の肉厚偏差（固定子枠21の底部）
を抑制することができるので、固定子枠21造形時の湯流
れが均一となり材料組織の安定化・鋳造欠陥防止による
品質の安定化を図ることができる。固定軸26の冷却効率
向上は、軸受７内輪温度が低くなって内輪熱膨張が小さ
く軸受７の内部ラジアル隙間減少防止ができる。

【００３１】（第２実施例）次に第２実施例を図２を参
照して説明する。第１実施例と異なるのは、まず固定子
鉄心32の背部（固定子枠31内の側壁31ａ側）に軸方向に
貫通する鉄心通風孔32ａを円周方向に複数個穿設し、次
いで回転子枠29の先端部29ａに内径方向に延びる冷却フ
ァン33を円周方向に複数個（図２では５枚）植設すると
共に、回転子鉄心10嵌合側端面の回転子枠29胴部に内径
方向に貫通する枠通風孔29ｂを円周方向に複数個設け、
前記冷却ファン33の対向位置の内部フィン25にフィン凹
部35ｂを設け該フィン凹部35ｂで分断した内部フィン35
ａとしフィン胴35外径は前記冷却ファン33内径より小さ
く且つ内部フィン35ａは冷却ファン33間に該冷却ファン
33方向に突出し円周方向に複数個（図２では５枚）植設
されている。尚、この構成では冷却ファン33は動翼で、
内部フィン35ａは静翼の作用をする。

【００３２】回転電機が運転されると、回転子枠29と共
に冷却ファン33も回転子して冷却風を発生しヘッドを出
す。固定子枠31の内部フィン35ａは、冷却ファン33にて
発生した冷却風を整流する。この整流された冷却風は通
風経路Ａとなって、回転子鉄心10，固定子巻線３と固定
子枠31間，固定子鉄心32の鉄心通風孔32ａ，回転子枠29
の枠通風孔29ｂを順に流れる内気循環となり冷却する。
この通風経路Ａによる冷却風の内気循環によって第１実
施例より冷却効率が良くなって、各部の温度上昇が低下
するので回転電機が更に小型・軽量化されると共に各部
品が寿命延長となる。

【００３３】（第３実施例）次に第３実施例を図３を参
照して説明する。第２実施例と異なるのは、冷却ファン
38ｂが回転子鉄心38ａから延長して形成されている。即
ち、回転子鉄心38ａを形成する鉄板抜板の一部（冷却フ
ァン38ｂの該当箇所）の形状を内径側に突出しているも
のにして形成する。冷却風の通風経路Ｂは第２実施例の
通風経路Ａと同じである。この実施例によれば、冷却フ
ァン38ｂは回転子鉄心38ａからの延長部品であるから、
冷却ファン38ｂの冷却は回転子鉄心38ａが自冷・放熱す
ることになり、回転子鉄心38ａの冷却効率が第２実施例
より良くなる。

【００３４】加えて一般に回転電機の内扇は、回転速度
即ち極数にて各々設定することが多く、回転子鉄心38ａ
の種類も同様に極数別に設定される。すると、冷却ファ
ン38ｂと回転子鉄心38ａを一体に形成したことにより、
要求仕様別に最適の冷却ファン38ｂの形状を設定するこ
とができ、これは回転電機の製作仕様別に複数の回転子
枠39を必要とせず製作仕様に対し最適の冷却条件を設定
することができる。その結果、回転電機の性能向上だけ
でなく回転子枠の部品の標準化ができる。

【００３５】（第４実施例）次に第４実施例を図４を参
照して説明する。第３実施例と異なるのは、内部フィン
35ａの突出高さが異なる内部フィン45ａ，45ｂとし且
つ、この内部フィン45ａ，45ｂ及び冷却ファン48ｂの周
方向の配置も不均等にする。内部フィン高さ設定は、負
荷荷重による発生応力が大きい部分即ち力伝達経路は高
く内部フィン45ａとし、他の負荷荷重による発生応力が
小さい部分は低く内部フィン45ｂとする。このように周
方向での内部フィン45ａ，45ｂ及び冷却ファン48ｂの均
等性がなくなるので、冷却空気による流体騒音の周波数
が分散する。従って、内部フィン45ａ，45ｂ及び冷却フ
ァン48ｂの枚数と回転数の積及びその整数倍のある特定
の周波数に騒音成分が集中することを回避する。この結
果、広い周波数帯に音が分散することができ、冷却流量
を縮小することなく低騒音化ができると共に環境性の向
上を図ることができる。更に、内部フィン45ｂを必要最
小限設置するだけのため軽量化が可能となる。

【００３６】（第５実施例）次に第５実施例を図５を参
照して説明する。第１実施例と異なるのは、回転子枠９
の先端部９ａと回転子鉄心10間に非磁性体（例えばアル
ミニウム，ステンレス）或いは非導体の固定具77を介在
させる。固定具77に非磁性体材料を使用すれば、回転子
鉄心10から回転子枠９への磁束漏れを防止することがで
き、特性の安定化ができる。又、固定具77に非導体を使
用すれば、回転子鉄心10と回転子枠９間で電磁回路を遮
断することができ、軸受７内でスパークが発生すること
を防止でき、ひいては軸受７損傷を防止できる。

【００３７】（第６実施例）次に第６実施例を図６を参
照して説明する。第１実施例と異なるのは、内部フィン
65と凹部64に設けた外部フィン67を別構成体で固定する
ものとし、材料を熱伝達率の高い例えば銅，アルミニウ
ムとする。すると、放熱性が良くなり回転電機の温度上
昇が低くなる。又、材料を内部フィン65と外部フィン67
で材料比重率や縦弾性係数を変更する。すると、ばね定
数や質量の調整ができるので固定子枠61の固有振動数が
可変できる。その結果、回転電機を据付後に振動・騒音
増大がなどが発生した場合に、外部フィン67の交換によ
り固有振動数を変化させて共振点の回避を行うことがで
きる。

【００３８】（第７実施例）次に第７実施例を図７を参
照して説明する。第２実施例と異なるのは、固定子鉄心
32と固定子枠31間に非磁性で且つ断熱性を有する非導体
（例えば樹脂）の導風板19を配置する。固定子鉄心32と
固定子枠31の接触を防止することにより、運転中の固定
子巻線３と固定子枠31との絶縁を確実に行うことがで
き、品質の安定化が図れる。又、絶縁空間距離を必要と
しないので回転電機の幅寸法を短縮できる。更に、冷却
風の導風が確実にでき最適な整流化や冷却損失をなくす
ることができる。従って、品質を安定しつつ小形・軽量
化ができる。

【００３９】（第８実施例）次に第８実施例を図８を参
照して説明する。第１実施例と異なるのは、回転子枠99
が回転軸12に嵌合支承され、軸受７の外輪に固定子枠91
のハウジング91ｂが嵌合されて該ハウジング91ｂ外周か
ら内部フィン95が形成される。固定軸26はない。この構
成によれば、回転子枠99の形状が簡単となる。又、回転
軸12の材料変更や形状変更などの応用仕様に対して、回
転子枠99が影響を受けず部品標準化ができる。尚、回転
電機の寸法制約に余裕があり、内部フィン95，外部フィ
ン97の高さ直径が固定子鉄心２・回転子鉄心10の外周直
径より大きくなってもよい。又、内部フィン95，外部フ
ィン97のどちらか一方だけで使用してもよい。

【００４０】（第９実施例）次に第９実施例を図９を参
照して説明する。第１実施例と異なるのは空隙11がアキ
シャル方向としたものである。即ち、固定子枠81の有底
面に固定子84を設置し軸方向に空隙11を介して回転子枠
89に固定された回転子鉄心80が配設され、回転子鉄心80
には半径方向に貫通する通風孔80ａがあり、その他の構
造は第１実施例と同じである。回転子鉄心80に通風孔80
ａを穿設したことで冷却風が内部フィン85まで循環し易
くなり、外部フィン87との熱交換が増大し第１実施例よ
り冷却効率が良くなる。

【００４１】（第10実施例）次に第10実施例を図10を参
照して説明する。第１実施例とは固定子枠と回転子枠の
取付構造が反対になる。有底カップ形状の回転子枠59の
側壁59ｂに回転子鉄心50を固定し、回転子枠59の底面に
は円周方向に複数個の回転子枠通風孔59ａを穿設すると
共に該通風孔59ａ間に放射状に延びる外扇53を植設す
る。回転子枠59の底面中央部には軸受７が嵌合され、こ
の軸受７内輪には固定子枠51の中央部51ｂ先端の固定軸
56が固定されている。固定子枠51の側壁51ａ外側には固
定子鉄心52が固定され、この固定子鉄心52は空隙11を介
して回転子鉄心50と相対している。固定子枠51の外側底
中心部には外傾斜辺51ｄで凹みながら形成される凹部51
ｃを有し、この凹部51ｃには前記外傾斜辺51ｄに沿って
放射状に延びる複数個の外部フィン57が植設されと共に
該外部フィン57間には前記外傾斜辺51ｄに固定子枠通風
孔51ｅが穿設されている。又、前記側壁51ａ内側と中央
部51ｂ間には外部フィン57と相対して内部フィン55が植
設されている。尚、回転子枠59の開口側にはブラケット
５が配設されている。

【００４２】冷却風は通風経路Ｄを形成して、外気は固
定子枠51の固定子枠通風孔51ｅから吸気され固定子54を
冷却後に回転子枠59の回転子枠通風孔59ａから排気され
る。この構造は、外気を取り込んだ冷却法が可能となり
冷却効率が良くなる。又、冷却風を相手機器に送風でき
る構造であり、本実施例を送風機として使用した時には
回転軸を設ける必要がなく、機器全体としての部品点数
の削減及び省スペース化ができる。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、内部フィ
ンを設けたことにより内気受熱面積を増加させることが
でき、しかも凹部内の外部フィンから外気へ熱を放散さ
せることができるので、固定子枠の外径寸法を増加する
ことなく放熱面積を増加することができる。この結果、
運転中の回転電機の温度上昇を規定温度内に抑えること
ができる。

【００４４】又、放射状に植設した外部フィン及び内部
フィンは補強リブ作用をして、負荷荷重による発生応力
を減少することができる。更に、固定軸の軸芯に向って
延びる外傾斜辺に沿って形成された凹部を有する固定子
枠であるので、固定軸との接合部の角部を大きな半径で
結ぶことができて、上記発生応力を分散し固定子枠並び
に固定軸の剛性を大にできる。この結果、固定子枠の肉
厚を従来よりも薄くでき、回転電機の軽量化及び幅寸法
を短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す回転電機の断面を含
む正面図、

【図２】第２実施例を示す図１相当図、

【図３】第３実施例を示す図１相当図、

【図４】第４実施例を示す図１相当図、

【図５】第５実施例を示す図１相当図、

【図６】第６実施例を示す図１相当図、

【図７】第７実施例を示す図１相当図、

【図８】第８実施例を示す図１相当図、

【図９】第９実施例を示す図１相当図、

【図１０】第１０実施例を示す図１相当図、

【図１１】従来の図１相当図。

【符号の説明】

１，21，31，51，61，81，91…固定子枠、１ａ，21ａ，
31ａ，41ａ，51ａ，59ｂ…側壁、１ｂ，21ｂ，51ｂ…中
央胴部、 ２，32，52…固定子鉄心、３…固定子
巻線、 ７…軸受、８ａ，10，38
ａ，50，80…回転子鉄心、９，29，39，59，89，99…回
転子枠、９ａ，29ａ…先端部、 12…回
転軸、10，16…回転電機、 19…導風
板、21ｃ，51ｃ…凹部、 21ｄ，51ｄ
…外傾斜辺、21ｅ…内傾斜辺、 2
4，57，67，87…外部フィン、25，35ａ，45ａ，45ｂ，5
5，65，85，95…内部フィン、26，56…固定軸、
29ｂ…枠通風孔、32ａ…鉄心通風孔、
33，38ｂ，48ｂ…冷却ファン、35…フ
ィン胴、 35ｂ…フィン凹部、51
ｅ…固定子枠通風孔、 53…外扇、59ａ…
回転子枠通風孔、 77…固定具、80ａ…通
風孔。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有底円筒形の固定子枠内の側壁に固定さ
   れた固定子鉄心と、前記固定子枠内の中央胴部先端の固
   定軸に嵌合された軸受と、この軸受に回転自在に配設の
   回転子枠に固定され前記固定子鉄心の内周に空隙を介し
   て配置された回転子鉄心とを有する回転電機において、
   前記固定子枠の底面の外側底中心部に外傾斜辺で形成さ
   れた凹部と、この凹部内に前記外傾斜辺に沿って放射方
   向に延び複数個植設された外部フィンと、前記外傾斜辺
   の背面に形成された内傾斜辺に沿って前記中央胴部から
   放射方向に延び複数個植設された内部フィンとを備えた
   ことを特徴とする回転電機。
2. 【請求項２】 前記固定子鉄心の背部を円周方向に貫通
   し複数個設けた鉄心通風孔と、前記回転子枠の先端部に
   内径方向に延び円周方向に複数個植設の冷却ファンと、
   この冷却ファンの対向位置の内部フィンにフィン凹部を
   設け該フィン凹部で分断して形成された内部フィンと、
   前記回転子鉄心を固定した回転子枠胴部に内径方向に貫
   通し円周方向に複数個設けた枠通風孔とを備えた請求項
   １記載の回転電機。
3. 【請求項３】 前記冷却ファンが回転子鉄心を形成する
   鉄心抜板の延長で成る請求項２記載の回転電機。
4. 【請求項４】 前記冷却ファンまたは内部フィンを円周
   方向に不均等に配置すると共に、内部フィンの高さは力
   伝達経路は高く他の部分は低く形成した請求項２又は３
   記載の回転電機。
5. 【請求項５】 前記回転子枠と非磁性体または非導体の
   固定具を介して固定子鉄心を固定する請求項１又は２記
   載の回転電機。
6. 【請求項６】 前記固定子枠と外部フィン及び内部フィ
   ンを別構成体の異なる材料とし、外部フィンと内部フィ
   ンは固定子枠に対して高熱伝達率の材料または材料比重
   率や縦弾性係数が異なる材料とする請求項１記載の回転
   電機。
7. 【請求項７】 有底円筒形で底面の外側底中心部に外傾
   斜辺で形成された凹部と該凹部内に前記外傾斜辺に沿っ
   て放射方向に延び複数個植設された外部フィンと前記外
   傾斜辺の背面に形成された内傾斜辺に沿って前記中央胴
   部から放射方向に延び複数個植設された内部フィンとを
   備えて形成された固定子枠と、この固定子枠内の側壁に
   固定された固定子鉄心と、前記固定子枠内の中央胴部の
   ハウジング内に嵌合された軸受と、この軸受に嵌合され
   回転自在の回転軸と、この回転軸に嵌合された回転子枠
   に固定され前記固定子鉄心の内周に空隙を介して配置さ
   れた回転子鉄心とを有することを特徴とする回転電機。
8. 【請求項８】 有底円筒形で底面の外側底中心部に外傾
   斜辺で形成された凹部と該凹部内に前記外傾斜辺に沿っ
   て放射方向に延び複数個植設された外部フィンと前記外
   傾斜辺の背面に形成された内傾斜辺に沿って前記中央胴
   部から放射方向に延び複数個植設された内部フィンとを
   備えて成る固定子枠と、この固定子枠内の底面に固定さ
   れた固定子鉄心と、前記固定子枠内の中央胴部の先端部
   に嵌合された軸受を介して配設の回転子枠に固定され前
   記固定子鉄心の軸方向の空隙を介して配置された回転子
   鉄心とを有することを特徴とする回転電機。
9. 【請求項９】 有底円筒形で底面の中央部に軸受が嵌合
   されると共に前記底面に該底面を貫通する複数個の通風
   孔を円周方向に設け該通風孔間で底面の外側に放射状に
   延びる外扇を植設して形成の回転子枠と、この回転子枠
   の側壁に固定された回転子鉄心と、断面が山字形状で底
   面の外側底中心部に外傾斜辺で形成された凹部と該凹部
   内に前記外傾斜辺に沿って放射方向に延び複数個植設さ
   れた外部フィンと前記外傾斜辺の背面に形成された内傾
   斜辺に沿って前記中央胴部から放射方向に延び複数個植
   設された内部フィンとを備えて成る固定子枠と、この固
   定子枠内の中央胴部先端の固定軸は前記軸受に嵌合され
   固定子枠の側壁に固定され前記回転子鉄心と空隙を介し
   て配置された固定子鉄心とを有することを特徴とする回
   転電機。