JP2000245109A - Permanent magnet motor - Google Patents

Permanent magnet motor

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JP2000245109A
JP2000245109A JP11040303A JP4030399A JP2000245109A JP 2000245109 A JP2000245109 A JP 2000245109A JP 11040303 A JP11040303 A JP 11040303A JP 4030399 A JP4030399 A JP 4030399A JP 2000245109 A JP2000245109 A JP 2000245109A
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JP
Japan
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permanent magnet
casing
stator core
space
housing
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JP11040303A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Hashidate
良夫 橋立
Yutaka Hashiba
豊 橋場
Kazuto Sakai
和人 堺
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To promote heat transmission on the surface of a causing, and to improve cooling performance by arranging a housing outside the causing so as to surround the casing via a prescribed space between, and providing lead-in guides for leading running wind into this space and exhausting guides for exhausting the running wind. SOLUTION: A housing 7 is arranged so as to surround a easing 3 via a prescribed space between and an annular swing air course 27 is formed in the peripheral surface and both side surfaces of the casing 3. Along with partitioning the course 27 by forming axial partition walls 29, lead-in guide 31 for taking running wind in and exhausting guides 33 for exhausting the running wind are connected. Consequently, it becomes possible to efficiently suppress temperature increase of the motor body 1, by causing the running wind taken in from intakes 31a of the lead-in guides 31 to pass the partitioned passages partitioned by the partition walls 29, and to flow along the annular swing air courses 27, and exhausting the wind from the exhausting ports of the exhausting guides 33.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、鉄道車
両等の主電動機に適する永久磁石電動機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a permanent magnet motor suitable for a main motor of a railway car, for example.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、鉄道車両の主電動機は、ランニン
グコストの低減や低騒音化の要求から、その起動部を外
部に露出する開放型よりも、ハウジングやシェル等で起
動部を完全に覆う、いわゆる全閉型電動機が主流となっ
てきている。この傾向は、鉄道車両に限られたものでは
なく、電気自動車やハイブリッドカーに搭載されるモー
タに対しても同様な要求から、駆動部全体、あるいは、
その一部をハウジングで覆う全閉タイプに移行しつつあ
る。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to reduce running costs and reduce noise, a main motor of a railway vehicle has a starting part completely covered with a housing or a shell rather than an open type in which the starting part is exposed to the outside. So-called fully-closed motors have become mainstream. This tendency is not limited to railcars, and the same requirements are applied to motors mounted on electric vehicles and hybrid cars.
It is shifting to a fully closed type, part of which is covered by a housing.

【0003】ところで、このような車両用主電動機その
ものをモータハウジング等によって覆うものは、当然な
がら電動機からの熱がモータハウジング内に停留する傾
向にあり、ハウジングや電動機本体を高温化し、電動機
自体の性能を著しく低下させることにつながる。このた
め現在では、ハウジングの外壁にその表面積を増やすフ
ィンを多数設け、フィンからの放熱によってハウジング
内部の温度上昇を抑制しようとしている。
[0003] By the way, when the vehicle main motor itself is covered with a motor housing or the like, naturally the heat from the motor tends to stay in the motor housing. This leads to a significant decrease in performance. For this reason, at present, a large number of fins are provided on the outer wall of the housing to increase the surface area thereof, and it is attempted to suppress a rise in temperature inside the housing due to heat radiation from the fins.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハウジ
ング内部の温度上昇を抑制しようとして、ハウジング外
壁面に多数、放熱フィンを突設しても、放熱フィンにみ
あう放熱効果がそれほど期待できないのが現状である。
However, even if a large number of radiating fins are protruded on the outer wall surface of the housing in order to suppress a rise in the temperature inside the housing, the radiating effect corresponding to the radiating fins cannot be expected so much. It is.

【0005】そこで、この発明は、かかる現状に鑑み、
高い冷却性能が得られる永久磁石電動機を提供すること
を目的とする。
[0005] In view of this situation, the present invention
It is an object of the present invention to provide a permanent magnet motor capable of obtaining high cooling performance.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明の請求項1によれば、ケーシング内に、固
定された固定子鉄心に電機子コイルを持つ固定子と、永
久磁石を鉄心に設けた回転可能な回転子とを配置する一
方、前記ケーシングの外側に所定の空間が作られるよう
前記ケーシングを外囲むと共に、前記空間内に走行風を
導入する導入ガイドと、導入した走行風を外へ排出する
排出ガイドとを備えたハウジングを設ける。
According to a first aspect of the present invention, a stator having an armature coil fixed to a fixed stator core and a permanent magnet are provided. While a rotatable rotor provided on an iron core is arranged, the casing surrounds the casing so as to form a predetermined space outside the casing, and an introduction guide for introducing traveling wind into the space; A housing having a discharge guide for discharging the wind to the outside is provided.

【0007】これにより、ケーシングを取囲むハウジン
グにより低騒音化が図れる一方、空間内を走行風が流れ
るため、ケーシング表面の熱伝達が促進される。同時
に、永久磁石を用いるため、磁力を作る電流を流さなく
て済み発熱量が小さいことも相俟って電動機本体の高温
化が得られる また、この発明の請求項2によれば、固定子鉄心の外周
面を、走行風が流れる空間内に露出させる。
[0007] Thus, while noise can be reduced by the housing surrounding the casing, the traveling wind flows in the space, so that heat transfer on the casing surface is promoted. At the same time, since a permanent magnet is used, it is not necessary to supply a current for generating a magnetic force, and the amount of heat generated is small, so that the temperature of the motor body can be increased. According to the second aspect of the present invention, the stator core is provided. Is exposed in the space where the traveling wind flows.

【0008】これにより、固定子鉄心は、空間内を流れ
る走行風と直接熱交換が行われるようになり、冷却性能
が大幅に向上する。
As a result, the stator core directly exchanges heat with the traveling wind flowing in the space, thereby greatly improving the cooling performance.

【0009】また、この発明の請求項3によれば、空間
を、ケーシングとハウジングとを同心に配置して、導入
ガイドから取入れた走行風を、ケーシングに沿って周方
向に旋回させる旋回風路の形状とする。
According to a third aspect of the present invention, a space is provided so that a casing and a housing are concentrically arranged, and a swirling air path for turning a traveling wind taken from an introduction guide in a circumferential direction along the casing. Shape.

【0010】これにより、導入ガイドから取入れた走行
風を、周方向に旋回させて流せるため、流動抵抗を小さ
くでき、圧力損失を小さく抑えることが可能となる。こ
の結果、効率よく走行風を取入れることができる。
[0010] Thus, the traveling wind taken in from the introduction guide can be swirled in the circumferential direction to flow, so that the flow resistance can be reduced and the pressure loss can be reduced. As a result, the traveling wind can be efficiently taken in.

【0011】また、この発明の請求項4によれば、空間
を、導入口近傍より後流部の方が風路断面積が狭くなる
ようケーシングとハウジングとを偏心して配置し、導入
ガイドから取入れた走行風を、ケーシングに沿って周方
向に旋回させる旋回風路の形状とする。
According to the fourth aspect of the present invention, the casing and the housing are eccentrically arranged such that the cross-sectional area of the air passage is smaller in the downstream portion than in the vicinity of the introduction port, and the space is taken in from the introduction guide. The traveling wind is swirled in the circumferential direction along the casing to form a swirling air path.

【0012】これにより、後流部の流速が速くなるた
め、後流部領域の熱伝達率が大きくなり、冷却性能が向
上する。
As a result, the flow velocity in the downstream area is increased, so that the heat transfer coefficient in the downstream area is increased, and the cooling performance is improved.

【0013】また、この発明の請求項5によれば、ケー
シングを非磁性体で構成する一方、固定子の軸方向端部
に位置する固定子の端部コイルを、前記ケーシングに直
接接触させる。
According to a fifth aspect of the present invention, the casing is made of a non-magnetic material, and the end coil of the stator located at the axial end of the stator is brought into direct contact with the casing.

【0014】これにより、固定子の端部コイルは、非磁
性体のケーシングとの直接接触が可能となり、固定子の
冷却と相俟って熱伝達率が大幅に向上し、冷却性能が向
上する。
Thus, the end coil of the stator can be brought into direct contact with the casing made of a non-magnetic material, and together with the cooling of the stator, the heat transfer coefficient is greatly improved and the cooling performance is improved. .

【0015】また、この発明の請求項6によれば、固定
子鉄心を、外周面の周方向に沿って空間内に突出する複
数の凸部を設けた抜き板を積層させて構成する。
According to a sixth aspect of the present invention, the stator core is formed by stacking punched plates provided with a plurality of projections projecting into the space along the circumferential direction of the outer peripheral surface.

【0016】これにより、空間内を走行風が流れる時
に、凸部によって流れが乱されることで、熱伝達率が増
大する。また、凸部による伝達面積の増大により冷却性
能の向上が図れる。
[0016] Thus, when the traveling wind flows in the space, the flow is disturbed by the projections, so that the heat transfer coefficient increases. Further, the cooling area can be improved by increasing the transmission area due to the projections.

【0017】また、この発明の請求項7によれば、固定
子鉄心を、固定ボルトにより抜き板を積層して構成し、
前記固定ボルトの頭部を、周方向に沿って空間内に突出
させるようにしたことを特徴とする請求項2記載の永久
磁石電動機。
According to a seventh aspect of the present invention, the stator core is formed by stacking punched plates with fixing bolts,
3. The permanent magnet motor according to claim 2, wherein a head of the fixing bolt projects into a space along a circumferential direction.

【0018】これにより、固定子鉄心を積層して構成す
る固定ボルトの頭部を利用して空間内に突出する突出部
にできる。この結果、頭部による走行風の流れが乱され
ることで、熱伝達率を増大し、冷却性能の向上が図れ
る。
[0018] In this way, it is possible to form a protruding portion that protrudes into the space by using the head of the fixing bolt formed by stacking the stator cores. As a result, the flow of the traveling wind by the head is disturbed, thereby increasing the heat transfer coefficient and improving the cooling performance.

【0019】また、この発明の請求項8によれば、固定
子鉄心に、軸方向の貫通した通風孔を複数設ける一方、
前記通風孔へ向けて風を送り込む冷却用ファンを回転子
の回転軸に設ける。
According to an eighth aspect of the present invention, the stator core is provided with a plurality of axially penetrating ventilation holes.
A cooling fan for sending air toward the ventilation holes is provided on a rotating shaft of the rotor.

【0020】これにより、冷却用ファンによって、固定
子鉄心の通風孔を冷却風が強制的に流れ、固定子鉄心の
内部の冷却が可能となるため、冷却性能が向上する。
Thus, the cooling fan forcibly flows the cooling air through the ventilation holes of the stator core, thereby cooling the inside of the stator core, thereby improving the cooling performance.

【0021】また、この発明の請求項9によれば、軸方
向の貫通した通風孔は、通風孔の孔径の異なる抜き板を
積層させて構成する。
According to the ninth aspect of the present invention, the ventilation holes penetrating in the axial direction are formed by stacking punched plates having different diameters of the ventilation holes.

【0022】これにより、通風路内は、風路断面積の異
なる部分が作られるため、それが乱流促進の役目を果た
すようになり、伝熱効率が促進され、冷却性能の向上が
図れる。
As a result, a portion having a different cross-sectional area of the air passage is formed in the air passage, which serves to promote turbulence, thereby promoting heat transfer efficiency and improving cooling performance.

【0023】また、この発明の請求項10によれば、導
入ガイドの導入ガイド口に、障害物等の侵入を阻止する
フィルタ部を設ける。
According to the tenth aspect of the present invention, the introduction guide opening of the introduction guide is provided with a filter for preventing entry of an obstacle or the like.

【0024】これにより、走行風の取入れに障害となる
大きな紙や破片物等が導入ガイド内に侵入するのを防ぐ
ことができるため、確実な走行風の取入れが可能とな
る。
Thus, it is possible to prevent large papers, debris, and the like, which hinder the intake of the traveling wind, from entering the introduction guide, so that the traveling wind can be reliably taken.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、図1乃至図4の図面を参照
しながらこの発明の第1実施形態について具体的に説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

【0026】図1において、符号1は車両等に搭載され
る電動機本体を示している。電動機本体1は、ケーシン
グ3内に配置された駆動部5と、前記ケーシング3を取
囲むハウジング7とから成っている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a motor main body mounted on a vehicle or the like. The motor main body 1 includes a drive unit 5 arranged in the casing 3 and a housing 7 surrounding the casing 3.

【0027】ケーシング3は、非磁性体の材質で円筒状
に形成され、内部には、駆動部5が配置されている。
The casing 3 is formed of a non-magnetic material in a cylindrical shape, and has a drive unit 5 disposed therein.

【0028】駆動部5は、固定子9とその固定子9内に
配置された回転可能な回転子11とで構成されている。
固定子9は図2に示す如く固定子鉄心13に電機子コイ
ル15が環状に配置された構造となっており、固定子鉄
心13は、前記ケーシング3の内周壁面に直接固定支持
されている。
The driving section 5 is composed of a stator 9 and a rotatable rotor 11 arranged in the stator 9.
As shown in FIG. 2, the stator 9 has a structure in which an armature coil 15 is annularly arranged on a stator core 13, and the stator core 13 is directly fixed and supported on the inner peripheral wall surface of the casing 3. .

【0029】図1に示す如く固定子9の左右の端子コイ
ル17は、ケーシング3の薄肉凹部19内に配置され、
薄肉による熱伝達率の向上が図られている。
As shown in FIG. 1, the left and right terminal coils 17 of the stator 9 are arranged in a thin recess 19 of the casing 3.
The heat transfer coefficient is improved by thinning.

【0030】回転子11は、略円筒状の軟鋼S45C、
または、積層された略円形状の珪素鋼板などの磁性材料
からなり、ベアリング等の軸受21によって回転自在に
両端支持されている。
The rotor 11 is made of a substantially cylindrical mild steel S45C,
Alternatively, both ends are rotatably supported by bearings 21 such as bearings made of a magnetic material such as a laminated silicon steel plate having a substantially circular shape.

【0031】回転子11は、図2に示す如く、内部に、
磁極幅の間隔をあけて空洞部23間の鉄心部分を磁極部
分とした4極型回転子の構造となっているが、必ずしも
4極型回転子に特定されない。
The rotor 11 has, as shown in FIG.
Although the structure of the quadrupole rotor is such that the core portion between the cavities 23 is a magnetic pole portion with an interval of the magnetic pole width, it is not necessarily specified as the quadrupole rotor.

【0032】磁極部分と磁極間部分との間で磁気的な凹
凸を形成するため、各空洞部23には、断面矩形の永久
磁石25が、磁極部分の側面(空洞部の周方向端面)
に、例えば、接着剤等の手段によって固定支持されてい
る。
In order to form magnetic irregularities between the magnetic pole portion and the portion between the magnetic poles, a permanent magnet 25 having a rectangular cross section is provided in each hollow portion 23 at the side surface of the magnetic pole portion (the circumferential end surface of the hollow portion).
Are fixedly supported by, for example, an adhesive.

【0033】永久磁石25の素材としては、高磁気エネ
ルギー積の希土類磁石、例えば、NdFeB磁石を使用
することにより、従来の永久磁石よりも高トルクを得る
ことができる。
By using a rare earth magnet having a high magnetic energy product, for example, an NdFeB magnet as a material of the permanent magnet 25, a higher torque can be obtained than with a conventional permanent magnet.

【0034】ハウジング7は、前記軸受21により支持
され、所定の空間を有して前記ケーシング3を取囲むよ
う同心に配置されている。これにより、ケーシング3の
外周面及び両側面に環状の旋回風路27が作られるよう
になっている。
The housing 7 is supported by the bearing 21 and is arranged concentrically so as to surround the casing 3 with a predetermined space. Thereby, an annular swirling air passage 27 is formed on the outer peripheral surface and both side surfaces of the casing 3.

【0035】旋回風路37は、図1及び図2に示す如く
軸方向の隔壁29により底部領域側が6つに仕切られる
と共に、図面左側から、第1,第3,第5の仕切壁内に
は、外気取入用のダクト状に形成された導入ガイド31
がそれぞれ接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the swirling air passage 37 is divided into six bottom regions by an axial partition wall 29, and is provided in first, third, and fifth partition walls from the left side of the drawing. Is an introduction guide 31 formed in a duct shape for taking in outside air.
Are connected respectively.

【0036】第2,第4,第6の仕切壁内には排出用の
ダクト状に形成された排出ガイド33がそれぞれ接続さ
れている。
Discharge guides 33 formed in a discharge duct shape are connected to the second, fourth, and sixth partition walls, respectively.

【0037】なお、導入ガイド31と排出ガイド33の
数は適宜設定してよい。
The numbers of the introduction guides 31 and the discharge guides 33 may be set as appropriate.

【0038】導入ガイド31とハウジング7との接続部
は、図2に示す如く隔壁29と隔壁29の上方を塞ぐよ
う天板35がケーシング3の周壁面まで延長されてい
る。これにより、導入ガイド31の導入ガイド口31a
から取入れられた走行風は、矢印で示す如く隔壁29に
よって仕切られた仕切通路を通り、環状の旋回風路27
に沿って360度流れるようになっている。
As shown in FIG. 2, the connecting portion between the introduction guide 31 and the housing 7 has a partition wall 29 and a top plate 35 extending to the peripheral wall surface of the casing 3 so as to cover the upper part of the partition wall 29. Thereby, the introduction guide port 31a of the introduction guide 31
The traveling wind taken in from the air passes through a partition passage partitioned by a partition wall 29 as shown by an arrow, and an annular turning air passage 27 is formed.
360 degrees along the line.

【0039】この場合、導入ガイド31の導入ガイド口
31aには、図4に示す如く、大きな紙、破片等の障害
物が導入ガイド31内へ侵入するのを阻止する金網でで
きたフィルタ部37を設けるようにすることが望まし
い。
In this case, as shown in FIG. 4, a filter portion 37 made of a wire mesh for preventing obstacles such as large paper and debris from entering the introduction guide 31 is provided at the introduction guide port 31a of the introduction guide 31. Is desirably provided.

【0040】これにより、導入ガイド31内に障害物が
侵入して目詰りを起こすことがなくなり、確実で安定し
た走行風を取入れることができる。
As a result, it is possible to prevent an obstacle from entering the introduction guide 31 and to cause clogging, so that a reliable and stable wind can be taken in.

【0041】一方、図3に示す如く排出ガイド33のハ
ウジング7との接続部は隔壁29と隔壁29の上方を塞
ぐよう天板39がケーシング7の周壁面まで延長されて
いる。これにより、導入ガイド31から取入れられた走
行風は、矢印の如く旋回風路27に沿って流れた後、隔
壁29によって仕切られた仕切通路を通り、排出ガイド
33の排出ガイド口33aから外へ排出されるようにな
っている。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the connecting portion of the discharge guide 33 with the housing 7 has a partition wall 29 and a top plate 39 extending to the peripheral wall surface of the casing 7 so as to cover the upper side of the partition wall 29. Thereby, the traveling wind taken in from the introduction guide 31 flows along the swirling air path 27 as shown by the arrow, and then passes through the partition passage partitioned by the partition wall 29 and out of the discharge guide opening 33a of the discharge guide 33. It is being discharged.

【0042】このように構成された永久磁石電動機によ
れば、ケーシング3を取囲むハウジング7により低騒音
化が図れると共に、ハウジング7の上半部は冷却用のフ
ィンがないため車両等への取付けが容易となる。一方、
走行中において、導入ガイド31から走行風が取入れら
れ、取入れられた走行風は旋回風路27に沿ってケーシ
ング3の周囲を360度旋回した後、排出ガイド33か
ら外へ排出される。この時、走行風は、周方向に旋回す
る流れとなるため、流動抵抗は小さくて済み、圧力損失
を小さく抑えることが可能となり、効率よく走行風を取
入れることができる。同時に、ケーシング3表面の熱伝
達率が促進され、ケーシング3に直接接触し合う固定子
9及び端部コイル17との熱交換が同時に行われるた
め、電動機本体の高温化が抑えられる。この場合、回転
子11に永久磁石25を用いたため、磁力を作る電流を
流さなくて済むため、発熱量が小さいことも相俟って冷
却性能の向上が図れる。
According to the permanent magnet motor configured as described above, noise can be reduced by the housing 7 surrounding the casing 3, and the upper half of the housing 7 has no cooling fins, so that it is mounted on a vehicle or the like. Becomes easier. on the other hand,
During traveling, traveling wind is taken in from the introduction guide 31, and the taken traveling wind turns 360 degrees around the casing 3 along the swirl air path 27, and is then discharged outside from the discharge guide 33. At this time, since the traveling wind is a flow turning in the circumferential direction, the flow resistance can be reduced, the pressure loss can be reduced, and the traveling wind can be efficiently taken in. At the same time, the heat transfer coefficient on the surface of the casing 3 is promoted, and the heat exchange between the stator 9 and the end coil 17 that are in direct contact with the casing 3 is performed at the same time. In this case, since the permanent magnet 25 is used for the rotor 11, it is not necessary to supply a current for generating a magnetic force, so that the cooling performance can be improved due to the small amount of heat generation.

【0043】図5は旋回風路27によって冷却性能の向
上を図った第2の実施形態を示したものである。即ち、
旋回風路27の取入れ側領域において導入口近傍より後
流部の方が風路断面積が狭くなるようケーシング3の軸
心に対してハウジング7の軸心を偏心して配置するもの
である。
FIG. 5 shows a second embodiment in which the cooling performance is improved by the swirling air passage 27. That is,
The axial center of the housing 7 is arranged eccentrically with respect to the axial center of the casing 3 so that the downstream area of the swirl air path 27 has a narrower cross-sectional area in the downstream area than in the vicinity of the inlet.

【0044】なお、他の構成要素は、第1の実施形態と
同一のため、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
Since the other components are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given and the detailed description is omitted.

【0045】したがって、この第2の実施形態によれ
ば、導入ガイド31から取入れられた走行風は、風路断
面積が狭くなる後流部において流速が速くなるため、後
流部領域の熱伝達率が大きくなり、冷却性能が向上す
る。
Therefore, according to the second embodiment, the traveling wind taken in from the introduction guide 31 has a high flow velocity in the downstream portion where the cross-sectional area of the air passage is narrow, so that the heat transfer in the downstream portion region is performed. The rate is increased and the cooling performance is improved.

【0046】この場合、周方向に旋回した走行風は排出
ダクト33へ向け流れる時に、次第に流速が遅くなる
が、流速が低下する領域は、両側方が導入口に近く、低
い温度の走行風が流れる影響によって冷却性能の著しい
低下は起こらず、全体として冷却性能の向上が図れる。
In this case, when the traveling wind turning in the circumferential direction flows toward the discharge duct 33, the velocity of the traveling wind gradually decreases, but in a region where the velocity of the traveling wind decreases, the traveling wind having a low temperature is close to the inlet on both sides. The cooling effect does not significantly decrease due to the flowing effect, and the cooling performance can be improved as a whole.

【0047】図6は、固定子鉄心13を直接走行風と熱
交換させることで冷却性能の向上を図った第3の実施形
態を示したものである。
FIG. 6 shows a third embodiment in which the cooling performance is improved by directly exchanging heat between the stator core 13 and the traveling wind.

【0048】即ち、ケーシング3の周壁面を取り外き、
固定子9の固定子鉄心13の外周面を走行風が流れる旋
回風路27内に直接臨ませる構造としたものである。
That is, by removing the peripheral wall surface of the casing 3,
The structure is such that the outer peripheral surface of the stator core 13 of the stator 9 directly faces the swirling air passage 27 through which the traveling wind flows.

【0049】なお、他の構成要素は、第1の実施形態と
同一のため、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
Since the other components are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given and the detailed description is omitted.

【0050】したがって、この第3の実施形態によれ
ば、固定子鉄心13は、走行風と直接熱交換が行われる
ため、冷却性能が大幅に向上する。
Therefore, according to the third embodiment, since the stator core 13 directly exchanges heat with the traveling wind, the cooling performance is greatly improved.

【0051】図7は固定子鉄心13の伝熱面積の拡大を
図り、冷却性能の向上を図った第4の実施形態を示した
ものである。
FIG. 7 shows a fourth embodiment in which the heat transfer area of the stator core 13 is enlarged and the cooling performance is improved.

【0052】即ち、固定子9の固定子鉄心13の外周面
に、ケーシング3の周壁面を取除き、走行風が流れる旋
回風路27内に直接臨む複数の凸部41を設ける。
That is, on the outer peripheral surface of the stator core 13 of the stator 9, a plurality of convex portions 41 are provided which directly remove the peripheral wall surface of the casing 3 and face the swirling air passage 27 through which the traveling wind flows.

【0053】凸部41は、凸部41を有する抜き板を所
定の厚みに積層させて固定子鉄心13を構成する時は、
同時に作られるようになる。
When the stator core 13 is formed by stacking punched plates having the protrusions 41 to a predetermined thickness, the protrusions 41
It will be made at the same time.

【0054】なお、他の構成要素は、第1の実施形態と
同一のため、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
Since the other components are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given and the detailed description is omitted.

【0055】したがって、この第4の実施形態によれ
ば、走行風が流れる時に、凸部41によって流れが乱さ
れることで熱伝達率が増大する。また、凸部41による
伝熱面積の増大と相俟って冷却性能の向上が図れる。
Therefore, according to the fourth embodiment, when the traveling wind flows, the flow is disturbed by the convex portion 41, so that the heat transfer coefficient increases. Further, the cooling performance can be improved in combination with the increase in the heat transfer area due to the convex portions 41.

【0056】この場合、凸部41は、図8に示す如く、
固定子鉄心13を固定ボルト43により抜き板を積層し
て構成する時に、前記固定ボルト43の頭部45を旋回
風路27内へ臨ませる形状とすることでも、第4の実施
形態と同様の作用、効果が期待できる。
In this case, as shown in FIG.
When the stator core 13 is formed by stacking punched plates with the fixing bolts 43, the head 45 of the fixing bolts 43 may have a shape facing the inside of the swirl air passage 27, as in the fourth embodiment. Action and effect can be expected.

【0057】図9は、固定子鉄心13の内部を走行風が
流れるようにすることで、冷却性能の向上を図った第5
の実施形態を示したものである。
FIG. 9 shows a fifth example in which the running air flows through the stator core 13 to improve the cooling performance.
1 is an embodiment of the present invention.

【0058】即ち、固定子鉄心13に軸方向に貫通する
複数の通風孔47を円周上に沿って設ける一方、ハウジ
ング7の内側に、ケーシング3から突出した固定子鉄心
13の外周面と直接接触し合うサブハウジング49を設
け、ハウジング7とサブハウジング49の間に走行風が
流れる旋回風路27を形成する。また、サブハウジング
49とケーシング3との間に前記通風孔47を冷却風が
流れる冷却風路51を形成する。
That is, a plurality of ventilation holes 47 penetrating the stator core 13 in the axial direction are provided along the circumference, while the inside of the housing 7 is directly in contact with the outer peripheral surface of the stator core 13 projecting from the casing 3. A sub-housing 49 that is in contact with the sub-housing 49 is provided, and the swirling air path 27 through which the traveling wind flows is formed between the housing 7 and the sub-housing 49. Further, a cooling air passage 51 through which the cooling air flows through the ventilation hole 47 is formed between the sub-housing 49 and the casing 3.

【0059】冷却風路51の一方には、導入口53が、
他方には排出口55がそれぞれ設けられ、回転子11の
回転軸11aに設けられた冷却用ファン53の回転によ
り、冷却風路51内を矢印の如く冷却風が強制的に流れ
るようになっている。
An inlet 53 is provided at one side of the cooling air passage 51.
Discharge ports 55 are provided on the other side, and by the rotation of the cooling fan 53 provided on the rotating shaft 11a of the rotor 11, the cooling air is forced to flow through the cooling air passage 51 as shown by the arrow. I have.

【0060】一方、固定子鉄心13に設けられた通風孔
47は、図11に示す如く孔径の異なる2種類の抜き板
57,59を周期的に交互に積層させることで、内側に
凸部61が作られた形状となっている。
On the other hand, as shown in FIG. 11, the ventilation holes 47 formed in the stator core 13 are formed by alternately laminating two types of punched plates 57 and 59 having different hole diameters so as to protrude inward. The shape is made.

【0061】なお、他の構成要素は第1の実施形態と同
一のため、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
Since the other components are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given and the detailed description is omitted.

【0062】したがって、この第5実施形態によれば、
旋回風路27を流れる走行風と冷却風路51を流れる冷
却風とにより、固定子鉄心13の外周面と通風孔47を
介して内部を同時に冷却することが可能となる。同時
に、冷却風が通風孔47を通過する時、凸部61によっ
て流れが乱されることで冷却効率が向上し、固定子鉄心
13の冷却の強化が図れるようになる。
Therefore, according to the fifth embodiment,
The running air flowing through the swirling air passage 27 and the cooling air flowing through the cooling air passage 51 can simultaneously cool the inside of the stator core 13 through the ventilation hole 47 and the outer peripheral surface. At the same time, when the cooling air passes through the ventilation holes 47, the flow is disturbed by the projections 61, so that the cooling efficiency is improved and the cooling of the stator core 13 can be enhanced.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上、説明したように、この発明の永久
磁石電動機によれば、次のような効果を奏する。
As described above, according to the permanent magnet motor of the present invention, the following effects can be obtained.

【0064】(1)全体を取囲むハウジングにより低騒
音化が図れると共に、ハウジング内を流れる走行風と、
永久磁石を用いることで、電動機の発熱量を小さくでき
ることと相俟って電動機本体の高温化が抑えられる。
(1) Low noise can be achieved by the housing surrounding the whole, and the traveling wind flowing in the housing
By using the permanent magnet, the amount of heat generated by the motor can be reduced, and the temperature of the motor body can be suppressed from increasing.

【0065】(2)走行風に対して固定子鉄心を直接熱
交換させることが可能となり、冷却性能の向上が図れ
る。
(2) The stator core can be directly heat-exchanged against the traveling wind, so that the cooling performance can be improved.

【0066】(3)導入ガイドからの流動抵抗を小さく
抑えることが可能となり、効率よく走行風を取入れるこ
とができる。
(3) The flow resistance from the introduction guide can be reduced, and the traveling wind can be efficiently taken in.

【0067】(4)後流部の流速を速くし、後流部領域
の熱伝達部を大きくすることが可能となり、冷却性能の
向上が図れる。
(4) It is possible to increase the flow velocity in the downstream portion and increase the size of the heat transfer portion in the downstream region, thereby improving the cooling performance.

【0068】(5)固定子鉄心と同時に端部コイルの冷
却が可能となり、冷却性能の向上が図れる。
(5) The end coils can be cooled simultaneously with the stator core, and the cooling performance can be improved.

【0069】(6)凸部により走行風の乱れを作ること
が可能となり、冷却性能の向上が図れる。
(6) The turbulence of the running wind can be generated by the projections, and the cooling performance can be improved.

【0070】(7)固定子鉄心の外周面と、通風孔を介
して固定子鉄心の内部とを同時に冷却することが可能と
なり、冷却性能の向上が図れる。
(7) It is possible to simultaneously cool the outer peripheral surface of the stator core and the inside of the stator core via the ventilation holes, thereby improving the cooling performance.

【0071】(8)大きな紙や破片等の障害物の侵入を
防ぐことが可能となり、確実な走行風の取入れができ
る。
(8) It is possible to prevent intrusion of obstacles such as large paper and debris, and it is possible to take in the traveling wind reliably.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1の実施形態による永久磁石電動
機の概要説明図。
FIG. 1 is a schematic explanatory view of a permanent magnet electric motor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A線断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;

【図3】図1のB−B線断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG. 1;

【図4】導入ガイドの導入ガイド口にフィルタ部を設け
た説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram in which a filter unit is provided at an introduction guide opening of the introduction guide.

【図5】この発明の第2の実施形態によるケーシングの
軸心に対して、ハウジングの軸心を偏心させて配置した
図3と同様の断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view similar to FIG. 3, in which an axis of a housing is eccentrically arranged with respect to an axis of a casing according to a second embodiment of the present invention.

【図6】この発明の第3の実施形態による固定子鉄心
を、走行風と直接熱交換が行えるようにした説明図。
FIG. 6 is an explanatory view in which a stator core according to a third embodiment of the present invention can directly exchange heat with running wind.

【図7】この発明の第4の実施形態による固定子鉄心
に、凸部を設けた説明図。
FIG. 7 is an explanatory view in which a protrusion is provided on a stator core according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】固定子鉄心を積層する固定ボルトの頭部を利用
して凸部を設けるようにした説明部。
FIG. 8 is an explanatory view in which a projection is provided using a head of a fixing bolt for laminating a stator core.

【図9】この発明の第5の実施形態による固定子鉄心の
外周面と内部を、同時に冷却ができるようにした説明
図。
FIG. 9 is an explanatory view showing that an outer peripheral surface and an inside of a stator core according to a fifth embodiment of the present invention can be simultaneously cooled.

【図10】固定子鉄心に通風孔を設けた説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram in which ventilation holes are provided in a stator core.

【図11】図10のC−C線一部拡大図。FIG. 11 is a partially enlarged view taken along line CC of FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 ケーシング 7 ハウジング 9 固定子 11 回転子 13 固定子鉄心 15 電機子コイル 25 永久磁石 27 空間(旋回風路) 31 導入ガイド 33 排出ガイド Reference Signs List 3 Casing 7 Housing 9 Stator 11 Rotor 13 Stator core 15 Armature coil 25 Permanent magnet 27 Space (turning air path) 31 Introduction guide 33 Discharge guide

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堺 和人 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内 Fターム(参考) 5H609 BB03 BB19 PP01 PP05 QQ02 QQ10 QQ13 QQ15 QQ18 RR10 RR13 RR27 RR38 RR43  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kazuto Sakai 2-4 Suehirocho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term in Toshiba Keihin Works (reference) 5H609 BB03 BB19 PP01 PP05 QQ02 QQ10 QQ13 QQ15 QQ18 RR10 RR13 RR27 RR38 RR43

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ケーシング内に、固定された固定子鉄心
に電機子コイルを持つ固定子と、永久磁石を鉄心に設け
た回転可能な回転子とを配置する一方、前記ケーシング
の外側に所定の空間が作られるよう前記ケーシングを外
囲むと共に、前記空間内に走行風を導入する導入ガイド
と、導入した走行風を外へ排出する排出ガイドとを備え
たハウジングを設けたことを特徴とする永久磁石電動
機。
In a casing, a stator having an armature coil on a fixed stator core and a rotatable rotor having a permanent magnet provided on an iron core are arranged, and a predetermined rotor is provided outside the casing. Permanently provided with a housing that surrounds the casing so as to create a space, and has an introduction guide for introducing a traveling wind into the space and a discharge guide for discharging the introduced traveling wind to the outside. Magnet motor.
【請求項2】 固定子鉄心の外周面を、走行風が流れる
空間内に直接露出させるようにしたことを特徴とする請
求項1記載の永久磁石電動機。
2. The permanent magnet motor according to claim 1, wherein an outer peripheral surface of the stator core is directly exposed in a space in which traveling wind flows.
【請求項3】 空間は、ケーシングとハウジングが同心
に配置され、導入ガイドから取入れた走行風を、ケーシ
ングに沿って周方向に旋回させる旋回風路の形状となっ
ていることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記
載の永久磁石電動機。
3. The space, wherein the casing and the housing are arranged concentrically, and have a swirling air path shape for turning traveling wind taken from an introduction guide in a circumferential direction along the casing. Item 3. The permanent magnet electric motor according to any one of Items 1 and 2.
【請求項4】 空間は、導入口近傍より後流部の方が風
路断面積が狭くなるようケーシングとハウジングが偏心
して配置され、導入ガイドから取入れた走行風を、ケー
シングに沿って周方向に旋回させる旋回風路の形状とな
っていることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに
記載の永久磁石電動機。
4. A space, wherein a casing and a housing are eccentrically arranged so that a cross-sectional area of an air passage is smaller in a downstream portion than in a vicinity of an introduction port. 3. The permanent magnet motor according to claim 1, wherein the permanent magnet motor has a shape of a swirling air path for turning.
【請求項5】 ケーシングを非磁性体で構成する一方、
固定子の軸方向端部に位置する固定子の端部コイルを、
前記ケーシングに直接接触させたことを特徴とする請求
項1又は2のいずれかに記載の永久磁石電動機。
5. While the casing is made of a non-magnetic material,
The stator end coil located at the axial end of the stator,
The permanent magnet motor according to claim 1, wherein the permanent magnet motor is brought into direct contact with the casing.
【請求項6】 固定子鉄心は、外周面の周方向に沿って
空間内に突出する複数の凸部を設けた抜き板を積層させ
て構成したことを特徴とする請求項2記載の永久磁石電
動機。
6. The permanent magnet according to claim 2, wherein the stator core is formed by stacking punched plates provided with a plurality of projections projecting into the space along the circumferential direction of the outer peripheral surface. Electric motor.
【請求項7】 固定子鉄心を、固定ボルトにより抜き板
を積層して構成し、前記固定ボルトの頭部を、周方向に
沿って空間内に突出させるようにしたことを特徴とする
請求項2記載の永久磁石電動機。
7. The stator core is formed by stacking punched plates with fixing bolts, and a head of the fixing bolt is projected into a space along a circumferential direction. 2. The permanent magnet electric motor according to 2.
【請求項8】 固定子鉄心に、軸方向の貫通した通風孔
を複数設ける一方、前記通風孔へ向けて風を送り込む冷
却用ファンを回転子の回転軸に設けたことを特徴とする
請求項1又は2のいずれかに記載の永久磁石電動機。
8. The stator core, wherein a plurality of ventilation holes penetrating in the axial direction are provided in the stator core, and a cooling fan for sending air toward the ventilation holes is provided on a rotating shaft of the rotor. 3. The permanent magnet electric motor according to any one of 1 and 2.
【請求項9】 軸方向の貫通した通風孔は、通風孔の孔
径の異なる抜き板を積層させて構成することを特徴とす
る請求項2記載の永久磁石電動機。
9. The permanent magnet motor according to claim 2, wherein the ventilation holes penetrating in the axial direction are formed by stacking punched plates having different diameters of the ventilation holes.
【請求項10】 導入ガイドの導入ガイド口に、障害物
等の侵入を阻止するフィルタ部を設けたことを特徴とす
る請求項1記載の永久磁石電動機。
10. The permanent magnet electric motor according to claim 1, wherein a filter portion for preventing entry of an obstacle or the like is provided in the introduction guide opening of the introduction guide.
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