JP2002354752A

JP2002354752A - 電動機

Info

Publication number: JP2002354752A
Application number: JP2001149206A
Authority: JP
Inventors: Ken Maeyama; 研前山; Tomonori Kojima; 智則小嶋; Toshiaki Tanno; 俊昭丹野
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2002-12-06

Abstract

(57)【要約】【課題】電動機内部に備えられた電子部品を十分に冷
却するとともに、製造が容易な電動機を提供することを
目的としている。【解決手段】第一筒体部３ｆの内側を、回転子３の一
側に設けられた開放口３ａから駆動基板１０と隣接する
他側の開放口３ｂに向かって直径を縮小するように傾斜
させる。そして、回転子３の外周の第一筒体部３ｆと、
回転軸４の外周に設けられ、回転軸４に固定された第二
筒体部３ｄと、４本の支柱３ｅとをプラスチックマグネ
ットにより一体に成形する。回転子３が所定の方向に回
転すると、第一筒体部３ｆの内部に空気の渦が発生し、
この渦の遠心力により第一筒体部３ｆ内面に押しつけら
れた空気が、開放口３ａに向かって押し出される。これ
に対応してブラケット８の内面で冷却された空気が、開
放口３ａから駆動基板１０に向かって流れ込み、ヒート
シンク１１を冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機に係わり、
より詳細には、ブラケット内部の気流により電子部品を
冷却するための構造を備えた電動機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電動機は、図７の断面図に示す構
造となっている。固定子８１は、固定子鉄心の継鉄部の
内周に複数の歯部を備えており、この歯部の両側にスロ
ットを形成して巻線８２を巻装している。一方、回転子
８３は、外周部分が第一筒体部８３ａであり、その中心
に回転軸８４を備えている。この回転軸８４の外周に第
二筒体部８３ｂが固定されており、さらに第一筒体部８
３ａの内周面と第二筒体部８３ｂの外周面とは、両者を
連結する連結部として円柱形のホイール８３ｃで接続さ
れており、第一筒体部８３ａと第二筒体部８３ｂとホイ
ール８３ｃとがプラスチックマグネットで一体に成形さ
れている。また、回転軸８４に向かった歯部の先端面８
５と、第一筒体部８３ａの外周面８６とを隙間を隔てて
相対向させ、回転子８３の回転軸８４を軸受８７によっ
て軸支する。この軸受８７を固定したブラケット８８
が、固定子８１を両側から保持している。

【０００３】ブラケット８８内には、電子部品を実装し
た駆動基板９０が、固定子８１の一方の側に配設されて
いる。この駆動基板９０の外周端付近にトランジスタイ
ンバータＩＣ８９が配設されており、同トランジスタイ
ンバータＩＣ８９の放熱部が熱伝導性の接着剤９１によ
り、ブラケット８８の内面に固定され、ブラケット８８
で放熱する構造となっている。

【０００４】しかしながら、熱伝導性の接着剤９１は比
較的高価であり、かつ十分な放熱効果が得にくく、ま
た、トランジスタインバータＩＣ８９の放熱部とブラケ
ット８８と絶縁を保ちながら両者のクリアランスを所定
の寸法にしなければならないため、この作業に時間がか
かりコストアップとなっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上述べた問
題点を解決し、電動機内部に備えられた電子部品を十分
に冷却するとともに、製造が容易な電動機を提供するこ
とを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するため、固定子鉄心の継鉄部の内周に設けた複数
の歯部の両側に形成したスロットに巻線を巻装した固定
子と、同固定子の一側に配設され、中心に挿通孔を備
え、表面に電子部品が実装された基板と、中心に回転軸
を備え、外周に第一筒体部が配設され、前記回転軸の外
周に第二筒体部が固定され、前記第一筒体部と前記第二
筒体部とを連結する連結部を介してプラスチックマグネ
ットで一体に成形された回転子と、同回転子の前記回転
軸を軸支する軸受を備え、前記固定子の両側より取付ら
れたブラケットとからなる電動機において、前記第一筒
体部の内周は、その一側の開放口から前記基板と隣接す
る他側の開放口に向かって直径を縮小するように傾斜し
てなり、前記連結部は、一端を前記第一筒体部内面に固
定され、他端を前記第二筒体部の外周上に固定された複
数の支柱からなり、前記回転子の回転による遠心力で発
生して前記第一筒体部の内面から前記一側の開放口へ向
かう気流に対応し、前記一側の開放口から前記他側の開
放口に向かって流れ込む気流により、前記電子部品を冷
却する。

【０００７】また、前記第一筒体部の内面に、複数の突
起を設ける。

【０００８】または、前記第一筒体部の内面に、同第一
筒体部の前記一側の開放口から前記他側の開放口を結ぶ
複数のリブを設ける。

【０００９】また、前記基板の挿通孔より小さい径であ
り、前記他側の開放口に隣接して前記回転軸に同心円状
に固定された円板を設け、前記他側の開放口と前記円板
との間に前記基板を配設する。

【００１０】さらに、前記円板の前記他側の開放口方向
の厚みを、前記円板の外周から回転軸に向かうに従って
厚くする。

【００１１】また、前記第二筒体部の外周に螺旋状の溝
を設ける。

【００１２】または、前記第二筒体部の外周に螺旋状の
リブを設ける。

【００１３】また、前記第二筒体部を前記円板まで延出
し、前記第一筒体部と前記支柱と前記第二筒体部と前記
円板とをプラスチックマグネットにより一体に成形す
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明によ
る電動機を詳細に説明する。図１は本発明による電動機
の第一の実施例を示す（Ａ）は断面図、（Ｂ）は回転子
の背面図である。固定子１は、固定子鉄心の継鉄部の内
周に複数の歯部を備えており、この歯部の両側にスロッ
トを形成して巻線２を巻装している。一方、回転子３
は、外周部分が第一筒体部３ｆであり、その中心に回転
軸４を備えている。この回転軸４の外周に第二筒体部３
ｄが固定されており、さらに第一筒体部３ｆの内周面と
第二筒体部３ｄの外周面とは、両者を連結する連結部３
ｅで接続されており、第一筒体部３ｆと第二筒体部３ｄ
と連結部３ｅとがプラスチックマグネットで一体に成形
されている。また、回転軸４に向かった歯部の先端面５
と、第一筒体部３ｆの外周面６とを隙間を隔てて相対向
させ、回転子３の回転軸４を軸受７によって軸支する。
この軸受７を固定したブラケット８が、固定子１を両側
から保持している。

【００１５】ブラケット８内には、表面に電子部品を実
装した駆動基板１０が、固定子１の一方の側に配設され
ている。この駆動基板１０の外周端付近にトランジスタ
インバータＩＣ９が配設されており、同トランジスタイ
ンバータＩＣ９の放熱部上にヒートシンク１１が固定さ
れている。また、駆動基板１０の中心には挿通孔１２が
設けられており、回転軸４が挿通されている。

【００１６】一方、回転子３の第一筒体部３ｆの内側
は、同第一筒体部３ｆの一側の開放口３ａから駆動基板
１０と隣接する他側の開放口３ｂに向かって直径を縮小
するように傾斜して形成されている。また、回転子３
は、第一筒体部３ｆと、第二筒体部３ｄと、第一筒体部
３ｆ内面と第二筒体部３ｄ外周面とを固定するための連
結部である４本の支柱３ｅとが、プラスチックマグネッ
トにより一体に成形されている。

【００１７】以上の構成において、つぎにその動作を説
明する。回転子３が所定の方向に回転すると、第一筒体
部３ｆの内部の空気も同時に回転し、空気の渦が発生す
る。前述のように第一筒体部３ｆの内面は回転軸４に対
して傾斜しており、第一筒体部３ｆ内の空気は、遠心力
で第一筒体部３ｆ内面に押しつけられ、この傾斜面に沿
って第一筒体部３ｆ内部から開放口３ａに向かって押し
出される。すると、第二筒体部３ｄ外周付近が負圧とな
り、開放口３ａの第二筒体部３ｄ円周付近から空気が開
放口３ｂに向かって流れ込み、開放口３ｂから出た気流
は、駆動基板１０上のヒートシンク１１を冷却した後に
温かい気流となり、固定子１のスロットを抜け、ブラケ
ット８の内周で冷やされながら開放口３ａに戻ってく
る。また、前述の傾斜面から押し出された空気は、前述
の周回してきた気流と合流し、ブラケット８の内周で冷
やされながら開放口３ａに戻ってくる。以下同様にブラ
ケット８内部で気流が周回する。

【００１８】このように、第一筒体部３ｆの内部に流れ
込んだ比較的冷たい空気を、駆動基板１０上の電子部品
に送り込むことにより、効率的に電子部品を冷却すると
ともに、特別な部品を追加せず、構造が簡単で組立が容
易な電動機を提供できる。

【００１９】次に図２を用いて本発明の第二の実施例を
説明する。図２（Ａ）は回転子の第二の実施例を示す断
面図、図２（Ｂ）はその回転子の背面図である。回転子
２３の構造は前述した第一の実施例とほぼ同じである
が、第一筒体部２３の内面に複数のドーム状の突起２３
ｆを設けている点が異なる。この突起２３ｆにより回転
子２３が回転した時に、第一の実施例よりも強い渦を発
生させ、気流の流れを早くすることが出来る。

【００２０】次に図３を用いて本発明の第三の実施例を
説明する。図３（Ａ）は回転子の第三の実施例を示す断
面図、図３（Ｂ）はその回転子の背面図である。回転子
３３の構造は前述した第一の実施例とほぼ同じである
が、第一筒体部３３の内面に開放口３３ａから開放口３
３ｂを結ぶ複数のリブ３３ｇを突設している点が異な
る。このリブ３３ｇにより回転子３３が回転した時に、
第一の実施例よりも強い渦を発生させ、気流の流れを早
くすることが出来る。

【００２１】次に図４を用いて本発明の第四の実施例を
説明する。図４（Ａ）は回転子の第四の実施例を示す断
面図、図４（Ｂ）はその回転子の背面図である。回転子
４３の構造は前述した第一の実施例とほぼ同じである
が、回転軸４４と同心円状に配設された円板４５を設け
ている点が異なる。そして、駆動基板４６を開放口４３
ｂと円板４５との間に配設し、開放口４３ｂより回転軸
４４と平行に送出される気流の方向を変更し、駆動基板
上４６の電子部品４７に直接当てることにより、効率的
な冷却を行なう事が出来る。また、この円板４５は、回
転軸４４に固定され、駆動基板４６の挿通孔４６ａより
小さい径に形成されており、組立・分解時に回転軸４４
とともに自在に挿通孔４６ａより出し入れ可能となって
いる。さらに、第二筒体部４３ｄを円板４５まで延出
し、回転子４３の第一筒体部と支柱４３ｅと第二筒体部
４３ｄと円板４５とをプラスチックマグネットにより一
体に成形しているため、部品点数を削減し、組立を容易
に行なう事が出来る。

【００２２】次に図５を用いて本発明の第五の実施例を
説明する。図５（Ａ）は回転子の第五の実施例を示す断
面図、図５（Ｂ）はその回転子の背面図である。回転子
５３の構造は前述した第四の実施例とほぼ同じである
が、円板５５の駆動基板５６方向の厚みを、円板５５の
外周から回転軸５４に向かうに従って厚く形成している
点が異なる。つまり、図５（Ａ）に示すように、開放口
５３ｂより回転軸５４と平行な第二筒体部５３ｄの外周
が円板５５に向かってなだらかに傾斜しながら直径を大
きくし、円板５５と結合する構造となっている。このた
め、開放口５３ｂより回転軸５４と平行に送出された気
流は、この傾斜に沿って流れるため、比較的スムースに
方向を変更し、駆動基板５６上の電子部品に直接当てる
事が出来る。

【００２３】次に図６を用いて本発明の第六の実施例を
説明する。図６（Ａ）は回転子の第六の実施例を示す断
面図、図６（Ｂ）はその回転子の背面図、図６（Ｃ）は
第二筒体部の斜視図である。回転子６３の構造は前述し
た第一の実施例とほぼ同じであるが、第二筒体部６３ｄ
の外周に複数の螺旋状の溝６３ｈを設けている点が異な
る。この溝６３ｈは、回転子６３が回転すると溝６３ｈ
内の空気を開放口６３ｂに移動するように螺旋の向きが
決められている。従って、第二筒体部６３ｄ外周付近の
比較的温度の低い気流のみがこの溝６３ｈにより、より
強い気流となって開放口６３ｂから放出され、冷却効率
を高めることができる。また、この実施例では螺旋状の
溝６３ｈを設けているが、代わりに螺旋状のリブを設け
ても同様な効果を得る事が出来る。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による電動
機によれば、第一筒体部の内周は、その一側の開放口か
ら基板と隣接する他側の開放口に向かって直径を縮小す
るように傾斜してなり、連結部は、一端を第一筒体部内
面に固定され、他端を第二筒体部の外周上に固定された
複数の支柱からなり、回転子の回転による遠心力で発生
して第一筒体部の内面から一側の開放口へ向かう気流に
対応し、一側の開放口から他側の開放口に向かって流れ
込む気流により、電子部品を冷却することにより、ブラ
ケットで冷却された比較的冷たい空気を駆動基板１０上
の電子部品に送風し、電子部品を冷却するとともに、特
別な部品を追加せず、構造が簡単で組立が容易な電動機
を構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電動機の第一の実施例を示す
（Ａ）は断面図、（Ｂ）は回転子の背面図である。

【図２】本発明による、（Ａ）は回転子の第二の実施例
を示す断面図、（Ｂ）は回転子の背面図である。

【図３】本発明による、（Ａ）は回転子の第三の実施例
を示す断面図、（Ｂ）は回転子の背面図である。

【図４】本発明による、（Ａ）は回転子の第四の実施例
を示す断面図、（Ｂ）は回転子の背面図である。

【図５】本発明による、（Ａ）は回転子の第五の実施例
を示す断面図、（Ｂ）は回転子の背面図である。

【図６】本発明による、（Ａ）は回転子の第六の実施例
を示す断面図、（Ｂ）は回転子の背面図、（Ｃ）は要部
斜視図である。

【図７】従来の電動機を示す断面図である。

【符号の説明】

１固定子２巻線３回転子３ａ開放口３ｂ開放口３ｃ空間３ｄ第二筒体部３ｅ支柱（連結部）３ｆ第一筒体部４回転軸７軸受８ブラケット９トランジスタインバータＩＣ１０駆動基板１１ヒートシンク１２挿通孔２３回転子２３ｃ空間２３ｆ突起３３回転子３３ａ開放口３３ｃ空間３３ｂ開放口３３ｇリブ４３回転子４３ｂ開放口４３ｄ第二筒体部４３ｅ支柱４４回転軸４５円板４６駆動基板４６ａ挿通孔４７電子部品５３回転子５３ｂ開放口５３ｄ第二筒体部５４回転軸５５円板５６駆動基板６３回転子６３ｂ開放口６３ｄ第二筒体部６３ｈ溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5H002 AB08 AC06 AD04 AD09 AE08 5H609 BB03 BB19 PP02 PP16 QQ02 QQ10 QQ12 QQ23 RR03 RR06 RR07 RR10 RR24 RR27 RR33 RR35 RR38 RR42 RR43 RR44 RR69 RR73 5H622 AA06 CA01 CA05 CA10 CB04 DD04 PP01 PP07 PP11 QA03 QA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定子鉄心の継鉄部の内周に設けた複数
の歯部の両側に形成したスロットに巻線を巻装した固定
子と、同固定子の一側に配設され、中心に挿通孔を備
え、表面に電子部品が実装された基板と、中心に回転軸
を備え、外周に第一筒体部が配設され、前記回転軸の外
周に第二筒体部が固定され、前記第一筒体部と前記第二
筒体部とを連結する連結部を介してプラスチックマグネ
ットで一体に成形された回転子と、同回転子の前記回転
軸を軸支する軸受を備え、前記固定子の両側より取付ら
れたブラケットとからなる電動機において、前記第一筒体部の内周は、その一側の開放口から前記基
板と隣接する他側の開放口に向かって直径を縮小するよ
うに傾斜してなり、前記連結部は、一端を前記第一筒体部内面に固定され、
他端を前記第二筒体部の外周上に固定された複数の支柱
からなり、前記回転子の回転による遠心力で発生して前記第一筒体
部の内面から前記一側の開放口へ向かう気流に対応し、
前記一側の開放口から前記他側の開放口に向かって流れ
込む気流により、前記電子部品を冷却してなることを特
徴とする電動機。
【請求項２】前記第一筒体部の内面に、複数の突起を
設けてなることを特徴とする請求項１記載の電動機。
【請求項３】前記第一筒体部の内面に、同第一筒体部
の前記一側の開放口から前記他側の開放口を結ぶ複数の
リブを設けてなることを特徴とする請求項１記載の電動
機。
【請求項４】前記基板の挿通孔より小さい径であり、
前記他側の開放口に隣接して前記回転軸に同心円状に固
定された円板を設け、前記他側の開放口と前記円板との
間に前記基板を配設してなることを特徴とする請求項１
乃至請求項３記載の電動機。
【請求項５】前記円板の前記他側の開放口方向の厚み
を、前記円板の外周から回転軸に向かうに従って厚くし
てなることを特徴とする請求項４記載の電動機。
【請求項６】前記第二筒体部の外周に螺旋状の溝を設
けてなることを特徴とする請求項１乃至請求項５記載の
電動機。
【請求項７】前記第二筒体部の外周に螺旋状のリブを
設けてなることを特徴とする請求項１乃至請求項５記載
の電動機。
【請求項８】前記第二筒体部を前記円板まで延出し、
前記第一筒体部と前記支柱と前記第二筒体部と前記円板
とをプラスチックマグネットにより一体に成形してなる
ことを特徴とする請求項４乃至請求項５記載の電動機。