JP2020043693A - Outer rotor type rotary electric machine and winch - Google Patents

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Abstract

To provide an outer rotor type rotary electric machine which can facilitate attachment of a radiation fin carried in a stator of the outer rotor type rotary electric machine to improve cooling performance.SOLUTION: In an outer rotor type rotary electric machine with a rotor which rotates around a shaft center of a revolving shaft, and a stator which is arranged inside the rotor, it has an L-shaped radiation fin. The radiation fin comprises: a fin heat absorption part in a space to be surrounded by the stator and the revolving shaft; and a fin heat radiation part which connects with the fin heat absorption part extending to a surface outside a stator frame. The heat radiation fin is attached to the surface outside the stator frame. Thus, cooling performance can be improved since attachment of the heat radiation fin is simplified and heat radiation is promoted by the fin heat radiation part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、外転型回転電機およびエレベータなどに用いる巻上機に関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hoist used for an abduction type rotary electric machine, an elevator, and the like.

近年、巻上機（例えば、エレベータ用の巻上機）の小型化のニーズにより、機構（シーブ、筐体）とブレーキ、回転電機が一体となった構造が主流となっている。
そのため、回転電機においても小型化（高トルク密度化）が求められる。回転電機の高トルク密度化の手段の一つとして、外転型回転電機がある。外転型回転電機は、回転子が、固定子の外周側に配置されているため、回転子と固定子間の間隙（ギャップ）の半径を大きくできる。また、外転型回転電機は、回転子が外側にあるため１極分の周長が長くなり大きな磁石を配置できるという特徴がある。このため、外転型回転電機は、内転型回転電機に対し、高トルク密度化が可能となる。
しかし、外転型回転電機は、主な発熱源であるコイルが内径側に位置するため、コイルの配置スペースが小さくなることで放熱面積も小さくなり、回転電機内の温度が高くなる。よって、小型・軽量の外転型回転電機を実現するには、外転型回転電機の冷却性能向上が必要となる。 In recent years, due to the need for downsizing of a hoist (for example, a hoist for an elevator), a structure in which a mechanism (sheave, housing), a brake, and a rotating electric machine are integrated has become mainstream.
Therefore, miniaturization (higher torque density) is also required for rotating electric machines. One of the means for increasing the torque density of a rotating electric machine is an abduction type rotating electric machine. In the abduction type rotary electric machine, since the rotor is arranged on the outer peripheral side of the stator, the radius of the gap between the rotor and the stator can be increased. Further, the abduction type rotary electric machine is characterized in that since the rotor is on the outside, the circumference of one pole is long and a large magnet can be arranged. For this reason, the external rotation type rotary electric machine can achieve a higher torque density than the internal rotation type rotary electric machine.
However, in the abduction type rotary electric machine, since the coil, which is a main heat source, is located on the inner diameter side, the space for disposing the coil is reduced, so that the heat radiation area is also reduced and the temperature inside the rotary electric machine is increased. Therefore, in order to realize a small and lightweight external rotating electric machine, it is necessary to improve the cooling performance of the external rotating electric machine.

外転型回転電機の冷却性能向上を図った技術として、特開２０１７−５０９０８号公報（特許文献１）、特開２０１８−９０３８１号公報（特許文献２）が知られている。
特許文献１の技術は、外転型回転電機において、固定子の内周側の空間に固定子で発生する熱を放熱するための放熱フィンを設けている。また、この内周側空間の空気を排気するため回転子の回転子フレーム内部に回転翼を設けている。この構成により、回転子内部の放熱を促進することができるため、冷却性能を向上させることができる。
また、特許文献２の技術は、特許文献１と同様に、外転型回転電機において、固定子の内周側の空間に固定子で発生する熱を伝導して放熱するための放熱フィンを設け、さらにこの内部空間内に回転軸と一緒に回転するファンを設けている。このような構成により、特許文献１と同様に、回転子内径側の放熱を促進することができるため、冷却性能を向上させることができる。 JP-A-2017-50908 (Patent Literature 1) and JP-A-2018-90381 (Patent Literature 2) are known as techniques for improving the cooling performance of the external rotation type rotating electric machine.
In the technology of Patent Document 1, in an abduction type rotary electric machine, a radiation fin for dissipating heat generated in the stator is provided in a space on an inner peripheral side of the stator. In addition, a rotor is provided inside the rotor frame of the rotor to exhaust the air in the inner peripheral space. With this configuration, the heat radiation inside the rotor can be promoted, so that the cooling performance can be improved.
Further, in the technology of Patent Document 2, similarly to Patent Document 1, in an abduction type rotary electric machine, a radiation fin for conducting and radiating heat generated in the stator is provided in a space on the inner peripheral side of the stator. Further, a fan that rotates together with the rotating shaft is provided in this internal space. With such a configuration, the heat radiation on the inner diameter side of the rotor can be promoted, as in Patent Document 1, so that the cooling performance can be improved.

特開２０１７−５０９０８号公報JP, 2017-50908, A 特開２０１８−９０３８１号公報JP 2018-90381A

ところで、特許文献１では、固定子内周側に放熱フィンを固定子と密着させるように取付けているが、放熱フィンを固定子内周側にどのようにして取付けるのかについての記載はない。また、特許文献２では、固定子内周側への放熱フィンを取付けは、ネジ止め等で行うことが記載されている。しかし、放熱フィンをネジ等で固定する場合、ステータ内径側にネジ穴を加工する必要があるが、固定子フレームの内部の円筒部にネジ穴を設ける作業は非常に困難である。つまり、固定子の内径側は円筒形状であるため位置決めが難しいこと、スペースに制約があるため大きな工具が使用できないことなどの理由により固定子フレームへの加工が困難である。さらに、実際に固定子フレーム内部の狭い空間において放熱フィンをネジ止め固定する作業も困難である。
このように、特許文献１および２に記載された外転型回転電機の場合、組立前の加工および組立作業が大変であり、作業工数、作業時間がかかるという問題を残している。なお、フィンのフレームへの加圧が不十分であると、フィンとフレームとの間に空気層が形成され、熱抵抗が大きくなり十分な冷却性能を得られない可能性がある。 By the way, in Patent Literature 1, the radiation fins are attached to the stator inner peripheral side so as to be in close contact with the stator, but there is no description on how to attach the radiation fins to the stator inner peripheral side. In addition, Patent Document 2 describes that the radiation fins are attached to the inner peripheral side of the stator by screwing or the like. However, when fixing the radiation fins with screws or the like, it is necessary to machine screw holes on the inner diameter side of the stator, but it is very difficult to provide screw holes in the cylindrical portion inside the stator frame. That is, it is difficult to machine the stator frame on the inner diameter side of the stator due to its cylindrical shape, which makes positioning difficult, and that space is limited so that large tools cannot be used. Further, it is also difficult to actually screw and fix the heat radiation fins in the narrow space inside the stator frame.
As described above, in the case of the external rotation type rotating electric machine described in Patent Documents 1 and 2, machining and assembling work before assembling are troublesome, and there remains a problem that the number of man-hours and working time are increased. If the fins are not sufficiently pressurized on the frame, an air layer is formed between the fins and the frame, and the heat resistance may increase, so that sufficient cooling performance may not be obtained.

そこで、本発明の目的は固定子と放熱フィンの取付けを容易にし、かつ冷却性を向上することができる外転型回転電機および、その外転型回転電機を用いた巻上機を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an external rotation type rotating electric machine that can easily attach the stator and the radiation fins and improve cooling performance, and a hoist using the external rotation type rotating electric machine. It is.

上述した目的を達成するために、本発明は、その一例を挙げると、軸と、該軸の軸中心まわりに回転可能な回転子フレームと、該回転子フレームの内周側に取付けた回転子コアおよび永久磁石を備えた回転子と、前記軸のまわりに設けた固定子フレームと、前記永久磁石と所定の空隙を有して前記回転子の内径側に配置され前記固定子フレームに取付けられた固定子コアおよびコイルを備えた固定子と、を有する外転型回転電機であって、
前記固定子の内側から前記軸に並行に前記固定子フレームの外側の面を超えて延伸する放熱フィンを有し、該放熱フィンを前記固定子フレームの外側において固定した外転型回転電機である。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides, for example, a shaft, a rotor frame rotatable around the axis of the shaft, and a rotor mounted on an inner peripheral side of the rotor frame. A rotor having a core and a permanent magnet, a stator frame provided around the shaft, and a permanent magnet and a predetermined gap provided on the inner diameter side of the rotor and attached to the stator frame; And a stator having a stator core and a coil,
An abduction type rotating electrical machine having a radiation fin extending from the inside of the stator beyond the outer surface of the stator frame in parallel with the axis, the radiation fin being fixed outside the stator frame. .

本発明は、放熱フィンを固定子フレームの外側にて固定するようにしたので、放熱フィンの取付けが簡単で、かつ放熱フィンの面積を多くすることができ冷却性能の高い外転型回転電機および巻上機を提供することができる。   According to the present invention, since the radiation fins are fixed outside the stator frame, the radiation fins can be easily attached, the area of the radiation fins can be increased, and the cooling type rotary electric machine with high cooling performance can be provided. A hoist can be provided.

図１は、本発明の第１の実施例における外転型回転電機を採用した巻上機の軸方向の半分の断面を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a half section in the axial direction of a hoist employing an external rotation type rotating electric machine according to a first embodiment of the present invention. 図２は、本発明の第１の実施例における外転型回転電機の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the external rotation type rotating electric machine according to the first embodiment of the present invention. 図３は、本発明の第１の実施例における外転型回転電機の外転型回転電機の放熱フィンの取付け方法を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a method of attaching the radiation fins of the abduction type rotary electric machine according to the first embodiment of the present invention. 図４は、外転型回転電機の放熱フィンの取付け方法の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a method of attaching the radiation fins of the abduction type rotary electric machine. 図５は、外転型回転電機の放熱フィンの取付け方法の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a method of attaching the radiation fins of the abduction type rotary electric machine. 図６は、外転型回転電機の放熱フィンの取付け方法の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a method of attaching the radiation fins of the abduction type rotary electric machine. 図７は、本発明の第２の実施例における外転型回転電機を採用した巻上機の軸方向の半分の断面を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a half section in the axial direction of a hoist employing an external rotation type rotating electric machine according to a second embodiment of the present invention. 図８は、本発明の第３の実施例における外転型回転電機の斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of an external rotation type rotating electric machine according to a third embodiment of the present invention. 図９は、本発明の第４の実施例における外転型回転電機の斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of an external rotation type rotating electric machine according to a fourth embodiment of the present invention. 図１０は、本発明の第５の実施例における外転型回転電機を採用した巻上機の軸方向の半分の断面図である。FIG. 10 is a half sectional view in the axial direction of a hoist employing an abduction type rotary electric machine according to a fifth embodiment of the present invention.

以下、本発明を実施するための実施例について図面を用いて説明する。なお、以下に説明する本発明の実施例により、本発明が限定されるものではない。また、以下の各実施例において、同一物または同様の機能を有する構成部品には同一符号を用いて、実施例における重複する説明を省略する場合がある。また、図に示す各構成機器の形状、位置、大きさ、範囲などは、発明の理解を容易にするために、実際の形状、位置関係、等とは異なる記載になっている場合がある。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited by the embodiments of the present invention described below. In the following embodiments, the same components or components having similar functions are denoted by the same reference numerals, and duplicate description in the embodiments may be omitted. In addition, shapes, positions, sizes, ranges, and the like of the constituent devices illustrated in the drawings may be different from actual shapes, positional relationships, and the like in order to facilitate understanding of the present invention.

（第１の実施例）
まず、図１〜図３を用いて、本発明の第１の実施例を説明する。図１は、本発明の第１の実施例における外転型回転電機を採用した巻上機の軸方向の半分の断面を示す図である。すなわち、図１では、軸の中心から上半分の断面図を示しており、下半分の断面の記載は省略している。図２は、本発明の第１の実施例における外転型回転電機の斜視図である。図３は、本発明の第１の実施例における外転型回転電機の放熱フィンの固定方法（取付け方法）を示す図である。 (First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a half section in the axial direction of a hoist employing an external rotation type rotating electric machine according to a first embodiment of the present invention. That is, FIG. 1 shows a cross-sectional view of the upper half from the center of the shaft, and the illustration of the cross-section of the lower half is omitted. FIG. 2 is a perspective view of the external rotation type rotating electric machine according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a method of fixing (attaching) the radiation fins of the abduction type rotary electric machine according to the first embodiment of the present invention.

第１の実施例における外転型回転電機を用いた巻上機１は、外転型回転電機の回転子５の外側（回転子フレーム４の外側面）にシーブ２５を備えている。また、固定子９（固定子フレーム８）に固定した、ブレーキ２７を備えている。図１において、シーブ２５と、ブレーキ２７を除いた部分が外転型回転電機の構成である。
回転子５は、回転子コア２と、永久磁石３と、回転子フレーム４とで構成される。永久磁石３は、回転子コア２の内径側に取付けられている。
固定子９は、固定子コア６とコイル７と、固定子フレーム８とで構成されている。固定子フレーム８は、固定子コア６とコイル７を取付けており、回転子５の外周面を覆う部分を有している。固定子９の外周面と回転子５の内周側に取付けられている永久磁石３との間は、所定の間隙を設けて配置されている。
軸中心（図１の一点鎖線）に設けられた回転軸１２と、回転子５の回転子フレーム４の軸側端部は回転軸１２に固定されている。これにより、回転軸１２と、回転子５とが一体として回転可能になっている。また、回転軸１２は、固定子９の固定子フレーム８と軸受１０を介して取付けられており、回転軸１２は軸中心まわりに回転が可能になっている。固定子フレーム８は、回転子５の外周面を覆う部分も設けており、これにより回転電機内に塵埃（ごみや埃、鉄粉など）が入り込むことを防止している。 The hoisting machine 1 using the abduction type rotary electric machine in the first embodiment includes a sheave 25 outside the rotor 5 (outside surface of the rotor frame 4) of the abduction type rotary electric machine. Further, a brake 27 fixed to the stator 9 (stator frame 8) is provided. In FIG. 1, a portion excluding the sheave 25 and the brake 27 is a configuration of the external rotation type rotating electric machine.
The rotor 5 includes the rotor core 2, the permanent magnet 3, and the rotor frame 4. The permanent magnet 3 is mounted on the inner diameter side of the rotor core 2.
The stator 9 includes a stator core 6, a coil 7, and a stator frame 8. The stator frame 8 has the stator core 6 and the coil 7 attached thereto, and has a portion that covers the outer peripheral surface of the rotor 5. A predetermined gap is provided between the outer peripheral surface of the stator 9 and the permanent magnet 3 attached to the inner peripheral side of the rotor 5.
The rotating shaft 12 provided at the center of the shaft (the dashed line in FIG. 1) and the shaft-side end of the rotor frame 4 of the rotor 5 are fixed to the rotating shaft 12. Thereby, the rotating shaft 12 and the rotor 5 can be integrally rotated. The rotating shaft 12 is attached to the stator frame 8 of the stator 9 via a bearing 10, so that the rotating shaft 12 can rotate around the center of the shaft. The stator frame 8 is also provided with a portion that covers the outer peripheral surface of the rotor 5, thereby preventing dust (dust, dust, iron powder, and the like) from entering the rotating electric machine.

ここで、コイル７は、集中巻により固定子コア６に取り付けられることが望ましい。これにより、コイル７の軸方向短部の長さが短くなり、外転型回転電機の軸方向長さが短くなることで、小型化が可能となる。また、軸受１０は、固定子９の軸方向中心に対し片側に配置され、固定子フレーム８の内径側に空間を設けるように構成される。   Here, the coil 7 is desirably attached to the stator core 6 by concentrated winding. Thereby, the length of the axial short portion of the coil 7 is shortened, and the axial length of the abduction type rotary electric machine is shortened, so that the size can be reduced. The bearing 10 is arranged on one side with respect to the axial center of the stator 9, and is configured to provide a space on the inner diameter side of the stator frame 8.

また、外転型回転電機は、外部の空気を回転電機内部に取込まない全閉構造が望ましい。これにより、ごみや埃、鉄粉などが回転電機内部に入ることを防ぎ、メンテナンス性が向上する。なお、本実施例では、回転子５の外周面を覆う部分を有しており、回転子外周面と固定子の外部の覆っている部分との間の隙間からは空気の出入りがほとんどないので、ごみや埃、鉄粉などが電機内に侵入する心配はない。
なお、図１の実施例では、軸受１０の他に、回転を安定させるために補助軸受１１を設けている。しかし、この補助軸受１１は必ずしも必要ではなく、軸受１０をより固定子９の軸方向中心側に配置しても良い。 Further, the abduction type rotating electric machine desirably has a fully closed structure that does not take in external air into the rotating electric machine. As a result, dust, dust, iron powder, and the like are prevented from entering the rotating electrical machine, thereby improving maintainability. In the present embodiment, there is a portion that covers the outer peripheral surface of the rotor 5, and since there is almost no air inflow and out through the gap between the outer peripheral surface of the rotor 5 and the portion that covers the outside of the stator. There is no need to worry about dust, dust, iron powder and the like entering the electric machine.
In the embodiment shown in FIG. 1, an auxiliary bearing 11 is provided in addition to the bearing 10 to stabilize the rotation. However, the auxiliary bearing 11 is not always necessary, and the bearing 10 may be arranged closer to the axial center of the stator 9.

外転型回転電機は、固定子９のコイル７に電流を流し、コイル７で発生する磁界と回転子５側の永久磁石３の磁界との間の磁気的な吸引と反発により、回転子５が回転する。このとき、コイル７に発生した熱は、固定子コア６を介して固定子フレーム８の内径側空間部１３内を上昇させる。固定子フレーム８の内径側空間部１３は、固定子フレーム８の外側の端面から見て窪みとなっている。そのため、そのままでは内部の熱が外部に放出されにくく、高温のまま留まる。つまり、このままでは外転型回転電機の内部の温度上昇を低減することはできない。この発生する熱を効果的に放熱（冷却）するために、放熱フィン１５を設けている。   The abduction type rotary electric machine causes a current to flow through the coil 7 of the stator 9, and the magnetic attraction and repulsion between the magnetic field generated by the coil 7 and the magnetic field of the permanent magnet 3 on the rotor 5 side causes the rotor 5 to rotate. Rotates. At this time, the heat generated in the coil 7 rises in the inner space 13 of the stator frame 8 via the stator core 6. The inner diameter side space 13 of the stator frame 8 is recessed when viewed from the outer end face of the stator frame 8. Therefore, the heat inside is hard to be released to the outside as it is, and stays at a high temperature. That is, it is not possible to reduce the temperature rise inside the external rotation type electric rotating machine as it is. In order to effectively radiate (cool) the generated heat, a radiating fin 15 is provided.

図１における放熱フィン１５は、固定子フレーム８の内径側空間部１３から固定子フレーム８の外側の端面を超えて延伸する構成となっている。すなわち、放熱フィン１５は、フィンの内径側空間部１３内にある部分（フィン吸熱部１６）が、固定子フレーム８の外側にまで延伸し、外部に露出した部分（フィン放熱部１７）を有している。具体的には、放熱フィン１５は、固定子フレーム８の外側まで延伸し断面がＬ字状構成されている。
このような構成により、固定子９の内径側空間部１３の熱をフィン吸熱部１６が吸熱し、固定子フレーム外面に配備されているフィン放熱部１７に熱を伝導し外部空間に放熱する。これにより、固定子フレーム８の内部（内径側空間部１３）の温度を低減させ、結果的に回転電機内部の温度を低減する（冷却する）ことができる。この放熱フィン１５は、フィン放熱部１７を有しているため、放熱面積が大きく、冷却能力は向上する。
なお、フィン吸熱部１６は、熱伝導を効率良く行わせるために内部で固定子フレーム８と接触するように構成するのが好ましい。なお、この接触がなくても一定の冷却は可能である。また、フィン放熱部１７もできるだけ固定子フレーム８と近接させ、接触するようにした方が固定子フレーム８の部分も冷却に使用できるので冷却性能が向上する。 The heat radiation fin 15 in FIG. 1 is configured to extend from the inner diameter side space 13 of the stator frame 8 beyond the outer end face of the stator frame 8. That is, the radiating fin 15 has a portion (fin heat absorbing portion 16) in the inner space 13 of the fin extending to the outside of the stator frame 8 and exposed to the outside (fin heat radiating portion 17). are doing. Specifically, the radiation fins 15 extend to the outside of the stator frame 8 and have an L-shaped cross section.
With such a configuration, the fin heat absorbing portion 16 absorbs the heat of the inner diameter side space portion 13 of the stator 9 and conducts the heat to the fin heat radiating portion 17 provided on the outer surface of the stator frame to radiate the heat to the external space. Thereby, the temperature inside the stator frame 8 (the inner diameter side space portion 13) can be reduced, and as a result, the temperature inside the rotating electric machine can be reduced (cooled). Since the radiating fin 15 has the fin radiating portion 17, the radiating area is large and the cooling capacity is improved.
It is preferable that the fin heat absorbing portion 16 be configured to be in contact with the stator frame 8 internally in order to efficiently conduct heat. In addition, constant cooling is possible without this contact. Also, the fin heat radiating portion 17 should be brought as close as possible to the stator frame 8 so as to be in contact therewith, so that the portion of the stator frame 8 can be used for cooling, so that the cooling performance is improved.

放熱フィン１５は、固定子フレーム８の外側の面において固定される。この固定部１４における固定は、固定子フレーム８の外側の面で行うので、作業空間は広く、取付けのための加工や取付け作業が容易である。すなわち、固定子フレーム８の内径側空間で固定する（取付ける）のではなく、内径側にある放熱フィン（フィン吸熱部１６）を延伸させてフィン放熱部１７を形成し、このフィン放熱部１７と固定子フレーム８の外面とを固定している。
そのため、固定子９の内面部の狭い空間における固定のための加工が不要となり、かつ狭い空間内における固定作業も不要になる。また、固定子フレーム８の外側の端面は平面であり加工が容易であり、確実に放熱フィン１５を固定することができるので、冷却効果が高い。加えて、フィン放熱部１７自体が大きな面積を有しているので、冷却能力は向上する。 The radiation fins 15 are fixed on the outer surface of the stator frame 8. Since the fixing in the fixing portion 14 is performed on the outer surface of the stator frame 8, the working space is wide and the processing for mounting and the mounting work are easy. That is, instead of being fixed (attached) in the space on the inner diameter side of the stator frame 8, the radiating fins (fin heat absorbing portions 16) on the inner diameter side are extended to form the fin radiating portions 17. The outer surface of the stator frame 8 is fixed.
Therefore, processing for fixing the inner surface of the stator 9 in a narrow space is not required, and fixing work in a narrow space is also unnecessary. In addition, the outer end face of the stator frame 8 is a flat surface, is easy to process, and the radiation fins 15 can be securely fixed, so that the cooling effect is high. In addition, since the fin radiator 17 itself has a large area, the cooling capacity is improved.

次に、この放熱フィン１５の具体的な取付け方法を図２と図３により説明する。図２における固定部１４の取付け方法の詳細は、図３に示される。図３から明らかなように、放熱フィン１５は、放熱フィン１５（フィン放熱部１７）に固定用の座面３１を設け、この座面３１にネジ用の穴をあける。一方、固定子フレーム８の外部の端面の固定位置にはネジ３２を受入れるネジ穴を設ける。放熱フィン１５は座面３１と一体構成となっており、この座面３１をネジ３２によって固定する（ネジを締める）ことにより、放熱フィン１５を固定子フレーム８にしっかりと固定することができる。   Next, a specific mounting method of the radiation fins 15 will be described with reference to FIGS. Details of the method of attaching the fixing portion 14 in FIG. 2 are shown in FIG. As is clear from FIG. 3, the radiation fin 15 is provided with a fixing seat 31 on the radiation fin 15 (fin radiator 17), and a hole for a screw is formed in the seat 31. On the other hand, a screw hole for receiving the screw 32 is provided at a fixed position on the outer end face of the stator frame 8. The radiation fins 15 are integrally formed with the seating surface 31, and the radiation fins 15 can be firmly fixed to the stator frame 8 by fixing the seating surface 31 with the screws 32 (tightening the screws).

なお、放熱フィン１５を固定子フレーム８に固定する方法は、この方法に限らず、適切な固定具を用いて固定することができる。例えば、図４に示すように、座面を設けず、放熱フィン１５の固定子フレーム８外側に配置される部分（フィン放熱部１７位置）をネジ３２、ボルト等で固定子フレーム８に直接取付けても良い。また、固定は、ネジによらず他の固定具でも実現できる。例えば、図５に示すように、放熱フィン１５に凸部３３を設け、対応する固定子フレーム８の固定位置にはその凸部を受入れる凹部３４を設けておき、この凸部３３を凹部３４に篏合することにより固定が可能である。この場合、接着剤を使用すれば、より一層強固に固定することができる。また、篏合による固定は、図６の方法でも良い。図６の方法は、凹部３４を固定子フレーム８の下端部まで伸ばし、その凹部３４に放熱フィン１５を篏合させている。この場合、放熱フィン１５の凸部３３は不要である。
また、本発明では、図に示した固定方法のみでなく、その他の方法でも良い。例えば、溶接や接着による固定方法なども使用可能である。つまり、放熱フィンを固定子フレームの外側面に確実に固定することができるものであればどのような手段でも使用することができる。 In addition, the method of fixing the heat radiation fins 15 to the stator frame 8 is not limited to this method, and can be fixed using an appropriate fixing tool. For example, as shown in FIG. 4, without providing a seating surface, a portion of the radiating fin 15 disposed outside the stator frame 8 (the fin radiating portion 17 position) is directly attached to the stator frame 8 with a screw 32, a bolt, or the like. May be. In addition, fixing can be realized with other fixing tools without using screws. For example, as shown in FIG. 5, a protrusion 33 is provided on the radiation fin 15, and a recess 34 for receiving the protrusion is provided at a fixing position of the corresponding stator frame 8. Fixing is possible by fitting. In this case, if an adhesive is used, it can be fixed more firmly. The fixing by fitting may be performed by the method shown in FIG. In the method shown in FIG. 6, the concave portion 34 is extended to the lower end portion of the stator frame 8, and the radiation fin 15 is fitted into the concave portion 34. In this case, the convex portion 33 of the radiation fin 15 is unnecessary.
Further, in the present invention, not only the fixing method shown in the drawings but also other methods may be used. For example, a fixing method by welding or bonding can be used. That is, any means can be used as long as the heat radiation fins can be securely fixed to the outer surface of the stator frame.

図１に示す第１の実施例では、放熱フィン１５をＬ字状にしたものを用いたが、これに限定されない。つまり、回転軸１２の軸中心からフィン吸熱部１６の端面までの位置（半径Ｒ１）よりも、回転軸１２の軸中心からフィン放熱部１７の端面までの位置（半径Ｒ２）を大きくしておけば、固定子フレーム８の外部において放熱フィン１５を固定することは容易である。   In the first embodiment shown in FIG. 1, the radiation fin 15 is formed in an L shape, but the invention is not limited to this. That is, the position (radius R2) from the axis center of the rotating shaft 12 to the end surface of the fin heat radiating portion 17 can be made larger than the position (radius R1) from the axis center of the rotating shaft 12 to the end surface of the fin heat absorbing portion 16. In this case, it is easy to fix the radiation fins 15 outside the stator frame 8.

なお、放熱フィン１５は面積が大きいほど、あるいは放熱フィンの数を増加すればするほど冷却性能が向上する。ただし、これらはコストや設置工数増加につながる。そのため、サイズ、個数を最適に検討することが望ましい。さらに、放熱フィン１５は熱伝導率が高く、軽量な材料で構成することが望ましい。例えば、アルミニウムなどである。これにより、冷却性能の向上や、取付け工数の低減が可能となる。放熱フィン１５の表面は、ブラスト加工やエッチング加工により粗面に加工すると良い。これにより、表面積が増加し、冷却性能が向上することができる。なお、前記放熱フィン１５の表面を研削加工などを行なわなくても良い。   The cooling performance improves as the area of the radiating fins 15 increases or as the number of radiating fins increases. However, these increase costs and man-hours for installation. Therefore, it is desirable to consider the size and the number optimally. Further, it is desirable that the radiation fins 15 be made of a material having high thermal conductivity and light weight. For example, aluminum is used. This makes it possible to improve the cooling performance and reduce the number of mounting steps. The surface of the heat radiation fins 15 is preferably processed into a rough surface by blasting or etching. Thereby, the surface area increases, and the cooling performance can be improved. The surface of the radiation fin 15 need not be ground.

図１に示す第１の実施例では巻上機１の例を説明したが、図１においてシーブ２５、等を設けなければ、通常の外転型回転電機の構成となる。これは、以下の巻上機の実施例においても同様である。   In the first embodiment shown in FIG. 1, the example of the hoist 1 has been described. However, if the sheave 25 and the like are not provided in FIG. This is the same in the following embodiments of the hoisting machine.

（第２の実施例）
次に、図７により、本発明の第２の実施例を説明する。図７は、本発明の第２の実施例における外転型回転電機を採用した巻上機の軸方向の半分の断面を示す図である。図７の実施例の場合、基本的な構成は図１の場合と同じであり、同様の構成部分には同一の符号を用いて、その詳細な説明を省略する。図７の説明は、主に図１の実施例との差異部分を中心に説明する。図７の実施例と図１の実施例との大きな違いは、軸、固定子、および回転子の取付けの違いである。また、放熱フィンの構成にも違いがある。 (Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing a half section in the axial direction of a hoist employing an external rotation type rotating electric machine according to a second embodiment of the present invention. In the case of the embodiment of FIG. 7, the basic configuration is the same as that of FIG. 1, and the same components are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. The description of FIG. 7 mainly focuses on the differences from the embodiment of FIG. The major difference between the embodiment of FIG. 7 and the embodiment of FIG. 1 is the difference in the mounting of the shaft, stator and rotor. Also, there is a difference in the configuration of the radiation fin.

図７において、外転型回転電機の軸は、図１の場合と異なり、固定軸２２を用いている。これに伴い、回転子５の回転子フレーム４の内径部は、軸受２３を介して取付けられており、回転子５（回転子フレーム４）が固定軸２２の軸中心（図７の一点鎖線）まわりに回転可能になっている。一方、固定子９は、固定軸と一体に固定している。このような構成により、回転子５は、固定軸２２の周りを回転することができる。   In FIG. 7, the shaft of the abduction type rotary electric machine uses a fixed shaft 22 unlike the case of FIG. Along with this, the inner diameter portion of the rotor frame 4 of the rotor 5 is attached via a bearing 23, and the rotor 5 (rotor frame 4) is centered on the fixed shaft 22 (the dashed line in FIG. 7). It is rotatable around. On the other hand, the stator 9 is fixed integrally with the fixed shaft. With such a configuration, the rotor 5 can rotate around the fixed shaft 22.

また、放熱フィン１８は、図１の放熱フィン１５と異なり、固定子フレーム８の内部空間に位置するフィン吸熱部１６と、外部に位置するフィン放熱部１７とを別体として加工し、それらを接合した構成となっている。すなわち、放熱フィン１８は、フィン吸熱部１６とフィン放熱部１７とをＬ字状になるように接合し、その後、放熱フィン１８を固定子フレーム８に固定する。放熱フィン１８の固定子フレーム８に固定する固定部１４の固定方法は、図１における場合と同様に行うことができる。もちろん、図４〜図６のような方法や、その他の固定方法でも良い。   The heat radiation fins 18 are different from the heat radiation fins 15 of FIG. 1 in that the fin heat absorption portions 16 located in the internal space of the stator frame 8 and the fin heat radiation portions 17 located outside are processed as separate bodies, and these are processed. It has a joined configuration. That is, the radiating fin 18 joins the fin heat absorbing portion 16 and the fin radiating portion 17 so as to form an L shape, and then fixes the radiating fin 18 to the stator frame 8. The fixing method of the fixing portion 14 for fixing the radiation fins 18 to the stator frame 8 can be performed in the same manner as in FIG. Of course, a method as shown in FIGS. 4 to 6 or another fixing method may be used.

なお、図７の実施例において、放熱フィン１８の代わりに、図１に示す放熱フィン１５や、後述するその他の放熱フィンを使用することができる。また、図１の実施例において、放熱フィン１５の代わりに、図７に示す放熱フィン１８や、後述するその他の放熱フィンを使用することができる。   In the embodiment of FIG. 7, instead of the radiation fins 18, the radiation fins 15 shown in FIG. 1 or other radiation fins described later can be used. Further, in the embodiment of FIG. 1, instead of the radiation fin 15, a radiation fin 18 shown in FIG. 7 or another radiation fin described later can be used.

（第３の実施例）
次に、図８により、本発明の第３の実施例について説明する。図８は、本発明の第３の実施例における外転型回転電機の斜視図である。この図８の実施例の基本的な構成は、第１の実施例（図１〜図３）と同様の構成である。図８についても、同様の構成部分には同一の符号を用い、その詳細な説明は省略する。図８の説明は、上述した実施例との差異部分を中心に説明する。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a perspective view of an external rotation type rotating electric machine according to a third embodiment of the present invention. The basic configuration of the embodiment of FIG. 8 is the same as that of the first embodiment (FIGS. 1 to 3). 8, the same reference numerals are used for the same components, and the detailed description is omitted. The description of FIG. 8 focuses on the differences from the above-described embodiment.

まず、図８における放熱フィン１９は、複数枚のフィンを連結し１つの放熱フィンユニットとして構成している。すなわち、第１の実施例（図１〜図３）の放熱フィン１５や、図７における放熱フィン１８は１枚のフィンで構成していたのに対し、本実施例の放熱フィン１９は複数枚のフィンを連結して放熱フィンユニットを構成している点で相違がある。   First, the radiation fin 19 in FIG. 8 is configured as one radiation fin unit by connecting a plurality of fins. That is, the heat radiation fins 15 of the first embodiment (FIGS. 1 to 3) and the heat radiation fins 18 of FIG. There is a difference in that a radiating fin unit is formed by connecting the fins.

この構成により、放熱フィン１９の取付けの工数を低減することができる。ここで、放熱フィンユニットのフィンの配置は略等間隔の放射線状に配置することが望ましい。これにより、固定子９の内径側空間の空気を均等に冷却できるため、温度勾配が少なくなる。前述したように放熱フィンのサイズや枚数は、コストを考慮し適切に選択すべきであることは言うまでもない。   With this configuration, the number of steps for attaching the radiation fins 19 can be reduced. Here, it is desirable that the fins of the heat radiation fin unit be arranged in a radial shape at substantially equal intervals. Thereby, the air in the inner diameter side space of the stator 9 can be uniformly cooled, and the temperature gradient is reduced. As described above, it goes without saying that the size and the number of the radiation fins should be appropriately selected in consideration of the cost.

なお、この実施例における放熱フィン１９の具体的な固定方法は、放熱フィン１９の軸方向側の円弧状部３５に穴３６を設け、そこにネジ（図示せず）を用いて固定子フレーム８に固定している。この固定部１４の取付け方法は、この方法に限らない。放熱フィン１９（放熱フィンユニット）を固定子フレーム８に固定できる方法であれば他の固定方法で良い。   A specific fixing method of the radiation fins 19 in this embodiment is as follows. A hole 36 is provided in the arc-shaped portion 35 on the axial direction side of the radiation fin 19, and a screw (not shown) is used for the hole 36. It is fixed to. The method of attaching the fixing portion 14 is not limited to this method. Any other fixing method may be used as long as the radiating fin 19 (radiating fin unit) can be fixed to the stator frame 8.

（第４の実施例）
次に、図９により、本発明の第４の実施例を説明する。図９は、本発明の第４の実施例における外転型回転電機の斜視図である。上述の図８の場合と同様、基本的な構成は第１の実施例（図１〜図３）、第２の実施例（図７）と同様の構成である。図９についても、同一または同様の機能を有する構成部分には同一の符号を用いて、その詳細な説明を省略する。図９の実施例の説明は、主に上述の実施例との差異部分を中心に説明する。 (Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a perspective view of an external rotation type rotating electric machine according to a fourth embodiment of the present invention. 8, the basic configuration is the same as that of the first embodiment (FIGS. 1 to 3) and the second embodiment (FIG. 7). Also in FIG. 9, components having the same or similar functions are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The description of the embodiment in FIG. 9 will be mainly given of the differences from the above-described embodiment.

図９において、放熱フィン２０は、内部のフィン吸熱部１６と外部にあるフィン放熱部１７とで構成されるが、フィン吸熱部１６に対して、直交する位置にフィン放熱部１７を配置し接合している。フィン吸熱部１６とフィン放熱部１７の接合は、放熱フィン２０を固定子フレーム８に固定する作業の前までに行うと、作業が容易である。放熱フィン２０の固定方法は、上述したような固定方法を採用することができる。例えば、図３に示すようなネジや、ボルト、あるいは溶接などにより固定することができる。   In FIG. 9, the radiation fin 20 is composed of an internal fin heat absorbing portion 16 and an external fin heat radiating portion 17. The fin heat radiating portion 17 is arranged at a position orthogonal to the fin heat absorbing portion 16 and joined. are doing. If the fin heat absorbing portion 16 and the fin heat radiating portion 17 are joined before the operation of fixing the heat radiating fins 20 to the stator frame 8, the work is easy. As a fixing method of the radiation fins 20, the fixing method as described above can be adopted. For example, it can be fixed by screws, bolts, welding, or the like as shown in FIG.

このような構成によれば、放熱フィン１５のフィン吸熱部１６とフィン放熱部１７の向きを変えることができる。ここで、放熱フィン２０の放熱部（フィン放熱部１７）を重力と略等しい方向とすることが望ましい。これにより、上昇気流によりフィン放熱部１７の周囲の空気を循環でき、冷却性能を向上できる。   According to such a configuration, the directions of the fin heat absorbing portion 16 and the fin heat radiating portion 17 of the radiating fin 15 can be changed. Here, it is desirable that the heat radiating portion (fin heat radiating portion 17) of the heat radiating fin 20 be in a direction substantially equal to gravity. Thereby, the air around the fin heat radiating section 17 can be circulated by the upward airflow, and the cooling performance can be improved.

（第５の実施例）
次に、図１０により、本発明の第５の実施例を説明する。図１０は、本発明の第５の実施例における外転型回転電機を採用した巻上機の軸方向の半分の断面図である。基本的な構成は第１の実施例（図１〜図３）と同様の構成である。図１０についても、同一または同様の機能を有する構成部分には同一の符号を用いて、その詳細な説明を省略する。図１０の実施例の説明は、主に上述した実施例との差異部分を中心に説明する。 (Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a half sectional view in the axial direction of a hoist employing an abduction type rotary electric machine according to a fifth embodiment of the present invention. The basic configuration is the same as that of the first embodiment (FIGS. 1 to 3). Also in FIG. 10, components having the same or similar functions are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The description of the embodiment in FIG. 10 will mainly be given of the differences from the above-described embodiment.

図１０において、放熱フィン２１は、フィン吸熱部１６と、フィン放熱部１７と、それらを連結（接続）するヒートパイプ２８とで構成している。なお、この連結には、ヒートパイプに限らず、高熱伝導部材が使用できる。   In FIG. 10, the radiating fin 21 includes a fin heat absorbing portion 16, a fin radiating portion 17, and a heat pipe 28 connecting (connecting) them. The connection is not limited to the heat pipe, and a high heat conductive member can be used.

このような構成により、より効果的に前記固定子の内径側空間部の空気を冷却でき、冷却性能が向上させることができる。固定部１４の詳細は省略するが、上述したような方法で固定すれば良い。   With such a configuration, the air in the space on the inner diameter side of the stator can be more effectively cooled, and the cooling performance can be improved. The details of the fixing portion 14 are omitted, but may be fixed by the method described above.

（その他の実施例）
上記した本発明の実施例では、特許文献１に記載されたような送風翼や、特許文献２に記載されたようなファンを設けていないが、本発明は、このような回転翼や、ファンを設けても良い。上述した本発明の実施例において、さらに送風翼や、ファンを設けることにより、より一層冷却能力を向上させることができる。 (Other Examples)
In the above-described embodiment of the present invention, the blower blade described in Patent Literature 1 and the fan described in Patent Literature 2 are not provided. May be provided. In the above-described embodiment of the present invention, by further providing a blower blade and a fan, the cooling capacity can be further improved.

１…巻上機、２…回転子コア、３…永久磁石、４…回転子フレーム、５…回転子、６…固定子コア、７…コイル、８…固定子フレーム、９…固定子、１０…軸受、１１…補助軸受、１２…回転軸、１３…内径側空間部、１４…固定部、１５…放熱フィン、１６…フィン吸熱部、１７…フィン放熱部、１８…放熱フィン、１９…放熱フィン、２０…放熱フィン、２１…放熱フィン、２２…固定軸、２３…軸受、２５…シーブ、２６…ロープ、２７…ブレーキ、２８…ヒートパイプ、３１…座面、３２…ネジ、３３…凸部、３４…凹部、３５…円弧状部、３６…穴   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hoisting machine, 2 ... Rotor core, 3 ... Permanent magnet, 4 ... Rotor frame, 5 ... Rotor, 6 ... Stator core, 7 ... Coil, 8 ... Stator frame, 9 ... Stator, 10 ... Bearing, 11 ... Auxiliary bearing, 12 ... Rotating shaft, 13 ... Inner diameter side space, 14 ... Fixed part, 15 ... Heat radiation fin, 16 ... Fin heat absorption part, 17 ... Fin heat radiation part, 18 ... Heat radiation fin, 19 ... Heat radiation Fins, 20: radiation fins, 21: radiation fins, 22: fixed shaft, 23: bearing, 25: sheave, 26: rope, 27: brake, 28: heat pipe, 31: seat surface, 32: screw, 33: convex Part, 34 ... concave part, 35 ... arc-shaped part, 36 ... hole

Claims (16)

軸と、
該軸の軸中心まわりに回転可能な回転子フレームと、該回転子フレームの内周側に取付けた回転子コアおよび永久磁石を備えた回転子と、
前記軸のまわりに設けた固定子フレームと、前記永久磁石と所定の空隙を有して前記回転子の内径側に配置され前記固定子フレームに取付けられた固定子コアおよびコイルを備えた固定子と、を有する外転型回転電機であって、
前記固定子の内側から前記軸に並行に前記固定子フレームの外側の面を超えて延伸する放熱フィンを有し、該放熱フィンを前記固定子フレームの外側において固定した外転型回転電機。 Axis and
A rotor frame rotatable around the axis of the shaft, a rotor having a rotor core and a permanent magnet mounted on the inner peripheral side of the rotor frame,
A stator having a stator frame provided around the shaft, a stator core and a coil which are disposed on the inner diameter side of the rotor with a predetermined gap from the permanent magnet and are attached to the stator frame; And an abduction type rotating electric machine having:
An abduction type rotating electrical machine having a radiation fin extending from the inside of the stator to the axis and beyond the outer surface of the stator frame, and the radiation fin is fixed outside the stator frame. 請求項１に記載された外転型回転電機において、
前記固定はネジを用いて行う外転型回転電機。 The abduction type rotary electric machine according to claim 1,
An abduction type rotary electric machine in which the fixing is performed using screws. 請求項１に記載された外転型回転電機において、
前記外転型回転電機は全閉型である外転型回転電機。 The abduction type rotary electric machine according to claim 1,
The abduction type rotary electric machine is a fully-closed type. 請求項１に記載された外転型回転電機において、
前記軸は回転軸であり、前記回転子フレームは該回転軸まわりに固定され、前記固定子は前記回転軸の回転を可能にする軸受を有する外転型回転電機。 The abduction type rotary electric machine according to claim 1,
An abduction type rotary electric machine, wherein the shaft is a rotation shaft, the rotor frame is fixed around the rotation shaft, and the stator has a bearing that enables the rotation of the rotation shaft. 請求項１に記載された外転型回転電機において、
前記軸は固定軸であり、前記回転子フレームは該固定軸まわりを回転可能にする軸受を有する外転型回転電機。 The abduction type rotary electric machine according to claim 1,
An abduction type rotating electrical machine having the shaft as a fixed shaft, and the rotor frame having a bearing rotatable around the fixed shaft. 請求項１に記載された外転型回転電機において、
前記放熱フィンの表面を粗面に加工した外転型回転電機。 The abduction type rotary electric machine according to claim 1,
An abduction type rotary electric machine in which a surface of the heat radiation fin is roughened. 請求項１に記載された外転型回転電機において、
前記放熱フィンは、複数枚のフィンが連結されたフィンユニットを構成している外転型回転電機。 The abduction type rotary electric machine according to claim 1,
An abduction type rotary electric machine, wherein the radiation fins constitute a fin unit in which a plurality of fins are connected. 請求項７に記載された外転型回転電機において、
前記放熱フィンが前記固定子に放射状に配置され、前記固定子フレームの外側端面に固定されている外転型回転電機。 The abduction type rotary electric machine according to claim 7,
An abduction type rotary electric machine wherein the radiation fins are radially arranged on the stator and fixed to an outer end surface of the stator frame. 請求項１に記載された外転型回転電機において、
前記放熱フィンは、前記固定子フレームの内部から前記軸と並行に外方向に延伸するフィン吸熱部と、前記フィン吸熱部の熱を前記固定子フレームの外側において放熱するフィン放熱部とを有している外転型回転電機。 The abduction type rotary electric machine according to claim 1,
The heat radiation fin has a fin heat absorbing portion extending outward from the inside of the stator frame in parallel with the axis, and a fin heat radiating portion for radiating heat of the fin heat absorbing portion outside the stator frame. Abduction type rotating electric machine. 請求項９に記載された外転型回転電機において、
前記軸の前記軸中心から前記フィン吸熱部の端面までの位置よりも前記軸中心からフィン放熱部までの位置が大きくなるようにした前記フィン放熱部を有する外転型回転電機。 The abduction type rotary electric machine according to claim 9,
An abduction type rotary electric machine having the fin heat radiating portion, wherein a position from the center of the shaft to the fin heat radiating portion is larger than a position from the axis center of the shaft to an end surface of the fin heat absorbing portion. 請求項１０に記載された外転型回転電機において、
前記放熱フィンは断面がＬ字状である外転型回転電機。 In the abduction type rotary electric machine according to claim 10,
An abduction type rotary electric machine in which the radiation fin has an L-shaped cross section. 請求項９に記載された外転型回転電機において、
前記放熱フィンは、前記フィン吸熱部と前記フィン放熱部とを接合した外転型回転電機。 The abduction type rotary electric machine according to claim 9,
An abduction type rotary electric machine in which the radiating fins are formed by joining the fin heat absorbing portion and the fin heat radiating portion. 請求項９に記載された外転型回転電機において、
前記放熱フィンは、前記フィン吸熱部と前記フィン放熱部とを高熱伝導材で連結した外転型回転電機。 The abduction type rotary electric machine according to claim 9,
An abduction type rotary electric machine in which the radiating fins connect the fin heat absorbing portion and the fin heat radiating portion with a high thermal conductive material. 請求項９に記載された外転型回転電機において、
前記放熱フィンは、前記フィン吸熱部と前記フィン放熱部とが略直交して接合されている外転型回転電機。 The abduction type rotary electric machine according to claim 9,
The above-mentioned radiation fin is an abduction type rotary electric machine in which the fin heat absorption part and the fin radiation part are joined substantially orthogonally. 請求項１４に記載された外転型回転電機において、
前記フィン放熱部は重力方向に配置されている外転型回転電機。 In the abduction type rotary electric machine according to claim 14,
An abduction type rotary electric machine in which the fin radiating portion is arranged in the direction of gravity. 請求項１に記載された外転型回転電機において、
前記回転子フレームの外側にロープを巻付けるためのシーブと、
前記固定子フレームに前記回転子フレームの回転を抑制するためのブレーキと、
を設けた巻上機。 The abduction type rotary electric machine according to claim 1,
A sheave for winding a rope around the outside of the rotor frame,
A brake for suppressing the rotation of the rotor frame in the stator frame,
A hoist equipped with
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