JP2020145834A - Motor frame structure and motor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電動機のフレーム構造及びフレーム構造を備える電動機に関する。 The present invention relates to a frame structure of an electric motor and an electric motor including the frame structure.
電動機は、磁性体とコイルを有するステータと、磁性体と永久磁石を有しステータとギャップを介して対向配置されるロータと、から構成される。電動機は、ステータに巻回されたコイルに電流を流し、ステータを電磁石とすることにより、ステータとロータの間に引力と斥力を発生させ、電動機に供給する電力を推力に変換する電気機器である。電動機が発生する推力は、例えば、ステータを構成するコイルに流す電流値を増加させることで増加する。 The electric motor is composed of a stator having a magnetic material and a coil, and a rotor having a magnetic material and a permanent magnet and arranged to face the stator with a gap. An electric motor is an electric device that applies an electric current to a coil wound around a stator and uses the stator as an electromagnet to generate attractive and repulsive forces between the stator and rotor and convert the electric power supplied to the electric motor into thrust. .. The thrust generated by the electric motor is increased, for example, by increasing the value of the current flowing through the coils constituting the stator.
従来の電動機は円筒状の電動機フレームに電動機本体を挿入して使用し、電動機本体から発生する熱を、電動機フレームを介して放熱する。電動機フレームは、円筒状であり、軸方向に長さを有するフレーム本体と、フレーム本体と略同一の長さを有するフレームカバーと、から構成される。フレーム本体の外周部四隅の角部には放熱フィンが形成されている。フレームカバーは外周部四隅の角部にある放熱フィンを覆うようにフレーム本体にそれぞれ取付けられ、フレーム本体との間の空間には通風口が形成されている。 A conventional electric motor is used by inserting the electric motor main body into a cylindrical electric motor frame, and heat generated from the electric motor main body is dissipated through the electric motor frame. The electric motor frame is cylindrical and is composed of a frame body having a length in the axial direction and a frame cover having a length substantially the same as the frame body. Heat dissipation fins are formed at the four corners of the outer peripheral portion of the frame body. The frame cover is attached to the frame body so as to cover the heat radiation fins at the four corners of the outer peripheral portion, and a ventilation port is formed in the space between the frame cover and the frame body.
電動機フレームの軸方向の反負荷側には回転ファンが設置される。回転ファンから放熱フィンに送られた空気流は、通風口を通る間に放熱フィンと接しながら、電動機フレームの軸方向の他端から排出される。電動機本体で発生した熱は電動機フレームに形成されている放熱フィンに伝達され、空気流が放熱フィンに接することで空気流と熱交換が行われ、電動機本体の冷却が行われる(例えば、特許文献1参照)。 A rotating fan is installed on the opposite load side of the motor frame in the axial direction. The air flow sent from the rotary fan to the heat radiation fins is discharged from the other end in the axial direction of the motor frame while being in contact with the heat radiation fins while passing through the ventilation port. The heat generated in the motor body is transferred to the heat radiation fins formed in the motor frame, and when the air flow comes into contact with the heat radiation fins, heat exchange with the air flow is performed and the motor body is cooled (for example, Patent Documents). 1).
しかし、従来の電動機では、フレーム本体の外周部四隅の角部に位置する放熱フィンはフレームカバーとは接しておらず、各々の放熱フィンの先端部とフレームカバーとの間には1つの開口が存在している。このような従来の放熱フィン構成では、各々の放熱フィンを冷却する目的で通風口に空気を流しても、通風口の大半を占めるこの開口の方に空気が流れやすく、互いに隣り合う放熱フィンの間の隙間には、十分に空気が流れない。その結果、放熱フィンに溜まった熱を効果的に取り除くことができず、電動機の冷却効率が低いという問題があった。 However, in a conventional electric motor, the heat radiation fins located at the four corners of the outer peripheral portion of the frame body are not in contact with the frame cover, and one opening is provided between the tip of each heat radiation fin and the frame cover. Existing. In such a conventional heat radiation fin configuration, even if air is flowed through the ventilation port for the purpose of cooling each heat radiation fin, air easily flows through this opening which occupies most of the ventilation port, and the heat radiation fins adjacent to each other There is not enough air flowing in the gaps between them. As a result, the heat accumulated in the heat radiation fins cannot be effectively removed, and there is a problem that the cooling efficiency of the electric motor is low.
この発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、回転ファンにより強制空冷されることで電動機フレームの軸方向に沿って形成されている放熱フィンから効率良く冷却を行い、冷却効率の改善可能な電動機を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. By forcibly air-cooling by a rotating fan, efficient cooling is performed from the heat radiation fins formed along the axial direction of the motor frame to cool the motor. The purpose is to obtain an electric motor with improved efficiency.
この発明に係る電動機のフレーム構造においては、軸方向に沿って外周部に放熱フィンが形成され、内部に電動機を格納する空間を有する円筒状の電動機フレームと、全ての放熱フィンを覆い放熱フィンと接することで電動機フレームとの間の空間で複数の通風口が形成されるフレームカバーと、を備える。 In the frame structure of the electric motor according to the present invention, a cylindrical electric motor frame in which heat radiation fins are formed on the outer peripheral portion along the axial direction and has a space for storing the electric motor inside, and heat radiation fins covering all heat radiation fins. It is provided with a frame cover in which a plurality of ventilation holes are formed in a space between the motor frame and the motor frame when they are in contact with each other.
この発明は、電動機のフレーム構造において、軸方向に沿って外周部に放熱フィンが形成され、内部に電動機を格納する空間を有する円筒状の電動機フレームと、全ての放熱フィンを覆い放熱フィンと接することで電動機フレームとの間の空間で複数の通風口が形成されるフレームカバーと、を備える。その結果、回転ファンにより強制空冷されることで電動機フレームの軸方向に沿って形成されている放熱フィンから効率良く冷却を行うことができ、冷却効率の改善可能な電動機を提供することが可能となる。 According to the present invention, in the frame structure of an electric motor, a radiating fin is formed on the outer peripheral portion along the axial direction, and a cylindrical electric motor frame having a space for accommodating the electric motor inside and all the radiating fins are covered and brought into contact with the radiating fins. This includes a frame cover in which a plurality of ventilation holes are formed in the space between the motor frame and the motor frame. As a result, it is possible to efficiently cool from the heat radiation fins formed along the axial direction of the electric motor frame by forcibly air-cooling by the rotating fan, and it is possible to provide an electric motor with improved cooling efficiency. Become.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1を示す電動機の構造概要図、図2はこの発明の実施の形態1を示す電動機フレームの軸方向に垂直な断面図である。図1と図2において、電動機100は、複数のコイルが巻回された円筒状のステータ30と、ステータ30の内側に設けられたロータ90と、を備える。電動機100は、円筒口11を持つ電動機フレーム10の内部に格納されている。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a structural schematic view of an electric motor showing the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view perpendicular to the axial direction of the electric motor frame showing the first embodiment of the present invention. In FIGS. 1 and 2, the
電動機100は、電動機フレーム10の軸方向両端部に、電動機100を固定するためのブラケット80とブラケット110を備えている。電動機100の反負荷側に位置するブラケット80には、電動機フレーム10の外周に設けられた放熱フィン15に空気を導くための開口である空気流入口81が設けられ、電動機100の負荷側にあるブラケット110には、放熱フィン15との熱交換を実施後の空気を排出するための開口である空気排出口113が設けられている。また、ブラケット80には、空気流入口81に空気を送るための回転ファン60と、回転ファン60を覆うファンカバー70が固定されている。ファンカバー70の一端には開口である空気取入口71が開いており、回転ファン60の動作により空気取入口71から流入した空気は、ブラケット80に設けられた空気流入口81へと導かれる。
The
電動機フレーム10は4つの電動機フレーム部品で構成され、それぞれの電動機フレーム部品の外周部には、大気側に向い軸方向に沿って複数の放熱フィン15が形成されている。また、電動機フレーム部品の外周部の軸方向に沿った両端部には、軸方向に沿ってフレームカバー50を固定するための凸状のボス12がそれぞれ形成されている。ボス12には、全ての放熱フィン15を覆うと共に通風口20を形成するためのフレームカバー50と接する嵌合突起13が軸方向に沿って設けられている。フレームカバー50は軸方向に沿って電動機フレーム10と略同一の長さを有しており、ボス12に対して軸方向に沿って挿入することで嵌め合わされ固定される。
The
電動機フレーム10とフレームカバー50の材料としては、アルミニウム合金、鉄合金、銅合金または鋼材が挙げられる。この発明の実施の形態1では、4つのフレームカバー50a〜50dを用いて、全ての放熱フィン15を覆うことで電動機フレーム10とフレームカバー50a〜50dとの間に通風口20を形成し、フレームカバー50a〜50dの軸方向に沿って通風口20が確保できるようにしている。4つのフレームカバー50a〜50dは、フレームカバー50a〜50dが電動機100を覆ったときの軸方向に垂直な断面が略角型となるように成型されている。
Examples of the material of the
全ての放熱フィン15は、フレームカバー50と接するように配置されており、電動機100を平面に配置または据付けする場合は、平面または据付面と対向する電動機フレーム10と接する面に配置される放熱フィン15で電動機100の自重を支える構造とする。このため、フレームカバー50を介して電動機100が据付けられる平面または据付面と対向する全ての放熱フィン15は、平面または据付面に対して垂直になるように形成されている。また、フレームカバー50a〜50dの軸方向に沿った両端部には、電動機フレーム10に設けられた嵌合突起13と嵌め合うL型の嵌合部51がそれぞれ形成されている。
All the
回転ファン60の動作によりファンカバー70にある空気取入口71から流入した空気は、空気取入口71からブラケット80に設けられた空気流入口81を経て、電動機フレーム10とフレームカバー50との間に軸方向に沿って形成され、空気流入口81と連通する通風口20へと導かれる。回転ファン60の動作によって発生した空気流は、通風口20を通過する際に放熱フィン15と熱交換を行い、ブラケット110に設けられた通風口20と連通する空気排出口113から排出される。図1に示す矢印1と矢印2は回転ファン60の動作によって発生した空気流の流れる向きを示す。電動機フレーム10とフレームカバー50の軸方向における長さは、この発明の実施の形態1では略等しく設計されているが、等しくしない設計であっても良い。
The air flowing in from the
次に、フレームカバー50をボス12に固定する方法について説明する。図3は、この発明の実施の形態1を示す電動機フレームの軸方向に垂直な部分拡大図である。図3において、フレームカバー50aの軸方向に沿った両端部には、それぞれL型の嵌合部51aと51bが形成されており、ボス12aと12bの端部に、嵌合突起13aと13bをL型の嵌合部51aと52bと嵌合するようにそれぞれ設けることで、電動機フレーム10にフレームカバー50aを軸方向に挿入して固定することができる。このとき、L型の嵌合部51aと52bの間の距離を、嵌合突起13aと13bの間の距離よりも若干大きい寸法で設計することで、圧入取付けとすることが可能となる。
Next, a method of fixing the
このように、電動機100は電動機フレーム10の大気側に向い軸方向に沿って複数の放熱フィン15が形成されており、放熱フィン15はフレームカバー50a〜50dと接するように配置されることで、電動機フレーム10とフレームカバー50との間に軸方向に沿って形成された通風口20が電動機100の軸方向に沿って確保できる。その結果、回転ファン60により強制空冷されることで、互いに隣り合う放熱フィン15の間の隙間に強制的に空気流を発生させることが可能になり、電動機フレーム10の軸方向に沿って形成されている放熱フィン15から効率良く冷却を行うことができ、冷却効率が従来よりも改善可能となる。
As described above, in the
実施の形態2.
実施の形態1では、4つのフレームカバー50a〜50dが電動機100を覆ったときの軸方向に垂直な断面が略角型である場合について説明したが、軸方向に垂直な断面が円弧状になるように複数のフレームカバーを成型して、フレームカバーが電動機を覆ったときの軸方向に垂直な断面が円形状であっても良い。図4はこの発明の実施の形態2を示す電動機フレームの軸方向に垂直な断面図、図5はこの発明の実施の形態2を示す電動機の部分的な構造概要図である。図4において、電動機フレーム103は4つの電動機フレーム部品で構成され、それぞれの電動機フレーム部品の外周部には、大気側に向い軸方向に沿って複数の放熱フィン153が形成されている。
Embodiment 2.
In the first embodiment, the case where the cross section perpendicular to the axial direction when the four frame covers 50a to 50d cover the
また、電動機フレーム部品の外周部の軸方向に沿った両端部には凸状のボス123がそれぞれ形成されている。ボス123には、全ての放熱フィン153を覆うと共に通風口203を形成させるための嵌合突起133が軸方向に沿って設けられている。フレームカバー503a〜503dの各々には、ボス123に設けられた嵌合突起133と接するL型の嵌合部513が形成されている。この発明の実施の形態2では、4つの軸方向に垂直な断面が円弧状のフレームカバー503a〜503dを用いて、電動機フレーム103とフレームカバー503a〜503dとの間に軸方向に沿って通風口203を形成し、フレームカバー503a〜503dの軸方向に沿って通風口203が確保できるようにしている。
Further,
放熱フィン153は、フレームカバー503a〜503dと接するように配置され、電動機101を据付けする場合は、図5に示すように、電動機101の負荷側に設けられたブラケット130の外周部に、フレーム据付構造である据付フランジ131を設けて据付ける。このように、フレームカバー503a〜503dを軸方向に垂直な断面が円弧状になるように成型して、電動機101を覆うことで放熱フィン153の表面積をよりも大きく取ることが可能であり、熱交換の効率が向上する。その結果、電動機フレーム103の冷却効率が従来よりも改善可能となる。
The
実施の形態3.
実施の形態1では、4つのフレームカバー50a〜50dが全ての放熱フィン15を覆った構造について説明したが、フレームカバーをより細分化して全ての放熱フィンを覆っても良い。図6は、この発明の実施の形態3を示す電動機フレームの軸方向に垂直な断面図である。図6において、電動機フレーム104は4つの電動機フレーム部品で構成され、それぞれの電動機フレーム部品の外周部には、大気側に向い軸方向に沿って複数の放熱フィン154が形成されている。
Embodiment 3.
In the first embodiment, the structure in which the four frame covers 50a to 50d cover all the
また、電動機フレーム部品の外周部の軸方向に沿った両端部には凸状のボス124がそれぞれ形成されている。ボス124には、全ての放熱フィン154を覆うと共に通風口204を形成させるための嵌合突起134が軸方向に沿って設けられている。フレームカバーは6つの部品で構成され、フレームカバー504a〜504fの各々には、ボス124に設けられた嵌合突起134と接するL型の嵌合部514が形成されている。この発明の実施の形態3では、6つのフレームカバー504a〜504fを用いて、電動機フレーム104とフレームカバー504a〜504fとの間に軸方向に沿って通風口204を形成し、フレームカバー504a〜504fの軸方向に沿って通風口204が確保できるようにしている。このように、6つのフレームカバー504a〜504fに細分化して、電動機102を覆うことで、個々のフレームカバーの小型化が可能となり、フレームカバーを大量生産できるため、安価な製造コストでフレームカバーを成型できる。
Further,
1,2 矢印、10,103,104 電動機フレーム、11 円筒口、12,12a,12b,123,124 ボス、13,13a,13b,133,134 嵌合突起、15,153,154 放熱フィン、20,203,204 通風口、30 ステータ、50,50a〜50d,503a〜503d,504a〜504f フレームカバー、51,51a,51b,513,514 嵌合部、60 回転ファン、70 ファンカバー、71 空気取入口、80,110,130 ブラケット、81 空気流入口、90 ロータ、100,101,102 電動機、113 空気排出口、131 据付フランジ。 1,2 arrows, 10,103,104 motor frame, 11 cylindrical mouth, 12,12a, 12b, 123,124 boss, 13,13a, 13b, 133,134 fitting protrusion, 15,153,154 heat dissipation fin, 20 , 203,204 Ventilation port, 30 stator, 50, 50a to 50d, 503a to 503d, 504a to 504f frame cover, 51, 51a, 51b, 513,514 fitting part, 60 rotation fan, 70 fan cover, 71 air intake Inlet, 80,110,130 bracket, 81 air inlet, 90 rotor, 100,101,102 motor, 113 air outlet, 131 installation flange.
Claims (8)
全ての前記放熱フィンを覆い前記放熱フィンと接することで前記電動機フレームとの間の空間で複数の通風口が形成されるフレームカバーと、
を備えることを特徴とする電動機のフレーム構造。 A cylindrical motor frame in which heat radiation fins are formed on the outer periphery along the axial direction and has a space for storing the motor inside.
A frame cover that covers all the heat radiating fins and is in contact with the heat radiating fins to form a plurality of ventilation holes in the space between the motor frames.
The frame structure of the electric motor is characterized by being equipped with.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP (1) | JP2020145834A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20220078971A1 (en) * | 2020-09-16 | 2022-03-17 | Kubota Corporation | Mowing Device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10174356A (en) * | 1996-12-06 | 1998-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Totally-enclosed fan-cooled type induction motor |
JPH11299174A (en) * | 1998-04-08 | 1999-10-29 | Yaskawa Electric Corp | Frame construction of motor |
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2019
- 2019-03-06 JP JP2019040423A patent/JP2020145834A/en active Pending
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