JP2023100409A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、冷却用フィン部材を有する回転電機に関する。 An embodiment of the present invention relates to a rotating electric machine having cooling fin members.
例えば各種産業機器用の回転電機例えばモータとしては、回転軸の後端部に冷却用の送風ファンを設けて構成されたものがある(例えば特許文献1参照)。このモータは、円筒状のフレームの前後両端部に、モータブラケットをボルト締めにより取付け、モータブラケットから後方に突出した回転軸の後端部に、例えばプロペラ型の送風ファンを取付けて構成されている。そして、前記フレームの外周部には、円周方向に並んで軸方向に延びる複数本の冷却用のフィンが一体に設けられ、それらフィンに沿って冷却風が流れる。 For example, as a rotary electric machine, such as a motor, for various types of industrial equipment, there is one that is configured by providing a cooling blower fan at the rear end of a rotating shaft (see, for example, Patent Document 1). This motor is constructed by attaching motor brackets to the front and rear end portions of a cylindrical frame by bolting, and attaching, for example, a propeller-type blower fan to the rear end portion of the rotating shaft projecting rearward from the motor bracket. . A plurality of cooling fins arranged in the circumferential direction and extending in the axial direction are integrally provided on the outer peripheral portion of the frame, and cooling air flows along the fins.
ところで、上記のような外周部に冷却用フィンを有するモータでは、ユーザにおける設置場所によっては、冷却用フィンの一部において、外周方向への突出高さが他の機械などに干渉して、邪魔になる場合がある。従来では、そのような場合には、冷却用フィンの一部を削って除去するなどの対応がなされるが、それでは、冷却用フィンの一部を削るといった面倒な作業が必要となると共に、モータの冷却性能が低下してしまう懸念もある。
そこで、冷却用のフィンを備えたものにあって、十分な冷却性能を確保しながらも、設置場所によってフィンの一部が外部と干渉してしまうことを容易に回避することができる回転電機を提供する。
By the way, in the motor having the cooling fins on the outer periphery as described above, depending on the user's installation location, the protrusion height of the cooling fins in the outer peripheral direction may interfere with other machines, etc. may become Conventionally, in such a case, a countermeasure such as removing a part of the cooling fins by shaving is taken. There is also a concern that the cooling performance of the
Therefore, a rotating electric machine that has cooling fins and that can easily avoid interference of a part of the fins with the outside depending on the installation location while ensuring sufficient cooling performance. offer.
実施形態の第1の回転電機は、電磁鋼板を積層して構成される固定子鉄心と、前記固定子鉄心の外周面部に軸方向に延びて設けられる複数の冷却用フィン部材とを備え、前記冷却用フィン部材は、ばね性を有する板材を、内側を冷却風の流通が可能な形態で、且つ、外周側に軸方向に延びて折返し部が来るように二つ折り状態に折曲げて構成されると共に、内周側に位置する縁部の両側に取付用フランジを一体に備えて構成され、前記固定子鉄心の外周面において、該固定子鉄心と面接触するように着脱可能に取付けられている。 A first rotating electric machine according to an embodiment includes a stator core configured by laminating electromagnetic steel sheets, and a plurality of cooling fin members provided extending in an axial direction on an outer peripheral surface of the stator core, The cooling fin member is formed by folding a plate material having springiness in two such that the inside of the plate material allows cooling air to flow, and the folded portion extends axially toward the outer peripheral side. In addition, mounting flanges are integrally provided on both sides of the edge located on the inner peripheral side, and are detachably mounted on the outer peripheral surface of the stator core so as to be in surface contact with the stator core. there is
実施形態の第2の回転電機は、筒状のフレームと、このフレームの内周部に設けられた固定子鉄心と、前記フレームの軸方向端部に設けられ回転軸を支持するモータブラケットと、前記フレームの外周面部に軸方向に延びて設けられる複数の冷却用フィン部材とを備え、前記冷却用フィン部材は、ばね性を有する板材を、内側を冷却風の流通が可能な形態で、且つ、外周側に軸方向に延びて折返し部が来るように二つ折り状態に折曲げて構成されると共に、内周側に位置する縁部の両側に取付用フランジを一体に備えて構成され、前記フレームの外周面において、該フレームと面接触するように着脱可能に取付けられている。 A second rotating electric machine of an embodiment includes a cylindrical frame, a stator core provided on the inner peripheral portion of the frame, a motor bracket provided on an axial end of the frame and supporting a rotating shaft, A plurality of cooling fin members are provided extending in the axial direction on the outer peripheral surface of the frame, and the cooling fin members are made of a plate material having spring properties in such a manner that cooling air can flow through the inside thereof, and , it is folded in two so that the folded portion extends axially on the outer peripheral side, and mounting flanges are integrally provided on both sides of the edge portion located on the inner peripheral side, It is detachably attached to the outer peripheral surface of the frame so as to be in surface contact with the frame.
以下、例えば各種産業機器用の回転電機としてのモータに適用した実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、複数の実施形態間で共通する部分には、同一符号を付して詳しい説明や新たな図示を省略することとする。また、図面では、モータの軸方向すなわち回転軸の中心線の延びる方向を左右方向として示しており、図1等では、左側を負荷側である前側、右側を反負荷側である後側としている。 Hereinafter, an embodiment applied to a motor as a rotary electric machine for various industrial equipment will be described with reference to the drawings. Parts common to a plurality of embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions and new illustrations are omitted. In the drawings, the axial direction of the motor, that is, the direction in which the center line of the rotating shaft extends is shown as the left-right direction. In FIG. .
(1)第1の実施形態
図1~図5を参照して、第1の実施形態について述べる。本実施形態では、例えばエレベータの巻上機の駆動源として用いられるSPM形モータに適用したものであり、いわゆるフレームレスのモータ1として構成されている。図1は、本実施形態に係るモータ1の全体構成を概略的に示している。ここで、モータ1は、全体として円筒状をなす固定子2の軸方向両端部にモータブラケット3、4を備えて構成されている。固定子2の内周部には、回転子5が配置されている。
(1) First Embodiment A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. This embodiment is applied to an SPM type motor used as a drive source for an elevator hoist, for example, and is configured as a so-called frameless motor 1 . FIG. 1 schematically shows the overall configuration of a motor 1 according to this embodiment. Here, the motor 1 comprises a stator 2 having a cylindrical shape as a whole and
前記回転子5は、回転子鉄心6の外周部に複数個の永久磁石7を備えて構成され、回転子鉄心6の中心部を貫通するように、回転軸8が固定されている。前記モータブラケット3、4には、夫々軸受9、10が取付けられている。これら軸受9、10により、前記回転軸8が回転自在に支持されている。図示はしないが、回転軸8の先端部(図で左側)には、シーブと称される滑車が取付けられる。前記回転軸8の後端部には、冷却用のファン11が取付けられている。このファン11は、回転により前方(図で左側)に向けて冷却風を送風するように構成されている。前記モータブラケット4には、前記ファン11を覆うファンカバー16が設けられている。
The rotor 5 includes a plurality of
さて、前記固定子2について、図2~図5も参照して述べる。前記固定子2は、固定子鉄心12に巻線13を装着して構成されている。このとき、周知のように、前記固定子鉄心12は、例えば電磁鋼板12aを所定の形状、即ち内周側に開口するスロットを有したほぼリング板状に打抜き、その打抜いた電磁鋼板12aを軸方向に多数枚積層して構成されている。そして、前記固定子鉄心12の外周面部には、軸方向に延びる放熱用の冷却用フィン部材14が、円周方向に並んで複数個設けられる。
Now, the stator 2 will be described with reference to FIGS. 2 to 5 as well. The stator 2 is constructed by mounting
前記冷却用フィン部材14は、熱伝導性の良好なばね性を有する金属製の板材、例えばアルミニウムの薄板材から構成され、図4、図5に示すように、放熱部14aと、取付用フランジ14bと、結束部14cとを一体に有している。具体的には、前記放熱部14aは、前記板材を、外周側即ち図4等で上側に軸方向に延びて折返し部が来るように、軸方向に見てU字状に、つまり二つ折り状態に折曲げて構成されて、側面から見て軸方向に長い長方形状に構成されている。この放熱部14aの軸方向の長さは、固定子鉄心12の軸方向の長さと同等とされている。この放熱部14aにおいては、U字状に折曲げられた部分の内側部分も、前記ファン11による冷却風が流通する。
The
前記取付用フランジ14bは、前記放熱部14aの折返し側とは反対側の基端側の縁部(図4等で下端部)全体から両側方(図5で左右)に延出するように一体に設けられている。そして、前記結束部14cは、前記取付用フランジ14bの前後の端部から、軸方向に延びて突出するように一体に設けられ、全体で4箇所に設けられている。後述するように、この結束部14cは、固定子鉄心12の軸方向両端部に位置して、内周側に折曲げられることにより、該固定子鉄心12の端部に係止して前記電磁鋼板12a同士を結束させるように構成されている。
The
上記構成の冷却用フィン部材14に対し、本実施形態では、前記固定子鉄心12の外周部には、前記取付用フランジ14bが軸方向に挿入可能な溝部15が、固定子鉄心12の軸方向全体に延びて円周方向に並んで複数個設けられている。図3に示すように、前記各溝部15は、固定子鉄心12の外周面で開放するような凹部を形成し且つ、その凹部の底部から円周方向両側に空洞を拡げるような形態、つまり軸方向に見て凸形状で形成されている。溝部15は、固定子鉄心12の両端面で開口する。尚、溝部15の形状は、固定子鉄心12を構成する電磁鋼板12aの打抜きの段階で、対応する形状に打抜かれ、電磁鋼板12aが多数枚積層されることにより、軸方向に連続した溝部15とされる。
In contrast to the
上記構成の冷却用フィン部材14は、固定子鉄心12の溝部15に対し、放熱部14aの基端部が溝部15の凹部に位置し、両取付用フランジ14bが夫々拡がり部に位置するように、軸方向から挿入されることにより、着脱可能に取付けられる。このとき、冷却用フィン部材14は、板ばね材料から構成されているので、そのばね性を利用して、溝部15内における保持力を得ると共に、取付用フランジ14bを溝部15内壁に密着させて面接触力を得ることができる。また、冷却用フィン部材14を全ての溝部15に取付けても良いが、複数個の溝部15のうち必要な位置にのみ選択的に取付けることができる。そして、図2に示すように、冷却用フィン部材14の溝部15への挿入後に、結束部14cを内周側に折曲げることにより、固定子鉄心12の端部に係止して電磁鋼板12a同士の結束力を得ることができる。
The
このような本実施形態のモータ1の固定子2によれば、次のような作用、効果を得ることができる。即ち、本実施形態では、固定子鉄心12の外周面部に設けられる複数の冷却用フィン部材14が、固定子鉄心12とは別体とされていると共に、固定子鉄心12に着脱可能に取付けられる。従って、冷却用フィン部材14を、固定子鉄心12の外周面部の外部と干渉する虞のある位置には、取付けずに済ませる或いは取外すことができ、外部との干渉のない位置にのみ冷却用フィン部材14を設けることができる。このとき、冷却用フィン部材14の取付用フランジ14bは固定子鉄心12と面接触し、また、冷却用フィン部材14の放熱部14aが二つ折り型なので、外周方向に大型化することなく、1個の冷却用フィン部材14で広い放熱面積が得られ、しかも放熱部14aの内側を冷却風が流通する。
According to the stator 2 of the motor 1 of this embodiment, the following actions and effects can be obtained. That is, in this embodiment, the plurality of cooling
これにより、1個の冷却用フィン部材14による冷却性能を高いものとすることができ、言い換えれば、取付け個数を一部減らしても、全体として必要な冷却性能を得ることができる。また、冷却用フィン部材14のばね性を利用して、固定子鉄心12に取付けたり、密着させたりすることが可能となる。この結果、本実施形態によれば、冷却用のフィン14を備えたものにあって、十分な冷却性能を確保しながらも、設置場所によってフィン14の一部が外部と干渉してしまうことを容易に回避することができるという優れた効果を得ることができる。
As a result, the cooling performance of a single
特に本実施形態では、固定子鉄心12の外周部に、冷却用フィン部材14の取付用フランジ14bが軸方向に挿入可能な複数個の溝部15を設けるようにした。これにより、取付用フランジ14bを溝部15に対し軸方向に挿入することで、冷却用フィン部材14を所定の位置に容易に取付けることができる。このとき、冷却用フィン部材14のばね性を利用して、溝部15内における保持力を得ると共に、取付用フランジ14bを溝部15の内面に密着させて面接触力を得ることが可能となる。冷却用フィン部材14の、固定子鉄心12の溝部15からの取外しも容易となる。
In particular, in this embodiment, the outer peripheral portion of the
更に、本実施形態では、冷却用フィン部材14に、固定子鉄心12の軸方向端部に位置して、折曲げにより、該固定子鉄心12の端部に係止して電磁鋼板12a同士を結束させる結束部14cを一体に設けた。これにより、結束部14cにより、固定子鉄心12の電磁鋼板12a同士が結束されるようになるので、その分だけ、電磁鋼板12aの結束のための構成を省略することが可能となる。従って、冷却用フィン部材14に、冷却に加えて電磁鋼板12aを結束する機能が付加され、実用的機能をより高めることができる。
Furthermore, in the present embodiment, the cooling
(2)第2の実施形態
図6は、第2の実施形態における回転電機としてのモータ21の要部構成を示しており、上記第1の実施形態と異なる点について説明する。即ち、モータ21は、例えば全体として円筒状をなす金属製のフレーム22の内周部に、固定子23が設けられ、固定子23の内周側に、回転子が設けられている。前記固定子23は、電磁鋼板を積層して構成される固定子鉄心24に、巻線25を装着して構成されている。
(2) Second Embodiment FIG. 6 shows a main configuration of a
前記フレーム22の軸方向両端部には、モータブラケット26、27が取付けられている。モータブラケット26、27には、回転子に固定された回転軸を支持する軸受が設けられている。図6では、回転子、回転軸、軸受、ファン、ファンカバー等の図示を省略している。そして、前記フレーム22の外周面部には、軸方向に延びる放熱用の冷却用フィン部材28が、円周方向に並んで複数個設けられる。
前記冷却用フィン部材28は、熱伝導性の良好なばね性を有する金属製の板材、例えばアルミニウムの薄板材から構成され、詳しく図示はしないが、放熱部28aと、取付用フランジ28bと、結束部28cとを一体に有している。この場合、冷却用フィン部材28は、上記第1の実施形態における、冷却用フィン部材14と同等の構成を備えており、詳しい説明を省略する。但し、結束部28cは、フレーム22の軸方向端部に位置して、折曲げにより、前記モータブラケット26、27の外面の外周端部に係止して該フレーム22と結束させるように設けられている。
The cooling
また、上記構成の冷却用フィン部材28に対し、本実施形態では、前記フレーム22の外周部には、前記取付用フランジ28bが軸方向に挿入可能な溝部29が、フレーム22の軸方向全体に延びて円周方向に並んで複数個設けられている。詳しい図示は省略するが、この溝部29も、前記第1の実施形態における溝部15と同等の形状を備えている。前記冷却用フィン部材28は、フレーム22の溝部29に対し、軸方向から挿入されることにより、フレーム22の外周面に着脱可能に取付けられる。そして、冷却用フィン部材28の溝部29への挿入後に、結束部28cを内周側に折曲げることにより、モータブラケット26、27の端部に係止してフレーム22に対する結束力を得ることができる。
Further, in contrast to the cooling
上記構成を備える第2の実施形態によれば、フレーム22の外周面部に設けられる複数の冷却用フィン部材28が、フレーム22とは別体とされていると共に、フレーム22に対し着脱可能に取付けられる。従って、冷却用フィン部材28を、フレーム22の外周面部のうち外部と干渉する虞のある位置には、取付けずに済ませる或いは取外すことができ、外部との干渉のない位置にのみ冷却用フィン部材28を設けることができる。このとき、冷却用フィン部材28の取付用フランジ28bはフレーム22と面接触し、また、冷却用フィン部材28の放熱部28aが二つ折り型なので、外周方向に大型化することなく、1個の冷却用フィン部材28で広い放熱面積が得られ、しかも放熱部28aの内側を冷却風が流通する。
According to the second embodiment having the above configuration, the plurality of cooling
これにより、1個の冷却用フィン部材28による冷却性能を高いものとすることができ、言い換えれば、取付け個数を一部減らしても、全体として必要な冷却性能を得ることができる。また、冷却用フィン部材28のばね性を利用して、フレーム22に取付けたり、密着させたりすることが可能となる。この結果、本実施形態によれば、冷却用のフィン28を備えたものにあって、十分な冷却性能を確保しながらも、設置場所によってフィン28の一部が外部と干渉してしまうことを容易に回避することができるという優れた効果を得ることができる。
As a result, the cooling performance of a single
特に本実施形態では、フレーム22の外周部に、冷却用フィン部材28の取付用フランジ28bが軸方向に挿入可能な複数個の溝部29を設けるようにした。これにより、取付用フランジ28bを溝部29に対し軸方向に挿入することで、冷却用フィン部材28を所定の位置に容易に取付けることができる。このとき、冷却用フィン部材28のばね性を利用して、溝部29内における保持力を得ると共に、取付用フランジ28bを溝部29の内面に密着させて面接触力を得ることが可能となる。冷却用フィン部材28の、フレーム22の溝部29からの取外しも容易となる。
Particularly in this embodiment, the outer peripheral portion of the
更に、本実施形態では、冷却用フィン部材28に、フレーム22の軸方向端部に位置して、折曲げにより、モータブラケット26、27の端部に係止してフレーム22と結束させる結束部28cを一体に設けた。これにより、結束部28cにより、フレーム22とモータブラケット26、27とが結束されるようになるので、その分だけ、モータブラケット26、27の取付けのための構成を省略することが可能となる。従って、冷却用フィン部材28に、冷却に加えてモータブラケット26、27を結束する機能が付加されるようになり、実用的機能をより高めることができる。
Furthermore, in the present embodiment, the cooling
(3)第3の実施形態、その他の実施形態
図7は、第3の実施形態を示すものであり、上記第1の実施形態と異なる点は、冷却用フィン部材31の構成にある。本実施形態の冷却用フィン部材31は、上記第1の実施形態の冷却用フィン部材14を、固定子鉄心12の軸方向に2分割した如き形態の、第1、第2の2つの分割フィン32、33から構成されている。これら第1、第2の分割フィン32、33は、放熱部32a、33aと、取付用フランジ32b、33bとを一体に有しており、第1の分割フィン32の一端部には、結束部32cを一体に有し、第2の分割フィン33の他端部には、結束部33cを一体に有している。
(3) Third Embodiment and Other Embodiments FIG. 7 shows a third embodiment, which differs from the first embodiment in the configuration of the cooling
この実施形態では、第1の分割フィン32は、固定子鉄心12の溝部15に対し、一端側(図で左側)から挿入され、第2の分割フィン33は、固定子鉄心12の溝部15に対し、他端側(図で右側)から挿入されて取付けられる。この第3の実施形態によれば、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。これと共に、冷却用フィン部材31の組付時に、第1、第2の分割フィン32、33の夫々の溝部15に対する挿入量(長さ)を小さくすることができる。これにより、第1、第2の分割フィン32、33の挿入時の抵抗が比較的小さく済み、挿入作業性を高めることができる。
In this embodiment, the first split fin 32 is inserted into the
尚、上記各実施形態では、冷却用フィン部材14、28の放熱部14a、28aを、断面U字型に構成したが、断面V字型に構成しても良い。また、冷却用フィン部材14、28の結束部14c、28cは必ずしも設けなくても良い。固定子鉄心やフレームに溝部を設けずに、ボルト締め、溶接、ろう付け等の手段で冷却用フィン部材を取付ける構成としても良い。その他、本発明は、エレベータ用のモータに限らず、各種の用途や種類の回転電機に適用することが可能である。
In each of the above embodiments, the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
図面中、1、21はモータ(回転電機)、2、23は固定子、3、4、26、27はモータブラケット、5は回転子、8は回転軸、9、10は軸受、11はファン、12、24は固定子鉄心、12aは電磁鋼板、13は巻線、14、28、31は冷却用フィン部材、14a、28a、32a、33aは放熱部、14b、28b、32b、33bは取付用フランジ、14c、28c、32c、33cは結束部、15、29は溝部、32、33は分割フィンを示す。 In the drawings, 1 and 21 are motors (rotary electric machines), 2 and 23 are stators, 3, 4, 26 and 27 are motor brackets, 5 are rotors, 8 are rotating shafts, 9 and 10 are bearings, and 11 are fans. , 12 and 24 are stator cores, 12a is an electromagnetic steel plate, 13 is windings, 14, 28 and 31 are cooling fin members, 14a, 28a, 32a and 33a are radiators, and 14b, 28b, 32b and 33b are mounting parts. 14c, 28c, 32c and 33c are binding portions, 15 and 29 are groove portions, and 32 and 33 are dividing fins.
Claims (6)
前記固定子鉄心の外周面部に軸方向に延びて設けられる複数の冷却用フィン部材とを備え、
前記冷却用フィン部材は、ばね性を有する板材を、内側を冷却風の流通が可能な形態で、且つ、外周側に軸方向に延びて折返し部が来るように二つ折り状態に折曲げて構成されると共に、内周側に位置する縁部の両側に取付用フランジを一体に備えて構成され、
前記固定子鉄心の外周面において、該固定子鉄心と面接触するように着脱可能に取付けられる回転電機。 a stator core configured by laminating electromagnetic steel sheets;
A plurality of cooling fin members provided extending in the axial direction on the outer peripheral surface of the stator core,
The cooling fin member is formed by folding a plate material having springiness in two such that the inner side is in a form that allows cooling air to flow, and the folded portion extends axially toward the outer peripheral side. and integrally provided with mounting flanges on both sides of the edge located on the inner peripheral side,
A rotary electric machine that is detachably mounted on the outer peripheral surface of the stator core so as to be in surface contact with the stator core.
前記冷却用フィン部材は、ばね性を有する板材を、内側を冷却風の流通が可能な形態で、且つ、外周側に軸方向に延びて折返し部が来るように二つ折り状態に折曲げて構成されると共に、内周側に位置する縁部の両側に取付用フランジを一体に備えて構成され、
前記フレームの外周面において、該フレームと面接触するように着脱可能に取付けられる回転電機。 A cylindrical frame, a stator core provided on the inner periphery of the frame, a motor bracket provided on the axial end of the frame for supporting the rotating shaft, and a motor bracket extending axially on the outer peripheral surface of the frame. A plurality of cooling fin members provided at the
The cooling fin member is formed by folding a plate material having springiness in two such that the inner side is in a form that allows cooling air to flow, and the folded portion extends axially toward the outer peripheral side. and integrally provided with mounting flanges on both sides of the edge located on the inner peripheral side,
A rotating electrical machine that is detachably attached to the outer peripheral surface of the frame so as to be in surface contact with the frame.
Priority Applications (1)
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JP2022001068A JP2023100409A (en) | 2022-01-06 | 2022-01-06 | Rotary electric machine |
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