JP3428864B2 - Electric motor with cooling fan - Google Patents

Electric motor with cooling fan

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JP3428864B2
JP3428864B2 JP19529797A JP19529797A JP3428864B2 JP 3428864 B2 JP3428864 B2 JP 3428864B2 JP 19529797 A JP19529797 A JP 19529797A JP 19529797 A JP19529797 A JP 19529797A JP 3428864 B2 JP3428864 B2 JP 3428864B2
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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】本発明は、冷却ファン付き電
動機に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electric motor with a cooling fan.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気エネルギを回転動力に変換する電動
機(モータ)では、電気エネルギを回転動力に変換する
際の変換損失として熱が発生する。この熱は、電動機を
構成する各部品を熱膨脹させるため、回転速度や電動機
の寿命等に影響を与える。特にNC旋盤等に用いる電動
機では、回転速度の精度が旋盤の加工精度を大きく左右
する。そこで前述の熱によって電動機の各部の温度が上
昇するのを抑制するために放熱用の冷却ファンを付けた
電動機が広く用いられている。冷却ファンは、複数枚の
羽根と、これらの羽根を固定する羽根固定部材と、羽根
固定部材を回転させる駆動用電動機とを有している。駆
動用電動機が回転して複数枚の羽根が回転すると、電動
機の固定子鉄心に形成された複数の冷却用貫通孔に冷却
用気体が通過して固定子鉄心が冷却される。一般に、駆
動用電動機のシャフトの軸線方向に冷却用気体を流す軸
流ファン、または駆動用電動機のシャフトの軸線と直交
する径方向に冷却用気体を流すいわゆる遠心ファンを冷
却ファンとして用いている。しかしながら、軸流ファン
は風量は多くなるが風圧が小さいという特性を有してい
る。また遠心ファンは、風圧は大きいが風量が少ないと
いう特性を有している。このような特性を有する冷却フ
ァンを用いて固定子鉄心を冷却する従来の冷却ファン付
き電動機では、騒音を下げることに限界があった。これ
は所望の風量と風圧を得るために、送風ファンとして小
型のものに比べて騒音が大きくなる大型の(送風能力の
高い)冷却ファンを用いる必要があったためである。そ
こで本発明者は特願平9−155216号に示すよう
に、吸引した気体を駆動用電動機の出力軸の軸線方向と
径方向の間の斜め方向に積極的に吐出するように構成さ
れた斜流ファンを用いることを提案した。斜流ファン
は、軸流ファンと遠心ファンの中間の特性を有している
ので、従来用いている軸流ファンや遠心ファンよりも小
形の斜流ファンで、所望の風量及び風圧を得ることがで
きる。その結果、斜流ファンを冷却ファンとして用いる
と従来よりも騒音を低下させることができる。
2. Description of the Related Art In an electric motor that converts electric energy into rotary power, heat is generated as a conversion loss when converting electric energy into rotary power. This heat thermally expands each component that constitutes the electric motor, and thus affects the rotational speed and the life of the electric motor. Particularly in the case of an electric motor used for an NC lathe or the like, the accuracy of the rotation speed greatly affects the processing accuracy of the lathe. Therefore, an electric motor equipped with a cooling fan for heat dissipation is widely used in order to prevent the temperature of each part of the electric motor from rising due to the above-mentioned heat. The cooling fan has a plurality of blades, a blade fixing member that fixes these blades, and a driving electric motor that rotates the blade fixing member. When the drive motor rotates and the plurality of blades rotate, the cooling gas passes through the plurality of cooling through holes formed in the stator core of the motor to cool the stator core. Generally, an axial fan that allows cooling gas to flow in the axial direction of the shaft of the drive motor or a so-called centrifugal fan that causes cooling gas to flow in the radial direction orthogonal to the axis of the shaft of the drive motor is used as the cooling fan. However, the axial fan has a characteristic that the air pressure is small although the air volume is large. Further, the centrifugal fan has a characteristic that the air pressure is large but the air volume is small. The conventional motor with a cooling fan that cools the stator core using the cooling fan having such characteristics has a limit in reducing noise. This is because, in order to obtain a desired air volume and air pressure, it is necessary to use a large cooling fan (which has a high blowing capacity) as the blowing fan, which causes more noise than a small cooling fan. Therefore, the present inventor, as shown in Japanese Patent Application No. 9-155216, is configured to positively discharge the sucked gas in an oblique direction between the axial direction and the radial direction of the output shaft of the drive motor. It was proposed to use a flow fan. Since the mixed flow fan has characteristics intermediate between those of the axial flow fan and the centrifugal fan, it is possible to obtain a desired air volume and pressure with a mixed flow fan that is smaller than the conventional axial flow fan or centrifugal fan. it can. As a result, when the mixed flow fan is used as the cooling fan, noise can be reduced more than before.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】冷却ファンとして斜流
ファンを用いることにより騒音を低下させることができ
るが、更に騒音を低下させることが求められている。
Although it is possible to reduce noise by using a mixed flow fan as the cooling fan, it is required to further reduce noise.

【0004】本発明の目的は、冷却ファンの騒音を下げ
ることができる冷却ファン付き電動機を提供することに
ある。
An object of the present invention is to provide an electric motor with a cooling fan which can reduce the noise of the cooling fan.

【0005】本発明の他の目的は、吐出口の軸線方向外
側に、熱風に影響を受けやすい物を配置できる冷却ファ
ン付き電動機を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an electric motor with a cooling fan in which an object that is easily affected by hot air can be placed outside the discharge port in the axial direction.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明が改良の対象とす
る冷却ファン付き電動機は、固定子鉄心に冷却用気体が
通る複数の冷却用貫通孔が形成された電動機本体と、電
動機本体の出力軸が突出する端部とは反対側の端部側に
吸引口が位置するように設けられて複数の冷却用貫通孔
を通る冷却用気体に吸引圧力を付与する冷却ファンと、
複数の冷却用貫通孔と冷却ファンの通風路とを連結する
気体流通路を構成するダクトとを具備している。そし
て、冷却ファンは、複数枚の羽根と、複数枚の羽根が外
周部に固定される羽根固定部材と、羽根固定部材を回転
させる駆動用電動機と、複数枚の羽根の周囲を囲み内部
に通風路を形成するケーシングと、駆動用電動機とケー
シングとを結合する複数本のウエブとを備えている。
SUMMARY OF THE INVENTION An electric motor with a cooling fan, which is an object of improvement of the present invention, is an electric motor main body in which a plurality of cooling through holes through which cooling gas passes is formed in a stator core, and an output of the electric motor main body. A cooling fan that is provided so that the suction port is located on the end side opposite to the end where the shaft projects, and applies a suction pressure to the cooling gas that passes through the plurality of cooling through holes,
The duct includes a gas flow passage that connects the plurality of cooling through holes and the ventilation passage of the cooling fan. The cooling fan includes a plurality of blades, a blade fixing member to which the plurality of blades are fixed on an outer peripheral portion, a driving electric motor for rotating the blade fixing member, and a ventilation fan inside the periphery of the plurality of blades. It has a casing forming a passage, and a plurality of webs connecting the driving motor and the casing.

【0007】本発明では、冷却ファンとして、吸引した
気体を駆動用電動機の出力軸の軸線方向と径方向の間の
斜め方向に積極的に吐出するように構成された斜流ファ
ンを用いる。
In the present invention, the cooling fan is a mixed flow fan configured to positively discharge the sucked gas in an oblique direction between the axial direction and the radial direction of the output shaft of the drive motor.

【0008】そして、冷却ファンの吐出口との間に所定
の間隔をあけて配置されて吐出口から吐出された気体を
所定の方向に向けるようにガイドするガイドプレートを
設け、ガイドプレートは吐出口から吐出された気体をほ
ぼ径方向に向けるように構成する。
A guide plate is provided between the discharge port of the cooling fan and the discharge port so as to guide the gas discharged from the discharge port in a predetermined direction, and the guide plate is the discharge port. The gas discharged from is directed substantially in the radial direction.

【0009】このような構成によれば、吐出口から吐出
される気体を駆動用電動機の出力軸の軸線方向に対して
径方向に向けて吐出するので、気体は出力軸の遠心方向
に吐出されることになる。そのため、気体の流れをスム
ーズにして冷却ファンの騒音を下げることができる。し
かも、気体の風速が上昇することから冷却効率を高める
ことができる。また、吐出口から吐出される気体は熱風
であるため、吐出口の軸線方向外側に、熱風に影響を受
けやすい物を配置できる利点がある。
According to this structure , the gas discharged from the discharge port is discharged in the radial direction with respect to the axial direction of the output shaft of the drive motor, so that the gas is discharged in the centrifugal direction of the output shaft. Will be. Therefore, it is possible to smooth the gas flow and reduce the noise of the cooling fan. Moreover, the cooling efficiency can be increased because the wind velocity of the gas increases. Further, since the gas discharged from the discharge port is hot air, there is an advantage that an object that is easily affected by the hot air can be arranged outside the discharge port in the axial direction.

【0010】イドプレートの吐出口と対向する対向壁
面は、吐出口から離れる方向に向かって凸となるように
湾曲する環状の湾曲面と、該湾曲面に連続して径方向外
側に向かって延びる環状の平面とを有しているように構
成し、湾曲面を吐出口から吐出された気体を径方向に向
けるように湾曲する。このように構成すると吐出口から
吐出される気体に抵抗を与えることなく、該気体を駆動
用電動機の出力軸の径方向に向けてなだらかに吐出する
ことができる。
[0010] opposing wall surfaces facing the discharge port of the guide plate has a curved surface of the annular curved to be convex toward the direction away from the discharge opening, radially outward continuously in該湾curved surface extending configured as an annular plane, curved to direct the gas discharged curved surface from the discharge port in a radial direction. With this configuration, the gas discharged from the discharge port can be gently discharged in the radial direction of the output shaft of the drive motor without giving resistance to the gas.

【0011】この場合、ケーシングの吐出口側の端部に
は径方向の外側に向かって延びる環状のフランジ部
成し、フランジ部の内周側角部にガイドプレートの湾曲
面が凸となる方向と同じ方向に凸となるように湾曲する
環状の湾曲面を形成する。このようにすれば、吐出口か
ら吐出される気体をよりなだらかに吐出することができ
る。
[0011] curvature of this case, the end portion of the discharge port side of the casing form shapes <br/> the flange portion of the annular extending toward the outside in the radial direction, the guide plate on the inner peripheral side corner portion of the flange portion surface forms a curved surface of the annular curved to be convex in the same direction as a convex. By doing so, the gas discharged from the discharge port can be discharged more gently.

【0012】ガイドプレートの湾曲面の曲率半径R1は
フランジ部の湾曲面の曲率半径R2よりも大きくし、フ
ランジ部とガイドプレートの平面との間の最小寸法を
としたときに、1.50×L1≦R1≦1.85×
及び0.50×L1≦R2≦0.85×L1の関係が
成立するようにする。R1が1.50×L1を下回ると
気体の流れによどみが生じる問題がある。R1が1.8
5×L1を上回ると吐出する際に気体の流れが急速に変
化する問題がある。また、R2が0.50×L1を下回
ると吐出する際に気体の流れが急速に変化する問題があ
る。R2が0.85×L1を上回ると気体の径方向への
流れがスムーズにならず、渦硫が生じる問題がある。
のため、R1及びR2を上記のように設定すれば、冷却
ファンから吐出された気体の流れによどみが生じたり、
吐出する際に気体の流れが急速に 変化するのを防いで、
気体の流れをスムーズにすることができる。また、冷却
ファンを小形化する要求からも、R1及びR2を上記の
ように設定するのが好ましい。
The radius of curvature R1 of the curved surface of the guide plate is made larger than the radius of curvature R2 of the curved surface of the flange portion, and the minimum dimension between the flange portion and the plane of the guide plate is L.
When set to 1 , 1.50 × L1 ≦ R1 ≦ 1.85 × L
Relationship 1 and 0.50 × L1 ≦ R2 ≦ 0.85 × L1 is so established. If R1 is less than 1.50 × L1 , there is a problem that stagnation occurs due to the flow of gas. R1 is 1.8
If it exceeds 5 × L1 , there is a problem that the flow of gas changes rapidly at the time of discharge. Further, if R2 is less than 0.50 × L1 , there is a problem that the flow of gas changes rapidly during discharge. If R2 exceeds 0.85 × L1 , the flow of gas in the radial direction is not smooth, and there is a problem that eddy sulfur occurs. So
Therefore, if R1 and R2 are set as above, cooling
Stagnation may occur due to the flow of gas discharged from the fan,
Prevents the gas flow from changing rapidly during discharge ,
The flow of gas can be made smooth. Further, it is preferable to set R1 and R2 as described above in view of the demand for downsizing the cooling fan.

【0013】電動機の冷却に用いる斜流ファンとして、
どのような斜流ファンを用いればよいかを発明者が鋭意
研究した結果、少なくとも次の2点の要件を満たす斜流
ファンを用いることがよいことが分かった。
As a mixed flow fan used for cooling an electric motor,
As a result of the inventor's earnest research on what kind of mixed flow fan should be used, it has been found that it is preferable to use a mixed flow fan that satisfies at least the following two requirements.

【0014】(1)駆動用電動機の出力軸の軸線との間
の傾斜角度が、30°〜45°の角度になるように羽根
固定部材の外周部の外周面が傾斜していること。
(1) The outer peripheral surface of the outer peripheral portion of the blade fixing member is inclined so that the inclination angle with the axis of the output shaft of the drive motor is 30 ° to 45 °.

【0015】(2)ケーシングの内壁部が、羽根固定部
材の外周部が傾斜する方向と同じ方向に傾斜し且つ軸線
との間の傾斜角度が軸線と羽根固定部材の外周部の外周
面との傾斜角度よりも小さくなるように傾斜しているこ
と。
(2) The inner wall portion of the casing is inclined in the same direction as the outer peripheral portion of the blade fixing member, and the inclination angle between the inner wall portion and the axis is between the axis and the outer peripheral surface of the outer peripheral portion of the blade fixing member. Be tilted to be smaller than the tilt angle.

【0016】固定部材の外周部の傾斜角度が30°を下
回ると前述の軸流ファンに特性が近くなり、またこの傾
斜角度が45°を上回ると遠心ファンに特性が近くなっ
て、小形の斜流ファンで、所望の風量及び風圧を得るこ
とが難しくなるのである。
When the inclination angle of the outer peripheral portion of the fixing member is less than 30 °, the characteristics are close to those of the above-described axial flow fan, and when the inclination angle exceeds 45 °, the characteristics are close to those of the centrifugal fan, and the small inclined fan is used. It is difficult to obtain a desired air volume and air pressure with a flow fan.

【0017】前述の角度範囲において、更に好ましい角
度を探求した結果、羽根固定部材の外周部の外周面と駆
動用電動機の出力軸の軸線との間の傾斜角度が35°±
3.5°の角度になるように、羽根固定部材の外周部の
外周面を傾斜させるのが好ましいことが分かった。この
角度範囲内であれば、斜流ファンをあまり大型化せずに
所望の風量と風圧を得ることができる。なおこれより好
ましい角度範囲を外れて、前述の広い角度範囲内に入る
斜流ファンでも、軸流ファンや遠心ファンを用いる場合
よりも、騒音を低減することができて、寸法を小さくで
きるが、前述のより好ましい角度範囲を有する斜流ファ
ンと比べると、冷却能力及び騒音特性は低下する。
As a result of searching for a more preferable angle in the above angle range, the inclination angle between the outer peripheral surface of the outer peripheral portion of the blade fixing member and the axis of the output shaft of the drive motor is 35 ° ±.
It has been found that it is preferable to incline the outer peripheral surface of the outer peripheral portion of the blade fixing member so that the blade fixing member has an angle of 3.5 °. Within this angle range, a desired air volume and air pressure can be obtained without increasing the size of the mixed flow fan. Even with a mixed flow fan that is out of the preferable angle range and falls within the wide angle range described above, noise can be reduced and size can be reduced as compared with the case of using an axial flow fan or a centrifugal fan. Compared with the above-mentioned mixed flow fan having a more preferable angle range, the cooling capacity and the noise characteristic are deteriorated.

【0018】複数枚の羽根の羽根固定部材への取付角度
は、羽根の形状に応じて任意に定めることができる。し
かしながら、複数枚の羽根が7枚の場合は、この角度を
次のように定めると、より好ましい冷却能力及び騒音特
性を得ることができる。すなわち複数枚の羽根を、それ
ぞれ、羽根固定部材に取り付けられる取付辺部の吸引口
側に位置する一方の端部と吐出口側に位置する他方の端
部とを結ぶ仮想連結線と、駆動用電動機の出力軸の軸線
及び取付辺部の一方の端部を面内に含む仮想面が羽根固
定部材の外周面と交わって外周面に形成される仮想交線
との間の角度が50°±2.5°になるように羽根固定
部材に取付けるのである。このようにすると、風量を最
大に近い値にして騒音を最小に近い値にできる。
The attachment angle of the plurality of blades to the blade fixing member can be arbitrarily determined according to the shape of the blade. However, when the number of blades is 7, the more preferable cooling capacity and noise characteristics can be obtained by setting the angle as follows. That is, each of the plurality of blades is connected to a blade fixing member with a virtual connecting line connecting one end located on the suction port side and the other end located on the discharge port side of the mounting side, and a drive line. The angle between the axis of the output shaft of the electric motor and an imaginary plane that includes one end of the mounting side portion in the plane intersects the outer circumferential surface of the blade fixing member and the virtual intersecting line formed on the outer circumferential surface is 50 ° ±. It is attached to the blade fixing member at an angle of 2.5 °. By doing so, the air volume can be set to a value close to the maximum and the noise can be set to a value close to the minimum.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図1は冷却ファン付きの誘
導電動機に本発明を適用した場合の実施の形態の一例の
半部断面図である。図1は、電動機の上側半部断面図で
ある。この電動機は、電動機本体1と、ダクト3と、ダ
クト3により電動機本体1と連結される冷却ファン5と
を有している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a half sectional view of an example of an embodiment in which the present invention is applied to an induction motor with a cooling fan. FIG. 1 is an upper half sectional view of an electric motor. This electric motor has an electric motor main body 1, a duct 3, and a cooling fan 5 connected to the electric motor main body 1 by the duct 3.

【0020】電動機本体1は、出力軸を構成するシャフ
ト7と、シャフト7に固定されるロータ9と、ステータ
11と、一対のエンドブラケット13,15と、回転検
出器17とを有している。シャフト7は、径寸法が異な
る4つのシャフト部分7a〜7dにより構成されてお
り、シャフト部分7aが出力部を構成する。そしてシャ
フト部分7b及び7dにそれぞれ取り付けられたベアリ
ング19,21により、シャフト7は、一対のエンドブ
ラケット13,15に回転自在に支持されている。シャ
フト部分7b,7dの間に位置する径寸法の最も大きい
シャフト部分7cの外周にはロータ9が固定されてい
る。このロータ9はカゴ形ロータである。
The electric motor body 1 has a shaft 7 forming an output shaft, a rotor 9 fixed to the shaft 7, a stator 11, a pair of end brackets 13 and 15, and a rotation detector 17. . The shaft 7 is composed of four shaft portions 7a to 7d having different diameters, and the shaft portion 7a constitutes an output portion. The shaft 7 is rotatably supported by the pair of end brackets 13 and 15 by bearings 19 and 21 attached to the shaft portions 7b and 7d, respectively. A rotor 9 is fixed to the outer circumference of the shaft portion 7c having the largest diameter dimension, which is located between the shaft portions 7b and 7d. The rotor 9 is a cage rotor.

【0021】ステータ11は、固定子鉄心11aに巻線
11bが巻装されて構成されている。固定子鉄心11a
は、図1のII−II線からみた固定子鉄心11aを示す断
面図である図2に示すように、円形の内部孔11kを有
する輪郭形状が8角形の筒形を有しており、その両端に
はシャフト7の軸線方向両端を支持するベアリング1
9,21が固定された一対のエンドブラケット13,1
5が固定されている。図2は、固定子鉄心11aを示す
断面図であると共に固定子鉄心11aを形成する複数枚
の珪素鋼板の形状を示している。この固定子鉄心11a
は、複数枚の珪素鋼板がシャフト7の軸線方向に積層さ
れて構成されている。
The stator 11 comprises a stator core 11a and a winding 11b wound around the stator core 11a. Stator core 11a
2, which is a sectional view showing the stator core 11a as viewed from the line II-II in FIG. 1, has an octagonal tubular shape with a circular internal hole 11k. Bearings 1 that support both ends of the shaft 7 in the axial direction at both ends
A pair of end brackets 13 and 1 to which 9 and 21 are fixed
5 is fixed. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the stator core 11a and shows the shapes of a plurality of silicon steel plates forming the stator core 11a. This stator core 11a
Is formed by laminating a plurality of silicon steel plates in the axial direction of the shaft 7.

【0022】固定子鉄心11aを構成する複数枚の珪素
鋼板は、図2に示すように、8角形の輪郭形状を形成す
る8つの辺部を外周部に有している。具体的には、4つ
の長辺部11c…と、隣り合う長辺部11c,11cの
間に位置する4つの短辺部11d…を有している。別の
言い方をすると、短辺部11d…が4つの長辺部11c
…を連結する角部を形成している。複数枚の珪素鋼板
は、それぞれ4つの角部(短辺部11d…に対応する部
分)に隣接して、貫通孔形成領域12a…をそれぞれ有
しており、またこれらの貫通孔形成領域の間(長辺部1
1c…に対応する部分)に中間領域12b…をそれぞれ
有している。そして、貫通孔形成領域12a…及び中間
領域12b…の径方向内側に環状のヨーク部分を有して
いる。そして、ヨーク部分の内側には、固定子巻線11
bを構成する巻線導体が挿入される複数のスロット11
gが周方向に間隔をあけて形成されている。なお、図2
では、複数のスロット11gの一部が描かれており、他
のスロット11gは省略されている。
As shown in FIG. 2, the plurality of silicon steel plates constituting the stator core 11a have eight side portions forming an octagonal contour shape on the outer peripheral portion. Specifically, it has four long side portions 11c ... And four short side portions 11d ... Positioned between the adjacent long side portions 11c, 11c. In other words, the short side portions 11d ... are the four long side portions 11c.
The corners that connect ... Are formed. The plurality of silicon steel sheets each have through-hole forming regions 12a ... Adjacent to the four corner portions (portions corresponding to the short side portions 11d ...) And between the through-hole forming regions. (Long side 1
1c ...) has intermediate regions 12b. Further, an annular yoke portion is provided inside the through hole forming regions 12a ... And the intermediate regions 12b. Inside the yoke portion, the stator winding 11
a plurality of slots 11 into which the winding conductors constituting b are inserted
g are formed at intervals in the circumferential direction. Note that FIG.
In the figure, some of the plurality of slots 11g are drawn, and the other slots 11g are omitted.

【0023】貫通孔形成領域12a…には、固定子鉄心
11aに冷却用気体を通す冷却用貫通孔を構成する5つ
の角部貫通孔11e1 〜11e5 が短辺部11d…に
沿うように並んでそれぞれ形成されている。2つの貫通
孔形成領域12aの間の中間領域12b…にも固定子鉄
心11aに冷却用気体を通す冷却用貫通孔を構成する4
つの中間部貫通孔11f1 〜11f4 が長辺部11c
…に沿うように並んでそれぞれ形成されている。角部貫
通孔11e1 〜11e5 及び中間部貫通孔11f1
〜11f4 は、ヨーク部分の磁気抵抗を小さくしない
ようにその形状及び寸法が設定されている。
In the through hole forming region 12a, five corner through holes 11e1 to 11e5 forming cooling through holes for passing the cooling gas through the stator iron core 11a are arranged side by side along the short side portions 11d. Each is formed. The intermediate through-hole 12b between the two through-hole forming areas 12a is also provided with cooling through-holes for passing the cooling gas through the stator core 11a.
The two intermediate through holes 11f1 to 11f4 are the long side portions 11c.
They are formed side by side along the line. Corner through holes 11e1 to 11e5 and intermediate through hole 11f1
The shapes and dimensions of 11f4 are set so as not to reduce the magnetic resistance of the yoke portion.

【0024】複数枚の珪素鋼板が積層されることによ
り、各鋼板に形成した角部貫通孔11e1 〜11e5
により固定子鉄心11aの各角部にそれぞれ複数の冷却
用貫通孔11i…が形成され、また各中間部貫通孔11
f1 〜11f4 によって、従来の固定子鉄心ではなか
った中間部の複数の冷却用貫通孔11j…が形成され
る。なお図1には、角部に位置する冷却用貫通孔11i
のみが示されている。
By laminating a plurality of silicon steel plates, the corner through holes 11e1 to 11e5 formed in each steel plate are formed.
Thus, a plurality of cooling through holes 11i ... Is formed at each corner of the stator core 11a, and each intermediate portion through hole 11 is formed.
Due to f1 to 11f4, a plurality of cooling through holes 11j in the middle portion, which are not conventional stator cores, are formed. In FIG. 1, the cooling through holes 11i located at the corners are shown.
Only shown.

【0025】冷却用貫通孔11i…及び冷却用貫通孔1
1j…には、冷却ファン5の羽根37が回転することに
より、固定子鉄心11aを冷却する冷却用気体が矢印A
に示す方向に流れる。冷却用貫通孔11i…及び冷却用
貫通孔11j…のシャフト7が突出する側(モータの出
力を取り出すシャフト部分7a側)には、冷却用気体を
吸引する気体取入口(11i1 )が形成されている
(図1には、冷却用貫通孔11iの気体取入口11i1
のみを示す)。
Cooling through holes 11i ... and Cooling through holes 1
1j ... The cooling gas for cooling the stator core 11a is rotated by the blade 37 of the cooling fan 5.
Flow in the direction shown in. A gas inlet (11i1) for sucking the cooling gas is formed on the side of the cooling through-hole 11i ... And the cooling through-hole 11j ... where the shaft 7 projects (the side of the shaft portion 7a through which the output of the motor is taken out). (In FIG. 1, the gas inlet 11i1 of the cooling through hole 11i
Only shown).

【0026】シャフト7が突出する側(モータの出力を
取り出すシャフト部分7a側)に位置する一方のエンド
ブラケット13とは反対側に位置する他方のエンドブラ
ケット15の外側には、シャフト7の回転を検出する回
転検出器17が配置されている。回転検出器17は、例
えば光学式のエンコーダにより構成されている。回転検
出器17は、シャフト7と連結される検出器本体17a
と検出器本体17aを保護するカバー部材17bとを有
している。カバー部材17bは、いわゆるカップ形状を
有しており、ダクト3と対向する筒状の傾斜部17cを
有している。傾斜部17cの端部は、エンドブラケット
15の端部に連結されている。エンドブラケット15及
びカバー部材17bの傾斜部17cのダクト3と対向す
る面は、固定子鉄心11a側から冷却ファン5側に向っ
てシャフト7の軸線に近付くようになだらかに傾斜する
面を形成している。
The rotation of the shaft 7 is provided on the outer side of the other end bracket 15 located on the side opposite to the one end bracket 13 located on the side where the shaft 7 projects (the side of the shaft portion 7a for taking out the output of the motor). A rotation detector 17 for detecting is arranged. The rotation detector 17 is composed of, for example, an optical encoder. The rotation detector 17 is a detector body 17 a connected to the shaft 7.
And a cover member 17b for protecting the detector body 17a. The cover member 17b has a so-called cup shape and has a cylindrical inclined portion 17c that faces the duct 3. The end of the inclined portion 17c is connected to the end of the end bracket 15. A surface of the end bracket 15 and the inclined portion 17c of the cover member 17b that faces the duct 3 forms a gently inclined surface that approaches the axis of the shaft 7 from the stator iron core 11a side toward the cooling fan 5 side. There is.

【0027】ダクト3は、エンドブラケット15及び回
転検出器17のカバー部材17bとの間に気体流通路2
3を形成する筒形形状を有している。気体流通路23
は、冷却用貫通孔11i…及び冷却用貫通孔11j…と
後述する冷却ファン5の通風路59とを連通する。ダク
ト3は、断面形状の輪郭が角型になった角形状筒部3a
と、角形状筒部3aに連続して端部に向かうにしたがっ
て径寸法が小さくなった縮径筒部3bとから構成されて
いる。角形状筒部3aは、端部が固定子鉄心11aに溶
接またはねじ止めによって連結されている。また縮径筒
部3bは、カバー部材17bと対向し、固定子鉄心11
a側から冷却ファン5側に向って径寸法が小さくなるよ
うに外面が傾斜している。この縮径筒部3bの端部は、
冷却ファン5のケーシング29に連結されている。
The duct 3 is provided between the end bracket 15 and the cover member 17b of the rotation detector 17 so that the gas flow passage 2 is formed.
3 has a tubular shape forming 3. Gas flow passage 23
Communicate with the cooling through holes 11i ... And the cooling through holes 11j. The duct 3 has a rectangular tubular portion 3a having a rectangular cross section.
And a diameter-reduced cylindrical portion 3b whose diameter is reduced continuously toward the end of the rectangular cylindrical portion 3a. The end of the rectangular tube portion 3a is connected to the stator core 11a by welding or screwing. Further, the reduced diameter cylindrical portion 3b faces the cover member 17b, and the stator core 11
The outer surface is inclined so that the diameter dimension decreases from the a side toward the cooling fan 5 side. The end of the reduced diameter cylindrical portion 3b is
It is connected to the casing 29 of the cooling fan 5.

【0028】ダクト3,エンドブラケット15及びカバ
ー部材17bは、気体流通路23が固定子鉄心11a側
から冷却ファン5側に向ってシャフト7の軸線に近付く
と共にその断面積が大きくなるように寸法及び形状が定
められている。ダクト3の縮径筒部3bの内部には気体
流通路23を周方向に複数分割する複数枚(20枚)の
静翼25…が配置されている。静翼25は、矩形に近い
形状を有しており、エンドブラケット15及びカバー部
材17bの外面との間に僅かな間隙を開けるようにして
ダクト3の内壁部に固定されている。
The duct 3, the end bracket 15, and the cover member 17b are dimensioned and dimensioned so that the gas flow passage 23 approaches the axis of the shaft 7 from the stator core 11a side toward the cooling fan 5 side, and the cross-sectional area increases. The shape is fixed. Inside the reduced-diameter cylindrical portion 3b of the duct 3, a plurality of (20) stationary blades 25 that divide the gas flow passage 23 into a plurality of portions in the circumferential direction are arranged. The vane 25 has a shape close to a rectangle, and is fixed to the inner wall portion of the duct 3 so as to open a slight gap between the end bracket 15 and the outer surface of the cover member 17b.

【0029】冷却ファン5は、図3〜図5に詳細に示す
ように、ファン本体27とケーシング29とが複数本の
ウエブ31…により結合された構造を有しており、電動
機本体1のシャフト7が突出する端部(シャフト部分7
a側)とは反対側の端部側に側に吸引口5aが位置する
ように設けられている。なお、図3は、図1に示す冷却
ファン5の拡大断面であり、図4は、図1のダクト3側
から見たファン本体27の羽根37…を取り付けた羽根
固定部材35の平面図であり、図5は、図1に向って右
側(吐出口5b側)から見た冷却ファン5の平面図であ
る。ここで、図4及び図5は、いずれも上側半部だけで
なく、上下全体を描いている。また図5は、上側半部が
ガイドプレート55を取り除いて見た冷却ファン5の平
面図であり、下側半部がガイドプレート55を含む実際
に図1に向って右側から冷却ファン5を見た平面図であ
る。
As shown in detail in FIGS. 3 to 5, the cooling fan 5 has a structure in which a fan body 27 and a casing 29 are connected by a plurality of webs 31 ... The end where the 7 projects (the shaft part 7
The suction port 5a is provided on the end side opposite to the (a side) side. 3 is an enlarged cross section of the cooling fan 5 shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a plan view of the blade fixing member 35 to which the blades 37 of the fan body 27 are attached as seen from the duct 3 side of FIG. Yes, FIG. 5 is a plan view of the cooling fan 5 viewed from the right side (the ejection port 5b side) toward FIG. Here, both FIG. 4 and FIG. 5 depict not only the upper half but the entire upper and lower parts. 5 is a plan view of the cooling fan 5 in which the upper half portion is shown with the guide plate 55 removed, and the lower half portion actually includes the guide plate 55. FIG.

【0030】図3に示すようにファン本体27は、駆動
用電動機33と、羽根固定部材35と、羽根固定部材3
5に固定された複数枚の羽根37…とを有している。駆
動用電動機33は、公知の誘導電動機により構成されて
おり、シャフト(出力軸)39と、シャフト39に固定
された環状のフライホイール43と、フライホイール4
3に固定されたロータ41と、モータブラケット45
と、モータブラケット45に固定されたステータ47と
を有している。シャフト39は、電動機本体1のシャフ
ト7と軸線を共有するように配置されており、ベアリン
グ49,51によってモータブラケット45に回転自在
に支持されている。
As shown in FIG. 3, the fan body 27 includes a driving electric motor 33, a blade fixing member 35, and a blade fixing member 3.
5 and a plurality of blades 37 ... The drive motor 33 is composed of a known induction motor, and includes a shaft (output shaft) 39, an annular flywheel 43 fixed to the shaft 39, and a flywheel 4.
3, the rotor 41 fixed to the motor bracket 45 and the motor bracket 45
And a stator 47 fixed to the motor bracket 45. The shaft 39 is arranged so as to share the axis with the shaft 7 of the electric motor body 1, and is rotatably supported by the motor bracket 45 by bearings 49 and 51.

【0031】ロータ41は、電動機本体1のロータと同
様にカゴ形ロータである。なお、本実施の形態では駆動
用電動機33として誘導電動機を用いたが、永久磁石を
用いるタイプ等のブラシレス直流電動機を駆動用電動機
33として用いても構わない。モータブラケット45
は、内側筒状壁部45a,中間筒状壁部45b及び外側
筒状壁部45cとが連結壁部45dにより連結された構
造を有している。連結筒状壁部45dには、後に説明す
るガイドプレート55が取り付けられている。内側筒状
壁部45aはベアリングホルダを構成しており、内部に
シャフト39を回転自在に支持するベアリング49,5
1が取り付けられている。中間筒状壁部45bの端部に
は、フライホイール43の羽根固定部材取付部43bの
筒状の端部43b1 と間隔をあけて該端部43b1 を
内部に収容する断面がコの字状の環状凹部45b1 が
形成されている。筒状の端部43b1 と環状の凹部4
5b1との遊嵌によりラビリンス構造が形成されてい
る。外側筒状壁部45cは、その端部が羽根固定部材3
5の筒状端部35cに沿って該筒状端部35cとの間に
僅かな間隔を形成するように配置されている。外側筒状
壁部45cの外周部には複数本(この例では4本)のウ
エブ31…がモータブラケット45と一体に成形されて
いる(図5)。これらのウエブ31…は、ケーシング2
9の環状のフランジ部29bに結合している。これによ
り、モータブラケット45は、ウエブ31…を介してケ
ーシング29に支持される。フランジ部29bとモータ
ブラケット45との間の開口部は、固定子鉄心11aを
冷却する冷却用気体が吐出する吐出口5bを構成してい
る。モータブラケット45の内側筒状壁部45aと中間
筒状壁部45bと連結筒状壁部45dとに囲まれた空間
には、ステータ47が配置されている。ステータ47
は、固定子鉄心47aに巻線47bが巻装されて構成さ
れている。
The rotor 41 is a cage-shaped rotor like the rotor of the electric motor body 1. Although an induction motor is used as the driving motor 33 in the present embodiment, a brushless DC motor of a type using a permanent magnet or the like may be used as the driving motor 33. Motor bracket 45
Has a structure in which the inner tubular wall portion 45a, the intermediate tubular wall portion 45b, and the outer tubular wall portion 45c are connected by a connecting wall portion 45d. A guide plate 55, which will be described later, is attached to the connecting cylindrical wall portion 45d. The inner tubular wall portion 45a constitutes a bearing holder, and bearings 49, 5 for rotatably supporting the shaft 39 therein are provided.
1 is attached. The end of the intermediate tubular wall portion 45b has a U-shaped cross section for accommodating the end portion 43b1 inside the end portion 43b1 of the blade fixing member mounting portion 43b of the flywheel 43 at a distance. An annular recess 45b1 is formed. Cylindrical end 43b1 and annular recess 4
A labyrinth structure is formed by loosely fitting with 5b1. The outer cylindrical wall portion 45c has an end portion which is the blade fixing member 3
5 is arranged along the tubular end portion 35c so as to form a slight gap with the tubular end portion 35c. A plurality of (four in this example) webs 31 ... Are integrally formed with the motor bracket 45 on the outer peripheral portion of the outer cylindrical wall portion 45c (FIG. 5). These webs 31 ...
9 is connected to the annular flange portion 29b. As a result, the motor bracket 45 is supported by the casing 29 via the webs 31 ... The opening between the flange portion 29b and the motor bracket 45 constitutes the discharge port 5b through which the cooling gas for cooling the stator core 11a is discharged. A stator 47 is arranged in a space surrounded by the inner tubular wall portion 45a, the intermediate tubular wall portion 45b, and the connecting tubular wall portion 45d of the motor bracket 45. Stator 47
Is constituted by winding a winding wire 47b around a stator iron core 47a.

【0032】シャフト39のベアリング49の外側端部
(電動機本体1側の端部)には、環状のフライホイール
43が固定されている。フライホイール43は、シャフ
ト39が取り付けられる基部43aと羽根固定部材取付
部43bとが連結部43cにより連結された構造を有し
ている。羽根固定部材取付部43bは、ステータ47側
に向かって開口する環状の凹部を有している。そしてこ
の環状の凹部の内部には、ステータ47の巻線47bの
一方の巻線部分が、羽根固定部材取付部43bの内壁面
との間に所定の間隔をあけるように配置されている。羽
根固定部材取付部43bの径方向外側端部には、羽根固
定部材35の取付用円板部35aが固定されている。
An annular flywheel 43 is fixed to the outer end of the bearing 49 of the shaft 39 (the end on the electric motor body 1 side). The flywheel 43 has a structure in which a base portion 43a to which the shaft 39 is attached and a blade fixing member attachment portion 43b are connected by a connecting portion 43c. The blade fixing member mounting portion 43b has an annular concave portion that opens toward the stator 47 side. Inside the annular recess, one winding portion of the winding 47b of the stator 47 is arranged so as to be spaced a predetermined distance from the inner wall surface of the blade fixing member mounting portion 43b. The mounting disk portion 35a of the blade fixing member 35 is fixed to the radially outer end of the blade fixing member mounting portion 43b.

【0033】羽根固定部材35は、フライホイール43
の軸線方向の一方の端部にネジまたは溶接により固定さ
れる環状の取付用円板部35aと、外周部または外周面
に7枚の羽根37…が固定される筒状の羽根固定部35
bと、モータブラケット45の外側壁部45cと僅かな
間隔を隔てて対向する筒状端部35cとを備えて一体に
成形されている。取付用円板部35aは、駆動用電動機
33のシャフト39の径方向に延びており、筒状端部3
5cは、駆動用電動機33のシャフト39の軸線方向に
延びている。羽根固定部35bの外周部は、冷却用気体
の吸引側(吸入口5a)から吐出側(吐出口5b側)に
向かって径寸法が大きくなるように傾斜した筒状または
ラッパ状の形状を有している。具体的には、羽根固定部
35bの外周面は、駆動用電動機33のシャフト39の
軸線と外周面との間の傾斜角度θ1 が、35°±2°の
角度範囲に入るように傾斜している。なお、駆動用電動
機33のシャフト39と電動機本体1のシャフト7とは
軸線を共有するので、羽根固定部35bの外周面は、電
動機本体1のシャフト7の軸線に対しても35°±2°
の角度で傾斜していることになる。
The blade fixing member 35 is a flywheel 43.
An annular mounting disk portion 35a fixed by screws or welding to one end portion in the axial direction of, and a cylindrical blade fixing portion 35 in which seven blades 37 are fixed to the outer peripheral portion or the outer peripheral surface.
b and a cylindrical end portion 35c that faces the outer wall portion 45c of the motor bracket 45 at a slight interval and are integrally formed. The mounting disk portion 35a extends in the radial direction of the shaft 39 of the driving electric motor 33, and has a cylindrical end portion 3a.
5c extends in the axial direction of the shaft 39 of the drive motor 33. The outer peripheral portion of the blade fixing portion 35b has a cylindrical shape or a trumpet shape inclined so that the diameter dimension increases from the suction side (suction port 5a) of the cooling gas toward the discharge side (discharge port 5b side). is doing. Specifically, the outer peripheral surface of the blade fixing portion 35b is inclined so that the inclination angle θ1 between the axis of the shaft 39 of the drive motor 33 and the outer peripheral surface falls within the angle range of 35 ° ± 2 °. There is. Since the shaft 39 of the driving electric motor 33 and the shaft 7 of the electric motor main body 1 share an axis, the outer peripheral surface of the blade fixing portion 35b is also 35 ° ± 2 ° with respect to the axis of the shaft 7 of the electric motor main body 1.
It means that it is inclined at an angle of.

【0034】羽根固定部35bの外周面と、シャフト3
9の軸線との間の傾斜角度θ1は、30°〜45°の範
囲内に設定するのが好ましい。この傾斜角度にすると、
冷却ファン5は電動機の固定子鉄心11aを冷却するの
に好適な特性を有する斜流ファンとなる。羽根37の回
転により固定子鉄心11aの複数の冷却用貫通孔の気体
取入口11i1 から吸引した冷却用気体は、吸入口5
aから冷却ファンの吐出口5bに向かって駆動用電動機
33のシャフト39の軸線方向と径方向の間の斜め方向
に積極的に吐出される。7枚の羽根37は、図4に示す
ように、それぞれ帯状の金属板を羽根固定部35bの外
周面に添わせ、その基部(取付辺部)が羽根固定部35
bの外周面に溶接されて、羽根固定部35bの外周部に
固定されている。なお、本実施の形態では、羽根37を
羽根固定部材35に溶接したが、他の手段で羽根37と
羽根固定部材35とを固定してもよい。また、羽根37
を合成樹脂等により形成し、羽根固定部材35と一体に
成形しても構わない。そして各羽根37は、羽根37の
羽根固定部35への取付辺部37aの反対側の辺部37
bがケーシング29の内壁とほぼ平行になるような形状
を有している。
The outer peripheral surface of the blade fixing portion 35b and the shaft 3
The inclination angle θ1 with respect to the axis of 9 is preferably set within the range of 30 ° to 45 °. With this tilt angle,
The cooling fan 5 is a mixed flow fan having characteristics suitable for cooling the stator core 11a of the electric motor. The cooling gas sucked from the gas intake ports 11i1 of the plurality of cooling through holes of the stator core 11a by the rotation of the blades 37 is sucked into the suction port 5
From a to the discharge port 5b of the cooling fan, positive discharge is performed in an oblique direction between the axial direction and the radial direction of the shaft 39 of the drive motor 33. As shown in FIG. 4, each of the seven blades 37 has a strip-shaped metal plate attached to the outer peripheral surface of the blade fixing portion 35b, and the base portion (mounting side portion) thereof is attached to the blade fixing portion 35b.
It is welded to the outer peripheral surface of b and is fixed to the outer peripheral portion of the blade fixing portion 35b. Although the blade 37 is welded to the blade fixing member 35 in the present embodiment, the blade 37 and the blade fixing member 35 may be fixed by other means. Also, the blade 37
May be formed of synthetic resin or the like and integrally formed with the blade fixing member 35. Each blade 37 has a side portion 37 on the opposite side of the side portion 37a of the blade 37 that is attached to the blade fixing portion 35.
It has a shape such that b is substantially parallel to the inner wall of the casing 29.

【0035】各羽根37の取付状態について説明する。
各羽根37の取付辺部37aは、冷却ファン3の吸引側
に位置する一方の端部37cと、冷却ファン3の吐出側
に位置する他方の端部37dとを有している。この2つ
の端部37c及び端部37dを結ぶ仮想連結線をLA1
として図4に示す。そして駆動用電動機33のシャフト
39の軸線と羽根37の取付辺部37aの一方の端部3
7cとを面内に含む仮想面と羽根固定部材35の外周面
とが交わってこの外周面上に形成される仮想交線(冷却
用気体が流れる方向に延びる線)LA2と前述の仮想連
結線LA1との間の角度θ3 が、50°±2.5°の範
囲になるように各羽根37は、羽根固定部35に取付け
られている。この例では、角度θ3 は、ほぼ50°であ
る。このような取付構造を採用すると、角度θ3 が50
°±2.5°の範囲において、風量は最大に近い値とな
り、また騒音は最小に近い値となる。なお、図4は立体
を平面に直した図であるため、図面上で表すθ3 の角度
は実際のθ3 の角度とは異なっている。
The mounting state of each blade 37 will be described.
The attachment side portion 37a of each blade 37 has one end portion 37c located on the suction side of the cooling fan 3 and the other end portion 37d located on the discharge side of the cooling fan 3. A virtual connecting line connecting these two end portions 37c and 37d is LA1.
As shown in FIG. The axis of the shaft 39 of the drive motor 33 and the one end 3 of the attachment side 37a of the blade 37
7c and an imaginary plane including 7c in the plane and the outer peripheral surface of the blade fixing member 35 intersect with each other to form an imaginary line of intersection (a line extending in the direction in which the cooling gas flows) LA2 and the virtual connecting line described above. The blades 37 are attached to the blade fixing portion 35 so that the angle θ3 with the LA1 is in the range of 50 ° ± 2.5 °. In this example, the angle θ3 is approximately 50 °. If such a mounting structure is adopted, the angle θ3 will be 50
In the range of ± 2.5 °, the air volume is close to the maximum value and the noise is close to the minimum value. Note that, since FIG. 4 is a diagram in which a solid is converted into a plane, the angle of θ3 shown in the drawing is different from the actual angle of θ3.

【0036】ケーシング29は、ケーシング本体29a
とフランジ部29bとから構成されている。なお、フラ
ンジ部29bはケーシング29の一部を構成するもので
あるが、この例ではウエブ31…と一体に成形されてい
る。フランジ部29bをケーシング本体29aと一体に
成形してもよいのは勿論である。ケーシング本体29a
は、フランジ部側取付部(フランジ部)29cと、通風
路形成部29dと、ダクト側取付部(フランジ部)29
eとを備えて構成されている。フランジ部側取付部29
c及びダクト側取付部29eは、いずれも環状の円板形
状を有していて、シャフト39の径方向に延びており、
それぞれフランジ部29b及びダクト3にネジ止めされ
る。したがってこれらの部材には、ネジが貫通する複数
の貫通孔が周方向に間隔をあけて形成されている。通風
路形成部29dは、羽根固定部材35の羽根固定部35
bとの間に環状の通風路59を形成する筒状の形状を有
している。通風路形成部29dの内壁部は、羽根固定部
35bの外周部が傾斜する方向と同じ方向に傾斜してい
る。すなわち通風路形成部29dは、ダクト側取付部2
9eからフランジ部側取付部29cに向かうに従って径
が大きくなるように拡径している。通風路形成部29d
の内壁部と駆動用電動機33のシャフト39の軸線との
間の傾斜角度θ2 は、羽根固定部35bの外周部の傾斜
角度θ1 よりも小さくなるように傾斜している。本例で
は、この角度θ2 は25°になっている。
The casing 29 is a casing body 29a.
And a flange portion 29b. Although the flange portion 29b constitutes a part of the casing 29, it is integrally formed with the webs 31 ... In this example. Of course, the flange portion 29b may be integrally formed with the casing body 29a. Casing body 29a
Is a flange-side mounting portion (flange portion) 29c, a ventilation passage forming portion 29d, and a duct-side mounting portion (flange portion) 29.
and e. Flange side mounting part 29
Both c and the duct side attachment portion 29e have an annular disc shape and extend in the radial direction of the shaft 39.
The flange portion 29b and the duct 3 are screwed to each other. Therefore, in these members, a plurality of through holes through which screws pass are formed at intervals in the circumferential direction. The ventilation passage forming portion 29d is the blade fixing portion 35 of the blade fixing member 35.
It has a tubular shape that forms an annular ventilation passage 59 between the b and b. The inner wall portion of the ventilation passage forming portion 29d is inclined in the same direction as the outer peripheral portion of the blade fixing portion 35b is inclined. That is, the ventilation passage forming portion 29d is the duct side mounting portion 2
The diameter is enlarged such that the diameter increases from 9e toward the flange-side mounting portion 29c. Ventilation path forming part 29d
The inclination angle θ2 between the inner wall of the blade and the axis of the shaft 39 of the drive motor 33 is smaller than the inclination angle θ1 of the outer peripheral portion of the blade fixing portion 35b. In this example, this angle θ2 is 25 °.

【0037】フランジ部29bは、ケーシング29の吐
出口5b側の端部に形成されており、シャフト39の径
方向の外側に向かって延びる環状形状を有している。フ
ランジ部29bの内周側角部には後述するガイドプレー
ト55の湾曲面55c1 が凸となる方向と同じ方向に
凸となるように湾曲する環状の湾曲面29b1 が形成
されている。
The flange portion 29b is formed at the end portion of the casing 29 on the discharge port 5b side, and has an annular shape extending outward in the radial direction of the shaft 39. An annular curved surface 29b1 that is curved so as to be convex in the same direction as the curved surface 55c1 of the guide plate 55 described later is formed at the corner portion on the inner peripheral side of the flange portion 29b.

【0038】連結筒状壁部45dに取り付けられている
ガイドプレート55は、取付部55aと対向壁部55b
とを有している。取付部55aは、円環状に形成されて
いる。図5に示すように、取付部55aがモータブラケ
ット45の連結壁部45dに捩子Nにより捩子止めされ
て、ガイドプレート55はモータブラケット45に取り
付けられている。対向壁部55bは、取付部55aに連
続して径方向外側に形成されている。取付部55aの吐
出口5bと対向する側には対向壁面55cが形成されて
いる。対向壁面55cは、吐出口5bから離れる方向に
向かって凸となるように湾曲する環状の湾曲面55c1
と、該湾曲面55c1 に連続して径方向外側に向かっ
て延びる環状の平面55c2 とを有している。湾曲面
55c1は、吐出口5bから吐出された気体を径方向に
向けるように湾曲している。また、湾曲面55c1 の
曲率半径R1は、フランジ部29bの湾曲面29b1
の曲率半径R2よりも大きくなるように形成されてい
る。そして、フランジ部29bとガイドプレート55の
平面55c2 との間の最小寸法をL1としたときに、
1.50×L1≦R1≦1.85×L1及び0.50×
L1≦R2≦0.85×L1の関係が成立するように、
フランジ部29b及びガイドプレート55は寸法及び形
状が設定されている。また、ケーシング29の通風路形
成部29dの内壁面と羽根固定部材35の外周面との間
の間隔の最小寸法L2は、L1とほぼ等しい寸法を有し
ている。
The guide plate 55 attached to the connecting cylindrical wall portion 45d includes an attaching portion 55a and an opposing wall portion 55b.
And have. The mounting portion 55a is formed in an annular shape. As shown in FIG. 5, the mounting portion 55 a is screwed to the connecting wall portion 45 d of the motor bracket 45 with the screw N, and the guide plate 55 is attached to the motor bracket 45. The opposing wall portion 55b is formed radially outward from the attachment portion 55a. A facing wall surface 55c is formed on the side of the mounting portion 55a facing the discharge port 5b. The opposed wall surface 55c is an annular curved surface 55c1 that is curved so as to be convex in a direction away from the discharge port 5b.
And an annular flat surface 55c2 continuous with the curved surface 55c1 and extending radially outward. The curved surface 55c1 is curved so that the gas discharged from the discharge port 5b is directed in the radial direction. The radius of curvature R1 of the curved surface 55c1 is equal to the curved surface 29b1 of the flange portion 29b.
Is formed to be larger than the radius of curvature R2. When the minimum dimension between the flange portion 29b and the flat surface 55c2 of the guide plate 55 is L1,
1.50 × L1 ≦ R1 ≦ 1.85 × L1 and 0.50 ×
In order that the relation of L1 ≦ R2 ≦ 0.85 × L1 is established,
The size and shape of the flange portion 29b and the guide plate 55 are set. Further, the minimum dimension L2 of the distance between the inner wall surface of the ventilation passage forming portion 29d of the casing 29 and the outer peripheral surface of the blade fixing member 35 is substantially equal to L1.

【0039】次に曲率半径R1を0mm及び50mmと
した本実施の形態の各冷却ファン付きの電動機と、ガイ
ドプレート55を設けずその他は本実施の形態と同じ構
造の冷却ファン付きの電動機とを用意した。なお、曲率
半径R1が0mmの冷却ファンは、ガイドプレート55
´の対向壁部55b´を図7に示すように湾曲させずに
形成したものである。また、各電動機の寸法L1は30
mmとした。そして、駆動用電動機33を200V、6
0Hzで回転して、各電動機の風量と音(騒音)との関
係及び風量と静圧との関係を調べた。図6はその測定結
果を示している。本図より、ガイドプレートを具備した
電動機は、騒音を小さくして、静圧を高くできるのが分
る。特に、R1を50mmとした電動機は騒音を小さく
して静圧を高くできるのが分る。
Next, an electric motor with each cooling fan of the present embodiment having a radius of curvature R1 of 0 mm and 50 mm and an electric motor with a cooling fan of the same structure as the present embodiment except that the guide plate 55 is not provided. I prepared. In addition, the cooling fan having a radius of curvature R1 of 0 mm is used in the guide plate 55
The opposing wall portion 55b 'of ′ is formed without being curved as shown in FIG. Further, the dimension L1 of each electric motor is 30
mm. Then, the drive motor 33 is set to 200V, 6
Rotation was carried out at 0 Hz, and the relationship between the air volume and noise of each electric motor and the relationship between the air volume and static pressure were examined. FIG. 6 shows the measurement result. From this figure, it can be seen that the electric motor equipped with the guide plate can reduce noise and increase static pressure. In particular, it can be seen that an electric motor having R1 of 50 mm can reduce noise and increase static pressure.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によれば、吐出口から吐出される
体の流れをスムーズにして冷却ファンの騒音を下げる
ことができる。しかも、気体の風速が上昇することから
冷却効率を高めることができる。また、吐出口から吐出
される気体は熱風であるため、吐出口の軸線方向外側
に、熱風に影響を受けやすい物を配置できる利点があ
る。
According to the present invention, the ink is discharged from the discharge port.
It can be in the flow of the gas body to smoothly lower the noise of the cooling fan. Moreover, the cooling efficiency can be increased because the wind velocity of the gas increases. Further, since the gas discharged from the discharge port is hot air, there is an advantage that an object that is easily affected by the hot air can be arranged outside the discharge port in the axial direction.

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

【図1】 本発明の実施の形態の冷却ファン付き電動機
の一例の半部断面図である。
FIG. 1 is a half sectional view of an example of an electric motor with a cooling fan according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1のII−II線からみた固定子鉄心11aの
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the stator core 11a as seen from the line II-II in FIG.

【図3】 図1に示す冷却ファンの部分拡大断面図であ
る。
FIG. 3 is a partially enlarged sectional view of the cooling fan shown in FIG.

【図4】 図1のダクト側から見た羽根…を取り付けた
羽根固定部材の平面図である。
FIG. 4 is a plan view of a blade fixing member to which blades are attached as seen from the duct side in FIG.

【図5】 図1に向って右側から見た冷却ファンの平面
図である。
5 is a plan view of the cooling fan seen from the right side in FIG. 1. FIG.

【図6】 試験に用いた電動機の風量と音(騒音)との
関係及び風量と静圧との関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the air volume and the sound (noise) of the electric motor used in the test, and the relationship between the air volume and the static pressure.

【図7】 曲率半径R1=0mmの一例を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a radius of curvature R1 = 0 mm.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電動機本体 3 ダクト 5 冷却ファン 7 シャフト(出力軸) 11i…,11j… 冷却用貫通孔 29 ケーシング 29b フランジ部 29b1 湾曲面 31… ウエブ 33 駆動用電動機 35 羽根固定部材 37… 羽根 39 シャフト(出力軸) 55 ガイドプレート 55c 対向壁面 55c1 湾曲面 55c2 平面 1 Electric motor body 3 ducts 5 cooling fan 7 shaft (output shaft) 11i ..., 11j ... Through holes for cooling 29 casing 29b Flange part 29b1 curved surface 31 ... Web 33 Drive motor 35 blade fixing member 37 ... feather 39 Shaft (output shaft) 55 Guide plate 55c facing wall 55c1 curved surface 55c2 plane

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 喜読 英雄 東京都豊島区北大塚一丁目十五番一号 山洋電気株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−245913(JP,A) 特開 平6−213198(JP,A) 特開 平9−154256(JP,A) 特開 平7−119685(JP,A) 特開 昭55−160952(JP,A) 特開 昭55−51995(JP,A) 実開 昭63−202154(JP,U) 実開 昭57−66416(JP,U) 実開 昭64−11397(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 9/00 - 9/28 F04D 17/00 - 23/00 F04D 25/00 - 25/16 F04D 29/18 - 29/70 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hideo Kiyomi 1-5-15-1 Kitaotsuka, Toshima-ku, Tokyo Sanyo Electric Co., Ltd. (56) Reference JP-A-7-245913 (JP, A) JP-A-6-213198 (JP, A) JP-A-9-154256 (JP, A) JP-A-7-119685 (JP, A) JP-A-55-160952 (JP, A) JP-A-55-51995 (JP, A) Actual development 63-202154 (JP, U) Actual development 57-66416 (JP, U) Actual development 64-11397 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7) , DB name) H02K 9/00-9/28 F04D 17/00-23/00 F04D 25/00-25/16 F04D 29/18-29/70

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 固定子鉄心に冷却用気体が通る複数の冷
却用貫通孔が形成された電動機本体と、前記電動機本体
の出力軸が突出する端部とは反対側の端部側に吸引口が
位置するように設けられて前記複数の冷却用貫通孔を通
る前記冷却用気体に吸引圧力を付与する冷却ファンと、
前記複数の冷却用貫通孔と前記冷却用ファンの通風路と
を連結する気体流通路を構成するダクトとを具備し、 前記冷却ファンが、複数枚の羽根と、前記複数枚の羽根
が外周面に固定される羽根固定部材と、前記羽根固定部
材を回転させる駆動用電動機と、前記複数枚の羽根の周
囲を囲み内部に前記通風路を形成するケーシングと、前
記駆動用電動機と前記ケーシングとを結合する複数本の
ウエブとを備えている冷却ファン付き電動機であって、 前記冷却ファンとして、吸引した気体を前記駆動用電動
機の出力軸の軸線方向と径方向の間の斜め方向に積極的
に吐出するように構成された斜流ファンが用いられ、 前記冷却ファンの吐出口との間に所定の間隔をあけて配
置されて前記吐出口から吐出された気体を所定の方向に
向けるようにガイドするガイドプレートが設けられ、 前記ガイドプレートは前記吐出口から吐出された気体を
ほぼ前記径方向に向けるように構成されており、 前記ガイドプレートの前記吐出口と対向する対向壁面
は、前記吐出口から離れる方向に向かって凸となるよう
に湾曲する環状の湾曲面と、該湾曲面に連続して径方向
外側に向かって延びる環状の平面とを有しており、 前記湾曲面が前記吐出口から吐出された気体を前記径方
向に向けるように湾曲しており、 前記ケーシングの前記吐出口側の端部には前記径方向の
外側に向かって延びる環状のフランジ部が形成され、 前記フランジ部の内周側角部には前記ガイドプレートの
前記湾曲面が凸となる 方向と同じ方向に凸となるように
湾曲する環状の湾曲面が形成されており、 前記ガイドプレートの前記湾曲面の曲率半径R1は前記
フランジ部の前記湾曲面の曲率半径R2よりも大きく、 前記フランジ部と前記ガイドプレートの前記平面との間
の最小寸法をL1としたときに、1.50×L1≦R1
≦1.85×L1及び0.50×L1≦R2≦0.85
×L1の関係が成立することを特徴とする冷却ファン付
き電動機。
1. A motor main body having a plurality of cooling through holes formed in a stator core through which a cooling gas passes, and a suction port on an end side opposite to an end where an output shaft of the motor main body projects. A cooling fan that is provided so as to be positioned to apply suction pressure to the cooling gas that passes through the plurality of cooling through holes,
A duct that constitutes a gas flow passage that connects the plurality of cooling through holes and the ventilation passage of the cooling fan, wherein the cooling fan has a plurality of blades, and the plurality of blades has an outer peripheral surface. A blade fixing member fixed to, a driving electric motor for rotating the blade fixing member, a casing that surrounds the periphery of the plurality of blades and forms the ventilation passage inside, a driving electric motor and the casing. A motor with a cooling fan comprising a plurality of webs to be coupled, wherein the sucked gas is positively acted in an oblique direction between an axial direction and a radial direction of an output shaft of the driving electric motor as the cooling fan. A mixed flow fan configured to discharge is used, and is arranged at a predetermined distance from the discharge port of the cooling fan to guide the gas discharged from the discharge port in a predetermined direction. That the guide plate is provided, wherein the guide plate is configured to direct gas discharged from the discharge port substantially the radial direction, opposite the wall that faces the discharge opening of the guide plate
Is to be convex in the direction away from the discharge port.
An annular curved surface that bends in an inward direction and a radial direction that is continuous with the curved surface
An annular flat surface extending toward the outside, and the curved surface allows the gas discharged from the discharge port to be in the radial direction.
It is curved so as to face in the direction, and the end portion on the discharge port side of the casing has the radial direction.
An annular flange portion that extends toward the outside is formed, and an inner peripheral side corner portion of the flange portion has the guide plate of the guide plate.
So that the curved surface is convex in the same direction as it is convex
An annular curved surface that curves is formed, and the radius of curvature R1 of the curved surface of the guide plate is
Greater than the radius of curvature R2 of the curved surface of the flange portion, between the flange portion and the plane of the guide plate
1.50 × L1 ≦ R1 where L1 is the minimum dimension of
≦ 1.85 × L1 and 0.50 × L1 ≦ R2 ≦ 0.85
XL1 relationship is established, with cooling fan
Electric motor.
【請求項2】 前記羽根固定部材の前記外周面は、前記
駆動用電動機の前記出力軸の軸線との間の傾斜角度が3
0°〜45°の角度になるように傾斜しており、 前記ケーシングの内壁面は前記外周面が傾斜する方向と
同じ方向に傾斜し且つ前記軸線との間の傾斜角度が前記
外周部の傾斜角度よりも小さくなるように傾斜している
ことを特徴とする請求項1に記載の冷却ファン付き電動
機。
2. The outer peripheral surface of the blade fixing member is
The inclination angle between the drive motor and the axis of the output shaft is 3
It is inclined so as to form an angle of 0 ° to 45 °, and the inner wall surface of the casing is different from the direction in which the outer peripheral surface is inclined.
Inclined in the same direction and the angle of inclination with the axis is
Inclined to be smaller than the inclination angle of the outer periphery
Electric with a cooling fan according to claim 1, characterized in that
Machine.
【請求項3】 前記羽根固定部材の前記外周面は、前記
駆動用電動機の前記出力軸の軸線との間の傾斜角度が3
5°±3.5°の角度になるように傾斜していることを
特徴とする請求項2に記載の冷却ファン付き電動機。
3. The outer peripheral surface of the blade fixing member is the
The inclination angle between the drive motor and the axis of the output shaft is 3
Be sure to incline so that the angle is 5 ° ± 3.5 °
The electric motor with a cooling fan according to claim 2, which is characterized in that.
【請求項4】 前記ケーシングの前記内壁面と前記羽根
固定部材の前記外周面との間の間隔の最小寸法L2が前
記L1とほぼ等しいことを特徴とする請求項3に記載の
冷却ファン付き電動機。
4. The inner wall surface of the casing and the blade
The minimum dimension L2 of the space between the fixing member and the outer peripheral surface is
4. The method according to claim 3, which is substantially equal to L1.
Electric motor with cooling fan.
【請求項5】 前記複数枚の羽根は、それぞれ、前記羽
根固定部材に取り付けられる取付辺部の前記吸引口側に
位置する一方の端部と前記吐出口側に位置する他方の端
部とを結ぶ仮想連結線と、前記駆動用電動機の前記出力
軸の軸線及び前記取付辺部の前記一方の端部を面内に含
む仮想面が前記羽根固定部材の外周面と交わって前記外
周面に形成される仮想交線との間の角度が50°±2.
5°になるように前記羽固定部材に取付けられている7
枚の羽根からなることを特徴とする請求項4に記載の冷
却ファン付き電動機。
5. The plurality of blades are respectively the blades.
On the suction port side of the mounting side that is attached to the root fixing member
One end located and the other end located on the discharge port side
And a virtual connecting line connecting the parts and the output of the drive motor.
The axis of the shaft and the one end of the mounting side are included in the plane.
The imaginary surface intersects the outer peripheral surface of the blade fixing member, and
The angle between the virtual intersection line formed on the peripheral surface is 50 ° ± 2.
7 attached to the wing fixing member so as to form an angle of 5 °
The cooling device according to claim 4, wherein the cooling device is composed of a single blade.
Electric motor with cooling fan.
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