JP6282695B2 - 電動機フレーム - Google Patents

Description

本発明は、ロータやステータなどの電動機の構成要素が備えられる電動機フレームに関し、より詳細には、電動機の構成要素が内部に備えられるメインフレームと、メインフレームの開放された前・後面を覆う前・後面カバーに形成されたコアの間の領域が上下に非対称な形状を有する電動機フレームに関する。

電動機フレームは、ロータやステータなどの電動機の構成要素が備えられるものである。

従来、電動機フレーム１０は、図７に示されたように、電動機の構成要素が内部に備えられるメインフレーム２０と、メインフレーム２０の開放された前面と後面をそれぞれ覆う前・後面カバー３０と、を含む。

図７は前面図であるため、前面カバー３０のみが示されており、後面カバーは示されていない。

前・後面カバー３０にはコア３１が形成されている。前・後面カバー３０に形成されたコア３１を介して電動機の構成要素が挿入されてメインフレーム２０の内部に電動機の構成要素が備えられる。

従来の電動機フレーム１０のメインフレーム２０は円筒状であり、コア３１と同心になっている。また、メインフレーム２０の半径ＲＤはコア３１の半径ＲＣより大きい。

これにより、メインフレーム２０と、メインフレーム２０の内部に備えられる電動機の構成要素の間には、所定の空間が形成される。このような所定の空間に冷却流体が流動する冷却管ＴＣが備えられ、電動機の構成要素の作動により発生する熱が冷却される。

冷却管ＴＣは、前・後面カバー３０に形成された挿入穴３２に挿入されたり連結される。

コア３１の中心から地面ＥＲまでの距離を軸高さＤ（Ｓｈａｆｔ Ｈｅｉｇｈｔ）とし、電動機の大きさを示す。

一方、コア３１の大きさが大きくなって初めて、メインフレーム２０の内部に備えられる電動機の構成要素が大きくなって電動機の出力が大きくなる。

しかしながら、コア３１の大きさが大きくなると、前述のように冷却管ＴＣが備えられる空間が小さくなるため、電動機の構成要素の冷却が容易ではなかった。

したがって、メインフレーム２０とコア３１が同心になっている電動機フレーム１０を用いて電動機を製作すると、電動機の出力を高めるのに制約がある。

本発明は、上記のような従来の要求又は問題のうち少なくともいずれか一つを認識してなされたものである。

本発明の一つの目的は、同じ軸高さ（Ｓｈａｆｔ Ｈｅｉｇｈｔ）の条件で電動機の出力を高めることができる電動機フレームを提供することである。

本発明の他の目的は、電動機の出力を高めても電動機の冷却が容易に行われるようにする電動機フレームを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、電動機の構成要素が内部に備えられるメインフレームと、メインフレームの開放された前・後面を覆う前・後面カバーに形成されたコアの間の領域が上下に非対称な形状を有するようにすることである。

上記課題のうち少なくとも一つの課題を実現するための一実施形態に係る電動機フレームは、次のような特徴を含むことができる。

本発明の一実施形態による電動機フレームは、電動機の構成要素が内部に備えられるメインフレームと、メインフレームの開放された前面と後面を覆い、電動機の構成要素が挿入されるコアが形成された前・後面カバーと、を含み、メインフレームとコアの間の領域は上下に非対称な形状を有することができる。

この場合、上記メインフレームは、円筒の一部であり且つ曲率半径が互いに異なる複数個のフレーム形成部が結合されてなることができる。

また、上記メインフレームは、第１のフレーム形成部と第２のフレーム形成部が結合されてなることができる。

また、上記第２のフレーム形成部はメインフレームの下部の一部をなし、第１のフレーム形成部はメインフレームの残りの部分をなすことができる。

また、上記第２のフレーム形成部の曲率半径は第１のフレーム形成部の曲率半径より大きければよい。

また、上記第２のフレーム形成部は平板であり得る。

また、上記コアの中心は、円筒であるメインフレームの中心の下に位置することができる。

また、上記コアは円形であり得る。

また、上記コアの半径は、曲率半径が互いに異なり且つ互いに結合されてメインフレームをなす複数個のフレーム形成部の曲率半径や、円筒であるメインフレームの半径より小さければよい。

また、上記メインフレームとコアの間の前・後面カバーの部分には冷却管が備えられることができる。

また、上記前・後面カバーには、冷却管が挿入されたり連結される挿入穴が形成されることができる。

また、上記冷却管は複数個であり、メインフレームとコアの間の下部に備えられる冷却管の配列高さは、メインフレームとコアの間の上部に備えられる冷却管の配列高さより小さければよい。

また、上記メインフレームと電動機の構成要素の間の空間には、電動機の構成要素に連結されるケーブルが通る通過空間が形成されることができる。

また、上記通過空間は、電動機の構成要素の作動により発生した熱によって加熱された空気が流入しないように遮断部材によって区画されることができる。

以上のように、本発明の実施例によれば、電動機の構成要素が内部に備えられるメインフレームと、メインフレームの開放された前・後面を覆う前・後面カバーに形成されたコアの間の領域が上下に非対称な形状を有することができる。

また、本発明の実施例によれば、同じ軸高さ（Ｓｈａｆｔ Ｈｅｉｇｈｔ）の条件で電動機の出力を高める電動機フレームを提供することができる。

また、本発明の実施例によれば、電動機の出力を高めても電動機の冷却が容易に行われるようにする電動機フレームを提供することができる。

本発明による電動機フレームの第１の実施例の正面図である。 本発明による電動機フレームの第１の実施例の斜視図である。 本発明による電動機フレームの第１の実施例に含まれるメインフレームの分解斜視図である。 本発明による電動機フレームの第２の実施例の正面図であって、前面カバーの左側の半分を削除した様子を示す図である。 本発明による電動機フレームの第３の実施例の正面図である。 本発明による電動機フレームの第４の実施例の正面図である。 従来の電動機フレームの正面図である。

上記のような本発明の特徴に関する理解のために、以下では、本発明の実施例に係る電動機フレームについてより詳細に説明する。

しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。

第１の実施例
以下、図１〜図３を参照して、本発明による電動機フレームの第１の実施例について説明する。

図１は、本発明による電動機フレームの第１の実施例の正面図であり、図２は、本発明による電動機フレームの第１の実施例の斜視図であり、図３は、本発明による電動機フレームの第１の実施例に含まれるメインフレームの分解斜視図である。

本発明による電動機フレーム１００の第１の実施例は、図１と図２に示されたように、メインフレーム２００と前・後面カバー３００、３００’を含むことができる。

メインフレーム２００の内部には、ロータやステータなどのような電動機の構成要素（図示せず）が備えられることができる。

メインフレーム２００と、前・後面カバー３００、３００’に電動機の構成要素が挿入されるように形成される後述のコア３１０、３１０’の間の領域は、上下に非対称な形状を有することができる。

このために、メインフレーム２００は、複数個のフレーム形成部２１０、２２０が結合されてなることができる。

複数個のフレーム形成部２１０、２２０は、例えば、溶接によって互いに結合されることができる。しかしながら、複数個のフレーム形成部２１０、２２０が互いに結合される構成は、特に限定されず、リベットなどによって互いに結合されるなど、周知のいずれの構成でもよい。

複数個のフレーム形成部２１０、２２０は、円筒の一部であり、且つ曲率半径Ｒ１、Ｒ２が互いに異なり得る。複数個のフレーム形成部２１０、２２０の曲率半径Ｒ１、Ｒ２は、特に限定されず、互いに異なればいずれの曲率半径Ｒ１、Ｒ２でもよい。

メインフレーム２００は、例えば、図３に示されたように、第１のフレーム形成部２１０と第２のフレーム形成部２２０が結合されてなることができる。しかしながら、メインフレーム２００をなす複数個のフレーム形成部２１０、２２０の個数は、特に限定されず、３個以上でもよい。

第２のフレーム形成部２２０は、メインフレーム２００の下部の一部をなすことができる。また、第１のフレーム形成部２１０は、メインフレーム２００の残りの部分をなすことができる。また、第２のフレーム形成部２２０の曲率半径Ｒ２は第１のフレーム形成部２１０の曲率半径Ｒ１より大きければよい。

よって、メインフレーム２００とコア３１０、３１０’の間の下部に備えられる後述の冷却管ＴＣの配列高さＰ１は、メインフレーム２００とコア３１０、３１０’の間の上部に備えられる冷却管ＴＣの配列高さＰ２より小さければよい。

したがって、前・後面カバー３００、３００’に形成された後述のコア３１０、３１０’から地面ＥＲまでの距離である軸高さＤ（Ｓｈａｆｔ Ｈｅｉｇｈｔ）が同じ条件で、従来の電動機フレーム１０よりもコア３１０、３１０’の大きさを大きくすることができる。

したがって、メインフレーム２００の内部に備えられる電動機の構成要素が大きくなり、同じ軸高さＤ（Ｓｈａｆｔ Ｈｅｉｇｈｔ）を有する電動機よりさらに大きい出力を有する電動機を製作することができる。

また、メインフレーム２００が全体的に曲面をなすため、耐圧性がよい。

メインフレーム２００には骨格部材Ｂが備えられることができる。これにより、メインフレーム２００の剛性が向上することができる。

前・後面カバー３００、３００’は、メインフレーム２００の開放された前面と後面を覆うことができる。前・後面カバー３００、３００’は、メインフレーム２００に、例えば、溶接によって結合され、メインフレーム２００の開放された前面と後面を覆うことができる。しかしながら、前・後面カバー３００、３００’がメインフレーム２００に結合される構成は、特に限定されず、リベットなどによって結合されるなど、周知のいずれの構成でもよい。

前・後面カバー３００、３００’には前述のコア３１０、３１０’が形成されることができる。コア３１０、３１０’を介して電動機の構成要素が挿入されてメインフレーム２００の内部に位置することができる。

コア３１０、３１０’は円形であり得る。しかしながら、コア３１０、３１０’の形状は、特に限定されず、電動機の構成要素が挿入されてメインフレーム２００の内部に位置することができる形状であればいずれの形状でもよい。

コア３１０、３１０’の半径ＲＣは、複数個のフレーム形成部２１０、２２０の曲率半径Ｒ１、Ｒ２より小さければよい。即ち、コア３１０、３１０’の半径ＲＣは、複数個のフレーム形成部２１０、２２０の曲率半径Ｒ１、Ｒ２のうち最も小さい曲率半径Ｒ１、Ｒ２より小さければよい。

これにより、メインフレーム２００の内部に電動機の構成要素が備えられるとしても、メインフレーム２００とメインフレーム２００の内部に備えられる電動機の構成要素の間には所定の空間が形成されることができる。そして、このような所定の空間には後述のように冷却管ＴＣが備えられて冷却流体が流動することにより、電動機の構成要素の作動により発生した熱が冷却されることができる。

メインフレーム２００とコア３１０、３１０’の間の前・後面カバー３００、３００’の部分には前述の冷却管ＴＣが備えられることができる。このために、前・後面カバー３００、３００’には、冷却管ＴＣ、即ち、冷却管ＴＣの一端と他端が挿入されたり連結される挿入穴３２０が形成されることができる。

冷却管ＴＣの一端と他端は、例えば、溶接によって挿入穴３２０に連結されることができる。しかしながら、冷却管ＴＣの一端と他端が挿入穴３２０に連結される構成は、特に限定されず、リベットなどによって挿入されて連結されるなど、周知のいずれの構成でもよい。

冷却管ＴＣには、冷却流体、例えば、空気が流動することができる。冷却流体が空気の場合、空気は、前・後面カバー３００、３００’の挿入穴３２０を介して冷却管ＴＣに流入して冷却管ＴＣを流動した後、挿入穴３２０を介して外部に排出されることができる。

冷却流体は、前述の空気に限定されず、冷却管ＴＣを流動しながらメインフレーム２００の内部に備えられる電動機の構成要素で発生した熱を冷却することができるものであれば冷却水や冷媒などの周知のいずれの冷却流体でもよい。

冷却管ＴＣは複数個であり得る。しかしながら、冷却管ＴＣの個数は、特に限定されず、電動機の構成要素で発生した熱を冷却することができる個数であればいずれの個数でもよい。

一方、メインフレーム２００と電動機の構成要素の間の空間には、電動機の構成要素に連結されるケーブル（図示せず）が通る通過空間Ｓが形成されることができる。

例えば、メインフレーム２００と電動機の構成要素の間の空間の一部に前述の冷却管ＴＣが備えられず通過空間Ｓが形成されることができる。

通過空間Ｓは、図１と図２に示されたように、第１のフレーム形成部２１０側に形成されることができる。しかしながら、通過空間Ｓは、第２のフレーム形成部２２０側に形成されることもでき、メインフレーム２００と電動機の構成要素の間の空間であればいずれの位置にも形成されることができる。

また、メインフレーム２００には、前述の通過空間Ｓと連通してケーブルが流出入する流出入口２１１が形成されることができる。

図１と図２に示されたように、流出入口２１１は第１のフレーム形成部２１０に形成されることができる。しかしながら、流出入口２１１は、第２のフレーム形成部２２０に形成されることもでき、通過空間Ｓと連通することができればメインフレーム２００のいずれの位置にも形成されることができる。

本発明による電動機フレーム１００の第１の実施例は、地面ＥＲに電動機フレーム１００が置かれることができるようにメインフレーム２００を支持する支持部４００をさらに含むことができる。

支持部４００の構成と形状は、特に限定されず、地面ＥＲに電動機フレーム１００が置かれることができるようにメインフレーム２００を支持する構成と形状であればいずれの構成と形状でもよい。

第２の実施例
以下、図４を参照して、本発明による電動機フレームの第２の実施例について説明する。

図４は、本発明による電動機フレームの第２の実施例の正面図であって、前面カバーの左側の半分を削除した様子を示す図である。

ここで、本発明による電動機フレームの第２の実施例は、通過空間Ｓが遮断部材２１２によって区画されるという点で、上記図１〜図３を参照して説明した本発明による電動機フレームの一実施例と異なる。

したがって、差別化される構成を中心に説明し、残りの構成については上記図１〜図３を参照して説明したものに代えることができる。

図４に示されたように、本発明による電動機フレームの第２の実施例の通過空間Ｓは、遮断部材２１２によって区画されることができる。例えば、図４に示されたように、遮断部材２１２は、骨格部材Ｂと共に通過空間Ｓを区画することができる。しかしながら、通過空間Ｓは、遮断部材２１２によってのみ区画されることもできる。

このように、通過空間Ｓが遮断部材２１２によって区画されるため、電動機の構成要素の作動により発生した熱によって加熱された空気が通過空間Ｓに流入しない。したがって、電動機の構成要素の作動時、通過空間Ｓを通るケーブルが加熱されて変形されたり破損しない。

第３の実施例
以下、図５を参照して、本発明による電動機フレームの第３の実施例について説明する。

図５は、本発明による電動機フレームの第３の実施例の正面図である。

ここで、本発明による電動機フレームの第３の実施例は、第２のフレーム形成部の形状において、上記図１〜図３を参照して説明した本発明による電動機フレームの一実施例と異なる。

したがって、差別化される構成を中心に説明し、残りの構成については上記図１〜図３を参照して説明したものに代えることができる。

図５に示されたように、本発明による電動機フレームの第３の実施例の第２のフレーム形成部２２０は平板であり得る。

これによっても、メインフレーム２００とコア３１０、３１０’の間の領域が上下に非対称な形状を有することができる。

そして、メインフレーム２００とコア３１０、３１０’の間の下部に備えられる冷却管ＴＣの配列高さＰ１が、メインフレーム２００とコア３１０、３１０’の間の上部に備えられる冷却管ＴＣの配列高さＰ２より小さければよい。

したがって、コア３１０、３１０’から地面ＥＲまでの距離である軸高さＤ（Ｓｈａｆｔ Ｈｅｉｇｈｔ）が同じ条件で、従来の電動機フレーム１０よりもコア３１０、３１０’の大きさを大きくすることができる。

したがって、メインフレーム２００の内部に備えられる電動機の構成要素が大きくなり、同じ軸高さＤ（Ｓｈａｆｔ Ｈｅｉｇｈｔ）を有する電動機よりさらに大きい出力を有する電動機を製作することができる。

第４の実施例
以下、図６を参照して、本発明による電動機フレームの第４の実施例について説明する。

図６は、本発明による電動機フレームの第４の実施例の正面図である。

ここで、本発明による電動機フレームの第４の実施例は、コアの中心が、円筒であるメインフレームの中心の下に位置するという点で、上記図１〜図３を参照して説明した本発明による電動機フレームの一実施例と異なる。

したがって、差別化される構成を中心に説明し、残りの構成については上記図１〜図３を参照して説明したものに代えることができる。

図６に示されたように、本発明による電動機フレームの第４の実施例は、コア３１０、３１０’の中心ＣＣが、円筒であるメインフレーム２００の中心ＣＭの下に位置するという点で異なる。

これによっても、メインフレーム２００とコア３１０、３１０’の間の領域が上下に非対称な形状を有することができる。

そして、メインフレーム２００とコア３１０、３１０’の間の下部に備えられる冷却管ＴＣの配列高さＰ１が、メインフレーム２００とコア３１０、３１０’の間の上部に備えられる冷却管ＴＣの配列高さＰ２より小さければよい。

したがって、コア３１０、３１０’から地面ＥＲまでの距離である軸高さＤ（Ｓｈａｆｔ Ｈｅｉｇｈｔ）が同じ条件で、従来の電動機フレーム１０よりもコア３１０、３１０’の大きさを大きくすることができる。

したがって、メインフレーム２００の内部に備えられる電動機の構成要素が大きくなり、同じ軸高さＤ（Ｓｈａｆｔ Ｈｅｉｇｈｔ）を有する電動機よりさらに大きい出力を有する電動機を製作することができる。

以上のように、本発明による電動機フレームを用いると、電動機の構成要素が内部に備えられるメインフレームと、メインフレームの開放された前・後面を覆う前・後面カバーに形成されたコアの間の領域が上下に非対称な形状を有することができ、同じ軸高さ（Ｓｈａｆｔ Ｈｅｉｇｈｔ）の条件で電動機の出力を高める電動機フレームを提供することができ、電動機の出力を高めても電動機の冷却が容易に行われるようにする電動機フレームを提供することができる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。

１０、１００ 電動機フレーム
２０、２００ メインフレーム
２１０ 第１のフレーム形成部
２１１ 流出入口
２１２ 遮断部材
２２０ 第２のフレーム形成部
３０、３００ 前面カバー
３００’ 後面カバー
３１、３１０、３１０’ コア
３２０ 挿入穴
４００ 支持部
Ｒ１、Ｒ２ 曲率半径
ＲＤ、ＲＣ 半径
ＥＲ 地面
Ｄ 軸高さ（Ｓｈａｆｔ Ｈｅｉｇｈｔ）
Ｂ 骨格部材
Ｓ 通過空間
Ｐ１、Ｐ２ 冷却管の配列高さ
ＣＣ コアの中心
ＣＭ メインフレームの中心

Claims (12)

1. 電動機の構成要素が内部に備えられるメインフレームと、
   前記メインフレームの開放された前面と後面を覆い、電動機の構成要素が挿入されるコアが形成された前・後面カバーと、
   を含み、
   前記メインフレームとコアの間の領域は上下に非対称な形状を有し、
   前記メインフレームとコアの間の前記前・後面カバーの部分には冷却管が備えられ、
   前記冷却管は複数個であり、前記メインフレームとコアの間の下部に備えられる前記冷却管の配列高さは、前記メインフレームとコアの間の上部に備えられる前記冷却管の配列高さより小さい、電動機フレーム。
2. 前記メインフレームは、円筒の一部であり且つ曲率半径が互いに異なる複数個のフレーム形成部が結合されてなる、請求項１に記載の電動機フレーム。
3. 前記メインフレームは、第１のフレーム形成部と第２のフレーム形成部が結合されてなる、請求項２に記載の電動機フレーム。
4. 前記第２のフレーム形成部は前記メインフレームの下部の一部をなし、前記第１のフレーム形成部は前記メインフレームの残りの部分をなす、請求項３に記載の電動機フレーム。
5. 前記第２のフレーム形成部の曲率半径は前記第１のフレーム形成部の曲率半径より大きい、請求項４に記載の電動機フレーム。
6. 前記第２のフレーム形成部は平板である、請求項５に記載の電動機フレーム。
7. 前記コアの中心は、円筒である前記メインフレームの中心の下に位置する、請求項１に記載の電動機フレーム。
8. 前記コアは円形である、請求項２又は請求項７に記載の電動機フレーム。
9. 前記コアの半径は、曲率半径が互いに異なり且つ互いに結合されて前記メインフレームをなす複数個のフレーム形成部の曲率半径や、円筒である前記メインフレームの半径より小さい、請求項８に記載の電動機フレーム。
10. 前記前・後面カバーには、前記冷却管が挿入されたり連結される挿入穴が形成される、請求項１に記載の電動機フレーム。
11. 前記メインフレームと電動機の構成要素の間の空間には、電動機の構成要素に連結されるケーブルが通る通過空間が形成される、請求項１に記載の電動機フレーム。
12. 前記通過空間は、電動機の構成要素の作動により発生した熱によって加熱された空気が流入しないように遮断部材によって区画される、請求項１１に記載の電動機フレーム。
    

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