JP6976449B2

JP6976449B2 - 電動機

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Publication number: JP6976449B2
Application number: JP2020540968A
Authority: JP
Inventors: 佳史味岡; 哲也櫻田; 誠司羽下; 一樹岩佐
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-09-07
Filing date: 2018-09-07
Publication date: 2021-12-08
Anticipated expiration: 2038-09-07
Also published as: US11949317B2; DE112018007965T5; US20210320555A1; WO2020049715A1; JPWO2020049715A1

Description

この発明は、電動機に関する。

電動機は、シャフトと、シャフトに取り付けられて一体に回転する回転子と、回転子と径方向に間隔を空けて対向する固定子と、を備える。電動機を通電すると、固定子が有する固定子鉄心および固定子コイル、ならびに、回転子が有する回転子鉄心および回転子導体の温度が上昇する。そこで、固定子鉄心に形成された風穴、固定子鉄心と回転子鉄心との間の空隙等に空気を流すことで、電動機の内部を冷却することが行われている。この種の電動機の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示される電動機において、電動機を冷却するために、固定子鉄心に風穴が形成される。この電動機は、固定子鉄心をシャフトの回転軸の方向に挟み、風穴を有する一対のリングを備える。一対のリングおよび固定子鉄心のそれぞれの風穴を空気が流れることで、電動機の内部が冷却される。

特開２０１２−０１６２１０号公報

特許文献１に開示される電動機において、リングは、径方向の外側の筒と径方向の内側の筒で構成される二重構造を有する。このリングにおいて、径方向の外側の筒と径方向の内側の筒との間の空隙に空気が流れる。リングは、径方向の外側の筒の径方向の厚みおよび径方向の内側の筒の径方向の厚みの分、電動機の径方向の小型化に制約がある。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、電動機を冷却しながら、電動機を小型化することが目的である。

上記目的を達成するために、本発明の電動機は、シャフトと、回転子と、固定子と、フレームと、第１仕切り部材と、第２仕切り部材と、を備える。シャフトは、回転軸まわりに回転可能に支持される。回転子は、シャフトの径方向の外側に設けられ、シャフトと一体に回転する。固定子は、回転子と、径方向に間隔を空けて対向する。フレームは、回転子と固定子を内包し、両端が閉じられた筒状の形状を有し、外気を内部に流入させる流入孔と流入した外気を外部に流出させる流出孔を有する。第１仕切り部材は、固定子より流入孔の近くに位置し、フレームの内周面との間に流入孔から流入した外気が流れる第１通風路を形成する。第２仕切り部材は、固定子より流出孔の近くに位置し、フレームの内周面との間に外気が流れる第２通風路を形成する。固定子は、固定子の回転軸の方向の一端から他端まで貫通し、第１通風路および第２通風路のそれぞれに連通する第３通風路を有する。第１仕切り部材は、外周面がフレームの内周面に間隔を空けて対向する第１筒状部材と、第１筒状部材の外周面からフレームの内周面に向かう方向に延在し、第１筒状部材およびフレームに固定される第１取付部材と、を有する。第１筒状部材は、第１筒状部材の外周面とフレームの内周面との間に形成される第１通風路に外気を導き、外気が径方向の内側に向かって流れることを抑制する。

本発明によれば、第１仕切り部材および第２仕切り部材とフレームとの間で通風路を形成することで、電動機を径方向に小型化することが可能である。

本発明の実施の形態１に係る電動機の断面図実施の形態１に係る第１仕切り部材の斜視図本発明の実施の形態２に係る電動機の断面図実施の形態２に係る第２仕切り部材の斜視図本発明の実施の形態３に係る電動機の断面図本発明の実施の形態に係る第１仕切り部材の第１変形例の斜視図本発明の実施の形態に係る第１仕切り部材の第２変形例の斜視図本発明の実施の形態に係る第１仕切り部材の第３変形例の斜視図本発明の実施の形態に係るファンおよび第１仕切り部材を示す図

以下、本発明の実施の形態に係る電動機について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。

（実施の形態１）
実施の形態１に係る電動機を、鉄道車両の駆動用に用いられる電動機を例に説明する。図１に示すように、実施の形態１に係る電動機１は、フレーム１１と、シャフト１５と、シャフト１５と一体に回転する回転子１６と、フレーム１１に取り付けられた固定子１７と、を備える。図１において、Ｚ軸が鉛直方向であり、Ｙ軸は、シャフト１５の回転軸ＡＸに平行であり、Ｘ軸はＹ軸およびＺ軸に直交する。図１において、回転軸ＡＸを一点鎖線で示す。電動機１は、鉄道車両の駆動用電動機として用いられるため、フレーム１１は、鉄道車両の台車に固定され、シャフト１５の一端は、継手および歯車を介して鉄道車両の車軸に連結される。フレーム１１は、筒状の形状を有する固定子枠１２と、固定子枠１２のＹ軸方向の両端を塞ぐブラケット１３，１４とで構成される。なお固定子枠１２とブラケット１４は別部品でなく、一体化された片端が閉じた筒状の固定子枠であってもよい。

回転子１６は、シャフト１５の径方向外側に設けられる。回転子１６は、シャフト１５に嵌合する回転子鉄心１８および回転子鉄心１８の外周面に形成された溝に挿入された回転子導体１９を有する。また固定子１７は、フレーム１１が有する固定子枠１２に取り付けられた固定子鉄心２０、および固定子鉄心２０に形成された溝に挿入された固定子導体２１を有する。回転子鉄心１８の外周面と、固定子鉄心２０の内周面は、間隔を空けて対向する。電動機１はさらに、シャフト１５を回転可能に支持する軸受２２，２３を備える。軸受２２はブラケット１３に保持され、軸受２３はブラケット１４に保持される。シャフト１５のブラケット１３に近い一端は、図示しない継手および歯車を介して鉄道車両の車軸に連結されており、シャフト１５が回転することで、鉄道車両は動力を得る。車軸に連結されるシャフト１５の一端を駆動側、他端を反駆動側と呼ぶ。

電動機１の内部を冷却するために、フレーム１１は、外部の空気である外気を電動機１の内部に流入させる流入孔２４と、流入した外気を電動機１の外部に流出させる流出孔２５とを有し、電動機１は、シャフト１５の駆動側に取り付けられてシャフト１５と一体に回転するファン２６とを備える。さらに電動機１の内部に外気の流路を形成するため、電動機１は、固定子枠１２との間に第１通風路２８を形成する第１仕切り部材２７と、固定子枠１２との間に第２通風路３０を形成する第２仕切り部材２９と、を備える。さらに、固定子鉄心２０には、固定子鉄心２０の回転軸ＡＸの方向の一端から他端まで貫通し、第１通風路２８および第２通風路３０のそれぞれに連通する第３通風路３１が形成される。固定子鉄心２０は、周方向に間隔をあけて位置する複数の第３通風路３１を有する。

電動機１の内部を冷却するための構造の詳細について説明する。フレーム１１は、ファン２６と回転軸ＡＸの方向に対向する端面、すなわち、ブラケット１３に流入孔２４を有する。また、フレーム１１は、ブラケット１４に流出孔２５を有する。シャフト１５の駆動側に取り付けられたファン２６がシャフト１５と一体に回転すると、流入孔２４から電動機１の内部に外気が流入する。ファン２６の回転によって、径方向外側に向かう空気の流れができるため、流入孔２４から電動機１の内部に流入した外気は、第１仕切り部材２７が形成する第１通風路２８に流れる。第１仕切り部材２７の流入孔２４に近い端部は、ファン２６の径方向の端部の近傍に位置する。例えば、第１仕切り部材２７の流入孔２４に近い端部と、ファン２６の径方向の端部との間隔は１０ミリメートル未満である。これにより、流入孔２４から流入した外気に含まれる異物が、ファン２６と第１仕切り部材２７との間を通って、固定子導体２１、回転子導体１９等に接触することが抑制され、異物が固定子導体２１、回転子導体１９等に接触することによる電動機１の故障が防止される。

第１通風路２８を形成する第１仕切り部材２７の構造を図２に示す。第１仕切り部材２７は、円筒形状の第１筒状部材２７１と、４つの板状の第１取付部材２７２とを有する。図１に示すように、第１筒状部材２７１は、固定子鉄心２０の回転軸ＡＸの方向の端面に接した状態で配置される。第１筒状部材２７１の外周面は、固定子鉄心２０が有する複数の第３通風路３１よりも径方向の内側に位置する。第１取付部材２７２は、第１筒状部材２７１の外周面から固定子枠１２の内周面に向かう方向に延在する。そして、第１取付部材２７２が第１筒状部材２７１および固定子枠１２に固定される。これにより、第１筒状部材２７１は、第１取付部材２７２を介して固定子枠１２に固定される。なお４つの第１取付部材２７２は、主面がＹＺ平面に平行であって、回転軸ＡＸに対して対称な位置に設けられる一対の第１取付部材２７２と、主面がＸＹ平面に平行であって、回転軸ＡＸに対して対称な位置に設けられる一対の第１取付部材２７２とを含む。

固定子枠１２に第１取付部材２７２を介して固定された第１筒状部材２７１の外周面と固定子枠１２の内周面との間が第１通風路２８となる。第１通風路２８は、固定子鉄心２０に形成された第３通風路３１に連通する。第３通風路３１と連通し、流出孔２５に至る第２通風路３０を形成する第２仕切り部材２９の構造は、図２に示す第１仕切り部材２７と同様である。第２仕切り部材２９は、円筒形状の第２筒状部材２９１と、４つの板状の第２取付部材２９２とを有する。図１に示すように、第２筒状部材２９１は、固定子鉄心２０の回転軸ＡＸの方向の端面に接した状態で配置される。第２取付部材２９２は、第２筒状部材２９１の外周面から固定子枠１２の内周面に向かう方向に延在する。そして、第２取付部材２９２が第２筒状部材２９１および固定子枠１２に固定される。これにより、第２筒状部材２９１は、第２取付部材２９２を介して固定子枠１２に固定される。なお図２に示す第１取付部材２７２と同様、４つの第２取付部材２９２は、主面がＹＺ平面に平行であって、回転軸ＡＸに対して対称な位置に設けられる一対の第２取付部材２９２と、主面がＸＹ平面に平行であって、回転軸ＡＸに対して対称な位置に設けられる一対の第２取付部材２９２とを含む。固定子枠１２に固定された第２筒状部材２９１の外周面と固定子枠１２の内周面との間が第２通風路３０となる。

上述の構成を有する電動機１が通電されると、固定子鉄心２０および固定子導体２１の温度が上昇する。また、電動機１が通電されると、回転子鉄心１８およびシャフト１５が一体に回転すると、シャフト１５と共にファン２６が回転し、電動機１の外部の空気が流入孔２４から電動機１の内部に流入する。流入孔２４から電動機１の内部に流入した外気は、第１通風路２８、第３通風路３１、第２通風路３０を順に通って、流出孔２５から電動機１の外部に流出する。電動機１の内部に流入した外気が第３通風路３１を通ることで、固定子鉄心２０および固定子導体２１を冷却し、固定子鉄心２０および固定子導体２１の温度上昇が抑制される。また電動機１の内部に流入した外気は、塵埃、水分等の異物を含むが、この外気は、上述したように、第１通風路２８、第３通風路３１、第２通風路３０を順に通って、流出孔２５から電動機１の外部に流出する。そのため、外気を固定子と回転子との間の空隙に流す通風形電動機と比べて、電動機１によれば、固定子導体２１、回転子導体１９等に異物が付着することによる電動機１の故障をより抑制することが可能である。

以上説明したとおり、実施の形態１に係る電動機１において、第１通風路２８および第２通風路３０はそれぞれ、第１仕切り部材２７および第２仕切り部材２９と固定子枠１２との間に形成される。第１仕切り部材２７は、第１筒状部材２７１と、第１筒状部材２７１の外周面から延びる第１取付部材２７２とを備える。また第２仕切り部材２９は、第２筒状部材２９１と、第２筒状部材２９１の外周面から伸びる板状の第２取付部材２９２とを備える。第１仕切り部材２７および第２仕切り部材２９は、径方向の外側の筒と径方向の内側の筒とで構成される二重構造を有するリング部材と比べて、径方向の厚みを薄くすることが可能である。そのため、電動機１を冷却しながら、電動機１を径方向に小型化することが可能である。

（実施の形態２）
外気が流れる流路を形成するための構造は、第１仕切り部材２７および第２仕切り部材２９に限られない。外気に含まれる異物を固定子導体２１、回転子導体１９等に接触させることなく、外気を第３通風路３１に導く構造であって、径方向のサイズが大きくならない構造であれば、任意の構造を外気が流れる流路を形成するための構造として採用することができる。一例として、図３に示す実施の形態２に係る電動機２は、電動機１が有する第２仕切り部材２９に代えて、第２仕切り部材３２を備える。フレーム１１は、実施の形態１とは異なり、固定子枠１２に流出孔２５を有する。

第２仕切り部材３２は、図４に示す筒の形状を有し、筒の径は、筒の一端から他端に向かうにつれて大きくなる。図３に示すように、この筒の一端が固定子鉄心２０の回転軸ＡＸの方向の端面に固定され、筒の他端が流出孔２５より固定子鉄心２０から離隔した位置で固定子枠１２の内周面に固定される。この構成により、第２仕切り部材３２は、固定子枠１２の内周面との間に第２通風路３３を形成する。第２通風路３３は、第３通風路３１に連通し、流出孔２５までの外気の流路を形成する。

上述の構成を有する電動機２が通電されると、実施の形態１と同様に、シャフト１５と共にファン２６が回転し、電動機２の外部の空気が流入孔２４から電動機２の内部に流入する。流入孔２４から電動機２の内部に流入した外気は、第１通風路２８、第３通風路３１、第２通風路３３を順に通って、流出孔２５から電動機２の外部に流出する。外気が第３通風路３１を通ることで、固定子鉄心２０および固定子導体２１を冷却し、固定子鉄心２０および固定子導体２１の温度上昇が抑制される。また外気は、塵埃、水分等の異物を含むが、この外気は、上述したように、第１通風路２８、第３通風路３１、第２通風路３３を順に通って、流出孔２５から排出されるため、外気を内部に取り入れる通風形電動機と比べて、固定子導体２１、回転子導体１９等に異物が付着することによって、電動機１が故障することをより抑制することが可能である。

以上説明したとおり、実施の形態２に係る電動機２において、第２通風路３３は、第２仕切り部材３２と固定子枠１２との間に形成される。流出孔２５を固定子枠１２に設けることで、第２仕切り部材３２のＹ軸方向の長さは、実施の形態１に係る電動機１が有する第２仕切り部材２９より短い。すなわち、電動機２のＹ軸方向の長さを、電動機１のＹ軸方向の長さより短くし、電動機２を小型化することが可能である。

（実施の形態３）
外気を電動機の内部に取り入れるための構造は、流入孔２４、流出孔２５、およびファン２６に限られず、発明の目的を達成できる範囲での任意の送風機構、吸気機構等を採用することができる。一例として、図５に示す実施の形態３に係る電動機３は、実施の形態１に係る電動機１が有するファン２６に代えて、シャフト１５の反駆動側に取り付けられてシャフト１５と一体に回転する外部ファン３４を備える。さらに電動機３は、外部ファン３４を覆うカバー３５を備え、カバー３５は、外気が流入する外側流入孔３６を有する。

また外気が流れる流路を形成するための構造として、外気に含まれる異物を固定子導体２１、回転子導体１９等に接触させることなく、外気を第３通風路３１に導く構造であって、径方向のサイズが大きくならない構造であれば、任意の構造を採用することができる。一例として、電動機３は、実施の形態１に係る電動機１が有する第１仕切り部材２７および第２仕切り部材２９に代えて、第１仕切り部材３７および第２仕切り部材３９を備える。フレーム１１は、ブラケット１４に流入孔２４を有し、固定子枠１２に流出孔２５を有する。すなわち、電動機３の内部に流入した外気は、実施の形態１，２とは異なり、反駆動側から駆動側に流れる。

第１仕切り部材３７は、図２に示す第１仕切り部材２７と同様に、円筒形状の第１筒状部材３７１と、４つの板状の第１取付部材３７２とを有する。図５に示すように、第１筒状部材３７１は、固定子鉄心２０の回転軸ＡＸの方向の端面に接し、かつ、ブラケット１４の回転軸ＡＸの方向の端面に接した状態で配置される。なお第１筒状部材３７１は、流入孔２４より径方向内側で、ブラケット１４の回転軸ＡＸの方向の端面に固定される。第１取付部材３７２は、第１筒状部材３７１の外周面から固定子枠１２の内周面に向かう方向に延在する。そして、第１取付部材３７２が第１筒状部材３７１および固定子枠１２に固定される。これにより、第１筒状部材３７１は、第１取付部材３７２を介して固定子枠１２に固定される。なお４つの第１取付部材３７２は、主面がＹＺ平面に平行であって、回転軸ＡＸに対して対称な位置に設けられる一対の第１取付部材３７２と、主面がＸＹ平面に平行であって、回転軸ＡＸに対して対称な位置に設けられる一対の第１取付部材３７２とを含む。固定子枠１２に第１取付部材３７２を介して固定された第１筒状部材３７１の外周面と固定子枠１２の内周面との間が第１通風路３８となる。第１通風路３８は、固定子鉄心２０に形成された第３通風路３１に連通する。

第２仕切り部材３９は、図４に示す第２仕切り部材３２と同様に、筒の形状を有し、筒の径は、筒の一端から他端に向かうにつれて大きくなる。図５に示すように、この筒の一端が固定子鉄心２０の回転軸ＡＸの方向の端面に固定され、筒の他端が流出孔２５より固定子鉄心２０から離隔した位置で固定子枠１２の内周面に固定される。この構成により、第２仕切り部材３９は、固定子枠１２の内周面との間に第２通風路４０を形成する。第２通風路４０は、第３通風路３１に連通し、流出孔２５までの外気の流路を形成する。

上述の構成を有する電動機３が通電されると、シャフト１５と共に外部ファン３４が回転し、カバー３５に形成された外側流入孔３６からカバー３５の内部に空気が流入する。外側流入孔３６から流入した空気は、流入孔２４から電動機３の内部に流入する。流入孔２４から電動機３の内部に流入した外気は、第１通風路３８、第３通風路３１、第２通風路４０を順に通って、流出孔２５から電動機３の外部に流出する。外気が第３通風路３１を通ることで、固定子鉄心２０および固定子導体２１を冷却し、固定子鉄心２０および固定子導体２１の温度上昇が抑制される。また外気は、塵埃、水分等の異物を含むが、この外気は、上述したように、第１通風路３８、第３通風路３１、第２通風路４０を順に通って、流出孔２５から排出されるため、外気を内部に取り入れる通風形電動機と比べて、固定子導体２１、回転子導体１９等に異物が付着することによって、電動機３が故障することをより抑制することが可能である。さらに第１仕切り部材３７は、ブラケット１４と固定子鉄心２０とに接した状態で配置され、第２仕切り部材３９は、固定子鉄心２０と固定子枠１２とに接した状態で配置されるため、第１通風路３８、第３通風路３１、第２通風路４０で形成される流路から、電動機３の内部に外気が漏れることが電動機１，２よりも抑制される。そのため、電動機１，２よりも、固定子導体２１、回転子導体１９等に異物が付着することによって、電動機３が故障することをより抑制することが可能である。

以上説明したとおり、実施の形態３に係る電動機３において、第１通風路３８および第２通風路４０はそれぞれ、第１仕切り部材３７および第２仕切り部材３９と固定子枠１２との間に形成される。第１仕切り部材３７は、第１筒状部材３７１と、第１筒状部材３７１の外周面から延びる板状の第１取付部材３７２とを備える。第１仕切り部材３７は、径方向の外側の筒と径方向の内側の筒とで構成される二重構造を有するリング部材と比べて、径方向の厚みを薄くすることが可能である。そのため、電動機３を冷却しながら、電動機３を径方向に小型化することが可能である。また流出孔２５を固定子枠１２に設けることで、第２仕切り部材３９のＹ軸方向の長さは、実施の形態１に係る電動機１が有する第２仕切り部材２９より短い。すなわち、電動機３のＹ軸方向の長さを、電動機１のＹ軸方向の長さより短くし、電動機３を小型化することが可能である。また電動機３は内部にファンを設けないため、ファンを回転させるためのスペースを電動機３の内部に設ける必要がなく、電動機１，２と比べて小型化が可能である。

本発明は上述の実施の形態に限られない。第１仕切り部材は、上述の例に限られず、フレーム１１との間で通風路を形成し、筒状部材と筒状部材から延びる板状部材とを含む任意の形状を有する。第１仕切り部材の形状の変形例の一例を図６−図８に示す。図６に示す第１仕切り部材４１は、第１筒状部材４１１と、４つの板状の第１取付部材４１２とを有する。径が一定である第１筒状部材２７１，３７１と異なり、電動機１−３の内部構造にあわせて、第１筒状部材４１１の形状を変化させることが可能である。電動機１−３の内部構造にあわせて、第１筒状部材４１１の形状を変化させることで、径方向の大きさが最大となる部分にあわせた一定の径を有する部材で流路を形成する場合よりも、電動機１−３の径方向の大きさを小型化することが可能である。

第１仕切り部材が有する第１筒状部材には、スリット、切り欠き、貫通孔等が形成されてもよい。この場合、スリット、切り欠き、貫通孔等の回りに流路を形成し、流路と電動機の内部とを隔てる部材が配置される。スリット、切り欠き、貫通孔等が形成された第１筒状部材の一例を図７に示す。図７に示す第１仕切り部材４２は、第１筒状部材４２１と、３つの第１取付部材４２２とを有する。第１筒状部材４２１には、回転軸ＡＸの方向に延びるスリット４２３が形成される。スリット４２３の周囲には、２つの隔壁４２４が設けられる。第１取付部材４２２および隔壁４２４は、第１筒状部材４２１の外周面から、固定子枠１２の内周面に向かって延び、第１筒状部材４２１と固定子枠１２とに固定される。隔壁４２４によって、流路と電動機の内部が隔てられる。

スリット、切り欠き、貫通孔等が形成された第１筒状部材の他の一例を図８に示す。図８に示す第１仕切り部材４３は、第１筒状部材４３１と、２つの第１取付部材４３２とを備える。第１筒状部材４３１には、貫通孔４３３，４３４が形成される。貫通孔４３３の周囲には、隔壁４３５が設けられ、貫通孔４３４の周囲には、筒状の隔壁４３６が設けられる。隔壁４３５，４３６は、第１筒状部材４３１の外周面から、固定子枠１２の内周面に向かって延び、第１筒状部材４３１と固定子枠１２とに固定される。隔壁４３５，４３６によって、流路と電動機の内部が隔てられる。

図１の第２仕切り部材２９の構造を、図６−８に示す第１仕切り部材の変形例と同様にしてもよい。第１取付部材２７２，３７２，４１２，４２２，４３２の回転軸ＡＸ方向の長さはそれぞれ、第１筒状部材２７１，３７１，４１１，４２１，４３１の回転軸ＡＸ方向の長さより短くてもよい。また第２取付部材２９２の回転軸ＡＸ方向の長さは、第２筒状部材２９１の回転軸ＡＸ方向の長さより短くてもよい。

上述の実施の形態の内、複数の実施の形態を任意に組み合わせることができる。例えば、電動機３は、固定子鉄心２０を挟む一対の第１仕切り部材を有し、ブラケット１３に流出孔２５を有してもよい。また電動機の配置箇所に応じて、ファン２６をシャフト１５の反駆動側に取り付けてもよい。この場合、ブラケット１４に流入孔２４が形成され、ブラケット１３または固定子枠１２に流出孔２５が形成される。

上述の実施の形態では、第１仕切り部材２７の流入孔２４に近い端部が、ファン２６の径方向の端部の近傍に位置することで、外気がファン２６と第１仕切り部材２７との間を通ることが抑制される。外気がファン２６と第１仕切り部材２７との間を通ることをより確実に抑制するために、ファン２６および第１仕切り部材２７は、ファン２６と第１仕切り部材２７との間の流路をラビリンス流路とする形状を有してもよい。

ファン２６と第１仕切り部材２７との間の流路がラビリンス流路となる場合の一例を図９に示す。ファン２６の径方向の端部と、第１仕切り部材２７の流入孔２４に近い端部が回転軸ＡＸの方向に対向する場合を例にして説明する。ファン２６は、径方向の端部の固定子１７に近い面に凹凸部２６１を有する。第１仕切り部材２７が有する第１筒状部材２７１の流入孔２４に近い端部は、凹凸部２７３を有する。凹凸部２６１と、凹凸部２７３とが、回転軸ＡＸの方向に対向することで、ファン２６と第１仕切り部材２７との間にラビリンス流路が形成される。例えば、凹凸部２６１と凹凸部２７３とは、回転軸ＡＸの方向に１０ミリメートル未満の間隔で対向する。上記構成を有することで、ファン２６と第１仕切り部材２７との間の流路はラビリンス流路となり、外気に含まれる異物がファン２６と第１仕切り部材２７との間を通って、固定子導体２１、回転子導体１９等に接触することが抑制される。これにより、異物が固定子導体２１、回転子導体１９等に接触することによる電動機の異常が抑制される。

上述の実施の形態では、第１仕切り部材３７はブラケット１４に接した状態で配置されているが、第１仕切り部材３７とブラケット１４との間にラビリンス流路を形成してもよい。

第１取付部材２７２の形状、向き、および第１筒状部材２７１への取付位置は、上述の例に限られない。第１取付部材２７２の形状は、第１筒状部材２７１を固定子枠１２に固定し、第１通風路２８における外気の流れを阻害することなく、径方向に大きくならない形状であれば、任意である。一例として、第１取付部材２７２の形状は、棒状でもよいし、回転軸ＡＸと交差する方向に延び、第１筒状部材２７１と固定子枠１２とに固定される形状でもよい。電動機１−３は、シャフト１５の回転とは独立して動作する外部ブロワから送られる冷却風を内部に取り入れて内部を冷却してもよい。これは、第１取付部材３７２，４１２，４２２，４３２および第２取付部材２９２についても同様である。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

１，２，３電動機、１１フレーム、１２固定子枠、１３，１４ブラケット、１５シャフト、１６回転子、１７固定子、１８回転子鉄心、１９回転子導体、２０固定子鉄心、２１固定子導体、２２，２３軸受、２４流入孔、２５流出孔、２６ファン、２７，３７、４１，４２，４３第１仕切り部材、２８，３８第１通風路、２９，３２，３９第２仕切り部材、３０，３３，４０第２通風路、３１第３通風路、３４外部ファン、３５カバー、３６外側流入孔、２６１，２７３凹凸部、２７１，３７１，４１１，４２１，４３１第１筒状部材、２７２，３７２，４１２，４２２，４３２第１取付部材、２９１第２筒状部材、２９２第２取付部材、４２３スリット、４２４，４３５，４３６隔壁、４３３，４３４貫通孔、ＡＸ回転軸。

Claims

回転軸まわりに回転可能に支持されるシャフトと、
前記シャフトの径方向の外側に設けられ、前記シャフトと一体に回転する回転子と、
前記回転子と、前記径方向に間隔を空けて対向する固定子と、
前記回転子と前記固定子を内包し、両端が閉じられた筒状の形状を有し、外気を内部に流入させる流入孔と流入した前記外気を外部に流出させる流出孔を有するフレームと、
前記固定子より前記流入孔の近くに位置し、前記フレームの内周面との間に前記流入孔から流入した前記外気が流れる第１通風路を形成する第１仕切り部材と、
前記固定子より前記流出孔の近くに位置し、前記フレームの内周面との間に前記外気が流れる第２通風路を形成する第２仕切り部材と、
を備え、
前記固定子は、前記固定子の前記回転軸の方向の一端から他端まで貫通し、前記第１通風路および前記第２通風路のそれぞれに連通する第３通風路を有し、
前記第１仕切り部材は、
外周面が前記フレームの内周面に間隔を空けて対向する第１筒状部材と、
前記第１筒状部材の外周面から前記フレームの内周面に向かう方向に延在し、前記第１筒状部材および前記フレームに固定される第１取付部材と、を有し、
前記第１筒状部材は、前記第１筒状部材の外周面と前記フレームの内周面との間に形成される前記第１通風路に前記外気を導き、前記外気が前記径方向の内側に向かって流れることを抑制する、
電動機。
前記フレームの外部に設けられ、前記シャフトと一体に回転する外部ファンと、
前記外部ファンを覆うカバーと、をさらに備え、
前記カバーは、前記外気を前記カバーの内部に流入させる外側流入孔を有し、
前記フレームは、前記回転軸の方向の両端面の内、前記外部ファンに近い端面に前記流入孔を有し、
前記第１仕切り部材は、前記フレームの内周面との間で、前記流入孔から前記第３通風路に至る前記第１通風路を形成する、
請求項１に記載の電動機。
回転軸まわりに回転可能に支持されるシャフトと、
前記シャフトの径方向の外側に設けられ、前記シャフトと一体に回転する回転子と、
前記回転子と、前記径方向に間隔を空けて対向する固定子と、
前記回転子と前記固定子を内包し、両端が閉じられた筒状の形状を有し、外気を内部に流入させる流入孔と流入した前記外気を外部に流出させる流出孔を有するフレームと、
前記固定子より前記流入孔の近くに位置し、前記フレームの内周面との間に前記流入孔から流入した前記外気が流れる第１通風路を形成する第１仕切り部材と、
前記固定子より前記流出孔の近くに位置し、前記フレームの内周面との間に前記外気が流れる第２通風路を形成する第２仕切り部材と、
前記フレームの内部に設けられ、前記シャフトと一体に回転するファンと、を備え、
前記固定子は、前記固定子の前記回転軸の方向の一端から他端まで貫通し、前記第１通風路および前記第２通風路のそれぞれに連通する第３通風路を有し、
前記第１仕切り部材は、
外周面が前記フレームの内周面に間隔を空けて対向する第１筒状部材と、
前記第１筒状部材の外周面から前記フレームの内周面に向かう方向に延在し、前記第１筒状部材および前記フレームに固定される第１取付部材と、を有し、
前記フレームは、前記ファンと前記回転軸の方向に対向する端面に前記流入孔を有し、
前記第１仕切り部材の前記回転軸の方向の両端部の内、前記流入孔に近い端部は、前記ファンの前記径方向の端部に近接し、
前記第１筒状部材は、前記第１筒状部材の外周面と前記フレームの内周面との間に形成される前記第１通風路に前記外気を導き、前記外気が前記径方向の内側に向かって流れることを抑制する、
電動機。
前記第１仕切り部材は、円筒形状の前記第１筒状部材と、前記第１筒状部材の外周面から前記フレームの内周面に向かう方向および前記回転軸の方向に延在する複数の前記第１取付部材を有する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の電動機。
前記第２仕切り部材は、
外周面が前記フレームの内周面に間隔を空けて対向する第２筒状部材と、
前記第２筒状部材の外周面から前記フレームの内周面に向かう方向に延在し、前記第２筒状部材および前記フレームに固定されることで、前記第２筒状部材を前記フレームに取り付ける板状の第２取付部材と、を有する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の電動機。
前記フレームは、筒状の部分に前記流出孔を有し、
前記第２仕切り部材は、筒の形状を有し、前記筒の一端が前記固定子の前記回転軸の方向の端面に固定され、前記筒状の他端が前記流出孔より前記固定子から離隔した位置で前記フレームの内周面に固定され、前記フレームの内周面との間に前記第２通風路を形成する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の電動機。