JP7319211B2 - motor assembly - Google Patents

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JP7319211B2 JP2020027294A JP2020027294A JP7319211B2 JP 7319211 B2 JP7319211 B2 JP 7319211B2 JP 2020027294 A JP2020027294 A JP 2020027294A JP 2020027294 A JP2020027294 A JP 2020027294A JP 7319211 B2 JP7319211 B2 JP 7319211B2
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Description

本発明は、電動機組立体に関する。 The present invention relates to motor assemblies.

ポンプ等の回転機械の駆動機であるモータとモータの可変速手段であるインバータとを一体的に備えた電動機組立体が知られている。このような電動機組立体には、振動センサを始めとするセンサ類が搭載される。このようなセンサで取得したデータを収集し、解析することで、電動機組立体の状態を診断し、故障時期や部品交換時期などの通知を行うことが可能となる。結果として、アフターサービスなどのサービス向上を図ることができる。 2. Description of the Related Art A motor assembly is known that integrally includes a motor that drives a rotating machine such as a pump and an inverter that is variable speed means for the motor. Sensors including a vibration sensor are mounted on such an electric motor assembly. By collecting and analyzing the data acquired by such sensors, it is possible to diagnose the state of the motor assembly and notify the time of failure, the time of part replacement, and the like. As a result, it is possible to improve services such as after-sales service.

特開2017-145830号公報JP 2017-145830 A 特開2018-129904号公報JP 2018-129904 A

センサによって取得されたデータを外部に送信する無線通信装置を電動機組立体の筐体の外部に設置する場合、無線通信装置を収容するための箱状のケースが必要となる。したがって、電動機組立体の筐体が大型化してしまう。 When a wireless communication device that transmits data acquired by a sensor to the outside is installed outside the housing of the motor assembly, a box-shaped case is required to accommodate the wireless communication device. Therefore, the housing of the electric motor assembly is enlarged.

一般的に、モータの筐体およびインバータの筐体は、金属製の部材から構成されている。したがって、金属部材から構成された電動機組立体の筐体の内部に無線通信装置を設置した場合、無線信号が遮断され、外部との通信が不可能となってしまう。 In general, the housing of the motor and the housing of the inverter are made of metal members. Therefore, if a wireless communication device is installed inside the housing of the motor assembly made of a metal member, the wireless signal will be blocked, making communication with the outside impossible.

そこで、本発明は、電動機組立体の全体の小型化を実現し、かつ外部との通信が可能な電動機組立体を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electric motor assembly that can be made compact and can communicate with the outside.

一態様では、駆動軸と、前記駆動軸を回転させるモータと、前記モータを収容するモータケーシングと、前記モータの可変速手段であるインバータと、前記インバータを収容し、かつ前記駆動軸の軸線方向に沿って前記モータケーシングに直列的に接続されたインバータケースと、前記インバータケースの内部に配置され、かつ前記駆動軸の周囲を覆う、樹脂製の軸カバーと、前記インバータケースの内部に配置された無線通信装置と、を備える電動機組立体が提供される。前記インバータケースは、前記軸カバーが接続されたカバー部材を備えており、前記カバー部材と前記駆動軸との間には、前記無線通信装置から送られる電波の伝搬路が形成されている。 In one aspect, a drive shaft, a motor that rotates the drive shaft, a motor casing that houses the motor, an inverter that is variable speed means for the motor, and an axial direction of the drive shaft that houses the inverter. an inverter case connected in series to the motor casing along a line; a resin shaft cover disposed inside the inverter case and covering the periphery of the drive shaft; and a resin shaft cover disposed inside the inverter case and a wireless communication device. The inverter case includes a cover member to which the shaft cover is connected, and a propagation path for radio waves transmitted from the wireless communication device is formed between the cover member and the drive shaft.

一態様では、前記モータケーシングは、前記インバータケースに隣接して配置されたブラケットを備えており、前記インバータケースは、前記インバータの周囲に配置され、かつ前記カバー部材と前記ブラケットとの間に配置されたインバータフレームを備えており、前記インバータフレームの少なくとも一部および/または前記カバー部材の少なくとも一部は、樹脂から構成されている。
一態様では、前記無線通信装置は、前記ブラケット上に配置されている。
一態様では、前記ブラケットは、受け皿形状を有しており、前記ブラケットには、前記無線通信装置を放熱するための樹脂が充填されている。
In one aspect, the motor casing includes a bracket arranged adjacent to the inverter case, the inverter case being arranged around the inverter and arranged between the cover member and the bracket. At least a portion of the inverter frame and/or at least a portion of the cover member are made of resin.
In one aspect, the wireless communication device is disposed on the bracket.
In one aspect, the bracket has a saucer shape, and the bracket is filled with resin for dissipating heat from the wireless communication device.

一態様では、前記ブラケットは、前記ブラケットの内面に形成された放熱フィンを備えている。
一態様では、前記電動機組立体は、前記インバータケースに隣接して配置され、かつ前記駆動軸に固定された、樹脂製の冷却ファンと、前記冷却ファンを覆う、樹脂製のファンカバーと、を備えている。
一態様では、前記電動機組立体は、前記ファンカバーを覆う、樹脂製のファンガードを備えている。
一態様では、前記電動機組立体は、前記駆動軸に装着された、樹脂製の接触シールを備えており、前記接触シールは、前記インバータケースの外側において、前記インバータケースに接触している。
In one aspect, the bracket includes heat radiating fins formed on an inner surface of the bracket.
In one aspect, the electric motor assembly includes a resin cooling fan arranged adjacent to the inverter case and fixed to the drive shaft, and a resin fan cover covering the cooling fan. I have it.
In one aspect, the electric motor assembly includes a resin fan guard that covers the fan cover.
In one aspect, the electric motor assembly includes a resin contact seal attached to the drive shaft, and the contact seal contacts the inverter case on the outside of the inverter case.

無線通信装置は、樹脂製の軸カバーが設けられたインバータケースの内部に配置されている。したがって、電動機組立体は、その全体のサイズをコンパクトにすることができ、かつ外部との通信が可能な構成を備えることができる。 The wireless communication device is arranged inside an inverter case provided with a resin-made shaft cover. Therefore, the electric motor assembly can be made compact in overall size, and can be provided with a configuration that allows communication with the outside.

電動機組立体の一実施形態を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a motor assembly; FIG. ファンカバーの正面図である。It is a front view of a fan cover. ファンカバーに取り付けられたファンガードを示す図である。FIG. 11 shows a fan guard attached to the fan cover; 無線通信装置から送られる電波の伝搬路を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing propagation paths of radio waves transmitted from a wireless communication device; 駆動軸に装着された接触シールを示す図である。FIG. 11 shows a contact seal mounted on a drive shaft; 電動機組立体の他の実施形態を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of the electric motor assembly; ブラケットの他の実施形態を示す図である。FIG. 11 shows another embodiment of a bracket; ブラケットのさらに他の実施形態を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing yet another embodiment of a bracket;

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下で説明する図面において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings described below, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、電動機組立体1の一実施形態を示す断面図である。電動機組立体1は、インバータ20が内蔵された一体型構造を有する機械装置である。図1に示すように、電動機組立体1は、モータ部2と、インバータ部3とを備えている。電動機組立体1は、駆動軸5と、駆動軸5を回転させる回転子(ロータ)6および固定子(ステータ)7を備えるモータ(回転要素)8と、回転子6および固定子7を収容するモータケーシング10と、回転子6および固定子7に隣接して配置され、モータ8の動作(回転速度)を制御するインバータ20と、インバータ20を収容し、駆動軸5の軸線CL方向に沿ってモータケーシング10に直列的に配置(接続)されたインバータケース21と、を備えている。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of the electric motor assembly 1. FIG. The electric motor assembly 1 is a mechanical device having an integrated structure in which an inverter 20 is built. As shown in FIG. 1 , the electric motor assembly 1 includes a motor section 2 and an inverter section 3 . The electric motor assembly 1 houses a drive shaft 5 , a motor (rotating element) 8 having a rotor 6 and a stator 7 for rotating the drive shaft 5 , the rotor 6 and the stator 7 . A motor casing 10, an inverter 20 arranged adjacent to the rotor 6 and the stator 7 to control the operation (rotational speed) of the motor 8, and the inverter 20 are housed along the axis CL direction of the drive shaft 5. and an inverter case 21 arranged (connected) in series to the motor casing 10 .

駆動軸5は、モータケーシング10およびインバータケース21を貫通して延びており、モータケーシング10およびインバータケース21は駆動軸5と同心状に配置されている。本実施形態では、モータケーシング10およびインバータケース21は、駆動軸5の軸線CL方向に直列的に配置されているため、電動機組立体1はコンパクトな構造を有することができる。駆動軸5の端部(すなわち、駆動軸5の反負荷側)には、駆動軸5と同心状に配置された冷却ファン25が固定されている。冷却ファン25は、インバータケース21の外側に配置されており、インバータケース21に隣接している。一実施形態では、冷却ファン25は遠心ファンである。 Drive shaft 5 extends through motor casing 10 and inverter case 21 , and motor casing 10 and inverter case 21 are arranged concentrically with drive shaft 5 . In this embodiment, since the motor casing 10 and the inverter case 21 are arranged in series in the direction of the axis CL of the drive shaft 5, the electric motor assembly 1 can have a compact structure. A cooling fan 25 arranged concentrically with the drive shaft 5 is fixed to the end of the drive shaft 5 (that is, the non-load side of the drive shaft 5). Cooling fan 25 is arranged outside inverter case 21 and is adjacent to inverter case 21 . In one embodiment, cooling fan 25 is a centrifugal fan.

モータケーシング10の内部には、発熱源であるモータ8が配置されている。モータ8は、駆動軸5に固定された回転子6と、回転子6を囲んで、外部(図示しない)からの電力を巻線(コイル)7bが受けて回転磁界を形成する固定子(ステータ)7と、を備えている。固定子7は、ステータコア7aと、ステータコア7aに巻かれた複数の巻線7bと、を備えている。回転子6は、回転子6と固定子7との間に形成される回転磁界によって回転し、回転子6が固定された駆動軸5は回転子6とともに回転する。 A motor 8 that is a heat source is arranged inside the motor casing 10 . The motor 8 includes a rotor 6 fixed to the drive shaft 5 and a stator surrounding the rotor 6. A winding (coil) 7b receives electric power from the outside (not shown) to form a rotating magnetic field. ) 7 and . The stator 7 includes a stator core 7a and a plurality of windings 7b wound around the stator core 7a. Rotor 6 is rotated by a rotating magnetic field formed between rotor 6 and stator 7 , and drive shaft 5 to which rotor 6 is fixed rotates together with rotor 6 .

図1において、モータ8は模式的に描かれている。モータ8は、例えば、ロータに永久磁石を用いた永久磁石型モータである。しかしながら、モータ8は、永久磁石型モータに限定されず、誘導モータやSRモータなど、様々な種類のモータであってもよい。 In FIG. 1, the motor 8 is depicted schematically. The motor 8 is, for example, a permanent magnet type motor using a permanent magnet for the rotor. However, the motor 8 is not limited to a permanent magnet type motor, and may be various types of motors such as an induction motor and an SR motor.

モータケーシング10は、固定子7が固定されたモータフレーム11と、モータフレーム11の一方の開口端を閉じ、かつ駆動軸5が貫通する貫通孔30が形成されたエンドカバー12と、モータフレーム11の他方の開口端を閉じ、かつ駆動軸5が貫通する貫通孔31が形成されたブラケット13と、を備えている。エンドカバー12およびブラケット13は、モータ8を挟んで互いに対向している。駆動軸5は、エンドカバー12の軸受支持部32に支持された軸受27およびブラケット13の軸受支持部33に支持された軸受28によって回転自在に支持されている。 The motor casing 10 includes a motor frame 11 to which the stator 7 is fixed, an end cover 12 which closes one open end of the motor frame 11 and has a through hole 30 through which the drive shaft 5 passes, and the motor frame 11. and a bracket 13 that closes the other open end of the drive shaft 1 and has a through hole 31 through which the drive shaft 5 passes. The end cover 12 and the bracket 13 face each other with the motor 8 interposed therebetween. The drive shaft 5 is rotatably supported by a bearing 27 supported by the bearing support portion 32 of the end cover 12 and a bearing 28 supported by the bearing support portion 33 of the bracket 13 .

インバータケース21は、インバータ20を取り囲み、言い換えれば、インバータ20の周囲に配置されたインバータフレーム22と、インバータフレーム22の開口端を閉じるカバー部材23と、を備えている。インバータフレーム22は、ブラケット13に隣接して配置されており、ブラケット13に接続されている。 The inverter case 21 surrounds the inverter 20 , in other words, includes an inverter frame 22 arranged around the inverter 20 and a cover member 23 that closes an open end of the inverter frame 22 . The inverter frame 22 is arranged adjacent to the bracket 13 and connected to the bracket 13 .

電動機組立体1は、冷却ファン25を覆うようにインバータケース21、より具体的には、カバー部材23に接続されたファンカバー51を備えている。ファンカバー51は、人間の指の冷却ファン25への接触を防止しつつ、冷却用の空気をインバータ部3およびモータ部2に、この順に送るための部材である。ファンカバー51は、カバー部材23を覆うように配置されており、カバー部材23に固定されている。ファンカバー51は、冷却ファン25に対向するファンカバー51の面に形成された開口51aを有している。 The electric motor assembly 1 includes a fan cover 51 connected to the inverter case 21 , more specifically, the cover member 23 so as to cover the cooling fan 25 . Fan cover 51 is a member for sending cooling air to inverter section 3 and motor section 2 in this order while preventing fingers from touching cooling fan 25 . The fan cover 51 is arranged to cover the cover member 23 and is fixed to the cover member 23 . The fan cover 51 has an opening 51 a formed in the surface of the fan cover 51 facing the cooling fan 25 .

カバー部材23の外面には、複数のフィン36が形成されている。これらフィン36は、冷却ファン25に隣接しており、カバー部材23の外面から冷却ファン25に向かって延びている。カバー部材23は駆動軸5と同心状に配置されており、カバー部材23の中央には、駆動軸5が貫通する貫通孔40が形成されている。駆動軸5は、この貫通孔40を通ってカバー部材23の外部まで延びている。 A plurality of fins 36 are formed on the outer surface of the cover member 23 . These fins 36 are adjacent to the cooling fan 25 and extend from the outer surface of the cover member 23 toward the cooling fan 25 . The cover member 23 is arranged concentrically with the drive shaft 5 , and a through hole 40 through which the drive shaft 5 passes is formed in the center of the cover member 23 . The drive shaft 5 extends through the through hole 40 to the outside of the cover member 23 .

図2は、ファンカバー51の正面図である。ファンカバー51の開口51aは、整列して配置された複数の孔であり、これら複数の孔のそれぞれは、人間の指が冷却ファン25に接触しない程度の大きさを有している。ファンカバー51の開口51aの形状は本実施形態には限定されない。冷却ファン25は、ファンカバー51の開口51aに隣接している。冷却ファン25が回転すると、ファンカバー51の開口51aの周囲の空気は開口51aを通過してファンカバー51の内部に吸い込まれる。 FIG. 2 is a front view of the fan cover 51. FIG. The opening 51 a of the fan cover 51 is a plurality of aligned holes, each of which is large enough to prevent the cooling fan 25 from being touched by a human finger. The shape of the opening 51a of the fan cover 51 is not limited to this embodiment. The cooling fan 25 is adjacent to the opening 51 a of the fan cover 51 . When the cooling fan 25 rotates, the air around the opening 51a of the fan cover 51 is sucked into the fan cover 51 through the opening 51a.

図3は、ファンカバー51に取り付けられたファンガード55を示す図である。図3に示すように、ファンガード55は、ファンカバー51を覆うようにファンカバー51に取り付けられている。したがって、冷却ファン25が回転すると、ファンカバー51とファンガード55との間の隙間から空気が吸い込まれ、開口51aを通過してファンカバー51の内部に吸い込まれる。 FIG. 3 shows the fan guard 55 attached to the fan cover 51. As shown in FIG. As shown in FIG. 3 , the fan guard 55 is attached to the fan cover 51 so as to cover the fan cover 51 . Therefore, when the cooling fan 25 rotates, the air is sucked through the gap between the fan cover 51 and the fan guard 55 and sucked into the fan cover 51 through the opening 51a.

図1に示すように、インバータケース21の内部には、インバータ20が配置されている。インバータ20は、スイッチング素子やコンデンサなどの要素を含むインバータ要素41と、このインバータ要素41が実装された基板42と、を備えている。基板42はスペーサ43を介してカバー部材23の内面に固定されている。カバー部材23の内面は、フィン36が形成されたカバー部材23の外面とは反対側の面である。カバー部材23は基板42が載置される受け皿形状を有している。このような構造により、カバー部材23には、基板42の放熱用および表面保護用の樹脂を充填することができる。 As shown in FIG. 1, the inverter 20 is arranged inside the inverter case 21 . The inverter 20 includes an inverter element 41 including elements such as switching elements and capacitors, and a substrate 42 on which the inverter element 41 is mounted. The substrate 42 is fixed to the inner surface of the cover member 23 via spacers 43 . The inner surface of the cover member 23 is the surface opposite to the outer surface of the cover member 23 on which the fins 36 are formed. The cover member 23 has a saucer shape on which the substrate 42 is placed. With such a structure, the cover member 23 can be filled with resin for heat dissipation and surface protection of the substrate 42 .

電動機組立体1は、インバータケース21の内部に配置され、かつ駆動軸5の周囲を覆う軸カバー50をさらに備えている。この軸カバー50は、駆動軸5とインバータ20とを隔離する隔離部材である。軸カバー50は、円筒形状を有しており、駆動軸5と同心状に配置されている。軸カバー50の形状は特に限定されない。軸カバー50は、駆動軸5の軸線CL方向に延びている。インバータ20(すなわち、インバータ要素41および基板42)およびインバータ20と固定子7の巻線7bとを電気的に接続する接続線は、軸カバー50の外側に配置されている。 The electric motor assembly 1 further includes a shaft cover 50 arranged inside the inverter case 21 and covering the periphery of the drive shaft 5 . The shaft cover 50 is a separating member that separates the drive shaft 5 and the inverter 20 from each other. The shaft cover 50 has a cylindrical shape and is arranged concentrically with the drive shaft 5 . The shape of the shaft cover 50 is not particularly limited. The shaft cover 50 extends in the direction of the axis CL of the drive shaft 5 . Inverter 20 (that is, inverter element 41 and substrate 42 ) and connection lines that electrically connect inverter 20 and windings 7 b of stator 7 are arranged outside shaft cover 50 .

軸カバー50は、カバー部材23に接続されている。図1に示す実施形態では、カバー部材23は、軸カバー50が装着される環状突起23aを有している。この環状突起23aを軸カバー50に挿入することにより、軸カバー50は、カバー部材23に接続される。 The shaft cover 50 is connected to the cover member 23 . In the embodiment shown in FIG. 1, the cover member 23 has an annular protrusion 23a to which the shaft cover 50 is attached. The shaft cover 50 is connected to the cover member 23 by inserting the annular projection 23 a into the shaft cover 50 .

基板42は、駆動軸5および軸カバー50が貫通する環状形状を有しており、基板42および軸カバー50は駆動軸5と同心状に配置されている。軸カバー50を設けることにより、上記接続線の駆動軸5への巻き込み、およびインバータ要素41の駆動軸5との接触を防止することができる。結果として、インバータ20の故障を確実に防止することができる。 The substrate 42 has an annular shape through which the drive shaft 5 and the shaft cover 50 pass, and the substrate 42 and the shaft cover 50 are arranged concentrically with the drive shaft 5 . By providing the shaft cover 50 , it is possible to prevent the connection wire from being caught in the drive shaft 5 and the contact of the inverter element 41 with the drive shaft 5 . As a result, failure of inverter 20 can be reliably prevented.

本実施形態では、モータフレーム11およびインバータフレーム22は別部材から構成されており、モータフレーム11とインバータフレーム22との間には、ブラケット13が介在している。モータフレーム11およびブラケット13は互いに接続されており、インバータフレーム22およびブラケット13は互いに接続されている。このように、モータフレーム11、ブラケット13、およびインバータフレーム22は別部材から構成されており、モータフレーム11およびインバータフレーム22はブラケット13を介して接続されているため、作業者は、ブラケット13をモータフレーム11から取り外すことができる。したがって、作業者は、回転子6を引き抜くことなく、軸受28を容易に交換することができる。つまり、このような構造により、電動機組立体1のメンテナンス性を向上することができる。 In this embodiment, the motor frame 11 and the inverter frame 22 are configured as separate members, and the bracket 13 is interposed between the motor frame 11 and the inverter frame 22 . Motor frame 11 and bracket 13 are connected to each other, and inverter frame 22 and bracket 13 are connected to each other. As described above, the motor frame 11, the bracket 13, and the inverter frame 22 are formed from separate members, and the motor frame 11 and the inverter frame 22 are connected via the bracket 13. It can be removed from the motor frame 11 . Therefore, the operator can easily replace the bearing 28 without pulling out the rotor 6 . That is, with such a structure, the maintainability of the electric motor assembly 1 can be improved.

図1に示すように、電動機組立体1は、インバータケース21の内部(すなわち、インバータ設置空間110)に配置された無線通信装置100を備えている。無線通信装置100は、無線通信方式を通じて、外部との通信が可能な通信モジュールである。無線通信方式の一例として、Bluetooth(登録商標)を用いた通信方式を挙げることができる。無線通信方式が採用される場合、電磁ノイズの影響は問題とならず、電磁ノイズの放出も抑えられ、高速で大量のデータ通信を行うことができる。 As shown in FIG. 1, the electric motor assembly 1 includes a wireless communication device 100 arranged inside the inverter case 21 (that is, the inverter installation space 110). The wireless communication device 100 is a communication module capable of communicating with the outside through a wireless communication method. An example of a wireless communication system is a communication system using Bluetooth (registered trademark). When a wireless communication system is adopted, the influence of electromagnetic noise is not a problem, the emission of electromagnetic noise is suppressed, and large amounts of data can be communicated at high speed.

無線通信装置100をインバータケース21の内部に配置することにより、電動機組立体1の筐体に無線通信装置100を収容するケース部材を設ける必要はない。したがって、電動機組立体1は、その全体のサイズをコンパクトにすることができ、かつ外部との通信が可能な構成を備えることができる。 By arranging wireless communication device 100 inside inverter case 21 , there is no need to provide a case member for housing wireless communication device 100 in the housing of electric motor assembly 1 . Therefore, the electric motor assembly 1 can be made compact in size as a whole, and can be provided with a configuration that allows communication with the outside.

図1に示す実施形態では、無線通信装置100は、ブラケット13上に配置されている。一実施形態では、無線通信装置100は、インバータケース21の内面(より具体的には、カバー部材23の内面またはインバータフレーム22の内面)上に配置されてもよい。一実施形態では、無線通信装置100は、基板42上に配置されてもよい。 In the embodiment shown in FIG. 1, wireless communication device 100 is arranged on bracket 13 . In one embodiment, the wireless communication device 100 may be arranged on the inner surface of the inverter case 21 (more specifically, the inner surface of the cover member 23 or the inner surface of the inverter frame 22). In one embodiment, wireless communication device 100 may be disposed on substrate 42 .

一実施形態では、無線通信装置100は、通信モジュール(図示しない)と、電動機組立体1の状態を検出するセンサ(図示しない)と、の組み合わせであってもよい。この場合、通信モジュールおよびセンサは、インバータ設置空間110のうちの限られた空間に配置される。したがって、通信モジュールおよびセンサとして、可能な限り、小型の製品を採用することが望ましい。 In one embodiment, wireless communication device 100 may be a combination of a communication module (not shown) and a sensor (not shown) that detects the state of motor assembly 1 . In this case, the communication module and the sensor are arranged in a limited space in inverter installation space 110 . Therefore, it is desirable to use products that are as small as possible for communication modules and sensors.

通信モジュールおよびセンサを含む無線通信装置100は、一体的にインバータ設置空間110に配置されてもよく、または、分割して、インバータ設置空間110に配置されてもよい。センサおよび通信モジュールを分割して配置する場合、センサを基板42上に配置し、通信モジュールをブラケット13上に配置してもよい。 Wireless communication device 100 including a communication module and a sensor may be arranged in inverter installation space 110 integrally, or divided and arranged in inverter installation space 110 . When the sensor and communication module are separately arranged, the sensor may be arranged on the substrate 42 and the communication module may be arranged on the bracket 13 .

図4は、無線通信装置100から送られる電波の伝搬路を示す図である。図4に示すように、ブラケット13上に配置された無線通信装置100は、軸カバー50に隣接している。本実施形態では、モータケーシング10およびインバータケース21は、金属などの堅強な部材から構成されている。このような堅強な部材は、電波の伝搬を阻害するが、軸カバー50は、電波の伝搬を遮断しない材料(図4に示す実施形態では、樹脂)から構成されている。したがって、図4に示すように、無線通信装置100から送られる電波は、軸カバー50を通過し、電波の伝搬路は、カバー部材23と駆動軸5との間に形成される(図4の矢印参照)。 FIG. 4 is a diagram showing propagation paths of radio waves transmitted from the wireless communication device 100. As shown in FIG. As shown in FIG. 4 , wireless communication device 100 placed on bracket 13 is adjacent to shaft cover 50 . In this embodiment, the motor casing 10 and the inverter case 21 are made of strong members such as metal. Such a rigid member blocks the propagation of radio waves, but the shaft cover 50 is made of a material (resin in the embodiment shown in FIG. 4) that does not block the propagation of radio waves. Therefore, as shown in FIG. 4, radio waves transmitted from the wireless communication device 100 pass through the shaft cover 50, and the propagation path of the radio waves is formed between the cover member 23 and the drive shaft 5 (see FIG. 4). arrow).

図4に示すように、カバー部材23と駆動軸5との間の隙間は、回転する駆動軸5がカバー部材23に接触せず、かつ電波の伝搬を阻害しない大きさに決定される。駆動軸5は、その端部で冷却ファン25を支持しているため、駆動軸5の直径が小さすぎると、冷却ファン25を支持することができない。したがって、駆動軸5は、冷却ファン25を支持することが可能な程度の大きさの直径を有している。その一方で、駆動軸5の直径に対して、貫通孔40の大きさを大きくしすぎると、インバータケース21の内部に異物や水滴などが混入するおそれがある。逆に、貫通孔40の大きさを小さくしすぎると、電波の伝搬が阻害されるおそれがある。そこで、本実施形態では、カバー部材23と駆動軸5との間の隙間は、回転する駆動軸5がカバー部材23に接触せず、かつ電波の伝搬を阻害しない大きさに決定される。 As shown in FIG. 4, the gap between the cover member 23 and the drive shaft 5 is determined to a size such that the rotating drive shaft 5 does not contact the cover member 23 and the propagation of radio waves is not hindered. Since the drive shaft 5 supports the cooling fan 25 at its end, the cooling fan 25 cannot be supported if the diameter of the drive shaft 5 is too small. Therefore, the drive shaft 5 has a diameter large enough to support the cooling fan 25 . On the other hand, if the size of the through hole 40 is too large with respect to the diameter of the drive shaft 5 , there is a risk that foreign matter, water droplets, or the like will enter the interior of the inverter case 21 . Conversely, if the size of the through-hole 40 is made too small, the propagation of radio waves may be hindered. Therefore, in the present embodiment, the gap between the cover member 23 and the drive shaft 5 is determined to have a size that does not allow the rotating drive shaft 5 to contact the cover member 23 and hinder the propagation of radio waves.

電波の伝搬をより確実に阻害しないために、冷却ファン25およびファンカバー51のそれぞれは、樹脂(すなわち、電波の伝搬を遮断しない材料)から構成されていることが好ましい。図4に示すように、電波の伝搬路は、駆動軸5の軸線CL方向に沿って形成されている。したがって、電波の伝搬路に冷却ファン25およびファンカバー51が存在している場合、電波の伝搬が阻害されるおそれがある。本実施形態では、冷却ファン25およびファンカバー51は、樹脂から構成されているため、電波の伝搬は、冷却ファン25およびファンカバー51によって阻害されない。したがって、無線通信装置100は、外部との通信をより確実に行うことができる。一実施形態では、ファンガード55が設けられる場合、ファンガード55も樹脂から構成されてもよい。一実施形態では、駆動軸5は、樹脂(すなわち、電波の伝搬が阻害されない材料)から構成されてもよい。他の実施形態では、駆動軸5は、樹脂以外の材料(例えば、金属)から構成されてもよい。 In order not to block the propagation of radio waves more reliably, each of cooling fan 25 and fan cover 51 is preferably made of resin (that is, a material that does not block the propagation of radio waves). As shown in FIG. 4 , the radio wave propagation path is formed along the axis CL direction of the drive shaft 5 . Therefore, if the cooling fan 25 and the fan cover 51 exist in the radio wave propagation path, the radio wave propagation may be hindered. In this embodiment, the cooling fan 25 and the fan cover 51 are made of resin, so that the propagation of radio waves is not hindered by the cooling fan 25 and the fan cover 51 . Therefore, wireless communication device 100 can more reliably communicate with the outside. In one embodiment, if a fan guard 55 is provided, the fan guard 55 may also be constructed from resin. In one embodiment, the drive shaft 5 may be made of resin (that is, a material that does not hinder the propagation of radio waves). In other embodiments, the drive shaft 5 may be made of a material other than resin (for example, metal).

図5は、駆動軸5に装着された接触シールを示す図である。図5に示すように、電動機組立体1は、駆動軸5に装着された接触シール60を備えてもよい。接触シール60は、インバータケース21の外側において、インバータケース21(より具体的には、カバー部材23)に接触している。接触シール60の一例として、Vリングを挙げることができる。接触シール60は、冷却ファン25およびファンカバー51と同様に、電波の伝搬路上に配置されている。したがって、接触シール60も電波の伝搬が阻害されない材料(例えば、樹脂)から構成されている。 FIG. 5 shows a contact seal mounted on the drive shaft 5. FIG. As shown in FIG. 5 , the motor assembly 1 may include a contact seal 60 mounted on the drive shaft 5 . The contact seal 60 is in contact with the inverter case 21 (more specifically, the cover member 23 ) on the outside of the inverter case 21 . An example of contact seal 60 is a V-ring. Like the cooling fan 25 and the fan cover 51, the contact seal 60 is arranged on the radio wave propagation path. Therefore, the contact seal 60 is also made of a material (for example, resin) that does not hinder the propagation of radio waves.

接触シール60は、その防水性を確保するために、カバー部材23に接触している。接触シール60とカバー部材23との接触面積は、一定の規定値を満たす大きさを有している。したがって、貫通孔40の大きさを大きくしすぎると、上記接触面積は一定の規定値を満たさない。逆に、貫通孔40の大きさを小さくしすぎると、電波の伝搬が阻害されるおそれがある。そこで、本実施形態では、カバー部材23と駆動軸5との間の隙間は、回転する駆動軸5がカバー部材23に接触せず、電波の伝搬を阻害せず、かつ、接触シール60とカバー部材23との接触面積が一定の規定値を満たす大きさに決定される。 The contact seal 60 is in contact with the cover member 23 to ensure its waterproofness. The contact area between the contact seal 60 and the cover member 23 has a size that satisfies a certain prescribed value. Therefore, if the size of the through-hole 40 is made too large, the contact area does not satisfy a certain specified value. Conversely, if the size of the through-hole 40 is made too small, the propagation of radio waves may be hindered. Therefore, in the present embodiment, the gap between the cover member 23 and the drive shaft 5 is such that the rotating drive shaft 5 does not come into contact with the cover member 23 and the propagation of radio waves is not hindered, and the contact seal 60 and the cover are separated. The contact area with the member 23 is determined to have a size that satisfies a certain prescribed value.

軸カバー50を設けることにより、駆動軸5とインバータ要素41との接触を防止することができ、かつ外部からの水や湿気やほこりなどの異物の侵入を防ぐことができる。接触シール60を追加的に設けることにより、異物の侵入をより確実に防止することができる。 By providing the shaft cover 50, it is possible to prevent contact between the drive shaft 5 and the inverter element 41, and to prevent entry of foreign substances such as water, humidity, and dust from the outside. By additionally providing the contact seal 60, the intrusion of foreign matter can be prevented more reliably.

図6は、電動機組立体1の他の実施形態を示す図である。図6に示す実施形態では、インバータフレーム22の一部に開口22aが設けられており、この開口22aは、樹脂製の閉止部材101で閉じられている。閉止部材101で開口22aを閉じることにより、水や湿気やほこりなどの異物の侵入を防止することができる。 FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the electric motor assembly 1. FIG. In the embodiment shown in FIG. 6, an opening 22a is provided in a portion of the inverter frame 22, and the opening 22a is closed by a closing member 101 made of resin. By closing the opening 22a with the closing member 101, it is possible to prevent foreign substances such as water, moisture, and dust from entering.

上述したように、モータケーシング10およびインバータケース21は、金属などの堅強な部材で構成されている。したがって、電波の伝搬をより向上させるために、インバータフレーム22は開口22aを有しており、この開口22aは樹脂製の閉止部材101で閉じられている。このような構成により、電波の伝搬路は、駆動軸5とカバー部材23との間の隙間のみならず(図6の「第1の伝搬路」参照)、開口22aにも形成される(図6の「第2の伝搬路」参照)。 As described above, the motor casing 10 and the inverter case 21 are made of strong members such as metal. Therefore, in order to further improve the propagation of radio waves, the inverter frame 22 has an opening 22a, which is closed by a closing member 101 made of resin. With such a configuration, the radio wave propagation path is formed not only in the gap between the drive shaft 5 and the cover member 23 (see "first propagation path" in FIG. 6) but also in the opening 22a (see FIG. 6). 6 "Second Propagation Path").

一実施形態では、図示しないが、カバー部材23に開口を形成して、この開口を閉止部材で閉じてもよい。耐久性や冷却性能に問題がなければ、カバー部材23の全体および/またはインバータフレーム22の全体を樹脂(すなわち、電波の伝搬を遮断しない材料)で構成してもよい。したがって、インバータフレーム22の少なくとも一部および/またはカバー部材23の少なくとも一部は、樹脂から構成されてもよい。 In one embodiment, although not shown, an opening may be formed in the cover member 23 and closed by a closing member. The entire cover member 23 and/or the inverter frame 22 may be made of resin (that is, a material that does not block the propagation of radio waves) if there is no problem with durability or cooling performance. Therefore, at least part of the inverter frame 22 and/or at least part of the cover member 23 may be made of resin.

図7は、ブラケット13の他の実施形態を示す図である。図7に示すように、ブラケット13は、無線通信装置100が載置される受け皿形状を有している。このような構造により、ブラケット13には、無線通信装置100の放熱用および表面保護用の樹脂102を充填することができる。 FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the bracket 13. FIG. As shown in FIG. 7, the bracket 13 has a saucer shape on which the wireless communication device 100 is placed. With such a structure, bracket 13 can be filled with resin 102 for heat radiation and surface protection of wireless communication device 100 .

インバータ20は、発熱源であるため、インバータ設置空間110は高温になる。無線通信装置100がインバータ設置空間110に配置されている場合、無線通信装置100は、熱の影響を受けてしまう。無線通信装置100が耐熱性を有しない部材から構成される場合、無線通信装置100は、インバータ20の熱の影響を受けて故障するおそれがある。図7に示す実施形態によれば、無線通信装置100は、ブラケット13に充填される樹脂102に浸漬される。したがって、無線通信装置100は、インバータ20の熱の影響を受けず、熱に起因する無線通信装置100の故障を防止することができる。 Since the inverter 20 is a heat source, the inverter installation space 110 becomes hot. When wireless communication device 100 is placed in inverter installation space 110, wireless communication device 100 is affected by heat. If wireless communication device 100 is made of a member that does not have heat resistance, wireless communication device 100 may be affected by the heat of inverter 20 and fail. According to the embodiment shown in FIG. 7, wireless communication device 100 is immersed in resin 102 that fills bracket 13 . Therefore, the radio communication device 100 is not affected by the heat of the inverter 20 and can be prevented from malfunctioning due to the heat.

図8は、ブラケット13のさらに他の実施形態を示す図である。図8に示すように、ブラケット13の内面13aには、複数の放熱フィン103が形成されてもよい。このような構成により、ブラケット13を放熱することができ、ブラケット13上に配置される無線通信装置100は、インバータ20の熱の影響を低減することができる。結果として、熱に起因する無線通信装置100の故障を防止することができる。 FIG. 8 is a diagram showing still another embodiment of the bracket 13. As shown in FIG. As shown in FIG. 8 , a plurality of heat radiation fins 103 may be formed on the inner surface 13 a of the bracket 13 . With such a configuration, bracket 13 can dissipate heat, and wireless communication device 100 arranged on bracket 13 can reduce the influence of heat from inverter 20 . As a result, failure of wireless communication device 100 caused by heat can be prevented.

図7に示す実施形態および図8に示す実施形態は、組み合わされてもよい。この場合、受け皿形状を有するブラケット13の内面13aには、放熱フィン103が形成されており、ブラケット13には、樹脂が充填されている。 The embodiment shown in FIG. 7 and the embodiment shown in FIG. 8 may be combined. In this case, radiation fins 103 are formed on the inner surface 13a of the bracket 13 having a saucer shape, and the bracket 13 is filled with resin.

これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described so far, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can of course be embodied in various different forms within the scope of its technical concept.

1 電動機組立体
2 モータ部
3 インバータ部
5 駆動軸
6 回転子(ロータ)
7 固定子(ステータ)
7a ステータコア
7b 巻線
8 回転要素(モータ)
10 モータケーシング
11 モータフレーム
12 エンドカバー
13 ブラケット
13a 内面
20 インバータ
21 インバータケース
22 インバータフレーム
22a 開口
23 カバー部材
23a 環状突起
25 冷却ファン
27 軸受
28 軸受
30 貫通孔
31 貫通孔
32 軸受支持部
33 軸受支持部
36 フィン
40 貫通孔
41 インバータ要素
42 基板
43 スペーサ
50 軸カバー
51 ファンカバー
51a 開口
55 ファンガード
60 接触シール
100 無線通信装置
101 閉止部材
102 樹脂
110 インバータ設置空間
1 electric motor assembly 2 motor section 3 inverter section 5 drive shaft 6 rotor
7 Stator
7a stator core 7b winding 8 rotating element (motor)
10 Motor casing 11 Motor frame 12 End cover 13 Bracket 13a Inner surface 20 Inverter 21 Inverter case 22 Inverter frame 22a Opening 23 Cover member 23a Annular protrusion 25 Cooling fan 27 Bearing 28 Bearing 30 Through hole 31 Through hole 32 Bearing support 33 Bearing support 36 fin 40 through hole 41 inverter element 42 substrate 43 spacer 50 shaft cover 51 fan cover 51a opening 55 fan guard 60 contact seal 100 wireless communication device 101 closing member 102 resin 110 inverter installation space

Claims (8)

駆動軸と、
前記駆動軸を回転させるモータと、
前記モータを収容するモータケーシングと、
前記モータの可変速手段であるインバータと、
前記インバータを収容し、かつ前記駆動軸の軸線方向に沿って前記モータケーシングに直列的に接続されたインバータケースと、
前記インバータケースの内部に配置され、かつ前記駆動軸の周囲を覆う、樹脂製の軸カバーと、
前記インバータケースの内部に配置された無線通信装置と、を備え、
前記インバータケースは、前記軸カバーが接続されたカバー部材を備えており、
前記カバー部材と前記駆動軸との間には、前記無線通信装置から送られる電波の伝搬路が形成されている、電動機組立体。
a drive shaft;
a motor that rotates the drive shaft;
a motor casing housing the motor;
an inverter that is variable speed means for the motor;
an inverter case housing the inverter and connected in series to the motor casing along the axial direction of the drive shaft;
a resin shaft cover disposed inside the inverter case and covering the periphery of the drive shaft;
a wireless communication device disposed inside the inverter case,
The inverter case includes a cover member to which the shaft cover is connected,
An electric motor assembly, wherein a propagation path for radio waves transmitted from the wireless communication device is formed between the cover member and the drive shaft.
前記モータケーシングは、前記インバータケースに隣接して配置されたブラケットを備えており、
前記インバータケースは、前記インバータの周囲に配置され、かつ前記カバー部材と前記ブラケットとの間に配置されたインバータフレームを備えており、
前記インバータフレームの少なくとも一部および/または前記カバー部材の少なくとも一部は、樹脂から構成されている、請求項1に記載の電動機組立体。
The motor casing includes a bracket arranged adjacent to the inverter case,
The inverter case includes an inverter frame arranged around the inverter and arranged between the cover member and the bracket,
2. The electric motor assembly according to claim 1, wherein at least part of said inverter frame and/or at least part of said cover member are made of resin.
前記無線通信装置は、前記ブラケット上に配置されている、請求項2に記載の電動機組立体。 3. The motor assembly of claim 2, wherein said wireless communication device is located on said bracket. 前記ブラケットは、受け皿形状を有しており、
前記ブラケットには、前記無線通信装置を放熱するための樹脂が充填されている、請求項2または請求項3に記載の電動機組立体。
The bracket has a saucer shape,
4. The electric motor assembly according to claim 2, wherein said bracket is filled with resin for dissipating heat from said wireless communication device.
前記ブラケットは、前記ブラケットの内面に形成された放熱フィンを備えている、請求項2~請求項4のいずれか一項に記載の電動機組立体。 The electric motor assembly according to any one of claims 2 to 4, wherein the bracket includes heat radiation fins formed on the inner surface of the bracket. 前記電動機組立体は、
前記インバータケースに隣接して配置され、かつ前記駆動軸に固定された、樹脂製の冷却ファンと、
前記冷却ファンを覆う、樹脂製のファンカバーと、を備えている、請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の電動機組立体。
The electric motor assembly is
a resin cooling fan disposed adjacent to the inverter case and fixed to the drive shaft;
The electric motor assembly according to any one of claims 1 to 5, further comprising a resin fan cover that covers the cooling fan.
前記電動機組立体は、前記ファンカバーを覆う、樹脂製のファンガードを備えている、請求項6に記載の電動機組立体。 7. The electric motor assembly according to claim 6, further comprising a resin fan guard covering said fan cover. 前記電動機組立体は、前記駆動軸に装着された、樹脂製の接触シールを備えており、
前記接触シールは、前記インバータケースの外側において、前記インバータケースに接触している、請求項1~請求項7のいずれか一項に記載の電動機組立体。
The electric motor assembly includes a resin contact seal attached to the drive shaft,
The electric motor assembly according to any one of claims 1 to 7, wherein the contact seal is in contact with the inverter case on the outside of the inverter case.
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