JP7325686B2

JP7325686B2 - 電動機

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Publication number: JP7325686B2
Application number: JP2023512534A
Authority: JP
Inventors: 健太金子
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2021-04-05
Filing date: 2021-04-05
Publication date: 2023-08-14
Anticipated expiration: 2041-04-05
Also published as: US20240088754A1; WO2022215144A1; DE112021007456T5; JPWO2022215144A1

Description

本開示は、電動機に関する。

電動機は、シャフトと、シャフトに固定さ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。電動機に通電すると、固定子および回転子の温度が上昇する。電動機の温度上昇は、例えば、電動機が備えるコイルの絶縁の劣化の促進、電動機が備える軸受を潤滑するグリスの劣化の促進等をおこすため、電動機の寿命に影響を及ぼす可能性がある。

鉄道車両の床下に設けられる全閉形の電動機では、電動機の外部の空気である外気を固定子に形成された通風路に流し、電動機の内部の空気である内気を回転子に形成された通風路に流すことで、固定子および回転子が冷却される。内気は外気に比べて温度が高いため、内気による冷却効率は、外気による冷却効率より低い。外気と内気を用いて固定子および回転子の冷却を行う全閉形の電動機の冷却効率を高めるためには、内気の温度上昇を抑制しながら内気を循環させることが好ましい。

そこで特許文献１に開示される電動機では、固定子および回転子に通風路が形成され、電動機の外部、具体的には、固定子の径方向外側であって固定子から離隔した位置に、電動機の内部に連通している通風路を有する熱交換機が設けられる。特許文献１に開示される電動機では、外気を固定子に形成された通風路に流し、内気を回転子に形成された通風路に流すことで、固定子および回転子が冷却される。この電動機では、外周面の全周に亘ってフィンが設けられている熱交換機の通風路に内気を流すことで、内気の温度上昇が抑制される。

特開２００４－１９４４９８号公報

特許文献１に開示される電動機が備える熱交換機は、固定子から離隔した位置に設けられている。さらに熱交換機の外周面の全周に亘ってフィンが設けられている。このため、特許文献１に開示される電動機は、熱交換機を備えない全閉形の電動機と比べて、冷却効率は高くなるが、大きさ、具体的には径方向の大きさが増大してしまう。

本開示は上述の事情に鑑みてなされたものであり、冷却効率の高い小型の電動機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本開示の電動機は、シャフトと、回転子と、固定子と、第１ブラケットと、第２ブラケットと、熱交換部と、第１ガイドと、第２ガイドと、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位置してシャフトと一体に回転する。固定子は、回転子に径方向に間隔を空けて対向し、回転軸の延伸方向の両端に開口する貫通孔である外気通風路および内気通風路が形成される。第１ブラケットには、外気を流入させる流入孔が形成される。第２ブラケットは、回転子および固定子を挟んで第１ブラケットに回転軸の延伸方向に対向する。熱交換部は、内気通風路の径方向の外側に位置する内気バイパスと、内気バイパスの径方向の外側に位置して外部につながる外気バイパスと、内気バイパスと外気バイパスとを隔て、内気バイパスを流れる内気から伝達された熱を、外気バイパスを流れる外気に伝達する伝熱部材と、を有する。第１ガイドは、第１ブラケットと固定子との間に位置し、流入孔から流入した外気を外気通風路に導き、流入した外気が内気通風路および内気バイパスに流れることを防止する。第２ガイドは、第２ブラケットと固定子との間に位置し、外気通風路を通過した外気を外部に導き、内気を内気通風路および内気バイパスに導き、外気が内気通風路および内気バイパスに流れることを防止する。

本開示の電動機は、内気バイパスと、外気バイパスと、内気バイパスと外気バイパスとを隔て、内気バイパスを流れる内気から伝達された熱を外気バイパスを流れる外気に伝達する伝熱部材とを有する熱交換部を備える。内気バイパスと外気バイパスを隔てる伝熱部材が内気バイパスを流れる内気から外気バイパスを流れる外気に熱を伝達するため、外周面の全周に亘ってフィンが設けられている通風路を必要としない簡易な構造の熱交換部によって内気の温度上昇を抑制することができる。この結果、冷却効率の高い小型の電動機が得られる。

実施の形態１に係る電動機の断面図実施の形態１に係る電動機の図１のII－II線での矢視断面図実施の形態１に係る電動機の図１のIII－III線での矢視断面図実施の形態１に係る電動機の図１のIV－IV線での矢視断面図実施の形態１に係る第１ガイドの斜視図実施の形態１に係る電動機の図１のVI－VI線での矢視断面図実施の形態１に係る第２ガイドの斜視図実施の形態１に係る電動機における外気および内気の流れを示す図実施の形態２に係る電動機の断面図実施の形態２に係る電動機の断面図実施の形態２に係る電動機の図９のXI－XI線での矢視断面図実施の形態２に係る第１ガイドの斜視図実施の形態２に係る第２ガイドの斜視図実施の形態２に係る電動機における外気および内気の流れを示す図実施の形態３に係る電動機の断面図実施の形態３に係る電動機の図１５のXVI－XVI線での矢視断面図実施の形態３に係る電動機の図１５のXVII－XVII線での矢視断面図実施の形態３に係る電動機の図１５のXVIII－XVIII線での矢視断面図実施の形態３に係る電動機の図１５のXIX－XIX線での矢視断面図実施の形態３に係る電動機における外気および内気の流れを示す図

以下、本開示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）
鉄道車両を駆動するための全閉形の電動機を用いて、実施の形態１に係る電動機１について説明する。図１に示す電動機１は、鉄道車両の床下に取り付けられる。電動機１は、電動機１の外部の空気である外気と電動機１の内部の空気である内気の流れによって、電動機１の構成要素を冷却する。電動機１は、内部に異物を含む外気が内気の流路に流入することを防止する構造を有する。図１において、Ｚ軸方向は鉛直方向を示す。Ｙ軸方向は、鉄道車両の幅方向を示す。Ｘ軸方向は、鉄道車両の進行方向を示す。換言すれば、鉄道車両は、Ｘ軸正方向またはＸ軸負方向に進む。Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は互いに直交する。

電動機１は、図１において一点鎖線で示す回転軸ＡＸまわりに回転可能に支持されるシャフト１１と、シャフト１１の径方向の外側に位置してシャフト１１と一体に回転する回転子１２と、回転子１２に径方向に間隔を空けて対向する固定子１３と、シャフト１１を回転可能に支持する軸受１４，１５と、を備える。電動機１はさらに、シャフト１１が挿通された状態で回転子１２、固定子１３、および軸受１４，１５を収容するフレーム１６と、フレーム１６を回転軸ＡＸの延伸方向に挟む第１ブラケット１７および第２ブラケット１８と、内気バイパス１９ａと外気バイパス１９ｂが形成され、内気から外気へ熱を伝達する熱交換部１９と、を備える。

電動機１はさらに、外気を固定子１３に形成される外気通風路３４ａおよび外気バイパス１９ｂに導く第１ガイド２０と、内気を固定子１３に形成される内気通風路３４ｂおよび内気バイパス１９ａに導く第２ガイド２１と、外気バイパス１９ｂの少なくとも一部を覆って外気を外気バイパス１９ｂに導くカバー２２と、を備える。電動機１はさらに、シャフト１１に取り付けられて回転することで外気を流入させる外扇ファン２３と、シャフト１１に取り付けられて回転することで内気を循環させる内扇ファン２４と、を備える。

上記構成を有する電動機１において、第１ブラケット１７に形成される流入孔１７ａから流入した外気の一部は、外扇ファン２３の回転によって径方向に流れてから、第１ガイド２０によって、外気通風路３４ａに導かれ、外気通風路３４ａを通ってフレーム１６に形成される流出孔３６ａから流出する。外気の他の一部は、外扇ファン２３の回転によって径方向に流れてから、第１ガイド２０によって、外気バイパス１９ｂに導かれ、電動機１の外部に露出している外気バイパス１９ｂを流れ、外部に流出する。

内気は、内扇ファン２４の回転によって径方向に流れてから、第２ガイド２１によって、内気通風路３４ｂおよび内気バイパス１９ａに導かれる。内気通風路３４ｂまたは内気バイパス１９ａを通過した内気は、第１ガイド２０によって、回転子１２に形成される回転子通風路３１ａに導かれる。回転子通風路３１ａを通過した内気は、内扇ファン２４の回転によって径方向に流れる。内気は、上述のように電動機１の内部を循環する。

熱交換部１９において内気バイパス１９ａを流れる内気から外気バイパス１９ｂを流れる外気に熱が伝達されることで、内気の温度が低下する。この結果、電動機１の冷却効率が向上する。熱交換部１９は、フレーム１６との間に内気バイパス１９ａを形成し、外周面に外気バイパス１９ｂを有する簡易な構造である。このため、電動機１は、冷却効率の高い小型の電動機である。

電動機１の各部の詳細について説明する。
シャフト１１の第２ブラケット１８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いる。シャフト１１が回転することで、鉄道車両は動力を得る。

回転子１２は、シャフト１１に取り付けられる回転子鉄心３１と、回転子鉄心３１の外周面に形成されたスロットに挿入される回転子導体３２と、回転子鉄心３１を回転軸ＡＸの方向に挟んで固定する一対の挟持部材３３と、を有する。回転子鉄心３１には、回転軸ＡＸの延伸方向の両端に開口する貫通孔である回転子通風路３１ａが形成される。実施の形態１では、回転子通風路３１ａは、回転軸ＡＸの延伸方向、すなわち、Ｙ軸方向に回転子鉄心３１を貫通する。図１のII－II線での矢視断面図である図２に示すように、回転子鉄心３１において、周方向に並ぶ回転子通風路３１ａが形成される。図２において、図の複雑化を避けるため、回転子導体３２、挟持部材３３、および固定子導体３５の記載を省略した。

図１に示すように、各挟持部材３３には、回転子通風路３１ａに連通する貫通孔３３ａが形成される。貫通孔３３ａは、Ｙ軸方向に挟持部材３３を貫通する。内気が、一対の挟持部材３３の一方に形成された貫通孔３３ａ、回転子通風路３１ａ、および一対の挟持部材３３の他方に形成された貫通孔３３ａを順に流れ、回転子１２で生じた熱が内気に伝達されることで、回転子１２が冷却される。

固定子１３は、フレーム１６の内周面に取り付けられる固定子鉄心３４と、固定子鉄心３４に形成されたスロットに挿入される固定子導体３５と、を有する。固定子鉄心３４は、回転子鉄心３１と径方向に間隔を空けて対向する。固定子鉄心３４には、外気通風路３４ａおよび内気通風路３４ｂが形成される。外気通風路３４ａおよび内気通風路３４ｂは、回転軸ＡＸの延伸方向の両端に開口する貫通孔である。実施の形態１では、外気通風路３４ａおよび内気通風路３４ｂは、Ｙ軸方向に固定子鉄心３４を貫通する。図２に示すように、固定子鉄心３４において、周方向に並ぶ外気通風路３４ａおよび内気通風路３４ｂが形成される。詳細には、固定子鉄心３４の鉛直方向上部に内気通風路３４ｂが形成され、固定子鉄心３４の鉛直方向上部を除く部分に外気通風路３４ａが形成される。

図１に示すように、固定子導体３５には、電動機１の外部から引き通されるリード線５１が接続される。リード線５１を介して固定子導体３５に電流が流れることで、電動機１が作動する。

軸受１４は、フレーム１６に支持され、シャフト１１を回転可能に支持する。
軸受１５は、第２ブラケット１８に支持され、シャフト１１を回転可能に支持する。
フレーム１６は、図示しない固定部材によって鉄道車両の床下に固定される。フレーム１６は、筒状の形状を有する。実施の形態１では、フレーム１６は、筒状の筒部３６と、筒部３６の一端を塞ぎ、軸受１４を支持する板部３７とを有する。

筒部３６の第２ブラケット１８に近い端部には、外気通風路３４ａを通過した外気を外部に流出させる流出孔３６ａが形成される。筒部３６の第２ブラケット１８に近い端部は、筒部３６の内、固定子１３より第２ブラケット１８に近い部分である。実施の形態１では、図１のIII－III線での矢視断面図である図３に示すように、筒部３６の鉛直方向上部を除いた位置に、周方向に並ぶ複数の流出孔３６ａが形成される。各流出孔３６ａは、筒部３６を径方向に貫通する。図１に示すように、筒部３６の鉛直方向上部には、外気バイパス１９ｂにつながる第１通風孔３６ｂ、ならびに、内気バイパス１９ａにつながる第２通風孔３６ｃおよび第３通風孔３６ｄが形成される。

板部３７には、図１のIV－IV線での矢視断面図である図４に示すように、周方向に並ぶ端面通風孔３７ａが形成される。各端面通風孔３７ａは、板部３７をＹ軸方向に貫通する。

図１に示すように、第１ブラケット１７には、外気を流入させる流入孔１７ａが形成される。第１ブラケット１７は、フレーム１６の一端、具体的には筒部３６のＹ軸負方向側の一端に取り付けられる。
第２ブラケット１８は、回転子１２および固定子１３を挟んで第１ブラケット１７にＹ軸方向に対向する。実施の形態１では、第２ブラケット１８は、回転子１２および固定子１３を収容するフレーム１６の他端、具体的には筒部３６のＹ軸正方向側の他端に取り付けられる。

熱交換部１９は、図２および図３に示すように、内気通風路３４ｂの径方向の外側に位置する内気バイパス１９ａと、内気バイパス１９ａの径方向の外側に位置して外部につながる外気バイパス１９ｂと、内気バイパス１９ａと外気バイパス１９ｂとを隔てる伝熱部材３８と、を有する。伝熱部材３８は、筒部３６の外周面に固定されている取付部材３９に取り付けられる。取付部材３９は、断面が方形の筒状の形状を有し、中心軸が筒部３６の外周面に交差する向きで筒部３６に固定される。

伝熱部材３８、取付部材３９およびフレーム１６の筒部３６に囲まれた空間が内気バイパス１９ａを形成する。伝熱部材３８には、リード線５１を通すための貫通孔が形成される。貫通孔には例えばケーブルグラントが設けられ、貫通孔から塵埃、水分等の異物が電動機１の内部に侵入することが抑制される。

伝熱部材３８は、熱伝導率の高い材料、例えば、銅、アルミニウム等の金属で形成された板状部材であることが好ましい。伝熱部材３８が熱伝導率の高い材料で形成されることで、内気バイパス１９ａを流れる内気から外気バイパス１９ｂを流れる外気に熱が伝達され、内気の温度が低下する。この結果、電動機１の冷却効率が高くなる。電動機１の冷却効率をさらに高めるためには、伝熱部材３８は、例えば、厚さが１ミリメートル以下の薄板状部材であることが好ましい。伝熱部材３８を薄板状部材で形成することで、内気バイパス１９ａを流れる内気から外気バイパス１９ｂを流れる外気に効率よく熱が伝達され、内気の温度がより低下する。この結果、電動機１の冷却効率がより高くなる。

熱交換部１９はさらに、内気バイパス１９ａにおいて、伝熱部材３８に互いに間隔を空けて取り付けられる複数の内部フィン４０と、内部フィン４０が取り付けられている面と反対側の面で伝熱部材３８に互いに間隔を空けて取り付けられる複数の外部フィン４１と、を有する。各内部フィン４０および各外部フィン４１は、主面がＹＺ平面に平行に位置する。複数の外部フィン４１の間の空隙は、外気バイパス１９ｂを形成する。

図１に示すように、第１ガイド２０は、第１ブラケット１７と固定子１３との間に位置し、流入孔１７ａから流入した外気を外気通風路３４ａおよび外気バイパス１９ｂに導き、外気が内気通風路３４ｂおよび内気バイパス１９ａに流れることを防止する。換言すれば、外気は、内気通風路３４ｂおよび内気バイパス１９ａに流入しない。

実施の形態１では、第１ガイド２０は、筒状の形状を有し、フレーム１６に収容される。詳細には、第１ガイド２０は、フレーム１６の板部３７に形成された端面通風孔３７ａより径方向の内側の位置で板部３７に取り付けられ、固定子鉄心３４に形成された外気通風路３４ａおよび内気通風路３４ｂより径方向の内側の位置で固定子鉄心３４に取り付けられる。

図５に示すように、第１ガイド２０の外周面２０ｃに、切り欠きである第１開口２０ａが形成される。さらに第１ガイド２０の外周面２０ｃに、第１開口２０ａの周囲から、外周面２０ｃから離隔する方向に延びる第１隔壁２０ｂが形成される。実施の形態１では、図１に示すように、第１開口２０ａは、第２通風孔３６ｃに対向する。第１隔壁２０ｂは、外周面２０ｃから筒部３６に向かって延びる。第１隔壁２０ｂは、外気バイパス１９ｂにつながる第１通風孔３６ｂと内気バイパス１９ａにつながる第２通風孔３６ｃとを隔てる。さらに、第１隔壁２０ｂは、図１および図２に示すように、外気通風路３４ａと内気通風路３４ｂとを隔てる。詳細には、図２および図１のVI－VI線での矢視断面図である図６に示すように、内気通風路３４ｂの一端に連通する空間は第１隔壁２０ｂで囲まれているため、外気通風路３４ａと内気通風路３４ｂとは第１隔壁２０ｂによって隔てられている。

図１に示すように、第２ガイド２１は、第２ブラケット１８と固定子１３との間に位置し、外気通風路３４ａを通過した外気をフレーム１６に形成された流出孔３６ａを介して外部に導き、内気を内気通風路３４ｂおよび内気バイパス１９ａに導く。第２ガイド２１はさらに、外気が内気通風路３４ｂおよび内気バイパス１９ａに流れることを防止する。

実施の形態１では、第２ガイド２１は、筒状の形状を有し、フレーム１６に収容される。詳細には、第２ガイド２１は、固定子鉄心３４に形成された外気通風路３４ａおよび内気通風路３４ｂより径方向の内側の位置で固定子鉄心３４に取り付けられ、筒部３６に取り付けられる。

図７に示すように、第２ガイド２１の外周面２１ｃに環状の取付部２１ｄが形成される。取付部２１ｄは、図１に示すように、フレーム１６の内周面に取り付けられる。図７に示すように、第２ガイド２１の外周面２１ｃに、切り欠きである第２開口２１ａが形成される。さらに第２ガイド２１の外周面２０ｃに、第２開口２１ａの周囲から、外周面２１ｃから離隔する方向に延び、取付部２１ｄに当接する一対の板状部材である第２隔壁２１ｂが形成される。実施の形態１では、図１に示すように、第２開口２１ａは、第３通風孔３６ｄに対向する。第２隔壁２１ｂは、外周面２１ｃから筒部３６に向かって延び、取付部２１ｄに当接する一対の板状部材である。第２隔壁２１ｂは、図３に示すように、外気通風路３４ａと内気通風路３４ｂとを隔てる。

カバー２２は、図１に示すように、各外部フィン４１の第１ガイド２０に近い一端を含む各外部フィン４１の少なくとも一部を覆う。カバー２２が第１ガイド２０に近い一端を含む各外部フィン４１の少なくとも一部を覆うことで、第１通風孔３６ｂを通過した外気が外気バイパス１９ｂに導かれる。

外扇ファン２３は、第１ブラケット１７と固定子１３との間でシャフト１１に取り付けられ、シャフト１１と一体に回転する。
内扇ファン２４は、第２ブラケット１８と固定子１３との間で、外縁が第２ガイド２１に隣接した状態でシャフト１１に取り付けられ、シャフト１１と一体に回転する。内扇ファン２４の外縁と第２ガイド２１は、ラビリンス流路を形成することが好ましい。内扇ファン２４の外縁と第２ガイド２１との間にラビリンス流路が形成されることで、塵埃、水分等の異物が回転子導体３２および固定子導体３５に付着することが抑制される。

リード線５１は、伝熱部材３８に形成された貫通孔、第３通風孔３６ｄ、および第２開口２１ａを通って電動機１の内部に引き通され、固定子導体３５に接続される。

上記構成を有する電動機１の通電時の外気および内気の流れについて図８を用いて説明する。リード線５１から固定子導体３５に電流が流れて電動機１が通電されると、回転子１２が回転し、回転子１２と一体にシャフト１１、外扇ファン２３、および内扇ファン２４が回転する。

外扇ファン２３が回転すると、図８に実線の矢印ＡＲ１，ＡＲ２で示すように外気が流れる。
詳細には、外扇ファン２３が回転すると、第１ブラケット１７の流入孔１７ａから外気が流入する。流入孔１７ａから流入した外気は、径方向に流れ、端面通風孔３７ａに到達する。

端面通風孔３７ａを通過した外気の一部は、第１ガイド２０に沿って第１通風孔３６ｂに向かって流れ、第１通風孔３６ｂを通過して外気バイパス１９ｂに流入する。外気バイパス１９ｂに流入した外気は、カバー２２によってＹ軸方向に導かれ、外気バイパス１９ｂを流れる。外気バイパス１９ｂは外部に露出しており、外気バイパス１９ｂを流れる外気は外部に流出する。換言すれば、矢印ＡＲ１で示すように、流入孔１７ａから流入して外気バイパス１９ｂを流れて流出する外気の流れが生じる。

端面通風孔３７ａを通過した外気の他の一部は、第１ガイド２０に沿って外気通風路３４ａに向かって流れ、外気通風路３４ａに流入する。外気通風路３４ａを通過した外気は、第２ガイド２１に沿って流れ、流出孔３６ａから外部に流出する。換言すれば、矢印ＡＲ２で示すように、流入孔１７ａから流入して外気通風路３４ａを流れて流出する外気の流れが生じる。矢印ＡＲ２に示すように外気が流れることで、固定子１３が冷却される。

内扇ファン２４が回転すると、図８に点線の矢印ＡＲ３，ＡＲ４，ＡＲ５で示すように内気が流れる。
詳細には、内扇ファン２４が回転すると、回転子１２および固定子１３と第２ガイド２１との間の内気が径方向に流れる。径方向に流れた内気は、第２ガイド２１に沿って流れ、第２開口２１ａに向かう。

第２開口２１ａを通過した内気の一部は、内気通風路３４ｂに流入する。内気通風路３４ｂを通過した空気は、第１開口２０ａを通過し、回転子通風路３１ａに連通する貫通孔３３ａに向かって流れる。
第２開口２１ａを通過した内気の他の一部は、第３通風孔３６ｄを通過して内気バイパス１９ａに流入する。内気バイパス１９ａを通過した内気は、第２通風孔３６ｃおよび第１開口２０ａを通過し、回転子通風路３１ａに連通する貫通孔３３ａに向かって流れる。第１開口２０ａを通過した内気は鉛直方向上部の貫通孔３３ａだけでなく、鉛直方向下部の貫通孔３３ａにも流れる。

一対の挟持部材３３の一方に形成された貫通孔３３ａ、回転子通風路３１ａ、および一対の挟持部材３３の他方に形成された貫通孔３３ａを順に通過した内気は、内扇ファン２４の回転によって径方向に流れる。上述のように、矢印ＡＲ３，ＡＲ４，ＡＲ５で示すように内気が循環することで、回転子１２および固定子１３が冷却される。

熱交換部１９が有する伝熱部材３８は、矢印ＡＲ４で示すように内気バイパス１９ａを流れる内気から、矢印ＡＲ１で示すように外気バイパス１９ｂを流れる外気に熱を伝達する。この結果、内気バイパス１９ａから流出する内気の温度は、内気バイパス１９ａに流入する内気の温度より低くなる。内気の温度を低下させることで、内気による回転子１２および固定子１３の冷却効率が向上する。

以上説明した通り、実施の形態１に係る電動機１は、内気バイパス１９ａを流れる内気から外気バイパス１９ｂを流れる外気に熱を伝達する熱交換部１９を備える。熱交換部１９によって内気の温度を低下させることで、電動機１の冷却効率が向上する。電動機１の冷却効率は、熱交換部１９を備えない全閉形の電動機より高いため、フレーム１６の径方向の大きさを小さくすることができる。熱交換部１９は、伝熱部材３８とフレーム１６の外周面との間に形成された内気バイパス１９ａと、伝熱部材３８の径方向外側に形成された外気バイパス１９ｂとを有するものであり、構造が簡易である。このため、電動機１の構造は、固定子から離隔した位置に設けられて外周面の全周に亘ってフィンが形成されている熱交換機を備える電動機と比べて簡易であり、径方向に小型化することが可能となる。換言すれば、電動機１は、冷却効率の高い小型の電動機である。

（実施の形態２）
実施の形態１に係る電動機１は、鉛直方向上部に１つの熱交換部１９を備えるが、複数の熱交換部が電動機に設けられてもよい。複数の熱交換部を備える電動機２について実施の形態２で説明する。

電動機２のＹＺ平面での断面図は図１と同じである。図２と同じ断面で電動機２を見た図である図９および図３と同じ断面で電動機２を見た図である図１０に示すように、電動機２は、実施の形態１に係る電動機１の構成に加えて、熱交換部２５をさらに備える。詳細には、電動機２は、鉛直方向上部に設けられた熱交換部１９と、筒部３６のＸ軸に交差する部分に設けられ、内気バイパス２５ａと外気バイパス２５ｂが形成される熱交換部２５と、を備える。

熱交換部１９と同様に、熱交換部２５において内気バイパス２５ａを流れる内気から外気バイパス２５ｂを流れる外気に熱が伝達されることで、内気の温度が低下する。この結果、電動機２の冷却効率が向上する。熱交換部２５は、熱交換部１９と同様に、フレーム１６との間に内気バイパス２５ａを形成し、外周面に外気バイパス２５ｂを有する簡易な構造である。このため、電動機２は、冷却効率の高い小型の電動機である。

電動機２の各部の詳細について、実施の形態１に係る電動機１と異なる点を中心に説明する。
固定子鉄心３４の鉛直方向上部およびに固定子鉄心３４のＸ軸正方向に向く部分に内気通風路３４ｂが形成され、固定子鉄心３４の内気通風路３４ｂが形成されていない部分に外気通風路３４ａが形成される。

図９のXI－XI線での矢視断面図である図１１に示すように、筒部３６のＸ軸正方向に向く部分に、内気バイパス２５ａにつながる第２通風孔３６ｅおよび第３通風孔３６ｆが形成される。

第１ガイド２０は、第１ブラケット１７と固定子１３との間に位置し、流入孔１７ａから流入した外気を外気通風路３４ａおよび外気バイパス１９ｂに導き、外気が内気通風路３４ｂおよび内気バイパス１９ａ，２５ａに流れることを防止する。換言すれば、外気は内気通風路３４ｂおよび内気バイパス１９ａ，２５ａに流入しない。

図１２に示すように、実施の形態２に係る電動機２が備える第１ガイド２０は、実施の形態１に係る電動機１が備える第１ガイド２０にさらに、第１開口２０ｄと第１隔壁２０ｅが形成されたものである。詳細には、第１ガイド２０の外周面２０ｃに、第１開口２０ａと同様の形状の第１開口２０ｄが形成される。さらに第１ガイド２０の外周面２０ｃに、第１開口２０ｄの周囲から、外周面２０ｃから離隔する方向に延びる第１隔壁２０ｅが形成される。実施の形態２では、図１１に示すように、第１開口２０ｄは、第２通風孔３６ｅに対向する。第１隔壁２０ｅは、外周面２０ｃから筒部３６に向かって延びる。第１隔壁２０ｅは、図９に示すように、外気通風路３４ａと内気通風路３４ｂとを隔てる。

図１１に示すように、第２ガイド２１は、第２ブラケット１８と固定子１３との間に位置し、外気通風路３４ａを通過した外気をフレーム１６に形成された流出孔３６ａを介して外部に導き、内気を内気通風路３４ｂおよび内気バイパス１９ａに導く。第２ガイド２１はさらに、外気が内気通風路３４ｂおよび内気バイパス１９ａに流れることを防止する。

図１３に示すように、実施の形態２に係る電動機２が備える第２ガイド２１は、実施の形態１に係る電動機１が備える第２ガイド２１にさらに、第２開口２１ｅと第２隔壁２１ｆが形成されたものである。詳細には、第２ガイド２１の外周面２１ｃに、第２開口２１ａと同様の形状の第２開口２１ｅが形成される。さらに第２ガイド２１の外周面２１ｃに、第２開口２１ｅの周囲から、外周面２１ｃから離隔する方向に延び、取付部２１ｄに当接する一対の板状部材である第２隔壁２１ｆが形成される。実施の形態２では、図１１に示すように、第２開口２１ｅは、第３通風孔３６ｆに対向する。第２隔壁２１ｆは、図１０に示すように、外気通風路３４ａと内気通風路３４ｂとを隔てる。

図９および図１０に示すように、熱交換部２５は、鉛直方向下方に位置する内気通風路３４ｂの径方向の外側に位置する内気バイパス２５ａと、内気バイパス２５ａの径方向の外側に位置して外部につながる外気バイパス２５ｂと、内気バイパス２５ａと外気バイパス２５ｂとを隔てる伝熱部材４２と、を有する。伝熱部材４２は、筒部３６の外周面に固定されている取付部材４３に取り付けられる。取付部材４３は、断面が方形の筒状の形状を有し、中心軸が筒部３６の外周面に交差する向きで筒部３６に固定される。伝熱部材４２、取付部材４３およびフレーム１６の筒部３６に囲まれた空間が内気バイパス２５ａを形成する。

伝熱部材４２は、熱伝導率の高い材料、例えば、銅、アルミニウム等の金属で形成された板状部材であることが好ましい。伝熱部材４２が熱伝導率の高い材料で形成されることで、内気バイパス２５ａを流れる内気から外気バイパス２５ｂを流れる外気に熱が伝達され、内気の温度が低下する。この結果、電動機２の冷却効率が高くなる。電動機２の冷却効率をさらに高めるためには、伝熱部材４２は、例えば、厚さが１ミリメートル以下の薄板状部材であることが好ましい。伝熱部材４２を薄板状部材で形成することで、内気バイパス２５ａを流れる内気から外気バイパス２５ｂを流れる外気に効率よく熱が伝達され、内気の温度がより低下する。この結果、電動機２の冷却効率がより高くなる。

熱交換部２５はさらに、内気バイパス２５ａにおいて、伝熱部材４２に互いに間隔を空けて取り付けられる複数の内部フィン４４と、内部フィン４４が取り付けられている面と反対側の面で伝熱部材４２に互いに間隔を空けて取り付けられる複数の外部フィン４５と、を有する。各内部フィン４４の主面は、Ｙ軸に沿う。各外部フィン４５の主面は、回転軸ＡＸに交差する平面に位置する。詳細には、外部フィン４５の主面は、回転軸ＡＸに直交する平面、具体的には、ＸＺ平面に平行に位置する。複数の外部フィン４５の間の空隙は、外気バイパス２５ｂを形成する。外部フィン４５の主面がＸＺ平面に平行に位置することで、鉄道車両の走行時に生じる走行風が外部フィン４５の間の空隙、すなわち、外気バイパス２５ｂを流れる。外気バイパス２５ｂには走行風が流れるため、流入孔１７ａから流入した外気を外気バイパス２５ｂに送らなくてもよい。

上記構成を有する電動機２の通電時の外気および内気の流れについて説明する。ＹＺ平面での空気の流れは、図８に示す電動機１と同様である。熱交換部２５を通る断面での外気の流れおよび内気の流れを図１４に示す。リード線５１から固定子導体３５に電流が流れて電動機２が通電されると、回転子１２が回転し、回転子１２と一体にシャフト１１、外扇ファン２３、および内扇ファン２４が回転する。

外扇ファン２３が回転すると、図１４に実線の矢印ＡＲ６，ＡＲ７で示すように外気が流れる。
詳細には、外扇ファン２３が回転すると、第１ブラケット１７の流入孔１７ａから外気が流入する。流入孔１７ａから流入した外気は、径方向に流れ、端面通風孔３７ａに到達する。

端面通風孔３７ａを通過した外気は、第１ガイド２０に沿って外気通風路３４ａに向かって流れ、外気通風路３４ａに流入する。外気通風路３４ａを通過した外気は、第２ガイド２１に沿って流れ、流出孔３６ａから外部に流出する。換言すれば、矢印ＡＲ６，ＡＲ７で示すように、流入孔１７ａから流入して外気通風路３４ａを流れて流出する外気の流れが生じる。矢印ＡＲ６，ＡＲ７に示すように外気が流れることで、固定子１３が冷却される。

内扇ファン２４が回転すると、図１４に点線の矢印ＡＲ８，ＡＲ９，ＡＲ１０で示すように内気が流れる。
詳細には、内扇ファン２４が回転すると、回転子１２および固定子１３と第２ガイド２１との間の内気が径方向に流れる。径方向に流れた内気の一部は、実施の形態１と同様に、第２ガイド２１に沿って流れ、第２開口２１ａに向かう。径方向に流れた内気の他の一部は、第２ガイド２１に沿って流れ、第２開口２１ｅに向かう。

第２開口２１ａを通過した内気の一部は、実施の形態１と同様に流れるため、第２開口２１ｅを通過した内気の流れについて説明する。
第２開口２１ｅを通過した内気の一部は、内気通風路３４ｂに流入する。内気通風路３４ｂを通過した空気は、第１開口２０ｄを通過し、回転子通風路３１ａに連通する貫通孔３３ａに向かって流れる。
第２開口２１ｅを通過した内気の他の一部は、第３通風孔３６ｆを通過して内気バイパス２５ａに流入する。内気バイパス２５ａを通過した内気は、第２通風孔３６ｅを通過し、回転子通風路３１ａに連通する貫通孔３３ａに向かって流れる。第１開口２０ｄを通過した内気は鉛直方向下部の貫通孔３３ａだけでなく、鉛直方向上部の貫通孔３３ａにも流れる。

一対の挟持部材３３の一方に形成された貫通孔３３ａ、回転子通風路３１ａ、および一対の挟持部材３３の他方に形成された貫通孔３３ａを順に通過した内気は、内扇ファン２４の回転によって径方向に流れる。上述のように矢印ＡＲ８，ＡＲ９，ＡＲ１０で示すように内気が循環することで、回転子１２および固定子１３が冷却される。

熱交換部２５が有する伝熱部材４２は、矢印ＡＲ９で示すように内気バイパス２５ａを流れる内気から、外気バイパス２５ｂを流れる外気、すなわち、走行風に熱を伝達する。この結果、内気バイパス２５ａから流出する内気の温度は、内気バイパス２５ａに流入する内気の温度より低くなる。内気の温度を低下させることで、内気による回転子１２および固定子１３の冷却効率が向上する。

以上説明した通り、実施の形態２に係る電動機２は、内気バイパス１９ａを流れる内気から外気バイパス１９ｂを流れる外気に熱を伝達する熱交換部１９と、内気バイパス２５ａを流れる内気から外気バイパス２５ｂを流れる外気に熱を伝達する熱交換部２５と、を備える。熱交換部１９，２５によって内気の温度を低下させることで、電動機２の冷却効率は、電動機１よりも向上する。

（実施の形態３）
実施の形態１，２では、フレーム１６を備える電動機１，２について説明したが、電動機１，２は、フレームレスモータでもよい。フレーム１６を備えない電動機３について実施の形態３で説明する。図１５に示す電動機３は、フレーム１６を備えず、第１ブラケット１７の内周面に取り付けられて軸受１４を支持する支持部材４６を備える。

電動機３の各部の詳細について、実施の形態１に係る電動機１と異なる点を中心に説明する。
第１ブラケット１７および第２ブラケット１８は、Ｙ軸方向に固定子１３を挟んだ状態で固定子１３に取り付けられる。詳細には、第１ブラケット１７および第２ブラケット１８は、固定子鉄心３４の外気通風路３４ａおよび内気通風路３４ｂより径方向の外側で固定子鉄心３４に取り付けられる。

図１５、図１５のXVI－XVI線での矢視断面図である図１６および図１５のXVII－XVII線での矢視断面図である図１７に示すように、第１ブラケット１７の鉛直方向上部には、外気バイパス１９ｂにつながる第１通風孔１７ｂおよび内気バイパス１９ａにつながる第２通風孔１７ｃが形成される。

第２ブラケット１８の固定子１３に近い端部には、外気通風路３４ａを通過した外気を外部に流出させる流出孔１８ａが形成される。実施の形態１では、図１５のXVIII－XVIII線での矢視断面図である図１８に示すように、第２ブラケット１８の鉛直方向上部を除いた位置に、周方向に並ぶ複数の流出孔１８ａが形成される。各流出孔１８ａは、第２ブラケット１８を径方向に貫通する。第２ブラケット１８の鉛直方向上部には、内気バイパス１９ａにつながる第３通風孔１８ｂが形成される。

図１５に示すように、熱交換部１９が備える伝熱部材３８は、第１ブラケット１７、固定子鉄心３４、および第２ブラケット１８の外周面に固定されている取付部材３９に取り付けられる。伝熱部材３８、取付部材３９、ならびに、第１ブラケット１７、固定子鉄心３４、および第２ブラケット１８の外周面に囲まれた空間が内気バイパス１９ａを形成する。

第１ガイド２０の第１隔壁２０ｂは、第１開口２０ａの周囲から第１ブラケット１７の内周面に向かって延びる。第１隔壁２０ｂは、外気バイパス１９ｂにつながる第１通風孔１７ｂと内気バイパス１９ａにつながる第２通風孔１７ｃとを隔てる。さらに、第１隔壁２０ｂは、図１７に示すように、外気通風路３４ａと内気通風路３４ｂとを隔てる。詳細には、図１６および図１７に示すように、内気通風路３４ｂの一端に連通する空間は第１隔壁２０ｂで囲まれているため、外気通風路３４ａと内気通風路３４ｂとは第１隔壁２０ｂによって隔てられている。

図１５および図１８に示すように、第２ガイド２１の第２隔壁２１ｂは、第２開口２１ａの周囲から第２ブラケット１８の内周面に向かって延び、取付部２１ｄに当接する一対の板状部材である。第２隔壁２１ｂは、図１８に示すように、外気通風路３４ａと内気通風路３４ｂとを隔てる。

支持部材４６には、図１５のXIX－XIX線での断面図である図１９に示すように、周方向に並ぶ端面通風孔４６ａが形成される。各端面通風孔４６ａは、支持部材４６をＹ軸方向に貫通する。

上記構成を有する電動機３の通電時の外気および内気の流れについて図２０を用いて説明する。リード線５１から固定子導体３５に電流が流れて電動機３が通電されると、回転子１２が回転し、回転子１２と一体にシャフト１１、外扇ファン２３、および内扇ファン２４が回転する。

外扇ファン２３が回転すると、図２０に実線の矢印ＡＲ１１，ＡＲ１２で示すように外気が流れる。
詳細には、外扇ファン２３が回転すると、第１ブラケット１７の流入孔１７ａから外気が流入する。流入孔１７ａから流入した外気は、径方向に流れ、支持部材４６に形成された端面通風孔４６ａに到達する。

端面通風孔４６ａを通過した外気の一部は、第１ガイド２０に沿って第１通風孔１７ｂに向かって流れ、第１通風孔１７ｂを通過して外気バイパス１９ｂに流入する。外気バイパス１９ｂに流入した外気は、カバー２２によってＹ軸方向に導かれ、外気バイパス１９ｂを流れる。外気バイパス１９ｂは外部に露出しており、外気バイパス１９ｂを流れる外気は外部に流出する。換言すれば、矢印ＡＲ１１で示すように、流入孔１７ａから流入して外気バイパス１９ｂを流れて流出する外気の流れが生じる。

端面通風孔４６ａを通過した外気の他の一部は、第１ガイド２０に沿って外気通風路３４ａに向かって流れ、外気通風路３４ａに流入する。外気通風路３４ａを通過した外気は、第２ガイド２１に沿って流れ、流出孔１８ａから外部に流出する。換言すれば、矢印ＡＲ１２で示すように、流入孔１７ａから流入して外気通風路３４ａを流れて流出する外気の流れが生じる。矢印ＡＲ１２に示すように外気が流れることで、固定子１３が冷却される。

内扇ファン２４が回転すると、図２０に点線の矢印ＡＲ１３，ＡＲ１４，ＡＲ１５で示すように内気が流れる。
詳細には、内扇ファン２４が回転すると、回転子１２および固定子１３と第２ガイド２１との間の内気が径方向に流れる。径方向に流れた内気は、第２ガイド２１に沿って流れ、第２開口２１ａに向かう。

第２開口２１ａを通過した内気の一部は、内気通風路３４ｂに流入する。内気通風路３４ｂを通過した空気は、第１開口２０ａを通過し、回転子通風路３１ａに連通する貫通孔３３ａに向かって流れる。
第２開口２１ａを通過した内気の他の一部は、第３通風孔１８ｂを通過して内気バイパス１９ａに流入する。内気バイパス１９ａを通過した内気は、第２通風孔１７ｃおよび第１開口２０ａを通過し、回転子通風路３１ａに連通する貫通孔３３ａに向かって流れる。第１開口２０ａを通過した内気は鉛直方向上部の貫通孔３３ａだけでなく、鉛直方向下部の貫通孔３３ａにも流れる。

一対の挟持部材３３の一方に形成された貫通孔３３ａ、回転子通風路３１ａ、および一対の挟持部材３３の他方に形成された貫通孔３３ａを順に通過した内気は、内扇ファン２４の回転によって径方向に流れる。上述のように、矢印ＡＲ１３，ＡＲ１４，ＡＲ１５で示すように内気が循環することで、回転子１２および固定子１３が冷却される。

熱交換部１９が有する伝熱部材３８は、矢印ＡＲ１４で示すように内気バイパス１９ａを流れる内気から、矢印ＡＲ１１で示すように外気バイパス１９ｂを流れる外気に熱を伝達する。この結果、内気バイパス１９ａから流出する内気の温度は、内気バイパス１９ａに流入する内気の温度より低くなる。内気の温度を低下させることで、内気による回転子１２および固定子１３の冷却効率が向上する。

以上説明した通り、実施の形態３に係る電動機３は、内気バイパス１９ａを流れる内気から外気バイパス１９ｂを流れる外気に熱を伝達する熱交換部１９を備える。熱交換部１９によって内気の温度を低下させることで、電動機３の冷却効率が向上する。熱交換部１９は、伝熱部材３８と第１ブラケット１７、固定子鉄心３４、および第２ブラケット１８のそれぞれの外周面との間に形成された内気バイパス１９ａと、伝熱部材３８の径方向外側に形成された外気バイパス１９ｂとを有するものであり、構造が簡易である。このため、電動機３の構造は、固定子から離隔した位置に設けられて外周面の全周に亘ってフィンが形成されている熱交換機を備える電動機と比べて簡易である。電動機３はフレームレスモータであるため、電動機１，２よりも径方向の大きさを小さくすることが可能となる。

本開示は、上述の実施の形態に限られない。
熱交換部１９，２５を設ける位置は、上述の例に限られない。電動機１－３の周囲のスペースに対する制限、リード線５１を引き通すことができる位置等に応じて、熱交換部１９，２５を設ける場所が定められればよい。熱交換部１９，２５を設ける場所に応じて、内気通風路３４ｂを形成する位置が定められる。

第１ガイド２０の形状は、流入孔１７ａから流入した外気を外気通風路３４ａおよび外気バイパス１９ｂに導き、外気が内気通風路３４ｂおよび内気バイパス１９ａ，２５ａに流れることを防止することが可能な形状であれば、任意である。一例として、第１ガイド２０のＹ軸方向に直交する断面の形状は円形に限られず、多角形でもよい。他の一例として、第１ガイド２０の外周面２０ｃに円形の第１開口２０ａが形成され、第１開口２０ａを囲み、筒部３６に向かって延びる筒状の第１隔壁２０ｂが形成されてもよい。この場合、第１隔壁２０ｂに、内気通風路３４ｂを通過した内気を第１ガイド２０と固定子１３との間の空間に導くための貫通孔が形成されればよい。

第２ガイド２１の形状は、外気通風路３４ａを通過した外気を外部に導き、内気を内気通風路３４ｂおよび内気バイパス１９ａ，２５ａに導き、外気が内気通風路３４ｂおよび内気バイパス１９ａ，２５ａに流れることを防止することが可能な形状であれば、任意である。一例として、第２ガイド２１のＹ軸方向に直交する断面の形状は円形に限られず、多角形でもよい。

外扇ファン２３と内扇ファン２４は、両主面に羽根が設けられている１つのファンで実現されてもよい。この場合、第１ブラケット１７が軸受１４を支持し、外扇ファン２３と内扇ファン２４を実現するファンの外縁と第１ガイド２０とが隣接してラビリンス流路を形成すればよい。
例えばブロワを設けることによって、外気を流入孔１７ａから流入させることができる場合は、外扇ファン２３を設けなくともよい。

外気通風路３４ａおよび内気通風路３４ｂの個数は上述の例に限られず、任意である。
外気通風路３４ａおよび内気通風路３４ｂの断面形状は、円形に限られない。一例として、外気通風路３４ａおよび内気通風路３４ｂの断面形状は、楕円でもよい。
外気通風路３４ａおよび内気通風路３４ｂの貫通方向は、回転軸ＡＸに平行な方向でもよいし、回転軸ＡＸに交差する方向でもよい。

端面通風孔３７ａ，４６ａの断面形状は、円形に限られない。一例として、端面通風孔３７ａ，４６ａの断面形状は、楕円でもよい。
伝熱部材３８、内部フィン４０、および外部フィン４１は一体に成形されてもよい。同様に、伝熱部材４２、内部フィン４４、および外部フィン４５は一体に成形されてもよい。
伝熱部材３８と取付部材３９は一体に成形されてもよい。同様に、伝熱部材４２と取付部材４３は一体に成形されてもよい。
取付部材３９は、筒部３６と一体に成形されてもよい。
内部フィン４０，４４は、フレーム１６の筒部３６に取り付けられてもよい。

本開示は、本開示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、この開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。すなわち、本開示の範囲は、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開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、この開示の範囲内とみなされる。

１，２，３電動機、１１シャフト、１２回転子、１３固定子、１４，１５軸受、１６フレーム、１７第１ブラケット、１７ａ流入孔、１７ｂ，３６ｂ第１通風孔、１７ｃ，３６ｃ，３６ｅ第２通風孔、１８第２ブラケット、１８ａ，３６ａ流出孔、１８ｂ，３６ｄ，３６ｆ第３通風孔、１９，２５熱交換部、１９ａ，２５ａ内気バイパス、１９ｂ，２５ｂ外気バイパス、２０第１ガイド、２０ａ，２０ｄ第１開口、２０ｂ，２０ｅ第１隔壁、２０ｃ，２１ｃ外周面、２１第２ガイド、２１ａ，２１ｅ第２開口、２１ｂ，２１ｆ第２隔壁、２１ｄ取付部、２２カバー、２３外扇ファン、２４内扇ファン、３１回転子鉄心、３１ａ回転子通風路、３２回転子導体、３３挟持部材、３３ａ貫通孔、３４固定子鉄心、３４ａ外気通風路、３４ｂ内気通風路、３５固定子導体、３６筒部、３７板部、３７ａ，４６ａ端面通風孔、３８，４２伝熱部材、３９，４３取付部材、４０，４４内部フィン、４１，４５外部フィン、４６支持部材、５１リード線、ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３，ＡＲ４，ＡＲ５，ＡＲ６，ＡＲ７，ＡＲ８，ＡＲ９，ＡＲ１０，ＡＲ１１，ＡＲ１２，ＡＲ１３，ＡＲ１４，ＡＲ１５矢印、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位置して前記シャフトと一体に回転する回転子と、
前記回転子に前記径方向に間隔を空けて対向し、前記回転軸の延伸方向の両端に開口する貫通孔である外気通風路および内気通風路が形成される固定子と、
外気を流入させる流入孔が形成される第１ブラケットと、
前記回転子および前記固定子を挟んで前記第１ブラケットに前記回転軸の延伸方向に対向する第２ブラケットと、
前記内気通風路の前記径方向の外側に位置する内気バイパスと、前記内気バイパスの前記径方向の外側に位置して外部につながる外気バイパスと、前記内気バイパスと前記外気バイパスとを隔て、前記内気バイパスを流れる内気から伝達された熱を、前記外気バイパスを流れる前記外気に伝達する伝熱部材とを有する熱交換部と、
前記第１ブラケットと前記固定子との間に位置し、前記流入孔から流入した前記外気を前記外気通風路に導き、前記流入した前記外気が前記内気通風路および前記内気バイパスに流れることを防止する第１ガイドと、
前記第２ブラケットと前記固定子との間に位置し、前記外気通風路を通過した前記外気を前記外部に導き、内気を前記内気通風路および前記内気バイパスに導き、前記外気が前記内気通風路および前記内気バイパスに流れることを防止する第２ガイドと、
を備える電動機。
前記回転子に、前記回転軸の延伸方向の両端に開口する貫通孔である回転子通風路が形成され、
前記第１ガイドは、前記内気通風路および前記内気バイパスを通過した前記内気を前記回転子通風路に導き、
前記第２ガイドは、前記回転子通風路を通過した前記内気を前記内気通風路および前記内気バイパスに導く、
請求項１に記載の電動機。
前記第１ブラケットと前記固定子との間で前記シャフトに取り付けられ、前記シャフトと一体に回転する外扇ファンをさらに備える、
請求項１または２に記載の電動機。
前記流入孔から流入した前記外気は、前記外扇ファンの回転によって前記径方向に流れ、前記第１ガイドによって前記外気通風路に導かれる、
請求項３に記載の電動機。
前記第２ブラケットと前記固定子との間で、外縁が前記第２ガイドに隣接した状態で前記シャフトに取り付けられ、前記シャフトと一体に回転する内扇ファンをさらに備える、
請求項１から４のいずれか１項に記載の電動機。
前記内気は、前記内扇ファンの回転によって前記径方向に流れ、前記第２ガイドによって前記内気通風路および前記内気バイパスに導かれる、
請求項５に記載の電動機。
前記第１ガイドは、前記流入孔から流入した前記外気を前記外気通風路および前記外気バイパスに導く、
請求項１から６のいずれか１項に記載の電動機。
前記熱交換部は、前記伝熱部材に互いに空隙を空けて取り付けられ、前記回転軸の延伸方向に沿って延びる複数の外部フィンをさらに有し、
前記複数の外部フィンの間の前記空隙は、前記外気バイパスを形成する、
請求項１から７のいずれか１項に記載の電動機。
前記複数の外部フィンのそれぞれの前記第１ガイドに近い一端を含む前記複数の外部フィンのそれぞれの少なくとも一部を覆うカバーをさらに備える、
請求項８に記載の電動機。
前記熱交換部は、前記伝熱部材に互いに空隙を空けて取り付けられ、主面が前記回転軸に交差する平面に位置する複数の外部フィンをさらに有し、
前記複数の外部フィンの間の前記空隙は、前記外気バイパスを形成する、
請求項１から７のいずれか１項に記載の電動機。
前記熱交換部は、前記伝熱部材に互いに空隙を空けて取り付けられ、前記内気バイパスにおいて前記回転軸の延伸方向に沿って延びる複数の内部フィンをさらに有する、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の電動機。
前記シャフト、前記回転子、および前記固定子を収容する筒状の形状を有するフレームをさらに備え、
前記固定子の外周面は前記フレームの内周面に当接し、
前記第１ブラケットおよび前記第２ブラケットは前記フレームを前記回転軸の延伸方向に挟む状態で前記フレームに取り付けられ、
前記フレームの前記第２ブラケットに近い端部には、前記外気通風路を通過した前記外気を流出させる流出孔が形成され、
前記第２ガイドは、前記外気通風路を通過した前記外気を前記流出孔に導く、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の電動機。
前記熱交換部が有する前記伝熱部材は、前記フレームの前記径方向の外側に位置し、前記フレームの外周面に取り付けられ、前記フレームの外周面との間に前記内気バイパスを形成する、
請求項１２に記載の電動機。
前記フレームは、筒状の筒部と、前記筒部の一端を塞ぎ、端面通風孔が形成されている板部とを有し、
前記第１ガイドは、前記フレームに収容され、前記板部の前記端面通風孔より前記径方向の内側の位置と前記固定子の前記外気通風路および前記内気通風路より前記径方向の内側の位置に取り付けられる筒状の形状を有し、
前記第１ガイドに面する前記筒部の一部に前記外気バイパスにつながる第１通風孔および前記内気バイパスにつながる第２通風孔が形成され、
前記第１ガイドの外周面に、前記第２通風孔に対向する第１開口が形成され、
前記第１ガイドの外周面に、前記第１開口の周囲から前記第１ガイドの外周面から離隔する方向に延び、前記第１通風孔と前記第２通風孔とを隔て、かつ、前記外気通風路と前記内気通風路とを隔てる第１隔壁が形成され、
前記第１ガイドは、前記流入孔から流入して前記端面通風孔を通過した前記外気の一部を前記外気通風路に導き、前記外気の他の一部を前記第１通風孔を介して前記外気バイパスに導く、
請求項１３に記載の電動機。
前記第２ガイドは、前記フレームに収容され、前記固定子の前記外気通風路および前記内気通風路より前記径方向の内側の位置と前記筒部に取り付けられる筒状の形状を有し、
前記第２ガイドに面する前記筒部の一部に、前記内気バイパスにつながる第３通風孔が形成され、
前記第２ガイドの外周面に、前記第３通風孔に対向する第２開口が形成され、
前記第２ガイドの外周面に、前記第２開口の周囲から前記筒部に向かって延び、前記外気通風路と前記内気通風路とを隔てる第２隔壁が形成され、
前記第２ガイドは、前記内気の一部を前記第２開口を介して前記内気通風路に導き、前記内気の他の一部を前記第２開口および前記第３通風孔を介して前記内気バイパスに導く、
請求項１４に記載の電動機。
前記第１ブラケットおよび前記第２ブラケットは、前記固定子の前記外気通風路および前記内気通風路より前記径方向の外側に取り付けられ、
前記第２ブラケットには、前記外気通風路を通過した前記外気を流出させる流出孔が形成され、
前記第２ガイドは、前記外気通風路を通過した前記外気を前記流出孔に導く、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の電動機。
前記熱交換部が有する前記伝熱部材は、前記第１ブラケットおよび前記第２ブラケットの外周面に取り付けられ、前記第１ブラケット、前記固定子、および前記第２ブラケットのそれぞれの外周面との間に前記内気バイパスを形成する、
請求項１６に記載の電動機。
前記第１ブラケットに前記外気バイパスにつながる第１通風孔および前記内気バイパスにつながる第２通風孔が形成され、
前記第１ガイドは、前記第１ブラケットに収容され、前記固定子の前記外気通風路および前記内気通風路より前記径方向の内側の位置と前記第１ブラケットに取り付けられる筒状の形状を有し、
前記第１ガイドの外周面に、前記第２通風孔に対向する第１開口が形成され、
前記第１ガイドの外周面に、前記第１開口の周囲から前記第１ブラケットに向かって延び、前記第１通風孔と前記第２通風孔とを隔て、かつ、前記外気通風路と前記内気通風路とを隔てる第１隔壁が形成され、
前記第１ガイドは、前記流入孔から流入した前記外気の一部を前記外気通風路に導き、前記外気の他の一部を前記第１通風孔を介して前記外気バイパスに導く、
請求項１７に記載の電動機。
前記第２ガイドは、前記第２ブラケットに収容され、前記固定子の前記外気通風路および前記内気通風路より前記径方向の内側の位置と前記第２ブラケットに取り付けられる筒状の形状を有し、
前記第２ブラケットに前記内気バイパスにつながる第３通風孔が形成され、
前記第２ガイドの外周面に、前記第３通風孔に対向する第２開口が形成され、
前記第２ガイドの外周面に、前記第２開口の周囲から前記第２ブラケットに向かって延び、前記外気通風路と前記内気通風路とを隔てる第２隔壁が形成され、
前記第２ガイドは、前記内気の一部を前記第２開口を介して前記内気通風路に導き、前記内気の他の一部を前記第２開口および前記第３通風孔を介して前記内気バイパスに導く、
請求項１８に記載の電動機。
複数の前記熱交換部を備え、
前記第１ガイドは、前記流入孔から流入した前記外気の一部を前記外気通風路に導き、前記外気の他の一部を前記複数の熱交換部の前記外気バイパスに導く、
請求項１から１９のいずれか１項に記載の電動機。