JPH03222651A - 空冷式誘導電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、電車等の鉄道車輌の主電動機として使用さ
れる誘導電動機に係り、特に外気等の冷却用空気を導入
することにより電動機内部を冷却する空冷式誘導電動機
に関する。

（従来の技術） 車輌用の空冷式誘導電動機は、例えば、電気車研究会発
行の雑誌「電気車の科学Ｊ　　（１９８８年２月号）Ｐ
１８Ｐ〜２３の“車輌用誘導電動機について“、特開昭
６１−９４５４５号、及び実開昭６２−１１３７１号等
に開示されている。これらの文献から明らかなように、
ＶＶＶＦインバタ制御が可能であるかご型誘導電動機が
近年、電車等の鉄道車輌の主電動機として採用されつつ
ある。この種の誘導電動機は、整流子を持たないことか
ら、従来か゛ら利用されている直流電動機に比べ、高速
化、小型化、軽量化、及び大容量化が図れるとともに、
メンテナンスの必要も少ない利点がある。

上記空冷式かご型誘導電動機は、電流が供給されること
によって回転磁界を発生させるステータとこのステータ
から発生された次回に反発することで回転するロータと
を含んでいる。上記ステータは、ステータコア及びステ
ータコイル等を有し、ステータコアは、電動機の枠組み
即ちフレームの内周面に一体に形成され、ステータコイ
ルは、上記ステータコアの内周に組付けられている。ま
た、フレームの一部であって、上記ロータを保持する両
端板の各中心部には、上記ロータを滑らかに回転可能に
支持する軸受が配置されている。上記ロタは、ロータ軸
、ロータコア、複数本のロータバー、及び２個の短絡環
即ちエンドリング等を含んでいる。上記ロータ軸は、両
端が軸受によって回転可能に支持されている。上記ロー
タコアは、上記ロータ軸の軸に沿って配列されている。

上記複数本のロータバーは、上記ロータコアの外周部に
組付けられている。このロータバーの両端は、エンドリ
ングによって短絡されている。

このような構造の空冷式電動機では、上記ステタコイル
に電流が供給されることでステータコイルからは回転磁
界か発生され、この回転磁界が上記ロータバーを横切る
ことにより、起電力が誘導される。この時に生じる電流
と磁界との相互作用により、上記ロータか所望の方向に
回転される。

この種の電動機では、運転時に上記ステータ及びロータ
から多量の熱が発生される。この熱により上記ステータ
コイル及びロータバーが所定の温度以上に加熱されると
、ステータコイルの絶縁性が劣化されるとともに、ロー
タバーの材料強度が低下し、電動機の寿命か大幅に短縮
する虞れがある。これを防止するために、電動機が運転
されている間は、外気等の空気を電動機内部に導入し、
電動機内部を冷却する手法が広く利用されている。

このことから、上記電動機には上記ステータが回転され
る軸線方向の一端に空気導入口か形成されている。また
、この導入口に対向する側には、排風口か形成されてい
る。同時に、上記ロータのロータコアか回転される軸線
に沿って複数の通風穴が配置されている。フレーム内に
導入された冷却用空気は、上記複数の通風穴及び上記ス
テータコアと上記ロータコアとの間の隙間を介して上記
ステータ　（ステータコア）の一端側からステータの他
端側に引出される。この冷却用空気は、電動機内部から
熱を取去った後、排風口からフレーム外部に排出される
。

尚、上記誘導電動機は、外部に配置された送風機によっ
て外部から冷却用空気が空気導入口からフレーム内に強
制的に押込まれる強制冷却型、或いはロータ軸に固定さ
れた羽根車（ｉｍｐｅｌ　１ｅｒ）かロータと同時に回
転されて冷却用空気を空気導入口からフレーム内に引込
まれる吸出し型とに分類される。

（発明が解決しようとする課題） 上述した誘導電動機では、冷却風を循環させるだめの比
較的狭い通風穴を複数本有していることから、冷却風が
循環されることで、不特定の周波数を有する音波（騒音
）が発生される。この音波の周波数は、電動機の回転数
が増大しく車輌が加速され）、或いは減少する（車両が
減速される）ことで変動するとともに、ある回転数で電
動機の内部構造によって共鳴現象を引起こし、かなり耳
障りな大きさに増大される。この騒音は、かなり耳障り
であるばか、りでなく、車輌の乗客に対して不快感を与
える問題かある。また、上記騒音は、例えば電動機が鉄
道に利用される等の場合には、沿線の住民に対して騒音
公害をもたらす虞れがある。さらに、電動機車輌が通常
使用される回転数或いはその近傍に達した場合に上記騒
音か増大する場合には、実質的に車輌の運行ができなく
なる問題がある。

この発明の目的は、回転中における騒音が小さな誘導電
動機を提供することにある。また、この発明の別の目的
は、小型で出力の大きな誘導電動機を提供することにあ
る。この発明のさらに別の目的は、振動に強い誘導電動
機を提供するものである。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） この発明によれば、フレームの内周面とステタコイルの
外周面との間の空間に、該ステータコイル外面からの距
離がロータバー本数とロータ回転数を掛け合わせた数の
周波数の脈動気流により生じる音波の波長の半分以下と
なる位置に音波増幅防止部材を設けたことを特徴とする
誘導電動機が提供される。また、この発明によれば、フ
レームの内周面とステータコイルの外周面との間の空間
に、上記ステータコイル外周面からの距離かロータバー
本数と電動機使用限度におけるロータ回転数を掛け合わ
せた数の周波数の脈動気流により生じる音波の波長の半
分より十分に長く形成され、且つ半径方向に対して傾斜
した方向に延出されている、上記ステータコイル外周よ
り吹き出される冷却風を誘導する音波誘導部材か配置さ
れている誘導電動機が提供される。さらに、この発明に
よれば、円筒状のフレーム内にステータコアを配設し、
このステータコアにコイルエンド部が軸方向端部に延出
するようにステータコイルを配設し、前記ステータコア
の内周側にこれと所定空隙を介してロータを回転可能に
配設し、少なくとも前記ロータを構成するロータコアの
軸方向に、ステータコイル及びロータを冷却するための
冷却風を導く冷却通風路を形成した誘導電動機において
、前記コイルエンド部の外周面と前記フレームの内周面
との間で囲まれた空間に、前記冷却通風路からの冷却風
による音波を、前記フレームの円周方向に導く複数の音
波通路を形成し、各音波通路の軸方向長さが、前記コイ
ルエンド部側に対して前記フレームに近い程長くなるよ
うにした音波誘導機構を有する誘導電動機が提供される
。

（作用） この発明によれば、ステータコイル外周空間には、上記
音波における波長とは異なる共振長を有する音波増幅防
止部材が配置されることから、ロータバーの商魂回転に
伴う遠心ファン作用に依存して発生される高圧力脈動気
流に関する音波が生じた場合であっても、フレームによ
って反射されて返って来る音波と次に発生された音波と
の位相にずれが発生され、音波が増幅されることがなく
なり、騒音が除去される。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。

第１Ａ図及び第１Ｂ図には、この発明の第一実施例であ
る空冷式かご型誘導電動機の概略が示されている。

誘導電動機２は、円筒状のハウジング即ちフレーム４に
対して焼嵌めされ、電流が供給されることによって磁界
を発生するステータ１０、及びこのステータコア内に回
転可能に支持されているかご型ロータ３０を有している
。上記ステータ１０は、磁界を発生するだめの電流が供
給されるステータコイル１２、このステータコイル１２
を等間隔で保持するステータコア１４等から形成されて
いる。また、上記円筒状のフレーム４は、ロータ３ｏが
回転される軸線方向に沿った一方の開口端に端板６を、
他方の開口端に端板（鏡蓋）８を有している。尚、上記
ステータコア１４は、絶縁物がラミネートされた複数枚
の薄い鉄板■６が積層されて形成されている。

このステータコア１４は、フレーム４の内周面に押え部
材１８により固定されている。このステータコア１４の
内周部には、フレーム４の軸に平行な多数のスロット２
０が形成されている。

ステータコイル１２は、ステータコア１４に配置されて
いる上記スロット２０に組付けられている。このステー
タコイル１２におけるコイル端２２．２４は、ステータ
コア１４が回転される軸線方向の一端と対向する他端と
に突出されている。フレーム４の端板６，８の各々の中
心部には軸受２６．２８が装着されている。

かご型ロータ３０は、ロータ３ｏの中心を貫通する主軸
即ちロータ軸３２、銅帯材によって形成された複数本の
ロータバー３６が等間隔で配置されているロータコア３
４、上記軸３２の両端に配置され、ロータコア３４を挟
込むとともにロータ３０を形成する２個のロータ押さえ
３８等で形成されている。また、ロータ軸３２は、上記
フレーム４即ちフレーム端部６．８に配置されている軸
受２６．２ｇを介して、滑らかに回転可能に支持されて
いる。

上記ロータコア３４は、絶縁物がラミネートされた多数
枚の薄い鉄板４０が積層されて形成されている。このロ
ータコア３４は、ロータ軸３２に対して上記押え部材３
８を介して固定されている。このロータコア３４の外周
部には、複数本のスロット４４が形成されている。上記
ロータバー３６は、ロータコア３４のスロット４４に組
付けられている。これらのロータバー３６は、ロータコ
ア３４が回転される軸線方向の一端と他端に突出されて
いる。上記ロータバー３６における両端部は、短絡環即
ちエンドリング４６を介して接続されている。一方、ロ
ータコア３４の外周面とステータコア１４の内周面との
間には、隙間Ｇが設けられている。また、ロータコア３
４と両端の押え部材３８とが回転される軸線に沿った方
向に複数の通風穴４８が貫通されている。

上記空冷式誘導電動機２は、さらに、フレーム４とステ
ータコイル１２との間に音波の増幅を阻止する部材即ち
遮音板５０を有している。この遮音板５０は、ステータ
コイル１２の外周に沿って環状に金属或いは非金属の材
料によって形成されている。

また、この遮音板５ａは、一端にフランジ５２を有し、
このフランジ５２がステータコア押さえ１８の内周に嵌
め込まれ、このコア押さえ１８がステータコア１４の端
面に圧接されることで、上記フレーム４とステータコイ
ル１２との間に固定されている。ところで、この遮音板
５０では、フランジ５２を有する一端部と反対の端部即
ち開放端５４は、一端部から開放端５４に向かって緩や
かな広がりを有するテーパ状に形成されている。この開
放端５４は、上記ロータバー３６が高速で回転されるこ
とで遠心ファンとして機能することから、ステータコイ
ル１２におけるスリット状の隙間から吹出される高圧力
脈動気流Ｋを排気流しとして開放端５４の外部に排出さ
せる。

ここで、誘導電動機において、特定の周波数を有する音
波Ｓ（騒音）が生じる原理について考察する。

上記ロータバー３６は、ロータコア３４の端部より突出
した状態で配置されている。従って、上記ロータ３０が
回転されることで、冷却風Ｈが電動機２内部に吸い込ま
れ、かなり高い圧力を有する風Ｉが発生される。この高
圧力風Ｉは、ロータ３Ｄにおけるロータ軸３２即ち電動
機２の中心から軸３２と直交する方向即ち半径方向に、
あたかも遠心ファンのように吹き抜ける。上記ロータバ
ー３６は、銅導体として必要な断面積を得るために、か
なりの厚さを有することから、上記高圧力風Ｉは、時間
の変化とともに最大値が変動する脈動流Ｊとなることが
知られている。また、上記脈動流Ｊの振動数即ち周波数
ｆは、ロータバー３６の本数とロータ３０が回転される
数即ちロータ３０の回転数とを掛合わせた積に依存する
ことが知られている。

一方、ロータ３０の外側に位置され、各銅線の断面積が
かなりの割合を占めるとともに次のスロットに入るため
に湾曲しているステータｌＯの内側に周状に形成されて
いるステータコイル１２は、上記ロータ３０から放出さ
れた脈動気流Ｊを更に高圧脈動気流にとして外周方向に
排出させる。この高圧脈動気流には、上記ステータコイ
ル１４の外側に形成されている空洞によって急速に拡散
され、騒音の元となる音波Ｓが発生される。

この高圧脈動気流に即ち音波Ｓは、フレーム４の内壁に
よって反射され、上記ステータコイル１２から発生され
る高圧脈動気流Ｋが排出される部分に再び戻される。こ
のようにして戻された高圧脈動気流には、後続の高圧脈
動気流にとともに再びフレーム４へ向かわせられ、さら
にフレーム４で反射される。従って、上記高圧脈動気流
には、フレーム４の内壁とステータコイル１２の外周部
とを往復する。このとき、フレーム４の内壁とステータ
コイル１２の外周部とがあたかも共鳴箱の役割を果たす
ことから、上記高圧脈動気流Ｋによって発生された音波
Ｓ（騒音）は、次第に増幅されて、耳障りな騒音となる
。

また、この音波Ｓの増幅は、上記フレーム４の内壁と上
記ステータコイル１２の外周部との距離ｇが音波Ｓの波
長λに対して０．５倍或いは１倍径度の場合に、特に増
大することが実験より確認されている。（尚、上記脈動
気流Ｊ１高圧脈動気流Ｋ及び音波Ｓのそれぞれは、実質
的に区分できないことから図面では、例えばＪ（Ｋ）、
或いはＫ　（Ｓ）として示している。） ここで、上記遮音板５０が配置されるべき位置即ち上記
遮音板５０とステータコイル１２における外面との距離
について考察する。上述したように、上記音波Ｓは、上
記脈動気流Ｋによって発生され、その周波数は、ロータ
バー３６の本数とロータ３０とが回転される数とを掛合
わせることで規定されることから、騒音となる虞れのあ
る音波Ｓの周波数ｆは以下のように規定される。例えば
、ロータバー３６の本数が２６本（現在考えられる誘導
電動機における最小のロータバーの数）、ロータ３０の
回転数が３００　Ｏｒ、ｐ、ｍ　　（音波Ｓが騒音とし
て感じられる誘導電動機の最小回転数）であるならば、
ｆＬ　　向　２６Ｘ３０００／６．０−１３００Ｈｚと
なる。

一方、ロータバー３６の本数が４６本（現在一般に利用
されている誘導電動機におけるロータバーの数）、ロー
タ３０の回転数が７００　Ｏｒ、Ｌｍ　　（−船釣な誘
導電動機における最大回転数）であるならば、 ｆ　ｕ　＝　４６　ｘ　７０００　／　６０−５３６７
　Ｈｚが得られる。

また、誘導電動機の回転数として最も利用される速度領
域は、ロータバー３６即ちロータ３０の回転数が５００
　Ｏｒ、ｐ、Ｉ１１程度であることから、ロータバー３
６の本数が４６本の場合には、 ｆＮ−４６ｘ５０００／６Ｏ−３８３３Ｈｚか導かれる
。（以下、添字り、Ｕ、Ｎは、それぞれ、Ｌ：上記騒音
として感じる最小回転数に関する、Ｕ：上記電動機にお
ける最大回転数に関する、Ｎ：上記最も利用される速度
領域に関する、を意味するものとする。） ところで、上記フレーム４の内壁とステータコイル１２
の外周部との距離ｇが音波Ｓの波長λに対して０．５倍
或いは１倍径度の場合に特に増大されることが実験から
確認されている。従って、上記遮音板５０は、上記フレ
ーム４の内壁とステータコイル１２の外周部との距離ρ
が音波Ｓにおける波長λに対して０．５倍よりも少なく
なる位置或いは１倍よりも大きくなる位置に配置される
ことが望ましい。換言すると、上記遮音板５０は、ステ
ータコイル１２における外面からある周波数ｆを有する
音波Ｓの波長に対して概ね１／２よりかなり小さいの距
離ｇ、の位置に配置される。（以下、添字１，２．３は
、それぞれ、第１、第２及び第３の実施例に関すること
を示すものとする。）また、好ましくは、上記騒音とな
る虞れのある音波Ｓにおける最低の周波数ｆＬの波長λ
Ｌは、λＬ　−３３００００（■／５ｅｅ）／　１３０
０　（１／　５ｅｅ）→２５４■ となることから、上記遮音板５０が配置されるべき距離
１）　ＩＬは、 ２５４ＸＯ１５−１２７ｍｌｌ１＞Ｉ）　ＩＬとなる。

さらに、より好ましくは、通常運転時に生じる音波Ｓに
おける周波数ｆＮの波長λ、は、λＮ　＝　３３０００
０　（＋ｎｍ／５ｅｅ）／　３８３３　（１／　５ｅｅ
）←８６．１ｍｍ であることから、上記遮音板５０が配置されるべき距離
Ｊ７　ＩＮは、 ８６、ＩＸｏ、５師４３ｍｍ＞！１１Ｎと規定される。

加えて、上記ロータ３０における最大回転によって生じ
る音波Ｓにおける最大の周波数ｆＵの波長λ。は、 λｕ　＝　３３００００　（ａｍ／５ｅｅ）／　５３６
７　（１／　５ｅｅ）→６１．５ｍｍ と求められるから、上記遮音板５０が配置されるべき距
離ρ１ｕは、 ６１．５ＸＯ，５師３０ｍＩＩｌ＞ｉＪ＋ｕで与えられ
る。

しかしながら、例えば上記最低の周波数ｆＬに対する遮
音板５０が配置されるべき距離ｊ７１１は、上記最大の
周波数ｆＵに対する遮音板５０が配置されるべき距離Ｉ
Ｉ　＋ｕに対して概ね２倍となって、低速度域における
騒音Ｓを増大させる虞れがあることから、実際には、通
常運転時に生じる音波Ｓにおける周波数ｆＮに対して最
も有効に機能するよう規定される。また、上記遮音板５
０が配置されるべき距離１１１が小さくなり過ぎると、
誘導電動機２を冷却するための冷却風即ち高圧力風Ｈの
良好な通過を阻止する虞れがあることから、少なくとも
１０ｎ１１以上確保されなければならない。種々の実験
の結果、上記距離Ω１は、２０〜３５１ＩＩ１１が最適
であることが確認されている。

この遮音板５０は、ロータ３０が回転されて発生される
上記音波が増幅されることを阻止できる。より詳細には
、ロータバー３６が回転されて上記高圧脈動気流Ｋが発
生された場合、脈動気流には、ステータコイル１２の間
を通過し、遮音板５０へ導かれる。この高圧脈動気流に
は、上記距離ｇ１に配置されている遮音板５０によって
反射されることから、次々に発生される後続の高圧脈動
気流にとは位相が変化される。この位相が変化された脈
動気流と後続の脈動気流とが互いに衝突することで、上
記音波Ｓが増幅されることが阻止される。

また、上記遮音板５０は、上記フランジ５２から上記開
放端５４に向かって緩やかにテーバが形成されているこ
とから、上記脈動気流には、このテーバに沿って速やか
に排気流しとして外部へ排出される。

尚、上記遮音板５０が配置されることで、ステータコイ
ル１２の外側の空間が従来の電動機よりも狭められてい
ることから、上記脈動気流には、排気流しとして外部に
排出される際に、ステータコイル１２内部も通過する。

この結果、誘導電動機２を冷却する効果も向上する。

第２図には、第１Ａ図及び第１Ｂ図に示されている上記
遮音板の変形例が示されている。第１Ａ図及び第１Ｂ図
と同じ部材には、同一の符号が付されている。この例に
よれば、上記ステータコア１４を上記フレーム４の内周
面に固定する押さえ部材即ちステータコア押さえ６０と
一体に形成されている。コア押さえ６０は、自身の一端
でステータコア１４を内側に向かって押付けるとともに
、隙間Ｇから吹出される高圧力風Ｈを所望の距離ｇ１の
間隔で排出させる。尚、コア押さえ６０のステータコア
１４とは反対の端部６２は、上記フレーム４と接するよ
う折曲げられるとともに、フレーム４に固定されている
。この結果、ロータバー３６が回転し或いは電動機２が
振動した場合であっても、自身が振動し或いはロータ３
０に接触することのない強靭な遮音板が提供される。

第３Ａ図及び第３Ｂ図には、この発明の第二実施例であ
る空冷式かご型誘導電動機の概略が示されている。第１
Ａ図及び第１Ｂ図と同じ部材には、同一の符号が付され
ている。

この実施例によれば、上記フレーム４の内部に規定され
ている上記ステータコイル１２とロータ３０との間の空
間には、展開した状態における長さｇ２が比較的長く形
成されているとともに、上記ロータ３０の回転によって
発生される音波Ｓ（騒音）を消滅させる複数枚の薄板で
形成された音波誘導板７０が配置されている。この音波
誘導板７０は、自身の一端がステータ押え部材１８に対
して固定されている誘導板ボス７２を介して、それぞれ
同一方向に向けて支持されるとともに、ボス７２が上記
フレーム４に固定されることで、フレーム４の一部とし
てフレーム４と一体に組立てられている。また、この音
波誘導板７０における上記ステータ押え部材１８に固定
されている端部とは反対側の端部は、音波誘導板７０自
身が振動し或いは誘導板７０が振動することで互いに接
触することを防止する規制部材７４が配置されている。

この音波誘導板７０は、ロータ軸３２と直交する方向に
２または４分割された誘導板ボス７２及び規制部材７４
に組込まれ、２または４分割された誘導板ボス７２及び
規制部材７４がフレーム４の円周方向から固定されるこ
とで、ロータ軸３２を取巻くように配置される。

既に説明したように、ロータバー３６が回転されること
で、高圧力風Ｉか発生される。この高圧力風Ｉがステー
タコイル１２を通過することで脈動気流Ｋが発生される
。この脈動気流には、上記音波誘導板７０によって形成
されている冷却風通路７６へ導かれ、通路７６に沿って
湾曲されつつ、フレーム４との隙間Ｇへ排気流りとして
排出される。しかしながら、上記脈動気流にの一部は、
フレーム４の内周によって反射され、再びロータ軸３２
へ向かって導かれる。この場合、上記通路７６及び隙間
Ｇの大きさが十分に大きい（広い）場合には、脈動気流
Ｋ（音波Ｓ）の圧力が減圧され或いは逆向きの圧力が発
生されることから、音波Ｓ（騒音）は、互いに打消され
、大幅に低減されることが知られている。一方、上記通
路７６及び隙間Ｇの大きさが不十分である場合即ち通路
７６及び隙間Ｇが存在しない場合には、上記脈動気流Ｋ
（耳障りな音波Ｓ）は、そのまま、ロータ軸３２へ導か
れる。

上記音波誘導板７０は、螺旋状に形成されていることか
ら、上記通路７６及び隙間Ｇは、十分に確保される。こ
の場合、既に説明したように、共鳴箱の役割を果たす虞
れのある、上記フレーム４の内壁と上記ステータコイル
１２の外周部との距離ρを騒音の原因となると考えられ
る音波Ｓの波長に対して十分に大きくできる。換言する
と、音波Ｓの増幅は、上記フレーム４の内壁と上記ステ
ータコイル１２の外周部との距離ｇが音波Ｓの波長λに
対して０．５倍或いは１倍程度の場合に、特に増大する
ことから、上記距離ｐ２は、騒音となる周波数を有する
音波Ｓにおける波長λに対して、概ね１倍よりも十分に
大きく規定される。従って、フレーム４の内壁によって
反射された脈動気流Ｋ（音波Ｓ）が増幅されることが阻
止され、耳障りな騒音Ｓが発生されることが防止できる
。

ところで、上記通路７６及び隙間Ｇが十分に大きくなる
ことは、電動機２が比較的低速で回転される場合には、
脈動気流Ｋ（音波Ｓ）が増幅される虞れのあることを示
している。しかしながら、電動機２に回転が比較的低速
である場合には、騒音となる音波を発生させる脈動気流
に自身の圧力も比較的小さくなる。また、電動機２が低
速で回転される時間は、車輌の運転時間中における加速
及び減速動作中の僅かな時間であることから、上記音波
が騒音として感じられることは少ない。

第４図によれば、上記音波誘導板の変形例が示されてい
る。この例によれば、遮音板８０は、ロータ軸に直交す
る方向における断面形状が逆り型（当然のことながら断
面の目視方向によっては、Ｌ型とも表現できる）に形成
されている。この遮音板８０によれば、上記距離１２は
、騒音となる虞れのある音波Ｓの波長に対して十分に長
い距離が容品に与えられる。

第５Ａ図乃至第５Ｃ図には、この発明の第三実施例であ
る空冷式かご型誘導電動機の概略が示されている。第１
Ａ図及び第１Ｂ図と同じ部材には、上記第二実施例と同
様に同一の符号が付されている。

この実施例によれば、上記ステータコイル１２と０−９
３０との間の空間には、上記フレーム４の内部に規定さ
れ、上記ロータ３０の回転によって発生される音波Ｓ（
騒音）を消滅させる音波（騒音）誘導ブロック９０が形
成されている。上記音波誘導ブロック９０は、複数本の
円筒或いは多角形の中空パイプがロータバー３６と直交
する方向（電動機２゛における円周方向）に複数層積層
されたものであって、それぞれの層（９２，９４，９８
，９８）毎に、異なるパイプ長さＩ）　９２＋　１９４
＋　１９６＋　Ｄ　９１］が与えられている。（以下、
添字９２〜９８は、それぞれ、各層毎に長さの異なるパ
イプを示すものとする。）この音波誘導ブロック９０に
よれば、既に説明した、ロータ３０からステータ１０に
向かって吹出される冷却風即ち高圧脈動気流には、各層
毎に異なる長さを有するパイプ９２〜９８へ導かれる。

パイプ９２〜９８は、それぞれ異なる長さを有している
ことから、上記脈動気流には、パイプ９２〜９８を介し
て分流されるとともに、互いにパイプを通過する時間が
変化されて、排気流しとして排気される。この場合、第
５Ｃ図から明らかなように、それぞれのパイプ９２〜９
８を通過した上記脈動気流には、分散された状態で排気
されることから、共鳴箱の役割を果たす虞れのある、上
記フレーム４の内壁と上記ステータコイル１２の外周部
との距離ｇを、騒音の原因となると考えられる音波Ｓの
波長に対してランダムに変化できる。換言すると、音波
Ｓの増幅は、上記フレーム４の内壁と上記ステータコイ
ル１２の外周部との距離ｌが音波Ｓの波長λに対して０
．５倍或いは１倍程度の場合に、特に増大することから
、パイプ９２〜９８の長さを上記音波Ｓの波長λに対し
て、０．５倍より短くまたは１倍より長く、若しくは０
．５倍より短く且つ１倍より長く形成することで、耳障
りな騒音Ｓが発生されることが防止できる。

第６Ａ図及び第６Ｂ図には、上記第三実施例の変形例が
示されている。この例によれば、音波遮音ブロック　１
００は、ロータバー３６に直交する方向（ロータ軸８２
における円周方向）に対して異なる長さＮ　１０２（こ
の９１０２は第６Ｂ図では見えない）。

１１０４　、　＃　１０Ｂ　、　ｊ７１０８を有し、ロ
ータバー３６と平行な方向（ロータ軸３２に対して平行
な方向）に対して異なる幅Ｗ　１０２．　Ｗ　１０４．
　Ｗ　ＩＨ，Ｗ　１０８を有する、複数の遮音板１０２
〜１０８を含んでいる。

この音波誘導ブロック　１００によれば、ロータ３０か
らステータ１０に向かって吹出される冷却風即ち高圧脈
動気流には、脈動気流によって発生される音波の波長に
対して、０，５倍より短く或いは１倍より長く、若しく
は０．５倍より短く且つ１倍より長く形成されている互
いに異なる長さ及び幅を有する上記遮音板１０２〜１０
８へ導かれる。この遮音板１０２〜１０８へ導かれた高
圧脈動気流には、電動機２における円周方向及び軸方向
ともに、それぞれ異なる位置へ排出される。従って、上
記脈動気流Ｋ（音波Ｓ）が増幅されることが阻止され、
耳障りな騒音Ｓが発生されることが防止できる。

尚、上述したこの発明の方法及び装置は単なる例に過ぎ
ず、この分野の技術を有するものであれば上記説明を基
にして、この発明をいかようにも変形できることはいう
までもない。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の実施例によれば、誘導
電動機を冷却するための冷却風に起因し、電動機自身が
高速度で回転することによって、電動機が高速回転する
ことによる高周波騒音が除去され、常に静かな運転が可
能となる。また、上記騒音を除去するための付加的構造
物が不要であることから小型で出力の大きな誘導電動機
が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は、この発明の第一実施例を示し、主軸の軸線
に対して対称に形成される誘導電動機を主軸に沿って切
断した断面図、 第１Ｂ図は、第１Ａ図に示されている電動機に含まれる
遮音板の周辺部を詳細に示す部分拡大断面図、 第２図は、第１Ａ図及び第１Ｂ図に示されている第一実
施例に関する第二変形例を示し、電動機に含まれる遮音
板の周辺部を詳細に示す部分拡大断面図、 第３Ａ図は、この発明の第二実施例を示し、主軸の軸線
に対して対称に形成される誘導電動機を主軸に沿って切
断した部分断面図、 第３Ｂ図は、第３Ａ図に示されている電動機を主軸と直
交する方向に切断した部分断面図、第４図は、第３Ａ図
及び第３Ｂ図に示されている第二実施例に関する第二変
形例を示し、電動機を主軸と直交する方向に切断した部
分断面図、第５Ａ図は、この発明の第三実施例を示し、
主軸の軸線に対して対称に形成される誘導電動機を主軸
に沿って切断した断面図、 第５Ｂ図は、第５Ａ図に示されている電動機を主軸と直
交する方向に切断した部分断面図、第５Ｃ図は、第５Ａ
図及び第５Ｂ図に示されている第三実施例において、騒
音が除去される理由を説明するための部分拡大断面図、 第６Ａ図は、第５Ａ図乃至第５Ｃ図に示されている第三
実施例に関する第二変形例を示し、主軸の軸線に対して
対称に形成される電動機を主軸に沿って切断した部分断
面図、及び 第６Ｂ図は、第６Ａ図に示されている電動機を主軸と直
交する方向に切断した部分断面図である。 ２・・・電動機５．４・・・フレーム、ＩＯ・・・ステ
ータ、１２・・・ステータコイル、１４・・・ステータ
コア、１８・・・ステータ押さえ、２０・・・スロット
、２６．２８・・・軸受、３０・・・ロータ、３２・・
・ロータ軸（主軸）、３４・・・ロータコア、３６・・
・ロータバー　３８・・・ロータ押さえ、４４・・・ス
ロット、５０・・・遮音板。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）フレームの内周面とステータコイルの外周面との
   間の空間に、上記ステータコイル外周面からの距離がロ
   ータバー本数とロータ回転数を掛け合わせた数の周波数
   の脈動気流により生じる音波の波長の半分以下となる位
   置に音波増幅防止部材を設けたことを特徴とする誘導電
   動機。
2. （２）フレームの内周面とステータコイルの外周面との
   間の空間に、上記ステータコイル外周面からの距離がロ
   ータバー本数と電動機使用限度におけるロータ回転数を
   掛け合わせた数の周波数の脈動気流により生じる音波の
   波長の半分より十分に長く形成され、且つ半径方向に対
   して傾斜した方向に延出されている、上記ステータコイ
   ル外周より吹き出される冷却風を誘導する音波誘導部材
   が配置されている誘導電動機。
3. （３）円筒状のフレーム内にステータコアを配設し、こ
   のステータコアにコイルエンド部が軸方向端部に延出す
   るようにステータコイルを配設し、前記ステータコアの
   内周側にこれと所定空隙を介してロータを回転可能に配
   設し、少なくとも前記ロータを構成するロータコアの軸
   方向に、ステータコイル及びロータを冷却するための冷
   却風を導く冷却通風路を形成した誘導電動機において、
   前記コイルエンド部の外周面と前記フレームの内周面と
   の間で囲まれた空間に、前記冷却通風路からの冷却風に
   よる音波を、前記フレームの円周方向に導く複数の音波
   通路を形成し、各音波通路の軸方向長さが、前記コイル
   エンド部側に対して前記フレームに近い程長くなるよう
   にした音波誘導機構を有する誘導電動機。
4. （４）音波誘導機構は、複数の音波誘導板と、この各音
   波誘導板相互間に配設される複数の音波通路構成部材を
   まとめた音波通路構成部材群からなり、前記各音波誘導
   板相互間の空間を冷却風通路とした請求項３記載の電動
   機。
5. （５）音波誘導機構は、概ねＵ字型であって、幅寸法の
   異なる複数の音波誘導板からなり、この各音波誘導板の
   うちフレーム側に幅寸法が大きい音波誘導板を配置し、
   前記コイルエンド側に幅寸法が小さい音波誘導板を配置
   し、しかも各音波誘導板相互間に間隔を在して配設し、
   この音波誘導板相互間において軸方向の冷却通風路と円
   周方向の音波通路を兼用した請求項３記載の電動機。