JPH06284622A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アルミニューム製ハウジングを使用した電動機
の、励磁電流増加抑制、アルミニューム製ハウジングの
品質向上、組み付け構造の改良、メンテナンス作業の容
易化を図ること。 【構成】電動機のアルミニューム製ハウジングにおい
て、複数の冷金を埋め込んで一体鋳造し、両端部にねじ
部、平坦部を形成したことを特徴としたもの。 【効果】１．冷金に磁気回路が形成され、無負荷電流の
増加を抑制することができる。 ２．アルミニューム材に複数の冷金が一体鋳造されるの
で、鋳造の冷却時に均熱化が図れ、高品質のアルミニュ
ーム製ハウジングが得られる。 ３．ねじ山部の摩耗が発生しにくく、ねじの締結、緩め
が頻繁に繰り返されても、ねじ締結状態が不安定になる
ことがない。 ４． 冷金のハウジングの開放両端面部の平坦部を利用
して、ハウジングとエンドブラケットを分解できるので
嵌合部を損傷することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転電機の改良に係り、
特に回転電機の外被を構成するハウジングの改良に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な汎用電動機の構造を図９
に示す。この電動機のハウジング１は、軸方向の両端が
開放した円筒形に形成され、外周部に複数枚放射状に設
置された冷却用フィン１ａを有している。ハウジング１
には、その内周壁に固定子コイル３を巻装した固定子２
が取り付けられている。ハウジング１の両端には、エン
ドブラケット７ａ、７ｂが嵌合して取り付けられ、ボル
ト１４によりハウジング１にねじ締結されている。エン
ドブラケット７ａ、７ｂには、夫々の軸受１５ａ、１５
ｂを介してシャフト８が回転自在に支承され、一方が上
記エンドブラケット７ｂを挿通して出力軸をなし、他方
がエンドブラケット７ａを挿通して外ファン９が固定取
り付けされている。この外ファン９とエンドブラケット
７ａは、外径部又はハウジング１の外周部近傍迄がエン
ドカバー１０で覆われている。上記エンドカバー１０の
一端には外気を上記外ファン９で取り込む通風入り口１
０ａを複数設けている。上記エンドカバー１０は一方を
開放した円筒形若しくは異形の円筒形に形成され、エン
ドブラケット７ａ及びハウジング１の外径部との間に有
する径方向隙間で通風路イが形成されている。電動機は
上記のエンドブラケット７ａ、７ｂとでハウジング１の
両端の開口部を塞いでおり、電動機は上記の外ファン９
により上記のエンドカバー１０の通風入り口１０ａより
外気を吸い込み、上記通風路イを通して上記エンドブラ
ケット７ａ、上記のハウジング１及びエンドブラケット
７ｂの外部表面に外気を通風し冷却している。シャフト
８には固定子２と対向するように回転子１１が設けられ
ている。回転子１１はエンドリング１２及び図示しない
二次導体バーを有している。回転子１１のエンドリング
１２の両端面には軸方向に沿って複数のブレードから構
成された内ファン１３が突設され、電動機内部の冷却を
している。上記の回転子１１が駆動されると、それに伴
い内ファン１３が回転し、その回転によりハウジング１
及びエンドブラケット７ａ、７ｂで囲われた内部に強制
風が生じる。この風は内ファン１３を経て回転子１１、
エンドリング１２、固定子コイル３側及び固定子２の両
端面を冷却しながら通過した後、ハウジング１と比べ比
較的温度上昇の低いエンドブラケット７ａ、７ｂ部通過
時に冷却される構造となっている。

【０００３】図１０は従来のハウジング１、固定子２及
び固定子コイル３の配置構造を示したものである。この
ハウジング１は鉄系フレームである。

【０００４】これに対して電動機の軽量化の為、実開昭
６３−２０２１４８号公報に示される従来技術のものが
ある。該公報のものは、図１１に示す構造をしており、
アルミダイカストフレーム４の内周部に固定子コイル３
が巻回されてなる固定子２を収納し、上記フレーム４の
内径部と固定子２の外径部との間に、フレームに一体に
鋳込まれた円筒状の鋼管あるいは鉄系鋳物円筒５を有す
る構造のものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は次の点を解決
課題としている。

【０００６】１． 上記実開昭６３−２０２１４８号公
報に示される従来技術のハウジング４は、鋳造材料がア
ルミダイカストフレームであり、これは非磁性体であ
り、このため磁気抵抗が大きくなり無負荷電流が大幅に
上昇してしまうという問題があった。

【０００７】２． 上記公開実用昭６３−２０２１４８
号公報に示される従来技術の場合は、ハウジング４の内
径部と固定子２の外径部との間に、ハウジング４に一体
に鋳込まれた円筒状の鋼管あるいは鉄系鋳物円筒を有す
る構造のため、鋳込冷却時に内径部と外径部の間に温度
変化にアンバランスが発生し、ひけ巣ができやすい問題
があった。

【０００８】３． ハウジング４の鋳造材料に使用する
アルミニューム等は鉄系材料と比較すると、機械強度的
が弱いため、ハウジング４にエンドブラケット７ａ、７
ｂをボルトでねじ締結する際、ねじ山部が非常に磨耗し
易い。従って、ねじの締結、緩めが頻繁に繰り返される
と、ねじ山が無くなり、ねじ締結状態が不安定となり、
振動等により緩みが発生する問題があった。

【０００９】４． 定期点検のメンテナンス等の電動機
分解の際、ハウジング４とエンドブラケット７ａ、７ｂ
のインロー嵌めした嵌合部を分離する為にマイナスドラ
イバー等で部分的にこじ開けるたりするので、夫々のイ
ンロー部に圧痕、擦過痕及びこじり傷等の損傷を招き、
その損傷によりエンドブラケット７ａ、７ｂをハウジン
グ４に組み込みできなくなる問題があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この問題を解決するた
め、電動機のハウジングにアルミニューム製ハウジング
を使用したものにおいて、上記アルミニューム製ハウジ
ングの内径部と最大外径部との間に且つ固定子の装着近
傍にも磁性材料からなる複数の冷金を一体に鋳込み、該
複数の冷金のハウジングの開放両端面には、必要に応じ
て、ねじ孔部と平坦部を構成する。

【００１１】

【作用】１． 本発明における電動機のアルミニューム
製ハウジングは固定子の装着近傍にも複数の冷金を鋳込
んであるので、磁性材である冷金の一部が磁気回路を形
成し、無負荷電流の上昇が抑制される。

【００１２】２． アルミニューム材に複数の冷金を一
体鋳造することにより、鋳込みの冷却時に均熱化が図
れ、高品質のアルミニューム製ハウジングが得られる。

【００１３】３． エンドブラケットとハウジングをね
じ締結するねじ孔部を冷金のハウジングの開放両端面に
形成することができ、エンドブラケットとハウジングは
該ねじ孔部を利用してボルト等でねじ締結される。

【００１４】４． 冷金にはハウジングの開放両端面に
平坦部を構成でき、エンドブラケットからのねじを冷金
の平坦部で受け、ハウジングからエンドブラケットをイ
ンロー嵌めしたエンドブラケットを取り外す際インロー
部を損傷しないで取り外せる。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例を図１に示す。図１に示さ
れた実施例は、従来例として図９に示した電動機の外観
側面図とほぼ同様の形状をしているが、図１に示した電
動機は、ハウジング６及びエンドブラケット１６ａ、１
６ｂの構造が異なっている。その他の構造は従来例と同
様なのでこれらについての説明は省略する。

【００１６】図２は本発明のハウジング６、固定子２及
び固定子コイル３を軸方向から見た図である。図１及び
図２に示すように、アルミニューム製ハウジング６は、
軸方向の両端を開放した円筒形に形成され、外周部に複
数枚の放射状に設置された冷却用フィン６ａを備えてい
る。上記ハウジング６の内径部と最大外径部との間に
は、軟鋼等の磁性材でできた複数の金属棒１７、１８、
１９がハウジング６に一体に鋳込まれている。そしてこ
の金属棒は鋳込み成形の冷却時の均熱化を図る冷金の役
目をしている（以下この金属棒１７、１８、１９を冷金
という）。

【００１７】この冷金は、図３に示すように上記ハウジ
ング６の軸方向長さとほぼ同一で円周方向に複数本を配
置している。

【００１８】冷金１７は図２に示すように冷却用フィン
６ａの根元の肉厚部６ｂに配置される。また上記の冷金
１８、１９は、図４に示すように上記の冷金６ａと同様
に鋳込み成形の冷却時の均熱化を図る為肉厚部６ｃに配
置される。このようにこの実施例によれば、冷金は肉厚
部６ｂ、６ｃに配置されるので、鋳込み成形の冷却時の
均熱化が図れ、ひけ巣を生じることがなく、高品質のア
ルミニューム製ハウジングが得られる。

【００１９】また冷金は磁性材でできており、固定子２
の外周部より広く鋳込んであるので、この冷金で磁気回
路の一部が形成される。したがって励磁電流が少なくな
り無負荷電流の増加を抑制することができる。

【００２０】更に上記ハウジング６と上記エンドブラケ
ット１６ａ、１６ｂをボルトにてねじ締結が可能なよう
に、複数の冷金１８、１９の軸方向の両端面には、ねじ
孔１８ａ、１９ａを備えている。図５は上記ハウジング
６の複数の冷金１８のねじ孔１８ａを使用して上記エン
ドブラケット１６ｂをボルト１４でねじ締結した状態を
示す。同様に冷金１８、１９の８か所のねじ孔１８ａ、
１９ａを使用して上記エンドブラケット１６ａ、１６ｂ
がボルト１４でねじ締結される。このようにこの実施例
によれば、アルミニューム製ハウジングの開放両端面に
冷金のねじ孔部が備わっているので、アルミニューム部
材にねじ締結されることがなく、したがってねじ山部の
摩耗が発生しにくく、ねじの締結、緩めが頻繁に繰り返
されても、ねじ締結状態が不安定になることがない。

【００２１】また冷金１８の両端面には平坦部１８ｂが
形成されている。この平坦部を利用してハウジング６か
らエンドブラケット１６ａ、１６ｂを取り外す作業を説
明する。図６は上記ハウジング６から上記エンドブラケ
ット１６ｂを取り外し電動機を分解する際の状態を示し
たもので（図２のＣ−Ｏ断面）である。また図７は図６
のＤ矢指図である。上記ハウジング６と上記エンドブラ
ケット１６ｂはボルト１４を孔２２を通してねじ孔１８
ａ、１９ａにねじ締結されているが、このボルト１４を
外した後、冷金１８の平坦部１８ｂに対応するエンドブ
ラケット１６ｂのねじ孔２１からボルト１４をねじ込む
と、上記ハウジング６から上記エンドブラケット１６ｂ
を容易に取り外すことができる。このようにこの実施例
によれば、エンドブラケットを取り外す際インロー部を
損傷しないで取り外せる効果がある。なお図６の実施例
図では、冷金１８は長さ方向に均一な太さのものを示し
てあるが、端部付近を太くして平坦部を構成するように
してもよい。またエンドブラケットをアルミニューム製
にする場合、エンドブラケット１６ｂのねじ孔２１部に
鉄系の材料をインサートすればねじの磨耗に対し効果が
ある。

【００２２】図８は図３と比較すると、複数の冷金１
７、１８、１９の軸方向長さを連続から断続の冷金２０
としたもので、この場合も同様の効果得られ、また冷金
の量を減らすことができるので更に軽量化を図ることが
できる。

【００２３】また以上の実施例によれば、ハウジング６
の鋳造材料に使用するアルミニュームの機械的強度を鉄
系材料の冷金で補強することができ、振動、騒音を低下
させることができる効果がある。

【００２４】なお上記冷金はハウジングの軸方向長さと
若干長さを異にしてもよい。また上記冷金の表面形状を
凹凸、ローレット、螺旋等の形状としてアルミニューム
との接着力を向上させることができる。

【００２５】また１７、１８、１９は冷金の役目をする
磁性材の金属棒を例に説明したが、冷金を使用しなくて
も鋳造の冷却時に均熱化に問題ない場合は１７、１８、
１９は冷金の役目と関係なく使用することができる。こ
の場合は鋳造冷却時の均熱化は問題なく、無負荷電流、
ねじの締結、嵌合部の損傷防止などに対し同様の効果が
ある。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば次の効果を得ることがで
きる。

【００２７】１． アルミニューム製ハウジングの固定
子の装着近傍にも磁性材の冷金が鋳込んであるので、冷
金に磁気回路が形成され、無負荷電流の増加を抑制する
ことができる。

【００２８】２． ハウジングの成型時に、アルミニュ
ーム材に複数の冷金が一体鋳造されるので、鋳造の冷却
時に均熱化が図れ、高品質のアルミニューム製ハウジン
グが得られる。

【００２９】３． アルミニューム製ハウジングの開放
両端面に冷金のねじ孔部が備わっているので、アルミニ
ューム部材にねじ締結されることがなく、したがってね
じ山部の摩耗が発生しにくく、ねじの締結、緩めが頻繁
に繰り返されても、ねじ締結状態が不安定になることが
ない。

【００３０】４． 冷金のハウジングの開放両端面部に
必要に応じて平坦部が設けられ、この平坦部に対応する
エンドブラケットの部分からボルトをねじこむようにし
たので、ハウジングとエンドブラケットの嵌合部を損傷
することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電動機の外観側面図を
示す。

【図２】本発明の一実施例を示すアルミニューム製ハウ
ジングの外観正面図を示す。

【図３】本発明の一実施例を示すアルミニューム製ハウ
ジングの外観側面図（図２のＡ−Ｏ断面）を示す。

【図４】本発明の一実施例を示すアルミニューム製ハウ
ジングの外観側面図（図２のＢ−Ｏ断面）を示す。

【図５】本発明の一実施例を示すアルミニューム製ハウ
ジングにエンドブラケットをボルトでねじ締結した状態
を示す。（図２のＢ−Ｏ断面相当）

【図６】本発明の一実施例を示すアルミニューム製ハウ
ジングからエンドブラケットを取り外しの分解作業中の
状態を示す。（図２のＣ−Ｏ断面相当）

【図７】本発明によるエンドブラケットの一実施例を示
す図である。

【図８】本発明の他の実施例を示すアルミニューム製ハ
ウジングの外観側面図を示す。

【図９】従来の電動機の構造図を示す図である。

【図１０】従来の鉄系ハウジングの側断面図を示す。

【図１１】従来のアルミニューム製ハウジングの側断面
図を示す。

【略号の説明】

１…鉄系ハウジング、 ２…固定子、 ３…固定子コイ
ル、 ４…アルミダイカストフレーム、 ５…鉄系鋳物
円筒、 ６…アルミニューム製ハウジング、６ａ…アル
ミニューム製ハウジング６の冷却フィン、 ６ｂ…肉厚
部、 ６ｃ…肉厚部、 ７ａ…反負荷側エンドブラケッ
ト、 ７ｂ…負荷側エンドブラケット、 ８…軸、 ９
…外ファン、 １０…エンドカバー、 １０ａ…通風入
り口、１１…回転子、 １２…エンドリング、 １３…
内ファン、 １４…ボルト、１５…軸受け、 １６ａ…
反負荷側エンドブラケット、 １６ｂ…負荷軸側エンド
ブラケット、 １７…冷金、 １８…冷金、 １８ａ…
ねじ孔、 １８ｂ…冷金の端面の平坦部、 １９…冷
金、 １９ａ…ねじ孔、 ２０…冷金、 ２１…孔、
２２…ねじ孔。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルミニューム製ハウジングを備えた回転
   電機において、前記ハウジングの内部に磁性体の金属棒
   が挿入されていることを特徴とする回転電機。
2. 【請求項２】前記金属棒は、ハウジングに対し最小内径
   寸法より大きく最大外径寸法より小さい位置にアルミニ
   ュームと同時に鋳込み成型されていることを特徴とする
   請求項１記載の回転電機。
3. 【請求項３】前記金属棒は、前記の冷金にはエンドブラ
   ケットをハウジングに固定させるねじ孔を両先端部に備
   えたことを特徴とする請求項１記載の回転電機。
4. 【請求項４】前記金属棒は、エンドブラケットのねじ孔
   に対応する位置が平坦面になっていることを特徴とする
   請求項１記載の回転電機。
5. 【請求項５】前記金属棒は、前記ハウジングの肉厚部に
   挿入された冷金であることを特徴とする請求項１記載の
   回転電機。
6. 【請求項６】前記金属棒は、ハウジングの軸方向に対し
   複数に分割したことを特徴とする請求項１記載の回転電
   機。