JPH0865928A - 回転電機 - Google Patents

回転電機

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Publication number
JPH0865928A
JPH0865928A JP19870394A JP19870394A JPH0865928A JP H0865928 A JPH0865928 A JP H0865928A JP 19870394 A JP19870394 A JP 19870394A JP 19870394 A JP19870394 A JP 19870394A JP H0865928 A JPH0865928 A JP H0865928A
Authority
JP
Japan
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housing
stator
stator core
air
rotary shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP19870394A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Yasuhara
隆 安原
Kengo Hasegawa
健吾 長谷川
Mitsuru Ito
満 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP19870394A priority Critical patent/JPH0865928A/ja
Publication of JPH0865928A publication Critical patent/JPH0865928A/ja
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却性能に優れ、ハウジング外径を確実に小
形化し得ること。 【構成】 固定子鉄心3に吹き付けられた空気の一部
は、固定子鉄心3の一端側の気孔を経て他端側に通過
し、通過した空気がエンドブラケット2Bの通風孔11
bから外部に出る。従って、外部空気がエンドカバー1
0の開孔10a,エンドブラケット2Aの通風孔11
a,固定子鉄心3,エンドブラケット2Bの通風孔2B
を流通するので、固定子鉄心3,固定子コイル4を冷却
できる。そのため、従来技術のようにハウジング1に内
リブ1aを設けることが不要になり、ハウジング1の外
径を確実に小さくでき、しかも固定子鉄心3の冷却効果
が落ちない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、本発明は誘導電動機な
どの回転電機に係り、特に、アルミニウム製のハウジン
グを有する比較的小容量の汎用誘導電動機として使用す
るのに好適な回転電機に関する。
【0002】
【従来の技術】比較的小容量の汎用誘導電動機からなる
回転電機の従来技術の一構成例を図5及び図6に示す。
これらの図において、1はハウジングで、鋳鉄など鉄系
材料を鋳造することによりほぼ筒状に形成され、電動機
の外被を構成している。1aは内リブで、ハウジング1
の内側に適宜の長さをもって放射状に一体的に形成され
ている。2A,2Bはエンドブラケットで、ハウジング
1の両側の開口部にそれぞれインロー嵌合して取付けら
れている。3はケイ素鋼板を複数枚積層して形成された
固定子鉄心で、ハウジング1の内周部に内リブ1aを介
し嵌合しかつ固定されている。この固定子鉄心3には軸
方向の両端部にコイルエンド4aが突出するように固定
子コイル4が巻装されている。5は回転子で、6は回転
子5を取付けた回転軸である。回転子5は回転軸6の外
周部において固定子2と対向位置に取付けられ、その両
端面には図示しない二次導体バーと、エンドリング7と
を有し、さらにエンドリング7と一体的に形成された内
部冷却扇(以下、内ファンと称す)8を有している。回
転軸6は、エンドブラケット2A,2Bに対し軸受4
A,4Bを介し回転自在に保持されている。また、回転
軸6の一端部(図において右側)はエンドブラケット2
Bを挿通して外部に突出し、出力軸をなしており、その
他端部(図において左側)はエンドブラケット2Aを挿
通して外部冷却扇9(以下、外ファンと称す)を装着し
ている。10は外ファン9を覆うエンドカバーで、その
一側面に外気を取り込むための開孔10aを有してい
る。また、エンドカバー10の開孔10aと反対側の他
端は、開放された円筒形に形成され、エンドカバー10
をエンドブラケット2Aに組み付けたとき、エンドブラ
ケット2A及びハウジング1の外径部との間に径方向の
隙間部10bを形成する。
【0003】この回転電機は、固定子コイル4に電力が
供給されると、固定子鉄心3に回転磁界が発生し、その
磁気作用により回転子6にトルクが発生する結果、回転
軸5が回転する。そして、回転軸6と共に外ファン9が
回転すると、その回転力によりエンドカバー10の開孔
10aから矢印イの如く外気が吸い込まれ、吸い込まれ
た空気は、エンドブラケット2Aの通風孔11aを通っ
て内部に入ると共に、ハウジング1内の内リブ1aに導
入され、該内リブ1aとこれを形成するハウジング1と
固定子鉄心3とで画成された通風路12を矢印ロの如く
通過し、これによって固定子鉄心3を冷却し、次いで、
ハウジング1とエンドブラケット2B間に挟持されたL
字状のガイド11で案内され、コイルエンド4a方向を
通過して該コイルエンド4aを冷却し、その後、エンド
ブラケット2Bに形成された通風孔11bを経て外部に
通り抜ける。また、回転子6の回転と共に内ファン8も
回転するので、エンドブラケット2Aの通風孔11aか
ら入り込んだ空気は、矢印ハの如く循環し、固定子コイ
ル4の内側及び回転子6の外周側を冷却する。なお、こ
の種に関連する公知例として、特開昭58−89044
号公報等が挙げられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記に示す
従来技術は、回転電機のより小形化について配慮されて
いない。即ち、従来技術では、固定子鉄心3及び固定子
コイル4を冷却するため、外気を通風路12に導き、固
定子鉄心3の外周に通過させているので、ハウジング1
の通風路12を画成する内リブ1aを必要となり、それ
だけハウジングの外径が大きくなることから、ハウジン
グを小型化しにくい問題があった。
【0005】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑み、冷却性能に優れ、かつハウジング外径を確実に小
形化し得る回転電機を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、ハウジング
と、該ハウジングの内側に取付けられ、かつ固定子コイ
ルを設けた固定子鉄心と、固定子鉄心と対応する外周部
に回転子を設けた回転軸と、該回転軸の一端側に外部空
気をハウジング内部に取り込む外部冷却扇と、夫々がハ
ウジングの軸方向の両端部に取付けられ、回転軸を回転
自在に支持すると共に、空気の通風路を設けたエンドブ
ラケットとを有する回転電機において、前記固定子鉄心
として、軟質性の磁性材からなる金属微粉末を燒結させ
て形成した薄板を、複数枚積層して形成したことを特徴
とする。
【0007】
【作用】一般に、燒結(合金)品は材質にもよって若干
異なるものの、燒結すると、金属粒子間に100μM程
度の気孔を有し、その気孔の量は、合金体積の10程度
となっている。このような燒結(合金)品の内部は、あ
たかもスポンジのような状態で、しかもスポンジよりは
結合部分が多く気孔部が少ないという特性を有してい
る。本発明では、上述の如く、軟質磁性材の粉末合金を
燒結することによって形成された薄板を積層して固定子
鉄心を構成したので、固定子鉄心に吹き付けられた空気
の一部が固定子鉄心内を流通するので、該固定子鉄心を
冷却することができる。そのため、従来技術のようにハ
ウジングの内側に内リブを設けることが不要になるの
で、その分だけハウジングの外径を確実に小さくするこ
とができ、しかも固定子鉄心の冷却効果が落ちることも
ない結果、小形化を確実に達成できる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1乃至図4により
説明する。図1は本発明による回転電機を汎用誘導電動
機に適用した一実施例を示す上半分破断した全体図、図
2は固定子鉄心を示す正面図、図3は固定子鉄心の側面
断面図で、これらの図において図5及び図6に示す従来
技術と同一部分には同一符号を付している。実施例の回
転電機は、図1に示すように、ハウジング1,エンドブ
ラケット2A・2B,固定子鉄心3,軸受4A・4B,
回転子5,回転軸6,外ファン9,エンドカバー10を
有して構成されている。この点は従来技術と同様であ
る。
【0009】そして、この実施例において前記従来技術
と異なるのは、回転子鉄心3を軟質磁性材で燒結させる
ことによって形成したものである。即ち、この回転子鉄
心3は、鉄とケイ素とからなる軟質磁性材の微粉末を用
い、これらの微粉末合金を燒結成形することにより、図
2,図3に示すように回転子コイル4を収容し得るスロ
ット3aを有する薄板30を形成し、該薄板30を所定
枚数積層して構成されている。この回転子鉄心3は、ハ
ウジング1の内周壁にインロー嵌合して固定されてい
る。そのため、ハウジング1の内側には従来技術のよう
な内リブ1aを設けていない。
【0010】実施例の回転電機は、上記の如き構成より
なるので、次にその作用効果について述べる。一般に、
燒結(合金)品は材質にもよって若干異なるものの、燒
結すると、金属粒子間に100μM程度の気孔を有し、
その気孔の量は、合金体積の10程度となっている。こ
のような燒結(合金)品の内部は、あたかもスポンジの
ような状態で、しかもスポンジよりは結合部分が多く気
孔部が少ないという特性を有している。このような気孔
を有する固定子鉄心3を用いた回転電機を駆動した場
合、外ファン9の回転により外部空気がエンドカバー1
0の開孔10a及びエンドブラケット2Aの通風孔2A
を通って内部に入り込むと、その空気は固定子鉄心3の
一側面及びコイルエンド4aに吹き付ける。その際、実
施例では上述の如く、鉄とケイ素からなる軟質磁性材の
粉末合金を燒結することによって形成された薄板30を
積層して固定子鉄心3を構成したので、固定子鉄心3に
吹き付けられた空気の一部は、矢印ロ′の如く、固定子
鉄心3の一端側の気孔を経て他端側に通過し、通過した
空気がエンドブラケット2Bの通風孔11bから外部に
出ることとなる。従って、外部空気がエンドカバー10
の開孔10a,エンドブラケット2Aの通風孔11a,
固定子鉄心3,エンドブラケット2Bの通風孔2Bを流
通するので、固定子鉄心3及びこれに取付けられた固定
子コイル4を冷却することができる。そのため、従来技
術のようにハウジング1の内側に内リブ1aを設けるこ
とが不要になるので、その分だけハウジング1の外径を
確実に小さくすることができ、しかも固定子鉄心3の冷
却効果が落ちることもない。
【0011】なおこの実施例では、固定子鉄心3とし
て、軟質磁性材からなる合金金属の微粉末を燒結形成し
た薄板30を、所定枚数積層することにより構成した例
を示したが、薄板30を用いず、その代わりとして、軟
質磁性材からなる金属微粉末の合金を固定子鉄心成形用
の金型に入れて燒結成形し、図2に示す如き、固定子コ
イルを収納するためのスロットを有する筒状の固定子鉄
心を一体に形成すれば、該固定子鉄心の内部に前述と同
様の気孔を形成でき、同様の作用効果を得ることがで
き、しかも図1に示す実施例のように薄板30を積層す
ることも不要になるので、固定子鉄心の形成工程を簡略
化することができる。
【0012】図4は回転電機の他の実施例を示してい
る。この実施例では、前記一実施例と同様にして固定子
鉄心3を形成する他、案内板13と内部ファン12とを
付加したものである。即ち、前記案内板13は、金属板
により形成された環状板をなしており、例えばハウジン
グ1の一端と一方のエンドブラケット2B間に挟持さ
れ、しかも固定子鉄心3及び固定子コイル4と対向する
ように配置されている。前記内部ファン(以下、内ファ
ンと云う)12は、回転軸5においてエンドブラケット
2Bと案内板13との間に位置するように取付けられて
いる。そして、回転軸5の駆動により外ファン9と共
に、内ファン12も回転すると、外部空気が固定子鉄心
3に吹き付け、その部分では高圧となる一方、内ファン
12が空気をエンドブラケット2Bの通風孔11bから
外部に送風するので、その部分では負圧となる。従っ
て、固定子鉄心3の軸方向の両端面側では静圧力差が大
きくなるので、エンドブラケット2Aの通風孔11aを
通る空気が、固定子鉄心3の気孔を図4に示す矢印ロ″
の如く積極的に通過し、その空気が案内板13によって
矢印ニの如く導かれると共に、その案内板13の内側を
通り、内ファン12によりエンドブラケット2Bの通風
孔11bに強制的に送出されるようにしている。従っ
て、この実施例では、案内板13と内ファン12とを付
加し、内ファン12の回転により、固定子鉄心3の気孔
を通過しようとする空気を吸引させ、その通過空気量を
増大させることにより、固定子鉄心3の内部を積極的に
冷却するので、固定子鉄心3及び固定子コイル4の冷却
効率を上げることができる。またこの実施例では、内フ
ァン12によってハウジング1内部の空気を積極的に排
出させるので、しかも内ファン12及び案内板13をハ
ウジング1内部に配置した関係上から、回転子6の負荷
側に位置する端面には従来技術のような冷却扇8を形成
することが不要になり、それだけ回転子6を軽量化する
ことも可能となり得る。
【0013】なおこの実施例において、案内板13を金
属製で形成した場合、その金属製の案内板13が固定子
鉄心3,固定子コイル4の磁界に悪影響を与えないよう
に非磁性材で形成することが好ましいのは当然である
が、それ以外の材質として合成樹脂で構成してもよい。
また図示実施例では、固定子鉄心を金属微粉末で構成し
た例を示したが、回転子鉄心をも金属微粉末で燒結成形
すれば、回転子鉄心の形成も容易となり、回転電機の製
作がいっそう容易となる。
【0014】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項1に
よれば、固定子鉄心として、軟質性の磁性材からなる金
属微粉末を燒結させて形成した薄板を、複数枚積層して
形成し、固定子鉄心に空気が吹き付けられたとき、空気
の一部が固定子鉄心内に設けられている気孔を通り、固
定子鉄心内を軸方向に通過するように構成したので、固
定子鉄心及びこれに取付けられた固定子コイルを冷却す
ることができ、固定子鉄心の冷却効果が落ちるおそれが
なく、また従来技術のようにハウジングに内リブを設け
ることが不要になり、その分だけハウジングの外径を確
実に小さくすることができる結果、小形化を確実に達成
できる効果がある。請求項2によれば、固定子鉄心とし
て、軟質性の磁性材からなる金属微粉末を燒結させて形
成したので、上記請求項1と同様の効果を得ることがで
きるほか、固定子鉄心の形成作業を簡略化できる効果が
ある。請求項3によれば、回転軸の他端部にハウジング
の内部に配置するように取付けられ、かつ該ハウジング
内の空気を、外部冷却扇側のエンドブラケットと異なる
エンドブラケットの通風路から送出させる内部ファン
と、ハウジング内の固定子鉄心と内部ファンとの間に配
置され、固定子鉄心を通過した空気を内部ファン側に導
く案内板とを有して構成したので、固定子鉄心及び固定
子コイルの冷却効率を上げることができると云う効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による回転電機を汎用誘導電動機に適用
した一実施例を示す上部破断した全体図。
【図2】固定子鉄心を示す正面図。
【図3】軟質磁性材によって形成された薄板の積層状態
を示す固定子鉄心の側面断面図。
【図4】本発明による回転電機の他の実施例を示す上部
破断した全体図。
【図5】従来技術の回転電機の一構成例を示す説明図。
【図6】図5のハウジングと固定子鉄心とを示す説明
図。
【符号の説明】
1…ハウジング、2A,2B…エンドブラケット、3…
固定子鉄心、4…固定子コイル、5…回転軸、6…回転
軸、12…内部ファン、13…案内板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 満 千葉県習志野市東習志野七丁目1番1号 株式会社日立製作所産業機器事業部内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジングと、該ハウジングの内側に取
    付けられ、かつ固定子コイルを設けた固定子鉄心と、固
    定子鉄心と対応する外周部に回転子を設けた回転軸と、
    該回転軸の一端側に外部空気をハウジング内部に取り込
    む外部冷却扇と、夫々がハウジングの軸方向の両端部に
    取付けられ、回転軸を回転自在に支持すると共に、空気
    の通風路を設けたエンドブラケットとを有する回転電機
    において、前記固定子鉄心として、軟質性の磁性材から
    なる金属微粉末を燒結させて形成した薄板を、複数枚積
    層して形成したことを特徴とする回転電機。
  2. 【請求項2】 ハウジングと、該ハウジングの内側に取
    付けられ、かつ固定子コイルを設けた固定子鉄心と、固
    定子鉄心と対応する外周部に回転子を設けた回転軸と、
    該回転軸の一端側に外部空気をハウジング内部に取り込
    む外部冷却扇と、夫々がハウジングの軸方向の両端部に
    取付けられ、回転軸を回転自在に支持すると共に、空気
    の通風路を設けたエンドブラケットとを有する回転電機
    において、前記固定子鉄心として、軟質性の磁性材から
    なる金属微粉末を燒結させて形成したことを特徴とする
    回転電機。
  3. 【請求項3】 回転軸の他端部にハウジングの内部に配
    置するように取付けられ、かつ該ハウジング内の空気
    を、外部冷却扇側のエンドブラケットと異なるエンドブ
    ラケットの通風路から送出させる内部ファンと、ハウジ
    ング内の固定子鉄心と内部ファンとの間に配置され、固
    定子鉄心を通過した空気を内部ファン側に導く案内板と
    を有することを特徴とする請求項1または2に記載の回
    転電機。
JP19870394A 1994-08-23 1994-08-23 回転電機 Pending JPH0865928A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103441596A (zh) * 2013-08-30 2013-12-11 太仓东元微电机有限公司 一种绣花机专用电机
CN104860172A (zh) * 2015-05-18 2015-08-26 沈阳蓝光驱动技术有限公司 内转子永磁同步曳引机
CN112713712A (zh) * 2020-12-14 2021-04-27 中车永济电机有限公司 一种油田绞车直驱电机

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103441596A (zh) * 2013-08-30 2013-12-11 太仓东元微电机有限公司 一种绣花机专用电机
CN104860172A (zh) * 2015-05-18 2015-08-26 沈阳蓝光驱动技术有限公司 内转子永磁同步曳引机
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040622