JPS6056052B2 - 外側回転子モ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はモータ軸に同軸であり、かつ金属の外側容器部
に固定された金属の堅固なフランジ円板により固定され
ている、モータの動作温度で固い電気絶縁性の合成樹脂
から成る成形部材に後方固定子巻線ヘッドが囲まれてい
る外側回転子モータに関する。

第９図は、この種のモータにおける本発明に関連する部
分の従来の構成を示す（米国特許第２９２６８３８号明
細書による）。

同図において５１２及Ａ ・゛ 一’ ｉ 、′゛、−
ム奮 、、一ー會ｄｊ−−＆−−ｐロロ＾竹ψπ１−ゝ
上 り７ｄ→１口 置Ｉング及びスポークであり、また
５１５はフランジ円板、５２０は成形部材及び５２２は
後方巻線ヘッドである。この構造では金属製のフランジ
円板５１５が軸方向で巻線ヘッド５２２の後方に位置し
、その厚みＹに加えて巻線ヘッド５２２に対して絶縁す
る成形部材５２０の厚みＺに対応して軸方向の形状が大
きくなつていた。巻線を合成樹脂てカステイングするこ
とは、それを固定し同時にモータを保持し、特に組立に
際して外傷から保護することにもなる。

成形部材は巻線ヘッドを被うので、電気絶縁のために一
方は巻線ヘッド及び他方はその周りの金属部間が全体と
して小さな絶縁間隔で十分となる。本発明の課題は、特
に厳しい絶縁仕様の基で冒頭の種類のモータをできるだ
けコンパクトに形成することである。

本発明は、フランジ円板が成形部材に埋込まれることに
より、周知モータのフランジ円板に必要となる追加的な
軸方向の構造高を節約することに・なる。

さらにフランジ円板は、その全周囲において成形部材の
深さへ巻線ヘッドまで接近して突出するので、巻線ヘッ
ドで発生する損失熱用の追加的な熱排出の働きをする。

フランジ外縁は容器部分にリベット、溶接、プレス等て
固定でき、固定により良好な熱伝導性の金属接触が与え
られる。フランジ円板は、外部の容器部分と共に単一の
成形あるいは打抜き部分でも良い。特に外側容器はアル
ミニウムからなると好ましくそしてフランジ円板をアル
ミニウム（あるいは他の軽金属または軽金属合金）から
製造しても合目的である。別の課題は、フランジ円板の
保持およびモータ内からの熱排出を良好にすることてあ
り、これは中心固定子極についてフランジ円板を２つの
同軸リングから形成し、その半径方向の中間空間に後方
巻線ヘッドが絶縁間隔をもつて突出しそしてこれらがス
ロットの前に在るスポークにより互に結合することによ
り解決される。

フランジ円板を拡大し、したがつてその保持を改善する
内側リングは巻線ヘッドの内部からの熱をさらに排出さ
せ、スポークを通して半径方向へと外へさらに流出させ
得る。

この別形は、中心固定子極を有するモータの巻線ヘッド
間に成立する自由な中間空間をスポークの配列のために
使用する。熱排出は、フランジ板が良好な金属接触下で
回転子軸支承部を受容する金属支承管にかふせられると
さらに改良される。

この別形においてフランジ円板および支承管の間に成立
する金属接触によ、りこの位置にモータ内部からの熱排
出用の好ましい路が造られ、さらにフランジ円板により
支承管は容器の他の部分に電気的に結合し、このことは
保護絶縁に好ましい。何故なら金属外側容器が通常アー
スされるからである（アース電位への保護，導電案内）
。フランジ円板および支承管の間の熱伝導接触は、フラ
ンジ円板が支承管に固く着座した金属さやを有すること
により改良される。

フランジ円板の縁を厚くすることにより形成され得るこ
のよう！なさやにより、フランジ円板は、成形部材の製
造のためのモールド過程のために簡単に精密に半径方向
で支承管に固定させられる。さやを備えたフランジ円板
は、さやをフランジ円板の組立位置において固定子積層
に係合するような長さに形成すクることにより、モール
ド処理用に容易に軸方向に固定される。フランジ円板は
、これを相応に形成することにより、カステイングする
ための型にも使用できノる。

成形部材が少くとも固定子積層の半径方向断面の大部分
に渡つて後方閉鎖面を形成し、モータ容器の一部分であ
る回転子に対向した容器リングの後側と同列になり、回
転子に対向した側にフランジ円板が位置して固定される
ことにより、成形部材は最小の軸方向構造高でモータ容
器の一部を形成できる。

後方閉鎖面上に保護カバーを置くことができ、これはし
かし前記周知モータにおいて設けられた後方フランジ板
と異り何も担持する必要がないので、非常に薄く形成さ
れ得、軸方向高さに何らの著しいスペースを要求しない
ことになる。本発明により僅かな軸方向高さの外側回転
子モータを構成する場合回転子の電気的能動部、特に短
絡リング間に配置された回転子積層を、狭い空隙および
合成樹脂層を有する前の固定子巻線ヘッドに対向してモ
ータ軸の自由端へ回転しないように結合している打抜き
された薄板キャップに固定するのが望ましい。

本発明は、特に組込みファンと組合せて使用すると特に
好ましい。

このような場合外側回転子モータは、回転子の上にファ
ン翼が組立てられたファンボスとし、翼は流路を囲む管
部材により囲まれ、管は後側で金属スポークにより金属
容器リングに固定され、リングはフランジ外縁に固定さ
れるかあるいはこれと一体化されるようにする。次に本
発明を図面により説明する。第１および２図に示すファ
ンの断面は、点線で示す回転子軸に対して鏡像的に対称
てある。

隈取コイル型外側回転子誘導モータ２は、固定子３およ
び回転子４からなる。回転子４の周りに、容器に付属す
る管部材７で取囲まれた流路６において回転するファン
翼５が置かれている。通気バイブの方法て囲まれた円板
の管部材７が、角１０，１１に組込みファン固定用の開
口５６，５７を有する２つの四角状のフランジ８，９間
に渡つている。後方のフランジ８からは、周囲に分割さ
れて放射状であり、かつ流路６に渡つて容器リング１２
まで伸びたスポークが出ている。このスポークの１つを
第１図において断面ではないが１３で示す。成形リング
１２は、回転子積層１４の半径方向断面上を周辺で伸び
ており、隈取コイル型誘導モータ２の後方カバーの一部
を形成している。回転子積層１４に面した側において、
容器リング１２にフランジ円板１５が鋲止により金属接
触下で固定されている。フランジ円板１５（第３図に詳
しく示す）は、容器リング１２に固定されそして軸１に
対して同軸状の２つのリング１６，１７を有し、互に対
向した２つの直径状のスポーク１８，１９により互に結
合されている。管部材７、スポーク１３および容器リン
グ１２から成る容器は、アルミニウムーあるいはマグネ
シウムー合金から成る射出成形部材であり、フランジ円
板１５は鉄薄板からなる打抜き部である。フランジ円板
１５は成形部材２０にカステイングされ、リング１６の
外部一フランジ外縁６０一だけが成形部材から突出して
いる。

成形部材は、低温から実施例ては１２０℃のモータの最
外部の動作温度まて固い例えは注型用樹脂の耐低温性で
電気絶縁性の合成樹脂材から成る。合成樹脂材は２極の
隈取コイル型誘導モータ２の固定子巻線の周りにカステ
イングされ、固定子巻線２１，４１は十分に成形部材へ
囲まれている。その後方巻線ヘッドは２２，４２そして
前方巻線ヘッドは２３，４３て示す。両方の後方巻線ヘ
ッド２２，４２は、一方ではリング１６，１７間をそし
て他方てはスポーク１８，１９間で開いている切欠２４
，２５を貫通している。フランジ円板１５は、後方の巻
線ヘッド２２，４２の軸方向高さ３９の約１１５だけそ
の後面から前側へずれ、そしてしかも丁度必要な電気絶
縁に十分なくらいに狭く所要の製造公差を考慮して定め
られている巻線ヘッド４２，２２の距離だけ環状になつ
ている。フランジ円板１５は、金属から成るので良好な
熱導体であり、固定子巻線からの損失熱を、金属から成
る容器リング１２にそしてそこから同様に金属から成り
、ファン翼により駆動される空気流に露らされる部分１
３，７，８，９を通して排出するのに役立つ。全体は成
形されたフランジ円板のスポーク１８，１９は、固定子
積層２７の溝穴（図示せす）の中心に対向して即ち巻線
ヘッド２２，４２間を伸びている。成形部材２０の後方
閉鎖面２６は、固定子積層２７の全半径方向断面に渡り
伸びそして容器リング１２の後方閉鎖面２８および支承
管３１の内側に載置された回転子ベアリング３２を被う
キャップ３０の後方閉鎖面２９と同列状になつている。
Ｊ後方閉鎖面２６，２９へ、担持機能をもたすそれ故非
常に薄くも形成され得る薄い保護カバー４０が付着され
ている。

この保護カバーは必ずしも必要ではなく、省略するここ
とあるいは例えば塗布されたラツカー層に代えることが
できる。固定子積層２７および支承管３１から成る半完
成部は、流動浸せき塗装により両面をそれぞれ薄い電気
絶縁性の合成樹脂層４７，４８で積層される。支承管３
１から突出する回転子軸３３の自由端には、回転子４の
一部であるキャップ３４をさや６２を介して配置してい
る。寸法線で示す組込みファンの軸方向高さは最小であ
り、そして本発明により最小である隈取コイル型誘導モ
ータ２の軸方向構造高によりもたらされる。

後方閉鎖面２６および後方巻線ヘッド２２，４２間には
、成形部材２０の狭い合成樹脂層４６が設けられ、その
軸方向高さは製造公差を考慮して必要とする電気絶縁に
十分になつている。前方巻線ヘッド２３，４３は成形部
材２０の層３５によりキャップ３４に対してカバーされ
ている。この層３５の軸方向高さは、空隙３６と組合せ
て公差を考慮して電気絶縁に丁度十分てあるようになつ
ている。空隙３６の軸方向高さは、回転子がその公差で
固定子に接続することが無い程度に選ばれている。回転
子の短絡リングは、４９，５０で示す。製造に際して、
固定子コイル２１，４１は固定子積層２７に置いた後カ
ステイングされる。

カステイングの際に合成樹脂は、一方は固定子コイル、
他方は固定子積層２７間にてきる中間空間へ流れ込む。
後方ては、合成樹脂は支持管まて流れ込む。前方ではこ
れに対し支承管は、成形部材の鋳込の際型で被われ、管
状室３８が支承管３１の周囲に残る。分相巻線を有する
電気モータ例えばコンデンサモータあるいは多相モータ
におりては、巻線ヘッド間に、スポーク１８，１９に相
当するスポーク用に十分な場所が無い。

このような場合フランジ円板１５の代りに単に簡単なリ
ングから成るフランジ円板５４を第４図に示す如く挿入
する。このフランジ円板５４は後方巻線ヘッドを囲みそ
して第３図から成るリング１６に相当する。第５図によ
れは金属フランジ円板１１５はその内側リング１１７内
て強固に金属支承管１３１にブレスされ、フランジ円板
１１５および支承管１３１間に金属接触が生じる。

合成樹脂層１４７は、この原理から支承管１３１の後方
部を自由にするように形成されている。フランジ円板１
１５および支承管１３１間の金属結合は巻線ヘッド１２
２の熱排出、特に固定子積層１２７の熱としての損失を
支承管１３１を介して排出することが好ましく、これに
よりベアリング１３２の温度も低くなり、寿命を長くす
る。フランジ円板１１５は第１および２図に示す実施例
におけるごとく外側縁において容器リング１１２と金属
接触しているので、さらに金属支承管１３１、金属フラ
ンジ円板１１５および容器の残りの金属から成る部分（
これには保護アースが設けられねばならない）間に電気
結合が生れる。このことは絶縁保護に好ましい。第５図
においては、対応部には第１および２図と同じ符号に１
００を加えている。以上の相異点を無視すると、第５図
による実施例は第１および２図と同じように形成される
。第６図に断面で示す実施例においては、成形部材２２
０は全巻線を閉じていない。

前方の巻線ヘッド２２３の前面部即ちキャップ２３４に
直接対向する巻線ヘッドの前面は自由になつている。こ
の方法によれば、第１図での層３５用の軸方向に必要ス
ペースが節約される。絶縁の目的のためにキャップ２３
４には薄い絶縁材箔２５２が付けられており、これは層
３５より実際上薄くてきるので軸方向の必要スペースが
より少くなる。また第６図では空隙２３６の必要な幅を
考えた場合、巻線ヘッド２２３およびキャップ２３４間
の必要な．電気絶縁は、第１および５図よりも僅かな軸
方向の必要スペースで達成される。層３５の省略は、巻
線ヘッド２２３からの熱排出の改善を意味する。

何故なら、対流により空気、したがつて熱排出が比較的
厚い絶縁層３５無．”しに直接巻線ヘッドから出るから
である。箔２５２は、外側では部分２３４および２５０
間をそして内側ては２３４およびさや２６２間を半径方
向にそれぞれ突出させ得る。箔２５２は通常の組立過程
の際簡単に締付けられるので、特別に付着さくせる必要
はない。第６図によればキャップ２３４は短絡リング２
５０にブレスされそして周囲に分割された１つあるいは
多数のくほみ２６７てさらに保持されている。

この実施例ては、保護カバー４０に相当する保護カバー
は存在しない。上記の相異を考えなけれは、第６図の実
施例は第１および５図と同じように実施される。符号は
対応部分に２００を加える。第７図においては、金属フ
ランジリング３１５は、支承管３３１に固くし着座して
いる金属さや３６１を有している。

合成樹脂層３４７は固定子積層３２７上だけに広がり、
支承管３３１の後方ノ部へは広がつておらす、さや３６
１は支承管３３１と良好な熱および金属接触を行つてい
る。保護カバー４０に相当する保護カバーはこの実施例
では無い。第８図においては、固定子の実施例を示し、
そ・の金属フランジ円板４１５は、他の実施例のように
打抜かれた分離部分でなく、本発明の別形態により容器
リング４１２に一緒に射出されており、それ故スポーク
４１３と同様に全容器と共に一体の金属押出成形部を形
成する。

これは第８図によ・り例えは金属接触用に半径方向に支
承管まて伸張した内部リングを備えた隈取コイル型誘導
モータ用に形成され、この際支承管におけるさや状軸方
向拡大部４６１は、支承管からの熱放出のために必要な
幅になつている。外部リング４１６には、固定子積層外
面と同列になり固定子鉄心４２７まて伸びている腕金４
６４を一縮にカステイングすると好ましい。軸方向に後
の成形部材４２０は、成形樹脂型に対する費用を要する
ことなく、矢印４４５の方向に矢印■に従う回転により
注型用樹脂が圧力なしで流入することにより造られ、こ
の際外側容器はポット型として利用できる。合成樹脂に
圧力を加えるとき、平らな板が面４２６におけるカステ
イング空間を閉鎖すると有利てある。場合によつては、
腕金４６４および固定子鉄心４２７間に閉鎖リング４６
５を設ける、これは、内部或いはさや４６１が固定子鉄
心に全く接触しないときでも必ずしも必要でない。腕金
４６４が固定子積層４２７に隣接しないときは、シール
リング４６５が流線形の軸方向スペーサリングとして形
成され得る。成形技術の原理からフランジ円板４１５を
腕金４６４および拡大部４６１と共に分離して製造する
のが場合によつて合目的となり得る。

この押出成形部分４１５は外縁４６０において例えは容
器リング４１２に打抜き部１５，１１５，３１５と同じ
方法で鋲止めされる。任意の変形したフランジ板１５・
・・・・・・・・・・・あるいは４１５は、モータの組
立て過程においてガスあるいは空気が逃げるための例え
ば４６７の開口を有すると有利である。さらに第８図に
よる実施例は、他の部分については他の実施例と同じに
できる。第８図で対応部分は、４００を加えて第１，５
，６，７図と同じ参照番号で示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による外側回転子モータを有する組込フ
ァン部分断面図、第２図は第１図の矢印■からみた図、
第３図は第１図の矢印■からみた２極隈取コイル型誘導
モータ用のフランジ円板、第４図は第３図に対応して見
た分布巻線を有する外側回転子モータのフランジ板、第
５〜７図は第１図による実施例と別のそれぞれの実施例
についての第１図と同じ断面図、第８図は第１図と同じ
対応切断位置における成形部材をカステイングするため
準備状態に組立てられた別の実施例の固定子および第９
図は本発明の要部に対応する従来の構造を示す。 図中符号、３・・・・・・固定子、４・・・・・・回転
子、５・・・・・・ファン翼、８，９・・・・・・フラ
ンジ、１４・・・・・・回転子積層、１５・・・・・・
フランジ円板、２０・・・・・・成形部材、２２，４２
・・・・・・後方巻線ヘッド、２３，４３・・・・・・
前記巻線ヘッド、２７・・・・・・固定子積層、３１・
・・・・・支承管、６０・・・・・・フランジ外縁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前方巻線ヘッド側で固定子の外側に配設された回転
   子とモータ軸とが結合され、また後方巻線ヘッドが、モ
   ータ軸に同軸であり、かつ金属の外側容器部に固定され
   た金属の堅固なフランジ円板により固定され、しかもモ
   ータの動作温度で固い電気絶縁性の合成樹脂から成る成
   形部材により囲まれて成る外側回転子モータにおいて、
   前記フランジ円板が、孔を穿けられて前記後方巻線ヘッ
   ドを突出させられると共に、前記フランジ円板の前記外
   側容器に固定されたフランジ外縁が、前記フランジ円板
   が絶縁間隔を保つて前記後方巻線ヘッドを囲むように前
   記成形部材に埋込まれていることを特徴とする外側回転
   子モータ。