(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトに固定されたロータと、
このロータを囲って設けられ、先端部が径内側方向に延びた複数のティース間に形成されたスロットを有するステータコア及び各スロットに巻装されたコイルを有するステータと、
前記ステータコアを挟むようにしてステータコアの両外周縁部に設けられたリング状の一対の押え板と、
この押え板及び前記ステータの全周を覆ったカバーと、
このカバーと前記ステータコアとの間に設けられ、一方の前記押え板に形成された吸入用通風窓から入った冷却風を、他方の前記押え板に形成された排出用通風窓に案内する複数の仕切り板と
を備えたことを特徴とする電動機。
【請求項２】
前記吸入用通風窓及び前記排出用通風窓は、対面して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記ステータコアのコアバック部には、軸線方向に延びた溝部が周方向に間隔を空けて複数形成されており、複数の溝部のうち選択された溝部に前記仕切り板が差し込まれていることを特徴とする請求項１または２に記載の電動機。
【請求項４】
前記溝部は、前記ティースの径方向の延長線上に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電動機。
【請求項５】
前記ステータコアは、薄板の電磁鋼板がスキューして積層されていることを特徴とする請求項４に記載の電動機。
【請求項６】
前記仕切り板は、径方向外側に起立した起立部が前記シャフトと平行に延びていることを特徴とする請求項５に記載の電動機。
【請求項７】
前記押え板には、前記吸入用通風窓及び前記排出用通風窓が非回転対称で形成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の電動機。
【請求項８】
前記溝部には、格子状または千鳥状に放熱用フィンが配置されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の電動機。
【請求項９】
前記電動機は、前記シャフトの先端部に綱車が固定される、エレベータ巻上機用電動機であることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷却用ファンによる冷却風でステータが冷却される、例えばエレベータ巻上機用電動機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷却用ファンによる通風経路が主にステータとロータの間のエアギャップ部分と、コイルエンド部を通る経路とで構成された、エレベータ巻上機用電動機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−５６１２０号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、エレベータ巻上機用電動機のような大型電動機では、ステータによる発熱量が多いため、上記通風経路では十分な冷却効果が得られない場合があるという問題点があった。
【０００５】
この発明は、かかる問題点を解決することを課題とするものであって、ステータの冷却効率を向上させた電動機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電動機は、シャフトに固定されたロータと、このロータを囲って設けられ、先端部が径内側方向に延びた複数のティース間に形成されたスロットを有するステータコア及び各スロットに巻装されたコイルを有するステータと、前記ステータコアを挟むようにしてステータコアの両外周縁部に設けられたリング状の一対の押え板と、この押え板及び前記ステータの全周を覆ったカバーと、このカバーと前記ステータコアとの間に設けられ、一方の前記押え板に形成された吸入用通風窓から入った冷却風を、他方の前記押え板に形成された排出用通風窓に案内する複数の仕切り板とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る電動機によれば、カバーとステータコアとの間に、一方の押え板に形成された吸入用通風窓から入った冷却風を、他方の押え板に形成された排出用通風窓に案内する複数の仕切り板を設けたので、通風経路は、ロータとステータとの間とともに、カバーとステータコアとの間でも確保される。
そして、カバーとステータコアとの間の通風路では、吸入用通風窓から入った冷却風は、仕切り板により排出用通風窓に導かれ、ステータからの熱は、冷却風により強制的に排出用通風窓を通じて外部に排出されるので、ステータの冷却効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１のエレベータ巻上機用電動機の正断面図である。
【図２】図１のエレベータ巻上機用電動機の側断面図である。
【図３】図１の矢印アの部位の拡大図である。
【図４】図３を矢印イから視たときの図である。
【図５】図１のステータコアの部分正面図である。
【図６】図１の部分切り欠き斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態２のエレベータ巻上機用電動機の部分正断面図である。
【図８】図７を矢印ウから視たときの図である。
【図９】この発明の実施の形態３のエレベータ巻上機用電動機の仕切り板挿入前の部分斜視図である。
【図１０】図９において仕切り板挿入後の図である。
【図１１】この発明の実施の形態４のエレベータ巻上機用電動機の正断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態５のエレベータ巻上機用電動機の部分斜視図である。
【図１３】図１２のエレベータ巻上機用電動機の部分正断面図である。
【図１４】図１３を矢印エから視たときの図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１のエレベータ巻上機用電動機の正断面図（但し、コイル９は省略されている。）、図２は図１のエレベータ巻上機用電動機の側断面図、図３は図１の矢印アの部位の拡大図、図４は図３を矢印イから視たときの図、図５は図１のステータコア７の部分正面図、図６は図１の部分切り欠き斜視図である。
この回転電機である、エレベータ巻上機用電動機は、一端部に綱車（図示せず）が固定されたシャフト１と、このシャフト１の他端部に固定されたロータ２と、このロータ２の外周を囲って設けられたステータ３と、このステータ３を両側から挟んで保持したリング状の、第１の押え板４ａ、第２の押え板４ｂと、ステータ３の外周面に周方向に間隔を空けてシャフト１と平行に設けられ、押え板４ａ，４ｂ及びステータ３に溶接された複数の背板５と、押え板４及びステータ３の全周を覆った円筒形状のカバー６と、カバー６の内側であって押え板４ｂに対向して複数設けられた冷却ファン２０とを備えている。
【００１１】
ステータ３は、薄板電磁鋼板を積層して構成され、先端部が径内側方向に延びた複数のティース８間に形成されたスロット３０を有するステータコア７と、各スロット３０に巻装されたコイル９とを備えている。
ステータコア７のコアバックには、図５に示すように、各ティース８の径方向の延長線上に溝部１０が形成されている。この溝部１０のうち、選択された溝部１０には矩形状の仕切り板１１が挿入される。
【００１２】
一方の第１の押え板４ａには、周方向において等分間隔で吸入用通風窓１２が形成されている。他方の第２の押え板４ｂには、周方向において等分間隔で排出用通風窓１３が形成されている。
対向した、吸入用通風窓１２及び排出用通風窓１３間には、スタータコア７と、一対の仕切り板１１と、カバー６とにより画成された通風路１４が形成されている。
【００１３】
上記エレベータ巻上機用電動機では、ステータコア７の鉄損とコイル９の銅損により生じた熱は、冷却ファン２０の回転により生じた冷却風により強制的に外部に排出される。
即ち、冷却ファン２０の回転により、吸入側カバー２１の吸入口２２から吸入された空気は、ロータ２とステータ３との間の空隙を流れるとともに、図６の矢印に示すように、吸入用通風窓１２を通じてステータコア７とカバー６との通風路１４を流れた後、排出用通風窓１３から排出され、冷却風とともに、ステータコア７及びコイル９からの熱は、強制的に外部に排出される。
【００１４】
上記構成のエレベータ巻上機用電動機によれば、カバー６とステータコア７との間に、第１の押え板４ａに形成された吸入用通風窓１２から入った冷却風を、第２の押え板４ｂに形成された排出用通風窓１３に案内する複数の仕切り板１１を設けたので、ステータコア７及びコイル９で生じた熱の一部は、通風路１４を流れる冷却風により、強制的に外部に排出され、ステータコア７及びコイル９は、効率よく冷却される。
【００１５】
また、長手方向に延びた平板形状の仕切り板１１は、ステータコア７のコアバック部に形成された軸線方向に延びた複数の溝部１０のうちから、冷却ファン２０に合わせて最適な風圧、風速の冷却風が得られるように、選択して溝部１０に差し込まれており、ステータコア７及びコイル９は、効率よく冷却される。
【００１６】
また、吸入用通風窓１２と排出用通風窓１３とは対面しており、仕切り板１１により画成された通風路１４は、シャフト１と平行に形成されており、それだけ通風路の流れ抵抗は小さくなり、通風路１４内では、冷却風は円滑に流れ、ステータコア７及びコイル９で生じた熱は、より効率良く強制的に外部に排出される。
【００１７】
また、溝部１０は、ティース８の径方向の延長線上に形成されているので、ステータコア７のコアバック部での磁路飽和が生じにくく、電動機の出力効率の低下を抑制することができるとともに、ステータコア７の溝部１０での径方向の肉厚が確保され、ステータコア７の物理的強度が保持される。
【００１８】
実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２のエレベータ巻上機用電動機の部分正断面図（但し、コイル７は省略されている。）、図８は図７を矢印ウから視たときの図である。
この実施の形態のステータコア７Ａは、振動、騒音の原因になるコギングトルクを低減させるために、薄板の電磁鋼板がスキューして積層されている。このため、溝部１０Ａに差し込まれた仕切り板１１もスキューしている。
この他の構成は、実施の形態１のエレベータ巻上機用電動機と同じである。
【００１９】
この実施の形態のエレベータ巻上機用電動機は、コギングトルクが低減されるとともに、実施の形態１と同様に、ステータコア７Ａ及びコイル９で生じた熱の一部は、通風路１４を流れる冷却風により、強制的に外部に排出され、ステータコア７及びコイル９は、効率よく冷却される。
【００２０】
実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３のエレベータ巻上機用電動機の仕切り板１１Ａの挿入前の部分斜視図（但し、コイル７は省略されている。）、図１０は仕切り板１１Ａ挿入後の図である。
この実施の形態のステータコア７Ａは、実施の形態２と同様に、薄板の電磁鋼板がスキューして積層されている。
仕切り板１１Ａは、中間部で直角に二度折曲されており、溝部１０Ａに差し込まれる差し込み部１６と、シャフト１と平行に延びた起立部１５と、起立部１５と差し込み部１６とをつなぐつなぎ部１７とから構成されている。つなぎ部１７は、吸入用通風窓１２から排出用通風窓１３に向かうに従って、周方向の寸法が拡大している。
この他の構成は、実施の形態１のエレベータ巻上機用電動機と同じである。
【００２１】
この実施の形態のエレベータ巻上機用電動機では、起立部１５は、シャフト１と平行に延びており、吸入用通風窓１２から吸入した冷却風は、起立部１５の面と平行に沿って流れる。
従って、冷却風が、スキューした仕切板１１に衝突する、実施の形態２の電動機と比較してそれだけ通風路の流れ抵抗は小さくなり、通風路１４内では、冷却風は円滑に流れ、ステータコア７及びコイル９は、より効率良く強制的に外部に排出される。
【００２２】
実施の形態４．
図１１は、この発明の実施の形態４によるエレベータ巻上機用電動機の正断面図（但し、コイル７は省略されている。）である。
この実施の形態のエレベータ巻上機用電動機の第１の押え板４ａの吸入用通風窓１２及び第２の押え板４ａの排出用通風窓１３はそれぞれ対面し、かつ非回転対称で形成されている。
【００２３】
この実施の形態では、エレベータ巻上機電動機の上部では、下部と比較して、吸入用通風窓１２及び排出用通風窓１３の周方向の寸法が大きい。
他の構成は、実施の形態１のエレベータ巻上機用電動機と同じである。
【００２４】
この実施の形態では、エレベータ巻上機用電動機の上部は、下部と比較して、吸入用通風窓１２及び排出用通風窓１３の周方向の寸法が大きいので、それだけ下部と比較して高温である上部のステータ３をより効率よく冷却でき、ステータ３の上部と下部との間での温度差を減少させることができ、コイル９の温度分布のムラにより生じる出力効率の低下を抑制することができる。
【００２５】
実施の形態５．
図１２はこの発明の実施の形態５のエレベータ巻上機用電動機の部分斜視図（但し、コイル７は省略されている。）、図１３は図１２のエレベータ巻上機用電動機の部分正断面図、図１４は図１３を矢印エから視たときの図である。
この実施の形態では、溝部１０には、千鳥状に放熱用フィン１８が配置されている。
他の構成は、実施の形態１のエレベータ巻上機用電動機と同じである。
【００２６】
この実施の形態では、吸入用通風窓１２から入った冷却風は、途中放熱用フィン１８に衝突し、図１２の矢印で示すように蛇行して排出用通風窓１３に向かって流れる。
この場合、冷却風は、放熱用フィン１８が配置されたことで、通風路１４内での流れ抵抗が大きくなるものの、放熱用フィン１８に衝突することで、放熱用フィン１８からの熱を奪うととともに、層流から乱流に変わり、ステータコア７と冷却風との境界面での熱伝達率が向上することで、ステータコア７は効率良く冷却される。
なお、放熱用フィン１８は、例えば格子状に配置してもよい。
また、放熱用フィン１８の軸線方向の長さ、枚数及びピッチ等は、冷却ファン２０の特性に合わせて適切に選定することにより効果的な冷却を行うことができる。
【００２７】
なお、上記各実施の形態では、仕切り板１１をステータコア７の溝部１０，１０Ａに差し込んで、通風路１４を形成したが、カバー６の内壁面に、周方向に間隔を空けて複数の仕切り板を設けることで、吸入用通風窓１２からの冷却風を排出用通風窓１３に導く通風路を形成するようにしてもよい。
また、この発明は、エレベータ巻上機用電動機以外の電動機にも適用できるのは勿論である。
【符号の説明】
【００２８】
１  シャフト、２  ロータ、３  ステータ、４ａ  第１の押え板、４ｂ  第２の押え板、５  背板、６  カバー、７  ステータコア、８  ティース、９  コイル、１０，１０Ａ  溝部、１１，１１Ａ  仕切り板、１２  吸入用通風窓、１３  排出用通風窓、１４  通風路、１５  起立部、１６  差し込み部、１７  つなぎ部、１８  放熱用フィン、２０  冷却ファン、２１  吸入側カバー、２２  吸入孔、３０  スロット。
【図１】
0005523258.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005523258.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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