(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと該ステータ内で回転するロータとからなり、前記ロータは、該ロータに一体的に取り付けられた管状スリーブを有し、該管状スリーブは、その外表面に軸方向に延長する数条の溝を有し、該溝は前記管状スリーブの一端側において開口し、他端側において隣接する溝とループ状に連通していることを特徴とする自己冷却型モータ。
【請求項２】
ステータと該ステータ内で回転するロータとからなり、前記ロータは、該ロータに一体的に取り付けられた管状スリーブを有し、該管状スリーブは、その外表面に軸方向に延長する数条の突起を有し、該突起は前記管状スリーブの一端部において終端し、他端側において隣接する突起とループ状に連続して折り返されていることを特徴とする自己冷却型モータ。
【請求項３】
ステータと該ステータ内で回転するロータとからなり、前記ロータは、該ロータに一体的に取り付けられた外表面がテーパ状の管状スリーブを有し、該管状スリーブは、その外表面に軸方向に延長する数条の溝を有し、該溝は前記管状スリーブの大径側端部において開口し、小径側端部において隣接する溝とループ状に連通していることを特徴とする自己冷却型モータ。
【請求項４】
ステータと該ステータ内で回転するロータとからなり、前記ロータは、該ロータに一体的に取り付けられた外表面がテーパ状の管状スリーブを有し、該管状スリーブは、その外表面に軸方向に延長する数条の突起を有し、該突起は前記管状スリーブの大径側端部において終端し、小径側端部において隣接する突起とループ状に連続して折り返されていることを特徴とする自己冷却型モータ。
【請求項５】
前記管状スリーブの内表面に螺旋状の溝又は突起を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の自己冷却型モータ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のモータであって、該モータは、密閉容器内に配設され、該モータの前記ステータとロータ間に発生した空気流が該モータの外被と前記密閉容器との間の間隙を通して循環することを特徴とする自己冷却型モータ。
【請求項７】
前記モータのステータとロータ間に外部の空気を導入する導入管が接続され、前記モータの外被と密閉容器との間に外部に連通する排出管が接続されていることを特徴とする請求項６に記載の自己冷却型モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自己冷却型モータ、より詳細には、ステータ内で回転するロータの回転によって空気流を発生させ、この空気流によってモータケースを冷却するようにした自己冷却型のモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
モータは、周知のように、例えば、回転磁界を発生するためのステータと該ステータ内にあって前記回転磁界の回転に追従して回転するロータとから成り、該ロータの回転を外部に取り出して動力源とするものであるが、前記回転磁界を発生するために、前記ステータには回転磁界発生用のコイルが巻回されている。而して、モータにかかる負荷が大きいと、前記コイルに大きな電流が流れ、モータのケーシングが過熱する。そのため、従来は、コンプレッサを別に設け、このコンプレッサよりの圧縮空気によりモータを冷却するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、モータが移動されて使用されるものである場合、コンプレッサも一緒に持ち運ばなければならず、その現場での設置作業等が大変であった。
【０００４】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、特に、ロータの回転によって空気流を生じさせ、この空気流によって冷却するようにし、別体のコンプレッサ等を必要とすることなく、自己冷却可能としたモータを提供することを目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ステータと該ステータ内で回転するロータとからなり、前記ロータは、該ロータに一体的に取り付けられた管状スリーブを有し、該管状スリーブは、その外表面に軸方向に延長する数条の溝を有し、該溝は前記管状スリーブの一端側において開口し、他端側において隣接する溝とループ状に連通していることを特徴としたものである。
【０００７】
請求項２の発明は、ステータと該ステータ内で回転するロータとからなり、前記ロータは、該ロータに一体的に取り付けられた管状スリーブを有し、該管状スリーブは、その外表面に軸方向に延長する数条の突起を有し、該突起は前記管状スリーブの一端部において終端し、他端側において隣接する突起とループ状に連続して折り返されていることを特徴としたものである。
【０００８】
請求項３の発明は、ステータと該ステータ内で回転するロータとからなり、前記ロータは、該ロータに一体的に取り付けられた外表面がテーパ状の管状スリーブを有し、該管状スリーブは、その外表面に軸方向に延長する数条の溝を有し、該溝は前記管状スリーブの大径側端部において開口し、小径側端部において隣接する溝とループ状に連通していることを特徴としたものである。
【００１０】
請求項４の発明は、ステータと該ステータ内で回転するロータとからなり、前記ロータは、該ロータに一体的に取り付けられた外表面がテーパ状の管状スリーブを有し、該管状スリーブは、その外表面に軸方向に延長する数条の突起を有し、該突起は前記管状スリーブの大径側端部において終端し、小径側端部において隣接する突起とループ状に連続して折り返されていることを特徴としたものである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかの発明において、前記管状スリーブの内表面に螺旋状の溝又は突起を有することを特徴としたものである。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載のモータであって、該モータは、密閉容器内に配設され、該モータの前記ステータとロータ間に発生した空気流が該モータの外被と前記密閉容器との間の間隙を通して循環することを特徴としたものである。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記モータのステータとロータ間に外部の空気を導入する導入管が接続され、前記モータの外被と密閉容器との間に外部に連通する排出管が接続されていることを特徴としたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によるモータの一実施例を説明するための要部概略構成図で、同図は、モータ１０の一部を切り欠き、内部のロータが見えるようにした図で、モータ１０のステータ１１には、界磁巻線１１ａが巻回されており、該界磁巻線１１ａによって形成される回転磁界内に永久磁石よりなるロータ１２が回転自在に設けられている。このロータ１２は、周知のように、ステータ側界磁巻線１１ａに通電して回転磁界を発生させると、その回転磁界に追従して回転する。ロータ１２の外表面には、螺旋状の溝又は突起が設けられており、ロータ１２を回転させると、矢印Ｂ方向への空気流を発生し、この空気流により、該ステータ１１の界磁電流１１ａに流れる界磁電流によって発生する熱を流し去る。
【００１５】
図１において、１３はロータ１２に被着した管状の非磁性体からなる（例えば合成樹脂製の）スリーブで、該管状スリーブ１３の表面には、螺旋状の溝１３ａが設けられている。従って、ステータ１１の界磁巻線１１ａに通電して回転磁界を発生させると、ロータ１２は、従来より周知のモータと全く同様にして回転するが、その際、ロータ１２の回転によって、該管状スリーブ１３の溝１３ａ内に空気流が発生し、ロータ１２が矢印Ａ方向に回転すると、溝１３ａ内に矢印Ｂ方向の空気流が発生し、ステータ１１とロータ１２の間の空気が矢印Ｂ方向に放出される。すなわち、ステータ１１の界磁巻線１１ａを通電することによってステータ１１側に生じる熱は、ロータ１２の回転によって発生される空気流と共に放出され、モータ１０が熱くなるようなことはない。
【００１６】
図２は、図１に示した管状スリーブ１３の表面に形成された溝（凹部）１３ａを突起（凸部）１３ｂに変えたもので、図２に示すよう、管状スリーブ１３１に螺旋状の突起１３ｂを形成するようにしても、ロータ１２を矢印Ａ方向に回転すると、矢印Ｂ方向への空気流が発生し、モータの熱上昇を抑えることができる。
【００１７】
図２に示した実施例は、ステータ１１側の内壁面にも、螺旋状の溝を設けた例を示しており、図示例の場合、非磁性体の管状スリーブ１４の内表面に螺旋状の溝１４ａを設けた例を示しているが、溝に代って、突起を設けてもよいことは容易に理解できよう。なお、このステータ側の螺旋溝又は突起は必ずしも必要なものではなく、もし、設けるならば、空気流と同方向（Ｂ方向）へ流れやすい溝又は突起とする。
【００１８】
図１、図２に示した螺旋状溝又は螺旋状突起によると、ロータ１２の回転方向が逆転すれば、空気の流れ方向も逆転してしまい、モータを正逆両方向に回転して使用する場合には不便である。
【００１９】
図３に示した実施例は、ロータの正逆回転にかかわらず、いつも同方向の空気流を発生させるようにした場合の一例を説明するための要部構成図で、この実施例の場合、ロータ１２に被着される管状スリーブ１３２の表面には、該スリーブ１３２の軸方向に延長する数条の溝１３ａが設けられており、この溝１３ａの一端は、スリーブ１３２の一端１３ａ１側で開口し、他端１３ａ２側で隣接する溝にループ状に連通されている。従って、この場合、ロータ１２を正逆いずれの方向に回転しても、空気流は矢印Ｂ方向に発生する。なお、この場合も、図２に示した実施例のように、溝１３ａに代って突起１３ｂとしてもよく、その場合、管状スリーブ１３２は、その外表面に軸方向に延長する数条の突起（凸部）１３ｂを有し、該突起は前記管状スリーブの一端部において終端し、他端側において隣接する突起とループ状に連続して折り返されている。
【００２０】
図４は、モータを正逆回転させても、空気流の方向を一定にすることのできる他の実施例を示す図で、図４に示した実施例においては、管状スリーブ１３３は、外表面がテーパ状に形成されており、該テーパ状管状スリーブ１３３をロータ１２に被着して回転すると、該テーパ状スリーブ１３３の表面には、小径側１３３ｂから大径側１３３ａへ流れる空気流Ｂが発生するが、この空気の流れ方向Ｂはロータ１２の回転方向を正逆回転しても同じである。なお、このテーパ状管状スリーブ１３３の表面に、図３に関して説明したような、軸方向に延長する溝１３ａ又は突起１３ｂを設けることも可能であり、このようにすれば、更に効果的にモータを冷却することができる。
【００２１】
図５は、本発明によるモータを密閉した場合の一例を示す要部概略構成図で、図中、１０は前述のごとき自己冷却機能を有するモータ、２０は該モータ１０を密閉するケーシング、２１，２２は密閉シール部、２３，２４はロータ１２を回転可能に支持するためのベアリングで、モータ１０の外被と密閉ケーシング２０との間には、図示のように、空隙Ｇが設けられており、前述のようにして、ステータ１１とロータ１２との間に発生した空気流は、この空隙Ｇを通して矢印にて示すように循環し、ステータ１１で発生した熱をロータ１２の回転によってステータ１１の外側（空隙Ｇ側）へ導き、密閉ケーシング２０より放熱させることができる。このように密閉構造にすると、外部からの粉塵を吸い込まないため、粉塵の多い場所で、長時間モータを運転するような場合に好適である。
【００２２】
図６は、上述のごとき密閉モータを更に効果的に冷却する場合の一例を示す要部概略構成図で、図中、２０は、図５に示したような、モータ１０を密閉したケーシング、３０は２重管（２重チューブ）、４０はフィルタで、２重管３０の一方（例えば外管３０）はモータ１０内に連通し、他方（内管３１）にモータ１０の外被と密閉ケーシング２０との間の空間に連通されている。このようにすると、モータ内に粉塵等を入れることなく、モータ１０をより効果的に冷却することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によると、モータの過熱を、該モータの回転を利用して効果的に空気流を発生させ、この空気流によって自己冷却するようにしたので、従来、外部に設けられたコンプレッサからの圧縮空気を利用して冷却していたのに対し、この外部コンプレッサを不要とし、モータ単体で使用することができ、持ち運びや現場での設置作業が非常に楽になる。
【００２４】
また、従来のモータに簡単に取り付けることができ、モータ自身に何らかの加工を加えるものではないので、コストも安い。
更には、例えば、モータを高速回転で使用するような場合、少しの凹（溝）、凸（突起）で強力な空気流を発生させることができるので、例えば、手動工具に組み込んで使用するような小型モータに適用した場合に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自己冷却型モータの一実施例を説明するための一部切断要部構成図である。
【図２】本発明による自己冷却型モータの他の実施例を説明するための要部断面図である。
【図３】本発明による自己冷却型モータの更に他の実施例を説明するための図で、ロータ部構成図である。
【図４】本発明による自己冷却型モータの更に他の実施例を説明するための図で、ロータ部の他の構成例を示す図である。
【図５】本発明によるモータを密閉容器内に配設した時の冷却機能を説明するための要部構成図である。
【図６】本発明による自己冷却型モータの一使用例を説明するための構成図である。
【符号の説明】
１０…モータ、１１…ステータ、１１ａ…界磁巻線、１２…ロータ、１３，１３１，１３２，１３３…ロータ側管状スリーブ、１３ａ…溝（凹部）、１３ｂ…突起（凸部）、１４…ステータ側管状スリーブ、１４ａ…螺旋状の溝、２０…密閉容器（ケーシング）、２１，２２…密閉シール部、２３，２４…ベアリング、３０…２重管（２重チューブ）、４０…フィルタ。
【図１】
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【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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