(57)【要約】電気機械のハウジングは、効果的冷却が行え且つコンパクトに形成されることが望まれる。このため本発明に基づいて、特にアルミニウム押出し成形品として形成されたハウジング（１）の冷却通路（２）を、内側に向けて開くことを提案する。これにより、ハウジングの角部位は組立のために空けられ、ハウジング（１）の製造に対して材料が節約される。また、開放冷却通路（２）により、成形体の薄い壁厚が実現され、これにより、大きな冷却通路横断面積をした小さな電動機寸法が実現される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側壁と、該外側壁の半径方向内側に存在し冷却材が搬送される少なくとも１個の冷却通路（２）とを備えた電気機械のハウジング（１）において、少なくとも１個の冷却通路（２）が、外側壁により半径方向外側に向け閉鎖され、ハウジング（１）のほぼ全長にわたって内側に向いて開いていることを特徴とする電気機械のハウジング。
【請求項２】
断面十字状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のハウジング。
【請求項３】
冷却通路（２）の壁を形成するリブ（３）が、半径方向内側に突出し、ハウジング（１）の内部に円筒状自由空間を画成することを特徴とする請求項１又は２記載のハウジング。
【請求項４】
アルミニウム押出し成形品として形成されたことを特徴とする請求項１から３の１つに記載のハウジング。
【請求項５】
請求項３又は４記載のハウジング（１）と固定子（４）とを備え、リブ（３）が固定子（４）を保持するために使われることを特徴とする電気機械。
【請求項６】
固定子（４）がハウジング（１）より短い軸方向長を有し、軸方向において固定子（４）の前或いは後ろに少なくとも１個の管（５、６）が配置され、該管（５、６）が少なくとも１個の冷却通路（２）を少なくとも部分的に内側に向けて閉鎖することを特徴とする請求項５記載の電気機械。
【請求項７】
管（５、６）が固定子（４）に気密に続くことを特徴とする請求項６記載の電気機械。
【請求項８】
固定子（４）がハウジング（１）より短い軸方向長を有し、少なくとも１個の管が固定子の半径方向外側に配置され、少なくとも１個の冷却通路を少なくとも部分的に内側に向けて閉鎖することを特徴とする請求項５記載の電気機械。
【請求項９】
少なくとも１個の管（５、６）が一体に結合された軸受シールド（７、８）を有することを特徴とする請求項６から８の１つに記載の電気機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外側壁と、該外側壁の半径方向内側に存在し冷却材が搬送される少なくとも１個の冷却通路とを備えた電気機械のハウジングに関する。
【０００２】
電動機は、出力を増大すべく、空気流や他の冷却材で冷却される。空気流は、一般に補助的な通風機（軸流式或いは半径流式通風機）で発生され、電動機の表面に沿って、或いは電動機の中を通して導かれる。
【０００３】
本発明は特に強制通風方式に関するので、以下、単に強制通風電動機の通常の冷却原理と呼ぶ。一方で、押出し成形品に対し、該成形品の角部を冷却流が貫流する角冷却方式が知られている。しかしこの種構成は、角部にボルト用切欠き開口を設けられないので、電動機組立上不利である。
【０００４】
また、電動機の冷却用に、電動機上に被せる強制通風機付きフードが公知である。電動機は三方面が冷却空気流で冷却される。しかし、この方式は大きな構造空間を必要とすると言う欠点を持つ。
【０００５】
他の冷却法は、例えば空冷用冷却通路をハウジングレス電動機の積層鋼板に設けることを基礎とする。その場合には、固定子の打抜き開口を冷却材が直接貫流する。
【０００６】
本発明の課題は、できるだけ小さな構造容積のハウジングで、効果的冷却が可能な、電気機械用の簡単に製造できるハウジングを提供することにある。
【０００７】
この課題は、本発明に基づき、外側壁と、該外側壁の半径方向内側に存在し冷却材が搬送される少なくとも１個の冷却通路とを備えた電気機械のハウジングにおいて、少なくとも１個の冷却通路が外側壁により半径方向外側に向けて閉鎖され、ハウジングのほぼ全長にわたり内側に向けて開いていることにより解決される。
【０００８】
この結果、本発明に基づき、冷却材流は、積層鋼板固定子の表面に沿って強く且つ直接案内される。即ち、損失熱は発生箇所から直接、従って最良に排出され、電動機の構造容積を殆ど増大する必要がない。
【０００９】
ハウジングは断面十字状に形成するとよい。これにより、角部位が露出し、そのため、組立上便利な電動機背面からの接近が可能となる。
【００１０】
また、ハウジングにおいて、冷却通路の壁を形成するリブが半径方向内側に突出し、ハウジングの内部に円筒状自由空間を画成している。そのリブは、冷却通路の壁を形成する機能だけでなく、電気機械の固定子を保持する機能も有する。
【００１１】
特に有利な実施形態では、ハウジングをアルミニウム押出し成形品として形成する。該成形品は非常に簡単に製造できる。ハウジングの全長にわたり開いた冷却材通路により、成形品の壁厚を薄くできる。これに反し、冷却材通路が密閉通路であるとき、押出し成形法は必要な公差のために大きな壁厚を必要とする。壁厚が薄いため、冷却通路断面積が同じ大きさである場合、電動機寸法も縮小できる。これは、材料の節約を可能とし、この結果、ハウジングの形成を単純化し、しかも、強制通風電動機を非常にコンパクトな構造にできる。更に、かかるアルミニウム押出し成形品は非常に頑丈である。
【００１２】
固定子がハウジングより短い軸方向長を有するとき、少なくとも１個の管を軸方向において固定子の前又は後ろに配置し、該管で少なくとも１個の冷却通路を少なくとも部分的に内側に向けて閉鎖する。この結果、固定子の前後での冷却材案内が、冷却通路により強制的に行える。
【００１３】
この管は固定子に気密に続く。かくして、冷却材からの汚れ粒子が電気機械の内部室に達するのを防止できる。
【００１４】
固定子の前および／又は後ろの１個又は数個の管に代えて、冷却通路を内側に向けて閉鎖する１個の管を、固定子の半径方向外側に配置してもよい。こうすると、場合により、高い密閉作用が得られる。
【００１５】
また、本発明に基づく電気機械は、少なくとも１個の管を一体に結合した軸受シールドを備え得る。例えば軸受シールドは、管と一緒に共通鋳造品として形成できる。こうすることで、電気機械の組立費用を低減できる。
【００１６】
また、内側に向いて開いた冷却通路が、種々の冷却様式、例えば水冷、強制通風、自冷等に対し、固定子の幾何学形状と設計を難なく最適化可能にする特別な利点も生ずる。
【００１７】
以下図示の実施例を参照し、本発明を詳細に説明する。
【００１８】
以下に詳述する実施例は、本発明の有利な実施態様である。
【００１９】
図１に横断面図で示す電気機械のハウジング１は、アルミニウム押出し成形品として形成されている。内側に向いて開いた冷却通路２は、ハウジング１のほぼ全長にわたりハウジング１の長手軸線に沿って延びている。冷却通路２は各々リブ３で円周方向に互いに分離されている。リブ３は円筒状内部空間を画成し、該空間内に、図２に示す如く、固定子４を収容している。この固定子４は、同時に冷却通路２の内側壁としても使われる。リブ３は、固定子４への摩擦接触により固定子４を保持し、併せて冷却通路２をその隣の冷却通路２に対し密封する機能を果たす。内側に向いて開いたハウジング１の成形体により、冷却通路内側壁は不要となり、ハウジングの半径方向寸法を短縮できる。
【００２０】
図３は、固定子４をはめ込んだハウジング１を破断斜視図で示す。ここでも、冷却通路２と固定子４を支えるリブ３が見える。固定子４は、軸方向においてハウジング１より短い。従って、軸方向において固定子４に続く電動機内部室に向いて開いた成形体の密閉は管５、６が果たす。該両側管５、６により、冷却材、特に冷却空気流を冷却通路２に強制的に導き、この結果、電気機械の内部室又は電動機内部室の汚れを防止できる。管５、６は同時に、軸受シールドに対する心出し機能と密封機能を果たす。
【００２１】
図４は、強制通風形の完成電動機を縦断面図で示す。固定子４の左右両側に管５、６が続き、該管５、６は軸受シールド７、８に対する結合部を形成している。従って、冷却通路２は内側に向けて閉じており、このため電動機内部室９に汚れが入り込むことはない。
【００２２】
右側軸受シールド８に通風機１０が続く。該通風機１０は冷却空気を矢印の如く冷却通路２に搬送し、該通路２を経て電動機の反対側で半径方向外側に向いた開口１１を経て外に排出する。このため冷却空気流は、積層鋼板固定子４の表面に沿って強く且つ直接導かれる。それ故損失熱を発生箇所から直接排出でき、電動機の構造空間はハウジング１により殆ど増大しない。
【００２３】
図４の電動機を、図５に斜視図で再度示す。図中の矢印は冷却空気流を表し、該空気流は電動機の背面で通風機１０に流入し、ハウジング１内の冷却通路を経て最後にハウジング１の開口１１から流出する。本実施例では各冷却通路に固有の開口１１を設けている。
【００２４】
内側に向いて開いた冷却通路を備えるハウジング１は、多くの電気機械に普遍的に利用できる。また、かかるハウジングにより、水冷、強制通風や自冷等の種々の冷却法が、電気機械の外側寸法を殆ど変更することなしに実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に基づくハウジングの断面図。
【図２】図１のハウジングにはめ込まれた固定子の断面図。
【図３】本発明に基づく電気機械の複数の構成要素の破断斜視図。
【図４】本発明に基づく電気機械の冷却流矢印を付した断面図。
【図５】本発明に基づく電気機械の冷却流矢印を付した斜視図。
【符号の説明】
【００２６】
１  ハウジング、２  冷却通路、４  固定子、５、６  管、７、８  軸受シールド
【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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【国際調査報告】
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