(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子鉄心に形成したスロットに巻線を嵌め込んで形成した固定子をフレーム内の所定位置に配置し、前記フレームの両ブラケット間に支持された軸に固定した鉄心のスロットに回転子導体を差し込み両端を短絡線で結線してかご形にした回転子を前記固定子の内方に配置するとともに、前記軸の前記回転子の前方に冷却ファンを装着し、この冷却ファンにより前記フレームの前方に位置するブラケットに形成した外気取入口から取り入れた外気を、前記固定子とフレームとの間に形成した冷却通路から前記フレームの後方に位置するブラケットに形成した外気排出口から排出して前記固定子を冷却するようにし、前記固定子鉄心の外周面に、前記回転子の軸線方向へ延びるとともに固定子鉄心の両端面に露出する多数の溝が並設されて歯車状に形成されており、これらの溝が前記冷却通路を形成するかご形電動機において、前記冷却ファンはその外周端縁の内面に前記固定子の前記冷却ファン側の端面から突設させた円形筒体の端縁との間にラビリンス構造を介在させる環状溝が形成されて固定子ならびに回転子を外気と遮断して固定子ならびに回転子を外気からの浸入する塵埃の付着を防止し、且つ前記冷却ファンはその外側に前記冷却通路へ外気を導入するための冷却羽根子が、内側に外気と遮断されている回転子を直接的に冷却するための冷却羽根が設けられており、直接的に回転子を冷却するばかりかフレーム内の加熱空気を前記冷却通路を介して外気ときわめて効率良く交換することを特徴とするかご形電動機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、かご形電動機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、簡単な構造で取り扱いが容易な電動機としてかご形電動機が知られている。
【０００３】
このかご形電動機は、例えば図４および図５に示すように、薄い珪素鋼板を打ち抜いて形成したドーナツ形の鉄心１１を積層して固定子鉄心１２を形成し、この固定子鉄心１２に形成したスロット１３に巻線１４を嵌め込んで形成した固定子１をフレーム２を形成する筒形のフレーム本体２１内の所定位置に配置するとともに、薄い珪素鋼板を打ち抜いて形成した鉄心３１を積層した回転子鉄心３２のスロット３３に銅またはアルミニウム棒からなる回転子導体３４を差し込み両端を短絡線で結線してかご形にした回転子３を装着した軸３５を、前記筒形のフレーム本体２１の両端に配置したブラケット２２，２３間に軸支して架設したものが知られている。
【０００４】
そして、前記従来のかご形電動機は、周面が円形の固定子２を、その軸線方向に延びるリブ２４を介して円筒形のフレーム本体２２の内側に配置しており、回転子３における軸３５の鉄心３１の前方位置に装着した冷却ファン４が、冷却用の外気をフレーム２のブラケット２２に形成した外気取入口２５から取り入れるとともに、前記フレーム本体２１、前記リブ２４および固定子鉄心１２の外周面１５とで形成される冷却通路２６を通過させて、前記フレーム２の後方に位置するブラケット２３に形成した排出口２７から放出することにより、回転子３の冷却を行うものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来のかご形電動機において、通過する冷却空気が接触する固定子２を形成する固定子鉄心１２はドーナツ形の鉄心１１により形成されその外周面は円形を呈しており、放熱面積が少なく熱の放散効率がよくなかった。
【０００６】
また、熱の放散効率の向上を図る目的で、大径の冷却ファン４を装着することも考えられるが、大径化による電動機の効率低下を生じるとともに、ファン４の回転によって生じる騒音が問題となる。
【０００７】
更に、フレーム２のブラケット２２に形成した外気取入口２５を大きくして冷却空気の取り入れ量の増加を図ることも考えられるが、同時に固定子２ならびに回転子３に外気取入口２５から進入した塵埃が付着して絶縁抵抗を低下させる、という問題もある。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、高効率低騒音形のかご形電動機を提供することを主な課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、固定子鉄心の外周面に、前記回転子の軸線方向へ延びるとともに固定子鉄心の両端面に露出する多数の空冷用の溝を形成することにより、フレーム内を通過する冷却空気が接触する固定子鉄心の外周面における放熱面積を増加させて熱の放散効率を向上させる。
【００１０】
また、固定子の前記冷却ファン側の端面から円形筒体を突設させるとともに、この円形筒体の端縁と前記冷却ファンの外周端縁との間にラビリンス構造を介在させることにより、外気取入口から取り入れた外気に混じってフレーム内に進入した塵埃が、固定子ならびに回転子に付着して絶縁抵抗が低下するのを防止する。
【００１１】
更に、冷却ファンの外側と内側の両面に冷却羽根を設けることにより、冷却効率を上昇させる。
【００１２】
更にまた、フレームの前方に位置するブラケットの内、反負荷側におけるブラケットの内面に吸音材を付設することにより、低騒音化を図る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。尚、前記従来例と同一構成部には同一符号を付して説明する。
【００１４】
図１乃至図３は本発明の好ましい実施の形態の一つを示すものであり、固定子鉄心１２は、図２に示すように、薄い珪素鋼板を打ち抜いて形成したほぼ中空歯車形の鉄心１１を積層して固定子鉄心１２を形成し、固定子鉄心１２の外周面１５に、両端面１６，１７に露出する多数の空冷用の溝１８が形成されており、この固定子鉄心１２に形成したスロット１３に巻線１４を嵌め込んで形成した固定子１をフレーム２を形成する筒形のフレーム本体２１の内周面２８に内接して配置される。
【００１５】
また、前記固定子１内に配置される回転子３は、前記従来例と同様に、薄い珪素鋼板を打ち抜いて形成した鉄心３１を積層した回転子鉄心３２のスロット３３に銅またはアルミニウム棒からなる回転子導体３４を差し込み両端を短絡線で結線してかご形にした回転子３を装着した軸３５を、前記筒形のフレーム本体２１の両端に配置してフレーム２を構成するブラケット２２，２３間に軸支して架設されている。
【００１６】
更に、回転子３における軸３５の鉄心３１の前方位置に冷却ファン４が装着されており、回転子３の回転に伴って回転する冷却ファン４により、外気がフレーム２における反負荷側のブラケット２２に形成した外気取入口２５からフレーム２内に取り入れられ、フレーム本体２５の内周面２８と、固定子鉄心１２の外周面１５に形成された両端面１６，１７に露出する多数の空冷用の溝１８との間に形成された冷却通路２６を通過して、前記フレーム２の負荷側のブラケット２３に形成した排出口２７から放出される。
【００１７】
このとき、本実施の形態では、固定子鉄心１２の外周面１５は両端面１６，１７に露出する多数の空冷用の溝１８が冷却通路２６となっており、前記図４および図５に示した従来の円形の固定子鉄心１２の外周面１５に比べて広い放熱面積を有することからより高い放散効率を得ることができる。
【００１８】
また、本実施の形態は、固定子１１の前記冷却ファン４側、即ち、反負荷側の端面１６に軸３５と同心の円形筒体５１が突設されており、その先端縁５２と、前記冷却ファン４の外周端縁４１の内面に形成した環状溝５３とでラビリンス構造５が形成されている。
【００１９】
そのため、固定子１ならびに回転子３がラビリンス構造５によって外気と遮断され、外気取入口２５からフレーム２内に取り入れられた外気に混じってフレーム２内に進入した塵埃が、固定子１ならびに回転子３に付着することがなく、従来のように塵埃の付着により絶縁抵抗が低下することがない。
【００２０】
更にまた、冷却ファン４はその外側４１に前記冷却通路２６へ外気を導入するための冷却羽根子４２が、内側に直接的に回転子３を冷却するための冷却羽根４３が設けられており、直接的に回転子３を冷却するばかりかフレーム２内の加熱空気を前記冷却通路２６を介して外気ときわめて効率良く交換することができる。
【００２１】
加えて、フレーム２の前方、即ち、反負荷側におけるブラケット２２の内面に例えば軟質合成樹脂発泡体などにより形成される吸音材２９が付設
されている。従って、回転時の騒音の発生を抑えることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、固定子鉄心の外周面における放熱面積を増加させたことにより、回転時に固定子鉄心に生じる発熱を十分に冷却することができる。
【００２３】
また、固定子の前記冷却ファン側の端面から円形筒体を突設させるとともに、この円形筒体の端縁と前記冷却ファンの外周端縁との間にラビリンス構造を介在させることにより、固定子ならびに回転子を密封状態としたことにより、外気取入口から取り入れた外気に混じってフレーム内に進入した塵埃が、固定子ならびに回転子に付着して絶縁抵抗が低下するのを防止する。
【００２４】
更に、冷却ファンの外側と内側の両面に冷却羽根を設けることにより、冷却効率を上昇させるとともに、フレームの前方に位置するブラケットの内、反負荷側におけるブラケットの内面に吸音材を付設することにより、低騒音化を図る。
【００２５】
このように、本発明であるかご形電動機は、完全密封型のかご形電動機のように製造コストが掛からずにそれに近い性状を得ることができるものであり、きわめて実用性に優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施の形態を示す一部を破断した説明図。
【図２】図１に示した実施の形態に用いられる固定鉄心を示す分解斜視図。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う一部を拡大した断面拡大図。
【図４】従来例を示す一部を破断した斜視図。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿う一部を省略した断面図。
【符号の説明】
１  固定子、２  フレーム、３  回転子、４  冷却ファン、５ラビリンス構造、１２  固定子鉄心、１３  スロット、１４  巻線、１５  外周面、１６  端面、１７  端面、１８  溝、２１  フレーム本体、２２  側板、２３  側板、２５外気取入口、２６  冷却通路、２７  外気排出口、２９  吸音材、３５  軸、４２  冷却羽根、４３  冷却羽根、５１  円形筒体
【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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