專利名稱：帶冷卻風扇的電動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種主要作為工作機械的主軸電動機使用的帶冷卻風扇的電動機。
背景技術：
當前，公開了一種電動機冷卻用風扇殼體，其對安裝在電動機的后端部并進行上述電動機的冷卻的軸流式風扇實施收容保持，利用工程塑料材料將用于防止發生危險的單元格間隔較小的手指保護部、風扇的保持部、以及外周殼體部一體成型而形成，該外周殼體部構成為其與上述軸流式風扇的外周部之間的間隙被設定得較窄，形成冷卻用空氣流路 (例如，參照專利文獻1)。另外，公開了一種強制冷卻式全封閉型電動機，其利用經由導風道由電動風扇導入的冷卻風，對全封閉型電動機的外殼進行冷卻，具有軸承，其支撐上述電動機的旋轉軸； 導風箱，其包圍該軸承的安裝部并具有送風口，該送風口將導入的上述冷卻風向沿上述電動機的配置有散熱片的框架外壁的方向送出；以及導風罩，其覆蓋冷卻片的外側，以將在沿框架外壁的方向上送出的冷卻風向沿與導風箱的安裝側相反的軸承的安裝部外壁的方向引導(例如，參照專利文獻2)。專利文獻1 日本特開昭63-310343號公報專利文獻2 日本特開2001-178079號公報
發明內容
但是，根據上述專利文獻1所記載的技術，為了防止利用軸流式風扇向風扇殼體外排出的空氣向風扇殼體內逆向流動，而將軸流式風扇的外周部和外周殼體部之間的間隙設定得較窄，因此存在下述問題，即，如果將該電動機使用在工作機械等中，則在周圍漂浮的油被吸入而附著在軸流式風扇上，最終固著在軸流式風扇的外周部和外側殼體部之間， 使軸流式風扇不能旋轉。另外，根據上述專利文獻2所記載的技術，為了對冷卻風進行引導，而設置有覆蓋框架外壁上所配置的冷卻片的外側并與框架異體的導風罩，因此存在下述問題，即，使框架和導風罩之間的傳熱效率較差，即使導風罩得到冷卻，也無法直接對框架的冷卻產生作用。本發明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，得到一種帶冷卻風扇的電動機， 其風扇殼體和冷卻風扇不會由于與空氣一起吸入的油而緊固，冷卻風的壓力損失小，框架的冷卻效率高。為了解決上述課題，達到目的，本發明提供一種帶冷卻風扇的電動機，其具有轉子；前托架及后托架，它們分別支撐該轉子的旋轉軸的前側及后側；筒狀的框架，其在內部保持定子，將所述前托架和后托架連接；箱形的風扇殼體，其安裝在所述后托架的后側；以及冷卻風扇，其配置在該風扇殼體內，其特征在于，所述風扇殼體的后壁部具有中央閉塞部和周邊吹出部，所述冷卻風扇是使空氣從徑向內側向外側吹出的離心式風扇或者斜流式風扇，安裝在所述后壁部的中央閉塞部上，在外周部和所述風扇殼體的周壁部之間具有規定間隙的吹出風路。發明的效果本發明所涉及的帶冷卻風扇的電動機具有下述效果，即，風扇殼體和冷卻風扇不會由于與空氣一起吸入的油而緊固。
圖1是表示本發明所涉及的帶冷卻風扇的電動機的實施方式的縱剖面圖。圖2是實施方式的帶冷卻風扇的電動機的框架的橫剖面圖。圖3是實施方式的框架的通風路的放大剖面圖。圖4是實施方式的風扇殼體的后視圖。圖5是實施方式的風扇殼體的前視圖。圖6是實施方式的離心式風扇的斜視圖。圖7是實施方式的斜流式風扇的斜視圖。圖8是實施方式的鐘形口的斜視圖。圖9是實施方式的編碼器罩的斜視圖。圖10是表示冷卻風從實施方式的帶冷卻風扇的電動機內通過的情況的縱剖面圖。圖11是表示冷卻風從實施方式的帶冷卻風扇的電動機內通過的情況的透視圖。圖12是示意地表示實施方式的風扇殼體的后壁部的圖。圖13是表示周邊吹出部的開口率和風量比之間的關系的圖。符號的說明10 轉子12旋轉軸14 軸承16前托架18后托架20 定子22 框架22a通風路22b 槽22c圓形孔24編碼器26編碼器罩(風路板)26a 凸部27通風路沘風扇殼體^a基座部28b中央閉塞部28c 吹出口
4
^d周邊吹出部28e周壁部29吹出風路30離心式風扇30a 吸入口32 鐘形口34斜流式風扇34a 吸入口40接線盒90帶冷卻風扇的電動機
具體實施例方式下面，基于附圖，詳細說明本發明所涉及的帶冷卻風扇的電動機的實施方式。此外，本發明并不被本實施方式所限定。實施方式圖1是表示本發明所涉及的帶冷卻風扇的電動機的實施方式的縱剖面圖。如圖1 所示，實施方式的帶冷卻風扇的電動機90具有轉子10 ；前托架16及后托架18，它們分別經由軸承14而支撐轉子10的旋轉軸12的前側及后側；筒狀的框架22，其在內部保持定子 20，將前托架16和后托架18連接；箱形的風扇殼體觀，其安裝在后托架18的后側；以及作為冷卻風扇的離心式風扇30，其配置在風扇殼體觀內。此外，在后托架18上設置有接線盒 40。風扇殼體28的后壁部如圖4及圖5所示，具有中央閉塞部28b和周邊吹出部觀山冷卻風扇是將空氣從徑向內側向外側吹出的離心式風扇30，風扇電動機機體部安裝在后壁部的中央閉塞部28b處，在風扇的外周部和風扇殼體觀的周壁部28e之間具有規定間隙的吹出風路四。在后托架18的后方配置有鐘形口(bellmouth)32，其將從后托架18的后述通風路吸出的冷卻風向離心式風扇30的葉片內側的吸入口 30a(參照圖6)引導，并且防止向離心式風扇30的徑向外側的吹出風路四吹出的冷卻風向電動機內部逆向流動。鐘形口 32保持在風扇殼體28的周壁部28e上。在鐘形口 32的前方配置作為風路板的編碼器罩沈，其在與鐘形口 32之間，形成將從后托架18的后述通風路吸出的冷卻風向離心式風扇30的葉片內側的吸入口 30a引導的通風路27。編碼器罩沈安裝在后托架18的外周部，覆蓋著設置在該后托架18的后表面并對旋轉軸12的旋轉量進行檢測的編碼器M。編碼器罩沈在中央部具有向后方凸出的凸部^a，利用凸部26a使在編碼器罩沈和鐘形口 32之間的通風路27內朝向徑向內側的冷卻風，朝向離心式風扇30的葉片內側的吸入口 30a。圖2是實施方式的帶冷卻風扇的電動機的框架的橫剖面圖，圖3是實施方式的框架的通風路的放大剖面圖。如圖2所示，框架22形成為筒狀，具有用于內嵌定子20的圓形孔22c，并具有對角部進行了倒角的大致正四邊形(□ 204mm)的周壁部外形。在四角部處分別形成5個橫跨框架22全長的軸向的通風路22a。前托架16與框架22之間的連接部形成為圓形，框架22的四角部的通風路2 的前端開放，通風路2 可以從前端進氣。另外，如果將框架22形成為大致正四邊形并在四角部處形成通風路22a，則與將框架22形成為圓筒形并在周壁部處沿周向等間隔地形成多個通風路22a的情況相比，可以減小框架22的縱橫尺寸。另外，由于不象現有技術那樣設置與框架異體的導風罩，所以框架22和冷卻風之間的傳熱效率高，框架的冷卻效率高。如圖3所示，在通風路22a的內表面沿軸向平行地形成多個槽22b。通過形成槽 22b，從而可以將通風路2 和冷卻風之間的傳熱面積增大15%左右。具有通風路2 的框架22可以通過鋁的擠出成型而制作。后托架18與框架22相同地形成為大致正四邊形的外形，在與框架22的通風路 22a相對的四角部處，形成與通風路2 連通的所述通風路(未圖示)。圖4是實施方式的風扇殼體的后視圖，圖5是實施方式的風扇殼體的前視圖，圖6 是實施方式的離心式風扇的斜視圖，圖7是實施方式的斜流式風扇的斜視圖。如圖1、圖4 及圖5所示，風扇殼體觀形成為大致四邊形的箱形，開口側的四角部利用螺釘固定在后托架18上。在大致正方形的后壁部中央，設置用于安裝圖6所示的離心式風扇30的風扇電動機機體部的長方形基座部，形成包含基座部的不使冷卻風通過的長方形的中央閉塞部^b，在中央閉塞部^b的周圍，形成設置有多個長方形的冷卻風吹出口 28c的周邊吹出部28d。如圖1所示，離心式風扇30的風扇電動機的機體部利用螺釘安裝在風扇殼體28 的內側的基座部觀3、即中央閉塞部28b上。在離心式風扇30的外周部和風扇殼體觀的周壁部28e之間，設置有間隙是軸流式風扇的情況下的間隙的大約6倍寬的吹出風路四，離心式風扇30的外周部和風扇殼體觀的周壁部28e不會由于吸入并附著在葉片上的油所緊固。此外，也可以取代圖6所示的離心式風扇30，而使用圖7所示的具有吸入口 3 的斜流式風扇；34。斜流式風扇34與離心式風扇30相同地將空氣從徑向內側向外側(斜后方) 吹出。圖8是實施方式的鐘形口的斜視圖，圖9是實施方式的編碼器罩的斜視圖。如圖 1、圖8及圖9所示，鐘形口 32的外周部固定在周壁部28e上，相對于風扇殼體觀的開口部以與風扇電動機軸長對應的量位于后方，鐘形口 32的內周部位于離心式風扇30 (斜流式風扇34)的葉片內側的吸入口 30a (34a)處。作為風路板的編碼器罩沈隔著通風路27而配置在鐘形口 32的前方，外周部固定在后托架18的后端部。在編碼器罩沈的中央通過模具成型的方式形成向后方凸出的圓形的凸部^a，凸部26a使在鐘形口 32和編碼器罩沈之間的通風路27中朝向徑向內側流動的冷卻風，朝向后方，朝向離心式風扇30(斜流式風扇34)的吸入口 30a(34a)流動。圖10是表示冷卻風從實施方式的帶冷卻風扇的電動機內通過的情況的剖面圖， 圖11是表示冷卻風從實施方式的帶冷卻風扇的電動機內通過的情況的透視圖。如圖10及圖11所示，如果使帶冷卻風扇的電動機90的離心式風扇30(斜流式風扇34)旋轉，則帶冷卻風扇的電動機90從框架22前端的四角部的通風路22a(參照圖2)開口吸入空氣，通過通風路2 —后托架18的通風路一鐘形口 32和編碼器罩沈之間的通風路27 —離心式風扇30 (斜流式風扇34)內一吹出風路四一風扇殼體觀的周邊吹出部28d這樣的路徑向外部吹出。由于在上述的通風路徑的離心式風扇30 (斜流式風扇34)的上游側，沒有支撐離心式風扇30(斜流式風扇34)的肋部等障礙物，所以不會在上游側產生冷卻風的渦流，通風路徑的壓力損失小，防止通風量降低。圖12是示意地表示實施方式的風扇殼體的后壁部的圖，圖13是表示周邊吹出部的開口率和風量比之間的關系的圖。圖12示意地表示在風扇殼體觀的后壁部的、除了風扇電動機的圓形機體部的面積之外的所有區域上形成周邊吹出部^d的狀態。在圖13中示出了將該狀態設為周邊吹出部^d的開口率100%，并逐漸使中央閉塞部28b的面積增大而周邊吹出部28d的開口率減小時，離心式風扇30的吹出風量比的增減的實驗結果。該實驗結果是框架22以及風扇殼體28的外形尺寸為口 204mm，離心式風扇 30的風扇外徑為Φ 160mm的帶冷卻風扇的電動機90的實驗結果。根據實驗結果，在周邊吹出部^d的開口率大于或等于30%而小于或等于50% 時，吹出風量與開口率100%時相比變大，在開口率為大致40%時成為最大的風量比(1. 1 倍)。其原因是，如圖10所示，中央閉塞部28b的面積增大至一定程度能夠防止因從周邊吹出部^d向外部吹出的冷卻風的渦流所引起的逆向流動。因此，風扇殼體觀的后壁部的開口率可以設為大于或等于30 %而小于或等于50 %，優選大約40 %。工業實用性如上述所示，本發明所涉及的帶冷卻風扇的電動機適用于工作機械的主軸電動機。
權利要求
1.一種帶冷卻風扇的電動機，其具有轉子；前托架及后托架，它們分別支撐該轉子的旋轉軸的前側及后側；筒狀的框架，其在內部保持定子，將所述前托架和后托架連接；箱形的風扇殼體，其安裝在所述后托架的后側；以及冷卻風扇，其配置在該風扇殼體內，其特征在于，所述風扇殼體的后壁部具有中央閉塞部和周邊吹出部，所述冷卻風扇是使空氣從徑向內側向外側吹出的離心式風扇或者斜流式風扇，安裝在所述后壁部的中央閉塞部上，在外周部和所述風扇殼體的周壁部之間具有規定間隙的吹出風路。
2.根據權利要求1所述的帶冷卻風扇的電動機，其特征在于，所述周邊吹出部相對于從所述風扇殼體的后壁部的整個面積中減去風扇電動機的機體面積后的面積的面積比例，大于或等于30%而小于或等于50%。
3.根據權利要求1所述的帶冷卻風扇的電動機，其特征在于，所述周邊吹出部相對于從所述風扇殼體的后壁部的整個面積中減去風扇電動機的機體面積后的面積的面積比例為大約40%。
4.根據權利要求1所述的帶冷卻風扇的電動機，其特征在于，所述風扇殼體、框架的周壁部以及所述后托架的外形形成為大致正四邊形，在所述框架以及后托架的四角處沿軸向形成通風路。
5.根據權利要求4所述的帶冷卻風扇的電動機，其特征在于，在所述框架的通風路的內表面沿軸向形成多個槽。
6.根據權利要求4所述的帶冷卻風扇的電動機，其特征在于，在所述后托架的后方配置鐘形口，其將從該后托架的通風路吸出的冷卻風向所述離心式風扇或者斜流式風扇的葉片內側的吸入口引導，并且防止向所述離心式風扇或者斜流式風扇的徑向外側的吹出風路吹出的冷卻風向電動機內部逆向流動。
7.根據權利要求6所述的帶冷卻風扇的電動機，其特征在于，在所述鐘形口的前方配置風路板，其在與該鐘形口之間，形成將從所述后托架的通風路吸出的冷卻風向所述離心式風扇或者斜流式風扇的葉片內側的吸入口引導的通風路。
8.根據權利要求7所述的帶冷卻風扇的電動機，其特征在于，所述風路板是覆蓋編碼器的編碼器罩，該編碼器設置在所述后托架的后表面并對所述旋轉軸的旋轉量進行檢測。
9.根據權利要求7所述的帶冷卻風扇的電動機，其特征在于，所述風路板在中央部具有向后方凸出的凸部，利用該凸部使在所述風路板和鐘形口之間的通風路內朝向徑向內側的冷卻風，朝向所述離心式風扇或者斜流式風扇的葉片內側的吸入口。
10.一種帶冷卻風扇的電動機，其具有轉子；前托架及后托架，它們分別支撐該轉子的旋轉軸的前側及后側；筒狀的框架，其在內部保持定子，將所述前托架和后托架連接；箱形的風扇殼體，其安裝在所述后托架的后側；以及冷卻風扇，其配置在該風扇殼體內，其特征在于，所述框架的周壁部的外形形成為大致正四邊形，在所述框架的四角處沿軸向形成通風
全文摘要
本發明提供一種帶冷卻風扇的電動機，其具有轉子；前托架及后托架，它們分別支撐該轉子的旋轉軸的前側及后側；筒狀的框架，其在內部保持定子，將所述前托架和后托架連接；箱形的風扇殼體，其安裝在所述后托架的后側；以及冷卻風扇，其配置在該風扇殼體內，其中，所述風扇殼體的后壁部具有中央閉塞部和周邊吹出部，所述冷卻風扇是使空氣從徑向內側向外側吹出的離心式風扇或者斜流式風扇，安裝在所述后壁部的中央閉塞部上，在外周部和所述風扇殼體的周壁部之間具有規定間隙的吹出風路。
文檔編號H02K9/04GK102334266SQ20098015754
公開日2012年1月25日 申請日期2009年3月6日 優先權日2009年3月6日
發明者中島誠治, 嘉福直也, 小川徹, 池田孟, 高島由晴 申請人:三菱電機株式會社