JP5312101B2 - モータフィン付きのモータ - Google Patents

Description

本発明は、モータフィン付きのモータに関する。

モータには、（容量の小さなもの等を除き）冷却用のフィンが付設されている。モータ軸に付設されたファンや、モータとは別に設けられた送風機により、このモータフィンに送風することによりモータの冷却が行われる。しかしながら、モータフィンは、モータの表面に形成されているため、フィンとフィンとの間にゴミや埃が溜まりやすい。特に食品工場では衛生上の問題からゴミや埃をなくしたいと考えている。しかし、フィンは放熱面積を確保するため半径方向に深い凹凸形状を呈する様にモータフレームに配置されており、清掃が困難である。

特許文献１には、モータフィンにカバーを固定したものが開示されている（図８参照）。具体的には、ファンカバー１５が、軸方向に設けられた複数のモータフィン１４の頂点を覆って固定子枠２の負荷側の端部近傍まで延長され、各モータフィン１４をまたぐように圧入固定されている。

この構造を採用した場合でも結果として、ゴミや埃が、フィン間に堆積することをある程度防ぐことができる。

特開２０００−１１６０５９号公報（請求項１、請求項３、段落［００１７］、［００２３］、図２）

しかしながら、特許文献１は、フィンの頂部をカバーでふさぐことにより、カバー内周に排気流路を形成し、冷却効果を高めることを目的としたものであるため、カバーの内部のフィンに堆積するゴミを清掃することについては全く考慮されていない。さらに、上記特許文献１に係る技術では、カバーをフィンに圧入固定して流路を形成するため、カバーには寸法精度が要求され、高値になり易い。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、低コストでゴミが溜まりにくく、かつ、掃除が容易なモータフィン付きのモータを提供することを課題とする。

本発明は、モータフレームの外周にモータフィンを有するモータフィン付きのモータにおいて、前記モータフィンを覆うカバーを備え、該カバーが、取り外し可能に前記モータに固定されており、モータ軸の反負荷側に設けられたファンを有し、前記カバーは、前記モータフィンを覆う部分と前記ファンを覆う部分とを一体的に備え、且つ、周方向の一部に切り欠き部を有していることにより、上記課題を解決したものである。

本発明によれば、モータフィンをカバーで覆うことにより、先ず、モータフィンにゴミや埃等が溜まりにくくなっている。しかし、カバーで覆ったとしても、ファンによってモータフィンに風を送っている以上、ゴミや埃はやはり付着してくる。特に、食品工場のように空気中に脂分の多いミストが多く浮遊している環境ではそうである。しかし、本発明では、カバーがモータフィンに固着されておらず、取り外し可能とされているため、簡単にカバーを取外すことができる。また、当該カバーに寸法精度が要求されず、カバー形状の簡略化及び製造コストの低減化を図ることもできる。

本発明によれば、低コストでゴミが溜まりにくく、かつ、掃除が容易なフィン付きのモータを提供することができる。

本発明の実施形態の一例にかかるモータフィン付きのモータを用いたギヤドモータの斜視図 本発明の実施形態の一例にかかるモータフィン付きのモータの縦断面図 本発明の実施形態の一例にかかるモータフィン付きのモータの正面図 本発明の実施形態の一例にかかるモータフィン付きのモータの背面図 本発明の実施形態の一例にかかるモータフィン付きのモータの（ａ）平面図、（ｂ）左側面図 図２に示すモータフィン付きのモータのVI部拡大図 図４に示すモータフィン付きのモータのVII−VII−VII断面図 モータフィン付きのモータに用いられていた従来カバーの縦断面図

まず、ギヤドモータ２０の構造について説明する。

図１（ａ）にギヤドモータ２０に第２カバー３０の取り付け時の斜視図を示し、図１（ｂ）に第２カバー３０の取り外し時の斜視図を示す。また、モータフィン３７付きのモータ２７の縦断面図、正面図、背面図、平面図、左側面図をそれぞれ図３〜図５に示す。さらに、図２に示すギヤドモータ２０のVI部拡大図、図４に示すモータフィン３７付きのモータ２７のVII−VII−VII断面図をそれぞれ図６、図７に示す。

この明細書では、便宜上、図面における上側を「上側」と表現している。下側も同様に図面に基づいて表現する。

ギヤドモータ２０は、外部に動力を与えるモータ（駆動源）２７と、モータ２７のモータ軸３２から伝達された動力を減速する減速機２１（図１参照）と、から構成されている。モータ２７は、円筒状のモータフレーム２２と、このモータフレーム２２の外周に一体形成されたモータフィン３７と、ファン３３と、モータ２７に電力を供給するための端子箱２８と、モータフィン３７を覆う第１、第２カバー２９、３０と、を備えている。この第１、第２カバー２９、３０は、モータフィン３７に固定されていない。

モータ２７は、自身のモータフレーム２２の内部に固定子鉄心２３が固着され、その固定子鉄心２３に巻装される固定子巻線２４を有している。

モータフレーム２２の両端に軸受３５（３５Ａ、３５Ｂ）が配置されたブラケット３４（３４Ａ、３４Ｂ）が設けられており、モータ軸３２はこの軸受３５によりいわゆる両持ち支持されている。このモータ軸３２には回転導体２６を備えた回転子鉄心２５が設けられている。モータフレーム２２の外周にはモータ軸３２の軸方向に沿ってモータフィン３７が取り付けられている。また、モータ軸３２の反負荷側はブラケット３４Ａから突出するように設置され、該突出部に冷却用のファン３３が固定されている。冷却用のファン３３は、モータ軸３２と一体に回転する。さらに、端子箱２８は、第１カバー２９を介してモータフレーム２２の上面とボルト３１（３１Ａ、３１Ｂ）により取り付けられている。第１カバー２９には、端子箱２８との干渉を回避するための第１切り欠き部４４（具体的には、端子箱２８の固定位置Ｘ１から固定位置Ｘ２：図６参照）が設けられている。

次に、本発明の実施形態の一例にかかるカバー３９の構造について説明する。

本実施形態に係るカバー３９は、端子箱２８を境に第１、第２カバー２９、３０に分割された構成となっている。

第１カバー２９は、モータフレーム２２及び端子箱２８とボルト３１により共締め・連結されている。第１カバー２９は、略端子箱２８の幅Ｗ１で該端子箱２８より負荷側（具体的には、モータの負荷側から端子箱２８の固定位置Ｘ１：図６参照）までモータフィン３７を覆っている。

一方、第２カバー３０は、端子箱２８、モータフレーム２２に固定されている第１カバー２９と異なり、ブラケット３４に固定されている。また、この第２カバー３０は、第１カバー２９で覆われていないモータフィン３７の円周方向側面（３０Ｂ〜３０Ｉ）を覆っている。

第２カバー３０には、反負荷側端面３０Ａに吸気経路である吸気口３８が形成されている。また、第２カバー３０の軸方向と直角な断面は、８角形（多角形）とされ、プレス成形及び／又は溶接によって組み立てられている。この第２カバー３０には、第１カバー２９相当の第２切り欠き部４５（具体的には、端子箱２８の固定位置Ｘ１から負荷側の端面Ｘ３：図２参照）が設けられている。上述したように、この第２カバー３０の半径方向側面（３０Ｂ〜３０Ｉ）の内、端子箱２８が設置されている面３０Ｂについては、端子箱２８の反負荷側から反負荷側端面３０Ａにかけてファン３３を覆っている。それ以外の側面（３０Ｃ〜３０Ｉ）については、モータフィン３７とファン３３の全体を覆っている。この第２カバー３０の一部は、第１カバー２９の一部と重なっている。両者２９、３０は、重複する面においてボルト４０（４０Ａ、４０Ｂ）により締結されている。また、第２カバー３０は、ボルト４１（４１Ａ〜４１Ｄ）によりモータ２７のモータフレーム２２と締結されている。このボルト４１（４１Ａ〜４１Ｄ）には、防振ゴム４２が取り付けられている。

第１、第２カバー２９、３０はともに、ボルト３１締めの部分でのみモータフレーム２２またはモータフィン３７と接触し、モータフィン３７の外周に空間（隙間）３６を有している。

なお、端子箱２８を有しないモータの場合、第１カバー又は第２カバーの側面の軸方向の長さを延長させるとよい。例えば、第１カバーを延長する場合、端子箱２８の固定位置Ｘ２まで延長する。これにより、第１、第２カバーは一部で重複・密着するため、モータフィンの外周全体を隙間なく覆うことができる。

次に、ギヤドモータ２０の作用について説明する。

モータ２７が運転されてモータ軸３２が回転し、一緒にファン３３が回転する。これにより、第２カバー３０の吸気口３８から吸引される空気はファン３３を介して隙間（排気経路）３６に送り出され、モータフレーム２２に取り付けられたモータフィン３７に達する。その結果、モータフィン３７とモータ２７内部の熱を奪い冷却する。ファン３３から送り出される空気は、第１、第２カバー２９、３０に当たって偏向されることによりモータフィン３７に沿ってモータ２７の全周に流れる。

ここで、第１、第２カバー２９、３０の作用について説明する。

上述したように、第１、第２カバー２９、３０は、モータフィン３７に圧入固定されていない。また、第２カバー３０は、端子箱２８を避けて組み立てられている。更に、第１、第２カバー２９、３０は、ファン３３及びモータフィン３７を内含するとともに、ボルト３１の締結部を除いて、第１、第２カバー２９、３０とモータフィン３７との間に隙間（排気経路）３６を設けている。

これにより、モータフィン３７が粉塵を含む外気にさらされず、モータフィン３７に粉塵が溜まりにくくすることができる。また、たとえ溜まった場合であっても、端子箱２８をモータフレーム２２に固定したまま、第２カバー３０を取り外し、大半のモータフィン３７を容易に清掃することができる。第１カバー２９についてもモータフィン３７との間に隙間３６を有しているため、例えば、長めの清掃棒を差し込むことにより、清掃をすることができる。時折端子箱２８を外して完全な清掃をする場合でも、端子箱２８と共締めされているボルト３１以外のボルト４０、４１を緩めるだけで済むため、取り付け・取り外しは容易である。その結果、例えば食品工場等でギヤドモータ２０を用いた場合に問題とされていたゴミや埃等による衛生面の問題を解消することができる。

また、上記の構造を採用することにより、以下の副次的な効果も有することができる。

先ず、モータフィン３７と第１、第２カバー２９、３０との間に冷風流路３６が形成されることにより、カバーレスの構造よりもむしろ冷却効果を高めることができる。その結果、モータ２７内部の温度上昇を抑制し、モータ２７の寿命を確保できる。さらに、防振ゴム４２つきのボルト４１の採用と相俟って、第１、第２カバー２９、３０がボルト締めの部分３１でのみモータフレーム２２やモータフィン３７と接触していないため、運転時におけるモータ２７の振動が第１、第２カバー２９、３０に直接伝わらなくなる。その結果、これら（２９、３０）、２２、３７の間に生じる振動・騒音を低減することができる。

第１、第２カバー２９、３０は、８角形にプレス成形されている。このカバー２９、３０は、圧入固定ではなくボルト４０（４０Ａ、４０Ｂ）による固定であり、もともとモータフィン３７との間には隙間３６が存在するため、寸法精度を上げる必要がない。その結果、安価に第１、第２カバー２９、３０の製造をすることができる。特に、第１、第２カバー２９、３０を多角形とした場合には、板金の折り曲げと溶接で製造することができる。

以上のことから、低コスト且つ簡単な構造で端子箱２８を取り付けたままモータフィン３７付きのモータ２７の大半を容易に清掃することができるとともに、モータ２７と第１、第２カバー２９、３０との間で生じる振動・騒音を低減させることができる。

よって、本発明を用いることにより、低コストでゴミ等が溜まりにくく、かつ、掃除が容易なモータフィン３７付きのモータ２７を提供することができる。

なお、上記実施形態においては、第２カバーが軸方向と垂直な断面において多角形とし、製造の低コスト化を図るようにしていたが、この断面形状は、例えば円筒状等であってもよい。また、端子箱を取り付けた場合の清掃の容易化を図るため、カバーは第１、第２カバーに分割された構成とされているが、端子箱を取り付けず、分割しない一体となった１つのカバーを用いてもよい。この場合には、カバーに端子箱との干渉を回避するための切り欠き部を設ける必要がない。切り欠き部は、端子箱との干渉を回避するためだけでなく、他の用途（例えば、端子箱を用いないモータのリード線との干渉を回避するため等）のために設けてもよい。さらに、第１、第２カバーは、ボルト締め部分３１以外でモータフレームまたはモータフィンの一部と接触してもよい。

上記実施形態では、端子箱が第１カバーを介して取り付けられているが、第１・第２カバーを介さずに端子箱をモータフレームに固定してもよい。この場合には、第４カバー（第２カバーに相当）に端子箱の固定部から駆動源の負荷側にかけて切り欠かれた部分（切り欠き部）を設ける。この第４カバーをモータに固定した後、第３カバー（第１カバーに相当）を切り欠き部に装着する。これにより、端子箱をモータフレームに固定したまま第４カバーに加えて第３カバーの取り外しも簡易に行えるようになり、モータフィンの全周を更に容易に清掃することができる。また、上記の切り欠き部により、第３、第４カバーの組付けをより容易にすることができる。

さらに、ボルト４１（４１Ａ〜４１Ｄ）での防振ゴム４２の配置に加え（あるいは代え）、第１、第２カバーの内周に防振シート等を取り付けることにより、より低騒音化が可能になる。

２０…ギヤドモータ
２２…モータフレーム
２７…モータ
２８…端子箱
３２…モータ軸
３７…モータフィン
３９…カバー

Claims (5)

1. モータフレームの外周にモータフィンを有するモータフィン付きのモータにおいて、
   前記モータフィンを覆うカバーを備え、
   該カバーが、取り外し可能に前記モータに固定されており、
   モータ軸の反負荷側に設けられたファンを有し、
   前記カバーは、前記モータフィンを覆う部分と前記ファンを覆う部分とを一体的に備え、且つ、周方向の一部に切り欠き部を有している
   ことを特徴とするモータフィン付きのモータ。
2. 請求項１において、
   前記モータフレームに固定される端子箱を備え、
   前記切り欠き部が該端子箱との干渉を回避するために設けられている
   ことを特徴とするモータフィン付きのモータ。
3. 請求項１において、
   前記カバーの軸方向と直角な断面が、多角形になっている
   ことを特徴とするモータフィン付きのモータ。
4. 請求項１において、
   前記カバーが、前記モータフィンの外周との間に隙間を有している
   ことを特徴とするモータフィン付きのモータ。
5. モータフレームの外周にモータフィンを有するモータフィン付きのモータにおいて、
   前記モータフィンを覆うカバーと、前記モータのモータ軸の反負荷側に設けられたファンと、前記モータフレームの反負荷側に固定される端子箱と、を備え、
   前記カバーが、取り外し可能に前記モータに固定されると共に、前記モータフィンを覆う部分と前記ファンを覆う部分とを一体的に備え、且つ、
   該カバーが、前記端子箱を境に２以上のカバーに分割され、該端子箱よりも負荷側を覆う第１カバーと、前記端子箱を前記モータフレームに固定したまま取り外し可能とされている第２カバーと、を有し、
   前記第１カバーは、負荷側端部が開口すると共に、前記フィンとの間に隙間を有する
   ことを特徴とするモータフィン付きのモータ。

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