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公開番号2025044454
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-02
出願番号2023152021
出願日2023-09-20
発明の名称モータ
出願人シンフォニアテクノロジー株式会社
代理人個人
主分類H02K 9/04 20060101AFI20250326BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】モータの冷却効率が高く、モータの負荷側へは排気が向かわない構成の空冷式のモータを提供する。
【解決手段】モータ1を、駆動用部品を収容するケース2と、ケース2の内部から負荷側の端面2a側に突出するシャフト3と、空冷式の冷却部6とを備えたモータにおいて、冷却部6として、シャフト3の回転とは独立して動作し反負荷側の端面2bに対して外部から空気を送り込むファン部8と、ファン部8から送りこまれた空気を反負荷側の端面2bに沿って強制的に拡散させつつ排気することで反負荷側の端面2bを冷却するヒートシンク部7とから構成した。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
駆動用部品を収容するケースと、当該ケースの内部から負荷側の端面側に突出し前記駆動用部品の一部であるシャフトと、空冷式の冷却部とを備えたモータであって、
前記冷却部を、前記シャフトの回転とは独立して動作し反負荷側の端面に対して外部から空気を送り込むファン部と、当該ファン部から送りこまれた空気を前記反負荷側の端面に沿って強制的に拡散させつつ排気することで当該反負荷側の端面を冷却するヒートシンク部とから構成していることを特徴とするモータ。
続きを表示（約 330 文字）【請求項２】
前記ヒートシンク部を、前記反負荷側の端面の中央部を取り囲むように取り付けた構成とし、
前記ファン部を、前記反負荷側の端面との間に前記ヒートシンク部全体を挟み込む台座と、当該台座の中央部に開口させた給気口を通じて前記反負荷側の端面と正対して前記台座に取り付けられるファン本体とから構成している請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記ヒートシンク部を、前記複数のフィンを一方向に整列させた平面視矩形状のヒートシンクを複数備え、当該複数のヒートシンクによって前記反負荷側の端面における中央部を包囲して当該反負荷側の端面を正対視した状態で正多角形を形成するように配置した構成としている請求項２に記載のモータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、空冷式のモータに関するものである。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、空冷式のモータの駆動時の冷却については、モータの内部に外部の空気を取り込み、その空気を冷却風としてモータの高温になった内部を冷却し、空気を外部へ排出する冷却構造を有するモータが知られている（特許文献１、２参照）。特許文献１、２に開示されたモータは、電動機に適用されたものであるが、外部から空気を取り込む給気口とファンが反負荷側（モータのシャフトが駆動対象に向かって延出する方向である負荷側とは反対側）に設けられ、モータの内部を冷却した後の空気を外部に排出する排気口がモータの側面に設けられた構成を有している。いずれの構成のモータでも、ファンはシャフトに軸着されており、モータの駆動と連動してファンが回転することで、モータの内部に外部の空気を取り込むように構成されている。多くの空冷式のモータでは、このような構成の冷却構造が採用されている。
【０００３】
また、モータの外径を大きくして出力を大きくすることで、モータの内部の冷却効果も高めるという考え方も採り得ることはできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－０６０６６９
特開２０２２－１８９３０７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、モータが利用される作業現場においては、モータの負荷側、すなわちモータの駆動対象が存在する側へ冷却後に排気された空気を流すことが許容されない場合がある。例えば、フィルム製膜機のラインでは、フィルムを送出（延伸、引き取り、巻き取りなど）するための多数のローラを駆動するのにモータが使用されているが、モータを冷却した後の空気が負荷側となる駆動対象であるローラの方向に流れた場合、製膜中のフィルムに皺が生じたり撚れたりすると製品価値に影響が及び歩留まりが低下するため、モータの負荷側へ冷却後の空気が流れることを防がなくてはならない。このような状況において、上述したような冷却構造を備えたモータを採用した場合を想定すると、モータの側面から排気された空気は、給気口から排気口へ流れる空気の方向を考慮すると、モータから出た後に負荷側へと流れたり拡散したりする可能性があるため、別途に風防を設けなくてはならないことになる。また、シャフトにファンが軸着されていると、モータを駆動させている間、すなわちシャフトが回転している時にだけファンが回転して冷却機能を発揮するが、モータを停止している間は冷却機能も停止することになり、次にモータの駆動を再開するまでの間に高温となったモータを冷却することができない、という問題も考えられる。
【０００６】
また、同様にフィルム製膜機のラインを例に挙げると、多数のローラに対応して多数のモータを定められたスペースに配置する必要があることから、各モータの冷却効率を上げるためにモータを大径化することができず、むしろ小径で低出力のモータが求められているように、作業現場によってはモータの大径化、高出力化に伴う冷却効率の向上を図ることができない場合もある。
【０００７】
本発明は、このような点に着目したものであって、モータを大型化することなく、外部の空気で冷却しつつ、風防等の別途の構成を用いることなく冷却後の排気を負荷側へ送りこまない構成の冷却のための機構を備えた空冷式のモータを提供使用とすることを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明は、駆動用部品を収容するケースと、ケースの内部から負荷側の端面側に突出し駆動用部品の一部であるシャフトと、空冷式の冷却部とを備えたモータであって、冷却部を、シャフトの回転とは独立して動作し反負荷側の端面に対して外部から空気を送り込むファン部と、ファン部から送りこまれた空気を反負荷側の端面に沿って強制的に拡散させつつ排気することでその反負荷側の端面を冷却するヒートシンク部とから構成していることを特徴とするものである。
【０００９】
このような構成の空冷式のモータであれば、ファン部によって外部から取り込んだ空気をモータの内部には送り込まず、ケースの反負荷側の端面に当てられる。その空気は、ヒートシンク部によってケースの反負荷側の端面に強制的に拡散されてその端面を冷却する。さらにヒートシンク部は、ケースの反負荷側の端面で放熱効果を発揮しつつ、冷却後の空気を反負荷側の端面に沿って放出する。その際、ケースの反負荷側の端面で冷やされた熱は、ケースの周壁や内部の駆動用部品にも伝わることから、モータの内部も同時に冷却できることが検証結果から判明した。また、ファン部はシャフトの回転とは無関係に独立して作動しているため、常時回転させておくことができ、モータの駆動前や停止中でもモータを冷却し続けて温度上昇を抑制することができる。さらに、冷却後の空気は、ケースの反負荷側の端面に沿って拡散しながら排気されるため、モータの設置環境において反負荷側から負荷側への空気の流れがない限り、負荷側へと流れて行くことがないことから、風防等の別部材を設けなくても、負荷側の駆動対象やその周囲の製品等に影響が及ぶことがない。本発明のモータであれば、大径化が必要ないため、小型で低出力のモータに適しており、前述のようなフィルム製膜機のライン等での利用に適している。
【００１０】
このようなモータにおいて、ファン部によって送り込んだ外部の空気がモータの周囲に負荷側へ向かう空気の流れが生じないようにケースの反負荷側の端面に当てつつヒートシンク部によって確実に拡散させるための冷却部の構成としては、ヒートシンク部を、ケースの反負荷側の端面にその中央部を取り囲むように取り付けた構成とし、ファン部を、ケースの反負荷側の端面との間にヒートシンク部全体を挟み込む台座と、台座の中央部に開口させた給気口を通じてケースの反負荷側の端面と正対して台座に取り付けられるファン本体とから構成することが望ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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