JP2003169447A - Dc motor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、モータ駆動部の発
熱や蓄熱を外気を吸入して放散しモータを冷却する、冷
却機能を備えた直流モータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a direct current motor having a cooling function for cooling the motor by sucking in and dissipating the heat generated and accumulated heat of a motor drive unit in the outside air.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４は、従来技術の直流モータ５０の断
面図である。直流モータ５０は、固定子５１を構成する
積層鉄心５２に巻線５３が巻回され、固定子５１の上側
部に磁気検出素子であるホール素子５５を含むモータ駆
動用回路基板５４が配されている。固定子５１の内周に
沿って巻線を巻回した鉄心からなる回転子６１が回転自
在に配され、また、回路基板５４側の回転軸６２には、
回転子６１の位置を示すための磁気検出用マグネット６
３が設けられている。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a sectional view of a conventional DC motor 50. In the DC motor 50, a winding 53 is wound around a laminated iron core 52 that constitutes a stator 51, and a motor drive circuit board 54 including a Hall element 55 that is a magnetic detection element is arranged on the upper side of the stator 51. There is. A rotor 61 made of an iron core having windings wound around the inner circumference of the stator 51 is rotatably arranged, and a rotary shaft 62 on the circuit board 54 side is provided with
Magnetic detection magnet 6 for indicating the position of the rotor 61
3 is provided.
【０００３】前記回転子６１は、第１ケーシング７１の
軸受ハウジング内に設けられた軸受７４と反対側の第２
ケーシング７２の軸受ハウジング内の軸受７５におい
て、回転軸６２を回転自在に支持されている。The rotor 61 has a second casing on the side opposite to the bearing 74 provided in the bearing housing of the first casing 71.
The rotating shaft 62 is rotatably supported by a bearing 75 in a bearing housing of the casing 72.
【０００４】直流モータ５０は、第１ケーシング７１と
第２ケーシング７２が、固定子５１の周囲を覆う側部カ
バー７３を挟み、固定子５１と回転子６１をケーシング
内に収納してねじで締結され、ほぼ密閉状態に形成され
ている。In the DC motor 50, the first casing 71 and the second casing 72 sandwich a side cover 73 that covers the periphery of the stator 51, and the stator 51 and the rotor 61 are housed in the casing and fastened with screws. And is formed in a substantially sealed state.
【０００５】従来の直流モータ５０では、モータの駆動
に伴い、固定子５１の巻線５３あるいは回路基板５４へ
の通電による発熱、また固定子５１の発熱が伝達して蓄
熱された回転子６１の熱は、ケーシングに覆われて放散
し難いために直流モータの温度が上昇し、特に使用条件
が厳しくなると温度上昇が大きくなり過熱による駆動の
停止や故障が発生するという問題がある。In the conventional DC motor 50, as the motor is driven, heat is generated by energizing the winding 53 of the stator 51 or the circuit board 54, and the heat generated by the stator 51 is transmitted to the rotor 61, which accumulates heat. Since the heat is covered with the casing and is difficult to dissipate, the temperature of the DC motor rises, and particularly when the operating conditions become severe, the temperature rises so much that the driving is stopped or a failure occurs due to overheating.
【０００６】そこで、直流モータの発熱や蓄熱を抑える
ために、固定子や回転子の積層数を上げることが行われ
るが、直流モータが大形化、重量化し、コストも上昇す
ることになる。Therefore, in order to suppress the heat generation and heat accumulation of the DC motor, the number of laminated stators and rotors is increased, but the DC motor becomes large and heavy, and the cost also increases.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、モータ駆動
部の発熱や蓄熱を外部に効果的に放散してモータの温度
上昇を抑えることのできる、自冷却機能を備えた直流モ
ータをコストアップを伴わず提供することを目的とす
る。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention increases the cost of a DC motor having a self-cooling function, which can effectively dissipate heat generated and accumulated heat of a motor drive unit to the outside and suppress a temperature rise of the motor. The purpose is to provide without.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、鉄心
に巻線が巻回された固定子と、前記固定子の内周に回転
自在に配された回転子と、前記回転子の回転軸に設けら
れた磁気検出用マグネットと、前記磁気検出用マグネッ
トからの磁力に基づいて前記回転子の位置を検出する検
出素子とを有する直流モータにおいて、前記磁気検出用
マグネットが直流モータ内部へ外気を吸引する羽根を設
けたことを特徴とする直流モータである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a stator having a winding wound around an iron core, a rotor rotatably disposed on an inner circumference of the stator, and the rotor. In a direct current motor having a magnet for magnetic detection provided on a rotating shaft and a detection element for detecting the position of the rotor based on the magnetic force from the magnet for magnetic detection, the magnet for magnetic detection is placed inside the direct current motor. A direct current motor is provided with blades for sucking outside air.
【０００９】請求項２の発明は、ブラシレス直流モータ
であることを特徴とする請求項１に記載の直流モータで
ある。A second aspect of the present invention is a DC motor according to the first aspect, which is a brushless DC motor.
【００１０】本発明による直流モータによれば、回転子
の回転軸に備えられた磁気検出用マグネットに設けられ
た羽根が、モータの駆動により回転し、外気を直流モー
タ内部に吸入し、内部を通過して排出されるので、直流
モータ内の熱を効果的に放熱し、モータ温度の上昇を抑
制することができる。According to the DC motor of the present invention, the blades provided on the magnet for detecting magnetism provided on the rotary shaft of the rotor are rotated by the drive of the motor, sucking the outside air into the inside of the DC motor, and Since it passes and is discharged, the heat in the DC motor can be effectively radiated, and the rise in the motor temperature can be suppressed.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図１に
示す直流モータ１の断面図に基づき説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to a sectional view of a DC motor 1 shown in FIG.
【００１２】図１に示す直流モータ１は、ブラシレス直
流モータを構成するもので、固定子１１を構成する積層
鉄心１２に巻線１３が巻回され、固定子１１の上側部に
は磁気検出素子であるホール素子１６を含むモータ駆動
用回路基板１４が配され、電力を供給するリード線１５
が回路基板１４に接続されている。A DC motor 1 shown in FIG. 1 constitutes a brushless DC motor, in which a winding 13 is wound around a laminated iron core 12 which constitutes a stator 11, and a magnetic detecting element is provided above the stator 11. The motor drive circuit board 14 including the Hall element 16 is a lead wire 15 for supplying electric power.
Are connected to the circuit board 14.
【００１３】巻線（図示せず）を巻回した積層鉄心２５
と回転軸２２からなる回転子２１が、前記固定子１１の
内摺に沿って回転自在に配され、また、回路基板１４側
の回転軸２２には、回転子２１の位置を示すための磁気
検出用マグネット２３が取り付けられている。A laminated iron core 25 around which a winding (not shown) is wound
A rotor 21 composed of a rotary shaft 22 and a rotary shaft 22 is rotatably arranged along the inner slide of the stator 11, and the rotary shaft 22 on the circuit board 14 side has a magnetic field for indicating the position of the rotor 21. The detection magnet 23 is attached.
【００１４】前記回転子２１は、第１ケーシング３１の
軸受ハウジング内に嵌合された軸受３４と、反対側の第
２ケーシング３２の軸受ハウジング内に嵌合された軸受
３５とにおいて、回転軸２２を回転自在に支持されてい
る。The rotor 21 includes a bearing 34 fitted in the bearing housing of the first casing 31 and a bearing 35 fitted in the bearing housing of the second casing 32 on the opposite side. Is rotatably supported.
【００１５】直流モータ１は、第１ケーシング３１と第
２ケーシング３２が、固定子１１の外周を覆う円筒状金
属製の側部カバー３３を挟み、固定子１１と回転子２１
をケーシング内に収納してモータ駆動部を形成し、ねじ
４１で締結されて直流モータを形成している。In the DC motor 1, the first casing 31 and the second casing 32 sandwich a cylindrical metal side cover 33 that covers the outer periphery of the stator 11, and the stator 11 and the rotor 21 are arranged.
Is housed in a casing to form a motor drive unit, which is fastened with screws 41 to form a DC motor.
【００１６】なお、上記回転子２１は、積層鉄心に代わ
り磁性体を用いた回転子でもよい。The rotor 21 may be a rotor using a magnetic material instead of the laminated iron core.
【００１７】前記磁気検出用マグネット２３には、その
上面部に吸引作用を有する羽根２４が設けられ、回転子
２１の回転に伴って外気を直流モータ１の内部に吸入す
るようになっている。The magnet 23 for magnetism detection is provided with vanes 24 having an attracting action on the upper surface thereof so that the outside air is sucked into the DC motor 1 as the rotor 21 rotates.
【００１８】この羽根２４は、図２（ａ）の平面図およ
び断面図に示すように磁気検出用マグネット２３の上面
に複数（図では８枚）が放射状に設けられた羽根２４
ａ、また図２（ｂ）に示すように磁気検出用マグネット
２３の上面から側面にかけて設けた羽根２４ｂなどの、
回転子２１の回転に伴って外気を効率的に直流モータ１
内部に吸入する吸引作用を有するものであればよい。As shown in the plan view and sectional view of FIG. 2A, a plurality of blades 24 (eight in the figure) are radially provided on the upper surface of the magnet 23 for magnetic detection.
a, and as shown in FIG. 2B, such as a blade 24b provided from the upper surface to the side surface of the magnet for magnetic detection 23,
Efficiently outside air accompanying the rotation of the rotor 21 DC motor 1
Any material may be used as long as it has a suction function of sucking inside.
【００１９】羽根２４は、樹脂や軽金属材料で形成され
たもので、別部品として磁気検出用マグネット２３と接
続しても、またマグネット２３と一体成形したものでも
よい。The blade 24 is made of resin or a light metal material, and may be connected to the magnet 23 for magnetism detection as a separate component or integrally formed with the magnet 23.
【００２０】また、第１ケーシング３１の上面部には、
外気を直流モータ１内部に吸入する通路となる吸気孔３
６が複数設けられ、かつ第２ケーシング３２の下面部に
は直流モータ１内部を通過して熱交換した空気を再び外
部に排出する排気孔３７が複数設けられている。Further, on the upper surface of the first casing 31,
Intake hole 3 serving as a passage for sucking outside air into the DC motor 1
A plurality of exhaust holes 6 are provided, and a plurality of exhaust holes 37 are provided on the lower surface of the second casing 32 for exhausting the air that has passed through the inside of the DC motor 1 and exchanged heat to the outside again.
【００２１】上記の吸気孔や排気孔の位置は、図１に示
す吸気孔３６、排気孔３７の位置に限定されず、第１ケ
ーシング３１の側壁や側部カバー３３の下側などに設け
てもよい。The positions of the intake hole and the exhaust hole are not limited to the positions of the intake hole 36 and the exhaust hole 37 shown in FIG. 1, but may be provided on the side wall of the first casing 31 or the side cover 33. Good.
【００２２】上記直流モータ１では、回転子２１の駆動
によって磁気検出用マグネット２３が回転し、羽根２４
の吸引作用によって外気を吸気孔３６から直流モータ１
内に吸入するもので、図３に示す直流モータ１内部の概
略断面図のように、回転子の正転時には、図３（ａ）に
示すように、吸気孔３６から吸入された外気４０は、回
路基板１４の周辺、及び固定子１１と回転子２１の間を
通過しながら直流モータ１内部の熱を吸収し、熱交換し
た空気４１を排気孔３７から直流モータ１の外部に排出
する。In the DC motor 1, the magnet 21 for magnetism is rotated by driving the rotor 21, and the blades 24 are moved.
Of the outside air from the intake hole 36 by the suction action of the DC motor 1
As shown in the schematic cross-sectional view of the inside of the DC motor 1 shown in FIG. 3, when the rotor rotates in the normal direction, the outside air 40 sucked from the intake hole 36 is The heat inside the DC motor 1 is absorbed while passing through the periphery of the circuit board 14 and between the stator 11 and the rotor 21, and the heat-exchanged air 41 is discharged from the exhaust hole 37 to the outside of the DC motor 1.
【００２３】また、回転子の逆転時には、図３（ｂ）に
示すように、羽根２４の吸引作用は正転時と逆方向に働
き、排気孔３７から吸入された外気４２は、固定子１１
と回転子２１の間及び回路基板１４の周辺を通過して熱
を吸収し、空気４３を吸気孔３６から直流モータ１の外
部に排出するようになる。When the rotor is rotated in the reverse direction, the suction action of the blades 24 works in the direction opposite to that in the normal rotation, as shown in FIG.
The heat is absorbed by passing between the rotor 21 and the periphery of the circuit board 14, and the air 43 is discharged from the intake hole 36 to the outside of the DC motor 1.
【００２４】これにより、直流モータの正転、逆転に関
わらず、羽根２４の吸引作用により、外気を直流モータ
１内部に連続的に吸入し、直流モータ１内部の熱を交換
しながら直流モータ１内を通過した空気を連続して排出
するので、常時直流モータ１内部の空気は入れ替わり効
果的に直流モータ１の駆動部を冷却することができる。As a result, regardless of whether the DC motor is rotating normally or reversely, the suction action of the blades 24 continuously sucks the outside air into the DC motor 1 to exchange the heat inside the DC motor 1 while exchanging the heat inside the DC motor 1. Since the air that has passed through is continuously discharged, the air inside the DC motor 1 is constantly replaced, and the drive portion of the DC motor 1 can be effectively cooled.
【００２５】従って、直流モータの温度上昇を抑えるた
めに固定子や回転子の積層を上げる必要がなく、モータ
の大形化、重量化やコストアップを伴うことがなく、回
転子に付属する磁気検出用マグネットに外気を吸引する
羽根を設置するという簡単な方法により自冷却性能を備
えた直流モータを得ることができる。Therefore, it is not necessary to increase the lamination of the stator and the rotor in order to suppress the temperature rise of the DC motor, the size of the motor is increased, the weight is increased, and the cost is not increased. A DC motor having self-cooling performance can be obtained by a simple method in which a blade for sucking outside air is installed on the detection magnet.
【００２６】さらに、本発明の直流モータがブラシレス
直流モータであれば、ブラシ交換等のメンテナンスが不
要となり直流モータの寿命が向上すると共に、スパーク
発生による問題が解消され、低騒音化も図ることができ
る。Furthermore, if the DC motor of the present invention is a brushless DC motor, maintenance such as brush replacement is not required, the life of the DC motor is improved, the problem caused by sparks is eliminated, and noise can be reduced. it can.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の直流モー
タでは、回転子に取り付けられた磁気検出用マグネット
に外気を吸引する羽根を設置するという簡単な方法によ
り、モータの駆動と同時に働く自冷却機能を得ることが
でき、直流モータ内部の発熱を連続的に冷却して駆動部
の過熱を防ぎ、直流モータ性能を長期に維持することが
できる直流モータを安価に提供することができる。As described above, in the DC motor of the present invention, the DC motor of the present invention can be operated simultaneously with the driving of the motor by the simple method of installing the blade for attracting the outside air on the magnet for magnetism detection attached to the rotor. It is possible to inexpensively provide a DC motor that can obtain a cooling function, continuously cool the heat generated inside the DC motor to prevent overheating of the drive unit, and maintain the DC motor performance for a long period of time.
【図１】 実施形態の直流モータの縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view of a DC motor according to an embodiment.
【図２】 実施形態の羽根の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of the blade of the embodiment.
【図３】 実施形態の空気通路を説明するモータ内部概
略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of the inside of a motor illustrating an air passage of the embodiment.
【図４】 従来例の直流モータの縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a conventional DC motor.
１……直流モータ １１……固定子 １２……鉄心 １３……巻線 １６……磁気検出素子（ホール素子） ２１……回転子 ２２……回転軸 ２３……磁気検出用マグネット ２４……羽根 1 ... DC motor 11 ... Stator 12 ... Iron core 13 ... Winding 16: Magnetic detection element (Hall element) 21 ... Rotor 22 ... Rotation axis 23 ... Magnet for magnetic detection 24 ... feather
Claims (2)
と、 前記磁気検出用マグネットからの磁力に基づいて前記回
転子の位置を検出する検出素子とを有する直流モータに
おいて、 前記磁気検出用マグネットが直流モータ内部へ外気を吸
引する羽根を設けたことを特徴とする直流モータ。1. A stator having a winding wound around an iron core, a rotor rotatably arranged on an inner circumference of the stator, and a magnet for magnetism detection provided on a rotation shaft of the rotor. A direct current motor having a detection element for detecting the position of the rotor based on the magnetic force from the magnet for magnetic detection, wherein the magnet for magnetic detection is provided with blades for sucking outside air into the direct current motor. DC motor.
とする請求項１に記載の直流モータ。2. The DC motor according to claim 1, which is a brushless DC motor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001369342A JP2003169447A (en) | 2001-12-03 | 2001-12-03 | Dc motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001369342A JP2003169447A (en) | 2001-12-03 | 2001-12-03 | Dc motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003169447A true JP2003169447A (en) | 2003-06-13 |
Family
ID=19178748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001369342A Pending JP2003169447A (en) | 2001-12-03 | 2001-12-03 | Dc motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003169447A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019129637A (en) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Rotary electric machine |
| WO2020022287A1 (en) * | 2018-07-25 | 2020-01-30 | 株式会社デンソー | Dynamo-electric machine |
| JP2020025448A (en) * | 2018-07-25 | 2020-02-13 | 株式会社デンソー | Rotary electric machine |
-
2001
- 2001-12-03 JP JP2001369342A patent/JP2003169447A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019129637A (en) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Rotary electric machine |
| WO2020022287A1 (en) * | 2018-07-25 | 2020-01-30 | 株式会社デンソー | Dynamo-electric machine |
| JP2020025448A (en) * | 2018-07-25 | 2020-02-13 | 株式会社デンソー | Rotary electric machine |
| JP7151647B2 (en) | 2018-07-25 | 2022-10-12 | 株式会社デンソー | Rotating electric machine |
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