CN104115372B - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

提供一种旋转电机，能防止轴承的外圈旋转，该旋转是因旋转电机驱动时的发热引起的轴承收纳部与轴承外圈的热膨胀差使得两者的结合力下降而导致的，能防止轴承收纳部的破损，因而，由于不需要使用特殊的轴承，所以能实现低成本化，此外，能防止间隙填补构件从轴承收纳部脱出。本发明的旋转电机的树脂壳体(24)是利用热膨胀对因驱动时的发热引起的轴承收纳部与反驱动侧轴承的外圈的热膨胀差而产生的、轴承收纳部与反驱动侧轴承的外圈之间的间隙进行填补的构件，在与转子相反一侧的周缘部的至少一个部位上形成有朝径向内侧方向突出的钩部(25)，轴承收纳部在供轴贯穿的檐部形成有凹部，该凹部能与钩部(25)卡定。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及一种例如装载在车辆上的交流发电机等旋转电机，其涉及对转子进行支承的轴承收纳在支架的轴承收纳部内的旋转电机。

背景技术

以往，作为车用交流发电机，已知有下述车用交流发电机：在轴的两侧设置有驱动侧轴承及反驱动侧轴承，以对转子进行旋转支承，驱动侧轴承通过直接压入驱动侧支架并使用螺钉将固定件旋紧，而被固定在驱动侧支架上(例如参照专利文献1)。

在上述车用交流发电机中，反驱动侧轴承没有使用固定件固定在反驱动侧支架上，为了防止因车用交流发电机驱动时的发热引起的轴承收纳部与轴承的热膨胀差而使两者的结合力降低，将反驱动侧轴承隔着设于外圈部的外周面的树脂制的带状物收纳在反驱动侧支架的轴承收纳部中，并利用带状物的摩擦力来防止轴承的外圈相对于轴承收纳部旋转。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2002－125346号公报(图6、第0029、0030段)

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在上述车用交流发电机中，为了配置用于防止轴承的外圈旋转的树脂制的带状物，必须在轴承的外圈的外周面上形成槽部，而成为特殊的轴承，从而存在制造成本变高、进而使车用交流发电机的成本增大这样的问题。

本发明为解决上述这样的问题而作，其目的在于提供一种旋转电机，该旋转电机能通过将轴承隔着圆筒状的间隙填补构件压入轴承收纳部，来防止轴承的外圈旋转，该旋转是因旋转电机驱动时的发热引起的轴承收纳部与轴承的热膨胀差使得两者的结合力降低而导致的，能防止轴承收纳部的破损，因而，由于不需要使用特殊的轴承，所以能实现低成本化，此外，能防止上述间隙填补构件从轴承收纳部脱出或旋转。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的旋转电机包括：轴；转子，该转子固定在所述轴上；轴承，该轴承在所述转子的两侧能自由旋转地设置于所述轴，并对转子进行支承；以及支架，该支架具有轴承收纳部，所述轴承隔着圆筒状的间隙填补构件被压入该轴承收纳部，所述间隙填补构件是利用热膨胀对轴承收纳部与所述轴承的外圈之间的间隙进行填补的构件，该间隙是因驱动时的发热引起的所述轴承收纳部与所述轴承的外圈的热膨胀差而产生的，所述间隙填补构件在与所述转子相反一侧的周缘部的至少一个部位上形成有朝径向内侧方向突出的钩部，所述轴承收纳部在供所述轴贯穿的檐部形成有凹部，该凹部能与所述钩部卡定。

发明效果

根据本发明的旋转电机，间隙填补构件在与转子相反一侧的周缘部的至少一个部位上形成有朝径向内侧方向突出的钩部，轴承收纳部在供轴贯穿的轴承收纳部的檐部上形成有凹部，该凹部能与上述钩部卡定，因此，能防止因旋转电机驱动时的发热引起的轴承外圈的旋转，从而能防止轴承收纳部的破损。

因而，由于不需要使用特殊的轴承，所以能实现低成本化，此外，上述间隙填补构件不会从轴承收纳部脱出或是旋转。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的车用交流发电机的侧剖视图。

图2是表示图1的树脂壳体的立体图。

图3是表示图1的轴承收纳部的内侧的局部立体图。

图4是表示图1的轴承收纳部的外侧的局部立体图。

图5是表示本发明实施方式2的车用交流发电机的树脂壳体的局部立体图。

图6是表示图5的车用交流发电机的轴承收纳部的内侧的局部立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明，在各图中，对于相同或相当构件、部位标注相同符号来进行说明。

实施方式1

图1是表示本发明实施方式1的车用交流发电机的侧剖视图。

上述车用交流发电机(以下，简称为发电机)包括：壳体，该壳体由驱动侧支架1及反驱动侧支架2构成；树脂盖18，该树脂盖18将反驱动侧支架2的整个面覆盖；轴4，该轴4设置在壳体的内侧，在轴4的一端上安装有带轮3；转子5，该转子5安装在上述轴4上；驱动侧风扇6及反驱动侧风扇7，上述驱动侧风扇6安装在上述转子5的驱动侧支架1一侧，上述反驱动侧风扇7安装在上述转子5的反驱动侧支架2一侧。

此外，上述发电机包括：集电环8，该集电环8安装在轴4上，用于对转子5供给电流；一对电刷9，这一对电刷9在集电环8上滑动；定子10，该定子10固定在驱动侧支架1及反驱动侧支架2上；整流器11，该整流器11与定子10电连接，将在定子10中产生的交流电流整流成直流电流；以及调节器12，该调节器12对在定子10中产生的交流电压进行调节。

转子5具有相对的一对爪状磁极13、14和在上述爪状磁极13、14的内部卷绕有导线的转子线圈15。

定子10具有定子铁心16和在定子铁心16的切槽(未图示)中卷绕有导线的定子线圈17。定子线圈17由将三个绕组部(未图示)呈三相星形接线而构成的两个三相交流绕组构成。

驱动侧支架1及反驱动侧支架2是铝制的，并形成为碗状，通过将碗状的各自的开口部相对并利用紧固螺栓19旋紧，来将驱动侧支架1与反驱动侧支架2一体化。

在驱动侧支架1的中央部形成有轴承收纳部20。将轴4支承成能自由旋转的驱动侧轴承21被压入并收纳在上述轴承收纳部20中。通过利用螺钉41将固定件40旋紧，来将上述驱动侧轴承21固定在驱动侧支架1上。

在反驱动侧支架2的中央部形成有轴承收纳部22。将轴4支承成能自由旋转的反驱动侧轴承23隔着作为间隙填补构件的树脂壳体24，而被压入上述轴承收纳部22中。反驱动侧轴承23由内圈23a、外圈23b及滚珠23c构成，其中，上述内圈23a固接在轴4上，上述外圈23b隔着树脂壳体24固定在轴承收纳部22内，上述滚珠23c安装在上述外圈23b与内圈23a之间。

上述树脂壳体24是利用热膨胀对因驱动时的发热引起的轴承收纳部22与反驱动侧轴承23的外圈23b的热膨胀差而产生的、轴承收纳部22与反驱动侧轴承23的外圈23b之间的间隙进行填补的构件。

图2是表示图1的树脂壳体24的立体图。

图2所示的树脂壳体24是将反驱动侧轴承23的外圈23b的轴线方向的全长覆盖的圆筒形，其由聚苯对二甲酸丁二醇酯(polybutyleneterephthalate：PBT)树脂构成。

上述树脂壳体24在与转子5相反一侧的缘部沿周向等间隔地形成有钩部25。上述钩部25从壳体主体26的端面沿轴线方向突出，还朝径向内侧突出。

图3是从内侧观察上述反驱动侧支架2的轴承收纳部22时的局部立体图，图4是从外侧观察轴承收纳部22时的局部立体图。

上述轴承收纳部22在供轴4贯穿的檐部42上形成有凹部27，该凹部27能与钩部25卡定。檐部42在其外侧与凹部27对应地形成有突出部28。

在上述结构的发电机中，从蓄电池(未图示)经由电刷9、集电环8而对转子5的转子线圈15供给电流，以产生磁通，在转子5的爪状磁极13、14上分别产生N极、S极。

另一方面，由于利用发动机对带轮3进行驱动，并通过轴4使转子5旋转，因此，会对定子铁心16施加旋转磁场，而在定子线圈17上产生电动势。

上述交流的电动势通过对在转子线圈15中流动的电流进行调节的调节器12，来调节其大小。

此外，通过上述交流的电动势产生的交流电通过整流器11整流成直流电后，充电到蓄电池中。

但是，反驱动侧轴承23收纳在反驱动侧支架2的轴承收纳部22中，其中，上述反驱动侧支架2配置有作为发热部件的整流器11及调节器12。

因而，在发热部件中产生的热量经由反驱动侧的轴承收纳部22传递到反驱动侧轴承23，此外，在转子线圈15中产生的热量经由爪状磁极13、14传递到轴4，该热量传递至反驱动侧轴承23的外圈23b，使轴承收纳部22、树脂壳体24及反驱动侧轴承23的外圈23b热膨胀。

此时，由于轴承收纳部22由铝制成，反驱动侧轴承23的外圈23b由碳素钢制成，因此，会发生热膨胀，而使轴承收纳部22与反驱动侧轴承23的外圈23b的间隙变大。

另一方面，由于树脂壳体24的线膨胀系数较大，而发生热膨胀，以填补轴承收纳部22与反驱动侧轴承23的外圈23b的间隙的增量，因此，能确保轴承收纳部22与反驱动侧轴承23的外圈23b间的、隔着树脂壳体24的结合力。

此外，由于利用形成于树脂壳体24的缘部的钩部25，来将树脂壳体24与轴承收纳部22的凹部27卡定，因此，能防止树脂壳体24自身的旋转。

此外，由于钩部25以前端部指向径向内侧方向的方式与反驱动侧轴承23的外圈23b的侧面卡定，因此，树脂壳体24不会从轴承收纳部22脱落或是旋转。

此外，驱动侧支架1及反驱动侧支架2为了轻量化而使壁厚变薄，因此，虽然在形成于檐部42的凹部27的背面侧形成有突出部28，但该突出部28仅局部地形成在三个部位，因此，几乎不会成为冷却风的通风阻力。

此外，由于形成于檐部42的凹部27不是孔，因此，不会有水、异物从凹部27混入而使性能、耐久性变差的情况。

此外，由于树脂壳体24设置在反驱动侧轴承23的外圈23b的轴线方向的全长范围内，因此，能更可靠地防止因发电机驱动时的发热而产生的反驱动侧轴承23的外圈23b的旋转。

此外，由于钩部25沿周向等间隔地形成多个，因此，树脂壳体24稳定地收纳在轴承收纳部22中，并且能更可靠地防止树脂壳体24自身的旋转。

实施方式2

图5是表示本发明实施方式2的车用交流发电机的树脂壳体24的局部立体图，图6是表示图5的车用交流发电机的轴承收纳部22的内侧的局部立体图。

在本实施方式中，在树脂壳体24的壳体主体26的外周面上，沿轴线方向在整个宽度范围内延伸地形成有肋部30，该肋部30的前端部与钩部25连接。

另一方面，轴承收纳部22在供轴4贯穿的檐部42上形成有凹部27，该凹部27能与钩部25卡定。檐部42在其外侧与凹部27对应地形成有突出部(未图示)。

在轴承收纳部22的内周面形成有肋部收纳部31，该肋部收纳部31的前端部与凹部27连接，且该肋部收纳部31沿轴线方向延伸。在上述肋部收纳部31的入口部形成有锥状的缺口部32。

其它结构与实施方式1的车用交流发电机相同。

在本实施方式中，由于在树脂壳体24的周面形成有前端部与钩部25连接的肋部30，因此，能加强钩部25及树脂壳体24各自的强度。

此外，对肋部30进行收纳的肋部收纳部31与缺口部32一起，起到将树脂壳体24组装到轴承收纳部22时的插入引导件的作用。

另外，树脂壳体24在被加热后，因热量而膨胀，在热量下降后收缩，肋部30形成部的内周面朝内周侧突出，此外，肋部30形成部之间的中央的外周部朝外周侧突出，而变形为不是正圆的形状，藉此，成为具有反驱动侧轴承23的外圈23b的保持力的结构，并具有外圈23b的止转、进而是树脂壳体24的止转的功能。

另外，肋部30不需要在树脂壳体24的轴向整个宽度范围内构成，也可以以使树脂壳体24的内周或外周部突出而与外圈23b或轴承收纳部22卡合来防止相互转动的方式，将肋部30设置在轴向整个宽度的一部分上。

另外，在上述各实施方式中，对适用于车用交流发电机的交流发电机进行了说明，但当然并不限定于此，本发明也能适用于例如舷外机用交流发电机。

此外，也能适用于电动机。

此外，还能适用于同时使用了电动机和发电机的电动发电机。

此外，对使用树脂来作为间隙填补构件的材料的情况进行了说明，但也可以是金属。

符号说明

1 驱动侧支架

2 反驱动侧支架

3 带轮

4 轴

5 转子

6 驱动侧风扇

7 反驱动侧风扇

8 集电环

9 电刷

10 定子

11 整流器

12 调节器

13、14 爪状磁极

15 转子线圈

16 定子铁心

17 定子线圈

18 树脂盖

19 紧固螺栓

20、22 轴承收纳部

21 驱动侧轴承

23 反驱动侧轴承

23a 内圈

23b 外圈

23c 滚珠

24 树脂壳体(间隙填补构件)

25 钩部

26 壳体主体

27 凹部

28 突出部

30 肋部

31 肋部收纳部

32 缺口部

40 固定件

41 螺钉

42 檐部。

Claims (7)

1.一种旋转电机，包括：

轴；

转子，该转子固定在所述轴上；

轴承，该轴承在所述转子的两侧能自由旋转地设置于所述轴，并对转子进行支承；以及

支架，该支架具有轴承收纳部，所述轴承隔着圆筒状的间隙填补构件被压入该轴承收纳部，

所述间隙填补构件是利用热膨胀对轴承收纳部与所述轴承的外圈之间的间隙进行填补的构件，该间隙是因驱动时的发热引起的所述轴承收纳部与所述轴承的外圈的热膨胀差而产生的，所述间隙填补构件在与所述转子相反一侧的周缘部的至少一个部位上形成有从所述周缘部沿轴线方向突出并且还朝径向内侧方向突出的钩部，

所述轴承收纳部在供所述轴贯穿的檐部形成有凹部，该凹部能与所述钩部卡定。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述间隙填补构件设置在所述轴承的外圈的轴线方向的全长范围内。

3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

所述间隙填补构件在其外周面形成有肋部，该肋部的前端部与所述钩部连接，且该肋部沿轴线方向延伸，

所述轴承收纳部在其内周面形成有对所述肋部进行收纳的肋部收纳部。

4.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，

所述肋部收纳部在其入口部形成有朝向开口侧扩大的锥形的缺口部。

5.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

所述檐部在所述凹部的背面侧形成有突出部。

6.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

所述钩部沿周向等间隔地形成多个。

7.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

所述旋转电机是车用交流发电机，所述支架是配置有整流器、调节器的反驱动侧支架。