CN105324920A - 绕组型旋转电机 - Google Patents

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Abstract

本发明的绕组型旋转电机包括：主体外壳(16)；定子(15)；轴承(11)；转轴(10)；转子(12)；外部风扇(18)，该外部风扇(18)被固定于转轴(10)；外部风扇盖板(19)，该外部风扇盖板(19)设置于外部风扇(18)的半径方向外侧，将利用外部风扇(18)的旋转产生的风引导至主体外壳(16)的外侧表面；集电环(20)，该集电环(20)被固定于转轴(10)，与转子绕组(13)电连接；电刷(21)，该电刷(21)与集电环(20)一起滑动；收集部外壳(22)，该收集部外壳(22)能覆盖密闭集电环(20)以及电刷(21)，并具备收集部外壳开闭盖；以及能开闭的收集部外壳盖板(23)，该能开闭的收集部外壳盖板(23)在收集部外壳(22)的外侧形成通风路，覆盖收集部外壳(22)的外周，与外部风扇盖板(19)连接。

Description

绕组型旋转电机
技术领域
本发明涉及具备电刷以及集电环的绕组型旋转电机，尤其涉及全闭型的绕组型旋转电机。
背景技术
绕组型旋转电机中，为了向转子绕组提供电流或从转子绕组取出电流，设置与转子共同旋转的集电环，与该集电环一起滑动的电刷被安装固定于定子侧(参照专利文献1)。在集电环和电刷之间，由于一边进行机械滑动一边流过电流，因而发热。因此，需要冷却集电环以及电刷。
全闭型的绕组型旋转电机中，集电环和电刷被密封于收集部外壳内。在收集部外壳的外侧形成冷却翅片，使收集部外壳内的热量通过该冷却翅片向外界气体放出。
另外，电刷由于该绕组型旋转电机的运行而逐渐磨损，因此需要不时更换新品，为了能进行其更换操作、检查操作，要在收集部外壳设置能开闭的检查盖板(收集部外壳开闭盖)。
另外，通常的全闭型的绕组型旋转电机中，在转轴的框架外侧部固定外部风扇，利用该外部风扇使冷却空气沿着框架的外表面流动，使定子外侧的框架冷却。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2012-130168号公报
发明内容
发明所要解决的问题
如上文所述，以往的全闭型的绕组型旋转电机中，在收集部外壳的外侧形成冷却翅片，使收集部外壳内的热量通过该冷却翅片向外界气体放出。然而，该冷却翅片的外侧利用外界气体自然放热，未必可以说进行了充分的冷却。
本发明是鉴于上述情况完成的，其目的在于促进全闭型的绕组型旋转电机的收集部外壳的外侧的冷却，防止电刷和集电环的接触部过热。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明涉及的绕组型旋转电机，为了实现上述目的，其特征在于，包括：密闭的主体外壳；定子，该定子固定于所述主体外壳内；轴承，该轴承固定于所述主体外壳上；转轴，该转轴以能旋转的方式被所述轴承支承，贯通所述主体外壳并延伸；转子，该转子固定于所述转轴，能在所述定子内侧旋转，并包括转子绕组；外部风扇，该外部风扇在所述主体外壳的轴向外侧被固定于所述转轴；外部风扇盖板，该外部风扇盖板设置于所述外部风扇的半径方向外侧，将利用所述外部风扇的旋转产生的风引导至所述主体外壳的外侧表面；集电环，该集电环固定于所述转轴，与所述转子绕组电连接；电刷，该电刷与所述集电环一起滑动；收集部外壳，该收集部外壳能覆盖密闭所述集电环以及所述电刷，并具备能开闭的收集部外壳开闭盖；以及能开闭的收集部外壳盖板，该能开闭的收集部外壳盖板在所述收集部外壳的半径方向外侧形成通风路，覆盖所述收集部外壳的半径方向外周，并与所述外部风扇盖板连接。
发明效果
根据本发明，由于在全闭型的绕组型旋转电机的收集部外壳的外侧强制外界气体流动，因此能促进其冷却，防止电刷和集电环的接触部的过热。
附图说明
图1是表示本发明涉及的绕组型旋转电机的第一实施方式的主视图，以剖视示出上半部，以外观示出下半部的图。
图2是从反负载侧观察图1的绕组型旋转电机的侧视图。
图3是图1的绕组型旋转电机中，从反负载侧观察打开收集部外壳盖板的上部盖板以及收集部外壳开闭盖的状态的侧视图。
图4是图2的绕组型旋转电机中，收集部外壳盖板的侧视图。
图5是图4的收集部外壳盖板的主视图。
图6是本发明涉及的绕组型旋转电机的第二实施方式的收集部外壳盖板的侧视图。
图7是图6的收集部外壳盖板的主视图。
图8是表示打开图6的收集部外壳盖板的上部盖板的状态的侧视图。
图9是本发明涉及的绕组型旋转电机的第三实施方式的收集部外壳盖板的侧视图。
图10是图9的收集部外壳盖板的主视图。
图11是表示打开图9的收集部外壳盖板的上部盖板的状态的侧视图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。在此，为相互共通或类似的部分标注共通的标号，省略重复说明。
[第一实施方式]
参照图1～图5对第一实施方式进行说明。
图1是表示本发明涉及的绕组型旋转电机的第一实施方式的主视图，以剖视示出上半部，以外观示出下半部的图。然而图1中，收集部外壳盖板的下半部仅外径以实线示出，使收集部外壳盖板变透明，示出其内侧的收集部外壳的外观。图2是从反负载侧观察图1的绕组型旋转电机的侧视图。图3是图1的绕组型旋转电机中，从反负载侧观察打开收集部外壳盖板的上部盖板以及收集部外壳开闭盖的状态的侧视图。然而，图3中省略了外部风扇盖板等的图示。图4是图2的绕组型旋转电机中，收集部外壳盖板的侧视图。图5是图4的收集部外壳盖板的主视图。
该实施方式的绕组型旋转电机中，向水平方向延伸的转轴10由两个轴承11支承。在被两个轴承11包夹的位置上，在转轴10上安装具备转子绕组13的转子12。设置具备定子绕组14的定子15，以包围转子12的半径方向外侧。定子15被固定于设置在其外侧的主体外壳16上。主体外壳16密闭定子15及其内侧的转子12。
在主体外壳16的外表面形成翅片25。
转轴10的两端从主体外壳16突出。转轴10的一个端部与负载连接，形成负载侧端部17。以下，将靠近负载侧端部17的一侧称为负载侧，将其相反侧称为反负载侧。
在主体外壳16的轴向外侧的反负载侧，在转轴10上安装外部风扇18。外部风扇盖板19固定安装于主体外壳16，以覆盖该外部风扇18的半径方向外侧。
在比外部风扇更靠近反负载侧，在转轴10上安装集电环20。图示的例子中集电环20有三个，它们被排列设置在转轴方向上。各集电环20沿着转轴10通过向轴向延伸的引线部(未图示)与转子绕组13电连接。
设置电刷21使其与各集电环20的上半部一起滑动。电刷21被固定于收集部外壳22上。收集部外壳22被固定于外部风扇盖板19上，覆盖集电环20以及电刷21并密闭。与外部电连接的引线部(未图示)与电刷21连接。
安装收集部外壳盖板23以覆盖收集部外壳22的半径方向外侧。在收集部外壳22的外表面上，形成向轴向延伸的翅片24，收集部外壳盖板23覆盖翅片24的半径方向外侧。收集部外壳盖板23的负载侧与外部风扇盖板19连接，收集部外壳盖板23的反负载侧端部开放。
冷却风从收集部外壳盖板23的反负载侧端部流入，冷却收集部外壳22的外表面之后进入外部风扇盖板19内，通过外部风扇18，向主体外壳16的外侧的翅片25附近排出，冷却主体外壳16的外侧。
收集部外壳22内，在转轴10安装收集部内部风扇50。
由于电刷21磨损，需要适时进行检测以及更换新品。因此，以能开闭收集部外壳22以及收集部外壳盖板23的上半部分的方式而构成。
在收集部外壳22的上半部的一部分处形成开口部(未图示)，设置能开闭该开口部的收集部外壳开闭盖30。如图3所示，收集部外壳开闭盖30具备利用铰链31a、31b以能开闭的方式支承收集部外壳22的第一开闭盖30a和第二开闭盖30b。关闭收集部外壳开闭盖30时，包含集电环20以及电刷21的空间被密闭在收集部外壳22内。另外，图3所示的例子中，在收集部外壳开闭盖30的外表面上不形成翅片，但可以与收集部外壳22的其它部分的外表面同样地，在收集部外壳开闭盖30的外表面上设置翅片。
如图3～图5所示，收集部外壳盖板23包括上部盖板32和下部盖板33。上部盖板32和下部盖板33分别为几乎半圆筒状，它们由铰链34连结。另外，在上部盖板32和下部盖板33的与铰链34相反的一侧位置上安装能卡合、释放的卡合构件35，在上部盖板32和下部盖板33闭合的状态下能使上部盖板32和下部盖板33相互卡合或释放。下部盖板33的端部利用下部盖板安装构件51固定于外部风扇盖板19(参照图1)。
在上部盖板32关闭的状态下，上部盖板32和下部盖板33匹配，呈覆盖收集部外壳22的半径方向外侧的圆筒状。另外，上部盖板32打开时，能开闭收集部外壳开闭盖30。
另外，如图1以及图5所示，在上部盖板32以及下部盖板33形成用于贯通端子台管道36(参照图2以及图3)的端子台管道部开口37。
如以上说明所述，根据第一实施方式的密闭型的绕组型旋转电机，该旋转电机正常运行时，利用外部风扇18的旋转，冷却风从收集部外壳盖板23的反负载侧端部流入，冷却收集部外壳22的外表面之后进入外部风扇盖板19内，通过外部风扇18，向主体外壳16的外侧的翅片25的附近排出，冷却主体外壳16的外侧。
由此，收集部利用外界气体被强制冷却。收集部外壳22内，在转轴10安装收集部内部风扇50。由此，收集部外壳22内的空气被强制循环而冷却。由此，能防止收集部的过热。
更换、检查电刷21时，释放卡合构件35的卡合，推起打开上部盖板32，就能打开收集部外壳开闭盖30。
另外，该实施方式中，开闭收集部外壳盖板23以及收集部外壳开闭盖30时不需要螺丝刀等工具，因此能迅速地进行操作。
[第二实施方式]
参照图6～图8对第二实施方式进行说明。该实施方式中，收集部外壳盖板23的结构与第一实施方式不同，但其他部分的结构与第一实施方式相同。以下，仅对与第一实施方式不同的部分进行说明。
图6是本发明涉及的绕组型旋转电机的第二实施方式的收集部外壳盖板的侧视图。图7是图6的收集部外壳盖板的主视图。图8是表示打开图6的收集部外壳盖板的上部盖板的状态的侧视图。
该实施方式中，收集部外壳盖板的上部盖板32和下部盖板33不由铰链34(图3～图5)连结，利用能卡合、释放的卡合构件35在四处部位被可分离地结合。
根据该实施方式，能得到与第一实施方式同样的效果之外，还能从下部盖板33完全取下上部盖板32。由此，打开收集部外壳开闭盖30时能避开上部盖板32的干扰。
[第三实施方式]
参照图9～图11对第三实施方式进行说明。该实施方式是第二实施方式的变形，即收集部外壳盖板23的结构与第二实施方式不同，但其它部分的结构与第二实施方式相同。以下，仅对与第二实施方式不同的部分进行说明。
图9是本发明涉及的绕组型旋转电机的第三实施方式的收集部外壳盖板的侧视图。图10是图9的收集部外壳盖板的主视图。图11是表示打开图9的收集部外壳盖板的上部盖板的状态的侧视图。
该实施方式中，不采用卡合、释放收集部外壳盖板的上部盖板32和下部盖板33的卡合构件35(图6～图8)，而使用螺栓40等。
即，上部盖板32和下部盖板33的卡合部中，在上部盖板32形成多个螺栓孔(未图示)，在与这些螺栓孔对应的位置的下部盖板33上形成螺纹孔。在上部盖板32的螺栓孔的外侧设置平垫圈41，从外侧使螺栓40通过平垫圈41以及上部盖板32的螺栓孔，进一步拧入其内侧的下部盖板33螺纹孔。由此，使上部盖板32能相对于下部盖板33可靠地安装。另外，通过取下螺栓40，能打开上部盖板32。
根据该实施方式，能得到与第二实施方式同样的效果之外，通过利用螺栓40等，能以廉价的结构，可靠地使上部盖板32相对于下部盖板33被安装、取下。
[其它实施方式]
本发明说明了几种实施方式，但这些实施方式作为示例而提出，并没有限定发明范围的意图。这些实施方式能以其它各种方式被实施，能在不脱离发明主旨的范围内，进行各种省略、置换以及变更。这些实施方式及其变形均包含在发明范围及其主旨中，同样地包含在权利要求保护范围所记载的发明及其等效范围内。
标号说明
10转轴
11轴承
12转子
13转子绕组
14定子绕组
15定子
16主体外壳
17负载侧端部
18外部风扇
19外部风扇盖板
20集电环
21电刷
22收集部外壳
23收集部外壳盖板
24翅片(冷却翅片)
25翅片(冷却翅片)
30收集部外壳开闭盖
30a第一开闭盖
30b第二开闭盖
31a、31b铰链
32上部盖板
33下部盖板
34铰链
35卡合构件
36端子台管道
37端子台管道部开口
40螺栓
41平垫圈
50收集部内部风扇
51下部盖板安装构件

Claims (8)

1.一种绕组型旋转电机，其特征在于，包括：
密闭的主体外壳；
定子，该定子固定于所述主体外壳内；
轴承，该轴承固定于所述主体外壳上；
转轴，该转轴以能旋转的方式被所述轴承支承，贯通所述主体外壳并延伸；
转子，该转子被固定于所述转轴，能在所述定子的内侧旋转，并包括转子绕组；
外部风扇，该外部风扇在所述主体外壳的轴向外侧被固定于所述转轴；
外部风扇盖板，该外部风扇盖板设置于所述外部风扇的半径方向外侧，将利用所述外部风扇的旋转产生的风引导至所述主体外壳的外侧表面；
集电环，该集电环固定于所述转轴，与所述转子绕组电连接；
电刷，该电刷与所述集电环一起滑动；
收集部外壳，该收集部外壳能够覆盖并密闭所述集电环以及所述电刷，并具备能开闭的收集部外壳开闭盖；以及
能开闭的收集部外壳盖板，该能开闭的收集部外壳盖板在所述收集部外壳的半径方向外侧形成通风路，覆盖所述收集部外壳的半径方向外周，与所述外部风扇盖板连接。
2.如权利要求1所述的绕组型旋转电机，其特征在于，
在所述收集部外壳盖板的内侧，在所述收集部外壳的外表面上形成冷却翅片。
3.如权利要求1或权利要求2所述的绕组型旋转电机，其特征在于，
所述收集部外壳盖板覆盖所述收集部外壳的半径方向外周整体。
4.如权利要求1或权利要求2所述的绕组型旋转电机，其特征在于，
所述转轴沿水平方向延伸，
所述电刷以从半径方向外侧按压在所述集电环的上半部的方式构成；
所述收集部外壳开闭盖设置在所述收集部外壳的上半部，
所述收集部外壳盖板包括：覆盖所述收集部外壳开闭盖的半径方向外侧的、能开闭的上部盖板，以及能与所述上部盖板接合的下部盖板。
5.如权利要求4所述的绕组型旋转电机，其特征在于，包括：
铰链，该铰链连接所述上部盖板和所述下部盖板；以及卡合构件，该卡合构件使所述上部盖板和所述下部盖板以可开闭的方式进行紧固。
6.如权利要求4所述的绕组型旋转电机，其特征在于，
利用能卡合、释放的卡合构件，能装卸所述上部盖板和所述下部盖板。
7.如权利要求4所述的绕组型旋转电机，其特征在于，还包括：
多个螺栓，该多个螺栓接合所述上部盖板和所述下部盖板。
8.如权利要求1或权利要求2所述的绕组型旋转电机，其特征在于，还包括：
收集部内部风扇，该收集部内部风扇在所述收集部外壳内被固定于所述转轴。
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