CN106716790A - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式的旋转电机具有机壳、定子、转子以及冷却用风扇。机壳具有筒部。定子具有通过电机机壳固定的定子铁芯、以及设置于定子铁芯的定子线圈。转子具有相对于定子旋转自如地设置在定子的径方向内侧的旋转轴、以及外嵌固定于旋转轴的转子铁芯。冷却用风扇设置于旋转轴，将从外部导入的空气以正压的状态吹向定子铁芯以及转子铁芯，从而冷却定子铁芯以及转子铁芯。而且，在筒部，在比冷却用风扇的外周缘与定子铁芯的中间部更靠近定子铁芯的一部分设置有尘埃排出口。

Description

旋转电机

技术领域

本发明的实施方式涉及旋转电机。

背景技术

驱动铁路车辆的车轮的旋转电机在筒状的机壳(壳体)内具备定子、旋转轴以及转子。定子为筒状，并固定在机壳上。在定子上缠绕有定子线圈。旋转轴以围绕旋转轴的中心轴旋转自如的方式设置于机壳内。与定子相比，转子配置在径方向内侧，并与旋转轴一体地设置。

这样的旋转电机通过向定子线圈通电，使定子励磁，在定子的内侧使转子以及旋转轴旋转。通过将该旋转轴的旋转力传递至车轮，使铁路车辆行驶。

在此，由于因通电导致定子以及转子发热，因此，如上所述的旋转电机具备从外部向机壳内吸入空气的风扇。通过使风扇旋转，从外部吸入的空气在机壳内流动，从而冷却定子以及转子。

在机壳内，在风扇的负压侧形成有用于吸入外部的空气的开口部，但是，有时尘埃会与空气一起从该开口部进入壳体内。而且，进入机壳内的尘埃在未被排出的情况下，通过机壳内的空气的流动，例如有可能堆积在由机壳的内周面和定子的端部形成的角部等处。当堆积的尘埃中包含有铁粉或者硅时，有时会导致定子和机壳等磨损或者腐蚀。

因此，为了除去堆积的尘埃，必须在适当的时机对旋转电机进行维护，有可能会导致维护作业量增加。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-95204号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够抑制尘埃堆积于机壳内从而抑制旋转电机的维护作业量的旋转电机。

用于解决技术问题的方案

本发明的实施方式的旋转电机具有机壳、定子、转子以及冷却用风扇。机壳具有筒部。定子具有通过电机机壳固定的定子铁芯、以及设置于定子铁芯的定子线圈。转子具有相对于定子旋转自如地设置在定子的径方向内侧的旋转轴、以及外嵌固定于旋转轴的转子铁芯。冷却用风扇设置于旋转轴，将从外部导入的空气以正压的状态吹向定子铁芯以及转子铁芯，从而冷却定子铁芯以及转子铁芯。而且，在筒部，在比冷却用风扇的外周缘与定子铁芯的中间部更靠近定子铁芯的一部分设置有尘埃排出口。

附图说明

图1是示出第一实施方式的旋转电机的沿着旋转电机的中心轴线的剖视图。

图2是示出第一实施方式的旋转电机的与旋转电机的中心轴线正交的剖视图。

图3是示出第一实施方式的旋转电机的主要部分的放大剖视图。

图4是示出第一实施方式的旋转电机的变形例的沿着旋转电机的中心轴线的剖视图。

图5是示出第二实施方式的旋转电机的沿着旋转电机的中心轴线的剖视图。

图6是示出第二实施方式的旋转电机的主要部分的放大剖视图。

图7是示出第三实施方式的旋转电机的沿着旋转电机的中心轴线的剖视图。

图8是示出第三实施方式的旋转电机的主要部分的放大剖视图。

图9是示出第三实施方式的旋转电机的变形例的主要部分的放大剖视图。

图10是示出第三实施方式的旋转电机的其他变形例的主要部分的放大剖视图。

图11是示出第三实施方式的旋转电机的其他变形例中的挡板部件的立体图。

图12是示出第四实施方式的旋转电机的主要部分的放大剖视图。

图13是示出第四实施方式的旋转电机的变形例的主要部分的放大剖视图。

图14是示出第五实施方式的旋转电机的与旋转电机的中心轴线正交的剖视图。

图15是示出第五实施方式的旋转电机的主要部分的放大剖视图。

图16是示出第五实施方式的旋转电机的变形例的与旋转电机的中心轴线正交的剖视图。

图17是示出第五实施方式的旋转电机的其他变形例的主要部分的放大剖视图。

图18是示出第六实施方式的旋转电机的沿着旋转电机的中心轴线的剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图，对实施方式的旋转电机进行说明。

(第一实施方式)

图1是沿着旋转电机1A的中心轴线C的剖视图。图2是与旋转电机1的中心轴线C正交的剖视图。图3是示出旋转电机1A的主要部分的放大剖视图。

如图1至图3所示，旋转电机1A具备电机机壳10、定子2、转子3以及冷却用风扇4。该旋转电机1A用于铁路车辆行驶，设置在铁路车辆的底架，通过驱动底架所具备的车轮来使铁路车辆行驶。在该实施方式中，旋转电机1A设置为，转子3的旋转轴13的中心轴线C沿水平方向延伸，并且沿与铁路车辆的行驶方向正交的方向延伸。

在下面的说明中，在旋转电机1A中，将转子3的旋转轴13的中心轴线C延伸的方向称为轴线方向，将旋转轴13围绕中心轴线C旋转的方向称为周方向。

电机机壳10具备：架体5，形成为一端侧封闭、且另一端侧开口的有底筒状；以及托架6，封闭架体5的另一端侧。

架体5一体地形成有圆筒状的筒部5a和封闭筒部5a的一端侧的封闭端板5b。封闭端板5b具有在其中央部形成的贯通孔5c。另外，在筒部5a的另一端侧一体地形成有向外周侧伸出的凸缘部5d。

托架6设置为封闭架体5的筒部5a的另一端侧的开口。托架6为大致圆盘状，其外周部6a与筒部5a的凸缘部5d对接，并通过螺栓9接合。托架6具有在其中央部形成的贯通孔6b。另外，该托架6形成为大致圆锥台形状，从而使朝向旋转电机1A的内侧的内周面6f从外周侧朝着中央部逐渐向旋转电机1A的内侧突出。

定子2具备定子铁芯7以及线圈8。

定子铁芯7形成为圆筒状，通过在轴方向上层叠多个电磁钢板，或者对软磁性粉进行加压成型而形成。定子铁芯7内嵌于架体5的筒部5a内。在定子铁芯7的轴方向一端侧和另一端侧分别设置有被压入筒部5a内的圆环状的铁芯压板11、12。通过这些铁芯压板11、12，定子铁芯7被固定成在架体5的筒部5a内不会沿着轴方向移动。

在定子铁芯7的内周侧，在围绕筒部5a的轴方向的旋转方向上隔开间隔形成有狭槽(无图示)。各个狭槽(无图示)形成为沿着轴方向延伸。

线圈8在这些插槽内穿过，并缠绕于定子铁芯7。线圈8设置为，从定子铁芯7的轴方向一端侧7a和轴方向另一端侧7b沿着轴方向悬垂。

转子3具备旋转轴13、转子铁芯14以及短路环15。

旋转轴13在定子铁芯7的径方向中央，与定子铁芯7的中心轴配置在同轴上。通过轴承16、17旋转自如地支承旋转轴13的两端部。

旋转轴13的一端侧的轴承16设置在轴承机壳18上，该轴承机壳18嵌入到形成于架体5的封闭端板5b的贯通孔5c中。轴承16收容在形成于轴承机壳18的收容凹部18a。轴承16通过相对于封闭端板5b设置在旋转电机1A的外方侧的压板端板19A，被夹在压板端板19A与轴承机壳18之间。

在此，轴承机壳18形成为大致圆锥台形状，从而使朝向旋转电机1A的内侧的内周面18f从外周侧朝着中央部向旋转电机1A的内侧突出。

旋转轴13的另一端侧的轴承17收容在形成于托架6的贯通孔6b的外周侧的收容凹部6c。轴承17在嵌入托架6的收容凹部6c的状态下，相对于托架6，被设置在旋转电机1A的外周侧的压板端板19B压住。在此，压板端板19B在其中央部形成有使旋转轴13的另一端侧贯通的贯通孔19h。由此，旋转轴13的另一端13b从托架6向旋转电机1A的外侧突出。

转子铁芯14为大致圆筒状，并外嵌固定于旋转轴13。该转子铁芯14通过在轴方向上层叠多个电磁钢板，或者对软磁性粉进行加压成型而形成。转子铁芯14的外周面14a隔着微小的空隙D，与定子铁芯7的内周面对置。

在转子铁芯14的外周部，在周方向上隔开间隔形成有多个在轴方向上贯通的狭槽(无图示)。在转子铁芯14的狭槽(无图示)中分别收容有棒状的转子导条15a。在转子导条15a的轴方向两端部分别设置有环状的短路环15，通过该短路环15连接着多个转子导条15a。

另外，在转子铁芯14的内周侧，在周方向上隔开间隔形成有多个在轴方向上连续的贯通孔20。

在旋转轴13的外周面，在转子铁芯14的轴方向一端侧和另一端侧设置有向外周侧伸出的圆环状的铁芯压板21、22。通过这些铁芯压板21、22，转子铁芯14被固定成相对于旋转轴13不会在轴方向上移动。

冷却用风扇4在旋转轴13的另一端侧，与托架6对置设置。冷却用风扇4一体地具备主板4a、叶片4b以及侧板4c。

主板4a固定于凸缘环4d，该凸缘环4d以向外周侧伸出的方式形成于旋转轴13的外周面。主板4a形成为从凸缘环4d向外周侧延伸的圆盘状。主板4a从内周侧向外周侧弯曲形成为研钵状，从而与托架6的内周面6f隔开大致固定的间隔对置。

在主板4a的外周部，在周方向上隔开间隔设置有多枚叶片4b。各个叶片4b从主板4a向托架6侧立起，并形成为从主板4a的内周侧向外周侧呈放射状地延伸。

侧板4c为圆环状，与主板4a在轴方向上隔开间隔地配置于主板4a的外周侧。侧板4c一体地设置在从主板4a上立起的叶片4b的托架6侧的端部。

另外，在旋转轴13的一端侧，以与封闭端板5b对置的方式设置有辅助风扇24。

辅助风扇24一体地具备主板24a以及叶片部24b。主板24a形成为从设置在旋转轴13的外周面的铁芯压板21向外周侧延伸的圆盘状。主板24a以从内周侧向外周侧逐渐接近封闭端板5b的方式形成为研钵状。在主板24a的外周部，在周方向上隔开间隔设置有多枚叶片部24b。各个叶片部24b从主板24a向封闭端板5b侧立起，并形成为从主板24a的内周侧向外周侧呈放射状地延伸。

在这样的旋转电机1A中，为了对内部进行冷却，在托架6中，在压板端板19B的外周侧，沿周方向隔开间隔贯通形成有多个进气口31。

另外，在架体5的筒部5a，在定子铁芯7与封闭端板5b之间贯通形成有吐出口32。可以在周方向上隔开间隔形成多个吐出口32。

在该吐出口32上设置有格子状、网孔状、多孔质状等的过滤器33，该过滤器33能够排出空气，并防止来自外部的异物侵入。

另外，在架体5的封闭端板5b上，在与辅助风扇24的叶片部24b的内周侧对置的位置，在周方向上隔开间隔形成有多个进气口34。再有，在封闭端板5b上，在与叶片部24b的外周侧对置的位置，在周方向上隔开间隔形成有多个吐出口35。

在托架6的外周部形成有筒状部6d，该筒状部6d朝着架体5的筒部5a中的凸缘部5d呈筒状地延伸。在该筒状部6d中，在与冷却用风扇4的外周部对置的位置形成有分离尘埃排出口40，如下所述，该分离尘埃排出口40排出通过由冷却用风扇4赋予给空气的离心力从而从空气中分离出的尘埃。

在该实施方式中，旋转电机1A设置为，旋转轴13的中心轴线C沿水平方向延伸。与此相对应地，在该实施方式中，分离尘埃排出口40以朝着铅直下方开口的方式形成在托架6的最下部。

另外，在架体5的筒部5a形成有排出堆积在旋转电机1A内的尘埃的尘埃排出口41A。

在此，尘埃排出口41A在架体5的筒部5a中形成于避开定子铁芯7的部位的一部分。更详细而言，尘埃排出口41A相对于冷却用风扇4中的主板4a的外周缘部4t与定子铁芯7的中间部M1，形成在更靠近定子铁芯7之处。特别是，尘埃排出口41A优选形成在接近固定定子铁芯7的铁芯压板12的位置、即由铁芯压板12和筒部5a形成的角部R。

另外，在该实施方式中，在设置成旋转轴13的中心轴线C沿水平方向延伸的旋转电机1A中，尘埃排出口41A以朝着铅直下方开口的方式形成在架体5的筒部5a的最下部。

另外，在该实施方式中，尘埃排出口41A形成为周方向的开口尺寸B比轴方向的开口尺寸A长的长孔状。

在上述旋转电机1A中，当向定子2的线圈8通电时，通过在线圈8以及定子铁芯7中产生的磁场，使转子3的转子铁芯14以及旋转轴13在定子铁芯7的内周侧旋转。在旋转轴13中，从自托架6向旋转电机1A的外侧突出的另一端部，借助适当的传递机构，向铁路车辆的车轮传递旋转轴13的旋转力，从而使车轮旋转，并使铁路车辆行驶。

冷却用风扇4以及辅助风扇24与上述旋转轴13的旋转一并地一体旋转。于是，通过冷却用风扇4的叶片4b的旋转，旋转电机1A的外部的空气从进气口31被导入到旋转电机1A的内部，并向冷却用风扇4的外周侧流动。流动到外周侧的空气从冷却用风扇4的外周部进一步被送出到外周侧，并越过主板4a的外周缘部4t，并且在架体5内相对于定子铁芯7以及转子铁芯14流入至托架6侧的空间S1。

在架体5内，空气以正压的状态从空间S1吹向定子铁芯7以及转子铁芯14。再有，空气经过定子铁芯7与转子铁芯14之间的空隙D、以及形成于转子铁芯14的贯通孔20，相对于定子铁芯7以及转子铁芯14到达封闭端板5b侧的空间S2。到达空间S2的空气从吐出口32被吐出到旋转电机1A的外部。

这样，通过由冷却用风扇4从外部压入到旋转电机1A内的空气，冷却架体5的筒部5a、定子铁芯7、线圈8、转子铁芯14、转子导条15a。

通过冷却用风扇4的旋转，对从冷却用风扇4的主板4a与侧板4c之间向外周部吹出的空气赋予离心力。通过所述离心力以及由冷却用风扇4产生的风，使从进气口31与空气一起侵入到旋转电机1A内的尘埃飞向外周侧。该尘埃会碰撞托架6的筒状部6d的内周面，并因自重向筒状部6d的下方移动。向下方移动的尘埃从形成于筒状部6d的最下部的分离尘埃排出口40被排出到旋转电机1A的外部。

另外，未从分离尘埃排出口40排出、而保持混合在空气中的状态到达空间S1的尘埃，通过由冷却用风扇4的旋转而在架体5的筒部5a内产生的旋转流F和尘埃的自重，在架体5的筒部5a内向下方移动。

在此，尘埃通过旋转流F在空间S1内沿周方向旋转，并从托架6侧朝着定子铁芯7沿轴方向移动。该沿轴方向进行的尘埃的移动被定子铁芯7或者铁芯压板12遮挡。因此，被定子铁芯7或者铁芯压板12遮挡(拦截)的尘埃容易堆积到由铁芯压板12和筒部5a形成的角部R。

换言之，受到旋转流F与定子铁芯7或者铁芯压板12的影响，相对于冷却用风扇4中的主板4a的外周缘部4t与定子铁芯7的中间部M1，尘埃容易堆积在靠近定子铁芯7之处。

这样移动到筒部5a的下方的尘埃从形成于筒部5a的最下部的尘埃排出口41A被排出到旋转电机1A的外部。此时，由于空间S1中的空气的一部分从尘埃排出口41A吹出到旋转电机1A的外部，因此，尘埃容易与该吹出的空气一起被排出。

再有，未从尘埃排出口41A排出、而保持混合在空气中的状态到达空间S2的尘埃，与空气一起从吐出口32被排出到旋转电机1A的外部。在此，因尘埃的自重，尘埃向筒部5a的下方落下，因此，尤其能够高效地从形成于筒部5a的最下部的吐出口32排出尘埃。

另外，通过辅助风扇24的旋转，空气从进气口34被吸入到架体5的内侧，并从其外周侧的吐出口35被排出。这样，通过由辅助风扇24导入的空气，冷却轴承16以及架体5的封闭端板5b侧。空气经过定子铁芯7与转子铁芯14之间的空隙D、以及形成于转子铁芯14的贯通孔20，从而被加热，因此，架体5的封闭端板5b侧的空间S2与托架6侧的空间S1相比，温度更容易上升。因此，通过辅助风扇24，能够抑制其温度上升。

这样，在上述第一实施方式中，尘埃排出口41A在架体5的筒部5a中，相对于冷却用风扇4中的主板4a的外周缘部4t与定子铁芯7的中间部M1，形成在靠近定子铁芯7的一部分。因此，能够将未从冷却用风扇4的外周侧的分离尘埃排出口40排出、而侵入到冷却用风扇4与定子铁芯7之间的空间S1中的尘埃从尘埃排出口41A排出到旋转电机1A的外部。

更具体而言，在冷却用风扇4与定子铁芯7之间的空间S1中，产生基于冷却用风扇4的旋转流F。因此，在空间S1中，尘埃沿着架体5的筒部5a的内周面在周方向上旋转，从而使离心力作用于尘埃，能够容易地将尘埃引导到形成于筒部5a的尘埃排出口41A。因此，能够高效地从尘埃排出口41A排出尘埃，从而能够抑制尘埃堆积在旋转电机1A的电机机壳10内。其结果是，能够抑制旋转电机1A的维护作业量。

另外，尘埃排出口41A形成在接近固定定子铁芯7的铁芯压板12的位置、即由铁芯压板12和筒部5a形成的角部R。因此，能够高效地从尘埃排出口41A排出被定子铁芯7或者铁芯压板12遮挡(拦截)的尘埃。

而且，在设置成旋转轴13的中心轴线C沿水平方向延伸的旋转电机1A中，尘埃排出口41A形成在架体5的筒部5a的最下部。因此，能够高效地从尘埃排出口41A排出因自重而在筒部5a内向下方移动的尘埃。

再有，尘埃排出口41A形成为周方向的开口尺寸B比轴方向的开口尺寸A长的长孔状。因此，尘埃排出口41A在旋转流F的流动方向上开口较大。因此，能够高效地从尘埃排出口41A排出尘埃。

此外，在上述第一实施方式中，尘埃排出口41A也可以形成为周方向的开口尺寸B比轴方向的开口尺寸A短的长孔状。另外，尘埃排出口41A也可以形成为轴方向的开口尺寸A与周方向的开口尺寸B相等。这样的尘埃排出口41A能够设置成圆形、矩形等。

另外，在上述第一实施方式中，虽然将定子铁芯7插入配置在筒状的架体5的筒部5a内，但是并不仅限于此。

例如，如图4所示，也可以在定子铁芯7的轴方向一端侧和另一端侧分别接合架体5的筒部5a’、5a”。

另外，在上述第一实施方式中，如图3所示，可以在冷却用风扇4与定子铁芯7之间设置排水孔38。在设置这样的排水孔38的情况下，优选为使尘埃排出口41A的开口面积大于排水孔38的开口面积。另外，优选为使尘埃排出口41A的开口面积比分离尘埃排出口40小。

在此，对排水孔38的位置和朝向等不作任何限定。

(第二实施方式)

接下来，根据图5、图6，对第二实施方式进行说明。

图5是沿着旋转电机1B的中心轴的剖视图。图6是示出旋转电机1B的主要部分的放大剖视图。此外，在下面的说明中，对与第一实施方式相同的结构赋予相同的附图标记并省略说明。(对于下面的实施方式也一样)

如图5、图6所示，相对于上述第一实施方式的尘埃排出口41A，在该第二实施方式的旋转电机1B中尘埃排出口41B形成为锥状。这一点与上述第一实施方式不同。

尘埃排出口41B形成为，与构成电机机壳10的架体5的筒部5a的内周面5f侧的开口面积相比，筒部5a的外周面5g侧的开口面积更小。具体而言，尘埃排出口41B与上述第一实施方式的尘埃排出口41A同样地，形成为周方向的开口尺寸B比轴方向的开口尺寸A长的长孔状。在这样的尘埃排出口41B中，倾斜形成周方向两端部的内壁面41v、41w，从而使内壁面41v、41w彼此的间隔从筒部5a的内周面5f侧朝着外周面5g侧逐渐接近。即，尘埃排出口41B倾斜形成有作为尘埃排出口41B的内周面的周方向的一部分的内壁面41v、41w。

这样，在上述第二实施方式中，倾斜形成作为尘埃排出口41B的一部分的内壁面41v、41w，从而使筒部5a的外周面5g侧的开口面积小于筒部5a的内周面5f侧的开口面积。因此，能够容易地将尘埃从尘埃排出口41B排出到旋转电机1B的外部。

另外，在尘埃排出口41B中，筒部5a的外周面5g侧的开口面积变小，因此，能够抑制尘埃或者异物等从旋转电机1B的外部侵入尘埃排出口41B。

另外，如上述第一实施方式那样，由于能够将侵入到冷却用风扇4与定子铁芯7之间的空间S1中的尘埃排出到旋转电机1B的外部，因此，能够抑制尘埃堆积在旋转电机1B的电机机壳10内，从而能够抑制旋转电机1B的维护作业量。

此外，在上述第二实施方式中，虽然使尘埃排出口41B的周方向两端部的内壁面41v、41w倾斜，但是并不仅限于此。也可以仅使尘埃排出口41B的周方向两端部的内壁面41v、41w中的一者倾斜。在这种情况下，如果仅使位于架体5内产生的旋转流F的流动方向上游侧的内壁面41w倾斜，则能够容易地从尘埃排出口41B排出通过旋转流F流动过来的尘埃。

另外，也可以使尘埃排出口41B的轴方向两端部的内壁面41x、41y中的至少一者倾斜。

再有，也可以以如下方式使尘埃排出口41B的整个内周面倾斜从而将尘埃排出口41B形成为研钵状：即、与构成电机机壳10的架体5的筒部5a的内周面5f侧的开口面积相比，使筒部5a的外周面5g侧的开口面积更小。

(第三实施方式)

接下来，根据图7至图11，对第三实施方式进行说明。

图7是沿着旋转电机1C的中心轴的剖视图。图8是示出旋转电机1C的主要部分的放大剖视图。

如图7、图8所示，相对于上述第一实施方式的尘埃排出口41A，该第三实施方式的旋转电机1C在电机机壳10的外侧具备阻碍空气从尘埃排出口41A流入的挡板部件50。这一点与上述第一实施方式不同。

挡板部件50一体地具备一对立起壁部51、51以及对置壁部52。

一对立起壁部51、51配置为在尘埃排出口41A的两侧对置。各个立起壁部51形成为，与构成电机机壳10的架体5的筒部5a的外周面5g正交，并朝着电机机壳10的外侧突出。

在该实施方式中，旋转电机1C配置为，旋转轴13的中心轴线C(参照图1)与具备旋转电机1C的铁路车辆的行驶方向M正交。因此，立起壁部51、51设置为，在行驶方向M、即与旋转轴13的中心轴线C正交的水平方向上，在隔着尘埃排出口41A的两侧对置。

对置壁部52一体地连接立起壁部51、51的下端部彼此，相对于架体5的筒部5a的外周面5g在上下方向上隔开间隔设置，并设置为覆盖尘埃排出口41A。

这样，挡板部件50被设置成剖面为大致U字状。

该挡板部件50优选由树脂系材料或者聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)等、与形成电机机壳10的材料相比摩擦系数更低的材料形成。

在设置有这样的挡板部件50的尘埃排出口41A中，侵入到冷却用风扇4与定子铁芯7之间的空间S1中的尘埃，经过尘埃排出口41A被排出到旋转电机1C的外部。被排出的尘埃在挡板部件50中经过被一对立起壁部51、51和对置壁部52包围的空间S3，并被排出到外部。

这样，在上述第三实施方式中，在电机机壳10的外侧具备挡板部件50。因此，能够阻碍空气从尘埃排出口41A流入。由此，能够抑制空气从尘埃排出口41A向旋转电机1C内逆流。

另外，在挡板部件50中，立起壁部51、51设置为，在行驶方向M、即与旋转轴13的中心轴线C正交的水平方向上，隔着尘埃排出口41A对置。因此，因铁路车辆行驶而碰撞旋转电机1C的行驶风K被立起壁部51、51遮挡，从而能够阻碍空气从尘埃排出口41A流入。由此，能够抑制空气从尘埃排出口41A向旋转电机1C内逆流。

再有，由于立起壁部51、51设置在尘埃排出口41A的两侧，因此，不论铁路车辆的行驶方向如何，都能够可靠地抑制空气从尘埃排出口41A流入。

另外，挡板部件50由与形成电机机壳10的材料相比摩擦系数更低的材料形成，由此能够抑制尘埃堆积在挡板部件50上，从而能够顺利地排出尘埃。

另外，如上述第一实施方式那样，能够将侵入到冷却用风扇4与定子铁芯7之间的空间S1中的尘埃排出到旋转电机1C的外部，因此，能够抑制尘埃堆积在旋转电机1C的电机机壳10内。因此，能够抑制旋转电机1C的维护作业量。

此外，在上述第三实施方式中，虽然以朝着电机机壳10的外侧突出的方式将挡板部件50设置在构成电机机壳10的架体5的筒部5a的外周面5g，但是，并不仅限于此。

例如，如图9所示，也可以以朝着电机机壳10的内侧突出的方式，将挡板部件50设置在构成电机机壳10的架体5的筒部5a的内周面5f。在这种情况下，优选构成为，在对置壁部52的与铁芯压板12相反的一侧端设置立起壁部51，并在挡板部件50的周方向上开口。

另外，在上述第三实施方式中，虽然由立起壁部51、51和对置壁部52形成了挡板部件50，但是，并不仅限于此。

例如，如图10、图11所示，也可以在立起壁部51、51的两侧一体地形成向旋转电机1C的轴方向两侧延伸的延长壁部53、53。

通过设置延长壁部53、53，行驶风K会被延长壁部53、53遮挡，能够更可靠地阻碍空气从尘埃排出口41A流入。由此，能够更可靠地抑制空气从尘埃排出口41A向旋转电机1C内逆流。

再有，由于延长壁部53、53相对于尘埃排出口41A设置在行驶方向M的两侧，因此，不论铁路车辆的行驶方向如何，都能够可靠地抑制空气从尘埃排出口41A流入。

(第四实施方式)

接下来，根据图12、图13，对第四实施方式进行说明。

图12是示出旋转电机1D的主要部分的放大剖视图。

如该图所示，相对于上述第三实施方式的挡板部件50，该第四实施方式的旋转电机1D在旋转电机1D的轴方向两侧具备正交壁部54、54。这一点与上述第三实施方式不同。

在挡板部件50中，在旋转电机1D的轴方向两侧隔开间隔设置有正交壁部54、54，该正交壁部54、54向与立起壁部51、51正交的方向延伸。

通过这些正交壁部54、54，相对于被立起壁部51、51和对置壁部52包围的空间S3，旋转电机1D的轴方向两侧被遮挡。

这样，在上述第四实施方式中，在挡板部件50中，通过在旋转电机1D的轴方向两侧隔开间隔设置的正交壁部54、54，尘埃或者异物等难以从旋转电机1D的轴方向两侧侵入被立起壁部51、51和对置壁部52包围的空间S3。因此，能够更可靠地抑制空气从尘埃排出口41A向旋转电机1D内逆流。

在铁路车辆行驶时，行驶风K(参照图7)会经过挡板部件50的轴方向两端部与在其两侧隔开间隔设置的正交壁部54、54之间。由此，能够在被立起壁部51、51和对置壁部52包围的空间S3中产生负压。因此，能够从尘埃排出口41A吸出尘埃，从而能够更可靠地除去尘埃。

另外，如上述第一实施方式那样，能够将侵入到冷却用风扇4与定子铁芯7之间的空间S1中的尘埃排出到旋转电机1D的外部，因此，能够抑制尘埃堆积在旋转电机1D的电机机壳10内，从而能够抑制旋转电机1D的维护作业量。

此外，在上述第四实施方式中，虽然在挡板部件50的轴方向两侧设置了正交壁部54、54，但是，并不仅限于此。

例如，如图13所示，也可以以覆盖挡板部件50的下方的方式设置第二挡板部件55。第二挡板部件55一体地具备正交壁部56、56以及第二对置壁部57，该正交壁部56、56相对于挡板部件50在旋转电机1D的轴方向两侧隔开间隔并设置为向与立起壁部51、51正交的方向延伸，该第二对置壁部57连接正交壁部56、56的下端部彼此并隔开间隔地配置在对置壁部52的下方。

通过设置这样的第二挡板部件55，尘埃或者异物等更加难以从旋转电机1D的轴方向两侧侵入被立起壁部51、51和对置壁部52包围的空间S3。因此，能够更可靠地抑制空气从尘埃排出口41A向旋转电机1D内逆流。

在铁路车辆行驶时，行驶风K会经过挡板部件50的轴方向两端部与在其两侧隔开间隔设置的第二挡板部件55的正交壁部56、56之间。由此，能够在被立起壁部51、51和对置壁部52包围的空间S3中产生负压。因此，能够从尘埃排出口41A吸出尘埃，从而能够更可靠地除去尘埃。

(第五实施方式)

接下来，根据图14至图17。对第五实施方式进行说明。

图14是与旋转电机1E的中心轴线C正交的剖视图。图15是示出旋转电机1E的主要部分的放大剖视图。

如图14、图15所示，相对于上述第三实施方式的挡板部件50，该第五实施方式的旋转电机1E具备结构不同的挡板部件60。这一点与上述第三实施方式不同。

挡板部件60一体地具备一对立起壁部61、61、封闭板部62以及倾斜板部63。

一对立起壁部61、61配置为，在尘埃排出口41A的两侧对置。各个立起壁部61、61形成为，与构成电机机壳10的架体5的筒部5a的外周面5g正交，并朝着电机机壳10的外侧突出。在该实施方式中，旋转电机1E配置为，旋转轴13的中心轴线C与具备旋转电机1E的铁路车辆的行驶方向M正交。因此，立起壁部61、61设置为，在行驶方向M、即与旋转轴13的中心轴线C正交的水平方向上，在隔着尘埃排出口41A的两侧对置。

封闭板部62形成为，与筒部5a的外周面5g正交，并朝着电机机壳10的外侧突出，并且设置为封闭一对立起壁部61、61的轴方向一端侧。

倾斜板部63一体地连接立起壁部61、61的下端部彼此，并相对于架体5的筒部5a的外周面5g在上下方向上隔开间隔设置，并且设置为覆盖尘埃排出口41A。倾斜板部63从被封闭板部62封闭的立起壁部61、61的轴方向一端侧，朝着轴方向另一端侧逐渐向下方倾斜。

在设置有这样的挡板部件60的尘埃排出口41A中，侵入到冷却用风扇4与定子铁芯7之间的空间S1中的尘埃，经过尘埃排出口41A被排出到旋转电机1E的外部。被排出的尘埃在挡板部件60中经过被一对立起壁部61、61、封闭板部62以及倾斜板部63包围的空间S4，并被排出到外部。

这样，在上述第五实施方式中，在电机机壳10的外侧具备挡板部件60。因此，能够阻碍空气从尘埃排出口41A流入。由此，能够抑制空气从尘埃排出口41A向旋转电机1E内逆流。

另外，在挡板部件60中，立起壁部61、61设置为，在行驶方向M、即与旋转轴13的中心轴线C正交的水平方向上，隔着尘埃排出口41A对置。因此，因铁路车辆行驶而碰撞旋转电机1E的行驶风K被立起壁部61、61遮挡，从而能够阻碍空气从尘埃排出口41A流入。由此，能够抑制空气从尘埃排出口41A向旋转电机1E内逆流。

再有，由于立起壁部61、61设置在尘埃排出口41A的两侧，因此，不论铁路车辆的行驶方向如何，都能够可靠地抑制空气从尘埃排出口41A流入。

再有，由于挡板部件60具有倾斜板部63，因此，能够沿着倾斜板部63的倾斜将从尘埃排出口41A排出的尘埃顺利地排出到外部。

另外，如上述第一实施方式那样，能够将侵入到冷却用风扇4与定子铁芯7之间的空间S1中的尘埃排出到旋转电机1E的外部，因此，能够抑制尘埃堆积在旋转电机1E的电机机壳10内。因此，能够抑制旋转电机1E的维护作业量。

此外，在上述第五实施方式中，虽然在电机机壳10的外侧设置了阻碍空气从尘埃排出口41A流入的挡板部件60，但是，该结构可以是任何结构。例如，如图16所示，倾斜板部63可以形成为，与旋转电机1E的轴方向正交的剖面形状例如呈倒V字状等。通过构成为这种方式，能够促进落到倾斜板部63上的尘埃排出。

另外，如图17所示，除了挡板部件60以外，还可以以覆盖挡板部件60的方式设置第二挡板部件65。第二挡板部件65一体地具备一对立起壁部66、66、封闭板部67以及倾斜板部68。

一对立起壁部66、66相对于挡板部件60的立起壁部66、66隔开间隔地设置在行驶方向M的两侧。另外，封闭板部67设置为封闭一对立起壁部66、66的轴方向另一端。封闭板部67相对于挡板部件60隔开间隔地设置在轴方向另一端侧。倾斜板部68一体地连接立起壁部66、66的下端部彼此，并相对于挡板部件60的倾斜板部63在下方隔开间隔地设置。倾斜板部68从轴方向另一端侧朝着轴方向一端侧逐渐向下方倾斜。

通过进一步具备这样的第二挡板部件65，能够更可靠地阻碍空气从尘埃排出口41A流入。换言之，能够使从外部至尘埃排出口41A之间的通风路径复杂化。由此，能够抑制空气从尘埃排出口41A向旋转电机1E内逆流。

再有，由于第二挡板部件65具有倾斜板部68，因此，能够沿着倾斜板部68的倾斜将经过挡板部件60的尘埃顺利地排出到外部。

(第六实施方式)

接下来，根据图18，对第六实施方式进行说明。

图18是沿着旋转电机1F的中心轴的剖视图。

如该图所示，相对于上述第一实施方式的尘埃排出口41A，在该第六实施方式的旋转电机1F中，相对于定子铁芯7以及转子铁芯14在封闭端板5b侧的空间S2具备尘埃排出口71A。另外，相对于上述第一实施方式的旋转电机1F，该第六实施方式的旋转电机1F不具备辅助风扇24。这些点与上述第一实施方式不同。

尘埃排出口71A在架体5的筒部5a中形成于避开定子铁芯7的部位的一部分。具体而言，尘埃排出口71A在构成电机机壳10的架体5的筒部5a中，相对于定子铁芯7与封闭端板5b之间的、定子铁芯7以及转子铁芯14，形成于封闭端板5b侧的空间S2。尘埃排出口71A在设置成旋转轴13的中心轴线C沿水平方向延伸的旋转电机1F中，以朝着铅直下方开口的方式形成在架体5的筒部5a的最下部。

在尘埃排出口71A上设置有格子状、网孔状、多孔质状等的过滤器72，该过滤器72能够排出空气，并防止来自外部的异物侵入。

这样，在上述第六实施方式中，尘埃排出口71A在架体5的筒部5a中形成于避开定子铁芯7的部位的一部分。因此，能够将未从冷却用风扇4的外周侧的分离尘埃排出口40排出、而相对于定子铁芯7以及转子铁芯14侵入到封闭端板5b侧的空间S2中的尘埃从尘埃排出口71A排出到旋转电机1F的外部。因此，能够抑制尘埃堆积在旋转电机1F的电机机壳10内，从而能够抑制旋转电机1F的维护作业量。

另外，尘埃排出口71A相对于定子铁芯7以及转子铁芯14形成于封闭端板5b侧的空间S2。在冷却用风扇4与定子铁芯7之间的空间S1中，虽然产生了基于冷却用风扇4的旋转流F，但是，在空气经过定子铁芯7与转子铁芯14之间的空隙D、以及形成于转子铁芯14的贯通孔20的过程中，旋转流F的能量会衰减。因此，在空间S2中不会产生旋转流F。在空间S2中，尘埃因自重而向筒部5a的下部落下，并从尘埃排出口71A被排出到外部。

这样，在上述第六实施方式中，在相对于定子铁芯7以及转子铁芯14面向封闭端板5b侧的空间S2的位置，形成有尘埃排出口71A。因此，在空间S2中，能够高效地将因自重而向筒部5a的下部落下的尘埃从尘埃排出口71A排出到外部。因此，能够抑制尘埃堆积在旋转电机1F的电机机壳10内，从而能够抑制旋转电机1F的维护作业量。

此外，尘埃排出口71A不仅可以形成在筒部5a的最下部，也可以形成在筒部5a的上部等的适当部位。

另外，在上述实施方式中，对如下情况进行了说明：即、旋转电机1A至1F用于铁路车辆行驶，设置在铁路车辆的底架，并通过驱动底架所具备的车轮来使铁路车辆行驶。但是，并不仅限于此，能够将旋转电机1A至1F应用于各种装置的驱动。

根据以上说明的至少一个的实施方式，具有尘埃排出口41A，从而能够将从外部侵入的尘埃自尘埃排出口41A排出到旋转电机1A的外部。因此，能够抑制尘埃堆积在旋转电机1A的电机机壳10内，从而能够抑制旋转电机1A的维护作业量。

虽然对本发明的几个实施方式进行了说明，但是这些实施方式是作为示例提出的，并非旨在限定发明的保护范围。这些实施方式能够以其他各种方式实施，在不偏离发明宗旨的范围内，可以进行各种省略、替换、变更。这些实施方式或其变形包含在发明的保护范围或宗旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明以及其等同的保护范围内。

附图标记说明

1A至1F：旋转电机

2：定子

3：转子

4：冷却用风扇

4a：主板

4t：外周缘部(外周缘)

5a：筒部

7：定子铁芯

8：线圈(定子线圈)

10：电机机壳(机壳)

13：旋转轴

14：转子铁芯

41A、41B：尘埃排出口

50：挡板部件

51：立起壁部(壁部)

52：对置壁部

60：挡板部件

61：立起壁部(壁部)

63：倾斜板部(对置壁部)

65：第二挡板部件

66：立起壁部(壁部)

68：倾斜板部(对置壁部)

72：过滤器

M1：中间部

R：角部

Claims (15)

1.一种旋转电机，具备：

机壳，具有筒部；

定子，具有通过所述机壳固定的定子铁芯、以及设置于所述定子铁芯的定子线圈；

转子，具有相对于所述定子旋转自如地设置在所述定子的径方向内侧的旋转轴、以及外嵌固定于所述旋转轴的转子铁芯；以及

冷却用风扇，设置于所述旋转轴，将从外部导入的空气以正压的状态吹向所述定子铁芯以及所述转子铁芯，从而冷却所述定子铁芯以及所述转子铁芯；

在所述筒部，在比所述冷却用风扇的外周缘与所述定子铁芯的中间部更靠近所述定子铁芯的一部分设置有尘埃排出口。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

沿着水平方向配置所述旋转轴；

在所述筒部的下部设置有所述尘埃排出口。

3.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

在由所述筒部与所述定子铁芯的轴方向端部形成的角部，设置有所述尘埃排出口。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的旋转电机，其特征在于，

相对于所述定子铁芯，在与设置有所述冷却用风扇之侧相反的一侧，进一步设置有所述尘埃排出口。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述尘埃排出口为周方向的开口尺寸大于轴方向的开口尺寸的长孔状。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的旋转电机，其特征在于，

在所述尘埃排出口中，至少一部分倾斜形成，从而使所述筒部的外周面侧的开口面积小于所述筒部的内周面侧的开口面积。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的旋转电机，其特征在于，

在所述机壳的内外的至少任意一侧，隔着所述尘埃排出口设置有阻碍空气流动的挡板部。

8.根据权利要求7所述的旋转电机，其特征在于，

所述旋转电机搭载于能够行驶的车辆；

所述挡板部具有相对于所述尘埃排出口至少设置于所述车辆的行驶方向前方侧的壁部。

9.根据权利要求8所述的旋转电机，其特征在于，

所述壁部相对于所述尘埃排出口分别设置在所述行驶方向的两侧。

10.根据权利要求8或9所述的旋转电机，其特征在于，

所述挡板部具有相对于所述尘埃排出口隔开间隔对置的对置壁部。

11.根据权利要求10所述的旋转电机，其特征在于，

所述尘埃排出口形成于所述机壳的最下部；

所述对置壁部朝着下方倾斜。

12.根据权利要求7至11中任意一项所述的旋转电机，其特征在于，

相对于所述尘埃排出口，设置有多重所述挡板部。

13.根据权利要求7至12中任意一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述挡板部的摩擦系数小于电机壳的摩擦系数。

14.根据权利要求1至13中任意一项所述的旋转电机，其特征在于，

进一步具备覆盖所述尘埃排出口的过滤器。

15.根据权利要求1至14中任意一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述尘埃排出口为格子状或者网状。