JP2014171283A

JP2014171283A - 回転電機

Info

Publication number: JP2014171283A
Application number: JP2013040671A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Kawase; 弘明川瀬
Original assignee: Toshiba Industrial Products and Systems Corp
Current assignee: Toshiba Industrial Products and Systems Corp
Priority date: 2013-03-01
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2014-09-18
Anticipated expiration: 2033-03-01
Also published as: JP6069029B2

Abstract

【課題】ファンの取付部と回転軸の突出部との接する部分を通じての外部からの浸水を、従来の笠状のカバーを要することなく防止でき、且つ、回転軸の拘束もその笠状のカバーに関係なく行うことのできる回転電機を提供する。
【解決手段】固定子及び回転子を内方する筐体１３の外部に突出させた回転軸４に取付けるファン１４に、これの取付部１４ａと回転軸４の他端部（突出部）４ｂとの接する部分Ｓに臨んで該接する部分Ｓから回転軸４の端面４ｃを水密に覆う覆い部１４ｄを設け、この覆い部１４ｄによって、ファン１４の取付部１４ａと回転軸４の他端部４ｂとの接する部分Ｓを通じての外部からの水の浸入を阻止する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は回転電機に関する。

従来より、電動機や発電機等の回転電機においては、筐体の内部に固定子及び回転子が具えられ、筐体の外部に回転軸が突出して、該回転軸の突出部にファンが取付部により取付けられた全閉外扇形のものが供されている。
このものにおいては、ファンの取付部と回転軸の突出部との接する部分を通じて外部から内部に水が浸入することが考えられる。特に、回転電機の全体を回転軸が上下を指向する縦軸状態に設置して使用する場合に、生じやすい。

上述のように外部から内部に水が浸入すると、回転軸とこれを支承する軸受との間に施された潤滑剤が劣化して軸受の発錆、更には焼損を来たすなど、不具合を招来する。
この対策としては、ファンの外方に、通気性（通水性）のあるファンガードに加えて、更に笠状のカバーを設けることが行われている（例えば特許文献１参照）。

特開平５−３６４４号公報

しかしながら、上述のようにファンの外方に笠状のカバーを設けたものでは、ファンによる通風性が損なわれて回転電機の冷却性能が低下する。又、製品コストも高くなる。
更に、回転電機に回転負荷として例えばポンプを結合するについては、回転軸にインペラを嵌合してナット締めして取付けるが、その折り、回転軸が共回りしないように該回転軸を拘束するのに上記笠状のカバーがあってはそれができないため、結局、カバーを設けることができずに、前記ファンの取付部と回転軸の突出部との接する部分を通じての外部からの浸水による不具合を招来する、もしくはカバーを設けるのがポンプを結合した後になる等の制約を受けてしまう。

そこで、ファンの取付部と回転軸の突出部との接する部分を通じての外部からの浸水を、従来の笠状のカバーを要することなく防止でき、且つ、回転軸の拘束もその笠状のカバーに関係なく行うことのできる回転電機を提供する。

本実施形態の回転電機は、筐体の内部に固定子及び回転子を有し、筐体の外部に回転軸を突出させて、該回転軸の突出部にファンを取付部により取付けた回転電機において、前記ファンの取付部に、該取付部と前記回転軸の突出部との接する部分に臨んで該接する部分から前記回転軸の突出部端面を水密に覆う覆い部を設けたことを特徴とする。

第１の実施形態を示す主要部分の拡大縦断面図全体の破断側面図第２の実施形態を示す主要部分中の一部の平面図（ａ）と、図１相当図（ｂ）第３の実施形態を示す図３相当図

以下、第１の実施形態につき、図１及び図２を参照して説明する。
まず、図２には回転電機の全体構成を示しており、フレーム１の内周部に固定子２を設けている。固定子２は、鉄心（固定子鉄心）２ａと、該鉄心２ａに装設した巻線（固定子巻線）２ｂから成っている。
固定子２の内部には回転子３を配設しており、この回転子３は、鉄心（回転子鉄心）３ａと、該鉄心３ａに装設した巻線、特にこの場合、かご形巻線（回転子巻線）３ｂから成っている。

回転子３の中心部には、回転軸４を軸方向（図では、回転電機の全体を縦軸状態で示す関係上、上下方向）に挿通して設けている。
フレーム１の軸方向両端部には、それぞれブラケット５，６を複数本のボルト７，８及びナット９，１０により結合しており、この両ブラケット５，６に上記回転軸４の両端部４ａ，４ｂをそれぞれ軸受１１，１２を介して支承している。両ブラケット５，６はフレーム１とで固定子２及び回転子３を内包する筐体１３を構成するものであり、回転軸４の両端部４ａ，４ｂはその筐体１３（両ブラケット５，６）から外方に突出している。

筐体１３から突出した回転軸４の両端部４ａ，４ｂのうち、一端部４ａは出力軸であり、回転負荷（図示せず）が連結される。回転軸４の他端部４ｂにはファン１４を取付けている。すなわち、本実施形態の回転電機は全閉外扇形回転電機である。
ファン１４は、中央部に取付部１４ａを有し、この取付部１４ａを上記回転軸４の他端部４ｂに嵌合して、径方向（図では左右方向）よりねじ１５を液状のシール剤を介し螺挿して回転軸４に係合させることにより、該回転軸４の他端部４ｂにファン１４を取付けている。ファン１４の取付部１４ａから径方向の外方には傘形円形の基盤部１４ｂが存しており、該基盤部１４ｂの外面側に複数の翼部１４ｃを突設している。

そして、ファン１４の取付部１４ａから径方向の内方には、該取付部１４ａと回転軸４の他端部４ｂとの接する部分Ｓに臨んで該接する部分Ｓから回転軸４の端面４ｃを水密に覆う無孔状の覆い部１４ｄを一体に設けている。
加えて、フレーム１には、ファン１４側の端部に、ファン１４の全部を覆うファンガード１６を結合している。このファンガード１６は、ファン１４に軸方向で面する部位が例えばハニカム状で多数の通気孔を有しており、要するに通気性を有している。
更に、フレーム１は、フィン１ａを放熱用に多数有しており、このフィン１ａはいずれもフレーム１の径方向に突出して軸方向に延びている。

さて、上述のように構成したものの場合、固定子２の巻線２ｂに通電すると、回転子３が回転軸４を伴って回転し、回転軸４と一体にファン１４が回転する。この回転したファン１４は筐体１３に向かって送風し、固定子２から伝熱された筐体１３を冷却する。
ファン１４は、取付部１４ａと回転軸４の他端部４ｂとの接する部分Ｓに臨んで該接する部分Ｓから回転軸４の端面４ｃを水密に覆う覆い部１４ｄを有しており、この覆い部１４ｄによって、ファン１４の取付部１４ａと回転軸４の突出部である他端部４ｂとの接する部分を通じての外部からの水の浸入が阻止される。

よって、従来の笠状のカバーを必要とすることなく、回転軸４とこれを支承する軸受１２との間に施される潤滑剤の浸水による劣化を防止できて、該軸受１２の発錆、更には焼損等の不具合の発生を避けることができる。又、従来の笠状のカバーを必要とすることのない分、ファン１４による通風性も良好に確保できて、回転電機の冷却性能を良好に得ることができるし、製品コストが高くなることも避けることができる。
更に、回転電機に回転負荷として例えばポンプを結合する場合に、回転軸が共回りしないように該回転軸を拘束するのも、上記従来の笠状のカバーに関係なくそれが所望にでき。

以上に対して、図３及び図４は第２及び第３の実施形態を示すもので、それぞれ、第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。

［第２の実施形態］
図３に示す第２の実施形態においては、ファン１４の覆い部１４ｄに、工具（図示せず）を係合するための被係合部２１を設けている。この場合の被係合部２１は十字状の溝であり、この被係合部２１に先端部形状が十字状の工具を差し込んで係合させることにより、ファン１４から回転軸４の回転を拘束する、もしくはファン１４から回転軸４に回転力を伝える。

このようにすることで、回転電機に回転負荷として例えばポンプを結合する場合の回転軸４の共回りを阻止することがより確実にでき、もしくは回転軸４に回転力をより確実に伝えることができる。

［第３の実施形態］
図４に示す第３の実施形態においても、ファン１４の覆い部１４ｄに、工具（図示せず）を係合するための被係合部３１を設けている。この場合の被係合部３１はすり割り（−）状の溝であり、この被係合部３１に先端部形状が−状の工具を差し込んで係合させることにより、ファン１４から回転軸４の回転を拘束する、もしくはファン１４から回転軸４に回転力を伝える。
このようにすることで、上述同様の作用効果を得ることができる。

以上説明した回転電機は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。
そのほか、本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、２は固定子、３は回転子、４は回転軸、４ｂは回転軸の他端部（突出部）、１３は筐体、１４はファン、１４ａはファンの取付部、１４ｄは覆い部、Ｓはファンの取付部と回転軸の突出部との接する部分、２１，３１は被係合部を示す。

Claims

筐体の内部に固定子及び回転子を有し、筐体の外部に回転軸を突出させて、該回転軸の突出部にファンを取付部により取付けた回転電機において、
前記ファンの取付部に、該取付部と前記回転軸の突出部との接する部分に臨んで該接する部分から前記回転軸の突出部端面を水密に覆う覆い部を設けたことを特徴とする回転電機。
覆い部に、工具を係合するための被係合部を設けたことを特徴とする請求項１記載の回転電機。