JPS598447Y2 - 軸方向空隙形回転電機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は軸方向空隙形回転電機に係り、特に通風冷却効
果を向上させるよう回転子の形状を改善した軸方向空隙
形回転電機に関する。

第１図に軸方向空隙形向転電機の一例を示す。

同図に示すように、回転軸１は回転軸受１ａを介して軸
受ブラケット２，３に回転自在に支承されており、両軸
受ブラケット２，３は円筒状のヨーク４に両側から固着
されると共に揺動軸受１ｂを介して固定軸受台１Ｃに揺
動自在に支承されている。

前記回転軸１には回転子が直接若しくはボスを介して突
出固定され、例えば第２図ａに示すように、ボス１ｄに
複数個の歯１ｆが固着されて回転子１ｅが形威される。

前記回転子は他の方法によっても形威されているが、い
ずれにしても前記歯１ｆが半径方向に亘って平坦である
ように従来の回転子の回転軸１に直角な表面は半径方向
に亘って平坦になっている。

前記軸受ブラケット２，３には固定子鉄心５，６が夫々
固設され、両固定子鉄心５，６は前記回転子１ｅを若干
の空隙を隔てて両側から挾むよう配設されている。

つまり、これら固定子鉄心５、回転子１ｅ及び固定子鉄
心６は回転軸方向に沿って配置され、２個の前記固定子
鉄心５，６は前記ヨーク４及び２個の前記軸受ブラケッ
ト２，３によって磁路を形或し、両固定子鉄心５，６に
は固定子コイル５ａ，５ａが挿着されて固定子巻線（電
機子巻線）が形或される一方、ヨーク４には界磁巻線７
が固定されている。

この場合、通風冷却のため一般に、前記軸受ブラケット
２，３には夫々前記固定子鉄心５，６を挾む位置に吸入
口２ａ，３ａ及び排出口２ｂ，３ｂが設けられ、第１図
中矢印で示すように、冷却風は吸入口２ａ，３ａ→固定
子鉄心５，６と回転子１ｅ間の空隙→排出口２ｂ，３ｂ
の順に流れる。

なお、冷却効果向上のため吸入口２ａ，３ａ及び排出口
２ｂ，３ｂは通常多数個設けられ、また固定子鉄心５，
６内に略半径方向に沿う通風用ダクトが設けられること
がある。

斯かる構造の軸方向空隙形回転電機において、前述した
ように、従来の回転子１ｅの回転軸１に直角な両表面が
半径方向に亘って平坦であるため、冷却が不十分で該回
転子１ｅの温度が上るという好ましからぬ問題がある。

即ち、第２図ｂに示すように、歯１ｆの回転軸１に直角
な表面が平坦であるため、回転子に密着して該回転子と
等速に回転する空気層（密着空気層）８が上記歯１ｆの
表面に形威され、吸入口２ａ，３ａから流入した冷却風
はこの密着空気層８の表面を矢印で示す如く層流となっ
て流れるだけである。

したがって、冷却風は前記密着空気層８と層流との境目
である境界層に遮られて歯１ｆの表面には直接吹き当た
れず該歯１ｆが冷却されないことになる。

換言すれば前記密着空気層８が歯１ｆ、即ち回転子を保
温してしまうのである。

本考案は、上記従来技術に鑑み、前記境界層ひいては前
記密着空気層を破って冷却風が直接回転子表面に当たり
、冷却効果の向上した軸方向空隙形回転電機を提供する
ことを目的として新規な着想に基づいて案出されたもの
であり、その特徴とする構或は、円筒状のヨークに両側
から固着される軸受ブラケットに固定子鉄心が固設され
、この固定子鉄心と、前記軸受ブラケットに軸受を介し
て回転可能に支承される回転軸に突出固定された回転子
とが回転軸方向に沿って配置され、冷却風の吸入口が固
定子鉄心よりも回転軸側に設けられると共に排出口が固
定子鉄心よりも外周側に設けられ、前記固定子鉄心と前
記回転子との空隙を回転軸側からヨーク側に向って冷却
風が通風される軸方向空隙形回転電機において、前記固
定子鉄心より回転軸側に位置し且つ前記吸入口よりも外
周側に位置する前記回転子の前記回転軸に直角な両表面
に、半径方向に直角でし・がも外側に立ち上る段差部を
設けたことにある。

以下、本考案の実施例を第３，４図を参照して説明する
。

なお、回転子の形状以外は従来の軸方向空隙形回転電機
と特に変るも．のではないから、回転子に着目して以下
の説明を行なう。

第３図ａにおいて、９は回転子であり、その歯９ａには
回転軸側をヨーク側より肉薄に形威して半径方向に直角
でしかも外側に向って立ち上る段差部９ｂが設けられて
いる。

この段差部９ｂの設置部位は回転子９の回転軸１に直角
な両表面で且つ固定子鉄心５，６（第１図参照）よりも
回転軸側に位置し且つ第３図ｂに矢印で示すように吸入
口２ａ，３ａより吸入される冷却風が下側から吹き当る
ように吸入口２ａ，３ａよりも外周側に位置する。

このように、回転子９に段差部９ｂが設けられたため、
第３図ｂに矢印で示すように、吸入口２ａ，３ａより吸
入された冷却風は前記段差部９ｂに吹き当って乱流１０
となって歯９ａの両表面を流れる。

つまりこの乱流１０によって、第２図ｂに示した密着空
気層８が破られ、冷却風は直に歯９ａ即ち回転子９の表
面に吹き当って回転子９の熱を奪うことができる。

ところで、回転子９に設ける段差部は、第３図ａに示し
た前記段差部９ｂの他に、第４図ａに示すように凸部９
Ｃを形或してなる段差部９ｄあるいは第４図ｂに示すよ
うに凹部９ｅを形或してなる段差部９ｆの如く回転子９
の半径方向に凹凸を形戊して設けても良い。

これら第４図ａ， ｂは回転子の歯９ａを抽出して示
しており、第３図ｂのものに比べるとボス１ｄ及びその
付近を省略してある。

第４図ａ， ｂいずれの段差部９ｄ，９ｆも第３図ｂ
の段差部９ｂの代りになるので、この段差部９ｂと同し
く半径方向外側に向って立上るものであり、また段差部
９ｂと同じく段差部９ｄ，９ｆは固定子鉄心５，６より
も回転軸側に位置し且つ吸入口２ａ，３ａよりも外周側
に位置する。

なお、回転子９はボス１ｄを介さずに、直接回転軸に固
着されても良い。

更には、軸受ブラケットが揺動しない軸方向空隙形回転
電機にも同様に適用し得る。

以上実施例にて具体的に説明したように、本考案によれ
ば、回転子の回転軸に直角な両表面に半径方向に直角で
しかも外側に立ち上る段差部を設けることにより、冷却
風は回転子の表面で乱流となり、従来回転子に密着して
回転していた密着空気層が破られるため、回転子は冷却
風により有効に冷却される。

即ち、段差部を設けるという簡単な構造で軸方向空隙形
回転電機の冷却効果を大幅に向上し得た。

【図面の簡単な説明】 第１図は軸方向空隙形回転電機の一例を一部断面にして
示す正面断面図、第２図ａは従来の回転子を示す斜視図
、第２図ｂはその断面及び冷却風の流れを示す断面図、
第３図ａは本考案の軸方向空隙形回転電機の実施例に係
り、回転子を抽出して示す斜視図、第３図ｂはその断面
及び冷却風の流れを示す断面図、第４図ａ， ｌ）は
夫々他の実施例に係り回転子の歯を抽出して示す断面図
である。 図面中、１は回転軸、１ａは回転軸受、１ｂは揺動軸受
、１ｄはボス、２，３は軸受ブラケット、２ａ，３ａは
吸入口、２ｂ，３ｂは排出口、４はヨーク、５，６は固
定子鉄心、５ａ，６ａは固定子コイル、７は界磁巻線、
８は密着空気層、９は回転子、９ａは歯、９ｂ，９ｄ，
９ｆは段差部、１０は乱流である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 円筒状のヨークに両側から固着される軸受ブラケットに
   固定子鉄心が固設され、この固定子鉄心と、前記軸受ブ
   ラケットに軸受を介して回転可能に支承される回転軸に
   突出固定された回転子とが回転軸方向に沿って配置され
   、冷却風の吸入口が固定子鉄心よりも回転軸側に設けら
   れると共に排出口が固定子鉄心よりも外周側に設けられ
   、前記固定子鉄心と回転子との空隙を回転軸側からヨー
   ク側に向って冷却風が通風される軸方向空隙形回転電機
   において、前記固定子鉄心より回転軸側に位置し且つ前
   記吸入口よりも外周側に位置する回転子の回転軸に直角
   な両表面に、半径方向に直角でしかも外側に立ち上る段
   差部を設けたことを特徴とする軸方向空隙形回転電機。