TW201524090A - 旋轉電機 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種旋轉電機，係供解決屬於習知之旋轉電機問題點之冷卻性能惡化的問題，該旋轉電機具有：筒狀的框架1，係將定子2嵌合保持於內部，並連接負載側支架6及反負載側支架5；及冷卻風扇單元7，係安裝於反負載側支架5之後側；在框架1及反負載側支架5的外周部形成有沿著軸方向的風路11；其中，將一個以上的銷3朝軸方向插入框架1與定子2的嵌合面，銷3係貫通反負載側支架5，且所貫通之銷3的端面係與環狀構件4連結，銷3的貫通部與環狀構件4係位於：由冷卻風扇單元7的驅動而引起之冷卻風的風路8內。

Description

旋轉電機

本發明係有關旋轉電機的冷卻構造。

習知技術的電動機或發電機等旋轉電機，係背面具有冷卻風扇，且於與定子嵌合的框架設有用以供冷卻風通過的溝槽，將該溝槽作為風路，使藉由驅動冷卻風扇所產生的冷卻風於溝槽中循環，以強制冷卻旋轉電機(例如專利文獻1)

(先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本特許第5202724號公報(第7頁、第1圖)

由於習知的電動機或發電機等旋轉電機係如以上方式構成，故從框架製造條件的限制、框架強度的確保、及為了防止定子朝圓周方向旋轉而須確保供銷貫通的空間等理由來看，會有用以設置供冷卻風通過之溝槽的 空間受限、風路的表面積減少、冷卻性能惡化的問題點。

本發明係為了解決上述問題所研創者，其目的在於提供一種冷卻性能提升的旋轉電機。

在本發明之旋轉電機中，係具有：負載側支架及反負載側支架，係分別支撐轉子之旋轉軸負載側及反負載側；筒狀的框架，係將定子嵌合保持於內部，並連接負載側支架與反負載側支架；及冷卻風扇，係安裝於反負載側支架之後側；在框架及反負載側支架的外周部形成有沿著軸方向的風路；其中，將一個以上的銷朝軸方向插入框架與定子的嵌合面，銷係貫通反負載側支架，且所貫通之銷的端面係與構件連結，銷的貫通部與構件係位於：由冷卻風扇的驅動而引起之冷卻風的風路內。

本發明係使因為由定子發出的熱而變熱之銷的端部露出於冷卻路，使冷卻風接觸銷，而使冷卻能力提升，因此可實現旋轉電機的高效率化。

1‧‧‧框架

2‧‧‧定子

3‧‧‧銷

4‧‧‧環狀構件

5‧‧‧反負載側支架

6‧‧‧負載側框架

7‧‧‧冷卻風扇單元

8‧‧‧風路

9‧‧‧冷卻風流入口

10‧‧‧冷卻風排出口

11‧‧‧風路

12‧‧‧轉子

第1圖係顯示本發明實施例1之旋轉電機的剖面圖。

第2圖係顯示本發明實施例1之旋轉電機的A-A剖面圖。

第3圖係顯示本發明實施例1之旋轉電機之反負載側支架周邊的放大圖。

第4圖係顯示本發明實施例1之取下冷卻風扇單元之狀態的旋轉電機的後視圖。

第1圖係顯示本發明實施例1之旋轉電機的剖面圖，第2圖係記載於顯示本發明實施例1之第1圖的A-A剖面圖，第3圖係顯示本發明實施例1之旋轉電機之反負載側支架周邊的放大圖。第4圖係顯示本發明實施例1之取下冷卻風扇單元之狀態的旋轉電機的後視圖，顯示屬於本發明之構成零件的環狀構件的形狀。在第1圖至第4圖中，1係旋轉電機之框架(frame)，2係定子，3係設置於框架1與定子2之嵌合面的銷(pin)，4係與銷3連結之環狀構件。5係與框架1嵌合之反負載側支架(bracket)，6係與框架1嵌合之負載側框架，7係用以冷卻由旋轉電機產生的熱且設在反負載側支架側的冷卻風扇單元(fan unit)。8係風路，9係藉由冷卻風扇單元7所抽吸之冷卻風的冷卻風流入口，10係藉由冷卻風扇單元7所排出之冷卻風的冷卻風排出口，11係設於框架11之外周部，且沿著軸方向形成空洞部之複數個風路。12係轉子，在負載側支架6側連接有負載。

在第1圖到第4圖中，係形成為下述構造：將相對於軸方向垂直的剖面為矩形且熱傳導性高的銷3，朝框架1與定子2的嵌合面壓入4個部位，且在銷3之軸方向的兩端面中，係使一方的端面貫通反負載側支架5而藉以露出到風路8，並且使貫通反負載側支架5之銷3的 露出部分與熱傳導性高的環狀構件4連結。銷3之軸方向另一方的端面，係未與定子2之負載側支架6接觸，而使銷3的插入停止在定子2的端面

當使冷卻風扇單元7驅動時即產生冷卻風，由於冷卻風扇單元7設於反負載側支架5側，故冷卻風從設於負載支架6側之冷卻風流入口9流入，然後，該冷卻風經由設於框架1之外周部的複數個風路11，從負載側支架6朝向反負載側支架5的方向對框架1進行冷卻，並從冷卻風排出口10排出。

如第2圖所示，為了供4個部位的銷3壓入，框架1與定子2之嵌合面係沿著軸方向具有相同數量的凹部，在將定子2熱套於框架1時，使各自之凹部的位置對合，以使框架1之凹部與定子2之凹部所形成的空隙成為矩形。銷3的尺寸係設為欲壓入該空隙的尺寸，使銷3的表面粗糙度降低，藉此提高框架1與定子2的接觸面積，並減少熱阻力。

如此，由於銷3係以被壓入於框架1與定子2之嵌合面的狀態存在，且屬於熱傳導性高的材質，故冷卻風會冷卻框架1且同時亦沿著軸方向冷卻銷3。進而，由於環狀構件4係與反負載側支架5側的銷3之端面連結，且屬於熱傳導性高的材質，故冷卻風亦冷卻環狀構件4，同時，由於環狀構件4設於風路8的內部，故冷卻風通過風路8時，亦冷卻環狀構件4的表面。然後，冷卻風經由風路8而從冷卻風排出口排出。

伴隨著轉子12的旋轉而在定子2產生的熱，雖會傳遞至框架1框架1及反負載側支架5、負載側支架6，最後傳遞至銷3和與反負載支架5側之銷3的端面連結之環狀構件4，惟藉由採用本發明之實施例1所示的構造，可利用冷卻風扇單元7所產生的冷卻風來冷卻銷3與環狀構件4，結果，可冷卻定子2的發熱。

在習知技術中，雖使冷卻風流入設於框架1之風路11來使從定子2傳遞至框架1的熱強制冷卻，惟根據本發明之實施例1，係更使因為從定子2所發出的熱而變熱的銷3的端部貫通反負載支架5而露出至風路8，藉此使冷卻風接觸銷3，而可使冷卻能力更加提升，且實現旋轉電機的高效率化。

而且，根據本發明之實施例1，由於藉由貫通反負載側支架5來使露出到風路8的銷3之端面與環狀構件3連結，故可將與冷卻風接觸之表面積增大，且提升冷卻能力，實現旋轉電機的高效率化。

此外，根據本發明之實施例1，藉由壓入表面粗糙度低的銷3而使定子2與銷3的接觸面積增大，減少熱阻力，而可預期到更進一步的冷卻能力的提升。

此外，根據本發明之實施例1，以銷3的構造而言，係將銷3插入框架1與定子2的嵌合面，並貫通反負載側支架5，藉此，不須使用習知技術中從框架1的外周方向插入的銷即可防止定子2的旋轉。

此外，根據本發明之實施例1，係將銷3的 形狀設為貫通反負載側支架5而露出至風路8的形狀，藉此，在組裝以軸承(bearing)支撐定子2與框架1的嵌合物之反負載側支架5時，銷3會成為安裝時的導件(guide)，亦可預期到組裝精確度提升的效果。

進而，根據本發明之實施例1，係使定子2之負載側支架6不與銷3接觸，而使銷3的插入停止在定子2的端面，藉此可抑制與工作機械接觸之負載側支架6的溫度上升，並抑制工作機械之加工精確度惡化。

再者，如第2圖所示，在本發明之實施例1中，雖針對將銷3的插入部選定於框架1中未形成風路11的部分，並且在定子2的外周部中，於將定子2熱套於框架1時相對於軸中心相隔90度而在4個部位設置方形的空隙的情況進行過說明，惟並不限定於此，只要在定子2外形的圓周上至少存在1個部位以上即可。此外，在本發明之實施例1中，雖針對銷3之相對於軸方向垂直的剖面為矩形的情況進行過說明，惟並不限定於此，亦可為圓形或橢圓形等形狀。

1‧‧‧框架

2‧‧‧定子

3‧‧‧銷

4‧‧‧環狀構件

5‧‧‧反負載側支架

6‧‧‧負載側框架

7‧‧‧冷卻風扇單元

8‧‧‧風路

9‧‧‧冷卻風流入口

10‧‧‧冷卻風排出口

12‧‧‧轉子

Claims (4)

1. 一種旋轉電機，係具有：負載側支架及反負載側支架，係分別支撐轉子之旋轉軸負載側及反負載側；筒狀的框架，係將定子嵌合保持於內部，並連接前述負載側支架及反負載側支架；及冷卻風扇，係安裝於前述反負載側支架之後側；在前述框架及反負載側支架的外周部形成有沿著軸方向的風路；其中將一個以上的銷朝軸方向插入前述框架與前述定子的嵌合面，該銷係貫通前述反負載側支架，且所貫通之前述銷的端面係與構件連結，前述銷的貫通部與前述構件係位於：由前述冷卻風扇的驅動而引起之冷卻風的風路內。
2. 如申請專利範圍第1項所述之旋轉電機，其中，前述構件係為環狀。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之旋轉電機，其中，前述銷與前述構件係具有熱傳導性。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之旋轉電機，其中，前述銷未與前述負載側支架接觸。