專利名稱：旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于鐵道車輛上的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，尤其是涉及設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸上的風(fēng)扇的葉片構(gòu)造。
背景技術(shù)：
適用于鐵道車輛上的以往的旋轉(zhuǎn)電機(jī)由于是鐵道車輛的前進(jìn)方向?yàn)橄蚯盎蛳蚝蠖际峭l度，因而以同頻度使用正轉(zhuǎn)、逆轉(zhuǎn)。因此，在該旋轉(zhuǎn)電機(jī)中使用的內(nèi)扇風(fēng)扇或者外扇風(fēng)扇中使用了平板狀的葉片或組合了直線和圓弧的葉片(例如下述專利文獻(xiàn)I)。另一方面，在適用于鐵道車輛上的以往的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，雖然要求實(shí)現(xiàn)其小型化、增大風(fēng)扇的風(fēng)量而進(jìn)一步提高冷卻效率，但由于從風(fēng)扇產(chǎn)生的噪音也與冷卻效率(即風(fēng)量)成比例地增大，所以存在不能夠滿足規(guī)定的噪音值的情況。為此，在以往的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，采用 了以抑制風(fēng)扇產(chǎn)生的風(fēng)量，降低冷卻效率而使噪音值在規(guī)定內(nèi)的方式選定風(fēng)扇的手法。但是，在用這樣的手法進(jìn)行設(shè)計(jì)的情況下，由于選定冷卻效率低的風(fēng)扇，所以需要降低從旋轉(zhuǎn)電機(jī)產(chǎn)生的熱量。為了降低該熱量，一般是例如增加裝配在轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)子銅條的銅量，降低電阻值等措施，但旋轉(zhuǎn)電機(jī)將必然大型化。這樣，在從風(fēng)扇產(chǎn)生的噪音值高的情況下則必須降低風(fēng)量，由于若降低風(fēng)量則冷卻效率降低，所以需要降低旋轉(zhuǎn)電機(jī)的發(fā)熱量本身，其結(jié)果，存在必須使旋轉(zhuǎn)電機(jī)大型化的問題。因此，迫切希望風(fēng)扇進(jìn)一步的改進(jìn)。專利文獻(xiàn)I :日本國(guó)特開2003 - 88045號(hào)公報(bào)(圖2、圖4)。由于上述專利文獻(xiàn)I所示的旋轉(zhuǎn)電機(jī)是其葉片的截面形狀為組合了直線和圓弧的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所以通過(guò)葉片附近的冷卻風(fēng)從葉片的后方部分、即葉片的直線部分剝離的頻度高，具有存在產(chǎn)生渦流或紊流而成為噪音的原因的情況的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于獲得一種能夠不降低風(fēng)量地抑制從風(fēng)扇產(chǎn)生的噪音的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。為了解決上述問題，實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征在于，具備定子，配置在上述定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，內(nèi)包上述定子和上述轉(zhuǎn)子的機(jī)架，支撐旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)側(cè)和驅(qū)動(dòng)相反側(cè)的一對(duì)軸承，以及設(shè)置在機(jī)內(nèi)并架設(shè)在上述旋轉(zhuǎn)軸上、攪拌機(jī)內(nèi)的空氣的風(fēng)扇，在上述風(fēng)扇上形成有沿上述轉(zhuǎn)子的半徑方向延伸設(shè)置并沿上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向大致等間隔地立設(shè)的多個(gè)葉片，上述各葉片為與上述轉(zhuǎn)子正交的方向上的截面成沿上述半徑方向延伸的橢圓狀，并且上述截面隨著朝向上述風(fēng)扇一側(cè)而逐漸擴(kuò)張。根據(jù)本發(fā)明，由于使與轉(zhuǎn)子正交方向上的葉片的截面為成沿半徑方向延伸的橢圓狀，并且隨著朝向風(fēng)扇一側(cè)而逐漸擴(kuò)張，所以具有能夠不降低風(fēng)量地抑制噪音這種效果。


圖I是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的剖視圖；圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的葉片的立體 圖3是拆除了壓環(huán)的狀態(tài)下的風(fēng)扇的立體 圖4是表示圖2所示的風(fēng)扇的主要部分的主視圖 圖5是圖2所示的風(fēng)扇沿著A-A線的剖視 圖6是圖5所示的風(fēng)扇沿著C-C線的剖視 圖7是組合了直線和圓弧的以往的葉片的剖視 圖8是用于說(shuō)明通過(guò)圖7所示的葉片的冷卻風(fēng)的流動(dòng)的附 圖9是用于說(shuō)明通過(guò)本實(shí)施方式所涉及的葉片的冷卻風(fēng)的流動(dòng)的附 圖10將以往的風(fēng)扇所產(chǎn)生的噪音量與本實(shí)施方式所涉及的葉片所產(chǎn)生的噪音量進(jìn)行·比較的附 圖11是將本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的葉片構(gòu)造適用于架設(shè)在驅(qū)動(dòng)相反側(cè)的外扇風(fēng)扇中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的剖視 圖12是將本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的葉片構(gòu)造適用于架設(shè)在驅(qū)動(dòng)相反側(cè)的內(nèi)扇外扇一體風(fēng)扇中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的剖視圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明
I :旋轉(zhuǎn)軸，Ia :驅(qū)動(dòng)側(cè)，Ib :驅(qū)動(dòng)相反側(cè)，2a、2b :通風(fēng)路徑,2 :轉(zhuǎn)子鐵心,3 :轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，4 :轉(zhuǎn)子，7a、7b :軸承，8a :驅(qū)動(dòng)側(cè)托架，8b :驅(qū)動(dòng)相反側(cè)托架，9 :風(fēng)扇罩，10 :機(jī)架，11 :定子鐵心，12 :定子線圈，13 :定子，14 :吸氣孔，15 :排氣孔，20 :過(guò)濾器，21、22、23、24 :止擋，50 風(fēng)扇，50a、50b :外扇風(fēng)扇，50c :內(nèi)扇外扇一體型風(fēng)扇，51、51a、51b、51c :主板,52、52a、52b、52c :壓環(huán)，53、53a、53b、53c、53d、65 葉片，55、63b 葉片側(cè)面部，56、56a、56b、56c、56d、63a :葉片前緣部，57、57a、57b、57c、57d、63c :葉片后緣部，a :第I頂部，b :第2頂部、第3頂部。
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。另外，本發(fā)明并不受該實(shí)施方式限定。實(shí)施方式
圖I是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的剖視圖。在圖I中，旋轉(zhuǎn)軸I的驅(qū)動(dòng)側(cè)Ia例如在鐵道車輛用的情況下經(jīng)由連接器(未圖示)以及減速齒輪(未圖示)與鐵道車的車軸(未圖示)相連，驅(qū)動(dòng)安裝在車軸上的車輪(未圖示)而使車輛行駛。在與旋轉(zhuǎn)軸I 一體化的轉(zhuǎn)子鐵心2上形成有沿轉(zhuǎn)子軸I的軸向貫通的多個(gè)通風(fēng)路徑2a。而且，在轉(zhuǎn)子鐵心2的外周配置有轉(zhuǎn)子導(dǎo)體3。轉(zhuǎn)子4由轉(zhuǎn)子鐵心2和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體3構(gòu)成。圖I中所示的外扇風(fēng)扇50a架設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸I的驅(qū)動(dòng)側(cè)la，設(shè)置成能夠?qū)⑼ㄟ^(guò)各通風(fēng)路徑2a后的冷卻風(fēng)向機(jī)外排出。旋轉(zhuǎn)軸I的驅(qū)動(dòng)側(cè)Ia由配置在驅(qū)動(dòng)側(cè)托架8a上的軸承7a支撐而旋轉(zhuǎn)自如。該軸承7a被止擋23以及止擋24定位。而且，旋轉(zhuǎn)軸I的驅(qū)動(dòng)相反側(cè)Ib由配置在驅(qū)動(dòng)相反側(cè)托架8b上的軸承7b支撐而旋轉(zhuǎn)自如。該軸承7b被止擋21以及止擋22定位。定子鐵心11在機(jī)架10的機(jī)內(nèi)一側(cè)配置成與轉(zhuǎn)子鐵心2對(duì)向。在該定子鐵心11上配置有定子線圈12。另外，定子13由定子鐵心11和定子線圈12構(gòu)成。在驅(qū)動(dòng)相反側(cè)Ib的機(jī)架10的一部分上形成有吸氣孔14，在驅(qū)動(dòng)側(cè)托架8a上形成有向機(jī)架10的外周方向開口的排氣孔15。對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。從吸氣孔14取入機(jī)內(nèi)(由機(jī)架10、驅(qū)動(dòng)側(cè)托架8a、以及驅(qū)動(dòng)側(cè)托架8a包圍的空間內(nèi))的冷卻風(fēng)在通過(guò)通風(fēng)路徑2a之際吸收轉(zhuǎn)子4的熱。通過(guò)通風(fēng)路徑2a后的冷卻風(fēng)從壓環(huán)52a的內(nèi)周一側(cè)取入由葉片53a、壓環(huán)52a、主板51a圍繞的空間中，并向外扇風(fēng)扇50a的外周方向放出，經(jīng)由排氣孔15向機(jī)外排出。接著，詳細(xì)描述本實(shí)施方式所涉及的葉片53的構(gòu)造。在此所說(shuō)明的葉片53能夠適用于圖I所示的葉片53a。作為說(shuō)明的順序，最初使用圖2 圖6進(jìn)行與葉片53的形狀有關(guān)的說(shuō)明，然后使用圖7 圖9，對(duì)以往的葉片與本實(shí)施方式所涉及的葉片53進(jìn)行比較而加以說(shuō)明。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的葉片53的立體圖，圖3是拆除了壓環(huán)52的狀態(tài)的風(fēng)扇50的立體圖，圖4是表不圖2所不的風(fēng)扇50的主要部分的主視圖，圖5是圖2所示的風(fēng)扇50沿著A-A線的剖視圖，圖6是圖5所示的風(fēng)扇沿著C-C線的剖視圖。在圖2以及圖3中，風(fēng)扇50作為主要的結(jié)構(gòu)具有成圓盤狀并形成有旋轉(zhuǎn)軸I插入其中的貫通孔的主板51，沿主板51的半徑方向延伸設(shè)置并沿旋轉(zhuǎn)方向大致等間隔地配置的多個(gè)葉片53，以及從旋轉(zhuǎn)軸I的方向保持葉片53的壓環(huán)52。該壓環(huán)52用于保持葉片53的另一端，抑制各葉片53的擺動(dòng)，并且將冷卻風(fēng)從葉片前緣部56有效地向葉片后緣部57的方向引導(dǎo)。如圖3以及圖5所示，設(shè)置在壓環(huán)52和圓錐狀的主板51之間的葉片53成從壓環(huán)52朝向主板而逐漸擴(kuò)張的形狀。由于該形狀，充分確保了主板51與葉片53的接觸面積，能夠抑制葉片后緣部57的擺動(dòng)。而且，葉片53成從主板51朝向壓環(huán)52而相對(duì)地變細(xì)的形狀。由于該形狀，向由葉片53、壓環(huán)52、主板51圍繞的空間取入的冷卻風(fēng)的流速不會(huì)受損。另外，圖3以及圖5所示的葉片53形成為朝向風(fēng)扇50的旋轉(zhuǎn)方向以及半徑方向逐漸擴(kuò)張的形狀，但并不僅限于此，既可以形成為僅朝向風(fēng)扇50的旋轉(zhuǎn)方向逐漸擴(kuò)張的形狀，也可以形成為僅朝向風(fēng)扇50的半徑方向逐漸擴(kuò)張的形狀。在圖4以及圖5中，由于葉片53是以被壓環(huán)52和主板51夾著的形式裝配的，所以從驅(qū)動(dòng)相反側(cè)Ib觀察風(fēng)扇50的正面方向時(shí)，成為葉片后緣部57與葉片側(cè)面部55的一部分被壓環(huán)52遮擋的形式。冷卻風(fēng)從壓環(huán)52的內(nèi)周一側(cè)取入由葉片53、壓環(huán)52、主板51圍繞的空間中，并向風(fēng)扇50的外周方向放出。接著，使用圖6對(duì)葉片53的形狀進(jìn)行詳細(xì)描述。圖6所示的葉片53的形狀表示與轉(zhuǎn)子4正交的方向上的截面，是從圖I所示的轉(zhuǎn)子4觀察風(fēng)扇50的正面方向的附圖。葉片53具有沿主板51的中心方向形成并成為葉片53的前端的葉片前緣部56，沿主板51的外周方向形成并成為葉片53的后端的葉片后緣部57，以及沿轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)方向形成并夾在葉片前緣部56和葉片后緣部57之間的葉片側(cè)面部55。葉片前緣部56形成為隨著朝向圖6的下側(cè)(即主板51的中心方向)而變細(xì)的錐狀，葉片后緣部57形成為隨著朝向圖6的上側(cè)(即主板51的外周方向)而變細(xì)的錐狀。在此，為了更具體地對(duì)葉片53的形狀進(jìn)行說(shuō)明而按照如下定義。將轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)方向上的葉片53的頂部(第I頂部)定義為a，將該圖的風(fēng)扇50的半徑方向上的葉片53的頂部定義為b，將穿過(guò)a-a的軸線與穿過(guò)b-b的軸線的交點(diǎn)定義為C。在圖6中，可知從交點(diǎn)c至葉片后緣部57的頂部b的距離Rl和c 一 b之間的距離R2設(shè)定為不同的值。進(jìn)而，葉片53形成為葉片前緣部56 —側(cè)的曲率半徑隨著朝向該圖的下側(cè)而增大，并且葉片后緣部57—側(cè)的曲率半徑隨著朝向該圖的上側(cè)而增大。S卩，自交點(diǎn)c的曲率半徑隨著朝向葉片前緣部56的頂部(第2頂部)b而增大，而且，自交點(diǎn)c的曲率半徑隨著朝向葉片后緣部57的頂部(第3頂部)b而增大。比穿過(guò)a — a的軸線靠下側(cè)的曲面(即葉片前緣部56)以比a — a之間的距離R3大的曲率半徑形成。另外，R2表示曲率半徑最大時(shí)的距離，R2比R3大(R2>R3)。同樣，比穿過(guò)a — a的軸線靠上側(cè)的曲面(即葉片后緣部57)以比R3大的曲率半 徑形成。另外，Rl表示曲率半徑最大時(shí)的距離，Rl比R3大(R1>R3)。另外，在圖6中，作為一例是設(shè)定成Rl比R2大，并且R2比R3大(R1>R2>R3)，但并不僅限于此，也可以是R2比Rl大，并且Rl比R3大(R2>R1>R3)。這樣，本實(shí)施方式所涉及的葉片53成為以穿過(guò)b — b的軸線為中心對(duì)稱的翼形。在圖I中，從吸氣孔14取入的冷卻風(fēng)在轉(zhuǎn)子I的通風(fēng)路徑2a內(nèi)通過(guò),被外扇風(fēng)扇50a取入并向旋轉(zhuǎn)電機(jī)之外排出。在采用了以往的風(fēng)扇的情況下，由于噪音因提高風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)量而增大，所以需要增加裝配在轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)子銅條的銅量或降低電阻值等措施。在本實(shí)施方式中，在圖I所示的外扇風(fēng)扇50a上使用了圖6所示的對(duì)稱翼形的葉片53。因此，從外扇風(fēng)扇50a產(chǎn)生的噪音與采用了以往型號(hào)的葉片的外扇風(fēng)扇相比大幅度減輕。另外，圖I所示的外扇風(fēng)扇50a的結(jié)構(gòu)因素與圖2 圖5所示的風(fēng)扇50的結(jié)構(gòu)因素的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下。圖I所示的主板50a相當(dāng)于圖2 圖5所示的主板51，以下同樣，葉片53a相當(dāng)于葉片53，葉片前緣部56a相當(dāng)于葉片前緣部56，葉片后緣部57a相當(dāng)于葉片后緣部57，壓環(huán)52a相當(dāng)于壓環(huán)52。在將圖2 圖5所示的葉片53適用于圖I所示的葉片53a上的情況下，由于能夠?qū)⑼馍蕊L(fēng)扇50a的旋轉(zhuǎn)量?jī)H提高來(lái)自風(fēng)扇50a的噪音減輕的量而增加風(fēng)量，所以能夠避免旋轉(zhuǎn)電機(jī)的大型化。接著，使用圖7 圖9對(duì)以往的葉片與本實(shí)施方式所涉及的葉片進(jìn)行比較而加以說(shuō)明。圖7是組合了直線和圓弧的以往的葉片63的剖視圖，圖8是用于說(shuō)明通過(guò)圖7所示的葉片63的冷卻風(fēng)的流動(dòng)的附圖。圖7所示的以往的葉片63的截面形狀為將該葉片63適用于圖2所示的風(fēng)扇50上的情況下與轉(zhuǎn)子4正交方向上的截面，是從圖I所示的轉(zhuǎn)子4觀察風(fēng)扇50的正面方向的附圖。在此，為了對(duì)本實(shí)施方式所涉及的葉片53與以往的葉片63的不同之處進(jìn)行說(shuō)明，按照如下進(jìn)行定義。將轉(zhuǎn)子4的圓周方向上的葉片63的頂部定義為a’，將該圖的風(fēng)扇50的半徑方向上的葉片63的頂部定義為b’，將穿過(guò)a’ - a’的軸線與穿過(guò)b’ 一 b’的軸線的交點(diǎn)定義為C’。進(jìn)而，在葉片后緣部63c—側(cè)，將成直線狀的葉片側(cè)面部63b的端部定義為d，將穿過(guò)d — d的軸線與穿過(guò)b’ - b’的軸線的交點(diǎn)定義為e。
在該以往型號(hào)的葉片63中，可知自交點(diǎn)c的曲率半徑隨著朝向葉片前緣部63a的頂部b’而減小，并且自交點(diǎn)e的曲率半徑隨著朝向葉片后緣部63c的頂部b’而增大。而且，在以往型號(hào)的葉片63中，自頂部a’至端部d的葉片側(cè)面部63b形成為直線狀。圖8中表示了圖2所示的風(fēng)扇50沿該圖所示的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)從葉片前緣部63a向葉片后緣部63c流通的冷卻風(fēng)的流動(dòng)。在這種情況下，冷卻風(fēng)從連結(jié)葉片前緣部63a的頂部與葉片后緣部63c的頂部的軸線的斜向侵入。該冷卻風(fēng)在分成圖中上側(cè)和圖中下側(cè)后沿著葉片側(cè)面部63b各自流通，在葉片后緣部63c再次合流。但是，沿著圖中上側(cè)的葉片側(cè)面部63b流通的冷卻風(fēng)從葉片側(cè)面部63b至葉片后緣部63c附近剝離的頻度高，其結(jié)果，存在產(chǎn)生渦流或紊流，其成為噪音而顯現(xiàn)的情況。圖9是用于說(shuō)明通過(guò)本實(shí)施方式所涉及的葉片53的冷卻風(fēng)的流動(dòng)的附圖。圖9中表示了圖2所示的風(fēng)扇50沿該圖所示的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)從葉片前緣部56向葉片后緣部57流通的冷卻風(fēng)的流動(dòng)。在這種情況下，冷卻風(fēng)從連結(jié)葉片前緣部56的頂部與葉片后緣部 57的頂部的軸線的斜向侵入。該冷卻風(fēng)在分成圖中上側(cè)和圖中下側(cè)后沿著葉片側(cè)面部55各自流通，在葉片后緣部57再次合流。在圖9所示的葉片53中，沿著圖中上側(cè)的葉片側(cè)面部55流通的冷卻風(fēng)不在至葉片后緣部57的附近剝離地流通。因此，抑制了圖8所述那樣的渦流或紊流的產(chǎn)生。圖10將以往的葉片63產(chǎn)生的噪音量與本實(shí)施方式所涉及的葉片53產(chǎn)生的噪音量進(jìn)行比較的附圖。實(shí)線是表示在使用了以往的葉片63的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中觀測(cè)的噪音值(dBA)與風(fēng)量的關(guān)系的數(shù)據(jù)。另一方面，虛線是表示在使用了本實(shí)施方式所涉及的葉片53的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中觀測(cè)的噪音測(cè)定值與風(fēng)量的關(guān)系的數(shù)據(jù)。如圖10所示可知，在對(duì)相同的風(fēng)量下產(chǎn)生的噪音進(jìn)行比較的情況下，使用了本實(shí)施方式所涉及的葉片53的旋轉(zhuǎn)電機(jī)與使用了以往的葉片63的旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比，噪音值減小大約I (dBA)以上。另外，在上述說(shuō)明中，機(jī)架10、驅(qū)動(dòng)側(cè)托架8a、驅(qū)動(dòng)相反側(cè)托架Sb是分體的結(jié)構(gòu)，但并不僅限于此，例如也可以置換成圖I所示的機(jī)架10、驅(qū)動(dòng)側(cè)托架8a、驅(qū)動(dòng)相反側(cè)托架Sb一體構(gòu)成的機(jī)架。接著，對(duì)將圖2 圖5所示的風(fēng)扇50適用于其它方式的風(fēng)扇中的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖11是將本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的葉片構(gòu)造適用于架設(shè)在驅(qū)動(dòng)相反側(cè)的外扇風(fēng)扇50b上的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的剖視圖。以下，對(duì)于與圖I所示的旋轉(zhuǎn)電機(jī)相同的部分賦予相同的附圖標(biāo)記而省略其說(shuō)明，在此僅對(duì)不同的部分進(jìn)行描述。在設(shè)置在驅(qū)動(dòng)相反側(cè)托架8b的機(jī)外一側(cè)的風(fēng)扇罩9的中央部形成有能夠?qū)胪鈿獾拈_口部，在該開口部設(shè)置有用于收集從機(jī)外向機(jī)架10內(nèi)導(dǎo)入的冷卻風(fēng)內(nèi)的塵埃的過(guò)濾器20。外扇風(fēng)扇50b套裝在旋轉(zhuǎn)軸I的驅(qū)動(dòng)相反側(cè)Ib的端部，被從驅(qū)動(dòng)相反側(cè)Ib旋入旋轉(zhuǎn)軸I中的規(guī)定的螺栓固定，風(fēng)扇罩9與形成在機(jī)架10的內(nèi)部的通風(fēng)路徑2b連通。因此，通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸I旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由外扇風(fēng)扇50b導(dǎo)入的冷卻風(fēng)在風(fēng)扇罩9以及通風(fēng)路徑2b中流通并從排氣孔15排出。這樣，旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過(guò)冷卻風(fēng)流通而被有效地冷卻。外扇風(fēng)扇50b作為主要的結(jié)構(gòu)具有成圓盤狀并設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸I上的主板51b，沿主板51b的半徑方向延伸設(shè)置并沿旋轉(zhuǎn)方向大致等間隔地配置、能夠?qū)?lái)自外部的冷卻風(fēng)向機(jī)內(nèi)導(dǎo)入地形成的多個(gè)葉片53b，以及從驅(qū)動(dòng)相反側(cè)Ib保持葉片53b的另一端的壓環(huán)52b。由于葉片53b與圖2 圖6所示的葉片53為相同形狀，所以從外扇風(fēng)扇50b產(chǎn)生的噪音與采用了以往型號(hào)的葉片的外扇風(fēng)扇相比大幅度減輕。根據(jù)使用圖11所示的外扇風(fēng)扇50b的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，由于能夠?qū)⑼馍蕊L(fēng)扇50b的旋轉(zhuǎn)量?jī)H提高噪音減輕的量而增加風(fēng)量，所以能夠避免旋轉(zhuǎn)電機(jī)的大型化。其結(jié)果，能夠謀求旋轉(zhuǎn)電機(jī)的小型化，并且能夠降低旋轉(zhuǎn)電機(jī)的成本。另外，在圖11中，外扇風(fēng)扇50b套裝在旋轉(zhuǎn)軸I的端部，但并不僅限于此，例如可以使旋轉(zhuǎn)軸I貫通外扇風(fēng)扇50b地固定。而且，機(jī)架10、風(fēng)扇罩9、驅(qū)動(dòng)相反側(cè)托架Sb、驅(qū)動(dòng)側(cè)托架8a為分體的結(jié)構(gòu)，但并不僅限于此，例如也可以使用將這些要素一體形成的機(jī)架構(gòu)成旋轉(zhuǎn)電機(jī)。 另外，圖11所示的外扇風(fēng)扇50b的結(jié)構(gòu)因素與圖2 圖5所示的風(fēng)扇50的結(jié)構(gòu) 因素的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下。圖11所示的主板51b相當(dāng)于圖2 圖5所示的主板51，以下同樣，葉片53b相當(dāng)于葉片53，葉片前緣部56b相當(dāng)于葉片前緣部56，葉片后緣部57b相當(dāng)于葉片后緣部57，壓環(huán)52b相當(dāng)于壓環(huán)52。在將圖2 圖5所示的葉片53適用于圖11所示的葉片53b上的情況下，由于能夠?qū)⑼馍蕊L(fēng)扇50b的旋轉(zhuǎn)量?jī)H提高來(lái)自外扇風(fēng)扇50b的噪音減輕的量而增加風(fēng)量，所以能夠避免旋轉(zhuǎn)電機(jī)的大型化。圖12是將本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的葉片構(gòu)造適用于架設(shè)在驅(qū)動(dòng)相反側(cè)的內(nèi)扇外扇一體風(fēng)扇50c上的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的剖視圖。以下,對(duì)于與圖I以及圖11所不的旋轉(zhuǎn)電機(jī)相同的部分賦予相同的附圖標(biāo)記而省略其說(shuō)明，在此僅對(duì)不同的部分進(jìn)行描述。在驅(qū)動(dòng)相反側(cè)托架Sb上，在規(guī)定的位置形成有能夠?qū)胪鈿獾亩鄠€(gè)吸氣孔，并以覆蓋該吸氣孔的方式設(shè)置有過(guò)濾器20。吸氣孔例如裝配在軸承7b的周圍。內(nèi)扇外扇一體型風(fēng)扇50c設(shè)置在轉(zhuǎn)子4的驅(qū)動(dòng)相反側(cè)Ib,作為主要的結(jié)構(gòu),具有圓盤狀的主板51c，沿主板51c的半徑方向延伸設(shè)置并沿旋轉(zhuǎn)方向大致等間隔地配置、能夠?qū)?lái)自外部的冷卻風(fēng)向機(jī)內(nèi)導(dǎo)入地形成的多個(gè)葉片53c，從驅(qū)動(dòng)相反側(cè)Ib保持葉片53c的另一端的壓環(huán)52c，以及配置在主板51c與轉(zhuǎn)子4之間并能夠攪拌定子13以及轉(zhuǎn)子4周圍的空氣地形成的多個(gè)葉片53d。由葉片53c導(dǎo)入的冷卻風(fēng)以箭頭b所示的路徑從排氣孔15排出。S卩，冷卻風(fēng)在驅(qū)動(dòng)相反側(cè)托架8b與機(jī)架10連通地形成的通風(fēng)路徑2a中流通，并經(jīng)由排氣孔15以及過(guò)濾器20b向機(jī)外排出。另外，在圖12中，作為一例在排氣孔15—側(cè)設(shè)置有過(guò)濾器20b，但并不僅限于此，也可以是不設(shè)置過(guò)濾器20b的方式。由于該葉片53c與圖2 圖6所不的葉片53為相同的形狀,所以從內(nèi)扇外扇一體型風(fēng)扇50c產(chǎn)生的噪音與采用了以往型號(hào)的葉片的外扇風(fēng)扇相比大幅度減輕。另一方面，由葉片53d攪拌的空氣例如以箭頭a所示的路徑循環(huán)。另外，圖12所示的旋轉(zhuǎn)電機(jī)由于是內(nèi)扇外扇一體型風(fēng)扇50c與轉(zhuǎn)子4成為一體地旋轉(zhuǎn)，所以在驅(qū)動(dòng)相反側(cè)托架8b與內(nèi)扇外扇一體型風(fēng)扇50c之間必然設(shè)有若干間隙。因此，由葉片53d攪拌的空氣也包含從主板51c與驅(qū)動(dòng)相反側(cè)托架Sb的間隙部分向轉(zhuǎn)子4的周圍侵入的空氣。圖12所不的內(nèi)扇外扇一體型風(fēng)扇50c的結(jié)構(gòu)因素與圖2 圖5所不的風(fēng)扇50的結(jié)構(gòu)因素的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下。圖12所示的主板51c相當(dāng)于圖2 圖5所示的主板51，以下同樣，葉片53c相當(dāng)于葉片53，葉片前緣部56c相當(dāng)于葉片前緣部56，葉片后緣部57c相當(dāng)于葉片后緣部57，壓環(huán)52c相當(dāng)于壓環(huán)52。這樣，在將圖2 圖5所示的葉片53適用于圖12所示的葉片53c上的情況下，由于能夠?qū)L(fēng)量?jī)H增加噪音減輕的量，所以能夠避免旋轉(zhuǎn)電機(jī)的大型化。其結(jié)果，能夠謀求旋轉(zhuǎn)電機(jī)的小型化，并且能夠降低旋轉(zhuǎn)電機(jī)的成本。而且，圖12所示的旋轉(zhuǎn)電機(jī)與僅搭載外扇風(fēng)扇或者內(nèi)扇風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比，能夠有效地冷卻轉(zhuǎn)子4以及定子13。另外，圖12所示的旋轉(zhuǎn)電機(jī)僅在葉片53c上使用了圖2 圖6所示的葉片53，但并不僅限于此，在葉片53d上也可以使用圖2 圖6所示的葉片53。另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)于將圖6所不的葉片53適用于圖I所不的外扇風(fēng)扇50a、圖11所示的外扇風(fēng)扇50b、以及圖12所示的內(nèi)扇外扇一體型風(fēng)扇50c上的情況進(jìn)行了 說(shuō)明，但并不僅限于此，例如也可以將本實(shí)施方式所涉及的葉片53適用于設(shè)置在全封閉外扇型旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的內(nèi)扇風(fēng)扇上。由于該內(nèi)扇風(fēng)扇是例如配置在機(jī)內(nèi)并架設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸I上，形成為能夠使機(jī)內(nèi)的空氣循環(huán)而向定子13以及轉(zhuǎn)子4送風(fēng)的公知的風(fēng)扇，因此以下舍去說(shuō)明。另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)于在圖I所示的外扇風(fēng)扇50a、圖11所示的外扇風(fēng)扇50b、以及圖12所示的內(nèi)扇外扇一體型風(fēng)扇50c上使用圖2所示的壓環(huán)52的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但并不僅限于此。例如，雖然即使在不使用壓環(huán)52的情況下，在風(fēng)扇50的轉(zhuǎn)速高的區(qū)域存在產(chǎn)生葉片53的擺動(dòng)的可能性，但也能夠得到上述同樣的效果。如以上所說(shuō)明的那樣，由于本實(shí)施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)具備定子13，配置在定子13內(nèi)的轉(zhuǎn)子4，內(nèi)包定子13和轉(zhuǎn)子4的機(jī)架10，支撐旋轉(zhuǎn)軸I的驅(qū)動(dòng)側(cè)Ia以及驅(qū)動(dòng)相反側(cè)Ib的一對(duì)軸承7a、7b，以及設(shè)置在機(jī)內(nèi)并架設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸I上、攪拌機(jī)內(nèi)的空氣的內(nèi)扇風(fēng)扇，在該內(nèi)扇風(fēng)扇上形成有沿轉(zhuǎn)子4的半徑方向延伸設(shè)置并沿轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)方向大致等間隔地立設(shè)的多個(gè)葉片53，各葉片53為與轉(zhuǎn)子4正交的方向上的截面成沿上述半徑方向延伸的橢圓狀，并且上述截面隨著朝向風(fēng)扇一側(cè)而逐漸擴(kuò)張，所以充分確保了主板51與葉片53的接觸面積，能夠抑制葉片后緣部57的擺動(dòng)。而且，由于本實(shí)施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)具備定子13，轉(zhuǎn)子4，機(jī)架10，軸承7a、7b,以及外扇風(fēng)扇50a、50b,在該外扇風(fēng)扇50a、50b上形成有沿轉(zhuǎn)子4的半徑方向延伸設(shè)置并沿轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)方向大致等間隔地立設(shè)的多個(gè)葉片53，各葉片53為與轉(zhuǎn)子4正交的方向上的截面成沿上述半徑方向延伸的橢圓狀，并且上述截面隨著朝向風(fēng)扇一側(cè)而逐漸擴(kuò)張，所以與上述同樣，能夠抑制葉片后緣部57的擺動(dòng)。由于本實(shí)施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)具備定子13，轉(zhuǎn)子4，機(jī)架10，軸承7a、7b，架設(shè)在轉(zhuǎn)子4的驅(qū)動(dòng)相反側(cè)lb、將來(lái)自機(jī)外的冷卻風(fēng)向定子13送風(fēng)并攪拌機(jī)內(nèi)的空氣內(nèi)扇外扇一體型風(fēng)扇50c，在該內(nèi)扇外扇一體型風(fēng)扇50c上形成有沿轉(zhuǎn)子4的半徑方向延伸設(shè)置并沿轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)方向大致等間隔地立設(shè)的多個(gè)葉片53，各葉片53為與轉(zhuǎn)子4正交的方向上的截面成沿上述半徑方向延伸的橢圓狀，并且上述截面隨著朝向風(fēng)扇一側(cè)而逐漸擴(kuò)張，所以與上述同樣，能夠抑制葉片后緣部57的擺動(dòng)。而且，本實(shí)施方式所涉及的葉片53是與轉(zhuǎn)子4正交的方向上的截面的形狀為不具有直線部的形狀。因此，從風(fēng)扇50產(chǎn)生的噪音與采用了以往型號(hào)的葉片63相比大幅度減輕。由于能夠?qū)⑼馍蕊L(fēng)扇50a的旋轉(zhuǎn)量?jī)H提高噪音減輕的量而增加風(fēng)量，所以能夠謀求旋轉(zhuǎn)電機(jī)的小型化，并且能夠降低旋轉(zhuǎn)電機(jī)的成本。另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)將以往的葉片63全部置換成圖6所示的葉片53的方式(參照?qǐng)D3)進(jìn)行了說(shuō)明，但并不僅限于此，例如也可以是交互地排列葉片53和圖7所示的葉片63的方式。而且，作為其它例子，也可以將多個(gè)葉片63連續(xù)地排列，并且接著該排列配置一個(gè)葉片53的方式，例如在排列了三個(gè)葉片63后配置一個(gè)葉片53，之后再排列三個(gè)葉片63。而且，作為其它例子，也可以是將多個(gè)葉片63連續(xù)地排列，并且接著該排列連續(xù)排列多個(gè)葉片53的方式，例如在排列了三個(gè)葉片63后配置兩個(gè)葉片53，之后再排列三個(gè)葉 片63。而且，作為其它例子，也可以是將多個(gè)葉片53連續(xù)地排列，并且接著該排列配置一個(gè)葉片63的方式,例如在排列了三個(gè)葉片53后配置一個(gè)葉片53，之后再排列三個(gè)葉片53。即使在這樣排列了葉片的情況下，與僅由以往的葉片63構(gòu)成的風(fēng)扇相比，也能夠降低噪音，葉片53的比例越多噪音降低效果越提高。而且，若組合截面形狀單純地為平板狀的葉片和本實(shí)施方式所涉及的葉片53，則也能夠減輕風(fēng)扇50的成本。另外，在本實(shí)施方式中，將圖2至圖6所示的葉片53適用于鐵道車輛用的旋轉(zhuǎn)電機(jī)上，但并不僅限于此，也可以將葉片53適用于各種風(fēng)扇上。另外，本實(shí)施方式所示的旋轉(zhuǎn)電機(jī)表示本發(fā)明的內(nèi)容的一例，可以與其它的公知技術(shù)組合，當(dāng)然還可以在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)省略一部分等進(jìn)行變更而構(gòu)成。如上所述，本發(fā)明能夠適用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)，特別是作為不使風(fēng)量降低地抑制從風(fēng)扇產(chǎn)生的噪音的發(fā)明是有用的。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，特征在于， 具備定子，配置在上述定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，內(nèi)包上述定子和上述轉(zhuǎn)子的機(jī)架，支撐旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)側(cè)和驅(qū)動(dòng)相反側(cè)的一對(duì)軸承，以及設(shè)置在機(jī)內(nèi)并架設(shè)在上述旋轉(zhuǎn)軸上、攪拌機(jī)內(nèi)的空氣的風(fēng)扇， 在上述風(fēng)扇上形成有沿上述轉(zhuǎn)子的半徑方向延伸設(shè)置并沿上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向大致等間隔地立設(shè)的多個(gè)葉片， 上述各葉片為與上述轉(zhuǎn)子正交的方向上的截面成沿上述半徑方向延伸的橢圓狀，并且上述截面隨著朝向上述風(fēng)扇一側(cè)而逐漸擴(kuò)張。
2.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 具備定子，配置在上述定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，內(nèi)包上述定子和上述轉(zhuǎn)子的機(jī)架，支撐旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)側(cè)和驅(qū)動(dòng)相反側(cè)的一對(duì)軸承，以及設(shè)置在機(jī)外并架設(shè)在上述旋轉(zhuǎn)軸上、將來(lái)自機(jī)外的冷卻風(fēng)向上述定子送風(fēng)的風(fēng)扇， 在上述風(fēng)扇上形成有沿上述轉(zhuǎn)子的半徑方向延伸設(shè)置并沿上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向大致等間隔地立設(shè)的多個(gè)葉片， 上述各葉片為沿著上述風(fēng)扇的半徑方向的截面成沿上述半徑方向延伸的橢圓狀，并且上述截面隨著朝向上述風(fēng)扇一側(cè)而逐漸擴(kuò)張。
3.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 具備定子，配置在上述定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，內(nèi)包上述定子和上述轉(zhuǎn)子的機(jī)架，支撐旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)側(cè)和驅(qū)動(dòng)相反側(cè)的一對(duì)軸承，以及架設(shè)在上述轉(zhuǎn)子軸的驅(qū)動(dòng)相反側(cè)、將來(lái)自機(jī)外的冷卻風(fēng)向上述定子送風(fēng)并攪拌機(jī)內(nèi)的空氣的風(fēng)扇， 在上述風(fēng)扇上形成有配置在驅(qū)動(dòng)相反側(cè)、沿上述轉(zhuǎn)子的半徑方向延伸設(shè)置并沿上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向大致等間隔地立設(shè)的多個(gè)葉片， 上述各葉片為沿著上述風(fēng)扇的半徑方向的截面成沿上述半徑方向延伸的橢圓狀，并且上述截面隨著朝向上述風(fēng)扇一側(cè)而逐漸擴(kuò)張。
4.如權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，上述截面的形狀是不具有直線部，并且曲率半徑隨著從上述旋轉(zhuǎn)方向上的第I頂部朝向上述風(fēng)扇的中心方向上的第2頂部而增大。
5.如權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，上述截面的形狀是不具有直線部，并且曲率半徑隨著從上述旋轉(zhuǎn)方向上的第I頂部朝向至上述風(fēng)扇的外周方向上的第3頂部的距離的增大而增大。
6.如權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，上述截面的形狀是從上述第I頂部至上述第2頂部的距離比從上述第I頂部至第3頂部的距離短。
全文摘要
本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)具備定子(13)，配置在定子(13)內(nèi)的轉(zhuǎn)子(4)，內(nèi)包定子(13)和轉(zhuǎn)子(4)的機(jī)架(10)，支撐旋轉(zhuǎn)軸(1)的驅(qū)動(dòng)側(cè)(1a)和驅(qū)動(dòng)相反側(cè)(1b)的一對(duì)軸承(7a、7b)，以及架設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸(1)上的風(fēng)扇(50a)，在風(fēng)扇(50a)上形成有沿轉(zhuǎn)子(4)的半徑方向延伸設(shè)置并沿轉(zhuǎn)子(4)的半徑方向大致等間隔地立設(shè)的多個(gè)葉片(53a)，各葉片(53a)為與轉(zhuǎn)子(4)正交的方向上的截面成沿上述半徑方向延伸的橢圓狀，并且上述截面隨著朝向風(fēng)扇(50a)一側(cè)而逐漸擴(kuò)張。
文檔編號(hào)H02K9/06GK102971945SQ20108006793
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
發(fā)明者前田晉作 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社