旋转电机及轴承更换方法
【专利摘要】包括：定子铁心（3）；转子（7），该转子（7）具有层叠铁心（4）、铁心压片（5、11）及冷却风扇（60、70）；框架，该框架具有筒状部（9）和第一支架（1）及第二支架（2），其中，所述筒状部（9）内置有定子铁心（3）和转子（7），所述第一支架（1）及第二支架（2）在转子轴（6）的方向上延伸并对转子轴（6）进行支承；以及卡盒（29、49），该卡盒（29、49）可装拆地安装于第一支架（1）及第二支架（2），并将转子轴（6）支承成能旋转，在冷却风扇（60、70）上设置有槽状或孔状的保持部（64、74），该保持部（64、74）对经由第一支架（1）及第二支架（2）插入的装拆轴承用夹具（20a、20b）的端部进行保持。
【专利说明】旋转电机及轴承更换方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对轨道车进行驱动的旋转电机及轴承更换方法。
【背景技术】
[0002]一般来说，在轨道车用的旋转电机中，从节省保养的方面考虑，很多情况下采用全密封型的旋转电机。这种全密封型的旋转电机主要构成为具有:框架，该框架呈筒状，将转子配置在其内周侧；以及外壳，该外壳与框架的两端相对配置，并将转子轴支承成能旋转。在上述外壳的中心部设置有轴承，并且在框架的内周部安装有对定子线圈进行收纳的圆筒状的定子铁心，在定子铁心的内周面与转子的外周面之间，形成有均匀的间隙。
[0003]在如上所述构成的全密封型的旋转电机中，虽然不需要转子等的清扫作业，但是，对于轴承来说，需要进行定期的维护。在维护时，一般的流程是首先将转子从框架中拉出，然后拆下轴承。
[0004]作为节省这种作业的方式，在下述专利文献I所示的主电动机中，设置有用于对转子进行支承的转子支承装置及用于承接转子支承装置的支承载座。此外，通过利用从轴承支架侧插入的多个螺栓将转子支承装置按压到支承载座上，来对转子进行固定，然后，将固定有轴承的外壳分解。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本专利特开2008-99491号公报(图1等)
【发明内容】
[0008]发明所要解决的技术问题
[0009]但是，根据上述现有技术，虽然是利用从轴承支架插入的螺栓将转子支承装置按压到支承载座上，但是，由于是利用转子支承装置的前端部的摩擦力对转子进行支承的形式，因此，存在仅用上述摩擦力很难将转子稳定地固定这样的技术问题。在这种情况下，由于转子的轴中心位置会偏离框架的轴中心位置，因此，存在如下技术问题:不仅定子铁心的内周面与转子的外周面可能会接触而遭受损伤，而且存在轴承的装拆变得困难的情况。此夕卜，根据上述现有技术，由于需要将转子支承装置及支承载座设置在轴承支架及外壳周边，因此，无法确保利用冷却风扇对轴承进行冷却的空间。另外，存在因设置转子支承装置及转子支承部而使旋转电机的重量增加这样的技术问题。
[0010]本发明鉴于上述情况而作，其目的在于获得一种能使轴承的装拆作业简化的旋转电机及轴承更换方法。
[0011 ] 解决技术问题所采用的技术方案
[0012]为解决上述技术问题，实现发明目的，本发明的旋转电机包括:定子；转子，该转子具有转子铁心、铁心压片及冷却风扇，其中，上述转子铁心配置在上述定子的内周侧并由电磁钢板层叠而成，上述铁心压片将上述转子铁心的两端覆盖，上述冷却风扇安装在上述铁心压片上；框架，该框架具有筒状部和转子轴支承部，其中，上述筒状部内置有上述定子和上述转子，上述转子轴支承部在转子轴的方向上延伸并对上述转子轴进行支承；以及轴承部，该轴承部能装拆地安装于上述转子轴支承部，并将上述转子轴支承成能旋转，在上述冷却风扇上设置有槽状或孔状的保持部，该保持部对经由上述转子轴支承部插入的装拆轴承用夹具的端部进行保持。
[0013]发明效果
[0014]根据本发明，由于使用装拆轴承用夹具对冷却风扇进行保持，因此，具有能简化轴承的装拆作业这样的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明实施方式I的旋转电机的纵剖视图。
[0016]图2是示意表示装拆轴承用夹具的图。
[0017]图3是用于对形成在冷却风扇上的保持部的形状及装拆轴承用夹具的端部的形状进行说明的图。
[0018]图4是表示在第一支架上安装有装拆轴承用夹具且在第二支架上安装有装拆轴承用夹具的状态的图。
【具体实施方式】
[0019]以下，基于附图，对本发明的旋转电机及轴承更换方法的实施方式进行详细说明。另外，本发明并不限定于本实施方式。
[0020]实施方式I
[0021]图1是本发明实施方式I的旋转电机100的纵剖视图，在图1中，示出了密闭型的旋转电机100作为一例。旋转电机100构成为具有定子铁心3、转子7、筒状部9、第一支架
1、第二支架2、卡盒29及卡盒49。第一支架I配置在筒状部9的驱动侧82，第二支架2配置在筒状部9的反驱动侧81。筒状部9、第一支架I及第二支架2构成旋转电机100的框架。
[0022]在筒状部9的内周部安装有对定子线圈8进行收纳的圆筒状的定子铁心3，在上述定子铁心3的内周面与层叠铁心4的外周面之间形成有均匀的空隙。利用上述结构，转子7的旋转力便经由配置在驱动侧82的未图示的接头及齿轮装置而传递到车轮。
[0023]接着，对配置在转子7的驱动侧82的冷却风扇60及配置在转子7的反驱动侧81的冷却风扇70进行说明。
[0024]转子7由层叠铁心4、铁心压片5及铁心压片11构成，其中，上述层叠铁心4是由电磁钢板层叠而成的，上述铁心压片5将层叠铁心4的驱动侧82覆盖，上述铁心压片11将层叠铁心4的反驱动侧81覆盖，在图1中，示出了安装在铁心压片5的驱动侧82的冷却风扇60和安装在铁心压片11的反驱动侧81的冷却风扇70。
[0025]在冷却风扇60上形成有多个叶片，这些叶片沿转子7的半径方向延伸设置，并在转子7的旋转方向上大致等间隔地立设，用于对旋转电机100内的空气进行搅拌。主板63呈圆盘状，并设置有供转子轴6插入的通孔，该主板63对各叶片的一端进行保持。另外，冷却风扇60的形状不限定于图1所示的形状。[0026]另外，在主板63上环绕设有保持部64，该保持部64对经由第一支架I插入的装拆轴承用夹具20a的端部20c进行保持，从而能装拆卡盒29。上述保持部64形成在主板63与第一支架I相对的面上。
[0027]在冷却风扇70上形成有多个叶片，这些叶片沿转子7的半径方向延伸设置，并在转子7的旋转方向上大致等间隔地立设，用于对轴承周围的空气进行搅拌。主板73呈圆盘状，并设置有供转子轴6插入的通孔，该主板73对各叶片的一端进行保持。另外，冷却风扇70的形状不限定于图1所示的形状。
[0028]另外，在主板73上环绕设置有保持部74，该保持部74对经由第二支架2插入的装拆轴承用夹具20b的端部13b进行保持。上述保持部74形成在主板73与第二支架2相对的面上。
[0029]利用上述冷却风扇60及冷却风扇70，在转子轴6旋转时对电动机100内的空气进行搅拌，被转子7及定子铁心3等加热的空气在第一支架1、第二支架2及筒状部9等上进行热交换，藉此，能有效地对旋转电机100进行冷却。
[0030]接着，对在驱动侧82示出的第一支架I及卡盒29进行说明。
[0031]在第一支架I的轴中心部设置有卡盒29，利用从驱动侧82朝向第一支架I插入的紧固构件(未图示)，将上述卡盒29可装拆地固定在第一支架I上。
[0032]卡盒29是能从驱动侧82装拆的结构，其对将转子轴6的一端支承成能自由旋转的轴承27进行收纳，并且包括轴承27的润滑用润滑脂箱。
[0033]在转子轴6上设有轴承限位件28，该轴承限位件28配置在轴承27的设备内侧，对轴承27的位置进行定位，并与卡盒29 —起构成迷宫结构。迷宫是指构成旋转部与固定部的边界、防止润滑用润滑脂漏出、另外防止垃圾从外部进入轴承27 (包括后述的轴承47在内)及旋转电机100内部的结构。
[0034]在轴承27的设备外侧设置有轴承盖25，该轴承盖25具有对供给到轴承27的润滑用润滑脂进行保持的润滑脂箱，并且上述轴承盖25与轴承限位件26 —起构成迷宫结构。利用从设备外侧朝向卡盒29拧入的紧固构件(未图示)，将轴承盖25固定成可装拆。
[0035]轴承限位件26对轴承27的位置进行定位，并且与轴承盖25 —起构成迷宫结构，来防止润滑用润滑脂漏出到设备外。
[0036]这样，利用由轴承盖25、轴承限位件26、卡盒29及轴承限位件28形成的迷宫结构，就能抑制润滑用润滑脂漏出到设备外。
[0037]在第一支架I上形成有多个供装拆轴承用夹具20a插入的插入孔80。在装拆轴承用夹具20a插入前的插入孔80中拧入有尺寸比装拆轴承用夹具20a短的螺栓(例如，形成为其前端部不会与设置在主板63上的保持部64接触的长度的螺栓)。因此，能在将上述螺栓拆下后进行装拆轴承用夹具20a的安装。在图1中，示出了将装拆轴承用夹具20a插入到插入孔80中时的状态。
[0038]接着，对在反驱动侧81示出的第二支架2及卡盒49进行说明。
[0039]在第二支架2的轴中心部设置有卡盒49，利用从反驱动侧81朝向第二支架2插入的紧固构件(未图示)，将上述卡盒49可装拆地固定在第二支架2上。
[0040]卡盒49是能从反驱动侧81装拆的结构，其对将转子轴6的一端支承成能自由旋转的轴承47进行收纳，并且包括轴承47的润滑用润滑脂箱。[0041]在转子轴6上设有轴承限位件48，该轴承限位件48配置在轴承47的设备内侧，对轴承47的位置进行定位，并与卡盒49 一起构成迷宫结构。
[0042]在轴承47的设备外侧设置有轴承盖45，该轴承盖45具有对供给到轴承47的润滑用润滑脂进行保持的润滑脂箱，并且上述轴承盖45与轴承限位件46 —起构成迷宫结构。利用从设备外侧朝向卡盒49拧入的紧固构件(未图示)，将轴承盖45固定成可装拆。
[0043]轴承限位件46对轴承47的位置进行定位，并且与卡盒49 一起构成迷宫结构，来防止润滑用润滑脂漏出到设备外，上述轴承限位件46安装在转子轴6的端部。
[0044]这样，利用由轴承盖45、轴承限位件46、卡盒49及轴承限位件48形成的迷宫结构，就能抑制润滑用润滑脂漏出到设备外。
[0045]在第二支架2上形成有多个供装拆轴承用夹具20b插入的插入孔90。在装拆轴承用夹具20b插入前的插入孔90中拧入有尺寸比装拆轴承用夹具20b短的螺栓(例如，形成为其前端部不会与设置在主板73上的保持部74接触的长度的螺栓)。因此，能在将上述螺栓拆下后进行装拆轴承用夹具20b的安装。在图1中，示出了将装拆轴承用夹具20b插入到插入孔90中时的状态。
[0046]另外，从转子轴6的中心线到插入孔80、90的中心的距离设定为与从转子轴6的中心线到保持部64、74的中心的距离相等。
[0047]接着，对装拆轴承用夹具20a、20b的形状进行说明。
[0048]图2是示意表示装拆轴承用夹具20a、20b的图。装拆轴承用夹具20a、20b是用于对卡盒29、49进行装拆时在不使层叠铁心4与定子铁心3接触的情况下对转子7进行固定的夹具，上述装拆轴承用夹具20a、20b安装在第一支架I或第二支架2上，起到转子支承构件的作用。为了防止转子7的轴中心位置偏离筒状部9的轴中心位置，较为理想的是，考虑转子7的重量等来设定装拆轴承用夹具20a、20b的粗细。
[0049]在装拆轴承用夹具20a、20b上，从螺栓头12a、12b到规定位置处形成有阳螺纹部I la、11b，该阳螺纹部IlaUlb能拧入形成于第一支架I或第二支架2上的多个插入孔80、90中。规定位置例如是指估计了第一支架I或第二支架2的厚度的长度。
[0050]装拆轴承用夹具20a、20b的端部13a、13b既可以形成为例如从螺栓头12a、12b侧朝向端部13a、13b的前端变细的锥状，也可以形成为矩形。
[0051]接着，对端部13a、13b的截面与保持部64、74的截面间的关系进行具体说明。
[0052]图3是用于对形成于冷却风扇60、70的保持部64、74的形状和装拆轴承用夹具20a、20b的端部13a、13b的形状进行说明的图。在图3中，示出了装拆轴承用夹具20a、20b的端部13a、13b的截面和处于对上述端部13a、13b (端部14a、14b)进行保持的状态下的保持部64、74的截面(沿转子7的半径方向的截面)。
[0053]图3 (a)所示的端部13a、13b形成为朝向前端变细的锥状。保持部67、74也同样地形成为锥状。保持部64、74相对于装拆轴承用夹具20a、20b的长边方向的锥角为比端部13a、13b的锥角稍小的角度。这样，只要将端部13a、13b的锥角形成为比保持部64、74的锥角大，就能在不使转子7的轴中心位置偏离筒状部9的轴中心位置的情况下对转子7进行固定。此外，由于保持部64、74和端部13a、13b彼此形成为锥状，因此，即便例如在主板63,73使用铝等轻量的材质的情况下，也能抑制保持部64、74的局部变形(例如保持部64、74的顶部64a、74a的变形等)。另外，在使端部13a保持于保持部64时，在端部13a与保持部64的底面之间形成有非接触部64b。同样地，在使端部13b保持于保持部74时，在端部13b与保持部74的底面之间形成有非接触部74b。
[0054]在图3 (b)中，示出了将保持部64、74的截面形状变形后的例子。图3 (b)所示的端部13a、13b虽然与图3 Ca)所示的端部13a、13b同样地形成为锥状，但保持部64、74形成为矩形。这样，即便是在将端部13a、13b形成为锥状，将保持部64、74形成为矩形的情况下，也能在不使转子7的轴中心位置偏离筒状部9的轴中心位置的情况下对转子7进行固定，同时能减少保持部64、74的加工工时数。另外，在使端部13a保持于保持部64时，在端部13a与保持部64的底面之间形成有非接触部64b。同样地，在使端部13b保持于保持部74时，在端部13b与保持部74的底面之间形成有非接触部74b。
[0055]在图3 (C)中，示出了将端部14a、14b的截面形状变形后的例子。图3 (C)所示的保持部64、74虽然与图3 Ca)所示的保持部64、74同样地形成为锥状，但端部14a、14b形成为矩形。在此，在将端部14a、14b的前端部分的宽度设定为C，将保持部64、74的底面的宽度设定为d的情况下，宽度c形成为比宽度d大。这样，即便是在将端部14a、14b形成为矩形，将保持部64、74形成为锥状的情况下，也能在不使转子7的轴中心位置偏离筒状部9的轴中心位置的情况下对转子7进行固定。另外，在使端部14a保持于保持部64时，在端部14a与保持部64的底面之间形成有非接触部64b。同样地，在使端部14b保持于保持部74时，在端部14b与保持部74的底面之间形成有非接触部74b。
[0056]图3所示的端部13a、13b (或端部14a、14b)和保持部64、74的截面形状示出了一例，也可以如下所述构成。
[0057](I)首先，对将端部13a、13b形成为锥状的情况进行说明。端部13a、13b形成为在端部13a、13b到达保持部64、74的底面之前，保持部64、74的顶部64a、74a能与端部13a、13b抵接的锥状。(Ia)此时，保持部64、74既可以形成为使沿转子7的半径方向的截面呈锥状，(Ib)或者，也可以形成为使沿转子7的半径方向的截面呈矩形。另外，将(I)与(Ia)组合的形状相当于图3 (a)，将(I)与(Ib)组合的形状相当于图3 (b)。
[0058](2)接着，对将保持部64、74形成为锥状的情况进行说明。保持部64、74形成为在端部13a、13b到达保持部64、74的底面之前，端部13a、13b能与保持部64、74的侧面抵接的锥状。(2a)此时，端部13a、13b既可以形成为矩形(例如端部14a、14b)，(2b)或者，也可以形成为锥状。另外，将(2)与(2a)组合的形状相当于图3 (C)。
[0059]另外，在将端部13a、13b的形状形成为圆角状(曲线状)的情况下，即便在主板63、73使用比装拆轴承用夹具20a、20b更软的材料(铝等)的情况下，也能防止主板63、73损伤。
[0060]接着，对实施方式I的旋转电机100的轴承更换方法进行说明。
[0061]图4是表示在第一支架I上安装有装拆轴承用夹具20a且在第二支架2上安装有装拆轴承用夹具20b的状态的图。首先，对将卡盒29、49拆下的动作进行说明。在将装拆轴承用夹具20a、20b插入到插入孔80、90中时，若在端部13a、13b与保持部64、74之间产生间隙，则转子7的轴中心位置会发生偏移，而存在层叠铁心4的外周面与定子铁心3的内周面干涉的可能性。为了防止这种干涉，较为理想的是，将装拆轴承用夹具20a、20b拧入，直至其端部13a、13b与保持部64、74抵接。
[0062]如图1所示，在装拆轴承用夹具20a、20b的端部13a、13b处于受到保持部64、74保持的状态时，冷却风扇60、70被装拆轴承用夹具20a、20b固定。藉此，由于转子7也处于被装拆轴承用夹具20a、20b固定的状态，因此，即便在这种状态下将卡盒29、49拆下，层叠铁心4也不会与定子铁心3接触。
[0063]在驱动侧82，通过将未图示的紧固构件拆下，就能将卡盒29拆下，在反驱动侧81，同样地也通过将未图示的紧固构件拆下，就能将卡盒49拆下。
[0064]接着，对安装更换了轴承27、47及润滑用润滑脂后的新的卡盒29、49的动作进行说明。在驱动侧82，将卡盒29安装在第一支架I上，然后，将装拆轴承用夹具20a从插入孔80拆下，并将未图示的螺栓拧入到插入孔80中。在反驱动侧81，将卡盒49安装在第二支架2上，然后，将装拆轴承用夹具20b从插入孔90拆下，并将未图示的螺栓拧入到插入孔90中。
[0065]另外，为了稳定地对转子7进行固定，较为理想的是，装拆轴承用夹具20a或装拆轴承用夹具20b的个数各自使用三个以上。在这种情况下，形成于第一支架I (或第二支架2)的插入孔80 (插入孔90)形成为与装拆轴承用夹具20a (装拆轴承用夹具20b)的数量相对应的数量以上，并且插入孔80 (插入孔90)例如等间隔地设置在以转子轴6的轴中心部为中心的同心圆上。
[0066]如以上所说明的，实施方式I的旋转电机100包括:定子铁心(定子)3 ;转子7，该转子7具有层叠铁心(转子铁心)4、铁心压片5、11及冷却风扇60、70，其中，上述层叠铁心4配置在定子铁心3的内周侧并由电磁钢板层叠而成，上述铁心压片5、11将上述层叠铁心4的两端覆盖，上述冷却风扇60、70安装在上述铁心压片5、11上；框架，该框架具有筒状部9和转子轴支承部(第一支架1、第二支架2)，其中，上述筒状部9内置有定子铁心3和转子7，上述转子轴支承部在转子轴6的方向上延伸并对转子轴6进行支承；以及卡盒(轴承部)29、49，该卡盒29、49可装拆地安装于转子轴支承部(1、2)，并将转子轴6支承成能旋转，在冷却风扇60、70上设置有槽状的保持部64、74，该保持部64、74对经由转子轴支承部(1、2)插入的装拆轴承用夹具20a、20b的端部13a、13b进行保持，因此，在将卡盒29、49装拆时，只要将装拆轴承用夹具20a、20b紧固到插入孔80、90中，就能进行转子7的径向(转子7的半径方向)的固定。一般来说，由于转子7的外周面与定子铁心3的内周面间的间隙为数_左右，因此，在将转子7从筒状部9抽出后对卡盒29、49进行装拆时，为了不使转子7的外周面与定子铁心3的内周面接触，需要非常小心。在上述现有技术中，为了简化轴承的装拆作业，构成为将转子支承装置等设置在轴承支架及外壳的周边，但存在如下技术问题:不仅无法确保利用冷却风扇对轴承进行冷却的空间，而且会导致旋转电机的重量增加及成本增力口。在实施方式I的旋转电机100中，在第一支架I (或第二支架2)上设有用于插入装拆轴承用夹具20a、20b的插入孔80、90，并且在冷却风扇60、70上设有槽状的保持部64、74，因此，能在不使用现有技术的转子支承装置等且使转子7的轴中心位置几乎不偏离筒状部9的轴中心位置的情况下对转子7进行固定。其结果是，能在简化轴承的装拆作业的同时确保轴承冷却空间。另外，上述旋转电机能制造得比现有的旋转电机更轻量且更廉价。
[0067]此外，根据实施方式I的旋转电机100，由于不需要将转子7从筒状部9中抽出，因此，不需要用于将达到IOOkg以上的轨道车用的转子7吊起的起重机及用于将卡盒29、49分解的特别的夹具等。特别是，在永磁体励磁式同步机的情况下，由于转子7产生强磁力，因此，在将转子7从筒状部9抽出时，不仅维护中的旋转电机100周围的磁性体有可能被上述转子7吸附，而且在抽出的转子7与筒状部9之间有可能产生反作用力或吸附力。根据实施方式I的旋转电机100，能在不伴随上述这种危险的情况下更换卡盒29、49。
[0068]此外，由于槽状的保持部64、74沿冷却风扇60、70的圆周方向环绕设置，因此，能在不受到转子7的旋转方向的位置制约的情况下对装拆轴承用夹具20a、20b的端部13a、13b进行保持。
[0069]此外，如图3 (a)所示，实施方式I的保持部64、74形成为端部13a、13b能与保持部64、74的侧面抵接的锥状，在端部13a、13b与保持部64、74的底面之间形成有非接触部64b、74b。通过如上所述构成，能够在不使转子7的轴中心位置偏离筒状部9的轴中心位置的情况下对转子7进行固定。
[0070]此外，如图3 (C)所示，实施方式I的保持部64、74形成为端部14a、14b能与保持部64、74的侧面抵接的锥状，在端部14a、14b与保持部64、74的底面之间形成有非接触部64b、74b。通过如上所述构成，能够在不使转子7的轴中心位置偏离筒状部9的轴中心位置的情况下对转子7进行固定。
[0071]此外，实施方式I的装拆轴承用夹具20a、20b呈螺栓状，其被插入转子轴支承部(1、2)并被保持在设于冷却风扇60、70的保持部64、74中，因此，在将卡盒29、49装拆时，能在不使层叠铁心4与定子铁心3接触的情况下对转子7进行固定，并且由于能通过对一般的紧固构件(螺栓等)进行加工来制造，因此，能廉价地制造出。
[0072]此外，由于实施方式I的轴承更换方法包括:夹具安装步骤，在该夹具安装步骤中，将插入转子轴支承部(1、2)并保持在设于冷却风扇60、70的槽状的保持部64、74中的装拆轴承用夹具20a、20b安装到转子轴支承部(1、2)上；转子固定步骤，在该转子固定步骤中，通过将装拆轴承用夹具20a、20b拧入转子轴支承部(1、2)，来使装拆轴承用夹具20a、20b的端部13a、13b (端部14a、14b)保持在保持部64、74中，从而对转子7进行固定；以及轴承更换步骤，在该轴承更换步骤中，将卡盒29、49从转子轴支承部(1、2)上拆下，并将新的卡盒29、49安装到转子轴支承部(1、2)上，因此，在对卡盒29、49进行装拆时，能不使层叠铁心4与定子铁心3接触，并且能比现有技术的方法更容易地更换轴承27、47。
[0073]此外，如图3 (a)及图3 (b)所示，装拆轴承用夹具20a、20b的端部13a、13b形成为在端部13a、13b到达保持部64、74的底面之前，保持部64、74的顶部64a、74a能与端部13a、13b抵接的锥状。此时，保持部64、74既可以如图3 (a)所示形成为锥状，或者，也可以如图3 (b)所示形成为矩形。通过如上所述构成，能够在不使转子7的轴中心位置偏离筒状部9的轴中心位置的情况下对转子7进行固定。
[0074]实施方式2
[0075]在实施方式I的旋转电机100中，构成为利用形成于冷却风扇60、70的保持部64、74对装拆轴承用夹具20a、20b进行保持，但实施方式2的旋转电机100构成为在冷却风扇60,70上设有对装拆轴承用夹具20a、20b进行保持的孔状的凹陷(保持部)，来代替保持部64、74，从而利用该孔状的保持部对装拆轴承用夹具20a、20b进行保持。另外，在实施方式2的旋转电机100中，由于是图1所示的保持部64、74变成孔状的保持部的形态，因此，在以下的说明中，省略了实施方式2的旋转电机100的图示，同时对与实施方式I相同的部分标注相同符号，而省略其说明，在此仅对不同的部分进行说明。
[0076]在实施方式2的冷却风扇60、70上，在以转子轴6的轴中心部为中心的同心圆上设有多个上述孔状的保持部。上述孔状的保持部的数量没有特别限定，但较为理想的是，在冷却风扇60及冷却风扇70上各设置三个以上。在这种情况下，较为理想的是，各孔状的保持部等间隔地设置在以转子轴6的轴中心部为中心的同心圆上。此外，形成于第一支架I(或第二支架2)的插入孔80、90形成为与装拆轴承用夹具20a、20b的数量相对应的数量以上，并且插入孔80、90以与各孔状的保持部相对应的间隔设置在以转子轴6的轴中心部为中心的同心圆上。此外，从转子轴6的中心线到上述插入孔80、90的中心的距离设定为与从转子轴6的中心线到孔状的保持部的中心的距离相等。
[0077]接着，对实施方式2的旋转电机100的轴承更换方法进行说明。
[0078]首先，对将卡盒29、49拆下的动作进行说明。在将装拆轴承用夹具20a、20b插入到插入孔80、90中时，若在端部13a、13b与孔状的保持部之间产生间隙，则转子7的轴中心位置会发生偏移，而存在层叠铁心4的外周面与定子铁心3的内周面干扰的可能性。为了防止这种干涉，较为理想的是，将装拆轴承用夹具20a、20b拧入，直至其端部13a、13b与孔状的保持部抵接。
[0079]在装拆轴承用夹具20a、20b的端部13a、13b处于受到孔状的保持部保持的状态时，冷却风扇60、70被装拆轴承用夹具20a、20b固定。藉此，由于转子7也处于被装拆轴承用夹具20a、20b固定的状态，因此，即便在这种状态下将卡盒29、49拆下，层叠铁心4也不会与定子铁心3接触。
[0080]在驱动侧82，通过将未图示的紧固构件拆下，就能将卡盒29拆下，在反驱动侧81，同样地也通过将未图示的紧固构件拆下，就能将卡盒49拆下。另外，由于对更换了轴承27、47及润滑用润滑脂的新的卡盒29、49进行安装的动作与实施方式I相同，因此，省略以下说明。
[0081]另外，为了稳定地对转子7进行固定，较为理想的是，装拆轴承用夹具20a、20b的个数各自使用三个以上。在这种情况下，形成于第一支架I (或第二支架2)的插入孔80、90形成为与装拆轴承用夹具20a、20b的数量相对应的数量以上，并且插入孔80、90例如等间隔地设置在以转子轴6的轴中心部为中心的同心圆上。
[0082]如以上所说明的，实施方式2的旋转电机100包括:定子铁心(定子)3 ;转子7，该转子7具有层叠铁心(转子铁心)4、铁心压片5、11及冷却风扇60、70，其中，上述层叠铁心4配置在定子铁心3的内周侧并由电磁钢板层叠而成，上述铁心压片5、11将上述层叠铁心4的两端覆盖，上述冷却风扇60、70安装在上述铁心压片5、11上；框架，该框架具有筒状部9和转子轴支承部(第一支架1、第二支架2)，其中，上述筒状部9内置有定子铁心3和转子7，上述转子轴支承部在转子轴6的方向上延伸并对转子轴6进行支承；以及卡盒(轴承部)
29、49，该卡盒29、49可装拆地安装于转子轴支承部(1、2)，并将转子轴6支承成能旋转，在冷却风扇60、70上设置有孔状的保持部，该孔状的保持部对经由转子轴支承部(1、2)插入的装拆轴承用夹具20a、20b的端部13a、13b进行保持，因此，能够获得与实施方式I相同的效果。
[0083]此外，由于孔状的保持部在以转子轴6的轴中心部为中心的同心圆上设置多个，因此，与将槽状的保持部64、74环绕设置的情况相比，能降低伴随着冷却风扇60、70的加工而带来的成本。
[0084]此外，实施方式2的孔状的保持部形成为端部13a、13b能与保持部的侧面抵接的锥状，在端部13a、13b与保持部的底面之间形成有非接触部64b、74b。通过如上所述构成，与实施方式I同样地，能够在不使转子7的轴中心位置偏离筒状部9的轴中心位置的情况下对转子7进行固定。
[0085]此外，实施方式2的孔状的保持部形成为端部14a、14b能与孔状的保持部的侧面抵接的锥状，在端部14a、14b与孔状的保持部的底面之间形成有非接触部64b、74b。通过如上所述构成，与实施方式I同样地，也能够在不使转子7的轴中心位置偏离筒状部9的轴中心位置的情况下对转子7进行固定。
[0086]此外，适用于实施方式2的旋转电机100的装拆轴承用夹具20a、20b呈螺栓状，其被插入转子轴支承部(1、2)并被保持在设于冷却风扇60、70的孔状的保持部中，因此，在将卡盒29、49装拆时，能在不使层叠铁心4与定子铁心3接触的情况下对转子7进行固定，并且能廉价地制造。
[0087]此外，由于适用于实施方式2的旋转电机100的轴承更换方法包括:夹具安装步骤，在该夹具安装步骤中，将插入转子轴支承部(1、2)并保持在形成于冷却风扇60、70的孔状的保持部中的装拆轴承用夹具20a、20b安装到转子轴支承部(1、2)上；转子固定步骤，在该转子固定步骤中，通过将装拆轴承用夹具20a、20b拧入转子轴支承部(1、2)，来使装拆轴承用夹具20a、20b的端部13a、13b (端部14a、14b)保持在孔状的保持部中，从而对转子7进行固定；以及轴承更换步骤，在该轴承更换步骤中，将卡盒29、49从转子轴支承部(1、2)拆下，并将新的卡盒29、49安装到转子轴支承部(1、2)上，因此，在对卡盒29、49进行装拆时，能不使层叠铁心4与定子铁心3接触，并且能比现有技术的方法更容易地更换卡盒29、49。
[0088]此外，如图3 (a)及图3 (b)所示，装拆轴承用夹具20a、20b的端部13a、13b形成为在端部13a、13b到达孔状的保持部的底面之前，孔状的保持部的顶部64a、74a能与端部13a、13b抵接的锥状。此时，孔状的保持部既可以与图3 (a)所示的保持部64、74同样地形成为锥状，或者，也可以与图3 (b)所示的保持部64、74同样地形成为矩形。通过如上所述构成，能够在不使转子7的轴中心位置偏离筒状部9的轴中心位置的情况下对转子7进行固定。
[0089]另外，在实施方式1、2的说明中，第一支架1、第二支架2及筒状部9为独立的结构，但本实施方式的旋转电机100、装拆轴承用夹具及轴承更换方法也能适用于包括第一支架1、第二支架2及筒状部9为一体结构的框架的旋转电机。
[0090]另外，也可以设置成将实施方式I的槽状的保持部64、74或实施方式2的孔状的保持部对装拆轴承用夹具20a进行保持的结构仅应用在预计更换频率较高的卡盒(例如驱动侧82的卡盒29) —侧。即便在如上所述构成的情况下，在将驱动侧82的卡盒29拆下时，由于朝反驱动侧81延伸设置的转子轴6还受到配置在反驱动侧81的轴承47的支承，因此，也不会伴随着驱动侧82的卡盒29的装拆而使作业效率降低。此外，由于不需要形成设于第二支架2侧的装拆轴承用夹具20b用的插入孔90及槽状的保持部74或孔状的保持部，因此,能降低由加工带来的成本。
[0091]另外，装拆轴承用夹具20a及装拆轴承用夹具20b也可以是长度及直径彼此不同的构件。
[0092]另外，实施方式1、实施方式2的装拆轴承用夹具及轴承更换方法不限定于全闭内扇冷却方式的旋转电机100，例如，也可以适用于全闭外扇冷却方式的旋转电机等中。[0093]另外，实施方式1、实施方式2的保持部64、74的形状不限定于锥状或矩形，也可以形成为圆角状(曲线状)。在如上所述形成的情况下，即便在装拆轴承用夹具20a、20b使用比主板63、73更软的材料(铝等)时，也能防止装拆轴承用夹具20a、20b损伤。
[0094]另外，实施方式1、实施方式2的旋转电机100示出了本发明的内容的一例，也可以与其它公知技术组合，还可以在不脱离本发明的主旨的范围内省略一部分等进行变更来构成，这点是自不待言的。
[0095]工业上的可利用性
[0096]如上所述，本发明能适用于旋转电机，特别是作为能简化轴承的装拆作业的发明是有用的。
[0097](符号说明)
[0098]I第一支架(转子轴支承部)
[0099]2第二支架(转子轴支承部)
[0100]3定子铁心(定子)
[0101]4层叠铁心(转子铁心)
[0102]5、11铁心压片
[0103]6转子轴
[0104]7 转子
[0105]8定子线圈
[0106]9筒状部
[0107]20a、20b装拆轴承用夹具
[0108]IlaUlb阳螺纹部
[0109]12a、12b 螺栓头
[0110]13a、13b 端部
[0111]25、45 轴承盖
[0112]26、28、46、48 轴承限位件
[0113]27、47 轴承
[0114]29、49卡盒(轴承部)
[0115]60、70冷却风扇
[0116]63、73 主板
[0117]64、74 保持部
[0118]64a、74a 顶部
[0119]80,90 插入孔
[0120]81反驱动侧
[0121]82驱动侧
[0122]100旋转电机
【权利要求】
1.一种旋转电机，其特征在于，包括: 定子; 转子，该转子具有转子铁心、铁心压片及冷却风扇，其中，所述转子铁心配置在所述定子的内周侧并由电磁钢板层叠而成，所述铁心压片将所述转子铁心的两端覆盖，所述冷却风扇安装在所述铁心压片上； 框架，该框架具有筒状部和转子轴支承部，其中，所述筒状部内置有所述定子和所述转子，所述转子轴支承部在转子轴的方向上延伸并对所述转子轴进行支承；以及 轴承部，该轴承部能装拆地安装于所述转子轴支承部，并将所述转子轴支承成能旋转，在所述冷却风扇上设置有槽状或孔状的保持部，该保持部对经由所述转子轴支承部插入的装拆轴承用夹具的端部进行保持。
2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于， 所述槽状的保持部在所述冷却风扇的圆周方向上环绕设置， 所述孔状的保持部在以转子轴的轴中心部为中心的同心圆上设置有多个。
3.如权利要求2所述的旋转电机，其特征在于， 所述保持部形成为锥状。
4.如权利要求2所述的旋转电机，其特征在于， 所述保持部形成为矩形。`
5.如权利要求2所述的旋转电机，其特征在于， 所述保持部形成为所述端部能与所述保持部的侧面抵接的锥状， 在所述端部与所述保持部的底面之间形成有非接触部。
6.一种轴承更换方法，适用于如下结构的旋转电机，该旋转电机包括:定子；转子，该转子具有转子铁心、铁心压片及冷却风扇，其中，所述转子铁心配置在所述定子的内周侧并由电磁钢板层叠而成，所述铁心压片将所述转子铁心的两端覆盖，所述冷却风扇安装在所述铁心压片上；框架，该框架具有筒状部和转子轴支承部，其中，所述筒状部内置有所述定子和所述转子，所述转子轴支承部在转子轴的方向上延伸并对所述转子轴进行支承；以及轴承部，该轴承部能装拆地安装于所述转子轴支承部，并将所述转子轴支承成能旋转，所述轴承更换方法对所述旋转电机的所述轴承部进行更换，其特征在于，所述轴承更换方法包括: 夹具安装步骤，在该夹具安装步骤中，将插入所述转子轴支承部并保持在设于所述冷却风扇的槽状或孔状的保持部中的装拆轴承用夹具安装到所述转子轴支承部上； 转子固定步骤，在该转子固定步骤中，通过将所述装拆轴承用夹具拧入所述转子轴支承部，来使所述装拆轴承用夹具的端部保持在所述保持部中，以对所述转子进行固定；以及轴承更换步骤，在该轴承更换步骤中，将所述轴承部从所述转子轴支承部拆下，并将新的轴承部安装到所述转子轴支承部上。
7.如权利要求6所述的轴承更换方法，其特征在于， 所述槽状的保持部在所述冷却风扇的圆周方向上环绕设置， 所述孔状的保持部在以转子轴的轴中心部为中心的同心圆上设置有多个。
8.如权利要求7所述的轴承更换方法，其特征在于， 所述装拆轴承用夹具的端部形成为在所述端部到达所述保持部的底面之前，所述保持部的顶部能与所述端部抵接的锥状。
9.如权利要求7所述的轴承更换方法，其特征在于， 所述保持部形成为锥状。
10.如权利要求7所述的轴承更换方法，其特征在于， 所述保持部形成为 矩形。
【文档编号】H02K15/02GK103563224SQ201180071323
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2011年6月2日 优先权日:2011年6月2日
【发明者】金子健太 申请人:三菱电机株式会社