[发明专利]旋转电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转电机，特别是涉及具有防止温度上升的刷握的旋转电机的构造。

背景技术

以往，在例如车辆用的励磁绕组式的旋转电机中，从电刷通过集电环向转子的励磁绕组供给励磁电流。此时，电刷在被安装于电刷后方的弹簧推压的状态下相对于集电环滑动。电刷和集电环因滑动部的电损耗、滑动摩擦以及电刷和集电环各自的通电路径的电损耗而发热。在正极侧和负极侧各设置一组集电环和电刷。一般为了确保正极侧与负极侧之间的电绝缘性，利用由绝缘性树脂等构成的刷握对这些电刷和集电环进行覆盖并保持。

另外，在集电环的模制树脂与收纳有电刷的刷握之间设置有迷宫构造，该迷宫构造防止来自外部的异物、水分的进入，并且具有排出电刷磨损粉末的功能。在该迷宫构造中设置有微小的间隙，由设置于转子的冷却风扇产生的冷却风的供给到集电环与电刷的抵接部的比例较少。由于这些原因，集电环和电刷以抵接部为中心而高温化。当电刷成为高温状态时，磨损速度加快，因此电刷寿命的下降成为问题。

另外，在除了进行行驶时的发电以外还一并进行再生发电、启动的动作的如电动发电机那样的旋转电机中，有时会在小于1秒～数十秒左右的期间内对电刷通以超过10安培（A）的电流。在这种情况下，电刷大量发热，温度急剧上升。其结果是，对电刷进行保持的刷握有时会超过熔融温度而成为故障的原因。

为了应付此情况，可以采用如下构造：在刷握的外部安装散热翅片，从而利用热传递将在电刷产生的热量放出到外部（例如专利文献1）。或者还有人提出了如下技术方案：将电刷保持于金属性的刷握，将板极和托架通过密封件连接，将在电刷产生的热量放出到托架，上述板极对与保持刷握的刷握基座成形为一体的电刷供给励磁电流（例如专利文献2）。或者还有人提出了如下技术方案：在刷握设置用于冷却电刷以及排出电刷磨损粉末的通风口，从而降低电刷的温度，提高电刷寿命（例如专利文献3）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-047207号公报

专利文献2：日本特开2008-236979号公报

专利文献3：日本特开2009-177993号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在上述专利文献1所示的构造的情况下，能设置在刷握的外侧表面上的散热翅片的片数和大小受到刷握表面积的限制而减少、减小。另外，对于采用了利用由转子的旋转而产生的冷却风将内部冷却的构造的车辆发电用旋转电机，在将上述专利文献1所示的构造应用于该车辆发电用旋转电机的情况下，很难以低转速向设置在刷握外部的散热翅片供给充分的冷却风。此外，无论在车辆发电用旋转电机中还是在电动发电机中，都会通以比一般的车辆用发电机大的励磁电流，因此要求较高的散热能力。由于以上的理由，存在不能获得所需的充分的电刷冷却能力的问题。

另外，在上述专利文献2所示的构造的情况下，对于如专利文献2所述的电动助力转向装置那样的设置有刷握等的托架内部是密闭的、不存在由外部的异物等导致的电气性误动作的问题的情况是有效的，但是在车辆发电用旋转电机或电动发电机的情况下，刷握周围是异物容易从外部进入的构造，存在不能使与电刷相同电位的金属构件露出在刷握构成树脂的外部的问题。

此外，在上述专利文献3所示的构造的情况下，由于在刷握设置有用于冷却电刷的通风口，因此刷握的尺寸变大，能设置的通风口的尺寸大致由刷握的大小决定，因此很难使通风口具有较大的截面积，存在电刷的冷却性能有限这一问题。

另外，在除了进行行驶时的发电以外还一并进行再生发电、启动的动作的如电动发电机那样的车载用交流旋转电机中，需要利用电绝缘构件构成对电刷进行保持的刷握，上述专利文献1～3所示的构造不能针对短时间内的大量发热获得温度降低效果。

本发明是为了解决上述那样的以往的问题而完成的，提供一种旋转电机，该旋转电机能够将在电刷与集电环的抵接部附近产生的热量高效地放出到刷握的外部，并且能使当在电刷附近在短时间内产生了较大的热量时的热容增大，防止电刷温度的过度上升，从而使电刷寿命延长，防止由电刷温度的上升而引发的动作不良情况。

解决技术问题所采用的技术方案