轉(zhuǎn)子及電動(dòng)的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供轉(zhuǎn)子及電動(dòng)機(jī)。本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞旋轉(zhuǎn)軸線隔開(kāi)規(guī)定間隔地形成多個(gè)流道，多個(gè)流道相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線傾斜地延伸，并在兩端向轉(zhuǎn)子的外部空間開(kāi)口，多個(gè)流道形成為鄰接的流道彼此交替地向反向傾斜，對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行冷卻的流體在多個(gè)流道中循環(huán)。
【專利說(shuō)明】轉(zhuǎn)子及電動(dòng)機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及轉(zhuǎn)子及電動(dòng)機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子中，已知有形成為多個(gè)貫通孔沿軸線方向貫通轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子周圍的空氣通過(guò)這些貫通孔而冷卻轉(zhuǎn)子的冷卻結(jié)構(gòu)。
[0003]例如，在JP-A-2004-312898中公開(kāi)了通過(guò)形成沿軸線方向貫通轉(zhuǎn)子的軸線方向孔、在軸線方向及轉(zhuǎn)子的外周面之間沿半徑方向延伸的半徑方向孔，冷卻轉(zhuǎn)子及定子的內(nèi)容。另外，在JP-U-6-48355中公開(kāi)了通過(guò)在轉(zhuǎn)子上形成相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸線傾斜地延伸的貫通孔，冷卻轉(zhuǎn)子的內(nèi)容。
[0004]但是，在JP-A-2004-312898所公開(kāi)的冷卻結(jié)構(gòu)中，隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度增大，相對(duì)于通過(guò)軸方向孔的空氣的流動(dòng)的阻力增大，結(jié)果，通過(guò)轉(zhuǎn)子內(nèi)部的流道的空氣量減少。因此，存在在發(fā)熱量增大的高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，無(wú)法得到充分的冷卻作用的問(wèn)題。在JP-U-6-48355所公開(kāi)的冷卻結(jié)構(gòu)中，利用離心力產(chǎn)生通過(guò)傾斜的貫通孔的氣流，但空氣的流出口與流入口分別位于轉(zhuǎn)子的相反側(cè)的端部，因此，以防止流入口附近的壓力降低的目的，需要使用風(fēng)扇等循環(huán)單元強(qiáng)制地使空氣循環(huán)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化及成本增加。
[0005]因此，期望進(jìn)一步提高了冷卻作用的轉(zhuǎn)子。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的第一方案，一種繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，繞上述旋轉(zhuǎn)軸線隔開(kāi)規(guī)定間隔地形成多個(gè)流道，這些流道相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸線傾斜地延伸，并在兩端向轉(zhuǎn)子的外部空間開(kāi)口，上述多個(gè)流道形成為鄰接的流道彼此交替地向反向傾斜，對(duì)上述轉(zhuǎn)子進(jìn)行冷卻的流體在上述多個(gè)流道中循環(huán)。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的第二方案，在第一方案的轉(zhuǎn)子中，上述多個(gè)流道繞上述旋轉(zhuǎn)軸線等間隔地形成。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的第三方案，提供一種電動(dòng)機(jī)，其具備第一或第二方案的轉(zhuǎn)子。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的第四方案，在第三方案的電動(dòng)機(jī)中，在上述轉(zhuǎn)子的至少一方的端部附近具備冷卻部件。
[0010]本實(shí)用新型的效果如下。
[0011]根據(jù)具備上述結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，形成相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線互相反向地傾斜的多個(gè)流道。因此，流入口附近的比較低溫的冷卻流體與流出口附近比較高溫的冷卻流體互相接近地存在，抵消轉(zhuǎn)子內(nèi)部的溫度坡度，整體均勻地被冷卻。另外，轉(zhuǎn)子的任一個(gè)端面均未減壓，促進(jìn)冷卻流體的循環(huán)。由此，作為轉(zhuǎn)子整體提高了冷卻效率。
[0012]另外，根據(jù)具備上述結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)，能同樣得到上述轉(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn)。
[0013]另外，通過(guò)在轉(zhuǎn)子的任一方的端部附近設(shè)置冷卻部件，能夠冷卻從流道流出的比較高溫的流體，因此能進(jìn)一步提高冷卻作用。
[0014]這些及其他的本實(shí)用新型的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)參照附圖所表示的本實(shí)用新型的示例的實(shí)施方式的詳細(xì)的說(shuō)明而更明確。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是表示本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)的半剖視圖。
[0016]圖2是表示本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子的端面圖。
[0017]圖3是沿圖2的線II1-1II觀察的剖視圖。
[0018]圖4是沿圖2的線IV-1V觀察的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面，參照【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】本實(shí)用新型的實(shí)施方式。圖示的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)要素為了有助于本實(shí)用新型的理解而適當(dāng)改變比例尺。
[0020]圖1是表示本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)10的結(jié)構(gòu)的半剖視圖。電動(dòng)機(jī)10具備能繞旋轉(zhuǎn)軸線O旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸14、嵌合在旋轉(zhuǎn)軸14的外周面且對(duì)旋轉(zhuǎn)軸14施加旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的轉(zhuǎn)子12、以在徑向外側(cè)從轉(zhuǎn)子12離開(kāi)且包圍轉(zhuǎn)子12的方式設(shè)置的定子16。圖1以縱剖視圖表示電動(dòng)機(jī)10的上半部分，以側(cè)視圖表示下半部分。電動(dòng)機(jī)10未限于圖示的特定的方式，可以具有任意公知的形態(tài)。另外，電動(dòng)機(jī)10可以是同步電動(dòng)機(jī)，也可以是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。
[0021]轉(zhuǎn)子12例如是通過(guò)層疊電磁鋼板而形成且在中央部形成軸孔12a的大致圓筒狀的部件。轉(zhuǎn)子12形成為通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸14通過(guò)過(guò)盈配合而嵌合在轉(zhuǎn)子12的軸孔12a中，在電動(dòng)機(jī)10動(dòng)作時(shí),與旋轉(zhuǎn)軸14 一體地旋轉(zhuǎn)。
[0022]定子16是由磁性材料形成的圓筒狀的部件。定子16形成為與轉(zhuǎn)子12協(xié)作地產(chǎn)生使轉(zhuǎn)子12及旋轉(zhuǎn)軸14旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力。在電動(dòng)機(jī)10中,用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的結(jié)構(gòu)及機(jī)械裝置是公知的，因此，在本說(shuō)明書(shū)中省略詳細(xì)的說(shuō)明。
[0023]旋轉(zhuǎn)軸14是大致圓柱狀的金屬制的部件。旋轉(zhuǎn)軸14通過(guò)安裝在環(huán)狀的凸緣部件20的內(nèi)周面的軸承18，能繞旋轉(zhuǎn)軸線O旋轉(zhuǎn)地被支撐。凸緣部件20及軸承18分別設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸14的兩端。凸緣部件20是截面L字狀的部件，具有在旋轉(zhuǎn)軸14的外周向徑向外側(cè)延伸的第一部分20a、從第一部分20a的一端沿軸線方向延伸的第二部分20b。
[0024]凸緣部件20的第一部分20a安裝在電動(dòng)機(jī)10的外殼22上。在凸緣部件20上安裝有通過(guò)第二部分20b的內(nèi)部延伸的至少一個(gè)冷卻管24。向冷卻管24供給制冷劑、例如冷卻油，由此，制冷劑在凸緣部件20的內(nèi)部循環(huán)。
[0025]軸承18具有收放軸承18的軸承外殼。軸承外殼與凸緣部件20、電動(dòng)機(jī)10的外殼22 一起劃定收放定子16及轉(zhuǎn)子12的內(nèi)部空間26。因此，由通過(guò)冷卻管24的制冷劑冷卻的凸緣部件20用作冷卻電動(dòng)機(jī)10的內(nèi)部空間26的冷卻部件。
[0026]在本實(shí)施方式中，在轉(zhuǎn)子12上形成貫通轉(zhuǎn)子12的第一端部12b及第二端部12c之間的冷卻流道30。因此，冷卻流道30在轉(zhuǎn)子12的第一端部12b及第二端部12c的各個(gè)中相對(duì)于內(nèi)部空間26開(kāi)口。冷卻流道30形成為相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線O傾斜，形成為通過(guò)在轉(zhuǎn)子12旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力的作用，空氣從流入口 32到流出口 34通過(guò)冷卻流道30內(nèi)。另夕卜，冷卻流道30如后更詳細(xì)地所述，鄰接的冷卻流道30彼此形成為交替地向反向傾斜。
[0027]冷卻流道30以沿旋轉(zhuǎn)軸線O貫通轉(zhuǎn)子12的方式，例如利用鉆頭穿孔。在轉(zhuǎn)子12具有通過(guò)層疊鋼板而形成的層疊結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合，通過(guò)使用沖壓機(jī)的沖孔加工而在各鋼板上形成孔，并且通過(guò)組合這些孔而形成冷卻流道30。
[0028]參照?qǐng)D2?圖4，更詳細(xì)地說(shuō)明本實(shí)施方式的冷卻流道30的結(jié)構(gòu)及利用該結(jié)構(gòu)的冷卻作用。圖2是表示本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子12的端面圖。圖3是沿圖2的線II1-1II觀察的剖視圖。圖4是沿圖2的線IV-1V觀察的剖視圖。
[0029]在本實(shí)施方式中，冷卻流道30由在轉(zhuǎn)子12的第一端部12b側(cè)設(shè)有流入口 32a的第一冷卻流道30a、在轉(zhuǎn)子12的第二端部12c側(cè)設(shè)有流入口 32b的第二冷卻流道30b形成。并且，第一冷卻流道30a在轉(zhuǎn)子12的第二端部12c側(cè)具有流出口 34a。另一方面，第二冷卻流道30b在轉(zhuǎn)子12的第一端部12b側(cè)具有流出口 34b。另外，如圖2所示，第一冷卻流道30a及第二冷卻流道30b繞旋轉(zhuǎn)軸線O交替地形成。另外，圖2是從第一端部12b側(cè)觀察轉(zhuǎn)子12的端面圖，形成在第二端部12c上且原本無(wú)法看見(jiàn)的第一冷卻流道30a的流出口34a及第二冷卻流道30b的流入口 32b分別以虛線表示。
[0030]不是必須的，但第一冷卻流道30a及第二冷卻流道30b優(yōu)選互相以相同的數(shù)量繞旋轉(zhuǎn)軸線O等間隔地形成。由此，能夠維持轉(zhuǎn)子12的結(jié)構(gòu)上的平衡。
[0031]如圖3所示，在轉(zhuǎn)子12旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力Fe具有作用于與第一冷卻流道30a平行的方向的流道方向成分Fp( = Fe.sin Θ (其中，Θ是形成于第一冷卻流道30a與旋轉(zhuǎn)軸線O之間的角度))。通過(guò)該流道方向成分Fp的作用，位于轉(zhuǎn)子12周圍的空氣向圖3所示的箭頭方向、即從第一端部12b側(cè)的流入口 32a流到第二端部12c側(cè)的流出口 34a。在此，以第一冷卻流道30a為例進(jìn)行說(shuō)明，但在第二冷卻流道30b中也相同，氣流通過(guò)離心力Fe的作用從位于徑向內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子12的第二端部12c側(cè)的流入口 32b向相反側(cè)的第一端部12b側(cè)的流出口 34b產(chǎn)生。
[0032]在本實(shí)施方式中，第一冷卻流道30a及第二冷卻流道30b在轉(zhuǎn)子12的周向交替地形成。換言之，第一冷卻流道30a的流出口 34a與第二冷卻流道30b的流入口 32b互相在周向鄰接。同樣地，第二冷卻流道30b的流出口 34b與第一冷卻流道30a的流入口 32a互相在周向鄰接(參照?qǐng)D2)。因此，在通過(guò)第一冷卻流道30a或第二冷卻流道30b時(shí)作為與轉(zhuǎn)子12熱交換了的結(jié)果而變暖的比較高溫的空氣與將要流入第一冷卻流道30a或第二冷卻流道30b的比較低溫的空氣位于轉(zhuǎn)子12的第一端部12b及第二端部12c雙方，因此，不會(huì)在第一端部12b、第二端部12c及轉(zhuǎn)子12內(nèi)部產(chǎn)生顯著的溫度差，轉(zhuǎn)子12作為整體被均勻地冷卻。另外，另一方的冷卻流道的流入口附近不會(huì)由于從第一冷卻流道30a及第二冷卻流道30b的一方流出的空氣而減壓，因此，氣流能夠順暢地循環(huán)。即，根據(jù)本實(shí)施方式，不使用帶來(lái)強(qiáng)制的循環(huán)作用的風(fēng)扇等追加的結(jié)構(gòu)要素地提高通過(guò)第一冷卻流道30a及第二冷卻流道30b的氣流的循環(huán)作用。并且，其結(jié)果，能夠有效地冷卻轉(zhuǎn)子12。
[0033]另外，通過(guò)在轉(zhuǎn)子12的第一端部12b及第二端部12c上設(shè)置如參照?qǐng)D1說(shuō)明的凸緣部件20那樣強(qiáng)制地使周圍溫度下降的冷卻部件，能夠冷卻通過(guò)第一冷卻流道30a及第二冷卻流道30b循環(huán)的氣流，因此，能進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)子12的冷卻作用。另外，冷卻部件可以只設(shè)在轉(zhuǎn)子12的第一端部12b及第二端部12c中的任一方。
[0034]以上，說(shuō)明了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)然能夠清楚即使利用其他實(shí)施方式及變形例，也能起到本實(shí)用新型所有意的作用效果。特別地，能不脫離本實(shí)用新型的范圍地刪除或置換上述實(shí)施方式及變形例的結(jié)構(gòu)要素，并且能進(jìn)一步增加公知的單元。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)然清楚即使組合在本說(shuō)明書(shū)中明示或暗示地公開(kāi)的多個(gè)實(shí)施方式的特征，也能實(shí)施本實(shí)用新型。
【權(quán)利要求】
1.一種轉(zhuǎn)子(12)，其為繞旋轉(zhuǎn)軸線(O)旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)(10)的轉(zhuǎn)子(12)，該轉(zhuǎn)子(12)的特征在于， 繞上述旋轉(zhuǎn)軸線(O)隔開(kāi)規(guī)定間隔地形成多個(gè)流道(30 ;30a、30b)，這些流道(30 ；30a,30b)相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸線(O)傾斜地延伸，并在兩端(32、34 ;32a、34a、32b、34b)向轉(zhuǎn)子(12)的外部空間(26)開(kāi)口， 上述多個(gè)流道(30 ;30a、30b)形成為鄰接的流道(30 ;30a、30b)彼此交替地向反向傾斜，對(duì)上述轉(zhuǎn)子(12)進(jìn)行冷卻的流體在上述多個(gè)流道(30 ;30a、30b)中循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子(12)，其特征在于， 上述多個(gè)流道(30 ;30a、30b)繞上述旋轉(zhuǎn)軸線(O)等間隔地形成。
3.一種電動(dòng)機(jī)(10)，其特征在于， 具備權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)子(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)機(jī)(10)，其特征在于， 在上述轉(zhuǎn)子(12)的至少一方的端部(12b、12c)附近具備冷卻部件(20)。
【文檔編號(hào)】H02K1/32GK204089396SQ201420388494
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月12日
【發(fā)明者】鈴木孝太郎 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社