旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種改善了轉(zhuǎn)子的通風(fēng)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]作為電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的轉(zhuǎn)子的通風(fēng)結(jié)構(gòu)，存在一種將轉(zhuǎn)子鐵心沿軸向分割為多個(gè)，并將該分割部分的端面間用作通風(fēng)管道的結(jié)構(gòu)。但是，在永磁體安裝于轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，設(shè)置上述通風(fēng)管道會(huì)導(dǎo)致無(wú)用地使用價(jià)格貴的永磁體。
[0003]S卩，永磁體通常形成為長(zhǎng)條狀，并以其長(zhǎng)度方向沿著轉(zhuǎn)子的軸向的方式設(shè)于轉(zhuǎn)子的外周面或外周附近的鐵心內(nèi)。在該情況下，永磁體的一部分架設(shè)于該通風(fēng)管道部分。來(lái)自永磁體的磁力在該通風(fēng)管道部分幾乎不起作用，因此，該部分的永磁體是無(wú)用的。
[0004]如上所述，由于永磁體價(jià)格貴，因此，需要將永磁體的使用量抑制到最小限度，在轉(zhuǎn)子上設(shè)置上述空氣管道并不是好的對(duì)策。但是，在轉(zhuǎn)子上未設(shè)置空氣管道的情況下，風(fēng)集中在與定子鐵心的內(nèi)周面的狹小的間隙中，因此，無(wú)法獲得足夠的風(fēng)量。另外，上述間隙內(nèi)的風(fēng)經(jīng)由設(shè)于定子鐵心的軸向多個(gè)部位的沿半徑方向延伸的空氣管道而流動(dòng)，但由于風(fēng)從跟前側(cè)的管道排出，因此，存在流動(dòng)至間隙中的風(fēng)不會(huì)在定子的中央附近被充分冷卻這樣的問(wèn)題。
[0005]作為不具有上述通風(fēng)管道的轉(zhuǎn)子的通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)，提出了一種在轉(zhuǎn)子鐵心的切槽附近設(shè)置沿軸向貫穿的通風(fēng)孔的結(jié)構(gòu)(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。
[0006]另外，關(guān)于設(shè)有永磁體的轉(zhuǎn)子，也可考慮在轉(zhuǎn)子鐵心的遠(yuǎn)離永磁體的設(shè)置部位的位置設(shè)置沿軸向貫穿的通風(fēng)孔，并從該通風(fēng)孔的長(zhǎng)度方向中間部將通向轉(zhuǎn)子鐵心的外周面的風(fēng)排出孔形成于轉(zhuǎn)子鐵心的半徑方向上的結(jié)構(gòu)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利特開(kāi)2003 - 319588號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0011]如上所述，在轉(zhuǎn)子鐵心上設(shè)置沿其軸向貫穿的通風(fēng)孔，并從該通風(fēng)孔的長(zhǎng)度方向中間部設(shè)置通向轉(zhuǎn)子鐵心的外周面的風(fēng)排出孔的情況下，風(fēng)從轉(zhuǎn)子的兩端部流入通風(fēng)孔內(nèi)。接著，風(fēng)從中間部分經(jīng)由風(fēng)排出孔流動(dòng)至轉(zhuǎn)子與定子的間隙部分，并經(jīng)由設(shè)于定子鐵心的軸向多個(gè)部位的沿半徑方向延伸的通風(fēng)導(dǎo)管而流動(dòng)至外部。因此，能通過(guò)風(fēng)的通風(fēng)冷卻轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)。
[0012]但是，為了形成上述通風(fēng)路徑，除了在轉(zhuǎn)子鐵心上設(shè)置沿軸向貫穿的通風(fēng)孔之外，還必須按每個(gè)通風(fēng)孔在其軸向中間部形成風(fēng)排出孔。通常，通風(fēng)孔在轉(zhuǎn)軸的周?chē)渲糜卸鄠€(gè)，因此，必須與上述通風(fēng)孔的數(shù)量相應(yīng)地分別形成通向轉(zhuǎn)子鐵心的外周面的風(fēng)排出孔，當(dāng)制作轉(zhuǎn)子時(shí)需要較多的工時(shí)。
[0013]另外，上述風(fēng)排出孔分別設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵心的軸向中間部，因此，存在該部分的鐵心的截面積降低、磁通密度局部變大這樣的問(wèn)題。
[0014]本發(fā)明的目的在于提供一種能以不產(chǎn)生上述問(wèn)題的方式有效地對(duì)轉(zhuǎn)子的鐵心內(nèi)部進(jìn)行通風(fēng)冷卻、而且在制作時(shí)無(wú)需較多工時(shí)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)的圖。
[0016]圖2是表示圖1的旋轉(zhuǎn)機(jī)鐵心的端面形狀的圖。
[0017]圖3是圖1的旋轉(zhuǎn)機(jī)鐵心部分的俯視圖。
[0018]圖4是表示本發(fā)明其他實(shí)施方式的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括:定子，該定子具有圓筒狀的內(nèi)孔；以及轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有與上述定子的內(nèi)孔同心的轉(zhuǎn)軸，且外周面以規(guī)定的間隙與上述內(nèi)孔的內(nèi)周面相對(duì)，其特征是，設(shè)于上述轉(zhuǎn)軸的周?chē)霓D(zhuǎn)子鐵心在其軸向上被分割成多個(gè)，在該分割出的各轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)，在上述轉(zhuǎn)軸的周?chē)纬捎卸鄠€(gè)在各轉(zhuǎn)子鐵心的軸向上貫穿的通風(fēng)孔，且在各上述鐵心的端面間設(shè)有隔板，并形成有從上述通風(fēng)孔通向與上述定子的內(nèi)孔的內(nèi)周面之間的間隙的管道。
[0020]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能有效地對(duì)轉(zhuǎn)子的鐵心內(nèi)部進(jìn)行通風(fēng)冷卻，而且，無(wú)需現(xiàn)有的風(fēng)排出孔的加工，因此，不會(huì)產(chǎn)生局部的磁通密度的增大，能進(jìn)一步降低制作工時(shí)。
[0021]以下，參照附圖，對(duì)實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0022]圖1是表示電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)11的基本結(jié)構(gòu)的上半部分示意情況的圖。在圖1中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)11包括:定子12，該定子12具有圓筒狀的內(nèi)孔；以及轉(zhuǎn)子13，該轉(zhuǎn)子13以能旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)于上述定子12的內(nèi)孔內(nèi)。定子12具有朝圓筒狀的定子鐵心14(圖1中僅圖示出圓筒的上部截面)的內(nèi)周面(圖示下表面)開(kāi)槽且未圖示的沿著軸向的切槽，在該切槽內(nèi)設(shè)有定子繞組15。另外，在該定子鐵心12的軸向的多個(gè)部位形成有沿著半徑方向的通氣管道16。
[0023]轉(zhuǎn)子13具有與上述定子12的內(nèi)孔同心的轉(zhuǎn)軸17，在該轉(zhuǎn)軸17的周?chē)惑w地設(shè)有轉(zhuǎn)子鐵心18(圖1中僅圖示出上部截面)。該轉(zhuǎn)子鐵心18呈圓柱形，其外周面以規(guī)定的間隙與定子12的內(nèi)孔的內(nèi)周面相對(duì)。另外，如圖1及圖3所示，轉(zhuǎn)子鐵心18在其軸向上被分割成多個(gè)(圖例中被一分為二)。如圖2所示，在上述分割出的各鐵心18A、18B內(nèi)，在轉(zhuǎn)軸17的周?chē)纬捎卸鄠€(gè)沿各鐵心18A、18B的軸向貫穿的通風(fēng)孔19A、19B。
[0024]此處，該實(shí)施方式中例示出的旋轉(zhuǎn)電機(jī)11在轉(zhuǎn)子13上設(shè)置永磁體21，但也可以是不具有永磁體的結(jié)構(gòu)。在設(shè)置永磁體21的情況下，如圖2所示，永磁體21 —體地埋入于各旋轉(zhuǎn)機(jī)鐵心18A、18B內(nèi)的外周面附近。該永磁體21具有圖2所示的矩形的端面，并埋入于各旋轉(zhuǎn)機(jī)鐵心18A、18B的軸向全長(zhǎng)范圍中。
[0025]另外，在各旋轉(zhuǎn)機(jī)鐵心18A、18B的圖3所示的彼此相對(duì)的端面間設(shè)有隔板22。如圖2所示，該隔板22以按每個(gè)朝旋轉(zhuǎn)機(jī)鐵心(作為符號(hào)18A加以說(shuō)明但符號(hào)18B也是相同的結(jié)構(gòu))的端面開(kāi)口的多個(gè)(在圖例中為四個(gè))通風(fēng)孔19A，對(duì)通風(fēng)孔19A所在的端面區(qū)域進(jìn)行劃分的方式呈放射狀地設(shè)置。該隔板22劃分出的空間作為在半徑方向上引導(dǎo)來(lái)自相對(duì)應(yīng)的通氣孔19A的空氣，使該空氣朝與定子鐵心14的內(nèi)周面的間隙流動(dòng)的管道23起作用。
[0026]此處，在設(shè)置永磁體21的情況下，如圖1所示，永磁體21設(shè)于每個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)鐵心18A、18B，但未存在于在上述旋轉(zhuǎn)機(jī)鐵心18A、18B之間形成的管道23的部分。
[0027]在上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)11運(yùn)轉(zhuǎn)而使轉(zhuǎn)子13在定子鐵心14的內(nèi)孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，周?chē)目諝庠诙ㄗ予F心14的內(nèi)周面與轉(zhuǎn)子鐵心18的外周面之間的狹小間隙內(nèi)流動(dòng)，并如圖中箭頭所示經(jīng)由設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵心14的軸向多個(gè)部位的沿半徑方向延伸的通氣管道16而流動(dòng)至鐵心外部。另外，在轉(zhuǎn)子鐵心18A、18B內(nèi)設(shè)有沿其軸向貫穿的通風(fēng)孔19A、19B，因此，周?chē)目諝庖擦鲃?dòng)至該通氣孔19A、19B內(nèi)。
[0028]此處，被分割出的轉(zhuǎn)子鐵心18A、18B間的空間如上所述作為管道23起作用，因此，流動(dòng)至通氣孔19A、19B的空氣如圖1及圖3中箭頭所示流入位于轉(zhuǎn)子鐵心18A、18B的中間的管道23。管道23通向轉(zhuǎn)子鐵心的外周，因此，如圖1的箭頭所示，空氣流動(dòng)至與定子鐵心14的內(nèi)周面的間隙，并經(jīng)由設(shè)于定子鐵心14的軸向多個(gè)部位的沿半徑方向延伸的通氣管道16而流動(dòng)至外部。
[0029]這樣，在轉(zhuǎn)子鐵心18A、18B上設(shè)置沿其軸向貫穿的通風(fēng)孔19A、19B，在上述轉(zhuǎn)子鐵心18A、18B間設(shè)置管道23，因此，風(fēng)從轉(zhuǎn)子13的兩端部流入通風(fēng)孔19A、19B內(nèi)。接著，經(jīng)由位于轉(zhuǎn)子鐵心18A、18B間的管道23而流動(dòng)至轉(zhuǎn)子13與定子12的間隙部分。接著，經(jīng)由設(shè)于定子鐵心14的通風(fēng)管道16而流動(dòng)至鐵心外部。因此，能通過(guò)風(fēng)的通風(fēng)有效地對(duì)轉(zhuǎn)子鐵心18A、18B內(nèi)進(jìn)行冷卻。
[0030]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，將被分割出的轉(zhuǎn)子鐵心18A、18B間的空間用作管道23，因此，無(wú)需如現(xiàn)有技術(shù)那樣將多個(gè)風(fēng)排出孔設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵心的中央部。因此，能削減用于形成風(fēng)排出孔的工時(shí)，從而能大幅降低制作工時(shí)。另外，不會(huì)因在轉(zhuǎn)子鐵心的中央部挖開(kāi)多個(gè)風(fēng)排出孔而導(dǎo)致磁通密度的局部增大。另外，即便在如永磁體型同步電動(dòng)機(jī)那樣將永磁體設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵心的情況下，如圖1所示，價(jià)格高的永磁體21也僅設(shè)于旋轉(zhuǎn)機(jī)鐵心18A、18B部分，并不會(huì)如現(xiàn)有技術(shù)那樣將永磁體的一部分架設(shè)于通風(fēng)管道部分，能將永磁體的使用量設(shè)為最小限度，能避免無(wú)用的浪費(fèi)。
[0031]接著，對(duì)圖4所示的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在該實(shí)施方式中，將被分割出的轉(zhuǎn)子鐵心18AU8B配置成:沿轉(zhuǎn)子鐵心18A、18B的軸向貫穿的通風(fēng)孔19A、19B在以轉(zhuǎn)軸17為中心的圓周方向上彼此偏離(歪斜)規(guī)定距離。
[0032]此處，在圖3的實(shí)施方式的情況下，在中央的管道23處，從兩側(cè)的通風(fēng)孔19A、19B吹來(lái)的風(fēng)發(fā)生干涉，因此，需要將管道長(zhǎng)度(圖示端面間的距離)取得較大。但是，當(dāng)如該實(shí)施方式那樣構(gòu)成時(shí)，轉(zhuǎn)子鐵心18A、18B歪斜，因此，在中央的管道23處，來(lái)自左右的通風(fēng)孔19A、19B的風(fēng)不會(huì)發(fā)生干涉。因此，與圖3的結(jié)構(gòu)比較，能縮短管道長(zhǎng)度。另外，在將永磁體21設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵心18A、18B的情況下，各旋轉(zhuǎn)機(jī)鐵心18A、18B的永磁體21的位置彼此偏離，也能獲得歪斜的本來(lái)目的即齒槽轉(zhuǎn)矩的降低效果。其結(jié)果是，能將永磁體的使用量保持為最小，并能提高冷卻效率，能進(jìn)一步抑制齒槽轉(zhuǎn)矩。
[0033]以上說(shuō)明了本發(fā)明的若干實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式僅為例子，不表示對(duì)發(fā)明范圍的限定。這些新的實(shí)施方式還能夠以其它各種方式來(lái)實(shí)施，且可以在不脫離發(fā)明要點(diǎn)的范圍內(nèi)作各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式及其變形包含在發(fā)明范圍或要點(diǎn)中，且包含在權(quán)利要求書(shū)記載的發(fā)明及其均等的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，包括: 定子，該定子具有圓筒狀的內(nèi)孔；以及 轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有與所述定子的內(nèi)孔同心的轉(zhuǎn)軸，且該轉(zhuǎn)子的外周面以規(guī)定的間隙與所述內(nèi)孔的內(nèi)周面相對(duì)， 其特征在于， 設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸的周?chē)霓D(zhuǎn)子鐵心在其軸向上被分割成多個(gè)，在該分割出的各轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)，在所述轉(zhuǎn)軸的周?chē)纬捎卸鄠€(gè)在各轉(zhuǎn)子鐵心的軸向上貫穿的通風(fēng)孔， 且在各所述鐵心的端面間設(shè)有隔板，并形成有從所述通風(fēng)孔通向與所述定子的內(nèi)孔的內(nèi)周面之間的間隙的管道。2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 被分割出的各所述鐵心被配置成:沿其軸向貫穿的所述通風(fēng)孔在以所述轉(zhuǎn)軸為中心的圓周方向上彼此偏離規(guī)定距離。3.如權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 被分割出的各所述鐵心分別沿著軸向設(shè)置有永磁體，所述永磁體在所述鐵心之間在以所述轉(zhuǎn)軸為中心的圓周方向上彼此偏離規(guī)定距離。
【專(zhuān)利摘要】一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)(11)，包括：定子(12)，該定子(12)具有圓筒狀的內(nèi)孔；以及轉(zhuǎn)子(13)，該轉(zhuǎn)子(13)具有與上述定子(12)的內(nèi)孔同心的轉(zhuǎn)軸(17)，且外周面以規(guī)定的間隙與所述內(nèi)孔的內(nèi)周面相對(duì)，設(shè)于轉(zhuǎn)軸(17)的周?chē)霓D(zhuǎn)子鐵心(18)在其軸向上被分割成多個(gè)，在該分割出的各轉(zhuǎn)子鐵心(18)內(nèi)，在轉(zhuǎn)軸(17)的周?chē)纬捎卸鄠€(gè)在各轉(zhuǎn)子鐵心(18)的軸向上貫穿的通風(fēng)孔(19)，且在各轉(zhuǎn)子鐵心的端面間設(shè)有隔板(22)，并形成有從通風(fēng)孔(19)通向與定子的內(nèi)孔的內(nèi)周面之間的間隙的管道(23)。
【IPC分類(lèi)】H02K1/32
【公開(kāi)號(hào)】CN105103414
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480018754
【發(fā)明人】中路博勇, 坪井雄一, 米谷晴之, 笹井拓真, 吉瀨幸司
【申請(qǐng)人】東芝三菱電機(jī)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2014年1月22日
【公告號(hào)】WO2014155914A1