专利名称：旋转电动机的制作方法
技术领域：
本文中所讨论的实施方式致力于旋转电动机。
背景技术：
存在一种常规的旋转电动机，该常规旋转电动机包括内部包括定子和转子的电动机架、覆盖电动机架的电动机罩、以及位于电动机罩和电动机架之间的空间中用于冷却空气的通风道。已经知道了如在日本特开平专利公报NO.H9-201007中所公开的旋转电动机。该旋转电动机可以包括冷却风扇，该冷却风扇附接到电动机罩，以将空气从负载侧抽吸到通风道中，并且从负载对侧排出空气。在常规旋转电动机中，由于与向冷却空气传递定子线圈的高热量的电动机架接触而具有高温的冷却空气与支撑负载对侧轴承的负载对侧支架接触。由于这个原因，常规旋转电动机存在的问题在于具有高温的冷却空气无法从负载对侧支架带走热量，由此不能很好地对负载对侧轴承进行冷却。鉴于上述问题，已经实现了实施方式的一个方面，并且实施方式的目的是提供一种可以很好地冷却负载对侧轴承的旋转电动机。
发明内容
根据实施方式的一个方面的旋转电动机包括筒状电动机架、筒状电动机罩和冷却风扇。所述电动机架内部包括定子和转子。所述电动机罩容纳所述电动机架并且在负载对侧具有冷却空气的吸气孔和在负载侧具有将所述冷却空气的所述排出方向转向到所述负载对侧的排气孔。所述冷却风扇将所述冷却空气从所述吸气孔抽吸到所述电动机罩内，并且将所述冷却空气从所述排气孔排出到所述电动机罩的外部。根据实施方式的一个方面，可以提供一种可以很好地冷却负载对侧轴承的旋转电动机。
通过以下的详细说明，结合附图，可以更加清楚地理解本发明及其优点，其中图1是示出了根据第一实施方式的从侧面观看时的旋转电动机的说明图；图2是示出了根据第一实施方式的从侧面观看时的旋转电动机的部分截面示意图；图3是示出了根据第一实施方式的从图2的线A-A观看时的旋转电动机的截面的示意图；图4是示出了根据第一实施方式的从图2的线B-B观看时的旋转电动机的截面的示意图；图5是示出了根据第二实施方式的从侧面观看时的旋转电动机的说明图；以及图6是示出了根据第三实施方式的从侧面观看时的旋转电动机的部分截面示意图。
具体实施例方式此后，将参照附图详细说明根据本发明的实施方式的旋转电动机。此外，下面所公开的实施方式并非旨在限制本发明。在以下描述的实施方式中，旋转电动机被解释为旋转轴连接至作为负载的机床并且通过使旋转轴旋转来驱动机床的示例。但是作为旋转电动机的负载的装置不限于机床。此后，假设相对于旋转轴的轴向，连接机床的一侧是负载侧，而连接机床的所述一侧的相反侧是负载对侧。第一实施方式图1是示出了根据第一实施方式的从侧面观看时的旋转电动机I的说明图。如图1所示，旋转电动机I包括筒状的电动机架20，该筒状的电动机架20内部包括用于驱动连接至机床的旋转轴10的定子、转子等。在旋转轴10的负载侧支承旋转轴10的负载侧支架21附接到电动机架20的负载侧。而且，下面参照图2至图4描述电动机架20的内部结构的细节。旋转电动机I还包括筒状的电动机罩30，其覆盖电动机架20 ;以及风扇壳体40，其容纳设置在电动机罩30的负载侧周面上的冷却风扇。而且，旋转电动机I包括接线盒50，该接线盒50容纳上面设置有外部连接端子52和53的接线板51。电动机罩30包括设置在负载对侧以抽吸冷却空气的第一吸气孔31，和设置在电动机罩30的负载侧周面上以与风扇壳体40内部连通的连通孔。而且，电动机罩30包括小于第一吸气孔31的第二吸气孔32,该第二吸气孔32在隔着电动机架20与风扇壳体40相对的周面上。风扇壳体40包括向负载对侧排出冷却空气的排气孔46。旋转电动机I驱动风扇壳体40的冷却风扇，以将冷却空气从第一吸气孔31和第二吸气孔32抽吸到电动机罩30中，如图1中空白实线箭头所示。接着，被抽吸到电动机罩30中的冷却空气穿过在电动机罩30的内周面和电动机架20的外周面之间形成的通风道，然后从风扇壳体40的排气孔46排出到电动机罩30的外部，如图1中空白虚线箭头所示。这样，旋转电动机I将从负载对侧抽吸到电动机罩30内的冷却空气经由设置在电动机罩30的负载侧外周面上的风扇壳体40，朝向负载对侧排出。结果，因为旋转电动机I可以抑制电动机罩30内部、负载对侧的温度升高，所以旋转电动机I可以很好地冷却后面要描述的负载对侧轴承24 (参见图2)，该负载对侧轴承24在旋转轴10的负载对侧支承旋转轴10。而且，因为旋转电动机I在电动机罩30的隔着电动机架20与风扇壳体40相对的外周面上包括第二吸气孔32，所以旋转电动机I可以有效地冷却电动机罩30内部的负载侧。此后，将参照图2至图4详细说明根据第一实施方式的旋转电动机I的内部结构和效果。图2是根据第一实施方式的从侧面观看时的旋转电动机I的部分截面示意图。图2中示出了不包括接线盒50的组件的截面。图3是示出了根据第一实施方式的从图2的线A-A观看时的旋转电动机I的截面的示意图。图4是示出了根据第一实施方式的从图2的线B-B观看时的旋转电动机I的截面的示意图。图2至图4中与图1中相同的组件具有相同的附图标记。而且，从简化附图的角度，图3和图4中省略定子线圈14的一部分。如图2所示,旋转电动机I包括筒状的电动机罩30。电动机罩30内部容纳筒状的电动机架20。而且,通过使用负载侧轴承23在旋转轴10的负载侧支承旋转轴10的负载侧支架21附接至电动机架20的负载侧。另一方面，通过使用负载对侧轴承24在旋转轴10的负载对侧支承旋转轴10的负载对侧支架22附接至电动机架20的负载对侧。而且，容纳上面设置有旋转电动机I的外部连接端子52和53的接线板51的接线盒50附接在负载对侧支架22的外周面上。电动机架20内部容纳旋转电动机I的驱动单元，如定子15和转子12。更具体地，定子15包括圆形定子芯13和缠绕在定子芯13的齿部上的定子线圈14，并且进一步热嵌配合到电动机架20的内周面上。转子12是通过将铝导体铸成为在圆筒状的转子芯11上形成的槽而形成的鼠笼式转子。旋转轴10嵌合到转子芯11的内周面。因为旋转轴10如上所述地由负载侧轴承23和负载对侧轴承24支撑，所以转子12的外周面与定子15的内周面相反地可旋转放置。旋转电动机I使电流流入定子15的定子线圈14中，以在定子15的内侧上生成旋转磁场。接着，旋转电动机I通过使用旋转磁场使转子12旋转，以使旋转轴10旋转。此时，定子15与该动作有关地发热。经由电动机架20和负载对侧支架22向负载对侧轴承24传热。结果,可能使负载对侧轴承24热变形，对负载对侧轴承24产生不良影响。因此，旋转电动机I的电动机罩30在其负载对侧包括第一吸气孔31,以抑制负载对侧轴承24的温度升高，并且在其负载侧外周面还包括用于容纳冷却风扇43的风扇壳体40。风扇壳体40包括向负载对侧排出冷却空气的排气孔46。风扇壳体40的内部空间和电动机罩30的内部空间经由连通孔44彼此连通。在连通孔44的周面上设置有从电动机罩30的内部空间向风扇壳体40的内部空间引导冷却空气的导向装置45。这里，容纳在风扇壳体40中的冷却风扇43是离心式风扇，该离心式风扇包括内部包括驱动电动机的风扇本体41 ;和通过使用驱动电动机在风扇本体41周围旋转的叶片42。如上所述，冷却风扇43放置在电动机架20或电动机罩30的负载侧外周面上。换句话说，冷却风扇43设置在这样的位置处，该位置与负载侧端部的距离比与电动机架20或电动机罩30的负载对侧端部的距离短。冷却风扇43驱动风扇本体41的驱动电动机，使叶片42旋转，由此将经由连通孔44从电动机罩30的内部空间抽吸出的冷却空气从风扇壳体40的排气孔46排出到负载对侧。结果，当驱动冷却风扇43时，冷却空气从设置在负载对侧的第一吸气孔31抽吸到电动机罩30内。接着，在电动机罩30内流动的冷却空气从电动机罩30的负载对侧到电动机罩30的负载侧地通过通风道，接着借助于冷却风扇43从排气孔46沿着电动机罩30的外周面排出到负载对侧，该通风道形成于电动机罩30的内周面和电动机架20的外周面之间。换句话说，从第一吸气孔31抽吸的冷却空气沿着负载对侧支架22的外周面流到负载侧，然后经由容纳作为热源的定子15的电动机架20的外周面从排气孔46排出。因此，旋转电动机I从被定子15等加热的电动机架20吸收热，由此被加热的冷却空气不流到负载对侧支架22。结果，因为旋转电动机I可以通过使用与电动机架20接触之前未被过热的冷却空气来冷却负载对侧支架22，所以旋转电动机I可以有效冷却设置在负载对侧支架22中的负载对侧轴承24。因为旋转电动机I可以抑制负载对侧支架22的温度上升，所以例如，当检测旋转轴10的旋转位置的检测器设置在负载对侧支架22中时，可以防止由温度上升造成的旋转位置检测精度的恶化。在第一实施方式中已经说明了离心式风扇用作冷却风扇43。但是，冷却风扇43不限于离心式风扇。例如，冷却风扇43可以采用轴流式风扇。当轴流式风扇用作冷却风扇43时,轴流式风扇以轴流式风扇的通风方向指向负载对侧的方式，在轴流式风扇的旋转轴被设置为与旋转电动机I的旋转轴10平行的状态下，设置在风扇壳体40中。因为以这样的方式设置轴流式风扇，所以冷却空气可以从负载对侧抽吸到电动机罩30内，然后借助于轴流式风扇从排气孔46朝负载相反方向排出到电动机罩30的外部。而且，电动机罩30包括小于第一吸气孔31的第二吸气孔32，该第二吸气孔32在负载侧周面上隔着电动机架20与冷却风扇43相对的位置处。这里，已经说明了第二吸气孔32设置在电动机罩30的负载侧端部上。但是，可以通过在电动机罩30的隔着电动机架20与冷却风扇43相对的周面上设置槽，来形成第二吸气孔。结果，在旋转电动机I的情况下，因为冷却空气从外部流入没有附接冷却风扇43的一侧中，并且与流入到附接冷却风扇43的一侧相比冷却空气难以流动，所以附接冷却风扇43的一侧和没有附接冷却风扇43的一侧之间的温度差缓和。因此，旋转电动机I可以有效地冷却电动机罩30的整个内部。因为第二吸气孔32形成为小于第一吸气孔31，所以可以防止在电动机罩30内部从负载对侧向负载侧流动的冷却空气的空气量变得小于从第二吸气孔32抽吸的冷却空气
的空气量。而且，旋转电动机I从电动机罩30内部吸收了热的冷却空气从排气孔46沿着电动机罩30的外周面强制性排出到负载对侧。结果，旋转电动机I可以由于从排气孔46排出冷却空气而防止负载侧机床热变形。如图2所示，旋转电动机I的接线盒50在负载对侧支架22的外周面上与排气孔46相对放置。结果，在旋转电动机I的情况下，因为负载对侧支架22的热被传导到接线盒50，而通过再利用从排气孔46排出的冷却空气来冷却接线盒50，所以可以通过冷却负载对侧支架22，来抑制负载对侧轴承24的温度上升。而且，旋转电动机I在电动机架20的外周面上包括多个第一散热片25和多个第二散热片26，以提高电动机架20的冷却效率。更具体地，如图2和图3所示，第一散热片25设置在电动机架20的负载对侧外周面上，以沿与旋转轴10的轴向平行的方向延伸。如图2和图4所示，第二散热片26设置在上面设置有第一散热片25的外周面的负载侧外周面上，沿电动机架20的周向延伸。
这样，因为电动机架20在外周面上包括多个散热片(第一散热片25和第二散热片26)，所以增大了散热表面面积。结果，电动机架20可以使冷却空气有效地吸收内部产生的热。如图2和图3所示，第一散热片25从电动机架20的负载对侧向负载侧延伸。而且，如图2和图4所示，第二散热片26沿电动机架20的周向延伸，以围绕电动机架20的外周面。如图2和图4所示，在旋转电动机I中，冷却风扇43设置成冷却风扇43的吸气面与电动机架20的上面设置有第二散热片26的外周面的一部分相对放置的状态。结果，当驱动冷却风扇43时，冷却空气从第一吸气孔31沿着第一散热片25的延伸方向流到第二散热片26，接着沿着第二散热片26的延伸方向被吸到冷却风扇43中，从排气孔46排出。这样，第一散热片25和第二散热片26起到用于将冷却空气引入冷却风扇43中的导向装置的作用。结果，旋转电动机I可以在不使冷却空气停留在电动机罩30内部的情况下从排气孔46排出冷却空气，以有效冷却电动机罩30的内部。如上所述，根据第一实施方式的旋转电动机I将从负载对侧抽吸到电动机罩30内的冷却空气，从负载侧到负载对侧朝向电动机罩30的外部排出。结果，根据第一实施方式的旋转电动机I可以防止在电动机罩30内部被加热的冷却空气对附接到负载对侧支架22的负载对侧轴承24起不利影响。第二实施方式接着，将参照图5说明根据第二实施方式的旋转电动机。图5是示出了根据第二实施方式的从侧面观看时的旋转电动机Ia的说明图。图5中与图1中相同的组件具有相同的附图标记。这里，旋转电动机Ia与根据第一实施方式的旋转电动机I的不同点在于接线盒60的形状。换句话说，旋转电动机Ia的电动机罩30和风扇壳体40的内部结构和冷却空气的流动与根据第一实施方式的旋转电动机I类似。由于这个原因，下面将说明旋转电动机Ia的接线盒60的形状和从排气孔46排出的冷却空气的流动。如图5所示，旋转电动机Ia的接线盒60包括在其外周面上沿与冷却空气的排出方向平行的方向延伸的多个第三散热片61。结果，因为增大了接线盒60的散热面面积，所以可以通过有效地辐射从负载对侧支架22 (参见图2)传导的热，来抑制负载对侧轴承24的温度上升。因为第三散热片61沿与冷却空气的排出方向平行的方向延伸，所以第三散热片61起到将从排气孔46排出的冷却空气朝向比接线盒60更靠近负载对侧引导的导向装置的作用。结果，因为旋转电动机Ia可以防止与接线盒60接触的冷却空气停留在接线盒60附近，所以可以进一步提高由接线盒60执行的旋转电动机Ia的冷却效率。如上所述，根据第二实施方式的旋转电动机Ia的接线盒60设置在负载对侧支架22(参见图2)的周面上与冷却空气的排气孔46相对的位置处，并且在其外周面上包括沿与冷却空气的排出方向平行的方向延伸的多个第三散热片61。结果，因为提高了旋转电动机Ia中接线盒60的散热能力，所以通过使用接线盒60，旋转电动机Ia可以吸收并且辐射来自负载对侧支架22的热，以更好地冷却设置在负载对侧支架22中的负载对侧轴承24。第三实施方式接着，将参照图6说明根据第三实施方式的旋转电动机。图6是示出了根据第三实施方式的从侧面观看时的旋转电动机Ib的部分截面示意图。图6中与图1中相同的组件具有相同的附图标记。旋转电动机Ib与根据第一实施方式的旋转电动机I的不同点在于冷却风扇70的类型和设置位置。换句话说，旋转电动机Ib的电动机罩30的内部结构和冷却空气的流动与根据第一实施方式的旋转电动机I类似。为此，下面将说明旋转电动机Ib与根据第一实施方式的旋转电动机I的不同点。如图6所不,旋转电动机Ib包括容纳在风扇壳体71中的冷却风扇70,风扇壳体71设置在电动机罩30的负载对侧端上。冷却风扇70是以冷却风扇70的旋转轴与旋转电动机Ib的旋转轴10平行的方式设置，并且将冷却空气从第一吸气孔31抽吸到电动机罩30内的轴流式风扇。电动机罩30在其负载侧周面上包括排气帽80，通过该排气帽80形成将冷却空气的排出方向转向负载对侧的排气孔46。在旋转电动机Ib中，在电动机罩30内部，冷却空气在电动机架20的负载对侧端部的温度低。因此，旋转电动机Ib可以优先冷却设置在电动机的负载对侧的负载对侧支架22。这样，因为根据第三实施方式的旋转电动机Ib在电动机罩30的负载对侧端部包括将冷却空气送入电动机罩30内的冷却风扇70，所以旋转电动机Ib可以很好地冷却设置在负载对侧支架22中的负载对侧轴承24 (参见图2)。为了方便，已经在第一实施方式和第二实施方式中说明了风扇壳体40被定义为覆盖冷却风扇43的部件。如果冷却风扇43被认为是旋转电动机I和旋转电动机Ia的组件，贝1J风扇壳体40可以被定义为电动机罩43的一部分。
权利要求
1.一种旋转电动机，该旋转电动机包括 筒状的电动机架，该筒状的电动机架内部包括定子和转子； 筒状的电动机罩，该筒状的电动机罩容纳所述电动机架，并且在负载对侧具有冷却空气的吸气孔，在负载侧具有排气孔，所述排气孔将所述冷却空气的排出方向转向所述负载对侧；以及 冷却风扇，该冷却风扇将所述冷却空气从所述吸气孔抽吸到所述电动机罩内，并且将所述冷却空气从所述排气孔排出到所述电动机罩的外部。
2.根据权利要求1所述的旋转电动机，其中，所述冷却风扇设置在所述电动机架的负载侧外周面上。
3.根据权利要求1所述的旋转电动机，其中，所述冷却风扇设置在所述电动机罩的负载侧外周面上。
4.根据权利要求2所述的旋转电动机，其中，所述电动机罩还包括位于隔着所述所述电动机架与所述冷却风扇相对的位置处的吸气孔。
5.根据权利要求3所述的旋转电动机，其中，所述电动机罩还包括位于隔着所述所述电动机架与所述冷却风扇相对的位置处的吸气孔。
6.根据权利要求1所述的旋转电动机，其中， 所述电动机架还包括 第一散热片，该第一散热片设置在所述电动机架的负载对侧外周面上，沿与所述转子的旋转轴平行的方向延伸；以及 第二散热片，该第二散热片设置在所述电动机架的负载侧外周面上，沿所述电动机架的周向延伸。
7.根据权利要求1所述的旋转电动机，该旋转电动机还包括接线盒，该接线盒在负载对侧支架的外周面上与所述排气孔相对设置，在该接线盒内容纳外部连接端子，并且该接线盒在外周面上设置有沿与所述冷却空气的所述排出方向平行的方向延伸的散热片，所述负载对侧支架支承旋转轴的负载对侧。
全文摘要
本发明涉及一种旋转电动机。根据实施方式的一种旋转电动机包括筒状的电动机架、筒状的电动机罩和冷却风扇。电动机架内部包括定子和转子。电动机罩容纳电动机架，并且在负载对侧具有冷却空气的吸气孔，在负载侧具有排气孔。这里，排气孔将冷却空气的排出方向转向负载对侧。冷却风扇将冷却空气从吸气孔抽吸到电动机罩内，并且将冷却空气从所述排气孔排出到所述电动机罩的外部。
文档编号H02K5/20GK103066750SQ20121004848
公开日2013年4月24日 申请日期2012年2月28日 优先权日2011年10月18日
发明者下野博史 申请人:株式会社安川电机