用于旋转电机的转子和旋转电机的制作方法

文档序号:9291961阅读:437来源:国知局
用于旋转电机的转子和旋转电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于旋转电机的转子,特别涉及一种包括转子芯的转子,在所述转子芯中设置有磁体。
【背景技术】
[0002]在实践中利用诸如冷却油的冷却剂来冷却旋转电机的嵌埋有磁体的转子。
[0003]例如,日本专利申请公报N0.2008-228522 (JP 2008-228522 A)公开了一种旋转电机的转子,该转子形成有从设置有磁体的转子芯的内周穿过转子芯延伸到外周的冷却剂流动路径,该转子芯通过组合或层叠每块都形成有狭缝的钢板而形成。
[0004]另外,日本专利申请公报N0.2006-67777 (JP 2006-67777 A)公开了一种旋转电机的冷却结构,该冷却结构形成有从转子芯的内周穿过转子芯延伸到外周的冷却剂流动路径,该转子芯是通过层叠每块都形成有从形成于芯的中心部的轴孔沿径向向外延伸到外周部的狭缝的钢板而形成。
[0005]此外,日本专利申请公报N0.2008-312343 (JP 2008-312343 A)公开了一种具有磁体冷却结构的电机装置,在所述磁体冷却结构中,从位于转子芯的轴向中心部的轴接收的冷却剂被朝磁体引导且然后流到转子芯的相对两端部以便冷却转子芯中的磁体。
[0006]再者,日本专利申请公报N0.2010-263757 (JP 2010-263757 A)公开了一种笼式感应电机中的冷却剂流动路径,不过该冷却剂流动路径未设计成冷却设置在转子芯中的磁体,该冷却剂流动路径从转子芯的内周穿过转子芯延伸到外周,该转子芯通过组合或层叠每块都形成有狭缝的钢板而形成。
[0007]在转子芯中设置成沿转子芯的轴向延伸的磁体趋于因转子芯的轴向中央部处的蓄热而发生高温。因此,为了抑制高温导致的不可逆的热消磁的产生,希望以高优先度冷却各磁体的轴向中央部。为此目的,在通过在轴向上层叠电磁钢板而构成的转子芯中,如果在转子芯中将冷却剂从轴引向磁体的冷却剂流动路径由径向上的长形狭缝形成,则转子旋转期间的离心力增大所产生的作用于电磁钢板的狭缝形成部分上的应力,这可能导致电磁钢板的强度下降。

【发明内容】

[0008]本发明提供了一种旋转电机以及一种用于该旋转电机中的转子,所述旋转电机能供给较低温度的冷却剂以冷却磁体的易于具有高温的部分,而不会导致形成狭缝的钢板的强度下降。
[0009]根据本发明的用于旋转电机的转子包括:转子芯;轴,所述轴中具有冷却剂流动通路和冷却剂供给端口 ;和设置在所述转子芯中的磁体,所述磁体沿所述转子芯的轴向延伸。所述冷却剂流动通路允许冷却剂流动,所述冷却剂供给端口向外部供给冷却剂。所述转子芯被固定地安装在所述轴上并由层叠的钢板形成。所述转子芯具有供冷却剂流过的冷却剂流动路径。所述冷却剂流动路径包括第一流动通路和第二流动通路。所述第一流动通路在所述磁体附近沿所述轴向延伸。所述第二流动通路将所述轴的冷却剂供给端口和所述第一流动通路连接。所述第一流动通路形成为通过重叠形成在所有构成所述转子芯的相应钢板中的第一狭缝而穿过所述转子芯。所述第二流动通路通过重叠形成在构成所述转子芯的轴向中央区域的钢板中的第二狭缝而形成并通过组合形成有相应狭缝的所述钢板而形成,所述狭缝的形成位置不同。所述第一流动通路和所述第二流动通路在所述转子芯的轴向中央区域结合。
[0010]在根据本发明的用于旋转电机的转子中,所述第一流动通路的周向宽度可被设定成大于所述第二流动通路的周向宽度,并且形成在设置有所述第一流动通路和所述第二流动通路结合的结合部的钢板中的所述第二狭缝可成形为在径向向外的方向上扩展以与构成所述第一流动通路的所述第一狭缝连接。
[0011]此外,在根据本发明的用于旋转电机的转子中,所述第二流动通路可朝向所述第一流动通路分岔且可具有关于径向对称的形状。
[0012]此外,在根据本发明的用于旋转电机的转子中,关于形成所述第二流动通路的所述第二狭缝,内径侧狭缝部可设定成比中间狭缝部短。在所述内径侧狭缝部中,一个径向端可向所述转子芯的轴孔开口且另一个径向端可封闭。在所述中央狭缝部中,两个径向端都可封闭。
[0013]根据本发明的另一方面的旋转电机包括具有上述构型中的任何一种构型的转子和以一间隙与所述转子对向的定子。
[0014]根据本发明的用于旋转电机的转子和根据本发明的旋转电机能通过供给较低温度的冷却油来冷却磁体的高温部分,同时尽管形成了狭缝也抑制钢板强度的下降。
【附图说明】
[0015]下面将参照【附图说明】本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义,在附图中相似的附图标记表示相似的要素,并且其中:
[0016]图1是根据本发明的一个实施例的旋转电机的沿其轴向截取的截面图;
[0017]图2是形成在图1所示的转子芯中的冷却剂流动路径的放大视图;
[0018]图3A是形成在各电磁钢板中以构成图2所示的冷却剂流动路径的狭缝构型的内径侧狭缝部的平面图;
[0019]图3B是形成在各电磁钢板中以构成图2所示的冷却剂流动路径的狭缝构型的中间狭缝部的平面图;
[0020]图3C是形成在各电磁钢板中以构成图2所示的冷却剂流动路径的狭缝构型的外径侧狭缝部的平面图;
[0021]图4A是根据本发明的一个实施例的转子中的磁体冷却作用的示意性地示出的视图;
[0022]图4B是第一比较例中的磁体冷却作用的示意性地示出的视图;
[0023]图4C是第二比较例中的磁体冷却作用的示意性地示出的视图;
[0024]图5是与图2对应的视图,示出了形成在转子芯中的第二流动通路的一个改型;以及
[0025]图6是与图2对应的视图,示出了形成在转子芯中的第二流动通路的另一改型。
【具体实施方式】
[0026]在下文中,将参考附图详细说明本发明的一个实施例(在下文中称为“实施例”)。在本说明书中,具体形状、原材料、数值、方向和其它要素出于容易理解本发明的目的仅为示例性的,且如有必要可根据例如用途、目的或设计规范进行适当修改或变更。此外,根据以下说明中包含的多个实施例或改型,适当地组合各实施例或改型的特征处于本来的预期范围内。
[0027]图1是根据本发明的一个实施例的旋转电机10的沿其轴向截取的截面图。旋转电机10包括定子12和转子14。定子12也被称为静止部件。此外,转子14也被称为旋转部件。
[0028]定子12具有例如通过在轴向上层叠每块都呈大致圆环形的冲孔电磁钢板而形成的圆筒形定子芯16,以及卷绕在多个周向等间隔的齿周围的线圈18,所述齿在圆筒形定子芯16的内侧形成为例如突出。当线圈18被供给以例如来自旋转电机10外部的交流电压时,在定子12的内侧形成了旋转磁场。
[0029]转子14以间隙20配置在定子12的内侧。转子14包括由轴承部件(未示出)支承以旋转的轴22和固定地安装在轴22的外周上的转子芯24。转子14构造成通过其相对于在定子12的内侧生成的旋转磁场的吸引/排斥作用而旋转。
[0030]在轴22的内部,形成有供诸如(例如)冷却油的冷却剂流过的冷却剂流动通路26。在图1中,示出了轴22的旋转中心轴线X。冷却剂流动通路26形成为沿轴22的旋转中心轴线X延伸。此外,轴22形成有将冷却油从轴22内的冷却剂流动通路26供给至转子芯24的冷却剂供给端口 28。
[0031]这里,沿轴22的旋转中心轴线X的方向对应于定子12和转子14每一者的轴向。此外,中心在轴22的旋转中心轴线X上的放射方向对应于定子12和转子14每一者的径向。这样的关系在本
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