旋转电的制造方法
【专利摘要】一种旋转电机，不使用间隔片就能形成铁心的径向的冷却空气流路，并且能使用一种钢板来制作转子的铁心。在构成铁心的钢板(20)上形成有：供旋转轴插入的中央开口(23)；多个永磁体用贯通孔(29)；供冷却流体沿轴向流通的中央流通孔(24)；与中央流通孔(24)连通并朝径向外侧延伸到中途位置，且以规定的中心角间隔配置的多个内侧槽(25)；从钢板(20)的外周朝径向内侧延伸到中途，并配置于相互在周向上邻接的两个内侧槽(25)的中央的角度位置的多个外侧槽(27)。相互邻接并层叠的两片钢板(20)错开角度而配置，且这两片中的一方钢板(20)的内侧槽(25)与另一方钢板(20)的外侧槽(27)在径向的中途位置连通。
【专利说明】旋转电机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具备由层叠钢板构成的铁心的旋转电机。
【背景技术】
[0002]旋转电机(电动机或者发电机)的转子的铁心通常通过将多个钢板在轴向上层叠而形成。在这种情况下，为了冷却铁心，公知有一种使冷却用空气在沿轴向贯通铁心内的冷却流路中流动的技术。但是，若冷却空气流动仅在轴向上进行，则存在轴向的温度变得不均匀，得不到足够的冷却风量等技术问题。因此，公知有一种除了轴向的冷却流路之外，每隔规定的多片钢板(芯组)，夹入间隔片(管片)来形成使冷却空气沿径向流动的流路的技术。
[0003]但是，在转子使用永磁体的情况下，当沿轴向将永磁体插入层叠的钢板时，会被各芯组勾住而导致作业性变差。
[0004]为了解决这样的技术问题，在专利文献I中，提出有将两种带槽的钢板层叠，通过形成于这些钢板的槽来构成径向的流路的技术。
[0005]专利文献1:日本专利特开2009 - 65827号公报
[0006]根据专利文献I记载的技术，为了制作铁心需要使用两种钢板。因此，材料的准备、管理麻烦，这成为成本高的主要原因。
【发明内容】
[0007]本发明是为了解决上述技术问题而作出的，其目的在于可以不用间隔片就能形成铁心的径向的冷却空气流路，并且能使用一种钢板来制作转子的铁心。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明的旋转电机具有:旋转轴；固定于上述旋转轴的转子；在上述转子的径向外侧隔着径向的间隙包围所述转子配置的定子；以及包围上述定子配置并固定有上述定子的框架，该旋转电机的特征在于，上述转子具备:铁心，该铁心通过将多个彼此形状相同的钢板在轴向上层叠而形成，上述钢板形成有与上述旋转轴的轴向垂直地扩开并供上述旋转轴通过的中央开口 ；以及多个永磁体，这些永磁体在上述轴向上贯通上述铁心的内部而延伸，在各上述多个钢板上形成有:供上述旋转轴插入的中央开口 ；供上述多个永磁体贯通的多个永磁体用贯通孔；供冷却流体沿轴向流通的中央流通孔；与上述中央流通孔连通并朝径向外侧延伸到该钢板的径向的中途位置且以规定的中心角间隔配置的多个内侧槽；以及从该钢板的外周朝径向内侧延伸到该钢板的径向的中途，以与上述规定的中心角相等的中心角间隔配置，并配置于相互在周向上邻接的两个上述内侧槽的中央的角度位置的多个外侧槽，构成为相互邻接并层叠的两片上述钢板错开上述规定的中心角的一半角度配置，并且这两片中的一方上述钢板的上述内侧槽与另一方的上述钢板的上述外侧槽在上述径向的中途位置连通。
[0009]根据该发明，不用间隔片就能形成铁心的径向的冷却空气流路，并且能使用一种钢板来制作转子的铁心，因而能够减少制作成本。【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是表示将构成本发明的旋转电机的第一实施方式的转子的铁心的钢板取出表不的王视图。
[0011]图2是表示本发明的旋转电机的第一实施方式的构成的示意纵剖视图。
[0012]图3是将图2的转子铁心的III部放大表示的示意局部纵剖视图。
[0013]图4是将构成本发明的旋转电机的第二实施方式的转子的铁心的钢板取出表示的主视图。
[0014]图5是将构成本发明的旋转电机的第三实施方式的转子的铁心的钢板取出表示的主视图。
[0015](符号说明)
[0016]10…旋转轴
[0017]11…转子
[0018]12…定子
[0019]I3…框架 [0020]14…风扇
[0021]20…钢板
[0022]21…铁心
[0023]22…永磁体
[0024]23…中央开口
[0025]24…中央流通孔
[0026]25...内侧槽
[0027]26…内侧槽宽幅部
[0028]27…外侧槽
[0029]28…外侧槽宽幅部
[0030]29…永磁体用贯通孔
[0031]30、31…钢板组
[0032]40…间隙
【具体实施方式】
[0033]以下，参照附图对本发明的旋转电机的实施方式进行说明。这里，对于相互相同或者类似的部分标注共用的附图标记，并省略重复说明。
[0034][第一实施方式]
[0035]图1是将构成本发明的旋转电机的第一实施方式的转子的铁心的钢板取出表示的主视图。图2是表示本发明的旋转电机的第一实施方式的构成的示意纵剖视图。图3是将图2的转子铁心的III部放大表示的示意性局部纵剖视图。
[0036]如图2所示，本发明的旋转电机的第一实施方式包括旋转轴10、转子11、定子12、框架13、风扇14。定子12在框架13内固定于框架13，并以隔着径向的间隙40包围转子11的径向外侧的方式配置。旋转轴10被固定于框架13的轴承(未图示)支承成能旋转。转子11以及风扇14固定于旋转轴10，与旋转轴10成为一体并能够一起旋转。
[0037]转子11由将多个钢板20沿轴向层叠而构成的铁心21、沿轴向贯通铁心21的多个永磁体22构成。
[0038]多个钢板20全部是相同的形状，如图1所示，为大致圆板状。在钢板20的中央形成有供旋转轴10插入的圆形的中央开口 23。
[0039]图1所示的例子是6极的旋转电机的转子铁心用钢板20，包围中央开口 23而沿周向等间隔地形成有六个中央流通孔24。即，六个中央流通孔24每隔60度中心角配置。这六个中央流通孔24为相同形状且为相同尺寸。内侧槽25从各中央流通孔24向径向外侧延伸到径向中途。各内侧槽25的最里侧、即径向的最外侧形成有沿周向扩开的内侧槽宽幅部26。
[0040]外侧槽27在相互邻接的两个内侧槽25的角度位置的中央位置从钢板20的外周向径向内侧延伸到径向中途。外侧槽27有六个，相互隔开60度中心角配置。各外侧槽27的最里侧、即径向的最内侧形成有沿周向扩开的外侧槽宽幅部28。内侧槽宽幅部26与外侧槽宽幅部28的径向位置一致，在周向上等间隔配置。
[0041]在钢板20的外周附近，沿外周相互在周向上等间隔地形成有12个长方形的永磁体用贯通孔29。各外侧槽27配置于相互邻接的两个永磁体用贯通孔29的中央。
[0042]多片钢板20以相互相同的朝向层叠而形成钢板组30、31。而且，这样的钢板组30、31形成有多个。此外，在与一个钢板组30邻接的其他钢板组31中，中心角错开30度而重叠。
[0043]此时，在各钢板组30、31中，各钢板20的贯通孔、槽在轴向上重叠并连通。另外，钢板组30的内侧槽25与钢板组31的外侧槽27位于相同的角度位置，内侧槽宽幅部26与外侧槽宽幅部28重叠并在轴向上连通。同样地，钢板组31的内侧槽25与钢板组30的外侧槽27位于相同的角度位置，内侧槽宽幅部26与外侧槽宽幅部28重叠并在轴向上连通。此时，内侧槽25与外侧槽27在钢板组30与钢板组31的接合部处连通并形成有径向的冷却空气流路。
[0044]根据以上说明的结构，在该实施方式的旋转电机中，能够不使用间隔片而形成铁心的径向的冷却空气流路，并且能够使用一种钢板20来制作转子11的铁心21，能够减少制作成本。另外，因为内侧槽宽幅部26与外侧槽宽幅部28重叠并在轴向上连通，所以能够增大该连通部的流路面积，促进径向的流动。并且，也能够通过该连通部促进轴向的流动。
[0045][第二实施方式]
[0046]图4是将构成本发明的旋转电机的第二实施方式的转子的铁心的钢板取出表示的主视图。
[0047]在该实施方式中，内侧槽25的周向宽度是一样的，从中央流通孔24向径向外侧直线状地延伸到径向中途。没有相当于第一实施方式的内侧槽宽幅部26(图1)的部分。内侧槽25的最里侧、即径向最外侧的端部与邻接的钢板组的外侧槽宽幅部28连通。
[0048]在该实施方式中，与第一实施方式相比，相互邻接的钢板组的内侧槽25与外侧槽27的连通部的流路面积较小，在此处流动的冷却空气的流量受到了限制。
[0049]其他的作用、效果与第一实施方式相同。
[0050][第三实施方式][0051]图5是将构成本发明的旋转电机的第三实施方式的转子的铁心的钢板取出表示的主视图。
[0052]在该实施方式中，与第二实施方式相同，内侧槽25的周向宽度是一样的，从中央流通孔24朝径向外侧直线状地延伸到径向中途。并且，外侧槽27的周向宽度也是一样的，从钢板20的外周朝径向内侧直线状地延伸到径向中途，且没有相当于外侧槽宽幅部28(图4)的部分。在该实施方式中，与第二实施方式相比，相互邻接的钢板组的内侧槽25与外侧槽27的连通部的流路面积更小，流过此处的冷却空气的流量受到了限制。
[0053]其他的作用、效果与第二实施方式相同。
[0054][其他的实施方式]
[0055]虽然对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式仅作为例示，并没有限定发明的范围的意图。这些实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离本发明主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、变形包含在发明的范围、要旨内，相同地，包含于权利要求书记载的发明和其等同的范围内。
[0056]例如，虽然在第二实施方式中形成为设有外侧槽宽幅部28而没有内侧槽宽幅部26，但相反地，也可以是没有外侧槽宽幅部28而设有内侧槽宽幅部26的实施方式。
[0057]另外，虽然在上述各实施方式中，各中央流通孔24与一个内侧槽25连通，但是也可以形成为各中央流通孔24与多个内侧槽25连通。
[0058]另外，在上述实施方式中，将以相同的朝向重叠的多片钢板称作钢板组，并将相互邻接的钢板组彼此的朝向错开。作为这样的结构的变形，也能够将I片钢板设为与I组钢板组相同的结构。在该情况下，内侧槽25以及外侧槽27在轴向上被细分，这些槽内的径向流路狭窄，流动阻力变大。
【权利要求】
1.一种旋转电机，具有: 旋转轴； 固定于所述旋转轴的转子； 在所述转子的径向外侧隔着径向的间隙包围所述转子配置的定子；以及 包围所述定子配置并固定有所述定子的框架， 该旋转电机的特征在于， 所述转子具备: 铁心，该铁心使多个彼此形状相同的钢板在轴向上层叠，所述钢板形成有与所述旋转轴的轴向垂直地扩开并供所述旋转轴通过的中央开口 ；以及 多个永磁体，这些永磁体在所述轴向上贯通所述铁心的内部而延伸， 在各所述多个钢板上形成有: 中央开口，该中央开口供所述旋转轴插入； 多个永磁体用贯通孔，这些永磁体用贯通孔供所述多个永磁体贯通； 中央流通孔，该中央流通孔供冷却流体沿轴向流通； 多个内侧槽，这些内侧槽与所述中央流通孔连通，并朝径向外侧延伸到所述钢板的径向的中途位置，且以规定的中心角间隔配置；以及 多个外侧槽，这些外侧槽从所述钢板的外周朝径向内侧延伸到该钢板的径向的中途，以与所述规定的中心角相等的中心角间隔配置，并配置于相互在周向上邻接的两个所述内侧槽的中央的角度位置， 所述旋转电机构成为相互邻接并层叠的两片所述钢板错开所述规定的中心角的一半角度配置，并且这两片中的一方所述钢板的所述内侧槽与另一方所述钢板的所述外侧槽在所述径向的中途位置连通。
2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于， 在所述多个外侧槽的内侧端部形成有沿周向扩开的宽幅部。
3.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于， 在所述多个内侧槽的外侧端部形成有沿周向扩开的宽幅部。
4.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于， 所述多个永磁体在所述铁心的外周附近沿该外周等间隔地配置，所述外侧槽分别配置于所述多个永磁体中相互邻接的两个永磁体之间。
5.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于， 所述铁心包括:使相互邻接的多片所述钢板在相互相同的角度位置层叠的第一层叠钢板体；以及使相互邻接的多片所述钢板在相互相同的角度位置层叠的第二层叠钢板体， 所述第一层叠钢板体和所述第二层叠钢板体相互错开所述规定的中心角一半的角度，并相互邻接地层叠。
【文档编号】H02K1/32GK103944297SQ201410022269
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年1月17日 优先权日:2013年1月18日
【发明者】藤川贵阳, 坪井雄一, 米谷晴之 申请人:东芝三菱电机产业系统株式会社