轉(zhuǎn)子以及具備該轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)的制作方法
【專利摘要】提供一種轉(zhuǎn)子以及具備該轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)。在轉(zhuǎn)子中形成有供給冷卻流體的流路。流路具有通過轉(zhuǎn)子的內(nèi)部延伸的供給路徑、從供給路徑分支的多個(gè)分支路徑以及從各個(gè)分支路徑向供給路徑的基端側(cè)延伸的返回路徑。分支路徑設(shè)置于在與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向上相互分離的位置。
【專利說明】
轉(zhuǎn)子以及具備該轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)子以及具備轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子中，將冷卻流體供給到轉(zhuǎn)子內(nèi)部的冷卻構(gòu)造是公知的。例如，公知如下一種主軸裝置:通過使冷卻流體通過形成于主軸內(nèi)部的流路進(jìn)行循環(huán)，來從轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行冷卻(參照日本特開平1-092048號(hào)公報(bào)和日本特開平4-164548號(hào)公報(bào))。
[0003]為了均勻地冷卻轉(zhuǎn)子整體，優(yōu)選的是使流路分支。圖3是表示關(guān)聯(lián)技術(shù)所涉及的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子100的縱截面圖。轉(zhuǎn)子100具備能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線102旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸104以及產(chǎn)生使旋轉(zhuǎn)軸104旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)件106。在旋轉(zhuǎn)軸104的內(nèi)部形成有供冷卻流體循環(huán)的流路110。流路110具有與旋轉(zhuǎn)軸線102平行地延伸的供給路徑112、從供給路徑112分支的分支路徑114以及從分支路徑114延伸的返回路徑116。
[0004]圖4A和圖4B是分別沿圖3的線4A-4A和線4B-4B觀察的橫截面圖。流路110的分支路徑114從供給路徑112以繞旋轉(zhuǎn)軸線102每隔90度的方式形成為放射狀。返回路徑116從各個(gè)分支路徑114分別延伸。這樣，根據(jù)流路110分支成繞旋轉(zhuǎn)軸線102每隔規(guī)定的角度形成的多個(gè)流路的結(jié)構(gòu)，能夠均勻地冷卻旋轉(zhuǎn)軸104的內(nèi)部。
[0005]然而，在流路110的形成分支路徑114的分支部位處，流路110的截面積急劇增大，因此冷卻流體的壓力會(huì)急劇下降。壓力的急劇下降有可能成為氣穴(cavitat1n)的發(fā)生原因。氣穴是微小的氣泡大量產(chǎn)生的現(xiàn)象，引起噪音、振動(dòng)或部件的腐蝕等。特別是，在將一個(gè)供給路徑112分支成多個(gè)返回路徑116的情況下，容易產(chǎn)生急劇的壓力下降。
[0006]因而，尋求一種能夠提供充分的冷卻作用并且能夠防止氣穴的發(fā)生的轉(zhuǎn)子。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本申請(qǐng)的第一發(fā)明，提供一種形成有供給冷卻流體的流路的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，在該轉(zhuǎn)子中，所述流路在該轉(zhuǎn)子的內(nèi)部經(jīng)由多個(gè)分支路徑進(jìn)行分支，所述多個(gè)分支路徑設(shè)置于在與該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向上相互分離的位置。
[0008]根據(jù)本申請(qǐng)的第二發(fā)明，在第一發(fā)明所涉及的轉(zhuǎn)子中，所述多個(gè)分支路徑分別從繞所述旋轉(zhuǎn)軸線的不同的角度位置延伸。
[0009]根據(jù)本申請(qǐng)的第三發(fā)明，提供一種具備第一發(fā)明或第二發(fā)明所涉及的轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)。
[0010]通過參照與附圖所示的本發(fā)明的例示性的實(shí)施方式有關(guān)的詳細(xì)說明，本發(fā)明的這些和其它目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得更明確。
【附圖說明】
[0011]圖1A是表示一個(gè)實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的縱截面圖。
[0012]圖1B是使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)90度后的與圖1A對(duì)應(yīng)的圖。
[0013]圖2A是沿圖1A和圖1B的線2A-2A觀察的橫截面圖。
[0014]圖2B是沿圖1A和圖1B的線2B-2B觀察的橫截面圖。
[0015]圖2C是沿圖1A和圖1B的線2C-2C觀察的橫截面圖。
[0016]圖2D是沿圖1A和圖1B的線2D-2D觀察的橫截面圖。
[0017]圖2E是沿圖1A和圖1B的線2E-2E觀察的橫截面圖。
[0018]圖3是表示關(guān)聯(lián)技術(shù)所涉及的電動(dòng)機(jī)的縱截面圖。
[0019]圖4A是沿圖3的線4A-4A觀察的橫截面圖。
[0020]圖4B是沿圖3的線4B-4B觀察的橫截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。對(duì)于圖示的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)要素適當(dāng)?shù)刈兏顺叽缫灾诶斫獗景l(fā)明。另外，對(duì)于相同或?qū)?yīng)的結(jié)構(gòu)要素使用相同的參照標(biāo)記。
[0022]圖1A和圖1B是表不一個(gè)實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子10的縱截面圖。圖1B表不使圖1A的轉(zhuǎn)子10繞旋轉(zhuǎn)軸線O旋轉(zhuǎn)90度后的狀態(tài)。
[0023]轉(zhuǎn)子10具備能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線O旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸12以及與旋轉(zhuǎn)軸12的外周面嵌合的旋轉(zhuǎn)件14。電動(dòng)機(jī)還在旋轉(zhuǎn)件14的外側(cè)具備未圖示的定子。旋轉(zhuǎn)件14構(gòu)成為與定子協(xié)作來對(duì)旋轉(zhuǎn)軸12施加旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。公知各種類型的電動(dòng)機(jī)，能夠使用任意類型的電動(dòng)機(jī)來實(shí)施本發(fā)明。電動(dòng)機(jī)既可以是同步電動(dòng)機(jī)，或者也可以是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。
[0024]旋轉(zhuǎn)件14例如是通過層疊電磁鋼板來形成的。旋轉(zhuǎn)件14是形成有與旋轉(zhuǎn)軸12的外周面嵌合的軸孔的大致圓筒狀的構(gòu)件。旋轉(zhuǎn)件14與旋轉(zhuǎn)軸12的外周面例如通過過盈配合而嵌合，由此，旋轉(zhuǎn)軸12和旋轉(zhuǎn)件14形成為在電動(dòng)機(jī)動(dòng)作時(shí)彼此一體地旋轉(zhuǎn)。
[0025]旋轉(zhuǎn)軸12是大致圓柱狀的金屬制的構(gòu)件。旋轉(zhuǎn)軸12以能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線O旋轉(zhuǎn)的方式被未圖示的軸承所支承。在旋轉(zhuǎn)軸12的內(nèi)部形成有供給冷卻流體、例如冷卻油的流路30。冷卻流體通過未圖示的栗等供給到流路30，經(jīng)過旋轉(zhuǎn)軸12的內(nèi)部后被排出到轉(zhuǎn)子10的外部。從轉(zhuǎn)子10排出的冷卻流體通過未圖示的循環(huán)路徑再次供給到流路30內(nèi)。這樣，通過使冷卻流體循環(huán)，能夠提供穩(wěn)定的冷卻作用。
[0026]流路30具備沿與轉(zhuǎn)子10的旋轉(zhuǎn)軸線O大致平行的方向(下面有時(shí)稱為“軸線方向”。)延伸的供給路徑32、從供給路徑32向徑向外側(cè)分支的分支路徑36a?36d以及沿與供給路徑32大致平行的方向從分支路徑36a?36d向供給路徑32的基端側(cè)(冷卻流體的流動(dòng)的上游)延伸的返回路徑34a?34d。例如通過使用鉆頭進(jìn)行切削來形成流路30。
[0027]一并參照?qǐng)D2A?圖2E來更詳細(xì)地說明本實(shí)施方式所涉及的流路30的構(gòu)造。圖2A?圖2E是分別沿圖1A和圖1B的線2A-2A、2B-2B、2C-2C、2D-2D以及2E-2E觀察的橫截面圖。
[0028]供給路徑32向與基端側(cè)相反一側(cè)的末端側(cè)(冷卻流體的流動(dòng)的下游)延伸，經(jīng)由第一分支路徑36a而與第一返回路徑34a連通。第一分支路徑36a向與供給路徑32垂直的方向、即徑向外側(cè)延伸。第一返回路徑34a從第一分支路徑36a向供給路徑32的基端側(cè)沿與供給路徑32大致平行的方向延伸。
[0029]參照?qǐng)D1A，第二分支路徑36b在與第一分支路徑36a在軸線方向上分離的位置處向徑向外側(cè)延伸。第二返回路徑34b從第二分支路徑36b向供給路徑32的基端側(cè)沿與供給路徑32大致平行的方向延伸。參照?qǐng)D2A和圖2B，第一分支路徑36a和第二分支路徑36b設(shè)置于相對(duì)于彼此而言繞旋轉(zhuǎn)軸線O旋轉(zhuǎn)了 180度的角度位置。
[0030]參照?qǐng)D1B，第三分支路徑36c在與第一分支路徑36a及第二分支路徑36b在軸線方向上分離的位置處向徑向外側(cè)延伸。第三返回路徑34c從第三分支路徑36c向供給路徑32的基端側(cè)沿與供給路徑32大致平行的方向延伸。一并參照?qǐng)D2C，第三分支路徑36c設(shè)置于相對(duì)于第一分支路徑36a和第二分支路徑36b而言繞旋轉(zhuǎn)軸線O旋轉(zhuǎn)了+90度或-90度的角度位置。
[0031]第四分支路徑36d在與第一分支路徑36a、第二分支路徑36b及第三分支路徑36c在軸線方向上分離的位置處向徑向外側(cè)延伸。第四返回路徑34d從第四分支路徑36d向供給路徑32的基端側(cè)沿與供給路徑32大致平行的方向延伸。一并參照?qǐng)D2D，第三分支路徑36c和第四分支路徑36d設(shè)置于相對(duì)于彼此而言繞旋轉(zhuǎn)軸線O旋轉(zhuǎn)了 180度的角度位置。
[0032]根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的轉(zhuǎn)子10，通過供給路徑32供給到旋轉(zhuǎn)軸12的內(nèi)部的冷卻流體通過分支路徑36a?36d后流過分別從繞旋轉(zhuǎn)軸線O的不同的角度位置延伸的返回路徑34a?34d。由此，能夠防止由于旋轉(zhuǎn)軸12與軸承之間產(chǎn)生的摩擦熱以及旋轉(zhuǎn)件14的發(fā)熱等而弓I起旋轉(zhuǎn)軸12的溫度上升。
[0033]另外，根據(jù)本實(shí)施方式，多個(gè)分支路徑36a?36d被設(shè)置于在軸線方向上相互分離的位置，因此流路30的截面積分段地增大，能夠防止在特定的部位處壓力急劇下降。因而，能夠防止流路30內(nèi)的氣穴的發(fā)生。
[0034]在圖示的實(shí)施方式中，在繞旋轉(zhuǎn)軸線O每隔90度的角度位置形成有4個(gè)返回路徑34a?34d，但是，在其它實(shí)施方式中，也可以形成更多數(shù)量的返回路徑，例如在每隔60度的角度位置形成6個(gè)返回路徑?；蛘?，也可以形成更少數(shù)量的返回路徑，例如在每隔120度的角度位置形成3個(gè)返回路徑。另外，在其它實(shí)施方式中，分支路徑36a?36d也可以設(shè)置成相對(duì)于與旋轉(zhuǎn)軸線O垂直的方向傾斜。
[0035]用于冷卻轉(zhuǎn)子10的冷卻流體的流路也可以形成于旋轉(zhuǎn)件14來代替形成于旋轉(zhuǎn)軸12的內(nèi)部的流路30，或者除了流路30以外在旋轉(zhuǎn)件14處也形成流路。在該情況下，通過在構(gòu)成旋轉(zhuǎn)件14的電磁鋼板中形成貫通孔，能夠在旋轉(zhuǎn)件14的內(nèi)部容易地形成流路。如果通過旋轉(zhuǎn)件14的內(nèi)部地供給冷卻流體，則能夠直接冷卻從旋轉(zhuǎn)件14發(fā)出的熱。
[0036]發(fā)明的效果
[0037]根據(jù)本發(fā)明所涉及的轉(zhuǎn)子以及電動(dòng)機(jī)，冷卻流體的流路的分支部位設(shè)置于在與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向上相互分離的位置。由此，流路的截面積分段地增大，能夠降低因流路的分支而引起的流體的壓力下降。
[0038]以上，說明了本發(fā)明的各種實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，通過其它實(shí)施方式也能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明所意圖的作用效果。特別是，能夠不脫離本發(fā)明的技術(shù)范圍地刪除或置換前述的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)要素，還能夠進(jìn)一步附加公知手段。另外，通過將本說明書中明示或暗示地公開的多個(gè)實(shí)施方式的特征任意地組合，也能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是不言而喻的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種轉(zhuǎn)子，是形成有供給冷卻流體的流路的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子的特征在于，所述流路在該轉(zhuǎn)子的內(nèi)部經(jīng)由多個(gè)分支路徑進(jìn)行分支，所述多個(gè)分支路徑設(shè)置于在與該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向上相互分離的位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述多個(gè)分支路徑分別從繞所述旋轉(zhuǎn)軸線的不同的角度位置延伸。3.—種電動(dòng)機(jī)，其特征在于，具備根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)子。
【文檔編號(hào)】H02K1/32GK105896778SQ201610080739
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年2月4日
【發(fā)明人】鈴木孝太郎
【申請(qǐng)人】發(fā)那科株式會(huì)社