CN103166377A - 提高了散热性能的电动机冷却板 - Google Patents

Abstract

本发明提供提高了散热性能的电动机冷却板。该冷却板由配置在电动机与连结该电动机的被连结体之间的重合的多张板材构成，在多张板材中的至少一张上形成有在厚度方向上贯通该板材，并且在与该厚度方向正交的该板材的平面方向上延伸的贯通槽，该贯通槽形成用于供给致冷剂的致冷剂供给路径。由此，提供能有效地降低来自电动机的热传导的电动机冷却板。

Description

提高了散热性能的电动机冷却板

技术领域

本发明涉及用于对由电动机产生的热进行冷却的电动机冷却板。

背景技术

在使用电动机的机械、例如机床等中，由电动机产生的热通过电动机的连结部传递到机械的其他部位。根据机械的部位，存在以电动机的发热为起因而无法忽视的较大的热变形，结果，有可能产生加工精度下降。相对于此，已知有使冷却板介于电动机与机械的其他部位之间，降低从电动机的热传导的技术（参照日本特开2011-51027号公报）。

期望有效地降低从电动机的热传导的电动机冷却板。

发明内容

根据本发明的第一方案，提供一种冷却板，其由配置在电动机与连结该电动机的被连结体之间的重合的多张板材构成，在上述多张板材中的至少一张上形成有在厚度方向上贯通该板材，并且在与该厚度方向正交的该板材的平面方向上延伸的贯通槽，该贯通槽形成用于供给致冷剂的致冷剂供给路径。

根据本发明的第二方案，提供一种冷却板，在第一方案中，在上述多张板材中的至少两张上形成上述贯通槽，上述贯通槽互相连通而形成上述致冷剂供给路径。

根据本发明的第三方案，提供一种冷却板，在第一或第二方案中，形成有密封上述致冷剂供给路径的密封机构。

根据本发明的第四方案，提供一种冷却板，在第一至第三任一方案中，上述多张板材中、相对于上述电动机形成相对面的上述板材形成为适合于相对的上述电动机的表面形状，上述多张板材中、相对于上述被连结体形成相对面的上述板材形成为适合于相对的上述被连结体的表面形状。

根据本发明的第五方案，提供一种冷却板，在第一至第四任一方案中，在该冷却板上形成有容纳部，该容纳部能容纳互相固定上述电动机、该冷却板、上述被连结体的固定机构。

本发明的效果如下。

根据本发明的第一方案，致冷剂供给路径由贯通板材的贯通槽形成。由于贯通槽例如通过冲压加工、尤其冲孔而容易地形成，因此结果能够提供便宜的冷却板。另外，由于只要准备具有与必要的致冷剂供给路径的宽度对应的壁厚的板材即可，因此能够不浪费地利用板材，能够削减材料费。另外，根据本方式，根据需要准备两张以上形成有贯通槽的板材，能够利用这些贯通槽形成致冷剂供给路径。这样，由于能够容易地改变致冷剂供给路径的截面，因此增大致冷剂的流量而提高冷却作用。

根据本发明的第二方案，由于在多张板材上形成贯通槽，因此提高冷却作用。另外，由于只通过改变贯通槽的形状或形成有贯通槽的板材的排列就能够调整冷却作用，因此能够更细致地进行冷却作用的调整。

根据本发明的第三方案，能够防止致冷剂从形成在重合的板材间的间隙等泄露。

根据本发明的第四方案，提高电动机与冷却板之间的安装精度，并且提高被连结体与冷却板之间的安装精度。因此，能够尽可能地防止在电动机的动作中产生晃动或随着时间推移而在各部件间形成间隙。

根据本发明的第五方案，电动机、冷却板与被连结体间的连结工序使用共同的固定机构而一次进行。因此，不需要用于固定冷却板的追加的工序，提高生产效率，因此，结果能够削减生产成本。

这些及其他本发明的对象、特征及优点参照附图所表示的本发明的示例的实施方式的详细的说明而更加明确。

附图说明

图1是在将本发明的实施方式的冷却板安装在电动机及安装机架上的状态下表示的立体图。

图2A是在将本发明的实施方式的冷却板安装在电动机及安装机架上的状态下表示的侧视图。

图2B表示图2A所示的冷却板、电动机及安装机架的分解侧视图。

图3是表示本发明的实施方式的冷却板的分解立体图。

图4是表示致冷剂供给路径的结构例的概略剖视图。

图5是表示致冷剂供给路径的结构例的概略剖视图。

图6是表示本发明的其他实施方式的冷却板的分解立体图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。考虑附图的各部件的可视性，存在图示的各部件间的比例尺根据实用的尺寸而适当变更的场合。

图1是在将本发明的实施方式的冷却板10安装在电动机12及安装机架14上的状态下表示的立体图。图2A是在将本实施方式的冷却板10安装在电动机12及安装机架14上的状态下表示的侧视图。图2B是表示图2A所示的冷却板10、电动机12及安装机架14的分解侧视图。

如图所示，冷却板10在被夹在电动机12与安装机架14之间的状态下被固定。冷却板10是将多张板材互相重合而构成的层叠体。在冷却板10的内部形成有后述的致冷剂供给路径，致冷剂、例如冷却水或冷却油一边吸收周围的热一边通过该致冷剂供给路径而流动。这样，具有冷却作用的冷却板10以不会将从电动机12产生的热传递到机床（未图示）等的方式与电动机12的外壳16密合并安装。图2A的箭头示意地表示传热路径的例子。

电动机12是公知的电动机。图示的电动机12具备具有大概多角柱的形状的外壳16、收放在外壳16内并能绕轴线18旋转的转子（未图示）、产生用于使转子旋转的磁场的电磁铁（未图示）。转子的旋转动作通过轴20作为旋转驱动机床的加工件的动力而被利用。安装机架14是连结在电动机12上的被连结体，电动机12通过该安装机架14安装在机床上。在安装机架14上形成有用于使电动机12的轴20通过的轴孔14a。在安装孔14a的、与冷却板10相对的一侧形成有与后述的冷却板10的凸状的嵌合部32a嵌合的被嵌合部14b。

电动机12的外壳16在与冷却板10相对的端部具有大致矩形的凸缘22。在凸缘22的四角分别安装有用于互相固定电动机12、冷却板10、安装机架14的固定螺栓24（在图1中，只能看见三个固定螺栓24）。固定螺栓24以分别贯通电动机12、冷却板10及安装机架14的方式延伸。根据这种实施方式，对安装冷却板10必要的固定螺栓24兼做用于互相固定电动机12与安装机架14的固定机构。因此，不需要用于固定冷却板10的追加的固定机构及追加的安装工序，能够容易地安装冷却板10，并且结果有效地提高生产效率，因此能够削减生产成本。

接着，参照图3更详细地说明冷却板的结构。图3是表示本发明的实施方式的冷却板10的分解立体图。冷却板10如图所示，由四张板材26、28、30、32构成。各板材26、28、30、32分别具有大致矩形的形状，为了互相重合并形成冷却板10而具有大致相同的外形。在各板材26、28、30、32的中央形成有以轴线18为中心的圆形的轴孔34，电动机12的轴20通过这些轴孔34而延伸。在各板材26、28、30、32的四角形成有容纳上述固定螺栓24的螺纹孔36。另外，在各板材26、28、30、32上分别各形成有四处直径比螺纹孔36小的贯通孔38及贯通孔40。这些贯通孔38、40容纳互相固定各板材26、28、30、32的固定机构（未图示）。因此，冷却板10通过固定机构，即使冷却板10单体也能够维持各板材26、28、30、32互相重合的状态。

第一板材26配置为在安装了冷却板10的状态下与电动机12的凸缘22邻接。即，在图2A及图2B中，形成冷却板10的最右侧的层。在第一板材26的、与电动机12的凸缘22相对的面上，在轴孔34的周围形成有由环状的凹部形状构成的嵌合部42。嵌合部42具有相对于电动机12的凸缘22侧的表面所形成的凸部（未图示）互补的形状。这样，嵌合部42除了在使冷却板10与电动机12密合的状态下安装之外，还能够用于进行冷却板10与电动机12之间的轴心对准。为了提高冷却板10相对于电动机12的安装精度，优选对第一板材26的、与电动机12相对的一侧的面进行高精度的加工。可以预先只将第一板材26安装在电动机12上，确保充分的安装精度。这样，通过提高电动机12与冷却板10之间的安装精度，能够防止在电动机12的动作中产生晃动或随着时间推移而在各部件间产生间隙。另外，嵌合部42的形状当然能够与电动机12侧的形状一致地自如地变更具体的形状，例如也可以朝向电动机12形成为凸状。第一板材26的、与第二板材28相对的面形成为大致平坦，封闭后述的第二板材28的嵌合槽48。

在第一板材26的上缘部的附近形成有流入口44及流出口46。起到冷却作用的致冷剂从流入口44被导入冷却板10，通过后述的致冷剂供给路径从流出口46排出。流入口44及流出口46在将冷却板10安装在电动机12及安装机架14上的状态下配置在向外部露出的位置（参照图1）。

第二板材28及第三板材30由互相相同的部件构成。在第二板材28及第三板材30上除了上述的螺纹孔36及贯通孔38、40外，还分别形成有贯通槽48、50。贯通孔48形成为在厚度方向上贯通第二板材28，并且在与该厚度方向正交的平面方向上延伸。贯通槽48是包括多个拐点的曲线状的槽。更具体地说，贯通槽48由在板材28的厚度方向上与流入口44连通的流入端48a、第一圆弧路径48b、第一回折部48c、第二圆弧路径48d、第二回折部48e、第三圆弧路径48f、在板材28的厚度方向上与流出口46连通的流出端48g构成。

形成在第三板材30上的贯通孔50与贯通槽48相同，由在板材30的厚度方向上与流入口44连通的流入端50a、第一圆弧路径50b、第一回折部50c、第二圆弧路径50d、第二回折部50e、第三圆弧路径50f、在板材30的厚度方向上与流出口46连通的流出端50g构成。这些贯通槽48、50通过使第二板材28与第三板材30互相接合，形成一个致冷剂供给路径。

第四板材32的、与第三板材30相对的一侧的面形成为大致平坦，封闭上述的第三板材30的嵌合槽50。另外，如图2B所示，在第四板材32的、与安装机架14相对的面上形成有朝向安装机架14突出的大致圆形的嵌合部32a。嵌合部32a的外形适合于形成在安装机架14上的大致圆形的被嵌合部14b的形状。因此，确保冷却板10与安装机架14间的紧密的嵌合状态。另外，嵌合部32a及被嵌合部14b也能够用于在互相固定冷却板10与安装机架14时的轴心对准。第四板材32的、与安装机架14相对的面优选与第一板材26的、与电动机12相对的面同样地进行高精度的加工。这样，只要提高冷却板10与安装机架14之间的安装精度，就能够防止例如在电动机12的动作中产生晃动或随着时间推移而在各部件间形成间隙。

这样，冷却板10使形成有相同形状的贯通槽的第二板材28与第三板材30重合而形成一个致冷剂供给路径，并且利用第一板材26与第四板材32封闭该致冷剂供给路径的两侧。根据该结构，与只利用单一的板材形成致冷剂供给路径的场合相比，能够使致冷剂供给路径的截面积为两倍的大小。由此，由于致冷剂的流量增大，因此能够提高冷却效果。

根据本发明的实施方式，利用形成在板材上的贯通槽形成致冷剂供给路径。在板材上形成这种贯通槽的工序利用冲压加工、尤其是冲孔加工进行。因此，与例如用于在板材上形成凹状的槽的场合的切削加工相比，能够容易地形成致冷剂供给路径。换言之，如果采用本发明的结构，就能够更有效地生产冷却板，作为结果，能够提供廉价的冷却板。另外，也可以利用金属模并通过铝压铸等铸造制作板材。

另外，根据本发明的实施方式，组合多张板材而能够形成具有更大的截面积的致冷剂供给路径。以上叙述了使两个贯通槽48、50重合的例子，但也可以以三个或其以上的贯通槽重合的方式改变板材的组合。由此，通过改变构成冷却板的板材的组合，能够更细致地调整冷却作用。

接着，参照图4及图5对本发明的另一实施方式进行说明。图4及图5是分别表示致冷剂供给路径的结构例的概略剖视图。这些图为了简单，只概略地表示贯通槽68、90、92的一部分的截面。

图4所示的冷却板60由第一板材62、第二板材64、第三板材66构成。在该实施方式中，只在第二板材64上形成贯通槽68。第一板材62是与图3相关地具有与上述第一板材26相同的结构的板材。第二板材64是与该图3相关地具有与上述第二板材28或第三板材30相同的结构的板材。第三板材66是与图3相关地具有与上述第四板材32相同的结构的板材。如本实施方式那样，在即使是具有与一张板材的厚度相当的截面积的致冷剂供给路径，也得到充分的冷却作用的场合，能够使用必要最小限的板材构成冷却板60，因此有助于削减材料成本。即，由于只要准备具有与必要的致冷剂供给路径的宽度对应的壁厚的板材即可，因此不仅能够不浪费地利用板材，且壁厚比较小的板材足以，因此能够利用便宜的板材。

另外，如图所示，在第一板材62及第三板材66上形成有密封槽70，将密封机构、例如密封树脂填充到这些密封槽70中。这样，通过采用密封机构，即使是在构成冷却板60的板材62、64、66之间形成有间隙的场合，也能够防止致冷剂漏出。封闭板材间的样式不限定于此，能够采用其他公知的密封机构。例如，也可以焊接各板材彼此而消除间隙。在冷却板上添加封闭机构的结构未特别叙述，但在其他实施方式中也同样能够采用。

图5所示的本发明的实施方式的冷却板80由第一板材82、第二板材84、第三板材86与第四板材88构成。第一板材82是与图3相关地具有与上述第一板材26相同的结构的板材。第四板材88是与图3相关地具有与上述第四板材32相同的结构的板材。在第二板材84及第三板材86上，与图3相关地分别形成有与上述第二板材28及第三板材30的贯通槽48、50相同的形状的贯通槽90、92。但是，在该实施方式中，以一方的贯通槽90相对于另一方的贯通槽92在板材的平面方向上偏离中心的方式偏离而形成。贯通槽90、92在板材84、86重合时，以互相的位置偏离中心的方式预先偏离位置而形成。根据该结构，由于致冷剂供给路径的表面积增大，因此致冷剂更有效地进行热交换，结果，提高了冷却效果。贯通槽90、92可以以在这些整体上偏离中心的方式形成，也可以以只在更容易成为高温的部位局部地偏离中心的方式形成。

接着，参照图6对本发明的其他实施方式进行说明。图6是表示该实施方式的冷却板100的分解立体图。冷却板100由第一板材102、第二板材104、第三板材106、第四板材108、第五板材110构成。第一板材102是与图3相关地具有与上述第一板材26相同的结构的板材。第五板材110是与图3相关地具有与上述第四板材32相同的结构的板材。在第二板材104及第四板材108上与图3相关地分别形成有与上述第二板材28及第三板材30相同的贯通槽112、114。但是，与图3所示的实施方式不同，由于第三板材106介于第二板材104与第四板材108之间，因此这些贯通槽112、114不为互相重合的结构。即，第三板材106的、与第二板材104相对的面和与第四板材108相对的面具有大致平坦的形状，分别在板材的厚度方向上封闭贯通槽112、114。

在第一板材102的上缘部附近分别形成有致冷剂的流入口116、流出口118。在第二板材104上，在上缘部附近形成有与流入口116连通的第一流入连通孔120。第一流入连通孔120通过形成在第三板材106上的第二流入连通孔122与第四板材108的贯通槽114的流入侧端部124连通。贯通槽114的、作为与流入侧端部124相反侧的端部的流出侧端部126通过形成在第三板材106上的流出连通孔128与第二板材104的贯通槽112的流入侧端部130连通。与贯通槽112的、作为与流入侧端部130相反侧的端部的流出侧端部132连通。流出侧端部132还与第一板材102的流出口118连通。这样，在本实施方式中，从流入口116流入的致冷剂依次通过第一流入连通孔120、第二流入连通孔122、贯通槽114、流出连通孔128、贯通槽112而从流出口118排出。

这样，根据本发明，能够在板材的厚度方向上互相离开地排列在板材的平面方向上延伸的多个贯通槽。根据该结构，由于能够阶段性地赋予由与致冷剂的热交换带来的冷却作用，因此能够不需要格外准备复杂的部件而有效地提高冷却作用。

以上，表示多种实施方式并对本发明进行了说明，但在技术上不矛盾的范围内，也可以通过互相组合或省略与各实施方式相关地说明的事项而实施本发明。

以上，使用本发明的示例的实施方式图示了本发明，并进行说明，但从业人员当然能够理解为能够在不脱离本发明的精神及范围地进行上述或多种变更、省略、追加。

Claims (5)

1.一种冷却板（10，60，80，100），其由配置在电动机（12）与连结该电动机（12）的被连结体（14）之间的重合的多张板材（26，28，30，32；62，64，66；82，84，86，88；102，104，106，108，110）构成，该冷却板（10，60，80，100）的特征在于，

在上述多张板材（26，28，30，32；62，64，66；82，84，86，88；102，104，106，108，110）中的至少一张（28，30；64；84，86；104，108）上形成有在厚度方向上贯通该板材（28，30；64；84，86；104，108），并且在与该厚度方向正交的该板材（28，30；64；84，86；104，108）的平面方向上延伸的贯通槽（48，50；68；90，92；112，114），该贯通槽（48，50；68；90，92；112，114）形成用于供给致冷剂的致冷剂供给路径。

2.根据权利要求1所述的冷却板（10，80，100），其特征在于，

在上述多张板材（26，28，30，32；82，84，86，88；102，104，106，108，110）中的至少两张（28，30；84，86；104，108）上形成上述贯通槽（48，50；90，92；112，114），上述贯通槽（48，50；90，92；112，114）互相连通而形成上述致冷剂供给路径。

3.根据权利要求1或2所述的冷却板（10，60，80，100），其特征在于，

形成有密封上述致冷剂供给路径的密封机构。

4.根据权利要求1～3任一项所述的冷却板（10，60，80，100），其特征在于，

上述多张板材（26，28，30，32；62，64，66；82，84，86，88；102，104，106，108，110）中、相对于上述电动机（12）形成相对面的上述板材（26，62，82，102）形成为适合于相对的上述电动机（12）的表面形状，

上述多张板材（26，28，30，32；62，64，66；82，84，86，88；102，104，106，108，110）中、相对于上述被连结体（14）形成相对面的上述板材（32，66，88，110）形成为适合于相对的上述被连结体（14）的表面形状（14b）。

5.根据权利要求1～4任一项所述的冷却板（10，60，80，100），其特征在于，

在该冷却板上（10，60，80，100）形成有容纳部（36），该容纳部（36）能容纳互相固定上述电动机（12）、该冷却板（10，60，80，100）、上述被连结体（14）的固定机构（24）。

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