CN103872826B - 冷却剂供应和收集装置以及包括该装置的马达 - Google Patents

Abstract

提供了冷却剂供应和收集装置以及包括该冷却剂供应和收集装置的马达。沿着马达的旋转轴的内径插入的冷却剂供应和收集装置包括：第一主体部，第一主体部具有在第一主体部的一侧处形成的孔部；第二主体部，第二主体部插入并固定至第一主体部并且构造成提供沿着其内径的流体移动路径；以及通道部，其在所述第一主体部的内周表面与所述第二主体部的外周表面之间形成并且沿纵向方向延伸以提供沿孔部方向的流体移动路径。

Description

冷却剂供应和收集装置以及包括该装置的马达

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年12月17日提交的韩国专利申请No.2012-0147375的优先权和权益，该申请的全部内容通过引用以其全部内容合并到本文中。

技术领域

本发明涉及冷却剂供应和收集装置以及包括该冷却剂供应和收集装置的马达，更具体地，涉及在被配置成在接收电力并且产生高速旋转力的马达中所使用的冷却剂供应和收集装置、以及包括该冷却剂供应和收集装置的马达。

背景技术

通常，马达包括在其上缠绕具有磁力的线圈的定子以及用作旋转体的转子，并且是这样的器械：其被配置成利用旋转轴因转子的旋转而产生的动力，其中转子的旋转通过由施加到缠绕在定子上的线圈的电流所产生的磁通和转子的电磁感应而造成。

由于定子和转子在驱动期间产生大量热量，所以马达需要冷却单元。

马达冷却方法通常可以分类为使用冷却风扇的空气冷却式或使用冷却水的水冷却式。水冷却式可以通过在使用双壳体结构的壳体的内周表面与外周表面之间插入和组装冷却构件的方法来设置，或者通过沿着定子的外周表面插入和联接冷却构件的方法来设置。

然而，当马达被驱动时，旋转轴快速旋转，从而产生了大量热量。上述产生的热量可能导致旋转轴的形状的变形、安装成支承旋转轴的固定环的摩擦、以及安装在马达中的磁体的消磁。

然而，虽然传统的冷却方法可以具有一定水平的壳体和定子的冷却效果，但是不足以冷却由高速振动的旋转轴产生的热量。

发明内容

本发明用于提供能够高效且快速地冷却当马达被驱动时由高速旋转的旋转轴产生的热量的冷却剂供应和收集装置以及包括该冷却剂供应和收集装置的马达。

根据本发明的一个方面，提供了沿着马达的旋转轴的内径插入的冷却剂供应和收集装置，该装置包括：第一主体部，第一主体部具有在第一主体部的一侧处形成的孔部；第二主体部，第二主体部插入并固定至第一主体部并且构造成提供沿着第二主体部的内径的流体移动路径；以及通道部，通道部在第一主体部的内周表面与第二主体部的外周表面之间形成，并且沿纵向方向延伸以提供沿孔部方向的流体移动路径。

孔部可以由多个通孔构成，多个通孔形成为沿厚度方向穿过第一主体部的侧壁。

第一主体部的一侧末端的周缘可以沿径向方向向内延伸以与第二主体部的外周表面相接触。

该装置还包括第一台阶部，第一台阶部在第一主体部的另一侧处形成并且具有比第一主体部的中央部的外径小的外径。

孔部的外径可以小于第一主体部的中央部的外径。

该装置还可以包括第二台阶部，第二台阶部在第一主体部的中央部与孔部之间形成并且具有比中央部的外径小且比孔部的外径大的外径。

根据本发明的另一方面，提供了一种马达，该马达包括：壳体；定子，定子布置在壳体中并且包括定子芯和缠绕在定子芯上的定子线圈；转子，转子相对于定子可旋转地布置；旋转轴，旋转轴联接至转子的内周表面；以及冷却剂供应和收集装置，冷却剂供应和收集装置沿着旋转轴的内径插入，并且包括：第一主体部，第一主体部具有在其一侧处形成的孔部；第二主体部，第二主体部插入并固定至第一主体部并且构造成提供沿着其内径的流体移动路径；以及通道部，通道部在第一主体部的内周表面与第二主体部的外周表面之间形成并且沿纵向方向延伸以提供沿孔部方向的流体移动路径。

第一主体部的一侧末端的周缘可以沿径向方向向内延伸以与第二主体部相接触。

该马达还包括第一台阶部，第一台阶部在第一主体部的另一侧处形成并且具有比第一主体部中央部的外径小的外径。

孔部的外径可以小于第一主体部的中央部的外径。

该马达还可以包括第二台阶部，第二台阶部在第一主体部的中央部与孔部之间形成，并且具有比中央部的外径小且比孔部的外径大的外径。

冷却剂供应和收集装置可以通过插入到第一台阶部和第二台阶部的轴承而固定至旋转轴。

附图说明

通过参照附图详细地描述本发明的示例性实施方式，本发明的上面以及其他目标、特征和优点对本领域普通技术人员来说将变得更明显，在附图中：

图1是根据本发明的实施方式的冷却剂供应和收集装置的立体图；

图2是根据本发明的实施方式的冷却剂供应和收集装置的横截面图；

图3是根据本发明的实施方式的冷却剂供应和收集装置以及旋转轴的分解图；

图4是根据本发明的实施方式的冷却剂供应和收集装置以及旋转轴的组装图；以及

图5是根据本发明的实施方式的马达的横截面图。

具体实施方式

下面将参照附图详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然结合本发明的示例性实施方式示出和描述了本发明，但是对本领域技术人员来说将明显的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种修改。

应当理解的是，尽管本文中可能使用了术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但这些元件不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一元件。例如，在不偏离本发明的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。本文中所使用的术语“和/或”包括一个或更多个相关的所列出的项目中的任一个以及所有组合。

应当理解的是，当一个元件被称为“连接”或“联接”至另一元件时，其可以是直接连接或联接至其他元件或可以存在介于中间的元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”或“直接联接”至另一元件时，不存在介于中间的元件。

在该说明书中，单数形式包括复数形式，除非上下文明确提到数量。当使用术语“包括”来提及一个元件时，并不排除另一部件、步骤、操作和/或设备，而是可以进一步包括另一部件、步骤、操作和/或设备，除非上下文清楚表明了相反情况。可以按照具体应用的需求来配置根据本发明的精神和教示的商业实行方式，由此与本发明的任何所述实施方式有关的教示的任何方面（多个方面）、特征（多个特征）、功能（多个功能）、结果（多个结果）、部件（多个部件）、方法（多个方法）或步骤（多个步骤）可以适当地被省略、包括、改编、混合和匹配，或由本领域技术人员使用他们的一般技能和已知技术进行改进和/或优化，以实现满足具体应用的需求所期望的实行方式。

除非另外定义，否则本文中所使用的包括技术术语和科学术语在内的所有术语的含义与由本发明所属领域中的普通技术人员共同理解的含义相同。应当进一步理解的是，在通用词典中定义的那些术语应当被理解为其含义与在相关领域的背景下的它们的意思一致，而不应当以理想化或过于形式的方式来理解，除非在本文中明显地这样定义。

在下文中，将参照附图详细地描述实施方式，相同或相应的元件由相同的附图标记指出，从而将省略其重复描述。

图1是根据本发明的实施方式的冷却剂供应和收集装置的立体图，以及图2是根据本发明的实施方式的冷却剂供应和收集装置的横截面图。

参考图1和图2，根据本发明的实施方式的冷却剂供应和收集装置100可包括第一主体部10、第二主体部20和通道部30。

首先，第一主体部10具有中空圆筒形，其一侧末端15沿径向方向向内延伸以与第二主体部20的外周表面相直接接触，另一侧末端中形成开口部。

在第一主体部10的一侧处形成孔部11，孔部11可以由多个通孔构成，多个通孔形成为在第一主体部10的侧壁的厚度方向上穿过所述侧壁。例如，孔部11的多个通孔可以沿着第一主体部10的周缘线性地形成。然而，可以以多行或不规则样式来布置通孔以形成孔部，这可以包括在本发明的技术精神中。

第一主体部10的孔部11的外径可以小于第一主体部的中央部13的外径。

第一主体部10的另一侧外径小于中央部13的外径以形成第一台阶部12，第一台阶部12具有距中央部13的一定的阶梯差。例如，第一台阶部12的外径可以等于或稍微小于联接至此的轴承（未示出）的内径。

在第一主体部的中央部13与孔部11之间可形成第二台阶部14。第一台阶部14的外径可以小于第一主体部的中央部13的外径并且大于孔部11的外径。

例如，第二台阶部14的外径可以等于或稍微小于联接至此的轴承的内径。

第二主体部20具有中空圆筒形，并且可以沿着第一主体部10的内径插入并固定至第一主体部10，并且例如通过焊接而固定至第一主体部的一侧末端15。

第二主体部20的外径可以小于第一主体部的孔部11的外径，并且在第一主体部10与第二主体部20之间可形成通道部30，通道部30具有允许流体移动的预定间隙。

通过通道部30引入的冷却剂可以通过孔部11的通孔被供应至旋转轴（未示出）。在此，第一主体部的一侧末端15与第二主体部20的外周表面直接接触，以限制冷却剂的移动路径。

通过通孔供应至旋转轴的冷却剂被收集至第二主体部20的一侧开口部以通过另一侧开口部排放至外部。

如上所述，由旋转轴产生的热量可以通过插入到旋转轴中并且构造成提供冷却剂移动路径的装置而被高效快速地冷却。

图3是根据本发明的实施方式的冷却剂供应和收集装置以及旋转轴的分解图，以及图4是根据本发明的实施方式的冷却剂供应和收集装置以及旋转轴的组装图。

参考图3和图4，在根据本发明的实施方式的冷却剂供应和收集装置100中，轴承40被插入到第一台阶部12和第二台阶部14，以沿着旋转轴150的内径插入并且固定至此。

在此，首先将第一主体部10的一侧插入到旋转轴150中，使得通过通道部30引入的冷却剂被供应到旋转轴150中。

图5是根据本发明的实施方式的马达的横截面图。

参照图5，根据本发明的实施方式的马达可以包括：壳体110；定子120，定子120包括定子芯和缠绕在定子芯上的定子线圈121；布置成能够相对于定子120旋转的转子130；联接至转子130的内周表面的旋转轴250；以及沿着旋转轴250的内径插入的冷却剂供应和收集装置200。

壳体110可以由管材形成，管材包括容纳空间，具有两个敞开的端部以及沿纵向方向具有一定直径的圆形横截面。壳体110的两个敞开的端部可以由一对支架111覆盖。支架111联接至壳体110的两个端部以形成圆柱形。

然而，壳体可以具有多边形横截面，当然，可以根据定子的形状而被制造成各种形状。

支架111联接至壳体110的两个端部，并且可以具有与壳体的端部的形状相对应的形状。

可在支架111处安装支架160，旋转轴250可旋转地支承在支架160上。

定子120可以安装在壳体110的内部容纳空间中以产生磁力。定子120被邻近于壳体110的内周表面安装，并且可以包括芯以及缠绕在芯上的线圈121。

定子120的两个端部是敞开的，并且可在定子120的中央处形成圆形容纳空间，在该圆形容纳空间中可旋转地容纳转子130。可以沿空间的容纳有转子130的圆周方向、在定子120的内径部处形成多个槽和齿。

当电流施加到定子120以产生磁力时，旋转体通过转子130的电磁感应而旋转。在此，由于高输出密度，所以定子120和转子130产生热量。

转子130可以由包括转子芯的所谓感应转子、连接至转子芯的多个导体棒、以及连接成与导体棒相连通的端部环构成。

旋转轴250可以一体地、可旋转地联接至转子芯的中央。虽然本发明的实施方式举出了转子由感应转子构成的示例，但是转子可以由包括永磁体的所谓永磁体转子构成。

另外，转子可以由利用磁阻差异的同步转子构成，并且可以由包括磁阻轮和永磁体的混合转子构成。

冷却剂供应和收集装置200可以包括第一主体部210和第二主体部220，并且可以沿着旋转轴250的内径联接。冷却剂供应和收集装置200可以沿着旋转轴250的内径插入并且通过轴承140固定至旋转轴250，轴承140插入至在冷却剂供应和收集装置200的一侧和另一侧形成的第一台阶部和第二台阶部。

在此，第一主体部210的一侧首先插入至旋转轴，使得通过通道部引入的冷却剂可以被供应给旋转轴250。

从前述可以看到，冷却剂供应和收集装置以及包括该冷却剂供应和收集装置的马达可以高效且快速地冷却当马达被驱动时高速旋转的旋转轴产生的热量。

对本领域普通技术人员来说将明显的是，在不偏离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明的上述示例性实施方式做出各种修改。从而，本发明应覆盖能够落入所附权利要求及其等同的范围内的所有这样的修改。

Claims (6)

1.一种冷却剂供应和收集装置，所述冷却剂供应和收集装置沿着马达的旋转轴的内径插入，所述装置包括：

第一主体部，所述第一主体部包括在所述第一主体部的一侧处形成的孔部；

第二主体部，所述第二主体部插入并固定至所述第一主体部，并且构造成提供沿着所述第二主体部的内径的流体移动路径；

通道部，所述通道部在所述第一主体部的内周表面与所述第二主体部的外周表面之间形成，并且沿所述第一主体部和所述第二主体部的轴向方向延伸以提供沿孔部方向的流体移动路径；

第一台阶部，所述第一台阶部在所述第一主体部的另一侧处形成，并且具有比所述第一主体部的中央部的外径小的外径；以及

第二台阶部，所述第二台阶部在所述第一主体部的所述中央部与所述孔部之间形成，并且具有比所述中央部的外径小且比所述孔部的外径大的外径；

其中，所述孔部的外径小于所述第一主体部的所述中央部的外径。

2.根据权利要求1所述的冷却剂供应和收集装置，其中，所述孔部由多个通孔构成，所述多个通孔形成为沿厚度方向穿过所述第一主体部的侧壁。

3.根据权利要求1所述的冷却剂供应和收集装置，其中，所述第一主体部的一侧末端的周缘沿径向方向向内延伸以与所述第二主体部的所述外周表面相接触。

4.一种马达，包括：

壳体；

定子，所述定子布置在所述壳体中，并且包括定子芯以及缠绕在所述定子芯上的定子线圈；

转子，所述转子相对于所述定子可旋转地布置；

旋转轴，所述旋转轴联接至所述转子的内周表面；以及

冷却剂供应和收集装置，所述冷却剂供应和收集装置沿着所述旋转轴的内径插入，并且包括：第一主体部，所述第一主体部包括在所述第一主体部的一侧处形成的孔部；第二主体部，所述第二主体部插入并固定至所述第一主体部并且构造成提供沿着所述第二主体部的内径的流体移动路径；通道部，所述通道部在所述第一主体部的内周表面与所述第二主体部的外周表面之间形成并且沿所述第一主体部和所述第二主体部的轴向方向延伸以提供沿孔部方向的流体移动路径；第一台阶部，所述第一台阶部在所述第一主体部的另一侧处形成，并且具有比所述第一主体部的中央部的外径小的外径；以及第二台阶部，所述第二台阶部在所述第一主体部的所述中央部与所述孔部之间形成，并且具有比所述中央部的外径小且比所述孔部的外径大的外径；其中，所述孔部的外径小于所述第一主体部的所述中央部的外径。

5.根据权利要求4所述的马达，其中，所述第一主体部的一侧末端的周缘沿径向方向向内延伸以与所述第二主体部相接触。

6.根据权利要求4所述的马达，其中，所述冷却剂供应和收集装置通过插入至所述第一台阶部和所述第二台阶部的轴承而固定至所述旋转轴。