CN105896778A - 转子以及具备该转子的电动机 - Google Patents

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Abstract

提供一种转子以及具备该转子的电动机。在转子中形成有供给冷却流体的流路。流路具有通过转子的内部延伸的供给路径、从供给路径分支的多个分支路径以及从各个分支路径向供给路径的基端侧延伸的返回路径。分支路径设置于在与转子的旋转轴线平行的方向上相互分离的位置。

Description

转子以及具备该转子的电动机
技术领域
本发明涉及一种转子以及具备转子的电动机。
背景技术
在电动机的转子中，将冷却流体供给到转子内部的冷却构造是公知的。例如，公知如下一种主轴装置：通过使冷却流体通过形成于主轴内部的流路进行循环，来从转子的内侧对转子进行冷却(参照日本特开平1-092048号公报和日本特开平4-164548号公报)。
为了均匀地冷却转子整体，优选的是使流路分支。图3是表示关联技术所涉及的电动机的转子100的纵截面图。转子100具备能够绕旋转轴线102旋转的旋转轴104以及产生使旋转轴104旋转的动力的旋转件106。在旋转轴104的内部形成有供冷却流体循环的流路110。流路110具有与旋转轴线102平行地延伸的供给路径112、从供给路径112分支的分支路径114以及从分支路径114延伸的返回路径116。
图4A和图4B是分别沿图3的线4A-4A和线4B-4B观察的横截面图。流路110的分支路径114从供给路径112以绕旋转轴线102每隔90度的方式形成为放射状。返回路径116从各个分支路径114分别延伸。这样，根据流路110分支成绕旋转轴线102每隔规定的角度形成的多个流路的结构，能够均匀地冷却旋转轴104的内部。
然而，在流路110的形成分支路径114的分支部位处，流路110的截面积急剧增大，因此冷却流体的压力会急剧下降。压力的急剧下降有可能成为气穴(cavitation)的发生原因。气穴是微小的气泡大量产生的现象，引起噪音、振动或部件的腐蚀等。特别是，在将一个供给路径112分支成多个返回路径116的情况下，容易产生急剧的压力下降。
因而，寻求一种能够提供充分的冷却作用并且能够防止气穴的发生的转子。
发明内容
根据本申请的第一发明，提供一种形成有供给冷却流体的流路的电动机的转子，在该转子中，所述流路在该转子的内部经由多个分支路径进行分支，所述多个分支路径设置于在与该转子的旋转轴线平行的方向上相互分离的位置。
根据本申请的第二发明，在第一发明所涉及的转子中，所述多个分支路径分别从绕所述旋转轴线的不同的角度位置延伸。
根据本申请的第三发明，提供一种具备第一发明或第二发明所涉及的转子的电动机。
通过参照与附图所示的本发明的例示性的实施方式有关的详细说明，本发明的这些和其它目的、特征以及优点会变得更明确。
附图说明
图1A是表示一个实施方式所涉及的电动机的转子的纵截面图。
图1B是使转子旋转90度后的与图1A对应的图。
图2A是沿图1A和图1B的线2A-2A观察的横截面图。
图2B是沿图1A和图1B的线2B-2B观察的横截面图。
图2C是沿图1A和图1B的线2C-2C观察的横截面图。
图2D是沿图1A和图1B的线2D-2D观察的横截面图。
图2E是沿图1A和图1B的线2E-2E观察的横截面图。
图3是表示关联技术所涉及的电动机的纵截面图。
图4A是沿图3的线4A-4A观察的横截面图。
图4B是沿图3的线4B-4B观察的横截面图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明本发明的实施方式。对于图示的实施方式的结构要素适当地变更了尺寸以助于理解本发明。另外，对于相同或对应的结构要素使用相同的参照标记。
图1A和图1B是表示一个实施方式所涉及的电动机的转子10的纵截面图。图1B表示使图1A的转子10绕旋转轴线O旋转90度后的状态。
转子10具备能够绕旋转轴线O旋转的旋转轴12以及与旋转轴12的外周面嵌合的旋转件14。电动机还在旋转件14的外侧具备未图示的定子。旋转件14构成为与定子协作来对旋转轴12施加旋转动力。公知各种类型的电动机，能够使用任意类型的电动机来实施本发明。电动机既可以是同步电动机，或者也可以是感应电动机。
旋转件14例如是通过层叠电磁钢板来形成的。旋转件14是形成有与旋转轴12的外周面嵌合的轴孔的大致圆筒状的构件。旋转件14与旋转轴12的外周面例如通过过盈配合而嵌合，由此，旋转轴12和旋转件14形成为在电动机动作时彼此一体地旋转。
旋转轴12是大致圆柱状的金属制的构件。旋转轴12以能够绕旋转轴线O旋转的方式被未图示的轴承所支承。在旋转轴12的内部形成有供给冷却流体、例如冷却油的流路30。冷却流体通过未图示的泵等供给到流路30，经过旋转轴12的内部后被排出到转子10的外部。从转子10排出的冷却流体通过未图示的循环路径再次供给到流路30内。这样，通过使冷却流体循环，能够提供稳定的冷却作用。
流路30具备沿与转子10的旋转轴线O大致平行的方向(下面有时称为“轴线方向”。)延伸的供给路径32、从供给路径32向径向外侧分支的分支路径36a～36d以及沿与供给路径32大致平行的方向从分支路径36a～36d向供给路径32的基端侧(冷却流体的流动的上游)延伸的返回路径34a～34d。例如通过使用钻头进行切削来形成流路30。
一并参照图2A～图2E来更详细地说明本实施方式所涉及的流路30的构造。图2A～图2E是分别沿图1A和图1B的线2A-2A、2B-2B、2C-2C、2D-2D以及2E-2E观察的横截面图。
供给路径32向与基端侧相反一侧的末端侧(冷却流体的流动的下游)延伸，经由第一分支路径36a而与第一返回路径34a连通。第一分支路径36a向与供给路径32垂直的方向、即径向外侧延伸。第一返回路径34a从第一分支路径36a向供给路径32的基端侧沿与供给路径32大致平行的方向延伸。
参照图1A，第二分支路径36b在与第一分支路径36a在轴线方向上分离的位置处向径向外侧延伸。第二返回路径34b从第二分支路径36b向供给路径32的基端侧沿与供给路径32大致平行的方向延伸。参照图2A和图2B，第一分支路径36a和第二分支路径36b设置于相对于彼此而言绕旋转轴线O旋转了180度的角度位置。
参照图1B，第三分支路径36c在与第一分支路径36a及第二分支路径36b在轴线方向上分离的位置处向径向外侧延伸。第三返回路径34c从第三分支路径36c向供给路径32的基端侧沿与供给路径32大致平行的方向延伸。一并参照图2C，第三分支路径36c设置于相对于第一分支路径36a和第二分支路径36b而言绕旋转轴线O旋转了+90度或-90度的角度位置。
第四分支路径36d在与第一分支路径36a、第二分支路径36b及第三分支路径36c在轴线方向上分离的位置处向径向外侧延伸。第四返回路径34d从第四分支路径36d向供给路径32的基端侧沿与供给路径32大致平行的方向延伸。一并参照图2D，第三分支路径36c和第四分支路径36d设置于相对于彼此而言绕旋转轴线O旋转了180度的角度位置。
根据本实施方式所涉及的转子10，通过供给路径32供给到旋转轴12的内部的冷却流体通过分支路径36a～36d后流过分别从绕旋转轴线O的不同的角度位置延伸的返回路径34a～34d。由此，能够防止由于旋转轴12与轴承之间产生的摩擦热以及旋转件14的发热等而引起旋转轴12的温度上升。
另外，根据本实施方式，多个分支路径36a～36d被设置于在轴线方向上相互分离的位置，因此流路30的截面积分段地增大，能够防止在特定的部位处压力急剧下降。因而，能够防止流路30内的气穴的发生。
在图示的实施方式中，在绕旋转轴线O每隔90度的角度位置形成有4个返回路径34a～34d，但是，在其它实施方式中，也可以形成更多数量的返回路径，例如在每隔60度的角度位置形成6个返回路径。或者，也可以形成更少数量的返回路径，例如在每隔120度的角度位置形成3个返回路径。另外，在其它实施方式中，分支路径36a～36d也可以设置成相对于与旋转轴线O垂直的方向倾斜。
用于冷却转子10的冷却流体的流路也可以形成于旋转件14来代替形成于旋转轴12的内部的流路30，或者除了流路30以外在旋转件14处也形成流路。在该情况下，通过在构成旋转件14的电磁钢板中形成贯通孔，能够在旋转件14的内部容易地形成流路。如果通过旋转件14的内部地供给冷却流体，则能够直接冷却从旋转件14发出的热。
发明的效果
根据本发明所涉及的转子以及电动机，冷却流体的流路的分支部位设置于在与转子的旋转轴线平行的方向上相互分离的位置。由此，流路的截面积分段地增大，能够降低因流路的分支而引起的流体的压力下降。
以上，说明了本发明的各种实施方式，但是本领域技术人员应认识到，通过其它实施方式也能够实现本发明所意图的作用效果。特别是，能够不脱离本发明的技术范围地删除或置换前述的实施方式的结构要素，还能够进一步附加公知手段。另外，通过将本说明书中明示或暗示地公开的多个实施方式的特征任意地组合，也能够实施本发明，这对本领域技术人员来说是不言而喻的。

Claims (3)

1.一种转子，是形成有供给冷却流体的流路的电动机的转子，该转子的特征在于，
所述流路在该转子的内部经由多个分支路径进行分支，
所述多个分支路径设置于在与该转子的旋转轴线平行的方向上相互分离的位置。
2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，
所述多个分支路径分别从绕所述旋转轴线的不同的角度位置延伸。
3.一种电动机，其特征在于，具备根据权利要求1或2所述的转子。
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