CN204349702U - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种提高了冷却能力的旋转电机。旋转电机(1)具备：框架(2)；定子(3)，其固定在框架(2)的内侧；定子套(5)，其配置在框架(2)和定子(3)之间，且形成有第二制冷剂流道(4)；转子(6)，其与定子(3)沿着半径方向经由空隙而对置配置；中空状的旋转轴(7)，其固定有转子(6)，且通过轴承(13)而被支承为旋转自如；固定轴(8)，其插入于旋转轴(7)的内侧；以及第一制冷剂流道(9)，其形成在旋转轴(7)和固定轴(8)之间。

Description

旋转电机

技术领域

本实用新型涉及一种旋转电机。

背景技术

在专利文献1中记载了一种具备定子铁心、设置在定子铁心的外侧的框架、以及在定子铁心和框架之间流通有制冷剂的框架冷却套的电动机的冷却装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3538947号公报

实用新型内容

所述电动机的冷却装置在转子侧不具有冷却构造，因此，在冷却能力方面，有实现进一步提高的余地。

本实用新型是鉴于上述问题而完成的，其目的是提供一种能够提高冷却能力的旋转电机。

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个观点，适用如下旋转电机，所述旋转电机具有：中空状的旋转轴，其固定有转子，且通过轴承而被支承为旋转自如；固定轴，其插入于所述旋转轴的内侧；以及第一制冷剂流道，其形成在所述旋转轴和所述固定轴之间。

本实用新型的旋转电机也可以为，所述旋转电机还具备：框架；定子，其固定在所述框架的内侧，且与所述转子沿着半径方向经由空隙而对置配置；以及定子套，其配置在所述框架和所述定子之间，且形成有第二制冷剂流道。

本实用新型的旋转电机也可以为，所述旋转电机还具备托架，其配置在所述框架的轴向一侧上，且在内部具备连通所述第一制冷剂流道和所述第二制冷 剂流道的连通流道。

本实用新型的旋转电机也可以为，所述固定轴是中空结构。

本实用新型的旋转电机也可以为，所述固定轴在内周面的所述轴向另一侧上具有与所述第一制冷剂流道连通的第一制冷剂出入口，所述框架在外周面的所述轴向另一侧上具有与所述第二制冷剂流道连通的第二制冷剂出入口。

本实用新型的旋转电机也可以为，所述旋转轴直接固定在负载对象物上。

本实用新型的旋转电机也可以为，所述负载对象物在内部具备与所述第一制冷剂流道连通的第三制冷剂流道。

本实用新型的旋转电机也可以为，所述转子具有设置在所述旋转轴的外周面上的多个永久磁铁。

根据本实用新型，能够提高旋转电机的冷却能力。

附图说明

图1是表示实施方式涉及的旋转电机的整体结构的轴向剖视图。

图2是表示回转工作台上形成有制冷剂流道的变形例中的旋转电机的整体结构的轴向剖视图。

图3是表示沿着轴向设置第一制冷剂流道的变形例中的旋转电机的整体结构的轴向剖视图。

附图标记说明

1：旋转电机，2：框架，3：定子，4：第二制冷剂流道，5：定子套，6：转子，6a：永久磁铁，7：旋转轴，8：固定轴，9：第一制冷剂流道，11：负载相反侧托架(托架)，13：轴承，16：第一制冷剂出入口，17：连通流道，18：第二制冷剂出入口，20：回转工作台(负载对象物)，21：第三制冷剂流道，25：第一制冷剂流道，26：第一制冷剂出入口。

具体实施方式

以下参照附图，对本实用新型的一个实施方式进行说明。此外，在下面， 为了便于说明旋转电机等的结构，适当地使用上下左右等的方向，但是并不限定旋转电机等的各个结构的位置关系。

＜旋转电机的结构＞

使用图1，对本实施方式涉及的旋转电机的整体结构进行说明。如图1所示，旋转电机1具有框架2、定子3、定子套5、转子6、中空状的旋转轴7、中空状的固定轴8、以及第一制冷剂流道9。在旋转轴7的轴向另一端(图1中的上端)上安装有载置未图示的工件的回转工作台20。在该例子中，旋转电机1作为由旋转轴7直接驱动回转工作台20旋转的直接驱动型的电动机而构成，其中，回转工作台20为负载对象物。

框架2呈筒状形成。在该框架2的轴向一侧(图1中的下侧)及轴向另一侧安装有堵塞各个开口的负载相反侧托架11及负载侧托架12。定子3固定在框架2的内侧，定子套5配置在框架2和定子3之间。

转子6具有多个永久磁铁6a。多个永久磁铁6a以其长度方向沿轴向的方式固定在旋转轴7的外周面上。转子6与定子3沿着半径方向经由空隙而对置配置。旋转轴7经由设置在其外周面的轴向另一侧的轴承13而被旋转自如地支承在负载侧托架12上。作为轴承13，例如使用交叉滚子轴承等。如上所述，旋转轴7是中空状、且在其内侧中插入有固定轴8。旋转轴7和固定轴8构成为能够沿着旋转方向滑动。固定轴8的轴向一端(图1中的下端)被固定在负载相反侧托架11上。

在旋转轴7和固定轴8之间，在轴向两侧设有旋转接触密封垫14。能够由该旋转接触密封垫14密封在第一制冷剂流道9中流动的制冷剂。在本实施方式中，轴向一侧(图1中的下侧)的旋转接触密封垫14设置在旋转轴7侧，轴向另一侧(图1中的上侧)的旋转接触密封垫14设置在固定轴8侧。此外，旋转接触密封垫14的设置位置不限于此，也可以将两个一起设置在旋转轴7侧或者固定轴8侧，也可以与上述相反地将轴向一侧(图1中的下侧)的旋转接触密封垫14设置在固定轴8侧、将轴向另一侧(图1中的上侧)的旋转接触密封垫14设置在旋转轴7侧。

在定子套5中形成有第二制冷剂流道4。第二制冷剂流道4作为在定子套5的与框架2接触的外周面上开口的凹状的槽部4a而形成。此外，第二制冷剂流道4的形式不限于槽状，例如也可以作为形成在定子套5的内部的流通孔。第二制冷剂流道4螺旋状地设置在定子套5的外周面上。槽部4a在该例子中具有矩形截面，但是也可以作成圆形状、椭圆形状等其他的截面形状。在框架2的外周面的轴向另一侧(图1中的上侧)上设有与第二制冷剂流道4连通的第二制冷剂出入口18。

第一制冷剂流道9形成在旋转轴7和固定轴8之间。在本实施方式中，第一制冷剂流道9作为在旋转轴7的内周面开口的凹状的槽部9a而形成。此外，第一制冷剂流道9也可以作为在固定轴8的外周面开口的凹状的槽部而形成、也可以作为形成在旋转轴7的内部的流通孔。第一制冷剂流道9螺旋状地设置在旋转轴7的内周面上。槽部9a在该例子中具有矩形截面，但是也可以作成圆形状、椭圆形状等其他的截面形状。在固定轴8的内周面8a的轴向另一侧(图1中的上侧)上设有与第一制冷剂流道9连通的第一制冷剂出入口16。

负载相反侧托架11在内部具备连通流道17。连通流道17从负载相反侧托架11延伸设置到固定轴8内且延伸设置到框架2内，从而连通第一制冷剂流道9和第二制冷剂流道4。

与未图示的制冷剂供给源连接的、未图示的管道等制冷剂供给路通过固定轴8的内部而连结在固定轴8的第一制冷剂出入口16，来自制冷剂供给源的制冷剂从第一制冷剂出入口16向第一制冷剂流道9供给。供给到第一制冷剂流道9的制冷剂沿着第一制冷剂流道9从轴向另一侧朝向轴向一侧呈螺旋状地流动，从而对固定在旋转轴7上的转子6进行冷却。冷却过转子6的制冷剂从第一制冷剂流道9的轴向一侧向负载相反侧托架11内的连通流道17流入，并从连通流道17向第二制冷剂流道4流入。流入到第二制冷剂流道4中的制冷剂沿着第二制冷剂流道4从轴向一侧朝向轴向另一侧呈螺旋状地流动，从而冷却定子3。冷却过定子3的制冷剂从第二制冷剂流道4的轴向另一侧向框架2内的第二制冷剂出入口18流入，并从第二制冷剂出入口18向旋转电机1的外部排出。

此外，制冷剂也可以与上述相反地、从第二制冷剂出入口18供给，从第二制冷剂流道4向第一制冷剂流道9流通并从第一制冷剂出入口16排出。另外，在本实施方式中采用的制冷剂例如可以是冷却水、冷却油等液体，也可以是空气等气体。

＜实施方式的效果＞

如以上说明，本实施方式的旋转电机1具有形成在旋转轴7和固定轴8之间的第一制冷剂流道9。通过使制冷剂在该第一制冷剂流道9中流通，能够冷却固定在旋转轴7上的转子6。如此，本实施方式的旋转电机1具有关于转子6的冷却构造，因此，能够提高冷却能力。

另外，在本实施方式中尤其是，旋转电机1具有定子套5，该定子套5配置在框架2和定子3之间，且形成有第二制冷剂流道4。通过使制冷剂在该第二制冷剂流道4中流通，能够冷却定子3。如此，本实施方式的旋转电机1具有关于定子3和转子6这两者的冷却构造，因此，能够进一步提高冷却能力。

另外，在本实施方式中尤其是，旋转电机1具有配置在框架2的轴向一侧上的负载相反侧托架11。该负载相反侧托架11在内部具备连通第一制冷剂流道9和第二制冷剂流道4的连通流道17。由此，无需单独地在第一制冷剂流道9和第二制冷剂流道4上分别设置制冷剂的出入口，因此能够简化结构。另外，通过使制冷剂在负载相反侧托架11的连通流道17中流通，关于负载相反侧托架11也能够进行冷却，因此，能够进一步提高旋转电机1的冷却能力。

另外，在本实施方式中尤其是，固定轴8为中空结构。由此，能够在固定轴8内配设用于向第一制冷剂流道9供给或者排出制冷剂的管道、其他的电气配线等，因此，能够紧凑化旋转电机1。

另外，在本实施方式中尤其是，框架2在外周面的轴向另一侧上具有第二制冷剂出入口18，所述第二制冷剂出入口18与第二制冷剂流道4连通，固定轴8在内周面的轴向另一侧上具有第一制冷剂出入口16，所述第一制冷剂出入口16与第一制冷剂流道9连通。第一制冷剂出入口16及第二制冷剂出入口18这两者配置在固定轴8及框架2的轴向另一侧上，因此，能够使制冷剂在旋转轴7 及框架2的大致整个区域中流通。因而，能够充分地发挥冷却性能。

本实施方式的旋转电机1如前所述作为所谓的直接驱动型的电动机而构成。在该旋转电机1中，旋转轴7直接固定在回转工作台20上，因此，容易向回转工作台20传导定子3及转子6的热量。因此，当旋转电机的冷却能力较低时有可能给回转工作台20带来因热量带来的影响(例如载置在回转工作台20上的工件的加工精度的下降等)。因而，如本实施方式、通过在直接驱动型的旋转电机上适用上述实施方式涉及的结构，能够减少向负载对象物的由热量带来的影响。即，作为上述实施方式涉及的结构的适用对象而言，特别适合直接驱动型的旋转电机1。

另外，在本实施方式中尤其是，转子6是在旋转轴7的外周面上设有多个永久磁铁的、所谓的SPM(Surface Permanent Magnet：表面贴装永磁式)型的转子。由此，能够提高永久磁铁的空冷效应，从而抑制转子6的发热。

＜变形例＞

此外，公开的实施方式并不限于此，在不脱离其宗旨及技术思想的范围内能够进行各种变形。以下，对这样的变形例进行说明。

(1)在回转工作台上形成有制冷剂流道的情况

在上述实施方式中，虽然在回转工作台20中没有形成制冷剂流道，但是也可以在回转工作台20内形成制冷剂流道。将本变形例的一个例子表示在图2中。在图2中关于与图1同样的结构附上相同的附图标记，并省略或简化其说明。

如图2所示，在本变形例中，回转工作台20在内部具备第三制冷剂流道21。该第三制冷剂流道21沿着回转工作台20的周向呈环状地设置。此外，第三制冷剂流道21的形式不限于环状，例如也可以是放射状、螺旋状等。另外，第三制冷剂流道21的孔部21a在该例子中具有矩形截面，但是也可以作成圆形状、椭圆形状等其他的截面形状。在旋转轴8的一侧(图2中的左侧)上沿着轴向设有连通第三制冷剂流道21和第一制冷剂出入口16的入口侧连通流道22。另外，在旋转轴8的另一侧(图2中的右侧)上设有连通第三制冷剂流道21和第一制冷剂流道9的出口侧连通流道23。此外，在本变形例中，第一制冷剂出入 口16经由第三制冷剂流道21与第一制冷剂流道9连通，而不直接与第一制冷剂流道9连通。

在本变形例中，来自制冷剂供给源的制冷剂从第一制冷剂出入口16经过旋转轴7的入口侧连通流道22向第三制冷剂流道21供给。供给到第三制冷剂流道21的制冷剂按照第三制冷剂流道21而在回转工作台20内沿着周向流动，从而冷却回转工作台20。冷却过回转工作台20的制冷剂经过旋转轴7的出口侧连通流道23向第一制冷剂流道9流入，并向第一制冷剂流道9供给。然后，与上述实施方式同样地、制冷剂流过第一制冷剂流道9从而冷却转子6，之后经过负载相反侧托架11的连通流道17而向第二制冷剂流道4供给，并且流过第二制冷剂流道4从而冷却定子3。

如上所述，在本变形例中，作为负载对象物的回转工作台20在内部具备与第一制冷剂流道9连通的第三制冷剂流道21。由此，通过使制冷剂在第三制冷剂流道21中流通，也能够对回转工作台20进行冷却，并且能够进一步减少对回转工作台20的由热量带来的影响。

(2)沿着轴向设置制冷剂流道的情况

在上述实施方式中，作为一个例子说明了在旋转轴7与固定轴8之间呈螺旋状地形成第一制冷剂流道9的情况，但是例如也可以沿着轴向形成第一制冷剂流道。将本变形例的一个例子表示在图3中。在图3中，关于与图1同样的结构附上相同的附图标记，并省略或简化其说明。

如图3所示，在本变形例中，在旋转轴7与固定轴8之间、在周向的多个部位(在该例子中是8个部位)设有沿轴向的第一制冷剂流道25。第一制冷剂流道25作为在旋转轴7的内周面开口的凹状的槽部而形成。此外，第一制冷剂流道25既可以作为在固定轴8的外周面开口的凹状的槽部而形成，也可以作为形成在旋转轴7的内部的流通孔。在固定轴8的轴向另一侧(图3中的上侧)上设有与多个第一制冷剂流道25的各个流道连通的多个第一制冷剂出入口26，在固定轴8的轴向一侧(图3中的下侧)设有与多个第一制冷剂流道25连通的环状的一个出口侧连通流道27。出口侧连通流道27与负载相反侧托架11内的 连通流道17连通。

在本变形例中，来自制冷剂供给源的制冷剂从各第一制冷剂出入口26向各第一制冷剂流道25供给。供给到各第一制冷剂流道25的制冷剂按照各第一制冷剂流道25从轴向另一侧朝向轴向一侧流动，从而冷却转子6。冷却过转子6的制冷剂在各第一制冷剂流道25的轴向一侧处向出口侧连通流道27流入，并且在该出口侧连通流道27中汇流而向负载相反侧托架11内的连通流道17流入。然后，与上述实施方式同样地、制冷剂经过连通流道17而向第二制冷剂流道4供给，并且流过第二制冷剂流道4从而冷却定子3。

在本变形例中也可以获得与上述实施方式同样的效果。此外，在上述变形例中关于第二制冷剂流道4作成了螺旋状，但是并不限于此，关于第二制冷剂流道4也可以与第一制冷剂流道25同样地沿着轴向进行设置。

(3)其他

在以上实施方式中，将固定轴8作成中空结构，但是并不限于此，也可以作成实心结构。

另外在以上实施方式中，作为一个例子说明了旋转电机1为电动机的情况，但是本实施方式也可以适用在旋转电机1为发电机的情况。

另外，除了以上已记述的内容外，也可以适当地组合利用根据上述实施方式、各个变形例的方法。

此外，虽然不进行一一举例，但是上述实施方式、各个变形例在不脱离其宗旨的范围内，能够施加各种变更来实施本实用新型。

Claims (8)

1.一种旋转电机，其特征在于，具有：

中空状的旋转轴，其固定有转子，且通过轴承而被支承为旋转自如；

固定轴，其插入于所述旋转轴的内侧；以及

第一制冷剂流道，其形成在所述旋转轴和所述固定轴之间。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述旋转电机还具备：

框架；

定子，其固定在所述框架的内侧，且与所述转子沿着半径方向经由空隙而对置配置；以及

定子套，其配置在所述框架和所述定子之间，且形成有第二制冷剂流道。

3.根据权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，

所述旋转电机还具备托架，其配置在所述框架的轴向一侧上，且在内部具备连通所述第一制冷剂流道和所述第二制冷剂流道的连通流道。

4.根据权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，

所述固定轴是中空结构。

5.根据权利要求4所述的旋转电机，其特征在于，

所述固定轴在内周面的所述轴向另一侧上具有与所述第一制冷剂流道连通的第一制冷剂出入口，

所述框架在外周面的所述轴向另一侧上具有与所述第二制冷剂流道连通的第二制冷剂出入口。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述旋转轴直接固定在负载对象物上。

7.根据权利要求6所述的旋转电机，其特征在于，

所述负载对象物在内部具备与所述第一制冷剂流道连通的第三制冷剂流道。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述转子具有设置在所述旋转轴的外周面上的多个永久磁铁。