JP2015104214A - Rotary electric machine - Google Patents

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博史 下野
Hiroshi Shimono
博史 下野
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Yaskawa Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the cooling performance of a rotary electric machine.SOLUTION: A rotary electric machine 1 includes: a frame 2; a stator 3 fixed to the inner side of the frame 2; a stator jacket 5 which is disposed between the frame 2 and the stator 3, the stator jacket 5 in which a second refrigerant passage 4 is formed; a rotor 6 which is disposed so as to face the stator 3 in a radial direction through a gap; a hollow rotary shaft 7 to which the rotor 6 is fixed, the rotary shaft 7 rotatably supported by a bearing 13; a fixed shaft 8 inserted into the rotary shaft 7; and a first refrigerant passage 9 formed between the rotary shaft 7 and the fixed shaft 8.

Description

開示の実施形態は、回転電機に関する。   The disclosed embodiment relates to a rotating electrical machine.

特許文献1には、固定子鉄心と、固定子鉄心の外側に設けたフレームと、固定子鉄心とフレームの間に冷媒を通すフレーム冷却ジャケットを備えるモータの冷却装置が記載されている。   Patent Document 1 describes a motor cooling device including a stator core, a frame provided outside the stator core, and a frame cooling jacket through which a refrigerant passes between the stator core and the frame.

特許第3538947号公報Japanese Patent No. 3538947

前記モータの冷却装置は、回転子側に冷却構造を有していないので、更なる冷却能力の向上を図る余地があった。   Since the motor cooling device does not have a cooling structure on the rotor side, there is room for further improvement in cooling capacity.

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、冷却能力を高めることが可能な回転電機を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a problem, and it aims at providing the rotary electric machine which can raise cooling capacity.

上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、回転子が固定され、軸受により回転自在に支持された中空状の回転シャフトと、前記回転シャフトの内側に挿入される固定シャフトと、前記回転シャフトと前記固定シャフトとの間に形成された第1冷媒流路と、を有する回転電機が適用される。   In order to solve the above-described problem, according to one aspect of the present invention, a rotor is fixed and a hollow rotating shaft rotatably supported by a bearing, and a fixed shaft inserted inside the rotating shaft, A rotating electrical machine having a first coolant channel formed between the rotating shaft and the fixed shaft is applied.

本発明によれば、回転電機の冷却能力を高めることができる。   According to the present invention, the cooling capacity of the rotating electrical machine can be increased.

実施形態に係る回転電機の全体構成を表す軸方向断面図である。It is an axial sectional view showing the whole composition of the rotation electrical machinery concerning an embodiment. 回転テーブルに冷媒流路を形成した変形例における回転電機の全体構成を表す軸方向断面図である。It is an axial direction sectional view showing the whole composition of the rotation electrical machinery in the modification which formed the refrigerant channel in the turntable. 第1冷媒流路を軸方向に沿って設ける変形例における回転電機の全体構成を表す軸方向断面図である。It is an axial direction sectional view showing the whole composition of the rotation electrical machinery in the modification which provides the 1st refrigerant channel along the direction of an axis.

以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、回転電機等の構成の説明の便宜上、上下左右等の方向を適宜使用するが、回転電機等の各構成の位置関係を限定するものではない。   Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings. In the following, for convenience of description of the configuration of the rotating electrical machine and the like, directions such as up and down, left and right are used as appropriate, but the positional relationship of the components of the rotating electrical machine and the like is not limited.

<回転電機の構成>
図1を用いて、本実施形態に係る回転電機の全体構成を説明する。図1に示すように、回転電機1は、フレーム2と、固定子3と、固定子ジャケット5と、回転子6と、中空状の回転シャフト7と、中空状の固定シャフト8と、第1冷媒流路9と、を有する。回転シャフト7の軸方向他方端(図1中上端)には、図示しないワークを載置する回転テーブル20が取り付けられている。この例では、回転電機1は、回転シャフト7により負荷対象物である回転テーブル20を直接回転駆動するダイレクトドライブ型のモータとして構成されている。
<Configuration of rotating electrical machine>
The overall configuration of the rotating electrical machine according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the rotating electrical machine 1 includes a frame 2, a stator 3, a stator jacket 5, a rotor 6, a hollow rotary shaft 7, a hollow fixed shaft 8, and a first Refrigerant channel 9. A rotary table 20 for mounting a work (not shown) is attached to the other axial end of the rotary shaft 7 (upper end in FIG. 1). In this example, the rotating electrical machine 1 is configured as a direct drive type motor that directly rotates and drives a rotary table 20 that is a load object by a rotary shaft 7.

フレーム2は筒状に形成される。このフレーム2の軸方向一方側(図1中下側)及び軸方向他方側には、それぞれの開口を塞ぐ反負荷側ブラケット11及び負荷側ブラケット12が取り付けられている。固定子3は、フレーム2の内側に固定され、固定子ジャケット5は、フレーム2と固定子3との間に配置されている。   The frame 2 is formed in a cylindrical shape. An anti-load side bracket 11 and a load side bracket 12 that close the respective openings are attached to one axial side (the lower side in FIG. 1) and the other axial side of the frame 2. The stator 3 is fixed to the inside of the frame 2, and the stator jacket 5 is disposed between the frame 2 and the stator 3.

回転子6は、複数の永久磁石6aを有する。複数の永久磁石6aは、回転シャフト7の外周面に、その長手方向が軸方向に沿うように固定されている。回転子6は、固定子3と半径方向に空隙を介して対向配置されている。回転シャフト7は、その外周面の軸方向他方側に設けられた軸受13を介して負荷側ブラケット12に回転自在に支持されている。軸受13としては、例えばクロスローラ軸受等が使用される。上述のように、回転シャフト7は中空状であり、その内側には固定シャフト8が挿入される。回転シャフト7と固定シャフト8とは、回転方向に摺動可能に構成される。固定シャフト8の軸方向一方端(図1中下端)は、反負荷側ブラケット11に固定されている。   The rotor 6 has a plurality of permanent magnets 6a. The plurality of permanent magnets 6a are fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft 7 so that the longitudinal direction thereof is along the axial direction. The rotor 6 is disposed so as to face the stator 3 with a gap in the radial direction. The rotary shaft 7 is rotatably supported by the load side bracket 12 via a bearing 13 provided on the other axial side of the outer peripheral surface. For example, a cross roller bearing or the like is used as the bearing 13. As described above, the rotating shaft 7 is hollow, and the fixed shaft 8 is inserted inside thereof. The rotation shaft 7 and the fixed shaft 8 are configured to be slidable in the rotation direction. One end (the lower end in FIG. 1) of the fixed shaft 8 in the axial direction is fixed to the anti-load side bracket 11.

回転シャフト7と固定シャフト8との間には、回転接触シール14が軸方向両側に設けられる。この回転接触シール14により、第1冷媒流路9を流れる冷媒を密封することができる。本実施形態では、軸方向一方側(図1中下側)の回転接触シール14は回転シャフト7側に、軸方向他方側(図1中上側)の回転接触シール14は固定シャフト8側に設けられる。なお、回転接触シール14の設置位置はこれに限定されるものではなく、両方共に回転シャフト7側あるいは固定シャフト8側に設けられてもよいし、上記と反対に軸方向一方側(図1中下側)の回転接触シール14を固定シャフト8側に、軸方向他方側(図1中上側)の回転接触シール14を回転シャフト7側に設けてもよい。   Between the rotary shaft 7 and the fixed shaft 8, rotary contact seals 14 are provided on both sides in the axial direction. The rotary contact seal 14 can seal the refrigerant flowing through the first refrigerant flow path 9. In the present embodiment, the rotational contact seal 14 on one axial side (lower side in FIG. 1) is provided on the rotary shaft 7 side, and the rotational contact seal 14 on the other axial side (upper side in FIG. 1) is provided on the fixed shaft 8 side. It is done. The installation position of the rotary contact seal 14 is not limited to this, and both may be provided on the rotary shaft 7 side or the fixed shaft 8 side. The rotation contact seal 14 on the lower side may be provided on the fixed shaft 8 side, and the rotation contact seal 14 on the other side in the axial direction (upper side in FIG. 1) may be provided on the rotation shaft 7 side.

固定子ジャケット5には、第2冷媒流路4が形成される。第2冷媒流路4は、固定子ジャケット5のフレーム2と接触する外周面に開口する凹状の溝部4aとして形成される。なお、第2冷媒流路4の形態は溝状に限定されるものではなく、例えば固定子ジャケット5の内部に形成された流通孔としてもよい。第2冷媒流路4は、固定子ジャケット5の外周面に螺旋状に設けられている。溝部4aは、この例では矩形断面を有しているが、円形状や楕円形状等、その他の断面形状としてもよい。フレーム2の外周面の軸方向他方側(図1中上側)には、第2冷媒流路4に連通された第2冷媒出入口18が設けられている。   A second refrigerant channel 4 is formed in the stator jacket 5. The second refrigerant flow path 4 is formed as a concave groove 4 a that opens to the outer peripheral surface that contacts the frame 2 of the stator jacket 5. In addition, the form of the 2nd refrigerant | coolant flow path 4 is not limited to groove shape, For example, it is good also as a through-hole formed in the inside of the stator jacket 5. FIG. The second refrigerant flow path 4 is spirally provided on the outer peripheral surface of the stator jacket 5. The groove portion 4a has a rectangular cross section in this example, but may have other cross sectional shapes such as a circular shape or an elliptical shape. A second refrigerant inlet / outlet 18 communicated with the second refrigerant flow path 4 is provided on the other axial side of the outer peripheral surface of the frame 2 (upper side in FIG. 1).

第1冷媒流路9は、回転シャフト7と固定シャフト8との間に形成されている。本実施形態では、第1冷媒流路9は、回転シャフト7の内周面に開口する凹状の溝部9aとして形成される。なお、第1冷媒流路9は、固定シャフト8の外周面に開口する凹状の溝部として形成してもよいし、回転シャフト7の内部に形成された流通孔としてもよい。第1冷媒流路9は、回転シャフト7の内周面に螺旋状に設けられている。溝部9aは、この例では矩形断面を有しているが、円形状や楕円形状等、その他の断面形状としてもよい。固定シャフト8の内周面8aの軸方向他方側(図1中上側)には、第1冷媒流路9に連通された第1冷媒出入口16が設けられている。   The first refrigerant channel 9 is formed between the rotary shaft 7 and the fixed shaft 8. In the present embodiment, the first refrigerant flow path 9 is formed as a concave groove 9 a that opens on the inner peripheral surface of the rotating shaft 7. The first refrigerant flow path 9 may be formed as a concave groove that opens on the outer peripheral surface of the fixed shaft 8, or may be a flow hole formed inside the rotary shaft 7. The first refrigerant flow path 9 is spirally provided on the inner peripheral surface of the rotary shaft 7. The groove portion 9a has a rectangular cross section in this example, but may have other cross sectional shapes such as a circular shape or an elliptical shape. A first refrigerant inlet / outlet port 16 communicating with the first refrigerant flow path 9 is provided on the other axial side of the inner peripheral surface 8a of the fixed shaft 8 (upper side in FIG. 1).

反負荷側ブラケット11は、連通流路17を内部に備えている。連通流路17は、反負荷側ブラケット11から固定シャフト8内に延設されるとともにフレーム2内に延設され、第1冷媒流路9と第2冷媒流路4とを連通している。   The anti-load side bracket 11 includes a communication channel 17 inside. The communication flow path 17 extends from the anti-load side bracket 11 into the fixed shaft 8 and extends into the frame 2, and connects the first refrigerant flow path 9 and the second refrigerant flow path 4.

固定シャフト8の第1冷媒出入口16には、図示しない冷媒供給源に接続された図示しないチューブ等の冷媒供給路が固定シャフト8の内部を通って連結されており、冷媒供給源からの冷媒が第1冷媒出入口16から第1冷媒流路9に供給される。第1冷媒流路9に供給された冷媒は、第1冷媒流路9に沿って軸方向他方側から軸方向一方側に向けて螺旋状に流れて、回転シャフト7に固定された回転子6を冷却する。回転子6を冷却した冷媒は、第1冷媒流路9の軸方向一方側から反負荷側ブラケット11内の連通流路17に流入し、連通流路17から第2冷媒流路4に流入する。第2冷媒流路4に流入した冷媒は、第2冷媒流路4に沿って軸方向一方側から軸方向他方側に向けて螺旋状に流れて、固定子3を冷却する。固定子3を冷却した冷媒は、第2冷媒流路4の軸方向他方側からフレーム2内の第2冷媒出入口18に流入し、第2冷媒出入口18から回転電機1の外部に排出される。   A refrigerant supply path such as a tube (not shown) connected to a refrigerant supply source (not shown) is connected to the first refrigerant inlet / outlet 16 of the fixed shaft 8 through the inside of the fixed shaft 8. The first refrigerant inlet / outlet 16 is supplied to the first refrigerant flow path 9. The refrigerant supplied to the first refrigerant flow path 9 spirally flows along the first refrigerant flow path 9 from the other side in the axial direction toward the one side in the axial direction, and the rotor 6 fixed to the rotary shaft 7. Cool down. The refrigerant that has cooled the rotor 6 flows from one axial direction side of the first refrigerant flow path 9 into the communication flow path 17 in the anti-load side bracket 11, and flows from the communication flow path 17 into the second refrigerant flow path 4. . The refrigerant that has flowed into the second refrigerant flow path 4 spirally flows along the second refrigerant flow path 4 from one axial direction side to the other axial direction side, thereby cooling the stator 3. The refrigerant that has cooled the stator 3 flows into the second refrigerant inlet / outlet 18 in the frame 2 from the other axial side of the second refrigerant flow path 4, and is discharged from the second refrigerant inlet / outlet 18 to the outside of the rotating electrical machine 1.

なお、冷媒は、上記と反対に、第2冷媒出入口18から供給されて第2冷媒流路4から第1冷媒流路9に流通され、第1冷媒出入口16から排出されてもよい。また、本実施形態で用いられる冷媒は、例えば冷却水や冷却油等の液体でもよいし、空気等の気体でもよい。   In contrast to the above, the refrigerant may be supplied from the second refrigerant inlet / outlet 18, circulated from the second refrigerant channel 4 to the first refrigerant channel 9, and discharged from the first refrigerant inlet / outlet 16. The refrigerant used in the present embodiment may be a liquid such as cooling water or cooling oil, or may be a gas such as air.

<実施形態の効果>
以上説明したように、本実施形態の回転電機1は、回転シャフト7と固定シャフト8との間に形成された第1冷媒流路9を有する。この第1冷媒流路9に冷媒を流通させることにより、回転シャフト7に固定された回転子6を冷却することができる。このように、本実施形態の回転電機1は回転子6について冷却構造を有するので、冷却能力を高めることができる。
<Effect of embodiment>
As described above, the rotating electrical machine 1 of the present embodiment has the first refrigerant flow path 9 formed between the rotating shaft 7 and the fixed shaft 8. By circulating the refrigerant through the first refrigerant flow path 9, the rotor 6 fixed to the rotary shaft 7 can be cooled. Thus, since the rotary electric machine 1 of this embodiment has a cooling structure about the rotor 6, cooling capacity can be improved.

また、本実施形態では特に、回転電機1は、フレーム2と固定子3との間に配置され、第2冷媒流路4が形成された固定子ジャケット5を有する。この第2冷媒流路4に冷媒を流通させることにより、固定子3を冷却することができる。このように、本実施形態の回転電機1は固定子3と回転子6の両方について冷却構造を有するので、冷却能力をさらに高めることができる。   In the present embodiment, in particular, the rotating electrical machine 1 includes a stator jacket 5 that is disposed between the frame 2 and the stator 3 and in which the second refrigerant flow path 4 is formed. The stator 3 can be cooled by circulating the refrigerant through the second refrigerant flow path 4. Thus, since the rotary electric machine 1 of this embodiment has a cooling structure about both the stator 3 and the rotor 6, it can further improve a cooling capability.

また、本実施形態では特に、回転電機1は、フレーム2の軸方向一方側に配置された反負荷側ブラケット11を有する。この反負荷側ブラケット11は、第1冷媒流路9と第2冷媒流路4とを連通する連通流路17を内部に備える。これにより、第1冷媒流路9と第2冷媒流路4のそれぞれに個別に冷媒の出入口を設ける必要がなくなるので、構成を簡易化できる。また、反負荷側ブラケット11の連通流路17に冷媒を流通させることで、反負荷側ブラケット11についても冷却可能となるので、回転電機1の冷却能力をさらに高めることができる。   Further, particularly in the present embodiment, the rotating electrical machine 1 includes a non-load side bracket 11 disposed on one side in the axial direction of the frame 2. The anti-load side bracket 11 includes a communication channel 17 that communicates the first refrigerant channel 9 and the second refrigerant channel 4 inside. Thereby, since it becomes unnecessary to provide the refrigerant inlet / outlet for each of the first refrigerant flow path 9 and the second refrigerant flow path 4, the configuration can be simplified. In addition, since the refrigerant can be cooled also in the anti-load side bracket 11 by circulating the refrigerant through the communication flow path 17 of the anti-load side bracket 11, the cooling capacity of the rotating electrical machine 1 can be further increased.

また、本実施形態では特に、固定シャフト8が中空構造である。これにより、固定シャフト8内に第1冷媒流路9に冷媒を供給又は排出するためのチューブや、その他の電気配線等を配設することが可能となるので、回転電機1をコンパクト化することができる。   In the present embodiment, in particular, the fixed shaft 8 has a hollow structure. This makes it possible to dispose a tube for supplying or discharging the refrigerant to the first refrigerant flow path 9 in the fixed shaft 8, other electrical wiring, etc., so that the rotating electrical machine 1 can be made compact. Can do.

また、本実施形態では特に、フレーム2は、外周面の軸方向他方側に第2冷媒流路4に連通された第2冷媒出入口18を有し、固定シャフト8は、内周面の軸方向他方側に第1冷媒流路9に連通された第1冷媒出入口16を有する。第1冷媒出入口16及び第2冷媒出入口18の両方が固定シャフト8及びフレーム2の軸方向他方側に配置されるので、冷媒を回転シャフト7及びフレーム2のほぼ全域に流通させることが可能となる。したがって、冷却性能を十分に発揮することができる。   In the present embodiment, in particular, the frame 2 has the second refrigerant inlet / outlet 18 communicated with the second refrigerant flow path 4 on the other axial side of the outer peripheral surface, and the fixed shaft 8 is in the axial direction of the inner peripheral surface. A first refrigerant inlet / outlet port 16 communicated with the first refrigerant flow path 9 is provided on the other side. Since both the first refrigerant inlet / outlet 16 and the second refrigerant inlet / outlet 18 are disposed on the other axial side of the fixed shaft 8 and the frame 2, the refrigerant can be circulated almost throughout the rotating shaft 7 and the frame 2. . Therefore, the cooling performance can be sufficiently exhibited.

本実施形態の回転電機1は、前述のようにいわゆるダイレクトドライブ型のモータとして構成される。この回転電機1では、回転シャフト7が回転テーブル20に直接固定されるので、固定子3及び回転子6の熱が回転テーブル20に伝導し易い。このため、回転電機の冷却能力が低いと回転テーブル20に熱による影響(例えば回転テーブル20に載置されたワークの加工精度の低下等)を及ぼすおそれがある。したがって、本実施形態のようにダイレクトドライブ型の回転電機に上記実施形態に係る構成を適用することで、負荷対象物への熱による影響を低減することができる。つまり、ダイレクトドライブ型の回転電機1は、上記実施形態に係る構成の適用対象として特に好適である。   As described above, the rotating electrical machine 1 of the present embodiment is configured as a so-called direct drive type motor. In the rotary electric machine 1, the rotary shaft 7 is directly fixed to the rotary table 20, so that the heat of the stator 3 and the rotor 6 is easily conducted to the rotary table 20. For this reason, when the cooling capacity of the rotating electrical machine is low, there is a possibility that the rotating table 20 may be affected by heat (for example, the processing accuracy of the workpiece placed on the rotating table 20 may be reduced). Therefore, by applying the configuration according to the above embodiment to a direct drive type rotating electrical machine as in this embodiment, it is possible to reduce the influence of heat on the load object. That is, the direct drive type rotating electrical machine 1 is particularly suitable as an application target of the configuration according to the above embodiment.

また、本実施形態では特に、回転子6は、回転シャフト7の外周面に複数の永久磁石が設置された、いわゆるSPM(Surface Permanent Magnet)型の回転子である。これにより、永久磁石の空冷効果を高め、回転子6の発熱を抑制できる。   In this embodiment, in particular, the rotor 6 is a so-called SPM (Surface Permanent Magnet) type rotor in which a plurality of permanent magnets are installed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 7. Thereby, the air cooling effect of a permanent magnet can be improved and the heat_generation | fever of the rotor 6 can be suppressed.

<変形例>
なお、開示の実施形態は、上記に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を説明する。
<Modification>
The disclosed embodiments are not limited to the above, and various modifications can be made without departing from the spirit and technical idea thereof. Hereinafter, such modifications will be described.

(1)回転テーブルに冷媒流路を形成した場合
上記実施形態では、回転テーブル20に冷媒流路を形成していないが、回転テーブル20内にも冷媒流路を形成してもよい。本変形例の一例を図2に示す。図2において、図1と同様の構成については同一の符号を付して、その説明を省略又は簡略化する。
(1) When the refrigerant flow path is formed on the turntable In the above embodiment, the refrigerant flow path is not formed on the turntable 20, but the refrigerant flow path may also be formed in the turntable 20. An example of this modification is shown in FIG. 2, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

図2に示すように、本変形例では、回転テーブル20が第3冷媒流路21を内部に備える。この第3冷媒流路21は、回転テーブル20の周方向に沿って環状に設けられている。なお、第3冷媒流路21の形態は環状に限定されるものではなく、例えば放射状や螺旋状等でもよい。また、第3冷媒流路21の穴部21aは、この例では矩形断面を有しているが、円形状や楕円形状等、その他の断面形状としてもよい。回転シャフト8の一方側(図2中左側)には、第3冷媒流路21と第1冷媒出入口16とを連通する入口側連通流路22が軸方向に設けられている。また、回転シャフト8の他方側(図2中右側)には、第3冷媒流路21と第1冷媒流路9とを連通する出口側連通流路23が設けられている。なお、本変形例では、第1冷媒出入口16は、第3冷媒流路21を介して第1冷媒流路9と連通しており、第1冷媒流路9と直接は連通していない。   As shown in FIG. 2, in this modification, the turntable 20 includes a third refrigerant channel 21 inside. The third refrigerant flow path 21 is provided in an annular shape along the circumferential direction of the turntable 20. In addition, the form of the 3rd refrigerant | coolant flow path 21 is not limited to cyclic | annular form, For example, radial shape, spiral shape, etc. may be sufficient. Moreover, although the hole 21a of the 3rd refrigerant | coolant flow path 21 has a rectangular cross section in this example, it is good also as other cross-sectional shapes, such as circular shape and ellipse shape. On one side of the rotating shaft 8 (left side in FIG. 2), an inlet-side communication channel 22 that communicates the third refrigerant channel 21 and the first refrigerant inlet / outlet port 16 is provided in the axial direction. Further, on the other side (right side in FIG. 2) of the rotating shaft 8, an outlet side communication channel 23 that communicates the third refrigerant channel 21 and the first refrigerant channel 9 is provided. In the present modification, the first refrigerant inlet / outlet port 16 communicates with the first refrigerant channel 9 via the third refrigerant channel 21 and does not communicate directly with the first refrigerant channel 9.

本変形例においては、冷媒供給源からの冷媒が第1冷媒出入口16から回転シャフト7の入口側連通流路22を経て第3冷媒流路21に供給される。第3冷媒流路21に供給された冷媒は、第3冷媒流路21にしたがって回転テーブル20内を周方向に流れ、回転テーブル20を冷却する。回転テーブル20を冷却した冷媒は、回転シャフト7の出口側連通流路23を経て第1冷媒流路9に流入し、第1冷媒流路9に供給される。その後は、上記実施形態と同様、冷媒が第1冷媒流路9を流れて回転子6を冷却し、その後反負荷側ブラケット11の連通流路17を経て第2冷媒流路4に供給され、第2冷媒流路4を流れて固定子3を冷却する。   In this modification, the refrigerant from the refrigerant supply source is supplied from the first refrigerant inlet / outlet 16 to the third refrigerant channel 21 via the inlet-side communication channel 22 of the rotary shaft 7. The refrigerant supplied to the third refrigerant flow path 21 flows in the circumferential direction in the turntable 20 according to the third refrigerant flow path 21 and cools the turntable 20. The refrigerant that has cooled the turntable 20 flows into the first refrigerant flow path 9 via the outlet-side communication flow path 23 of the rotary shaft 7 and is supplied to the first refrigerant flow path 9. Thereafter, as in the above embodiment, the refrigerant flows through the first refrigerant flow path 9 to cool the rotor 6, and then supplied to the second refrigerant flow path 4 via the communication flow path 17 of the anti-load side bracket 11. The stator 3 is cooled by flowing through the second refrigerant flow path 4.

以上のように、本変形例では、負荷対象物である回転テーブル20が第1冷媒流路9と連通した第3冷媒流路21を内部に備える。これにより、第3冷媒流路21に冷媒を流通させることで、回転テーブル20についても冷却することが可能となり、回転テーブル20への熱による影響をさらに低減することができる。   As described above, in the present modification, the rotary table 20 that is the load object includes the third refrigerant channel 21 that communicates with the first refrigerant channel 9 inside. Thereby, it is possible to cool the rotary table 20 by circulating the refrigerant through the third refrigerant flow path 21, and the influence of heat on the rotary table 20 can be further reduced.

(2)冷媒流路を軸方向に沿って設ける場合
上記実施形態では、回転シャフト7と固定シャフト8との間に、第1冷媒流路9を螺旋状に形成する場合を一例として説明したが、例えば第1冷媒流路を軸方向に沿って形成してもよい。本変形例の一例を図3に示す。図3において、図1と同様の構成については同一の符号を付して、その説明を省略又は簡略化する。
(2) When the refrigerant flow path is provided along the axial direction In the above embodiment, the case where the first refrigerant flow path 9 is spirally formed between the rotating shaft 7 and the fixed shaft 8 has been described as an example. For example, the first refrigerant flow path may be formed along the axial direction. An example of this modification is shown in FIG. 3, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

図3に示すように、本変形例では、回転シャフト7と固定シャフト8との間に、軸方向に沿った第1冷媒流路25が周方向複数箇所(この例では8箇所)に設けられている。第1冷媒流路25は、回転シャフト7の内周面に開口する凹状の溝部として形成される。なお、第1冷媒流路25は、固定シャフト8の外周面に開口する凹状の溝部として形成してもよいし、回転シャフト7の内部に形成された流通孔としてもよい。固定シャフト8の軸方向他方側(図3中上側)には、複数の第1冷媒流路25の各々と連通する複数の第1冷媒出入口26が設けられ、固定シャフト8の軸方向一方側(図3中下側)には、複数の第1冷媒流路25と連通する環状の1つの出口側連通流路27が設けられている。出口側連通流路27は、反負荷側ブラケット11内の連通流路17と連通している。   As shown in FIG. 3, in the present modification, the first refrigerant flow path 25 along the axial direction is provided between the rotating shaft 7 and the fixed shaft 8 at a plurality of locations in the circumferential direction (eight locations in this example). ing. The first refrigerant channel 25 is formed as a concave groove that opens on the inner peripheral surface of the rotary shaft 7. The first coolant channel 25 may be formed as a concave groove opening on the outer peripheral surface of the fixed shaft 8, or may be a flow hole formed inside the rotary shaft 7. A plurality of first refrigerant inlets / outlets 26 communicating with each of the plurality of first refrigerant flow paths 25 are provided on the other axial side of the fixed shaft 8 (upper side in FIG. 3). On the lower side in FIG. 3, one annular outlet-side communication channel 27 that communicates with the plurality of first refrigerant channels 25 is provided. The outlet side communication channel 27 communicates with the communication channel 17 in the anti-load side bracket 11.

本変形例においては、冷媒供給源からの冷媒が、各第1冷媒出入口26から各第1冷媒流路25に供給される。各第1冷媒流路25に供給された冷媒は、各第1冷媒流路25にしたがって軸方向他方側から軸方向一方側に向けて流れ、回転子6を冷却する。回転子6を冷却した冷媒は、各第1冷媒流路25の軸方向一方側で出口側連通流路27に流入し、当該出口側連通流路27で合流して反負荷側ブラケット11内の連通流路17に流入する。その後は、上記実施形態と同様、冷媒が連通流路17を経て第2冷媒流路4に供給され、第2冷媒流路4を流れて固定子3を冷却する。   In this modification, the refrigerant from the refrigerant supply source is supplied to each first refrigerant flow path 25 from each first refrigerant inlet / outlet 26. The refrigerant supplied to each first refrigerant flow path 25 flows from the other axial side toward the one axial side according to each first refrigerant flow path 25 to cool the rotor 6. The refrigerant that has cooled the rotor 6 flows into the outlet-side communication flow path 27 on one axial side of each first refrigerant flow path 25, and merges in the outlet-side communication flow path 27 to be in the anti-load side bracket 11. It flows into the communication channel 17. Thereafter, as in the above embodiment, the refrigerant is supplied to the second refrigerant flow path 4 through the communication flow path 17 and flows through the second refrigerant flow path 4 to cool the stator 3.

本変形例でも上記実施形態と同様の効果を得る。なお、上記では第2冷媒流路4については螺旋状としたが、これに限定されるものではなく、第2冷媒流路4についても第1冷媒流路25と同様に軸方向に沿って設けてもよい。   Even in this modification, the same effects as those of the above embodiment are obtained. In the above description, the second refrigerant flow path 4 is formed in a spiral shape. However, the present invention is not limited to this, and the second refrigerant flow path 4 is provided along the axial direction in the same manner as the first refrigerant flow path 25. May be.

(3)その他
以上では、固定シャフト8を中空構造としたが、これに限定されるものではなく、中実構造としてもよい。
(3) Others Although the fixed shaft 8 has a hollow structure in the above, it is not limited to this and may have a solid structure.

また以上では、回転電機1がモータである場合を一例として説明したが、本実施形態は、回転電機1が発電機である場合にも適用することができる。   Moreover, although the case where the rotary electric machine 1 was a motor was demonstrated as an example above, this embodiment is applicable also when the rotary electric machine 1 is a generator.

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。   In addition to those already described above, the methods according to the above-described embodiments and modifications may be used in appropriate combination.

その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。   In addition, although not illustrated one by one, the above-mentioned embodiment and each modification are implemented with various modifications within a range not departing from the gist thereof.

1 回転電機
2 フレーム
3 固定子
4 第2冷媒流路
5 固定子ジャケット
6 回転子
6a 永久磁石
7 回転シャフト
8 固定シャフト
9 第1冷媒流路
11 反負荷側ブラケット(ブラケット)
13 軸受
16 第1冷媒出入口
17 連通流路
18 第2冷媒出入口
20 回転テーブル(負荷対象物)
21 第3冷媒流路
25 第1冷媒流路
26 第1冷媒出入口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating electrical machine 2 Frame 3 Stator 4 Second refrigerant flow path 5 Stator jacket 6 Rotor 6a Permanent magnet 7 Rotating shaft 8 Fixed shaft 9 First refrigerant flow path 11 Anti-load side bracket (bracket)
13 Bearing 16 First refrigerant inlet / outlet 17 Communication flow path 18 Second refrigerant inlet / outlet 20 Rotary table (object to be loaded)
21 Third refrigerant channel 25 First refrigerant channel 26 First refrigerant inlet / outlet

Claims (8)

回転子が固定され、軸受により回転自在に支持された中空状の回転シャフトと、
前記回転シャフトの内側に挿入される固定シャフトと、
前記回転シャフトと前記固定シャフトとの間に形成された第1冷媒流路と、を有する
ことを特徴とする回転電機。
A hollow rotating shaft having a rotor fixed and rotatably supported by a bearing;
A fixed shaft inserted inside the rotating shaft;
A rotating electrical machine comprising: a first coolant channel formed between the rotating shaft and the fixed shaft.
フレームと、
前記フレームの内側に固定され、前記回転子と半径方向に空隙を介して対向配置された固定子と、
前記フレームと前記固定子との間に配置され、第2冷媒流路が形成された固定子ジャケットと、をさらに有する
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
Frame,
A stator fixed to the inside of the frame and opposed to the rotor via a gap in the radial direction;
2. The rotating electrical machine according to claim 1, further comprising a stator jacket disposed between the frame and the stator and having a second refrigerant flow path formed therein.
前記フレームの軸方向一方側に配置され、前記第1冷媒流路と前記第2冷媒流路を連通する連通流路を内部に備えたブラケットをさらに有する
ことを特徴とする請求項2に記載の回転電機。
3. The bracket according to claim 2, further comprising a bracket that is disposed on one side in the axial direction of the frame and includes a communication channel that communicates the first refrigerant channel with the second refrigerant channel. 4. Rotating electric machine.
前記固定シャフトは、
中空構造である
ことを特徴とする請求項3に記載の回転電機。
The fixed shaft is
The rotating electrical machine according to claim 3, wherein the rotating electrical machine has a hollow structure.
前記固定シャフトは、
内周面の前記軸方向他方側に前記第1冷媒流路に連通された第1冷媒出入口を有し、
前記フレームは、
外周面の前記軸方向他方側に前記第2冷媒流路に連通された第2冷媒出入口を有する
ことを特徴とする請求項4に記載の回転電機。
The fixed shaft is
A first refrigerant inlet / outlet communicated with the first refrigerant flow path on the other axial side of the inner peripheral surface;
The frame is
5. The rotating electrical machine according to claim 4, further comprising a second refrigerant inlet / outlet communicating with the second refrigerant channel on the other axial side of the outer peripheral surface.
前記回転シャフトは、
負荷対象物に直接固定される
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の回転電機。
The rotating shaft is
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the rotating electrical machine is directly fixed to a load object.
前記負荷対象物は、
前記第1冷媒流路と連通した第3冷媒流路を内部に備える
ことを特徴とする請求項6に記載の回転電機。
The load object is
The rotating electrical machine according to claim 6, further comprising a third coolant channel communicating with the first coolant channel.
前記回転子は、
前記回転シャフトの外周面に設置された複数の永久磁石を有する
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の回転電機。
The rotor is
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 7, further comprising a plurality of permanent magnets installed on an outer peripheral surface of the rotating shaft.
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