旋轉(zhuǎn)電的制造方法
【專利摘要】一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，不使用間隔片就能形成鐵心的徑向的冷卻空氣流路，并且能使用一種鋼板來(lái)制作轉(zhuǎn)子的鐵心。在構(gòu)成鐵心的鋼板(20)上形成有：供旋轉(zhuǎn)軸插入的中央開(kāi)口(23)；多個(gè)永磁體用貫通孔(29)；供冷卻流體沿軸向流通的中央流通孔(24)；與中央流通孔(24)連通并朝徑向外側(cè)延伸到中途位置，且以規(guī)定的中心角間隔配置的多個(gè)內(nèi)側(cè)槽(25)；從鋼板(20)的外周朝徑向內(nèi)側(cè)延伸到中途，并配置于相互在周向上鄰接的兩個(gè)內(nèi)側(cè)槽(25)的中央的角度位置的多個(gè)外側(cè)槽(27)。相互鄰接并層疊的兩片鋼板(20)錯(cuò)開(kāi)角度而配置，且這兩片中的一方鋼板(20)的內(nèi)側(cè)槽(25)與另一方鋼板(20)的外側(cè)槽(27)在徑向的中途位置連通。
【專利說(shuō)明】旋轉(zhuǎn)電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具備由層疊鋼板構(gòu)成的鐵心的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]旋轉(zhuǎn)電機(jī)(電動(dòng)機(jī)或者發(fā)電機(jī))的轉(zhuǎn)子的鐵心通常通過(guò)將多個(gè)鋼板在軸向上層疊而形成。在這種情況下，為了冷卻鐵心，公知有一種使冷卻用空氣在沿軸向貫通鐵心內(nèi)的冷卻流路中流動(dòng)的技術(shù)。但是，若冷卻空氣流動(dòng)僅在軸向上進(jìn)行，則存在軸向的溫度變得不均勻，得不到足夠的冷卻風(fēng)量等技術(shù)問(wèn)題。因此，公知有一種除了軸向的冷卻流路之外，每隔規(guī)定的多片鋼板(芯組)，夾入間隔片(管片)來(lái)形成使冷卻空氣沿徑向流動(dòng)的流路的技術(shù)。
[0003]但是，在轉(zhuǎn)子使用永磁體的情況下，當(dāng)沿軸向?qū)⒂来朋w插入層疊的鋼板時(shí)，會(huì)被各芯組勾住而導(dǎo)致作業(yè)性變差。
[0004]為了解決這樣的技術(shù)問(wèn)題，在專利文獻(xiàn)I中，提出有將兩種帶槽的鋼板層疊，通過(guò)形成于這些鋼板的槽來(lái)構(gòu)成徑向的流路的技術(shù)。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開(kāi)2009 - 65827號(hào)公報(bào)
[0006]根據(jù)專利文獻(xiàn)I記載的技術(shù)，為了制作鐵心需要使用兩種鋼板。因此，材料的準(zhǔn)備、管理麻煩，這成為成本高的主要原因。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題而作出的，其目的在于可以不用間隔片就能形成鐵心的徑向的冷卻空氣流路，并且能使用一種鋼板來(lái)制作轉(zhuǎn)子的鐵心。
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有:旋轉(zhuǎn)軸；固定于上述旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子；在上述轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)隔著徑向的間隙包圍所述轉(zhuǎn)子配置的定子；以及包圍上述定子配置并固定有上述定子的框架，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征在于，上述轉(zhuǎn)子具備:鐵心，該鐵心通過(guò)將多個(gè)彼此形狀相同的鋼板在軸向上層疊而形成，上述鋼板形成有與上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向垂直地?cái)U(kuò)開(kāi)并供上述旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)的中央開(kāi)口 ；以及多個(gè)永磁體，這些永磁體在上述軸向上貫通上述鐵心的內(nèi)部而延伸，在各上述多個(gè)鋼板上形成有:供上述旋轉(zhuǎn)軸插入的中央開(kāi)口 ；供上述多個(gè)永磁體貫通的多個(gè)永磁體用貫通孔；供冷卻流體沿軸向流通的中央流通孔；與上述中央流通孔連通并朝徑向外側(cè)延伸到該鋼板的徑向的中途位置且以規(guī)定的中心角間隔配置的多個(gè)內(nèi)側(cè)槽；以及從該鋼板的外周朝徑向內(nèi)側(cè)延伸到該鋼板的徑向的中途，以與上述規(guī)定的中心角相等的中心角間隔配置，并配置于相互在周向上鄰接的兩個(gè)上述內(nèi)側(cè)槽的中央的角度位置的多個(gè)外側(cè)槽，構(gòu)成為相互鄰接并層疊的兩片上述鋼板錯(cuò)開(kāi)上述規(guī)定的中心角的一半角度配置，并且這兩片中的一方上述鋼板的上述內(nèi)側(cè)槽與另一方的上述鋼板的上述外側(cè)槽在上述徑向的中途位置連通。
[0009]根據(jù)該發(fā)明，不用間隔片就能形成鐵心的徑向的冷卻空氣流路，并且能使用一種鋼板來(lái)制作轉(zhuǎn)子的鐵心，因而能夠減少制作成本?！緦＠綀D】
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是表示將構(gòu)成本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的第一實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子的鐵心的鋼板取出表不的王視圖。
[0011]圖2是表示本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的第一實(shí)施方式的構(gòu)成的示意縱剖視圖。
[0012]圖3是將圖2的轉(zhuǎn)子鐵心的III部放大表示的示意局部縱剖視圖。
[0013]圖4是將構(gòu)成本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的第二實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子的鐵心的鋼板取出表示的主視圖。
[0014]圖5是將構(gòu)成本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的第三實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子的鐵心的鋼板取出表示的主視圖。
[0015](符號(hào)說(shuō)明)
[0016]10…旋轉(zhuǎn)軸
[0017]11…轉(zhuǎn)子
[0018]12…定子
[0019]I3…框架 [0020]14…風(fēng)扇
[0021]20…鋼板
[0022]21…鐵心
[0023]22…永磁體
[0024]23…中央開(kāi)口
[0025]24…中央流通孔
[0026]25...內(nèi)側(cè)槽
[0027]26…內(nèi)側(cè)槽寬幅部
[0028]27…外側(cè)槽
[0029]28…外側(cè)槽寬幅部
[0030]29…永磁體用貫通孔
[0031]30、31…鋼板組
[0032]40…間隙
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。這里，對(duì)于相互相同或者類似的部分標(biāo)注共用的附圖標(biāo)記，并省略重復(fù)說(shuō)明。
[0034][第一實(shí)施方式]
[0035]圖1是將構(gòu)成本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的第一實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子的鐵心的鋼板取出表示的主視圖。圖2是表示本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的第一實(shí)施方式的構(gòu)成的示意縱剖視圖。圖3是將圖2的轉(zhuǎn)子鐵心的III部放大表示的示意性局部縱剖視圖。
[0036]如圖2所示，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的第一實(shí)施方式包括旋轉(zhuǎn)軸10、轉(zhuǎn)子11、定子12、框架13、風(fēng)扇14。定子12在框架13內(nèi)固定于框架13，并以隔著徑向的間隙40包圍轉(zhuǎn)子11的徑向外側(cè)的方式配置。旋轉(zhuǎn)軸10被固定于框架13的軸承(未圖示)支承成能旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子11以及風(fēng)扇14固定于旋轉(zhuǎn)軸10，與旋轉(zhuǎn)軸10成為一體并能夠一起旋轉(zhuǎn)。
[0037]轉(zhuǎn)子11由將多個(gè)鋼板20沿軸向?qū)盈B而構(gòu)成的鐵心21、沿軸向貫通鐵心21的多個(gè)永磁體22構(gòu)成。
[0038]多個(gè)鋼板20全部是相同的形狀，如圖1所示，為大致圓板狀。在鋼板20的中央形成有供旋轉(zhuǎn)軸10插入的圓形的中央開(kāi)口 23。
[0039]圖1所示的例子是6極的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心用鋼板20，包圍中央開(kāi)口 23而沿周向等間隔地形成有六個(gè)中央流通孔24。即，六個(gè)中央流通孔24每隔60度中心角配置。這六個(gè)中央流通孔24為相同形狀且為相同尺寸。內(nèi)側(cè)槽25從各中央流通孔24向徑向外側(cè)延伸到徑向中途。各內(nèi)側(cè)槽25的最里側(cè)、即徑向的最外側(cè)形成有沿周向擴(kuò)開(kāi)的內(nèi)側(cè)槽寬幅部26。
[0040]外側(cè)槽27在相互鄰接的兩個(gè)內(nèi)側(cè)槽25的角度位置的中央位置從鋼板20的外周向徑向內(nèi)側(cè)延伸到徑向中途。外側(cè)槽27有六個(gè)，相互隔開(kāi)60度中心角配置。各外側(cè)槽27的最里側(cè)、即徑向的最內(nèi)側(cè)形成有沿周向擴(kuò)開(kāi)的外側(cè)槽寬幅部28。內(nèi)側(cè)槽寬幅部26與外側(cè)槽寬幅部28的徑向位置一致，在周向上等間隔配置。
[0041]在鋼板20的外周附近，沿外周相互在周向上等間隔地形成有12個(gè)長(zhǎng)方形的永磁體用貫通孔29。各外側(cè)槽27配置于相互鄰接的兩個(gè)永磁體用貫通孔29的中央。
[0042]多片鋼板20以相互相同的朝向?qū)盈B而形成鋼板組30、31。而且，這樣的鋼板組30、31形成有多個(gè)。此外，在與一個(gè)鋼板組30鄰接的其他鋼板組31中，中心角錯(cuò)開(kāi)30度而重疊。
[0043]此時(shí)，在各鋼板組30、31中，各鋼板20的貫通孔、槽在軸向上重疊并連通。另外，鋼板組30的內(nèi)側(cè)槽25與鋼板組31的外側(cè)槽27位于相同的角度位置，內(nèi)側(cè)槽寬幅部26與外側(cè)槽寬幅部28重疊并在軸向上連通。同樣地，鋼板組31的內(nèi)側(cè)槽25與鋼板組30的外側(cè)槽27位于相同的角度位置，內(nèi)側(cè)槽寬幅部26與外側(cè)槽寬幅部28重疊并在軸向上連通。此時(shí)，內(nèi)側(cè)槽25與外側(cè)槽27在鋼板組30與鋼板組31的接合部處連通并形成有徑向的冷卻空氣流路。
[0044]根據(jù)以上說(shuō)明的結(jié)構(gòu)，在該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，能夠不使用間隔片而形成鐵心的徑向的冷卻空氣流路，并且能夠使用一種鋼板20來(lái)制作轉(zhuǎn)子11的鐵心21，能夠減少制作成本。另外，因?yàn)閮?nèi)側(cè)槽寬幅部26與外側(cè)槽寬幅部28重疊并在軸向上連通，所以能夠增大該連通部的流路面積，促進(jìn)徑向的流動(dòng)。并且，也能夠通過(guò)該連通部促進(jìn)軸向的流動(dòng)。
[0045][第二實(shí)施方式]
[0046]圖4是將構(gòu)成本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的第二實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子的鐵心的鋼板取出表示的主視圖。
[0047]在該實(shí)施方式中，內(nèi)側(cè)槽25的周向?qū)挾仁且粯拥?，從中央流通?4向徑向外側(cè)直線狀地延伸到徑向中途。沒(méi)有相當(dāng)于第一實(shí)施方式的內(nèi)側(cè)槽寬幅部26(圖1)的部分。內(nèi)側(cè)槽25的最里側(cè)、即徑向最外側(cè)的端部與鄰接的鋼板組的外側(cè)槽寬幅部28連通。
[0048]在該實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式相比，相互鄰接的鋼板組的內(nèi)側(cè)槽25與外側(cè)槽27的連通部的流路面積較小，在此處流動(dòng)的冷卻空氣的流量受到了限制。
[0049]其他的作用、效果與第一實(shí)施方式相同。
[0050][第三實(shí)施方式][0051]圖5是將構(gòu)成本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的第三實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子的鐵心的鋼板取出表示的主視圖。
[0052]在該實(shí)施方式中，與第二實(shí)施方式相同，內(nèi)側(cè)槽25的周向?qū)挾仁且粯拥模瑥闹醒肓魍?4朝徑向外側(cè)直線狀地延伸到徑向中途。并且，外側(cè)槽27的周向?qū)挾纫彩且粯拥模瑥匿摪?0的外周朝徑向內(nèi)側(cè)直線狀地延伸到徑向中途，且沒(méi)有相當(dāng)于外側(cè)槽寬幅部28(圖4)的部分。在該實(shí)施方式中，與第二實(shí)施方式相比，相互鄰接的鋼板組的內(nèi)側(cè)槽25與外側(cè)槽27的連通部的流路面積更小，流過(guò)此處的冷卻空氣的流量受到了限制。
[0053]其他的作用、效果與第二實(shí)施方式相同。
[0054][其他的實(shí)施方式]
[0055]雖然對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但這些實(shí)施方式僅作為例示，并沒(méi)有限定發(fā)明的范圍的意圖。這些實(shí)施方式能夠以其他各種方式實(shí)施，在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式、變形包含在發(fā)明的范圍、要旨內(nèi)，相同地，包含于權(quán)利要求書記載的發(fā)明和其等同的范圍內(nèi)。
[0056]例如，雖然在第二實(shí)施方式中形成為設(shè)有外側(cè)槽寬幅部28而沒(méi)有內(nèi)側(cè)槽寬幅部26，但相反地，也可以是沒(méi)有外側(cè)槽寬幅部28而設(shè)有內(nèi)側(cè)槽寬幅部26的實(shí)施方式。
[0057]另外，雖然在上述各實(shí)施方式中，各中央流通孔24與一個(gè)內(nèi)側(cè)槽25連通，但是也可以形成為各中央流通孔24與多個(gè)內(nèi)側(cè)槽25連通。
[0058]另外，在上述實(shí)施方式中，將以相同的朝向重疊的多片鋼板稱作鋼板組，并將相互鄰接的鋼板組彼此的朝向錯(cuò)開(kāi)。作為這樣的結(jié)構(gòu)的變形，也能夠?qū)片鋼板設(shè)為與I組鋼板組相同的結(jié)構(gòu)。在該情況下，內(nèi)側(cè)槽25以及外側(cè)槽27在軸向上被細(xì)分，這些槽內(nèi)的徑向流路狹窄，流動(dòng)阻力變大。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，具有: 旋轉(zhuǎn)軸； 固定于所述旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子； 在所述轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)隔著徑向的間隙包圍所述轉(zhuǎn)子配置的定子；以及 包圍所述定子配置并固定有所述定子的框架， 該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征在于， 所述轉(zhuǎn)子具備: 鐵心，該鐵心使多個(gè)彼此形狀相同的鋼板在軸向上層疊，所述鋼板形成有與所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向垂直地?cái)U(kuò)開(kāi)并供所述旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)的中央開(kāi)口 ；以及 多個(gè)永磁體，這些永磁體在所述軸向上貫通所述鐵心的內(nèi)部而延伸， 在各所述多個(gè)鋼板上形成有: 中央開(kāi)口，該中央開(kāi)口供所述旋轉(zhuǎn)軸插入； 多個(gè)永磁體用貫通孔，這些永磁體用貫通孔供所述多個(gè)永磁體貫通； 中央流通孔，該中央流通孔供冷卻流體沿軸向流通； 多個(gè)內(nèi)側(cè)槽，這些內(nèi)側(cè)槽與所述中央流通孔連通，并朝徑向外側(cè)延伸到所述鋼板的徑向的中途位置，且以規(guī)定的中心角間隔配置；以及 多個(gè)外側(cè)槽，這些外側(cè)槽從所述鋼板的外周朝徑向內(nèi)側(cè)延伸到該鋼板的徑向的中途，以與所述規(guī)定的中心角相等的中心角間隔配置，并配置于相互在周向上鄰接的兩個(gè)所述內(nèi)側(cè)槽的中央的角度位置， 所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)構(gòu)成為相互鄰接并層疊的兩片所述鋼板錯(cuò)開(kāi)所述規(guī)定的中心角的一半角度配置，并且這兩片中的一方所述鋼板的所述內(nèi)側(cè)槽與另一方所述鋼板的所述外側(cè)槽在所述徑向的中途位置連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 在所述多個(gè)外側(cè)槽的內(nèi)側(cè)端部形成有沿周向擴(kuò)開(kāi)的寬幅部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 在所述多個(gè)內(nèi)側(cè)槽的外側(cè)端部形成有沿周向擴(kuò)開(kāi)的寬幅部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述多個(gè)永磁體在所述鐵心的外周附近沿該外周等間隔地配置，所述外側(cè)槽分別配置于所述多個(gè)永磁體中相互鄰接的兩個(gè)永磁體之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述鐵心包括:使相互鄰接的多片所述鋼板在相互相同的角度位置層疊的第一層疊鋼板體；以及使相互鄰接的多片所述鋼板在相互相同的角度位置層疊的第二層疊鋼板體， 所述第一層疊鋼板體和所述第二層疊鋼板體相互錯(cuò)開(kāi)所述規(guī)定的中心角一半的角度，并相互鄰接地層疊。
【文檔編號(hào)】H02K1/32GK103944297SQ201410022269
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月18日
【發(fā)明者】藤川貴陽(yáng), 坪井雄一, 米谷晴之 申請(qǐng)人:東芝三菱電機(jī)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)株式會(huì)社