用于旋轉電機的轉子和旋轉電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于旋轉電機的轉子，特別涉及一種包括轉子芯的轉子，在所述轉子芯中設置有磁體。
【背景技術】
[0002]在實踐中利用諸如冷卻油的冷卻劑來冷卻旋轉電機的嵌埋有磁體的轉子。
[0003]例如，日本專利申請公報N0.2008-228522 (JP 2008-228522 A)公開了一種旋轉電機的轉子，該轉子形成有從設置有磁體的轉子芯的內周穿過轉子芯延伸到外周的冷卻劑流動路徑，該轉子芯通過組合或層疊每塊都形成有狹縫的鋼板而形成。
[0004]另外，日本專利申請公報N0.2006-67777 (JP 2006-67777 A)公開了一種旋轉電機的冷卻結構，該冷卻結構形成有從轉子芯的內周穿過轉子芯延伸到外周的冷卻劑流動路徑，該轉子芯是通過層疊每塊都形成有從形成于芯的中心部的軸孔沿徑向向外延伸到外周部的狹縫的鋼板而形成。
[0005]此外，日本專利申請公報N0.2008-312343 (JP 2008-312343 A)公開了一種具有磁體冷卻結構的電機裝置，在所述磁體冷卻結構中，從位于轉子芯的軸向中心部的軸接收的冷卻劑被朝磁體引導且然后流到轉子芯的相對兩端部以便冷卻轉子芯中的磁體。
[0006]再者，日本專利申請公報N0.2010-263757 (JP 2010-263757 A)公開了一種籠式感應電機中的冷卻劑流動路徑，不過該冷卻劑流動路徑未設計成冷卻設置在轉子芯中的磁體，該冷卻劑流動路徑從轉子芯的內周穿過轉子芯延伸到外周，該轉子芯通過組合或層疊每塊都形成有狹縫的鋼板而形成。
[0007]在轉子芯中設置成沿轉子芯的軸向延伸的磁體趨于因轉子芯的軸向中央部處的蓄熱而發生高溫。因此，為了抑制高溫導致的不可逆的熱消磁的產生，希望以高優先度冷卻各磁體的軸向中央部。為此目的，在通過在軸向上層疊電磁鋼板而構成的轉子芯中，如果在轉子芯中將冷卻劑從軸引向磁體的冷卻劑流動路徑由徑向上的長形狹縫形成，則轉子旋轉期間的離心力增大所產生的作用于電磁鋼板的狹縫形成部分上的應力，這可能導致電磁鋼板的強度下降。
【發明內容】
[0008]本發明提供了一種旋轉電機以及一種用于該旋轉電機中的轉子，所述旋轉電機能供給較低溫度的冷卻劑以冷卻磁體的易于具有高溫的部分，而不會導致形成狹縫的鋼板的強度下降。
[0009]根據本發明的用于旋轉電機的轉子包括:轉子芯；軸，所述軸中具有冷卻劑流動通路和冷卻劑供給端口 ；和設置在所述轉子芯中的磁體，所述磁體沿所述轉子芯的軸向延伸。所述冷卻劑流動通路允許冷卻劑流動，所述冷卻劑供給端口向外部供給冷卻劑。所述轉子芯被固定地安裝在所述軸上并由層疊的鋼板形成。所述轉子芯具有供冷卻劑流過的冷卻劑流動路徑。所述冷卻劑流動路徑包括第一流動通路和第二流動通路。所述第一流動通路在所述磁體附近沿所述軸向延伸。所述第二流動通路將所述軸的冷卻劑供給端口和所述第一流動通路連接。所述第一流動通路形成為通過重疊形成在所有構成所述轉子芯的相應鋼板中的第一狹縫而穿過所述轉子芯。所述第二流動通路通過重疊形成在構成所述轉子芯的軸向中央區域的鋼板中的第二狹縫而形成并通過組合形成有相應狹縫的所述鋼板而形成，所述狹縫的形成位置不同。所述第一流動通路和所述第二流動通路在所述轉子芯的軸向中央區域結合。
[0010]在根據本發明的用于旋轉電機的轉子中，所述第一流動通路的周向寬度可被設定成大于所述第二流動通路的周向寬度，并且形成在設置有所述第一流動通路和所述第二流動通路結合的結合部的鋼板中的所述第二狹縫可成形為在徑向向外的方向上擴展以與構成所述第一流動通路的所述第一狹縫連接。
[0011]此外，在根據本發明的用于旋轉電機的轉子中，所述第二流動通路可朝向所述第一流動通路分岔且可具有關于徑向對稱的形狀。
[0012]此外，在根據本發明的用于旋轉電機的轉子中，關于形成所述第二流動通路的所述第二狹縫，內徑側狹縫部可設定成比中間狹縫部短。在所述內徑側狹縫部中，一個徑向端可向所述轉子芯的軸孔開口且另一個徑向端可封閉。在所述中央狹縫部中，兩個徑向端都可封閉。
[0013]根據本發明的另一方面的旋轉電機包括具有上述構型中的任何一種構型的轉子和以一間隙與所述轉子對向的定子。
[0014]根據本發明的用于旋轉電機的轉子和根據本發明的旋轉電機能通過供給較低溫度的冷卻油來冷卻磁體的高溫部分，同時盡管形成了狹縫也抑制鋼板強度的下降。
【附圖說明】
[0015]下面將參照【附圖說明】本發明的示例性實施方式的特征、優點以及技術和工業意義，在附圖中相似的附圖標記表示相似的要素，并且其中:
[0016]圖1是根據本發明的一個實施例的旋轉電機的沿其軸向截取的截面圖；
[0017]圖2是形成在圖1所示的轉子芯中的冷卻劑流動路徑的放大視圖；
[0018]圖3A是形成在各電磁鋼板中以構成圖2所示的冷卻劑流動路徑的狹縫構型的內徑側狹縫部的平面圖；
[0019]圖3B是形成在各電磁鋼板中以構成圖2所示的冷卻劑流動路徑的狹縫構型的中間狹縫部的平面圖；
[0020]圖3C是形成在各電磁鋼板中以構成圖2所示的冷卻劑流動路徑的狹縫構型的外徑側狹縫部的平面圖；
[0021]圖4A是根據本發明的一個實施例的轉子中的磁體冷卻作用的示意性地示出的視圖；
[0022]圖4B是第一比較例中的磁體冷卻作用的示意性地示出的視圖；
[0023]圖4C是第二比較例中的磁體冷卻作用的示意性地示出的視圖；
[0024]圖5是與圖2對應的視圖，示出了形成在轉子芯中的第二流動通路的一個改型；以及
[0025]圖6是與圖2對應的視圖，示出了形成在轉子芯中的第二流動通路的另一改型。
【具體實施方式】
[0026]在下文中，將參考附圖詳細說明本發明的一個實施例(在下文中稱為“實施例”)。在本說明書中，具體形狀、原材料、數值、方向和其它要素出于容易理解本發明的目的僅為示例性的，且如有必要可根據例如用途、目的或設計規范進行適當修改或變更。此外，根據以下說明中包含的多個實施例或改型，適當地組合各實施例或改型的特征處于本來的預期范圍內。
[0027]圖1是根據本發明的一個實施例的旋轉電機10的沿其軸向截取的截面圖。旋轉電機10包括定子12和轉子14。定子12也被稱為靜止部件。此外，轉子14也被稱為旋轉部件。
[0028]定子12具有例如通過在軸向上層疊每塊都呈大致圓環形的沖孔電磁鋼板而形成的圓筒形定子芯16，以及卷繞在多個周向等間隔的齒周圍的線圈18，所述齒在圓筒形定子芯16的內側形成為例如突出。當線圈18被供給以例如來自旋轉電機10外部的交流電壓時，在定子12的內側形成了旋轉磁場。
[0029]轉子14以間隙20配置在定子12的內側。轉子14包括由軸承部件(未示出)支承以旋轉的軸22和固定地安裝在軸22的外周上的轉子芯24。轉子14構造成通過其相對于在定子12的內側生成的旋轉磁場的吸引/排斥作用而旋轉。
[0030]在軸22的內部，形成有供諸如(例如)冷卻油的冷卻劑流過的冷卻劑流動通路26。在圖1中，示出了軸22的旋轉中心軸線X。冷卻劑流動通路26形成為沿軸22的旋轉中心軸線X延伸。此外，軸22形成有將冷卻油從軸22內的冷卻劑流動通路26供給至轉子芯24的冷卻劑供給端口 28。
[0031]這里，沿軸22的旋轉中心軸線X的方向對應于定子12和轉子14每一者的軸向。此外，中心在軸22的旋轉中心軸線X上的放射方向對應于定子12和轉子14每一者的徑向。這樣的關系在本