JP2024035947A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine.
回転電機はその動作により熱を発するため、ステータ及びロータに対してそれぞれ適切に冷却を行う必要がある。通常、ステータはその周囲を覆うヨークやハウジングに冷媒流路を設けることで冷却を行うことができる。一方で、ロータは常に回転しているため冷媒流路を設けることが難しく、冷却に工夫が必要となる。 Since a rotating electrical machine generates heat during its operation, it is necessary to appropriately cool the stator and rotor. Normally, the stator can be cooled by providing a coolant flow path in a yoke or housing surrounding the stator. On the other hand, since the rotor is constantly rotating, it is difficult to provide a coolant flow path, and cooling requires some ingenuity.
特許文献1には、永久磁石が埋設されたロータの径方向内側にオイル溜め部が配置され、オイル溜め部に溜めたオイル(冷媒)をロータの回転に伴う遠心力により筒状部の内周に向けて飛散させることで、筒状部を冷却する構成が開示されている。
In
従来技術のように、遠心力によってロータの内周に向けて冷媒を飛散させる構成では、ロータに埋設された永久磁石を直に冷却することができない。このため、永久磁石が十分に冷却されないため、モータ効率を向上させることに限界があるという問題が発生する。 With a configuration in which the refrigerant is scattered toward the inner circumference of the rotor by centrifugal force as in the prior art, it is not possible to directly cool the permanent magnets embedded in the rotor. Therefore, since the permanent magnets are not cooled sufficiently, there is a problem in that there is a limit to improving motor efficiency.
本発明は、ロータに内装された永久磁石を適切に冷却してモータ効率を向上できる回転電機を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a rotating electrical machine that can improve motor efficiency by appropriately cooling permanent magnets installed in a rotor.
本発明のある態様は、ロータと、ロータの外周に備えられるステータと、ロータ及びステータを収容するハウジングと、からなる回転電機に適用される。ロータは、回転軸と、永久磁石を備える筒状の筒状部と、回転軸の外周面と筒状部の内周面とを接続する接続部と、を備える。ロータは、回転軸と筒状部と接続部とにより形成される空間であって、接続部を隔てて軸方向に開口する環状凹部を備える。ハウジングは、回転軸を回転自在に軸支する台座を備える。台座には、環状凹部に向かって冷媒を導入する冷媒導入孔が備えられる。ロータは、環状凹部において筒状部を径方向に貫通する径方向貫通孔と、径方向貫通孔と連通し、ロータの内部を軸方向に貫通する軸方向貫通孔と、を有し、環状凹部に導入された冷媒が、径方向貫通孔及び軸方向貫通孔を通過することで永久磁石を冷却する。 One aspect of the present invention is applied to a rotating electric machine that includes a rotor, a stator provided on the outer periphery of the rotor, and a housing that accommodates the rotor and the stator. The rotor includes a rotating shaft, a cylindrical cylindrical portion including a permanent magnet, and a connecting portion connecting the outer circumferential surface of the rotating shaft and the inner circumferential surface of the cylindrical portion. The rotor is a space formed by a rotating shaft, a cylindrical portion, and a connecting portion, and includes an annular recess that opens in the axial direction across the connecting portion. The housing includes a pedestal that rotatably supports the rotating shaft. The pedestal is provided with a refrigerant introduction hole that introduces the refrigerant toward the annular recess. The rotor has a radial through hole that radially penetrates the cylindrical part in the annular recess, and an axial through hole that communicates with the radial through hole and axially penetrates the inside of the rotor. The coolant introduced into the permanent magnet cools the permanent magnet by passing through the radial through hole and the axial through hole.
本発明によれば、台座の冷媒導入孔からロータの環状凹部へと導入された冷媒が、ロータ内部の径方向貫通孔及び軸方向貫通孔を流通することで、ロータに備えられる永久磁石に対して直接的に冷媒を流通させることができる。これにより、永久磁石が適切に冷却されるので、モータ効率を向上することができる。 According to the present invention, the refrigerant introduced into the annular recess of the rotor from the refrigerant introduction hole of the pedestal flows through the radial through hole and the axial through hole inside the rotor, so that the refrigerant is directed against the permanent magnets provided in the rotor. The refrigerant can be directly circulated through the refrigerant. Thereby, the permanent magnet is appropriately cooled, so that motor efficiency can be improved.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る回転電機としてのモータ1の説明図であり、軸方向の断面図を示す。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a
モータ1は、円環状に形成されたステータ15と、ステータ15の内側に回転自在に装着されたロータ20と、ステータ15及びロータ20を内装するハウジング10と、を備えて構成される。
The
本実施形態のモータ1は、電動自動車やハイブリッド自動車に搭載され、車輪を駆動する電動機として機能する。また、モータ1は、車輪の回転による駆動力を受けて発電(回生)を行なう発電機としても機能する。なお、モータ1は、自動車以外の装置、例えば各種電気機器又は産業機械の駆動装置として用いられてもよい。
The
ステータ15は電磁鋼板が積層されて構成される。ステータ15に形成されるスロット(図示せず)には巻線が挿入される。ステータ15の軸方向端部には巻線が折り返されて構成されるコイルエンドが突出する。ステータ15の一方の端部(図1中左側)には、第1のコイルエンド151が軸方向に突出する。ステータ15の他方の端部(図1中右側)には、第2のコイルエンド152が軸方向に突出する。ステータ15の巻線に電流を流すことで、ロータ20に備えられる永久磁石25との作用によってロータ20が回転する。
The
ロータ20は、回転軸21と、筒状部22と、永久磁石25を備えて構成される。
The
筒状部22は、回転軸21の外周を取り囲むように配置される円筒状の部材である。筒状部22は、回転軸21と同芯となるように配置される。回転軸21と筒状部22とは、回転軸21の外周面から径方向に延設して筒状部22の内周面へと接続する接続部23により連結される。筒状部22の外周には、環形状に構成された永久磁石25が固定される。永久磁石25は周方向に複数の磁極を有するように、図4で後述するような複数のセグメント磁石251が環状に並べて配置される。永久磁石35の磁極は、ハルバッハ配列により配置される。ハルバッハ配列とは、周方向に隣り合う磁極の向きが90度異なるよう配置したものである。
The
永久磁石25の外周には、永久磁石25を固定するための筒状の保持部材202が備えられる。永久磁石25の軸方向の両端部には、それぞれ、円板状のエンドプレート201(201a、201b)が備えられる。
A
ロータ20には、回転軸21と筒状部22と接続部23とにより形成される空間であって、接続部23を隔てて軸方向の一の端部20a(図1中左側)側に開口する環状凹部24aが形成される。同様に、ロータ20の他の端部20b(図1中右側)側には、回転軸21と筒状部22と接続部23とにより形成され、接続部23を隔てて軸方向の他の端部20b側に開口する環状凹部24bが形成される。
The
ロータ20の回転軸21は、その両端が、ハウジング10に形成された台座12(12a、12b)の内周の貫通部分に固定されるベアリング13(13a、13b)に回転自在に軸支される。
The rotating
台座12aは、ロータ20の一の端部20a側のハウジング10からロータ20側に突設して形成される。台座12aの一部は、ロータ20の一の端部20aよりも環状凹部24aの内側に入り込むように形成される。
The
同様に、台座12bは、ロータ20の他の端部20b側のハウジング10からロータ20側に突設して形成され、台座12bの一部は、ロータ20の他の端部20bよりも環状凹部24bの内側に入り込むように形成される。
Similarly, the
台座12aは、冷媒をハウジング内部に導入するための冷媒導入孔14を有している。冷媒導入孔14は、ベアリング13aの周囲に沿って複数(例えば8つ)備えられる。冷媒導入孔14は、ハウジング10の内部、特にロータ20の環状凹部24aの内側に向けて、冷媒を導入するように構成されている。冷媒は、例えば絶縁性のオイルが用いられるが、冷却水等の水や、その他の流体、気体であってもよい。
The
ロータ20の環状凹部24aには、環状凹部24aの内壁から外周に貫通する円形断面の径方向貫通孔241が形成される。環状凹部24aの外周側であって、筒状部22と永久磁石25との間には、径方向貫通孔241に連通して軸方向に延設する矩形断面の軸方向貫通孔242が形成される。径方向貫通孔241及び軸方向貫通孔242は、ロータ20の周方向に複数形成される。軸方向貫通孔242の他の端部20b側のエンドプレート201bには、軸方向貫通孔242に対応する位置に、円形断面の開口部243が形成される。
A radial through
冷媒導入孔14から導入された冷媒は、環状凹部24aの一の端部20a側から内側に流入する。冷媒は、ロータ20が回転することによる遠心力によって、環状凹部24aの内周面側に移動する。冷媒は、遠心力によって、径方向貫通孔241へと流入し、径方向貫通孔241から軸方向貫通孔242へと流入する。冷媒は、さらに、軸方向貫通孔242を一の端部20a側から他の端部20b側へと移動する。軸方向貫通孔242の他の端部20b側に達した冷媒は、開口部243からロータ20の外部に流出する。これの冷媒は、ロータ20回転による遠心力により、ステータ15の第2のコイルエンド152に向かって飛散する。
The refrigerant introduced from the
環状凹部24aに導入された冷媒のうち、径方向貫通孔241を通過しなかった冷媒は、環状凹部24aの開口部分から外側に流出する。この冷媒は、ロータ20の回転による遠心力により、ロータ20とハウジング10の台座12aとの隙間から径方向外側へと移動し、ステータ15の第1のコイルエンド151に向かって飛散する。
Of the refrigerant introduced into the
このような構成により、モータ1の外部からハウジング10の内部へと導入された冷媒により、ロータ20に形成された軸方向貫通孔242を通過することでロータ20を冷却する。また、冷媒は、ステータ15の第1のコイルエンド151及び第2のコイルエンド152に飛散することでこれらを冷却する。冷媒はその後、ハウジング10の底部に形成された冷媒貯留部18(図7参照)へと流下する。この冷媒が、再び冷媒導入孔14からハウジング10内部と導入される。
With this configuration, the
次に、ロータ20の構成についてより詳細に説明する。
Next, the configuration of the
図2は、本実施形態のロータ20を構成する回転軸21及び筒状部22の斜視図である。図3は、ロータ20に永久磁石25が装着された状態の斜視図である。図4は、ロータ20にエンドプレート201が装着された状態の斜視図である。図5は、ロータ20の径方向断面図である。
FIG. 2 is a perspective view of the
図2に示すように、筒状部22の外周面には、軸方向に渡って複数の溝部225が形成される。それぞれの溝部225の一の端部20a側(図2中手前側)には、筒状部22の内周側、すなわち環状凹部24aと溝部225とを径方向に貫通する径方向貫通孔241が形成される。
As shown in FIG. 2, a plurality of
溝部225は、筒状部22の外周から起立する一組の起立壁221により形成される。起立壁221は、軸方向に直線的に延設された壁形状部であり、複数の起立壁221が筒状部22の周方向に所定の間隔をあけて配置されている。なお、筒状部22の外周には、起立高さの高い起立壁221aと起立高さが起立壁221aよりも低い起立壁221bとが交互に配置されている。
The
溝部225は、その外周に永久磁石25が配置されることで、永久磁石25の内周面と起立壁221の上面とが接し、永久磁石25と一組の起立壁221とで囲まれた軸方向の空間が形成される(図3参照)。この空間が、ロータ20の軸方向に冷媒を流通させる軸方向貫通孔242として構成される。なお、図3に示すように,永久磁石25の外周には永久磁石25を保持する筒状の保持部材202が嵌装される。
The
図4に示すように、ロータ20の一の端部20a及び他の端部20bには、円環状のエンドプレート201a、201bがそれぞれ配置され、永久磁石25を軸方向に固定すると共に、一の端部20a及び他の端部20bで、軸方向貫通孔242が閉塞される。
As shown in FIG. 4,
ロータ20の永久磁石25は、図5に示すように、複数の扇形のセグメント磁石251が環状に配置されることで構成される。セグメント磁石251は、一組の起立壁221aに接するセグメント磁石251aと、一組の起立壁221bに接するセグメント磁石251bとからなり、セグメント磁石251aとセグメント磁石251bとが交互に配置される。これらセグメント磁石251は、隣り合うセグメント磁石251とセグメント磁石251とで磁極の向きが90度異なるよう配置される。
As shown in FIG. 5, the
セグメント磁石251aは、その内周面が平坦であり、一組の起立壁221aの上面に接することで、軸方向貫通孔242が形成される。
The
セグメント磁石251bは、その内周面がセグメント磁石251aよりも筒状部22に近接するように形成されるとともに、径方向外側に凹設する凹部255bを有する。セグメント磁石251bが一組の起立壁221bの上面に接することで、セグメント磁石251bの凹部255bと一組の起立壁221bとにより、軸方向貫通孔242が形成される。
The
このような構成により、筒状部22と永久磁石25との間に軸方向貫通孔242が形成されるので、軸方向貫通孔242を流通する冷媒が永久磁石25に直に接して永久磁石25との間で熱交換を行うことができる。これにより、冷媒によるロータ20の永久磁石25の冷却効率を向上させることができる。永久磁石25の冷却効率を向上させることで、永久磁石25の熱による減磁を抑制することができ、モータ1の効率を向上させることができる。
With such a configuration, the axial through
なお、筒状部22に接する箇所の形状が異なるセグメント磁石251aとセグメント磁石251bとを交互に配置することで、環形状に構成される永久磁石25が、筒状部22に対して回り止めされる。
Note that by alternately arranging
次に、環状凹部24aの構造を説明する。
Next, the structure of the
図6は、環状凹部24aを中心としたロータ20の軸方向断面図である。
FIG. 6 is an axial cross-sectional view of the
環状凹部24aは、回転軸21の外周面と筒状部22の内周面と接続部23とにより形成される空間である。環状凹部24aは、開口側で断面積が小さい小径部245と、小径部245よりも接続部23側で、径方向の断面積が大きい、すなわち径方向拡大される拡径部246と、を有する。小径部245と拡径部246との間は、環状凹部24aの断面積がステップ状又はテーパ状に拡径する段差部247を有する。段差部247には、径方向貫通孔241が形成される。
The
環状凹部24aがこのような形状を有することにより、台座12aの冷媒導入孔14から環状凹部24aに導入された冷媒は、ロータ20の回転による遠心力により、環状凹部24aの径方向外側に移動し、拡径部246の内周に貯留する。拡径部246に貯留した冷媒は、遠心力により、段差部247に形成された径方向貫通孔241へと流入し、軸方向貫通孔242に押し込まれる。これにより、冷媒が、ロータ20の内部の軸方向貫通孔242を、一の端部20a側から他の端部20b側に流れ、ロータ20の内部、特に永久磁石25を冷却する。
Since the
ステータ15の他の端部20bのエンドプレート201bは、それぞれの軸方向貫通孔242に対応する位置に、複数の開口部243(図1参照)が形成される。開口部243は、その開口断面積が軸方向貫通孔242の開口断面積以上となるように形成される。また、開口部243は、当該開口部243の径方向外側部位が、軸方向貫通孔242よりも径方向側に位置するように形成される。
The
開口部243がこのように形成されることで、軸方向貫通孔242を流通して他の端部20bに達した冷媒が、ロータ20の回転による遠心力により、開口部243からロータ20の径方向外側に速やかに流出する。この冷媒は、ロータ20の他の端部20bよりも径方向外側に位置するステータ15の第2のコイルエンド152に向かって飛散し、第2のコイルエンド152を冷却する。
By forming the
また、ロータ20の他の端部20b付近の台座12bは、環状凹部24b内に入り込む小径部121bと、小径部121bから径方向外側に立設(拡径)してロータ20のエンドプレート201bに対向するように構成されるフランジ部122bとを有する。小径部121bからフランジ部122、にかけては、径方向外側に向かうにつれて徐々にロータ20から離れるように形成される。台座12bがこのように構成されることにより、開口部243から流出する冷媒は、小径部121b及びフランジ部16bに衝突しながら径方向外側に移動し、ステータ15の第2のコイルエンド152へと移動する。
The
同様に、ロータ20の一の端部20a付近の台座12aは、環状凹部24a内に入り込む小径部121aと、小径部121aから径方向外側に立設(拡径)してロータ20のエンドプレート201aに対向するように構成されるフランジ部122aとを有する。小径部121aからフランジ部122aにかけては、径方向外側に向かうにつれて徐々にロータ20から離れるように形成される。台座12がこのように構成されることにより、ロータ20の一の端部20aと台座12aとの隙間へと移動した冷媒は、小径部121a及びフランジ部16aに衝突しながら径方向外側に移動し、ステータ15の第1のコイルエンド151へと移動する。
Similarly, the
次に、本実施形態のモータ1の冷媒を流通させるための構成について説明する。
Next, a configuration for circulating the refrigerant of the
図7は、本実施形態のモータ1の説明図であり、冷媒を循環するポンプ40を備えた構成を示す。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the
モータ1において、冷媒導入孔14からハウジング10内部に導入された冷媒は、ロータ20の環状凹部24aから、ステータ15の第1のコイルエンド151、ロータ20及びステータ15の第2のコイルエンド152を冷却する。冷媒は、その後ハウジング10内を流下し、ハウジング10の下部にある冷媒貯留部18に貯留される。
In the
冷媒貯留部18には、配管30及びポンプ40が接続される。配管30は、台座12の冷媒導入孔14に接続する。ポンプ40は、電力により駆動する電動ポンプであってもよいし、モータ1の回転軸21の回転がギア等により伝達されて駆動する機械式ポンプであってもよい。
A
ポンプ40は、冷媒貯留部18に貯留された冷媒をくみ上げ、配管30を介して冷媒を冷媒導入孔14に吐出する。
The
このような構成により、ポンプ40を用いて、モータ1を冷却するための冷媒を循環させることができる。
With this configuration, the
図8は、本実施形態のモータ1の別の例の説明図であり、モータ1に変速機60を備えた構成を示す。
FIG. 8 is an explanatory diagram of another example of the
変速機60は、モータ1の回転軸21に接続され、複数のギア61によりモータ1の回転を変速(減速又は増速)し、その回転を出力する。
The
変速機60は、その下部に冷媒貯留部65を有する。冷媒貯留部65は、モータ1の冷媒貯留部18に連通しており、冷媒貯留部18に貯留した冷媒が冷媒貯留部65にも貯留される。冷媒貯留部65には、一部のギア61が浸漬している。
The
モータ1が回転することにより変速機60のギア61が回転し、冷媒貯留部65に貯留されている冷媒を上方へとかき上げる。変速機60のギア61によりかき上げられた冷媒は、台座12の冷媒導入孔14へと流入する。
As the
このような構成により、変速機60のギア61の回転を用いて、モータ1を冷却するための冷媒を循環させることができる。
With such a configuration, the refrigerant for cooling the
以上説明したように、本発明の実施形態では、ロータ20と、ロータ20の外周に備えられるステータ15と、ロータ20及びステータ15を収容するハウジング10と、からなるモータ1(回転電機)である。ロータ20は、回転軸21と、永久磁石25を外装する筒状の筒状部22と、回転軸21の外周面と筒状部22の内周面とを接続する接続部23と、を備える。ロータ20は、回転軸21と筒状部22と接続部23とにより形成される空間であって、接続部23を隔てて軸方向に開口する環状凹部24aを備える。ハウジング10は、回転軸21を回転自在に軸支する台座12を備える、台座12の周囲には、環状凹部24aに向かって冷媒を導入する冷媒導入孔14が備えられる。ロータ20は、環状凹部24aにおいて筒状部22を径方向に貫通する径方向貫通孔241と、径方向貫通孔241と連通し、ロータ20の内部を軸方向に貫通する軸方向貫通孔242と、を有し、環状凹部24aに導入された冷媒が、径方向貫通孔241及び軸方向貫通孔242を通過することで、永久磁石25が冷却される。
As explained above, in the embodiment of the present invention, the motor 1 (rotating electric machine) includes the
このような構成により、筒状部22と永久磁石25との間に軸方向貫通孔242が形成されるので、冷媒導入孔14から環状凹部24aに導入された冷媒が、ロータ20の回転による遠心力によって、径方向貫通孔241及び軸方向貫通孔242を流通して永久磁石25を冷却するので、冷媒によるロータ20の永久磁石25の冷却効率を向上させることができる。永久磁石25の冷却効率が向上することで、永久磁石25の熱による減磁を抑制することができ、モータ1の効率を向上させることができる。
With such a configuration, the axial through
また、本実施形態では、筒状部22の内周面は、環状凹部24aの開口側よりも、接続部側で段差部247を介して内径が拡径された拡径部246を有し、径方向貫通孔241は、段差部247に形成される。
Furthermore, in this embodiment, the inner circumferential surface of the
このような構成により、環状凹部24aに導入された冷媒が、遠心力により内径の大きな拡径部246に貯留することができ、冷媒をより確実に径方向貫通孔241に導くことができる。
With such a configuration, the refrigerant introduced into the
また、本実施形態では、台座12とロータ20との間には隙間を有し、冷媒導入孔14から導入された冷媒の一部が、隙間を経由してステータ15に流通するので、ハウジング内に導入された冷媒を、ロータ20の冷却だけではなく、ステータ15及び第1のコイルエンド151の冷却に用いることできる。
Further, in this embodiment, there is a gap between the pedestal 12 and the
また、本実施形態では、永久磁石25の他の端部20bにはエンドプレート201bが備えられ、エンドプレート201bには、軸方向貫通孔242がハウジング10内に開口する開口部243を有し、開口部243の開口断面積は、軸方向貫通孔242の開口断面積以上であり、開口部243の少なくとも一部は、軸方向貫通孔242よりも径方向外側に位置する。
Furthermore, in this embodiment, the
このような構成により、軸方向貫通孔242を流通する冷媒が、速やかにハウジング10内へと流出させることができるとともに、ロータ20の径方向外側、すなわちステータ15側に冷媒を導入されやすくできる。
With such a configuration, the refrigerant flowing through the axial through
また、本実施形態では、台座12は、環状凹部24bの内周に入り込む小径部121bと、小径部121bよりも軸方向端部側で径方向外側に立設するフランジ部122bと、を有する。
Furthermore, in this embodiment, the pedestal 12 has a
このような構成により、開口部243から流出した冷媒が、ロータ20の回転による遠心力によって、台座12の小径部121bからフランジ部122bに衝突しながら径方向外側に移動し、ステータ15へと移動させることができる。
With this configuration, the refrigerant flowing out from the
また、本実施形態では、筒状部22の周囲に永久磁石25が配置され、筒状部22の外周と永久磁石25の内周との間に、軸方向貫通孔242が形成され、永久磁石25は周方向に複数の磁極を有し、磁極は、ハルバッハ配列で配置されるので、ハルバッハ配列を適用したモータ1において、冷媒を永久磁石25に接するように流すことで、永久磁石25を適切に冷却することができる。
Moreover, in this embodiment, the
以上本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments merely show a part of the application examples of the present invention, and are not intended to limit the technical scope of the present invention to the specific configurations of the above embodiments. .
本実施形態の永久磁石25は、複数のセグメント磁石251がハルバッハ配列により配列される構成としたが、これに限られない。環状またはセグメント磁石を環状に配置した永久磁石の内周と、筒状部22との間に軸方向貫通孔を配置できる構成であれば、他の磁極配置の永久磁石を用いてもよい。
Although the
1:モータ、10:ハウジング、12:台座、14:冷媒導入孔、15:ステータ、16:フランジ部、20:ロータ、20a:一の端部、20b:他の端部、21:回転軸、22:筒状部、23:接続部、24a:環状凹部、25:永久磁石、40:ポンプ、60:変速機、151:第1のコイルエンド、152:第2のコイルエンド、201a:エンドプレート、201b:エンドプレート、241:径方向貫通孔、242:軸方向貫通孔、243:開口部、245:小径部、246:拡径部、247:段差部 1: Motor, 10: Housing, 12: Pedestal, 14: Refrigerant introduction hole, 15: Stator, 16: Flange portion, 20: Rotor, 20a: One end, 20b: Other end, 21: Rotating shaft, 22: Cylindrical part, 23: Connection part, 24a: Annular recess, 25: Permanent magnet, 40: Pump, 60: Transmission, 151: First coil end, 152: Second coil end, 201a: End plate , 201b: End plate, 241: Radial through hole, 242: Axial through hole, 243: Opening, 245: Small diameter portion, 246: Expanded diameter portion, 247: Step portion
Claims (6)
前記ロータは、回転軸と、永久磁石を備える筒状の筒状部と、前記回転軸の外周面と前記筒状部の内周面とを接続する接続部と、を備え、
前記ロータは、前記回転軸と前記筒状部と前記接続部とにより形成される空間であって、前記接続部を隔てて軸方向に開口する環状凹部を備え、
前記ハウジングは、前記回転軸を回転自在に軸支する台座を備え、
前記台座には、前記環状凹部に向かって冷媒を導入する冷媒導入孔が備えられ、
前記ロータは、前記環状凹部において前記筒状部を径方向に貫通する径方向貫通孔と、前記径方向貫通孔と連通し、前記ロータの内部を軸方向に貫通する軸方向貫通孔と、を有し、
前記環状凹部に導入された冷媒が、前記径方向貫通孔及び前記軸方向貫通孔を通過することで前記永久磁石を冷却する、
回転電機。 A rotating electrical machine comprising a rotor, a stator provided on the outer periphery of the rotor, and a housing housing the rotor and the stator,
The rotor includes a rotating shaft, a cylindrical cylindrical portion including a permanent magnet, and a connecting portion connecting an outer circumferential surface of the rotating shaft and an inner circumferential surface of the cylindrical portion,
The rotor is a space formed by the rotating shaft, the cylindrical portion, and the connecting portion, and includes an annular recess that opens in the axial direction across the connecting portion,
The housing includes a pedestal that rotatably supports the rotating shaft,
The pedestal is provided with a refrigerant introduction hole for introducing refrigerant toward the annular recess,
The rotor includes a radial through hole that radially penetrates the cylindrical portion in the annular recess, and an axial through hole that communicates with the radial through hole and axially penetrates the inside of the rotor. have,
Coolant introduced into the annular recess cools the permanent magnet by passing through the radial through hole and the axial through hole.
Rotating electric machine.
前記筒状部の前記内周面は、前記環状凹部の開口側の内径よりも、前記接続部側で、段差部を介して内径が拡径された拡径部を有し、
前記径方向貫通孔は、前記拡径部の前記段差部に形成される、
回転電機。 The rotating electric machine according to claim 1,
The inner circumferential surface of the cylindrical part has an enlarged diameter part whose inner diameter is larger on the connecting part side via a step part than the inner diameter on the opening side of the annular recess,
The radial through hole is formed in the step part of the enlarged diameter part,
Rotating electric machine.
前記台座と前記ロータとの間には隙間を有し、
前記冷媒導入孔から導入された冷媒の一部が、前記隙間を経由して前記ステータに流通する、
回転電機。 The rotating electric machine according to claim 1,
There is a gap between the pedestal and the rotor,
A part of the refrigerant introduced from the refrigerant introduction hole flows to the stator via the gap,
Rotating electric machine.
前記永久磁石の軸方向端部にはエンドプレートが備えられ、前記エンドプレートには、前記軸方向貫通孔が前記ハウジング内に開口する開口部を有し、
前記開口部の開口断面積は、前記軸方向貫通孔の開口断面積以上であり、前記開口部の少なくとも一部は、前記軸方向貫通孔よりも径方向外側に位置する、
回転電機。 The rotating electric machine according to claim 1,
An end plate is provided at an axial end of the permanent magnet, and the end plate has an opening through which the axial through hole opens into the housing;
The opening cross-sectional area of the opening is greater than or equal to the opening cross-sectional area of the axial through-hole, and at least a portion of the opening is located radially outward than the axial through-hole.
Rotating electric machine.
前記台座は、前記ロータの端部付近で、前記環状凹部の内周に入り込む小径部と、前記小径部よりも軸方向端部側で径方向外側に立設するフランジ部と、を有する、
回転電機。 The rotating electric machine according to claim 1,
The pedestal has a small diameter portion that enters the inner periphery of the annular recess near the end of the rotor, and a flange portion that stands radially outward from the small diameter portion on the axial end side.
Rotating electric machine.
前記筒状部の周囲に前記永久磁石が配置され、前記筒状部と前記永久磁石との間に、前記軸方向貫通孔が形成され、
前記永久磁石は周方向に複数の磁極を有し、前記磁極は、ハルバッハ配列で配置される、
回転電機。 The rotating electric machine according to claim 1,
The permanent magnet is arranged around the cylindrical part, and the axial through hole is formed between the cylindrical part and the permanent magnet,
The permanent magnet has a plurality of magnetic poles in the circumferential direction, and the magnetic poles are arranged in a Halbach array.
Rotating electric machine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022140594A JP2024035947A (en) | 2022-09-05 | 2022-09-05 | Rotary electric machine |
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JP2022140594A Pending JP2024035947A (en) | 2022-09-05 | 2022-09-05 | Rotary electric machine |
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