JP2013132115A - Rotary electric machine - Google Patents

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Takashi Asaga
崇 朝賀
Tomoya Sugiyama
智也 杉山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary electric machine which efficiently inhibits the occurrence of an eddy current in permanent magnets at the rotary electric machine including a stator and a rotor compared to a conventional rotary electric machine.SOLUTION: A rotary electric machine 2 includes a stator 11 and a rotor 12 supported so as to rotate relative to the stator 11. The rotor 12 includes multiple insertion holes 41a formed at equal predetermined intervals in a circumferential direction of the rotor 12; and permanent magnets 50 respectively inserted into the multiple insertion holes 41a and formed by various kinds of split magnets 51a to 51f having different dimensions. The dimension of the split magnet disposed in a portion of the rotor 12 where high heat radiation performance is achieved is set so as to be larger than the dimension of the split magnet disposed in a portion of the rotor 12 where heat radiation is conducted at a low level.

Description

本発明は、磁石を配置されたロータを備える回転電機に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine including a rotor on which magnets are arranged.

ハイブリッド車両や電気自動車に搭載される回転電機には、コイルが巻装されたステータと、永久磁石を有するロータがステータの内周側に配置された磁石埋込型モータがある。このような回転電機において、ロータが回転すると磁束密度の変化により永久磁石に渦電流が発生する。そうすると、この渦電流により永久磁石が発熱し、永久磁石が減磁して磁気特性が低下するおそれがある。そこで、例えば特許文献1には、永久磁石を複数の分割磁石により構成することにより、永久磁石における渦電流の発生を抑制する回転電機が開示されている。さらに、例えば特許文献2には、渦電流が永久磁石の表面付近に発生することから、それぞれの分割磁石において表面近傍の保磁力を永久磁石内部の保磁力より高くし、発熱による磁気特性の低下を抑制する回転電機が開示されている。   2. Description of the Related Art A rotating electric machine mounted on a hybrid vehicle or an electric vehicle includes a stator around which a coil is wound and a magnet embedded motor in which a rotor having a permanent magnet is arranged on the inner peripheral side of the stator. In such a rotating electrical machine, when the rotor rotates, an eddy current is generated in the permanent magnet due to a change in magnetic flux density. If it does so, a permanent magnet will generate | occur | produce a heat | fever with this eddy current, and there exists a possibility that a permanent magnet may demagnetize and a magnetic characteristic may fall. Thus, for example, Patent Document 1 discloses a rotating electrical machine that suppresses the generation of eddy currents in a permanent magnet by configuring the permanent magnet with a plurality of divided magnets. Further, for example, in Patent Document 2, since eddy current is generated near the surface of the permanent magnet, the coercive force in the vicinity of the surface of each divided magnet is made higher than the coercive force inside the permanent magnet, and the magnetic characteristics are deteriorated due to heat generation. A rotating electrical machine that suppresses the above is disclosed.

特開2009−142081号公報JP 2009-148201 A 特開2009−254092号公報JP 2009-254092 A

このような回転電機の駆動中においては、コイルや鉄心の発熱なども加わり回転電機の内部が高温となるため、潤滑油や放熱フィンなどによりロータの冷却を図っている。ところが、回転電機の構造上、放熱が困難な部位もあることから、永久磁石が高温となることを抑制するために、例えば永久磁石の分割数を増加することが考えられる。しかしながら、このように永久磁石の分割数を増加させると、永久磁石の製造コストが増大してしまうことが懸念される。
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、ステータとロータを備える回転電機において、永久磁石における渦電流の発生を従来と比較して効率的に抑制することが可能な回転電機を提供することを目的とする。
During driving of such a rotating electrical machine, the coil and iron core generate heat and the interior of the rotating electrical machine becomes hot, so the rotor is cooled by lubricating oil, heat radiating fins, or the like. However, since there is a part where heat dissipation is difficult due to the structure of the rotating electrical machine, it is conceivable to increase the number of divisions of the permanent magnet, for example, in order to suppress the permanent magnet from becoming high temperature. However, when the number of permanent magnets is increased in this way, there is a concern that the manufacturing cost of the permanent magnets will increase.
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a rotating electrical machine capable of efficiently suppressing generation of eddy currents in a permanent magnet in a rotating electrical machine including a stator and a rotor as compared with the conventional one. For the purpose.

上述した課題を解決するために、請求項1に係る発明は、ステータと、当該ステータに対して回転可能に支持されたロータとを備える回転電機であって、
前記ロータは、前記ロータの周方向に等間隔で形成された複数の挿入孔と、複数の前記挿入孔にそれぞれ挿入され、寸法の異なる複数種の分割磁石により構成される永久磁石と、を有し、
前記ロータにおいて放熱性が高い部位に配置される前記分割磁石の寸法は、前記ロータにおいて放熱性が低い部位に配置される前記分割磁石の寸法よりも大きく設定される。
In order to solve the above-described problem, an invention according to claim 1 is a rotating electrical machine including a stator and a rotor supported rotatably with respect to the stator,
The rotor has a plurality of insertion holes formed at equal intervals in the circumferential direction of the rotor, and a permanent magnet that is inserted into each of the plurality of insertion holes and includes a plurality of types of divided magnets having different dimensions. And
The dimension of the divided magnets arranged in the part with high heat dissipation in the rotor is set larger than the dimension of the divided magnets arranged in the part with low heat dissipation in the rotor.

請求項2に係る発明は、請求項1において、前記ロータの軸方向における前記分割磁石の寸法が異なる。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the dimensions of the divided magnets in the axial direction of the rotor are different.

請求項3に係る発明は、請求項1または2において、前記ロータは環状をなし、前記ロータの周方向および径方向のうち少なくとも一方向における前記分割磁石の寸法が異なる。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the rotor has an annular shape, and the dimensions of the divided magnets in at least one of the circumferential direction and the radial direction of the rotor are different.

請求項4に係る発明は、請求項1〜3の何れか一項において、前記永久磁石は、各前記分割磁石の間に不導体を介在させて連結することにより構成されている。   According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the permanent magnet is configured by connecting a non-conductor between the divided magnets.

請求項1に係る発明によれば、永久磁石が寸法の異なる複数種の分割磁石により構成されている。そして、ロータにおいて放熱性が高い部位に配置された分割磁石の寸法は、ロータの放熱性が低い部位に配置された分割磁石の寸法よりも大きく設定される。これにより、ロータにおいて放熱性が高い部位に配置された分割磁石は、渦電流により発熱しても放熱しやすいことから温度上昇が抑制される。一方で、ロータにおいて放熱性が低い部位に配置された分割磁石は、渦電流の発生を抑制することができるため発熱しにくく温度上昇が抑制される。また、分割磁石が配置される部位によって分割磁石の寸法を適宜設定することにより、永久磁石が過剰に分割さることなく、放熱性の低い部位に配置する分割磁石を基準として分割された永久磁石と比較して製造コストを低減することができる。よって、本発明の回転電機は、永久磁石における渦電流の発生を従来と比較して効率的に抑制することができる。   According to the invention which concerns on Claim 1, the permanent magnet is comprised by the multiple types of division | segmentation magnet from which a dimension differs. And the dimension of the split magnet arrange | positioned in a site | part with high heat dissipation in a rotor is set larger than the dimension of the split magnet arrange | positioned in the site | part with low heat dissipation of a rotor. As a result, the divided magnets arranged in the portion with high heat dissipation in the rotor can easily dissipate heat even if they generate heat due to eddy currents, so that temperature rise is suppressed. On the other hand, the split magnets arranged in the portion having low heat dissipation in the rotor can suppress the generation of eddy currents, and therefore hardly generate heat and the temperature rise is suppressed. In addition, by appropriately setting the size of the divided magnet according to the portion where the divided magnet is arranged, the permanent magnet is divided based on the divided magnet arranged at the portion having low heat dissipation without excessively dividing the permanent magnet. In comparison, the manufacturing cost can be reduced. Therefore, the rotating electrical machine of the present invention can efficiently suppress the generation of eddy current in the permanent magnet as compared with the conventional case.

請求項2に係る発明によれば、永久磁石は、ロータの軸方向における分割磁石の寸法が異なるように形成されている。ここで、回転電機におけるロータは、回転電機に収容される潤滑油や放熱フィンなどにより冷却を図っている。また、ロータは、その周面をステータの周面と対向して配置されるため、ステータと対向する軸方向範囲は放熱性が低いことがある。または、回転電機がクラッチ装置とともにハウジングに収容されている場合などにおいては、回転電機の他に多くの発熱体が近接して配置されることがある。そうすると、ロータは、発熱体に近接する部位の放熱性が低くなることがある。そこで、上記のような放熱性の低い部位との位置関係を勘案し、本発明のような構成とすることにより、ロータの周辺に位置する各部材の放熱性に適応し、効率的に永久磁石の温度上昇を抑制することができる。   According to the invention which concerns on Claim 2, the permanent magnet is formed so that the dimension of the division magnet in the axial direction of a rotor may differ. Here, the rotor in the rotating electrical machine is cooled by lubricating oil, heat radiating fins, or the like housed in the rotating electrical machine. Further, since the rotor is disposed with its peripheral surface facing the peripheral surface of the stator, the axial range facing the stator may have low heat dissipation. Alternatively, when the rotating electrical machine is housed in the housing together with the clutch device, many heating elements may be arranged close to the rotating electrical machine. If it does so, the heat dissipation of the site | part which adjoins a heat generating body may become low. Therefore, in consideration of the positional relationship with the low heat dissipation part as described above, by adopting the configuration as in the present invention, it adapts to the heat dissipation of each member located around the rotor, and is effectively a permanent magnet. Temperature rise can be suppressed.

請求項3に係る発明によれば、永久磁石は、環状をなすロータの周方向および径方向のうち少なくとも一方向における分割磁石の寸法が異なるように形成されている。回転電機におけるロータは、回転電機を構成するコイルや鉄心などの発熱によっても永久磁石が温度上昇するおそれがある。また、永久磁石が固定される挿入孔を形成されるロータコアは、当該挿入孔に対する永久磁石の固定位置によっても異なるが、永久磁石の周方向端部と周方向中央部、および径方向外側と径方向内側では放熱性が異なる。そこで、上記のような構成とすることにより、ロータにおける各部位の放熱性に適応し、効率的に分割磁石の温度上昇を抑制することができる。   According to the invention which concerns on Claim 3, the permanent magnet is formed so that the dimension of the division | segmentation magnet may differ in at least one direction among the circumferential direction and radial direction of the rotor which makes | forms a ring. In a rotor in a rotating electrical machine, the temperature of the permanent magnet may rise due to heat generated by a coil or an iron core constituting the rotating electrical machine. In addition, the rotor core in which the insertion hole to which the permanent magnet is fixed differs depending on the fixing position of the permanent magnet with respect to the insertion hole, but the circumferential end and the circumferential center of the permanent magnet, and the radial outer side and the diameter. The heat dissipation is different on the inner side. Therefore, by adopting the configuration as described above, it is possible to adapt to the heat dissipation of each part of the rotor and efficiently suppress the temperature increase of the split magnet.

請求項4に係る発明によれば、永久磁石は、各分割磁石の間に不導体を介在させて連結することにより構成されている。ここで、永久磁石を構成する複数の分割磁石は、隣接する分割磁石に跨って渦電流が流れないようにすることによって、それぞれの分割磁石における渦電流の発生をより効果的に防ぐことができる。そのため、隣接する分割磁石は、電気的に絶縁されている構成が好適である。そこで、上記のように各分割磁石の間に不導体を介在させて連結することにより、複数の磁石に跨って流れる渦電流の発生を防止することができる。従って、渦電流による永久磁石の温度上昇を抑制することができる。   According to the invention which concerns on Claim 4, the permanent magnet is comprised by interposing a nonconductor between each division | segmentation magnet. Here, the plurality of divided magnets constituting the permanent magnet can more effectively prevent the generation of eddy currents in the respective divided magnets by preventing the eddy current from flowing across the adjacent divided magnets. . Therefore, it is preferable that the adjacent divided magnets are electrically insulated. Therefore, as described above, by connecting a non-conductor between the divided magnets, generation of an eddy current flowing across a plurality of magnets can be prevented. Therefore, the temperature rise of the permanent magnet due to the eddy current can be suppressed.

実施形態:IPMモータの断面図である。Embodiment: It is sectional drawing of an IPM motor. IPMモータの回転軸方向から見た部分平面図である。It is the fragmentary top view seen from the rotating shaft direction of the IPM motor. 図2のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 変形態様:複数の分割磁石を回転軸方向に配置した永久磁石を示す図である。Modified embodiment: a view showing a permanent magnet in which a plurality of divided magnets are arranged in the rotation axis direction. 複数の分割磁石を回転軸方向に配置した永久磁石を示す図である。It is a figure which shows the permanent magnet which has arrange | positioned the some division magnet to the rotating shaft direction. 複数の分割磁石をロータの周方向に配置した永久磁石を示す図である。It is a figure which shows the permanent magnet which has arrange | positioned the some division | segmentation magnet to the circumferential direction of a rotor. 複数の分割磁石をロータの径方向に配置した永久磁石を示す図である。It is a figure which shows the permanent magnet which has arrange | positioned the some division magnet to the radial direction of a rotor.

<実施形態>
(フロントモジュール1の構成)
以下、本発明の回転電機を具体化した実施形態に係るフロントモジュール1について図面を参照しつつ説明する。また、本発明の回転電機は、永久磁石埋込型モータ(以下、「IPM(Interior Permanent Magnet)モータ」と称する)であって、搭載される車両における駆動用の同期モータとして説明する。フロントモジュール1は、この車両の前方部におけるパワートレーンに適用された装置であって、IPMモータ2、クラッチ装置3、図示しないコントロール弁などから構成されている。また、このハイブリッド車両は、IPMモータ2およびエンジンを駆動源とするハイブリッド車両としている。エンジンは、炭化水素系の燃料により出力を発生させる通常の内燃機関である。
<Embodiment>
(Configuration of front module 1)
Hereinafter, a front module 1 according to an embodiment embodying a rotating electrical machine of the present invention will be described with reference to the drawings. The rotating electrical machine of the present invention is a permanent magnet embedded motor (hereinafter referred to as an “IPM (Interior Permanent Magnet) motor”), and will be described as a synchronous motor for driving in a vehicle on which it is mounted. The front module 1 is a device applied to the power train in the front portion of the vehicle, and includes an IPM motor 2, a clutch device 3, a control valve (not shown), and the like. The hybrid vehicle is a hybrid vehicle using the IPM motor 2 and the engine as drive sources. The engine is a normal internal combustion engine that generates output from a hydrocarbon-based fuel.

そして、フロントモジュール1のIPMモータ2は、図1に示すように、湿式多板クラッチであるクラッチ装置3と一体的に構成され、クラッチ装置3によりエンジンとの間において駆動力の伝達または遮断を切り換えられている。なお、説明中において、「回転軸方向」あるいは「軸方向」とは、クラッチ装置3の回転軸Crに沿った方向、即ち図1における左右方向を意味する。また、ハイブリッド車両における駆動用のIPMモータ2には、車両のトランスミッションが直列に接続されている。このトランスミッションは、通常の自動変速機であり、デファレンシャル装置を介して車両の左右の駆動輪に接続されている。   As shown in FIG. 1, the IPM motor 2 of the front module 1 is integrally formed with a clutch device 3 that is a wet multi-plate clutch, and the clutch device 3 transmits or blocks driving force to or from the engine. It has been switched. In the description, “rotational axis direction” or “axial direction” means a direction along the rotational axis Cr of the clutch device 3, that is, a horizontal direction in FIG. A vehicle transmission is connected in series to the driving IPM motor 2 in the hybrid vehicle. This transmission is a normal automatic transmission, and is connected to the left and right drive wheels of the vehicle via a differential device.

フロントモジュール1をパワートレーンの一部として用いたハイブリッド車両は、発進時にはクラッチ装置3の接続を解除し、主にIPMモータ2によりトランスミッションを介して左右の駆動輪を回転させる。また、車両の走行中において加速する必要が生じた場合、クラッチ装置3を接続し、IPMモータ2に加えてエンジンの駆動力により走行する。車両のブレーキ操作が行われた場合、クラッチ装置3の接続が解除された上で回生制動が行われる。さらに、IPMモータ2は、クラッチ装置3を介してエンジンにより駆動され、発電機としても機能する。   In a hybrid vehicle using the front module 1 as a part of the power train, the clutch device 3 is disconnected when starting, and the left and right drive wheels are rotated mainly by the IPM motor 2 via the transmission. Further, when it is necessary to accelerate while the vehicle is traveling, the clutch device 3 is connected and the vehicle is driven by the driving force of the engine in addition to the IPM motor 2. When the brake operation of the vehicle is performed, regenerative braking is performed after the clutch device 3 is disconnected. Furthermore, the IPM motor 2 is driven by the engine via the clutch device 3 and also functions as a generator.

IPMモータ2は、ステータ11と、当該ステータ11に対して回転可能に支持されたロータ12とを備える。また、IPMモータ2のモータハウジング13は、アルミニウム合金等により一体に形成され、ステータ11およびロータ12を内蔵した状態で、前方をモータカバー14により封止されている。このモータカバー14の前方にはエンジンが取り付けられ、モータハウジング13の後方にはトランスミッションが配置されている。また、クラッチ装置3は、IPMモータ2を構成するロータ12とエンジンとの間に介装されている。IPMモータ2、エンジン、およびクラッチ装置3は、それぞれの回転軸が同軸となるように配置されている。   The IPM motor 2 includes a stator 11 and a rotor 12 that is rotatably supported with respect to the stator 11. The motor housing 13 of the IPM motor 2 is integrally formed of an aluminum alloy or the like, and the front is sealed with a motor cover 14 with the stator 11 and the rotor 12 built therein. An engine is attached to the front of the motor cover 14, and a transmission is disposed behind the motor housing 13. The clutch device 3 is interposed between the rotor 12 constituting the IPM motor 2 and the engine. The IPM motor 2, the engine, and the clutch device 3 are arranged so that their rotational axes are coaxial.

エンジンのフライホイールには、ダンパを介してインプットシャフト21が連結されている(フライホイールおよびダンパはともに図示せず)。インプットシャフト21の外周面には、クラッチ装置3を形成するクラッチインナ21aが一体に形成されている。クラッチ装置3は、クラッチインナ21aに対しエンジンの駆動力が入力可能に形成されている。インプットシャフト21は、ベアリング14aを介してモータカバー14に回転可能に支承され、エンジンの駆動力をクラッチ装置3に伝達可能な入力部材である。また、モータハウジング13およびモータカバー14により構成される内部空間には、図1に示すように、オイルを貯留するリザーバ15が形成されている。リザーバ15は、フロントモジュール1の稼動状態において少なくともIPMモータ2のロータ12の一部がオイルに浸漬するようにオイルを貯留している。   An input shaft 21 is connected to a flywheel of the engine via a damper (both the flywheel and the damper are not shown). A clutch inner 21 a that forms the clutch device 3 is integrally formed on the outer peripheral surface of the input shaft 21. The clutch device 3 is formed so that the driving force of the engine can be input to the clutch inner 21a. The input shaft 21 is an input member that is rotatably supported by the motor cover 14 via a bearing 14 a and can transmit the driving force of the engine to the clutch device 3. A reservoir 15 for storing oil is formed in the internal space formed by the motor housing 13 and the motor cover 14 as shown in FIG. The reservoir 15 stores oil so that at least a part of the rotor 12 of the IPM motor 2 is immersed in the oil when the front module 1 is in operation.

クラッチインナ21aは、外周面に形成された複数のスプライン溝に複数枚の摩擦プレート22を回転軸方向に重ねた状態で支承している。各々の摩擦プレート22は、リング状に形成され、その内周端に形成された突部がクラッチインナ21aのスプライン溝に係合している。これにより、各々の摩擦プレート22は、クラッチインナ21aに相対回転を規制して係合している。つまり、各々の摩擦プレート22は、クラッチインナ21aに対し回転軸Cr方向に移動可能で、かつ、クラッチインナ21aとともに回転可能に形成されている。摩擦プレート22の表裏面には、図示しない摩擦材が形成されている。   The clutch inner 21a is supported in a state where a plurality of friction plates 22 are overlapped in the rotation axis direction in a plurality of spline grooves formed on the outer peripheral surface. Each friction plate 22 is formed in a ring shape, and a protrusion formed on the inner peripheral end thereof is engaged with a spline groove of the clutch inner 21a. Thereby, each friction plate 22 is engaged with the clutch inner 21a while restricting relative rotation. That is, each friction plate 22 is configured to be movable in the direction of the rotation axis Cr with respect to the clutch inner 21a and to be rotatable together with the clutch inner 21a. A friction material (not shown) is formed on the front and back surfaces of the friction plate 22.

また、IPMモータ2のステータ11は、モータハウジング13の内周部にスクリューにより取り付けられている。このステータ11は、円筒状のステータコア31とコイル32を有する。ステータコア31は、電磁鋼板を回転軸方向に積層して形成されている。このステータコア31は、図2に示すように、周方向に所定ピッチで複数のティース31aが形成されている。そして、ステータ11は、各ティース31aに巻装されたコイル32に電流を流すことにより、ステータ11の内部に磁界を発生可能としている。   The stator 11 of the IPM motor 2 is attached to the inner peripheral portion of the motor housing 13 with a screw. The stator 11 has a cylindrical stator core 31 and a coil 32. The stator core 31 is formed by stacking electromagnetic steel plates in the rotation axis direction. As shown in FIG. 2, the stator core 31 has a plurality of teeth 31a formed at a predetermined pitch in the circumferential direction. The stator 11 can generate a magnetic field inside the stator 11 by passing a current through the coil 32 wound around each tooth 31a.

ロータ12は、全体形状としては環状をなし、ロータコア41と、接着シート42と、エンドプレート43と、固定ピン44と、永久磁石50を有する。ロータ12は、ステータ11の内側にエアギャップを介在させ、ステータ11に対して回転自在に設けられている。ロータ12は、ステータ11のコイル32に電流が流されることにより磁極となったステータコア31のティース31aから磁力を受けて、図示しない回転軸の軸心を中心に回転する。これにより、IPMモータ2は、所定のトルクを回転軸から出力する。   The rotor 12 has an annular shape as a whole, and includes a rotor core 41, an adhesive sheet 42, an end plate 43, a fixing pin 44, and a permanent magnet 50. The rotor 12 is provided to be rotatable with respect to the stator 11 with an air gap interposed inside the stator 11. The rotor 12 receives a magnetic force from the teeth 31a of the stator core 31 that has become a magnetic pole when an electric current is passed through the coil 32 of the stator 11, and rotates about the axis of a rotating shaft (not shown). Thereby, the IPM motor 2 outputs a predetermined torque from the rotating shaft.

ロータコア41は、電磁鋼板を回転軸方向に積層して形成されている。ロータコア41は、ロータコア41においてロータ12の周方向に所定ピッチで軸方向に複数の磁石挿入孔41aが貫設されている。磁石挿入孔41aは、後述する永久磁石50が挿入され、接着シート42により内周面に接着される。これにより、ロータコア41のうち磁石挿入孔41aの径方向外側に位置する部位が磁極となる。   The rotor core 41 is formed by laminating electromagnetic steel plates in the rotation axis direction. In the rotor core 41, a plurality of magnet insertion holes 41 a are penetrated in the axial direction at a predetermined pitch in the circumferential direction of the rotor 12 in the rotor core 41. A permanent magnet 50 described later is inserted into the magnet insertion hole 41 a and is adhered to the inner peripheral surface by the adhesive sheet 42. Thereby, the site | part located in the radial direction outer side of the magnet insertion hole 41a among the rotor cores 41 becomes a magnetic pole.

接着シート42は、磁石挿入孔41aの内周面に永久磁石50の外側面を接着し、磁石挿入孔41aに永久磁石50を固定する固定手段である。この接着シート42は、磁石挿入孔41aに挿入される前に永久磁石50の外周面に貼付される。そして、磁石挿入孔41aに永久磁石50を挿入した後に、ロータコア41を加熱して接着シート42を発泡させることにより接着している。   The adhesive sheet 42 is a fixing means for bonding the outer surface of the permanent magnet 50 to the inner peripheral surface of the magnet insertion hole 41a and fixing the permanent magnet 50 to the magnet insertion hole 41a. The adhesive sheet 42 is affixed to the outer peripheral surface of the permanent magnet 50 before being inserted into the magnet insertion hole 41a. And after inserting the permanent magnet 50 in the magnet insertion hole 41a, it adhere | attaches by heating the rotor core 41 and making the adhesive sheet 42 foam.

エンドプレート43は、図3に示すように、ロータコア41の軸方向両端において、ロータコア41を支持するように取り付けられる板状部材である。このエンドプレート43は、ステータ11から生じるロータコア41の軸方向への磁力線の漏れを防ぐために非磁性材料からなる。そして、両端のエンドプレート43は、ロータコア41を挿通する固定ピン44により一体的に固定される。   As shown in FIG. 3, the end plate 43 is a plate-like member attached so as to support the rotor core 41 at both axial ends of the rotor core 41. The end plate 43 is made of a nonmagnetic material in order to prevent leakage of magnetic lines of force in the axial direction of the rotor core 41 generated from the stator 11. The end plates 43 at both ends are integrally fixed by fixing pins 44 that are inserted through the rotor core 41.

永久磁石50は、全体形状としては平板形状に形成され、厚み方向に磁化されている磁石である。この永久磁石50は、ロータコア41の複数の磁石挿入孔41aに、隣り合う磁石挿入孔41aに挿入される永久磁石50に対して極性が反転するようにそれぞれ挿入される。また、永久磁石50は、寸法の異なる複数種の分割磁石により構成されている。本実施形態において、永久磁石50は、回転軸方向に6個の分割磁石51a〜51fを不導体の接着剤52により連結して形成されている。そして、各分割磁石は、図1,3に示すように、ロータ12における回転軸Crの一側(図1の左側)に位置するものを分割磁石51aとし、回転軸Crの他側に向かって順に分割磁石51b〜51fとしている。   The permanent magnet 50 is a magnet that is formed in a flat plate shape as a whole and is magnetized in the thickness direction. The permanent magnets 50 are inserted into the plurality of magnet insertion holes 41a of the rotor core 41 so that the polarity is reversed with respect to the permanent magnets 50 inserted into the adjacent magnet insertion holes 41a. The permanent magnet 50 is composed of a plurality of types of divided magnets having different dimensions. In the present embodiment, the permanent magnet 50 is formed by connecting six divided magnets 51 a to 51 f with a non-conductive adhesive 52 in the rotation axis direction. As shown in FIGS. 1 and 3, each of the divided magnets is a divided magnet 51 a that is located on one side (left side in FIG. 1) of the rotation axis Cr in the rotor 12, toward the other side of the rotation axis Cr. The divided magnets 51b to 51f are in this order.

複数種の分割磁石51a〜51fは、ロータ12において配置される部位の放熱性に応じてその寸法が設定されるものである。そして、本実施形態においては、IPMモータ2のモータハウジング13の内部におけるロータ12の放熱性が回転軸方向に異なることから、複数種の分割磁石51a〜51fは、互いに連結される軸方向に異なる寸法が設定されている。それぞれの分割磁石51a〜51fの寸法設定の詳細については後述する。   The dimensions of the plurality of types of divided magnets 51 a to 51 f are set in accordance with the heat dissipation properties of the portions arranged in the rotor 12. And in this embodiment, since the heat dissipation of the rotor 12 in the motor housing 13 of the IPM motor 2 is different in the rotation axis direction, the plurality of types of divided magnets 51a to 51f are different in the axial direction to be connected to each other. The dimensions are set. Details of the dimension setting of each of the divided magnets 51a to 51f will be described later.

上述した構成を備えたIPMモータ2において、例えば、車両バッテリからインバータを介してコイル32に対して三相の交流電流が供給される。これにより、ステータ11において回転磁界が発生し、回転磁界に起因する吸引力または反発力によって、ステータ11に対してロータ12が回転される。この回転による駆動力を伝達するように、ロータ12の一側のエンドプレート43の内端には、クラッチアウタ23の軸方向の一端部がボルトにより取り付けられている。クラッチアウタ23は、回転軸Crを中心に、クラッチインナ21aに対し相対回転可能に形成されている。   In the IPM motor 2 having the above-described configuration, for example, a three-phase alternating current is supplied to the coil 32 from a vehicle battery via an inverter. Thereby, a rotating magnetic field is generated in the stator 11, and the rotor 12 is rotated with respect to the stator 11 by an attractive force or a repulsive force caused by the rotating magnetic field. One end portion of the clutch outer 23 in the axial direction is attached to the inner end of the end plate 43 on one side of the rotor 12 with a bolt so as to transmit the driving force due to this rotation. The clutch outer 23 is formed so as to be rotatable relative to the clutch inner 21a about the rotation axis Cr.

また、クラッチアウタ23の径方向外側に形成された円筒部の内周面側には、略リング状に形成された複数のセパレートプレート24が配置されている。そして、クラッチアウタ23の円筒部の内周面に形成された複数のスプライン溝に、セパレートプレート24の外周部に形成された突部が係合している。これによりセパレートプレート24は、クラッチアウタ23に対して回転軸Cr方向に移動可能で、かつ、クラッチアウタ23とともに回転可能に形成されている。各セパレートプレート24は、それぞれ上述した複数の摩擦プレート22の間に、交互に介装されている。   A plurality of separate plates 24 formed in a substantially ring shape are arranged on the inner peripheral surface side of the cylindrical portion formed on the radially outer side of the clutch outer 23. And the protrusion part formed in the outer peripheral part of the separate plate 24 is engaging with the some spline groove | channel formed in the internal peripheral surface of the cylindrical part of the clutch outer 23. FIG. As a result, the separate plate 24 can be moved in the direction of the rotation axis Cr with respect to the clutch outer 23 and can be rotated together with the clutch outer 23. Each separate plate 24 is alternately interposed between the plurality of friction plates 22 described above.

クラッチアウタ23は、径方向内側に延びており、内端において車両のトランスミッションに含まれるトルクコンバータのタービンシャフト25とスプライン嵌合している。このトルクコンバータは、タービンシャフトの回転に伴う油流により回転力を伝達する装置である。また、タービンシャフト25の軸方向端部には、ポンプインペラーに連結された連結メンバが一体回転可能なように取り付けられている。これにより、クラッチアウタ23の駆動力が、トランスミッションのトルクコンバータに入力可能に形成されている。クラッチアウタ23は、その内端部において軸受26を介してモータハウジング13に支承されている。   The clutch outer 23 extends radially inward and is spline-fitted with a turbine shaft 25 of a torque converter included in the transmission of the vehicle at the inner end. This torque converter is a device that transmits a rotational force by an oil flow accompanying the rotation of the turbine shaft. Further, a connecting member connected to the pump impeller is attached to an end portion in the axial direction of the turbine shaft 25 so as to be integrally rotatable. As a result, the driving force of the clutch outer 23 can be input to the torque converter of the transmission. The clutch outer 23 is supported on the motor housing 13 via a bearing 26 at its inner end.

さらに、クラッチアウタ23には、コの字状に屈曲した凹部が形成され、この凹部の径方向内側に位置する外周面に筒状部材27の内周面が液密的に嵌合されている。この筒状部材27は、クラッチアウタ23の凹部の外周面に嵌装されたスナップリングによって、回転軸Cr方向の所定位置よりも一側(図1における左側)に移動しないように規制されている。ここで、クラッチ装置3は、上述したクラッチアウタ23の凹部の一部と筒状部材27の他側(図1の右側)の面によって、図1の太点線で示すように、シリンダ部Cylが形成されている。シリンダ部Cylの内部には、ピストン部材28が回転軸Cr方向に摺動可能に収容されている。ピストン部材28は、略円環状に形成され、内周端においてシリンダ部Cylに対して液密的に嵌合している。   Further, the clutch outer 23 is formed with a concave portion bent in a U-shape, and the inner peripheral surface of the cylindrical member 27 is fluid-tightly fitted to the outer peripheral surface located on the radially inner side of the concave portion. . The cylindrical member 27 is regulated by a snap ring fitted to the outer peripheral surface of the recess of the clutch outer 23 so as not to move to one side (left side in FIG. 1) from a predetermined position in the direction of the rotation axis Cr. . Here, the clutch device 3 has a cylinder portion Cyl formed by a part of the concave portion of the clutch outer 23 and the surface on the other side (right side in FIG. 1) of the cylindrical member 27 as shown by a thick dotted line in FIG. Is formed. A piston member 28 is accommodated in the cylinder part Cyl so as to be slidable in the direction of the rotation axis Cr. The piston member 28 is formed in a substantially annular shape, and is fluid-tightly fitted to the cylinder portion Cyl at the inner peripheral end.

そして、ピストン部材28において、回転軸Cr方向の一側(図1の左側)に位置するピストン上面28aとシリンダ部Cylの内面が対向している。これにより、シリンダ部Cylとピストン部材28のピストン上面28aとの間にオイルが供給される圧力室PCが区画形成される。ピストン部材28における回転軸Cr方向の他側(図1の右側)に位置するピストン下面28bとシリンダ部Cylの内面との間には、図1に示すように、ピストンスプリング29が介装されている。ピストンスプリング29は、ピストン部材28において圧力室PCが形成された側と回転軸Cr方向の反対側のピストン下面28bに当接している。これにより、ピストンスプリング29は、ピストン部材28を筒状部材27が位置する方向に付勢している。   In the piston member 28, the piston upper surface 28a located on one side (left side in FIG. 1) in the direction of the rotation axis Cr faces the inner surface of the cylinder portion Cyl. Thereby, a pressure chamber PC to which oil is supplied is defined between the cylinder portion Cyl and the piston upper surface 28a of the piston member 28. As shown in FIG. 1, a piston spring 29 is interposed between the piston lower surface 28b located on the other side (right side in FIG. 1) of the piston member 28 in the rotation axis Cr direction and the inner surface of the cylinder part Cyl. Yes. The piston spring 29 is in contact with the piston lower surface 28b of the piston member 28 on the side where the pressure chamber PC is formed and the opposite side of the rotation axis Cr direction. As a result, the piston spring 29 biases the piston member 28 in the direction in which the cylindrical member 27 is positioned.

(フロントモジュール1の作動と分割磁石の寸法の設定)
続いて、上記の構成からなるフロントモジュール1の作動について説明する。モータハウジング13およびクラッチアウタ23には、図示しない電動オイルポンプと圧力室PCを連通するオイル通路が形成されている。そして、電動オイルポンプによりリザーバ15からオイルが吸引されて、オイル通路を介して圧力室PCにオイルが供給されると、圧力室PCの油圧が上昇することになる。そうすると、ピストン部材28がピストンスプリング29の付勢力に抗してシリンダ部Cylの底部が位置する方向に移動する。これにより、摩擦プレート22およびセパレートプレート24が離間してクラッチ切離の状態となる。よって、クラッチインナ21aからクラッチアウタ23への駆動力の伝達が遮断される。
(Operation of front module 1 and setting of dimensions of split magnet)
Next, the operation of the front module 1 having the above configuration will be described. The motor housing 13 and the clutch outer 23 are formed with an oil passage that communicates an electric oil pump (not shown) and the pressure chamber PC. Then, when oil is sucked from the reservoir 15 by the electric oil pump and supplied to the pressure chamber PC through the oil passage, the hydraulic pressure of the pressure chamber PC increases. Then, the piston member 28 moves against the urging force of the piston spring 29 in the direction in which the bottom portion of the cylinder portion Cyl is located. As a result, the friction plate 22 and the separate plate 24 are separated and the clutch is disengaged. Therefore, transmission of the driving force from the clutch inner 21a to the clutch outer 23 is interrupted.

一方で、電動オイルポンプによる圧力室PCへのオイルの供給が停止すると、ピストン部材28がピストンスプリング29により筒状部材27側へ付勢され、圧力室PCからオイルが排出される。これにより、圧力室PCの油圧が下降することになり、ピストン部材28がピストンスプリング29の付勢力により摩擦プレート22およびセパレートプレート24を回転軸Cr方向の一側に向けて押圧する。そうすると、摩擦プレート22およびセパレートプレート24が圧接してクラッチ接続の状態となる。よって、摩擦プレート22とセパレートプレート24は一体的に回転し、クラッチインナ21aからクラッチアウタ23へ駆動力を伝達可能となる。   On the other hand, when the supply of oil to the pressure chamber PC by the electric oil pump is stopped, the piston member 28 is biased toward the cylindrical member 27 by the piston spring 29, and the oil is discharged from the pressure chamber PC. As a result, the hydraulic pressure in the pressure chamber PC is lowered, and the piston member 28 presses the friction plate 22 and the separate plate 24 toward one side in the direction of the rotation axis Cr by the biasing force of the piston spring 29. If it does so, the friction plate 22 and the separate plate 24 will press-contact, and will be in the state of a clutch connection. Therefore, the friction plate 22 and the separate plate 24 rotate integrally, and the driving force can be transmitted from the clutch inner 21 a to the clutch outer 23.

ここで、このような構成からなるフロントモジュール1において、電動オイルポンプにより吐出されるオイルは、圧力室PCへ供給されるだけではなく、潤滑油あるいは冷却油としてモータハウジング13に収容された各部材に供給される。また、リザーバ15に貯留されているオイルは、ロータ12の回転によってかき上げられ、潤滑油あるいは冷却油としてモータハウジング13に収容された各部材に供給される。しかしながら、フロントモジュール1は、その構成または運用上、各部位の冷却性に差が生じることがある。例えば、ステータ11のコイル32など稼動状態に発熱体となる得る部材と近接しているか、または他部材と離間し冷却油としてのオイルが循環しやすいかによってその部位の冷却性が変化する。   Here, in the front module 1 having such a configuration, the oil discharged by the electric oil pump is not only supplied to the pressure chamber PC, but also each member accommodated in the motor housing 13 as lubricating oil or cooling oil. To be supplied. The oil stored in the reservoir 15 is pumped up by the rotation of the rotor 12 and supplied to each member accommodated in the motor housing 13 as lubricating oil or cooling oil. However, the front module 1 may have a difference in the cooling performance of each part due to its configuration or operation. For example, the cooling performance of the part changes depending on whether the coil 32 of the stator 11 is close to a member that can be a heating element in the operating state, or is separated from other members and the oil as the cooling oil easily circulates.

ここで、IPMモータ2において、ロータ12が回転すると磁束密度の変化により永久磁石50に渦電流が発生し、永久磁石50が発熱することになる。つまり、永久磁石50は、IPMモータ2が駆動している状態では発熱体となり得る部材である。また、永久磁石50は、高温となると減磁して磁気特性が低下するおそれがあるため、好適に冷却を促す必要がある。しかしながら、上述したようにフロントモジュール1における冷却性には各部位により高低差があることから、永久磁石50を保持するロータ12の各部位には放熱性の高い部位と低い部位が生じ、永久磁石50の冷却性を向上させることが困難な場合がある。上記の構成からなる本実施形態のフロントモジュール1においては、ロータ12は、回転軸Crの一側から他側(図1の左側から右側)に向かって徐々に放熱性が高くなっている。即ち、ロータ12の各部位のうちフロントモジュール1の前方側に位置する部位は、放熱性が低いことからフロントモジュール1が稼動すると高温になりやすい。   Here, in the IPM motor 2, when the rotor 12 rotates, an eddy current is generated in the permanent magnet 50 due to a change in magnetic flux density, and the permanent magnet 50 generates heat. That is, the permanent magnet 50 is a member that can be a heating element when the IPM motor 2 is driven. Moreover, since the permanent magnet 50 may be demagnetized at a high temperature and the magnetic characteristics may be deteriorated, it is necessary to appropriately promote cooling. However, as described above, the cooling performance of the front module 1 has a difference in height depending on each part. Therefore, a part having high heat dissipation and a part having low heat dissipation are generated in each part of the rotor 12 that holds the permanent magnet 50. It may be difficult to improve the cooling performance of 50. In the front module 1 of the present embodiment having the above-described configuration, the rotor 12 has gradually increased heat dissipation from one side of the rotating shaft Cr toward the other side (left side to right side in FIG. 1). That is, the part located on the front side of the front module 1 among the parts of the rotor 12 is likely to become hot when the front module 1 is operated because the heat dissipation is low.

そこで、永久磁石50を複数の分割磁石により構成することによって渦電流の発生を抑制し、そもそも永久磁石50の温度上昇を抑制するようにしている。しかし、永久磁石50を細分化するほど渦電流の経路が断たれやすくなることから渦電流の発生を抑制することができるが、一方で製造コストの増大が懸念される。そこで、本実施形態のフロントモジュール1のIPMモータ2は、図3に示すように、回転軸方向に寸法の異なる複数の分割磁石51a〜51fにより永久磁石50を構成されている。   Therefore, by forming the permanent magnet 50 with a plurality of divided magnets, the generation of eddy current is suppressed, and the temperature rise of the permanent magnet 50 is suppressed in the first place. However, as the permanent magnet 50 is subdivided, the eddy current path is more likely to be cut off, so that the generation of eddy current can be suppressed, but there is a concern that the manufacturing cost will increase. Therefore, as shown in FIG. 3, the IPM motor 2 of the front module 1 of the present embodiment includes a permanent magnet 50 composed of a plurality of divided magnets 51 a to 51 f having different dimensions in the rotation axis direction.

より具体的には、分割磁石51a〜51fは、回転軸Crの一側から他側に向かって徐々にロータ12の放熱性が高くなっていることから、この放熱性に応じて回転軸方向の寸法Wa〜Wfが徐々に大きくなるように設定されている。これにより、例えば、ロータ12において放熱性が高い部位(回転軸Crの他側)に配置される分割磁石51fの寸法Wfは、ロータ12において放熱性が低い部位(回転軸Crの一側)に配置される分割磁石51aの寸法Waよりも大きく設定される。   More specifically, the split magnets 51a to 51f gradually increase in the heat dissipation performance of the rotor 12 from one side to the other side of the rotation axis Cr. The dimensions Wa to Wf are set to gradually increase. Thereby, for example, the dimension Wf of the split magnet 51f arranged at a portion with high heat dissipation in the rotor 12 (the other side of the rotation shaft Cr) is set to a portion with low heat dissipation at the rotor 12 (one side of the rotation shaft Cr). It is set larger than the dimension Wa of the divided magnet 51a to be arranged.

(フロントモジュール1による効果)
本実施形態のフロントモジュール1のIPMモータ2によれば、永久磁石50が寸法の異なる複数種の分割磁石51a〜51fにより構成されている。そして、ロータ12において放熱性が高い部位に配置された分割磁石の寸法は、ロータ12の放熱性が低い部位に配置された分割磁石の寸法よりも大きく設定される。これにより、ロータ12において放熱性が高い部位に配置された分割磁石51fは、渦電流により発熱しても放熱しやすいことから温度上昇が抑制される。一方で、ロータ12において放熱性が低い部位に配置された分割磁石51aは、渦電流の発生を抑制できるため発熱しにくく温度上昇が抑制される。
(Effects of front module 1)
According to the IPM motor 2 of the front module 1 of the present embodiment, the permanent magnet 50 is configured by a plurality of types of divided magnets 51a to 51f having different dimensions. And the dimension of the split magnet arrange | positioned in the site | part with high heat dissipation in the rotor 12 is set larger than the dimension of the split magnet arrange | positioned in the site | part with low heat dissipation of the rotor 12. FIG. As a result, the divided magnet 51f arranged at a portion with high heat dissipation in the rotor 12 is easy to dissipate heat even if it generates heat due to eddy current, and thus temperature rise is suppressed. On the other hand, the divided magnets 51a arranged in a portion having low heat dissipation in the rotor 12 can suppress the generation of eddy currents, and thus hardly generate heat and the temperature rise is suppressed.

また、分割磁石51a〜51fは、それぞれが配置されるロータ12の部位によってその寸法Wa〜Wfを適宜設定される。これにより、永久磁石50が過剰に分割さることなく、例えば放熱性が最も低い部位に配置される分割磁石51aを基準として分割した場合と比較して製造コストを低減することができる。よって、本発明のIPMモータ2は、永久磁石50における渦電流の発生を従来と比較して効率的に抑制することができる。   The dimensions Wa to Wf of the divided magnets 51a to 51f are appropriately set depending on the portion of the rotor 12 in which each of the divided magnets 51a to 51f is arranged. Thus, the manufacturing cost can be reduced without dividing the permanent magnet 50 excessively as compared with the case where the permanent magnet 50 is divided with reference to the divided magnet 51a arranged at the part having the lowest heat dissipation. Therefore, the IPM motor 2 of the present invention can efficiently suppress the generation of eddy current in the permanent magnet 50 as compared with the conventional case.

永久磁石50は、ロータ12の軸方向における分割磁石51a〜51fの寸法が異なるように形成されている。ここで、IPMモータ2におけるロータ12は、リザーバ15に貯留されるオイルにより冷却を図っている。また、ロータ12は、その周面をステータ11の周面と対向して配置されるため、ステータ11と対向する軸方向範囲は放熱性が低いことがある。また、IPMモータ2がクラッチ装置3とともにモータハウジング13に収容されていることから、IPMモータ2の他に多くの発熱体が近接して配置されることになる。そうすると、ロータ12は、発熱体に近接する部位の放熱性が低くなることがある。そこで、上記のような放熱性の低い部位との位置関係を勘案し、本実施形態のような構成とすることにより、ロータ12の周辺に位置する各部材の放熱性に適応し、効率的に永久磁石50の温度上昇を抑制することができる。   The permanent magnet 50 is formed so that the dimensions of the divided magnets 51 a to 51 f in the axial direction of the rotor 12 are different. Here, the rotor 12 in the IPM motor 2 is cooled by oil stored in the reservoir 15. Further, since the rotor 12 is disposed with its peripheral surface facing the peripheral surface of the stator 11, the axial range facing the stator 11 may have low heat dissipation. In addition, since the IPM motor 2 is housed in the motor housing 13 together with the clutch device 3, many heating elements other than the IPM motor 2 are arranged close to each other. If it does so, the heat dissipation of the part which the rotor 12 adjoins to a heat generating body may become low. Therefore, in consideration of the positional relationship with the low heat dissipation portion as described above, by adopting the configuration as in this embodiment, the heat dissipation of each member located around the rotor 12 is adapted and efficiently. The temperature rise of the permanent magnet 50 can be suppressed.

さらに、永久磁石50は、各分割磁石51a〜51fの間に不導体の接着剤52を介在させて連結することにより構成されている。ここで、永久磁石50を構成する複数の分割磁石51a〜51fは、隣接する分割磁石51a〜51fに跨って渦電流が流れないようにすることによって、それぞれの分割磁石51a〜51fにおける渦電流の発生をより効果的に防ぐことができる。そのため、隣接する分割磁石51a〜51fは、電気的に絶縁されている構成が好適である。そこで、各分割磁石51a〜51fの間に不導体の接着剤52を介在させて連結することにより、複数の磁石に跨って流れる渦電流の発生を防止することができる。従って、渦電流による永久磁石50の温度上昇を抑制することができる。   Furthermore, the permanent magnet 50 is configured by connecting a non-conductive adhesive 52 between the divided magnets 51a to 51f. Here, the plurality of divided magnets 51a to 51f constituting the permanent magnet 50 prevent the eddy current from flowing across the adjacent divided magnets 51a to 51f, so that the eddy current in each of the divided magnets 51a to 51f is reduced. Occurrence can be prevented more effectively. Therefore, it is preferable that the adjacent divided magnets 51a to 51f are electrically insulated. Therefore, by connecting the divided magnets 51a to 51f with a non-conductive adhesive 52 interposed therebetween, it is possible to prevent the generation of eddy currents that flow across a plurality of magnets. Therefore, the temperature rise of the permanent magnet 50 due to the eddy current can be suppressed.

<実施形態の変形態様>
以上、本発明の回転電機の実施形態に係るフロントモジュール1について説明した。続いて、実施形態の変形態様について、図4〜図7を参照して説明する。本実施形態において、永久磁石50は、6種6個の分割磁石51a〜51fから構成されるものとした。これに対して、永久磁石50は、同じ寸法の分割磁石が含まれるように構成してもよい。例えば、図4に示すように、永久磁石50が4種8個の分割磁石51g〜51jを有するものとする。この時、分割磁石51g〜51jの回転軸方向の寸法Wg〜Wjが徐々に大きくなるように設定されている。このような構成においても同様の効果を奏する。また、分割磁石の種類の数を減らすことにより製造コストを低減することができる。
<Modification of Embodiment>
The front module 1 according to the embodiment of the rotating electrical machine of the present invention has been described above. Then, the deformation | transformation aspect of embodiment is demonstrated with reference to FIGS. In the present embodiment, the permanent magnet 50 is composed of six types and six divided magnets 51a to 51f. On the other hand, you may comprise the permanent magnet 50 so that the division | segmentation magnet of the same dimension may be included. For example, as shown in FIG. 4, it is assumed that the permanent magnet 50 has four types of eight divided magnets 51g to 51j. At this time, the dimensions Wg to Wj in the rotation axis direction of the divided magnets 51g to 51j are set to gradually increase. Even in such a configuration, the same effect can be obtained. In addition, the manufacturing cost can be reduced by reducing the number of types of divided magnets.

また、本実施形態のフロントモジュール1においては、回転軸Crの一側から他側(図1の左側から右側)に向かって徐々にロータ12の放熱性が高くなっていることから、分割磁石51a〜51fの寸法Wa〜Wfを徐々に大きくするように設定した。しかしながら、フロントモジュール1やIPMモータ2の構成によっては、例えば回転軸Crの両端側に位置する部位の放熱性が高く、中央側に位置する部位の放熱性が低い場合やその逆の場合も想定される。このような場合には、ロータ12の回転軸Crの両端側から中央側に向かって分割磁石の寸法を徐々に小さくするように設定してもよい。例えば、図5に示すように、永久磁石50が4種8個の分割磁石51g〜51jを有するものとする。そして、回転軸方向の寸法が大きいものを回転軸Crの両端側に配置し、寸法が小さくなるほど中央側に配置されるようにする。これにより、回転軸方向の両端側と中央側で放熱性の異なるロータ12に適応し、効率的に永久磁石50の温度上昇を抑制することができる。   Moreover, in the front module 1 of this embodiment, since the heat dissipation of the rotor 12 is gradually increased from one side of the rotating shaft Cr to the other side (left side to right side in FIG. 1), the split magnet 51a. The dimensions Wa to Wf of ˜51f were set to gradually increase. However, depending on the configuration of the front module 1 and the IPM motor 2, for example, it is assumed that the heat dissipating property of the part located on both ends of the rotating shaft Cr is high and the heat dissipating characteristic of the part located on the central side is low or vice versa. Is done. In such a case, you may set so that the dimension of a division | segmentation magnet may become small gradually toward the center side from the both ends side of the rotating shaft Cr of the rotor 12. FIG. For example, as shown in FIG. 5, it is assumed that the permanent magnet 50 has four types of eight divided magnets 51g to 51j. And the thing with a large dimension of a rotating shaft direction is arrange | positioned at the both ends of the rotating shaft Cr, and it arrange | positions at the center side, so that a dimension becomes small. Thereby, it can adapt to the rotor 12 from which heat dissipation differs in the both ends side and center side of a rotating shaft direction, and can suppress the temperature rise of the permanent magnet 50 efficiently.

このように、永久磁石50は、ロータ12の軸方向の寸法が異なるように形成された複数種の分割磁石により構成されるものとした。ここで、ロータ12は、ロータコア41に貫設された磁石挿入孔41aにおいて挿入された永久磁石50を支持している。ロータコア41は、ロータ12の回転駆動に寄与しない漏れ磁束を低減させるために磁石挿入孔41aを含めた形状が設定されることがある。漏れ磁束とは、磁石挿入孔41aに挿入された永久磁石50による磁束のうち、隣の磁石挿入孔41aに挿入された永久磁石50による磁束の一部と短絡する磁束である。   As described above, the permanent magnet 50 is composed of a plurality of types of split magnets formed so that the dimensions of the rotor 12 in the axial direction are different. Here, the rotor 12 supports the permanent magnet 50 inserted in the magnet insertion hole 41 a penetrating the rotor core 41. The rotor core 41 may have a shape including a magnet insertion hole 41a in order to reduce leakage magnetic flux that does not contribute to the rotational drive of the rotor 12. The leakage magnetic flux is a magnetic flux that is short-circuited with a part of the magnetic flux generated by the permanent magnet 50 inserted into the adjacent magnet insertion hole 41a out of the magnetic flux generated by the permanent magnet 50 inserted in the magnet insertion hole 41a.

そのため、ロータコア41における周方向の各部位において肉厚が異なると熱伝導性に差異が生じることがある。このような場合に、ロータ12の放熱性が周方向に異なることから、永久磁石50を構成する複数種の分割磁石は、ロータ12の周方向の寸法が異なるように形成される構成としてもよい。例えば、図6に示すように、4種8個の分割磁石51k〜51nを有するものとする。この時、分割磁石51k〜51nの周方向の寸法Wk〜Wnが、磁石挿入孔41aの周方向中央部から周方向両端部に向かって徐々に大きくなるように設定されている。これにより、ロータコア41の周方向に放熱性の異なるロータ12に適応し、効率的に永久磁石50の温度上昇を抑制することができる。   For this reason, if the thickness is different at each circumferential portion of the rotor core 41, a difference in thermal conductivity may occur. In such a case, since the heat dissipation of the rotor 12 is different in the circumferential direction, the plurality of types of divided magnets constituting the permanent magnet 50 may be formed so as to have different dimensions in the circumferential direction of the rotor 12. . For example, as shown in FIG. 6, it is assumed that there are four types of eight divided magnets 51k to 51n. At this time, the circumferential dimensions Wk to Wn of the divided magnets 51k to 51n are set so as to gradually increase from the circumferential center of the magnet insertion hole 41a toward both circumferential ends. Thereby, it can adapt to the rotor 12 with which heat dissipation differs in the circumferential direction of the rotor core 41, and can suppress the temperature rise of the permanent magnet 50 efficiently.

また、永久磁石50に発生する渦電流の経路は、永久磁石50の磁化方向に垂直な面内である。よって、永久磁石50の径方向の各部位うち電流密度が高くなる外周面付近の部位は、渦電流により発熱しやすいことになる。さらに、IPMモータ2におけるロータ12は、IPMモータ2を構成するコイル32やステータコア31などの発熱によっても永久磁石50が温度上昇するおそれがある。このように、ロータ12の放熱性が径方向に異なることから、永久磁石50を構成する複数種の分割磁石は、ロータ12の径方向の寸法がことなるように形成される構成としてもよい。例えば、図7に示すように、6種6個の分割磁石51o〜51tを有するものとする。この時、分割磁石51o〜51tの径方向の寸法Wo〜Wtが、ロータ12の径方向外側から径方向内側に向かって徐々に大きくなるように設定されている。これにより、ロータコア41の径方向に放熱性の異なるロータ12に適応し、効率的に永久磁石50の温度上昇を抑制することができる。   Further, the path of eddy current generated in the permanent magnet 50 is in a plane perpendicular to the magnetization direction of the permanent magnet 50. Therefore, a portion near the outer peripheral surface where the current density is high among the respective portions in the radial direction of the permanent magnet 50 is likely to generate heat due to the eddy current. Further, the rotor 12 in the IPM motor 2 has a risk that the temperature of the permanent magnet 50 rises due to heat generated by the coil 32 and the stator core 31 constituting the IPM motor 2. Thus, since the heat dissipation of the rotor 12 is different in the radial direction, the plurality of types of divided magnets constituting the permanent magnet 50 may be configured to have different dimensions in the radial direction of the rotor 12. For example, as shown in FIG. 7, it is assumed that there are six types of six divided magnets 51o to 51t. At this time, the radial dimensions Wo to Wt of the divided magnets 51o to 51t are set to gradually increase from the radially outer side of the rotor 12 toward the radially inner side. Thereby, it can adapt to the rotor 12 from which the heat dissipation differs in the radial direction of the rotor core 41, and can suppress the temperature rise of the permanent magnet 50 efficiently.

上述したように、永久磁石50を構成する複数種の分割磁石は、ロータ12の軸方向、周方向、および径方向のうち何れかの方向の寸法がことなるように形成されるものとした。これに対して、フロントモジュール1やIPMモータ2の構成または運用上からそれぞれの方向にロータ12の放熱性が異なる場合には、これに適応するように分割する方向および寸法を設定するものとしてもよい。このような構成においても同様の効果を奏する。   As described above, the plurality of types of divided magnets constituting the permanent magnet 50 are formed so as to have different dimensions in any one of the axial direction, the circumferential direction, and the radial direction of the rotor 12. On the other hand, when the heat dissipation performance of the rotor 12 is different in each direction from the configuration or operation of the front module 1 or the IPM motor 2, the direction and dimensions to be divided may be set so as to adapt to this. Good. Even in such a configuration, the same effect can be obtained.

その他に、隣接する分割磁石に跨って流れる渦電流を低減するために、永久磁石50は、分割磁石51a〜51fを不導体の接着剤52を介在させて連結して形成されるものとした。しかし、上述したように、永久磁石を複数の分割磁石により構成することにより、単体の永久磁石と比較して渦電流の発生を低減できる。よって、本発明の回転電機は、不導体の接着剤52により複数の分割磁石を連結することを必ずしも要するものではなく、それぞれの分割磁石を連結する他の連結手段を適用することが可能である。   In addition, in order to reduce the eddy current flowing across the adjacent divided magnets, the permanent magnet 50 is formed by connecting the divided magnets 51a to 51f with a non-conductive adhesive 52 interposed therebetween. However, as described above, by forming the permanent magnet with a plurality of divided magnets, the generation of eddy currents can be reduced compared to a single permanent magnet. Therefore, the rotating electrical machine of the present invention does not necessarily require that a plurality of divided magnets are connected by the non-conductive adhesive 52, and other connecting means for connecting the respective divided magnets can be applied. .

1:フロントモジュール、 2:IPMモータ(回転電機)、 3:クラッチ装置
11:ステータ、 12:ロータ、 13:モータハウジング
14:モータカバー、 14a:ベアリング、 15:リザーバ
21:インプットシャフト、 21a:クラッチインナ、 22:摩擦プレート
23:クラッチアウタ、 24:セパレートプレート、 25:タービンシャフト
26:軸受、 27:筒状部材、 28:ピストン部材、 28a:ピストン上面
28b:ピストン下面、 29:ピストンスプリング
31:ステータコア、 31a:ティース、 32:コイル
41:ロータコア、 41a:磁石挿入孔、 42:接着シート
43:エンドプレート、 44:固定ピン
50:永久磁石、 51a〜51f:分割磁石、 52:接着剤
Cyl:シリンダ部、 PC:圧力室、 Cr:回転軸
1: Front module 2: IPM motor (rotary electric machine) 3: Clutch device 11: Stator 12: Rotor 13: Motor housing 14: Motor cover 14a: Bearing 15: Reservoir 21: Input shaft 21a: Clutch Inner, 22: Friction plate 23: Clutch outer, 24: Separate plate, 25: Turbine shaft 26: Bearing, 27: Cylindrical member, 28: Piston member, 28a: Piston upper surface 28b: Piston lower surface, 29: Piston spring 31: Stator core, 31a: Teeth, 32: Coil 41: Rotor core, 41a: Magnet insertion hole, 42: Adhesive sheet 43: End plate, 44: Fixing pin 50: Permanent magnet, 51a to 51f: Split magnet, 52: Adhesive Cyl: Cylinder part, P : The pressure chamber, Cr: axis of rotation

Claims (4)

ステータと、当該ステータに対して回転可能に支持されたロータとを備える回転電機であって、
前記ロータは、
前記ロータの周方向に等間隔で形成された複数の挿入孔と、
複数の前記挿入孔にそれぞれ挿入され、寸法の異なる複数種の分割磁石により構成される永久磁石と、
を有し、
前記ロータにおいて放熱性が高い部位に配置される前記分割磁石の寸法は、前記ロータにおいて放熱性が低い部位に配置される前記分割磁石の寸法よりも大きく設定される回転電機。
A rotating electrical machine comprising a stator and a rotor supported rotatably with respect to the stator,
The rotor is
A plurality of insertion holes formed at equal intervals in the circumferential direction of the rotor;
A permanent magnet that is inserted into each of the plurality of insertion holes and is composed of a plurality of types of divided magnets having different dimensions;
Have
The rotating electrical machine in which the dimension of the divided magnet disposed at a portion having high heat dissipation in the rotor is set larger than the size of the divided magnet disposed at a portion having low heat dissipation in the rotor.
請求項1において、
前記ロータの軸方向における前記分割磁石の寸法が異なる回転電機。
In claim 1,
A rotating electrical machine in which the dimensions of the divided magnets in the axial direction of the rotor are different.
請求項1または2において、
前記ロータは環状をなし、
前記ロータの周方向および径方向のうち少なくとも一方向における前記分割磁石の寸法が異なる回転電機。
In claim 1 or 2,
The rotor is annular,
A rotating electrical machine in which the dimension of the divided magnet is different in at least one of a circumferential direction and a radial direction of the rotor.
請求項1〜3の何れか一項において、
前記永久磁石は、各前記分割磁石の間に不導体を介在させて連結することにより構成されている回転電機。
In any one of Claims 1-3,
The said permanent magnet is a rotary electric machine comprised by interposing a nonconductor between each said division magnet.
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