JP2015065739A - Refrigerant passage structure of rotor core - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロータコアの冷媒流路構造に関するもので、例えば、ハイブリッド車両のモータジェネレータとして使用される永久磁石界磁式モータのロータコアの冷媒流路構造に関する。 The present invention relates to a refrigerant flow structure of a rotor core, for example, a refrigerant flow structure of a rotor core of a permanent magnet field motor used as a motor generator of a hybrid vehicle.
永久磁石界磁式モータ(PMモータ)は、例えば、ハイブリッド車両のモータジェネレータに採用される。ハイブリッド車両のモータジェネレータには、特に、永久磁石がロータコア(鉄心)の内部に埋め込まれる埋込磁石型永久磁石界磁式モータ(以下「IPMモータ」という)が適合する。周知のように、IPMモータは、ロータの高速回転時の鉄損に起因して永久磁石の温度が上昇し、その結果、負荷時効率が低下する。そこで、ロータコアに流路を形成し、この流路に冷媒を流通させることで永久磁石を冷却するようにしたロータコアの冷媒流路構造が実用化されている。このようなIPMモータのロータコアは、典型的に、電磁鋼板をロータ軸に沿って積層することにより構成される(例えば「特許文献1」参照)。
A permanent magnet field motor (PM motor) is employed in a motor generator of a hybrid vehicle, for example. An embedded magnet type permanent magnet field motor (hereinafter referred to as “IPM motor”) in which a permanent magnet is embedded in a rotor core (iron core) is particularly suitable for a motor generator of a hybrid vehicle. As is well known, in the IPM motor, the temperature of the permanent magnet rises due to the iron loss at the time of high-speed rotation of the rotor, and as a result, the load efficiency is lowered. In view of this, a rotor core refrigerant flow path structure in which a permanent magnet is cooled by forming a flow path in the rotor core and circulating the refrigerant in the flow path has been put into practical use. The rotor core of such an IPM motor is typically configured by laminating electromagnetic steel plates along the rotor axis (see, for example, “
ところで、特許文献1に記載された冷媒流路構造において、ロータコアは、ロータ軸に沿って延びてロータコアを貫通する流路(以下「第1流路」という)と、ロータ半径方向へ延びて第1流路と回転軸に形成された冷媒供給路とを連通させる流路(以下「第2流路」という)と、を有する。この冷媒流路構造では、冷媒は、回転軸に形成された冷媒供給路から第2流路を経由して第1流路へ供給される。そして、第2流路は、特定の電磁鋼板に半径方向へ延びるスリットを形成することで構成される。ここで、組み上がった状態のロータコアは、積層された電磁鋼板が軸方向(積層方向)に加圧されていることから、加圧の程度によって全長(ロータ軸に沿った長さ)にばらつきが生じ、その結果、第2流路側の接続口(開口部)と冷媒供給路側の接続口(開口部)とがロータ軸に沿った方向(以下「ロータ軸方向」という)へ位置ずれするおそれがある。
By the way, in the refrigerant flow path structure described in
そこで、第2流路の位置を測定する、すなわち、ロータコアの端面(基準)から第2流路までの距離を測定することが望まれるが、組み上がった状態のロータコアの第2流路の位置を直接測定するのは困難であり、例えば、検査用流体を回転軸の冷媒供給路へ供給することで、冷媒供給路と第2流路との連通が検査されていた。この検査方法は手間と時間とを要するため、検査の効率化が要望されていた。 Therefore, it is desired to measure the position of the second flow path, that is, to measure the distance from the end surface (reference) of the rotor core to the second flow path, but the position of the second flow path of the assembled rotor core It is difficult to directly measure the flow rate. For example, the communication between the refrigerant supply path and the second flow path has been inspected by supplying the inspection fluid to the refrigerant supply path of the rotating shaft. Since this inspection method requires labor and time, the efficiency of inspection has been demanded.
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ロータコアの流路の位置を測定することが可能なロータコアの冷媒流路構造を提供することを課題としてなされたものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a rotor core refrigerant flow path structure capable of measuring the position of the rotor core flow path.
上記課題を解決するために、本発明のロータコアの冷媒流路構造は、ロータ軸に沿って延びて端部が開口される第1流路と、ロータ半径方向へ延びて前記第1流路と回転軸に形成された冷媒供給路とを連通させる第2流路と、を有するロータコアの冷媒流路構造であって、前記第1流路は、前記第2流路に対応する位置に、前記第1流路の内側へ突出する突出部を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the rotor core refrigerant flow path structure according to the present invention includes a first flow path extending along the rotor axis and having an open end, and a first flow path extending in a radial direction of the rotor. A coolant flow path structure of a rotor core having a second flow path communicating with a coolant supply path formed on a rotating shaft, wherein the first flow path is located at a position corresponding to the second flow path. It has the protrusion part which protrudes to the inner side of a 1st flow path.
本発明によれば、ロータコアの流路の位置を測定することが可能なロータコアの冷媒流路構造を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the refrigerant | coolant flow path structure of the rotor core which can measure the position of the flow path of a rotor core can be provided.
本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。以下、本実施形態に係るロータコアの冷媒流路構造(以下「冷媒流路構造」という)を、ハイブリッド車両のモータジェネレータとして使用される埋込磁石型永久磁石界磁式モータ(以下「IPMモータ」という)に適用した態様を説明する。なお、当該IPMモータは、冷媒流路構造を除く構成が先行技術と同一である。したがって、明細書の記載を簡潔にすることを目的に、ステータを含む先行技術のIPMモータと同一の構成の説明を省略する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the rotor core refrigerant flow path structure (hereinafter referred to as “refrigerant flow path structure”) according to the present embodiment is used as an embedded magnet type permanent magnet field motor (hereinafter referred to as “IPM motor”) used as a motor generator of a hybrid vehicle. Will be described. The IPM motor has the same configuration as the prior art except for the refrigerant channel structure. Therefore, in order to simplify the description, the description of the same configuration as the prior art IPM motor including the stator is omitted.
図1は、本実施形態に係る冷媒流路構造を含むロータ1の概略図であって、特に、ロータ軸Cを軸線とする軸平面による断面の一部(図1におけるロータ軸Cから上側の部分)を示す図である。図1に示されるように、ロータ1は、ロータコア2(鉄心)と、中心線がロータ軸Cに一致するシャフト3(回転軸)と、を含む。シャフト3は、ロータコア2をロータ軸方向(図1における左右方向)に位置決めするフランジ4を有する。また、シャフト3は、シャフト3の中心線上に形成されてロータ軸方向へ延びる第1冷媒供給路5と、ロータ半径方向(図1における上下方向)へ延びる第2冷媒供給路6と、を有する。
FIG. 1 is a schematic view of a
第1冷媒供給路5は、シャフト3の基端側(図1における左側)の端部に冷媒供給ポート7を備え、シャフト3の先端側(図1における右側)の端部がプラグ等によって閉塞される。第2冷媒供給路6は、一端の内側開口8が第1冷媒供給路5に開口し、他端の外側開口9がシャフト3の外周面に開口する。換言すると、第2冷媒供給路6は、シャフト3の内周面と外周面とを連通する。なお、シャフト3には、4個の第2冷媒供給路6が、中心線(ロータ軸C)の回りに90°の角度位相で等配される。また、第1冷媒供給路5を、シャフト3の基端側が開口する止まり穴とすることにより、プラグ等の閉塞手段を省くことができる。
The first
図1に示されるように、ロータコア2は、円形の電磁鋼板10Aおよび10Bをロータ軸方向へ積層することにより構成される。ここで、図2に示されるのは、電磁鋼板10Aの平面図であり、また、図3に示されるのは、電磁鋼板10Bの平面図である。なお、前述したように図1は本実施形態に係る冷媒流路構造を説明するための概略図であるため、図1における各構成間のスケールは、図2および図3における各構成間のスケールとは異なる。また、積層された電磁鋼板10Aおよび10Bは、シャフト3のフランジ4とシャフト2に固定される止め具23とによって、内周部分がロータ軸方向へ加圧される。
As shown in FIG. 1, the
ロータコア2は、円筒形に形成され、ロータコア2の内周には、シャフト3の外周が嵌合される。ロータコア2には、ロータ軸方向へ延びる複数個(本実施形態では8個)の永久磁石11(例えば、ネオジム磁石)が埋め込まれる。各永久磁石11は、ロータ軸Cを軸線とする軸直角平面による断面(以下「軸直角断面」という)が長方形に形成され、図2における0°に位置する永久磁石11と180°に位置する永久磁石11とが対向するように配置され、90°に位置する永久磁石11と270°に位置する永久磁石11とが対向するように配置される。
The
そして、図2における0°、90°、180°および270°に位置する各永久磁石11のロータ周方向両側には、特定の軸平面に対して対称に配置される一対の永久磁石11が配置される。なお、図2および図3は、ロータ1の極数ならびに永久磁石11の数量および配置を限定することを意図するものではない。また、図2および図3に示される符号12は、永久磁石11に沿ってロータ軸方向へ延びる空洞である。
A pair of
図1に示されるように、ロータコア2は、ロータ軸方向へ延びて各端部14および15がロータコア2の各端面16および17に開口される第1流路13を有する。図2および図3に示されるように、第1流路13は、軸直角断面が正方形に形成され、シャフト3(ロータ軸C)の回りに90°の角度位相で等配される。なお、各第1流路13は、図2における0°、90°、180°および270°に位置する対応する各永久磁石11に対向するように配置される。
As shown in FIG. 1, the
ロータコア2は、ロータ半径方向へ延びる複数個(本実施形態では4個)の第2流路18を有する。各第2流路18は、対応する各第1流路13と対応する各第2冷媒供給路6とを連通する。換言すると、各第1流路13は、対応する各第2流路18および対応する各第2冷媒供給路6を経由して第1冷媒供給路5に連通される。図3に示されるように、各第2流路18は、電磁鋼板10Bにロータ半径方向へ延びる複数個(本実施形態では4個)のスリット19を形成することにより構成される。各スリット19は、対応する各第1流路13と軸穴20との間を延びる。
The
なお、概略図である図1において、第2流路18は、隣接する、すなわち、重ね合わされた2枚の電磁鋼板10Bの各スリット19と2枚の電磁鋼板10Bを挟んでロータ軸方向両側に配置される一対の電磁鋼板10Aとによって形成される。また、本実施形態に係る冷媒流路構造において、第2流路18は、2枚の電磁鋼板10Bを積層することにより形成されるが、例えば、3枚以上の電磁鋼板10Bを積層することにより形成することができ、あるいは、1枚の電磁鋼板10Bのみで形成することもできる。
In FIG. 1, which is a schematic diagram, the
図1に示されるように、ロータコア2は、第1流路13の内側へ突出する突出部21を有する。図4に示されるように、突出部21は、スリット19が形成された電磁鋼板10Bに第1流路13(電磁鋼板10B単体では正方形の穴)の内側へ突出する突形状22を形成し、該電磁鋼板10Bを積層して該電磁鋼板10B間の突形状22をロータ軸方向へ重ねることで形成される。すなわち、突出部21を構成する突形状22と第2流路18を構成するスリット19とは同一の電磁鋼板10B上に位置する。換言すると、突出部21は、第2流路18と同一のロータ軸直角平面(ロータ軸Cを軸線とする軸直角平面)上に位置される。
As shown in FIG. 1, the
なお、本実施形態に係る冷媒流路構造において、突形状22は、図3に示されるように、電磁鋼板10Bの各第1流路13に形成されるが、複数個(本実施形態では4個)の第1流路13のうち、少なくとも1個の第1流路13に形成されていればよい。換言すると、突出部21は、複数個の第1流路13のうち、特定の第1流路13のみに形成されていればよい。
In the refrigerant flow path structure according to the present embodiment, the protruding
次に、本実施形態に係る冷媒流路構造の作用を説明する。
ポンプ(図示省略)によって圧送された冷媒は、冷媒供給ポート7から第1冷媒供給路5へ供給され、さらに、各第2冷媒供給路6、各第2流路18および各第1流路13を経由して、各第1流路13の端部14および15から排出される。これにより、ロータコア2、延いては、各永久磁石11が冷却され、その結果、ロータ1の高速回転時の鉄損に起因する永久磁石11の温度上昇を抑制し、IPMモータの負荷時効率の低下を防ぐことができる。なお、各第1流路13の端部14および15から排出された冷媒は、図示を省略するモータケーシングの冷媒回収部で回収される。
Next, the operation of the refrigerant channel structure according to the present embodiment will be described.
The refrigerant pumped by a pump (not shown) is supplied from the
一方、本実施形態に係る冷媒流路構造では、製造工程(検査工程)において、組み上がった状態のロータ1のロータコア2の端面16と第1流路13内の突出部21の測定面21Aとの間の距離(図1におけるL)を測定し、その測定値とフランジ4の基準面4Aから第2冷媒供給路6までの距離(設計値)とを比較することにより、ロータコア2の第2流路18がシャフト3の第2冷媒供給路6に対して適正な位置にあるか否か、すなわち、第2流路18の位置が予め決められた公差内であるか否かを容易に且つ高い精度で判定することが可能である。なお、ロータコア2の端面16と第1流路13内の突出部21の測定面21Aとの距離を測定する手段は、接触式あるいは非接触式を問わず、周知の測定手段から適宜選択することができる。
On the other hand, in the refrigerant flow path structure according to the present embodiment, in the manufacturing process (inspection process), the
この実施形態では以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、ロータコア2は、ロータ軸方向へ延びる第1流路13と、ロータ半径方向へ延びて第1流路13とシャフト3(回転軸)に形成された第2冷媒供給路6とを連通するための第2流路18と、第2流路18と同一のロータ軸直角平面上に位置して第1流路13の内側へ突出する突出部21と、を有する。換言すると、本実施形態に係る冷媒流路構造は、第1流路13の、第2流路18との接続部に対応する部位に、第1流路13の内側へ突出する突出部21を備える。
This embodiment has the following effects.
According to this embodiment, the
これにより、ロータコア2の端面16と突出部21との間の距離を測定することにより、ロータコア2の第2流路18がシャフト3の第2冷媒供給路6に対して適正な位置にあるか否か、すなわち、第2流路18の位置が予め決められた公差内であるか否かを容易に且つ高い精度で判定することが可能である。その結果、第2冷媒供給路6と第2流路18との連通を検査する工程を効率化することが可能であり、延いては、製造工程全体を合理化することができる。
Thus, by measuring the distance between the
なお、実施形態は上記に限定されるものではなく、例えば、次のように構成することができる。
本実施形態では、2種類の電磁鋼板10Aおよび10Bによってロータコア2が構成される態様、すなわち、1つのロータ軸直角平面上にのみ第2冷媒供給路6および第2流路18が位置する態様を説明したが、例えば、第2冷媒供給路6および第2流路18がロータ軸方向に間隔をあけて2箇所以上の位置に配置される場合、第1流路13の、各位置に対応する位置に形状が相違する突出部21を各々設け、ロータコア2の端面16と各位置に対応する各突出部21との間の距離を測定することにより、ロータコア2の各第2流路18がシャフト3の対応する各第2冷媒供給路6に対して適正な位置にあるか否か、すなわち、各第2流路18の位置が予め決められた公差内であるか否かを容易に且つ高い精度で判定することが可能である。
In addition, embodiment is not limited above, For example, it can comprise as follows.
In the present embodiment, a mode in which the
1 ロータ、2 ロータコア、3 シャフト(回転軸)、5 第1冷媒供給路、6 第2冷媒供給路、13 第1流路、18 第2流路、21 突出部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記第1流路は、前記第2流路に対応する位置に、前記第1流路の内側へ突出する突出部を有することを特徴とするロータコアの冷媒流路構造。 A first flow path extending along the rotor axis and having an end opened; a second flow path extending in the radial direction of the rotor and communicating the first flow path and the refrigerant supply path formed in the rotation shaft; A rotor core refrigerant flow path structure comprising:
The rotor core refrigerant flow path structure, wherein the first flow path has a protruding portion protruding inward of the first flow path at a position corresponding to the second flow path.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016201892A (en) * | 2015-04-09 | 2016-12-01 | 株式会社三井ハイテック | Inspection method for laminated core, and inspection apparatus therefor |
US10890438B2 (en) | 2016-04-26 | 2021-01-12 | Mitsui High-Tec, Inc. | Method for measuring laminated iron core |
JP7396070B2 (en) | 2020-01-21 | 2023-12-12 | トヨタ紡織株式会社 | Method for measuring the height of the opening and manufacturing method for the rotor core |
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- 2013-09-24 JP JP2013197162A patent/JP2015065739A/en active Pending
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