JP2016174443A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハウジング内において、ステーターに対して半径方向に対向した状態で回転するローターを備えるとともに、ハウジング内に冷却液が供給される回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine that includes a rotor that rotates in a state of facing a stator in a radial direction in a housing, and that is supplied with a coolant in the housing.
モーターあるいは発電機といった回転電機においては、銅損、鉄損、機械損等に起因して、様々な熱が発生する。回転電機における発熱は、電気的エネルギーと機械的エネルギーとの間において、双方の変換効率を低下させることになる。昨今は、回転電機において、出力トルクの増大が要求されているため、冷却性の向上は重要な課題であった。回転電機における冷却方法としては、従来、種々のものが提案されてきたが、冷却性能の点からすれば、空冷方式に比べて液冷方式を採用した回転電機の方が優れていた。 In a rotating electrical machine such as a motor or a generator, various heat is generated due to copper loss, iron loss, mechanical loss, and the like. The heat generation in the rotating electrical machine reduces the conversion efficiency between the electric energy and the mechanical energy. In recent years, in rotating electrical machines, an increase in output torque has been demanded, so improvement in cooling performance has been an important issue. Conventionally, various cooling methods have been proposed for a rotating electrical machine, but from the viewpoint of cooling performance, a rotating electrical machine that uses a liquid cooling system is superior to an air cooling system.
特許文献1には、液冷方式による回転電機に関する従来技術が記載されている。当該従来技術による回転電機においては、ステーターのスロット部およびコイルエンド部を、カバー部材を用いてハウジング内のその他の部位から隔離し、カバー部材の内部空間に冷却油を導入している。このため、ステーターコアを介さずに、冷却油をステーターコイルに直接に供給することができ、ステーターコイルの冷却性能に優れた回転電機にすることができる。また、それとともに、ステーターコイルがカバー部材によって隔離されているため、冷却油がステーターとローターとの間のギャップに浸入することがない。したがって、ローターに冷却油による引摺損失が発生することがなく、エネルギー変換効率に優れた回転電機にすることができる。 Patent Document 1 describes a conventional technique related to a rotating electrical machine using a liquid cooling method. In the rotating electrical machine according to the related art, the slot portion and the coil end portion of the stator are isolated from other portions in the housing by using the cover member, and the cooling oil is introduced into the internal space of the cover member. For this reason, a cooling oil can be directly supplied to a stator coil without going through a stator core, and it can be set as the rotary electric machine excellent in the cooling performance of the stator coil. In addition, since the stator coil is isolated by the cover member, the cooling oil does not enter the gap between the stator and the rotor. Therefore, there is no dragging loss due to cooling oil in the rotor, and a rotating electrical machine with excellent energy conversion efficiency can be obtained.
ところが、上述した従来技術による回転電機は、ハウジング内において、冷却油が供給される空間が、ステーターコイルの周辺のみに限定されているため、冷却油の供給路および排出路の取り回しに自由度がなく、油路の構造が複雑化してハウジングが大型化する。また、ローターを回転可能に保持している軸受に、冷却油が供給されることがないため、軸受において機械損が発生し、軸受の発熱の問題にも繋がる。これらの点については、その小型化と回転トルクの増大といった、近年の回転電機に対する要求に逆行するものであった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型で、冷却性に優れた回転電機を提供することにある。
However, in the rotary electric machine according to the above-described prior art, the space to which the cooling oil is supplied is limited to the periphery of the stator coil in the housing, so that the degree of freedom in handling the cooling oil supply path and the discharge path is high. However, the structure of the oil passage is complicated and the housing is enlarged. Further, since the cooling oil is not supplied to the bearing holding the rotor in a rotatable manner, mechanical loss occurs in the bearing, leading to a problem of heat generation of the bearing. About these points, it was contrary to the request | requirement with respect to the recent rotary electric machine, such as the miniaturization and the increase in rotational torque.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a rotating electrical machine that is small in size and excellent in cooling performance.
上述した課題を解決するために、請求項1に係る回転電機の発明は、ハウジング(2)と、ハウジングの内周面(2a)に固定されたステーター(6)と、ハウジングに対し、回転軸(φ)を中心として回転可能に取り付けられたシャフト(8)と、ステーターに対して半径方向内方に対向するように、シャフトに固定されたローター(9)と、を備えた回転電機(1、1A)であって、ステーターの内周面(6d)に対向した状態で、回転軸方向に延びるスリーブ部(10)と、双方によりローターを回転軸方向に挟むように配置され、各々の外周端(11c)が、スリーブ部との間でシールされるとともに、それぞれの内周端(11b)において、シャフトの外周面(8a)またはローターの回転軸方向端部(9b)との間でシールされることにより、スリーブ部とともに、ハウジング内においてローターを隔離する一対のカバー部(11)と、ハウジングに形成され、ハウジング内における、スリーブ部とカバー部とによって隔離されたローター空間(DSP)以外の部位に連通し、外部から冷却液を導入する供給路(5a、5b)と、を備えている。
In order to solve the above-described problem, the invention of the rotating electrical machine according to claim 1 is directed to a housing (2), a stator (6) fixed to an inner peripheral surface (2a) of the housing, and a rotating shaft with respect to the housing. (1) A rotating electrical machine (1) provided with a shaft (8) attached rotatably around (φ) and a rotor (9) fixed to the shaft so as to face radially inward with respect to the
この構成によれば、ステーターの内周面に対向した状態で、回転軸方向に延びるスリーブ部と、双方によりローターを回転軸方向に挟むように配置され、各々の外周端が、スリーブ部との間でシールされるとともに、それぞれの内周端において、シャフトの外周面またはローターの回転軸方向端部との間でシールされることにより、スリーブ部とともに、ハウジング内においてローターを隔離する一対のカバー部と、ハウジングに形成され、ハウジング内における、スリーブ部とカバー部とによって隔離されたローター空間以外の部位に連通し、外部から冷却液を導入する供給路を備えている。これにより、ハウジング内において、隔離されたローター以外のすべての部位に冷却液が供給されるため、冷却液の供給路および排出路を設ける位置に自由度が発生する。したがって、供給路および排出路の形成が容易になり、ハウジングを小型化することができる。また、ステーターとローターとの間のギャップ内に冷却液が浸入する恐れがないため、ローターの引摺損失を低減でき、出力トルクが増大する。 According to this configuration, the rotor is disposed so as to sandwich the rotor in the direction of the rotation axis by both the sleeve portion extending in the direction of the rotation axis in a state of being opposed to the inner peripheral surface of the stator. A pair of covers that are sealed between the outer peripheral surface of the shaft or the rotational axis direction end of the rotor at each inner peripheral end and isolate the rotor in the housing together with the sleeve portion And a supply path through which coolant is introduced from the outside, communicating with a portion of the housing other than the rotor space separated by the sleeve portion and the cover portion. As a result, the cooling liquid is supplied to all parts other than the isolated rotor in the housing, so that a degree of freedom is generated at a position where the cooling liquid supply path and the discharge path are provided. Therefore, the supply path and the discharge path can be easily formed, and the housing can be reduced in size. Further, since there is no fear that the coolant enters the gap between the stator and the rotor, the drag loss of the rotor can be reduced and the output torque is increased.
<実施形態1の構成>
図1乃至図5に基づき、本発明の実施形態1による電動モーター1(回転電機に該当する)について説明する。図1において、回転軸φは、ローターシャフト8(シャフトに該当する)の回転中心を示しており、以下、説明中において、回転軸φが延びた方向を単に回転軸方向という。また、図1または図5における上方が、電動モーター1または減速システム20の上方に該当し、図1または図5における下方が、電動モーター1または減速システム20の下方に該当している。さらに、電動モーター1の外周からローターシャフト8に近づく方向を半径方向内方という。
本実施形態による電動モーター1には、ブラシレスDCモーター、同期モーター、誘導モーター、リラクタンスモーター等、あらゆる電動モーターを使用することが可能である。また、電動モーター1は、車載装置の駆動用、一般産業用機械の駆動用、家庭用電機の駆動用等、あらゆる用途に適用可能である。
<Configuration of Embodiment 1>
Based on FIG. 1 thru | or FIG. 5, the electric motor 1 (corresponding to a rotary electric machine) by Embodiment 1 of this invention is demonstrated. In FIG. 1, the rotation axis φ indicates the rotation center of the rotor shaft 8 (corresponding to the shaft), and in the following description, the direction in which the rotation axis φ extends is simply referred to as the rotation axis direction. 1 or 5 corresponds to the upper side of the electric motor 1 or the
For the electric motor 1 according to the present embodiment, any electric motor such as a brushless DC motor, a synchronous motor, an induction motor, a reluctance motor, or the like can be used. Further, the electric motor 1 can be applied to various uses such as driving an in-vehicle device, driving a general industrial machine, driving a household electric machine, and the like.
図1に示したように、電動モーター1のハウジング2は、アルミニウム合金または熱伝導性の良好な樹脂材料にて形成されている。ハウジング2は、ハウジングボデー3とモーターカバー4とが係合することにより形成されている。ハウジングボデー3は、略円筒状を呈した筒状部3aと、筒状部3aの一端に接続された端壁部3bとを有している。一方、モーターカバー4は、筒状部3aの内周面に嵌合した軸壁4aと、軸壁4aに接続された底部4bとにより形成されている。
As shown in FIG. 1, the
ハウジングボデー3の筒状部3aと、モーターカバー4の軸壁4aとの間には、回転軸方向に延びた供給油路5a(供給路に該当する)が形成されている。供給油路5aは、ハウジング2の上部に形成されており、外部から冷却油(冷却液に該当する)が導入される。ハウジング2内には、冷却油に代えてクーラントを供給してもよい。供給油路5aに導入された冷却油は、モーターカバー4の軸壁4aに形成された複数の油孔5b(供給路に該当する)を通って、ハウジング2内に供給される。ハウジング2内の冷却油は、モーターカバー4の底部4bの最下部に形成された排出孔5cから外部に排出される。
A
ハウジング2の内周面2aには、ステーター6が、圧入または焼き嵌めあるいはボルト等にて固定されている。ステーター6は、複数の電磁鋼板6a1(積層鋼板に該当する)が積層されて形成されたステーターコア6aと、ステーターコア6aの回転軸方向の両端に配置された一対のステーターエンドプレート6b(端板に該当する)とを含んでいる。
図2に示したように、ステーターコア6aおよびステーターエンドプレート6bには、ステーター6を回転軸方向に貫通するように、それぞれ円周上に複数のコアスロット6a2および端板スロット6b1が形成されている。コアスロット6a2および端板スロット6b1は、スロットに該当する。ステーター6は、各々のコアスロット6a2および端板スロット6b1に巻回されたステーターコイル6cを含んでいる。ステーターコイル6cは、それぞれ複数のコアスロット6a2および端板スロット6b1に跨るように巻回されている。
A
As shown in FIG. 2, a plurality of core slots 6a2 and end plate slots 6b1 are formed on the circumference of the
図1に示したように、ハウジングボデー3の端壁部3b、および、モーターカバー4の底部4bには、それぞれ略中央部にボデーベアリング孔3cとカバーベアリング孔4cが貫通している。ボデーベアリング孔3cおよびカバーベアリング孔4cには、それぞれ軸受7が固着されている。ローターシャフト8は、軸受7を介して、ハウジング2に対し回転軸を中心として回転可能に取り付けられている。また、ローター9は、ステーター6に対して、所定のギャップを有して半径方向内方に対向するように、ローターシャフト8に固定されている。ローター9は、ステーター6と同様に、複数の積層鋼板9a1により形成されたローターコア9aと、ローターコア9aの回転軸方向の両端に配置された一対のローターエンドプレート9b(ローターの回転軸方向端部に該当する)とを有している。また、ローターコア9a内には、図示しない複数の界磁磁石が配置されている。これまで説明した構成において、ステーターコイル6cに電力が供給されることによって回転磁界が発生し、それにともなって発生する吸引力および反発力によって、ローター9が回転する。
As shown in FIG. 1, a body bearing
ステーター6の内周面6dには、スリーブ部材10(スリーブ部に該当する)が取り付けられている。スリーブ部材10は、合成樹脂材料またはセラミックス材料等のような非磁性材料によって、略円筒状に形成されている。スリーブ部材10は、ステーター6の内周面6dに対向した状態で、回転軸方向に延びている。スリーブ部材10は、ステーター6のコアスロット6a2および端板スロット6b1側から、ローター9への冷却油の流入を防いでいる。本実施形態において、スリーブ部材10はステーター6の内周面6dに対して当接しているが、ローター9への冷却油の流入を防ぐことができるのであれば、ステーター6の内周面6dとの間に隙間があってもよい。
A sleeve member 10 (corresponding to a sleeve portion) is attached to the inner
一対のカバー部材11(カバー部に該当する)は、双方によりローター9を回転軸方向に挟むように、ローターシャフト8上に配置されている。各々のカバー部材11は、合成樹脂材料またはセラミックス材料あるいは金属材料によって、略椀状に形成されており、その底部11aには、ローターシャフト8が貫通するシャフト孔11b(内周端に該当する)が設けられている。各々のカバー部材11は、外周端11cが、スリーブ部材10の内周面10aに対してシールされている。カバー部材11の外周端11cは、スリーブ部材10の外周面に対してシールされていてもよい。また、それぞれのカバー部材11のシャフト孔11bは、ローターシャフト8の外周面8aとの間でシールされている。これによって、一対のカバー部材11は、スリーブ部材10とともに、ハウジング2内(ハウジング内に該当する)においてローター9を隔離している。ローター9の周囲には、スリーブ部材10とカバー部材11とにより隔離されたローター空間DSPが形成されている。前述した油孔5bは、ハウジング2内におけるローター空間DSP以外の部位(ローター空間以外の部位に該当する)に連通し、ローター空間DSP内には、供給された冷却油が浸入することはない。
A pair of cover members 11 (corresponding to a cover portion) are disposed on the
図3に示したように、それぞれのカバー部材11の外周端11cには、リング状の環状溝11dが形成されている。双方の環状溝11d内には、それぞれ合成ゴム材料にて形成されたOリング12(シール部材に該当する)が配置されている。それぞれOリング12を装着した双方のカバー部材11を、スリーブ部材10の内周面10aに挿入することにより、カバー部材11の外周端11cとスリーブ部材10の内周面10aとの間でOリング12は圧縮される。これにより、カバー部材11の外周端11cは、スリーブ部材10の内周面10aに対して固定され、カバー部材11とスリーブ部材10との間に介装されたOリング12は、双方の間をシールする。また、Oリング12からの付勢力によって、スリーブ部材10はステーター6の内周面6dに押圧される。それぞれのOリング12は、回転軸方向において、ステーターエンドプレート6bと一致する位置に配置されている。
一方、カバー部材11のシャフト孔11bとローターシャフト8の外周面8aとの間には、磁性流体シールあるいはラビリンスシールによる非接触シール部13が形成されている。非接触シール部13によって、シャフト孔11bは、ローターシャフト8の外周面8aに対し相対回転可能に形成されている。カバー部材11の内周端は、非接触シール部13によって、ローターエンドプレート9bに対して相対回転可能にシールされていてもよい(図4示)。
As shown in FIG. 3, a ring-shaped
On the other hand, a
これまで説明した電動モーター1の各構成は、図5に示されたように、減速機ハウジング2A内に収容され、減速システム20が形成される。減速機ハウジング2A内には、減速機14が収容されており、減速機14のリダクションシャフト14aは、軸受7を介して減速機ハウジング2Aに回転可能に支持されている。ローターシャフト8は減速機14に接続されており、ローター9の駆動力は、減速機14により減速されて、リダクションシャフト14aに出力される。
減速システム20における油圧ポンプ15は、冷却油を、供給油路5aに吐出する。供給油路5aに吐出された冷却油は、複数の油孔5bを介して、減速機ハウジング2A内に供給される。冷却油は、電動モーター1のステーター6および減速機14の各部位からの吸熱を行った後、減速機ハウジング2A内の下方に貯留する。油圧ポンプ15は、排出孔5cから冷却油を吸引し、再度、供給油路5aに吐出する。また、供給された冷却油は、コアスロット6a2および端板スロット6b1を介して、ステーター6上を回転軸方向に移動可能に形成されている(図1示)。
Each component of the electric motor 1 described so far is accommodated in the
The
<実施形態1の作用効果>
本実施形態による電動モーター1によれば、ステーター6の内周面6dに当接した状態で回転軸方向に延びるスリーブ部材10と、各々の外周端11cが、スリーブ部材10の内周面10aに対して、シールされるとともに、それぞれのシャフト孔11bにおいて、ローターシャフト8の外周面8aに対しシールされることにより、スリーブ部材10とともに、ハウジング2内においてローター9を隔離する一対のカバー部材11と、ハウジング2に形成され、ハウジング2内における、スリーブ部材10とカバー部11とによって隔離されたローター空間DSP以外の部位に連通し、外部から冷却油を導入する供給油路5aおよび油孔5bを備えている。これにより、ハウジング2内において、隔離されたローター空間DSP以外にある、電動モーター1のすべての部位に冷却油が供給されるため、ハウジング2において、供給油路5a、油孔5bおよび排出孔5cを設ける位置に自由度が発生する。したがって、供給油路5a、油孔5bおよび排出孔5cの形成が容易になり、ハウジング2を小型化することができる。
<Effect of Embodiment 1>
According to the electric motor 1 according to the present embodiment, the
また、ハウジング2内において、ローター9のみが冷却油の供給から隔離されている。このため、軸受7にも冷却油を供給でき、軸受7における機械損失を低減でき、その冷却性も向上する。
さらに、電動モーター1においては、ステーター6とローター9との間のギャップ内に冷却油が浸入する恐れがないため、ローター9の引摺損失を低減でき、出力トルクが増大する。電動モーター1がいかなる種類のモーターであっても、引摺損失の低減効果は表れるが、当該効果は、ローター9の外周面に多くの突起が形成されているSR (Switched Reluctance) モーターにおいて顕著となる。
Also, in the
Furthermore, in the electric motor 1, since there is no fear that the cooling oil enters the gap between the
図7に示すように、比較例としてのスリーブ部材10およびカバー部材11を備えていない減速システム21においては、減速機ハウジング2A内において、ローター9が他の部位から隔離されていない。このため、ステーター6とローター9との間のギャップ内への冷却油の浸入を低減して、引摺損失を発生させないような、上記実施形態とは別の手段を講じなければならない。そのために、図7に記載された減速システム21においては、減速機ハウジング2Aの底部において、冷却油が所定の高さ以上には貯留しないようにしている。したがって、減速システム21においては、減速機ハウジング2A外に冷却油のリザーバタンク16を必要とし、排出孔5cから冷却油を吸引してリザーバタンク16に向けて吐出する油圧ポンプ15と、リザーバタンク16内の冷却油を吸引して供給油路5aに供給する油圧ポンプ15とを別々に設ける必要がある。
これに対して、上述した本実施形態による減速システム20は、ステーター6とローター9との間のギャップ内に冷却油が浸入する恐れがないため、減速機ハウジング2Aをリザーバタンクとして使用でき、その底部に冷却油を貯留させることができる。したがって、リザーバタンク16は不要となり、油圧ポンプ15も一つ備えていればよい(図5示)。
As shown in FIG. 7, in the
On the other hand, the
また、各々のカバー部材11は、外周端11cがスリーブ部材10に対して固定されるとともに、それぞれのシャフト孔11bにおいて、ローターシャフト8の外周面8aに対し相対回転可能にシールされている。これにより、ローターシャフト8の外周面8aに形成された可動シール部を、カバー部材11の外周端11cに設けられた固定シール部に比べて小径にすることができる。このため、可動シール部の形成が容易になり、カバー部材11とローターシャフト8との間において、円滑な相対回転と堅固なシール性とを両立させることができる。
Each
また、スリーブ部材10は、非磁性材料により形成されていることにより、ステーター6とローター9との間において延びる磁束に影響を与えることがなく、ローター9が十分な回転トルクを発生させることができる。
また、スリーブ部材10の内周面10aとカバー部材11の外周端11cとの間に介装され、回転軸方向において、ステーターエンドプレート6bと一致する位置に配置された一対のOリング12を備えている。これにより、Oリング12によってスリーブ部材10に対しシールされるカバー部材11が、回転軸方向においてステーターコア6aとローターコア9aが対向する位置まで延びることがない。したがって、カバー部材11がステーター6とローター9との間の磁束を妨げることがないため、カバー部材11を磁性体および非磁性体のいずれによって形成することも可能になり、その材質の選択における自由度が増大する。
Further, since the
In addition, a pair of O-
また、ステーターコア6aおよびステーターエンドプレート6bには、ステーター6を回転軸方向に貫通するように、円周上に複数のコアスロット6a2と端板スロット6b1とが形成されている。そして、ステーター6は、コアスロット6a2および端板スロット6b1の各々に巻回されたステーターコイル6cを含んでいる。これにより、ステーター6の内周面6dにスリーブ部材10が当接していても、ハウジング2内に供給された冷却油が、コアスロット6a2および端板スロット6b1を介して、ステーター6上を回転軸方向に移動することができる。したがって、回転軸方向に移動する冷却油により、巻回されているステーターコイル6cを十分に冷却することができる。
The
<実施形態2の構成>
図6に基づいて、実施形態2による電動モーター1A(回転電機に該当する)について、実施形態1による電動モーター1との相違点を中心に説明する。尚、図1と同様に、図6における上方が、電動モーター1Aの上方に該当し、図6における下方が、電動モーター1Aの下方に該当している。ハウジング2内において、ローター空間DSPには、真空ポンプ17(空気吸引手段に該当する)が接続されている。真空ポンプ17は、ローター空間DSP内の空気(ローター空間内の空気に該当する)を吸引する。真空ポンプ17は、ローター空間DSP内の空気を電動モーター1Aの外部へと排出し、図示しない圧力センサによる検出値に基づき、ローター空間DSP内の圧力を所定値に設定する。
<Configuration of
Based on FIG. 6, an electric motor 1 </ b> A (corresponding to a rotating electrical machine) according to the second embodiment will be described focusing on differences from the electric motor 1 according to the first embodiment. As in FIG. 1, the upper side in FIG. 6 corresponds to the upper side of the
真空ポンプ17には、ポンプコントローラー18(吸引制御手段に該当する)が接続されている。ポンプコントローラー18は、真空ポンプ17の作動を制御している。電動モーター1Aには、ローター9の回転速度を検出する回転速度センサ19が設けられている。回転速度センサ19は、エンコーダまたはレゾルバにより形成されている。ポンプコントローラー18は、回転速度センサ19によって検出されたローター9の回転速度が、所定の回転速度閾値以上である場合に、真空ポンプ17を作動させている。その他の構成は、実施形態1による電動モーター1と同様であるため、これ以上の説明は省略する。
A pump controller 18 (corresponding to suction control means) is connected to the
<実施形態2の作用効果>
本実施形態による電動モーター1Aにおいては、ハウジング2内において、ローター空間DSP内の空気を吸引する真空ポンプ17と、真空ポンプ17の作動を制御するポンプコントローラー18とを備えている。これにより、真空ポンプ17の作動によってローター空間DSP内の空気が減少するため、ステーター6とローター9との間への冷却油の浸入を防ぐことによる引摺損失の低減に加えて、ローター9の風損(空気の抵抗による損失)の低減が可能になる。したがって、ローター9の機械的な出力トルクの損失は、カバー部材11とローターシャフト8との間の可動シール部と、軸受7に起因した僅かなものとなる。また、ローター空間DSP内の空気の減少によって、ローター9の風切音も低減し、騒音の少ない電動モーター1Aにすることができる。これまで説明した軸受7に起因した機械損失、ローター9の引摺損失および風損については、ローター9が高回転数領域にある場合に、その低減効果が著しい。
また、ポンプコントローラー18は、回転速度センサ19によって検出されたローター9の回転速度が、所定の回転速度閾値以上である場合に、真空ポンプ17を作動させている。これにより、風損の影響が増大するローター9の高回転時のみに真空ポンプ17を作動させることができ、ローター9の風損を効率的に低減することができる。
<Effects of Second Embodiment>
The electric motor 1 </ b> A according to this embodiment includes a
The
<他の実施形態>
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
電動モーター1に取り付け可能であれば、一方または双方のカバー部材11が、スリーブ部材10と一体的に形成されていてもよい。また、それとは逆に、ハウジング2内において、ローター空間DSPを隔離できるのであれば、スリーブ部材10およびカバー部材11は、どのように分割されていてもよい。
また、カバー部材11のシャフト孔11bをローターシャフト8に固定する、または、カバー部材11の内周端をローターエンドプレート9bに固定し、カバー部材11が、ローター9とともに回転するようにしてもよい。この場合、カバー部材11の外周端11cを、スリーブ部材10の内周面10aに対して相対回転可能にシールしてもよいし、スリーブ部材10を、ステーター6の内周面6aに対して回転可能に形成してもよい。
また、本発明は、ローター9が回転されることにより、ステーター6において電力を発生させる発電機にも適用可能である。
また、本発明は、発電機と電動機の2つの機能を併せ持つ電動発電機にも適用可能である。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified or expanded as follows.
As long as it can be attached to the electric motor 1, one or both of the
Further, the
The present invention is also applicable to a generator that generates electric power in the
The present invention can also be applied to a motor generator having both functions of a generator and a motor.
図面中、1,1Aは電動モーター(回転電機)、2はハウジング、2aはハウジングの内周面、5aは供給油路(供給路)、5bは油孔(供給路)、6はステーター、6aはステーターコア、6a1は電磁鋼板(積層鋼板)、6a2はコアスロット(スロット)、6bはステーターエンドプレート(端板)、6b1は端板スロット(スロット)、6cはステーターコイル、6dはステーターの内周面、8はローターシャフト(シャフト)、8aはローターシャフトの外周面(シャフトの外周面)、9はローター、9bはローターエンドプレート(ローターの回転軸方向端部)、10はスリーブ部材(スリーブ部)、10aはスリーブ部材の内周面(スリーブ部の内周面)、11はカバー部材(カバー部)、11bはシャフト孔(内周端)、11cは外周端、12はOリング(シール部材)、17は真空ポンプ(空気吸引手段)、18はポンプコントローラー(吸引制御手段)、19は回転速度センサ、DSPはローター空間、φは回転軸を示している。 In the drawings, 1, 1A is an electric motor (rotary electric machine), 2 is a housing, 2a is an inner peripheral surface of the housing, 5a is a supply oil passage (supply passage), 5b is an oil hole (supply passage), 6 is a stator, 6a Is a stator core, 6a1 is an electromagnetic steel plate (laminated steel plate), 6a2 is a core slot (slot), 6b is a stator end plate (end plate), 6b1 is an end plate slot (slot), 6c is a stator coil, and 6d is a stator coil. A peripheral surface, 8 is a rotor shaft (shaft), 8a is an outer peripheral surface of the rotor shaft (outer peripheral surface of the shaft), 9 is a rotor, 9b is a rotor end plate (end portion in the rotation axis direction of the rotor), and 10 is a sleeve member (sleeve) Part), 10a is an inner peripheral surface of the sleeve member (inner peripheral surface of the sleeve part), 11 is a cover member (cover part), 11b is a shaft hole (inner peripheral end), 1 c is an outer peripheral end, 12 is an O-ring (seal member), 17 is a vacuum pump (air suction means), 18 is a pump controller (suction control means), 19 is a rotation speed sensor, DSP is a rotor space, φ is a rotation shaft Show.
Claims (7)
該ハウジングの内周面(2a)に固定されたステーター(6)と、
前記ハウジングに対し、回転軸(φ)を中心として回転可能に取り付けられたシャフト(8)と、
前記ステーターに対して半径方向内方に対向するように、前記シャフトに固定されたローター(9)と、
を備えた回転電機(1、1A)であって、
前記ステーターの内周面(6d)に対向した状態で、回転軸方向に延びるスリーブ部(10)と、
双方により前記ローターを回転軸方向に挟むように配置され、各々の外周端(11c)が、前記スリーブ部との間でシールされるとともに、それぞれの内周端(11b)において、前記シャフトの外周面(8a)または前記ローターの回転軸方向端部(9b)との間でシールされることにより、前記スリーブ部とともに、前記ハウジング内において前記ローターを隔離する一対のカバー部(11)と、
前記ハウジングに形成され、前記ハウジング内における、前記スリーブ部と前記カバー部とによって隔離されたローター空間(DSP)以外の部位に連通し、外部から冷却液を導入する供給路(5a、5b)と、
を備えた回転電機。 A housing (2);
A stator (6) fixed to the inner peripheral surface (2a) of the housing;
A shaft (8) attached to the housing so as to be rotatable about a rotation axis (φ);
A rotor (9) fixed to the shaft so as to face radially inward with respect to the stator;
A rotating electrical machine (1, 1A) comprising:
A sleeve portion (10) extending in the rotation axis direction in a state of facing the inner peripheral surface (6d) of the stator;
The rotor is disposed so as to sandwich the rotor in the rotational axis direction, and each outer peripheral end (11c) is sealed between the sleeve portion, and at each inner peripheral end (11b), the outer periphery of the shaft A pair of cover portions (11) for isolating the rotor in the housing together with the sleeve portion by being sealed between the surface (8a) or the rotational axis direction end portion (9b) of the rotor;
Supply paths (5a, 5b) that are formed in the housing and communicate with parts other than the rotor space (DSP) separated by the sleeve part and the cover part in the housing, and for introducing coolant from the outside. ,
Rotating electric machine with
前記外周端が、前記スリーブ部に対して固定されるとともに、それぞれの前記内周端において、前記シャフトの前記外周面または前記ローターの回転軸方向端部に対し相対回転可能である請求項1記載の回転電機。 Each of the cover portions
2. The outer peripheral end is fixed to the sleeve portion, and is rotatable relative to the outer peripheral surface of the shaft or an end portion in the rotation axis direction of the rotor at each inner peripheral end. Rotating electric machine.
複数の積層鋼板(6a1)により形成されたステーターコア(6a)と、
該ステーターコアの回転軸方向の両端に配置された一対の端板(6b)と、
を含んでおり、
各々の前記カバー部の前記外周端と、前記スリーブ部の内周面(10a)との間に介装され、回転軸方向において、前記端板と一致する位置に配置されている一対のシール部材(12)を備えた請求項1乃至3のうちのいずれか一項に記載の回転電機。 The stator is
A stator core (6a) formed of a plurality of laminated steel plates (6a1);
A pair of end plates (6b) disposed at both ends of the stator core in the rotation axis direction;
Contains
A pair of seal members that are interposed between the outer peripheral end of each cover portion and the inner peripheral surface (10a) of the sleeve portion, and are arranged at positions corresponding to the end plates in the rotation axis direction. The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3, further comprising (12).
前記ステーターは、
各々の前記スロットに巻回されたステーターコイル(6c)を含んでいる請求項4記載の回転電機。 In the stator core and the end plate, a plurality of slots (6a2, 6b1) are formed on the circumference so as to penetrate the stator in the rotation axis direction,
The stator is
The rotating electrical machine according to claim 4, comprising a stator coil (6c) wound around each slot.
該空気吸引手段の作動を制御する吸引制御手段(18)と、
を備えた請求項1乃至5のうちのいずれか一項に記載の回転電機(1A)。 Air suction means (17) for sucking air in the rotor space;
Suction control means (18) for controlling the operation of the air suction means;
The rotating electrical machine (1A) according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
前記吸引制御手段は、
前記回転速度センサによって検出された前記ローターの回転速度が、所定の回転速度閾値以上である場合に、前記空気吸引手段を作動させる請求項6記載の回転電機。 A rotation speed sensor (19) for detecting the rotation speed of the rotor;
The suction control means includes
The rotating electrical machine according to claim 6, wherein the air suction unit is operated when a rotation speed of the rotor detected by the rotation speed sensor is equal to or higher than a predetermined rotation speed threshold.
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