JP2017046545A - Rotary electric machine rotor - Google Patents

Rotary electric machine rotor Download PDF

Info

Publication number
JP2017046545A
JP2017046545A JP2015169552A JP2015169552A JP2017046545A JP 2017046545 A JP2017046545 A JP 2017046545A JP 2015169552 A JP2015169552 A JP 2015169552A JP 2015169552 A JP2015169552 A JP 2015169552A JP 2017046545 A JP2017046545 A JP 2017046545A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow path
axial
rotor
rotor core
refrigerant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015169552A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
侑生 土屋
Yui Tsuchiya
侑生 土屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2015169552A priority Critical patent/JP2017046545A/en
Publication of JP2017046545A publication Critical patent/JP2017046545A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve cooling efficiency for a rotor and a stator through a configuration that has a coolant passage for allowing a rotor core to guide coolant to an outer peripheral end and an axial end in a rotary electric machine rotor.SOLUTION: A rotor core 12 includes a core-side coolant passage 21 that guides coolant, supplied from a shaft-side coolant passage 52 formed in a rotary shaft 50, to the outer peripheral end and axial end of the rotor core, and ejects it to a gap G and to the axial outside. The core-side coolant passage comprises: an axial passage 22 axially extending further on the inner periphery side from a magnet, and opening in the axial end face of the rotor core; an inner-periphery-side passage 24 allowing communication between the shaft-side coolant passage 52 and the axial passage 22; and an outer-periphery-side passage 26 radially extending and allowing communication between the axial passage 22 and the gap G. In the axial passage 22, the smallest cross-section of a portion located on the axial end side of the rotor core 12 from junctions T1, T2 from the outer-periphery-side passage 26 is smaller than the smallest cross-section of the outer-periphery-side passage 26.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ロータコアと、ロータコアに埋め込まれた磁石とを備え、回転軸に固定される回転電機用ロータに関する。   The present invention relates to a rotor for a rotating electrical machine that includes a rotor core and a magnet embedded in the rotor core and is fixed to a rotating shaft.

ロータコアの内部に磁石を埋め込んだ磁石型回転電機では、回転電機の駆動に伴いロータが温度上昇する。これにより、磁石性能が低下して回転電機のトルク及び効率が低下するとともに、高温では磁石の減磁が発生する。保磁力の高い磁石を採用すれば、減磁の問題を回避できるが、その場合には、磁石において重希土類の含有率を増やす必要があり、コストアップの原因となっている。   In a magnet-type rotating electrical machine in which magnets are embedded in the rotor core, the temperature of the rotor increases as the rotating electrical machine is driven. As a result, the magnet performance is lowered, the torque and efficiency of the rotating electrical machine are lowered, and the magnet is demagnetized at a high temperature. If a magnet having a high coercive force is employed, the problem of demagnetization can be avoided, but in that case, it is necessary to increase the content of heavy rare earth in the magnet, which causes an increase in cost.

そこで、従来から、ロータを冷却するための構造が提案されている。例えば、特許文献1には、回転軸の内部に形成した供給油路から供給されたオイルがロータコアの内部に形成した複数の冷却油路を通過して排出されることでロータを冷却する構成が開示されている。この構成では、軸方向に連続して並んだ複数の電磁鋼板のそれぞれにおいて、磁石と周方向位置が一致するd軸方向に切欠を形成し、その切欠の周方向位置を複数の電磁鋼板でずらして配置することで、d軸上に伸びる冷却油路を形成している。   Therefore, conventionally, a structure for cooling the rotor has been proposed. For example, Patent Document 1 has a configuration in which the rotor is cooled by oil discharged from a supply oil passage formed inside the rotating shaft passing through a plurality of cooling oil passages formed inside the rotor core. It is disclosed. In this configuration, a notch is formed in the d-axis direction where the circumferential position of the magnet coincides with the magnet in each of the plurality of electromagnetic steel sheets that are continuously arranged in the axial direction, and the circumferential position of the notch is shifted by the plurality of electrical steel sheets. The cooling oil passage extending on the d-axis is formed.

また、特許文献2には、回転電機のロータコアにおいて隣り合う磁石間のq軸上に冷却油路が伸びる構成が開示されている。この構成では、この冷却油路を形成するために、軸方向に連続して並んだ複数の電磁鋼板において半径方向に異なる位置で伸びるようにスリットを形成し、隣り合う電磁鋼板でスリットを連通させている。   Patent Document 2 discloses a configuration in which a cooling oil passage extends on the q axis between adjacent magnets in a rotor core of a rotating electrical machine. In this configuration, in order to form this cooling oil passage, slits are formed so as to extend at different positions in the radial direction in a plurality of electromagnetic steel sheets continuously arranged in the axial direction, and the slits are communicated with adjacent electromagnetic steel sheets. ing.

特開2006−067777号公報JP 2006-067777 A 特開2008−228522号公報JP 2008-228522 A

特許文献1,2に記載された構成では、ロータコアの内部から軸方向端面に冷媒を導く冷媒路が形成されていない。これにより、ロータの冷却効率を高くする面から改良の余地がある。また、ロータの冷却性能を高くするために、単にロータコアの外周端と軸方向端とに冷媒を導く冷媒路を形成する構成では、ロータコアの外周面とステータとの間隙であるギャップ内に冷媒が効率よく排出されない可能性がある。これにより、ロータ及びステータのギャップに面する部分を効率よく冷却できない可能性がある。   In the configurations described in Patent Documents 1 and 2, a refrigerant path that guides the refrigerant from the inside of the rotor core to the axial end surface is not formed. As a result, there is room for improvement in terms of increasing the cooling efficiency of the rotor. In addition, in order to improve the cooling performance of the rotor, in the configuration in which the refrigerant path that guides the refrigerant to the outer peripheral end and the axial end of the rotor core is simply formed, the refrigerant is in the gap that is the gap between the outer peripheral surface of the rotor core and the stator. It may not be discharged efficiently. Thereby, there is a possibility that the portion facing the gap between the rotor and the stator cannot be efficiently cooled.

また、特許文献1に記載された構成では、ロータコアにd軸上に伸びる冷媒路が形成されている。この構成では、ロータコア内の冷却油路を流れた冷媒により磁石を冷却することを主目的としており、その冷却油路を流れた冷媒をギャップ内に放出することを主目的とはしていない。この構成では、冷却油路の中間部が磁石で大きく遮られるので、この冷却油路を流れる冷媒がギャップに放出される量が少なくなり、ロータ及びステータにおいてギャップに面する部分を効率よく冷却できない可能性がある。   In the configuration described in Patent Document 1, a refrigerant path extending on the d-axis is formed in the rotor core. In this configuration, the main purpose is to cool the magnet with the refrigerant flowing through the cooling oil passage in the rotor core, and the main purpose is not to discharge the refrigerant flowing through the cooling oil passage into the gap. In this configuration, since the intermediate portion of the cooling oil passage is largely blocked by the magnet, the amount of refrigerant flowing through the cooling oil passage is reduced to the gap, and the portion facing the gap in the rotor and the stator cannot be efficiently cooled. there is a possibility.

本発明の回転電機用ロータは、ロータコアが冷媒を外周端と軸方向端とに導く冷媒路を有する構成で、ロータコアとステータとの間のギャップ内への冷媒供給量を多くしてロータ及びステータの冷却効率を高くすることを目的とする。   The rotor for a rotating electrical machine according to the present invention has a configuration in which the rotor core has a refrigerant path that guides the refrigerant to the outer peripheral end and the axial end, and increases the amount of refrigerant supplied into the gap between the rotor core and the stator to increase the rotor and the stator. The purpose is to increase the cooling efficiency.

本発明の回転電機用ロータは、ロータコアと、前記ロータコアに埋め込まれた磁石とを備え、回転軸に固定される回転電機用ロータであって、前記ロータコアは、前記回転軸の内部に形成された軸側冷媒路から供給された冷媒を前記ロータコアの外周端と軸方向端とに導いて、ステータとの間のギャップと軸方向外側とに放出するコア側冷媒路を含み、前記コア側冷媒路は、前記磁石より内周側で軸方向に伸び、前記ロータコアの軸方向端面に開口する軸方向流路と、前記軸側冷媒路と前記軸方向流路とを連通する内周側流路と、半径方向に伸び、前記軸方向流路と前記ギャップとを連通する外周側流路とを有し、前記軸方向流路において、前記外周側流路との分岐部より前記ロータコアの軸方向端側に位置する部分の最小断面積が、前記外周側流路の最小断面積より小さい。   The rotor for a rotating electrical machine of the present invention is a rotor for a rotating electrical machine that includes a rotor core and a magnet embedded in the rotor core and is fixed to a rotating shaft, and the rotor core is formed inside the rotating shaft. A core-side refrigerant path that includes a core-side refrigerant path that guides the refrigerant supplied from the axial-side refrigerant path to an outer peripheral end and an axial end of the rotor core and discharges the refrigerant to a gap between the stator and the axially outer side; Is an axial flow path that extends in the axial direction on the inner peripheral side from the magnet and opens in the axial end surface of the rotor core, and an inner peripheral flow path that connects the axial refrigerant path and the axial flow path. An outer circumferential side channel that extends in a radial direction and communicates the axial channel and the gap. In the axial channel, an axial end of the rotor core from a branch portion with the outer circumferential channel The minimum cross-sectional area of the portion located on the side is Smaller minimum cross-sectional area of the side channels.

本発明の回転電機用ロータによれば、ロータコアが冷媒を外周端と軸方向端とに導く冷媒路を有する構成で、外周側流路を流れる冷媒量を多くできるので、ロータコアとステータとの間のギャップ内への冷媒供給量を多くして冷却効率を高くできる。   According to the rotor for a rotating electrical machine of the present invention, the rotor core has a refrigerant path that guides the refrigerant to the outer peripheral end and the axial end, and the amount of refrigerant flowing in the outer peripheral flow path can be increased. The cooling efficiency can be increased by increasing the amount of refrigerant supplied into the gap.

本発明に係る実施形態の回転電機用ロータを軸方向一方から他方に見て上半部を示す図である。It is a figure which shows the upper half part seeing the rotor for rotary electric machines of embodiment which concerns on this invention from one side to the other in the axial direction. 図1のロータを含む回転電機において、図1のA−A断面に対応する図である。FIG. 2 is a view corresponding to the AA cross section of FIG. 1 in the rotating electrical machine including the rotor of FIG. 1. 図1のロータを構成する第1電磁鋼板を示す図である。It is a figure which shows the 1st electromagnetic steel plate which comprises the rotor of FIG. 図1のロータを構成する第2電磁鋼板を示す図である。It is a figure which shows the 2nd electromagnetic steel plate which comprises the rotor of FIG. 図1のロータを構成する第3電磁鋼板を示す図である。It is a figure which shows the 3rd electromagnetic steel plate which comprises the rotor of FIG. 回転電機用ロータの比較例を示している図2に対応する図である。It is a figure corresponding to FIG. 2 which shows the comparative example of the rotor for rotary electric machines. 本発明に係る実施形態の回転電機用ロータの別例を示している図2に対応する図である。It is a figure corresponding to FIG. 2 which shows the other example of the rotor for rotary electric machines of embodiment which concerns on this invention.

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。以下で説明する形状、材料、及び個数は、説明のための例示であって、回転電機の仕様に応じて適宜変更することができる。以下において複数の実施形態や、変形例などが含まれる場合、それらを適宜組み合わせて実施することができる。以下ではすべての図面において同等の要素には同一の符号を付して説明する。また、本文中の説明においては、必要に応じてそれ以前に述べた符号を用いるものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The shapes, materials, and numbers described below are illustrative examples, and can be changed as appropriate according to the specifications of the rotating electrical machine. In the following, when a plurality of embodiments and modified examples are included, they can be implemented by appropriately combining them. In the following description, identical elements are denoted by the same reference symbols in all drawings. In the description in the text, the symbols described before are used as necessary.

図1は、実施形態の回転電機用ロータ10を軸方向一方から他方に見て上半部を示す図である。図2は、ロータ10を含む回転電機60において、図1のA−A断面に対応する図である。なお、図2では、発明を分かりやすくするために、ロータ10の全体の半径方向長さを、図1と同じではなく誇張して示している。また、図2では、各電磁鋼板16の厚みを実際よりも大きくして示している。 FIG. 1 is a diagram illustrating an upper half portion of a rotor 10 for a rotating electrical machine according to an embodiment as viewed from one axial direction to the other. FIG. 2 is a view corresponding to the AA cross section of FIG. 1 in the rotating electrical machine 60 including the rotor 10. In FIG. 2, the overall radial length of the rotor 10 is exaggerated, not the same as in FIG. 1, in order to facilitate understanding of the invention. Moreover, in FIG. 2, the thickness of each electromagnetic steel plate 16 is shown larger than actual.

ロータ10は、回転電機60を形成するために用いられる。例えば、回転電機60は、3相交流電流で駆動する永久磁石型同期電動機である。例えば、回転電機60は、ハイブリッド車両を駆動するモータとして、または、発電機として、または、その両方の機能を有するモータジェネレータとして用いられる。 The rotor 10 is used to form the rotating electrical machine 60. For example, the rotating electrical machine 60 is a permanent magnet type synchronous motor that is driven by a three-phase alternating current. For example, the rotating electrical machine 60 is used as a motor that drives a hybrid vehicle, as a generator, or as a motor generator having both functions.

ロータ10は、円筒状の部材であり、使用時には、回転軸50がロータ10の内側に挿入されて固定される。ロータ10は、使用時にケース(図示せず)の内側に配置される。ケースの内側にロータ10が配置された状態で、回転軸50の両端部は、軸受(図示せず)によりケースに回転可能に支持される。ケースの内側において、ロータ10の半径方向外側には、図2に示すように円筒状のステータ62が固定される。ステータ62は、略筒状のステータコア63と、ステータコア63の内周面から突出する複数のティース64に巻回されたステータコイル65とを含んで構成される。ロータ10の外周面とステータ62の内周面との間には、ギャップGが存在する。これによって、回転電機60が形成される。以下の説明では、「半径方向」は、ロータ10の半径方向である放射方向をいい、「周方向」はロータ10の中心軸Oを中心とした円形に沿う方向をいう。「軸方向」は、ロータ10の中心軸Oに沿う方向をいう。 The rotor 10 is a cylindrical member, and the rotary shaft 50 is inserted and fixed inside the rotor 10 during use. The rotor 10 is disposed inside a case (not shown) during use. In a state where the rotor 10 is disposed inside the case, both end portions of the rotary shaft 50 are rotatably supported by the case by bearings (not shown). On the inner side of the case, a cylindrical stator 62 is fixed on the outer side in the radial direction of the rotor 10 as shown in FIG. The stator 62 includes a substantially cylindrical stator core 63 and a stator coil 65 wound around a plurality of teeth 64 protruding from the inner peripheral surface of the stator core 63. A gap G exists between the outer peripheral surface of the rotor 10 and the inner peripheral surface of the stator 62. Thereby, the rotating electrical machine 60 is formed. In the following description, “radial direction” refers to a radial direction that is the radial direction of the rotor 10, and “circumferential direction” refers to a direction along a circle centered on the central axis O of the rotor 10. “Axial direction” refers to a direction along the central axis O of the rotor 10.

図1に示すように、ロータ10は、ロータコア12と、ロータコア12の周方向複数位置に埋め込まれた永久磁石である磁石14とを含んでいる。ロータコア12は、磁性材である複数の電磁鋼板16を積層することにより形成される積層体である。ロータコア12の中心部には軸孔18が形成され、軸孔18の周囲には複数の磁石孔20が形成される。磁石孔20は、軸方向一方側から見た形状が略長方形である。複数の磁石孔20は、ロータコア12の周方向に沿って間隔をあけて配置される。   As shown in FIG. 1, the rotor 10 includes a rotor core 12 and magnets 14 that are permanent magnets embedded in a plurality of positions in the circumferential direction of the rotor core 12. The rotor core 12 is a laminate formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates 16 that are magnetic materials. A shaft hole 18 is formed at the center of the rotor core 12, and a plurality of magnet holes 20 are formed around the shaft hole 18. The magnet hole 20 has a substantially rectangular shape when viewed from one side in the axial direction. The plurality of magnet holes 20 are arranged at intervals along the circumferential direction of the rotor core 12.

電磁鋼板16は、円盤形状であり、例えばケイ素電磁鋼板である。電磁鋼板16は、例えば厚みが0.5mm以下の薄板の鋼板を環状に打ち抜いて形成される。電磁鋼板16では、その打ち抜きによって中心部の軸孔とその周囲の複数の磁石孔20a(図3A、図3b、図3c)とが形成される。   The electromagnetic steel plate 16 has a disk shape, for example, a silicon electromagnetic steel plate. The electromagnetic steel plate 16 is formed by, for example, punching a thin steel plate having a thickness of 0.5 mm or less in an annular shape. In the electromagnetic steel sheet 16, the central shaft hole and a plurality of magnet holes 20 a (FIG. 3A, FIG. 3 b, and FIG. 3 c) around the center hole are formed by punching.

複数の電磁鋼板16の軸孔が軸方向に接続されることにより、ロータコア12の軸孔18が形成される。複数の電磁鋼板16の複数の磁石孔20aが軸方向に接続されることにより、ロータコア12の複数の磁石孔20が形成される。各磁石孔20には磁石14が挿入される。 The shaft holes 18 of the rotor core 12 are formed by connecting the shaft holes of the plurality of electromagnetic steel plates 16 in the axial direction. A plurality of magnet holes 20 of the rotor core 12 are formed by connecting the plurality of magnet holes 20a of the plurality of electromagnetic steel plates 16 in the axial direction. A magnet 14 is inserted into each magnet hole 20.

磁石14は、軸方向に長尺な直方体形状であり、その磁化方向は外周側面及び内周側面に対し直交する方向である。磁石孔20に樹脂が充電されることにより、磁石孔20内に磁石14が固定される。隣り合う2つの磁石14で1つの磁極15が形成される。1つの磁極15を形成する2つの磁石14は、ロータコア12の外周側に向かって略V字形に広がって配置される。なお、3つ以上の磁石で1つの磁極が形成されてもよい。   The magnet 14 has a rectangular parallelepiped shape elongated in the axial direction, and the magnetization direction thereof is a direction orthogonal to the outer peripheral side surface and the inner peripheral side surface. The magnet 14 is fixed in the magnet hole 20 by charging the resin in the magnet hole 20. Two adjacent magnets 14 form one magnetic pole 15. The two magnets 14 forming one magnetic pole 15 are arranged so as to expand in a substantially V shape toward the outer peripheral side of the rotor core 12. One magnetic pole may be formed by three or more magnets.

回転軸50およびロータコア12には、ロータ10およびステータ62を冷却するために冷媒が通る冷媒路が形成される。冷媒路は、回転軸50内に形成された軸側冷媒路52と、ロータコア12内に形成されたコア側冷媒路21とに大別される。軸側冷媒路52は、回転軸50の軸心を通る穴である。図2に示すように、軸側冷媒路52は、回転軸50の一端(図2の左端)から軸方向略中央まで伸びる軸方向流路53と、回転軸50の略中央に位置する軸方向流路53の一端から半径方向に伸びて回転軸50の外周端まで達する径方向流路54とを有する。   A refrigerant path through which a refrigerant passes in order to cool the rotor 10 and the stator 62 is formed in the rotating shaft 50 and the rotor core 12. The refrigerant path is broadly classified into a shaft side refrigerant path 52 formed in the rotating shaft 50 and a core side refrigerant path 21 formed in the rotor core 12. The shaft-side refrigerant path 52 is a hole that passes through the axis of the rotating shaft 50. As shown in FIG. 2, the shaft-side refrigerant path 52 includes an axial flow path 53 that extends from one end (left end in FIG. 2) of the rotating shaft 50 to the substantially axial center, and an axial direction that is positioned approximately at the center of the rotating shaft 50. And a radial flow path 54 extending from one end of the flow path 53 in the radial direction to reach the outer peripheral end of the rotation shaft 50.

コア側冷媒路21は、軸側冷媒路52から供給された冷媒を、ロータコア12の外周端及びロータコア12の軸方向両端に導いて、ロータコア12の外部、具体的にはステータ62とのギャップG及び軸方向外側に放出する冷媒路である。冷媒は、例えば冷却油などの液体である。冷媒は、回転電機60の外部に設けられてポンプ等を含む冷媒供給源(図示せず)から軸側冷媒路52に供給される。軸側冷媒路52に供給された冷媒の一部は、コア側冷媒路21を通って、ロータコア12の外周端からギャップGへと放出される。ギャップGに放出された冷媒は、ギャップG内を進んだ後、回転電機60のケースの底部に落下する。   The core-side refrigerant path 21 guides the refrigerant supplied from the shaft-side refrigerant path 52 to the outer peripheral end of the rotor core 12 and both ends in the axial direction of the rotor core 12, so that the gap G between the rotor core 12 and specifically the stator 62. And a refrigerant path that discharges outward in the axial direction. The refrigerant is a liquid such as cooling oil, for example. The refrigerant is supplied to the shaft-side refrigerant path 52 from a refrigerant supply source (not shown) that is provided outside the rotating electrical machine 60 and includes a pump and the like. A part of the refrigerant supplied to the shaft-side refrigerant path 52 is discharged from the outer peripheral end of the rotor core 12 to the gap G through the core-side refrigerant path 21. The refrigerant released into the gap G travels through the gap G and then falls to the bottom of the case of the rotating electrical machine 60.

また、ギャップGに放出されない冷媒は、ロータコア12の軸方向両端から外部へと放出され、ケースの底部に落下する。ケースの底部に落下した冷媒は、回収されてケースの底部または別の部分で冷却された後、冷媒供給源に戻される。 In addition, the refrigerant that is not released into the gap G is released from both ends of the rotor core 12 in the axial direction and falls to the bottom of the case. The refrigerant falling to the bottom of the case is recovered and cooled at the bottom of the case or at another part, and then returned to the refrigerant supply source.

コア側冷媒路21は、軸方向流路22と、内周側流路24と、外周側流路26とに大別される。軸方向流路22は、ロータコア12の軸方向に伸びて貫通する冷媒路である。図1に示すように、軸方向流路22は、磁石14より内周側位置で、かつ、回転電機60(図2)のq軸上に設けられている。なお、q軸とは、隣り合う2つの磁極15の間の周方向中心位置とロータ10の中心とを通る軸である。また、d軸は、1つの磁極15の周方向中心位置とロータ10の中心とを通る軸である。実施形態では、軸方向流路22は各q軸上に設けられている。   The core-side refrigerant path 21 is roughly divided into an axial flow path 22, an inner peripheral flow path 24, and an outer peripheral flow path 26. The axial flow path 22 is a refrigerant path extending in the axial direction of the rotor core 12 and penetrating therethrough. As shown in FIG. 1, the axial direction flow path 22 is provided on the q axis of the rotating electrical machine 60 (FIG. 2) at a position on the inner peripheral side from the magnet 14. The q axis is an axis that passes through the circumferential center position between two adjacent magnetic poles 15 and the center of the rotor 10. The d-axis is an axis passing through the circumferential center position of one magnetic pole 15 and the center of the rotor 10. In the embodiment, the axial flow path 22 is provided on each q-axis.

軸方向流路22は、ロータコア12の軸方向両端面に開口しており、その開口から冷媒が吐出される。図2に示すように、軸方向流路22の軸方向に対し直交する平面における断面積は、ロータコア12の中央に位置する1枚の電磁鋼板16で最も大きくなっており、その両側の電磁鋼板16では互いに同じ大きさで中央の断面積よりも小さい。   The axial flow path 22 is open to both axial end surfaces of the rotor core 12, and the refrigerant is discharged from the openings. As shown in FIG. 2, the cross-sectional area in a plane orthogonal to the axial direction of the axial flow path 22 is the largest in one electromagnetic steel plate 16 located in the center of the rotor core 12, and the electromagnetic steel plates on both sides thereof. 16 are the same size and smaller than the central cross-sectional area.

内周側流路24は、軸側冷媒路52と軸方向流路22とを連通する冷媒路である。この内周側流路24は、ロータコア12の軸方向の略中央に設けられている。各内周側流路24は、ロータコア12の内周端から半径方向に伸びる第1流路24aと、第1流路24aと軸方向流路22とを連通する第2流路24bとを有する。図1に示すように、第1流路24aは、各d軸上に延びる流路であり、その一端は軸側冷媒路52に接続され、他端は磁石14よりも内周側に配置される。第1流路24aの他端は、第2流路24bとの連通を容易にするために略楕円状に広がっている。第1流路24a及び第2流路24bの長手方向に対し直交する平面についての断面形状は矩形である。   The inner peripheral flow path 24 is a refrigerant path that connects the axial refrigerant path 52 and the axial flow path 22. The inner peripheral flow path 24 is provided at the approximate center in the axial direction of the rotor core 12. Each inner peripheral flow path 24 includes a first flow path 24 a extending in the radial direction from the inner peripheral end of the rotor core 12, and a second flow path 24 b communicating the first flow path 24 a and the axial flow path 22. . As shown in FIG. 1, the first flow path 24 a is a flow path extending on each d-axis, and one end of the first flow path 24 a is connected to the shaft-side refrigerant path 52 and the other end is disposed on the inner peripheral side of the magnet 14. The The other end of the first flow path 24a extends in a substantially elliptical shape to facilitate communication with the second flow path 24b. The cross-sectional shape about the plane orthogonal to the longitudinal direction of the first flow path 24a and the second flow path 24b is a rectangle.

第2流路24bは、磁石14よりも内周側位置に設けられる。第2流路24bの一端は、第1流路24aの他端と重複する位置にある。そして、図2に示すように、第2流路24bが形成された電磁鋼板16を、第1流路24aが形成された電磁鋼板16に隣接して積層することで、第2流路24bと第1流路24aとを連通している。   The second flow path 24 b is provided at a position on the inner peripheral side with respect to the magnet 14. One end of the second flow path 24b is at a position overlapping the other end of the first flow path 24a. Then, as shown in FIG. 2, the electromagnetic steel plate 16 in which the second flow path 24b is formed is laminated adjacent to the electromagnetic steel plate 16 in which the first flow path 24a is formed, so that the second flow path 24b and The first flow path 24a communicates with the first flow path 24a.

図1に示すように、第2流路24bの他端は、軸方向流路22に接続されている。また、図2に示すように、軸方向中央の第1流路24aの他端の軸方向両側には、第2流路24bが接続される。また、第1流路24aの軸方向一方側(図2の左側)に隣接する位置では、図1に示すように、1つの第1流路24aの他端において、周方向に対し反対側に傾斜して伸びる2つの第2流路24bが接続される。第1流路24aの軸方向他方側(図2の右側)に隣接する位置でも、1つの第1流路24aの他端において軸方向一方側と同様に2つの第2流路24bが接続される。したがって、1つの第1流路24aには、軸方向両側で合計4つの第2流路24bが接続される。   As shown in FIG. 1, the other end of the second flow path 24 b is connected to the axial flow path 22. Moreover, as shown in FIG. 2, the 2nd flow path 24b is connected to the axial direction both sides of the other end of the 1st flow path 24a of an axial center. Further, at a position adjacent to one axial direction side (left side in FIG. 2) of the first flow path 24a, as shown in FIG. 1, the other end of one first flow path 24a is opposite to the circumferential direction. Two second flow paths 24b extending in an inclined manner are connected. Even at a position adjacent to the other axial side of the first flow path 24a (the right side in FIG. 2), two second flow paths 24b are connected to the other end of the first flow path 24a in the same manner as the one side in the axial direction. The Accordingly, a total of four second flow paths 24b are connected to one first flow path 24a on both axial sides.

外周側流路26は、軸方向流路22の軸方向の中央から半径方向外側に伸びて、軸方向流路22とギャップGとを連通する冷媒路である。外周側流路26の一端は軸方向流路に接続され、外周側流路26の他端はロータコア12の外周面に開口する。そして、この外周側流路26の他端開口から冷媒が吐出される。外周側流路26は、ロータコア12の軸方向中央位置である軸方向の1つの位置にのみ設けられている。また、外周側流路26は、各q軸上に設けられている。   The outer peripheral flow path 26 is a refrigerant path that extends radially outward from the axial center of the axial flow path 22 and connects the axial flow path 22 and the gap G. One end of the outer circumferential channel 26 is connected to the axial channel, and the other end of the outer circumferential channel 26 opens to the outer circumferential surface of the rotor core 12. Then, the refrigerant is discharged from the other end opening of the outer peripheral flow path 26. The outer peripheral flow path 26 is provided only at one axial position, which is the axial center position of the rotor core 12. Moreover, the outer peripheral side flow path 26 is provided on each q-axis.

そして、軸方向流路22において、外周側流路26との分岐部T1,T2(図2)よりロータコア12の軸方向端側に位置する部分の最小断面積S1が、外周側流路26の最小断面積S2より小さくなっている(S1<S2)。具体的には、軸方向流路22の長手方向、すなわち軸方向に対し直交する平面についての断面形状は円形である。また、外周側流路26の長手方向、すなわちロータ10の半径方向に対し直交する平面についての断面形状は矩形である。また、軸方向流路22のうち、第2流路24bより軸方向端側に接続される部分の直径をd1とし、外周側流路26の軸方向幅をd2とした場合に、直径d1は軸方向幅d2より小さい(d1<d2)。外周側流路26の断面積は、外周側流路26の半径方向の全長で同じである。したがって、コア側冷媒路21では、冷媒が外周側流路26で軸方向流路22より多く流れる。これにより、後述のように、ギャップG内への冷媒供給量を高くして冷却効率を高くできる。 In the axial flow path 22, the minimum cross-sectional area S1 of the portion located on the axial end side of the rotor core 12 from the branch portions T1 and T2 (FIG. 2) with the outer peripheral flow path 26 is It is smaller than the minimum cross-sectional area S2 (S1 <S2). Specifically, the cross-sectional shape of the axial direction flow path 22 in the longitudinal direction, that is, the plane orthogonal to the axial direction is circular. Moreover, the cross-sectional shape about the plane direction orthogonal to the longitudinal direction of the outer peripheral side flow path 26, ie, the radial direction of the rotor 10, is a rectangle. In addition, when the diameter of the portion connected to the axial direction end side of the second flow path 24b in the axial flow path 22 is d1, and the axial width of the outer peripheral flow path 26 is d2, the diameter d1 is It is smaller than the axial width d2 (d1 <d2). The cross-sectional area of the outer peripheral flow path 26 is the same in the overall length in the radial direction of the outer peripheral flow path 26. Therefore, in the core side refrigerant path 21, more refrigerant flows in the outer peripheral side flow path 26 than in the axial direction flow path 22. As a result, as will be described later, the amount of refrigerant supplied into the gap G can be increased to increase the cooling efficiency.

上記のコア側冷媒路21は、ロータコア12を形成する電磁鋼板16に、適宜、孔、スロット、または連通路を形成することで形成される。ロータコア12を形成する電磁鋼板16の形状は、ロータコア12における軸方向位置に応じて異なる。これについて、図3A〜図3Cを参照して説明する。   The core-side refrigerant path 21 is formed by appropriately forming holes, slots, or communication paths in the electromagnetic steel sheet 16 that forms the rotor core 12. The shape of the electromagnetic steel sheet 16 that forms the rotor core 12 varies depending on the axial position of the rotor core 12. This will be described with reference to FIGS. 3A to 3C.

ロータコア12を形成する電磁鋼板16の種類は、大きく分けて3つである。具体的には、ロータコア12は、図3Aに示す電磁鋼板16と、図3Bに示す電磁鋼板16と、図3Cに示す電磁鋼板16とを積層することにより形成される。以下、図3Aに示す電磁鋼板16は第1電磁鋼板16aといい、図3Bに示す電磁鋼板16は第2電磁鋼板16bといい、図3Cに示す電磁鋼板16は第3電磁鋼板16cという場合がある。   There are roughly three types of electromagnetic steel sheets 16 that form the rotor core 12. Specifically, the rotor core 12 is formed by laminating the electromagnetic steel plate 16 shown in FIG. 3A, the electromagnetic steel plate 16 shown in FIG. 3B, and the electromagnetic steel plate 16 shown in FIG. 3C. Hereinafter, the electromagnetic steel plate 16 illustrated in FIG. 3A is referred to as a first electromagnetic steel plate 16a, the electromagnetic steel plate 16 illustrated in FIG. 3B is referred to as a second electromagnetic steel plate 16b, and the electromagnetic steel plate 16 illustrated in FIG. 3C may be referred to as a third electromagnetic steel plate 16c. is there.

図3Aに示す第1電磁鋼板16aには、複数の磁石孔20aと、第1孔22aとが形成される。第1電磁鋼板16aは、ロータコア12の軸方向中央付近を除いた大部分に配置される。第1孔22aは、磁石孔20aより内周側で、かつ、q軸上に配置される貫通孔であり、軸方向流路22(図1、図2)を形成する。第1電磁鋼板16aに形成される第1孔22aは、第2電磁鋼板16b及び第3電磁鋼板16cに形成される後述の第2孔22b(図3B、図3C)より小さい。第1孔22aの外周縁は、第2孔22bの外周側に寄っている。 A plurality of magnet holes 20a and first holes 22a are formed in the first electromagnetic steel plate 16a shown in FIG. 3A. The first electromagnetic steel plate 16a is disposed in most of the rotor core 12 except for the vicinity of the center in the axial direction. The first hole 22a is a through hole arranged on the inner circumference side of the magnet hole 20a and on the q axis, and forms the axial flow path 22 (FIGS. 1 and 2). The 1st hole 22a formed in the 1st electromagnetic steel plate 16a is smaller than the below-mentioned 2nd hole 22b (FIG. 3B, FIG. 3C) formed in the 2nd electromagnetic steel plate 16b and the 3rd electromagnetic steel plate 16c. The outer peripheral edge of the first hole 22a is close to the outer peripheral side of the second hole 22b.

図3Bに示す第2電磁鋼板16bには、複数の磁石孔20aと、第2孔22bと、内周側スロット28及び外周側スロット30とが形成される。第2電磁鋼板16bは、ロータコア12の軸方向中央に配置される。内周側スロット28は、d軸に沿って、内周側端部から半径方向外側に伸びるスロットであり、第1流路24a(図1、図2)を構成する。外周側スロット30は、q軸に沿って、外周側端部から径方向内側に伸びるスロットであり、外周側流路26(図1、図2)を構成する。第2孔22bは、この外周側スロット30に接続されている。   A plurality of magnet holes 20a, a second hole 22b, an inner peripheral slot 28, and an outer peripheral slot 30 are formed in the second electromagnetic steel plate 16b shown in FIG. 3B. The second electromagnetic steel plate 16 b is disposed at the center in the axial direction of the rotor core 12. The inner circumferential slot 28 is a slot extending radially outward from the inner circumferential end along the d axis, and constitutes the first flow path 24a (FIGS. 1 and 2). The outer peripheral slot 30 is a slot extending radially inward from the outer peripheral end along the q axis, and constitutes the outer peripheral flow path 26 (FIGS. 1 and 2). The second hole 22 b is connected to the outer peripheral side slot 30.

図3Cに示す第3電磁鋼板16cには、複数の磁石孔20aと、第2孔22bと、中間スロット32とが形成される。第3電磁鋼板16cは、図3Bの第2電磁鋼板16bの軸方向両側に配置される。中間スロット32は、磁石孔20より内周側位置において周方向に対し傾斜する方向に伸びるスロットであり、第2流路24b(図1、図2)を構成する。第3電磁鋼板16cの第2孔22bは、この中間スロット32に接続される。   A plurality of magnet holes 20a, second holes 22b, and intermediate slots 32 are formed in the third electromagnetic steel plate 16c shown in FIG. 3C. The 3rd electromagnetic steel plate 16c is arrange | positioned at the axial direction both sides of the 2nd electromagnetic steel plate 16b of FIG. 3B. The intermediate slot 32 is a slot extending in a direction inclined with respect to the circumferential direction at a position on the inner circumferential side from the magnet hole 20, and constitutes the second flow path 24b (FIGS. 1 and 2). The second hole 22b of the third electromagnetic steel plate 16c is connected to the intermediate slot 32.

このような複数種類の電磁鋼板16a、16b、16cが積層されることにより、コア側冷媒路21(図1、図2)を有するロータコア12が形成される。   The rotor core 12 having the core-side refrigerant path 21 (FIGS. 1 and 2) is formed by stacking such a plurality of types of electromagnetic steel plates 16a, 16b, and 16c.

さらに、実施形態では、軸方向流路22において、外周側流路26との分岐部T1,T2(図2)よりロータコア12の軸方向端側に位置する部分の最小断面積S1が、外周側流路26の最小断面積S2より小さい(S1<S2)。これにより、ロータコア12が冷媒を外周端と軸方向端とに導くコア側冷媒路21を有する構成で、外周側流路26を流れる冷媒量を多くできるので、ギャップG内への冷媒供給量を多くして冷却効率を高くできる。例えば、図2の実線矢印αで示すように軸側冷媒路52からコア側冷媒路21に供給された冷媒は、ロータ10の回転時の遠心力により、径方向外側の力を受ける。また、外周側流路26の断面積は軸方向流路22の断面積より大きい。この結果、コア側冷媒路21内の冷媒の多くは、図2の実線矢印βで示すように、内周側流路24から軸方向流路22、外周側流路26を通って、ギャップGへと進む。ギャップGへ進んだ冷媒は、ロータコア12の外周側端及びステータ62の内周側端を効率よく冷却するので、ロータ10及びステータ62の冷却効率を高くできる。例えばロータコア12の外周端の温度上昇はロータ全体の損失に及ぼす影響が大きいので、この外周端を冷却することで損失を効率よく低減できる。また、ステータ62の内周側端に冷媒を供給することでステータコイル65を効率よく冷却できる。   Furthermore, in the embodiment, in the axial flow path 22, the minimum cross-sectional area S1 of the portion located on the axial direction end side of the rotor core 12 from the branch portions T1 and T2 (FIG. 2) with the outer peripheral flow path 26 is It is smaller than the minimum cross-sectional area S2 of the flow path 26 (S1 <S2). Thereby, since the rotor core 12 has the core-side refrigerant path 21 that guides the refrigerant to the outer peripheral end and the axial end, the amount of refrigerant flowing through the outer peripheral flow path 26 can be increased, so the amount of refrigerant supplied into the gap G can be reduced. Increase the cooling efficiency. For example, the refrigerant supplied from the shaft-side refrigerant path 52 to the core-side refrigerant path 21 as shown by a solid line arrow α in FIG. 2 receives a radially outward force due to the centrifugal force when the rotor 10 rotates. In addition, the cross-sectional area of the outer peripheral flow path 26 is larger than the cross-sectional area of the axial flow path 22. As a result, most of the refrigerant in the core-side refrigerant path 21 passes through the axial flow path 22 and the outer peripheral flow path 26 from the inner peripheral flow path 24 through the gap G as shown by the solid arrow β in FIG. Proceed to Since the refrigerant having advanced to the gap G efficiently cools the outer peripheral side end of the rotor core 12 and the inner peripheral side end of the stator 62, the cooling efficiency of the rotor 10 and the stator 62 can be increased. For example, since the temperature rise at the outer peripheral end of the rotor core 12 has a large effect on the loss of the entire rotor, the loss can be efficiently reduced by cooling the outer peripheral end. Further, the stator coil 65 can be efficiently cooled by supplying the coolant to the inner peripheral side end of the stator 62.

また、軸方向流路22の軸方向両端からも図2の破線矢印γで示すように冷媒が排出される。これにより、この冷媒は、ロータコア12の内部及び軸方向両端を冷却する。このとき、冷媒の流速が高くなることで、ロータ10を効率よく冷却できる。   Further, the refrigerant is also discharged from both axial ends of the axial flow path 22 as indicated by broken line arrows γ in FIG. Thereby, this refrigerant cools the inside of the rotor core 12 and both axial ends. At this time, the rotor 10 can be efficiently cooled by increasing the flow rate of the refrigerant.

また、冷媒が外周側流路26からギャップGに放出される。外周側流路26は、ロータコア12の軸方向中央にのみ設けている。これにより、ロータコア12の外周面では、冷媒の吐出口は、軸方向中央にのみ存在する。したがって、この軸方向中央から放出された冷媒は、ギャップGの軸方向両端に進む過程でロータコア12の外周面の別の吐出口から放出された冷媒と干渉することがなく、ギャップGの外部に迅速に放出される。この結果、冷媒の滞留に起因する引き摺り損失を効果的に防止できる。   Further, the refrigerant is discharged from the outer peripheral side flow path 26 to the gap G. The outer peripheral flow path 26 is provided only at the center in the axial direction of the rotor core 12. Thereby, on the outer peripheral surface of the rotor core 12, the refrigerant discharge port exists only in the center in the axial direction. Therefore, the refrigerant discharged from the center in the axial direction does not interfere with the refrigerant discharged from another discharge port on the outer peripheral surface of the rotor core 12 in the process of proceeding to both ends of the gap G in the axial direction. It is released quickly. As a result, drag loss due to refrigerant stagnation can be effectively prevented.

また、冷媒は、磁石14より内周側にある軸方向流路22と、磁石14より外周側にあるギャップGとの両方に流れる。これにより、磁石14は、内周側および外周側の両方から冷却されることになり、磁石14をより効果的に冷却できる。このため、熱による磁石14の性能低下及び減磁を防止できる。このように磁石14を効果的に冷却できるので、磁石14における重希土類の使用量を削減できる。このため、コスト低減を図れる。また、上記のようにロータ10を効率よく冷却できるので、回転電機60の運転範囲を拡大でき、かつ、回転電機60の小型化を図れる。   In addition, the refrigerant flows through both the axial flow path 22 located on the inner circumferential side from the magnet 14 and the gap G located on the outer circumferential side from the magnet 14. Thereby, the magnet 14 is cooled from both the inner peripheral side and the outer peripheral side, and the magnet 14 can be cooled more effectively. For this reason, the performance degradation and demagnetization of the magnet 14 due to heat can be prevented. Since the magnet 14 can be effectively cooled in this way, the amount of heavy rare earth used in the magnet 14 can be reduced. For this reason, cost reduction can be achieved. Moreover, since the rotor 10 can be efficiently cooled as described above, the operating range of the rotating electrical machine 60 can be expanded and the rotating electrical machine 60 can be downsized.

さらに、実施形態では、コア側冷媒路21が、d軸磁路Ld及びq軸磁路Lqを分断しないように配置されている。これにより、回転電機60の磁石トルクおよびリラクタンストルクの両方を有効に活用できるので、回転電機60の出力性能の悪化を防止できる。   Furthermore, in the embodiment, the core-side refrigerant path 21 is disposed so as not to divide the d-axis magnetic path Ld and the q-axis magnetic path Lq. Thereby, since both the magnet torque and reluctance torque of the rotary electric machine 60 can be used effectively, the output performance of the rotary electric machine 60 can be prevented from deteriorating.

具体的には、図3A〜図3Cの破線矢印で示すように、d軸磁路Ldは、1つの磁極15(図1)を形成する2つの磁石孔20aの周方向中心を通るように、ロータコア12内に進む。そして、d軸磁路Ldは、q軸を横断して、隣り合う別の磁極15を形成する2つの磁石孔20aの周方向中心を通ってロータコア12外に出る。   Specifically, as indicated by the dashed arrows in FIGS. 3A to 3C, the d-axis magnetic path Ld passes through the circumferential center of the two magnet holes 20a forming one magnetic pole 15 (FIG. 1). Proceed into the rotor core 12. Then, the d-axis magnetic path Ld crosses the q-axis and goes out of the rotor core 12 through the circumferential center of two magnet holes 20a forming another adjacent magnetic pole 15.

一方、図3A〜図3Cの二点鎖線矢印で示すように、q軸磁路Lqは、隣り合う磁極15の間からロータコア12内に進んだ後、d軸磁路Ldを横断して、隣り合う別の磁極15の間を通るようにロータコア12の外部に出る。このようなd軸磁路Ld及びq軸磁路Lqの経路の途中にスロットなどの孔または溝が存在すると、磁石トルク及びリラクタンストルクが低下する。 On the other hand, as indicated by the two-dot chain line arrows in FIGS. 3A to 3C, the q-axis magnetic path Lq advances from between the adjacent magnetic poles 15 into the rotor core 12, and then crosses the d-axis magnetic path Ld to be adjacent. It goes out of the rotor core 12 so as to pass between the other magnetic poles 15 that fit. If a hole or groove such as a slot exists in the middle of the path of the d-axis magnetic path Ld and the q-axis magnetic path Lq, the magnet torque and the reluctance torque are reduced.

実施形態では、d軸磁路Ldを大きく阻害することがないように、斜め方向に伸びる第2流路24bの中間スロット32が第3電磁鋼板16cに形成される。また、q軸上に伸びる外周側流路26が第3電磁鋼板16cとは異なる第2電磁鋼板16bに形成される。また、第1流路24aの内周側スロット28は、第2電磁鋼板16bの径方向半ばまでしか伸びていない。これにより、d軸磁路Ldがコア側冷媒路21で分断されず、d軸磁路Ldの磁気抵抗を低く抑えることができる。   In the embodiment, the intermediate slot 32 of the second flow path 24b extending in the oblique direction is formed in the third electromagnetic steel plate 16c so as not to greatly disturb the d-axis magnetic path Ld. Moreover, the outer peripheral side flow path 26 extended on a q-axis is formed in the 2nd electromagnetic steel plate 16b different from the 3rd electromagnetic steel plate 16c. Further, the inner peripheral side slot 28 of the first flow path 24a extends only to the middle in the radial direction of the second electromagnetic steel plate 16b. Thereby, the d-axis magnetic path Ld is not divided by the core-side refrigerant path 21, and the magnetic resistance of the d-axis magnetic path Ld can be kept low.

また、実施形態では、q軸磁路Lqを大きく阻害することがないように、q軸上に伸びる外周側流路26が、第2電磁鋼板16bの磁石14よりも内周側位置までしか伸びていない。また、第1流路24aの内周側スロット28が、第2電磁鋼板16bの径方向半ばまでしか伸びていない。これにより、q軸磁路Lqもコア側冷媒路21で分断されず、磁気抵抗を低く抑えることができる。 Moreover, in the embodiment, the outer peripheral flow path 26 extending on the q axis extends only to the inner peripheral position relative to the magnet 14 of the second electromagnetic steel plate 16b so that the q axis magnetic path Lq is not significantly inhibited. Not. Moreover, the inner peripheral side slot 28 of the 1st flow path 24a is extended only to the radial direction half of the 2nd electromagnetic steel plate 16b. As a result, the q-axis magnetic path Lq is not divided by the core-side refrigerant path 21, and the magnetic resistance can be kept low.

図4は、ロータの比較例を示している図2に対応する図である。比較例では、図1から図3Cに示した実施形態において、軸方向流路22において、外周側流路26との分岐部T1,T2よりロータコア12の軸方向端側に位置する部分の最小断面積S1は、外周側流路26の最小断面積S2より大きい(S1>S2)。また、軸方向流路22のうち、第2流路24bより軸方向端側に接続される部分の直径をd3とし、外周側流路26の軸方向幅をd2とした場合に、直径d3は軸方向幅d2より大きい(d3>d2)。   FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 2 showing a comparative example of the rotor. In the comparative example, in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3C, in the axial flow path 22, the minimum breakage of the portion located on the axial end side of the rotor core 12 from the branch portions T <b> 1 and T <b> 2 with the outer circumferential flow path 26. The area S1 is larger than the minimum cross-sectional area S2 of the outer peripheral channel 26 (S1> S2). In addition, when the diameter of the portion connected to the axial direction end side of the second flow path 24b in the axial flow path 22 is d3 and the axial width of the outer peripheral flow path 26 is d2, the diameter d3 is It is larger than the axial width d2 (d3> d2).

このような比較例では、コア側冷媒路21を流れる冷媒のうち、軸方向流路22を流れる冷媒量が図1から図3Cに示した実施形態よりも多くなる。これにより、外周側流路26を流れる冷媒量が少なくなるので、ギャップG内への冷媒供給量が減少してロータ10及びステータ62の冷却効率が悪化する可能性がある。上記の実施形態によれば、このような不都合を防止できる。 In such a comparative example, among the refrigerant flowing through the core-side refrigerant path 21, the amount of refrigerant flowing through the axial flow path 22 is greater than in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3C. As a result, the amount of refrigerant flowing through the outer peripheral flow path 26 is reduced, so that the amount of refrigerant supplied into the gap G may be reduced and the cooling efficiency of the rotor 10 and the stator 62 may deteriorate. According to the above embodiment, such inconvenience can be prevented.

図5は、実施形態のロータ10の別例を示している図2に対応する図である。図5の別例では、図1から図3Cに示した実施形態において、内周側流路24を有する2枚の電磁鋼板16の軸方向外側に隣接して配置される1枚の電磁鋼板16の第1孔22aの直径d1を、外周側流路26の軸方向幅d2よりも小さくしている。そして、その直径d1を有する第1孔22aの断面積は、外周側流路26の断面積より小さくなっている。これにより、軸方向流路22のうち、一部の断面積のみが外周側流路26の断面積より小さくなる。一方、軸方向流路22の残りの部分の断面積は、外周側流路26の断面積より大きくなっている。   FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 2 illustrating another example of the rotor 10 according to the embodiment. In another example of FIG. 5, in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3C, one electromagnetic steel plate 16 disposed adjacent to the outside in the axial direction of the two electromagnetic steel plates 16 having the inner circumferential flow path 24. The diameter d1 of the first hole 22a is made smaller than the axial width d2 of the outer peripheral flow path 26. The cross-sectional area of the first hole 22a having the diameter d1 is smaller than the cross-sectional area of the outer peripheral flow path 26. Thereby, only a part of the cross-sectional area of the axial flow path 22 is smaller than the cross-sectional area of the outer peripheral flow path 26. On the other hand, the cross-sectional area of the remaining portion of the axial flow path 22 is larger than the cross-sectional area of the outer peripheral flow path 26.

この別例の構成でも、図1から図3Cに示した実施形態と同様に、軸方向流路22において、外周側流路26との分岐部T1,T2よりロータコア12の軸方向端側に位置する部分の最小断面積S1は、外周側流路26の最小断面積S2より小さい(S1<S2)。これにより、外周側流路26を流れる冷媒量を多くできるので、ギャップG内への冷媒供給量を多くしてロータ10及びステータ62の冷却効率を高くできる。その他の構成及び作用は、図1から図3Cに示した実施形態と同様である。図5の構成において、軸方向流路22の断面積を小さくする電磁鋼板16は軸方向両側で1枚ずつに限定するものではなく、2枚以上の任意の枚数とすることができる。 Even in the configuration of this other example, as in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3C, the axial flow path 22 is positioned on the axial end side of the rotor core 12 from the branch portions T <b> 1 and T <b> 2 with the outer peripheral flow path 26. The minimum cross-sectional area S1 of the portion to be smaller is smaller than the minimum cross-sectional area S2 of the outer peripheral flow path 26 (S1 <S2). As a result, the amount of refrigerant flowing through the outer peripheral side flow path 26 can be increased, so that the cooling efficiency of the rotor 10 and the stator 62 can be increased by increasing the amount of refrigerant supplied into the gap G. Other configurations and operations are the same as those of the embodiment shown in FIGS. 1 to 3C. In the configuration of FIG. 5, the number of the electromagnetic steel plates 16 that reduce the cross-sectional area of the axial flow path 22 is not limited to one on both sides in the axial direction, but may be an arbitrary number of two or more.

上記の各例の実施形態では、第1流路24a、第2流路24b、及び外周側流路26は、電磁鋼板16を貫通するスロットにより構成したが、スロットに代えて電磁鋼板16を貫通しない溝によって、上記の各流路24a、24b、26が構成されてもよい。また、第1流路24a、第2流路24b、及び外周側流路26は、1枚の電磁鋼板16ではなく、複数の電磁鋼板16を積層した部分で構成されてもよい。また、実施形態では、ロータコア12が、電磁鋼板16を積層した積層鋼板からなる場合を説明したが、強度的特性および磁気的特性を保てるのであれば、ロータコア12を、積層鋼板以外、例えば、圧粉磁心などから構成してもよい。   In the embodiments of the above examples, the first flow path 24a, the second flow path 24b, and the outer peripheral flow path 26 are configured by slots that penetrate the electromagnetic steel sheet 16, but instead of the slots, penetrate the electromagnetic steel sheet 16. The channels 24a, 24b, and 26 may be configured by the grooves that are not. In addition, the first flow path 24 a, the second flow path 24 b, and the outer peripheral flow path 26 may be configured by a portion where a plurality of electromagnetic steel sheets 16 are laminated instead of the single electromagnetic steel sheet 16. Further, in the embodiment, the case where the rotor core 12 is made of a laminated steel plate in which the electromagnetic steel plates 16 are laminated has been described. However, if the strength characteristics and the magnetic characteristics can be maintained, the rotor core 12 is made of other than the laminated steel plates, for example, a pressure You may comprise from a powder magnetic core.

さらに、実施形態では、第1流路24a及び内周側スロット28をd軸上に配置しているが、第1流路24a及び内周側スロット28はq軸に対して周方向にずれた位置に形成されるのであれば、d軸上に限らず、他の位置に設けられてもよい。また、軸方向流路22は、ロータコア12において、2つの磁極15おきに形成されてもよい。このとき、軸方向流路22に接続される第1流路24a、第2流路24b、外周側流路26の数を適宜変更することができる。   Furthermore, in the embodiment, the first flow path 24a and the inner circumferential slot 28 are arranged on the d-axis, but the first flow path 24a and the inner circumferential slot 28 are shifted in the circumferential direction with respect to the q-axis. As long as it is formed at a position, it may be provided not only on the d-axis but also at another position. Further, the axial flow path 22 may be formed at every two magnetic poles 15 in the rotor core 12. At this time, the number of the first flow paths 24a, the second flow paths 24b, and the outer peripheral flow paths 26 connected to the axial flow path 22 can be appropriately changed.

10 回転電機用ロータ(ロータ)、12 ロータコア、14 磁石、15 磁極 16 電磁鋼板、16a 第1電磁鋼板、16b 第2電磁鋼板、16c 第3電磁鋼板、18 軸孔、20,20a 磁石孔、21 コア側冷媒路、22 軸方向流路、22a 第1孔、22b 第2孔、24 内周側流路、24a 第1流路、24b 第2流路、26 外周側流路、28 内周側スロット、30 外周側スロット、32 中間スロット、50 回転軸、52 軸側冷媒路、53 軸方向流路、54 径方向流路、60 回転電機、62 ステータ、63 ステータコア、64 ティース、65 ステータコイル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotating machine rotor (rotor), 12 Rotor core, 14 Magnet, 15 Magnetic pole 16 Electrical steel plate, 16a 1st electrical steel plate, 16b 2nd electrical steel plate, 16c 3rd electrical steel plate, 18 shaft hole, 20, 20a Magnet hole, 21 Core side refrigerant path, 22 axial direction flow path, 22a 1st hole, 22b 2nd hole, 24 inner circumference side flow path, 24a first flow path, 24b second flow path, 26 outer circumference side flow path, 28 inner circumference side Slot, 30 Outer peripheral side slot, 32 Intermediate slot, 50 Rotating shaft, 52 Axial side refrigerant passage, 53 Axial flow passage, 54 Radial flow passage, 60 Rotating electrical machine, 62 Stator, 63 Stator core, 64 teeth, 65 Stator coil.

Claims (1)

ロータコアと、前記ロータコアに埋め込まれた磁石とを備え、回転軸に固定される回転電機用ロータであって、
前記ロータコアは、前記回転軸の内部に形成された軸側冷媒路から供給された冷媒を前記ロータコアの外周端と軸方向端とに導いて、ステータとの間のギャップと軸方向外側とに放出するコア側冷媒路を含み、
前記コア側冷媒路は、
前記磁石より内周側で軸方向に伸び、前記ロータコアの軸方向端面に開口する軸方向流路と、
前記軸側冷媒路と前記軸方向流路とを連通する内周側流路と、
半径方向に伸び、前記軸方向流路と前記ギャップとを連通する外周側流路とを有し、
前記軸方向流路において、前記外周側流路との分岐部より前記ロータコアの軸方向端側に位置する部分の最小断面積が、前記外周側流路の最小断面積より小さい、回転電機用ロータ。
A rotor for a rotating electrical machine comprising a rotor core and a magnet embedded in the rotor core and fixed to a rotating shaft,
The rotor core is led to the refrigerant supplied from the shaft side refrigerant passage formed in the interior of the rotary shaft and the outer peripheral edge and an axial end of the rotor core, released into the gap and axially outer between the stator Including a core side refrigerant path to
The core-side refrigerant path is
An axial flow path extending in the axial direction on the inner peripheral side from the magnet and opening in the axial end surface of the rotor core;
An inner circumferential flow path that communicates the axial refrigerant path and the axial flow path;
An outer circumferential channel that extends in the radial direction and communicates the axial channel and the gap;
A rotor for a rotating electrical machine, wherein a minimum cross-sectional area of a portion located in an axial direction end side of the rotor core is smaller than a minimum cross-sectional area of the outer peripheral side flow path in the axial flow path. .
JP2015169552A 2015-08-28 2015-08-28 Rotary electric machine rotor Pending JP2017046545A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015169552A JP2017046545A (en) 2015-08-28 2015-08-28 Rotary electric machine rotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015169552A JP2017046545A (en) 2015-08-28 2015-08-28 Rotary electric machine rotor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017046545A true JP2017046545A (en) 2017-03-02

Family

ID=58212316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015169552A Pending JP2017046545A (en) 2015-08-28 2015-08-28 Rotary electric machine rotor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017046545A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019075932A (en) * 2017-10-18 2019-05-16 トヨタ自動車株式会社 Rotor of rotary electric machine
JP2020061874A (en) * 2018-10-10 2020-04-16 本田技研工業株式会社 Rotor
JP2020141543A (en) * 2019-03-01 2020-09-03 本田技研工業株式会社 Rotor of dynamo-electric machine
JP2020141542A (en) * 2019-03-01 2020-09-03 本田技研工業株式会社 Rotor of dynamo-electric machine
CN111969790A (en) * 2020-07-30 2020-11-20 南京师范大学 Cooling system of oil-cooled motor
CN114448126A (en) * 2020-11-02 2022-05-06 本田技研工业株式会社 Rotor of rotating electric machine
JPWO2022137492A1 (en) * 2020-12-25 2022-06-30
JP2022542441A (en) * 2019-08-01 2022-10-03 シェフラー テクノロジーズ アー・ゲー ウント コー. カー・ゲー Electric drive units, hybrid modules and drives for automobiles

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019075932A (en) * 2017-10-18 2019-05-16 トヨタ自動車株式会社 Rotor of rotary electric machine
JP2020061874A (en) * 2018-10-10 2020-04-16 本田技研工業株式会社 Rotor
US11349362B2 (en) 2018-10-10 2022-05-31 Honda Motor Co., Ltd. Rotor
JP2020141542A (en) * 2019-03-01 2020-09-03 本田技研工業株式会社 Rotor of dynamo-electric machine
JP2020141543A (en) * 2019-03-01 2020-09-03 本田技研工業株式会社 Rotor of dynamo-electric machine
JP2022542441A (en) * 2019-08-01 2022-10-03 シェフラー テクノロジーズ アー・ゲー ウント コー. カー・ゲー Electric drive units, hybrid modules and drives for automobiles
JP7284343B2 (en) 2019-08-01 2023-05-30 シェフラー テクノロジーズ アー・ゲー ウント コー. カー・ゲー Electric drive units, hybrid modules and drives for automobiles
CN111969790A (en) * 2020-07-30 2020-11-20 南京师范大学 Cooling system of oil-cooled motor
CN114448126A (en) * 2020-11-02 2022-05-06 本田技研工业株式会社 Rotor of rotating electric machine
CN114448126B (en) * 2020-11-02 2023-07-28 本田技研工业株式会社 Rotor of rotating electrical machine
JPWO2022137492A1 (en) * 2020-12-25 2022-06-30
WO2022137492A1 (en) * 2020-12-25 2022-06-30 三菱電機株式会社 Rotor, electric motor, compressor, refrigeration cycle device, and air conditioning device
JP7422902B2 (en) 2020-12-25 2024-01-26 三菱電機株式会社 Rotors, electric motors, compressors, refrigeration cycle equipment, and air conditioning equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10199893B2 (en) Rotor of rotary electric machine
JP2017046545A (en) Rotary electric machine rotor
JP6269600B2 (en) Rotating electrical machine rotor
US9793783B2 (en) Rotor of rotary electric machine
JP5913160B2 (en) Rotating electric machine rotor and rotating electric machine
CN112838693B (en) Rotary electric machine
JP6098578B2 (en) Rotating electrical machine rotor
JP6331506B2 (en) Rotor structure of rotating electrical machine
JP6079733B2 (en) Rotating electrical machine rotor
US11056941B2 (en) Rotor of rotary electric machine and method for cooling rotary electric machine
JP6269436B2 (en) Rotating electrical machine rotor
JP2012235546A (en) Rotor and rotating electric machine
JP2013183481A (en) Cooling structure of rotor for rotary electric machine and rotary electric machine
WO2019049820A1 (en) Rotor
WO2015025648A1 (en) Dynamo-electric machine
JP5120538B2 (en) Motor cooling structure
US9257881B2 (en) Rotating electric machine
JP2011193623A (en) Rotary electric machine
CN111082569B (en) Rotating electrical machine
CN111446794B (en) Rotating electrical machine
KR102515118B1 (en) A rotor for interior permanent magnet motors
JP2021121144A (en) Rotor for rotary electric machine
JP2016103898A (en) Rotor for rotary electric machine and rotary electric machine including the same
JP2013070579A (en) End plate for rotary electric machine and rotary electric machine
CN112117848A (en) Rotating electrical machine