JP2019161955A

JP2019161955A - Rotary electric machine

Info

Publication number: JP2019161955A
Application number: JP2018048519A
Authority: JP
Inventors: 久田　秀樹; Hideki Hisada; 秀樹久田
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2019-09-19
Anticipated expiration: 2038-03-15
Also published as: JP7118676B2

Abstract

To provide a rotary electric machine that can improve cooling efficiency and balance a rotor.SOLUTION: A rotary electric machine 1 includes a stator 2 having a stator core 21 and a coil, and a rotor 3 having a rotor core 32, a cooling hole 323 through which a coolant 5 flows, a balance hole 324, a balance weight 37, and a plurality of permanent magnets. The balance hole 324 is provided on a reference axis, and is positioned on the outer peripheral side of the rotor core 32 with respect to the cooling hole 323 in a state of being separated from the cooling hole 323. The balance hole 324 has a weight region and a void region. At least a part of the void region is located on the outer peripheral side from the weight region.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、回転電機に関する。 Embodiments described herein relate generally to a rotating electrical machine.

近年、永久磁石の目覚しい研究開発により、高磁気エネルギ積の永久磁石が開発され、このような永久磁石を用いた永久磁石型の回転電機が電車や自動車の電動機あるいは発電機として適用されつつある。通常、永久磁石型の回転電機は、円筒状の固定子と、この固定子の内側に回転自在に支持された円柱形状の回転子と、を備えている。回転子は、回転子鉄心と、この回転子鉄心内に埋め込まれた複数の永久磁石と、を備えている。
このような中、回転子のアンバランス発生を抑制するために、回転電機の製造コストの低減を図るために、様々な構造の回転電機が検討されている。 In recent years, permanent magnets with a high magnetic energy product have been developed by remarkable research and development of permanent magnets, and permanent magnet type rotating electrical machines using such permanent magnets are being applied as electric motors or generators for trains and automobiles. Usually, a permanent magnet type rotating electrical machine includes a cylindrical stator and a columnar rotor that is rotatably supported inside the stator. The rotor includes a rotor core and a plurality of permanent magnets embedded in the rotor core.
Under such circumstances, in order to suppress the occurrence of unbalance of the rotor, in order to reduce the manufacturing cost of the rotating electrical machine, rotating electrical machines having various structures have been studied.

特開２００３−３１９６２４号公報JP 2003-319624 A 特開２０００−３２１１６２号公報JP 2000-32162 A 特開２０１４−３３５４２号公報JP 2014-33542 A

本実施形態は、冷却効率を向上することができ、回転子のバランスをとることのできる回転電機を提供する。 The present embodiment provides a rotating electrical machine that can improve cooling efficiency and balance the rotor.

一実施形態に係る回転電機は、
固定子鉄心およびコイルを有する固定子と、中心軸を有する回転子鉄心と、前記回転子鉄心に形成され冷却液が流れる冷却孔と、前記回転子鉄心に形成されたバランス孔と、前記バランス孔に設けられたバランスウエイトと、前記回転子鉄心に埋設され前記中心軸を中心とする円周方向に並べられ複数の磁極を形成した複数の永久磁石と、を有し、前記中心軸の回りで前記固定子に対して回転自在に設けられた回転子と、を備え、前記バランス孔は、前記中心軸及び前記冷却孔を通る基準軸上に設けられ、前記冷却孔から離れた状態にて前記冷却孔より前記回転子鉄心の外周側に位置し、前記中心軸に直交し前記バランスウエイトを通る仮想の平面上において、前記バランス孔は、前記バランスウエイトが存在するウエイト領域と、前記ウエイト領域以外の空隙領域と、を有し、前記空隙領域の少なくとも一部は、前記ウエイト領域より前記外周側に位置している。 The rotating electrical machine according to an embodiment is
A stator having a stator core and a coil; a rotor core having a central axis; a cooling hole formed in the rotor core through which coolant flows; a balance hole formed in the rotor core; and the balance hole And a plurality of permanent magnets embedded in the rotor core and arranged in a circumferential direction around the central axis to form a plurality of magnetic poles, and around the central axis A rotor provided rotatably with respect to the stator, and the balance hole is provided on a reference axis that passes through the central axis and the cooling hole, and is separated from the cooling hole. The balance hole is positioned on the outer peripheral side of the rotor core from the cooling hole, perpendicular to the central axis, and passes through the balance weight. The balance hole includes a weight region where the balance weight exists and the weight. Has a void region other than the preparative area, the at least a portion of the void region is located on the outer peripheral side of the weight region.

図１は、一実施形態に係る回転電機を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a rotating electrical machine according to an embodiment. 図２は、図１に示した固定子及び回転子の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。2 is a cross-sectional view of the stator and rotor shown in FIG. 1 taken along line II-II. 図３は、図１に示したエンドプレートを回転子鉄心側からみた平面図であり、図１に示した回転軸の断面図を併せて示す図である。FIG. 3 is a plan view of the end plate shown in FIG. 1 as viewed from the rotor core side, and also shows a cross-sectional view of the rotating shaft shown in FIG. 図４は、上記回転子の一部を示す拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the rotor. 図５は、図１に示したバランス孔及びバランスウエイトを示す拡大断面図であり、中心軸に直交する断面の形状を示す図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing the balance hole and the balance weight shown in FIG. 1, and is a view showing a cross-sectional shape orthogonal to the central axis. 図６は、上記回転子鉄心及びバランスウエイトを示す拡大断面図であり、中心軸に平行な断面における複数の電磁鋼板、バランス孔及びバランスウエイトの形状を示す図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the rotor core and the balance weight, and shows the shapes of a plurality of electromagnetic steel plates, balance holes, and balance weights in a cross section parallel to the central axis. 図７は、上記実施形態の変形例１の回転電機のバランス孔及びバランスウエイトを示す拡大断面図であり、中心軸に直交する断面の形状を示す図である。FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a balance hole and a balance weight of the rotating electrical machine according to the first modification of the embodiment, and is a view showing a cross-sectional shape orthogonal to the central axis. 図８は、上記実施形態の変形例２の回転電機のバランスウエイトを示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a balance weight of the rotating electrical machine according to the second modification of the embodiment.

（一実施の形態）
以下に、本発明の一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
図１は、本実施形態に係る回転電機１を示す断面図である。図２は、図１に示した固定子２及び回転子３の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。 (One embodiment)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the disclosure is merely an example, and those skilled in the art can easily conceive of appropriate modifications while maintaining the gist of the invention are naturally included in the scope of the present invention. In addition, the drawings may be schematically represented with respect to the width, thickness, shape, and the like of each part in comparison with actual aspects for the sake of clarity of explanation, but are merely examples, and the interpretation of the present invention is not limited. It is not limited. In addition, in the present specification and each drawing, elements similar to those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description may be omitted as appropriate.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a rotating electrical machine 1 according to the present embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of the stator 2 and the rotor 3 shown in FIG.

図１及び図２に示すように、本実施形態の回転電機１は、永久磁石型の回転電機として構成されている。回転電機１は、固定子２と、回転子３と、回転子３の一部及び固定子２を収容するハウジング１０と、ハウジング１０に固定されるカバー１１と、を備えている。回転子３は、固定子２の内側に中心軸Ｃの回りで回転自在に支持され、かつ固定子２と同軸的に支持されている。 As shown in FIG.1 and FIG.2, the rotary electric machine 1 of this embodiment is comprised as a permanent magnet type rotary electric machine. The rotating electrical machine 1 includes a stator 2, a rotor 3, a housing 10 that houses a part of the rotor 3 and the stator 2, and a cover 11 that is fixed to the housing 10. The rotor 3 is supported inside the stator 2 so as to be rotatable about the central axis C, and is supported coaxially with the stator 2.

固定子２は、円筒状の固定子鉄心２１と、固定子鉄心２１に装着されたコイル（電機子巻線）２２と、絶縁紙２５と、を備えている。固定子鉄心２１は、磁性材、例えば、ケイ素鋼などの円環状の電磁鋼板２１ａを多数枚、同心状に積層した積層体として構成されている。固定子鉄心２１の内周部には、複数のスロット２４が形成されている。複数のスロット２４は、中心軸Ｃを中心とする周方向に等間隔を置いて並んでいる。各スロット２４は、固定子鉄心２１の内周面に開口し、この内周面から放射方向に延出している。また、中心軸Ｃに平行な方向において、各スロット２４は、固定子鉄心２１の全長に亘って延在している。 The stator 2 includes a cylindrical stator core 21, a coil (armature winding) 22 attached to the stator core 21, and insulating paper 25. The stator core 21 is configured as a laminated body in which a large number of annular magnetic steel plates 21a made of a magnetic material, for example, silicon steel, are concentrically stacked. A plurality of slots 24 are formed in the inner periphery of the stator core 21. The plurality of slots 24 are arranged at equal intervals in the circumferential direction around the central axis C. Each slot 24 opens to the inner peripheral surface of the stator core 21 and extends radially from the inner peripheral surface. Further, in the direction parallel to the central axis C, each slot 24 extends over the entire length of the stator core 21.

コイル２２は、絶縁紙２５で束ねられ、絶縁紙２５とともにスロット２４に埋め込まれている。絶縁紙２５は、コイル２２を外部から電気的に絶縁し、コイル２２を物理的に保護している。複数のスロット２４を形成することにより、固定子鉄心２１の内周部は、回転子３に面する多数のティース２３を構成している。なお、各ティース２３は、中心軸Ｃに平行な方向に延在している。コイル２２は、コイルエンド２２ａを有している。コイルエンド２２ａは、中心軸Ｃに平行な方向にて固定子鉄心２１の両側から突出し、固定子鉄心２１の外側に露出している。コイルエンド２２ａのうち、固定子鉄心２１側の端部は、絶縁紙２５で覆われている。 The coil 22 is bundled with insulating paper 25 and embedded in the slot 24 together with the insulating paper 25. The insulating paper 25 electrically insulates the coil 22 from the outside and physically protects the coil 22. By forming a plurality of slots 24, the inner peripheral portion of the stator core 21 constitutes a large number of teeth 23 facing the rotor 3. Each tooth 23 extends in a direction parallel to the central axis C. The coil 22 has a coil end 22a. The coil end 22 a protrudes from both sides of the stator core 21 in a direction parallel to the central axis C, and is exposed to the outside of the stator core 21. Of the coil end 22 a, the end on the stator core 21 side is covered with insulating paper 25.

ハウジング１０は、略円筒状の内周面１０ａを有している。固定子２は、ハウジング１０に固定されている。例えば、ハウジング１０を加熱して膨張させ、ハウジング１０の内部に固定子２を嵌め込む焼き嵌めを利用し、内周面１０ａに固定子鉄心２１（固定子２）を押し付けている。なお、固定子２をハウジング１０に固定するための手段及び手法は、上記の例に限定されるものではない。焼き嵌め以外の締り嵌めなど、一般に知られている手段及び手法を採用することが可能である。 The housing 10 has a substantially cylindrical inner peripheral surface 10a. The stator 2 is fixed to the housing 10. For example, the stator core 21 (stator 2) is pressed against the inner peripheral surface 10a by using shrink fitting in which the housing 10 is heated to expand and the stator 2 is fitted inside the housing 10. The means and method for fixing the stator 2 to the housing 10 are not limited to the above example. Generally known means and methods such as interference fitting other than shrink fitting can be adopted.

回転子３は、固定子２より中心軸Ｃ側に位置している。回転子３は、固定子２との間に僅かな隙間（エアギャップ）をおいて配置され、固定子２の内側に回転自在に且つ固定子２と同軸的に支持されている。回転子３は、回転軸３１と、円筒形状の回転子鉄心３２と、回転子鉄心３２に埋設された複数の永久磁石３３と、円筒形状のエンドプレート３４と、座金３５と、ナット３６と、バランスウエイト３７と、を備えている。 The rotor 3 is located closer to the central axis C than the stator 2. The rotor 3 is disposed with a slight gap (air gap) between the rotor 2 and the rotor 3 and is rotatably supported on the inner side of the stator 2 and coaxially with the stator 2. The rotor 3 includes a rotating shaft 31, a cylindrical rotor core 32, a plurality of permanent magnets 33 embedded in the rotor core 32, a cylindrical end plate 34, a washer 35, a nut 36, And a balance weight 37.

回転軸３１は、中心軸Ｃに平行な方向に延在し、回転子鉄心３２と同軸的に設けられている。回転軸３１には、軸受４１及び４２が取り付けられている。軸受４１及び４２は、ハウジング１０及びカバー１１によって固定されている。回転軸３１は、軸受４１及び４２を介して回転自在にハウジング１０及びカバー１１に支持されている。なお、図示した例は、回転軸３１を支持する軸受構造の一例を簡略的に示すものであり、詳細な構造についての説明は省略する。 The rotating shaft 31 extends in a direction parallel to the central axis C and is provided coaxially with the rotor core 32. Bearings 41 and 42 are attached to the rotating shaft 31. The bearings 41 and 42 are fixed by the housing 10 and the cover 11. The rotating shaft 31 is rotatably supported by the housing 10 and the cover 11 via bearings 41 and 42. The illustrated example is a simplified example of a bearing structure that supports the rotating shaft 31, and a detailed description of the structure is omitted.

回転軸３１には、回転子鉄心３２及びエンドプレート３４が固定されている。本実施形態において、回転軸３１は、突出部３１ａと、雄ねじ３１ｂと、を有している。突出部３１ａ及び雄ねじ３１ｂは、回転軸３１の外周側に位置し、中心軸Ｃに平行な方向に間隔を空けて位置している。突出部３１ａは、鍔部であり、円環状の形状を有している。 A rotor core 32 and an end plate 34 are fixed to the rotary shaft 31. In this embodiment, the rotating shaft 31 has the protrusion part 31a and the external thread 31b. The protruding portion 31 a and the male screw 31 b are located on the outer peripheral side of the rotating shaft 31 and are spaced apart in a direction parallel to the central axis C. The protruding portion 31a is a flange portion and has an annular shape.

回転子鉄心３２及びエンドプレート３４は、回転軸３１に挿入されている。中心軸Ｃに平行な方向において、回転子鉄心３２及びエンドプレート３４は、突出部３１ａと、雄ねじ３１ｂとの間に位置している。回転子鉄心３２は、中心軸Ｃに平行な方向にて一対のエンドプレート３４で挟まれている。ナット３６は、雄ねじ３１ｂに対応する雌ねじ３６ａを有している。雌ねじ３６ａが雄ねじ３１ｂに螺合され、ナット３６は座金３５を介して回転子鉄心３２及びエンドプレート３４を突出部３１ａに押し付けている。ナット３６は、止めねじとしての機能を有している。そのため、回転軸３１に対する回転子鉄心３２及びエンドプレート３４の相対的な位置は固定されている。 The rotor core 32 and the end plate 34 are inserted into the rotation shaft 31. In a direction parallel to the central axis C, the rotor core 32 and the end plate 34 are located between the protruding portion 31a and the male screw 31b. The rotor core 32 is sandwiched between a pair of end plates 34 in a direction parallel to the central axis C. The nut 36 has a female screw 36a corresponding to the male screw 31b. The female screw 36a is screwed into the male screw 31b, and the nut 36 presses the rotor core 32 and the end plate 34 against the protruding portion 31a via the washer 35. The nut 36 has a function as a set screw. Therefore, the relative positions of the rotor core 32 and the end plate 34 with respect to the rotating shaft 31 are fixed.

本実施形態において、回転軸３１は、筒状の形状を有し、冷却液５を取り込む導入路３１ｃを有している。導入路３１ｃは、回転軸３１の内周面で囲まれた空間と、回転軸３１の内周面と外周面とにそれぞれ開口した貫通孔と、を含んでいる。ここで、冷却液５は、回転電機１を構成する各部材に対して悪影響を及ぼすことのない冷却液であれば、どのような冷却液でも使用可能である。例えば、冷却液５は油である。 In the present embodiment, the rotating shaft 31 has a cylindrical shape and has an introduction path 31 c for taking in the coolant 5. The introduction path 31 c includes a space surrounded by the inner peripheral surface of the rotary shaft 31 and through holes that are opened in the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the rotary shaft 31, respectively. Here, any coolant can be used as the coolant 5 as long as it does not adversely affect each member constituting the rotating electrical machine 1. For example, the coolant 5 is oil.

回転子鉄心３２は、磁性材、例えば、多数枚の円環状の電磁鋼板３２ａを有している。回転子鉄心３２は、同心状の複数の電磁鋼板３２ａを中心軸Ｃに平行な方向に積層した積層体として構成されている。回転子鉄心３２は、複数の磁石孔３２１と、複数の空隙部３２２と、複数の冷却孔３２３と、複数のバランス孔３２４と、を有している。例えば、磁石孔３２１、空隙部３２２、冷却孔３２３及びバランス孔３２４は、それぞれプレス加工が施された複数の電磁鋼板３２ａを積層することにより形成されている。 The rotor core 32 has a magnetic material, for example, a large number of annular electromagnetic steel plates 32a. The rotor core 32 is configured as a laminated body in which a plurality of concentric electromagnetic steel plates 32a are laminated in a direction parallel to the central axis C. The rotor core 32 has a plurality of magnet holes 321, a plurality of gaps 322, a plurality of cooling holes 323, and a plurality of balance holes 324. For example, the magnet hole 321, the gap portion 322, the cooling hole 323, and the balance hole 324 are formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates 32 a that have been pressed.

各々の磁石孔３２１は、中心軸Ｃに平行な方向に延在し、回転子鉄心３２を貫通している。各々の永久磁石３３は、中心軸Ｃに平行な方向に延在し、対応する磁石孔３２１に挿入されている。複数の永久磁石３３（複数の磁石孔３２１）は、中心軸Ｃを中心とする円周方向に並べられている。例えば、図２に示した回転子３は、８磁極を有し、１６個の永久磁石３３を使用している。これらの１６個の永久磁石３３は、同一形状及び同一サイズを有している。 Each magnet hole 321 extends in a direction parallel to the central axis C and passes through the rotor core 32. Each permanent magnet 33 extends in a direction parallel to the central axis C and is inserted into the corresponding magnet hole 321. The plurality of permanent magnets 33 (the plurality of magnet holes 321) are arranged in the circumferential direction with the central axis C as the center. For example, the rotor 3 shown in FIG. 2 has 8 magnetic poles and uses 16 permanent magnets 33. These 16 permanent magnets 33 have the same shape and the same size.

回転子鉄心３２は、中心軸Ｃに直交する方向あるいは回転子鉄心３２の半径方向に延びるｄ軸Ａ１と、ｄ軸に対して電気的に直交するｑ軸Ａ２と、を有している。以下、ｑ軸Ａ２を基準軸と称する場合がある。
複数の空隙部３２２は、回転子鉄心３２の外周部に形成されている。空隙部３２２は、中心軸Ｃに平行な方向に延在し、回転子鉄心３２を貫通している。空隙部３２２は、ｄ軸Ａ１の通る位置に設けられている。空隙部３２２は、回転子鉄心３２の軽量化に寄与することができる。なお、バランス孔３２４も同様に、回転子鉄心３２の軽量化に寄与することができる。
複数の冷却孔３２３は、回転子鉄心３２の内周部に形成されている。上記冷却液５は、冷却孔３２３を流れる。複数のバランス孔３２４は、回転子鉄心３２に形成されている。冷却孔３２３及びバランス孔３２４は、それぞれ、中心軸Ｃに平行な方向に延在し回転子鉄心３２を貫通している。各々のバランス孔３２４は、中心軸Ｃ及び対応する冷却孔３２３を通るｑ軸（基準軸）Ａ２上に設けられている。各々のバランス孔３２４は、対応する冷却孔３２３から離れた状態にて冷却孔３２３より回転子鉄心３２の外周側に位置している。 The rotor core 32 has a d-axis A1 extending in a direction orthogonal to the central axis C or in the radial direction of the rotor core 32, and a q-axis A2 electrically orthogonal to the d-axis. Hereinafter, the q axis A2 may be referred to as a reference axis.
The plurality of gaps 322 are formed on the outer periphery of the rotor core 32. The gap 322 extends in a direction parallel to the central axis C and penetrates the rotor core 32. The gap 322 is provided at a position where the d-axis A1 passes. The gap 322 can contribute to the weight reduction of the rotor core 32. Similarly, the balance hole 324 can contribute to the weight reduction of the rotor core 32.
The plurality of cooling holes 323 are formed in the inner peripheral portion of the rotor core 32. The coolant 5 flows through the cooling hole 323. The plurality of balance holes 324 are formed in the rotor core 32. Each of the cooling hole 323 and the balance hole 324 extends in a direction parallel to the central axis C and penetrates the rotor core 32. Each balance hole 324 is provided on the q axis (reference axis) A2 that passes through the central axis C and the corresponding cooling hole 323. Each balance hole 324 is located on the outer peripheral side of the rotor core 32 with respect to the cooling hole 323 in a state of being separated from the corresponding cooling hole 323.

バランスウエイト３７は、バランス孔３２４に設けられている。図１に示す例では、バランスウエイト３７は、各々のバランス孔３２４の両側に設けられている。バランスウエイト３７は、回転子３のバランスを調整するために使用される。そのため、回転子鉄心３２には、バランスウエイト３７が設けられていないバランス孔３２４、片側のみにバランスウエイト３７が設けられているバランス孔３２４、及び両側にバランスウエイト３７が設けられているバランス孔３２４が存在し得る。
上記のように、バランス孔３２４は、冷却孔３２３より回転子鉄心３２の外周側に位置している。そのため、図２に示した例よりバランス孔３２４を回転子鉄心３２の内周部に形成した場合と比較して、質量の小さいバランスウエイト３７を使用して回転子３のバランスを調整することができる。そして、回転子３の製造コストの高騰を抑制することができ、回転子３の質量を大きくなり難くすることができる。 The balance weight 37 is provided in the balance hole 324. In the example shown in FIG. 1, the balance weight 37 is provided on both sides of each balance hole 324. The balance weight 37 is used for adjusting the balance of the rotor 3. Therefore, the rotor core 32 has a balance hole 324 in which no balance weight 37 is provided, a balance hole 324 in which the balance weight 37 is provided only on one side, and a balance hole 324 in which the balance weight 37 is provided on both sides. Can exist.
As described above, the balance hole 324 is located on the outer peripheral side of the rotor core 32 with respect to the cooling hole 323. Therefore, it is possible to adjust the balance of the rotor 3 by using a balance weight 37 having a smaller mass than in the case where the balance hole 324 is formed in the inner peripheral portion of the rotor core 32 from the example shown in FIG. it can. And the rise in the manufacturing cost of the rotor 3 can be suppressed, and the mass of the rotor 3 can be made difficult to become large.

バランス孔３２４は、磁路に位置していないため、バランスウエイト３７を磁性の材料で形成してもよく、非磁性の材料で形成してもよい。バランスウエイト３７は、弾性体としてスプリングピンを使用することができる。例えば、スプリングピンは、鋼材、ばね鋼などで形成されている。
また、バランスウエイト３７として質量の異なる複数種類のバランスウエイトを使用してもよい。バランスウエイト３７にスプリングピンを使用する場合、厚み、中心軸Ｃに平行な方向の長さなどの異なる複数種類のスプリングピンを使用してもよい。これにより、回転子３のバランスを微調整することができる。 Since the balance hole 324 is not located in the magnetic path, the balance weight 37 may be formed of a magnetic material or a nonmagnetic material. The balance weight 37 can use a spring pin as an elastic body. For example, the spring pin is made of steel, spring steel, or the like.
A plurality of types of balance weights having different masses may be used as the balance weight 37. When spring pins are used for the balance weight 37, a plurality of types of spring pins having different thicknesses and lengths in the direction parallel to the central axis C may be used. Thereby, the balance of the rotor 3 can be finely adjusted.

バランス孔３２４が磁路に位置する事態を回避する観点から、回転子鉄心３２において、冷却孔３２３とバランス孔３２４とを隔てる壁は薄くなり易い。上記壁が薄くなると、冷却孔３２３を流れる冷却液５は、遠心力の作用によりバランス孔３２４に漏れ易くなる。なぜなら、回転子鉄心３２は、複数の電磁鋼板３２ａを積層した積層体であり、隣合う電磁鋼板３２ａの間に数μｍオーダーの隙間が形成され得るためである。バランス孔３２４に漏洩した冷却液５は、バランス孔３２４の内部に滞留することなく、バランス孔３２４の開口から回転子鉄心３２の外部に排出される。例えば、バランス孔３２４は、冷却孔３２３と異なりエンドプレート３４で覆われていないためである。バランス孔３２４及びバランスウエイト３７の詳細については後述する。 From the viewpoint of avoiding the situation where the balance hole 324 is located in the magnetic path, the wall separating the cooling hole 323 and the balance hole 324 in the rotor core 32 is likely to be thin. When the wall becomes thinner, the coolant 5 flowing through the cooling hole 323 is likely to leak into the balance hole 324 due to the action of centrifugal force. This is because the rotor core 32 is a laminated body in which a plurality of electromagnetic steel plates 32a are stacked, and a gap of several μm order can be formed between adjacent electromagnetic steel plates 32a. The coolant 5 leaking into the balance hole 324 is discharged from the opening of the balance hole 324 to the outside of the rotor core 32 without staying inside the balance hole 324. For example, the balance hole 324 is not covered with the end plate 34 unlike the cooling hole 323. Details of the balance hole 324 and the balance weight 37 will be described later.

図３は、図１に示したエンドプレート３４を回転子鉄心３２側からみた平面図であり、図１に示した回転軸３１の断面図を併せて示す図である。ここでは、一方のエンドプレート３４と、回転子鉄心３２の冷却孔３２３と、回転軸３１の導入路３１ｃと、コイルエンド２２ａと、について説明する。 FIG. 3 is a plan view of the end plate 34 shown in FIG. 1 as viewed from the rotor core 32 side, and also shows a cross-sectional view of the rotary shaft 31 shown in FIG. Here, one end plate 34, the cooling hole 323 of the rotor core 32, the introduction path 31c of the rotating shaft 31, and the coil end 22a will be described.

図３及び図１に示すように、エンドプレート３４は、中心軸Ｃに平行な方向に回転子鉄心３２に当接する当接面３４１を有している。当接面３４１は、エンドプレート３４の内周側の４個の扇状の面３４１ａと、エンドプレート３４の外周側の円環状の面３４１ｂと、を含んでいる。図３において、当接面３４１にはドットパターンを付している。また、エンドプレート３４は、当接面３４１の円環状の面３４１ｂと扇状の面３４１ａとの間に位置する円環状の溝部３４２と、当接面３４１の扇状の面の間をエンドプレート３４の半径方向に延びる複数の溝部３４３と、を有している。溝部３４２，３４３は、エンドプレート３４のうち回転子鉄心３２と対向する側の面に設けられている。 As shown in FIGS. 3 and 1, the end plate 34 has a contact surface 341 that contacts the rotor core 32 in a direction parallel to the central axis C. The contact surface 341 includes four fan-shaped surfaces 341 a on the inner peripheral side of the end plate 34 and an annular surface 341 b on the outer peripheral side of the end plate 34. In FIG. 3, the contact surface 341 is provided with a dot pattern. Further, the end plate 34 is formed between the annular groove portion 342 positioned between the annular surface 341b of the contact surface 341 and the fan-shaped surface 341a and the fan-shaped surface of the contact surface 341. A plurality of grooves 343 extending in the radial direction. The grooves 342 and 343 are provided on the surface of the end plate 34 facing the rotor core 32.

冷却孔３２３は、開口３２３ａを有している。開口３２３ａは、回転子鉄心３２のうちエンドプレート３４と対向する側の面に位置し、エンドプレート３４によって覆われている。エンドプレート３４は、複数の排出孔３４４を有している。各々の排出孔３４４は、開口３２３ａと対向する側とは反対側に前記冷却液を排出する排出口３４４ａを含み、溝部３４２を経由して冷却孔３２３につながっている。 The cooling hole 323 has an opening 323a. The opening 323 a is located on the surface of the rotor core 32 that faces the end plate 34 and is covered with the end plate 34. The end plate 34 has a plurality of discharge holes 344. Each discharge hole 344 includes a discharge port 344 a that discharges the cooling liquid on the side opposite to the side facing the opening 323 a, and is connected to the cooling hole 323 via a groove 342.

ここで、排出孔３４４におけるエンドプレート３４の内周面のうちエンドプレート３４の外周に最も近い位置を第１位置Ｐ１とする。一方、冷却孔３２３における回転子鉄心３２の内周面のうち回転子鉄心３２の外周に最も近い位置を第２位置Ｐ２とする。すると、第１位置Ｐ１は、第２位置Ｐ２より中心軸Ｃ側に位置している。中心軸Ｃに直交し排出口３４４ａを通る仮想の平面Ｂ１上において、コイルエンド２２ａは、露出して位置している。例えば、中心軸Ｃに平行な方向におけるエンドプレート３４の厚みを調整することにより、コイルエンド２２ａに対する排出口３４４ａの位置決めを行うことができる。平面Ｂ１上において、エンドプレート３４とコイルエンド２２ａとの間に第３の部材は介在していない。 Here, the position closest to the outer periphery of the end plate 34 among the inner peripheral surfaces of the end plate 34 in the discharge hole 344 is defined as a first position P1. On the other hand, the position closest to the outer periphery of the rotor core 32 among the inner peripheral surfaces of the rotor core 32 in the cooling holes 323 is defined as a second position P2. Then, the first position P1 is located closer to the central axis C than the second position P2. The coil end 22a is exposed and positioned on a virtual plane B1 orthogonal to the central axis C and passing through the discharge port 344a. For example, by adjusting the thickness of the end plate 34 in the direction parallel to the central axis C, the discharge port 344a can be positioned with respect to the coil end 22a. On the plane B1, the third member is not interposed between the end plate 34 and the coil end 22a.

回転子鉄心３２及びエンドプレート３４は、冷却液５のための輸送路７を構成している。詳しくは、輸送路７は、回転子鉄心３２のうちエンドプレート３４と対向する側の面と、エンドプレート３４の溝部３４２，３４３とで構成されている。輸送路７は、回転軸３１の導入路３１ｃ（上記貫通孔）と冷却孔３２３とにそれぞれつなげられ、導入路３１ｃから冷却孔３２３に冷却液５を送るために使用される。 The rotor core 32 and the end plate 34 constitute a transport path 7 for the coolant 5. Specifically, the transport path 7 includes a surface of the rotor core 32 that faces the end plate 34 and grooves 342 and 343 of the end plate 34. The transport path 7 is connected to the introduction path 31 c (the through hole) of the rotation shaft 31 and the cooling hole 323, and is used to send the coolant 5 from the introduction path 31 c to the cooling hole 323.

図示しない供給手段により、導入路３１ｃに冷却液５が供給される。冷却液５は、輸送路７を経由して冷却孔３２３に送られる。これにより、回転子鉄心３２など、回転子３が冷却される。冷却孔３２３に送られた冷却液５は、排出口３４４ａから回転子３の外部に排出され、遠心力の作用により、コイルエンド２２ａに衝突する。これにより、コイルエンド２２ａも冷却される。コイルエンド２２ａに衝突した冷却液５など、排出口３４４ａから回転子３の外部に排出された冷却液５は、図示しない回収手段によって回収され、上記供給手段により導入路３１ｃに繰り返し供給される。 The coolant 5 is supplied to the introduction path 31c by a supply means (not shown). The coolant 5 is sent to the cooling hole 323 via the transport path 7. Thereby, the rotor 3 such as the rotor core 32 is cooled. The coolant 5 sent to the cooling hole 323 is discharged from the discharge port 344a to the outside of the rotor 3, and collides with the coil end 22a by the action of centrifugal force. Thereby, the coil end 22a is also cooled. The coolant 5 discharged to the outside of the rotor 3 from the discharge port 344a, such as the coolant 5 colliding with the coil end 22a, is recovered by a recovery means (not shown) and repeatedly supplied to the introduction path 31c by the supply means.

本実施形態の回転子３は、複数の溝部３４３及び導入路３１ｃの複数の貫通孔を有しているが、互いにつながった単個の溝部３４３及び単個の上記貫通孔を有していてもよい。但し、回転子３が、複数の溝部３４３及び上複数の記貫通孔を有している方が、冷却液５の詰りによる悪影響を受け難いため望ましい。 The rotor 3 of the present embodiment has a plurality of groove portions 343 and a plurality of through holes of the introduction path 31c. However, the rotor 3 may have a single groove portion 343 connected to each other and a single through hole. Good. However, it is desirable that the rotor 3 has a plurality of groove portions 343 and a plurality of upper through holes because the rotor 3 is less likely to be adversely affected by the clogging of the coolant 5.

また、回転子３が複数の溝部３４３を有する場合、複数の溝部３４３は、エンドプレート３４の周方向に等間隔に配置されていた方が望ましい。上複数の貫通孔、及び複数の排出孔３４４に関しても同様である。これにより、回転子３の回転バランスを崩れ難くすることができる。 Further, when the rotor 3 has a plurality of groove portions 343, it is desirable that the plurality of groove portions 343 be arranged at equal intervals in the circumferential direction of the end plate 34. The same applies to the upper plurality of through holes and the plurality of discharge holes 344. Thereby, the rotation balance of the rotor 3 can be made difficult to be lost.

図４は、本実施形態の回転子３の一部を示す拡大断面図である。
図４及び図２に示すように、中心軸Ｃに直交し冷却孔３２３及びバランス孔３２４を通る仮想の平面Ｂ２上において、バランス孔３２４の面積は、冷却孔３２３の面積より小さい。バランス孔３２４の面積が冷却孔３２３の面積と同等以上である場合と比較して、回転子鉄心３２の強度の低下を抑制することができる。
各永久磁石３３は回転子鉄心３２のほぼ全長に亘って埋め込まれている。永久磁石３３の磁化方向は、永久磁石３３の表面および裏面と直交する方向としている。永久磁石３３は、接着剤等により回転子鉄心３２に固定され、回転子鉄心３２に対して位置決めされている。 FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the rotor 3 of the present embodiment.
As shown in FIGS. 4 and 2, the area of the balance hole 324 is smaller than the area of the cooling hole 323 on an imaginary plane B <b> 2 orthogonal to the central axis C and passing through the cooling hole 323 and the balance hole 324. Compared with the case where the area of the balance hole 324 is equal to or greater than the area of the cooling hole 323, a decrease in the strength of the rotor core 32 can be suppressed.
Each permanent magnet 33 is embedded over substantially the entire length of the rotor core 32. The magnetization direction of the permanent magnet 33 is a direction orthogonal to the front and back surfaces of the permanent magnet 33. The permanent magnet 33 is fixed to the rotor core 32 by an adhesive or the like and is positioned with respect to the rotor core 32.

各々のｄ軸Ａ１の両側に位置する２つの永久磁石３３は、ほぼＶ字状に並んで配置されている。各々のｄ軸Ａ１の両側に位置する２つの永久磁石３３において、同一の磁極が空隙部３２２を向いている。各々のｄ軸Ａ１の両側に位置する２つの永久磁石３３は、１つの磁極４０を形成している。永久磁石３３のＮ極が空隙部３２２を向く磁極４０と、永久磁石３３のＳ極が空隙部３２２を向く磁極４０とは、回転子鉄心３２の円周方向に交互に配置されている。ｄ軸Ａ１は、複数の永久磁石３３の磁極４０の中心を通る磁極中心軸である。ｄ軸Ａ１およびｑ軸Ａ２は、回転子鉄心３２の円周方向に交互に、かつ、所定の位相で設けられている。 The two permanent magnets 33 located on both sides of each d-axis A1 are arranged in a substantially V shape. In the two permanent magnets 33 located on both sides of each d-axis A <b> 1, the same magnetic pole faces the gap 322. Two permanent magnets 33 located on both sides of each d-axis A1 form one magnetic pole 40. The magnetic pole 40 with the N pole of the permanent magnet 33 facing the gap 322 and the magnetic pole 40 with the S pole of the permanent magnet 33 facing the gap 322 are alternately arranged in the circumferential direction of the rotor core 32. The d-axis A <b> 1 is a magnetic pole central axis that passes through the centers of the magnetic poles 40 of the plurality of permanent magnets 33. The d-axis A1 and the q-axis A2 are provided alternately in the circumferential direction of the rotor core 32 and at a predetermined phase.

複数の永久磁石３３を上記のように配置することにより、回転子鉄心３２の外周部において各々のｄ軸Ａ１上の領域は１つの磁極４０を中心に形成し、各々のｑ軸Ａ２上の領域は磁極間部４５を中心に形成している。本実施形態では、回転電機１は、隣合う１磁極４０毎に永久磁石３３のＮ極とＳ極の表裏を交互に配置した、８極（４極対）、４８スロットで、単層分布巻で巻線した永久磁石埋め込み型の回転電機を構成している。 By arranging the plurality of permanent magnets 33 as described above, the region on each d-axis A1 in the outer peripheral portion of the rotor core 32 is formed around one magnetic pole 40, and the region on each q-axis A2 Is formed around the inter-magnetic pole portion 45. In the present embodiment, the rotating electrical machine 1 has 8 poles (4 pole pairs), 48 slots, single layer distributed winding, in which the N and S poles of the permanent magnet 33 are alternately arranged for each adjacent one magnetic pole 40. The permanent magnet embedded type rotating electrical machine wound with a wire is configured.

図５は、図１に示したバランス孔３２４及びバランスウエイト３７を示す拡大断面図であり、中心軸Ｃに直交する断面の形状を示す図である。
図５に示すように、中心軸Ｃに直交しバランスウエイト３７を通る仮想の平面Ｂ３上において、バランス孔３２４は、バランスウエイト３７が存在するウエイト領域Ｄと、ウエイト領域Ｄ以外の空隙領域Ｅと、を有している。空隙領域Ｅの少なくとも一部は、ウエイト領域Ｄより回転子鉄心３２の外周側に位置している。 FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing the balance hole 324 and the balance weight 37 shown in FIG. 1, and is a view showing a cross-sectional shape orthogonal to the central axis C.
As shown in FIG. 5, on a virtual plane B <b> 3 that is orthogonal to the central axis C and passes through the balance weight 37, the balance hole 324 includes a weight region D in which the balance weight 37 exists and a void region E other than the weight region D. ,have. At least a part of the gap region E is located on the outer peripheral side of the rotor core 32 from the weight region D.

本実施形態において、バランス孔３２４は、孔部３２４ａと、溝部３２４ｂと、を有している。孔部３２４ａは、中心軸Ｃに平行な方向に延在し、回転子鉄心３２を貫通し、平面Ｂ３上にて円形の形状を有している。孔部３２４ａは、ウエイト領域Ｄを有している。溝部３２４ｂは、孔部３２４ａにおける回転子鉄心３２の内周面３２ｂに形成され、中心軸Ｃに平行な方向に延在し、ｑ軸Ａ２上に設けられ、孔部３２４ａより回転子鉄心３２の外周側に位置している。バランスウエイト３７は、内周面３２ｂに反力を作用させ、内周面３２ｂに当接するスプリングピンである。そのため、バランスウエイト３７のスプリングバック力により、バランスウエイト３７の位置は保持されている。バランス孔３２４の少なくとも溝部３２４ｂは、ウエイト領域Ｄより回転子鉄心３２の外周側に位置している。 In the present embodiment, the balance hole 324 has a hole 324a and a groove 324b. The hole 324a extends in a direction parallel to the central axis C, passes through the rotor core 32, and has a circular shape on the plane B3. The hole 324a has a weight region D. The groove 324b is formed on the inner peripheral surface 32b of the rotor core 32 in the hole 324a, extends in a direction parallel to the central axis C, is provided on the q axis A2, and the rotor core 32 of the rotor core 32 extends from the hole 324a. Located on the outer periphery. The balance weight 37 is a spring pin that makes a reaction force act on the inner peripheral surface 32b and contacts the inner peripheral surface 32b. Therefore, the position of the balance weight 37 is held by the springback force of the balance weight 37. At least the groove 324 b of the balance hole 324 is located on the outer peripheral side of the rotor core 32 from the weight region D.

上述したことから、バランス孔３２４にバランスウエイト３７を設けても、バランス孔３２４漏れる冷却液５は、少なくとも溝部３２４ｂを通って回転子鉄心３２の外部に排出することができる。そのため、バランス孔３２４の内部に冷却液５が滞留する事態を回避することができる。なお、図５に示す形状のバランス孔３２４は、電磁鋼板３２ａへのプレス加工により容易に形成可能である。 As described above, even if the balance weight 37 is provided in the balance hole 324, the coolant 5 leaking from the balance hole 324 can be discharged to the outside of the rotor core 32 through at least the groove portion 324b. Therefore, it is possible to avoid a situation where the coolant 5 stays inside the balance hole 324. Note that the balance hole 324 having the shape shown in FIG. 5 can be easily formed by pressing the electromagnetic steel sheet 32a.

図６は、回転子鉄心３２及びバランスウエイト３７を示す拡大断面図であり、中心軸Ｃに平行な断面Ｂ４における複数の電磁鋼板３２ａ、バランス孔３２４及びバランスウエイト３７の形状を示す図である。
図６に示すように、バランス孔３２４における回転子鉄心３２の内周面３２ｂは、中心軸Ｃに平行な方向に凹凸を有する凹凸面である。なぜなら、バランス孔３２４において、隣合う電磁鋼板３２ａの間に凹部が形成されるためである。内周面３２ｂは、凹凸面であり、荒れている。そのため、内周面３２ｂが平坦である場合と比較して、一層、バランスウエイト３７の位置を保持することができ、バランスウエイト３７をバランス孔３２４から抜け難くすることができる。 FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the rotor core 32 and the balance weight 37, and shows the shapes of the plurality of electromagnetic steel plates 32a, the balance holes 324, and the balance weight 37 in a cross section B4 parallel to the central axis C.
As shown in FIG. 6, the inner peripheral surface 32 b of the rotor core 32 in the balance hole 324 is an uneven surface having unevenness in a direction parallel to the central axis C. This is because, in the balance hole 324, a recess is formed between the adjacent electromagnetic steel sheets 32a. The inner peripheral surface 32b is an uneven surface and is rough. Therefore, compared with the case where the inner peripheral surface 32 b is flat, the position of the balance weight 37 can be further maintained, and the balance weight 37 can be made difficult to be removed from the balance hole 324.

上記のように構成された一実施形態に係る回転電機１によれば、回転子３及び固定子２は、冷却液５により冷却される。そのため、回転子３及び固定子２の温度上昇による回転電機１の性能低下、故障の発生などを抑制することができる。バランス孔３２４にバランスウエイト３７を取り付けることにより、回転子３の回転バランスを調整することができる。そのため、回転子３の回転時における振動の発生を抑制することができ、軸受４１及び４２の製品寿命の低下を抑制することができる。 According to the rotating electrical machine 1 according to the embodiment configured as described above, the rotor 3 and the stator 2 are cooled by the coolant 5. Therefore, it is possible to suppress a decrease in performance of the rotating electrical machine 1 due to a temperature rise of the rotor 3 and the stator 2, occurrence of a failure, and the like. By attaching the balance weight 37 to the balance hole 324, the rotation balance of the rotor 3 can be adjusted. Therefore, generation | occurrence | production of the vibration at the time of rotation of the rotor 3 can be suppressed, and the fall of the product life of the bearings 41 and 42 can be suppressed.

また、バランス孔３２４にバランスウエイト３７を取り付けても、溝部３２４ｂにより、バランス孔３２４に存在し得る冷却液５を回転子鉄心３２の外部に排出することができる。バランス孔３２４の内部に冷却液５が滞留する事態を回避することができるため、回転子３がアンバランスになる事態を、一層、回避することができる。
上記のことから、冷却効率を向上することができ、回転子３のバランスをとることのできる回転電機１を得ることができる。 Even if the balance weight 37 is attached to the balance hole 324, the coolant 5 that may exist in the balance hole 324 can be discharged to the outside of the rotor core 32 by the groove portion 324 b. Since the situation where the coolant 5 stays inside the balance hole 324 can be avoided, the situation where the rotor 3 becomes unbalanced can be further avoided.
From the above, the rotating electrical machine 1 that can improve the cooling efficiency and can balance the rotor 3 can be obtained.

次に、上記実施形態に係る回転電機１の変形例について説明する。
（変形例１）
まず、変形例１に係る回転電機１について説明する。図７は、上記実施形態の変形例１の回転電機１のバランス孔３２４及びバランスウエイト３７を示す拡大断面図であり、中心軸Ｃに直交する断面の形状を示す図である。
図７に示すように、バランス孔３２４は、溝部３２４ｂの替わりに突起部３２４ｃを有していてもよい。突起部３２４ｃは、内周面３２ｂに形成され、ｑ軸Ａ２上に設けられ、中心軸Ｃ側に突出している。 Next, a modified example of the rotating electrical machine 1 according to the embodiment will be described.
(Modification 1)
First, the rotating electrical machine 1 according to Modification 1 will be described. FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing the balance hole 324 and the balance weight 37 of the rotating electrical machine 1 of Modification 1 of the above-described embodiment, and is a view showing a cross-sectional shape orthogonal to the central axis C.
As shown in FIG. 7, the balance hole 324 may have a protrusion 324c instead of the groove 324b. The protrusion 324c is formed on the inner peripheral surface 32b, is provided on the q axis A2, and protrudes toward the central axis C.

平面Ｂ３上において、突起部３２４ｃはｑ軸Ａ２に直交する方向に幅Ｗ１を有している。バランスウエイト３７であるスプリングピンは溝幅Ｗ２を有している。幅Ｗ１は、溝幅Ｗ２より小さい。また、突起部３２４ｃは、バランス孔３２４の内部におけるバランスウエイト３７の回動を抑制することができる。これにより、空隙領域Ｅのうち、少なくとも、突起部３２４ｃの近傍の領域にて、バランス孔３２４に存在し得る冷却液５を回転子鉄心３２の外部に排出することができる。 On the plane B3, the protrusion 324c has a width W1 in a direction orthogonal to the q axis A2. The spring pin which is the balance weight 37 has a groove width W2. The width W1 is smaller than the groove width W2. Further, the protrusion 324 c can suppress the rotation of the balance weight 37 inside the balance hole 324. As a result, the coolant 5 that can exist in the balance hole 324 can be discharged to the outside of the rotor core 32 in at least the region in the vicinity of the protruding portion 324 c in the gap region E.

（変形例２）
次に、変形例２に係る回転電機１について説明する。図８は、上記実施形態の変形例２の回転電機１のバランスウエイト３７を示す斜視図である。
図８及び図６に示すように、バランスウエイト３７であるスプリングピンは、内周面３２ｂに当接する外面３７ａに溝３７ｂを有している。図８に示す例では、複数の電磁鋼板３２ａが積層される方向に、複数の溝３７ｂが間隔を空けて設けられている。そのため、外面３７ａが平坦である場合と比較して、バランスウエイト３７をバランス孔３２４から、一層、抜け難くすることができる。 (Modification 2)
Next, the rotating electrical machine 1 according to Modification 2 will be described. FIG. 8 is a perspective view showing a balance weight 37 of the rotating electrical machine 1 according to the second modification of the embodiment.
As shown in FIGS. 8 and 6, the spring pin, which is the balance weight 37, has a groove 37b on the outer surface 37a that abuts on the inner peripheral surface 32b. In the example shown in FIG. 8, a plurality of grooves 37b are provided at intervals in the direction in which the plurality of electromagnetic steel plates 32a are stacked. Therefore, the balance weight 37 can be further prevented from coming out of the balance hole 324 as compared with the case where the outer surface 37a is flat.

本発明の一実施形態及びいくつかの変形例を説明したが、上記の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記の新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記の実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although one embodiment of the present invention and some modifications have been described, the above-described embodiment is presented as an example, and is not intended to limit the scope of the invention. The above-described novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. The above embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１…回転電機、２…固定子、３…回転子、５…冷却液、７…輸送路、
２１…固定子鉄心、２１ａ…電磁鋼板、２２…コイル、２２ａ…コイルエンド、
２５…絶縁紙、３１…回転軸、３１ｃ…導入路、３２…回転子鉄心、３２ａ…電磁鋼板、
３２ｂ…内周面、３３…永久磁石、３４…エンドプレート、３７…バランスウエイト、
４０…磁極、４５…磁極間部、４１，４２…軸受、３２１…磁石孔、３２２…空隙部、
３２３…冷却孔、３２３ａ…開口、３２４…バランス孔、３２４ａ…孔部、
３２４ｂ…溝部、３２４ｃ…突起部、３４４…排出孔、３４４ａ…排出口、
Ａ１…ｄ軸、Ａ２…ｑ軸（基準軸）、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…平面、Ｂ４…断面、
Ｃ…中心軸、Ｄ…ウエイト領域、Ｅ…空隙領域、Ｐ１…第１位置、Ｐ２…第２位置、
Ｗ１…幅、Ｗ２…溝幅。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary electric machine, 2 ... Stator, 3 ... Rotor, 5 ... Coolant, 7 ... Transport route,
21 ... Stator core, 21a ... Magnetic steel sheet, 22 ... Coil, 22a ... Coil end,
25 ... Insulating paper, 31 ... Rotating shaft, 31c ... Introduction path, 32 ... Rotor core, 32a ... Magnetic steel sheet,
32b ... inner peripheral surface, 33 ... permanent magnet, 34 ... end plate, 37 ... balance weight,
40 ... magnetic pole, 45 ... inter-magnetic pole portion, 41, 42 ... bearing, 321 ... magnet hole, 322 ... gap portion,
323 ... Cooling hole, 323a ... Opening, 324 ... Balance hole, 324a ... Hole,
324b ... groove, 324c ... projection, 344 ... discharge hole, 344a ... discharge port,
A1 ... d axis, A2 ... q axis (reference axis), B1, B2, B3 ... plane, B4 ... cross section,
C ... central axis, D ... weight region, E ... gap region, P1 ... first position, P2 ... second position,
W1 ... width, W2 ... groove width.

Claims

A stator having a stator core and a coil;
A rotor core having a central axis; a cooling hole formed in the rotor core through which a coolant flows; a balance hole formed in the rotor core; a balance weight provided in the balance hole; and the rotor A plurality of permanent magnets embedded in an iron core and arranged in a circumferential direction around the central axis to form a plurality of magnetic poles, and are provided to be rotatable with respect to the stator around the central axis And a rotor,
The balance hole is provided on a reference axis that passes through the central axis and the cooling hole, and is positioned on the outer peripheral side of the rotor core from the cooling hole in a state of being separated from the cooling hole,
On a virtual plane perpendicular to the central axis and passing through the balance weight, the balance hole has a weight region where the balance weight exists, and a void region other than the weight region,
At least a part of the void region is located on the outer peripheral side from the weight region,
Rotating electric machine.

The balance hole extends in a direction parallel to the central axis, passes through the rotor core and has a circular shape on the plane, and an inner peripheral surface of the rotor core in the hole. A groove portion that is formed and extends in a direction parallel to the central axis, is provided on the reference axis, and is positioned on the outer peripheral side from the hole portion, and
The balance weight is a spring pin that applies a reaction force to the inner peripheral surface,
The hole has the weight region;
At least the groove portion of the balance hole is located on the outer peripheral side from the weight region,
The rotating electrical machine according to claim 1.

The balance hole extends in a direction parallel to the central axis, passes through the rotor core and has a circular shape on the plane, and an inner peripheral surface of the rotor core in the hole. A protrusion formed on the reference axis and projecting toward the central axis,
The balance weight is a spring pin that applies a reaction force to the inner peripheral surface,
On the plane, the width of the protrusion in the direction perpendicular to the reference axis is smaller than the groove width of the spring pin.
The rotating electrical machine according to claim 1.

The rotor further includes an end plate having a contact surface that contacts the rotor core in a direction parallel to the central axis,
The cooling hole has an opening that is located on a surface of the rotor core that faces the end plate and is covered by the end plate;
The end plate has a discharge hole connected to the cooling hole including a discharge port for discharging the cooling liquid on a side opposite to the side facing the opening,
The first position closest to the outer periphery of the end plate in the inner peripheral surface of the end plate in the discharge hole is closest to the outer periphery of the rotor core in the inner peripheral surface of the rotor core in the cooling hole. Located on the central axis side from the second position,
The rotor is located closer to the central axis than the stator;
On a virtual plane orthogonal to the central axis and passing through the discharge port, the coil end of the coil is exposed and positioned.
The rotating electrical machine according to claim 1.

The rotor further includes a rotating shaft on which the rotor core and the end plate are fixed and provided coaxially with the rotor core,
The rotating shaft has an introduction path for taking in the coolant,
The rotor core and the end plate are connected to the introduction path and the cooling hole, respectively, and constitute a transport path for sending the coolant from the introduction path to the cooling hole.
The rotating electrical machine according to claim 4.

The reference axis extends in a direction orthogonal to the central axis and is electrically orthogonal to the magnetic pole central axis passing through the center of the magnetic pole.
The rotating electrical machine according to claim 1.

The rotor core is configured as a laminated body in which a plurality of concentric electromagnetic steel plates are laminated in a direction parallel to the central axis,
The inner peripheral surface of the rotor core in the balance hole is an uneven surface having unevenness in a direction parallel to the central axis.
The rotating electrical machine according to claim 1.

On an imaginary plane perpendicular to the central axis and passing through the cooling hole and the balance hole, the area of the balance hole is smaller than the area of the cooling hole,
The rotating electrical machine according to claim 1.