JP3749098B2 - Rotating electrical machine rotor - Google Patents

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JP3749098B2
JP3749098B2 JP2000254286A JP2000254286A JP3749098B2 JP 3749098 B2 JP3749098 B2 JP 3749098B2 JP 2000254286 A JP2000254286 A JP 2000254286A JP 2000254286 A JP2000254286 A JP 2000254286A JP 3749098 B2 JP3749098 B2 JP 3749098B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、永久磁石を用いた回転電機の回転子に関し、特に冷却技術の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
永久磁石を用いた回転電機を駆動部として用いた主電動機について、車両に搭載された場合を例に挙げて説明する。
【0003】
近年、車両に搭載される主電動機は、ランニングコストの低減や低騒音化の要求に応えるべく、その駆動部を外部に露出した開放型よりも、フレームやシェル等によりその駆動部を完全に覆うようにしたいわゆる全閉型電動機が主流となってきている。この傾向は、車両に限られたものではなく、電機自動車やハイブリッドカーに搭載される主電動機についても、同様の要求から駆動部全体あるいはその一部をフレーム等で覆う全閉型に移行しつつある。
【0004】
ところで、このように主電動機の駆動部をフレーム等で覆った場合には、その駆動部を構成する固定子と回転子とにより発生する熱がフレーム内に滞留することとなり、フレームや主電動機を高温化し、主電動機の性能を著しく低下させることにもなる。このため現在では、ハウジングの外壁にその表面積を増やすためのフィンを多数設けたり、固定子とフレームとの間に冷却ジャケットを設け、この冷却ジャケットに冷媒を通すことにより、フレームや主電動機を冷却するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近にあって、回転電機は高出力化、小型化の傾向が進み、発熱密度が増大してきたため、ますます高温化の傾向にある。このため、さらなる冷却性能の向上が求められている。特に、永久磁石を用いた回転電機の場合は、減磁の問題から永久磁石の設けられた回転子の温度上昇を防止するとともに、絶縁物の使用上限温度の規制から固定子に収納された電機子コイルの温度上昇を防止する必要がある。
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、回転電機の冷却性能を向上させ得る回転電機の回転子を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る回転電機の回転子の第1の特徴としては、軸方向に複数の空洞部が設けられ、この空洞部への磁束漏れを防ぐための永久磁石が軸方向に設けられた回転子鉄心と、この回転子鉄心の両側面を押さえるための押え板とを有する回転電機の回転子において、前記押え板に前記回転子鉄心の空洞部に対応する開口部を設けたことにある。また、前記空洞部と開口部により形成される空洞に仕切り板を設け、その端部を回転子の側面からはみ出すようにしたことにある。
【0008】
本発明にあっては、押え板に回転子鉄心の空洞部に対応する開口部を設けたことで、回転電機が駆動して回転子が回転したときに、開口部を介して空洞部に空気が流れるようにしている。
【0009】
また、空洞部と開口部により形成される空洞に回転子の側面からはみ出すように仕切り板を設けたことで、空洞部への空気の流れが良好になるようにしている。
【0010】
本発明に係る回転電機の回転子の第2の特徴としては、前記押え板は、前記回転子鉄心に接触する面に放射状の切り欠き部が設けられたことにある。また、前記押え板は、その径方向に放射状の貫通孔が設けられたことにある。
【0011】
本発明にあっては、押え板の回転子鉄心に接触する面に放射状の切り欠き部を設け、あるいは押え板の径方向に放射状の貫通孔を設けたことで、回転子鉄心が回転したときに、この切り欠き部や貫通孔を介して回転子鉄心の空洞部に空気が流れるようにするとともに、いわゆる遠心ファン効果により機内空気が径方向にも流れるようにして、固定子に収納された電機子コイルの端部を冷却できるようにしている。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0013】
[第1の実施の形態]
図1は、本実施の形態における回転電機の構成を示す径方向矢視図である。図2は、図1における半径方向のA−A部分に沿った断面を示す半体横断面図であり、図3は、図2における半径方向のB−B部分に沿った断面を示す径方向断面図である。
【0014】
これらの図においては、略円筒形状の固定子1とその円筒内側に配置された略円柱形状の回転子4とにより回転電機が構成される。固定子1と回転子4とは、その中心部分で回転軸9を共有し、固定子1の内周と回転子4の外周との間に空隙3を有する構造となっている。
【0015】
固定子1は、その本体部分となる固定子鉄心20と、固定子鉄心20の側面に軸方向へ向けて設けられたスロットに収納された電機子コイル2とを有する構成である。
【0016】
回転子4は、略円柱形状の軟鋼S45Cなどの磁性材料により形成され、もしくは薄圧円柱形状の珪素鋼板などの磁性材料を積層することにより形成される回転子鉄心6と、回転軸9を回転子鉄心6と共有し、回転子鉄心6の両側面を押さえるためにボルト締めや溶接等により固定された押え板8とを有する構成である。
【0017】
回転子鉄心6には、回転軸9を中心とする4つの扇形の空洞部5を軸方向に貫通させて設けてある。この4つの空洞部5により、回転子鉄心6には4つの磁極部分21が形成され、いわゆる4極型回転子を構成するようになっている。また、回転子鉄心6には、空洞部5への磁束漏れを防止するとともに磁気的な凹凸を形成するため、4つの扇形のそれぞれの端面近傍の8箇所に永久磁石7が軸方向に沿って埋め込まれている。
【0018】
なお、永久磁石の素材としては、例えばNdFeB磁石等のような高磁気エネルギ積の希土類磁石を使用することにより、従来の永久磁石よりも高トルクを効果的に得ることができる。
【0019】
図4(a)は押え板8の構成を示す径方向矢視図、同図(b)は径方向のC−C部分に沿った断面を示す縦断面図である。
【0020】
押え板8には、回転子鉄心6に設けられた空洞部5に対応する位置4箇所に空洞部5と同様の扇形の開口部40が設けられている。
【0021】
なお、同図においては、4つの空洞部5の全てに対応して4つの開口部40を設けた構成を示してあるが、必ずしも空洞部5の全てに対応して開口部40を設ける必要はなく、空洞部5を塞ぐ個所があったとしても構わない。
【0022】
これら空洞部5および開口部40により形成された4つの空洞のそれぞれの中央部には、回転子4の軸方向の長さよりも長い仕切り板10が軸方向に沿って配置される。これにより、仕切り板10は、図2に示すようにその両側に回転子4の外側へはみ出した部分11を有することとなる。
【0023】
したがって、本実施の形態によれば、回転子鉄心6の両側面に固定した押え板8に回転子鉄心6の空洞部5に対応する開口部40を設けるとともに、空洞部5および開口部40により形成された各空洞に回転子4の軸方向の長さよりも長い仕切り板10をそれぞれ配置したことで、回転電機が駆動して回転子4が回転したときに、仕切り板10から開口部40を介して空洞部5に空気が流れるようになるので、回転子を冷却することができるとともに、回転電機内の空気温度の平均化を図ることができ、もって回転電機の冷却性能を向上させることができる。
【0024】
なお、回転子4の4つの空洞の全てに仕切り板10を挿入することは必ずしも必要なく、適当な間隔をおいて配置するようにしてもよい。
【0025】
[第2の実施の形態]
上記第1の実施の形態における仕切り板10の形状や配置については、様々な変形が考えられる。以下、その変形例について説明する。なお、図1乃至4と同一符号には同一の符号を付すこととし、ここでは説明を省略する。
【0026】
図5は、本実施の形態における回転子4の構成を示す半体横断面図であり、その特徴としては、仕切り板10の上部中央に上切り欠き部12を設けるとともに、左右下部に下切り欠き部13を設けたことにある。もちろん、切り欠き部は、上部又は下部のいずれか一方にだけ設けることとしてもよいし、それぞれの数を変更することとしてもよい。
【0027】
図6は、上切り欠き部12を設けたときの空洞部5における空気の流れを示す図である。このように、回転子4が回転方向30に向かって回転したときに、仕切り板10でしきられた空洞部5の一方の側から他方の側へ、空気が流れ方向31に沿って流れるようになる。
【0028】
図7は、下切り欠き部13を設けたときの空洞部5における空気の流れを示す図である。このように、回転子4が回転方向30に向かって回転したときに、空気が流れ方向32に沿って流れるようになる。
【0029】
図8は、回転子4の別の構成を示す半体横断面図であり、その特徴としては、仕切り板10の中央部に軸方向に沿って開口部14を設けたことにある。この構成によっても、空洞部5の一方の側から他方の側へ空気が流れるようになる。
【0030】
図9は、回転子4のさらに別の構成を示す半体横断面図であり、その特徴としては、仕切り板10に代えて、長さの短い2枚の仕切り板15a,15bを回転子側面の一方および他方にそれぞれはみだし部11を有するように配置し、軸方向の中央部分に仕切り板の存在しない空間を設けて、図8の開口部14に相当する部分を広げるようにしたことにある。
【0031】
図10は、図9の仕切り板15a,15bの変形を示す図であり、仕切り板15a,15bの上部にそれぞれ上切り欠き部12を設けた構成を示している。
【0032】
図11は、図9の仕切り板15a,15bの別の変形を示す図であり、回転子4から外側にはみ出した部分19の径方向の大きさを空洞部5や開口部40よりも大きくした構成を示している。
【0033】
図12,13は、回転子4のさらに別の構成を示す半体横断面図であり、その特徴としては、仕切り板16aを回転子4の側面の一方の側にだけはみだし部11を有するように配置するとともに、この仕切り板16aに隣接する仕切り板16bを回転子4の側面の他方の側にだけはみだし部11を有するように配置するようにして、はみだし部11が回転子側面の一方と他方とで空洞ごとに交互に形成されるようにしたことにある。この構成により、はみだし部11から空洞部5に入り込んだ空気が、はみだし部11のない方へスムーズに流れるようになる。
【0034】
図14は、図12の仕切り板16aの変形を示す図であり、仕切り板16aに上切り欠き部12と下切り欠き13を設けた構成を示している。
【0035】
図15は、図12の仕切り板16aの別の変形を示す図であり、仕切り板16aに開口部14を設けた構成を示している。
【0036】
図16,17は、仕切り板の配置を示す空洞部5の径方向断面図である。仕切り板10,15,16は、先に説明したように図16に示す扇形の中央部17に配置されるようにしてもよいし、図17に示すように扇形の端面に接する部分18に配置されるようにしてもよい。
【0037】
したがって、本実施の形態によれば、仕切り板の形状や配置をそれぞれ上記のように構成することにより、空洞部5への空気の流れをより良好なものとすることができ、もって回転電機の冷却性能を向上させることができる。
【0038】
[第3の実施の形態]
上記第1,2の実施の形態における押え板8の構成については、様々な変形が考えられる。以下、その変形例について説明する。なお、押え板8に開口部40を設けるとともに、回転子鉄心6の空洞部5に仕切り板10,15,16を配置することは、上記実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【0039】
図18(a)は、本実施の形態における押え板28の構成を示す径方向矢視図であり、同図(b)は、径方向のD−D部分に沿った断面を示す縦断面図である。同図の押え板28は、回転子鉄心6に接触する面に4つの切り欠き部23が放射状に設けられている。
【0040】
図19(a)は、押え板28の別の構成を示す径方向矢視図であり、同図(b)は、径方向のD−D部分に沿った断面を示す縦断面図である。同図の押え板38は、径方向に4つの貫通孔24が放射状に設けられている。
【0041】
これらの押え板28,38を回転子鉄心6の両側面に固定することで、回転子鉄心6が回転したときに、切り欠き部23や貫通孔24も回転することとなり、回転子鉄心6の空洞部5に空気が流れるようなるので、回転子4を冷却することができる。また、いわゆる遠心ファン効果により機内空気が径方向に流れるので、固定子1に設けられた電機子コイル2の端部を冷却することができ、もって回転電機の冷却性能を向上させることができる。
【0042】
図20(a)は、押え板28のさらに別の構成を示す径方向矢視図であり、同図(b)は、径方向のD−D部分に沿った断面を示す縦断面図である。同図の押え板48は、回転子鉄心6に接触する面の反対面に、径方向に4つの突起部25が放射状に設けられている。また、回転子鉄心6に接触する面には、図18と同様に切り欠き部23が設けられている。
【0043】
この押え板48を回転子鉄心6の両側面に固定することで、回転子鉄心6が回転したときに、突起部25が回転することとなり、回転子鉄心6の空洞部5に空気が流れるようなるので、回転子4を冷却することができる。
【0044】
なお、切り欠き部23を設ける代わりに、同図(c)に示すように貫通孔24を設けることとしてもよい。かかる場合にも上記と同様の効果を奏することができる。
【0045】
したがって、本実施の形態によれば、押え板を上記のように構成することにより、空洞部5への空気の流れをより良好なものとすることができ、また、回転子コイル2を冷却することができ、もって回転電機の冷却性能を向上させることができる。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る回転電機の回転子によれば、押え板に回転子鉄心の空洞部に対応する開口部を設けたことで、回転電機が駆動して回転子が回転したときに、開口部を介して空洞部に空気が流れるので、回転子を冷却することができる。
【0047】
また、空洞部と開口部により形成される空洞に回転子の側面からはみ出すように仕切り板を設けたことで、空洞部への空気の流れが良好になるので、回転子をより冷却することができ、もって回転電機の冷却性能を向上させることができる。
【0048】
さらに、押え板の回転子鉄心に接触する面に放射状の切り欠き部を設け、あるいは押え板の径方向に放射状の貫通孔を設けたことで、この切り欠き部や貫通孔を介して空洞部に空気が流れるとともに、いわゆる遠心ファン効果により機内空気が径方向にも流れるので、固定子に収納された電機子コイルの端部を冷却することができ、もって回転電機の冷却性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態における回転電機の構成を示す径方向矢視図である。
【図2】図1における半径方向のA−A部分に沿った断面を示す半体横断面図である。
【図3】図2における半径方向のB−B部分に沿った断面を示す径方向断面図である。
【図4】図4(a)は、押え板8の構成を示す径方向矢視図であり、同図(b)は、径方向のC−C部分に沿った断面を示す縦断面図である。
【図5】第2の実施の形態における回転子4の構成を示す半体横断面図である。
【図6】上切り欠き部12を設けたときの空洞部5における空気の流れを示す図である。
【図7】下切り欠き部13を設けたときの空洞部5における空気の流れを示す図である。
【図8】回転子4の別の構成を示す半体横断面図である。
【図9】回転子4のさらに別の構成を示す半体横断面図である。
【図10】図9の仕切り板15a,15bの変形を示す図である。
【図11】図9の仕切り板15a,15bの別の変形を示す図である。
【図12】回転子4のさらに別の構成を示す半体横断面図である。
【図13】回転子4のさらに別の構成を示す半体横断面図である。
【図14】図12の仕切り板16aの変形を示す図である。
【図15】図12の仕切り板16aの別の変形を示す図である。
【図16】仕切り板の配置を示す空洞部5の径方向断面図である。
【図17】仕切り板の別の配置を示す空洞部5の径方向断面図である。
【図18】図18(a)は、第3の実施の形態における押え板28の構成を示す径方向矢視図であり、同図(b)は、D−D部分に沿った断面を示す縦断面図である。
【図19】図19(a)は、押え板28の別の構成を示す径方向矢視図であり、同図(b)は、径方向のD−D部分に沿った断面を示す縦断面図である。
【図20】図20(a)は、押え板28のさらに別の構成を示す径方向矢視図であり、同図(b)は、径方向のD−D部分に沿った断面を示す縦断面図であり、同図(c)は、さらに別の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 固定子
2 電動子コイル
3 空隙
4 回転子
5 空洞部
6 回転子鉄心
7 永久磁石
8,28,38,48 押え板
9 回転軸
10,15,16 仕切り板
11 はみだし部
12 上切り欠き部
13 下切り欠き部
14 開口部
17 扇形の中央部分
18 扇形の端面に接する部分
19 拡大はみだし部
20 固定子鉄心
21 磁極部
23 切り欠き部
24 貫通孔
25 突起部
30 回転方向
31,32 流れ方向
40 開口部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotor of a rotating electrical machine using a permanent magnet, and more particularly to improvement of cooling technology.
[0002]
[Prior art]
A main motor using a rotating electric machine using a permanent magnet as a drive unit will be described as an example when mounted on a vehicle.
[0003]
In recent years, a main motor mounted on a vehicle completely covers the drive unit with a frame, a shell, or the like, rather than an open type with the drive unit exposed to the outside, in order to meet the demands of reducing running costs and reducing noise. The so-called fully-closed electric motors that have been made are becoming mainstream. This tendency is not limited to vehicles, but for main motors mounted on electric vehicles and hybrid cars, the same demands have shifted to a fully enclosed type in which the entire drive unit or a part thereof is covered with a frame or the like. is there.
[0004]
By the way, when the drive part of the main motor is covered with a frame or the like in this way, heat generated by the stator and the rotor constituting the drive part stays in the frame, and the frame and the main motor are The temperature rises, and the performance of the main motor is significantly reduced. Therefore, at present, the frame and the main motor are cooled by providing many fins on the outer wall of the housing to increase the surface area, or by providing a cooling jacket between the stator and the frame, and passing the coolant through the cooling jacket. Like to do.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, recently, rotating electric machines have been on the trend of higher temperatures due to the trend toward higher output and smaller size and increased heat generation density. For this reason, further improvement in cooling performance is required. In particular, in the case of a rotating electrical machine using a permanent magnet, the temperature of the rotor provided with the permanent magnet is prevented from a problem of demagnetization, and the electrical machine housed in the stator due to the restriction on the upper limit temperature of the insulator. It is necessary to prevent the temperature of the child coil from rising.
[0006]
The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a rotor of a rotating electrical machine capable of improving the cooling performance of the rotating electrical machine.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, as a first feature of the rotor of the rotating electrical machine according to the present invention, a plurality of cavities are provided in the axial direction, and a permanent magnet for preventing magnetic flux leakage into the cavities is provided on the shaft. In a rotor of a rotating electrical machine having a rotor core provided in a direction and a presser plate for pressing both side surfaces of the rotor core, the presser plate has an opening corresponding to the cavity of the rotor core. It is in providing. Further, a partition plate is provided in a cavity formed by the cavity and the opening, and an end thereof protrudes from the side surface of the rotor.
[0008]
In the present invention, the presser plate is provided with an opening corresponding to the cavity of the rotor core, so that when the rotating electrical machine is driven and the rotor rotates, air is introduced into the cavity through the opening. Is flowing.
[0009]
Further, a partition plate is provided in the cavity formed by the cavity and the opening so as to protrude from the side surface of the rotor, so that the air flow to the cavity is improved.
[0010]
As a second feature of the rotor of the rotating electrical machine according to the present invention, the presser plate is provided with a radial notch on a surface contacting the rotor core. Further, the presser plate is provided with radial through holes in its radial direction.
[0011]
In the present invention, when the rotor core is rotated by providing radial notches on the surface of the presser plate that contacts the rotor core or by providing radial through holes in the radial direction of the presser plate. In addition, air is allowed to flow into the cavity of the rotor core through the notches and through-holes, and the in-machine air is allowed to flow in the radial direction by the so-called centrifugal fan effect, and is stored in the stator. The end of the armature coil can be cooled.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a radial direction view showing the configuration of the rotating electrical machine according to the present embodiment. 2 is a half cross-sectional view showing a cross section along the AA portion in the radial direction in FIG. 1, and FIG. 3 is a radial direction showing a cross section along the BB portion in the radial direction in FIG. It is sectional drawing.
[0014]
In these drawings, a rotating electrical machine is constituted by a substantially cylindrical stator 1 and a substantially columnar rotor 4 arranged inside the cylinder. The stator 1 and the rotor 4 share a rotating shaft 9 at the center thereof, and have a structure having a gap 3 between the inner periphery of the stator 1 and the outer periphery of the rotor 4.
[0015]
The stator 1 includes a stator core 20 that is a main body portion thereof, and an armature coil 2 that is housed in a slot that is provided on a side surface of the stator core 20 in the axial direction.
[0016]
The rotor 4 is made of a magnetic material such as a substantially cylindrical soft steel S45C, or a rotor core 6 formed by laminating magnetic materials such as a thin-pressure cylindrical silicon steel plate and a rotating shaft 9. The structure includes a holding plate 8 which is shared with the core 6 and is fixed by bolting, welding, or the like in order to press both side surfaces of the rotor core 6.
[0017]
The rotor core 6 is provided with four fan-shaped cavities 5 centering on the rotation shaft 9 so as to penetrate in the axial direction. Due to the four cavities 5, four magnetic pole portions 21 are formed in the rotor core 6 to constitute a so-called four-pole rotor. The rotor core 6 has permanent magnets 7 along the axial direction at eight locations near the end faces of the four sectors in order to prevent magnetic flux leakage into the cavity 5 and to form magnetic irregularities. Embedded.
[0018]
In addition, as a raw material of a permanent magnet, a high torque can be obtained more effectively than a conventional permanent magnet by using a rare earth magnet having a high magnetic energy product such as an NdFeB magnet.
[0019]
FIG. 4A is a radial arrow view showing the structure of the presser plate 8, and FIG. 4B is a longitudinal cross-sectional view showing a cross section along the CC section in the radial direction.
[0020]
The retainer plate 8 is provided with fan-shaped openings 40 similar to the cavity 5 at four positions corresponding to the cavity 5 provided in the rotor core 6.
[0021]
In addition, in the same figure, although the structure which provided the four opening parts 40 corresponding to all the four cavity parts 5 is shown, it is not necessarily required to provide the opening part 40 corresponding to all the cavity parts 5. Alternatively, there may be a portion that blocks the cavity 5.
[0022]
A partition plate 10 longer than the axial length of the rotor 4 is disposed along the axial direction at the center of each of the four cavities formed by the cavity 5 and the opening 40. Thereby, the partition plate 10 will have the part 11 which protruded the outer side of the rotor 4 in the both sides, as shown in FIG.
[0023]
Therefore, according to the present embodiment, the pressing plate 8 fixed to both side surfaces of the rotor core 6 is provided with the opening 40 corresponding to the cavity 5 of the rotor core 6, and the cavity 5 and the opening 40 provide the opening 40. By arranging the partition plate 10 longer than the axial length of the rotor 4 in each formed cavity, the opening 40 is opened from the partition plate 10 when the rotating electrical machine is driven and the rotor 4 rotates. Since air flows through the cavity 5 through the rotor 5, the rotor can be cooled, the air temperature in the rotating electrical machine can be averaged, and the cooling performance of the rotating electrical machine can be improved. it can.
[0024]
It should be noted that it is not always necessary to insert the partition plate 10 into all four cavities of the rotor 4 and may be arranged at an appropriate interval.
[0025]
[Second Embodiment]
Various modifications can be considered for the shape and arrangement of the partition plate 10 in the first embodiment. Hereinafter, the modification is demonstrated. The same reference numerals as those in FIGS. 1 to 4 are assigned the same reference numerals, and the description thereof is omitted here.
[0026]
FIG. 5 is a half cross-sectional view showing the configuration of the rotor 4 in the present embodiment. The feature is that an upper notch 12 is provided at the upper center of the partition plate 10 and lower cuts are made at the lower left and right. The notch 13 is provided. Of course, the notch part may be provided only in either the upper part or the lower part, or the number of each may be changed.
[0027]
FIG. 6 is a diagram showing the air flow in the cavity 5 when the upper cutout 12 is provided. As described above, when the rotor 4 rotates in the rotation direction 30, the air flows along the flow direction 31 from one side of the hollow portion 5, which is closed by the partition plate 10, to the other side. Become.
[0028]
FIG. 7 is a view showing the air flow in the cavity 5 when the lower notch 13 is provided. As described above, when the rotor 4 rotates in the rotation direction 30, the air flows along the flow direction 32.
[0029]
FIG. 8 is a half cross-sectional view showing another configuration of the rotor 4 and is characterized in that an opening 14 is provided along the axial direction at the center of the partition plate 10. This configuration also allows air to flow from one side of the cavity 5 to the other side.
[0030]
FIG. 9 is a half cross-sectional view showing still another configuration of the rotor 4. As a feature thereof, two partition plates 15a and 15b having a short length are replaced with the side surface of the rotor instead of the partition plate 10. 8 is arranged so as to have the protruding portion 11 on one side and the other side, and a space where no partition plate is present is provided in the central portion in the axial direction so that the portion corresponding to the opening 14 in FIG. 8 is widened. .
[0031]
FIG. 10 is a diagram showing a modification of the partition plates 15a and 15b in FIG. 9, and shows a configuration in which the upper notch 12 is provided on the upper portions of the partition plates 15a and 15b.
[0032]
FIG. 11 is a diagram showing another modification of the partition plates 15a and 15b in FIG. 9, and the radial size of the portion 19 protruding outward from the rotor 4 is made larger than that of the cavity 5 and the opening 40. The configuration is shown.
[0033]
FIGS. 12 and 13 are half cross-sectional views showing still another configuration of the rotor 4, and the feature thereof is that the partition plate 16 a has the protruding portion 11 only on one side of the side surface of the rotor 4. And the partition plate 16b adjacent to the partition plate 16a is disposed so as to have the protruding portion 11 only on the other side of the side surface of the rotor 4, so that the protruding portion 11 is connected to one of the side surfaces of the rotor. The other is that each cavity is alternately formed. With this configuration, the air that has entered the hollow portion 5 from the protruding portion 11 flows smoothly to the direction where the protruding portion 11 is not present.
[0034]
FIG. 14 is a view showing a modification of the partition plate 16a of FIG. 12, and shows a configuration in which the upper notch portion 12 and the lower notch 13 are provided on the partition plate 16a.
[0035]
FIG. 15 is a diagram showing another modification of the partition plate 16a of FIG. 12, and shows a configuration in which the opening 14 is provided in the partition plate 16a.
[0036]
16 and 17 are radial sectional views of the cavity 5 showing the arrangement of the partition plates. The partition plates 10, 15, 16 may be arranged in the fan-shaped central portion 17 shown in FIG. 16 as described above, or arranged in the portion 18 in contact with the fan-shaped end face as shown in FIG. You may be made to do.
[0037]
Therefore, according to the present embodiment, by configuring the shape and arrangement of the partition plates as described above, the air flow to the cavity 5 can be improved, and thus the rotating electrical machine Cooling performance can be improved.
[0038]
[Third embodiment]
Various modifications can be considered for the structure of the presser plate 8 in the first and second embodiments. Hereinafter, the modification is demonstrated. Since the opening 40 is provided in the presser plate 8 and the partition plates 10, 15, 16 are disposed in the cavity 5 of the rotor core 6, the description is omitted here because it is the same as in the above embodiment. To do.
[0039]
FIG. 18A is a radial arrow view showing the structure of the presser plate 28 in the present embodiment, and FIG. 18B is a longitudinal sectional view showing a cross section along the DD portion in the radial direction. It is. The presser plate 28 in the same figure is provided with four notches 23 radially on the surface in contact with the rotor core 6.
[0040]
FIG. 19A is a radial arrow view showing another configuration of the presser plate 28, and FIG. 19B is a longitudinal cross-sectional view showing a cross section along the DD portion in the radial direction. The presser plate 38 in the figure is provided with four through holes 24 radially in the radial direction.
[0041]
By fixing these presser plates 28 and 38 to both side surfaces of the rotor core 6, when the rotor core 6 rotates, the notch portion 23 and the through hole 24 also rotate. Since air flows in the cavity 5, the rotor 4 can be cooled. Further, since the in-machine air flows in the radial direction due to the so-called centrifugal fan effect, the end of the armature coil 2 provided in the stator 1 can be cooled, thereby improving the cooling performance of the rotating electrical machine.
[0042]
20A is a radial arrow view showing still another configuration of the presser plate 28, and FIG. 20B is a longitudinal cross-sectional view showing a cross section along the DD portion in the radial direction. . In the holding plate 48 in the figure, four protrusions 25 are provided radially on the opposite surface of the surface that contacts the rotor core 6 in the radial direction. Further, a notch portion 23 is provided on the surface in contact with the rotor core 6 as in FIG.
[0043]
By fixing the pressing plate 48 to both side surfaces of the rotor core 6, the protrusion 25 rotates when the rotor core 6 rotates, so that air flows into the cavity 5 of the rotor core 6. As a result, the rotor 4 can be cooled.
[0044]
Instead of providing the notch 23, a through hole 24 may be provided as shown in FIG. In such a case, the same effect as described above can be obtained.
[0045]
Therefore, according to the present embodiment, by configuring the presser plate as described above, the air flow to the cavity 5 can be improved, and the rotor coil 2 is cooled. Therefore, the cooling performance of the rotating electrical machine can be improved.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the rotor of the rotating electrical machine according to the present invention, the rotating electrical machine is driven to rotate the rotor by providing the holding plate with the opening corresponding to the cavity of the rotor core. Sometimes air flows into the cavity through the opening so that the rotor can be cooled.
[0047]
In addition, since the partition plate is provided in the cavity formed by the cavity and the opening so as to protrude from the side surface of the rotor, the air flow to the cavity is improved, so that the rotor can be further cooled. Therefore, the cooling performance of the rotating electrical machine can be improved.
[0048]
Furthermore, a radial notch is provided on the surface of the presser plate that contacts the rotor core, or a radial through-hole is provided in the radial direction of the presser plate, so that a cavity portion can be formed through the notch and the through-hole. In addition, air flows in the radial direction due to the so-called centrifugal fan effect, so that the end of the armature coil housed in the stator can be cooled, thereby improving the cooling performance of the rotating electrical machine. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a radial arrow view showing a configuration of a rotating electrical machine according to a first embodiment.
2 is a half-body cross-sectional view showing a cross-section along the AA portion in the radial direction in FIG. 1;
FIG. 3 is a radial cross-sectional view showing a cross section along the BB portion in the radial direction in FIG. 2;
FIG. 4 (a) is a radial arrow view showing the structure of the presser plate 8, and FIG. 4 (b) is a longitudinal sectional view showing a cross section along the CC section in the radial direction. is there.
FIG. 5 is a half cross-sectional view showing a configuration of a rotor 4 in a second embodiment.
6 is a view showing the air flow in the cavity 5 when the upper cutout 12 is provided. FIG.
FIG. 7 is a view showing the air flow in the cavity 5 when the lower notch 13 is provided.
FIG. 8 is a half cross-sectional view showing another configuration of the rotor 4;
9 is a half cross-sectional view showing still another configuration of the rotor 4. FIG.
10 is a view showing a modification of the partition plates 15a and 15b in FIG.
11 is a view showing another modification of the partition plates 15a and 15b in FIG.
12 is a half cross-sectional view showing still another configuration of the rotor 4. FIG.
FIG. 13 is a half cross-sectional view showing still another configuration of the rotor 4;
14 is a view showing a modification of the partition plate 16a of FIG.
15 is a view showing another modification of the partition plate 16a of FIG.
FIG. 16 is a radial cross-sectional view of the cavity 5 showing the arrangement of the partition plates.
FIG. 17 is a radial cross-sectional view of the cavity 5 showing another arrangement of the partition plates.
FIG. 18 (a) is a radial arrow view showing the structure of the presser plate 28 in the third embodiment, and FIG. 18 (b) shows a cross section taken along the line DD. It is a longitudinal cross-sectional view.
FIG. 19 (a) is a radial arrow view showing another configuration of the presser plate 28, and FIG. 19 (b) is a vertical cross section showing a cross section along the DD portion in the radial direction. FIG.
FIG. 20 (a) is a radial arrow view showing still another configuration of the presser plate 28, and FIG. 20 (b) is a longitudinal section showing a cross section along the DD portion in the radial direction. It is a top view and the figure (c) is a longitudinal cross-sectional view which shows another structure.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stator 2 Armature coil 3 Space | gap 4 Rotor 5 Cavity part 6 Rotor core 7 Permanent magnet 8, 28, 38, 48 Holding plate 9 Rotating shaft 10, 15, 16 Partition plate 11 Overhang | projection part 12 Upper notch part 13 Lower notch portion 14 Opening portion 17 Fan-shaped central portion 18 Portion 19 in contact with fan-shaped end surface Enlarged protruding portion 20 Stator core 21 Magnetic pole portion 23 Notch portion 24 Through-hole 25 Protruding portion 30 Rotating directions 31, 32 Flow direction 40 Opening Part

Claims (10)

軸方向に複数の空洞部が設けられ、この空洞部への磁束漏れを防ぐための永久磁石が軸方向に設けられた回転子鉄心と、この回転子鉄心の両側面を押さえるための押え板とを有する回転電機の回転子において、
前記押え板に前記回転子鉄心の空洞部に対応する開口部を設けるとともに、前記空洞部と開口部により形成される空洞に仕切り板を設け、その端部を回転子の側面からはみ出すようにしたことを特徴とする回転電機の回転子。
A rotor core in which a plurality of cavities are provided in the axial direction, and permanent magnets for preventing magnetic flux leakage to the cavities are provided in the axial direction, and a presser plate for pressing both side surfaces of the rotor core. In the rotor of the rotating electrical machine having
Rutotomoni an opening corresponding to the hollow portion of the rotor core in the holding plate, a partition plate provided in a cavity formed by the cavity and the opening, so as to protrude the end portion from the side of the rotor A rotor of a rotating electrical machine characterized by that.
前記仕切り板は、回転子の軸方向の長さよりも長く形成されたものであって、回転子の両側面からはみ出すように配置されたことを特徴とする請求項記載の回転電機の回転子。The partition plate may be one that is longer than the axial length of the rotor, the rotor of the rotating electric machine according to claim 1, characterized in that it is arranged so as to protrude from both sides of the rotor . 前記仕切り板は、回転子側面の一方用および他方用の2枚の仕切り板により形成されたものであって、各仕切り板が各側面からそれぞれはみ出すように配置されたことを特徴とする請求項記載の回転電機の回転子。The partition plate is formed by two partition plates for one side and the other side of a rotor side surface, and each partition plate is disposed so as to protrude from each side surface. The rotor of the rotary electric machine according to 1 . 前記仕切り板は、回転子からはみ出す位置が回転子側面の一方と他方とで前記空洞ごとに交互に配置されたことを特徴とする請求項記載の回転電機の回転子。The partition plate, the rotor of the rotating electric machine according to claim 1, wherein the position protruding from the rotor, characterized in that arranged alternately for the respective cavities in the one and the other rotor side. 前記仕切り板は、径方向断面の前記空洞の中央部を仕切るように配置されたことを特徴とする請求項乃至のいずれかに記載の回転電機の回転子。The partition plate, the rotor of the rotating electric machine according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is arranged so as to separate a central portion of the cavity of the radial cross section. 前記仕切り板は、外周側又は内周側の少なくともいずれか一方に軸方向に沿った切り欠き部が設けられたことを特徴とする請求項乃至のいすれかに記載の回転電機の回転子。The rotation of the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 5 , wherein the partition plate is provided with a notch along the axial direction on at least one of the outer peripheral side and the inner peripheral side. Child. 前記仕切り板は、軸方向に沿った開口部が設けられたことを特徴とする請求項乃至のいずれかに記載の回転電機の回転子。The rotor of a rotating electric machine according to any one of claims 1 to 6 , wherein the partition plate is provided with an opening along the axial direction. 前記仕切り板は、前記空洞の端位置に接触するように配置されたことを特徴とする請求項乃至のいずれかに記載の回転電機の回転子。The partition plate, the rotor of the rotating electric machine according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is arranged to contact the end position of the cavity. 前記押え板は、前記回転子鉄心に接触する面に複数の切り欠き部が放射状に設けられたことを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の回転電機の回転子。The pressing plate, the rotor of the rotating electric machine according to any one of claims 1 to 8, characterized in that said plurality of notches on a surface in contact with the rotor core is provided radially. 前記押え板は、その径方向に複数の貫通孔が放射状に設けられたことを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の回転電機の回転子。The rotor of the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 9 , wherein the presser plate is provided with a plurality of through holes in a radial direction in a radial direction thereof.
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