JP3777880B2 - Electric motor rotor and electric motor cooling method - Google Patents

Electric motor rotor and electric motor cooling method Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機ロータ、特に、ロータ磁極に永久磁石を用い、高速発電機やダイナモメータ等の永久磁石式同期電動機の電動機ロータに係り、特に、冷却効率の優れた電動機ロータ及び電動機の冷却方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、種々の原因により、電動機が発熱し不具合が生じるのを防止するために、電動機を冷却する様々な冷却方法が開発されている。
【0003】
例えば、電動機が発熱する例としては、電動機ロータの磁極に永久磁石を用いた永久磁石式同期電動機では、高速回転で運転すると、遠心力による磁石の飛散を防止するために取り付けてあるシュリンクリング及び永久磁石に、駆動時の基本周波数の高周波及びインバータによる時間高周波、スロットリップルによる空間高周波に誘起される渦電流が発生し、熱損失となって発熱することが挙げられる。
【0004】
一方、電動機を冷却する冷却方法の具体例としては、特開平9−182374号公報に開示されている。
この冷却方法について、図4を用いて簡単に説明する。
【0005】
図4は、上記従来の電動機を冷却する方法を示す電動機の要部縦断側面図である。
図4に示す電動機100では、ロータ110の外周に配設された永久磁石112は、温度が高くなると熱による不可逆減磁が起きるという問題があり、主として、この不可逆減磁の発生を抑える目的で、電動機100を冷却する。
【0006】
この電動機のロータ110には、軸方向油路122が形成された中空のロータシャフト120と、ロータコア114を軸方向に貫通する第1、第2の2つの径方向油路116a、116bと、この径方向油路116a、116bとロータシャフト120内の中空部122を連結する連絡油路118a、118bが形成されている。
なお、同図に示すように、ロータコア114及びステータコア134は電磁鋼板を多数積層して形成されている。
【0007】
上記従来の電動機100の冷却方法は、図示しない冷却油を供給する供給手段から、ロータシャフト120内の軸方向油路122に冷却油を供給し、図4の矢印に示すように、この軸方向油路122から連絡油路118a、118b介して、第1、第2の2つの軸方向油路116a、116bを経て、油孔119a、119bから、ロータ110の遠心力により、ステータ130のコイルエンド132に吹きかけられ、電動機100が内側より冷却されるようになっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の電動機の冷却方法では、軸方向油路は、ロータ中心近傍のみに形成され、ロータ表面の冷却効率が低かった。
また、冷却油をロータの油路に供給するための特殊なポンプ等の冷却油供給手段を必要とし、このため、電動機本体の構成が複雑で、製造コストが増大し、メンテナンスの労力が過大になるなどの不都合があった。
また、油孔から吹きかけられる冷却油の油滴の大きさが大きく、電動機の内部構造の細部まで冷却油が届かずに、冷却斑(むら)が生ずるなどの問題があった。
【0009】
特に、永久磁石式同期電動機では、電動機本体が過熱すると、シュリンクリング及び永久磁石での熱損が増大するなどの種々の弊害が現れ、電動機ロータのみならず電動機全体を斑なく冷却する効率の良い冷却方法が不可欠である。
【0010】
本発明は、上記課題(問題点)を解決し、簡単な構造で、冷却効率の優れた電動機ロータ及び電動機の冷却方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の電動機ロータでは、上記課題を解決するために、請求項1に記載のものでは、電動機ロータにおいて、冷却油の経路となる中空部を有するロータシャフトと、このロータシャフトの中空部と連通し、電動機ロータの径方向に形成された1又は2以上の第1の油路と、この第1の油路と連通し、前記電動機ロータの円周表面又は表面近傍に回転方向に沿って形成される1又は2以上の第2の油路と、この第2の油路と連通し、前記電動機ロータの円周表面又は表面近傍に軸方向に沿って、前記電動機ロータの端面近傍まで形成される1又は2以上の第3の油路と、この第3の油路と連通し、前記電動機ロータの端面近傍に形成される油留め部と、この油留め部と連通し、前記電動機ロータの端面に形成され、断面が油留め部よりも狭められた形状を有する吹き出し口が形成されているロータコアとを備えた構成とした。
【0012】
このように構成すると、概ね電動機ロータの全体の冷却が効率よく行われるようになる。
また、電動機ロータの高速回転による遠心力と、冷却油が吹き出し口から空気との摩擦により引き出される作用とにより、ポンプ等の特殊な冷却油供給手段を必要とせず、電動機の構造を簡単なものとすることができる。
【0013】
請求項2に記載の電動機ロータでは、ロータの磁極として永久磁石を用いた永久磁石式電動機における電動機ロータにおいて、ロータコアの表面に溝を形成し、前記永久磁石を前記ロータコアの外周面に嵌着することにより、第2の油路と、第3の油路とを形成するように構成した。
【0014】
このような構成とすると、永久磁石式電動機においても、冷却の効率化、第2、第3の油路の形成加工の容易化を図ることが可能となる。
【0015】
請求項3に記載の電動機ロータでは、上記吹き出し口の形状として、ノズル状等の冷却油を噴霧状にして放出するのに適した形状となるように構成した。
【0016】
このような構成とすると、冷却油が効率よくミスト状になるため、ステータ細部にまで冷却油が浸透し、冷却効率を一層高めることができる。
【0017】
請求項4に記載の電動機の冷却方法では、請求項1乃至3のいずれかに記載の電動機ロータにおいて、上記ロータシャフト内の中空部に冷却油を供給し、上記第1乃至第3の油路を通過することにより電動機ロータの概ね全体を冷却し、上記吹き出し口より冷却油を噴霧状に吹き出し、霧状の冷却油をステータ内部に散布することにより、電動機を冷却するように構成した。
【0018】
本発明の電動機のロータを用いて電動機を冷却する場合は、具体的にはこのようにすると、効率の良い冷却方法とすることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の電動機ロータについて、図1乃至図3を用いて説明する。
図1は、本発明の電動機ロータ10を用いる電動機80の一実施の形態の主要構成を示す側面図である。
また、図2は、図1に示す本発明の電動機ロータ10の正面図である。
図3は図1にAで示した部分を拡大した要部側面図である。
【0020】
なお、本実施の形態に示す電動機ロータは、電動機としては、電動機ロータの磁極として永久磁石を用いたタイプである、永久磁石式同期電動機(以下簡単に「電動機」という。)に用いられるもので説明を行うものとする。
【0021】
先ず、図1に示すように、電動機80は、その主要構成として、ステータ70と本発明の電動機ロータ10を備えている。
また、電動機ロータ10は、ロータシャフト30とロータコア12と、このロータコア12の外周面に嵌着され、電動機ロータ10の磁極となる永久磁石14より構成される。
なお、図1において、72は、ステータ70を励磁するコイルのコイルエンド、20はシュリンクリングである。
【0022】
次に、本発明の電動機ロータ10の構造について詳述する。
上述したように、電動機ロータ10は、ロータシャフト30とロータコア12を備えているが、ロータシャフト30は、図示しない冷却油供給手段から供給される冷却油の経路となる中空部30aが形成されている。
【0023】
また、電動機ロータ10のロータコア12では、ロータシャフト30の中空部30aと連通した2つの第1の油路40が、図1に示すように電動機ロータ10の径方向に形成されている。
【0024】
更に、ロータコア12の表面には、この第1の油路40と連通した溝が回転方向に沿って形成され、永久磁石14をロータコア12に嵌着することにより第2の油路50を構成する。
なお、図1には2つの第2の油路50が形成されたものが示されている。
【0025】
また同様に、この第2の油路50と連通した溝が軸方向に沿ってロータコア12の側面近傍まで形成され、永久磁石14をロータコア12に嵌着することにより第3の油路60を構成する。
なお、図1、図2には、8つの第3の油路60が形成されたものが示されている。
このように、ロータコア12の表面に溝を形成し、永久磁石14を嵌着して第2、第3の油路50、60を形成するようにすると、ロータコア12の油路50、60の形成加工が容易になる。
【0026】
一方、図2及び図3の要部拡大図に示すように、電動機ロータ10の端面近傍には、第3の油路60と連通した油留め部62が、ロータコア12の外周面近傍に沿ってリング状に形成され、電動機ロータの端面にはこの油留め部62と連通し、断面が油留め部よりも狭められた形状を有する吹き出し口64が、同様にロータコア12の外周面近傍に沿ってリング状に形成されている。
このように、油留め部62及び吹き出し口64を、ロータコア12の端面或いはその近傍にリング状に形成すると、これらの形成加工を容易にすることができる。
【0027】
以上の構成で、本発明の電動機ロータ10の基本動作及び電動機80の冷却方法について図1乃至図3を用いて説明する。
【0028】
先ず、上述したように、冷却油供給手段(図示せず)とロータシャフト30の中空部30aが連通されており、冷却油が必要に応じて供給されてくる。
ロータシャフト30の中空部30aに供給された冷却油は、この中空部30aと連通し、ロータコア12に径方向に形成された2つの第1の油路40に順次供給される。
【0029】
このとき、冷却油がロータシャフト30の中空部30a及び2つの第1の油路40を通過することにより、ロータコア12は内側より冷却される。
また、電動機ロータ10が高速回転することにより、冷却油はポンプ等の特別な供給手段を用いなくても遠心力で自動的にロータコア12表面近傍まで搬送される。
【0030】
次に、冷却油は、ロータコア12の表面に形成され、この第1の油路40と連通した2つの第2の油路50、及び、この第2の油路50と連通した8つの第3の油路60を通過することにより、ロータコア12を表面から冷却する。
【0031】
以上のように、冷却油がロータシャフト30の中空部30a及び第1乃至第3の油路を通過することにより電動機ロータ10は概ね全体が冷却される。
【0032】
また、図3に示すように、ロータコア12の両端面近傍には、油留め部62が用意されており、第1乃至第3の油路40、50、60を経由した冷却油は一旦この油留め部62に集められる。
これにより、吹き出し口64から吹き出される際の吹き出し斑が生じるのを防止する。
【0033】
更に、図2及び図3に示すように、ロータコア12の両端面には、油留め部62に連通した吹き出し口64が設けられいる。電動機ロータ10が高速回転することにより吹き出し口64近辺に滞留した冷却油は空気との摩擦によって引き出されるが、この吹き出し口64の断面は、油留め部62の断面より狭まっており、引き出される際にミスト状に噴霧されるのに好適な形状となっている。
【0034】
このように、ロータコア12の端面に吹き出し口64を設けることにより、冷却油を効率よく吹き出すことが可能になり、一方、冷却油がミスト状に噴霧されることにより、電動機80の内部、例えば図1に示すステータコア74の細部まで冷却油が浸入しやすくなり、電動機80の冷却効率を高めることができるので、電動機10が過熱することにより生じる種々の不都合を解決することが可能となる。
【0035】
また、電動機ロータ10の回転による遠心力や、空気との摩擦による冷却油の吹き出し作用を利用することができるので、電動機ロータ10内を強制的に巡回させるポンプ等の特別な冷却油の供給手段を必要としないので、電動機80本体の構造を簡単にすることができ、製造コストを抑えることができると共にメンテナンスの労力が軽減できる。
【0036】
本発明の電動機ロータは上記実施の形態に限定されず種々の変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、第2、第3の油路をローターコアの表面に溝を形成し、永久磁石をローターコアの外周面に嵌着することにより形成する構成で説明したが、ロータコア表面近傍に貫通孔を形成して油路を形成するようにしても良い。
【0037】
また、上記実施の形態では、吹き出し口の形状としては、ロータコア端面にリング状に形成したもので説明したが、電動機ロータの回転速度によっては、例えば、この吹き出し口をノズル状にして噴霧効率を一層高めるようにしてもよいのは勿論のことである。
【0038】
【発明の効果】
本発明の電動機ロータ及び電動機の冷却方法は上述のように構成したために、以下のような優れた効果を有する。
(1)請求項1に記載したように構成すると、概ね電動機ロータの全体の冷却が効率よく行われるようになる。
(2)また、電動機ロータの高速回転による遠心力と、冷却油が吹き出し口から空気との摩擦により引き出される作用とにより、ポンプ等の特殊な冷却油供給手段を必要とせず、電動機の構造を簡単なものとすることができる。
【0039】
(3)請求項2に記載したように構成すると、永久磁石式電動機においても、冷却の効率化、第2、第3の油路の形成加工の容易化を図ることが可能となる。
【0040】
(4)請求項3に記載したように吹き出し口の形状として、ノズル状等の冷却油を噴霧状にして放出するのに適した形状となるようにすると、冷却油が効率よくミスト状になるため、ステータ細部にまで冷却油が浸透し、冷却効率を一層高めることができる。
【0041】
(5)請求項4に記載の電動機の冷却方法とすると、効率の良い冷却方法とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電動機ロータを用いた電動機の一実施の形態を示す側面図である。
【図2】本発明の電動機ロータの一実施の形態を示す正面図である。
【図3】図1の要部拡大側面図である。
【図4】従来の電動機の構成を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
10:電動機ロータ
12:ロータコア
30:ロータシャフト
30a:ロータシャフト中空部
40:第1の油路
50:第2の油路
60:第3の油路
62:油留め部
64:吹き出し口
80:電動機
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor rotor, and more particularly, to a motor rotor of a permanent magnet type synchronous motor such as a high-speed generator or a dynamometer using a permanent magnet as a rotor magnetic pole, and in particular, a motor rotor having excellent cooling efficiency and a motor cooling method. About.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various cooling methods for cooling an electric motor have been developed in order to prevent the electric motor from generating heat and causing problems due to various causes.
[0003]
For example, as an example where an electric motor generates heat, in a permanent magnet type synchronous motor using a permanent magnet as a magnetic pole of an electric motor rotor, when operating at high speed rotation, a shrink ring attached to prevent scattering of the magnet due to centrifugal force and It is mentioned that eddy currents induced in the permanent magnet by the high frequency of the fundamental frequency during driving, the time high frequency by the inverter, and the spatial high frequency by the slot ripple are generated as heat loss.
[0004]
On the other hand, a specific example of the cooling method for cooling the electric motor is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-182374.
This cooling method will be briefly described with reference to FIG.
[0005]
FIG. 4 is a longitudinal sectional side view of an essential part of the electric motor showing a method for cooling the conventional electric motor.
In the electric motor 100 shown in FIG. 4, the permanent magnet 112 arranged on the outer periphery of the rotor 110 has a problem that irreversible demagnetization occurs due to heat when the temperature becomes high, mainly for the purpose of suppressing the occurrence of irreversible demagnetization. Then, the electric motor 100 is cooled.
[0006]
The rotor 110 of the electric motor includes a hollow rotor shaft 120 formed with an axial oil passage 122, first and second radial oil passages 116a and 116b penetrating the rotor core 114 in the axial direction, Communication oil passages 118 a and 118 b that connect the radial oil passages 116 a and 116 b and the hollow portion 122 in the rotor shaft 120 are formed.
As shown in the figure, the rotor core 114 and the stator core 134 are formed by laminating a number of electromagnetic steel plates.
[0007]
The conventional cooling method of the electric motor 100 is such that cooling oil is supplied from an unillustrated supply means for supplying cooling oil to the axial oil passage 122 in the rotor shaft 120, and this axial direction is indicated by an arrow in FIG. The coil end of the stator 130 is caused by the centrifugal force of the rotor 110 from the oil holes 119a and 119b through the first and second axial oil passages 116a and 116b from the oil passage 122 through the communication oil passages 118a and 118b. The electric motor 100 is cooled from the inside by being sprayed on 132.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional motor cooling method, the axial oil passage is formed only in the vicinity of the rotor center, and the cooling efficiency of the rotor surface is low.
In addition, a cooling oil supply means such as a special pump for supplying the cooling oil to the oil passage of the rotor is required. For this reason, the structure of the electric motor body is complicated, the manufacturing cost increases, and the maintenance labor is excessive. There was inconvenience such as becoming.
In addition, the size of the oil droplets of the cooling oil sprayed from the oil holes is large, and there is a problem that the cooling oil does not reach the details of the internal structure of the electric motor and cooling spots (unevenness) occur.
[0009]
In particular, in a permanent magnet type synchronous motor, when the motor body is overheated, various adverse effects such as an increase in heat loss in the shrink ring and the permanent magnet appear, and the efficiency of cooling not only the motor rotor but also the entire motor is excellent. A cooling method is essential.
[0010]
An object of the present invention is to solve the above problems (problems), and to provide a motor rotor and a motor cooling method that have a simple structure and excellent cooling efficiency.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, in the motor rotor of the present invention, in the motor rotor according to claim 1, in the motor rotor, the rotor shaft having a hollow portion serving as a path for cooling oil, and the hollow portion of the rotor shaft communicate with each other. And one or two or more first oil passages formed in the radial direction of the motor rotor, and communicated with the first oil passage, and formed along the rotational direction on the circumferential surface of the motor rotor or in the vicinity of the surface. One or two or more second oil passages are formed, and communicated with the second oil passage, and are formed on the circumferential surface of the motor rotor or in the vicinity of the surface in the axial direction to the vicinity of the end surface of the motor rotor. One or two or more third oil passages, a third oil passage communicating with the third oil passage, an oil retaining portion formed in the vicinity of the end face of the motor rotor, a fluid retaining portion communicating with the oil retaining portion, Formed on the end face, the cross section is narrower than the oil retaining part Outlet having a shape has a structure in which a rotor core is formed.
[0012]
If comprised in this way, the cooling of the whole motor rotor will be performed efficiently efficiently.
In addition, due to the centrifugal force due to the high-speed rotation of the motor rotor and the action that the cooling oil is drawn out by friction with the air from the outlet, no special cooling oil supply means such as a pump is required, and the structure of the motor is simple. It can be.
[0013]
The electric motor rotor according to claim 2, wherein a groove is formed on a surface of the rotor core in the electric motor rotor in the permanent magnet type electric motor using a permanent magnet as a magnetic pole of the rotor, and the permanent magnet is fitted to the outer peripheral surface of the rotor core. Thus, the second oil passage and the third oil passage were formed.
[0014]
With such a configuration, even in the permanent magnet electric motor, it is possible to improve the efficiency of cooling and facilitate the formation of the second and third oil passages.
[0015]
In the motor rotor according to claim 3, the shape of the blowout port is configured to be a shape suitable for discharging the cooling oil such as a nozzle in the form of a spray.
[0016]
With such a configuration, the cooling oil efficiently forms a mist, so that the cooling oil penetrates into the details of the stator and the cooling efficiency can be further enhanced.
[0017]
The motor cooling method according to claim 4, wherein in the motor rotor according to any one of claims 1 to 3, cooling oil is supplied to a hollow portion in the rotor shaft, and the first to third oil passages are provided. The motor rotor is cooled substantially by passing through the nozzle, and the cooling oil is blown out in a spray form from the blow-out port, and the mist-like cooling oil is sprayed into the stator to cool the motor.
[0018]
In the case where the motor is cooled using the rotor of the motor of the present invention, specifically, an efficient cooling method can be obtained by doing so.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The motor rotor of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a side view showing a main configuration of an embodiment of an electric motor 80 using an electric motor rotor 10 of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the motor rotor 10 of the present invention shown in FIG.
FIG. 3 is an enlarged side view of the main part indicated by A in FIG.
[0020]
The motor rotor shown in the present embodiment is used as a permanent magnet type synchronous motor (hereinafter simply referred to as “motor”), which is a type using a permanent magnet as a magnetic pole of the motor rotor. An explanation shall be given.
[0021]
First, as shown in FIG. 1, the electric motor 80 includes a stator 70 and the electric motor rotor 10 of the present invention as main components.
The electric motor rotor 10 includes a rotor shaft 30, a rotor core 12, and a permanent magnet 14 that is fitted on the outer peripheral surface of the rotor core 12 and serves as a magnetic pole of the electric motor rotor 10.
In FIG. 1, 72 is a coil end of a coil for exciting the stator 70, and 20 is a shrink ring.
[0022]
Next, the structure of the electric motor rotor 10 of the present invention will be described in detail.
As described above, the electric motor rotor 10 includes the rotor shaft 30 and the rotor core 12, but the rotor shaft 30 is formed with a hollow portion 30a serving as a path for cooling oil supplied from a cooling oil supply means (not shown). Yes.
[0023]
Further, in the rotor core 12 of the electric motor rotor 10, two first oil passages 40 communicating with the hollow portion 30a of the rotor shaft 30 are formed in the radial direction of the electric motor rotor 10, as shown in FIG.
[0024]
Further, a groove communicating with the first oil passage 40 is formed on the surface of the rotor core 12 along the rotation direction, and the second oil passage 50 is configured by fitting the permanent magnet 14 to the rotor core 12. .
FIG. 1 shows a structure in which two second oil passages 50 are formed.
[0025]
Similarly, a groove communicating with the second oil passage 50 is formed in the axial direction to the vicinity of the side surface of the rotor core 12, and the third oil passage 60 is configured by fitting the permanent magnet 14 to the rotor core 12. To do.
FIGS. 1 and 2 show a structure in which eight third oil passages 60 are formed.
In this way, when grooves are formed on the surface of the rotor core 12 and the permanent magnets 14 are fitted to form the second and third oil passages 50 and 60, the oil passages 50 and 60 of the rotor core 12 are formed. Processing becomes easy.
[0026]
On the other hand, as shown in the enlarged views of the main part in FIGS. 2 and 3, an oil retaining portion 62 communicating with the third oil passage 60 is provided in the vicinity of the end surface of the motor rotor 10 along the vicinity of the outer peripheral surface of the rotor core 12. A blowout port 64 that is formed in a ring shape and communicates with the oil retaining portion 62 on the end surface of the motor rotor and has a shape whose cross section is narrower than the oil retaining portion is also provided along the vicinity of the outer peripheral surface of the rotor core 12. It is formed in a ring shape.
In this manner, when the oil retaining portion 62 and the blowout port 64 are formed in a ring shape on the end surface of the rotor core 12 or in the vicinity thereof, these forming processes can be facilitated.
[0027]
With the above configuration, the basic operation of the motor rotor 10 and the cooling method of the motor 80 according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0028]
First, as described above, the cooling oil supply means (not shown) and the hollow portion 30a of the rotor shaft 30 are communicated, and cooling oil is supplied as necessary.
The cooling oil supplied to the hollow portion 30a of the rotor shaft 30 communicates with the hollow portion 30a and is sequentially supplied to the two first oil passages 40 formed in the rotor core 12 in the radial direction.
[0029]
At this time, when the cooling oil passes through the hollow portion 30a of the rotor shaft 30 and the two first oil passages 40, the rotor core 12 is cooled from the inside.
Further, when the motor rotor 10 rotates at high speed, the cooling oil is automatically conveyed to the vicinity of the surface of the rotor core 12 by centrifugal force without using a special supply means such as a pump.
[0030]
Next, the cooling oil is formed on the surface of the rotor core 12, and the two second oil passages 50 communicated with the first oil passage 40 and the eight third oil passages communicated with the second oil passage 50. The rotor core 12 is cooled from the surface by passing through the oil passage 60.
[0031]
As described above, when the cooling oil passes through the hollow portion 30a of the rotor shaft 30 and the first to third oil passages, the entire motor rotor 10 is substantially cooled.
[0032]
Further, as shown in FIG. 3, oil retaining portions 62 are prepared in the vicinity of both end faces of the rotor core 12, and the cooling oil that has passed through the first to third oil passages 40, 50, 60 is once in this oil. Collected in the fastening part 62.
This prevents the occurrence of blowout spots when blown from the blowout port 64.
[0033]
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, blowout ports 64 communicating with the oil retaining portions 62 are provided on both end surfaces of the rotor core 12. The cooling oil staying in the vicinity of the air outlet 64 due to the high-speed rotation of the motor rotor 10 is drawn out by friction with air, but the cross section of the air outlet 64 is narrower than the cross section of the oil retaining portion 62 and is drawn out. The shape is suitable for being sprayed in a mist form.
[0034]
Thus, by providing the outlet 64 on the end face of the rotor core 12, it becomes possible to efficiently blow out the cooling oil, while the cooling oil is sprayed in the form of a mist so that the inside of the electric motor 80, for example, FIG. Since the cooling oil can easily enter the details of the stator core 74 shown in FIG. 1 and the cooling efficiency of the electric motor 80 can be increased, various inconveniences caused by overheating of the electric motor 10 can be solved.
[0035]
In addition, since centrifugal force due to rotation of the motor rotor 10 and cooling oil blowing action due to friction with air can be used, special cooling oil supply means such as a pump for forcibly circulating in the motor rotor 10 Therefore, the structure of the main body of the electric motor 80 can be simplified, the manufacturing cost can be suppressed, and the maintenance labor can be reduced.
[0036]
The motor rotor of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
For example, in the above-described embodiment, the second and third oil passages have been described with a configuration in which grooves are formed on the surface of the rotor core and permanent magnets are fitted on the outer peripheral surface of the rotor core. An oil passage may be formed by forming a through hole in the vicinity of the surface.
[0037]
In the above embodiment, the shape of the air outlet has been described as being formed in a ring shape on the end surface of the rotor core. However, depending on the rotational speed of the motor rotor, for example, the air outlet may be shaped like a nozzle to improve the spray efficiency. Of course, it may be further increased.
[0038]
【The invention's effect】
Since the motor rotor and the motor cooling method of the present invention are configured as described above, they have the following excellent effects.
(1) If it comprises as described in Claim 1, the whole cooling of an electric motor rotor will come to be performed efficiently efficiently.
(2) Further, the centrifugal force due to the high-speed rotation of the motor rotor and the action that the cooling oil is drawn out by the friction with the air from the blow-out port eliminates the need for special cooling oil supply means such as a pump, and the structure of the motor It can be simple.
[0039]
(3) If comprised as described in Claim 2, it will become possible also in a permanent-magnet-type electric motor to aim at the efficiency improvement of cooling and the formation process of a 2nd, 3rd oil path.
[0040]
(4) As described in claim 3, when the shape of the blowout port is a shape suitable for discharging the cooling oil in the form of a nozzle or the like in a spray form, the cooling oil is efficiently mist-shaped. Therefore, the cooling oil penetrates into the details of the stator, and the cooling efficiency can be further enhanced.
[0041]
(5) If it is set as the cooling method of the electric motor of Claim 4, it can be set as the efficient cooling method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an embodiment of an electric motor using an electric motor rotor of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing an embodiment of an electric motor rotor of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged side view of a main part of FIG. 1;
FIG. 4 is a longitudinal side view showing a configuration of a conventional electric motor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Electric motor rotor 12: Rotor core 30: Rotor shaft 30a: Rotor shaft hollow part 40: 1st oil path 50: 2nd oil path 60: 3rd oil path 62: Oil retaining part 64: Outlet 80: Electric motor

Claims (4)

電動機ロータにおいて、
冷却油の経路となる中空部を有するロータシャフトと、
このロータシャフトの中空部と連通し、電動機ロータの径方向に形成された1又は2以上の第1の油路と、
この第1の油路と連通し、前記電動機ロータの円周表面又は表面近傍に回転方向に沿って形成される1又は2以上の第2の油路と、
この第2の油路と連通し、前記電動機ロータの円周表面又は表面近傍に軸方向に沿って、前記電動機ロータの端面近傍まで形成される1又は2以上の第3の油路と、
この第3の油路と連通し、前記電動機ロータの端面近傍に形成される油留め部と、
この油留め部と連通し、前記電動機ロータの端面に形成され、断面が油留め部よりも狭められた形状を有する吹き出し口が形成されているロータコアとを備えたことを特徴とする電動機ロータ。
In the motor rotor,
A rotor shaft having a hollow portion serving as a cooling oil path;
One or two or more first oil passages communicating with the hollow portion of the rotor shaft and formed in the radial direction of the motor rotor;
One or two or more second oil passages that communicate with the first oil passage and are formed along the rotational direction on or around the circumferential surface of the motor rotor;
One or two or more third oil passages that communicate with the second oil passage, are formed in the axial direction on the circumferential surface of the motor rotor or in the vicinity of the surface, and near the end face of the motor rotor;
An oil retaining portion that communicates with the third oil passage and is formed in the vicinity of the end face of the motor rotor;
A motor rotor, comprising: a rotor core that communicates with the oil retaining portion, is formed on an end surface of the motor rotor, and has a blowout port having a shape whose cross section is narrower than the oil retaining portion.
ロータの磁極として永久磁石を用いた永久磁石式電動機における電動機ロータにおいて、
ロータコアの表面に溝を形成し、前記永久磁石を前記ロータコアの外周面に嵌着することにより、第2の油路と、第3の油路とを形成するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の電動機ロータ。
In the motor rotor in the permanent magnet motor using the permanent magnet as the magnetic pole of the rotor,
A groove is formed on the surface of the rotor core, and the second magnet passage and the third oil passage are formed by fitting the permanent magnet to the outer peripheral surface of the rotor core. The electric motor rotor according to Item 1.
上記吹き出し口の形状として、冷却油を噴霧状にして放出するのに適したノズル状等の形状となるようにしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の電動機ロータ。The electric motor rotor according to claim 1 or 2, wherein a shape of the blowout port is a nozzle shape or the like suitable for discharging the cooling oil in a spray form. 請求項1乃至3のいずれかに記載の電動機ロータにおいて、
上記ロータシャフト内の中空部に冷却油を供給し、
上記第1乃至第3の油路を通過することにより電動機ロータの概ね全体を冷却し、
上記吹き出し口より冷却油を噴霧状に吹き出し、
霧状の冷却油をステータ内部に散布することにより、電動機を冷却するようにしたことを特徴とする電動機の冷却方法。
The motor rotor according to any one of claims 1 to 3,
Supply cooling oil to the hollow portion in the rotor shaft,
By passing through the first to third oil passages, the entire motor rotor is cooled,
Cooling oil is blown out in a spray form from the blowout port,
A method for cooling an electric motor, wherein the electric motor is cooled by spraying mist-like cooling oil inside the stator.
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