JP5772544B2 - Cooling structure of rotating electric machine - Google Patents

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    • H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium

Description

本発明は、回転電機の冷却構造、特に回転電機の低回転時における冷却に関する。   The present invention relates to a cooling structure for a rotating electrical machine, and more particularly to cooling at a low speed of the rotating electrical machine.

電気エネルギを回転の運動エネルギに変換する電動機、回転の運動エネルギを電気エネルギに変換する発電機、さらに電動機と発電機どちらにも機能する電気機器が知られている。以下の説明において、これらの電気機器を回転電機と称することにする。   An electric motor that converts electrical energy into rotational kinetic energy, a generator that converts rotational kinetic energy into electrical energy, and an electric device that functions as both the motor and the generator are known. In the following description, these electric devices are referred to as rotating electric machines.

これらの回転電機は、ロータシャフトとロータシャフトに固定されたコアとを有するロータと、ロータの周囲に配置されるステータとを有する。ステータは、コイルを有し、このコイルに電流が流れることにより回転磁界が発生する。この回転磁界とロータとの間に働く電磁的作用により、ロータが回転する。一般的に、回転電機は、この回転電機の駆動により発熱する。回転電機が永久磁石型回転電機である場合、ロータに設けられる永久磁石またはステータのコイルエンドが発熱する。これらが発熱して温度が上昇すると、回転電機の運転効率が低下してしまう。   These rotating electrical machines have a rotor having a rotor shaft and a core fixed to the rotor shaft, and a stator disposed around the rotor. The stator has a coil, and a rotating magnetic field is generated when a current flows through the coil. The rotor is rotated by an electromagnetic action acting between the rotating magnetic field and the rotor. Generally, a rotating electrical machine generates heat by driving the rotating electrical machine. When the rotating electrical machine is a permanent magnet type rotating electrical machine, the permanent magnet provided on the rotor or the coil end of the stator generates heat. When these generate heat and the temperature rises, the operating efficiency of the rotating electrical machine decreases.

そこで、例えば、軸芯冷却方式において、ロータシャフトとロータのコアとの間、更にコアの両端に配設されたエンドプレートに冷却媒体である油が流れる油路を形成し、ステータ、特にエンドコイルへ向けてエンドプレートから油を飛散させて冷却する冷却構造が種々提案されている（例えば、特許文献１〜３）。   Therefore, for example, in an axial core cooling system, an oil passage through which oil as a cooling medium flows is formed between the rotor shaft and the core of the rotor and end plates disposed at both ends of the core. Various cooling structures have been proposed in which oil is scattered from the end plate and cooled (for example, Patent Documents 1 to 3).

特開平９−１８２３７５号公報JP-A-9-182375 特開２００７−２０３３７号公報JP 2007-20337 A 特開２００９−２３２５５７号公報JP 2009-232557 A

しかしながら、このような冷却構造は、回転電機の回転に伴う遠心力を利用して冷却媒体を飛散させる構造を有しているので、回転電機の低回転時においては、冷却媒体の飛散量が減少し、この結果、冷却効率が低下してしまう可能性があった。   However, such a cooling structure has a structure in which the cooling medium is scattered using the centrifugal force generated by the rotation of the rotating electric machine, so that the amount of scattering of the cooling medium is reduced when the rotating electric machine is rotating at a low speed. As a result, the cooling efficiency may be reduced.

本発明は、従来に比して、回転電機の低回転時における冷却媒体の飛散量の増加を図ることを目的とする。   An object of the present invention is to increase the amount of scattering of the cooling medium when the rotating electrical machine is rotating at a low speed as compared with the prior art.

本発明に係る回転電機の冷却構造は、冷却媒体が流れる流路を有するロータシャフトと前記ロータシャフトに固定されたコアとを有するロータと、前記ロータの外側に配置されたステータと、前記コアの軸線方向の両端に配設されたエンドプレートと、を有する回転電機の冷却構造において、前記エンドプレートに設けられた冷却媒体溜まり部と、前記流路を流れる冷却媒体を前記冷却媒体溜まり部へ供給する供給路と、前記エンドプレートの外周面に設けられ、前記冷却媒体溜まり部内の冷却媒体を前記ステータへ向けて吐出する吐出口と、を備え、前記供給路の数を、前記吐出口の数より多くしたことを特徴とする。   A cooling structure for a rotating electrical machine according to the present invention includes a rotor having a rotor shaft having a flow path through which a cooling medium flows, a core fixed to the rotor shaft, a stator disposed outside the rotor, and the core. In a cooling structure for a rotating electrical machine having end plates disposed at both ends in an axial direction, a cooling medium reservoir provided in the end plate, and a cooling medium flowing through the flow path are supplied to the cooling medium reservoir. Supply passages, and discharge ports provided on the outer peripheral surface of the end plate and discharging the cooling medium in the cooling medium reservoir portion toward the stator, and the number of the supply passages is equal to the number of the discharge ports. It is characterized by more.

また、前記供給路は、前記ロータシャフトと前記コアとの間に前記ロータシャフトの軸方向に沿って設けられ、前記ロータシャフトに設けられた貫通孔を介して前記流路から流入されてくる冷却媒体を前記冷却媒体溜まり部へ供給することを特徴とする。   In addition, the supply path is provided between the rotor shaft and the core along the axial direction of the rotor shaft, and cooling is introduced from the flow path through a through hole provided in the rotor shaft. A medium is supplied to the cooling medium reservoir.

また、前記エンドプレートの内径を前記コアの内径より大きくし、前記冷却媒体溜まり部は、前記ロータシャフトの外周面と前記エンドプレートの内周面との間に形成されることを特徴とする。   Further, the inner diameter of the end plate is made larger than the inner diameter of the core, and the cooling medium reservoir is formed between the outer peripheral surface of the rotor shaft and the inner peripheral surface of the end plate.

本発明によれば、供給路の数を吐出口の数より多くするよう構成したので、回転電機の低回転時における冷却媒体の飛散量を増大することができる。   According to the present invention, since the number of supply paths is set to be larger than the number of discharge ports, it is possible to increase the scattering amount of the cooling medium when the rotating electrical machine is rotating at a low speed.

また、エンドプレートの内径をコアの内径より大きくするという簡素な形状にてエンドプレートを形成することによって冷却媒体溜まり部を形成することができる。   Further, the cooling medium reservoir can be formed by forming the end plate with a simple shape in which the inner diameter of the end plate is larger than the inner diameter of the core.

本発明に係る回転電機の冷却構造の一実施の形態を示した回転電機の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the rotary electric machine which showed one Embodiment of the cooling structure of the rotary electric machine which concerns on this invention. 図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the A-A 'line of FIG. 図１においてＢ部の拡大図である。It is an enlarged view of the B section in FIG. 本実施の形態において特徴的な構造を説明するために用いるエンドプレート部分の断面図である。It is sectional drawing of the end plate part used in order to demonstrate the characteristic structure in this Embodiment. 本実施の形態において特徴的な構造を説明するために用いる他のエンドプレート部分の断面図である。It is sectional drawing of the other end plate part used in order to demonstrate the characteristic structure in this Embodiment.

以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る回転電機の冷却構造の一実施の形態を示した回転電機の概略構成を示す断面図、図２は、図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図、図３は、図１においてＢ部の拡大図である。本実施形態においては、原動機として自動車に搭載される回転電機を例に挙げ、この構成について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a rotating electrical machine showing an embodiment of a cooling structure for a rotating electrical machine according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 3 is an enlarged view of a portion B in FIG. In the present embodiment, this configuration will be described by taking a rotating electric machine mounted on an automobile as an example of a prime mover.

回転電機１０は、ロータシャフト１２に固定されたロータ１４と、ロータ１４の外側に配置され、回転電機１０のケース（図示せず）に固定されたステータ１６とを有する。   The rotating electrical machine 10 includes a rotor 14 fixed to the rotor shaft 12 and a stator 16 disposed outside the rotor 14 and fixed to a case (not shown) of the rotating electrical machine 10.

ロータ１４は、ロータシャフト１２と同心の概略円柱形状の磁性体であり、例えば積層鋼板をロータシャフト１２の軸線方向１８に積層して構成されるコア２０を有する。そして、コア２０を形成する積層鋼板の両端、すなわちロータシャフト１２の軸線方向１８の両端には、エンドプレート２２が設けられている。積層鋼板には軸線方向１８に延びる孔が形成され、この孔に永久磁石（図示せず）が配置される。なお、永久磁石は、積層鋼板の内部ではなく、積層鋼板の外周に配置してもよい。   The rotor 14 is a substantially cylindrical magnetic body that is concentric with the rotor shaft 12, and includes a core 20 that is formed by, for example, laminating steel sheets in the axial direction 18 of the rotor shaft 12. End plates 22 are provided at both ends of the laminated steel sheet forming the core 20, that is, at both ends in the axial direction 18 of the rotor shaft 12. A hole extending in the axial direction 18 is formed in the laminated steel sheet, and a permanent magnet (not shown) is disposed in this hole. In addition, you may arrange | position a permanent magnet not to the inside of a laminated steel plate but the outer periphery of a laminated steel plate.

ロータシャフト１２は、ケースに設けられる軸受（図示せず）により回転可能に支持される。ロータシャフト１２は、後述するが、軸線方向１８に延びる孔が形成された中空軸である。軸線方向１８は、図１に示されるように、車両進行方向と同一方向である。しかし、本発明はこの構成に限定されず、軸線方向１８が車両進行方向に対して交差する方向であってもよい。   The rotor shaft 12 is rotatably supported by a bearing (not shown) provided in the case. As will be described later, the rotor shaft 12 is a hollow shaft in which a hole extending in the axial direction 18 is formed. As shown in FIG. 1, the axial direction 18 is the same direction as the vehicle traveling direction. However, the present invention is not limited to this configuration, and may be a direction in which the axial direction 18 intersects the vehicle traveling direction.

ステータ１６は、ロータ１４の外側に配置される。ステータ１６には、このステータ１６の内周側に突出し、周方向に所定の間隔を空けて配置される磁極（図示せず）を有する。この磁極の間の空間であるスロット（図示せず）には、導線を磁極に巻きつけて形成されるコイル２４が配置される。図１には、ステータ１６の両端において、スロット間を橋渡しするコイルエンド２６が示される。このコイル２４の通電により、ステータ１６に回転磁界が発生し、この回転磁界に吸引される力が、永久磁石を有するロータ１４に発生して、ロータ１４が回転する。   The stator 16 is disposed outside the rotor 14. The stator 16 has magnetic poles (not shown) that protrude toward the inner peripheral side of the stator 16 and are arranged at a predetermined interval in the circumferential direction. In a slot (not shown) which is a space between the magnetic poles, a coil 24 formed by winding a conductive wire around the magnetic poles is disposed. FIG. 1 shows a coil end 26 that bridges between the slots at both ends of the stator 16. When the coil 24 is energized, a rotating magnetic field is generated in the stator 16, and a force attracted by the rotating magnetic field is generated in the rotor 14 having a permanent magnet, so that the rotor 14 rotates.

回転電機１０は、この回転電機１０の駆動によりステータ１６のコイル２４が発熱する。これらが発熱して温度が上昇すると、回転電機１０の運転効率が低下してしまう。この運転効率の低下を防ぐために、本実施の形態の車両においては、冷却媒体、例えば潤滑油（ＡＴＦ）により回転電機１０を冷却している。なお、以降の説明では、潤滑油を「冷却液」と記す。以下、本実施の形態における冷却構造について説明する。   In the rotating electrical machine 10, the coil 24 of the stator 16 generates heat by driving the rotating electrical machine 10. When these generate heat and the temperature rises, the operating efficiency of the rotating electrical machine 10 decreases. In order to prevent this reduction in operating efficiency, the rotating electrical machine 10 is cooled by a cooling medium such as lubricating oil (ATF) in the vehicle of the present embodiment. In the following description, the lubricating oil is referred to as “cooling liquid”. Hereinafter, the cooling structure in the present embodiment will be described.

ケースには、冷却液を循環させるオイルポンプ２８が収容される。このオイルポンプ２８は、ロータシャフト１２の回転と同期して廻る構成となっている。なお、本実施の形態において用いるポンプは、オイルポンプ２８に限定されず、ポンプが専用モータにより駆動する電動ポンプであってもよい。   The case houses an oil pump 28 for circulating the coolant. The oil pump 28 rotates in synchronization with the rotation of the rotor shaft 12. The pump used in the present embodiment is not limited to the oil pump 28, and may be an electric pump that is driven by a dedicated motor.

ロータシャフト１２には、前述したように、その内部に軸線方向１８に沿って孔が形成される。この孔は、オイルポンプ２８から送り出された冷却液が流れる流路３０に相当する。ロータシャフト１２には、流路３０とロータシャフト１２の外周面とを結ぶ貫通孔３２が設けられている。   As described above, a hole is formed in the rotor shaft 12 along the axial direction 18. This hole corresponds to the flow path 30 through which the coolant sent from the oil pump 28 flows. The rotor shaft 12 is provided with a through hole 32 that connects the flow path 30 and the outer peripheral surface of the rotor shaft 12.

ロータシャフト１２とロータ１４のコア２０との間には、軸線方向１８に沿って設けられた冷却液の供給路３６が形成される。本実施の形態では、コア２０の内周面に軸線方向１８に沿って溝を形成し、この溝とロータシャフト１２の外周面とで供給路３６を形成する。供給路３６は、貫通孔３２の配置に対応した位置に設けられており、流路３０から排出される冷却液が貫通孔３２を介して流入されてくる。なお、本実施の形態では、図２に例示したようにコア２０の内周面に形成した溝の断面をコの字状としたが、これに限定する必要はなく、例えばＵ字状としてもよい。本実施の形態においては、図２に例示したように、８本の供給路３６を形成したが、この数はこれに限る必要はない。なお、供給路３６の数については、追って詳述する。   A coolant supply path 36 provided along the axial direction 18 is formed between the rotor shaft 12 and the core 20 of the rotor 14. In the present embodiment, a groove is formed on the inner peripheral surface of the core 20 along the axial direction 18, and the supply path 36 is formed by the groove and the outer peripheral surface of the rotor shaft 12. The supply path 36 is provided at a position corresponding to the arrangement of the through holes 32, and the cooling liquid discharged from the flow path 30 flows through the through holes 32. In the present embodiment, as illustrated in FIG. 2, the cross section of the groove formed on the inner peripheral surface of the core 20 has a U shape. However, the present invention is not limited thereto, and may be a U shape, for example. Good. In the present embodiment, as illustrated in FIG. 2, eight supply paths 36 are formed, but this number need not be limited to this. The number of supply paths 36 will be described in detail later.

供給路３６の両端には、エンドプレート２２に設けられた油溜まり部３８が配設されている。一般的なエンドプレート２２は、コア２０の内径と同じサイズで形成され、コア２０と同様にその内周面がロータシャフト１２と接して固定されるが、本実施の形態においては、エンドプレート２２の内径をコア２０の内径より大きくし、ロータシャフト１２の外周面とエンドプレート２２の内周面との間に空間を形成した。油溜まり部３８は、この空間によって形成される。   Oil reservoirs 38 provided on the end plate 22 are disposed at both ends of the supply path 36. The general end plate 22 is formed in the same size as the inner diameter of the core 20, and the inner peripheral surface thereof is fixed in contact with the rotor shaft 12 similarly to the core 20, but in the present embodiment, the end plate 22 is fixed. Was made larger than the inner diameter of the core 20, and a space was formed between the outer peripheral surface of the rotor shaft 12 and the inner peripheral surface of the end plate 22. The oil reservoir 38 is formed by this space.

詳細は後述するように、油溜まり部３８には供給路３６から冷却液が供給されてくるが、この冷却液がエンドプレート２２に設けられた流路４０へ送られるガイド部として、本実施の形態では、コア２０及びエンドプレート２２を両側から挟み込む挟持部４２及び挟持部材４４を設けている。流路４０は、油溜まり部３８からエンドプレート２２の径方向の外側に連通しており、冷却液は、流路４０の下流端に設けられた吐出口４８からステータ１６へ向けて吐出される。   As will be described in detail later, the coolant is supplied to the oil reservoir 38 from the supply path 36. As a guide part for sending this coolant to the flow path 40 provided in the end plate 22, this embodiment is used. In the embodiment, a sandwiching portion 42 and a sandwiching member 44 that sandwich the core 20 and the end plate 22 from both sides are provided. The flow path 40 communicates from the oil reservoir 38 to the radially outer side of the end plate 22, and the cooling liquid is discharged toward the stator 16 from the discharge port 48 provided at the downstream end of the flow path 40. .

ところで、回転電機１０のロータ部分は、概略円盤形状の一対のエンドプレート２２ａ，２２ｂで概略円柱形状のコア２０を挟み、その中心にロータシャフト１２を通して形成される。本実施の形態では、ロータシャフト１２の一部を加工して円環状の挟持部４２を形成しておく。そして、エンドプレート２２ａ、コア２０、エンドプレート２２ｂにロータシャフト１２を嵌合し、更に、円環状の挟持部材４４にロータシャフト１２を嵌合する。更に、係止部材４６で挟持部材４４を係止する。このようにして、エンドプレート２２ａ、コア２０、エンドプレート２２ｂを挟持部４２及び挟持部材４４で挟着する。係止部材４６としては、かしめリングを用いてよい。あるいは、ロータシャフト１２にネジ山を形成するのであれば、ナットを用いてもよい。   By the way, the rotor portion of the rotating electrical machine 10 is formed through the rotor shaft 12 at the center with a substantially cylindrical core 20 sandwiched between a pair of substantially disc-shaped end plates 22a and 22b. In the present embodiment, a part of the rotor shaft 12 is processed to form the annular holding part 42. Then, the rotor shaft 12 is fitted to the end plate 22a, the core 20, and the end plate 22b, and the rotor shaft 12 is fitted to the annular holding member 44. Further, the holding member 44 is locked by the locking member 46. In this manner, the end plate 22a, the core 20, and the end plate 22b are clamped by the clamping unit 42 and the clamping member 44. A caulking ring may be used as the locking member 46. Alternatively, if a screw thread is formed on the rotor shaft 12, a nut may be used.

なお、本実施の形態では、挟持部材４４を取り付けるためにロータシャフト１２の外周面の一部を切削して外径を小さくしたが、必ずしも切削しなくてもよい。また、挟持部４２は、ロータシャフト１２の一部を加工して形成するようにしたが、挟持部材４４と同様に別部材にて形成してもよい。   In this embodiment, in order to attach the clamping member 44, a part of the outer peripheral surface of the rotor shaft 12 is cut to reduce the outer diameter, but it is not always necessary to cut. Further, although the sandwiching portion 42 is formed by processing a part of the rotor shaft 12, it may be formed by a separate member similarly to the sandwiching member 44.

このようにして、挟持部４２及び挟持部材４４によって各エンドプレート２２ａ，２２ｂの両端から挟着することで、ロータシャフト１２の外周面とエンドプレート２２の内周面との間に形成された油溜まり部３８に供給されてくる冷却液を、軸線方向１８側に逃がすことなく油溜まり部３８に溜め、エンドプレート２２に設けられた流路４０へ効率良く供給することができる。   In this way, the oil formed between the outer peripheral surface of the rotor shaft 12 and the inner peripheral surface of the end plate 22 by being clamped from both ends of the end plates 22a and 22b by the clamping portion 42 and the clamping member 44. The coolant supplied to the reservoir portion 38 can be stored in the oil reservoir portion 38 without escaping in the axial direction 18 side, and can be efficiently supplied to the flow path 40 provided in the end plate 22.

本実施の形態では、ロータシャフト１２とエンドプレート２２との間に空間を形成することから、エンドプレート２２によるコア２０の固定（面圧付与）が不安定になる傾向がある。これを解消するために、一体型ロータであれば、リベットピン等の固定部材を用いてもよい。ただ、分割型ロータでは、現在のところ遠心力による分解防止をのためにリベットピンを使用しているので、リベットピンを別途必要としない。   In the present embodiment, since a space is formed between the rotor shaft 12 and the end plate 22, the fixing of the core 20 (application of surface pressure) by the end plate 22 tends to become unstable. In order to solve this problem, a fixing member such as a rivet pin may be used in the case of an integrated rotor. However, since the split rotor currently uses rivet pins to prevent disassembly due to centrifugal force, no additional rivet pins are required.

次に、本実施の形態における作用について説明する。ロータシャフト１２に形成された流路３０を流れる冷却液は、図３に示した矢印Ａのように貫通孔３２を介して供給路３６へ送られ、更に供給路３６を通って油溜まり部３８へ供給される。図２から明らかなように、供給路３６はいずれもエンドプレートの流路４０と不連続で直結されてなく、よって供給路３６を流れる冷却液は、いったん油溜まり部３８へ流入されてからエンドプレートの流路４０へと送られる。そして、流路４０を流れる冷却液は、遠心力により流路４０の先端の吐出口４８から図３に示した矢印Ｂのようにステータ１６へ向けて吐出される。このようにして、本実施の形態においては、ステータ１６の冷却を行う。   Next, the operation in the present embodiment will be described. The coolant flowing through the flow path 30 formed in the rotor shaft 12 is sent to the supply path 36 through the through hole 32 as indicated by an arrow A shown in FIG. Supplied to. As is clear from FIG. 2, none of the supply passages 36 is discontinuously and directly connected to the end plate flow passage 40, so that the coolant flowing through the supply passage 36 once flows into the oil reservoir 38 and then ends. To the flow path 40 of the plate. The coolant flowing in the flow path 40 is discharged toward the stator 16 as indicated by an arrow B shown in FIG. 3 from the discharge port 48 at the tip of the flow path 40 by centrifugal force. In this way, in the present embodiment, the stator 16 is cooled.

ここで、低回転時においては、高回転時に比して冷却液の飛散量は少なくなるので、冷却効率は高回転時に比して期待できない。そこで、本実施の形態においては、供給路３６の数を吐出口４８の数より多くするように構成して飛散量を確保できるようにした。   Here, at the time of low rotation, the amount of scattering of the cooling liquid becomes smaller than that at the time of high rotation, so that the cooling efficiency cannot be expected as compared with that at the time of high rotation. Therefore, in the present embodiment, the number of supply paths 36 is configured to be greater than the number of discharge ports 48 so that the amount of scattering can be ensured.

すなわち、遠心力は、回転数と回転物重量が影響してくる。低回転時において冷却液の飛散量を増やすためには、回転物重量、すなわち冷却液の排出量（吐出口４８からの吐出量）を増やすことが有効である。なお、本実施の形態において、飛散量と吐出量は同義である。冷却液の排出量を増やすためには、まず冷却液の供給量を増やすことが考えられる。本実施の形態の場合、吐出口４８へ続くエンドプレート２２に設けられた流路４０への供給量、すなわち油溜まり部３８への供給量を増やすことが考えられる。冷却液の供給量を増やすための方法としては、供給路３６の本数を増やすか、供給路３６の断面積を大きくすることが考えられる。   That is, the centrifugal force is affected by the rotational speed and the weight of the rotating object. In order to increase the scattering amount of the cooling liquid at the time of low rotation, it is effective to increase the weight of the rotating object, that is, the discharge amount of the cooling liquid (discharge amount from the discharge port 48). In the present embodiment, the scattering amount and the discharge amount are synonymous. In order to increase the discharge amount of the coolant, it is conceivable to first increase the supply amount of the coolant. In the case of the present embodiment, it is conceivable to increase the supply amount to the flow path 40 provided in the end plate 22 leading to the discharge port 48, that is, the supply amount to the oil reservoir 38. As a method for increasing the supply amount of the cooling liquid, it is conceivable to increase the number of supply paths 36 or increase the cross-sectional area of the supply paths 36.

ただ、供給路３６の１本当たりの断面積を増大させると、周辺鋼板の遠心力耐力が大幅に低下することによってコア２０が変形しやすくなる。そこで、遠心力による耐変形能を保持したまま供給量を増やすには、断面積を大きくせずに供給路３６の本数を増やすことが好適である。このような理由により、本実施の形態においては、供給路３６の数を吐出口４８の数より多くするように構成した。ただ、吐出口からの冷却液の供給量を増やしたからといって、特に低回転時においては、吐出口からの飛散量がこれに比例して単純に増えるとは限らない。これについて図を用いて説明する。   However, when the cross-sectional area per supply path 36 is increased, the centrifugal strength of the peripheral steel plates is greatly reduced, so that the core 20 is easily deformed. Therefore, in order to increase the supply amount while maintaining the deformation resistance due to centrifugal force, it is preferable to increase the number of supply paths 36 without increasing the cross-sectional area. For this reason, in the present embodiment, the number of supply paths 36 is configured to be larger than the number of discharge ports 48. However, just because the amount of cooling liquid supplied from the discharge port is increased, the amount of scattering from the discharge port does not always increase in proportion to this, particularly at low rotations. This will be described with reference to the drawings.

図４は、従来と同様にエンドプレートとコアとの各内径が同じ場合において、図２に示した本実施の形態のように供給路の本数を増やした場合のエンドプレート部分の断面図である。図４から明らかなように供給路６０の本数を本実施の形態と同様に８本に増やして冷却液の供給量を増やそうとしても、供給路６０ｂ，６０ｃ，６０ｅ，６０ｇ，６０ｈはエンドプレート６２の流路６４につながっているとは言えない。よって、供給路の本数を単に増やすだけでは冷却液の供給量を増やすことにはならない。つまり、吐出口からの飛散量を増やすことにつながらない。冷却液の供給量を増やすためには、コア側の供給路とエンドプレート側の流路との位置合わせ、すなわちエンドプレートとコアの位相を合わせる必要があり、そのための手間がかかってくる。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the end plate portion when the number of supply paths is increased as in the present embodiment shown in FIG. 2 when the inner diameters of the end plate and the core are the same as in the prior art. . As is apparent from FIG. 4, even if the number of the supply paths 60 is increased to 8 as in the present embodiment to increase the supply amount of the cooling liquid, the supply paths 60b, 60c, 60e, 60g, 60h It cannot be said that it is connected to 62 flow paths 64. Therefore, simply increasing the number of supply paths does not increase the amount of coolant supplied. That is, it does not lead to an increase in the amount of scattering from the discharge port. In order to increase the supply amount of the cooling liquid, it is necessary to align the supply path on the core side and the flow path on the end plate side, that is, to match the phases of the end plate and the core.

また、図５は、従来と同様にエンドプレートとコアとの各内径が同じであるものの、エンドプレート内に空間を形成した場合のエンドプレート部分の断面図である。なお、図５においても、供給路７０の本数を増やしている。この構成においては、全ての供給路７０からの冷却液は空間（本実施の形態の「油溜まり部３８」に対応）７２に送られるので、図４に示した構成とは異なり、供給路の本数を増やすことに伴い冷却液の供給量を増やすことが可能になる。しかしながら、エンドプレート７４の内周部分とコア側の供給路７０とが交互に配置されるような位置合わせ、すなわちエンドプレート７４とコアの位相を合わせる必要があり、そのための手間がかかってくる。更に、空間７２を形成するための加工がエンドプレート７４に必要になってくる。   FIG. 5 is a cross-sectional view of the end plate portion when a space is formed in the end plate, although the inner diameters of the end plate and the core are the same as in the conventional case. In FIG. 5 as well, the number of supply paths 70 is increased. In this configuration, the cooling liquid from all the supply paths 70 is sent to the space 72 (corresponding to the “oil reservoir 38” in the present embodiment) 72, and therefore, unlike the configuration shown in FIG. As the number increases, the amount of coolant supplied can be increased. However, it is necessary to align the inner peripheral portions of the end plate 74 and the core-side supply passages 70 alternately, that is, to match the phases of the end plate 74 and the core, which takes time. Further, the end plate 74 needs to be processed to form the space 72.

そこで、本実施の形態の場合、エンドプレート２２の内部ではなくエンドプレート２２の内径をコア２０の内径より大きくし、油溜まり部３８をロータシャフト１２の外周面とエンドプレート２２の内周面との間に形成するようにした。このように、本実施の形態では、エンドプレート２２の内部に加工を施すことなく油溜まり部３８となる空間を形成するようにしたので、エンドプレート２２を簡素な形状で形成することができる。また、図２から明らかなようにエンドプレート２２とコア２０との位相を合わせる必要もない。本実施の形態では、以上のように構成することで、全ての供給路３６から送られてくる冷却液全てを油溜まり部３８に供給することができる。   Therefore, in the case of the present embodiment, the inner diameter of the end plate 22, not the inside of the end plate 22, is made larger than the inner diameter of the core 20, and the oil reservoir 38 is formed between the outer peripheral surface of the rotor shaft 12, It was made to form between. As described above, in the present embodiment, since the space serving as the oil reservoir portion 38 is formed inside the end plate 22 without processing, the end plate 22 can be formed in a simple shape. Further, as apparent from FIG. 2, it is not necessary to match the phases of the end plate 22 and the core 20. In the present embodiment, by configuring as described above, it is possible to supply all the coolant sent from all the supply paths 36 to the oil reservoir 38.

以上説明したように、本実施の形態においては、エンドプレート２２の流路４０への冷却液の供給量の増大を図ることができ、これに伴い吐出口４８からの吐出量（冷却液の排出量）を増大させることは可能になる。ただ、前述したように、遠心力は、回転数と回転物重量が影響してくるが、低回転時において冷却液の飛散量を増やすためには、冷却液の排出量（吐出口４８からの吐出量）を増やす必要がある。吐出口１本当たりの吐出量が増えなければ、飛散距離は変わらないので飛散領域を増やすことにつながらない。   As described above, in the present embodiment, it is possible to increase the supply amount of the cooling liquid to the flow path 40 of the end plate 22, and accordingly, the discharge amount (discharge of the cooling liquid) from the discharge port 48. It is possible to increase the amount). However, as described above, the centrifugal force is affected by the number of rotations and the weight of the rotating object. However, in order to increase the amount of cooling liquid scattered at low speed, the amount of cooling liquid discharged (from the discharge port 48) is increased. It is necessary to increase the discharge amount. If the discharge amount per discharge port does not increase, the scattering distance does not change, and therefore the scattering region does not increase.

そこで、本実施の形態においては、エンドプレート２２の吐出口１本当たりの飛散量を増やすために、吐出口４８の数を供給路３６の本数より少なくし、更に各吐出口４８の断面積を各供給路３６の断面積より大きくした。すなわち、１本の供給路３６から供給されてくる供給量に制限されずに、１本の吐出口４８から吐出される吐出量を増大させるようにした。このような構成とすることで、各吐出口４８からの吐出量（回転物重量）を増やすことができ、この結果、冷却液の飛散距離を伸ばすことができる。特に、本実施の形態においては、油溜まり部３８を設けることで供給路３６と流路４０とを不連続に構成することができ、これにより、油溜まり部３８に連なる供給路３６及び流路４０の断面積を異ならせるのに都合がよい。   Therefore, in the present embodiment, in order to increase the amount of scattering per discharge port of the end plate 22, the number of discharge ports 48 is made smaller than the number of supply passages 36, and the cross-sectional area of each discharge port 48 is further reduced. The cross-sectional area of each supply path 36 was made larger. That is, the discharge amount discharged from one discharge port 48 is increased without being limited by the supply amount supplied from one supply path 36. By setting it as such a structure, the discharge amount (rotary object weight) from each discharge port 48 can be increased, As a result, the scattering distance of a cooling fluid can be extended. In particular, in the present embodiment, the supply passage 36 and the flow path 40 can be configured discontinuously by providing the oil reservoir portion 38, whereby the supply passage 36 and the flow passage that are continuous with the oil reservoir portion 38. It is convenient to make 40 cross-sectional areas different.

本実施の形態によれば、以上のように構成することで、コア２０の強度の問題を解決しつつ、より多くの冷却液が排出可能となる。特に、低回転時における飛散量を確保することができ、これにより、低回転時においても冷却能力を従来に比して向上させることができる。   According to the present embodiment, by configuring as described above, more cooling liquid can be discharged while solving the problem of the strength of the core 20. In particular, the amount of scattering at the time of low rotation can be ensured, whereby the cooling capacity can be improved as compared to the conventional case even at the time of low rotation.

１０ 回転電機、１２ ロータシャフト、１４ ロータ、１６ ステータ、１８ 軸線方向、２０ コア、２２，２２ａ，２２ｂ エンドプレート、２４ コイル、２６ コイルエンド、２８ オイルポンプ、３０ 流路、３２ 貫通孔、３６ 供給路、３８ 油溜まり部、４０ 流路、４２ 挟持部、４４ 挟持部材、４６ 係止部材、４８ 吐出口。   10 Rotating machine, 12 Rotor shaft, 14 Rotor, 16 Stator, 18 Axial direction, 20 Core, 22, 22a, 22b End plate, 24 Coil, 26 Coil end, 28 Oil pump, 30 Flow path, 32 Through hole, 36 Supply Path, 38 oil reservoir, 40 flow path, 42 clamping part, 44 clamping member, 46 locking member, 48 discharge port.

Claims (3)

冷却媒体が流れる流路を有するロータシャフトと前記ロータシャフトに固定されたコアとを有するロータと、前記ロータの外側に配置されたステータと、前記コアの軸線方向の両端に配設されたエンドプレートと、を有する回転電機の冷却構造において、
前記エンドプレートに設けられた冷却媒体溜まり部と、
前記流路を流れる冷却媒体を前記冷却媒体溜まり部へ供給する供給路と、
前記エンドプレートの外周面に設けられ、前記冷却媒体溜まり部内の冷却媒体を前記ステータへ向けて吐出する吐出口と、
を備え、
前記供給路の数を、前記吐出口の数より多くしたことを特徴とする回転電機の冷却構造。 A rotor having a rotor shaft having a flow path through which a cooling medium flows, a core fixed to the rotor shaft, a stator disposed outside the rotor, and end plates disposed at both ends of the core in the axial direction In the cooling structure of the rotating electrical machine having,
A cooling medium reservoir provided in the end plate;
A supply path for supplying the cooling medium flowing through the flow path to the cooling medium reservoir,
A discharge port that is provided on the outer peripheral surface of the end plate and discharges the cooling medium in the cooling medium reservoir to the stator;
With
A cooling structure for a rotating electric machine, wherein the number of supply paths is greater than the number of discharge ports. 請求項１に記載の回転電機の冷却構造において、
前記供給路は、前記ロータシャフトと前記コアとの間に前記ロータシャフトの軸方向に沿って設けられ、前記ロータシャフトに設けられた貫通孔を介して前記流路から流入されてくる冷却媒体を前記冷却媒体溜まり部へ供給することを特徴とする回転電機の冷却構造。 The cooling structure for a rotating electrical machine according to claim 1,
The supply path is provided along the axial direction of the rotor shaft between the rotor shaft and the core, and a cooling medium flowing from the flow path through a through hole provided in the rotor shaft. A cooling structure for a rotating electric machine, wherein the cooling medium supply portion is supplied to the cooling medium reservoir. 請求項１に記載の回転電機の冷却構造において、
前記エンドプレートの内径を前記コアの内径より大きくし、
前記冷却媒体溜まり部は、前記ロータシャフトの外周面と前記エンドプレートの内周面との間に形成されることを特徴とする回転電機の冷却構造。 The cooling structure for a rotating electrical machine according to claim 1,
The inner diameter of the end plate is larger than the inner diameter of the core;
The cooling structure for a rotating electrical machine, wherein the cooling medium reservoir is formed between an outer peripheral surface of the rotor shaft and an inner peripheral surface of the end plate.
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