JP5941836B2 - Rotating electrical machine rotor - Google Patents

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Description

本発明は、回転電機のロータに関する。   The present invention relates to a rotor of a rotating electrical machine.

従来、回転電機に使用されるロータにおいては、電磁鋼板が多数積層されたロータコアに複数の磁石挿入孔が設けられ、各磁石挿入孔にそれぞれ永久磁石が挿入されるものが知られている(例えば特許文献1及び2参照)。   Conventionally, a rotor used in a rotating electrical machine is known in which a plurality of magnet insertion holes are provided in a rotor core in which a large number of electromagnetic steel plates are laminated, and permanent magnets are inserted into the respective magnet insertion holes (for example, (See Patent Documents 1 and 2).

例えば、図7に示すロータ110では、ロータコア111に、永久磁石113を収納する磁石挿入孔116が設けられ、永久磁石113は、磁石挿入孔116に収納されて、充填材としての樹脂117で固定される。また、磁石挿入孔116の回転軸側の内壁面には、樹脂117が注入される断面略半円形の注入溝116aが回転軸に沿って形成され、端板114には、注入溝116aに繋がる略円形の注入孔114aが形成され、この注入孔114aに注入ノズルが接続されて、樹脂117が注入される。   For example, in the rotor 110 shown in FIG. 7, the rotor core 111 is provided with a magnet insertion hole 116 for accommodating the permanent magnet 113, and the permanent magnet 113 is accommodated in the magnet insertion hole 116 and fixed with a resin 117 as a filler. Is done. Further, an injection groove 116a having a substantially semicircular cross section in which the resin 117 is injected is formed along the rotation axis on the inner wall surface on the rotation axis side of the magnet insertion hole 116, and the end plate 114 is connected to the injection groove 116a. A substantially circular injection hole 114a is formed, an injection nozzle is connected to the injection hole 114a, and the resin 117 is injected.

また、図8に示すように、特許文献1に記載のロータ210では、ロータコア211に形成された磁石挿入孔216に永久磁石213が挿入され、端板214には、ロータコア211と対向する面に形成された凹部214aと、端板214の外側表面と凹部214aとを貫通する貫通孔214bとが設けられている。そして、貫通孔214bから凹部214aを介して磁石挿入孔216に充填材217を注入することで、永久磁石213の固定を行うとともに、ロータコア211及び端板214の軸方向端面の凹凸吸収とを同時に行うことが記載されている。   Further, as shown in FIG. 8, in the rotor 210 described in Patent Document 1, a permanent magnet 213 is inserted into a magnet insertion hole 216 formed in the rotor core 211, and the end plate 214 has a surface facing the rotor core 211. The formed recess 214a and a through hole 214b that penetrates the outer surface of the end plate 214 and the recess 214a are provided. The filler 217 is injected from the through hole 214b into the magnet insertion hole 216 via the recess 214a, thereby fixing the permanent magnet 213 and simultaneously absorbing the unevenness of the axial end surfaces of the rotor core 211 and the end plate 214. It is described to do.

特開2008−199725号公報JP 2008-199725 A 特許第4731920号公報Japanese Patent No. 4731920

ところで、図7に示したロータ110においては、ロータコア111と端板114との熱膨張差や、ロータコア111と端板114との重量差による回転時の遠心力の違いで、注入孔114aと注入溝116a内の樹脂117にその間でクラックが入る可能性がある。このため、注入孔114a内に残った樹脂117aが剥離し、剥離した樹脂117aがロータ110の外部に抜け出てしまう可能性がある。このように剥離した樹脂117aが、ロータとステータとの間のエアギャップに入り込んだ場合、ロータ或はステータが損傷する可能性がある。   By the way, in the rotor 110 shown in FIG. 7, the injection hole 114a and the injection hole are injected due to a difference in thermal expansion between the rotor core 111 and the end plate 114 and a centrifugal force during rotation due to a weight difference between the rotor core 111 and the end plate 114. There is a possibility that cracks may occur in the resin 117 in the groove 116a. For this reason, the resin 117a remaining in the injection hole 114a may be peeled off, and the peeled resin 117a may come out of the rotor 110. If the resin 117a thus peeled enters the air gap between the rotor and the stator, the rotor or the stator may be damaged.

また、図8に示したロータ210においては、端板214の凹部214aに充填材217を流して、凹部214a内で硬化した充填材217の剥離を防止することはできるが、端板214に凹部214aの溝加工が必要でコストが嵩み、また、充填材217を充填する際の充填圧力が高くなったり、端板214の外側から充填状態が確認できないなどの課題がある。   Further, in the rotor 210 shown in FIG. 8, the filler 217 can be poured into the recess 214a of the end plate 214 to prevent the filler 217 cured in the recess 214a from being peeled off. There is a problem that the groove processing of 214a is necessary and the cost is increased, the filling pressure when filling the filler 217 is increased, and the filling state cannot be confirmed from the outside of the end plate 214.

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡単な構成で、磁石固定用の充填材がロータ外部へ放出されるのを抑制して、周辺部品の損傷或は充填材のオイル中への流出を抑制することができる回転電機のロータを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to suppress the discharge of the magnet fixing filler to the outside of the rotor with a relatively simple configuration, and to prevent peripheral components from being released. An object of the present invention is to provide a rotor of a rotating electrical machine that can suppress damage or leakage of a filler into oil.

前述した目的を達成するために、請求項1に係る発明は、
複数の磁石挿入孔(例えば、後述する実施形態における磁石挿入孔25)が形成されたロータコア(例えば、後述する実施形態におけるロータコア20)と、
前記ロータコアの軸方向端面を覆う端板(例えば、後述する実施形態における端板41)と、
前記複数の磁石挿入孔にそれぞれ挿入される複数の永久磁石(例えば、後述する実施形態における永久磁石30)と、
前記永久磁石が挿入された前記磁石挿入孔に充填される充填材(例えば、後述する実施形態における充填材F)と、
を備える回転電機のロータ(例えば、後述する実施形態における回転電機のロータ10)であって、
前記端板には、前記磁石挿入孔と前記端板の外側とを回転軸方向に連通する、前記充填材の注入口(例えば、後述する実施形態における注入口42)が形成されており、
前記注入口は、回転軸方向から見て、前記磁石挿入孔と前記永久磁石との間に形成される注入溝(例えば、後述する実施形態における注入溝25a)と部分的に重なる位置に配置され、且つ、前記端板のロータコア側開口(例えば、後述する実施形態におけるロータコア側開口43)における開口面積(例えば、後述する実施形態における開口面積A)が前記端板の外側開口(例えば、後述する実施形態における外側開口44)における開口面積(例えば、後述する実施形態における開口面積B)よりも大きいことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1
A rotor core (for example, a rotor core 20 in an embodiment described later) in which a plurality of magnet insertion holes (for example, a magnet insertion hole 25 in an embodiment described later) is formed;
An end plate that covers the axial end surface of the rotor core (for example, an end plate 41 in an embodiment described later);
A plurality of permanent magnets inserted into the plurality of magnet insertion holes, respectively (for example, permanent magnet 30 in an embodiment described later);
A filler (for example, a filler F in an embodiment to be described later) filled in the magnet insertion hole in which the permanent magnet is inserted;
A rotor of a rotating electrical machine (e.g., a rotor 10 of a rotating electrical machine in an embodiment described later),
The end plate is formed with an inlet for the filler (for example, an inlet 42 in an embodiment described later) that communicates the magnet insertion hole and the outside of the end plate in the rotation axis direction.
The injection port is disposed at a position partially overlapping with an injection groove (for example, an injection groove 25a in an embodiment described later) formed between the magnet insertion hole and the permanent magnet when viewed from the rotation axis direction. And the opening area (for example, opening area A in the embodiment described later) in the rotor core side opening (for example, rotor core side opening 43 in the embodiment described later) of the end plate is the outer opening (for example, described later) of the end plate. It is characterized by being larger than an opening area (for example, an opening area B in an embodiment described later) in the outer opening 44 in the embodiment.

請求項2に係る発明は、請求項1の構成に加えて、
前記注入口は、前記ロータコア側開口から前記外側開口に向かうに従って開口面積が小さくなるテーパ部(例えば、後述する実施形態におけるテーパ部45)を有していることを特徴とする。
In addition to the configuration of claim 1, the invention according to claim 2
The injection port has a taper portion (for example, a taper portion 45 in an embodiment described later) having an opening area that decreases from the rotor core side opening toward the outer opening.

請求項3に係る発明は、請求項1の構成に加えて、
前記注入口は、前記ロータコア側開口から回転軸方向に沿って一様形状を有するコア側開口部(例えば、後述する実施形態におけるコア側開口部43a)と、前記外側開口から回転軸方向に沿って一様形状を有する外側開口部(例えば、後述する実施形態における外側開口部44a)と、が連続することで段付き形状に形成され、
前記コア側開口部の開口面積は前記外側開口部の開口面積よりも大きく、
前記コア側開口部の軸方向幅(例えば、後述する実施形態における軸方向幅h1)は前記外側開口部の軸方向幅(例えば、後述する実施形態における軸方向幅h2)よりも大きいことを特徴とする。
In addition to the structure of claim 1, the invention according to claim 3
The injection port has a core-side opening (for example, a core-side opening 43a in an embodiment described later) having a uniform shape along the rotation axis direction from the rotor core-side opening, and the rotation opening direction from the outer opening. And an outer opening having a uniform shape (for example, an outer opening 44a in an embodiment described later) is formed into a stepped shape by being continuous,
The opening area of the core side opening is larger than the opening area of the outer opening,
An axial width of the core side opening (for example, an axial width h1 in an embodiment described later) is larger than an axial width of the outer opening (for example, an axial width h2 in an embodiment described later). And

請求項4に係る発明は、請求項1から3のいずれかの構成に加えて、
前記注入口の前記ロータコア側開口における開口面積は、前記磁石挿入孔と前記永久磁石との間に形成される隙間面積(例えば、後述する実施形態における隙間面積C)よりも大きいことを特徴とする。
In addition to the structure of any one of claims 1 to 3, the invention according to claim 4
An opening area of the inlet at the rotor core side opening is larger than a gap area formed between the magnet insertion hole and the permanent magnet (for example, a gap area C in an embodiment described later). .

請求項5に係る発明は、請求項4の構成に加えて、
前記注入口の前記外側開口における開口面積は、前記磁石挿入孔と前記永久磁石との間に形成される隙間面積以下に形成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 5 includes, in addition to the configuration of claim 4,
An opening area of the outer opening of the injection port is formed to be equal to or smaller than a gap area formed between the magnet insertion hole and the permanent magnet.

請求項6に係る発明は、請求項1から5のいずれかの構成に加えて、
前記充填材は、耐油性を有する樹脂からなることを特徴とする。
In addition to the structure of any one of claims 1 to 5, the invention according to claim 6
The filler is made of a resin having oil resistance.

請求項1の発明によれば、注入口内に収容された充填材の一部が、回転電機の運転中に注入口からロータ外部へ抜け落ちてしまうことを抑制することができる。したがって、充填材がロータ外部へ放出されるのを抑制することができ、周辺部品の損傷あるいはオイル中への流出を抑制することができる。
また、注入口を塞ぐための追加部品が不要となるので、コストの増加を抑制することができる。
さらに、注入口は磁石挿入孔と端板の外側とを回転軸方向に連通していることにより、充填材を注入する際の注入圧が比較的小さくて済むため、設備の大型化を抑制することができる。また、充填材の注入状態をロータ外部から確認することも可能であるため、ロータの信頼性を向上することができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to prevent a part of the filler contained in the injection port from dropping out of the rotor from the injection port during operation of the rotating electrical machine. Therefore, it is possible to suppress the filler from being discharged to the outside of the rotor, and it is possible to suppress damage to peripheral parts or outflow into the oil.
Moreover, since an additional part for closing the injection port is not necessary, an increase in cost can be suppressed.
Furthermore, since the injection port communicates the magnet insertion hole and the outer side of the end plate in the direction of the rotation axis, the injection pressure when injecting the filler can be relatively small, thereby suppressing the increase in size of the equipment. be able to. Further, since it is possible to confirm the injection state of the filler from the outside of the rotor, the reliability of the rotor can be improved.

請求項2の発明によれば、磁石挿入孔に所定量の充填材を注入する場合に、余剰となった充填材は注入口内に収容されることになるが、磁石挿入孔または磁石の寸法公差によって余剰となる充填材の量にばらつきが存在して注入口内に収容される充填材量(高さ)が異なる場合がある。しかしながら、この場合であっても、クラックにより破断した注入口内の充填材は、開口面積の小さいテーパ部の外側開口寄りの部分に係止され、開口面積の大きいテーパ部のロータコア側に留まるので、より確実に充填材の抜けを抑制することができる。
また、テーパ部を構成する際の打抜き型は比較的簡易に構成することができるため、製造コストの増大を抑制することができる。
According to the second aspect of the present invention, when a predetermined amount of filler is injected into the magnet insertion hole, the excess filler is accommodated in the injection port. Depending on the amount of filler, there is a variation in the amount of filler that is excessive, and the amount (height) of filler that is accommodated in the inlet may differ. However, even in this case, the filler in the inlet broken by the crack is locked to the portion near the outer opening of the tapered portion with a small opening area, and remains on the rotor core side of the tapered portion with a large opening area. The loss of the filler can be suppressed more reliably.
Moreover, since the punching die for forming the tapered portion can be configured relatively easily, an increase in manufacturing cost can be suppressed.

請求項3の発明によれば、充填材のコア側開口部の鍔部分の強度を高くすることができ、クラックの発生を抑制することができる。
また、余剰となった充填材を収容するための空間を大きくすることが出来るため、充填材が端板の外側へ溢れてしまうことを効果的に抑制することができる。
According to invention of Claim 3, the intensity | strength of the collar part of the core side opening part of a filler can be made high, and generation | occurrence | production of a crack can be suppressed.
Moreover, since the space for accommodating the surplus filler can be increased, the overflow of the filler to the outside of the end plate can be effectively suppressed.

請求項4の発明によれば、定量充填の際、余分な充填材が注入口内に収容されるとともに、端板の外側へ溢れてしまうことを抑制することができ、端板の外側へ溢れて端板に付着した充填材が、コンタミとなってしまうことを抑制することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, during filling, it is possible to prevent excess filler from being stored in the injection port and to overflow to the outside of the end plate, and to overflow to the outside of the end plate. It can suppress that the filler adhering to the end plate becomes a contamination.

請求項5の発明によれば、注入口内に収容された余分な充填材が、仮にロータコア側の開口全面に広がらなかった場合であっても(盛り上がって硬化してしまった場合でも)、外側に抜け落ちてしまうことを抑制することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, even if the excess filler accommodated in the injection port does not spread over the entire opening on the rotor core side (even if it rises and hardens), it is on the outside. It can suppress falling out.

請求項6の発明によれば、充填材として比較的硬い耐油性を有する樹脂を用いる場合であっても、硬化後の樹脂がロータ外部へ放出することを抑制することができ、周辺部品の損傷あるいはオイル中への流出を抑制することができる。   According to the invention of claim 6, even when a relatively hard oil-resistant resin is used as the filler, it is possible to suppress the release of the cured resin to the outside of the rotor, and damage to peripheral parts. Or the outflow into oil can be suppressed.

本発明の一実施形態にかかる回転電機のロータを示す正面図である。It is a front view which shows the rotor of the rotary electric machine concerning one Embodiment of this invention. (a)は、図1のロータのII部拡大正面図であり、(b)は、(a)のII´−II´線に沿った断面図である。(A) is the II section enlarged front view of the rotor of FIG. 1, (b) is sectional drawing along the II'-II 'line of (a). 充填材が注入口内で係止される状態を示す図2(b)のIII部拡大図である。It is the III section enlarged view of FIG.2 (b) which shows the state by which a filler is latched in an injection hole. (a)は、本実施形態の第1変形例に係る、図2(a)に対応する要部拡大正面図であり、(b)は、図2(b)に対応する断面図である。(A) is a principal part enlarged front view corresponding to Drawing 2 (a) concerning the 1st modification of this embodiment, and (b) is a sectional view corresponding to Drawing 2 (b). (a)は、本実施形態の第2変形例に係る、図2(a)に対応する要部拡大正面図であり、(b)は、図2(b)に対応する断面図である。(A) is a principal part enlarged front view corresponding to Drawing 2 (a) concerning the 2nd modification of this embodiment, and (b) is a sectional view corresponding to Drawing 2 (b). (a)は、本実施形態の第3変形例に係る、図2(a)に対応する要部拡大正面図であり、(b)は、図2(b)に対応する断面図である。(A) is a principal part enlarged front view corresponding to Drawing 2 (a) concerning the 3rd modification of this embodiment, and (b) is a sectional view corresponding to Drawing 2 (b). 従来のロータの要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the conventional rotor. 従来の他のロータの要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the other conventional rotor.

以下、本発明の一実施形態に係る回転電機のロータを図1及び図2を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, a rotor of a rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

図1及び図2に示すように、本実施形態の回転電機のロータ10は、略円筒状の回転軸11と、回転軸11の外周側に取り付けられるロータコア20と、ロータコア20に取り付けられる複数の永久磁石30を備え、不図示のステータの内側に配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the rotor 10 of the rotating electrical machine according to the present embodiment includes a substantially cylindrical rotary shaft 11, a rotor core 20 attached to the outer peripheral side of the rotary shaft 11, and a plurality of rotor cores 20 attached to the rotor core 20. A permanent magnet 30 is provided and is disposed inside a stator (not shown).

ロータコア20は、同一形状の円板上の電磁鋼板(例えば、ケイ素鋼板)21を多数積層して形成されている(図2(b)参照)。また、ロータコア20には、円周方向に亘って複数の磁石挿入孔25が設けられており、一対の磁石挿入孔25毎に所定の間隔で配置されている。磁石挿入孔25は、軸方向から見たときに略長方形状に形成されており、一対の磁石挿入孔25が、これらの間に径方向に延びるセンターリブ26を形成するように、センターリブ26に対して線対称に配置されている。   The rotor core 20 is formed by laminating a number of electromagnetic steel plates (for example, silicon steel plates) 21 on a disc having the same shape (see FIG. 2B). The rotor core 20 is provided with a plurality of magnet insertion holes 25 in the circumferential direction, and the rotor core 20 is disposed at a predetermined interval for each pair of magnet insertion holes 25. The magnet insertion holes 25 are formed in a substantially rectangular shape when viewed from the axial direction, and the center ribs 26 are formed such that the pair of magnet insertion holes 25 forms a center rib 26 extending in the radial direction therebetween. Are arranged in line symmetry.

各永久磁石30は、一対の磁石挿入孔25毎に磁極の向きを変えながら、各磁石挿入孔25にそれぞれ挿入されており、例えば、2つの永久磁石30aでは、外周側がN極とすると、隣接する2つの永久磁石30bでは、外周側がS極となる。   Each permanent magnet 30 is inserted into each magnet insertion hole 25 while changing the direction of the magnetic pole for each pair of magnet insertion holes 25. For example, in the two permanent magnets 30a, if the outer peripheral side is an N pole, they are adjacent to each other. In the two permanent magnets 30b, the outer peripheral side is the S pole.

また、磁石挿入孔25は、その内径側壁面の中央部分に、断面略半円形の注入溝25aを有しており、この注入溝25aから永久磁石30が挿入された磁石挿入孔25に充填材Fが充填される。充填材Fとしては、熱硬化性樹脂のうち、本実施形態では特に、耐油性を有するエポキシ樹脂が適用されている。   The magnet insertion hole 25 has an injection groove 25a having a substantially semicircular cross section at the center of the inner diameter side wall surface, and a filler is inserted into the magnet insertion hole 25 into which the permanent magnet 30 is inserted from the injection groove 25a. F is filled. As the filler F, among the thermosetting resins, an epoxy resin having oil resistance is particularly applied in the present embodiment.

また、図2(b)に示すように、ロータコア20の軸方向両端部には、その軸方向端面を覆う端板40,41が取り付けられている。ロータコア20は、端板40を回転軸11に取り付けた後、電磁鋼板21を積層して回転軸11に圧入することで形成される。そして、ロータコア20の磁石挿入孔25に永久磁石30を挿入し、端板41を回転軸11に取り付けた後、回転軸11に固定部材としてのカラー部材50が圧入される。これにより、カラー部材50は、端板40、41をロータコア20とともに軸方向に挟み込み、端板40,41及びロータコア20には、カラー部材50によって軸方向荷重が与えられている。   Further, as shown in FIG. 2B, end plates 40 and 41 are attached to both end portions of the rotor core 20 in the axial direction so as to cover the end surfaces in the axial direction. The rotor core 20 is formed by attaching the end plate 40 to the rotating shaft 11 and then laminating the electromagnetic steel plates 21 and press-fitting the rotating plate 11. Then, after inserting the permanent magnet 30 into the magnet insertion hole 25 of the rotor core 20 and attaching the end plate 41 to the rotating shaft 11, the collar member 50 as a fixed member is press-fitted into the rotating shaft 11. Accordingly, the collar member 50 sandwiches the end plates 40 and 41 together with the rotor core 20 in the axial direction, and the end plates 40 and 41 and the rotor core 20 are given an axial load by the collar member 50.

また、端板41には、図2(a)及び図2(b)に示すように、回転軸方向から見て、注入溝25aと部分的に重なる位置で、複数の磁石挿入孔25の注入溝25aと端板41の外側とを回転軸方向に連通する複数の注入口42が、磁石挿入孔25と同数形成されている。   2A and 2B, the plurality of magnet insertion holes 25 are injected into the end plate 41 at a position partially overlapping with the injection groove 25a when viewed from the rotation axis direction. The same number of inlets 42 as the number of the magnet insertion holes 25 are formed to communicate the grooves 25a and the outside of the end plate 41 in the direction of the rotation axis.

注入口42は、直径a1の円形のロータコア側開口43から直径b1の円形の外側開口44に向かうに従って開口面積が小さくなるテーパ部45を有しており、ロータコア側開口43と外側開口44は同心に形成されている。したがって、端板41のロータコア側開口43における開口面積Aが端板41の外側開口44における開口面積Bよりも大きく設計されている。   The inlet 42 has a tapered portion 45 whose opening area decreases from the circular rotor core side opening 43 having a diameter a1 toward the circular outer opening 44 having a diameter b1. The rotor core side opening 43 and the outer opening 44 are concentric. Is formed. Therefore, the opening area A in the rotor core side opening 43 of the end plate 41 is designed to be larger than the opening area B in the outer opening 44 of the end plate 41.

また、注入口42のロータコア側開口43における開口面積Aは、磁石挿入孔25と永久磁石30との間に形成される注入溝25aの隙間面積Cよりも大きく設計されている。なお、隙間面積Cとは、注入溝25aに沿った円弧と永久磁石30とによって囲まれる面積を表わす。   The opening area A of the inlet 42 in the rotor core side opening 43 is designed to be larger than the gap area C of the injection groove 25 a formed between the magnet insertion hole 25 and the permanent magnet 30. The clearance area C represents the area surrounded by the arc along the injection groove 25a and the permanent magnet 30.

従って、充填材Fは注入口42を介して注入溝25a内に注入され、硬化することで、磁石挿入孔25内の永久磁石30を固定する。また、注入口42は磁石挿入孔25と端板41の外側とを回転軸方向に連通する構成としているので、充填材Fを注入する際の注入圧が比較的小さくて済み、また、充填材Fの注入状態はロータ外部から確認することができる。   Accordingly, the filler F is injected into the injection groove 25a through the injection port 42 and hardens, thereby fixing the permanent magnet 30 in the magnet insertion hole 25. In addition, since the injection port 42 is configured to communicate the magnet insertion hole 25 and the outside of the end plate 41 in the direction of the rotation axis, the injection pressure when injecting the filler F may be relatively small, and the filler The injection state of F can be confirmed from the outside of the rotor.

また、注入口42のロータコア側開口43における開口面積Aは、磁石挿入孔25と永久磁石30との間に形成される注入溝25aの隙間面積Cよりも大きく設計されているので、定量充填の際、余分な充填材Fが注入口42内に収容され、端板41の外側へ溢れてしまうことを抑制することができ、端板41の外側へ溢れて端板41に付着した充填材Fが、コンタミとなってしまうことを抑制することができる。   In addition, since the opening area A in the rotor core side opening 43 of the injection port 42 is designed to be larger than the gap area C of the injection groove 25a formed between the magnet insertion hole 25 and the permanent magnet 30, the fixed filling is performed. At this time, it is possible to prevent excess filler F from being accommodated in the inlet 42 and overflowing to the outside of the end plate 41, and overflowing to the outside of the end plate 41 to adhere to the end plate 41. However, it can suppress that it becomes a contamination.

さらに、硬化した充填材Fは、ロータコア20と端板41との熱膨張差や、ロータコア20と端板41との重量差による回転時の遠心力の違いで、注入口42と注入溝25a内の充填材Fにその間でクラックCrが入る可能性がある。   Further, the hardened filler F is injected into the injection port 42 and the injection groove 25a due to a difference in thermal expansion between the rotor core 20 and the end plate 41 and a difference in centrifugal force during rotation due to a weight difference between the rotor core 20 and the end plate 41. There is a possibility that cracks Cr may enter the filler F.

特に、注入溝25aに所定量の充填材Fを注入する場合に、余剰となった充填材は注入口42内に収容されることになるが、磁石挿入孔25または永久磁石30の寸法公差によって余剰となる充填材Fの量にばらつきが存在して注入口42内に収容される充填材量(高さ)が異なる場合がある。しかしながら、この場合であっても、図3に示すように、クラックにより破断した注入口42内の充填材F´は、開口面積の小さいテーパ部45の外側開口44寄りの部分に係止され、開口面積の大きいテーパ部45のロータコア側に留まるので、より確実に充填材F´の抜けを抑制することができる。   In particular, when a predetermined amount of filler F is injected into the injection groove 25a, the excess filler is accommodated in the injection port 42, but due to the dimensional tolerance of the magnet insertion hole 25 or the permanent magnet 30. There may be variations in the amount of filler F that becomes excessive, and the amount (height) of filler contained in the injection port 42 may be different. However, even in this case, as shown in FIG. 3, the filler F ′ in the injection port 42 ruptured by the crack is locked to a portion near the outer opening 44 of the tapered portion 45 having a small opening area, Since the taper portion 45 having a large opening area remains on the rotor core side, it is possible to more reliably suppress the filler F ′ from coming off.

以上説明したように、本発明の本実施形態に係る回転電機のロータ10によれば、端板41には、磁石挿入孔25と端板41の外側とを回転軸方向に連通する、充填材Fの注入口42が形成され、注入口42は、端板41のロータコア側開口43における開口面積Aが端板41の外側開口44における開口面積Bよりも大きい。これにより、注入口42内に収容された充填材Fの一部が、回転電機の運転中に注入口42からロータ外部へ抜け落ちてしまうことを抑制することができる。したがって、充填材Fがロータ外部へ放出されるのを抑制することができ、周辺部品の損傷あるいはオイル中への流出を抑制することができる。
また、注入口42を塞ぐための追加部品が不要となるので、コストの増加を抑制することができる。
さらに、注入口42は磁石挿入孔25と端板41の外側とを回転軸方向に連通していることにより、充填材Fを注入する際の注入圧が比較的小さくて済むため、設備の大型化を抑制することができる。また、充填材Fの注入状態をロータ外部から確認することも可能であるため、ロータ10の信頼性を向上することができる。
As described above, according to the rotor 10 of the rotating electrical machine according to this embodiment of the present invention, the end plate 41 communicates with the magnet insertion hole 25 and the outer side of the end plate 41 in the rotation axis direction. An F inlet 42 is formed, and the inlet 42 has an opening area A in the rotor core side opening 43 of the end plate 41 larger than an opening area B in the outer opening 44 of the end plate 41. Thereby, it can suppress that a part of filler F accommodated in the injection port 42 falls out of the rotor from the injection port 42 during operation of the rotating electrical machine. Therefore, it is possible to suppress the filler F from being discharged to the outside of the rotor, and it is possible to suppress damage to peripheral parts or outflow into the oil.
Moreover, since an additional part for closing the injection port 42 is not necessary, an increase in cost can be suppressed.
Further, since the injection port 42 communicates the magnet insertion hole 25 and the outside of the end plate 41 in the direction of the rotation axis, the injection pressure when injecting the filler F can be relatively small. Can be suppressed. Moreover, since the injection state of the filler F can be confirmed from the outside of the rotor, the reliability of the rotor 10 can be improved.

また、注入口42は、ロータコア側開口43から外側開口44に向かうに従って開口面積が小さくなるテーパ部45を有しているので、注入溝25aに所定量の充填材Fを注入する場合に、余剰となった充填材Fは注入口42内に収容されることになるが、磁石挿入孔25または永久磁石30の寸法公差によって余剰となる充填材Fの量にばらつきが存在して注入口42内に収容される充填材量(高さ)が異なる場合である。しかしながら、この場合であっても、テーパ部45において開口面積の大きい側に位置する充填材Fはテーパ部45の開口面積の小さい側に係止されるため、より確実に充填材Fの抜けを抑制することができる。
また、テーパ部45を構成する際の打抜き型は比較的簡易に構成することができるため、製造コストの増大を抑制することができる。
Further, since the injection port 42 has a tapered portion 45 whose opening area becomes smaller from the rotor core side opening 43 toward the outer opening 44, when a predetermined amount of the filler F is injected into the injection groove 25a, surplus is provided. The filler F thus formed is accommodated in the injection port 42, but there is a variation in the amount of the filler F that becomes excessive due to the dimensional tolerance of the magnet insertion hole 25 or the permanent magnet 30. This is a case where the amount (height) of the filler contained in the container is different. However, even in this case, since the filler F located on the side of the tapered portion 45 having the larger opening area is locked to the side of the tapered portion 45 having the smaller opening area, the filler F can be more reliably removed. Can be suppressed.
Moreover, since the punching die for forming the tapered portion 45 can be configured relatively easily, an increase in manufacturing cost can be suppressed.

また、注入口42のロータコア側開口43における開口面積Aは、磁石挿入孔25と永久磁石30との間に形成される注入溝25aの隙間面積Cよりも大きく設計されている。これにより、定量充填の際、余剰となった充填材が注入口42内に収容されるとともに、端板41の外側へ溢れてしまうことを抑制することができ、端板41の外側へ溢れて端板41に付着した充填材Fが、コンタミとなってしまうことを抑制することができる。   The opening area A of the inlet 42 in the rotor core side opening 43 is designed to be larger than the gap area C of the injection groove 25 a formed between the magnet insertion hole 25 and the permanent magnet 30. Thereby, at the time of fixed-quantity filling, while the surplus filler is accommodated in the injection port 42, it can suppress that it overflows to the outer side of the end plate 41, and it overflows to the outer side of the end plate 41. It can suppress that the filler F adhering to the end plate 41 becomes a contamination.

また、充填材Fとして、比較的硬い、耐油性を有するエポキシ樹脂を用いる場合であっても、硬化後に硬いエポキシ樹脂がロータ外部へ放出することを抑制することができ、周辺部品の損傷あるいはオイル中への流出を抑制することができる。   Further, even when a relatively hard and oil-resistant epoxy resin is used as the filler F, it is possible to suppress the release of the hard epoxy resin to the outside of the rotor after curing, and damage to peripheral parts or oil The outflow to the inside can be suppressed.

(第1変形例)
図4は、端板41の注入口42の形状が異なる第1変形例の回転電機のロータを示している。この変形例では、注入口42は、ロータコア側開口43から回転軸方向に沿って直径a2の一様な円形状を有するコア側開口部43aと、外側開口44から回転軸方向に沿って直径b2の一様な円形状を有する外側開口部44aと、が連続することで段付き形状に形成される。したがって、この変形例においても、コア側開口部43aの開口面積Aは外側開口部44aの開口面積Bよりも大きく、上記実施形態と同様、注入口42内に収容された充填材Fの一部が、ロータ外部へ抜け落ちてしまうことを抑制することができる。の効果を奏する。
(First modification)
FIG. 4 shows a rotor of a rotating electrical machine of a first modified example in which the shape of the inlet 42 of the end plate 41 is different. In this modification, the inlet 42 has a core-side opening 43a having a uniform circular shape with a diameter a2 along the rotation axis direction from the rotor core-side opening 43, and a diameter b2 from the outer opening 44 along the rotation axis direction. The outer opening 44a having a uniform circular shape is continuously formed to form a stepped shape. Therefore, also in this modified example, the opening area A of the core side opening 43a is larger than the opening area B of the outer opening 44a, and a part of the filler F accommodated in the injection port 42 as in the above embodiment. However, it can suppress falling out of the rotor. The effect of.

また、コア側開口部43aの軸方向幅h1は外側開口部44aの軸方向幅h2よりも大きい。これにより、硬化した充填材Fのコア側開口部43aの鍔部分の強度を高くすることができ、クラックの発生を抑制することができる。また、余分な充填材Fを収容するための空間を大きくすることが出来るため、端板41の外側へ溢れてしまうことを効果的に抑制することができる。   Further, the axial width h1 of the core side opening 43a is larger than the axial width h2 of the outer opening 44a. Thereby, the intensity | strength of the collar part of the core side opening part 43a of the hardening filler F can be made high, and generation | occurrence | production of a crack can be suppressed. Moreover, since the space for accommodating the excess filler F can be enlarged, it is possible to effectively suppress overflowing to the outside of the end plate 41.

(第2変形例)
図5は、端板41の注入口42の形状が異なる第2変形例の回転電機のロータを示している。この変形例では、第1変形例と同様に、注入口42は、ロータコア側開口43から回転軸方向に沿って直径a2の一様な円形状を有するコア側開口部43aと、外側開口44から回転軸方向に沿って直径b2´の一様な円形状を有する外側開口部44aと、が連続することで段付き形状に形成される。
(Second modification)
FIG. 5 shows a rotor of a rotating electrical machine of a second modified example in which the shape of the inlet 42 of the end plate 41 is different. In this modified example, similarly to the first modified example, the injection port 42 is formed from a core-side opening 43a having a uniform circular shape with a diameter a2 along the rotation axis direction from the rotor core-side opening 43, and an outer opening 44. A stepped shape is formed by continuing the outer opening 44a having a uniform circular shape with a diameter b2 'along the rotation axis direction.

一方、第2変形例では、外側開口部44aの直径b2´が第1変形例のものよりも小さく設計されており、外側開口44における開口面積Bは、磁石挿入孔25と永久磁石30との間に形成される注入溝25aの隙間面積C以下に形成されている。このため、注入口42内に収容された余分な充填材Fが、仮にロータコア側の開口全面に広がらなかった場合であっても(盛り上がって硬化してしまった場合でも)、外側に抜け落ちてしまうことを抑制することができる。   On the other hand, in the second modified example, the diameter b2 ′ of the outer opening 44a is designed to be smaller than that in the first modified example, and the opening area B in the outer opening 44 is equal to that between the magnet insertion hole 25 and the permanent magnet 30. It is formed below the gap area C of the injection groove 25a formed therebetween. For this reason, even if the excess filler F accommodated in the injection port 42 does not spread over the entire opening on the rotor core side (even if it rises and hardens), it will fall out to the outside. This can be suppressed.

(第3変形例)
図6は、端板41の注入口42の形状が異なる第3変形例の回転電機のロータを示している。この変形例の注入口42では、外側開口部44aは、第1変形例と同様、外側開口44から回転軸方向に沿って直径b2の一様な円形状を有する一方、コア側開口部43aは、略周方向に沿って延びて直径b2よりも長い幅寸法a3を有する長円形状に形成されて、段付き形状に形成される。
(Third Modification)
FIG. 6 shows a rotor of a rotating electrical machine of a third modified example in which the shape of the inlet 42 of the end plate 41 is different. In the inlet 42 of this modified example, the outer opening 44a has a uniform circular shape with a diameter b2 along the rotation axis direction from the outer opening 44, as in the first modified example, while the core-side opening 43a It is formed in an oval shape extending substantially along the circumferential direction and having a width dimension a3 longer than the diameter b2, and is formed in a stepped shape.

これにより、上記実施形態と同様、注入口42内に収容された充填材Fの一部が、ロータ外部へ抜け落ちてしまうことを抑制することができる。また、注入口42の外側開口まで埋める定圧充填の場合には、単純な円形状よりも樹脂充填量を削減することができる。
なお、この変形例では、長円形状のコア側開口部43aは、略周方向に沿って延出しているが、半径方向に沿って延出するようにしてもよい。
Thereby, it can suppress that a part of filler F accommodated in the injection port 42 falls out of a rotor like the said embodiment. In addition, in the case of constant pressure filling that fills up to the outer opening of the injection port 42, the resin filling amount can be reduced as compared with a simple circular shape.
In this modification, the elliptical core-side opening 43a extends substantially along the circumferential direction, but may extend along the radial direction.

なお、本発明の回転電機のロータは、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良などが可能である。
本発明の端板41のロータ側開口43及び外側開口44の形状は、ロータコア側開口43における開口面積Aが外側開口44における開口面積Bよりも大きい構成であれば、上記実施形態の円形状や長円形状に限定されるものでなく、任意の形状に設計可能である。
また、充填材としては、本実施形態のエポキシ樹脂に限定されるものでなく、他の樹脂が適用されてもよい。
The rotor of the rotating electrical machine of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and appropriate modifications and improvements can be made.
The shape of the rotor side opening 43 and the outer opening 44 of the end plate 41 of the present invention is not limited to the circular shape of the above embodiment as long as the opening area A in the rotor core side opening 43 is larger than the opening area B in the outer opening 44. It is not limited to an oval shape, and can be designed in an arbitrary shape.
Moreover, as a filler, it is not limited to the epoxy resin of this embodiment, Other resin may be applied.

10 回転電機のロータ
20 ロータコア
21 電磁鋼板
25 磁石挿入孔
30 永久磁石
41 端板
42 注入口
43 ロータコア側開口
43a コア側開口部
44 外側開口
44a 外側開口部
45 テーパ部
F 充填材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotating machine rotor 20 Rotor core 21 Magnetic steel plate 25 Magnet insertion hole 30 Permanent magnet 41 End plate 42 Inlet 43 Rotor core side opening 43a Core side opening 44 Outer opening 44a Outer opening 45 Tapered part F Filler

Claims (6)

複数の磁石挿入孔が形成されたロータコアと、
前記ロータコアの軸方向端面を覆う端板と、
前記複数の磁石挿入孔にそれぞれ挿入される複数の永久磁石と、
前記永久磁石が挿入された前記磁石挿入孔に充填される充填材と、
を備える回転電機のロータであって、
前記端板には、前記磁石挿入孔と前記端板の外側とを回転軸方向に連通する、前記充填材の注入口が形成されており、
前記注入口は、回転軸方向から見て、前記磁石挿入孔と前記永久磁石との間に形成される注入溝と部分的に重なる位置に配置され、且つ、前記端板のロータコア側開口における開口面積が前記端板の外側開口における開口面積よりも大きいことを特徴とする回転電機のロータ。
A rotor core formed with a plurality of magnet insertion holes;
An end plate covering the axial end surface of the rotor core;
A plurality of permanent magnets respectively inserted into the plurality of magnet insertion holes;
A filler filled in the magnet insertion hole into which the permanent magnet is inserted;
A rotor of a rotating electrical machine comprising:
The end plate is formed with an inlet for the filler, which communicates the magnet insertion hole and the outside of the end plate in the rotation axis direction.
The injection port is disposed at a position partially overlapping with an injection groove formed between the magnet insertion hole and the permanent magnet when viewed from the rotation axis direction, and an opening in the rotor core side opening of the end plate A rotor of a rotating electrical machine, wherein an area is larger than an opening area in an outer opening of the end plate.
前記注入口は、前記ロータコア側開口から前記外側開口に向かうに従って開口面積が小さくなるテーパ部を有していることを特徴とする請求項1に記載の回転電機のロータ。   2. The rotor of a rotating electrical machine according to claim 1, wherein the injection port has a tapered portion whose opening area decreases from the rotor core side opening toward the outer opening. 前記注入口は、前記ロータコア側開口から回転軸方向に沿って一様形状を有するコア側開口部と、前記外側開口から回転軸方向に沿って一様形状を有する外側開口部と、が連続することで段付き形状に形成され、
前記コア側開口部の開口面積は前記外側開口部の開口面積よりも大きく、
前記コア側開口部の軸方向幅は前記外側開口部の軸方向幅よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の回転電機のロータ。
The inlet has a core side opening having a uniform shape along the rotation axis direction from the rotor core side opening, and an outer opening having a uniform shape along the rotation axis direction from the outer opening. Is formed into a stepped shape,
The opening area of the core side opening is larger than the opening area of the outer opening,
2. The rotor of a rotating electrical machine according to claim 1, wherein an axial width of the core side opening is larger than an axial width of the outer opening.
前記注入口の前記ロータコア側開口における開口面積は、前記磁石挿入孔と前記永久磁石との間に形成される隙間面積よりも大きいことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の回転電機のロータ。   The opening area in the said rotor core side opening of the said injection hole is larger than the clearance gap area formed between the said magnet insertion hole and the said permanent magnet, The any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. The rotor of a rotating electric machine. 前記注入口の前記外側開口における開口面積は、前記磁石挿入孔と前記永久磁石との間に形成される隙間面積以下に形成されていることを特徴とする請求項4に記載の回転電機のロータ。   5. The rotor of a rotating electrical machine according to claim 4, wherein an opening area in the outer opening of the injection port is formed to be equal to or less than a clearance area formed between the magnet insertion hole and the permanent magnet. . 前記充填材は、耐油性を有する樹脂からなることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の回転電機のロータ。   The rotor of a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the filler is made of a resin having oil resistance.
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