JP6529682B1 - 回転電機 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1に記載された回転電機では、永久磁石を冷却するための冷媒は、シャフト中央冷媒路から導入され、シャフト径方向冷媒路を通り、端板冷媒路に供給され、複数の磁石に向けてそれぞれ設けられているロータ冷媒路に供給される。端板冷媒路に供給された冷媒には、ロータの回転によって、遠心力が働く。そのため、冷媒は、端板冷媒路において、シャフトの径方向外側の面に押し付けられる。また、回転電機は、シャフトが水平となるように設置される場合が多く、この場合、冷媒には重力が働く。そのため、端板冷媒路において、上方となる側においては、下方となる側と比べて、シャフトの径方向外側の面に、十分な量の冷媒が溜められない。したがって、従来の回転電機には、端板冷媒路からロータ冷媒路に供給される冷媒の量に不均一性が生じるという課題があった。
図1は、この発明の実施の形態1の回転電機における、シャフトの軸長方向に沿った模式的な断面図である。
実施の形態1における回転電機の基本構成を、図1を用いて説明する。
回転電機1は、円筒状のハウジング10、円盤状の出力側ブラケット11、および円盤状の非出力側ブラケット12が組み合わされて形成されている。ハウジング10、出力側ブラケット11、および非出力側ブラケット12は、金属で成形されているが、樹脂で成形されていてもよい。ハウジング10、出力側ブラケット11、および非出力側ブラケット12の中心には、金属製で円筒状のシャフト30が設けられている。シャフト30は、出力側ブラケット11から突出している。出力側ブラケット11の側において、回転電機1の出力が取り出される。回転電機1において、その内蔵部は、ハウジング10、出力側ブラケット11、および非出力側ブラケット12で覆われることによって収容され、保護されている。
図1に示すように、シャフト30の中央には、シャフト30の軸長方向に沿って、シャフト30の途中まで、シャフト中央冷媒路52が設けられている。シャフト中央冷媒路52は、断面が円形の穴である。シャフト中央冷媒路52の非出力側は開口しており、冷媒供給部17が形成されている。シャフト中央冷媒路52と連通して、シャフト30の径方向に、シャフト径方向冷媒路53が設けられている。シャフト径方向冷媒路53は、シャフト30の中心から放射状に設けられた貫通穴である。
シャフト径方向冷媒路53は、シャフト30の中心軸Pから、放射状に4つ設けられている。非出力側冷媒路54は、シャフト30の径方向外側に、シャフト30の周方向全周にわたっている。
図1の矢印が示すように、永久磁石32を冷却するための冷媒は、ポンプ15から、冷媒供給部17へ供給される。冷媒は、冷媒供給部17からシャフト30内に入り、シャフト中央冷媒路52およびシャフト径方向冷媒路53を通り、非出力側冷媒路54へ供給される。この場合、シャフト中央冷媒路52の流路断面積は、シャフト径方向冷媒路53の流路断面積より大きい。これによって、複数あるシャフト径方向冷媒路53のそれぞれに対して、十分な量の冷媒を、シャフト中央冷媒路52から供給することができる。
次に、実施の形態2における回転電機について、図4を用いて説明する。実施の形態2の回転電機では、シャフトの周方向において、冷媒溜りに隣接する冷媒ガイド部が設けられている。
次に、実施の形態3における回転電機について、図5および図6を用いて説明する。実施の形態3の回転電機では、非出力側冷媒路の外周側に、非出力側冷媒路と連通する、非出力側噴出路が設けられている。
次に、実施の形態4における回転電機について、図7および図8を用いて説明する。実施の形態4の回転電機では、出力側端板の外周側に、出力側噴出路が設けられている。
Claims (7)
- シャフトを回転軸としてロータが回転する回転電機であって、
前記ロータは、ロータコアと、前記ロータコアに複数の埋め込まれる永久磁石と、前記ロータコアの一端側を支持する一端側端板とを有し、
前記シャフトには、径方向に貫通するシャフト径方向冷媒路が設けられ、
前記ロータコアには、前記複数の永久磁石を冷却するための冷媒が前記シャフトの軸長方向に流通する複数のロータ冷媒路が設けられ、
前記一端側端板には、前記複数のロータ冷媒路と前記シャフト径方向冷媒路とを連通する端板冷媒路が前記シャフトの全周にわたって設けられ、
前記端板冷媒路には、前記シャフトの径方向外側に突出する複数の冷媒溜りが設けられ、
前記複数の冷媒溜りのそれぞれは、前記複数の永久磁石のうちの一対の永久磁石を冷却する位置に配置されている回転電機。 - 前記冷媒溜りにおいて、前記ロータ冷媒路は、前記端板冷媒路と連通する請求項1に記載の回転電機。
- 前記端板冷媒路には、前記シャフトの周方向において、前記冷媒溜りに隣接し、前記ロータ冷媒路より、前記シャフトの径方向内側に突出する冷媒ガイド部が設けられる請求項1または2に記載の回転電機。
- 前記一端側端板には、前記端板冷媒路と連通し、前記シャフトの径方向外側に開口される一端側噴出路が設けられる請求項1から3のいずれか1項に記載の回転電機。
- 前記ロータは、前記ロータコアの他端側を支持する他端側端板をさらに有し、
前記他端側端板には、
前記ロータ冷媒路を流れた前記冷媒が前記他端側端板内へ導かれる排出孔と、
前記排出孔と連通し、前記シャフトの径方向外側に開口される他端側噴出路と、
が設けられる請求項1から4のいずれか1項に記載の回転電機。 - 前記シャフトには、
前記シャフトの前記一端側が開口され、前記シャフト内を前記一端側から前記シャフトの前記軸長方向へ部分的に延設されるシャフト中央冷媒路が設けられ、
前記シャフト中央冷媒路は、前記シャフト径方向冷媒路と連通する請求項1から5のいずれか1項に記載の回転電機。 - 前記シャフト中央冷媒路の流路断面積は、前記シャフト径方向冷媒路の流路断面積より大きい請求項6に記載の回転電機。
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