JP6825227B2 - Rotating machine - Google Patents

Rotating machine Download PDF

Info

Publication number
JP6825227B2
JP6825227B2 JP2016093772A JP2016093772A JP6825227B2 JP 6825227 B2 JP6825227 B2 JP 6825227B2 JP 2016093772 A JP2016093772 A JP 2016093772A JP 2016093772 A JP2016093772 A JP 2016093772A JP 6825227 B2 JP6825227 B2 JP 6825227B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
electric machine
rotary electric
diameter
stator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016093772A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017204903A (en
Inventor
愛彦 丹
愛彦 丹
恵子 宍戸
恵子 宍戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2016093772A priority Critical patent/JP6825227B2/en
Publication of JP2017204903A publication Critical patent/JP2017204903A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6825227B2 publication Critical patent/JP6825227B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、冷媒液を用いて冷却可能な回転電機に関する。 The present invention relates to a rotary electric machine that can be cooled by using a refrigerant liquid.

従来、回転電機の永久磁石やコイルを、オイルなどの冷媒液を用いて冷却するようにした回転電機において、ロータとステータとの間のエアギャップに冷媒液が浸入するのを抑制する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この従来技術は、ロータコア内部から冷媒液を排出する冷媒液排出口と、この冷媒液排出口とロータコア外周面との間の所定位置にロータ円周方向全域に亘って設けられた冷媒液放出部とを備えている。そして、冷媒液放出部は、径方向内側に引退した凹状部と、凹状部の冷媒液排出口側で突出した凸状部とを有している。
Conventionally, in a rotary electric machine in which the permanent magnets and coils of the rotary electric machine are cooled by using a refrigerant liquid such as oil, a technique for suppressing the infiltration of the refrigerant liquid into the air gap between the rotor and the stator is known. (See, for example, Patent Document 1).
In this conventional technique, a refrigerant liquid discharge port for discharging a refrigerant liquid from the inside of the rotor core, and a refrigerant liquid discharge unit provided at a predetermined position between the refrigerant liquid discharge port and the outer peripheral surface of the rotor core over the entire circumference of the rotor. And have. The refrigerant liquid discharge portion has a concave portion that is retracted inward in the radial direction and a convex portion that protrudes on the refrigerant liquid discharge port side of the concave portion.

したがって、上記従来技術では、冷媒液排出口から排出されてロータ外周に向かう冷媒液は、凸状部から凹状部へ移動することがなく、エアギャップへの流入が防止され、エアギャップに流入した冷媒液がロータの回転力の抵抗となるのを抑制できる。 Therefore, in the above-mentioned prior art, the refrigerant liquid discharged from the refrigerant liquid discharge port and heading toward the outer periphery of the rotor does not move from the convex portion to the concave portion, is prevented from flowing into the air gap, and flows into the air gap. It is possible to prevent the refrigerant liquid from becoming a resistance to the rotational force of the rotor.

特開2009−118686号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-118686

しかしながら、上述の従来技術では、モータ室下部の冷媒液面が上昇した際のエアギャップへの冷媒液の浸入を防止することができず、これを原因とした攪拌損失が増大するという問題があった。
すなわち、高速で回転するロータから飛散した冷媒液(油)が、ハウジングやモータ室下部の油溜りへの衝突を繰り返すことにより、冷媒液に気泡が混入する。これにより、気泡が混入した分だけ冷媒液(油)の見かけの体積が増加し、モータ室下部の油溜りの冷媒液面が上昇する。よって、初期状態ではエアギャップ面よりも下に位置していた冷媒液面が、エアギャップよりも上昇し、冷媒液がエアギャップに浸入する場合があった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、モータ室下部の冷媒液面が上昇した場合でも、冷媒液がエアギャップに浸入するのを抑制可能な回転電機を提供することを目的とする。
However, in the above-mentioned conventional technique, it is not possible to prevent the refrigerant liquid from entering the air gap when the refrigerant liquid level in the lower part of the motor chamber rises, and there is a problem that the stirring loss due to this cannot be prevented. It was.
That is, the refrigerant liquid (oil) scattered from the rotor rotating at high speed repeatedly collides with the oil sump in the housing and the lower part of the motor chamber, so that air bubbles are mixed in the refrigerant liquid. As a result, the apparent volume of the refrigerant liquid (oil) increases by the amount of air bubbles mixed in, and the refrigerant liquid level in the oil pool at the lower part of the motor chamber rises. Therefore, the refrigerant liquid level, which was located below the air gap surface in the initial state, may rise above the air gap, and the refrigerant liquid may infiltrate into the air gap.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotary electric machine capable of suppressing the infiltration of the refrigerant liquid into the air gap even when the refrigerant liquid level in the lower part of the motor chamber rises. To do.

本発明の回転電機は、ロータの軸方向に沿う方向の両端部であるロータ軸端部が、ステータの軸方向に沿う方向の端面よりもハウジングに近い側に配置され、ロータ軸端部が、ステータコアの内周よりも外径方向に位置する大径部を備えることを特徴とする回転電機とした。 In the rotary electric machine of the present invention, the rotor shaft ends, which are both ends in the axial direction of the rotor, are arranged closer to the housing than the end faces in the axial direction of the stator, and the rotor shaft ends are arranged. The rotary electric machine is characterized by having a large diameter portion located in the outer diameter direction with respect to the inner circumference of the stator core.

本発明の回転電機にあっては、ロータ軸端部の大径部がエアギャップの軸方向端部を覆うように配置されて回転するため、冷媒液面が上昇した場合でも、冷媒液がエアギャップへ流入するのを大径部が抑制する。したがって、エアギャップへの冷媒液の流入を低減し、ロータの撹拌損失が低減しモータ効率が向上する。 In the rotary electric machine of the present invention, since the large diameter portion of the rotor shaft end is arranged and rotates so as to cover the axial end of the air gap, the refrigerant liquid is air even when the refrigerant liquid level rises. The large diameter part suppresses the inflow into the gap. Therefore, the inflow of the refrigerant liquid into the air gap is reduced, the stirring loss of the rotor is reduced, and the motor efficiency is improved.

実施の形態1の回転電機の断面図である。It is sectional drawing of the rotary electric machine of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の回転電機の分解断面図である。It is an exploded sectional view of the rotary electric machine of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の回転電機の断面図であって、図2のS3−S3線の位置の断面を示す。It is sectional drawing of the rotary electric machine of Embodiment 1, and shows the sectional view of the position of line S3-S3 of FIG. 実施の形態1の回転電機の断面図であって、図2のS4−S4線の位置の断面を示す。It is sectional drawing of the rotary electric machine of Embodiment 1, and shows the sectional view of the position of line S4-S4 of FIG. 実施の形態1の回転電機の断面図であって、図2のS5−S5線の位置の断面を示す。It is sectional drawing of the rotary electric machine of Embodiment 1, and shows the sectional view of the position of line S5-S5 of FIG. 実施の形態1の回転電機のエンドプレートの大径凸部の説明図であり、(a)はエンドプレートの回転方向を示す図、(b)は(a)のK部に示す大径凸部の一例を示す図、(c)は(a)のK部に示す大径凸部の他の例を示す図である。It is explanatory drawing of the large diameter convex part of the end plate of the rotary electric machine of Embodiment 1, (a) is the figure which shows the rotation direction of an end plate, (b) is the large diameter convex part shown in the K part of (a). A diagram showing an example, (c) is a diagram showing another example of the large-diameter convex portion shown in the K portion of (a).

以下、本発明の回転電機を実現する最良の形態を、図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
(実施の形態1)
まず、本実施形態1の回転電機を備えた回転電機Aの構造について説明する。
図1は、回転電機Aを示す断面図である。
この回転電機Aは、ハウジング1とステータ2とロータ3と、を備える。
Hereinafter, the best mode for realizing the rotary electric machine of the present invention will be described based on the embodiment shown in the drawings.
(Embodiment 1)
First, the structure of the rotary electric machine A including the rotary electric machine of the first embodiment will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a rotary electric machine A.
The rotary electric machine A includes a housing 1, a stator 2, and a rotor 3.

ハウジング1は、略有底円筒形状のハウジング本体11と、このハウジング本体11の軸方向一端の開口を塞ぐ略円盤形状のカバー12と、を備え、内部にモータ室13が形成されている。なお、ハウジング本体11は、円筒部11aと円筒部11aの一端の開口を塞ぐ円盤状のカバー部11bとを備える。また、カバー部11bの軸心部には、軸受11cと、そのモータ室13側のシール材11dとを有する。また、カバー12も、軸心部に、軸受11cと同軸位置に軸受12cを有するとともに、そのモータ室13側にシール材12dを有する。 The housing 1 includes a housing body 11 having a substantially bottomed cylindrical shape and a cover 12 having a substantially disk shape that closes an opening at one end of the housing body 11 in the axial direction, and a motor chamber 13 is formed therein. The housing body 11 includes a cylindrical portion 11a and a disk-shaped cover portion 11b that closes an opening at one end of the cylindrical portion 11a. Further, the axial center portion of the cover portion 11b has a bearing 11c and a sealing material 11d on the motor chamber 13 side thereof. Further, the cover 12 also has a bearing 12c at a position coaxial with the bearing 11c at the axial center portion, and has a sealing material 12d on the motor chamber 13 side thereof.

ステータ2は、図3に示すように円環状に形成されたステータコア21を備え、このステータコア21の内周には、周方向に一定間隔でティース22が内径方向に突出されている。また、ティース22どうしの間に設けられたスロット23に収容されて、ティース22にコイル24が巻き付けられている。なお、ステータコア21は、多数枚のリング状の鋼板を中心軸に沿う方向に積層して構成されている。 As shown in FIG. 3, the stator 2 includes a stator core 21 formed in an annular shape, and teeth 22 are projected in the inner diameter direction at regular intervals in the circumferential direction on the inner circumference of the stator core 21. Further, the coil 24 is wound around the teeth 22 by being housed in a slot 23 provided between the teeth 22. The stator core 21 is configured by laminating a large number of ring-shaped steel plates in a direction along the central axis.

そして、図1に示すように、ステータコア21の外周がハウジング本体11の円筒部11aの内周に固定されている。なお、円筒部11aの外周には、放熱用のフィン11fが複数外径方向に突出して形成されている。
また、ステータコア21の内側には、ロータ3が、その外周とステータコア21の内周との間にエアギャップ5を介して配置されている。すなわち、回転電機Aは、前述したコイル24と、ロータ3の永久磁石(図示省略)との電磁作用により回転動力を得る。
Then, as shown in FIG. 1, the outer circumference of the stator core 21 is fixed to the inner circumference of the cylindrical portion 11a of the housing body 11. A plurality of fins 11f for heat dissipation are formed on the outer periphery of the cylindrical portion 11a so as to project in the outer diameter direction.
Further, inside the stator core 21, a rotor 3 is arranged between the outer circumference thereof and the inner circumference of the stator core 21 via an air gap 5. That is, the rotary electric machine A obtains rotational power by the electromagnetic action of the coil 24 described above and the permanent magnet (not shown) of the rotor 3.

ロータ3は、ロータシャフト31とロータコア32とを備える。
ロータシャフト31は、ハウジング1の円筒部11aの中心軸に沿って配置され、両端部が、軸受11c,12cに回転可能に支持されている。
The rotor 3 includes a rotor shaft 31 and a rotor core 32.
The rotor shaft 31 is arranged along the central axis of the cylindrical portion 11a of the housing 1, and both ends thereof are rotatably supported by bearings 11c and 12c.

ロータコア32は、ロータシャフト31の外周に固定され、複数の金属板を軸方向に積層したロータコア本体32aと、このロータコア本体32aの軸方向の両端に配置されてロータコア本体32aを支持するエンドプレート32ep,32epとを備えている。なお、ロータコア32は、内部に、周方向に間隔を空けて複数の永久磁石(図示省略)を備える。 The rotor core 32 is fixed to the outer circumference of the rotor shaft 31, and has a rotor core body 32a in which a plurality of metal plates are vertically laminated and an end plate 32ep which is arranged at both ends of the rotor core body 32a in the axial direction to support the rotor core body 32a. , 32 ep. The rotor core 32 is internally provided with a plurality of permanent magnets (not shown) at intervals in the circumferential direction.

また、ロータ3は、軸方向に沿う方向の寸法が、ステータコア21よりも大きな寸法に形成されている。したがって、両エンドプレート32ep,32epは、ステータコア21の軸方向に沿う方向の端面よりもハウジング1(カバー部11b、カバー12)側に位置している。 Further, the rotor 3 is formed so that the dimension in the axial direction is larger than that of the stator core 21. Therefore, both end plates 32 ep and 32 ep are located closer to the housing 1 (cover portion 11b, cover 12) than the end faces in the axial direction of the stator core 21.

以上の構成の回転電機Aは、コイル24に通電して、電動機として機能することが可能であるとともに、回転電機Aに外部から伝達される駆動力により発電する発電機として機能することも可能である。 The rotary electric machine A having the above configuration can function as an electric motor by energizing the coil 24, and can also function as a generator that generates electricity by a driving force transmitted from the outside to the rotary electric machine A. is there.

次に、回転電機Aにおける冷却構造について説明する。
ロータ3は、回転電機Aの外部から冷媒液を供給する冷媒供給路4を備える。すなわち、回転電機Aは、冷媒液を循環させて、永久磁石およびコイル24を冷却する構造である。なお、冷媒液としては、冷却オイルを用いることができるが、これに限定されるものではない。また、冷媒液は、ポンプO/Pにより回転電機Aに対して供給され、かつ、モータ室13の下部の冷媒溜り13aからポンプO/Pに吸引される。
Next, the cooling structure of the rotary electric machine A will be described.
The rotor 3 includes a refrigerant supply path 4 for supplying a refrigerant liquid from the outside of the rotary electric machine A. That is, the rotary electric machine A has a structure in which the refrigerant liquid is circulated to cool the permanent magnet and the coil 24. Cooling oil can be used as the refrigerant liquid, but the refrigerant liquid is not limited to this. Further, the refrigerant liquid is supplied to the rotary electric machine A by the pump O / P, and is sucked into the pump O / P from the refrigerant reservoir 13a at the lower part of the motor chamber 13.

冷媒供給路4は、回転軸心流路41と、径方向流路42と、ロータ軸方向流路43と、を備える。
回転軸心流路41は、ロータシャフト31の一端の冷媒入口41aからロータシャフト31の中心軸に沿って軸方向に延在されている。
The refrigerant supply path 4 includes a rotary axis flow path 41, a radial flow path 42, and a rotor axial flow path 43.
The rotary axis flow path 41 extends axially from the refrigerant inlet 41a at one end of the rotor shaft 31 along the central axis of the rotor shaft 31.

径方向流路42は、回転軸心流路41からロータシャフト31およびロータコア32を通り外径方向に延びる流路であり、シャフト貫通孔42aとロータコア径方向流路42bとを備える。 The radial flow path 42 is a flow path extending from the rotary axis flow path 41 through the rotor shaft 31 and the rotor core 32 in the outer diameter direction, and includes a shaft through hole 42a and a rotor core radial flow path 42b.

シャフト貫通孔42aは、ロータシャフト31においてロータコア32の軸方向の一端部と軸方向で略一致する位置で、ロータシャフト31を外径方向に貫通して形成されている。 The shaft through hole 42a is formed so as to penetrate the rotor shaft 31 in the outer diameter direction at a position substantially coincident with one end of the rotor core 32 in the axial direction in the rotor shaft 31 in the axial direction.

ロータコア径方向流路42bは、ロータコア32のエンドプレート32epとロータコア本体32aとの間に形成されており、本実施の形態1では、エンドプレート32epの端面に軸方向に凹んだ溝を外径方向に延在して形成されている。 The rotor core radial flow path 42b is formed between the end plate 32ep of the rotor core 32 and the rotor core main body 32a. In the first embodiment, an axially recessed groove is formed in the end surface of the end plate 32ep in the outer radial direction. It is formed extending to.

ロータコア径方向流路42bは、ロータコア32の外周部近傍であって、ロータコア径方向流路42bの外径方向先端位置においてロータ3の中心軸と平行にロータコア32を貫通して形成されている。このロータコア径方向流路42bの両端部は、ロータ軸方向流路43をモータ室13に向けて開口された冷媒排出口44,44となる。 The rotor core radial flow path 42b is formed in the vicinity of the outer peripheral portion of the rotor core 32 and penetrates the rotor core 32 in parallel with the central axis of the rotor 3 at the outer radial tip position of the rotor core radial flow path 42b. Both ends of the rotor core radial flow path 42b serve as refrigerant discharge ports 44, 44 in which the rotor axial flow path 43 is opened toward the motor chamber 13.

また、図3に示す冷媒排出口44およびこれと同軸のロータコア径方向流路42b(図3では図示されない)は、ロータコア32(図ではエンドプレート32ep)において周方向に略等間隔で複数(本実施の形態では8)形成されている。したがって、ロータコア径方向流路42b(図1参照)も、図4に示す冷媒排出口44と同数設けられている。すなわち、ロータコア径方向流路42bは、図4には現れないが、図4に示す回転軸心流路41とロータコア径方向流路42bとを径方向に連通して形成されている。 Further, the refrigerant discharge port 44 shown in FIG. 3 and the rotor core radial flow path 42b (not shown in FIG. 3) coaxial with the refrigerant discharge port 44 are provided at substantially equal intervals in the circumferential direction in the rotor core 32 (end plate 32 ep in the figure). In the embodiment, 8) is formed. Therefore, the same number of rotor core radial flow paths 42b (see FIG. 1) as the refrigerant discharge ports 44 shown in FIG. 4 are provided. That is, although the rotor core radial flow path 42b does not appear in FIG. 4, the rotary axis flow path 41 shown in FIG. 4 and the rotor core radial flow path 42b are formed so as to communicate with each other in the radial direction.

さらに、図3、図5に示すように、エンドプレート32epの外周部は、周方向に一定の間隔で、複数の大径凸部33が形成されている。すなわち、エンドプレート32epの外周部は、外径がステータコア21の内径よりも小径に形成されている円弧状部34と、この円弧状部34から外径方向に突出した大径凸部33と、により凹凸状に形成されている。 Further, as shown in FIGS. 3 and 5, a plurality of large-diameter convex portions 33 are formed on the outer peripheral portion of the end plate 32ep at regular intervals in the circumferential direction. That is, the outer peripheral portion of the end plate 32ep includes an arc-shaped portion 34 having an outer diameter smaller than the inner diameter of the stator core 21, and a large-diameter convex portion 33 protruding from the arc-shaped portion 34 in the outer diameter direction. It is formed in an uneven shape.

そして、大径凸部33は、その外径方向の頂部がステータコア21の内周よりも外径方向側に位置する一方で、スロット23のコイル24よりも内径方向側に位置する。したがって、ロータ3の回転時には、大径凸部33は、コイル24と干渉することなく、エアギャップ5の軸方向両端でモータ室13に向けて開放された開放部51を遮るように回転する。 The top of the large-diameter convex portion 33 in the outer-diameter direction is located on the outer-diameter side of the inner circumference of the stator core 21, while the large-diameter convex portion 33 is located on the inner-diameter side of the coil 24 of the slot 23. Therefore, when the rotor 3 is rotated, the large-diameter convex portion 33 rotates so as to block the open portion 51 opened toward the motor chamber 13 at both ends in the axial direction of the air gap 5 without interfering with the coil 24.

また、大径凸部33の周方向の間隔は、ステータコア21のスロット23の周方向の間隔の整数倍(本実施の形態では2倍)に設定されている。
したがって、ロータ3の組付時には、図3に示すように、大径凸部33の周方向の位置を、ステータ2のスロット23の周方向の位置に一致させた状態で、図2の矢印Y2に示すように、ステータコア21の内側を軸方向に沿う方向に移動させることができる。
Further, the circumferential interval of the large-diameter convex portion 33 is set to an integral multiple (twice in the present embodiment) of the circumferential interval of the slot 23 of the stator core 21.
Therefore, when assembling the rotor 3, as shown in FIG. 3, the arrow Y2 in FIG. 2 has the position in the circumferential direction of the large-diameter convex portion 33 aligned with the position in the circumferential direction of the slot 23 of the stator 2. As shown in, the inside of the stator core 21 can be moved in the axial direction.

大径部33は、図3、図5では、周方向に対称な略台形状のものを示しているが、図6(b)に示す略三角形状や、図6(c)に示す円弧形状に形成するのが好ましい。
すなわち、図6(b)に示す大径部33(b)、図6(c)に示す大径部33(c)は、矢印YRにより示すロータ3の回転方向側の突出側面33aが、エンドプレート32epの円弧状部34に対し90度よりも小さな傾斜角度を有して形成されている。具体的には、図6(b)に示す大径凸部33(b)は、回転方向側の突出側面33aが円弧状部34の接線方向に対して鋭角の傾斜角度θを成す略三角形状に形成されている。図6(c)に示す大径凸部33(c)は、半円形状に形成され、回転方向側の突出側面33aは、円弧状部34に対して緩やかな円弧を描いて立ち上がるよう傾斜した形状に形成されている。
The large-diameter portion 33 has a substantially trapezoidal shape symmetrical in the circumferential direction in FIGS. 3 and 5, but has a substantially triangular shape shown in FIG. 6 (b) and an arc shape shown in FIG. 6 (c). It is preferable to form in.
That is, in the large diameter portion 33 (b) shown in FIG. 6 (b) and the large diameter portion 33 (c) shown in FIG. 6 (c), the protruding side surface 33 a on the rotation direction side of the rotor 3 indicated by the arrow YR ends. It is formed with an inclination angle smaller than 90 degrees with respect to the arcuate portion 34 of the plate 32 ep. Specifically, the large-diameter convex portion 33 (b) shown in FIG. 6B has a substantially triangular shape in which the protruding side surface 33a on the rotation direction side forms an acute angle of inclination θ with respect to the tangential direction of the arcuate portion 34. Is formed in. The large-diameter convex portion 33 (c) shown in FIG. 6C is formed in a semicircular shape, and the protruding side surface 33a on the rotation direction side is inclined so as to rise in a gentle arc with respect to the arcuate portion 34. It is formed in a shape.

(実施の形態1の作用)
次に、実施の形態1の作用を説明する。
回転電機Aの駆動時にはポンプO/Pを駆動させ、冷媒入口41aから冷媒供給路4に冷媒を供給する。この冷媒供給路4に供給された冷媒液は、ポンプO/Pの吐出圧およびロータ3の回転により作用する遠心力により、回転軸心流路41、径方向流路42、ロータ軸方向流路43を通り、冷媒排出口44からモータ室13に飛散する。また、モータ室13に飛散された冷媒液は、モータ室13の下部の冷媒液溜り13aに落下し、ポンプO/Pに吸引され、再び、回転電機Aの冷媒供給路4に供給される循環を繰り返す。
(Action of Embodiment 1)
Next, the operation of the first embodiment will be described.
When the rotary electric machine A is driven, the pump O / P is driven to supply the refrigerant from the refrigerant inlet 41a to the refrigerant supply path 4. The refrigerant liquid supplied to the refrigerant supply path 4 has a rotary axis flow path 41, a radial flow path 42, and a rotor axial flow path due to the discharge pressure of the pump O / P and the centrifugal force acting by the rotation of the rotor 3. It passes through 43 and scatters from the refrigerant discharge port 44 to the motor chamber 13. Further, the refrigerant liquid scattered in the motor chamber 13 falls into the refrigerant liquid reservoir 13a at the lower part of the motor chamber 13, is sucked by the pump O / P, and is again supplied to the refrigerant supply path 4 of the rotary electric machine A. repeat.

以上のように冷媒液が循環されるのに伴い、ロータ3の永久磁石や、ステータ2のコイル24と熱交換を行って、これらを冷却することができる。 As the refrigerant liquid is circulated as described above, heat exchange can be performed with the permanent magnet of the rotor 3 and the coil 24 of the stator 2 to cool them.

ところで、ロータ3が高速で回転すると、ロータ3から飛散した冷媒液(オイル)が、ハウジング1やモータ室13の下部の冷媒液溜り13aへの衝突を繰り返すことにより、冷媒液に気泡が混入する。 By the way, when the rotor 3 rotates at a high speed, the refrigerant liquid (oil) scattered from the rotor 3 repeatedly collides with the refrigerant liquid pool 13a at the lower part of the housing 1 and the motor chamber 13, and air bubbles are mixed in the refrigerant liquid. ..

そして、気泡が混入した分だけ冷媒液の見かけの体積が増加するため、モータ室13の下部の冷媒液溜り13aの液面が上昇する。これにより、初期状態ではステータ2とロータ3との間に設定されているエアギャップ5よりも下方に位置していた液面が、エアギャップ5よりも高い位置まで上昇する場合がある。 Then, since the apparent volume of the refrigerant liquid increases by the amount of the air bubbles mixed in, the liquid level of the refrigerant liquid pool 13a at the lower part of the motor chamber 13 rises. As a result, the liquid level located below the air gap 5 set between the stator 2 and the rotor 3 in the initial state may rise to a position higher than the air gap 5.

このとき、本実施の形態1では、ロータ3の軸端部のエンドプレート32epに形成した大径凸部33がエアギャップ5の軸方向端部の開放部51を覆うように配置されて回転する。このため、大径凸部33が、液面が上昇したモータ室13の下部の冷媒液溜り13aから、冷媒液が開放部51を通りエアギャップ5へ流入するのを阻害する。これにより、エアギャップ5への冷媒液の流入を低減できるため、ロータ3の撹拌損失が低減しモータ効率が向上する。 At this time, in the first embodiment, the large-diameter convex portion 33 formed on the end plate 32ep of the shaft end portion of the rotor 3 is arranged and rotates so as to cover the open portion 51 at the axial end portion of the air gap 5. .. Therefore, the large-diameter convex portion 33 prevents the refrigerant liquid from flowing into the air gap 5 from the refrigerant liquid pool 13a at the lower part of the motor chamber 13 where the liquid level has risen through the open portion 51. As a result, the inflow of the refrigerant liquid into the air gap 5 can be reduced, so that the stirring loss of the rotor 3 is reduced and the motor efficiency is improved.

(実施の形態1の効果)
以下に、実施の形態1の効果を列挙する。
1)実施の形態1の回転電機は、
ハウジング1に外周を支持されたステータ2と、
ステータ2の内側にエアギャップ5を介して配置され、ハウジング1に回転可能に支持されたロータ3と、
ロータ3の回転に伴って、ロータ3に供給された冷媒液が飛散するよう設けられた冷媒供給路4と、
を備えた回転電機であって、
ロータ3の軸方向に沿う方向の両端部であるロータ軸端部としてのエンドプレート32epが、ステータ2の軸方向に沿う方向の端面よりもハウジング1のカバー部11bおよびカバー12に近い側に配置され、
エンドプレート32epが、ステータ2のステータコア21の内周よりも外径方向に位置する大径凸部33を備えることを特徴とする。
したがって、エンドプレート32epに形成した大径凸部33がエアギャップ5の軸方向端部の開放部51を覆って回転するため、冷媒液溜り13aの液面が、エアギャップ5よりも上昇しても、エアギャップ5へ冷媒液が流入するのを阻害する。これにより、エアギャップ5への冷媒液の流入を低減できるため、ロータ3の撹拌損失が低減しモータ効率が向上する。
(Effect of Embodiment 1)
The effects of the first embodiment are listed below.
1) The rotary electric machine of the first embodiment is
A stator 2 whose outer circumference is supported by the housing 1 and
A rotor 3 rotatably supported by the housing 1 and arranged inside the stator 2 via an air gap 5.
A refrigerant supply path 4 provided so that the refrigerant liquid supplied to the rotor 3 scatters as the rotor 3 rotates.
It is a rotary electric machine equipped with
The end plates 32ep as the rotor shaft ends, which are both ends in the axial direction of the rotor 3, are arranged closer to the cover portion 11b and the cover 12 of the housing 1 than the end faces in the axial direction of the stator 2. Being done
The end plate 32ep is provided with a large-diameter convex portion 33 located in the outer diameter direction with respect to the inner circumference of the stator core 21 of the stator 2.
Therefore, since the large-diameter convex portion 33 formed on the end plate 32ep covers the open portion 51 at the axial end of the air gap 5 and rotates, the liquid level of the refrigerant liquid pool 13a rises above the air gap 5. Also, it hinders the inflow of the refrigerant liquid into the air gap 5. As a result, the inflow of the refrigerant liquid into the air gap 5 can be reduced, so that the stirring loss of the rotor 3 is reduced and the motor efficiency is improved.

2)実施の形態1の回転電機は、
ロータ軸端部としてのエンドプレート32ep,32epの少なくとも一方は、外周部が、ステータコア21の内径よりも小径の円弧状部34と、この円弧状部34から外径方向に突出された大径凸部33と、を備えた凹凸状に形成され、
大径凸部33は、周方向に等間隔であり、かつ、ステータコア21のスロット23の間隔の整数倍の間隔で形成されていることを特徴とする。
したがって、ステータ2の軸方向に沿う方向の一方からロータ3をステータ2に挿入するという従来からの組付方により、ロータ3の組み付けを行うことができる。よって、ステータ2の両側からそれぞれステータコア21の内径よりも大径のエンドプレートを組み付けるなど、従来とは異なる手順により組み付けるものと比較して、製造コストを低減できる。
2) The rotary electric machine of the first embodiment is
At least one of the end plates 32ep and 32ep as the end of the rotor shaft has an arcuate portion 34 having an outer peripheral portion having a diameter smaller than the inner diameter of the stator core 21 and a large-diameter convex portion protruding from the arcuate portion 34 in the outer diameter direction. Formed in a concavo-convex shape with a portion 33,
The large-diameter convex portions 33 are equidistant in the circumferential direction and are formed at intervals that are integral multiples of the spacing between the slots 23 of the stator core 21.
Therefore, the rotor 3 can be assembled by the conventional method of inserting the rotor 3 into the stator 2 from one of the directions along the axial direction of the stator 2. Therefore, the manufacturing cost can be reduced as compared with the case where the end plates having a diameter larger than the inner diameter of the stator core 21 are assembled from both sides of the stator 2 by a procedure different from the conventional one.

3)実施の形態1の回転電機は、
ロータ軸端部としてのエンドプレート32ep,32epの両方が、前記凹凸状に形成されていることを特徴とする。
したがって、エンドプレート32ep,32epを共用でき、一方のエンドプレートに、全周に亘ってステータコア21の内径よりも大径の円盤状のものを用いるなど、異なる形状のものを用いる場合よりも、部品点数を減らし、製造コストを低減できる。
3) The rotary electric machine of the first embodiment is
Both of the end plates 32 ep and 32 ep as the end portions of the rotor shaft are formed in the uneven shape.
Therefore, the end plates 32 ep and 32 ep can be shared, and a disk-shaped one having a diameter larger than the inner diameter of the stator core 21 is used for one end plate over the entire circumference, as compared with the case where different shapes are used. The number of points can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.

4)実施の形態1の回転電機は、
大径凸部33の回転方向側の突出側面33aが、円弧状部34に対して直角よりも緩やかに傾斜した形状に形成されていることを特徴とする。
したがって、エンドプレート32ep,32epの大径凸部33が冷媒液に進入する際の抵抗を低減することができるため、ロータ3の撹拌損失がさらに低減しモータ効率が向上する。
4) The rotary electric machine of the first embodiment is
The protruding side surface 33a of the large-diameter convex portion 33 on the rotation direction side is formed in a shape that is gently inclined with respect to the arcuate portion 34.
Therefore, the resistance when the large-diameter convex portions 33 of the end plates 32 ep and 32 ep enter the refrigerant liquid can be reduced, so that the stirring loss of the rotor 3 is further reduced and the motor efficiency is improved.

以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration is not limited to this embodiment, and as long as it does not deviate from the gist of the invention according to each claim of the claims. Design changes and additions are allowed.

例えば、実施の形態では、エンドプレートの両方の外周部を、凹凸状に形成した例を示した。しかし、エンドプレートの一方のみに実施の形態で示した外周部が凹凸状のエンドプレートを適用し、もう一方は、ステータコアの内径よりも大径の円盤状のエンドプレートを用いてもよい。この場合、組付時に凹凸状のエンドプレートから挿入することにより、従来からのステータに対して組み付けを終えたロータを挿入して組み付けることができる。 For example, in the embodiment, an example is shown in which both outer peripheral portions of the end plate are formed in an uneven shape. However, an end plate having an uneven outer peripheral portion shown in the embodiment may be applied to only one of the end plates, and a disk-shaped end plate having a diameter larger than the inner diameter of the stator core may be used for the other end plate. In this case, by inserting from the uneven end plate at the time of assembling, the rotor that has been assembled can be inserted into the conventional stator and assembled.

また、実施の形態では、外周部が凹凸状のエンドプレートの大径部の間隔を、スロットの間隔の2倍とした例を示したが、その間隔は、これに限定されない。例えば、大径部の間隔を、スロットの間隔と同間隔(1倍)としてもよいし、3以上の整数倍としてもよい。 Further, in the embodiment, an example is shown in which the interval between the large diameter portions of the end plate having an uneven outer peripheral portion is twice the interval between the slots, but the interval is not limited to this. For example, the spacing of the large diameter portions may be the same as the spacing of the slots (1 times), or may be an integral multiple of 3 or more.

あるいは、ロータの組み付け時に、大径部を、スロットを通過させることのない組み付け方法を用いる場合では、大径部の間隔は、スロットの間隔に制約されることなく、任意に設定可能である。
また、大径部としての大径凸部の形状は、実施の形態で示した形状(図6(b)、図6(c)の形状)に限定されるものではない。例えば、突出側面が、円弧状部の法線方向に立ち上がる形状や、法線よりも鈍角を成す形状に形成しても、エアギャップへの冷媒液の浸入を抑制するという効果を得ることはできる。
Alternatively, when assembling the rotor by using an assembling method that does not allow the large diameter portion to pass through the slots, the spacing between the large diameter portions can be arbitrarily set without being restricted by the slot spacing.
Further, the shape of the large-diameter convex portion as the large-diameter portion is not limited to the shapes shown in the embodiments (shapes of FIGS. 6 (b) and 6 (c)). For example, even if the protruding side surface is formed so as to rise in the normal direction of the arcuate portion or to have an obtuse angle than the normal line, the effect of suppressing the infiltration of the refrigerant liquid into the air gap can be obtained. ..

さらに、ロータの組み付け時に、大径部を、スロットを通過させることのない組み付け方法を用いる場合には、ロータの軸方向両端のエンドプレートに、ステータコアの内径よりも大径の円盤状のエンドプレートを用いることもできる。 Further, when assembling the rotor, when an assembling method that does not allow the large diameter portion to pass through the slot is used, the end plates at both ends in the axial direction of the rotor are disc-shaped end plates having a diameter larger than the inner diameter of the stator core. Can also be used.

1 ハウジング
2 ステータ
3 ロータ
4 冷媒供給路
5 エアギャップ
13 モータ室
21 ステータコア
22 ティース
23 スロット
24 コイル
32ep エンドプレート(ロータ軸端部)
33 大径凸部
33a 突出側面
34 円弧状部
51 開放部
A 回転電機
1 Housing 2 Stator 3 Rotor 4 Refrigerant supply path 5 Air gap 13 Motor chamber 21 Stator core 22 Teeth 23 Slot 24 Coil 32ep End plate (rotor shaft end)
33 Large-diameter convex portion 33a Protruding side surface 34 Arc-shaped portion 51 Open portion A Rotating electric machine

Claims (4)

ハウジングに外周を支持されたステータと、
前記ステータの内側にエアギャップを介して配置され、前記ハウジングに回転可能に支持されたロータと、
前記ロータの回転に伴って、前記ロータに供給された冷媒液が飛散するよう設けられた冷媒供給路と、
を備えた回転電機であって、
前記ロータの軸方向に沿う方向の両端に配置されたエンドプレートが、前記ステータのステータコアの軸方向に沿う方向の端面よりも、軸方向に沿う方向で前記ハウジングのハウジング本体の円筒部の軸方向の両端の開口を塞ぐカバー部およびカバーに近い側に配置され、
前記エンドプレートが、前記ステータのステータコアの内周よりも外径方向に位置する大径部を備え、
前記エンドプレートの少なくとも一方は、外周部が、前記ステータコアの内径よりも小径の円弧状部と、この円弧状部から外径方向に突出された前記大径部と、を備えた凹凸状に形成されていることを特徴とする回転電機。
With a stator whose outer circumference is supported by the housing,
With a rotor located inside the stator via an air gap and rotatably supported by the housing.
A refrigerant supply path provided so that the refrigerant liquid supplied to the rotor scatters as the rotor rotates.
It is a rotary electric machine equipped with
The end plates arranged at both ends in the axial direction of the rotor are axially oriented along the axial direction of the cylindrical portion of the housing body of the housing, rather than the end faces in the axial direction of the stator core of the stator. It is placed on the side close to the cover and the cover that closes the openings at both ends of the
Said end plates, Bei example a large diameter portion which is positioned radially outward of the inner periphery of the stator core of the stator,
At least one of the end plates is formed in a concavo-convex shape having an outer peripheral portion having an arcuate portion having a diameter smaller than the inner diameter of the stator core and the large diameter portion protruding from the arcuate portion in the outer diameter direction. A rotating electric machine characterized by being used .
請求項1に記載の回転電機において、
記大径部は、周方向に等間隔であり、かつ、前記ステータコアのスロットの間隔と1を含む整数倍の間隔で形成されていることを特徴とする回転電機。
Te rotary electric machine smell of claim 1,
Before Kitai diameter is equal intervals in the circumferential direction, and the rotating electrical machine, characterized by being formed by an integer multiple of the interval containing interval and 1 of the stator core slot.
請求項2に記載の回転電機において、
前記エンドプレートの両方が、前記外周部が前記凹凸状に形成されていることを特徴とする回転電機。
In the rotary electric machine according to claim 2,
A rotary electric machine characterized in that both of the end plates have the outer peripheral portion formed in the uneven shape.
請求項2または請求項3に記載の回転電機において、
前記大径部の回転方向側の突出側面が、前記円弧状部に対して直角よりも小さな傾斜角度で傾斜した形状に形成されていることを特徴とする回転電機。
In the rotary electric machine according to claim 2 or 3.
A rotary electric machine characterized in that the protruding side surface of the large-diameter portion on the rotation direction side is formed in a shape inclined at an inclination angle smaller than a right angle with respect to the arc-shaped portion.
JP2016093772A 2016-05-09 2016-05-09 Rotating machine Active JP6825227B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016093772A JP6825227B2 (en) 2016-05-09 2016-05-09 Rotating machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016093772A JP6825227B2 (en) 2016-05-09 2016-05-09 Rotating machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017204903A JP2017204903A (en) 2017-11-16
JP6825227B2 true JP6825227B2 (en) 2021-02-03

Family

ID=60322554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016093772A Active JP6825227B2 (en) 2016-05-09 2016-05-09 Rotating machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6825227B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020120425A (en) * 2019-01-18 2020-08-06 本田技研工業株式会社 Rotor
JP7203175B1 (en) 2021-10-18 2023-01-12 三菱電機株式会社 Rotating electric machine

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4469670B2 (en) * 2004-07-08 2010-05-26 東芝産業機器製造株式会社 Rotating electric machine
CN101364758B (en) * 2008-06-13 2010-12-29 中国科学院电工研究所 Horizontal pervaporatively cooling motor
JP5365869B2 (en) * 2009-12-07 2013-12-11 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Drive device
JP5446892B2 (en) * 2010-01-08 2014-03-19 トヨタ自動車株式会社 Motor cooling device
JP5375647B2 (en) * 2010-02-12 2013-12-25 トヨタ自動車株式会社 Electric motor
US8519581B2 (en) * 2010-06-08 2013-08-27 Remy Technologies, Llc Electric machine cooling system and method
JP2013009561A (en) * 2011-06-27 2013-01-10 Toyota Motor Corp Rotating electric machine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017204903A (en) 2017-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107925314B (en) Cooling structure for rotating electric machine
US10770941B2 (en) Rotor of rotating electrical machine
JP5565642B2 (en) Rotor for rotating electrical machines
CN108110956B (en) Rotating electrical machine
JP2013115848A (en) Cooling structure of rotary electric machine
US10447115B2 (en) Rotary electric machine and driving system
JP6028406B2 (en) Electric pump device
JP5899716B2 (en) Rotor structure of rotating electrical machine
JP5751105B2 (en) Rotating electric machine
JP6397867B2 (en) Rotating electric machine
JP2014230393A (en) Rotary electric machine
JP6825227B2 (en) Rotating machine
JP2011172375A (en) Rotor for rotating electric machine
JP2014064433A (en) Rotor shaft of rotary electric machine
JP2018068087A (en) Rotary electric machine and manufacturing method of rotary electric machine
WO2019187021A1 (en) Cooling structure for rotating electrical device
JP2013258889A (en) Induction motor
JP2013005531A (en) Outer rotor type rotary electric machine
JP2021013286A (en) Rotary electric machine
JP6272526B1 (en) Rotating electric machine
JP5522442B2 (en) Rotor for rotating electrical machines
JP6686664B2 (en) Electric pump
JP7425023B2 (en) motor
JP2019022404A (en) Rotor for rotary electric machine
WO2023053779A1 (en) Rotary electrical machine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190311

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200128

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200310

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200714

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200827

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201215

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201228

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6825227

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151