JP7055668B2 - Rotating machine rotor - Google Patents

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Description

本発明は、電動車両などに搭載される回転電機のロータに関する。 The present invention relates to a rotor of a rotary electric machine mounted on an electric vehicle or the like.

近年、駆動源として回転電機が用いられるハイブリッド車両やＥＶ車両において、回転電機の性能に大きな影響を及ぼす永久磁石の温度上昇が問題となっており、効率的に冷却することが課題となっている。 In recent years, in hybrid vehicles and EV vehicles in which a rotary electric machine is used as a drive source, the temperature rise of a permanent magnet, which greatly affects the performance of the rotary electric machine, has become a problem, and efficient cooling has become an issue. ..

特許文献１に記載の回転電機では、ケースに対して固定された冷却油供給パイプから回転中のロータのエンドプレートの端面に冷媒を供給することで、ロータを冷却するように構成されている。 The rotary electric machine described in Patent Document 1 is configured to cool the rotor by supplying a refrigerant to the end face of the end plate of the rotating rotor from a cooling oil supply pipe fixed to the case.

特許第５６０１５０４号公報Japanese Patent No. 5601504

しかし、特許文献１に記載の回転電機では、ロータ、特に温度上昇による減磁が問題となる永久磁石が、ロータコアの両端面を覆うエンドプレートを介して冷却されるため、冷却効率が低いという問題があった。また、冷却油供給パイプから供給される冷媒は、エンドプレートと干渉して飛散してしまい、最も冷却を要する永久磁石が冷却され難く、改善の余地があった。 However, in the rotary electric machine described in Patent Document 1, the rotor, particularly the permanent magnet, which has a problem of demagnetization due to temperature rise, is cooled via the end plates covering both end faces of the rotor core, so that the cooling efficiency is low. was there. In addition, the refrigerant supplied from the cooling oil supply pipe interferes with the end plate and scatters, making it difficult to cool the permanent magnet that requires the most cooling, and there is room for improvement.

本発明は、ロータコアの内部に配置された磁石を効率的に冷却することができる回転電機のロータを提供する。 The present invention provides a rotor of a rotary electric machine capable of efficiently cooling a magnet arranged inside a rotor core.

本発明は、
ロータコアと、
該ロータコアと一体に回転するロータシャフトと、を備える、回転電機のロータであって、
前記ロータシャフトには、
冷媒が供給される冷媒流路と、
前記冷媒を前記ロータコアに供給する冷媒供給部と、が設けられ、
前記ロータコアには、
前記ロータコアの内部を軸方向に延びて、各々に磁石が配置された複数の磁石挿入孔と、
前記磁石挿入孔よりも内径側で前記ロータコアの内部を軸方向に延びて、周方向に所定の間隔で形成された複数の肉抜部と、
前記磁石の近傍に配置され、前記ロータコアの内部を軸方向に延びるコア内流路と、が設けられるとともに、冷媒分配プレートが介在されており、
前記肉抜部は、断面形状が外径側に凸となる略三角形状に形成されており、
前記コア内流路は、前記肉抜部よりも外径側で、前記肉抜部の外径側の２辺に沿って形成されており、
前記冷媒供給部と前記コア内流路とを接続する接続流路が前記冷媒分配プレートに形成されており、
前記接続流路は、１枚の前記冷媒分配プレートの一端面側に設けられた溝部と、他端面側に設けられた溝部とにより形成されている。
The present invention
With the rotor core
A rotor of a rotary electric machine, comprising a rotor shaft that rotates integrally with the rotor core.
The rotor shaft has
The refrigerant flow path to which the refrigerant is supplied and
A refrigerant supply unit that supplies the refrigerant to the rotor core is provided.
The rotor core has
A plurality of magnet insertion holes extending in the axial direction inside the rotor core and having magnets arranged in each of them.
A plurality of lightening portions formed at predetermined intervals in the circumferential direction by extending the inside of the rotor core in the axial direction on the inner diameter side of the magnet insertion hole.
An in-core flow path arranged in the vicinity of the magnet and extending axially inside the rotor core is provided, and a refrigerant distribution plate is interposed.
The lightening portion is formed in a substantially triangular shape in which the cross-sectional shape is convex toward the outer diameter side.
The inner flow path in the core is formed on the outer diameter side of the lightening portion and along two sides on the outer diameter side of the lightening portion.
A connecting flow path connecting the refrigerant supply unit and the flow path in the core is formed in the refrigerant distribution plate .
The connection flow path is formed by a groove portion provided on one end surface side of one of the refrigerant distribution plates and a groove portion provided on the other end surface side .

本発明によれば、冷媒分配プレートに形成された接続流路を介して冷媒が、ロータシャフトから磁石の近傍に配置されたコア内流路に供給されるので、コア内流路を流れる冷媒によって磁石を効率的に冷却することができる。 According to the present invention, the refrigerant is supplied from the rotor shaft to the in-core flow path arranged in the vicinity of the magnet through the connection flow path formed in the refrigerant distribution plate, so that the refrigerant flows in the in-core flow path. The magnet can be cooled efficiently.

本発明の一実施形態の回転電機のロータの斜視図である。It is a perspective view of the rotor of the rotary electric machine of one Embodiment of this invention. 図１の回転電機のロータの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the rotor of the rotary electric machine of FIG. 図２の冷媒分配プレートと一方のロータコア部の斜視図である。It is a perspective view of the refrigerant distribution plate of FIG. 2 and one rotor core part. ロータコアの正面図である。It is a front view of a rotor core. 図３及び図４のＡ－Ａ線の位置における回転電機のロータの断面図である。It is sectional drawing of the rotor of a rotary electric machine at the position of line AA of FIG. 3 and FIG. 図３及び図４のＢ－Ｂ線の位置における回転電機のロータの断面図である。3 is a cross-sectional view of the rotor of the rotary electric machine at the position of the line BB in FIGS. 3 and 4. 変形例のロータコアの要部正面図である。It is a front view of the main part of the rotor core of a modification.

以下、本発明の回転電機のロータの一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the rotor of the rotary electric machine of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る回転電機のロータ１０は、ロータシャフト２０と、ロータシャフト２０に軸支されるロータコア３０と、ロータコア３０の軸方向の一側に配置される第一エンドプレート５０と、ロータコア３０の軸方向の他側に配置される第二エンドプレート６０と、ロータコア３０に介在する冷媒分配プレート８０と、を備える。 As shown in FIGS. 1 and 2, the rotor 10 of the rotary electric machine according to the present embodiment is arranged on one side of the rotor shaft 20, the rotor core 30 pivotally supported by the rotor shaft 20, and the rotor core 30 in the axial direction. A first end plate 50, a second end plate 60 arranged on the other side in the axial direction of the rotor core 30, and a refrigerant distribution plate 80 interposed in the rotor core 30 are provided.

ロータシャフト２０には、その内側に冷媒が流通する冷媒流路２１が形成される。冷媒流路２１は、ロータシャフト２０の内部で軸方向に延びており、冷媒が外部から供給可能に構成される。冷媒としては、例えば、ＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid）が用いられ、ＡＴＦがトランスミッションケースとモータハウジングとを循環するように供給経路が形成される。 The rotor shaft 20 is formed with a refrigerant flow path 21 through which the refrigerant flows. The refrigerant flow path 21 extends in the axial direction inside the rotor shaft 20, and is configured so that the refrigerant can be supplied from the outside. As the refrigerant, for example, ATF (Automatic Transmission Fluid) is used, and a supply path is formed so that the ATF circulates between the transmission case and the motor housing.

ロータシャフト２０には、冷媒流路２１からロータコア３０に冷媒を送り込むための複数の冷媒供給部２２が、周方向に所定の間隔で冷媒流路２１に連通して形成される。また、ロータシャフト２０の一端（図５において右側端部）には、位置決め部２３が形成されている。 The rotor shaft 20 is formed with a plurality of refrigerant supply units 22 for feeding the refrigerant from the refrigerant flow path 21 to the rotor core 30 so as to communicate with the refrigerant flow path 21 at predetermined intervals in the circumferential direction. Further, a positioning portion 23 is formed at one end of the rotor shaft 20 (the right end portion in FIG. 5).

ロータコア３０は、それぞれ複数の円環状の電磁鋼板が積層されることで構成される一対のロータコア部３０Ａ、３０Ｂを備える。 The rotor core 30 includes a pair of rotor core portions 30A and 30B, each of which is formed by laminating a plurality of annular electromagnetic steel sheets.

図４～図６も参照して、一対のロータコア部３０Ａ、３０Ｂには、その中央に軸方向に貫通するロータ挿通孔３１が形成されている。一対のロータコア部３０Ａ、３０Ｂは、同じ形状を有し、その積厚（軸方向長さ）は略同じ積厚に設定されるのが好ましい。 With reference to FIGS. 4 to 6, the pair of rotor core portions 30A and 30B are formed with a rotor insertion hole 31 penetrating in the axial direction at the center thereof. It is preferable that the pair of rotor core portions 30A and 30B have the same shape, and the product thickness (axial length) thereof is set to substantially the same product thickness.

ロータコア３０には、その重量を軽減するために、ロータコア３０の内周付近に複数(図４に示す実施形態では８個)の肉抜部３２が周方向に所定の間隔で形成されている。肉抜部３２は、断面形状が外径側に凸となる略三角形状に形成されている。 In order to reduce the weight of the rotor core 30, a plurality of (8 in the embodiment shown in FIG. 4) lightening portions 32 are formed in the vicinity of the inner circumference of the rotor core 30 at predetermined intervals in the circumferential direction. The lightening portion 32 is formed in a substantially triangular shape having a cross-sectional shape convex toward the outer diameter side.

また、肉抜部３２よりも外径側には、断面略矩形状の複数(図４に示す実施形態では１６個)の空洞部３３ａが、断面略三角形状の肉抜部３２の外径側の２辺に沿って形成されている。空洞部３３ａのさらに外周側には、磁石４１を埋設するための複数(図４に示す実施形態では１６個)の磁石挿入孔３４、３５が、周方向に沿って所定間隔で交互に形成されている。 Further, on the outer diameter side of the lightening portion 32, a plurality of hollow portions 33a having a substantially rectangular cross section (16 in the embodiment shown in FIG. 4) are located on the outer diameter side of the lightening portion 32 having a substantially triangular cross section. It is formed along the two sides of. On the outer peripheral side of the cavity 33a, a plurality of magnet insertion holes 34, 35 for embedding the magnet 41 (16 in the embodiment shown in FIG. 4) are alternately formed at predetermined intervals along the circumferential direction. ing.

空洞部３３ａは、磁石挿入孔３４、３５の内径側に配置され、少なくとも空洞部３３ａの一部（空洞部３３ａの最外径部３３ｂ）が、磁石４１の最内径部４１ａよりも外径側に位置している。即ち、ロータシャフト２０の軸心Ｏから空洞部３３ａの最外径部３３ｂまで距離Ｌ１は、ロータシャフト２０の軸心Ｏから磁石４１の最内径部４１ａまでの距離Ｌ２よりも長くなっている。 The cavity 33a is arranged on the inner diameter side of the magnet insertion holes 34 and 35, and at least a part of the cavity 33a (the outermost diameter portion 33b of the cavity 33a) is on the outer diameter side of the outermost diameter portion 41a of the magnet 41. Is located in. That is, the distance L1 from the axis O of the rotor shaft 20 to the outermost diameter portion 33b of the cavity 33a is longer than the distance L2 from the axis O of the rotor shaft 20 to the innermost diameter portion 41a of the magnet 41.

磁石挿入孔３４、３５は、空洞部３３ａの長辺と略平行に形成された断面略矩形状の孔であり、ロータコア３０の外径側に向かって略Ｖ字形に開いて形成された磁石挿入孔３４、３５が対をなしている。略Ｖ字形の一対の磁石挿入孔３４、３５との間には、磁石挿入孔３４、３５を分離するブリッジ部３６が設けられている。 The magnet insertion holes 34 and 35 are holes having a substantially rectangular cross section formed substantially parallel to the long side of the cavity 33a, and the magnet insertion holes are formed so as to open in a substantially V shape toward the outer diameter side of the rotor core 30. The holes 34 and 35 form a pair. A bridge portion 36 for separating the magnet insertion holes 34 and 35 is provided between the pair of magnet insertion holes 34 and 35 having a substantially V shape.

磁石４１は、例えばネオジム磁石等の永久磁石であり、略Ｖ字形の一対の磁石挿入孔３４、３５に配置される２つの磁石４１で１つの磁極部４２を構成する。図４に示す実施形態では、ロータ１０に８個の磁極部４２が形成されている。なお、空洞部３３ａは、冷媒供給部２２から供給される冷媒が通るコア内流路３３を構成する。また、コア内流路３３は、空洞部３３ａに加えて、磁石挿入孔３４、３５に設けられたフラックスバリア部３７も含む。ここで、フラックスバリア部３７は、磁石挿入孔３４、３５と磁石４１との間に形成された空隙のことである。フラックスバリア部３７は、一部に樹脂が充填されていてもよい。 The magnet 41 is a permanent magnet such as a neodymium magnet, and two magnets 41 arranged in a pair of substantially V-shaped magnet insertion holes 34 and 35 constitute one magnetic pole portion 42. In the embodiment shown in FIG. 4, eight magnetic pole portions 42 are formed on the rotor 10. The cavity 33a constitutes an in-core flow path 33 through which the refrigerant supplied from the refrigerant supply unit 22 passes. Further, the flow path 33 in the core includes a flux barrier portion 37 provided in the magnet insertion holes 34 and 35 in addition to the cavity portion 33a. Here, the flux barrier portion 37 is a gap formed between the magnet insertion holes 34 and 35 and the magnet 41. The flux barrier portion 37 may be partially filled with resin.

図３、図５、及び図６に示すように、冷媒分配プレート８０は、絶縁材からなる円板であり、ロータコア３０、第一エンドプレート５０、及び第二エンドプレート６０と同じ外径寸法に形成され、ロータコア３０の軸方向中央部で一対のロータコア部３０Ａ、３０Ｂ間に配置されている。絶縁材からなる冷媒分配プレート８０は、渦電流損の発生を防止する。 As shown in FIGS. 3, 5, and 6, the refrigerant distribution plate 80 is a disk made of an insulating material and has the same outer diameter as the rotor core 30, the first end plate 50, and the second end plate 60. It is formed and is arranged between a pair of rotor core portions 30A and 30B at the axial center portion of the rotor core 30. The refrigerant distribution plate 80 made of an insulating material prevents the occurrence of eddy current loss.

冷媒分配プレート８０は、その中央にロータシャフト孔８１が形成されると共に、ロータコア３０の肉抜部３２に対応する位置に、肉抜部３２と略同一形状の複数の貫通孔８６が設けられている。また、冷媒分配プレート８０の側面には、片面に８個、両面で合計１６個の溝部で形成された接続流路８２が設けられている。 The rotor shaft hole 81 is formed in the center of the refrigerant distribution plate 80, and a plurality of through holes 86 having substantially the same shape as the lightening portion 32 are provided at positions corresponding to the lightening portion 32 of the rotor core 30. There is. Further, on the side surface of the refrigerant distribution plate 80, a connection flow path 82 formed of eight grooves on one side and a total of 16 grooves on both sides is provided.

接続流路８２は、ロータシャフト２０の冷媒供給部２２に連通して外径方向に延びる径方向通路８３と、径方向通路８３から分岐して周方向両側且つ外径方向に延びてロータコア３０の空洞部３３ａに連通する一対の第１分岐路８４と、第１分岐路８４より外径側で径方向通路８３から分岐して周方向両側且つ外径方向に延びてロータコア３０の磁石挿入孔３４、３５に連通する一対の第２分岐路８５と、を備える。 The connection flow path 82 is a radial passage 83 that communicates with the refrigerant supply unit 22 of the rotor shaft 20 and extends in the outer diameter direction, and a rotor core 30 that branches from the radial passage 83 and extends on both sides in the circumferential direction and in the outer diameter direction. A pair of first branch paths 84 communicating with the cavity 33a, and a magnet insertion hole 34 of the rotor core 30 that branches from the radial passage 83 on the outer diameter side of the first branch path 84 and extends on both sides in the circumferential direction and in the outer diameter direction. , 35, and a pair of second branch paths 85.

図２、図５及び図６に示すように、ロータコア３０の両側に配置された第一エンドプレート５０及び第二エンドプレート６０は、その中央にロータシャフト孔５１、６１が形成される。 As shown in FIGS. 2, 5 and 6, the first end plate 50 and the second end plate 60 arranged on both sides of the rotor core 30 have rotor shaft holes 51 and 61 formed in the center thereof.

また、第一及び第二エンドプレート５０、６０のロータコア３０側の側面には、それぞれ複数（図２に示す実施形態では１６個）のプレート流路５２、６２が形成されている。プレート流路５２、６２は、ロータコア３０に形成された１対の磁石挿入孔３４、３５及び該１対の磁石挿入孔３４、３５の内径側に位置する略Ｖ字形の一対の空洞部３３ａごとに設けられている。なお、プレート流路５２、６２は、同一形状を有するので、以下では、図２に図示されているプレート流路６２についてのみ説明し、プレート流路５２については説明を省略する。 Further, a plurality of plate flow paths 52 and 62 (16 in the embodiment shown in FIG. 2) are formed on the side surfaces of the first and second end plates 50 and 60 on the rotor core 30 side, respectively. The plate flow paths 52 and 62 are formed by a pair of magnet insertion holes 34 and 35 formed in the rotor core 30 and a pair of substantially V-shaped cavities 33a located on the inner diameter side of the pair of magnet insertion holes 34 and 35. It is provided in. Since the plate flow paths 52 and 62 have the same shape, only the plate flow path 62 shown in FIG. 2 will be described below, and the description of the plate flow path 52 will be omitted.

プレート流路６２は、第二エンドプレート６０のロータコア３０側の側面に形成された溝であり、その内径側に位置する一端部６３は一対の空洞部３３ａに接続され、外径側に位置する他端部は、外周面で開口する開口部６４に接続されている。開口部６４は、不図示のステータのコイルエンドに対向する。 The plate flow path 62 is a groove formed on the side surface of the second end plate 60 on the rotor core 30 side, and one end portion 63 located on the inner diameter side thereof is connected to a pair of cavity portions 33a and is located on the outer diameter side. The other end is connected to an opening 64 that opens on the outer peripheral surface. The opening 64 faces the coil end of a stator (not shown).

回転電機のロータ１０は、冷媒分配プレート８０を一対のロータコア部３０Ａ、３０Ｂで挟持し、さらにロータコア３０の軸方向両側に第一エンドプレート５０及び第二エンドプレート６０を配置した状態で、第二エンドプレート６０のロータシャフト孔６１、ロータコア部３０Ｂのロータ挿通孔３１、冷媒分配プレート８０のロータシャフト孔８１、ロータコア部３０Ａのロータ挿通孔３１、及び第一エンドプレート５０のロータシャフト孔５１にロータシャフト２０が挿入されて組み付けられる。このとき、第二エンドプレート６０は、ロータシャフト２０の位置決め部２３に当接する。 The rotor 10 of the rotary electric machine holds the refrigerant distribution plates 80 between the pair of rotor core portions 30A and 30B, and further arranges the first end plate 50 and the second end plate 60 on both axial sides of the rotor core 30 in a second state. Rotor in the rotor shaft hole 61 of the end plate 60, the rotor insertion hole 31 of the rotor core portion 30B, the rotor shaft hole 81 of the refrigerant distribution plate 80, the rotor insertion hole 31 of the rotor core portion 30A, and the rotor shaft hole 51 of the first end plate 50. The shaft 20 is inserted and assembled. At this time, the second end plate 60 comes into contact with the positioning portion 23 of the rotor shaft 20.

次に、図２～図６を参照して、ロータコア３０、特に、磁石４１の冷却作用について説明する。冷媒は、不図示の冷媒ポンプによりロータシャフト２０の冷媒流路２１に圧送され、さらに冷媒流路２１から冷媒供給部２２を介してロータコア部３０Ａ、３０Ｂ間に位置する冷媒分配プレート８０の両面に形成された一対の径方向通路８３から各接続流路８２に供給される。 Next, the cooling action of the rotor core 30, particularly the magnet 41, will be described with reference to FIGS. 2 to 6. The refrigerant is pumped to the refrigerant flow path 21 of the rotor shaft 20 by a refrigerant pump (not shown), and further on both sides of the refrigerant distribution plates 80 located between the rotor core portions 30A and 30B from the refrigerant flow path 21 via the refrigerant supply portion 22. It is supplied to each connecting flow path 82 from the pair of formed radial passages 83.

接続流路８２に供給された冷媒は、径方向通路８３から第１分岐路８４に分流してロータコア部３０Ａ、３０Ｂの空洞部３３ａ（コア内流路３３）を左右に軸方向に流れると共に、径方向通路８３から第２分岐路８５に分流して磁石挿入孔３４、３５と磁石４１との隙間であるフラックスバリア部３７（コア内流路３３）を左右に軸方向に流れる。 The refrigerant supplied to the connecting flow path 82 is diverted from the radial passage 83 to the first branch passage 84 and flows axially to the left and right through the cavity portions 33a (inner core flow path 33) of the rotor core portions 30A and 30B. It diverges from the radial passage 83 to the second branch passage 85 and flows axially to the left and right through the flux barrier portion 37 (passage 33 in the core) which is a gap between the magnet insertion holes 34 and 35 and the magnet 41.

そして、空洞部３３ａ（コア内流路３３）を軸方向に流れる冷媒は、第一及び第二エンドプレート５０、６０のプレート流路５２、６２の一端部５３、６３に流出する。また、フラックスバリア部３７（コア内流路３３）を軸方向に流れる冷媒も、第一及び第二エンドプレート５０、６０のプレート流路５２、６２に流出する。この冷媒は、さらに遠心力によりプレート流路５２、６２の開口部５４、６４から径方向外方に排出されて、不図示のステータのコイルエンドを冷却する。 Then, the refrigerant flowing axially through the cavity 33a (core in-core flow path 33) flows out to the end portions 53, 63 of the plate flow paths 52, 62 of the first and second end plates 50, 60. Further, the refrigerant flowing axially through the flux barrier portion 37 (core in-core flow path 33) also flows out to the plate flow paths 52 and 62 of the first and second end plates 50 and 60. This refrigerant is further discharged radially outward from the openings 54 and 64 of the plate flow paths 52 and 62 by centrifugal force to cool the coil end of the stator (not shown).

このように、フラックスバリア部３７を軸方向に流れる冷媒は、磁石４１に直接接触して磁石４１を冷却し、また、磁石４１に近接して設けられた空洞部３３ａを軸方向に流れる冷媒も磁石４１を冷却する。これにより、回転電機のロータ１０の性能に重大な影響を及ぼし、最も冷却を要する磁石４１をロータコア３０の内部から効果的に冷却することができ、磁石４１の温度上昇に起因する回転電機のロータ１０の性能低下が防止される。 As described above, the refrigerant flowing axially through the flux barrier portion 37 directly contacts the magnet 41 to cool the magnet 41, and the refrigerant flowing axially through the cavity 33a provided close to the magnet 41 is also used. Cool the magnet 41. This has a significant effect on the performance of the rotor 10 of the rotary electric machine, and the magnet 41 that requires the most cooling can be effectively cooled from the inside of the rotor core 30, and the rotor of the rotary electric machine is caused by the temperature rise of the magnet 41. The performance deterioration of 10 is prevented.

なお、前述した実施形態は、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、冷媒分配プレート８０は、必ずしも軸方向中央部に配置されていなくてもよい。また、コア内流路３３は、空洞部３３ａ及びフラックスバリア部３７のいずれか一方であってもよい。 The above-described embodiment can be appropriately modified, improved, and the like. For example, the refrigerant distribution plate 80 does not necessarily have to be arranged at the central portion in the axial direction. Further, the flow path 33 in the core may be either a hollow portion 33a or a flux barrier portion 37.

また、上記実施形態では、冷媒分配プレート８０の両面に接続流路８２を設け、ロータコア部３０Ａ、３０Ｂの磁石４１を同時に冷却するものとして説明したが、冷媒分配プレート８０の一方の面にのみ接続流路８２を形成してロータコア部３０Ａ、３０Ｂのいずれか一方の磁石４１を冷却することもできる。また、１つの磁極部４２を構成する磁石４１は、Ｖ字形配置された２つの磁石４１に限定されず、１つ又は３つ以上の磁石で１つの磁極を構成するようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, the connection flow paths 82 are provided on both sides of the refrigerant distribution plate 80 to simultaneously cool the magnets 41 of the rotor core portions 30A and 30B, but the connection is made only to one surface of the refrigerant distribution plate 80. It is also possible to form the flow path 82 to cool the magnet 41 of either the rotor core portions 30A or 30B. Further, the magnet 41 constituting one magnetic pole portion 42 is not limited to the two magnets 41 arranged in a V shape, and one magnetic pole may be formed by one or three or more magnets.

変形例のロータコア９０は、図７に示すように、ロータコア９０の内周付近に断面略長円状の肉抜部９１が形成され、肉抜部９１の外周側には、断面略矩形の３つの空洞部９３ａが周方向に形成されている。 As shown in FIG. 7, the rotor core 90 of the modified example has a lightening portion 91 having a substantially oval cross section formed in the vicinity of the inner circumference of the rotor core 90, and a lightening portion 91 having a substantially rectangular cross section is formed on the outer peripheral side of the lightening portion 91. The two cavities 93a are formed in the circumferential direction.

３つの空洞部９３ａのさらに外径側には、磁石９８を埋設するための磁石挿入孔９４、９５、９６が、周方向に沿って所定間隔で形成されている。磁石挿入孔９４、９５、９６には、それぞれネオジム磁石等の磁石９８が配置されて、３つの磁石９８で１つの磁極部９２を構成する。なお、３つの空洞部９３ａは、磁石挿入孔９４、９５、９６に対応して内径側に設けられている。 On the outer diameter side of the three cavities 93a, magnet insertion holes 94, 95, 96 for embedding the magnet 98 are formed at predetermined intervals along the circumferential direction. Magnets 98 such as neodymium magnets are arranged in the magnet insertion holes 94, 95, and 96, respectively, and the three magnets 98 form one magnetic pole portion 92. The three cavity portions 93a are provided on the inner diameter side corresponding to the magnet insertion holes 94, 95, 96.

３つの空洞部９３ａ及び３つの磁石挿入孔９４、９５、９６のフラックスバリア部９７は、コア内流路９３を構成する。３つの空洞部９３ａは、図２及び図３に示す実施形態の回転電機のロータ１０と同様に、それぞれ不図示の冷媒分配プレートの第１分岐路、及び第一及び第二エンドプレートのプレート流路に連通する。また、３つの磁石挿入孔９４、９５、９６のフラックスバリア部９７は、それぞれ冷媒分配プレートの第２分岐路、および第一及び第二エンドプレートのプレート流路に連通する。 The flux barrier portion 97 of the three cavity portions 93a and the three magnet insertion holes 94, 95, 96 constitutes the in-core flow path 93. Similar to the rotor 10 of the rotary electric machine of the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the three cavity portions 93a are the first branch path of the refrigerant distribution plate (not shown) and the plate flow of the first and second end plates, respectively. Communicate on the road. Further, the flux barrier portions 97 of the three magnet insertion holes 94, 95, and 96 communicate with the second branch path of the refrigerant distribution plate and the plate flow paths of the first and second end plates, respectively.

そして、冷媒分配プレートの接続流路から供給されて空洞部９３ａ（コア内流路９３）、及び磁石挿入孔９４、９５、９６のフラックスバリア部９７（コア内流路９３）を軸方向に流れる冷媒により磁石９８を効果的に冷却する。その他の作用は、上記実施形態の回転電機のロータ１０と同様である。 Then, it is supplied from the connection flow path of the refrigerant distribution plate and flows axially through the cavity portion 93a (inner core flow path 93) and the flux barrier portion 97 (inner core flow path 93) of the magnet insertion holes 94, 95, 96. The refrigerant effectively cools the magnet 98. Other operations are the same as those of the rotor 10 of the rotary electric machine of the above embodiment.

また、本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。 In addition, at least the following matters are described in this specification. The components and the like corresponding to the above-described embodiments are shown in parentheses, but the present invention is not limited thereto.

（１） ロータコア（ロータコア３０、９０）と、
該ロータコアと一体に回転するロータシャフト（ロータシャフト２０）と、を備える、回転電機のロータ（回転電機のロータ１０）であって、
前記ロータシャフトには、
冷媒が供給される冷媒流路（冷媒流路２１）と、
前記冷媒を前記ロータコアに供給する冷媒供給部（冷媒供給部２２）と、が設けられ、
前記ロータコアには、
前記ロータコアの内部を軸方向に延びて、各々に磁石（磁石４１、９８）が配置された複数の磁石挿入孔（磁石挿入孔３４、３５、９４、９５、９６）と、
前記磁石の近傍に配置され、前記ロータコアの内部を軸方向に延びるコア内流路（コア内流路３３、９３）と、が設けられるとともに、冷媒分配プレート（冷媒分配プレート８０）が介在されており、
前記冷媒供給部と前記コア内流路とを接続する接続流路（接続流路８２）が前記冷媒分配プレートに形成されている、回転電機のロータ。 (1) Rotor cores (rotor cores 30 and 90) and
A rotor of a rotary electric machine (rotor 10 of a rotary electric machine) including a rotor shaft (rotor shaft 20) that rotates integrally with the rotor core.
The rotor shaft has
Refrigerant flow path (refrigerant flow path 21) to which the refrigerant is supplied and
A refrigerant supply unit (refrigerant supply unit 22) for supplying the refrigerant to the rotor core is provided.
The rotor core has
A plurality of magnet insertion holes (magnet insertion holes 34, 35, 94, 95, 96) extending inside the rotor core in the axial direction and having magnets (magnets 41, 98) arranged in each.
An in-core flow path (in-core flow path 33, 93) arranged in the vicinity of the magnet and extending axially inside the rotor core is provided, and a refrigerant distribution plate (refrigerant distribution plate 80) is interposed. Ori,
A rotor of a rotary electric machine in which a connection flow path (connection flow path 82) connecting the refrigerant supply unit and the flow path in the core is formed in the refrigerant distribution plate.

（１）によれば、冷媒分配プレートに形成された接続流路を介して冷媒が、ロータシャフトから磁石の近傍に配置されたコア内流路に供給されるので、コア内流路を流れる冷媒によって磁石を効率的に冷却することができる。 According to (1), the refrigerant is supplied from the rotor shaft to the in-core flow path arranged in the vicinity of the magnet through the connection flow path formed in the refrigerant distribution plate, so that the refrigerant flows in the in-core flow path. Allows the magnet to be cooled efficiently.

（２） （１）に記載の回転電機のロータであって、
前記コア内流路は、前記磁石挿入孔に設けられたフラックスバリア部（フラックスバリア部３７、９７）を含む、回転電機のロータ。 (2) The rotor of the rotary electric machine according to (1).
The flow path in the core is a rotor of a rotary electric machine including a flux barrier portion (flux barrier portions 37, 97) provided in the magnet insertion hole.

（２）によれば、コア内流路が磁石挿入孔に設けられたフラックスバリア部を含むので、フラックスバリア部を流れる冷媒により磁石を直接冷却することができる。また、フラックスバリア部をコア内流路とすることで、汎用性のある電磁鋼板を用いることができる。 According to (2), since the flow path in the core includes the flux barrier portion provided in the magnet insertion hole, the magnet can be directly cooled by the refrigerant flowing through the flux barrier portion. Further, by using the flux barrier portion as the flow path in the core, a versatile electromagnetic steel sheet can be used.

（３） （１）又は（２）に記載の回転電機のロータであって、
前記コア内流路は、前記磁石挿入孔の内径側に配置され、少なくとも一部（最外径部３３ｂ）が前記磁石の最内径部（最内径部４１ａ）よりも外径側に位置している空洞部（空洞部３３ａ、９３ａ）を含む、回転電機のロータ。 (3) The rotor of the rotary electric machine according to (1) or (2).
The inner flow path in the core is arranged on the inner diameter side of the magnet insertion hole, and at least a part (outermost diameter portion 33b) is located on the outer diameter side of the innermost inner diameter portion (inner diameter portion 41a) of the magnet. A rotor of a rotary electric machine including a cavity portion (cavity portions 33a, 93a).

（３）によれば、コア内流路が磁石挿入孔の内径側に配置される空洞部を含むので、空洞部を流れる冷媒がロータの回転による遠心力によってコア内流路の磁石側を流れる。また、コア内流路の少なくとも一部が磁石の最内径部よりも外径側に位置しているので、磁石を効果的に冷却することができる。 According to (3), since the inner flow path in the core includes the cavity portion arranged on the inner diameter side of the magnet insertion hole, the refrigerant flowing in the cavity portion flows on the magnet side of the inner flow path in the core due to the centrifugal force due to the rotation of the rotor. .. Further, since at least a part of the inner flow path in the core is located on the outer diameter side of the innermost diameter portion of the magnet, the magnet can be effectively cooled.

（４） （１）～（３）のいずれかに記載の回転電機のロータであって、
前記ロータコアの両端部には一対のエンドプレート（エンドプレート５０、６０）が設けられ、
前記一対のエンドプレートには、一端部（一端部５３、６３）が前記コア内流路に接続されるともに、他端部（開口部５４、６４）がステータのコイルエンド（コイルエンド）に対向する、プレート流路（プレート流路５２、６２）が形成されている、回転電機のロータ。 (4) The rotor of the rotary electric machine according to any one of (1) to (3).
A pair of end plates (end plates 50, 60) are provided at both ends of the rotor core.
One end (one end 53, 63) of the pair of end plates is connected to the core inner flow path, and the other end (opening 54, 64) faces the coil end (coil end) of the stator. The rotor of the rotary electric machine to which the plate flow path (plate flow path 52, 62) is formed.

（４）によれば、ロータコアの両端部に配置された一対のエンドプレートには、一端部がコア内流路に接続されるとともに、他端部がステータのコイルエンドに対向するプレート流路が形成されているので、仮にロータシャフトに偏心が発生したとしても、いずれかのプレート流路から冷媒が排出されるので、コア内流路に冷媒が残留することが防止される。また、プレート流路の他端部は、ステータのコイルエンドに対向するので、磁石とともにステータのコイルも冷却することができる。 According to (4), in the pair of end plates arranged at both ends of the rotor core, one end is connected to the inner flow path in the core, and the other end has a plate flow path facing the coil end of the stator. Since it is formed, even if the rotor shaft is eccentric, the refrigerant is discharged from one of the plate flow paths, so that the refrigerant does not remain in the core inner flow path. Further, since the other end of the plate flow path faces the coil end of the stator, the coil of the stator can be cooled together with the magnet.

（５） （１）～（４）のいずれかに記載の回転電機のロータであって、
前記冷媒分配プレートは、前記ロータコアの軸方向中央部に配置されている、回転電機のロータ。 (5) The rotor of the rotary electric machine according to any one of (1) to (4).
The refrigerant distribution plate is a rotor of a rotary electric machine, which is arranged at the central portion in the axial direction of the rotor core.

（５）によれば、冷媒分配プレートはロータコアの軸方向中央部に配置されているので、最も高温になりやすいロータコアの軸方向中央部に冷媒を積極的に供給できる。 According to (5), since the refrigerant distribution plate is arranged at the central portion in the axial direction of the rotor core, the refrigerant can be positively supplied to the central portion in the axial direction of the rotor core where the temperature tends to be the highest.

（６） （１）～（５）のいずれかに記載の回転電機のロータであって、
前記接続流路は、前記冷媒分配プレートの一端面側に設けられた溝部と、他端面側に設けられた溝部とにより形成されている、回転電機のロータ。 (6) The rotor of the rotary electric machine according to any one of (1) to (5).
The connection flow path is a rotor of a rotary electric machine formed by a groove portion provided on one end surface side of the refrigerant distribution plate and a groove portion provided on the other end surface side.

（６）によれば、接続流路は、冷媒分配プレートの一端面側に設けられた溝部と、他端面側に設けられた溝部とにより形成されているので、ステータコアの両側のコア内流路に均等に冷媒を供給できる。 According to (6), since the connecting flow path is formed by the groove portion provided on the one end surface side of the refrigerant distribution plate and the groove portion provided on the other end surface side, the in-core flow path on both sides of the stator core. Refrigerant can be supplied evenly.

１０ 回転電機のロータ
２０ ロータシャフト
２１ 冷媒流路
２２ 冷媒供給部
３０、９０ ロータコア
３３、９３ コア内流路
３３ａ、９３ａ 空洞部
３４、３５、９４、９５、９６ 磁石挿入孔
３７、９７ フラックスバリア部
４１、９８ 磁石
５０ 第一エンドプレート（エンドプレート）
５２、６２ プレート流路
５３、６３ 一端部
５４、６４ 開口部（他端部）
６０ 第二エンドプレート（エンドプレート）
８０ 冷媒分配プレート
８２ 接続流路
４１ａ 磁石の最内径部 10 Rotating electric machine rotor 20 Rotor shaft 21 Refrigerant flow path 22 Refrigerant supply section 30, 90 Rotor core 33, 93 In-core flow path 33a, 93a Cavity section 34, 35, 94, 95, 96 Magnet insertion hole 37, 97 Flux barrier section 41, 98 Magnet 50 First end plate (end plate)
52, 62 Plate flow path 53, 63 One end 54, 64 Opening (the other end)
60 Second end plate (end plate)
80 Refrigerant distribution plate 82 Connection flow path 41a Inner diameter of magnet

Claims (5)

ロータコアと、
該ロータコアと一体に回転するロータシャフトと、を備える、回転電機のロータであって、
前記ロータシャフトには、
冷媒が供給される冷媒流路と、
前記冷媒を前記ロータコアに供給する冷媒供給部と、が設けられ、
前記ロータコアには、
前記ロータコアの内部を軸方向に延びて、各々に磁石が配置された複数の磁石挿入孔と、
前記磁石挿入孔よりも内径側で前記ロータコアの内部を軸方向に延びて、周方向に所定の間隔で形成された複数の肉抜部と、
前記磁石の近傍に配置され、前記ロータコアの内部を軸方向に延びるコア内流路と、が設けられるとともに、冷媒分配プレートが介在されており、
前記肉抜部は、断面形状が外径側に凸となる略三角形状に形成されており、
前記コア内流路は、前記肉抜部よりも外径側で、前記肉抜部の外径側の２辺に沿って形成されており、
前記冷媒供給部と前記コア内流路とを接続する接続流路が前記冷媒分配プレートに形成されており、
前記接続流路は、１枚の前記冷媒分配プレートの一端面側に設けられた溝部と、他端面側に設けられた溝部とにより形成されている、回転電機のロータ。 With the rotor core
A rotor of a rotary electric machine, comprising a rotor shaft that rotates integrally with the rotor core.
The rotor shaft has
The refrigerant flow path to which the refrigerant is supplied and
A refrigerant supply unit that supplies the refrigerant to the rotor core is provided.
The rotor core has
A plurality of magnet insertion holes extending in the axial direction inside the rotor core and having magnets arranged in each of them.
A plurality of lightening portions formed at predetermined intervals in the circumferential direction by extending the inside of the rotor core in the axial direction on the inner diameter side of the magnet insertion hole.
An in-core flow path, which is arranged in the vicinity of the magnet and extends axially inside the rotor core, is provided, and a refrigerant distribution plate is interposed.
The lightening portion is formed in a substantially triangular shape in which the cross-sectional shape is convex toward the outer diameter side.
The inner flow path in the core is formed on the outer diameter side of the lightening portion and along two sides on the outer diameter side of the lightening portion.
A connecting flow path connecting the refrigerant supply unit and the flow path in the core is formed in the refrigerant distribution plate .
The connection flow path is a rotor of a rotary electric machine formed by a groove portion provided on one end surface side of one of the refrigerant distribution plates and a groove portion provided on the other end surface side . 請求項１に記載の回転電機のロータであって、
前記コア内流路は、前記磁石挿入孔に設けられたフラックスバリア部を含む、回転電機のロータ。 The rotor of the rotary electric machine according to claim 1.
The flow path in the core is a rotor of a rotary electric machine including a flux barrier portion provided in the magnet insertion hole. 請求項１又は２に記載の回転電機のロータであって、
前記コア内流路は、前記磁石挿入孔の内径側に配置され、少なくとも一部が前記磁石の最内径部よりも外径側に位置している空洞部を含む、回転電機のロータ。 The rotor of the rotary electric machine according to claim 1 or 2.
The rotor of a rotary electric machine, wherein the flow path in the core includes a cavity portion which is arranged on the inner diameter side of the magnet insertion hole and at least a part thereof is located on the outer diameter side of the innermost diameter portion of the magnet. 請求項１～３のいずれか１項に記載の回転電機のロータであって、
前記ロータコアの両端部には一対のエンドプレートが設けられ、
前記一対のエンドプレートには、一端部が前記コア内流路に接続されるともに、他端部がステータのコイルエンドに対向するプレート流路が形成されている、回転電機のロータ。 The rotor of the rotary electric machine according to any one of claims 1 to 3.
A pair of end plates are provided at both ends of the rotor core.
A rotor of a rotary electric machine in which one end of the pair of end plates is connected to the flow path in the core and the other end of the end plate is formed with a plate flow path facing the coil end of the stator. 請求項１～４のいずれか１項に記載の回転電機のロータであって、
前記冷媒分配プレートは、前記ロータコアの軸方向中央部に配置されている、回転電機のロータ。 The rotor of the rotary electric machine according to any one of claims 1 to 4.
The refrigerant distribution plate is a rotor of a rotary electric machine, which is arranged at the central portion in the axial direction of the rotor core.
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