JP7108529B2 - Rotating electric machine - Google Patents
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Description
本発明は、回転電機に関する。 The present invention relates to rotating electric machines.
回転電機では、コイルに電流が供給されることでステータコアに磁界が形成され、ロータの永久磁石とステータコアとの間に磁気的な吸引力や反発力が生じる。これにより、ロータが回転軸を軸にしてステータに対して回転する。 In a rotating electric machine, a magnetic field is formed in a stator core by supplying current to a coil, and magnetic attraction and repulsion are generated between the permanent magnets of the rotor and the stator core. As a result, the rotor rotates with respect to the stator about the rotating shaft.
上述した回転電機では、例えば高負荷運転の際に、磁石に発生する渦電流等の影響によりロータが発熱する。磁石の発熱により磁力が低下(いわゆる熱減磁)すると、回転電機の性能が低下する可能性がある。 In the rotating electric machine described above, the rotor heats up due to the influence of eddy currents generated in the magnets, for example, during high-load operation. If the magnet's heat generation reduces the magnetic force (so-called thermal demagnetization), the performance of the rotating electric machine may deteriorate.
回転電機を冷却する方法として、例えば回転軸内の冷媒が、ロータコアの回転による遠心力でロータコアと端面板との間を経てロータコアの内部に導かれることで、ロータコアを冷却する方法が知られている。ロータコアを冷却した冷媒は、端面板の貫通孔を経てロータコアの回転による遠心力で端面板における軸方向の外側を向く外側面に沿って端面板の外周縁に導かれる。端面板の外周縁に導かれた冷媒は、ロータコアの回転による遠心力でコイルに導かれ、コイルを冷却する。 As a method for cooling a rotating electric machine, for example, a method is known in which the coolant in the rotating shaft is guided into the interior of the rotor core through the space between the rotor core and the end plate by the centrifugal force generated by the rotation of the rotor core, thereby cooling the rotor core. there is The coolant that has cooled the rotor core passes through the through holes of the end plate and is guided to the outer peripheral edge of the end plate along the outer surface of the end plate facing outward in the axial direction by centrifugal force due to the rotation of the rotor core. The coolant guided to the outer peripheral edge of the end plate is guided to the coils by centrifugal force due to the rotation of the rotor core, and cools the coils.
しかし、上述した冷却方法では、端面板の外側面に沿って端面板の外周縁に導かれた冷媒がステータコアとロータコアとの間に形成された空間(エアギャップ)に進入することが考えられる。冷媒がエアギャップに進入すると、ロータと冷媒との間で発生する摩擦によりロータの回転効率に影響を与えることが考えられる。
この対策として、例えば特許文献1において、端面板の外周部を軸方向の外側に傾斜状に隆起させることが知られている。端面板の外周部を傾斜状に隆起させることにより、端面板の外周縁に導かれた冷媒を傾斜状の隆起でエアギャップから離すように軸方向の外側に飛散させることができる。これにより、冷媒がエアギャップに進入することを抑制できるとされている。
However, in the cooling method described above, it is conceivable that the coolant guided to the outer peripheral edge of the end plate along the outer surface of the end plate enters the space (air gap) formed between the stator core and the rotor core. When the coolant enters the air gap, it is conceivable that the friction generated between the rotor and the coolant affects the rotational efficiency of the rotor.
As a countermeasure, for example, in
しかし、特許文献1の構成によれば、端面板(すなわち、ロータ)の外周部を軸方向の外側に隆起させる必要がある。このため、回転電機が軸方向に大型化する可能性がある。
また、端面板の外周部を軸方向の外側に隆起させることにより、端面板の外周部(すなわち、ロータ)の重量が増す。このため、ロータの回転効率に影響を与えることが考えられる。
However, according to the configuration of
Further, the weight of the outer peripheral portion of the end plate (that is, the rotor) is increased by raising the outer peripheral portion of the end plate to the outside in the axial direction. Therefore, it is conceivable that the rotation efficiency of the rotor is affected.
本発明は、ロータの外周部を軸方向外側に隆起させることなく、冷媒のエアギャップへの進入を抑えることができる回転電機を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rotating electric machine capable of suppressing entry of a coolant into an air gap without raising the outer peripheral portion of a rotor axially outward.
(1)上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る回転電機(例えば、実施形態における回転電機1)は、コイル(例えば、実施形態におけるコイル12)が装着された筒状のステータ(例えば、実施形態におけるステータ3)と、前記ステータに対して径方向の内側に間隔(例えば、実施形態におけるエアギャップ37)をあけた状態で回転可能に構成されたロータ(例えば、実施形態におけるロータ4)と、を備え、前記ロータは、磁石(例えば、実施形態における永久磁石33)を保持する磁石保持孔(例えば、実施形態における磁石保持孔36)を有するロータコア(例えば、実施形態におけるロータコア32)と、前記ロータコアの軸方向を向く端面(例えば、実施形態における軸方向端面32a,32b)に対向配置され、前記磁石保持孔を覆う端面板(例えば、実施形態における端面板34,35)と、を備え、前記端面板の外周面(例えば、実施形態における外周面34c,35c)には、軸方向及び径方向の双方の成分を有して前記間隔の方向に向く連続面であって、かつ前記端面板の外周面よりも前記間隔から径方向に離間する離間面(例えば、実施形態における離間面38,39)が形成され、前記離間面は、軸方向で前記ロータコアに向かうに従い、径方向で前記間隔から離間する方向に連続的に延びており、前記離間面は、前記ロータコアの軸方向を向く端面の前記磁石保持孔と前記間隔との間において、径方向における前記磁石保持孔と前記間隔との中間位置よりも前記磁石保持孔側で前記ロータコアの軸方向を向く端面と接する。
(1) To achieve the above object, a rotating electrical machine according to an aspect of the present invention (eg, rotating
(2)上記(1)の態様に係る回転電機において、前記離間面は、前記端面板における前記ロータコアとの対向面(例えば、実施形態における内側面34a,35a)に連なっていてもよい。
(2) In the rotary electric machine according to aspect (1) above, the spaced surface may continue to a surface of the end plate facing the rotor core (for example,
(3)上記(1)又は(2)の態様に係る回転電機において、前記離間面は面取りにより形成されていてもよい。 (3) In the rotary electric machine according to aspect (1) or (2) above, the separation surface may be formed by chamfering.
(4)上記(1)から(3)の何れかの態様に係る回転電機において、前記ステータの軸方向の端面(例えば、実施形態における第1軸方向端面11a、第2軸方向端面11b)と前記ロータコアの軸方向の端面とは軸方向において位置が揃えられていてもよい。
(4) In the rotary electric machine according to any one of aspects (1) to (3) above, the axial end face of the stator (for example, the first
上記(1)の態様によれば、端面板のうち離間面と外周縁との軸方向の間において、外周面の表面積を減らすことができる。これにより、端面板の外周面に導かれる冷媒量を減らすことができる。そのため、外周面に導かれた冷媒に作用する表面張力を小さく抑えることができる。さらに、外周面に導かれた冷媒を間隔に対して軸方向に離すことができる。
したがって、外周面に導かれた冷媒が、表面張力によって間隔に進入することを抑えることができ、冷媒をロータコア(間隔)とは反対の方向に指向させることができる。
特に、端面板の外周面に離間面を形成することにより、端面板を軸方向において間隔から離れる外側に隆起させることなく、冷媒の間隔への進入を抑えることができる。その結果、回転電機の軸方向での大型化や、ロータの回転効率に影響を与えることなく、冷媒の間隔への進入を抑制できる。
According to the aspect (1) above, it is possible to reduce the surface area of the outer peripheral surface between the spaced surface and the outer peripheral edge of the end plate in the axial direction. Thereby, the amount of refrigerant guided to the outer peripheral surface of the end plate can be reduced. Therefore, the surface tension acting on the coolant guided to the outer peripheral surface can be kept small. Furthermore, the coolant guided to the outer peripheral surface can be axially separated with respect to the spacing.
Therefore, the coolant guided to the outer peripheral surface can be prevented from entering the gap due to surface tension, and the coolant can be directed in the direction opposite to the rotor core (gap).
In particular, by forming the separation surface on the outer peripheral surface of the end plate, it is possible to prevent the coolant from entering the gap without causing the end plate to protrude outward away from the gap in the axial direction. As a result, it is possible to suppress the entry of the coolant into the space without increasing the size of the rotary electric machine in the axial direction or affecting the rotation efficiency of the rotor.
上記(2)の態様によれば、端面板の離間面及び対向面、並びにロータコアにおける軸方向を向く端面との間に溝部が形成される。これにより、端面板の外周面に到達した冷媒がロータコアの外周面に到達してエアギャップ37に進入するのを抑制できる。
According to the above aspect (2), the groove is formed between the spaced surface and the opposing surface of the end plate and the axially facing end surface of the rotor core. As a result, the coolant that has reached the outer peripheral surface of the end plate can be prevented from reaching the outer peripheral surface of the rotor core and entering the
上記(3)の態様によれば、離間面を面取り(すなわち、C(チャンファー)面取り)により形成した。これにより、例えば、端面板をロータに組み付ける前工程において、単体の端面板に離間面を容易に形成することができる。 According to the above aspect (3), the separation surface is formed by chamfering (that is, C (chamfer) chamfering). As a result, for example, in a process prior to assembling the end plate to the rotor, the separation surface can be easily formed on the single end plate.
上記(4)の態様によれば、ステータの軸方向端面とロータコアの軸方向端面とは位置が揃えられている。ロータコアの軸方向端面に端面板が設けられている。よって、ステータとロータコアとの間に形成されるエアギャップに対して軸方向において離れた位置に端面板が配置される。すなわち、エアギャップに対して軸方向において離れた位置に離間面を配置できる。
これにより、端面板の外周縁に導かれた冷媒をエアギャップに対して軸方向に離すことができる。したがって、端面板の外周縁に導かれた冷媒が、表面張力によってエアギャップに進入することを抑えることができる。
According to the above aspect (4), the axial end face of the stator and the axial end face of the rotor core are aligned. An end plate is provided on the axial end face of the rotor core. Therefore, the end plate is arranged at a position axially away from the air gap formed between the stator and the rotor core. That is, the spaced surface can be arranged at a position spaced apart from the air gap in the axial direction.
Thereby, the coolant guided to the outer peripheral edge of the end plate can be axially separated from the air gap. Therefore, the coolant guided to the outer peripheral edge of the end plate can be prevented from entering the air gap due to surface tension.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、実施形態に係る回転電機1の概略構成を示す断面図である。
図1に示す回転電機1は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車等の車両に搭載される走行用モータである。但し、本発明の構成は、走行用モータに限らず、発電用モータやその他用途のモータ、車両用以外の回転電機(発電機を含む)にも適用可能である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a rotating
A rotating
回転電機1は、ケース2と、ステータ3と、ロータ4と、冷媒供給部5(図2参照)と、を備えている。以下の説明では、後述するシャフト31の軸線Cに沿う方向を単に軸方向といい、軸線Cに直交する方向を径方向といい、軸線C回りの方向を周方向という場合がある。
The rotary
ケース2は、ステータ3及びロータ4を収容している。ケース2内には、冷媒10(図3参照)が収容されている。上述したステータ3は、ケース2内において、一部が冷媒10に浸漬された状態で配置されている。なお、冷媒10としては、トランスミッションの潤滑や動力伝達等に用いられる作動油である、ATF(Automatic Transmission Fluid)等が好適に用いられている。
図2は、回転電機1の部分断面図である。
図2に示すように、ステータ3は、ステータコア11と、ステータコア11に装着されたコイル12と、を備えている。
ステータコア11は、軸線Cと同軸に配置された筒状である。ステータコア11は、例えばケース2(図1参照)の内周面に固定されている。ステータコア11は、軸方向を向く第1軸方向端面(ステータ3の軸方向の端面)11a、及び第2軸方向端面(ステータ3の軸方向の端面)11bを有する。
ステータコア11は、電磁鋼板が軸方向に積層されて構成されている。なお、ステータコア11は、いわゆる圧粉コアであっても構わない。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the rotating
As shown in FIG. 2 , the
The
The
コイル12は、ステータコア11に装着されている。コイル12は、周方向に関して互いに120°の位相差をもって配置されたU相コイル、V相コイル及びW相コイルを有している。コイル12は、ステータコア11のスロット(不図示)に挿通された挿通部12aと、ステータコア11から軸方向に突出したコイルエンド部12b,12cと、を有している。ステータコア11には、コイル12に電流が流れることで磁界が発生する。
The
ロータ4は、ステータ3に対して径方向の内側に、間隔37をあけて配置されている。ロータ4は、ステータ3に対向して軸線C回りに回転可能に構成されている。ロータ4は、シャフト31と、ロータコア32と、永久磁石33と、端面板(第1端面板34及び第2端面板35)と、を備えている。以下、ステータ3及びロータ4間の間隔37を「エアギャップ37」という。
The
シャフト31は、軸受(第1軸受41及び第2軸受42)を介して軸線C回りに回転可能に、ケース2に支持されている。
The
ロータコア32は、軸線Cと同軸に配置された筒状に形成されている。ロータコア32の内側には、シャフト31が圧入固定されている。なお、ロータコア32は、ステータコア11と同様に電磁鋼板が軸方向に積層されて構成されていても、圧粉コアであってもよい。
The
ロータコア32は、軸方向を向く第1軸方向端面(軸方向の端面)32a、及び第2軸方向端面(軸方向の端面)32bを有する。
ロータコア32の第1軸方向端面32aと、ステータコア11の第1軸方向端面11aとは、軸線Cの軸方向において面一になるように位置が揃えられている。また、ロータコア32の第2軸方向端面32bと、ステータコア11の第2軸方向端面11bとは、軸線Cの軸方向において面一になるように位置が揃えられている。但し、第1軸方向端面11a,32a同士、及び第2軸方向端面11b,32b同士は、軸方向の位置が互いに異なっていてもよい。
The
The first
ここで、ステータコア11とロータコア32との間にエアギャップ37が形成される。よって、エアギャップ37における軸方向の第1側端部は、ロータコア32の第1軸方向端面32aに対して、軸方向において面一になるように位置が揃えられている。また、エアギャップ37における軸方向の第2側端部は、ロータコア32の第2軸方向端面32bに対して、軸方向において面一になるように位置が揃えられている。
An
ロータコア32の外周部分には、ロータコア32を軸方向に貫通する磁石保持孔36が形成されている。磁石保持孔36は、周方向に間隔をあけて複数形成されている。各磁石保持孔36には、永久磁石33が挿入されている。なお、ロータコア32の内周部分には、ロータコア32を軸方向に貫通する貫通孔40が形成されている。貫通孔40は、周方向及び径方向に間隔をあけて複数形成されている。
A
第1端面板34は、ロータコア32の第1軸方向端面32aに内側面34aが軸方向に接触した状態で設けられている。第1端面板34は、シャフト31に圧入固定された状態で、ロータコア32における少なくとも磁石保持孔36を軸方向の第1側から覆っている。
この状態において、第1端面板34の外側面34bは、第1軸方向端面32aの反対側に配置されている。第1端面板34の外側面34bは、ロータ4の軸方向の第1端部表面を形成し、軸方向に直交する平坦面に形成されている。
また、第1端面板34の外周面34cは、ロータコア32の外周面32cに対して径方向に面一になるように位置が揃えられている。第1端面板34の外周面34cには、第1離間面(離間面)38が形成されている。第1離間面38は、外周面34cに沿って環状に形成されている。
The first
In this state, the
The outer
第2端面板35は、ロータコア32の第2軸方向端面32bに内側面35aが軸方向に接触した状態で設けられている。第2端面板35は、シャフト31に圧入固定された状態で、ロータコア32における少なくとも磁石保持孔36を軸方向の第2側から覆っている。
この状態において、第2端面板35の外側面35bは、第2軸方向端面32bの反対側に配置されている。第2端面板35の外側面35bは、ロータ4の軸方向の第2端部表面を形成し、軸方向に直交する平坦面に形成されている。
また、第2端面板35の外周面35cは、ロータコア32の外周面32cに対して径方向に面一になるように位置が揃えられている。第2端面板35の外周面35cには、第2離間面(離間面)39が形成されている。第2離間面39は、外周面35cに沿って環状に形成されている。
The
In this state, the
Further, the outer
このように、第1離間面38が第1端面板34に形成され、第2離間面39が第2端面板35に形成されている。よって、例えば、第1離間面38や第2離間面39をロータコア32に組み付ける前工程において、第1端面板34に第1離間面38を形成し、第2端面板35に第2離間面39を形成できる。これにより、第1端面板34に第1離間面38を容易に形成し、第2端面板35に第2離間面39を容易に形成することができる。
Thus, the
冷媒供給部5は、冷媒ポンプの駆動によって送出される冷媒10を、ステータ3やロータ4等に供給する。なお、冷媒ポンプは、シャフト31の回転に連動して駆動する、いわゆるメカポンプであってもよく、シャフト31の回転に対して独立して駆動する、いわゆる電動ポンプであってもよい。
The
冷媒供給部5は、シャフト流路51と、第1端面板流路52と、第2端面板流路53と、を備えている。
The
シャフト流路51は、軸心流路61と、吐出口62と、を備えている。
軸心流路61は、シャフト31内における軸線Cと同軸となる位置を軸方向に延在している。軸心流路61内には、冷媒ポンプから送出される冷媒10が軸方向に沿って流通する。
The
The
吐出口62は、シャフト31において、軸方向で第1端面板34と同等の位置に形成されている。吐出口62は、シャフト31を径方向に延在している。吐出口62における径方向の内側端部は、軸心流路61内に連通している。吐出口62における径方向の外側端部は、シャフト31の外周面上で開口している。吐出口62内には、軸心流路61内を流れる冷媒10が流入する。
The
第1端面板流路52は、ロータ4の回転に伴う遠心力によって、吐出口62から流入する冷媒10を径方向の内側から外側に向けて流通させる。具体的に、第1端面板流路52は、ロータ入口流路71と、ステータ供給路72と、を備えている。
The first end
ロータ入口流路71は、第1端面板34を径方向に延在している。ロータ入口流路71における径方向の内側端部は、上述した吐出口62内に連通している。すなわち、ロータ入口流路71内には、吐出口62を流れる冷媒10が流入する。ロータ入口流路71における径方向の外側端部は、第1端面板34の外周部分で終端している。
The
ロータ入口流路71は、第1端面板34の内側面34a上で開口している。ロータ入口流路71は、上述した貫通孔40内に連通している。ロータ入口流路71内を流れる冷媒10は、径方向の外側に向けて流通する過程で、貫通孔40内に流入可能とされている。すなわち、貫通孔40は、ロータコア32を冷却する冷却通路としても機能する。
The
ステータ供給路72は、ロータ入口流路71の下流端部(径方向の外側端部)に接続されている。ステータ供給路72は、第1端面板34内を軸方向に貫通している。すなわち、上述したロータ入口流路71は、ステータ供給路72を通じてロータ4の外部に連通している。
The
第2端面板流路53は、例えばロータ4の回転に伴う遠心力によって、ロータ4の内部を流れる冷媒10をロータ4から排出する。第2端面板流路53は、合流流路81と、ステータ供給路82と、を有している。
合流流路81は、第2端面板35を径方向に延在している。合流流路81は、第2端面板35の内側面35a上で開口している。合流流路81は、上述した磁石保持孔36や貫通孔40に連通している。
The second end
The
ステータ供給路82は、合流流路81における径方向の外側端部に連通している。ステータ供給路82は、第2端面板35を軸方向に貫通している。すなわち、上述した合流流路81は、ステータ供給路82を通じてロータ4の外部に連通している。なお、第1端面板流路52や第2端面板流路53は、周方向に複数形成されていてもよい。
The
ここで、第1端面板34の外周面34cには、上述したように第1離間面38が形成されている。また、第2端面板35の外周面35cには、上述したように第2離間面39が形成されている。第1離間面38及び第2離間面39は軸方向において対称に形成されている。すなわち、ロータ4の外周面のうち、軸方向の第1端部に第1離間面38が備えられ、軸方向の第2端部に第2離間面39が備えられている。そのため、以下第1離間面38について詳しく説明して第2離間面39の詳しい説明を省略する。
Here, the
図3は、回転電機1の第1離間面38とエアギャップ37との関係を示す断面図である。
図3に示すように、第1離間面38は、例えば、第1端面板34の外周面34cが面取り(C(チャンファー)面取り)により、軸方向に交差して延びる直線状に形成されている。すなわち、第1離間面38は、法線方向が軸方向及び径方向の少なくとも一方向の成分を有してエアギャップ37の方向に向いており、かつ第1端面板34の外周面34cよりもエアギャップ37から径方向に離間している面である。本実施形態の第1離間面38は、軸方向の外側から内側(外側面34bから内側面34a側)に向かうに従い径方向の内側に向けて延びる傾斜面に形成されている。第1端面板34の外周面34cを通り、軸方向に延びる仮想線Lと、第1離間面38と、のなす角度θは、鋭角に形成されている。すなわち、本実施形態の第1離間面38の法線方向は、軸方向及び径方向それぞれに交差している。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the relationship between the
As shown in FIG. 3, the
第1離間面38は、第1端面板34の内側面34aに連なっている。これにより、第1離間面38及び第1軸方向端面32a間には溝部46が形成されている。溝部46は、断面V字状に形成されることにより、第1端面板34の外周面34cに開口部46aが形成されている。
The first spaced
[作用]
次に、上述した回転電機1を冷媒10で冷却する作用を図2~図4に基づいて説明する。
図2に示すように、シャフト流路51の軸心流路61に冷媒10(図3参照)が導かれる。軸心流路61に導かれた冷媒10は、冷媒ポンプの作用とロータ4の回転に伴う遠心力により、主に軸心流路61の内周面上を伝って軸方向の第2側から第1側に向けて流れる。
軸心流路61に案内された冷媒10の一部は、吐出口62内に流入する。吐出口62内に流入した冷媒10は、吐出口62を径方向の外側に向けて流れた後、第1端面板流路52のロータ入口流路71内に流入する。なお、第1端面板流路52では、ロータ4の回転に伴う遠心力によって径方向の内側から外側に向けて冷媒10が流れる。
[Action]
Next, the action of cooling the rotating
As shown in FIG. 2, the coolant 10 (see FIG. 3) is guided to the
A portion of the
ロータ入口流路71内に流入した冷媒10のうち、一部の冷媒10は、ロータ入口流路71内を径方向の外側に流れる過程において、ステータ供給路72内に流入する。ステータ供給路72内に流入した冷媒10は、ステータ供給路72を通じてロータ4の外部に吐出される。ステータ供給路72から吐出された冷媒10は、遠心力によって径方向の外側に飛散し、ステータコア11に対して軸方向の第1側に位置するコイルエンド部12bに供給される。これにより、コイルエンド部12bが冷却される。
冷媒10を遠心力によって径方向の外側に飛散させる作用については図3で詳しく説明する。
Some of the
The effect of scattering the
一方、ロータ入口流路71内に流入した冷媒10のうち、一部の冷媒10は、ロータ入口流路71内を径方向の外側に流れる過程において、貫通孔40内に流入する。貫通孔40内に流入した冷媒10は、貫通孔40内を軸方向の第2側に向けて流れる。これにより、ロータ4が冷却される。貫通孔40を通過した冷媒10は、合流流路81内に流入する。合流流路81内に流入した冷媒10は、合流流路81内を径方向の外側に向けて流れた後、ステータ供給路82を通してロータ4の外部に排出される。なお、ステータ供給路82から排出された冷媒10は、遠心力によって径方向の外側に向けて飛散し、ステータコア11に対して軸方向の第2側に位置するコイルエンド部12cに供給される。これにより、コイルエンド部12cが冷却される。
On the other hand, part of the
次に、冷媒10を遠心力によって径方向の外側に飛散させる作用について図3に基づいて詳しく説明する。
図3に示すように、ロータ入口流路71からステータ供給路72に流入した冷媒10は、ステータ供給路72を通じて第1端面板34の外部(ロータ4の外部)に吐出される。ロータ4の外部に吐出された冷媒10は、第1端面板34の外側面34b及び外周縁34dを経て外周面34cに導かれる。
Next, the effect of scattering the
As shown in FIG. 3 , the
ここで、本実施形態では、法線方向が軸方向及び径方向の少なくとも一方向の成分を有してエアギャップ37の方向に向いており、かつ第1端面板34の外周面34cよりもエアギャップ37から径方向に離間している第1離間面38を有する構成とした。
この構成によれば、第1離間面38と外周縁34dとの軸方向の間において、外周面34cの表面積を減らすことができる。これにより、第1端面板34の外周面34cに導かれる冷媒量を減らすことができる。そのため、外周面34cに導かれた冷媒10に作用する表面張力を小さく抑えることができる。さらに、外周面34cに導かれた冷媒10をエアギャップ37に対して軸方向に離すことができる。
したがって、外周面34cに導かれた冷媒10が、表面張力によってエアギャップ37に進入することを抑えることができ、冷媒10をロータコア32(エアギャップ37)とは反対の方向に指向させることができる。
Here, in the present embodiment, the normal direction has at least one component of the axial direction and the radial direction and is directed toward the
According to this configuration, the surface area of the outer
Therefore, the
特に、第1端面板34の外周面34cに第1離間面38を形成することにより、第1端面板34を軸方向においてエアギャップ37から離れる外側に隆起させることなく、冷媒10によるエアギャップ37への進入を抑えることができる。その結果、回転電機1の軸方向での大型化や、ロータ4の回転効率に影響を与えることなく、冷媒10のエアギャップ37への進入を抑制できる。
In particular, by forming the
本実施形態では、第1離間面38が第1端面板34の内側面34aに連なっている構成とした。
この構成によれば、第1離間面38及び第1軸方向端面32a間には溝部46が形成される。これにより、第1端面板34の外周面34cに到達した冷媒10がロータコア32の外周面32cに到達してエアギャップ37に進入するのを抑制できる。
In this embodiment, the
According to this configuration, a
本実施形態では、第1離間面38は面取りにより形成されているため、例えば第1端面板34をロータコア32に組み付ける前工程において、単体の第1端面板34に第1離間面38を容易に形成することができる。
In the present embodiment, since the
本実施形態では、エアギャップ37における軸方向の第1側端部は、ロータコア32の第1軸方向端面32aに対して、軸方向において面一になるように位置が揃えられている。
これにより、第1端面板34の外周縁34dに導かれた冷媒10をエアギャップ37に対して軸方向に離すことができる。したがって、第1端面板34の外周縁34dに導かれた冷媒10が、表面張力によってエアギャップ37に進入することを抑えることができる。
In this embodiment, the axial first side end of the
Thereby, the
図6は、比較例の回転電機100の要部を示す断面図である。図6において実施形態の回転電機1と同一類似構成については同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
比較例の回転電機100は、第1端面板101の外周面101aに、実施形態の第1離間面38が形成されていない。よって、第1端面板101の外周面101aの表面積は、実施形態の外周面34cより大きくなる。
このため、第1端面板101の外周面101aに導かれる冷媒10は、実施形態の外周面34cに導かれる冷媒10より導かれる冷媒量が増す。これにより、外周面101aの冷媒10がエアギャップ37に近接するまで導かれ、冷媒10がエアギャップ37に進入することが考えられる。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a main part of a rotating
In the rotating
Therefore, the amount of
なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を免脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、第1離間面38を面取りにより直線状に形成した例について説明したが、これに限らない。その他の例として、例えば図4に示すように第1離間面38を湾曲状に形成したり、図5に示すように段差状等に形成したりすることも可能である。このような場合においても、第1離間面38は、法線方向が軸方向及び径方向の少なくとも一方向の成分を有してエアギャップ37の方向に向いており、かつ第1端面板34の外周面34cよりもエアギャップ37から径方向に離間している。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, an example in which the
前記実施形態では、第1端面板34の外周面34cの一部に第1離間面38を形成した場合について説明したが、この構成のみに限られない。外周面34cの全体に亘って第1離間面38を形成してもよい。
前記実施形態では、第1離間面38が第1端面板34の内側面34aに連なる構成について説明したが、この構成のみに限られない。
前記実施形態では、離間面38,39が環状に形成された構成について説明したが、この構成のみに限らず、周方向に間欠的に形成されていてもよい。
前記実施形態では、冷媒10が軸心流路61を通過した後に外周面34c,35cに付着する場合について説明したが、この構成のみに限られない。すなわち、冷媒はロータ4の外部から端面板34,35(外周面34c,35c)に付着する場合であってもよい。
In the above embodiment, the case where the
In the above embodiment, the configuration in which the
In the above embodiment, the configuration in which the separation surfaces 38 and 39 are formed in an annular shape has been described.
In the above embodiment, the case where the
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した変形例を適宜組み合わせてもよい。 In addition, it is possible to appropriately replace the constituent elements in the above-described embodiment with well-known constituent elements without departing from the scope of the present invention, and the above-described modified examples may be combined as appropriate.
1…回転電機
3…ステータ
4…ロータ
11…ステータコア
11a…第1軸方向端面(端面)
11b…第2軸方向端面(端面)
32…ロータコア
32a…第1軸方向端面(端面)
32b…第2軸方向端面(端面)
33…永久磁石
36…磁石保持孔
34…第1端面板(端面板)
34a…内側面(対向面)
34c…外周面(外周面)
35…第2端面板(端面板)
35c…外周面
38…第1離間面(離間面)
39…第2離間面(離間面)
11b... Second axial end face (end face)
32
32b... Second axial end face (end face)
33...
34a... Inner surface (facing surface)
34c... Peripheral surface (peripheral surface)
35... Second end plate (end plate)
35c... Outer
39... Second separation surface (separation surface)
Claims (4)
前記ステータに対して径方向の内側に間隔をあけた状態で回転可能に構成されたロータと、を備え、
前記ロータは、
磁石を保持する磁石保持孔を有するロータコアと、
前記ロータコアの軸方向を向く端面に対向配置され、前記磁石保持孔を覆う端面板と、を備え、
前記端面板の外周面には、軸方向及び径方向の双方の成分を有して前記間隔の方向に向いており、かつ前記端面板の外周面よりも前記間隔から径方向に離間する離間面が形成され、
前記離間面は、軸方向で前記ロータコアに向かうに従い、径方向で前記間隔から離間する方向に連続的に延びており、
前記離間面は、前記ロータコアの軸方向を向く端面の前記磁石保持孔と前記間隔との間において、径方向における前記磁石保持孔と前記間隔との中間位置よりも前記磁石保持孔側で前記ロータコアの軸方向を向く端面と接する回転電機。 a cylindrical stator to which a coil is attached;
a rotor configured to be rotatable while being spaced radially inward from the stator;
The rotor is
a rotor core having magnet holding holes for holding magnets;
an end plate facing the end face of the rotor core facing the axial direction and covering the magnet holding hole;
On the outer peripheral surface of the end plate, there is provided a spaced surface that has both axial and radial components and faces the direction of the spacing, and that is further radially away from the spacing than the outer peripheral surface of the end plate. is formed and
The separation surface extends continuously in a direction away from the gap in the radial direction toward the rotor core in the axial direction ,
The spaced surface is located between the magnet holding hole and the space on the end surface of the rotor core facing the axial direction, and is located closer to the magnet holding hole than an intermediate position between the magnet holding hole and the space in the radial direction. rotating electric machine in contact with the end face facing the axial direction of
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