JP7118676B2 - 回転電機 - Google Patents
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Description
このような中、回転子のアンバランス発生を抑制するために、回転電機の製造コストの低減を図るために、様々な構造の回転電機が検討されている。
固定子鉄心およびコイルを有する固定子と、中心軸を有する回転子鉄心と、前記回転子鉄心に形成され冷却液が流れる冷却孔と、前記回転子鉄心に形成されたバランス孔と、前記バランス孔に設けられたバランスウエイトと、前記回転子鉄心に埋設され前記中心軸を中心とする円周方向に並べられ複数の磁極を形成した複数の永久磁石と、を有し、前記中心軸の回りで前記固定子に対して回転自在に設けられた回転子と、を備え、前記バランス孔は、前記中心軸及び前記冷却孔を通る基準軸上に設けられ、前記冷却孔から離れた状態にて前記冷却孔より前記回転子鉄心の外周側に位置し、前記中心軸に直交し前記バランスウエイトを通る仮想の平面上において、前記バランス孔は、前記バランスウエイトが存在するウエイト領域と、前記ウエイト領域以外の空隙領域と、を有し、前記空隙領域の少なくとも一部は、前記ウエイト領域より前記外周側に位置し、前記バランス孔は、前記中心軸に平行な方向に延在し前記回転子鉄心を貫通し前記平面上にて円形の形状を有する孔部と、前記孔部における前記回転子鉄心の内周面に形成され前記基準軸上に設けられ前記中心軸側に突出した突起部と、を有し、前記バランスウエイトは、前記内周面に反力を作用させるスプリングピンであり、前記平面上において、前記基準軸に直交する方向における前記突起部の幅は、前記スプリングピンの溝幅より小さい。
以下に、本発明の一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
図1は、本実施形態に係る回転電機1を示す断面図である。図2は、図1に示した固定子2及び回転子3の線II-IIに沿った断面図である。
複数の空隙部322は、回転子鉄心32の外周部に形成されている。空隙部322は、中心軸Cに平行な方向に延在し、回転子鉄心32を貫通している。空隙部322は、d軸A1の通る位置に設けられている。空隙部322は、回転子鉄心32の軽量化に寄与することができる。なお、バランス孔324も同様に、回転子鉄心32の軽量化に寄与することができる。
複数の冷却孔323は、回転子鉄心32の内周部に形成されている。上記冷却液5は、冷却孔323を流れる。複数のバランス孔324は、回転子鉄心32に形成されている。冷却孔323及びバランス孔324は、それぞれ、中心軸Cに平行な方向に延在し回転子鉄心32を貫通している。各々のバランス孔324は、中心軸C及び対応する冷却孔323を通るq軸(基準軸)A2上に設けられている。各々のバランス孔324は、対応する冷却孔323から離れた状態にて冷却孔323より回転子鉄心32の外周側に位置している。
上記のように、バランス孔324は、冷却孔323より回転子鉄心32の外周側に位置している。そのため、図2に示した例よりバランス孔324を回転子鉄心32の内周部に形成した場合と比較して、質量の小さいバランスウエイト37を使用して回転子3のバランスを調整することができる。そして、回転子3の製造コストの高騰を抑制することができ、回転子3の質量を大きくなり難くすることができる。
また、バランスウエイト37として質量の異なる複数種類のバランスウエイトを使用してもよい。バランスウエイト37にスプリングピンを使用する場合、厚み、中心軸Cに平行な方向の長さなどの異なる複数種類のスプリングピンを使用してもよい。これにより、回転子3のバランスを微調整することができる。
図4及び図2に示すように、中心軸Cに直交し冷却孔323及びバランス孔324を通る仮想の平面B2上において、バランス孔324の面積は、冷却孔323の面積より小さい。バランス孔324の面積が冷却孔323の面積と同等以上である場合と比較して、回転子鉄心32の強度の低下を抑制することができる。
各永久磁石33は回転子鉄心32のほぼ全長に亘って埋め込まれている。永久磁石33の磁化方向は、永久磁石33の表面および裏面と直交する方向としている。永久磁石33は、接着剤等により回転子鉄心32に固定され、回転子鉄心32に対して位置決めされている。
図5に示すように、中心軸Cに直交しバランスウエイト37を通る仮想の平面B3上において、バランス孔324は、バランスウエイト37が存在するウエイト領域Dと、ウエイト領域D以外の空隙領域Eと、を有している。空隙領域Eの少なくとも一部は、ウエイト領域Dより回転子鉄心32の外周側に位置している。
図6に示すように、バランス孔324における回転子鉄心32の内周面32bは、中心軸Cに平行な方向に凹凸を有する凹凸面である。なぜなら、バランス孔324において、隣合う電磁鋼板32aの間に凹部が形成されるためである。内周面32bは、凹凸面であり、荒れている。そのため、内周面32bが平坦である場合と比較して、一層、バランスウエイト37の位置を保持することができ、バランスウエイト37をバランス孔324から抜け難くすることができる。
上記のことから、冷却効率を向上することができ、回転子3のバランスをとることのできる回転電機1を得ることができる。
(変形例1)
まず、変形例1に係る回転電機1について説明する。図7は、上記実施形態の変形例1の回転電機1のバランス孔324及びバランスウエイト37を示す拡大断面図であり、中心軸Cに直交する断面の形状を示す図である。
図7に示すように、バランス孔324は、溝部324bの替わりに突起部324cを有していてもよい。突起部324cは、内周面32bに形成され、q軸A2上に設けられ、中心軸C側に突出している。
次に、変形例2に係る回転電機1について説明する。図8は、上記実施形態の変形例2の回転電機1のバランスウエイト37を示す斜視図である。
図8及び図6に示すように、バランスウエイト37であるスプリングピンは、内周面32bに当接する外面37aに溝37bを有している。図8に示す例では、複数の電磁鋼板32aが積層される方向に、複数の溝37bが間隔を空けて設けられている。そのため、外面37aが平坦である場合と比較して、バランスウエイト37をバランス孔324から、一層、抜け難くすることができる。
21…固定子鉄心、21a…電磁鋼板、22…コイル、22a…コイルエンド、
25…絶縁紙、31…回転軸、31c…導入路、32…回転子鉄心、32a…電磁鋼板、
32b…内周面、33…永久磁石、34…エンドプレート、37…バランスウエイト、
40…磁極、45…磁極間部、41,42…軸受、321…磁石孔、322…空隙部、
323…冷却孔、323a…開口、324…バランス孔、324a…孔部、
324b…溝部、324c…突起部、344…排出孔、344a…排出口、
A1…d軸、A2…q軸(基準軸)、B1,B2,B3…平面、B4…断面、
C…中心軸、D…ウエイト領域、E…空隙領域、P1…第1位置、P2…第2位置、
W1…幅、W2…溝幅。
Claims (1)
- 固定子鉄心およびコイルを有する固定子と、
中心軸を有する回転子鉄心と、前記回転子鉄心に形成され冷却液が流れる冷却孔と、前
記回転子鉄心に形成されたバランス孔と、前記バランス孔に設けられたバランスウエイト
と、前記回転子鉄心に埋設され前記中心軸を中心とする円周方向に並べられ複数の磁極を
形成した複数の永久磁石と、を有し、前記中心軸の回りで前記固定子に対して回転自在に
設けられた回転子と、を備え、
前記バランス孔は、前記中心軸及び前記冷却孔を通る基準軸上に設けられ、前記冷却孔
から離れた状態にて前記冷却孔より前記回転子鉄心の外周側に位置し、
前記中心軸に直交し前記バランスウエイトを通る仮想の平面上において、前記バランス
孔は、前記バランスウエイトが存在するウエイト領域と、前記ウエイト領域以外の空隙領
域と、を有し、
前記空隙領域の少なくとも一部は、前記ウエイト領域より前記外周側に位置し、
前記バランス孔は、前記中心軸に平行な方向に延在し前記回転子鉄心を貫通し前記平面
上にて円形の形状を有する孔部と、前記孔部における前記回転子鉄心の内周面に形成され
前記基準軸上に設けられ前記中心軸側に突出した突起部と、を有し、
前記バランスウエイトは、前記内周面に反力を作用させるスプリングピンであり、
前記平面上において、前記基準軸に直交する方向における前記突起部の幅は、前記スプ
リングピンの溝幅より小さい、
回転電機。
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ID=67996551
Family Applications (1)
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