Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7028249B2 - ロータ - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7028249B2 - ロータ - Google Patents

ロータ Download PDF

Info

Publication number
JP7028249B2
JP7028249B2 JP2019540942A JP2019540942A JP7028249B2 JP 7028249 B2 JP7028249 B2 JP 7028249B2 JP 2019540942 A JP2019540942 A JP 2019540942A JP 2019540942 A JP2019540942 A JP 2019540942A JP 7028249 B2 JP7028249 B2 JP 7028249B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
electrical steel
rotation axis
steel sheet
rotor
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
JP2019540942A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2019049820A1 (ja
Inventor
正幸 池本
武史 小牧
剛 宮路
孝昌 竹内
哲平 津田
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.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Aisin Corp
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 Aisin Seiki Co Ltd, Aisin Corp filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Publication of JPWO2019049820A1 publication Critical patent/JPWO2019049820A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7028249B2 publication Critical patent/JP7028249B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/20Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Description

本発明は、ロータに関する。
従来、冷却用の冷媒が流通する流路が設けられたロータが知られている。このようなロータは、たとえば、特開2016-12979号公報に開示されている。
上記特開2016-12979号公報には、ロータコアと、ロータコアに埋め込まれた永久磁石と、回転軸とを備えるロータが開示されている。このロータでは、回転軸の内部に、冷却用の冷媒が流通する軸内冷媒路が設けられている。また、ロータコアには、回転軸の軸内冷媒路から供給される冷媒が流通するコア内冷媒路が設けられている。ロータコアのコア内冷媒路は、ロータコアの内径側から外径側の端部まで径方向に延びるように設けられている。
ロータコアは、積層された複数の電磁鋼板により形成されている。また、コア内冷媒路は、積層された複数の電磁鋼板のうちの、回転軸線方向の中央に位置する3枚の電磁鋼板に形成された径方向に延びるスリット(孔部)により形成されている。そして、回転軸の軸内冷媒路から供給される冷媒が、ロータコアのコア内冷媒路を流通した後、ロータコアの外径側の端部から排出される。これにより、ロータコアおよびロータコアに埋め込まれた永久磁石が冷却される。
特開2016-12979号公報
しかしながら、上記特開2016-12979号公報に記載のロータでは、冷媒が流通するコア内冷媒路を形成するために、電磁鋼板に径方向に延びるスリット(孔部)が設けられている。このため、ロータが高速に回転した際に、永久磁石が挿入される孔部の近傍などの回転軸線方向から見てロータコアの厚み(幅)が比較的小さい部分にかかる応力が増加する。その結果、ロータコアの強度が低下するという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、冷媒が流通する流路をロータコアに設けた場合でも、ロータコアの強度が低下するのを抑制することが可能なロータを提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるロータは、シャフトと、シャフトに取り付けられ、積層された複数の電磁鋼板により構成されているロータコアと、ロータコアに埋め込まれた永久磁石とを備え、シャフトには、冷媒をロータコアに供給する冷媒供給口が設けられており、複数の電磁鋼板のうちの少なくとも一部の電磁鋼板は、それぞれ、回転軸線方向の第1の厚みを有する第1部分と、第1部分よりも小さい回転軸線方向の第2の厚みを有するとともに、シャフトの冷媒供給口から供給される冷媒が流通する流路を構成する径方向に延びる第2部分と、1つの電磁鋼板において第2部分に連続するとともにシャフトが挿入されるシャフト挿入孔部に連続するように設けられ冷媒の回転軸方向に沿った方向の流路を構成する切欠き部と、を含み、第2部分および前記切欠き部が設けられる電磁鋼板は、冷媒供給口に対して回転軸線方向の一方側と他方側とに連続するように複数積層され、連続するように積層される複数の電磁鋼板の各々の第2部分は、互いに同一の形状を有する。
この発明の一の局面におけるロータでは、複数の電磁鋼板のうちの少なくとも一部の電磁鋼板は、シャフトの冷媒供給口から供給される冷媒が流通する流路を構成する径方向に延びる第2部分を含む。これにより、電磁鋼板に径方向に延びるスリット(孔部)を設けて冷媒の流路を形成する場合と異なり、第2部分によって、流路(第2部分)を形成することに起因する電磁鋼板の強度の低下が抑制されるので、ロータが高速に回転した際に、永久磁石が挿入される孔部の近傍などの回転軸線方向から見てロータコアの厚み(幅)が比較的小さい部分にかかる応力が低減される。その結果、冷媒が流通する流路をロータコアに設けた場合でも、ロータコアの強度が低下するのを抑制することができる。
本発明によれば、上記のように、冷媒が流通する流路をロータコアに設けた場合でも、ロータコアの強度が低下するのを抑制することができる。
第1実施形態による回転電機(ロータ)の断面図(図2の500-500線に沿った断面図)である。 第1実施形態によるロータ(第2部分が設けられない電磁鋼板)の正面図である。 第2部分が設けられる電磁鋼板の正面図である。 図1の部分拡大図である。 第2部分を径方向から見た断面図である。 第1実施形態による第2部分が設けられる電磁鋼板の斜視図である。 第2部分を形成する工程を説明するための断面図である。 第2実施形態によるロータ(第2部分が設けられる電磁鋼板)の正面図である。 第1および第2実施形態の第1変形例によるロータ(第2部分が設けられる電磁鋼板)の正面図である。 第1および第2実施形態の第2変形例によるロータの第2部分を径方向から見た図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
図1~図6を参照して、第1実施形態によるロータ100の構造について説明する。なお、ロータ100は、径方向においてステータ101に対向するように配置されている。すなわち、ロータ100およびステータ101によって、回転電機102が構成されている。そして、回転電機102では、ステータ101にはコイル(図示せず)が設けられており、コイルが発生させる磁界(磁束)とステータ101に対向するロータ100が発生させる磁界(磁束)との相互作用により、ロータ100が回転運動するように構成されている。
また、本願明細書では、「回転軸線方向」は、ロータ100の回転軸線方向(軸C1(図1参照)に沿った方向)を意味する。また、「周方向」は、ロータ100の周方向(図2中の矢印B1方向または矢印B2方向)を意味する。「径方向」は、ロータ100の径方向(図2中の矢印R1方向または矢印R2方向)を意味する。また、「内径側」は、ロータ100の内径側(矢印R1方向側)を意味し、「外径側」は、ロータ100の外径側(矢印R2方向側)を意味する。
(ロータの全体構造)
図1に示すように、ロータ100は、シャフト10を備えている。なお、シャフト10には、冷却用の冷媒M(図4参照)をロータコア20に供給する冷媒供給口11が設けられている。冷却用の冷媒Mは、たとえば、油からなる。また、冷媒供給口11は、シャフト10の周方向に沿って複数設けられている。また、シャフト10は中空であり、シャフト10の内部において、冷媒Mが回転軸線方向に沿って移動した後、冷媒供給口11からロータコア20側に供給される。
また、ロータ100は、ロータコア20を備えている。ロータコア20は、シャフト10に取り付けられている。また、ロータコア20は、積層された複数の電磁鋼板30により構成されている。複数の電磁鋼板30は、回転軸線方向に沿って積層されている。
また、図2に示すように、ロータ100は、ロータコア20に埋め込まれた複数の永久磁石40を備えている。すなわち、ロータ100は、複数の永久磁石40がロータ100の内部に埋め込まれた埋込永久磁石型モータ(IPMモータ:Interior Permanent Magnet Motor)の一部を構成している。
また、複数の永久磁石40は、回転軸線方向から見て、ロータコア20の周方向に沿って設けられている。複数の永久磁石40は、回転軸線方向から見て、略V字状に配置された一対の永久磁石40aおよび永久磁石40bにより、1つの極が構成されている。たとえば、ロータ100は、一対の永久磁石40aおよび永久磁石40bの組が、10組設けられている。すなわち、20個の永久磁石40により、10個の極が構成されている。
ここで、第1実施形態では、図3および図4に示すように、複数の電磁鋼板30のうちの少なくとも一部の電磁鋼板30(電磁鋼板30b)は、それぞれ、回転軸線方向の厚みt1(図5参照)を有する第1部分31と、第1部分31よりも小さい回転軸線方向の厚みt2(図5参照)を有する径方向に延びる第2部分32とを含む。第2部分32は、溝状を有する。そして、第2部分32は、シャフト10の冷媒供給口11から供給される冷媒Mが流通する流路A2を構成する。なお、厚みt1および厚みt2は、それぞれ、特許請求の範囲の「第1の厚み」および「第2の厚み」の一例である。
具体的には、第1実施形態では、図4に示すように、複数の電磁鋼板30は、第2部分32が設けられない複数の電磁鋼板30aと、第2部分32が設けられる複数の電磁鋼板30bとを含む。そして、第2部分32が設けられる複数の電磁鋼板30bは、積層された複数の電磁鋼板30において回転軸線方向に沿った方向の中央部近傍に配置されている。また、複数の電磁鋼板30bは、一つの塊として(つまり、複数の電磁鋼板30bの間に電磁鋼板30aが挟まれることなく)、積層されている。なお、電磁鋼板30aおよび電磁鋼板30bは、それぞれ、特許請求の範囲の「第1電磁鋼板」および「第2電磁鋼板」の一例である。
また、第1実施形態では、図5および図6に示すように、電磁鋼板30(電磁鋼板30b)の第2部分32は、電磁鋼板30が厚み方向(回転軸方向(C1)に沿った方向)に押圧(プレス加工)されることにより溝状に形成(加工)されている。つまり、第2部分32を備える電磁鋼板30bは、電磁鋼板30aを厚み方向に、更に押圧加工したものである。たとえば、電磁鋼板30は、帯状の電磁鋼板(図示せず)が打ち抜かれることによって形成されている。具体的には、帯状の電磁鋼板において、後述する、シャフト挿入孔部33、切欠き部34、磁石挿入孔部35および冷媒用孔部36をパンチ(図示せず)により打ち抜く工程と、後述するかしめ突起37をパンチ(図示せず)により形成する工程の後、電磁鋼板30の外縁部が打ち抜かれることにより、1枚の電磁鋼板30が形成される。そして、上記の工程のうちのいずれかの時点において、図7に示すように、帯状の電磁鋼板(または、電磁鋼板30b)がパンチPに押圧(プレス加工)されることにより、第2部分32が形成される。
第2部分32がパンチPに押圧されることにより形成されているため、第2部分32の底面32aは、略平坦面になる。また、第1部分31と第2部分32との境界近傍の部分32bは、電磁鋼板30を厚み方向に切断した断面において、湾曲した形状になる。つまり、第2部分32は、第1部分31と第2部分32との境界近傍から徐々に厚みt2が小さくなる。
また、第2部分32の深さdは、電磁鋼板30の厚み(厚みt1)の半分よりも小さい。具体的には、第2部分32の深さdは、電磁鋼板30の厚み(厚みt1)の30%以下である。これにより、第2部分32の厚みt2が過度に小さくなることに起因して、電磁鋼板30の強度が低下するのを抑制することが可能になる。また、第2部分32の深さdは、第2部分32の周方向に沿った方向の幅Wよりも小さい。また、第2部分32は、回転軸線方向において、電磁鋼板30の一方側の表面のみに設けられている。これにより、第2部分32が、回転軸線方向において、電磁鋼板30の両面に設けられている場合と異なり、電磁鋼板30の強度が低下するのを抑制することが可能になる。また、積層された電磁鋼板30bにそれぞれ設けられる第2部分32は、互いに接続されないように独立して設けられている。すなわち、複数の電磁鋼板30bにそれぞれ設けられる第2部分32により、個々に流路A2が形成されている。
第2部分32が、パンチPに押圧されることにより、第2部分32が加工硬化する。加工硬化とは、金属に応力を与えると塑性変形によって硬さが増す現象を意味する。加工硬化は、ひずみ硬化とも呼ばれる。これにより、第2部分32の硬度が比較的高くなるので、電磁鋼板30の強度が向上する。
また、第1実施形態では、図3に示すように、回転軸線方向から見て、電磁鋼板30(電磁鋼板30b)の第2部分32は、複数の永久磁石40により構成される複数の極に応じて複数設けられている。具体的には、上記のように、一対の永久磁石40aおよび永久磁石40bにより、1つの極が構成されている。そして、ロータ100には、10個の極が設けられている。そして、1枚の電磁鋼板30において、第2部分32は、10個設けられている。また、第2部分32は、周方向に隣接する2つの極の間に設けられている。つまり、2つの極の一方の永久磁石40aと、他方の極の永久磁石40bとの間に対応する位置に設けられている。
また、第1実施形態では、回転軸線方向から見て、電磁鋼板30(電磁鋼板30b)に設けられる複数の第2部分32は、互いに同一の形状を有するとともに、複数の第2部分32の各々の回転軸線方向の厚みt2は、互いに等しい。具体的には、回転軸線方向から見て、第2部分32は、径方向に延びる略矩形形状(略長方形形状)を有する。また、複数の第2部分32の断面の形状(図5参照)は、互いに等しい。また、回転軸線方向から見て、複数の第2部分32は、略等角度間隔で設けられている。これにより、複数の第2部分32が略等角度間隔に設けられない場合(偏って設けられる場合)と異なり、ロータ100をバランスよく回転させることが可能になる。
また、第1実施形態では、電磁鋼板30(電磁鋼板30b)は、シャフト10が挿入されるシャフト挿入孔部33を含んでいる。そして、回転軸線方向から見て、第2部分32は、電磁鋼板30のシャフト挿入孔部33(内径側)から冷媒Mの出口(永久磁石40側、外径側)まで径方向に延びるように設けられている。なお、「シャフト挿入孔部33から冷媒Mの出口まで」とは、「シャフト挿入孔部33から冷媒Mの出口までの間において」という概念を含む。具体的には、図3および図6に示すように、電磁鋼板30は、シャフト挿入孔部33に連続するように設けられ、冷媒Mの回転軸方向に沿った方向の流路A1を構成する切欠き部34を含む。そして、回転軸線方向から見て、第2部分32は、電磁鋼板30の切欠き部34から冷媒Mの出口まで径方向に延びるように設けられている。なお、切欠き部34は、回転軸線方向から見て、略矩形形状を有する。また、切欠き部34は、複数の第2部分32と同じ数設けられている。これにより、冷媒Mが、複数の第2部分32にスムーズに流入する。また、径方向において、切欠き部34の長さは、第2部分32の長さよりも短い。
また、図4に示すように、複数の電磁鋼板30bのうちの少なくとも一部は、径方向から見て、シャフト10の冷媒供給口11にオーバラップするように構成されている。そして、積層された複数の第2電磁鋼板30bの切欠き部34は、電磁鋼板30bの第2部分32に連通する、冷媒Mの回転軸方向に沿った方向の流路A1を構成する。
また、第1実施形態では、図3に示すように、電磁鋼板30(電磁鋼板30a、電磁鋼板30b)は、永久磁石40が挿入される磁石挿入孔部35を含む。また、電磁鋼板30(電磁鋼板30a)は、磁石挿入孔部35のシャフト挿入孔部33側(内径側)に設けられ、冷媒Mの回転軸線方向に沿った方向の流路A3(図4参照)を構成する冷媒用孔部36を含む。そして、回転軸線方向から見て、第2部分32は、電磁鋼板30のシャフト挿入孔部33から冷媒Mの出口としての冷媒用孔部36まで延びるように設けられている。具体的には、第2部分32は、電磁鋼板30の切欠き部34から冷媒用孔部36まで延びるように設けられている。
また、回転軸線方向から見て、磁石挿入孔部35は、永久磁石40の形状に対応するように、略矩形形状を有する。また、回転軸線方向から見て、冷媒用孔部36は、外径側に突出する弧状を有する。また、周方向に隣接する一方の極を構成する永久磁石40aと、他方の極を構成する永久磁石40bとにより、外径側に突出するV字形状が構成される。そして、外径側に突出するV字形状を構成する永久磁石40aと永久磁石40bとの間に、弧状の冷媒用孔部36が配置される。すなわち、冷媒用孔部36を弧状に形成することにより、冷媒用孔部36を永久磁石40aおよび永久磁石40bの近傍に配置することが可能になる。
また、回転軸線方向から見て、冷媒用孔部36と永久磁石40との間にかしめ突起37が設けられている。かしめ突起37は、周方向に沿って複数(第2部分32と同数)設けられている。
(冷媒の流れ方)
図4を参照して、冷媒Mの流れ方について説明する。冷媒Mは、中空のシャフト10の内部を回転軸線方向に沿って移動した後、冷媒供給口11からロータコア20の流路A1に流れ込む。なお、流路A1は、積層された複数の電磁鋼板30bの切欠き部34により構成されている。そして、冷媒Mは、切欠き部34から第2部分32(流路A2)に流入する。その後、冷媒Mは、第2部分32から流路A3に流入する。なお、流路A3は、積層された複数の電磁鋼板30bの冷媒用孔部36により構成されている。そして、冷媒Mは、流路A3からロータコア20の外部に排出される。
[第2実施形態]
図8を参照して、第2実施形態によるロータ200の構造について説明する。第2実施形態では、第2部分132が磁石挿入孔部135まで延びている。
ロータ200の電磁鋼板130は、永久磁石140が挿入される磁石挿入孔部135を含む。そして、回転軸線方向から見て、第2部分132は、電磁鋼板130のシャフト挿入孔部133から磁石挿入孔部135まで延びるように設けられている。具体的には、回転軸線方向から見て、第2部分132は、電磁鋼板130の切欠き部134から磁石挿入孔部135まで延びるように設けられている。なお、第2部分132は、周方向に略等角度間隔で複数設けられている。また、永久磁石140と磁石挿入孔部135との間には隙間(図示せず)が設けられており、冷媒Mは、第2部分132から磁石挿入孔部135の隙間に流入した後、磁石挿入孔部135から排出される。
なお、第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
[第1および第2実施形態の効果]
第1および第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第1および第2実施形態では、上記のように、複数の電磁鋼板(30、130)のうちの少なくとも一部の電磁鋼板(30、130)は、シャフト(10)の冷媒供給口(11)から供給される冷媒(M)が流通する流路(A2)を構成する径方向に延びる溝状の第2部分(32、132)を含む。これにより、電磁鋼板(30、130)に径方向に延びるスリット(孔部)を設けて冷媒(M)の流路を形成する場合と異なり、溝状の第2部分(32、132)によって、流路(第2部分(32、132))を形成することに起因する電磁鋼板(30、130)の強度の低下が抑制されるので、ロータ(100、200)が高速に回転した際に、永久磁石(40、140)が挿入される磁石挿入孔部(35、135)の近傍などの回転軸線方向から見てロータコア(20)の厚み(幅)が比較的小さい部分(ブリッジ部)にかかる応力が低減される。その結果、冷媒(M)が流通する流路(A2)をロータコア(20)に設けた場合でも、ロータコア(20)の強度が低下するのを抑制することができる。
また、第1および第2実施形態では、上記のように、電磁鋼板(30、130)の第2部分(32、132)は、電磁鋼板(30、130)が厚み方向に押圧(プレス加工)されることにより溝状に形成(加工)されている。このように構成すれば、第2部分(32、132)が加工硬化するので、電磁鋼板(30、130)の強度(剛性)を向上させることができる。その結果、ロータコア(20)の強度が低下するのをより抑制することができる。
また、第1および第2実施形態では、上記のように、回転軸線方向から見て、電磁鋼板(30、130)の第2部分(32、132)は、複数の永久磁石(40、140)により構成される複数の極に応じて複数設けられている。このように構成すれば、複数の永久磁石(40、140)を効率よく冷却することができる。その結果、永久磁石(40、140)が高温になることに起因する減磁を低減することができる。
また、第1および第2実施形態では、上記のように、回転軸線方向から見て、電磁鋼板(30、130)に設けられる複数の第2部分(32、132)は、互いに同一の形状を有するとともに、複数の第2部分(32、132)の各々の回転軸線方向の第2の厚み(t2)は、互いに等しい。このように構成すれば、複数の第2部分(32、132)の形状および厚みが互いに異なる場合に比べて、ロータコア(20)の各部分の重量に偏りが生じるのが抑制されるので、ロータ(100、200)をバランスよく回転させることができる。
また、第1および第2実施形態では、上記のように、回転軸線方向から見て、第2部分(32、132)は、電磁鋼板(30、130)のシャフト挿入孔部(33、133)から冷媒(M)の出口まで径方向に延びるように設けられている。このように構成すれば、冷媒(M)の出口を永久磁石(40、140)の近傍に設けることにより、冷媒(M)が永久磁石(40、140)の近傍を流通するので、永久磁石(40、140)を効果的に冷却することができる。
また、第1および第2実施形態では、上記のように、回転軸線方向から見て、第2部分(32、132)は、電磁鋼板(30、130)の切欠き部(34、134)から永久磁石(40、140)側まで径方向に延びるように設けられている。このように構成すれば、シャフト(10)の冷媒供給口(11)から供給された冷媒(M)が、切欠き部(34、134)を介して(回転軸方向に沿って移動して)、積層された複数の電磁鋼板(30、130)の各々の第2部分(32、132)に流入する。これにより、シャフト(10)の冷媒供給口(11)を回転軸方向に沿って複数設けることなく、積層された複数の電磁鋼板(30、130)の各々の第2部分(32、132)に冷媒(M)を流入させることができる。
また、第1および第2実施形態では、上記のように、複数の電磁鋼板(30b)のうちの少なくとも一部は、径方向から見て、シャフト(10)の冷媒供給口(11)にオーバラップするように構成されている。そして、積層された複数の第2電磁鋼板(30b)の切欠き部(34、134)は、電磁鋼板(30b)の第2部分(32、132)に連通する、冷媒(M)の回転軸方向に沿った方向の流路(A1)を構成する。このように構成すれば、冷媒供給口(11)から、切欠き部(34、134)により構成された流路(A1)を介して、複数の第2電磁鋼板(30b)の各々の第2部分(32、132)に冷媒(M)を流すことができる。
また、第1実施形態では、上記のように、回転軸線方向から見て、第2部分(32)は、電磁鋼板(30)のシャフト挿入孔部(33)から冷媒用孔部(36)まで延びるように設けられている。このように構成すれば、永久磁石(40)のシャフト挿入孔部(33)側(内径側)に設けられる冷媒用孔部(36)に冷媒(M)が流入するので、ロータコア(20)を介して永久磁石(40)を冷却することができる。
また、第2実施形態では、上記のように、回転軸線方向から見て、第2部分(132)は、電磁鋼板(130)のシャフト挿入孔部(133)から磁石挿入孔部(135)まで延びるように設けられている。このように構成すれば、磁石挿入孔部(135)に冷媒(M)が流入するので、永久磁石(140)を冷媒(M)によって直接冷却することができる。これにより、永久磁石(140)を効率よく冷却することができる。
また、第1および第2実施形態では、上記のように、第2部分(32、132)が設けられる複数の電磁鋼板(30b)は、積層された複数の電磁鋼板(30、130)において回転軸線方向に沿った方向の中央部近傍に配置されている。このように構成すれば、積層された複数の電磁鋼板(30、130)において、回転軸線方向に沿った方向の両端部に電磁鋼板(30a)が配置され、中央部近傍に電磁鋼板(30b)が配置される。これにより、回転軸線方向の一方端側と他方端側とにおいて、ロータコア(20)の重量の偏りが生じることが抑制されるので、ロータ(100、200)をバランスよく回転させることができる。
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
たとえば、上記第1および第2実施形態では、ロータをステータの径方向内側に配置するいわゆるインナーロータとして構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、ロータをアウターロータとして構成してもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、周方向において、第2部分の幅が略一定である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図9に示す第1変形例によるロータ300のように、周方向において、第2部分232の幅が外径側に向かって徐々に大きくなる(広がる)ように構成してもよい。これにより、冷媒Mをスムーズに流すことが可能になる。
また、上記第1および第2実施形態では、回転軸線方向において、第2部分が電磁鋼板の一方側の表面にのみ設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図10に示す第2変形例によるロータ400のように、第2部分332が電磁鋼板330の両面に設けられていてもよい。これにより、回転軸線方向に積層された電磁鋼板330の第2部分332同士が連結されるので、流路の断面積を大きくすることが可能になる。その結果、冷媒Mをスムーズに流すことが可能になる。
また、上記第1および第2実施形態では、電磁鋼板の第2部分が、電磁鋼板が厚み方向に押圧されることにより溝状に加工されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電磁鋼板を削ることにより、第2部分を形成してもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、ロータの極の数と、第2部分の数とが等しい例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、2つの極に対して1つの第2部分を設けてもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、電磁鋼板に設けられる複数の第2部分が互いに同一の形状を有するとともに、同一の厚みを有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電磁鋼板に設けられる複数の第2部分の形状および厚みを異ならせてもよい。
また、上記第2実施形態では、第2部分がシャフト挿入孔部から磁石挿入孔部まで延びる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第2部分を、シャフト挿入孔部から、磁石挿入孔部に連続して設けられる空隙(磁束の回り込みを抑制するための空隙)まで延びるように設けてもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、積層された電磁鋼板のうち、回転軸線方向に沿った方向の中央部近傍に配置されている電磁鋼板に第2部分が設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、積層された電磁鋼板の全てに第2部分を設けてもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、冷媒の出口が、冷媒用孔部または磁石挿入孔部である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第2部分をロータの外径側の端部まで延びるように形成して、ロータの外径側の端部に冷媒の出口を設けてもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、第2部分が切欠き部から冷媒の出口まで設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、切欠き部を設けずに、第2部分をシャフト挿入孔部から冷媒の出口まで設けてもよい。
10 シャフト
11 冷媒供給口
20 ロータコア
30、130、330 電磁鋼板
30a 電磁鋼板(第1電磁鋼板)
30b 電磁鋼板(第2電磁鋼板)
31 第1部分
32、132、232、332 第2部分
33、133 シャフト挿入孔部
34、134 切欠き部
35、135 磁石挿入孔部
36 冷媒用孔部
40、140 永久磁石
100、200、300、400 ロータ
A1、A2、A3 流路
M 冷媒
t1 厚み(第1の厚み)
t2 厚み(第2の厚み)

Claims (10)

  1. シャフトと、
    前記シャフトに取り付けられ、積層された複数の電磁鋼板により構成されているロータコアと、
    前記ロータコアに埋め込まれた永久磁石とを備え、
    前記シャフトには、冷媒を前記ロータコアに供給する冷媒供給口が設けられており、
    前記複数の電磁鋼板のうちの少なくとも一部の前記電磁鋼板は、それぞれ、回転軸線方向の第1の厚みを有する第1部分と、前記第1部分よりも小さい回転軸線方向の第2の厚みを有するとともに、前記シャフトの前記冷媒供給口から供給される前記冷媒が流通する流路を構成する径方向に延びる第2部分と、1つの前記電磁鋼板において前記第2部分に連続するとともに前記シャフトが挿入されるシャフト挿入孔部に連続するように設けられ前記冷媒の回転軸方向に沿った方向の流路を構成する切欠き部と、を含み、
    前記第2部分および前記切欠き部が設けられる前記電磁鋼板は、前記冷媒供給口に対して前記回転軸線方向の一方側と他方側とに連続するように複数積層され、
    連続するように積層される前記複数の電磁鋼板の各々の前記第2部分は、互いに同一の形状を有する、ロータ。
  2. 前記電磁鋼板の前記第2部分は、前記電磁鋼板が厚み方向に押圧されることにより溝状に形成されている、請求項1に記載のロータ。
  3. 回転軸線方向から見て、前記永久磁石は、前記ロータコアの周方向に沿って複数設けられており、
    回転軸線方向から見て、前記電磁鋼板の前記第2部分は、複数の前記永久磁石により構成される複数の極に応じて複数設けられている、請求項1または2に記載のロータ。
  4. 回転軸線方向から見て、前記電磁鋼板に設けられる複数の前記第2部分は、互いに同一の形状を有するとともに、前記複数の第2部分の各々の回転軸線方向の前記第2の厚みは、互いに等しい、請求項3に記載のロータ。
  5. 転軸線方向から見て、前記第2部分は、前記電磁鋼板の前記シャフト挿入孔部から前記冷媒の出口まで径方向に延びるように設けられている、請求項1~4のいずれか1項に記載のロータ。
  6. 転軸線方向から見て、前記第2部分は、前記電磁鋼板の前記切欠き部から前記冷媒の出口まで径方向に延びるように設けられている、請求項5に記載のロータ。
  7. 積層された前記複数の電磁鋼板は、前記第2部分が設けられない複数の第1電磁鋼板と、前記第2部分が設けられる複数の第2電磁鋼板とを含み、
    前記複数の第2電磁鋼板のうちの少なくとも一部は、径方向から見て、前記シャフトの前記冷媒供給口にオーバラップするように構成されており、
    積層された前記複数の第2電磁鋼板の前記切欠き部は、前記第2電磁鋼板の前記第2部分に連通する、前記冷媒の回転軸方向に沿った方向の流路を構成する、請求項6に記載のロータ。
  8. 前記電磁鋼板は、前記永久磁石が挿入される磁石挿入孔部と、前記磁石挿入孔部の前記シャフト挿入孔部側に設けられ、前記冷媒の回転軸線方向に沿った方向の流路を構成する前記冷媒の出口としての冷媒用孔部とを含み、
    回転軸線方向から見て、前記第2部分は、前記電磁鋼板の前記シャフト挿入孔部から前記冷媒用孔部まで延びるように設けられている、請求項5~7のいずれか1項に記載のロータ。
  9. 前記電磁鋼板は、前記永久磁石が挿入される磁石挿入孔部を含み、
    回転軸線方向から見て、前記第2部分は、前記電磁鋼板の前記シャフト挿入孔部から前記磁石挿入孔部まで延びるように設けられている、請求項5~7のいずれか1項に記載のロータ。
  10. 前記複数の電磁鋼板は、前記第2部分が設けられない複数の第1電磁鋼板と、前記第2部分が設けられる複数の第2電磁鋼板とを含み、
    前記第2部分が設けられる前記複数の第2電磁鋼板は、積層された前記複数の電磁鋼板において回転軸線方向に沿った方向の中央部近傍に配置されている、請求項1~9のいずれか1項に記載のロータ。
JP2019540942A 2017-09-08 2018-09-03 ロータ Active JP7028249B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017172718 2017-09-08
JP2017172718 2017-09-08
PCT/JP2018/032571 WO2019049820A1 (ja) 2017-09-08 2018-09-03 ロータ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019049820A1 JPWO2019049820A1 (ja) 2020-07-02
JP7028249B2 true JP7028249B2 (ja) 2022-03-02

Family

ID=65634187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019540942A Active JP7028249B2 (ja) 2017-09-08 2018-09-03 ロータ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11424651B2 (ja)
JP (1) JP7028249B2 (ja)
CN (1) CN111033970B (ja)
DE (1) DE112018003484B4 (ja)
WO (1) WO2019049820A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019122446A1 (de) * 2019-08-21 2021-02-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stator und elektrische Rotationsmaschine
DE102019124187A1 (de) * 2019-09-10 2021-03-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebsstrangvorrichtung, Elektromotor und Rotor
DE102020122523A1 (de) 2020-08-28 2022-03-03 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Gekühlter Rotor einer elektrischen Maschine
US11684114B2 (en) * 2020-10-23 2023-06-27 Tbl Licensing Llc Strain-hardened safety toe for footwear
WO2022176225A1 (ja) * 2021-02-18 2022-08-25 日本電産株式会社 回転電機、および駆動装置
DE102022120771A1 (de) * 2022-08-17 2024-02-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Rotor für eine elektrische Traktionsmaschine eines Kraftfahrzeugs, elektrische Traktionsmaschine für ein Kraftfahrzeug sowie Blechpaket für eine elektrische Traktionsmaschine
CN115864747A (zh) * 2022-12-21 2023-03-28 华为数字能源技术有限公司 油冷电机、动力总成和车辆
US12395025B2 (en) * 2023-04-12 2025-08-19 GM Global Technology Operations LLC Direct liquid cooling systems and methods for magnets of interior permanent magnet electric machines
CN116545148A (zh) * 2023-04-20 2023-08-04 华为数字能源技术有限公司 带径向流道的硅钢片及永磁同步电机、动力总成及电动车

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011067027A (ja) 2009-09-18 2011-03-31 Toyota Motor Corp 鋼板対、積層鋼板、及び回転電機コアの製造方法
JP2011182552A (ja) 2010-03-01 2011-09-15 Toyota Motor Corp ロータコアおよび回転電機用コア
JP2015177706A (ja) 2014-03-18 2015-10-05 日産自動車株式会社 回転電機のロータ構造
JP2017017956A (ja) 2015-07-06 2017-01-19 トヨタ自動車株式会社 回転電機のロータ

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61165055U (ja) * 1985-04-02 1986-10-13
DE19515260A1 (de) * 1995-04-26 1996-10-31 Abb Management Ag Vertikalachsige elektrische Wasserkraftmaschine
JP4664737B2 (ja) 2004-07-30 2011-04-06 本田技研工業株式会社 回転電機の冷却構造
CN100589308C (zh) * 2007-07-02 2010-02-10 中国船舶重工集团公司第七一二研究所 一种径向通风冷却电机
JP5773196B2 (ja) * 2011-07-19 2015-09-02 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 回転電機
JP2013207930A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Honda Motor Co Ltd 回転電機のステータ構造
US9893575B2 (en) * 2013-03-25 2018-02-13 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Permanent-magnet-embedded electric motor and method for manufacturing same
MX360260B (es) * 2014-03-27 2018-10-26 Prippell Tech Llc Motor de induccion con rotor y estator transversales enfriados con liquido.
CN203840155U (zh) * 2014-05-14 2014-09-17 宁波九纵智能科技有限公司 一种电机定子转子加工装置
US9793783B2 (en) * 2014-06-27 2017-10-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Rotor of rotary electric machine
JP6098578B2 (ja) 2014-06-27 2017-03-22 トヨタ自動車株式会社 回転電機のロータ
JP6500464B2 (ja) 2015-02-04 2019-04-17 日産自動車株式会社 回転電機の冷却構造
JP2016158365A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 三菱自動車工業株式会社 モータ
DE102015223462A1 (de) 2015-11-26 2017-06-01 Siemens Aktiengesellschaft Rotor, flüssigkeitsgekühlte, elektrische Maschine sowie Fahrzeug

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011067027A (ja) 2009-09-18 2011-03-31 Toyota Motor Corp 鋼板対、積層鋼板、及び回転電機コアの製造方法
JP2011182552A (ja) 2010-03-01 2011-09-15 Toyota Motor Corp ロータコアおよび回転電機用コア
JP2015177706A (ja) 2014-03-18 2015-10-05 日産自動車株式会社 回転電機のロータ構造
JP2017017956A (ja) 2015-07-06 2017-01-19 トヨタ自動車株式会社 回転電機のロータ

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019049820A1 (ja) 2019-03-14
DE112018003484B4 (de) 2022-08-04
CN111033970A (zh) 2020-04-17
DE112018003484T5 (de) 2020-04-09
CN111033970B (zh) 2022-04-12
US20200259380A1 (en) 2020-08-13
US11424651B2 (en) 2022-08-23
JPWO2019049820A1 (ja) 2020-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7028249B2 (ja) ロータ
US10199893B2 (en) Rotor of rotary electric machine
US10128704B2 (en) Rotor of rotary electric machine
US9793783B2 (en) Rotor of rotary electric machine
JP6079733B2 (ja) 回転電機のロータ
JP5412978B2 (ja) 永久磁石埋込式回転電機
JP6507273B2 (ja) 永久磁石埋込型電動機のためのロータ及びそれを用いた電動機
JP6500464B2 (ja) 回転電機の冷却構造
CN110176818B (zh) 旋转电机的转子
JP6315086B2 (ja) 永久磁石埋め込み式回転電機
JP5904293B2 (ja) 永久磁石埋め込み式回転電機
JP2017046545A (ja) 回転電機用ロータ
US11223257B2 (en) Electric rotary machine
JP6875350B2 (ja) 回転電機
JP2021177675A (ja) ロータ及び回転電機
JP2009106001A (ja) 回転電機
CN111446794B (zh) 旋转电机
JP6210160B2 (ja) 同期リラクタンス回転電機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210119

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210308

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20210423

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210720

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210910

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: 20220118

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220131

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7028249

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150