JP7764166B2 - Rotor and rotating electric machine - Google Patents
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Description
本発明は、ロータおよび回転電機に関する。 The present invention relates to a rotor and a rotating electric machine.
回転電機は、中心軸線を中心として回転可能なロータと、ロータの径方向外側に位置するステータと、を備える。ロータは、軸方向に並ぶ複数のロータコア部を有する。特許文献1には、複数のコアブロックが所定のスキュー角度だけ周方向にずれて軸方向に重なるロータが開示されている。 A rotating electric machine includes a rotor that can rotate around a central axis and a stator located radially outward of the rotor. The rotor has multiple rotor core sections aligned in the axial direction. Patent Document 1 discloses a rotor in which multiple core blocks are circumferentially offset by a predetermined skew angle and overlap in the axial direction.
従来のロータでは、それぞれのロータコア(コアブロック)において、磁極と貫通孔との相対的な位置関係が一致している。このため、ロータコア同士境界部で、貫通孔の開口位置がずれて配置される。このため、例えば貫通孔を冷媒流路として利用する場合に、ロータコアの境界部で管路抵抗が高まり、冷媒の円滑な流動を阻害する虞があった。 In conventional rotors, the relative positions of the magnetic poles and through holes are consistent in each rotor core (core block). As a result, the opening positions of the through holes are misaligned at the boundaries between rotor cores. For example, when the through holes are used as refrigerant flow paths, this can increase resistance at the boundaries of the rotor cores, potentially hindering the smooth flow of refrigerant.
本発明は、貫通孔同士の位置ずれを抑制できるロータおよび回転電機の提供を目的の一つとする。 One of the objectives of the present invention is to provide a rotor and a rotating electric machine that can suppress misalignment between through holes.
本発明の一態様のロータは、中心軸線を中心として回転する回転電機のロータである。ロータは、互いに周方向にずれて配置されるとともに軸方向に積層される第1ロータ部および第2ロータ部を備える。前記第1ロータ部は、軸方向に延びる第1貫通孔が設けられる第1ロータコアと、前記第1ロータコアに保持される第1マグネットと、を有する。前記第2ロータ部は、軸方向に延びる第2貫通孔が設けられる第2ロータコアと、前記第2ロータコアに保持される第2マグネットと、を有する。前記第1ロータ部の磁極は、前記第2ロータ部の磁極に対し周方向一方側にずれて配置される。前記第1ロータ部において、前記第1貫通孔の中心は、前記第1ロータ部の磁極から周方向他方側に第1の角度だけずれた位置に配置される。前記第2ロータ部において、前記第2貫通孔の中心は、前記第2ロータ部の磁極から周方向他方側に第2の角度だけずれた位置に配置される。前記第2の角度は、前記第1の角度より大きい。前記第1ロータ部と前記第2ロータ部との境界部において、前記第1貫通孔の開口と前記第2貫通孔の開口とが、軸方向から見て互いに重なる。 A rotor according to one embodiment of the present invention is a rotor for a rotating electric machine that rotates about a central axis. The rotor includes a first rotor portion and a second rotor portion that are circumferentially offset from each other and stacked in the axial direction. The first rotor portion includes a first rotor core having a first through hole extending axially, and a first magnet held by the first rotor core. The second rotor portion includes a second rotor core having a second through hole extending axially, and a second magnet held by the second rotor core. The magnetic poles of the first rotor portion are offset circumferentially to one side relative to the magnetic poles of the second rotor portion. In the first rotor portion, the center of the first through hole is offset circumferentially to the other side by a first angle from the magnetic poles of the first rotor portion. In the second rotor portion, the center of the second through hole is offset circumferentially to the other side by a second angle from the magnetic poles of the second rotor portion. The second angle is greater than the first angle. At the boundary between the first rotor section and the second rotor section, the opening of the first through hole and the opening of the second through hole overlap each other when viewed in the axial direction.
本発明によれば、貫通孔同士の位置ずれを抑制できるロータおよび回転電機を提供できる。 The present invention provides a rotor and a rotating electrical machine that can suppress misalignment between through holes.
以下の説明では、実施形態の駆動装置が水平な路面上に位置する車両に搭載された場合の位置関係を基に、鉛直方向を規定して説明する。つまり、以下の実施形態において説明する鉛直方向に関する相対位置関係は、駆動装置が水平な路面上に位置する車両に搭載された場合に少なくとも満たしていればよい。 In the following explanation, the vertical direction is defined based on the positional relationship when the drive unit of the embodiment is mounted on a vehicle positioned on a horizontal road surface. In other words, the relative positional relationship in the vertical direction described in the following embodiments only needs to be satisfied when the drive unit is mounted on a vehicle positioned on a horizontal road surface.
図面においては、適宜3次元直交座標系としてXYZ座標系を示す。XYZ座標系において、Z軸方向は、鉛直方向である。+Z側は、鉛直方向上側であり、-Z側は、鉛直方向下側である。以下の説明では、鉛直方向上側を単に「上側」と呼び、鉛直方向下側を単に「下側」と呼ぶ。X軸方向は、Z軸方向と直交する方向であって駆動装置が搭載される車両の前後方向である。以下の実施形態において、+X側は、車両における前側であり、-X側は、車両における後側である。Y軸方向は、X軸方向とZ軸方向との両方と直交する方向であって、車両の左右方向、すなわち車幅方向である。以下の実施形態において、+Y側は、車両における左側であり、-Y側は、車両における右側である。前後方向および左右方向は、鉛直方向と直交する水平方向である。 In the drawings, the XYZ coordinate system is shown as a three-dimensional Cartesian coordinate system where appropriate. In the XYZ coordinate system, the Z axis direction is the vertical direction. The +Z side is the upper vertical side, and the -Z side is the lower vertical side. In the following description, the upper vertical side will simply be referred to as the "upper side," and the lower vertical side will simply be referred to as the "lower side." The X axis direction is perpendicular to the Z axis direction and corresponds to the fore-and-aft direction of the vehicle on which the drive unit is mounted. In the following embodiments, the +X side is the front side of the vehicle, and the -X side is the rear side of the vehicle. The Y axis direction is perpendicular to both the X axis direction and the Z axis direction and corresponds to the left-right direction of the vehicle, i.e., the vehicle width direction. In the following embodiments, the +Y side is the left side of the vehicle, and the -Y side is the right side of the vehicle. The fore-and-aft direction and the left-and-right direction are horizontal directions perpendicular to the vertical direction.
なお、前後方向の位置関係は、以下の実施形態の位置関係に限られず、+X側が車両の後側であり、-X側が車両の前側であってもよい。この場合には、+Y側は、車両の右側であり、-Y側は、車両の左側である。また、本明細書において、「平行な方向」は略平行な方向も含み、「直交する方向」は略直交する方向も含む。 Note that the positional relationship in the front-to-rear direction is not limited to that in the following embodiments; the +X side may be the rear of the vehicle and the -X side may be the front of the vehicle. In this case, the +Y side is the right side of the vehicle and the -Y side is the left side of the vehicle. Also, in this specification, "parallel direction" includes a direction that is approximately parallel, and "orthogonal direction" includes a direction that is approximately orthogonal.
適宜図に示す中心軸線Jは、鉛直方向と交差する方向に延びる仮想軸である。より詳細には、中心軸線Jは、鉛直方向と直交するY軸方向、つまり車両の左右方向に延びている。以下の説明においては、特に断りのない限り、中心軸線Jに平行な方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸線Jを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸線Jを中心とする周方向、つまり中心軸線Jの軸回りを単に「周方向」と呼ぶ。本実施形態において、軸方向一方側は右側(-Y側)に相当し、軸方向他方側は左側(+Y側)に相当する。 The central axis J, shown in the appropriate figures, is an imaginary axis extending in a direction intersecting the vertical direction. More specifically, the central axis J extends in the Y-axis direction, which is perpendicular to the vertical direction, i.e., in the left-right direction of the vehicle. In the following description, unless otherwise specified, the direction parallel to the central axis J will be referred to simply as the "axial direction," the radial direction centered on the central axis J will be referred to simply as the "radial direction," and the circumferential direction centered on the central axis J, i.e., around the axis of the central axis J, will be referred to simply as the "circumferential direction." In this embodiment, one axial side corresponds to the right side (-Y side), and the other axial side corresponds to the left side (+Y side).
適宜図に示す矢印θは、周方向を示している。以下の説明においては、周方向のうち右側から見て中心軸線Jを中心として時計回りに進む側、すなわち矢印θが向く側(+θ側)を「周方向一方側」と呼び、周方向のうち右側から見て中心軸線Jを中心として反時計回りに進む側、すなわち矢印θが向く側と逆側(-θ側)を「周方向他方側」と呼ぶ。 The arrow θ shown in the figures indicates the circumferential direction. In the following description, the side of the circumferential direction that moves clockwise around the central axis J when viewed from the right side, i.e., the side toward which the arrow θ points (+θ side), will be referred to as "one circumferential side," and the side of the circumferential direction that moves counterclockwise around the central axis J when viewed from the right side, i.e., the side opposite to the side toward which the arrow θ points (-θ side), will be referred to as "the other circumferential side."
図1は、本実施形態の駆動装置100の概略構成図である。
駆動装置100は、車両に搭載され、車軸64を回転させる駆動装置である。駆動装置100が搭載される車両は、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHV)、電気自動車(EV)などのモータを動力源とする車両である。図1に示すように、駆動装置100は、回転電機10と、ハウジング80と、伝達装置60と、冷媒流路90と、を備える。回転電機10は、中心軸線Jを中心として回転するロータ30と、ロータ30を径方向外側から囲むステータ40と、を備える。回転電機10の上記以外の構成については、後述する。
FIG. 1 is a schematic diagram of a driving device 100 according to this embodiment.
The drive unit 100 is mounted on a vehicle and rotates an axle 64. The vehicle on which the drive unit 100 is mounted is a vehicle powered by a motor, such as a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle (PHV), or an electric vehicle (EV). As shown in FIG. 1 , the drive unit 100 includes a rotating electric machine 10, a housing 80, a transmission device 60, and a refrigerant flow path 90. The rotating electric machine 10 includes a rotor 30 that rotates about a central axis J, and a stator 40 that surrounds the rotor 30 from the radially outer side. Other configurations of the rotating electric machine 10 will be described later.
ハウジング80は、回転電機10および伝達装置60を収容する。ハウジング80は、モータハウジング81と、ギヤハウジング82と、を有する。モータハウジング81は、ロータ30およびステータ40を内部に収容するハウジングである。モータハウジング81は、ギヤハウジング82の右側に繋がっている。モータハウジング81は、周壁部81aと、隔壁部81bと、蓋部81cと、を有する。周壁部81aと隔壁部81bとは、例えば、同一の単一部材の一部である。蓋部81cは、例えば、周壁部81aおよび隔壁部81bとは別体である。 The housing 80 houses the rotating electric machine 10 and the transmission device 60. The housing 80 has a motor housing 81 and a gear housing 82. The motor housing 81 houses the rotor 30 and the stator 40 inside. The motor housing 81 is connected to the right side of the gear housing 82. The motor housing 81 has a peripheral wall portion 81a, a partition wall portion 81b, and a lid portion 81c. The peripheral wall portion 81a and the partition wall portion 81b are, for example, part of the same single member. The lid portion 81c is, for example, separate from the peripheral wall portion 81a and the partition wall portion 81b.
周壁部81aは、中心軸線Jを囲み、右側に開口する筒状である。隔壁部81bは、周壁部81aの左側の端部に繋がっている。隔壁部81bは、モータハウジング81の内部とギヤハウジング82の内部とを軸方向に隔てている。隔壁部81bは、モータハウジング81の内部とギヤハウジング82の内部とを繋ぐ隔壁開口81dを有する。隔壁部81bには、ベアリング34が保持されている。蓋部81cは、周壁部81aの右側の端部に固定されている。蓋部81cは、周壁部81aの右側の開口を塞いでいる。蓋部81cには、ベアリング35が保持されている。 The peripheral wall portion 81a is cylindrical and surrounds the central axis J, opening to the right. The partition portion 81b is connected to the left end of the peripheral wall portion 81a. The partition portion 81b axially separates the interior of the motor housing 81 from the interior of the gear housing 82. The partition portion 81b has a partition opening 81d that connects the interior of the motor housing 81 with the interior of the gear housing 82. The partition portion 81b holds the bearing 34. The lid portion 81c is fixed to the right end of the peripheral wall portion 81a. The lid portion 81c closes the opening on the right side of the peripheral wall portion 81a. The lid portion 81c holds the bearing 35.
ギヤハウジング82は、伝達装置60の後述する減速装置62および差動装置63と、冷媒Oとを内部に収容している。冷媒Oは、ギヤハウジング82内の下部領域に貯留されている。冷媒Oは、後述する冷媒流路90内を循環する。冷媒Oは、回転電機10を冷却する冷媒として使用される。冷媒Oは、減速装置62および差動装置63を潤滑油するオイルであることが好ましい。冷媒Oとしては、例えば、冷媒および潤滑油の機能を奏するために、比較的粘度の低いオートマチックトランスミッション用潤滑油(ATF:Automatic Transmission Fluid)と同等のオイルを用いることが好ましい。 The gear housing 82 houses the reduction gear 62 and differential gear 63 (described later) of the transmission device 60, as well as refrigerant O. The refrigerant O is stored in a lower region within the gear housing 82. The refrigerant O circulates within a refrigerant flow path 90 (described later). The refrigerant O is used to cool the rotating electrical machine 10. The refrigerant O is preferably oil that lubricates the reduction gear 62 and differential gear 63. For example, it is preferable to use, as the refrigerant O, an oil equivalent to a relatively low-viscosity automatic transmission lubricant (ATF: Automatic Transmission Fluid), in order to perform the functions of both refrigerant and lubricant.
伝達装置60は、回転電機10に接続され、ロータ30の回転を車両の車軸64に伝達する。本実施形態の伝達装置60は、回転電機10に接続される減速装置62と、減速装置62に接続される差動装置63と、を有する。
差動装置63は、リングギヤ63aを有する。リングギヤ63aには、回転電機10から出力されるトルクが減速装置62を介して伝えられる。リングギヤ63aの下側の端部は、ギヤハウジング82内に貯留された冷媒Oに浸漬している。リングギヤ63aが回転することで、冷媒Oがかき上げられる。かき上げられた冷媒Oは、例えば、減速装置62および差動装置63に潤滑油として供給される。
The transmission device 60 is connected to the rotating electric machine 10 and transmits the rotation of the rotor 30 to an axle 64 of the vehicle. The transmission device 60 of this embodiment has a reduction gear 62 connected to the rotating electric machine 10 and a differential gear 63 connected to the reduction gear 62.
The differential device 63 has a ring gear 63a. Torque output from the rotating electric machine 10 is transmitted to the ring gear 63a via the reduction device 62. A lower end of the ring gear 63a is immersed in the refrigerant O stored in the gear housing 82. As the ring gear 63a rotates, the refrigerant O is scooped up. The scooped up refrigerant O is supplied to the reduction device 62 and the differential device 63, for example, as lubricating oil.
回転電機10は、駆動装置100を駆動する部分である。回転電機10は、例えば、伝達装置60の右側に位置する。本実施形態において回転電機10は、モータである。回転電機10のロータ30のトルクは、伝達装置60に伝達される。 The rotating electric machine 10 is the part that drives the drive unit 100. The rotating electric machine 10 is located, for example, to the right of the transmission device 60. In this embodiment, the rotating electric machine 10 is a motor. The torque of the rotor 30 of the rotating electric machine 10 is transmitted to the transmission device 60.
ロータ30は、中心軸線Jを中心として軸方向に延びるシャフト31と、シャフト31に固定される8個のロータ部20と、軸方向に隣り合うロータ部20の間に配置される少なくとも1つのスペーサ38と、積層されたロータ部20の軸方向の両端部に配置される一対のエンドプレート39と、を備える。 The rotor 30 comprises a shaft 31 extending axially around the central axis J, eight rotor sections 20 fixed to the shaft 31, at least one spacer 38 arranged between axially adjacent rotor sections 20, and a pair of end plates 39 arranged at both axial ends of the stacked rotor sections 20.
シャフト31は、中心軸線Jを中心として軸方向に沿って延びる。シャフト31は、中心軸線J周りを回転する。シャフト31は、ベアリング34,35によって回転可能に支持されている。本実施形態においてシャフト31は、軸方向に沿って延びる中空部31hを有する中空状のシャフトである。シャフト31は、内部に冷媒Oが流通可能な筒状である。シャフト31は、モータハウジング81の内部とギヤハウジング82の内部とに跨って延びている。シャフト31の左側の端部は、ギヤハウジング82の内部に突出している。シャフト31の左側の端部には、減速装置62が接続されている。 The shaft 31 extends axially around the central axis J. The shaft 31 rotates around the central axis J. The shaft 31 is rotatably supported by bearings 34 and 35. In this embodiment, the shaft 31 is a hollow shaft having a hollow portion 31h extending axially. The shaft 31 is cylindrical, through which refrigerant O can flow. The shaft 31 extends across the interior of the motor housing 81 and the interior of the gear housing 82. The left end of the shaft 31 protrudes into the interior of the gear housing 82. The reduction gear 62 is connected to the left end of the shaft 31.
図2は、本実施形態のロータ30の斜視図である。図3は、本実施形態のロータ30の断面斜視図である。
図3に示すように、シャフト31は、略円筒状である。シャフト31は、軸方向一方側(-Y側)の端部の内径が、軸方向一方側の端部以外の部分の内径よりも小さい。シャフト31は、軸方向一方側の端部から軸方向他方側(+Y側)へ向かうに従い、内径が徐々にまたは段階的に大きくなる部分を有する。この部分は、後述する冷媒流路90のシャフト流路部95における上流側部分に相当する。シャフト31には、シャフト31の内周面から径方向外側に窪む冷媒ガイド部31aと、シャフト31の周壁を貫通する冷媒供給孔(連通孔)33と、が設けられる。
Fig. 2 is a perspective view of the rotor 30 of this embodiment. Fig. 3 is a cross-sectional perspective view of the rotor 30 of this embodiment.
As shown in FIG. 3 , the shaft 31 is substantially cylindrical. The inner diameter of the end of the shaft 31 on one axial side (−Y side) is smaller than the inner diameter of the remaining portion of the shaft 31 on that side. The shaft 31 has a portion where the inner diameter gradually or stepwise increases from the end on that side toward the other axial side (+Y side). This portion corresponds to the upstream portion of a shaft flow path portion 95 of a refrigerant flow path 90, which will be described later. The shaft 31 is provided with a refrigerant guide portion 31a recessed radially outward from the inner circumferential surface of the shaft 31, and a refrigerant supply hole (communication hole) 33 penetrating the circumferential wall of the shaft 31.
冷媒ガイド部31aは、中心軸線Jを中心とする環状の溝である。冷媒ガイド部31aは、軸方向に互いに離れて配置される一対の溝壁31b,31cと、軸方向において一対の溝壁31b,31c間に位置し径方向内側を向く溝底31dと、を有する。一対の溝壁31b,31cのうち、軸方向一方側に位置する一方の溝壁31bは、軸方向他方側へ向かうに従い径方向外側に位置するテーパ状である。このため、シャフト31内を軸方向一方側から軸方向他方側へ向けて流れる冷媒Oが、一方の溝壁31bにより溝底31dへ安定して案内される。一対の溝壁31b,31cのうち、軸方向他方側に位置する他方の溝壁31cは、中心軸線Jと垂直な方向に拡がる平面状であり、軸方向一方側を向く。このため、溝底31dに案内された冷媒Oが、他方の溝壁31cを軸方向他方側へ乗り越えることが抑えられ、冷媒Oが冷媒ガイド部31aに安定して保持される。溝底31dは、冷媒ガイド部31aにおいて最も径方向外側に位置する。 The refrigerant guide portion 31a is an annular groove centered on the central axis J. The refrigerant guide portion 31a has a pair of groove walls 31b, 31c spaced apart in the axial direction, and a groove bottom 31d located between the pair of groove walls 31b, 31c in the axial direction and facing radially inward. Of the pair of groove walls 31b, 31c, one groove wall 31b located on one axial side is tapered radially outward toward the other axial side. Therefore, the refrigerant O flowing from one axial side to the other axial side within the shaft 31 is stably guided to the groove bottom 31d by one groove wall 31b. Of the pair of groove walls 31b, 31c, the other groove wall 31c located on the other axial side is flat and extends in a direction perpendicular to the central axis J, facing toward one axial side. This prevents the refrigerant O guided to the groove bottom 31d from climbing over the other groove wall 31c to the other axial direction, ensuring that the refrigerant O is stably held in the refrigerant guide portion 31a. The groove bottom 31d is located at the radially outermost position in the refrigerant guide portion 31a.
冷媒供給孔33は、シャフト31の周壁の内部を径方向に延びる円孔状である。すなわち、冷媒供給孔33は、中空部31hから径方向外側に延びる。冷媒供給孔33は、シャフト31に複数設けられる。複数の冷媒供給孔33は、周方向に互いに間隔をあけて配置される。本実施形態では冷媒供給孔33が、周方向に等ピッチで8つ設けられる。冷媒供給孔33は、溝底31dに開口する。つまり冷媒供給孔33は、冷媒ガイド部31aに開口する。本実施形態によれば、シャフト31内を流れる冷媒Oが、冷媒ガイド部31aにより冷媒供給孔33に効率よく案内され、後述するようにロータ30内を流れることにより、ロータ30の冷却効率が高められる。 The refrigerant supply hole 33 is a circular hole extending radially inside the peripheral wall of the shaft 31. That is, the refrigerant supply hole 33 extends radially outward from the hollow portion 31h. Multiple refrigerant supply holes 33 are provided in the shaft 31. The multiple refrigerant supply holes 33 are arranged at intervals in the circumferential direction. In this embodiment, eight refrigerant supply holes 33 are provided at equal intervals in the circumferential direction. The refrigerant supply holes 33 open to the groove bottom 31d. That is, the refrigerant supply holes 33 open to the refrigerant guide portion 31a. According to this embodiment, the refrigerant O flowing inside the shaft 31 is efficiently guided to the refrigerant supply hole 33 by the refrigerant guide portion 31a, and flows through the rotor 30 as described below, thereby improving the cooling efficiency of the rotor 30.
図3に示すように、複数のロータ部20は、それぞれロータコア26およびマグネット27、28、29を有する。なお、以降の説明において、軸方向に積層されるロータ部20同士を比較する場合、一方を第1ロータ部20Aと呼び、他方を第2ロータ部20Bと呼ぶ。 As shown in Figure 3, each of the multiple rotor sections 20 has a rotor core 26 and magnets 27, 28, and 29. In the following description, when comparing rotor sections 20 stacked in the axial direction, one will be referred to as the first rotor section 20A and the other as the second rotor section 20B.
図4は、第1ロータ部20Aの平面図であり、図5は、第2ロータ部20Bの平面図である。
第1ロータ部20Aのロータコア26およびマグネット27、28、29をそれぞれ第1ロータコア26A、第1マグネット27A、28A、29Aと呼ぶ。第2ロータ部20Bのロータコア26およびマグネット27、28、29を、それぞれ第2ロータコア26B、第2マグネット27B、28B、29Bと呼ぶ。すなわち、ロータ30は、軸方向に積層される第1ロータ部20Aおよび第2ロータ部20Bを備える。第1ロータ部20Aは、第1ロータコア26Aと第1マグネット27A、28A、29Aと、を有する。第2ロータ部20Bは、第2ロータコア26Bと第2マグネット27B、28B、29Bと、を有する。
FIG. 4 is a plan view of the first rotor portion 20A, and FIG. 5 is a plan view of the second rotor portion 20B.
The rotor core 26 and magnets 27, 28, and 29 of the first rotor section 20A are referred to as the first rotor core 26A and first magnets 27A, 28A, and 29A, respectively. The rotor core 26 and magnets 27, 28, and 29 of the second rotor section 20B are referred to as the second rotor core 26B and second magnets 27B , 28B, and 29B, respectively. That is, the rotor 30 includes the first rotor section 20A and the second rotor section 20B, which are stacked in the axial direction. The first rotor section 20A includes the first rotor core 26A and the first magnets 27A, 28A, and 29A. The second rotor section 20B includes the second rotor core 26B and the second magnets 27B, 28B, and 29B.
ロータコア26は、磁性体である。ロータコア26は、中心軸線Jを中心とする筒状であり、本実施形態では円筒状である。ロータコア26の内周面は、圧入等によりシャフト31の外周面と固定される。ロータコア26とシャフト31とは、軸方向、径方向および周方向において相対移動不能に固定される。ロータコア26は、軸方向に重ねて配置される複数の電磁鋼板(図示省略)を有する。 The rotor core 26 is made of a magnetic material. The rotor core 26 is cylindrical and centered on the central axis J, and in this embodiment is cylindrical. The inner circumferential surface of the rotor core 26 is fixed to the outer circumferential surface of the shaft 31 by press fitting or the like. The rotor core 26 and the shaft 31 are fixed so that they cannot move relative to each other in the axial, radial, or circumferential directions. The rotor core 26 has multiple electromagnetic steel plates (not shown) stacked in the axial direction.
それぞれのロータコア26は、複数(本実施形態では8個)の貫通孔21と、複数(本実施形態では24個)のマグネット収容孔22、23、24と、を有する。第1ロータコア26Aの貫通孔21およびマグネット収容孔22、23、24を、それぞれ第1貫通孔21Aおよび第1マグネット収容孔22A、23A、24Aと呼ぶ。また、第2ロータコア26Bの貫通孔21およびマグネット収容孔22、23、24を、それぞれ第2貫通孔21Bおよび第2マグネット収容孔22B、23B、24Bと呼ぶ。 Each rotor core 26 has multiple (eight in this embodiment) through holes 21 and multiple (24 in this embodiment) magnet accommodating holes 22, 23, 24. The through holes 21 and magnet accommodating holes 22, 23, 24 of the first rotor core 26A are referred to as first through holes 21A and first magnet accommodating holes 22A, 23A, 24A, respectively. The through holes 21 and magnet accommodating holes 22, 23, 24 of the second rotor core 26B are referred to as second through holes 21B and second magnet accommodating holes 22B, 23B, 24B, respectively.
第1マグネット収容孔22A、23A、24Aには、それぞれ第1マグネット27A、28A、29Aが挿入される。第2マグネット収容孔22B、23B、24Bには、それぞれ第2マグネット27B、28B、29Bが挿入される。 First magnets 27A, 28A, and 29A are inserted into the first magnet accommodating holes 22A, 23A, and 24A, respectively. Second magnets 27B, 28B, and 29B are inserted into the second magnet accommodating holes 22B, 23B, and 24B, respectively.
マグネット収容孔22、23、24は、ロータコア26を軸方向に貫通する。マグネット収容孔22、23、24は、軸方向から見て略四角形状であり、本実施形態では略長方形状である。マグネット収容孔22、23、24には、それぞれマグネット27、28、29が収容される。複数のマグネット収容孔22、23、24は、軸方向から見て、二等辺三角形状にレイアウトされる3つのマグネット収容孔22、23、24の組を有する。 The magnet accommodating holes 22, 23, and 24 penetrate the rotor core 26 in the axial direction. When viewed from the axial direction, the magnet accommodating holes 22, 23, and 24 are generally square-shaped, and in this embodiment, generally rectangular. Magnets 27, 28, and 29 are accommodated in the magnet accommodating holes 22, 23, and 24, respectively. The multiple magnet accommodating holes 22, 23, and 24 include sets of three magnet accommodating holes 22, 23, and 24 that are laid out in the shape of an isosceles triangle when viewed from the axial direction.
1つの組を構成する3つのマグネット収容孔22、23、24のうち周方向に並ぶ2つのマグネット収容孔23、24の径方向位置は、貫通孔21の径方向位置と重なる。すなわち、貫通孔21とマグネット収容孔23、24とは、周方向に並んで配置される。 Of the three magnet accommodating holes 22, 23, and 24 that make up one set, the radial positions of the two circumferentially aligned magnet accommodating holes 23 and 24 overlap with the radial position of the through hole 21. In other words, the through hole 21 and the magnet accommodating holes 23 and 24 are arranged side by side in the circumferential direction.
貫通孔21は、ロータコア26を軸方向に貫通する。本実施形態の貫通孔21は、軸方向から見て円形である。なお、貫通孔21の形状は、本実施形態に限定されることがなく、例えば、貫通孔21は、軸方向から見て略四角形状など、他の形状であってもよい。 The through holes 21 pass through the rotor core 26 in the axial direction. In this embodiment, the through holes 21 are circular when viewed in the axial direction. However, the shape of the through holes 21 is not limited to this embodiment, and the through holes 21 may have other shapes, such as a substantially rectangular shape when viewed in the axial direction.
貫通孔21は、ロータコア26に周方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。本実施形態では、各ロータコア26にそれぞれ、貫通孔21が周方向に等ピッチで8つ設けられる。それぞれの貫通孔21は、周方向に隣り合うマグネット収容孔23、24の間に配置される。貫通孔21の構成については、後段においてより具体的に説明する。 A plurality of through holes 21 are provided in the rotor core 26 at intervals in the circumferential direction. In this embodiment, eight through holes 21 are provided in each rotor core 26 at equal intervals in the circumferential direction. Each through hole 21 is disposed between circumferentially adjacent magnet accommodating holes 23, 24. The configuration of the through holes 21 will be described in more detail later.
図2に示すように、本実施形態のロータ30において、スペーサ38の軸方向一方側および他方側には、それぞれ4つのロータ部20が設けられる。複数のロータ部20のうち少なくとも2つ以上は、互いに周方向位置がずらされて配置される。すなわち本実施形態では、ロータ30にステップスキューが設けられているため、コギングトルクやトルクリプルを低減でき、回転電機10の振動が抑制されて、回転効率が高められる。 As shown in FIG. 2, in the rotor 30 of this embodiment, four rotor sections 20 are provided on each of the axial sides of the spacer 38. At least two of the multiple rotor sections 20 are arranged with their circumferential positions offset from one another. In other words, in this embodiment, a step skew is provided in the rotor 30, which reduces cogging torque and torque ripple, suppresses vibration of the rotating electric machine 10, and improves rotational efficiency.
ロータ30において、スペーサ38に対して軸方向一方側(-Y側)で積層される複数のロータ部20は、スペーサ38から軸方向一方側(-Y側)に離れるに従い周方向一方側(+θ側)にずらされて配置される。 In the rotor 30, the multiple rotor sections 20 stacked on one axial side (-Y side) of the spacer 38 are shifted to one circumferential side (+θ side) as they move away from the spacer 38 to one axial side (-Y side).
ロータ30において、スペーサ38に対して軸方向他方側(+Y側)で積層される複数のロータ部20は、スペーサ38から軸方向他方側(+Y側)に離れるに従い周方向一方側(+θ側)にずらされて配置される。 In the rotor 30, the multiple rotor sections 20 stacked on the other axial side (+Y side) of the spacer 38 are shifted to one circumferential side (+θ side) as they move away from the spacer 38 toward the other axial side (+Y side).
スペーサ38の軸方向一方側に配列する複数のロータ部20のステップスキューのねじれの向きと、スペーサ38の軸方向他方側に配列する複数のロータ部20のステップスキューのねじれの向きとが、互いに異なる。これにより、コギングトルクやトルクリプルをより低減できるなどの効果が得られる。 The direction of the step skew twist of the multiple rotor sections 20 arranged on one axial side of the spacer 38 is different from the direction of the step skew twist of the multiple rotor sections 20 arranged on the other axial side of the spacer 38. This has the effect of further reducing cogging torque and torque ripple.
マグネット27、28、29は、例えば、ネオジム磁石またはフェライト磁石等である。マグネット27、28、29は、例えば長方形板状である。図4および図5に示すように、マグネット27、28、29は、ロータ部20に複数設けられる。各マグネット27、28、29は、各マグネット収容孔22、23、24に収容される。 Magnets 27, 28, 29 are, for example, neodymium magnets or ferrite magnets. Magnets 27, 28, 29 are, for example, rectangular plate-shaped. As shown in Figures 4 and 5, multiple magnets 27, 28, 29 are provided in rotor section 20. Each magnet 27, 28, 29 is housed in a corresponding magnet housing hole 22, 23, 24.
マグネット27、28、29は、例えば、図示しない接着剤等によりロータ部20に固定される。3つのマグネット収容孔22、23、24に収容され、二等辺三角形状にレイアウトされる3つのマグネット27、28、29は、1つの磁極25を構成する。 Magnets 27, 28, and 29 are fixed to the rotor section 20, for example, with an adhesive (not shown). The three magnets 27, 28, and 29, housed in the three magnet housing holes 22, 23, and 24 and laid out in an isosceles triangle, form one magnetic pole 25.
本実施形態のロータ部20には、8つの磁極25が設けられる。8つの磁極25は、例えば、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置されている。周方向において互いに隣り合う磁極25の間には、貫通孔21が配置される。 In this embodiment, the rotor section 20 is provided with eight magnetic poles 25. The eight magnetic poles 25 are, for example, arranged at equal intervals around the circumference. A through hole 21 is disposed between adjacent magnetic poles 25 in the circumferential direction.
複数の磁極25は、ロータ部20の外周面でN極を構成する磁極25と、ロータ部20の外周面でS極を構成する磁極25と、に分類される。N極を構成する磁極25とS極を構成する磁極25とは、周方向に交互に配置される。各磁極25の構成は、ロータ部20の外周面のN/Sが異なる点および周方向位置が異なる点を除いて、同様の構成である。 The multiple magnetic poles 25 are classified into magnetic poles 25 that form north poles on the outer peripheral surface of the rotor section 20 and magnetic poles 25 that form south poles on the outer peripheral surface of the rotor section 20. The magnetic poles 25 that form north poles and the magnetic poles 25 that form south poles are arranged alternately in the circumferential direction. The configuration of each magnetic pole 25 is similar except that the north/south orientation on the outer peripheral surface of the rotor section 20 is different and the circumferential position is different.
1つの磁極25を構成する3つのマグネット27、28、29は、1つの外側マグネット27と、一対の内側マグネット28、29と、に分類される。外側マグネット27は、軸方向から見て二等辺三角形状のうち底辺に相当する部分に配置される。外側マグネット27は、二等辺三角形状のうち径方向外端部に配置され、周方向に延びる。一対の内側マグネット28、29は、軸方向から見て二等辺三角形状のうち底辺以外の2辺(等辺)に相当する部分に配置される。一対の内側マグネット28、29は、外側マグネット27の径方向内側に配置される。一対の内側マグネット28、29のうち周方向他方側(-θ側)に配置される一方のマグネット28は、周方向一方側(+θ側)へ向かうに従い径方向内側に位置する。一対の内側マグネット28、29のうち周方向一方側(+θ側)に配置される他方のマグネット29は、周方向一方側(+θ側)へ向かうに従い径方向外側に位置する。 The three magnets 27, 28, 29 that make up one magnetic pole 25 are classified into one outer magnet 27 and a pair of inner magnets 28, 29. The outer magnet 27 is positioned at the base of an isosceles triangle when viewed axially. The outer magnet 27 is positioned at the radially outer end of the isosceles triangle and extends circumferentially. The pair of inner magnets 28, 29 are positioned at the two equal sides (equal sides) of the isosceles triangle when viewed axially. The pair of inner magnets 28, 29 are positioned radially inward of the outer magnet 27. One of the pair of inner magnets 28, 29, located on the other circumferential side (-θ side), is positioned radially inward as it moves toward one circumferential side (+θ side). The other of the pair of inner magnets 28, 29, located on one circumferential side (+θ side), is positioned radially outward as it moves toward one circumferential side (+θ side).
なお、本実施形態では、磁極25が3つのマグネット27、28、29から構成され、各マグネット27、28、29を二等辺三角形状に配置する場合について説明した。しかしながら、磁極は、複数の磁極同士が同様の構成であれば、1つ又は複数のマグネットを様々な形状に配置して構成されるものであってもよい。 In this embodiment, the magnetic pole 25 is composed of three magnets 27, 28, and 29, and each of the magnets 27, 28, and 29 is arranged in the shape of an isosceles triangle. However, the magnetic pole may be composed of one or more magnets arranged in various shapes, as long as the multiple magnetic poles have the same configuration.
次に、図4および図5を基に、互いに隣り合って積層される第1ロータ部20Aおよび第2ロータ部20Bの相対的な配置について説明する。
ここでは、第1ロータ部20Aおよび第2ロータ部20Bにおいて、1つの磁極25と、これらの磁極25に対し周方向他方側(-θ側)に配置される貫通孔21に着目して説明する。しかしながら、他の磁極25同士および貫通孔21同士についても、同様の構成を有する。
Next, the relative arrangement of the first rotor section 20A and the second rotor section 20B, which are stacked adjacent to each other, will be described with reference to FIGS.
Here, the description will be focused on one magnetic pole 25 and the through-hole 21 arranged on the other circumferential side (-θ side) of the magnetic pole 25 in the first rotor portion 20A and the second rotor portion 20B. However, the other magnetic poles 25 and the other through-holes 21 have the same configuration.
以下の説明において、第1ロータ部20Aの磁極25を第1磁極25Aと呼び、第2ロータ部20Bの磁極25を第2磁極25Bと呼ぶ。また、軸方向から見て、中心軸線Jと第1磁極25Aの周方向の中央とを通過する仮想線を第1磁極中心線L1と呼び、中心軸線Jと第2磁極25Bの周方向の中央とを通過する仮想線を第2磁極中心線L2と呼ぶ。
なお、第1磁極中心線L1および第2磁極中心線L2は、それぞれのロータ30において、磁極25の数と同数だけ設けることができるが、ここでは各ロータ30について1つの磁極中心線L1、L2にのみ着目する。
In the following description, the magnetic pole 25 of the first rotor portion 20A will be referred to as the first magnetic pole 25A, and the magnetic pole 25 of the second rotor portion 20B will be referred to as the second magnetic pole 25B. In addition, when viewed from the axial direction, an imaginary line passing through the central axis J and the circumferential center of the first magnetic pole 25A will be referred to as the first magnetic pole center line L1, and an imaginary line passing through the central axis J and the circumferential center of the second magnetic pole 25B will be referred to as the second magnetic pole center line L2.
Note that the first magnetic pole center line L1 and the second magnetic pole center line L2 can be provided in the same number as the number of magnetic poles 25 in each rotor 30, but here we will focus on only one magnetic pole center line L1, L2 for each rotor 30.
本実施形態のロータ30には、ステップスキューが設けられている。すなわち、第1ロータ部20Aおよび第2ロータ部20Bは、互いに周方向にずれて配置されるとともに軸方向に積層される。したがって、第1ロータ部20Aの磁極25は、第2ロータ部20Bの磁極25に対し周方向一方側(+θ側)にずれて配置される。ここで、第1ロータ部20Aと第2ロータ部20Bとの間の周方向のずれの角度をスキュー角φとする。スキュー角φは、第1磁極中心線L1と第2磁極中心線L2とのなす角度である。 The rotor 30 of this embodiment has a step skew. That is, the first rotor section 20A and the second rotor section 20B are arranged with a circumferential offset from each other and stacked in the axial direction. Therefore, the magnetic poles 25 of the first rotor section 20A are arranged with a circumferential offset to one side (+θ side) relative to the magnetic poles 25 of the second rotor section 20B. Here, the angle of the circumferential offset between the first rotor section 20A and the second rotor section 20B is referred to as the skew angle φ. The skew angle φ is the angle between the first magnetic pole center line L1 and the second magnetic pole center line L2.
図4に示すように、第1ロータ部20Aを軸方向から見て、中心軸線Jと第1貫通孔21Aの中心とを通過する仮想線を第1貫通孔中心線P1と呼ぶ。第1貫通孔中心線P1は、第1磁極中心線L1の周方向他方側(-θ側)に配置される。第1貫通孔中心線P1と第1磁極中心線L1とは、第1の角度α1をなす。すなわち、第1ロータ部20Aにおいて、第1貫通孔21Aの中心は、第1ロータ部20Aの磁極25(第1磁極25A)から周方向他方側(-θ側)に第1の角度α1だけずれた位置に配置される。 As shown in FIG. 4, when viewing the first rotor portion 20A from the axial direction, an imaginary line passing through the central axis J and the center of the first through hole 21A is referred to as the first through hole center line P1. The first through hole center line P1 is located on the other circumferential side (-θ side) of the first magnetic pole center line L1. The first through hole center line P1 and the first magnetic pole center line L1 form a first angle α1. In other words, in the first rotor portion 20A, the center of the first through hole 21A is located at a position offset by the first angle α1 to the other circumferential side (-θ side) from the magnetic pole 25 (first magnetic pole 25A) of the first rotor portion 20A.
図5に示すように、第2ロータ部20Bを軸方向から見て、中心軸線Jと第2貫通孔21Bの中心とを通過する仮想線を第2貫通孔中心線P2と呼ぶ。第2貫通孔中心線P2は、第2磁極中心線L2の周方向他方側(-θ側)に配置される。第2貫通孔中心線P2と第2磁極中心線L2とは、第2の角度α2をなす。すなわち、第2ロータ部20Bにおいて、第2貫通孔21Bの中心は、第2ロータ部20Bの磁極25(第2磁極25B)から周方向他方側(-θ側)に第2の角度α2だけずれた位置に配置される。 As shown in FIG. 5, when viewing the second rotor portion 20B from the axial direction, an imaginary line passing through the central axis J and the center of the second through hole 21B is referred to as the second through hole center line P2. The second through hole center line P2 is located on the other circumferential side (-θ side) of the second magnetic pole center line L2. The second through hole center line P2 and the second magnetic pole center line L2 form a second angle α2. In other words, in the second rotor portion 20B, the center of the second through hole 21B is located at a position offset by the second angle α2 to the other circumferential side (-θ side) from the magnetic pole 25 (second magnetic pole 25B) of the second rotor portion 20B.
本実施形態において、第2の角度α2は、第1の角度α1より大きい。このため、ロータ30のステップスキューに起因する第1ロータ部20Aと第2ロータ部20Bとの周方向一方側(+θ側)へのずれを打ち消す方向に、第1貫通孔21Aと第2貫通孔21Bとずらして配置することができる。これにより、各ロータ部20の境界部分での、貫通孔21同士の周方向の位置のずれを低減させることができる。本実施形態によれば、複数のロータ部20の貫通孔21同士を軸方向に直線状に並べて配置しやすくなる。例えば、軸方向に連なる複数の貫通孔21を冷媒Oの流路として使用する場合に、ロータ部20同士の境界部における管路抵抗の高まりを抑制し、冷媒Oを円滑に流動させることができる。 In this embodiment, the second angle α2 is greater than the first angle α1. Therefore, the first through holes 21A and the second through holes 21B can be offset in a direction that offsets the circumferential misalignment between the first rotor portion 20A and the second rotor portion 20B toward one side (+θ) in the circumferential direction due to step skew of the rotor 30. This reduces the circumferential misalignment between the through holes 21 at the boundaries of each rotor portion 20. This embodiment makes it easier to arrange the through holes 21 of multiple rotor portions 20 in a linear alignment in the axial direction. For example, when multiple axially connected through holes 21 are used as a flow path for refrigerant O, the increase in pipeline resistance at the boundaries between the rotor portions 20 can be suppressed, allowing the refrigerant O to flow smoothly.
本実施形態において、第1の角度α1および第2の角度α2の何れか一方は、0°であってもよい。しかしながら、第1の角度α1と第2の角度α2との大小関係を明確にするために、第1の角度α1および第2の角度α2は、必ず正の角度であるものとする。すなわち、第1の角度α1および第2の角度α2は、それぞれ0°以上の角度である。なお、第1の角度α1が0°である場合、第1磁極中心線L1と第1貫通孔中心線P1とが重なる。第2の角度α2が0°である場合、第2磁極中心線L2と第2貫通孔中心線P2とが重なる。 In this embodiment, either the first angle α1 or the second angle α2 may be 0°. However, to clarify the magnitude relationship between the first angle α1 and the second angle α2, the first angle α1 and the second angle α2 must be positive angles. That is, the first angle α1 and the second angle α2 are each angles greater than or equal to 0°. Note that when the first angle α1 is 0°, the first magnetic pole center line L1 and the first through hole center line P1 overlap. When the second angle α2 is 0°, the second magnetic pole center line L2 and the second through hole center line P2 overlap.
図6は、本実施形態のロータ30の軸方向に沿う断面模式図である。
複数のロータ部20は、シャフト31の外周面に固定される。すなわち、第1ロータ部20Aおよび第2ロータ部20Bは、シャフト31の外周面に固定される。第1ロータ部20Aと第2ロータ部20Bとは、境界部32において互いに対向し接触する。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the rotor 30 of this embodiment taken along the axial direction.
The multiple rotor portions 20 are fixed to the outer peripheral surface of the shaft 31. That is, the first rotor portion 20A and the second rotor portion 20B are fixed to the outer peripheral surface of the shaft 31. The first rotor portion 20A and the second rotor portion 20B face each other and contact each other at a boundary portion 32.
本実施形態によれば、第1ロータ部20Aと第2ロータ部20Bとの境界部32において、第1貫通孔21Aの開口21Aaと第2貫通孔21Bの開口21Baとが、軸方向から見て互いに重なる。本実施形態によれば、第1貫通孔21Aの内部空間と第2貫通孔21Bの内部空間とを境界部32において連通させることができる。 According to this embodiment, the opening 21Aa of the first through hole 21A and the opening 21Ba of the second through hole 21B overlap each other when viewed from the axial direction at the boundary 32 between the first rotor portion 20A and the second rotor portion 20B. According to this embodiment, the internal space of the first through hole 21A and the internal space of the second through hole 21B can be made to communicate with each other at the boundary 32.
図4および図5に示すように、本実施形態において、第1の角度α1と第2の角度α2の差分(α2-α1)は、第1ロータ部20Aと第2ロータ部20Bのスキュー角φに一致する。すなわち、本実施形態において、第1の角度α1、第2の角度α2、およびスキュー角φは、以下の式を満たす。
φ=α2-α1
4 and 5, in this embodiment, the difference between the first angle α1 and the second angle α2 (α2-α1) corresponds to the skew angle φ between the first rotor section 20A and the second rotor section 20B. That is, in this embodiment, the first angle α1, the second angle α2, and the skew angle φ satisfy the following formula:
φ=α2-α1
上述の式を満たすことで、本実施形態のロータ30は、軸方向から見て第1貫通孔中心線P1と第2貫通孔中心線P2とが互いに一致する。これにより、第1貫通孔21Aと第2貫通孔21Bとを直線状に配置し易くなる。 By satisfying the above formula, the rotor 30 of this embodiment has the first through-hole center line P1 and the second through-hole center line P2 aligned with each other when viewed axially. This makes it easier to arrange the first through-hole 21A and the second through-hole 21B in a straight line.
本実施形態では、第1貫通孔21Aと中心軸線Jとの距離と、第2貫通孔21Bと中心軸線Jとの距離と、が互いに等しい。このため、本実施形態において、第1貫通孔21Aの中心と第2貫通孔21Bの中心とは、軸方向から見て互いに一致する。これにより、第1貫通孔21Aと第2貫通孔21Bを軸方向に沿って直線状に配置でき、ロータ部20同士の境界部で第1貫通孔21Aと第2貫通孔21Bとの間に段差が生じることを抑制できる。 In this embodiment, the distance between the first through hole 21A and the central axis J is equal to the distance between the second through hole 21B and the central axis J. Therefore, in this embodiment, the centers of the first through hole 21A and the second through hole 21B coincide with each other when viewed in the axial direction. This allows the first through hole 21A and the second through hole 21B to be arranged linearly along the axial direction, preventing a step from occurring between the first through hole 21A and the second through hole 21B at the boundary between the rotor sections 20.
加えて、本実施形態では、第1貫通孔21Aと第2貫通孔21Bとは、軸方向から見て同形状である。このため、第1ロータ部20Aと第2ロータ部20Bとの境界部において、第1貫通孔21Aの開口21Aaと第2貫通孔21Bの開口21Baとが、軸方向から見て互いに一致する。結果的に、ロータ部20同士の境界部で第1貫通孔21Aと第2貫通孔21Bとの間に段差が生じることがない。貫通孔21を冷媒流路として使用する場合に、第1貫通孔21Aと第2貫通孔21Bとの境界部で管路抵抗が高まることを抑制できる。さらに、第1ロータ部20Aと第2ロータ部20Bとを積層してロータ30を組み立てる際に、第1貫通孔21Aと第2貫通孔21Bとを貫く治具を用いて、第1ロータ部20Aと第2ロータ部20Bとの周方向の位置合わせを行ってもよい。 In addition, in this embodiment, the first through hole 21A and the second through hole 21B have the same shape when viewed axially. Therefore, at the boundary between the first rotor portion 20A and the second rotor portion 20B, the opening 21Aa of the first through hole 21A and the opening 21Ba of the second through hole 21B are aligned with each other when viewed axially. As a result, no step is formed between the first through hole 21A and the second through hole 21B at the boundary between the rotor portions 20. When the through holes 21 are used as refrigerant flow paths, an increase in conduit resistance at the boundary between the first through hole 21A and the second through hole 21B can be suppressed. Furthermore, when assembling the rotor 30 by stacking the first rotor portion 20A and the second rotor portion 20B, the first rotor portion 20A and the second rotor portion 20B may be aligned circumferentially using a jig that penetrates the first through hole 21A and the second through hole 21B.
図3に示すように、スペーサ38は、中心軸線Jを中心とするリング板状の非磁性体であり、本実施形態では円環板状である。スペーサ38の軸方向寸法つまり板厚寸法は、ロータ部20が有する複数の電磁鋼板の各板厚寸法よりも大きい。 As shown in FIG. 3, the spacer 38 is a non-magnetic ring-shaped plate centered on the central axis J, and in this embodiment is an annular plate. The axial dimension, i.e., the plate thickness, of the spacer 38 is greater than the plate thickness of each of the multiple electromagnetic steel plates in the rotor section 20.
スペーサ38は、スペーサ流路部96を有する。スペーサ流路部96は、スペーサ38の内周面から径方向外側に窪む凹状である。スペーサ流路部96は、スペーサ38の内周面に開口し、外周面には開口しない。スペーサ流路部96は、冷媒供給孔33と貫通孔21とを接続する。シャフト31の中空部31hは、冷媒供給孔33を介して、貫通孔21(すなわち、第1貫通孔21Aおよび第2貫通孔21B)に繋がる。本実施形態によれば、シャフト31内を流れる冷媒Oが、遠心力等により冷媒供給孔33からスペーサ流路部96を通して、ロータコア26の貫通孔21に供給される。ロータ30は、貫通孔21を流れる冷媒Oにより冷却される。ロータ30の温度上昇を抑えることができるため、例えば使用温度の上限値が高過ぎることのない廉価なマグネット27、28、29を使用できるなど、ロータ30を構成する部材の選択の幅が広がる。また本実施形態のスペーサ38は、例えばロータコア26を構成する電磁鋼板などとは異なり、厚さ寸法やスペーサ流路部96の形状を任意に変更することが可能で設計変更も容易であり、つまり形状の自由度が高いため、各種の回転電機10への要望に容易に対応できる。 The spacer 38 has a spacer flow passage portion 96. The spacer flow passage portion 96 is recessed radially outward from the inner circumferential surface of the spacer 38. The spacer flow passage portion 96 opens to the inner circumferential surface of the spacer 38 but not to the outer circumferential surface. The spacer flow passage portion 96 connects the refrigerant supply hole 33 and the through-hole 21. The hollow portion 31h of the shaft 31 is connected to the through-holes 21 (i.e., the first through-hole 21A and the second through-hole 21B) via the refrigerant supply hole 33. According to this embodiment, the refrigerant O flowing through the shaft 31 is supplied from the refrigerant supply hole 33 through the spacer flow passage portion 96 to the through-holes 21 of the rotor core 26 by centrifugal force or the like. The rotor 30 is cooled by the refrigerant O flowing through the through-hole 21. Because the temperature rise of the rotor 30 can be suppressed, the range of materials for the rotor 30 can be expanded, for example, by using inexpensive magnets 27, 28, and 29 whose upper limit of operating temperature is not too high. Furthermore, unlike, for example, the electromagnetic steel plates that make up the rotor core 26, the spacer 38 of this embodiment can be freely changed in thickness and shape of the spacer flow path portion 96, and design changes are easy; in other words, there is a high degree of freedom in shape, so it can easily meet the requirements for various rotating electric machines 10.
スペーサ流路部96は、スペーサ38を軸方向に貫通する。この場合、スペーサ38を簡素な構成としつつ、スペーサ38の軸方向一方側に位置するロータコア26の貫通孔21と、スペーサ38の軸方向他方側に位置するロータコア26の貫通孔21とにスペーサ流路部96からそれぞれ冷媒Oを供給でき、軸方向において広範囲にかつ均等にロータ30を冷却できる。スペーサ流路部96は、スペーサ38に周方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。本実施形態では、スペーサ38に、スペーサ流路部96が周方向に等ピッチで8つ設けられる。 The spacer flow passage portion 96 penetrates the spacer 38 in the axial direction. In this case, while the spacer 38 has a simple configuration, the refrigerant O can be supplied from the spacer flow passage portion 96 to the through-holes 21 of the rotor core 26 located on one axial side of the spacer 38 and the through-holes 21 of the rotor core 26 located on the other axial side of the spacer 38, thereby cooling the rotor 30 evenly over a wide area in the axial direction. Multiple spacer flow passage portions 96 are provided on the spacer 38 at intervals from one another in the circumferential direction. In this embodiment, eight spacer flow passage portions 96 are provided on the spacer 38 at equal intervals in the circumferential direction.
エンドプレート39は、中心軸線Jを中心とするリング板状であり、本実施形態では円環板状である。エンドプレート39は、複数のロータ部20によって構成される積層体の軸方向の両端部に一対設けられる。一対のエンドプレート39は、複数のロータコア26のうち、軸方向一方側の端部に位置するロータコア26と、軸方向他方側の端部に位置するロータコア26とに軸方向から接触する。エンドプレート39は、軸方向においてスペーサ38とは反対側からロータコア26と対向する。 The end plates 39 are ring-shaped and centered on the central axis J, and in this embodiment, are annular. A pair of end plates 39 are provided at both axial ends of a laminate formed by multiple rotor sections 20. The pair of end plates 39 axially contact the rotor cores 26 located at one axial end and the other axial end of the multiple rotor cores 26. The end plates 39 face the rotor cores 26 from the axial side opposite the spacer 38.
エンドプレート39は、貫通孔21と連通するガイド流路部97を有する。ガイド流路部97は、周方向流路部97aと、径方向流路部97bと、連通流路部97cと、を有する。周方向流路部97aは、エンドプレート39のうち軸方向においてロータコア26と対向する面から軸方向に窪み、周方向に延びる溝状である。周方向流路部97aは、中心軸線Jを中心とする環状である。周方向流路部97aは、軸方向において貫通孔21と対向する。周方向流路部97aは、エンドプレート39と対向するロータコア26において周方向に並ぶ複数の貫通孔21と連通する。 The end plate 39 has a guide passage portion 97 that communicates with the through hole 21. The guide passage portion 97 has a circumferential passage portion 97a, a radial passage portion 97b, and a communicating passage portion 97c. The circumferential passage portion 97a is recessed axially from the surface of the end plate 39 that faces the rotor core 26 in the axial direction and is groove-shaped that extends circumferentially. The circumferential passage portion 97a is annular and centered on the central axis J. The circumferential passage portion 97a faces the through hole 21 in the axial direction. The circumferential passage portion 97a communicates with multiple through holes 21 lined up circumferentially in the rotor core 26 that faces the end plate 39.
径方向流路部97bは、エンドプレート39のうち軸方向においてロータコア26とは反対側を向く面から軸方向に窪み、径方向に延びる溝状である。径方向流路部97bは、エンドプレート39の外周面に開口する。すなわち径方向流路部97bは、径方向外側に向けて開口する。径方向流路部97bは、周方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。径方向流路部97bの数は、例えば、エンドプレート39と対向するロータコア26が有する貫通孔21の数と同じであり、本実施形態では8つである。 The radial flow passages 97b are grooves recessed in the axial direction from the surface of the end plate 39 facing away from the rotor core 26 in the axial direction and extending radially. The radial flow passages 97b open to the outer peripheral surface of the end plate 39. In other words, the radial flow passages 97b open radially outward. Multiple radial flow passages 97b are provided circumferentially and spaced apart from one another. The number of radial flow passages 97b is, for example, the same as the number of through holes 21 in the rotor core 26 facing the end plate 39, and is eight in this embodiment.
連通流路部97cは、エンドプレート39を軸方向に貫通する孔状である。連通流路部97cは、周方向流路部97aと径方向流路部97bとを連通する。本実施形態では連通流路部97cが、周方向流路部97aの径方向外端部と、径方向流路部97bの径方向内端部とに開口する。連通流路部97cは、周方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。
連通流路部97cの数は、径方向流路部97bの数と同じであり、本実施形態では例えば8つである。
The communicating flow passage portion 97c is a hole that penetrates the end plate 39 in the axial direction. The communicating flow passage portion 97c communicates between the circumferential flow passage portion 97a and the radial flow passage portion 97b. In this embodiment, the communicating flow passage portion 97c opens to a radially outer end portion of the circumferential flow passage portion 97a and a radially inner end portion of the radial flow passage portion 97b. A plurality of communicating flow passage portions 97c are provided at intervals from one another in the circumferential direction.
The number of communication flow passage portions 97c is the same as the number of radial flow passage portions 97b, and in this embodiment, for example, is eight.
ガイド流路部97は、貫通孔21からガイド流路部97に流入した冷媒Oをステータ40の後述するコイル42cへ向けて案内する(図1参照)。本実施形態によれば、貫通孔21を流通しロータ30を冷却した後の冷媒Oを用いて、さらにコイル42cを冷却することができ、冷却効率が高められる。 The guide flow passage portion 97 guides the refrigerant O that flows into the guide flow passage portion 97 from the through-hole 21 toward the coil 42c (described later) of the stator 40 (see Figure 1). According to this embodiment, the refrigerant O that has flowed through the through-hole 21 and cooled the rotor 30 can be used to further cool the coil 42c, thereby improving cooling efficiency.
図1に示すように、ステータ40は、ロータ30と径方向に隙間を介して対向する。ステータ40は、ロータ30を径方向外側から周方向全周に亘って囲む。ステータ40は、モータハウジング81の内部に固定される。ステータ40は、ステータコア41と、コイルアセンブリ42と、を有する。 As shown in FIG. 1, the stator 40 faces the rotor 30 in the radial direction with a gap between them. The stator 40 surrounds the rotor 30 from the radial outside along the entire circumferential direction. The stator 40 is fixed inside the motor housing 81. The stator 40 has a stator core 41 and a coil assembly 42.
ステータコア41は、回転電機10の中心軸線Jを囲む環状である。ステータコア41は、例えば、電磁鋼板などの板部材が軸方向に複数積層されて構成されている。コイルアセンブリ42は、周方向に沿ってステータコア41に取り付けられる複数のコイル42cを有する。複数のコイル42cは、インシュレータ(図示省略)を介してステータコア41の各ティース(図示省略)にそれぞれ装着されている。複数のコイル42cは、周方向に沿って配置されている。コイル42cは、ステータコア41から軸方向に突出する部分を有する。 The stator core 41 is annular and surrounds the central axis J of the rotating electric machine 10. The stator core 41 is constructed by stacking multiple plate members, such as electromagnetic steel sheets, in the axial direction. The coil assembly 42 has multiple coils 42c attached to the stator core 41 along the circumferential direction. The multiple coils 42c are attached to each tooth (not shown) of the stator core 41 via insulators (not shown). The multiple coils 42c are arranged along the circumferential direction. The coils 42c have portions that protrude axially from the stator core 41.
冷媒流路90は、ハウジング80内に設けられる。冷媒流路90には、冷媒Oが流れる。冷媒流路90は、モータハウジング81の内部とギヤハウジング82の内部とに跨って設けられている。冷媒流路90は、ギヤハウジング82内に貯留された冷媒Oがモータハウジング81内の回転電機10に供給されて再びギヤハウジング82内に戻る経路である。冷媒流路90には、ポンプ71と、クーラ72と、が設けられている。冷媒流路90は、第1流路部91と、第2流路部92と、第3流路部93と、ステータ冷媒供給部50と、シャフト流路部95と、接続流路部94と、スペーサ流路部96と、貫通孔流路部98と、ガイド流路部97と、を有する。 The refrigerant flow path 90 is provided within the housing 80. Refrigerant O flows through the refrigerant flow path 90. The refrigerant flow path 90 spans the interior of the motor housing 81 and the interior of the gear housing 82. The refrigerant flow path 90 is a path through which the refrigerant O stored in the gear housing 82 is supplied to the rotating electric machine 10 in the motor housing 81 and then returns to the gear housing 82. The refrigerant flow path 90 is provided with a pump 71 and a cooler 72. The refrigerant flow path 90 has a first flow path section 91, a second flow path section 92, a third flow path section 93, a stator refrigerant supply section 50, a shaft flow path section 95, a connection flow path section 94, a spacer flow path section 96, a through-hole flow path section 98, and a guide flow path section 97.
第1流路部91、第2流路部92、および第3流路部93は、例えば、ギヤハウジング82の壁部に設けられている。第1流路部91は、ギヤハウジング82の内部のうち冷媒Oが貯留されている部分とポンプ71とを繋いでいる。第2流路部92は、ポンプ71とクーラ72とを繋いでいる。第3流路部93は、クーラ72とステータ冷媒供給部50とを繋いでいる。本実施形態において第3流路部93は、ステータ冷媒供給部50の左側の端部すなわちステータ冷媒供給部50の上流側部分に繋がっている。 The first flow path portion 91, the second flow path portion 92, and the third flow path portion 93 are provided, for example, in the wall portion of the gear housing 82. The first flow path portion 91 connects the pump 71 to the portion of the interior of the gear housing 82 where the refrigerant O is stored. The second flow path portion 92 connects the pump 71 to the cooler 72. The third flow path portion 93 connects the cooler 72 to the stator refrigerant supply portion 50. In this embodiment, the third flow path portion 93 is connected to the left end of the stator refrigerant supply portion 50, i.e., the upstream portion of the stator refrigerant supply portion 50.
ステータ冷媒供給部50は、ステータ40に冷媒Oを供給する。本実施形態においてステータ冷媒供給部50は、軸方向に延びる管状である。言い換えれば、本実施形態においてステータ冷媒供給部50は、軸方向に延びるパイプである。ステータ冷媒供給部50の軸方向両端部は、モータハウジング81に支持されている。ステータ冷媒供給部50の左側の端部は、例えば、隔壁部81bに支持されている。ステータ冷媒供給部50の右側の端部は、例えば、蓋部81cに支持されている。ステータ冷媒供給部50は、ステータ40の径方向外側に位置する。本実施形態においてステータ冷媒供給部50は、ステータ40の上側に位置する。 The stator refrigerant supply unit 50 supplies refrigerant O to the stator 40. In this embodiment, the stator refrigerant supply unit 50 is tubular and extends axially. In other words, in this embodiment, the stator refrigerant supply unit 50 is a pipe extending axially. Both axial ends of the stator refrigerant supply unit 50 are supported by the motor housing 81. The left end of the stator refrigerant supply unit 50 is supported, for example, by the partition wall portion 81b. The right end of the stator refrigerant supply unit 50 is supported, for example, by the lid portion 81c. The stator refrigerant supply unit 50 is located radially outside the stator 40. In this embodiment, the stator refrigerant supply unit 50 is located above the stator 40.
ステータ冷媒供給部50は、ステータ40に冷媒Oを供給する供給口50aを有する。本実施形態において供給口50aは、ステータ冷媒供給部50内に流入した冷媒Oの一部をステータ冷媒供給部50の外部に噴射させる噴射口である。供給口50aは、ステータ冷媒供給部50の壁部を内周面から外周面まで貫通する孔によって構成されている。
供給口50aは、ステータ冷媒供給部50に複数設けられている。複数の供給口50aは、例えば、軸方向または周方向に互いに間隔をあけて配置される。
The stator refrigerant supply unit 50 has a supply port 50a that supplies the refrigerant O to the stator 40. In this embodiment, the supply port 50a is an injection port that injects a portion of the refrigerant O that has flowed into the stator refrigerant supply unit 50 to the outside of the stator refrigerant supply unit 50. The supply port 50a is configured as a hole that penetrates the wall of the stator refrigerant supply unit 50 from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface.
A plurality of supply ports 50a are provided in the stator coolant supply portion 50. The plurality of supply ports 50a are arranged, for example, at intervals from one another in the axial or circumferential direction.
図3に示すように、シャフト流路部95は、シャフト31内の中空部31hに配置される。シャフト流路部95は、シャフト31の内周面、冷媒ガイド部31aおよび冷媒供給孔33を含む。図1に示すように、接続流路部94は、ステータ冷媒供給部50の内部とシャフト31の内部とを繋いでいる。接続流路部94は、ステータ冷媒供給部50の右側の端部つまり下流側部分と、シャフト流路部95の右側の端部つまり上流側部分と、を接続する。接続流路部94は、例えば、蓋部81cに設けられている。本実施形態によれば、冷媒流路90の構成を簡素化しつつ、ステータ40およびロータ30を安定して冷却できる。 As shown in FIG. 3, the shaft flow passage portion 95 is disposed in the hollow portion 31h within the shaft 31. The shaft flow passage portion 95 includes the inner circumferential surface of the shaft 31, the refrigerant guide portion 31a, and the refrigerant supply hole 33. As shown in FIG. 1, the connection flow passage portion 94 connects the interior of the stator refrigerant supply portion 50 to the interior of the shaft 31. The connection flow passage portion 94 connects the right end, i.e., the downstream portion, of the stator refrigerant supply portion 50 to the right end, i.e., the upstream portion, of the shaft flow passage portion 95. The connection flow passage portion 94 is provided, for example, in the lid portion 81c. According to this embodiment, the configuration of the refrigerant flow passage 90 can be simplified while stably cooling the stator 40 and rotor 30.
貫通孔流路部98は、スペーサ流路部96とガイド流路部97とを繋ぐ。貫通孔流路部98は、複数のロータコア26の内部にわたって配置される。 The through-hole flow passage portion 98 connects the spacer flow passage portion 96 and the guide flow passage portion 97. The through-hole flow passage portion 98 is arranged throughout the interiors of multiple rotor cores 26.
図1に示すように、ポンプ71が駆動されると、ギヤハウジング82内に貯留された冷媒Oが第1流路部91を通って吸い上げられ、第2流路部92を通ってクーラ72内に流入する。クーラ72内に流入した冷媒Oは、クーラ72内で冷却された後、第3流路部93を通って、ステータ冷媒供給部50へと流れる。ステータ冷媒供給部50内に流入した冷媒Oの一部は、供給口50aから噴射されて、ステータ40に供給される。ステータ冷媒供給部50内に流入した冷媒Oの他の一部は、接続流路部94を通ってシャフト流路部95に流入する。シャフト流路部95を流れる冷媒Oの一部は、冷媒供給孔33からスペーサ流路部96、貫通孔流路部98およびガイド流路部97を流れて、ステータ40に飛散する。シャフト流路部95に流入した冷媒Oの他の一部は、シャフト31の左側の開口からギヤハウジング82の内部に排出され、再びギヤハウジング82内に貯留される。 As shown in FIG. 1, when the pump 71 is driven, the refrigerant O stored in the gear housing 82 is sucked up through the first flow path portion 91 and flows into the cooler 72 through the second flow path portion 92. The refrigerant O that flows into the cooler 72 is cooled within the cooler 72 and then flows through the third flow path portion 93 to the stator refrigerant supply portion 50. A portion of the refrigerant O that flows into the stator refrigerant supply portion 50 is sprayed from the supply port 50a and supplied to the stator 40. Another portion of the refrigerant O that flows into the stator refrigerant supply portion 50 flows through the connection flow path portion 94 into the shaft flow path portion 95. A portion of the refrigerant O flowing through the shaft flow path portion 95 flows from the refrigerant supply hole 33 through the spacer flow path portion 96, the through-hole flow path portion 98, and the guide flow path portion 97, and is scattered onto the stator 40. Another portion of the refrigerant O that flows into the shaft flow path 95 is discharged into the gear housing 82 from the opening on the left side of the shaft 31 and is again stored within the gear housing 82.
供給口50aからステータ40に供給された冷媒Oは、ステータ40から熱を奪い、シャフト31内からロータ30およびステータ40に供給された冷媒Oは、ロータ30およびステータ40から熱を奪う。ステータ40およびロータ30を冷却した冷媒Oは、下側に落下して、モータハウジング81内の下部領域に溜まる。モータハウジング81内の下部領域に溜った冷媒Oは、隔壁部81bに設けられた隔壁開口81dを介してギヤハウジング82内に戻る。以上のようにして、冷媒流路90は、ギヤハウジング82内に貯留された冷媒Oをロータ30およびステータ40に供給する。 The refrigerant O supplied to the stator 40 from the supply port 50a removes heat from the stator 40, and the refrigerant O supplied to the rotor 30 and stator 40 from within the shaft 31 removes heat from the rotor 30 and stator 40. After cooling the stator 40 and rotor 30, the refrigerant O falls downward and accumulates in the lower region of the motor housing 81. The refrigerant O that accumulates in the lower region of the motor housing 81 returns to the gear housing 82 through the partition opening 81d provided in the partition portion 81b. In this way, the refrigerant flow path 90 supplies the refrigerant O stored in the gear housing 82 to the rotor 30 and stator 40.
図1に示すように、本実施形態のロータ30は、ロータ30の軸方向の全長から各ロータ部20の貫通孔21に繋がる流路(スペーサ流路部96)を有する。その他の構造として、図8に示すように、ロータ30は、ロータ30の軸方向一方側又は他方側の端部から、貫通孔21(すなわち、第1貫通孔21A又は第2貫通孔21B)に繋がる流路97Aを有していてもよい。なお、本実施形態のロータ30は、水平方向に沿って延び中心軸線Jを中心として配置される。しかしながら、ロータ30は、上下方向に沿って延びる中心軸線を中心として配置されていてもよい。この場合、上側から冷媒Oを滴下するなどしてロータ30の貫通孔21に冷媒Oを導入する構成を採用することもできる。 As shown in FIG. 1, the rotor 30 of this embodiment has a flow path (spacer flow path portion 96) that connects the entire axial length of the rotor 30 to the through-holes 21 of each rotor portion 20. As an alternative structure, as shown in FIG. 8, the rotor 30 may have a flow path 97A that connects from one or the other axial end of the rotor 30 to the through-hole 21 (i.e., the first through-hole 21A or the second through-hole 21B). The rotor 30 of this embodiment extends horizontally and is centered on the central axis J. However, the rotor 30 may also be centered on a central axis that extends vertically. In this case, a configuration can be adopted in which refrigerant O is introduced into the through-holes 21 of the rotor 30 by, for example, dripping refrigerant O from above.
図7は、本実施形態のロータ30の断面模式図であり、第1貫通孔21Aと第2貫通孔21Bとのマグネットとの位置関係を示す模式図である。本実施形態では、第1磁極25Aと第1貫通孔21Aとの位置関係と、第2磁極25Bと第2貫通孔21Bとの位置関係と、は互いに異なる。 Figure 7 is a schematic cross-sectional view of the rotor 30 of this embodiment, showing the positional relationship between the first through hole 21A and the second through hole 21B and the magnet. In this embodiment, the positional relationship between the first magnetic pole 25A and the first through hole 21A is different from the positional relationship between the second magnetic pole 25B and the second through hole 21B.
第1ロータ部20Aにおいて、第1貫通孔21Aと、当該第1貫通孔21Aに最も近いマグネット29との第1の距離をd1とする。同様に、第2ロータ部20Bおいて、第2貫通孔21Bと、当該第2貫通孔21Bに最も近いマグネット29との第2の距離をd2とする。本実施形態において、第2の距離d2は、第1の距離d1より小さい。このように、本実施形態によれば、ロータ部20毎に、貫通孔21とマグネット29との距離が異なる構成が採用される。 In the first rotor section 20A, the first distance between the first through hole 21A and the magnet 29 closest to the first through hole 21A is defined as d1. Similarly, in the second rotor section 20B, the second distance between the second through hole 21B and the magnet 29 closest to the second through hole 21B is defined as d2. In this embodiment, the second distance d2 is smaller than the first distance d1. Thus, according to this embodiment, a configuration is adopted in which the distance between the through hole 21 and the magnet 29 differs for each rotor section 20.
<変形例>
以下、上述の実施形態に採用可能な各変形例について説明する。
各変形例において、第1貫通孔と第2貫通孔の周方向の位置関係は上述の実施形態と同様である。各変形例のロータは、上述の実施形態と比較して第1貫通孔および第2貫通孔の何れか一方又は両方の形状が異なる。
以下に説明する各変形例において、既に説明した実施形態又は変形例と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
<Modification>
Hereinafter, various modifications that can be adopted in the above-described embodiment will be described.
In each of the modified examples, the circumferential positional relationship between the first through holes and the second through holes is the same as in the above-described embodiment. The rotor of each modified example differs from the rotor of the above-described embodiment in the shape of either or both of the first through holes and the second through holes.
In each of the modifications described below, the same components as those in the embodiment or modification already described are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
(変形例1)
図9は、変形例1のロータ130の断面模式図である。
本変形例において、第1ロータ部120Aの第1貫通孔121Aは、第2ロータ部120Bとの境界部132側(すなわち、軸方向一方側(-Y側))に向かうに従って直径が小さくなるテーパ状である。冷媒Oが第1貫通孔121Aから第2貫通孔121Bに流れる場合、第1貫通孔121Aを通過する冷媒Oの流速は、第2貫通孔121B側に向かうに従い速くなる。
(Variation 1)
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a rotor 130 according to the first modification.
In this modification, first through-holes 121A of first rotor portion 120A are tapered so that the diameter decreases toward boundary 132 with second rotor portion 120B (i.e., one axial side (-Y side)). When refrigerant O flows from first through-holes 121A to second through-holes 121B, the flow rate of refrigerant O passing through first through-holes 121A increases toward second through-holes 121B.
第1ロータ部120Aと第2ロータ部120Bとの境界部132において、第1貫通孔121Aの開口121Aaと第2貫通孔121Bの開口121Baとが、軸方向から見て互いに一致する。このため、ロータ部120同士の境界部132で第1貫通孔121Aと第2貫通孔121Bとの間に段差が生じることがなく、境界部132で管路抵抗が高まることを抑制できる。 At the boundary 132 between the first rotor section 120A and the second rotor section 120B, the opening 121Aa of the first through hole 121A and the opening 121Ba of the second through hole 121B are aligned when viewed in the axial direction. Therefore, no step is created between the first through hole 121A and the second through hole 121B at the boundary 132 between the rotor sections 120, preventing an increase in pipeline resistance at the boundary 132.
(変形例2)
図10は、変形例2のロータ230の断面模式図である。
本変形例において、第1貫通孔221Aの断面積は、第2貫通孔221Bの断面積より小さい。第1貫通孔221Aおよび第2貫通孔221Bは、例えば、軸方向から見て円形である。第1貫通孔221Aの直径は、第2貫通孔221Bの直径より小さい。
(Variation 2)
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a rotor 230 according to the second modification.
In this modification, the cross-sectional area of the first through hole 221A is smaller than the cross-sectional area of the second through hole 221B. The first through hole 221A and the second through hole 221B are, for example, circular when viewed in the axial direction. The diameter of the first through hole 221A is smaller than the diameter of the second through hole 221B.
第1ロータ部220Aと第2ロータ部220Bとの境界部232において、第1貫通孔221Aの開口221Aaは、軸方向から見て、第2貫通孔221Bの開口221Baに包含される。このため、冷媒Oが第1貫通孔221Aから第2貫通孔221Bに流れる場合、境界部232において冷媒Oの流れに対向する段差面が生じることがない。本変形例によれば、境界部232における管路抵抗の上昇を抑制できる。 At the boundary 232 between the first rotor section 220A and the second rotor section 220B, the opening 221Aa of the first through hole 221A is encompassed by the opening 221Ba of the second through hole 221B when viewed in the axial direction. Therefore, when refrigerant O flows from the first through hole 221A to the second through hole 221B, no step surface opposing the flow of refrigerant O is created at the boundary 232. This modification makes it possible to suppress an increase in pipeline resistance at the boundary 232.
(変形例3)
図11は、変形例3のロータ330の断面模式図である。
本変形例において、第1ロータ部320Aに設けられる第1貫通孔321Aの数は、第2ロータ部320Bに設けられる第2貫通孔の数より多い。また、それぞれの第1貫通孔321Aの断面積は、第2貫通孔321Bの断面積より小さい。第1貫通孔321Aおよび第2貫通孔321Bは、例えば、軸方向から見て円形である。第1貫通孔321Aの直径は、第2貫通孔321Bの直径より小さい。
(Variation 3)
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a rotor 330 according to the third modification.
In this modification, the number of first through holes 321A provided in the first rotor portion 320A is greater than the number of second through holes provided in the second rotor portion 320B. The cross-sectional area of each first through hole 321A is smaller than the cross-sectional area of each second through hole 321B. The first through holes 321A and the second through holes 321B are, for example, circular when viewed in the axial direction. The diameter of each first through hole 321A is smaller than the diameter of each second through hole 321B.
第1ロータ部320Aと第2ロータ部320Bとの境界部332において、複数(3個)の第1貫通孔321Aの開口321Aaは、軸方向から見て、1つの第2貫通孔321Bの開口321Baに包含される。このため、冷媒Oが第1貫通孔321Aから第2貫通孔321Bに流れる場合、境界部332において冷媒Oの流れに対向する段差面が生じることがない。本変形例によれば、境界部332における管路抵抗の上昇を抑制できる。 At the boundary 332 between the first rotor section 320A and the second rotor section 320B, the openings 321Aa of the multiple (three) first through holes 321A are encompassed by the opening 321Ba of one second through hole 321B when viewed in the axial direction. Therefore, when refrigerant O flows from the first through hole 321A to the second through hole 321B, no step faces opposing the flow of refrigerant O are created at the boundary 332. This modification makes it possible to suppress an increase in pipeline resistance at the boundary 332.
(変形例4)
図12は、変形例4のロータ430の平面図であり、第1ロータ部420Aの第1貫通孔421Aと第2ロータ部420Bの第2貫通孔421Bを示す。
(Variation 4)
FIG. 12 is a plan view of a rotor 430 of the fourth modified example, showing the first through-holes 421A of the first rotor portion 420A and the second through-holes 421B of the second rotor portion 420B.
第1ロータ部420Aと第2ロータ部420Bとの境界部において、第1貫通孔421Aの開口形状と、第2貫通孔421Bの開口形状とは、互いに異なる。第1貫通孔421Aは、軸方向から見て略矩形状である。一方で、第2貫通孔421Bは、軸方向から見て円形である。なお、ここで略矩形状とは、隅部が滑らかに湾曲する矩形状である。第1貫通孔421Aおよび第2貫通孔421Bの断面形状は、軸方向の全長において一様である。第1貫通孔421Aの中心と第2貫通孔421Bの中心とは、軸方向から見て互いに一致する。第1貫通孔421Aの断面積は、第2貫通孔421Bの断面積より小さい。 At the boundary between the first rotor portion 420A and the second rotor portion 420B, the opening shapes of the first through hole 421A and the second through hole 421B are different from each other. The first through hole 421A is generally rectangular when viewed in the axial direction. On the other hand, the second through hole 421B is circular when viewed in the axial direction. Note that "approximately rectangular" here refers to a rectangular shape with smoothly curved corners. The cross-sectional shapes of the first through hole 421A and the second through hole 421B are uniform over their entire axial length. The centers of the first through hole 421A and the second through hole 421B are aligned when viewed in the axial direction. The cross-sectional area of the first through hole 421A is smaller than the cross-sectional area of the second through hole 421B.
軸方向から見て、第1貫通孔421Aは、第2貫通孔421Bに包含される。すなわち、第1ロータ部420Aと第2ロータ部420Bとの境界部において、第1貫通孔421Aの開口は、軸方向から見て、第2貫通孔421Bの開口に包含される。このため、冷媒Oが第1貫通孔421Aから第2貫通孔421Bに流れる場合、境界部において冷媒Oの流れに対向する段差面が生じることがない。本変形例によれば、第1貫通孔421Aと第2貫通孔421Bとの形状が互いに異なる場合であっても、境界における管路抵抗の上昇を抑制できる。 When viewed from the axial direction, the first through hole 421A is encompassed by the second through hole 421B. That is, at the boundary between the first rotor portion 420A and the second rotor portion 420B, the opening of the first through hole 421A is encompassed by the opening of the second through hole 421B when viewed from the axial direction. Therefore, when refrigerant O flows from the first through hole 421A to the second through hole 421B, no step faces opposing the flow of refrigerant O are created at the boundary. According to this modification, even if the shapes of the first through hole 421A and the second through hole 421B are different from each other, an increase in pipe resistance at the boundary can be suppressed.
(変形例5)
図13は、変形例5のロータ530の平面図であり、第1ロータ部520Aの第1貫通孔521Aと第2ロータ部520Bの第2貫通孔521Bを示す。
(Variation 5)
FIG. 13 is a plan view of a rotor 530 of the fifth modified example, showing a first through-hole 521A of a first rotor portion 520A and a second through-hole 521B of a second rotor portion 520B.
第1ロータ部520Aと第2ロータ部520Bとの境界部において、第1貫通孔521Aの開口形状と、第2貫通孔521Bの開口形状とは、互いに異なる。第1貫通孔521Aは、軸方向から見て略矩形状である。一方で、第2貫通孔521Bは、軸方向から見て円形である。第1貫通孔521Aおよび第2貫通孔521Bの断面形状は、軸方向の全長において一様である。第1貫通孔521Aの中心と第2貫通孔521Bの中心とは、軸方向から見て互いに一致する。第1貫通孔521Aの断面積は、第2貫通孔521Bの断面積より小さい。 At the boundary between the first rotor portion 520A and the second rotor portion 520B, the opening shapes of the first through holes 521A and the second through holes 521B are different from each other. The first through holes 521A are substantially rectangular when viewed in the axial direction. On the other hand, the second through holes 521B are circular when viewed in the axial direction. The cross-sectional shapes of the first through holes 521A and the second through holes 521B are uniform over their entire axial lengths. The centers of the first through holes 521A and the second through holes 521B coincide with each other when viewed in the axial direction. The cross-sectional area of the first through holes 521A is smaller than the cross-sectional area of the second through holes 521B.
軸方向から見て、第1貫通孔521Aは、第2貫通孔521Bに重なる。軸方向から見て、第1貫通孔521Aの外形の一部は、第2貫通孔521Bの外形に対して外側にはみ出す。また、第2貫通孔521Bの外形の一部は、第1貫通孔521Aの外形に対して外側はみ出す。本変形例によれば、第1貫通孔521Aと第2貫通孔521Bとの境界部で、段差部が生じる。このため本変形例のロータ530では、第1貫通孔521Aと第2貫通孔521Bとの境界部で、冷媒Oに若干の乱流が生じるものの、第1貫通孔521Aの中心と第2貫通孔521Bの中心とが一致するため、冷媒Oを円滑に流すことができる。本変形例によれば、第1貫通孔521Aと第2貫通孔521Bとの形状が互いに異なる場合であっても、境界における管路抵抗の上昇を抑制できる。 When viewed in the axial direction, the first through hole 521A overlaps the second through hole 521B. When viewed in the axial direction, a portion of the outer shape of the first through hole 521A extends outward relative to the outer shape of the second through hole 521B. Furthermore, a portion of the outer shape of the second through hole 521B extends outward relative to the outer shape of the first through hole 521A. According to this modification, a step is created at the boundary between the first through hole 521A and the second through hole 521B. Therefore, in the rotor 530 of this modification, although some turbulence occurs in the refrigerant O at the boundary between the first through hole 521A and the second through hole 521B, the center of the first through hole 521A and the center of the second through hole 521B coincide, allowing the refrigerant O to flow smoothly. According to this modification, even when the shapes of the first through hole 521A and the second through hole 521B are different from each other, an increase in pipe resistance at the boundary can be suppressed.
(変形例6)
図14は、変形例6のロータ630の断面模式図である。
本変形例において、第1ロータ部620Aの第1貫通孔621Aは、第2ロータ部620Bとの境界部632側に向かうに従って直径が小さくなるテーパ状である。また、第2ロータ部620Bの第2貫通孔621Bは、第1ロータ部620Aとの境界部632側から離れるに従って直径が小さくなるテーパ状である。したがって、軸方向に沿って連なる第1貫通孔621Aおよび第2貫通孔621Bは、軸方向他方側(+Y側)から一方側(-Y側)に向かうに従って断面積が小さくなる。冷媒Oが第1貫通孔621Aから第2貫通孔621Bに流れる場合、第1貫通孔621Aおよび第2貫通孔621Bを通過する冷媒Oの流速は、軸方向一方側(-Y側)側に向かうに従い速くなる。
(Variation 6)
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of a rotor 630 according to the sixth modification.
In this modification, first through-holes 621A of first rotor portion 620A are tapered so that their diameters decrease toward boundary 632 with second rotor portion 620B. Similarly, second through-holes 621B of second rotor portion 620B are tapered so that their diameters decrease away from boundary 632 with first rotor portion 620A. Therefore, the cross-sectional areas of first through-holes 621A and second through-holes 621B, which are connected along the axial direction, decrease from the other axial side (+Y side) to one axial side (−Y side). When refrigerant O flows from first through-holes 621A to second through-holes 621B, the flow velocity of refrigerant O passing through first through-holes 621A and second through-holes 621B increases toward one axial side (−Y side).
第1ロータ部620Aと第2ロータ部620Bとの境界部632において、第1貫通孔621Aの開口621Aaと第2貫通孔621Bの開口621Baとが、軸方向から見て互いに一致する。このため、ロータ部620同士の境界部632で第1貫通孔621Aと第2貫通孔621Bとの間に段差が生じることがなく、境界部632で管路抵抗が高まることを抑制できる。 At the boundary 632 between the first rotor section 620A and the second rotor section 620B, the opening 621Aa of the first through hole 621A and the opening 621Ba of the second through hole 621B are aligned when viewed in the axial direction. This prevents a step from occurring between the first through hole 621A and the second through hole 621B at the boundary 632 between the rotor sections 620, preventing an increase in pipeline resistance at the boundary 632.
第1ロータ部620Aにおいて、第1貫通孔621Aと、当該第1貫通孔621Aに最も近いマグネット29との第1の距離をd1とする。同様に、第2ロータ部620Bおいて、第2貫通孔621Bと、当該第2貫通孔621Bに最も近いマグネット29との第2の距離をd2とする。上述の実施形態と同様に、第2の距離d2は、第1の距離d1より小さい。 In the first rotor section 620A, the first distance between the first through hole 621A and the magnet 29 closest to the first through hole 621A is defined as d1. Similarly, in the second rotor section 620B, the second distance between the second through hole 621B and the magnet 29 closest to the second through hole 621B is defined as d2. As in the above embodiment, the second distance d2 is smaller than the first distance d1.
上述したように、本変形例のロータ630では、第1貫通孔621Aから第2貫通孔621Bにかけて流路断面積が徐々に小さくなる。このため、第1ロータ部620A内を通過する冷媒Oの流速は、第2ロータ部620B内を通過する冷媒Oの流速より低い。本変形例のロータ630の内部を通過する冷媒Oは、第2ロータ部620Bより第1ロータ部620Aと長時間接触する。冷媒Oは、第2ロータ部620Bより第1ロータ部620Aからより多く吸熱する。 As described above, in the rotor 630 of this modified example, the flow path cross-sectional area gradually decreases from the first through-hole 621A to the second through-hole 621B. As a result, the flow velocity of the refrigerant O passing through the first rotor portion 620A is lower than the flow velocity of the refrigerant O passing through the second rotor portion 620B. The refrigerant O passing through the interior of the rotor 630 of this modified example is in contact with the first rotor portion 620A for a longer period of time than with the second rotor portion 620B. The refrigerant O absorbs more heat from the first rotor portion 620A than from the second rotor portion 620B.
一方で、本変形例のロータ630によれば、第2の距離d2が第1の距離d1より小さい。したがって、第2ロータ部620Bでは、第1ロータ部620Aと比較して、マグネット29を冷媒Oで冷却し易い。本変形例によれば、マグネット29と第1貫通孔621Aとの距離が離れた第1ロータ部620A内では、冷媒Oの流速を低くし、マグネット29と第2貫通孔621Bとの距離が近い第2ロータ部620B内の冷媒Oの流速を高めることができる。これにより、第1ロータ部620Aと第2ロータ部620Bの各マグネット29の冷却効率のバランスを良くして、ロータ630全体を均一に冷却して温度のばらつきを抑制できる。 On the other hand, in rotor 630 of this modified example, second distance d2 is shorter than first distance d1. Therefore, in second rotor portion 620B, magnets 29 can be more easily cooled by refrigerant O than in first rotor portion 620A. According to this modified example, the flow rate of refrigerant O can be reduced in first rotor portion 620A , where magnets 29 are farther away from first through-holes 621A , and the flow rate of refrigerant O can be increased in second rotor portion 620B, where magnets 29 are closer to second through-holes 621B. This improves the balance of the cooling efficiency of each magnet 29 in first rotor portion 620A and second rotor portion 620B, allowing the entire rotor 630 to be cooled uniformly and suppressing temperature variations.
(変形例7)
図15は、変形例7のロータ730の断面模式図である。
本変形例において、第1ロータ部720Aの軸方向寸法D1は、第2ロータ部720Bの軸方向寸法D2より大きい。第1ロータ部720Aの第1貫通孔721Aと第2ロータ部720Bの第2貫通孔721Bとは、軸方向から見て同形状である。第1ロータ部720Aと第2ロータ部720Bとの境界部732において、第1貫通孔721Aの開口721Aaと第2貫通孔721Bの開口721Baとが、軸方向から見て互いに一致する。
(Variation 7)
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of a rotor 730 according to the seventh modification.
In this modification, the axial dimension D1 of the first rotor portion 720A is larger than the axial dimension D2 of the second rotor portion 720B. The first through-hole 721A of the first rotor portion 720A and the second through-hole 721B of the second rotor portion 720B have the same shape when viewed in the axial direction. At a boundary 732 between the first rotor portion 720A and the second rotor portion 720B, the opening 721Aa of the first through-hole 721A and the opening 721Ba of the second through-hole 721B are aligned with each other when viewed in the axial direction.
第1ロータ部720Aにおいて、第1貫通孔721Aと、当該第1貫通孔721Aに最も近いマグネット29との第1の距離をd1とする。同様に、第2ロータ部720Bおいて、第2貫通孔721Bと、当該第2貫通孔721Bに最も近いマグネット29との第2の距離をd2とする。上述の実施形態と同様に、第2の距離d2は、第1の距離d1より小さい。 In the first rotor section 720A, the first distance between the first through hole 721A and the magnet 29 closest to the first through hole 721A is defined as d1. Similarly, in the second rotor section 720B, the second distance between the second through hole 721B and the magnet 29 closest to the second through hole 721B is defined as d2. As in the above embodiment, the second distance d2 is smaller than the first distance d1.
本変形例のロータ730では、第1貫通孔721Aの全長(すなわち、軸方向寸法D1)は、第2貫通孔721Bの全長(すなわち、軸方向寸法D2)より長い。本変形例のロータ730の内部を通過する冷媒Oは、第2ロータ部720Bより第1ロータ部720Aと長時間接触する。このため、冷媒Oは、第2ロータ部720Bより第1ロータ部720Aからより多く吸熱する。 In the rotor 730 of this modified example, the overall length of the first through hole 721A (i.e., axial dimension D1) is longer than the overall length of the second through hole 721B (i.e., axial dimension D2). Refrigerant O passing through the interior of the rotor 730 of this modified example is in contact with the first rotor portion 720A for a longer period of time than with the second rotor portion 720B. As a result, the refrigerant O absorbs more heat from the first rotor portion 720A than from the second rotor portion 720B.
一方で、本変形例のロータ730によれば、第2の距離d2が第1の距離d1より小さい。したがって、第2ロータ部720Bでは、第1ロータ部720Aと比較して、マグネット29を冷媒Oで冷却し易い。本変形例によれば、マグネット29と第1貫通孔721Aとの距離が離れた第1ロータ部720A内では、冷媒Oの流路長を長くし、マグネット29と第2貫通孔721Bとの距離が近い第2ロータ部720B内の冷媒Oの流路長を短くすることができる。これにより、第1ロータ部720Aと第2ロータ部720Bの各マグネット29の冷却効率のバランスを良くして、ロータ730全体を均一に冷却して温度のばらつきを抑制できる。 On the other hand, in the rotor 730 of this modified example, the second distance d2 is shorter than the first distance d1. Therefore, in the second rotor portion 720B, it is easier to cool the magnets 29 with the refrigerant O than in the first rotor portion 720A. According to this modified example, the flow path length of the refrigerant O can be increased in the first rotor portion 720A , where the distance between the magnets 29 and the first through holes 721A is large, and the flow path length of the refrigerant O can be decreased in the second rotor portion 720B, where the distance between the magnets 29 and the second through holes 721B is small. This improves the balance of the cooling efficiency of the magnets 29 in the first rotor portion 720A and the second rotor portion 720B, allowing the entire rotor 730 to be cooled uniformly and suppressing temperature variations.
以上に、本発明の各実施形態およびその変形例を説明したが、各実施形態および変形例における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態および変形例によって限定されることはない。 The above describes various embodiments of the present invention and their variations. However, the configurations and combinations thereof in each embodiment and variation are merely examples, and additions, omissions, substitutions, and other modifications to the configurations are possible without departing from the spirit of the present invention. Furthermore, the present invention is not limited to the embodiments and variations.
本発明が適用される回転電機は、モータに限られず、発電機であってもよい。回転電機の用途は、特に限定されない。回転電機は、例えば、車軸を回転させる用途以外の用途で車両に搭載されてもよいし、車両以外の機器に搭載されてもよい。回転電機が用いられる際の姿勢は、特に限定されない。 The rotating electric machine to which the present invention is applicable is not limited to a motor, but may also be a generator. The use of the rotating electric machine is not particularly limited. For example, the rotating electric machine may be mounted on a vehicle for an application other than rotating an axle, or may be mounted on equipment other than a vehicle. The attitude in which the rotating electric machine is used is not particularly limited.
10…回転電機、20,120,620…ロータ部、20A,120A,220A,320A,420A,520A,620A,720A…第1ロータ部、20B,120B,220B,320B,420B,520B,620B,720B…第2ロータ部、21…貫通孔、21A,121A,221A,321A,421A,521A,621A,721A…第1貫通孔、21Aa,21Ba,121Aa,121Ba,221Aa,221Ba,321Aa,321Ba,621Aa,621Ba,721Aa,721Ba…開口、21B,121B,221B,321B,421B,521B,621B,721B…第2貫通孔、22,23,24…マグネット収容孔、22A,23A,24A…第1マグネット収容孔、22B,23B,24B…第2マグネット収容孔、25…磁極、25A…第1磁極、25B…第2磁極、26…ロータコア、26A…第1ロータコア、26B…第2ロータコア、27,28,29…マグネット、27A,28A,29A…第1マグネット、27B,28B,29B…第2マグネット、30,130,230,330,430,530,630,730…ロータ、31…シャフト、31h…中空部、32,132,232,332,632,732…境界部、33…冷媒供給孔(連通孔)、40…ステータ、97A…流路、J…中心軸線、α1…第1の角度、α2…第2の角度、φ…スキュー角 10... rotating electric machine, 20, 120, 620... rotor portion, 20A, 120A, 220A, 320A, 420A, 520A, 620A, 720A... first rotor portion, 20B, 120B, 220B, 320B, 420B, 520B, 620B, 720B... second rotor portion, 21... through hole, 21A, 121A, 221A, 321A, 421A, 521 A, 621A, 721A...first through hole, 21Aa, 21Ba, 121Aa, 121Ba, 221Aa, 221Ba, 321Aa, 321Ba, 621Aa, 621Ba , 721Aa, 721Ba...Opening, 21B, 121B, 221B, 321B, 421B, 521B, 621B, 721B...Second through hole, 22, 23, 24...Magnet housing Holes, 22A, 23A, 24A...first magnet accommodating holes, 22B, 23B, 24B...second magnet accommodating holes, 25...magnetic poles, 25A...first magnetic poles, 25B...second magnetic poles, 26...rotor cores, 26A...first rotor cores, 26B...second rotor cores, 27, 28, 29...magnets, 27A, 28A, 29A...first magnets, 27B, 28B, 2 9B...second magnet; 30, 130, 230, 330, 430, 530, 630, 730...rotor; 31...shaft; 31h...hollow portion; 32, 132, 232, 332, 632, 732...boundary portion; 33...refrigerant supply hole (communication hole); 40...stator; 97A...flow path; J...center axis; α1...first angle; α2...second angle; φ...skew angle
Claims (9)
互いに周方向にずれて配置されるとともに軸方向に積層される第1ロータ部および第2ロータ部を備え、
前記第1ロータ部は、
軸方向に延びる第1貫通孔が設けられる第1ロータコアと、
前記第1ロータコアに保持される第1マグネットと、を有し、
前記第2ロータ部は、
軸方向に延びる第2貫通孔が設けられる第2ロータコアと、
前記第2ロータコアに保持される第2マグネットと、を有し、
前記第1ロータ部の磁極は、前記第2ロータ部の磁極に対し周方向一方側にずれて配置され、
前記第1ロータ部において、前記第1貫通孔の中心は、前記第1ロータ部の磁極から周方向他方側に第1の角度だけずれた位置に配置され、
前記第2ロータ部において、前記第2貫通孔の中心は、前記第2ロータ部の磁極から周方向他方側に第2の角度だけずれた位置に配置され、
前記第2の角度は、前記第1の角度より大きく、
前記第1ロータ部と前記第2ロータ部との境界部において、前記第1貫通孔の開口と前記第2貫通孔の開口とが、軸方向から見て互いに重なり、
前記第1貫通孔および前記第2貫通孔は、冷媒が流通可能な冷媒流路であり、
前記第1ロータ部と前記第2ロータ部との境界部において、前記第1貫通孔の開口は、軸方向から見て、前記第2貫通孔の開口に包含される、
ロータ。 A rotor for a rotating electric machine that rotates about a central axis,
a first rotor portion and a second rotor portion that are circumferentially offset from each other and stacked in an axial direction;
The first rotor portion is
a first rotor core provided with a first through hole extending in the axial direction;
a first magnet held by the first rotor core,
The second rotor portion is
a second rotor core provided with a second through hole extending in the axial direction;
a second magnet held by the second rotor core,
the magnetic poles of the first rotor portion are arranged to be shifted to one side in the circumferential direction relative to the magnetic poles of the second rotor portion,
In the first rotor portion, a center of the first through hole is disposed at a position shifted by a first angle toward the other circumferential side from the magnetic pole of the first rotor portion,
In the second rotor portion, the center of the second through hole is disposed at a position shifted by a second angle toward the other circumferential side from the magnetic pole of the second rotor portion,
the second angle is greater than the first angle;
an opening of the first through hole and an opening of the second through hole overlap each other when viewed from the axial direction at a boundary between the first rotor portion and the second rotor portion;
the first through hole and the second through hole are refrigerant flow paths through which a refrigerant can flow,
At a boundary between the first rotor portion and the second rotor portion, an opening of the first through hole is included in an opening of the second through hole when viewed in the axial direction.
Rotor.
互いに周方向にずれて配置されるとともに軸方向に積層される第1ロータ部および第2ロータ部を備え、
前記第1ロータ部は、
軸方向に延びる第1貫通孔が設けられる第1ロータコアと、
前記第1ロータコアに保持される第1マグネットと、を有し、
前記第2ロータ部は、
軸方向に延びる第2貫通孔が設けられる第2ロータコアと、
前記第2ロータコアに保持される第2マグネットと、を有し、
前記第1ロータ部の磁極は、前記第2ロータ部の磁極に対し周方向一方側にずれて配置され、
前記第1ロータ部において、前記第1貫通孔の中心は、前記第1ロータ部の磁極から周方向他方側に第1の角度だけずれた位置に配置され、
前記第2ロータ部において、前記第2貫通孔の中心は、前記第2ロータ部の磁極から周方向他方側に第2の角度だけずれた位置に配置され、
前記第2の角度は、前記第1の角度より大きく、
前記第1ロータ部と前記第2ロータ部との境界部において、前記第1貫通孔の開口と前記第2貫通孔の開口とが、軸方向から見て互いに重なり、
前記第1貫通孔および前記第2貫通孔は、冷媒が流通可能な冷媒流路であり、
中心軸線を中心とする中空状のシャフトを備え、
前記第1ロータ部および前記第2ロータ部は、前記シャフトの外周面に固定され、
前記シャフトには、中空部から径方向外側に延びる連通孔が設けられ、
前記シャフトの中空部は、前記連通孔を介して、前記第1貫通孔および前記第2貫通孔に繋がる、
ロータ。 A rotor for a rotating electric machine that rotates about a central axis,
a first rotor portion and a second rotor portion that are circumferentially offset from each other and stacked in an axial direction;
The first rotor portion is
a first rotor core provided with a first through hole extending in the axial direction;
a first magnet held by the first rotor core,
The second rotor portion is
a second rotor core provided with a second through hole extending in the axial direction;
a second magnet held by the second rotor core,
the magnetic poles of the first rotor portion are arranged to be shifted to one side in the circumferential direction relative to the magnetic poles of the second rotor portion,
In the first rotor portion, a center of the first through hole is disposed at a position shifted by a first angle toward the other circumferential side from the magnetic pole of the first rotor portion,
In the second rotor portion, the center of the second through hole is disposed at a position shifted by a second angle toward the other circumferential side from the magnetic pole of the second rotor portion,
the second angle is greater than the first angle;
an opening of the first through hole and an opening of the second through hole overlap each other when viewed from the axial direction at a boundary between the first rotor portion and the second rotor portion;
the first through hole and the second through hole are refrigerant flow paths through which a refrigerant can flow,
A hollow shaft having a central axis line as its center,
the first rotor portion and the second rotor portion are fixed to an outer circumferential surface of the shaft,
The shaft is provided with a communication hole extending radially outward from the hollow portion,
the hollow portion of the shaft is connected to the first through hole and the second through hole via the communication hole;
Rotor.
互いに周方向にずれて配置されるとともに軸方向に積層される第1ロータ部および第2ロータ部を備え、
前記第1ロータ部は、
軸方向に延びる第1貫通孔が設けられる第1ロータコアと、
前記第1ロータコアに保持される第1マグネットと、を有し、
前記第2ロータ部は、
軸方向に延びる第2貫通孔が設けられる第2ロータコアと、
前記第2ロータコアに保持される第2マグネットと、を有し、
前記第1ロータ部の磁極は、前記第2ロータ部の磁極に対し周方向一方側にずれて配置され、
前記第1ロータ部において、前記第1貫通孔の中心は、前記第1ロータ部の磁極から周方向他方側に第1の角度だけずれた位置に配置され、
前記第2ロータ部において、前記第2貫通孔の中心は、前記第2ロータ部の磁極から周方向他方側に第2の角度だけずれた位置に配置され、
前記第2の角度は、前記第1の角度より大きく、
前記第1ロータ部と前記第2ロータ部との境界部において、前記第1貫通孔の開口と前記第2貫通孔の開口とが、軸方向から見て互いに重なり、
前記第1貫通孔および前記第2貫通孔は、冷媒が流通可能な冷媒流路であり、
前記ロータの軸方向一方側又は他方側の端部から、前記第1貫通孔又は前記第2貫通孔に繋がる流路を有する、
ロータ。 A rotor for a rotating electric machine that rotates about a central axis,
a first rotor portion and a second rotor portion that are circumferentially offset from each other and stacked in an axial direction;
The first rotor portion is
a first rotor core provided with a first through hole extending in the axial direction;
a first magnet held by the first rotor core,
The second rotor portion is
a second rotor core provided with a second through hole extending in the axial direction;
a second magnet held by the second rotor core,
the magnetic poles of the first rotor portion are arranged to be shifted to one side in the circumferential direction relative to the magnetic poles of the second rotor portion,
In the first rotor portion, a center of the first through hole is disposed at a position shifted by a first angle toward the other circumferential side from the magnetic pole of the first rotor portion,
In the second rotor portion, a center of the second through hole is disposed at a position shifted by a second angle toward the other circumferential side from the magnetic pole of the second rotor portion,
the second angle is greater than the first angle;
an opening of the first through hole and an opening of the second through hole overlap each other when viewed from the axial direction at a boundary between the first rotor portion and the second rotor portion;
the first through hole and the second through hole are refrigerant flow paths through which a refrigerant can flow,
a flow path that connects from an end portion on one side or the other side of the rotor in the axial direction to the first through hole or the second through hole;
Rotor.
請求項1~3の何れか一項に記載のロータ。 a difference between the first angle and the second angle corresponds to a skew angle between the first rotor portion and the second rotor portion;
The rotor according to any one of claims 1 to 3 .
請求項2又は3に記載のロータ。 an opening of the first through hole and an opening of the second through hole coincide with each other when viewed from the axial direction at a boundary between the first rotor portion and the second rotor portion;
A rotor according to claim 2 or 3 .
前記第1ロータ部と前記第2ロータ部との境界部において、複数の前記第1貫通孔の開口は、軸方向から見て、1つの前記第2貫通孔の開口に包含される、
請求項1に記載のロータ。 The first rotor core is provided with a plurality of the first through holes,
At a boundary between the first rotor portion and the second rotor portion, openings of the plurality of first through holes are encompassed by an opening of one of the second through holes as viewed in the axial direction.
The rotor of claim 1 .
請求項1に記載のロータ。 an opening shape of the first through hole and an opening shape of the second through hole are different from each other at a boundary between the first rotor portion and the second rotor portion;
The rotor of claim 1 .
前記第2ロータコアには、前記第2マグネットが挿入される第2マグネット収容孔が設けられ、
前記第1貫通孔と前記第1マグネット収容孔とは、周方向に並んで配置され、
前記第2貫通孔と前記第2マグネット収容孔とは、周方向に並んで配置される、
請求項1~7の何れか一項に記載のロータ。 the first rotor core is provided with a first magnet accommodating hole into which the first magnet is inserted,
the second rotor core is provided with a second magnet accommodating hole into which the second magnet is inserted,
The first through hole and the first magnet accommodating hole are arranged side by side in the circumferential direction,
The second through hole and the second magnet accommodating hole are arranged side by side in the circumferential direction.
A rotor according to any one of claims 1 to 7 .
前記ロータを径方向外側から囲むステータと、を備える、
回転電機。 A rotor according to any one of claims 1 to 8 ;
a stator surrounding the rotor from the radially outer side,
Rotating electric motor.
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080224558A1 (en) | 2007-03-15 | 2008-09-18 | A. O. Smith Corporation | Interior permanent magnet motor including rotor with flux barriers |
| JP2010252418A (en) | 2009-04-10 | 2010-11-04 | Honda Motor Co Ltd | Rotor and method for manufacturing rotor |
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| JP2014150626A (en) | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Sanyo Denki Co Ltd | Rotor for permanent magnet motor, method of manufacturing rotor for permanent magnet motor, and permanent magnet motor |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080224558A1 (en) | 2007-03-15 | 2008-09-18 | A. O. Smith Corporation | Interior permanent magnet motor including rotor with flux barriers |
| JP2010252418A (en) | 2009-04-10 | 2010-11-04 | Honda Motor Co Ltd | Rotor and method for manufacturing rotor |
| JP2013230047A (en) | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Ichinomiya Denki:Kk | Rotor for motor, and motor |
| JP2014150626A (en) | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Sanyo Denki Co Ltd | Rotor for permanent magnet motor, method of manufacturing rotor for permanent magnet motor, and permanent magnet motor |
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