JP2012210120A

JP2012210120A - Rotary electric machine

Info

Publication number: JP2012210120A
Application number: JP2011075334A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Takenaka; 正幸竹中; Yasunari Furuta; 泰也古田
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2012-10-25

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary electric machine which prevents a refrigerant from leaking between a rotor core and a retainer and efficiently cools permanent magnets included in a rotor.SOLUTION: In a motor 10, a rotor 30 includes: a rotor shaft 32 in which a refrigerant flows; a rotor core 31 which is fixed to the rotor shaft 32 and includes permanent magnets 36; and a retainer 33 disposed on an end surface of the rotor core 31. The retainer 33 has first radial direction oil passages 41a, 41b formed at the center thereof, when viewed in the thickness direction, so as to extend in the radial direction and communicating with the interior of the rotor shaft 32 and axial oil passages 45 formed in the thickness direction and communicating with the first radial direction oil passages 41a, 41b.

Description

本発明は、ステータとロータとを備える回転電機に関する。より詳細には、リテーナを利用した冷媒通路を介してロータに冷媒を供給して、ロータに備わる永久磁石を冷却する回転電機に関するものである。 The present invention relates to a rotating electrical machine including a stator and a rotor. More specifically, the present invention relates to a rotating electrical machine that supplies a refrigerant to a rotor through a refrigerant passage using a retainer and cools a permanent magnet provided in the rotor.

一般に、誘導モータ、直流モータ（ジェネレータを含む）等の回転電機は、産業用又は車輌用の動力源として広く用いられている。近年、ハイブリッド駆動車輌及び電気自動車に用いられるモータに対して、モータの性能向上の要請が高まっている。そのため、ステータ及びロータを油等の冷媒により冷却している。ここで、ロータに備わる永久磁石の温度が高くなると、永久磁石が熱により不可逆減磁を起こして、モータの性能が低下してしまう。そこで、冷媒をロータコアに流して永久磁石を冷却している。 In general, rotating electrical machines such as induction motors and DC motors (including generators) are widely used as power sources for industrial or vehicle use. In recent years, there has been an increasing demand for motor performance improvement for motors used in hybrid drive vehicles and electric vehicles. Therefore, the stator and the rotor are cooled by a refrigerant such as oil. Here, when the temperature of the permanent magnet provided in the rotor increases, the permanent magnet causes irreversible demagnetization due to heat, and the performance of the motor decreases. Therefore, the permanent magnet is cooled by flowing a refrigerant through the rotor core.

このように永久磁石を冷却する回転電機では、例えば、リテーナ（エンドプレート）の片面（ロータコア側面）に溝を設け、そのリテーナをロータコアに密着させることにより、溝とロータコアの端面とで冷媒通路を形成して、ロータシャフト内を流れる冷媒を、リテーナ及びロータコアにより形成された冷媒通路を介してロータコアに供給して永久磁石を冷却するようになっている（特許文献１参照）。 In a rotating electrical machine that cools a permanent magnet in this way, for example, a groove is provided on one surface (rotor core side surface) of a retainer (end plate), and the retainer is brought into close contact with the rotor core, whereby a coolant passage is formed between the groove and the end surface of the rotor core. The refrigerant flowing through the rotor shaft is supplied to the rotor core through a refrigerant passage formed by the retainer and the rotor core to cool the permanent magnet (see Patent Document 1).

特開２００９−２２１４４号公報JP 2009-22144 A

しかしながら、上記した回転電機では、リテーナの片面に溝が設けられているため、リテーナの表裏の剛性が変化（溝が設けられた側の剛性が低下）するので、遠心力によって、リテーナがロータコアから離れる方向に変形してしまう。その結果、ロータコアとリテーナとの間に隙間が生じてしまい、その隙間から冷媒が漏れ出るおそれがあった。 However, in the rotating electric machine described above, since the groove is provided on one surface of the retainer, the rigidity of the front and back of the retainer changes (the rigidity on the side where the groove is provided is reduced), so that the retainer is separated from the rotor core by centrifugal force. It will be deformed away. As a result, a gap is generated between the rotor core and the retainer, and the refrigerant may leak from the gap.

そして、ロータコアとリテーナとの間から冷媒が漏れ出ると、ロータコアに供給される冷媒が減少して永久磁石の冷却効果が低下してしまう。また、漏れ出た冷媒が、ロータコアの端面を伝わってロータとステータとの間に存在するエアギャップに入り込み、ロータの回転時に冷媒をせん断する力が発生するため、大きなトルク損失（ロータの引きずりロス）が発生して性能低下を招いてしまう。 And if a refrigerant | coolant leaks from between a rotor core and a retainer, the refrigerant | coolant supplied to a rotor core will reduce and the cooling effect of a permanent magnet will fall. In addition, the leaked refrigerant travels through the end face of the rotor core and enters the air gap existing between the rotor and the stator, generating a force that shears the refrigerant when the rotor rotates, resulting in large torque loss (rotor drag loss). ) Occurs and the performance is degraded.

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、ロータコアとリテーナとの間からの冷媒の漏れを防止して、ロータに備わる永久磁石を効果的に冷却することができる回転電機を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and can prevent the leakage of refrigerant from between the rotor core and the retainer, thereby effectively cooling the permanent magnet provided in the rotor. An object is to provide a rotating electrical machine.

上記課題を解決するためになされた本発明の一形態は、コイルを備えるステータと、前記ステータの内周に回転可能に配置されたロータとを備える回転電機において、前記ロータは、内部に冷媒が流れるロータシャフトと、前記ロータシャフトに固定され、永久磁石を備えるロータコアと、前記ロータコアの端面に配設されたリテーナとを有し、前記リテーナは、厚み方向中央にて径方向へ形成され、前記ロータシャフトの内部に連通する第１の径方向冷媒通路と、厚み方向へ形成され、前記第１の径方向冷媒通路に連通するとともにロータコア側に開口する軸方向冷媒通路とを有することを特徴とする。 One aspect of the present invention made to solve the above problems is a rotating electrical machine including a stator including a coil and a rotor rotatably disposed on the inner periphery of the stator, wherein the rotor has a refrigerant therein. A rotor shaft that is fixed to the rotor shaft and includes a permanent magnet; and a retainer disposed on an end surface of the rotor core, the retainer is formed in a radial direction at a center in a thickness direction, and A first radial refrigerant passage that communicates with the interior of the rotor shaft, and an axial refrigerant passage that is formed in the thickness direction and communicates with the first radial refrigerant passage and opens toward the rotor core. To do.

この回転電機では、冷媒が、ロータシャフトの内部からリテーナに設けられた第１の径方向冷媒通路に供給される。そして、第１の径方向冷媒通路に流れ込んだ冷媒が、軸方向冷媒通路を介してロータコアに供給される。その結果、冷媒により永久磁石が冷却される。 In this rotating electrical machine, the refrigerant is supplied from the inside of the rotor shaft to the first radial refrigerant passage provided in the retainer. Then, the refrigerant that has flowed into the first radial refrigerant passage is supplied to the rotor core through the axial refrigerant passage. As a result, the permanent magnet is cooled by the refrigerant.

ここで、第１の径方向冷媒通路をリテーナの厚み方向中央に形成しているため、リテーナはほぼ表裏対称形状となっており、リテーナの表裏における剛性がほぼ等しい。このため、ロータ回転時に発生する遠心力によってリテーナが変形しない。これにより、ロータ回転時に、ロータコアとリテーナとの間に隙間が生じないため、ロータコアとリテーナとの間からの冷媒の漏れを防止することができる。その結果、永久磁石を効果的に冷却することができるとともに、ロータの引きずりロスが発生しないようにすることができる。 Here, since the first radial refrigerant passage is formed at the center in the thickness direction of the retainer, the retainer has a substantially symmetrical shape, and the rigidity of the retainer on the front and back is substantially equal. For this reason, the retainer is not deformed by the centrifugal force generated when the rotor rotates. Thereby, since a clearance gap does not arise between a rotor core and a retainer at the time of rotor rotation, the leakage of the refrigerant | coolant from between a rotor core and a retainer can be prevented. As a result, the permanent magnet can be effectively cooled and the drag loss of the rotor can be prevented from occurring.

上記した回転電機において、前記軸方向冷媒通路は、前記ロータコアを軸方向に貫通する貫通孔に連通していることが望ましい。 In the above-described rotating electrical machine, it is desirable that the axial refrigerant passage communicates with a through hole that penetrates the rotor core in the axial direction.

このような構成にすることにより、ロータコアとリテーナとの間からの冷媒の漏れを防止しつつ、冷媒をロータコア内部に流すことができるため、永久磁石の冷却効果を高めることができる。 With such a configuration, the refrigerant can be allowed to flow into the rotor core while preventing the refrigerant from leaking between the rotor core and the retainer, and thus the cooling effect of the permanent magnet can be enhanced.

上記した回転電機において、前記軸方向冷媒通路は、前記リテーナの端面から突出した突出部を備えていることが望ましい。 In the rotating electrical machine described above, it is desirable that the axial refrigerant passage includes a protruding portion that protrudes from an end surface of the retainer.

このような構成にすることにより、突出部がロータコア内に入り込むため、ロータコアとリテーナとの間からの冷媒の漏れを確実に防止することができる。これにより、リテーナを介して冷媒を漏れなくロータコア内部へと確実に供給することができる。従って、永久磁石の冷却効果をより高めることができる。 By adopting such a configuration, since the protruding portion enters the rotor core, it is possible to reliably prevent leakage of the refrigerant from between the rotor core and the retainer. Thereby, a refrigerant | coolant can be reliably supplied to a rotor core inside through a retainer without leaking. Therefore, the cooling effect of the permanent magnet can be further enhanced.

上記した回転電機において、前記リテーナは、厚み方向中央にて径方向に貫通するように形成された第２の径方向冷媒通路を有することが望ましい。 In the rotary electric machine described above, it is desirable that the retainer has a second radial refrigerant passage formed so as to penetrate in the radial direction at the center in the thickness direction.

このような構成にすることにより、第２の径方向冷媒通路を介して、ステータに備わるコイルのコイルエンドの根元（ステータコアの端面付近）に冷媒を供給することができる。これにより、ステータの軸方向における中央に近い部分を冷媒により冷却することができるため、効率よくステータを冷却することができる。従って、永久磁石を効果的に冷却するとともに、ステータも効果的に冷却することができる。 With such a configuration, the refrigerant can be supplied to the root of the coil end (near the end surface of the stator core) of the coil provided in the stator via the second radial refrigerant passage. Thereby, since the part close | similar to the center in the axial direction of a stator can be cooled with a refrigerant | coolant, a stator can be cooled efficiently. Therefore, the permanent magnet can be effectively cooled, and the stator can be effectively cooled.

上記した回転電機において、前記貫通孔は、永久磁石を収容する磁石孔であることが望ましい。 In the rotating electrical machine described above, it is desirable that the through hole is a magnet hole that houses a permanent magnet.

このような構成にすることにより、冷媒により直接、永久磁石を冷却することができるため、永久磁石の冷却効果をより一層高めることができる。 With such a configuration, the permanent magnet can be directly cooled by the refrigerant, so that the cooling effect of the permanent magnet can be further enhanced.

本発明に係る回転電機によれば、上記した通り、ロータコアとリテーナとの間からの冷媒の漏れを防止することができる。 According to the rotating electrical machine according to the present invention, as described above, leakage of refrigerant from between the rotor core and the retainer can be prevented.

実施の形態に係るモータの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the motor which concerns on embodiment. ロータコアの端面側から見たリテーナの平面図である。It is a top view of the retainer seen from the end surface side of a rotor core. リテーナの側面図である。It is a side view of a retainer. 図３に示すＡ−Ａ線における断面図であり、リテーナと磁石孔との位置関係を示す図である。It is sectional drawing in the AA line shown in FIG. 3, and is a figure which shows the positional relationship of a retainer and a magnet hole. リテーナに備わる突出部（回り止め）と磁石孔との位置関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of the protrusion part (rotation stop) with which a retainer is equipped, and a magnet hole.

以下、本発明に係る回転電機を具体化した実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。ここでは、ハイブリッド車輌に搭載されたモータを例示して説明する。
そこで、本実施の形態に係るモータについて、図１〜図５を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係るモータの概略構成を示す断面図である。図２は、ロータコアの端面側から見たリテーナの平面図である。図３は、リテーナの側面図である。図４は、図３に示すＡ−Ａ線における断面図であり、リテーナと磁石孔との位置関係を示す図でもある。図５は、リテーナに備わる突出部（回り止め）と磁石孔との位置関係を説明するための図である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a rotating electrical machine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, a motor mounted on a hybrid vehicle will be described as an example.
Therefore, the motor according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a motor according to the present embodiment. FIG. 2 is a plan view of the retainer as seen from the end face side of the rotor core. FIG. 3 is a side view of the retainer. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 3, and is also a diagram showing a positional relationship between the retainer and the magnet hole. FIG. 5 is a view for explaining the positional relationship between the protrusion (rotation stop) provided in the retainer and the magnet hole.

図１に示すように、モータ１０は、ステータ２０と、ロータ３０とを有している。ステータ２０はモータケース１１に固定されており、このステータ２０の内側にロータ３０が回転自在に配置されている。本実施の形態では、モータケース１１は車輌の駆動装置のケースの一部をなしている。 As shown in FIG. 1, the motor 10 includes a stator 20 and a rotor 30. The stator 20 is fixed to the motor case 11, and a rotor 30 is rotatably disposed inside the stator 20. In the present embodiment, the motor case 11 forms a part of a case of a vehicle drive device.

ステータ２０は、円環状の薄い電磁鋼板を軸方向に複数枚を積層したステータコア２１と、このステータコア２１に装着されたコイル２２とを有している。そして、ステータコア２１の軸方向両側でコイル２２が張り出してコイルエンド２２ａ，２２ｂが形成されている。 The stator 20 has a stator core 21 in which a plurality of annular thin electromagnetic steel plates are laminated in the axial direction, and a coil 22 attached to the stator core 21. And the coil 22 protrudes in the axial direction both sides of the stator core 21, and the coil ends 22a and 22b are formed.

そして、このようなステータ２０の内側にロータ３０が配置されている。ロータ３０は、円環状の薄い電磁鋼板を軸方向に複数枚を積層したロータコア３１と、このロータコア３１の中心に嵌合されたロータシャフト３２とを有している。ロータコア３１の両端部には、リテーナ（エンドプレート）３３，３４が取り付けられている。 And the rotor 30 is arrange | positioned inside such a stator 20. FIG. The rotor 30 includes a rotor core 31 in which a plurality of annular thin electromagnetic steel plates are laminated in the axial direction, and a rotor shaft 32 fitted in the center of the rotor core 31. Retainers (end plates) 33 and 34 are attached to both ends of the rotor core 31.

ロータコア３１には、外周側に複数の磁石孔３５が形成されている。各磁石孔３５は、永久磁石３６を収容して固定するための孔である。これらの磁石孔３５は、隣接する２つの磁石孔３５，３５が平面視で略Ｖ字形をなすように形成されている（図４参照）。各磁石孔３５は、軸方向にロータコア３１を貫通するよう形成されている。つまり、磁石孔３５は、本発明の「貫通孔」の一例である。なお、ロータコア３１に、軽量化を図るために、ロータコア３１を貫通するように形成した肉抜き孔を設けることもできる。このような肉抜き孔も、本発明の「貫通孔」の一例である。 The rotor core 31 is formed with a plurality of magnet holes 35 on the outer peripheral side. Each magnet hole 35 is a hole for accommodating and fixing the permanent magnet 36. These magnet holes 35 are formed such that two adjacent magnet holes 35, 35 are substantially V-shaped in plan view (see FIG. 4). Each magnet hole 35 is formed to penetrate the rotor core 31 in the axial direction. That is, the magnet hole 35 is an example of the “through hole” in the present invention. The rotor core 31 may be provided with a lightening hole formed so as to penetrate the rotor core 31 in order to reduce the weight. Such a hollow hole is also an example of the “through hole” in the present invention.

ロータシャフト３２は、モータケース１１に保持された軸受１２，１３により両端部を回転可能に支持されている。ロータシャフト３２は、中空軸であって、その中空部分が油路３８とされている。この油路３８は、不図示のオイルポンプに接続されている。これにより、オイルパンに貯められたオイル（冷媒）が、オイルポンプによって油路３８に供給されるようになっている。また、ロータシャフト３２には、油路３８とシャフト外部とを連通する分岐油路３９が形成されている。 Both ends of the rotor shaft 32 are rotatably supported by bearings 12 and 13 held by the motor case 11. The rotor shaft 32 is a hollow shaft, and the hollow portion is an oil passage 38. The oil passage 38 is connected to an oil pump (not shown). Thereby, the oil (refrigerant) stored in the oil pan is supplied to the oil passage 38 by the oil pump. The rotor shaft 32 is formed with a branch oil passage 39 that communicates the oil passage 38 with the outside of the shaft.

リテーナ３３は、図２、図３に示すように、円板形状をなし、その中心部にロータシャフト３２が貫通する貫通穴３３ａが形成されている。貫通穴３３ａの外側（リテーナ３３の内周部）には、図４に示すように、リング状のオイル溜め部３７が設けられている。このオイル溜め部３７は、ロータシャフト３２の分岐油路３９と連通している。これにより、オイル溜め部３７に対し、ロータシャフト３２の油路３８から分岐油路３９を介してオイルが供給され、オイル溜め部３７にオイルが一時的に溜められるようになっている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the retainer 33 has a disk shape, and a through hole 33 a through which the rotor shaft 32 passes is formed at the center thereof. As shown in FIG. 4, a ring-shaped oil reservoir 37 is provided on the outer side of the through hole 33 a (inner peripheral part of the retainer 33). The oil reservoir 37 communicates with the branch oil passage 39 of the rotor shaft 32. As a result, oil is supplied to the oil reservoir 37 from the oil passage 38 of the rotor shaft 32 via the branch oil passage 39, and the oil is temporarily stored in the oil reservoir 37.

また、リテーナ３３の内部には、第１径方向油路４１ａ，４１ｂと、第２径方向油路４２とが複数設けられている。これら第１径方向油路４１ａ，４１ｂ及び第２径方向油路４２は、ともにリテーナ３３の厚み方向（軸方向）中央に形成されている。第１径方向油路４１ａ，４１ｂ及び第２径方向油路４２の一端は、それぞれ連通油路４３ａ，４３ｂ及び４４を介して、オイル溜め部３７に連通している。なお、連通油路４３ａ，４３ｂ及び４４も、リテーナ３３の厚み方向（軸方向）中央に形成されている。これにより、オイル溜め部３７から連通油路４３ａ，４３ｂ及び４４を介して、第１径方向油路４１ａ，４１ｂ及び第２径方向油路４２へとオイルが供給されるようになっている。なお、連通油路４３ａ，４３ｂ及び４４の断面積（流路面積）を調整することにより、第１径方向油路４１ａ，４１ｂ及び第２径方向油路４２に供給するオイル量を制御することができるようになっている。 In addition, a plurality of first radial oil passages 41 a and 41 b and a second radial oil passage 42 are provided inside the retainer 33. The first radial oil passages 41 a and 41 b and the second radial oil passage 42 are both formed at the center of the retainer 33 in the thickness direction (axial direction). One ends of the first radial oil passages 41a and 41b and the second radial oil passage 42 communicate with the oil reservoir 37 through communication oil passages 43a, 43b and 44, respectively. The communication oil passages 43a, 43b and 44 are also formed in the center of the retainer 33 in the thickness direction (axial direction). As a result, oil is supplied from the oil reservoir 37 to the first radial oil passages 41a, 41b and the second radial oil passage 42 via the communication oil passages 43a, 43b and 44. The amount of oil supplied to the first radial oil passages 41a, 41b and the second radial oil passage 42 is controlled by adjusting the cross-sectional areas (flow passage areas) of the communication oil passages 43a, 43b and 44. Can be done.

このように第１径方向油路４１ａ，４１ｂ、及び第２径方向油路４２がリテーナ３３の厚み方向中央に形成されているため、リテーナ３３はほぼ表裏対称形状となっている。これにより、リテーナ３３の剛性が表裏においてほぼ等しくなっている。 Since the first radial oil passages 41a and 41b and the second radial oil passage 42 are thus formed at the center of the retainer 33 in the thickness direction, the retainer 33 has a substantially symmetric shape. Thereby, the rigidity of the retainer 33 is substantially equal on the front and back.

そして、第１径方向油路４１ａ，４１ｂの他端は、リテーナ３３の厚み方向（軸方向）へ形成された軸方向油路４５に連通している（図１参照）。軸方向油路４５の他端部には、図２、図３に示すように、リテーナ３３のロータコア側端面から突出した突出部４６，４７が設けられている。なお、突出部４６，４７の内側は、軸方向油路４５の一部をなしている。これらの突出部４６，４７は、図４に示すように、ロータコア３１の磁石孔３５に配置されるようになっている。これにより、第１径方向油路４１ａ，４１ｂに供給されたオイルは、軸方向油路４５を介して磁石孔３５に供給されるようになっている。そして、図１に示すように、突出部４６，４７がロータコア３１内に入り込んでいるため、ロータコア３１とリテーナ３３との間からオイルが漏れないようになっている。 The other ends of the first radial oil passages 41a and 41b communicate with an axial oil passage 45 formed in the thickness direction (axial direction) of the retainer 33 (see FIG. 1). As shown in FIGS. 2 and 3, projecting portions 46 and 47 projecting from the end surface on the rotor core side of the retainer 33 are provided at the other end portion of the axial oil passage 45. In addition, the inside of the protrusions 46 and 47 forms a part of the axial oil passage 45. These protrusions 46 and 47 are arranged in the magnet hole 35 of the rotor core 31 as shown in FIG. Accordingly, the oil supplied to the first radial oil passages 41 a and 41 b is supplied to the magnet hole 35 via the axial oil passage 45. As shown in FIG. 1, the protrusions 46 and 47 enter the rotor core 31, so that oil does not leak between the rotor core 31 and the retainer 33.

一方、第２径方向油路４２の他端は、図４に示すように、リテーナ３３の外周側面に開口している。これにより、第２径方向油路４２に供給されたオイルは、リテーナ３３の外周側面の開口部からコイルエンド２２ａの根元（ステータコア２１の端面近傍）に供給されるようになっている。 On the other hand, the other end of the second radial oil passage 42 opens to the outer peripheral side surface of the retainer 33 as shown in FIG. Thus, the oil supplied to the second radial oil passage 42 is supplied from the opening on the outer peripheral side surface of the retainer 33 to the root of the coil end 22a (near the end surface of the stator core 21).

ここで、突出部４７は、突出部４６と形状が異なっており、図５に示すように、磁石孔３５の内壁面３５ａに対向するフラットな接触面４７ａが形成されている。このような突出部４７は、リテーナ３３をロータコア３１の端面に配設する際にリテーナ３３の位置決め機構として機能し、配設後には、接触面４７ａが磁石孔３５の内壁面に当接することにより、リテーナ３３の回り止めとして機能するようになっている。 Here, the protrusion 47 has a shape different from that of the protrusion 46, and a flat contact surface 47 a that faces the inner wall surface 35 a of the magnet hole 35 is formed as shown in FIG. 5. Such a protrusion 47 functions as a positioning mechanism for the retainer 33 when the retainer 33 is disposed on the end surface of the rotor core 31. After the disposition, the contact surface 47a abuts against the inner wall surface of the magnet hole 35. The retainer 33 functions as a detent.

また、各突出部４６は、その突出量を調整することにより、ロータ３０の回転アンバランス量を低減することができるようになっている。具体的には、図３に示すように、一部の突出部４６を短くしてロータ３０の回転バランス調整を行えばよい。 In addition, each protrusion 46 can reduce the rotational unbalance amount of the rotor 30 by adjusting the protrusion amount. Specifically, as shown in FIG. 3, the rotation balance of the rotor 30 may be adjusted by shortening some of the protrusions 46.

なお、ロータコア３１の反対側（コイルエンド２２ｂ側）に配設されるリテーナ３４には、図１に示すように、厚み方向に貫通するとともに磁石孔３５に連通する貫通孔３４ａが形成されている。これにより、磁石孔３５に供給されたオイルが、磁石孔３５から流れ出ると、貫通孔３４ａを通過した後、遠心力によってコイルエンド２２ｂに供給されるようになっている。 As shown in FIG. 1, a retainer 34 disposed on the opposite side (coil end 22 b side) of the rotor core 31 is formed with a through hole 34 a that penetrates in the thickness direction and communicates with the magnet hole 35. . As a result, when the oil supplied to the magnet hole 35 flows out of the magnet hole 35, it passes through the through hole 34a and is then supplied to the coil end 22b by centrifugal force.

次に、上記したモータ１０の動作について、永久磁石３６の冷却を中心に説明する。永久磁石３６を冷却するのは、モータ１０に発生する渦電流によって永久磁石３６が発熱し、熱による不可逆減磁の発生や、可逆減磁領域におけるトルクの低下を起こさないようにして、モータ１０の性能低下を防止するためである。また、ステータコア２１に装着されたコイル２２に所定の電流が流れると、この電流によりコイル２２が発熱し、コイル２２の抵抗値が増加することによって、モータ損失が悪化する。このため、モータ１０の性能低下を防止するためには、コイル２２（ステータ２０）も冷却する必要がある。 Next, the operation of the motor 10 described above will be described focusing on the cooling of the permanent magnet 36. The permanent magnet 36 is cooled by preventing the motor 10 from generating irreversible demagnetization due to the eddy current generated in the motor 10 and reducing the torque in the reversible demagnetization region. This is to prevent performance degradation. Further, when a predetermined current flows through the coil 22 attached to the stator core 21, the coil 22 generates heat due to this current, and the resistance value of the coil 22 increases, so that the motor loss is deteriorated. For this reason, in order to prevent the performance degradation of the motor 10, it is necessary to cool the coil 22 (stator 20) as well.

そこで、モータ１０では、以下のようにしてオイルをステータ２０及びロータ３０に供給することにより冷却して、性能の低下を防止している。具体的には、まず、オイルポンプによってロータシャフト３２内に形成されている油路３８に供給されたオイルが、ロータ３０が回転することにより発生する遠心力によって、油路３８の外周側に片寄る。そして、油路３８の外周側に片寄ったオイルは、分岐油路３９からリテーナ３３のオイル溜め部３７に供給され、ここに一時的に貯留される。 Therefore, the motor 10 is cooled by supplying oil to the stator 20 and the rotor 30 in the following manner, thereby preventing performance degradation. Specifically, first, the oil supplied to the oil passage 38 formed in the rotor shaft 32 by the oil pump is shifted to the outer peripheral side of the oil passage 38 by the centrifugal force generated by the rotation of the rotor 30. . Then, the oil that has shifted to the outer peripheral side of the oil passage 38 is supplied from the branch oil passage 39 to the oil reservoir 37 of the retainer 33 and temporarily stored therein.

そして、オイル溜め部３７内のオイルの一部は、連通油路４３ａ，４３ｂ及び４４を介して第１径方向油路４１ａ，４１ｂ及び第２径方向油路４２に流れ込む。そうすると、第１径方向油路４１ａ，４１ｂを流れるオイルが、軸方向油路４５を介して磁石孔３５に供給される。 A part of the oil in the oil reservoir 37 flows into the first radial oil passages 41a, 41b and the second radial oil passage 42 via the communication oil passages 43a, 43b and 44. Then, the oil flowing through the first radial oil passages 41 a and 41 b is supplied to the magnet hole 35 via the axial oil passage 45.

このとき、ロータ３０の回転により発生する遠心力がリテーナ３３に作用しているが、リテーナ３３はほぼ表裏対称形状となっており、リテーナ３３の表裏における剛性がほぼ等しいため、リテーナ３３は変形しない。そのため、ロータコア３１とリテーナ３３との間に隙間が生じない。さらに、軸方向油路４５の先端部に突出部４６，４７が設けられ、それらの突出部４６，４７が磁石孔３５に配置されているため、ロータコア３１とリテーナ３３との間からのオイルの漏れを確実に防止することができる。これにより、リテーナ３３を介してオイルを漏れなく磁石孔３５の内部へと確実に供給することができる。従って、オイルで直接、永久磁石３６を冷却することができるため、永久磁石３６の冷却効果を高めることができる。その結果、永久磁石３６の熱による不可逆減磁の発生や、可逆減磁領域におけるトルクの低下を防止することができる。また、ロータコア３１とリテーナ３３との間からオイルが漏れないため、ステータ２０とロータ３０との間にオイルが入り込むことがないのでロータ３０の引きずりロスも発生しない。 At this time, the centrifugal force generated by the rotation of the rotor 30 acts on the retainer 33. However, the retainer 33 has a substantially symmetrical shape and the rigidity of the retainer 33 on the front and back is almost equal, so the retainer 33 is not deformed. . Therefore, no gap is generated between the rotor core 31 and the retainer 33. Furthermore, since the protrusions 46 and 47 are provided at the front end of the axial oil passage 45 and these protrusions 46 and 47 are disposed in the magnet hole 35, the oil from between the rotor core 31 and the retainer 33 is removed. Leakage can be reliably prevented. Thereby, oil can be reliably supplied to the inside of the magnet hole 35 through the retainer 33 without leakage. Therefore, since the permanent magnet 36 can be directly cooled with oil, the cooling effect of the permanent magnet 36 can be enhanced. As a result, it is possible to prevent the occurrence of irreversible demagnetization due to the heat of the permanent magnet 36 and the decrease in torque in the reversible demagnetization region. In addition, since oil does not leak from between the rotor core 31 and the retainer 33, oil does not enter between the stator 20 and the rotor 30, so that drag loss of the rotor 30 does not occur.

一方、第２径方向油路４２を流れるオイルは、リテーナ３３の外周側面の開口部からコイルエンド２２ａの根元付近（ステータコア２１の端面付近）に供給される。これにより、ステータ２０（コイル２２）の中央により近い部分をオイルにより冷却することができるため、効率よくステータ２０（コイル２２）を冷却することができる。その結果、コイル２２の発熱を抑制することができるため、コイル２２の抵抗値の増加を防止することができ、モータ１０の性能低下を防止することができる。 On the other hand, the oil flowing through the second radial oil passage 42 is supplied from the opening on the outer peripheral side surface of the retainer 33 to the vicinity of the root of the coil end 22 a (near the end surface of the stator core 21). Thereby, since the part nearer to the center of the stator 20 (coil 22) can be cooled with oil, the stator 20 (coil 22) can be efficiently cooled. As a result, since the heat generation of the coil 22 can be suppressed, an increase in the resistance value of the coil 22 can be prevented, and a decrease in the performance of the motor 10 can be prevented.

なお、第２径方向油路４２を介してコイルエンド２２ａの根元付近に供給されるオイルは、ロータ３０とステータ２０との間に存在するエアギャップに入り込むことはない。なぜなら、第２径方向油路４２からコイルエンド２２ａに供給されるオイルは、ロータコア３１の端面を伝わることなく、飛散して供給されるからである。 The oil supplied to the vicinity of the root of the coil end 22 a via the second radial oil passage 42 does not enter the air gap existing between the rotor 30 and the stator 20. This is because the oil supplied from the second radial oil passage 42 to the coil end 22 a is supplied in a scattered manner without passing through the end face of the rotor core 31.

そして、磁石孔３５を通過したオイルは、ロータコア３１の反対側端面からリテーナ３４の貫通孔３４ａを介して、ロータコア３１の外へ排出される。このロータコア３１外に排出されたオイルは、遠心力によって外周方向へ飛ばされてコイルエンド２２ｂに供給される。これにより、コイル２２をコイルエンド２２ｂ側からも冷却することができる。従って、コイル２２を効率よく冷却することができる。 And the oil which passed the magnet hole 35 is discharged | emitted out of the rotor core 31 through the through-hole 34a of the retainer 34 from the opposite end surface of the rotor core 31. FIG. The oil discharged to the outside of the rotor core 31 is blown toward the outer periphery by centrifugal force and supplied to the coil end 22b. Thereby, the coil 22 can be cooled also from the coil end 22b side. Therefore, the coil 22 can be efficiently cooled.

以上、詳細に説明したように本実施の形態に係るモータ１０によれば、ロータシャフト３２内を流れるオイルが、リテーナ３３に設けられた第１径方向油路４１ａ，４１ｂ及び軸方向油路４５を介して、ロータコア３１の磁石孔３５に供給される。これにより、オイルにより直接、永久磁石３６を冷却することができる。そして、第１径方向油路４１ａ，４１ｂがリテーナ３３の厚み方向中央に形成されているため、リテーナ３３がほぼ表裏対称形状であり、リテーナ３３の表裏における剛性がほぼ等しいので、ロータ３０の回転時に発生する遠心力によってリテーナ３３が変形しない。従って、ロータ３０の回転時に、ロータコア３１とリテーナ３３との間に隙間が生じないため、ロータコア３１とリテーナ３３との間からのオイルの漏れを防止することができる。これにより、永久磁石３６を効果的に冷却することができるとともに、ロータ３０の引きずりロスも発生しない。 As described above, according to the motor 10 according to the present embodiment, the oil flowing in the rotor shaft 32 causes the first radial oil passages 41a and 41b and the axial oil passage 45 provided in the retainer 33 to flow. Is supplied to the magnet hole 35 of the rotor core 31. Thereby, the permanent magnet 36 can be cooled directly with oil. Since the first radial oil passages 41a and 41b are formed in the center of the retainer 33 in the thickness direction, the retainer 33 has a substantially symmetrical shape and the rigidity of the retainer 33 on the front and back is substantially equal. The retainer 33 is not deformed by the centrifugal force generated sometimes. Accordingly, no gap is generated between the rotor core 31 and the retainer 33 when the rotor 30 is rotated, so that oil leakage between the rotor core 31 and the retainer 33 can be prevented. Thereby, the permanent magnet 36 can be cooled effectively, and the drag loss of the rotor 30 does not occur.

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した実施の形態では、第１径方向油路４１ａ，４１ｂ及び第２径方向油路４２を径方向に直線的に形成しているが、これらの径方向油路は直線的に形成されている必要はなく、例えば肉抜き孔などを避けるため、オイルの流れを阻害しない程度に湾曲等させて形成することもできる。 It should be noted that the above-described embodiment is merely an example and does not limit the present invention in any way, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the first radial oil passages 41a and 41b and the second radial oil passage 42 are linearly formed in the radial direction, but these radial oil passages are linearly formed. For example, in order to avoid a hollow hole or the like, it may be formed to be curved or the like so as not to inhibit the flow of oil.

また、上記した実施の形態では、本発明の回転電機をハイブリッド車輌の駆動装置に搭載されたモータへ適用した例を説明したが、本発明は駆動装置内のモータに限らず、永久磁石を冷却したいという要求のある様々な用途のモータ、あるいはジェネレータやオルタネータなどの発電機にも適用することができる。 In the above-described embodiment, the example in which the rotating electrical machine of the present invention is applied to the motor mounted on the drive device of the hybrid vehicle has been described. However, the present invention is not limited to the motor in the drive device, and the permanent magnet is cooled. The present invention can also be applied to motors for various purposes that are required to be, or generators such as generators and alternators.

さらに、上記した実施の形態では、冷媒としてオイル（冷却油）を例示したが、絶縁性を確保できるオイル以外の冷却媒体を用いることもできる。 Furthermore, although oil (cooling oil) has been exemplified as the refrigerant in the above-described embodiment, a cooling medium other than oil that can ensure insulation can be used.

１０モータ
２０ステータ
２１ステータコア
２２コイル
３０ロータ
３１ロータコア
３２ロータシャフト
３３リテーナ
３５磁石孔
３６永久磁石
３８油路
３９分岐油路
４１ａ第１径方向油路
４１ｂ第１径方向油路
４２第２径方向油路
４５軸方向油路
４６突出部
４７突出部（回り止め） DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Motor 20 Stator 21 Stator core 22 Coil 30 Rotor 31 Rotor core 32 Rotor shaft 33 Retainer 35 Magnet hole 36 Permanent magnet 38 Oil path 39 Branch oil path 41a First radial oil path 41b First radial oil path 42 Second radial oil Path 45 Axial oil path 46 Projection 47 Projection (rotation stop)

Claims

コイルを備えるステータと、前記ステータの内周に回転可能に配置されたロータとを備える回転電機において、
前記ロータは、
内部に冷媒が流れるロータシャフトと、
前記ロータシャフトに固定され、永久磁石を備えるロータコアと、
前記ロータコアの端面に配設されたリテーナとを有し、
前記リテーナは、
厚み方向中央にて径方向へ形成され、前記ロータシャフトの内部に連通する第１の径方向冷媒通路と、
厚み方向へ形成され前記第１の径方向冷媒通路に連通する軸方向冷媒通路とを有する
ことを特徴とする回転電機。 In a rotating electrical machine including a stator including a coil and a rotor rotatably disposed on the inner periphery of the stator,
The rotor is
A rotor shaft through which refrigerant flows,
A rotor core fixed to the rotor shaft and provided with a permanent magnet;
A retainer disposed on an end surface of the rotor core;
The retainer is
A first radial refrigerant passage formed radially in the thickness direction center and communicating with the interior of the rotor shaft;
An electric rotating machine comprising: an axial refrigerant passage formed in a thickness direction and communicating with the first radial refrigerant passage.

請求項１に記載する回転電機において、
前記軸方向冷媒通路は、前記ロータコアを軸方向に貫通する貫通孔に連通している
ことを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to claim 1,
The rotary electric machine according to claim 1, wherein the axial refrigerant passage communicates with a through-hole penetrating the rotor core in the axial direction.

請求項１又は請求項２に記載する回転電機において、
前記軸方向冷媒通路は、前記リテーナの端面から突出した突出部を備えている
ことを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the axial refrigerant passage includes a protruding portion protruding from an end surface of the retainer.

請求項１から請求項３に記載するいずれか１つの回転電機において、
前記リテーナは、厚み方向中央にて径方向に貫通するように形成された第２の径方向冷媒通路を有する
ことを特徴とする回転電機。 In any one rotary electric machine given in Claims 1-3,
The said retainer has a 2nd radial direction refrigerant path formed so that it might penetrate to radial direction in the center of thickness direction, The rotary electric machine characterized by the above-mentioned.

請求項２に記載する回転電機において、
前記貫通孔は、永久磁石を収容する磁石孔である
ことを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to claim 2,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the through hole is a magnet hole for accommodating a permanent magnet.