JP2017077142A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機に関するものである。 The present invention relates to a rotating electrical machine.
ハイブリッドカー及び電気自動車は、動力源として回転電機を有している。なお、ハイブリッドカー及び電気自動車は、回転電機として、ロータコア内に永久磁石が埋め込まれたIPM(Interior Permanent Magnet)モータを広く採用している。このIPMモータのロータコアは、軸方向に延びる複数対の収容孔を有している(特許文献1参照)。この各収容孔内に永久磁石が挿入されている。この対となった収容孔の間のブリッジ部は、磁気漏洩を抑制するために、なるべく細いことが好ましい。 The hybrid car and the electric vehicle have a rotating electric machine as a power source. Note that hybrid cars and electric vehicles widely employ IPM (Interior Permanent Magnet) motors in which a permanent magnet is embedded in a rotor core as a rotating electrical machine. The rotor core of this IPM motor has a plurality of pairs of receiving holes extending in the axial direction (see Patent Document 1). A permanent magnet is inserted into each of the accommodation holes. The bridge portion between the paired accommodation holes is preferably as thin as possible in order to suppress magnetic leakage.
ロータが回転することによって永久磁石に遠心力が作用すると、ブリッジ部に負荷が掛かる。この負荷にブリッジ部が耐えられるよう、ある程度ブリッジ部を太くしてブリッジ部の強度を上げる必要がある。このように、ブリッジ部の破損などを防止するため、ブリッジ部を細くすることができないという問題がある。 When a centrifugal force acts on the permanent magnet by the rotation of the rotor, a load is applied to the bridge portion. In order for the bridge portion to withstand this load, it is necessary to increase the strength of the bridge portion by thickening the bridge portion to some extent. Thus, there is a problem that the bridge portion cannot be thinned in order to prevent damage to the bridge portion.
本発明の課題は、ブリッジ部の破損を防止しつつブリッジ部を細くすることができる回転電機を提供することである。 The subject of this invention is providing the rotary electric machine which can make a bridge part thin, preventing the damage of a bridge part.
本発明のある側面に係る回転電機は、ステータと、ロータコアと、永久磁石と、保持部材とを備えている。ロータコアは、ステータの径方向内側において回転可能に配置されている。ロータコアは、軸方向に延びる少なくとも一対の収容孔、及び周方向において前記一対の収容孔の間に配置されるブリッジ部、を有している。永久磁石は、収容孔内に収容されている。保持部材は、収容孔内においてロータコアに固定され、永久磁石を保持する。 A rotating electrical machine according to an aspect of the present invention includes a stator, a rotor core, a permanent magnet, and a holding member. The rotor core is rotatably arranged on the radially inner side of the stator. The rotor core has at least a pair of housing holes extending in the axial direction and a bridge portion disposed between the pair of housing holes in the circumferential direction. The permanent magnet is accommodated in the accommodation hole. The holding member is fixed to the rotor core in the accommodation hole and holds the permanent magnet.
この構成によれば、保持部材によって永久磁石は保持されているため、永久磁石に作用する遠心力によるブリッジ部への負荷が軽減される。このため、ブリッジ部の破損を防止しつつブリッジ部を細くすることができる。 According to this configuration, since the permanent magnet is held by the holding member, the load on the bridge portion due to the centrifugal force acting on the permanent magnet is reduced. For this reason, a bridge part can be made thin, preventing damage to a bridge part.
好ましくは、保持部材は、永久磁石よりも径方向内側において、ロータコアに食い込むアンカー部を有する。この構成によれば、ブリッジ部に作用する負荷の一部をアンカー部が食い込む部分に分散することができる。 Preferably, the holding member has an anchor portion that bites into the rotor core on the radially inner side of the permanent magnet. According to this structure, a part of load which acts on a bridge part can be disperse | distributed to the part which an anchor part bites into.
好ましくは、保持部材は、互いに周方向において間隔をあけて配置された第1保持部材及び第2保持部材を有する。そして、永久磁石は、第1保持部材と第2保持部材との間に配置される。 Preferably, the holding member has a first holding member and a second holding member which are arranged at intervals in the circumferential direction. The permanent magnet is disposed between the first holding member and the second holding member.
好ましくは、第1保持部材は、第1アンカー部を有する。第1アンカー部は、永久磁石よりも径方向内側において、第2保持部材側に延びてロータコアに食い込む。また、第2保持部材は、第2アンカー部を有する。第2アンカー部は、永久磁石よりも径方向内側において、第1保持部材側に延びてロータコアに食い込む。 Preferably, the first holding member has a first anchor portion. The first anchor portion extends toward the second holding member on the radially inner side of the permanent magnet and bites into the rotor core. The second holding member has a second anchor portion. The second anchor portion extends toward the first holding member on the radially inner side of the permanent magnet and bites into the rotor core.
好ましくは、保持部材は、非磁性体金属製である。 Preferably, the holding member is made of a nonmagnetic metal.
好ましくは、保持部材は、冷媒が流れるように構成された冷却流路を有する。 Preferably, the holding member has a cooling flow path configured to allow the refrigerant to flow.
本発明によれば、ブリッジ部の破損を防止しつつブリッジ部を細くすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a bridge part can be made thin, preventing damage to a bridge part.
以下、本発明に係る回転電機の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、軸方向とは、回転軸が延びる方向を示す。径方向とは、回転軸を中心とした円の径方向を示す。周方向とは、回転軸を中心とした円の周方向を示す。 Embodiments of a rotating electrical machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the axial direction indicates the direction in which the rotation axis extends. The radial direction indicates the radial direction of a circle around the rotation axis. The circumferential direction indicates the circumferential direction of a circle around the rotation axis.
図1に示すように、回転電機100は、ステータ1と、ロータ2とを備えている。ステータ1の径方向内側にロータ2が回転可能に配置されている。この回転電機100は、例えばモータとして機能する。なお、回転電機100は、具体的にはIPM(Interior Permanent Magnet)モータである。
As shown in FIG. 1, the rotating
ステータ1は、略円筒形状である。ステータ1は、ステータコア11と、ステータコア11に巻かれたステータコイル12とを有している。ステータコア11は、複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層してなる。
The
ロータ2は、ロータコア21と、複数の永久磁石22と、複数の保持部材23とを備えている。ロータ2は、ステータ1の径方向内側において、回転軸Oを中心に回転可能に構成されている。
The
ロータコア21は、略円筒形状であって、軸方向に延びる取付孔211を有している。この取付孔211に出力軸が取り付けられる。ロータコア21は、複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層してなる。ロータコア21は、ステータ1の径方向内側において、回転軸Oを中心に回転可能に配置されている。
The
図2はロータコア21を示す正面図である。図2に示すように、ロータコア21は、複数対の収容孔212と、複数のブリッジ部213と、を有している。各収容孔212は、軸方向に延びている。各収容孔212は、周方向において、互いに間隔をあけて配置されている。詳細には、ブリッジ部213を介して対となった収容孔対210が、隣り合う収容孔対210と間隔をあけて配置されている。また、各収容孔212は、ロータコア21の外周端部に配置されている。
FIG. 2 is a front view showing the
対となった2つの収容孔212は、周方向において互いに間隔をあけて配置されている。この2つの収容孔212の間にブリッジ部213が配置されている。ブリッジ部213は、径方向に延びている。なお、一対の収容孔212は、軸方向視において、V字状に配置されている。
The two
図3はロータ2の詳細を示す拡大図である。図3に示すように、各永久磁石22は、収容孔212内に収容されている。各永久磁石22は、軸方向に延びている。軸方向視において、一対の永久磁石22は、V字状に配置されている。
FIG. 3 is an enlarged view showing details of the
保持部材23は、収容部223内においてロータコア21に固定されている。詳細には、保持部材23は、収容部223内に嵌合することで、保持部材23は収容部223内でロータコア21に固定されている。保持部材23は、永久磁石22を保持している。
The
詳細には、保持部材23は、第1保持部材231と、第2保持部材232とを有している。第1保持部材231と、第2保持部材232とは、周方向において互いに間隔をあけて配置されている。第1保持部材231は、収容孔212内において、ブリッジ部213側に配置されている。第2保持部材232は、収容孔212内において、ブリッジ部213から離れた位置に配置されている。この第1保持部材231と第2保持部材232との間に、永久磁石22が配置されている。
Specifically, the holding
第1保持部材231は、第1保持本体部2311と、第1アンカー部2312とを有する。第1保持本体部2311と第1アンカー部2312とは、1つの部材によって一体的に構成されている。第1保持本体部2311は、永久磁石22のブリッジ部213側の第1側面と接触している。第1保持本体部2311は、径方向に延びている。
The
第1アンカー部2312は、永久磁石22よりも径方向の内側において、ロータコア21に食い込む。具体的には、第1アンカー部2312は、第1保持本体部2311の径方向内側端部から第2保持部材232側に延びている。すなわち、第1アンカー部2312は、ブリッジ部213から離れる方向に延びている。詳細には、第1アンカー部2312は、第1保持本体部2311の永久磁石22と接触する面から、第2保持部材232に向かって延びている。
The
また、第1保持部材231は、第1支持部2313を有している。第1支持部2313は、第1保持本体部2311と一体的に構成されている。第1支持部2313は、永久磁石22を径方向の外側から支持している。第1支持部2313は、第1保持本体部2311の径方向外側端部から第2保持部材232に向かって延びている。すなわち、第1支持部2313は、第1アンカー部2312と略同じ方向に延びている。
Further, the first holding
第2保持部材232は、第2保持本体部2321と、第2アンカー部2322とを有する。第2保持本体部2321と第2アンカー部2322とは、1つの部材によって一体的に構成されている。第2保持本体部2321は、永久磁石22の第1側面と反対側の第2側面と接触している。第2保持本体部2321は、径方向に延びている。
The
第2アンカー部2322は、永久磁石22よりも径方向の内側において、ロータコア21に食い込む。具体的には、第2アンカー部2322は、第2保持本体部2321の径方向内側端部から第1保持部材231側に延びている。すなわち、第2アンカー部2322は、ブリッジ部213に向かって延びている。詳細には、第2アンカー部2322は、第2保持本体部2321の永久磁石22と接触する面から、第1保持部材231に向かって延びている。
The
また、第2保持部材232は、第2支持部2323を有している。第2支持部2323は、永久磁石22を径方向の外側から支持している。第2支持部2323は、第2保持本体部2321の径方向外側端部から第1保持部材231に向かって延びている。すなわち、第2支持部2323は、第2アンカー部2322と略同じ方向に延びている。
Further, the second holding
また、第2保持部材232は、冷却流路2324を有している。冷却流路2324は、軸方向に延びている。この冷却流路2324内に冷却油(冷媒の一例)を流すことによって、第2保持部材232と接する永久磁石22を冷却することができる。
Further, the second holding
第1保持部材231及び第2保持部材232は、非磁性体金属製とすることが好ましい。具体的には、第1及び第2保持部材231,232は、アルミニウム合金よりなる群から選ばれる少なくとも1種によって形成される。
The
以上のように構成された回転電機100によれば、第1保持部材231と第2保持部材232とによって永久磁石22を保持している。このため、ロータ2が回転して永久磁石22に遠心力が作用しても、ブリッジ部213に掛かる負荷を低減することができる。例えば、第1及び第2保持部材231,232の第1及び第2アンカー部2312、2322が食い込んでいる部分にも負荷が掛かるようになるため、ブリッジ部213に掛かる負荷を低減することができる。このようにブリッジ部213に掛かる負荷が小さくなるため、ブリッジ部213を細くすることができる。
According to the rotating
[変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
[Modification]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, A various change is possible unless it deviates from the meaning of this invention.
変形例1
上記実施形態では、保持部材23は、第1保持部材231と第2保持部材232との2つの部材によって構成されていたが、保持部材23の構成はこれに限定されない。例えば、保持部材23は、1つの部材によって構成されていてもよいし、3つ以上の部材によって構成されていてもよい。
In the above embodiment, the holding
変形例2
上記実施形態では、第2保持部材232が冷却流路2324を有しているが、第1保持部材231が冷却流路を有していてもよいし、第1及び第2保持部材231,232の両方が冷却流路を有していてもよいし、第1及び第2保持部材231,232が冷却流路を有していなくてもよい。
In the above embodiment, the second holding
1 :ステータ
2 :ロータ
21 :ロータコア
22 :永久磁石
23 :保持部材
100 :回転電機
212 :収容孔
213 :ブリッジ部
231 :第1保持部材
232 :第2保持部材
2312 :第1アンカー部
2322 :第2アンカー部
2324 :冷却流路
1: Stator 2: Rotor 21: Rotor core 22: Permanent magnet 23: Holding member 100: Rotating electric machine 212: Housing hole 213: Bridge portion 231: First holding member 232: Second holding member 2312: First anchor portion 2322:
Claims (6)
軸方向に延びる少なくとも一対の収容孔、及び周方向において前記一対の収容孔の間に配置されるブリッジ部、を有し、前記ステータの径方向内側において回転可能に配置されたロータコアと、
前記収容孔内に収容された永久磁石と、
前記収容孔内において前記ロータコアに固定され、前記永久磁石を保持する保持部材と、
を備える、回転電機。
A stator,
A rotor core that has at least a pair of housing holes extending in the axial direction, and a bridge portion that is disposed between the pair of housing holes in the circumferential direction, and that is rotatably disposed radially inside the stator;
A permanent magnet housed in the housing hole;
A holding member that is fixed to the rotor core in the accommodation hole and holds the permanent magnet;
A rotating electrical machine.
請求項1に記載の回転電機。
The holding member has an anchor portion that bites into the rotor core at a radially inner side than the permanent magnet.
The rotating electrical machine according to claim 1.
前記永久磁石は、前記第1保持部材と前記第2保持部材との間に配置される、
請求項1に記載の回転電機。
The holding member has a first holding member and a second holding member that are spaced apart from each other in the circumferential direction,
The permanent magnet is disposed between the first holding member and the second holding member.
The rotating electrical machine according to claim 1.
前記第2保持部材は、前記永久磁石よりも径方向内側において前記第1保持部材側に延びて前記ロータコアに食い込む第2アンカー部を有する、
請求項3に記載の回転電機。
The first holding member has a first anchor portion that extends toward the second holding member on the radially inner side of the permanent magnet and bites into the rotor core,
The second holding member has a second anchor portion that extends toward the first holding member on the radially inner side of the permanent magnet and bites into the rotor core.
The rotating electrical machine according to claim 3.
請求項1から4のいずれかに記載の回転電機。
The holding member is made of a nonmagnetic metal.
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から5のいずれかに記載の回転電機。 The holding member has a cooling flow path configured to allow the refrigerant to flow.
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 5.
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