JP2018068087A - 回転電機及び回転電機の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ロータコア(例えば、後述の実施形態のロータコア21)と、該ロータコアに配置される複数の永久磁石(例えば、後述の実施形態の永久磁石22)と、該ロータコアの端面に内側面(例えば、後述の実施形態の内側面23a)が接触するように配置される少なくとも1つの端面板(例えば、後述の実施形態の端面板23)と、を有するロータ(例えば、後述の実施形態のロータ20)と、
ステータコア(例えば、後述の実施形態のステータコア31)と、該ステータコアに配置されるコイル(例えば、後述の実施形態のコイル32)と、を有し、該ロータの外周側に前記ロータと対向するように配置されるステータ(例えば、後述の実施形態のステータ30)と、
前記ロータ及び前記ステータを収容し、内部に液体を貯留する貯留部(例えば、後述の実施形態の貯留部51)を有するケース(例えば、後述の実施形態のケース50)と、を備え、
前記ロータの一部が前記貯留部に浸漬する、回転電機(例えば、後述の実施形態の回転電機10)であって、
前記端面板には、外側面(例えば、後述の実施形態の外側面23b)に径方向に延びる液体ガイド部(例えば、後述の実施形態の液体ガイド部60)が設けられていることを特徴とする。
前記液体ガイド部は、前記外側面から軸方向に突出する突起部(例えば、後述の実施形態の突起部23c)であることを特徴とする。
前記コイルは、前記ステータコアの軸方向一方側の端面から突出するコイルエンド部(例えば、後述の実施形態のコイルエンド部32a)を有し、
前記液体ガイド部と前記コイルエンド部は、軸方向にオーバーラップすることを特徴とする。
前記液体ガイド部は、周方向において等間隔に複数設けられていることを特徴とする。
前記端面板には、前記ロータコアと一体に回転するロータシャフト(例えば、後述の実施形態のロータシャフト40)が貫通するシャフト孔(例えば、後述の実施形態のシャフト挿入孔23e)と、該シャフト孔の外側に貫通孔(例えば、後述の実施形態の貫通孔23f)が設けられていることを特徴とする。
前記貫通孔は、周方向に隣り合う前記永久磁石間を径方向に延びるように配置され、
前記貫通孔の外径側端部は、前記永久磁石よりも径方向外側に位置していることを特徴とする。
前記ロータコアは、前記永久磁石を収容する永久磁石収容部(例えば、後述の実施形態の磁石収容孔21b)と、該永久磁石収容部の内周側に肉抜き部(例えば、後述の実施形態の肉抜き孔21c)を有し、
前記貫通孔は、前記肉抜き部と連通することを特徴とする。
前記貫通孔は、前記液体ガイド部に沿って該液体ガイド部と隣接するように配置されていることを特徴とする。
請求項8に記載の回転電機を製造する回転電機の製造方法であって、
前記端面板に前記貫通孔を打ち抜き形成するとともに、前記外側面に凸となるように折り曲げ形成することを特徴とする。
さらに、ロータの低速回転時は貯留部の液面が高いため永久磁石を積極的に冷却でき、ロータの高速回転時は貯留部の液面が下がるとともに飛散する液体が増えるため、コイルを積極的に冷却できる。
図1に示すように、本実施形態に係る回転電機10は、ロータ20と、ロータ20の外周側に僅かな隙間を介して対向配置されるステータ30と、ロータ20の内周部にロータ20と一体回転するように取り付けられるロータシャフト40と、ロータ20及びステータ30を収容し、ロータシャフト40を回転自在に支持するケース50と、を備える、いわゆるインナーロータ型の回転電機である。
ケース50は、略円筒形状を有し、内周部にステータ30が固定されている。ケース50の下部は、液体(例えば、潤滑油)を貯留する貯留部51となっている。
ステータ30は、ステータコア31と、該ステータコア31に巻回されるコイル32と、を有する。ステータコア31は、プレス抜きされた複数枚の鋼板を軸方向に積層して構成される。ステータコア31の内周部には、複数のティースが形成され、隣接するティース間に区画形成される複数のスロットは、ステータコア31を軸方向に貫通し、且つ周方向に等間隔に配置されている。
ロータ20は、ロータコア21と、該ロータコア21に配置される複数の永久磁石22と、ロータコア21の両端面に固定される一対の端面板23と、を有する。ロータコア21は、軸方向に積層された複数の鋼板によって構成される。ロータコア21の中心部には、シャフト挿入孔21aがロータコア21を軸方向に貫通して形成され、ロータコア21の外周部には、複数の磁石収容孔21bがロータコア21を軸方向に貫通して形成されている。図2も参照して、磁石収容孔21bは2つを一組として、合計8組の磁石収容孔21bが周方向に等間隔に形成されている。ロータコア21には、さらに径方向においてシャフト挿入孔21aと磁石収容孔21bとの間に、ロータコア21を軸方向に貫通する複数の肉抜き孔21cが周方向に等間隔に形成されている。
ロータコア21の両端面に固定される端面板23は、ロータコア21を構成する鋼板と同一形状の円環形状を有し、内側面23aがロータコア21の端面に接触して磁石収容孔21bに固定された永久磁石22の抜け止め機能を果たしている。
次にこのように構成された回転電機10の冷却作用について図5を参照しながら説明する。図5(a)はロータ20の低速回転時の模式図であり、図5(b)はロータ20の高速回転時の模式図である。図5中、符号Lは貯留部51の液面である。
第1変形例の回転電機10は、図6及び図7に示すように、第1実施形態の端面板23にさらに内側面23aと外側面23bとを貫通する貫通孔23fが設けられている。
第2変形例の回転電機10は、図8及び図9に示すように、端面板23に形成された貫通孔23fが液体ガイド部60に沿って隣接している点で第1変形例の回転電機10と相違しているが、この点以外同一の構成を有し、同一の作用効果を有している。
例えば、本発明による回転電機は、電動モータの他に、発電機や、電動モータ及び発電機として機能するモータジェネレータであってもよい。
また、液体ガイド部60の数や形状、配置領域は適宜設定することができる。例えば、コイル32への飛散量を増やしたい場合には、液体ガイド部60の内径側端部にL字状の液体溜まりを設けてもよく、貫通孔23fを回転電機10の主回転方向対し液体ガイド部60とは反対側に配置してもよい。
20 ロータ
21 ロータコア
21b 磁石収容孔
21c 肉抜き孔(肉抜き部)
22 永久磁石
23 端面板
23a 内側面
23b 外側面
23c 突起部
23f 貫通孔
30 ステータ
31 ステータコア
32 コイル
32a コイルエンド部
40 ロータシャフト
50 ケース
51 貯留部
60 液体ガイド部
Claims (9)
- ロータコアと、該ロータコアに配置される複数の永久磁石と、該ロータコアの端面に内側面が接触するように配置される少なくとも1つの端面板と、を有するロータと、
ステータコアと、該ステータコアに配置されるコイルと、を有し、該ロータの外周側に前記ロータと対向するように配置されるステータと、
前記ロータ及び前記ステータを収容し、内部に液体を貯留する貯留部を有するケースと、を備え、
前記ロータの一部が前記貯留部に浸漬する、回転電機であって、
前記端面板には、外側面に径方向に延びる液体ガイド部が設けられている、回転電機。 - 請求項1に記載の回転電機であって、
前記液体ガイド部は、前記外側面から軸方向に突出する突起部である、回転電機。 - 請求項1又は2に記載の回転電機であって、
前記コイルは、前記ステータコアの軸方向一方側の端面から突出するコイルエンド部を有し、
前記液体ガイド部と前記コイルエンド部は、軸方向にオーバーラップする、回転電機。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の回転電機であって、
前記液体ガイド部は、周方向において等間隔に複数設けられている、回転電機。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転電機であって、
前記端面板には、前記ロータコアと一体に回転するロータシャフトが貫通するシャフト孔と、該シャフト孔の外側に貫通孔が設けられている、回転電機。 - 請求項5に記載の回転電機であって、
前記貫通孔は、周方向に隣り合う前記永久磁石間を径方向に延びるように配置され、
前記貫通孔の外径側端部は、前記永久磁石よりも径方向外側に位置している、回転電機。 - 請求項5又は6に記載の回転電機であって、
前記ロータコアは、前記永久磁石を収容する永久磁石収容部と、該永久磁石収容部の内周側に肉抜き部を有し、
前記貫通孔は、前記肉抜き部と連通する、回転電機。 - 請求項5〜7のいずれか1項に記載の回転電機であって、
前記貫通孔は、前記液体ガイド部に沿って該液体ガイド部と隣接するように配置されている、回転電機。 - 請求項8に記載の回転電機を製造する回転電機の製造方法であって、
前記端面板に前記貫通孔を打ち抜き形成するとともに、前記外側面に凸となるように折り曲げ形成する、回転電機の製造方法。
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