JP2021065067A - Rotary electric machine - Google Patents

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Abstract

To provide a rotary electric machine capable of efficiently cooling a stator coil.SOLUTION: An electric motor 10 includes second passages 52 which extend through a rotor core 30 in a rotation axis L direction, and to which oil is supplied, a pair of end plates 40 sandwiching the rotor core 30 in the rotation axis L direction, and discharge holes 41 that penetrates the end plates 40 in the rotation axis L direction to cause each second passage 52 to communicate with the inside and the outside thereof. The electric motor 10 is equipped with a cylindrical stator core 20 disposed on outer periphery of the rotor core 30 and the end plate 40, and a stator coil 21 that is wound around the stator core 20 and has a coil end 22. A bulging portion 43 including a peripheral edge of the discharge hole 41 on the end plate 40 is formed in a shape bulging out in a direction separating from the rotor core 30 with respect to a part on an outer peripheral side than the bulging portion 43. An arrangement position in the rotation axis L direction of the discharge hole 41 is included in an arrangement range in the rotation axis L direction of the coil end 22.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、液体冷媒が供給される冷却通路がロータコアの内部に設けられた回転電機に関するものである。 The present invention relates to a rotary electric machine in which a cooling passage for supplying a liquid refrigerant is provided inside a rotor core.

特許文献1に記載の回転電機では、上記冷却通路が、ロータコアの回転軸方向において同ロータコアを貫通する態様で延設されている。この回転電機では、ロータコアの内部を流れる液体冷媒としてのオイルとの熱交換を通じて、同ロータコアが冷却される。 In the rotary electric machine described in Patent Document 1, the cooling passage is extended so as to penetrate the rotor core in the direction of the rotation axis of the rotor core. In this rotary electric machine, the rotor core is cooled through heat exchange with oil as a liquid refrigerant flowing inside the rotor core.

また上記回転電機では、冷却通路内のオイルが同冷却通路の回転軸方向における端部からロータコアの外部に放出される。このオイルは、ロータコアの回転に伴い発生する遠心力によって外周側に飛散して、同ロータコアの外周側に配置されるステータ、詳しくはステータコアに巻回されたステータコイルにおける同ステータコア外面から回転軸方向に突出した部分であるコイルエンドにかかる。上記回転電機では、このようにしてステータコイルにかかるオイルとの熱交換を通じて、同ステータコイルが冷却される。 Further, in the rotary electric machine, the oil in the cooling passage is discharged to the outside of the rotor core from the end portion in the rotation axis direction of the cooling passage. This oil is scattered to the outer peripheral side by the centrifugal force generated by the rotation of the rotor core, and the stator is arranged on the outer peripheral side of the rotor core. It covers the coil end, which is the protruding part. In the rotary electric machine, the stator coil is cooled through heat exchange with the oil applied to the stator coil in this way.

特開平9−182375号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-182375

上記回転電機では、冷却通路の回転軸方向における端部からロータコアの外部に放出されたオイルは主に、同ロータコアの回転軸方向における外面を伝い流れる等して、同外面の近傍を外周側に流れるようになる。そのため、このオイルは、ステータコアから回転軸方向に突出した部分であるコイルエンドに対して、その突出方向における基端側に偏った状態でかかるようになる。こうした回転電機の構造は、オイルによってステータコイルを効率良く冷却する上では、好ましくない。 In the rotary electric machine, the oil discharged from the end of the cooling passage in the rotation axis direction to the outside of the rotor core mainly flows along the outer surface of the rotor core in the rotation axis direction, and the vicinity of the outer surface is moved to the outer peripheral side. It will flow. Therefore, this oil is applied to the coil end, which is a portion protruding from the stator core in the rotation axis direction, in a state of being biased toward the proximal end side in the protruding direction. Such a structure of a rotary electric machine is not preferable for efficiently cooling the stator coil with oil.

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステータコイルを効率良く冷却することのできる回転電機を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a rotary electric machine capable of efficiently cooling a stator coil.

上記課題を解決するための回転電機は、円筒状をなすロータコアと、前記ロータコアの回転軸方向において同ロータコアを貫通する態様で延設されるとともに液体冷媒が供給される冷却通路と、前記回転軸方向において前記ロータコアを間に挟むように配置された一対のエンドプレートと、前記回転軸方向において前記エンドプレートを貫通して前記冷却通路の内外を連通する放出孔と、前記ロータコアおよび前記エンドプレートの外周に配置される円筒状のステータコアと、前記ステータコアに巻回されるとともに同ステータコアから前記回転軸方向に突出した部分であるコイルエンドを有するステータコイルと、を備えた回転電機であって、前記エンドプレートにおける前記放出孔の周縁を含む特定部分が、同特定部分よりも外周側の部分に対して前記ロータコアから離間する方向に膨出した形状をなしており、前記放出孔の前記回転軸方向における配設位置が前記コイルエンドの前記回転軸方向における配設範囲に含まれている。 The rotary electric machine for solving the above problems includes a cylindrical rotor core, a cooling passage extending in a manner of penetrating the rotor core in the direction of the rotation axis of the rotor core, and a cooling passage to which a liquid refrigerant is supplied, and the rotation shaft. A pair of end plates arranged so as to sandwich the rotor core in the direction, a discharge hole that penetrates the end plate in the direction of the rotation axis and communicates inside and outside the cooling passage, and the rotor core and the end plate. A rotary electric machine including a cylindrical stator core arranged on the outer periphery and a stator coil having a coil end that is wound around the stator core and protrudes from the stator core in the direction of the rotation axis. A specific portion of the end plate including the peripheral edge of the discharge hole has a shape that bulges in a direction away from the rotor core with respect to a portion on the outer peripheral side of the specific portion, and is in the direction of the rotation axis of the discharge hole. Is included in the arrangement range of the coil end in the direction of the rotation axis.

上記構成によれば、エンドプレートの特定部分、すなわち膨出した形状の膨出部に形成された放出孔を介して、ロータコアの冷却通路内の液体冷媒が同ロータコアの外部に放出されるようになる。そのため、上記液体冷媒は、エンドプレートの膨出部よりも外周側においては主に、同エンドプレートの外面から離れた位置、すなわちロータコアから離れた位置において外周側に飛散するようになる。したがって液体冷媒を、コイルエンドの回転軸方向における配設範囲のうちの上記ステータコイル側の端部にかけるのではなく、同配設範囲の中央に近い部分を中心に広い範囲にわたってかけることが可能になる。これにより、コイルエンドと液体冷媒との熱交換が効率よく行われるようになるため、ステータコイルを効率良く冷却することができるようになる。 According to the above configuration, the liquid refrigerant in the cooling passage of the rotor core is discharged to the outside of the rotor core through a specific portion of the end plate, that is, a discharge hole formed in the bulging portion having a bulging shape. Become. Therefore, the liquid refrigerant is mainly scattered on the outer peripheral side of the bulging portion of the end plate at a position away from the outer surface of the end plate, that is, at a position away from the rotor core. Therefore, it is possible to apply the liquid refrigerant over a wide range centering on the portion close to the center of the above-mentioned stator coil side of the arrangement range in the rotation axis direction of the coil end. become. As a result, heat exchange between the coil end and the liquid refrigerant can be efficiently performed, so that the stator coil can be efficiently cooled.

一実施形態の電動機の側断面図。A side sectional view of the electric motor of one embodiment. ロータコアおよびエンドプレートの図1における2矢視図。2 arrow view in FIG. 1 of the rotor core and the end plate. エンドプレートの図2の3−3線に沿った側端面図。Side end view of the end plate along line 3-3 of FIG. エンドプレートの膨出部およびその周辺を拡大して示す側断面図。A side sectional view showing the bulging portion of the end plate and its periphery in an enlarged manner. 変形例のエンドプレートの膨出部およびその周辺を拡大して示す側断面図。A side sectional view showing the bulging portion of the end plate of the modified example and its periphery in an enlarged manner. 変形例のエンドプレートの膨出部およびその周辺を拡大して示す側断面図。A side sectional view showing the bulging portion of the end plate of the modified example and its periphery in an enlarged manner. 変形例のエンドプレートの膨出部およびその周辺を拡大して示す側断面図。A side sectional view showing the bulging portion of the end plate of the modified example and its periphery in an enlarged manner.

以下、回転電機の一実施形態について説明する。
図1に示すように、回転電機としての電動機10は永久磁石界磁式の同期モータであり、固定子としてのステータ11や、回転子としてのロータ12、それらステータ11およびロータ12を収容するケース13を有している。
Hereinafter, an embodiment of the rotary electric machine will be described.
As shown in FIG. 1, the electric motor 10 as a rotary electric machine is a permanent magnet field type synchronous motor, and houses a stator 11 as a stator, a rotor 12 as a rotor, and the stator 11 and the rotor 12. Has 13.

ステータ11は、ステータコア20やステータコイル21を有している。ステータコア20は、中心孔を有する円板状の電磁鋼板が複数枚積層された積層構造の略円筒状をなしており、ケース13の内部に固定されている。ステータコイル21は、上記ステータコア20における中心孔の周囲に巻回されている。ステータコイル21は、上記ロータ12の回転軸Lの延びる方向(以下、回転軸L方向)における両端において、ステータコア20の外面から回転軸L方向に突出した部分、いわゆるコイルエンド22を有している。各コイルエンド22は、ステータコア20の中心孔の周囲において円環状で突出している。 The stator 11 has a stator core 20 and a stator coil 21. The stator core 20 has a substantially cylindrical shape having a laminated structure in which a plurality of disc-shaped electromagnetic steel plates having a central hole are laminated, and is fixed inside the case 13. The stator coil 21 is wound around a central hole in the stator core 20. The stator coil 21 has portions, so-called coil ends 22, that protrude from the outer surface of the stator core 20 in the rotation axis L direction at both ends in the direction in which the rotation axis L of the rotor 12 extends (hereinafter, the rotation axis L direction). .. Each coil end 22 projects in an annular shape around the central hole of the stator core 20.

ロータ12は、ロータコア30と回転軸であるロータシャフト31とを有している。ロータコア30は、中心孔を有する円板状の電磁鋼板が複数枚積層された積層構造の略円筒状をなしている。本実施形態の電動機10では、ロータコア30の回転軸L方向における両端面とステータコア20の回転軸L方向における両端面とが略同一面において延びている。ロータシャフト31はロータコア30の中心孔32に挿通された状態で同ロータコア30と一体になっている。ロータシャフト31はケース13に回転可能に支持されている。ロータ12は、ステータコア20の内周面がロータコア30の外周面に沿って延びる態様で、ステータ11の内周側に配置されている。 The rotor 12 has a rotor core 30 and a rotor shaft 31 which is a rotating shaft. The rotor core 30 has a substantially cylindrical shape having a laminated structure in which a plurality of disc-shaped electromagnetic steel plates having a central hole are laminated. In the electric motor 10 of the present embodiment, both end faces of the rotor core 30 in the rotation axis L direction and both end faces of the stator core 20 in the rotation axis L direction extend on substantially the same surface. The rotor shaft 31 is integrated with the rotor core 30 in a state of being inserted into the center hole 32 of the rotor core 30. The rotor shaft 31 is rotatably supported by the case 13. The rotor 12 is arranged on the inner peripheral side of the stator 11 in such a manner that the inner peripheral surface of the stator core 20 extends along the outer peripheral surface of the rotor core 30.

ロータ12は、回転軸L方向においてロータコア30を間に挟むように配置された一対のエンドプレート40を有している。各エンドプレート40は、中心孔を有する円板状をなしてロータコア30の外面を覆うように設けられている。各エンドプレート40は、板厚が一定の金属板材を用いたプレス加工を通じて形成されている。したがって、エンドプレート40の各部の板厚は略同一になっている。 The rotor 12 has a pair of end plates 40 arranged so as to sandwich the rotor core 30 in the L direction of the rotation axis. Each end plate 40 is provided so as to cover the outer surface of the rotor core 30 in a disk shape having a central hole. Each end plate 40 is formed through press working using a metal plate material having a constant plate thickness. Therefore, the plate thickness of each part of the end plate 40 is substantially the same.

図2に示すように、ロータコア30には、回転軸L方向に貫通する磁石収容孔33が複数(本実施形態では、16個)設けられている。これら磁石収容孔33は、ロータコア30の周囲方向に間隔を置いて並ぶ態様で配置されている。各磁石収容孔33の内部には、永久磁石14が収容されて固定されている。本実施形態のロータコア30では、図2中において二点鎖線で囲まれた2つの磁石収容孔33に挿入して固定される一対の永久磁石14によって、電動機10の各磁極が構成される。このロータコア30は磁極数が8極、すなわち極対数が4個のものである。 As shown in FIG. 2, the rotor core 30 is provided with a plurality of magnet accommodating holes 33 (16 in the present embodiment) penetrating in the rotation axis L direction. The magnet accommodating holes 33 are arranged so as to be arranged at intervals in the peripheral direction of the rotor core 30. A permanent magnet 14 is accommodated and fixed inside each magnet accommodating hole 33. In the rotor core 30 of the present embodiment, each magnetic pole of the electric motor 10 is configured by a pair of permanent magnets 14 inserted and fixed in the two magnet accommodating holes 33 surrounded by the alternate long and short dash line in FIG. The rotor core 30 has 8 poles, that is, 4 pole pairs.

図1に示すように、本実施形態のロータ12は、液体冷媒としてのオイルをロータ12の内部に流すための通路として、ロータシャフト31の内部に形成された第1通路51や、上記ロータコア30の内部に形成された第2通路52および第3通路53を有している。本実施形態では、第2通路52が冷却通路に相当する。 As shown in FIG. 1, the rotor 12 of the present embodiment includes a first passage 51 formed inside the rotor shaft 31 and the rotor core 30 as a passage for flowing oil as a liquid refrigerant into the rotor 12. It has a second passage 52 and a third passage 53 formed inside the. In the present embodiment, the second passage 52 corresponds to the cooling passage.

本実施形態の電動機10では、ロータシャフト31として中空構造のものが採用されている。そして、上記第1通路51としては、ロータシャフト31の内部において回転軸L方向に延びるスペースが利用されている。本実施形態では、電動機10の運転に際してロータ12に供給されるオイルは先ず、第1通路51の内部に流入するようになっている。 In the electric motor 10 of the present embodiment, a hollow structure is adopted as the rotor shaft 31. As the first passage 51, a space extending in the rotation axis L direction is used inside the rotor shaft 31. In the present embodiment, the oil supplied to the rotor 12 when the electric motor 10 is operated first flows into the inside of the first passage 51.

また図1および図2に示すように、前記第2通路52としては、ロータコア30を回転軸L方向において貫通する貫通孔が設けられている。第2通路52は、ロータコア30の周囲方向に間隔を置いて並ぶ態様で複数(本実施形態では、8個)設けられている。第2通路52は、隣合う磁極に挟まれた位置に1つずつ設けられている。 Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the second passage 52 is provided with a through hole that penetrates the rotor core 30 in the direction of the rotation axis L. A plurality of second passages 52 (8 in this embodiment) are provided so as to be arranged at intervals in the peripheral direction of the rotor core 30. The second passage 52 is provided one by one at a position sandwiched between adjacent magnetic poles.

本実施形態の電動機10は、ロータコア30内の第2通路52の回転軸L方向の両端が、一対のエンドプレート40によって塞がれた構造になっている。各エンドプレート40における第2通路52に対応する位置、詳しくはロータ12を回転軸L方向から見て第2通路52と重なる位置には、回転軸L方向において断面円形状で貫通する放出孔41が形成されている。放出孔41は、1枚のエンドプレート40に8個ずつ、合計16個設けられている。各放出孔41は回転軸L方向においてエンドプレート40を貫通して、第2通路52の内部とロータコア30の外部とを連通している。 The electric motor 10 of the present embodiment has a structure in which both ends of the second passage 52 in the rotor core 30 in the rotation axis L direction are closed by a pair of end plates 40. At a position corresponding to the second passage 52 in each end plate 40, specifically, at a position where the rotor 12 overlaps the second passage 52 when viewed from the rotation axis L direction, a discharge hole 41 penetrating in the rotation axis L direction in a circular cross section Is formed. Eight discharge holes 41 are provided in one end plate 40, for a total of 16 discharge holes 41. Each discharge hole 41 penetrates the end plate 40 in the L direction of the rotation axis and communicates the inside of the second passage 52 with the outside of the rotor core 30.

図2および図3に示すように、エンドプレート40における上記ロータ12を回転軸L方向から見て第2通路52と重なる部分や放出孔41の周縁を含む特定部分(以下、膨出部43)は、膨出部43以外の部分に対して、ロータコア30から離間する方向に膨出した形状をなしている。膨出部43の外形は、全ての角が丸められた形状であって、図2に示すように回転軸L方向から見て略四角形状をなしており、図3に示すように回転軸Lと直交する方向から見て断面略台形状をなしている。また、膨出部43の頂壁44の外面は回転軸Lと直交する方向に延びている。本実施形態では、こうした膨出部43が1枚のエンドプレート40に8箇所ずつの合計16箇所に設けられている。 As shown in FIGS. 2 and 3, a specific portion of the end plate 40 including the portion of the end plate 40 that overlaps the second passage 52 when viewed from the rotation axis L direction and the peripheral edge of the discharge hole 41 (hereinafter, the bulging portion 43). Has a shape that bulges in a direction away from the rotor core 30 with respect to a portion other than the bulging portion 43. The outer shape of the bulging portion 43 has a shape in which all corners are rounded, and has a substantially quadrangular shape when viewed from the rotation axis L direction as shown in FIG. 2, and the rotation axis L as shown in FIG. It has a substantially trapezoidal cross section when viewed from the direction orthogonal to. Further, the outer surface of the top wall 44 of the bulging portion 43 extends in a direction orthogonal to the rotation axis L. In the present embodiment, such bulging portions 43 are provided at eight locations on one end plate 40, for a total of 16 locations.

図4に示すように、本実施形態の電動機10では、放出孔41の回転軸L方向における配設位置が、コイルエンド22の回転軸L方向における配設範囲ARに含まれている。詳しくは、回転軸L方向における配設位置が上記膨出部43の頂壁44の外面とコイルエンド22の上記配設範囲ARにおける回転軸L方向の中央CNとで一致するように、膨出部43の膨出形状が定められている。そして、そうした膨出部43の頂壁44の外面において上記放出孔41は開口している。 As shown in FIG. 4, in the electric motor 10 of the present embodiment, the arrangement position of the discharge hole 41 in the rotation axis L direction is included in the arrangement range AR of the coil end 22 in the rotation axis L direction. Specifically, the bulge is such that the arrangement position in the rotation axis L direction coincides with the outer surface of the top wall 44 of the bulge portion 43 and the central CN in the rotation axis L direction in the arrangement range AR of the coil end 22. The bulging shape of the portion 43 is defined. Then, the discharge hole 41 is open on the outer surface of the top wall 44 of the bulging portion 43.

図1に示すように、第3通路53は、ロータコア30の径方向において、ロータシャフト31内の第1通路51とロータコア30の第2通路52とを連通する態様で延びている。詳しくは、一対のエンドプレート40の一方(図1の左側)には、ロータコア30から離間する方向に突出する突条をなす突条部45が複数(本実施形態では、8つ)設けられている。これら突条部45は、エンドプレート40の径方向において各膨出部43の内周側の端部から中心孔まで延びている。第3通路53は、上記突条部45の内面とロータコア30の外面との間に区画形成されている。 As shown in FIG. 1, the third passage 53 extends in the radial direction of the rotor core 30 so as to communicate the first passage 51 in the rotor shaft 31 and the second passage 52 of the rotor core 30. Specifically, one of the pair of end plates 40 (on the left side in FIG. 1) is provided with a plurality of ridge portions 45 (eight in the present embodiment) forming ridges protruding in a direction away from the rotor core 30. There is. These ridges 45 extend from the inner peripheral end of each bulge 43 to the central hole in the radial direction of the end plate 40. The third passage 53 is partitioned between the inner surface of the ridge portion 45 and the outer surface of the rotor core 30.

以下、本実施形態の電動機10による作用について説明する。
図1に示すように、本実施形態の電動機10では、ロータ12に供給されるオイルは先ず、ロータシャフト31内の第1通路51に流入するようになる。そして、このオイルは第1通路51、第3通路53、第2通路52の順に流れた後、エンドプレート40の膨出部43に設けられた放出孔41を通じて第2通路52の外部、すなわちロータ12の外部に放出される。本実施形態の電動機10では、第1通路51、第2通路52および第3通路53をオイルが流れる際に、オイルとロータ12における各通路51〜53の内壁との熱交換を通じて、同ロータ12が冷却される。
Hereinafter, the operation of the electric motor 10 of the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, in the electric motor 10 of the present embodiment, the oil supplied to the rotor 12 first flows into the first passage 51 in the rotor shaft 31. Then, this oil flows in the order of the first passage 51, the third passage 53, and the second passage 52, and then passes through the discharge hole 41 provided in the bulging portion 43 of the end plate 40 to the outside of the second passage 52, that is, the rotor. It is released to the outside of 12. In the electric motor 10 of the present embodiment, when oil flows through the first passage 51, the second passage 52, and the third passage 53, the rotor 12 is subjected to heat exchange between the oil and the inner walls of the passages 51 to 53 in the rotor 12. Is cooled.

電動機10の運転時には、ロータ12の回転に伴って同ロータ12内のオイルに遠心力が作用する。そのため、図4中に白抜きの矢印で示すように、エンドプレート40の放出孔41からロータ12の外部に放出されたオイルは、上記遠心力によって外周側、詳しくは回転軸Lと直交する方向に飛散するようになる。このオイルは、ロータ12の外周側に配置されたステータ11のコイルエンド22にかかる。本実施形態の電動機10では、コイルエンド22にかかるオイルと同コイルエンド22との熱交換を通じて、コイルエンド22、ひいてはステータコイル21が冷却される。 When the electric motor 10 is operated, a centrifugal force acts on the oil in the rotor 12 as the rotor 12 rotates. Therefore, as shown by the white arrows in FIG. 4, the oil discharged from the discharge hole 41 of the end plate 40 to the outside of the rotor 12 is in the direction orthogonal to the outer peripheral side, more specifically, the rotation axis L due to the centrifugal force. Will be scattered. This oil is applied to the coil end 22 of the stator 11 arranged on the outer peripheral side of the rotor 12. In the electric motor 10 of the present embodiment, the coil end 22 and the stator coil 21 are cooled through heat exchange between the oil applied to the coil end 22 and the coil end 22.

本実施形態の電動機10では、ロータ12の外部にオイルを放出する放出孔41が、エンドプレート40の膨出部43の頂壁44の外面において開口している。そのため、放出孔41から放出されたオイルは、膨出部43の頂壁44の外面に沿って外周側に流れた後に、図4中に矢印Aで示すように同頂壁44の外周側の端部で同頂壁44の外面を離れて、エンドプレート40の外面から離れた位置、すなわちロータコア30から離れた位置において外周側に飛散するようになる。 In the electric motor 10 of the present embodiment, a discharge hole 41 for discharging oil to the outside of the rotor 12 is opened on the outer surface of the top wall 44 of the bulging portion 43 of the end plate 40. Therefore, the oil released from the discharge hole 41 flows to the outer peripheral side along the outer surface of the top wall 44 of the bulging portion 43, and then on the outer peripheral side of the top wall 44 as shown by an arrow A in FIG. At the end, the top wall 44 is separated from the outer surface, and the end plate 40 is scattered to the outer peripheral side at a position away from the outer surface, that is, a position away from the rotor core 30.

しかも、本実施形態の電動機10では、放出孔41が開口している膨出部43の頂壁44の外面とコイルエンド22の上記配設範囲ARにおける回転軸L方向の中央CNとで、回転軸L方向における配設位置が同一になっている。そのため、エンドプレート40の膨出部43の頂壁44の外面を離れて外周側に飛散するオイルは、コイルエンド22に対して上記中央CNにあたる部分を中心にかかるようになる。 Moreover, in the electric motor 10 of the present embodiment, the outer surface of the top wall 44 of the bulging portion 43 in which the discharge hole 41 is opened and the central CN in the rotation axis L direction in the above-mentioned arrangement range AR of the coil end 22 rotate. The arrangement positions in the axis L direction are the same. Therefore, the oil scattered away from the outer surface of the top wall 44 of the bulging portion 43 of the end plate 40 to the outer peripheral side is applied to the coil end 22 at the portion corresponding to the central CN.

このように本実施形態によれば、冷却用のオイルを、コイルエンド22の上記配設範囲ARにおける上記ステータコア20側の端部付近にかけるのではなく、同配設範囲ARにおける回転軸L方向の中央CNにあたる部分を中心に広い範囲にわたってかけることができる。これにより、コイルエンド22とオイルとの熱交換が効率よく行われるようになる。 As described above, according to the present embodiment, the cooling oil is not applied to the vicinity of the end portion of the coil end 22 on the stator core 20 side in the arrangement range AR, but in the rotation axis L direction in the arrangement range AR. It can be applied over a wide range centering on the part corresponding to the central CN of. As a result, heat exchange between the coil end 22 and the oil can be efficiently performed.

通常、コイルエンド22における上記ステータコア20側の端部(以下、基端部)付近には、ステータコイル21とステータコア20との絶縁のために、絶縁シートなどの絶縁部材が設けられている。そのため、コイルエンド22の基端部付近においては、上記絶縁部材に遮られることによって、コイルエンド22とオイルとの熱交換がなされ難くなっている。本実施形態では、そうしたコイルエンド22の基端部にオイルをかけるのではなく、同コイルエンド22の配設範囲ARにおける回転軸L方向の中央CN付近にオイルをかけることができる。こうしたことからも、コイルエンド22とオイルとの熱交換が効率よく行われるようになる。 Usually, an insulating member such as an insulating sheet is provided in the vicinity of the end portion (hereinafter, the base end portion) of the coil end 22 on the stator core 20 side in order to insulate the stator coil 21 and the stator core 20. Therefore, in the vicinity of the base end portion of the coil end 22, heat exchange between the coil end 22 and the oil is difficult due to being blocked by the insulating member. In the present embodiment, instead of applying oil to the base end portion of the coil end 22, oil can be applied to the vicinity of the central CN in the rotation axis L direction in the arrangement range AR of the coil end 22. For these reasons as well, heat exchange between the coil end 22 and the oil can be efficiently performed.

本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
(1)回転軸L方向における配設位置が、ロータ12の外部にオイルを放出する放出孔41が開口している膨出部43の頂壁44の外面とコイルエンド22の上記配設範囲ARにおける回転軸L方向の中央CNとで一致している。これにより、コイルエンド22とオイルとの熱交換が効率よく行われるようになるため、同コイルエンド22、ひいてはステータコイル21を効率良く冷却することができるようになる。
According to this embodiment, the effects described below can be obtained.
(1) The arrangement position in the rotation axis L direction is the outer surface of the top wall 44 of the bulging portion 43 in which the discharge hole 41 for discharging oil to the outside of the rotor 12 is open, and the arrangement range AR of the coil end 22. It coincides with the central CN in the rotation axis L direction in. As a result, heat exchange between the coil end 22 and the oil can be efficiently performed, so that the coil end 22 and the stator coil 21 can be efficiently cooled.

(2)板厚が一定のエンドプレート40を、プレス加工を通じて容易に形成することができる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
(2) An end plate 40 having a constant plate thickness can be easily formed through press working.
The above embodiment can be modified and implemented as follows. The above embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.

・エンドプレート40を各部の板厚が異なる形状に形成してもよい。
・膨出部43の頂壁44の外面における前記放出孔41よりも外周側の部分の少なくとも一部を、外周側に向かうに連れてロータコア30から離れる態様で傾斜した傾斜面にしてもよい。そうした膨出部の一例を図5に示す。図5に示す例では、膨出部63の頂壁64の外面の略全体が、外周側に向かうに連れてロータコア30から離れる態様で傾斜した傾斜面になっている。
-The end plate 40 may be formed in a shape in which the plate thickness of each part is different.
-At least a part of the outer surface of the top wall 44 of the bulging portion 43 on the outer peripheral side of the discharge hole 41 may be an inclined surface that is inclined so as to move away from the rotor core 30 toward the outer peripheral side. An example of such a bulging portion is shown in FIG. In the example shown in FIG. 5, substantially the entire outer surface of the top wall 64 of the bulging portion 63 is an inclined surface that is inclined so as to be separated from the rotor core 30 toward the outer peripheral side.

こうした構成によれば、放出孔61から放出されたオイルを、膨出部63の頂壁64の外面、すなわち傾斜面に沿って流すことによって、ロータコア30から離間する方向に向かわせることができる。これにより、オイルの流れが膨出部63の傾斜面の外周側の端部に到達したときに同膨出部63の外面から剥離し易くなる。そのため、オイルを膨出部63の外面から離間させて外周側に飛散させることができるようになる。したがって、オイルがエンドプレート60の膨出部63よりも外周側において同エンドプレート60の外面を伝って流れてしまうといった好ましくない状況になることが抑えられるようになる。これにより、「放出孔61からロータ12の外部に放出されたオイルをコイルエンド22の配設範囲ARの中央CNを中心に広い範囲にわたってかける」といった構成を好適に実現することができる。 According to such a configuration, the oil discharged from the discharge hole 61 can be directed away from the rotor core 30 by flowing along the outer surface of the top wall 64 of the bulging portion 63, that is, the inclined surface. As a result, when the oil flow reaches the end portion on the outer peripheral side of the inclined surface of the bulging portion 63, it is easily separated from the outer surface of the bulging portion 63. Therefore, the oil can be separated from the outer surface of the bulging portion 63 and scattered to the outer peripheral side. Therefore, it is possible to prevent an unfavorable situation in which oil flows along the outer surface of the end plate 60 on the outer peripheral side of the bulging portion 63 of the end plate 60. Thereby, a configuration such as "the oil discharged from the discharge hole 61 to the outside of the rotor 12 is applied over a wide range centering on the central CN of the arrangement range AR of the coil end 22" can be preferably realized.

上記膨出部の他の例を図6に示す。図6に示す例では、膨出部73の頂壁74の外面における外周側の端部に、周囲方向に延びる凹溝76が形成されている。この膨出部73では、凹溝76の内面における外周側の部分が、外周側に向かうに連れてロータコア30から離れる態様で傾斜した傾斜面になっている。 Another example of the bulging portion is shown in FIG. In the example shown in FIG. 6, a concave groove 76 extending in the peripheral direction is formed at an outer peripheral end portion of the outer surface of the top wall 74 of the bulging portion 73. In the bulging portion 73, the outer peripheral side portion of the inner surface of the concave groove 76 is an inclined surface that is inclined so as to be separated from the rotor core 30 toward the outer peripheral side.

・膨出部43の外周側の端部に、同外周側に突出する形状の庇部を設けてもよい。そうした庇部の一例を図7に示す。図7に示す例では、膨出部83の頂壁84の外周側の端部が外周側に延長されて突出した形状をなしており、その突出した部分が庇部87を構成している。なお、この庇部87は、膨出部83になる部分をプレス加工によって形成した後に、同部分を頂壁84に当たる部分側(図7の右側)から所定量だけ押し潰す加工を施すといった手順で形成することができる。 -At the end of the bulging portion 43 on the outer peripheral side, an eaves portion having a shape protruding toward the outer peripheral side may be provided. An example of such an eaves is shown in FIG. In the example shown in FIG. 7, the end portion of the top wall 84 of the bulging portion 83 on the outer peripheral side is extended to the outer peripheral side to form a protruding shape, and the protruding portion constitutes the eaves portion 87. The eaves portion 87 is formed by pressing a portion to be a bulging portion 83, and then crushing the portion from the portion side (right side in FIG. 7) that hits the top wall 84 by a predetermined amount. Can be formed.

上記構成によれば、放出孔81から放出されてエンドプレート80の外面に沿って流れるオイルが膨出部83の外周側の端部に形成された庇部87によって邪魔されるようになる。これにより、オイルがエンドプレート80の膨出部83よりも外周側において同エンドプレート80の外面を伝って流れてしまうといった好ましくない状況になることが抑えられる。しかも上記構成によれば、放出孔81から放出されてエンドプレート80の膨出部83の外面に沿って流れたオイルを、同膨出部83の外周側の端部に設けられた庇部87の突端においてエンドプレート80の外面から離間させて、外周側に飛散させることができる。これにより、放出孔81からロータ12の外部に放出されたオイルをコイルエンド22の配設範囲ARの中央CNを中心に広い範囲にわたってかけるといった構成を、好適に実現することができるようになる。 According to the above configuration, the oil discharged from the discharge hole 81 and flowing along the outer surface of the end plate 80 is obstructed by the eaves 87 formed at the outer peripheral end of the bulge 83. As a result, it is possible to prevent an unfavorable situation in which oil flows along the outer surface of the end plate 80 on the outer peripheral side of the bulging portion 83 of the end plate 80. Moreover, according to the above configuration, the oil discharged from the discharge hole 81 and flowing along the outer surface of the bulge 83 of the end plate 80 is provided on the outer peripheral end of the bulge 83 with the eaves 87. At the tip of the end plate 80, it can be separated from the outer surface of the end plate 80 and scattered to the outer peripheral side. As a result, it is possible to suitably realize a configuration in which the oil discharged from the discharge hole 81 to the outside of the rotor 12 is applied over a wide range centering on the central CN of the arrangement range AR of the coil end 22.

・第2通路52を間に挟む一対の膨出部43のうちの一方のみに放出孔41を形成するようにしてもよい。
・放出孔41の形成位置は、同放出孔41が膨出部43の外面において開口する位置であれば、任意に変更可能である。放出孔41の形成位置が外周側の位置になるほど、放出孔41から放出されるオイルをコイルエンド22の適正な部位に精度よく当てることができるようになる。
The discharge hole 41 may be formed only in one of the pair of bulging portions 43 sandwiching the second passage 52 in between.
The formation position of the discharge hole 41 can be arbitrarily changed as long as the discharge hole 41 opens on the outer surface of the bulging portion 43. The closer the formation position of the discharge hole 41 is to the outer peripheral side, the more accurately the oil discharged from the discharge hole 41 can be applied to an appropriate portion of the coil end 22.

・膨出部43の膨出形状を、同膨出部43の頂壁44の外面の回転軸L方向における配設位置とコイルエンド22の前記中央CNの回転軸L方向における配設位置とがずれた位置になるように定めてもよい。要は、放出孔41の回転軸L方向における配設位置がコイルエンド22の回転軸L方向における配設範囲ARに含まれていればよい。 The bulging shape of the bulging portion 43 is determined by the arrangement position of the outer surface of the top wall 44 of the bulging portion 43 in the rotation axis L direction and the arrangement position of the coil end 22 in the rotation axis L direction of the central CN. It may be set so that the position is deviated. In short, the arrangement position of the discharge hole 41 in the rotation axis L direction may be included in the arrangement range AR of the coil end 22 in the rotation axis L direction.

・膨出部43の形成位置は、同膨出部43の内部とロータコア30の第2通路52とが連通される位置であれば、任意に変更可能である。
・エンドプレート40における膨出部43の配設範囲は任意に変更可能である。例えば上記実施形態における8つの膨出部43(図2参照)を繋ぐように、エンドプレート40の中心孔の周囲において円環状で膨出する態様で、膨出部を配設するようにしてもよい。その他、上記実施形態における8つの膨出部43を繋いだ部分を含むエンドプレート40の内周側の部分全体が膨出する態様で、膨出部を配設することも可能である。これら構成では、一枚のエンドプレートの膨出部に1つ以上の放出孔を形成することにより、全ての第2通路内のオイルを同放出孔からロータの外部に放出することができる。したがって、放出孔の形成位置や形成数の設定の自由度を高くすることができる。
The forming position of the bulging portion 43 can be arbitrarily changed as long as the inside of the bulging portion 43 and the second passage 52 of the rotor core 30 are communicated with each other.
The arrangement range of the bulging portion 43 on the end plate 40 can be arbitrarily changed. For example, the bulging portions may be arranged in an annular shape around the central hole of the end plate 40 so as to connect the eight bulging portions 43 (see FIG. 2) in the above embodiment. Good. In addition, it is also possible to dispose the bulging portion in such a manner that the entire inner peripheral side portion of the end plate 40 including the portion connecting the eight bulging portions 43 in the above embodiment bulges. In these configurations, by forming one or more discharge holes in the bulging portion of one end plate, the oil in all the second passages can be discharged from the discharge holes to the outside of the rotor. Therefore, the degree of freedom in setting the formation position and the number of discharge holes can be increased.

・第3通路53を、ロータコア30の内部において延びる態様で設けるようにしてもよい。
・上記実施形態にかかる回転電機は、磁極数が8極の回転電機に限らず、任意の磁極数(2極、4極、6極、10極、12極など)の回転電機に適用することができる。
The third passage 53 may be provided so as to extend inside the rotor core 30.
-The rotary electric machine according to the above embodiment is not limited to a rotary electric machine having 8 poles, but is applied to a rotary electric machine having an arbitrary number of magnetic poles (2-pole, 4-pole, 6-pole, 10-pole, 12-pole, etc.). Can be done.

10…電動機、11…ステータ、12…ロータ、13…ケース、14…永久磁石、20…ステータコア、21…ステータコイル、22…コイルエンド、30…ロータコア、31…ロータシャフト、32…中心孔、33…磁石収容孔、40,60,80…エンドプレート、41,61,81…放出孔、43,63,73,83…膨出部、44,64,74,84…頂壁、45…突条部、51…第1通路、52…第2通路、53…第3通路、76…凹溝、87…庇部。 10 ... electric motor, 11 ... stator, 12 ... rotor, 13 ... case, 14 ... permanent magnet, 20 ... stator core, 21 ... stator coil, 22 ... coil end, 30 ... rotor core, 31 ... rotor shaft, 32 ... center hole, 33 ... Magnet accommodating holes, 40, 60, 80 ... End plates, 41, 61, 81 ... Discharge holes, 43, 63, 73, 83 ... Protrusions, 44, 64, 74, 84 ... Top walls, 45 ... Protrusions Part, 51 ... 1st passage, 52 ... 2nd passage, 53 ... 3rd passage, 76 ... concave groove, 87 ... eaves.

Claims (4)

円筒状をなすロータコアと、前記ロータコアの回転軸方向において同ロータコアを貫通する態様で延設されるとともに液体冷媒が供給される冷却通路と、前記回転軸方向において前記ロータコアを間に挟むように配置された一対のエンドプレートと、前記回転軸方向において前記エンドプレートを貫通して前記冷却通路の内外を連通する放出孔と、前記ロータコアおよび前記エンドプレートの外周に配置される円筒状のステータコアと、前記ステータコアに巻回されるとともに同ステータコアから前記回転軸方向に突出した部分であるコイルエンドを有するステータコイルと、を備えた回転電機であって、
前記エンドプレートにおける前記放出孔の周縁を含む特定部分が、同特定部分よりも外周側の部分に対して前記ロータコアから離間する方向に膨出した形状をなしており、
前記放出孔の前記回転軸方向における配設位置が前記コイルエンドの前記回転軸方向における配設範囲に含まれている、回転電機。
A cylindrical rotor core, a cooling passage extending so as to penetrate the rotor core in the rotation axis direction and to which a liquid refrigerant is supplied, and the rotor core being arranged so as to be sandwiched in the rotation axis direction. A pair of end plates, a discharge hole that penetrates the end plate in the direction of the rotation axis and communicates inside and outside the cooling passage, and a cylindrical stator core arranged on the outer periphery of the rotor core and the end plate. A rotary electric machine including a stator coil that is wound around the stator core and has a coil end that is a portion that protrudes from the stator core in the direction of the rotation axis.
A specific portion of the end plate including the peripheral edge of the discharge hole has a shape that bulges in a direction away from the rotor core with respect to a portion on the outer peripheral side of the specific portion.
A rotary electric machine in which the arrangement position of the discharge hole in the rotation axis direction is included in the arrangement range of the coil end in the rotation axis direction.
前記エンドプレートは、各部の板厚が同一になっている
請求項1に記載の回転電機。
The rotary electric machine according to claim 1, wherein the end plate has the same plate thickness in each part.
前記特定部分における前記ロータコアから遠い側の外面のうち、前記放出孔よりも外周側の部分の少なくとも一部が、前記外周側に向かうに連れて前記ロータコアから離れる態様で傾斜した傾斜面をなしている
請求項1または2に記載の回転電機。
Of the outer surface on the side far from the rotor core in the specific portion, at least a part of the portion on the outer peripheral side of the discharge hole forms an inclined surface inclined so as to move away from the rotor core toward the outer peripheral side. The rotary electric machine according to claim 1 or 2.
前記特定部分は、外周側の端部において同外周側に突出する庇部を有する
請求項1または3に記載の回転電機。
The rotary electric machine according to claim 1 or 3, wherein the specific portion has an eaves portion protruding toward the outer peripheral side at an end portion on the outer peripheral side.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011172375A (en) * 2010-02-18 2011-09-01 Aisin Aw Co Ltd Rotor for rotating electric machine
JP2012075244A (en) * 2010-09-28 2012-04-12 Toyota Motor Corp Rotating electric machine and cooling mechanism
JP2018129944A (en) * 2017-02-08 2018-08-16 本田技研工業株式会社 Rotary electric machine
JP2019129576A (en) * 2018-01-23 2019-08-01 本田技研工業株式会社 Rotary electric machine and rotor of the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011172375A (en) * 2010-02-18 2011-09-01 Aisin Aw Co Ltd Rotor for rotating electric machine
JP2012075244A (en) * 2010-09-28 2012-04-12 Toyota Motor Corp Rotating electric machine and cooling mechanism
JP2018129944A (en) * 2017-02-08 2018-08-16 本田技研工業株式会社 Rotary electric machine
JP2019129576A (en) * 2018-01-23 2019-08-01 本田技研工業株式会社 Rotary electric machine and rotor of the same

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