JP7322658B2 - Rotating electric machine - Google Patents
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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 rotating electrical machine in which a cooling passage to which liquid coolant is supplied 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 disclosed in Patent Document 1, the cooling passage extends in a manner that penetrates 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 coolant 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 rotating electric machine, the oil in the cooling passage is discharged to the outside of the rotor core from the end of the cooling passage in the rotation axis direction. This oil scatters to the outer peripheral side due to the centrifugal force generated as the rotor core rotates, and the stator arranged on the outer peripheral side of the rotor core. It hangs on the coil end, which is the part that protrudes outward. In the rotating electric machine, the stator coils are cooled through heat exchange with the oil applied to the stator coils.
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 rotating electric machine, the oil discharged from the end of the cooling passage in the direction of the rotation axis to the outside of the rotor core mainly flows along the outer surface of the rotor core in the direction of the rotation axis, and flows in the vicinity of the outer surface to the outer peripheral side. become flowing. As a result, the oil is applied to the coil ends, which are portions that protrude from the stator core in the direction of the rotation axis, in a biased state toward the proximal end side in the protruding direction. Such a rotating electrical machine structure is not preferable in terms of efficiently cooling the stator coils 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。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rotating electric machine capable of efficiently cooling stator coils.
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。 A rotary electric machine for solving the above problems includes a rotor core having a cylindrical shape, a cooling passage extending through the rotor core in the direction of the rotation axis of the rotor core and supplied with a liquid coolant, and the rotation shaft. a pair of end plates disposed so as to sandwich the rotor core in the direction of rotation; a discharge hole penetrating the end plates in the direction of the rotation axis to communicate the inside and the outside of the cooling passage; A rotating electrical machine comprising: a cylindrical stator core arranged on an outer periphery; and a stator coil wound around the stator core and having a coil end that is a portion projecting from the stator core in the rotation axis direction, 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 the discharge hole extends in the direction of the rotation axis. is included in the arrangement range of the coil end in the rotation axis direction.
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 the discharge hole formed in the specific portion of the end plate, that is, the bulged portion. Become. Therefore, on the outer peripheral side of the bulging portion of the end plate, the liquid coolant mainly scatters to the outer peripheral side 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 a portion near the center of the arrangement range of the coil end in the rotation axis direction, instead of spraying the end on the stator coil side of the arrangement range. become. As a result, heat exchange between the coil ends and the liquid coolant is efficiently performed, so that the stator coil can be efficiently cooled.
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。
An embodiment of a rotating electrical machine will be described below.
As shown in FIG. 1, an electric motor 10 as a rotary electric machine is a permanent magnet field type synchronous motor, and includes a stator 11 as a stator, a rotor 12 as a rotor, and a case that accommodates 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 stator coils 21 . The stator core 20 has a substantially cylindrical lamination structure in which a plurality of disc-shaped electromagnetic steel sheets having a center hole are laminated, and is fixed inside the case 13 . A stator coil 21 is wound around the center hole of the stator core 20 . The stator coil 21 has so-called coil ends 22 projecting from the outer surface of the stator core 20 in the direction of the rotation axis L at both ends in the direction in which the rotation axis L of the rotor 12 extends (hereinafter referred to as the direction of the rotation axis L). . Each coil end 22 protrudes in an annular shape around the central hole of 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 that is a rotating shaft. The rotor core 30 has a substantially cylindrical lamination structure in which a plurality of disc-shaped electromagnetic steel sheets having a center hole are laminated. In the electric motor 10 of the present embodiment, both end surfaces of the rotor core 30 in the rotation axis L direction and both end surfaces of the stator core 20 in the rotation axis L direction extend substantially in the same plane. The rotor shaft 31 is integrated with the rotor core 30 while being inserted through the center hole 32 of the rotor core 30 . The rotor shaft 31 is rotatably supported by the case 13 . Rotor 12 is arranged on the inner peripheral side of stator 11 such that the inner peripheral surface of stator core 20 extends along the outer peripheral surface of 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 rotation axis L direction. Each end plate 40 has a disc shape with a center hole and is provided so as to cover the outer surface of rotor core 30 . Each end plate 40 is formed through press working using a metal plate material having a uniform 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 (16 in this embodiment) magnet housing holes 33 penetrating in the rotation axis L direction. These magnet housing holes 33 are arranged in a manner to be spaced apart in the circumferential direction of the rotor core 30 . A permanent magnet 14 is accommodated and fixed inside each magnet accommodation hole 33 . In the rotor core 30 of the present embodiment, each magnetic pole of the electric motor 10 is constituted by a pair of permanent magnets 14 inserted and fixed in two magnet housing holes 33 surrounded by two-dot chain lines in FIG. The rotor core 30 has eight magnetic poles, that is, four 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 passages for flowing oil as a liquid coolant inside the rotor 12. It has a second passageway 52 and a third passageway 53 formed therein. In this 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, the rotor shaft 31 has a hollow structure. A space extending in the rotation axis L direction inside the rotor shaft 31 is used as the first passage 51 . In this embodiment, oil supplied to the rotor 12 when the electric motor 10 is operated first flows into 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。 As shown in FIGS. 1 and 2, the second passage 52 is provided with a through hole penetrating the rotor core 30 in the rotation axis L direction. A plurality (eight in this embodiment) of the second passages 52 are provided in a manner that is spaced apart in the circumferential direction of the rotor core 30 . The second passages 52 are provided one by one at positions 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 this embodiment has a structure in which both ends of the second passage 52 in the rotor core 30 in the direction of the rotation axis L are closed by a pair of end plates 40 . At a position corresponding to the second passage 52 in each end plate 40, more specifically, at a position overlapping the second passage 52 when viewed from the rotation axis L direction, a discharge hole 41 penetrating in the rotation axis L direction with a circular cross section is provided. is formed. Eight discharge holes 41 are provided in each end plate 40, for a total of 16 discharge holes 41. As shown in FIG. Each discharge hole 41 penetrates the end plate 40 in the direction of the rotation axis L 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 overlapping the second passage 52 and the peripheral edge of the discharge hole 41 (hereinafter referred to as a bulge portion 43) when viewed from the direction of the rotation axis L of the rotor 12. has a shape that bulges in a direction away from the rotor core 30 with respect to portions other than the bulging portion 43 . The external shape of the bulging portion 43 is a shape in which all corners are rounded, and has a substantially rectangular shape when viewed from the direction of the rotation axis L as shown in FIG. It has a substantially trapezoidal cross-section when viewed from a 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. As shown in FIG. In the present embodiment, such bulging portions 43 are provided at a total of 16 locations, ie, 8 locations on each end plate 40 .
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 arrangement position in the direction of the rotation axis L is bulged so that the outer surface of the top wall 44 of the bulging portion 43 and the center CN in the direction of the rotation axis L in the arrangement range AR of the coil end 22 coincide with each other. A bulging shape of the portion 43 is defined. The discharge hole 41 is opened 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 between the first passage 51 in the rotor shaft 31 and the second passage 52 in 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 (eight in this embodiment) protrusions 45 protruding in a direction away from the rotor core 30 . there is These ridges 45 extend in the radial direction of the end plate 40 from the end on the inner peripheral side of each bulging portion 43 to the center hole. The third passage 53 is defined between the inner surface of the protrusion 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。
The operation of the electric motor 10 of this embodiment will be described below.
As shown in FIG. 1 , in the electric motor 10 of this embodiment, the oil supplied to the rotor 12 first flows into the first passage 51 inside the rotor shaft 31 . After flowing through the first passage 51, the third passage 53, and the second passage 52 in this order, the oil flows 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. 12 is released to the outside. In the electric motor 10 of the present embodiment, when the oil flows through the first passage 51, the second passage 52, and the third passage 53, heat exchange between the oil and the inner walls of the passages 51 to 53 in the rotor 12 causes the rotor 12 to 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。 During operation of the electric motor 10, centrifugal force acts on the oil in the rotor 12 as the rotor 12 rotates. Therefore, as indicated 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 pushed toward the outer circumference, more specifically, in a direction perpendicular to the rotation axis L by the centrifugal force. It will disperse to This oil is applied to the coil ends 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 ends 22 and, in turn, the stator coil 21 are cooled through heat exchange between the oil applied to the coil ends 22 and the coil ends 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 this 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, after the oil discharged from the discharge hole 41 flows along the outer surface of the top wall 44 of the bulging portion 43 to the outer peripheral side, as indicated by the arrow A in FIG. It leaves the outer surface of the top wall 44 at the end and scatters to the outer peripheral side at a position away from the outer surface of the end plate 40 , that is, at 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, rotation occurs between the outer surface of the top wall 44 of the bulging portion 43 in which the discharge hole 41 opens and the center CN in the direction of the rotation axis L in the arrangement range AR of the coil end 22. The arrangement positions in the direction of the axis L are the same. Therefore, the oil that leaves the outer surface of the top wall 44 of the bulging portion 43 of the end plate 40 and scatters to the outer peripheral side hits the coil end 22 centering on the portion corresponding to the center 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 of the coil end 22 on the stator core 20 side in the arrangement range AR, but is applied in the arrangement range AR in the direction of the rotation axis L. can be applied over a wide range centering on the portion corresponding to the center CN of . As a result, heat exchange between the coil end 22 and the oil is 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 stator core 20 side end (hereinafter referred to as base end) of the coil end 22 to insulate the stator coil 21 from 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 this embodiment, instead of applying oil to the base end portion of the coil end 22, oil can be applied to the vicinity of the center CN in the direction of the rotation axis L in the arrangement range AR of the coil end 22. FIG. For this reason as well, the heat exchange between the coil end 22 and the oil is 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 following effects can be obtained.
(1) The arrangement position in the direction of the rotation axis L is the arrangement range AR of the coil end 22 and the outer surface of the top wall 44 of the bulging portion 43 in which the discharge hole 41 for discharging the oil to the outside of the rotor 12 opens. coincides with the center CN in the direction of the rotation axis L at . As a result, heat exchange between the coil ends 22 and the oil can be efficiently performed, so that the coil ends 22 and, in turn, 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) The end plate 40 having a constant thickness can be easily formed through press working.
It should be noted that the above embodiment can be implemented with the following modifications. The above embodiments and the following modifications can be combined 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 having different plate thicknesses at respective portions.
At least a portion 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 slopes 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 away 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。 With 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, along the inclined surface. As a result, when the flow of oil reaches the end portion on the outer peripheral side of the inclined surface of the bulging portion 63 , it becomes easier for the oil to separate 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 undesirable situation in which the 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 . As a result, it is possible to suitably implement a configuration in which "the oil discharged from the discharge hole 61 to the outside of the rotor 12 is sprayed over a wide range around the center CN of the arrangement range AR of the coil end 22".
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 swelling portion is shown in FIG. In the example shown in FIG. 6, a recessed groove 76 extending in the circumferential direction is formed at the outer peripheral end portion of the outer surface of the top wall 74 of the bulging portion 73 . In this bulging portion 73 , the outer peripheral side portion of the inner surface of the groove 76 forms an inclined surface that is inclined away 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。 - A canopy portion may be provided at the end portion of the bulging portion 43 on the outer peripheral side so as to protrude toward the outer peripheral side. An example of such a canopy is shown in FIG. In the example shown in FIG. 7 , the end portion of the bulging portion 83 on the outer peripheral side of the top wall 84 is extended to the outer peripheral side to form a protruding shape, and the protruding portion constitutes a canopy portion 87 . The eaves portion 87 is formed by pressing a portion that will become the bulging portion 83, and then crushing the same portion by a predetermined amount from the side of the top wall 84 (right side in FIG. 7). 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 end of the bulging portion 83 on the outer peripheral side. As a result, an undesirable 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 is suppressed. Moreover, according to the above configuration, the oil discharged from the discharge hole 81 and flowing along the outer surface of the bulging portion 83 of the end plate 80 is directed to the overhanging portion 87 provided at the end portion of the bulging portion 83 on the outer peripheral side. It can be separated from the outer surface of the end plate 80 at the tip of the end plate 80 and scattered to the outer peripheral side. As a result, it is possible to suitably realize a structure in which the oil discharged from the discharge hole 81 to the outside of the rotor 12 is sprayed over a wide range around the center 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。
- You may make it form the discharge hole 41 only in one of a pair of bulging parts 43 which put the 2nd channel|path 52 in between.
- The formation position of the discharge hole 41 can be arbitrarily changed as long as the discharge hole 41 is open on the outer surface of the bulging portion 43 . The closer the release hole 41 is formed to the outer peripheral side, the more accurately the oil released from the release hole 41 can be applied to a proper 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 center CN of the coil end 22 in the rotation axis L direction. It may be set so as to be in a shifted position. The point is that the arrangement position of the discharge hole 41 in the rotation axis L direction should 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 formation 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 in the end plate 40 can be arbitrarily changed. For example, the bulges may be arranged in an annular bulge around the center hole of the end plate 40 so as to connect the eight bulges 43 (see FIG. 2) in the above embodiment. good. In addition, it is also possible to dispose the bulging portions in such a manner that the entire inner peripheral portion of the end plate 40 including the portion connecting the eight bulging portions 43 in the above embodiment bulges out. In these configurations, by forming one or more discharge holes in the bulging portion of one end plate, all of the oil in the second passage can be discharged from the discharge holes to the outside of the rotor. Therefore, it is possible to increase the degree of freedom in setting the formation positions and the number of discharge holes.
・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 eight magnetic poles, and may be applied to a rotary electric machine having any number of magnetic poles (2, 4, 6, 10, 12, 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。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 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 accommodation hole 40, 60, 80 ... End plate 41, 61, 81 ... Release hole 43, 63, 73, 83 ... Swelling part 44, 64, 74, 84 ... Top wall 45 ... Protrusion Parts 51... First passage, 52... Second passage, 53... Third passage, 76... Groove, 87... Eaves part.
Claims (2)
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おり、
前記エンドプレートは、各部の板厚が同一になっている、回転電機。 A rotor core having a cylindrical shape, a cooling passage extending through the rotor core in the direction of the rotation axis of the rotor core and supplied with a liquid coolant, and arranged to sandwich the rotor core in the direction of the rotation axis. a pair of end plates, a discharge hole that penetrates the end plates in the direction of the rotation axis to communicate the inside and outside of the cooling passage, a cylindrical stator core that is arranged on the outer circumference of the rotor core and the end plates; A rotating electric machine comprising a stator coil wound around the stator core and having a coil end which is a portion projecting 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;
an arrangement position of the discharge hole in the rotation axis direction is included in an arrangement range of the coil end in the rotation axis direction,
The rotary electric machine , wherein the end plate has the same plate thickness at each part .
請求項１に記載の回転電機。 Of the outer surface of the specific portion farther from the rotor core, at least a portion of the portion on the outer peripheral side of the discharge hole forms an inclined surface that is inclined away from the rotor core toward the outer peripheral side. The rotary electric machine according to claim 1.
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