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JP2013038994A - Rotary electric machine - Google Patents

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JP2013038994A
JP2013038994A JP2011175112A JP2011175112A JP2013038994A JP 2013038994 A JP2013038994 A JP 2013038994A JP 2011175112 A JP2011175112 A JP 2011175112A JP 2011175112 A JP2011175112 A JP 2011175112A JP 2013038994 A JP2013038994 A JP 2013038994A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
shaft
flow path
channel
radial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011175112A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Daisuke Kitada
大輔 北田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2011175112A priority Critical patent/JP2013038994A/en
Publication of JP2013038994A publication Critical patent/JP2013038994A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce pressure loss of a coolant discharged from a rotor shaft to a coil in a rotary electric machine which further has an input shaft penetrating a hollow part of a hollow rotor shaft and sends the coolant through a passage in the input shaft.SOLUTION: First and second radial passages 60, 62, which send a coolant to a coil, are provided in a rotor shaft 24. Communication passages 56, 58 are provided at positions, which are the same positions as the radial passages 60, 62, in an input shaft 26 penetrating through a hollow part of the rotor shaft 24 in the rotation axis direction of the rotor. The coolant flowing in an inner passage 50 in the input shaft 26 passes the communication passages 56, 58 to reach an outer passage 52 and then passes the radial passages 60, 62 to be discharged to the coil. The pathway flowing in the outer passage 52 is short and the pressure loss is reduced.

Description

本発明は、回転電機に関し、特にその冷却に係る構造に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine, and more particularly to a structure related to cooling thereof.

電気エネルギを回転の運動エネルギに変換する電動機、回転の運動エネルギを電気エネルギに変換する発電機、さらに電動機と発電機どちらにも機能する電気機器が知られている。以下において、これらの電気機器を回転電機と記す。   An electric motor that converts electrical energy into rotational kinetic energy, a generator that converts rotational kinetic energy into electrical energy, and an electric device that functions as both the motor and the generator are known. Hereinafter, these electric devices are referred to as rotating electric machines.

液体により冷却を行う回転電機が知られている(下記特許文献1参照)。下記特許文献1に記載された回転電機では、中空のロータ軸の中空部分により冷却液を送り、ロータ軸に径方向にあけられた案内孔を介して冷却液をステータのコイルに向けて吐出し、コイルを冷却している。   A rotating electrical machine that cools with a liquid is known (see Patent Document 1 below). In the rotating electrical machine described in Patent Document 1 below, the coolant is sent through the hollow portion of the hollow rotor shaft, and the coolant is discharged toward the stator coil through a guide hole formed in the rotor shaft in the radial direction. The coil is cooling.

特開2010−45894号公報JP 2010-45894 A

中空のロータ軸の中空部を貫通する内側軸を更に有し、内側軸内の流路を通して冷却液が送られる回転電機において、ロータ軸からコイルに向けて冷却液を吐出するためには、ロータ軸と内側軸の径方向の隙間を介して、冷却液を送る必要がある。このロータ軸と内側軸の隙間を流れる際の圧力損失が大きいという問題がある。   In a rotating electrical machine that further includes an inner shaft that passes through a hollow portion of a hollow rotor shaft and that sends coolant through a flow path in the inner shaft, in order to discharge the coolant from the rotor shaft toward the coil, the rotor It is necessary to send the coolant through the radial gap between the shaft and the inner shaft. There is a problem that the pressure loss when flowing through the gap between the rotor shaft and the inner shaft is large.

本発明は、前記の圧力損失の低減を目的とする。   The present invention aims to reduce the pressure loss.

本発明の回転電機は、中空のロータ軸と、ロータ軸の中空部を貫通する内側軸とを有する。内側軸の内部には、ロータの回転軸線方向に沿って延びて冷却液が流れる内側流路が設けられ、ロータ軸と内側軸の径方向の隙間にも冷却液が流れる。この隙間を外側流路と呼ぶ。内側流路から外側流路に冷却液を送るために、内側軸にはこれらの流路を連通する連通流路が形成される。さらに、外側流路からステータのコイルに向けて冷却液を送るためにロータ軸に、当該ロータ軸の内周面と外周面を連通する径方向流路が形成される。径方向流路は、ロータのコア端部近傍に形成される。この位置は、ステータに配置されたコイルのコイルエンド部分の内側に相当し、ここから送出された冷却液は、コイルエンド部分に向かう。連通流路は、ロータの回転軸線方向において、径方向流路と同じ位置に設けられる。これにより、内側流路から径方向流路に流れる流体の、外側流路を流れる流路長を短くする。   The rotating electrical machine of the present invention has a hollow rotor shaft and an inner shaft that penetrates the hollow portion of the rotor shaft. Inside the inner shaft, an inner flow path is provided that extends along the rotation axis direction of the rotor and through which the cooling liquid flows. The cooling liquid also flows in a radial gap between the rotor shaft and the inner shaft. This gap is referred to as an outer channel. In order to send the coolant from the inner channel to the outer channel, a communication channel that connects these channels is formed on the inner shaft. Further, a radial flow path is formed in the rotor shaft to communicate the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the rotor shaft in order to send the coolant from the outer flow channel toward the stator coil. The radial flow path is formed near the core end of the rotor. This position corresponds to the inside of the coil end portion of the coil disposed on the stator, and the coolant sent from the coil heads toward the coil end portion. The communication flow path is provided at the same position as the radial flow path in the rotation axis direction of the rotor. This shortens the length of the fluid flowing from the inner channel to the radial channel and flowing through the outer channel.

内側流路から径方向流路に流れる流体の、外側流路を流れる流路長が短くされたことにより、圧力損失が低減される。   By reducing the length of the fluid flowing from the inner channel to the radial channel and flowing through the outer channel, the pressure loss is reduced.

回転電機を含む動力装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the motive power apparatus containing a rotary electric machine. 本実施形態の回転電機の回転軸線を含む断面図である。It is sectional drawing containing the rotating shaft line of the rotary electric machine of this embodiment. ロータの軸線方向から見た状態を示す図である。It is a figure which shows the state seen from the axial direction of the rotor.

以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図1は、二重に配置された軸を有する動力装置10の一例を模式的に表す図である。動力装置10は、回転電機12の他に他の原動機14を有する。他の原動機14は、例えば内燃機関等の熱機関であってもよく、また回転電機であってもよい。更には、複数の原動機を組み合わせたものであってもよい。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a power plant 10 having doubly arranged shafts. The power unit 10 includes another prime mover 14 in addition to the rotating electrical machine 12. The other prime mover 14 may be a heat engine such as an internal combustion engine, or may be a rotating electric machine. Furthermore, it may be a combination of a plurality of prime movers.

回転電機12は、ロータ16とステータ18を含む。ステータ18は、巻装されたコイル20を含み、コイル20に外部より電力を供給することにより、ステータ18の内側に回転する磁界が形成される。ロータ16は、軸受22に支持される中空のロータ軸24を有し、このロータ軸24を中心軸として回転可能となっている。ロータ16は、ステータ18により形成された回転磁界と磁気結合し、回転する。以降、ロータ軸24の中心軸線をロータの回転軸線と記す。   The rotating electrical machine 12 includes a rotor 16 and a stator 18. The stator 18 includes a wound coil 20, and by supplying electric power to the coil 20 from the outside, a rotating magnetic field is formed inside the stator 18. The rotor 16 has a hollow rotor shaft 24 supported by the bearing 22 and is rotatable about the rotor shaft 24 as a central axis. The rotor 16 is magnetically coupled to the rotating magnetic field formed by the stator 18 and rotates. Hereinafter, the central axis of the rotor shaft 24 is referred to as the rotation axis of the rotor.

他の原動機14の動力が入力される入力軸26は、ロータ軸24の中空部を貫通し、ロータ軸24の内側に位置する。入力軸26とロータ軸24は二重の軸を構成し、それぞれの軸の一端が共通の出力統合装置30に結合されている。出力統合装置30は、回転電機12と他の原動機14の動力を統合し、出力軸28より出力する。出力統合装置30は、例えば回転電機12からの出力を減速する減速機を含んでよく、回転電機12の減速された出力と、他の原動機14の出力とを統合する。また、出力統合装置30はクラッチを含んでよく、回転電機12または他の原動機14の出力を選択的に出力軸28と結合し、両方の原動機の出力を出力軸28に送り出す状態と、一方の原動機の出力のみ出力軸に送り出す状態とを選択可能とする。さらに、出力統合装置30は、変速機を含んでもよく、例えば、回転電機12の出力を2値の変速比で出力軸28に接続可能とする。   The input shaft 26 to which the power of the other prime mover 14 is input passes through the hollow portion of the rotor shaft 24 and is located inside the rotor shaft 24. The input shaft 26 and the rotor shaft 24 constitute a double shaft, and one end of each shaft is coupled to a common output integration device 30. The output integration device 30 integrates the power of the rotating electrical machine 12 and the other prime mover 14 and outputs the power from the output shaft 28. The output integration device 30 may include, for example, a speed reducer that decelerates the output from the rotating electrical machine 12, and integrates the reduced output of the rotating electrical machine 12 and the outputs of the other prime movers 14. The output integration device 30 may include a clutch, and selectively couples the output of the rotating electrical machine 12 or other prime mover 14 with the output shaft 28 and sends the outputs of both prime movers to the output shaft 28. Only the output of the prime mover can be selected to be sent to the output shaft. Further, the output integration device 30 may include a transmission, and for example, the output of the rotating electrical machine 12 can be connected to the output shaft 28 with a binary gear ratio.

回転電機12および出力統合装置30の回転部分を支持する軸受等には、オイルポンプ32から潤滑油が供給される。オイルポンプ32から送り出された潤滑油は、入力軸26内に形成された流路を介して送られ、動力装置10の各部に供給される。潤滑油は、動力装置内の液圧クラッチ等を作動させる作動流体としても利用されることがある。また、潤滑油は、動力装置10の各部の冷却を行う冷却液としての作用も有する。以下の説明においては、潤滑油の作用のうち着目する作用が冷却作用であるので、潤滑油を冷却液と記して説明する。   Lubricating oil is supplied from the oil pump 32 to the bearings and the like that support the rotating parts of the rotating electrical machine 12 and the output integrating device 30. Lubricating oil sent out from the oil pump 32 is sent through a flow path formed in the input shaft 26 and supplied to each part of the power unit 10. Lubricating oil may also be used as a working fluid that operates a hydraulic clutch or the like in the power unit. The lubricating oil also has an action as a coolant that cools each part of the power unit 10. In the following description, since the effect to which attention is paid is the cooling action among the actions of the lubricating oil, the lubricating oil will be described as a cooling liquid.

図2は、回転電機12の回転軸線を含む断面を示す図である。回転電機12は、ケース34に収められ、ステータ18はケース34に固定されている。ステータ18は、電磁鋼板をロータの回転軸線方向に積層して形成されたステータコア36を含む。ステータコア36は、円筒と、円筒内周面から突出し、周方向に配列される複数の歯を有する。この歯に導線が巻回されてコイル20が形成される。ロータの回転軸線方向において、ステータコア36からはみ出したコイルの部分がコイルエンド部分である。   FIG. 2 is a view showing a cross section including the rotation axis of the rotating electrical machine 12. The rotating electrical machine 12 is housed in a case 34, and the stator 18 is fixed to the case 34. Stator 18 includes a stator core 36 formed by laminating electromagnetic steel plates in the direction of the rotation axis of the rotor. The stator core 36 has a cylinder and a plurality of teeth that protrude from the inner peripheral surface of the cylinder and are arranged in the circumferential direction. A conductive wire is wound around the teeth to form the coil 20. A portion of the coil that protrudes from the stator core 36 in the direction of the rotation axis of the rotor is a coil end portion.

ロータ16は、電磁鋼板がロータの回転軸線方向に積層された略円柱形状のロータコア38を有し、ロータコア38の回転軸線方向の両端には、ロータコア38を挟むようにエンドプレート40,41が配置される。エンドプレート40,41は、略円板形状であり、ロータコア38と共に一つの円柱体を構成する。ロータコア38およびエンドプレート40,41の中心を中空のロータ軸24が貫いている。ロータ軸24にはフランジ42が設けられ、ここにエンドプレート40が当接している。ロータコア38の他方の端においては、かしめリング44が設けられている。かしめリング44をロータ軸24にかしめることにより、ロータコア38と2枚のエンドプレート40,41をロータ軸24に対して固定する。ロータコア38とロータ軸24は、一体となって回転する。   The rotor 16 has a substantially cylindrical rotor core 38 in which electromagnetic steel plates are laminated in the rotation axis direction of the rotor, and end plates 40 and 41 are arranged at both ends of the rotor core 38 in the rotation axis direction so as to sandwich the rotor core 38. Is done. The end plates 40 and 41 have a substantially disc shape, and constitute one cylindrical body together with the rotor core 38. A hollow rotor shaft 24 passes through the center of the rotor core 38 and the end plates 40 and 41. The rotor shaft 24 is provided with a flange 42, and the end plate 40 is in contact therewith. A caulking ring 44 is provided at the other end of the rotor core 38. The rotor core 38 and the two end plates 40 and 41 are fixed to the rotor shaft 24 by caulking the caulking ring 44 to the rotor shaft 24. The rotor core 38 and the rotor shaft 24 rotate together.

ロータコア38内には、永久磁石(不図示)が埋め込まれている。この永久磁石がステータ18により形成される回転磁界と磁気結合し、ロータ16が回転する。ロータ軸24は、軸受22、例えばボール軸受等の転がり軸受を介してケース34に回転可能に支持される。ロータ軸24は、図中右端において延長軸46とスプライン結合し、延長軸46によりロータ16の回転が出力統合装置30に送り出される。   A permanent magnet (not shown) is embedded in the rotor core 38. The permanent magnet is magnetically coupled with the rotating magnetic field formed by the stator 18, and the rotor 16 rotates. The rotor shaft 24 is rotatably supported by the case 34 via a bearing 22, for example, a rolling bearing such as a ball bearing. The rotor shaft 24 is splined to the extension shaft 46 at the right end in the figure, and the rotation of the rotor 16 is sent to the output integrating device 30 by the extension shaft 46.

ロータ軸24の中空部には、中空部を貫通するように入力軸26が配置される。入力軸26は軸受48、例えばニードル軸受を介してロータ軸24に支持される。ロータ軸24と入力軸26は共通の回転軸線を有するように、つまり同軸に配置することができる。   An input shaft 26 is disposed in the hollow portion of the rotor shaft 24 so as to penetrate the hollow portion. The input shaft 26 is supported by the rotor shaft 24 via a bearing 48, for example, a needle bearing. The rotor shaft 24 and the input shaft 26 can be arranged so as to have a common rotation axis, that is, coaxially.

入力軸26内には、その回転軸線の方向に沿って貫通孔があけられ、これが冷却液(潤滑油)の流路50となって、動力装置10内の必要な部分に供給される。二重に配置されたロータ軸24と入力軸26の間には、環状の隙間が形成され、この空間も冷却液の流路52となる。流路50と流路52は入力軸26に仕切られ、入力軸26の内側に流路50が、外側に流路52が配置される。以下、流路50を内側流路50、流路52を外側流路52と記して説明する。内側流路50から外側流路52に冷却液を流すために、入力軸26には、入力軸の内周面と外周面に両端が開口し、これらを連通する連通流路54,56,58が形成されている。この回転電機12においては、連通流路54,56,58は、回転軸線方向において3箇所に設けられている。第1連通流路54は、ロータの回転軸線方向においてロータコア38の中央部分に設けられる。第2,第3連通流路56,58は、回転軸線方向においてロータコア38の端部付近に対応して設けられている。第2,第3連通流路56,58の位置については、後でもう一度説明する。   A through hole is formed in the input shaft 26 along the direction of the rotation axis thereof, and this becomes a flow path 50 of a coolant (lubricating oil) and is supplied to a necessary portion in the power unit 10. An annular gap is formed between the doubly arranged rotor shaft 24 and the input shaft 26, and this space also serves as a coolant flow path 52. The flow path 50 and the flow path 52 are partitioned by the input shaft 26, and the flow path 50 is disposed inside the input shaft 26 and the flow path 52 is disposed outside. Hereinafter, the flow channel 50 will be described as the inner flow channel 50 and the flow channel 52 will be described as the outer flow channel 52. In order to allow the coolant to flow from the inner channel 50 to the outer channel 52, both ends of the input shaft 26 are opened on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the input shaft, and communication channels 54, 56, 58 communicating these. Is formed. In this rotating electrical machine 12, the communication flow paths 54, 56, and 58 are provided at three locations in the rotation axis direction. The first communication channel 54 is provided in the central portion of the rotor core 38 in the direction of the rotation axis of the rotor. The second and third communication channels 56 and 58 are provided in the vicinity of the end of the rotor core 38 in the rotation axis direction. The positions of the second and third communication channels 56 and 58 will be described again later.

第1連通流路54は、内側流路50と外側流路52を連通し、冷却液は内側流路50から第1連通流路54を通って外側流路52に流れる。外側流路52に送られた冷却液はロータコア38を内側から冷やし、ロータコア38に内蔵される永久磁石の温度も低下させる。第1連通流路54は、一つ設けてもよく、周方向に二つ以上設けてもよい。   The first communication channel 54 communicates the inner channel 50 and the outer channel 52, and the coolant flows from the inner channel 50 to the outer channel 52 through the first communication channel 54. The coolant sent to the outer flow path 52 cools the rotor core 38 from the inside, and also reduces the temperature of the permanent magnet built in the rotor core 38. One first communication channel 54 may be provided, or two or more first communication channels 54 may be provided in the circumferential direction.

ロータ軸24の、ロータコア38の端部近傍に、ロータ軸24の内周面と外周面に両端が開口し、これらを連通する径方向流路60,62が設けられている。外側流路52内の冷却液は、ロータ16の回転に伴う遠心力によって、径方向流路60,62を介してロータ軸24の外側に送り出され、コイル20のコイルエンド部分に掛かり、コイルを冷却する。径方向流路60,62が、コイルエンド部分に囲まれる部分に配置されることにより、送り出される冷却液はコイルエンド部分に掛かる。しかし、図示するように、コイルエンド部分に囲まれる範囲には、軸受等の部品が配置され、径方向流路60,62を配置するスペースが限られる。この回転電機12においては、ロータ軸線方向におけるエンドプレート40,41が配置される位置またはこれに隣接して径方向流路60,62が設けられている。特に、図中左側の径方向流路(以下、第1径方向流路)60は、フランジ42の位置に設けられている。図3に示すように、フランジ42には、径方向流路60の周方向位置と同じ位置に切り欠き64が形成されており、第1径方向流路60から送り出された冷却液は、切り欠き64を通って、コイルエンド部分に向かう。また、フランジに切り欠き64を設ける代わりに、第1径方向流路60をフランジ42内部に延長して設けるようにすることもできる。第1径方向流路60は、一つ設けてもよく、周方向に二つ以上設けてもよい。図3に示す例は、周方向に等間隔で二つを設けた例である。   In the vicinity of the end of the rotor core 38 of the rotor shaft 24, both ends are opened on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the rotor shaft 24, and radial flow paths 60, 62 communicating these are provided. The coolant in the outer flow path 52 is sent to the outside of the rotor shaft 24 via the radial flow paths 60 and 62 by centrifugal force accompanying the rotation of the rotor 16, and is applied to the coil end portion of the coil 20. Cooling. Since the radial flow paths 60 and 62 are disposed in a portion surrounded by the coil end portion, the delivered coolant is applied to the coil end portion. However, as shown in the drawing, parts such as bearings are arranged in a range surrounded by the coil end portion, and a space for arranging the radial flow paths 60 and 62 is limited. In the rotating electrical machine 12, radial flow paths 60 and 62 are provided at or adjacent to the positions where the end plates 40 and 41 are disposed in the rotor axial direction. In particular, the left radial flow path (hereinafter referred to as the first radial flow path) 60 in the drawing is provided at the position of the flange 42. As shown in FIG. 3, the flange 42 is formed with a notch 64 at the same position as the circumferential position of the radial flow path 60, and the coolant sent from the first radial flow path 60 is cut off. It goes to the coil end portion through the notch 64. Further, instead of providing the notch 64 in the flange, the first radial flow path 60 may be provided extending inside the flange 42. One first radial flow path 60 may be provided, or two or more first radial flow paths 60 may be provided in the circumferential direction. The example shown in FIG. 3 is an example in which two are provided at equal intervals in the circumferential direction.

図中右側の第2径方向流路62の外側の開口は、エンドプレート41の内径に対向して位置する。エンドプレート41には、径方向に延びて穿たれた径方向溝66が設けられている。第2径方向流路62と径方向溝66は、周方向において同一の位置に配置される。これにより第2径方向流路62の外側の開口と周方向溝66の内側の端が対向し、第2径方向流路62から送り出された冷却液が周方向溝66に受け入れられ、周方向溝66を通ってコイルエンド部分に向かう。周方向溝66の外側の端は、溝の深さが径方向外側に向けて徐々に浅くなる斜面を形成するようにでき、送り出される冷却液の向きを滑らかに変えるようにできる。図中左側のエンドプレート40にも、同様の径方向溝を設けることができ、この径方向溝の内周端と第1径方向流路60の外側の開口とが対向するように配置された場合、フランジ42の切り欠き66を設けないように、またフランジ内に径方向流路を形成しないようにできる。   The opening on the outer side of the second radial flow path 62 on the right side in the drawing is positioned to face the inner diameter of the end plate 41. The end plate 41 is provided with a radial groove 66 extending in the radial direction. The second radial flow path 62 and the radial groove 66 are disposed at the same position in the circumferential direction. As a result, the outer opening of the second radial flow path 62 and the inner end of the circumferential groove 66 face each other, and the coolant sent out from the second radial flow path 62 is received by the circumferential groove 66, and the circumferential direction It goes to the coil end portion through the groove 66. The outer end of the circumferential groove 66 can form a slope in which the depth of the groove gradually decreases toward the radially outer side, and the direction of the coolant to be sent out can be changed smoothly. A similar radial groove can also be provided on the left end plate 40 in the drawing, and the inner peripheral end of the radial groove and the opening on the outside of the first radial flow channel 60 are arranged to face each other. In this case, it is possible not to provide the notch 66 of the flange 42 or to form a radial flow path in the flange.

外側流路52の流路断面積が内側流路50のそれよりも小さい場合には、第1連絡流路54を介して第1および第2径方向流路60,62に冷却液を送るとすると、外側流路52において大きな圧力損失が生じる。第1および径方向流路60,62への冷却液の流路が短くなるように、特に外側流路52内の流路が短くなるように、第2および第3連通流路56,58の位置を定めることができる。   When the flow path cross-sectional area of the outer flow path 52 is smaller than that of the inner flow path 50, the coolant is sent to the first and second radial flow paths 60 and 62 via the first communication flow path 54. Then, a large pressure loss occurs in the outer flow path 52. The second and third communication channels 56, 58 are arranged so that the coolant channel to the first and radial channels 60, 62 is shortened, and in particular, the channel in the outer channel 52 is shortened. The position can be determined.

第2連通流路56の位置は、ロータの回転軸線方向において、第1径方向流路60と同じ位置とすることができる。第2連通流路56の外側の開口と、第1径方向流路60の内側の開口の少なくとも一部が重なるような配置とすることが望ましい。ロータ軸24と入力軸26は相対速度をもって回転し、第2連通流路56と第1径方向流路60が周方向において同じ位置となったとき、両者の開口の少なくとも一部が対向した配置となる。冷却液は、内側流路50から第2連通流路56を通って外側流路52に送られ、外側流路52から第1径方向流路60を通って、コイル、特にコイルエンド部分に向けて吐出される。   The position of the second communication channel 56 can be the same position as the first radial channel 60 in the direction of the rotation axis of the rotor. It is desirable that the opening on the outside of the second communication channel 56 and at least a part of the opening on the inside of the first radial channel 60 overlap. The rotor shaft 24 and the input shaft 26 rotate at a relative speed, and when the second communication flow channel 56 and the first radial flow channel 60 are in the same position in the circumferential direction, at least a part of both openings face each other. It becomes. The coolant is sent from the inner flow path 50 to the outer flow path 52 through the second communication flow path 56 and from the outer flow path 52 to the first radial flow path 60 toward the coil, particularly the coil end portion. Discharged.

第3連絡流路58の位置は、ロータの回転軸線方向において、第2径方向流路62と同じ位置とすることができる。第3連通流路58の外側の開口と、第2径方向流路62の内側の開口の少なくとも一部が重なるような配置とすることが望ましい。第3連通流路58と第2径方向流路62が周方向において同じ位置となったとき、両者の開口の少なくとも一部が対向した配置となる。冷却液は、内側流路50から第3連通流路56を通って外側流路52に送られ、外側流路52から第1径方向流路60を通って、コイル、特にコイルエンド部分に向けて吐出される。   The position of the third communication channel 58 can be the same position as the second radial channel 62 in the rotation axis direction of the rotor. It is desirable that the opening on the outside of the third communication channel 58 and at least a part of the opening on the inside of the second radial channel 62 overlap. When the third communication flow path 58 and the second radial flow path 62 are in the same position in the circumferential direction, at least a part of the opening of both faces the arrangement. The coolant is sent from the inner channel 50 to the outer channel 52 through the third communication channel 56 and from the outer channel 52 to the first radial channel 60 toward the coil, particularly the coil end portion. Discharged.

第1および第2径方向流路60,62の一方のみ設けることも可能である。この場合、第2および第3連通路56,58について、設けられた第1または第2径方向流路60,62に対応する方にのみ設けるようにできる。   It is also possible to provide only one of the first and second radial flow paths 60 and 62. In this case, the second and third communication passages 56 and 58 can be provided only in the direction corresponding to the provided first or second radial flow path 60 or 62.

第2および第3連通流路56,58と、第1および第2径方向流路60,62がそれぞれロータの回転軸線方向において同じ位置に配置されることで、冷却液が外側流路52を流れる距離が短くなり、その分圧力損失が低減される。   The second and third communication channels 56 and 58 and the first and second radial channels 60 and 62 are arranged at the same position in the rotation axis direction of the rotor, respectively, so that the coolant flows through the outer channel 52. The flow distance is shortened, and the pressure loss is reduced accordingly.

12 回転電機、16 ロータ、18 ステータ、20 コイル、24 ロータ軸、26 入力軸(内側軸)、38 ロータコア、40,41 エンドプレート、42 フランジ、44 かしめリング、50 内側流路、52 外側流路、54 第1連通流路、56 第2連通流路、58 第3連通流路、60 第1径方向流路、62 第2径方向流路。   12 Rotating machine, 16 Rotor, 18 Stator, 20 Coil, 24 Rotor shaft, 26 Input shaft (inner shaft), 38 Rotor core, 40, 41 End plate, 42 Flange, 44 Caulking ring, 50 Inner channel, 52 Outer channel 54 1st communication flow path, 56 2nd communication flow path, 58 3rd communication flow path, 60 1st radial flow path, 62 2nd radial flow path.

Claims (1)

ロータコアと、ロータコアと一体に回転する中空のロータ軸を有するロータと、
コイルを有し、ロータの外側に配置されるステータと、
ロータ軸の中空部を貫通する内側軸と、
を含む回転電機であって、
内側軸は、当該内側軸の内部においてロータの回転軸線方向に沿って延びて冷却液が流れる内側流路を有し、
ロータ軸と内側軸の径方向の隙間が冷却液が流れる外側流路となり、
ロータ軸は、ロータコアの端部近傍に、ロータ軸の内周面と外周面を連通する径方向流路を有し、
内側軸は更に、ロータの回転軸線方向において前記径方向流路と同じ位置に、内側流路と外側流路を連通する連通流路を有し、
内側流路、連通流路、外側流路および径方向流路を流れた冷却液がステータのコイルに向けて吐出される、
回転電機。
A rotor core, and a rotor having a hollow rotor shaft that rotates integrally with the rotor core;
A stator having a coil and disposed outside the rotor;
An inner shaft passing through the hollow portion of the rotor shaft;
A rotating electric machine including
The inner shaft has an inner channel that extends along the rotation axis direction of the rotor inside the inner shaft and through which the coolant flows.
The gap in the radial direction between the rotor shaft and the inner shaft becomes the outer flow path through which the coolant flows.
The rotor shaft has a radial flow path that communicates the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the rotor shaft in the vicinity of the end of the rotor core,
The inner shaft further has a communication channel that communicates the inner channel and the outer channel at the same position as the radial channel in the rotation axis direction of the rotor,
The coolant flowing through the inner flow path, the communication flow path, the outer flow path, and the radial flow path is discharged toward the stator coil.
Rotating electric machine.
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