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公開番号2024128356
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-24
出願番号2023037289
出願日2023-03-10
発明の名称ロータシャフト
出願人アイシン高丘株式会社
代理人個人
主分類H02K 1/32 20060101AFI20240913BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】冷却性能がより高められたロータシャフトを提供する。
【解決手段】
電気モータが有するロータコアCの中心部に、ロータコアCと一体的に設けられるロータシャフト10は、軸方向の両端で開口する中空構造を有している。外周部にロータコアCが設けられるシャフト本体11の中空部21aには、ロータコアCを冷却する冷媒が供給される。シャフト本体11の周壁のうち、ロータコアCが設けられる範囲には、中空部21aの内外を貫通する窓部24が設けられている。中空部21aに冷媒が供給されると、ロータシャフト10の回転により生じる遠心力により、冷媒はシャフト本体11の内周面に沿って流れる。その途中で窓部24に至った冷媒は、ロータコアCと直に触れて、ロータコアCの熱と熱交換される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電気モータが有するロータコアの中心部に、前記ロータコアを貫通するように当該ロータコアと一体的に設けられるロータシャフトであって、
外周部に前記ロータコアが設けられるシャフト本体と、
軸方向の両端で開口し、前記ロータコアを冷却する冷媒が供給される、前記シャフト本体の中空部と、
前記シャフト本体の前記中空部を形成する周壁のうち、前記ロータコアが設けられる範囲に設けられ、前記シャフト本体の内外を貫通する窓部と、
を備えていることを特徴とするロータシャフト。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
前記窓部は、前記範囲の端部間の全域にわたり、軸方向に延びるように、又は軸方向に沿って断続的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のロータシャフト。
【請求項３】
前記シャフト本体の周壁に設けられ、外周面に凹凸が形成されることなく内側に向けて突出するリブを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のロータシャフト。
【請求項４】
前記冷媒を排出する冷媒排出口を備えており、
前記リブは、前記冷媒が供給される位置から前記冷媒排出口が設けられた側に向けて、螺旋をなすように形成されていることを特徴とする請求項３に記載のロータシャフト。
【請求項５】
前記冷媒を排出する冷媒排出口を備えており、
前記リブは、軸方向に沿った縦断面において軸方向と交差する方向に延びて環状をなし、軸方向に沿って複数の前記リブが設けられており、
前記縦断面における前記リブの上縁は、前記冷媒排出口に向けて冷媒が流れる方向の側に、正弦波形状の頂点がずれた弧状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のロータシャフト。
【請求項６】
前記リブは、軸方向に沿った縦断面において軸方向と交差する方向に延びて環状をなし、軸方向に沿って複数の前記リブが設けられており、
隣接する前記リブの間に形成された複数のリブ間通路と、
隣接する前記リブ間通路を連通する第１連通路と、
前記複数のリブのうち軸方向の端にあるリブの軸方向外側に設けられ、前記冷媒を排出する冷媒排出口と、
前記複数のリブ間通路のうち軸方向の端に設けられたリブ間通路と、前記冷媒排出口が設けられた領域とを連通する第２連通路と、
を備えていることを特徴とする請求項３に記載のロータシャフト。
【請求項７】
前記第１連通路及び前記第２連通路は、周方向に位置をずらして設けられていることを特徴とする請求項６に記載のロータシャフト。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気モータに用いられるロータシャフトに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年普及が進むハイブリット自動車や電気自動車では、電気モータがその駆動源として用いられている。電気モータは、ステータに設けられるコイル内の電気抵抗による損失やロータやステータの磁界変化による損失により、稼働中に発熱する。電気モータのロータコアに設けられる磁石は、電気モータの発熱によって過熱されると不可逆減磁が生じるため、それを避けるためにロータコアを冷却することが必要となる。
【０００３】
ロータコアの冷却構造として、従来、ロータコアの中心部に当該ロータコアと一体的に設けられるロータシャフトを中空構造とし、中空部を形成する周壁を介してロータコアの熱と熱交換する構成が知られている（例えば特許文献１参照）。この場合、冷媒としてＡＴＦ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＦｌｕｉｄ）等が用いられ、ロータシャフトの中空部に導入される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平９－１８２３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気モータに求められる性能は年々向上しており、それに伴って電気モータの発熱量も増大しつつある。しかしながら、従来の冷却構造ではその冷却性能は十分でなく、電気モータの発熱量の増大に対応することが不十分であった。
【０００６】
本発明は、この課題に鑑みてなされたものであり、冷却性能がより高められたロータシャフトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく、第１の発明は、電気モータが有するロータコアの中心部に、前記ロータコアを貫通するように当該ロータコアと一体的に設けられるロータシャフトであって、
外周部に前記ロータコアが設けられるシャフト本体と、
軸方向の両端で開口し、前記ロータコアを冷却する冷媒が供給される、前記シャフト本体の中空部と、
前記シャフト本体の前記中空部を形成する周壁のうち、前記ロータコアが設けられる範囲に設けられ、前記シャフト本体の内外を貫通する窓部と、
を備えていることを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、前記窓部が、前記範囲の端部間の全域にわたり、軸方向に延びるように、又は軸方向に沿って断続的に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、前記シャフト本体の周壁に設けられ、外周面に凹凸が形成されることなく内側に向けて突出するリブを備えていることを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、前記冷媒を排出する冷媒排出口を備えており、
前記リブは、前記冷媒が供給される位置から前記冷媒排出口が設けられた側に向けて、螺旋をなすように形成されていることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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