特許ウォッチ

公開番号2025018473
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023122195
出願日2023-07-27
発明の名称ロータ
出願人住友ベークライト株式会社
代理人個人
主分類H02K 9/19 20060101AFI20250130BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】回転電機に用いられるロータを効果的に冷却するとともに、適切に絶縁性を確保する技術を提供する。
【解決手段】複数の電磁鋼板を積層してなるロータコア20と、前記ロータコア20を冷却する冷媒CLTが流れるロータ冷却流路30と、を有し、ロータ冷却流路30は、前記ロータコア20の一方の端部である第1端部21から他方の端部である第2端部22に連通しているロータ内冷却流路31を有し、前記ロータ内冷却流路31は前記第1端部21から前記第2端部22の間の流路において閉鎖流路を構成している、ロータ2が提供される。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
複数の電磁鋼板を積層してなるロータ本体と、
前記ロータ本体を冷却する冷却媒体が流れる冷却流路と、
を有し、
前記冷却流路は、前記ロータ本体の一方の端部である第１端部から他方の端部である第２端部に連通しているロータ内冷却流路を有し、
前記ロータ内冷却流路は前記第１端部から前記第２端部の間の流路において閉鎖流路を構成している、ロータ。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記ロータ内冷却流路は、外周面に前記冷却媒体の出入口を有さない、請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記ロータ本体は、外径が５０ｍｍ以上５００ｍｍ以下である、請求項１または２に記載のロータ。
【請求項４】
前記ロータ内冷却流路の流路壁面は樹脂からなる、請求項１または２に記載のロータ。
【請求項５】
前記ロータ内冷却流路は、前記ロータ本体の前記第１端部と前記第２端部とを貫通するパイプ部材を有してなる、請求項１または２に記載のロータ。
【請求項６】
前記ロータ内冷却流路は、前記ロータ本体の前記第１端部と前記第２端部とを貫通する複数のサブ流路を備えてなり、
前記サブ流路のそれぞれが閉鎖流路を構成している、請求項１に記載のロータ。
【請求項７】
前記ロータの回転軸方向の一方の端部に設けられた第１サイドプレートと、
前記ロータの回転軸方向の他方の端部に設けられた第２サイドプレートと、
を有し、
前記冷却流路は、
前記第１サイドプレートに設けられ、前記ロータ内冷却流路の一端に連結される第１サイドプレート冷却流路と、
前記第２サイドプレートに設けられ、前記ロータ内冷却流路の他端に連結される第２サイドプレート冷却流路と、
を有する、請求項１または２に記載のロータ。
【請求項８】
前記ロータ本体に回転軸に取り付けられたシャフトを有し、
前記シャフトは、
前記ロータ本体の第１端部から外に延出した第１シャフト延出部と、
前記第２端部から外に延出した第２シャフト延出部と、
前記第１シャフト延出部に設けられ、前記第１サイドプレート冷却流路へ連結される第１シャフト内冷却流路と、
前記第２シャフト延出部に設けられ、前記第２サイドプレート冷却流路へ連結される第２シャフト内冷却流路と、
を有する、請求項７に記載のロータ。
【請求項９】
前記第１シャフト内冷却流路は、
回転軸中心に設けられた第１シャフト中心部流路と、
前記第１シャフト中心部流路から放射状に延在する第１シャフト放射状流路と、
を有し、
前記第１サイドプレート冷却流路は、
前記第１シャフト放射状流路と前記ロータ内冷却流路とを連結する放射状に延在する第１サイドプレート放射状流路を有する、
請求項８に記載のロータ。
【請求項１０】
前記第１シャフト内冷却流路は、
回転軸中心に設けられた第１シャフト中心部流路と、
前記第１シャフト中心部流路から放射状に延在する第１シャフト放射状流路と、
を有し、
前記第１サイドプレート冷却流路は、
外周側に環状に設けられ、かつ前記ロータ内冷却流路と連結する第１環状流路と、
前記第１シャフト放射状流路と前記第１環状流路とを連結する、放射状に延在する第１サイドプレート放射状流路を有する、請求項８に記載のロータ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータに関し、例えば、冷却流路を有するロータに関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、モータ等の回転電機において、ロータを冷却用流体により冷却する技術が知られている。例えば、ロータコアとして積層する方向に隣接する電磁鋼板の間に、冷却用流体通路から磁石挿入孔に挿入された磁石に向かって冷却用流体を流すことが可能な隙間を有するようにした技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１４８７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、モータ等の回転電機への需要が大きくなっており、また、高出力のモータへの市場要請も強くなっている。高出力のモータは発熱が大きくなる傾向があることから、効果的に冷却する技術についても求められていた。また、高い製品品質や安全性の確保の観点から冷却構造において適切な絶縁性確保が求められていた。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みなされたものであって、回転電機に用いられるロータを効果的に冷却するとともに、適切に絶縁性を確保する技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、以下の技術が提供される。
（１）
複数の電磁鋼板を積層してなるロータ本体（「ロータコア」ともいう）と、
前記ロータ本体を冷却する冷却媒体が流れる冷却流路と、
を有し、
前記冷却流路は、前記ロータ本体の一方の端部である第１端部から他方の端部である第２端部に連通しているロータ内冷却流路を有し、
前記ロータ内冷却流路は前記第１端部から前記第２端部の間の流路において閉鎖流路を構成している、ロータ。
（２）
前記ロータ内冷却流路は、外周面に前記冷却媒体の出入口を有さない、（１）に記載のロータ。
（３）
前記ロータ本体は、外径が５０ｍｍ以上５００ｍｍ以下である、（１）または（２）に記載のロータ。
（４）
前記ロータ内冷却流路の流路壁面は樹脂からなる、（１）から（３）までのいずれか１に記載のロータ。
（５）
前記ロータ内冷却流路は、前記ロータコアの前記第１端部と前記第２端部とを貫通するパイプ部材を有してなる、（１）から（４）までのいずれか１に記載のロータ２。
（６）
前記ロータ内冷却流路は、前記ロータ本体の前記第１端部と前記第２端部とを貫通する複数のサブ流路を備えてなり、
前記サブ流路のそれぞれが閉鎖流路を構成している、（１）から（５）までのいずれか１に記載のロータ。
（７）
前記ロータ（ロータ本体）の回転軸方向の一方の端部（第１端部）に設けられた第１サイドプレートと、
前記ロータの回転軸方向の他方の端部（第２端部）に設けられた第２サイドプレートと、
を有し、
前記冷却流路（ロータ冷却流路）は、
前記第１サイドプレートに設けられ、前記ロータ内冷却流路の一端に連結される第１サイドプレート冷却流路と、
前記第２サイドプレートに設けられ、前記ロータ内冷却流路の他端に連結される第２サイドプレート冷却流路と、
を有する、（１）から（６）までのいずれか１に記載のロータ２。
（８）
前記ロータ本体に回転軸に取り付けられたシャフトを有し、
前記シャフトは、
前記ロータ本体の前記第１端部から外に延出した第１シャフト延出部と、
前記第２端部から外に延出した第２シャフト延出部と、
前記第１シャフト延出部に設けられ、前記第１サイドプレート冷却流路へ連結される第１シャフト内冷却流路と、
前記第２シャフト延出部に設けられ、前記第２サイドプレート冷却流路へ連結される第２シャフト内冷却流路と、
を有する、（７）に記載のロータ２。
（９）
前記第１シャフト内冷却流路は、
回転軸中心に設けられた第１シャフト中心部流路と、
前記第１シャフト中心部流路から放射状に延在する第１シャフト放射状流路と、
を有し、
前記第１サイドプレート冷却流路は、
前記第１シャフト放射状流路と前記ロータ内冷却流路とを連結する放射状に延在する第１サイドプレート放射状流路を有する、（８）に記載のロータ。
（１０）
前記第１シャフト内冷却流路は、
回転軸中心に設けられた第１シャフト中心部流路と、
前記第１シャフト中心部流路から放射状に延在する第１シャフト放射状流路と、
を有し、
前記第１サイドプレート冷却流路は、
外周側に環状に設けられ、かつ前記ロータ内冷却流路と連結する第１環状流路と、
前記第１シャフト放射状流路と前記第１環状流路とを連結する、放射状に延在する第１サイドプレート放射状流路を有する、（８）に記載のロータ。
（１１）
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回転電機に用いられるロータを効果的に冷却するとともに、適切に絶縁性を確保する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態に係るモータの回転軸に垂直に切断した断面図である。
実施形態に係るモータの回転軸に沿って切断した断面図である。
実施形態に係るロータの回転軸に垂直に切断した断面図である。
実施形態に係るロータの回転軸に沿って切断した断面図である。
実施形態に係るロータコアの第１端部において冷媒を導入しロータ内冷却流路に分配する部分の流路を説明する図である。
実施形態のロータ冷却流路の変形例１を説明する図である。
実施形態のロータ冷却流路の変形例２を説明する図である。
実施形態のロータ冷却流路の変形例３を説明する図である。
実施形態のロータ冷却流路の変形例４を説明する図である。
実施形態のロータ冷却流路のシーリング構造を説明する図である。
実施形態のロータ冷却流路のシーリング構造の変形例１を説明する図である。
実施形態のロータ冷却流路のシーリング構造の変形例２を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜概要＞
＜モータ１＞
本実施形態では、回転電機としてモータに適用した例を説明する。
図１はモータ１００のシャフト３（回転軸）に垂直に切断した断面図である。図２はモータ１００のシャフト３（回転軸）に沿って切断した断面図である。
図３はロータ２の回転軸に垂直に切断した断面図であって、図１からロータ２を抽出して示した図でもある。図４はロータ２の回転軸に沿って切断した断面図であって、図２からロータ２を抽出して示した図でもある。
【００１０】
本実施形態では、回転電機としてモータ１００を例示する。モータ１００は、例えば、自動車の駆動用モータとして使用される。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許