特許ウォッチ

公開番号2025135514
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-18
出願番号2024033421
出願日2024-03-05
発明の名称ロータ構造
出願人MCF Electric Drive株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02K 9/19 20060101AFI20250910BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】同期型モータ内部の冷却対象部を効率的に冷却することが可能なロータ構造を提供する。
【解決手段】ステータで発生する回転磁界に同期してロータ10が回転する同期型モータ内部の冷却対象部にオイルを供給するロータ構造である。ロータ10は、冷却対象部の一つである複数の永久磁石101,102,103,106と、各永久磁石101,102が埋め込まれる、軸方向に延びる磁石孔31が複数形成された円筒状のロータコア30と、を備えている。ロータ10は、オイルが複数の磁石孔31内を通ってロータコア30内部を軸方向に流れるように構成されている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
ステータで発生する回転磁界に同期してロータが回転する同期型モータ内部の冷却対象部にオイルを供給するロータ構造であって、
上記ロータは、上記冷却対象部の一つである複数の永久磁石と、当該各永久磁石が埋め込まれる、軸方向に延びる磁石孔が複数形成された円筒状のロータコアと、を備えていて、オイルが複数の当該磁石孔内を通って当該ロータコア内部を軸方向に流れるように構成されていることを特徴とするロータ構造。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
上記請求項１に記載のロータ構造において、
上記ロータは、上記ロータコアに相対回転不能に挿入されるロータシャフトと、上記ロータコアの軸方向一方側の端部に、当該ロータコアの軸心と同心に取り付けられる円環状の一方側エンドプレートと、をさらに備え、
上記一方側エンドプレートには、軸方向に見て円環状をなすチャンバー空間が、上記ロータコアの軸心と同心に形成されており、
上記一方側エンドプレートは、上記ロータシャフト内の油路から上記チャンバー空間へオイルが充填されるとともに、当該チャンバー空間から複数の上記磁石孔へオイルが分配されるように構成されていることを特徴とするロータ構造。
【請求項３】
上記請求項２に記載のロータ構造において、
上記一方側エンドプレートには、上記チャンバー空間よりも軸方向他方側で径方向に延び、径方向内側の端部が当該チャンバー空間と連通するとともに、径方向外側の端部が複数の上記磁石孔と連通する径方向油路が複数形成されており、
上記各径方向油路は、軸方向一方側で当該径方向油路を区画する面と、径方向外側で当該径方向油路を区画する面とが、周方向に見て、Ｒ形状で接続されていることを特徴とするロータ構造。
【請求項４】
上記請求項２に記載のロータ構造において、
上記一方側エンドプレートには、上記チャンバー空間よりも軸方向他方側で径方向に延び、径方向内側の端部が当該チャンバー空間と連通するとともに、径方向外側の端部が複数の上記磁石孔と連通する径方向油路が複数形成されており、
上記各径方向油路における上記径方向外側の端部は、上記各磁石孔における径方向内側の部分と連通していることを特徴とするロータ構造。
【請求項５】
上記請求項２に記載のロータ構造において、
上記一方側エンドプレートは、上記ステータに装着されるステータコイルにおける、上記冷却対象部の一つである軸方向一方側のコイルエンドと、径方向に見て重なるように配置されており、
上記一方側エンドプレートには、上記チャンバー空間よりも軸方向一方側で径方向に延び、径方向内側の端部が当該チャンバー空間と連通するとともに、当該一方側エンドプレートの外周面で開口する第１拡散油路が複数形成されており、
上記各第１拡散油路は、径方向外側に行くほど断面積が拡大するように形成されていることを特徴とするロータ構造。
【請求項６】
上記請求項５に記載のロータ構造において、
上記ロータは、上記ロータコアの軸方向他方側の端部に、当該ロータコアの軸心と同心に取り付けられる円環状の他方側エンドプレートをさらに有し、
上記他方側エンドプレートは、上記ステータコイルにおける、上記冷却対象部の一つである軸方向他方側のコイルエンドと、径方向に見て重なるように配置されており、
上記他方側エンドプレートには、径方向に延びて、径方向内側の端部が複数の上記磁石孔と連通するとともに、当該他方側エンドプレートの外周面で開口し、且つ、径方向外側に行くほど断面積が拡大する第２拡散油路が複数形成されており、
上記第２拡散油路の数が、上記第１拡散油路の数よりも多く設定されていることを特徴とするロータ構造。
【請求項７】
上記請求項１に記載のロータ構造において、
上記ロータコアは、スキュー角が０度であることを特徴とするロータ構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータ構造に関し、特に、同期型モータ内部の冷却対象部にオイルを供給するためのロータ構造に関するものである。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
電気自動車の普及に伴い、その駆動源であるモータの、搭載性および生産性の向上、車種展開の容易化、並びに、低コスト化が望まれているところ、これらを実現するためには、出力を維持したままでのモータの小型化、換言すると、モータの出力密度を高めることが要求される。
【０００３】
モータの出力密度を高めるに当たっては、ステータコイルに流す電流の高密度化が避けられないが、同期型モータにおいて電流密度を上げると、永久磁石の発熱量が大きくなり、モータ内部における各部の温度が上昇することになるため、場合によっては、永久磁石の減磁、延いてはモータトルクの低下に繋がる可能性がある。
【０００４】
そこで、ロータコア内部の永久磁石を冷却するべく、例えば特許文献１には、ロータコアに収容された磁石近傍で軸方向に延びる冷媒流路を設けるようにした回転電機のロータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１４－１７６２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
モータではロータコア自体も発熱するところ、上記特許文献１のもののように、冷却対象部（永久磁石）の近傍に設けられた冷媒流路に供給される冷媒（冷却油）によって、冷却対象部の冷却を行う構成では、冷却対象部の冷却の前に、ロータコアとの熱交換によって冷却油が昇温してしまい、冷却対象部の冷却が不十分となる可能性がある。それ故、特許文献１のものには、モータ内部の冷却対象部の効率的な冷却という点で、改善の余地がある。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、同期型モータ内部の冷却対象部を効率的に冷却することが可能なロータ構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明に係るロータ構造では、オイルによって、ロータに埋め込まれた永久磁石を直接的に冷却するようにしている。
【０００９】
具体的には、本発明は、ステータで発生する回転磁界に同期してロータが回転する同期型モータ内部の冷却対象部にオイルを供給するロータ構造を対象としている。
【００１０】
そして、このロータ構造は、上記ロータは、上記冷却対象部の一つである複数の永久磁石と、当該各永久磁石が埋め込まれる、軸方向に延びる磁石孔が複数形成された円筒状のロータコアと、を備えていて、オイルが複数の当該磁石孔内を通って当該ロータコア内部を軸方向に流れるように構成されていることを特徴とするものである。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許