(57)【要約】【課題】ロータコアの流路の位置を測定することが可能なロータコアの冷媒流路構造を提供する。【解決手段】ロータ軸方向へ延びる第１流路１３と、ロータ半径方向へ延びて第１流路１３とシャフト３に形成された第２冷媒供給路６とを連通するための第２流路１８と、第２流路１８と同一のロータ軸直角平面上に位置して第１流路１３の内側へ突出する突出部２１と、を有する。これにより、ロータコア２の端面１６と突出部２１との間の距離を測定することにより、ロータコア２の第２流路１８がシャフト３の第２冷媒供給路６に対して適正な位置にあるか否かを容易に且つ高い精度で判定することが可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ軸に沿って延びて端部が開口される第１流路と、ロータ半径方向へ延びて前記第１流路と回転軸に形成された冷媒供給路とを連通させる第２流路と、を有するロータコアの冷媒流路構造であって、
前記第１流路は、前記第２流路に対応する位置に、前記第１流路の内側へ突出する突出部を有することを特徴とするロータコアの冷媒流路構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータコアの冷媒流路構造に関するもので、例えば、ハイブリッド車両のモータジェネレータとして使用される永久磁石界磁式モータのロータコアの冷媒流路構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石界磁式モータ（ＰＭモータ）は、例えば、ハイブリッド車両のモータジェネレータに採用される。ハイブリッド車両のモータジェネレータには、特に、永久磁石がロータコア（鉄心）の内部に埋め込まれる埋込磁石型永久磁石界磁式モータ（以下「ＩＰＭモータ」という）が適合する。周知のように、ＩＰＭモータは、ロータの高速回転時の鉄損に起因して永久磁石の温度が上昇し、その結果、負荷時効率が低下する。そこで、ロータコアに流路を形成し、この流路に冷媒を流通させることで永久磁石を冷却するようにしたロータコアの冷媒流路構造が実用化されている。このようなＩＰＭモータのロータコアは、典型的に、電磁鋼板をロータ軸に沿って積層することにより構成される（例えば「特許文献１」参照）。
【０００３】
ところで、特許文献１に記載された冷媒流路構造において、ロータコアは、ロータ軸に沿って延びてロータコアを貫通する流路（以下「第１流路」という）と、ロータ半径方向へ延びて第１流路と回転軸に形成された冷媒供給路とを連通させる流路（以下「第２流路」という）と、を有する。この冷媒流路構造では、冷媒は、回転軸に形成された冷媒供給路から第２流路を経由して第１流路へ供給される。そして、第２流路は、特定の電磁鋼板に半径方向へ延びるスリットを形成することで構成される。ここで、組み上がった状態のロータコアは、積層された電磁鋼板が軸方向（積層方向）に加圧されていることから、加圧の程度によって全長（ロータ軸に沿った長さ）にばらつきが生じ、その結果、第２流路側の接続口（開口部）と冷媒供給路側の接続口（開口部）とがロータ軸に沿った方向（以下「ロータ軸方向」という）へ位置ずれするおそれがある。
【０００４】
そこで、第２流路の位置を測定する、すなわち、ロータコアの端面（基準）から第２流路までの距離を測定することが望まれるが、組み上がった状態のロータコアの第２流路の位置を直接測定するのは困難であり、例えば、検査用流体を回転軸の冷媒供給路へ供給することで、冷媒供給路と第２流路との連通が検査されていた。この検査方法は手間と時間とを要するため、検査の効率化が要望されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２９０９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ロータコアの流路の位置を測定することが可能なロータコアの冷媒流路構造を提供することを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のロータコアの冷媒流路構造は、ロータ軸に沿って延びて端部が開口される第１流路と、ロータ半径方向へ延びて前記第１流路と回転軸に形成された冷媒供給路とを連通させる第２流路と、を有するロータコアの冷媒流路構造であって、前記第１流路は、前記第２流路に対応する位置に、前記第１流路の内側へ突出する突出部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ロータコアの流路の位置を測定することが可能なロータコアの冷媒流路構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る冷媒流路構造を説明するための概略図であって、特に、ロータの軸平面による断面の一部を示す図である。
【図２】第１流路にスリットおよび突形状が形成されていない電磁鋼板の平面図であって、特に、永久磁石を断面（斜線）によって示す図である。
【図３】第１流路にスリットおよび突形状が形成されている電磁鋼板の平面図であって、特に、永久磁石を断面（斜線）によって示す図である。
【図４】図３の一部を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。以下、本実施形態に係るロータコアの冷媒流路構造（以下「冷媒流路構造」という）を、ハイブリッド車両のモータジェネレータとして使用される埋込磁石型永久磁石界磁式モータ（以下「ＩＰＭモータ」という）に適用した態様を説明する。なお、当該ＩＰＭモータは、冷媒流路構造を除く構成が先行技術と同一である。したがって、明細書の記載を簡潔にすることを目的に、ステータを含む先行技術のＩＰＭモータと同一の構成の説明を省略する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る冷媒流路構造を含むロータ１の概略図であって、特に、ロータ軸Ｃを軸線とする軸平面による断面の一部（図１におけるロータ軸Ｃから上側の部分）を示す図である。図１に示されるように、ロータ１は、ロータコア２（鉄心）と、中心線がロータ軸Ｃに一致するシャフト３（回転軸）と、を含む。シャフト３は、ロータコア２をロータ軸方向（図１における左右方向）に位置決めするフランジ４を有する。また、シャフト３は、シャフト３の中心線上に形成されてロータ軸方向へ延びる第１冷媒供給路５と、ロータ半径方向（図１における上下方向）へ延びる第２冷媒供給路６と、を有する。
【００１２】
第１冷媒供給路５は、シャフト３の基端側（図１における左側）の端部に冷媒供給ポート７を備え、シャフト３の先端側（図１における右側）の端部がプラグ等によって閉塞される。第２冷媒供給路６は、一端の内側開口８が第１冷媒供給路５に開口し、他端の外側開口９がシャフト３の外周面に開口する。換言すると、第２冷媒供給路６は、シャフト３の内周面と外周面とを連通する。なお、シャフト３には、４個の第２冷媒供給路６が、中心線（ロータ軸Ｃ）の回りに９０°の角度位相で等配される。また、第１冷媒供給路５を、シャフト３の基端側が開口する止まり穴とすることにより、プラグ等の閉塞手段を省くことができる。
【００１３】
図１に示されるように、ロータコア２は、円形の電磁鋼板１０Ａおよび１０Ｂをロータ軸方向へ積層することにより構成される。ここで、図２に示されるのは、電磁鋼板１０Ａの平面図であり、また、図３に示されるのは、電磁鋼板１０Ｂの平面図である。なお、前述したように図１は本実施形態に係る冷媒流路構造を説明するための概略図であるため、図１における各構成間のスケールは、図２および図３における各構成間のスケールとは異なる。また、積層された電磁鋼板１０Ａおよび１０Ｂは、シャフト３のフランジ４とシャフト２に固定される止め具２３とによって、内周部分がロータ軸方向へ加圧される。
【００１４】
ロータコア２は、円筒形に形成され、ロータコア２の内周には、シャフト３の外周が嵌合される。ロータコア２には、ロータ軸方向へ延びる複数個（本実施形態では８個）の永久磁石１１（例えば、ネオジム磁石）が埋め込まれる。各永久磁石１１は、ロータ軸Ｃを軸線とする軸直角平面による断面（以下「軸直角断面」という）が長方形に形成され、図２における０°に位置する永久磁石１１と１８０°に位置する永久磁石１１とが対向するように配置され、９０°に位置する永久磁石１１と２７０°に位置する永久磁石１１とが対向するように配置される。
【００１５】
そして、図２における０°、９０°、１８０°および２７０°に位置する各永久磁石１１のロータ周方向両側には、特定の軸平面に対して対称に配置される一対の永久磁石１１が配置される。なお、図２および図３は、ロータ１の極数ならびに永久磁石１１の数量および配置を限定することを意図するものではない。また、図２および図３に示される符号１２は、永久磁石１１に沿ってロータ軸方向へ延びる空洞である。
【００１６】
図１に示されるように、ロータコア２は、ロータ軸方向へ延びて各端部１４および１５がロータコア２の各端面１６および１７に開口される第１流路１３を有する。図２および図３に示されるように、第１流路１３は、軸直角断面が正方形に形成され、シャフト３（ロータ軸Ｃ）の回りに９０°の角度位相で等配される。なお、各第１流路１３は、図２における０°、９０°、１８０°および２７０°に位置する対応する各永久磁石１１に対向するように配置される。
【００１７】
ロータコア２は、ロータ半径方向へ延びる複数個（本実施形態では４個）の第２流路１８を有する。各第２流路１８は、対応する各第１流路１３と対応する各第２冷媒供給路６とを連通する。換言すると、各第１流路１３は、対応する各第２流路１８および対応する各第２冷媒供給路６を経由して第１冷媒供給路５に連通される。図３に示されるように、各第２流路１８は、電磁鋼板１０Ｂにロータ半径方向へ延びる複数個（本実施形態では４個）のスリット１９を形成することにより構成される。各スリット１９は、対応する各第１流路１３と軸穴２０との間を延びる。
【００１８】
なお、概略図である図１において、第２流路１８は、隣接する、すなわち、重ね合わされた２枚の電磁鋼板１０Ｂの各スリット１９と２枚の電磁鋼板１０Ｂを挟んでロータ軸方向両側に配置される一対の電磁鋼板１０Ａとによって形成される。また、本実施形態に係る冷媒流路構造において、第２流路１８は、２枚の電磁鋼板１０Ｂを積層することにより形成されるが、例えば、３枚以上の電磁鋼板１０Ｂを積層することにより形成することができ、あるいは、１枚の電磁鋼板１０Ｂのみで形成することもできる。
【００１９】
図１に示されるように、ロータコア２は、第１流路１３の内側へ突出する突出部２１を有する。図４に示されるように、突出部２１は、スリット１９が形成された電磁鋼板１０Ｂに第１流路１３（電磁鋼板１０Ｂ単体では正方形の穴）の内側へ突出する突形状２２を形成し、該電磁鋼板１０Ｂを積層して該電磁鋼板１０Ｂ間の突形状２２をロータ軸方向へ重ねることで形成される。すなわち、突出部２１を構成する突形状２２と第２流路１８を構成するスリット１９とは同一の電磁鋼板１０Ｂ上に位置する。換言すると、突出部２１は、第２流路１８と同一のロータ軸直角平面（ロータ軸Ｃを軸線とする軸直角平面）上に位置される。
【００２０】
なお、本実施形態に係る冷媒流路構造において、突形状２２は、図３に示されるように、電磁鋼板１０Ｂの各第１流路１３に形成されるが、複数個（本実施形態では４個）の第１流路１３のうち、少なくとも１個の第１流路１３に形成されていればよい。換言すると、突出部２１は、複数個の第１流路１３のうち、特定の第１流路１３のみに形成されていればよい。
【００２１】
次に、本実施形態に係る冷媒流路構造の作用を説明する。
ポンプ（図示省略）によって圧送された冷媒は、冷媒供給ポート７から第１冷媒供給路５へ供給され、さらに、各第２冷媒供給路６、各第２流路１８および各第１流路１３を経由して、各第１流路１３の端部１４および１５から排出される。これにより、ロータコア２、延いては、各永久磁石１１が冷却され、その結果、ロータ１の高速回転時の鉄損に起因する永久磁石１１の温度上昇を抑制し、ＩＰＭモータの負荷時効率の低下を防ぐことができる。なお、各第１流路１３の端部１４および１５から排出された冷媒は、図示を省略するモータケーシングの冷媒回収部で回収される。
【００２２】
一方、本実施形態に係る冷媒流路構造では、製造工程（検査工程）において、組み上がった状態のロータ１のロータコア２の端面１６と第１流路１３内の突出部２１の測定面２１Ａとの間の距離（図１におけるＬ）を測定し、その測定値とフランジ４の基準面４Ａから第２冷媒供給路６までの距離（設計値）とを比較することにより、ロータコア２の第２流路１８がシャフト３の第２冷媒供給路６に対して適正な位置にあるか否か、すなわち、第２流路１８の位置が予め決められた公差内であるか否かを容易に且つ高い精度で判定することが可能である。なお、ロータコア２の端面１６と第１流路１３内の突出部２１の測定面２１Ａとの距離を測定する手段は、接触式あるいは非接触式を問わず、周知の測定手段から適宜選択することができる。
【００２３】
この実施形態では以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、ロータコア２は、ロータ軸方向へ延びる第１流路１３と、ロータ半径方向へ延びて第１流路１３とシャフト３（回転軸）に形成された第２冷媒供給路６とを連通するための第２流路１８と、第２流路１８と同一のロータ軸直角平面上に位置して第１流路１３の内側へ突出する突出部２１と、を有する。換言すると、本実施形態に係る冷媒流路構造は、第１流路１３の、第２流路１８との接続部に対応する部位に、第１流路１３の内側へ突出する突出部２１を備える。
【００２４】
これにより、ロータコア２の端面１６と突出部２１との間の距離を測定することにより、ロータコア２の第２流路１８がシャフト３の第２冷媒供給路６に対して適正な位置にあるか否か、すなわち、第２流路１８の位置が予め決められた公差内であるか否かを容易に且つ高い精度で判定することが可能である。その結果、第２冷媒供給路６と第２流路１８との連通を検査する工程を効率化することが可能であり、延いては、製造工程全体を合理化することができる。
【００２５】
なお、実施形態は上記に限定されるものではなく、例えば、次のように構成することができる。
本実施形態では、２種類の電磁鋼板１０Ａおよび１０Ｂによってロータコア２が構成される態様、すなわち、１つのロータ軸直角平面上にのみ第２冷媒供給路６および第２流路１８が位置する態様を説明したが、例えば、第２冷媒供給路６および第２流路１８がロータ軸方向に間隔をあけて２箇所以上の位置に配置される場合、第１流路１３の、各位置に対応する位置に形状が相違する突出部２１を各々設け、ロータコア２の端面１６と各位置に対応する各突出部２１との間の距離を測定することにより、ロータコア２の各第２流路１８がシャフト３の対応する各第２冷媒供給路６に対して適正な位置にあるか否か、すなわち、各第２流路１８の位置が予め決められた公差内であるか否かを容易に且つ高い精度で判定することが可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１  ロータ、２  ロータコア、３  シャフト（回転軸）、５  第１冷媒供給路、６  第２冷媒供給路、１３  第１流路、１８  第２流路、２１  突出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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