JP2010220340A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータ内部を冷却することができると共に、ポンプの大型化を抑制しつつ、ロータ内における冷媒の流通性の確保が図られた回転電機を提供する。
【解決手段】回転電機１００は、冷媒１８０が流通可能な第１冷媒通路１０１が形成され、回転軸線Ｏを中心に回転可能に設けられた回転シャフト１１０と、回転軸線Ｏ方向に配列する端面１２５，１２６を含み、回転シャフト１１０に固定されたロータ１２０とを備え、ロータ１２０には、端面１２６よりも端面１２５に近接する位置に形成され、第１冷媒通路１０１に接続されると共に、径方向に延びる第２冷媒通路１３０と、第２冷媒通路１３０に接続されると共に、端面１２６よりも端面１２５に近接する位置に形成され、
冷媒１８０が貯留可能なオイル貯留部１３１と、オイル貯留部１３１に接続され、オイル貯留部１３１から端面１２６に向けて延びる軸方向通路１３４とが形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機に関し、特にロータの冷却が図られた回転電機に関する。

近年、ロータ内にオイルや空気を流し、ロータの冷却やステータコイルの冷却が図られた回転電機が提案されている。

たとえば、特開２００５−６４２９号公報に記載された回転電機は、ステータコアと、このステータコアの中空部の内周側に配置された回転自在なロータとを備えている。

そして、ロータの回転軸には、回転軸冷却油路が形成され、回転軸冷却油路には、回転軸分岐油路が接続されている。この回転軸分岐油路は、ロータ冷却油路に接続され、このロータ冷却油路はロータ端面油路に接続されている。そして、ロータ端面油路は噴出孔に接続されている。噴出孔から噴出した冷却液は、ステータのコイルエンドに案内されている。さらに、この回転電機は、冷却液を回転軸冷却油路内に送り込むためのポンプを備えている。

特開２００８−１７８２４３号公報に記載されたモータは、ロータとステータとを備え、ロータには、磁石冷却用オイル通路が形成されている。そして、磁石冷却用オイル通路の一方端は開放端であって、開放端側に油孔が形成されている。

特開平９−１８２３７５号公報に記載されたモータは、ロータシャフトおよびコアを含むロータと、コア端面に設けられたプレートと、ステータと、ロータを冷却する冷却回路と、油を供給する供給手段とを備えている。

冷却回路は、ロータシャフトに形成された軸方向油路と、この軸方向油路に連通する径方向油路と、コアに形成され、永久磁石の径方向内側を軸方向に貫通する軸方向油路とを含む。さらに、冷却回路は、軸方向通路に連通し、ステータのコイルエンドの径方向内方に開口する油孔を備えている。

実開平６−４８３５５号公報に記載された回転電機は、回転子鉄心を備え、この回転子鉄心には、両端が開口する風孔が形成されている。そして、風孔の一方の開口部と回転中心軸線との距離と、他方の開口部と回転中心軸線との距離が異なるように、風孔を回転中心線に対して傾斜するように風孔を形成している。

特開２００６−３００１０１号公報に記載された回転電機は、軸方向に延びる油路が形成された回転シャフトと、この回転シャフトに固定されたロータとを備えている。そして、油路は、下流側に向けて拡径するように形成されている。

特開２００５−６４２９号公報 特開２００８−１７８２４３号公報 特開平９−１８２３７５号公報 実開平６−４８３５５号公報 特開２００６−３００１０１号公報

特開２００５−６４２９号公報に記載された回転電機においては、回転軸が挿入されるロータコアの内表面が冷却される一方で、ロータコア内部を冷却することは困難なものとなっている。

特開２００８−１７８２４３号公報に記載されたモータにおいては、磁石冷却用オイル通路は、シャフトに形成された油路に接続され、ロータ内を径方向に延びる径方向油路と、ロータ内を軸方向に延び、油孔に接続された軸方向油路とを備えている。

そして、冷却オイルは、オイルポンプから受ける圧力によって、径方向通路から軸方向通路に押し込まれている。このため、オイルポンプは、冷却オイルを径方向通路から軸方向油路に冷却オイルを押し込むための動力を生み出す必要があり、オイルポンプが大型化するという問題があった。

特開平９−１８２３７５号公報に記載されたモータにおいては、軸方向油路内にオイルが滞留し易く、オイルがロータ内を良好に流通し難くなっている。そして、オイルの流通性を確保するには、上記供給手段は大きな動力を発生する必要が生じる。

実開平６−４８３５５号公報に記載された回転電機においては、風孔の傾斜角度が小さく、空気が風孔内を殆ど流れず、ロータを十分に冷却することが困難なものとなっている。

特開２００６−３００１０号公報に記載された回転電機においては、油路が回転シャフトの端部に達しており、回転シャフトの端部に開口部が形成されている。このため、この油路内を流れるオイルは、回転シャフト内のみを流れ、ロータの冷却に殆ど寄与しない。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ロータ内部を冷却することができると共に、ポンプの大型化を抑制しつつ、ロータ内における冷媒の流通性の確保が図られた回転電機を提供することである。

本発明に係る回転電機は、冷媒が流通可能な第１冷媒通路が内部に形成され、回転軸線を中心に回転可能に設けられた回転シャフトと、回転軸線方向に配列する第１端面および第２端面を含み、回転シャフトに固定されたロータとを備える。そして、上記ロータには、第２端面よりも第１端面に近接する位置に形成され、第１冷媒通路に接続されると共に、回転シャフトからロータの外周面に向けて延びる第２冷媒通路と、第２冷媒通路に接続されると共に、第２端面よりも第１端面に近接する位置に形成され、冷媒を貯留可能な第１端面側貯留部と、第１端面側貯留部に接続され、第１端面側貯留部から第２端面に向けて延びる軸方向通路とが形成される。

好ましくは、上記ロータは、回転軸線方向に延びる磁石挿入孔内に設けられた永久磁石を含み、回転軸線方向に配列する永久磁石の両端面のうち、第１端面側の端面は、第１端面側貯留部内に位置する。

好ましくは、上記ロータは、回転軸線方向に延びる磁石挿入孔内に設けられた永久磁石を含み、軸方向通路は、磁石挿入孔内を通るように設けられる。

好ましくは、上記回転軸線方向から磁石挿入孔を平面視すると、磁石挿入孔はロータの周方向に向かうにしたがって、ロータの外周面またはロータの内方に向かうように形成される。そして、上記回転軸線方向から磁石挿入孔および永久磁石を平面視すると、永久磁石は磁石挿入孔の幅方向中央部に位置し、軸方向通路は、ロータの外周面側に位置する永久磁石の端部と隣り合う位置に設けられる。

好ましくは、上記ロータには、第１端面よりも第２端面に近接する位置に形成され、第１冷媒通路に接続されると共に、回転シャフトからロータの外周面に向けて延びる第３冷媒通路と、第１端面よりも第２端面に近接する位置に形成されると共に、第３冷媒通路および軸方向通路が接続され、冷媒を貯留可能な第２端面側貯留部と、第１端面側貯留部に接続されると共に、第１端面に達し、冷媒を第１端面から外方に排出可能な第１排出通路と、第２端面側貯留部に接続されると共に、第２端面に達し、冷媒を第２端面から外方に排出可能な第２排出通路とがさらに形成される。そして、上記第１排出通路は、軸方向通路および第２排出通路よりも径方向内方側に位置する。

好ましくは、上記ロータには、第１端面よりも第２端面に近接する位置に形成され、第１冷媒通路に接続されると共に、回転シャフトからロータの外周面に向けて延びる第３冷媒通路と、第３冷媒通路に接続されると共に、第１端面よりも第２端面に近接する位置に形成され、冷媒を貯留可能な第２端面側貯留部とがさらに形成される。好ましくは、上記軸方向通路は、第１端面側貯留部および第２端面側貯留部を接続し、第２端面側から第１端面側に向かうにつれて、ロータの径方向外方に向けて傾斜するように形成される。

そして、上記ロータは、回転軸線方向に延びる磁石挿入孔内に設けられた永久磁石を含み、回転軸線方向に配列する永久磁石の両端面のうち、第２端面側の端面は、第２端面側貯留部内に位置する。好ましくは、上記第１端面側貯留部および第２端面側貯留部は、回転軸線を中心に環状に形成される。

本発明に係る回転電機によれば、ロータ内部を冷却することができると共に、ポンプの大型化を抑制しつつ、ロータ内における冷媒の流通性の確保を図ることができる。

本発明の実施の形態１に係る回転電機１００の断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。 図２に示された磁石挿入孔１５０，１５１、永久磁石１６０，１６１およびその周囲を示す平面図である。 本発明の実施の形態２に係る回転電機１００の断面図である。 図４に示すＶ−Ｖ線における断面図である。 本発明の実施の形態３に係る回転電機１００の断面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図である。 図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図である。 オイル貯留部１３１内に位置する永久磁石１６０，１６１の端面を回転軸線Ｏ方向から平面視した平面図である。 オイル貯留部１３６内に位置する永久磁石１６０，１６１の端面を回転軸線Ｏ方向から平面視した平面図である。 本発明の実施の形態４に係る回転電機１００の断面図である。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線における断面図である。 回転電機１００の変形例を示す一部断面図である。

本実施の形態に係る回転電機１００について、図１から図１３を用いて説明する。
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る回転電機１００の断面図である。この図１に示すように、回転電機１００は、内部に第１冷媒通路１０１が形成され、回転軸線Ｏを中心に回転可能に設けられた回転シャフト１１０と、この回転シャフト１１０に固定されたロータ１２０と、このロータ１２０の周囲に配置され、環状に形成されたステータ１０３とを備えている。

ステータ１０３は、環状に形成されたステータコア１０４と、このステータコア１０４のステータティースに装着されたコイル１０２とを備えている。

回転シャフト１１０は、中空円筒状に形成されており、軸受１０８，１０９によって回転可能に支持されている。回転シャフト１１０は、筒状に形成されており、回転シャフト１１０の内部には回転軸線Ｏ方向に延びる第１冷媒通路１０１が形成されている。そして、オイルポンプ１７０が第１冷媒通路１０１に冷媒１８０を供給している。この第１冷媒通路１０１には、回転シャフト１１０の径方向に延びる径方向通路１０５が接続されている。ロータ１２０は、円筒状に形成されており、回転軸線Ｏ方向に配列する端面１２５および端面１２６を含む。

ロータ１２０には、端面１２６よりも端面１２５に近接する位置に形成され、回転シャフト１１０からロータ１２０の外周面に向けて延びる第２冷媒通路１３０と、第２冷媒通路１３０に接続されると共に、端面１２６よりも端面１２５に近接する位置に形成され、冷媒を貯留可能なオイル貯留部（第１端面側貯留部）１３１と、オイル貯留部１３１に接続され、オイル貯留部１３１から端面１２６に向けて延びる軸方向通路１３４とを備えている。軸方向通路１３４は、端面１２６に達し、端面１２６には、排出口１３５が形成されている。

冷媒１８０は、第１冷媒通路１０１内を流通する。回転電機１００の駆動中においては、回転シャフト１１０は回転しており、第１冷媒通路１０１内を流れる冷媒１８０の一部が遠心力によって、径方向通路１０５内に入り込む。

径方向通路１０５内に入り込んだ冷媒１８０は、さらに遠心力によって、第２冷媒通路１３０内を流れ、オイル貯留部１３１内に入り込む。

オイル貯留部１３１内に入り込んだ冷媒１８０は、遠心力によって、径方向外方に向けてオイル貯留部１３１の内表面に押さえつけられる。

そして、第２冷媒通路１３０から順次冷媒１８０がオイル貯留部１３１内に供給されることで、冷媒１８０がオイル貯留部１３１内に溜まる。オイル貯留部１３１内に溜まった冷媒１８０は遠心力によって加圧されている。加圧された冷媒１８０は、軸方向通路１３４内に入り込む。軸方向通路１３４内に入り込む冷媒１８０は、遠心力によって加圧されているため、良好に軸方向通路１３４内を流れ、排出口１３５から外部に排出される。

このように、本実施の形態に係る回転電機１００によれば、遠心力を用いて、オイル貯留部１３１から軸方向通路１３４に冷媒１８０を押し込んでおり、オイルポンプ１７０に要求される駆動力を小さく抑えることができる。

軸方向通路１３４は、オイル貯留部１３１から端面１２６に向けて延びており、ロータ１２０の内部を良好に冷却することができる。

ここで、回転電機１００が駆動すると、コイル１０２からの磁束は、ロータ１２０の内部を通る。この際、磁束は主に、ロータ１２０の外周面側をとおり、ロータ１２０の外周面側の温度が高くなり易い。

軸方向通路１３４は、オイル貯留部１３１に接続されており、このオイル貯留部１３１は、回転シャフト１１０から径方向に延びる第２冷媒通路１３０の端部が接続されている。このため、軸方向通路１３４は、ロータ１２０の外周面側に位置しており、ロータ１２０の外周面側を良好に冷却する。そして、排出口１３５から排出された冷媒１８０は、ステータ１０３のコイル１０２に吹き付けられ、コイル１０２を冷却する。

ロータ１２０は、複数の電磁鋼板を積層することで形成されたロータコア１２１と、このロータコア１２１の端面上に設けられたエンドプレート１２２およびエンドプレート１２３とを含む。

第２冷媒通路１３０およびオイル貯留部１３１は、ロータコア１２１とエンドプレート１２３とによって形成されている。具体的には、エンドプレート１２３に形成された凹部と、ロータコア１２１の端面とによって、オイル貯留部１３１および第２冷媒通路１３０が形成されている。

図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。この図２に示すように、ロータ１２０のロータコア１２１には、回転軸線Ｏ方向に延びる複数の磁石挿入孔１５０，１５１が形成されている。磁石挿入孔１５０，１５１には、永久磁石（冷却対象部材）１６０，１６１が収容されている。

そして、回転軸線Ｏ方向に配列する各永久磁石１６０，１６１の両端面のうち、オイル貯留部１３１側の端面は、オイル貯留部１３１内に露出している。

このため、オイル貯留部１３１に貯留された冷媒１８０によって、永久磁石１６０，１６１が良好に冷却される。

そして、軸方向通路１３４は、図１に示すように、磁石挿入孔１５０，１５１内を通る磁石冷却通路１３３と、この磁石冷却通路１３３に接続され、排出口１３５に達する排出通路１３２とを含む。これにより、磁石冷却通路１３３内を流通する冷媒１８０によって、永久磁石１６０，１６１は、回転軸線Ｏ方向に亘って冷却される。

回転電機１００が駆動すると、永久磁石１６０，１６１の長手方向中央部が熱くなる。磁石冷却通路１３３は、磁石挿入孔１５０，１５１の一端から他端に亘って延びているため、永久磁石１６０，１６１の長手方向中央部も良好に冷却される。

ここで、図２に示すように、オイル貯留部１３１は、回転軸線Ｏを中心として環状に形成されている。このため、オイル貯留部１３１内の冷媒１８０は、ロータ１２０の周方向に均等に分布する。さらに、第２冷媒通路１３０および径方向通路１０５は、ロータ１２０の周方向に等間隔となるように形成されているため、オイル貯留部１３１内の冷媒１８０の分布に偏りが生じることが抑制されている。そして、磁石挿入孔１５０，１５１は、ロータ１２０の周方向に間隔を空けて複数形成されており、各磁石挿入孔１５０，１５１に磁石冷却通路１３３が形成されている。このため、冷媒１８０は均等に磁石冷却通路１３３内に入り込み、各永久磁石１６０，１６１を均等に冷却することができる。なお、各磁石冷却通路１３３は、回転軸線Ｏを中心とする仮想円上に配列している。

図３は、図２に示された磁石挿入孔１５０，１５１、永久磁石１６０，１６１およびその周囲を示す平面図である。この図３は、回転軸線Ｏ方向から磁石挿入孔１５０，１５１を平面視した図である。この図３に示すように、磁石挿入孔１５０は、回転方向（周方向）Ｐに向かうに従って、ロータ１２０の外周面に向かうように傾斜している。

他方で、磁石挿入孔１５１は、回転方向Ｐに向かうに従って、ロータ１２０の内方に向かうように傾斜している。そして、磁石挿入孔１５０と、磁石挿入孔１５１とは、回転軸線Ｏ方向から平面視すると、Ｖ字形状となるように配置されている。

回転電機１００が駆動すると、永久磁石１６０，１６１のうち、ステータ１０３に近接する部分が熱くなる。

そして、磁石冷却通路１３３は、永久磁石１６０，１６１の端部のうち、ロータ１２０の外周面側に位置する端部と隣り合うように設けられている。このため、永久磁石１６０，１６１のうち、高温をなる部分を積極的に冷却することができる。

なお、磁石挿入孔１５０，１５１内には、樹脂１５２，１５３が充填されており、この樹脂１５２，１５３によって、永久磁石１６０，１６１が固定されている。そして、磁石冷却通路１３３は、この樹脂１５２，１５３に形成されている。

永久磁石１６０，１６１は、磁石挿入孔１５０，１５１の幅方向中央部に配置されている。磁石挿入孔１５０，１５１によって規定される空間のうち、永久磁石１６０，１６１に対してロータ１２０の外周側に隣り合う部分には、隙間が形成されており、この隙間に磁石冷却通路１３３が配置されている。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る回転電機１００を図４および図５を用いて説明する。なお、図４および図５に示す構成のうち、上記図１から図３に示された構成と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図４は、本発明の実施の形態２に係る回転電機１００の断面図である。この図４に示すように、回転電機１００のロータ１２０には、端面１２５よりも端面１２６に近接する位置に形成された第３冷媒通路１３７が形成されている。

第３冷媒通路１３７は、径方向通路１０６に接続されており、径方向通路１０６を介して第１冷媒通路１０１に接続されている。第３冷媒通路１３７は、回転シャフト１１０からロータ１２０の外周面に向けて延びている。さらに、ロータ１２０には、端面１２５よりも、端面１２６に近接する位置にオイル貯留部１３６が形成されており、このオイル貯留部１３６には、第３冷媒通路１３７および磁石冷却通路１３３が接続されている。

オイル貯留部１３１には、排出通路１３８が接続されており、この排出通路１３８は端面１２５に達している。オイル貯留部１３６には、排出通路１３２が接続されており、排出通路１３２は端面１２６に達している。

排出通路１３８は、磁石冷却通路１３３および排出通路１３２よりも、径方向内方に位置している。排出通路１３８が排出通路１３２よりも径方向内方側に位置しているので、オイル貯留部１３１には、オイル貯留部１３６よりも多くの冷媒１８０が溜まる。このため、オイル貯留部１３１内に溜まった冷媒１８０は、オイル貯留部１３６内に溜まった冷媒１８０よりも、ロータ１２０の径方向内方にまで達している。

このため、オイル貯留部１３１内に溜まった冷媒１８０に加えられる遠心力は、オイル貯留部１３６内に溜まった冷媒１８０に加えられる遠心力よりも大きくなっている。

そして、排出通路１３８は、オイル貯留部１３１とオイル貯留部１３６との接続する磁石冷却通路１３３よりも径方向内方に位置している。このため、大きな圧力が加えられているオイル貯留部１３１内の冷媒１８０は、磁石冷却通路１３３を通って、オイル貯留部１３６内に入り込む。

すなわち、オイル貯留部１３１内の冷媒１８０の圧力と、オイル貯留部１３６内の冷媒１８０内の圧力とに差を生じさせることで、冷媒１８０が自然にオイル貯留部１３１からオイル貯留部１３６に流れる。

このように、遠心力を用いることで、冷媒１８０が磁石冷却通路１３３内を流れるため、オイルポンプ１７０に要求される駆動力を小さく抑えることができ、オイルポンプ１７０をコンパクト化することができる。

図５は、図４に示すＶ−Ｖ線における断面図である。この図５に示すように、オイル貯留部１３６は、回転軸線Ｏを中心に環状に形成されており、排出通路１３２は、周方向に間隔を隔てて複数形成されており、排出通路１３２と磁石冷却通路１３３とは、回転軸線Ｏを中心とする仮想円上に配列している。

そして、永久磁石１６０，１６１のオイル貯留部１３６側の端面は、オイル貯留部１３６内に露出している。このため、永久磁石１６０，１６１の端面は、オイル貯留部１３６内に貯留された冷媒１８０によって冷却される。

さらに、オイル貯留部１３６も環状に形成することで、オイル貯留部１３６内に溜まる冷媒１８０に偏りが生じることを抑制することができ、ロータ１２０のバランスを保ち易くなる。

また、径方向通路１０６および第３冷媒通路１３７も、周方向に等間隔に形成されている。これにより、オイル貯留部１３６に溜まる冷媒１８０が位置によって偏ることを抑制することができる。なお、オイル貯留部１３６と、オイル貯留部１３１とは、回転軸線Ｏ方向から平面視すると、略一致している。

（実施の形態３）
図６から図１０を用いて、本発明の実施の形態３に係る回転電機１００について説明する。なお、図６から図１０に示された構成のうち、上記図１から図５に示された構成と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図６は、本発明の実施の形態３に係る回転電機１００の断面図である。この図６に示すように、ロータ１２０には、第３冷媒通路１３７と、第３冷媒通路１３７に接続され、端面１２５よりも端面１２６に近接する位置に設けられたオイル貯留部１３６とが形成されている。

さらに、ロータ１２０には、オイル貯留部１３１とオイル貯留部１３６とを接続する磁石冷却通路１３３が形成されている。磁石冷却通路１３３は、端面１２６側から端面１２５側に向うにしたがって、ロータ１２０の径方向外方に向けて傾斜するように形成されている。

なお、オイル貯留部１３６には、排出通路１３２が接続されており、この排出通路１３２は端面１２６に達している。さらに、オイル貯留部１３１には、排出通路１３８が接続されており、排出通路１３８は端面１２５に達している。

ここで、排出通路１３２および排出通路１３８は、回転軸線Ｏ方向に配列しており、排出通路１３２と回転軸線Ｏとの距離と、排出通路１３８と回転軸線Ｏとの距離は、等しくなっている。

ここで、回転軸線Ｏ方向から平面視すると、オイル貯留部１３１とオイル貯留部１３６とは一致している。そして、排出通路１３２と排出通路１３８とが回転軸線Ｏ方向に配列しているため、オイル貯留部１３１内に貯留された冷媒１８０の量と、オイル貯留部１３６内に貯留された冷媒１８０の量とは略一致している。

これにより、オイル貯留部１３１内に溜まった冷媒１８０に加えられる遠心力と、オイル貯留部１３６内に溜まった冷媒１８０に加えられた遠心力とに差が殆ど生じない。その一方で、磁石冷却通路１３３は、オイル貯留部１３６側からオイル貯留部１３１側に向けてロータ１２０の径方向外方に向けて傾斜している。

そして、ロータ１２０が回転すると、磁石冷却通路１３３内の冷媒１８０にも遠心力が加えられる。磁石冷却通路１３３内の冷媒１８０に遠心力が加えられると、磁石冷却通路１３３内の冷媒１８０は磁石冷却通路１３３の内壁面のうち、径方向外方側に位置する部分に押圧される。

冷媒１８０が磁石冷却通路１３３の内壁面に押圧されると、冷媒１８０は、磁石冷却通路１３３の内壁面から反力を受ける。この反力が加えられる方向は、磁石冷却通路１３３の内壁面に対して垂直な方向である。

ここで、上記のように磁石冷却通路１３３は、オイル貯留部１３６側からオイル貯留部１３１側に向うにしたがって、径方向外方側に傾斜するように形成されている。このため、冷媒１８０に加えられる反力は、径方向の分力と、回転軸線Ｏ方向の分力とに分けることができる。

回転軸線Ｏ方向の分力は、冷媒１８０をオイル貯留部１３１に向けて押圧する。このため、磁石冷却通路１３３内の冷媒１８０は、オイル貯留部１３１に向けて流れる。

そして、オイル貯留部１３６内の冷媒１８０は、磁石冷却通路１３３内をとおり、順次、オイル貯留部１３１に供給される。

このように、この実施の形態３に係る回転電機１００においても、遠心力を利用して、磁石冷却通路１３３内の冷媒１８０の流通が確保されている。

このため、オイルポンプ１７０に要求される駆動力を小さく抑えることができ、オイルポンプ１７０の小型化が図られている。

図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図であり、図８は、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図である。

図７および図８に示すように、オイル貯留部１３１およびオイル貯留部１３６は、いずれも環状に形成されており、磁石冷却通路１３３は、磁石挿入孔１５０，１５１内に形成されている。なお、回転軸線Ｏ方向からオイル貯留部１３１およびオイル貯留部１３６を平面視すると、オイル貯留部１３１とオイル貯留部１３６は一致する。

図９は、オイル貯留部１３６内に位置する永久磁石１６０，１６１の端面を回転軸線Ｏ方向から平面視した平面図であり、図１０は、オイル貯留部１３１内に位置する永久磁石１６０，１６１の端面を回転軸線Ｏ方向から平面視した平面図である。

図９および図１０に示すように、オイル貯留部１３１内に位置する磁石冷却通路１３３の開口部は、オイル貯留部１３６内に位置する磁石冷却通路１３３の開口部よりも径方向外方に位置している。

（実施の形態４）
図１１および図１２を用いて、本発明の実施の形態４に係る回転電機１００を説明する。なお、この図１１および図１２に示された構成のうち、上記図１から図１０に示された構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。

図１１は、本発明の実施の形態４に係る回転電機１００の断面図である。この図１１に示す回転電機１００は、かご型誘導回転電機である。この回転電機１００は、ステータ１０３と、このステータ１０３内に回転可能に設けられたロータ１２０とを備えている。

ロータ１２０は、複数の電磁鋼板を積層することで形成されたロータコア３６０と、このロータコア３６０の端面に設けられた金属製の短絡環３２０，３３０と、ロータコア３６０内を貫通し、両端部が短絡環３２０，３３０に接続された複数の銅バー（冷却対象部材）３１０とを備えている。さらに、ロータ１２０は、短絡環３２０上に設けられたエンドプレート１２２と、短絡環３３０上に設けられたエンドプレート１２３とを備えている。

ロータ１２０には、第２冷媒通路１３０と、第２冷媒通路１３０に接続されたオイル貯留部１３１と、このオイル貯留部１３１に接続された軸方向通路３３３とが形成されている。軸方向通路３３３の他方端は、オイル貯留部１３６に接続されている。

そして、オイル貯留部１３１には排出通路１３８が接続されており、排出通路１３８は端面１２５に達している。オイル貯留部１３６には排出通路１３２が接続されており、排出通路１３２は、端面１２６に達している。

そして、排出通路１３８は、排出通路１３２および軸方向通路３３３よりも径方向内方側に位置しており、回転軸線Ｏ方向から平面視すると、オイル貯留部１３６とオイル貯留部１３１とは、回転軸線Ｏ方向に一致している。

このため、上記実施の形態２に係る回転電機１００と同様に、冷媒１８０がオイル貯留部１３１側からオイル貯留部１３６に向けて流れる。

図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線における断面図である。この図１２に示すように、軸方向通路３３３は、銅バー３１０の周囲に間隔を隔てて複数形成されている。

回転電機１００が駆動する際には、多くの磁束が銅バー３１０内を流れ、銅バー３１０が熱くなる。軸方向通路３３３は、ロータコア３６０の内周面と、銅バー３１０の外周面とによって規定されている。このため、軸方向通路３３３内を冷媒１８０が流通することで、冷媒１８０が銅バー３１０を直接冷却する。

なお、上述のように、ＩＰＭ型の回転電機やかご型誘導回転電機に限られず、たとえば、図１３に示すように、ＳＰＭ型の回転電機にも本発明を適用することができる。

図１３において、ＳＰＭ型の回転電機のロータは、ロータコア４６０と、このロータコア４６０の外周面に固定された永久磁石４１０とを備えている。そして、軸方向通路４３３が永久磁石４１０の背面側に形成されている。

このＳＰＭ型の回転電機によれば、軸方向通路４３３内を冷媒１８０が流通することで、永久磁石４１０を良好に冷却することができると共に、ロータコア４６０をも冷却することができる。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。

本発明は、回転電機に適用することができ、特に、ロータの冷却が図られた回転電機に適用することができる。

１００ 回転電機、１０１ 第１冷媒通路、１０２ コイル、１０３ ステータ、１０４ ステータコア、１０５，１０６ 径方向通路、１０８，１０９ 軸受、１１０ 回転シャフト、１２０ ロータ、１２１ ロータコア、１２２，１２３ エンドプレート、１２５，１２６ 端面、１３０ 第２冷媒通路、１３１，１３６ オイル貯留部、１３２，１３８ 排出通路、１３３ 磁石冷却通路、１３４ 軸方向通路、１３５ 排出口、１３７ 第３冷媒通路、１５０，１５１ 磁石挿入孔、１５２，１５３ 樹脂、１６０，１６１ 永久磁石、１７０ オイルポンプ、１８０ 冷媒、Ｏ 回転軸線、Ｐ 回転方向。

Claims (8)

1. 冷媒が流通可能な第１冷媒通路が内部に形成され、回転軸線を中心に回転可能に設けられた回転シャフトと、
   回転軸線方向に配列する第１端面および第２端面を含み、前記回転シャフトに固定されたロータと、
   を備え、
   前記ロータには、前記第２端面よりも前記第１端面に近接する位置に形成され、前記第１冷媒通路に接続されると共に、前記回転シャフトから前記ロータの外周面に向けて延びる第２冷媒通路と、
   前記第２冷媒通路に接続されると共に、前記第２端面よりも前記第１端面に近接する位置に形成され、前記冷媒を貯留可能な第１端面側貯留部と、
   前記第１端面側貯留部に接続され、前記第１端面側貯留部から前記第２端面に向けて延びる軸方向通路とが形成された、回転電機。
2. 前記ロータは、前記回転軸線方向に延びる磁石挿入孔内に設けられた永久磁石を含み、
   前記回転軸線方向に配列する前記永久磁石の両端面のうち、前記第１端面側の端面は、前記第１端面側貯留部内に位置する、請求項１に記載の回転電機。
3. 前記ロータは、前記回転軸線方向に延びる磁石挿入孔内に設けられた永久磁石を含み、
   前記軸方向通路は、前記磁石挿入孔内を通るように設けられた、請求項１または請求項２に記載の回転電機。
4. 前記回転軸線方向から前記磁石挿入孔を平面視すると、前記磁石挿入孔は前記ロータの周方向に向かうにしたがって、前記ロータの外周面または前記ロータの内方に向かうように形成され、
   前記回転軸線方向から前記磁石挿入孔および前記永久磁石を平面視すると、前記永久磁石は前記磁石挿入孔の幅方向中央部に位置し、
   前記軸方向通路は、前記ロータの外周面側に位置する前記永久磁石の端部と隣り合う位置に設けられた、請求項２または請求項３に記載の回転電機。
5. 前記ロータには、
   前記第１端面よりも前記第２端面に近接する位置に形成され、前記第１冷媒通路に接続されると共に、前記回転シャフトから前記ロータの外周面に向けて延びる第３冷媒通路と、
   前記第１端面よりも前記第２端面に近接する位置に形成されると共に、前記第３冷媒通路および前記軸方向通路が接続され、前記冷媒を貯留可能な第２端面側貯留部と、
   前記第１端面側貯留部に接続されると共に、前記第１端面に達し、前記冷媒を前記第１端面から外方に排出可能な第１排出通路と、
   前記第２端面側貯留部に接続されると共に、前記第２端面に達し、前記冷媒を前記第２端面から外方に排出可能な第２排出通路とがさらに形成され、
   前記第１排出通路は、前記軸方向通路および前記第２排出通路よりも径方向内方側に位置する、請求項１から請求項４のいずれかに記載の回転電機。
6. 前記ロータには、前記第１端面よりも前記第２端面に近接する位置に形成され、前記第１冷媒通路に接続されると共に、前記回転シャフトから前記ロータの外周面に向けて延びる第３冷媒通路と、
   前記第３冷媒通路に接続されると共に、前記第１端面よりも前記第２端面に近接する位置に形成され、前記冷媒を貯留可能な第２端面側貯留部と、
   がさらに形成され、
   前記軸方向通路は、前記第１端面側貯留部および前記第２端面側貯留部を接続し、前記第２端面側から前記第１端面側に向かうにつれて、前記ロータの径方向外方に向けて傾斜するように形成された、請求項１から請求項４のいずれかに記載の回転電機。
7. 前記ロータは、前記回転軸線方向に延びる磁石挿入孔内に設けられた永久磁石を含み、
   前記回転軸線方向に配列する前記永久磁石の両端面のうち、前記第２端面側の端面は、前記第２端面側貯留部内に位置する、請求項５または請求項６に記載の回転電機。
8. 前記第１端面側貯留部および前記第２端面側貯留部は、前記回転軸線を中心に環状に形成された、請求項５から請求項７のいずれかに記載の回転電機。

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