特許 5710886 回転電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5710886

(24)【登録日】2015年3月13日

(45)【発行日】2015年4月30日

(54)【発明の名称】回転電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/32 20060101AFI20150409BHJP

   H02K 1/22 20060101ALI20150409BHJP

   H02K 9/04 20060101ALI20150409BHJP

   H02K 1/27 20060101ALI20150409BHJP

【ＦＩ】

   H02K1/32 A

   H02K1/22 A

   H02K9/04 Z

   H02K1/27 501K

   H02K1/27 501Z

【請求項の数】3

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2010-57282(P2010-57282)

(22)【出願日】2010年3月15日

(65)【公開番号】特開2011-193623(P2011-193623A)

(43)【公開日】2011年9月29日

【審査請求日】2012年7月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社日本自動車部品総合研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100093779

【弁理士】

【氏名又は名称】服部 雅紀

(72)【発明者】

【氏名】松井 啓仁

(72)【発明者】

【氏名】袴田 尚樹

(72)【発明者】

【氏名】岡本 亮太郎

(72)【発明者】

【氏名】瀬口 正弘

【審査官】 松永 謙一

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６０−０７９２４０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００６−０６７６４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１１３２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２５０２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３１２８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−１６９４５１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６１−６６５４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １／３２

Ｈ０２Ｋ １／２２

Ｈ０２Ｋ １／２７

Ｈ０２Ｋ ９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外郭を形成するケースと、
当該ケースの径方向内側に取り付けられ、複数相を構成するよう巻線が巻回されたステータと、
当該ステータの径方向内側に配置され、前記ステータに対し相対回転可能なロータと、
当該ロータの略中心に設けられ前記ロータと共に回転するシャフトと、
を備える回転電機であって、
前記ロータは、軸方向の端面の前記シャフト側に開口される吸入口と、前記ステータ側に開口される放出口と、前記吸入口及び前記放出口を連通する連通路とを有し、前記シャフトが回転すると、遠心作用により冷媒が前記吸入口から前記連通路を経由して前記放出口へ流通し、
前記ロータの内部には磁石が埋め込まれており、
前記連通路は、前記ロータに埋め込まれている前記磁石の近傍に形成されており、
前記吸入口は前記ロータの軸方向両端面のうち少なくとも一方に開口されており、
前記連通路は、径方向に延びる径方向通路、及び、軸方向に延びる軸方向通路を有し、
前記放出口は、前記ロータと前記ステータとの間の隙間に開口されており、前記磁石と前記磁石を収容する磁石収容孔との間に形成される隙間のうち周方向の一端のみと連通していることを特徴とする回転電機。

【請求項2】

前記連通路の前記軸方向通路は、前記シャフトの近傍に形成されることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。

【請求項3】

前記連通路の前記軸方向通路は、前記ステータ側に形成されており、
前記放出口は、前記ロータと前記ステータとの間の隙間と、前記軸方向通路とを連通することを特徴とする請求項２に記載の回転電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転電機に関する。

【背景技術】

【0002】

回転電機の一種である電動機は、例えばロータと、コイルを巻回したステータとを備える。コイルに電流が流れると、ステータに生じる磁界と永久磁石による磁界との相互作用によってロータが回転する。ロータ及びステータは、その内部に貫通する磁束の影響又はコイルの電気抵抗により発熱する。また、ロータに貼り付けられた永久磁石も発熱する。これらの発熱は、電動機の内部を貫通する磁束に影響を与え、電動機の運転効率を低下させる。電動機を冷却するために、特許文献１に記載の発明では、ロータの内部を流れる冷却油を供給する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開１９９９−２０６０６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、供給された冷却油は、毛細管現象によりロータとステータとの間の隙間に入り込む虞がある。ここで、ロータとステータとの間のエアキャップに入り込んだ冷却油により、引き摺り損が発生する。そして、ロータの回転トルク増加による動力損失が生じる虞がある。また、動力損失が熱に変換するので、電動機の冷却性能に影響を及ぼす。
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、冷却性能を保持することが可能な電動機を含む回転電機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】

【0005】

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明によると、回転電機は外郭を形成するケースとロータとステータとシャフトとを備える。ステータは、複数相を構成するよう巻線が巻回される。ロータは、ステータの径方向内側に配置され、ステータに対し相対回転可能なものである。シャフトは、ロータの略中心に設けられロータと共に回転する。ロータは、軸方向の端面のシャフト側に開口される吸入口、軸方向の端面のステータ側に開口される放出口、及び吸入口及び放出口を連通する連通路と有する。ロータが回転すると、遠心作用により冷媒が吸入口から連通路を経由して放出口へ流通する。ここで、冷媒は例えばロータの回転によって流動可能な気体である。ロータは、内部の連通路に冷媒が流れることによって冷却される。また、冷媒がロータとステータとの間の隙間に入り込むことによる引き摺り損を抑制することができ、動力損失を抑制することができる。さらに、冷媒はロータの回転により生ずる圧力差によって流れるため、従来のポンプなどが必要なくなり、コストを低減することができる。

【0006】

また、ロータの内部には磁石が埋め込まれる。また、連通路はロータに埋め込まれている磁石の近傍に形成される。よって、連通路を流れる冷媒によって、磁石が冷却される。

【0007】

また、放出口はロータの軸方向両端面のうち少なくとも一方に開口される。ここで、例えば、吸入口又は放出口が、軸方向両端面に形成されると、連通路を流れる冷媒の流量を増やすことで冷却効率を向上させることができる。

【0008】

また、放出口は、ロータとステータとの間の隙間に開口されており、磁石と磁石を収容する磁石収容孔との間に形成される隙間のうち周方向の一端のみと連通している。よって、ロータとステータとの隙間での冷媒の流れを加速させ、ステータの冷却を促進することができる。また、例えば、冷却オイルを用いてステータを冷却する場合、ロータとステータとの隙間に入り込む冷却オイルなどを押し出すことができる。このため、冷却オイルによる引き摺り損を抑制することができる。

【0009】

また、連通路は、径方向に延びる径方向通路、及び、軸方向に延びる軸方向通路を有する。よって、冷媒はロータの内部を径方向及び軸方向に流れることによって、冷媒によるロータの冷却効果を向上させることができる。

【0010】

請求項２に係る発明によると、連通路の軸方向通路は、シャフトの近傍に形成される。よって、連通路を流れる冷媒によって、シャフトが冷却される。
また、請求項３に係る発明によると、連通路の軸方向通路は、ステータ側に形成されている。放出口は、ロータとステータとの間の隙間と、軸方向通路とを連通する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１参考形態の電動機の特徴を示す断面図。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。

【図3】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。

【図4】本発明の第１参考形態の第１変形例の特徴を示す断面図。

【図5】本発明の第１参考形態の第２変形例の特徴を示す断面図。

【図6】本発明の第２参考形態の電動機の特徴を示す断面図。

【図7】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図。

【図8】本発明の第３参考形態の電動機の特徴を示す断面図。

【図9】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図。

【図10】図８のＸ−Ｘ線断面図。

【図11】本発明の第１実施形態の特徴を示す断面図。

【図12】本発明の第１実施形態の特徴を示す断面図。

【図13】本発明の第２実施形態の特徴を示す断面図。

【図14】本発明の第３実施形態の電動機の特徴を示す断面図。

【図15】図１４のＸＶ−ＸＶ線断面図。

【図16】図１４のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図。

【図17】本発明の第４参考形態の電動機の特徴を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明による回転電機の一種である電動機の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の実施形態では、説明上の便宜のために、図面左を「前」とし、図面右を「後」とする。
（第１参考形態）
本発明の第１参考形態の電動機１は、例えば図１に示すように、ケース７０、ステータ８０、ロータ１０、及び、シャフト７４を備える。
ケース７０は、例えば筒部７１、前側縁端部７２及び後側縁端部７３を備え、電動機１の外郭を形成する。ステータ８０は筒部７１の径方向内側に設けられ、ステータ鉄心８１及びステータコイル８３を有する。ステータ鉄心８１は、複数枚のステータ鋼板８２を積層することによって形成され、複数相を構成するようステータコイル８３が巻回される。ここで、ステータ鉄心８１の軸方向の両側をはみ出している部分をコイルエンド８４とする。

【0013】

ロータ１０は、ステータ８０の径方向内側に設けられ、ロータ鉄心１６、ロータ鉄心１６の前側に設けられている前側エンドプレート１７、及び、ロータ鉄心１６の後側に設けられている後側エンドプレート１８を備える。ロータ鉄心１６は、ロータ鋼板１９が積層することによって構成され、中央を貫通するシャフト７４に固定される。ロータ鉄心１６の内部には、図３に示すように、磁石９０が径方向外側に填め込まれている。

【0014】

ここで、図１、図２、及び図３を参照して本参考形態のロータ１０の冷却構造について詳細に説明する。
前側エンドプレート１７は、図２に示すように、前側吸入口１１、前側径方向溝１２、及び前側周方向溝１５を複数個有する。複数の前側吸入口１１は、前側エンドプレート１７を貫通する孔であり、シャフト側に形成することが好ましい。本参考形態では、例えば、複数の前側吸入口１１は互いに同間隔でシャフト７４の近傍に形成される。

【0015】

前側径方向溝１２及び前側周方向溝１５は、ロータ鉄心１６と対向する前側エンドプレート１７の後側面に形成される。前側径方向溝１２はシャフト７４を中心として放射状に形成され、一端は前側吸入口１１と繋がり、他端は前側周方向溝１５と繋がる。前側周方向溝１５は、前側エンドプレート１７の径方向外側の弦に沿って形成され、弦方向中間部で前側径方向溝１２と繋がる。ここで、前側径方向溝１２と前側周方向溝１５とが形成する連通路が特許請求の範囲における「径方向通路」に相当する。

【0016】

図３に示すように、ロータ鋼板１９は、ステータ側に磁石収容孔１３０を複数個有する。ロータ鋼板１９が積層してロータ鉄心１６を形成すると、複数の磁石収容孔１３０は重ねられて、磁石９０を軸方向に収容する。この時、磁石９０と磁石収容孔１３０との間には、隙間１３１、１３２が形成され、複数の隙間１３１、１３２は重ねられて図１に示すように軸方向通路１３を形成する。また、ロータ鋼板１９の磁石収容孔１３０と前側エンドプレート１７の前側周方向溝１５とは、シャフト７４から径方向に同じ距離を有し、互いに対向可能に形成される。よって、前側エンドプレート１７とロータ鉄心１６とを組み合わせる時、前側エンドプレート１７の前側周方向溝１５とロータ鉄心１６の軸方向通路１３とは互いに繋がる。

【0017】

また、後側エンドプレート１８は、図１に示すように、ステータ側に後側放出口１４が開口される。後側放出口１４は、シャフト７４と離れているステータ側に開口されることが好ましい。また、後側エンドプレート１８の後側放出口１４とロータ鋼板１９の磁石収容孔１３０の隙間１３１、１３２とは、シャフト７４から径方向に同じ距離を有し、互いに対向可能に形成される。よって、後側エンドプレート１８とロータ鉄心１６とを組み合わせる時、後側エンドプレート１８の後側放出口１４とロータ鉄心１６の軸方向通路１３とは互いに繋がる。

【0018】

一方、シャフト７４はロータ１０の中央を貫通し、ケース７０の前側縁端部７２及び後側縁端部７３によって回転可能に支持される。シャフト７４と、ケース７０の前側縁端部７２及び後側縁端部７３との間には軸受け７５が介在している。

【0019】

続いて、本参考形態の電動機１の作動について説明する。
電動機１に電源を入れるとステータコイル８３に電流が流れる。ステータコイル８３を流れる電流による磁力と、磁石９０の磁力との関係によって、ロータ１０を回転させるトルクが生じる。このトルクによって、シャフト７４に固定されているロータ１０は、シャフト７４とともに回転する。

【0020】

ロータ１０が回転すると、ケース７０内の冷媒は遠心力によって、径方向内側に高圧を形成し、径方向外側に低圧を形成する。本参考形態では、冷媒は例えば空気などの気体である。冷媒はロータ１０の前側吸入口１１から吸い込まれ、前側径方向溝１２、前側周方向溝１５、及び軸方向通路１３を経由して、後側放出口１４から排出される。ここで、前側径方向溝１２、前側周方向溝１５、及び軸方向通路１３によって形成する連通路が、特許請求の範囲における「連通路」に相当する。

【0021】

本参考形態では、冷媒が前側径方向溝１２、前側周方向溝１５、及び軸方向通路１３によって形成する連通路を流れることによって、ロータ１０が冷却される。また、前側吸入口１１がシャフト側に開口され、後側放出口１４がステータ側に開口されるため、冷媒は径方向内側と径方向外側との圧力差によって、前側吸入口１１から吸い込まれ、後側放出口１４から排出される。このため、冷媒を流動させるポンプなどの部材が必要なくなり、コストを低減することができる。
さらに、磁石収容孔１３０の隙間１３１、１３２によって形成される軸方向通路１３は、磁石９０の近傍に形成されているため、冷媒が軸方向通路１３を流れることによって磁石９０が冷却される。

【0022】

（第１変形例）
第１参考形態の第１変形例を図４に基づいて説明する。第１変形例では、前側エンドプレートの前側径方向溝の形状が第１参考形態と異なる。
本変形例では、図４に示すように、前側エンドプレート１７１の前側径方向溝１２１は略三角形状で形成され、前側吸入口１１と周方向溝１５とを連通する。前側吸入口１１は略三角形状の前側径方向溝１２１のシャフト側の頂点に開口される。

【0023】

（第２変形例）
第１参考形態の第２変形例を図５に基づいて説明する。第２変形例では、前側吸入口の形状、及び、前側エンドプレートの前側径方向溝の形状が第１参考形態と異なる。
本変形例では、図５に示すように、前側吸入口１１１はシャフト７４の周方向に沿って伸びる湾曲した形状で形成される。前側エンドプレート１７２の前側径方向溝１２２は、前側吸入口１１１と前側周方向溝１５とを連通し、略台形形状で形成される。

【0024】

本参考形態の第１変形例では、径方向溝１２１が本参考形態の径方向溝１２よりも太く形成されている。また、本参考形態の第２変形例では、径方向溝１２２が本参考形態の径方向溝１２よりも太く形成され、吸入口１１１が本参考形態の吸入口１１よりも大きく開口されている。このような構成によって、本参考形態の第１変形例及び第２変形例では、冷媒の流量を増大することによって、ロータ１０の冷却効果を向上させることができる。

【0025】

（第２参考形態）
本発明の第２参考形態による電動機２を図６及び図７に示す。第２参考形態では、前側エンドプレート及び後側エンドプレートの形状が第１参考形態と異なる。ここでは、第１参考形態と異なっている部分のみを説明し、第１参考形態と同様の構成についての説明を割愛する。また、同様の構成部分については同一の符号を付す。

【0026】

図７に示すように、ロータ２０の前側エンドプレート２７は、前側吸入口１１、前側径方向溝１２、前側周方向２５、及び前側放出口２４を複数個有する。前側放出口２４は、前側エンドプレート２７を貫通する孔であり、ステータ側に形成することが好ましい。また、複数の前側放出口２４は二つずつ前側周方向溝２５によって連通され、前側周方向溝２５の中間部と前側吸入口１１とは、前側径方向溝１２によって互いに連通される。よって、前側吸入口１１と前側放出口２４とは、前側径方向溝１２及び前側周方向溝２５によって連通される。

【0027】

一方、本参考形態の場合、図６に示すように、ロータ２０の後側エンドプレート２８は、後側吸入口２１、後側径方向溝２２、図示しない後側周方向溝、及び、後側放出口１４を有する。また、後側エンドプレート２８は前側エンドプレート２７と同様な形状で形成されているため、後側エンドプレート２８についての詳細の説明を割愛する。

【0028】

ここで、例えば、前側放出口２４及び後側放出口１４と、ロータ鋼板１９の磁石収容孔１３０の隙間１３１、１３２とは、シャフト７４から径方向に同じ距離を有し、互いに連通可能に形成してもかまわない。

【0029】

本参考形態では、前側径方向溝１２及び前側周方向溝２５によって形成される連通路、及び、後側径方向溝２２及び図示しない後側周方向溝によって形成される連通路が、特許請求の範囲における「径方向通路」に相当する。

【0030】

ロータ２０が回転すると、ロータ２０の前側では、冷媒がロータ２０の前側吸入口１１から吸い込まれ、前側径方向溝１２、及び前側周方向溝１５を経由して、前側放出口２４から排出される。また、ロータ２０の後側では、冷媒が後側吸入口２１から吸い込まれ、後側径方向溝２２、及び図示しない後側周方向溝を経由して、後側放出口１４から排出される。ここで、前側径方向溝１２と前側周方向溝１５とによって形成する連通路、及び、後側径方向溝２２と図示しない後側周方向溝とによって形成する連通路が、特許請求の範囲における「連通路」に相当する。

【0031】

本参考形態では、前側吸入口１１及び後側吸入口２１と、前側放出口２４及び後側放出口１４とを備えることで、連通路を増やすことができる。このため、冷媒によるロータ２０の冷却効率を向上させることができる。

【0032】

（第３参考形態）
本発明の第３参考形態による電動機３を図８〜図１０に示す。第３参考形態では、ロータの構造が第１参考形態と異なる。ここでは、第１参考形態と異なっている部分のみを説明し、第１参考形態と同様の構成についての説明を割愛する。また、同様の構成部分については同一の符号を付す。

【0033】

ロータ３０は、図８に示すように、ステータ８０の径方向内側に設けられ、複数のロータ鋼板３８及び中間鋼板３９が軸方向に沿って積層することによって構成される。本参考形態の複数のロータ鋼板３８及び中間鋼板３９については、後で詳細に説明する。ロータ３０は、軸方向に延びる軸方向通路３３、及び、径方向に延びる径方向通路３４を有する。軸方向通路３３は、ロータ３０の径方向内側のシャフト７４の近傍に形成され、ロータ３０の軸方向前側に前側吸入口３１が開口され、ロータ３０の軸方向後側に後側吸入口３２が開口される。径方向通路３４は、ロータ３０の軸方向中間部に形成され、一端は軸方向通路３３に繋がり、他端はロータ３０とステータ８０との隙間に放出口３５が開口される。

【0034】

続いて、本参考形態の複数のロータ鋼板３８及び中間鋼板３９を図９及び図１０に基づいて詳細に説明する。
図９に示すように、ロータ鋼板３８には、シャフト側に形成される複数の貫通孔３３０と、ステータ側に形成される複数の磁石収容孔３６とが周方向に交互して形成される。また、図１０に示すように、中間鋼板３９には、ロータ鋼板３８と同様の貫通孔３３０及び磁石収容孔３６が形成されるとともに、径方向通路３４が形成される。径方向通路３４は、互いに隣り合う二つの磁石収容孔３６の間に形成され、貫通孔３３０及び放出口３５を連通する。ここで、複数のロータ鋼板３８及び中間鋼板３９が積層してロータ３０を形成すると、貫通孔３３０は重ねられて軸方向通路３３を形成し、磁石収容孔３６は重ねられて磁石９０を収容する。磁石９０は、重ねられた磁石収容孔３６によって収容されると、図示しない固定部材によってロータ３０内に固定される。

【0035】

本参考形態では、ロータ３０が回転すると、冷媒は前側吸入口３１及び後側吸入口３２から吸い込まれ、軸方向通路３３、及び径方向通路３４を経由して、放出口３５から排出される。ここで、軸方向通路３３及び径方向通路３４によって形成する連通路が、特許請求の範囲における「連通路」に相当する。

【0036】

本参考形態では、シャフト７４の近傍に軸方向通路３３が形成される。このため、軸方向通路３３を流れる冷媒によってシャフト７４が冷却される。また、放出口３５はロータ３０とステータ８０との隙間に開口される。このため、ロータ３０とステータ８０との隙間での冷媒の流れを加速させ、ステータ８０の冷却を促進することができる。

【0037】

（第１実施形態）
第１実施形態を図１１及び図１２に基づいて説明する。本実施形態では、中間鋼板の形状が第３参考形態と異なる。ここでは、第３参考形態と異なっている部分のみを説明し、第３参考形態と同様の構成についての説明を割愛する。また、同様の構成部分については同一の符号を付す。
本実施形態は、図１１に示すように、中間鋼板３９２の磁石収容孔３６２は時計回り側で径方向通路３４と繋がる。また、図１２に示すように、中間鋼板３９３の磁石収容孔３６３は反時計周り側で径方向通路３４と繋がる。本施形態では、中間鋼板３９２及び中間鋼板３９３を両方備えているが、いずれか一方を備えてもよい。

【0038】

本変形例では、磁石収容孔３６２と径方向通路３４とが連通されている。よって、中間鋼板３９の磁石収容孔３６２とロータ鋼板３８の磁石収容孔３６とが重ねられて磁石９０を収容する通路を形成すると、冷媒は磁石９０を収容する通路を流れ、磁石９０を冷却することができる。

【0039】

（第２実施形態）
第２実施形態を図１３に基づいて説明する。第２実施形態では、ステータを冷却する冷却システムを備えることで第３参考形態と異なる。ここでは、第３参考形態と異なっている部分のみを説明し、第３参考形態と同様の構成についての説明を割愛する。また、同様の構成部分については同一の符号を付す。
本実施形態では、液体冷媒１０１を用いてステータ８０を冷却する冷却システム１００を備える。冷却システム１００は、熱交換器１０２、ポンプ１０３、及び、パイプ１０４を備える。パイプ１０４の一端は、ケース７９の後側縁端部７６の径方向外側に開口される排出口７６１と繋がる。また、パイプ１０４の他端は、コイルエンド８４の上方に位置する筒部７７に開口する供給口７７１、７７２と繋がる。

【0040】

排出口７６１から排出された液体冷媒１０１は、熱交換機１０２によって冷やされ、ポンプ１０３によって上方の供給口７７１、７７２からステータ８０のコイルエンド８４の上に滴下する。液体冷媒１０１は、コイルエンド８４に沿って下側へ流れるとともに、コイルエンド８４と熱交換を行い、ケース７９の下側に溜まる。そして、再び排出口７６１から排出され循環する。

【0041】

本変形例では、例えば、毛細管現象によってロータ３０とステータ８０との隙間に液体冷媒１０１が吸い込まれた場合、ロータ３０とステータ８０との隙間に開口されている放出口３５から排出される媒体によって液体媒体１０１を押し出すことができる。よって、ロータ３０とステータ８０との隙間に吸い込まれた液体媒体１０１による引き摺り損を抑制することができ、動力損失を抑制することができる。

【0042】

（第３実施形態）
第３実施形態による電動機４を図１４〜図１６に基づいて説明する。第３実施形態では、後側エンドプレートの形状、及び、ロータ鉄心の形状が第１参考形態と異なる。ここでは、第１参考形態と異なっている部分のみを説明し、第１参考形態と同様の構成についての説明を割愛する。また、同様の構成部分については同一の符号を付す。
本実施形態では、図１４に示すように、後側エンドプレート４８は、シャフト側に後側吸入口２１が開口され、後側吸入口２１に繋がる径方向溝２２を有する。ロータ鉄心４６は、複数のロータ鋼板１９及び少なくとも一つの中間鋼板４９が積層することによって構成され、軸方向中間部のステータ側に放出口４４が開口される。

【0043】

後側エンドプレート４８は、図１５に示すように、後側吸入口２１、径方向溝２２、及び、周方向溝４５を複数個有する。後側吸入口２１は、後側エンドプレート４８を貫通する孔であり、シャフト７４の近傍に形成することが好ましい。径方向溝２２及び周方向溝４５は、ロータ鉄心４６と対向する後側エンドプレート４８の前側面に形成される。ここで、径方向溝２２と周方向溝４５とが形成する連通路も特許請求の範囲における「径方向通路」に相当する。

【0044】

中間鋼板４９は、ロータ鉄心４６の軸方向中間部に位置し、図１６に示すように、ステータ側に磁石収容孔４３０が周方向に形成されている。ロータ鋼板１９及び中間鋼板４９が積層してロータ鉄心４６を形成すると、ロータ鋼板１９の磁石収容孔１３０（図３を参照）及び中間鋼板４９の磁石収容孔４３０は重ねられて、磁石９０を軸方向に収容する。この時、磁石９０と磁石収容孔４３０との間には、隙間４３１、４３２が形成される。ここで、放出口４４は中間鋼板４９の隙間４３１及び隙間４３２のうち少なくとも一方に開口される。本実施形態の場合、例えば、放出口４４が隙間４３１に開口される中間鋼板４９を二つ備える。

【0045】

本実施形態では、ロータ４０が回転すると、ロータ４０の前側では、冷媒がロータ４０の前側吸入口１１から吸い込まれ、前側径方向溝１２、前側周方向溝１５、及び、軸方向通路４３の前側半分を経由して、放出口４４から排出される。また、ロータ４０の後側では、冷媒が後側吸入口２１から吸い込まれ、後側径方向溝２２、後側周方向溝４５、及び、軸方向通路４３の後側半分を経由して、放出口４４から排出される。ここで、前側径方向溝１２と前側周方向溝１５と軸方向通路４３の前側半分とによって形成する連通路、及び、後側径方向溝２２と後側周方向溝４５と軸方向通路４３の後側半分とによって形成する連通路が、特許請求の範囲における「連通路」に相当する。

【0046】

本実施形態では、ロータ４０の前側面及び後側面に前側吸入口１１及び後側吸入口２１が開口されていることによって、ロータ４０を流れる冷媒を増やすことができる。このため、冷媒によるロータ４０の冷却効率を向上させることができる。

【0047】

（第４参考形態）
第４参考形態による電動機５を図１７に基づいて説明する。第４参考形態では、ロータの形状が第１参考形態と異なる。ここでは、第１参考形態と異なっている部分のみを説明し、第１参考形態と同様の構成についての説明を割愛する。また、同様の構成部分については同一の符号を付す。
本参考形態では、図１７に示すように、ロータ５０は径方向内側の肉薄部５８及び径方向外側の肉厚部５９を有する。複数の磁石９０は肉厚部５９の径方向外側に、ロータ５０の軸方向に沿って埋め込まれている。

【0048】

肉薄部５８の径方向内側のシャフト７４の近傍には、複数の第１軸方向通路５３が軸方向に沿って形成される。第１軸方向通路５３は肉薄部６８の前側面及び後側面に開口することによって、前側吸入口５１及び後側吸入口５２が形成される。
また、肉厚部５９の複数の磁石９０の近傍には、複数の第２軸方向通路５５が軸方向に沿って形成される。第２軸方向通路５５は肉厚部５８の前側面及び後側面に開口することによって、前側放出口５６及び後側放出口５７が形成される。

【0049】

ここで、シャフト７４の軸線を含む同一平面上の第１軸方向通路５３と第２軸方向通路５５とは径方向通路５４によって連通される。径方向通路５４は、ロータ５０の軸方向中間部においで、径方向に延びることが好ましい。本参考形態では、径方向通路５４は、第１軸方向通路５３及び第２軸方向通路５５の軸方向の中点を連通する。

【0050】

ロータ１０が回転すると、冷媒は前側吸入口５１及び後側吸入口５２から吸い込まれ、第１軸方向通路５３、径方向通路５４、及び、第２軸方向通路を経由して、前側放出口５６及び後側放出口５７から排出される。ここで、第１軸方向通路５３、径方向通路５４、及び第２軸方向通路５５によって形成する連通路が、特許請求の範囲における「連通路」に相当する。

【0051】

本参考形態では、シャフト７４の近傍に形成される第１軸方向通路５３によってシャフト７４が冷却される。また、磁石９０の近傍に形成される第２軸方向通路５５によって磁石９０が冷却される。さらに、ロータ５０の前側面及び後側面に、前側吸入口５１と前側放出口５６と後側吸入口５２と後側放出口５７とが開口されるため冷媒の流量を増やし、冷却効果を向上させることができる。

【0052】

上述した実施形態では、回転電機として電動機について説明した。これに対し、本発明は、電動機以外の発電機に適用してもよい。
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

【符号の説明】

【0053】

１、２、３、４、５：電動機（回転電機）、７０、７９：ケース、８０：ステータ、１０、２０、３０、４０、５０：ロータ、７４：シャフト、１１、３１、５１：前側吸入口、２１、３２、５２：後側吸入口、２４、５６：前側放出口、１４、５７：後側放出口、３５、４４：放出口、１２：前側径方向溝、２２：後側径方向溝、１３、３３、４３、５３：軸方向通路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】