ホーム > 特許ランキング > 本田技研工業株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024139800
(43)【公開日】2024-10-10
(54)【発明の名称】回転電機
(51)【国際特許分類】
H02K 1/32 20060101AFI20241003BHJP
【ＦＩ】
H02K1/32 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023050704
(22)【出願日】2023-03-28
(71)【出願人】
【識別番号】000005326
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003683
【氏名又は名称】弁理士法人桐朋
(72)【発明者】
【氏名】矢▲崎▼ 学
(72)【発明者】
【氏名】千田 賢一
【テーマコード（参考）】
5H601
【Ｆターム（参考）】
5H601AA16
5H601BB16
5H601CC01
5H601CC02
5H601CC13
5H601CC15
5H601DD01
5H601DD09
5H601DD11
5H601DD30
5H601EE26
5H601GA02
5H601GE02
5H601GE10
5H601GE11
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ロータを一層効率よく冷却することができる回転電機を提供する。
【解決手段】回転電機１２のロータ３０は、回転シャフト４０を有する。回転シャフトには、冷媒流路１７０が形成される。冷媒流路は、第１流路１７２と、第２流路１７４Ａとを有する。第１流路は、回転シャフトの一端部から他端部に向かって、該回転シャフトの軸線方向に沿って延びる。第２流路は、第１流路よりも外周側において、回転シャフトの他端部に向かって延びる。冷媒流路は、連通流路１７６をさらに有する。連通流路により、第１流路と第２流路とが連通する。
【選択図】図２
【解決手段】回転電機１２のロータ３０は、回転シャフト４０を有する。回転シャフトには、冷媒流路１７０が形成される。冷媒流路は、第１流路１７２と、第２流路１７４Ａとを有する。第１流路は、回転シャフトの一端部から他端部に向かって、該回転シャフトの軸線方向に沿って延びる。第２流路は、第１流路よりも外周側において、回転シャフトの他端部に向かって延びる。冷媒流路は、連通流路１７６をさらに有する。連通流路により、第１流路と第２流路とが連通する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
永久磁石及び回転シャフトを有するロータと、前記ロータを囲むステータとを備える回転電機において、
前記回転シャフトは、中空筒状の外シャフトと、前記外シャフトの内部に挿入される内シャフトと、冷却媒体が流通する冷媒流路とを有し、
前記冷媒流路は、前記内シャフトに形成された第１流路と、前記外シャフトに形成された第２流路と、前記第１流路と前記第２流路とを連通する連通流路とを有する、回転電機。
前記回転シャフトは、中空筒状の外シャフトと、前記外シャフトの内部に挿入される内シャフトと、冷却媒体が流通する冷媒流路とを有し、
前記冷媒流路は、前記内シャフトに形成された第１流路と、前記外シャフトに形成された第２流路と、前記第１流路と前記第２流路とを連通する連通流路とを有する、回転電機。
【請求項2】
請求項１記載の回転電機において、前記第１流路は、前記冷却媒体の流通方向における上流であり、前記第２流路は、前記流通方向における下流であり、前記連通流路は、前記第１流路と前記第２流路との間に位置する、回転電機。
【請求項3】
請求項２記載の回転電機において、前記内シャフトは、外周面が前記外シャフトの内周面に対して非接触である第１小径部及び第２小径部と、前記第１小径部と前記第２小径部との間に位置し且つ前記第１小径部及び前記第２小径部よりも直径が大きい大径部とを有し、前記内シャフトの軸線方向における一端部に前記第１小径部が位置し、
前記第１流路は、前記第１小径部の内部に形成され、
前記第２流路は、前記外シャフトの外周部に形成され、
前記連通流路は、前記外シャフトの直径方向における内方から外方に向かって延びる、回転電機。
前記第１流路は、前記第１小径部の内部に形成され、
前記第２流路は、前記外シャフトの外周部に形成され、
前記連通流路は、前記外シャフトの直径方向における内方から外方に向かって延びる、回転電機。
【請求項4】
請求項３記載の回転電機において、前記大径部は、前記第１流路と前記連通流路との間に介在し、前記内シャフトの直径方向における内方から外方に向かって延びる中継流路を有する、回転電機。
【請求項5】
請求項４記載の回転電機において、前記回転シャフトは、前記大径部の外周面と前記外シャフトの前記内周面との間に介在する第１シール部材及び第２シール部材を有し、
前記中継流路の出口は、前記回転シャフトの前記軸線方向において、前記第１シール部材と前記第２シール部材との間に位置する、回転電機。
前記中継流路の出口は、前記回転シャフトの前記軸線方向において、前記第１シール部材と前記第２シール部材との間に位置する、回転電機。
【請求項6】
請求項３記載の回転電機において、前記第１流路は、前記第１小径部の内部で前記軸線方向に沿って且つ前記大径部に向かって直線状に延びる空間である、回転電機。
【請求項7】
請求項３記載の回転電機において、前記回転シャフトは、前記外シャフトの外周面を覆って前記永久磁石を保持する磁石ホルダを有し、前記第２流路は、前記外シャフトと前記磁石ホルダとの間に形成される、回転電機。
【請求項8】
請求項７記載の回転電機において、前記外シャフトの外周面に外溝が形成され、前記外溝を前記磁石ホルダが覆うことで、前記第２流路が形成される、回転電機。
【請求項9】
請求項７記載の回転電機において、前記冷却媒体は油であり、前記第２流路を流通した前記冷却媒体は、前記回転シャフトをハウジングに回転可能に支持するベアリングに供給される、回転電機。
【請求項10】
請求項１記載の回転電機において、前記第２流路は、前記外シャフトの一端部である第１端部から他端部である第２端部に向かって延びる往路と、前記往路に連通し、前記外シャフトの前記第２端部から前記第１端部に向かって延びる復路とを有する、回転電機。
【請求項11】
請求項３記載の回転電機において、前記回転シャフトは、前記外シャフトに保持されて前記第１小径部の外周面を囲む筒体を有し、
前記第２流路は、前記外シャフトの一端部である第１端部から他端部である第２端部に向かって延びる往路と、前記往路に連通し、前記外シャフトの前記第２端部から前記第１端部に向かって延びる復路と、前記復路から前記第１小径部に向かって延びる第１排出路と、前記筒体と前記外シャフトとの間に形成される第２排出路とを有する、回転電機。
前記第２流路は、前記外シャフトの一端部である第１端部から他端部である第２端部に向かって延びる往路と、前記往路に連通し、前記外シャフトの前記第２端部から前記第１端部に向かって延びる復路と、前記復路から前記第１小径部に向かって延びる第１排出路と、前記筒体と前記外シャフトとの間に形成される第２排出路とを有する、回転電機。
【請求項12】
請求項１～１１のいずれか１項に記載の回転電機において、前記内シャフトは、前記外シャフトの軸線方向における一端から前記軸線方向に突出する延出部を有する、回転電機。
【請求項13】
永久磁石及び回転シャフトを有するロータと、前記ロータを囲むステータとを備える回転電機において、
前記回転シャフトは、冷却媒体が流通する冷媒流路を有し、
前記冷媒流路は、前記回転シャフトの一端部から他端部に向かって、該回転シャフトの軸線方向に沿って延びる第１流路と、
前記第１流路における前記冷却媒体の流通方向の末端に連通し、且つ前記第１流路よりも外周側において、前記回転シャフトの前記他端部に向かって延びる第２流路と、
前記回転シャフトの直径方向における内方から外方に向かって延び、前記第１流路の前記末端と前記第２流路とを連通する連通流路と、
を有する、回転電機。
前記回転シャフトは、冷却媒体が流通する冷媒流路を有し、
前記冷媒流路は、前記回転シャフトの一端部から他端部に向かって、該回転シャフトの軸線方向に沿って延びる第１流路と、
前記第１流路における前記冷却媒体の流通方向の末端に連通し、且つ前記第１流路よりも外周側において、前記回転シャフトの前記他端部に向かって延びる第２流路と、
前記回転シャフトの直径方向における内方から外方に向かって延び、前記第１流路の前記末端と前記第２流路とを連通する連通流路と、
を有する、回転電機。
【請求項14】
請求項１３記載の回転電機において、前記冷却媒体は油であり、前記第２流路を流通した前記冷却媒体は、前記回転シャフトをハウジングに回転可能に支持するベアリングに供給される、回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、永久磁石及び回転シャフトを有するロータと、ロータを囲むステータとを備える回転電機に関する。
【背景技術】
【0002】
回転電機が発電機である場合、ステータの内部でロータが回転することに伴い、ステータを構成する電磁コイルに交流電流が生じる。この発電により、電磁コイルが発熱して回転電機が高温になる。回転電機が過度に高温になると、回転電機内の磁力が低下する。その結果、回転電機の効率が低下する。これを回避するため、特許文献１に記載されるように、ステータを冷却油で冷却することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開２０１６－１７４４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
回転電機の熱をさらに除去するため、ステータの冷却に加えてロータを一層効率よく冷却することが望まれる。
【0005】
本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一実施形態によれば、永久磁石及び回転シャフトを有するロータと、前記ロータを囲むステータとを備える回転電機において、前記回転シャフトは、中空筒状の外シャフトと、前記外シャフトの内部に挿入される内シャフトと、冷却媒体が流通する冷媒流路とを有し、前記冷媒流路は、前記内シャフトに形成された第１流路と、前記外シャフトに形成された第２流路と、前記第１流路と前記第２流路とを連通する連通流路とを有する、回転電機が提供される。
【0007】
本発明の別の一実施形態によれば、永久磁石及び回転シャフトを有するロータと、前記ロータを囲むステータとを備える回転電機において、前記回転シャフトは、冷却媒体が流通する冷媒流路を有し、前記冷媒流路は、前記回転シャフトの一端部から他端部に向かって、該回転シャフトの軸線方向に沿って延びる第１流路と、前記第１流路における前記冷却媒体の流通方向の末端に連通し、且つ前記第１流路よりも外周側において、前記回転シャフトの前記他端部に向かって延びる第２流路と、前記回転シャフトの直径方向における内方から外方に向かって延び、前記第１流路の前記末端と前記第２流路とを連通する連通流路と、を有する、回転電機が提供される。
【発明の効果】
【0008】
本発明においては、回転シャフトの内部に冷媒流路を設けている。この冷媒流路を流通する冷却媒体によって、永久磁石を効率よく冷却することができる。また、この構成では、冷却媒体が回転シャフトの内部を流通するので、回転シャフトの外部から冷却媒体に異物が混入する懸念が払拭される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
図１は、第１実施形態に係る複合動力システム３００の概略全体斜視図である。この複合動力システム３００は、回転電機システム１０と、内燃機関であるガスタービンエンジン２００とを備える。ガスタービンエンジン２００は、回転電機システム１０の軸線方向右方に配設される。また、回転電機システム１０の直径中心を通り長手方向（軸線方向）に沿って延在する軸線と、ガスタービンエンジン２００の直径中心を通り長手方向（軸線方向）に沿って延在する軸線は一致する。換言すれば、回転電機システム１０及びガスタービンエンジン２００は、同一軸線上に並列配置されている。
【0011】
複合動力システム３００は、例えば、飛翔体、船舶又は自動車等において、推進の動力源として利用される。飛翔体の好適な具体例としては、ドローン又はマルチコプタ等が挙げられる。複合動力システム３００は、飛翔体に搭載されたときには、例えば、プロップ、ダクテッドファン等を回転付勢する動力駆動源とされる。複合動力システム３００は、船舶に搭載されたときには、スクリュの回転力発生装置とされる。複合動力システム３００は、自動車に搭載されたときには、モータを回転付勢する動力駆動源とされる。
【0012】
複合動力システム３００は、航空機、船舶又は建物等において、補助電源の動力源として利用することもできる。この他、複合動力システム３００をガスタービン発電設備として利用することも可能である。
【0013】
ガスタービンエンジン２００は内燃機関である。また、ガスタービンエンジン２００は、圧縮エアを供給する気体冷媒供給装置である。後述するように、圧縮エアは、回転電機ハウジング１４（ハウジング）内において、気体冷媒として流通する。
【0014】
以下の説明において、「左」、「右」、「下」及び「上」のそれぞれは、図２における左方、右方、下方及び上方を指す。しかしながら、これらの方向は、説明を簡素化して理解を容易にするための便宜的な方向付けである。すなわち、明細書に記載した方向が、複合動力システム３００を実使用するときの方向であるとは限らない。また、以下の説明では、回転電機システム１０及びガスタービンエンジン２００のそれぞれの軸線方向の左端を、第１端又は第１端部と表記することがある。回転電機システム１０及びガスタービンエンジン２００のそれぞれの軸線方向の右端を、第２端又は第２端部と表記することがある。
【0015】
また、以下では、ステータ３２を圧縮エアで冷却する態様を例示している。しかしながら、回転電機１２、１３の直径方向において、ロータ３０とステータ３２との間に介在する隔壁部材を設けて回転電機ハウジング１４内をロータ室とステータ室とに区分し、ステータ室に油を流通させてもよい。この場合、ステータ３２は、油によって冷却される。
【0016】
図２に示すように、回転電機システム１０は、第１実施形態に係る回転電機１２を備える。回転電機１２は、例えば、発電機である。回転電機１２は、モータであってもよい。
【0017】
回転電機システム１０は、回転電機１２を収納した回転電機ハウジング１４（ハウジング）を備える。回転電機ハウジング１４は、略円筒形状をなし、且つ左右両端が開放端であるメインハウジング１６を有する。回転電機ハウジング１４は、さらに、メインハウジング１６の左端に連結される第１サブハウジング１８と、メインハウジング１６の右端に連結される第２サブハウジング２０とを有する。
【0018】
メインハウジング１６は、厚肉の側壁が左右方向に沿って延在する略円筒形状をなす。側壁の内部には、冷却媒体が流通する冷却ジャケット２１が形成されている。冷却媒体の具体例としては、冷却水が挙げられる。この場合、冷却ジャケット２１はウォータジャケットである。また、メインハウジング１６の側壁の外周面には、左端近傍に、端子ケーシング２２及び測定器ケーシング２４がメインハウジング１６と一体的に設けられている。
【0019】
さらに、メインハウジング１６の側壁外周面には、メインハウジング１６の長手方向（図２における左右方向）に沿って延在する中空管部１５８ａ～１５８ｃ（図１参照）が設けられる。中空管部１５８ａ～１５８ｃの中空内部は、カーテンエアが流通する圧縮エア用流通路である。また、第１サブハウジング１８には、回転パラメータ検出器を保持する検出器用保持部材が連結される。第１実施形態では、回転パラメータ検出器としてレゾルバ１４０を例示する。従って、以降は、第１サブハウジング１８に連結される検出器用保持部材を「レゾルバホルダ２６」と指称する。このレゾルバホルダ２６には、キャップカバー２８がネジ止めされる。
【0020】
回転電機１２は、ロータ３０と、該ロータ３０の外周側を囲繞するステータ３２とを備える。
【0021】
ロータ３０は、回転シャフト４０を有する。回転シャフト４０は、内シャフト３４及び外シャフト３６を有する二重シャフト４１Ａである。内シャフト３４は、中空筒状の外シャフト３６に挿抜可能に挿入される。具体的には、外シャフト３６は、略円筒形状をなす中空体である。外シャフト３６の両端は、開口した開放端である。すなわち、外シャフト３６は、左開口端４２ａと右開口端４２ｂとを有する。
【0022】
内シャフト３４は外シャフト３６に比して長尺であり、直径が最小である円柱部４４と、該円柱部４４の左方に連なり且つ該円柱部４４に比べて大径な左端部４６ａと、該円柱部４４の右方に連なり、該円柱部４４に比べて大径で且つ左端部４６ａに比べて小径な右端部４６ｂとを有する。左端部４６ａの一部は、外シャフト３６の左開口端４２ａから突出して延在した延出部１０４である。
【0023】
延出部１０４には、レゾルバロータ５６が装着される。また、該延出部１０４に小キャップナット５８が螺合される。レゾルバロータ５６は、小キャップナット５８と、延出部１０４の大径な部分とで挟まれることにより、延出部１０４に位置決め固定される。
【0024】
二重シャフト４１Ａの左端（第１端部）は、第１ベアリング９２を介して第１サブハウジング１８に回転可能に支持される。また、二重シャフト４１Ａの右端（第２端部）は、第２ベアリング９４を介して第２サブハウジング２０に回転可能に支持される。第１ベアリング９２及び第２ベアリング９４は、例えば、ジェット流状で供給された潤滑油によって潤滑及び冷却される。すなわち、この場合、第１ベアリング９２及び第２ベアリング９４は、いわゆるジェット給油式のベアリングである。
【0025】
第１ベアリング９２及び第２ベアリング９４は、ジェット給油式のベアリングに限定されない。第１ベアリング９２及び第２ベアリング９４は、オイルミストが噴霧される噴霧潤滑式のベアリングであってもよく、循環給油式のベアリングであってもよい。このような潤滑方式のベアリングは公知であるので、詳細な図示及び説明は省略する。
【0026】
第１サブハウジング１８は、メインハウジング１６に向かって突出し且つ略円柱形状をなす円柱状突部９６を有する。該円柱状突部９６は、第１挿通孔９８を有する。第１ベアリング９２は、この第１挿通孔９８内に設けられる。
【0027】
略円板形状をなす第２サブハウジング２０は、図示しないボルトを介してメインハウジング１６に連結される。該第２サブハウジング２０の中心は厚肉の円筒形状部となっており、該円筒形状部には大径な挿入孔６８が形成されている。この挿入孔６８には、第２ベアリング９４が挿入されている。第２ベアリング９４は、内ストッパ７０と外ストッパ７１とに挟持されて位置決め固定される。
【0028】
第２サブハウジング２０において、ガスタービンエンジン２００を向く端面には環状凹部７２が形成される。環状凹部７２には、環状の集合流路７４が形成される。集合流路７４には、ガスタービンエンジン２００で生じた圧縮エアの一部が分流して流通する。環状凹部７２の底壁には、上流側連通孔７６が３箇所に形成される。
【0029】
第２サブハウジング２０の内部には、図２に示す中継連通路７８が設けられる。中継連通路７８は、第２サブハウジング２０の直径方向に沿って放射状に延在する。中継連通路７８は、直径方向外方において、上流側連通孔７６を介して集合流路７４に連通する。第２サブハウジング２０において、回転電機１２を向く端面には、３個の下流側連通孔８０ａ～８０ｃ（図１参照）が形成される。下流側連通孔８０ａ～８０ｃは、中継連通路７８の下流側開口である。３個の下流側連通孔８０ａ～８０ｃは、中空管部１５８ａ～１５８ｃの各々に個別に連通する。このことから理解されるように、中継連通路７８は、集合流路７４と、中空管部１５８ａ～１５８ｃの中空内部（圧縮エア用流通路）とを連通する。集合流路７４と中継連通路７８により、分配路が形成される。
【0030】
第２サブハウジング２０において、ガスタービンエンジン２００を向く端面には、整流部材８２が連結される。整流部材８２の第２端は、ガスタービンエンジン２００に向かって突出する。整流部材８２において、第２サブハウジング２０を向く第１端は、大径且つ薄肉の円環形状に形成されている。整流部材８２において、ガスタービンエンジン２００を向く頂部は、小径且つ厚肉の円環形状に形成されている。従って、整流部材８２は、山形形状又は無底カップ形状をなす。
【0031】
頂部に形成された貫通孔８４の直径（開口径）は、外ストッパ７１の外径に比べて大きい。このため、外ストッパ７１の外周面と、貫通孔８４の内周面との間には、間隙が形成されている。
【0032】
内シャフト３４に形成された連結孔６２には、出力シャフト２０６の第１端（左端）が挿入される。該出力シャフト２０６は、に螺合によって内シャフト３４に結合される。なお、出力シャフト２０６は、ガスタービンエンジン２００を構成するコンプレッサホイール２０８及び不図示のタービンホイールを支持している。
【0033】
外シャフト３６の外径は、該外シャフト３６の軸線方向の略中間の部位において最大である。この部位に、複数個の永久磁石８８が磁石ホルダ９０を介して保持される。永久磁石８８は、二重シャフト４１Ａと一体的に回転する。
【0034】
第１挿通孔９８の左方開口は、円板部材１０２によって閉塞される。円板部材１０２には、第１挿通孔９８に連なる第２挿通孔１００が形成される。詳細な図示は省略しているが、外シャフト３６の左開口端４２ａの外周面と、第１挿通孔９８及び第２挿通孔１００の各々の内周面とは互いに僅かに離間している。
【0035】
二重シャフト４１Ａの第２端（左端部）の先端は、第１ベアリング９２の内孔に通される。二重シャフト４１Ａの第２端は、第１挿通孔９８及び第２挿通孔１００を通過し、第１サブハウジング１８の外部に突出する。上記したように、二重シャフト４１Ａの第１端において、第１ベアリング９２の左端から突出した部位は延出部１０４である。二重シャフト４１Ａの第２端（右端部）は、第２ベアリング９４の内孔に通され、第２サブハウジング２０に形成された挿入孔６８から露出する。
【0036】
回転電機１２を構成するステータ３２は、電磁コイル１１６と、該電磁コイル１１６が巻回された複数個の絶縁基材１１８とを有する。電磁コイル１１６は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルの３種類を有する。従って、回転電機１２が発電機である場合、該回転電機１２はいわゆる三相電源である。
【0037】
ステータ３２は、メインハウジング１６に形成された収納室１１４に収納される。第２サブハウジング２０は、ステータホルダとなる。具体的に、第２サブハウジング２０は円環状凹部１２２を有する。円環状凹部１２２に、ステータ３２を構成する絶縁基材１１８が係合される。この係合により、ステータ３２が位置決め固定される。ステータ３２の内孔には、該内孔の左方開口から円柱状突部９６が進入する。
【0038】
詳細な図示は省略しているが、収納室１１４の内周面と電磁コイル１１６は、若干離間している。この離間により、メインハウジング１６と電磁コイル１１６が電気的に絶縁される。
【0039】
円柱状突部９６の外周面と絶縁基材１１８との間には、クリアランスが形成されている。永久磁石８８の外周面と電磁コイル１１６の内周面との間にも、クリアランスが形成されている。後述するように、これらのクリアランスは、気体であるカーテンエアが流通する流通路の一部となる。
【0040】
第１サブハウジング１８は、円環形状に突出する円環状凸部１２４を有する。円環状凸部１２４の内方は、中空凹部１２６となっている。内シャフト３４の左端部４６ａを構成する延出部１０４は、中空凹部１２６に進入している。
【0041】
円環状凸部１２４には、レゾルバステータ１３０を保持したレゾルバホルダ２６が設けられる。レゾルバホルダ２６は、直径方向外方に向かって突出したフランジ状ストッパ１３２を有する。このフランジ状ストッパ１３２の外径は、円環状凸部１２４の内径よりも大きい。従って、レゾルバホルダ２６は、フランジ状ストッパ１３２が円環状凸部１２４に当接することで位置決めされる。レゾルバホルダ２６は、この状態で、例えば、不図示の取付ボルト等を介して第１サブハウジング１８に連結される。
【0042】
レゾルバホルダ２６は、フランジ状ストッパ１３２よりも左方に位置する小円筒部１３４と、フランジ状ストッパ１３２よりも右方に位置して小円筒部１３４に比べて大径な大円筒部１３６とを有する。レゾルバホルダ２６には、保持孔１３８が形成される。レゾルバステータ１３０の右端は、保持孔１３８に嵌合される。大円筒部１３６が中空凹部１２６に進入してフランジ状ストッパ１３２が円環状凸部１２４に当接したとき、レゾルバステータ１３０の内孔には、内シャフト３４の左端部４６ａに保持されたレゾルバロータ５６が位置する。レゾルバステータ１３０とレゾルバロータ５６は、回転パラメータ検出器としてのレゾルバ１４０を構成する。レゾルバ１４０は、例えば、回転角度を検出する。
【0043】
フランジ状ストッパ１３２に形成された嵌合孔１４２には、受信器用コネクタ１４４が嵌合されている。レゾルバステータ１３０と受信器用コネクタ１４４とは、信号線１４６を介して電気的に接続されている。なお、受信器用コネクタ１４４には、レゾルバ１４０が発した信号を受信する不図示の受信器の受信器側コネクタが挿入される。受信器用コネクタ１４４と受信器側コネクタとを介して、レゾルバ１４０と受信器が電気的に接続される。
【0044】
小円筒部１３４には、複数個のタブ部１４８が設けられている（図１では省略している）。図２には、１個のタブ部１４８が示されている。さらに、小円筒部１３４には、該小円筒部１３４の左方開口を閉塞して内シャフト３４の左端部４６ａを遮蔽するキャップカバー２８が被せられる。キャップカバー２８は、タブ部１４８に対し、連結ボルト１５０を介して連結される。
【0045】
上記したように、メインハウジング１６の左端近傍の側壁には、端子ケーシング２２及び測定器ケーシング２４が一体的に設けられる。このうち、測定器ケーシング２４には、温度測定器であるサーミスタ１５２が収納されている。特に図示はしていないが、サーミスタ１５２の測定端子は測定器ケーシング２４から引き出され、電磁コイル１１６に接続されている。測定器ケーシング２４の外部には、サーミスタ１５２に接続されたハーネス１５４が引き出される。
【0046】
測定器ケーシング２４に隣接する端子ケーシング２２には、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルの各末端に電気的に接続されたＵ相端子１５６ａ、Ｖ相端子１５６ｂ及びＷ相端子１５６ｃが収納される。Ｕ相端子１５６ａ、Ｖ相端子１５６ｂ及びＷ相端子１５６ｃには、バッテリ（不図示）等の外部機器が接続される。すなわち、Ｕ相端子１５６ａ、Ｖ相端子１５６ｂ及びＷ相端子１５６ｃは、外部機器接続用コネクタである。なお、測定器ケーシング２４の内部空間と端子ケーシング２２の内部空間は、不図示のケーシング間連通孔を介して連通している。
【0047】
図２に示すように、メインハウジング１６の側壁外周面に設けられた中空管部１５８ａ～１５８ｃは、該メインハウジング１６の側壁内部に形成された冷却ジャケット２１の外方に位置する。第１実施形態では、３個の中空管部１５８ａ～１５８ｃを設ける場合を例示しているが、中空管部の個数は、カーテンエアの要求流量又は要求流速に応じて適宜決定される。すなわち、中空管部の個数は３個に限定されない。また、中空管部の断面積も同様に、カーテンエアの要求流量又は要求流速に応じて決定される。
【0048】
中空管部１５８ａ～１５８ｃの右端は、第２サブハウジング２０に形成された３個の下流側連通孔８０ａ～８０ｃに個別に重なる。すなわち、集合流路７４は、上流側連通孔７６と、中継連通路７８と、下流側連通孔８０ａ～８０ｃ（図１参照）とを介して、中空管部１５８ａ～１５８ｃの中空内部に連通する。なお、図２においては、下流側連通孔８０ｂのみが示されている。一方、中空管部１５８ａの左端は、測定器ケーシング２４の中空内部に連通する。中空管部１５８ｂ、１５８ｃの左端は、端子ケーシング２２の中空内部に連通する。
【0049】
カーテンエアは、集合流路７４を上流とし、測定器ケーシング２４及び端子ケーシング２２を下流として流通する。このように、中空管部１５８ａ～１５８ｃはカーテンエアが流通する圧縮エア用流通路の一部である。なお、カーテンエアは、ガスタービンエンジン２００から供給される圧縮エアの一部である。
【0050】
端子ケーシング２２の内部空間は、収納室１１４に連通している。従って、端子ケーシング２２の内部空間に流入したカーテンエアは、収納室１１４に流通して第１ベアリング９２及び第２ベアリング９４に個別に接触することが可能である。
【0051】
二重シャフト４１Ａには、冷媒流路１７０が設けられる。具体的に、冷媒流路１７０は、内シャフト３４に形成された第１流路１７２と、外シャフト３６と磁石ホルダ９０との間に形成された第２流路１７４Ａと、第１流路１７２と第２流路１７４Ａとを連通する連通流路１７６とを有する。冷媒流路１７０は、さらに、内シャフト３４に形成された中継流路１７８を有する。
【0052】
内シャフト３４は、第１小径部１８０及び第２小径部１８１と、第１小径部１８０と第２小径部１８１との間に位置する大径部１８２とを有する。第１小径部１８０は、内シャフト３４の軸線方向における第１端（左端部４６ａ）に寄っている。ただし、第１小径部１８０は、延出部１０４よりも第２端（右端部４６ｂ）に寄っている。大径部１８２は、第１小径部１８０よりも第２端に寄っている。第２小径部１８１は、大径部１８２よりも第２端に寄っている。
【0053】
第１小径部１８０及び第２小径部１８１の直径は、互いに略等しい。第１小径部１８０及び第２小径部１８１の外周面は、外シャフト３６の内周面に接触していない。すなわち、第１小径部１８０及び第２小径部１８１の外周面は、外シャフト３６の内周面に対して非接触である。これに対し、大径部１８２の直径は、第１小径部１８０及び第２小径部１８１の直径よりも大きい。大径部１８２の外周面は、外シャフト３６の内周面に近接する。
【0054】
第１流路１７２は、内シャフト３４の径方向中心部（回転軸線上）に設けられる。第１流路１７２は、第１小径部１８０の内部において、内シャフト３４の軸線方向に沿って、大径部１８２に向かって直線状に延びる。第２流路１７４Ａは、外シャフト３６の外周部において螺旋状に形成される。なお、第２流路１７４Ａは、図４に示す第２流路１７４Ｃと同様に、外シャフト３６の軸線方向に沿って直線状に延びる流路であってもよい。中継流路１７８及び連通流路１７６は、第１流路１７２と第２流路１７４Ａとの間に位置する。中継流路１７８は、液体冷媒の流通方向において、連通流路１７６よりも上流に位置する。換言すれば、中継流路１７８は、第１流路１７２と連通流路１７６との間に介在する。
【0055】
中継流路１７８は、内シャフト３４の直径方向における内方から外方に向かって延びる。連通流路１７６は、外シャフト３６の直径方向における内方から外方に向かって延びる。従って、第１流路１７２を流通した液体冷媒は、中継流路１７８及び連通流路１７６に移動することにより、二重シャフト４１Ａの直径方向内方から直径方向の外方に向かって流通する。
【0056】
ここで、二重シャフト４１Ａは、大径部１８２に設けられた第１シール部材１８４及び第２シール部材１８６を有する。第１シール部材１８４は、大径部１８２において、中継流路１７８の出口よりも第１端（左端部４６ａ）に寄った位置に装着されている。第２シール部材１８６は、大径部１８２において、中継流路１７８の出口よりも第２端（右端部４６ｂ）に寄った位置に装着されている。すなわち、中継流路１７８の出口は、二重シャフト４１Ａの軸線方向において、第１シール部材１８４と第２シール部材１８６との間に位置する。
【0057】
外シャフト３６の外周面には、外溝１８８が螺旋状（又は直線状）に形成される。外溝１８８が磁石ホルダ９０に覆われることにより、第２流路１７４Ａが形成される。
【0058】
回転電機システム１０は、冷媒流路１７０に冷却媒体を供給するための冷却媒体供給部１９０を備える。以下、説明を簡素にするため、冷却媒体が油である場合を例示して説明する。冷却媒体供給部１９０は、不図示の油供給装置と、図２に示される油吐出部材１９２とを有する。油吐出部材１９２は、レゾルバホルダ２６の内部空間に挿入される。油吐出部材１９２は、第１流路１７２に向かい合うノズル部１９４を有する。
【0059】
回転電機システム１０は、基本的には以上のように構成される。なお、ガスタービンエンジン２００の構成は、例えば、特開２０２２－１５７７８４号公報の図８に示された構成と同様である。このため、ガスタービンエンジン２００の説明は概略に留める。
【0060】
ガスタービンエンジン２００は、エンジンハウジング２０１を備える。エンジンハウジング２０１は、インナハウジング２０２と、アウタハウジング２０４とを含む。インナハウジング２０２は、回転電機システム１０の第２サブハウジング２０を向く。アウタハウジング２０４は、インナハウジング２０２に連結される。
【0061】
インナハウジング２０２は、複数個の脚部２１２を有する。図示例では、脚部２１２の個数は６個である。しかしながら、脚部２１２の個数は、ガスタービンエンジン２００と回転電機システム１０との間で要求される結合強度に応じて決定される。すなわち、脚部２１２の個数は、図示例の６個に限定されない。複数個の脚部２１２の間には、吸気空間２１４が形成される。
【0062】
ガスタービンエンジン２００は、二重シャフト４１Ａに連結された出力シャフト２０６を備える。出力シャフト２０６の直径方向外方には、不図示のコンプレッサホイール及び不図示のタービンホイールが装着される。コンプレッサホイール２０８及びタービンホイールは、二重シャフト４１Ａ及び出力シャフト２０６と一体的に回転可能である。
【0063】
次に、複合動力システム３００の動作につき説明する。
【0064】
先ず、Ｕ相端子１５６ａ、Ｖ相端子１５６ｂ及びＷ相端子１５６ｃを介して、複数個の電磁コイル１１６（Ｕ相コイル、Ｖ相コイル及びＷ相コイル）に交流電流が供給される。交流電流が電磁コイル１１６に流れることで、ステータ３２に交番磁界が生じる。このため、電磁コイル１１６と、ロータ３０の永久磁石８８との間に、吸引力と反発力とが交互に作用する。この結果、二重シャフト４１Ａが回転を開始する。代替的に、図示しない公知のスタータによって二重シャフト４１Ａを回転させてもよい。
【0065】
二重シャフト４１Ａの回転トルクは、コンプレッサホイール２０８を介して出力シャフト２０６に伝達される。すなわち、二重シャフト４１Ａが回転を開始すると、該二重シャフト４１Ａと一体的に出力シャフト２０６も回転を開始する。これに伴い、出力シャフト２０６に支持されたコンプレッサホイール２０８及び不図示のタービンホイールが出力シャフト２０６と一体的に回転する。
【0066】
以上のようにしてガスタービンエンジン２００が起動された以降は、ガスタービンエンジン２００の運転に伴って出力シャフト２０６が回転する。従って、電磁コイル１１６への電流の供給を停止しても、出力シャフト２０６と一体的に二重シャフト４１Ａが回転する。
【0067】
二重シャフト４１Ａが永久磁石８８を保持しているので、永久磁石８８を囲む電磁コイル１１６に交流電流が生じる。交流電流は、Ｕ相端子１５ａ、Ｖ相端子１５ｂ及びＷ相端子１５ｃを介して、不図示の電流変換器に送られる。電流変換器により、交流電流が直流電流に変換される。不図示の制御回路が、バッテリに電気的に接続された外部負荷の出力が低下したと判断したとき、電流変換器は、直流電流をバッテリに供給する。これにより、バッテリに充電がなされる。
【0068】
出力シャフト２０６が回転することにより、インナハウジング２０２の脚部２１２同士の間の吸気空間２１４を介してエンジンハウジング２０１内に大気が吸引される。エンジンハウジング２０１内に吸引された大気は、コンプレッサホイール２０８によって圧縮される。これにより圧縮エアが生じる。この圧縮エアの一部が、回転電機ハウジング１４の内部に供給される。
【0069】
具体的に、圧縮エアは、集合流路７４に流入し、且つ円環状に拡散する。圧縮エアは、さらに、集合流路７４から上流側連通孔７６を経て、中継連通路７８に流入した後、３個の下流側連通孔８０ａ～８０ｃの各々から、図１等に示す中空管部１５８ａ～１５８ｃの中空内部を流通する。
【0070】
中空管部１５８ａ～１５８ｃは、冷却ジャケット２１よりも外周に位置する。従って、圧縮エアが中空管部１５８ａ～１５８ｃに沿って流通することに伴い、圧縮エアの熱が冷却ジャケット２１内の冷却媒体に十分に伝導する。これにより、圧縮エアが比較的低温となる。すなわち、回転電機１２等を冷却するための冷却ジャケット２１により、圧縮エアを降温することができる。
【0071】
中空管部１５８ａを流通した圧縮エアは、図２に示すように測定器ケーシング２４の内部空間に流入する。これにより、測定器ケーシング２４内にエアカーテンが形成される。余剰の圧縮エアは、不図示のケーシング間連通孔を介して端子ケーシング２２の中空内部に流入する。この余剰の圧縮エアと、中空管部１５８ｂ、１５８ｃを流通して端子ケーシング２２の内部空間に流入した圧縮エアとにより、端子ケーシング２２内にエアカーテンが形成される。
【0072】
端子ケーシング２２内の余剰の圧縮エアは、図２に示すように、メインハウジング１６に形成された収納室１１４に流入する。ここで、端子ケーシング２２及び測定器ケーシング２４がメインハウジング１６の左方に配設されていることから、圧縮エアは、収納室１１４の左端から流入する。圧縮エアは、その後、ステータ３２における円柱状突部９６の外周面と絶縁基材１１８との間のクリアランスに進入する。
【0073】
圧縮エアの一部は、その後、第１挿通孔９８側に向かう。また、圧縮エアの残る一部は、永久磁石８８の外周面と電磁コイル１１６の内周面との間のクリアランスに沿って、挿入孔６８に向かって流通する。このように、圧縮エアは、左端（第１端部）の第１挿通孔９８に向かう気流と、右端（第２端部）の挿入孔６８に向かう気流とに分岐する。
【0074】
第１挿通孔９８に向かって流通した圧縮エアは、第１挿通孔９８内に配設された第１ベアリング９２に対してエアカーテンを形成する。一方、挿入孔６８に向かって流通した圧縮エアは、挿入孔６８内に配設された第２ベアリング９４に対してエアカーテンを形成する。ここで、第１ベアリング９２及び第２ベアリング９４には、潤滑油がジェット流として供給される。エアカーテンは、この潤滑油が回転電機ハウジング１４内で飛散することを抑制する。また、端子ケーシング２２及び測定器ケーシング２４の内部空間にも、圧縮エアによるエアカーテンが形成されている。従って、仮に潤滑油が端子ケーシング２２及び測定器ケーシング２４の内部空間に進入したとしても、Ｕ相端子１５６ａ、Ｖ相端子１５６ｂ、Ｗ相端子１５６ｃ及びサーミスタ１５２等に潤滑油が付着することがエアカーテンによって抑制される。
【0075】
エアカーテンを形成して潤滑油を含んだ圧縮エアは、その後、例えば、潤滑油用排出路を経てオイルタンク（いずれも図示せず）に排出され、潤滑油とエアとに分離される。潤滑油は、第１ベアリング９２及び第２ベアリング９４に再供給される。一方、エアは、例えば、大気に排出される。
【0076】
二重シャフト４１Ａが永久磁石８８と一体的に回転することに伴い、電磁コイル１１６に交流電流が生じる。交流電流は、Ｕ相端子１５６ａ、Ｖ相端子１５６ｂ、Ｗ相端子１５６ｃを介して、不図示の電流変換器に送られる。電流変換器は、この交流電流を直流電流に変換する。電流変換器は、バッテリに対して電気的に接続された外部負荷（例えばモータ）の出力が低下したと判断されたとき、直流電流をバッテリに供給する。これにより、バッテリに充電がなされる。
【0077】
電磁コイル１１６は、電流が流れることに伴って発熱する。ここで、回転電機システム１０には、上記したように、冷却媒体供給部１９０と、冷媒流路１７０とが設けられている。冷却媒体供給部１９０からは、冷却媒体として、例えば、油が供給される。この油は、第１ベアリング９２及び第２ベアリング９４に供給される潤滑油であることが好ましい。以下、この場合を例示して説明する。
【0078】
油供給装置から供給された冷却油は、油吐出部材１９２のノズル部１９４から吐出される。内シャフト３４は回転しているが、第１流路１７２は内シャフト３４の径方向中心部に設けられており、且つ第１流路１７２にノズル部１９４が向かい合っている。このためノズル部１９４から吐出された冷却油を、内シャフト３４に形成された第１流路１７２に支障なく流入することができる。冷却油がさらにノズル部１９４から吐出されることに伴い、冷却油は、第１流路１７２に沿って、内シャフト３４の左端部４６ａ（第１端部）から右端部４６ｂ（第２端部）に向かって移動する。冷却油は、大径部１８２に到達した後、該大径部１８２に形成された中継流路１７８に沿って、大径部１８２の直径方向内方から直径方向外方に向かう。このように、中継流路１７８により、冷却油の流通方向が変更される。
【0079】
中継流路１７８の出口は、第１シール部材１８４及び第２シール部材１８６の間に位置する。従って、冷却油が第１小径部１８０の外周面と外シャフト３６の内周面との間の空間に漏洩することが防止される。同様に、冷却油が第２小径部１８１の外周面と外シャフト３６の内周面との間の空間に漏洩することが防止される。
【0080】
冷却油は、中継流路１７８から連通流路１７６に移る。大径部１８２の外周面は、外シャフト３６の内周面に近接する。従って、中継流路１７８と連通流路１７６との間の隙間は小さい。このため、隙間から冷却油が漏洩することが抑制される。
【0081】
冷却油は、連通流路１７６から第２流路１７４Ａに移る。第２流路１７４Ａが螺旋状に形成されているので、第２流路１７４Ａを流通する冷却油は、螺旋状に旋回しながら二重シャフト４１Ａの第２端に向かって移動する。従って、電磁コイル１１６の熱に曝された永久磁石８８を、万遍なく冷却することができる。このように、第１実施形態によれば、電磁コイル１１６を冷却すると同時に、冷媒流路１７０を流通する冷却油によって、永久磁石８８を効率よく冷却することが可能である。
【0082】
しかも、冷媒流路１７０が二重シャフト４１Ａの内部に設けられているので、冷却媒体である冷却油は、二重シャフト４１Ａの内部を流通する。従って、二重シャフト４１Ａの外部から冷却油に異物が混入する懸念が払拭される。
【0083】
冷媒流路１７０を流通した冷却油は、例えば、第２ベアリング９４に潤滑油として供給することが可能である。この場合、同一の油供給装置から冷却油及び潤滑油を第２ベアリング９４に供給することができる。従って、冷却媒体供給装置と、潤滑油供給装置とを個別に設置する必要がない。このため、回転電機システム１０の簡素化を図ることができる。
【0084】
【0085】
第１実施形態の変形例において、第２流路１７４Ｂは、螺旋状に形成された第１外溝１８９ａと、螺旋状に形成された第２外溝１８９ｂとを有する。換言すれば、第１外溝１８９ａ及び第２外溝１８９ｂは、二重螺旋構造である。第１外溝１８９ａが磁石ホルダ９０に覆われることにより往路が形成され、且つ第２外溝１８９ｂが磁石ホルダ９０に覆われることにより復路が形成される。すなわち、第２流路１７４Ｂは、往路１７５ａ及び復路１７５ｂを有する。往路１７５ａは、外シャフト３６の一端部である第１端（左開口端４２ａ）から、他端部である第２端（右開口端４２ｂ）に向かって延びる。復路１７５ｂは、外シャフト３６の第２端（右開口端４２ｂ）から第１端（左開口端４２ａ）に向かって延びる。なお、往路１７５ａは、永久磁石８８の第１端の近傍から第２端の近傍にわたって設けられる。復路１７５ｂは、永久磁石８８の第２端の近傍から第１端の近傍にわたって設けられる。
【0086】
二重シャフト４１Ａは、外シャフト３６に保持された筒体１９１を有する。筒体１９１は、内シャフト３４の第１小径部１８０の外周面を囲む。第２流路１７４Ｂは、復路１７５ｂから第１小径部１８０に向かって延びる第１排出路１９３ａと、筒体１９１と外シャフト３６との間に形成される第２排出路１９３ｂとを有する。
【0087】
この場合、油吐出部材１９２のノズル部１９４（図２参照）から吐出された冷却油は、上記と同様に、第１流路１７２、中継流路１７８及び連通流路１７６を経て、第２流路１７４Ｂの往路１７５ａに移る。冷却油は、螺旋状に形成された往路１７５ａに沿って二重シャフト４１Ａの第１端から第２端に向かって流通した後、螺旋状に形成された復路１７５ｂに沿って二重シャフト４１Ａの第２端から第１端に戻る。このように冷却油が往路１７５ａ及び復路１７５ｂを流通することにより、永久磁石８８を万遍なく冷却することができる。
【0088】
復路１７５ｂを流通した冷却油は、第１排出路１９３ａ及び第２排出路１９３ｂを介して、二重シャフト４１Ａの外部に排出することができる。なお、この変形例では、冷却媒体である冷却油は第２ベアリング９４に供給されない。従って、冷却媒体として冷却油を用いる必要はない。冷却媒体は、高融点で揮発し難い有機溶剤であってもよい。
【0089】
【0090】
図４から理解されるように、第２実施形態に係る回転電機１３は、回転シャフト４０として単一個の部材からなる単シャフト４１Ｂを備える。単シャフト４１Ｂは、第１小径部４３及び第２小径部４５と、第１小径部４３と第２小径部４５との間に位置する大径部４７とを有する。第１小径部４３は、単シャフト４１Ｂの軸線方向における第１端に寄っている。ただし、第１小径部４３は、延出部１０４よりも第２端に寄っている。大径部４７は、第１小径部４３よりも第２端に寄っている。第２小径部４５は、大径部４７よりも第２端に寄っている。
【0091】
第１小径部４３及び第２小径部４５の外周面には、第１ベアリング９２及び第２ベアリング９４がそれぞれ配置される。第１小径部４３及び第２小径部４５のよりも大径な大径部４７の外周面には、磁石ホルダ９０を介して永久磁石８８が配置される。
【0092】
単シャフト４１Ｂには、冷媒流路１７０が設けられる。冷媒流路１７０は、単シャフト４１Ｂの内部に形成された第１流路１７２と、単シャフト４１Ｂの外部に形成された第２流路１７４Ｃと、第１流路１７２と第２流路１７４Ｃとの間に介在する連通流路１７６とを有する。第１流路１７２の末端（下流側端部）は、連通流路１７６を介して、第２流路１７４Ｃの上流側端部に連通する。ここで、単シャフト４１Ｂの外周面には、複数個の外溝１８８が直線状に形成されている。複数個の外溝１８８が磁石ホルダ９０に覆われることにより、第１流路１７２よりも外周側に第２流路１７４Ｃが形成される。なお、第１流路１７２、第２流路１７４Ｃ、連通流路１７６の延在方向は第１実施形態における第１流路１７２、第２流路１７４Ａ、連通流路１７６の延在方向と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【0093】
第１実施形態と同様に、レゾルバホルダ２６の内部空間に油吐出部材１９２が配置される。油吐出部材１９２のノズル部１９４は、第１流路１７２に向かい合う。
【0094】
回転電機１３においては、第１流路１７２、連通流路１７６及び第２流路１７４Ｃの順に冷却油が流通する。これにより、永久磁石８８が万遍なく冷却される。また、冷媒流路１７０を流通した冷却油は、第２ベアリング９４に潤滑油として供給される。従って、第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【0095】
特に図示はしていないが、外溝１８８は、図２に示されるように螺旋状に形成されてもよい。また、第２実施形態においても、第１実施形態の変形例（図３参照）と同様に、往路１７５ａ及び復路１７５ｂを有する第２流路１７４Ｂを形成してもよい。
【0096】
上記を含め、本実施形態の効果を纏めると、以下のとおりである。
【0097】
回転電機１２は、永久磁石８８及び回転シャフト４０を有するロータ３０と、ロータ３０を囲むステータ３２とを備える。回転シャフト４０は、中空筒状の外シャフト３６と、外シャフト３６の内部に挿入される内シャフト３４と、冷却媒体が流通する冷媒流路１７０とを有する。冷媒流路１７０は、内シャフト３４に形成された第１流路１７２と、外シャフト３６に形成された第２流路１７４Ａと、前記第１流路１７２と前記第２流路１７４Ａとを連通する連通流路１７６とを有する。
【0098】
回転シャフト４０の内部を流通する冷却媒体によって、永久磁石８８を効率よく冷却することができる。また、冷却媒体が回転シャフト４０の内部を流通するので、回転シャフト４０の外部から冷却媒体に異物が混入する懸念が払拭される。
【0099】
第１流路１７２は、冷却媒体の流通方向における上流であり、第２流路１７４Ａは、冷却媒体の流通方向における下流である。連通流路１７６は、第１流路１７２と第２流路１７４Ａとの間に位置する
【0100】
外シャフト３６に第１流路１７２を形成し、該第１流路１７２に冷却媒体を供給する場合に比べて、内シャフト３４に形成した第１流路１７２に冷却媒体を供給する方が容易である。
【0101】
内シャフト３４は、外周面が外シャフト３６の内周面に対して非接触である第１小径部１８０及び第２小径部１８１を有する。内シャフト３４は、第１小径部１８０と第２小径部１８１との間に位置し且つ第１小径部１８０及び第２小径部１８１よりも直径が大きい大径部１８２を有する。第１小径部１８０は、内シャフト３４の軸線方向における一端部に位置する。第１流路１７２は、第１小径部１８０の内部に形成される。第２流路１７４Ａは、外シャフト３６の外周部に形成される。連通流路１７６は、外シャフト３６の直径方向における内方から外方に向かって延びる。
【0102】
上記のように連通流路１７６を形成することにより、内シャフト３４に形成された第１流路１７２から、外シャフト３６に形成された第２流路１７４Ａに冷却媒体を移動させることが容易である。
【0103】
大径部１８２は、中継流路１７８を有する。中継流路１７８は、第１流路１７２と連通流路１７６との間に介在し、内シャフト３４の直径方向における内方から外方に向かって延びる。
【0104】
大径部１８２の外周面は、第１小径部１８０及び第２小径部１８１の外周面よりも、外シャフト３６の内周面に近い。従って、中継流路１７８と連通流路１７６との間の隙間を小さくすることができる。このため、隙間からの冷却媒体の漏洩を抑制することができる。
【0105】
回転シャフト４０は、大径部１８２の外周面と外シャフト３６の内周面との間に介在する第１シール部材１８４及び第２シール部材１８６を有する。中継流路１７８の出口は、回転シャフト４０の軸線方向において、第１シール部材１８４と第２シール部材１８６との間に位置する。
【0106】
中継流路１７８の出口が第１シール部材１８４及び第２シール部材１８６の間に位置するので、冷却媒体が、第１小径部１８０の外周面と外シャフト３６の内周面との間の空間に漏洩することが防止される。同様に、冷却媒体が、第２小径部１８１の外周面と外シャフト３６の内周面との間の空間に漏洩することが防止される。
【0107】
第１流路１７２は、第１小径部１８０の内部で軸線方向に沿って且つ大径部１８２に向かって直線状に延びる空間である。
【0108】
第１流路１７２が直線状であるので、該第１流路１７２を形成することが容易である。
【0109】
回転シャフト４０は、外シャフト３６の外周面を覆って永久磁石８８を保持する磁石ホルダ９０を有する。第２流路１７４Ａは、外シャフト３６と磁石ホルダ９０との間に形成される。
【0110】
この場合、外シャフト３６の内部に冷媒流路１７０を形成する必要がない。従って、外シャフト３６に第２流路１７４Ａを形成することが容易である。
【0111】
外シャフト３６の外周面には、外溝１８８が設けられている。第２流路１７４Ａは、外溝１８８が磁石ホルダ９０に覆われることで形成される。
【0112】
外シャフト３６の外周面に外溝１８８を形成し、該外溝１８８を磁石ホルダ９０で覆うことで第２流路１７４Ａを形成することができる。従って、第２流路１７４Ａを形成することが容易である。
【0113】
冷却媒体は油であり、第２流路１７４Ａを流通した冷却媒体は、回転シャフト４０を回転電機ハウジング１４に回転可能に支持する第２ベアリング９４に供給される。
【0114】
冷却媒体（冷却油）が第２ベアリング９４の潤滑油を兼ねるので、同一の油供給装置から冷却油及び潤滑油を回転電機システム１０に供給することができる。すなわち、油供給装置（冷却媒体供給装置）と、潤滑油供給装置とを個別に設置する必要がない。このため、回転電機システム１０の構成の簡素化を図ることができる。
【0115】
第２流路１７４Ｂは、外シャフト３６の一端部である第１端（左開口端４２ａ）から他端部である第２端（右開口端４２ｂ）に向かって延びる往路１７５ａと、往路１７５ａに連通し、外シャフト３６の第２端（左開口端４２ａ）から第１端（右開口端４２ｂ）に向かって延びる復路１７５ｂとを有する。
【0116】
この場合、第１流路１７２から往路１７５ａに冷却媒体を供給するための供給部と、復路１７５ｂを流通した冷却媒体を回収する回収部とを、回転シャフト４０の第１端に集中して設けることができる。
【0117】
回転シャフト４０は、外シャフト３６に保持されて第１小径部１８０の外周面を囲む筒体１９１を有する。第２流路１７４Ｂは、外シャフト３６の第１端（左開口端４２ａ）から第２端（右開口端４２ｂ）に向かって延びる往路１７５ａと、往路１７５ａに連通し、外シャフト３６の第２端（左開口端４２ａ）から第１端（右開口端４２ｂ）に向かって延びる復路１７５ｂとを有する。第２流路１７４Ｂは、さらに、復路１７５ｂから第１小径部１８０に向かって延びる第１排出路１９３ａと、筒体１９１と外シャフト３６との間に形成される第２排出路１９３ｂとを有する。
【0118】
以上の構成によれば、復路１７５ｂを流通した冷却媒体を、回転シャフト４０の外部に排出することが容易である。
【0119】
内シャフト３４は、外シャフト３６の軸線方向における一端（例えば第１端）から軸線方向に突出する延出部１０４を有する。
【0120】
延出部１０４に第１流路１７２が形成されているので、第１流路１７２に冷却媒体を供給し易い。このため、外シャフト３６又は永久磁石８８等が冷却媒体で汚れることが回避される。
【0121】
回転電機１３は、永久磁石８８及び回転シャフト４０（単シャフト４１Ｂ）を有するロータ３０と、ロータ３０を囲むステータ３２とを備える。回転シャフト４０である単シャフト４１Ｂは、冷却媒体が流通する冷媒流路１７０を有する。冷媒流路１７０は、第１流路１７２と、第２流路１７４Ｃと、連通流路１７６とを有する。第１流路１７２は、単シャフト４１Ｂの一端部から他端部に向かって、該単シャフト４１Ｂの軸線方向に沿って延びる。第２流路１７４Ｃは、第１流路１７２における冷却媒体の流通方向の末端に連通し、且つ第１流路１７２よりも外周側において、単シャフト４１Ｂの他端部に向かって延びる。連通流路１７６は、単シャフト４１Ｂの直径方向における内方から外方に向かって延び、第１流路１７２の末端と第２流路１７４Ｃとを連通する。
【0122】
このように、回転シャフト４０が単シャフト４１Ｂである場合においても、該回転シャフト４０の内部を流通する冷却媒体によって、永久磁石８８を効率よく冷却することができる。また、冷却媒体が回転シャフト４０の内部を流通するので、回転シャフト４０の外部から冷却媒体に異物が混入する懸念が払拭される。
【0123】
冷却媒体は油であり、第２流路１７４Ｃを流通した冷却媒体は、回転シャフト４０である単シャフト４１Ｂを回転電機ハウジング１４に回転可能に支持する第２ベアリング９４に供給される。
【0124】
冷却媒体（冷却油）が第２ベアリング９４の潤滑油を兼ねるので、同一の油供給装置から冷却油及び潤滑油を回転電機システム１０に供給することができる。すなわち、油供給装置（冷却媒体供給装置）と、潤滑油供給装置とを個別に設置する必要がない。このため、回転電機システム１０の構成の簡素化を図ることができる。
【0125】
上述した開示に関し、さらに以下の付記を開示する。
【0126】
（付記１）
回転電機（１２、１３）は、永久磁石（８８）及び回転シャフト（４０）を有するロータ（３０）と、前記ロータを囲むステータ（３２）とを備える。前記回転シャフトは、中空筒状の外シャフト（３６）と、前記外シャフトの内部に挿入される内シャフト（３４）と、冷却媒体が流通する冷媒流路（１７０）とを有する。前記冷媒流路は、前記内シャフトに形成された第１流路（１７２）と、前記外シャフトに形成された第２流路（１７４Ａ、１７４Ｂ）と、前記第１流路と前記第２流路とを連通する連通流路（１７６）とを有する。
回転電機（１２、１３）は、永久磁石（８８）及び回転シャフト（４０）を有するロータ（３０）と、前記ロータを囲むステータ（３２）とを備える。前記回転シャフトは、中空筒状の外シャフト（３６）と、前記外シャフトの内部に挿入される内シャフト（３４）と、冷却媒体が流通する冷媒流路（１７０）とを有する。前記冷媒流路は、前記内シャフトに形成された第１流路（１７２）と、前記外シャフトに形成された第２流路（１７４Ａ、１７４Ｂ）と、前記第１流路と前記第２流路とを連通する連通流路（１７６）とを有する。
【0127】
回転シャフトの内部を流通する冷却媒体によって、永久磁石を効率よく冷却することができる。また、冷却媒体が回転シャフトの内部を流通するので、回転シャフトの外部から冷却媒体に異物が混入する懸念が払拭される。
【0128】
（付記２）
付記１記載の回転電機において、前記第１流路は、前記冷却媒体の流通方向における上流であり、前記第２流路は、前記流通方向における下流であり、前記連通流路は、前記第１流路と前記第２流路との間に位置してもよい。
付記１記載の回転電機において、前記第１流路は、前記冷却媒体の流通方向における上流であり、前記第２流路は、前記流通方向における下流であり、前記連通流路は、前記第１流路と前記第２流路との間に位置してもよい。
【0129】
外シャフトに第１流路を形成して該第１流路に冷却媒体を供給する場合に比べて、内シャフトに形成された第１流路に冷却媒体を供給する方が容易である。
【0130】
（付記３）
付記２記載の回転電機において、前記内シャフトは、外周面が前記外シャフトの内周面に対して非接触である第１小径部（１８０）及び第２小径部（１８１）と、前記第１小径部と前記第２小径部との間に位置し且つ前記第１小径部及び前記第２小径部よりも直径が大きい大径部（１８２）とを有し、前記内シャフトの軸線方向における一端部に前記第１小径部が位置し、前記第１流路は、前記第１小径部の内部に形成され、前記第２流路は、前記外シャフトの外周部に形成され、前記連通流路は、前記外シャフトの直径方向における内方から外方に向かって延びてもよい。
付記２記載の回転電機において、前記内シャフトは、外周面が前記外シャフトの内周面に対して非接触である第１小径部（１８０）及び第２小径部（１８１）と、前記第１小径部と前記第２小径部との間に位置し且つ前記第１小径部及び前記第２小径部よりも直径が大きい大径部（１８２）とを有し、前記内シャフトの軸線方向における一端部に前記第１小径部が位置し、前記第１流路は、前記第１小径部の内部に形成され、前記第２流路は、前記外シャフトの外周部に形成され、前記連通流路は、前記外シャフトの直径方向における内方から外方に向かって延びてもよい。
【0131】
上記のように形成された連通流路により、内シャフトに形成された第１流路から、外シャフトに形成された第２流路に冷却媒体を移動させることが容易である。
【0132】
（付記４）
付記３記載の回転電機において、前記大径部は、前記第１流路と前記連通流路との間に介在し、前記内シャフトの直径方向における内方から外方に向かって延びる中継流路（１７８）を有してもよい。
付記３記載の回転電機において、前記大径部は、前記第１流路と前記連通流路との間に介在し、前記内シャフトの直径方向における内方から外方に向かって延びる中継流路（１７８）を有してもよい。
【0133】
大径部の外周面は、第１小径部及び第２小径部の外周面よりも、外シャフトの内周面に近接する。従って、中継流路と連通流路との間の隙間を小さくすることができる。このため、隙間からの冷却媒体の漏洩を抑制することができる。
【0134】
（付記５）
付記４記載の回転電機において、前記回転シャフトは、前記大径部の外周面と前記外シャフトの前記内周面との間に介在する第１シール部材（１８４）及び第２シール部材（１８６）を有し、前記中継流路の出口は、前記回転シャフトの前記軸線方向において、前記第１シール部材と前記第２シール部材との間に位置してもよい。
付記４記載の回転電機において、前記回転シャフトは、前記大径部の外周面と前記外シャフトの前記内周面との間に介在する第１シール部材（１８４）及び第２シール部材（１８６）を有し、前記中継流路の出口は、前記回転シャフトの前記軸線方向において、前記第１シール部材と前記第２シール部材との間に位置してもよい。
【0135】
中継流路１７８の出口が第１シール部材及び第２シール部材の間に位置するので、冷却媒体が、第１小径部の外周面と外シャフトの内周面との間の空間に漏洩することが防止される。同様に、冷却媒体が、第２小径部の外周面と外シャフトの内周面との間の空間に漏洩することも防止される。
【0136】
（付記６）
付記３～５のいずれか１項に記載の回転電機において、前記第１流路は、前記第１小径部の内部で前記軸線方向に沿って且つ前記大径部に向かって直線状に延びる空間であってもよい。
付記３～５のいずれか１項に記載の回転電機において、前記第１流路は、前記第１小径部の内部で前記軸線方向に沿って且つ前記大径部に向かって直線状に延びる空間であってもよい。
【0137】
第１流路が直線状であるので、該第１流路を内シャフトに形成することが容易である。
【0138】
（付記７）
付記３～６のいずれか１項に記載の回転電機において、前記回転シャフトは、前記外シャフトの外周面を覆って前記永久磁石を保持する磁石ホルダ（９０）を有し、前記第２流路は、前記外シャフトと前記磁石ホルダとの間に形成されてもよい。
付記３～６のいずれか１項に記載の回転電機において、前記回転シャフトは、前記外シャフトの外周面を覆って前記永久磁石を保持する磁石ホルダ（９０）を有し、前記第２流路は、前記外シャフトと前記磁石ホルダとの間に形成されてもよい。
【0139】
この場合、外シャフトの内部に冷媒流路を形成する必要がない。従って、外シャフトに第２流路を形成することが容易である。
【0140】
（付記８）
付記７記載の回転電機において、前記外シャフトの外周面に外溝（１８８）が形成され、前記外溝を前記磁石ホルダが覆うことで、前記第２流路が形成されてもよい。
付記７記載の回転電機において、前記外シャフトの外周面に外溝（１８８）が形成され、前記外溝を前記磁石ホルダが覆うことで、前記第２流路が形成されてもよい。
【0141】
外シャフトの外周面に外溝を形成し、該外溝を磁石ホルダで覆うことで第２流路を形成することができる。従って、第２流路を形成することが容易である。
【0142】
（付記９）
付記７又は８記載の回転電機において、前記冷却媒体は油であり、前記第２流路を流通した前記冷却媒体は、前記回転シャフトをハウジング（１４）に回転可能に支持するベアリング（９４）に供給されてもよい。
付記７又は８記載の回転電機において、前記冷却媒体は油であり、前記第２流路を流通した前記冷却媒体は、前記回転シャフトをハウジング（１４）に回転可能に支持するベアリング（９４）に供給されてもよい。
【0143】
冷却媒体がベアリングの潤滑油を兼ねるので、同一の油供給装置から冷却媒体及び潤滑油を第１流路に供給することができる。すなわち、冷却媒体供給装置と、潤滑油供給装置とを個別に設置する必要がない。このため、回転電機を含む回転電機システムの構成の簡素化を図ることができる。
【0144】
（付記１０）
付記１～９のいずれか１項に記載の回転電機において、前記第２流路は、前記外シャフトの一端部である第１端部（４２ａ）から他端部である第２端部（４２ｂ）に向かって延びる往路（１７５ａ）と、前記往路に連通し、前記外シャフトの前記第２端部から前記第１端部に向かって延びる復路（１７５ｂ）とを有してもよい。
付記１～９のいずれか１項に記載の回転電機において、前記第２流路は、前記外シャフトの一端部である第１端部（４２ａ）から他端部である第２端部（４２ｂ）に向かって延びる往路（１７５ａ）と、前記往路に連通し、前記外シャフトの前記第２端部から前記第１端部に向かって延びる復路（１７５ｂ）とを有してもよい。
【0145】
この構成によれば、第１流路から往路に冷却媒体を供給するための供給部と、復路を流通した冷却媒体を回収する回収部とを、回転シャフトの一端部に集中して設けることができる。
【0146】
（付記１１）
付記３記載の回転電機において、前記回転シャフトは、前記外シャフトに保持されて前記第１小径部の外周面を囲む筒体（１９１）を有し、前記第２流路は、前記外シャフトの一端部である第１端部（４２ａ）から他端部である第２端部（４２ｂ）に向かって延びる往路（１７５ａ）と、前記往路に連通し、前記外シャフトの前記第２端部から前記第１端部に向かって延びる復路（１７５ｂ）と、前記復路から前記第１小径部に向かって延びる第１排出路（１９３ａ）と、前記筒体と前記外シャフトとの間に形成される第２排出路（１９３ｂ）とを有してもよい。
付記３記載の回転電機において、前記回転シャフトは、前記外シャフトに保持されて前記第１小径部の外周面を囲む筒体（１９１）を有し、前記第２流路は、前記外シャフトの一端部である第１端部（４２ａ）から他端部である第２端部（４２ｂ）に向かって延びる往路（１７５ａ）と、前記往路に連通し、前記外シャフトの前記第２端部から前記第１端部に向かって延びる復路（１７５ｂ）と、前記復路から前記第１小径部に向かって延びる第１排出路（１９３ａ）と、前記筒体と前記外シャフトとの間に形成される第２排出路（１９３ｂ）とを有してもよい。
【0147】
この構成によれば、復路を流通した冷却媒体を、回転シャフトの外部に排出することが容易である。
【0148】
（付記１２）
付記１～１１のいずれか１項に記載の回転電機において、前記内シャフトは、前記外シャフトの軸線方向における一端から前記軸線方向に突出する延出部（１０４）を有してもよい。
付記１～１１のいずれか１項に記載の回転電機において、前記内シャフトは、前記外シャフトの軸線方向における一端から前記軸線方向に突出する延出部（１０４）を有してもよい。
【0149】
この場合、延出部に形成された第１流路に対して冷却媒体を容易に供給することができる。このため、外シャフト又は永久磁石等が冷却媒体で汚れることが回避される。
【0150】
（付記１３）
回転電機（１３）は、永久磁石（８８）及び回転シャフト（４０）を有するロータ（３０）と、前記ロータを囲むステータ（３２）とを備える。前記回転シャフトは、冷却媒体が流通する冷媒流路（１７０）を有する。前記冷媒流路は、第１流路（１７２）と、第２流路（１７４Ｃ）と、連通流路１７６とを有する。前記第１流路は、前記回転シャフトの一端部から他端部に向かって、該回転シャフトの軸線方向に沿って延びる。前記第２流路は、前記第１流路における前記冷却媒体の流通方向の末端に連通し、且つ前記第１流路よりも外周側において、前記回転シャフトの前記他端部に向かって延びる。前記連通流路は、前記回転シャフトの直径方向における内方から外方に向かって延び、前記第１流路の前記末端と前記第２流路とを連通する。
回転電機（１３）は、永久磁石（８８）及び回転シャフト（４０）を有するロータ（３０）と、前記ロータを囲むステータ（３２）とを備える。前記回転シャフトは、冷却媒体が流通する冷媒流路（１７０）を有する。前記冷媒流路は、第１流路（１７２）と、第２流路（１７４Ｃ）と、連通流路１７６とを有する。前記第１流路は、前記回転シャフトの一端部から他端部に向かって、該回転シャフトの軸線方向に沿って延びる。前記第２流路は、前記第１流路における前記冷却媒体の流通方向の末端に連通し、且つ前記第１流路よりも外周側において、前記回転シャフトの前記他端部に向かって延びる。前記連通流路は、前記回転シャフトの直径方向における内方から外方に向かって延び、前記第１流路の前記末端と前記第２流路とを連通する。
【0151】
回転シャフトの内部を流通する冷却媒体によって、永久磁石を効率よく冷却することができる。また、冷却媒体が回転シャフトの内部を流通するので、回転シャフトの外部から冷却媒体に異物が混入する懸念が払拭される。
【0152】
（付記１４）
付記１３記載の回転電機において、前記冷却媒体は油であり、前記第２流路を流通した前記冷却媒体は、前記回転シャフトをハウジング（１４）に回転可能に支持するベアリング（９４）に供給されてもよい。
付記１３記載の回転電機において、前記冷却媒体は油であり、前記第２流路を流通した前記冷却媒体は、前記回転シャフトをハウジング（１４）に回転可能に支持するベアリング（９４）に供給されてもよい。
【0153】
冷却媒体がベアリングの潤滑油を兼ねるので、同一の油供給装置から冷却媒体及び潤滑油を第１流路１７２に供給することができる。すなわち、冷却媒体供給装置と、潤滑油供給装置とを個別に設置する必要がない。このため、回転電機の付帯設備の簡素化を図ることができる。
【0154】
なお、本発明は、上述した開示に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。
【符号の説明】
【0155】
１０…回転電機システム １２、１３…回転電機
１４…回転電機ハウジング ３０…ロータ
３２…ステータ ３４…内シャフト
３６…外シャフト ４０…回転シャフト
４１Ａ…二重シャフト ４１Ｂ…単シャフト
４２ａ…左開口端 ４２ｂ…右開口端
４３、１８０…第１小径部 ４５、１８１…第２小径部
４６ａ…左端部 ４６ｂ…右端部
４７、１８２…大径部 ７４…集合流路
７６…上流側連通孔 ７８…中継連通路
８０ａ～８０ｃ…下流側連通孔 ８２…整流部材
８８…永久磁石 ９０…磁石ホルダ
９２…第１ベアリング ９４…第２ベアリング
１０４…延出部 １１４…収納室
１１６…電磁コイル １１８…絶縁基材
１７０…冷媒流路 １７２…第１流路
１７４Ａ～１７４Ｃ…第２流路 １７５ａ…往路
１７５ｂ…復路 １７６…連通流路
１７８…中継流路 １８４…第１シール部材
１８６…第２シール部材 １８８…外溝
１８９ａ…第１外溝 １８９ｂ…第２外溝
１９０…冷却媒体供給部 １９１…筒体
１９２…油吐出部材 １９３ａ…第１排出路
１９３ｂ…第２排出路 １９４…ノズル部
２００…ガスタービンエンジン ２０６…出力シャフト
２１４…吸気空間 ３００…複合動力システム
１４…回転電機ハウジング ３０…ロータ
３２…ステータ ３４…内シャフト
３６…外シャフト ４０…回転シャフト
４１Ａ…二重シャフト ４１Ｂ…単シャフト
４２ａ…左開口端 ４２ｂ…右開口端
４３、１８０…第１小径部 ４５、１８１…第２小径部
４６ａ…左端部 ４６ｂ…右端部
４７、１８２…大径部 ７４…集合流路
７６…上流側連通孔 ７８…中継連通路
８０ａ～８０ｃ…下流側連通孔 ８２…整流部材
８８…永久磁石 ９０…磁石ホルダ
９２…第１ベアリング ９４…第２ベアリング
１０４…延出部 １１４…収納室
１１６…電磁コイル １１８…絶縁基材
１７０…冷媒流路 １７２…第１流路
１７４Ａ～１７４Ｃ…第２流路 １７５ａ…往路
１７５ｂ…復路 １７６…連通流路
１７８…中継流路 １８４…第１シール部材
１８６…第２シール部材 １８８…外溝
１８９ａ…第１外溝 １８９ｂ…第２外溝
１９０…冷却媒体供給部 １９１…筒体
１９２…油吐出部材 １９３ａ…第１排出路
１９３ｂ…第２排出路 １９４…ノズル部
２００…ガスタービンエンジン ２０６…出力シャフト
２１４…吸気空間 ３００…複合動力システム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】