(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】
(24)【登録日】2022-08-09
(45)【発行日】2022-08-18
(54)【発明の名称】回転機
(51)【国際特許分類】
H02K 9/19 20060101AFI20220810BHJP
H02K 5/20 20060101ALI20220810BHJP
【ＦＩ】
H02K9/19 B
H02K5/20
H02K9/19 Z
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2018082341
(22)【出願日】2018-04-23
(65)【公開番号】P2019193395
(43)【公開日】2019-10-31
【審査請求日】2021-02-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000002059
【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100130498
【弁理士】
【氏名又は名称】佐野 禎哉
(72)【発明者】
【氏名】若林 宏毅
(72)【発明者】
【氏名】忽那 真志
(72)【発明者】
【氏名】脇田 豊
(72)【発明者】
【氏名】冨田 徹洋
【審査官】若林 治男
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－０８３１３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－０４１８６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１１１９１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５８－１１６０４０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｋ ９／１９
Ｈ０２Ｋ ５／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸心部分に冷媒を一方向に供給可能なメイン冷媒路を有し且つ一端部に供試体が接続可能なシャフトと、前記シャフトの軸回りに設けたロータと、
前記ロータ及び前記シャフトの少なくとも一部を内部空間に収容可能なケーシングと、
前記ケーシング内に固定したステータと、
前記シャフトの一端部近傍に配置され当該シャフトを回転可能に支持する供試体側軸受と、
前記シャフトの他端部近傍に配置され当該シャフトを回転可能に支持する反供試体側軸受と、を備えた回転機であり、
前記メイン冷媒路の冷媒供給方向下流端を、前記シャフトの両端のうち前記供試体が接続される側の端に至らない位置であって且つ前記シャフトのラジアル方向において前記供試体側軸受の少なくとも一部と重なる位置または前記冷媒供給方向において前記供試体側軸受よりも下流側の所定位置に設定し、
前記シャフトは、始端が前記冷媒供給方向下流端または前記供給方向下流端近傍に連通し且つ終端が前記ケーシングの内部空間に連通する供試体側サブ冷媒路を有するものであり、
前記冷媒供給方向は、前記供試体が接続されない側の端から前記供試体が接続される側の端に向かう方向であり、
前記供試体側サブ冷媒路の終端を前記供試体側軸受よりも前記供試体が接続されない側に設定していることを特徴とする回転機。
【請求項2】
前記供試体側サブ冷媒路が、前記始端から前記終端に向かって所定角度傾斜した流路である請求項１に記載の回転機。
【請求項3】
前記シャフトは、始端が前記メイン冷媒路のうち前記供試体側軸受よりも前記冷媒供給方向上流端側の所定部分に連通し且つ終端が前記ケーシングの内部空間のうち前記反供試体側軸受よりも前記冷媒供給方向下流側に連通する反供試体側サブ冷媒路を有するものであり、前記反供試体側サブ冷媒路を前記供試体側サブ冷媒路と同一形状、同一角度及び同数に設定している請求項１又は２に記載の回転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば自動車用試験装置の回転機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
供試体である電動機、発電機、エンジン、パワートレイン等の車輛駆動系などの特性等を評価するための自動車用試験装置には、供試体の出力軸に連結されて「擬似負荷」或いは「擬似駆動源」として機能する回転機（ダイナモ装置）が用いられている。
【0003】
回転機は、円筒状のケーシングと、そのケーシング内に配置されたステータ及びロータとを備えており、シャフト回りに固定したロータをシャフトと一体回転可能に構成している。例えば自動車用試験装置の回転機は、高速回転且つ大容量化が求められ、通常のモータに比べて発熱量が多くなり、ケーシング内部におけるステータやロータからの発熱を抑制する必要がある。特に、回転機の大容量化は軸受のサイズアップを伴うものであり、シャフトの高速回転と相俟って軸受の摩擦損失が増大し、軸受の冷却能力を向上させる必要がある。
【0004】
特許文献１には、シャフトの軸心部に軸方向に延伸する給油路（軸中穴）と、給油路に連通するラジアル孔（噴射ノズル）とを形成し、噴射ノズルから噴射された冷却油を飛沫若しくはミスト状にして冷却油をコイルのコイルエンドに誘導するための所定の傾斜角度を有する傾斜面が形成された反射コーンを備えた冷却機構が開示されている。また、同文献には、反射コーンの傾斜面に衝突した冷却油の飛沫若しくはミストの一部が重力により反射コーンを伝って軸受にも供給され、冷却油を軸受の潤滑油にも利用できる点が開示されている。
【0005】
また、特許文献２には、シャフトに、スラスト方向に延び潤滑油を流通させるためのスラスト油路（軸中穴）と、スラスト油路からシャフト部のラジアル方向に延びるラジアル油路とが形成された、少なくとも１本のラジアル油路の位置が、スラスト油路における潤滑油の供給方向において供試体側の軸受よりも下流側に設定された構成が開示されている。同文献には、ラジアル油路の開口部から出た潤滑油を、軸受に向けて傾斜する傾斜部が形成された案内部材によって軸受に向けて案内する構成も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２００７－１５９３２５号公報
【文献】特開２００８－２８９２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところが、特許文献１に記載の構成では、シャフトの軸心部分に形成された給油路（軸中穴）の下流端が、供試体側軸受よりも供給方向上流側の位置に設定されているため、給油路に供給する冷媒を供試体側軸受近傍まで流すことができず、給油路と供試体側軸受との離間距離が長くなり、熱抵抗が大きく（高く）なることから、供試体側軸受の発熱を奪いきれず、供試体側軸受に対する十分な冷却能力を発揮し難く、軸受の温度を許容範囲内に抑えることが困難である。また、特許文献１記載のラジアル孔（噴射ノズル）は、軸中穴の下流端からラジアル方向に直線状に延びているため、ラジアル孔から噴射した冷媒油を供試体側軸受に直接吹き付けることができず、やはり供試体側軸受に対する十分な冷却能力を発揮し難いと考えられる。
【0008】
一方、特許文献２に記載の回転機は、シャフトの全長に亘ってスラスト油路が形成されているため、特許文献１に記載の構成と比較して、供試体側軸受と冷却面（スラスト油路）の離間距離が短くなり、距離が短くなった分だけ熱高低も小さく、供試体側軸受に対する冷却能力は向上する。
【0009】
しかしながら、特許文献２に記載の回転機は、上述の通り、シャフトの全長に亘ってスラスト油路が形成されているため、ラジアル孔から排出された冷媒油が飛沫あるいは霧状になり、軸端の隙間から回転機の外部に漏出してしまうという問題が生じ得る。軸端の隙間を埋めるべく高性能のメカニカルシールを適宜箇所に設けた構成であっても、高速回転時に軸端の隙間から冷媒油が回転機の外部に漏出する事態を完全に解消することは困難である。
【0010】
本発明は、このような問題に着目してなされたものであって、主たる目的は、冷媒がケーシング外に漏出する事態を防止するとともに、供試体側軸受を効果的に冷却することが可能な回転機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
すなわち本発明は、軸心部分に冷媒を一方向に供給可能なメイン冷媒路を有し且つ一端部に供試体が接続可能なシャフトと、シャフトの軸回りに設けたロータと、ロータ及びシャフトの少なくとも一部を内部空間に収容可能なケーシングと、ケーシング内に固定したステータと、シャフトの一端部近傍に配置され当該シャフトを回転可能に支持する供試体側軸受と、シャフトの他端部近傍に配置され当該シャフトを回転可能に支持する反供試体側軸受と、を備えた回転機に関するものである。
【0012】
そして、本発明に係る回転機は、メイン冷媒路の冷媒供給方向下流端を、シャフトの両端のうち供試体が接続される側の端に至らない位置であって且つシャフトのラジアル方向において供試体側軸受の少なくとも一部と重なる位置または冷媒供給方向において供試体側軸受よりも下流側の所定位置に設定し、シャフトとして、始端がメイン冷媒路の冷媒供給方向下流端または供給方向下流端近傍に連通し且つ終端がケーシングの内部空間に連通する供試体側サブ冷媒路を有するものであり、冷媒供給方向は、供試体が接続されない側の端から供試体が接続される側の端に向かう方向であり、供試体側サブ冷媒路の終端を供試体側軸受よりも供試体が接続されない側（反供試体側）に設定していることを特徴とする回転機。
【0013】
ここで、本発明における「冷媒供給方向」は、冷媒を一方向に供給可能なメイン冷媒路における冷媒の供給方向であり、シャフトの他端（供試体が接続されない側の端）から一端（供試体が接続される側の端）に向かう方向と一致する。また、「メイン冷媒路の冷媒供給方向下流端を冷媒供給方向において供試体側軸受と同じ位置に設定」とは、「メイン冷媒路の冷媒供給方向下流端を、シャフトのラジアル方向（シャフトの軸方向に直交する方向）において供試体側軸受の少なくとも一部と重なる位置に設定」と同義である。
【0014】
このような本発明に係る回転機であれば、メイン冷媒路において当該メイン冷媒路の下流端（供試体側）に向かって流れる冷媒によって、反供試体側軸受及びロータのみならず、供試体側軸受からの発熱を奪うことができる。特に、本実施形態の回転機では、メイン冷媒路の下流端を冷媒供給方向において供試体側軸受と同じ位置または供試体側軸受よりも下流側の所定位置に設定しているため、メイン冷媒路の下流端を冷媒供給方向において供試体側軸受よりも上流側に設定した構成と比較して、発熱体である供試体側軸受と冷却面であるメイン冷媒路との距離が縮まり、熱抵抗を小さくして、メイン冷媒路の下流端に到達した冷媒による供試体側軸受の冷却能力が向上する。
【0015】
さらに、本発明に係る回転機では、メイン冷媒路の冷媒供給方向下流端を、シャフトの両端のうち供試体が接続される側の端に至らない位置に設定した構成（メイン冷媒路に関する第１条件）と、供試体側サブ冷媒路の始端をメイン冷媒路の冷媒供給方向下流端または供給方向下流端近傍に連通させ、当該供試体側サブ冷媒路の終端をケーシングの内部空間に連通させた構成（供試体側サブ冷媒路に関する第１条件）と、供試体側サブ冷媒路の終端を供試体側軸受よりも冷媒供給方向上流側（反供試体側）に設定した構成（供試体側サブ冷媒路に関する第２条件）を採用したことにより、メイン冷媒路を通過した冷媒が回転機の外部に漏れて供試体を汚染する事態を防止・抑制することができるとともに、メイン冷媒路の下流端を冷媒供給方向において供試体側軸受よりも上流側に設定した構成と比較して、発熱体である供試体側軸受と冷却面（メイン冷媒路）との距離が縮まり、熱抵抗を小さくして、メイン冷媒路の下流端に到達した冷媒によって供試体側軸受の発熱を奪う能力（冷却能力）が向上する。
【0016】
また、本発明における供試体側サブ冷媒路は、上述の供試体側サブ冷媒路に関する第１条件及び第２条件を満たすものであればどのような形状であってもよいが、始端から終端に向かって所定角度傾斜した流路によって供試体側サブ冷媒路を構成すれば、比較的簡単な加工によって供試体側サブ冷媒路をシャフトに形成することができる。
【0017】
本発明には、供試体側サブ冷媒路に準じた流路である反供試体側サブ冷媒路をシャフトに形成した回転機も含まれる。すなわち、本発明に係る回転機は、始端がメイン冷媒路のうち供試体側軸受よりも冷媒供給方向上流端側の所定部分に連通し且つ終端がケーシングの内部空間のうち反供試体側軸受よりも冷媒供給方向下流側に連通する反供試体側サブ冷媒路を有するものであってもよい。このような回転機において、反供試体側サブ冷媒路を供試体側サブ冷媒路と同一形状、同一角度及び同数に設定すれば、供試体側と反供試体側とで遠心ポンプ作用に差が生じる事態を回避して、反供試体側サブ冷媒路及び供試体側サブ冷媒路からそれぞれ冷媒を均等にハウジングの内部空間に放出することができる。但し、反供試体側サブ冷媒路の形状、角度、数を供試体側サブ冷媒路と異ならせることも可能であり、その場合は、遠心ポンプ作用に差が生じないように各サブ冷媒路の形状（径も含む）、角度、数等の条件を適切に設定すればよい。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、シャフトの軸心部分に、シャフトのうち供試体が接続される側の端に近い位置に終端を設定したメイン冷媒路（軸中孔）を形成するとともに、シャフトのうち軸心部分（中空部分）を囲む断面環状の外周縁部分（肉厚部分）に、始端がメイン冷媒路の下流端近傍に連通する供試体側サブ冷媒路を形成し、供試体側サブ冷媒路の終端（排出口）を供試体側軸受よりも冷媒供給方向上流側の位置に設定しているため、大容量化及び回転の高速化に伴って生じる供試体側軸受に対する冷却不足を解決することができるとともに、供試体側サブ冷媒路を通じてシャフトの他端部側（供試体が接続されない側）に向かって流れ、ケーシングの内部空間に排出する冷媒を利用してロータ等の発熱体も冷却することもでき、さらに回転機の外部に冷媒が漏出する事態も防止することが可能な回転機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の一実施形態に係る回転機の断面模式図。
【図2】同実施形態に係る回転機の要部拡大断面模式図。
【図4】同実施形態に係る回転機の第１変形例を示す図。
【図5】同実施形態に係る回転機の第２変形例を示す図。
【図6】同実施形態に係る回転機の第３変形例を示す図。
【図7】同実施形態に係る回転機の第４変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【0021】
本実施形態に係る回転機１は、図１に示すように、円筒状のケーシング２と、ケーシング２内に固定したステータ３と、シャフト４と、シャフト４の軸回りに設けたロータ５と、シャフト４を回転可能に支持する軸受（供試体側軸受６Ａ、反供試体側軸受６Ｂ）とを備えている。本実施形態に係る回転機１は、例えば自動車用試験装置に適用されるダイナモ装置として機能するものであり、自動車用試験装置に適用した場合、回転機１に連結された供試体（自動車に用いられる回転体（パワートレイン）等、図示省略）の特性を測定することが可能である。ここで、供試体の種類により、回転機１は「擬似負荷」として機能したり、「擬似駆動源」として機能する。
【0022】
ケーシング２は、シャフト４の軸方向Ｘに沿って横臥姿勢で配置される概略円筒状のケーシング本体２１と、ケーシング本体２１の一端部に取り付けた供試体側カバー２２Ａと、ケーシング本体２１の他端部に取り付けた反供試体側カバー２２Ｂとを備えている。なお、「供試体側，反供試体側」は、「負荷側，反負荷側」、「一次側（Ｐ側），二次側（Ｓ側）」とも称される。供試体側カバー２２Ａ及び反供試体側カバー２２Ｂは、それぞれ中心部に供試体側軸受６Ａ、反供試体側軸受６Ｂを収容可能な貫通孔を有するものである。
【0023】
供試体側軸受６Ａ及び反供試体側軸受６Ｂは、供試体側カバー２２Ａ、反供試体側カバー２２Ｂの貫通孔内に収容された状態で、それぞれ軸受支持部材（供試体側軸受支持部材７Ａ、反供試体側軸受支持部材７Ｂ）によって支持されている。本実施形態では、供試体側軸受６Ａと供試体側軸受支持部材７Ａの間、及び反供試体側軸受６Ｂと反供試体側軸受支持部材７Ｂの間にそれぞれスペーサ８を介在させている。
【0024】
供試体側カバー２２Ａの中心部には、シャフト４の径方向における供試体側カバー２２Ａとシャフト４の一端４Ａ部近傍との隙間を埋める供試体側サブカバー９Ａを配置している。供試体側サブカバー９Ａの中心部にも貫通孔９Ｃを形成し、この貫通孔９Ｃを通じてシャフト４の一端４Ａ近傍部分（供試体側端部）をケーシング２の外部に表出させている。一方、反供試体側サブカバー９Ｂの中心部には、供試体側に突出し且つシャフト４の他端４Ｂを含む所定部分に接続可能な接続部９Ｄを設けている。
【0025】
供試体側軸受６Ａ及び反供試体側軸受６Ｂは、外周面を供試体側カバー２２Ａ、反供試体側カバー２２Ｂによってそれぞれ固定され、シャフト４に対する摺接面を内周面に設定したものである。シャフト４の外周面には、シャフト４に対する供試体側軸受６Ａ及び反供試体側軸受６Ｂの装着位置を規定する段部を設けている。本実施形態の回転機１では、段部と上述のスペーサ８及び軸受支持部材（供試体側軸受支持部材７Ａ、反供試体側軸受支持部材７Ｂ）との間に軸受（供試体側軸受６Ａ、反供試体側軸受６Ｂ）を挟み込んだ状態にすることによって、軸受（供試体側軸受６Ａ、反供試体側軸受６Ｂ）の軸方向Ｘに沿った移動を規制している。なお、図１及び図２では、カバー（供試体側カバー２２Ａ、反供試体側カバー２２Ｂ）をケーシング本体２１に取り付けたり、サブカバー（供試体側サブカバー９Ａ、反供試体側サブカバー９Ｂ）をカバー（供試体側カバー２２Ａ、反供試体側カバー２２Ｂ）に取り付けるための部材やボルト等を省略している。本実施形態の回転機１では、ケーシング本体２１、カバー（供試体側カバー２２Ａ、反供試体側カバー２２Ｂ）、サブカバー（供試体側サブカバー９Ａ、反供試体側サブカバー９Ｂ）によって仕切られるケーシング２の内部空間を外部空間から隔離した気密性の高い空間に維持することができる。なお、ケーシング２の内部空間は、シャフト４の周方向において環状に連続する空間である。
【0026】
ケーシング２の内部空間に配置されるステータ３やロータ５は周知のものを適用することができるため、詳細な説明は省略する。なお、図１に示すように、ステータ３のうち軸方向Ｘにおける両端部にはコイルエンド３１を配置し、ロータ５のうち軸方向Ｘにおける両端部にはエンドリング５１を配置している。
【0027】
シャフト４は、一端部に供試体が接続可能なものであり、軸心部分に軸方向Ｘに延伸する冷媒の供給路であるメイン冷媒路４１を有するものである。メイン冷媒路４１は、シャフト４の他端４Ｂ（供試体が接続されない側の端）に開口する入口を始端（上流端４１１）とし、終端（下流端４１２）をシャフト４の一端４Ａ（供試体が接続される側の端）に至らない位置に設定したものである。以下の説明では、メイン冷媒路４１の上流端４１１から下流端４１２に向かう方向を「冷媒供給方向Ｙ」とする。この「冷媒供給方向Ｙ」は、シャフト４の他端４Ｂ（供試体が接続されない側の端）から一端４Ａ（供試体が接続される側の端）に向かう方向と一致する。本実施形態では、メイン冷媒路４１の下流端４１２を供試体側軸受６Ａよりも冷媒供給方向Ｙ下流側に設定している。なお、メイン冷媒路４１の上流端４１１には、反供試体側サブカバー９Ｂの接続部９Ｄを挿入した状態で取り付けている。シャフト４に向かって突出する接続部９Ｄの軸心部分には、メイン冷媒路４１に連通する貫通孔９Ｅを形成している。
【0028】
本実施形態のシャフト４には、始端４２１，４３１がメイン冷媒路４１に連通する供試体側サブ冷媒路４２及び反供試体側サブ冷媒路４３を形成している。本実施形態では、供試体側サブ冷媒路４２の始端４２１を、冷媒供給方向Ｙにおいて供試体側軸受６Ａと同じ位置又は略同じ位置に設定し、供試体側サブ冷媒路４２の終端４２２を、ケーシング２の内部空間のうち供試体側軸受６Ａよりも冷媒供給方向Ｙ上流側の位置に設定している。供試体側サブ冷媒路４２は、始端４２１から終端４２２に向かって所定角度傾斜した直線状の貫通孔によって構成した流路である。したがって、メイン冷媒路４１を流れてメイン冷媒路４１の終端４１２近傍に到達した冷媒の一部または全部が、供試体側サブ冷媒路４２の始端４２１（入口）から供試体側サブ冷媒路４２内に流入し、供試体側サブ冷媒路４２の終端４２２（出口）からケーシング２の内部空間に放出される。本実施形態では、供試体側サブ冷媒路４２の終端４２２を、冷媒供給方向Ｙにおいてロータ５のエンドリング５１（相対的に供試体側軸受６Ａに近いエンドリング５１）と同じ位置または略同じ位置に設定し、供試体側サブ冷媒路４２の終端４２２（出口）から放出した冷媒がエンドリング５１に降り掛かるように構成している。本実施形態のシャフト４は、複数本（例えば６本）の供試体側サブ冷媒路４２をシャフト４の周方向に等ピッチで形成している。
【0029】
反供試体側サブ冷媒路４３は、始端４３１を相対的に供試体側軸受６Ａに近いエンドリング５１よりも冷媒供給方向Ｙ上流側に設定し、終端４３２をケーシング２の内部空間のうち反供試体側軸受６Ｂよりも冷媒供給方向Ｙ下流側の位置であって且つ冷媒供給方向Ｙにおいて相対的に反供試体側軸受６Ｂに近いエンドリング５１と同じ位置または略同じ位置に設定している。本実施形態では、反供試体側サブ冷媒路４３の形状、傾斜角度、本数を供試体側サブ冷媒路４２と同じ形状、傾斜角度、本数に設定している。本実施形態の反供試体側サブ冷媒路４３は、始端４３１から終端４３２に向かって所定角度傾斜した直線状の貫通孔によって構成した流路である。したがって、メイン冷媒路４１を流れる冷媒の一部は、反供試体側サブ冷媒路４３の始端４３１（入口）から反供試体側サブ冷媒路４３内に流入し、反供試体側サブ冷媒路４３の終端４３２（出口）からケーシング２の内部空間に放出される。本実施形態の回転機１では、反供試体側サブ冷媒路４３の終端４３２（出口）から放出した冷媒がエンドリング５１（反供試体側軸受６Ｂに近いエンドリング５１）に降り掛かるように構成している。
【0030】
これら供試体側サブ冷媒路４２及び反供試体側サブ冷媒路４３は、何れもシャフト４のメイン冷媒路４１に連通し、各排出口（終端４２２、終端４３２）から冷媒をケーシング２の内部空間に向けて噴射する噴射ノズルとして機能する。
【0031】
次に、本実施形態の回転機１における冷媒の流れについて説明する。
【0032】
反供試体側サブカバー９Ｂの接続部９Ｄに形成した貫通孔９Ｅを通じてシャフト４の他端４Ｂ（シャフト４のうち反供試体側の端４Ｂ）からメイン冷媒路４１に注入された冷媒は、メイン冷媒路４１の終端４１２に向かって流れる。これにより、本実施形態の回転機１は、反供試体側軸受６Ｂの摩擦損失、ロータ５の電気損失（二次銅損、鉄損等）、供試体側軸受６Ａの摩擦損失による発熱を冷媒で奪うことができる。特に、本実施形態の回転機１では、図２に示すように、メイン冷媒路４１の下流端４１２を供試体側軸受６Ａよりも冷媒供給方向Ｙ下流側（シャフト４のうち供試体が接続される一端４Ａ側）に設定しているため、図３に示す構成、すなわちメイン冷媒路４１の下流端４１２を供試体側軸受６Ａよりも冷媒供給方向Ｙ上流側に設定した構成と比較して、発熱体である供試体側軸受６Ａと冷却面（メイン冷媒路４１）との距離が縮まり、熱抵抗（図２及び図３において符号Ｒで模式的に示す熱抵抗）を小さくして、メイン冷媒路４１の下流端４１２まで流れ込む冷媒によって供試体側軸受６Ａに対する冷却能力を高めることができる。すなわち、図３に示す構成では、発熱体である供試体側軸受６Ａと冷却面（メイン冷媒路４１）との距離が長いため熱抵抗が高く、冷却能力が低かったが、本実施形態に係る回転機１では、図２に示すように、メイン冷媒路４１の終端４１２をシャフト４の軸方向Ｘにおいて供試体側軸受６Ａよりもシャフト４の一端４Ａに近い位置に設定し、この終端４１２に到達する冷媒の流れを作ることにより、発熱体である供試体側軸受６Ａに対する冷却面（メイン冷媒路４１）の距離を縮めて熱抵抗を小さくし、冷却能力が向上する。
【0033】
さらに、本実施形態に係る回転機１によれば、シャフト４の回転による遠心力で冷媒を供試体側サブ冷媒路４２及び反供試体側サブ冷媒路４３の各排出口（終端４２２、終端４３２）からケーシング２の内部空間に噴射することによって、ケーシング２の内部空間に配置されている発熱体に触れることで冷却することができる。特に、シャフト４の軸方向Ｘにおいて供試体側サブ冷媒路４２の終端４２２や反供試体側サブ冷媒路４３の終端４３２と同じ位置または略同じ位置に配置されている発熱体（本実施形態ではエンドリング５１）に対して冷媒がダイレクトに触れることで、より一層高い冷却機能を発揮する。
【0034】
このように、本実施形態に係る回転機１によれば、回転機１の大容量化、高速化に伴って生じる供試体側軸受６Ａの冷却問題を解決できるだけでなく、ケーシング２の内部空間に排出した冷媒を利用してケーシング２内において熱を帯びるロータ５等のパーツに対する冷却処理も実行することができる。
【0035】
加えて、本実施形態に係る回転機１は、供試体側サブ冷媒路４２の終端４２２をケーシング２の内部空間（供試体側軸受６Ａよりも反供試体側の空間）に設定したことにより、供試体側サブ冷媒路４２から放出される冷媒（例えば飛沫あるいは霧状の油）がシャフト４の一端４Ａ近傍部分における隙間（ケーシング２との隙間、軸端隙間）から回転機１の外部に漏出する事態を防止・抑制することができる。
【0036】
また、本実施形態に係る回転機１は、供試体側サブ冷媒路４２及び反供試体側サブ冷媒路４３の形状、本数、及び傾斜角度を相互に一致させることで、供試体側と反供試体側とにおいてシャフト４の回転による遠心ポンプ作用に差が生じないように構成している。ここで、供試体側と反供試体側とでシャフト４の回転による遠心ポンプ作用に差が生じると、相対的にポンプ作用の強い方のサブ冷媒路（例えば供試体側サブ冷媒路４２）からは冷媒を放出できるものの、相対的にポンプ作用の弱い方のサブ冷媒路（例えば反供試体側サブ冷媒路４３）から放出する冷媒の量がゼロまたは少なくなり、ケーシング２内の部品に対する冷却効果に供試体側と反供試体側とで差が生じ得る。一方、本実施形態に係る回転機１によれば、上述の構成によりこのような不具合を解消することができる。
【0037】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、サブ冷媒路（供試体側サブ冷媒路、反供試体側サブ冷媒路）の終端の位置は、使用する冷媒の種類や使用可能な回転数領域に応じて適切に設定することができ、サブ冷媒路の終端から排出される冷媒が遠心力の作用でケーシングの内部空間に存在するロータ、ステータ等の発熱体に向かって噴出するように構成することができる。
【0038】
また、メイン冷媒路に対する供試体側サブ冷媒路及び反供試体側サブ冷媒路の傾斜角度を一致させた構成を例示したが、図４に示すように、反供試体側サブ冷媒路４３の向きが供試体側サブ冷媒路４２の向きと逆（供試体側サブ冷媒路４２と反供試体側サブ冷媒路４３とが軸方向Ｘにおいてハの字状に並ぶ向き）になるように設定してもよい。なお、図４以降の各図に示す本発明に係る回転機の変形例では、図１に示す回転機１の各パーツや部分と同一または対応するパーツや部分に同じ符号を付している。
【0039】
供試体側と反供試体側との遠心ポンプ作用が同じになる条件下であれば、供試体側サブ冷媒路及び反供試体側サブ冷媒路の形状、傾斜角度、または本数の何れか１つ以上を相互に異ならせてもよい。例えば、図５に示すように、反供試体側サブ冷媒路４３をメイン冷媒路４１の延伸方向と直交する向き（ラジアル方向）に直線状に延伸する孔に設定することができる。
【0040】
また、図６に示すように、供試体側サブ冷媒路４２として、始端４２１が１つ（１箇所）である冷媒路４２を途中で分岐させて終端４２２（排出口）が複数（図示例では２つ）となる形状に設定することもできる。
【0041】
また、図６に示すように、供試体側サブ冷媒路４２よりも冷媒供給方向Ｙ上流側に、始端４４１がメイン冷媒路４１に連通し、終端４４２（排出口）がケーシング２の内部空間のうち供試体側の空間に開口している第２の供試体側サブ冷媒路４４を形成した構成を採用することが可能である。
【0042】
また、供試体側サブ冷媒路を図７に示すクランク状に設定してもよい。すなわち、メイン冷媒路４１に連通する始端４２１からラジアル方向に延伸する部分４２３（第１ラジアル部分）と、ラジアル部分４２３の終端から反供試体側（冷媒供給方向Ｙ上流側）に向かって延伸する部分４２４（スラスト部分）と、スラスト部分４２４の終端からラジアル方向に延伸してケーシング２の内部空間に連通する部分４２５（第２ラジアル部分）とを有する屈曲した供試体側サブ冷媒路４２を採用することができる。また、図示しないが、断面形状が、直線状やクランク状以外の形状、例えば湾曲状の供試体側サブ冷媒路を適用しても構わない。
【0043】
図１、図４乃至図７には、メイン冷媒路の下流端を、シャフトの両端のうち供試体が接続される側の端に至らない位置であって且つ冷媒供給方向において供試体側軸受と同じ位置に設定した構成、換言すれば、メイン冷媒路の下流端を、供試体側軸受のうち反供試体側の端から供試体側軸受のうち供試体側の端までの範囲内に設定した構成を例示したが、メイン冷媒路の冷媒供給方向下流端を、供試体側軸受よりも下流側の所定位置に設定した構成、つまり、メイン冷媒路の冷媒供給方向下流端を、供試体側軸受のうち供試体側の端よりも冷媒供給方向下流側の所定位置に設定した構成を採用してもよい。
【0044】
また、本発明における冷媒は、油に限らず、水や空気を冷媒として適用することも可能である。
【0045】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【0046】
１…回転機
２…ケーシング
３…ステータ
４…シャフト
４１…メイン冷媒路
４２…供試体側サブ冷媒路
４３…反供試体側サブ冷媒路
５…ロータ
６Ａ…供試体側軸受
６Ｂ…反供試体側軸受
２…ケーシング
３…ステータ
４…シャフト
４１…メイン冷媒路
４２…供試体側サブ冷媒路
４３…反供試体側サブ冷媒路
５…ロータ
６Ａ…供試体側軸受
６Ｂ…反供試体側軸受
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】