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(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】2023-07-31
(45)【発行日】2023-08-08
(54)【発明の名称】回転電機のロータ
(51)【国際特許分類】
   H02K 9/19 20060101AFI20230801BHJP
   H02K 1/32 20060101ALI20230801BHJP
【FI】
H02K9/19 B
H02K1/32 Z
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2019190032
(22)【出願日】2019-10-17
(65)【公開番号】P2021065066
(43)【公開日】2021-04-22
【審査請求日】2022-02-21
(73)【特許権者】
【識別番号】000241500
【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】竹本 雅昭
【審査官】稲葉 礼子
(56)【参考文献】
【文献】特開2012-060843(JP,A)
【文献】特開平09-182375(JP,A)
【文献】中国特許出願公開第107317411(CN,A)
【文献】国際公開第2018/181244(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02K 9/19
H02K 1/32
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転軸であるロータシャフトと、
円筒状をなすとともに、中心孔に前記ロータシャフトが挿通された状態で固定されたロータコアと、
前記ロータシャフトの内部に設けられた第1通路と、前記ロータコアをその回転軸方向に貫通して延びる第2通路と、前記ロータコアの内部で同ロータコアの径方向に延びて前記第1通路および前記第2通路を連通する第3通路と、を有し、液体冷媒が前記第1通路、前記第3通路、前記第2通路の順に流れる態様で供給される冷却通路と、
前記ロータコアの一部をなして前記第2通路を塞ぐ形状をなし、前記第2通路および前記第3通路の連通部分を間に挟むように回転軸方向に間隔を置いて並ぶ一対の隔壁と、
前記一対の隔壁の少なくとも一方に設けられて、同隔壁を回転軸方向に貫通する逃がし孔と、を有し、
前記逃がし孔は、その開口内面の最も外周側の位置と前記第2通路の内面の最も外周側の位置との径方向の距離が、前記開口内面の最も内周側の位置と前記第2通路の内面の最も内周側の位置との径方向の距離よりも大きくなっており、且つ、前記径方向に並ぶ複数の貫通孔を有してなり、
前記逃がし孔の前記開口内面の最も外周側の位置は、前記複数の貫通孔のうちの最も外周側に配置された貫通孔の開口内面における最も外周側の位置であり、
前記逃がし孔の前記開口内面の最も内周側の位置は、前記複数の貫通孔のうちの最も内周側に配置された貫通孔の開口内面における最も内周側の位置である、回転電機のロータ。
【請求項2】
回転軸であるロータシャフトと、
円筒状をなすとともに、中心孔に前記ロータシャフトが挿通された状態で固定されたロータコアと、
前記ロータシャフトの内部に設けられた第1通路と、前記ロータコアをその回転軸方向に貫通して延びる第2通路と、前記ロータコアの内部で同ロータコアの径方向に延びて前記第1通路および前記第2通路を連通する第3通路と、を有し、液体冷媒が前記第1通路、前記第3通路、前記第2通路の順に流れる態様で供給される冷却通路と、
前記ロータコアの一部をなして前記第2通路を塞ぐ形状をなし、前記第2通路および前記第3通路の連通部分を間に挟むように回転軸方向に間隔を置いて並ぶ一対の隔壁と、
前記一対の隔壁の少なくとも一方に設けられて、同隔壁を回転軸方向に貫通する逃がし孔と、を有し、
前記隔壁は、前記ロータシャフトの周囲方向において部分的に配置される部分であって、且つ、1つの前記第2通路を塞ぐ部分である隔壁部を有し、
前記逃がし孔は、その開口内面の最も外周側の位置と前記第2通路の内面の最も外周側の位置との径方向の距離が、前記開口内面の最も内周側の位置と前記第2通路の内面の最も内周側の位置との径方向の距離よりも大きくなっており、且つ、前記周囲方向に並ぶ態様で1つの前記隔壁部に設けられた複数の貫通孔を有してなる、回転電機のロータ。
【請求項3】
前記隔壁は、前記ロータシャフトの周囲方向において部分的に配置される部分であって、且つ、1つの前記第2通路を塞ぐ部分である隔壁部を有し、
前記逃がし孔は、1つの前記隔壁部の各部のうちの、前記ロータシャフトの周囲方向における中間部分に設けられている
請求項1または2に記載の回転電機のロータ。
【請求項4】
前記逃がし孔の配設範囲、前記ロータシャフトの周囲方向における長さが前記外周側の部分ほど短くなる範囲である
請求項に記載の回転電機のロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体冷媒が通過する冷却通路を有する回転電機のロータに関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献1に記載の回転電機のロータには、上記冷却通路の一部をなす通路として、ロータコアを回転軸方向に貫通して延びるコア通路が設けられている。このロータには、前記冷却通路の残りの部分をなす通路として、ロータシャフトの内部で回転軸方向に延びるシャフト通路や、ロータの径方向に延びて上記シャフト通路とコア通路とを連通する連通路が設けられている。
【0003】
上記ロータでは、液体冷媒としてのオイルがシャフト通路、連通路、コア通路といった順に流れるようになっている。そして、このロータは冷却通路の内部を流れるオイルとの熱交換を通じて冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平9-182375号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記ロータでは、連通路からコア通路に流入した冷却用のオイルは、ロータの回転に伴い発生する遠心力によって押し流されて、同コア通路の回転軸方向の端部開口からロータコアの外部に放出される。そのため、上記ロータでは、冷却通路へのオイルの供給量が所定レベル(最低量)を下回ると、コア通路の内部に残留するオイルの量が少なくなって、十分な冷却性能が得られなくなってしまう。このことから、上記ロータにおいて十分な冷却性能を得るためには、冷却通路へのオイルの供給量を常に所定レベル以上にする必要があると云える。こうしたオイル供給量についての制約は、ロータの冷却構造についての設定の自由度を制限する一因になってしまう。
【0006】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、少ない液体冷媒の供給量で高い冷却性能が得られる回転電機のロータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するための回転電機のロータは、回転軸であるロータシャフトと、円筒状をなすとともに、中心孔に前記ロータシャフトが挿通された状態で固定されたロータコアと、前記ロータシャフトの内部に設けられた第1通路と、前記ロータコアをその回転軸方向に貫通して延びる第2通路と、前記ロータコアの内部で同ロータコアの径方向に延びて前記第1通路および前記第2通路を連通する第3通路と、を有し、液体冷媒が前記第1通路、前記第3通路、前記第2通路の順に流れる態様で供給される冷却通路と、前記ロータコアの一部をなして前記第2通路を塞ぐ形状をなし、前記第2通路および前記第3通路の連通部分を間に挟むように回転軸方向に間隔を置いて並ぶ一対の隔壁と、前記一対の隔壁の少なくとも一方に設けられて、同隔壁を回転軸方向に貫通する逃がし孔と、を有し、前記逃がし孔は、その開口内面の最も外周側の位置と前記第2通路の内面の最も外周側の位置との径方向の距離が、前記開口内面の最も内周側の位置と前記第2通路の内面の最も内周側の位置との径方向の距離よりも大きくなっている。
【0008】
上記構成によれば、冷却通路に供給される液体冷媒が、ロータシャフト内の第1通路を経て、ロータコア内における第2通路と第3通路との連通部分を介して同第2通路に流入するようになる。そして、第2通路に流入した液体冷媒は、上記連通部分を間に挟むように配置された一対の隔壁によって堰き止められることによって、第2通路の内部に一時的に溜められるようになる。しかも、上記隔壁によって液体冷媒が堰き止められるとはいえ、同隔壁に設けられた逃がし孔を通じて、第2通路内の液体冷媒のうちの余剰分を同第2通路の外部に放出することができる。このように上記構成によれば、液体冷媒の供給量によることなく、所定量以上の液体冷媒を第2通路の内部に溜めておくことができる。そのため、少ない液体冷媒の供給量で高い冷却性能を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】第1実施形態のロータが適用される回転電機の側断面図。
図2】同ロータを図1の矢印2方向から見た側面図。
図3】ロータコアにおける第2通路およびその周辺の拡大側面図。
図4】ロータコアにおける第2通路およびその周辺の拡大側面図。
図5】第2実施形態のロータコアにおける第2通路およびその周辺の拡大側面図。
図6】第2実施形態のロータコアにおける第2通路およびその周辺の拡大側面図。
図7】他の実施形態のロータコアにおける第2通路およびその周辺の拡大側面図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
(第1実施形態)
以下、回転電機のロータの第1実施形態について説明する。
図1に示すように、回転電機としての電動機10は永久磁石界磁式の同期モータであり、固定子としてのステータ11や、回転子としてのロータ12、それらステータ11およびロータ12を収容するケース13を有している。
【0011】
ステータ11は、ステータコア20やステータコイル21を有している。ステータコア20は、中心孔を有する円板状の電磁鋼板が複数枚積層された積層構造の略円筒状をなしており、ケース13の内部に固定されている。ステータコイル21は、上記ステータコア20における中心孔の周囲に巻回されている。ステータ11では、上記ロータ12の回転軸Lの延びる方向(以下、回転軸L方向)における両端においてステータコイル21がステータコア20よりも回転軸L方向に突出している。
【0012】
ロータ12は、ロータコア30と回転軸であるロータシャフト31とを有している。ロータコア30は略円筒状をなしている。ロータシャフト31はロータコア30の中心孔32に挿通された状態で同ロータコア30と一体になっている。ロータシャフト31はケース13に回転可能に支持されている。ロータ12は、ステータコア20の内周面がロータコア30の外周面に沿って延びる態様で、ステータ11の内周側に配置されている。
【0013】
図1および図2に示すように、ロータコア30は、鉄心として機能するコア部33を有している。コア部33は、中心孔を有する円板状の電磁鋼板が複数枚積層された積層構造の略円筒状をなしている。また、ロータコア30は、ロータ12の回転軸L方向における最外層を構成する一対のエンドプレート34を有している。各エンドプレート34は、中心孔を有する円板状をなして上記コア部33を間に挟むように配置されている。
【0014】
ロータコア30のコア部33には、回転軸L方向に貫通する磁石収容孔35が複数(本実施形態では、16個)設けられている。図2に示すように、これら磁石収容孔35は、ロータコア30の周囲方向に間隔を置いて並ぶ態様で配置されている。詳しくは、ロータコア30には、周囲方向において互いに隣り合う都合八対の磁石収容孔35が形成されている。対をなす2つの磁石収容孔35は、それぞれが長尺状の断面矩形状をなすとともに、互いに近接するほど内周側に位置する態様で延びている。各磁石収容孔35の内部には、永久磁石14が収容されて固定されている。永久磁石14は、磁石収容孔35の断面長手方向において長い矩形状の断面形状をなしている。ロータコア30では、図2中において二点鎖線で囲まれた2つの磁石収容孔35、すなわち互いに近接するほど内周側に位置する2つの磁石収容孔35に挿入して固定される一対の永久磁石14によって、電動機10の各磁極が構成される。このロータコア30は磁極数が8極、すなわち極対数が4個のものである。
【0015】
図1に示すように、本実施形態のロータ12は、液体冷媒としてのオイルをロータ12の内部に流すための通路として、ロータシャフト31の内部に形成された第1通路41や上記ロータコア30の内部に形成された第2通路42および第3通路43によって構成される冷却通路40を有している。
【0016】
本実施形態では、ロータシャフト31として中空構造のものが採用されている。そして、上記第1通路41としては、ロータシャフト31の内部において回転軸L方向に延びるスペースが利用されている。
【0017】
図1および図2に示すように、前記第2通路42としては、ロータコア30のコア部33を回転軸L方向において貫通する貫通孔が設けられている。第2通路42は、ロータコア30の周囲方向に間隔を置いて並ぶ態様で複数(本実施形態では、8個)設けられている。第2通路42は、隣合う磁極に挟まれた位置に1つずつ設けられている。
【0018】
各第2通路42は断面略二等辺三角形状で延びている。各第2通路42は、内周側が上記二等辺三角形状の底辺になるとともに外周側が上記二等辺三角形状の頂点になるように設けられている。詳しくは、図3に示すように、各第2通路42における上記二等辺三角形状の各斜辺に当たる部分である斜辺部421は、最も近い前記磁石収容孔35の内面に沿って延びている。また、各第2通路42における上記二等辺三角形状の底辺に当たる部分である底辺部422は、周囲方向において隣合う磁極の中間において延びる仮想半径線と直交する方向に延びている。
【0019】
図1および図2に示すように、本実施形態のロータコア30では、コア部33内の第2通路42の回転軸L方向の両端が、一対のエンドプレート34によって塞がれている。これにより本実施形態のロータ12は、ロータコア30を回転軸L方向に貫通する態様で第2通路42が設けられるとともに、同第2通路42の回転軸L方向の両端が各エンドプレート34の一部をなす隔壁部36によって塞がれた構造になっている。各隔壁部36は、エンドプレート34を回転軸L方向に見た場合に上記第2通路42の通路形状と同一になる形状、すなわち略二等辺三角形状をなしている。なお本実施形態では、一対のエンドプレート34に設けられて対をなす隔壁部36が一対の隔壁に相当する。本実施形態のロータコア30には、一対の隔壁部36が1本の第2通路42に対して1組ずつ、合計8組設けられている。全ての隔壁部36には、回転軸L方向に貫通する放出孔37が形成されている。なお本実施形態では、放出孔37が逃がし孔に相当する。
【0020】
図1に示すように、第3通路43は、一対のエンドプレート34のうちの一方(図1の左側)とコア部33との間に区画形成されている。この第3通路43は、ロータコア30の径方向において、ロータシャフト31内の第1通路41とコア部33の第2通路42とを連通する態様で延びている。
【0021】
図1に示すように、本実施形態では、電動機10の運転に際してオイルが第1通路41の内部に供給される。このオイルは、第1通路41、第3通路43、第2通路42の順に流れた後、エンドプレート34の隔壁部36に設けられた放出孔37を通じてロータ12の外部に放出される。そして、本実施形態のロータ12では、第1通路41、第2通路42および第3通路43によって構成される冷却通路40内をオイルが流れる際に、同オイルとロータコア30(具体的には、冷却通路40の内壁)との熱交換を通じて同ロータコア30が冷却される。
【0022】
また本実施形態では、放出孔37からロータ12の外部に放出されるオイルは、ロータ12の回転に伴い同オイルに作用する遠心力によって外周側に飛散して、同ロータ12の外周側のステータコイル21にかかる構造になっている。そして、このようにしてステータコイル21にかかるオイルと同ステータコイル21との熱交換を通じて、同ステータコイル21についても冷却される。
【0023】
本実施形態のロータ12では、少ないオイルの供給量で高い冷却性能が得られるように、エンドプレート34の隔壁部36に形成される前記放出孔37の形状や形成位置が定められている。以下、放出孔37について詳細に説明する。
【0024】
図2および図3に示すように、放出孔37は、断面略長方形状をなして、エンドプレート34の隔壁部36を回転軸L方向に貫通して延びている。放出孔37は、隔壁部36の各部のうちの周囲方向における中央に配置されるとともに、隔壁部36の各部のうちの径方向における内周側の端部に配置されている。この放出孔37の開口面積は、冷却通路40に供給されるオイルの量が最大になったときであっても第2通路42の内部がオイルで満たされた状態にならないように定められている。
【0025】
図3に示すように、コア部33の第2通路42の内面における最も内周側の位置、詳しくは第2通路42の底辺部422の径方向位置を「A1」とし、放出孔37の開口内面における最も内周側の位置、詳しくは長辺部371の径方向位置を「A2」とする。この場合、本実施形態のロータ12では、位置A1と位置A2との径方向における距離A3、言い換えれば上記位置A1を基準とする位置A2の径方向における突出量が「0」になる。
【0026】
これにより本実施形態のロータ12では、同ロータ12を回転軸L方向から見た場合において、放出孔37における断面略長方形状の長辺にあたる部分である長辺部371と第2通路42の底辺部422とが重なった状態になる。すなわち、隔壁部36の内周側では、放出孔37の形成部分において、同隔壁部36が第2通路42の内面(詳しくは、第2通路42の底辺部422)に対して同第2通路42の内部側に突出していない。
【0027】
一方、コア部33の第2通路42の内面における最も外周側の位置、詳しくは断面略二等辺三角形状の頂点に当たる部分である頂点部423の径方向位置を「B1」とし、放出孔37の開口内面における最も外周側の位置、詳しくは長辺部371の径方向位置を「B2」とする。この場合、本実施形態のロータ12では、位置B1と位置B2との径方向における距離B3、言い換えれば上記位置B1を基準とする位置B2の径方向における突出量が正の値(>0)になっている。
【0028】
これにより本実施形態のロータ12では、同ロータ12を回転軸L方向から見た場合において、放出孔37の長辺部371が、第2通路42の頂点部423よりも同第2通路42の内部側の位置になる。また図3から明らかなように、本実施形態のロータ12では、同ロータ12を回転軸L方向から見た場合において、放出孔37における断面略長方形状の4つの角にあたる部分のうちの外周側の2つの角部372が、第2通路42の各斜辺部421よりも同第2通路42の内部側の位置になっている。したがって、隔壁部36外周側では、放出孔37の形成部分において、同隔壁部36が第2通路42の内面(詳しくは、第2通路42の頂点部423および各斜辺部421)に対して同第2通路42の内部側に突出している。
【0029】
このように本実施形態のロータ12では、第2通路42の頂点部423の径方向位置B1と放出孔37の長辺部371の径方向位置B2との径方向における距離B3が、第2通路42の底辺部422の径方向位置A1と放出孔37の長辺部371の径方向位置A2との径方向における距離A3よりも大きくなっている。
【0030】
本実施形態によれば、以下に記載する作用効果が得られるようになる。
(1)本実施形態のロータ12(図1)では、電動機10の運転に際して冷却通路40に供給されるオイルが、ロータシャフト31内の第1通路41を経て、ロータコア30内における第2通路42と第3通路43との連通部分から同第2通路42に流入するようになる。
【0031】
電動機10の運転時には、ロータ12の回転に伴って同ロータ12内のオイルに遠心力が作用するため、図3に示すように、第2通路42に流入したオイルRは同第2通路42における外周側、詳しくは頂点部423側に偏った状態で流れるようになる。
【0032】
本実施形態のロータ12では、第2通路42の両端を塞ぐ形状の隔壁部36の外周側においては、同隔壁部36が第2通路42の頂点部423に対して同第2通路42の内部側に突出している。そのため、第2通路42内に流入して外周側に偏った状態のオイルRは、隔壁部36における外周側の部分、すなわち第2通路42の内部側に突出した部分によって堰き止められて、同第2通路42の内部に一時的に溜められるようになる。しかも、隔壁部36の外周側の部分によってオイルRが堰き止められるとはいえ、同隔壁部36に設けられた放出孔37を通じて、第2通路42内のオイルRのうちの余剰分は同第2通路42の外部に放出されるようになる。
【0033】
このように本実施形態のロータ12によれば、冷却通路40に供給されるオイルの量によることなく、所定量以上のオイルを第2通路42の内部に溜めておくことができる。これにより、少量のオイルの供給を通じて、第2通路42内に溜まるオイルとロータコア30との熱交換を行わせることができるため、同オイルによる高い冷却性能を得ることができるようになる。
【0034】
(2)放出孔37は、隔壁部36の各部のうちの周囲方向における中央に配置されている。
ロータ12の回転開始時や回転停止時など、同ロータ12の回転速度が変動したときに、第2通路42内のオイルに作用する慣性力によって、図4に白抜きの矢印で示すように、同オイルRが第2通路42内で揺動することがある。この揺動では、オイルRが第2通路42の内部における上記ロータ12の回転方向前側(図4の左側)に偏ったり回転方向後ろ側に偏ったりする。
【0035】
本実施形態のロータ12によれば、隔壁部36における放出孔37の配設部分を、上述したオイルの揺動に際して同オイルが進入する部分である回転方向前側の部分や回転方向後ろ側の部分ではなく、周囲方向における中央にすることができる。これにより、オイルの揺動に際して同オイルが到達し難い位置に放出孔37を配置することができる。そのため、第2通路42に溜まっているオイルの量が少ないのにも関わらず、オイルの揺動に起因して第2通路42の外部にオイルが不要に放出されてしまうといった状況になることを抑えることができる。
【0036】
(第2実施形態)
以下、回転電機のロータの第2実施形態について、先の第1実施形態との相違点を中心に説明する。
【0037】
本実施形態のロータと第1実施形態のロータとは、エンドプレートの隔壁部における逃がし孔の配置態様のみが異なる。以下、本実施形態の逃がし孔について説明する。なお、以下では、本実施形態のロータの各構成のうち、先の第1実施形態のロータと同様の構成については同一の符号もしくは対応する符号を付すとともに、それら構成についての詳細な説明は省略する。
【0038】
図5に示すように、本実施形態のロータ52では、エンドプレート54の隔壁部56に、前記放出孔37に加えて、二つの外周補助孔58と二つの前後補助孔59とが形成されている。これら補助孔58,59は、いずれも断面四角形状で、隔壁部56を回転軸L方向に貫通して延びている。本実施形態では、各補助孔58,59の断面積は放出孔37の断面積よりも小さくなっている。
【0039】
二つの外周補助孔58は、それぞれが放出孔37と径方向(図5の上下方向)において並ぶように、放出孔37の外周側に配置されている。これら外周補助孔58は、周囲方向に互いに間隔を置いて並ぶように配置されている。なお本実施形態では、放出孔37と二つの外周補助孔58とが、径方向に並ぶように配置されて逃がし孔を構成する複数の貫通孔に相当する。
【0040】
二つの前後補助孔59は、前記放出孔37と周囲方向において並ぶ位置であって、同放出孔37を間に挟む位置に設けられている。なお本実施形態では、放出孔37と二つの前後補助孔59とが、周囲方向に並ぶように配置されて逃がし孔を構成する複数の貫通孔に相当する。
【0041】
本実施形態のロータ52では、隔壁部56の周囲方向における一方側(図5の左側)と他方側とにおいてそれぞれ、一つの外周補助孔58および一つの前後補助孔59が、第2通路42の斜辺部421と間隔を置いた位置で、同斜辺部421に沿って並んでいる。このように、本実施形態の放出孔67では、逃がし孔を構成する複数の貫通孔、具体的には放出孔37、二つの外周補助孔58、および二つの前後補助孔59の配設される範囲が、外周側の部分ほど周囲方向における長さが短くなる範囲になっている。
【0042】
第2通路42の頂点部423の径方向位置を「B1」とし、複数の貫通孔のうちの最も外周側に配置された外周補助孔58の開口内面における最も外周側の位置を「B4」とする。この場合、本実施形態のロータ52では、位置B1と位置B4との径方向における距離B5、言い換えれば上記位置B1を基準とする位置B4の径方向における突出量が正の値(>0)になっている。
【0043】
これにより本実施形態のロータ52では、同ロータ52を回転軸L方向から見た場合において、外周補助孔58の内面が、第2通路42の頂点部423よりも同第2通路42の内部側の位置になる。また本実施形態のロータ52では、同ロータ52を回転軸L方向から見た場合において、外周補助孔58が第2通路42の各斜辺部421よりも同第2通路42の内部側の位置になっている。したがって、隔壁部56の外周側では、外周補助孔58の形成部分において、同隔壁部56が第2通路42の内面(詳しくは、第2通路42の頂点部423および各斜辺部421)に対して同第2通路42の内部側に突出している。
【0044】
本実施形態のロータ52では、複数の貫通孔のうちの最も内周側に配置された貫通孔は上記放出孔37である。そのため、第2通路42の底辺部422の径方向位置A1と上記放出孔37の開口内面における最も内周側の位置A2との径方向における距離A3、言い換えれば上記位置A1を基準とする位置A2の径方向における突出量が「0」になる。したがって、隔壁部56の内周側では、放出孔37の形成部分において、同隔壁部56が第2通路42の内面に対して同第2通路42の内部側に突出していない。
【0045】
このように本実施形態のロータ52では、第2通路42の頂点部423の径方向位置B1と外周補助孔58の開口内面の径方向位置B4との径方向における距離B5が、第2通路42の底辺部422の径方向位置A1と放出孔37の長辺部371の径方向位置A2との径方向における距離A3よりも大きくなっている。
【0046】
本実施形態によれば、先の(1)および(2)に記載の作用効果に準じた作用効果に加えて、以下の(3)~(5)に記載する作用効果が得られるようになる。
(3)本実施形態のロータ52によれば、図5に示すように、第2通路42に溜まったオイルの量が少なく同オイルの余剰分が少ないときには、複数の貫通孔のうちの外周側に配置される外周補助孔58を介して、第2通路42内のオイルを少しずつ外部に放出することができる。また、第2通路42に溜まったオイルの量が多く同オイルの余剰分が多いときには、第2通路42内のオイルを外部に放出するための貫通孔として、上記外周補助孔58に加えて、複数の貫通孔のうちの内周側に配置される放出孔37や前後補助孔59も利用されるようになる。したがって、このときには複数の貫通孔のうちの内周側に配置される放出孔37や前後補助孔59を含む多数の貫通孔を介して、同第2通路42内のオイルを比較的多量に第2通路42の外部に放出することができる。このように本実施形態によれば、第2通路42内におけるオイルの余剰分に応じて、第2通路42内部から外部へのオイルの放出を行うことができる。
【0047】
これにより、第2通路42内に一時的に溜まるオイルの量の急激な増加を抑えて、同第2通路42内のオイル圧力の急上昇を抑えることができるため、オイル圧力の上昇に起因する圧力損失の増加を抑えることができる。
【0048】
ここで仮に、冷却通路40へのオイル供給量の増加に伴って第2通路42内のオイルの圧力が高くなると、第2通路42内のオイルは放出孔37や、外周補助孔58、前後補助孔59から同第2通路42の外部に勢いよく放出されるようになる。この場合には、第2通路42の外部、すなわちケース13の内部に放出されたオイルの大部分がステータコイル21(図1参照)を飛び越えて同ステータコイル21にかからなくなって、同ステータコイル21の冷却性能の低下を招くおそれがある。この点、本実施形態のロータ52によれば、第2通路42内のオイル圧力の急上昇が抑えられるため、第2通路42内のオイルをステータコイル21にかかるように勢いを抑えつつ放出することができ、ステータコイル21の冷却性能の低下を抑えることができる。
【0049】
(4)エンドプレート34の隔壁部56に、放出孔37と周囲方向において並ぶとともに同放出孔37を間に挟むように、二つの前後補助孔59が設けられている。そのため、前述した第2通路42内におけるオイルの揺動に際して同オイルが進入する部分に上記複数の貫通孔のうちの二つの前後補助孔59を配置するといったように、前記逃がし孔を構成する複数の貫通孔を高い自由度で配置することができる。
【0050】
(5)逃がし孔を構成する放出孔37、二つの外周補助孔58、および二つの前後補助孔59の配設範囲が、外周側の部分ほど周囲方向における長さが短くなる範囲になっている。本実施形態のロータ52では、第2通路42内においてオイルが揺動する際に、同第2通路42における回転方向前側の部分や回転方向後ろ側の部分においては内周側ほどオイルが到達し難い。本実施形態によれば、第2通路42における回転方向前側の部分や回転方向後ろ側の部分のうち、オイルの揺動に際して同オイルが到達し難い内周側の部分にも、逃がし孔を構成する貫通孔、詳しくは前後補助孔59を設けることができる。そのため、図6に示すように、第2通路42内でオイルが揺動しているときに、前後補助孔59を通じて、第2通路42内のオイルを外部に放出することができるようになる。
【0051】
(他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【0052】
・第1実施形態において、図7に示すように、エンドプレート64の隔壁部66に配置される放出孔67として、断面三角形状の貫通孔を設けてもよい。図7に示す例では、放出孔67は、隔壁部66の各部のうちの周囲方向における中央に配置されており、隔壁部66の各部のうちの径方向における内周側の端部に配置されている。また、回転軸L方向から見た隔壁部66の平面形状と上記放出孔67の開口形状とは相似形状をなしている。これにより、放出孔67の開口部分は、周囲方向における長さが外周側の部分ほど短くなっている。なお図7に示す例では、放出孔67の開口部分が、逃がし孔の配設範囲に相当する。
【0053】
・第1実施形態において、放出孔37を、隔壁部36の周囲方向における一端から他端まで延びる形状に形成してもよい。
・第1実施形態において、放出孔37の断面形状は、断面T字形状や断面I字形状など、任意の形状に変更することができる。
【0054】
・第1実施形態において、放出孔37を、一対の隔壁部36の一方のみに形成するようにしてもよい。
・第1実施形態において、第2通路42の頂点部423の径方向位置B1と放出孔37の長辺部371の径方向位置B2との径方向における距離B3や、第2通路42の底辺部422の径方向位置A1と放出孔37の長辺部371の径方向位置A2との径方向における距離A3は、関係式「B3>A3」を満たすのであれば、任意に変更することができる。
【0055】
・第2実施形態において、放出孔37、二つの外周補助孔58、および二つの前後補助孔59を、一対の隔壁部56の一方のみに形成するようにしてもよい。
・第2実施形態において、逃がし孔を構成する複数の貫通孔、詳しくは放出孔37、二つの外周補助孔58、および二つの前後補助孔59の配設範囲は、T字形状をなす範囲やI字形状をなす範囲など、任意の形状をなす範囲に変更することができる。
【0056】
・第2実施形態において、二つの外周補助孔58のうちの一方を省略したり、二つの前後補助孔59のうちの一方を省略したりしてもよい。また、外周補助孔58および前後補助孔59のうちの同外周補助孔58のみを省略したり、外周補助孔58および前後補助孔59のうちの同前後補助孔59のみを省略したりしてもよい。
【0057】
・第2実施形態において、第2通路42の頂点部423の径方向位置B1と外周補助孔58の開口内面の径方向位置B4との径方向における距離B5や、第2通路42の底辺部422の径方向位置A1と放出孔37の長辺部371の径方向位置A2との径方向における距離A3は、関係式「B5>A3」を満たすのであれば、任意に変更することができる。
【0058】
・第2実施形態において、逃がし孔を六つ以上の貫通孔によって構成するとともに、それら貫通孔を前記配設範囲に設けるようにしてもよい。例えば、断面積の小さい貫通孔を上記配設範囲に等間隔で多数設けるようにしてもよい。
【0059】
・各実施形態において、放出孔37を、隔壁部36,56の周囲方向における中央に設けることに限らず、隔壁部36,56の周囲方向における中間部分のうちの一方側に偏った位置や他方側に寄った位置に設けるようにしてもよい。
【0060】
・各実施形態において、第3通路43を、コア部33の内部において延びる態様で設けるようにしてもよい。
・各実施形態において、第2通路42の断面形状は、ロータが適正に冷却される形状であれば任意に変更可能である。
【0061】
・各実施形態にかかるロータは、エンドプレートを有していないタイプのロータコアが採用されたロータにも適用することができる。この場合には、コア部33を構成する電磁鋼板のうちの上記第2通路42および第3通路43の連通部分を間に挟むように回転軸L方向に間隔を置いて並ぶ一対の電磁鋼板(例えばコア部33の最外層をなす一対の電磁鋼板)を第2通路42を塞ぐ形状にして、一対の電磁鋼板における第2通路42を塞ぐ部分を一対の隔壁にすればよい。
【0062】
・各実施形態にかかるロータは、磁極数が8極のロータに限らず、任意の磁極数(2極、4極、6極、10極、12極など)のロータに適用することができる。
【符号の説明】
【0063】
10…電動機、11…ステータ、12,52…ロータ、13…ケース、14…永久磁石、20…ステータコア、21…ステータコイル、30…ロータコア、31…ロータシャフト、32…中心孔、33…コア部、34,54,64…エンドプレート、35…磁石収容孔、36,56,66…隔壁部、37,67…放出孔、371…長辺部、372…角部、40…冷却通路、41…第1通路、42…第2通路、421…斜辺部、422…底辺部、423…頂点部、43…第3通路、58…外周補助孔、59…前後補助孔。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7