JP6934489B2 - 回転電機 - Google Patents

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Description

本発明は、電動車両などに搭載される回転電機に関する。
近年、ハイブリッド車両やEV車両において、回転電機が使用されている。回転電機の回転時には、回転電機の性能に大きな影響を及ぼすコイルの温度上昇が発生するため、適切に冷却することが求められている。
特許文献1では、ロータコアを貫通する冷媒流路から液体冷媒を排出させ、その液体冷媒を椀状の端板の内周面に沿って回転飛散させることにより、ステータのコイルエンド部に冷媒を供給するようにしている。また、ロータコアの流路を流れる冷媒を、端面板に設けられた開口と端面板の外縁部から排出することが記載されている。
特許第6279059号公報
しかし、特許文献1に記載の回転電機では、端面板に設けられた開口と外縁部から排出する冷媒は、ロータコアに設けられた共通の流路を流れるため、適切に分配できない虞がある。
本発明は、コイルエンド部を適切に冷却することができる回転電機を提供する。
本発明は、
径方向において所定の隙間を介して対向するロータ及びステータを備える回転電機であって、
前記ロータは、
冷媒が通る冷媒流路を有するロータコアと、
該ロータコアの軸方向両側に配置される一対の端面板と、
前記一対の端面板の間に位置する前記ロータコアに配置され、プレート内流路を有する分配プレートと、を備え、
前記冷媒流路は、
前記冷媒が前記軸方向に流れる第1冷媒流路と、
前記第1冷媒流路よりも径方向において内側に配置され、前記冷媒が前記軸方向に流れる第2冷媒流路と、を備え、
前記ステータは、
ステータコアと、
該ステータコアの前記軸方向両側から突出するコイルエンド部と、を備え、
前記一対の端面板はそれぞれ
前記第1冷媒流路に連通し、前記コイルエンド部の根元領域に前記冷媒を供給する根元側冷媒供給部と、
前記第2冷媒流路に連通し、前記コイルエンド部の先端領域に前記冷媒を供給する先端側冷媒供給部と、を有し、
前記分配プレートは、ロータシャフトのシャフト内流路に連通するとともに、前記シャフト内流路から供給される前記冷媒を、一方の端面板側の前記第1冷媒流路と、前記一方の端面板側の前記第2冷媒流路と、他方の端面板側の前記第1冷媒流路と、前記他方の端面板側の前記第2冷媒流路と、に分配する
本発明によれば、端面板が、ロータコアの第1冷媒流路に連通し、且つ、コイルエンド部の根元領域に冷媒を供給する根元側冷媒供給部と、ロータコアの第2冷媒流路に連通し、且つ、コイルエンド部の先端領域に冷媒を供給する先端側冷媒供給部と、を備えるので、コイルエンド部の根元領域及び先端領域の両方に適切に冷媒を供給することにより、コイルエンド部を適切に冷却することができる。
本発明の一実施形態の回転電機の部分断面図である。 図1の回転電機のロータの分解斜視図である。 図2のロータの冷媒分配プレートの斜視図である。 外径側冷媒流路を説明するための冷媒分配プレートの一部を分解した分解斜視図である。 冷媒分配プレートの一部分の拡大図である。 図1の回転電機の端面板を軸方向からみた図である。 図1の一部を拡大した拡大図である。 本発明の第1変形例の端面板を備える回転電機の部分断面図である。 本発明の第2変形例の端面板を備える回転電機の部分断面図である。 図9の回転電機の一部を拡大して示す拡大斜視図である。
以下、本発明の回転電機の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
以下の説明で、回転軸心Cというときは、回転電機のロータ10又はロータシャフト20が回転するときの中心の軸をいい、軸方向とはこの回転軸心Cに沿った方向をいう。また、周方向というときは回転軸心Cが点に見える状態でこの点を中心に円を描きその円の円周に沿った方向をいう。一方、径方向というときは、点から円へ向かう方向または円から点へ向かう方向をいう。径方向外側というときは、点から円へ向かう方向をいう。径方向内側というときは、円から点へ向かう方向をいう。また、図中の太線の矢印は冷媒の流れを概念的に示している。
図1に示すように、本実施形態に係る回転電機1は、径方向に所定の隙間を介して互いに対向するロータ10とステータ11と、を備え、ステータ11がロータ10の径方向外側に配置された、いわゆるインナーロータ型の回転電機である。
図1に示すように、ステータ11は、ステータコア111と、コイル110と、を備え、コイル110は、ステータコア111の軸方向の両側から突出するコイルエンド部112を有する。
図1及び図2に示すように、ロータ10は、ロータシャフト20と、ロータシャフト20に軸支されるロータコア30と、ロータコア30に介在される冷媒分配プレート80と、ロータコア30の軸方向の両端部にそれぞれに配置される一対の端面板50と、を備える。
ロータ10は、図2に示すように、ロータコア30の表面に磁石41が配置された、いわゆるSPM型の回転電機である。磁石41は、ロータコア30の外周面に設けられた磁石貼付溝41A及び冷媒分配プレート80の外周面に設けられた磁石貼付溝41Aに配置される。ロータ10では、ロータコア30及び冷媒分配プレート80に亘って周方向で同じ位置に配置された磁石41によって磁極部が構成される。本実施形態では、周方向に等間隔で8個の磁極部が形成される。磁石41が配置されたロータコア30の外径寸法と磁石41が配置された冷媒分配プレート80の外径寸法とが略同一となるように設定される。そして、このロータコア30及び冷媒分配プレート80の外周面には、図1に示すように、円筒状のフィラメントワインディング層40が設けられ、磁石41が磁石貼付溝41Aから外れることが防止される。なお、外径寸法とは、回転軸心Cからの距離を言う。
図1に示すように、ロータシャフト20には、その内側に冷媒が流通するシャフト内流路21が形成される。シャフト内流路21は、ロータシャフト20の内部で軸方向に延びており、冷媒が外部から供給可能に構成される。冷媒としては、例えば、ATF(Automatic Transmission Fluid)が用いられ、ATFがトランスミッションケースとモータハウジングとを循環するように循環経路が形成される。
ロータシャフト20には、シャフト内流路21からロータコア30側に冷媒を送り込むための1以上の冷媒供給部22が形成される。
ロータコア30は、複数の電磁鋼板を積層することで構成されている。ロータコア30は、第1ロータコア30A及び第2ロータコア30Bを備え、第1ロータコア30A及び第2ロータコア30Bは、軸方向において冷媒分配プレート80を挟んで対向するように配置されている。本実施形態では、冷媒分配プレート80は軸方向においてロータコア30の略中央部に配置されている。
ロータコア30、冷媒分配プレート80、及び一対の端面板50には、その中央に軸方向に貫通するシャフト挿通孔32が形成されている。ロータコア30、冷媒分配プレート80、及び一対の端面板50のシャフト挿通孔32には、ロータシャフト20が挿通され、ロータシャフト20、ロータコア30、冷媒分配プレート80、及び一対の端面板50が一体回転するように組み付けられる。
第1ロータコア30A及び第2ロータコア30Bは、冷媒が通る冷媒流路310を有している。冷媒流路310は、冷媒が軸方向に流れる第1冷媒流路311と、第1冷媒流路311よりも径方向において内側に配置され、冷媒が軸方向に流れる第2冷媒流路312と、を備える。
図2に示すように、第1ロータコア30A及び第2ロータコア30Bの外周面には、周方向に等間隔に8個の磁石貼付溝41Aが設けられる。また、周方向で隣り合う磁石貼付溝41A間には隔壁部43が設けられ、隔壁部43の外径寸法が磁石貼付溝41Aに配置された磁石41の外径寸法と略同一となるように設定される。磁石貼付溝41Aの両側には、磁石貼付溝41Aの外径寸法より大きく、且つ隔壁部43の外径寸法より小さい肩部44が設けられ、肩部44によって隔壁部43と磁石41の側面との間には、フラックスバリア34が形成される。
第1冷媒流路311は、フラックスバリア34がフィラメントワインディング層40で覆われることで構成される。第1冷媒流路311は、本実施形態ではフラックスバリア34と同数の16個形成されている。このように、フラックスバリア34を利用して第1冷媒流路311を形成したことで、ロータコア30の製造が複雑化するのを回避できる。
言い換えると、第1冷媒流路311が、フラックスバリア34をフィラメントワインディング層40で覆うことにより構成されているので、SPM型の回転電機1においてもフラックスバリア34を利用して第1冷媒流路311を形成することができる。
図2に示すように、第2冷媒流路312は、第1ロータコア30A及び第2ロータコア30Bの内部に周方向に等間隔に形成されている。第2冷媒流路312は、本実施形態では8個形成されている。第2冷媒流路312は、周方向で隣り合う磁極部(磁石41)と磁極部(磁石41)との間に位置している。このように、第2冷媒流路312が、周方向で隣り合う磁極部と磁極部との間に位置していることにより、第2冷媒流路312を通る冷媒によって周方向で隣り合う磁極部の両方を冷却することができる。
図3に示すように、冷媒分配プレート80は、一対の第1冷媒分配プレート81と、この一対の第1冷媒分配プレート81に挟まれた第2冷媒分配プレート82とから構成される。第1冷媒分配プレート81及び第2冷媒分配プレート82は、軸方向に積層されている。
第1冷媒分配プレート81は、ロータコア30の周方向で第2冷媒流路312(図2)とオーバーラップするように設けられた第1冷媒貯留部81Bと、軸方向から見てシャフト内流路21から第1冷媒貯留部81Bに延びる内径側冷媒流路81Aと、を有する。第1冷媒分配プレート81の外周面には、ロータコア30の磁石貼付溝41A、隔壁部43、及び肩部44と周方向で同じ位置に磁石貼付溝41A、隔壁部43、及び肩部44が設けられている。
図4に示すように、第2冷媒分配プレート82は、ロータコア30の周方向で第2冷媒流路312とオーバーラップするように設けられた第2冷媒貯留部82Bと、第2冷媒貯留部82Bから外周面に延びる外径側冷媒流路82Aと、を有する。第2冷媒分配プレート82の外周面には、ロータコア30の磁石貼付溝41Aと周方向で同じ位置に磁石貼付溝41Aが設けられる。また、周方向で隣り合う磁石貼付溝41A間には、磁石貼付溝41Aの両側に設けられた肩部44を挟んで外径側冷媒流路82Aの出口が設けられる。即ち、第2冷媒分配プレート82には隔壁部43が設けられておらず、第2冷媒分配プレート82の外周面(肩部44)とフィラメントワインディング層40(図1)との間には第1冷媒流路311(図1)と連通する空間13が形成される。
ここで、冷媒分配プレート80を流れる冷媒について図4及び図5を参照しながら説明する。第1冷媒分配プレート81の内径側冷媒流路81Aを矢印AR0の方向に流れてきた冷媒は、第1冷媒貯留部81B及び第2冷媒貯留部82Bで一時的に滞留し、一部は、矢印AR1及び矢印AR2で示すように第1ロータコア30A及び第2ロータコア30Bの第2冷媒流路312に供給される。
また、第1冷媒貯留部81B及び第2冷媒貯留部82Bで一時的に滞留した冷媒の残りは、矢印AR3で示すように外径側冷媒流路82Aを流れフィラメントワインディング層40(図1)に当たる。その後、矢印AR4及び矢印AR5で示すように、周方向の両側に流れを変える。そして、冷媒は磁石41の側面に当たり、軸方向の両側に流れを変え、第1ロータコア30A及び第2ロータコア30Bの第1冷媒流路311に供給される。つまり、矢印AR4で示した冷媒の流れは矢印AR9及び矢印AR10で示すように分岐し、磁石41の側面に沿って第1冷媒流路311及び第2ロータコア30Bの第1冷媒流路311に向かう。一方、矢印AR5で示した冷媒の流れは、矢印AR7及び矢印AR8で示すように磁石41の側面に沿って第1冷媒流路311及び第2ロータコア30Bの第1冷媒流路311に向かう。
このようにして、シャフト内流路21を流れる冷媒が、冷媒分配プレート80内で複数経路の流れに分配され、第1冷媒流路311及び第2冷媒流路312に供給される。
第1冷媒流路311及び第2冷媒流路312に供給された冷媒は、図7に示すように、矢印AR11及びAR12で示すように両側の端面板50に向かって流れる。なお、以降の説明では、第1ロータコア30A及び第2ロータコア30Bが左右対称であることから、第1ロータコア30A側についてのみ図示するが、言うまでもなく、第2ロータコア30B側についても同様である。
図1、図6、及び図7に示すように、端面板50は、ロータコア30の外面に沿って延びる環状板部53と、環状板部53の外周縁から軸方向外側に沿って突出する円筒状の筒状部54と、を備える。筒状部54の外周面54aには、第1冷媒流路311に連通し、コイルエンド部112の根元領域112Aに冷媒を供給する根元側冷媒供給部51が設けられている。また、環状板部53には、筒状部54の外周面54aより径方向で内側に、第2冷媒流路312に連通し、コイルエンド部112の先端領域112Bに冷媒を供給する先端側冷媒供給部52が設けられている。
したがって、矢印AR11で示した第1冷媒流路311を流れる冷媒は、矢印AR13で示すように、根元側冷媒供給部51からコイルエンド部112の根元領域112Aに供給される。一方、矢印AR12で示した第2冷媒流路312を流れる冷媒は、矢印AR14で示すように、先端側冷媒供給部52からコイルエンド部112の先端領域112Bに供給される。このように、端面板50が、コイルエンド部112の根元領域112Aに冷媒を供給する根元側冷媒供給部51と、コイルエンド部112の先端領域112Bに冷媒を供給する先端側冷媒供給部52と、を備えているので、コイルエンド部112の根元領域112A及び先端領域112Bの両方に適切に冷媒を供給することにより、コイルエンド部112を均一に冷却することができる。
また、根元側冷媒供給部51は第1冷媒流路311に連通するとともに、先端側冷媒供給部52は第2冷媒流路312に連通するので、共通の冷媒流路から根元側冷媒供給部51及び先端側冷媒供給部52に冷媒を供給する場合に比べて、根元側冷媒供給部51に供給される冷媒量と先端側冷媒供給部52に供給される冷媒量との調整が容易となる。
図7に示すように、根元側冷媒供給部51は、端面板50の外周面である筒状部54の外周面54aに設けられた切欠又は貫通孔から構成される第1供給孔61であり、先端側冷媒供給部52は、端面板50の環状板部53を軸方向から貫通する貫通孔から構成される第2供給孔62である。このように第1供給孔61は、筒状部54の外周面54aに設けられるので、第1供給孔61の位置を調整することで狙った領域に適切に冷媒を排出することができる。また、第2供給孔62は、環状板部53に設けられるので、筒状部54の軸方向の長さを調整することで、第2供給孔62から排出される冷媒があたるコイルエンド部112の先端領域112Bの位置を調整することができる。
第1供給孔61は、周方向において所定のパターンで、端面板50の外周面に複数配置されている。所定のパターンとは、周方向において規則性を有することを意味する。複数の第1供給孔61が、周方向において所定のパターンで配置されているので、全周に亘って均等に冷媒を排出して、コイルエンド部112の根元領域112Aを冷却できる。なお、第1供給孔61は、周方向において所定の間隔、即ち等間隔に配置されてもよい。また、複数の第1供給孔61は、同じ形状であることが好ましい。これにより、全周に亘ってより均等に冷媒を排出して、コイルエンド部112の根元領域112Aを冷却できる。
第2供給孔62は、径方向において同じ位置、且つ、周方向において所定の間隔で複数配置されている。このように、複数の第2供給孔62が、径方向において同じ位置、且つ、周方向において所定の間隔で配置されているので、全周に亘って均等に冷媒を排出して、コイルエンド部112の先端領域112Bを冷却できる。なお、複数の第2供給孔62は、周方向において所定のパターンで配置されてもよい。
図7に示すように、第2供給孔62の外径側壁部62aは、第2冷媒流路312の外径側壁部312aよりも径方向において外側に位置し、第2供給孔62の外径側壁部62aと第2冷媒流路312の外径側壁部312aとの間に形成された段部64により、第2冷媒流路312から排出される冷媒を貯留する貯留部62bが設けられている。第2供給孔62には貯留部62bが設けられているので、第2冷媒流路312から排出される冷媒を一時的に貯留することができる。また、第2供給孔62の外径側壁部62aと第2冷媒流路312の外径側壁部312aとの間に段部64を形成することで、貯留部62bを容易に形成できる。
続いて、本発明の変形例の端面板50について図8〜図10を参照しながら説明する。
第1変形例の端面板50は、第2供給孔62に、第2冷媒流路312から排出される冷媒をコイルエンド部112の先端領域112B側に向かって誘導する冷媒誘導部63が設けられている。冷媒誘導部63は、第2供給孔62の外径側壁部62aが第2冷媒流路312からコイルエンド部112の先端領域112B側に向かって径方向外側に傾斜又は湾曲することで構成されている。この構成によれば、第2冷媒流路312から排出される冷媒を、第2供給孔62の外径側壁部62aの傾斜面又は湾曲面により構成される冷媒誘導部63によって、コイルエンド部112の先端領域112B側に向かって誘導することができる。
第2変形例の端面板50は、図9及び図10に示すように、冷媒誘導部63が第2供給孔62の内周面に設けられた螺旋溝65によって構成されている。この構成によれば、第2冷媒流路312から排出される冷媒を、第2供給孔62の内周面の螺旋溝65によって構成される冷媒誘導部63によって、コイルエンド部112の先端領域112B側に向かって誘導することができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
また、上記実施形態では、端面板50がロータコア30の軸方向における両側に配置されているが、端面板50はロータコア30の軸方向における少なくとも一方側に配置されていればよい。
また、上記実施形態では、1つの磁極部が1つの磁石41によって構成されるものを例示したが、これに限らず、1つの磁極部が2つ以上の磁石41から構成されてもよい。さらに、回転電機は、SPM(Surface Permanent Magnet Motor)型の回転電機に限らず、IPM(Interior Permanent Magnet Motor)型の回転電機であってもよい。
また、本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。
(1) 径方向において所定の隙間を介して対向するロータ(ロータ10)及びステータ(ステータ11)を備える回転電機(回転電機1)であって、
前記ロータは、
冷媒が通る冷媒流路(冷媒流路310)を有するロータコア(ロータコア30)と、
該ロータコアの少なくとも軸方向の一方側に配置される端面板(端面板50)と、を備え、
前記冷媒流路は、
前記冷媒が前記軸方向に流れる第1冷媒流路(第1冷媒流路311)と、
前記第1冷媒流路よりも径方向において内側に配置され、前記冷媒が前記軸方向に流れる第2冷媒流路(第2冷媒流路312)と、を備え、
前記ステータは、
ステータコア(ステータコア111)と、
該ステータコアの前記少なくとも軸方向の一方側から突出するコイルエンド部(コイルエンド部112)と、を備え、
前記端面板は、
前記第1冷媒流路に連通し、前記コイルエンド部の根元領域(根元領域112A)に前記冷媒を供給する根元側冷媒供給部(根元側冷媒供給部51)と、
前記第2冷媒流路に連通し、前記コイルエンド部の先端領域(先端領域112B)に前記冷媒を供給する先端側冷媒供給部(先端側冷媒供給部52)と、を有する、回転電機。
(1)によれば、端面板が、コイルエンド部の根元領域に冷媒を供給する根元側冷媒供給部と、コイルエンド部の先端領域に冷媒を供給する先端側冷媒供給部と、を備えるので、コイルエンド部の根元領域及び先端領域の両方を冷却することにより、コイルエンド部を適切に冷却することができる。また、根元側冷媒供給部は第1冷媒流路に連通するとともに、先端側冷媒供給部は第2冷媒流路に連通するので、共通の冷媒流路から根元側冷媒供給部及び先端側冷媒供給部に冷媒を供給する場合に比べて、根元側冷媒供給部に供給される冷媒量と先端側冷媒供給部に供給される冷媒量との調整が容易となる。
(2) (1)に記載の回転電機であって、
前記根元側冷媒供給部は、前記端面板の外周面に設けられた切欠又は貫通孔から構成される第1供給孔(第1供給孔61)であり、
前記先端側冷媒供給部は、前記端面板を前記軸方向から貫通する貫通孔から構成される第2供給孔(第2供給孔62)である、回転電機。
(2)によれば、根元側冷媒供給部は、端面板の外周面に設けられた切欠又は貫通孔から構成される第1供給孔であり、先端側冷媒供給部は、端面板を軸方向から貫通する貫通孔から構成される第2供給孔であるので、狙った領域に適切に冷媒を排出することができる。
(3) (2)に記載の回転電機であって、
前記第1供給孔は、複数設けられ、
前記複数の第1供給孔は、周方向において所定の間隔、又は所定のパターンで配置されている、回転電機。
(3)によれば、複数の第1供給孔は、周方向において所定の間隔、又は所定のパターンで配置されているので、全周に亘って均等に冷媒を排出できる。
(4) (2)又は(3)に記載の回転電機であって、
前記第2供給孔は、複数設けられ、
前記複数の第2供給孔は、径方向において同じ位置、且つ、周方向において所定の間隔、又は所定のパターンで配置されている、回転電機。
(4)によれば、複数の第2供給孔は、径方向において同じ位置、且つ、周方向において所定の間隔、又は所定のパターンで配置されているので、全周に亘って均等に冷媒を排出できる。
(5) (2)〜(4)のいずれかに記載の回転電機であって、
前記端面板は、
前記ロータコアの前記一方側の外面に沿って延びる環状板部(環状板部53)と、該環状板部の外周縁から前記一方側に沿って突出する筒状部(筒状部54)と、を備え、
前記第1供給孔は、前記筒状部の外周面(外周面54a)に設けられ、
前記第2供給孔は、前記環状板部に設けられる、回転電機。
(5)によれば、第1供給孔は筒状部の外周面に設けられ、第2供給孔は環状板部に設けられるので、筒状部の軸方向の長さを調整することで、第2供給孔から排出される冷媒があたるコイルエンド部の先端領域の位置を調整することができる。
(6) (1)〜(5)のいずれかに記載の回転電機であって、
前記ロータコアには、プレート内流路(内径側冷媒流路81A、外径側冷媒流路82A)を有する分配プレート(冷媒分配プレート80)が設けられ、
前記分配プレートは、ロータシャフト(ロータシャフト20)のシャフト内流路(シャフト内流路21)に連通するとともに、前記シャフト内流路から供給される前記冷媒を前記第1冷媒流路と前記第2冷媒流路とに分配する、回転電機。
(6)によれば、ロータシャフトのシャフト内流路に連通する分配プレートによって、端面板の上流側で第1冷媒流路と第2冷媒流路とに冷媒を分配することができる。
(7) (2)〜(5)のいずれかに記載の回転電機であって、
前記第2供給孔には、前記第2冷媒流路から排出される前記冷媒を貯留する貯留部(貯留部62b)が設けられている、回転電機。
(7)によれば、第2供給孔には貯留部が設けられているので、第2冷媒流路から排出される冷媒を一時的に貯留することができ、コイルエンド部の先端領域への冷媒供給量を調整(安定化)することができる。
(8) (7)に記載の回転電機であって、
前記第2供給孔の外径側壁部(外径側壁部62a)は、前記第2冷媒流路の外径側壁部(外径側壁部312a)よりも径方向において外側に位置し、
前記貯留部は、前記第2供給孔の前記外径側壁部と前記第2冷媒流路の前記外径側壁部との間に形成された段部(段部64)により構成されている、回転電機。
(8)によれば、第2供給孔の外径側壁部と第2冷媒流路の外径側壁部との間に段部を形成することで、貯留部を容易に形成できる。
(9) (2)〜(5)のいずれかに記載の回転電機であって、
前記第2供給孔には、前記第2冷媒流路から排出される前記冷媒を前記コイルエンド部の先端領域側に向かって誘導する冷媒誘導部(冷媒誘導部63)が設けられている、回転電機。
(9)によれば、第2供給孔の冷媒誘導部によって、第2冷媒流路から排出される冷媒をコイルエンド部の先端領域側に向かって誘導することができる。
(10) (9)に記載の回転電機であって、
前記冷媒誘導部は、前記第2供給孔の外径側壁部が前記第2冷媒流路から前記コイルエンド部の先端領域側に向かって径方向外側に傾斜又は湾曲することで構成されている、回転電機。
(10)によれば、冷媒を傾斜面又は湾曲面によってコイルエンド部の先端領域側に向かって誘導することができる。
(11) (9)に記載の回転電機であって、
前記冷媒誘導部は、前記第2供給孔の内周面に設けられた螺旋溝(螺旋溝65)である、回転電機。
(11)によれば、冷媒を螺旋溝によってコイルエンド部の先端領域側に向かって誘導することができる。
(12) (1)〜(11)のいずれかに記載の回転電機であって、
前記ロータコアには、磁石配置部(磁石貼付溝41A)に磁石(磁石41)が設けられ、
前記第1冷媒流路は、前記磁石配置部に設けられたフラックスバリア(フラックスバリア34)によって構成されている、回転電機。
(12)によれば、磁石配置部に設けられたフラックスバリアを利用して第1冷媒流路を形成することで、ロータコアの構造が複雑化するのを回避できる。また、磁石を直接冷却できるため、回転電機の効率が向上する。
(13) (12)に記載の回転電機であって、
前記磁石配置部は、前記ロータコアの外周面に設けられ、
前記磁石が配置された前記外周面には、フィラメントワインディング層(フィラメントワインディング層40)が設けられ、
前記第1冷媒流路は、前記フラックスバリアが前記フィラメントワインディング層で覆われることで構成されている、回転電機。
(13)によれば、SPM型の回転電機においてもフラックスバリアを利用して第1冷媒流路を形成することができる。
(14) (1)〜(13)のいずれかに記載の回転電機であって、
前記ロータコアには、周方向に所定の間隔で磁極部が設けられ、
前記第2冷媒流路は、周方向で隣り合う前記磁極部と前記磁極部との間に位置している、回転電機。
(14)によれば、第2冷媒流路を通る冷媒によって周方向で隣り合う磁極部の両方を冷却することができる。
1 回転電機
10 ロータ
11 ステータ
111 ステータコア
112 コイルエンド部
112A 根元領域
112B 先端領域
20 ロータシャフト
21 シャフト内流路
30 ロータコア
30A 第1ロータコア
30B 第2ロータコア
310 冷媒流路
311 第1冷媒流路
312 第2冷媒流路
312a 外径側壁部
34 フラックスバリア
40 フィラメントワインディング層
41 磁石
41A 磁石貼付溝(磁石配置部)
50 端面板
51 根元側冷媒供給部
52 先端側冷媒供給部
53 環状板部
54 筒状部
54a 外周面
61 第1供給孔
62 第2供給孔
62a 外径側壁部
63 冷媒誘導部
64 段部
65 螺旋溝
62b 貯留部
81A 内径側冷媒流路(プレート内流路)
82A 外径側冷媒流路(プレート内流路)
80 冷媒分配プレート(分配プレート)

Claims (13)

  1. 径方向において所定の隙間を介して対向するロータ及びステータを備える回転電機であって、
    前記ロータは、
    冷媒が通る冷媒流路を有するロータコアと、
    該ロータコアの軸方向両側に配置される一対の端面板と、
    前記一対の端面板の間に位置する前記ロータコアに配置され、プレート内流路を有する分配プレートと、を備え、
    前記冷媒流路は、
    前記冷媒が前記軸方向に流れる第1冷媒流路と、
    前記第1冷媒流路よりも径方向において内側に配置され、前記冷媒が前記軸方向に流れる第2冷媒流路と、を備え、
    前記ステータは、
    ステータコアと、
    該ステータコアの前記軸方向両側から突出するコイルエンド部と、を備え、
    前記一対の端面板はそれぞれ
    前記第1冷媒流路に連通し、前記コイルエンド部の根元領域に前記冷媒を供給する根元側冷媒供給部と、
    前記第2冷媒流路に連通し、前記コイルエンド部の先端領域に前記冷媒を供給する先端側冷媒供給部と、を有し、
    前記分配プレートは、ロータシャフトのシャフト内流路に連通するとともに、前記シャフト内流路から供給される前記冷媒を、一方の端面板側の前記第1冷媒流路と、前記一方の端面板側の前記第2冷媒流路と、他方の端面板側の前記第1冷媒流路と、前記他方の端面板側の前記第2冷媒流路と、に分配する、回転電機。
  2. 請求項1に記載の回転電機であって、
    前記根元側冷媒供給部は、前記端面板の外周面に設けられた切欠又は貫通孔から構成される第1供給孔であり、
    前記先端側冷媒供給部は、前記端面板を前記軸方向から貫通する貫通孔から構成される第2供給孔である、回転電機。
  3. 請求項2に記載の回転電機であって、
    前記第1供給孔は、複数設けられ、
    前記複数の第1供給孔は、周方向において所定の間隔、又は所定のパターンで配置されている、回転電機。
  4. 請求項2又は3に記載の回転電機であって、
    前記第2供給孔は、複数設けられ、
    前記複数の第2供給孔は、径方向において同じ位置、且つ、周方向において所定の間隔、又は所定のパターンで配置されている、回転電機。
  5. 請求項2〜4のいずれか1項に記載の回転電機であって、
    前記端面板はそれぞれ
    前記ロータコアの外面に沿って延びる環状板部と、該環状板部の外周縁から前記ロータコアから離れる方向に沿って突出する筒状部と、を備え、
    前記第1供給孔は、前記筒状部の外周面に設けられ、
    前記第2供給孔は、前記環状板部に設けられる、回転電機。
  6. 請求項2〜5のいずれか1項に記載の回転電機であって、
    前記第2供給孔には、前記第2冷媒流路から排出される前記冷媒を貯留する貯留部が設けられている、回転電機。
  7. 請求項に記載の回転電機であって、
    前記第2供給孔の外径側壁部は、前記第2冷媒流路の外径側壁部よりも径方向において外側に位置し、
    前記貯留部は、前記第2供給孔の前記外径側壁部と前記第2冷媒流路の前記外径側壁部との間に形成された段部により構成されている、回転電機。
  8. 請求項2〜5のいずれか1項に記載の回転電機であって、
    前記第2供給孔には、前記第2冷媒流路から排出される前記冷媒を前記コイルエンド部の先端領域側に向かって誘導する冷媒誘導部が設けられている、回転電機。
  9. 請求項に記載の回転電機であって、
    前記冷媒誘導部は、前記第2供給孔の外径側壁部が前記第2冷媒流路から前記コイルエンド部の先端領域側に向かって径方向外側に傾斜又は湾曲することで構成されている、回転電機。
  10. 請求項に記載の回転電機であって、
    前記冷媒誘導部は、前記第2供給孔の内周面に設けられた螺旋溝である、回転電機。
  11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の回転電機であって、
    前記ロータコアには、磁石配置部に磁石が設けられ、
    前記第1冷媒流路は、前記磁石配置部に設けられたフラックスバリアによって構成されている、回転電機。
  12. 請求項11に記載の回転電機であって、
    前記磁石配置部は、前記ロータコアの外周面に設けられ、
    前記磁石が配置された前記外周面には、フィラメントワインディング層が設けられ、
    前記第1冷媒流路は、前記フラックスバリアが前記フィラメントワインディング層で覆われることで構成されている、回転電機。
  13. 請求項1〜12のいずれか1項に記載の回転電機であって、
    前記ロータコアには、周方向に所定の間隔で磁極部が設けられ、
    前記第2冷媒流路は、周方向で隣り合う前記磁極部と前記磁極部との間に位置している、回転電機。
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