JP7015213B2 - 回転電機のロータ、その製造方法および回転電機 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機のロータ、その製造方法および回転電機に関する。

ハイブリッド自動車や電気自動車等に搭載される回転電機では、コイルに電流が供給されることでステータコアに磁界が形成され、ロータの磁石とステータコアとの間に磁気的な吸引力や反発力が生じる。これにより、ロータがステータに対して回転する。

回転電機に使用されるロータとしては、複数の電磁鋼板を積層してなるロータコアを備えたものが知られている。例えば、特許文献１には、それぞれの鋼板が、第一の円周方向間隔毎に形成される磁石挿入孔片と、第一の円周方向間隔とは異なる大きさの第二の円周方向間隔毎に形成される貫通孔片と、を備え、複数の鋼板を所定の枚数おきに第一の円周方向間隔で回転し積層した構造が開示されている。特許文献１では、生産効率を維持しながら、ロータの偏心、及び応力の集中を防止することを目的としている。

特開２０１５－６１４６６号公報

しかしながら、複数の貫通孔片同士の間に形成されたリブ部分に隙間が生じる場合、ロータ内で冷媒の流れを発生させるまでには至らず、ロータを十分に冷却することが困難となる可能性がある。
そのため、ロータの冷却効果を高める上で改善の余地があった。

そこで本発明は、ロータの冷却効果を高めることができる回転電機のロータ、その製造方法および回転電機を提供することを目的とする。

（１）本発明の一態様に係る回転電機（例えば、実施形態における回転電機１）のロータ（例えば、実施形態におけるロータ４）は、積層された複数の鋼板（例えば、実施形態における鋼板４１～４８）によって構成され、周方向に間隔をあけて形成された複数の冷媒通流孔（例えば、実施形態における冷媒通流孔３１，３２）を有するロータコア（例えば、実施形態におけるロータコア２１）を備え、前記ロータコアには、軸方向で隣り合う前記鋼板の前記冷媒通流孔が、相互に周方向に位置をずらしつつ、軸方向で隣り合う前記鋼板の前記冷媒通流孔のみと相互に連通することにより、軸方向に連続した螺旋形状の冷媒通路（例えば、実施形態における冷媒通路２９）が形成されており、前記複数の鋼板のそれぞれは、周方向に間隔をあけて形成された複数の磁石挿入孔（例えば、実施形態における磁石挿入孔２５）を有する環状の磁石挿入部（例えば、実施形態における磁石挿入部２６）と、前記磁石挿入部の内周側に配置され、前記複数の冷媒通流孔を有する環状の冷媒通流部（例えば、実施形態における冷媒通流部３０）と、を備え、前記複数の鋼板は、異なる鋼板から構成しており、異なる前記鋼板のそれぞれにおいて、前記磁石挿入部の位置が同一であり、かつ前記磁石挿入部に対する前記冷媒通流部の周方向へのずらし角度（例えば、実施形態におけるずらし角度Ａ）は互いに異なる。
（２）本発明の一態様において、前記複数の冷媒通流孔は、軸方向から見て外周側に凸の三角形状をなす複数の第一通流孔（例えば、実施形態における第一通流孔３１）と、軸方向から見て内周側に凸の三角形状をなす複数の第二通流孔（例えば、実施形態における第二通流孔３２）と、を含み、前記第一通流孔と前記第二通流孔とは、周方向に互いに間隔をあけて交互に配置されていてもよい。
（３）本発明の一態様において、前記冷媒通路は、前記ロータコアの軸方向の一方側端（例えば、実施形態における一方側端２１ａ）から他方側端（例えば、実施形態における他方側端２１ｂ）にわたって連続した螺旋形状をなして形成されていてもよい。
（４）本発明の一態様に係る回転電機のロータの製造方法は、上記の回転電機のロータの製造方法であって、複数の鋼板本体（例えば、実施形態における鋼板本体５０）のそれぞれに、周方向に間隔をあけて配置された複数の磁石挿入孔を有する環状の磁石挿入部を形成し、複数の第一鋼板（例えば、実施形態における第一鋼板５１）を作製する第一鋼板作製工程と、前記複数の第一鋼板のそれぞれに、前記複数の冷媒通流孔を有する環状の冷媒通流部を形成し、複数の第二鋼板（例えば、実施形態における第二鋼板５２）を作製する第二鋼板作製工程と、を含み、前記第二鋼板作製工程では、前記複数の第二鋼板のそれぞれにおいて、前記磁石挿入部に対する前記冷媒通流部の周方向へのずらし角度を互いに異ならせ、前記第二鋼板作製工程の後、前記複数の第二鋼板を、前記磁石挿入部の位置を固定して積層する。
（５）本発明の一態様に係る回転電機は、筒状のステータ（例えば、実施形態におけるステータ３）と、前記ステータに対して径方向の内側に配置された上記のロータと、を備える。

上記（１）の態様によれば、ロータコアには、軸方向で隣り合う鋼板の冷媒通流孔が、相互に周方向に位置をずらしつつ、軸方向で隣り合う鋼板の冷媒通流孔のみと相互に連通することにより、軸方向に連続した螺旋形状の冷媒通路が形成されていることで、ロータに供給される冷媒を、螺旋形状の冷媒通路に沿って軸方向に流すことができる。そのため、複数の貫通孔片同士の間に形成されたリブ部分に隙間が生じる場合と比較して、ロータ内で冷媒の流れを促進することができる。加えて、ロータの回転によって、ロータ内で冷媒の流れを発生させ、冷媒の流れを途切れさせることなく、流速を保ったままロータ外へ冷媒を排出することができる。これにより、ステータとロータとの間のエアギャップへの冷媒の浸入を抑制することができる。加えて、温度上昇した冷媒が、遠心力の影響でロータ内に残留しにくくなるため、冷媒と被冷却体との温度差を確保でき、効果的な熱交換を促すことができる。したがって、ロータの冷却効果を高めることができる。加えて、複数の鋼板は、異なる鋼板から構成しており、異なる鋼板のそれぞれにおいて、磁石挿入部の位置が同一であり、かつ磁石挿入部に対する冷媒通流部の周方向へのずらし角度は互いに異なることで、複数の鋼板が所定の枚数おきに第一の円周方向間隔で回転されて積層される構造と比較して、磁石挿入孔および冷媒通流孔のレイアウトに制限が生じることを回避することができる。加えて、磁石挿入部に対する冷媒通流部の周方向へのずらし角度を鋼板毎に細かく設定できるため、磁石挿入孔および冷媒通流孔の位置・形状、ならびに冷媒通路の形状（螺旋角度）の自由度を確保することができる。
上記（２）の態様によれば、第一通流孔と第二通流孔とは、周方向に互いに間隔をあけて交互に配置されていることで、通流孔の種類を最小限に抑えてロータの周方向に均等に冷媒通路を形成することができる。したがって、簡素な構造でロータの冷却効果を高めることができる。
上記（３）の態様によれば、冷媒通路は、ロータコアの軸方向の一方側端から他方側端にわたって連続した螺旋形状をなして形成されていることで、ロータコアの軸方向全体にわたって、ロータ内で冷媒の流れを促進することができる。したがって、ロータの冷却効果をより一層高めることができる。
上記（４）の態様によれば、第二鋼板作製工程では、複数の第二鋼板のそれぞれにおいて、磁石挿入部に対する冷媒通流部の周方向へのずらし角度を互いに異ならせ、第二鋼板作製工程の後、複数の第二鋼板を、磁石挿入部の位置を固定して積層することで、複数の鋼板を所定の枚数おきに第一の円周方向間隔で回転させて積層する方法と比較して、磁石挿入孔および冷媒通流孔のレイアウトに制限が生じることを回避することができる。加えて、磁石挿入部に対する冷媒通流部の周方向へのずらし角度を鋼板毎に細かく設定できるため、磁石挿入孔および冷媒通流孔の位置・形状、ならびに冷媒通路の形状（螺旋角度）の自由度を確保することができる。
上記（５）の態様によれば、筒状のステータと、ステータに対して径方向の内側に配置された上記のロータと、を備えることで、ロータの冷却効果を高めることができる回転電機を提供することができる。

実施形態に係る回転電機の概略構成図。 実施形態に係るロータを軸方向から見た、図１のＩＩ矢視図。 実施形態に係る冷媒通路の模式図。 実施形態に係るロータの製造工程を示す図。 図４に続く、ロータの製造工程を示す図。 図５に続く、ロータの製造工程を示す図。 図６に続く、ロータの製造工程を示す図。 図７に続く、ロータの製造工程を示す図。 実施形態の変形例に係るロータの正面図。 第一比較例に係るロータの正面図。 第二比較例に係るロータの正面図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。実施形態においては、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両に搭載される回転電機（走行用モータ）を挙げて説明する。

＜回転電機＞
図１は、実施形態に係る回転電機１の全体構成を示す概略構成図である。図１は、軸線Ｃを含む仮想平面で切断した断面を含む図である。
図１に示すように、回転電機１は、ケース２、ステータ３、ロータ４、出力シャフト５、および冷媒供給機構（不図示）を備える。

ケース２は、ステータ３およびロータ４を収容する筒状の箱形をなしている。ケース２内には、冷媒（不図示）が収容されている。ステータ３の一部は、ケース２内において、冷媒に浸漬された状態で配置されている。例えば、冷媒としては、トランスミッションの潤滑や動力伝達等に用いられる作動油である、ＡＴＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ）等が用いられる。

出力シャフト５は、ケース２に回転可能に支持されている。図１において符号６は、出力シャフト５を回転可能に支持する軸受を示す。以下、出力シャフト５の軸線Ｃに沿う方向を「軸方向」、軸線Ｃに直交する方向を「径方向」、軸線Ｃ周りの方向を「周方向」とする。

ステータ３は、ステータコア１１と、ステータコア１１に装着されたコイル１２と、を備える。
ステータコア１１は、軸線Ｃと同軸に配置された筒状をなしている。ステータコア１１は、ケース２の内周面に固定されている。例えば、ステータコア１１は、電磁鋼板が軸方向に積層されて構成されている。なお、ステータコア１１は、金属磁性粉末を圧縮成形した、いわゆる圧粉コアであってもよい。

コイル１２は、ステータコア１１に装着されている。コイル１２は、周方向に関して互いに１２０°の位相差をもって配置されたＵ相コイル、Ｖ相コイル及びＷ相コイルを備える。コイル１２は、ステータコア１１のスロット（不図示）に挿通された挿通部１２ａと、ステータコア１１から軸方向に突出したコイルエンド部１２ｂと、を備える。ステータコア１１には、コイル１２に電流が流れることで磁界が発生する。

ロータ４は、ステータ３に対して径方向の内側に、間隔をあけて配置されている。ロータ４は、出力シャフト５に固定されている。ロータ４は、軸線Ｃ回りに出力シャフト５と一体で回転可能に構成されている。ロータ４は、ロータコア２１、磁石２２および端面板２３を備える。実施形態において、磁石２２は永久磁石である。

ロータコア２１は、軸線Ｃと同軸に配置された筒状をなしている。ロータコア２１の径方向内側には、出力シャフト５が圧入固定されている。ロータコア２１は、電磁鋼板が軸方向に積層されて構成されている。

端面板２３は、ロータコア２１に対して軸方向の両端部に配置されている。端面板２３の径方向内側には、出力シャフト５が圧入固定されている。端面板２３は、ロータコア２１における少なくとも磁石挿入孔２５を軸方向の両端側から覆っている。端面板２３は、ロータコア２１の軸方向の外端面に当接している。

＜磁石挿入孔＞
ロータコア２１の外周部には、ロータコア２１を軸方向に貫通する磁石挿入孔２５が設けられている。磁石挿入孔２５は、周方向に間隔をあけて複数配置されている（図２参照）。各磁石挿入孔２５内には、磁石２２が挿入されている。図２の軸方向から見て（正面視で）、磁石２２は、径方向外方に開放するＶ字状をなしている。図２においては、出力シャフト５および端面板２３などの図示を省略している。

図２の例では、ロータコア２１の外周部には、周方向に間隔をあけて８つの磁石挿入孔２５が配置されている。すなわち、複数の磁石挿入孔２５は、ロータコア２１の外周部において、周方向に４５°間隔毎に配置されている。以下、ロータコア２１の外周部２６（周方向に間隔をあけて形成された複数の磁石挿入孔２５を有する環状の部分）を、「磁石挿入部２６」ともいう。

＜冷媒通流孔＞
ロータコア２１の内周部には、ロータコア２１を軸方向に貫通する冷媒通流孔３１，３２が形成されている。冷媒通流孔３１，３２は、周方向に間隔をあけて複数配置されている。軸方向から見て、複数の冷媒通流孔３１，３２は、径方向外側（外周側）に凸の三角形状をなす複数の第一通流孔３１と、径方向内側（内周側）に凸の三角形状をなす複数の第二通流孔３２と、を含んでいる。軸方向から見て、第一通流孔３１と第二通流孔３２とは、周方向に互いに間隔をあけて交互に配置されている。

図２の例では、ロータコア２１の内周部には、周方向に間隔をあけて８つの冷媒通流孔３１，３２（４つの第一通流孔３１および４つの第二通流孔３２）が配置されている。すなわち、複数の冷媒通流孔３１，３２は、ロータコア２１の内周部において、周方向に４５°間隔毎に配置されている。複数の第一通流孔３１および複数の第二通流孔３２は、周方向にそれぞれ９０°間隔毎に配置されている。以下、ロータコア２１の内周部３０（周方向に間隔をあけて形成された複数の冷媒通流孔３１，３２を有する環状の部分）を、「冷媒通流部３０」ともいう。冷媒通流部３０は、磁石挿入部２６の径方向内側（内周側）に配置されている。図２において符号Ｋは、磁石挿入部２６と冷媒通流部３０との境界線（仮想円）を示す。

＜冷媒通路＞
ロータコア２１には、軸方向で隣り合う鋼板の冷媒通流孔３１，３２が、相互に周方向に位置をずらしつつ、軸方向で隣り合う鋼板の冷媒通流孔３１，３２のみと相互に連通することにより、軸方向に連続した螺旋形状の冷媒通路２９が形成されている。ここで、軸方向で隣り合う鋼板の冷媒通流孔のみと相互に連通するとは、軸方向で隣り合う一方の鋼板に形成された一つの冷媒通流孔のみと、他方の鋼板に形成された一つの冷媒通流孔のみとが相互に連通することを意味する。

図１０に示すように、軸方向で隣り合う一方の鋼板に形成された一つの冷媒通流孔３１Ｘ１と、他方の鋼板に形成された二つの冷媒通流孔３１Ｘ２とが相互に連通する構成（第一比較例）は、軸方向で隣り合う鋼板の冷媒通流孔のみと相互に連通する構成ではない。

図１１に示すように、軸方向で隣り合う一方の鋼板に形成された冷媒通流孔３１Ｙ１と、他方の鋼板に形成された冷媒通流孔３１Ｙ２とが連通しない構成（第二比較例）は、軸方向で隣り合う鋼板の冷媒通流孔のみと相互に連通する構成ではない。すなわち、軸方向で隣り合う一方の鋼板に形成された冷媒通流孔３１Ｙ１と、他方の鋼板の冷媒通流孔非形成部とが重なる構成（第二比較例）は、軸方向で隣り合う鋼板の冷媒通流孔のみと相互に連通する構成ではない。

図３に示すように、実施形態の冷媒通路２９は、ロータコア２１の軸方向の一方側端２１ａから他方側端２１ｂにわたって連続した螺旋形状をなして形成されている。冷媒通路２９は、軸線Ｃを中心とした螺旋形状をなしている。冷媒通路には、ケース２等に設けた供給口（不図示）および端面板２３の開口部（不図示）を通じてオイル等の冷媒が供給される。図３において、矢印Ｑ１は冷媒（オイル）の流れる向き、矢印Ｒ１はロータ４の回転の向き、矢印Ｓ１は螺旋の向きをそれぞれ示す。

図２に示すように、複数の鋼板のそれぞれにおいて、磁石挿入部２６に対する冷媒通流部３０の周方向へのずらし角度は互いに異なっている。複数の鋼板は、磁石挿入部２６の位置を固定して積層されている。

図２の例では、ロータコア２１は、８枚の鋼板が積層されて形成されている。図２中符号Ａは、磁石挿入部２６に対する冷媒通流部３０の周方向へのずらし角度を示す。ここで、磁石挿入部２６に対する冷媒通流部３０の周方向へのずらし角度は、磁石挿入部２６の位置を固定して、軸線Ｃを中心として冷媒通流部３０を右回り（時計回り）に回転させたときの回転角度を意味する。

以下、８枚の鋼板のそれぞれを、ロータコア２１の軸方向の一方側端２１ａから他方側端２１ｂに向けて並ぶ順に、「一枚目鋼板４１」、「二枚目鋼板４２」、「三枚目鋼板４３」、「四枚目鋼板４４」、「五枚目鋼板４５」、「六枚目鋼板４６」、「七枚目鋼板４７」、「八枚目鋼板４８」ともいう。８枚の鋼板４１～４８は、一枚毎に、磁石挿入部２６に対する冷媒通流部３０の周方向へのずらし角度を変えている。

ここで、一枚目鋼板４１から八枚目鋼板４８において、磁石挿入部２６に対する冷媒通流部３０の周方向へのずらし角度を、それぞれ角度Ａ１、角度Ａ２、角度Ａ３、角度Ａ４、角度Ａ５、角度Ａ６、角度Ａ７、角度Ａ８とする。角度Ａ１からＡ８は、互いに異なっている。実施形態において、角度Ａ１からＡ８は、Ａ１＜Ａ２＜Ａ３＜Ａ４＜Ａ５＜Ａ６＜Ａ７＜Ａ８の関係を有する。

＜ロータの製造方法＞
以下、実施形態のロータ４の製造方法の一例について説明する。
まず、円盤状の鋼板本体５０を複数準備する（図４参照）。

次に、複数の鋼板本体５０のそれぞれに、周方向に間隔をあけて配置された複数の磁石挿入孔２５を有する環状の磁石挿入部２６を形成する（図５参照）。例えば、磁石挿入部２６は、鋼板本体５０の外周部に、打ち抜き加工を施して複数の磁石挿入孔２５を開けることにより形成する。これにより、磁石挿入部２６を有する複数の第一鋼板５１を作製する（第一鋼板作製工程）。

次に、複数の第一鋼板５１のそれぞれに、周方向に間隔をあけて配置された複数の冷媒通流孔３１，３２を有する環状の冷媒通流部３０を形成する（図６参照）。例えば、冷媒通流部３０は、第一鋼板５１の内周部に、打ち抜き加工を施して複数の冷媒通流孔３１，３２を開けることにより形成する。これにより、冷媒通流部３０を有する複数の第二鋼板５２を作製する（第二鋼板作製工程）。第二鋼板作製工程においては、第一鋼板５１の中心部に、打ち抜き加工を施してシャフト固定孔８を形成してもよい。

第二鋼板作製工程では、複数の第二鋼板５２のそれぞれにおいて、磁石挿入部２６に対する冷媒通流部３０の周方向へのずらし角度を互いに異ならせる。例えば、第一鋼板５１（図５参照）の設置台（第一鋼板５１自体）を定位置に固定し、冷媒通流部用の打ち抜き工具（不図示）を右回り（図中矢印Ｔ１方向）へ回転することにより、第一鋼板５１を角度変更する。そして、打ち抜き工具を角度変更した状態で、第一鋼板５１の内周部に打ち抜き加工を施す。これにより、複数の第二鋼板５２の一枚毎に、磁石挿入部２６に対する冷媒通流部３０の周方向へのずらし角度を変える。

例えば、一枚目の第二鋼板５２においては、磁石挿入部２６に対する冷媒通流部３０の周方向へのずらし角度を、角度Ａ１（例えば０°）とする（図６参照）。二枚目の第二鋼板５２においては、磁石挿入部２６に対する冷媒通流部３０の周方向へのずらし角度を、角度Ａ２（Ａ２＞Ａ１）とする（図７参照）。三枚目の第二鋼板５２においては、磁石挿入部２６に対する冷媒通流部３０の周方向へのずらし角度を、角度Ａ３（Ａ３＞Ａ２）とする（図８参照）。四枚目以降の第二鋼板５２においては、磁石挿入部２６に対する冷媒通流部３０の周方向へのずらし角度を、徐々に大きくしていく。

第二鋼板作製工程の後、複数の第二鋼板５２を、磁石挿入部２６の位置を固定して積層する。これにより、ロータコア２１を作製する（図２参照）。その後、ロータコア２１に、出力シャフト５、磁石２２および端面板２３を取り付ける。以上の工程により、実施形態のロータ４の製造が完了する（図１参照）。

以上説明したように、上記実施形態の回転電機１のロータ４は、積層された複数の鋼板４１～４８によって構成され、周方向に間隔をあけて形成された複数の冷媒通流孔３１，３２を有するロータコア２１を備え、ロータコア２１には、軸方向で隣り合う鋼板４１～４８の冷媒通流孔３１，３２が、相互に周方向に位置をずらしつつ、軸方向で隣り合う鋼板４１～４８の冷媒通流孔３１，３２のみと相互に連通することにより、軸方向に連続した螺旋形状の冷媒通路２９が形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、ロータコア２１には、軸方向で隣り合う鋼板４１～４８の冷媒通流孔３１，３２が、相互に周方向に位置をずらしつつ、軸方向で隣り合う鋼板４１～４８の冷媒通流孔３１，３２のみと相互に連通することにより、軸方向に連続した螺旋形状の冷媒通路２９が形成されていることで、ロータ４に供給される冷媒を、螺旋形状の冷媒通路２９に沿って軸方向に流すことができる。そのため、複数の貫通孔片同士の間に形成されたリブ部分に隙間が生じる場合と比較して、ロータ４内で冷媒の流れを促進することができる。加えて、ロータ４の回転によって、ロータ４内で冷媒の流れを発生させ、冷媒の流れを途切れさせることなく、流速を保ったままロータ４外へ冷媒を排出することができる。これにより、ステータ３とロータ４との間のエアギャップへの冷媒の浸入を抑制することができる。加えて、温度上昇した冷媒が、遠心力の影響でロータ４内に残留しにくくなるため、冷媒と被冷却体との温度差を確保でき、効果的な熱交換を促すことができる。したがって、ロータ４の冷却効果を高めることができる。

上記実施形態では、複数の鋼板４１～４８のそれぞれにおいて、磁石挿入部２６に対する冷媒通流部３０の周方向へのずらし角度Ａ１～Ａ８は互いに異なり、複数の鋼板４１～４８は、磁石挿入部２６の位置を固定して積層されていることで、複数の鋼板が所定の枚数おきに第一の円周方向間隔で回転されて積層される構造と比較して、磁石挿入孔２５および冷媒通流孔３１，３２のレイアウトに制限が生じることを回避することができる。加えて、磁石挿入部２６に対する冷媒通流部３０の周方向へのずらし角度Ａ１～Ａ８を鋼板毎に細かく設定できるため、磁石挿入孔２５および冷媒通流孔３１，３２の位置・形状、ならびに冷媒通路２９の形状（螺旋角度）の自由度を確保することができる。

上記実施形態では、第一通流孔３１と第二通流孔３２とは、周方向に互いに間隔をあけて交互に配置されていることで、通流孔の種類を最小限に抑えてロータ４の周方向に均等に冷媒通路２９を形成することができる。したがって、簡素な構造でロータ４の冷却効果を高めることができる。

上記実施形態では、冷媒通路２９は、ロータコア２１の軸方向の一方側端２１ａから他方側端２１ｂにわたって連続した螺旋形状をなして形成されていることで、ロータコア２１の軸方向全体にわたって、ロータ４内で冷媒の流れを促進することができる。したがって、ロータ４の冷却効果をより一層高めることができる。

上記実施形態の回転電機１のロータ４の製造方法は、第二鋼板作製工程では、複数の第二鋼板５２のそれぞれにおいて、磁石挿入部２６に対する冷媒通流部３０の周方向へのずらし角度Ａを互いに異ならせ、第二鋼板作製工程の後、複数の第二鋼板５２を、磁石挿入部２６の位置を固定して積層することで、複数の鋼板を所定の枚数おきに第一の円周方向間隔で回転させて積層する方法と比較して、磁石挿入孔２５および冷媒通流孔３１，３２のレイアウトに制限が生じることを回避することができる。加えて、磁石挿入部２６に対する冷媒通流部３０の周方向へのずらし角度Ａを鋼板毎に細かく設定できるため、磁石挿入孔２５および冷媒通流孔３１，３２の位置・形状、ならびに冷媒通路２９の形状（螺旋角度）の自由度を確保することができる。

上記実施形態の回転電機１は、筒状のステータ３と、ステータ３に対して径方向の内側に配置された上記のロータ４と、を備えることで、ロータ４の冷却効果を高めることができる回転電機１を提供することができる。

以下、実施形態の変形例について説明する。各変形例において、実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、詳細説明を省略する。

上述した実施形態では、軸方向から見て、複数の冷媒通流孔３１，３２は、径方向外側（外周側）に凸の三角形状をなす複数の第一通流孔３１と、径方向内側（内周側）に凸の三角形状をなす複数の第二通流孔３２と、を含む構成について説明したが、これに限らない。例えば、複数の冷媒通流孔は、径方向外側（外周側）に凸の三角形状をなすもののみで構成されていてもいし、径方向内側（内周側）に凸の三角形状をなすもののみで構成されていてもよい。すなわち、複数の冷媒通流孔は、三角形状をなしていてもよい。

複数の冷媒通流孔は、三角形状をなしていることに限らない。例えば、複数の冷媒通流孔は、矩形等の三角形以外の多角形であってもよい。例えば、複数の冷媒通流孔は、円形または楕円形であってもよい。複数の冷媒通流孔の形状は、要求仕様に応じて種々の態様を採用することができる。図９の例では、複数の冷媒通流孔１３１は、それぞれ円形をなしている。

上述した実施形態では、軸方向から見て、磁石２２が径方向外方に開放するＶ字状をなしている構成について説明したが、これに限らない。例えば、軸方向から見て、磁石２２は、ロータ４の回転方向Ｒ１における接線方向成分に長手を有する矩形をなしていてもよい。

上述した実施形態では、回転電機１が、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両に搭載される走行用モータである例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、回転電機１は、発電用モータやその他用途のモータ、車両用以外の回転電機（発電機を含む）であってもよい。

上述した実施形態では、冷媒通路２９には、ケース２等に設けた供給口（不図示）および端面板２３の開口部（不図示）を通じてオイル等の冷媒が供給される例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、出力シャフト５に設けたシャフト流路を利用して、軸心冷却を行っていてもよい。例えば、ロータ４の回転により、端面板２３に設けられた誘導壁（不図示）に沿って冷媒を磁石に供給してもよい。

上述した実施形態では、複数の鋼板の一枚毎に、磁石挿入部２６に対する冷媒通流部３０の周方向へのずらし角度Ａを変えている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、複数の鋼板の一枚または複数枚毎に、磁石挿入部２６に対する冷媒通流部３０の周方向へのずらし角度Ａを変えていてもよい。すなわち、複数の鋼板の所定枚毎に、磁石挿入部２６に対する冷媒通流部３０の周方向へのずらし角度Ａを変えていてもよい。

上述した実施形態では、ロータコア２１の外周部には、周方向に間隔をあけて８つの磁石挿入孔２５が配置されている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、磁石挿入孔２５の配置数は、７つ以下であってもよいし、９つ以上であってもよい。

上述した実施形態では、ロータコア２１の内周部には、周方向に間隔をあけて８つの冷媒通流孔３１，３２が配置されている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、冷媒通流孔３１，３２の配置数は、７つ以下であってもよいし、９つ以上であってもよい。

上述した実施形態では、冷媒通路２９は、ロータコア２１の軸方向の一方側端２１ａから他方側端２１ｂにわたって連続した螺旋形状をなして形成されている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、冷媒通路２９は、ロータコア２１の軸方向の一部において連続した螺旋形状をなして形成されていてもよい。

上述した実施形態では、第二鋼板作製工程において、第一鋼板５１の設置台（第一鋼板自体）を定位置に固定し、冷媒通流部用の打ち抜き工具を右回り（矢印Ｔ１方向）へ回転する例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、冷媒通流部用の打ち抜き工具を定位置に固定し、第一鋼板５１の設置台を右回り（矢印Ｔ１方向）へ回転してもよい。すなわち、第一鋼板５１の設置台（第一鋼板５１自体）と冷媒通流部用の打ち抜き工具とを軸線Ｃの回りに相対回転してもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能であり、上述した変形例を適宜組み合わせることも可能である。

１…回転電機
３…ステータ
４…ロータ
２１…ロータコア
２１ａ…一方側端
２１ｂ…他方側端
２２…磁石
２５…磁石挿入孔
２６…磁石挿入部
２９…冷媒通路
３０…冷媒通流部
３１…第一通流孔（冷媒通流孔）
３２…第二通流孔（冷媒通流孔）
４１…一枚目鋼板（鋼板）
４２…二枚目鋼板（鋼板）
４３…三枚目鋼板（鋼板）
４４…四枚目鋼板（鋼板）
４５…五枚目鋼板（鋼板）
４６…六枚目鋼板（鋼板）
４７…七枚目鋼板（鋼板）
４８…八枚目鋼板（鋼板）
５０…鋼板本体
５１…第一鋼板
５２…第二鋼板
１３１…冷媒通流孔
Ａ…ずらし角度
Ａ１～Ａ８…ずらし角度

Claims (5)

1. 積層された複数の鋼板によって構成され、周方向に間隔をあけて形成された複数の冷媒通流孔を有するロータコアを備え、
   前記ロータコアには、軸方向で隣り合う前記鋼板の前記冷媒通流孔が、相互に周方向に位置をずらしつつ、軸方向で隣り合う前記鋼板の前記冷媒通流孔のみと相互に連通することにより、軸方向に連続した螺旋形状の冷媒通路が形成されており、
   前記複数の鋼板のそれぞれは、
   周方向に間隔をあけて形成された複数の磁石挿入孔を有する環状の磁石挿入部と、
   前記磁石挿入部の内周側に配置され、前記複数の冷媒通流孔を有する環状の冷媒通流部と、を備え、
   前記複数の鋼板は、異なる鋼板から構成しており、異なる前記鋼板のそれぞれにおいて、前記磁石挿入部の位置が同一であり、かつ前記磁石挿入部に対する前記冷媒通流部の周方向へのずらし角度は互いに異なることを特徴とする回転電機のロータ。
2. 前記複数の冷媒通流孔は、
   軸方向から見て外周側に凸の三角形状をなす複数の第一通流孔と、
   軸方向から見て内周側に凸の三角形状をなす複数の第二通流孔と、を含み、
   前記第一通流孔と前記第二通流孔とは、周方向に互いに間隔をあけて交互に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機のロータ。
3. 前記冷媒通路は、前記ロータコアの軸方向の一方側端から他方側端にわたって連続した螺旋形状をなして形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機のロータ。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の回転電機のロータの製造方法であって、
   複数の鋼板本体のそれぞれに、周方向に間隔をあけて配置された複数の磁石挿入孔を有する環状の磁石挿入部を形成し、複数の第一鋼板を作製する第一鋼板作製工程と、
   前記複数の第一鋼板のそれぞれに、前記複数の冷媒通流孔を有する環状の冷媒通流部を形成し、複数の第二鋼板を作製する第二鋼板作製工程と、を含み、
   前記第二鋼板作製工程では、前記複数の第二鋼板のそれぞれにおいて、前記磁石挿入部に対する前記冷媒通流部の周方向へのずらし角度を互いに異ならせ、
   前記第二鋼板作製工程の後、前記複数の第二鋼板を、前記磁石挿入部の位置を固定して積層することを特徴とする回転電機のロータの製造方法。
5. 筒状のステータと、
   前記ステータに対して径方向の内側に配置された請求項１から３のいずれか一項に記載の回転電機のロータと、を備えることを特徴とする回転電機。

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