JP7142072B2 - 回転電機のロータ - 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のロータに関し、特に、ロータコアに周方向に所定の間隔で複数の磁極部が形成された回転電機のロータに関する。
従来から、ハイブリッド車、バッテリ駆動車、燃料電池車等の電動車両には、電動機、発電機等の回転電機が搭載されている。電動車両に搭載される回転電機として、近年、電動車両に搭載される回転電機は、高トルク、高出力化が進んでいる。
また、回転電機に使用されるロータとして、ロータコアに周方向に所定の間隔で複数の磁極部が形成され、各磁極部は、ロータコアに設けられた磁石挿入孔に永久磁石が挿入されたロータを用いる、いわゆるＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）型の回転電機が知られている。
ＩＰＭ型の回転電機は、高回転化が進むほど、永久磁石の発熱量が増大する。一方、永久磁石が発熱によって過度に高温になると、永久磁石に減磁等が生じ、回転電機の出力性能が低下してしまう。そのため、回転電機においては、永久磁石をより効果的に冷却することが求められている。
そこで、例えば、特許文献１には、永久磁石がロータコアの外表面に固定された、いわゆるＳＰＭ（Surface Permanent Magnet）型の回転電機であって、永久磁石が接着される台座と永久磁石との間に軸方向貫通穴が形成されている回転電機のロータが開示されている。特許文献１に開示されている回転電機のロータは、台座と永久磁石に形成された軸方向貫通穴を通る冷媒によって、永久磁石を冷却できる。
しかしながら、ＩＰＭ型の回転電機の場合、永久磁石は、ロータの径方向外側に位置する部分ほど発熱しやすい。特許文献１に開示されている回転電機のロータは、軸方向貫通穴を通る冷媒によって永久磁石の径方向内側領域は冷却されるものの、最も発熱しやすい永久磁石の径方向外側領域を効果的に冷却することは困難であった。
本発明は、最も発熱しやすい永久磁石の径方向外側領域を効果的に冷却できる回転電機のロータを提供する。
本発明は、
周方向に所定の間隔で複数の磁極部が形成された略円環形状のロータコアを備え、
各磁極部は、前記ロータコアを軸方向に貫通する少なくとも１つの磁石挿入孔と、前記磁石挿入孔に挿入された永久磁石と、を有する回転電機のロータであって、
各磁極部の中心軸をｄ軸、該ｄ軸に対し電気角で９０度隔てた軸をｑ軸とした場合、
軸方向から見て、
前記磁石挿入孔は、
前記ｄ軸に対して周方向一方側に形成され、
前記ｄ軸側から前記ｑ軸側に向かうにしたがって径方向外側となるように周方向に延びており、
周方向に延びる外径側壁面と、前記外径側壁面と径方向内側で対向して周方向に延びる内径側壁面と、周方向における前記ｄ軸側の端部で前記外径側壁面と前記内径側壁面とを接続するｄ軸側端部と、周方向における前記ｑ軸側の端部で前記外径側壁面と前記内径側壁面とを接続するｑ軸側端部と、を有し、
前記永久磁石は、
前記磁石挿入孔の内部において前記磁石挿入孔の前記外径側壁面と対向して周方向に延びる外径側端面と、前記磁石挿入孔の内部において前記磁石挿入孔の前記内径側壁面と対向して周方向に延びる内径側端面と、周方向における前記ｄ軸側の端部で前記外径側端面と前記内径側端面とを接続するｄ軸側端部と、周方向における前記ｑ軸側の端部で前記外径側端面と前記内径側端面とを接続するｑ軸側端部と、を有し、
前記磁石挿入孔の内部において、前記永久磁石の前記ｄ軸側端部と前記磁石挿入孔の前記ｄ軸側端部との間には、軸方向に貫通するｄ軸側空間部が形成されており、
前記磁石挿入孔の内部において、前記永久磁石の前記ｑ軸側端部と前記磁石挿入孔の前記ｑ軸側端部との間には、軸方向に貫通するｑ軸側空間部が形成されており、
前記永久磁石は、軸方向一方側の第１端部から軸方向中央側に所定距離の位置に形成された、前記ｄ軸側端部と前記ｑ軸側端部とを連通する第１連通部と、軸方向他方側の第２端部から軸方向中央側に所定距離の位置に形成された、前記ｄ軸側端部と前記ｑ軸側端部とを連通する第２連通部と、を有し、
前記ｄ軸側空間部は、前記ロータコアの軸方向一方側の第１端面で開口する第１開口部と、前記ロータコアの軸方向他方側の第２端面で開口する第２開口部と、を有し、
前記ｄ軸側空間部の前記第１開口部から前記ｄ軸側空間部に冷媒が導入され、少なくとも一部の前記冷媒は、前記第１連通部を通って前記ｑ軸側空間部に供給されて前記軸方向他方側へと流れ、前記第２連通部を通って再び前記ｄ軸側空間部に供給されて、前記ｄ軸側空間部の前記第２開口部から排出される。
周方向に所定の間隔で複数の磁極部が形成された略円環形状のロータコアを備え、
各磁極部は、前記ロータコアを軸方向に貫通する少なくとも１つの磁石挿入孔と、前記磁石挿入孔に挿入された永久磁石と、を有する回転電機のロータであって、
各磁極部の中心軸をｄ軸、該ｄ軸に対し電気角で９０度隔てた軸をｑ軸とした場合、
軸方向から見て、
前記磁石挿入孔は、
前記ｄ軸に対して周方向一方側に形成され、
前記ｄ軸側から前記ｑ軸側に向かうにしたがって径方向外側となるように周方向に延びており、
周方向に延びる外径側壁面と、前記外径側壁面と径方向内側で対向して周方向に延びる内径側壁面と、周方向における前記ｄ軸側の端部で前記外径側壁面と前記内径側壁面とを接続するｄ軸側端部と、周方向における前記ｑ軸側の端部で前記外径側壁面と前記内径側壁面とを接続するｑ軸側端部と、を有し、
前記永久磁石は、
前記磁石挿入孔の内部において前記磁石挿入孔の前記外径側壁面と対向して周方向に延びる外径側端面と、前記磁石挿入孔の内部において前記磁石挿入孔の前記内径側壁面と対向して周方向に延びる内径側端面と、周方向における前記ｄ軸側の端部で前記外径側端面と前記内径側端面とを接続するｄ軸側端部と、周方向における前記ｑ軸側の端部で前記外径側端面と前記内径側端面とを接続するｑ軸側端部と、を有し、
前記磁石挿入孔の内部において、前記永久磁石の前記ｄ軸側端部と前記磁石挿入孔の前記ｄ軸側端部との間には、軸方向に貫通するｄ軸側空間部が形成されており、
前記磁石挿入孔の内部において、前記永久磁石の前記ｑ軸側端部と前記磁石挿入孔の前記ｑ軸側端部との間には、軸方向に貫通するｑ軸側空間部が形成されており、
前記永久磁石は、軸方向一方側の第１端部から軸方向中央側に所定距離の位置に形成された、前記ｄ軸側端部と前記ｑ軸側端部とを連通する第１連通部と、軸方向他方側の第２端部から軸方向中央側に所定距離の位置に形成された、前記ｄ軸側端部と前記ｑ軸側端部とを連通する第２連通部と、を有し、
前記ｄ軸側空間部は、前記ロータコアの軸方向一方側の第１端面で開口する第１開口部と、前記ロータコアの軸方向他方側の第２端面で開口する第２開口部と、を有し、
前記ｄ軸側空間部の前記第１開口部から前記ｄ軸側空間部に冷媒が導入され、少なくとも一部の前記冷媒は、前記第１連通部を通って前記ｑ軸側空間部に供給されて前記軸方向他方側へと流れ、前記第２連通部を通って再び前記ｄ軸側空間部に供給されて、前記ｄ軸側空間部の前記第２開口部から排出される。
本発明によれば、永久磁石には、ｄ軸側端部とｑ軸側端部とを連通する第１連通部が形成されているので、磁石挿入孔において、径方向内側に形成されたｄ軸側空間部から冷媒を導入し、第１連通部を通って径方向外側に形成されたｑ軸側空間部に冷媒を供給できる。これにより、最も発熱しやすい永久磁石の径方向外側領域を効果的に冷却できる。
以下、本発明の回転電機のロータを備える回転電機の一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は、符号の向きに見るものとする。
（回転電機の全体構成）
図１に示すように、本実施形態の回転電機１は、回転軸心ＲＣを回転軸心とするロータシャフト１０と、ロータシャフト１０の外周面１０ａに固定され、回転軸心ＲＣを中心とする略円環形状を有し、ロータシャフト１０と一体に回転するロータ２０と、ロータ２０の外周面２０ａを取り囲むように配置されたステータ６０と、を備える。
図１に示すように、本実施形態の回転電機１は、回転軸心ＲＣを回転軸心とするロータシャフト１０と、ロータシャフト１０の外周面１０ａに固定され、回転軸心ＲＣを中心とする略円環形状を有し、ロータシャフト１０と一体に回転するロータ２０と、ロータ２０の外周面２０ａを取り囲むように配置されたステータ６０と、を備える。
ロータシャフト１０は、中空のシャフトであり、中空部分に冷媒が流通する冷媒流路１１が設けられている。冷媒流路１１は、ロータシャフト１０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）が用いられる。ロータシャフト１０には、冷媒流路１１から外周面へと径方向に貫通する冷媒導入路１２が形成されている。冷媒流路１１は、回転電機１の外部に設けられた不図示の冷媒供給装置に接続されている。
ロータ２０は、周方向に所定の間隔で複数の磁極部４０が形成された回転軸心ＲＣを中心とする略円環形状のロータコア３０と、ロータコア３０の軸方向一方側に配置された第１端面板５１及び軸方向他方側に配置された第２端面板５２と、を備える。
ロータコア３０は、同一形状の略円環形状の電磁鋼板が軸方向に複数積層されて形成されている。ロータコア３０は、軸方向一方側で第１端面板５１と対向する第１端面３１と、軸方向他方側で第２端面板５２と対向する第２端面３２と、軸方向から見て、回転軸心ＲＣを中心する略円形の内周面３３と、回転軸心ＲＣを中心とする略円形で内周面３３よりも大径の外周面３４と、を有する。内周面３３には、ロータシャフト１０が、圧入、焼き嵌め、冷やし嵌め等により締付固定されている。
各磁極部４０は、ロータコア３０を軸方向に貫通し、回転軸心ＲＣと平行に延びる磁石挿入孔４１と、磁石挿入孔４１に挿入された永久磁石４２と、によって構成されている。
第１端面板５１及び第２端面板５２は、いずれも軸方向から見た形状がロータコア３０と略同一となる略円環形状を有する。軸方向において、第１端面板５１は、ロータコア３０の第１端面３１と対向して配置されており、第２端面板５２は、ロータコア３０の第２端面３２と対向して配置されている。
第１端面板５１は、軸方向において、ロータコア３０の第１端面３１と対向する軸方向内側面５１ａと、軸方向内側面５１ａと反対側の軸方向外側面５１ｂと、を有する。第１端面板５１の軸方向内側面５１ａは、ロータコア３０の第１端面３１に当接している。第１端面板５１の軸方向外側面５１ｂは、ロータシャフト１０の外周面１０ａに配置されたカラー１３が当接している。カラー１３は、ロータシャフト１０の外周面１０ａに圧入等によって固定されている。
第１端面板５１の軸方向内側面５１ａには、径方向内側の端部に、ロータシャフト１０に設けられた冷媒導入路１２と連通する環状溝５１１が形成されている。さらに、第１端面板５１の軸方向内側面５１ａには、環状溝５１１と、ロータコア３０に設けられた磁石挿入孔４１とを連通する導入溝５１２が複数設けられている。複数の導入溝５１２は、環状溝５１１から磁石挿入孔４１へと径方向外側に向かって放射状に延びている。
ロータコア３０の第１端面３１と、第１端面板５１の軸方向内側面５１ａとの間には、回転軸心ＲＣを中心とするリング状のＯリング５３１が設けられている。
第２端面板５２は、軸方向において、ロータコア３０の第２端面３２と対向する軸方向内側面５２ａと、軸方向内側面５２ａと反対側の軸方向外側面５２ｂと、を有する。第２端面板５２の軸方向内側面５２ａは、ロータコア３０の第２端面３２に当接している。第２端面板５２の軸方向外側面５２ｂは、ロータシャフト１０のフランジ部１０ｂに当接している。フランジ部１０ｂは、ロータシャフト１０の外周面１０ａから径方向外側に拡がる略円環形状を有する。
カラー１３は、第１端面板５１、ロータコア３０、及び第２端面板５２を軸方向一方側から軸方向他方側に押圧している。これにより、ロータ２０は、ロータシャフト１０のカラー１３とフランジ部１０ｂとによって挟持されてロータシャフト１０に軸方向で固定されている。
第２端面板５２には、径方向において、軸方向に貫通する排出孔５２１が周方向に沿って複数設けられている。第２端面板５２の軸方向内側面には、ロータコア３０に設けられた磁石挿入孔４１と、排出孔５２１とを連通する排出溝５２２が複数設けられている。
ロータコア３０の第２端面３２と、第２端面板５２の軸方向内側面５２ａとの間には、回転軸心ＲＣを中心とするリング状のＯリング５３２が設けられている。
ステータ６０は、ロータ２０の外周面２０ａから径方向に所定の間隔を隔てて対向するように配置されている。ステータ６０は、略円環形状のステータコア７０と、ステータコア７０に取り付けられたコイル８０と、を備える。
ステータコア７０は、略円環形状の電磁鋼板が軸方向に複数積層されて構成されている。ステータコア７０は、軸方向一方側（ロータコア３０の第１端面３１側）の端面である第１端面７１と、軸方向他方側（ロータコア３０の第２端面３２側）の端面である第２端面７２と、を有する。ステータコア７０の第１端面７１は、軸方向の位置がロータコア３０の第１端面３１と略同位置であり、ステータコア７０の第２端面７２は、軸方向の位置がロータコア３０の第２端面３２と略同位置である。
コイル８０は、ステータコア７０の第１端面７１から前方に突出した第１コイルエンド部８１と、ステータコア７０の第２端面７２から後方に突出した第２コイルエンド部８２と、を有する。したがって、第１コイルエンド部８１は、ロータコア３０の第１端面３１よりも軸方向外側に突出しており、第２コイルエンド部８２は、ロータコア３０の第２端面３２よりも軸方向外側に突出している。
（冷媒流路）
外部からロータシャフト１０の冷媒流路１１に供給された冷媒は、冷媒導入路１２から第１端面板５１の環状溝５１１及び導入溝５１２を介してロータコア３０に形成された磁石挿入孔４１に導入される。磁石挿入孔４１に導入された冷媒は、ロータコア３０の第１端面３１から第２端面３２へと磁石挿入孔４１の内部を流れて永久磁石４２を冷却する。永久磁石４２を冷却し、ロータコア３０の第２端面３２に到達した冷媒は、第２端面板５２の排出溝５２２を介して、排出孔５２１から排出される。回転電機が駆動している場合、ロータ２０は回転しているので、排出孔５２１から排出された冷媒は、回転するロータ２０の遠心力によって、径方向外側に向かって排出される。
外部からロータシャフト１０の冷媒流路１１に供給された冷媒は、冷媒導入路１２から第１端面板５１の環状溝５１１及び導入溝５１２を介してロータコア３０に形成された磁石挿入孔４１に導入される。磁石挿入孔４１に導入された冷媒は、ロータコア３０の第１端面３１から第２端面３２へと磁石挿入孔４１の内部を流れて永久磁石４２を冷却する。永久磁石４２を冷却し、ロータコア３０の第２端面３２に到達した冷媒は、第２端面板５２の排出溝５２２を介して、排出孔５２１から排出される。回転電機が駆動している場合、ロータ２０は回転しているので、排出孔５２１から排出された冷媒は、回転するロータ２０の遠心力によって、径方向外側に向かって排出される。
（磁極部の形状）
図２に示すように、回転軸心ＲＣと各磁極部４０の中心とを結ぶ、各磁極部４０の中心軸をｄ軸（図中ｄ－ａｘｉｓ）、ｄ軸に対し電気角で９０度隔てた軸をｑ軸（図中ｑ－ａｘｉｓ）とした場合、各磁極部４０の磁石挿入孔４１は、軸方向から見て、ｄ軸に対して周方向一方側（図２中、反時計回り側）に形成され、ｄ軸側からｑ軸側に向かうにしたがって径方向外側となるように周方向に延びており、径方向内側に向かって凸の略円弧形状を有する第１磁石挿入孔４１１と、ｄ軸に対して周方向他方側（図２中、時計回り側）に形成され、ｄ軸側からｑ軸側に向かうにしたがって径方向外側となるように周方向に延びており、径方向内側に向かって凸の略円弧形状を有し、ｄ軸に対して第１磁石挿入孔４１１と対称な形状を有する第２磁石挿入孔４１２と、を有する。
図２に示すように、回転軸心ＲＣと各磁極部４０の中心とを結ぶ、各磁極部４０の中心軸をｄ軸（図中ｄ－ａｘｉｓ）、ｄ軸に対し電気角で９０度隔てた軸をｑ軸（図中ｑ－ａｘｉｓ）とした場合、各磁極部４０の磁石挿入孔４１は、軸方向から見て、ｄ軸に対して周方向一方側（図２中、反時計回り側）に形成され、ｄ軸側からｑ軸側に向かうにしたがって径方向外側となるように周方向に延びており、径方向内側に向かって凸の略円弧形状を有する第１磁石挿入孔４１１と、ｄ軸に対して周方向他方側（図２中、時計回り側）に形成され、ｄ軸側からｑ軸側に向かうにしたがって径方向外側となるように周方向に延びており、径方向内側に向かって凸の略円弧形状を有し、ｄ軸に対して第１磁石挿入孔４１１と対称な形状を有する第２磁石挿入孔４１２と、を有する。
さらに、各磁極部４０の磁石挿入孔４１は、軸方向から見て、ｄ軸に対して周方向一方側（図２中、反時計回り側）に形成され、第１磁石挿入孔４１１よりも径方向外側に位置し、ｄ軸側からｑ軸側に向かうにしたがって径方向外側となるように周方向に延びており、径方向内側に向かって凸の略円弧形状を有する第３磁石挿入孔４１３と、ｄ軸に対して周方向他方側（図２中、時計回り側）に形成され、第２磁石挿入孔４１２よりも径方向外側に位置し、ｄ軸側からｑ軸側に向かうにしたがって径方向外側となるように周方向に延びており、径方向内側に向かって凸の略円弧形状を有し、ｄ軸に対して第３磁石挿入孔４１３と対称な形状を有する第４磁石挿入孔４１４と、を有する。
さらに、各磁極部４０の磁石挿入孔４１は、軸方向から見て、ｄ軸に対して周方向一方側（図２中、反時計回り側）に形成され、第３磁石挿入孔４１３よりも径方向外側に位置し、ｄ軸側からｑ軸側に向かうにしたがって径方向外側となるように周方向に延びており、径方向内側に向かって凸の略円弧形状を有する第５磁石挿入孔４１５と、ｄ軸に対して周方向他方側（図２中、時計回り側）に形成され、第４磁石挿入孔４１４よりも径方向外側に位置し、ｄ軸側からｑ軸側に向かうにしたがって径方向外側となるように周方向に延びており、径方向内側に向かって凸の略円弧形状を有し、ｄ軸に対して第５磁石挿入孔４１５と対称な形状を有する第６磁石挿入孔４１６と、を有する。
各磁極部４０の永久磁石４２は、第１磁石挿入孔４１１に挿入され、径方向内側に向かって凸となるように配置された略円弧形状の第１永久磁石４２１と、第２磁石挿入孔４１２に挿入され、径方向内側に向かって凸となるように配置された略円弧形状の第２永久磁石４２２と、第３磁石挿入孔４１３に挿入され、径方向内側に向かって凸となるように配置された略円弧形状の第３永久磁石４２３と、第４磁石挿入孔４１４に挿入され、径方向内側に向かって凸となるように配置された略円弧形状の第４永久磁石４２４と、第５磁石挿入孔４１５に挿入され、径方向内側に向かって凸となるように配置された略円弧形状の第５永久磁石４２５と、第６磁石挿入孔４１６に挿入され、径方向内側に向かって凸となるように配置された略円弧形状の第６永久磁石４２６と、を有する。
各磁極部４０の永久磁石４２、すなわち、第１永久磁石４２１～第６永久磁石４２６は、径方向に磁化されている。また、永久磁石４２、すなわち、第１永久磁石４２１～第６永久磁石４２６は、隣り合う磁極部４０の磁化方向が異なり、磁極部４０は、周方向で交互に磁化方向が異なるように配置されている。
第１磁石挿入孔４１１は、軸方向から見て、円弧中心がロータコア３０よりも径方向外側のｄ軸上に位置する略円弧形状で、ｄ軸に対して周方向一方側（図２中、反時計回り側）で周方向に延びる外径側壁面４１１ａと、円弧中心が外径側壁面４１１ａと同一の略円弧形状で、外径側壁面４１１ａと径方向内側で対向して、ｄ軸に対して周方向一方側（図２中、反時計回り側）で周方向に延びる内径側壁面４１１ｂと、外径側壁面４１１ａのｄ軸側の端部と内径側壁面４１１ｂのｄ軸側の端部とを接続するｄ軸側端部４１１ｄと、外径側壁面４１１ａのｑ軸側の端部と内径側壁面４１１ｂのｑ軸側の端部とを接続するｑ軸側端部４１１ｑと、を有する。第１磁石挿入孔４１１の外径側壁面４１１ａ及び内径側壁面４１１ｂは、ｑ軸側の端部が、ロータコア３０の外周面３４の近傍に位置するように略円弧形状に延びている。
第１永久磁石４２１は、第１磁石挿入孔４１１の内部において第１磁石挿入孔４１１の外径側壁面４１１ａと対向して周方向に延びる外径側端面４２１ａと、第１磁石挿入孔４１１の内部において第１磁石挿入孔４１１の内径側壁面４１１ｂと対向して周方向に延びる内径側端面４２１ｂと、周方向においてｄ軸側の端部で外径側端面４２１ａと内径側端面４２１ｂとを接続するｄ軸側端部４２１ｄと、周方向においてｑ軸側の端部で外径側端面４２１ａと内径側端面４２１ｂとを接続するｑ軸側端部４２１ｑと、を有する。
第１磁石挿入孔４１１の内部において、第１永久磁石４２１のｄ軸側端部４２１ｄと第１磁石挿入孔４１１のｄ軸側端部４１１ｄとの間には、軸方向に貫通するｄ軸側空間部４３１ｄが形成されている。ｄ軸側空間部４３１ｄは、ロータコア３０の第１端面３１で開口する第１開口部４３１ｄ１と、ロータコア３０の第２端面３２で開口する第２開口部４３１ｄ２と、を有する（図３参照）。
第１磁石挿入孔４１１の内部において、第１永久磁石４２１のｑ軸側端部４２１ｑと第１磁石挿入孔４１１のｑ軸側端部４１１ｑとの間には、軸方向に貫通するｑ軸側空間部４３１ｑが形成されている。ｑ軸側空間部４３１ｑは、ロータコア３０の第１端面３１で開口する第１開口部４３１ｑ１と、ロータコア３０の第２端面３２で開口する第２開口部４３１ｑ２と、を有する。
第１磁石挿入孔４１１のｑ軸側空間部４３１ｑは、ロータコア３０の第１端面３１において、Ｏリング５３１に覆われている。同様に、第１磁石挿入孔４１１のｑ軸側空間部４３１ｑは、ロータコア３０の第２端面３２において、Ｏリング５３２に覆われている。
図３に示すように、第１永久磁石４２１には、軸方向一方側の第１端部４２１１から軸方向に所定距離離間した位置に、ｄ軸側端部４２１ｄとｑ軸側端部４２１ｑとを連通する第１連通部４２ａが形成されている。本実施形態では、第１連通部４２ａは、第１永久磁石４２１の内径側端面４２１ｂに形成された、ｄ軸側端部４２１ｄからｑ軸側端部４２１ｑへと延びる溝部である。
第１永久磁石４２１には、軸方向他方側の第２端部４２１２から軸方向に所定距離離間した位置に、ｄ軸側端部４２１ｄとｑ軸側端部４２１ｑとを連通する第２連通部４２ｂが形成されている。本実施形態では、第２連通部４２ｂは、第１永久磁石４２１の内径側端面４２１ｂに形成された、ｄ軸側端部４２１ｄからｑ軸側端部４２１ｑへと延びる溝部である。
第１永久磁石４２１のｄ軸側端部４２１ｄには、第１端部４２１１から第１連通部４２ａへと軸方向に延びる第３連通部４２ｃが形成されている。本実施形態では、第３連通部４２ｃは、第１永久磁石４２１のｄ軸側端部４２１ｄに形成された、第１端部４２１１から第１連通部４２ａへと軸方向に延びる溝部である。
第１永久磁石４２１のｑ軸側端部４２１ｑには、第１連通部４２ａから第２連通部４２ｂへと軸方向に延びる第４連通部４２ｄが形成されている。本実施形態では、第４連通部４２ｄは、第１永久磁石４２１のｑ軸側端部４２１ｑに形成された、第１連通部４２ａから第２連通部４２ｂへと軸方向に延びる溝部である。
（磁石挿入孔内部における冷媒の流れ）
外部からロータシャフト１０の冷媒流路１１に供給された冷媒は、冷媒導入路１２から第１端面板５１の環状溝５１１及び導入溝５１２を介してロータコア３０に形成された第１磁石挿入孔４１１に導入される。
外部からロータシャフト１０の冷媒流路１１に供給された冷媒は、冷媒導入路１２から第１端面板５１の環状溝５１１及び導入溝５１２を介してロータコア３０に形成された第１磁石挿入孔４１１に導入される。
第１磁石挿入孔４１１に導入される冷媒は、ｄ軸側空間部４３１ｄの第１開口部４３１ｄ１からｄ軸側空間部４３１ｄに導入される。ｄ軸側空間部４３１ｄに導入された冷媒は、一部が第１永久磁石４２１の第１連通部４２ａを通ってｑ軸側空間部４３１ｑに供給され、残りがｄ軸側空間部４３１ｄを軸方向に流れてｄ軸側空間部４３１ｄの第２開口部４３１ｄ２から排出される。
ｄ軸側空間部４３１ｄから第１永久磁石４２１の第１連通部４２ａを通ってｑ軸側空間部４３１ｑに供給された冷媒は、ｑ軸側空間部４３１ｑを軸方向他方側へと流れ、第１永久磁石４２１の第２連通部４２ｂを通って再びｄ軸側空間部４３１ｄに供給されて、ｄ軸側空間部４３１ｄの第２開口部４３１ｄ２から排出される。
したがって、第１永久磁石４２１には、ｄ軸側端部４２１ｄとｑ軸側端部４２１ｑとを連通する第１連通部４２ａが形成されているので、第１磁石挿入孔４１１において、径方向内側に形成されたｄ軸側空間部４３１ｄから冷媒を導入し、第１連通部４２ａを通って径方向外側に形成されたｑ軸側空間部４３１ｑに冷媒を供給できる。これにより、最も発熱しやすい第１永久磁石４２１の径方向外側領域を効果的に冷却できる。
さらに、第１永久磁石４２１には、ｄ軸側端部４２１ｄとｑ軸側端部４２１ｑとを連通する第２連通部４２ｂが形成されているので、第１磁石挿入孔４１１において、ｑ軸側空間部４３１ｑに供給された冷媒を第２連通部４２ｂから径方向内側に形成されたｄ軸側空間部４３１ｄに再び供給し、ｄ軸側空間部４３１ｄの第２開口部４３１ｄ２から排出できる。これにより、第１磁石挿入孔４１１から排出された冷媒が、ロータ２０とステータ６０との間に流入することを抑制でき、回転電機１のロータ２０の回転時におけるフリクションが低減する。
このとき、第１連通部４２ａは、第１永久磁石４２１の内径側端面４２１ｂに形成された、ｄ軸側端部４２１ｄからｑ軸側端部４２１ｑへと延びる溝部であり、第２連通部４２ｂは、第１永久磁石４２１の内径側端面４２１ｂに形成された、ｄ軸側端部４２１ｄからｑ軸側端部４２１ｑへと延びる溝部であるので、第１連通部４２ａ及び第２連通部４２ｂを加工容易に形成することができる。
さらに、第１永久磁石４２１のｄ軸側端部４２１ｄには、第１端部４２１１から第１連通部４２ａへと軸方向に延びる第３連通部４２ｃが形成されているので、より多くの冷媒を第１連通部４２ａに供給できる。これにより、第３連通部４２ｃから冷媒を第１連通部４２ａに供給でき、径方向外側に形成されたｑ軸側空間部４３１ｑにより多くの冷媒を供給できるので、最も発熱しやすい第１永久磁石４２１の径方向外側領域をより効果的に冷却できる。
また、第１永久磁石４２１のｑ軸側端部４２１ｑには、第１連通部４２ａから第２連通部４２ｂへと軸方向に延びる第４連通部４２ｄが形成されているので、第１永久磁石４２１のｑ軸側端部４２１ｑを流れる冷媒の流量を多くすることができる。これにより、最も発熱しやすい第１永久磁石４２１の径方向外側領域をより効果的に冷却できる。
第１磁石挿入孔４１１のｑ軸側空間部４３１ｑは、ロータコア３０の第１端面３１において、Ｏリング５３１に覆われており、ロータコア３０の第２端面３２において、Ｏリング５３２に覆われているので、第１磁石挿入孔４１１に導入された冷媒は、径方向外側に形成されたｑ軸側空間部４３１ｑから排出されない。これにより、第１磁石挿入孔４１１から排出された冷媒が、ロータ２０とステータ６０との間に流入することをより確実に抑制できる。
また、第１磁石挿入孔４１１のｑ軸側空間部４３１ｑは、ロータコア３０の第１端面３１において、Ｏリング５３１に覆われており、ロータコア３０の第２端面３２において、Ｏリング５３２に覆われていても、第１永久磁石４２１には、ｄ軸側端部４２１ｄとｑ軸側端部４２１ｑとを連通する第１連通部４２ａが形成されているので、第１磁石挿入孔４１１において、径方向内側に形成されたｄ軸側空間部４３１ｄから冷媒を導入し、第１連通部４２ａを通って径方向外側に形成されたｑ軸側空間部４３１ｑに冷媒を供給できる。これにより、第１磁石挿入孔４１１から排出された冷媒が、ロータ２０とステータ６０との間に流入することを抑制しつつ、最も発熱しやすい第１永久磁石４２１の径方向外側領域を効果的に冷却できる。
第２磁石挿入孔４１２は、ｄ軸に対して第１磁石挿入孔４１１と対称な形状を有しており、第２永久磁石４２２は、ｄ軸に対して第１永久磁石４２１と対称な形状を有している。第２永久磁石４２２には、第１永久磁石４２１と同様に、第１連通部４２ａ、第２連通部４２ｂ、第３連通部４２ｃ、及び第４連通部４２ｄが形成されている。また、第２磁石挿入孔４１２のｑ軸側空間部４３２ｑは、ロータコア３０の第１端面３１において、Ｏリング５３１に覆われており、ロータコア３０の第２端面３２において、Ｏリング５３２に覆われている。
第３磁石挿入孔４１３は、第１磁石挿入孔４１１の径方向外側で、第１磁石挿入孔４１１よりも小径で第１磁石挿入孔４１１と略相似形状を有している。第３永久磁石４２３は、第１永久磁石４２１よりも小径で第１永久磁石４２１と略相似形状を有している。第３永久磁石４２３には、第１永久磁石４２１と同様に、第１連通部４２ａ、第２連通部４２ｂ、第３連通部４２ｃ、及び第４連通部４２ｄが形成されている。また、第３磁石挿入孔４１３のｑ軸側空間部４３３ｑは、ロータコア３０の第１端面３１において、Ｏリング５３１に覆われており、ロータコア３０の第２端面３２において、Ｏリング５３２に覆われている。
第４磁石挿入孔４１４は、ｄ軸に対して第３磁石挿入孔４１３と対称な形状を有しており、第４永久磁石４２４は、ｄ軸に対して第３永久磁石４２３と対称な形状を有している。第４永久磁石４２４には、第１永久磁石４２１と同様に、第１連通部４２ａ、第２連通部４２ｂ、第３連通部４２ｃ、及び第４連通部４２ｄが形成されている。また、第４磁石挿入孔４１４のｑ軸側空間部４３４ｑは、ロータコア３０の第１端面３１において、Ｏリング５３１に覆われており、ロータコア３０の第２端面３２において、Ｏリング５３２に覆われている。
第５磁石挿入孔４１５は、第３磁石挿入孔４１３の径方向外側で、第３磁石挿入孔４１３よりも小径で第１磁石挿入孔４１１と略相似形状を有している。第５永久磁石４２５は、第３永久磁石４２３よりも小径で第１永久磁石４２１と略相似形状を有している。第５永久磁石４２５には、第１永久磁石４２１と同様に、第１連通部４２ａ、第２連通部４２ｂ、第３連通部４２ｃ、及び第４連通部４２ｄが形成されている。また、第５磁石挿入孔４１５のｑ軸側空間部４３５ｑは、ロータコア３０の第１端面３１において、Ｏリング５３１に覆われており、ロータコア３０の第２端面３２において、Ｏリング５３２に覆われている。
第６磁石挿入孔４１６は、ｄ軸に対して第５磁石挿入孔４１５と対称な形状を有しており、第６永久磁石４２６は、ｄ軸に対して第５永久磁石４２５と対称な形状を有している。第６永久磁石４２６には、第１永久磁石４２１と同様に、第１連通部４２ａ、第２連通部４２ｂ、第３連通部４２ｃ、及び第４連通部４２ｄが形成されている。また、第６磁石挿入孔４１６のｑ軸側空間部４３６ｑは、ロータコア３０の第１端面３１において、Ｏリング５３１に覆われており、ロータコア３０の第２端面３２において、Ｏリング５３２に覆われている。
以上、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
例えば、本実施形態では、第１連通部４２ａは、第１永久磁石４２１の内径側端面４２１ｂに形成された溝部であり、第２連通部４２ｂは、第１永久磁石４２１の内径側端面４２１ｂに形成された溝部であるものとしたが、第１連通部４２ａ及び第２連通部４２ｂの双方、又はいずれか一方は、第１永久磁石４２１の外径側端面４２１ａに形成されていてもよいし、第１連通部４２ａ及び第２連通部４２ｂは、第１永久磁石４２１の外径側端面４２１ａ及び内径側端面４２１ｂの両面に形成されていてもよい。
また、例えば、本実施形態では、第１連通部４２ａは、第１永久磁石４２１の内径側端面４２１ｂに形成された溝部であり、第２連通部４２ｂは、第１永久磁石４２１の内径側端面４２１ｂに形成された溝部であるものとしたが、第１連通部４２ａ及び第２連通部４２ｂの双方、又はいずれか一方は、ｄ軸側端部４２１ｄからｑ軸側端部４２１ｑへの貫通する貫通孔であってもよい。
また、例えば、本実施形態では、第３連通部４２ｃは、第１永久磁石４２１のｄ軸側端部４２１ｄに形成された、第１端部４２１１から第１連通部４２ａへと軸方向に延びる溝部であるものとしたが、第３連通部４２ｃは、第１永久磁石４２１のｄ軸側端部４２１ｄから周方向に所定距離離間した位置で、第１端部４２１１から第１連通部４２ａへと軸方向に延びる連通孔であってもよい。
本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。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一例として示しているが、これに限定されるものではない。
（１） 周方向に所定の間隔で複数の磁極部（磁極部４０）が形成された略円環形状のロータコア（ロータコア３０）を備え、
各磁極部は、前記ロータコアを軸方向に貫通する少なくとも１つの磁石挿入孔（第１磁石挿入孔４１１）と、前記磁石挿入孔に挿入された永久磁石（第１永久磁石４２１）と、を有する回転電機のロータ（ロータ２０）であって、
各磁極部の中心軸をｄ軸、該ｄ軸に対し電気角で９０度隔てた軸をｑ軸とした場合、
軸方向から見て、
前記磁石挿入孔は、
前記ｄ軸に対して周方向一方側に形成され、
前記ｄ軸側から前記ｑ軸側に向かうにしたがって径方向外側となるように周方向に延びており、
周方向に延びる外径側壁面（外径側壁面４１１ａ）と、前記外径側壁面と径方向内側で対向して周方向に延びる内径側壁面（内径側壁面４１１ｂ）と、周方向における前記ｄ軸側の端部で前記外径側壁面と前記内径側壁面とを接続するｄ軸側端部（ｄ軸側端部４１１ｄ）と、周方向における前記ｑ軸側の端部で前記外径側壁面と前記内径側壁面とを接続するｑ軸側端部（ｑ軸側端部４１１ｑ）と、を有し、
前記永久磁石は、
前記磁石挿入孔の内部において前記磁石挿入孔の前記外径側壁面と対向して周方向に延びる外径側端面（外径側端面４２１ａ）と、前記磁石挿入孔の内部において前記磁石挿入孔の前記内径側壁面と対向して周方向に延びる内径側端面（内径側端面４２１ｂ）と、周方向における前記ｄ軸側の端部で前記外径側端面と前記内径側端面とを接続するｄ軸側端部（ｄ軸側端部４２１ｄ）と、周方向における前記ｑ軸側の端部で前記外径側端面と前記内径側端面とを接続するｑ軸側端部（ｑ軸側端部４２１ｑ）と、を有し、
前記磁石挿入孔の内部において、前記永久磁石の前記ｄ軸側端部と前記磁石挿入孔の前記ｄ軸側端部との間には、軸方向に貫通するｄ軸側空間部（ｄ軸側空間部４３１ｄ）が形成されており、
前記磁石挿入孔の内部において、前記永久磁石の前記ｑ軸側端部と前記磁石挿入孔の前記ｑ軸側端部との間には、軸方向に貫通するｑ軸側空間部（ｑ軸側空間部４３１ｑ）が形成されており、
前記永久磁石は、軸方向一方側の第１端部（第１端部４２１１）から軸方向中央側に所定距離の位置に形成された、前記ｄ軸側端部と前記ｑ軸側端部とを連通する第１連通部（第１連通部４２ａ）と、軸方向他方側の第２端部（第２端部４２１２）から軸方向中央側に所定距離の位置に形成された、前記ｄ軸側端部と前記ｑ軸側端部とを連通する第２連通部（第２連通部４２ｂ）と、を有し、
前記ｄ軸側空間部は、前記ロータコアの軸方向一方側の第１端面（第１端面３１）で開口する第１開口部（第１開口部４３１ｄ１）と、前記ロータコアの軸方向他方側の第２端面（第２端面３２）で開口する第２開口部（第２開口部４３１ｄ２）と、を有し、
前記ｄ軸側空間部の前記第１開口部から前記ｄ軸側空間部に冷媒が導入され、少なくとも一部の前記冷媒は、前記第１連通部を通って前記ｑ軸側空間部に供給されて前記軸方向他方側へと流れ、前記第２連通部を通って再び前記ｄ軸側空間部に供給されて、前記ｄ軸側空間部の前記第２開口部から排出される、回転電機のロータ。
各磁極部は、前記ロータコアを軸方向に貫通する少なくとも１つの磁石挿入孔（第１磁石挿入孔４１１）と、前記磁石挿入孔に挿入された永久磁石（第１永久磁石４２１）と、を有する回転電機のロータ（ロータ２０）であって、
各磁極部の中心軸をｄ軸、該ｄ軸に対し電気角で９０度隔てた軸をｑ軸とした場合、
軸方向から見て、
前記磁石挿入孔は、
前記ｄ軸に対して周方向一方側に形成され、
前記ｄ軸側から前記ｑ軸側に向かうにしたがって径方向外側となるように周方向に延びており、
周方向に延びる外径側壁面（外径側壁面４１１ａ）と、前記外径側壁面と径方向内側で対向して周方向に延びる内径側壁面（内径側壁面４１１ｂ）と、周方向における前記ｄ軸側の端部で前記外径側壁面と前記内径側壁面とを接続するｄ軸側端部（ｄ軸側端部４１１ｄ）と、周方向における前記ｑ軸側の端部で前記外径側壁面と前記内径側壁面とを接続するｑ軸側端部（ｑ軸側端部４１１ｑ）と、を有し、
前記永久磁石は、
前記磁石挿入孔の内部において前記磁石挿入孔の前記外径側壁面と対向して周方向に延びる外径側端面（外径側端面４２１ａ）と、前記磁石挿入孔の内部において前記磁石挿入孔の前記内径側壁面と対向して周方向に延びる内径側端面（内径側端面４２１ｂ）と、周方向における前記ｄ軸側の端部で前記外径側端面と前記内径側端面とを接続するｄ軸側端部（ｄ軸側端部４２１ｄ）と、周方向における前記ｑ軸側の端部で前記外径側端面と前記内径側端面とを接続するｑ軸側端部（ｑ軸側端部４２１ｑ）と、を有し、
前記磁石挿入孔の内部において、前記永久磁石の前記ｄ軸側端部と前記磁石挿入孔の前記ｄ軸側端部との間には、軸方向に貫通するｄ軸側空間部（ｄ軸側空間部４３１ｄ）が形成されており、
前記磁石挿入孔の内部において、前記永久磁石の前記ｑ軸側端部と前記磁石挿入孔の前記ｑ軸側端部との間には、軸方向に貫通するｑ軸側空間部（ｑ軸側空間部４３１ｑ）が形成されており、
前記永久磁石は、軸方向一方側の第１端部（第１端部４２１１）から軸方向中央側に所定距離の位置に形成された、前記ｄ軸側端部と前記ｑ軸側端部とを連通する第１連通部（第１連通部４２ａ）と、軸方向他方側の第２端部（第２端部４２１２）から軸方向中央側に所定距離の位置に形成された、前記ｄ軸側端部と前記ｑ軸側端部とを連通する第２連通部（第２連通部４２ｂ）と、を有し、
前記ｄ軸側空間部は、前記ロータコアの軸方向一方側の第１端面（第１端面３１）で開口する第１開口部（第１開口部４３１ｄ１）と、前記ロータコアの軸方向他方側の第２端面（第２端面３２）で開口する第２開口部（第２開口部４３１ｄ２）と、を有し、
前記ｄ軸側空間部の前記第１開口部から前記ｄ軸側空間部に冷媒が導入され、少なくとも一部の前記冷媒は、前記第１連通部を通って前記ｑ軸側空間部に供給されて前記軸方向他方側へと流れ、前記第２連通部を通って再び前記ｄ軸側空間部に供給されて、前記ｄ軸側空間部の前記第２開口部から排出される、回転電機のロータ。
（１）によれば、永久磁石には、ｄ軸側端部とｑ軸側端部とを連通する第１連通部が形成されているので、磁石挿入孔において、径方向内側に形成されたｄ軸側空間部から冷媒を導入し、第１連通部を通って径方向外側に形成されたｑ軸側空間部に冷媒を供給できる。これにより、最も発熱しやすい永久磁石の径方向外側領域を効果的に冷却できる。
さらに、永久磁石には、ｄ軸側端部とｑ軸側端部とを連通する第２連通部が形成されているので、磁石挿入孔において、ｑ軸側空間部に供給された冷媒を第２連通部から径方向内側に形成されたｄ軸側空間部に再び供給し、ｄ軸側空間部の第２開口部から排出できる。これにより、磁石挿入孔から排出された冷媒が、ロータとステータとの間に流入することを抑制でき、回転電機のロータの回転時におけるフリクションが低減する。
さらに、永久磁石には、ｄ軸側端部とｑ軸側端部とを連通する第２連通部が形成されているので、磁石挿入孔において、ｑ軸側空間部に供給された冷媒を第２連通部から径方向内側に形成されたｄ軸側空間部に再び供給し、ｄ軸側空間部の第２開口部から排出できる。これにより、磁石挿入孔から排出された冷媒が、ロータとステータとの間に流入することを抑制でき、回転電機のロータの回転時におけるフリクションが低減する。
（２） （１）に記載の回転電機のロータであって、
前記第１連通部は、前記永久磁石の前記内径側端面及び前記外径側端面の少なくとも一方に形成された、前記ｄ軸側端部から前記ｑ軸側端部へと延びる溝部であり、
前記第２連通部は、前記永久磁石の前記内径側端面及び前記外径側端面の少なくとも一方に形成された、前記ｄ軸側端部から前記ｑ軸側端部へと延びる溝部である、回転電機のロータ。
前記第１連通部は、前記永久磁石の前記内径側端面及び前記外径側端面の少なくとも一方に形成された、前記ｄ軸側端部から前記ｑ軸側端部へと延びる溝部であり、
前記第２連通部は、前記永久磁石の前記内径側端面及び前記外径側端面の少なくとも一方に形成された、前記ｄ軸側端部から前記ｑ軸側端部へと延びる溝部である、回転電機のロータ。
（２）によれば、第１連通部は、永久磁石の内径側端面及び外径側端面の少なくとも一方に形成された、ｄ軸側端部からｑ軸側端部へと延びる溝部であり、第２連通部は、永久磁石の内径側端面及び外径側端面の少なくとも一方に形成された、ｄ軸側端部からｑ軸側端部へと延びる溝部であるので、第１連通部及び第２連通部を加工容易に形成することができる。
（３） （１）又は（２）に記載の回転電機のロータであって、
前記永久磁石の前記ｄ軸側端部には、前記第１端部から前記第１連通部へと軸方向に延びる第３連通部（第３連通部４２ｃ）が形成されている、回転電機のロータ。
前記永久磁石の前記ｄ軸側端部には、前記第１端部から前記第１連通部へと軸方向に延びる第３連通部（第３連通部４２ｃ）が形成されている、回転電機のロータ。
（３）によれば、永久磁石のｄ軸側端部には、第１端部から第１連通部へと軸方向に延びる第３連通部が形成されているので、より多くの冷媒を第１連通部に供給できる。これにより、第３連通部から冷媒を第１連通部に供給でき、径方向外側に形成されたｑ軸側空間部により多くの冷媒を供給できるので、最も発熱しやすい永久磁石の径方向外側領域をより効果的に冷却できる。
（４） （１）～（３）のいずれかに記載の回転電機のロータであって、
前記永久磁石の前記ｑ軸側端部には、前記第１連通部から前記第２連通部へと軸方向に延びる第４連通部（第４連通部４２ｄ）が形成されている、回転電機のロータ。
前記永久磁石の前記ｑ軸側端部には、前記第１連通部から前記第２連通部へと軸方向に延びる第４連通部（第４連通部４２ｄ）が形成されている、回転電機のロータ。
（４）によれば、永久磁石のｑ軸側端部には、第１連通部から第２連通部へと軸方向に延びる第４連通部が形成されているので、永久磁石のｑ軸側端部を流れる冷媒の流量を多くすることができる。これにより、最も発熱しやすい永久磁石の径方向外側領域をより効果的に冷却できる。
（５） （１）～（４）のいずれかに記載の回転電機のロータであって、
前記ロータコアの前記軸方向一方側及び前記軸方向他方側には、いずれも前記ロータコアと同一中心かつ同一径の略円環形状を有する端面板（第１端面板５１、第２端面板５２）が設けられており、
前記ロータコアの軸方向端面（第１端面３１、第２端面３２）と、前記ロータコアの前記軸方向端面と軸方向で対向する前記端面板の軸方向内側面（軸方向内側面５１ａ、５２ａ）との間には、前記ロータコアと同一中心のリング状のシール部材（Ｏリング５３１、５３２）が設けられており、
前記ｑ軸側空間部は、前記ロータコアの前記軸方向端面において、前記シール部材に覆われている、回転電機のロータ。
前記ロータコアの前記軸方向一方側及び前記軸方向他方側には、いずれも前記ロータコアと同一中心かつ同一径の略円環形状を有する端面板（第１端面板５１、第２端面板５２）が設けられており、
前記ロータコアの軸方向端面（第１端面３１、第２端面３２）と、前記ロータコアの前記軸方向端面と軸方向で対向する前記端面板の軸方向内側面（軸方向内側面５１ａ、５２ａ）との間には、前記ロータコアと同一中心のリング状のシール部材（Ｏリング５３１、５３２）が設けられており、
前記ｑ軸側空間部は、前記ロータコアの前記軸方向端面において、前記シール部材に覆われている、回転電機のロータ。
（５）によれば、ｑ軸側空間部は、ロータコアの軸方向端面において、シール部材に覆われているので、磁石挿入孔に導入された冷媒は、径方向外側に形成されたｑ軸側空間部から排出されない。これにより、磁石挿入孔から排出された冷媒が、ロータとステータとの間に流入することをより確実に抑制できる。
ｑ軸側空間部が、ロータコアの軸方向端面において、シール部材に覆われていても、永久磁石には、ｄ軸側端部とｑ軸側端部とを連通する第１連通部が形成されているので、磁石挿入孔において、径方向内側に形成されたｄ軸側空間部から冷媒を導入し、第１連通部を通って径方向外側に形成されたｑ軸側空間部に冷媒を供給できる。これにより、磁石挿入孔から排出された冷媒が、ロータとステータとの間に流入することを抑制しつつ、最も発熱しやすい永久磁石の径方向外側領域を効果的に冷却できる。
ｑ軸側空間部が、ロータコアの軸方向端面において、シール部材に覆われていても、永久磁石には、ｄ軸側端部とｑ軸側端部とを連通する第１連通部が形成されているので、磁石挿入孔において、径方向内側に形成されたｄ軸側空間部から冷媒を導入し、第１連通部を通って径方向外側に形成されたｑ軸側空間部に冷媒を供給できる。これにより、磁石挿入孔から排出された冷媒が、ロータとステータとの間に流入することを抑制しつつ、最も発熱しやすい永久磁石の径方向外側領域を効果的に冷却できる。
２０ ロータ
３０ ロータコア
３１ 第１端面（軸方向端面）
３２ 第２端面（軸方向端面）
４０ 磁極部
４１１ 第１磁石挿入孔（磁石挿入孔）
４１１ａ 外径側壁面
４１１ｂ 内径側壁面
４１１ｄ ｄ軸側端部
４１１ｑ ｑ軸側端部
４２ａ 第１連通部
４２ｂ 第２連通部
４２ｃ 第３連通部
４２ｄ 第４連通部
４２１ 第１永久磁石（永久磁石）
４２１ａ 外径側端面
４２１ｂ 内径側端面
４２１ｄ ｄ軸側端部
４２１ｑ ｑ軸側端部
４２１１ 第１端部
４２１２ 第２端部
４３１ｄ ｄ軸側空間部
４３１ｄ１ 第１開口部
４３１ｄ２ 第２開口部
４３１ｑ ｑ軸側空間部
５１ 第１端面板（端面板）
５１ａ 軸方向内側面
５２ 第２端面板（端面板）
５２ａ 軸方向内側面
５３１ Ｏリング（シール部材）
５３２ Ｏリング（シール部材）
３０ ロータコア
３１ 第１端面（軸方向端面）
３２ 第２端面（軸方向端面）
４０ 磁極部
４１１ 第１磁石挿入孔（磁石挿入孔）
４１１ａ 外径側壁面
４１１ｂ 内径側壁面
４１１ｄ ｄ軸側端部
４１１ｑ ｑ軸側端部
４２ａ 第１連通部
４２ｂ 第２連通部
４２ｃ 第３連通部
４２ｄ 第４連通部
４２１ 第１永久磁石（永久磁石）
４２１ａ 外径側端面
４２１ｂ 内径側端面
４２１ｄ ｄ軸側端部
４２１ｑ ｑ軸側端部
４２１１ 第１端部
４２１２ 第２端部
４３１ｄ ｄ軸側空間部
４３１ｄ１ 第１開口部
４３１ｄ２ 第２開口部
４３１ｑ ｑ軸側空間部
５１ 第１端面板（端面板）
５１ａ 軸方向内側面
５２ 第２端面板（端面板）
５２ａ 軸方向内側面
５３１ Ｏリング（シール部材）
５３２ Ｏリング（シール部材）
Claims (5)
- 周方向に所定の間隔で複数の磁極部が形成された略円環形状のロータコアを備え、
各磁極部は、前記ロータコアを軸方向に貫通する少なくとも１つの磁石挿入孔と、前記磁石挿入孔に挿入された永久磁石と、を有する回転電機のロータであって、
各磁極部の中心軸をｄ軸、該ｄ軸に対し電気角で９０度隔てた軸をｑ軸とした場合、
軸方向から見て、
前記磁石挿入孔は、
前記ｄ軸に対して周方向一方側に形成され、
前記ｄ軸側から前記ｑ軸側に向かうにしたがって径方向外側となるように周方向に延びており、
周方向に延びる外径側壁面と、前記外径側壁面と径方向内側で対向して周方向に延びる内径側壁面と、周方向における前記ｄ軸側の端部で前記外径側壁面と前記内径側壁面とを接続するｄ軸側端部と、周方向における前記ｑ軸側の端部で前記外径側壁面と前記内径側壁面とを接続するｑ軸側端部と、を有し、
前記永久磁石は、
前記磁石挿入孔の内部において前記磁石挿入孔の前記外径側壁面と対向して周方向に延びる外径側端面と、前記磁石挿入孔の内部において前記磁石挿入孔の前記内径側壁面と対向して周方向に延びる内径側端面と、周方向における前記ｄ軸側の端部で前記外径側端面と前記内径側端面とを接続するｄ軸側端部と、周方向における前記ｑ軸側の端部で前記外径側端面と前記内径側端面とを接続するｑ軸側端部と、を有し、
前記磁石挿入孔の内部において、前記永久磁石の前記ｄ軸側端部と前記磁石挿入孔の前記ｄ軸側端部との間には、軸方向に貫通するｄ軸側空間部が形成されており、
前記磁石挿入孔の内部において、前記永久磁石の前記ｑ軸側端部と前記磁石挿入孔の前記ｑ軸側端部との間には、軸方向に貫通するｑ軸側空間部が形成されており、
前記永久磁石は、軸方向一方側の第１端部から軸方向中央側に所定距離の位置に形成された、前記ｄ軸側端部と前記ｑ軸側端部とを連通する第１連通部と、軸方向他方側の第２端部から軸方向中央側に所定距離の位置に形成された、前記ｄ軸側端部と前記ｑ軸側端部とを連通する第２連通部と、を有し、
前記ｄ軸側空間部は、前記ロータコアの軸方向一方側の第１端面で開口する第１開口部と、前記ロータコアの軸方向他方側の第２端面で開口する第２開口部と、を有し、
前記ｄ軸側空間部の前記第１開口部から前記ｄ軸側空間部に冷媒が導入され、少なくとも一部の前記冷媒は、前記第１連通部を通って前記ｑ軸側空間部に供給されて前記軸方向他方側へと流れ、前記第２連通部を通って再び前記ｄ軸側空間部に供給されて、前記ｄ軸側空間部の前記第２開口部から排出される、回転電機のロータ。 - 請求項１に記載の回転電機のロータであって、
前記第１連通部は、前記永久磁石の前記内径側端面及び前記外径側端面の少なくとも一方に形成された、前記ｄ軸側端部から前記ｑ軸側端部へと延びる溝部であり、
前記第２連通部は、前記永久磁石の前記内径側端面及び前記外径側端面の少なくとも一方に形成された、前記ｄ軸側端部から前記ｑ軸側端部へと延びる溝部である、回転電機のロータ。 - 請求項１又は２に記載の回転電機のロータであって、
前記永久磁石の前記ｄ軸側端部には、前記第１端部から前記第１連通部へと軸方向に延びる第３連通部が形成されている、回転電機のロータ。 - 請求項１～３のいずれか一項に記載の回転電機のロータであって、
前記永久磁石の前記ｑ軸側端部には、前記第１連通部から前記第２連通部へと軸方向に延びる第４連通部が形成されている、回転電機のロータ。 - 請求項１～４のいずれか一項に記載の回転電機のロータであって、
前記ロータコアの前記軸方向一方側及び前記軸方向他方側には、いずれも前記ロータコアと同一中心かつ同一径の略円環形状を有する端面板が設けられており、
前記ロータコアの軸方向端面と、前記ロータコアの前記軸方向端面と軸方向で対向する前記端面板の軸方向内側面との間には、前記ロータコアと同一中心のリング状のシール部材が設けられており、
前記ｑ軸側空間部は、前記ロータコアの前記軸方向端面において、前記シール部材に覆われている、回転電機のロータ。
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