CN110601403B - 旋转电机的转子 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种旋转电机的转子，其能够抑制运行效率的恶化，且能够适当地进行冷却。转子具备转子铁心、磁铁、以及转子轴。转子轴具备：冷却介质流路；冷却介质供给部，其设置于冷却介质流路的轴向一方侧，且将冷却介质供给到转子铁心；冷却介质排出部，其设置于冷却介质流路的轴向另一方侧，且将冷却介质返回到转子轴；以及流路分隔部，其截断冷却介质流路的轴向一方侧与另一方侧的冷却介质的流动。转子铁心具备换热室，该换热室沿周向设置多个，换热室的周向长度长于径向长度，换热室在冷却介质流路的轴向一方侧与冷却介质供给部连通，并且在冷却介质流路的轴向另一方侧与冷却介质排出部连通。

Description

旋转电机的转子
技术领域
本发明涉及一种搭载于电动车辆等中的旋转电机的转子。
背景技术
近年来，在使用旋转电机作为驱动源的混合动力车辆和EV车辆中，较大地影响旋转电机的性能的永久磁铁的温度上升已成为问题，且有效地进行冷却这已成为问题。
在专利文献1所记载的旋转电机中记载有，利用离心力将从转子轴供给到转子铁心的内部的冷却介质从转子铁心的外周侧的端面排出，从而对转子进行冷却。
另外，在专利文献2所记载的旋转电机中记载有，将从转子轴的一端侧端部流入转子轴中的冷却介质在该一端侧供给到转子铁心中，且通过在转子铁心的内部沿轴向流动而使转子冷却。然后将对转子铁心的内部进行冷却的冷却介质在转子轴的另一端侧返回到转子轴，且从转子轴的另一端侧端部排出。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2008-312343号公报
专利文献2：日本特开2008-219960号公报
然而，在专利文献1所记载的旋转电机中，旋转电机的动力的一部分被用作供给到转子的动能的同时被用作到供给到转子铁芯内部的冷却介质的动能，因此旋转电机的运行效率恶化。
另外，在专利文献2所记载的旋转电机中，截面为圆形的小的冷却介质流路沿转子铁心的周向以规定的间隔形成，因此只能够冷却冷却介质流路附近，且在周向上无法均等地冷却转子。
发明内容
本发明提供一种旋转电机的转子，其能够抑制运行效率的恶化，且能够适当地进行冷却。
第一发明的旋转电机的转子，其具备：
转子铁心；
多个磁铁，它们配置于该转子铁心；以及
转子轴，其与该转子铁心一体旋转，其中，
所述转子轴具备：
冷却介质流路，其供冷却介质流通；
冷却介质供给部，其设置于所述冷却介质流路的轴向一方侧，且将所述冷却介质从所述转子轴供给到所述转子铁心；
冷却介质排出部，其设置于所述冷却介质流路的轴向另一方侧，且将所述冷却介质从所述转子铁心返回到所述转子轴；以及
流路分隔部，其截断所述冷却介质流路的所述轴向一方侧与所述轴向另一方侧的所述冷却介质的流动，
所述转子铁心具备换热室，该换热室沿周向设置多个，
所述换热室的作为周向最大长度的周向长度长于作为径向最大长度的径向长度，
所述换热室在所述冷却介质流路的轴向一方侧与所述冷却介质供给部连通，并且在所述冷却介质流路的轴向另一方侧与所述冷却介质排出部连通。
第二发明的旋转电机的转子，其具备：
转子铁心；
多个磁铁，它们配置于该转子铁心；以及
转子轴，其与该转子铁心一体旋转，其中，
所述转子轴具备：
冷却介质流路，其供冷却介质流通；
冷却介质供给部，其设置于所述冷却介质流路的轴向一方侧，且将所述冷却介质从所述转子轴供给到所述转子铁心；
冷却介质排出部，其设置于所述冷却介质流路的轴向另一方侧，且将所述冷却介质从所述转子铁心返回到所述转子轴；以及
流路分隔部，其截断所述冷却介质流路的所述轴向一方侧与所述轴向另一方侧的所述冷却介质的流动，
所述转子铁心具备：
换热室，其沿周向设置多个；
冷却介质供给室，其沿所述周向与所述换热室离开配置；以及
冷却介质排出室，其沿所述周向与所述换热室离开配置，
所述冷却介质供给室与所述冷却介质供给部连通，并且与所述换热室连通，
所述冷却介质排出室与所述冷却介质排出部连通，并且与所述换热室连通。
发明效果
根据第一发明，供给到转子轴的冷却介质流路中的冷却介质从在冷却介质流路的轴向一方侧上设置的冷却介质供给部向换热室流动，且在换热室与转子铁心进行换热。换热后的冷却介质从换热室经由在冷却介质流路的轴向另一方侧上设置的冷却介质排出部而从转子轴排出。因此，对转子进行了冷却的冷却介质从转子轴排出，从而能够抑制动能的损失，且能够抑制旋转电机的运行效率的恶化。另外，冷却介质在以周向长度长于径向长度的方式形成的换热室与转子铁心进行换热，从而能够对周向上宽的范围进行冷却。而且，换热室沿周向设置多个，因此沿周向与换热室连接的各流路变短，且能够均等地对转子进行冷却。
根据第二发明，供给到转子轴的冷却介质流路中的冷却介质从在冷却介质流路的轴向一方侧上设置的冷却介质供给部向换热室流动，且在换热室与转子铁心进行换热。换热后的冷却介质从换热室经由在冷却介质流路的轴向另一方侧上设置的冷却介质排出部而向冷却介质流路排出。因此，从转子轴排出对转子进行了冷却的冷却介质，从而能够抑制转子的动能的损失，且能够抑制旋转电机的运行效率的下降。另外，冷却介质从冷却介质供给部向冷却介质供给室、换热室、以及冷却介质排出室沿周向流动，且向冷却介质排出部排出，因此能够对周向上宽的范围进行冷却。而且，换热室沿周向设置多个，因此各流路变短，且不仅在周向上而且在轴向上能够均等地对转子进行冷却。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的旋转电机的转子的立体图。
图2是图1的转子的概略剖视图。
图3是图2的转子的冷却介质供给流路的内部结构的说明图。
图4是图2的转子的冷却介质排出流路的内部结构的说明图。
图5A是图1的转子的主钢板的主视图。
图5B是图1的转子的供给侧专用钢板的主视图。
图5C是图1的转子的排出侧专用钢板的主视图。
图6是图1的转子的冷却作用的说明图。
图7是变形例的旋转电机的转子的概略剖视图。
附图标记说明：
10 转子；
20 转子轴；
21 冷却介质流路；
23 冷却介质供给部；
24 冷却介质排出部；
25 流路分隔部；
30 转子铁心；
42 磁极部；
50 磁铁；
61 换热室；
62 冷却介质供给室；
63 冷却介质排出室；
64 连结室；
71 主钢板；
72 供给侧专用钢板；
73 排出侧专用钢板；
81 第一流路；
82 第二流路；
83 供给侧流路；
84 排出侧流路；
L1 周向长度；
L2 径向长度；
M 冷却介质。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的旋转电机的转子的一实施方式进行说明。
如图1及图2所示，本实施方式的旋转电机的转子10具备管状的转子轴20、支承于转子轴20的转子铁心30、以及在转子铁心30的轴向(箭头A的方向)两侧上配置的一对端板40。
转子轴20以与转子铁心30一体旋转的方式构成，且具备：冷却介质流路21，其供冷却介质M流通；冷却介质供给部23，其设置于冷却介质流路21的轴向一方侧(图2中的左侧)，且将冷却介质M(低温冷却介质Mc)从转子轴20供给到转子铁心30；冷却介质排出部24，其设置于冷却介质流路21的轴向另一方侧(图2中的右侧)，且将冷却介质M(高温冷却介质Mh)从转子铁心30返回到转子轴20；以及流路分隔部25，其截断冷却介质流路21的轴向一方侧(图2中的左侧)与轴向另一方侧(图2中的右侧)的冷却介质的流动。作为冷却介质M，例如使用ATF(Automatic Transmission Fluid)，且以ATF在变速箱与马达壳之间进行循环的方式形成供给流路。
更具体地，冷却介质流路21通过中空状的转子轴20的内部空间而构成，且在转子轴20的轴向上延伸。冷却介质流路21被流路分隔部25分隔成冷却介质供给流路(图2中的左侧流路)21a和冷却介质排出流路(图2中的右侧流路)21b。冷却介质供给部23通过将转子轴20的冷却介质供给流路21a侧的管壁贯通的贯通孔而构成。冷却介质排出部24通过将转子轴20的冷却介质排出流路21b侧的管壁贯通的贯通孔而构成。冷却介质供给部23及冷却介质排出部24分别沿转子轴20的轴向(箭头A的方向)及周向(箭头B的方向)设置多个。冷却介质M从转子轴20的轴向一端20a侧供给到冷却介质流路21(冷却介质供给流路21a)内，且通过冷却介质供给部23供给到转子铁心30内之后，通过冷却介质排出部24返回到冷却介质流路21(冷却介质排出流路21b)内，且从转子轴20的轴向另一端20b侧排出。
如图3及图4所示，转子铁心30具有：外周部30a，其配设有用于埋设磁铁50的多个(在该实施方式中为24个)磁铁插入孔34；以及辐条状的内周部30b，其与转子轴20结合。在转子铁心30的中央形成轴向贯通的轴插通孔31。
磁铁插入孔34是截面为大致矩形状的孔，且由朝向转子铁心30的外径侧以大致V字形开口配置的三个磁铁插入孔34构成的组沿周向以等间隔配置有多组(在该实施方式中为八组)。另外，在转子铁心30的外周部30a中的比磁铁插入孔34靠内周部30b的位置处，沿周向以规定的间隔形成有多个(在该实施方式中为八个)减重部32。
磁铁50是例如钕磁铁等永久磁铁，由在一组磁铁插入孔34中配置的三个磁铁50构成一个磁极部42。即，在该实施方式中，在转子10上形成有八个磁极部42。
还参照图5A，在转子铁心30的内周部30b上，沿周向以等间隔设置有与外周部30a相接的多个(在该实施方式中为八个)换热室61。换热室61形成为大致扇形，且弧部分与外周部30a相接。关于换热室61，周向长度随着趋向外径侧而变长，作为周向最大长度的周向长度L1长于作为径向最大长度的径向长度L2。
以下，更详细地说明转子铁心30。
转子铁心30通过层叠多张(例如，数百张)圆环状钢板(电磁钢板)而构成。位于转子铁心30的轴向一方侧的部分，即位于冷却介质供给流路21a的径向外侧的部分包括主钢板71(图5A)的层叠体、以及设置在主钢板71(图5A)的层叠体之间的供给侧专用钢板72(图5B)。另外，位于转子铁心30的轴向另一方侧的部分，即位于冷却介质排出流路21b的径向外侧的部分包括多张主钢板71(图5A)的层叠体、以及设置在主钢板71(图5A)的层叠体之间的排出侧专用钢板73(图5C)。供给侧专用钢板72设置在冷却介质供给部23的位置。排出侧专用钢板73设置在冷却介质排出部24的位置。通过主钢板71、供给侧专用钢板72及排出侧专用钢板73这三种钢板构成转子铁心30，从而能够容易地制造及管理构成转子铁心30的钢板。
如图5A所示，主钢板71具备：换热室61，其沿周向以等间隔配置；冷却介质供给室62及冷却介质排出室63，它们在沿周向相邻的换热室61之间交替配置；以及连结室64，其在换热室61的内周侧，且在周向上配置于冷却介质供给室62与冷却介质排出室63之间。即，冷却介质供给室62在周向上与换热室61离开配置，并且冷却介质排出室63在周向上与换热室61离开配置。通过层叠多张主钢板71，从而换热室61、冷却介质供给室62、冷却介质排出室63及连结室64分别沿转子铁心30的轴向形成。
如图5B所示，供给侧专用钢板72具有将六个隔室72a～72f作为一组而沿周向配置的四组连结隔室部72h、以及与冷却介质供给部23对应的缺口部72g。供给侧专用钢板72的隔室72a配置在与主钢板71的换热室61及冷却介质排出室63重叠的位置。供给侧专用钢板72的隔室72b配置在与主钢板71的换热室61及冷却介质供给室62重叠的位置。供给侧专用钢板72的隔室72c配置在与主钢板71的换热室61及冷却介质排出室63重叠的位置。供给侧专用钢板72的隔室72d配置在与主钢板71的冷却介质排出室63重叠的位置。供给侧专用钢板72的隔室72e配置在与主钢板71的连结室64及冷却介质供给室62重叠的位置。供给侧专用钢板72的隔室72f配置在与主钢板71的连结室64及冷却介质供给室62重叠的位置。
供给侧专用钢板72的隔室72b与主钢板71的换热室61及冷却介质供给室62重叠，从而形成将冷却介质供给室62与换热室61进行连结的第一流路81。供给侧专用钢板72的隔室72a及隔室72c与主钢板71的换热室61及冷却介质排出室63重叠，从而形成将换热室61与冷却介质排出室63进行连结的第二流路82。供给侧专用钢板72的隔室72e及隔室72f与主钢板71的连结室64及冷却介质供给室62重叠，从而形成将转子轴20的冷却介质供给部23与转子铁心30的冷却介质供给室62进行连结的供给侧流路83。即，供给侧专用钢板72具备通过与主钢板71重叠而形成的第一流路81、第二流路82以及供给侧流路83。
各冷却介质供给室62经由供给侧流路83而与夹着该冷却介质供给室62在周向上相邻的冷却介质供给部23连通，并且经由第一流路81而与夹着该冷却介质供给室62配置在周向两侧的换热室61连通。
换热室61经由第一流路81而在径向外侧部分与冷却介质供给室62连通，且经由第二流路82而在径向内侧的部分与冷却介质排出室63连通。低温冷却介质Mc的比重高，因此通过离心力施加向径向外侧流动的力，由此换热室61在径向外侧部分与冷却介质供给室62连通，从而冷却介质M自然地从冷却介质供给室62向换热室61流动。由此，防止冷却介质M的逆流。另一方面，高温冷却介质Mh的比重低，因此通过离心力选择性地施加向径向内测流动的力，由此换热室61在径向内侧部分与冷却介质排出室63连通，从而冷却介质M从换热室61向冷却介质排出室63流动。
另外，各冷却介质排出室63经由第二流路82而与夹着该冷却介质排出室63配置在周向两侧的换热室61连通。
如图5C所示，排出侧专用钢板73具有将四个隔室73a～73d作为一组而沿周向配置的四组连结隔室部73f、以及与冷却介质排出部24对应的缺口部73e。排出侧专用钢板73的隔室73a配置在与主钢板71的换热室61、冷却介质排出室63及连结室64重叠的位置。排出侧专用钢板73的隔室73b配置在与主钢板71的换热室61、冷却介质排出室63及连结室64重叠的位置。排出侧专用钢板73的隔室73c配置在与主钢板71的换热室61及冷却介质供给室62重叠的位置。排出侧专用钢板73的隔室73d配置在与主钢板71的冷却介质排出室63重叠的位置。
排出侧专用钢板73的隔室73c与主钢板71的换热室61及冷却介质供给室62重叠，从而形成将冷却介质供给室62与换热室61进行连结的第一流路81。排出侧专用钢板73的隔室73a及隔室73b与主钢板71的换热室61及冷却介质排出室63重叠，从而形成将换热室61与冷却介质排出室63进行连结的第二流路82。排出侧专用钢板73的隔室73a及73b与主钢板71的冷却介质排出室63及连结室64重叠，从而形成将转子轴20的冷却介质排出部24与转子铁心30的冷却介质排出室63进行连结的排出侧流路84。即，排出侧专用钢板73具备通过与主钢板71重叠而形成的第一流路81、第二流路82以及排出侧流路84。
各冷却介质供给室62经由第一流路81而与夹着该冷却介质供给室62配置在周向两侧的换热室61连通。换热室61经由第一流路81而在径向外侧部分与冷却介质供给室62连通，且经由第二流路82而在径向内侧的部分与冷却介质排出室63连通。另外，各冷却介质排出室63经由排出侧流路84而与夹着该冷却介质排出室63在周向上相邻的冷却介质排出部24连通，并且经由第二流路82而与夹着该冷却介质排出室63配置在周向两侧的换热室61连通。
这样，配置在转子铁心30的轴向一方侧(图2中的左侧)的主钢板71的连结室64与冷却介质供给部23连通并且与冷却介质供给室62连通，且配置在轴向另一方侧(图2中的右侧)的主钢板71的连结室64与冷却介质排出部24连通并且与冷却介质排出室63连通。因此，换热室61在冷却介质流路21的轴向一方侧(图2中的左侧)与冷却介质供给部23连通，并且在冷却介质流路21的轴向另一方侧(图2中的右侧)与冷却介质排出部24连通。
另外，供给侧专用钢板72具备第一流路81、第二流路82以及供给侧流路83，并且排出侧专用钢板73具备第一流路81、第二流路82以及排出侧流路84，从而能够在轴向一方侧和轴向另一方侧使用相同的主钢板71。
接着，对转子铁心30的冷却作用进行说明。如图3所示，供给到冷却介质流路21(冷却介质供给流路21a)中的低温冷却介质M(Mc)通过冷却介质供给部23及连结室64向冷却介质供给室62流动，由此供给到换热室61。冷却介质M(Mc)主要在换热室61中与转子铁心30进行换热(参照图6的箭头HC)。如图4所示，换热后的冷却介质M(Mh)从换热室61向冷却介质排出室63流动，且从冷却介质排出室63通过连结室64及冷却介质排出部24返回到冷却介质流路21(冷却介质排出流路21b)，从转子轴20排出。这样，将对转子10进行冷却的冷却介质M(Mh)从转子轴20排出，从而能够抑制转子10的动能损失，且能够抑制具备转子10的旋转电机的运行效率的下降。
另外，冷却介质M在周向上向冷却介质供给室62、换热室61、及冷却介质排出室63流动，从而能够对转子铁心30在周向上的宽的范围进行冷却，且能够均等地对转子10进行冷却。另外，冷却介质供给部23在周向上与换热室61对应地设置有多个，因此能够将温度低的冷却介质M(Mc)沿周向均等地导入到转子铁心30内，且能够沿周向及轴向均等地对转子10进行冷却。
另外，冷却介质M在以周向长度L1长于径向长度L2的方式形成的换热室61与转子铁心30进行换热，从而能够对转子铁心30在周向上的宽的范围进行冷却。而且，换热室61沿周向设置多个，且冷却介质供给室62及冷却介质排出室63沿周向夹着换热室61设置，因此如图6所示，能够使连结换热室61与冷却介质供给室62的流路(第一流路81)及连结换热室61与冷却介质排出室63连结的流路(第二流路82)变短，且能够均等地对转子10进行冷却。
接着，参照图7对本实施方式的变形例进行说明。
在本变形例的转子10中，空气孔26设置于转子轴20的流路分隔部25上。需要说明的是，关于空气孔26以外的构成，与上述实施方式相同，因此在图7中标注同一附图标记而省略说明。
空气孔26是设置在流路分隔部25的中心，即设置在转子轴20的轴心的小孔。需要说明的是，空气孔26为了避免冷却介质M从冷却介质流路21的轴向一方侧(图2中的左侧)泄露到冷却介质流路21的轴向另一方侧(图2中的右侧)，而优选为尽量小。空气孔26可以由一个孔构成，也可以由两个以上的孔构成。
以下，对设置在流路分隔部25上的空气孔26的作用效果进行说明。
微小的空气溶解于在冷却介质流路21内流动的冷却介质中，且该空气在旋转的转子轴20内离心分离而成为气泡，且向中心推出。一旦集中在中心的空气没有去处，则就地停留。当随着时间的经过而停留的空气增加时，可能马上对冷却造成阻碍。于是，在本变形例中，在流路分隔部25的中心设置空气孔26。由此，相对于冷却介质M比重低的空气和气泡向排出侧流动，即向冷却介质流路21的轴向另一方侧(图2中的右侧)流动，从而通过溶解于冷却介质M中的空气而能够抑制冷却性能的恶化。
需要说明的是，上述实施方式能够适当进行变形、改良等。例如，在上述实施方式中，与磁极部42的数量(8个)相等数量的换热室61设置于转子铁心30，但换热室61的数量并不限定于此。可以设置比磁极部42的数量多的换热室61。
另外，流路分隔部25并不限定于冷却介质流路21的轴向中央部，也可以比轴向中央部靠冷却介质流路21的轴向一方侧(图2中的左侧)或比轴向中央部靠轴向另一方侧(图2中的右侧)配置。
在本说明书中至少记载了以下事项。需要说明的是，尽管在括弧内示出了上述实施方式中的相应构成要素等，但并不限定于此。
(1)一种旋转电机的转子(转子10)，其具备：
转子铁心(转子铁心30)；
多个磁铁(磁铁50)，它们配置于该转子铁心；以及
转子轴(转子轴20)，其与该转子铁心一体旋转，其中，
所述转子轴具备：
冷却介质流路(冷却介质流路21)，其供冷却介质(冷却介质M)流通；
冷却介质供给部(冷却介质供给部23)，其设置于所述冷却介质流路的轴向一方侧，且将所述冷却介质从所述转子轴供给到所述转子铁心；
冷却介质排出部(冷却介质排出部24)，其设置于所述冷却介质流路的轴向另一方侧，且将所述冷却介质从所述转子铁心返回到所述转子轴；以及
流路分隔部(流路分隔部25)，其截断所述冷却介质流路的所述轴向一方侧与所述轴向另一方侧的所述冷却介质的流动，
所述转子铁心具备换热室(换热室61)，该换热室沿周向设置多个，
所述换热室的作为周向最大长度的周向长度(周向长度L1)长于作为径向最大长度的径向长度(径向长度L2)，
所述换热室在所述冷却介质流路的轴向一方侧与所述冷却介质供给部连通，并且在所述冷却介质流路的轴向另一方侧与所述冷却介质排出部连通。
根据(1)，供给到冷却介质流路中的冷却介质从在冷却介质流路的轴向一方侧上设置的冷却介质供给部向换热室流动，且在换热室与转子铁心进行换热。换热后的冷却介质从换热室经由在冷却介质流路的轴向另一方侧上设置的冷却介质排出部而向冷却介质流路排出。因此，将对转子进行了冷却的冷却介质从转子轴排出，从而能够抑制转子的动能的损失，且能够抑制旋转电机的运行效率的下降。另外，冷却介质在以周向长度长于径向长度的方式形成的换热室与转子铁心进行换热，从而能够对转子铁心在周向上的宽的范围进行冷却。而且，换热室沿周向设置多个，因此能够使沿周向与换热室连接的各流路变短，且能够均等地对转子进行冷却。
(2)根据(1)所述的旋转电机的转子，其中，
所述转子铁心还具备：
冷却介质供给室(冷却介质供给室62)，其沿所述周向与所述换热室离开配置；以及
冷却介质排出室(冷却介质排出室63)，其沿所述周向与所述换热室离开配置，
所述冷却介质供给室与所述冷却介质供给部连通，并且与所述换热室连通，
所述冷却介质排出室与所述冷却介质排出部连通，并且与所述换热室连通。
根据(2)，供给到冷却介质流路中的冷却介质在周向上从冷却介质供给部向冷却介质供给室、换热室、以及冷却介质排出室流动，且再从冷却介质排出部向冷却介质流路排出。因此，能够对转子铁心在周向上的宽的范围进行冷却，且能够均等地对转子进行冷却。
(3)一种旋转电机的转子(转子10)，其具备：
转子铁心(转子铁心30)；
多个磁铁(磁铁50)，它们配置于该转子铁心；以及
转子轴(转子轴20)，其与该转子铁心一体旋转，其中，
所述转子轴具备：
冷却介质流路(冷却介质流路21)，其供冷却介质流通；
冷却介质供给部(冷却介质供给部23)，其设置于所述冷却介质流路的轴向一方侧，且将所述冷却介质从所述转子轴供给到所述转子铁心；
冷却介质排出部(冷却介质排出部24)，其设置于所述冷却介质流路的轴向另一方侧，且将所述冷却介质从所述转子铁心返回到所述转子轴；以及
流路分隔部(流路分隔部25)，其截断所述冷却介质流路的所述轴向一方侧与所述轴向另一方侧的所述冷却介质的流动，
所述转子铁心具备：
换热室(换热室61)，其沿周向设置多个；
冷却介质供给室(冷却介质供给室62)，其沿所述周向与所述换热室离开配置；以及
冷却介质排出室(冷却介质排出室63)，其沿所述周向与所述换热室离开配置，
所述冷却介质供给室与所述冷却介质供给部连通，并且与所述换热室连通，
所述冷却介质排出室与所述冷却介质排出部连通，并且与所述换热室连通。
根据(3)，供给到转子轴的冷却介质流路中的冷却介质从在冷却介质流路的轴向一方侧上设置的冷却介质供给部向换热室流动，且在换热室与转子铁心进行换热。换热后的冷却介质从换热室经由在冷却介质流路的轴向另一方侧上设置的冷却介质排出部而向冷却介质流路排出。因此，将对转子进行了冷却的冷却介质从转子轴排出，从而能够抑制转子的动能的损失，且能够抑制旋转电机的运行效率的下降。另外，冷却介质在周向上从冷却介质供给部向冷却介质供给室、换热室、以及冷却介质排出室流动，且向冷却介质排出部排出，因此能够对周向上宽的范围进行冷却。而且，换热室沿周向设置多个，因此各流路变短，且不仅在周向上而且在轴向上能够均等地对转子进行冷却。
(4)根据(2)或(3)所述的旋转电机的转子，其中，
所述换热室在径向外侧部分与所述冷却介质供给室连通，且在径向内侧部分与所述冷却介质排出室连通。
根据(4)，低温冷却介质的比重高，因此通过离心力施加向径向外侧流动的力，由此换热室在径向外侧部分与冷却介质供给室连通，从而冷却介质自然地从冷却介质供给室向换热室流动，且防止逆流。另一方面，高温冷却介质的比重低，因此选择性地施加向径向内测流动的力，由此换热室在径向内侧的部分与冷却介质排出室连通，从而冷却介质从换热室向冷却介质排出室流动，且防止逆流。
(5)根据(2)至(4)中任一项所述的旋转电机的转子，其中，
所述冷却介质供给室与夹着该冷却介质供给室而配置在所述周向两侧的所述换热室连通，
所述冷却介质排出室与夹着该冷却介质排出室而配置在所述周向两侧的所述换热室连通。
根据(5)，在夹着冷却介质供给室而配置在周向两侧的换热室之间共用冷却介质供给室，在夹着冷却介质排出室而配置在周向两侧的换热室之间共用冷却介质排出室，从而能够简易地制造转子铁心。
(6)根据(2)至(5)中任一项所述的旋转电机的转子，其中，
所述转子铁心通过层叠多个钢板而构成，
所述转子铁心还具有连结室(连结室64)，
配置在所述轴向一方侧的所述钢板的所述连结室与所述冷却介质供给部连通并且与所述冷却介质供给室连通，
配置在所述轴向另一方侧的所述钢板的所述连结室与所述冷却介质排出部连通并且与所述冷却介质排出室连通。
根据(6)，配置在转子铁心的轴向一方侧的钢板的连结室与冷却介质供给部连通并且与冷却介质供给室连通，配置在轴向另一方侧的钢板的连结室与冷却介质排出部连通并且与冷却介质排出室连通，因此能够在轴向一方侧和轴向另一方侧使用相同的钢板。
(7)根据(6)所述的旋转电机的转子，其中，
所述转子铁心包括：
主钢板(主钢板71)，其具备所述冷却介质供给室、所述换热室、所述冷却介质排出室、以及所述连结室；
供给侧专用钢板(供给侧专用钢板72)，其具备将所述冷却介质供给室与所述换热室进行连结的第一流路(第一流路81)、将所述换热室与所述冷却介质排出室进行连结的第二流路(第二流路82)、以及将所述冷却介质供给部与所述冷却介质供给室进行连结的供给侧流路(供给侧流路83)：
排出侧专用钢板(排出侧专用钢板73)，其具备所述第一流路、所述第二流路、以及将所述冷却介质排出部与所述冷却介质排出室进行连结的排出侧流路(排出侧流路84)。
根据(7)，转子铁心能够包括主钢板、供给侧专用钢板、及排出侧专用钢板这三种钢板，因此能够容易地进行钢板的制造及管理。
(8)根据(1)至(7)中任一项所述的旋转电机的转子，其中，
所述冷却介质供给部在所述冷却介质流路的轴向一方侧沿所述轴向及所述周向设置多个。
根据(8)，能够将冷却介质沿周向及轴向均等地导入转子铁心内，且能够沿周向及轴向均等地对转子进行冷却。
(9)根据(1)至(8)中任一项所述的旋转电机的转子，其中，
在所述转子上设置有多个磁极部(磁极部42)，该磁极部由至少一个所述磁铁构成，
所述多个换热室在所述周向上以等间隔配置，
所述换热室的数量为所述磁极部的数量以上。
根据(9)，换热室的数量为磁极部的数量以上，从而能够适当地对作为发热体的磁铁进行冷却。
(10)根据(1)至(9)中任一项所述的旋转电机的转子，其中，
在所述流路分隔部上设置有空气孔(空气孔26)。
根据(10)，在流路分隔部上设置有空气孔，因此能够抑制冷却性能因溶解在冷却介质M中的空气停留在流路分隔部中而恶化的情况。

Claims (23)

1.一种旋转电机的转子，其具备：
转子铁心；
多个磁铁，它们配置于该转子铁心；以及
转子轴，其与该转子铁心一体旋转，其中，
所述转子轴具备：
冷却介质流路，其供冷却介质流通；
冷却介质供给部，其设置于所述冷却介质流路的轴向一方侧，且将所述冷却介质从所述转子轴供给到所述转子铁心；
冷却介质排出部，其设置于所述冷却介质流路的轴向另一方侧，且将所述冷却介质从所述转子铁心返回到所述转子轴；以及
流路分隔部，其截断所述冷却介质流路的所述轴向一方侧与所述轴向另一方侧的所述冷却介质的流动，
所述转子铁心具备换热室，该换热室沿周向设置多个，
所述换热室的作为周向最大长度的周向长度长于作为径向最大长度的径向长度，
所述换热室在所述冷却介质流路的轴向一方侧与所述冷却介质供给部连通，并且在所述冷却介质流路的轴向另一方侧与所述冷却介质排出部连通。
2.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其中，
所述转子铁心还具备：
冷却介质供给室，其沿所述周向与所述换热室离开配置；以及
冷却介质排出室，其沿所述周向与所述换热室离开配置，
所述冷却介质供给室与所述冷却介质供给部连通，并且与所述换热室连通，
所述冷却介质排出室与所述冷却介质排出部连通，并且与所述换热室连通。
3.一种旋转电机的转子，其具备：
转子铁心；
多个磁铁，它们配置于该转子铁心；以及
转子轴，其与该转子铁心一体旋转，其中，
所述转子轴具备：
冷却介质流路，其供冷却介质流通；
冷却介质供给部，其设置于所述冷却介质流路的轴向一方侧，且将所述冷却介质从所述转子轴供给到所述转子铁心；
冷却介质排出部，其设置于所述冷却介质流路的轴向另一方侧，且将所述冷却介质从所述转子铁心返回到所述转子轴；以及
流路分隔部，其截断所述冷却介质流路的所述轴向一方侧与所述轴向另一方侧的所述冷却介质的流动，
所述转子铁心具备：
换热室，其沿周向设置多个；
冷却介质供给室，其沿所述周向与所述换热室离开配置；以及
冷却介质排出室，其沿所述周向与所述换热室离开配置，
所述冷却介质供给室与所述冷却介质供给部连通，并且与所述换热室连通，
所述冷却介质排出室与所述冷却介质排出部连通，并且与所述换热室连通。
4.根据权利要求2所述的旋转电机的转子，其中，
所述换热室在径向外侧部分与所述冷却介质供给室连通，且在径向内侧部分与所述冷却介质排出室连通。
5.根据权利要求3所述的旋转电机的转子，其中，
所述换热室在径向外侧部分与所述冷却介质供给室连通，且在径向内侧部分与所述冷却介质排出室连通。
6.根据权利要求2所述的旋转电机的转子，其中，
所述冷却介质供给室与夹着该冷却介质供给室而配置在所述周向两侧的所述换热室连通，
所述冷却介质排出室与夹着该冷却介质排出室而配置在所述周向两侧的所述换热室连通。
7.根据权利要求3所述的旋转电机的转子，其中，
所述冷却介质供给室与夹着该冷却介质供给室而配置在所述周向两侧的所述换热室连通，
所述冷却介质排出室与夹着该冷却介质排出室而配置在所述周向两侧的所述换热室连通。
8.根据权利要求4所述的旋转电机的转子，其中，
所述冷却介质供给室与夹着该冷却介质供给室而配置在所述周向两侧的所述换热室连通，
所述冷却介质排出室与夹着该冷却介质排出室而配置在所述周向两侧的所述换热室连通。
9.根据权利要求2所述的旋转电机的转子，其中，
所述转子铁心通过层叠多个钢板而构成，
所述转子铁心还具有连结室，
配置在所述轴向一方侧的所述钢板的所述连结室与所述冷却介质供给部连通并且与所述冷却介质供给室连通，
配置在所述轴向另一方侧的所述钢板的所述连结室与所述冷却介质排出部连通并且与所述冷却介质排出室连通。
10.根据权利要求3所述的旋转电机的转子，其中，
所述转子铁心通过层叠多个钢板而构成，
所述转子铁心还具有连结室，
配置在所述轴向一方侧的所述钢板的所述连结室与所述冷却介质供给部连通并且与所述冷却介质供给室连通，
配置在所述轴向另一方侧的所述钢板的所述连结室与所述冷却介质排出部连通并且与所述冷却介质排出室连通。
11.根据权利要求4所述的旋转电机的转子，其中，
所述转子铁心通过层叠多个钢板而构成，
所述转子铁心还具有连结室，
配置在所述轴向一方侧的所述钢板的所述连结室与所述冷却介质供给部连通并且与所述冷却介质供给室连通，
配置在所述轴向另一方侧的所述钢板的所述连结室与所述冷却介质排出部连通并且与所述冷却介质排出室连通。
12.根据权利要求5所述的旋转电机的转子，其中，
所述转子铁心通过层叠多个钢板而构成，
所述转子铁心还具有连结室，
配置在所述轴向一方侧的所述钢板的所述连结室与所述冷却介质供给部连通并且与所述冷却介质供给室连通，
配置在所述轴向另一方侧的所述钢板的所述连结室与所述冷却介质排出部连通并且与所述冷却介质排出室连通。
13.根据权利要求9所述的旋转电机的转子，其中，
所述转子铁心包括：
主钢板，其具备所述冷却介质供给室、所述换热室、所述冷却介质排出室、以及所述连结室；
供给侧专用钢板，其具备将所述冷却介质供给室与所述换热室进行连结的第一流路、将所述换热室与所述冷却介质排出室进行连结的第二流路、以及将所述冷却介质供给部与所述冷却介质供给室进行连结的供给侧流路；
排出侧专用钢板，其具备所述第一流路、所述第二流路、以及将所述冷却介质排出部与所述冷却介质排出室进行连结的排出侧流路。
14.根据权利要求10所述的旋转电机的转子，其中，
所述转子铁心包括：
主钢板，其具备所述冷却介质供给室、所述换热室、所述冷却介质排出室、以及所述连结室；
供给侧专用钢板，其具备将所述冷却介质供给室与所述换热室进行连结的第一流路、将所述换热室与所述冷却介质排出室进行连结的第二流路、以及将所述冷却介质供给部与所述冷却介质供给室进行连结的供给侧流路；
排出侧专用钢板，其具备所述第一流路、所述第二流路、以及将所述冷却介质排出部与所述冷却介质排出室进行连结的排出侧流路。
15.根据权利要求11所述的旋转电机的转子，其中，
所述转子铁心包括：
主钢板，其具备所述冷却介质供给室、所述换热室、所述冷却介质排出室、以及所述连结室；
供给侧专用钢板，其具备将所述冷却介质供给室与所述换热室进行连结的第一流路、将所述换热室与所述冷却介质排出室进行连结的第二流路、以及将所述冷却介质供给部与所述冷却介质供给室进行连结的供给侧流路；
排出侧专用钢板，其具备所述第一流路、所述第二流路、以及将所述冷却介质排出部与所述冷却介质排出室进行连结的排出侧流路。
16.根据权利要求12所述的旋转电机的转子，其中，
所述转子铁心包括：
主钢板，其具备所述冷却介质供给室、所述换热室、所述冷却介质排出室、以及所述连结室；
供给侧专用钢板，其具备将所述冷却介质供给室与所述换热室进行连结的第一流路、将所述换热室与所述冷却介质排出室进行连结的第二流路、以及将所述冷却介质供给部与所述冷却介质供给室进行连结的供给侧流路；
排出侧专用钢板，其具备所述第一流路、所述第二流路、以及将所述冷却介质排出部与所述冷却介质排出室进行连结的排出侧流路。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的旋转电机的转子，其中，
所述冷却介质供给部在所述冷却介质流路的轴向一方侧沿所述轴向及所述周向设置多个。
18.根据权利要求1至16中任一项所述的旋转电机的转子，其中，
在所述转子上设置有多个磁极部，该磁极部由至少一个所述磁铁构成，
所述多个换热室在所述周向上以等间隔配置，
所述换热室的数量为所述磁极部的数量以上。
19.根据权利要求17所述的旋转电机的转子，其中，
在所述转子上设置有多个磁极部，该磁极部由至少一个所述磁铁构成，
所述多个换热室在所述周向上以等间隔配置，
所述换热室的数量为所述磁极部的数量以上。
20.根据权利要求1至16中任一项所述的旋转电机的转子，其中，
在所述流路分隔部上设置有空气孔。
21.根据权利要求17所述的旋转电机的转子，其中，
在所述流路分隔部上设置有空气孔。
22.根据权利要求18所述的旋转电机的转子，其中，
在所述流路分隔部上设置有空气孔。
23.根据权利要求19所述的旋转电机的转子，其中，
在所述流路分隔部上设置有空气孔。
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