JP2009232557A - 永久磁石式回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】回転子における機械強度の低下を抑制するとともに、永久磁石を冷却することができ、永久磁石の磁気特性が低下することを抑制することができる永久磁石式回転電機を提供すること。
【解決手段】ロータコアには、永久磁石を冷却するための液冷媒が流れる磁石冷却用冷媒流路としてのフラックスバリア２２が形成されている。一方の端板１７ａのロータコアと対向する面には、回転軸１８に形成された回転軸内冷媒流路２５を介して供給される液冷媒をフラックスバリア２２内へ案内する案内溝２９が各挿通孔に対応してそれぞれ形成されている。また、他方の端板１７ｂには、フラックスバリア２２内を流れた液冷媒をロータコアの外部へ排出するための排出孔３０が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数個の永久磁石がロータコア内に設けられた回転子を有する永久磁石式回転電機に関する。

一般に、永久磁石式回転電機は、回転子が回転することで永久磁石の温度が上昇する。永久磁石は、温度が上昇することにより永久磁石の磁気特性の低下及び永久磁石が減磁しやすく、トルクの低下が起こりやすい。この種の永久磁石式回転電機の冷却構造としては、例えば、特許文献１のようなものがある。特許文献１の永久磁石式回転電機は、回転子を構成する複数の電磁鋼板に径方向に延びる切欠を形成し、これらの電磁鋼板を９０°ずつ位相をずらして積層することで放射状に延びる冷却油路を構成している。さらに、永久磁石の幅方向の両端部にそれぞれ連続する状態で形成された永久磁石支持孔に冷却油路を連通させている。そして、回転軸の内部を通して供給した冷却油路内の冷却油を遠心力で付勢して径方向外側に流し、冷却油によって永久磁石を冷却している。
特開２００６−６７７７７号公報

しかしながら、特許文献１の永久磁石式回転電機は、回転子を構成する複数の電磁鋼板に径方向に延びる切欠を形成しているため、回転子における機械強度が低下するだけでなく、電磁鋼板の占積率が低下することで、回転電機の性能（効率）が低下する虞がある。

本発明の目的は、回転子における機械強度の低下を抑制するとともに、永久磁石を冷却することができ、永久磁石の磁気特性が低下することを抑制することができる永久磁石式回転電機を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、強磁性材製のロータコアの軸方向に延びるように複数の永久磁石が前記ロータコア内に収容されるとともに、前記ロータコアの両端に端板が設けられ、前記ロータコアが前記端板と共に回転軸に対して一体的に回転する回転子を有する永久磁石式回転電機であって、前記ロータコアには、前記永久磁石を冷却するための冷媒が流れる磁石冷却用冷媒流路が形成され、一方の端板の前記ロータコアと対向する面には、前記回転軸に形成された回転軸内冷媒流路を介して供給される冷媒を前記磁石冷却用冷媒流路内へ案内する案内溝が形成されるとともに、他方の端板には、前記磁石冷却用冷媒流路内を流れた冷媒を前記ロータコア外部へ排出するための排出孔が形成されていることを要旨とする。

この発明では、回転軸に供給された冷媒は、回転子の回転時に、冷媒に作用する遠心力により、回転軸内冷媒流路を介して一方の端板の案内溝に供給されるとともに案内溝を経て磁石冷却用冷媒流路内へ供給される。そして、磁石冷却用冷媒流路内を流れた冷媒は他方の端板の排出孔からロータコア外部へ排出される。したがって、回転軸に供給される冷媒を磁石冷却用冷媒流路内へ案内する通路を、ロータコアを構成する磁性板の一部を切り欠いて径方向に延びるように形成する必要がない。よって、回転子における機械強度の低下を抑制するとともに、永久磁石を冷却することができ、永久磁石の磁気特性が低下することを抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記磁石冷却用冷媒流路には、前記冷媒を貯留可能な貯留部を備えていることを要旨とする。
この発明では、回転軸内冷媒流路には、冷媒を貯留可能な貯留部を備えているため、回転軸内冷媒流路への冷媒の供給に変動があっても、冷媒が案内溝に円滑に流入することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記磁石冷却用冷媒流路は、前記永久磁石の幅方向の端面側に形成され、前記磁石冷却用冷媒流路には、液冷媒流量を確保しつつ、前記永久磁石を固定する固定部材が配設されていることを要旨とする。

ここで、「永久磁石の幅方向」とは、ロータコアの軸方向と直交し、かつ、ロータコアの半径方向と直交する方向をいう。
この発明では、磁石冷却用冷媒流路がフラックスバリアとしても機能するため、磁石冷却用冷媒流路とフラックスバリアとを独立に形成する場合に比較して、ロータコアの占積率の低下を抑制することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の発明において、前記案内溝は、少なくとも２個の前記永久磁石に対応し、前記磁石冷却用冷媒流路に連通する状態で形成されるとともに、前記冷媒を一時的に貯留可能な貯留部を備えていることを要旨とする。

この発明では、案内溝は少なくとも２個の永久磁石に対応するとともに、磁石冷却用冷媒流路に連通し、かつ冷媒を一時的に貯留可能な貯留部を備えているため、各磁石冷却用冷媒流路への冷媒の分配が均等になり易い。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記磁石冷却用冷媒流路が前記各永久磁石に対して少なくとも前記永久磁石の幅方向の両側に形成されるとともに、一対の前記端板には、前記案内溝及び前記排出孔がそれぞれ形成され、一方の端板の前記案内溝は他方の端板の前記排出孔と連通するとともに、他方の端板の前記案内溝は一方の端板の前記排出孔と連通することを要旨とする。

この発明では、各永久磁石の両側に形成された磁石冷却用冷媒流路のうちの一方の磁石冷却用冷媒流路は、冷媒が一対の端板の一方から他方に向かって流れ、他方の磁石冷却用冷媒流路は、冷媒が一対の端板の他方から一方に向かって流れる。したがって、冷媒が一対の端板の一方から他方に向かって流れる場合に比較して、永久磁石全体を均等に冷却することができる。

この発明によれば、回転子における機械強度の低下を抑制するとともに、永久磁石を冷却することができ、永久磁石の磁気特性が低下することを抑制することができる。

（第１実施形態）
以下、本発明を電動機に具体化した第１実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
図１（ａ）に示すように、回転電機としての電動機１０は、略筒状の本体部１１ａと、その開口部を覆う蓋部１１ｂとからなるハウジング１１を有し、ハウジング１１の内周面に、固定子（ステータ）１２が固定されている。固定子１２は、円筒状で内側に複数のティース１３が等間隔で設けられている。ティース１３にはコイル（巻線）１４が巻かれている。なお、コイル１４はコイルエンドのみ図示されている。コイル１４の巻き付け方法は分布巻であっても集中巻であってもよい。

固定子１２の内側には、回転子（ロータ）１５が配置されている。回転子１５は、強磁性材製の磁性板としての円板状の電磁鋼板が複数枚積層されるとともに、両端に円板状の端板１７ａ，１７ｂが設けられたロータコア１６と、ロータコア１６の中心に貫挿された回転軸１８とを備えている。なお、図示の都合上、電磁鋼板一枚ごとの図示は省略している。電磁鋼板同士及び両端板１７ａ，１７ｂは、必要に応じて接着剤等で一体固着されている。そして、回転軸１８は、ハウジング１１の両蓋部１１ｂの略中央に固定された軸受け１９を介して、ハウジング１１に対して回転可能に支持されている。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、ロータコア１６には、複数の挿通孔２０が形成されている。挿通孔２０は、ロータコア１６の一方の端面１６ａから他方の端面１６ｂまで延びるように貫通して形成されるとともに、ロータコア１６の周方向に所定の間隔を置いて複数（本実施形態では４箇所）形成されている。各挿通孔２０には、永久磁石２１が挿入されている。本実施形態では、各永久磁石２１は、断面矩形の平板状に形成されている。永久磁石２１は、ロータコア１６の一方の端面１６ａから他方の端面１６ｂまで延びるように挿通孔２０内に挿入されるとともに、永久磁石２１の幅方向（永久磁石２１の短手方向）が、ロータコア１６の半径方向と直交する方向に延びる状態で配置されている。

ロータコア１６には、挿通孔２０の幅方向の各端部にそれぞれ連続する状態で磁石冷却用冷媒流路としても機能するフラックスバリア２２が形成されている。フラックスバリア２２は、ロータコア１６の一方の端面１６ａから他方の端面１６ｂまで延びるように形成されている。フラックスバリア２２は、断面三角形状をしている。

フラックスバリア２２には、非磁性材からなる固定部材２３が設けられている。固定部材２３は、ロータコア１６の一方の端面１６ａから他方の端面１６ｂまで延びるようにフラックスバリア２２に貫挿されている。固定部材２３は、図１（ｂ）の部分拡大図で示すように、ばね作用を有するように板材が略三角形状に屈曲されて形成されるとともに、フラックスバリア２２に流れる液冷媒（冷媒）流量を確保しつつ、永久磁石２１の幅方向の移動を規制している。

回転軸１８は、中間部が大径に形成されるとともに、大径部においてロータコア１６及び両端板１７ａ，１７ｂを支持している。回転軸１８には、液冷媒が供給される回転軸内冷媒流路２５が軸方向に延びるように形成されている。回転軸内冷媒流路２５は、一端が他方の端板１７ｂ側の小径部端面において開口し、他端が大径部の一方の端板１７ａと対応する位置まで延びるように形成されている。回転軸内冷媒流路２５は、大径部と対応する部分の径が大きく形成されて、液冷媒を貯留可能な貯留部２５ａを構成している。また、回転軸１８には、一方の端板１７ａと対応する部分に貯留部２５ａに連通する連通孔２８が回転軸１８の径方向に延びるように、周方向に等間隔で４本形成されている。

図１（ａ）に示すように、ハウジング１１の底部には、液冷媒が滞留される滞留部２４が形成されている。ハウジング１１には、一端が滞留部２４内の液冷媒を吸込み可能な位置に固定された管路２７ａが蓋部１１ｂを貫通する状態で設けられ、滞留部２４内の液冷媒は、図示しない液冷媒汲み上げ手段により管路２７ａを介して汲み上げられる。そして、回転軸内冷媒流路２５に連通される管路２７ｂを介して、回転軸内冷媒流路２５に供給されるようになっている。管路２７ｂの一端は、回転軸１８の回転軸内冷媒流路２５の開口に挿入されるとともに、回転軸１８は管路２７ｂの外周面と摺動可能になっている。管路２７ａ及び管路２７ｂとしてパイプが使用されている。

次に、両端板１７ａ，１７ｂについて詳述する。図２（ａ）に示すように、一方の端板１７ａのロータコア１６と対向する面には、回転軸１８に供給された液冷媒をフラックスバリア２２内へ案内する案内溝２９が形成されている。案内溝２９は、環状に形成された貯留部としての第２案内溝２９ｂと、第２案内溝２９ｂより内側において第２案内溝２９ｂ及び連通孔２８に連通する第１案内溝２９ａと、第２案内溝２９ｂ及びフラックスバリア２２に連通する第３案内溝２９ｃとを備えている。第１案内溝２９ａは連通孔２８と同じ４個、周方向に等間隔で端板１７ａの径方向に延びるように形成されている。第３案内溝２９ｃは、フラックスバリア２２と同じ８個設けられ、各第３案内溝２９ｃの一端がフラックスバリア２２と対向する状態で端板１７ａの径方向に延びるようにそれぞれ形成されている。各第３案内溝２９ｃは一端にフラックスバリア２２の端部より一回り大きな円形の流出部２９ｄが形成されている。即ち、本実施形態では、案内溝２９は、液冷媒を一時的に貯留可能な貯留部としての第２案内溝２９ｂを備えるとともに、全ての永久磁石２１に対応するフラックスバリア２２に連通するように構成されている。

図２（ｂ）に示すように、他方の端板１７ｂには、フラックスバリア２２内を流れた液冷媒をロータコア１６の外部へ排出するための排出孔３０が複数形成されている。排出孔３０は、各永久磁石２１に対応するフラックスバリア２２と対向する位置にそれぞれ形成されるとともに、フラックスバリア２２と連通している。排出孔３０は流出部２９ｄと同じ大きさの円形に形成されている。

次に、電動機１０の作用について説明する。電動機１０が負荷状態で駆動される場合は、固定子１２のコイル１４に電流が供給されて固定子１２に回転磁界が発生し、回転子１５に回転磁界が作用する。そして、回転磁界と永久磁石２１との間の磁気的な吸引力及び反発力により回転子１５が回転磁界と同期して回転する。

回転子１５が高速で回転すると回転時に回転子１５に作用する鎖交磁束の変化が大きくなり、回転子１５内に渦電流が発生する。渦電流は電磁鋼板の部分及び永久磁石２１の部分で発生し、ロータコア１６及び永久磁石２１が発熱する。発生した熱は、ロータコア１６の周囲や、ロータコア１６と接触する両端板１７ａ，１７ｂを介して放熱される。しかし、前記放熱だけでは永久磁石２１の冷却効果が不十分である。

電動機１０が駆動されると、液冷媒汲み上げ手段によって、滞留部２４に存在する液冷媒が管路２７ａを介して滞留部２４から汲み上げられ、管路２７ｂを介して回転軸内冷媒流路２５に供給される。回転軸内冷媒流路２５に供給された液冷媒は、貯留部２５ａに一時貯留される。貯留部２５ａに貯留された液冷媒は、図３（ａ），（ｂ）に示す矢印の方向のように、回転軸１８の回転に伴う遠心力により、各連通孔２８へ流入する。各連通孔２８へ流入した液冷媒は、第１案内溝２９ａを介して、第２案内溝２９ｂへ流入する。第２案内溝２９ｂへ流入した液冷媒は、第２案内溝２９ｂ全体に行き渡るように一時的に貯留されるとともに、遠心力により第２案内溝２９ｂから各第３案内溝２９ｃに流入する。

また、各第３案内溝２９ｃに流入した液冷媒は、各流出部２９ｄに向かって流れるとともに、各流出部２９ｄからフラックスバリア２２へ流出する。フラックスバリア２２内へ流入した液冷媒は、ロータコア１６の一方の端面１６ａから他方の端面１６ｂに向かってフラックスバリア２２内を流れるとともに、永久磁石２１を冷却する。永久磁石２１を冷却し、ロータコア１６の他方の端面１６ｂまで達した液冷媒は、排出孔３０を介してロータコア１６の外部へ排出され、滞留部２４へ戻る。

この第１実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）一方の端板１７ａのロータコア１６と対向する面には、回転軸１８に形成された回転軸内冷媒流路２５を介して供給される液冷媒をフラックスバリア２２内へ案内する案内溝２９が各挿通孔２０に対応してそれぞれ形成されている。また、他方の端板１７ｂには、フラックスバリア２２内を流れた液冷媒をロータコア１６の外部へ排出するための排出孔３０が形成されている。よって、回転軸１８に供給される液冷媒をフラックスバリア２２内へ案内する通路を、ロータコア１６を構成する電磁鋼板の一部を切り欠いて径方向に延びるように形成する必要がない。したがって、回転子１５における機械強度の低下を抑制するとともに、永久磁石２１を冷却することができ、永久磁石２１の磁気特性が低下することを抑制することができる。

（２）回転軸内冷媒流路２５には、液冷媒を貯留可能な貯留部２５ａを備えている。よって、回転軸内冷媒流路２５への液冷媒の供給に変動があっても、液冷媒が案内溝２９に円滑に流入することができる。

（３）磁石冷却用冷媒流路は、永久磁石２１の幅方向の端面側に形成されてフラックスバリア２２としても機能し、フラックスバリア２２には、液冷媒流量を確保しつつ、永久磁石２１を固定する固定部材２３が配設されている。よって、磁石冷却用冷媒流路がフラックスバリア２２としても機能するため、磁石冷却用冷媒流路とフラックスバリアとを独立に形成する場合と比較して、ロータコア１６の占積率の低下を抑制することができる。その結果、電動機１０の性能（効率）低下を抑制することができる。

（４）案内溝２９は、少なくとも２個の永久磁石２１に対応するフラックスバリア２２に連通する状態で形成されるとともに、液冷媒を一時的に貯留可能な貯留部としての第２案内溝２９ｂを備えている。よって、各フラックスバリア２２への液冷媒の分配が均等になり易い。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図４を用いて説明する。第１実施形態においては、各永久磁石２１を冷却する液冷媒が一方の端板１７ａから他方の端板１７ｂ側へ流れる構成であった。しかし、本実施形態では、挿通孔２０の幅方向の各端部にそれぞれ連続する状態で形成されるフラックスバリア２２の一方は、液冷媒が一方の端板１７ａから他方の端板１７ｂ側へ流れ、フラックスバリア２２の他方は、液冷媒が他方の端板１７ｂ側から一方の端板１７ａ側へ流れる構成になっている点が第１実施形態と異なる。なお、図４において、第１実施形態の図１〜図３に付した符号と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示し、その重複する説明を省略する。

図４（ａ）に示すように、一方の端板１７ａには、回転軸１８に供給された液冷媒をフラックスバリア２２の一方へ案内する案内溝５１が形成されている。案内溝５１は、第１案内溝２９ａ及び第２案内溝２９ｂと、第２案内溝２９ｂ及びフラックスバリア２２の一方に連通する第３案内溝５１ｃとを備えている。第３案内溝５１ｃは、フラックスバリア２２の一方と同じ４個設けられ、各第３案内溝５１ｃの一端がフラックスバリア２２の一方と対向する状態で端板１７ａの径方向に延びるようにそれぞれ形成されている。各第３案内溝５１ｃは一端にフラックスバリア２２の一方の端部より一回り大きな円形の流出部５１ｄが形成されている。

また、一方の端板１７ａには、フラックスバリア２２の他方を流れた液冷媒をロータコア１６の外部へ排出するための円形の排出孔５２が複数形成されている。排出孔５２は、各永久磁石２１に対応するフラックスバリア２２の他方と対向する位置にそれぞれ形成されるとともに、フラックスバリア２２の他方と連通している。

図４（ｂ）に示すように、回転軸１８には、他方の端板１７ｂと対応する部分に貯留部２５ａに連通する連通孔６０が回転軸１８の径方向に延びるように、周方向に等間隔で４本形成されている。他方の端板１７ｂには、回転軸１８に供給された液冷媒をフラックスバリア２２の他方へ案内する案内溝６１が形成されている。案内溝６１は、一端が連通孔６０に連通するとともに径方向に延びる第１案内溝６１ａと、第１案内溝６１ａより外側で環状に形成されて第１案内溝６１ａに連通する第２案内溝６１ｂと、第２案内溝６１ｂ及びフラックスバリア２２の他方と連通する第３案内溝６１ｃとを備えている。第３案内溝６１ｃは、フラックスバリア２２の他方と同じ４個設けられ、各第３案内溝６１ｃの一端がフラックスバリア２２の他方と対向する状態で端板１７ｂの径方向に延びるようにそれぞれ形成されている。各第３案内溝６１ｃは一端にフラックスバリア２２の他方の端部より一回り大きな円形の流出部６１ｄが形成されている。

また、他方の端板１７ｂには、フラックスバリア２２の一方を流れた液冷媒をロータコア１６の外部へ排出するための円形の排出孔６２が複数形成されている。排出孔６２は、各永久磁石２１に対応するフラックスバリア２２の一方と対向する位置にそれぞれ形成されるとともに、フラックスバリア２２の一方と連通している。

この第２実施形態では、第１実施形態の（１）〜（４）に対応する効果を得ることができるとともに、以下の効果を得ることができる。
（５）液冷媒が各永久磁石２１に対して一方から他方側に向かってのみ流れる構成では、各永久磁石２１は液冷媒の上流側と対応する部分が冷却されやすくなる。しかし、ロータコア１６には、フラックスバリア２２が永久磁石２１に対して少なくともその幅方向の両側に形成されるとともに、一対の端板１７ａ,１７ｂには、案内溝５１,６１及び排出孔５２,６２がそれぞれ形成されている。よって、各永久磁石２１の両側に形成されたフラックスバリア２２のうちの一方は、液冷媒が一方の端板１７ａから他方の端板１７ｂに向かって流れ、フラックスバリア２２の他方は、液冷媒が他方の端板１７ｂから一方の端板１７ａに向かって流れる。したがって、液冷媒が一対の端板１７ａ，１７ｂの一方から他方に向かって流れる場合に比較して、永久磁石２１全体を均等に冷却することができる。

なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 電動機１０を回転軸１８が重力方向に沿って延びる状態に配置して使用してもよい。例えば、図５に示すように、電動機１０は、一方の蓋部１１ｂが上壁となるとともに、他方の蓋部１１ｂを下壁となるように配置される。ハウジング１１内における他方の蓋部１１ｂ側には、液冷媒が一時滞留する滞留部７１が存在する。ハウジング１１には、一端が滞留部７１内の液冷媒を吸込み可能な位置に固定された管路２７ａが本体部１１ａを貫通する状態で設けられ、滞留部７１内の液冷媒は、液冷媒汲み上げ手段により管路２７ａを介して汲み上げられる。そして、回転軸内冷媒流路２５に連通される管路２７ｂを介して、回転軸内冷媒流路２５に供給されるようになっている。回転軸１８は、回転軸内冷媒流路２５の閉塞している端側が下側になるように配置される。ロータコア１６は、一方の蓋部１１ｂ側の一方の端板７５ａと、他方の蓋部１１ｂ側の他方の端板７５ｂとで挟持されている。回転軸１８には、一方の端板７５ａと対応する部分に貯留部２５ａに連通する連通孔２８が回転軸１８の径方向に延びるように、周方向に等間隔で４本形成されている。また、一方の端板７５ａには、上記実施形態で説明した案内溝２９が形成され、他方の端板７５ｂには、上記実施形態で説明した排出孔３０が形成されている。

この状態で、電動機１０が駆動されると、液冷媒汲み上げ手段によって、滞留部７１に存在する液冷媒が管路２７ａを介して滞留部７１から汲み上げられ、管路２７ｂを介して回転軸内冷媒流路２５に供給される。回転軸内冷媒流路２５に供給された液冷媒は、貯留部２５ａに一時貯留される。貯留部２５ａに貯留される液冷媒の貯留量が、連通孔２８から流出可能な量に達すると、連通孔２８から案内溝２９へ流出する。連通孔２８へ流入した液冷媒は、上記実施形態で説明したように、案内溝２９及びフラックスバリア２２を経由するとともに、排出孔３０を介してロータコア１６の外部へ排出され、滞留部７１へ戻る。

○ 冷媒は、液体に限らず、気体、気液状態の冷媒を用いてもよい。
○ 永久磁石２１を冷却するための液冷媒が流れる磁石冷却用冷媒流路は、各永久磁石２１ごとに１本としても、３本以上としてもよい。

○ 磁石冷却用冷媒流路としてフラックスバリアの機能を持たない磁石冷却用冷媒流路を設けてもよい。例えば、永久磁石２１に直接連通孔を形成し、永久磁石２１を直接冷却するための液冷媒が流れる磁石冷却用冷媒流路としてもよい。この磁石冷却用冷媒流路は、フラックスバリア２２に加えて設けても、フラックスバリア２２を設けずに設けてもよい。

○ 磁石冷却用冷媒流路は、挿通孔２０の幅方向の各端部以外の位置で形成されていてもよい。この場合、永久磁石２１を冷却することができれば、永久磁石２１の磁気特性が低下することを抑制することができる。

○ ロータコア１６には、磁石冷却用冷媒流路が各永久磁石２１の幅方向に対して両側に形成され、さらに、各永久磁石２１に対してさらに別の磁石冷却用冷媒流路を一つ以上形成してもよい。

○ 第１案内溝２９ａ，６１ａの数は４本に限らず第２案内溝２９ｂ，６１ｂ（貯留部）を設ける場合は、少なくとも第２案内溝２９ｂ，６１ｂの数以上設ければよい。また、第２案内溝２９ｂ，６１ｂ（貯留部）を設けない場合は、第３案内溝２９ｃ，５１ｃ，６１ｃの数以下の本数で、分岐を考慮して適宜の数設ければよい。

○ 案内溝２９,５１,６１は、環状に形成されて全ての永久磁石２１の磁石冷却用冷媒流路と連通可能に構成する必要はない。例えば、液冷媒を一時的に貯留可能な貯留部を備える場合でも、第２案内溝２９ｂ，６１ｂを２個の永久磁石２１に対応する磁石冷却用冷媒流路（フラックスバリア２２）に連通するものを２本設けた構成としてもよい。例えば、第２案内溝２９ｂ，６１ｂが、周方向に半周に亘って形成されるとともに、少なくとも一つの第１案内溝２９ａと連通し、かつ、２個の永久磁石２１に対応する第３案内溝２９ｃ，５１ｃ，６１ｃと連通していればよい。

○ 案内溝２９に液冷媒が一時的に貯留可能な貯留部としての第２案内溝２９ｂ，６１ｂを設けずに、第１案内溝２９ａ，６１ａと各流出部２９ｄ，５１ｄ，６１ｄとを連通する案内通路を形成してもよい。

○ 固定部材２３は断面略三角形状に限らず、例えば、断面略Ｃ状のばね作用を有する固定部材や、螺旋形状のばね作用を有する固定部材（コイル）で永久磁石２１を固定してもよい。

○ 固定部材２３は、永久磁石２１を固定可能であれば、ロータコア１６の軸長よりも短くてもよい。
○ 固定部材２３は、例えば、フラックスバリア２２内に配置された状態において、永久磁石２１の幅方向の端面側と対向する位置に連続して溝が設けられ、永久磁石２１の幅方向の端面がフラックスバリア２２内を流れる液冷媒によって直接冷却されるようにしてもよい。

○ 液冷媒汲み上げ手段として、回転軸１８により駆動されるポンプを設けてもよい。
○ 永久磁石２１の数は４個に限らず、偶数個であれば、４個より多くても少なくてもよいが、４個以上が好ましく、回転子１５の大きさにより適宜設定される。

○ 永久磁石２１は平板状に限らず、例えば、断面円弧状やＵ字状のものをロータコア１６の中心に向かって凸となるように配置してもよい。
○ 磁石冷却用冷媒流路は、全ての永久磁石２１に対応してそれぞれ形成しなくてもよく、一部の永久磁石２１に対応した磁石冷却用冷媒流路のみを形成してもよい。

○ １個の平板状の永久磁石２１に代えて、２個の平板状の永久磁石２１をＶ字状に配置してもよい。
○ 本発明は、電動機に限らず発電機に適用してもよい。

以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記磁石冷却用冷媒流路は、前記永久磁石に形成されている。

（２）請求項１又は請求項２及び前記技術的思想（１）のいずれか一項に記載の発明において、前記磁石冷却用冷媒流路は、前記永久磁石に形成された連通孔である。
（３）請求項１又は請求項２及び前記技術的思想（１）のいずれか一項に記載の発明において、前記磁石冷却用冷媒流路は、前記永久磁石の端面に形成される凹部である。

（４）請求項３に記載の発明において、前記固定部材は、ばね作用を有するとともに、屈曲形成されている。
（５）請求項１〜請求項５及び前記技術的思想（１）〜（３）のいずれか一項に記載の発明において、前記磁石冷却用冷媒流路は、一部の前記永久磁石に対応して形成されている。

（ａ）は第１実施形態の回転電機の模式断面図、（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図及び固定部材の拡大図。 （ａ）は図１（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図、（ｂ）は図１（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図。 （ａ）は図２（ａ）におけるＤ−Ｄ線断面図、（ｂ）は図３（ａ）におけるＥ−Ｅ線拡大断面図。 （ａ）は第２実施形態の一方の端板の縦断面図、（ｂ）は他方の端板の縦断面図。 電動機を回転軸が重力方向に延びる状態に配置したときの回転電機の模式断面図。

符号の説明

１０…回転電機としての電動機、１５…回転子、１６…ロータコア、１７ａ，１７ｂ，７５ａ，７５ｂ…端板、１８…回転軸、２１…永久磁石、２２…磁石冷却用冷媒流路としてのフラックスバリア、２３…固定部材、２５…回転軸内冷媒流路、２５ａ…貯留部、２９，５１，６１…案内溝、２９ｂ，６１ｂ…案内溝に形成される貯留部としての第２案内溝、３０，５２，６２…排出孔。

Claims (5)

1. 強磁性材製のロータコアの軸方向に延びるように複数の永久磁石が前記ロータコア内に収容されるとともに、前記ロータコアの両端に端板が設けられ、前記ロータコアが前記端板と共に回転軸に対して一体的に回転する回転子を有する永久磁石式回転電機であって、
   前記ロータコアには、前記永久磁石を冷却するための冷媒が流れる磁石冷却用冷媒流路が形成され、
   一方の端板の前記ロータコアと対向する面には、前記回転軸に形成された回転軸内冷媒流路を介して供給される冷媒を前記磁石冷却用冷媒流路内へ案内する案内溝が形成されるとともに、他方の端板には、前記磁石冷却用冷媒流路内を流れた冷媒を前記ロータコア外部へ排出するための排出孔が形成されていることを特徴とする永久磁石式回転電機。
2. 前記磁石冷却用冷媒流路には、前記冷媒を貯留可能な貯留部を備えている請求項１に記載の永久磁石式回転電機。
3. 前記磁石冷却用冷媒流路は、前記永久磁石の幅方向の端面側に形成され、前記磁石冷却用冷媒流路には、液冷媒流量を確保しつつ、前記永久磁石を固定する固定部材が配設されている請求項１又は請求項２に記載の永久磁石式回転電機。
4. 前記案内溝は、少なくとも２個の前記永久磁石に対応し、前記磁石冷却用冷媒流路に連通する状態で形成されるとともに、前記冷媒を一時的に貯留可能な貯留部を備えている請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の永久磁石式回転電機。
5. 前記磁石冷却用冷媒流路が前記各永久磁石に対して少なくとも前記永久磁石の幅方向の両側に形成されるとともに、一対の前記端板には、前記案内溝及び前記排出孔がそれぞれ形成され、一方の端板の前記案内溝は他方の端板の前記排出孔と連通するとともに、他方の端板の前記案内溝は一方の端板の前記排出孔と連通する請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の永久磁石式回転電機。

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