JP2010252502A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】回転子の回転数が高い場合であってもモータケース内での冷却媒体分布の偏りを緩和し、モータトルク損失の増大化を防止することができる回転電機を提供する。
【解決手段】回転子１０及び固定子２０と、この回転子１０及び固定子２０を内蔵するモータケース３０内に封入した冷却媒体（冷媒オイルOIL）とを備えた回転電機１Ａにおいて、モータケース３０は、重力方向上側に位置する上部内空間３０ａと、重力方向下側に位置する下部内空間３０ｂとを連通すると共に、冷却媒体OILが流通可能な冷媒調節路（第１連通溝３８）を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機に関し、特に、モータケース内に封入された冷却媒体を有する回転電機に関するものである。

従来、回転子コアに永久磁石を装着してなる回転子と、固定子コアに固定子巻線を捲きつけてなる固定子と、回転子及び固定子を内蔵するモータケースと、備えると共に、モータケース内に冷媒オイルを封入し、回転子の回転によって発生する遠心力を利用してモータケース内で冷媒オイルを掻き上げ、必要箇所を冷却する回転電機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開2001-37129号公報

ところで、従来の回転電機では、回転子の出力回転数が上昇して所定の回転数に達すると、回転子による遠心力が高まり、モータケースの重力方向上側に冷媒オイルが溜まってしまう現象が生じる。そして、冷媒オイルが一定量溜まると自重に耐え切れずに落下し、その結果モータケースの重力方向下側の冷媒オイル量が急激に増加していた。

しかしながら、冷媒オイル量が急激に増加すると、回転子と固定子との間のギャップに充満した冷媒オイルのせん断抵抗が大きくなり、オイル引きずりによるモータトルク損失が増大するという問題が生じていた。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、回転子の回転数が高い場合であってもモータケース内での冷却媒体分布の偏りを緩和し、モータトルク損失の増大化を防止することができる回転電機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明では、回転子及び固定子と、この回転子及び固定子を内蔵するモータケースと、モータケース内に封入した冷却媒体とを備えた回転電機において、モータケースは、重力方向上側に位置する上部内空間と、重力方向下側に位置する下部内空間とを連通すると共に、冷却媒体が流通可能な冷媒調節路を有する。

よって、本発明の回転電機にあっては、固定子の回転数が高く、モータケースの上部内空間側に冷却媒体が溜まってしまっても、冷媒調節路を介して上部内空間に溜まった冷却媒体をモータケースの下部内空間側に流すことができる。これにより、モータケース内において冷却媒体分布の偏りが緩和され、冷却媒体が急激に増加することで、オイル引きずりによるモータトルク損失が増大してしまうことを防止できる。

この結果、回転子の回転数が高い場合であっても、モータケース内での冷却媒体分布の偏りを緩和し、モータトルク損失の増大化を防止することができる。

実施例１の回転電機の構成を示す概略断面図である。 図１におけるＡ−Ａ断面図である。 図１におけるＢ−Ｂ断面図である。 実施例１の回転電機における第一の変形例の構成を示す概略断面図である。 図４におけるＣ−Ｃ断面図である。 実施例１の回転電機における第二の変形例の構成を示す概略断面図である。 図６におけるＤ−Ｄ断面図である。 実施例１の回転電機における第二の変形例の要部を示す説明図である。

以下、本発明の回転電機を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の回転電機の構成を示す概略断面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。図３は、図１におけるＢ−Ｂ断面図である。なお、各図中矢印Ｘで示す方向が重力方向下側である。

実施例１の回転電機１Ａは、例えばハイブリッド自動車や電気自動車の駆動モータとして使用される交流同期型電動機であり、回転子（ロータ）１０と、固定子（ステータ）２０と、回転子１０及び固定子２０を内蔵したモータケース３０と、モータケース３０内に封入した冷媒オイル（冷却媒体）OILと、を備えている。

回転子１０は、回転軸（シャフト）１１と、この回転軸１１に回転子保持部材１２を介して取り付けられた回転子コア１３と、を有している。回転軸１１は、モータケース３０を貫通すると共に、このモータケース３０の後述する第１,第２エンドプレート部３２Ａ,３２ＢにボールベアリングＢ１,Ｂ２を介して回転可能に保持されている。回転子保持部材１２は複数のネジＮにより回転軸１１の中間部に固定されている。回転子コア１３は、リング状の磁性薄板を多数積層して形成されたロータ部鉄心１３ａと、ロータ部鉄心１３ａの外周面近傍に埋設固定された希土類磁石等からなる複数の永久磁石１３ｂと、を有している。なお、永久磁石１３ｂは、ロータ部鉄心１３ａの周方向に沿って交互に極性が変わるように配置されている。そして、ロータ部鉄心１３ａは、軸方向の両端部にそれぞれエンドリング１３ｃが取り付けられ、一方のエンドリング１３ｃと回転子保持部材１２とが固定部１４により一体的に固定されている。これにより、回転軸１１と回転子保持部材１２と回転子コア１３とが一体的に回転可能になっている。

固定子２０は、複数の分割コア２１（図２参照）と、各分割コア２１にインシュレータ（図示せず）を介して捲きつけられた固定子巻線（コイル）２２と、を有している。図２に示すように、複数の分割コア２１は、回転子１０の外周を取り囲む円環状に連結され、固定子コア２１ａを構成する。また、固定子巻線２２は断面が矩形状のエナメル線であり、各分割コア２１のティース部２３に捲きつけられている。固定子コア２１ａは、モータケース３０の内側に固定されている。

モータケース３０は、回転子１０及び固定子２０の外周面を覆う円筒状のハウジング部３１と、回転子１０及び固定子２０の軸方向両端面をそれぞれ覆い、ハウジング部３１の両端部にそれぞれ取り付けられた第１,第２エンドプレート部３２Ａ,３２Ｂと、を有している。

ハウジング部３１は、両端が開放した円筒形状を呈しており、外周面には多数の放熱フィン３１ａが形成され、内周面には固定子２０の固定子コア２１ａが固着されている。第１,第２エンドプレート部３２Ａ,３２Ｂは、ハウジング部３１の開放した両端部をそれぞれ閉塞するように固定されており、それぞれの中心には回転軸１１が貫通する軸貫通孔３３が形成されている。

そして、第１エンドプレート部３２Ａの内側（ハウジング部３１内部）には、軸貫通孔３３を取り囲む筒状の第１軸保持部材３４が複数のネジＮ１にて固定され、この第１軸保持部材３４と回転軸１１との間にボールベアリングＢ１が配置されている。なお、３５ａは、モータケース３０内の気密性を保持するためのリップシール部であり、３５ｂはボールベアリングＢ１の軸方向位置を規定するＣリングである。

また、第２エンドプレート部３２Ｂの軸貫通孔３３の内側には、筒状の第２軸保持部材３６が嵌着され、この第２軸保持部材３６と回転軸１１との間にボールベアリングＢ２が配置されている。なお、３６ａは、モータケース３０内の気密性を保持するためのリップシール部であり、３６ｂはボールベアリングＢ２の軸方向位置を規定するＣリングである。さらに、この第２エンドプレート部３２Ｂは、軸方向に重ね合わされた一対の第１円板３２Ｂａと第２円板３２Ｂｂとを有している。

第１円板３２Ｂａは、ハウジング部３１側に配置されると共に、図３に示すように、軸貫通孔３３を挟んで同一径上に位置する第１,第２貫通孔３７ａ,３７ｂと、この第１,第２貫通孔３７ａ,３７ｂ間をつなぐと共に一方の端面に形成された第１連通溝３８と、第１貫通孔３７ａから軸貫通孔３３へと延びると共に一方の端面に形成された第２連通溝３９と、が形成されている。

なお、第１連通溝３８は、軸貫通孔３３と緩衝しないように正面視コ字状を呈している（図３参照）。また、第２連通溝３９は、第２軸保持部材３６を径方向に貫通する冷媒通路３６ｃに連通している。そのため、第１貫通孔３７ａは、第２連通溝３９及び冷媒通路３６ｃを介して、回転軸１１と第２軸保持部材３６との間にボールベアリングＢ２によって生じる空間Ｈに連通する。ここで、この空間Ｈは、ボールベアリングＢ２に臨んでいる。さらに、第１,第２連通溝３８,３９及び冷媒通路３６ｃは、それぞれ冷媒オイルOILが流通可能な幅（内径）及び深さを有している。

一方、第２円板３２Ｂｂは、第１円板３２Ｂａの第１,第２連通溝３８,３９が形成された一方の端面に対して隙間なく固定されており、第１,第２貫通孔３７ａ,３７ｂ、第１連通溝３８、第２連通溝３９を覆っている。

そして、第１,第２円板３２Ｂａ,３２Ｂｂが重ね合うことで形成された第２エンドプレート部３２Ｂは、第１貫通孔３７ａがモータケース３０の重力方向上側に位置する上部内空間３０ａに対向し、第２貫通孔３７ｂがモータケース３０の重力方向下側に位置する下部内空間３０ｂに対向する状態で、ハウジング部３１に取り付けられている。

このとき、第１,第２貫通孔３７ａ,３７ｂは、それぞれ回転子１０の外周面よりも径方向外側に位置する。すなわち、第１,第２貫通孔３７ａ,３７ｂは回転子コア１３の外周面よりも径方向外側位置に開放する。さらに、ここでは、第１貫通孔３７ａの方が、第２貫通孔３７ｂよりも径方向外側に位置している。つまり、軸貫通孔３３から第１貫通孔３７ａまでの距離の方が、軸貫通孔３３から第２貫通孔３７ｂまでの距離よりも長くなっている。

これにより、第１貫通孔３７ａが、モータケース３０の上部内空間３０ａに開放する冷媒流入口に相当し、第２貫通孔３７ｂが、モータケース３０の下部内空間３０ｂに開放する冷媒流出口に相当し、第２円板３２Ｂｂに覆われた第１連通溝３８が、上部内空間３０ａと下部内空間３０ｂとを連通すると共に、冷媒オイルOILが流通可能な冷媒調節路に相当する。さらに、第２円板３２Ｂｂに覆われた第２連通溝３９が、上部内空間３０ａと空間Ｈとを連通する潤滑用オイル流路に相当する。

冷媒オイルOILは、固定子２０の固定子巻線２２が持つ熱をモータケース３０に伝達する冷却媒体である。この冷媒オイルOILは、図１に示すように、回転子１０が停止状態であって、冷媒オイルOILの全量が自重で下部内空間３０ｂに貯留しているときに回転子１０の下側が一部浸る程度の量が、モータケース３０内に封入されている。

次に、作用を説明する。
実施例１の回転電機１Ａにおいて、固定子巻線２２を図示しないインバータにより励磁すると、固定子２０の周方向に回転磁界が形成され、周方向に交互に極性が異なるように配置された永久磁石１３ｂが埋設された回転子コア１３が、固定子２０の発生する回転磁界に吸引反発され、回転子コア１３が回転軸１１と共に回転磁界に同期して回転する。

このとき、モータケース３０内に封入された冷媒オイルOILは、回転子１０の回転によってモータケース３０の重力方向下側から重力方向上側に向かって掻き上げられる。そして、回転子１０の回転数の増加に伴って、この回転で生じる遠心力（掻き上げ力）、冷媒オイルOIL自身の有する粘性等により、モータケース３０の内面のほぼ全面に張り付くように広がりながらモータケース３０内で循環する。これにより、固定子２０から発生した熱は冷媒オイルOILを介してモータケース３０に伝達され、さらに放熱フィン３１ａを介して放熱される。なお、このとき、冷媒オイルOILは回転子１０の遠心力で径方向外側に向かって流れると同時に、回転子１０に引きずられてこの回転子１０の回転方向に流れる。そのため、モータケース３０の内面には回転子１０の回転方向に沿う動圧、及び径方向外側に向かう動圧が作用する。

そして、回転子１０の回転数が上昇して高回転領域（例えば１０００rpm以上）になると、回転子１０によって生じる遠心力が強くなり、モータケース３０の上部内空間３０ａに溜まる冷媒オイルOILの量が増加する。

ここで、上部内空間３０ａには、第２エンドプレート部３２Ｂに形成された第１貫通孔３７ａが開放している。この第１貫通孔３７ａは、第２エンドプレート部３２Ｂのモータケース３０内側に開放することで、モータケース３０内を循環する冷媒オイルOILの流れ方向に対して動圧を受ける方向に開放することとなる。

これにより、上部内空間３０ａに溜まった冷媒オイルOILは、動圧により第１貫通孔３７ａ内に入り込み、第１連通溝３８を自重で流れ落ちて下部内空間３０ｂに開放した第２貫通孔３７ｂから排出される。

特に、ここでは、軸貫通孔３３から第１貫通孔３７ａまでの距離の方が、軸貫通孔３３から第２貫通孔３７ｂまでの距離よりも長くなっているため、第１貫通孔３７ａに作用する動圧の方が、第２貫通孔３７ｂに作用する動圧よりも大きい。この圧力差によって第１貫通孔３７ａから入り込んだ冷媒オイルOILは、第２貫通孔３７ｂから円滑に排出される。

なお、この軸貫通孔３３から第１貫通孔３７ａまでの距離と、軸貫通孔３３から第２貫通孔３７ｂまでの距離とを調整することで、第１,第２貫通孔３７ａ,３７ｂのそれぞれに作用する圧力差を制御することができ、冷媒オイルOILの排出量及び排出方向を任意に調整することができる。また、ハウジング部３１の内周面から第１貫通孔３７ａまでの距離を調整することで、モータケース３０の上部内空間３０ａに溜まる冷媒オイル量を調整することができる。

そして、第２貫通孔３７ｂから排出された冷媒オイルOILは、モータケース３０の下部内空間３０ｂに流れ込む。このように、上部内空間３０ａに溜まった冷媒オイルOILを下部内空間３０ｂへとスムーズに導くことができる。そのため、モータケース３０内での冷媒オイルOILの分布の偏りを緩和することができる。

つまり、上部内空間３０ａに溜まった冷媒オイルOILが下部内空間３０ｂへと一気に落下し、下部内空間３０ｂの冷媒オイル量が急激に増加して回転子１０と固定子２０との間のギャップに充満した冷媒オイルOILのせん断抵抗が大きくなり、オイル引きずりによるモータトルク損失が増大することがない。

この結果、回転子１０の回転数が高い場合（高回転領域で回転する場合）であっても、モータケース３０内での冷媒オイル分布の偏りを緩和し、モータトルク損失の増大化を防止することができる。

また、実施例１の回転電機１Ａでは、第１貫通孔３７ａから空間Ｈへと延びる第２連通溝３９を有しているので、第１貫通孔３７ａに入り込んだ冷媒オイルOILは、第２連通溝３９を通って空間Ｈ内へも流れ込むことができる。ここで、空間ＨはボールベアリングＢ２に臨んでいるので、冷媒オイルOILがボールベアリングＢ２に供給されて潤滑油になる。すなわち、第１貫通孔３７ａと第２貫通孔３７ｂとをつなぐ第１連通溝３８が第２エンドプレート部３２Ｂに形成することで、第２エンドプレート部３２Ｂの軸貫通孔３３の内側に配置されたボールベアリングＢ２等に、回転子１０の回転を利用して潤滑油として冷媒オイルOILを供給することができ、冷媒オイルOILの一部をボールベアリングＢ２の潤滑油として利用することができる。このため、ボールベアリングＢ２の潤滑構造の簡素化を図ることができる。

さらに、実施例１の回転電機１Ａでは、冷媒オイルOILが入り込む第１貫通孔３７ａが、回転子１０の外周面よりも径方向外側に位置しているので、回転子１０の回転によって生じる遠心力でモータケース３０の内面に張り付くように循環する冷媒オイルOILを、効率よく第１貫通孔３７ａに取り込むことができる。

そして、実施例１の回転電機１Ａでは、第１貫通孔３７ａがモータケース３０内を循環する冷媒オイルOILの流れ方向に対して動圧を受ける方向に開放しているため、冷媒オイルOILの動圧を利用して第１貫通孔３７ａ内にさらに効率よく冷媒オイルOILを取り込むことができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の回転電機１Ａにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 回転子１０及び固定子２０と、前記回転子１０及び前記固定子２０を内蔵するモータケース３０と、前記モータケース３０内に封入した冷却媒体（冷媒オイルOIL）とを備えた回転電機１Ａにおいて、前記モータケース３０は、重力方向上側に位置する上部内空間３０ａに開放する冷媒流入口（第１貫通孔３７ａと）、重力方向下側に位置する下部内空間３０ｂに開放する冷媒流出口（第２貫通孔３７ｂ）とを有し、前記上部内空間３０ａと前記下部内空間３０ｂとを連通すると共に、前記冷却媒体OILが流通可能な冷媒調節路（第１連通溝３８）を有する構成とした。このため、回転子１０の回転数が高い場合であってもモータケース３０内での冷却媒体分布の偏りを緩和し、モータトルク損失の増大化を防止することができる。

(2) 前記冷媒流入口３７ａは、前記回転子１０の外周面よりも径方向外側に位置している構成とした。このため、回転子１０の回転で発生した遠心力によりモータケース３０の内面に張り付きながら循環する冷却媒体OILを冷媒調節路３８に効率よく取り込むことができる。

(3) 前記冷媒流入口３７ａは、前記回転子１０の回転により生じる遠心力で流れる前記冷却媒体OILの流れ方向に対して、動圧を受ける方向に開放する構成とした。このため、冷却媒体OILを冷媒調節路３８に取り込む際に、冷却媒体OILの流速による動圧を利用することができ、さらに効率よく取り込むことができる。

(4) 前記モータケース３０は、前記回転子１０及び前記固定子２０の外周面を覆う円筒状のハウジング部３１と、前記回転子１０及び前記固定子２０の軸方向両端面をそれぞれ覆う一対のエンドプレート部（第１エンドプレート部３２Ａ,第２エンドプレート部３２Ｂ）とを有し、前記冷媒調節路３８は、前記一対のエンドプレート部３２Ａ,３２Ｂのうち、少なくとも一方に形成する構成とした。このため、第２エンドプレート部３２Ｂに取り付けられた回転子１０を支持するボールベアリングＢ２等に冷却媒体OILの一部を潤滑油として供給することができ、潤滑機構を簡素化することができる。

図４は実施例１の回転電機における第一の変形例の構成を示す概略断面図である。図５は図４におけるＣ−Ｃ断面図である。なお、各図中矢印Ｘで示す方向が重力方向下側である。

実施例１の回転電機１Ａでは、第１,第２貫通孔３７ａ,３７ｂ及び第１連通溝３８を、モータケース３０の第２エンドプレート部３２Ｂに形成したが、これに限らない。図４に示す回転電機１Ｂのように、第１,第２貫通孔３７ａ,３７ｂ及び第１連通溝３８を、モータケース３０のハウジング部３１に形成してもよい。

すなわち、第１,第２貫通孔３７ａ,３７ｂは、それぞれ円筒状のハウジング部３１の内周面に開放し、第１連通溝３８は、ハウジング部３１を周方向に貫通する。なお、この第１連通溝３８を形成するには、まず第１連通溝３８を形成する位置でハウジング部３１を軸方向に分割し、分割端面に第１連通溝３８を形成した後、双方を締結する。

このとき、冷媒流入口に相当する第１貫通孔３７ａは、回転子１０の回転によって生じる冷媒オイルOILの流れ方向に対して動圧を受ける方向に開放している。つまり、図５では回転子（ここでは図示せず）は、回転軸１１を中心に時計回りに回転するので、冷媒オイルOILも矢印で示すように時計回りに流れる。そのため、図５において右側面に形成された第１貫通孔３７ａから冷媒オイルOILを効率よく取り込むことができる。

さらに、第１連通溝３８は、モータケース３０の周方向に沿って延びるので、第１貫通孔３７ａから第１連通溝３８、第２貫通孔３７ｂへと冷媒オイルOILを流す際に、オイルの流れ方向が軸方向に曲がることがない。そのため、第１連通溝３８内での抵抗が低減し、さらに効率よく冷媒オイルOILを取り込むことができる。

そして、第１貫通孔３７ａから取り込まれ、第１連通溝３８を流れた冷媒オイルOILは、第２貫通孔３７ｂから排出され、モータケース３０の下部内空間３０ｂへ流れ込む。このため、モータケース３０内での冷媒オイル分布の偏りを緩和し、モータトルク損失の増大化を防止することができる。

すなわち、以上説明した実施例１の第一の変形例では、上述の(1)〜(3)の効果に加え、下記(5)の効果を得ることができる。

(5) 前記モータケース３０は、前記回転子１０及び前記固定子２０の外周面を覆う円筒状のハウジング部３１と、前記回転子１０及び前記固定子２０の軸方向両端面をそれぞれ覆う一対のエンドプレート部３２Ａ,３２Ｂとを有し、前記冷媒調節路（第１連通溝３８）は、前記ハウジング部３１に形成する構成とした。このため、冷媒調節路３８を冷却媒体（冷媒オイルOIL）の流れ方向に沿って形成することができ、流路抵抗を低減して円滑に流すことができる。

図６は実施例１の回転電機における第二の変形例の構成を示す概略断面図である。図７は図６におけるＤ−Ｄ断面図である。なお、各図中矢印Ｘで示す方向が重力方向下側である。

実施例１の回転電機１Ａでは、第１,第２貫通孔３７ａ,３７ｂ及び第１連通溝３８をモータケース３０の第２エンドプレート部３２Ｂに形成する例を示すと共に、その変形として第１,第２貫通孔３７ａ,３７ｂ及び第１連通溝３８をモータケース３０のハウジング部３１に形成する例を示したが、これに限らない。図６に示す回転電機１Ｃのように、第１,第２貫通孔３７ａ,３７ｂ及び第１連通溝３８を、固定子２０の固定子コア２１ａの外周面に接する位置、つまり固定子コア２１ａとモータケース３０のハウジング部３１との間に形成してもよい。

なお、図６では、固定子２０の固定子コア２１ａは、ハウジング部３１の内周面に形成された一対の保持用突起４０,４０に軸方向端部が保持されている。

そして、冷媒流入口に相当する第１貫通孔３７ａは、一方の保持用突起４０を貫通すると共に、固定子コア２１ａの一部を切り欠いて形成されている。また、冷媒調節路に相当する第１連通溝３８は、ハウジング部３１の内周面であって固定子コア２１ａの外周面に対向する位置に周方向に延びるように形成されている。これにより、第１連通溝３８は、固定子２０の固定子コア２１ａの外周面に接する位置に形成されることとなる。さらに、冷媒流出口に相当する第２貫通孔３７ｂは、一方の保持用突起４０を貫通すると共に、固定子コア２１ａの一部を切り欠いて形成されている。

ここで、図７に示すように、固定子コア２１ａに形成された第１貫通孔３７ａは、重力方向最上部に位置する分割コア２１のバックヨーク部２４の周方向中心部に形成されている。また、第２貫通孔３７ｂは、重力方向最下部に位置する２つの分割コア２１のそれぞれのバックヨーク部２４の周方向中心部に形成されている。

通常、図８に示すように、ティース部２３の先端から入力する磁束は、バックヨーク部２４の周方向の両端部から向かって流れる。つまり、バックヨーク部２４の周方向中心部分は最も磁束密度が低くなる。そして、このバックヨーク部２４の周方向中心部に第１,第２貫通孔３７ａ,３７ｂを形成することで、第１,第２貫通孔３７ａ,３７ｂが磁束の流れを阻害しない位置に形成されることとなる。

これにより、第１,第２貫通孔３７ａ,３７ｂが回転電機１Ｃの磁気性能を悪化させることを防止できる。

そして、第１貫通孔３７ａから第１連通溝３８へと流れ込んだ冷媒オイルOILは、固定子コア２１ａの外周面に沿いながら自重で下方へ流れていき、第２貫通孔３７ｂからモータケース３０の下部内空間３０ｂへと流れ出ることができる。

このとき、冷媒オイルOILが下部内空間３０ｂへ向かう際に、固定子コア２１ａの外周面に沿って冷媒オイルOILが流れることで、固定子コア２１ａの熱を奪うことができる。そのため、固定子コア２１ａを外方から冷却することができ、固定子２０の冷却効率を高めて回転電機１Ｃの熱的な限界出力を向上させることができる。

すなわち、以上説明した実施例１の第二の変形例では、上述の(1)〜(3)の効果に加え、下記(6),(7)の効果を得ることができる。

(6) 前記冷媒調節路（第１連通溝３８）は、前記固定子２０の外周面に接する位置に形成する構成とした。このため、冷却媒体（冷媒オイルOIL）が冷媒流入口（第１貫通孔３７ａ）から冷媒調節路３８を介して冷媒流出口（第２貫通孔３７ｂ）へと流れる際に、固定子２０の固定子コア２１ａの冷却を行うことができ、熱的な限界出力を向上させることができる。

(7) 前記冷媒流入口３７ａ及び前記冷媒流出口３７ｂは、磁束の流れを阻害しない位置に形成する構成とした。このため、磁気性能の悪化を生じることなく、冷却媒体OILを下部内空間へと戻す際に固定子コア２１ａを冷却することができる。

以上、本発明の回転電機を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

なお、冷媒調節路の数、大きさ（幅、深さ、長さ等）については設計要件であり、形状・条件等により最適値が変化するため一義的に規定することはできない。しかし、冷却媒体の排出効率、省スペース化等を考慮すると、冷媒流入口と冷媒流出口とのそれぞれの開口面積は等しい方が好ましい。

また、冷媒流入口及び冷媒流出口を設ける位置は、実施例１にて回転子１０の外周面よりも径方向外側位置を規定しているが、周方向位置については設計要件であり、形状・条件等により最適値が変化するため一義的に規定することはできない。冷却媒体に作用する流速ベクトルと重力ベクトルとが直角を成す位置の近傍に設けることが好ましいが、厳密な最適位置については、実験や数値計算等によりモータケース３０内における冷却媒体の飛散状況を解析して設定することが望ましい。

１Ａ 回転電機
１０ 回転子
２０ 固定子
３０ モータケース
３０ａ 上部内空間
３０ｂ 下部内空間
３７ａ 第１貫通孔（冷媒流入口）
３７ｂ 第２貫通孔（冷媒流出口）
３８ 第１連通溝（冷媒調節路）
OIL 冷媒オイル（冷却媒体）

Claims (7)

1. 回転子及び固定子と、前記回転子及び前記固定子を内蔵するモータケースと、前記モータケース内に封入した冷却媒体とを備えた回転電機において、
   前記モータケースは、重力方向上側に位置する上部内空間に開放する冷媒流入口と、重力方向下側に位置する下部内空間に開放する冷媒流出口とを有し、前記上部内空間と前記下部内空間とを連通すると共に、前記冷却媒体が流通可能な冷媒調節路を有することを特徴とする回転電機。
2. 請求項１に記載された回転電機において、
   前記冷媒流入口は、前記回転子の外周面よりも径方向外側に位置していることを特徴とする回転電機。
3. 請求項１又は請求項２に記載された回転電機において、
   前記冷媒流入口は、前記回転子の回転により生じる遠心力で流れる前記冷却媒体の流れ方向に対して、動圧を受ける方向に開放することを特徴とする回転電機。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された回転電機において、
   前記モータケースは、前記回転子及び前記固定子の外周面を覆う円筒状のハウジング部と、前記回転子及び前記固定子の軸方向両端面をそれぞれ覆う一対のエンドプレート部とを有し、
   前記冷媒調節路は、前記一対のエンドプレート部のうち、少なくとも一方に形成することを特徴とする回転電機。
5. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された回転電機において、
   前記モータケースは、前記回転子及び前記固定子の外周面を覆う円筒状のハウジング部と、前記回転子及び前記固定子の軸方向両端面をそれぞれ覆う一対のエンドプレート部とを有し、
   前記冷媒調節路は、前記ハウジング部に形成することを特徴とする回転電機。
6. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された回転電機において、
   前記冷媒調節路は、前記固定子の外周面に接する位置に形成することを特徴とする回転電機。
7. 請求項６に記載された回転電機において、
   前記冷媒流入口及び前記冷媒流出口は、磁束の流れを阻害しない位置に形成することを特徴とする回転電機。

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