JP2017184343A - 回転電機のロータ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却効率の向上を図ることができる回転電機のロータ構造を提供する。【解決手段】回転電機のロータ構造９は、回転軸と、回転軸に軸支され、周方向に複数の永久磁石２３が設けられたロータ４と、ロータ４の軸方向からロータ４へ冷媒を供給する冷媒供給配管１５とを備え、ロータ４は、該ロータ４を前記軸方向に貫通して冷媒供給配管１５から吐出された冷媒が流れる孔部３１を有することを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、回転電機のロータ構造に関するものである。

従来、回転電機のロータを冷却する構造として、例えば、ロータの端面に対して冷媒を供給する冷却構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１の構造では、ロータの端面を形成するエンドプレートの円滑な表面が冷媒によって冷却される。

特開２０１１−２５４５７９号公報

ところで、ロータの端面に冷媒を供給する構造では、ロータのなかで最も高温になるロータの内部に冷媒が供給されない。このため、ロータの冷却効率の向上が難しい場合がある。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、冷却効率の向上を図ることができる回転電機のロータ構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明では、回転電機のロータ構造（例えば、実施形態におけるロータ構造９）は、回転軸（例えば、実施形態における回転軸５）と、前記回転軸に軸支され、周方向に複数の永久磁石（例えば、実施形態における永久磁石２３）が設けられたロータ（例えば、実施形態におけるロータ４）と、前記ロータの軸方向から前記ロータへ冷媒を供給する冷媒供給部（例えば、実施形態における冷媒供給配管１５）とを備え、前記ロータは、該ロータを前記軸方向に貫通して前記冷媒供給部から吐出された冷媒が流れる孔部（例えば、実施形態における孔部３１）を有したことを特徴とする。

請求項２に記載した発明では、前記孔部は、前記永久磁石の近傍に設けられたことを特徴とする。

請求項３に記載した発明では、前記複数の永久磁石は、該複数の永久磁石に含まれる少なくとも２つの永久磁石が円弧状に配置された第１磁石セット（例えば、実施形態における第１磁石セット２５Ａ）と、該複数の永久磁石に含まれる別の少なくとも２つの永久磁石が円弧状に配置され、前記周方向で前記第１磁石セットの隣に位置した第２磁石セット（例えば、実施形態における第２磁石セット２５Ｂ）とを有し、前記孔部の少なくとも一部は、前記第１磁石セットと前記第２磁石セットとの間の領域に位置したことを特徴とする。

請求項４に記載した発明では、前記冷媒供給部は、前記ロータの回転方向に沿って前記冷媒を吐出することを特徴とする。

請求項５に記載した発明では、前記冷媒供給部による冷媒の吐出方向と、前記ロータの端面（例えば、実施形態における第１端面４ａ）とが成す角度は、略４５°であることを特徴とする。

請求項６に記載した発明では、前記孔部の内面（例えば、実施形態における内面３１ａ）は、凸部（例えば、実施形態における凸部５１）および凹部（例えば、実施形態における凹部５２）の少なくとも一方を有することを特徴とする。

請求項７に記載した発明では、前記ロータは、磁性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）と、前記ロータコアの端面（例えば、実施形態における第１端面２１ａ）を支持する端面板（例えば、実施形態における第１端面板２２Ａ）とを有し、前記ロータコアは、前記孔部の一部を形成するロータコア孔部（例えば、実施形態におけるロータコア孔部４１）を有し、前記端面板は、前記ロータコア孔部に連通して前記孔部の他の一部を形成する端面板孔部（例えば、実施形態における第１端面板孔部４２Ａ）を有するとともに、前記ロータコア孔部の一部を覆うことを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、ロータを軸方向に貫通した孔部に冷媒が流入することでロータの内部まで冷媒が行き渡り、ロータのなかで最も高温になるロータの内部が冷媒によって直接冷却される。これにより、ロータの冷却効率を高めることができる。またこれにより、ロータの内部に設けられた永久磁石の効率的な冷却が可能になり、永久磁石の減磁を抑制することができる。

請求項２に記載した発明によれば、永久磁石の近傍を冷媒によって直接冷却することができる。これにより、発熱部である永久磁石をさらに効率的に冷却することができる。これにより、ロータの冷却効率をさらに高めることができる。また、永久磁石の減磁もさらに抑制することができる。

請求項３に記載した発明によれば、孔部の少なくとも一部が第１磁石セットと第２磁石セットとの間の領域に位置するため、永久磁石の近傍を冷媒によって直接冷却することができる。これにより、ロータに設けられた永久磁石をさらに効率的に冷却することができるとともに、永久磁石の減磁もさらに抑制することができる。また、孔部の少なくとも一部が第１磁石セットと第２磁石セットとの間の領域に位置すると、磁石の配置に対して孔部が邪魔になりにくい。このため、ロータに孔部を設けた場合でも、ロータの剛性を確保しつつロータの小型化を図ることができる。

請求項４に記載した発明によれば、ロータの回転方向に沿って冷媒が吐出されるため、冷媒の慣性力（イナーシャ）によって生じる冷媒とロータとの間の摩擦を低減することができる。これにより、冷媒とロータとの間の摩擦による回転電機の出力効率の低下を抑制しつつ、ロータの冷却効率を高めることができる。

請求項５に記載した発明によれば、冷媒の吐出方向とロータの端面とが成す角度が略４５°であるため、冷媒とロータとの間の摩擦の低減効果と、孔部に対する冷媒の供給効率（冷媒排出効率）との両立を図ることができる。これにより、ロータの冷却効率をさらに高めることができる。

請求項６に記載した発明によれば、孔部の内面が凸部および凹部の少なくとも一方を有するため、孔部の内面の表面積を大きくすることができる。これにより、孔部の内面と冷媒との間の熱伝達効率を高めることができる。これにより、ロータの冷却効率をさらに高めることができる。

請求項７に記載した発明によれば、ロータコア孔部の一部が端面板によって覆われるため、ロータコア孔部に流入した冷媒が逆流しにくくなる。すなわち、ロータの一方の側（供給側）から供給された冷媒がロータの内部を通過し、ロータの反対側（排出側）からロータの外部に排出される。これにより、ロータの内部を冷媒が安定して通過するため、ロータの冷却効率をさらに高めることができる。

第１の実施形態の回転電機の全体構成を示す断面図である。 第１の実施形態のロータ構造を模式的に示す図である。 図２中に示されたロータ構造のＦ３−Ｆ３線に沿う断面図である。 第２の実施形態のロータ構造を示す断面図である。 第３の実施形態のロータ構造を模式的に示す図である。 第４の実施形態のロータ構造を示す断面図である。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお以下の説明では、略同じまたは類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それらの重複する説明は省略する場合がある。

（第１の実施形態）
図１から図３を参照して、第１の実施形態のロータ構造９について説明する。
図１は、本実施形態のロータ構造９を含む回転電機１の全体構成を示す断面図である。
回転電機１は、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車のような車両に搭載される走行用モータである。ただし、本実施形態の構成は、上記例に限らず、発電用モータやその他用途のモータ、または車両用以外の回転電機（発電機を含む）にも適用可能である。

まず、回転電機１の全体構成について説明する。
図１に示すように、回転電機１は、ケース２と、ステータ３と、ロータ４と、回転軸５と、冷媒供給装置６とを備える。

ケース２は、例えばステータ３およびロータ４を収容する筒状に形成されている。
ステータ３は、環状に形成されて、例えばケース２の内周面に取り付けられている。ステータ３は、ステータコア１１と、ステータコア１１に取り付けられたコイル１２とを有し、ロータ４に対して回転磁界を作用させる。
ロータ４は、回転軸５によって軸支され、ステータ３の内側で回転駆動される。
回転軸５は、ケース２に設けられた軸受７ａ，７ｂによって回転可能に支持されている。回転軸５は、ロータ４に接続されており、ロータ４の回転を駆動力として出力する。
冷媒供給装置６は、ケース２の内部に配置された冷媒供給配管１５を有し、少なくともロータ４に対して冷媒（例えば絶縁油）を供給する。
なお本願では、ロータ４、回転軸５、および冷媒供給配管１５を合わせた構造を、回転電機１の「ロータ構造９」と称する。

ここで、ロータ４の軸方向Ｚ、径方向Ｒ、および回転方向θ（図２参照）について定義する。ロータ４の軸方向Ｚは、回転軸５の回転中心軸Ｃと略平行に延びた方向である。ロータ４の径方向Ｒは、回転中心軸Ｃから放射状に離れる方向およびその反対方向（回転中心軸Ｃに近付く方向）である。ロータ４の回転方向θは、回転中心軸Ｃから一定の距離を保ちながら回転中心軸Ｃの周りを回転する方向である。ロータ４の回転方向θは、「ロータの周方向」と称されてもよい。

次に、本実施形態のロータ４について説明する。
図１に示すように、ロータ４は、ロータコア２１と、一対の端面板（第１端面板２２Ａおよび第２端面板２２Ｂ）と、複数の永久磁石２３とを有する。

ロータコア２１は、回転中心軸Ｃを中心とした円環状に形成されている。ロータコア２１は、例えば複数枚の電磁鋼鈑が軸方向Ｚに積層されることで形成され、磁性を有する。ロータコア２１は、軸方向Ｚの一対の端面として、第１端面２１ａと、該第１端面２１ａとは反対側に位置した第２端面２１ｂとを有する。

第１端面板２２Ａは、ロータコア２１の第１端面２１ａに重ねられ、ロータコア２１の第１端面２１ａを支持する。第１端面板２２Ａの表面は、ロータ４の軸方向Ｚの端面である第１端面４ａを形成している。一方で、第２端面板２２Ｂは、ロータコア２１の第２端面２１ｂに重ねられ、ロータコア２１の第２端面２１ｂを支持する。第２端面板２２Ｂの表面は、ロータ４の軸方向Ｚの他の端面である第２端面４ｂを形成している。第２端面４ｂは、第１端面４ａとは反対側に位置する端面である。なお、第１端面板２２Ａおよび第２端面板２２Ｂのいずれか一方は、回転軸５と一体に形成されてもよい。また、第１端面板２２Ａおよび第２端面板２２Ｂのいずれか一方は、省略されてもよい。

複数の永久磁石２３は、ロータコア２１の内部に設けられている。例えば、複数の永久磁石２３の各々は、ロータコア２１の軸方向Ｚの全長に亘る長さを有する。例えば、複数の永久磁石２３は、第１端面板２２Ａと第２端面板２２Ｂとの間に挟まれて、ロータコア２１の内部に保持されている。

次に、複数の永久磁石２３の配置例について説明する。
図２は、本実施形態のロータ構造９を模式的に示す図である。なお図２では、説明の便宜上、断面視されたロータ４と、正面視された冷媒供給配管１５とを組み合わせて示す。

図２に示すように、複数の永久磁石２３は、ロータ４の回転方向θ（ロータの周方向）に並べて設けられている。なお、複数の永久磁石２３は、例えば複数の磁石セット２５に分かれて配置されている。各磁石セット２５は、少なくとも２つ（例えば本実施形態では３つ）の永久磁石２３によって構成されている。各磁石セット２５に含まれる複数の永久磁石２３は、各磁石セット２５が１つの回転子磁極を形成するように、ロータ４の外周面４ｓに対して円弧状に配置されている。

次に、ロータ４に設けられる孔部３１について説明する。
図３は、図２中に示されたロータ構造９のＦ３−Ｆ３線に沿う断面図である。
図３に示すように、孔部３１は、ロータ４の内部に設けられ、軸方向Ｚにロータ４を貫通している。孔部３１は、冷媒供給配管１５から吐出された冷媒が流れる冷媒通路を形成している。

図２に示すように、孔部３１は、永久磁石２３の近傍に設けられている。なお本願で言う「永久磁石の近傍に設けられた」とは、１つ観点によれば、孔部３１の一部から回転方向θに延ばされた仮想線ＶＬが少なくとも１つの永久磁石２３と重なる位置に孔部３１が配置されたことを意味する。また、本願で言う「永久磁石の近傍に設けられた」とは、別の観点によれば、複数の永久磁石２３と孔部３１との間の最短距離Ｌｍｉｎが、複数の永久磁石２３とロータ４の外周面４ｓとの間の最長距離Ｌｍａｘよりも短くなる位置に孔部３１が配置されたことを意味する。なお、本願で言う「永久磁石の近傍に設けられた」とは、上記２つの定義のうち、少なくとも１つが満たされる位置に孔部３１が配置されたことを意味する。

また本実施形態では、孔部３１の少なくとも一部は、複数の磁石セット２５の間の領域に位置する。すなわち、孔部３１の少なくとも一部は、複数の磁石セット２５に含まれる１つの磁石セット２５（第１磁石セット２５Ａ）と、複数の磁石セット２５に含まれるとともに回転方向θで第１磁石セット２５Ａの隣に位置する磁石セット２５（第２磁石セット２５Ｂ）との間の領域に位置する。

また図３に示すように、孔部３１は、ロータコア２１に設けられたロータコア孔部４１と、第１端面板２２Ａに設けられた第１端面板孔部４２Ａと、第２端面板２２Ｂに設けられた第２端面板孔部４２Ｂとを有する。ロータコア孔部４１は、ロータコア２１を軸方向Ｚに貫通している。第１端面板孔部４２Ａは、第１端面板２２Ａを軸方向Ｚに貫通している。第２端面板孔部４２Ｂは、第２端面板２２Ｂを軸方向Ｚに貫通している。また本実施形態では、ロータコア孔部４１、第１端面板孔部４２Ａ、および第２端面板孔部４２Ｂは、軸方向Ｚに並ぶことで互いに連通している。これにより、ロータ４を貫通するとともにロータ４の第１端面４ａおよび第２端面４ｂに開口した孔部３１が形成されている。本実施形態では、ロータコア孔部４１、第１端面板孔部４２Ａ、および第２端面板孔部４２Ｂは、互いに略同じ開口形状を有する。

また図２に示すように、ロータ４は、例えば軽量化のために設けられた複数の孔部３５を有する。複数の孔部３５は、冷媒通路としての孔部３１の内周側に配置されている。例えば、孔部３５は、冷媒通路としての孔部３１と同様に、ロータ４を貫通するとともにロータ４の第１端面４ａおよび第２端面４ｂに開口していてもよい。この場合、冷媒供給装置６から供給された冷媒がロータコア２１の孔部３５にも入り、ロータ４の冷却効率のさらなる向上が期待できる。

次に、冷媒供給装置６について詳しく説明する。
図１に示すように、冷媒供給装置６は、ロータ４の第１端面４ａに面する冷媒供給配管１５と、ケース２の底部に貯留される冷媒を冷媒供給配管１５に送る循環流路および機械式ポンプと、上記循環流路を流れる冷媒を冷却する冷却器などを備える。冷媒の一例は、例えばＡＴ（オートマチックトランスミッション）のトランスミッションにおいて潤滑および動力伝達などに用いられる作動油である。冷媒供給配管１５は、「冷媒供給部」の一例である。冷媒供給配管１５は、ロータ４の第１端面４ａに向けて開口した吐出口１５ａを有し、軸方向Ｚからロータ４へ冷媒を供給する。

詳しく述べると、図２に示すように、冷媒供給配管１５の吐出口１５ａは、ロータ４の上部領域に面する。本実施形態では、冷媒供給配管１５の吐出口１５ａは、ロータ４の上部領域の中央部に対して、回転方向θの上流側にずれた位置に配置されている。そして、冷媒供給配管１５の吐出口１５ａは、ロータ４の上部領域を通過する孔部３１に面し、孔部３１に向けて冷媒を吐出する（矢印Ｄ参照）。

ここで、孔部３１は、該孔部３１の移動経路（移動軌跡）の最上部付近で、略水平方向に移動する。なお、本願で言う「略水平方向に移動」とは、孔部３１の任意の１点（例えば下端）の高さ変化が孔部３１の径方向Ｒの幅Ｗよりも小さい状態を意味する。そして本実施形態では、冷媒供給配管１５の吐出口１５ａは、略水平方向に移動する孔部３１に向けて、略水平方向に冷媒を吐出する。

図３に示すように、本実施形態の冷媒供給配管１５の吐出口１５ａは、ロータ４の回転方向θに沿って冷媒を吐出する。なお本願で言う「ロータの回転方向に沿って冷媒を吐出する」とは、吐出口１５ａが面する領域におけるロータ４の回転方向θと略同じ方向に向けて冷媒を吐出することを意味する。また、本願で言う「ロータの回転方向に沿って冷媒を吐出する」とは、吐出された冷媒の速度成分の少なくとも一部がロータ４の回転方向θに沿う速度成分であることを意味する。すなわち、本願で言う「ロータの回転方向に沿って冷媒を吐出する」とは、冷媒の速度成分が、ロータ４の回転方向θに沿う速度成分と、ロータ４の軸方向Ｚに沿う速度成分の両方を有する場合を含む。例えば本実施形態では、冷媒供給配管１５の吐出口１５ａは、ロータ４の第１端面４ａに対して斜めに交差する方向に沿って冷媒を吐出する。すなわち、冷媒供給配管１５の吐出口１５ａから吐出された冷媒は、ロータ４の回転方向θに沿う速度成分と、ロータ４の軸方向Ｚに沿う速度成分とを有する。

次に、本実施形態のロータ構造９の作用について説明する。
図３に示すように、本実施形態の冷媒供給配管１５は、ロータ４の第１端面４ａに開口した孔部３１に向けて冷媒を吐出する。孔部３１に向けて吐出された冷媒は、孔部３１の内部に流入し、軸方向Ｚに沿ってロータ４の内部を流れる。この過程で、冷媒は、ロータコア２１の電磁鋼鈑を通じて永久磁石２３から熱を吸収する。これにより、発熱部である永久磁石２３が効率的に冷却される。そして、孔部３１を通過した冷媒は、ロータ４の第２端面４ｂからロータ４の外部に排出される。

このような構成によれば、ロータ４を軸方向Ｚに貫通した孔部３１に冷媒が流入することでロータ４の内部まで冷媒が行き渡り、ロータ４のなかで最も高温になるロータ４の内部が冷媒によって直接冷却される。これにより、ロータ４の冷却効率を高めることができる。

ここで比較のため、回転軸５の内部に設けられた冷媒通路と、径方向Ｒでロータ４に面する回転軸５の外周面に開口した連通孔とを有し、ロータ４の内部に冷媒を供給する冷却構造を考える。このような構造では、回転軸５からロータ４に向かう冷媒が遠心力によって比較的大きな慣性力を持つことになる。このため、冷媒の慣性力によって冷媒とロータ４との間で比較的大きな摩擦が生じ、回転電機１の出力効率が低下する場合がある。

一方で、本実施形態の構成によれば、軸方向Ｚにロータ４を貫通した孔部３１に対して、ロータ４の軸方向Ｚから冷媒が供給される。このため、遠心力に基づく大きな慣性力を冷媒が持たないため、冷媒とロータコアとの間で摩擦が生じにくい。このため本実施形態の構成によれば、回転電機１の出力効率の低下を抑制することができる。

また本実施形態では、永久磁石２３の近傍が冷媒によって直接冷却される。これにより、発熱部である永久磁石２３をさらに効率的に冷却することができる。これにより、ロータ４の冷却効率をさらに高めることができる。

また本実施形態では、孔部３１の少なくとも一部が第１磁石セット２５Ａと第２磁石セット２５Ｂとの間の領域に位置するため、永久磁石２３の近傍を冷媒によって直接冷却することができる。これにより、ロータ４に設けられた永久磁石２３をさらに効率的に冷却することができる。また、孔部３１の少なくとも一部が第１磁石セット２５Ａと第２磁石セット２５Ｂとの間の領域に位置すると、ロータ４に孔部３１を設けた場合でも、ロータ４の剛性を確保しつつロータ４の小型化を図ることができる。

また本実施形態では、ロータ４の回転方向θに沿って冷媒が吐出されるため、冷媒とロータ４との間に冷媒の慣性力に起因する摩擦が生じにくい。これにより、冷媒とロータ４との間の摩擦による回転電機１の出力効率の低下を抑制しつつ、ロータ４の冷却効率を高めることができる。

（第２の実施形態）
次に、図４を参照して、第２の実施形態のロータ構造９について説明する。本実施形態は、冷媒の吐出方向Ｄとロータ４の第１端面４ａとが成す角度が所定角度に設定される点で第１の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第１の実施形態の構成と同様である。

図４は、本実施形態のロータ構造９を示す断面図である。
図４に示すように、本実施形態のロータ構造９では、冷媒供給配管１５による冷媒の吐出方向Ｄと、ロータ４の第１端面４ａとが成す角度が略４５°である。なお、冷媒の吐出方向Ｄと、ロータ４の第１端面４ａとが成す角度は、例えば冷媒の吐出方向Ｄに沿う平面Ｐ（図２参照）上で略４５°である。平面Ｐは、例えば水平面である。

このような構成によれば、冷媒とロータ４との間に生じる摩擦の低減効果と、孔部３１に対する冷媒の供給効率（冷媒排出効率）との両立が図られ、ロータ４の冷却効率をさらに高める（例えば最大にする）ことができる。

（第３の実施形態）
次に、図５を参照して、第３の実施形態のロータ構造９について説明する。本実施形態は、孔部３１の内面３１ａに凹凸形状が設けられた点で第１の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第１の実施形態の構成と同様である。

図５は、本実施形態のロータ構造９を模式的に示す図である。なお図５では、説明の便宜上、断面視されたロータ４と、正面視された冷媒供給配管１５とを組み合わせて示す。
図５に示すように、本実施形態の孔部３１の内面３１ａは、交互に形成された複数の凸部５１と複数の凹部５２とを有する。

詳しく述べると、孔部３１の内面３１ａは、第１面部５５ａと、第２面部５５ｂとを有する。第１面部５５ａは、孔部３１の内面３１ａなかで径方向Ｒの内周側に位置する。第２面部５５ｂは、孔部３１の内面３１ａなかで径方向Ｒの外周側に位置する。言い換えると、第２面部５５ｂは、孔部３１の内部空間を間に挟んで、第１面部５５ａとは反対側に位置する。例えば、第２面部５５ｂは、孔部３１の内部空間と永久磁石２３との間に位置する。本実施形態では、複数の凸部５１および複数の凹部５２は、孔部３１の第２面部５５ｂに設けられている。言い換えると、孔部３１の第２面部５５ｂは、第１面部５５ａの表面粗さよりも大きな凸部５１および凹部５２を有する。

このような構成によれば、孔部３１の内面３１ａが凸部５１および凹部５２の少なくとも一方を有するため、孔部３１の内面３１ａの表面積を大きくすることができる。これにより、孔部３１の内面３１ａと冷媒との間の熱伝達効率を高めることができる。これにより、ロータ４の冷却効率をさらに高めることができる。

また本実施形態では、孔部３１は、孔部３１の内部空間と永久磁石２３との間に位置する第２面部５５ｂを有する。そして、凸部５１および凹部５２は、孔部３１の第２面部５５ｂに設けられている。このような構成によれば、永久磁石２３の近くにおいて孔部３１の表面積が大きくなっている。このため、永久磁石２３と冷媒との間の熱伝達効率をさらに高めることができる。
一方で、本実施形態では、第１面部５５ａには、凸部５１および凹部５２は設けられていない。このような構成によれば、孔部３１の内面３１ａの全周に凸部５１および凹部５２が設けられた場合に比べて、ロータコア２１の製造性を高めることができる。なお、凸部５１および凹部５２の少なくとも一方は、第１面部５５ａにも設けられてもよい。

（第４の実施形態）
次に、図６を参照して、第４の実施形態のロータ構造９について説明する。本実施形態は、第１端面板２２Ａがロータコア孔部４１の一部を覆う点で第１の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第１の実施形態の構成と同様である。

図６は、本実施形態のロータ構造９を示す断面図である。
図６に示すように、本実施形態では、第１端面板孔部４２Ａは、ロータコア孔部４１よりも小さく形成されている。これにより、第１端面板２２Ａは、ロータコア孔部４１の一部を覆う覆い部６１を有する。覆い部６１は、軸方向Ｚにおいてロータコア孔部４１の一部（例えば周縁部）を覆う。第１端面板２２Ａに覆い部６１が設けられることで、第１端面板２２Ａとロータコア孔部４１との間には、ロータコア孔部４１に流入した冷媒の逆流を抑制する逆流防止用の段差６２が形成されている。

このような構成によれば、ロータコア孔部４１に一度流入した冷媒は、逆流してロータ４の外部に漏れにくくなる。すなわち、ロータ４の一方の側（供給側）から供給された冷媒がロータ４の内部を通過し、ロータ４の反対側（排出側）からロータ４の外部に排出される。これにより、ロータ４の内部を冷媒が安定して通過するため、ロータ４の冷却効率をさらに高めることができる。

なお本実施形態では、第１端面板孔部４２Ａがロータコア孔部４１よりも小さく形成されることで、逆流防止用の段差６２が形成されている。これに代えて、第１端面板孔部４２Ａとロータコア孔部４１とが互いに略同じ大きさを有するとともに、第１端面板孔部４２Ａがロータコア孔部４１に対してずれた位置に配置されることで、逆流防止用の段差６２が形成されてもよい。

本実施形態では、覆い部６１および段差６２は、孔部３１の全周囲に設けられている。なおこれに代えて、覆い部６１および段差６２は、孔部３１の周囲の一部のみに設けられてもよい。例えば、覆い部６１および段差６２が、ロータコア孔部４１の内部空間に対して回転方向θの下流側に位置すると、冷媒供給配管１５の吐出口１５ａから比較的強く吐出されて孔部３１の内面に勢い良く当たる冷媒（図６中の矢印参照）の逆流を抑制することができる。

以上、第１から第４の実施形態について説明したが、実施形態の構造は、上記例に限定されない。例えば、冷媒供給配管１５は、ロータ４の軸方向Ｚの両側にそれぞれ設けられてもよい。ただし、例えば冷媒供給配管１５がロータ４の軸方向Ｚの片側のみに設けられていると、孔部３１を流れる冷媒の流れ方向が一方向に決まり、冷媒の流れが安定しやすい。これにより、ロータ４の冷却性能をさらに高めることができる。なお例えば、冷媒供給配管１５は、ロータ４の軸方向Ｚの片側に複数設けられてもよい。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１…回転電機、４…ロータ、４ａ，４ｂ…ロータの端面、５…回転軸、９…ロータ構造、１５…冷媒供給配管（冷媒供給部）、２１…ロータコア、２２Ａ，２２Ｂ…端面板、２３…永久磁石、２５…磁石セット、２５Ａ…第１磁石セット、２５Ｂ…第２磁石セット、３１…孔部、３１ａ…孔部の内面、４１…ロータコア孔部、４２Ａ，４２Ｂ…端面板孔部、５１…凸部、５２…凹部、Ｚ…軸方向、θ…回転方向（周方向）、Ｄ…冷媒の吐出方向。

Claims (7)

1. 回転軸と、
   前記回転軸に軸支され、周方向に複数の永久磁石が設けられたロータと、
   前記ロータの軸方向から前記ロータへ冷媒を供給する冷媒供給部と、
   を備え、
   前記ロータは、該ロータを前記軸方向に貫通して前記冷媒供給部から吐出された冷媒が流れる孔部を有することを特徴とする回転電機のロータ構造。
2. 前記孔部は、前記永久磁石の近傍に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の回転電機のロータ構造。
3. 前記複数の永久磁石は、該複数の永久磁石に含まれる少なくとも２つの永久磁石が円弧状に配置された第１磁石セットと、該複数の永久磁石に含まれる別の少なくとも２つの永久磁石が円弧状に配置され、前記周方向で前記第１磁石セットの隣に位置した第２磁石セットとを有し、
   前記孔部の少なくとも一部は、前記第１磁石セットと前記第２磁石セットとの間の領域に位置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機のロータ構造。
4. 前記冷媒供給部は、前記ロータの回転方向に沿って前記冷媒を吐出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機のロータ構造。
5. 前記冷媒供給部による冷媒の吐出方向と、前記ロータの端面とが成す角度は、略４５°であることを特徴とする請求項４に記載の回転電機のロータ構造。
6. 前記孔部の内面は、凸部および凹部の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の回転電機のロータ構造。
7. 前記ロータは、磁性を有するロータコアと、前記ロータコアの端面を支持する端面板とを有し、
   前記ロータコアは、前記孔部の一部を形成するロータコア孔部を有し、
   前記端面板は、前記ロータコア孔部に連通して前記孔部の他の一部を形成する端面板孔部を有するとともに、前記ロータコア孔部の一部を覆うことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の回転電機のロータ構造。

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