JP2019161954A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】 効果的に冷却することのできる回転電機を提供する。【解決手段】 回転電機１は、固定子２と、回転子３と、を備える。回転子３は、回転子鉄心３２と、複数の永久磁石３３と、第１エンドプレート３４と、を有する。回転子鉄心３２は、それぞれ対応する永久磁石３３が装填された複数の埋め込み孔３２１を有する。埋め込み孔３２１は、装填領域と、空隙領域と、を含む。第１エンドプレート３４は、それぞれ複数の埋め込み孔３２１の複数の空隙領域のうち対応する一以上の空隙領域につながる複数のガイドＧａを有する。複数のガイドＧａは、ガスを回転子３の内部に取込む第１開口を含みガスを上記空隙領域に導入する第１ガイドＧａ１を有している。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、回転電機に関する。

近年、永久磁石の目覚しい研究開発により、高磁気エネルギ積の永久磁石が開発され、このような永久磁石を用いた永久磁石型の回転電機が電車や自動車の電動機あるいは発電機として適用されつつある。通常、永久磁石型の回転電機は、円筒状の固定子と、この固定子の内側に回転自在に支持された円柱形状の回転子と、を備えている。回転子は、回転子鉄心と、この回転子鉄心内に埋め込まれた複数の永久磁石と、を備えている。
このような中、回転子鉄心のうち固定子と対向する外面を冷却するように構成された回転電機など、回転子を冷却するための様々な構造の回転電機が検討されている。

特開２００３−２５０２４８号公報 特開２００２−２０９３４９号公報 特開２００７−１４１９９号公報 特開２０１４−２２０９０１号公報 特開平１１−３５５９８５号公報

本実施形態は、効果的に冷却することのできる回転電機を提供する。

一実施形態に係る回転電機は、
固定子鉄心およびコイルを有する固定子と、中心軸と、第１側面と、前記中心軸に平行な方向において前記第１側面とは反対側の第２側面と、を有する回転子鉄心と、前記回転子鉄心に埋設された複数の永久磁石と、前記第１側面及び前記複数の永久磁石と対向し前記第１側面及び前記複数の永久磁石を覆った第１エンドプレートと、を有し、前記中心軸の回りで前記固定子に対して回転自在に設けられた回転子と、を備え、前記回転子鉄心は、それぞれ前記第１側面から前記第２側面まで前記回転子鉄心を貫通し前記複数の永久磁石のうち対応する永久磁石が装填された複数の埋め込み孔を有し、各々の前記埋め込み孔は、前記永久磁石が装填された装填領域と、前記埋め込み孔の全長にわたって延在し前記装填領域から連続して設けられ前記永久磁石を露出させる空隙領域と、を含み、前記第１エンドプレートは、それぞれ前記複数の埋め込み孔の複数の空隙領域のうち対応する一以上の空隙領域につながる複数のガイドを有し、前記第１エンドプレートの前記複数のガイドは、前記回転子が第１回転方向に回転する際にガスを前記回転子の内部に取込む第１開口を含み前記第１開口から供給されるガスを前記空隙領域に導入する第１ガイドを有している。

図１は、一実施形態に係る回転電機を示す断面図である。 図２は、図１に示した固定子及び回転子の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。 図３は、上記回転子の一部を示す拡大断面図である。 図４は、図１に示した第１エンドプレートを回転子鉄心とは反対側からみた平面図であり、図１に示した回転軸の断面図を併せて示す図である。 図５は、図１に示した第２エンドプレートを回転子鉄心とは反対側からみた平面図であり、図１に示した回転軸の断面図を併せて示す図である。 図６は、図４に示した回転子鉄心、永久磁石、第１エンドプレート、及び第２エンドプレートの線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。 図７は、上記実施形態の変形例に係る第１エンドプレートを回転子鉄心とは反対側からみた平面図であり、回転軸の断面図を併せて示す図である。 図８は、上記変形例に係る第２エンドプレートを回転子鉄心とは反対側からみた平面図であり、上記回転軸の断面図を併せて示す図である。

以下に、本発明の一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
図１は、本実施形態に係る回転電機１を示す断面図である。図２は、図１に示した固定子２及び回転子３の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態の回転電機１は、永久磁石型の回転電機として構成されている。回転電機１は、固定子２と、回転子３と、回転子３の一部及び固定子２を収容するハウジング１０と、ハウジング１０に固定されるカバー１１と、を備えている。回転子３は、固定子２の内側に中心軸Ｃの回りで回転自在に支持され、かつ固定子２と同軸的に支持されている。

固定子２は、円筒状の固定子鉄心２１と、固定子鉄心２１に装着されたコイル（電機子巻線）２２と、絶縁紙２５と、を備えている。固定子鉄心２１は、磁性材、例えば、ケイ素鋼などの円環状の電磁鋼板２１ａを多数枚、同心状に積層した積層体として構成されている。固定子鉄心２１の内周部には、複数のスロット２４が形成されている。複数のスロット２４は、中心軸Ｃを中心とする周方向に等間隔を置いて並んでいる。各スロット２４は、固定子鉄心２１の内周面に開口し、この内周面から放射方向に延出している。また、中心軸Ｃに平行な方向において、各スロット２４は、固定子鉄心２１の全長に亘って延在している。

コイル２２は、絶縁紙２５で束ねられ、絶縁紙２５とともにスロット２４に埋め込まれている。絶縁紙２５は、コイル２２を外部から電気的に絶縁し、コイル２２を物理的に保護している。複数のスロット２４を形成することにより、固定子鉄心２１の内周部は、回転子３に面する多数のティース２３を構成している。なお、各ティース２３は、中心軸Ｃに平行な方向に延在している。コイル２２は、コイルエンド２２ａを有している。コイルエンド２２ａは、中心軸Ｃに平行な方向にて固定子鉄心２１の両側から突出し、固定子鉄心２１の外側に露出している。コイルエンド２２ａのうち、固定子鉄心２１側の端部は、絶縁紙２５で覆われている。

ハウジング１０は、略円筒状の内周面１０ａを有している。固定子２は、ハウジング１０に固定されている。例えば、ハウジング１０を加熱して膨張させ、ハウジング１０の内部に固定子２を嵌め込む焼き嵌めを利用し、内周面１０ａに固定子鉄心２１（固定子２）を押し付けている。なお、固定子２をハウジング１０に固定するための手段及び手法は、上記の例に限定されるものではない。焼き嵌め以外の締り嵌めなど、一般に知られている手段及び手法を採用することが可能である。

回転子３は、固定子２より中心軸Ｃ側に位置している。回転子３は、固定子２との間に僅かな隙間（エアギャップ）をおいて配置され、固定子２の内側に回転自在に且つ固定子２と同軸的に支持されている。回転子３は、回転軸３１と、円筒形状の回転子鉄心３２と、回転子鉄心３２に埋設された複数の永久磁石３３と、円筒形状の第１エンドプレート３４と、円筒形状の第２エンドプレート３８と、座金３５と、ナット３６と、を備えている。

回転軸３１は、中心軸Ｃに平行な方向に延在し、回転子鉄心３２と同軸的に設けられている。回転軸３１には、軸受４１及び４２が取り付けられている。軸受４１及び４２は、ハウジング１０及びカバー１１によって固定されている。回転軸３１は、軸受４１及び４２を介して回転自在にハウジング１０及びカバー１１に支持されている。なお、図示した例は、回転軸３１を支持する軸受構造の一例を簡略的に示すものであり、詳細な構造についての説明は省略する。

回転軸３１には、回転子鉄心３２、第１エンドプレート３４、及び第２エンドプレート３８が固定されている。本実施形態において、回転軸３１は、突出部３１ａと、雄ねじ３１ｂと、を有している。突出部３１ａ及び雄ねじ３１ｂは、回転軸３１の外周側に位置し、中心軸Ｃに平行な方向に間隔を空けて位置している。突出部３１ａは、鍔部であり、円環状の形状を有している。

第１エンドプレート３４、回転子鉄心３２、及び第２エンドプレート３８は、回転軸３１に挿入されている。中心軸Ｃに平行な方向において、第１エンドプレート３４、回転子鉄心３２、及び第２エンドプレート３８は、突出部３１ａと、雄ねじ３１ｂとの間に位置している。回転子鉄心３２は、中心軸Ｃに平行な方向にて第１エンドプレート３４と第２エンドプレート３８とで挟まれている。ナット３６は、雄ねじ３１ｂに対応する雌ねじ３６ａを有している。雌ねじ３６ａが雄ねじ３１ｂに螺合され、ナット３６は座金３５を介して第１エンドプレート３４、回転子鉄心３２、及び第２エンドプレート３８を突出部３１ａに押し付けている。ナット３６は、止めねじとしての機能を有している。そのため、回転軸３１に対する第１エンドプレート３４、回転子鉄心３２、及び第２エンドプレート３８の相対的な位置は固定されている。

本実施形態において、回転軸３１は、筒状の形状を有し、内部が中空に形成されている。筒状の回転軸３１を使用することにより、回転子３の軽量化を図ることができる。但し、本実施形態と異なり、回転軸３１は、中実軸であってもよい。
回転子鉄心３２は、磁性材、例えば、多数枚の円環状の電磁鋼板３２ａを有している。回転子鉄心３２は、同心状の複数の電磁鋼板３２ａを中心軸Ｃに平行な方向に積層した積層体として構成されている。回転子鉄心３２は、複数の埋め込み孔３２１と、複数の空隙部３２２と、を有している。例えば、埋め込み孔３２１、及び空隙部３２２は、それぞれプレス加工が施された複数の電磁鋼板３２ａを積層することにより形成されている。

各々の埋め込み孔３２１は、中心軸Ｃに平行な方向に延在し、回転子鉄心３２を貫通している。各々の永久磁石３３は、中心軸Ｃに平行な方向に延在し、対応する埋め込み孔３２１に挿入されている。複数の永久磁石３３（複数の埋め込み孔３２１）は、中心軸Ｃを中心とする円周方向に並べられている。例えば、図２に示した回転子３は、８磁極を有し、１６個の永久磁石３３を使用している。これらの１６個の永久磁石３３は、同一形状及び同一サイズを有している。

回転子鉄心３２は、中心軸Ｃに直交する方向あるいは回転子鉄心３２の半径方向に延びるｄ軸Ａ１と、ｄ軸に対して電気的に直交するｑ軸Ａ２と、を有している。
複数の空隙部３２２は、回転子鉄心３２の外周部に形成されている。空隙部３２２は、中心軸Ｃに平行な方向に延在し、回転子鉄心３２を貫通している。空隙部３２２は、ｄ軸Ａ１の通る位置に設けられている。空隙部３２２は、回転子鉄心３２の軽量化に寄与することができる。

回転子鉄心３２は、第１側面３２ｓ１と、中心軸Ｃに平行な方向において第１側面３２ｓ１とは反対側の第２側面３２ｓ２と、を有している。各永久磁石３３は回転子鉄心３２のほぼ全長に亘って埋め込まれている。第１エンドプレート３４は、第１側面３２ｓ１及び複数の永久磁石３３と対向し、第１側面３２ｓ１及び複数の永久磁石３３を覆っている。第１エンドプレート３４は、第１側面３２ｓ１に当接している。第１エンドプレート３４は、複数の永久磁石３３のうち、第１側面３２ｓ１側に露出する端面にさらに当接していてもよい。第２エンドプレート３８は、第２側面３２ｓ２及び複数の永久磁石３３と対向し、第２側面３２ｓ２及び複数の永久磁石３３を覆っている。第２エンドプレート３８は、第２側面３２ｓ２に当接している。第２エンドプレート３８は、複数の永久磁石３３のうち、第２側面３２ｓ２側に露出する端面にさらに当接していてもよい。

図３は、本実施形態の回転子３の一部を示す拡大断面図である。
図３及び図２に示すように、中心軸Ｃに直交し埋め込み孔３２１及び永久磁石３３を通る仮想の平面Ｂ２上において、永久磁石３３の磁化方向は、永久磁石３３の表面および裏面と直交する方向としている。永久磁石３３は、接着剤等により回転子鉄心３２に固定され、回転子鉄心３２に対して位置決めされている。

各々のｄ軸Ａ１の両側に位置する２つの永久磁石３３は、ほぼＶ字状に並んで配置されている。各々のｄ軸Ａ１の両側に位置する２つの永久磁石３３において、同一の磁極が空隙部３２２を向いている。各々のｄ軸Ａ１の両側に位置する２つの永久磁石３３は、１つの磁極４０を形成している。永久磁石３３のＮ極が空隙部３２２を向く磁極４０と、永久磁石３３のＳ極が空隙部３２２を向く磁極４０とは、回転子鉄心３２の円周方向に交互に配置されている。ｄ軸Ａ１は、複数の永久磁石３３の磁極４０の中心を通る磁極中心軸である。ｄ軸Ａ１およびｑ軸Ａ２は、回転子鉄心３２の円周方向に交互に、かつ、所定の位相で設けられている。

複数の永久磁石３３を上記のように配置することにより、回転子鉄心３２の外周部において各々のｄ軸Ａ１上の領域は１つの磁極４０を中心に形成し、各々のｑ軸Ａ２上の領域は磁極間部４５を中心に形成している。本実施形態では、回転電機１は、隣合う１磁極４０毎に永久磁石３３のＮ極とＳ極の表裏を交互に配置した、８極（４極対）、４８スロットで、単層分布巻で巻線した永久磁石埋め込み型の回転電機を構成している。

図３及び図１に示すように、各々の埋め込み孔３２１は、第１側面３２ｓ１から第２側面３２ｓ２まで回転子鉄心３２を貫通している。各々の埋め込み孔３２１には、複数の永久磁石３３のうち対応する永久磁石３３が装填されている。各々のｄ軸Ａ１の両側に位置する２つの埋め込み孔３２１は、永久磁石３３と同様、ほぼＶ字状に並んで配置されている。回転子鉄心３２の円周方向における上記２つの埋め込み孔３２１の間隔は、回転子鉄心３２の内周側より回転子鉄心３２の外周側の方が大きい。

各々の埋め込み孔３２１は、装填領域３ａと、空隙領域３ｂとを含んでいる。装填領域３ａには永久磁石３３が装填されている。空隙領域３ｂは、埋め込み孔３２１の全長にわたって延在し、装填領域３ａから連続して設けられ、永久磁石３３を露出させている。

複数の埋め込み孔３２１のうち、各々の磁極４０の中心を通るｄ軸Ａ１の両側に設けられた２つの埋め込み孔３２１は、それぞれ第１空隙領域３ｂ１と、第２空隙領域３ｂ２と、を含んでいる。本実施形態において、各々の空隙領域３ｂは、第１空隙領域３ｂ１と、第２空隙領域３ｂ２と、を含んでいる。各々の第１空隙領域３ｂ１は、第２空隙領域３ｂ２よりｄ軸Ａ１側に位置している。上記２つの埋め込み孔３２１の第１空隙領域３ｂ１は、互いに隣接して対向している。各々の第２空隙領域３ｂ２は、第１空隙領域３ｂ１より回転子鉄心３２の外周側に位置している。各々の第２空隙領域３ｂ２は、永久磁石３３の磁化方向と直交する方向において装填領域３ａを挟んで第１空隙領域３ｂ１と向かい合っている。

図４は、図１に示した第１エンドプレート３４を回転子鉄心３２とは反対側からみた平面図であり、図１に示した回転軸３１の断面図を併せて示す図である。図５は、図１に示した第２エンドプレート３８を回転子鉄心３２とは反対側からみた平面図であり、図１に示した回転軸３１の断面図を併せて示す図である。図６は、図４に示した回転子鉄心３２、永久磁石３３、第１エンドプレート３４、及び第２エンドプレート３８の線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。

図４、図６、及び図３に示すように、第１エンドプレート３４は、複数のガイドＧａを有している。各々のガイドＧａは、複数の埋め込み孔３２１の複数の空隙領域３ｂのうち対応する一以上の空隙領域３ｂにつながっている。第１エンドプレート３４の複数のガイドＧａは、第１ガイドＧａ１を有している。本実施形態において、第１エンドプレート３４の複数のガイドＧａは、全て第１ガイドＧａ１である。

ここで、図４において、中心軸Ｃを中心とする反時計回りを第１回転方向Ｒ１、第１回転方向Ｒ１と逆の方向であり中心軸Ｃを中心とする時計回りを第２回転方向Ｒ２、とする。そして、回転子３は、第１回転方向Ｒ１及び第２回転方向Ｒ２の一方に選択的に回転可能である。本実施形態では、回転子３が、第１回転方向Ｒ１に回転する場合を例に説明する。

第１ガイドＧａ１は、回転子３が第１回転方向Ｒ１に回転する際にガスを回転子３の内部に取込む第１開口ＯＰ１を含んでいる。上記ガスは、回転子３の冷却に利用され、回転子３を取り巻く雰囲気であり、例えば空気である。なお、上記ガスは、回転子３など回転電機１を構成する各部材に対して悪影響を及ぼすことのないガスであれば、どのようなガスでも使用可能である。第１ガイドＧａ１は、第１開口ＯＰ１から供給されるガスを空隙領域３ｂに導入することができる。

第１エンドプレート３４は、第１側面３２ｓ１と対向する第１板部Ｐ１を有している。第１板部Ｐ１は、複数の第１貫通孔ｈ１を含んでいる。各々の第１貫通孔ｈ１は、一以上の空隙領域３ｂと、複数のガイドＧａ（第１ガイドＧａ１）のうち対応する１つのガイドＧａと、につながっている。ガイドＧａ（第１ガイドＧａ１）は、回転子鉄心３２とは反対側に第１板部Ｐ１から突出している。ガイドＧａは、対応する第１貫通孔ｈ１を覆っている。本実施形態において、ガイドＧａは第１板部Ｐ１と一体に形成されている。第１開口ＯＰ１は、第１回転方向Ｒ１に向かって開口している。

図５、図６、及び図３に示すように、第２エンドプレート３８は、複数のガイドＧｂを有している。各々のガイドＧｂは、複数の埋め込み孔３２１の複数の空隙領域３ｂのうち対応する一以上の空隙領域３ｂにつながっている。第２エンドプレート３８の複数のガイドＧｂは、第２ガイドＧｂ２を有している。本実施形態において、第２エンドプレート３８の複数のガイドＧｂは、全て第２ガイドＧｂ２である。

ここで、図５において、第１回転方向Ｒ１は中心軸Ｃを中心とする時計回りであり、第２回転方向Ｒ２中心軸Ｃを中心とする反時計回りである。
第２ガイドＧｂ２は、回転子３が第１回転方向Ｒ１に回転する際に空隙領域３ｂから供給されるガスを回転子３の外部に排出する第２開口ＯＰ２を含んでいる。

第２エンドプレート３８は、第２側面３２ｓ２と対向する第２板部Ｐ２を有している。第２板部Ｐ２は、複数の第２貫通孔ｈ２を含んでいる。各々の第２貫通孔ｈ２は、一以上の空隙領域３ｂと、複数のガイドＧｂ（第２ガイドＧｂ２）のうち対応する１つのガイドＧｂと、につながっている。ガイドＧｂ（第２ガイドＧｂ２）は、回転子鉄心３２とは反対側に第２板部Ｐ２から突出している。ガイドＧｂは、対応する第２貫通孔ｈ２を覆っている。本実施形態において、ガイドＧｂは第２板部Ｐ２と一体に形成されている。第２開口ＯＰ２は、第２回転方向Ｒ２に向かって開口している。

図６及び図３に示すように、第１ガイドＧａ１及び第２ガイドＧｂ２は、それぞれｄ軸Ａ１の両側に設けられた２つの埋め込み孔３２１の両方の第１空隙領域３ｂ１につながっている。
又は、図３乃至図５に示すように、第１ガイドＧａ１及び第２ガイドＧｂ２は、各々の埋め込み孔３２１の第２空隙領域３ｂ２につながっている。
第１空隙領域３ｂ１及び第２空隙領域３ｂ２の両方に気流を発生させることができるため、永久磁石３３のうち第１空隙領域３ｂ１及び第２空隙領域３ｂ２に露出した面を空冷することができる。

上記のように構成された一実施形態に係る回転電機１によれば、空隙領域３ｂに気流を発生させることができる。永久磁石３３に渦電流による熱が生じても、永久磁石３３を、直接、冷却することができる。回転子３から固定子２への伝熱や、第１エンドプレート３４及び第２エンドプレート３８のそれぞれの表面から周囲の空気への伝熱に頼る場合と比較して、永久磁石３３を、一層、冷却することができる。また、永久磁石３３に悪影響を及ぼすこと無しに、永久磁石３３を冷却することができる。

また、油を冷媒として使用し、永久磁石３３を含む回転子３を冷却するよう、回転電機１を構成する必要はない。油路（冷媒路）の形成のために第１エンドプレート３４及び第２エンドプレート３８や、回転子鉄心３２の内部が複雑な形状になる事態を回避することができる。そのため、回転電機１の大型化を招いたり、回転電機１の製造コストの高騰を招いたりする事態を回避することができる。

そして、永久磁石３３を冷却し永久磁石３３の温度を下げることにより、保磁力発現に必要な重希土類の添加量を永久磁石３３において低減することができる。これにより、永久磁石３３の製造コストの高騰を抑制することができる。また、永久磁石３３の大型化を抑制することもできるため、回転電機１の大型化を抑制することができる。

上記のことから、効果的に冷却することのできる回転電機１を得ることができる。そして、上記実施形態は、回転電機１の熱定格性能の向上、小型化、軽量化、低コスト化などを図ることができる。

（変形例）
次に、上記実施形態に係る回転電機１の変形例について説明する。本変形例において、第１エンドプレート３４及び第２エンドプレート３８以外の構成は、上記実施形態と同様である。

図７及び図３に示すように、第１エンドプレート３４は、複数の第１ガイドＧａ１と、複数の第２ガイドＧａ２と、を有している。複数の第１ガイドＧａ１は、同様に構成されている。各々の第２ガイドＧａ２は、回転子３が第１回転方向Ｒ１に回転する際に空隙領域３ｂから供給されるガスを回転子３の外部に排出する第２開口ＯＰ２を含んでいる。本実施形態において、第１エンドプレート３４の半径方向において、中心軸Ｃからの距離が同一である複数のガイドＧａの開口ＯＰの向きは揃い、上記距離が異なると、ガイドＧａの開口ＯＰの向きは異なっている。

図８及び図３に示すように、第２エンドプレート３８は、複数の第１ガイドＧｂ１と、複数の第２ガイドＧｂ２と、を有している。複数の第２ガイドＧｂ２は、同様に構成されている。各々の第１ガイドＧｂ１は、回転子３が第１回転方向Ｒ１に回転する際にガスを回転子３の内部に取込む第１開口ＯＰ１を含み、上記第１開口ＯＰ１から供給されるガスを空隙領域３ｂに導入する。本実施形態において、本実施形態において、第２エンドプレート３８の半径方向において、中心軸Ｃからの距離が同一である複数のガイドＧｂの開口ＯＰの向きは揃い、上記距離が異なると、ガイドＧｂの開口ＯＰの向きは異なっている。

図７、図８、及び図３に示すように、第１エンドプレート３４の各々の第１ガイドＧａ１は、対応する一以上の空隙領域３ｂを介して第２エンドプレート３８の複数の第２ガイドＧｂ２のうち１つの第２ガイドＧｂ２につながっている。第１エンドプレート３４の各々の第２ガイドＧａ２は、対応する一以上の空隙領域３ｂを介して第２エンドプレート３８の複数の第１ガイドＧｂ１のうち１つの第１ガイドＧｂ１につながっている。
本変形例においても、永久磁石３３を、直接、冷却することができるため、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

本発明の一実施形態及び変形例を説明したが、上記の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記の新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記の実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…回転電機、２…固定子、３…回転子、２１…固定子鉄心、２２…コイル、
３１…回転軸、３２…回転子鉄心、３２ａ…電磁鋼板、３２ｓ１…第１側面、
３２ｓ２…第２側面、３３…永久磁石、３４…第１エンドプレート、Ｐ１…第１板部、
ｈ１…第１貫通孔、３８…第２エンドプレート、Ｐ２…第２板部、ｈ２…第２貫通孔、
Ｇａ，Ｇａ１，Ｇａ２，Ｇｂ，Ｇｂ１，Ｇｂ２，…ガイド、ＯＰ１，ＯＰ２…開口、
４０…磁極、４５…磁極間部、３２１…埋め込み孔、３ａ…装填領域、３ｂ…空隙領域、
３ｂ１…第１空隙領域、３ｂ２…第２空隙領域、Ａ１…ｄ軸、Ａ２…ｑ軸、Ｃ…中心軸、
Ｒ１…第１回転方向、Ｒ２…第２回転方向。

Claims (6)

1. 固定子鉄心およびコイルを有する固定子と、
   中心軸と、第１側面と、前記中心軸に平行な方向において前記第１側面とは反対側の第２側面と、を有する回転子鉄心と、前記回転子鉄心に埋設された複数の永久磁石と、前記第１側面及び前記複数の永久磁石と対向し前記第１側面及び前記複数の永久磁石を覆った第１エンドプレートと、を有し、前記中心軸の回りで前記固定子に対して回転自在に設けられた回転子と、を備え、
   前記回転子鉄心は、それぞれ前記第１側面から前記第２側面まで前記回転子鉄心を貫通し前記複数の永久磁石のうち対応する永久磁石が装填された複数の埋め込み孔を有し、
   各々の前記埋め込み孔は、前記永久磁石が装填された装填領域と、前記埋め込み孔の全長にわたって延在し前記装填領域から連続して設けられ前記永久磁石を露出させる空隙領域と、を含み、
   前記第１エンドプレートは、それぞれ前記複数の埋め込み孔の複数の空隙領域のうち対応する一以上の空隙領域につながる複数のガイドを有し、
   前記第１エンドプレートの前記複数のガイドは、前記回転子が第１回転方向に回転する際にガスを前記回転子の内部に取込む第１開口を含み前記第１開口から供給されるガスを前記空隙領域に導入する第１ガイドを有している、
   回転電機。
2. 前記第１エンドプレートは、それぞれ前記一以上の空隙領域と前記複数のガイドのうち対応する１つのガイドとにつながる複数の第１貫通孔を含み前記第１側面と対向する第１板部をさらに有し、
   前記第１ガイドは、前記回転子鉄心とは反対側に前記第１板部から突出し、
   前記第１開口は、前記第１回転方向に向かって開口している、
   請求項１に記載の回転電機。
3. 前記複数の永久磁石は、前記中心軸を中心とする円周方向に並べられ複数の磁極を形成し、
   前記複数の埋め込み孔のうち各々の前記磁極の中心を通る磁極中心軸の両側に設けられた２つの埋め込み孔は、それぞれ前記磁極中心軸側に位置した第１空隙領域と、前記第１空隙領域より前記回転子鉄心の外周側に位置し前記永久磁石の磁化方向と直交する方向において前記装填領域を挟んで前記第１空隙領域と向かい合う第２空隙領域と、を含み、
   前記２つの埋め込み孔の前記第１空隙領域は、互いに隣接して対向し、
   前記第１ガイドは、
   前記２つの埋め込み孔の両方の前記第１空隙領域につながり、又は、
   各々の前記埋め込み孔の前記第２空隙領域につながっている、
   請求項１に記載の回転電機。
4. 前記回転子は、前記第２側面及び前記複数の永久磁石と対向し前記第２側面及び前記複数の永久磁石を覆った第２エンドプレートをさらに有し、
   前記第２エンドプレートは、それぞれ前記複数の埋め込み孔の複数の空隙領域のうち対応する一以上の空隙領域につながる複数のガイドを有し、
   前記第２エンドプレートの前記複数のガイドは、前記回転子が第１回転方向に回転する際に前記空隙領域から供給されるガスを前記回転子の外部に排出する第２開口を含む第２ガイドを有している、
   請求項１に記載の回転電機。
5. 前記第２エンドプレートは、それぞれ前記一以上の空隙領域と前記第２エンドプレートの前記複数のガイドのうち対応する１つのガイドとにつながる複数の第２貫通孔を含み前記第２側面と対向する第２板部をさらに有し、
   前記第２ガイドは、前記回転子鉄心とは反対側に前記第２板部から突出し、
   前記第２開口は、前記第１回転方向と逆の第２回転方向に開口している、
   請求項４に記載の回転電機。
6. 前記回転子は、前記第２側面及び前記複数の永久磁石と対向し前記第２側面及び前記複数の永久磁石を覆った第２エンドプレートをさらに有し、
   前記第２エンドプレートは、それぞれ前記複数の埋め込み孔の複数の空隙領域のうち対応する一以上の空隙領域につながる複数のガイドを有し、
   前記第１エンドプレート及び前記第２エンドプレートは、それぞれ、前記第１ガイドと同様に構成された複数の第１ガイドと、前記回転子が前記第１回転方向に回転する際に前記空隙領域から供給されるガスを前記回転子の外部に排出する第２開口を含む複数の第２ガイドと、を有し、
   前記第１エンドプレートの各々の前記第１ガイドは、前記対応する一以上の空隙領域を介して前記第２エンドプレートの前記複数の第２ガイドのうち１つの第２ガイドにつながり、
   前記第１エンドプレートの各々の前記第２ガイドは、前記対応する一以上の空隙領域を介して前記第２エンドプレートの前記複数の第１ガイドのうち１つの第１ガイドにつながっている、
   請求項１に記載の回転電機。

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