JP2021141702A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】出力性能が低下することなく冷却性能が向上した回転電機を提供する。【解決手段】回転電機２０は、略円環形状のロータコア３１、及びロータコア３１に取り付けられた永久磁石３５、を有するロータ３０と、ロータ３０の外周面３０ｃから径方向に所定の間隔を隔てて配置されたステータコア４１、及びステータコア４１に取り付けられたコイル４２、を有するステータ４０と、を備える。径方向において、ロータ３０の外周面３０ｃとステータ４０の内周面４０ｄとの間には、隙間部６０が形成されている。ロータ３０の外周面３０ｃは、軸方向に沿って径方向の凹凸形状を有する。回転電機２０の軸方向における少なくとも一方の端面と対向する位置に、冷却部材７０が設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、電動車両などに搭載される回転電機に関する。

従来から、ハイブリッド車、バッテリ駆動車、燃料電池車等の電動車両には、電動機、発電機等の回転電機が搭載されている。近年、電動車両に搭載される回転電機は、高トルク、高出力化が進んでいる。回転電機は、駆動によって銅損や鉄損、機械損といった損失が生じ、これら損失に応じて発熱するため、高トルク、高出力化が進むほど、発熱量が増大する。そして、回転電機は、発熱によって過度に高温になると、永久磁石の減磁等が生じ、出力性能が低下してしまう。

そのため、回転電機には、より一層の冷却性能の向上が求められている。例えば、特許文献１には、ロータコアの全体を所定の間隙を設けて覆うロータキャンを設け、ロータコアとロータキャンとの間の間隙に冷却液を流すことによって、冷却性能を向上させた回転電機が開示されている。

特開平０９−１６３６８２号公報

しかしながら、特許文献１の回転電機は、ロータコアとロータキャンとの間の間隙に冷却液を流すため、ロータが回転する際に冷却液の粘性が抵抗となり、回転電機の出力性能が低下してしまう、という課題があった。

本発明は、出力性能が低下することなく冷却性能が向上した回転電機を提供する。

本発明は、
略円環形状のロータコア、及び該ロータコアに取り付けられた永久磁石、を有するロータと、
前記ロータの外周面から径方向に所定の間隔を隔てて配置されたステータコア、及び該ステータコアに取り付けられたコイル、を有するステータと、を備え、
前記径方向において、前記ロータの前記外周面と前記ステータの内周面との間には、隙間部が形成されている、回転電機であって、
前記ロータの前記外周面は、軸方向に沿って前記径方向の凹凸形状を有し、
前記回転電機の前記軸方向における少なくとも一方の端面と対向する位置に、冷却部材が設けられている。

本発明によれば、ロータの外周面は、軸方向に沿って径方向の凹凸形状を有するので、ステータからロータに向かって径方向の内側に放射された熱は、ロータの外周面の凹凸形状によって乱反射し、軸方向に拡散される。これにより、ステータからロータに向かって径方向の内側に放射された熱が、ロータに伝わることが抑制され、また、ロータの回転抵抗を低下させることなく、ステータからロータに向かって径方向の内側に放射された熱を、隙間部から回転電機の軸方向の外側へ放出できるので、回転電機は、出力性能が低下することなく冷却性能が向上する。
さらに、回転電機の軸方向における少なくとも一方の端面と対向する位置に、冷却部材が設けられているので、隙間部から回転電機の軸方向の外側へ放出された熱を冷却部材によって冷却でき、冷却性能がより向上する。

本発明の一実施形態の回転電機が搭載された回転電機ユニットを径方向外側から見た側面図である。 図１の回転電機のロータコアを軸方向から見た正面図である。 図１の回転電機において、ステータからロータに向かって径方向の内側に放射された熱が、ロータの外周面で乱反射することを説明する図である。 図１の回転電機のステータコアを軸方向から見た正面図である。 図１の回転電機において、ロータからステータに向かって径方向の外側に放射された熱が、ステータの内周面で乱反射することを説明する図である。 図１の回転電機ユニットのケースの一部と冷却部材とを示した斜視図である。 図６の冷却部材の冷却部を径方向外側から見た側面図である。

以下、本発明の回転電機の一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。

図１に示すように、本実施形態の回転電機２０は、回転電機ユニット１に搭載されている。回転電機ユニット１は、ロータシャフト１０と、回転電機２０と、冷却部材７０と、ケース５と、を備える。ロータシャフト１０、回転電機２０、及び冷却部材７０は、ケース５に収容されている。

なお、本明細書等では、軸方向、径方向、周方向というときは、回転電機２０の回転軸心ＣＬを基準にした方向をいう。また、軸方向内側とは、軸方向における回転電機２０の中央側をいい、軸方向外側とは、軸方向における回転電機２０の中央から離れる側をいう。

ロータシャフト１０は、中空のシャフトであり、軸方向の一方側に位置する第１端部１０ａ及び他方側に位置する第２端部１０ｂが開口した中空部１１を有する。ロータシャフト１０の外周面１０ｃには、径方向に拡がる略円環形状のフランジ部１５が設けられている。

ロータシャフト１０は、ケース５に固定された第１ベアリング５０ａによって第１端部１０ａが軸支されており、ケース５に固定された第２ベアリング５０ｂによって第２端部１０ｂが軸支されている。第１ベアリング５０ａ及び第２ベアリング５０ｂは、例えば、ボールベアリングである。

回転電機２０は、ロータシャフト１０の外周面１０ｃに固定された略円環形状を有するロータ３０と、ロータ３０の外周面３０ｃから径方向に所定の間隔を隔てて対向するように配置された略円環形状を有するステータ４０と、を備える。

ロータ３０は、略円環形状を有し、ロータシャフト１０の回転軸心ＣＬと平行な磁石挿入孔３３が外周側に周方向に沿って複数設けられたロータコア３１と、各磁石挿入孔３３に挿入された永久磁石３５と、ロータコア３１の軸方向の一方側に配置された第１端面板３７ａ及び他方側に配置された第２端面板３７ｂと、を備える。ロータ３０は、ロータシャフト１０のフランジ部１５よりも軸方向内側の外周面１０ｃに固定されている。ロータ３０は、軸方向において、一方側（ロータシャフト１０の第１端部１０ａ側）の端面である第１端面３０ａと、他方側（ロータシャフト１０の第２端部１０ｂ側）の端面である第２端面３０ｂと、を有する。

ロータコア３１は、略円環形状を有する複数のロータコア電磁鋼板３１０が軸方向に積層されて構成されている。ロータコア３１は、軸方向において、一方側（ロータシャフト１０の第１端部１０ａ側）の端面である第１端面３１ａと、他方側（ロータシャフト１０の第２端部１０ｂ側）の端面である第２端面３１ｂと、を有する。

第１端面板３７ａ及び第２端面板３７ｂは、いずれもロータコア３１と径方向で略同一となる略円環形状を有する。軸方向において、第１端面板３７ａは、ロータコア３１の第１端面３１ａ側に配置されており、第２端面板３７ｂは、ロータコア３１の第２端面３１ｂ側に配置されている。

第１端面板３７ａは、軸方向において、ロータコア３１の第１端面３１ａと対向する軸方向内側端面３７１ａと、軸方向内側端面３７１ａと反対側の軸方向外側端面３７２ａと、を有する。第１端面板３７ａの軸方向内側端面３７１ａは、ロータコア３１の第１端面３１ａに当接している。第１端面板３７ａの軸方向外側端面３７２ａには、ロータシャフト１０の外周面１０ｃに配置されたカラー１７が当接している。カラー１７は、ロータシャフト１０の外周面１０ｃに圧入等によって固定されている。

第２端面板３７ｂは、軸方向において、ロータコア３１の第２端面３１ｂと対向する軸方向内側端面３７１ｂと、軸方向内側端面３７１ｂと反対側の軸方向外側端面３７２ｂと、を有する。第２端面板３７ｂの軸方向内側端面３７１ｂは、ロータコア３１の第２端面３１ｂに当接している。第２端面板３７ｂの軸方向外側端面３７２ｂは、ロータシャフト１０のフランジ部１５に当接している。

カラー１７は、第１端面板３７ａ、ロータコア３１、及び第２端面板３７ｂを軸方向の他方側（ロータシャフト１０の第２端部１０ｂ側）に押圧している。これにより、ロータ３０は、ロータシャフト１０のフランジ部１５とカラー１７とによって挟持されてロータシャフト１０に軸方向で固定されている。

ステータ４０は、ボルトによってケース５に固定されている。ステータ４０は、ロータ３０の外周面３０ｃから径方向に所定の間隔を隔てて対向するように配置されている。したがって、径方向において、ロータ３０の外周面３０ｃとステータ４０の内周面４０ｄとの間には、隙間部６０が形成されている。

ステータ４０は、略円環形状のステータコア４１と、ステータコア４１に取り付けられたコイル４２と、を備える。

ステータコア４１は、略円環形状を有する複数のステータコア電磁鋼板４１０が軸方向に積層されて構成されている。ステータコア４１は、軸方向において、一方側（ロータシャフト１０の第１端部１０ａ側）の端面である第１端面４１ａと、他方側（ロータシャフト１０の第２端部１０ｂ側）の端面である第２端面４１ｂと、を有する。

コイル４２は、ステータコア４１の第１端面４１ａから前方に突出した第１コイルエンド部４２ａと、ステータコア４１の第２端面４１ｂから後方に突出した第２コイルエンド部４２ｂと、を有する。

（ロータコア）
図２に示すように、ロータコア電磁鋼板３１０は、略円環形状を有する。ロータコア電磁鋼板３１０は、が回転軸心ＣＬと同中心のロータシャフト孔３１１を有する。ロータコア電磁鋼板３１０には、３つの磁石挿入孔３３が周方向に並んで配置された磁石挿入孔群３３０が、周方向に等間隔で複数形成されている。本実施形態では、ロータコア電磁鋼板３１０には、３つの磁石挿入孔３３が周方向に並んで配置された磁石挿入孔群３３０が、周方向に３０度間隔で１２個形成されている。１つの磁石挿入孔群３３０の各磁石挿入孔３３に挿入された永久磁石３５によって、ロータ３０の１つの磁極部が構成される。

ロータコア電磁鋼板３１０の外周面３１０ｃは、回転軸心ＣＬからの距離が第１距離Ｒ１である第１外周面３１０ｃ１と、回転軸心ＣＬからの距離が第１距離Ｒ１よりも短い第２距離Ｒ２である第２外周面３１０ｃ２と、を有する。第１外周面３１０ｃ１と第２外周面と３１０ｃ２とは、軸方向から見て、回転軸心ＣＬを中心として、周方向において所定角度ごとに交互に形成されている。本実施形態では、第１外周面３１０ｃ１と第２外周面と３１０ｃ２とは、軸方向から見て、回転軸心ＣＬを中心として、周方向において６０度ごとに交互に形成されている。

ロータコア３１は、ロータコア電磁鋼板３１０が軸方向に積層されて構成されている。軸方向に積層されたロータコア電磁鋼板３１０は、所定枚数ごとに６０度回転させて積層されている。本実施形態では、軸方向に積層されたロータコア電磁鋼板３１０は、１枚ごとに６０度回転させて積層されている。

したがって、ロータ３０の外周面３０ｃは、軸方向において、ロータコア電磁鋼板３１０の所定枚数ごとに第１外周面３１０ｃ１と第２外周面３１０ｃ２とが交互に積層されて形成されている。

そのため、図３に示すように、ロータ３０の外周面３０ｃは、軸方向に沿って径方向の凹凸形状を有する。ロータ３０の外周面３０ｃは、ロータ３０の回転軸心ＣＬから、軸方向に複数積層された各ロータコア電磁鋼板３１０の外周面３１０ｃまでの径方向の長さの相違によって、軸方向に沿って径方向の凹凸形状が形成されている。より詳細には、ロータ３０の外周面３０ｃは、第１外周面３１０ｃ１の第１距離Ｒ１と、第２外周面３１０ｃ２の第２距離Ｒ２との相違によって、軸方向に沿って径方向の凹凸形状が形成されている。

このように、ロータ３０の外周面３０ｃは、軸方向に沿って径方向の凹凸形状を有するので、ステータ４０からロータ３０に向かって径方向の内側に放射された熱は、ロータ３０の外周面３０ｃの凹凸形状によって乱反射し、軸方向に拡散される。これにより、ステータ４０からロータ３０に向かって径方向の内側に放射された熱が、ロータ３０に伝わることが抑制され、また、ロータ３０の回転抵抗を低下させることなく、ステータ４０からロータ３０に向かって径方向の内側に放射された熱を、隙間部６０から回転電機２０の軸方向の外側へ放出できるので、回転電機２０は、出力性能が低下することなく冷却性能が向上する。

また、ロータ３０の外周面３０ｃは、ロータ３０の回転軸心ＣＬから、軸方向に複数積層された各ロータコア電磁鋼板３１０の外周面３１０ｃまでの径方向の長さの相違によって、軸方向に沿って径方向の凹凸形状が形成されているので、ロータコア３１のロータコア電磁鋼板３１０間で生じる渦電流損失を増加させることなく、ロータ３０の外周面３０ｃを凹凸形状とすることができる。

さらに、ロータ３０の外周面３０ｃは、第１外周面３１０ｃ１の第１距離Ｒ１と、第２外周面３１０ｃ２の第２距離Ｒ２との相違によって、軸方向に沿って径方向の凹凸形状が形成されているので、容易にロータ３０の外周面３０ｃを凹凸形状とすることができる。

ロータ３０の外周面３０ｃは、例えばショット加工等により、鏡面仕上げ処理が施されている。

これにより、ステータ４０からロータ３０に向かって径方向の内側に放射された熱は、ロータ３０の外周面３０ｃでより多く乱反射し、ステータ４０からロータ３０に向かって径方向の内側に放射された熱がロータ３０に伝わることをより抑制できる。

（ステータコア）
図４に示すように、ステータコア電磁鋼板４１０は、略円環形状のステータヨーク部４１１と、該ステータヨーク部４１１の内周面から径方向に中心へ向かって突出する複数のティース部４１２と、を備える。複数のティース部４１２は、周方向に沿って互いに等間隔に配置されている。本実施形態では、ティース部４１２は、ステータコア４１の周方向に沿って７．５度間隔に４８個配置されている。ステータコア４１の周方向に隣接するティース部４１２の間には、スロット部４１３が形成されている。スロット部４１３は、周方向に沿って互いに等間隔に複数形成されている。本実施形態では、スロット部４１３は、周方向に沿って７．５度間隔に４８個配置されている。

コイル４２は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の複数の巻線が複数のスロット部４１３に挿入され、ティース部４１２を巻回することによって構成される（図１参照）。

ステータコア電磁鋼板４１０のティース部４１２は、回転軸心ＣＬからティース部４１２の先端面４１２ｄまでの距離が第３距離Ｒ３である第１ティース部４１２１と、回転軸心ＣＬからティース部４１２の先端面４１２ｄまでの距離が第３距離Ｒ３よりも短い第４距離Ｒ４である第２ティース部４１２２と、を有する。ステータコア電磁鋼板４１０には、第１ティース部４１２１と第２ティース部４１２２とが、周方向で交互に形成されている。

ステータコア４１は、ステータコア電磁鋼板４１０が軸方向に積層されて構成されている。軸方向に積層されたステータコア電磁鋼板４１０は、第１ティース部４１２１と第２ティース部４１２２とが、所定枚数ごとに交互に積層するように、軸方向に積層されている。本実施形態では、ステータコア電磁鋼板４１０は、第１ティース部４１２１と第２ティース部４１２２とが、１枚ごとに交互に積層するように、軸方向に積層されている。

したがって、ティース部４１２は、軸方向において、ステータコア電磁鋼板４１０の所定枚数ごとに第１ティース部４１２１と第２ティース部４１２２とが交互に積層されて形成されている。

そのため、図５に示すように、ステータ４０の内周面４０ｄは、軸方向に沿って径方向の凹凸形状を有する。ステータ４０の内周面４０ｄは、ロータ３０の回転軸心ＣＬから、軸方向に複数積層された各ステータコア電磁鋼板４１０のティース部４１２の先端面４１２ｄまでの径方向の距離の相違によって、軸方向に沿って径方向の凹凸形状が形成されている。より詳細には、ステータ４０の内周面４０ｄは、第１ティース部４１２１の第３距離Ｒ３と第２ティース部４１２２第４距離Ｒ４との相違によって、軸方向に沿って径方向の凹凸形状が形成されている。

このように、ステータ４０の内周面４０ｄは、軸方向に沿って径方向の凹凸形状を有するので、ロータ３０からステータ４０に向かって径方向の外側に放射された熱は、ステータ４０の内周面４０ｄの凹凸形状によって乱反射し、軸方向に拡散される。これにより、ロータ３０からステータ４０に向かって径方向の外側に放射された熱が、ステータ４０に伝わることが抑制され、また、ロータ３０の回転抵抗を低下させることなく、ロータ３０からステータ４０に向かって径方向の外側に放射された熱を、隙間部６０から回転電機２０の軸方向の外側へ放出できるので、回転電機２０は、出力性能が低下することなく冷却性能が向上する。

また、ステータ４０の内周面４０ｄは、ロータ３０の回転軸心ＣＬから、軸方向に複数積層された各ステータコア電磁鋼板４１０のティース部４１２の先端面４１２ｄまでの径方向の距離の相違によって、軸方向に沿って径方向の凹凸形状が形成されているので、ステータコア４１のステータコア電磁鋼板４１０間で生じる渦電流損失を増加させることなく、ステータ４０の内周面４０ｄを凹凸形状とすることができる。

さらに、ステータ４０の内周面４０ｄは、第１ティース部４１２１の第３距離Ｒ３と第２ティース部４１２２第４距離Ｒ４との相違によって、軸方向に沿って径方向の凹凸形状が形成されているので、容易にステータ４０の内周面４０ｄを凹凸形状とすることができる。

ステータ４０の内周面４０ｄは、例えばショット加工等により、鏡面仕上げ処理が施されている。

これにより、ロータ３０からステータ４０に向かって径方向の外側に放射された熱は、ステータ４０の内周面４０ｄでより多く乱反射し、ロータ３０からステータ４０に向かって径方向の外側に放射された熱がステータ４０に伝わることをより抑制できる。

（冷却部材）
図１に戻って、冷却部材７０は、軸方向において、ロータ３０の第１端面３０ａと対向する位置、より詳細には、第１端面板３７ａの軸方向外側端面３７２ａと対向する位置と、軸方向において、ロータ３０の第２端面３０ｂと対向する位置、より詳細には、第２端面板３７ｂの軸方向外側端面３７２ｂと対向する位置と、に配置されている。冷却部材７０は、ケース５に固定されている。冷却部材７０は、熱伝導率が高い、例えばアルミニウム等によって形成されている。

これにより、隙間部６０から回転電機２０の軸方向の外側へ放出された熱を、冷却部材７０に吸熱させることができるので、回転電機２０の冷却性能がより向上する。

次に、図６及び図７を参照して、軸方向において、ロータ３０の第１端面３０ａと対向する位置に配置された冷却部材７０について説明する。なお、詳細な説明は省略するが、軸方向において、ロータ３０の第２端面３０ｂと対向する位置に配置された冷却部材７０も、ロータ３０の第１端面３０ａと対向する位置に配置された冷却部材７０と同様の構成を有している。

図６及び図７に示すように、冷却部材７０は、回転電機２０に軸方向で対向して径方向に延び、ロータ３０の回転軸心ＣＬを中心とする略円環形状の冷却部７１と、冷却部７１から軸方向外側に延び、ケース５と係合する係合部７２と、を有する。係合部７２は、略円筒形状を有し、ケース５に嵌合によって係合している。これにより、冷却部材７０は、ケース５に固定されている。

図７に示すように、冷却部材７０の冷却部７１は、径方向において、少なくとも一部がロータ３０とオーバーラップするように配置されている。

これにより、ロータ３０から軸方向の外側へ放射された熱を、冷却部材７０の冷却部７１に吸熱させることができるので、回転電機２０の冷却性能がより向上する。

さらに、冷却部材７０の冷却部７１は、径方向において、少なくとも一部が隙間部６０とオーバーラップするように配置されている。すなわち、冷却部材７０は、冷却部７１の外周面７１ｃが、ロータ３０の外周面３０ｃよりも径方向の外側に位置するように配置されている。

これにより、隙間部６０から回転電機２０の軸方向の外側へ放出された熱を、より効果的に冷却部材７０の冷却部７１に吸熱させることができるので、回転電機２０の冷却性能がより向上する。

冷却部材７０の冷却部７１の内部には、冷媒通路７３が形成されている。冷媒通路７３は、ロータ３０の回転軸心ＣＬを中心とする略円環形状を有する。冷媒通路７３には、ケース５の外部と冷媒通路７３とを連通する冷媒連通部７４が設けられている。そして、冷媒通路７３には、冷媒連通部７４を介してケース５の外部から冷媒が供給されている。そして、冷媒通路７３に冷媒が通ることによって、冷却部材７０は冷却される。

これにより、冷却部材７０は、回転電機２０から放射された熱をより効果的に吸熱できる。

また、冷却部材７０は、黒色となっている。例えば、冷却部材７０は、アルミニウムの表面に黒色塗装処理が施されている。

これにより、冷却部材７０は、より熱を吸熱できる。これにより、冷却部材７０は、回転電機２０から放射された熱をより効果的に吸熱できる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

例えば、本実施形態では、軸方向に積層されたロータコア電磁鋼板３１０は、１枚ごとに回転させて積層されているものとしたが、ロータコア電磁鋼板３１０は、複数枚ごとに回転させて積層されていてもよい。

また、例えば、本実施形態では、ステータコア電磁鋼板４１０は、第１ティース部４１２１と第２ティース部４１２２とが、１枚ごとに交互に積層するように、軸方向に積層されているものとしたが、ステータコア電磁鋼板４１０は、第１ティース部４１２１と第２ティース部４１２２とが、複数枚ごとに交互に積層するように、軸方向に積層されていてもよい。

また、例えば、本実施形態では、冷却部材７０は、軸方向において、ロータ３０の第１端面３０ａと対向する位置と、ロータ３０の第２端面３０ｂと対向する位置と、に配置されているものとしたが、冷却部材７０は、軸方向において、ロータ３０の第１端面３０ａと対向する位置、及びロータ３０の第２端面３０ｂと対向する位置のいずれか一方にのみ配置されていてもよい。

また、例えば、本実施形態では、冷却部材７０は、黒色となっているものとしたが、全面が黒色である必要はなく、少なくとも軸方向において回転電機２０と対向する面が黒色であればよい。

また、本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

（１） 略円環形状のロータコア（ロータコア３１）、及び該ロータコアに取り付けられた永久磁石（永久磁石３５）、を有するロータ（ロータ３０）と、
前記ロータの外周面（外周面３０ｃ）から径方向に所定の間隔を隔てて配置されたステータコア（ステータコア４１）、及び該ステータコアに取り付けられたコイル（コイル４２）、を有するステータ（ステータ４０）と、を備え、
前記径方向において、前記ロータの前記外周面と前記ステータの内周面（内周面４０ｄ）との間には、隙間部（隙間部６０）が形成されている、回転電機（回転電機２０）であって、
前記ロータの前記外周面は、軸方向に沿って前記径方向の凹凸形状を有し、
前記回転電機の前記軸方向における少なくとも一方の端面と対向する位置に、冷却部材（冷却部材７０）が設けられている、回転電機。

（１）によれば、ロータの外周面は、軸方向に沿って径方向の凹凸形状を有するので、ステータからロータに向かって径方向の内側に放射された熱は、ロータの外周面の凹凸形状によって乱反射し、軸方向に拡散される。これにより、ステータからロータに向かって径方向の内側に放射された熱が、ロータに伝わることが抑制され、また、ロータの回転抵抗を低下させることなく、ステータからロータに向かって径方向の内側に放射された熱を、隙間部から回転電機の軸方向の外側へ放出できるので、回転電機は、出力性能が低下することなく冷却性能が向上する。
さらに、回転電機の軸方向における少なくとも一方の端面と対向する位置に、冷却部材が設けられているので、隙間部から回転電機の軸方向の外側へ放出された熱を、冷却部材に吸熱させることができ、回転電機の冷却性能がより向上する。

（２） （１）に記載の回転電機であって、
前記ロータの前記外周面は、鏡面仕上げ処理が施された、回転電機。

（２）によれば、ロータの外周面は、鏡面仕上げ処理が施されているので、ステータからロータに向かって径方向の内側に放射された熱は、ロータの外周面でより多く乱反射し、ステータからロータに向かって径方向の内側に放射された熱がロータに伝わることをより抑制できる。

（３） （１）又は（２）に記載の回転電機であって、
前記ロータコアは、前記軸方向に複数積層された略円環形状のロータコア電磁鋼板（ロータコア電磁鋼板３１０）によって構成されており、
前記永久磁石は、前記ロータコアに形成された前記軸方向に貫通する磁石挿入孔（磁石挿入孔３３）に挿入されており、
前記ロータの前記外周面は、前記ロータの回転軸心（回転軸心ＣＬ）から、前記軸方向に複数積層された各ロータコア電磁鋼板の外周面（外周面３１０ｃ）までの前記径方向の長さの相違によって、前記軸方向に沿って前記径方向の凹凸形状が形成されている、回転電機。

（３）によれば、ロータの外周面は、ロータの回転軸心から、軸方向に複数積層された各ロータコア電磁鋼板の外周面までの径方向の長さの相違によって、軸方向に沿って径方向の凹凸形状が形成されているので、ロータコアのロータコア電磁鋼板間で生じる渦電流損失を増加させることなく、ロータの外周面を凹凸形状とすることができる。

（４） （３）に記載の回転電機であって、
前記ロータコア電磁鋼板の前記外周面は、
前記回転軸心からの距離が第１距離（第１距離Ｒ１）である第１外周面（第１外周面３１０ｃ１）と、前記回転軸心からの距離が前記第１距離よりも短い第２距離（第２距離Ｒ２）である第２外周面（第２外周面３１０ｃ２）と、を有し、
前記第１外周面と前記第２外周面とは、前記軸方向から見て、前記回転軸心を中心として、周方向において所定角度ごとに交互に形成されており、
前記ロータの前記外周面は、前記軸方向において、前記ロータコア電磁鋼板の所定枚数ごとに前記第１外周面と前記第２外周面とが交互に積層されて形成されており、
前記ロータの前記外周面は、前記第１距離と前記第２距離との相違によって、前記軸方向に沿って前記径方向の凹凸形状が形成されている、回転電機。

（４）によれば、ロータコア電磁鋼板は、回転軸心からの距離が第１距離である第１外周面と、回転軸心からの距離が第１距離よりも短い第２距離である第２外周面と、を有し、ロータの外周面は、第１距離と第２距離との相違によって、軸方向に沿って径方向の凹凸形状が形成されているので、容易にロータの外周面を凹凸形状とすることができる。

（５） （１）〜（４）のいずれかに記載の回転電機であって、
前記冷却部材は、前記径方向において、少なくとも一部が前記隙間部とオーバーラップするように配置されている、回転電機。

（５）によれば、冷却部材は、径方向において、少なくとも一部が隙間部とオーバーラップするように配置されているので、隙間部から回転電機の軸方向の外側へ放出された熱を、より効果的に冷却部材に吸熱させることがきる。

（６） （１）〜（５）のいずれかに記載の回転電機であって、
前記冷却部材は、前記径方向において、少なくとも一部が前記ロータとオーバーラップするように配置されている、回転電機。

（６）によれば、冷却部材は、径方向において、少なくとも一部がロータとオーバーラップするように配置されているので、ロータから軸方向の外側へ放射された熱を冷却部材に吸熱させることができる。

（７） （１）〜（６）のいずれかに記載の回転電機であって、
前記冷却部材は、冷媒通路（冷媒通路７３）を有する、回転電機。

（７）によれば、冷却部材は、冷媒通路を有しているので、冷媒通路に冷媒が通ることによって、冷却部材が冷却される。これにより、冷却部材は、回転電機から放射された熱をより効果的に吸熱できる。

（８） （１）〜（７）のいずれかに記載の回転電機であって、
前記冷却部材は、少なくとも前記軸方向において前記回転電機と対向する面が黒色である、回転電機。

（８）によれば、冷却部材は、少なくとも軸方向において回転電機と対向する面が黒色であるので、より熱を吸熱できる。これにより、冷却部材は、回転電機から放射された熱をより効果的に吸熱できる。

（９） （１）〜（８）のいずれかに記載の回転電機であって、
前記ステータの前記内周面は、前記軸方向に沿って前記径方向の凹凸形状を有する、回転電機。

（９）によれば、ステータの内周面は、軸方向に沿って径方向の凹凸形状を有するので、ロータからステータに向かって径方向の外側に放射された熱は、ステータの内周面の凹凸形状によって乱反射し、軸方向に拡散される。これにより、ロータからステータに向かって径方向の外側に放射された熱が、ステータに伝わることが抑制され、また、ロータの回転抵抗を低下させることなく、ロータからステータに向かって径方向の外側に放射された熱を、隙間部から回転電機の軸方向の外側へ放出できるので、回転電機は、出力性能が低下することなく冷却性能が向上する。

（１０） （９）に記載の回転電機であって、
前記ステータの前記内周面は、鏡面仕上げ処理が施された、回転電機。

（１０）によれば、ステータの内周面は、鏡面仕上げ処理が施されているので、ロータからステータに向かって径方向の外側に放射された熱は、ステータの内周面でより多く乱反射し、ロータからステータに向かって径方向の外側に放射された熱がステータに伝わることをより抑制できる。

（１１） （９）又は（１０）に記載の回転電機であって、
前記ステータコアは、
周方向に沿って等間隔で複数設けられた、前記径方向の内側へ突出するティース部（ティース部４１２）と、前記周方向で隣接する前記ティース部の間に形成された複数のスロット部（スロット部４１３）と、を有し、
前記軸方向に複数積層されたステータコア電磁鋼板（ステータコア電磁鋼板４１０）によって構成されており、
前記コイルは、前記複数のスロット部に挿入されており、
前記ステータの前記内周面は、前記ロータの回転軸心（回転軸心ＣＬ）から、前記軸方向に複数積層された各ステータコア電磁鋼板の前記ティース部の先端面（先端面４１２ｄ）までの前記径方向の距離の相違によって、前記軸方向に沿って前記径方向の凹凸形状が形成されている、回転電機。

（１１）によれば、ステータコアは、軸方向に複数積層されたステータコア電磁鋼板によって構成されており、ステータの外周面は、ロータの回転軸心から、軸方向に複数積層された各ステータコア電磁鋼板のティース部の先端面までの径方向の距離の相違によって、軸方向に沿って径方向の凹凸形状が形成されているので、ステータコアのステータコア電磁鋼板間で生じる渦電流損失を増加させることなく、ステータの内周面を凹凸形状とすることができる。

（１２） （１１）に記載の回転電機であって、
前記ステータコア電磁鋼板の前記ティース部は、
前記回転軸心から前記先端面までの距離が第３距離（第３距離Ｒ３）である第１ティース部（第１ティース部４１２１）と、
前記回転軸心から前記先端面までの距離が前記第３距離よりも短い第４距離（第４距離Ｒ４）である第２ティース部（第２ティース部４１２２）と、を有し、
前記ステータコア電磁鋼板には、前記第１ティース部と前記第２ティース部とが、前記周方向で交互に形成されており、
前記ティース部は、前記軸方向において、前記ステータコア電磁鋼板の所定枚数ごとに前記第１ティース部と前記第２ティース部とが交互に積層されて形成されており、
前記ステータの前記内周面は、前記第３距離と前記第４距離との相違によって、前記軸方向に沿って前記径方向の凹凸形状が形成されている、回転電機。

（１２）によれば、ステータコア電磁鋼板のティース部は、ロータの回転軸心から先端面までの距離が第３距離である第１ティース部と、ロータの回転軸心から先端面までの距離が第３距離よりも短い第４距離である第２ティース部と、を有し、ティース部は、軸方向において、ステータコア電磁鋼板の所定枚数ごとに第１ティース部と第２ティース部とが交互に積層されて形成されており、ステータの内周面は、第３距離と第４距離との相違によって、軸方向に沿って径方向の凹凸形状が形成されているので、より容易にステータの内周面を凹凸形状とすることができる。

２０ 回転電機
３０ ロータ
３０ｃ 外周面
３１ ロータコア
３１０ ロータコア電磁鋼板
３１０ｃ 外周面
３１０ｃ１ 第１外周面
３１０ｃ２ 第２外周面
３３ 磁石挿入孔
３５ 永久磁石
４０ ステータ
４０ｄ 内周面
４１ ステータコア
４１０ ステータコア電磁鋼板
４１２ ティース部
４１２ｄ 先端面
４１２１ 第１ティース部
４１２２ 第２ティース部
４１３ スロット部
４２ コイル
６０ 隙間部
７０ 冷却部材
７３ 冷媒通路
ＣＬ 回転軸心
Ｒ１ 第１距離
Ｒ２ 第２距離
Ｒ３ 第３距離
Ｒ４ 第４距離

Claims (12)

1. 略円環形状のロータコア、及び該ロータコアに取り付けられた永久磁石、を有するロータと、
   前記ロータの外周面から径方向に所定の間隔を隔てて配置されたステータコア、及び該ステータコアに取り付けられたコイル、を有するステータと、を備え、
   前記径方向において、前記ロータの前記外周面と前記ステータの内周面との間には、隙間部が形成されている、回転電機であって、
   前記ロータの前記外周面は、軸方向に沿って前記径方向の凹凸形状を有し、
   前記回転電機の前記軸方向における少なくとも一方の端面と対向する位置に、冷却部材が設けられている、回転電機。
2. 請求項１に記載の回転電機であって、
   前記ロータの前記外周面は、鏡面仕上げ処理が施された、回転電機。
3. 請求項１又は２に記載の回転電機であって、
   前記ロータコアは、前記軸方向に複数積層された略円環形状のロータコア電磁鋼板によって構成されており、
   前記永久磁石は、前記ロータコアに形成された前記軸方向に貫通する磁石挿入孔に挿入されており、
   前記ロータの前記外周面は、前記ロータの回転軸心から、前記軸方向に複数積層された各ロータコア電磁鋼板の外周面までの前記径方向の長さの相違によって、前記軸方向に沿って前記径方向の凹凸形状が形成されている、回転電機。
4. 請求項３に記載の回転電機であって、
   前記ロータコア電磁鋼板の前記外周面は、
   前記回転軸心からの距離が第１距離である第１外周面と、前記回転軸心からの距離が前記第１距離よりも短い第２距離である第２外周面と、を有し、
   前記第１外周面と前記第２外周面とは、前記軸方向から見て、前記回転軸心を中心として、周方向において所定角度ごとに交互に形成されており、
   前記ロータの前記外周面は、前記軸方向において、前記ロータコア電磁鋼板の所定枚数ごとに前記第１外周面と前記第２外周面とが交互に積層されて形成されており、
   前記ロータの前記外周面は、前記第１距離と前記第２距離との相違によって、前記軸方向に沿って前記径方向の凹凸形状が形成されている、回転電機。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転電機であって、
   前記冷却部材は、前記径方向において、少なくとも一部が前記隙間部とオーバーラップするように配置されている、回転電機。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転電機であって、
   前記冷却部材は、前記径方向において、少なくとも一部が前記ロータとオーバーラップするように配置されている、回転電機。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の回転電機であって、
   前記冷却部材は、冷媒通路を有する、回転電機。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の回転電機であって、
   前記冷却部材は、少なくとも前記軸方向において前記回転電機と対向する面が黒色である、回転電機。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の回転電機であって、
   前記ステータの前記内周面は、前記軸方向に沿って前記径方向の凹凸形状を有する、回転電機。
10. 請求項９に記載の回転電機であって、
    前記ステータの前記内周面は、鏡面仕上げ処理が施された、回転電機。
11. 請求項９又は１０に記載の回転電機であって、
    前記ステータコアは、
    周方向に沿って等間隔で複数設けられた、前記径方向の内側へ突出するティース部と、前記周方向で隣接する前記ティース部の間に形成された複数のスロット部と、を有し、
    前記軸方向に複数積層されたステータコア電磁鋼板によって構成されており、
    前記コイルは、前記複数のスロット部に挿入されており、
    前記ステータの前記内周面は、前記ロータの回転軸心から、前記軸方向に複数積層された各ステータコア電磁鋼板の前記ティース部の先端面までの前記径方向の距離の相違によって、前記軸方向に沿って前記径方向の凹凸形状が形成されている、回転電機。
12. 請求項１１に記載の回転電機であって、
    前記ステータコア電磁鋼板の前記ティース部は、
    前記回転軸心から前記先端面までの距離が第３距離である第１ティース部と、
    前記回転軸心から前記先端面までの距離が前記第３距離よりも短い第４距離である第２ティース部と、を有し、
    前記ステータコア電磁鋼板には、前記第１ティース部と前記第２ティース部とが、前記周方向で交互に形成されており、
    前記ティース部は、前記軸方向において、前記ステータコア電磁鋼板の所定枚数ごとに前記第１ティース部と前記第２ティース部とが交互に積層されて形成されており、
    前記ステータの前記内周面は、前記第３距離と前記第４距離との相違によって、前記軸方向に沿って前記径方向の凹凸形状が形成されている、回転電機。

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