JP2023017291A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルエンドに対して冷媒を広範囲に噴射することにより、コイルを効果的に冷却する。【解決手段】回転電機１１０は、回転子１５０に接続されるシャフト１６０と、シャフト１６０に固定され回転子１５０の端面Ｒ０と空間Ｓｐを介して対向する対向部材１７０と、を備える。シャフト１６０は、冷媒が流れる内部流路１６１と、内部流路１６１と空間Ｓｐとを連通する連通孔１６２と、を有する。対向部材１７０は、周方向に沿って配置される複数の第１羽根部１７２を有している。第１羽根部１７２は、径方向内側から外側に向かうにしたがって端面Ｒ０までの距離が短くなるように、径方向に対して傾斜する第１傾斜面Ｓ０を有している。第１傾斜面Ｓ０は、シャフト１６０の回転により内部流路１６１から連通孔１６２を通じて噴射される冷媒と接触し、その冷媒をコイルエンド１３７に向かって噴射する。【選択図】図７

Description

本発明は、回転電機に関する。

永久磁石を備えた回転子と、コイルが巻き回された固定子と、を有し、冷媒をコイルエンドに噴射してコイルを冷却する回転電機（電動機）が知られている（特許文献１参照）。特許文献１には、回転子のシャフトに、冷媒が流れる流路と、流路内の冷媒を噴射する噴出口と、噴出口から遠心力で飛ばされる冷媒を回転子の端面に露出した永久磁石に導くガイド部と、が設けられた回転電機が開示されている。この回転電機では、回転子の端面に噴射された冷媒が、回転電機の遠心力によってコイルエンドの内側に噴射される。

特開２００６－６０９１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の回転電機は、回転子の端面に噴射された冷媒を回転子の遠心力によってコイルエンドの内周側に噴射する構成であるため、コイルエンドに対する冷媒の噴射範囲が狭く、冷却効果の観点で改善の余地がある。

本発明は、コイルエンドに対して冷媒を広範囲に噴射することにより、コイルを効果的に冷却することを目的とする。

本発明の一態様による回転電機は、固定子コア及び前記固定子コアに装着されるコイルを有する固定子と、前記固定子とギャップを介して配置される回転子と、前記回転子に接続されるシャフトと、前記シャフトに固定され前記回転子の軸方向の端面と空間を介して対向する対向部材と、を備え、前記シャフトは、冷媒が流れる内部流路と、前記内部流路と前記空間とを連通する連通孔と、を有し、前記対向部材は、前記回転子の周方向に沿って配置される複数の第１羽根部を有し、前記第１羽根部は、前記回転子の径方向内側から径方向外側に向かうにしたがって、前記回転子の前記端面までの距離が短くなるように、前記回転子の径方向に対して傾斜する第１傾斜面を有し、前記第１傾斜面は、前記シャフトの回転により前記内部流路から前記連通孔を通じて噴射される冷媒と接触し、その冷媒を前記コイルのコイルエンドに向かって噴射する。

本発明によれば、コイルエンドに対して冷媒を広範囲に噴射することにより、コイルを効果的に冷却することができる。

図１は、第１実施形態に係る回転電機を備えた電動駆動システムの側面断面模式図である。 図２は、第１実施形態に係る回転電機の断面斜視図である。 図３は、第１実施形態に係る回転電機の一部を示す平面断面模式図である。 図４は、第１実施形態に係る回転電機の回転体の斜視図である。 図５は、図２に示す回転電機の側面断面模式図であり、第１実施形態に係る回転電機の対向部材、連通孔及び固定子の配置関係について示す。 図６は、軸方向から見た回転体の断面模式図である。 図７は、回転体の断面模式図であり、連通孔から噴射される油の流れについて示す。 図８は、軸方向から見た回転体の断面模式図であり、回転体が正回転方向Ｒ１に回転した場合に連通孔から噴射される油の流れについて示す。 図９は、軸方向から見た回転体の断面模式図であり、回転体が逆回転方向Ｒ２に回転した場合に連通孔から噴射される油の流れについて示す。 図１０は、第２実施形態に係る回転電機の側面断面模式図であり、第２実施形態に係る回転電機の対向部材、連通孔及び固定子の配置関係について示す。 図１１は、第２実施形態に係る回転電機の回転体の斜視図である。 図１２は、第２実施形態の変形例に係る回転電機の回転体を軸方向から見た図である。

図面を参照して、本発明の実施形態に係る回転電機について説明する。本実施形態に係る回転電機は、自動車の走行の動力源として用いることが好適な回転電機である。本実施形態に係る回転電機は、回転電機の駆動力のみによって走行する純粋な電気自動車、及び、エンジンと回転電機の双方の駆動力によって走行するハイブリッド型の電気自動車のいずれにも適用することができる。

＜第１実施形態＞
図１～図９を参照して、本発明の第１実施形態に係る回転電機について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る回転電機１１０を備えた電動駆動システム１０の側面断面模式図である。図１に示すように、電動駆動システム１０は、回転電機１１０と、直流電力を交流電力に変換して回転電機１１０に供給するインバータ１２０と、減速機１８０と、それらを収容する筐体１９０と、を備える。

筐体１９０は、回転電機１１０を収容するモータハウジング１９１と、インバータ１２０を収容するインバータハウジング１９７と、減速機１８０を収容するギヤハウジング１９８と、を有する。モータハウジング１９１とインバータハウジング１９７とは、一体成形により形成されている。

例えば、モータハウジング１９１とインバータハウジング１９７は、鋳造やダイキャストにより１つの構造物として成形することができる。回転電機１１０とインバータ１２０が１パッケージ化されているため、回転電機１１０とインバータ１２０を個別に電気自動車（車両とも記す）へ取り付ける場合に比べて、車両への取付作業を向上できる。また、回転電機１１０とインバータ１２０とを別々に配置させる場合に比べてケーブルを省略することができる。これにより、電動駆動システム１０の軽量化を図ることができ、さらにノイズを低減することもできる。

ギヤハウジング１９８は、図示しないボルト、ナット等の締結部材によりモータハウジング１９１に締結される。電動駆動システム１０は、図示するように、回転電機１１０の回転中心軸Ｏが、水平となるように車両に搭載される。

インバータ１２０は、複数のパワー半導体素子（不図示）と、パワー半導体素子を制御する制御回路（不図示）と、を有する。インバータ１２０は、蓄電装置（不図示）に接続され、蓄電装置からの直流電力を交流電力に変換する。

蓄電装置は、例えば、キャパシタ、あるいはリチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの二次電池により構成される。蓄電装置は、力行走行時には回転電機１１０に電力を供給し、回生走行時には回転電機１１０から電力を受ける。蓄電装置と回転電機１１０との間の電力の授受は、インバータ１２０を介して行われる。

回転電機１１０による回転トルクは、減速機１８０と差動装置（不図示）を介して車両の車輪に伝達される。これにより、車輪が回転し、車両が走行する。インバータ１２０は、統合制御装置（不図示）からのトルク指令に基づき、指令通りのトルク出力あるいは発電電力が発生するように回転電機１１０を制御する。

インバータ１２０の制御回路は、統合制御装置（不図示）からの指令に基づきパワー半導体素子のスイッチング動作を制御する。パワー半導体素子のスイッチング動作により、回転電機１１０は電動機としてあるいは発電機として運転される。

回転電機１１０を電動機として運転する場合は、蓄電装置からの直流電力がインバータ１２０の直流端子に供給される。インバータ１２０の制御回路は、パワー半導体素子のスイッチング動作を制御して供給された直流電力を３相交流電力に変換し、回転電機１１０に供給する。

一方、回転電機１１０を発電機として運転する場合には、回転電機１１０の回転子１５０が外部から加えられる回転トルクによって回転駆動され、コイルに３相交流電力が発生する。発生した３相交流電力はインバータ１２０で直流電力に変換され、その直流電力が蓄電装置に供給されることにより、蓄電装置が充電される。

図２は回転電機１１０の断面斜視図であり、図３は回転電機１１０の一部を示す平面断面模式図である。図２では、固定子１３０に装着されるコイル１３２の一部のみを図示している。本実施形態に係る回転電機１１０は、磁石埋込型の三相同期電動発電機である。

図１～図３に示すように、回転電機１１０は、モータハウジング１９１に固定される円筒状の固定子１３０と、固定子１３０とギャップを介して回転可能に配置される円筒状の回転子１５０と、回転子１５０に接続されるシャフト１６０と、を有する。回転子１５０は、固定子１３０の内周側に配置されている。

なお、本明細書において、「軸方向」、「周方向」、「径方向」とは、次のとおりである。「軸方向」とは、回転子１５０の回転中心軸（以下、回転軸とも記す）Ｏに沿う方向である。「周方向」とは、回転子１５０の回転方向に沿う方向、すなわち回転軸Ｏを中心とする円周方向である。「径方向」とは、回転軸Ｏに直交する方向、すなわち回転軸Ｏを中心とする円の半径方向である。また、「内周側」は径方向内側を指し、「外周側」はその逆方向、すなわち径方向外側のことを指す。

固定子１３０は、円筒状の固定子コア１３１と、固定子コア１３１に装着されるコイル１３２と、を有する。固定子コア１３１は、例えば、円環形状の電磁鋼板を複数枚積層することにより形成される。固定子コア１３１は、モータハウジング１９１（図１参照）の内側に嵌合固定される。

図２及び図３に示すように、固定子コア１３１の内周部には、固定子コア１３１の中心軸方向に平行な複数（本実施形態では４８個）のスロット１３３が形成される。スロット１３３間にはティース１３４が形成される。スロット１３３は、固定子コア１３１の径方向に沿って互いに平行な側面を有する半閉平行スロットである。つまり、スロット１３３は、外周端からティース１３４の先端の鍔部まで一定の周方向幅を有する。スロット１３３には、コイル１３２を構成するＵ相、Ｖ相、Ｗ相の複数の相巻線が配置される。複数のスロット１３３は、固定子コア１３１の周方向に等間隔で形成される。

複数のティース１３４は環状のコアバック１３５から回転軸Ｏに向かって突出するように形成されている。ティース１３４は径方向の磁路を形成し、コアバック１３５は周方向の磁路を形成する。ティース１３４は、コイル１３２によって発生した回転磁界を回転子１５０に導き、回転子１５０に回転トルクを発生させる。

図２に示すように、固定子コア１３１には、コイル１３２が分布巻き（波巻き）で巻き回されている。分布巻きとは、複数のスロット１３３を跨いで離間した二つのスロット１３３に相巻線が収納されるように、相巻線が固定子コア１３１に巻かれる巻線方式である。

図２及び図３に示すように、コイル１３２は、固定子コア１３１のスロット１３３内に配置されるコイル導体であるスロット内導体１３６（図３参照）と、固定子コア１３１の両端からスロット１３３外に突出して配置されるコイル導体であるコイルエンド１３７（図２参照）と、を有する。コイル１３２は、断面が矩形状であり、例えば、銅を主成分とした導体（導線）にエナメル被膜等の絶縁被膜が覆われた平角線により形成される。

コイル１３２は、例えば、Ｕ字形状の複数のセグメント導体が波状に接続されることで形成される。図２に示すように、セグメント導体は、中央部が固定子１３０の軸方向一方のコイルエンド１３７Ａを構成する。セグメント導体の両側の端部は、溶接されて固定子１３０の軸方向他方のコイルエンド１３７Ｂを構成する。

図３のスロット拡大図に示すように、１つのスロット１３３内に、矩形断面を有する４本のスロット内導体１３６が径方向に１列に並んで配置されている。つまり、スロット１３３には、複数のスロット内導体１３６が、径方向に層状に配置されている。以下、各スロット内導体１３６が配置されるスロット１３３内のコイル導体の収容部を、スロット１３３の内周側（スロット開口側）から外周側に向かって順に第１レイヤＬ１、第２レイヤＬ２、第３レイヤＬ３、第４レイヤＬ４と称する。

スロット１３３の内周面とスロット内導体１３６との間、及び、スロット１３３内の複数のスロット内導体１３６同士の間には、絶縁材１３９が設けられている。絶縁材１３９は、例えば、ワニスであり、スロット１３３の内周面とコイル導体との間及び隣接するコイル導体間に充填される。なお、絶縁材１３９は、非導電性の物質であればよく、ワニスに限定されない。例えば、絶縁材１３９には、絶縁紙を採用してもよい。スロット１３３内に絶縁紙を設けた上でワニスを充填してもよい。これにより、回転電機１１０の絶縁信頼性を向上することができる。

図１及び図３に示すように、回転子１５０は、回転子コア１５１と、回転子コア１５１に固定される複数の永久磁石１５２と、非磁性体のエンドプレート１５３Ａ，１５３Ｂ（図１参照）と、を備える。

シャフト１６０は、回転子コア１５１の貫通孔に圧入または焼嵌めにより固定される。図１に示すように、シャフト１６０が筐体１９０に設けられた複数の軸受によって支承されることにより、回転子１５０が固定子コア１３１の内側で回転可能に保持される。

回転子コア１５１は、例えば、円環形状の電磁鋼板を複数枚積層することにより形成される。永久磁石１５２は、回転子１５０の界磁極を形成する。永久磁石１５２には、ネオジウム系、サマリウム系の焼結磁石、フェライト磁石、ネオジウム系のボンド磁石などを用いることができる。

図３に示すように、回転子コア１５１には、直方体形状の磁石挿入孔１５３が外周部近傍において周方向に等間隔で形成されている。各磁石挿入孔１５３には永久磁石１５２が埋め込まれ、接着剤などで固定されている。図１及び図２に示すように、エンドプレート１５３Ａ，１５３Ｂは、円板状であり、磁石挿入孔１５３の開口を塞ぐように、回転子コア１５１に取り付けられる。エンドプレート１５３Ａ，１５３Ｂによって永久磁石１５２が軸方向に押さえられ、永久磁石１５２の軸方向の位置が規制される。回転子コア１５１の軸方向の端面及びエンドプレート１５３Ａ，１５３Ｂの軸方向の端面は、回転軸Ｏに直交する平坦な面である。

図３に示す永久磁石１５２の磁化方向は径方向を向いており、界磁極毎に磁化方向の向きが反転している。つまり、ある磁極を形成するための永久磁石１５２の固定子１３０側の面がＮ極、シャフト１６０側の面がＳ極に磁化されていたとすると、隣の磁極を形成する永久磁石１５２の固定子１３０側の面はＳ極、シャフト１６０側の面はＮ極に磁化されている。

本実施形態に係る回転電機１１０は、極数が８であり、電気角３６０度にスロット１３３が１２個配置されている。例えば、図３に示す１２個のスロット１３３が２極分（１磁極対分）に相当する。電気角１周期分のスロット１３３の数は、全スロット数（４８スロット）を極対数（４極対）で割ることにより求められる。なお、極対数とは、Ｎ極とＳ極のペアの個数であり、回転電機１１０の極数／２に相当する。回転電機１１０の毎極スロット数は６であり、毎極毎相スロット数ＮＳＰＰは２（ＮＳＰＰ＝スロット数／極数／相数＝４８スロット／８極／３相＝６／３）である。

図１及び図２に示すように、シャフト１６０は、軸方向に沿って延在する円筒状の部材であり、内部に後述する冷媒としての油が流れる流路（以下、内部流路とも記す）１６１を有している。

図１に示すように、シャフト１６０は、モータハウジング１９１からギヤハウジング１９８に向かって突出し、この突出している部位に減速機１８０の一部を構成するギヤが固定される。

減速機１８０は、複数のギヤを備え、回転電機１１０から出力されるトルクを差動装置に伝達する。減速機１８０は、回転電機１１０の回転速度を減じて、回転電機１１０から出力されるトルクを減速比に応じて増大させる。差動装置は、回転電機１１０から出力されるトルクを車両の車輪に伝達する。差動装置は、車両の旋回時に、左右の車輪の速度差を吸収しつつ、車輪に接続される一対の出力シャフトにトルクを伝える。

ギヤハウジング１９８の下部には、油が溜まる油溜まりが設けられる。油は、例えば、各部の潤滑、冷却に用いることが可能なＡＴＦ（オートマチックトランスミッションフルード）である。油溜まり内の油は、減速機１８０及び差動装置（不図示）の動作によってかき上げられて、その一部が、ギヤハウジング１９８の上部に配置されるリザーバータンク（不図示）に導入される。リザーバータンクに導入された油は、重力によって油通路（不図示）を通じてシャフト１６０の内部流路１６１に供給される。

シャフト１６０には、一対の対向部材１７０Ａ，１７０Ｂが固定される。一対の対向部材１７０Ａ，１７０Ｂは、回転子１５０の軸方向両側に配置される。具体的には、第１の対向部材１７０Ａは、第１の空間Ｓｐ１を介して、回転子１５０の軸方向の一端面（図示左側端面）と対向するように配置され、第２の対向部材１７０Ｂは、第２の空間Ｓｐ２を介して、回転子１５０の軸方向の他端面（図示右側端面）と対向するように配置される。

第１の対向部材１７０Ａと第２の対向部材１７０Ｂとは、鏡面対称形状であり、同様の構成を有している。以下では、第１の対向部材１７０Ａ及び第２の対向部材１７０Ｂを総称して対向部材１７０と記し、第１の空間Ｓｐ１及び第２の空間Ｓｐ２を総称して空間Ｓｐと記す。対向部材１７０の構成、配置の詳細については後述する。

図２に示すように、シャフト１６０には、内部流路１６１とシャフト１６０の外部とを連通する連通孔１６２Ａ，１６２Ｂが複数形成される。シャフト１６０は、回転子１５０の軸方向の一端面と第１の対向部材１７０Ａとの間に、磁極数と同じ数である８つの第１の連通孔１６２Ａを有している。複数の第１の連通孔１６２Ａは、シャフト１６０の周方向に沿って等間隔で形成されている。第１の連通孔１６２Ａは、第１の空間Ｓｐ１（図１参照）とシャフト１６０の内部流路１６１とを連通する。

同様に、シャフト１６０は、回転子１５０の軸方向の他端面と第２の対向部材１７０Ｂとの間に、磁極数と同じ数である８つの第２の連通孔１６２Ｂを有している。複数の第２の連通孔１６２Ｂは、シャフト１６０の周方向に沿って等間隔で形成されている。第２の連通孔１６２Ｂは、第２の空間Ｓｐ２（図１参照）とシャフト１６０の内部流路１６１とを連通する。

第１の連通孔１６２Ａと第２の連通孔１６２Ｂは、同様の構成であるので、以下では、第１の連通孔１６２Ａ及び第２の連通孔１６２Ｂを総称して連通孔１６２と記す。連通孔１６２は、シャフト１６０の内周面に形成される開口が油入口（冷媒入口）１６２ｉとされ、シャフト１６０の外周面に形成される開口が油出口（冷媒出口）１６２ｏとされる。回転子１５０の軸方向の端面から油出口１６２ｏの中心までの距離は、回転子１５０の端面から油入口１６２ｉの中心までの距離よりも大きい。

図４、図５及び図６を参照して、対向部材１７０の構成、配置について詳しく説明する。なお、上述したように、第１の対向部材１７０Ａと第２の対向部材１７０Ｂは同様の構成である。このため、以下では、第１の対向部材１７０Ａを代表して説明する。また、回転子１５０の軸方向の端面、すなわちエンドプレート１５３Ａの端面を基準面Ｒ０として説明する。

図４は、シャフト１６０に対向部材１７０が固定されてなる回転体１７９の斜視図である。図５は、図２に示す回転電機１１０の側面断面模式図であり、回転電機１１０の対向部材１７０、連通孔１６２及び固定子１３０の配置関係について説明する図である。図５では、図２と同様、コイル１３２の一部の図示が省略されている。なお、図５では、回転子１５０の構成が二点鎖線で示されている。図６は、軸方向から見た回転体１７９の断面模式図である。図６は、対向部材１７０と回転子１５０との間において、軸方向に直交する面でシャフト１６０を切断した図を模式的に示している。

図４に示すように、回転体１７９は、シャフト１６０と、シャフト１６０に固定される一対の対向部材１７０と、を有する。対向部材１７０は、円板状の円板部１７１と、円板部１７１の外周に沿って設けられた複数の第１羽根部１７２と、を有する。本実施形態に係る対向部材１７０は、磁極数と同じ数である８つの第１羽根部１７２を有している。

複数の第１羽根部１７２は、回転子１５０の周方向に沿って等間隔で配置されている。本実施形態に係る対向部材１７０は、回転軸Ｏを中心とした回転対称形状である。回転対称形状とは、対称軸である回転軸Ｏ周りに一定の角度だけ回転移動させたときに、その形状が変わらない形状のことである。本実施形態に係る対向部材１７０は、回転軸Ｏ周りで４５度、すなわち（３６０／ｎ）度（ｎ＝８）回転させると、自らと重なる８回回転対称形状である。

円板部１７１は、軸方向一方側（回転子側）の端面１７１ａと、軸方向他方側（回転子側とは反対側）の端面１７１ｂと、端面１７１ａと端面１７１ｂとを接続する外周面１７１ｃと、を有している。端面１７１ａ，１７１ｂは、軸方向に直交する平坦な面である。円板部１７１には、シャフト１６０が貫通する貫通孔が設けられる。

第１羽根部１７２は、円板部１７１の端面１７１ａから基準面Ｒ０（回転子１５０の端面）に向かって突出するように形成され、三角柱形状を呈している。第１羽根部１７２は、軸方向に直交する面に対して傾斜する第１傾斜面Ｓ０と、第１傾斜面Ｓ０と円板部１７１の端面１７１ａとを接続する第１側面Ｓ１、第２側面Ｓ２及び第３側面Ｓ３と、を有する。複数の第１羽根部１７２は同様の構成であるので、以下では、一つの第１羽根部１７２に着目して、その構成の詳細について説明する。

第１傾斜面Ｓ０は、三角形状であり、第１先端点Ｐ１１と第２先端点Ｐ２１とを結ぶ曲線状の先端側長辺Ｅ１１と、第１先端点Ｐ１１と第３先端点Ｐ３１とを結ぶ直線状の先端側短辺Ｅ２１と、第２先端点Ｐ２１と第３先端点Ｐ３１とを結ぶ円弧状の先端側円弧辺Ｅ３１と、で囲まれる面である。先端側長辺Ｅ１１は、先端側短辺Ｅ２１よりも長い。なお、先端側長辺Ｅ１１は直線状であってもよい。また、先端側短辺Ｅ２１は曲線状であってもよい。

第１側面Ｓ１は、第１傾斜面Ｓ０の先端側長辺Ｅ１１と円板部１７１とを接続する面であり、円板部１７１の端面１７１ａから直角に立ち上がっている。第１側面Ｓ１は、基端側長辺Ｅ１０と、第１垂直辺Ｖ１と、第２垂直辺Ｖ２と、先端側長辺Ｅ１１と、で囲まれる面である。

基端側長辺Ｅ１０は、円板部１７１の端面１７１ａ上の第１基端点Ｐ１０と、円板部１７１の端面１７１ａ上の第２基端点Ｐ２０と、を結ぶ直線状の辺である。第１垂直辺Ｖ１は、第１基端点Ｐ１０と第１先端点Ｐ１１とを結ぶ辺であり、円板部１７１の端面１７１ａに対して垂直である。第２垂直辺Ｖ２は、第２基端点Ｐ２０と第２先端点Ｐ２１とを結ぶ辺であり、円板部１７１の端面１７１ａに対して垂直である。

第２側面Ｓ２は、第１傾斜面Ｓ０の先端側短辺Ｅ２１と円板部１７１とを接続する面であり、円板部１７１の端面１７１ａから直角に立ち上がっている。第２側面Ｓ２は、基端側短辺Ｅ２０と、第１垂直辺Ｖ１と、第３垂直辺Ｖ３と、先端側短辺Ｅ２１と、で囲まれる面である。

基端側短辺Ｅ２０は、第１基端点Ｐ１０と、円板部１７１の端面１７１ａ上の第３基端点Ｐ３０と、を結ぶ直線状の辺である。第３垂直辺Ｖ３は、第３基端点Ｐ３０と第３先端点Ｐ３１とを結ぶ辺であり、円板部１７１の端面１７１ａに対して垂直である。

第３側面Ｓ３は、先端側円弧辺Ｅ３１と円板部１７１とを接続する面であり、円板部１７１の外周面１７１ｃと連続している。第３側面Ｓ３は、基端側仮想線Ｅ３０と、第２垂直辺Ｖ２と、第３垂直辺Ｖ３と、先端側円弧辺Ｅ３１と、で囲まれる面である。基端側仮想線Ｅ３０は、第２基端点Ｐ２０と、第３基端点Ｐ３０と、を結ぶ仮想的な線であり、回転軸Ｏを中心とする円弧状を呈する。

図６に示すように、第２基端点Ｐ２０及び第３基端点Ｐ３０は、円板部１７１の外周面１７１ｃに位置している。これに対して、第１基端点Ｐ１０は、円板部１７１の外周面１７１ｃよりも径方向内側に位置している。

対向部材１７０を軸方向から見たとき、第１基端点Ｐ１０は、所定の連通孔１６２（例えば、連通孔Ｃｈ１）の油出口１６２ｏの中心から径方向に延びる仮想線Ｖａの近傍、あるいは仮想線Ｖａ上に配置される。また、対向部材１７０を軸方向から見たとき、第２基端点Ｐ２０は、上記所定の連通孔Ｃｈ１（１６２）に隣接する連通孔１６２（例えば、連通孔Ｃｈ２）の油出口１６２ｏの中心から径方向に延びる仮想線Ｖｂの近傍、あるいは仮想線Ｖｂ上に配置される。第３基端点Ｐ３０は、第１基端点Ｐ１０よりも周方向で第２基端点Ｐ２０寄りに配置される。

つまり、回転軸Ｏと第２基端点Ｐ２０を結ぶ線分Ｌｓ２と、回転軸Ｏと第３基端点Ｐ３０を結ぶ線分Ｌｓ３とのなす角度は、回転軸Ｏと第１基端点Ｐ１０を結ぶ線分Ｌｓ１と、回転軸Ｏと第２基端点Ｐ２０を結ぶ線分Ｌｓ２とのなす角度よりも小さい。基端側長辺Ｅ１０と線分Ｌｓ１のなす角度は、約９０度である。基端側短辺Ｅ２０と線分Ｌｓ１のなす角度は、基端側長辺Ｅ１０と線分Ｌｓ１のなす角度よりも大きい。基端側長辺Ｅ１０は周方向に沿って延在し、基端側短辺Ｅ２０は径方向に沿って延在している。

基端側長辺Ｅ１０は、基端側短辺Ｅ２０よりも長い。対向部材１７０に設けられる８つの第１羽根部１７２の基端側長辺Ｅ１０の長さの総和は、対向部材１７０の外周の長さ（周長）よりも長い。

図４及び図５に示すように、第１先端点Ｐ１１における第１羽根部１７２の厚み（突出高さ）、第２先端点Ｐ２１における第１羽根部１７２の厚み（突出高さ）よりも小さい。なお、第１先端点Ｐ１１における第１羽根部１７２の厚みは、円板部１７１の端面１７１ａから第１先端点Ｐ１１までの軸方向の長さに相当し、第２先端点Ｐ２１における第１羽根部１７２の厚みは円板部１７１の端面１７１ａから第２先端点Ｐ２１までの軸方向の長さに相当する。

第３先端点Ｐ３１における第１羽根部１７２の厚み（突出高さ）は、第２先端点Ｐ２１における第１羽根部１７２の厚みと等しい。つまり、第１先端点Ｐ１１における第１羽根部１７２の厚みは、第３先端点Ｐ３１における第１羽根部１７２の厚みよりも小さい。なお、第３先端点Ｐ３１における第１羽根部１７２の厚みは、円板部１７１の端面１７１ａから第３先端点Ｐ３１までの軸方向の長さに相当する。

このように、第１羽根部１７２は、第１先端点Ｐ１１から第３先端点Ｐ３１に向かうほど、その厚みが厚くなる。つまり、第１傾斜面Ｓ０は、回転子１５０の径方向内側から径方向外側に向かうにしたがって、回転子１５０の端面（基準面Ｒ０）までの距離が短くなるように、回転子１５０の径方向に対して傾斜している。第１傾斜面Ｓ０は、後述するように、シャフト１６０の回転により、内部流路１６１から連通孔１６２を通じて噴射される油と接触し、その油をコイル１３２のコイルエンド１３７Ａに向かって噴射する。

また、第１羽根部１７２は、第１先端点Ｐ１１から第２先端点Ｐ２１に向かうほど、その厚みが厚くなる。つまり、第１傾斜面Ｓ０は、回転子１５０の周方向一方側から他方側に向かうほど、回転子１５０の端面（基準面Ｒ０）からの距離が短くなる。

この構成により、回転体１７９が正回転方向Ｒ１に回転することにより、第１傾斜面Ｓ０によって回転子１５０の端面に向かう空気流を効果的に発生させることができる。なお、回転子１５０及び回転体１７９が正回転方向Ｒ１に回転すると、車輪が前進方向に回転し、車両が前進する。回転子１５０及び回転体１７９が正回転方向Ｒ１とは逆方向に回転すると、車輪が後進方向に回転し、車両が後進する。

図６に示すように、第１羽根部１７２が周方向に複数配置されることにより、回転子１５０の周方向に隣接する第１羽根部１７２の間に、回転子１５０の径方向内側から径方向外側に向かうほど先細りになる冷媒流路１７８が形成される。

図５に示すように、連通孔１６２は、直線状の貫通孔であり、円形断面を有する。連通孔１６２は、油入口１６２ｉよりも油出口１６２ｏが対向部材１７０の円板部１７１に近い位置に配置されるように、シャフト１６０の径方向に対して傾斜している。すなわち、連通孔１６２は、軸方向に直交する面に対して傾斜している。

連通孔１６２の中心軸の延長線は、第１基端点Ｐ１０とシャフト１６０の間の円板部１７１の端面１７１ａと交差している。これにより、シャフト１６０が回転すると、内部流路１６１内の油が連通孔１６２から円板部１７１における第１羽根部１７２とシャフト１６０との間に噴射される。

図７及び図８を参照して、シャフト１６０の内部流路１６１に導入され、連通孔１６２から噴射される油の流れの一例について説明する。図７は、回転体１７９の断面模式図であり、連通孔１６２から噴射される油の流れについて示す。図８は、軸方向から見た回転体１７９の断面模式図であり、回転体１７９が正回転方向Ｒ１に回転した場合に、連通孔１６２から噴射される油の流れについて示す。

図７に示すように、シャフト１６０の内部流路１６１に導入された油は、回転体１７９の回転による遠心力によって、複数の連通孔１６２を通じてシャフト１６０の外部に噴射される（矢印Ａ１参照）。油（冷媒）は、連通孔１６２から円板部１７１における第１羽根部１７２とシャフト１６０との間に噴射される。油（冷媒）が、円板部１７１の端面１７１ａ上を流れることにより、液膜（油膜）１１が形成される。

図８に示すように、端面１７１ａ上の油は、遠心力によって径方向外側に向かって流れ、第１羽根部１７２の第１側面Ｓ１に衝突し、油の一部が第１側面Ｓ１に沿って流れる。第１側面Ｓ１に接触した油は、その一部が第１側面Ｓ１に沿って第１基端点Ｐ１０側または第２基端点Ｐ２０側に向かって流れる。

第１側面Ｓ１に沿って第１基端点Ｐ１０側に流れる油は、その一部が隣接する第１羽根部１７２に向かって流れ、その第１羽根部１７２の第１側面Ｓ１に衝突する。第１側面Ｓ１に沿って第２基端点Ｐ２０側に流れる油は、先細りの冷媒流路１７８から対向部材１７０の径方向外側に向かって噴射される。

端面１７１ａ上を流れる油は、第１羽根部１７２の第１側面Ｓ１に衝突し、その向きを変える。また、所定の連通孔１６２から噴射された油の一部は、端面１７１ａ上において、上記所定の連通孔１６２とは異なる連通孔１６２から噴射された油の一部と合流する。このように、複数の第１羽根部１７２を周方向に沿って設けることにより、端面１７１ａ上の油の流れが絶えず変動する。

これにより、端面１７１ａ上の油は、液膜１１から液柱あるいは液滴へと分裂して、先細りの冷媒流路１７８から勢いよく噴射される。多数の小さな液滴に分裂した油は、空気流によって軸方向に流れる。本実施形態では、シャフト１６０の回転により、円板部１７１の端面１７１ａ上の液膜１１は多数の小さな液滴（微粒子状の油）、すなわち霧状となってコイルエンド１３７Ａに向かって噴射される。

また、図７に示すように、端面１７１ａ上の油の一部は、第１傾斜面Ｓ０上に流れ込む。これにより、第１傾斜面Ｓ０上に液膜（油膜）１２が形成される。第１傾斜面Ｓ０上の油は、遠心力によって液膜１２から分裂した液柱、あるいは液滴として第１傾斜面Ｓ０から噴射される。多数の小さな液滴に分裂した油は、空気流によって軸方向に流れる。本実施形態では、シャフト１６０の回転により、第１傾斜面Ｓ０上の液膜１２は多数の小さな液滴（微粒子状の油）、すなわち霧状となってコイルエンド１３７Ａに向かって噴射される。

本実施形態では、図７において模式的に示すように、対向部材１７０の第１傾斜面Ｓ０から油が広範囲に噴霧される。第１傾斜面Ｓ０から噴射される油の範囲の中心軸Ｃｏと軸方向とのなす角度を射出角θと定義した場合、射出角θは、第１傾斜面Ｓ０の形状、空気流の流速、及び、遠心力の大きさによって定まる。空気流の流速が大きいほど、射出角θは小さくなり、遠心力が大きいほど、射出角θは大きくなる。

本実施形態では、第１羽根部１７２は、所定の回転速度でシャフト１６０が回転しているときに、第１傾斜面Ｓ０から噴射される油が、コイルエンド１３７Ａの内周側端部ｅ１から外周側端部ｅ２に亘る範囲に接触するように形成されている。

各コイル導体の収容部（第１レイヤＬ１～第４レイヤＬ４）に配置されるコイル１３２のコイルエンド１３７Ａに油を付着させることができるので、コイルエンド１３７Ａの温度上昇を効果的に抑えることができる。

なお、図８に示す例では、回転子１５０及び回転体１７９が正回転方向Ｒ１に回転する場合について説明した。これに対して、図９に示すように、回転子１５０及び回転体１７９が逆回転方向Ｒ２（正回転方向Ｒ１の反対方向）に回転した場合、すなわち、車両が後進する場合には、正回転方向Ｒ１に対向部材１７０が回転する場合に比べて、回転子１５０に向かう空気流の勢いは弱くなる。しかしながら、円板部１７１の端面１７１ａ上に噴射された油は、正回転方向Ｒ１に対向部材１７０が回転する場合と同様、第１羽根部１７２の第１側面Ｓ１に衝突し、第１側面Ｓ１に沿って流れ、小さな液滴に分裂して噴射される。

このため、逆回転方向Ｒ２に対向部材１７０が回転した場合には、正回転方向Ｒ１に対向部材１７０が回転する場合に比べて冷却性能が低下するものの、対向部材１７０を備えていない回転電機に比べれば、コイルエンド１３７を効果的に冷却することができる。

上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。

（１）固定子コア１３１及び固定子コア１３１に装着されるコイル１３２を有する固定子１３０と、固定子１３０とギャップを介して配置される回転子１５０と、回転子１５０に接続されるシャフト１６０と、シャフト１６０に固定され回転子１５０の軸方向の端面（基準面Ｒ０）と空間Ｓｐを介して対向する対向部材１７０と、を備える。シャフト１６０は、油（冷媒）が流れる内部流路１６１と、内部流路１６１と空間Ｓｐとを連通する連通孔１６２と、を有している。対向部材１７０は、回転子１５０の周方向に沿って配置される複数の第１羽根部１７２を有している。

第１羽根部１７２は、回転子１５０の径方向内側から径方向外側に向かうにしたがって、回転子１５０の端面（基準面Ｒ０）までの距離が短くなるように、回転子１５０の径方向に対して傾斜する第１傾斜面Ｓ０を有している。第１傾斜面Ｓ０は、シャフト１６０の回転により内部流路１６１から連通孔１６２を通じて噴射される冷媒と接触し、その冷媒をコイル１３２のコイルエンド１３７に向かって噴射する。

この構成によれば、回転子１５０、シャフト１６０及び対向部材１７０が一体的に回転すると、遠心力によって、シャフト１６０の内部流路１６１内の油が連通孔１６２を通じてシャフト１６０の外部に噴射される。連通孔１６２から噴射された油は、対向部材１７０に接触する。

対向部材１７０に接触した油の一部は、第１羽根部１７２の側面に沿って流れ、液滴として対向部材１７０の径方向外側に噴射される。また、対向部材１７０に接触した油の一部は、第１羽根部１７２の第１傾斜面Ｓ０からコイルエンド１３７に向かって噴射され、コイルエンド１３７に油が付着する。このように、本実施形態では、第１傾斜面Ｓ０から油が噴出されるとともに隣接する第１羽根部１７２間から油が噴出される。

また、複数の第１羽根部１７２が周方向に沿って設けられているため、対向部材１７０が回転すると軸方向に空気流が発生する。したがって、連通孔１６２から噴射され対向部材１７０に接触した油は、遠心力によって微粒化され、微粒化された油が遠心力及び空気流によって広範囲に噴射される。これにより、コイルエンド１３７の広範囲に亘って油が付着されることになり、コイルエンド１３７が効果的に冷却される。

（２）第１傾斜面Ｓ０は、回転体１７９（シャフト１６０及び対向部材１７０）の回転により霧状の油（冷媒）をコイルエンド１３７に向かって噴射する。これにより、コイルエンド１３７に対して、より広範囲に冷媒を付着させることができるので、より効果的にコイルエンド１３７を冷却することができる。

（３）第１羽根部１７２は、回転体１７９（シャフト１６０及び対向部材１７０）の回転により第１傾斜面Ｓ０から噴射される油（冷媒）が、コイルエンド１３７の内周側端部ｅ１から外周側端部ｅ２に亘る範囲に接触するように形成されている。これにより、各レイヤＬ１～Ｌ４に配置されるコイル１３２を効果的に冷却することができる。

（４）複数の第１羽根部１７２は、シャフト１６０の回転により回転子１５０の端面に向かう空気流を発生させる。本実施形態では、第１傾斜面Ｓ０が、周方向の一方側（正回転方向Ｒ１進み側）から他方側（正回転方向Ｒ１進み側とは反対側）に向かうほど、回転子１５０の端面（基準面Ｒ０）からの距離が短い。この構成により、シャフト１６０の正回転方向Ｒ１の回転により、より効果的に空気流を発生させることができる。対向部材１７０から回転子１５０の端面に向かって空気流が発生することにより、対向部材１７０から噴射された油は、空中で効果的に分散されて、コイルエンド１３７に付着される。その結果、効果的にコイルエンド１３７を冷却することができる。

（５）対向部材１７０は、円板状の円板部１７１と、円板部１７１から回転子１５０の端面に向かって突出する第１羽根部１７２と、を有する。連通孔１６２は、円板部１７１における第１羽根部１７２とシャフト１６０との間に油（冷媒）を噴射する。この構成によれば、円板部１７１の端面１７１ａ上に噴き付けられた油が、第１羽根部１７２に向かって流れて第１羽根部１７２に衝突し、第１羽根部１７２によって対向部材１７０の外方に向かって導かれる。これにより、端面１７１ａ上の液膜１１を効果的に液滴に分裂させ、霧状にすることができる。

（６）第１羽根部１７２は、円板部１７１の外周面１７１ｃよりも径方向内側に位置する第１基端点（第１端点）Ｐ１０と、円板部１７１の外周面１７１ｃに位置する第２基端点（第２端点）Ｐ２０と、円板部１７１の外周面に位置する第３基端点（第３端点）Ｐ３０と、第１基端点Ｐ１０と第２基端点Ｐ２０とを結ぶ基端側長辺（長辺）Ｅ１０と、第１基端点Ｐ１０と第３基端点Ｐ３０とを結ぶ基端側短辺（短辺）Ｅ２０と、基端側長辺Ｅ１０と第１傾斜面Ｓ０とを接続する第１側面Ｓ１と、基端側短辺Ｅ２０と第１傾斜面Ｓ０とを接続する第２側面Ｓ２と、を有している。基端側長辺Ｅ１０は、基端側短辺Ｅ２０よりも長い。また、対向部材１７０に設けられる複数の第１羽根部１７２の基端側長辺Ｅ１０の長さの総和は、対向部材１７０の外周の長さよりも長い。

このように、基端側長辺Ｅ１０の長さが設定されているため、円板部１７１の端面１７１ａ上に噴き付けられた油の流路長を十分に確保することができ、端面１７１ａ上の液膜１１を効率よく液滴に分裂させ、霧状にすることができる。

（７）連通孔１６２は、シャフト１６０の周方向に沿って複数形成される。連通孔１６２は、シャフト１６０の内周面に形成される油入口（冷媒入口）１６２ｉと、シャフト１６０の外周面に形成される油出口（冷媒出口）１６２ｏと、を有している。連通孔１６２は、油入口１６２ｉよりも油出口１６２ｏが対向部材１７０の円板部１７１に近い位置に配置されるように、シャフト１６０の径方向に対して傾斜している。

これにより、油（冷媒）を効果的に対向部材１７０に噴き付けることができる。対向部材１７０に噴き付けられた油は、上述したように、遠心力及び空気流によってコイルエンド１３７に向かって噴霧される。

（８）回転子１５０の周方向に隣接する第１羽根部１７２の間に、回転子１５０の径方向内側から径方向外側に向かうほど先細りになる冷媒流路１７８が形成されている。これにより、円板部１７１の端面１７１ａ上を流れる油（冷媒）を微粒化して冷媒流路１７８の先端部から勢いよく噴射することができる。

（９）このように、本実施形態によれば、油を微粒化してコイルエンド１３７に対して油（冷媒）を広範囲に噴射することにより、コイル１３２を効果的に冷却することができる。その結果、コイル１３２の発熱による永久磁石１５２の温度上昇を効果的に抑制することができる。

ここで、永久磁石１５２の使用量は、残留磁束密度Ｂｒ及び保持力によって定まる。残留磁束密度Ｂｒ及び保持力が高いほど永久磁石１５２の使用量を低減できる。永久磁石１５２の残留磁束密度Ｂｒ及び保持力は、温度が高くなるほど低下する。本実施形態では、コイルエンド１３７に対して広範囲に油（冷媒）を噴射し、コイルエンド１３７を効果的に冷却することができる。これにより、永久磁石１５２の温度を低く保つことができる。したがって、本実施形態によれば、永久磁石１５２の使用量を低減することができる。また、廉価な永久磁石１５２を採用することもできる。その結果、回転電機１１０のコストを低減することができる。

（１０）また、コイルエンド１３７に油（冷媒）が付着されることにより、コイル１３２全体の温度上昇を抑制することができるため、巻線抵抗が減少し、ＡＣ銅損を低減することができる。本実施形態では、所定の運転条件におけるシミュレーション解析により、対向部材１７０を設けることによってＡＣ銅損を１０％程度低減できることが確認された。このように、本実施形態によれば、ＡＣ銅損を低減することができ、回転電機１１０の効率を向上することができる。また、回転電機１１０の効率を維持しつつ、回転電機１１０の軸方向の小型化を図ることもできる。

＜第２実施形態＞
図１０及び図１１を参照して、本発明の第２実施形態に係る回転電機２１０について説明する。なお、図中、第１実施形態と同一もしくは相当部分には同一の参照符号を付し、相違点を主に説明する。

図１０は、第２実施形態に係る回転電機２１０の側面断面模式図であり、第２実施形態に係る回転電機２１０の対向部材２７０、連通孔１６２及び固定子１３０の配置関係について示す。図１１は、第２実施形態に係る回転電機２１０の回転体２７９の斜視図である。

図１０及び図１１に示すように、第２実施形態に係る回転電機２１０の対向部材２７０は、外周に沿って配置される第１羽根部１７２よりも回転子１５０の径方向内側に、円板部１７１の端面１７１ａから回転子１５０の端面（基準面Ｒ０）に向かって軸方向に突出する第２羽根部２５５を有している。以下、詳しく説明する。

第２実施形態に係る対向部材２７０は、円板状の円板部１７１と、円板部１７１の端面１７１ａから回転子１５０の端面（基準面Ｒ０）に向かって突出する第１羽根部１７２と、円板部１７１の端面１７１ａから回転子１５０の端面（基準面Ｒ０）に向かって突出する第２羽根部２５５と、を有している。第２羽根部２５５は、回転子１５０の周方向に沿って設けられる。本実施形態に係る第２羽根部２５５は、軸方向から見たときに円環状を呈している。

第２羽根部２５５は、円板部１７１の端面１７１ａからの厚み（軸方向の長さ）が、円板部１７１の径方向内側から径方向外側に向かうほど大きい。第２羽根部２５５は、回転子１５０の径方向内側から径方向外側に向かうにしたがって、回転子１５０の端面（基準面Ｒ０）までの距離が短くなるように、回転子１５０の径方向に対して傾斜する第２傾斜面２５６を有している。

第２羽根部２５５の端面１７１ａからの突出高さは、第１羽根部１７２の端面１７１ａからの突出高さよりも小さい。このため、第２羽根部２５５の第２傾斜面２５６から回転子１５０の端面（基準面Ｒ０）までの軸方向の最短距離Ｈ２は、第１羽根部１７２の第１傾斜面Ｓ０から回転子１５０の端面（基準面Ｒ０）までの軸方向の最短距離Ｈ１よりも長い。

第２羽根部２５５とシャフト１６０との間には、円板部１７１の端面１７１ａから窪む溝部２５８が形成されている。連通孔１６２は、その中心軸の延長線上に溝部２５８が配置されるように形成され、シャフト１６０の回転時の遠心力によって溝部２５８に油を噴射する。

本第２実施形態では、連通孔１６２から噴射された油が溝部２５８に導入される。溝部２５８に導入された油は、遠心力によって第２羽根部２５５の第２傾斜面２５６に沿って流れ、第２傾斜面２５６から径方向外側に向かって噴射される。

第２傾斜面２５６から噴射された油は、その一部が第１羽根部１７２の第１傾斜面Ｓ０に噴き付けられる。また、第２傾斜面２５６から噴射された油は、その一部が円板部１７１の端面１７１ａに噴き付けられる。円板部１７１の端面１７１ａに噴き付けられた油は、第１実施形態と同様、その一部が冷媒流路１７８から対向部材１７０の径方向外側に向かって噴射される。また、円板部１７１の端面１７１ａに噴き付けられた油は、その一部が第１羽根部１７２の第１傾斜面Ｓ０に流れる。第１羽根部１７２の第１傾斜面Ｓ０上の油は、第１実施形態と同様、対向部材１７０の径方向外側に向かって噴射される。

このように、本第２実施形態では、第１羽根部１７２の内側に、第１羽根部１７２よりも突出高さが小さい第２羽根部２５５が設けられている。このため、第２羽根部２５５によって油の分散が促進されてから、第１羽根部１７２によってさらに油の分散が促進される。したがって、第２実施形態によれば、第１実施形態よりも広範囲に油の噴射が行われ、コイル１３２を効果的に冷却することができる。

次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、上述の異なる実施形態で説明した構成同士を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせることも可能である。

＜変形例１＞
上記実施形態では、コイルエンド１３７の内周側端部ｅ１から外周側端部ｅ２に亘る範囲に油（冷媒）が噴き付けられる例（図７参照）について説明したが、本発明はこれに限定されない。

ＡＣ銅損は、固定子１３０の内周側に位置するコイル導体ほど大きくなる。このため、固定子１３０の内周側に位置するコイル導体のみ、例えば、図３に示す第１レイヤＬ１及び第２レイヤＬ２に配置されるコイル１３２のコイルエンド１３７にのみ油が噴き付けられる構成としてもよい。これにより、コイルエンド１３７の内周面にのみ油が噴き付けられる場合に比べて、コイル１３２を効果的に冷却することができる。

＜変形例２＞
上記実施形態では、第１傾斜面Ｓ０が、周方向の一方側から他方側に向かうほど、基準面Ｒ０からの距離が短くなるように形成されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。第１傾斜面Ｓ０は、周方向の一方側から他方側に亘って、基準面Ｒ０からの距離が一定であってもよい。

＜変形例３＞
上記実施形態では、複数の第１羽根部１７２の基端側長辺Ｅ１０の長さの総和が、対向部材１７０の外周の長さよりも長い例について説明したが、本発明はこれに限定されない。複数の第１羽根部１７２の基端側長辺Ｅ１０の長さの総和は、対向部材１７０の外周の長さ以下であってもよい。

＜変形例４＞
上記実施形態では、第１羽根部１７２が、三角柱形状に形成されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。第１羽根部１７２は、四角柱形状などの多角柱形状に形成してもよいし、円柱形状、楕円柱形状などの側面が湾曲面とされた形状に形成してもよい。

柱形状の第１羽根部の傾斜面（先端面）が、径方向内側から径方向外側に向かうほど回転子１５０の端面（基準面Ｒ０）との距離が近くなるように形成されることで、油をコイルエンド１３７に向かって噴射することができる。また、柱形状の第１羽根部の傾斜面（先端面）が、周方向一方側から他方側に向かうほど回転子１５０の端面（基準面Ｒ０）との距離が近くなるように形成されることで、効果的に空気流を発生させることができる。

＜変形例５＞
上記実施形態では、第１羽根部１７２が設けられている部分の対向部材１７０の厚みが、第１羽根部１７２が設けられていない部分の対向部材１７０の厚みよりも厚い例について説明したが、本発明はこれに限定されない。対向部材は、平板をプレス加工するなどして、略一定の厚みになるように形成してもよい。

＜変形例６＞
上記実施形態では、回転電機１１０を収容するモータハウジング１９１とインバータ１２０を収容するインバータハウジング１９７とが一体成形により形成されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。モータハウジング１９１とインバータハウジング１９７とは、ボルト、ナット等の締結部材によって締結されることにより一体化されていてもよい。なお、上記実施形態では、モータハウジング１９１とインバータハウジング１９７とが一体成形されているため、締結部材によってモータハウジング１９１とインバータハウジング１９７とを締結する作業が不要になる。このため、上記実施形態によれば、本変形例に比べて電動駆動システム１０の組立工数を低減できる。

＜変形例７＞
上記実施形態では、減速機１８０及び差動装置の動作によって油をかき上げてリザーバータンクに導入し、リザーバータンク内の油を重力によってシャフト１６０の内部流路１６１内に供給する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。

例えば、電動駆動システム１０は、筐体１９０の外部に設けられるポンプ（不図示）がタンク（不図示）内の油を吸い込んで吐出し、ポンプから吐出された油がシャフト１６０の内部流路１６１に導かれる構成としてもよい。

＜変形例８＞
上記実施形態では、回転子１５０の軸方向両側に一対の対向部材１７０が設けられる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。回転子１５０の軸方向一方側にのみ対向部材１７０が設けられていてもよい。

＜変形例９＞
第１羽根部１７２の位置、及び連通孔１６２の位置は、上記実施形態で説明した位置に限定されない。複数の第１羽根部１７２は、対向部材１７０の周方向に沿って不等間隔で形成されていてもよい。同様に、複数の連通孔１６２は、シャフト１６０の周方向に沿って不等間隔で形成されていてもよい。

＜変形例１０＞
第１羽根部１７２の数、及び連通孔１６２の数は、上記実施形態で説明した数に限定されない。第１の対向部材１７０Ａに形成される第１羽根部１７２は、少なくとも２つあればよい。また、第１の対向部材１７０Ａに油を噴射する連通孔１６２Ａは、少なくとも１つあればよい。同様に、第２の対向部材１７０Ｂに形成される第１羽根部１７２は、少なくとも２つあればよい。また、第２の対向部材１７０Ｂに油を噴射する連通孔１６２Ｂは、少なくとも１つあればよい。

なお、上述したように、第１羽根部１７２の数、第１の連通孔１６２Ａの数、及び、第２の連通孔１６２Ｂの数は、回転電機１１０の磁極数と同じにすることが好ましい。これにより、コイルエンド１３２の全周に亘って均一に油（冷媒）を噴射することができる。

＜変形例１１＞
上記実施形態では、連通孔１６２が径方向に対して傾斜している例について説明したが、本発明はこれに限定されない。連通孔１６２は、径方向に対して平行に形成してもよい。この場合、連通孔１６２を対向部材１７０の近傍に設けることにより、連通孔１６２から噴射される油を対向部材１７０に付着させることができる。

＜変形例１２＞
第２実施形態では、第２羽根部２５５がシャフト１６０の周りに連続して設けられる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。図１２を参照して、第２実施形態の変形例に係る回転電機の対向部材２７０Ｂについて説明する。図１２は、第２実施形態の変形例に係る回転電機の回転体２７９Ｂを軸方向から見た図である。図１２に示すように、本変形例に係る対向部材２７０Ｂの第２羽根部２５５Ｂは、周方向に沿って複数形成されている。第２羽根部２５５Ｂは、軸方向から見たときに、円弧状を呈している。

本変形例では、半円弧状の第２羽根部２５５Ｂが一対設けられている。隣接する一対の第２羽根部２５５Ｂの間には、溝部２５８内の油を径方向外側に向けて吐出する吐出流路２５７が形成されている。吐出流路２５７は、一対の第２羽根部２５５Ｂの互いに対向する周方向端面と、円板部１７１の端面１７１ａとによって形成される凹状の流路である。

一対の吐出流路２５７は、シャフト１６０を挟んで互いに径方向に対向するように配置されている。つまり、一方の吐出流路２５７に対して、もう一方の吐出流路２５７が回転軸Ｏを中心として１８０°反対側に設けられている。

本変形例によれば、連通孔１６２から噴射された油が溝部２５８に導入され、溝部２５８内の油の一部が周方向に沿って流れ、吐出流路２５７から第１羽根部１７２に向かって吐出される。また、溝部２５８内の油の一部は、第２実施形態と同様、遠心力によって第２羽根部２５５Ｂの第２傾斜面２５６に向かって流れ、第２傾斜面２５６から径方向外側に向かって噴射される。第２傾斜面２５６から噴射された油は、第１羽根部１７２の第１傾斜面Ｓ０上、及び第１羽根部１７２の周囲を流れ、第１実施形態と同様、コイルエンド１３７に向かって噴霧される。

本変形例では、対向部材２７０Ｂが、円板状の円板部１７１と、円板部１７１の端面１７１ａから回転子１５０の端面（基準面Ｒ０）に向かって突出する第１羽根部１７２と、円板部１７１の端面１７１ａから回転子１５０の端面（基準面Ｒ０）に向かって突出する第２羽根部２５５Ｂと、を有している。第２羽根部２５５Ｂは、周方向に沿って複数形成され、回転子１５０の軸方向から見たときに円弧状を呈している。第２羽根部２５５Ｂとシャフト１６０との間には、円板部１７１の端面１７１ａから窪む溝部２５８が形成されている。連通孔１６２は、溝部２５８に油（冷媒）を噴射する。隣接する第２羽根部２５５Ｂの間には、溝部２５８内の油（冷媒）を第１羽根部１７２に向かって吐出する吐出流路２５７が形成されている。

このように、本変形例によれば、溝部２５８内の油を吐出流路２５７から径方向外側に向かって勢いよく吐出することにより、油の分散を促進することができる。これにより、第２実施形態よりも、油の微粒化を促進することができる。

なお、本変形例では、吐出流路２５７が２つ設けられる例について説明したが、吐出流路２５７は１つだけ設けてもよいし、３つ以上設けてもよい。

＜変形例１３＞
第２実施形態では、第２羽根部２５５とシャフト１６０との間に、円板部１７１の端面１７１ａから窪む溝部２５８が形成されている例（図１０参照）について説明したが、本発明はこれに限定されない。溝部２５８は省略してもよい。

＜変形例１４＞
上記実施形態では、回転電機１１０が、電動機及び発電機として機能する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、電動機としてのみ機能する回転電機に適用することもできるし、発電機としてのみ機能する回転電機に適用することもできる。

＜変形例１５＞
上記実施形態では、コイル１３２が固定子コア１３１に分布巻きで巻回されている例について説明したが、巻線方式はこれに限定されない。コイル１３２は、固定子コア１３１に集中巻きで巻回されていてもよい。また、コイル１３２は、平角線により形成されることに限定されることもなく、丸線により形成されていてもよい。

＜変形例１６＞
上記実施形態では、１つの磁石挿入孔１５３に埋め込まれている永久磁石１５２によって１つの界磁極が形成される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。複数の磁石挿入孔１５３に埋め込まれている永久磁石１５２によって１つの界磁極が形成されていてもよい。

例えば、本発明は、軸方向から見たときに径方向外側が開かれたＶ字状を呈する一対の永久磁石１５２が設けられることにより、１つの界磁極が形成される回転電機に適用してもよい。また、本発明は、Ｖ字状を呈する一対の永久磁石１５２の間に、さらに１つの永久磁石が設けられることにより、１つの界磁極が形成される回転電機に適用してもよい。なお、永久磁石１５２は、軸方向で複数に分割されていてもよい。

＜変形例１７＞
上記実施形態では、回転電機１１０が、回転子コア１５１の磁石挿入孔１５３に永久磁石１５２が埋め込まれた磁石埋込型（ＩＰＭ）の回転電機である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、回転子コア１５１の側面の凹部に永久磁石１５２が固定された表面磁石型（ＳＰＭ）の回転電機に適用してもよい。また、回転電機１１０は、同期機（ＳＭ）に限定されることもなく、誘導機（ＩＭ）であってもよい。

＜変形例１８＞
上記実施形態では、自動車の走行の動力源として用いられる回転電機１１０を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、エレベータ、鉄道車両等の移動体の動力源に用いられる回転電機に適用することができる。なお、回転電機１１０は、移動体に搭載される場合に限定されることもない。

＜変形例１９＞
回転電機１１０の磁極数、スロット数は、上記実施形態で説明した例に限定されない。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１０…電動駆動システム、１１０…回転電機、１３０…固定子、１３１…固定子コア、１３２…コイル、１３７…コイルエンド、１５０…回転子、１５１…回転子コア、１５２…永久磁石、１５３Ａ，１５３Ｂ…エンドプレート、１６０…シャフト、１６１…内部流路、１６２…連通孔、１６２ｉ…油入口（冷媒入口）、１６２ｏ…油出口（冷媒出口）、１７０…対向部材、１７１…円板部、１７１ａ…端面、１７１ｃ…外周面、１７２…第１羽根部、１７８…冷媒流路、１７９…回転体、１８０…減速機、１９０…筐体、１９１…モータハウジング、１９７…インバータハウジング、１９８…ギヤハウジング、２１０…回転電機、２５５，２５５Ｂ…第２羽根部、２５６…第２傾斜面、２５７…吐出流路、２５８…溝部、２７０，２７０Ｂ…対向部材、２７９，２７９Ｂ…回転体、ｅ１…内周側端部、ｅ２…外周側端部、Ｅ１０…基端側長辺（長辺）、Ｅ１１…先端側長辺、Ｅ２０…基端側短辺（短辺）、Ｅ２１…先端側短辺、Ｅ３０…基端側仮想線、Ｅ３１…先端側円弧辺、Ｏ…回転軸（回転中心軸）、Ｐ１０…第１基端点（第１端点）、Ｐ１１…第１先端点、Ｐ２０…第２基端点（第２端点）、Ｐ２１…第２先端点、Ｐ３０…第３基端点（第３端点）、Ｐ３１…第３先端点、Ｒ０…基準面（回転子の軸方向の端面）、Ｓ０…第１傾斜面、Ｓ１…第１側面、Ｓ２…第２側面、Ｓ３…第３側面、Ｓｐ…空間

Claims (10)

1. 固定子コア及び前記固定子コアに装着されるコイルを有する固定子と、
   前記固定子とギャップを介して配置される回転子と、
   前記回転子に接続されるシャフトと、
   前記シャフトに固定され前記回転子の軸方向の端面と空間を介して対向する対向部材と、を備え、
   前記シャフトは、冷媒が流れる内部流路と、前記内部流路と前記空間とを連通する連通孔と、を有し、
   前記対向部材は、前記回転子の周方向に沿って配置される複数の第１羽根部を有し、
   前記第１羽根部は、前記回転子の径方向内側から径方向外側に向かうにしたがって、前記回転子の前記端面までの距離が短くなるように、前記回転子の径方向に対して傾斜する第１傾斜面を有し、
   前記第１傾斜面は、前記シャフトの回転により前記内部流路から前記連通孔を通じて噴射される冷媒と接触し、その冷媒を前記コイルのコイルエンドに向かって噴射する
   回転電機。
2. 請求項１に記載の回転電機において、
   前記第１傾斜面は、前記対向部材の回転により霧状の冷媒を前記コイルエンドに向かって噴射する
   回転電機。
3. 請求項１に記載の回転電機において、
   前記第１羽根部は、前記対向部材の回転により前記第１傾斜面から噴射される冷媒が、前記コイルエンドの内周側端部から外周側端部に亘る範囲に接触するように形成されている
   回転電機。
4. 請求項１に記載の回転電機において、
   前記第１傾斜面は、前記周方向の一方側から他方側に向かうほど、前記回転子の前記端面からの距離が短い
   回転電機。
5. 請求項１に記載の回転電機において、
   前記対向部材は、円板状の円板部と、前記円板部から前記回転子の前記端面に向かって突出する前記第１羽根部と、を有し、
   前記連通孔は、前記円板部における前記第１羽根部と前記シャフトとの間に冷媒を噴射する
   回転電機。
6. 請求項５に記載の回転電機において、
   前記第１羽根部は、
   前記円板部の外周面よりも径方向内側に位置する第１端点と、
   前記円板部の外周面に位置する第２端点と、
   前記円板部の外周面に位置する第３端点と、
   前記第１端点と前記第２端点とを結ぶ長辺と、
   前記第１端点と前記第３端点とを結ぶ短辺と、
   前記長辺と前記第１傾斜面とを接続する第１側面と、
   前記短辺と前記第１傾斜面とを接続する第２側面と、を有し、
   前記長辺は、前記短辺よりも長く、
   前記対向部材に設けられる前記複数の第１羽根部の前記長辺の長さの総和は、前記対向部材の外周の長さよりも長い
   回転電機。
7. 請求項６に記載の回転電機において、
   前記周方向に隣接する前記第１羽根部の間に、前記回転子の径方向内側から径方向外側に向かうほど先細りになる冷媒流路が形成されている
   回転電機。
8. 請求項６に記載の回転電機において、
   前記連通孔は、前記シャフトの周方向に沿って複数形成され、
   前記連通孔は、前記シャフトの内周面に形成される冷媒入口と、前記シャフトの外周面に形成される冷媒出口と、を有し、前記冷媒入口よりも前記冷媒出口が前記対向部材の前記円板部に近い位置に配置されるように、前記シャフトの径方向に対して傾斜している
   回転電機。
9. 請求項１に記載の回転電機において、
   前記対向部材は、前記第１羽根部よりも前記回転子の径方向内側に、前記回転子の前記端面に向かって突出する第２羽根部を有し、
   前記第２羽根部は、前記周方向に沿って設けられ、
   前記第２羽根部は、前記回転子の径方向内側から径方向外側に向かうにしたがって、前記回転子の前記端面までの距離が短くなるように、前記回転子の径方向に対して傾斜する第２傾斜面を有し、
   前記第２傾斜面から前記回転子の前記端面までの前記軸方向の最短距離は、前記第１傾斜面から前記回転子の前記端面までの前記軸方向の最短距離よりも長い
   回転電機。
10. 請求項９に記載の回転電機において、
    前記対向部材は、円板状の円板部と、前記円板部の端面から前記回転子の前記端面に向かって突出する前記第１羽根部と、前記円板部の前記端面から前記回転子の前記端面に向かって突出する前記第２羽根部と、を有し、
    前記第２羽根部は、前記周方向に沿って複数形成され、前記軸方向から見たときに円弧状を呈し、
    前記第２羽根部と前記シャフトとの間には、前記円板部の前記端面から窪む溝部が形成され、
    前記連通孔は、前記溝部に冷媒を噴射し、
    隣接する前記第２羽根部の間には、前記溝部内の冷媒を前記第１羽根部に向かって吐出する吐出流路が形成されている
    回転電機。

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