WO2012086228A1 - 回転機 - Google Patents

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stator core
rotating
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聡 大橋
山崎　秀作
典久 半田
真裕 谷田
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株式会社Ihi
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Definitions

  • the present invention relates to a rotating machine that cools a motor using a cooling medium.
  • Cooling a rotating machine used for an electric vehicle or the like using a cooling medium is useful for efficiently generating a propulsive force (rotational force) from electric power.
  • a cooling medium As one of such cooling technologies for a rotating machine, there is a technology for cooling a rotor having a permanent magnet inside with a cooling medium.
  • Related techniques are disclosed in Japanese Patent Office Publication Nos. 2002-345188, 2010-220340, 2010-252544, and Japanese Patent No. 4469670.
  • aspects of the present invention include A rotor formed by laminating electromagnetic steel sheets; A stator provided around the rotor; A rotating body inserted through the center of the rotor; An annular sleeve member provided between the rotor and the rotor; A rotating machine comprising: a recess formed on at least one of an outer peripheral surface of the rotating body and an inner peripheral surface of the sleeve member and forming a refrigerant flow path for introducing the refrigerant.
  • the mold member is formed at both end portions of the stator core so as to cover the root portion of the coil end portion, and the first space where the rotor is disposed and the coil end portion are disposed. Since the partition member separating the second space is attached in contact with the mold member, there is an effect that efficient cooling can be performed without causing an increase in cost and a decrease in performance.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1. It is a perspective view of the rotating shaft with which the motor as a rotary machine by 1st Embodiment of this invention is provided. It is a figure which shows the cross-sectional shape of the groove
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line BB in FIG. 5.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape of a groove formed in the rotating body and the sleeve of FIG. 1 or FIG. 5.
  • FIG. 11 is a sectional view taken along line DD in FIG. 10.
  • FIG. 10 is a sectional view taken along line CC in FIG. 9.
  • the rotating machine is a motor (electric motor) that is rotationally driven by an externally supplied current (for example, a three-phase alternating current) will be described as an example.
  • an externally supplied current for example, a three-phase alternating current
  • FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of a motor as a rotating machine according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • the motor 1 includes a rotating shaft 10, a rotor 20 (rotor), a sleeve 27 (sleeve member), a stator 30 (stator), and a housing 40, and by an electric current supplied from the outside.
  • the electromagnetic force acts between the rotor 20 and the stator 30 and the rotor 20 rotates, the rotary shaft 10 is rotationally driven.
  • the left-right direction in FIG. 1 in which the rotating shaft 10 extends is referred to as “axial direction”.
  • the rotating shaft 10 is a shaft member for transmitting the rotational driving force of the rotor 20 to the outside. From the first shaft portion 10a (first rotating body portion) and the second shaft portion 10b (second rotating body portion). Become.
  • the first shaft portion 10a extends from the center of the left side surface of the second shaft portion 10b to the left side in the axial direction, and is a cylindrical portion formed to extend from the center portion of the right side surface of the second shaft portion 10b to the right side in the axial direction. It is.
  • the second shaft portion 10b is a cylindrical portion having a larger diameter than the first shaft portion 10a.
  • the rotary shaft 10 has a second shaft portion 10b inserted through the central portion of the rotor 20 and fixed to the rotor 20 together with the sleeve 27.
  • One of the first shaft portions 10a protrudes leftward from the housing 40 and is
  • the other one shaft portion 10a is rotatably supported by bearings B1 and B2 installed in the housing 40 in a state in which the other shaft portion 10a protrudes rightward from the housing 40.
  • the rotation shaft 10, the rotor 20, and the sleeve 27 rotate integrally around the rotation axis of the rotation shaft 10.
  • the bearings B1 and B2 rolling bearings such as angular ball bearings can be used, for example.
  • a refrigerant flow path 11 (first flow path) extending along the central axis to the inside of the second shaft section 10b is formed.
  • a groove 12 (recessed portion) forming a coolant channel for guiding a coolant (for example, cooling oil) for cooling the permanent magnet 23 provided in the rotor 20 is provided. ) Is formed.
  • eight grooves 12 having a rectangular cross-sectional shape are formed at equal intervals along the circumferential direction of the second shaft portion 10b.
  • FIG. 3 is a perspective view of a rotating shaft provided in the motor 1 as the rotating machine according to the present embodiment.
  • the groove 12 is formed in the second shaft portion 10b of the rotating shaft 10 so as to extend linearly in the axial direction.
  • the groove 12 is not formed so as to reach both end portions in the axial direction of the second shaft portion 10b, but from the vicinity of one end portion in the axial direction of the second shaft portion 10b to the other end portion. It is formed to extend to the vicinity. This is to prevent the refrigerant supplied to the groove 12 forming the refrigerant flow path from leaking between the rotating shaft 10 (second shaft portion 10b) and the sleeve 27 as much as possible.
  • the groove 12 formed on the outer peripheral surface of the rotary shaft 10 may be formed in a spiral shape along the axial direction as shown in FIG. 3B, as shown in FIG. As shown, it may be formed in a meandering shape along the axial direction.
  • the temperature distribution in the circumferential direction of the rotor 20 is made uniform compared to the case where the groove 12 is formed in the linear shape shown in FIG. can do.
  • the groove 12 is formed in a meandering shape as shown in FIG. 3C, the cooling efficiency of the rotor 20 can be improved as compared with the case where the groove 12 is formed in a linear shape as shown in FIG. it can.
  • FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional shape of a groove formed on a rotating shaft provided in the motor 1 as the rotating machine according to the present embodiment.
  • the groove 12 having a rectangular cross-sectional shape is formed on the outer peripheral surface of the second shaft portion 10 b of the rotating shaft 10.
  • the cross-sectional shape of the groove 12 may be an arc shape shown in FIG. 4B (an arc shape convex toward the rotation axis), or a triangle shape (one vertex is rotated) shown in FIG. It may be a triangle shape toward the axis).
  • a plurality of elongated grooves 12 extending in the axial direction as shown in FIGS. 4A to 4C are not formed along the circumferential direction of the second shaft portion 10b, but shown in FIG. 4D.
  • the outer peripheral surface of the second shaft portion 10b may be entirely recessed. That is, you may form the recessed part which hollowed the outer peripheral surface of the 2nd axial part 10b except the both ends in the axial direction of the 2nd axial part 10b.
  • Such a recess can be realized, for example, by forming an infinite number of linear grooves 12 shown in FIG. 4A along the circumferential direction.
  • a communication that connects the coolant channel 11 formed in the first shaft portion 10a and the groove 12 formed in the outer peripheral surface of the second shaft portion 10b.
  • a flow path 13 (second flow path) is formed. As shown in FIG. 2, the communication flow path 13 is formed so as to extend from the refrigerant flow path 11 toward the groove 12 in the radial direction of the second shaft portion 10 b (specifically, eight different directions). Yes.
  • the rotating shaft 10 rotates in the direction of rotation with respect to the rotor 20 such that each of the grooves 12 formed on the outer peripheral surface of the second shaft portion 10 b is closest to each of the permanent magnets 23 of the rotor 20. Is positioned. This is to improve the cooling efficiency of the rotor 20 by bringing the groove 12 that is a refrigerant flow path through which the refrigerant is guided as close as possible to the permanent magnet 23 that is a heat generation source.
  • the rotor 20 includes a rotor core 21, an end ring 22, and a permanent magnet 23.
  • the rotor 20 is attached to the rotating shaft 10 together with the sleep 27 and is configured to be rotatable around the rotating shaft 10.
  • the rotor core 21 is a ring-shaped member that is configured by laminating a plurality of electromagnetic steel plates as a plate material made of a magnetic material with an adhesive, and through which the above-described rotating shaft 10 is inserted into the center portion.
  • the permanent magnets 23 are, for example, rectangular parallelepiped magnets extending in the axial direction, and a plurality of the permanent magnets 23 are arranged along the outer peripheral surface of the rotor core 21 with a constant interval by being inserted into insertion holes formed in the rotor core 21.
  • eight permanent magnets 23 having a rectangular cross-sectional shape are provided at equal intervals along the circumferential direction of the rotor core 21. As a result, an alternating magnetic field is formed along the outer peripheral surface of the rotor core 21.
  • the end ring 22 is an annular member that is provided on both sides of the rotor core 21 in the axial direction (stacking direction of electromagnetic steel sheets) and sandwiches the rotor core 21 in the axial direction.
  • the length of the rotor core 21 in the axial direction is equal to the length in the axial direction of the second shaft portion 10b of the rotary shaft 10 by adding the thicknesses of the end rings 22 provided on both sides of the rotor core 21 in the axial direction. It is set to be.
  • the sleeve 27 is an annular member provided between the second shaft portion 10b of the rotating shaft 10 and the rotor 20, and is formed of the same material as that of the rotating shaft 10, for example.
  • the sleeve 27 is set so that its axial length is equal to the axial length of the second shaft portion 10b of the rotary shaft 10, and for example, the second shaft portion 10b of the rotary shaft 10 by shrink fitting or the like. Is fitted to the outer peripheral surface.
  • a refrigerant flow path is formed by the groove 12 between the rotary shaft 10 and the sleeve 27.
  • the refrigerant guided to the groove 12 as the refrigerant flow path flows between the rotary shaft 10 (second shaft portion 10 b) and the sleeve 27. For this reason, even if the rotor 20 rotates at a high speed under the condition that the adhesive strength of the adhesive that bonds the electromagnetic steel plates constituting the rotor core 21 is reduced due to the temperature rise of the motor 1, the groove 12 as the refrigerant flow path is formed. Leakage of the introduced refrigerant can be prevented.
  • the rotor core 21 described above is fitted to the outer peripheral surface of the sleeve 27 by shrink fitting, for example.
  • the sleeve 27 is fitted to the outer peripheral surface of the second shaft portion 10b by shrink fitting or the like, there is almost no leakage of the refrigerant guided to the groove 12, but the refrigerant guided to the groove 12 If the pressure is high, there is a possibility that leakage may occur. For this reason, at both ends in the axial direction, the sleeve 27 is brazed to the second shaft portion 10b of the rotating shaft 10, welded, or an O-ring or the like between the sleeve 27 and the second shaft portion 10b of the rotating shaft 10. It is desirable to seal by providing a sealing material.
  • the stator 30 includes a stator core 31 and a coil 32, and is fixed to an inner peripheral surface of a body member 41 that forms a part of the housing 40 so as to surround the rotor 20 along the rotation direction of the rotary shaft 10.
  • a rotating magnetic field is formed along the outer circumferential direction of the rotor 20 in accordance with the current supplied to the coil 32 from the outside.
  • the stator core 31 is an annular member configured by laminating a plurality of electromagnetic steel plates as plates made of a magnetic material, and the rotor 20 is disposed on the inner peripheral side thereof. Is done.
  • the stator core 31 has an inner diameter so that an annular gap (air gap G: see FIG. 1) having a preset size is formed between the inner peripheral surface of the stator core 31 and the outer peripheral surface of the rotor 20. ing.
  • the coil 32 is inserted in a slot (not shown) formed in the stator core 31 and forms a magnetic pole corresponding to a current supplied from the outside.
  • the coil 32 includes a first coil to which a U-phase current is supplied, a second coil to which a V-phase current is supplied, and a third coil to which a W-phase current is supplied.
  • the first to third coils are sequentially arranged in the circumferential direction of the stator core 31. For this reason, when a three-phase alternating current is supplied to the coil 32, a rotating magnetic field is formed along the inner peripheral surface of the stator core 31.
  • the coil 32 is attached to the stator core 31 so that the coil end portion protrudes from both end portions of the stator core 31.
  • the housing 40 includes a body member 41, a left side wall member 42, and a right side wall member 43.
  • the housing 40 includes a part of the rotary shaft 10, the rotor 20, the sleeve 27, and the stator 30, and forms the outer shape of the motor 1.
  • the body member 41 is formed of an iron alloy or the like, and is a cylindrical member that is open at both ends in the axial direction.
  • the stator 27 described above is fixed to the inner peripheral surface of the body member 41.
  • the left side wall member 42 is a disk-shaped member having a mounting hole for the bearing B ⁇ b> 1 formed at the center thereof, and is attached to the left end portion of the body member 41.
  • the right side wall member 43 is a disk-shaped member having a mounting hole for the bearing B ⁇ b> 2 formed in the center thereof, and is attached to the right end portion of the body member 41.
  • the refrigerant is supplied to the refrigerant flow path 11 formed on one of the first shaft portions 10a of the rotating shaft 10 by a pump (not shown) or the like.
  • the refrigerant supplied to the refrigerant channel 11 is guided to the groove 12 formed on the outer peripheral surface of the second shaft part 10b through the communication channel 13 formed on one end side (left side) of the second shaft part 10b.
  • the refrigerant flow path by the groove 12 is formed between the rotary shaft 10 and the sleeve 27, the permanent magnet 23 is cooled when the refrigerant is guided to the groove 12.
  • the refrigerant flow path is disposed so as to be closest to the permanent magnet 23 provided in the rotor 20, the rotor core 21 and the permanent magnet 23 can be efficiently cooled.
  • the refrigerant through the refrigerant flow path by the groove 12 passes through the communication flow path 13 formed on the other end side (right side) of the second shaft part 10b, and the refrigerant flow path 11 formed on the other side of the first shaft part 10a. To be discharged to the outside.
  • the groove 12 that forms the refrigerant flow path that guides the refrigerant to the outer peripheral surface of the rotating shaft 10 is formed, and an annular shape is formed between the rotating shaft 10 and the rotor 20 in which the groove 12 is formed.
  • the refrigerant guided to the groove 12 flows between the rotary shaft 10 and the sleeve 27. For this reason, even if the rotor 20 rotates at a high speed in a situation where the adhesive strength of the adhesive that bonds the electromagnetic steel sheets constituting the rotor core 21 decreases due to the temperature rise of the motor 4, the refrigerant introduced into the groove 12 Leakage can be prevented.
  • channel 12 is formed in the outer peripheral surface of the 2nd axial part 10b made larger diameter than the 1st axial part 10a of the rotating shaft 10, and the 2nd axial part 10b in which this groove
  • the number, length, and shape (including the cross-sectional shape) of the grooves 12 formed in the rotating shaft 10 are not limited to the above-described embodiment.
  • the arrangement and positional relationship in the rotation direction (circumferential direction) of the groove 12 formed in the rotating shaft 10 and the permanent magnet 23 provided in the rotor 20 are not limited to the above-described embodiment, and any arrangement and It can be a positional relationship.
  • the rotating shaft 10 consists of the 1st axial part 10a and the 2nd axial part 10b (The thing by which the 1st axial part 10a and the 2nd axial part 10b were integrally formed) was taken as an example. I gave it as an explanation. However, the present invention is applicable even if the first shaft portion 10a and the second shaft portion 10b are rotating shafts formed of different members. For example, for a cylindrical shaft member having the same outer diameter as that of the first shaft portion 10a, an annular shape having the same outer diameter as that of the second shaft member 10b and having the same inner diameter as that of the first shaft portion 10a. A shaft to which the auxiliary member is fixed can be used as the rotating shaft 10.
  • FIG. 5 is a side sectional view showing a configuration of a motor as a rotating machine according to the second embodiment of the present invention.
  • the motor 1 of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 is an inner ring rotating type in which the rotor 20 rotates with the rotating shaft 10.
  • the motor 2 of the second embodiment shown in FIG. 5 is an outer ring rotating type in which the rotor 20 rotates around a fixed central axis 70.
  • outer housings 61 and 62 are respectively attached to the left and right outer sides of the housing 40 in FIG. Then, a cylindrical rotating body 80 (second rotation) that forms part of the rotor 20 via the bearings B1 and B2 is attached to the center shaft 70 that is fixedly supported at both ends by the mounting holes 61c and 62c of the outer housings 61 and 62. The body part) is rotatably supported.
  • the sleeve 27 is attached to the outer peripheral surface of the rotating body 80, and the rotor 20 is attached to the outer peripheral surface of the sleeve 27.
  • a rotor oil introduction channel 71 opened at both ends of the central shaft 70 is formed inside the central shaft 70. Oil for cooling the rotor 20 is introduced into the rotor oil introduction passage 71 by an oil supply means such as an oil pump (not shown).
  • Rotation support members 25 and 26 are respectively attached to both end faces of the rotation body 80 so that the positions of the central axes coincide with each other.
  • the rotation support members 25 and 26 protrude outward in the axial direction in a state where the rotation support members 25 and 26 are inserted through openings 42c and 43c formed at the centers of the left side wall member 41 and the right side wall member 42 of the housing 40 through an appropriate gap.
  • And is rotatably supported by the central shaft 70 via bearings B1 and B2.
  • the rotation support members 25 and 26 described above constitute a part of the rotor 20.
  • the rotation support members 25 and 26 have passages that connect the oil passage 24 and the internal spaces of the bearings B1 and B2. This passage guides the oil from the oil passage 24 to the opening side of the rotation support members 25 and 26 through the internal spaces of the bearings B1 and B2.
  • the rotation support members 25 and 26 form annular gaps 25 a and 26 a (first flow paths) that guide oil in the axial direction of the central shaft 70 between the central shaft 70.
  • the rotating body 80 is formed with a larger diameter than the rotation support members 25 and 26.
  • An annular gap 28 is formed between the inner peripheral surface of the rotating body 80 and the outer peripheral surface of the central shaft 70.
  • the gap 28 communicates with the rotor oil introduction passage 71 opened on the outer peripheral surface of the central shaft 70 and the oil passage 24 of the rotating body 80.
  • the oil channel 24 extends along the outer circumferential surface of the rotator 80 in the axial direction of the rotator 80, and extends in the radial direction of the rotator 80 so as to connect both ends of the gap channel 35.
  • An inlet channel 37 and an outlet channel 39 respectively connected to the gap 28 are provided.
  • a plurality of the oil flow paths 24 are formed along the circumferential direction corresponding to the permanent magnets 23 described above. That is, the oil flow path 24 is formed on the outer peripheral surface of the rotating body 80 close to the permanent magnet 23 as shown in FIG.
  • a plurality of oil flow paths 24 formed along the circumferential direction of the rotating body 80 have the directions of oil flowing inside alternately set in opposite directions.
  • a groove 12 (concave portion) that forms a gap flow path 35 with the inner peripheral surface of the sleeve 27 is formed.
  • eight grooves 12 having a rectangular cross-sectional shape are formed at equal intervals along the circumferential direction of the rotating body 80.
  • the rotating body 80 is positioned in the rotational direction with respect to the rotor core 21 such that each of the grooves 12 formed on the outer peripheral surface of the rotating body 80 is closest to each of the permanent magnets 23 of the rotor core 21.
  • This is to increase the cooling efficiency of the rotor 20 by bringing the groove 12 constituting the gap flow path 35 of the oil flow path 24 through which oil is guided as close as possible to the permanent magnet 23 that is a heat generation source.
  • the rotor 20 includes a rotor core 21, a permanent magnet 23, and an end ring 22, is attached to the rotating body 80 together with the sleeve 27, and is configured to be rotatable around the central axis 70 together with the rotating body 80.
  • the rotor core 21 is configured by laminating a plurality of electromagnetic steel plates as plates made of a magnetic material with an adhesive, and the above-described rotating body 80 is inserted into the central portion together with the sleeve 27 into an annular member. It is.
  • the end ring 22 is an annular member that is provided on both sides of the rotor core 21 in the axial direction (stacking direction of electromagnetic steel sheets) and sandwiches the rotor core 21 in the axial direction.
  • the axial length of the rotor core 21 is set so that the length including the thickness of the end rings 22 provided on both axial sides of the rotor core 21 is equal to the axial length of the rotating body 80. Yes.
  • the sleeve 27 is an annular member provided between the rotating body 80 and the rotor 20, and is formed of the same material as the central shaft 70 and the rotating body 80, for example.
  • the sleeve 27 is set so that its axial length is equal to the axial length of the rotating body 80, and is fitted to the outer peripheral surface of the rotating body 80 by shrink fitting, for example.
  • a clearance channel 35 is formed by the groove 12 between the rotating body 80 and the sleeve 27.
  • the oil guided to the groove 12 constituting a part of the oil flow path 24 flows between the rotating body 80 and the sleeve 27. For this reason, even if the rotor 20 rotates at a high speed under the situation where the adhesive strength of the adhesive that bonds the electromagnetic steel sheets constituting the rotor core 21 is reduced due to the temperature rise of the motor 2, a part of the oil flow path 24 is partially removed. It is possible to prevent the leakage of oil guided to the groove 12 constituting the structure.
  • the rotor core 21 described above is fitted to the outer peripheral surface of the sleeve 27 by shrink fitting, for example.
  • the sleeve 27 is fitted to the outer peripheral surface of the rotating body 80 by shrink fitting or the like, there is almost no leakage of the oil guided to the groove 12, but the pressure of the oil guided to the groove 12 If the value is high, there is a possibility of leakage. For this reason, it is desirable that the sleeve 27 is brazed to the rotating body 80 at both ends in the axial direction, welded, or sealed by providing a sealing material such as an O-ring between the sleeve 27 and the rotating body 80.
  • the oil that has flowed into the oil flow path 24 is guided to the groove 12 formed on the outer peripheral surface of the rotating body 80.
  • a gap channel 35 is formed by the groove 12 between the rotating body 80 and the sleeve 27, the permanent magnet 23 is cooled when oil is guided to the groove 12.
  • channel 12 is arrange
  • the oil that has passed through the gap channel 35 by the groove 12 reaches the openings of the rotation support members 25 and 26 from the oil channel 24 through the internal spaces of the bearings B1 and B2.
  • the oil passes through the gaps 25a and 26a between the rotation support members 25 and 26 and the central shaft 70, and the left side wall member 41 and the right side wall member 42 of the housing 40, the left side wall member 61b of the outer housings 61 and 62, and It is discharged into the space between the right side wall member 62b.
  • the groove 12 constituting the gap channel 35 of the oil channel 24 is formed on the outer peripheral surface of the rotor 80 of the rotor 20, and the rotor 80 and the rotor core 21 in which the groove 12 is formed.
  • An annular sleeve 27 is provided between the rotating body 80 and the oil so that the oil guided to the groove 12 flows between the rotating body 80 and the sleeve 27.
  • the groove 12 is formed on the outer peripheral surface of the rotating body 80 having a diameter larger than that of the rotation support members 25 and 26, and the rotor 80 and the rotor core 21 between which the groove 12 is formed are formed.
  • the gap channel 35 is formed at a position close to the permanent magnet 23. For this reason, the rotor 20 including the permanent magnet 23 can be cooled easily and efficiently.
  • the number, length, and shape (including the cross-sectional shape) of the grooves 12 formed on the outer peripheral surface of the rotating body 80 are not limited to the shapes described above. Further, the arrangement and positional relationship in the rotational direction (circumferential direction) of the groove 12 formed on the outer peripheral surface of the rotating body 80 and the permanent magnet 23 provided in the rotor core 21 are not limited to the above-described positional relationship, and are arbitrary. Arrangement and positional relationship.
  • the rotation support members 25 and 26 and the rotating body 80 are integrally formed as an example.
  • the rotation support members 25 and 26 and the rotating body 80 may be formed of different members.
  • the groove 12 as the concave portion forming the refrigerant flow path is formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 10
  • the groove 12 as the concave portion constituting the gap flow path 35 of the oil flow path 24 is formed on the outer peripheral surface of the rotating body 80
  • the groove 12 may be formed on the inner peripheral surface of the sleeve 27 as shown in FIG. 7, and as shown in FIG. 8, the outer peripheral surface of the rotating shaft 10 or the outer peripheral surface of the rotating body 80, It may be formed on both the inner peripheral surface of the sleeve 27.
  • the stator 30 includes a stator core 31 and a coil 32, and is fixed to an inner peripheral surface of a body member 41 that forms a part of the housing 40 so as to surround the rotor 20 along the rotation direction of the rotary shaft 10.
  • a rotating magnetic field is formed along the outer circumferential direction of the rotor 20 in accordance with the current supplied to the coil 32 from the outside.
  • FIG. 10 is a side sectional view showing the stator 30 extracted.
  • FIG. 11 is a sectional view taken along line DD in FIG.
  • the stator core 31 has an annular yoke 31a and a plurality of teeth 31b arranged in a state of protruding toward the central axis of the yoke 31a along the circumferential direction of the yoke 31a.
  • a gap between adjacent teeth 31b is a slot 31c in which the coil 32 is inserted.
  • the stator core 31 provided with eight teeth 31 b and eight slots 31 c is illustrated, but these numbers can be arbitrarily set.
  • the teeth 31b provided in the stator core 31 function as magnetic poles when a three-phase alternating current is supplied to the coil 32 inserted in the slot 31c.
  • the stator core 31 is arranged around the rotor 20 so that the protruding direction of each tooth 31b is directed to the rotation axis of the rotary shaft 10, and in this arrangement, the teeth are arranged such that the gap between the stator core and the rotor core is the air gap G described above.
  • the protrusion amount of 31b is set.
  • the coil 32 is inserted in a slot 31 c formed in the stator core 31.
  • the coil 32 is attached to the stator core 31 such that the coil end portion 32 a protrudes from both end portions of the stator core 31. That is, as shown in FIG. 10, the coil end portion 32 a protrudes from the left end E ⁇ b> 1 of the stator core 31 in the left direction, and the coil end portion 32 a protrudes from the right end E ⁇ b> 2 of the stator core 31. Since all the coils 32 are attached to the stator core 31 in such a state, the coil end portions 32a are arranged in a circle along the end portions E1 and E2 of the stator core 31 as shown in FIG.
  • ring-shaped mold members 33a and 33b along the end portions E1 and E2 are formed on the end portions E1 and E2 of the stator core 31 so as to cover the root portion of the coil end portion 32a.
  • the mold members 33a and 33b without covering all of the coil end portion 32a, only the root portion of the coil end portion 32a is covered with the mold members 33a and 33b, while the oil can be cooled using the cooling oil OL. This is to prevent the air gap G that is the gap between the rotor 20 and the stator 30 from entering.
  • the cooling oil OL directly to the exposed portion of the coil end portion 32a by covering only the root portion of the coil end portion 32a with the mold members 33a and 33b and exposing the portions other than the root portion.
  • the stator 30 (coil 32) is efficiently cooled.
  • the front end portions of the partition wall portions 42b and 43b forming a part of the left side wall member 42 and the right side wall member 43 constituting the housing 40 are sealed with mold members 33a and 33b, and the rotor 20 is disposed.
  • the oil is prevented from entering the air gap G by separating the space S1 (first space) and the space S2 (second space) in which the coil end portion 32a is disposed.
  • the thickness of the mold members 33a and 33b is set in consideration of the degree of sealing and the cooling efficiency. That is, if the tip of the partition walls 42b and 43b cannot be sealed, the oil will enter the air gap G. Therefore, the thickness of the mold members 33a and 33b is such that at least the tips of the partition walls 42b and 43b are sealed. It must be of a thickness that can be done. Further, as the thickness of the mold members 33a and 33b increases, the exposed portion of the coil end portion 32a decreases, and the cooling efficiency using oil decreases. For this reason, the thickness of the mold members 33a and 33b needs to be equal to or less than a thickness that can ensure the required cooling efficiency.
  • the specific thickness of the mold members 33a and 33b is set to, for example, a thickness of about 50% of the protruding amount of the coil end portion 32a, and preferably about 20 to 30% of the protruding amount of the coil end portion 32a.
  • a mold member 33 c similar to the mold members 33 a and 33 b is formed in the stator core 31 so as to fill a gap inside the slot 31 c formed in the stator core 31.
  • the mold member 33c is provided to fix the coil 32 inserted in the slot 31c to prevent vibration of the coil 32 in the slot 31c and to increase the cooling efficiency of the coil 32.
  • the mold members 33a and 33b that cover the root portion of the coil end portion 32a and the mold member 33c that fixes the coil 32 in the slot 31c have high thermal conductivity. It is desirable. For example, it is desirable to form the mold members 33a, 33b, and 33c using a heat conductive resin mixed with a heat conductive filler having insulating properties such as silicon oxide (SiO 2 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ). .
  • the mold members 33a and 33b and the mold member 33c may be formed using materials having the same thermal conductivity, or may be formed of materials having different thermal conductivities.
  • the coil 32 attached to the stator core 31 has a high density of the wire material (the wire material forming the coil 32) at the portion inserted in the slot 31c and the tip portion of the coil end portion 32a, and the wire material at the root portion of the coil end portion 32a.
  • the density is low.
  • the thermal resistance is higher in the portion where the wire density is lower (the root portion of the coil end portion 32a) than in the portion where the wire density is higher (the inside of the slot 31c and the tip portion of the coil end portion 32a). Therefore, it is desirable to form the mold members 33a and 33b using a material having a higher thermal conductivity than the material of the mold member 33c.
  • the molding resins 33a and 33b formed at the end portions E1 and E2 of the stator core 31 for example, when the viscosity at the time of formation is given priority over the thermal conductivity after the formation, it is lower than the material of the mold member 33c.
  • the mold resins 33a and 33b may be formed using a material having thermal conductivity and viscosity. Such a material is necessary when, for example, the material of the mold member 33c cannot sufficiently fill a gap in the root portion of the coil end portion 32a (a gap between the wire forming the coil 32 and the wire).
  • the mold members 33a and 33b and the mold member 33c may be formed of different materials.
  • the mold members 33a and 33b are also used for sealing the end portions of the partition walls 42b and 43b, the mold members 33a and 33b are formed using a material that is elastic even after curing.
  • the mold member 33c is formed using a material having a high hardness after curing in order to securely fix the coil 32 in the slot 31c.
  • an oil supply port P ⁇ b> 1 that guides cooling oil OL supplied from the outside to the coil end portion 32 a disposed inside the housing 40.
  • a refrigerant supply port is provided.
  • This oil supply port P1 is a coil protruding above the exposed portion of the coil end portion 32a that protrudes to the left from the end portion E1 of the stator core 31 (the portion that is not covered by the mold member 33a) and to the right from the end portion E2.
  • FIG. 12 is a sectional view taken along the line CC in FIG.
  • the oil supply ports P1 are provided at three locations along the rotation direction of the rotary shaft 10 above the exposed portion of the coil end portion 32a. These oil supply ports P1 are arranged in the rotation direction of the rotary shaft 10 with an interval of 20 to 70 °, for example.
  • the oil OL supplied from each of the oil supply ports P1 is dropped onto different portions of the coil end portion 32a, and moves downward along the exposed portion of the coil end portion 32a as indicated by an arrow in FIG.
  • the bottom portion of the body member 41 is an oil reservoir OP (oil reservoir) in which the oil OL that has moved downward through the exposed portion of the coil end portion 32a is temporarily stored.
  • oil reservoir OP oil reservoir
  • oil supply ports P1 are provided at three locations along the rotation direction of the rotating shaft 10, and the oil OL is dropped from each of these oil supply ports P1, the oil OL is dropped only from one oil supply port P1. In comparison, since the oil OL can be spread over the entire exposed portion of the coil end portion 32a, the cooling efficiency can be increased.
  • FIG. 12 an example in which the oil supply ports P1 are formed at three locations along the rotation direction of the rotary shaft 10 is illustrated.
  • the oil supply ports P1 correspond to the size of the motor 1 and the like. And it may be formed in two places or four places or more along the rotation direction of the rotating shaft 10.
  • the oil supply ports P1 are not necessarily arranged in a straight line in the rotation direction of the rotary shaft 10, and may be arranged so that the positions in the axial direction are different.
  • the left side wall member 42 is a member having a disk-shaped bottom plate portion 42a and a cylindrical partition wall portion 42b (a partition wall member).
  • the left wall member 42 has a bottom plate portion 42 a attached to the left end portion of the body member 41 such that the partition wall portion 42 b is disposed inside the body member 41.
  • the bottom plate portion 42a forming a part of the left side wall member 42 is formed with a mounting hole for the bearing B1 at the center thereof, and an oil discharge port P2 for discharging the oil OL of the oil reservoir OP to the outside is provided at the outer periphery thereof. It has been.
  • the partition wall portion 42b forming a part of the left side wall member 42 has an outer diameter that is approximately the same as the inner diameter of the stator core 31 (mold member 33a), and is attached in a state in which the tip portion is in contact with the mold member 33a.
  • the space S1 in which the rotor 20 is disposed is separated from the space S2 in which the coil end portion 32a is disposed on the left side of the stator core 31. That is, the space S1 and S2 are separated by sealing the tip of the partition wall 42b with the mold member 33a.
  • the right side wall member 43 is a member having a disk-shaped bottom plate part 43a and a cylindrical partition part 43b (partition wall member), like the left side wall member 42.
  • the right side wall member 43 has a bottom plate portion 43 a attached to the right end portion of the body member 41 such that the partition wall portion 43 b is disposed inside the body member 41.
  • the bottom plate portion 43a forming a part of the right side wall member 43 is formed with a mounting hole for the bearing B2 in the center thereof, and an oil discharge port P2 for discharging the oil OL of the oil reservoir OP to the outside is provided in the outer peripheral portion thereof. It has been.
  • the partition wall 43b that forms a part of the right side wall member 43 has an outer diameter that is approximately the same as the inner diameter of the stator core 31 (mold member 333), and is attached in a state in which the tip thereof is in contact with the mold member 33b.
  • the space S1 in which the rotor 20 is disposed is separated from the space S2 in which the coil end portion 32a is disposed on the right side of the stator core 31. That is, the space S1 and S2 are separated by sealing the tip of the partition wall 43b with the mold member 33b.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a sealing method for the partition member in the present embodiment.
  • the partition walls 42b and 43b provided on the left side wall member 42 and the right side wall member 43 are sealed by contacting the tip portions of the partition walls 42b and 43b with the mold members 33a and 33b.
  • various methods are conceivable for bringing the tip of the mold member 33a and 33b into contact with each other (sealing method).
  • the sealing method of the partition part 42b by the mold member 33a is demonstrated, the same method is applicable also about the sealing method of the partition part 43b by the mold member 33b.
  • the outer peripheral surface at the tip of the partition wall portion 42b and the inner peripheral surface of the mold member 33a are both formed in a tapered shape, and the tip portion of the partition wall portion 42b is formed over the entire periphery. This is a method of increasing the contact area between the partition wall portion 42b and the mold member 33a by engaging with the inner peripheral surface of 33a.
  • the outer peripheral surface at the tip of the partition wall portion 42b is formed in a taper shape
  • the inner peripheral surface of the mold member 33a is formed in a step shape
  • the tip end portion of the partition wall portion 42b is entirely formed. This is a method of increasing the contact location between the partition wall portion 42b and the mold member 33a by engaging the inner peripheral surface of the mold member 33a over the circumference.
  • the flange F is formed at the tip of the partition wall portion 42b, and the groove M is formed on the inner peripheral surface of the mold member 33a, and the flange formed at the tip of the partition wall portion 42b.
  • a groove is formed at the tip of the partition wall portion 42b to provide an O-ring R, and the O-ring R provided at the tip of the partition wall portion 42b is molded over the entire circumference. This is a method of increasing the degree of sealing between the partition wall portion 42b and the mold member 33a by contacting the inner peripheral surface of 33a.
  • a protrusion Q is formed over the entire circumference of the outer peripheral surface at the tip of the partition wall 42b, and the inner peripheral surface of the mold member 33a is formed over the entire periphery of the protrusion Q. This is a method of increasing the degree of sealing between the partition wall portion 42b and the mold member 33a.
  • a notch K is formed on the inner peripheral surface side of the mold member 33a, and the tip of the partition wall portion 42b is formed in the notch K formed in the mold member 33a over the entire circumference. This is a method of increasing the degree of sealing between the partition wall portion 42b and the mold member 33a by engaging.
  • cooling oil OL is supplied to the oil supply port P1 by a pump (not shown) or the like, and dropped at a plurality of locations in the exposed portion of the coil end portion 32a disposed in the space S2.
  • the oil OL dropped on the coil end portion 32a moves downward along the exposed portion of the coil end portion 32a as indicated by an arrow in FIG.
  • the oil OL can be spread over the entire coil end portion 32a arranged along the end portion of the stator core 31, The coil end portion 32a can be efficiently cooled.
  • the partition wall portion 42b of the left side wall member 42 is sealed by the mold member 33a
  • the partition wall portion 43b of the right side wall member 43 is sealed by the mold member 33b, whereby the rotor 20 is disposed on both the left and right sides of the stator core 31.
  • the space S1 is separated from the space S2 in which the coil end portion 32a is disposed. For this reason, even if the oil OL is supplied into the space S2 from the oil supply port P1, the oil OL can be prevented from entering the air gap G.
  • the mold members 33a and 33b are formed at both ends of the stator core 31 so as to cover the root portion of the coil end portion 32a, and the space S1 in which the rotor 20 is disposed and the coil end portion 32a.
  • the partition walls 42b and 43b separating the space S2 in which the is disposed are attached in contact with the mold members 33a and 33b, respectively.
  • FIG. 14 is a side sectional view showing the configuration of the motor 4 as the rotating machine according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the motor 4 of the present embodiment shown in FIG. 14 has a resolver 50 attached to the rotary shaft 10 and a mold member 51 provided in place of the mold member 33a.
  • the point which provided the member 52 and the right side wall member 53 each differs from the motor 3 shown in FIG.
  • the resolver 50 is a sensor that detects the rotation angle of the rotary shaft 10, and is attached to the right side of the bearing B2 in the example shown in FIG.
  • the mold member 51 is formed so that the shape in the axial direction of the rotary shaft 10 is asymmetric with respect to the mold member 33b formed on the right side of the stator core 31.
  • the mold member 51 includes an annular portion 51a formed in an annular shape along the end portion (end portion E1) of the stator core 31 so as to cover the root portion of the coil end portion 32a, and the annular portion 51a. This is a shape having a cylindrical protruding portion 51b protruding leftward.
  • the annular portion 51a has the same shape as the mold member 33a shown in FIG.
  • the left wall member 52 is a member having a disk-shaped bottom plate portion 52a and a cylindrical partition wall portion 52b (a partition wall member), like the left wall member 42 shown in FIG.
  • the partition wall portion 52 b of the left side wall member 52 is formed to have a shorter axial length than the partition wall portion 42 b of the left side wall member 42.
  • the above-described mold member 51 has a cylindrical protruding portion 51b that protrudes to the left from the annular portion 51a, so that the partition wall portion 52 has a length to the annular portion 51a of the mold member 51.
  • the partition wall portion 52b can be brought into contact with the mold member 51 even if not.
  • the right side wall member 53 is a member having a disk-shaped bottom plate part 53a, a cylindrical support part 53b, and a cylindrical partition part 53c (partition wall member).
  • the support portion 53b supports a part of the bearing B2 and the resolver 50 on its inner peripheral surface.
  • the partition wall portion 53c is the same as the partition wall portion 43b shown in FIG. 9, but has a shorter axial length by the amount of the support portion 53b.
  • the shapes of the mold members 33b and 51 are asymmetrical
  • the shapes of the left side wall member 52 and the right side wall member 53 are asymmetrical.
  • the mold member 51 and the mold member 33b are formed at both ends of the stator core 31 so as to cover the root portion of the coil end portion 32a, and the space S1 in which the rotor 20 is disposed and the coil end portion 32a are provided.
  • Partition portions 52b and 53c that separate the arranged space S2 are attached in contact with the mold members 51 and 33b, respectively.
  • the outer housing 61 on the left side in FIG. 15 that fixedly supports one end portion of the central shaft 70 has the inner end portion in the axial direction fixed to the left wall member 41 of the housing 40.
  • a body member 61a and a left side wall member 61b that closes the opposite side of the body member 61a from the housing 40 are provided.
  • the mounting hole 61c formed at the center of the left side wall member 61b one end of the central shaft 70 is fixed in a state of projecting to the outside.
  • the outer housing 62 on the right side in FIG. 15 in which the other end portion of the central shaft 70 is fixedly supported is a body member 62 a in which the inner end portion in the axial direction is fixed to the right side wall member 42 of the housing 40. And a right side wall member 62b for closing the opposite side of the body member 62a from the housing 40.
  • the other end portion of the central shaft 70 is fixed to the mounting hole 62c formed at the center of the right side wall member 62b in a state of projecting to the outside.
  • mold members 33a and 33b are formed at both ends of the stator core 31 so as to cover the root portion of the coil end portion 32a.
  • the partition walls 42b and 43c that separate the space S1 in which the rotor 20 is disposed and the space S2 in which the coil end portion 32a is disposed are attached in contact with the mold members 33a and 33b, respectively.
  • the present invention can be widely applied to rotating machines that convert electric power into rotational force, or rotating machines that convert electric power into rotational power, such as a generator.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

　冷媒の漏れを防止しつつロータを簡易且つ効率的に冷却することができる回転機を提供する。　モータ１は、電磁鋼板を積層してなるロータ２０と、ロータ２０の周囲に設けられたステータ３０と、ロータ２０の中心部に挿通された回転軸１０と、回転軸１０とロータ２０との間に設けられた円環形状のスリーブ２７とを備えており、回転軸１０の外周面に冷媒を導く冷媒流路をなす溝１２が形成されている。この溝１２は、回転軸１０の外周面のみ、スリーブ２７の内周面のみ、又は回転軸１０の外周面とスリーブ２７の内周面との双方に形成することが可能である。

Description

回転機
　本発明は、冷却媒体を用いてモータを冷却する回転機に関する。
　電気自動車等に使用する回転機を冷却媒体を用いて冷却することは、電力から推進力（回転力）を効率的に発生させる上で有用である。このような回転機の冷却技術の一つとして、内部に永久磁石を有するロータを冷却媒体で冷却する技術がある。関連する技術は、日本国特許庁公開特許２００２－３４５１８８号公報、同２０１０－２２０３４０号公報、同２０１０－２５２５４４号公報、日本国特許第４４６９６７０号公報に開示されている。
特開２００２－３４５１８８号公報 特開２０１０－２２０３４０号公報 特開２０１０－２５２５４４号公報 特許第４４６９６７０号公報
　冷却媒体を用いて内部に永久磁石を有する回転機のロータを冷却する上で、本発明者らは、冷却効率のさらなる向上を図るべく、回転機の具体的な構造を検討した。その過程で、回転機の機械損失をさらに抑制するために、内部に永久磁石を有するロータを冷却媒体で冷却するための構造に関して改善の余地があることが判明した。本発明は係る問題に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、電力から回転力へ、または、回転力から電力へ、より高い効率で変換する回転機を提供することにある。
　本発明の側面は、
　電磁鋼板を積層してなるロータと、
　前記ロータの周囲に設けられたステータと、
　前記ロータの中心部に挿通された回転体と、
　前記回転体と前記ロータとの間に設けられた円環形状のスリーブ部材と、
　前記回転体の外周面と前記スリーブ部材の内周面との少なくとも一方に形成され、冷媒を導く冷媒流路をなす凹部と
　を備える回転機にある。
　本発明の回転機によれば、コイルエンド部の根本部分を覆うようにステータコアの両端部にモールド部材が形成されているとともに、ロータが配設される第１空間とコイルエンド部が配設される第２空間とを分離する隔壁部材がモールド部材に接触した状態に取り付けられているため、コストの増大及び性能低下を引き起こすことなく、効率的な冷却を行うことができるという効果がある。
本発明の第１実施形態による回転機としてのモータの構成を示す側断面図である。 図１中のＡ－Ａ線に沿う断面矢視図である。 本発明の第１実施形態による回転機としてのモータが備える回転軸の斜視図である。 本発明の第１実施形態による回転機としてのモータが備える回転軸に形成される溝の断面形状を示す図である。 本発明の第２実施形態による回転機としてのモータの構成を示す側断面図である。 図５中のＢ－Ｂ線に沿う断面矢視図である。 図１または図５のスリーブに形成される溝の断面形状を示す断面図である。 図１または図５の回転体及びスリーブに形成される溝の断面形状を示す断面図である。 本発明の第３実施形態による回転機としてのモータの構成を示す側断面図である。 本発明の第３実施形態による回転機が備えるステータを抜き出して示す側断面図である。 図１０中のＤ－Ｄ線に沿う断面矢視図である。 図９中のＣ－Ｃ線に沿う断面矢視図である。 本発明の第３実施形態における隔壁部材のシール方法を示す図である。 本発明の第４実施形態による回転機としてのモータの構成を示す側断面図である。 本発明の第５実施形態による回転機としてのモータの構成を示す側断面図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態による回転機について詳細に説明する。尚、以下の実施形態では、回転機が、外部から供給される電流（例えば、三相交流電流）により回転駆動されるモータ（電動機）である場合を例に挙げて説明する。
〔第１実施形態〕
　図１は、本発明の第１実施形態による回転機としてのモータの構成を示す側断面図である。また、図２は、図１中のＡ－Ａ線に沿う断面矢視図である。
　図１に示す通り、モータ１は、回転軸１０、ロータ２０（回転子）、スリーブ２７（スリーブ部材）、ステータ３０（固定子）、及びハウジング４０を備えており、外部から供給される電流によってロータ２０とステータ３０との間に電磁力が作用してロータ２０が回転することにより回転軸１０が回転駆動される。尚、以下では、回転軸１０が延びている図１中の左右方向を「軸方向」という。
　回転軸１０は、ロータ２０の回転駆動力を外部に伝達するための軸部材であり、第１軸部１０ａ（第１回転体部）と第２軸部１０ｂ（第２回転体部）とからなる。第１軸部１０ａは、第２軸部１０ｂの左側面中央部から軸方向左側に延びるとともに、第２軸部１０ｂの右側面中央部から軸方向右側に延びるように形成された円柱形状の部位である。第２軸部１０ｂは、第１軸部１０ａよりも大径の円柱形状の部位である。
　この回転軸１０は、第２軸部１０ｂがロータ２０の中心部に挿通されてスリーブ２７とともにロータ２０に固定されており、第１軸部１０ａの一方がハウジング４０から左方向に突出するとともに第１軸部１０ａの他方がハウジング４０から右方向に突出した状態でハウジング４０に設置された軸受Ｂ１，Ｂ２によって回転自在に支持される。このため、回転軸１０、ロータ２０、及びスリーブ２７は、回転軸１０の回転軸線の周りで一体的に回転する。尚、軸受Ｂ１，Ｂ２としては、例えばアンギュラ玉軸受等の転がり軸受を用いることができる。
　回転軸１０の第１軸部１０ａの内部には、その中心軸に沿って第２軸部１０ｂの内部まで延びる冷媒流路１１（第１流路）が形成されている。また、回転軸１０の第２軸部１０ｂの外周面には、ロータ２０に設けられた永久磁石２３を冷却するための冷媒（例えば、冷却用オイル）を導く冷媒流路をなす溝１２（凹部）が形成されている。本実施形態では、図２に示す通り、断面形状が矩形形状である８つの溝１２が、第２軸部１０ｂの周方向に沿って等間隔に形成されている。
　図３は、本実施形態による回転機としてのモータ１が備える回転軸の斜視図である。図３（ａ）に示す通り、溝１２は、軸方向に直線状に延びるように、回転軸１０の第２軸部１０ｂに形成される。但し、溝１２は、第２軸部１０ｂの軸方向における両端部に至るように形成されている訳ではなく、第２軸部１０ｂの軸方向における一方の端部の近傍から他方の端部の近傍まで延びるように形成されている。これは、冷媒流路をなす溝１２に供給された冷媒が、回転軸１０（第２軸部１０ｂ）とスリーブ２７との間から漏れるのを極力防止するためである。
　ここで、回転軸１０の外周面に形成される溝１２は、図３（ｂ）に示す通り、軸方向に沿って螺旋状に形成されたものであっても良く、図３（ｃ）に示す通り、軸方向に沿って蛇行状に形成されたものであっても良い。溝１２を図３（ｂ）に示す螺旋状に形成した場合には、溝１２を図３（ａ）に示す直線状に形成した場合に比べて、ロータ２０の周方向における温度分布を均一化することができる。また、溝１２を図３（ｃ）に示す蛇行状に形成した場合には、溝１２を図３（ａ）に示す直線状に形成した場合に比べて、ロータ２０の冷却効率を高めることができる。
　図４は、本実施形態による回転機としてのモータ１が備える回転軸に形成される溝の断面形状を示す図である。本実施形態においては、図４（ａ）に示す通り、断面形状が矩形形状である溝１２が回転軸１０の第２軸部１０ｂの外周面に形成されているものとする。但し、溝１２の断面形状は、図４（ｂ）に示す円弧形状（回転軸線に向かって凸の円弧形状）であっても良く、図４（ｃ）に示す三角形状（１つの頂点が回転軸線に向かう三角形状）であっても良い。
　更には、図４（ａ）～（ｃ）に示すような軸方向に延びる細長の溝１２を第２軸部１０ｂの周方向に沿って複数形成するのではなく、図４（ｄ）に示す通り、第２軸部１０ｂの外周面を全体的に凹部としてもよい。つまり、第２軸部１０ｂの軸方向における両端部を除いた第２軸部１０ｂの外周面を全体的に窪ませた凹部を形成しても良い。このような凹部は、例えば図４（ａ）に示す直線状の溝１２を周方向に沿って無数に形成することによって実現することができる。
　また、回転軸１０の第２軸部１０ｂの内部には、第１軸部１０ａに形成された冷媒流路１１と、第２軸部１０ｂの外周面に形成された溝１２とを連通する連通流路１３（第２流路）が形成されている。この連通流路１３は、図２に示す通り、冷媒流路１１から溝１２に向かって、第２軸部１０ｂの径方向（具体的には、互いに異なる８方向）に延びるように形成されている。
　ここで、回転軸１０は、図２に示す通り、第２軸部１０ｂの外周面に形成された溝１２の各々がロータ２０の永久磁石２３の各々に最近接するように、ロータ２０に対する回転方向の位置決めがされている。これは、冷媒が導かれる冷媒流路である溝１２を、発熱源である永久磁石２３に極力近接させることによってロータ２０の冷却効率を高めるためである。
　ロータ２０は、ロータコア２１、エンドリング２２、及び永久磁石２３を備えており、スリープ２７とともに回転軸１０に取り付けられて回転軸１０の周りで回転可能に構成されている。図１に示す通り、ロータコア２１は、磁性体からなる板材としての電磁鋼板を接着剤で複数積層して構成され、上述した回転軸１０が中心部に挿通される円環形状の部材である。
　永久磁石２３は、例えば軸方向に延びる直方体形状の磁石であり、ロータコア２１に形成された挿通孔に介挿されることにより、ロータコア２１の外周面に沿って一定の間隔をもって複数配列されている。図２に示す例では、断面形状が長方形である８つの永久磁石２３が、ロータコア２１の周方向に沿って等間隔に設けられている。これにより、ロータコア２１の外周面に沿って交番磁界が形成される。
　エンドリング２２は、ロータコア２１の軸方向（電磁鋼板の積層方向）両側部に設けられ、ロータコア２１を軸方向に挟持する円環形状の部材である。尚、ロータコア２１の軸方向の長さは、ロータコア２１の軸方向両側部に設けられるエンドリング２２の厚みを加えた長さが、回転軸１０の第２軸部１０ｂの軸方向の長さと等しくなるように設定されている。
　スリーブ２７は、回転軸１０の第２軸部１０ｂとロータ２０との間に設けられた円環形状の部材であり、例えば回転軸１０と同じ材質によって形成されている。このスリーブ２７は、軸方向の長さが回転軸１０の第２軸部１０ｂの軸方向の長さと等しくなるように設定されており、例えば焼きばめ等によって回転軸１０の第２軸部１０ｂの外周面に嵌合している。スリーブ２７が回転軸１０の第２軸部１０ｂの外周面に嵌合することによって、回転軸１０とスリーブ２７との間に溝１２による冷媒流路が形成される。
　冷媒流路としての溝１２に導かれた冷媒は、回転軸１０（第２軸部１０ｂ）とスリーブ２７との間を流れる。このため、モータ１の温度上昇によってロータコア２１を構成する電磁鋼板を接着している接着剤の接着強度が低下した状況下においてロータ２０が高速回転をしたとしても、冷媒流路としての溝１２に導かれた冷媒の漏れを防止することができる。尚、上述したロータコア２１は、例えば焼きばめ等によってスリーブ２７の外周面に嵌合している。
　ここで、スリーブ２７は第２軸部１０ｂの外周面に焼きばめ等によって嵌合しているため、溝１２に導かれた冷媒の漏れが生ずることは殆ど無いが、溝１２に導かれる冷媒の圧力が高い場合には漏れが生ずる虞も考えられる。このため、軸方向の両端部において、スリーブ２７を回転軸１０の第２軸部１０ｂにロウ付けし、溶接し、或いはスリーブ２７と回転軸１０の第２軸部１０ｂとの間にＯリング等のシール材を設けてシールするのが望ましい。
　ステータ３０は、ステータコア３１及びコイル３２を備えており、回転軸１０の回転方向に沿ってロータ２０の周囲を取り囲むようにハウジング４０の一部をなす胴体部材４１の内周面に固定されて、外部からコイル３２に供給される電流に応じてロータ２０の外周方向に沿う回転磁界を形成する。ステータコア３１は、上述したロータ２０のロータコアと同様に、磁性体からなる板材としての電磁鋼板を複数積層して構成される円環形状の部材であり、その内周側にはロータ２０が配設される。このステータコア３１は、その内周面とロータ２０の外周面との間に予め設定された大きさの環状の間隙（エアギャップＧ：図１参照）が形成されるように、その内径が設定されている。
　コイル３２は、ステータコア３１に形成されたスロット（図示省略）に介挿されており、外部から供給される電流に応じた磁極を形成する。ここで、コイル３２は、三相交流のうち、Ｕ相の電流が供給される第１コイル、Ｖ相の電流が供給される第２コイル、及びＷ相の電流が供給される第３コイルからなり、これら第１～第３コイルが、ステータコア３１の周方向に順次配列されている。このため、コイル３２に三相交流が供給されると、ステータコア３１の内周面に沿って回転磁界が形成される。尚、コイル３２は、図１に示す通り、ステータコア３１に対してコイルエンド部がステータコア３１の両端部から突出する状態に取り付けられる。
　ハウジング４０は、胴体部材４１、左側壁部材４２、及び右側壁部材４３からなり、その内部に回転軸１０の一部、ロータ２０、スリーブ２７、及びステータ３０を収容するとともにモータ１の外形を成す。胴体部材４１は、鉄合金等によって形成されており、軸方向両端が開口している円筒形状の部材である。この胴体部材４１の内周面には、上述したステータ２７が固定されている。左側壁部材４２は、その中心部に軸受Ｂ１の取り付け孔が形成された円板形状の部材であり、胴体部材４１の左端部に取り付けられる。右側壁部材４３は、その中心部に軸受Ｂ２の取り付け孔が形成された円板形状の部材であり、胴体部材４１の右端部に取り付けられる。
　次に、上記構成におけるモータ４の動作について簡単に説明する。外部からの三相交流がモータ４に供給されると、三相交流の各相の電流がステータ３０に設けられたコイル３２（第１～第３コイル）に流れ、供給される電流に応じてロータ２０の回転方向に沿って回転磁界が形成される。すると、外周に沿って交番磁界が形成されたロータコア２１がこの回転磁界と相互作用し、吸引力及び反発力が生ずることによりロータ２０が回転し、これにより回転軸１０、ロータ２０、及びスリーブ２７が一体となって回転して回転軸１０の回転駆動力が外部に伝達される。
　また、モータ４の駆動時には、不図示のポンプ等によって冷媒が回転軸１０の第１軸部１０ａの一方に形成された冷媒流路１１に供給される。冷媒流路１１に供給された冷媒は、第２軸部１０ｂの一端側（左側）に形成された連通流路１３を介して第２軸部１０ｂの外周面に形成された溝１２に導かれる。ここで、回転軸１０とスリーブ２７との間には、溝１２による冷媒流路が形成されているため、溝１２に冷媒が導かれると永久磁石２３が冷却される。ここで、この冷媒流路はロータ２０に設けられた永久磁石２３に最近接するように配置されているため、ロータコア２１及び永久磁石２３を効率的に冷却することができる。溝１２による冷媒流路を介した冷媒は、第２軸部１０ｂの他端側（右側）に形成された連通流路１３を介して第１軸部１０ａの他方に形成された冷媒流路１１に導かれて外部に排出される。
　以上の通り、本実施形態では、回転軸１０の外周面に冷媒を導く冷媒流路をなす溝１２を形成し、この溝１２が形成された回転軸１０とロータ２０との間に円環形状のスリーブ２７を設けることによって、溝１２に導かれた冷媒が回転軸１０とスリーブ２７との間を流れるようにしている。このため、モータ４の温度上昇によってロータコア２１を構成する電磁鋼板を接着している接着剤の接着強度が低下した状況下においてロータ２０が高速回転をしたとしても、溝１２に導かれた冷媒の漏れを防止することができる。
　また、本実施形態では、回転軸１０の第１軸部１０ａよりも大径とされた第２軸部１０ｂの外周面に溝１２を形成し、この溝１２が形成された第２軸部１０ｂとロータ２０との間にスリーブ２７を設けることによって、永久磁石２３に近接した位置に冷媒流路を形成している。このため、永久磁石２３を含むロータ２０を簡易且つ効率的に冷却することができる。
　なお、例えば、回転軸１０に形成される溝１２の数、長さ、形状（断面形状含む）は、上述した実施形態に制限されることはない。また、回転軸１０に形成される溝１２とロータ２０に設けられる永久磁石２３の回転方向（周方向）における配置及び位置関係も、上述した実施形態に制限されることはなく、任意の配置及び位置関係とすることができる。
　また、上記実施形態では、回転軸１０が、第１軸部１０ａと第２軸部１０ｂとからなるもの（第１軸部１０ａと第２軸部１０ｂとが一体形成されたもの）を例に挙げて説明した。しかしながら、本発明は、第１軸部１０ａと第２軸部１０ｂとが別の部材で構成される回転軸であっても適用可能である。例えば、第１軸部１０ａと同様の外径を有する円筒状の軸部材に対して、第２軸部材１０ｂと同様の外径を有するとともに第１軸部１０ａと同様の内径を有する円環状の補助部材が固定されたものを回転軸１０として用いることが可能である。
〔第２実施形態〕
　図５は、本発明の第２実施形態による回転機としてのモータの構成を示す側断面図である。図１乃至図４に示した第１実施形態のモータ１は、ロータ２０が回転軸１０と共に回転する内輪回転型であった。これに対し、図５に示す第２実施形態のモータ２は、固定の中心軸７０の周りをロータ２０が回転する外輪回転型である。
　本実施形態のモータ３では、図５中におけるハウジング４０の左右の外側にそれぞれアウタハウジング６１，６２を取り付けている。そして、各アウタハウジング６１，６２の取付孔６１ｃ，６２ｃで両端を固定支持した中心軸７０に、軸受Ｂ１，Ｂ２を介して、ロータ２０の一部をなす円筒形状の回転体８０（第２回転体部）を回転自在に支持している。そして、この回転体８０の外周面にスリーブ２７を取り付けて、スリーブ２７の外周面にロータ２０を取り付けている。
　中心軸７０の内部には、中心軸７０の両端に開口したロータオイル導入流路７１を形成している。ロータオイル導入流路７１には、図示しないオイルポンプなどのオイル供給手段によって、ロータ２０を冷却するためのオイルが導入される。
　回転体８０の両端面には、互いに中心軸の位置を一致させて回転支持部材２５，２６（第１回転体部）がそれぞれ取り付けられている。この回転支持部材２５，２６は、ハウジング４０の左側壁部材４１及び右側壁部材４２の中心に形成してある開口４２ｃ，４３ｃに適宜の隙間を介して挿入した状態で、軸方向外側に突出しており、軸受Ｂ１，Ｂ２を介して中心軸７０に回転可能に支持されている。なお、上記した回転支持部材２５，２６はロータ２０の一部を構成している。
　回転支持部材２５，２６は、オイル流路２４と軸受Ｂ１，Ｂ２の内部空間とを接続する通路を有している。この通路は、オイル流路２４からのオイルを、軸受Ｂ１，Ｂ２の内部空間を介して回転支持部材２５，２６の開口側に導く。
　回転支持部材２５，２６は、中心軸７０の軸方向にオイルを導く環状の隙間２５ａ，２６ａ（第１流路）を中心軸７０との間に形成する。回転体８０は、回転支持部材２５，２６よりも大きい径で形成されている。
　回転体８０の内周面と中心軸７０の外周面との間には、環状の隙間２８が形成されている。この隙間２８は、中心軸７０の外周面に開口したロータオイル導入流路７１と、回転体８０のオイル流路２４とにそれぞれ連通している。
　オイル流路２４は、回転体８０の外周面に沿って回転体８０の軸方向に延在する隙間流路３５と、回転体８０の径方向にそれぞれ延在して隙間流路３５の両端を隙間２８とそれぞれ接続する入口流路３７及び出口流路３９とを備えている。
　このオイル流路２４は、前述した永久磁石２３に対応して円周方向に沿って複数形成してある。即ち、オイル流路２４は、図６に示すように、永久磁石２３に接近して回転体８０の外周面に形成してある。上記回転体８０の円周方向に沿って複数形成してあるオイル流路２４は、内部を流れるオイルの向きを、交互に反対向きとしている。
　回転体８０の外周面には、スリーブ２７の内周面とで隙間流路３５を構成する溝１２（凹部）が形成されている。本実施形態では、図６に示す通り、断面形状が矩形形状である８つの溝１２が、回転体８０の周方向に沿って等間隔に形成されている。
　ここで、回転体８０は、図６に示す通り、回転体８０の外周面に形成された溝１２の各々がロータコア２１の永久磁石２３の各々に最近接するように、ロータコア２１に対する回転方向の位置決めがされている。これは、オイルが導かれるオイル流路２４の隙間流路３５を構成する溝１２を、発熱源である永久磁石２３に極力近接させることによってロータ２０の冷却効率を高めるためである。
　ロータ２０は、ロータコア２１、永久磁石２３、及びエンドリング２２を備えており、スリーブ２７とともに回転体８０に取り付けられて、回転体８０とともに、中心軸７０の周りで回転可能に構成されている。図５に示す通り、ロータコア２１は、磁性体からなる板材としての電磁鋼板を接着剤で複数積層して構成され、上述した回転体８０がスリーブ２７とともに中心部に挿通される円環形状の部材である。
　エンドリング２２は、ロータコア２１の軸方向（電磁鋼板の積層方向）両側部に設けられ、ロータコア２１を軸方向に挟持する円環形状の部材である。尚、ロータコア２１の軸方向の長さは、ロータコア２１の軸方向両側部に設けられるエンドリング２２の厚みを加えた長さが、回転体８０の軸方向の長さと等しくなるように設定されている。
　スリーブ２７は、回転体８０とロータ２０との間に設けられた円環形状の部材であり、例えば中心軸７０や回転体８０と同じ材質によって形成されている。このスリーブ２７は、軸方向の長さが回転体８０の軸方向の長さと等しくなるように設定されており、例えば焼きばめ等によって回転体８０の外周面に嵌合している。スリーブ２７が回転体８０の外周面に嵌合することによって、回転体８０とスリーブ２７との間に溝１２による隙間流路３５が形成される。
　オイル流路２４の一部を構成する溝１２に導かれたオイルは、回転体８０とスリーブ２７との間を流れる。このため、モータ２の温度上昇によってロータコア２１を構成する電磁鋼板を接着している接着剤の接着強度が低下した状況下においてロータ２０が高速回転をしたとしても、オイル流路２４の一部を構成する溝１２に導かれたオイルの漏れを防止することができる。尚、上述したロータコア２１は、例えば焼きばめ等によってスリーブ２７の外周面に嵌合している。
　ここで、スリーブ２７は回転体８０の外周面に焼きばめ等によって嵌合しているため、溝１２に導かれたオイルの漏れが生ずることは殆ど無いが、溝１２に導かれるオイルの圧力が高い場合には漏れが生ずる虞も考えられる。このため、軸方向の両端部において、スリーブ２７を回転体８０にロウ付けし、溶接し、或いはスリーブ２７と回転体８０との間にＯリング等のシール材を設けてシールするのが望ましい。
　次に、上記構成におけるモータ２の動作について簡単に説明する。モータ２の駆動時には、不図示のポンプ等によってオイルが中心軸７０の端部開口からロータオイル導入流路７１に導入される。導入されたオイルは、ロータオイル導入流路７１から中心軸７０の外周側の隙間２８に流出した後、該隙間２８を軸方向外側に向けて流れていき、オイル流路２４に流れ込む。
　オイル流路２４に流れ込んだオイルは、回転体８０の外周面に形成された溝１２に導かれる。ここで、回転体８０とスリーブ２７との間には、溝１２による隙間流路３５が形成されているため、溝１２にオイルが導かれると永久磁石２３が冷却される。ここで、溝１２はロータコア２１に設けられた永久磁石２３に最近接するように配置されているため、ロータコア２１及び永久磁石２３を効率的に冷却することができる。
　溝１２による隙間流路３５を通過したオイルは、オイル流路２４から軸受Ｂ１，Ｂ２の内部空間を経て、回転支持部材２５，２６の開口に到達する。そして、オイルは、回転支持部材２５，２６と中心軸７０との隙間２５ａ，２６ａを介して、ハウジング４０の左側壁部材４１及び右側壁部材４２と、アウタハウジング６１，６２の左側壁部材６１ｂ及び右側壁部材６２ｂとの間の空間に排出される。
　以上の通り、本実施形態では、ロータ２０の回転体８０の外周面にオイル流路２４の隙間流路３５を構成する溝１２を形成し、この溝１２が形成された回転体８０とロータコア２１との間に円環形状のスリーブ２７を設けることによって、溝１２に導かれたオイルが回転体８０とスリーブ２７との間を流れるようにしている。このため、モータ２の温度上昇によってロータコア２１を構成する電磁鋼板を接着している接着剤の接着強度が低下した状況下においてロータ２０が高速回転をしたとしても、溝１２に導かれた冷媒の漏れを防止することができる。
　また、本実施形態では、回転支持部材２５，２６よりも大径とされた回転体８０の外周面に溝１２を形成し、この溝１２が形成された回転体８０とロータコア２１との間にスリーブ２７を設けることによって、永久磁石２３に近接した位置に隙間流路３５を形成している。このため、永久磁石２３を含むロータ２０を簡易且つ効率的に冷却することができる。
　なお、例えば、回転体８０の外周面に形成される溝１２の数、長さ、形状（断面形状含む）は、上述した形状に制限されることはない。また、回転体８０の外周面に形成される溝１２とロータコア２１に設けられる永久磁石２３の回転方向（周方向）における配置及び位置関係も、上述した位置関係に制限されることはなく、任意の配置及び位置関係とすることができる。
　また、上記実施形態では、回転支持部材２５，２６と回転体８０とが一体形成されたものを例に挙げて説明した。しかしながら、回転支持部材２５，２６と回転体８０とが別の部材で構成されていてもよい。
　また、図１乃至図４の第１実施形態では、冷媒流路をなす凹部としての溝１２が回転軸１０の外周面に形成されている例について説明した。同様に、図５及び図６の第５実施形態では、オイル流路２４の隙間流路３５を構成する凹部としての溝１２が回転体８０の外周面に形成されている例について説明した。しかしながら、この溝１２は、図７に示すように、スリーブ２７の内周面に形成されていても良く、図８に示すように、回転軸１０の外周面または回転体８０の外周面と、スリーブ２７の内周面との双方に形成されていても良い。
〔第３実施形態〕
　図９乃至図１３に示す第３実施形態のモータ３では、第１実施形態のモータ１におけるステータ３０を冷却媒体としてのオイルを用いて冷却するようにしている。なお、図９においては、回転軸１０及びロータ２０の内部構造の図示を省略している。以下、第３実施形態のモータ３の詳細な構成について説明する。
　ステータ３０は、ステータコア３１及びコイル３２を備えており、回転軸１０の回転方向に沿ってロータ２０の周囲を取り囲むようにハウジング４０の一部をなす胴体部材４１の内周面に固定されて、外部からコイル３２に供給される電流に応じてロータ２０の外周方向に沿う回転磁界を形成する。図１０はステータ３０を抜き出して示す側断面図である。また、図１１は、図１０中のＤ－Ｄ線に沿う断面矢視図である。
　図１１に示す通り、ステータコア３１は、円環形状のヨーク３１ａと、ヨーク３１ａの周方向に沿ってヨーク３１ａの中心軸に向けて突出した状態で配列された複数のティース３１ｂとを有する。隣接するティース３１ｂの間の隙間は、コイル３２が介挿されるスロット３１ｃとされる。尚、図３においては、複雑化を避けるため、ティース３１ｂ及びスロット３１ｃが８個ずつ設けられたステータコア３１を図示しているが、これらの数は任意に設定することができる。
　ステータコア３１に設けられるティース３１ｂは、スロット３１ｃに介挿されたコイル３２に三相交流が供給されることによって磁極として機能する。ステータコア３１は、各ティース３１ｂの突出方向が回転軸１０の回転軸線に向かうようにロータ２０の周りに配置され、かかる配置においてロータコアとの間の間隔が上述したエアギャップＧとなるように、ティース３１ｂの突出量が設定されている。
　コイル３２は、ステータコア３１に形成されたスロット３１ｃに介挿されている。コイル３２は、ステータコア３１に対してコイルエンド部３２ａがステータコア３１の両端部から突出する状態に取り付けられる。つまり、図１０に示す通り、ステータコア３１の左側の端部Ｅ１からコイルエンド部３２ａが左方向に突出するとともに、ステータコア３１の右側の端部Ｅ２からコイルエンド部３２ａが突出した状態に取り付けられる。尚、コイル３２の全てがこのような状態でステータコア３１に取り付けられるため、コイルエンド部３２ａは、図１０に示す通り、ステータコア３１の端部Ｅ１，Ｅ２に沿って円状に配列される。
　また、ステータコア３１の端部Ｅ１，Ｅ２には、コイルエンド部３２ａの根本部分を覆うように、端部Ｅ１，Ｅ２に沿う円環形状のモールド部材３３ａ，３３ｂがそれぞれ形成されている。ここで、コイルエンド部３２ａの全てを覆わずに、コイルエンド部３２ａの根本部分のみをモールド部材３３ａ，３３ｂで覆うのは、冷却用のオイルＯＬを用いた冷却を可能としつつ、そのオイルがロータ２０とステータ３０との隙間であるエアギャップＧに侵入するのを防止するためである。
　つまり、コイルエンド部３２ａの根本部分のみをモールド部材３３ａ，３３ｂで覆い、根本部分以外の部分を露出させることで、冷却用のオイルＯＬをコイルエンド部３２ａの露出部分に直接かけることが可能となり、これによりステータ３０（コイル３２）を効率的に冷却することとしている。また、詳細は後述するが、ハウジング４０を構成する左側壁部材４２及右側壁部材４３の一部をなす隔壁部４２ｂ，４３ｂの先端部をモールド部材３３ａ，３３ｂでシールし、ロータ２０が配設される空間Ｓ１（第１空間）とコイルエンド部３２ａが配設される空間Ｓ２（第２空間）とを分離することで、オイルがエアギャップＧに侵入することを防止している。
　ここで、モールド部材３３ａ，３３ｂの厚みは、シールの度合と冷却効率とを考慮して設定される。つまり、隔壁部４２ｂ，４３ｂの先端部をシールすることができなければオイルがエアギャップＧに侵入してしまうため、モールド部材３３ａ，３３ｂの厚みは、少なくとも隔壁部４２ｂ，４３ｂの先端部をシールすることができる厚みである必要がある。また、モールド部材３３ａ，３３ｂの厚みが増すにつれてコイルエンド部３２ａの露出部分が少なくなり、オイルを用いた冷却効率が低下する。このため、モールド部材３３ａ，３３ｂの厚みは、必要な冷却効率が確保できる厚み以下である必要がある。具体的なモールド部材３３ａ，３３ｂの厚みは、例えばコイルエンド部３２ａの突出量の５０％程度の厚み、好ましくはコイルエンド部３２ａの突出量の２０～３０％程度の厚みに設定される。
　また、図１１に示す通り、ステータコア３１内部には、ステータコア３１に形成されたスロット３１ｃ内部の隙間を埋めるように、モールド部材３３ａ，３３ｂと同様のモールド部材３３ｃが形成される。このモールド部材３３ｃは、スロット３１ｃに介挿されたコイル３２を固定してスロット３１ｃ内におけるコイル３２の振動を防止するとともに、コイル３２の冷却効率を高めるために設けられる。
　コイル３２は、電流が流れることにより発熱源になるため、コイルエンド部３２ａの根本部分を覆うモールド部材３３ａ，３３ｂ及びスロット３１ｃ内においてコイル３２を固定するモールド部材３３ｃは、高い熱伝導率を有することが望ましい。例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ２　）や酸化アルミニウム（Ａｌ２　Ｏ３　）等の絶縁性を有する熱伝導フィラーが混入された熱伝導性樹脂を用いてモールド部材３３ａ，３３ｂ，３３ｃを形成するのが望ましい。
　ここで、モールド部材３３ａ，３３ｂ及びモールド部材３３ｃは、同じ熱伝導率を有する材料を用いて形成されていても良く、異なる熱伝導率を有する材料で形成されていても良い。例えば、ステータコア３１に取り付けられるコイル３２は、スロット３１ｃに介挿される部分及びコイルエンド部３２ａの先端部分において線材（コイル３２をなす線材）の密度が高く、コイルエンド部３２ａの根本部分において線材の密度が低い。熱抵抗は、線材の密度が高い部分（スロット３１ｃ内部及びコイルエンド部３２ａの先端部分）よりも線材の密度が低い部分（コイルエンド部３２ａの根本部分）が高くなる。従って、モールド部材３３ｃの材料よりも高い熱伝導率を有する材料を用いてモールド部材３３ａ，３３ｂを形成するのが望ましい。
　また、ステータコア３１の端部Ｅ１，Ｅ２に形成されるモールド樹脂３３ａ，３３ｂについて、例えば形成後の熱伝導率よりも形成時の粘度が優先される場合には、モールド部材３３ｃの材料よりも低い熱伝導率及び粘性を有する材料を用いてモールド樹脂３３ａ，３３ｂを形成しても良い。このような材料は、例えばモールド部材３３ｃの材料では、コイルエンド部３２ａの根本部分における隙間（コイル３２をなす線材と線材との隙間）を十分に埋めることができない場合に必要になる。
　また、モールド部材３３ａ，３３ｂとモールド部材３３ｃとの機能の違いに着目して、、モールド部材３３ａ，３３ｂとモールド部材３３ｃとを異なる材料で形成しても良い。例えば、モールド部材３３ａ，３３ｂは隔壁部４２ｂ，４３ｂの先端部をシールするためにも用いられるものであることからモールド部材３３ａ，３３ｂは硬化後も弾力性がある材料を用いて形成する一方で、モールド部材３３ｃはスロット３１ｃ内においてコイル３２を確実に固定するために、硬化後は硬度が高くなる材料を用いて形成するといった具合である。
　図９に示す通り、ハウジング４０の胴体部材４１の鉛直方向上部には、外部から供給される冷却用のオイルＯＬをハウジング４０の内部に配設されたコイルエンド部３２ａに導くオイル供給口Ｐ１（冷媒供給口）が設けられている。このオイル供給口Ｐ１は、ステータコア３１の端部Ｅ１から左側に突出したコイルエンド部３２ａの露出部分（モールド部材３３ａにより覆われていない部分）の上方、及び、端部Ｅ２から右側に突出したコイルエンド部３２ａの露出部分（モールド部材３３ｂにより覆われていない部分）の上方の各々において、回転軸１０の回転方向に沿う複数箇所に設けられている。
　図１２は、図９中のＣ－Ｃ線に沿う断面矢視図である。図１２に示す通り、オイル供給口Ｐ１は、コイルエンド部３２ａの露出部分の上方において、回転軸１０の回転方向に沿う３箇所に設けられている。これらオイル供給口Ｐ１は、例えば２０～７０°の間隔を持って、回転軸１０の回転方向に配列されている。オイル供給口Ｐ１の各々から供給されるオイルＯＬは、コイルエンド部３２ａの異なる部分に滴下され、図１２中の矢印で示す通り、コイルエンド部３２ａの露出部を伝って下方に移動する。尚、胴体部材４１の底部は、コイルエンド部３２ａの露出部を伝って下方に移動したオイルＯＬが一時的に溜められるオイル溜まりＯＰ（油溜まり）とされる。
　回転軸１０の回転方向に沿う３箇所にオイル供給口Ｐ１を設け、これらオイル供給口Ｐ１の各々からオイルＯＬを滴下することで、１箇所のオイル供給口Ｐ１のみからオイルＯＬを滴下する場合に比べて、コイルエンド部３２ａの露出部分の全体に対してオイルＯＬを行き渡らせることができるため、冷却効率を高めることができる。尚、図１２に示す例では、回転軸１０の回転方向に沿う３箇所にオイル供給口Ｐ１が形成された例を図示しているが、オイル供給口Ｐ１は、モータ１の大きさ等に応じて、回転軸１０の回転方向に沿う２箇所或いは４箇所以上に形成されていても良い。また、オイル供給口Ｐ１は、回転軸１０の回転方向において一直線上に配列されている必要は必ずしも無く、軸方向の位置が異なるように配列されていても良い。
　図９に示す通り、左側壁部材４２は、円板形状の底板部４２ａと円筒形状の隔壁部４２ｂ（隔壁部材）とを有する部材である。この左側壁部材４２は、隔壁部４２ｂが胴体部材４１の内部に配設されるように、底板部４２ａが胴体部材４１の左端部に取り付けられる。左側壁部材４２の一部をなす底板部４２ａは、その中心部に軸受Ｂ１の取り付け孔が形成されており、その外周部にオイル溜まりＯＰのオイルＯＬを外部に排出するオイル排出口Ｐ２が設けられている。
　また、左側壁部材４２の一部をなす隔壁部４２ｂは、ステータコア３１（モールド部材３３ａ）の内径と同程度の外径を有し、その先端部がモールド部材３３ａに接触した状態に取り付けられて、ロータ２０が配設される空間Ｓ１とステータコア３１の左側においてコイルエンド部３２ａが配設される空間Ｓ２とを分離する。つまり、隔壁部４２ｂの先端部がモールド部材３３ａによってシールされることにより、空間Ｓ１，Ｓ２が分離される。
　右側壁部材４３は、左側壁部材４２と同様に、円板形状の底板部４３ａと円筒形状の隔壁部４３ｂ（隔壁部材）とを有する部材である。この右側壁部材４３は、隔壁部４３ｂが胴体部材４１の内部に配設されるように、底板部４３ａが胴体部材４１の右端部に取り付けられる。右側壁部材４３の一部をなす底板部４３ａは、その中心部に軸受Ｂ２の取り付け孔が形成されており、その外周部にオイル溜まりＯＰのオイルＯＬを外部に排出するオイル排出口Ｐ２が設けられている。
　また、右側壁部材４３の一部をなす隔壁部４３ｂは、ステータコア３１（モールド部材３３３）の内径と同程度の外径を有し、その先端部がモールド部材３３ｂに接触した状態に取り付けられて、ロータ２０が配設される空間Ｓ１とステータコア３１の右側においてコイルエンド部３２ａが配設される空間Ｓ２とを分離する。つまり、隔壁部４３ｂの先端部がモールド部材３３ｂによってシールされることにより、空間Ｓ１，Ｓ２が分離される。
　図１３は、本実施形態における隔壁部材のシール方法を示す図である。上述の通り左側壁部材４２及び右側壁部材４３に設けられた隔壁部４２ｂ，４３ｂは、その先端部がモールド部材３３ａ，３３ｂに接触することによってシールされる訳であるが、隔壁部４２ｂ，４３ｂの先端部とモールド部材３３ａ，３３ｂの接触のさせ方（シール方法）は、図１３に示す通り、様々な方法が考えられる。以下、モールド部材３３ａによる隔壁部４２ｂのシール方法について説明するが、モールド部材３３ｂによる隔壁部４３ｂのシール方法についても同様の方法を適用することができる。
　図１３（ａ）に示すシール方法は、隔壁部４２ｂの先端部における外周面及びモールド部材３３ａの内周面を共にテーパー状に形成し、隔壁部４２ｂの先端部を全周に亘ってモールド部材３３ａの内周面に係止させることで、隔壁部４２ｂとモールド部材３３ａとの接触面積を増大させる方法である。図１３（ｂ）に示すシール方法は、隔壁部４２ｂの先端部における外周面をテーパー状に形成するとともに、モールド部材３３ａの内周面を階段状に形成し、隔壁部４２ｂの先端部を全周に亘ってモールド部材３３ａの内周面に係止させることで、隔壁部４２ｂとモールド部材３３ａとの接触箇所を増大させる方法である。
　図１３（ｃ）に示すシール方法は、隔壁部４２ｂの先端部にフランジＦを形成するとともに、モールド部材３３ａの内周面に溝Ｍを形成し、隔壁部４２ｂの先端部に形成されたフランジＦを全周に亘ってモールド部材３３ａの内周面に形成された溝Ｍに嵌合させることで、隔壁部４２ｂとモールド部材３３ａとのシールの度合いを高める方法である。図１３（ｄ）に示すシール方法は、隔壁部４２ｂの先端部に溝を形成してＯリングＲを設け、隔壁部４２ｂの先端部に設けられたＯリングＲを全周に亘ってモールド部材３３ａの内周面に当接させることで、隔壁部４２ｂとモールド部材３３ａとのシールの度合いを高める方法である。
　図１３（ｅ）に示すシール方法は、隔壁部４２ｂの先端部における外周面の全周に亘って突起部Ｑを形成し、この突起部Ｑを全周に亘ってモールド部材３３ａの内周面に当接させることで、隔壁部４２ｂとモールド部材３３ａとのシールの度合いを高める方法である。図１３（ｆ）に示すシール方法は、モールド部材３３ａの内周面側に切り欠きＫを形成し、隔壁部４２ｂの先端部を全周に亘ってモールド部材３３ａに形成された切り欠きＫに係合させることで、隔壁部４２ｂとモールド部材３３ａとのシールの度合いを高める方法である。
　次に、上記構成におけるモータ３の動作について簡単に説明する。モータ３の駆動時には、不図示のポンプ等によって冷却用のオイルＯＬがオイル供給口Ｐ１にそれぞれ供給され、空間Ｓ２内に配設されたコイルエンド部３２ａの露出部分における複数箇所に滴下される。コイルエンド部３２ａに滴下されたオイルＯＬは、図１２中の矢印で示す通り、コイルエンド部３２ａの露出部を伝って下方に移動する。ここで、コイルエンド部３２ａの複数箇所にオイルＯＬが滴下されることにより、ステータコア３１の端部に沿って配列されたコイルエンド部３２ａの全体に対してオイルＯＬを行き渡らせることができるため、コイルエンド部３２ａを効率的に冷却することができる。
　また、左側壁部材４２の隔壁部４２ｂがモールド部材３３ａによってシールされ、右側壁部材４３の隔壁部４３ｂがモールド部材３３ｂによってシールされることにより、ステータコア３１の左右両側において、ロータ２０が配設される空間Ｓ１とコイルエンド部３２ａが配設される空間Ｓ２とが分離される。このため、オイル供給口Ｐ１から空間Ｓ２内にオイルＯＬが供給されても、オイルＯＬがエアギャップＧに侵入するのを防止することができる。
　以上の通り、本実施形態では、コイルエンド部３２ａの根本部分を覆うようにステータコア３１の両端部にモールド部材３３ａ，３３ｂを形成するとともに、ロータ２０が配設される空間Ｓ１とコイルエンド部３２ａが配設される空間Ｓ２とを分離する隔壁部４２ｂ，４３ｂをモールド部材３３ａ，３３ｂにそれぞれ接触した状態に取り付けている。これにより、コストの増大及び性能低下を引き起こすことなく、効率的な冷却を行うことができる。
〔第４実施形態〕
　図１４は、本発明の第４実施形態による回転機としてのモータ４の構成を示す側断面図である。図１４に示す本実施形態のモータ４は、回転軸１０にレゾルバ５０を取り付るとともに、モールド部材３３ａに代えてモールド部材５１を設け、左側壁部材４２及び右側壁部材４３に代えて左側壁部材５２及び右側壁部材５３をそれぞれ設けた点が図９に示すモータ３とは相違する。
　レゾルバ５０は、回転軸１０の回転角度を検出するセンサであり、図１４に示す例では、軸受Ｂ２の右側に取り付けられている。モールド部材５１は、ステータコア３１の右側に形成されるモールド部材３３ｂとは、回転軸１０の軸方向に関する形状が非対称になるように形成されている。具体的に、モールド部材５１は、コイルエンド部３２ａの根本部分を覆うようにステータコア３１の端部（端部Ｅ１）に沿う円環形状に形成された円環部５１ａと、円環部５１ａから左側に突出する円筒形状の突出部５１ｂとを有する形状である。尚、円環部５１ａは、図９に示すモールド部材３３ａと同じ形状である。
　左側壁部材５２は、図９に示す左側壁部材４２と同様に、円板形状の底板部５２ａと円筒形状の隔壁部５２ｂ（隔壁部材）とを有する部材である。但し、左側壁部材５２の隔壁部５２ｂは、左側壁部材４２の隔壁部４２ｂよりも軸方向の長さが短く形成されている。これは、上述したモールド部材５１が円環部５１ａから左側に突出した円筒形状の突出部５１ｂを有する形状であるため、隔壁部５２がモールド部材５１の円環部５１ａまでの長さを有さなくとも、隔壁部５２ｂをモールド部材５１に接触させることができるからである。
　右側壁部材５３は、円板形状の底板部５３ａ、円筒形状の支持部５３ｂ、及び円筒形状の隔壁部５３ｃ（隔壁部材）を有する部材である。支持部５３ｂは、その内周面に、軸受Ｂ２及びレゾルバ５０の一部を支持する。隔壁部５３ｃは、図９に示す隔壁部４３ｂと同様のものであるが、支持部５３ｂが設けられた分だけ軸方向の長さが短く形成されている。このように、本実施形態のモータ２は、レゾルバ５０を取り付けるために、モールド部材３３ｂ，５１の形状が非対称にされるとともに、左側壁部材５２及び右側壁部材５３の形状が非対称にされている。
　本実施形態においては、コイルエンド部３２ａの根本部分を覆うようにステータコア３１の両端部にモールド部材５１とモールド部材３３ｂとを形成し、ロータ２０が配設される空間Ｓ１とコイルエンド部３２ａが配設される空間Ｓ２とを分離する隔壁部５２ｂ，５３ｃをモールド部材５１，３３ｂにそれぞれ接触した状態に取り付けている。これにより、第１実施形態と同様に、コストの増大及び性能低下を引き起こすことなく、効率的な冷却を行うことができる。
〔第５実施形態〕
　図１５に示す第５実施形態のモータ５では、第２実施形態のモータ２におけるステータ３０を冷却媒体としてのオイルを用いて冷却するようにしている。なお、図１５においては、回転軸１０及びロータ２０の内部構造の図示を省略している。以下、第５実施形態のモータ５の詳細な構成について説明する。
　本実施形態のモータ５において、中心軸７０の一方の端部を固定支持している図１５中で左側のアウタハウジング６１は、軸方向内端部をハウジング４０の左側壁部材４１に固定してある胴体部材６１ａと、胴体部材６１ａのハウジング４０と反対側を閉塞する左側壁部材６１ｂとを備えている。この左側壁部材６１ｂの中心に形成してある取付孔６１ｃに、中心軸７０の一方の端部を外部に突出させた状態で固定している。
　同様にして、中心軸７０の他方の端部を固定支持している図１５中で右側のアウタハウジング６２は、軸方向内端部をハウジング４０の右側壁部材４２に固定してある胴体部材６２ａと、胴体部材６２ａのハウジング４０と反対側を閉塞する右側壁部材６２ｂとを備えている。この右側壁部材６２ｂの中心に形成してある取付孔６２ｃに、中心軸７０の他方の端部を外部に突出させた状態で固定している。
　本実施形態においては、中心軸７０の周りにロータ２０が回転する外輪回転型のモータ５において、コイルエンド部３２ａの根本部分を覆うようにステータコア３１の両端部にモールド部材３３ａ，３３ｂを形成し、ロータ２０が配設される空間Ｓ１とコイルエンド部３２ａが配設される空間Ｓ２とを分離する隔壁部４２ｂ，４３ｃをモールド部材３３ａ，３３ｂにそれぞれ接触した状態に取り付けている。これにより、第４実施形態と同様に、コストの増大及び性能低下を引き起こすことなく、効率的な冷却を行うことができる。
　電気自動車のモータ以外にも、電力から回転力へ変換する回転機、または、例えば発電機のような回転力から電力へ変換する回転機の全般に、広く適用可能である。
　１，２，３，４，５　モータ
　１０　回転軸（ロータ軸）
　１０ａ　第１軸部（第１回転体部）
　１０ｂ　第２軸部（第２回転体部）
　１１　冷媒流路
　１２　溝
　１３　連通流路
　２０　ロータ
　２１　ロータコア
　２３　永久磁石
　２４　オイル流路（冷媒流路、第２流路）
　２５，２６　　回転支持部材（第１回転体部）
　２５ａ，２６ａ　隙間（第１流路）
　２７　スリーブ（スリーブ部材）
　３０　ステータ
　３１　ステータコア
　３２　コイル
　３２ａ　コイルエンド部
　３３ａ，３３ｂ　モールド部材
　３３ｃ　モールド部材
　４２ｂ，４３ｂ　隔壁部（隔壁部材）
　５１　モールド部材
　５１ａ　円環部
　５１ｂ　突出部
　５２ｂ，５３ｃ　隔壁部（隔壁部材）
　７０　中心軸（ロータ軸）
　８０　回転体（第２回転体部）
　Ｐ１　オイル供給口（冷媒供給口）
　Ｓ１　第１空間
　Ｓ２　第２空間

Claims (10)

  1. 　電磁鋼板を積層してなるロータと、
    　前記ロータの周囲に設けられたステータと、
    　前記ロータの中心部に挿通された回転体と、
    　前記回転体と前記ロータとの間に設けられた円環形状のスリーブ部材と、
    　前記回転体の外周面と前記スリーブ部材の内周面との少なくとも一方に形成され、冷媒を導く冷媒流路をなす凹部と
    　を備える回転機。
  2. 　前記回転体は、前記冷媒を前記回転体の軸方向に導く第１流路を有する第１回転体部と、前記第１回転体部よりも大径であって、前記第１流路と前記冷媒流路とを連通する第２流路が内部に形成された第２回転体部とを備える請求項１記載の回転機。
  3. 　前記凹部は、前記第２回転体部の外周面に形成されている請求項２記載の回転機。
  4. 　前記凹部は、前記回転体の軸方向に沿って、直線状、螺旋状、又は蛇行状に形成された溝である請求項１記載の回転機。
  5. 　前記凹部の断面形状は、矩形形状、円弧形状、又は三角形状である請求項４記載の回転機。
  6. 　前記凹部は、前記ロータに設けられる永久磁石の数と同数形成されている請求項１記載の回転機。
  7. 　前記回転体及び前記スリーブ部材は、前記各凹部が前記各永久磁石にそれぞれ最近接するように、前記ロータに対して該ロータの回転方向に位置決めされている請求項６記載の回転機。
  8. 　前記スリーブ部材は、前記回転体の軸方向の両端部において前記回転体との間がシールされている請求項１記載の回転機。
  9. 　前記ステータは、ステータコアと、該ステータコアに対して両端部からコイルエンド部が突出した状態に取り付けられるコイルとを有しており、
    　前記コイルエンド部の根本部分を覆うように前記ステータコアの両端部に形成されるモールド部材と、
    　前記モールド部材に接触した状態に取り付けられ、前記ロータが配設される第１空間と前記コイルエンド部が配設される第２空間とを分離する隔壁部材と、
    　をさらに備える請求項１記載の回転機。
  10. 　前記コイルを収容する前記ステータコアに形成されたスロット内部の隙間を埋めるように前記ステータコア内部に形成されるモールド部材をさらに備え、
    　前記ステータコアの両端部に形成されるモールド部材と前記ステータコア内部に形成されるモールド部材とは、異なる熱伝導率を有する材料で形成される請求項９記載の回転機。
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