WO2019008820A1

WO2019008820A1 - 回転電機

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Publication number: WO2019008820A1
Application number: PCT/JP2018/006989
Authority: WO
Inventors: 純士北尾; 朋平高橋; 裕輔木本; 義浩深山; 中野　正嗣; 勇弥田中
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2017-07-05
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2019-01-10
Also published as: JPWO2019008820A1; CN110832755B; US20200186007A1; DE112018003438T5; JP6815510B2; US11283332B2; CN110832755A

Abstract

この発明による回転電機においては、磁石収納穴は、第１内壁面の軸方向と直交する長さ方向が、半径方向に対して周方向に傾斜しており、永久磁石は、第１外壁面と上記第１内壁面との間に第１隙間を確保して、かつ第３外壁面を径方向外方に向けて、上記磁石収納穴に収納されており、ロータコア冷却穴が、上記第１内壁面の長さ方向の中央部より内径側の位置で上記第１隙間に連結された状態でロータコアに形成され、外径側冷媒流路が、上記第１隙間の外径側端部に連結された状態で、上記永久磁石の上記第３外壁面に沿って上記ロータコアに形成され、連通路が、第１端板の内端面から上記ロータコア冷却穴に至るように上記第１端板に形成され、排出路が、上記外径側冷媒流路と外部とを連通するように第２端板に形成されている。

Description

回転電機

　この発明は、永久磁石が埋設された回転子を有する回転電機に関し、特に、永久磁石の冷却構造に関するものである。

　産業用モータ、電気自動車、ハイブリッド自動車などに適用される回転電機には、小型化・高出力が求められ、ネオジム磁石が埋設された回転子を有する回転電機が広く用いられている。しかし、磁石自身の渦損、さらにはロータコアやステータコイルからの受熱によって、磁石温度が高くなる。磁石温度が高くなると、保持力が低下して減磁しやすくなる。特に、電気自動車やハイブリッド自動車では、高温環境下で使用されるため、磁石の減磁対策が必要となる。そこで、高温でも保持力を維持するために、ジスプロシウム（Ｄｙｓｐｒｏｓｉｕｍ）などを添加する対策がとられていた。しかし、ジスプロシウムなどのレアアースは高価であり、磁石コストが高くなってしまう課題があった。

　このような状況を鑑み、磁石の冷却構造が種々提案されている。
　例えば、特許文献１に記載の従来の回転電機では、ロータコア保持部の内径側に設けられたオイル貯留部に貯留されたオイルを、遠心力により、第１オイル通路を介して永久磁石の背面に沿って軸方向に延びる第２オイル通路に供給し、永久磁石を冷却していた。
　また、特許文献２に記載の従来の回転電機では、シャフトの軸心位置に供給されたオイルを、端板に形成された連絡油路を介してロータコアのフラックスバリアに供給し、永久磁石を冷却していた。

特開２０１６－１５８３６５号公報特開２０１２－１０５４８７号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の従来の回転電機では、ロータコア保持部の外径が大きくなる。そこで、ロータコアの内径部まで活用する用途では、ロータコア保持部の体積が小さくなるので、そのような用途には、適用が困難であった。
　特許文献２に記載の従来の回転電機では、オイルがフラックスバリアに露呈する永久磁石の矩形断面の１つの短辺により構成される壁面に沿って流れることになる。そこで、永久磁石の冷却面積が小さくなり、永久磁石を効果的に冷却できなかった。

　この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、永久磁石の冷却面積を大きくして永久磁石を効果的に冷却し、永久磁石の冷却性能を高めることができるとともに、ロータコアの内径部まで活用する用途に適用できる回転電機を得ることを目的とする。

　この発明に係る回転電機は、シャフトに固着され、軸方向に貫通する磁石収納穴が周方向に複数形成されたロータコア、上記ロータコアの軸方向の両端面に接する状態で上記シャフトに取り付けられた第１端板および第２端板、および上記磁石収納穴のそれぞれに収納された永久磁石を有するロータと、上記ロータの外周側に、上記ロータと同軸に配置されたステータと、を備える。上記磁石収納穴は、相対する互いに平行な第１内壁面と第２内壁面とを有し、上記第１内壁面の軸方向と直交する長さ方向が、半径方向に対して周方向に傾斜しており、上記永久磁石は、断面矩形に作製され、断面矩形の一対の長辺により構成される第１外壁面および第２外壁面と、断面矩形の一対の短辺により構成される第３外壁面および第４外壁面と、を有し、上記第１外壁面と上記第１内壁面との間に第１隙間を確保して、かつ上記第３外壁面を径方向外方に向けて、上記磁石収納穴に収納されており、ロータコア冷却穴が、上記第１内壁面の上記長さ方向の中央部より内径側の位置で上記第１隙間に連結された状態で、軸方向に貫通するように上記ロータコアに形成され、外径側冷媒流路が、上記第１隙間の外径側端部に連結された状態で、上記永久磁石の上記第３外壁面に沿って軸方向に貫通するように上記ロータコアに形成され、連通路が、上記第１端板の内端面から上記ロータコア冷却穴に至るように上記第１端板に形成され、排出路が、上記外径側冷媒流路と外部とを連通するように上記第２端板に形成され、上記シャフトには、圧力源から冷媒を上記連通路に供給する冷媒供給路が形成されている。

　この発明によれば、連通路からロータコア冷却穴に供給された冷媒が、ロータコア冷却穴を流れて第１隙間に流入し、ついで第１隙間を流れて外径側冷媒流路に流入し、ついで外径側冷媒流路を流れた後、排出路から排出される。このように、冷媒が永久磁石の第１外壁面と第３外壁面に沿って流れるので、永久磁石の冷却面積が増大し、永久磁石が効果的に冷却され、永久磁石の冷却性能が向上される。
　また、第１端板に形成された連通路を介して冷媒をロータコア冷却穴に供給しているので、ロータコアの内径部まで活用する用途にも適用できる。

この発明の実施の形態１に係る回転電機を示す縦断面図である。この発明の実施の形態１に係る回転電機におけるロータコアの磁石収納穴周りを示す横断面図である。この発明の実施の形態２に係る回転電機におけるロータコアの磁石収納穴周りを示す要部横断面図である。この発明の実施の形態３に係る回転電機におけるコータコアの磁石収納穴周りを示す要部横断面図である。この発明の実施の形態４に係る回転電機を示す縦断面図である。この発明の実施の形態４に係る回転電機におけるロータコアの磁石収納穴周りを示す要部横断面図である。この発明の実施の形態５に係る回転電機を示す縦断面図である。この発明の実施の形態５に係る回転電機におけるロータコアの磁石収納穴周りを示す要部横断面図である。この発明の実施の形態６に係る回転電機を示す縦断面図である。この発明の実施の形態６に係る回転電機におけるロータコアを構成する第１ロータコアの磁石収納穴周り示す要部横断面図である。この発明の実施の形態６に係る回転電機におけるロータコアを構成する第２ロータコアの磁石収納穴周り示す要部横断面図である。この発明の実施の形態７に係る回転電機を示す縦断面図である。この発明の実施の形態７に係る回転電機におけるロータコアを構成する第１ロータコアの磁石収納穴周り示す要部横断面図である。この発明の実施の形態７に係る回転電機におけるロータコアを構成する第２ロータコアの磁石収納穴周り示す要部横断面図である。この発明の実施の形態７に係る回転電機におけるロータコアを構成する第３ロータコアの磁石収納穴周り示す要部横断面図である。この発明の実施の形態８に係る回転電機を示す縦断面図である。

　実施の形態１．
　図１はこの発明の実施の形態１に係る回転電機を示す縦断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る回転電機におけるロータコアの磁石収納穴周りを示す要部横断面図である。なお、縦断面図とは、シャフトの軸心を含む断面を示す断面図であり、横断面図とはシャフトの軸心と直交する断面を示す断面図である。図１および図２において、矢印は冷媒である冷却油の流れを示している。図２では、１極分のみを示している。図２では、説明の便宜上、一方の永久磁石２３が省略されている。

　図１および図２において、回転電機１００は、ハウジング１と、ハウジング１内に回転可能に配置されたロータ２０と、ロータ２０を囲繞してロータ２０と同軸に配置されて、ハウジング１に保持されたステータ１０と、を備えている。ここでは、ハウジング１は、円環状のフレーム２と、負荷側ブラケット３と、反負荷側ブラケット４と、に３分割されている。また、ステータ１０とロータ２０との間には、磁気的空隙部が形成されている。

　ステータ１０は、円環状のステータコア１１と、ステータコア１１に装着されたステータコイル１２と、を備える。ステータ１０は、ステータコア１１を圧入、焼き嵌めなどによりフレーム２内に挿入、保持されて、フレーム２内に配置されている。

　負荷側ブラケット３と反負荷側ブラケット４は、軸方向両側からフレーム２を挟み込むように配置され、例えば、締着ボルト（図示せず）の締着力により、一体化される。そして、ロータ２０のシャフト２１が、負荷側ブラケット３と反負荷側ブラケット４に保持された負荷側ベアリング５と反負荷側ベアリング６に支持されている。

　ロータ２０は、例えば電磁鋼板から打ち抜かれた磁性薄板を積層して構成され、軸心位置を貫通するシャフト２１に固着されたロータコア２２と、ロータコア２２を軸方向に貫通するように埋設された永久磁石２３と、ロータコア２２の軸方向の両端に配置されて、ロータコア２２や永久磁石２３の脱落を防止する負荷側端板２４および反負荷側端板２５と、を備える。ここでは、負荷側端板２４が第２端板、反負荷側端板２５が第１端板となる。

　磁石収納穴３０は、相対して平行な第１内壁面３０ａと第２内壁面３０ｂとを有し、穴方向を軸方向として、ロータコア２２を軸方向に貫通するように形成されている。２つの磁石収納穴３０は、第２内壁面３０ｂ同士が相対し、かつ間隔が外径側に漸次広くなる、シャフト２１の軸心を含む平面に関して面対称のＶ字形に配置されている。このようにＶ字形に配置された磁石収納穴３０の対が、一定のピッチで周方向に、ロータ２０の極数分配置されている。ここで、第２内壁面３０ｂの軸方向と直交する方向を長さ方向とすると、磁石収納穴３０の対の第２内壁面３０ｂの長さ方向は、半径方向に対して周方向の逆側に傾斜している。

　内径側フラックスバリア３１が、磁石収納穴３０の第２内壁面３０ｂの長さ方向の内径側に連なって、ロータコア２２を軸方向に貫通するように形成されている。そして、内径側磁石保持部３２が、磁石収納穴３０の第１内壁面３０ａの内径側端部に第２内壁面３０ｂ側に突出するように形成されている。

　外径側冷媒流路である外径側フラックスバリア３３が、磁石収納穴３０の第１内壁面３０ａの長さ方向の外径側に連なって、ロータコア２２を軸方向に貫通するように形成されている。そして、外径側磁石保持部３４が、磁石収納穴３０の第２内壁面３０ｂの外径側端部に第１内壁面３０ａ側に突出するように形成されている。

　ロータコア冷却穴３５が、磁石収納穴３０の第１内壁面３０ａの内径側端部およびその近傍を、第２内壁面３０ｂから離反する方向に突出させて形成されている。

　なお、Ｖ字形に配置された磁石収納穴３０に連通する内径側フラックスバリア３１、外径側フラックスバリア３３およびロータコア冷却穴３５も、シャフト２１の軸心を含む平面に関して面対称となっている。

　永久磁石２３は、ロータコア２２の軸方向長さを有する直方体に作製されている。すなわち、永久磁石２３は、断面矩形の一対の長辺により構成される第１外壁面２３ａおよび第２外壁面２３ｂと、断面矩形の一対の短辺により構成される第３外壁面２３ｃおよび第４外壁面２３ｄと、の４面を有する。永久磁石２３は、第１外壁面２３ａを第１内壁面３０ａに相対させ、第３外壁面２３ｃを外径側に向けて、磁石収納穴３０の対に収納される。各永久磁石２３は、負荷側端板２４側に寄せて配置され、負荷側端板２４に接している。各永久磁石２３は、第３外壁面２３ｃおよび第４外壁面２３ｄが外径側磁石保持部３４および内径側磁石保持部３２に接して、第２内壁面３０ｂの長さ方向の移動を規制された状態で、第２外壁面２３ｂを第２内壁面３０ｂに接着剤４３により固定されている。磁石収納穴３０の第１内壁面３０ａと永久磁石２３の第１外壁面２３ａとの間には、第１隙間４４が形成されている。外径側フラックスバリア３３とロータコア冷却穴３５とが、第１隙間４４により連通されている。

　Ｖ字形に配置された磁石収納穴３０の対に収納されている２つの永久磁石２３は、第１および第２外壁面２３ａ，２３ｂに直交する方向を着磁方向とし、同極が相対するように着磁され、１極を構成している。このように１極を構成する永久磁石２３の対が、対の外径側の極性を交互に変えて、一定のピッチで周方向に、ロータ２０の極数分配置されている。

　連通路３８が、反負荷側端板２５の内端面からロータコア冷却穴３５に至るように、さらに反負荷側端板２５の内端面から内径側フラックスバリア３１に至るように、設けられている。外径側フラックスバリア３３の反負荷側の開口は反負荷側端板２５により塞がれている。また、外径側フラックスバリア３３とロータコア冷却穴３５とを連通する第１隙間４４の反負荷側の開口は反負荷側端板２５により塞がれている。

　排出路３９が、外径側フラックスバリア３３と負荷側端板２４の外径側とを連通し、内径側フラックスバリア３１と負荷側端板２４の外径側とを連通するように、設けられている。ロータコア冷却穴３５の負荷側の開口は、負荷側端板２４により塞がれている。また、外径側フラックスバリア３３とロータコア冷却穴３５とを連通する第１隙間４４の負荷側の開口は負荷側端板２４により塞がれている。

　第１シャフト冷媒路３６が、シャフト２１の軸心位置に、反負荷側の端部から反負荷側端板２５の配置位置に至るように形成されている。第２シャフト冷媒路３７が、それぞれ、流路方向を径方向として、第１シャフト冷媒路３６から分岐して連通路３８に至るようにシャフト２１に形成されている。なお、第１シャフト冷媒路３６と第２シャフト冷媒路３７が、冷却油９を連通路３８に供給する冷媒供給路となる。

　軸方向連通路４０が、フレーム２の鉛直方向の下端部に、ステータコア１１の軸方向の両側を連通するように設けられている。
　冷媒排出口４２が、ハウジング１の内部空間の鉛直方向の下端側と外部とを連通するように、反負荷側端板２５に形成されている。なお、第１シャフト冷媒路３６の開口が、冷媒供給口４１となる。

　このように構成された回転電機１００における永久磁石２３の冷却方法について図１および図２を参照しつつ説明する。

　冷却油９が、圧力源である外部のポンプ７により冷媒供給口４１から第１シャフト冷媒路３６に圧送され、第２シャフト冷媒路３７から連通路３８に流入する。連通路３８に流入した冷却油９の一部は、内径側フラックスバリア３１に流入し、永久磁石２３の第４外壁面２３ｄに沿って軸方向に流れ、排出路３９を通って径方向外方に排出される。

　連通路３８に流入した冷却油９の残部は、ロータコア冷却穴３５に流入し、ロータコア冷却穴３５内を軸方向に流れる。ロータコア冷却穴３５の負荷側の開口は塞がれているので、ロータコア冷却穴３５内を軸方向に流れる冷却油９は、ポンプ７の圧送力とロータ２０の回転に起因する遠心力とにより、第１隙間４４に流入する。第１隙間４４に流入した冷却油９は、永久磁石２３の第１外壁面２３ａに沿って流れて、外径側フラックスバリア３３に流入する。外径側フラックスバリア３３内に流入した冷却油９は、永久磁石２３の第３外壁面２３ｃに沿って軸方向に流れ、排出路３９を通って径方向外方に排出される。

　排出路３９から排出された冷却油９は、遠心力により飛散し、ステータコイル１２の負荷側コイルエンドを冷却した後垂下し、ハウジング１の内部空間の鉛直方向の下端側に溜まる。ハウジング１の内部空間の鉛直方向の下端側に溜まった冷却油９は、冷媒排出口４２から排出され、オイルクーラー８を通って、ポンプ７に戻される。このとき、ステータ１０の負荷側に溜まった冷却油９は、軸方向連通路４０を通って、ステータ１０の反負荷側に移動する。

　なお、内径側フラックスバリア３１を流通して排出路３９に至る経路と、ロータコア冷却穴３５、第１隙間４４、および外径側フラックスバリア３３を流通して排出路３９に至る経路とは、互いに独立している。

　実施の形態１によれば、内径側フラックスバリア３１とロータコア冷却穴３５とが隔離され、内径側フラックスバリア３１を流通する流路と、ロータコア冷却穴３５、第１隙間４４および外径側フラックスバリア３３を流通する流路と、が独立した流路となる。これにより、冷却油９が、永久磁石２３の第１外壁面２３ａ、第３外壁面２３ｃおよび第４外壁面２３ｄの３つの壁面に沿って流れる。そこで、永久磁石２３の冷却面積が増大し、永久磁石２３を効果的に冷却することができ、永久磁石２３の冷却性能を向上させることができる。その結果、ジスプロシウムなどのレアアースの添加量を低減することができ、磁石コストを低減できる。

　また、冷却油９を、反負荷側端板２５に形成された連通路３８から磁石収納穴３０に沿って設けられた内径側フラックスバリア３１およびロータコア冷却穴３５に供給しているので、従来必要であったロータコア保持部が不要となる。その結果、回転電機１００は、ロータコア２２の内径部まで活用するような用途にも、適用できる。

　ロータコア冷却穴３５が、磁石収納穴３０の第１内壁面３０ａの内径側端部およびその近傍を、第２内壁面３０ｂから離反する方向に突出させて形成されている。そこで、永久磁石２３の第１外壁面２３ａのほぼ全面に沿って冷却油９を流通させることができ、永久磁石２３を効果的に冷却することができる。

　磁石収納穴３０、内径側フラックスバリア３１、外径側フラックスバリア３３およびロータコア冷却穴３５からなる穴形状が、軸方向に関して一定となっている。そこで、電磁鋼板から打ち抜かれた磁性薄板を積層してロータコア２２を作製する際に、電磁鋼板から打ち抜かれる磁性薄板の形状が１種類となり、ロータコア２２の加工コストを削減できる。

　なお、上記実施の形態１では、ロータコア冷却穴３５、第１隙間４４および外径側フラックスバリア３３からなる流路を構成し、永久磁石２３の第１外壁面２３ａと第３外壁面２３ｃの２つの壁面に沿って冷却油９を流通させている。これにより、永久磁石２３の冷却面積を大きくとることができ、永久磁石２３の十分な冷却性能が得られるので、内径側フラックスバリア３１内への冷却油９の流通を省略してもよい。この場合、連通路３８および排出路３９の簡略化が図られ、反負荷側端板２５および負荷側端板２４の加工コストを削減できる。

　また、上記実施の形態１では、排出路３９は、外径側フラックスバリア３３と負荷側端板２４の外径側とを連通し、内径側フラックスバリア３１と負荷側端板２４の外径側とを連通するように、設けられているが、排出路３９は、外径側フラックスバリア３３と負荷側端板２４の軸方向外方とを連通し、内径側フラックスバリア３１と負荷側端板２４の軸方向外方とを連通するように設けてもよい。
　また、上記実施の形態１では、連通路３８は、冷却油９を内径側フラックスバリア３１とロータコア冷却穴３５に供給するように構成されているが、さらに、連通路３８は、反負荷側端板２５の外部、例えば径方向外方に開口するようにしてもよい。これにより、冷却油９が遠心力により連通路３８から飛散し、ステータコイル１２の反負荷側コイルエンドを冷却することができる。

　実施の形態２．
　図３はこの発明の実施の形態２に係る回転電機におけるロータコアの磁石収納穴周りを示す要部横断面図である。なお、図３中、矢印は冷却油の流れを示している。図３では、１極分のみを示している。

　図３において、磁石収納穴３０の対は、第１内壁面３０ａ同士が相対し、かつ間隔が外径側に漸次広くなる、シャフト２１の軸心を含む平面に関して面対称のＶ字形に配置されている。内径側フラックスバリア３１が、磁石収納穴３０の第２内壁面３０ｂの長さ方向の内径側に連なって、ロータコア２２を軸方向に貫通するように形成されている。そして、内径側磁石保持部３２が、磁石収納穴３０の第１内壁面３０ａの内径側端部に第２内壁面３０ｂ側に突出するように形成されている。

　なお、Ｖ字形に配置された磁石収納穴３０に連通する内径側フラックスバリア３１、外径側フラックスバリア３３およびロータコア冷却穴３５は、シャフト２１の軸心を含む平面に関して面対称となっている。

　永久磁石２３は、第１外壁面２３ａを第１内壁面３０ａに相対させ、第３外壁面２３ｃを外径側に向けて。磁石収納穴３０の対に収納される。各永久磁石２３は、第３外壁面２３ｃおよび第４外壁面２３ｄが外径側磁石保持部３４および内径側磁石保持部３２に接して、第２内壁面３０ｂの長さ方向の移動を規制された状態で、第２外壁面２３ｂを第２内壁面３０ｂに接着剤４３により固定されている。磁石収納穴３０の第１内壁面３０ａと永久磁石２３の第１外壁面２３ａとの間には、第１隙間４４が形成されている。外径側フラックスバリア３３とロータコア冷却穴３５とが、第１隙間４４により連通されている。
　なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。

　実施の形態２においても、内径側フラックスバリア３１とロータコア冷却穴３５とが隔離され、内径側フラックスバリア３１を流通する流路と、ロータコア冷却穴３５、第１隙間４４および外径側フラックスバリア３３を流通する流路と、が独立した流路となる。そこで、冷却油９が、永久磁石２３の第１外壁面２３ａ、第３外壁面２３ｃおよび第４外壁面２３ｄの３つの壁面に沿って流れる。また、ロータコア冷却穴３５が、磁石収納穴３０の第１内壁面３０ａの内径側端部およびその近傍を、第２内壁面３０ｂから離間する方向に突出させて形成されている。さらに、磁石収納穴３０、内径側フラックスバリア３１、外径側フラックスバリア３３およびロータコア冷却穴３５からなる穴形状が、軸方向に関して一定となっている。したがって、実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。

　実施の形態３．
　図４はこの発明の実施の形態３に係る回転電機におけるロータコアの磁石収納穴周りを示す要部横断面図である。なお、図４中、矢印は冷却油の流れを示している。図４では、１極分のみを示している。

　図４において、断面矩形の穴形状の磁石収納穴４５が、断面矩形の長辺により構成される壁面をシャフトの軸心を含む平面と直交させて、ロータコア２２を軸方向に貫通するように形成されている。磁石収納穴４５は、Ｖ字形に配置された磁石収納穴３０の各対間の中央に、かつロータコア２２内の外径側に配置されている。一対のフラックスバリア４６が、磁石収納穴４５の断面矩形の短辺により構成される側壁を、磁石収納穴４５の矩形断面の長辺の長さ方向外方に突出させて形成されている。永久磁石２３は、磁石収納穴４５に挿入され、磁石収納穴４５の断面矩形の外径側の長辺により構成される壁面に接着剤４３により固定されている。磁石収納穴４５に保持された永久磁石２３は、その外径側の極性が、Ｖ字形に配置された永久磁石２３の相対する面の極性と同極となるように着磁されている。これにより、１極が３つの永久磁石２３により構成されている。
　なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。

　実施の形態３では、Ｖ字形に配置された永久磁石２３に対する冷却構造が上記実施の形態１と同様に構成されている。さらに、磁石収納穴３０，４５、内径側フラックスバリア３１、外径側フラックスバリア３３、ロータコア冷却穴３５、フラックスバリア４６などからなる穴形状が、軸方向に関して一定となっている。したがって、実施の形態３においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。

　実施の形態４．
　図５はこの発明の実施の形態４に係る回転電機を示す縦断面図、図６はこの発明の実施の形態４に係る回転電機におけるロータコアの磁石収納穴周りを示す要部横断面図である。なお、図５および図６中、矢印は冷却油の流れを示している。図６では、１極分のみを示している。

　図６において、磁石収納穴３０が、第２内壁面３０ｂを外径側に向け、第２内壁面３０ｂの長さ方向を半径方向に対して周方向に傾斜させて、穴方向を軸方向として、軸方向に貫通するようにロータコア２２に形成されている。磁石収納穴３０は、一定のピッチで周方向に、ロータ２０の極数分配置されている。

　内径側フラックスバリア３１Ａが、磁石収納穴３０の第２内壁面３０ｂの長さ方向の内径側に連なって、ロータコア２２を軸方向に貫通するように形成されている。また、内径側フラックスバリア３１Ａは、第２内壁面３０ｂと直交する方向、かつ第１内壁面３０ａから離間する方向に延びている。そして、内径側磁石保持部３２が、磁石収納穴３０の第１内壁面３０ａの内径側端部に第２内壁面３０ｂ側に突出するように形成されている。

　外径側冷媒流路である外径側フラックスバリア３３が、磁石収納穴３０の第２内壁面の長さ方向の外径側に連なって、ロータコア２２を軸方向に貫通するように形成されている。そして、外径側磁石保持部３４が、磁石収納穴３０の第２内壁面３０ｂの外径側端部に第１内壁面３０ａ側に突出するように形成されている。

　永久磁石２３は、磁石収納穴３０に挿入され、第４外壁面２３ｄおよび第３外壁面２３ｃが内径側磁石保持部３２および外径側磁石保持部３４に接する状態で、第２外壁面２３ｂを第２内壁面３０ｂに接着剤４３により固定されている。磁石収納穴３０の第１内壁面３０ａと永久磁石２３の第１外壁面２３ａとの間には、第１隙間４４が形成されている。外径側フラックスバリア３３とロータコア冷却穴３５とが、第１隙間４４により連通されている。また、内径側フラックスバリア３１Ａとロータコア冷却穴３５とは、隔離されている。

　周方向に配列された永久磁石２３は、それぞれ、第１および第２外壁面２３ａ，２３ｂと直交する方向を着磁方向とし、外径側の極性が周方向に交互に変わるように、着磁されている。１つの永久磁石２３が、１極を構成している。

　図５において、連通路４７が、負荷側端板２４Ａの内端面からロータコア冷却穴３５に至るように、さらに負荷側端板２４Ａの内端面から内径側フラックスバリア３１Ａに至るように、設けられている。外径側フラックスバリア３３の負荷側の開口は負荷側端板２４Ａにより塞がれている。また、外径側フラックスバリア３３とロータコア冷却穴３５とを連通する第１隙間４４の負荷側の開口は負荷側端板２４Ａにより塞がれている。

　排出路４８が、外径側フラックスバリア３３と反負荷側端板２５Ａの外径側とを連通し、内径側フラックスバリア３１Ａと反負荷側端板２５Ａの外径側とを連通するように、設けられている。ロータコア冷却穴３５の反負荷側の開口は反負荷側端板２５Ａにより塞がれている。また、外径側フラックスバリア３３とロータコア冷却穴３５とを連通する第１隙間４４の反負荷側の開口は反負荷側端板２５Ａにより塞がれている。ここでは、負荷側端板２４Ａが第１端板、反負荷側端板２５Ａが第２端板となる。

　第１シャフト冷媒路３６が、シャフト２１の軸心位置に、反負荷側の端部から負荷側端板２４Ａの配置位置に至るように形成されている。第２シャフト冷媒路３７が、それぞれ、流路方向を径方向として、第１シャフト冷媒路３６から分岐して連通路４７に至るようにシャフト２１に形成されている。
　なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。

　このように構成された回転電機１０１における永久磁石２３の冷却方法について説明する。

　冷却油９が、外部のポンプ７により冷媒供給口４１から第１シャフト冷媒路３６に圧送され、第２シャフト冷媒路３７から連通路４７に流入する。連通路４７に流入した冷却油９の一部は、内径側フラックスバリア３１Ａに流入し、永久磁石２３の第４外壁面２３ｄに沿って軸方向に流れ、排出路４８から径方向外方に排出される。

　連通路４７に流入した冷却油９の残部は、ロータコア冷却穴３５に流入し、ロータコア冷却穴３５内を軸方向に流れる。ロータコア冷却穴３５の反負荷側の開口は塞がれているので、ロータコア冷却穴３５内を軸方向に流れる冷却油９は、ポンプ７の圧送力とロータ２０の回転に起因する遠心力とにより、第１隙間４４に流入する。第１隙間４４に流入した冷却油９は、永久磁石２３の第１外壁面２３ａに沿って流れて、外径側フラックスバリア３３に流入する。外径側フラックスバリア３３内に流入した冷却油９は、永久磁石２３の第３外壁面２３ｃに沿って軸方向に流れ、排出路４８から径方向外方に排出される。

　排出路４８から排出された冷却油９は、遠心力により飛散し、ステータコイル１２の反負荷側コイルエンドを冷却した後垂下し、ハウジング１の内部空間の鉛直方向の下端側に溜まる。ハウジング１の内部空間の鉛直方向の下端側に溜まった冷却油９は、冷媒排出口４２から排出され、オイルクーラー８を通って、ポンプ７に戻される。このとき、ステータ１０の負荷側に溜まった冷却油９は、軸方向連通路４０を通って、ステータ１０の反負荷側に移動する。

　実施の形態４においても、内径側フラックスバリア３１Ａとロータコア冷却穴３５とが隔離され、内径側フラックスバリア３１Ａを流通する流路と、ロータコア冷却穴３５、第１隙間４４および外径側フラックスバリア３３を流通する流路と、が独立した流路となる。そこで、冷却油９が、永久磁石２３の第１外壁面２３ａ、第３外壁面２３ｃおよび第４外壁面２３ｄに沿って流れる。また、ロータコア冷却穴３５が、磁石収納穴３０の第１内壁面３０ａの内径側端部およびその近傍を、磁石収納穴３０の第２内壁面３０ｂと反対側に突出させて形成されている。さらに、磁石収納穴３０、内径側フラックスバリア３１Ａ、外径側フラックスバリア３３およびロータコア冷却穴３５からなる穴形状が、軸方向に関して一定となっている。したがって、実施の形態４においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。

　なお、上記実施の形態４では、永久磁石２３が固着される第２内壁面３０ｂが磁石収納穴３０の外径側内壁面としているが、永久磁石２３が固着される第２内壁面３０ｂを磁石収納穴３０の内径側内壁面としてもよい。この場合、内径側フラックスバリア３１Ａ、内径側磁石保持部３２、外径側フラックスバリア３３、外径側磁石保持部３４およびロータコア冷却穴３５は、実施の形態２と同様の位置関係に形成される。

　また、上記実施の形態４では、ロータコア冷却穴３５、第１隙間４４および外径側フラックスバリア３３からなる流路を構成し、永久磁石２３の第１外壁面２３ａと第３外壁面２３ｃの２つの壁面に沿って冷却油９を流通させている。これにより、永久磁石２３の冷却面積を大きくとることができ、永久磁石２３の十分な冷却性能が得られるので、内径側フラックスバリア３１Ａ内への冷却油９の流通を省略してもよい。

　また、上記実施の形態４では、排出路４８が、外径側フラックスバリア３３と反負荷側端板２５Ａの外径側とを連通し、内径側フラックスバリア３１Ａと反負荷側端板２５Ａの外径側とを連通するように、設けられているが、排出路４８が、外径側フラックスバリア３３と反負荷側端板２５Ａの軸方向外方とを連通し、内径側フラックスバリア３１Ａと反負荷側端板２５Ａの軸方向外方とを連通するように、設けられてもよい。

　また、上記実施の形態４では、連通路４７が冷却油９を内径側フラックスバリア３１Ａとロータコア冷却穴３５に供給するように構成されているが、さらに、連通路４７を負荷側端板２４Ａの外部、例えば径方向外方に開口するようにしてもよい。これにより、冷却油９が遠心力により連通路４７から飛散し、ステータコイル１２の負荷側コイルエンドを冷却することができる。

　また、上記実施の形態１から４では、ロータコア冷却穴３５が磁石収納穴３０の第１内壁面３０ａの内径側端部に形成されているが、ロータコア冷却穴３５の形成位置は、第１内壁面３０ａの長さ方向の中央部より内径側であればよい。

　実施の形態５．
　図７はこの発明の実施の形態５に係る回転電機を示す縦断面図、図８はこの発明の実施の形態５に係る回転電機におけるロータコアの磁石収納穴周りを示す要部横断面図である。なお、図７および図８中、矢印は冷却油の流れを示している。図８では、１極分のみを示している。

　図８において、２つの磁石収納穴３０は、第２内壁面３０ｂ同士が相対し、かつ間隔が外径側に漸次広くなる、シャフト２１の軸心を含む平面に関して面対称のＶ字形に配置されている。このようにＶ字形に配置された磁石収納穴３０の対が、一定のピッチで周方向に、ロータ２０の極数分配置されている。ここで、磁石収納穴３０の対の第２内壁面３０ｂの長さ方向は、半径方向に対して周方向の逆側に傾斜している。

　内径側フラックスバリア３１Ｂが、磁石収納穴３０の第２内壁面３０ｂの長さ方向の内径側に連なって、ロータコア２２を軸方向に貫通するように形成されている。さらに、内径側フラックスバリア３１Ｂは、第１内壁面３０ａの内径側端部およびその近傍を第２内壁面３０ｂと反対側に突出させて、ロータコアを軸方向に貫通するように形成されている。ここで、内径側フラックスバリア３１Ｂが第１ロータコア冷却穴を兼用している。

　外径側冷媒流路である外径側フラックスバリア３３が、磁石収納穴３０の第１内壁面３０ａの長さ方向の外径側に連なって、ロータコア２２を軸方向に貫通するように形成されている。
　ロータコア冷却穴３５Ａが、磁石収納穴３０の第２内壁面３０ｂの長さ方向の中央部より内径側の部位を、第１内壁面と反対側に突出させ、ロータコア２２を軸方向に貫通するように形成されている。

　なお、Ｖ字形に配置された磁石収納穴３０に連通する内径側フラックスバリア３１Ｂ、外径側フラックスバリア３３およびロータコア冷却穴３５Ａは、シャフト２１の軸心を含む平面に関して面対称となっている。

　図７に示されるように、磁石保持溝４９が、反負荷側端板２５Ｂのロータコア２２側の磁石収納穴３０に相対する位置を窪ませて形成されている。連通路３８が、第２シャフト冷媒路３７とロータコア冷却穴３５Ａとを連通し、第２シャフト冷媒路３７と内径側フラックスバリア３１Ｂとを連通するように、反負荷側端板２５Ｂに設けられている。

　磁石保持溝４９が、負荷側端板２４Ｂのロータコア２２側の磁石収納穴３０に相対する位置を窪ませて形成されている。排出路３９が、外径側フラックスバリア３３と負荷側端板２４の外径側とを連通し、内径側フラックスバリア３１Ｂと負荷側端板２４Ｂの外径側とを連通するように、設けられている。

　永久磁石２３は、両端部を負荷側端板２４Ｂと反負荷側端板２５Ｂとに形成された磁石保持溝４９に保持された状態で磁石収納穴３０に挿入されている。磁石収納穴３０の第１内壁面３０ａと永久磁石２３の第１外壁面２３ａとの間には、第１隙間４４ａが形成されている。磁石収納穴３０の第２内壁面３０ｂと永久磁石２３の第２外壁面２３ｂとの間には、第２隙間４４ｂが形成されている。そして、外径側フラックスバリア３３と内径側フラックスバリア３１Ｂとロータコア冷却穴３５Ａとが、第１隙間４４ａおよび第２隙間４４ｂにより連通されている。

　外径側フラックスバリア３３の反負荷側の開口は、反負荷側端板２５Ｂにより塞がれている。内径側フラックスバリア３１Ｂおよびロータコア冷却穴３５Ａの負荷側の開口は負荷側端板２４Ｂにより塞がれている。さらに、第１隙間４４ａおよび第２隙間４４ｂの負荷側および反負荷側の開口は、負荷側端板２４Ｂおよび反負荷側端板２５Ｂにより塞がれている。
　なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。

　このように構成された回転電機１０２における永久磁石２３の冷却方法について説明する。

　冷却油９が、外部のポンプ７により冷媒供給口４１から第１シャフト冷媒路３６に圧送され、第２シャフト冷媒路３７から連通路３８に流入する。連通路３８に流入した冷却油９の一部は、内径側フラックスバリア３１Ｂに流入し、永久磁石２３の第１外壁面２３ａの内径側および第４外壁面２３ｄに沿って軸方向に流れる。内径側フラックスバリア３１Ｂの負荷側の開口は塞がれているので、内径側フラックスバリア３１Ｂ内を軸方向に流れる冷却油９の一部は、ポンプ７の圧送力とロータ２０の回転に起因する遠心力とにより、第１隙間４４ａに流入する。第１隙間４４ａに流入した冷却油９は、永久磁石２３の第１外壁面２３ａに沿って流れて、外径側フラックスバリア３３に流入する。

　内径側フラックスバリア３１Ｂ内を軸方向に流れる冷却油９の残部が、ポンプ７の圧送力とロータ２０の回転に起因する遠心力とにより、第２隙間４４ｂに流入する。
　連通路３８に流入した冷却油９の残部は、ロータコア冷却穴３５Ａに流入し、ロータコア冷却穴３５Ａ内を軸方向に流れる。ロータコア冷却穴３５Ａの負荷側の開口は塞がれているので、ロータコア冷却穴３５Ａ内を軸方向に流れる冷却油９は、ポンプ７の圧送力とロータ２０の回転に起因する遠心力とにより、第２隙間４４ｂに流入する。ロータコア冷却穴３５Ａから第２隙間４４ｂに流入した冷却油９は、内径側フラックスバリア３１Ｂから第２隙間４４ｂに流入した冷却油９と合流し、永久磁石２３の第２外壁面２３ｂに沿って流れて、外径側フラックスバリア３３に流入する。

　第１隙間４４ａを通って外径側フラックスバリア３３内に流入した冷却油９は、第２隙間４４ｂを通って外径側フラックスバリア３３内に流入した冷却油９と合流し、永久磁石２３の第３外壁面２３ｃに沿って軸方向に流れ、排出路３９から径方向外方に排出される。

　実施の形態５によれば、内径側フラックスバリア３１Ｂを流通する流路と、ロータコア冷却穴３５Ａを流通する流路、第１および第２隙間４４ａ，４４ｂを流通する流路、および外径側フラックスバリア３３を流通する流路が構成される。そこで、冷却油９が、永久磁石２３の断面矩形の４辺により構成される４つの壁面に沿って流れるので、永久磁石２３の冷却面積が増大し、永久磁石２３の冷却性能を向上できる。
　また、磁石収納穴３０、内径側フラックスバリア３１Ｂ、外径側フラックスバリア３３およびロータコア冷却穴３５Ａからなる穴形状が、軸方向に関して一定となっている。そこで、電磁鋼板から打ち抜かれた磁性薄板を積層してロータコア２２を作製する際に、電磁鋼板から打ち抜かれる磁性薄板の形状が１種類となり、ロータコア２２の加工コストを削減できる。

　なお、上記実施の形態５では、ロータコア冷却穴３５Ａから第２隙間４４ｂに冷却油９を供給するようにしているが、冷却油９は、内径側フラックスバリア３１Ｂから第２隙間４４ｂに供給されるので、ロータコア冷却穴３５Ａを省略してもよい。

　また、上記実施の形態５では、排出路４８が、外径側フラックスバリア３３と負荷側端板２４Ｂの外径側とを連通するように、設けられているが、排出路４８が、外径側フラックスバリア３３と負荷側端板２４Ｂの軸方向外方とを連通するように設けられてもよい。
　また、上記実施の形態５では、連通路３８が冷却油９を内径側フラックスバリア３１Ｂとロータコア冷却穴３５Ａに供給するように構成されているが、さらに、連通路３８を反負荷側端板２５Ｂの外部、例えば径方向外方に開口するようにしてもよい。これにより、冷却油９が遠心力により連通路３８から飛散し、ステータコイル１２の反負荷側コイルエンドを冷却することができる。

　また、上記実施の形態５では、永久磁石２３は、両端部を、負荷側端板２４Ｂと反負荷側端板２５ｂとに形成された磁石保持溝４９に保持されているが、第２外壁面２３ｂが第２内壁面３０ｂに接着剤４３により固定される構造と組み合わせてもよい。

　実施の形態６．
　図９は、この発明の実施の形態６に係る回転電機を示す縦断面図、図１０は、この発明の実施の形態６に係る回転電機におけるロータコアを構成する第１ロータコアの磁石収納穴周り示す要部横断面図、図１１は、この発明の実施の形態６に係る回転電機におけるロータコアを構成する第２ロータコアの磁石収納穴周り示す要部横断面図である。なお、図９および図１１中の矢印は、冷媒の流れを示している。図１０および図１１は、１磁極分のみを示している。図１０および図１１では、説明の便宜上、一方の永久磁石が省略されている。

　図９において、ロータコア２２Ａは、３つの第１ロータコア２２Ａａと、２つの第２ロータコア２２Ａｂと、を備え、第１ロータコア２２Ａａと第２ロータコア２２Ａｂとを軸方向に互いに接して、交互に配列して構成されている。第１ロータコア２２Ａａおよび第２ロータコア２２Ａｂは、それぞれ、電磁鋼板から打ち抜かれた磁性薄板を積層して構成されている。つまり、ロータコア２２Ａは、２種類の磁性薄板を軸方向に積層して構成されている。

　第１磁石収納穴３０Ａａは、図１０に示されるように、相対して平行な第１内壁面３０ａａと第２内壁面３０ｂａとを有し、穴方向を軸方向として、第１ロータコア２２Ａａを軸方向に貫通するように形成されている。軸方向に延びる突起６０が、第１磁石収納穴３０Ａａの第１内壁面３０ａａに、径方向に離間して、２列に配列されている。突起６０の軸方向長さは、第１ロータコア２２Ａａの軸方向長さより短い。そして、突起６０の軸方向の両端は、第１ロータコアＡａの軸方向の両端より軸方向内方に位置している。２つの第１磁石収納穴３０Ａａは、第２内壁面３０ｂａ同士が相対し、かつ間隔が外径側に漸次広くなる、シャフト２１の軸心を含む平面に関して面対称のＶ字形に配置されている。このようにＶ字形に配置された第１磁石収納穴３０Ａａの対が、一定のピッチで周方向に、ロータ２０Ａの極数分配置されている。

　第１内径側フラックスバリア３１ａが、第１磁石収納穴３０Ａａの第２内壁面３０ｂａの長さ方向の内径側に連なって、第１ロータコア２２Ａａを軸方向に貫通するように形成されている。そして、第１内径側磁石保持部３２ａが、第１磁石収納穴３０Ａａの第１内壁面３０ａａの内径側端部に第２内壁面３０ｂａ側に突出するように形成されている。

　第１外径側フラックスバリア３３ａが、第１磁石収納穴３０Ａａの第１内壁面３０ａａの長さ方向の外径側に連なって、第１ロータコア２２Ａａを軸方向に貫通するように形成されている。そして、第１外径側磁石保持部３４ａが、第１磁石収納穴３０Ａａの第２内壁面３０ｂａの外径側端部に第１内壁面３０ａａ側に突出するように形成されている。

　第１ロータコア冷却穴３５ａが、第１磁石収納穴３０Ａａの第１内壁面３０ａａの内径側端部およびその近傍を、第２内壁面３０ｂａから離反する方向に突出させて形成されている。

　第２磁石収納穴３０Ａｂは、図１１に示されるように、相対して平行な第１内壁面３０ａｂと第２内壁面３０ｂｂとを有し、穴方向を軸方向として、第２ロータコア２２Ａｂを軸方向に貫通するように形成されている。２つの第２磁石収納穴３０Ａｂは、第２内壁面３０ｂｂ同士が相対し、かつ間隔が外径側に漸次広くなる、シャフト２１の軸心を含む平面に関して面対称のＶ字形に配置されている。このようにＶ字形に配置された第２磁石収納穴３０Ａｂの対が、一定のピッチで周方向に、ロータ２０の極数分配置されている。

　第１内径側フラックスバリア３１ａが、第２磁石収納穴３０Ａｂの第２内壁面３０ｂｂの長さ方向の内径側に連なって、第２ロータコア２２Ａｂを軸方向に貫通するように形成されている。そして、第２内径側磁石保持部３２ｂが、第２磁石収納穴３０Ａｂの第１内壁面３０ａｂの内径側端部に第２内壁面３０ｂｂ側に突出するように形成されている。

　第２外径側フラックスバリア３３ｂが、第２磁石収納穴３０Ａｂの第１内壁面３０ａａの長さ方向の外径側に連なって、第２ロータコア２２Ａｂを軸方向に貫通するように形成されている。そして、第２外径側磁石保持部３４ｂが、第２磁石収納穴３０Ａｂの第２内壁面３０ｂｂの外径側端部に第１内壁面３０ａｂ側に突出するように形成されている。

　第２ロータコア冷却穴３５ｂが、第２磁石収納穴３０Ａｂの第１内壁面３０ａｂの内径側端部およびその近傍を、第２内壁面３０ｂｂから離反する方向に突出させて形成されている。

　ここで、第１ロータコア２２Ａａは、突起６０が形成されている点を除いて、第２ロータコア２２Ａｂと同形状に構成されている。ロータコア２２Ａにおいては、第１磁石収納穴３０Ａａと第２磁石収納穴３０Ａｂとが軸方向に連なって、磁石収納穴を構成している。第１内径側フラックスバリア３１ａと第２内径側フラックスバリア３１ｂとが軸方向に連なって、内径側フラックスバリアを構成している。第１内径側磁石保持部３２ａと第２内径側磁石保持部３２ｂとが軸方向に連なって、内径側磁石保持部を構成している。第１外径側フラックスバリア３３ａと第２外径側フラックスバリア３３ｂとが軸方向に連なって、外径側フラックスバリア３３を構成している。第１外径側磁石保持部３４ａと第２外径側磁石保持部３４ｂとが軸方向に連なって、外径側磁石保持部を構成している。第１ロータコア冷却穴３５ａと第２ロータコア冷却穴３５ｂとが軸方向に連なって、ロータコア冷却穴３５を構成している。

　永久磁石２３は、ロータコア２２Ａの軸方向長さを有する直方体に作製されている。永久磁石２３は、第１外壁面２３ａを第１内壁面３０ａａ，３０ａｂに相対させ、第３外壁面２３ｃを外径側に向けて、磁石収納穴の対に収納される。各永久磁石２３は、第３外壁面２３ｃおよび第４外壁面２３ｄが、第１および第２外径側磁石保持部３４ａ，３４ｂおよび第１および第２内径側磁石保持部３２ａ，３２ｂに接して、第２内壁面３０ｂａ，３０ｂｂの長さ方向の移動を規制された状態で、第２外壁面２３ｂを第２内壁面３０ｂａに突起６０により固定されている。磁石収納穴の第１内壁面３０ａａ，３０ａｂと永久磁石２３の第１外壁面２３ａとの間には、第１隙間４４が形成されている。外径側フラックスバリア３３とロータコア冷却穴３５とが、第１隙間４４により連通されている。
　なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。

　このように構成された回転電機１０３における永久磁石２３の冷却方法について図９から図１１を参照しつつ説明する。

　冷却油９が、圧力源である外部のポンプ７により冷媒供給口４１から第１シャフト冷媒路３６に圧送され、第２シャフト冷媒路３７から連通路３８に流入する。連通路３８に流入した冷却油９の一部は、内径側フラックスバリアに流入し、永久磁石２３の第４外壁面２３ｄに沿って軸方向に流れ、排出路３９を通って径方向外方に排出される。

　連通路３８に流入した冷却油９の残部は、ロータコア冷却穴３５に流入し、ロータコア冷却穴３５内を軸方向に流れる。ロータコア冷却穴３５の負荷側の開口は、塞がれているので、ロータコア冷却穴３５内を軸方向に流れる冷却油９は、ポンプ７の圧送力とロータ２０Ａの回転に起因する遠心力とにより、第１磁石収納穴３０Ａａおよび第２磁石収納穴３０Ａｂの第１隙間４４に流入する。

　第２磁石収納穴３０Ａｂの第１隙間４４に流入した冷却油９は、永久磁石２３の第１外壁面２３ａに沿って流れて、外径側フラックスバリア３３に流入する。外径側フラックスバリア３３内に流入した冷却油９は、永久磁石２３の第３外壁面２３ｃに沿って軸方向に流れ、排出路３９を通って径方向外方に排出される。一方、第１磁石収納穴３０Ａａの第１隙間４４に流入した冷却油９は、突起６０に沿って軸方向に流れ、第２磁石収納穴３０Ａｂの第１隙間４４に流入して永久磁石２３の第１外壁面２３ａに沿って流れる冷却油９に合流する。

　なお、第１および第２内径側フラックスバリア３１ａ，３２ｂを流通して排出路３９に至る経路と、ロータコア冷却穴３５、第１隙間４４、および外径側フラックスバリア３３を流通して排出路３９に至る経路とは、互いに独立している。

　したがって、実施の形態６においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
　実施の形態６によれば、永久磁石２３の第２外壁面２３ｂが突起６０により第２内壁面３０ｂａに固定されて、永久磁石２３が磁石収納穴内に保持されている。そこで、永久磁石２３を固定するための接着剤４３が不要となり、コストを低減することができる。

　なお、上記実施の形態６では、第１ロータコア２２Ａａの軸方向長さで軸方向に延びる突起６０が、第１内壁面３０ａａに径方向に２列に配列されているが、突起は、永久磁石２３の第２外壁面２３ｂを第２内壁面３０ｂａに固定できる高さを有していればよく、例えば、複数の島状の突起を第１内壁面３０ａａに分散配置してもよい。

　実施の形態７．
　図１２は、この発明の実施の形態７に係る回転電機を示す縦断面図、図１３は、この発明の実施の形態７に係る回転電機におけるロータコアを構成する第１ロータコアの磁石収納穴周り示す要部横断面図、図１４は、この発明の実施の形態７に係る回転電機におけるロータコアを構成する第２ロータコアの磁石収納穴周り示す要部横断面図、図１５は、この発明の実施の形態７に係る回転電機におけるロータコアを構成する第３ロータコアの磁石収納穴周り示す要部横断面図である。なお、図１２中の矢印は、冷媒の流れを示している。図１３から図１５は、１磁極分のみを示している。図１３から図１５では、説明の便宜上、一方の永久磁石が省略されている。

　図１２において、ロータコア２２Ｂは、第１ロータコア２２Ｂａと、第２ロータコア２２Ｂｂと、第３ロータコア２２Ｂｃと、を備え、第１ロータコア２２Ｂａと第２ロータコア２２Ｂｂと第３ロータコア２２Ｂｃとを軸方向に互いに接して配列して構成されている。第１ロータコア２２Ｂａ、第２ロータコア２２Ｂｂおよび第３ロータコア２２Ｂｃは、それぞれ、電磁鋼板から打ち抜かれた磁性薄板を積層して構成されている。すなわち、ロータコア２２Ｂは、３種類の磁性薄板を軸方向に積層して構成されている。

　第１磁石収納穴３０Ｂａは、図１３に示されるように、相対して平行な第１内壁面３０ａａと第２内壁面３０ｂａとを有し、穴方向を軸方向として、第１ロータコア２２Ｂａを軸方向に貫通するように形成されている。軸方向に延びる突起６０が、第１磁石収納穴３０Ｂａの第１内壁面３０ａａの長さ方向の中央に配置されている。突起６０の軸方向長さは、第１ロータコア２２Ｂａの軸方向長さと同じ長さである。２つの第１磁石収納穴３０Ｂａは、第２内壁面３０ｂａ同士が相対し、かつ間隔が外径側に漸次広くなる、シャフト２１の軸心を含む平面に関して面対称のＶ字形に配置されている。このようにＶ字形に配置された第１磁石収納穴３０Ｂａの対が、一定のピッチで周方向に、ロータ２０Ｂの極数分配置されている。

　第１内径側フラックスバリア３１ａが、第１磁石収納穴３０Ｂａの第２内壁面３０ｂａの長さ方向の内径側に連なって、第１ロータコア２２Ｂａを軸方向に貫通するように形成されている。そして、第１内径側磁石保持部３２ａが、第１磁石収納穴３０Ｂａの第１内壁面３０ａａの内径側端部に第２内壁面３０ｂａ側に突出するように形成されている。

　第１外径側フラックスバリア３３ａが、第１磁石収納穴３０Ｂａの第１内壁面３０ａａの長さ方向の外径側に連なって、第１ロータコア２２Ｂａを軸方向に貫通するように形成されている。そして、第１外径側磁石保持部３４ａが、第１磁石収納穴３０Ｂａの第２内壁面３０ｂａの外径側端部に第１内壁面３０ａａ側に突出するように形成されている。

　第１ロータコア冷却穴３５ａが、第１磁石収納穴３０Ｂａの第１内壁面３０ａａの内径側端部およびその近傍を、第２内壁面３０ｂａから離反する方向に突出させて形成されている。

　第２磁石収納穴３０Ｂｂは、図１４に示されるように、相対して平行な第１内壁面３０ａｂと第２内壁面３０ｂｂとを有し、穴方向を軸方向として、第２ロータコア２２Ｂｂを軸方向に貫通するように形成されている。軸方向に延びる突起６０が、第２磁石収納穴３０Ｂｂの第１内壁面３０ａｂの長さ方向の中央、内径側および外径側の３箇所に配置されている。突起６０の軸方向長さは、第２ロータコア２２Ｂｂの軸方向長さと同じ長さである。２つの第２磁石収納穴３０Ｂｂが、第１磁石収納穴３０Ｂａと同様に、シャフト２１の軸心を含む平面に関して面対称のＶ字形に配置されている。このようにＶ字形に配置された第２磁石収納穴３０Ｂｂの対が、一定のピッチで周方向に、ロータ２０Ｂの極数分配置されている。

　なお、第２内径側フラックスバリア３１ｂ、第２内径側磁石保持部３２ｂ、第２外径側フラックスバリア３３ｂ、第２外径側磁石保持部３４ｂおよび第２ロータコア冷却穴３５ｂは、第１ロータコア２２Ｂａに形成された第１内径側フラックスバリア３１ａ、第１内径側磁石保持部３２ａ、第１外径側フラックスバリア３３ａ、第１外径側磁石保持部３４ａおよび第１ロータコア冷却穴３５ａと同様に、第２ロータコア２２Ｂｂに形成されている。

　第３磁石収納穴３０Ｂｃは、図１５に示されるように、相対して平行な第１内壁面３０ａｃと第２内壁面３０ｂｃとを有し、穴方向を軸方向として、第３ロータコア２２Ｂｃを軸方向に貫通するように形成されている。軸方向に延びる突起６０が、第３磁石収納穴３０Ｂｃの第１内壁面３０ａｃの長さ方向の内径側と外径側との２箇所に配置されている。突起６０の軸方向長さは、第３ロータコア２２Ｂｃの軸方向長さと同じ長さである。２つの第３磁石収納穴３０Ｂｃが、第１磁石収納穴３０Ｂａと同様に、シャフト２１の軸心を含む平面に関して面対称のＶ字形に配置されている。このようにＶ字形に配置された第３磁石収納穴３０Ｂｃの対が、一定のピッチで周方向に、ロータ２０Ｃの極数分配置されている。

　なお、第３内径側フラックスバリア３１ｃ、第３内径側磁石保持部３２ｃ、第３外径側フラックスバリア３３ｃ、第３外径側磁石保持部３４ｃおよび第３ロータコア冷却穴３５ｃは、第１ロータコア２２Ｂａに形成された第１内径側フラックスバリア３１ａ、第１内径側磁石保持部３２ａ、第１外径側フラックスバリア３３ａ、第１外径側磁石保持部３４ａおよび第１ロータコア冷却穴３５ａと同様に、第３ロータコア２２Ｂｃに形成されている。

　ここで、第１ロータコア２２Ｂａ、第２ロータコア２２Ｂｂおよび第３ロータコア２２Ｂｃは、突起６０の個数、配置が異なる点を除いて、同形状に構成されている。ロータコア２２Ｂにおいては、第１磁石収納穴３０Ｂａ、第２磁石収納穴３０Ｂｂおよび第３磁石収納穴３０Ｂｃが軸方向に連なって、磁石収納穴を構成している。第１内径側フラックスバリア３１ａ、第２内径側フラックスバリア３１ｂおよび第３内径側フラックスバリア３１ｃが軸方向に連なって、内径側フラックスバリアを構成している。第１内径側磁石保持部３２ａ、第２内径側磁石保持部３２ｂおよび第３内径側磁石保持部３２ｃが軸方向に連なって、内径側磁石保持部を構成している。第１外径側フラックスバリア３３ａ、第２外径側フラックスバリア３３ｂおよび第３外径側フラックスバリア３３ｃが軸方向に連なって、外径側フラックスバリア３３を構成している。第１外径側磁石保持部３４ａ、第２外径側磁石保持部３４ｂおよび第３外径側磁石保持部３４ｃが軸方向に連なって、外径側磁石保持部を構成している。第１ロータコア冷却穴３５ａ、第２ロータコア冷却穴３５ｂおよび第３ロータコア冷却穴３５ｃが軸方向に連なって、ロータコア冷却穴３５を構成している。

　永久磁石２３は、ロータコア２２Ｂの軸方向長さを有する直方体に作製されている。永久磁石２３は、第１外壁面２３ａを第１内壁面３０ａａ，３０ａｂ，３０ａｃに相対させ、第３外壁面２３ｃを外径側に向けて、磁石収納穴の対に収納される。各永久磁石２３は、第３外壁面２３ｃおよび第４外壁面２３ｄが第１から第３外径側磁石保持部３４ａ，３４ｂ，３４ｃおよび第１から第３内径側磁石保持部３２ａ，３２ｂ、３２ｃに接して、第２内壁面３０ｂａ，３０ｂｂ，３０ｂｃの長さ方向の移動を規制された状態で、第２外壁面２３ｂを第２内壁面３０ｂａ，３０ｂｂ，３９ｂｃに突起６０により固定されている。磁石収納穴の第１内壁面３０ａａ，３０ａｂ，３０ａｃと永久磁石２３の第１外壁面２３ａとの間には、第１隙間４４が形成されている。外径側フラックスバリア３３とロータコア冷却穴３５とが、第１隙間４４により連通されている。
　なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。

　連通路３８に流入した冷却油９の残部は、ロータコア冷却穴３５に流入し、ロータコア冷却穴３５内を軸方向に流れる。ロータコア冷却穴３５の負荷側の開口は塞がれているので、ロータコア冷却穴３５内を軸方向に流れる冷却油９は、ポンプ７の圧送力とロータ２０Ｂの回転に起因する遠心力とにより、第１磁石収納穴３０Ｂａ、第２磁石収納穴３０Ｂｂおよび第３磁石収納穴３０Ｂｃの第１隙間４４に流入する。

　第１磁石収納穴３０Ｂａの第１隙間に流入した冷却油９は、突起６０に沿って反負荷側に流れ、第２磁石収納穴３０Ｂｂの内径側と中央の突起６０間の第１隙間４４に流入する。第２磁石収納穴３０Ｂｂの第１隙間４４に流入した冷却油９は、第３磁石収納穴３０Ｂｃの２本の突起６０間の第１隙間４４に流入する。第３磁石収納穴３０Ｂｃの２本の突起６０間の第１隙間４４に流入した冷却油９は、折り返されて、負荷側に流れ、第２磁石収納穴３０Ｂｂの中央と外径側の突起６０間の第１隙間４４に流入する。第２磁石収納穴３０Ｂｂの第１隙間４４に流入した冷却油９は、第１磁石収納穴３０Ｂａの突起６０の外径側の第１隙間４４に流入する。このように、冷却油９は、図１２に矢印で示されるように、永久磁石２３の第１外壁面２３ａに沿って、負荷側方向の流れと反負荷側方向の流れとを交互に繰り返して流れて、外径側フラックスバリア３３に流入する。外径側フラックスバリア３３内に流入した冷却油９は、永久磁石２３の第３外壁面２３ｃに沿って軸方向に流れ、排出路３９を通って径方向外方に排出される。一方、第２磁石収納穴３０Ｂｂと第３磁石収納穴３０Ｂｃの第１隙間４４に流入した冷却油９は、永久磁石２３の第１外壁面２３ａに沿って軸方向に流れて、第１磁石収納穴３０Ｂａの第１隙間４４に流入した冷却油９と合流する。

　なお、第１から第３内径側フラックスバリア３１ａ，３１ｂ，３１ｃを流通して排出路３９に至る経路と、ロータコア冷却穴３５、第１隙間４４、および外径側フラックスバリア３３を流通して排出路３９に至る経路とは、互いに独立している。

　したがって、実施の形態７においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
　実施の形態７によれば、永久磁石２３の第２外壁面２３ｂが突起６０により第２内壁面３０ｂａ，３０ｂｂ，３０ｂｃに固定されて、永久磁石２３が磁石収納穴内に保持されている。そこで、永久磁石２３を固定するための接着剤が不要となり、コストを低減することができる。

　実施の形態７によれば、第１から第３磁石収納穴３０Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃの第１内壁面３０ａａ，３０ａｂ，３０ａｃに形成された突起６０により、負荷側に流れる流路と反負荷側に流れる流路とが第１内壁面３０ａａ，３０ａｂ，３０ａｃの長さ方向に交互に繰り返される蛇行した冷媒流路が構成されている。これにより、永久磁石２３の第１外壁面２３ａに沿って流れる冷却油９の流路長さが長くなり、永久磁石２３での発熱を効果的に放熱することができる。

　なお、上記実施の形態６，７では、ロータコアを軸方向に５分割あるいは３分割しているが、ロータコアの分割数は、これに限定されない。
　また、上記実施の形態６，７では、実施の形態１におけるロータコアを軸方向に５分割あるいは３分割しているが、実施の形態２－５におけるロータコアを軸方向に５分割あるいは３分割してもよい。

　実施の形態８．
　図１６は、この発明の実施の形態８に係る回転電機を示す縦断面図である。なお、図１６中矢印は、冷却油の流れを示している。

　図１６において、永久磁石２３Ａは、６つの磁石ブロック５０を軸方向に互いに接して配列して、ロータコア２２の軸方向長さを有する直方体に構成されている。６つの磁石ブロック５０は、反負荷側に寄せて、反負荷側端板２５に接するように、磁石収納穴３０内に配置される。
　なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。

　例えば、反負荷側端板２５と永久磁石２Ａとの間に隙間が形成されていると、ポンプ７の圧送力とロータ２０Ｃの回転に起因する遠心力とにより、冷却油９が、負荷側端板２４と永久磁石２Ａとの間に隙間に流入する。このように冷却油９が、負荷側端板２４と永久磁石２Ａとの間に隙間に流入するので、永久磁石２３Ａの第１外壁面２３ａに沿って流れる冷却油９の流量が少なくなる。

　このように構成された回転電機１０５では、６つの磁石ブロック５０が、反負荷側に寄せて、反負荷側端板２５に接するように、磁石収納穴３０内に配置される。そこで、永久磁石２３Ａが、寸法公差の範囲内で、ロータコア２２の軸方向長さより短く作製された場合にも、永久磁石２３Ａは、反負荷側端板２５に接している。これにより、負荷側端板２４と永久磁石２３Ａとの間には、隙間が形成されるが、反負荷側端板２５と永久磁石２３Ａとの間には、隙間が形成されない。したがって、ロータコア冷却穴３５内を軸方向に流れる冷却油９は、ポンプ７の圧送力とロータ２０Ｃの回転に起因する遠心力とにより、第１隙間４４に流入する。これにより、永久磁石２３Ａの第１外壁面２３ａに沿って流れる冷却油９の流量が確保され、永久磁石２３Ａの冷却性の低下が抑制される。永久磁石２３Ａが軸方向に分割されているので、永久磁石２３Ａの渦電流損失を低減できる。

　なお、上記実施の形態８では、　実施の形態１における回転電機において、永久磁石を軸方向に複数の磁石ブロックに分割しているが、実施の形態２－７における回転電機において、永久磁石を軸方向に複数の磁石ブロックに分割してもよい。
　また、上記各実施の形態では、積層鉄心で構成されたロータコアについて説明しているが、ロータコアは塊状鉄心で構成されてもよい。
　また、上記実施の形態６，７では、ロータコアが軸方向に複数分割されているが、分割された複数のロータコアは、全てを積層鉄心又は塊状鉄心で構成してもよく、分割された複数のロータコアは、積層鉄心と塊状鉄心とを混在させてもよい。

　７　ポンプ（圧力源）、９　冷却油（冷媒）、１０　ステータ、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ　ロータ、２１　シャフト、２２，２２Ａ，２２Ｂ　ロータコア、２３，２３Ａ　永久磁石、２３ａ　第１外壁面、２３ｂ　第２外壁面、２３ｃ　第３外壁面、２３ｄ　第４外壁面、２４，２４Ａ，２４Ｂ　負荷側端板、２５，２５Ａ，２５Ｂ　反負荷側端板、３０　磁石収納穴、３０ａ　第１内壁面、３０ｂ　第２内壁面、３１，３１Ａ　内径側フラックスバリア、３１Ｂ　内径側フラックスバリア（第１ロータコア冷却穴）、３２　内径側磁石保持部、３３　外径側フラックスバリア（外径側冷媒流路）、３４　外径側磁石保持部、３５、３５Ａ　ロータコア冷却穴、３６　第１シャフト冷媒路（冷媒供給路）、３７　第２シャフト冷媒路（冷媒供給路）、３８　連通路、３９　排出路、５０　磁石ブロック。

Claims

　シャフトに固着され、軸方向に貫通する磁石収納穴が周方向に複数形成されたロータコア、上記ロータコアの軸方向の両端面に接する状態で上記シャフトに取り付けられた第１端板および第２端板、および上記磁石収納穴のそれぞれに収納された永久磁石を有するロータと、
　上記ロータの外周側に、上記ロータと同軸に配置されたステータと、を備える回転電機において、
　上記磁石収納穴は、相対する互いに平行な第１内壁面と第２内壁面とを有し、上記第１内壁面の軸方向と直交する長さ方向が、半径方向に対して周方向に傾斜しており、
　上記永久磁石は、断面矩形に作製され、断面矩形の一対の長辺により構成される第１外壁面および第２外壁面と、断面矩形の一対の短辺により構成される第３外壁面および第４外壁面と、を有し、上記第１外壁面と上記第１内壁面との間に第１隙間を確保して、かつ上記第３外壁面を径方向外方に向けて、上記磁石収納穴に収納されており、
　ロータコア冷却穴が、上記第１内壁面の上記長さ方向の中央部より内径側の位置で上記第１隙間に連結された状態で、軸方向に貫通するように上記ロータコアに形成され、
　外径側冷媒流路が、上記第１隙間の外径側端部に連結された状態で、上記永久磁石の上記第３外壁面に沿って軸方向に貫通するように上記ロータコアに形成され、
　連通路が、上記第１端板の内端面から上記ロータコア冷却穴に至るように上記第１端板に形成され、
　排出路が、上記外径側冷媒流路と外部とを連通するように上記第２端板に形成され、
　上記シャフトには、圧力源から冷媒を上記連通路に供給する冷媒供給路が形成されている回転電機。
　上記ロータコア冷却穴が、上記第１隙間の内径側端部に連結されている請求項１記載の回転電機。
　上記永久磁石の上記第２外壁面が、上記磁石収納穴の上記第２内壁面に固定されている請求項１又は請求項２記載の回転電機。
　上記外径側冷媒流路は、上記磁石収納穴の上記第１内壁面の上記長さ方向の外径側に連なって、上記ロータコアを軸方向に貫通するように形成された外径側フラックスバリアである請求項３記載の回転電機。
　外径側磁石保持部が、上記第２内壁面の外径側端部から突出し、上記永久磁石の上記第３外壁面の上記第２外壁面側の端部に接している請求項４記載の回転電機。
　上記ロータコア冷却穴は、上記磁石収納穴の上記第１内壁面の上記長さ方向の外径側に連なって、上記ロータコアを軸方向に貫通するように形成された内径側フラックスバリアである請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の回転電機。
　内径側フラックスバリアが、上記磁石収納穴の上記第２内壁面の上記長さ方向の内径側に連なって、上記ロータコアを軸方向に貫通するように形成され、
　内径側磁石保持部が、上記第１内壁面の内径側端部から突出し、上記永久磁石の上記第４外壁面の上記第１外壁面側の端部に接しており、
　上記内径側フラックスバリアが、上記連通路と上記排出路とに連結されている請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の回転電機。
　上記永久磁石は、上記第１端板に接している請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の回転電機。
　上記永久磁石は、軸方向の両端部が、上記第１端板と上記第２端板とに保持されて、上記磁石収納穴に収納されている請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の回転電機。
　上記永久磁石は、磁石ブロックを互いに接して軸方向に配列して構成され、上記第１端板と接し、かつ上記第２端板と離間している請求項８又は請求項９記載の回転電機。
　上記第１内壁面の上記長さ方向が、半径方向に対して周方向の逆側に傾斜して、周方向の距離が径方向外方に向かって漸次広くなるＶ字形に配置された上記磁石収納穴の対が、周方向に等角ピッチで配列されており、
　１極が、上記磁石収納穴の対に収納された上記永久磁石により構成されている請求項１から請求項１０のいずれか1項に記載の回転電機。
　上記ロータコアは、１種類の磁性薄板を軸方向に積層して構成されている請求項１から請求項１１のいずれか1項に記載の回転電機。
　上記第１内壁面には、上記永久磁石に接する突起が形成されている請求項１から請求項１１のいずれか1項に記載の回転電機。
　上記ロータコアは、複数種類の磁性薄板を軸方向に積層して構成されている請求項１３記載の回転電機。