WO2023136117A1

WO2023136117A1 - 回転電機

Info

Publication number: WO2023136117A1
Application number: PCT/JP2022/047952
Authority: WO
Inventors: 健二福井; 隆之鬼橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2022-01-11
Filing date: 2022-12-26
Publication date: 2023-07-20
Anticipated expiration: 2024-07-11

Abstract

回転電機（１００）は、シャフト（１１）と同軸に回転する遠心ファン（１５）とを備えるロータ（１０）と、ステータコア（２１）と、ステータコア（２１）に巻き回されたコイル（２２）とを備えたステータ（２０）と、ステータ（２０）が内側に固着されたハウジング（３）からなる回転電機であって、ハウジング（３）は、遠心ファン（１５）がない他方の端板（１４）よりも軸方向（Ｚ）の外側に、吸入口（３１ＩＮ）を備え、ハウジング（３）は、遠心ファン（１５）に対して径方向（Ｘ）に対向する排出口（３１ＯＵＴ）を備え、遠心ファン（１５）は、軸方向（Ｚ）の内側にシュラウド（１５Ａ）を備え、シュラウド（１５Ａ）の内径は、ロータ（１０）の外径よりも大きい。

Description

回転電機

　本願は、回転電機に関するものである。

　回転電機の小型化による材料費削減のため、回転電機の質量あたりの出力密度をより高めることが求められている。また、回転電機自体が移動体に用いられるようになり、更なる高効率化が求められている。出力密度を高めるための課題の一つは、回転電機の発熱である。回転電機の冷却に関して、水冷式では回転電機の質量・体格が大きくなり、適用範囲が限定される。そのため風冷式を採用することが多い。ロータがステータに対して回転するとき、ファンが、空気または別の流体を流体回路を通して循環させて、ロータを冷却する風冷式の回転電機として、例えば特許文献１に開示される回転電機が提案されている。

特表２０２１－５０３２６８号公報

　しかしながら、さらなる回転電機の効率向上には、冷却能力を更に上げる必要がある。

　本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、冷却能力が高く、高効率な回転電機を提供することを目的とする。

　本願に開示される回転電機は、
シャフトと、前記シャフトに固着されたロータコアと、前記ロータコアの軸方向に延在し、周方向に等間隔に設けられたマグネットと、前記ロータコアの軸方向の両外側に設けられ、前記マグネットを固定する端板と、一方の前記端板の軸方向の外側に設けられ、前記シャフトと同軸に回転する遠心ファンとを備えるロータと、
ステータコアと、前記ステータコアに巻き回されたコイルとを備えたステータと、前記ステータが内側に固着されたハウジングからなる回転電機であって、
前記ハウジングは、前記遠心ファンがない他方の前記端板よりも軸方向の外側に、外部から冷媒を前記ハウジング内に導入する吸入口を備え、
前記ハウジングは、前記遠心ファンに対して径方向に対向し、前記冷媒を前記ハウジング外に排出する排出口を備え、
前記遠心ファンは、軸方向の内側にシュラウドを備え、
前記シュラウドの内径は、前記ロータの外径よりも大きいものである。

　本願に開示される回転電機によれば、冷却能力が高く、高効率な回転電機を提供できる。

実施の形態１による回転電機の構成を示す断面図である。実施の形態１によるロータを軸方向から見た平面図である。実施の形態１による遠心ファンの構成を示す斜視図である。実施の形態１によるシュラウド付きの遠心ファンの構成を示す斜視図である。実施の形態２による回転電機の構成を示す断面図である。実施の形態３による回転電機の構成を示す断面図である。実施の形態４による端板の構成を示す斜視図である。実施の形態５によるロータを軸方向から見た平面図である。実施の形態６による回転電機の構成を示す断面図である。実施の形態７による回転電機の構成を示す断面図である。実施の形態８による回転電機の構成を示す断面図である。実施の形態４による回転電機の構成を示す断面図である。実施の形態９による回転電機の構成を示す要部断面図である。

実施の形態１．
　本明細書において、特に断り無く「軸方向」、「周方向」、「径方向」、「内周側」、「外周側」、「内周面」、「外周面」、というときは、それぞれ、言及するステータ又はロータの「軸方向」、「周方向」、「径方向」、「内周側」、「外周側」、「内周面」、「外周面」をいうものとする。また、シャフトについて「軸方向の外側」、「軸方向の内側」というときは、シャフトの中心点が含まれる側を「内側」、その反対を「外側」とする。

　図１は、実施の形態１による回転電機１００の構成を示す断面図である。
　図２は、ロータ１０を軸方向Ｚから見た平面図である。
回転電機１００は、ステータ２０と、ステータ２０の内周面に、ギャップ４を介して外周面を対向させて回転可能に支持されたロータ１０と、ハウジング３とから構成される。

　ロータ１０は、シャフト１１と、ロータコア１２と、マグネット１３と、端板１４と、遠心ファン１５とから構成される。

　シャフト１１には、電磁鋼板を軸方向Ｚに積層したロータコア１２が固着され、ロータコア１２の軸方向Ｚの両端に、ロータコア１２の固定、マグネット１３の固定、およびロータ１０のバランス調整のための端板１４が設けられている。

　更に、それぞれの端板１４の軸方向Ｚの外側には、ベアリング１６が設けられている。一方の端板１４とベアリング１６の間には遠心ファン１５が設けられ、遠心ファン１５は、シャフト１１の軸方向Ｚに垂直となる面上に配置されている。遠心ファン１５は、シャフト１１と同軸に回転する。ベアリング１６の非回転部（図１のベアリング１６の外輪）は、ハウジング３に固定されている。なお、ロータコア１２は電磁鋼板を積層したものでなく、圧粉鉄心でもよい。

　図１に示すように、ロータ１０の外径をＲｒｃとする。回転電機１００は、ロータコア１２に、軸方向Ｚに延在し、周方向Ｙに等間隔に４つ設けられたスロットＳに、マグネット１３が、軸方向Ｚに挿入されたＩＰＭ回転電機（ＩＰＭ：Ｉｎｔｅｒｉｏｒ　Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ　Ｍａｇｎｅｔ）である。

　なお、図２では、４極のロータ１０を示しているが、６極、８極など、何極であってもよい。マグネット１３の周方向Ｙの両側には、フラックスの短絡を防止するためのフラックスバリア１７（軸方向Ｚに貫通する空洞）が設けられている。

　図３は、遠心ファン１５の構成を示す斜視図である。なお、図３では、羽根１５Ｗの枚数は６枚であるが、羽根１５Ｗの枚数は、６枚でなくてもよく、必要となる冷却能力、回転数によって羽根１５Ｗの枚数を変更するとよい。

　また、図３では、羽根１５Ｗは、シャフト１５Ｓから放射状に径方向Ｘの外側に延びる羽根としているが、放射状に限るものではなく、例えばインボリュート曲線を描く形状の羽根であってもよい。図３のように遠心ファン１５の外径をＲｆｏ、羽根１５Ｗの根元部分であるシャフト１５Ｓの外径をＲｆｓとする。

　図４は、シュラウド付きの遠心ファン１５の構成を示す斜視図である。シュラウド１５Ａは、遠心ファン１５の軸方向Ｚの内側に取り付けられている。また、シュラウド１５Ａは、コイル２２と軸方向Ｚに向かい合う中空の円板形状である。シュラウド１５Ａは、軸方向Ｚから遠心ファン１５に流入する冷媒の流路を制限するとともに、冷媒の吹き戻しを制限する。シュラウド１５Ａの外径は、遠心ファン１５の外径と同じＲｆｏである。図４に示すように、シュラウド１５Ａの内径をＲｆｓｉとする。

　ロータ１０の外周面とステータ２０の内周面との間のギャップ４から流れてきた冷媒（空気）は、流路の断面積の変化によって渦を発生させる。しかしながら、シュラウド１５Ａの内径Ｒｆｓｉを、図１に示すロータ１０の外径Ｒｒｃよりも大きくすることによって、シュラウド１５Ａの径方向Ｘの内側から遠心ファン１５に流れ込んだ冷媒の渦に関しては、シュラウド１５Ａが壁となって、上流側への吹き戻しを抑制できる。また、流路の断面積を小さくしない（圧損を発生させない）で、効率よく冷媒を回転電機１００の外部に流すことができ、回転電機１００の冷却効率を向上できる。

　図１に示すようにステータ２０は、ステータコア２１とステータコア２１に巻き回されたコイル２２とから構成される。ステータコア２１は、電磁鋼板を軸方向Ｚに積層して構成され、隣り合う積層間は、軸方向Ｚにカシメ、接着、溶接などによって固着される。そしてステータ２０のステータコア２１は、ハウジング３の内側に固着されている。ステータコア２１は、環状のコアバック部と、コアバック部から径方向Ｘの内側に突出する複数のティース部とを有する。

　ステータコア２１に巻き回されたコイル２２のコイルエンド部２２ｅの一端は、回転電機１００として組み立てた時に、ロータ１０の遠心ファン１５と、軸方向Ｚに向かい合う位置に配置される。ハウジング３には、外部からの冷媒の流路を確保するために、遠心ファン１５がある側には排出口３１ＯＵＴが、遠心ファン１５がない側（軸方向Ｚの反対側）には、吸入口３１ＩＮが設けられている。図１では、吸入口３１ＩＮは、端板１４よりも軸方向Ｚの外側に、径方向Ｘに開口するように設けられているが、ハウジング３の軸方向Ｚの端面に、軸方向Ｚに開口するように設けてもよい。排出口３１ＯＵＴにおける軸方向Ｚのステータコア側の一端は、軸方向Ｚにおいてシュラウド１５Ａよりもステータコア２１側にある。

　実施の形態１による回転電機１００によれば、ロータ１０が回転すると、ロータ１０の遠心ファン１５によって、回転電機１００の内部に負圧が形成され、冷媒が、図１の矢印Ｐに示す流路を流れる。すなわち、冷媒は、吸入口３１ＩＮ側から、排出口３１ＯＵＴに向かって軸方向Ｚに流れる。

　詳細には、冷媒は、ハウジング３の軸方向Ｚの一端側の吸入口３１ＩＮからハウジング３内に流れ込み、ロータ１０とステータ２０間のギャップ４を流れ、遠心ファン１５の中を通って遠心ファン１５に対して径方向Ｘに対向する排出口３１ＯＵＴからハウジング３の外部に排出される。この冷媒の流れによって、回転電機１００を冷却できる。

　また、シュラウドの内径Ｒｆｓｉをロータの外径Ｒｒｃよりも大きくすることによって、シュラウド１５Ａの径方向Ｘの内側から遠心ファン１５に流れ込んだ冷媒の渦に関しては、シュラウド１５Ａが壁となって、冷媒の上流側への吹き戻しを抑制できる。また、流路の断面積を小さくしない（圧損を発生させない）で、効率よく冷媒を回転電機１００の外部に排出することができ、回転電機１００の冷却効率を向上できる。

実施の形態２．
　以下、実施の形態２による回転電機を、図を用いて説明する。
図５は、実施の形態２による回転電機２００の構成を示す断面図である。
実施の形態１の回転電機１００と本実施の形態２の回転電機２００との構成の違いは、ロータ２１０の支持構成である。回転電機２００は、ロータ２１０とステータ２０とハウジング３とから構成される。

　ロータ２１０は、シャフト２１１と、ロータコア１２と、マグネット１３と、端板１４と、遠心ファン１５とから構成される。

　シャフト１１には、電磁鋼板を軸方向Ｚに積層したロータコア１２が固着され、ロータコア１２の軸方向両端に、ロータコア１２の固定、マグネット１３の固定、およびバランス調整のための端板１４が設けられている。

　更に、一方の端板１４の軸方向Ｚの外側には、ベアリング１６が設けられている。当該端板１４とベアリング１６との間（端板１４の軸方向Ｚの外側）には遠心ファン１５が設けられ、遠心ファン１５は、シャフト２１１の軸方向Ｚに垂直となる面上に配置されている。遠心ファン１５は、シャフト１１と同軸に回転する。ベアリング１６の非回転部（図５のベアリング１６の外輪）は、ハウジング２０３に固定されている。なお、ロータコア１２は電磁鋼板を積層したものでなく、圧粉鉄心でもよい。

　ロータ２１０の軸方向Ｚに垂直な断面は、実施の形態１の図２と同様である。
図５に示すように、ロータ１０の外径をＲｒｃとする。本実施の形態２では、ロータコア１２に、軸方向Ｚに延在し、周方向Ｙに等間隔に４つ設けられたスロットＳに、マグネット１３が、軸方向Ｚに挿入されたＩＰＭ回転電機（ＩＰＭ：Ｉｎｔｅｒｉｏｒ　Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ　Ｍａｇｎｅｔ）である。

　なお、本実施の形態でも４極のロータ１０を使用しているが、６極、８極など、何極であってもよい。マグネット１３の周方向Ｙの両側には、フラックスの短絡を防止するためのフラックスバリア１７が軸方向に設けられている。

　遠心ファン１５およびステータ２０の構成も実施の形態１と同様なので省略する。

　ハウジング２０３は、ハウジング本体３２とブラケット３３とから構成される。ハウジング本体３２には、冷媒の流路を確保するため、遠心ファン１５のある側には排出口３１ＯＵＴが、ない側（軸方向Ｚの反対側）には、吸入口２３１ＩＮが設けられている。図５では、排出口３１ＯＵＴは、軸方向Ｚに開口するように設けられているが、ハウジング本体３２の遠心ファン１５のない側の端部に、径方向Ｘに開口するように設けてもよい。また、ロータ２１０の回転部がむき出しになるが、ブラケット３３は、省略してもよい。

　実施の形態２による回転電機２００によれば、ロータ２１０が回転すると、ロータ２１０の遠心ファン１５によって、回転電機２００の内部に負圧が形成され、冷媒が、図５の矢印Ｐに示す流路を流れる。すなわち、冷媒は、吸入口２３１ＩＮ側から排出口３１ＯＵＴに向かって軸方向Ｚに流れる。

　詳細には、冷媒は、ハウジング２０３の軸方向Ｚの一端側に設けたブラケット３３の吸入口２３１ＩＮからハウジング２０３内に流れ、ロータ２１０とステータ２０間のギャップ４を流れ、遠心ファン１５の中を通って遠心ファン１５に対して径方向Ｘに対向する排出口３１ＯＵＴからハウジング２０３の外部に排出される。この冷媒の流れによって、回転電機２００を冷却することができる。

　また、上記実施の形態１と同様に、シュラウド１５Ａの内径Ｒｆｓｉをロータの外径Ｒｒｃよりも大きくすることによって、シュラウド１５Ａの径方向Ｘの内側から遠心ファン１５に流れ込んだ冷媒の渦に関しては、シュラウド１５Ａが壁となって、冷媒の上流側への吹き戻しを抑制できる。また、流路の断面積を小さくしない（圧損を発生させない）で、効率よく冷媒を回転電機１００の外部に流すことができ、回転電機１００の冷却効率を向上できる。

　また、実施の形態１と比べるとベアリング１６が片側にあるため、容易に回転電機２００を組み立てることができる。

実施の形態３．
　以下、実施の形態３による回転電機を、図を用いて、実施の形態１、２と異なる部分を中心に説明する。
図６は、実施の形態３による回転電機３００の構成を示す断面図である。
実施の形態２の回転電機２００と本実施の形態３の回転電機３００との構成の違いは、ロータの構成である。
実施の形態２のロータ２１０では、片持ちされたロータ２１０とベアリング１６の間に遠心ファン１５が配置されていたが、本実施の形態３では、ロータ３１０のシャフト３１１の、ベアリング１６に支持されていない側の端部に遠心ファン１５を備える。したがって、吸入口３３１ＩＮと排出口３３１ＯＵＴの位置も、実施の形態２の回転電機２００とは軸方向Ｚに反対になっている。

　実施の形態３による回転電機３００によれば、実施の形態１、２と同様の効果を奏する。また、実施の形態１と比べるとベアリング１６が片側のみにあるため、回転電機３００の組み立てが容易となる。

　さらに、ロータ３１０のロータコア１２と端板１４の径が、ベアリング１６の径以上であれば、ステータ２０をハウジング本体３２に固定した後で、ベアリング１６を固定したロータ１０をステータ２０内に挿入して回転電機３００を組み立てることができるので、回転電機３００の組み立て性を向上できる。

実施の形態４．
　以下、実施の形態４による回転電機を、図を用いて説明する。
本実施の形態による回転電機は、実施の形態１～３の回転電機１００～回転電機３００とは、ロータに使用する端板の構成が異なる。
図１２は、実施の形態４による回転電機４００の構成を示す断面図である。
図７は、端板４１４の斜視図である。図７の紙面下方が、ロータコア１２側となる。
端板４１４の下面には、軸方向Ｚに向かって周方向に等間隔に４つの切り欠き４１４ｋが設けられており、この切り欠き４１４ｋは、周方向に隣り合うフラックスバリア１７に連通し、更に、径方向Ｘに開口するように設けられている。

　実施の形態４による回転電機によれば、ロータが回転し、遠心ファン１５によって負圧が形成され、冷媒が、遠心ファン１５を配置していない側から、配置した側に軸方向Ｚに流れる際に、ロータとステータのギャップ４に加え、ロータ１０に設けられたフラックスバリア１７も、切り欠き４１４ｋを介して冷媒の流路とすることができる。これにより、ロータ１０の冷却性能を更に向上させることができる。切り欠き４１４ｋは軸方向に貫通していないため、フラックスバリア１７を流れた冷媒はロータ１０の径方向Ｘの外側にあるコイル２２のコイルエンド部２２ｅ側へ流れ、コイルエンド部２２ｅへの冷媒の流量を向上できる。コイルエンド部２２ｅへの冷媒の流量を向上させるため切り欠き４１４ｋの位置は、軸方向において、シュラウド１５Ａよりもロータ１０側（ステータコア側）とする。

実施の形態５．
　以下、実施の形態５による回転電機を、図を用いて説明する。
本実施の形態による回転電機は、実施の形態１～３の回転電機１００～回転電機３００とは、ロータに使用する端板の構成が異なる。
図８は、ロータ５１０を軸方向Ｚから見た平面図である。
図８に示すように、端板５１４は、ロータ５１０のロータコア１２のフラックスバリア１７を塞がない形状である。端板５１４の外径Ｌ１は、図８におけるシャフト１１の中心Ｏを中心として点対称に配置された２つのフラックスバリア１７間の長さＬ２よりも小さくする。かつ、端板５１４の外径Ｌ１は、シャフト１１の中心Ｏを中心として点対称に配置された２つのマグネット１３間の長さＷ１よりも大きくする。このとき、端板５１４は、マグネット１３の軸方向Ｚの端面の少なくとも一部を覆い、フラックスバリア１７の軸方向の開口部１７ＯＵＴは覆わない。これによって、端板５１４の磁石固定機能を阻害することなくフラックスバリア１７を冷媒流路として確保できる。

　実施の形態５による回転電機によれば、ロータ１０が回転し、遠心ファン１５によって負圧が形成され、冷媒が、遠心ファン１５を配置していない側から、配置した側に軸方向Ｚに流れる際に、ロータとステータのギャップ４に加え、ロータ１０に設けられたフラックスバリア１７も、流路とすることができる。これにより、ロータ１０の冷却性能を向上させることができる。

　また、上述の流路を設けながら、ロータ５１０を構成するロータコア１２の電磁鋼板およびマグネット１３を軸方向Ｚに固定することができる。また、実施の形態４で説明した端板４１４に比べ、端板５１４の加工が容易であり、製品の製造コストを低減できる。なお、端板５１４の形状は、円筒状に限らず、中空の多角柱、星形の押し出し形状であってもよい。

実施の形態６．
　以下、実施の形態６による回転電機を、図を用いて説明する。
図９は、実施の形態６による回転電機６００の構成を示す断面図である。
本実施の形態による回転電機は、実施の形態１～実施の形態５の回転電機とは、ロータ６１０に使用する端板の構成が異なる。
実施の形態６では、外周面に、軸方向Ｚの外側に向かって外径が次第に小さくなるテーパ部６１４Ｔを備える端板６１４を使用する。なお、図９では、端板６１４は、遠心ファン１５を取り付けた側の端板として使用する例を示しているが、両側に取り付けてもよい。また、テーパ部６１４Ｔを備える端板６１４の遠心ファン１５側の半径は、遠心ファン１５のシャフト１５Ｓの外径より小さくてもよい。双方を同じにした場合は、図９のように、端板のテーパ部６１４Ｔの軸方向外側の一端の外周面が、遠心ファン１５の羽根１５Ｗの根元部の外周面に連なるので望ましい。

　実施の形態６による回転電機６００によれば、端板６１４とステータ２０のコイルエンド部２２ｅとの間が広くなり、ギャップ４から流出する冷媒をスムーズに遠心ファン１５に導入できる。これにより、圧損を小さくできる。

　また、遠心ファン１５のシャフト１５Ｓの外径を、ロータコア１２の外径よりも小さくできるので、トレードオフの関係にある羽根１５Ｗは、実施の形態１～５に比べて径方向Ｘに大きくできる。これにより、遠心ファン１５の羽根１５Ｗを有効に用いることができる。よって回転電機６００内を軸方向Ｚに流れる冷媒の流量が大きくなり、回転電機６００の冷却性能を向上できる。

実施の形態７．
　以下、実施の形態７による回転電機を、図を用いて説明する。
本実施の形態による回転電機は、実施の形態１～実施の形態６の回転電機とは、遠心ファンと端板の構成が異なる。
図１０は、実施の形態７による回転電機７００の構成を示す断面図である。
図１０に示すように、本実施の形態では、遠心ファン７１５のシャフト７１５Ｓが、端板の機能を有する。

　実施の形態７による回転電機７００によれば、１つの部品で、これまで説明した端板１４～６１４と遠心ファン１５の機能とを１部品で果たすことができ、回転電機７００の部品点数を削減できる。

　また、端板と遠心ファンとを個別の部品としていた場合は、シャフト１１とロータコア１２とマグネット１３と端板１４とを組み上げた状態でロータ７１０のバランス修正を行い、更に遠心ファン１５を組み上げてからバランスを再修正する必要があるが、端板１４と遠心ファン１５とを一体成形させた場合は、シャフト１１とロータコア１２とマグネット１３と端板１４と遠心ファン７１５とを組み上げた状態での一度のバランス修正でバランス調整工程を終えることができる。

実施の形態８．
　以下、実施の形態８による回転電機を、図を用いて説明する。
本実施の形態による回転電機は、実施の形態１～実施の形態６の回転電機とは、ステータの構成が異なる。
図１１は、実施の形態８による回転電機８００の構成を示す断面図である。
図１１に示すように、ステータ８２０のコイル８２２のコイルエンド部８２２ｅは、樹脂剤のポッティング２３によって封止して固定されている。そして、封止されたコイルエンド部８２２ｅが、遠心ファン１５のシュラウドとしての機能を有する。なお、この時、シュラウドの機能を持たせたポッティング２３の内径は、ロータ１０のロータコア１２の外径よりも大きくなる。

　実施の形態８による回転電機８００によれば、ポッティング２３によってコイル８２２が覆われて固定されるため、コイル８２２の耐振動性を向上できる。また、ポッティング２３に遠心ファン１５のシュラウドの機能を持たせることができるので、遠心ファン１５のシュラウドを省くことができ、その分だけ、ロータ１０の慣性モーメントを小さくすることができる。また、遠心ファン１５の作製も容易となる。

実施の形態９．
　以下、実施の形態９による回転電機を、図を用いて説明する。
本実施の形態による回転電機は、実施の形態１～実施の形態７の回転電機とは、ステータの構成が異なる。
図１３は、実施の形態９による回転電機９００の構成を示す要部断面図である。
図１３に示すように、周方向Ｙに隣り合うティース部２１Ｔの間にステータ９２０のコイル２２を収納するスロット２０Ｓが形成されている。

　そして、コイル２２は、スロット２０Ｓの中で、樹脂材のポッティング２３を充填し、封止して固定されている。ステータ９２０のティース部２１Ｔは、その径方向Ｘの内側先端から周方向Ｙの両側に突出するシュー部２１ＴＳを有する。そして周方向Ｙに隣り合う２つのティース部２１Ｔの間が、スロットオープン部ＳＯである。スロットオープン部ＳＯの樹脂材のポッティング２３に、軸方向Ｚに延びる溝２４を設けている。すなわち、樹脂材であるポッティング２３には、ロータ１０とステータ９２０との間に形成されたギャップ４に連通し、隣り合うシュー部２１ＴＳ同士の周方向Ｙの隙間であるスロットオープン部ＳＯから径方向Ｘの外側に凹み、軸方向Ｚに延びる溝２４が形成されている。

　スロットオープン部ＳＯの樹脂材に設けた溝２４により、ステータ９２０とロータ１０との間の冷媒の流路断面積が増加し、冷媒の流量を増加できる。これによりコイル２２の冷却能力を向上できる。

　なお、上記の実施の形態においては、ＳＰＭ回転電機の場合について説明したが、ＳＰＭ回転電機に限るものではなく、ＩＰＭ回転電機などへも適用することができる。

　本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
　従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

　１００，２００，３００，４００，６００，７００，８００，９００　回転電機、１０，２１０，３１０，５１０，７１０　ロータ、１１，２１１，３１１　シャフト、１２　ロータコア、１３　マグネット、１４，４１４，５１４，６１４　端板、４１４ｋ　切り欠き、６１４Ｔ　テーパ部、１５，７１５　遠心ファン、１５Ａ　シュラウド、１５Ｓ，７１５Ｓ　シャフト、１５Ｗ　羽根、１６　ベアリング、１７　フラックスバリア、２０，８２０，９２０　ステータ、２１　ステータコア、２１Ｔ　ティース部、２１ＴＳ　シュー部、ＳＯ　スロットオープン部、２２，８２２　コイル、２２ｅ，８２２ｅ　コイルエンド部、２３　ポッティング、２４　溝、３，２０３　ハウジング、３２　ハウジング本体、３３　ブラケット、３１ＩＮ，２３１ＩＮ，３３１ＩＮ　吸入口、３１ＯＵＴ，３３１ＯＵＴ　排出口、４　ギャップ、Ｌ１　外径、Ｌ２　長さ、Ｏ　中心、Ｐ　矢印、Ｗ１　長さ、Ｒｒｃ　外径、Ｒｆｓｉ　内径、Ｓ，２０Ｓ　スロット、Ｘ　径方向、Ｙ　周方向、Ｚ　軸方向。

Claims

シャフトと、前記シャフトに固着されたロータコアと、前記ロータコアの軸方向に延在し、周方向に等間隔に設けられたマグネットと、前記ロータコアの軸方向の両外側に設けられ、前記マグネットを固定する端板と、一方の前記端板の軸方向の外側に設けられ、前記シャフトと同軸に回転する遠心ファンとを備えるロータと、
ステータコアと、前記ステータコアに巻き回されたコイルとを備えたステータと、前記ステータが内側に固着されたハウジングからなる回転電機であって、
前記ハウジングは、前記遠心ファンがない他方の前記端板よりも軸方向の外側に、外部から冷媒を前記ハウジング内に導入する吸入口を備え、
前記ハウジングは、前記遠心ファンに対して径方向に対向し、前記冷媒を前記ハウジング外に排出する排出口を備え、
前記遠心ファンは、軸方向の内側にシュラウドを備え、
前記シュラウドの内径は、前記ロータの外径よりも大きい回転電機。
前記排出口における軸方向の前記ステータコア側の一端は、軸方向において前記シュラウドよりも前記ステータコア側にある請求項１に記載の回転電機。
前記シュラウドは、前記コイルと軸方向に向かい合う中空の円板形状である請求項１または請求項２に記載の回転電機。
前記ロータコアは、前記マグネットの周方向の両側に、軸方向に貫通して形成されたフラックスバリアを有し、
前記端板は、前記フラックスバリアと、軸方向及び径方向に連通する切り欠きを備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機。
前記切り欠きは、軸方向において前記シュラウドよりも前記ロータ側にある請求項４に記載の回転電機。
前記ロータコアは、前記マグネットの周方向の両側に、軸方向に貫通して形成されたフラックスバリアを有し、
前記端板は、前記マグネットの軸方向の端面の少なくとも一部を覆い、前記フラックスバリアの軸方向の開口部は覆わない請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機。
前記端板は、点対称に配置された２つの前記フラックスバリア間の距離よりも小さい外径を有する請求項６に記載の回転電機。
前記端板は、外周面に、軸方向の外側に向かって外径が次第に小さくなるテーパ部を備える請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の回転電機。
前記端板の前記テーパ部の軸方向外側の一端の外径は、前記遠心ファンの羽根の根元部の外径以下である請求項８に記載の回転電機。
前記端板の前記テーパ部の軸方向外側の一端の外周面は、前記遠心ファンの羽根の根元部の外周面に連なる請求項８に記載の回転電機。
前記端板と前記遠心ファンとは、一体成形されている請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の回転電機。
前記シュラウドは、樹脂材で封止された前記コイルのコイルエンド部を覆うポッティングである請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の回転電機。
前記ロータの前記シャフトは、軸方向の一端のみが、前記ハウジングに回転可能に支持されている請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の回転電機。
前記ステータコアは、環状のコアバック部と、前記コアバック部から径方向の内側に突出するティース部と、前記ティース部の径方向の内側先端から周方向の両側に突出するシュー部を有し、
周方向に隣り合う前記ティース部同士の間には、前記コイルが収納されるスロットが形成され、
前記スロットには前記コイルを固定する樹脂が充填され、
前記樹脂には、前記ロータと前記ステータとの間に形成されたギャップに連通し、隣り合う前記シュー部同士の周方向の隙間であるスロットオープン部から径方向の外側に凹み、軸方向に延びる溝が形成されている請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の回転電機。