(57)【要約】【課題】ロータ軸の軸内油路を流れる油とロータ軸との熱交換の効率を高めることができると共に、ロータ軸の軸内周面に開口する油路への油の供給量も適切に確保する。【解決手段】ロータコア１０と、筒状の軸内周面４Ｆｉを有する筒状に形成され、ロータコア１０に挿通されたロータ軸４と、を備え、ロータ軸４は、軸内周面４Ｆｉに囲まれた軸内油路４０と、ロータ軸４の外周面である軸外周面４Ｆｏと軸内周面４Ｆｉとを連通する連通油路４１と、を備え、軸内周面４Ｆｉは、軸内油路４０の軸方向Ｌの全域よりも小さい軸方向Ｌの領域に設定された対象領域ＴＡと、対象領域ＴＡに隣接する領域に設定された非対象領域ＮＡと、を備え、連通油路４１の軸内周面４Ｆｉ側の開口部４１ａが対象領域ＴＡに設けられ、対象領域ＴＡは、軸内油路４０を流れる油に対する周方向の相対回転の抵抗が非対象領域ＮＡよりも大きい。【選択図】図１
2020145820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータコアと、
筒状の軸内周面を有する筒状に形成され、前記ロータコアに挿通されたロータ軸と、を備え、
前記ロータ軸は、前記軸内周面に囲まれた軸内油路と、前記ロータ軸の外周面である軸外周面と前記軸内周面とを連通する連通油路と、を備え、
前記軸内周面は、前記軸内油路の軸方向の全域よりも小さい前記軸方向の領域に設定された対象領域と、前記対象領域に隣接する領域に設定された非対象領域と、を備え、
前記連通油路の前記軸内周面側の開口部が前記対象領域に設けられ、
前記対象領域は、前記軸内油路を流れる油に対する周方向の相対回転の抵抗が前記非対象領域よりも大きい、回転電機用ロータ。
【請求項２】
前記非対象領域が、前記軸内周面における前記ロータコアと径方向視で重複する位置に設定されている、請求項１に記載の回転電機用ロータ。
【請求項３】
前記対象領域及び前記非対象領域が、それぞれ、前記軸内周面の前記周方向の全域に亘って連続するように設定されている、請求項１又は２に記載の回転電機用ロータ。
【請求項４】
前記対象領域の表面粗さが、前記非対象領域の表面粗さよりも粗い、請求項１から３のいずれか一項に記載の回転電機用ロータ。
【請求項５】
前記対象領域に、前記周方向に沿って凹部と凸部とが交互に並ぶ凹凸状部が設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載の回転電機用ロータ。
【請求項６】
前記凹凸状部が、前記軸方向に延在する前記凹部と前記凸部とを備える、請求項５に記載の回転電機用ロータ。
【請求項７】
前記非対象領域は、平滑面とされている、請求項１から６のいずれか一項に記載の回転電機用ロータ。
【請求項８】
前記ロータコアは、前記ロータコアの内部に形成されたコア内油路を備え、
前記連通油路は、前記軸外周面側において前記コア内油路に連通している、請求項１から７のいずれか一項に記載の回転電機用ロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータコアと、筒状の軸内周面を有する筒状に形成され、前記ロータコアに挿通されたロータ軸と、を備えた回転電機用ロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特開２０１４−２３９６２７号公報（特許文献１）には、ロータ軸に形成された軸内油路に供給される油によってロータコアを冷却する技術が開示されている。以下、背景技術の説明において括弧内に付される符号は、特許文献１のものである。
【０００３】
特許文献１に記載された技術において、ロータ軸（３）には、ロータ軸（３）の内周面に囲まれ、軸方向（Ｌ）に延在する軸内油路（９０）と、この軸内油路（９０）とロータ軸（３）の外周面とを径方向（Ｒ）に連通する径方向油路（９１）と、が形成されている。特許文献１に記載された技術では、ロータ軸（３）の回転に伴う遠心力によって、軸内油路（９０）の油を、径方向油路（９１）を介してロータコア（１０）に供給しており、油との熱交換によって冷却対象物の１つであるロータコア（１０）の冷却を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２３９６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような技術分野においてロータコア等の冷却対象物を冷却するには、上記のように、油を冷却対象物の内部に流通させて直接的に熱交換を行う以外に、油の流通経路と冷却対象物との間に別の部材を介在させて間接的に熱交換を行うことも可能である。特許文献１に記載された構成では、例えば、軸内油路（９０）を流れる油によって当該油が接するロータ軸（３）を冷却することができ、更にこのように冷却されたロータ軸（３）によってこれに接するロータコア（１０）を冷却することができる。ここで、軸内油路（９０）を流れる油とロータ軸（３）との熱交換の効率を高めるには、油とロータ軸（３）の内周面との速度差が大きい方が好ましく、そのためには、ロータ軸（３）の回転に対する油の追従性を低く抑えることが有効であると考えられる。しかしながら、ロータ軸（３）の回転に対する油の追従性を低く抑えると、油に作用する遠心力が弱まることになる。一方、ロータコア等の冷却対象物と油との直接的な熱交換の効率を高めるために径方向油路（９１）に多くの油を流通させるには、軸内油路（９０）の内部の油に遠心力を作用させることが有効である。しかし、上記のように、ロータ軸（３）の回転に対する油の追従性を低く抑えると、油に作用する遠心力が弱まるため、径方向油路（９１）への油の供給が減少する可能性があった。
【０００６】
上記実状に鑑みて、ロータ軸の軸内油路を流れる油とロータ軸との熱交換の効率を高めることができると共に、ロータ軸の軸内周面に開口する油路への油の供給量も適切に確保することができる技術の実現が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記に鑑みた回転電機用ロータの特徴構成は、
ロータコアと、
筒状の軸内周面を有する筒状に形成され、前記ロータコアに挿通されたロータ軸と、を備え、
前記ロータ軸は、前記軸内周面に囲まれた軸内油路と、前記ロータ軸の外周面である軸外周面と前記軸内周面とを連通する連通油路と、を備え、
前記軸内周面は、前記軸内油路の軸方向の全域よりも小さい前記軸方向の領域に設定された対象領域と、前記対象領域に隣接する領域に設定された非対象領域と、を備え、
前記連通油路の前記軸内周面側の開口部が前記対象領域に設けられ、
前記対象領域は、前記軸内油路を流れる油に対する周方向の相対回転の抵抗が前記非対象領域よりも大きい点にある。
【０００８】
本構成によれば、対象領域では、軸内油路を流れる油に対する周方向の相対回転の抵抗が非対象領域よりも大きいため、非対象領域に比べて、油と軸内周面との相対回転速度が小さくなり、ロータ軸の回転によって軸内油路の内部の油も回転し易くなる。これにより、対象領域では油に遠心力を作用させ易くなり、対象領域に開口部が設けられた連通油路に、多量の油を供給し易い構成となっている。従って、連通油路によりロータ軸の径方向外側に配置された冷却対象物への油の供給量を適切に確保することができる。また、本構成によれば、非対象領域では、軸内油路を流れる油に対する周方向の相対回転の抵抗が対象領域よりも小さいため、対象領域に比べて、油と軸内周面との相対回転速度が大きくなり、油と軸内周面との接触箇所の変化量が大きくなる。これにより、非対象領域では、軸内油路を流れる油とロータ軸との熱交換を効率的に行うことができる。以上のように、本構成によれば、連通油路への油の供給量の確保と、軸内油路を流れる油とロータ軸との熱交換の高効率化と、の双方を適切に行うことが可能となる。従って、全体としての冷却効率が高い回転電機用ロータを実現することができる。
【０００９】
本開示に係る技術のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る回転電機用ロータを備えた回転電機を軸方向に沿って切断した断面図
【図２】図１における要部拡大図
【図３】対象領域を軸方向に直交する断面で切断した場合のロータ軸の軸方向視図
【図４】非対象領域を軸方向に直交する断面で切断した場合のロータ軸の軸方向視図
【図５】第２実施形態において、対象領域を軸方向に直交する断面で切断した場合のロータ軸の軸方向視図
【図６】第２実施形態において、対象領域を周方向に展開した展開図
【図７】その他の実施形態に係る回転電機用ロータを備えた回転電機を軸方向に沿って切断した断面図
【図８】その他の実施形態において、対象領域を周方向に展開した展開図
【図９】その他の実施形態において、対象領域を周方向に展開した展開図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
〔第１実施形態〕
第１実施形態に係る回転電機用ロータ（以下単に「ロータ」と称することがある。）について、図面を参照して説明する。なお、本願において「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
【００１２】
以下の説明では、特に区別して明記している場合を除き、「軸方向Ｌ」、「径方向Ｒ」、及び「周方向Ｃ」は、ロータ軸４の回転軸心ＡＸ（図１等参照）を基準として定義している。また、径方向Ｒにおける内側（回転軸心ＡＸに接近する側）を「径方向内側Ｒｉ」とし、径方向Ｒにおける外側（回転軸心ＡＸから遠ざかる側）を「径方向外側Ｒｏ」とする。また、図３等に示すように、周方向Ｃにおける一方側（図中時計回りに向かう側）を「周方向第１側Ｃ１」とし、周方向Ｃにおける他方側（図中反時計回りに向かう側）を「周方向第２側Ｃ２」とする。
【００１３】
以下では、ロータ１を構成する各部材について、当該各部材が完成品としてのロータ１に組み付けられた状態を想定して、軸方向Ｌ、径方向Ｒ、及び周方向Ｃの各方向を用いて説明している。また、本明細書では、各部材についての寸法、配置方向、配置位置等に関する用語は、誤差（製造上許容され得る程度の誤差）による差異を有する状態も含む概念として用いている。
【００１４】
〔回転電機の概略構成〕
図１に示すように、回転電機１００は、ロータ１とステータ２とを備えている。回転電機１００は、ケース（図示せず）の内部に収容されており、ステータ２は当該ケースの内面に固定されている。ロータ１は、ステータ２に対して回転可能な状態で、ステータ２の径方向内側Ｒｉに配置されている。
【００１５】
ロータ１は、ロータコア１０と、永久磁石３が配置される磁石挿入孔１２と、を備えており、界磁として機能する。ステータ２は、ステータコア２０と、ステータコア２０に巻装されたコイルと、を備えており、電機子として機能する。コイルエンド部２１は、ステータコア２０から軸方向Ｌに突出するコイルの部分であり、ステータコア２０の軸方向Ｌの両側のそれぞれに形成されている。このように、本実施形態に係る回転電機１００は、回転界磁型の回転電機である。界磁として機能するロータ１は、ステータ２が発生させた回転磁界によって回転するように構成されている。
【００１６】
ここで、回転電機１００の発熱、例えばロータコア１０（永久磁石３）やステータコア２０（コイル）の発熱は、回転電機１００の機能低下の要因となる。本開示に係る回転電機用ロータ１は、回転電機１００の発熱を抑制するための冷却機能を備えている。以下、このような回転電機用ロータ１の詳細構成について説明する。
【００１７】
〔回転電機用ロータの詳細構成〕
図１及び図２に示すように、回転電機用ロータ１は、ロータコア１０と、筒状の軸内周面４Ｆｉを有する筒状に形成され、ロータコア１０に挿通されたロータ軸４と、を備えている。本実施形態では、ロータコア１０は、複数枚の電磁鋼板を積層して形成されている。また本例では、ロータコア１０は円筒状に形成されており、ロータコア１０の内周面（コア内周面１０Ｆｉ）と外周面（コア外周面１０Ｆｏ）との双方は、円筒状面となっている。ロータ軸４は、コア内周面１０Ｆｉに囲まれた空間により形成された軸挿通孔１１に挿通され、ロータコア１０と一体回転するように連結されている。この連結は、例えば、焼き嵌め、キー結合、或いはスプライン結合等による連結とされる。ロータ軸４は、ロータコア１０を軸方向Ｌに貫通するように配置され、ロータコア１０から軸方向Ｌの両側にそれぞれ突出する部分を有する。すなわち、ロータ軸４の軸方向Ｌの寸法は、ロータコア１０の軸方向Ｌの寸法よりも大きい。
【００１８】
本実施形態では、ロータコア１０は、当該ロータコア１０の内部に形成されたコア内油路１３を備えている。このコア内油路１３に対してロータ軸４の軸内油路４０（後述する）から油が供給されることで、当該油との熱交換によってロータコア１０を冷却することが可能となっている。そして、冷却されたロータコア１０は、磁石挿入孔１２に配置された永久磁石３を冷却することができる（図１参照）。本例では、コア内油路１３は、ロータコア１０を軸方向Ｌに貫通する軸方向油路１３１と、軸方向油路１３１とコア内周面１０Ｆｉとを径方向Ｒに連通する径方向油路１３２と、を備えている。径方向油路１３２は、複数枚（図示の例では６枚）の電磁鋼板に形成された複数の孔部により構成されている。軸方向油路１３１は、ロータコア１０を構成する全ての電磁鋼板のそれぞれに形成された複数の孔部が軸方向Ｌに連続することにより構成されている。
【００１９】
上述のように、ロータコア１０は、永久磁石３が配置される磁石挿入孔１２を備えている。磁石挿入孔１２は、軸方向Ｌに延びるように形成されている。ロータコア１０には、永久磁石３により形成されて軸方向Ｌに延びる磁極が、周方向Ｃに分散して複数形成されている。上述のコア内油路１３は、磁極数に対応して配置されると好適である。例えば、ロータ１の磁極数が「１０」である場合、１０極の磁極が周方向Ｃに沿って均等な間隔で配置され、１０極の磁極に対応してコア内油路１３が配置される。これにより、コア内油路１３を流通する油によって、当該コア内油路１３を構成する軸方向油路１３１のそれぞれに隣接する永久磁石３を冷却し易い構成となっている。
【００２０】
ロータ軸４は、軸内周面４Ｆｉに囲まれた軸内油路４０と、ロータ軸４の外周面である軸外周面４Ｆｏと軸内周面４Ｆｉとを連通する連通油路４１と、を備えている。軸内油路４０は、ロータ軸４の内部に形成された油路のうち、軸方向Ｌに沿って延在する油路である。例えば、軸内油路４０がロータ軸４の両端に開口している場合には、軸内油路４０の軸方向Ｌの長さは、ロータ軸４の軸方向Ｌの長さに等しい。軸内油路４０がロータ軸４の軸方向Ｌの全域のうちの一部の領域のみに形成されている場合には、当該一部の領域の軸方向Ｌの長さが軸内油路４０の軸方向Ｌの長さとなる。軸内油路４０には油供給油路（図示省略）が接続されており、油供給源（例えばオイルポンプ等）からの油が供給される。本実施形態では、連通油路４１は、軸外周面４Ｆｏ側においてコア内油路１３に連通している。これにより、軸内油路４０の油を、連通油路４１を介してコア内油路１３に供給することが可能となっている。
【００２１】
軸内周面４Ｆｉは、軸内油路４０の軸方向Ｌの全域よりも小さい軸方向Ｌの領域に設定された対象領域ＴＡと、対象領域ＴＡに隣接する領域に設定された非対象領域ＮＡと、を備えている。ここで、軸内油路４０の軸方向Ｌの全域とは、ロータ軸４の軸方向Ｌにおける、軸内油路４０が形成された軸方向Ｌの領域の全体を指す。図１に示すように、対象領域ＴＡは、ロータコア１０の軸方向Ｌの全域よりも小さい領域に設定されている。そして、非対象領域ＮＡは、軸内周面４Ｆｉにおけるロータコア１０と径方向Ｒ視で重複する位置に設定されている。図示の例では、径方向Ｒ視でロータコア１０と重複する位置に、対象領域ＴＡ及び非対象領域ＮＡの双方が設定されている。本例では、対象領域ＴＡは、ロータコア１０における軸方向Ｌの中央領域に対応して設定されている。
【００２２】
対象領域ＴＡは、軸内油路４０を流れる油に対する周方向Ｃの相対回転の抵抗が非対象領域ＮＡよりも大きくなっている。このような構成により、対象領域ＴＡでは、非対象領域ＮＡに比べて、軸内油路４０の内部の油と軸内周面４Ｆｉとの相対回転速度が小さくなり、図３に示すように、ロータ軸４の回転によって油も回転し易くなっている。すなわち、対象領域ＴＡでは、非対象領域ＮＡに比べて、ロータ軸４の回転に伴って軸内油路４０の油に遠心力を作用させ易くなっている。そして、図２に示すように、連通油路４１の軸内周面４Ｆｉ側の開口部４１ａが対象領域ＴＡに設けられている。これにより、対象領域ＴＡにおいて遠心力を付与された油が、開口部４１ａを介して連通油路４１に流通し易くなり、コア内油路１３への油の供給量を適切に確保することが可能となっている。本実施形態では、対象領域ＴＡにおける軸方向Ｌの中央部分に、連通油路４１の開口部４１ａが設けられている。但し、このような構成に限定されることなく、連通油路４１の開口部４１ａは、対象領域ＴＡにおけるいずれかの部分に設けられていれば良い。例えば、軸内油路４０に軸方向Ｌの一方側に向かう油の流れが形成されている場合には、対象領域ＴＡにおける油の流れの下流側に偏った位置に開口部４１ａが設けられていても好適である。これにより、対象領域ＴＡ内でも油に作用する遠心力が比較的高い位置に開口部４１ａが配置されることになる。
【００２３】
本実施形態では、対象領域ＴＡの表面粗さが、非対象領域ＮＡの表面粗さよりも粗くなっている。換言すれば、図３に示すように、対象領域ＴＡは、径方向Ｒの微小な凹凸を備えた領域となっている。例えば、切削加工や研磨加工等によって軸内油路４０を形成する場合に、対象領域ＴＡと非対象領域ＮＡとで加工工具や加工方法を異ならせることで、対象領域ＴＡの表面粗さが、非対象領域ＮＡの表面粗さよりも粗い構成を実現できる。本例では、軸内油路４０を形成する軸内周面４Ｆｉの表面処理の程度を、対象領域ＴＡと非対象領域ＮＡとで異ならせることで、対象領域ＴＡの表面粗さが非対象領域ＮＡの表面粗さよりも粗くされている。
【００２４】
一方、本実施形態では、非対象領域ＮＡは、平滑面とされている。図４に示すように、本例では、非対象領域ＮＡは、ロータ軸４の回転軸心ＡＸからの位置が周方向Ｃの全域に亘って均一な円筒状の平滑面を備えた領域となっている。これにより、非対象領域ＮＡでは、軸内油路４０を流れる油に対する周方向Ｃの相対回転の抵抗を対象領域ＴＡよりも小さくし易い。そのため、対象領域ＴＡに比べて、油と軸内周面４Ｆｉとの相対回転速度が大きくなり、油と軸内周面４Ｆｉとの接触箇所の変化量が大きくなる。これにより、非対象領域ＮＡでは、軸内油路４０を流れる油とロータ軸４との熱交換を効率的に行うことができる。
【００２５】
図３及び図４に示すように、本実施形態では、対象領域ＴＡ及び非対象領域ＮＡが、それぞれ、軸内周面４Ｆｉの周方向Ｃの全域に亘って連続するように設定されている。これにより、対象領域ＴＡが設けられた軸方向Ｌの領域では、軸内油路４０を流れる油に対する周方向Ｃの相対回転の抵抗が比較的大きい領域が周方向Ｃの全域で連続することになるため、当該領域における油に対する周方向Ｃの相対回転の抵抗をより大きくできる。また、非対象領域ＮＡが設けられた軸方向Ｌの領域では、軸内油路４０を流れる油に対する周方向Ｃの相対回転の抵抗が比較的小さい領域が周方向Ｃの全域で連続することになるため、当該領域における油に対する周方向Ｃの相対回転の抵抗をより小さくできる。
【００２６】
〔領域ごとにおける油の作用〕
次に、対象領域ＴＡにおける油の作用および非対象領域ＮＡにおける油の作用について説明する。
【００２７】
上述のように、対象領域ＴＡは、軸内油路４０を流れる油に対する周方向Ｃの相対回転の抵抗が非対象領域ＮＡよりも大きくなっている。これにより、対象領域ＴＡにおける当該対象領域ＴＡと油との相対回転速度は、非対象領域ＮＡにおける当該非対象領域ＮＡと油との相対回転速度よりも小さくなっている。すなわち、対象領域ＴＡでは、対象領域ＴＡの回転に対する油の追従性が非対象領域ＮＡよりも高くなっており、非対象領域ＮＡでは、非対象領域ＮＡの回転に対する油の追従性が対象領域ＴＡよりも低くなっている。
【００２８】
例えば図３及び図４に示すように、ロータ軸４が周方向第１側Ｃ１に向かって角速度ωｒ［rad/s］（以下、軸角速度ωｒと称する。）で回転する場合、対象領域ＴＡ及び非対象領域ＮＡは、いずれも同じ軸角速度ωｒで回転する。対象領域ＴＡにおいても、油がロータ軸４（対象領域ＴＡ）の回転に完全に追従することはないため、対象領域ＴＡにおける油の平均的な角速度である第１角速度ωｏ１は、ロータ軸４（対象領域ＴＡ）の角速度である軸角速度ωｒよりも小さくなる（ωｏ１＜ωｒ）。また、非対象領域ＮＡでは、対象領域ＴＡに比べて更に油の追従性が低いため、非対象領域ＮＡにおける油の平均的な角速度である第２角速度ωｏ２は、対象領域ＴＡにおける油の平均的な角速度である第１角速度ωｏ１よりも小さくなる（ωｏ１＞ωｏ２）。このように、軸角速度ωｒと第１角速度ωｏ１と第２角速度ωｏ２との関係は、「ωｒ＞ωｏ１＞ωｏ２」となる。すなわち、軸角速度ωｒと第１角速度ωｏ１との相対回転速度（ωｒ−ωｏ１）は、軸角速度ωｒと第２角速度ωｏ２との相対回転速度（ωｒ−ωｏ２）よりも小さくなる傾向にある。
【００２９】
以上のように、対象領域ＴＡでは、油の追従性が非対象領域ＮＡよりも高いため、ロータ軸４（対象領域ＴＡ）の回転に伴って油に遠心力が作用し易い（図３参照）。そのため、図１に示すように、対象領域ＴＡに設けられた開口部４１ａを介して連通油路４１に油を供給し易く、コア内油路１３に対して適切に油を供給することができる。そして、コア内油路１３に供給された油との直接的な熱交換によってロータコア１０を冷却することができ、永久磁石３も適切に冷却することができる。また、図１に示す例では、コア内油路１３に供給された油は、軸方向油路１３１を軸方向Ｌに沿って流通し、ロータコア１０の軸方向Ｌの端部からコイルエンド部２１（ステータ２）へ供給されてコイルエンド部２１（ステータ２）を冷却する。
【００３０】
また、非対象領域ＮＡでは、油の追従性が対象領域ＴＡよりも低いため、ロータ軸４（非対象領域ＮＡ）の回転に伴って、油に対する非対象領域ＮＡの接触箇所が入れ替わり易い（図４参照）。そのため、非対象領域ＮＡでは、軸内油路４０を流れる油とロータ軸４との熱交換を効率的に行うことができる。これにより、ロータ軸４を介したロータコア１０の冷却効率も高めることができる。
【００３１】
このように、本開示に係る回転電機用ロータ１によれば、非対象領域ＮＡにおいて、軸内油路４０を流れる油とロータ軸４との熱交換の効率を高めることができると共に、対象領域ＴＡにおいて、ロータ軸４の軸内周面４Ｆｉに開口する連通油路４１（コア内油路１３）への油の供給量も適切に確保することができる。
【００３２】
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態に係る回転電機用ロータ１について説明する。以下、本実施形態について、第１実施形態と異なる点を主に説明する。特に説明しない点については、上記第１実施形態と同様であり、上記第１実施形態の場合と同様の参照符号を用いる。
【００３３】
図５に示すように、本実施形態では、対象領域ＴＡに、周方向Ｃに沿って凹部４２ａと凸部４２ｂとが交互に並ぶ凹凸状部４２が設けられている。なお、凹部４２ａは、凸部４２ｂよりも径方向外側Ｒｏに窪むように形成され、凸部４２ｂは、凹部４２ａよりも径方向内側Ｒｉに突出するように形成されている。そして、図示は省略するが、非対象領域ＮＡには、このような凹凸状部４２は設けられていない。非対象領域ＮＡは、例えば上記第１実施形態と同様に、平滑面とされると好適である。或いは、非対象領域ＮＡに、対象領域ＴＡよりも小さい凹凸が形成されていても良い。これらの構成により、対象領域ＴＡにおいて、軸内油路４０を流れる油に対する周方向Ｃの相対回転の抵抗が非対象領域ＮＡよりも大きくなる。
【００３４】
図６は、対象領域ＴＡを周方向Ｃに展開した展開図である。図６に示すように、本実施形態では、凹凸状部４２が、軸方向Ｌに延在する凹部４２ａと凸部４２ｂとを備えている。すなわち、凹凸状部４２を構成する凹部４２ａと凸部４２ｂとのそれぞれは、軸方向Ｌに沿って延在するように形成されている。これにより、対象領域ＴＡでは、油に遠心力を作用させ易くすることに加えて、油が軸方向Ｌに流通し易くすることができる。従って、連通油路４１に供給されなかった油を軸方向Ｌに流通させて非対象領域ＮＡに供給することができる。そのため、非対象領域ＮＡでの油とロータ軸４との熱交換の高効率化も図ることができる。
【００３５】
図示の例では、凹凸状部４２における軸方向Ｌの中央部分に、連通油路４１の開口部４１ａが設けられている。但し、このような構成に限定されることなく、当該開口部４１ａは、凹凸状部４２における軸方向Ｌのいずれかの部分に設けられていれば良い。
【００３６】
本実施形態の構成によれば、上記第１実施形態よりも、対象領域ＴＡにおける油の追従性を高くすることができる。よって、対象領域ＴＡに設けられた開口部４１ａを介して、連通油路４１により多くの油を供給することができる構成となっている。
【００３７】
〔その他の実施形態〕
次に、回転電機用ロータのその他の実施形態について説明する。
【００３８】
（１）上記の各実施形態では、対象領域ＴＡが、ロータコア１０における軸方向Ｌの中央領域に対応して設定されている例について説明した。しかし、このような例に限定されることなく、対象領域ＴＡは、ロータコア１０における軸方向Ｌの中央領域以外の他の領域、例えば端部領域に対応して設定されていても良い。図７には、対象領域ＴＡが、ロータコア１０における軸方向Ｌの両側の端部領域の双方に対応して設定されている例が示されている。図示の例では、一対の対象領域ＴＡのそれぞれは、ロータコア１０の軸方向Ｌの端部領域及びそれよりも軸方向Ｌの外側の領域に対応するように設定されている。そして、連通油路４１の開口部４１ａは、径方向Ｒ視でロータコア１０と重複しない位置（ロータコア１０よりも軸方向Ｌの外側の位置）に設けられている。この構成によれば、連通油路４１を介して、ロータコア１０に対して軸方向Ｌの外側の領域に油を供給することができる。これにより、コイルエンド部２１（ステータ２）に油を供給して、当該コイルエンド部２１の冷却効率を高めることができる。また、ロータコア１０における軸方向Ｌの中央領域を含む領域に対応して設定された非対象領域ＮＡでは、軸内油路４０を流れる油とロータ軸４との熱交換を行うことができ、これによって、ロータ軸４を介したロータコア１０の冷却を行うことができる。なお、対象領域ＴＡを、ロータコア１０の軸方向Ｌの端部領域と中央領域との双方に対応して設定しても良い。
【００３９】
（２）上記の各実施形態では、ロータコア１０の内部に、油を流通させる油路としてコア内油路１３が形成されている例について説明した。しかし、このような例に限定されることなく、例えば図７に示すように、ロータコア１０の内部には、上記のようなコア内油路１３は形成されていなくても良い。
【００４０】
（３）上記の実施形態では、対象領域ＴＡの表面粗さを非対象領域ＮＡの表面粗さよりも粗くすることで、或いは、対象領域ＴＡに凹凸状部４２を形成することで、対象領域ＴＡでの油に対する周方向Ｃの相対回転の抵抗を、非対象領域ＮＡよりも大きくする例について説明した。しかし、このような例に限定されることなく、例えば図８に示すように、対象領域ＴＡに、軸内周面４Ｆｉから径方向内側Ｒｉに部分的に突出する凸部４３を複数設けることで、対象領域ＴＡでの油に対する周方向Ｃの相対回転の抵抗を非対象領域ＮＡよりも大きくしても良い。凸部４３の形状は、例えば、円柱状、円錐状、球面状、多角注状、多角錐状等の各種形状とすることができる。凸部４３の配置は、規則的であっても良いし、不規則であっても良い。或いは図９に示すように、対象領域ＴＡに、軸内周面４Ｆｉから径方向内側Ｒｉに突出すると共に軸方向Ｌに延びるフィン４４を複数設けることで、対象領域ＴＡでの油に対する周方向Ｃの相対回転の抵抗を非対象領域ＮＡよりも大きくしても良い。図示の例では、フィンの形状は平板状となっているが、これに限らず、各種の形状とすることができる。
【００４１】
（４）上記の各実施形態では、対象領域ＴＡ及び非対象領域ＮＡが、それぞれ、軸内周面４Ｆｉの周方向Ｃの全域に亘って連続するように設定されている例について説明した。しかし、このような例に限定されることなく、対象領域ＴＡ及び非対象領域ＮＡのうち少なくとも一方が、軸内周面４Ｆｉの周方向Ｃの一部の領域に設定されていても良いし、或いは、軸内周面４Ｆｉの周方向Ｃの全域に亘って断続的に表れるように設定されていても良い。
【００４２】
（５）上記の各実施形態では、非対象領域ＮＡが平滑面とされている例について説明した。しかし、このような例に限定されることなく、非対象領域ＮＡは、例えば、微小な突起部を複数備えていても良い。但し、この場合であっても、非対象領域ＮＡの油に対する周方向の相対回転の抵抗は、対象領域ＴＡよりも小さくなるようにされる。
【００４３】
（６）図６に示すように、上記第２の実施形態では、対象領域ＴＡに設けられた凹凸状部４２が軸方向Ｌに平行に形成された例について説明したが、これには限定されない。凹凸状部４２は、軸方向Ｌに対して傾斜する方向に沿って延在するように形成されていても良い。この構成によれば、凹凸状部４２と油との周方向Ｃの相対回転を利用して、油に対して軸方向Ｌの力を作用させ、対象領域ＴＡの油を軸方向Ｌの一方側へ積極的に流すようにすることができる。このような構成は、軸内油路４０に軸方向Ｌの一方側に向かう油の流れを形成したい場合に有効である。
【００４４】
（７）なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。
【００４５】
〔上記実施形態の概要〕
以下、上記において説明した回転電機用ロータについて説明する。
【００４６】
回転電機用ロータ（１）は、
ロータコア（１０）と、
筒状の軸内周面（４Ｆｉ）を有する筒状に形成され、前記ロータコア（１０）に挿通されたロータ軸（４）と、を備え、
前記ロータ軸（４）は、前記軸内周面（４Ｆｉ）に囲まれた軸内油路（４０）と、前記ロータ軸（４）の外周面である軸外周面（４Ｆｏ）と前記軸内周面（４Ｆｉ）とを連通する連通油路（４１）と、を備え、
前記軸内周面（４Ｆｉ）は、前記軸内油路（４０）の軸方向（Ｌ）の全域よりも小さい前記軸方向（Ｌ）の領域に設定された対象領域（ＴＡ）と、前記対象領域（ＴＡ）に隣接する領域である非対象領域（ＮＡ）と、を備え、
前記連通油路（４１）の前記軸内周面（４Ｆｉ）側の開口部（４１ａ）が前記対象領域（ＴＡ）に設けられ、
前記対象領域（ＴＡ）は、前記軸内油路（４０）を流れる油に対する周方向（Ｃ）の相対回転の抵抗が前記非対象領域（ＮＡ）よりも大きい。
【００４７】
本構成によれば、対象領域（ＴＡ）では、軸内油路（４０）を流れる油に対する周方向（Ｃ）の相対回転の抵抗が非対象領域（ＮＡ）よりも大きいため、非対象領域（ＮＡ）に比べて、油と軸内周面（４Ｆｉ）との相対回転速度が小さくなり、ロータ軸（４）の回転によって軸内油路（４０）の内部の油も回転し易くなる。これにより、対象領域（ＴＡ）では油に遠心力を作用させ易くなり、対象領域（ＴＡ）に開口部（４１ａ）が設けられた連通油路（４１）に、多量の油を供給し易い構成となっている。従って、連通油路（４１）によりロータ軸（４）の径方向外側（Ｒｏ）に配置された冷却対象物への油の供給量を適切に確保することができる。また、本構成によれば、非対象領域（ＮＡ）では、軸内油路（４０）を流れる油に対する周方向（Ｃ）の相対回転の抵抗が対象領域（ＴＡ）よりも小さいため、対象領域（ＴＡ）に比べて、油と軸内周面（４Ｆｉ）との相対回転速度が大きくなり、油と軸内周面（４Ｆｉ）との接触箇所の変化量が大きくなる。これにより、非対象領域（ＮＡ）では、軸内油路（４０）を流れる油とロータ軸（４）との熱交換を効率的に行うことができる。以上のように、本構成によれば、連通油路（４１）への油の供給量の確保と、軸内油路（４０）を流れる油とロータ軸（４）との熱交換の高効率化と、の双方を適切に行うことが可能となる。従って、全体としての冷却効率が高い回転電機用ロータ（１）を実現することができる。
【００４８】
ここで、
前記非対象領域（ＮＡ）が、前記軸内周面（４Ｆｉ）における前記ロータコア（１０）と径方向（Ｒ）視で重複する位置に設定されていると好適である。
【００４９】
本構成によれば、非対象領域（ＮＡ）において、軸内油路（４０）を流れる油とロータコア（１０）との熱交換をロータ軸（４）を介して行い易い。
【００５０】
ここで、
前記対象領域（ＴＡ）及び前記非対象領域（ＮＡ）が、それぞれ、前記軸内周面（４Ｆｉ）の前記周方向（Ｃ）の全域に亘って連続するように設定されていると好適である。
【００５１】
本構成によれば、対象領域（ＴＡ）においては、ロータ軸（４）の回転に対する油の追従性をより高めることができ、多量の油を連通油路（４１）に対して更に供給し易くなる。また、非対象領域（ＮＡ）においては、ロータ軸（４）の回転に対する油の追従性をより低下させることができ、軸内油路（４０）を流れる油とロータ軸（４）との熱交換の効率を更に高めることができる。
【００５２】
また、
前記対象領域（ＴＡ）の表面粗さが、前記非対象領域（ＮＡ）の表面粗さよりも粗いと好適である。
【００５３】
本構成によれば、対象領域（ＴＡ）での油に対する周方向（Ｃ）の相対回転の抵抗が非対象領域（ＮＡ）よりも大きい構成を、容易に実現することができる。例えば、切削加工や研磨加工等によって軸内油路（４０）を形成する場合に、対象領域（ＴＡ）と非対象領域（ＮＡ）とで加工工具や加工方法を異ならせることで、対象領域（ＴＡ）の表面粗さが、非対象領域（ＮＡ）の表面粗さよりも粗い構成を容易に実現できる。
【００５４】
また、
前記対象領域（ＴＡ）に、前記周方向（Ｃ）に沿って凹部（４２ａ）と凸部（４２ｂ）とが交互に並ぶ凹凸状部（４２）が設けられていると好適である。
【００５５】
本構成によれば、対象領域（ＴＡ）での油に対する周方向（Ｃ）の相対回転の抵抗が非対象領域（ＮＡ）よりも大きい構成を、対象領域（ＴＡ）に設けられた凹凸状部（４２）によって適切に実現することができる。
【００５６】
また、
前記凹凸状部（４２）が、前記軸方向（Ｌ）に延在する前記凹部（４２ａ）と前記凸部（４２ｂ）とを備えると好適である。
【００５７】
本構成によれば、対象領域（ＴＡ）での油に対する周方向（Ｃ）の相対回転の抵抗を非対象領域（ＮＡ）よりも大きくして連通油路（４１）への油の供給量を適切に確保しつつ、対象領域（ＴＡ）における油の軸方向（Ｌ）の流通も妨げ難い構成とすることができる。従って、対象領域（ＴＡ）から非対象領域（ＮＡ）への油の流れを妨げないようにすることができ、非対象領域（ＮＡ）での油とロータ軸（４）との熱交換の高効率化も図ることができる。
【００５８】
また、
前記非対象領域（ＮＡ）は、平滑面とされていると好適である。
【００５９】
本構成によれば、非対象領域（ＮＡ）における油に対する周方向（Ｃ）の相対回転の抵抗を、対象領域（ＴＡ）よりも小さくし易い。これにより、非対象領域（ＮＡ）における油と軸内周面（４Ｆｉ）との相対回転速度を大きくすることができ、軸内油路（４０）を流れる油とロータ軸（４）との熱交換の高効率化を図ることができる。
【００６０】
また、
前記ロータコア（１０）は、前記ロータコア（１０）の内部に形成されたコア内油路（１３）を備え、
前記連通油路（４１）は、前記軸外周面（４Ｆｏ）側において前記コア内油路（１３）に連通していると好適である。
【００６１】
本構成によれば、軸内油路（４０）から連通油路（４１）を介してコア内油路（１３）に油を供給することができ、コア内油路（１３）に供給された油によって、直接的にロータコア（１０）を冷却することができる。従って、ロータコア（１０）の冷却を効率的に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本開示に係る技術は、ロータコアと、筒状の軸内周面を有する筒状に形成され、前記ロータコアに挿通されたロータ軸と、を備えた回転電機用ロータに利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１        ：回転電機用ロータ
１０      ：ロータコア
１３      ：コア内油路
４        ：ロータ軸
４Ｆｉ    ：軸内周面
４Ｆｏ    ：軸外周面
４０      ：軸内油路
４１      ：連通油路
４１ａ    ：開口部
４２      ：凹凸状部
４２ａ    ：凹部
４２ｂ    ：凸部
ＴＡ      ：対象領域
ＮＡ      ：非対象領域
Ｌ        ：軸方向
Ｒ        ：径方向
Ｃ        ：周方向
【図１】
2020145820.tif 000003
【図２】
2020145820.tif 000004
【図３】
2020145820.tif 000005
【図４】
2020145820.tif 000006
【図５】
2020145820.tif 000007
【図６】
2020145820.tif 000008
【図７】
2020145820.tif 000009
【図８】
2020145820.tif 000010
【図９】
2020145820.tif 000011