(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータが内部に固定されたハウジングと、
前記ハウジングの外側に取り付けられたアウタハウジングと、
前記ハウジングを水平方向に貫通し両端が前記アウタハウジングに固定されたロータ軸と、
前記ハウジングの内部に配置され前記ロータ軸に対して回転可能に支持されて前記ステータにより回転されるロータと、
前記アウタハウジングの外方に露出し前記ロータ軸の外部から冷媒流体が流入する流入口と、前記ロータ軸と前記ロータとの間の環状空間に連通し前記流入口から流入した冷媒流体が前記環状空間に流出する流出口とを含み、前記ロータ軸の内部に形成されたロータ軸側冷媒流路と、
前記環状空間に連通する取入口と、前記ハウジングの外側に配置され前記取入口から取り入れた前記冷媒流体を前記ハウジングと前記アウタハウジングとの間隙に排出する排出口とを含み、前記ロータの内部に形成されたロータ側冷媒流路とを備える、
回転機。
【請求項２】
前記ロータの内部に形成され永久磁石が収容される収容孔をさらに備え、前記ロータは、前記ロータ軸の軸方向の両端が一対のエンドリングにより挟持されたロータコアを有しており、前記ロータ側冷媒流路は、前記一対のエンドリングの内部にそれぞれ形成されて前記取入口及び前記排出口にそれぞれ連なる入口流路及び出口流路と、前記収容孔と前記永久磁石との間に形成されて前記入口流路及び前記出口流路を接続する隙間通路とを含んで構成されている請求項１記載の回転機。
【請求項３】
前記ロータ軸の軸方向に沿った前記冷媒流体の流れの向きが異なる複数の前記ロータ側冷媒流路を、前記ロータの回転方向に間隔をおいて有している請求項１記載の回転機。
【請求項４】
前記ロータを前記ロータ軸に対して回転可能に支持し前記ハウジングの外側に配置された端面を有する軸受をさらに備え、前記ロータ側冷媒流路は、前記軸受の内部に形成され前記端面に開口して前記排出口に連なり前記出口流路を通過した前記冷媒流体が通過する内部空間を含んで構成されている請求項１記載の回転機。
【請求項５】
前記ロータは、前記ロータ軸の軸方向の両端が一対のエンドリングにより挟持されたロータコアを有しており、前記各エンドリングの前記軸方向における外側に前記軸受がそれぞれ取り付けられており、前記ロータ軸が貫通する前記各エンドリングの前記ロータ軸の周面に対向する内周面には螺旋溝がそれぞれ形成されており、該各螺旋溝は、前記ロータの回転により前記環状空間の前記冷媒流体を、前記軸受から前記取入口に向けて移動させるように構成されている請求項４記載の回転機。
【請求項６】
前記ロータ側冷媒流路は、前記ロータ軸の軸方向における前記ロータの中央箇所に配置されて前記ロータ軸の径方向に延在する径方向流路と、該径方向流路に連通し前記軸方向における前記ロータの両端にそれぞれ至る一対の軸方向流路とを含んで構成されている請求項１記載の回転機。
【請求項７】
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端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、
前記コイル端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空間と前記コイル端部が配設される第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。
【請求項８】
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７記載の回転機。
【請求項９】
前記ロータは、前記ロータ軸に対して回転可能に支持された回転体と、該回転体の外周面に取り付けられたスリーブ部材とを有しており、該スリーブ部材の外周面に、複数の電磁鋼板を積層したロータコアが取り付けられており、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、冷媒を導く冷媒流路をなす凹部が形成されている請求項１記載の回転機。
【請求項１０】
前記回転体は、前記冷媒を軸方向に導く第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、前記第２回転体部の外周面に前記凹部が形成されている請求項９記載の回転機。
【請求項１１】
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９記載の回転機。
【請求項１２】
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１１記載の回転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車に使用する回転機を冷却媒体を用いて冷却することは、ロータやステータを適切な温度に維持して電力から推進力（回転力）を効率的に発生させる上で有用である。関連する技術は、日本国特許庁公開特許公報特開２００５−２７８３１９号公報に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２７８３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷却媒体を用いて回転機を冷却する上で、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、ロータやステータにおける冷却媒体に対するシール性が、回転機における電力から推進力（回転力）への変換効率に影響を及ぼすことが判明した。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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の側面は、
ステータが内部に固定されたハウジングと、
前記ハウジングの外側に取り付けられたアウタハウジングと、
前記ハウジングを水平方向に貫通し両端が前記アウタハウジングに固定されたロータ軸と、
前記ハウジングの内部に配置され前記ロータ軸に対して回転可能に支持されて前記ステータにより回転されるロータと、
前記アウタハウジングの外方に露出し前記ロータ軸の外部から冷媒流体が流入する流入口と、前記ロータ軸と前記ロータとの間の環状空間に連通し前記流入口から流入した冷媒流体が前記環状空間に流出する流出口とを含み、前記ロータ軸の内部に形成されたロータ軸側冷媒流路と、
前記環状空間に連通する取入口と、前記ハウジングの外側に配置され前記取入口から取り入れた前記冷媒流体を前記ハウジングと前記アウタハウジングとの間隙に排出する排出口とを含み、前記ロータの内部に形成されたロータ側冷媒流路とを備える、
回転機にある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の回転機によれば、ロータ軸側冷媒流路を通流して取入口から取り入れられた冷媒流体が、ステータを内部に固定したハウジングの外側に位置する排出口から、ハウジングとその外側のアウタハウジングとの間隙に排出されるので、ハウジングの内部に固定されたステータをロータ冷却用の冷媒流体から確実にシールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わるモータを示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係わるモータを示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係わるモータを示す断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係わるモータを示す断面図である。
【図６】図５のロータ及びステータのＢ−Ｂ断面図である。
【図７】図５のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】図５のステータシールによるシール方法を示す説明図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係わるモータを示す断面図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態に係わるモータを示す断面図である。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】図１０の回転体の斜視図である。
【図１３】図１０の回転体に形成される溝の断面形状を示す断面図である。
【図１４】図１０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１５】図１０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。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［第１の実施形態］
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係わる回転機の一例として電気自動車のモータは、ハウジングとしてのインナハウジング１の内周面にステータ２を固定し、該ステータ２のさらに内周側にロータ３を回転可能に配置している。ロータ３は、固定軸となる中心軸４（ロータ軸）に対して回転可能であり、中心軸４はインナハウジング１の軸方向両側に設けてあるアウタハウジング５，６に、両端を固定してある。
【０００９】
なお、上記した「軸方向」とは、中心軸４の軸方向（図１中で左右方向）であり、以後の説明においても「軸方向」とする場合は、特に断りがない限り中心軸４の軸方向を意味する。
【００１０】
ステータ２は、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した積層体のステータコア７と、ステータコア７に形成してある図示しないスロットに挿入してあるコイル８とを備えている。一方、インナハウジング１は、軸方向両端が開口している円筒部９と、円筒部９の上記軸方向両端の開口部位を閉塞するようにして設けてある左右の側壁部１０，１１とを備えている。
【００１１】
そして、上記円筒部９の内周面に前記したステータコア７を固定している。また、円筒部９の鉛直方向上部には、冷却媒体としてのオイルが流入するステータオイル導入流路９ａを軸方向に沿って形成する一方、同下部には、上記オイルをインナハウジング１の外部に排出するステータオイル排出流路９ｂを軸方向に沿って形成している。
【００１２】
なお、上記した鉛直方向とは、軸方向に沿って水平配置した円筒部９の軸方向に対して垂直な図１中で上下方向に相当する。
【００１３】
ステータオイル導入流路９ａは、図１中で左側の軸方向一方側にオイル導入口９ａｉを備えるとともに、ステータオイル導入流路９ａに対応する円筒部９の内壁部には、オイル放出孔９ｃ（冷媒供給口）を形成し、オイル導入口９ａｉから導入したオイルをステータ２側に放出するようにしている。このオイル放出孔９ｃは、コイル８のステータコア７から軸方向両側に突出するコイル端部８ａに対応する位置に形成している。
【００１４】
一方、ステータオイル排出流路９ｂは、図１中で右側の軸方向他方側にオイル排出口９ｂｏを備えるとともに、ステータオイル排出流路９ｂに対応する円筒部９の内壁部には、オイル排出孔９ｄを形成し、ステータ２側のオイルをステータオイル排出流路９ｂに放出するようにしている。このオイル排出孔９ｄは、オイル放出孔９ｃと同様にコイル端部８ａに対応する位置に形成している。
【００１５】
なお、オイル排出孔９ｄは、オイル放出孔９ｃに比較して孔径を大きくしている。また、コイル端部８ａの内周側（ロータ３側）には、樹脂などで構成した円筒形状のシール材としてのステータシール１２（隔壁部材）を設けている。
【００１６】
上記ステータ２の内側に位置するロータ３は、前記したステータコア７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した積層体のロータコア１４と、ロータコア１４の軸方向（電磁鋼板の積層方向）両側端部に設けた端部部材としてのエンドリング１５とを備えている。ここで、ロータコア１４の外周面とステータコア７の内周面との間に環状のエアギャップ１６を形成している。
【００１７】
また、ロータコア１４のステータ２側の近傍には、軸方向に長い直方体形状の永久磁石１７を埋設している。この永久磁石１７は、図２に示すように、円形のロータコア７の円周方向に沿って等間隔に複数設けてあり、ロータコア１４の軸方向に貫通する収容孔としての貫通孔１８に収容固定している。
【００１８】
ロータコア１４の上記したエンドリング１５の軸方向両側には、円筒形状の回転支持部材１９，２０を固定してある。この回転支持部材１９，２０は、インナハウジング１の側壁部１０，１１の中心に形成してある開口１０ａ，１１ａ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２１を介して中心軸４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１９，２０はロータ３の一部を構成している。
【００１９】
中心軸４の一方の端部を固定支持している図１中で左側のアウタハウジング５は、軸方向内端部をインナハウジング１の側壁部１０に固定してあるアウタ円筒部２２と、アウタ円筒部２２のインナハウジング１と反対側を閉塞するアウタ側壁部２３とを備えている。このアウタ側壁部２３の中心に形成してある取付孔２３ａに、中心軸４の一方の端部を外部に突出させた状態で固定している。
【００２０】
同様にして、中心軸４の他方の端部を固定支持している図１中で右側のアウタハウジング６は、軸方向内端部をインナハウジング１の側壁部１１に固定してあるアウタ円筒部２４と、アウタ円筒部２４のインナハウジング１と反対側を閉塞するアウタ側壁部２５とを備えている。このアウタ側壁部２５の中心に形成してある取付孔２５ａに、中心軸４の他方の端部を外部に突出させた状態で固定している。
【００２１】
中心軸４の中心には、その全長にわたり軸方向に沿って貫通する、冷却媒体としてのオイルが導入されるロータオイル導入流路２６を形成している。ロータオイル導入流路２６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、軸方向両端部の端部開口２６ａ，２６ｂ（流入口）からオイルが導入される。
【００２２】
中心軸４が挿入されるロータ３の中心の貫通孔の内壁には、ロータコア１４からその軸方向両側のエンドリング１５の一部にわたり、円筒形状のスリーブ２７を固定し、スリーブ２７の内周面と中心軸４の外周面との間に環状の隙間２８（環状空間）を形成している。そして、ロータ３の軸方向中心部に対応する位置の中心軸４には、上記した隙間２８と中心軸４内のロータオイル導入流路２６（ロータ軸側冷媒流路）とを連通する吐出口としての連通流路２９（流出口）を、円周方向等間隔に複数（例えば４箇所）設けている。
【００２３】
また、スリーブ２７よりも軸方向外側に位置する左右のエンドリング１５と中心軸４との間にも環状の隙間３０を形成してあり、この隙間３０に対応する各エンドリング１５の内周面に、螺旋形状部としての内ねじ３１（螺旋溝）を形成している。この各内ねじ３１は、エンドリング１５を含むロータ３の回転によって、内ねじ３１の周辺に存在するオイルを軸方向中心側に移送することで、軸方向外側へのオイルの流出を抑えるねじシールを構成している。
【００２４】
また、上記した左右の各隙間３０は、回転支持部材１９，２０と中心軸４との間の環状の隙間３２に、軸受２１の内部空間２１ａを通して連通しており、この各隙間３２は、インナハウジング１の外側に配置されてアウタハウジング５，６とインナハウジング１との間隙５ａ，６ａ（ハウジングとアウタハウジングとの間隙）に開口する、冷却媒体の排出口としてのロータオイル排出口３２ａを備えている。さらに、アウタハウジング５，６のアウタ側壁部２３，２５の下端には、ロータオイル排出孔２３ｂ，２５ｂをそれぞれ形成している。
【００２５】
そして、上記した左右の各内ねじ３１のうち一方の内ねじ３１の軸方向内側近傍の隙間２８と、他方の内ねじ３１に近接する軸受２１の軸方向内側近傍とを、ロータ３の内部に形成してある冷却媒体流路としてのオイル流路３３で連通している。
【００２６】
上記したオイル流路３３は、前述した永久磁石１７を収容している貫通孔１８（収容孔）に対応して円周方向に沿って複数形成してある。このオイル流路３３は、貫通孔１８の永久磁石１７周囲に形成してある隙間流路３５（図２）と、隙間流路３５の上流側のエンドリング１５に形成してある入口流路３７（取入口）と、隙間流路３５の下流側のエンドリング１５に形成してある出口流路３９とを備えている。
【００２７】
隙間流路３５は、図２に示すように、永久磁石１７の円周方向両端面の一部に対向して形成される半円形流路３５ａと、永久磁石１７の内側の側面に対向して形成される扁平流路３５ｂとを備えている。なお、半円形流路３５ａは、永久磁石１７を収容固定する際に必然的に形成されるものであり、また扁平流路３５ｂについては特に設けなくても構わない。
【００２８】
入口流路３７は、内ねじ３１とロータコア１４との軸方向相互間にて、スリーブ２７からエンドリング１５にわたり中心軸４の半径方向に向けて延びており、その下流側の端部を貫通孔１８の一方の端部開口１８ａに連通させている。一方、出口流路３９は、貫通孔１８の他方の端部開口１８ｂに上流側の端部を連通させてこの連通部位から軸受２１に向けてエンドリング１５に斜めに形成してあり、その下流側の端部を軸受２１の軸方向内側周辺に開口させている。したがって、軸受２１の内部空間２１ａは出口通路３９と連通している。そして、出口通路３９を含むオイル流路３３と、軸受２１の内部空間２１ａと、ロータオイル排出口３２ａとが、ロータ側冷媒流路の構成要素となっている。
【００２９】
上記ロータ３の円周方向に沿って複数形成してあるオイル流路３３は、入口流路３７を図１中で右側のエンドリング１５に形成するとともに、出口流路３９を図１中で左側のエンドリング１５に形成したもの（図１中で上部に図示している）と、入口流路３７を図１中で左側のエンドリング１５に形成するとともに、出口流路３９を図１中で右側のエンドリング１５に形成したもの（図１中で下部に図示している）とを、円周方向に沿って交互に設定している。
【００３０】
したがって、これら複数のオイル流路３３を流れるオイルは、図２中で紙面表側から紙面裏側に向けて流れるものと、図２中で紙面裏側から紙面表側に向けて流れるものとの２系統が、円周方向交互に存在することになる。
【００３１】
なお、図１中で右側の回転支持部材２０は単に円筒形状を呈しているが、図１中で左側の回転支持部材１９については、エンドリング１５に固定される側板部４１を備えており、この側板部４１に形成した油孔４１ａを通して出口流路３９と軸受２１の軸方向内側周辺とを連通させている。
【００３２】
また、この回転支持部材１９のロータオイル排出口３２ａ側の端部外周には、外歯ギヤ４３を形成してあり、外歯ギヤ４３に出力ギヤ４４を噛合させ、さらに出力ギヤ４４には出力軸４５を連結している。出力軸４５は、アウタハウジング５のアウタ側壁部２３に形成した開口部２３ｃから外部に突出させて、例えば電気自動車の差動機構に連結する。
【００３３】
このように構成したモータにおいては、ステータ２のコイル８への通電によって、ロータ３がステータ２に対して回転し、その際ステータ２のコイル８やロータ３の永久磁石１７が発熱する。
【００３４】
一方、上記したモータの駆動時には、図示しないオイルポンプなどのオイル供給手段から、中心軸４のロータオイル導入流路２６にオイルが導入されると同時に、インナハウジング１の円筒部９に形成したステータオイル導入流路９ａにオイルが導入される。
【００３５】
中心軸４のロータオイル導入流路２６に端部開口２６ａ，２６ｂから導入されたオイルは、連通流路２９から中心軸４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、内ねじ３１近傍の入口流路３７に流れ込む。この際、隙間２８を入口流路３７付近に向けて流れてくるオイルは、ロータ３の回転に伴う内ねじ３１の回転により、軸方向内側に向けて加圧されるので、軸方向外側の軸受２１側への移動が阻止されてシールされることになる。
【００３６】
このシールによって隙間２８内のオイルの圧力が保持され、該圧力によって入口流路３７に流れ込んだオイルが、貫通孔１８の永久磁石１７周囲に形成してある隙間流路３５を通過することで、発熱する永久磁石１７を冷却する。冷却後のオイルは、出口流路３９を経て軸受２１周辺に流出して内部空間２１ａに流入し軸受２１を潤滑する。この際、軸受２１には、ロータ３の特に永久磁石１７から熱を奪って温度上昇して粘性が低下した状態のオイルが供給されるので、軸受２１の摩擦抵抗が低減して機械的損失が低減し、モータの高効率化が達成される。
【００３７】
上記軸受２１に供給されたオイルは、回転支持部材１９，２０のロータオイル排出口３２ａからアウタハウジング５，６内に流出し、下部にてアウタハウジングオイル溜まり４７となって、ロータオイル排出口２３ｂ，２５ｂから外部に排出される。
【００３８】
一方、インナハウジング１のステータオイル導入流路９ａにオイル導入口９ａｉから導入されたオイルは、オイル放出孔９ｃからコイル端部８ａに滴下してステータ２の特にコイル８を冷却した後、下部にて滞留してインナハウジングオイル溜まり４８となる。インナハウジングオイル溜まり４８のオイルは、オイル排出孔９ｄからステータオイル排出流路９ｂに流出した後、オイル排出口９ｂｏから外部に排出される。
【００３９】
上記ロータ３及びステータ２を冷却して外部に排出されるオイルは、本実施形態による例えば電機自動車にあっては、図示しないオイル貯蔵部に戻され放熱された状態で循環することになる。
【００４０】
以上説明した第１の実施形態によるモータの冷却構造によれば、中心軸４内に導入したオイルを、中心軸４の連通流路２９から中心軸４の外周側の隙間２８を経由してロータ３内のオイル流路３３に流通させることで、発熱部であるロータ３の温度上昇を効率よく抑えることができ、永久磁石１７の温度上昇を抑えてその減磁を抑制することができる。
【００４１】
その際、オイル流路３３を通過後のオイルは、ステータ２を内周側に備えるインナハウジング１の外部のアウタハウジング５，６内に排出するようにしたので、ロータ３とステータ２との間のエアギャップ１６へのオイルの浸入を、特に複雑なシール構造を設定することなく抑制してモータ損失を低減することができる。
【００４２】
即ち、ロータ３を冷却するための冷媒流体としてのオイルは、オイル流路３３、軸受２１の内部空間２１ａ、及び、ロータオイル排出口３２ａを含むロータ側冷媒流路を通流する。ロータオイル排出口３２ａは、ステータ２を内部に固定したインナハウジング１の外側に位置している。したがって、ロータ側冷媒流路を通流したオイルは、ロータオイル排出口３２ａから、インナハウジング１とその外側のアウタハウジング５，６との間隙５ａ，６ａに排出される。
【００４３】
このため、ロータ側冷媒流路を通流するオイルをインナハウジング１内のステータ２に対して、シール構造を用いずに確実にシールすることができる。これにより、ステータ２とロータ３とのエアギャップ１６を確実に確保することができる。
【００４４】
また、本実施形態のモータの構成によれば、ロータ冷却用のオイルの流路を、既存の部品である中心軸４、エンドリング１５、ロータコア１４、軸受２１、回転支持部材１９，２０を用い、新規の部品を追加せずに形成することができる。
【００４５】
一方、インナハウジング１のステータオイル導入流路９ａに導入したオイルは、ステータ２の特に発熱するコイル８のコイル端部８ａに直接滴下して冷却するので、コイル８の温度上昇を抑えてモータ損失を低減することができる。その際、コイル８を含むステータ２を冷却したオイルは、ステータシール１２によって、エアギャップ１６への浸入を抑えてモータ損失を低減することができる。上記ステータシール１２によるシール構造は、単に円筒形状のステータシール１２を、コイル端部８ａの内周側に配置して、ステータ２のコイル８とロータ３とを遮断すればよいので、特に複雑なシール構造は不要である。
【００４６】
また、本実施形態では、ロータ３内部のオイル流路３３を、永久磁石１７を備えるロータコア１４と、このロータコア１４の軸方向両側端部に設けたエンドリング１５とにわたり形成してあるので、冷却用の流路を形成するための専用の部材を別途設ける必要がなく、既存のモータ構成部材で済むことから、その分材料コスト上昇を抑えることができる。
【００４７】
また、本実施形態では、ロータコア１４を、電磁鋼板を複数積層した積層体で構成し、このロータコア１４に設けたオイル流路３３を、複数の電磁鋼板の積層方向と平行な方向に直線状に形成しているので、複数の電磁鋼板の形状を統一することができ、製造コストを低減することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、ロータコア１４に永久磁石１７を収容する貫通孔１８を設け、オイル流路３３は、この貫通孔１８の内壁と永久磁石１７との間の隙間としているので、冷却専用の流路を別途形成する必要がなく、その分製造コストを抑えることができる。
【００４９】
即ち、ロータ３の永久磁石１７を収容するための貫通孔１８を利用して、ロータ側冷媒流路の構成要素である隙間流路３５を容易に構成することができる。また、貫通孔１８と永久磁石１７との間の隙間通路３５を通流するオイルがロータ３側の最大の熱放出源である永久磁石１７と接触することから、ロータ３を効率良く冷却することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、ロータ３内部のオイル流路３３をロータ３の回転方向に沿って複数設け、この複数のオイル流路３３相互間におけるオイルの流れ方向を不均一としており、特に複数のオイル流路３３を流れるオイルの流れ方向が、図２の円周方向に沿って互いに逆方向となるよう設定しているので、ロータ３の冷却をより効率よく行うことができる。さらに、エンドリング１５の形状を変えることで、永久磁石１７に流す経路を自在に変えることができる。
【００５１】
また、本実施形態では、ロータ３を中心軸４に対して回転可能に支持する軸受２１を、エンドリング１５に形成した出口流路３９の流出口近傍に配置している。このとき、出口流路３９から流出するオイルは、ロータ３の特に永久磁石１７から熱を奪って温度上昇し、粘性が低下しているので、軸受２１の摩擦抵抗が低減して機械的損失が低減し、モータの高効率化に寄与することができる。
【００５２】
即ち、ロータ側冷媒流路の構成要素である隙間流路３５を通流してロータ３の放熱により加熱されて粘度が下がったオイルが、潤滑油として軸受２１の内部空間２１ａを通過する。このため、ロータ３の冷却と同時に軸受２１の攪拌抵抗の増加を抑制することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、軸受２１と中心軸４の連通流路２９との間のエンドリング１５の内面に、ロータ３の回転によって軸受２１側のオイルを中心軸４の連通流路２９側に移送する内ねじ３１を設けている。この内ねじ３１がロータ３の回転に伴って回転することで、オイルは軸方向内側に向けて圧力が付与されて軸受２１側への移動が阻止されシールすることができる。このシールによって隙間２８内の圧力が保持され、該圧力によって、ロータ３側のオイル流路３３の入口流路３７にオイルを効率よく送り込むことができる。
【００５４】
即ち、ロータ３の回転時には、各エンドリング１５の内ねじ３１によって、軸受２１から入口流路３７に向けたオイルの流れが形成される。このオイルの流れによって、ロータ３のオイル流路３３に供給するオイルが存在する隙間２８は、オイル流路３３を通過したオイルが通過する軸受２１の内部空間２１ａから実質的にシールされる。このため、隙間２８のオイルが必ずオイル流路３３を先に通過してから軸受２１の内部空間２１ａに流入するようにして、軸受２１の攪拌抵抗の増加を効率良く抑制することができる。
【００５５】
また、内ねじ３１による軸受２１から入口流路３７に向けたオイルの流れは、ロータ３の回転数の高低に関わらず形成される。このため、内ねじ３１を用いたシール構造は、ワイドレンジの回転数に対応して利用することができる。
【００５６】
さらに、本実施形態では、ステータ２に供給するオイルを、ロータ３に対してシールするステータシール１２を設けているので、エアギャップ１６へのオイルの浸入を抑えてモータ損失を低減することができる。
【００５７】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、図３に示すように、ロータコア１４を軸方向中央部を境にして軸方向に２分割し、これら２分割した左右のロータコア１４Ａ，１４Ｂ相互間及び左右の永久磁石１７Ａ，１７Ｂ相互間に、中間リング４９を介装している。
【００５８】
上記した中間リング４９には、半径方向に延びる入口流路としての径方向流路４９ａと、径方向流路４９ａの径方向外側端部に連通する軸方向に延びる軸方向流路４９ｂとを形成している。径方向流路４９ａは、径方向内側の端部開口をスリーブ２７に形成してある開口孔２７ａに連通している。
【００５９】
一方、軸方向流路４９ｂの軸方向両端開口は、ロータコア１４Ａ，１４Ｂ内の永久磁石１７Ａ，１７Ｂを埋設してある、前記図２に示した貫通孔１８に相当する貫通孔１８Ａ，１８Ｂ周囲の隙間流路（図２の隙間流路３５に相当）に連通している。
【００６０】
なお、ここでの貫通孔１８Ａ，１８Ｂ周囲の隙間流路は、入口流路である径方向流路４９ａに流入したオイルを軸方向外側に流す軸方向流路を構成している。
【００６１】
そして、本実施形態では左右のエンドリング１５のいずれにおいても、図１の左側のエンドリング１５に形成した出口流路３９と同様の出口流路３９を形成してあり、該出口流路３９の上流側の端部開口を、上記貫通孔１８Ａ，１８Ｂ周囲の隙間流路に連通している。
【００６２】
また、ここでのロータ３のスリーブ２７の内周面には、軸方向外側の端部から開口孔２７ａの近傍位置にわたり、前述したエンドリング１５の内面に形成した内ねじ３１と同様の内ねじ５０を形成して、この部位においてもねじシールを構成している。
【００６３】
その他の構成は、前記図１、図２に示した第１の実施形態と同様であり、同様の構成要素には同一符号を付してある。
【００６４】
このように構成した第２の実施形態におけるモータの冷却構造では、中心軸４のロータオイル導入流路２６に端部開口２６ａ，２６ｂから導入されたオイルは、連通流路２９から、中心軸４の外周側の隙間２８及びスリーブ２７の開口孔２７ａを経て、中間リング４９内の径方向流路４９ａ及び軸方向流路４９ｂに流れ込む。その後、この中間リング４９内のオイルは、貫通孔１８Ａ，１８Ｂの永久磁石１７Ａ，１７Ｂ周囲に形成してある隙間流路を通過することで、第１の実施形態と同様にして発熱する永久磁石１７Ａ，１７Ｂを冷却する。
【００６５】
冷却後の温度上昇したオイルは、第１の実施形態と同様に、出口流路３９から軸受２１に向けて流出して該軸受２１を潤滑した後、ロータオイル排出口３２ａからアウタハウジング５，６内に流出する。
【００６６】
第２の実施形態では、中心軸４のロータオイル導入流路２６に導入したオイルを、ロータ３のより高温化しやすい中心部に供給し、該中心部から軸方向外側に向けて流しているので、ロータ３に対する冷却をより効率よく行うことができる。
【００６７】
また、第２の実施形態では、スリーブ２７の内面にも内ねじ５０を形成してねじシールを構成しているので、第１の実施形態に比較して、ねじシールの軸方向長さが長くなっている。このため、その分シール性能が向上するとともに、該シール機構によってその軸方向内側（中間リング４９側）に付与する圧力がより高まって、中心軸４内への当初の供給圧が低くても、中間リング４９側へのオイルの供給圧力を高く維持することができ、オイルの循環効率を高めて冷却効率をより高めることができる。
【００６８】
［第３の実施形態］
第３の実施形態は、図４に示すように、前記図１に示した第１の実施形態に対し、中心軸４を、左右のアウタハウジング５，６のアウタ側壁部２３，２５に対し軸受５１，５２を介して回転可能な回転軸としている。また、出力ギヤ４４を、両端をインナハウジング１の側壁部１０と、アウタハウジング５のアウタ側壁部２３とに回転可能に取り付けたカウンタ軸５３に固定し、カウンタ軸５３にはさらにカウンタ軸ギア５４を固定している。
【００６９】
一方、上記回転可能とした中心軸４には、中心軸ギヤ５５を固定し、この中心軸ギヤ５５と上記したカウンタ軸ギア５４とを噛合させる。
【００７０】
したがって、本実施形態では、ロータ３の回転によって出力ギヤ４４、カウンタ軸５３及びカウンタ軸ギア５４が、ロータ３と逆方向に回転すると同時に、カウンタ軸ギア５４に噛合している中心軸ギヤ５５が中心軸４とともにがロータ３と同方向に回転する。
【００７１】
これにより、ロータ３の回転を、中心軸４にギヤ比によって減速あるいは増速して動力を伝達し、該中心軸４が出力軸となって外部に動力を伝達させることが可能となる。
【００７２】
［第４の実施形態］
第４の実施形態のモータでは、上述した第１乃至第３実施形態の回転機におけるコイル端部８ａのステータコア７寄りに位置する根元部分の表面を、図５に示すように、モールド部材６０ａ，６０ｂで覆っている。これにより、コイル端部８ａの冷却に用いるオイルに対するエアギャップ１６のシール性をより高めている。なお、図５においては、モータの回転の出力系統や、ステータ２に対するオイルの供給、排出に関する流路の一部等の図示を省略している。以下、第４の実施形態のモータの詳細な構成について説明する。
【００７３】
具体的に、ステータコア７は、図６に示す通り、円環形状のヨーク７１ａと、ヨーク７１ａの周方向に沿ってヨーク７１ａ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７１ｂとを有する。隣接するティース７１ｂの間の隙間は、コイル８が介挿されるスロット７１ｃとされる。尚、図６においては、複雑化を避けるため、ティース７１ｂ及びスロット７１ｃが８個ずつ設けられたステータコア７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。
【００７４】
ステータコア７に設けられるティース７１ｂは、スロット７１ｃに介挿されたコイル８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７は、各ティース７１ｂの突出方向が中心軸４の回転軸線に向かうようにロータ３の周りに配置され、かかる配置においてロータコア１４との間の間隔が上述したエアギャップ１６となるように、ティース７１ｂの突出量が設定されている。
【００７５】
コイル８は、ステータコア７に形成されたスロット７１ｃ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８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７の周方向に順次配列されている。このため、コイル８に三相交流が供給されると、ステータコア７の内周面に沿って回転磁界が形成される。
【００７６】
コイル８は、ステータコア７に対してコイル端部８ａがステータコア７の両端部から突出する状態に取り付けられる。つまり、図１に示す通り、ステータコア７の左側の端部Ｅ１からコイル端部８ａが左方向に突出するとともに、ステータコア７の右側の端部Ｅ２からコイル端部８ａが突出した状態に取り付けられる。尚、コイル８の全てがこのような状態でステータコア７に取り付けられるため、コイル端部８ａは、ステータコア７の端部Ｅ１，Ｅ２に沿って円状に配列される。
【００７７】
また、ステータコア７の端部Ｅ１，Ｅ２には、コイル端部８ａ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６０ａ，６０ｂがそれぞれ形成されている。ここで、コイル端部８ａの全てを覆わずに、コイル端部８ａの根本部分のみをモールド部材６０ａ，６０ｂで覆うのは、冷却用のオイルを用いた冷却を可能としつつ、そのオイルがロータ３とステータ２との隙間であるエアギャップ１６に侵入するのを防止するためである。
【００７８】
つまり、コイル端部８ａの根本部分のみをモールド部材６０ａ，６０ｂで覆い、根本部分以外の部分を露出させることで、冷却用のオイルをコイル端部８ａ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２（コイル８）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、インナハウジング１を構成する側壁部１０及側壁部１１の一部をなすステータシール１２，１２の先端部をモールド部材６０ａ，６０ｂでシールし、ロータ３が配設される空間Ｓ１（第１空間）とコイル端部８ａ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１６に侵入することを防止している。
【００７９】
ここで、モールド部材６０ａ，６０ｂ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、ステータシール１２，１２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１６に侵入してしまうため、モールド部材６０ａ，６０ｂの厚みは、少なくともステータシール１２，１２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６０ａ，６０ｂの厚みが増すにつれてコイル端部８ａ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６０ａ，６０ｂ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６０ａ，６０ｂの厚みは、例えばコイル端部８ａの突出量の５０％程度の厚み、好ましくはコイル端部８ａの突出量の２０〜３０％程度の厚みに設定される。
【００８０】
また、図６に示す通り、ステータコア７内部には、ステータコア７に形成されたスロット７１ｃ内部の隙間を埋めるように、モールド部材６０ａ，６０ｂと同様のモールド部材６０ｃが形成される。このモールド部材６０ｃは、スロット７１ｃに介挿されたコイル８を固定してスロット７１ｃ内におけるコイル８の振動を防止するとともに、コイル８の冷却効率を高めるために設けられる。
【００８１】
コイル８は、電流が流れることにより発熱源になるため、コイル端部８ａの根本部分を覆うモールド部材６０ａ，６０ｂ及びスロット７１ｃ内においてコイル８を固定するモールド部材６０ｃ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６０ａ，６０ｂ，６０ｃを形成するのが望ましい。
【００８２】
ここで、モールド部材６０ａ，６０ｂ及びモールド部材６０ｃ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７に取り付けられるコイル８は、スロット７１ｃに介挿される部分及びコイル端部８ａの先端部分において線材（コイル８をなす線材）の密度が高く、コイル端部８ａ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７１ｃ内部及びコイル端部８ａの先端部分）よりも線材の密度が低い部分（コイル端部８ａの根本部分）が高くなる。従って、モールド部材６０ｃ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６０ａ，６０ｂを形成するのが望ましい。
【００８３】
また、ステータコア７の端部Ｅ１，Ｅ２に形成されるモールド樹脂６０ａ，６０ｂ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６０ｃ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６０ａ，６０ｂ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６０ｃの材料では、コイル端部８ａの根本部分における隙間（コイル８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。
【００８４】
また、モールド部材６０ａ，６０ｂとモールド部材６０ｃとの機能の違いに着目して、、モールド部材６０ａ，６０ｂとモールド部材６０ｃとを異なる材料で形成しても良い。例えば、モールド部材６０ａ，６０ｂはステータシール１２，１２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６０ａ，６０ｂ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６０ｃはスロット７１ｃ内においてコイル８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。
【００８５】
インナハウジング１の円筒部９の内壁部に形成したオイル放出孔９ｃ（冷媒供給口）は、ステータコア７の端部Ｅ１，Ｅ２から突出したコイル端部８ａの露出部分（モールド部材６０ａ，６０ｂにより覆われていない部分）の上方の各々において、ロータ３の回転方向に沿う複数箇所に設けられている。
【００８６】
図７は、図５中のＣ−Ｃ線に沿う断面矢視図である。図７に示す通り、オイル放出孔９ｃは、コイルエンド部３２ａの露出部分の上方において、中心軸４の回転方向に沿う３箇所に設けられている。これらオイル放出孔９ｃは、例えば２０〜７０°の間隔を持って、ロータ３の回転方向に配列されている。オイル放出孔９ｃの各々から供給されるオイルは、コイル端部８ａの異なる部分に滴下され、コイル端部８ａの露出部を伝って下方に移動する。尚、円筒部９の底部は、コイル端部８ａの露出部を伝って下方に移動したオイルが一時的に溜められるインナハウジングオイル溜まり４８とされる。
【００８７】
中心軸４の回転方向に沿う３箇所にオイル放出孔９ｃを設け、これらオイル放出孔９ｃの各々からオイルを滴下することで、１箇所のオイル放出孔９ｃのみからオイルを滴下する場合に比べて、コイル端部８ａの露出部分の全体に対してオイル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７に示す例では、ロータ３の回転方向に沿う３箇所にオイル放出孔９ｃが形成された例を図示しているが、オイル放出孔９ｃは、モータの大きさ等に応じて、ロータ３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、オイル放出孔９ｃは、ロータ３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。
【００８８】
上述したステータシール１２は、インナハウジング１の各側壁部１０，１１の内側面からそれぞれ一体に突設されている。各ステータシール１２は、ステータコア７（モールド部材６０ａ）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６０ａに接触した状態に取り付けられて、ロータ３が配設される空間Ｓ１とコイル端部８ａが配設される空間Ｓ２とを分離する。つまり、ステータシール１２の先端部がモールド部材６０ａ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。
【００８９】
図８は、本発明の第４の実施形態におけるステータシール１２によるシール方法を示す図である。上述の通り側壁部１０及び側壁部１１に設けられたステータシール１２，１２は、その先端部がモールド部材６０ａ，６０ｂに接触することによってシールされる訳であるが、ステータシール１２，１２の先端部とモールド部材６０ａ，６０ｂの接触のさせ方（シール方法）は、図８に示す通り、様々な方法が考えられる。以下、モールド部材６０ａによるステータシール１２のシール方法について説明する。
【００９０】
図８（ａ）に示すシール方法は、ステータシール１２の先端部における外周面及びモールド部材６０ａの内周面を共にテーパー状に形成し、ステータシール１２の先端部を全周に亘ってモールド部材６０ａの内周面に係止させることで、ステータシール１２とモールド部材６０ａとの接触面積を増大させる方法である。図８（ｂ）に示すシール方法は、ステータシール１２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６０ａの内周面を階段状に形成し、ステータシール１２の先端部を全周に亘ってモールド部材６０ａの内周面に係止させることで、ステータシール１２とモールド部材６０ａとの接触箇所を増大させる方法である。
【００９１】
図８（ｃ）に示すシール方法は、ステータシール１２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６０ａの内周面に溝Ｍを形成し、ステータシール１２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６０ａの内周面に形成された溝Ｍに嵌合させることで、ステータシール１２とモールド部材６０ａとのシールの度合いを高める方法である。図８（ｄ）に示すシール方法は、ステータシール１２の先端部に溝を形成してＯリングＲを設け、ステータシール１２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６０ａの内周面に当接させることで、ステータシール１２とモールド部材６０ａとのシールの度合いを高める方法である。
【００９２】
図８（ｅ）に示すシール方法は、ステータシール１２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６０ａの内周面に当接させることで、ステータシール１２とモールド部材６０ａとのシールの度合いを高める方法である。図８（ｆ）に示すシール方法は、モールド部材６０ａの内周面側に切り欠きＫを形成し、ステータシール１２の先端部を全周に亘ってモールド部材６０ａに形成された切り欠きＫに係合させることで、ステータシール１２とモールド部材６０ａとのシールの度合いを高める方法である。
【００９３】
次に、上記構成におけるモータの動作について簡単に説明する。モータの駆動時には、不図示のポンプ等によって冷却用のオイルがオイル放出孔９ｃにそれぞれ供給され、空間Ｓ２内に配設されたコイル端部８ａの露出部分における複数箇所に滴下される。コイル端部８ａに滴下されたオイルは、コイル端部８ａの露出部を伝って下方に移動する。ここで、コイル端部８ａの複数箇所にオイルが滴下されることにより、ステータコア７の端部に沿って配列されたコイル端部８ａの全体に対してオイルを行き渡らせることができるため、コイル端部８ａを効率的に冷却することができる。
【００９４】
また、側壁部１０，１１のステータシール１２，１２がモールド部材６０ａ，６０ｂによってシールされることにより、ステータコア７の左右両側において、ロータ３が配設される空間Ｓ１とコイル端部８ａが配設される空間Ｓ２とが分離される。このため、オイル放出孔９ｃから空間Ｓ２内にオイルが供給されても、オイルがエアギャップ１６に侵入するのを防止することができる。
【００９５】
以上の通り、本実施形態では、コイル端部８ａの根本部分を覆うようにステータコア７の両端部にモールド部材６０ａ，６０ｂを形成するとともに、ロータ３が配設される空間Ｓ１とコイル端部８ａが配設される空間Ｓ２とを分離するステータシール１２，１２をモールド部材６０ａ，６０ｂ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。
【００９６】
［第５の実施形態］
図９は、本発明の第５の実施形態による回転機としてのモータの構成を示す断面図である。図９に示す本実施形態のモータは、第４実施形態のモータにおける側壁部１０側のモールド部材６０ａに代えてモールド部材６１を設け、ステータシール１２に代えてステータシール１２ａを側壁部１０に一体に形成した点が図５に示す第５の実施形態によるモータとは相違する。
【００９７】
モールド部材６１は、ステータコア７の右側に形成されるモールド部材６０ｂとは、中心軸４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６１は、コイル端部８ａの根本部分を覆うようにステータコア７の端部（端部Ｅ１）に沿う円環形状に形成された円環部６１ａと、円環部６１ａから左側に突出する円筒形状の突出部６１ｂとを有する形状である。尚、円環部６１ａは、図５に示すモールド部材６０ａと同じ形状である。
【００９８】
側壁部１０のステータシール１２ａは、側壁部１１のステータシール１２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６１が円環部６１ａから左側に突出した円筒形状の突出部６１ｂを有する形状であるため、ステータシール１２ａがモールド部材６１の円環部６１ａまでの長さを有さなくとも、ステータシール１２ａをモールド部材６１に接触させることができるからである。
【００９９】
本実施形態においては、コイル端部８ａの根本部分を覆うようにステータコア７の両端部にモールド部材６１とモールド部材６０ｂとを形成し、ロータ３が配設される空間Ｓ１とコイル端部８ａ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６１，６０ｂ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。
【０１００】
［第６の実施形態］
図１０は、本発明の第６の実施形態による回転機としてのモータの構成を示す断面図である。図１０に示す第６の実施形態のモータでは、上述した第１乃至第５の各実施形態における、ロータ３の高熱化に伴いロータコア１４を構成する積層電磁鋼板間の接着力が低下する場合を想定して、エアギャップ１６へのオイル漏れの防止性をより高めている。なお、図１０においては、モータの回転の出力系統等の図示を省略している。以下、第６の実施形態のモータの詳細な構成について説明する。
【０１０１】
本実施形態では、円筒形状のスリーブ２７（円環形状のスリーブ部材）を、外径及び内径共に、上述した第１乃至第５の各実施形態よりも大きい径として、その分、ロータコア１４及びエンドリング１５の直径方向における寸法を短くしている。そして、ロータ３の一部をなす円筒形状の回転体７０（第２回転体部）の外周面にスリーブ２７を取り付けて、スリーブ２７の外周面にロータコア１４及びエンドリング１５を取り付けている。
【０１０２】
なお、本実施形態では、ロータ３のオイル流路３３を、ロータコア１４及びエンドリング１５ではなく、後述するように回転体７０に形成している。また、本実施形態では、内ねじ３１を、左右のエンドリング１５の内周面でなく、回転体７０の内周面の、軸受２１に近い箇所にそれぞれ形成している。
【０１０３】
回転体７０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１９，２０（第１回転体部）がそれぞれ取り付けられている。回転支持部材１９，２０は、中心軸４の軸方向にオイルを導く環状の隙間３２（第１流路）を中心軸４との間に形成する。回転体７０は、回転支持部材１９，２０よりも大きい径で形成されている。
【０１０４】
回転体７０の外周面には、スリーブ２７の内周面とでオイル流路３３の隙間流路３５（冷媒流路）を構成する溝３５ｃ（凹部）が形成されている。本実施形態では、図１１に示す通り、断面形状が矩形形状である８つの溝３５ｃが、回転体７０の周方向に沿って等間隔に形成されている。
【０１０５】
図１２は、本発明の一実施形態によるロータ３が備える回転体７０の斜視図である。図１２（ａ）に示す通り、溝３５ｃは、軸方向に直線状に延びるように、回転体７０に形成される。但し、溝３５ｃは、回転体７０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、回転体７０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、隙間流路３５をなす溝３５ｃに供給されたオイルが、回転体７０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。
【０１０６】
ここで、回転体７０の外周面に形成される溝３５ｃは、図１２（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１２（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３５ｃを図１２（ｂ）に示す螺旋状に形成した場合には、溝３５ｃを図１２（ａ）に示す直線状に形成した場合に比べて、ロータ３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３５ｃを図１２（ｃ）に示す蛇行状に形成した場合には、溝３５ｃを図１２（ａ）に示す直線状に形成した場合に比べて、ロータ３の冷却効率を高めることができる。
【０１０７】
図１３は、本発明の一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。本実施形態においては、図１３（ａ）に示す通り、断面形状が矩形形状である溝３５ｃが中心軸４の回転体７０の外周面に形成されているものとする。但し、溝３５ｃの断面形状は、図１３（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１３（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。
【０１０８】
更には、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すような軸方向に延びる細長の溝３５ｃを回転体７０の周方向に沿って複数形成するのではなく、図１３（ｄ）に示す通り、回転体７０の外周面を全体的に凹部としてもよい。つまり、回転体７０の軸方向における両端部を除いた回転体７０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１３（ａ）に示す直線状の溝３５ｃ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。
【０１０９】
また、回転体７０の内部には、回転体７０の内周面と中心軸４の外周面との間に形成される環状の隙間２８と、回転体７０の外周面に形成された溝３５ｃとを連通する入口流路３７及び出口流路３９（第２流路）が形成されている。これらの入口流路３７及び出口流路３９は、図１１に示す通り、隙間２８から溝３５ｃに向かって、回転体７０の径方向（具体的には、互いに異なる４方向）に延びるようにそれぞれ形成されている。
【０１１０】
上記した隙間流路３５、入口流路３７、出口流路３９で構成されるオイル流路３３は、前述した永久磁石１７を収容している貫通孔１８（収容孔）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３３は、図１０に示すように、貫通孔１８の永久磁石１７に接近して回転体７０の外周面に形成してある溝３５ｃによる隙間流路３５と、隙間流路３５の上流側の回転体７０に形成してある入口流路３７（取入口）と、隙間流路３５の下流側の回転体７０に形成してある出口流路３９とを備えている。
【０１１１】
入口流路３７は、回転体７０の内周面の内ねじ３１よりも軸方向中心寄りの箇所にて、中心軸４の半径方向に向けて延びており、その下流側の端部を溝３５ｃの一端に連通させている。一方、出口流路３９は、溝３５ｃの他端に上流側の端部を連通させてこの連通部位から軸受２１に向けて回転体７０に斜めに形成してあり、その下流側の端部を軸受２１の軸方向内側周辺に開口させている。したがって、軸受２１の内部空間２１ａは出口通路３９と連通している。そして、出口通路３９を含むオイル流路３３と、軸受２１の内部空間２１ａと、ロータオイル排出口３２ａとが、ロータ側冷媒流路の構成要素となっている。
【０１１２】
上記回転体７０の円周方向に沿って複数形成してあるオイル流路３３は、回転体７０の軸方向における入口流路３７と出口流路３９の位置を交互に入れ替えている。したがって、これら複数のオイル流路３３の隙間通路３５を流れるオイルは、図１１中で紙面表側から紙面裏側に向けて流れるものと、図１１中で紙面裏側から紙面表側に向けて流れるものとの２系統が、円周方向交互に存在することになる。
【０１１３】
ここで、回転体７０は、図１１に示す通り、回転体７０の外周面に形成された溝３５ｃの各々がロータコア１４の永久磁石１７の各々に最近接するように、ロータコア１４に対する回転方向の位置決めがされている。これは、オイルが導かれる隙間流路３５を構成する溝３５ｃを、発熱源である永久磁石１７に極力近接させることによってロータ３の冷却効率を高めるためである。
【０１１４】
ロータ３は、ロータコア１４、永久磁石１７、及びエンドリング１５を備えており、スリーブ２７とともに回転体７０に取り付けられて、回転体７０とともに、中心軸４の周りで回転可能に構成されている。図１０に示す通り、ロータコア１４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７０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。
【０１１５】
エンドリング１５は、ロータコア１４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１４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１４の軸方向の長さは、ロータコア１４の軸方向両側部に設けられるエンドリング１５の厚みを加えた長さが、回転体７０の軸方向の長さと等しくなるように設定されている。
【０１１６】
スリーブ２７は、回転体７０とロータ３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４や回転体７０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７０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７０の外周面に嵌合している。スリーブ２７が回転体７０の外周面に嵌合することによって、回転体７０とスリーブ２７との間に溝３５ｃによる隙間流路３５が形成される。
【０１１７】
隙間流路３５としての溝３５ｃに導かれたオイルは、回転体７０とスリーブ２７との間を流れる。このため、モータの温度上昇によってロータコア１４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３が高速回転をしたとしても、隙間流路３５としての溝３５ｃ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１４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。
【０１１８】
ここで、スリーブ２７は回転体７０の外周面に焼きばめ等によって嵌合しているため、溝３５ｃに導かれたオイルの漏れが生ずることは殆ど無いが、溝３５ｃ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７０にロウ付けし、溶接し、或いはスリーブ２７と回転体７０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。
【０１１９】
次に、上記構成におけるモータの動作について簡単に説明する。モータの駆動時には、不図示のポンプ等によってオイルが中心軸４の端部開口２６ａ，２６ｂからロータオイル導入流路２６に導入される。導入されたオイルは、連通流路２９から中心軸４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、内ねじ３１近傍の入口流路３７に流れ込む。この際、隙間２８を入口流路３７付近に向けて流れてくるオイルは、ロータ３の回転に伴う内ねじ３１の回転により、軸方向内側に向けて加圧されるので、軸方向外側の軸受２１側への移動が阻止されてシールされることになる。
【０１２０】
このシールによって隙間２８内のオイルの圧力が保持され、該圧力によって隙間２８から入口流路３７にオイルが流れ込む。入口流路３７に流れ込んだオイルは、回転体７０の外周面に形成された溝３５ｃに導かれる。ここで、回転体７０とスリーブ２７との間には、溝３５ｃによる隙間流路３５が形成されているため、溝３５ｃにオイルが導かれると永久磁石１７が冷却される。ここで、この隙間流路３５はロータコア１４に設けられた永久磁石１７に最近接するように配置されているため、ロータコア１４及び永久磁石１７を効率的に冷却することができる。溝３５ｃによる隙間流路３５を通過したオイルは、出口流路３９を経て軸受２１周辺に流出して内部空間２１ａに流入し軸受２１を潤滑する。
【０１２１】
以上の通り、本実施形態では、ロータ３の回転体７０の外周面にオイルを導く隙間流路３５をなす溝３５ｃを形成し、この溝３５ｃが形成された回転体７０とロータコア１４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３５ｃに導かれたオイルが回転体７０とスリーブ２７との間を流れるようにしている。このため、モータの温度上昇によってロータコア１４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３が高速回転をしたとしても、溝３５ｃに導かれた冷媒の漏れを防止することができる。
【０１２２】
また、本実施形態では、回転支持部材１９，２０よりも大径とされた回転体７０の外周面に溝３５ｃを形成し、この溝３５ｃが形成された回転体７０とロータコア１４との間にスリーブ２７を設けることによって、永久磁石１７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１７を含むロータ３を簡易且つ効率的に冷却することができる。
【０１２３】
なお、例えば、回転体７０の外周面に形成される溝３５ｃ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７０の外周面に形成される溝３５ｃとロータコア１４に設けられる永久磁石１７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。
【０１２４】
また、上記実施形態では、回転支持部材１９，２０と回転体７０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１９，２０と回転体７０とが別の部材で構成されていてもよい。
【０１２５】
また、上記実施形態では、隙間流路３５をなす凹部としての溝３５ｃが回転体７０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３５ｃは、図１４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１５に示すように、回転体７０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。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
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。
【符号の説明】
【０１２７】
１  インナハウジング（ハウジング）
２  ステータ
３  ロータ
４  中心軸（ロータ軸）
５，６  アウタハウジング
５ａ，６ａ  インナハウジングとアウタハウジングとの間隙（ハウジングとアウタハウジングとの間隙）
７  ステータコア
８  コイル
８ａ  コイル端部
９ｃ  オイル放出孔（冷媒供給口）
１２，１２ａ  ステータシール（シール材、隔壁部材）
１４，１４Ａ，１４Ｂ  ロータコア
１５  エンドリング（端部部材）
１７，１７Ａ，１７Ｂ  永久磁石
１８  ロータコアの貫通孔（永久磁石が収容される収容孔）
１９，２０    回転支持部材（第１回転体部）
２１  ロータを中心軸に対して回転可能に支持する軸受
２１ａ  軸受の内部空間（ロータ側冷媒流路）
２６  ロータオイル導入流路（ロータ軸側冷媒流路）
２６ａ，２６ｂ  端部開口（流入口）
２７  スリーブ
２８  ロータと中心軸との間の隙間（環状空間）
２９  連通流路（流出口）
３１  エンドリング内周面の内ねじ（螺旋溝）
３２  隙間（第１流路）
３２ａ  ロータオイル排出口（ロータ側冷媒流路の排出口）
３３  ロータ内のオイル流路（ロータ側冷媒流路）
３５  隙間流路（冷媒流路）
３５ｃ  溝
３７  入口流路（第２流路）
３９  出口流路（ロータ側冷媒流路、第２流路）
４９ａ  径方向流路
４９ｂ  軸方向流路
６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６１  モールド部材
Ｓ１  第１空間
Ｓ２  第２空間
６１ａ  円環部
６１ｂ  突出部
７０  回転体（第２回転体部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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