(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状の固定子鉄心、および上記固定子鉄心に巻装された固定子コイルを有する固定子と、
電磁鋼板を積層一体化して構成され、シャフトに固着されて上記固定子鉄心の内側に回転可能に配置される回転子鉄心、それぞれ、上記回転子鉄心の外周側を軸方向に貫通するように形成されて周方向に複数配設された磁石収納穴、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回転子と、を備えた永久磁石埋込型回転電機において、
少なくとも１本の冷媒流路が、上記磁石収納穴の内径側に上記回転子鉄心を軸方向に貫通するように形成され、
連結流路が、上記冷媒流路の最大流路幅より狭い流路幅を有し、上記冷媒流路と上記磁石収納穴とを連結し、かつ上記回転子鉄心を軸方向に貫通するように形成され、
上記永久磁石が、上記永久磁石の径方向内方に位置する壁面の上記連結流路と相対する領域を露出させて、上記永久磁石の径方向内方又は径方向外方に位置する壁面と上記磁石収納穴の内壁面との間にのみ配設された接着剤により上記磁石収納穴の内壁面に固定されていることを特徴とする永久磁石埋込型回転電機。
【請求項２】
上記連結流路は、流路幅の総和Σδが、Σδ≦Ａ×（１−Ｂｒ／Ｂｓ）、（但し、δ：上記連結流路の流路幅、Ａ：上記磁石収納穴の幅、Ｂｒ：上記永久磁石の残留磁束密度、Ｂｓ：上記回転子鉄心の飽和磁束密度）を満足するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の永久磁石埋込型回転電機。
【請求項３】
上記永久磁石は、上記永久磁石の径方向外方に位置する壁面と上記磁石収納穴の内壁面とが接するように、上記接着剤により上記永久磁石の径方向内方に位置する壁面と上記磁石収納穴の内壁面とを固定され、
補助冷媒流路が、上記永久磁石の径方向内方に位置する壁面の上記連結流路と相対する領域と上記接着剤とに囲まれて、上記連結流路に連結するように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の永久磁石埋込型回転電機。
【請求項４】
上記永久磁石は、上記接着剤により上記永久磁石の径方向外方に位置する壁面と上記磁石収納穴の内壁面とを固定され、
上記永久磁石の径方向内方に位置する壁面と上記磁石収納穴の内壁面との間に隙間が形成され、
上記隙間が上記連結流路を介して上記冷媒流路に連結されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の永久磁石埋込型回転電機。
【請求項５】
上記永久磁石は軸方向に複数段に構成され、上記永久磁石の段間のそれぞれに、上記回転子鉄心の周方向に段スキュー角θが設けられ、
上記段スキュー角θは、θ＜｛ｓｉｎ-1（ｄ／ｒ）｝×２（但し、ｄ：上記冷媒流路の最大流路幅／２、ｒ：上記回転子鉄心の軸心と上記冷媒流路の中心との間の距離）を満足するように設定されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の永久磁石埋込型回転電機。
【請求項６】
シャフト挿入穴に挿入された上記シャフトに固定されて上記回転子鉄心の軸方向一端面に接するように配設された端板をさらに備え、
導入流路が、上記シャフト挿入穴と上記冷媒流路とを連結するように上記端板に形成され、
上記シャフトが、軸心位置を軸方向に貫通するように形成された軸内流路、および上記軸内流路から径方向に分岐して、上記軸内流路と上記導入流路とを連結するように形成された分岐流路を有していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の永久磁石埋込型回転電機。
【請求項７】
シャフト挿入穴に挿入された上記シャフトに固定されて上記回転子鉄心の軸方向一端面に接するように配設された端板をさらに備え、
導入流路が、上記シャフト挿入穴と上記冷媒流路とを連結するように上記端板に形成され、
上記シャフトが、軸心位置を軸方向一端から上記端板の下端位置に至るように形成された軸内流路、および上記軸内流路から径方向に分岐して、上記軸内流路と上記導入流路とを連結するように形成された分岐流路を有していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の永久磁石埋込型回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、永久磁石を回転子鉄心の外周側に埋め込んだ永久磁石埋込型回転電機に関し、特に、回転子鉄心に埋め込まれた永久磁石の冷却構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の永久磁石埋込型回転電機では、永久磁石をロータコアに回転軸方向に延びるように形成されたキャビティ内に配設し、樹脂部材をキャビティの内壁面全体を覆うように形成し、永久磁石の表面と樹脂部材の内側壁面により構成される管状構造の冷却流路に冷却液を流して永久磁石を冷却していた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１７２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の永久磁石埋込型回転電機では、モールド型内に、ロータコア、永久磁石、冷却流路を形成する中子を配置し、液体の樹脂を流し込み、磁石を硬化させて絶縁部材を形成していた。そこで、絶縁部材がキャビティの内壁面全体を覆うように形成され、かつ絶縁部材の厚みが厚くなるので、永久磁石の断面積を確保した場合、キャビティの断面形状が絶縁部材を形成するスペース分大きくなる。これにより、永久磁石とキャビティの内壁面との間の距離が長くなり、永久磁石と回転子鉄心との間の磁気抵抗が増大するので、永久磁石の磁束量が低下し、高トルクが得られないという課題があった。【０００５】
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、永久磁石を磁石収納穴の内壁面に固着する接着剤の使用量を少なくして、磁石断面積を確保しつつ磁石収納穴の断面積を小さくし、永久磁石と磁石収納穴の内壁面との間の距離を短くし、永久磁石の磁束量の低下を抑制するとともに、冷媒が直に永久磁石を冷却するように冷却流路を構成し、永久磁石を効果的に冷却できる永久磁石埋込型回転電機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る永久磁石埋込型回転電機は、円環状の固定子鉄心、および上記固定子鉄心に巻装された固定子コイルを有する固定子と、電磁鋼板を積層一体化して構成され、シャフトに固着されて上記固定子鉄心の内側に回転可能に配置される回転子鉄心、それぞれ、上記回転子鉄心の外周側を軸方向に貫通するように形成されて周方向に複数配設された磁石収納穴、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回転子と、を備えている。そして、少なくとも１本の冷媒流路が、上記磁石収納穴の内径側に上記回転子鉄心を軸方向に貫通するように形成され、連結流路が、上記冷媒流路の最大流路幅より狭い流路幅を有し、上記冷媒流路と上記磁石収納穴とを連結し、かつ上記回転子鉄心を軸方向に貫通するように形成され、上記永久磁石が、上記永久磁石の径方向内方に位置する壁面の上記連結流路と相対する領域を露出させて、上記永久磁石の径方向内方又は径方向外方に位置する壁面と上記磁石収納穴の内壁面との間にのみ配設された接着剤により上記磁石収納穴の内壁面に固定されている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、接着剤が永久磁石の径方向内方又は径方向外方に位置する壁面と磁石収納穴の内壁面との間にのみ配設されているので、接着剤の使用量が少なくなり、磁石断面積を確保しつつ磁石収納穴の断面積を小さくできる。そこで、永久磁石と磁石収納穴の内壁面との間の距離が短くなり、永久磁石と回転子鉄心との間の磁気抵抗の増大が抑えられる。これにより、磁気抵抗の増大に起因する永久磁石の磁束量の低下を抑制でき、高トルク化が図られる。
永久磁石の径方向内方に位置する壁面の連結流路と相対する領域が露出しているので、連結流路を流通する冷媒が永久磁石に直接接し、永久磁石を効果的に冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型回転電機を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型回転電機における回転子を示す端面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型回転電機における回転子を示す要部拡大端面図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る永久磁石埋込型回転電機における回転子を示す要部拡大端面図である。
【図５】この発明の実施の形態３に係る永久磁石埋込型回転電機における回転子を示す要部拡大端面図である。
【図６】この発明の実施の形態４に係る永久磁石埋込型回転電機における回転子を示す要部拡大端面図である。
【図７】この発明の実施の形態５に係る永久磁石埋込型回転電機を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の永久磁石埋込型回転電機の好適な実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型回転電機を示す断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型回転電機における回転子を示す端面図、図３はこの発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型回転電機における回転子を示す要部拡大端面図である。なお、図１中、矢印は冷却油の流れを示している。また、図３中、Ａは磁石収納穴１６の矩形断面の長辺の長さ、Ｘは冷媒流路１７の最大流路幅、δは連結流路１８の流路幅である。
【００１１】
図１から図３において、永久磁石埋込型回転電機１００は、円環状の固定子１と、固定子１を内側に収納、保持する円筒状のフレーム４と、それぞれ、軸受９，１０を備え、フレーム４の軸方向両端に配設されて、フレーム４とともに密閉する空間を形成するフロントフレーム７およびリヤフレーム８と、シャフト１２を軸受９，１０に支持されて、固定子１の内側に回転可能に配設された回転子１１と、外部油送機構３５と、を備えている。
【００１２】
固定子１は、円環状の固定子鉄心２、および固定子鉄心２に装着された固定子コイル３を有する。フレーム４は、鉄製の円筒状の外フレーム５の内側にアルミ製の円筒状の内フレーム６を圧入、一体化して作製されている。そして、固定子コイル３が装着された固定子鉄心２をフレーム４内に圧入、固着して、固定子１が組み立てられる。
【００１３】
回転子１１は、円環状の回転子鉄心１３と、回転子鉄心１３の軸心位置を貫通するように形成されたシャフト挿入穴１５に圧入、固定されたシャフト１２と、それぞれ回転子鉄心１３の外周側を貫通するように装着された１６個の永久磁石２０と、シャフト１２に圧入、固定されて、回転子鉄心１３の軸方向の両端面に接するように配設された第１端板２５および第２端板２９と、を備える。
【００１４】
回転子鉄心１３は、電磁鋼板の薄板から打ち抜かれた円環状の鉄心片を、貫通穴１４を位置決めにして積層一体化して作製され、軸心位置を貫通するシャフト挿入穴１５を有する。磁石収納穴１６は、それぞれ、シャフト１２の軸方向と直交する断面を軸方向に一定とする矩形とし、回転子鉄心１３の外周側を軸方向に貫通して、周方向に等ピッチで８対形成されている。磁石収納穴１６の対は、径方向外方に向かって開いたＶ字形状に配置されている。
【００１５】
円形断面の冷媒流路１７が、磁石収納穴１６の内径側、かつ磁石収納穴１６の矩形断面の長辺の長さ方向中央に、磁石収納穴１６と離間して、回転子鉄心１３を軸方向に貫通して形成されている。そして、連結流路１８が、磁石収納穴１６と冷媒流路１７を連結して、回転子鉄心１３の軸方向の一端から他端に至るように形成されている。連結流路１８の流路幅δは、冷媒流路１７の最大流路幅Ｘ、すなわち直径より狭い。また、空隙１９が、磁石収納穴１６の矩形断面の長辺の長さ方向の両側に、回転子鉄心１３を軸方向に貫通して形成され、回転子鉄心１３内の磁束の流れの経路を制御するフラックスバリアとして機能する。
【００１６】
ここで、磁石収納穴１６の内壁面の径方向外方に位置する部位を外側壁面１６ａとし、径方向内方に位置する部位を内側壁面１６ｂとする。すなわち、磁石収納穴１６の矩形断面の径方向外方の長辺で構成される内壁面が外側壁面１６ａであり、矩形断面の径方向内方の長辺で構成される内壁面が内側壁面１６ｂである。また、磁石収納穴１６の矩形断面の長辺の長さ方向を幅方向とする。
【００１７】
永久磁石２０は、シャフト１２の軸方向と直交する断面を矩形とし、磁石収納穴１６のそれぞれに収納されている。ここで、永久磁石２０の表面の径方向外方に位置する部位を外側壁面２０ａとし、径方向内方に位置する部位を内側壁面２０ｂとする。すなわち、永久磁石２０の矩形断面の径方向外方の長辺で構成される表面が外側壁面２０ａであり、矩形断面の径方向内方の長辺で構成される表面が内側壁面２０ｂである。また、永久磁石２０の断面の長辺の長さ方向を幅方向とする。
【００１８】
磁石収納穴１６に収納された永久磁石２０は、その外側壁面２０ａのみを接着剤２２により磁石収納穴１６の外側壁面１６ａに接着固定されている。そして、永久磁石２０の内側壁面２０ｂが磁石収納穴１６の内側壁面１６ｂに接するとともに、連結流路１８を介して冷媒流路１７に露呈している。
【００１９】
磁石収納穴１６の対に収納された永久磁石２０の対は、同じ磁極となるように着磁されている。そして、永久磁石２０の８対は、周方向に交互に磁極が異なるように配置されている。ここでは、永久磁石２０は、シャフト１２の軸方向と直交断面を矩形とする短冊状に作製された６つの磁石ブロック２１を軸方向に１列に配列して構成されている。
【００２０】
第１端板２５は、回転子鉄心１３の外径と略等しい外径を有し、かつ軸心位置にシャフト挿入穴２６を有するリング状平板に作製されている。導入流路２７が、第１端板２５の一面を、その外周縁部を残して一定の深さだけ窪ませて形成されている。第１排出路２８が、それぞれ、導入流路２７の外周部と第１端板２５の他面側とを連結するように第１端板２５を軸方向に貫通して、周方向に等ピッチで１６個形成されている。
【００２１】
第１端板２５は、シャフト挿入穴２６にシャフト１２を通して、一面を回転子鉄心１３に向けて軸方向一側からシャフト１２に圧入固定される。第１端板２５の一面が回転子鉄心１３の軸方向の一端面に接し、導入流路２７の開口が塞口される。回転子鉄心１３に形成された冷媒流路１７および連結流路１８が導入流路２７に接続される。第１排出路２８が、冷媒流路１７のそれぞれの径方向外方に位置している。
【００２２】
第２端板２９は、回転子鉄心１３の外径と略等しい外径を有し、かつ軸心位置にシャフト挿入穴３０を有するリング状平板に作製されている。導入流路３１が、第２端板２９の一面を、その外周縁部を残して一定の深さだけ窪ませて形成されている。第２排出路３２が、それぞれ、導入流路３１の外周部と第２端板２９の他面側とを連結するように第２端板２９を軸方向に貫通して、周方向に等ピッチで１６個形成されている。ここでは、第２端板２９は、第１端板２５と同一形状に形成されている。
【００２３】
第２端板２９は、シャフト挿入穴３０にシャフト１２を通して、一面を回転子鉄心１３に向けて軸方向他側からシャフト１２に圧入固定される。第２端板２９の一面が回転子鉄心１３の軸方向の他端面に接し、導入流路３１の開口が塞口される。回転子鉄心１３に形成された冷媒流路１７および連結流路１８が導入流路３１に接続される。第２排出路３２が、冷媒流路１７のそれぞれの径方向外方に位置している。
【００２４】
シャフト１２は、軸心位置を軸方向に貫通する軸内流路３３と、それぞれ、軸内流路３３から径方向に分岐して、軸内流路３３と第１端板２５に形成された導入流路２７とを連結する分岐流路３４と、を備える。
【００２５】
供給配管３６が冷媒供給手段である外部油送機構３５の吐出口とシャフト１２の軸内流路３３の入口とを連結している。また、戻り配管３７がフレーム４の下方に取り付けられたオイルパン３８、およびシャフト１２の軸内流路３３の出口と外部油送機構３５の吸入口とを連結している。
【００２６】
このように構成された永久磁石埋込型回転電機１００は、例えば、外部電源から固定子コイル３に給電され、８極１２スロットのインナーロータ型の同期モータとして動作する。
【００２７】
そして、外部油送機構３５が駆動されると、冷却油は、図１に矢印で示されるように、供給配管３６から軸内流路３３に圧送され、分岐流路３４を介して導入流路２７に流入する。導入流路２７に流入した冷却油は、導入流路２７を通って径方向外方に流れ、冷媒流路１７および連結流路１８に流入する。冷却油は、冷媒流路１７および連結流路１８を通って軸方向他側に流れて永久磁石２０の熱を吸熱し、第２排出路３２から排出される。第２排出路３２から排出された冷却油は、遠心力により飛散され、固定子コイル３のリヤ側コイルエンドに当たって固定子コイル３の熱を吸熱し、オイルパン３８に集められる。
【００２８】
導入流路２７を通って径方向外方に流れた冷却油の一部が、第１排出路２８から排出される。第１排出路２８から排出された冷却油は、遠心力により飛散され、固定子コイル３のフロント側コイルエンドに当たって固定子コイル３の熱を吸熱し、オイルパン３８に集められる。
オイルパン３８に集められた冷却油は、シャフト１２の軸内流路３３の出口から排出された冷却油とともに、戻り配管３７を通って外部油送機構３５に戻される。
【００２９】
この実施の形態１によれば、冷媒流路１７が磁石収納穴１６の内径側に回転子鉄心１３を軸方向に貫通するように形成され、軸方向の全域にわたって、連結流路１８を介して磁石収納穴１６と連通している。また、永久磁石２０が、外側壁面２０ａを磁石収納穴１６の外側壁面１６ａに接着固定されている。そこで、冷媒流路１７を流通する冷却油が、永久磁石２０の内側壁面２０ｂに直接接するので、永久磁石２０を効果的に冷却することができる。
【００３０】
永久磁石２０を固着する接着剤２２が、永久磁石２０の外側壁面２０ａと磁石収納穴１６の外側壁面１６ａとの間にのみ塗布されている。そこで、接着剤２２の使用量が減り、コストを削減できる。また、接着剤２２の量が減る分、磁石収納穴１６の断面積が小さくできるので、永久磁石２０と磁石収納穴１６の内壁面との間の距離が短くなり、永久磁石２０と回転子鉄心１３との間の磁気抵抗の増大が抑えられる。これにより、磁気抵抗の増大に起因する永久磁石２０の磁束量の低下を抑えることができ、トルクの低下が抑えられる。
【００３１】
接着剤２２の量が減る分、永久磁石２０の断面積を増やすことができる。そこで、永久磁石２０の磁束量を増加でき、高トルク化が図られる。
【００３２】
シャフト１２が、軸心位置を軸方向に貫通する軸内流路３３と、それぞれ、軸内流路３３から径方向に分岐して、軸内流路３３と第１端板２５に形成された導入流路２７とを連結する分岐流路３４と、を備えている。そこで、回転子１１の回転時に、冷却油に作用する遠心力が冷却油を分岐流路３４から導入流路２７に供給する駆動力となる。これにより、冷却油が冷媒流路１７に安定して供給され、永久磁石２０を効果的に冷却できる。
【００３３】
第１端板２５と第２端板２９が同一形状に作製されている。そこで、第１端板２５を第２端板２９に兼用でき、部品点数を削減できる。
【００３４】
第１端板２５は、導入流路２７の外周部と第１端板２５の他面側とを連結する第１排出路２８を備えている。そこで、導入流路２７を流通する冷却油の一部が第１排出路２８から排出され、遠心力により固定子コイル３のフロント側コイルエンドに浴びせられるので、固定子コイル３の温度上昇を抑えることができる。
【００３５】
第２端板２９は、導入流路３１の外周部と第２端板２９の他面側とを連結する第２排出路３２を備えている。そこで、冷媒流路１７を流通した冷却油が第２排出路３２から排出され、遠心力により固定子コイル３のリヤ側コイルエンドに浴びせられるので、固定子コイル３の温度上昇を抑えることができる。
【００３６】
ここで、連結流路１８の流路幅δは、磁気飽和を考慮して、式１を満足するように形成することが好ましい。つまり、流路幅δが式１を満足するように連結流路１８を設計することで、磁気飽和を発生させることなく、連結流路１８を形成することができる。
δ≦Ａ×（１−Ｂｒ／Ｂｓ）    ・・・（式１）
但し、Ｂｒは永久磁石の残留磁束密度、Ｂｓは回転子鉄心の飽和磁束密度である。
【００３７】
なお、上記実施の形態１では、導入流路２７，３１が、第１端板２５および第２端板２９の一面を、その外周縁部を残して一定の深さだけ窪ませて形成されているが、導入流路は、それぞれ、溝方向を径方向として、シャフト挿入穴から外周端近傍に至るように第１端板および第２端板の一面に形成された流路溝を、周方向に等ピッチで１６個配列して構成してもよい。この場合、第１排出路および第２排出路は、流路溝のそれぞれの外周部と第１端板および第２端板の他面側とを連結するように、第１端板および第２端板を貫通して形成すればよい。
【００３８】
また、上記実施の形態１では、冷媒流路１７が磁石収納穴１６の内径側に磁石収納穴１６から離れて形成され、連結流路１８が磁石収納穴１６と冷媒流路１７を連結するように形成されているが、冷媒流路の円形断面の一部が磁石収納穴と重なるように、冷媒流路を形成してもよい。この場合、磁石収納穴と交差する冷媒流路の円形断面の弦の部分が連結流路となる。
【００３９】
また、上記実施の形態１では、冷媒流路１７が円形断面に形成されているが、冷媒流の断面は円形に限定されず、楕円形、三角形、ひし形でもよい。例えば、冷媒流路の断面が楕円形の場合、冷媒流路は、楕円形の長軸を磁石収納穴の幅方向と平行として、磁石収納穴の内径側に形成され、楕円形の長軸長さが磁石収納穴の最大流路幅Ｘとなる。また、冷媒流路の断面が三角形の場合、冷媒流路は、三角形の底辺を磁石収納穴の幅方向と平行として、かつ頂点を磁石収納穴に向けて、磁石収納穴の内径側に形成され、底辺の長さが磁石収納穴の最大流路幅Ｘとなる。また、冷媒流路の断面がひし形の場合、冷媒流路は、ひし形の対角線を磁石収納穴の幅方向と平行として、磁石収納穴の内径側に形成され、ひし形の対角線の長さが磁石収納穴の最大流路幅Ｘとなる。
【００４０】
また、上記実施の形態１では、冷媒流路１７が磁石収納穴１６の内径側に１本のみ形成されているが、冷媒流路の本数は複数本でもよい。例えば、３本の冷媒流路を、磁石収納穴１６の内径側に、幅方向に互いに離れて形成し、３本の冷媒流路と磁石収納穴をそれぞれ連結流路で連結させてもよい。この場合、３本の冷媒流路と磁石収納穴を連結する３本の連結流路の流路幅δの総和（Σδ）が上記式１を満足するように３本の連結流路を設計すれば、磁気飽和の発生を防止することができる。
【００４１】
また、上記実施の形態１では、永久磁石２０が、軸方向に６つの磁石ブロック２１に分割されているが、永久磁石は、６つの磁石ブロックを連結した一体物に構成してもよい。
【００４２】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２に係る永久磁石埋込型回転電機における回転子を示す要部拡大端面図である。
【００４３】
図４において、内側壁面２０ｂに塗布された接着剤２２が、連結流路１８の磁石収納穴１６側に、回転子鉄心１３の軸方向の一端から他端に至る空隙を形成するように硬化され、補助冷媒流路４１を形成している。
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。
【００４４】
この実施の形態２では、接着剤２２が内側壁面２０ｂに塗布された永久磁石２０を磁石収納穴１６に挿入する。そして、接着剤２２の硬化前に、冷媒流路17内に挿入された補助冷媒流路形成用型（図示せず）を連結流路１８から磁石収納穴１６内に突出させて、永久磁石２０を外側壁面１６ａに押し付ける。そして、接着剤２２の硬化後に、補助冷媒流路形成用型を引き抜く。これにより、永久磁石２０の内側壁面２０ｂと接着剤２２により囲まれた補助冷媒流路４１が形成される。この補助用冷媒流路４１は、連結流路１８を介して冷媒流路１７に連結されている。
【００４５】
そこで、永久磁石２０の内側壁面２０ｂが補助冷媒流路４１内に露出しており、冷媒流路１７および連結流路１８を流通する冷却油が補助冷媒流路４１にも流れ、永久磁石２０を接する。また、永久磁石２０を固着する接着剤２２が、永久磁石２０の内側壁面２０ｂと磁石収納穴１６の内側壁面１６ｂとの間にのみ塗布されている。したがって、この実施の形態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。
【００４６】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３に係る永久磁石埋込型回転電機における回転子を示す要部拡大端面図である。
【００４７】
図５において、永久磁石２０は、外側壁面２０ａを接着剤２２により外側壁面１６ａに固着されて、磁石収納穴１６に装着されている。そして、永久磁石２０の内側壁面２０ｂと磁石収納穴１６の内側壁面１６ｂとの間に隙間４２が形成されている。
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。
【００４８】
この実施の形態３では、接着剤２２が外側壁面２０ａに塗布された永久磁石２０を磁石収納穴１６に挿入し、接着剤２２の硬化前に、回転子１１を回転させる。これにより、永久磁石２０は遠心力により外側壁面１６ａに押し付けられ、内側壁面２０ｂ，１６ｂ間に隙間４２が形成される。この隙間４２は、接着剤２２の硬化により保持される。
【００４９】
この実施の形態３によれば、冷媒流路１７を流通する冷却油が連結流路１８を介して内側壁面２０ｂ，１６ｂ間の隙間４２に流れ込む。これにより、冷却油と永久磁石２０との接触面積が増大し、永久磁石２０を効果的に冷却することができる。
【００５０】
実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４に係る永久磁石埋込型回転電機における回転子を示す要部拡大端面図である。
【００５１】
図６において、回転子鉄心４４は、同一形状に作製された２つの鉄心ブロック４５を備えている。鉄心ブロック４５は、軸方向厚みが半分である点を除いて、回転子鉄心１３と同様に構成されている。そして、回転子鉄心４４は、一方の鉄心ブロック４５を他方の鉄心ブロック４５に対して中心軸Ｏ周りに段スキュー角θ（機械角）だけ周方向一側に回転させて、軸方向に重ねて一体化して構成されている。すなわち、鉄心ブロック４５の磁石収納穴４６に収納された永久磁石４９は軸方向に２段に構成され、永久磁石４９の２段の段間に回転子鉄心４４の周方向に段スキュー角θが設けられている。
【００５２】
ここで、冷媒流路４７の中心と鉄心ブロック４５の中心軸Ｏとの間の距離をｒ、冷媒流路４７の最大流路幅の半分としたときに、段スキュー角θは式２を満足するように設定されている。なお、冷媒流路４７は円形断面であるので、ｄは冷媒流路４７の半径となる。
θ＜｛ｓｉｎ-1（ｄ/ｒ)｝×２  ・・・式（２）
【００５３】
この実施の形態４では、段スキュー角θが式２を満足するように設定されているので、２つの鉄心ブロック４５の冷媒流路４７の一部が軸方向から見て重なり合う。そこで、２つの鉄心ブロック４５の冷媒流路４７が軸方向に繋がり、回転子鉄心４４の軸方向の一端から他端に至る冷媒流路が構成される。
そして、永久磁石４９が磁石収納穴４６の外側壁面４６ａに接着剤２２により固着されて、鉄心ブロック４５に装着されている。
【００５４】
このように構成された回転子４３では、永久磁石４９が軸方向に２段に設けられ、永久磁石４９の段間に回転子鉄心４４の周方向に段スキュー角θを設けている。そこで、コギングトルクを低減することができる。
【００５５】
段スキュー角θ（機械角）が、式（２）を満足するように設定されている。そこで、２つの鉄心ブロック４５の冷媒流路４７の一部が軸方向から見て重なり合い、回転子鉄心４４の軸方向の一端から他端に至る冷媒流路が構成される。これにより、冷媒流路を流通する冷却油が連結流路４８内に流れ込み、永久磁石４９に接して、永久磁石４９を冷却する。さらに、永久磁石４９を固着する接着剤２２が、永久磁石４９の外側壁面４９ａと磁石収納穴４６の外側壁面４６ａとの間にのみ塗布されている。したがって、この実施の形態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。
【００５６】
なお、上記実施の形態４では、永久磁石４９が２段に設けられ、永久磁石の段間に回転子鉄心４４の周方向に段スキュー角θを設けているが、永久磁石４９を３段以上に設け、永久磁石のそれぞれの段間に回転子鉄心４４の周方向に段スキュー角θを設けもよい。
【００５７】
実施の形態５．
図７はこの発明の実施の形態５に係る永久磁石埋込型回転電機を示す断面図である。
【００５８】
図７において、軸内流路３３Ａが、シャフト１２Ａの軸心位置に軸方向一端から、第１端板２５に形成された導入流路２７の径方向下方の位置まで延びるように形成されている。そして、分岐流路３４が、軸内流路３３Ａの軸方向他端と導入流路２７とを連通するようにシャフト１２Ａ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。
【００５９】
このように構成された永久磁石埋込型回転電機１０１では、軸内流路３３Ａが、シャフト１２Ａのフロント側のみに形成されるので、シャフト１２Ａのコストを削減できる。
【００６０】
なお、上記各実施の形態では、回転電機を電動機に適用した場合について説明しているが、回転電機を発電機に適用しても、同様の効果を奏する。
また、上記各実施の形態では、８極１２スロットの回転電機について説明しているが、極数およびスロット数は、８極１２スロットに限定されないことは言うまでもないことである。
【００６１】
また、上記各実施の形態では、磁極を構成する２つの永久磁石がシャフトから径方向外方に向かって開いたＶ字形状に配置されているものとしているが、永久磁石の配置はこれに限定されない。例えば、永久磁石を同一円筒面に接するように周方向に等角ピッチに配置し、永久磁石のそれぞれが磁極を構成するようにしてもよい。
【００６２】
また、上記各実施の形態では、永久磁石がシャフトの軸方向と直交する断面を矩形に作製されているが、永久磁石の断面は矩形に限定されず、例えば円弧状に湾曲した円弧形でもよい。この場合、磁石収納穴は、永久磁石の断面形状に適合する断面形状に形成される。
【図１】
0006017067.tif 000002
【図２】
0006017067.tif 000003
【図３】
0006017067.tif 000004
【図４】
0006017067.tif 000005
【図５】
0006017067.tif 000006
【図６】
0006017067.tif 000007
【図７】
0006017067.tif 000008