(57)【要約】【課題】運転効率の悪化を抑制し、適切に冷却可能な回転電機のロータを提供する。【解決手段】ロータ１０は、ロータコア３０と、磁石５０と、ロータシャフト２０と、を備える。ロータシャフト２０は、冷媒流路２１と、冷媒流路２１の軸方向一方側に設けられ、冷媒Ｍをロータコア３０に供給する冷媒供給部２３と、冷媒流路２１の軸方向他方側に設けられ、冷媒Ｍをロータシャフト２０に戻す冷媒排出部２４と、冷媒流路２１の軸方向一方側と他方側との冷媒Ｍの流れを遮断する流路仕切部２５と、を備える。ロータコア３０は、周方向に複数設けられた熱交換室６１を備え、熱交換室６１は、周方向長さＬ１が径方向長さＬ２よりも長く、冷媒流路２１の軸方向一方側で冷媒供給部２３に連通するとともに、冷媒流路２１の軸方向他方側で冷媒排出部２４に連通する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータコアと、
該ロータコアに配置される複数の磁石と、
該ロータコアと一体に回転するロータシャフトと、を備える、回転電機のロータであって、
前記ロータシャフトは、
冷媒が流通する冷媒流路と、
前記冷媒流路の軸方向一方側に設けられ、前記冷媒を前記ロータシャフトから前記ロータコアに供給する冷媒供給部と、
前記冷媒流路の軸方向他方側に設けられ、前記冷媒を前記ロータコアから前記ロータシャフトに戻す冷媒排出部と、
前記冷媒流路の前記軸方向一方側と前記軸方向他方側との前記冷媒の流れを遮断する流路仕切部と、を備え、
前記ロータコアは、
周方向に複数設けられた熱交換室を備え、
前記熱交換室は、周方向の最大長さである周方向長さが径方向の最大長さである径方向長さよりも長く、
前記熱交換室は、前記冷媒流路の軸方向一方側で前記冷媒供給部に連通するとともに、前記冷媒流路の軸方向他方側で前記冷媒排出部に連通する、回転電機のロータ。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機のロータであって、
前記ロータコアは、
前記熱交換室と前記周方向に離間して配置された冷媒供給室と、
前記熱交換室と前記周方向に離間して配置された冷媒排出室と、をさらに備え、
前記冷媒供給室は、前記冷媒供給部に連通するとともに前記熱交換室に連通し、
前記冷媒排出室は、前記冷媒排出部に連通するとともに前記熱交換室に連通する、回転電機のロータ。
【請求項３】
ロータコアと、
該ロータコアに配置される複数の磁石と、
該ロータコアと一体に回転するロータシャフトと、を備える、回転電機のロータであって、
前記ロータシャフトは、
冷媒が流通する冷媒流路と、
前記冷媒流路の軸方向一方側に設けられ、前記冷媒を前記ロータシャフトから前記ロータコアに供給する冷媒供給部と、
前記冷媒流路の軸方向他方側に設けられ、前記冷媒を前記ロータコアから前記ロータシャフトに戻す冷媒排出部と、
前記冷媒流路の前記軸方向一方側と前記軸方向他方側との前記冷媒の流れを遮断する流路仕切部と、を備え、
前記ロータコアは、
周方向に複数設けられた熱交換室と、
前記熱交換室と前記周方向に離間して配置された冷媒供給室と、
前記熱交換室と前記周方向に離間して配置された冷媒排出室と、を備え、
前記冷媒供給室は、前記冷媒供給部に連通するとともに前記熱交換室に連通し、
前記冷媒排出室は、前記冷媒排出部に連通するとともに前記熱交換室に連通する、回転電機のロータ。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の回転電機のロータであって、
前記熱交換室は、径方向外側の部分で前記冷媒供給室と連通し、径方向内側の部分で前記冷媒排出室と連通する、回転電機のロータ。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の回転電機のロータであって、
前記冷媒供給室は、該冷媒供給室を挟んで前記周方向の両側に配置された前記熱交換室と連通し、
前記冷媒排出室は、該冷媒排出室を挟んで前記周方向の両側に配置された前記熱交換室と連通する、回転電機のロータ。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の回転電機のロータであって、
前記ロータコアは、複数の鋼板が積層されることで構成され、
前記ロータコアは、さらに連結室を有し、
前記軸方向一方側に配置された前記鋼板は、前記連結室が前記冷媒供給部に連通するとともに前記冷媒供給室に連通し、
前記軸方向他方側に配置された前記鋼板は、前記連結室が前記冷媒排出部に連通するとともに前記冷媒排出室に連通する、回転電機のロータ。
【請求項７】
請求項６に記載の回転電機のロータであって、
前記ロータコアは、
前記冷媒供給室、前記熱交換室、前記冷媒排出室、及び、前記連結室、を備える主鋼板と、
前記冷媒供給室と前記熱交換室とを連結する第１流路、前記熱交換室と前記冷媒排出室とを連結する第２流路、及び、前記冷媒供給部と前記冷媒供給室とを連結する供給側流路、を備える供給側専用鋼板と、
前記第１流路、前記第２流路、及び、前記冷媒供給部と前記冷媒供給室とを連結する排出側流路、を備える排出側専用鋼板と、を含む、回転電機のロータ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の回転電機のロータであって、
前記冷媒供給部は、前記冷媒流路の軸方向一方側に、前記軸方向及び前記周方向に複数設けられている、回転電機のロータ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の回転電機のロータであって、
前記ロータには、少なくとも１つの前記磁石から構成される複数の磁極部が設けられ、
前記複数の熱交換室は、前記周方向で等間隔に配置され、
前記熱交換室の数は、前記磁極部の数以上である、回転電機のロータ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の回転電機のロータであって、
前記流路仕切部には、空気孔が設けられている、回転電機のロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両などに搭載される回転電機のロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、駆動源として回転電機が用いられるハイブリッド車両やＥＶ車両において、回転電機の性能に大きな影響を及ぼす永久磁石の温度上昇が問題となっており、効率的に冷却することが課題となっている。
【０００３】
特許文献１に記載の回転電機では、ロータシャフトからロータコアの内部に供給された冷媒を、遠心力を利用してロータコアの外周側の端面から排出することでロータを冷却することが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２に記載の回転電機では、ロータシャフトの一端側端部からロータシャフトに流入した冷媒を該一端側でロータコアに供給し、ロータコアの内部を軸方向に沿って流すことでロータを冷却させる。そして、ロータコアの内部を冷却した冷媒を、ロータシャフトの他端側でロータシャフトに戻し、ロータシャフトの他端側端部から排出することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３１２３４３号公報
【特許文献２】特開２００８−２１９９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の回転電機では、回転電機の動力の一部が、ロータとともにロータコアの内部に供給された冷媒の運動エネルギーとして使用されるので、回転電機の運転効率が悪化してしまう。
【０００７】
また、特許文献２に記載の回転電機では、断面円形状の小さい冷媒流路が、ロータコアの周方向に所定の間隔で形成されるため、冷媒流路近傍しか冷やすことができず、周方向においてロータを均等に冷却することができなかった。
【０００８】
本発明は、運転効率の悪化を抑制し、適切に冷却可能な回転電機のロータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明は、
ロータコアと、
該ロータコアに配置される複数の磁石と、
該ロータコアと一体に回転するロータシャフトと、を備える、回転電機のロータであって、
前記ロータシャフトは、
冷媒が流通する冷媒流路と、
前記冷媒流路の軸方向一方側に設けられ、前記冷媒を前記ロータシャフトから前記ロータコアに供給する冷媒供給部と、
前記冷媒流路の軸方向他方側に設けられ、前記冷媒を前記ロータコアから前記ロータシャフトに戻す冷媒排出部と、
前記冷媒流路の前記軸方向一方側と前記軸方向他方側との前記冷媒の流れを遮断する流路仕切部と、を備え、
前記ロータコアは、
周方向に複数設けられた熱交換室を備え、
前記熱交換室は、周方向の最大長さである周方向長さが径方向の最大長さである径方向長さよりも長く、
前記熱交換室は、前記冷媒流路の軸方向一方側で前記冷媒供給部に連通するとともに、前記冷媒流路の軸方向他方側で前記冷媒排出部に連通する。
【００１０】
第２発明は、
ロータコアと、
該ロータコアに配置される複数の磁石と、
該ロータコアと一体に回転するロータシャフトと、を備える、回転電機のロータであって、
前記ロータシャフトは、
冷媒が流通する冷媒流路と、
前記冷媒流路の軸方向一方側に設けられ、前記冷媒を前記ロータシャフトから前記ロータコアに供給する冷媒供給部と、
前記冷媒流路の軸方向他方側に設けられ、前記冷媒を前記ロータコアから前記ロータシャフトに戻す冷媒排出部と、
前記冷媒流路の前記軸方向一方側と前記軸方向他方側との前記冷媒の流れを遮断する流路仕切部と、を備え、
前記ロータコアは、
周方向に複数設けられた熱交換室と、
前記熱交換室と前記周方向に離間して配置された冷媒供給室と、
前記熱交換室と前記周方向に離間して配置された冷媒排出室と、を備え、
前記冷媒供給室は、前記冷媒供給部に連通するとともに前記熱交換室に連通し、
前記冷媒排出室は、前記冷媒排出部に連通するとともに前記熱交換室に連通する。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明によれば、ロータシャフトの冷媒流路に供給された冷媒は、冷媒流路の軸方向一方側に設けられた冷媒供給部から熱交換室へと流れ、熱交換室でロータコアと熱交換する。熱交換後の冷媒は、熱交換室から冷媒流路の軸方向他方側に設けられた冷媒排出部を介してロータシャフトから排出される。したがって、ロータを冷却した冷媒がロータシャフトから排出されることで、運動エネルギーの損失を抑制し、回転電機の運転効率の悪化を抑制できる。また、冷媒は、周方向長さが径方向長さよりも長く形成された熱交換室でロータコアと熱交換することで、周方向の広い範囲を冷却できる。さらに、熱交換室が周方向に複数設けられるので、熱交換室と周方向に接続される各流路が短くなり、ロータを均等に冷却することができる。
【００１２】
第２発明によれば、ロータシャフトの冷媒流路に供給された冷媒は、冷媒流路の軸方向一方側に設けられた冷媒供給部から熱交換室へと流れ、熱交換室でロータコアと熱交換する。熱交換後の冷媒は、熱交換室から冷媒流路の軸方向他方側に設けられた冷媒排出部を介して冷媒流路に排出される。したがって、ロータを冷却した冷媒をロータシャフトから排出することで、ロータの運動エネルギーの損失を抑制し、回転電機の運転効率の低下を抑制できる。また、冷媒は、冷媒供給部から、冷媒供給室、熱交換室、冷媒排出室へと周方向に流れ冷媒排出部に排出されるので、周方向の広い範囲を冷却できる。さらに、熱交換室が周方向に複数設けられるので、各流路は短くなり、周方向のみならず軸方向においてもロータを均等に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態の回転電機のロータの斜視図である。
【図２】図１のロータの概略断面図である。
【図３】図２のロータの冷媒供給流路の内部構造の説明図である。
【図４】図２のロータの冷媒排出流路の内部構造の説明図である。
【図５Ａ】図１のロータの主鋼板の正面図である。
【図５Ｂ】図１のロータの供給側専用鋼板の正面図である。
【図５Ｃ】図１のロータの排出側専用鋼板の正面図である。
【図６】図１のロータの冷却作用の説明図である。
【図７】変形例の回転電機のロータの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の回転電機のロータの一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１及び図２に示すように、本実施形態の回転電機のロータ１０は、管状のロータシャフト２０と、ロータシャフト２０に軸支されるロータコア３０と、ロータコア３０の軸方向（矢印Ａの方向）の両側に配置される一対のエンドプレート４０と、を備える。
【００１６】
ロータシャフト２０は、ロータコア３０と一体に回転するように構成され、冷媒Ｍが流通する冷媒流路２１と、冷媒流路２１の軸方向一方側（図２における左側）に設けられ、冷媒Ｍ（低温の冷媒Ｍｃ）をロータシャフト２０からロータコア３０に供給する冷媒供給部２３と、冷媒流路２１の軸方向他方側（図２における右側）に設けられ、冷媒Ｍ（高温の冷媒Ｍｈ）をロータコア３０からロータシャフト２０に戻す冷媒排出部２４と、冷媒流路２１の軸方向一方側（図２における左側）と他方側（図２における右側）との冷媒の流れを遮断する流路仕切部２５と、を備える。冷媒Ｍとしては、例えば、ＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid）が用いられ、ＡＴＦがトランスミッションケースとモータハウジングとを循環するように供給経路が形成される。
【００１７】
より詳細には、冷媒流路２１は、中空状のロータシャフト２０の内部空間により構成され、ロータシャフト２０の軸方向に延びている。冷媒流路２１は、流路仕切部２５により冷媒供給流路（図２における左側の流路）２１ａと冷媒排出流路（図２における右側の流路）２１ｂとに仕切られている。冷媒供給部２３は、ロータシャフト２０の冷媒供給流路２１ａ側の管壁を貫通する貫通孔により構成される。冷媒排出部２４は、ロータシャフト２０の冷媒排出流路２１ｂ側の管壁を貫通する貫通孔により構成される。冷媒供給部２３及び冷媒排出部２４は、それぞれロータシャフト２０の軸方向（矢印Ａの方向）及び周方向（矢印Ｂの方向）に複数設けられている。冷媒Ｍは、冷媒流路２１（冷媒供給流路２１ａ）内にロータシャフト２０の軸方向一端２０ａ側から供給され、冷媒供給部２３を通してロータコア３０内に供給された後、冷媒排出部２４を通して冷媒流路２１（冷媒排出流路２１ｂ）内に戻り、ロータシャフト２０の軸方向他端２０ｂ側から排出される。
【００１８】
図３及び図４に示すように、ロータコア３０は、磁石５０を埋設するための複数(この実施形態では２４個)の磁石挿入孔３４が配設された外周部３０ａと、ロータシャフト２０に結合したスポーク状の内周部３０ｂと、を有している。ロータコア３０の中央には、軸方向に貫通するシャフト挿通孔３１が形成されている。
【００１９】
磁石挿入孔３４は、断面略矩形状の孔であり、ロータコア３０の外径側に向かって略Ｖ字形に開いて配置された三個の磁石挿入孔３４からなる組が周方向に等間隔に複数組（この実施形態では８組）配置されている。また、ロータコア３０の外周部３０ａにおける磁石挿入孔３４よりも内周部３０ｂ寄りの位置には、複数（この実施形態では８個）の肉抜部３２が周方向に所定の間隔で形成されている。
【００２０】
磁石５０は、例えばネオジム磁石等の永久磁石であり、一組の磁石挿入孔３４に配置される３つの磁石５０で１つの磁極部４２を構成する。すなわち、この実施形態では、ロータ１０に８個の磁極部４２が形成されている。
【００２１】
図５Ａも参照して、ロータコア３０の内周部３０ｂには、外周部３０ａと接する熱交換室６１が周方向に複数（この実施形態では８個）等間隔に設けられている。熱交換室６１は、略扇形に形成され、弧の部分が外周部３０ａと接している。熱交換室６１は、周方向の長さが外径側に向かうに従って長くなっており、周方向の最大長さである周方向長さＬ１が径方向の最大長さである径方向長さＬ２よりも長くなっている。
【００２２】
以下、ロータコア３０についてより詳細に説明する。
【００２３】
ロータコア３０は、複数（例えば、数百枚）の円環状の鋼板（電磁鋼板）が積層されることで構成される。ロータコア３０の軸方向一方側の部分、すなわち冷媒供給流路２１ａの径方向外方に位置する部分は、主鋼板７１（図５Ａ）の積層体と、主鋼板７１（図５Ａ）の積層体の間に介在する供給側専用鋼板７２（図５Ｂ）と、から構成される。また、ロータコア３０の軸方向他方側の部分、すなわち冷媒排出流路２１ｂの径方向外方に位置する部分は、複数枚の主鋼板７１（図５Ａ）の積層体と、主鋼板７１（図５Ａ）の積層体の間に介在する排出側専用鋼板７３（図５Ｃ）と、から構成される。供給側専用鋼板７２は、冷媒供給部２３の位置に設けられる。排出側専用鋼板７３は、冷媒排出部２４の位置に設けられる。ロータコア３０を、主鋼板７１、供給側専用鋼板７２及び排出側専用鋼板７３の３種類の鋼板により構成したことにより、ロータコア３０を構成する鋼板の製造及び管理を容易にできる。
【００２４】
図５Ａに示すように、主鋼板７１は、周方向に等間隔で配置された熱交換室６１と、周方向に隣接する熱交換室６１間に交互に配置された冷媒供給室６２及び冷媒排出室６３と、熱交換室６１の内周側であって、周方向において冷媒供給室６２と冷媒排出室６３との間に配置された連結室６４と、を備えている。即ち、冷媒供給室６２は、熱交換室６１と周方向において離間して配置されるとともに、冷媒排出室６３は、熱交換室６１と周方向において離間して配置されている。主鋼板７１が複数枚積層されることにより、熱交換室６１、冷媒供給室６２、冷媒排出室６３及び連結室６４がそれぞれロータコア３０の軸方向に沿って形成される。
【００２５】
図５Ｂに示すように、供給側専用鋼板７２は、六つの部屋７２ａ〜７２ｆを一組として周方向に配置された４組の連結部屋部７２ｈと、冷媒供給部２３に対応する切欠部７２ｇと、を有している。供給側専用鋼板７２の部屋７２ａが、主鋼板７１の熱交換室６１及び冷媒排出室６３と重なる位置に配置される。供給側専用鋼板７２の部屋７２ｂが、主鋼板７１の熱交換室６１及び冷媒供給室６２と重なる位置に配置される。供給側専用鋼板７２の部屋７２ｃが、主鋼板７１の熱交換室６１及び冷媒排出室６３と重なる位置に配置される。供給側専用鋼板７２の部屋７２ｄが、主鋼板７１の冷媒排出室６３と重なる位置に配置される。供給側専用鋼板７２の部屋７２ｅが、主鋼板７１の連結室６４及び冷媒供給室６２と重なる位置に配置される。供給側専用鋼板７２の部屋７２ｆが、主鋼板７１の連結室６４及び冷媒供給室６２と重なる位置に配置される。
【００２６】
供給側専用鋼板７２の７２ｂが主鋼板７１の熱交換室６１及び冷媒供給室６２と重なることにより、冷媒供給室６２と熱交換室６１とを連結する第１流路８１が形成される。供給側専用鋼板７２の部屋７２ａ及び部屋７２ｃが、主鋼板７１の熱交換室６１及び冷媒排出室６３と重なることにより、熱交換室６１と冷媒排出室６３とを連結する第２流路８２が形成される。供給側専用鋼板７２の部屋７２ｅ及び部屋７２ｆが主鋼板７１の連結室６
４及び冷媒供給室６２と重なることにより、ロータシャフト２０の冷媒供給部２３とロータコア３０の冷媒供給室６２とを連結する供給側流路８３が形成される。すなわち、供給側専用鋼板７２は、主鋼板７１と重なることにより形成される第１流路８１、第２流路８２及び供給側流路８３を備えている。
【００２７】
各冷媒供給室６２は、供給側流路８３を介してその冷媒供給室６２を挟んで周方向で隣接する冷媒供給部２３に連通するとともに、第１流路８１を介してその冷媒供給室６２を挟んで周方向の両側に配置された熱交換室６１と連通する。
【００２８】
熱交換室６１は、第１流路８１を介して径方向外側の部分で冷媒供給室６２と連通し、第２流路８２を介して径方向内側の部分で冷媒排出室６３と連通する。低温の冷媒Ｍｃは比重が重いため遠心力により径方向外側へ流れる力が作用するので、熱交換室６１が径方向外側の部分で冷媒供給室６２と連通することで、冷媒Ｍは自然に冷媒供給室６２から熱交換室６１へと流れる。これにより、冷媒Ｍの逆流が防止される。一方、高温の冷媒Ｍｈは比重が軽いため遠心力により選択的に径方向内側へ流れる力が作用するので、熱交換室６１が径方向内側の部分で冷媒排出室６３と連通することで、冷媒Ｍは熱交換室６１から冷媒排出室６３へと流れる。
【００２９】
また、各冷媒排出室６３は、第２流路８２を介してその冷媒排出室６３を挟んで周方向の両側に配置された熱交換室６１と連通している。
【００３０】
図５Ｃに示すように、排出側専用鋼板７３は、四つの部屋７３ａ〜７３ｄを一組として周方向に配置された４組の連結部屋部７３ｆと、冷媒排出部２４と対応する切欠部７３ｅと、を有している。排出側専用鋼板７３の部屋７３ａが、主鋼板７１の熱交換室６１、冷媒排出室６３及び連結室６４と重なる位置に配置される。排出側専用鋼板７３の部屋７３ｂが、主鋼板７１の熱交換室６１、冷媒排出室６３及び連結室６４と重なる位置に配置される。排出側専用鋼板７３の部屋７３ｃが、主鋼板７１の熱交換室６１及び冷媒供給室６２と重なる位置に配置される。排出側専用鋼板７３の部屋７３ｄが、主鋼板７１の冷媒排出室６３と重なる位置に配置される。
【００３１】
排出側専用鋼板７３の部屋７３ｃが主鋼板７１の熱交換室６１及び冷媒供給室６２と重なることにより、冷媒供給室６２と熱交換室６１とを連結する第１流路８１が形成される。排出側専用鋼板７３の部屋７３ａ及び部屋７３ｂが主鋼板７１の熱交換室６１及び冷媒排出室６３と重なることにより、熱交換室６１と冷媒排出室６３とを連結する第２流路８２が形成される。排出側専用鋼板７３の部屋７３ａ及び７３ｂが主鋼板７１の冷媒排出室６３及び連結室６４と重なることにより、ロータシャフト２０の冷媒排出部２４とロータコア３０の冷媒排出室６３とを連結する排出側流路８４が形成される。すなわち、排出側専用鋼板７３は、主鋼板７１と重なることにより形成される第１流路８１、第２流路８２及び排出側流路８４を備えている。
【００３２】
各冷媒供給室６２は、第１流路８１を介してその冷媒供給室６２を挟んで周方向の両側に配置された熱交換室６１と連通する。熱交換室６１は、第１流路８１を介して径方向外側の部分で冷媒供給室６２と連通し、第２流路８２を介して径方向内側の部分で冷媒排出室６３と連通する。また、各冷媒排出室６３は、排出側流路８４を介してその冷媒排出室６３を挟んで周方向で隣接する冷媒排出部２４に連通するとともに、第２流路８２を介してその冷媒排出室６３を挟んで周方向の両側に配置された熱交換室６１と連通している。
【００３３】
このように、ロータコア３０の軸方向一方側（図２における左側）に配置された主鋼板７１は、連結室６４が冷媒供給部２３に連通するとともに冷媒供給室６２に連通し、軸方向他方側（図２における右側）に配置された主鋼板７１は、連結室６４が冷媒排出部２４
に連通するとともに冷媒排出室６３に連通する。したがって、熱交換室６１は、冷媒流路２１の軸方向一方側（図２における左側）で冷媒供給部２３に連通するとともに、冷媒流路２１の軸方向他方側（図２における右側）で冷媒排出部２４に連通する。
【００３４】
また、供給側専用鋼板７２が第１流路８１、第２流路８２及び供給側流路８３を備えるとともに、排出側専用鋼板７３が第１流路８１、第２流路８２及び排出側流路８４を備えることで、軸方向一方側と軸方向他方側で同じ主鋼板７１を使用することができる。
【００３５】
次に、ロータコア３０の冷却作用について説明する。冷媒流路２１（冷媒供給流路２１ａ）に供給された低温の冷媒Ｍ（Ｍｃ）は、図３に示すように、冷媒供給部２３及び連結室６４を通って冷媒供給室６２に流れ、そこから熱交換室６１に供給される。冷媒Ｍ（Ｍｃ）は、主に熱交換室６１においてロータコア３０と熱交換する（図６の矢印ＨＣ参照）。熱交換後の冷媒Ｍ（Ｍｈ）は、図４に示すように、熱交換室６１から冷媒排出室６３に流れ、冷媒排出室６３から連結室６４及び冷媒排出部２４を通って冷媒流路２１（冷媒排出流路２１ｂ）に戻り、ロータシャフト２０から排出される。このように、ロータ１０を冷却した冷媒Ｍ（Ｍｈ）をロータシャフト２０から排出することで、ロータ１０の運動エネルギーの損失を抑制し、ロータ１０を備える回転電機の運転効率の低下を抑制できる。
【００３６】
また、冷媒Ｍが、冷媒供給室６２、熱交換室６１、冷媒排出室６３へと周方向に流れることで、ロータコア３０の周方向における広い範囲を冷却でき、ロータ１０を均等に冷却することができる。また、冷媒供給部２３が、周方向において熱交換室６１に対応して複数設けられているので、冷たい冷媒Ｍ（Ｍｃ）をロータコア３０内に周方向に均等に導入し、ロータ１０を周方向及び軸方向に均等に冷却することができる。
【００３７】
また、冷媒Ｍが、周方向長さＬ１が径方向長さＬ２よりも長く形成された熱交換室６１でロータコア３０と熱交換することで、ロータコア３０の周方向の広い範囲を冷却できる。さらに、熱交換室６１が周方向に複数設けられ、熱交換室６１を周方向に挟んで冷媒供給室６２及び冷媒排出室６３が設けられているので、図６に示すように、熱交換室６１と冷媒供給室６２及び冷媒排出室６３とを結ぶ各流路（第１流路８１、第２流路８２）を短くして、ロータ１０を均等に冷却することができる。
【００３８】
次に、本実施形態の変形例について図７を参照しながら説明する。
本変形例のロータ１０では、ロータシャフト２０の流路仕切部２５に空気孔２６が設けられている。なお、空気孔２６以外の構成については、上記した実施形態と同一であるため、図７には同一符号を付して説明を省略する。
【００３９】
空気孔２６は、流路仕切部２５の中心、即ち、ロータシャフト２０の軸心に設けられた小孔である。なお、空気孔２６は、冷媒Ｍが、冷媒流路２１の軸方向一方側（図２における左側）から冷媒流路２１の軸方向他方側（図２における右側）に漏れるのを避けるため、できるだけ小さい方が好ましい。空気孔２６は、一つでもよく、二つ以上の孔から構成されていてもよい。
【００４０】
以下、流路仕切部２５に設けられた空気孔２６の作用効果について説明する。
冷媒流路２１内を流れる冷媒には、微小な空気が溶け込んでおり、この空気が回転するロータシャフト２０内で遠心分離して気泡となり、中心へ押し出される。一度中心に集まった空気は行き場がなく、その場に留まる。時間の経過共に留まる空気が増えると、やがて冷却に支障をきたす虞がある。そこで、本変形例では、流路仕切部２５の中心に空気孔２６を設ける。これにより、冷媒Ｍに対し比重の軽い空気や泡が排出側、即ち、冷媒流路２１の軸方向他方側（図２における右側）に流れることで、冷媒Ｍに溶け込んだ空気によって冷却性能が悪化するのを抑制できる。
【００４１】
なお、前述した実施形態は、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、上記実施形態では、磁極部４２の数（８個）と同数の熱交換室６１がロータコア３０に設けられているが、熱交換室６１が数はこれに限定されない。磁極部４２の数よりも多数の熱交換室６１を設けてもよい。
【００４２】
また、流路仕切部２５は、冷媒流路２１の軸方向中央部に限らず、軸方向中央部よりも冷媒流路２１の軸方向一方側（図２における左側）又は軸方向他方側（図２における右側）に寄せて配置されていてもよい。
【００４３】
本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。
【００４４】
（１）  ロータコア（ロータコア３０）と、
該ロータコアに配置される複数の磁石（磁石５０）と、
該ロータコアと一体に回転するロータシャフト（ロータシャフト２０）と、を備える、回転電機のロータ（ロータ１０）であって、
前記ロータシャフトは、
冷媒（冷媒Ｍ）が流通する冷媒流路（冷媒流路２１）と、
前記冷媒流路の軸方向一方側に設けられ、前記冷媒を前記ロータシャフトから前記ロータコアに供給する冷媒供給部（冷媒供給部２３）と、
前記冷媒流路の軸方向他方側に設けられ、前記冷媒を前記ロータコアから前記ロータシャフトに戻す冷媒排出部（冷媒排出部２４）と、
前記冷媒流路の前記軸方向一方側と前記軸方向他方側との前記冷媒の流れを遮断する流路仕切部（流路仕切部２５）と、を備え、
前記ロータコアは、
周方向に複数設けられた熱交換室（熱交換室６１）を備え、
前記熱交換室は、周方向の最大長さである周方向長さ（周方向長さＬ１）が径方向の最大長さである径方向長さ（径方向長さＬ２）よりも長く、
前記熱交換室は、前記冷媒流路の軸方向一方側で前記冷媒供給部に連通するとともに、前記冷媒流路の軸方向他方側で前記冷媒排出部に連通する、回転電機のロータ。
【００４５】
（１）によれば、冷媒流路に供給された冷媒は、冷媒流路の軸方向一方側に設けられた冷媒供給部から熱交換室へと流れ、熱交換室でロータコアと熱交換する。熱交換後の冷媒は、熱交換室から冷媒流路の軸方向他方側に設けられた冷媒排出部を介して冷媒流路に排出される。したがって、ロータを冷却した冷媒をロータシャフトから排出することで、ロータの運動エネルギーの損失を抑制し、回転電機の運転効率の低下を抑制できる。また、冷媒が、周方向長さが径方向長さよりも長く形成された熱交換室でロータコアと熱交換することで、ロータコアの周方向における広い範囲を冷却できる。さらに、熱交換室が周方向に複数設けられるので、熱交換室と周方向に接続される各流路を短くし、ロータを均等に冷却することができる。
【００４６】
（２）  （１）に記載の回転電機のロータであって、
前記ロータコアは、
前記熱交換室と前記周方向に離間して配置された冷媒供給室（冷媒供給室６２）と、
前記熱交換室と前記周方向に離間して配置された冷媒排出室（冷媒排出室６３）と、をさらに備え、
前記冷媒供給室は、前記冷媒供給部に連通するとともに前記熱交換室に連通し、
前記冷媒排出室は、前記冷媒排出部に連通するとともに前記熱交換室に連通する、回転電機のロータ。
【００４７】
（２）によれば、冷媒流路に供給された冷媒は、冷媒供給部から冷媒供給室、熱交換室、冷媒排出室へと周方向に流れ冷媒排出部から再び冷媒流路に排出される。したがって、ロータコアの周方向における広い範囲を冷却でき、ロータを均等に冷却することができる。
【００４８】
（３）  ロータコア（ロータコア３０）と、
該ロータコアに配置される複数の磁石（磁石５０）と、
該ロータコアと一体に回転するロータシャフト（ロータシャフト２０）と、を備える、回転電機のロータ（ロータ１０）であって、
前記ロータシャフトは、
冷媒が流通する冷媒流路（冷媒流路２１）と、
前記冷媒流路の軸方向一方側に設けられ、前記冷媒を前記ロータシャフトから前記ロータコアに供給する冷媒供給部（冷媒供給部２３）と、
前記冷媒流路の軸方向他方側に設けられ、前記冷媒を前記ロータコアから前記ロータシャフトに戻す冷媒排出部（冷媒排出部２４）と、
前記冷媒流路の前記軸方向一方側と前記軸方向他方側との前記冷媒の流れを遮断する流路仕切部（流路仕切部２５）と、を備え、
前記ロータコアは、
周方向に複数設けられた熱交換室（熱交換室６１）と、
前記熱交換室と前記周方向に離間して配置された冷媒供給室（冷媒供給室６２）と、
前記熱交換室と前記周方向に離間して配置された冷媒排出室（冷媒排出室６３）と、を備え、
前記冷媒供給室は、前記冷媒供給部に連通するとともに前記熱交換室に連通し、
前記冷媒排出室は、前記冷媒排出部に連通するとともに前記熱交換室に連通する、回転電機のロータ。
【００４９】
（３）によれば、ロータシャフトの冷媒流路に供給された冷媒は、冷媒流路の軸方向一方側に設けられた冷媒供給部から熱交換室へと流れ、熱交換室でロータコアと熱交換する。熱交換後の冷媒は、熱交換室から冷媒流路の軸方向他方側に設けられた冷媒排出部を介して冷媒流路に排出される。したがって、ロータを冷却した冷媒をロータシャフトから排出することで、ロータの運動エネルギーの損失を抑制し、回転電機の運転効率の低下を抑制できる。また、冷媒は、冷媒供給部から、冷媒供給室、熱交換室、冷媒排出室へと周方向に流れ冷媒排出部に排出されるので、周方向の広い範囲を冷却できる。さらに、熱交換室が周方向に複数設けられるので、各流路は短くなり、周方向のみならず軸方向においてもロータを均等に冷却することができる。
【００５０】
（４）  （２）又は（３）に記載の回転電機のロータであって、
前記熱交換室は、径方向外側の部分で前記冷媒供給室と連通し、径方向内側の部分で前記冷媒排出室と連通する、回転電機のロータ。
【００５１】
（４）によれば、低温の冷媒は比重が重いため遠心力により径方向外側へ流れる力が作用するので、熱交換室が径方向外側の部分で冷媒供給室と連通することで、冷媒は自然に冷媒供給室から熱交換室へと流れ、逆流が防止される。一方、高温の冷媒は比重が軽いため選択的に径方向内側へ流れる力が作用するので、熱交換室が径方向内側の部分で冷媒排出室と連通することで、冷媒は熱交換室から冷媒排出室へと流れ、逆流が防止される。
【００５２】
（５）  （２）〜（４）のいずれかに記載の回転電機のロータであって、
前記冷媒供給室は、該冷媒供給室を挟んで前記周方向の両側に配置された前記熱交換室と連通し、
前記冷媒排出室は、該冷媒排出室を挟んで前記周方向の両側に配置された前記熱交換室と連通する、回転電機のロータ。
【００５３】
（５）によれば、冷媒供給室を挟んで周方向の両側に配置された熱交換室間で冷媒供給室を共用し、冷媒排出室を挟んで周方向の両側に配置された熱交換室間で冷媒排出室を共用することで、ロータコアの製造を簡易にできる。
【００５４】
（６）  （２）〜（５）のいずれかに記載の回転電機のロータであって、
前記ロータコアは、複数の鋼板が積層されることで構成され、
前記ロータコアは、さらに連結室（連結室６４）を有し、
前記軸方向一方側に配置された前記鋼板は、前記連結室が前記冷媒供給部に連通するとともに前記冷媒供給室に連通し、
前記軸方向他方側に配置された前記鋼板は、前記連結室が前記冷媒排出部に連通するとともに前記冷媒排出室に連通する、回転電機のロータ。
【００５５】
（６）によれば、ロータコアの軸方向一方側に配置された鋼板は、連結室が冷媒供給部に連通するとともに冷媒供給室に連通し、軸方向他方側に配置された鋼板は、連結室が冷媒排出部に連通するとともに冷媒排出室に連通するので、軸方向一方側と軸方向他方側で同じ鋼板を使用することができる。
【００５６】
（７）  （６）に記載の回転電機のロータであって、
前記ロータコアは、
前記冷媒供給室、前記熱交換室、前記冷媒排出室、及び、前記連結室、を備える主鋼板（主鋼板７１）と、
前記冷媒供給室と前記熱交換室とを連結する第１流路（第１流路８１）、前記熱交換室と前記冷媒排出室とを連結する第２流路（第２流路８２）、及び、前記冷媒供給部と前記冷媒供給室とを連結する供給側流路（供給側流路８３）、を備える供給側専用鋼板（供給側専用鋼板７２）と、
前記第１流路、前記第２流路、及び、前記冷媒供給部と前記冷媒供給室とを連結する排出側流路（排出側流路８４）、を備える排出側専用鋼板（排出側専用鋼板７３）と、を含む、回転電機のロータ。
【００５７】
（７）によれば、ロータコアを、主鋼板、供給側専用鋼板、及び排出側専用鋼板の３種類の鋼板から構成することができるので、鋼板の製造及び管理を容易にできる。
【００５８】
（８）  （１）〜（７）のいずれかに記載の回転電機のロータであって、
前記冷媒供給部は、前記冷媒流路の軸方向一方側に、前記軸方向及び前記周方向に複数設けられている、回転電機のロータ。
【００５９】
（８）によれば、冷媒をロータコア内に周方向及び軸方向に均等に導入し、ロータを周方向及び軸方向に均等に冷却することができる。
【００６０】
（９）  （１）〜（８）のいずれかに記載の回転電機のロータであって、
前記ロータには、少なくとも１つの前記磁石から構成される複数の磁極部（磁極部４２）が設けられ、
前記複数の熱交換室は、前記周方向で等間隔に配置され、
前記熱交換室の数は、前記磁極部の数以上である、回転電機のロータ。
【００６１】
（９）によれば、熱交換室の数が磁極部の数以上であることにより、発熱体である磁石を適切に冷却することができる。
【００６２】
（１０）  （１）〜（９）のいずれかに記載の回転電機のロータであって、
前記流路仕切部には、空気孔（空気孔２６）が設けられている、回転電機のロータ。
【００６３】
（１０）によれば、流路仕切部には空気孔が設けられているので、冷媒Ｍに溶け込んだ空気が流路仕切部に留まることにより、冷却性能が悪化するのを抑制できる。
【符号の説明】
【００６４】
１０  ロータ
２０  ロータシャフト
２１  冷媒流路
２３  冷媒供給部
２４  冷媒排出部
２５  流路仕切部
３０  ロータコア
４２  磁極部
５０  磁石
６１  熱交換室
６２  冷媒供給室
６３  冷媒排出室
６４  連結室
７１  主鋼板
７２  供給側専用鋼板
７３  排出側専用鋼板
８１  第１流路
８２  第２流路
８３  供給側流路
８４  排出側流路
Ｌ１  周方向長さ
Ｌ２  径方向長さ
Ｍ  冷媒
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
2019216532.tif 000008
【図５Ｃ】
2019216532.tif 000009
【図６】
2019216532.tif 000010
【図７】
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