(57)【要約】【課題】コイルエンドへの濡れ面積を拡大し、コイルエンドを均一に冷却するとともに、フリクションの増加を抑制できる回転電機を提供する。【解決手段】筒状のステータコア３１およびステータコア３１に装着されたコイル１２を有するステータ３と、ステータ３に対して径方向の内側で回転可能に構成されるロータ４と、ロータ４に設けられ、ロータ４の回転に伴い冷媒が流通可能な冷媒流路６と、を有し、冷媒流路６は、ロータ４の内部に形成されるロータ内部流路６１と、ロータ内部流路６１に連通し、ロータ４の中心軸Ｃが延びる方向に面する端面上で開口するノズル部６２と、を有し、冷媒の流れ方向に垂直な断面において、ノズル部６２の断面積は、ロータ内部流路６１の断面積よりも小さい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のステータコアおよび前記ステータコアに装着されたコイルを有するステータと、
前記ステータに対して径方向の内側で回転可能に構成されるロータと、
前記ロータに設けられ、前記ロータの回転に伴い冷媒が流通可能な冷媒流路と、
を有し、
前記冷媒流路は、
前記ロータの内部に形成されるロータ内部流路と、
前記ロータ内部流路に連通し、前記ロータの中心軸が延びる方向に面する端面上で開口するノズル部と、
を有し、
冷媒の流れ方向に垂直な断面において、前記ノズル部の断面積は、前記ロータ内部流路の断面積よりも小さい回転電機。
【請求項２】
前記ノズル部は、前記流れ方向の上流側から下流側に向かうに従い前記断面積が漸次縮小するテーパ部を有している請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記ノズル部は、前記流れ方向において前記テーパ部の下流端に連なるとともに、前記断面積が一様なストレート部を有している請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記中心軸方向から見た正面視において、前記ノズル部の開口面の形状は、前記中心軸の周方向に沿ったスリット形状となっている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項５】
前記ロータは、
永久磁石を保持する磁石保持孔を有するロータコアと、
前記ロータコアの前記中心軸が延びる方向に面する端面に対向配置され、前記磁石保持孔を覆う端面板と、を備え、
前記ノズル部は、前記端面板に設けられている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド自動車や電気自動車の動力源として回転電機が使用されている。回転電機では、コイルに電流が供給されることでステータコアに磁界が形成され、ロータの永久磁石とステータコアとの間に磁気的な吸引力や反発力が生じる。これにより、ロータがステータに対して回転する。
ところで、特に高負荷運転時において、ステータのコイルに電流が流れると、銅損によってコイルが発熱する。コイルの発熱は、回転電機の性能を低下させる要因となる。したがって、ステータのコイルを冷却するための技術が種々提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、ロータシャフトの内部に形成された軸方向油路と、ロータコアの両端に設けられた第１のプレートおよび第２のプレートと、第１のプレートに形成された連絡油路と、ロータコア内に形成された軸方向油路と、第２のプレートに形成された油孔と、を備えたモータの冷却回路が記載されている。
特許文献１に記載の技術によれば、ロータシャフトの軸方向油路へ供給された油は、ロータの遠心力によって第１のプレートの連絡油路、ロータコアの軸方向油路を順に流れ、第２のプレートの油孔を通じてロータから放出される。油孔から放出された油は、最終的にステータのコイルエンド部に吹きかけられる。このように、特許文献１の構成では、油がロータコアの内部を通過する過程で永久磁石を冷却しつつ、油孔から放出される油によってコイルエンド部を冷却できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１８２３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術にあっては、油孔から放出される油の流速を確保できない場合には、コイルエンド部のうち、ステータコア寄りに位置する根元部に対して径方向の内側から局所的に冷媒が供給される可能性がある。この場合には、コイルの冷却むらが生じるおそれがある。したがって、従来技術にあっては、コイルエンド部への濡れ面積を拡大し、コイルエンド部を均一に冷却する回転電機の提供という点で課題があった。
また、従来の回転電機では、コイルエンド部の根元部への油の供給量が多すぎると、ロータとステータコアの間に形成されるエアギャップ内に油が入り込み易くなり、フリクションを増加させる要因となっていた。
【０００６】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みたものであって、コイルエンド部への濡れ面積を拡大し、コイルエンド部を均一に冷却するとともに、フリクションの増加を抑制できる回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明に係る回転電機（例えば、実施形態における回転電機１）は、筒状のステータコア（例えば、実施形態におけるステータコア３１）および前記ステータコアに装着されたコイル（例えば、実施形態におけるコイル１２）を有するステータ（例えば、実施形態におけるステータ３）と、前記ステータに対して径方向の内側で回転可能に構成されるロータ（例えば、実施形態におけるロータ４）と、前記ロータに設けられ、前記ロータの回転に伴い冷媒が流通可能な冷媒流路（例えば、実施形態における冷媒流路６）と、を有し、前記冷媒流路は、前記ロータの内部に形成されるロータ内部流路（例えば、実施形態におけるロータ内部流路６１）と、前記ロータ内部流路に連通し、前記ロータの中心軸が延びる方向に面する端面上で開口するノズル部（例えば、実施形態におけるノズル部６２）と、を有し、冷媒の流れ方向に垂直な断面において、前記ノズル部の断面積は、前記ロータ内部流路の断面積よりも小さいことを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明に係る回転電機は、前記ノズル部は、前記流れ方向の上流側から下流側に向かうに従い前記断面積が漸次縮小するテーパ部（例えば、実施形態におけるテーパ部６７）を有していることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明に係る回転電機は、前記ノズル部は、前記流れ方向において前記テーパ部の下流端に連なるとともに、前記断面積が一様なストレート部（例えば、実施形態におけるストレート部６８）を有していることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明に係る回転電機は、前記中心軸方向から見た正面視において、前記ノズル部の開口面（例えば、実施形態における開口面６９）の形状は、前記中心軸の周方向に沿ったスリット形状となっていることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明に係る回転電機は、前記ロータは、永久磁石（例えば、実施形態における永久磁石４３）を保持する磁石保持孔（例えば、実施形態における磁石保持孔４２）を有するロータコア（例えば、実施形態におけるロータコア４１）と、前記ロータコアの前記中心軸が延びる方向に面する端面に対向配置され、前記磁石保持孔を覆う端面板（例えば、実施形態における第１端面板４５および第２端面板４６）と、を備え、前記ノズル部は、前記端面板に設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１に記載の回転電機によれば、冷媒流路は、ロータの内部に形成されるロータ内部流路と、ロータ内部流路に連通し、ロータの中心軸が延びる方向に面する端面上で開口するノズル部とを有するので、ノズル部から噴射される冷媒は、中心軸方向の外側（ステータコアから離間する方向）に流れる過程で、ロータの回転による遠心力によって径方向の外側に導かれる。これにより、コイルのうち、ステータコアから中心軸方向に突出するコイルエンド部に対して冷媒を供給できる。
ここで、本発明の請求項１に記載の回転電機では、冷媒の流れ方向に垂直な断面において、ノズル部の断面積がロータ内部流路の断面積よりも小さいので、ロータの回転に伴いロータ内部流路からノズル部へ供給された冷媒は、ノズル部の内部において軸方向に加速される。これにより、ノズル部から噴射される冷媒の軸方向への直進性を向上させることができる。そのため、ノズル部から噴射される冷媒がロータの遠心力によって径方向の外側に導かれた際に、コイルエンド部のうち、軸方向においてノズル部の開口面から離れた部分（末端部寄り）まで到達し易くなる。これにより、冷媒は、従来技術と比較してコイルエンド部の中心軸方向の広範囲を冷却することができる。したがって、本発明によれば、コイルエンド部への濡れ面積を拡大し、コイルエンド部を中心軸方向の全体に亘って均一に冷却し易くなる。
また、本発明の回転電機によれば、ノズル部から噴射される冷媒の軸方向への流速を加速することで、ロータとステータコアとの間のエアギャップ内に入り込む冷媒量を減らすことができる。したがって、本発明によれば、冷媒によるフリクションの増加が抑制された、高性能な回転電機とすることができる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の回転電機によれば、ノズル部は、流れ方向の上流側から下流側に向かうに従い断面積が漸次縮小するテーパ部を有しているので、ロータ内部流路から供給された冷媒は、開口面に向かって流速が漸次加速される過程において生じる渦の発生等による損失が抑えられる。これにより、冷媒は、コイルエンド部の末端部寄りまで到達し易くなり、コイルエンド部を広範囲に亘って冷却することができる。したがって、本発明によれば、コイルエンド部への濡れ面積を拡大し、コイルエンド部を均一に冷却することができる回転電機を提供することができる。
【００１４】
本発明の請求項３に記載の回転電機によれば、ノズル部は、流れ方向においてテーパ部の下流端に連なるとともに、断面積が一様なストレート部を有しているので、加速された冷媒は、ストレート部を通過することで整流され、軸方向への直進性が向上する。これにより、冷媒は、コイルエンド部の末端部寄りまで到達し易くなり、コイルエンド部を広範囲に亘って冷却することができる。したがって、本発明によれば、コイルエンド部への濡れ面積を拡大し、コイルエンド部を均一に冷却することができる回転電機を提供することができる。
【００１５】
本発明の請求項４に記載の回転電機によれば、中心軸方向から見た正面視において、ノズル部の開口面の形状は、中心軸の周方向に沿ったスリット形状となっているので、冷媒は周方向に広がりを持って噴射される。これにより、コイルエンド部の周方向での濡れ面積を拡大することができる。したがって、本発明によれば、コイルエンド部への濡れ面積を拡大し、コイルエンド部を均一に冷却することができる回転電機を提供することができる。
【００１６】
本発明の請求項５に記載の回転電機によれば、ノズル部が端面板に設けられているので、磁性鋼板の積層構造等によって形成されるロータコアにノズル部を形成する場合に比べてノズル部の加工が容易になる。したがって、本発明によれば、従来技術と比較して簡素な構成によって、高い冷却性能を有する回転電機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る回転電機の概略構成を示す断面図。
【図２】ロータおよびコイルの冷却構造を示す回転電機の部分断面図。
【図３】ノズル部の詳細を示す回転電機の部分断面図。
【図４】軸方向から見た第２端面板の外側端面に形成されたノズル部の開口面の正面図。
【図５】第１変形例における、軸方向から見た第２端面板の外側端面に形成されたノズル部の開口面の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
＜回転電機＞
図１は、実施形態に係る回転電機の概略構成を示す断面図である。
図１に示す回転電機１は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車等の車両に搭載される走行用モータである。但し、本発明の構成は、走行用モータに限らず、発電用モータやその他用途のモータ、車両用以外の回転電機（発電機を含む）にも適用可能である。
【００１９】
回転電機１は、ケース２と、ステータ３と、ロータ４と、出力シャフト５と、冷媒流路６（図２参照）と、を備えている。
ケース２は、ステータ３、ロータ４及び出力シャフト５を収容している。ケース２の内部には、冷媒（不図示）が収容されている。上述したステータ３は、ケース２の内部において、一部が冷媒に浸漬された状態で配置されている。なお、冷媒としては、トランスミッションの潤滑や動力伝達等に用いられる作動油である、ＡＴＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｆｌｕｉｄ）等が好適に用いられている。
【００２０】
出力シャフト５は、ケース２に回転可能に支持されている。なお、以下の説明では、出力シャフト５の中心軸Ｃに沿う方向を単に軸方向といい、中心軸Ｃに直交する方向を径方向といい、中心軸Ｃ周りの方向を周方向という場合がある。
【００２１】
＜ステータ＞
図２は、ロータおよびコイルの冷却構造を示す回転電機の部分断面図である。
ステータ３は、ステータコア３１と、ステータコア３１に装着されたコイル１２と、を備えている。ステータコア３１は、軸線Ｃと同軸に配置された筒状である。ステータコア３１は、ケース２の内周面に固定されている。ステータコア３１は、電磁鋼板が軸方向に積層されて構成されている。なお、ステータコア３１は、いわゆる圧粉コアであっても構わない。
【００２２】
コイル１２は、ステータコア３１に装着されている。コイル１２は、周方向に関して所定の位相差をもって配置されたＵ相コイル、Ｖ相コイル及びＷ相コイルを有している。コイル１２は、ステータコア３１のスロット（不図示）に挿通された挿通部１３と、ステータコア３１から軸方向に突出したコイルエンド部１５，１６と、を有している。ステータコア３１には、コイル１２に電流が流れることで磁界が発生する。
【００２３】
＜ロータ＞
ロータ４は、ステータ３に対して径方向の内側に、間隔をあけて配置されている。ロータ４は、出力シャフト５に固定され、中心軸Ｃ回りに出力シャフト５と一体で回転可能に構成されている。具体的に、ロータ４は、ロータコア４１と、永久磁石４３と、端面板（第１端面板４５および第２端面板４６）と、を主に備えている。
【００２４】
ロータコア４１は、中心軸Ｃと同軸に配置された筒状に形成されている。ロータコア４１の内側には、出力シャフト５が圧入固定されている。なお、ロータコア４１は、ステータコア３１と同様に電磁鋼板が軸方向に積層されて構成されていても、圧粉コアであっても構わない。
【００２５】
ロータコア４１の外周部分には、ロータコア４１を軸方向に貫通する磁石保持孔４２が形成されている。磁石保持孔４２は、周方向に間隔をあけて複数形成されている。各磁石保持孔４２の内部には、永久磁石４３が挿入されている。
永久磁石４３は、例えば希土類磁石である。希土類磁石としては、例えばネオジム磁石やサマリウムコバルト磁石、プラセオジム磁石等が挙げられる。
【００２６】
第１端面板４５は、ロータコア４１に対して軸方向の第１側に配置されている。第１端面板４５は、出力シャフト５に圧入固定された状態で、ロータコア４１における少なくとも磁石保持孔４２を軸方向の第１側から覆っている。
第２端面板４６は、ロータコア４１に対して軸方向の第２側に配置されている。第２端面板４６は、出力シャフト５に圧入固定された状態で、ロータコア４１における少なくとも磁石保持孔４２を軸方向の第２側から覆っている。
【００２７】
＜出力シャフト＞
出力シャフト５は、軸芯流路５１と、シャフト流路５３と、を備えている。軸芯流路５１は、出力シャフト５の内部において、中心軸Ｃと同軸となる位置を軸方向に延在している。軸芯流路５１の内部には、冷媒ポンプから送出される冷媒が軸方向に沿って流通する。なお、冷媒ポンプは、出力シャフト５の回転に連動して駆動する、いわゆるメカポンプであってもよく、出力シャフト５の回転に対して独立して駆動する、電動ポンプであっても構わない。
シャフト流路５３は、出力シャフト５の内部において、軸方向で第１端面板４５と重なる部分を径方向に延在している。シャフト流路５３における径方向の内側端部は、軸芯流路５１の内部に連通している。シャフト流路５３における径方向の外側端部は、出力シャフト５の外周面上で開口している。シャフト流路５３の内部には、軸芯流路５１の内部を流れる冷媒が流入する。
【００２８】
＜冷媒流路＞
冷媒流路６は、ロータ内部流路６１と、ノズル部６２と、を備えている。ロータ内部流路６１は、第１端面板流路６５と、軸方向流路６６と、を備えている。
【００２９】
第１端面板流路６５は、第１端面板４５におけるロータコア４１との対向面（中心軸Ｃが延びる方向に面する第２側の端面）上で開口する溝状に形成されている。第１端面板流路６５は、ロータコア４１によって軸方向で閉塞されている。但し、第１端面板流路６５は、第１端面板４５のみによって周囲が画成されていてもよい。
【００３０】
第１端面板流路６５は、第１端面板４５を径方向に延在している。第１端面板流路６５における径方向の内側端部は、上述したシャフト流路５３の内部に連通している。すなわち、第１端面板流路６５の内部には、シャフト流路５３を流れる冷媒が流入する。第１端面板流路６５における径方向の外側端部は、第１端面板４５において、第１端面板４５の外周縁よりも径方向の内側で終端している。第１端面板流路６５は、軸方向流路６６の内部に連通している。第１端面板流路６５の内部を流れる冷媒は、径方向の外側に向けて流通する過程で、軸方向流路６６の内部に流入可能とされている。
【００３１】
軸方向流路６６は、ロータコア４１のうち、磁石保持孔４２に対して径方向の外側に位置する部分に形成されている。軸方向流路６６は、ロータコア４１を軸方向に貫通している。軸方向流路６６における軸方向の第１側端部は、第１端面板流路６５における径方向の外側端部に連通している。軸方向流路６６の内部には、第１端面板流路６５を流れる冷媒が流入する。すなわち、軸方向流路６６は、ロータコア４１を冷却する冷却通路としても機能する。軸方向流路６６における軸方向の第２側端部は、ロータコア４１における第２端面板４６との対向面（中心軸Ｃが延びる方向に面する第２側の端面）上で開口している。なお、軸方向流路６６における径方向の位置は、適宜設計変更が可能である。例えば、軸方向流路６６は、磁石保持孔４２に対して径方向の内側に配置されていてもよい。
【００３２】
ノズル部６２は、第２端面板４６に設けられている。ノズル部６２は、第２端面板４６を軸方向に貫通している。ノズル部６２における軸方向の第１側（上流側）端部は、軸方向流路６６における軸方向の第２側（下流側）端部に連通している。すなわち、ノズル部６２の内部には、軸方向流路６６を流れる冷媒が流入する。ノズル部６２における軸方向の第２側（下流側）端部は、第２端面板４６の中心軸Ｃが延びる方向に面する第２側の端面上で開口している。
【００３３】
図３は、ノズル部の詳細を示す回転電機の部分断面図である。
ノズル部６２は、テーパ部６７と、ストレート部６８と、を備えている。
【００３４】
テーパ部６７は、ノズル部６２における軸方向の第１側（上流側）に形成されている。テーパ部６７は、冷媒の流れ方向（軸方向）の上流側から下流側に向かうに従い、流れ方向に垂直な面における断面積が漸次縮小している。テーパ部６７における上流側端部は、第２端面板４６における中心軸Ｃが延びる方向に面する第１側の端面上で開口している。テーパ部６７における上流側端部は、軸方向流路６６の下流端部に連通している。テーパ部６７の上流側端部における開口面の形状は、軸方向流路６６の下流端部における開口面の形状と略同一に形成されている。但し、テーパ部６７の上流側端部における開口面の形状と、軸方向流路６６の下流端部における開口面の形状と、は互いに異なっていてもよい。
【００３５】
ストレート部６８は、ノズル部６２における軸方向の第２側（下流側）に形成されている。ストレート部６８は、冷媒の流れ方向の上流側から下流側に向かうに従い、内径が一様に形成されている。本実施形態のノズル部６２は、テーパ部６７の下流側端部からストレート部６８の下流側端部に至る部分が、ノズル部６２の最小断面積部分となっている。本実施形態の冷媒流路６において、ノズル部６２の最小断面積は、軸方向流路６６の下流端部の断面積よりも小さくなっている。なお、軸方向流路６６における下流端部の断面積に対するノズル部６２の最小断面積の割合は、ノズル部６２から排出される際に必要な流速等に応じて適宜変更が可能である。
【００３６】
ストレート部６８における軸方向の上流側端部は、テーパ部６７の下流側端部に連通している。ストレート部６８の上流側端部において、流れ方向に直交する断面形状は、テーパ部６７の下流側端部における断面形状と同一に形成されている。ストレート部６８の下流側端部は、第２端面板４６における中心軸Ｃが延びる方向に面する第２側の端面上で開口している。すなわち、ノズル部６２の開口面６９は、第２端面板４６の中心軸Ｃが延びる方向に面する第２側の端面上に位置している。なお、図示の例において、テーパ部６７及びストレート部６８の軸方向の長さは、互いに同等に設定されている。但し、テーパ部６７及びストレート部６８の軸方向の長さは、適宜設計変更が可能である。
【００３７】
図４は、軸方向から見た第２端面板の外側端面に形成されたノズル部の開口面の正面図である。
図４に示すように、開口面６９は、軸方向から見た正面視で例えば円形状に形成される。但し、開口面６９の正面視形状は、円形状に限らず、三角形状や矩形状等、適宜設計変更が可能である。
【００３８】
上述した冷媒流路６は、中心軸Ｃを中心として放射状に複数形成されている。したがって、上述した開口面６９は、第２端面板４６における中心軸Ｃが延びる方向に面する第２側の端面において、周方向に間隔をあけて複数形成されている。
【００３９】
次に、上述した回転電機１の作用について説明する。
出力シャフト５の内部の軸芯流路５１を流れる冷媒は、ロータ４の回転に伴う遠心力によってシャフト流路５３の内部に流入する。シャフト流路５３の内部に流入した冷媒は、シャフト流路５３の内部を径方向の外側に向けて流れた後、第１端面板４５の第１端面板流路６５の内部に流入する。
第１端面板流路６５の内部に流入した冷媒は、ロータ４の回転に伴う遠心力によって第１端面板流路６５の内部を径方向の外側に向けて流れた後、軸方向流路６６の内部に流入する。軸方向流路６６の内部に流入した冷媒は、軸方向流路６６の内部を軸方向の第２側に向けて流れる。これにより、ロータ４が冷却される。
【００４０】
軸方向流路６６を通過した冷媒は、ノズル部６２の内部に流入する。ノズル部６２の内部に流入した冷媒は、テーパ部６７およびストレート部６８を通過した後、ロータ４の外部に排出される。
【００４１】
ここで、上述したように冷媒の流れ方向に垂直な断面において、ストレート部６８の断面積は軸方向流路６６の下流端部における断面積よりも小さい。そのため、ストレート部６８の内部を通過する冷媒は、軸方向流路６６を通過する冷媒よりも軸方向の流速が加速される。具体的に、軸方向流路６６の断面積をＡ１、軸方向流路６６の内部における流速をＶ１、ストレート部６８の断面積をＡ２、ストレート部６８の内部における流速をＶ２とする。この場合、Ａ１×Ｖ１＝Ａ２×Ｖ２（連続の式）が成り立つので、ストレート部６８における流速Ｖ２は、軸方向流路６６における流速Ｖ１と比較してＡ１／Ａ２の割合だけ加速される。
【００４２】
さらに、ノズル部６２から排出された冷媒は、遠心力によって径方向の外側に導かれて飛散し、ステータコア３１に対して軸方向の第２側に位置するコイルエンド部１６に供給される。このとき、ノズル部６２から排出された冷媒の一部は、ノズル部６２より排出されてからコイルエンド部１６に付着するまでの間に、慣性力により軸方向の第２側に向かって移動を続ける。ノズル部６２によって加速された冷媒は、この間における軸方向への移動量が増加するため、コイルエンド部１６のうち、軸方向においてノズル部６２の開口面６９から離れた末端部１６ｂに付着する。一方、ノズル部６２から排出された冷媒のうち、軸方向の流速が比較的遅い冷媒、あるいは油滴の大きさが大きい冷媒においては、遠心力が支配的になる。そのため、コイルエンド部１６のうち、軸方向においてノズル部６２の開口面６９から近い根元部１６ａに付着する。したがって、冷媒は、コイルエンド部１６の根元部１６ａから末端部１６ｂにわたって軸方向の広範囲に供給される。
【００４３】
このように、本実施形態では、軸方向に垂直な面において、ノズル部６２の断面積が軸方向流路６６の断面積よりも小さい構成とした。
この構成によれば、ノズル部６２から噴射される冷媒が軸方向に加速され、軸方向への直進性を向上させることができる。そのため、ノズル部６２から噴射される冷媒がロータ４の遠心力によって径方向の外側に導かれた際に、コイルエンド部１６のうち、軸方向においてノズル部６２の開口面６９から離れた末端部１６ｂまで到達し易くなる。したがって、コイルエンド部１６への濡れ面積（冷媒がコイルエンド部１６に付着する面積）を拡大し、コイルエンド部１６を軸方向の全体に亘って均一に冷却できる。
【００４４】
また、本実施形態では、ノズル部６２から噴射される冷媒の軸方向への流速を加速することで、ロータ４とステータコア３１との間のエアギャップ内に入り込む冷媒量を減らすことができる。したがって、従来技術よりも冷媒によるフリクションの増加を抑制し、高い性能を発揮できる。なお、図３に示すように、本実施形態の回転電機１は、ステータコア３１及びロータコア４１において、軸方向の第１側端面同士、及び第２側端面同士がそれぞれ同等の位置に配置されている。したがって、ノズル部６２の開口面６９は、ステータコア３１における軸方向の第２側端面よりも軸方向の第２側に突出した位置に配置される。そのため、ノズル部６２から噴射された冷媒がエアギャップに進入するのをより確実に抑制できる。
【００４５】
本実施形態では、ノズル部６２が軸方向流路６６の下流端部に接続される構成とした。
この構成によれば、冷媒は、軸芯流路５１からノズル部６２へ供給される過程において、ロータコア４１を冷却する。したがって、コイルエンド部１６とロータコア４１を同一の冷却手段によって効果的に冷却することができる。
【００４６】
本実施形態では、ノズル部６２を第２端面板４６に設ける構成とした。
この構成によれば、磁性鋼板の積層構造等によって形成されるロータコア４１にノズル部６２を形成する場合に比べてノズル部６２の加工が容易になる。したがって、構成の簡素化やメンテナンス性の向上を図ることができる。
【００４７】
本実施形態では、ノズル部６２は、断面積が一様なストレート部６８を有する構成とした。
この構成によれば、冷媒は、ストレート部６８を通過することで整流され、軸方向への直進性が向上する。これにより、テーパ部６７のみを有する場合に比べ、冷媒は、コイルエンド部１６の末端部１６ｂ寄りまで到達し易くなる。したがって、コイルエンド部１６への濡れ面積を拡大し、コイルエンド部１６を均一に冷却することができる。
【００４８】
本実施形態では、ノズル部６２は、流れ方向の上流側から下流側に向かうに従い断面積が漸次縮小するテーパ部６７を有する構成とした。
この構成によれば、冷媒は、下流側に向かって流速が漸次加速される過程において渦の発生等による損失が抑えられる。これにより、冷媒は、コイルエンド部１６の末端部１６ｂ寄りまで到達し易くなる。したがって、コイルエンド部１６への濡れ面積を拡大し、コイルエンド部１６を均一に冷却することができる。
【００４９】
（第１変形例）
上述した実施形態では、ノズル部６２の開口面６９の形状が円形状に形成された構成について説明したが、この構成のみに限られない。開口面６９の形状は、周方向に沿ったスリット形状（図５参照）に形成されていても構わない。この場合、冷媒は周方向に広がりを持って噴射される。したがって、コイルエンド部１６への濡れ面積を拡大し、コイルエンド部１６を均一に冷却することができる。
【００５０】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
例えば、上述した実施形態では、第１端面板４５に形成された第１端面板流路６５を通じて冷媒を軸方向流路６６まで供給した場合について説明したが、この構成のみに限られない。ロータコア４１の内部を径方向に延在した流路を通じて軸方向流路６６に冷媒を供給してもよい。また、ノズル部６２が、第１端面板４５に設けられている構成であってもよい。
【００５１】
上述した実施形態において、ストレート部６８は、中心軸Ｃと平行な直線状に形成されている構成について説明したが、この構成のみに限らず、中心軸Ｃと交差する方向に延在していてもよい。
上述した実施形態では、ストレート部６８の上流側にテーパ部６７が設けられた構成について説明したが、この構成のみに限られない。例えばノズル部６２の全体がストレート部６８であってもよく、ストレート部６８の下流側にさらに拡径部分が設けられていてもよい。すなわち、ノズル部６２の最小断面積が、軸方向流路６６の下流端部の断面積よりも小さい構成であれば、ノズル部６２の形状は適宜設計変更が可能である。
上述した実施形態では、ステータコア３１における軸方向の第２側端面よりも突出した位置にノズル部６２の開口面６９が配置された構成について説明したが、この構成のみに限られない。すなわち、開口面６９の軸方向の位置は、ロータ４における中心軸Ｃが延びる方向に面する端面上で開口していれば、ステータコア３１の第２側端面に対して同等、若しくは第１側であってもよい。
【００５２】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１  回転電機
３  ステータ
４  ロータ
６  冷媒流路
１２  コイル
３１  ステータコア
４１  ロータコア
４２  磁石保持孔
４３  永久磁石
４５  第１端面板
４６  第２端面板
６１  ロータ内部流路
６２  ノズル部
６７  テーパ部
６８  ストレート部
６９  開口面
【図１】
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【図２】
2019165587.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019165587.tif 000006
【図５】
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