(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と回転子とを有し、回転軸の軸方向両端部を軸受により回転自在に支持した回転電機において、
固定子鉄心の軸方向中間部に、前記回転子の軸方向中間部を回転自在に支持する中間静圧軸受を設け、
前記中間静圧軸受に対して外部から供給される潤滑液が、前記中間静圧軸受の外周面側から前記中間静圧軸受に形成した流路を通って前記中間静圧軸受の内周面側へと供給された後、分流して、前記固定子と前記回転子とのギャップ部を軸方向両側へとそれぞれ流れ、固定子コイルの両端部をそれぞれ通って前記固定子鉄心の外周部へと至り、フレーム内周部と前記固定子鉄心外周部との間に形成した戻り流路を通って軸方向中間部へと流れ、ここで合流して、外部へと排出されるように構成したことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載する回転電機において、
前記軸方向両端部の軸受は静圧軸受であり、これらの静圧軸受に対して外部から供給される潤滑液も、同静圧軸受の外周面側から同静圧軸受に形成した流路を通って同静圧軸受の内周面側へと供給された後、前記固定子コイルの両端部へとそれぞれ流入し、ここで前記中間静圧軸受に供給された潤滑液と合流して、この潤滑液とともに流れるように構成したことを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転電機に関し、特に、極低慣性高速回転電機に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
回転子の慣性は回転子径の４乗に比例し、回転子の軸方向長さの１乗に比例する。よって、極低慣性高速回転電機では回転子を極低慣性にするために回転子径を極力小さく設計するが、このことにより、コイル部の発熱密度が極端に大きくなる。そこで、かかる極低慣性高速回転電機においては、固定子部では固定子外周のフレームをウォータジャケットにし、また、回転子部では回転軸の中心に設けた流路にシール装置を介して冷却水を流すことにより、コイル部の高発熱密度に対応している。
【０００３】
特に、自動車関連製品の開発、試験においては、エンジンと同等の低慣性、高速、大トルクの回転電機（ダイナモメータ）の出現が望まれている。図１３にはその一例を示す。同図に示す回転電機１は三相誘導電動機であり、固定子２の外周のフレーム３は流路３ａが形成されてウォータジャケットとなっており、冷却水が流路３ａの一端側から供給されて他端側から排出されるようになっている。また、回転子４の回転軸５の中心部には２重の流路５ａ，５ｂが設けられており、冷却水が内側の流路５ｂを左端側から右端側へと流れた後、外側の流路５ａを右端側から左端側へと流れて排出されるようになっている。
【０００４】
また、直接冷却式の回転電機としては、図１４に示すような構成のものが従来から知られている。即ち、図１４に示す回転電機１１では、固定子１２に流路１３が形成されており、冷却液（水又は油）が、フレーム１４の一端側から機内へ供給され、固定子１２と回転子１５との間のギャップ部１６と流路１３とに分流して軸方向にそれぞれ流れた後、合流して、フレーム１４の他端側から排出されるようになっている。また、回転軸１９の両端部を回転自在に支持する軸受１７，１８に対しても、潤滑油を循環させるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１３に示す回転電機１では、次の▲１▼〜▲４▼の問題点を有している。
【０００６】
▲１▼  回転子４の冷却水（流路５ａ，５ｂを流れる冷却水）と回転子４との接触面積が小さくて、熱伝達抵抗が大きい。
▲２▼  固定子２の冷却水（フレーム３の流路３ａを流れる冷却水）から発熱源である固定子コイル６までの距離が長くて、熱伝導抵抗が大きい。
▲３▼  上記▲１▼，▲２▼の理由により冷却能力が低いため、回転電機１の高出力化が図れない。
▲４▼  低慣性にするために回転子４を細長くしているため、回転子４の曲げ剛性が小さくて回転子４のクリチカル、即ち、危険速度（固有振動数）が低くなる。このため、回転数使用範囲の制約を受けて高回転とすることができない。換言すれば、高回転とするには曲げ剛性を維持するために回転軸５をあまり細長くすることができず、低慣性化の限界をきたしていた。
【０００７】
一方、図１４に示す回転電機１１では、冷却液（水又は油）と回転子１６との接触面積が大きく、また、固定子コイル２０を直接冷却するため、上記▲１▼〜▲３▼の問題点は概ね解決することができるが、上記▲４▼の問題点は有している。また、次の▲１▼，▲２▼の問題点も有している。
【０００８】
▲１▼  機内の冷却液はギャップ部１６と流路１３とに分流されて固定子側と回転子側とをそれぞれ冷却するため、機内の冷却効率が悪い。
▲２▼  機内の冷却油系統と軸受１７，１８の冷却油（潤滑油）系統とが完全に分離されているため、冷却油系統の構成が複雑である。
【０００９】
従って本発明は上記従来技術に鑑み、回転子の曲げ剛性を高めて回転子のクリチカルを上げること、機内の冷却効率を高めること、潤滑液系統の構成を簡単にすることなどが可能な回転電機を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第１発明の回転電機は、固定子と回転子とを有し、回転軸の軸方向両端部を軸受により回転自在に支持した回転電機において、
固定子鉄心の軸方向中間部に、前記回転子の軸方向中間部を回転自在に支持する中間静圧軸受を設け、
前記中間静圧軸受に対して外部から供給される潤滑液が、前記中間静圧軸受の外周面側から前記中間静圧軸受に形成した流路を通って前記中間静圧軸受の内周面側へと供給された後、分流して、前記固定子と前記回転子とのギャップ部を軸方向両側へとそれぞれ流れ、固定子コイルの両端部をそれぞれ通って前記固定子鉄心の外周部へと至り、フレーム内周部と前記固定子鉄心外周部との間に形成した戻り流路を通って軸方向中間部へと流れ、ここで合流して、外部へと排出されるように構成したことを特徴とする。
【００１２】
また、第２発明の回転電機は、第１発明の回転電機において、
前記軸方向両端部の軸受は静圧軸受であり、これらの静圧軸受に対して外部から供給される潤滑油が、同静圧軸受の外周面側から同静圧軸受に形成した流路を通って同静圧軸受の内周面側へと供給された後、前記固定子コイルの両端部へとそれぞれ流入し、ここで前記中間静圧軸受に供給された潤滑液と合流して、この潤滑液とともに流れるように構成したことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１７】
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係る回転電機の断面図、図２は図１のＡ部拡大図、図３は図１のＢ部拡大図、図４は図１のＣ部拡大図、図５は中間静圧軸受の正面図、図６（ａ）は図５のＤ−Ｄ線矢視断面図、図６（ｂ）は図５のＥ−Ｅ線矢視断面図、図７は固定子コイルの斜視図である。
【００１８】
＜構成＞
図１に示す回転電機１は三相誘導電動機であり、固定子２２と回転子２３とを有している。回転子２３は、回転軸２６に固定された回転子鉄心（積層鉄心）２５のスロット（貫通孔）２９に回転子バー２４を貫通させ、この回転子バー２４の両端をエンドリング５９，６０で短絡してなるかご形の回転子である。そして、図１及び図２に示すように、回転子鉄心２５の軸方向中間部には回転子鉄心２５と同芯、同径に製作された静圧軸受ジャーナル２７が設けられている。回転子バー２４は静圧軸受ジャーナル２７のスロット（貫通孔）２８も貫通している。
【００１９】
また、図１に示すように、回転軸２６の軸方向両端部にも静圧軸受ジャーナル３０，３１がそれぞれ設けられており、これの静圧軸受ジャーナル３０，３１を介して、回転軸２６の軸方向両端部が直結側静圧軸受３２と反直結側静圧軸受３３とにより回転自在に支持されている。
【００２０】
図３に示すように、直結側静圧軸受３２には、外周面側から内周面側へと通じる径方向の流路３４が形成され、直結側のブラケット５７には、外側から内側へと通じる軸方向の流路３５が形成されている。また、ブラケット５７には直結側静圧軸受３２の流路３４に通じる給油孔３７が設けられている。図４に示すように、反直結側静圧軸受３３には、外周面側から内周面側へと通じる径方向の流路３８が形成され、反直結側のブラケット５８には、外側から内側へと通じる軸方向の流路３９が形成されている。また、ブラケット５８には反直結静圧軸受３３の流路３８に通じる給油孔４１が設けられている。
【００２１】
一方、図１に示すように、固定子２２は固定子鉄心（積層鉄心）４４に形成されたオープンスロット（コイル幅とほぼ同じ開口幅のスロット）４３に固定子コイル４２を嵌合してなるものである。固定子コイル４２は、図７に示すように予め亀甲形に形成されたフルコイル式のものであり、固定子鉄心４４の内側からオープンスロット４３に嵌め込まれる。このオープンスロット４３に嵌め込んだ固定子コイル４２は図示しないクサビをオープンスロット４３に軸方向から打ち込んで固定する。
【００２２】
そして、図１及び図２に示すように、固定子鉄心４４の軸方向中間部には、回転子２３の軸方向中間部を回転自在に支持する中間静圧軸受４５が設けられている。この中間静圧軸受４５にもオープンスロット４６が形成されており、固定子コイル４２は、このオープンスロット４６にも嵌合されている。なお、中間静圧軸受４５及び静圧軸受ジャーナル２７は、これらが交番磁界中にあるため材質を非磁性（銅合金、テフロン等）とし、且つ、中間静圧軸受４５の内周面と静圧軸受ジャーナル２７の外周面とを平滑にして万一接触しても大事に至らないように配慮されている。
【００２３】
また、図５及び図６に示すように、中間静圧軸受４５は裏金部である外輪４７と軸受ブッシュ部である内輪４８とに分割されている。外輪４７の内周部には前述のオープンスロット４６が形成されている。一方、内輪４８は周方向に４つのセグメント４８ａ，４８ａ，４８ｃ，４８ｄに分割され、且つ、これらのセグメント４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄの分割面４８ａ−１，４８ｂ−１，４８ｃ−１，４８ｄ−１はそれぞれ平行を成している。このため、内輪４８は固定子鉄心４４の内側から装着することができる。
【００２４】
つまり、内輪４８を外輪４７に装着する場合、固定子鉄心４４と外輪４７のオープンスロット４３，４６に固定子コイル４２を嵌合した後、固定子鉄心４４の内側（外輪４７の内側）から、まず、セグメント４８ａ，４８ｂを装着し、その後、他のセグメント４８ｃ，４８ｄも、セグメント４８ａ，４８ｂと干渉することなく、図５中に一点鎖線で示す状態から実線で示す状態に装着することができる。また、内輪４８の内周面には図６に示すように油圧ポケット（凹部）５４が形成されている。
【００２５】
なお、内輪４８の各セグメント４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄの分割面同士及び内輪４８と外輪４７は、オープンスロット４３，４６に嵌合した固定子コイル４２に樹脂を含浸させるときに同樹脂によって接着される。
【００２６】
また、中間静圧軸受４５には、外周面側から内周面側へと通じる径方向の流路４９が４箇所に形成されている。これらの流路４９は、図１に示すようにフレーム５０に設けられた給油孔５１に通じている。なお、図１中の５３は油漏れを防ぐためのＯリングである。
【００２７】
また、図１及び図２に示すように、フレーム５０の内周部と固定子鉄心４４の外周部との間には潤滑油の戻り流路（溝）５２が軸方向に沿って複数形成されている。この戻り流路５２はフレーム５０に設けられた排油孔５５に通じている。なお、戻り流路５２は、図示例ではフレーム５０側に形成しているが、固定子鉄心４４側に形成してもよい。
【００２８】
また、図１及び図２に示すように、中間静圧軸受４５の内周には油圧ポケット５４が設けられていて、その両端部は固定子鉄心４４の内周面よりも回転子側に僅かに突出している。従って、この部分が固定子２２と回転子２３とのギャップ部５６において最も狭くなっており、同部分で静圧を維持している。但し、同部分の隙間は直結側静圧軸受３２及び反直結側静圧軸受３３のクリアランス部３６，４０よりも広くしておくほうがよい。これは、直結側静圧軸受側及び反直結側静圧軸受側の流路抵抗よりも、中間静圧軸受側の流路抵抗の方が小さくなるようにして、中間静圧軸受側に供給される潤滑油のほうが多くなるようにすることにより、機内の冷却に必要な流量を確保するためである。
【００２９】
また、固定子鉄心４４の内周面及び回転子鉄心２５の外周面は、潤滑油の粘性による動力損を低減するために極力凹凸をなくして平滑にする。
【００３０】
また、油圧ポケット５４内の油圧を一定値以上に保持するため、供給する潤滑油の量を必要に応じて増減する。このため、フレーム５０の給油孔５１及び中間静圧軸受４５の流路４９は４箇所に限らず、予備も設けておくことが望ましい。
【００３１】
＜作用・効果＞
上記構成の回転電機１によれば、固定子鉄心４４の軸方向中間部に、回転子２３の軸方向中間部を回転自在に支持する中間静圧軸受４５を設けたため、両側の直結側静圧軸受３２と反直結静圧軸受３３のみによって回転子２３を支持する場合に比べて、回転子２３の曲げ剛性が著しく高くなり、回転子２３のクリチカルを上げることができる。このため、回転子２３は従来の回転子よりも細長くすることができ、更なる低慣性化と高速化とを実現することができる。
【００３２】
また、図１、図２、図３、図４に矢印で示すように外部の図示しないポンプから直結側静圧軸受３２、反直結静圧軸受３３及び中間静圧軸受４５に潤滑油（圧油）が供給される。
【００３３】
直結側静圧軸受３２に供給された潤滑油（圧油）は、給油孔３７から流入し、直結側静圧軸受３２の外周面側から流路３４を通って直結側静圧軸受３２の内周面側へと供給された後、分流して、直結側静圧軸受３２と静圧軸受ジャーナル３０との間の僅かなクリアランス部３６を周方向に旋回しながら軸方向両側にそれぞれ流れ、その一方が直接固定子コイル４２の端部へと流入し、他方も流路３５を経て固定子コイル４２の端部へと流入する。
【００３４】
反直結静圧軸受３３に供給された潤滑油は、給油孔４１から流入し、反直結静圧軸受３３の外周面側から流路３８を通って反直結静圧軸受３３の内周面側へと供給された後、分流して、反直結側静圧軸受３３と静圧軸受ジャーナル３１との間の僅かなクリアランス部４０を周方向に旋回しながら軸方向両側にそれぞれ流れ、その一方が直接固定子コイル４２の端部へと流入し、他方も流路３９を経て固定子コイル４２の他端部へと流入する。
【００３５】
そして、中間静圧軸受４５に供給された潤滑油は、給油孔５１から流入し、中間静圧軸受４５の外周面側から流路４９を通って中間静圧軸受４５の内周面側へと供給された後、分流して、固定子２２と回転子２３とのギャップ部５６を周方向に旋回しながら軸方向両側へと流れ、固定子コイル４２の両端部をそれぞれ通って固定子鉄心４４の外周部へと至る。このとき、直結側静圧軸受３２及び反直結側静圧軸受３３に供給された潤滑油も、中間静圧軸受４５に供給された潤滑油と固定子コイル４２に両端部において合流し、固定子コイル４２の両端部をそれぞれ通って固定子鉄心４４の外周部へと至る。
【００３６】
その後、これらの潤滑油は、フレーム５０の内周部と固定子鉄心４４の外周部との間の戻り流路５２を通って軸方向中間部へと流れ、ここで合流して、排油孔５５から外部へと排出される。排出された潤滑油は図示しない空冷等の冷却装置で冷却された後、再び上記ポンプによって中間静圧軸受４５、直結側静圧軸受３２及び反直結側静圧軸受３３に供給される。勿論、この中間静圧軸受４５等に供給される潤滑油の流量は、軸受部の潤滑以外に固定子コイル４２等の冷却を行うのに十分な流量とする。
【００３７】
このように、本回転電機２１は、発熱源である固定子コイル４２や発熱部近傍の固定子鉄心４４及び回転子鉄心２５を潤滑油によって直接冷却するため、冷却能力が高い。しかも、中間静圧軸受４５に供給された潤滑油全体によって固定子コイル４２等を直接冷却することができる。更には、潤滑油が軸方向中間部から軸方向両側へと流れた後、軸方向中間部へと戻る系統構成であることから、潤滑油との接触面積も大きい。このため、冷却効率が高くなって、冷却能力が更に向上する。
【００３８】
また、直結側静圧軸受３２及び反直結側静圧軸受３３の潤滑油を機内（固定子コイル４２の端部）に排出し、この潤滑油でも固定子コイル４２等を直接冷却する構成であるため、機内の冷却能力が更に高まるとともに、冷却油（潤滑油）系統の構成が極めて簡単となる。なお、この場合には中間静圧軸受４５に供給する潤滑油と直結側静圧軸受３２及び反直結側静圧軸受３３に供給する潤滑油とを同一種のものにする必要があり、且つ、機内で攪拌される際の動力損の低減を図るために低粘度の潤滑油を用いる必要がある。
【００３９】
ところで、潤滑油としては高粘度のもののほうが望ましいことから、直結側静圧軸受３２及び反直結側静圧軸受３３には高粘度の潤滑油を用いたい場合には、これらの潤滑油系統と、中間静圧軸受４５の潤滑油系統とを分離してもよい。換言すれば、直結側静圧軸受３２及び反直結側静圧軸受３３にも低粘度の潤滑油を用いることができる場合には、上記のように構成することによって冷却能力の向上と冷却油（潤滑油）系統の構成の簡単化とを図ることができる。
【００４０】
また、中間静圧軸受４５を外輪４７と内輪４８とに分割するとともに、内輪４８は４つのセグメント４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄに分割し、且つ、これらのセグメント４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄの分割面４８ａ−１，４８ｂ−１，４８ｃ−１，４８ｄ−１はそれぞれ平行を成すようして、内輪４８を外輪４７の内側から外輪４７に装着することができるようにしたため、固定子鉄心４４のスロットをオープンスロット４６にして、これらのオープンスロット４６にフルコイル式の固定子コイル４２を固定子鉄心４４の内側から嵌め込むことができる。このため、ハーフコイル式の固定子コイルを軸方向から挿入する場合（詳細は実施の形態３参照）に比べて、コイル装着作業が非常に容易である。
【００４１】
［実施の形態２］
図８は本発明の実施の形態２に係る中間静圧軸受の正面図である。
【００４２】
＜構成＞
図８に示すように、中間静圧軸受６１は、裏金部である外輪６２と軸受ブッシュ部である内輪６３とに分割されている。外輪６２の内周部にはオープンスロット６４が形成されている。一方、内輪６３は周方向に４つのセグメント６３ａ，６３ａ，６３ｃ，６３ｄに分割され、且つ、これらのセグメント６３ａ，６３ａ，６３ｃ，６３ｄの分割面６３ａ−１，６３ａ−１，６３ｃ−１，６３ｄ−１は、径方向に沿った放射状とするとともに、同セグメント６３ａ，６３ａ，６３ｃ，６３ｄを外輪６２の内側から外輪６２に装着する際に同６３ａ，６３ａ，６３ｃ，６３ｄ同士が相互に干渉しない程度の間隔を有している。また、中間静圧軸受６１には、外周面側から内周面側へと通じる径方向の流路６６が４箇所に形成されている。
【００４３】
つまり、本実施の形態２の中間静圧軸受６１は上記実施の形態１の中間静圧軸受４５と比べて内輪６３の分割の仕方が異なっており、その他は同様の構成である。そして、内輪６３の各セグメント６３ａ，６３ａ，６３ｃ，６３ｄを外輪６２に装着する場合には、例えば、外輪６２の内側から、まず、セグメント６３ａ，６３ｂを装着し、その後、他のセグメント６３ｃ，６３ｄも、セグメント６３ａ，６３ｂと干渉することなく、図８中に一点鎖線で示す状態から実線で示す状態に装着することができる。
【００４４】
各セグメント６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄの分割面同士及び内輪６３と外輪６２は、オープンスロットに嵌合した固定子コイルに樹脂を含浸させるときに同樹脂によって接着される。図８中の６５はコイル含浸時にセグメント間にモールドされた樹脂である。
【００４５】
なお、この中間静圧軸受６１は上記実施の形態１の中間静圧軸受４５に代えて設けることができ、回転電機全体の構成については上記実施の形態１と同様であるため、ここでの説明及び図示は省略する（図１参照）。
【００４６】
＜作用・効果＞
従って、上記構成の中間静圧軸受６１を備えた回転電機においても、上記実施の形態１と同様の作用・効果を奏する。
【００４７】
即ち、中間静圧軸受６１を外輪６２と内輪６３とに分割するとともに、内輪６３は周方向に４つのセグメント６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄに分割し、且つ、これらのセグメント６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄの分割面６３ａ−１，６３ｂ−１，６３ｃ−１，６３ｄ−１は、径方向に沿った放射状とするとともに、同セグメント６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄを外輪６２の内側から外輪６２に装着する際に同セグメント６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ同士が相互に干渉しない程度の間隔を有することにより、内輪６３を外輪６２の内側から装着することができるようにしたため、固定子鉄心のスロットをオープンスロットにして、これらのオープンスロットにフルコイル式の固定子コイルを固定子鉄心の内側から嵌め込むことができる。このため、ハーフコイル式の固定子コイルを軸方向から挿入する場合（詳細は実施の形態３参照）に比べて、コイル装着作業が非常に容易である。
【００４８】
なお、中間静圧軸受の内輪の分割方法は、必ずしも上記実施の形態１，２に限定するものではなく、内輪を外輪の内側から外輪に装着することが可能な分割方法であればよい。
【００４９】
［実施の形態３］
図９は本発明の実施の形態３に係る回転電機の要部断面図（図２に相当する断面図）、図１０は中間静圧軸受の斜視図、図１１及び図１２は固定子コイルの装着作業の説明図である。
【００５０】
＜構成＞
図９及び図１０に示すように、固定子鉄心４４の軸方向中間部には中間静圧軸受７１が設けられているが、この中間静圧軸受７１は銅合金やテフロン等を用いて一体的に形成されたものである。中間静圧軸受７１には外周面側から内周面側へと通じる径方向の流路７３が４箇所に形成されており、これらの流路７３はフレーム５０の給油孔５１に通じている。また、中間静圧軸受７１の内周面には油圧ポット７４が形成されている
【００５１】
そして、この中間静圧軸受７１にはトンネル式のスロット（貫通孔）７２が形成されるとともに、固定子鉄心４４には半開放スロット８２が形成されており、これらのスロット７２，８２には図１１に示すようなハーフコイル式の固定子コイル８０が装着される。
【００５２】
即ち、図１１に示すように、固定子鉄心４４の軸方向中間部に中間静圧軸受７１を挟み込み、カシメ板８３で強固に一体化した後、ハーフコイル式の固定子コイル８０を、固定子鉄心４４の半開放スロット８２及び中間静圧軸受７１のスロット７２に軸方向から挿入する。そして、図１２に示すように、半開放スロット８２から突き出た固定子コイル８０のエナメル線８１を、渡り線を残して全て一本一本接続した後、絶縁を施してコイル装着が完了する。
【００５３】
なお、図中のその他の構成については上記実施の形態１と同様であるため、同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。また、回転電機全体の構成についても、上記実施の形態１と同様であるため、ここでの説明及び図示は省略する（図１参照）。
【００５４】
＜作用・効果＞
従って、本実施の形態３の回転電機においても、上記実施の形態１と同様の作用・効果を得ることができる。
【００５５】
即ち、中間静圧軸受７１を設けたため、回転子２３の曲げ剛性が著しく高くなり、回転子２３のクリチカルを上げることができる。このため、回転子２３は従来の回転子よりも更に細長くすることができ、更なる低慣性化と高速化とを実現することができる。
【００５６】
また、発熱源である固定子コイル８０や発熱部近傍の固定子鉄心４４及び回転子鉄心２５を潤滑油によって直接冷却するため、冷却能力が高く、しかも、中間静圧軸受７１に供給された潤滑油全体によって固定子コイル８０等を直接冷却することができ、更には、潤滑油が軸方向中間部から軸方向両側へと流れた後、軸方向中間部へと戻る系統構成であることから、潤滑油との接触面積も大きいため、冷却効率が高くなり、冷却能力が更に向上する。
【００５７】
また、直結側静圧軸受３２及び反直結側静圧軸受３３の潤滑油を機内（固定子コイル４２の端部）に排出し、この潤滑油でも固定子コイル８０等を直接冷却する構成であるため、機内の冷却能力が更に高まるとともに、冷却油（潤滑油）系統の構成が極めて簡単となる。
【００５８】
但し、本実施の形態３の回転電機では一体成形された中間静圧軸受７１を用いているため、コイル装着の際にはハーフコイル式の固定子コイル８０を用いなければならず、エナメル線８１の接続作業に手間がかかる。従って、この点では上記実施の形態１の回転電機２１の方が、フルコイル式の固定子コイル４２を用いることができてエナメル線の接続作業が不要となるため、コイル装着の作業性が改善されて非常に有利である。
【００５９】
【発明の効果】
以上、発明の実施の形態と共に具体的に説明したように、第１発明の回転電機によれば、固定子鉄心の軸方向中間部に、回転子の軸方向中間部を回転自在に支持する中間静圧軸受を設けたため、軸方向両側の軸受のみによって回転子を支持する場合に比べて、回転子の曲げ剛性が著しく高くなり、回転子のクリチカルを上げることができる。このため、本回転子は従来の回転子よりも細長くすることができ、更なる低慣性化を実現することができる。
【００６０】
また、第１発明の回転電機によれば、中間静圧軸受に対して外部から供給される潤滑液が、中間静圧軸受の外周面側から中間静圧軸受に形成した流路を通って中間静圧軸受の内周面側へと供給された後、分流して、固定子と回転子とのギャップ部を軸方向両側へとそれぞれ流れ、固定子コイルの両端部をそれぞれ通って固定子鉄心の外周部へと至り、フレーム内周部と固定子鉄心外周部との間に形成した戻り流路を通って軸方向中間部へと流れ、ここで合流して、外部へと排出されるように構成したことにより、発熱源である固定子コイルや発熱部近傍の固定子鉄心及び回転子鉄心を潤滑液によって直接冷却するため、冷却能力が高い。しかも、中間静圧軸受に供給された潤滑液全体によって固定子コイル等を直接冷却することができ、更には、潤滑液が軸方向中間部から軸方向両側へと流れた後、軸方向中間部へと戻る系統構成であることから、潤滑液との接触面積も大きいため、冷却効率が高くなって、冷却能力が更に向上する。
【００６１】
また、第２発明の回転電機によれば、軸方向両側の静圧軸受に対して外部から供給される潤滑液も、同静圧軸受の外周面側から同静圧軸受に形成した流路を通って同静圧軸受の内周面側へと供給された後、固定子コイルの両端部へとそれぞれ流入し、ここで中間静圧軸受に供給された潤滑液と合流して、この潤滑液とともに流れるように構成したことにより、機内の冷却能力が更に高まるとともに、冷却液（潤滑液）系統の構成が極めて簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る回転電機の断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】図１のＢ部拡大図である。
【図４】図１のＣ部拡大図である。
【図５】中間静圧軸受の正面図である。
【図６】（ａ）は図５のＤ−Ｄ線矢視断面図、（ｂ）は図５のＥ−Ｅ線矢視断面図である。
【図７】固定子コイルの斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る中間静圧軸受の正面図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る回転電機の要部断面図である。
【図１０】中間静圧軸受の斜視図である。
【図１１】固定子コイルの装着作業の説明図である。
【図１２】固定子コイルの装着作業の説明図である。
【図１３】従来の回転電機の断面図である。
【図１４】従来の他の回転電機の断面図である。
【符号の説明】
２１  回転電機
２２  固定子
２３  回転子
２４  回転子バー
２５  回転子鉄心
２６  回転軸
２７，３０，３１  静圧軸受ジャーナル
２８，２９，７２  スロット（貫通孔）
３２  直結側静圧軸受
３３  反直結側静圧軸受
３４，３５，３８，３９，４９，６６，７３  流路
３６，４０  クリアランス部
３７，４１，５１  給油孔
４２，８０  固定子コイル
４３，４６，６４  オープンスロット
４４  固定子鉄心
４５，６１，７１  中間静圧軸受
４７，６２  外輪
４８，６３  内輪
４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ  セグメント
４８ａ−１，４８ｂ−１，４８ｃ−１，４８ｄ−１  分割面
６３ａ，６３ａ，６３ｃ，６３ｄ  セグメント
６３ａ−１，６３ａ−１，６３ｃ−１，６３ｄ−１  分割面
５０  フレーム
５２  戻り流路
５３  Ｏリング
５４，７４  油圧ポケット
５５  排油孔
５６  ギャップ部
５７，５８  ブラケット
５９，６０  エンドリング
６５  モールド樹脂
８１  エナメル線
８２  半開放スロット
８３  カシメ板
【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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