(57)【要約】【課題】回転電機のステータ室とロータ室とを区画する区画壁を通じて、ステータ室からロータ室内に冷却液が漏れ出すことを抑制する。【解決手段】ステータ、ロータ、およびステータとロータを収容するケースを含み、ケース内の空間が、ステータとロータとの境界付近に設けられた区画壁により、ステータ室とロータ室とに区画された回転電機と、ステータ室を経由するステータ用循環経路と、冷却液を貯留するタンクと、ステータ用循環経路とタンクとを繋ぐ戻し流路と、戻し流路に設けられ、ステータ用循環経路を流れる冷却液の圧力が所定の圧力範囲にある場合に戻し流路を閉鎖し、ステータ用循環経路を流れる冷却液の圧力が所定の圧力範囲を超えた場合および所定の圧力範囲未満となった場合に戻し流路を開放するバルブ装置とを備える。【選択図】図１
2016149900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のステータ、当該ステータの内側に配置されたロータ、および前記ステータと前記ロータとを収容するケースを含み、当該ケース内の空間が、前記ステータと前記ロータとの境界付近に設けられた筒状の区画壁により、前記ステータを収容するステータ室と前記ロータを収容するロータ室とに区画された回転電機と、
前記ステータ室を経由するとともに、前記ステータ室に冷却液を供給するステータ側ポンプおよび前記ステータ室で前記ステータにより温められた冷却液を冷却する熱交換器が設けられたステータ用循環経路と、
冷却液を貯留するタンクと、
前記ステータ用循環経路と前記タンクとを繋ぐ戻し流路と、
前記戻し流路に設けられ、前記ステータ用循環経路を流れる冷却液の圧力が所定の圧力範囲にある場合に前記戻し流路を閉鎖し、前記ステータ用循環経路を流れる冷却液の圧力が前記所定の圧力範囲を超えた場合および当該所定の圧力範囲未満となった場合に前記戻し流路を開放するバルブ装置と、を備えた回転電機の冷却構造。
【請求項２】
前記ステータ用循環経路は、前記ステータ室の外部に位置して、前記ステータ側ポンプおよび前記熱交換器が設けられた外部流路を有し、
前記戻し流路は、前記ステータ室の上部と前記タンクとを繋ぐ第１の戻し流路と、前記外部流路と前記タンクとを繋ぐ第２の戻し流路とを有し、
前記バルブ装置は、前記第１の戻し流路に設けられて、前記ステータ用循環経路を流れる冷却液の圧力が前記所定の圧力範囲にある場合および当該圧力範囲未満となった場合に前記第１の戻し流路を閉鎖し、前記ステータ用循環経路を流れる冷却液の圧力が前記所定の圧力範囲を超えた場合に前記第１の戻し流路を開放する第１のバルブ装置と、前記第２の戻し流路に設けられて、前記ステータ用循環経路を流れる冷却液の圧力が前記所定の圧力範囲にある場合および当該圧力範囲を超えた場合に前記第２の戻し流路を閉鎖し、前記ステータ用循環経路を流れる冷却液の圧力が前記所定の圧力範囲未満となった場合に前記第２の戻し流路を開放する第２のバルブ装置とを有することを特徴とする、請求項１に記載の回転電機の冷却構造。
【請求項３】
前記ステータは、周方向に各々所定間隔を隔てて並ぶ複数のコイルを有し、
前記ロータは、前記ケースに回転自在に支持されたロータ側シャフトを有し、
前記ステータ室には、前記ロータ側シャフトの軸方向両側の壁面と前記コイルとの間に各々、前記周方向に所定間隔を隔てて並ぶ複数の誘導板が設けられ、
前記複数の誘導板は、冷却液が隣接するコイルの間を経由することにより蛇行しながら前記ステータ室内を前記周方向に流動するように配置され、
各前記誘導板の上部には、エアが通過可能なエア通し穴が形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の回転電機の冷却構造。
【請求項４】
前記ステータ室から前記ロータ室内に漏れ出した冷却液を当該ロータ室から前記タンクへ排出する排出流路を備えた請求項１乃至３のいずれかに記載の回転電機の冷却構造。
【請求項５】
前記タンクは、前記回転電機の下方に配置されることを特徴とする、請求項４に記載の回転電機の冷却構造。
【請求項６】
前記排出流路は、前記ロータ室と前記タンクとを繋ぐ管路であることを特徴とする、請求項５に記載の回転電機の冷却構造。
【請求項７】
前記ロータは、前記ケースに回転自在に支持されたロータ側シャフトと、当該ロータ側シャフトの周囲に固定された筒状のロータ本体とを有し、
前記管路は、前記ロータ側シャフトの長手方向における前記ロータ本体の両側の位置に各々配置され、
各前記管路の上流端部は、前記ロータ室の下端部に位置していることを特徴とする、請求項６に記載の回転電機の冷却構造。
【請求項８】
前記ケースには、前記ロータ室を大気開放する連通孔が形成されていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の回転電機の冷却構造。
【請求項９】
前記タンクには、前記タンク内を大気開放する連通孔が形成されていることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の回転電機の冷却構造。
【請求項１０】
前記ロータは、前記ケースに回転自在に支持されたロータ側シャフトと、当該ロータ側シャフトの周囲に固定されたロータ本体とを有し、
エンジンの動力が出力されるエンジン側シャフトと前記ロータ側シャフトとの接続状態を変更可能なクラッチ、および当該クラッチを収容するクラッチ室が形成されたクラッチケースを含むクラッチ装置と、
前記クラッチ室に冷却液を送るクラッチ側ポンプが設けられたクラッチ用循環経路とをさらに備え、
前記クラッチ室は、前記ロータ室と連通しており、
前記クラッチ用循環経路は、前記クラッチ室、前記ロータ室、前記排出流路、および前記タンクを経由することを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載の回転電機の冷却構造。
【請求項１１】
前記クラッチ用循環経路と前記ステータ用循環経路とは、前記戻し流路のみを介して繋がっていることを特徴とする、請求項１０に記載の回転電機の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド車両等に搭載されるモータジェネレータ（モータ兼発電機）等の回転電機においては、発熱による運転効率の低下を抑制するべく、冷却オイル等の冷却液を循環させることが行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、この種の冷却構造を備えた回転電機が開示されている。この回転電機は、筒状のステータと、ステータの内側に配置されるロータと、これらを収容する中空のケースと、ケースの上部に設けられた冷却液導入部と、ケースの下部に設けられた冷却液排出部とを備える。ステータは、複数の分割コアと、各分割コアの周囲に装着されるボビンと、ボビンの外側から各分割コアに巻回されるコイルとを有する。
【０００４】
各ボビンは、隣接するボビン同士を周方向に連結する連結部を有する。隣接するボビン同士が当該連結部により連結されることにより、各ボビンが協働して、ケース内をステータ室とロータ室とに区画する区画壁を形成する。
【０００５】
この回転電機においては、冷却液導入部を通じてステータ室内に冷却液が導入される。ステータ室に導入された冷却液は、ステータを冷却しつつステータ室内を流下し、冷却液排出部を通じて排出される。特許文献１に明記はされていないが、冷却液排出部と冷却液導入部とは、ケース外部の流路を介して連通し、この流路にはポンプおよび熱交換器（冷却装置）が設けられていると考えられる。そして、ケース外部の流路、ポンプ、熱交換器、冷却液導入部、ステータ室、および冷却液排出部により、冷却液の循環経路が構成される。冷却液をこの循環経路で循環させることにより、ステータが冷却されるため、ステータの発熱による運転効率の低下が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−２０７７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の回転電機においては、ステータの発熱によってステータ室内の冷却液の温度が上昇すると冷却液が膨張し、その結果、ボビン同士の連結箇所（継ぎ目）を通じて、ステータ室内の冷却液がロータ室内へ漏れ出すとともに、この漏れに伴い、ロータ室内のエア（空気）がステータ室内に侵入することがある。
【０００８】
ステータ室内の冷却液がロータ室内に漏れ出すと、循環経路を流れる冷却液の量が減少するため、ステータを冷却する能力が低下する虞がある。また、ステータ室内にエアが侵入すると、ステータ室内において冷却液にエアが混入する。エアが混入した冷却液がポンプに到達すると、ポンプによる冷却液の圧送能力が低下し、その結果、ステータを冷却する能力が低下する虞がある。
【０００９】
なお、特許文献１に記載の回転電機は、ステータ室からロータ室内に漏れ出した冷却液をケース外部に排出する排液管を備えている。特許文献１に明記はされていないが、排液管から排出された冷却液は、冷却液の循環経路に戻されないと考えられる。
【００１０】
しかしながら、ステータ室から漏れ出した冷却液が循環経路に戻されないと、冷却液の循環経路を流れる冷却液の量が減少するため、ステータを冷却する能力が低下する虞がある。
【００１１】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、回転電機のステータ室とロータ室とを区画する区画壁を通じて、ステータ室からロータ室内に冷却液が漏れ出したり、これに伴い、ロータ室からステータ室内にエアが侵入して、ステータに対する冷却性能が低下するのを抑制することができる回転電機の冷却構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明は、筒状のステータ、当該ステータの内側に配置されたロータ、および前記ステータと前記ロータとを収容するケースを含み、当該ケース内の空間が、前記ステータと前記ロータとの境界付近に設けられた筒状の区画壁により、前記ステータを収容するステータ室と前記ロータを収容するロータ室とに区画された回転電機と、前記ステータ室を経由するとともに、前記ステータ室に冷却液を供給するステータ側ポンプおよび前記ステータ室で前記ステータにより温められた冷却液を冷却する熱交換器が設けられたステータ用循環経路と、冷却液を貯留するタンクと、前記ステータ用循環経路と前記タンクとを繋ぐ戻し流路と、前記戻し流路に設けられ、前記ステータ用循環経路を流れる冷却液の圧力が所定の圧力範囲にある場合に前記戻し流路を閉鎖し、前記ステータ用循環経路を流れる冷却液の圧力が前記所定の圧力範囲を超えた場合および当該所定の圧力範囲未満となった場合に前記戻し流路を開放するバルブ装置と、を備えた回転電機の冷却構造を提供する。
【００１３】
本発明によれば、ステータの発熱によってステータ室内の冷却液の温度が上昇して冷却液が膨張しても、循環経路を流れる冷却液は前記所定の圧力範囲内に保たれるため、区画壁を構成する部材同士の隙間などを通じてステータ室からロータ室内に冷却液が漏れ出したり、その漏れに伴い、上記の隙間などを通じてロータ室からステータ室内にエアが侵入するのを抑制することができる。
【００１４】
具体的に説明すると、ステータの発熱により冷却液が温められると、冷却液が膨張して体積が大きくなり、その膨張した冷却液がステータ用循環経路を循環する。そして、ステータ用循環経路内の圧力が所定の圧力範囲を超えると、バルブ装置により、戻し流路が開放される。戻し流路が開放されることで、ステータ用循環経路内の高圧の冷却液が戻し流路を通じてタンクに流入するので、ステータ用循環経路内の圧力が所定の圧力範囲にまで低下する。一方、例えば回転電機始動直後においては、始動からある程度時間が経過して回転電機が暖まった後よりも冷却液は収縮しており体積が小さい。冷却液の収縮により、ステータ用循環経路内の圧力が所定の圧力範囲未満であると、バルブ装置により、戻し流路が開放される。戻し流路が開放されることにより、タンク内の冷却液が低圧のステータ用循環経路に流入するので、ステータ用循環経路内の圧力が所定の圧力範囲にまで上昇する。
【００１５】
従って、ステータ室を含むステータ用循環経路内の圧力が一定の圧力範囲に保たれるため、ステータ室内がその圧力範囲を超える高圧になることによって、区画壁を構成する部材同士の隙間などを通じてステータ室からロータ室内に冷却液が漏れ出したり、その漏れに伴い、上記の隙間などを通じてロータ室からステータ室内にエアが侵入するのを抑制することができる。これにより、ステータに対する冷却能力の低下を抑制することができる。
【００１６】
本発明においては、前記ステータ用循環経路は、前記ステータ室の外部に位置して、前記ステータ側ポンプおよび前記熱交換器が設けられた外部流路を有し、前記戻し流路は、前記ステータ室の上部と前記タンクとを繋ぐ第１の戻し流路と、前記外部流路と前記タンクとを繋ぐ第２の戻し流路とを有し、前記バルブ装置は、前記第１の戻し流路に設けられて、前記ステータ用循環経路を流れる冷却液の圧力が前記所定の圧力範囲にある場合および当該圧力範囲未満となった場合に前記第１の戻し流路を閉鎖し、前記ステータ用循環経路を流れる冷却液の圧力が前記所定の圧力範囲を超えた場合に前記第１の戻し流路を開放する第１のバルブ装置と、前記第２の戻し流路に設けられて、前記ステータ用循環経路を流れる冷却液の圧力が前記所定の圧力範囲にある場合および当該圧力範囲を超えた場合に前記第２の戻し流路を閉鎖し、前記ステータ用循環経路を流れる冷却液の圧力が前記所定の圧力範囲未満となった場合に前記第２の戻し流路を開放する第２のバルブ装置とを有することが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、ステータ室内にエアが侵入した場合に、そのエアを第１のバルブ装置を通じて冷却液と一緒にタンク内へ導き、エアをタンク内に解放することができる。すなわち、ステータ室内の圧力が高いときにはステータ室からロータ室に冷却液が漏れることがあり、その漏れに伴ってロータ室からステータ室にエアが侵入することがある。また、エアは軽いため、ステータ室内に侵入したエアはステータ室の上部に溜まり易い。そこで、ステータ室にエアが侵入した場合には、第１のバルブ装置が第１の戻し流路を開放することにより、ステータ室の上部から、冷却液と、冷却液に混入したエアとを第１の戻し流路に導入してタンク内へ導き、エアをタンク内に解放することができる。従って、ステータに対する冷却性能が低下するのを抑制することができる。
【００１８】
本発明においては、前記ステータは、周方向に各々所定間隔を隔てて並ぶ複数のコイルを有し、前記ロータは、前記ケースに回転自在に支持されたロータ側シャフトを有し、前記ステータ室には、前記ロータ側シャフトの軸方向両側の壁面と前記コイルとの間に各々、前記周方向に所定間隔を隔てて並ぶ複数の誘導板が設けられ、前記複数の誘導板は、冷却液が隣接するコイルの間を経由することにより蛇行しながら前記ステータ室内を前記周方向に流動するように配置され、各前記誘導板の上部には、エアが通過可能なエア通し穴が形成されていることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、ステータ室内に複数の誘導板を設けることにより、冷却液が蛇行して流れるようにステータ室内に流路が形成される。冷却液の流路が蛇行していることにより、ステータと冷却液との実質的な伝熱面積が広くなる。従って、ステータを効果的に冷却することができる。また、各誘導板の上部にはエア通し穴が形成されているため、ステータ室内のエアはそのエア通し穴を通じて誘導板を通過し、ステータ室内を速やかに上昇してステータ室の上部に集まる。そして、ステータ室の上部に溜まったエアは、第１のバルブ装置を通じてタンク内へ導かれ、タンク内に解放される。従って、ステータに対する冷却性能が低下するのをさらに抑制することができる。
【００２０】
本発明においては、前記ステータ室から前記ロータ室内に漏れ出した冷却液を当該ロータ室から前記タンクへ排出する排出流路を備えることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、仮にステータ室からロータ室内に冷却液が漏れ出してしまった場合があったとしても、漏れ出した冷却液は排出流路を通してタンクに送られて貯蔵されるため、ロータ室は漏れ出した冷却液で充満してしまうことはない。
【００２２】
本発明においては、前記タンクは、前記回転電機の下方に配置されることが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、回転電機の下方のスペースを有効に利用して、タンクを配置することができる。
【００２４】
本発明においては、前記排出流路は、前記ロータ室と前記タンクとを繋ぐ管路であることが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、ロータ室内に漏れ出した冷却液を、簡単な構成でタンクに導くことができる。
【００２６】
本発明においては、前記ロータは、前記ケースに回転自在に支持されたロータ側シャフトと、当該ロータ側シャフトの周囲に固定された筒状のロータ本体とを有し、前記管路は、前記ロータ側シャフトの長手方向における前記ロータ本体の両側の位置に各々配置され、各前記管路の上流端部は、前記ロータ室の下端部に位置していることが好ましい。
【００２７】
この構成によれば、ロータ室内に漏れ出した冷却液を、タンクへ速やかに排出することができる。すなわち、ロータ室内に漏れ出した冷却液は、ロータ室内の下部に溜まる。本構成によれば、管路の上流端部がロータ室の下端部に位置しているため、ロータ室の下部に溜まった冷却液を、確実に排出することができる。また、ロータ本体と区画壁とが近接している場合には、ロータ本体と区画壁との隙間が狭いため、その隙間を通じて冷却液が流通しにくい。本構成によれば、管路は、ロータ側シャフトの長手方向におけるロータ本体の両側の位置に各々配置されているため、ロータ側シャフトの長手方向におけるロータ室の一方側の空間に漏れ出した冷却液は、ロータ本体と区画壁との隙間を通過することなく、ロータ側シャフトの長手方向一方側に位置する管路を通じて排出される。同様に、ロータ側シャフトの長手方向におけるロータ室の他方側の空間に漏れ出した冷却液は、ロータ本体と区画壁との隙間を通過することなく、ロータ側シャフトの長手方向他方側に位置する管路を通じて排出される。従って、ロータ室内に漏れ出した冷却液を、管路を通じて速やかに排出することができる。
【００２８】
本発明においては、前記ケースには、前記ロータ室を大気開放する連通孔が形成されていることが好ましい。
【００２９】
この構成によれば、連通孔を通じてロータ室が大気開放されるので、ロータ室内の気圧が高圧となることが抑制される。従って、ロータ室内のエアが、区画壁を構成する部材同士の隙間などを通じてステータ室内に侵入することが抑制される。
【００３０】
本発明においては、前記タンクには、前記タンク内を大気開放する連通孔が形成されていることが好ましい。
【００３１】
この構成によれば、連通孔を通じてタンクが大気開放されるので、タンク内の気圧が高圧もしくは低圧となることが抑制される。従って、バルブ装置によって戻し流路が開放されたときに、ステータ用循環経路内の圧力に応じて、ステータ用循環経路内の冷却液をタンクに適切に流入させ、あるいは、タンク内の冷却液をステータ用循環経路に適切に流入させることができる。具体的には、ステータ用循環経路内の圧力が所定の圧力範囲を超えて、戻し流路が開放された場合には、ステータ用循環経路内の高圧の冷却液を戻し流路を通じてタンクに適切に流入させることができる。また、ステータ用循環経路内の圧力が所定の圧力範囲未満となり、戻し流路が開放された場合には、タンク内の冷却液を低圧のステータ用循環経路に適切に流入させることができる。
【００３２】
本発明においては、前記ロータは、前記ケースに回転自在に支持されたロータ側シャフトと、当該ロータ側シャフトの周囲に固定されたロータ本体とを有し、エンジンの動力が出力されるエンジン側シャフトと前記ロータ側シャフトとの接続状態を変更可能なクラッチ、および当該クラッチを収容するクラッチ室が形成されたクラッチケースを含むクラッチ装置と、前記クラッチ室に冷却液を送るクラッチ側ポンプが設けられたクラッチ用循環経路とをさらに備え、前記クラッチ室は、前記ロータ室と連通しており、前記クラッチ用循環経路は、前記クラッチ室、前記ロータ室、前記排出流路、および前記タンクを経由することが好ましい。
【００３３】
この構成によれば、クラッチ用循環経路は、クラッチ室、ロータ室、排出流路、およびタンクを経由するので、当該タンクを、ステータ室からロータ室内に漏れ出した冷却液を貯留するタンクと共通化することができるとともに、当該排出流路を、ステータ室からロータ室内に漏れ出した冷却液をタンクへ排出する流路（排出流路）と共通化することができる。従って、クラッチ用循環経路とステータ用循環経路とを備えた回転電機の冷却構造において、部品の共通化を図り、製造コストを低減することができる。この構成は、動力源として電動モータとエンジンとを備えたハイブリッド車両において有効である。
【００３４】
本発明においては、前記クラッチ用循環経路と前記ステータ用循環経路とは、前記戻し流路のみを介して繋がっていることが好ましい。
【００３５】
この構成によれば、クラッチ室でクラッチにより加熱されて高温となった冷却液が、ステータ用循環経路に流入する量が抑制される。すなわち、クラッチ用循環経路とステータ用循環経路とは、戻し流路のみを介して繋がっており、戻し流路を通じたステータ用循環経路への冷却液の流入は、バルブ装置によって制御されているため、クラッチにより加熱されて高温となった冷却液がステータ用循環経路に大量に流入することが防止される。従って、ステータに対する冷却性能の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３６】
以上説明したように、本発明によれば、回転電機のステータ室とロータ室とを区画する区画壁を通じて、ステータ室からロータ室内に冷却液が漏れ出したり、これに伴い、ロータ室からステータ室内にエアが侵入することを抑制し、これにより、ステータに対する冷却性能が低下するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る回転電機の冷却構造を示す図であり、ステータ側循環経路内の圧力が所定の圧力範囲にある場合の冷却液の流れを示す図である。
【図２】図１に示す回転電機のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図３】図２に示すステータの要部拡大図である。
【図４】図３に示すステータのＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】（ａ）は、組み立て状態のコアユニットを示す斜視図であり、（ｂ）は、コアユニットの分解斜視図である。
【図６】（ａ）は、第１実施形態におけるバルブ装置の構造を示す断面図であり、ステータ側循環経路内の圧力が所定の圧力範囲にある場合の動作状態を示しており、（ｂ）は、（ａ）に示すバルブ装置の開閉動作と、ステータ側循環経路内の圧力との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の第１実施形態に係る回転電機の冷却構造を示す図であり、ステータ側循環経路内の圧力が所定の圧力範囲を超えた場合の冷却液の流れを示す図である。
【図８】第１実施形態におけるバルブ装置の構造を示す断面図であり、ステータ側循環経路内の圧力が所定の圧力範囲を超えた場合の動作状態を示す図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る回転電機の冷却構造を示す図であり、ステータ側循環経路内の圧力が所定の圧力範囲未満である場合の冷却液の流れを示す図である。
【図１０】第１実施形態におけるバルブ装置の構造を示す断面図であり、ステータ側循環経路内の圧力が所定の圧力範囲未満である場合の動作状態を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の変形例に係る回転電機の冷却構造を示す図であり、ステータ側循環経路内の圧力が所定の圧力範囲にある場合の冷却液の流れを示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る回転電機の冷却構造を示す図であり、ステータ側循環経路内の圧力が所定の圧力範囲にある場合の冷却液の流れを示す図である。
【図１３】図１２に示す回転電機のＶ−Ｖ線断面図である。
【図１４】図１２におけるステータ室を展開した模式図である。
【図１５】本発明の第２実施形態に係る回転電機の冷却構造を示す図であり、ステータ側循環経路内の圧力が所定の圧力範囲を超えた場合の冷却液の流れを示す図である。
【図１６】本発明の第２実施形態に係る回転電機の冷却構造を示す図であり、ステータ側循環経路内の圧力が所定の圧力範囲未満である場合の冷却液の流れを示す図である。
【図１７】本発明の第２実施形態の変形例に係る回転電機の冷却構造を示す図であり、ステータ側循環経路内の圧力が所定の圧力範囲にある場合の冷却液の流れを示す図である。
【図１８】本発明の第３実施形態に係る回転電機の冷却構造を示す図であり、ステータ側循環経路内の圧力が所定の圧力範囲にある場合の冷却液の流れを示す図である。
【図１９】（ａ）は、第３実施形態における第１のバルブ装置の構造を示す断面図であり、ステータ側循環経路内の圧力が所定の圧力範囲にある場合の動作状態を示しており、（ｂ）は、（ａ）に示す第１のバルブ装置の開閉動作と、ステータ側循環経路内の圧力との関係を示すグラフである。
【図２０】（ａ）は、第３実施形態における第２のバルブ装置の構造を示す断面図であり、ステータ側循環経路内の圧力が所定の圧力範囲にある場合の動作状態を示しており、（ｂ）は、（ａ）に示す第２のバルブ装置の開閉動作と、ステータ側循環経路内の圧力との関係を示すグラフである。
【図２１】図１８におけるステータ室を展開した模式図である。
【図２２】本発明の第３実施形態に係る回転電機の冷却構造を示す図であり、ステータ側循環経路内の圧力が所定の圧力範囲を超えた場合の冷却液の流れを示す図である。
【図２３】第３実施形態における第１のバルブ装置の構造を示す断面図であり、ステータ側循環経路内の圧力が所定の圧力範囲を超えた場合の動作状態を示す図である。
【図２４】本発明の第３実施形態に係る回転電機の冷却構造を示す図であり、ステータ側循環経路内の圧力が所定の圧力範囲未満である場合の冷却液の流れを示す図である。
【図２５】第３実施形態における第２のバルブ装置の構造を示す断面図であり、ステータ側循環経路内の圧力が所定の圧力範囲未満である場合の動作状態を示す図である。
【図２６】本発明の第３実施形態の変形例に係る回転電機の冷却構造を示す図であり、ステータ側循環経路内の圧力が所定の圧力範囲にある場合の冷却液の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について詳述する。
【００３９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る回転電機の冷却構造１を示す図であり、図２は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。なお、図１および図２においては、図を簡略化するため、断面を示す斜線の一部を省略している。
【００４０】
図１，２における二点鎖線の矢印は、冷却液の流れを表している。他の図においても同様である。なお、後述のステータ用循環経路４を流れる冷却液は冷却油であり、後述のインバータ用循環経路３３を流れる冷却液は冷却水である。
【００４１】
図１に示されるように、第１実施形態に係る回転電機の冷却構造１は、回転電機３（モータ、発電機、またはモータ兼発電機）と、ステータ用循環経路４と、排出流路５と、タンク６と、戻し流路７と、バルブ装置８と、インバータ冷却機構３４とを備えている。
【００４２】
本実施形態に係る回転電機の冷却構造１は、回転電機３を駆動源とする電気自動車（ＥＶ）に搭載される。
【００４３】
以下、各構成要素について詳細に説明する。
【００４４】
＜回転電機３の構成＞
図１及び図２に示される回転電機３は、冷却油を循環させることが可能な冷却構造を備えた回転電機である。この回転電機３は、円筒状のステータ１０と、その内側に配置されるロータ１２と、これらステータ１０及びロータ１２を収容し、かつロータ１２を回転自在に支持するケース１６とを含む。
【００４５】
ケース１６は、円筒板１７と、この円筒板１７の両端を塞ぐように当該円筒板１７の軸方向両端に固定される円形の一対の側板１８とから構成されている。
【００４６】
ロータ１２は、円柱状のロータ本体１３と、その中心に一体的に設けられるロータ側シャフト１４（ロータ回転軸）とを備えている。ロータ１２は、ロータ側シャフト１４がベアリング１５を介して側板１８に支持されることにより、ケース１６に回転自在に支持されている。なお、以下の説明では、ロータ側シャフト１４と平行な方向を「シャフト方向」と称し、ロータ側シャフト１４周りの方向を「周方向」と称する。
【００４７】
ステータ１０は、ロータ１２のロータ本体１３との間に一定の微小隙間を隔てた状態で、ロータ１２の周囲に配置されている。
【００４８】
ステータ１０は、複数のコアユニット２０を含み、当該複数のコアユニット２０が周方向に連結されることにより構成されている。図２に示される例では、２４個のコアユニット２０からステータ１０が構成されている。
【００４９】
各コアユニット２０は、図３〜５に示すように、分割コア２２と、この分割コア２２の周囲に装着されるボビン２３と、分割コア２２に対してボビン２３の外側から巻回されるコイル２４（図５では図示略）と、分割コア２２とボビン２３との間をシールするシール部材２５とを含む。
【００５０】
分割コア２２は、ステータコアを構成するものであり、上記の通り、複数のコアユニット２０が周方向に連結されることにより、各コアユニット２０の分割コア２２が協働して円環状のステータコアを形成する。
【００５１】
分割コア２２は、周方向（図４の左右方向）に延びるバックコア部３０と、その中心からロータ中心に向かって延びるティース部３５とを有した、側面視（回転軸方向視）略Ｔ字型の形状を有している。図面中で明示していないが、分割コア２２は、上記略Ｔ字型に形成された所定枚数の電磁鋼板がシャフト方向に積層されることにより構成されており、これにより、シャフト方向に適度の厚みを有した、全体としてブロック状を成している。
【００５２】
バックコア部３０のうち、周方向における一方側の端部（図４の右側端部）には、周方向に突出してシャフト方向に延びる、断面略台形状の係合凸部３０ａが設けられ、他方側の端部には、係合凸部３０ａに対応する断面形状を有しかつシャフト方向に延びる係合凹部３０ｂが設けられている。つまり、隣接するコアユニット２０の分割コア２２は、図３に示すように、それらのうちの一方側の分割コア２２の係合凸部３０ａが、他方側の分割コア２２の係合凹部３０ｂに差し込まれることで、互いに係合した状態で周方向に連結される。
【００５３】
また、分割コア２２のうち、ティース部３５の先端部３５ａは、周方向（図４の左右方向）に僅かに広がっており、先端部３５ａのうち、ロータ本体１３に対向する面は、ロータ本体１３の外周面の曲率に対応した円弧状に形成されている。これにより、分割コア２２とロータ本体１３との間に、一定の微小隙間が確保される。
【００５４】
ボビン２３は、図４及び図５（ａ）に示すように、分割コア２２のうち、ティース部３２を包囲する筒状部４０と、その下端部（図４で下端部）から回転軸方向に沿って延設される連結部４２と、筒状部４０の上端部から分割コア２２のバックコア部３０に沿って広がる鍔状部４４と、を有する。ボビン２３は、絶縁性を有する樹脂材料から形成されている。当例では、ボビン２３は、図５（ｂ）に示すように、筒状部４０をシャフト方向に二分するように予め成型された一対の分割片２３ａ、２３ｂから構成されており、分割コア２２のティース部３５を両側から挟み込むようにこれら分割片２３ａ、２３ｂが互いに嵌合されることにより、分割コア２２に装着される構成となっている。
【００５５】
なお、ボビン２３の連結部４２のうち、周方向における一方側の端部（図４の右側端部）には、周方向に突出して回転軸方向に延びる凸部４２ａが設けられ、他方側の端部には、凸部４２ａが嵌合可能な凹部４２ｂが設けられている。つまり、隣接するコアユニット２０のボビン２３は、図３に示すように、それらのうちの一方側のボビン２３の凸部４２ａが、他方側のボビン２３の凹部４２ｂに嵌合されることで周方向に連結される。
【００５６】
シール部材２５は、図４及び図５（ｂ）に示すように、分割コア２２のティース部３５とボビン２３の筒状部４０との間に介設される。シール部材２５は、例えば水密性および弾性を有した樹脂材が前記ティース部３５を一周するようにその外周面上に塗布されることにより形成されたものであり、ティース部３５を両側から挟み込むようにボビン２３（分割片２３ａ、２３ｂ）が分割コア２２に装着されることで、ボビン２３とティース部３５との間をシールする。
【００５７】
コイル２４は、上記のように、分割コア２２に装着されたボビン２３のうち、筒状部４０の外周面上に集中的に巻回されている。なお、図５では、コイル２４の図示は省略されている。
【００５８】
ステータ１０を構成する複数のコアユニット２０は、図３に示すように、周方向に並べられた状態で、隣接するコアユニット２０同士が周方向に連結されることにより、全体として円筒状に形成されている。具体的には、上記の通り、互いに隣接する分割コア２２（バックコア部３０）のうち、一方側の分割コア２２の係合凸部３０ａが、他方側の分割コア２２の係合凹部３０ｂに差し込まれることで、各コアユニット２０の分割コア２２が互いに周方向に連結されている。また、隣接するコアユニット２０のボビン２３のうち、一方側のボビン２３の凸部４２ａが、他方側のボビン２３の凹部４２ｂに嵌合されることで、各コアユニット２０のボビン２３が互いに周方向に連結されている。
【００５９】
そして、このように隣接するコアユニット２０のボビン２３同士が連結される、詳しくは、連結部４２同士が連結されることにより、各コアユニット２０のボビン２３によって、ケース１６内が、ロータ１２が配置されるロータ室Ｒｒと、その外側であってコイル２４等が配置されるステータ室Ｓｒとに区画されている。換言すると、各コアユニット２０のボビン２３（連結部４２）によって、ケース１６内をロータ室Ｒｒとステータ室Ｓｒとに区画する円筒状の区画壁Ｗ１が形成されている。
【００６０】
後述するように、ステータ室Ｓｒ内では冷却油が流れるが、その冷却油の一部（図１に示す冷却油３７）が、区画壁Ｗ１の互いに隣接するボビン２３の継ぎ目などを通じて、ロータ室Ｒｒ内に漏れ出すことがある。また、その漏れに伴い、ロータ室Ｒｒ内のエアが、ステータ室Ｓｒ内に侵入することがある。冷却油３７がロータ室Ｒｒ内に漏れ出した場合には、その漏れ出した冷却油３７は、ロータ室Ｒｒ内を流下し、区画壁Ｗ１の下端部に到達する。
【００６１】
＜インバータ冷却機構３４の構成＞
インバータ冷却機構３４は、インバータ３２を冷却するためのものであり、図１に示されるように、冷却水が循環するインバータ用循環経路３３と、インバータ用循環経路３３に設けられたインバータ３２、ラジエータ２７、およびインバータ側ポンプ２８とを有する。
【００６２】
インバータ３２は、バッテリ（図示略）から出力される直流電流を、走行に適した周波数の交流電流に変換するものである。
【００６３】
インバータ用循環経路３３は、閉じた流路である。冷却水は、インバータ側ポンプ２８の圧送力によりインバータ用循環経路３３を循環する。インバータ３２で発生した熱は冷却水に吸収され、冷却水が吸収した熱はラジエータ２７により外部に放熱される。従って、冷却水およびインバータ３２は、ラジエータ２７による冷却により、低温状態が維持される。
【００６４】
＜ステータ用循環経路４の構成＞
ステータ用循環経路４は、冷却油が循環する経路であり、図１に示されるように、ステータ室Ｓｒ内の流路と、外部流路４ａとを有する。
【００６５】
ステータ室Ｓｒ内の流路は、ステータ１０と側板１８との間の空間（以下、「側板側流路」と称する）と、ステータ１０と円筒板１７との間の空間（以下、「円筒板側流路」っと称する）と、隣接するコイル２４の間の空間（以下、「コイル間流路」と称する）とを有する。
【００６６】
側板１８には、ロータ室Ｒｒを大気開放する連通孔１８ｂが形成されている。この連通孔１８ｂの外側端部には、大気開放管３８ａが接続されている。
【００６７】
円筒板１７の上端部には、冷却油を導入する冷却油導入口１７ａが形成されている。また、円筒板１７の下端部には、冷却油を導出する冷却油導出口１７ｂが形成されている。
【００６８】
冷却油導入口１７ａからステータ室Ｓｒの上部に導入された冷却油は、円筒板側流路およびコイル間流路を経由してステータ室Ｓｒ内をシャフト方向に流れ、側板側流路を経由してステータ室Ｓｒ内を周方向下向きに流れる。
【００６９】
外部流路４ａは、回転電機３の外部に設けられた流路である。外部流路４ａの上流端部は、冷却油導出口１７ｂに接続されている。また、外部流路４ａの下流端部は、冷却油導入口１７ａに接続されている。
【００７０】
外部流路４ａには、熱交換器３１およびステータ側ポンプ９が設けられている。
【００７１】
ステータ側ポンプ９は、冷却油を圧送するポンプである。ステータ側ポンプ９は、外部流路４ａ内の冷却油を、冷却油導出口１７ｂ側から冷却油導入口１７ａ側へ圧送する。
【００７２】
熱交換器３１は、外部流路４ａを流れる冷却油と、インバータ用循環経路３３を流れる冷却水との間で熱交換を行うためのものであり、外部流路４ａとインバータ用循環経路３３との間に介在している。熱交換器３１は、間接式熱交換器である。熱交換器３１の内側には、外部流路４ａから冷却油が導入されるとともに、インバータ用循環経路３３から冷却水が導入される。そして、熱交換器３１は、冷却油と冷却水との間で間接的に熱交換を行わせた後、冷却油を外部流路４ａに戻すとともに、冷却水をインバータ用循環経路３３に戻す。
【００７３】
ステータ室Ｓｒ内を流れる冷却油は、ステータ１０が発した熱を吸収する。冷却油が吸収した熱は、熱交換器３１で行われる熱交換によって冷却水に吸収された後、ラジエータ２７によって外部に放熱される。
【００７４】
＜排出流路５の構成＞
図１に示されるように、排出流路５は、ロータ室Ｒｒと後述のタンク６とを繋ぐ管路である。排出流路５は、ロータ側シャフト１４の長手方向におけるロータ本体１３の両側の位置に各々配置されている。各排出流路５の上流端部は、ロータ室Ｒｒの下端部に位置している。また、各排出流路５の下流端部は、ケース１６の下方に配置されたタンク６内に位置している。各排出流路５の中途部は、ステータ室Ｓｒの下部を通過している。排出流路５とステータ室Ｓｒとは互いに連通していない。従って、ステータ室Ｓｒからロータ室Ｒｒ内に漏れ出した冷却油３７は、ステータ室Ｓｒに流入せずに、排出流路５を通じてタンク６内に排出される。
【００７５】
＜タンク６の構成＞
タンク６は、排出流路５を通じて排出された冷却油を貯留するものである。タンク６は、回転電機３の下方、つまりケース１６の下方に配置されている。図１に示される例では、タンク６の上端部は、円筒板１７の下部に取り付けられている。
【００７６】
タンク６の下端部には、冷却油が通過可能な冷却油通過口６ａが形成されている。タンク６の側面部には開口部が形成され、この開口部に、冷却油供給管３６が接続されている。
【００７７】
冷却油供給管３６は、横方向に延びる横部と、当該横部の先端から上方向に立ち上がる立ち上がり部とを有している。立ち上がり部の上端は、区画壁Ｗ１の下端部よりも高い位置にある。
【００７８】
冷却油供給管３６の上端部（立ち上がり部の上端）には、当該上端部を塞ぐ図外の蓋が着脱可能に取り付けられている。この蓋には、棒状の冷却油レベルゲージ（図示略）が設けられている。蓋を冷却油供給管３６の上端部に取り付けることにより、冷却油レベルゲージが冷却油供給管３６の立ち上がり部内に差し込まれるようになっている。
【００７９】
ユーザは、蓋を冷却油供給管３６の上端部に取り付けることによって冷却油レベルゲージを立ち上がり部内の冷却油に漬け込み、その後、冷却油レベルゲージを冷却油供給管３６から抜き取ることにより、タンク６内の冷却油の液面位置を測定し、タンク６内に貯留されている冷却油の量を把握することができる。
【００８０】
また、ユーザは、タンク６内の冷却油の量が所定の量よりも少ないと判断した場合には、冷却油供給管３６の上端部から冷却油を供給することができる。
【００８１】
また、タンク６の上部には、タンク室内を大気開放する連通孔が形成されている。この連通孔の外側端部には、大気開放管３８ｂが接続されている。大気開放管３８ｂの上端部は、区画壁Ｗ１の下端部よりも高い位置にある。
【００８２】
＜戻し流路７の構成＞
戻し流路７は、ステータ用循環経路４とタンク６とを繋ぐ流路である。具体的には、戻し流路７の一方側の端部が冷却油通過口６ａに接続され、他方側の端部が外部流路４ａの中途部に接続されている。
【００８３】
＜バルブ装置８の構成＞
バルブ装置８は、戻し流路７に設けられている。バルブ装置８は、図６（ａ）に示されるように、プレッシャバルブと、バキュームバルブと、これらのバルブを収容するバルブケース８１とを備えている。
【００８４】
プレッシャバルブは、弾性部８６と支持部８７とが貼り合されて成る円板状の弁体９４と、筒状部８５と、筒状部８５の周囲に設けられたプレッシャ側スプリング８４（圧縮コイルばね）と、弁体９４とプレッシャ側スプリング８４との間に設けられて、プレッシャ側スプリング８４の伸び縮みに応じて筒状部８５の周面に沿って移動可能なリング状のスライド部材８８とを有する。筒状部８５の周壁には、開口部８５ａが形成されている。
【００８５】
バルブケース８１は、戻し流路７のステータ用循環経路４側の部分に接続される循環経路側開口部８３と、戻し流路７のタンク６側の部分に接続されるタンク側開口部８２とを有する。バルブケース８１におけるタンク側開口部８２近傍の部分には、プレッシャバルブの弁座として機能する屈曲部９３が形成されている。
【００８６】
バキュームバルブは、円板状の弁体９１と、弁体９１を支持する棒状の支持部材８９と、支持部材８９の周囲に設けられたバキューム側スプリング９０（引張コイルばね）とを有する。支持部材８９は、円柱状部８９ｂと、円柱状部８９ｂの一端部に設けられて、円柱状部８９ｂの径よりも拡径されたストッパ部８９ａとを有している。
【００８７】
プレッシャバルブの弁体９４の中央部には貫通孔９２が形成されている。この貫通孔９２には、バキュームバルブの円柱状部８９ｂが遊嵌状態に嵌挿されている。つまり、貫通孔９２の内周面と円柱状部８９ｂの周面との間には隙間が形成されている。
【００８８】
プレッシャバルブの弁体９４は、バキュームバルブの弁座としても機能する。
【００８９】
このように構成されたバルブ装置８においては、ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力が所定の圧力範囲（図６（ｂ）に示す圧力Ｐａ以上Ｐｂ以下の範囲）にある場合には、図６（ａ），（ｂ）に示されるように、バルブ装置８のプレッシャバルブおよびバキュームバルブが閉弁する。すなわち、プレッシャバルブの弁体９４が屈曲部９３に当接することによりプレッシャバルブが閉弁し、バキュームバルブの弁体９１がプレッシャバルブの弁体９４に当接することによりバキュームバルブが閉弁する。これにより、バルブ装置８は、戻し流路７（図１参照）を閉鎖する。戻し流路７が閉鎖されることにより、ステータ用循環経路４（外部流路４ａ）とタンク６との間の冷却油の流通が遮断される。
【００９０】
ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力が所定の圧力範囲を超えた場合（圧力Ｐｂを超えた場合）には、図６（ｂ），図８に示されるように、バルブ装置８のプレッシャバルブが開弁し、バキュームバルブが閉弁する。すなわち、プレッシャバルブの弁体９４が循環経路側開口部８３から流入する冷却油から高い圧力を受けることにより、プレッシャ側スプリング８４が縮み、その結果、プレッシャバルブの弁体９４が屈曲部９３から離れる。そうすると、図８に示されるように、循環経路側開口部８３から流入した冷却油は、プレッシャバルブの弁体９４と屈曲部９３との間の隙間、タンク側開口部８２、および戻し流路７（図７参照）を通じて、タンク６に流入する（二点鎖線の矢印を参照）。これにより、ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力は、減圧されて、所定の圧力範囲（Ｐａ以上Ｐｂ以下）内の圧力となる。
【００９１】
ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力が所定の圧力範囲未満となった場合（圧力Ｐａ未満となった場合）には、図６（ｂ），図１０に示されるように、バルブ装置８のプレッシャバルブが閉弁し、バキュームバルブが開弁する。すなわち、循環経路側開口部８３における冷却油の圧力が低い圧力（負圧）となるため、バキュームバルブの弁体９１が循環経路側開口部８３側へ引っ張られて、バキューム側スプリング９０が伸び、その結果、バキュームバルブの弁体９１がプレッシャバルブの弁体９４から離れる。そうすると、図１０に示されるように、タンク側開口部８２から流入した冷却油は、開口部８５ａ、貫通孔９２、バキュームバルブの弁体９１とプレッシャバルブの弁体９４との間の隙間、循環経路側開口部８３、および戻し流路７（図９参照）を通じて、外部流路４ａ（ステータ用循環経路４）に流入する（二点鎖線の矢印を参照）。これにより、ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力は、増圧されて、所定の圧力範囲（Ｐａ以上Ｐｂ以下）内の圧力となる。
【００９２】
次に、本実施形態に係る回転電機の冷却構造１の動作について説明する。
【００９３】
まず、回転電機３が始動されると、バッテリからインバータ３２に直流電流が供給される。インバータ３２は、その直流電流を交流電流に変換し、その交流電流を回転電機３のステータ１０に供給する。また、ポンプ用の電源回路（図示略）を介して、インバータ側ポンプ２８およびステータ側ポンプ９に電力が供給される。回転電機３の回転数、インバータ側ポンプ２８の吐出量、およびステータ側ポンプ９の吐出量は、図外のＥＣＵ(Electronic Control Unit)により制御される。ここでは、そのＥＣＵによる制御手順についての説明を省略する。
【００９４】
インバータ側ポンプ２８に電力が供給されると、インバータ用循環経路３３を冷却水が循環する。冷却水が循環することにより、インバータ３２が発した熱は冷却水を介してラジエータ２７から放熱され、冷却水は低温状態が維持される。
【００９５】
ステータ側ポンプ９に電力が供給されると、冷却油がステータ用循環経路４を循環する。この循環の際、冷却油はステータ室Ｓｒを通過する。ところが、冷却油がステータ室Ｓｒを通過する際に、図１に示されるように、区画壁Ｗ１における連結部４２の継ぎ目（凸部４２ａと凹部４２ｂの継ぎ目）などを通じて、ステータ室Ｓｒからロータ室Ｒｒ内に冷却油３７が漏れ出すことがある。この漏れ出しは、原則的には発生しないが、冷却油の温度が上昇することにより冷却油が膨張して、その膨張度合いが高いときに例外的に発生することがある。
【００９６】
冷却油が熱交換器３１を通過する際に、冷却油と冷却水との間で熱交換が行われることで、冷却油の熱は冷却水に吸収されて、ラジエータ２７から放熱される。しかしながら、回転電機３の駆動負荷が高いときには、冷却油はステータ１０から大量の熱を吸収するため、冷却油の熱がラジエータ２７から十分には放熱されず、冷却油の温度が高くなり易い。
【００９７】
ステータ室Ｓｒからロータ室Ｒｒ内に漏れ出した冷却油３７は、ロータ室Ｒｒ内を流下し、ロータ室Ｒｒ内の下端部に到達し、そして、排出流路５を通じてタンク６内に排出される。
【００９８】
ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力が所定の圧力範囲（図６（ｂ）に示す圧力Ｐａ以上Ｐｂ以下の範囲）にある場合には、図６（ａ），（ｂ）に示されるように、バルブ装置８のプレッシャバルブおよびバキュームバルブが閉弁する。これにより、バルブ装置８は、戻し流路７（図１参照）を閉鎖する。戻し流路７が閉鎖されることにより、ステータ用循環経路４（外部流路４ａ）とタンク６との間の冷却油の流通が遮断される。
【００９９】
ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力が所定の圧力範囲を超えた場合（圧力Ｐｂを超えた場合）には、図６（ｂ），図８に示されるように、バルブ装置８のプレッシャバルブが開弁し、バキュームバルブが閉弁する。そうすると、図８に示されるように、循環経路側開口部８３から流入した冷却油は、プレッシャバルブの弁体９４と屈曲部９３との間の隙間、タンク側開口部８２、および戻し流路７（図７参照）を通じて、タンク６に流入する。これにより、ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力は、減圧されて、所定の圧力範囲（Ｐａ以上Ｐｂ以下）内の圧力となる。
【０１００】
ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力が所定の圧力範囲未満となった場合（圧力Ｐａ未満となった場合）には、図６（ｂ），図１０に示されるように、バルブ装置８のプレッシャバルブが閉弁し、バキュームバルブが開弁する。そうすると、図１０に示されるように、タンク側開口部８２から流入した冷却油は、開口部８５ａ、貫通孔９２、バキュームバルブの弁体９１とプレッシャバルブの弁体９４との間の隙間、循環経路側開口部８３、および戻し流路７（図９参照）を通じて、外部流路４ａ（ステータ用循環経路４）に流入する。これにより、ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力は、増圧されて、所定の圧力範囲（Ｐａ以上Ｐｂ以下）内の圧力となる。
【０１０１】
以上説明したように、本実施形態によれば、ステータ室Ｓｒからロータ室Ｒｒ内に漏れ出した冷却油３７がタンク６に貯留され、ステータ用循環経路４を流れる冷却液の圧力が所定の圧力範囲（Ｐａ以上Ｐｂ以下）にある場合に戻し流路７が閉鎖され、ステータ用循環経路４を流れる冷却液の圧力が上記所定の圧力範囲を超えた場合および上記所定の圧力範囲未満となった場合に戻し流路７が開放されるので、ステータ室Ｓｒを含むステータ用循環経路４内の圧力が一定の範囲内に保たれる。従って、区画壁Ｗ１を構成するボビン２３同士の隙間（連結部４２同士の隙間）などを通じてステータ室Ｓｒからロータ室Ｒｒ内に冷却油３７が漏れ出したり、その漏れに伴い、上記の隙間などを通じてロータ室Ｒｒからステータ室Ｓｒ内にエアが侵入するのを抑制することができる。これにより、ステータ１０に対する冷却能力の低下を抑制することができる。
【０１０２】
また、本実施形態によれば、排出流路５が、ロータ室Ｒｒとタンク６とを繋ぐ管路であるので、ロータ室Ｒｒ内に漏れ出した冷却油３７を、簡単な構成でタンク６に導くことができる。
【０１０３】
また、本実施形態によれば、排出流路５は、ロータ側シャフト１４の長手方向におけるロータ本体１３の両側の位置に各々配置され、各排出流路５の上流端部は、ロータ室Ｒｒの下端部に位置しているので、ロータ室Ｒｒ内に漏れ出した冷却油３７を、タンク６へ速やかに排出することができる。
【０１０４】
すなわち、ロータ室Ｒｒ内に漏れ出した冷却油３７は、ロータ室Ｒｒ内の下部に溜まる。本実施形態では、排出流路５の上流端部がロータ室Ｒｒの下端部に位置しているため、ロータ室Ｒｒの下部に溜まった冷却油３７を、排出流路５を通じて確実に排出することができる。また、ロータ本体１３と区画壁Ｗ１とが近接している場合には、ロータ本体１３と区画壁Ｗ１との隙間が狭いため、その隙間を通じて冷却油が流通しにくい。本実施形態では、排出流路５は、ロータ側シャフト１４の長手方向におけるロータ本体１３の両側の位置に各々配置されているため、ロータ側シャフト１４の長手方向におけるロータ室Ｒｒの一方側（図１における左側）の空間に漏れ出した冷却油３７は、ロータ本体１３と区画壁Ｗ１との隙間を通過することなく、ロータ側シャフト１４の長手方向一方側（図１における左側）に位置する排出流路５を通じて排出される。同様に、ロータ側シャフト１４の長手方向におけるロータ室Ｒｒの他方側（図１における右側）の空間に漏れ出した冷却油３７は、ロータ本体１３と区画壁Ｗ１との隙間を通過することなく、ロータ側シャフト１４の長手方向他方側（図１における右側）に位置する排出流路５を通じて排出される。従って、ロータ室Ｒｒ内に漏れ出した冷却油３７を、排出流路５を通じて速やかに排出することができる。
【０１０５】
また、本実施形態によれば、連通孔１８ｂおよび大気開放管３８ａを通じてロータ室Ｒｒが大気開放されるので、ロータ室Ｒｒ内の気圧が高圧となることが抑制される。従って、ロータ室Ｒｒ内のエアが、区画壁Ｗ１を構成するボビン２３同士の隙間などを通じてステータ室Ｓｒ内に侵入することが抑制される。
【０１０６】
また、本実施形態によれば、連通孔および大気開放管３８ｂを通じてタンク６内が大気開放されるので、仮にロータ室Ｒｒの下端に冷却油３７が満たされ排出流路５が一時的に塞がることがあっても、タンク６内の気圧が高圧もしくは低圧となることが抑制される。タンク６内の気圧が高圧にならないため、排出流路５の塞がりは速やかに解消されて、ロータ室Ｒｒに漏れ出した冷却油３７は、タンク６内の気圧の抵抗を受けることなく、排出流路５を通じてタンク６内に流れ込むことが可能となる。
【０１０７】
（第１実施形態の変形例）
図１１は、第１実施形態の変形例に係る回転電機の冷却構造１Ａを示す図である。第１実施形態と同様の構成については、同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【０１０８】
本変形例では、ステータ用循環経路４に圧力センサ６０が設けられている。図１１に示される例では、圧力センサ６０は、ステータ用循環経路４における熱交換器３１と冷却油導入口１７ａとの間に設けられている。この圧力センサ６０は、ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力を検出し、その検出値を示す信号を後述のＥＣＵ６１に送信する。
【０１０９】
また、本変形例では、戻し流路７にバルブ装置８に代えて、電磁バルブ８０が設けられている。この電磁バルブ８０は、ＥＣＵ６１から受けた制御信号に基づいて開閉動作を行い、その開閉動作により、戻し流路７を開放および閉鎖する。
【０１１０】
ＥＣＵ６１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されている。ＥＣＵ６１は、圧力センサ６０から入力した信号に基づいて、電磁バルブ８０の開閉動作を制御する。具体的には、圧力センサ６０の検出値が所定の圧力範囲（Ｐａ以上Ｐｂ以下）にある場合に電磁バルブ８０が閉弁し、圧力センサ６０の検出値が上記所定の圧力範囲を超えた場合および上記所定の圧力範囲未満となった場合に電磁バルブ８０が開弁するように、電磁バルブ８０を制御する。
【０１１１】
ＥＣＵ６１がこのような制御を行うことにより、第１実施形態と同様に、ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力に応じて戻し流路７内を冷却油が流れ、その結果、ステータ用循環経路４内の圧力が一定の範囲内に保たれる。従って、区画壁Ｗ１を構成するボビン２３同士の隙間などを通じてステータ室Ｓｒからロータ室Ｒｒ内に冷却油３７が漏れ出したり、その隙間などを通じてロータ室Ｒｒからステータ室Ｓｒ内にエアが侵入するのを抑制することができる。これにより、ステータ１０に対する冷却能力の低下を抑制することができる。
【０１１２】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【０１１３】
図１２は、本発明の第２実施形態に係る回転電機の冷却構造１Ｂを示す図であり、図１３は、図１２に示す回転電機のＶ−Ｖ線断面図である。第１実施形態と同様の構成については、第１実施形態と同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【０１１４】
第２実施形態に係る回転電機の冷却構造１Ｂは、動力源として電動モータ（回転電機３Ａ）とエンジンとを備えたハイブリッド車両に搭載される。
【０１１５】
第２実施形態に係る回転電機３Ａは、クラッチ装置５１を備えている。
【０１１６】
クラッチ装置５１は、ロータ側シャフト１４とエンジンの動力が出力されるエンジン側シャフト５０との接続状態を変更可能なクラッチ５６と、クラッチ５６を収容するクラッチ室５４が形成されたクラッチケース５２とを含む。
【０１１７】
具体的には、クラッチ５６は、ロータ側シャフト１４とエンジン側シャフト５０との連結状態を、これらシャフト１４，５０が互いに係合して一体に回転する係合状態と、これらシャフト１４，５０の係合が解除されてシャフト１４，５０間で回転力が伝達されない解除状態とに変更する。
【０１１８】
クラッチ５６は、既存のものが用いられればよく、その詳細構造の説明は省略するが、簡単に述べると、クラッチ５６は、ロータ側シャフト１４と一体に回転するクラッチプレートと、エンジン側シャフト５０と一体に回転するクラッチディスクと、クラッチプレートにクラッチディスクを押し付けるクラッチピストンとを有する。クラッチプレートとクラッチディスクとが、クラッチピストンに供給されたクラッチ用オイルの油圧に応じて当接あるいは離間することで、クラッチ５６は、ロータ側シャフト１４とエンジン側シャフト５０との連結状態を変更する。
【０１１９】
クラッチケース５２は、ロータ側シャフト１４の外周面から径方向外側に延びている。具体的には、クラッチケース５２は、ロータ側シャフト１４の外周面から径方向外側に延びる円板状の第１側壁５２ａと、第１側壁５２ａの径方向外側端からエンジン側シャフト５０側に向かって延びる円筒状の周壁５２ｂと、周壁５２ｂのエンジン側シャフト５０側の軸方向端部から径方向内側に延びる円板状の第２側壁５２ｃとを有する。
【０１２０】
第２側壁５２ｃは、エンジン側シャフト５０の外周面と若干の隙間を隔てて対向している。クラッチケース５２の側壁５２ａ，５２ｃおよび周壁５２ｂによって囲まれた円環状の空間が、クラッチ室５４となっている。このように構成されたクラッチケース５２は、ロータ側シャフト１４と一体に回転する。
【０１２１】
クラッチケース５２の周壁５２ｂの外側の面には、ロータ１２Ｂが設けられている。ロータ１２Ｂは、円筒状に形成されており、電磁鋼板が軸方向に積層されて、この積層された電磁鋼板に複数の磁石１２ａが埋め込まれることで構成されている。ロータ１２Ｂには、シャフト方向に延びてロータ１２Ｂを貫通する複数の磁石孔１２ｂが周方向に並んで形成されている。磁石孔１２ｂは、磁石１２ａよりも大きい孔である。各磁石１２ａは、磁石孔１２ｂの内周面と磁石１２ａの外周面との間にロータ１２Ｂをシャフト方向に貫通する通路１２ｃを形成しつつ、これら磁石孔１２ｂ内に挿入されている。
【０１２２】
第２実施形態に係る回転電機の冷却構造１Ｂは、クラッチ用循環経路７０を備えている。クラッチ用循環経路７０は、シャフト内通路５５、クラッチ室５４、クラッチケース貫通路５７、クラッチケース５２とケース１６との間の空間、排出流路５、および外部流路７０ａを有する。外部流路７０ａには、クラッチ側ポンプ４１および変速機３９が設けられている。
【０１２３】
タンク６には、冷却油導出口６ｂが形成されている。外部流路７０ａの上流端部は、冷却油導出口６ｂに接続されている。また、外部流路７０ａの下流端部は、ロータ側シャフト１４の外周面に形成された後述の開口部１４ａに接続されている。
【０１２４】
シャフト内通路５５は、ロータ側シャフト１４の外側から内側に冷却油を導入する流路であり、ロータ側シャフト１４の軸方向に延びている。シャフト内通路５５は、クラッチ室５１と連通している。詳細には、シャフト内通路５５は、ロータ側シャフト１４の外周面のうちケース１６の外側に位置する部分に設けられた開口部１４ａから、ロータ側シャフト１４の径方向内側に延びた後、エンジン側シャフト５０側に屈曲し、シャフト方向に沿って延びてロータ側シャフト１４のエンジン側シャフト５０側のシャフト方向端面に開口している。そのシャフト方向端面の開口部とクラッチ室５１とが連通している。
【０１２５】
クラッチケース貫通路５７は、クラッチケース５２の第１側壁５２ａに形成された貫通孔である。クラッチケース貫通路５７は、クラッチケース５２の外側の空間（ロータ室Ｒｒ）とクラッチ室５４とを連通させる。
【０１２６】
図１４に示されるように、ステータ室Ｓｒにおけるステータ１０の両側（シャフト方向の両側）の位置には各々、周方向に一定間隔（コイル２４二つ分の間隔）を隔てて複数の誘導板５９が設けられている。各誘導板５９は、ステータ室Ｓｒに沿って流動する冷却油を、隣接するコイル２４の間に誘導するものである。これら誘導板５９のうち、ステータ１０の一方側（図１４では左側）に配置される各誘導板５９と、他方側に配置される各誘導板５９とは、同図に示されるように、互いにコイル２４一つ分だけ周方向にオフセットされており、その結果、誘導板５９が全体として千鳥状に配置されている。これにより、同図中に破線矢印で示すように、冷却油が隣接するコイル２４の間を経由して蛇行しながらステータ室Ｓｒ内を下方（周方向）に流動するようになっている。
【０１２７】
次に、本実施形態に係る回転電機の冷却構造１Ｂの動作について説明する。
【０１２８】
まず、回転電機３Ａが始動されると、バッテリからインバータ３２に直流電流が供給される。インバータ３２は、その直流電流を交流電流に変換し、その交流電流を回転電機３のステータ１０に供給する。また、ポンプ用の電源回路（図示略）を介して、インバータ側ポンプ２８およびステータ側ポンプ９に電力が供給される。
【０１２９】
インバータ側ポンプ２８に電力が供給されると、インバータ用循環経路３３を冷却水が循環する。冷却水が循環することにより、インバータ３２が発した熱は冷却水を介してラジエータ２７から放熱され、冷却水は低温状態が維持される。
【０１３０】
ステータ側ポンプ９に電力が供給されると、冷却油がステータ用循環経路４を循環する。この循環の際、冷却油はステータ室Ｓｒを通過する。ところが、冷却油がステータ室Ｓｒを通過する際に、図１２，１３に示されるように、区画壁Ｗ１における連結部４２の継ぎ目などを通じて、ステータ室Ｓｒからロータ室Ｒｒ内に冷却油３７が漏れ出すことがある。
【０１３１】
クラッチ側ポンプ４１の圧送力により、外部流路７０ａ内の冷却油は、シャフト内通路５５、クラッチ室５４、クラッチケース貫通路５７を通じて、ロータ室Ｒｒ内に流入する。ロータ室Ｒｒ内に流入した冷却油の一部はすぐに下向きに流れ、残りの冷却油は、ロータ１２Ｂの通路１２ｃを通じてエンジン側シャフト５０側に流れた後、ロータ室Ｒｒ内を下向きに流れる。
【０１３２】
ステータ室Ｓｒからロータ室Ｒｒ内に漏れ出した冷却油３７、およびクラッチ室５４からクラッチケース貫通流路５５を通じてロータ室Ｒｒ内に流入した冷却油は、ロータ室Ｒｒ内を流下してその下端部に到達し、さらに、排出流路５を通じてタンク６内に排出される。ここで、クラッチケース貫通路５７から流出してすぐに流下した冷却油は、ロータ側シャフト１４側に位置する排出流路５を通じてタンク６に排出される。一方、ロータ１２Ｂの通路１２ｃを通じてエンジン側シャフト５０側に流れた後に流下した冷却油は、エンジン側シャフト５０側に位置する排出流路５を通じてタンク６に排出される。
【０１３３】
タンク６内の冷却油は、クラッチ側ポンプ４１の圧送力により、タンク６の冷却油導出口６ｂを通じて外部流路７０ａ内に流入し、その後、変速機３９内を流れる。変速機３９内を流れた冷却油は、再び冷却油導入口１４ａを通じてクラッチ室５４に流入する。つまり、冷却油がクラッチ用循環経路７０を循環する。この冷却油の循環により、クラッチ５６および変速機３９が冷却される。
【０１３４】
なお、変速機３９内の詳細構造については記載していないが、変速機３９内に有する冷却機構により冷却油は冷却される。クラッチ５６および変速機３９を適正に作動させるためには、回転電機３Ａよりもある程度高めの温度の冷却油によって冷却することが好ましい。
【０１３５】
ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力が所定の圧力範囲（図６（ｂ）に示す圧力Ｐａ以上Ｐｂ以下の範囲）にある場合には、図６（ａ），（ｂ）に示されるように、バルブ装置８のプレッシャバルブおよびバキュームバルブが閉弁する。これにより、バルブ装置８は、戻し流路７（図１２参照）を閉鎖する。戻し流路７が閉鎖されることにより、ステータ用循環経路４（外部流路４ａ）とタンク６との間の冷却油の流通が遮断される。
【０１３６】
ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力が所定の圧力範囲を超えた場合（圧力Ｐｂを超えた場合）には、図６（ｂ），図８に示されるように、バルブ装置８のプレッシャバルブが開弁し、バキュームバルブが閉弁する。そうすると、図８に示されるように、循環経路側開口部８３から流入した冷却油は、プレッシャバルブの弁体９４と屈曲部９３との間の隙間、タンク側開口部８２、および戻し流路７（図１５参照）を通じて、タンク６に流入する。これにより、ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力は、減圧されて、所定の圧力範囲（Ｐａ以上Ｐｂ以下）内の圧力となる。
【０１３７】
ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力が所定の圧力範囲未満となった場合（圧力Ｐａ未満となった場合）には、図６（ｂ），図１０に示されるように、バルブ装置８のプレッシャバルブが閉弁し、バキュームバルブが開弁する。そうすると、図１０に示されるように、タンク側開口部８２から流入した冷却油は、開口部８５ａ、貫通孔９２、バキュームバルブの弁体９１とプレッシャバルブの弁体９４との間の隙間、循環経路側開口部８３、および戻し流路７（図１６参照）を通じて、外部流路４ａ（ステータ用循環経路４）に流入する。これにより、ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力は、増圧されて、所定の圧力範囲（Ｐａ以上Ｐｂ以下）内の圧力となる。
【０１３８】
本実施形態によれば、クラッチ用循環経路７０は、クラッチ室５４、ロータ室Ｒｒ、排出流路５、およびタンク６を経由するので、当該タンク６を、ステータ室Ｓｒからロータ室Ｒｒ内に漏れ出した冷却油３７を貯留するタンク６と共通化することができるとともに、当該排出流路５を、ステータ室Ｓｒからロータ室Ｒｒ内に漏れ出した冷却油３７をタンク６へ排出する排出流路５と共通化することができる。従って、クラッチ用循環経路７０とステータ用循環経路４とを備えた回転電機の冷却構造１Ｂにおいて、部品の共通化を図り、製造コストを低減することができる。この構成は、動力源として電動モータとエンジンとを備えたハイブリッド車両において有効である。
【０１３９】
また、本実施形態によれば、クラッチ用循環経路７０とステータ用循環経路４とは、戻し流路７のみを介して繋がっているため、クラッチ室５４でクラッチ５６により加熱されて高温となった冷却油が、ステータ用循環経路４に流入する量が抑制される。すなわち、クラッチ用循環経路７０とステータ用循環経路４とは、戻し流路７のみを介して繋がっており、戻し流路７を通じたステータ用循環経路４への冷却油の流入は、バルブ装置８によって制御されているため、クラッチ５６により加熱されて高温となった冷却油がステータ用循環経路４に大量に流入することが防止される。従って、ステータ１０に対する冷却性能の低下を抑制することができる。
【０１４０】
また、本実施形態によれば、ステータ室Ｓｒに誘導板５９が設けられ、冷却油が蛇行しながら流動するように流路が形成されているため、単純な円筒状のステータ室において冷却油を流下させる場合と比べると、ステータ１０と冷却油との実質的な伝熱面積が広くなる。従って、回転電機３Ａを効果的に冷却することができる。
【０１４１】
また、本実施形態によれば、連通孔および大気開放管３８ｂを通じてタンク６内が大気開放されるので、ロータ室Ｒｒの下端に冷却油が満たされ排出流路５が一時的に塞がることがあっても、タンク６内の気圧が高圧もしくは低圧となることが抑制される。タンク６内の気圧が高圧にならないため、排出流路５の塞がりは速やかに解消されて、ロータ室Ｒｒ内の冷却油は、タンク６内の気圧の抵抗を受けることなく、排出流路５を通じてタンク６内に流れ込むことが可能となる。
【０１４２】
（第２実施形態の変形例）
図１７は、第２実施形態の変形例に係る回転電機の冷却構造１Ｃを示す図である。第２実施形態と同様の構成については、同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【０１４３】
本変形例では、ステータ用循環経路４に圧力センサ６０が設けられている。この圧力センサ６０は、ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力を検出し、その検出値を示す信号を後述のＥＣＵ６１に送信する。
【０１４４】
また、本変形例では、戻し流路７にバルブ装置８に代えて、電磁バルブ８０が設けられている。この電磁バルブ８０は、ＥＣＵ６１から受けた制御信号に基づいて開閉動作を行い、その開閉動作により戻し流路７を開放および閉鎖する。
【０１４５】
ＥＣＵ６１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されている。ＥＣＵ６１は、圧力センサ６０から入力した信号に基づいて、電磁バルブ８０の開閉動作を制御する。具体的には、圧力センサ６０の検出値が所定の圧力範囲（Ｐａ以上Ｐｂ以下）にある場合に電磁バルブ８０が閉弁し、圧力センサ６０の検出値が上記所定の圧力範囲を超えた場合および上記所定の圧力範囲未満となった場合に電磁バルブ８０が開弁するように、電磁バルブ８０を制御する。
【０１４６】
ＥＣＵ６１がこのような制御を行うことにより、ステータ用循環経路４内の圧力が一定の範囲内に保たれるため、区画壁Ｗ１を構成するボビン２３同士の隙間などを通じてステータ室Ｓｒからロータ室Ｒｒ内に冷却油３７が漏れ出したり、その隙間などを通じてロータ室Ｒｒからステータ室Ｓｒ内にエアが侵入するのを抑制することができる。これにより、ステータ１０に対する冷却能力の低下を抑制することができる。
【０１４７】
（第３実施形態）
図１８は、第３実施形態に係る回転電機の冷却構造１Ｄを示す図である。第２実施形態と同様の構成については、同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【０１４８】
第３実施形態に係る回転電機の冷却構造１Ｄは、ステータ室Ｓｒの上部とタンク６とを繋ぐ第１の戻し流路７ａと、外部流路４ａとタンク６とを繋ぐ第２の戻し流路７ｂとを有する。
【０１４９】
ケース１６の円筒板１７の上端部には、冷却油導出口１７ｂが形成されている。タンク６には、冷却油導入口６ｃが形成されている。
【０１５０】
第１の戻し流路７ａの上流端部は、冷却油導出口１７ｂに接続されている。また、第１の戻し流路７ａの下流端部は、冷却油導入口６ｃに接続されている。第１の戻し流路７ａには、後述の第１のバルブ装置８ａが設けられている。第２の戻し流路７ｂには、後述の第２のバルブ装置８ｂが設けられている。
【０１５１】
第１のバルブ装置８ａは、図１９（ａ）に示されるように、プレッシャバルブであり、図６（ａ）に示されるバルブ装置８のプレッシャバルブと同様のものをバルブケース８１ａに収容したものである。
【０１５２】
具体的には、第１のバルブ装置８ａは、弾性部８６と支持部８７とが貼り合されて成る円板状の弁体９４と、筒状部８５と、筒状部８５の周囲に設けられたプレッシャ側スプリング８４（圧縮コイルばね）と、弁体９４とプレッシャ側スプリング８４との間に設けられて、プレッシャ側スプリング８４の伸び縮みに応じて筒状部８５の周面に沿って移動可能なリング状のスライド部材８８とを有する。
【０１５３】
バルブケース８１ａは、第１の戻し流路７ａのステータ室Ｓｒ側の部分に接続されるステータ室側開口部８３ａと、第１の戻し流路７ａのタンク６側の部分に接続されるタンク側開口部８２ａとを有する。バルブケース８１ａにおけるステータ室側開口部８３ａ近傍の部分には、プレッシャバルブの弁座として機能する屈曲部９３が形成されている。
【０１５４】
第２のバルブ装置８ｂは、図２０（ａ）に示されるように、バキュームバルブであり、図６（ａ）に示されるバルブ装置８のバキュームバルブと同様のものをバルブケース８１ｂに収容したものである。
【０１５５】
具体的には、第２のバルブ装置８ｂは、弾性部８６と支持部８７とが貼り合されて成る円板状の弁体９４と、円板状の弁体９１と、弁体９１を支持する棒状の支持部材８９と、支持部材８９の周囲に設けられたバキューム側スプリング９０（引張コイルばね）とを有する。支持部材８９は、円柱状部８９ｂと、円柱状部８９ｂの一端部に設けられて、円柱状部８９ｂの径よりも拡径されたストッパ部８９ａとを有している。
【０１５６】
弁体９４の中央部には貫通孔９２が形成されている。この貫通孔９２には、円柱状部８９ｂが遊嵌状態に嵌挿されている。つまり、貫通孔９２の内周面と円柱状部８９ｂの周面との間には隙間が形成されている。
【０１５７】
弁体９４の周縁部は、バルブケース８１ｂの内側面に固定されている。弁体９４は、第２のバルブ装置８ｂの弁座として機能する。
【０１５８】
第１のバルブ装置８ａは、第１の戻し流路７ａから導入された冷却油に混入したエアも一緒に通して、タンク６内へ導き、エアはタンク６内に解放される。
【０１５９】
このように構成されたバルブ装置８ａ，８ｂにおいては、ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力が所定の圧力範囲（図１９（ｂ），図２０（ｂ）に示す圧力Ｐａ以上Ｐｂ以下の範囲）にある場合には、図１９（ａ），（ｂ）に示されるように第１のバルブ装置８ａが閉弁するとともに、図２０（ａ），（ｂ）に示されるように第２のバルブ装置８ｂが閉弁する。
【０１６０】
すなわち、図１９（ａ）に示されるように、第１のバルブ装置８ａの弁体９４が屈曲部９３に当接することにより第１のバルブ装置８ａが閉弁し、図２０（ａ）に示されるように、第２のバルブ装置８ｂの弁体９１が弁体９４（弁座）に当接することにより第２のバルブ装置８ｂが閉弁する。これにより、第１のバルブ装置８ａは、第１の戻し流路７ａ（図１８参照）を閉鎖し、第２のバルブ装置８ｂは、第２の戻し流路７ｂ（図１８参照）を閉鎖する。第１の戻し流路７ａが閉鎖されることにより、ステータ室Ｓｒとタンク６との間の冷却油の流通が遮断される。また、第２の戻し流路７ｂが閉鎖されることにより、外部流路４ａとタンク６との間の冷却油の流通が遮断される。
【０１６１】
ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力が所定の圧力範囲を超えた場合（圧力Ｐｂを超えた場合）には、図１９（ｂ）および図２３に示されるように、第１のバルブ装置８ａが開弁し、図２０（ａ），（ｂ）に示されるように、バルブ装置８ｂが閉弁する。すなわち、バルブ装置８ａの弁体９４がステータ室側開口部８３ａから流入する冷却油から高い圧力を受けることにより、プレッシャ側スプリング８４が縮み、その結果、第１のバルブ装置８ａの弁体９４が屈曲部９３から離れる。そうすると、図２３に示されるように、ステータ室側開口部８３ａから流入した冷却油は、第１のバルブ装置８ａの弁体９４と屈曲部９３との間の隙間、タンク側開口部８２ａ、および第１の戻し流路７ａ（図２２参照）を通じて、タンク６に流入する。これにより、ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力は、減圧されて、所定の圧力範囲（Ｐａ以上Ｐｂ以下）内の圧力となる。
【０１６２】
ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力が所定の圧力範囲未満となった場合（圧力Ｐａ未満となった場合）には、図１９（ａ），（ｂ）に示されるように、第１のバルブ装置８ａが閉弁し、図２０（ｂ）および図２５に示されるように、第２のバルブ装置８ｂが開弁する。すなわち、循環経路側開口部８３ｂにおける冷却油の圧力が低い圧力（負圧）となるため、第２のバルブ装置８ｂの弁体９１が循環経路側開口部８３ｂ側へ引っ張られて、バキューム側スプリング９０が伸び、その結果、第２のバルブ装置８ｂの弁体９１が弁体９４から離れる。そうすると、図２５に示されるように、タンク側開口部８２ｂから流入した冷却油は、貫通孔９２、弁体９１と弁体９４との間の隙間、循環経路側開口部８３ｂ、および第２の戻し流路７ｂ（図２４参照）を通じて、外部流路４ａ（ステータ用循環経路４）に流入する。これにより、ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力は、増圧されて、所定の圧力範囲（Ｐａ以上Ｐｂ以下）内の圧力となる。
【０１６３】
第１のバルブ装置８ａは、第１の戻し流路７ａから導入された冷却油に混入するエアを外部に排出する通路としての機能を有する。
【０１６４】
各誘導板５９の上部には、エアが通過可能なエア通し穴５９ａ（図２１参照）が形成されている。エア通し穴５９ａは、誘導板５９を貫通する貫通孔である。
【０１６５】
次に、本実施形態に係る回転電機の冷却構造１Ｄの動作について説明する。
【０１６６】
第１のバルブ装置８ａおよび第２のバルブ装置８ｂに関する動作以外は、第２実施形態と同様であるので、以下、第１のバルブ装置８ａおよび第２のバルブ装置８ｂに関する動作について説明する。
【０１６７】
ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力が所定の圧力範囲（図６（ｂ）に示す圧力Ｐａ以上Ｐｂ以下の範囲）にある場合には、図１９（ａ），２０（ａ）に示されるように、第１のバルブ装置８ａおよび第２のバルブ装置８ｂが閉弁する。これにより、第１のバルブ装置８ａは、第１の戻し流路７ａ（図１８参照）を閉鎖する。第１の戻し流路７ａが閉鎖されることにより、ステータ室Ｓｒとタンク６との間の冷却油の流通が遮断される。また、第２のバルブ装置８ａは、第２の戻し流路７ｂ（図１８参照）を閉鎖する。第２の戻し流路７ｂが閉鎖されることにより、外部流路４ａとタンク６との間の冷却油の流通が遮断される。
【０１６８】
ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力が所定の圧力範囲を超えた場合（圧力Ｐｂを超えた場合）には、図２３，２０に示されるように、第１のバルブ装置８ａが開弁し、第２のバルブ装置８ｂが閉弁する。そうすると、図２３に示されるように、ステータ室側開口部８３ａから流入した冷却油は、第１のバルブ装置８ａの弁体９４と屈曲部９３との間の隙間、タンク側開口部８２ａ、および第１の戻し流路７ａ（図２２参照）を通じて、タンク６に流入する。これにより、ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力は、減圧されて、所定の圧力範囲（Ｐａ以上Ｐｂ以下）内の圧力となる。
【０１６９】
また、ロータ室Ｒｒから区画壁Ｗ１のボビン２３同士の継ぎ目などを通じてステータ室Ｓｒ内にエアが侵入した場合には、そのエアはエア通し穴５９ａを通じて誘導板５９を通過し、ステータ室Ｓｒの上端部に到達する。ステータ室Ｓｒの上端部に到達したエアは、冷却油導出口１７ｂおよび第１の戻し流路７ａを通じて第１のバルブ装置８ａ内に導入される。そして、第１のバルブ装置８ａを通じてタンク６内へ導かれ、タンク６内に解放されて、連通孔および大気開放管３８ｂを通じて外部へ排出される。
【０１７０】
ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力が所定の圧力範囲未満となった場合（圧力Ｐａ未満となった場合）には、図１９（ａ），図２５に示されるように、第１のバルブ装置８ａが閉弁し、第２のバルブ装置８ｂが開弁する。そうすると、図２５に示されるように、タンク側開口部８２ａから第２のバルブ装置８ｂに流入した冷却油は、貫通孔９２、弁体９１と弁体９４との間の隙間、循環経路側開口部８３ａ、および第２の戻し流路７ｂ（図２４参照）を通じて、外部流路４ａ（ステータ用循環経路４）に流入する。これにより、ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力は、増圧されて、所定の圧力範囲（Ｐａ以上Ｐｂ以下）内の圧力となる。
【０１７１】
以上説明したように、本実施形態によれば、ステータ室Ｓｒ内にエアが侵入した場合に、そのエアを第１のバルブ装置８ａを通じてタンク６内へ導き、タンク６内に解放して、連通孔および大気開放管３８ｂを通じて外部に排出することができる。すなわち、ステータ室Ｓｒ内の圧力が高いときにはロータ室Ｒｒから冷却油が漏れることがあり、その漏れに伴ってロータ室Ｒｒからエアが侵入することがある。また、エアは軽いため、ステータ室Ｓｒ内に侵入したエアはステータ室Ｓｒの上部に溜まり易い。そこで、ステータ室Ｓｒにエアが侵入した場合には、第１のバルブ装置８ａが第１の戻し流路７ａを開放することにより、ステータ室Ｓｒの上部から、冷却油と、冷却油に混入したエアとを第１の戻し流路７ａに導入し、エアを第１のバルブ装置８ａを通じてタンク６内へ導き、タンク６内に解放して、外部に排出することができる。従って、ステータ１０に対する冷却性能が低下するのを抑制することができる。
【０１７２】
また、本実施形態によれば、各誘導板５９の上部にはエア通し穴５９ａが形成されているため、ステータ室Ｓｒ内のエアはそのエア通し穴５９ａを通じて誘導板５９を通過し、ステータ室Ｓｒ内を速やかに上昇してステータ室Ｓｒの上部に集まる。そして、ステータ室Ｓｒの上部に溜まったエアは、第１のバルブ装置８ａを通じてタンク６内へ導かれ、タンク６内に解放されて、連通孔および大気開放管３８ｂを通じて外部に排出される。従って、ステータ１０に対する冷却性能が低下するのをさらに抑制することができる。
【０１７３】
（第３実施形態の変形例）
図２６は、第３実施形態の変形例に係る回転電機の冷却構造１Ｅを示す図である。第３実施形態と同様の構成については、同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【０１７４】
本変形例では、ステータ用循環経路４に圧力センサ６０が設けられている。この圧力センサ６０は、ステータ用循環経路４を流れる冷却油の圧力を検出し、その検出値を示す信号を後述のＥＣＵ６１に送信する。
【０１７５】
また、本変形例では、第１の戻し流路７ａに第１のバルブ装置８ａに代えて、第１の電磁バルブ８０ａが設けられている。この第１の電磁バルブ８０ａは、ＥＣＵ６１から受けた制御信号に基づいて開閉動作を行い、その開閉動作により第１の戻し流路７ａを開放および閉鎖する。
【０１７６】
また、第２の戻し流路７ｂには、第２のバルブ装置８ｂに代えて、第２の電磁バルブ８０ｂが設けられている。この第２の電磁バルブ８０ｂは、ＥＣＵ６１から受けた制御信号に基づいて開閉動作を行い、その開閉動作により第２の戻し流路７ｂを開放および閉鎖する。
【０１７７】
ＥＣＵ６１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されている。ＥＣＵ６１は、圧力センサ６０から入力した信号に基づいて、第１の電磁バルブ８０ａおよび第２の電磁バルブ８０ｂの開閉動作を制御する。具体的には、圧力センサ６０の検出値が所定の圧力範囲（Ｐａ以上Ｐｂ以下）にある場合に第１の電磁バルブ８０ａおよび第２の電磁バルブ８０ｂが閉弁し、圧力センサ６０の検出値が上記所定の圧力範囲を超えた場合に第１の電磁バルブ８０ａが開弁して、第２の電磁バルブ８０ｂが閉弁し、圧力センサ６０の検出値が上記所定の圧力範囲未満となった場合に第１の電磁バルブ８０ａが開弁して、第２の電磁バルブ８０ｂが開弁するように、第１の電磁バルブ８０ａおよび第２の電磁バルブ８０ｂを制御する。
【０１７８】
ＥＣＵ６１がこのような制御を行うことにより、ステータ用循環経路４内の圧力が一定の範囲内に保たれるため、区画壁Ｗ１を構成するボビン２３同士の隙間などを通じてステータ室Ｓｒからロータ室Ｒｒ内に冷却油３７が漏れ出したり、その漏れに伴い、上記の隙間などを通じてロータ室Ｒｒからステータ室Ｓｒ内にエアが侵入するのを抑制することができる。これにより、ステータ１０に対する冷却能力の低下を抑制することができる。
【０１７９】
なお、上記第１実施形態における回転電機３は誘導板を有していないが、誘導板を有する構成としてもよい。
【０１８０】
また、上記第１の戻し流路７ａ、第１のバルブ装置８ａもしくは第１の電磁バルブ８ａと、第２戻し流路７ｂ、第２のバルブ装置８ｂもしくは第２の電磁バルブ８０ｂとを設ける構造について、クラッチ装置５１を備える実施形態（上記第３実施形態および上記第３実施形態の変形例）において説明したが、同様の構造を、クラッチ装置を備えない上記第１実施形態において設ける構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１８１】
１Ａ〜１Ｅ  回転電機の冷却構造
３，３Ａ  回転電機
４  ステータ用循環経路
５  排出流路
６  タンク
７  戻し流路
７ａ  第１の戻し流路
７ｂ  第２の戻し流路
８  バルブ装置
８ａ  第１のバルブ装置
８ｂ  第２のバルブ装置
９  ステータ側ポンプ
１０  ステータ
１２  ロータ
１３  ロータ本体
１４  ロータ側シャフト
１６  ケース
３７  漏れ冷却油
４１  クラッチ側ポンプ
５０  エンジン側シャフト
５１  クラッチ装置
５６  クラッチ
５９  誘導板
５９ａ  エア通し穴
７０  クラッチ用循環経路
８０  電磁バルブ
８０ａ  第１の電磁バルブ
８０ｂ  第２の電磁バルブ
Ｗ１  区画壁
【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１３】
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【図１４】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２３】
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【図２５】
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【図１２】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図２２】
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【図２４】
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【図２６】
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