(57)【要約】【課題】ロータ内部に設けられた流路からステータに向けて冷却液を突出する回転電機において、冷却液中の異物によるステータの損傷を抑える。【解決手段】ロータ１２には、径方向内側から外側に向けてロータ１２内部を延び、冷却液をロータの外周面から吐出する冷却液流路３２が設けられている。冷却液流路３２の内壁面に、ロータ１２の周方向に窪んでいる異物捕集窪み３４が設けられている。異物捕集窪み３４は、永久磁石２４より径方向内側に位置する。永久磁石２４の磁力により歯車の摩耗粉などの磁性金属の異物が異物捕集窪み３４に捕集される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部に永久磁石が配置された回転電機のロータであって、
ロータの径方向内側から外側に向けてロータ内部を延び、冷却液をロータの外周面から吐出する冷却液流路と、
冷却液流路の内壁面に、ロータの周方向に窪んでいる異物捕集窪みであって、永久磁石よりロータの径方向内側に位置する異物捕集窪みと、
を有する，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、回転電機のロータに関し、特に内部に冷却液流路が設けられたロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気エネルギを回転の運動エネルギに変換する電動機、回転の運動エネルギを電気エネルギに変換する発電機、さらに電動機と発電機どちらにも機能する電気機器が知られている。以下において、これらの電気機器を回転電機と記す。回転電機は、同軸に配置されて相対的に回転する二つの部材を有する。通常は、一方が固定され、他方が回転する。固定された部材（ステータ）にコイルを配置することができ、このコイルに電力を供給することにより回転する磁界を形成する。この磁界との相互作用により他方の部材（ロータ）が回転する。
【０００３】
下記特許文献１には、ロータ（１６）内に形成され、ロータ外周面に向けて冷却液（冷媒）を送るロータ内冷媒流路（２２）が開示されている（段落００２４、図１等参照）。なお、（  ）内の符号は、特許文献１で用いられたものであり、本願の実施形態で用いられる符号とは関連しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２３０４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
冷却液に粒子状の異物が混入していると、ロータの周囲を囲むように配置されたステータに向けて冷却液と共に異物が吐出される。この吐出される異物により、ステータコア、例えばステータコアの絶縁被覆が損傷する可能性がある。
【０００６】
本発明は、ロータに設けられた流路からステータに冷却液を吐出することによるステータコアの損傷を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る回転電機のロータは、外周部に永久磁石が配置されたロータであり、ロータの径方向内側から外側に向けてロータ内部を延び、冷却液をロータの外周面から吐出する冷却液流路と、冷却液流路の内壁面に、ロータの周方向に窪んでいる異物捕集窪みを有する。異物捕集窪みは、永久磁石よりロータの径方向内側に位置する。
【０００８】
ロータに配置された永久磁石の磁力によって、異物捕集窪みに歯車の摩耗粉などの磁性金属異物を捕集することができ、ステータに向けて吐出される異物を少なくすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
ステータに向けて吐出される異物が少なくなることにより、ステータコアの損傷を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】回転電機の回転軸線を含む断面図である。
【図２】ロータの回転軸線に直交する断面図である。
【図３】異物捕集窪みの拡大図である。
【図４】異物捕集窪みの他の変形例を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図１は、本実施形態の回転電機１０の回転軸線Ｃを含む断面を示す図であり、回転軸線Ｃに対して対称であり左半分が省略されている。図２は、回転電機１０のロータ１２の回転軸線Ｃに直交する断面を示す図であり、全周の四分の１が示されている。図３は、図２に示すＡ−Ａ線による断面図である。以下において、回転軸線Ｃに沿う方向を「軸線方向」、回転軸線Ｃに直交する方向を「径方向」と記す。また、径方向内側とは回転軸線Ｃに近い側、径方向外側とは遠い側を言う。
【００１２】
回転電機１０は、概略円柱形状のロータ１２と、ロータ１２と同心であって、ロータ１２を取り囲むように配置される略円筒形状のステータ１４を有する。ロータ１２は、円柱形状のロータコア１６とロータコア１６の中心を貫くロータシャフト１８を有する。ロータ１２は、このロータシャフト１８を中心に回転する。このロータシャフト１８の中心線が回転軸線Ｃである。ロータコア１６は、積層された電磁鋼板２０から形成される。ロータコア１６には回転軸線Ｃと平行に延びる磁石収容孔２２が形成され、磁石収容孔２２内に永久磁石２４が配置される。永久磁石２４の形状は直方体であり、その１辺が回転軸線Ｃに平行に配置される。永久磁石２４は、一方の極がロータの径方向外側、他方の極が径方向内側に配置される。図２によく示されるように、永久磁石２４は、２個が外側に開いたＶ字形となるよう配置され、この２個が対をなして１つの磁極を形成する。図２において、永久磁石２４Ａ，２４Ｂが１つの磁極を形成する永久磁石である。この対をなす永久磁石２４Ａ，２４Ｂの極は同じ向きを向いており、例えば、両者ともにＳ極が径方向外側、Ｎ極が径方向内側に配置される。この対をなす永久磁石２４Ａ，２４Ｂに隣接する永久磁石の対の極の向きは逆向きである。隣り合う永久磁石の対の近い側の２個の永久磁石２４（例えば図２において、永久磁石２４Ｂと永久磁石２４Ｃ）の径方向内側には、フラックスバリア２６が形成されている。フラックスバリア２６は空隙であり、回転軸線Ｃに沿って延びる。空隙であるフラックスバリア２６は、磁性鋼板で形成されたロータコアの他の部分に比べて透磁率が低く、磁束はここを避けるように延びる。これにより、フラックスバリア２６によりロータコア１６内の磁路が規定される。
【００１３】
ステータ１４は、ステータコア２８とステータコア２８に装着されたコイル３０とを含む。ステータコア２８は、ロータ１２に対向する面に周方向に配列されたティースを有し、このティースに導線が巻回されてコイル３０が形成される。コイル３０に所定の電流を流すと、ステータ１４の内側に回転する磁界が形成され、この磁界とロータ１２の永久磁石２４が相互作用してロータ１２が回転する。
【００１４】
ロータコア１６内には、冷却液が流れる冷却液流路３２が形成されている。冷却液流路３２はロータコア１６の径方向内側から外側に向けて、好ましくは径方向に沿って延びている。また、冷却液流路３２は、１つの磁極を構成する対をなす永久磁石２４Ａ，２４Ｂの間を通って延びる。冷却液は、ロータシャフト１８内の流路から冷却液流路３２に流れ、冷却液流路３２によりロータコア１６の外周面に導かれ、ここからステータコア２８の内周面に向けて吐出される。
【００１５】
冷却液に異物が含まれていると、異物が冷却液と共にステータコア２８に吐出され、ステータコア２８を損傷する場合がある。ステータコア２８の損傷として、例えばステータコア２８の絶縁被覆の損傷が挙げられる。回転電機１０が変速機と一体に配置される場合など、変速機内の歯車の摩耗粉が異物となる可能性がある。変速機と一体となった回転電機の場合、回転電機の冷却液は、変速機の潤滑油とすることができる。
【００１６】
この回転電機１０においては、冷却液中に異物を捕集するために、冷却液流路３２の途中に異物捕集窪み３４が設けられている。異物捕集窪み３４は、冷却液流路３２の内壁面から周方向に窪むように設けられている。図３の左右方向が周方向であり、異物捕集窪み３４は、冷却液流路３２の幅（軸線方向の寸法）と同じ幅に形成される。冷却液中の異物、特に歯車の摩耗粉などの磁性金属の異物は、永久磁石２４の磁力により異物捕集窪み３４に捕らえられる。異物捕集窪み３４は、永久磁石２４よりも回転軸線Ｃに近い位置に、つまり永久磁石２４よりも径方向内側に位置することが好ましい。永久磁石２４より外側では、ステータ１４により形成される磁界の影響を受け、磁束の向きが変化するため安定的に異物を捕集できない可能性がある。これに比べ、永久磁石２４より内側の位置では、磁束の向きが安定しているので、一旦捕らえられた異物は異物捕集窪み３４内に留まる。
【００１７】
さらに、異物捕集窪み３４は、フラックスバリア２６よりも径方向内側の位置に配置されるとよい。フラックスバリア２６の径方向内側においては、磁力線は周方向に延びる。このため、図２において矢印Ｍで示すように、異物捕集窪み３４の底面を交差する方向に延びて、異物を底面に吸着させる。これにより安定的に異物を捕らえることができる。
【００１８】
図４は、異物捕集窪みの形状の変形例を示す図である。異物捕集窪み３６は、冷却液流路３２の幅ａよりも広い幅ｂで形成されている。
【符号の説明】
【００１９】
１０  回転電機、１２  ロータ、１４  ステータ、１６  ロータコア、１８  ロータシャフト、２０  電磁鋼板、２２  磁石収容孔、２４  永久磁石、２６  フラックスバリア、２８  ステータコア、３０  コイル、３２  冷却液流路、３４，３６  異物捕集窪み。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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