(57)【要約】【課題】  泥水環境に曝される自動車の駆動用に適用される電動機において、構造を簡単化し冷却性能の向上を図ることができる電動機の冷却構造を提供する。【解決手段】  この電動機の冷却構造は、円環状の固定子２と、固定子鉄心２ａの内周に環状隙間δ１を介して設けられる回転子鉄心１２を有し、回転子鉄心１２が円周方向に永久磁石１３を有する回転子３と、回転子鉄心１２の内周面に設けられたロータシャフト４と、回転子３を冷却する冷却機構５とを備える。回転子鉄心１２は、環状隙間δ１に連通する軸方向隙間δ２を隔てて軸方向両側に配置された二つの回転子鉄心分割体１２ａ，１２ｂを有する。各回転子鉄心分割体１２ａ，１２ｂの内周側に、軸方向隙間δ２に連通する軸方向に沿って延びる連通路１４が形成される。冷却機構５は、冷却用冷媒を、連通路１４、軸方向隙間δ２、および環状隙間δ１にわたって順次循環させる循環経路を有する。【選択図】      図１
2017060319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが巻回された固定子鉄心を有する円環状の固定子と、
前記固定子鉄心の内周に環状隙間を介して設けられる回転子鉄心を有し、この回転子鉄心が円周方向に複数の永久磁石を有する回転子と、
前記回転子鉄心の内周面に設けられたロータシャフトと、
前記回転子を冷却する冷却機構と、を備えた電動機の冷却構造であって、
前記回転子鉄心は、前記環状隙間に連通する軸方向隙間を隔てて軸方向両側に配置された二つの回転子鉄心分割体を有し、各回転子鉄心分割体の内周側に、前記軸方向隙間に連通する軸方向に沿って延びる連通路が形成され、
前記冷却機構は、冷却用冷媒を、前記連通路、前記軸方向隙間、および前記環状隙間にわたって順次循環させる循環経路を有することを特徴とする電動機の冷却構造。
【請求項２】
請求項１に記載の電動機の冷却構造において、前記各回転子鉄心分割体の軸方向端部に、これら回転子鉄心分割体と同期回転する翼部がそれぞれ設けられた電動機の冷却構造。
【請求項３】
請求項２に記載の電動機の冷却構造において、
前記翼部は、前記回転子が定められた正転方向に回転しているとき、
前記冷却用冷媒を、前記連通路における軸方向一端側から軸方向他端側を経由させて、前記軸方向隙間に送風する第１の翼列と、
前記冷却用冷媒を、前記軸方向隙間から前記環状隙間に沿う前記軸方向他端側から前記軸方向一端側に、前記連通路とは送風の方向が逆向きに送風する第２の翼列と、を有する電動機の冷却構造。
【請求項４】
請求項３に記載の電動機の冷却構造において、前記第１の翼列と前記第２の翼列とは、環状の隔壁を介して設けられている電動機の冷却構造。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の電動機の冷却構造において、前記第１の翼列の位相と前記回転子鉄心分割体の前記連通路の位相とを一致させた電動機の冷却構造。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電動機の冷却構造において、前記回転子鉄心分割体の外周面は、前記軸方向隙間に臨む軸方向一端側の外周面から軸方向他端側の外周面に向かうに従って縮径するテーパ形状に形成されている電動機の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動機の冷却構造に関し、例えば、車両駆動用ユニット等に適用される電動機に用いられ、構造を簡単化し冷却性能の向上を図ることができる電動機の冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機の冷却構造が種々提案されている。
（１）密閉型回転電機
この密閉型回転電機では、回転子鉄心の内周側に冷媒が軸方向に移動可能な複数の流通孔が円周方向に形成され、エンドプレートに所定の間隔を保って形成されたブレードの軸方向外側に向けて延長して形成された貫通孔を有する内部ファンが配置されている。また軸両端において、前記ブレードが同位相にならないようにしている（特許文献１）。
【０００３】
（２）回転電機
この回転電機は、機内ファンを設けることなく機内空気が機内を循環する構造として、回転子鉄心と回転軸との間の軸方向に複数の螺旋状空間を形成し、固定子とフレームとの間に通風路を形成した構成が提案されている（特許文献２）。
【０００４】
（３）空気冷却式全閉形回転電機
この空気冷却式全閉形回転電機では、固定子巻線の放電などにより、機内で生成されたオゾン、硝酸ガスを冷却効果を損なわずに除去するため、空気を循環させるファンとその空気の流路にオゾンもしくは硝酸ガスを除去する除去効果を有するフィルタを備えることが提案されている（特許文献３）。
【０００５】
（４）車両駆動用全閉型電動機
この車両駆動用全閉型電動機では、鉄道等の車両を駆動する電動機に関し、機内の汚損を無くすと同時に冷却用の通風ファンの騒音を低減し、軸受の温度上昇を低減してグリース交換周期を長くするための構造として、機内空間と軸受保持空間に空気を送り込む流路およびロータシャフトと同期回転するファンを形成することが提案されている（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５４８２３７６号公報
【特許文献２】特開２００７−２４４１７７号公報
【特許文献３】特開２００３−１１１３５６号公報
【特許文献４】特開２００６−２５５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電動機および発電機等の回転電機は、回転軸に回転子鉄心と磁石やコイルを備えた回転子と、固定子鉄心に固定しコイルが巻回された固定子とを備えた構造となる。このような回転電機は、回転すると固定子や回転子の損失による温度上昇があるが、その温度上昇を抑えるために内部空気を循環させて冷却する構造が一般的である。
【０００８】
また回転子では、回転子鉄心、磁石の温度が上昇した場合、磁石の減磁作用が発生し、磁力や保持力の低下に伴う性能の低下を招く可能性がある。
さらに密閉型回転電機の場合、機内の対流が少なくコイルや磁石の温度が局所的に上昇する恐れもある。そのため、温度上昇したコイルや回転子鉄心および磁石に伝わる熱を均一に冷却する必要がある。
【０００９】
また車両駆動用ユニットに適用される電動機は、減速機を介して車両に必要な大トルクを得る構成であり、減速比によっては電動機には高速回転が要求され、１００００ｍｉｎ−１以上の回転数が要求されることもある。高速回転域では、永久磁石の発生する鉄損の影響が大きく、回転子鉄心および永久磁石の発熱が大きく、熱減磁に至る可能性がある。
【００１０】
特許文献１では、構造の複雑な内部ファンを配置しなければならないうえ、軸方向に圧力勾配を形成するための構造が複雑となる。これにより製造コストが高くなる。
特許文献２では、螺旋形状を組立構造で実現することが難しく、また螺旋溝では、空気の移動量を多くすることができず、冷却能力が小さい。
【００１１】
特許文献３では、ロータ内および空隙を通過した冷媒は、ロータ中央部で、径方向外周に抜ける構造が示されているが、固定子にはコイルが巻回されており、また積層鋼板から形成される固定子の軸方向中央部に径方向への通風路を形成することは組立工程において複雑となり、コストが高くなる。
特許文献４の構造は、外気を機内に取り入れる構造となり、泥水環境に曝される自動車の駆動用には適さない。
【００１２】
この発明の目的は、泥水環境に曝される自動車の駆動用に適用される電動機において、構造を簡単化し冷却性能の向上を図ることができる電動機の冷却構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明の電動機の冷却構造は、コイルが巻回された固定子鉄心を有する円環状の固定子と、
前記固定子鉄心の内周に環状隙間を介して設けられる回転子鉄心を有し、この回転子鉄心が円周方向に複数の永久磁石を有する回転子と、
前記回転子鉄心の内周面に設けられたロータシャフトと、
前記回転子を冷却する冷却機構と、を備えた電動機の冷却構造であって、
前記回転子鉄心は、前記環状隙間に連通する軸方向隙間を隔てて軸方向両側に配置された二つの回転子鉄心分割体を有し、各回転子鉄心分割体の内周側に、前記軸方向隙間に連通する軸方向に沿って延びる連通路が形成され、
前記冷却機構は、冷却用冷媒を、前記連通路、前記軸方向隙間、および前記環状隙間にわたって順次循環させる循環経路を有することを特徴とする。
【００１４】
この構成によると、回転子が回転しているとき、各回転子鉄心分割体の内周側に形成された連通路における軸方向一端側から軸方向他端側に流入した冷却用冷媒（単に「冷媒」という場合がある）は、前記軸方向隙間を通って、回転子の外径側に遠心効果により導かれる。回転子の外径まで来た冷媒は、環状隙間や、固定子の例えばスロット間の隙間等を介して、軸方向中央部から軸端方向に向かって流れていく。
【００１５】
軸方向隙間を隔てて軸方向両側に配置された二つの回転子鉄心分割体を構成したうえで、冷却機構が、冷媒を、回転子鉄心分割体の連通路、軸方向隙間、および環状隙間にわたって順次循環させることで、回転子を冷却することができる。この場合、従来の螺旋状空間や固定子の軸方向中央部に径方向への通風路を形成するもの等に比べて、簡単な構造で冷却構造を実現でき、冷却性能の向上を図ることができる。冷却構造を簡単化できる分、コスト低減を図ることができる。また外気を機内に取り入れる構造を採用する必要がないため、泥水環境に曝される自動車の駆動用に適する。
【００１６】
前記各回転子鉄心分割体の軸方向端部に、これら回転子鉄心分割体と同期回転する翼部がそれぞれ設けられたものであっても良い。この場合、回転子が回転することで翼部も回転するため、翼部で生じた圧力勾配により冷媒が循環経路に沿ってより流れ易くなる。また翼部が回転子鉄心分割体と同期回転するため、翼部のみを回転駆動する別の駆動源を必要とせず、構造を簡単化することができる。
【００１７】
前記翼部は、前記回転子が定められた正転方向に回転しているとき、
前記冷却用冷媒を、前記連通路における軸方向一端側から軸方向他端側を経由させて、前記軸方向隙間に送風する第１の翼列と、
前記冷却用冷媒を、前記軸方向隙間から前記環状隙間に沿う前記軸方向他端側から前記軸方向一端側に、前記連通路とは送風の方向が逆向きに送風する第２の翼列と、を有するものであっても良い。
前記定められた正転方向は、試験やシミュレーション等の結果により定められる。
【００１８】
この場合、回転子が正転方向に回転しているとき、第１の翼列は、冷媒を、連通路における軸方向一端側から軸方向他端側を経由させて、軸方向隙間に送風する。さらに第２の翼列は、冷媒を、軸方向隙間から環状隙間に沿う軸方向他端側から軸方向一端側に、連通路とは送風の方向が逆向きに送風する。このように第１，第２の翼列が冷媒を互いに逆向きに送風することで、冷媒を循環経路に沿って円滑に且つ効率良く循環させることができる。したがって、冷却性能の向上をさらに図れる。
【００１９】
前記第１の翼列と前記第２の翼列とは、環状の隔壁を介して設けられていても良い。この場合、例えば、第１，第２の翼列および環状の隔壁を金型等により一体成型し得る。この場合、第１の翼列と前記第２の翼列とを例えば別部品で構成するよりも、組立工数の低減を図り、コスト低減を図ることができる。
【００２０】
前記第１の翼列の位相と前記回転子鉄心分割体の前記連通路の位相とを一致させても良い。前記「一致」とは、略一致も含む。この構成によると、第１の翼列で生じた圧力勾配により送風された冷媒を、そのまま連通路に円滑に導くことができる。
【００２１】
前記回転子鉄心分割体の外周面は、前記軸方向隙間に臨む軸方向一端側の外周面から軸方向他端側の外周面に向かうに従って縮径するテーパ形状に形成されていても良い。このテーパ形状により、前記軸方向一端側の外周面と前記軸方向他端側の外周面とで圧力勾配が発生し、前記軸方向一端側の外周面で圧力が高く、前記軸方向他端側の外周面で圧力が相対的に低くなる。このため、前記軸方向一端側の外周面から噴出した冷媒が前記軸方向他端側の外周面により流れ易くなる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明の電動機の冷却構造は、コイルが巻回された固定子鉄心を有する円環状の固定子と、前記固定子鉄心の内周に環状隙間を介して設けられる回転子鉄心を有し、この回転子鉄心が円周方向に複数の永久磁石を有する回転子と、前記回転子鉄心の内周面に設けられたロータシャフトと、前記回転子を冷却する冷却機構とを備えた電動機の冷却構造であって、前記回転子鉄心は、前記環状隙間に連通する軸方向隙間を隔てて軸方向両側に配置された二つの回転子鉄心分割体を有し、各回転子鉄心分割体の内周側に、前記軸方向隙間に連通する軸方向に沿って延びる連通路が形成され、前記冷却機構は、冷却用冷媒を、前記連通路、前記軸方向隙間、および前記環状隙間にわたって順次循環させる循環経路を有する。このため、泥水環境に曝される自動車の駆動用に適用される電動機において、構造を簡単化し冷却性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施形態に係る電動機の断面図である。
【図２】図１のII-II線断面図である。
【図３】同電動機の翼部を示す正面図である。
【図４】図１のIV-IV線断面図である。
【図５】同電動機における冷媒の流れを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
この発明の実施形態に係る電動機の冷却構造を図１ないし図５と共に説明する。この電動機は、例えば、自動車の駆動用に適用される。この電動機を自動車に取り付けた状態で自動車の車幅方向の外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、自動車の車幅方向の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。
【００２５】
図１に示すように、電動機は、ハウジング１と、固定子２と、回転子３と、ロータシャフト４と、回転子３を冷却する冷却機構５とを有する。この電動機は、ハウジング１内に固定した固定子２と、回転子３との間に環状隙間δ１を設けたいわゆるラジアルギャップ型のＩＰＭモータ（埋込磁石型同期モータ）である。
【００２６】
ハウジング１は、有底円筒状のハウジング本体１ａと、このハウジング本体１ａの開口部１ａａを塞ぐリヤカバー１ｂとを有する。このハウジング１内に、固定子２、回転子３、ロータシャフト４の大部分、および冷却機構５が設けられる。ハウジング本体１ａの底部を成す軸方向一端部（アウトボード側端部）に、ハウジング１内つまりインボード側に向けて所定距離突出する環状の突出部６が設けられている。リヤカバー１ｂのアウトボード側の内面には、前記環状の突出部６に対して互いに対向する環状の突出部６が設けられている。
【００２７】
各環状の突出部６の内周面に、それぞれ軸受７，７を介してロータシャフト４が回転自在に支持されている。このロータシャフト４のアウトボード側端はハウジング１より軸方向に突出して図示外の減速機等に連結される。ハウジング本体１ａのうち突出部６が形成されロータシャフト４の一部が突出する孔１ａｂには、ハウジング１内に泥水等の異物が浸入することを防ぐ環状のシール部材８が設けられている。
【００２８】
またハウジング本体１ａの外筒部１０には、外部に設置された熱交換器（図示せず）と熱交換するための冷媒が流れる環状の流路９（外筒水冷の流路９）が形成されている。前記冷媒として、冷却水や冷却油が用いられる。環状の流路９は、固定子２が設けられる軸方向位置に略合わせてハウジング本体１ａの外筒部１０に形成される。冷媒を図示外のポンプから配管類を経由して前記流路９に導くことで、固定子２が冷却される。冷却に供された冷媒は前記熱交換器を経由して図示外のタンクに戻り一旦貯留され、前記ポンプにより前記流路９に再び導かれる。
【００２９】
図２に示すように、固定子２は、軟質磁性材料からなる固定子鉄心２ａと、この固定子鉄心２ａに巻回されたコイル２ｂとを有する円環状の部材である。固定子鉄心２ａは、外周面が断面円形とされたリング状で、その内周面に内径側に突出する複数のティース２ａａが円周方向に並んで形成されている。コイル２ｂは、各ティース２ａａに巻回されている。
【００３０】
図１に示すように、ハウジング本体１ａの内周面に、固定子鉄心２ａの外周面が嵌合固定される。またハウジング本体１ａの内周面に、固定子鉄心２ａを位置決めするための環状の段差１ａｃ，１ａｄが形成される。これら段差１ａｃ，１ａｄは固定子鉄心２ａの軸方向長さに合わせて形成される。ハウジング本体１ａの内周面は、アウトボード側からインボード側に向けて順次、小径部、中径部、および大径部とを含む。ハウジング本体１ａの前記中径部の内周面に固定子鉄心２ａが嵌合されている。前記中径部と前記小径部との段差１ａｃに、固定子鉄心２ａのアウトボード側端が当接され、前記中径部と前記大径部との段差１ａｄに嵌め込まれた止め輪１１等により固定子鉄心２ａのインボード側端がハウジング本体１ａに拘束される。
【００３１】
図１，図２に示すように、回転子３は、固定子鉄心２ａの内周に環状隙間δ１を介して設けられる回転子鉄心１２と、この回転子鉄心１２に内蔵される複数の永久磁石１３とを有する。これら永久磁石１３は、円周方向一定間隔おきに配列される。この永久磁石１３には、例えば、ネオジウム系磁石が用いられている。回転子鉄心１２は、環状隙間δ１に連通する軸方向隙間δ２を隔てて軸方向両側に配置される第１，第２の回転子鉄心分割体１２ａ，１２ｂを有する。各回転子鉄心分割体１２ａ，１２ｂは軟質磁性材料からなる。
【００３２】
前記ロータシャフト４の外周面のうち軸方向中間付近部には、径方向外方に所定距離突出するフランジ４ａが形成されている。このフランジ４ａは、第１，第２の回転子鉄心分割体１２ａ，１２ｂを位置決めすると共に前記軸方向隙間δ２を形成するための環状突起である。各回転子鉄心分割体１２ａ，１２ｂは、それぞれロータシャフト４の外周面に嵌合されるうえ、第１，第２の回転子鉄心分割体１２ａ，１２ｂの互いに対向する端部がフランジ４ａの両端にそれぞれ当接して位置決めされる。
【００３３】
第１の回転子鉄心分割体１２ａと第２の回転子鉄心分割体１２ｂは、それぞれに内蔵される永久磁石１３の位相が同位相で配置されても良いし、位相差をもって配置されても良い。永久磁石１３が位相差をもって配置される場合には、電動機のトルクリップルを低減させるためのスキュー効果となる。
【００３４】
図５に示すように、冷却機構５は、冷媒を、第１，第２の回転子鉄心分割体１２ａ，１２ｂの連通路１４（後述する）、軸方向隙間δ２、環状隙間δ１および隣合うティース２ａａ，２ａａ（図２）間の隙間にわたって順次循環させる循環経路を有する。各回転子鉄心分割体１２ａ，１２ｂの外周面は、軸方向隙間δ２に臨む軸方向一端側の外周面から軸方向他端側の外周面に向かうに従って次第に縮径するテーパ形状に形成されている。
【００３５】
このテーパ形状により、前記軸方向一端側の外周面と前記軸方向他端側の外周面とで圧力勾配が発生し、前記軸方向一端側の外周面で圧力が高く、前記軸方向他端側の外周面で圧力が相対的に低くなる。このため、前記軸方向一端側の外周面から噴出した冷媒が前記軸方向他端側の外周面により流れ易くなる。この実施形態の冷却機構５は、回転子３の遠心効果、回転子鉄心分割体１２ａ，１２ｂにおける外周面のテーパ形状による圧力勾配、および後述する翼部１５による圧力勾配により、冷媒を前記循環経路に沿って循環させる。
【００３６】
図１に示すように、各回転子鉄心分割体１２ａ，１２ｂのうち、フランジ４ａに当接する端部とは逆側の軸方向端部に、翼部１５，１５がそれぞれ設けられている。これら翼部１５，１５は、第１，第２の回転子鉄心分割体１２ａ，１２ｂと同期回転する。これら翼部１５，１５は、同一構造で同一の作用効果を奏するため、一方の翼部１５についてのみ詳細に説明し、他方の翼部１５については一方の翼部１５と同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３７】
図３は、この電動機の翼部１５を示す正面図である。翼部１５は、リング状部材１６と、第１の翼列１７と、隔壁１８と、第２の翼列１９とを有する。これらは例えば金型等により一体成型し得る。図１に示すように、リング状部材１６は、ロータシャフト４に嵌合され、さらに環状の押え部材２０により回転子鉄心分割体１２ａ（１２ｂ）に押え付けられて固定されている。
【００３８】
リング状部材２０は、ロータシャフト４の外周面に締め代を持った嵌め合い固定でも良いし、隙間嵌めまたは中間嵌めでも良い。押え部材２０は、ロータシャフト４に締め代を持って嵌合しても良いし、別途用意した接着剤等の固定材（図示せず）でロータシャフト４に固定されていても良い。また、押え部材２０はロータシャフト４に機械的に固定されていても良い。
【００３９】
図１および図３に示すように、リング状部材１６の外周面に、第１の翼列１７が円周方向一定間隔おきに放射状に並ぶ。図５に示すように、第１の翼列１７は、回転子３が正転方向に回転しているとき、回転子鉄心分割体１２ａ（１２ｂ）を冷却する冷媒を、連通路１４における軸方向一端側から軸方向他端側を経由させて、前記軸方向隙間δ２に送風する翼形状に構成される。
【００４０】
各回転子鉄心分割体１２ａ，１２ｂの内周側に、前記軸方向隙間δ２に連通する軸方向に沿って延びる連通路１４が複数形成されている。図２に示すように、複数の連通路１４は、円周方向一定間隔おきに形成されている。この実施形態では、第１の翼列１７の位相とこれら連通路１４の位相とを一致させている。また第１の翼列１７の翼数（この例では８枚）と連通路１４の個数（この例では８個）は同一に構成される。このように第１の翼列１７の翼数と連通路１４の個数が同一で、且つ、第１の翼列１７の位相と複数の連通路１４の位相とが同位相に構成されていることにより、第１の翼列１７で生じた圧力勾配により送風された冷媒が、そのまま連通路１４に円滑に導かれ得る。
【００４１】
図３および図５に示すように、第１の翼列１７の外径側端に、流路を隔離するための環状の隔壁１８を介して、第２の翼列１９が円周方向一定間隔おきに放射状に並ぶように設けられる。第２の翼列１９は、回転子３が正転方向に回転しているとき、冷媒を、軸方向隙間δ２から環状隙間δ１および隣合うティース２ａａ，２ａａ（図２）間の隙間に沿って、連通路１４とは送風の方向が逆向きに送風する翼形状に構成される。
【００４２】
前述したように第１の翼列１７と第２の翼列１９は、回転子３が正転方向に回転しているとき、冷媒を互いに逆方向に送風できるように形成されている。
第２の翼列１９の外周面は、各回転子鉄心分割体１２ａ，１２ｂの外周面および固定子鉄心２ａの内周面よりも大径に形成される。これにより、回転子３と固定子２との間の環状隙間δ１および隣合うティース２ａａ，２ａａ（図２）間の隙間から軸方向に沿って冷媒を確実に送風し得る。また第２の翼列１９の外周面は、コイルエンド（図１）の内周面よりも小径に形成される。これにより第２の翼列１９とコイル２ｂとの干渉を防止し得る。
【００４３】
環状の隔壁１８は、第１，第２の翼列１７，１９の翼高さＨ１，Ｈ２（図５）よりも高く形成されている。さらに、この隔壁１８は、ハウジング１の内壁面近くまで延伸している。これにより、連通路１４、軸方向隙間δ２、環状隙間δ１およびティース間隙間を通って流れる冷媒は、第２の翼列１９を通過した後に、隔壁１８の延伸部分１８ａに沿って流れハウジング１（つまりハウジング本体１ａとリヤカバー１ｂ）の内面まで導かれる。
【００４４】
隔壁１８のうち、各翼列１７，１９よりも軸方向に延びる延伸部分１８ａは、円筒形状から成る円環状に形成しても良いし、ハウジング１の内面の外径部分に導くために、軸方向先端に向かうに従って径方向外側に至るように傾斜するテーパ形状に形成されていても良い。図１および図５の断面図では上下に異なる隔壁形状を示しているが、円筒形状、テーパ形状のいずれか一方の隔壁１８が選択される。
【００４５】
図４は、図１のIV-IV線断面図である。図１および図４に示すように、ハウジング本体１ａ内のインボード側の内面、リヤカバー１ｂのアウトボード側の内面には、放射状に延びる複数のフィン２１がそれぞれ設けられている。これらフィン２１は円周方向一定間隔おきに設けられている。フィン２１は、加熱した回転子３によって温められた冷媒と、ハウジング１の内面との間で熱交換を行う機能を有する。
【００４６】
以上説明した電動機の冷却構造によると、軸方向隙間δ２を隔てて軸方向両側に配置された二つの回転子鉄心分割体１２ａ，１２ｂを構成したうえで、冷却機構５が、冷媒を、回転子鉄心分割体１２ａ，１２ｂの連通路１４、軸方向隙間δ２、および環状隙間δ１にわたって順次循環させることで、回転子３を冷却することができる。この場合、従来の螺旋状空間や固定子の軸方向中央部に径方向への通風路を形成するもの等に比べて、簡単な構造で冷却構造を実現でき、冷却性能の向上を図ることができる。冷却構造を簡単化できる分、コスト低減を図ることができる。また外気を機内に取り入れる構造を採用する必要がないため、泥水環境に曝される自動車の駆動用に適する。
【００４７】
各回転子鉄心分割体１２ａ，１２ｂの軸方向端部に、これら回転子鉄心分割体１２ａ，１２ｂと同期回転する翼部１５がそれぞれ設けられるため、翼部１５で生じた圧力勾配により冷媒が循環経路に沿ってより流れ易くなる。また翼部１５が回転子鉄心分割体１２ａ，１２ｂと同期回転するため、翼部１５のみを回転駆動する別の駆動源を必要とせず、構造を簡単化することができる。
【００４８】
回転子３が正転方向に回転しているとき、第１の翼列１７は、冷媒を、連通路１４における軸方向一端側から軸方向他端側を経由させて、軸方向隙間δ２に送風する。さらに第２の翼列１９は、冷媒を、軸方向隙間δ２から環状隙間δ１に沿う軸方向他端側から軸方向一端側に、連通路１４とは送風の方向が逆向きに送風する。このように第１，第２の翼列１７，１９が冷媒を互いに逆向きに送風することで、冷媒を循環経路に沿って円滑に且つ効率良く循環させることができる。したがって、冷却性能の向上をさらに図れる。
【００４９】
実施形態の電動機は、ＩＰＭモータ（埋込磁石型同期モータ）が適用されているが、各回転子鉄心分割体の外周面に永久磁石を設けたいわゆるＳＰＭモータを適用しても良い。
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５０】
２…固定子
２ａ…固定子鉄心
２ｂ…コイル
３…回転子
４…ロータシャフト
５…冷却機構
１２…回転子鉄心
１２ａ，１２ｂ…第１，第２の回転子鉄心分割体
１３…永久磁石
１５…翼部
１７…第１の翼列
１８…隔壁
１９…第２の翼列
【図１】
2017060319.tif 000003
【図２】
2017060319.tif 000004
【図３】
2017060319.tif 000005
【図４】
2017060319.tif 000006
【図５】
2017060319.tif 000007