WO2024070366A1

WO2024070366A1 - 磁気ギヤード電気機械

Info

Publication number: WO2024070366A1
Application number: PCT/JP2023/030562
Authority: WO
Inventors: 将之左海; 泰高青木; 直樹黒田; 純一三輪; 幹人佐々木; 彰彦梅田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2022-09-26
Filing date: 2023-08-24
Publication date: 2024-04-04
Anticipated expiration: 2025-03-26
Also published as: EP4554061A4; EP4554061A1; JP7291283B1; JP2024046808A

Abstract

磁気ギヤード電気機械は、固定子と、固定子よりも径方向の内側に配置される磁極片と、軸方向の一方側における磁極片の端部に連結される磁極片連結部とを含む磁極片回転子と、磁極片よりも径方向の内側に配置される磁石回転子と、固定子、磁極片回転子、および、磁石回転子を収容するハウジングと、ハウジングと磁極片連結部とに連結される第１ベアリングと、第１ベアリングに冷却空気を送出するためのファンであって、固定子および磁極片の間に形成される外側エアギャップと、磁極片および磁石回転子の間に形成される内側エアギャップとのそれぞれにおいて冷却空気が軸方向の他方側から一方側に流れるように構成されるファンと、を備え、第１ベアリングの少なくとも一部は、磁極片の内周面よりも径方向の外側、且つ、固定子よりも径方向の内側に位置する。

Description

磁気ギヤード電気機械

　本開示は、磁気ギヤード電気機械に関する。
　本願は、２０２２年９月２６日に日本国特許庁に出願された特願２０２２―１５２１０５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　特許文献１では、内部空間を冷却する誘導電動機としての回転電機が開示される。この回転電機は、固定子と、固定子の内径側に配置された回転子と、回転子の軸方向両端にそれぞれ設けられた内扇ファン及び外扇ファンとを備える。回転子が動力を出力するとき、内扇ファンの回転によって機内空気は循環し、外扇ファンの回転によって冷却風はハウジング外面に沿って流れる。

国際公開第２０１９／２３４９６７号

　動力を伝達するための複数の部品が互いに非接触となる磁気ギヤード電気機械が稼働すると、例えば銅損または鉄損などに起因して磁気ギヤード電気機械を構成するハウジングの内部空間の温度が上昇するおそれがある。とりわけハウジングの内部に収容されるベアリングは、耐熱温度が磁気ギヤード電気機械を構成する他の部品に比べて低い傾向があり、ベアリングの冷却設計が望まれる。

　本開示の目的は、ハウジングの内部に収容されるベアリングの冷却効果を向上させた磁気ギヤード電気機械を提供することである。

　本開示の少なくとも一実施形態に係る磁気ギヤード電気機械は、
　固定子と、
　前記固定子よりも径方向の内側に配置される磁極片と、軸方向の一方側における前記磁極片の端部に連結される磁極片連結部とを含む磁極片回転子と、
　前記磁極片よりも前記径方向の前記内側に配置される磁石回転子と、
　前記固定子、前記磁極片回転子、および、前記磁石回転子を収容するハウジングと、
　前記ハウジングと前記磁極片連結部とに連結される第１ベアリングと、
　前記第１ベアリングに冷却空気を送出するためのファンであって、前記固定子および前記磁極片の間に形成される外側エアギャップと、前記磁極片および前記磁石回転子の間に形成される内側エアギャップとのそれぞれにおいて前記冷却空気が前記軸方向の他方側から前記一方側に流れるように構成されるファンと、
を備え、
　前記第１ベアリングの少なくとも一部は、前記磁極片の内周面よりも前記径方向の外側、且つ、前記固定子よりも前記径方向の前記内側に位置する。

　本開示によれば、ハウジングの内部に収容されるベアリングの冷却効果を向上させた磁気ギヤード電気機械を提供できる。

一実施形態に係る磁気ギヤード電気機械（磁気ギヤード発電機）の概略図。他の実施形態に係る磁気ギヤード電気機械（磁気ギヤードモータ）の概略図。一実施形態に係る磁気ギヤード電気機械の内部構造を示す概略図。一実施形態に係る磁気ギヤード電気機械のハウジングの内部を示す概略図。図３の部分拡大図。他の実施形態に係る磁極片連結部を示す概略図。一実施形態に係る回転軸の周壁の詳細を示す概略図。他の実施形態に係る回転軸の周壁の詳細を示す概略図。一実施形態に係る第２のベアリング配置構造を示す概略図。一実施形態に係る第２のベアリング配置構造を示す別の概略図。

　以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
　例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
　例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
　例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
　一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
　なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。

＜１．磁気ギヤード電気機械１の概要＞
　図１Ａ、図１Ｂは、本開示の幾つかの実施形態に係る磁気ギヤード電気機械１Ａ，１Ｂ（１）の概略図である。以下の説明においては、「軸方向」は磁気ギヤード電気機械１の軸線に平行な方向であり、「径方向」は磁気ギヤード電気機械１の軸線を基準とした径方向であり、「周方向」は磁気ギヤード電気機械１の軸線を基準とした周方向である。磁気ギヤード電気機械１は回転軸８０を備え、回転軸８０の軸線は磁気ギヤード電気機械１の軸線と一致する。また、磁気ギヤード電気機械１は外部回転機器７の動力伝達軸８に連結されている。回転軸８０は図１Ａ、図１Ｂで例示されるような中実であってもよいし、動力伝達軸８を収容する円筒形状であってもよい（図３参照）。

　図１Ａ、図１Ｂで例示される磁気ギヤード電気機械１は、磁石回転子１０および固定子２０を備える。磁石回転子１０と固定子２０はハウジング９８に収容される。磁石回転子１０は、周方向に並ぶ複数の回転子磁石１９と、複数の回転子磁石１９を支持する回転子継鉄１５とを含む。回転子継鉄１５は回転軸８０によって支持されており、磁石回転子１０は回転軸８０と一体的に回転するように構成される。同図では、複数の回転子磁石１９が回転子継鉄１５の表面に設けられる表面磁石型（ＳＰＭ；Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ　Ｍａｇｎｅｔ）の構成が採用されるが、本開示はこれに限定されない。例えば、複数の回転子磁石１９が回転子継鉄１５の内側に配置される埋込磁石型（ＩＰＭ；Ｉｎｔｅｒｉｏｒ　Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ　Ｍａｇｎｅｔ）の構成が採用されてもよい（図２参照）。ハウジング９８に固定される固定子２０は、周方向に並ぶ複数の固定子磁石２９と、複数の固定子磁石２９を支持する固定子継鉄２５と、固定子継鉄２５に巻かれた固定子コイルとしてのコイル２７とを含む。同図の固定子２０では、複数の固定子磁石２９が固定子継鉄２５の表面に設けられるＳＰＭ型の構成が採用されるが、本開示はこれに限定されず、ＩＰＭ型の構成が採用されてもよい。

　図１Ａ、図１Ｂの磁気ギヤード電気機械１は、ハウジング９８に収容される磁極片回転子３０をさらに備える。磁極片回転子３０は、周方向に並ぶ複数の磁極片５５と、複数の磁極片５５よりも軸方向の一方側に配置される磁極片連結部４１と、複数の磁極片５５に対して磁極片連結部４１とは反対側に配置される別磁極片連結部４４とを含む。複数の磁極片５５は、固定子２０よりも径方向の内側、かつ、磁石回転子１０よりも径方向外側に配置される。また、磁極片連結部４１は、磁石回転子１０よりも軸方向の一方側に配置されると共に、回転軸８０にベアリングを介して連結されている（磁極片連結部４１の連結構造の詳細は図３などを用いて後述する）。同図で例示される別磁極片連結部４４は動力伝達軸８に連結されており、磁極片回転子３０は動力伝達軸８と一体的に回転できる。

　図１Ａで例示される磁気ギヤード電気機械１Ａ（１）は、外部回転機器７の一例である原動機７Ａからの入力によって駆動されて発電するように構成された磁気ギヤード発電機である。本実施形態のコイル２７は、電力系統であってもよい電力供給先４と電気的に接続されている。磁気ギヤード発電機としての磁気ギヤード電気機械１Ａが発電する原理は以下の通りである。原動機７Ａが動力伝達軸８を回転駆動すると、磁極片回転子３０が回転する。複数の回転子磁石１９および複数の固定子磁石２９に対する複数の磁極片５５の相対的な位置関係が変化し、磁石回転子１０と固定子２０の間の磁束が変調され、変調された磁場から回転子磁石１９が磁力を受けて磁石回転子１０が回転軸８０と共に回転する。このとき、磁極片回転子３０と磁石回転子１０の回転に伴って起こる電磁誘導によってコイル２７に電流が発生し、磁気ギヤード発電機としての磁気ギヤード電気機械１Ａは、電力供給先４に電力を供給できる。

　図１Ｂで例示される磁気ギヤード電気機械１Ｂ（１）は、例えば電力系統であってもよい電力供給源６からの電力Ｐの供給を受けて、外部回転機器７の一例である回転機械７Ｂを駆動するように構成される磁気ギヤードモータである。回転機械７Ｂは例えば電動車両であってもよく、この場合、回転機械７Ｂの動力伝達軸８は電動車両のドライブシャフトである。磁気ギヤードモータとしての磁気ギヤード電気機械１Ｂが回転機械７Ｂを駆動する原理は以下の通りである。コイル２７の通電によって発生する回転磁界によって、磁石回転子１０は回転軸８０と共に回転する。複数の回転子磁石１９および複数の固定子磁石２９に対する複数の磁極片５５の相対的な位置関係が変化し、磁石回転子１０と固定子２０の間の磁束が変調されて、磁極片回転子３０が回転し、動力伝達軸８にトルクが出力される。これにより、磁気ギヤードモータとしての磁気ギヤード電気機械１Ｂは回転機械７Ｂを駆動する。

　図１Ａ、図１Ｂの磁気ギヤード電気機械１Ａ，１Ｂ（１）において、磁極片回転子３０の磁極片５５の磁極数をＮＬ、磁石回転子１０の回転子磁石１９における磁極の対の数（極対数）をＮＨ、固定子２０の固定子磁石２９における磁極の対の数（極対数）をＮＳとした場合、ＮＬ＝ＮＨ＋ＮＳが成立する。この関係式が成立する場合、磁極片回転子３０に対する磁石回転子１０の回転数の比は、ＮＬ／ＮＨで表される。本例では、ＮＬ／ＮＨが１よりも大きく、磁石回転子１０は高速ロータとして機能し、磁極片回転子３０は低速ロータとして機能する。なお、磁極片５５の磁極数ＮＬは、固定子磁石２９の極対数ＮＳよりも少ない。

＜２．磁気ギヤード電気機械１の内部構造の概要＞
　図２は、本開示の一実施形態に係る磁気ギヤード電気機械１の内部構造を示す概略図である。磁極片回転子３０は、複数の磁極片５５および複数の非磁性体５２を含む環状ユニット５０を備える。各磁極片５５と各非磁性体５２はいずれも軸方向に延在する。また、複数の磁極片５５と複数の非磁性体５２は周方向に交互に並ぶ。本例の各磁極片５５は、軸方向に積層された複数の電磁鋼板によって形成される。他の例に係る各磁極片５５は、複数の圧粉磁心によって形成されてもよいし、複数の電磁鋼板と複数の圧粉磁心との組み合わせによって形成されてもよい。

　上述の磁極片連結部４１（図１Ａ、図１Ｂ参照）は、環状ユニット５０の軸方向の一方側の端部に連結されており、より詳細には、磁極片連結部４１は各々の磁極片５５の軸方向の一方側の端部と、各々の非磁性体５２の軸方向の一方側の端部とに連結されている。同様に、上述の別磁極片連結部４４（図１Ａ、図１Ｂ参照）は、環状ユニット５０の軸方向の他方側の端部に連結されており、より詳細には、別磁極片連結部４４は各々の磁極片５５の軸方向の他方側の端部と、各々の非磁性体５２の軸方向の他方側の端部とに連結されている。なお、磁極片５５は、磁極片連結部４１と別磁極片連結部４４とに直接的に連結されることに限定されない。例えば、磁極片５５および磁極片連結部４１の間と、磁極片５５および別磁極片連結部４４の間とのそれぞれにおいて、非磁性材料からなるスペーサが介在してもよい。同様に、非磁性体５２は、磁極片連結部４１と別磁極片連結部４４とに直接的に連結されてもよいし、他の部材を介して間接的に連結されてもよい。

　環状ユニット５０は、外側エアギャップＧ１を空けて固定子２０と対向し、且つ内側エアギャップＧ２を空けて磁石回転子１０と対向する（従って、磁極片５５と固定子２０との間には外側エアギャップＧ１が介在し、かつ、磁極片５５と磁石回転子１０との間には内側エアギャップＧ２が介在すると了解される。）。外側エアギャップＧ１と内側エアギャップＧ２には、後述のように冷却空気が軸方向に沿って流れる。

　なお、本開示の必須の構成要素ではないが、環状ユニット５０外周面の一部または全部がカバー（図示外）によって覆われてもよい。同様に環状ユニット５０の内周面の一部または全部もカバー（図示外）によって覆われてもよい。カバーを形成する材料は非磁性材料であることが好ましく、非磁性材料かつ非導電材料であることがさらに好ましい。

　また、本開示の必須の構成要素ではないが、複数の磁極片５５の少なくとも１つは軸方向に開放された磁極片通風路５６を含んでもよい。磁極片通風路５６には、後述の冷却空気が軸方向に沿って流れる。この場合、磁極片連結部４１および別磁極片連結部４４にはそれぞれ、磁極片通風路５６に連通する連結部通風路４２１および別連結部通風路４４１が設けられることが好ましい（図３参照）。連結部通風路４２１と別連結部通風路４４１はいずれも、軸方向に開放される孔である。図２の例では複数の磁極片５５がそれぞれ磁極片通風路５６を含んでおり、複数の磁極片通風路５６のそれぞれに対応して複数の連結部通風路４２１と複数の別連結部通風路４４１とが設けられる（磁極片通風路５６の詳細は後述する。）。

　また、詳細な図示は省略するが、複数の非磁性体５２の少なくとも１つは軸方向に開放された非磁性体通風路を含んでもよく、この非磁性体通風路に冷却空気が軸方向に流れてもよい。この場合、非磁性体通風路と軸方向に連通する通風路が、磁極片連結部４１と別磁極片連結部４４のそれぞれに設けられてもよい。

　さらに、本開示の必須の構成要素ではないが、回転子継鉄１５は軸方向に開放された回転子通風路１６を含んでもよい。図２の例では、複数の磁極片通風路５６が周方向に間隔を空けて配置される。さらに、本開示の必須の構成要素ではないが、磁石回転子１０にＩＰＭの構成が適用される実施形態においては、回転子磁石１９が収容される磁石収容穴部１２に、軸方向に開放された孔を規定する回転子規定通風路１８が形成されてもよい。回転子通風路１６と回転子規定通風路１８には冷却空気が軸方向に流れてもよい。

＜３．磁気ギヤード電気機械１の冷却構造の概要＞
　図３は、本開示の一実施形態に係る磁気ギヤード電気機械１のハウジング９８の内部を示す概略図である。コイル２７における銅損、固定子磁石２９（図３では不図示）における鉄損、磁極片５５における鉄損、および、回転子磁石１９における鉄損を含む種々の理由に起因して、ハウジング９８の内部では熱が発生する。そこで本開示の磁気ギヤード電気機械１は、ハウジング９８の内部を冷却するための構成要素として、回転軸８０に固定されたファン６０を備える。同図で例示されるファン６０は、磁石回転子１０に対して別磁極片連結部４４とは反対側に配置されており、より詳細な一例として磁極片連結部４１よりも軸方向の一方側に配置される。なお、本開示はファン６０が回転軸８０に固定されることに限定されない（詳細は後述する）。

　本開示のハウジング９８では密閉型ハウジングが採用されており、ハウジング９８は、固定子２０、磁極片回転子３０、および、磁石回転子１０を密閉状態で収容する内側ハウジング９４を含む。内側ハウジング９４内では、冷却空気が循環するようになっている。具体的な一例として、内側ハウジング９４の密閉空間内に少なくとも一部が配置されるファン６０が回転軸８０と共に回転すると、外側エアギャップＧ１と内側エアギャップＧ２のそれぞれにおいて冷却空気が軸方向の他方側から一方側に流れる（矢印Ａ，Ｂ）。これにより、固定子２０、磁極片回転子３０、または磁石回転子１０の少なくとも１つは冷却空気によって冷却される。その後、冷却空気は、内側ハウジング９４の密閉空間内において固定子２０よりも径方向の外側に形成される返送路９２を軸方向の一方側から他方側に流れる（矢印Ｃ）。返送路９２は、磁気ギヤード電気機械１の周方向の全長に亘って形成されている。

　本開示の幾つかの実施形態では、冷却空気は、外側エアギャップＧ１および内側エアギャップＧ２とは異なる通風路を流れてもよい。例えば、別連結部通風路４４１、磁極片通風路５６、および、連結部通風路４２１を軸方向の他方側から一方側へ冷却空気が流れてもよい（矢印Ｄ）。あるいは、回転子通風路１６または回転子規定通風路１８（図３では不図示）の少なくとも一方において冷却空気が軸方向の一方側へ流れてもよい（矢印Ｅ）。これらの通風路を流れた冷却空気も返送路９２を流れて循環する。さらに、内側ハウジング９４は、固定子２０よりも軸方向の一方側にて軸方向に開放されたハウジング通風路９４１を含んでもよい。本例のハウジング通風路９４１は、固定子２０よりも軸方向の一方側にて径方向に延在するハウジング延在部９４２に形成されている（ハウジング延在部９４２は内側ハウジング９４の構成要素である。）。ハウジング通風路９４１が設けられることで、内側ハウジング９４における冷却空気の循環は促進される。

　また、本開示の必須の構成要素ではないが、ハウジング９８は、内側ハウジング９４を収容する外側ハウジング９５をさらに含んでもよい。外側ハウジング９５は開放型のハウジング９８であり、外側ハウジング９５の内側空間は磁気ギヤード電気機械１の外部空間と連通している。本例では、外側ハウジング９５の内側空間にファン６０の一部が配置されている。ファン６０が回転すると、返送路９２と径方向にて隣接する外側ハウジング９５の外側通風路９７を外部空気としての冷却空気が軸方向に沿って流れる（矢印Ｆ）。返送路９２を流れる冷却空気（循環空気）と、外側通風路９７を流れる冷却空気（外部空気）との熱交換によって、内側ハウジング９４を循環する冷却空気の温度は下がる。なお他の実施形態においては、外側ハウジング９５の外側通風路９７は、返送路９２と径方向にて隣接するように配置される代わりに、返送路９２と周方向にて隣接するように配置されてもよい。また、ハウジング９８は外側ハウジング９５を含まなくてもよい。また、内側ハウジング９４は、ダクトなどの外部空間と連通する連通口を含む開放型ハウジングであってもよい。この場合、ファン６０は回転軸８０に固定されなくてもよく、例えば、内側ハウジング９４の外側にファン６０が取り付けられてもよい。そして、ファン６０の回転により、冷却空気が連通口を介して内側ハウジング９４に流入すればよい。

＜４．ハウジング９８内の冷却対象物の詳細＞
　図４を参照し、ハウジング９８の内部の冷却対象物の詳細を例示する。図４は、図３の部分拡大図である。同図で例示される磁極片連結部４１Ａ（４１）は、環状ユニット５０（図２参照）の軸方向における一方側の端部に連結されるリング部１４１Ａ（１４１）と、リング部１４１Ａから径方向の内側へ延在する径方向延在部１４２Ａ（１４２）と、径方向延在部１４２Ａから軸方向の一方側へ延在する軸方向延在部１４４Ａ（１４４）を含む。リング部１４１Ａ（１４１）は、環状ユニット５０の周方向の全長に亘って、環状ユニット５０と軸方向に対向するリング状である。そして、上述の連結部通風路４２１Ａ（４２１）はリング部１４１Ａ（１４１）に形成される。軸方向延在部１４４Ａはハウジング延在部９４２よりも径方向内側に配置される。

　磁気ギヤード電気機械１は、冷却対象物としての第１ベアリング７１をさらに備える。第１ベアリング７１は、ハウジング９８と磁極片連結部４１とに連結されており、より詳細な一例としてハウジング延在部９４２と軸方向延在部１４４Ａ（１４４）とに連結されている。第１ベアリング７１は、例えば外側エアギャップＧ１または内側エアギャップＧ２を流れてもよい冷却空気が当たるように配置される。従って、既述のファン６０は、第１ベアリング７１に冷却空気を送出するように構成されていると了解される。なお、冷却空気はハウジング延在部９４２に当たることで第１ベアリング７１を冷却してもよい。ハウジング延在部９４２の冷却を通じて、第１ベアリング７１は冷却されるからである。

　しかしながら、内側エアギャップＧ２または外側エアギャップＧ１において冷却空気が軸方向の他方側から一方側に流れる構成が採用されると、冷却空気は、第１ベアリング７１に到達する前に、磁極片回転子３０、固定子２０、または、磁石回転子１０の少なくとも１つから熱を受領している。従って、第１ベアリング７１に到達する冷却空気の温度は比較的高く、耐熱温度の比較的低い第１ベアリング７１が十分に冷却されないおそれがある。そこで本開示では、第１ベアリング７１の少なくとも一部は、磁極片５５の内周面１５５よりも径方向の外側、且つ、固定子２０よりも径方向の内側に位置する。上記構成によれば、外側エアギャップＧ１を流れる冷却空気は、第１ベアリング７１またはハウジング延在部９４２に当たり易く、第１ベアリング７１の冷却が促進される。よって、ハウジング９８の内部に収容されるベアリングの一例である第１ベアリング７１の温度上昇を抑制できる磁気ギヤード電気機械１が実現される。

　第１ベアリング７１の少なくとも一部が磁極片５５の内周面１５５よりも径方向の外側、且つ、固定子２０よりも径方向の内側に位置する上述の配置構造を、「第１のベアリング配置構造」と称す。以下、図３～図６Ｂを用いたハウジング９８の内部の説明では、第１のベアリング配置構造を前提にして説明する（但し、図３～図６Ｂで例示される構成の少なくとも一つは、後述する「第２のベアリング配置構造」に適用されてもよい。）。

　図３の例では、第１ベアリング７１の全部位が固定子２０よりも径方向の内側に位置する。上記構成によれば、例えばコイル２７の通電などに起因する発熱により大きく温度上昇する傾向のある固定子２０から第１ベアリング７１を径方向に離すことができるので、第１ベアリング７１の冷却効果を向上できる。さらに、第１ベアリング７１の全部位が固定子２０よりも径方向の内側に位置するので、磁気ギヤード電気機械１の組立工程または分解工程の少なくとも一方において、固定子２０が作業の邪魔になるのを抑制できる。従って、磁気ギヤード電気機械１の組立工程または分解工程の少なくとも一方を易化できる。
　なお、第１ベアリング７１の一部は、固定子２０よりも径方向の外側に位置してもよい。この場合であっても、第１ベアリング７１の一部は外側エアギャップＧ１と軸方向に並び、外側エアギャップＧ１を流れる冷却空気は第１ベアリング７１に当たり易いので、第１ベアリング７１の冷却効果が期待できる。

　図３の例では、第１ベアリング７１の少なくとも一部（同図の例では第１ベアリング７１の一部）は、磁極片５５の外周面１５４よりも径方向の外側に位置する。上記構成によれば、第１ベアリング７１の少なくとも一部が外側エアギャップＧ１と軸方向に並ぶので、外側エアギャップＧ１を流れる冷却空気は第１ベアリング７１と当たり易くなり、磁気ギヤード電気機械１は第１ベアリング７１の冷却効果を向上できる。

　図３の例では、第１ベアリング７１の一部が、磁極片５５の内周面１５５よりも径方向の外側、且つ、固定子２０よりも径方向の内側に位置する。そして、第１ベアリング７１の他の一部は、磁石回転子１０の外周面１１よりも径方向の内側に位置する。図３で例示される磁極片回転子３０の外周面１１は回転子継鉄１５の外周面であるが、本開示はこれに限定されず、外周面１１は回転子磁石１９の外周面であってもよい。上記構成によれば、第１ベアリング７１の一部は、内側エアギャップＧ２と軸方向に並ぶので、内側エアギャップＧ２を流れる冷却空気によって第１ベアリング７１は冷却され易くなる。よって、磁気ギヤード電気機械１は第１ベアリング７１の冷却効果を向上できる。

　なお、磁極片連結部４１Ａ（４１）の径方向延在部１４２Ａ（１４２）には、軸方向に開放された孔である連結部軸方向流路１４９が設けられることが好ましい。これにより、内側エアギャップＧ２を流れた冷却空気は、連結部軸方向流路１４９を経由して第１ベアリング７１に容易に到達できるので、冷却空気が第１ベアリング７１に当たり易い。また、複数の連結部軸方向流路１４９が周方向に間隔を空けて設けられてもよい。これにより、冷却空気が第１ベアリング７１に容易に到達できる。あるいは、連結部軸方向流路１４９の少なくとも一部は、磁石回転子１０の外周面１１よりも径方向の外側、且つ、磁極片５５の内周面１５５よりも径方向の内側に位置することが好ましい。これにより、連結部軸方向流路１４９と内側エアギャップＧ２とが軸方向に並ぶので、内側エアギャップＧ２を流れた冷却空気が連結部軸方向流路１４９を経由して第１ベアリング７１に容易に到達できる。
　但し、径方向延在部１４２Ａ（１４２）に連結部軸方向流路１４９が設けられることに本開示は限定されない。例えば、径方向延在部１４２Ａが柱状であり、複数の径方向延在部１４２Ａが周方向に間隔を空けて配置されてもよい。この場合、径方向延在部１４２Ａがたとえ中実であっても、周方向に隣接する２つの径方向延在部１４２Ａの間に形成される隙間を冷却空気が通過することができるので、冷却空気の第１ベアリング７１への到達は容易になる。

　図４で例示される軸方向延在部１４４Ａ（１４４）は、軸方向に開放された孔である軸方向流路２４０Ａ（２４０）を有する。同図で例示される軸方向流路２４０Ａは、連結部軸方向流路１４９よりも径方向の内側に配置される。軸方向流路２４０Ａには冷却空気が流入可能であり、軸方向流路２４０Ａから排出される冷却空気は返送路９２（図３参照）へと流れる。上記構成によれば、軸方向流路２４０を流れる冷却空気は、軸方向延在部１４４の冷却を通じて第１ベアリング７１を冷却できる。よって、第１ベアリング７１の冷却効果を向上できる。

　図４の例では、回転軸８０と軸方向延在部１４４Ａ（１４４）とに連結される第２ベアリング７２がさらに設けられる。第２ベアリング７２は、磁極片回転子３０よりも軸方向の一方側に配置されており、第１ベアリング７１と同じ軸方向位置に配置されている。第２ベアリング７２は第１ベアリング７１とは別のベアリングである。内側エアギャップＧ２または外側エアギャップＧ１において冷却空気が軸方向の他方側から一方側に流れる構成が採用されると、磁極片回転子３０、固定子２０、または磁石回転子１０の少なくとも１つから熱を受領した冷却空気が第２ベアリング７２を冷却する。従って、耐熱温度の比較的低い第２ベアリング７２を冷却空気が十分に冷却できないおそれがある。この点、上記構成によれば、軸方向延在部１４４Ａ（１４４）の軸方向流路２４０Ａ（２４０）を流れる冷却空気は、第１ベアリング７１だけでなく第２ベアリング７２も冷却できる。よって、ハウジング９８の内部に収容されるベアリングの一例である第２ベアリング７２の温度上昇を抑制できる磁気ギヤード電気機械１が実現される。

　本開示の一実施形態に係る軸方向延在部１４４Ａ（１４４）は、軸方向における熱伝導率が径方向における熱伝導率よりも高い異方性熱伝導材料によって形成される。本例の軸方向延在部１４４Ａでは、軸方向における熱伝導率は径方向における熱伝導率に対して１００倍以上ある。異方性熱伝導材料は例えばグラフェンである。上記構成によれば、軸方向延在部１４４Ａに蓄積される熱の軸方向における放出が促進されるので、軸方向延在部１４４Ａの冷却効果を向上でき、軸方向延在部１４４Ａに連結される第１ベアリング７１の冷却効果を向上できる。また、軸方向延在部１４４Ａ（１４４）が第２ベアリング７２にも連結される実施形態においては、第１ベアリング７１のみならず第２ベアリング７２を冷却する効果も期待できる。

　同様に、第２ベアリング７２と連結する回転軸８０も、軸方向における熱伝導率が径方向における熱伝導率よりも高い異方性熱伝導材料によって形成される。回転軸８０に適用される異方性熱伝導材料は、軸方向延在部１４４に適用される異方性熱伝導材料と同じであってもよい。上記構成によれば、回転軸８０に蓄積される熱の軸方向における放出が促進されるので、回転軸８０の冷却効果を向上でき、回転軸８０に連結される第２ベアリング７２の冷却効果を向上できる。

＜５．他の実施形態に係る磁極片連結部４１Ｂ（４１）＞
　図５は、他の実施形態に係る磁極片連結部４１Ｂ（４１）を示す概略図である。磁極片連結部４１Ｂは、軸方向延在部１４４Ａに代えて軸方向延在部１４４Ｂを含む点で、磁極片連結部４１Ａとは異なる。軸方向延在部１４４Ｂ（１４４）は、軸方向流路２４０Ｂ（２４０）を囲む円筒状の側壁２４１を有する。軸方向流路２４０Ｂは側壁２４１の内周面である流路内壁面２４２を有し、流路内壁面２４２には、凸部２４５または凹部２４６の少なくとも一方が形成される。凸部２４５および凹部２４６は側壁２４１の円周方向に延在する。同図の例では、軸方向に並ぶ複数の凸部２４５と、軸方向に並ぶ複数の凹部２４６とが形成されているが本開示はこれに限定されない。例えば、複数の凸部２４５は流路内壁面２４２に形成されていなくてもよいし、あるいは、複数の凹部２４６は流路内壁面２４２に形成されていなくてもよい。また、凸部２４５と凹部２４６のそれぞれの個数は、２以上であってもよいし、単数であってもよい。また、凸部２４５および凹部２４６が側壁２４１の円周方向に延在することに本開示は限定されない。例えば、凸部２４５および凹部２４６は軸方向に延在していてもよい。

　上記構成によれば、凸部２４５または凹部２４６の少なくとも一方が流路内壁面２４２に形成されることで、軸方向流路２４０Ｂを流れる冷却空気にさらされる流路内壁面２４２の表面積が増大する。よって、第１ベアリング７１の冷却効果を向上できる。また、軸方向延在部１４４Ｂが第２ベアリング７２に連結される実施形態においては、第２ベアリング７２の冷却効果も向上できる。

　図５の例では、軸方向延在部１４４Ｂ（１４４）は、側壁２４１を径方向に貫通する孔である径方向流路２４９を有する。径方向流路２４９は、第１ベアリング７１よりも軸方向の一方側とは反対側（即ち他方側）に位置すると共に、軸方向流路２４０Ｂ（２４０）と連通する。同図で例示される径方向流路２４９は、連結部軸方向流路１４９よりも軸方向の一方側に位置する。上記構成によれば、冷却空気が径方向流路２４９を経由して軸方向流路２４０Ｂに流入できる。軸方向流路２４０Ｂへの冷却空気の導入が促進されるので、第１ベアリング７１の冷却効果を向上できる。また、軸方向延在部１４４Ｂが第２ベアリング７２に連結される実施形態においては、第２ベアリング７２の冷却効果も向上できる。

＜６．一実施形態に係る回転軸８０＞
　図４に戻り、本開示の一実施形態に係る回転軸８０Ａ（８０）の構成を説明する。図４で例示される回転軸８０Ａは、軸外周面８５、および、軸内部流路８８を有する。軸内部流路８８は、第２ベアリング７２と磁石回転子１０との間で軸外周面８５に形成された第１開口８１と、第２ベアリング７２を挟んで第１開口８１とは反対側で軸外周面８５に形成された第２開口８２とを有する。そして、軸内部流路８８は、軸外周面８５よりも径方向の内側で第１開口８１と第２開口８２とを繋ぎ、冷却空気の通風路を形成する。軸内部流路８８は、周方向に間隔を空けて配置される複数の流路であってもよい。

　上記構成によれば、軸内部流路８８を流れる冷却空気が回転軸８０を介して第２ベアリング７２を冷却できる。よって、第２ベアリング７２の冷却効果をさらに向上できる。

　図４の例では、軸内部流路８８は軸内壁面８８０を有し、軸内壁面８８０には軸内壁凸部８８１または軸内壁凹部８８２の少なくとも一方が形成される。軸内壁凸部８８１および軸内壁凹部８８２は周方向に延在する。同図の例では、複数の軸内壁凸部８８１が軸方向に間隔を空けて配置され、かつ、複数の軸内壁凹部８８２が間隔を空けて配置される。但し本開示はこれに限定されない。例えば、複数の軸内壁凸部８８１は流路内壁面２４２に形成されていなくてもよいし、あるいは、複数の軸内壁凹部８８２は流路内壁面２４２に形成されていなくてもよい。また、軸内壁凸部８８１と軸内壁凹部８８２のそれぞれの個数は、２以上であってもよいし、単数であってもよい。また、軸内壁凸部８８１および軸内壁凹部８８２が周方向に延在することに本開示は限定されない。例えば、軸内壁凸部８８１および軸内壁凹部８８２は軸方向に延在していてもよい。

　上記構成によれば、軸内壁凸部８８１または軸内壁凹部８８２の少なくとも一方が軸内壁面８８０に形成されることで、軸内部流路８８を流れる冷却空気にさらされる軸内壁面８８０の表面積が増大する。よって、第２ベアリング７２の冷却効果を向上できる。

＜７．他の実施形態に係る回転軸８０＞
　図５～図７を参照し、他の実施形態に係る回転軸８０Ｂ（８０）を説明する。

　図５で例示される回転軸８０Ｂ（８０）は、軸方向に延在する周壁１８１を有する。周壁１８１は、動力伝達軸８が収容される空間としての収容穴１８８を規定すると共に、動力伝達軸８と隙間１３を空けて径方向に対向するように構成される（収容穴１８８のうち動力伝達軸８が配置されていない空間が隙間１３であると了解される。）。同図の例では、周壁１８１の軸方向の一方側における端部が、シール部材１７を介して動力伝達軸８に連結されており、これにより周壁１８１と動力伝達軸８との間には隙間１３が形成される。なお、シール部材１７は例えばラビリンスシールである。

　図５で例示される回転軸８０Ｂは、周壁１８１を径方向に貫通する周壁貫通路１８５をさらに有する。周壁貫通路１８５は、収容穴１８８（より詳細には隙間１３）と連通する。冷却空気は、周壁貫通路１８５を経由して隙間１３に入り込むことができる。同図の例では、２つの周壁貫通路１８５が第２ベアリング７２に対して軸方向の一方側と他方側のそれぞれに形成されているが、本開示はこれに限定されない。例えば、第２ベアリング７２よりも軸方向の他方側には周壁貫通路１８５が形成されていなくてもよい。この場合、単一の周壁貫通路１８５が、第２ベアリング７２よりも軸方向の一方側（より具体的な一例として、ファン６０よりも軸方向の一方側）に形成されていてもよい（図７、図８参照）。また、周壁貫通路１８５および隙間１３を流れる冷却空気の流れ方向は、図５の矢印Ｇで示す方向に限定されない。他の実施形態では、矢印Ｇで示す方向とは反対方向に冷却空気が流れることがあってもよい。

　上記構成によれば、冷却空気が周壁貫通路１８５を経由して周壁１８１の内側空間としての隙間１３に到達できる。これにより、冷却空気による回転軸８０Ｂの冷却効果を向上できるので、回転軸８０Ｂの冷却を通じた第２ベアリング７２の冷却が可能となる。よって、第２ベアリング７２の冷却効果を向上できる。

　図６Ａ、図６Ｂは、本開示の幾つかの実施形態に係る回転軸８０Ｂの周壁１８１Ａ，１８１Ｂ（１８１）の詳細を示す概略図である。図６Ａ、図６Ｂで示すように、周壁１８１Ａ，１８１Ｂ（１８１）は、動力伝達軸８と隙間１３を空けて対向するように構成される周壁内周面１８２Ａ、１８２Ｂ（１８２）を有する。図６Ａで例示される周壁１８１Ａは、周壁内周面１８２Ａに形成される溝１８３を有する。溝１８３は周方向に沿って延在する。溝１８３の個数は単数でも２以上であってもよい。図６Ａの例では、複数の溝１８３が軸方向に間隔を空けて配置される。図６Ｂで例示される周壁１８１Ｂは、周壁内周面１８２Ｂに設けられるフィン１８４を有する。フィン１８４は周方向に沿って延在する。フィン１８４の個数は、単数でも２以上であってもよい。図６Ｂの例では、複数のフィン１８４が軸方向に間隔を空けて配置される。フィン１８４は、周壁内周面１８２とは別体に構成される。なお、他の実施形態では、周壁内周面１８２に、少なくとも１つの溝１８３と少なくとも１つのフィン１８４との双方が設けられてもよい。また、溝１８３とフィン１８４が周方向に延在することに本開示は限定されない。例えば、溝１８３とフィン１８４は軸方向に延在していてもよい。上記構成によれば、冷却空気による周壁１８１の冷却が促進されるので、回転軸８０の冷却効果を向上でき、第２ベアリング７２の冷却効果を向上できる。

＜８．第２のベアリング配置構造＞
　図７、図８は、本開示の幾つかの実施形態に係る第２のベアリング配置構造を示す概略図である。第２のベアリング配置構造では、第１ベアリング７１が磁極片５５よりも径方向の内側に配置されており、より詳細な一例として、第１ベアリング７１の少なくとも一部は磁石回転子１０の外周面１１よりも径方向の内側に配置される。同図で例示される磁極片５５は磁極片通風路５６を有する。以下の第２のベアリング配置構造の説明では、第１のベアリング配置構造と重複する構成の一部または全部の説明を省略する。

　第１のベアリング配置構造と同様に第２のベアリング配置構造においても、第１ベアリング７１の温度上昇が懸念される。即ち、第１ベアリング７１は、ハウジング９８と磁極片連結部４１とに連結されており、より詳細な一例としてハウジング延在部９４２と軸方向延在部１４４とに連結されている。第２のベアリングの配置構造に係る第１ベアリング７１も、例えば外側エアギャップＧ１または内側エアギャップＧ２を流れてもよい冷却空気が当たるように配置される。内側エアギャップＧ２または外側エアギャップＧ１において冷却空気が軸方向の他方側から一方側に流れる構成が採用されると、第１のベアリングの配置構造において説明した理由によって、第１ベアリング７１が十分に冷却されないおそれがある。そこで本開示では、磁極片通風路５６を流れる冷却空気が第１ベアリング７１に案内される構成が採用される。以下、その詳細を説明する。

　図７で例示される磁極片連結部４１Ｃ（４１）は、軸方向の一方側における磁極片５５の端部に連結されるリング部１４１Ｃ（１４１）と、リング部１４１Ｃから径方向の内側に延在する径方向延在部１４２Ｃ（１４２）と、径方向延在部１４２Ｃから軸方向の一方側に延在すると共に第１ベアリング７１に連結される軸方向延在部１４４Ｃ（１４４）とを含む。リング部１４１Ｃは、軸方向に開放されると共に磁極片通風路５６に連通する連結部通風路４２１Ｃ（４２１）を有する。

　図７で例示される連結部通風路４２１Ｃは、軸方向に延在する第１連結部通風路４２３と、第１連結部通風路４２３に連接する傾斜通風路４２５とを有する。傾斜通風路４２５は、軸方向における一方側の連結部通風路４２１の端を構成する通風路出口４０９を含む。傾斜通風路４２５は、軸方向の一方側に向かうほど第１ベアリング７１までの径方向距離が短くなるように傾斜する。つまり、通風路出口４０９は、軸方向の一方側かつ径方向の内側に開口する。なお、連結部通風路４２１Ｂは、第１連結部通風路４２３を有さなくてもよい。この場合、連結部通風路４２１Ｃは傾斜通風路４２５によってのみ構成されてもよい。

　上記構成によれば、傾斜通風路４２５から排出される冷却空気は第１ベアリング７１側に向けて案内される。これにより、第１ベアリング７１は冷却され易くなる。よって、ハウジング９８の内部に収容される第１ベアリング７１の温度上昇を抑制できる磁気ギヤード電気機械１が実現される。

　図８で例示される磁極片連結部４１Ｄ（４１）は、リング部１４１Ｃに代えてリング部１４１Ｄ（１４１）を含む点で、磁極片連結部４１Ｃとは異なる。リング部１４１Ｄは、軸方向に開放されると共に磁極片通風路５６と軸方向に連通する連結部通風路４２１Ｄ（４２１）を有し、連結部通風路４２１Ｄは軸方向に延在する。本例の磁気ギヤード電気機械１はガイド３５を備える。ガイド３５は、軸方向の一方側における磁極片連結部４１Ｄの端部４９に連結される。また、ガイド３５は、軸方向の一方側に向かうほど第１ベアリング７１までの径方向距離が短くなるように傾斜する傾斜ガイド面３６を含む。なお、ガイド３５と磁極片連結部４１Ｄの端部４９とが連結される径方向位置は、図８で例示されるように連結部通風路４２１Ｄ（４２１）よりも外側であってもよいし、連結部通風路４２１Ｄ（４２１）よりも内側であってもよい。

　上記構成によれば、連結部通風路４２１から排出される冷却空気が傾斜ガイド面３６によって第１ベアリング７１側に向けて案内される。これにより第１ベアリング７１は冷却され易くなる。よって、ハウジング９８の内部に収容される第１ベアリング７１の温度上昇を抑制できる磁気ギヤード電気機械１が実現される。

　なお、第１のベアリング配置構造において説明した構成の少なくとも１つは、第２のベアリングの配置構造に適用されて何ら問題ない。例えば、軸方向延在部１４４が軸方向流路２４０を有する構成、流路内壁面２４２に凸部２４５または凹部２４６の少なくとも一方が形成される構成、軸方向延在部１４４の側壁２４１に径方向流路２４９が設けられる構成、回転軸８０と軸方向延在部１４４に第２ベアリング７２が設けられる構成、回転軸８０が軸内部流路８８を有する構成、軸内壁面８８０に軸内壁凸部８８１または軸内壁凹部８８２の少なくとも一方が形成される構成、回転軸８０の周壁１８１が動力伝達軸８と隙間１３を空けて対向する構成、回転軸８０の周壁１８１の周壁内周面１８２に溝１８３またはフィン１８４の少なくとも一方が設けられる構成、軸方向延在部１４４が異方性熱伝導材料によって形成される構成、回転軸８０が異方性熱伝導材料によって形成される構成、または、これらの構成を任意に組み合わせた構成が、第２のベアリング配置構造に適用されてもよい。適用に伴って得られる技術的利点は既述の通りであるので、詳説を割愛する。

＜９．まとめ＞
　上述した幾つかの実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。

１）本開示の少なくとも一実施形態に係る磁気ギヤード電気機械（１）は、
　固定子（２０）と、
　前記固定子（２０）よりも径方向の内側に配置される磁極片（５５）と、軸方向の一方側における前記磁極片（５５）の端部に連結される磁極片連結部（４１）とを含む磁極片回転子（３０）と、
　前記磁極片（５５）よりも前記径方向の前記内側に配置される磁石回転子（１０）と、
　前記固定子（２０）、前記磁極片回転子（３０）、および、前記磁石回転子（１０）を収容するハウジング（９８）と、
　前記ハウジング（９８）と前記磁極片連結部（４１）とに連結される第１ベアリング（７１）と、
　前記第１ベアリング（７１）に冷却空気を送出するためのファン（６０）であって、前記固定子（２０）および前記磁極片（５５）の間に形成される外側エアギャップ（Ｇ１）と、前記磁極片（５５）および前記磁石回転子（１０）の間に形成される内側エアギャップ（Ｇ２）とのそれぞれにおいて前記冷却空気が前記軸方向の他方側から前記一方側に流れるように構成されるファン（６０）と、
を備え、
　前記第１ベアリング（７１）の少なくとも一部は、前記磁極片（５５）の内周面（１５５）よりも前記径方向の外側、且つ、前記固定子（２０）よりも前記径方向の前記内側に位置する。

　内側エアギャップ（Ｇ２）または外側エアギャップ（Ｇ１）において冷却空気が軸方向の他方側から一方側に流れる構成が採用されると、磁極片回転子（３０）、固定子（２０）、または磁石回転子（１０）の少なくとも１つから熱を受領した冷却空気が第１ベアリング（７１）を冷却する。従って、耐熱温度の比較的低い第１ベアリング（７１）を冷却空気が十分に冷却できないおそれがある。この点、上記１）の構成によれば、外側エアギャップ（Ｇ１）を流れる冷却空気は、第１ベアリング（７１）または第１ベアリング（７１）に連結される部材（ハウジング延在部９４２）に当たり易く、第１ベアリング（７１）の冷却が促進される。よって、ハウジング（９８）の内部に収容されるベアリング（第１ベアリング７１）の温度上昇を抑制できる磁気ギヤード電気機械（１）が実現される。

２）幾つかの実施形態では、上記１）に記載の磁気ギヤード電気機械（１）であって、
　前記第１ベアリング（７１）は、前記固定子（２０）よりも前記径方向の前記内側に位置する。

　上記２）の構成によれば、発熱により大きく温度上昇する傾向のある固定子（２０）から第１ベアリング（７１）を径方向に離すことができるので、第１ベアリング（７１）の冷却効果を向上できる。さらに、第１ベアリング（７１）の全部位が固定子（２０）よりも径方向の内側に位置するので、磁気ギヤード電気機械（１）の組立工程または分解工程の少なくとも一方において、固定子（２０）が作業の邪魔になるのを抑制できる。従って、磁気ギヤード電気機械（１）の組立工程または分解工程の少なくとも一方を易化できる。

３）幾つかの実施形態では、上記１）または２）に記載の磁気ギヤード電気機械（１）であって、
　前記第１ベアリング（７１）の少なくとも一部は、前記磁極片（５５）の外周面（１５４）よりも前記径方向の前記外側に位置する。

　上記３）の構成によれば、第１ベアリング（７１）の少なくとも一部が外側エアギャップ（Ｇ１）と軸方向に並ぶので、外側エアギャップ（Ｇ１）を流れる冷却空気は第１ベアリング（７１）と当たり易くなり、磁気ギヤード電気機械（１）は第１ベアリング（７１）の冷却効果を向上できる。

４）幾つかの実施形態では、上記１）から３）のいずれかに記載の磁気ギヤード電気機械（１）であって、
　前記第１ベアリング（７１）の一部は、前記磁石回転子（１０）の外周面（１１）よりも前記径方向の前記内側に位置する。

　上記４）の構成によれば、第１ベアリング（７１）の一部は、内側エアギャップ（Ｇ２）と軸方向に並ぶので、内側エアギャップ（Ｇ２）を流れる冷却空気によって第１ベアリング（７１）は冷却され易くなる。よって、磁気ギヤード電気機械（１）は第１ベアリング（７１）の冷却効果を向上できる。

５）本開示の少なくとも一実施形態に係る磁気ギヤード電気機械（１）は、
　固定子（２０）と、
　前記固定子（２０）よりも径方向の内側に配置される磁極片（５５）と、軸方向の一方側における前記磁極片（５５）の端部に連結される磁極片連結部（４１）とを含む磁極片回転子（３０）と、
　前記磁極片（５５）よりも前記径方向の前記内側に配置される磁石回転子（１０）と、
　前記固定子（２０）、前記磁極片回転子（３０）、および、前記磁石回転子（１０）を収容するハウジング（９８）と、
　前記ハウジング（９８）と前記磁極片連結部（４１）とに連結されると共に、前記磁極片（５５）よりも前記径方向の前記内側に位置する第１ベアリング（７１）と、
　前記第１ベアリング（７１）に冷却空気を送出するためのファン（６０）であって、前記固定子（２０）および前記磁極片（５５）の間に形成される外側エアギャップ（Ｇ１）と、前記磁極片（５５）および前記磁石回転子（１０）の間に形成される内側エアギャップ（Ｇ２）とのそれぞれにおいて前記冷却空気が前記軸方向の他方側から前記一方側に流れるように構成されるファン（６０）と、
を備え、
　前記磁極片連結部（４１）は、
　　前記磁極片（５５）の前記端部に連結されるリング部（１４１）と、
　　前記リング部（１４１）から前記径方向の前記内側に延在する径方向延在部（１４２）と、
　　前記径方向延在部（１４２）から前記軸方向の前記一方側に延在しており、前記第１ベアリング（７１）に連結される軸方向延在部（１４４）と、
を有し、
　前記磁極片（５５）は、前記軸方向に開放された磁極片通風路（５６）を有し、
　前記リング部（１４１）は、前記軸方向に開放されると共に前記磁極片通風路（５６）と前記軸方向に連通する連結部通風路（４２１）を有し、
　前記連結部通風路（４２１）は、前記一方側に向かうほど前記第１ベアリング（７１）までの径方向距離が短くなるように傾斜する傾斜通風路（４２５）であって、前記リング部（１４１）の前記一方側の端部に形成される通風路出口（４０９）を含む傾斜通風路（４２５）を有する。

　上記５）の構成によれば、傾斜通風路（４２５）から排出される冷却空気は第１ベアリング（７１）側に向けて案内される。これにより、第１ベアリング（７１）は冷却され易くなる。よって、ハウジング（９８）の内部に収容されるベアリング（第１ベアリング７１）の温度上昇を抑制できる磁気ギヤード電気機械（１）が実現される。

６）本開示の少なくとも一実施形態に係る磁気ギヤード電気機械（１）は、
　固定子（２０）と、
　前記固定子（２０）よりも径方向の内側に配置される磁極片（５５）と、軸方向の一方側における前記磁極片（５５）の端部に連結される磁極片連結部（４１）とを含む磁極片回転子（３０）と、
　前記磁極片（５５）よりも前記径方向の前記内側に配置される磁石回転子（１０）と、
　前記固定子（２０）、前記磁極片回転子（３０）、および、前記磁石回転子（１０）を収容するハウジング（９８）と、
　前記ハウジング（９８）と前記磁極片連結部（４１）とに連結されると共に、前記磁極片（５５）よりも前記径方向の前記内側に位置する第１ベアリング（７１）と、
　前記第１ベアリング（７１）に冷却空気を送出するためのファン（６０）であって、前記固定子（２０）および前記磁極片（５５）の間に形成される外側エアギャップ（Ｇ１）と、前記磁極片（５５）および前記磁石回転子（１０）の間に形成される内側エアギャップ（Ｇ２）とのそれぞれにおいて前記冷却空気が前記軸方向の他方側から前記一方側に流れるように構成されるファン（６０）と、
を備え、
　前記磁極片連結部（４１）は、
　　前記磁極片（５５）の前記端部に連結されるリング部（１４１）と、
　　前記リング部（１４１）から前記径方向の前記内側に延在する径方向延在部（１４２）と、
　　前記径方向延在部（１４２）から前記軸方向の前記一方側に延在しており、前記第１ベアリング（７１）に連結される軸方向延在部（１４４）と、
を有し、
　前記磁極片（５５）は、前記軸方向に開放された磁極片通風路（５６）を有し、
　前記リング部（１４１）は、前記軸方向に開放されると共に前記磁極片通風路（５６）と前記軸方向に連通する連結部通風路（４２１）を有し、
　前記磁極片連結部（４１）の前記一方側の端部（４９）に連結されるガイド（３５）であって、前記一方側に向かうほど前記第１ベアリング（７１）までの径方向距離が短くなるように傾斜する傾斜ガイド面（３６）を含むガイド（３５）をさらに備える。

　上記６）の構成によれば、連結部通風路（４２１）から排出される冷却空気が傾斜ガイド面（３６）によって第１ベアリング（７１）側に向けて案内される。これにより第１ベアリング（７１）は冷却され易くなる。よって、ハウジング（９８）の内部に収容されるベアリング（第１ベアリング７１）の温度上昇を抑制できる磁気ギヤード電気機械（１）が実現される。

７）幾つかの実施形態では、上記１）から６）のいずれかに記載の磁気ギヤード電気機械（１）であって、
　前記磁極片連結部（４１）は、前記軸方向に延在しており、前記第１ベアリング（７１）に連結される軸方向延在部（１４４）をさらに有し、
　前記軸方向延在部（１４４）は、前記軸方向に開放された孔である軸方向流路（２４０）を有する。

　上記７）の構成によれば、軸方向流路（２４０）を流れる冷却空気は、軸方向延在部（１４４）の冷却を通じて第１ベアリング（７１）を冷却できる。よって、第１ベアリング（７１）の冷却効果を向上できる。

８）幾つかの実施形態では、上記７）に記載の磁気ギヤード電気機械（１）であって、
　前記軸方向流路（２４０）は、前記軸方向に延在する流路内壁面（２４２）を有し、
　前記流路内壁面（２４２）には、凸部（２４５）または凹部（２４６）の少なくとも一方が形成される。

　上記８）の構成によれば、凸部（２４５）または凹部（２４６）の少なくとも一方が流路内壁面（２４２）に形成されることで、冷却空気にさらされる流路内壁面（２４２）の表面積が増大する。よって、第１ベアリング（７１）の冷却効果を向上できる。

９）幾つかの実施形態では、上記７）または８）に記載の磁気ギヤード電気機械（１）であって、
　前記軸方向延在部（１４４）は、
　　前記軸方向流路（２４０）を囲む側壁（２４１）と、
　　前記第１ベアリング（７１）よりも前記一方側とは反対側において前記側壁（２４１）を前記径方向に貫通する孔である径方向流路（２４９）であって、前記軸方向流路（２４０）と連通する径方向流路（２４９）と、
を有する。

　上記９）の構成によれば、冷却空気が径方向流路（２４９）を経由して軸方向流路（２４０）に流入することができる。軸方向流路（２４０）への冷却空気の導入が促進されるので、第１ベアリング（７１）の冷却効果を向上できる。

１０）幾つかの実施形態では、上記７）から９）のいずれかに記載の磁気ギヤード電気機械（１）であって、
　前記軸方向に延在し、前記磁石回転子（１０）を支持する回転軸（８０）と、
　前記磁石回転子（１０）よりも前記軸方向の前記一方側で、前記回転軸（８０）と前記軸方向延在部（１４４）とに連結される第２ベアリング（７２）と、
をさらに備える。

　内側エアギャップ（Ｇ２）または外側エアギャップ（Ｇ１）において冷却空気が軸方向の他方側から一方側に流れる構成が採用されると、磁極片回転子（３０）、固定子（２０）、または磁石回転子（１０）の少なくとも１つから熱を受領した冷却空気が第２ベアリング（７２）を冷却する。従って、耐熱温度の比較的低い第２ベアリング（７２）を冷却空気が十分に冷却できないおそれがある。この点、上記１０）の構成によれば、軸方向延在部（１４４）の軸方向流路（２４０）を流れる冷却空気は、第１ベアリング（７１）だけでなく第２ベアリング（７２）も冷却できる。よって、ハウジング（９８）内部に収容されるベアリング（第２ベアリング７２）の温度上昇を抑制できる磁気ギヤード電気機械（１）が実現される。

１１）幾つかの実施形態では、上記１０）に記載の磁気ギヤード電気機械（１）であって、
　前記回転軸（８０）は、
　　軸外周面（８５）と、
　　前記第２ベアリング（７２）と前記磁石回転子（１０）との間で前記軸外周面（８５）に形成された第１開口（８１）と、前記第２ベアリング（７２）を挟んで前記第１開口（８１）とは反対側で前記軸外周面（８５）に形成された第２開口（８２）とを有し、前記軸外周面（８５）よりも前記径方向の前記内側で前記第１開口（８１）と前記第２開口（８２）とを繋ぐ軸内部流路（８８）と、
をさらに有する。

　上記１１）の構成によれば、軸内部流路（８８）を流れる冷却空気が回転軸（８０）を介して第２ベアリング（７２）を冷却できる。よって、第２ベアリング（７２）の冷却効果をさらに向上できる。

１２）幾つかの実施形態では、上記１１）に記載の磁気ギヤード電気機械（１）であって、
　前記軸内部流路（８８）は、軸内壁面（８８０）を有し、
　前記軸内壁面（８８０）には、軸内壁凸部（８８１）または軸内壁凹部（８８２）の少なくとも一方が形成される。

　上記１２）の構成によれば、軸内壁凸部（８８１）または軸内壁凹部（８８２）の少なくとも一方が軸内壁面（８８０）に形成されることで、軸内部流路（８８）を流れる冷却空気にさらされる軸内壁面（８８０）の表面積が増大する。よって、第２ベアリング（７２）の冷却効果を向上できる。

１３）幾つかの実施形態では、上記１０）から１２）のいずれかに記載の磁気ギヤード電気機械（１）であって、
　前記回転軸（８０）は、
　　前記軸方向に延在する周壁（１８１）であって、前記磁極片回転子（３０）と共に一体的に回転するための動力伝達軸（８）が収容される収容穴（１８８）を規定する周壁（１８１）と、
　　前記周壁（１８１）を貫通する周壁貫通路（１８５）と、
をさらに有し、
　前記周壁（１８１）は、前記動力伝達軸（８）と隙間（１３）を空けて対向するように構成される。

　上記１３）の構成によれば、冷却空気が周壁貫通路（１８５）を経由して周壁（１８１）の内側に到達できる。これにより、冷却空気による回転軸（８０）の冷却効果を向上できるので、回転軸（８０）の冷却を通じた第２ベアリング（７２）の冷却が可能となる。よって、第２ベアリング（７２）の冷却効果を向上できる。

１４）幾つかの実施形態では、上記１３）に記載の磁気ギヤード電気機械（１）であって、
　前記周壁（１８１）は、
　　前記動力伝達軸（８）と隙間（１３）を空けて対向するように構成される周壁内周面（１８２）と、
　　前記周壁内周面（１８２）に配置される溝（１８３）、または、前記周壁内周面（１８２）に配置されるフィン（１８４）の少なくとも一方と、
をさらに有する。

　上記１４）の構成によれば、冷却空気による周壁（１８１）の冷却が促進されるので、回転軸（８０）の冷却効果を向上でき、第２ベアリング（７２）の冷却効果を向上できる。

１５）幾つかの実施形態では、上記１）から１４）のいずれかに記載の磁気ギヤード電気機械（１）であって、
　前記磁極片連結部（４１）は、前記軸方向に延在しており、前記第１ベアリング（７１）に連結される軸方向延在部（１４４）をさらに有し、
　前記軸方向延在部（１４４）は、前記軸方向における熱伝導率が前記径方向における熱伝導率よりも高い異方性熱伝導材料によって形成される。

　上記１５）の構成によれば、軸方向延在部（１４４）に蓄積される熱の軸方向における放出が促進されるので、軸方向延在部（１４４）の冷却効果を向上でき、軸方向延在部（１４４）に連結される第１ベアリング（７１）の冷却効果を向上できる。

１６）幾つかの実施形態では、上記１）から１５）のいずれかに記載の磁気ギヤード電気機械（１）であって、
　前記磁極片連結部（４１）は、前記軸方向に延在しており、前記第１ベアリング（７１）に連結される軸方向延在部（１４４）をさらに有し、
　前記磁気ギヤード電気機械（１）は、
　前記軸方向に延在し、前記磁石回転子（１０）を支持する回転軸（８０）と、
　前記磁石回転子（１０）よりも前記軸方向の前記一方側で、前記回転軸（８０）と前記軸方向延在部（１４４）とに連結される第２ベアリング（７２）と、
をさらに備え、
　前記回転軸（８０）は、前記軸方向における熱伝導率が前記径方向における熱伝導率よりも高い異方性熱伝導材料によって形成される。

　上記１６）の構成によれば、回転軸（８０）に蓄積される熱の軸方向における放出が促進されるので、回転軸（８０）の冷却効果を向上でき、回転軸（８０）に連結される第２ベアリング（７２）の冷却効果を向上できる。

１　　　　：磁気ギヤード電気機械
８　　　　：動力伝達軸
１０　　　：磁石回転子
１１　　　：外周面
１３　　　：隙間
２０　　　：固定子
３０　　　：磁極片回転子
３５　　　：ガイド
３６　　　：傾斜ガイド面
４１　　　：磁極片連結部
４９　　　：端部
５５　　　：磁極片
５６　　　：磁極片通風路
６０　　　：ファン
７１　　　：第１ベアリング
７２　　　：第２ベアリング
８０　　　：回転軸
８１　　　：第１開口
８２　　　：第２開口
８５　　　：軸外周面
８８　　　：軸内部流路
９８　　　：ハウジング
１４１　：リング部
１４２　：径方向延在部
１４４　　：軸方向延在部
１５４　　：外周面
１５５　　：内周面
１８１　　：周壁
１８２　　：周壁内周面
１８３　　：溝
１８４　　：フィン
１８５　　：周壁貫通路
１８８　　：収容穴
２４０　　：軸方向流路
２４１　　：側壁
２４２　　：流路内壁面
２４５　　：凸部
２４６　　：凹部
２４９　　：径方向流路
４０９　　：通風路出口
４２１　　：連結部通風路
４２５　　：傾斜通風路
８８０　　：軸内壁面
８８１　　：軸内壁凸部
８８２　　：軸内壁凹部
Ｇ１　　　：外側エアギャップ
Ｇ２　　　：内側エアギャップ

Claims

　固定子と、
　前記固定子よりも径方向の内側に配置される磁極片と、軸方向の一方側における前記磁極片の端部に連結される磁極片連結部とを含む磁極片回転子と、
　前記磁極片よりも前記径方向の前記内側に配置される磁石回転子と、
　前記固定子、前記磁極片回転子、および、前記磁石回転子を収容するハウジングと、
　前記ハウジングと前記磁極片連結部とに連結される第１ベアリングと、
　前記第１ベアリングに冷却空気を送出するためのファンであって、前記固定子および前記磁極片の間に形成される外側エアギャップと、前記磁極片および前記磁石回転子の間に形成される内側エアギャップとのそれぞれにおいて前記冷却空気が前記軸方向の他方側から前記一方側に流れるように構成されるファンと、
を備え、
　前記第１ベアリングの少なくとも一部は、前記磁極片の内周面よりも前記径方向の外側、且つ、前記固定子よりも前記径方向の前記内側に位置する、
磁気ギヤード電気機械。
　前記第１ベアリングは、前記固定子よりも前記径方向の前記内側に位置する、
請求項１に記載の磁気ギヤード電気機械。
　前記第１ベアリングの少なくとも一部は、前記磁極片の外周面よりも前記径方向の前記外側に位置する、
請求項１または２に記載の磁気ギヤード電気機械。
　前記第１ベアリングの一部は、前記磁石回転子の外周面よりも前記径方向の前記内側に位置する、
請求項１または２に記載の磁気ギヤード電気機械。
　固定子と、
　前記固定子よりも径方向の内側に配置される磁極片と、軸方向の一方側における前記磁極片の端部に連結される磁極片連結部とを含む磁極片回転子と、
　前記磁極片よりも前記径方向の前記内側に配置される磁石回転子と、
　前記固定子、前記磁極片回転子、および、前記磁石回転子を収容するハウジングと、
　前記ハウジングと前記磁極片連結部とに連結されると共に、前記磁極片よりも前記径方向の前記内側に位置する第１ベアリングと、
　前記第１ベアリングに冷却空気を送出するためのファンであって、前記固定子および前記磁極片の間に形成される外側エアギャップと、前記磁極片および前記磁石回転子の間に形成される内側エアギャップとのそれぞれにおいて前記冷却空気が前記軸方向の他方側から前記一方側に流れるように構成されるファンと、
を備え、
　前記磁極片連結部は、
　　前記磁極片の前記端部に連結されるリング部と、
　　前記リング部から前記径方向の前記内側に延在する径方向延在部と、
　　前記径方向延在部から前記軸方向の前記一方側に延在しており、前記第１ベアリングに連結される軸方向延在部と、
を有し、
　前記磁極片は、前記軸方向に開放された磁極片通風路を有し、
　前記リング部は、前記軸方向に開放されると共に前記磁極片通風路と前記軸方向に連通する連結部通風路を有し、
　前記連結部通風路は、前記一方側に向かうほど前記第１ベアリングまでの径方向距離が短くなるように傾斜する傾斜通風路であって、前記リング部の前記一方側の端部に形成される通風路出口を含む傾斜通風路を有する、
磁気ギヤード電気機械。
　固定子と、
　前記固定子よりも径方向の内側に配置される磁極片と、軸方向の一方側における前記磁極片の端部に連結される磁極片連結部とを含む磁極片回転子と、
　前記磁極片よりも前記径方向の前記内側に配置される磁石回転子と、
　前記固定子、前記磁極片回転子、および、前記磁石回転子を収容するハウジングと、
　前記ハウジングと前記磁極片連結部とに連結されると共に、前記磁極片よりも前記径方向の前記内側に位置する第１ベアリングと、
　前記第１ベアリングに冷却空気を送出するためのファンであって、前記固定子および前記磁極片の間に形成される外側エアギャップと、前記磁極片および前記磁石回転子の間に形成される内側エアギャップとのそれぞれにおいて前記冷却空気が前記軸方向の他方側から前記一方側に流れるように構成されるファンと、
を備え、
　前記磁極片連結部は、
　　前記磁極片の前記端部に連結されるリング部と、
　　前記リング部から前記径方向の前記内側に延在する径方向延在部と、
　　前記径方向延在部から前記軸方向の前記一方側に延在しており、前記第１ベアリングに連結される軸方向延在部と、
を有し、
　前記磁極片は、前記軸方向に開放された磁極片通風路を有し、
　前記リング部は、前記軸方向に開放されると共に前記磁極片通風路と前記軸方向に連通する連結部通風路を有し、
　前記磁極片連結部の前記一方側の端部に連結されるガイドであって、前記一方側に向かうほど前記第１ベアリングまでの径方向距離が短くなるように傾斜する傾斜ガイド面を含むガイドをさらに備える、
磁気ギヤード電気機械。
　前記磁極片連結部は、前記軸方向に延在しており、前記第１ベアリングに連結される軸方向延在部をさらに有し、
　前記軸方向延在部は、前記軸方向に開放された孔である軸方向流路を有する、
請求項１、５、または６の何れか１項に記載の磁気ギヤード電気機械。
　前記軸方向流路は、前記軸方向に延在する流路内壁面を有し、
　前記流路内壁面には、凸部または凹部の少なくとも一方が形成される、
請求項７に記載の磁気ギヤード電気機械。
　前記軸方向延在部は、
　　前記軸方向流路を囲む側壁と、
　　前記第１ベアリングよりも前記一方側とは反対側において前記側壁を前記径方向に貫通する孔である径方向流路であって、前記軸方向流路と連通する径方向流路と、
を有する、
請求項７に記載の磁気ギヤード電気機械。
　前記軸方向に延在し、前記磁石回転子を支持する回転軸と、
　前記磁石回転子よりも前記軸方向の前記一方側で、前記回転軸と前記軸方向延在部とに連結される第２ベアリングと、
をさらに備える、
請求項７に記載の磁気ギヤード電気機械。
　前記回転軸は、
　　軸外周面と、
　　前記第２ベアリングと前記磁石回転子との間で前記軸外周面に形成された第１開口と、前記第２ベアリングを挟んで前記第１開口とは反対側で前記軸外周面に形成された第２開口とを有し、前記軸外周面よりも前記径方向の前記内側で前記第１開口と前記第２開口とを繋ぐ軸内部流路と、
をさらに有する、
請求項１０に記載の磁気ギヤード電気機械。
　前記軸内部流路は、軸内壁面を有し、
　前記軸内壁面には、軸内壁凸部または軸内壁凹部の少なくとも一方が形成される、
請求項１１に記載の磁気ギヤード電気機械。
　前記回転軸は、
　　前記軸方向に延在する周壁であって、前記磁極片回転子と共に一体的に回転するための動力伝達軸が収容される収容穴を規定する周壁と、
　　前記周壁を貫通する周壁貫通路と、
をさらに有し、
　前記周壁は、前記動力伝達軸と隙間を空けて対向するように構成される、
請求項１０に記載の磁気ギヤード電気機械。
　前記周壁は、
　　前記動力伝達軸と隙間を空けて対向するように構成される周壁内周面と、
　　前記周壁内周面に配置される溝、または、前記周壁内周面に配置されるフィンの少なくとも一方と、
をさらに有する、
請求項１３に記載の磁気ギヤード電気機械。
　前記磁極片連結部は、前記軸方向に延在しており、前記第１ベアリングに連結される軸方向延在部をさらに有し、
　前記軸方向延在部は、前記軸方向における熱伝導率が前記径方向における熱伝導率よりも高い異方性熱伝導材料によって形成される、
請求項１、５、または６に記載の磁気ギヤード電気機械。
　前記磁極片連結部は、前記軸方向に延在しており、前記第１ベアリングに連結される軸方向延在部をさらに有し、
　前記磁気ギヤード電気機械は、
　前記軸方向に延在し、前記磁石回転子を支持する回転軸と、
　前記磁石回転子よりも前記軸方向の前記一方側で、前記回転軸と前記軸方向延在部とに連結される第２ベアリングと、
をさらに備え、
　前記回転軸は、前記軸方向における熱伝導率が前記径方向における熱伝導率よりも高い異方性熱伝導材料によって形成される、
請求項１、５、または６に記載の磁気ギヤード電気機械。