JP2017135871A

JP2017135871A - 車両用回転電機

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Publication number: JP2017135871A
Application number: JP2016014249A
Authority: JP
Inventors: 陽介関山; Yosuke Sekiyama
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-01-28
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2017-08-03
Anticipated expiration: 2036-01-28
Also published as: FR3047364B1; CN107026536B; US10305351B2; JP6414092B2; CN107026536A; US20170222519A1; DE102017101601A1; FR3047364A1

Abstract

【課題】冷却フィンの必要な強度を確保しつつ冷却能力の向上を図り得るようにする。【解決手段】車両用交流発電機１は、吸入口１５及び排出口１６を有するハウジング１０と、ハウジング１０に固定される固定子３０と、固定子３０の内径側に配設された回転子２０と、回転子２０に固定されて吸入口１５からハウジング１０内へ吸入した冷却風を排出口１６から外部に排出する冷却ファン６１と、前記冷却風の流通路上に配設される１つ以上の冷却フィン５１，５３と、固定子巻線３２が形成する交流電圧を整流する整流素子５４とを備える。正側冷却フィン５３は、厚さ方向に貫通して前記冷却風の流通路となる複数のテーパ形状の第１及び第２冷却穴５６，５７を有する。隣り合う少なくとも１組の第１及び第２冷却穴５６，５７は、各冷却穴５６，５７の厚さ方向に延びるテーパ面のテーパ方向が厚さ方向において逆にされている。【選択図】図４

Description

本発明は、自動車やトラック等の車両に搭載されて電動機や発電機、発電電動機として使用される車両用回転電機に関する。

従来の車両用回転電機の一種として、電機子コイル及び界磁コイルを有する交流発電機が一般に知られている。この交流発電機は、電機子コイルが形成する交流電圧を整流する整流素子と、その整流素子が固定される冷却フィンとを有する整流器を備えている。そして、交流発電機の回転子に固定されて一体的に回転する冷却ファンにより形成される冷却風は、それら整流素子や冷却フィンに接触しつつ発電機ハウジングの後端壁に設けられた吸入口から発電機ハウジング内に導入され、発電機ハウジングの内部を冷却した後、発電機ハウジングの周壁に設けられた排出口から外部へ排出される。

特許文献１には、上記の冷却フィンに関して、軸方向に貫通する多数の冷却穴を設けて軸方向の冷却風流通路により冷却性能の向上を図るようにした技術が開示されている。この冷却穴は、通常、鋳造で形成されるため、冷却穴形成用の型の抜き勾配が必要となることからテーパ形状に形成されている。

特許第４１８０３８５号公報

近年、上記の車両用回転電機は、小型・高出力化が望まれており、出力向上に伴う発熱増大に対応するため、冷却性能の向上が必要とされている。冷却性能向上の手法としては、冷却ファンや冷却フィンの能力向上が考えられるが、冷却ファンの能力向上は、騒音増大を伴うため望ましくない。したがって、冷却フィンの冷却能力向上が求められている。

そのようにする場合、限られたフィンスペースで冷却フィンの冷却能力を向上させる方法として、図１３に示すように、隣り合う２つの冷却穴１５６，１５６間の距離Ｌを短縮し、冷却穴１５６を多数化して緻密に配置する方法が考えられる。しかし、隣り合う２つの冷却穴１５６，１５６間の最小肉厚Ｔは、鋳造する際の湯回り性や冷却フィンの強度を確保するために、一定以上必要となる。また、冷却フィン１５３の反テーパ方向側（図１３の下側）の面では、冷却穴１５６，１５６間の肉厚Ｔ２が必要以上に増大する。したがって、冷却穴１５６，１５６間の距離Ｌを短縮し、冷却穴１５６を多数化することでの冷却能力向上は困難であった。

そして、従来例の冷却フィン１５３は、厚さ方向の位置によって冷却穴１５６，１５６間の肉厚に差があるため強度的に差がある。また、回転電機は、通常、車両のエンジンに近い位置に取り付けられることから、冷却フィン１５３は、エンジン振動により大きな加振力を受ける。そのため、冷却フィン１５３の厚さ方向の強度差に起因した応力集中が無視できない。したがって、必要な強度確保のために最小肉厚Ｔを大きくとらねばならないという課題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、冷却フィンの必要な強度を確保しつつ冷却能力の向上を図り得るようにした車両用回転電機を提供することを解決すべき課題とするものである。

上記課題を解決するためになされた本発明は、
後端壁に設けられた吸入口（１５）及び周壁に設けられた排出口（１６）を有するハウジング（１０）と、固定子巻線（３２）を有して前記ハウジングに固定される固定子（３０）と、前記固定子の径方向内側に回転可能に設けられた回転子（２０）と、前記回転子に固定されて前記吸入口から前記ハウジング内へ吸入した冷却風を前記排出口から外部に排出する冷却ファン（６１）と、前記冷却風の流通路上に配設される１つ以上の冷却フィン（５１，５３，５３Ａ〜５３Ｇ）と、前記固定子巻線が形成する交流電圧を整流する整流素子（５４）と、を備える車両用回転電機において、
少なくとも１つの前記冷却フィンは、厚さ方向に貫通して前記冷却風の流通路となる複数のテーパ形状の冷却穴（５６，５６Ａ〜５６Ｇ，５７，５７Ａ〜５７Ｇ）を有し、
隣り合う少なくとも１組の前記冷却穴は、各前記冷却穴の厚さ方向長さの最も長いテーパ面のテーパ方向が厚さ方向において逆にされている。

なお、本発明において、冷却穴のテーパ方向とは、鋳造で冷却穴を形成する際に、冷却穴形成用の鋳型を抜く方向であって、テーパ形状の小径側から大径側へ向かう方向のことである。

この構成によれば、冷却フィンは、厚さ方向に貫通して冷却風の流通路となる複数のテーパ形状の冷却穴を有し、隣り合う少なくとも１組の冷却穴は、各冷却穴の厚さ方向長さの最も長いテーパ面のテーパ方向が厚さ方向において逆にされている。これにより、冷却穴のテーパ形状に起因する冷却穴間の肉厚増大を低減することができる。また、冷却穴間の肉厚を均一化することができるため、均一化により向上した強度に相当する分、冷却穴間の最小肉厚を低減することができる。そのため、冷却穴間の距離を短縮することができるので、単位スペース当たりの冷却穴の数を多く設定することが可能となる。これにより、鋳造の際の湯回り性や冷却フィンの強度を確保しつつ、冷却能力の向上を図ることができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲で記載された各部材や部位の後の括弧内の符号は、後述する実施形態に具体的に記載された部材や部位との対応関係を示すものであり、特許請求の範囲に記載された各請求項の構成に何ら影響を及ぼすものではない。

実施形態１の車両用回転電機の軸方向断面図である。実施形態１の冷却フィンを厚さ方向から見た正面図である。図２のＢ部を拡大した部分正面図である。図３のIV−IV線矢視断面図である。実施形態２の冷却フィンの一部を厚さ方向から見た部分正面図である。図５のVI−VI線矢視断面図である。実施形態３の冷却フィンの図４に相当する断面図である。変形例１の冷却フィンの一部を厚さ方向から見た部分正面図である。変形例２の冷却フィンの一部を厚さ方向から見た部分正面図である。変形例３の冷却フィンの一部を厚さ方向から見た部分正面図である。変形例４の冷却フィンの一部を厚さ方向から見た部分正面図である。変形例５の冷却フィンの一部を厚さ方向から見た部分正面図である。従来例の冷却フィンの図４に相当する断面図である。

以下、本発明の車両用回転電機の実施形態について図面を参照して具体的に説明する。

〔実施形態１〕
実施形態１の車両用回転電機について図１〜図４を参照して説明する。実施形態１の車両用回転電機は、車両に搭載されて発電機として使用される車両用交流発電機１に本発明を適用したものである。この車両用交流発電機１は、図１に示すように、ハウジング１０、回転子２０、固定子３０、界磁コイル給電機構４０、整流器（レクチファイア）５０、リア側冷却ファン６１、フロント側冷却ファン６２等を含んで構成されている。

ハウジング１０は、それぞれ一端が開口した有底円筒状のフロントハウジング１１とリアハウジング１２とからなる。フロントハウジング１１とリアハウジング１２は、開口部同士が接合された状態でボルト１３により締結されている。回転子２０は、固定子３０の径方向内側に回転可能に設けられており、ハウジング１０に回転自在に支持された回転軸２１の外周に一体回転可能に設けられている。この回転子２０は、ランデル型の回転子であり、一対のポールコア２２と界磁コイル２３とを有しており、車両に搭載された図示しないエンジンによって回転駆動される。

固定子３０は、円環状の固定子鉄心３１と、固定子鉄心３１に巻装された固定子巻線３２とを有する。この固定子３０は、フロントハウジング１１とリアハウジング１２の周壁内周面に、軸方向に挟持された状態で固定されている。界磁コイル給電機構４０は、界磁コイル２３に給電するための装置であり、一対のブラシ４１、一対のスリップリング４２及びレギュレータ４３等を有する。

整流器５０は、固定子巻線３２から出力される交流電流を整流する装置である。この整流器５０は、軸方向に積層された負側冷却フィン５１、端子台５２及び正側冷却フィン５３と、負側冷却フィン５１の孔に圧入された負側の図示しないダイオード（整流素子）と、正側冷却フィン５３の孔に圧入された正側のダイオード（整流素子）５４とを備えている。負側冷却フィン５１と端子台５２と正側冷却フィン５３は、軸方向に並んだ状態でリアハウジング１２の後端壁の軸方向後側にボルト５５で締結されて配設されている。負側冷却フィン５１は、整流器５０の接地電極を兼ね、正側冷却フィン５３は、整流器５０の正側出力端子を兼ねている。負側冷却フィン５１及び正側冷却フィン５３には、それぞれ３相のダイオードが２個ずつ固定され、各ダイオードの交流側の端子は、端子台５２にて固定子巻線３２から延在する各相の相端子線のいずれかに接続される。

リア側冷却ファン６１は、回転子２０の後端面に固定され、フロント側冷却ファン６２は、回転子２０の前端面に固定されている。そして、リアハウジング１２の後端壁には、冷却風の吸入口１５が設けられ、リア側冷却ファン６１の径方向外側にてリアハウジング１２の周壁に開口する排出口１６が設けられている。これにより、リア側冷却ファン６１が回転した際に、吸入口１５からリアハウジング１２内に吸入されて、排出口１６からリアハウジング１２の外部に排出される冷却風が形成されるようになっている。なお、上記の負側冷却フィン５１及び正側冷却フィン５３は、リア側冷却ファン６１により形成される冷却風の流通路上に配設されている。

これら吸入口１５及び排出口１６と同様に、フロントハウジング１１にも、フロント側冷却ファン６２のために吸入口１７と排出口１８が設けられている。回転軸２１の前端には、回転子２０と一体回転するプーリ２５がナット２６により固定されている。リアハウジング１２の後端壁は、樹脂カバー１４により覆われており、樹脂カバー１４の内部には、界磁コイル給電機構４０や整流器５０が収容されている。

次に、実施形態１の車両用交流発電機１の特徴部分を図２〜図４を参照して説明する。図２〜図４示すように、整流器５０の正側冷却フィン５３は、鋳造により馬蹄形のプレート状に形成されたものであり、厚さ方向（軸方向）に貫通して、リア側冷却ファン６１により形成される冷却風の流通路となる複数のテーパ形状の第１及び第２冷却穴５６，５７を有する。第１及び第２冷却穴５６，５７は、鋳造で正側冷却フィン５３を形成する際に、鋳型の成形面に突設されたテーパ状の冷却穴形成用型により形成されている。

この場合、隣り合う少なくとも１組の第１及び第２冷却穴５６，５７は、第１冷却穴５６と第２冷却穴５７の厚さ方向に延びるテーパ面のテーパ方向が厚さ方向において逆にされている。即ち、第１冷却穴５６は、正側冷却フィン５３の厚さ方向一方側（図４の上側）の面から他方側（図４の下側）の面に向かって先細りとなるテーパ面を有し、第２冷却穴５７は、正側冷却フィン５３の厚さ方向他方側の面から一方側の面に向かって先細りとなるテーパ面を有する。

なお、第１及び第２冷却穴５６，５７のテーパ方向とは、鋳造で第１及び第２冷却穴５６，５７を形成する際に、冷却穴形成用型を抜く方向であって、テーパ面の小径側から大径側へ向かう方向のことである。よって、実施形態１の場合、第１冷却穴５６のテーパ面は、正側冷却フィン５３の厚さ方向一方側に抜かれる鋳型の冷却穴形成用型で形成され、第２冷却穴５７のテーパ面は、正側冷却フィン５３の厚さ方向他方側に抜かれる鋳型の冷却穴形成用型で形成される。

ここで、図４に示すように、隣り合う２つの第１冷却穴５６と第２冷却穴５７の間の距離Ｌは、第１及び第２冷却穴５６，５７の小径側端部の直径をｄ１とし、第１及び第２冷却穴５６，５７の小径側端部の直径から大径側端部の直径までの肉厚増大幅をｄ２とし、第１及び第２冷却穴５６，５７間の最小肉厚をＴとすると、下記の式１より求められる。また、図１３に示す従来例の場合には、隣り合う２つの冷却穴１５６，１５６間の距離Ｌは、下記の式２より求められる。なお、隣り合う２つの冷却穴５６，５７，１５６間の距離Ｌは、各冷却穴の中心軸線間の距離である。

Ｌ＝(ｄ１／２)＋(ｄ２／２)＋Ｔ＋(ｄ１／２)＝ｄ１＋(ｄ２／２)＋Ｔ …式１
Ｌ＝(ｄ１／２)＋(ｄ２／２)＋Ｔ＋(ｄ２／２)＋(ｄ１／２)＝ｄ１＋ｄ２＋Ｔ …式２

上記の式１及び式２から解るように、実施形態１の場合には、従来例に比べてテーパ形状に起因する肉厚増大幅ｄ２が半分に低減されるため、隣り合う２つの第１及び第２冷却穴５６，５７間の距離Ｌを短縮することができる。これにより、第１及び第２冷却穴５６，５７を多数化して、より緻密に配置することが可能となるため、正側冷却フィン５３の冷却能力向上が可能となる。また、隣り合う第１冷却穴５６と第２冷却穴５７の厚さ方向に延びるテーパ面のテーパ方向が厚さ方向において逆にされていることで、第１及び第２冷却穴５６，５７間の肉厚を均一化することができる。そのため、均一化により向上した強度に相当する分、第１及び第２冷却穴５６，５７間の最小肉厚Ｔを低減することができる。

なお、実施形態１の場合、第１冷却穴５６と第２冷却穴５７は、厚さ方向と直交する方向の断面形状が円形であり（図３参照）、厚さ方向の断面形状の大きさが同じで均一にされている（図４参照）。よって、第１及び第２冷却穴５６，５７の小径側端部の直径ｄ１の大きさと大径側端部の直径ｄ３の大きさはそれぞれ同じである。

上記のように構成された実施形態１の車両用交流発電機１は、図示しないベルト等を介してプーリ２５にエンジンからの回転力が伝えられると、回転子２０が回転軸２１と共に所定方向に回転する。この状態で、スリップリング４２を介してブラシ４１から回転子２０の界磁コイル２３に励磁電圧を印加することにより、一対のポールコア２２のそれぞれの爪状磁極部が励磁されて、回転子２０の回転周方向に沿って交互にＮＳ磁極が形成される。これにより、固定子巻線３２に三相交流電圧を発生させることができ、整流器５０の出力端子から所定の直流電流を取り出すことができる。

また、上記のように車両用交流発電機１が作動して回転軸２１と共に回転子２０が回転すると、フロント側冷却ファン６２及びリア側冷却ファン６１も同時に回転して冷却風を発生させる。このとき、リア側冷却ファン６１は、吸入口１５からハウジング１０内に流入して、排出口１６から外部に排出される冷却風を形成する（図１参照）。なお、冷却風は、樹脂カバー１４に設けられた孔や樹脂カバー１４とリアハウジング１２との間から樹脂カバー１４内の吸入口１５に向かって流入する。

これにより、樹脂カバー１４内に流入した冷却風は、樹脂カバー１４内に配置された正側冷却フィン５３の第１及び第２冷却穴５６，５７を流通して、正側冷却フィン５３を冷却する。このとき、正側冷却フィン５３は、第１冷却穴５６と第２冷却穴５７のテーパ面のテーパ方向が厚さ方向において逆にされていることによって、第１及び第２冷却穴５６，５７間の肉厚が均一化されているため、均一化により向上した強度に相当する分、第１及び第２冷却穴５６，５７間の最小肉厚Ｔが低減されている。そのため、第１及び第２冷却穴５６，５７間の距離Ｌを短縮することができるので、単位スペース当たりの第１及び第２冷却穴５６，５７の数を多く設定することが可能となる。これにより、鋳造の際の湯回り性や正側冷却フィン５３の強度を確保しつつ、冷却能力の向上を図ることが可能となる。

以上のように、実施形態１の車両用交流発電機１によれば、正側冷却フィン５３は、厚さ方向に貫通して冷却風の流通路となる複数のテーパ形状の第１及び第２冷却穴５６，５７を有し、隣り合う少なくとも１組の第１及び第２冷却穴５６，５７は、各冷却穴５６，５７の厚さ方向に延びるテーパ面のテーパ方向が厚さ方向において逆にされているので、鋳造の際の湯回り性や正側冷却フィン５３の強度を確保しつつ、冷却能力の向上を図ることができる。

また、実施形態１の第１及び第２冷却穴５６，５７は、厚さ方向の断面形状の大きさが同じで均一にされている。これにより、鋳造による型製造が容易となり、型のランニングコストを低減することができる。

また、実施形態１の第１及び第２冷却穴５６，５７は、厚さ方向と直交する方向の断面形状が円形とされている。これにより、鋳造により正側冷却フィン５３を製造する際に、鋳型へのダメージを低減することができるので、型寿命の向上を図ることができる。なお、第１及び第２冷却穴５６，５７の厚さ方向と直交する方向の断面形状は、必ずしも真円の円形でなくてもよく、楕円形にしてもよい。

〔実施形態２〕
実施形態２について図５及び図６を参照して説明する。上記の実施形態１の第１及び第２冷却穴５６，５７は、厚さ方向の断面形状の大きさが同じで均一にされていたのに対して、実施形態２の第１及び第２冷却穴５６Ａ，５７Ａは、厚さ方向の断面形状の大きさが不均一にされている点で異なる。即ち、実施形態２の第１及び第２冷却穴５６Ａ，５７Ａは、実施形態１と同様に、厚さ方向と直交する方向の断面形状が円形であるが、各冷却穴５６Ａ，５７Ａの小径側端部の直径ｄ１や大径側端部の直径ｄ３の大きさがそれぞれ異なる。

実施形態２によれば、実施形態１と同様の作用及び効果を奏することができる。さらに、第１及び第２冷却穴５６Ａ，５７Ａの大きさが不均一にされていることから、正側冷却フィン５３Ａの冷却穴配置スペース内でデッドスペースが発生するのを抑制することができるので、第１及び第２冷却穴５６Ａ，５７Ａをより効率良く緻密に配置することができる。

〔実施形態３〕
実施形態３について図７を参照して説明する。上記実施形態１の第１及び第２冷却穴５６，５７は、それぞれ１つのテーパ面を有するものである。これに対して、実施形態３の第１及び第２冷却穴５６Ｂ，５７Ｂは、それぞれのテーパ方向が逆となる第１テーパ面５６１，５７１と第２テーパ面５６２，５７２とを有する点で実施形態１と異なる。

即ち、第１冷却穴５６Ｂは、正側冷却フィン５３Ｂの厚さ方向一方側（図７の上側）の面から他方側（図７の下側）の面に向かって先細りとなる第１テーパ面５６１と、正側冷却フィン５３Ｂの厚さ方向他方側の面から一方側の面に向かって先細りとなる第２テーパ面５６２とを有する。この場合、第１テーパ面５６１は、正側冷却フィン５３Ｂの厚さ方向一方側に抜かれる鋳型の冷却穴形成用型で形成され、第２テーパ面５６２は、正側冷却フィン５３Ｂの厚さ方向他方側に抜かれる鋳型の冷却穴形成用型で形成される。

また、第２冷却穴５７Ｂは、正側冷却フィン５３Ｂの厚さ方向他方側の面から一方側の面に向かって先細りとなる第１テーパ面５７１と、正側冷却フィン５３Ｂの厚さ方向一方側の面から他方側の面に向かって先細りとなる第２テーパ面５７２とを有する。この場合、第１テーパ面５７１は、正側冷却フィン５３Ｂの厚さ方向他方側に抜かれる鋳型の冷却穴形成用型で形成され、第２テーパ面５７２は、正側冷却フィン５３Ｂの厚さ方向一方側に抜かれる鋳型の冷却穴形成用型で形成される。

そして、第１冷却穴５６Ｂの第１テーパ面５６１は、第２テーパ面５６２よりも厚さ方向長さが長くされ、第２冷却穴５７Ｂの第１テーパ面５７１は、第２テーパ面５７２よりも厚さ方向長さが長くされている。これにより、隣り合う少なくとも１組の第１及び第２冷却穴５６Ｂ，５７Ｂは、各冷却穴５６Ｂ，５７Ｂの厚さ方向長さの最も長い第１テーパ面５６１，５７１のテーパ方向が厚さ方向において逆にされている。

なお、実施形態３の第１及び第２冷却穴５６Ｂ，５７Ｂは、厚さ方向の断面形状の大きさが同じで均一にされているが、上記実施形態２のように、第１及び第２冷却穴５６Ｂ，５７Ｂの厚さ方向の断面形状の大きさを不均一にしてもよい。

以上のように、実施形態３によれば、隣り合う少なくとも１組の第１及び第２冷却穴５６Ｂ，５７Ｂは、各冷却穴５６Ｂ，５７Ｂの厚さ方向長さの最も長い第１テーパ面５６１，５７１のテーパ方向が厚さ方向において逆にされているので、実施形態１と同様の作用及び効果を奏する。

〔変形例１〕
変形例１について図８を参照して説明する。上記の実施形態１の第１及び第２冷却穴５６，５７は、厚さ方向と直交する方向の断面形状が円形とされていた。これに対して、変形例１の第１及び第２冷却穴５６Ｃ，５７Ｃは、当該断面形状が少なくとも１つの角部を有する形状のうち、角部が１つとされている点で異なる。なお、第１及び第２冷却穴５６Ｃ，５７Ｃの１つの角部以外の部分は、円弧状の湾曲面となっている。

変形例１によれば、当該断面形状が円形や多角形とされた場合に比べ、第１及び第２冷却穴５６Ｃ，５７Ｃの配置の自由度が向上する。そのため、正側冷却フィン５３Ｃの冷却穴配置スペース内でデッドスペースが発生するのを抑制し、第１及び第２冷却穴５６Ｃ，５７Ｃを効率良くより緻密に配置することができる。なお、変形例１の場合、第１及び第２冷却穴５６Ｃ，５７Ｃの厚さ方向の断面形状の大きさは、実施形態１のように均一にしても、実施形態２のように不均一にしてもどちらでもよい。

〔変形例２〕
変形例２について図９を参照して説明する。上記の変形例１の第１及び第２冷却穴５６Ｃ，５７Ｃは、厚さ方向と直交する方向の断面形状が１つの角部を有する形状とされていたのに対して、変形例２の第１及び第２冷却穴５６Ｄ，５７Ｄは、当該断面形状が少なくとも１つの角部を有する形状のうち、角部が４つとされている点で異なる。なお、第１及び第２冷却穴５６Ｄ，５７Ｄの４つの角部には、鋳造の際に不可避的に形成される円弧状のアール部よりも曲率半径の大きいアール部が積極的に設けられている。

変形例２によれば、第１及び第２冷却穴５６Ｄ，５７Ｄの当該断面形状が角丸多角形（四角形）とされていることから、冷却穴の断面積が同じ円形の場合に比べて、第１及び第２冷却穴５６Ｄ，５７Ｄの周長が長くなり、第１及び第２冷却穴５６Ｄ，５７Ｄの放熱面積を大きくすることができる。そのため、鋳造で正側冷却フィン５３Ｄを製造する際に、鋳型へのダメージを抑制しつつ冷却性能の向上を図ることができる。なお、変形例２の場合にも、第１及び第２冷却穴５６Ｄ，５７Ｄの厚さ方向の断面形状の大きさは、実施形態１のように均一にしても、実施形態２のように不均一にしてもどちらでもよい。

〔変形例３〕
変形例３について図１０を参照して説明する。上記の変形例１の第１及び第２冷却穴５６Ｃ，５７Ｃは、厚さ方向と直交する方向の断面形状が１つの角部を有する形状とされていたのに対して、変形例３の第１及び第２冷却穴５６Ｅ，５７Ｅは、当該断面形状が少なくとも１つの角部を有する形状のうち、角部が３つとされている点で異なる。なお、第１及び第２冷却穴５６Ｅ，５７Ｅの３つの角部には、鋳造の際に不可避的に形成される曲率半径の小さい円弧状のアール部が形成されている。

変形例３によれば、第１及び第２冷却穴５６Ｅ，５７Ｅの当該断面形状が多角形（三角形）とされていることから、冷却穴の断面積が同じ円形の場合に比べて、第１及び第２冷却穴５６Ｅ，５７Ｅの周長が長くなり、第１及び第２冷却穴５６Ｅ，５７Ｅの放熱面積を大きくすることができる。そのため、鋳造で正側冷却フィン５３Ｅを製造する際に、鋳型へのダメージを抑制しつつ冷却性能の向上を図ることができる。なお、変形例３の場合にも、第１及び第２冷却穴５６Ｅ，５７Ｅの厚さ方向の断面形状の大きさは、実施形態１のように均一にしても、実施形態２のように不均一にしてもどちらでもよい。

〔変形例４〕
変形例４について図１１を参照して説明する。上記の変形例１の第１及び第２冷却穴５６Ｃ，５７Ｃは、厚さ方向と直交する方向の断面形状が１つの角部を有する形状とされていたのに対して、変形例４の第１及び第２冷却穴５６Ｆ，５７Ｆは、当該断面形状が少なくとも１つの角部を有する形状のうち、角部が４つとされている点で異なる。なお、第１及び第２冷却穴５６Ｆ，５７Ｆの４つの角部には、鋳造の際に不可避的に形成される曲率半径の小さい円弧状のアール部が形成されている。

変形例４によれば、第１及び第２冷却穴５６Ｆ，５７Ｆの当該断面形状が多角形（四角形）とされていることから、冷却穴の断面積が同じ円形の場合に比べて、第１及び第２冷却穴５６Ｆ，５７Ｆの周長が長くなり、第１及び第２冷却穴５６Ｆ，５７Ｆの放熱面積を大きくすることができる。そのため、鋳造で正側冷却フィン５３Ｆを製造する際に、鋳型へのダメージを抑制しつつ冷却性能の向上を図ることができる。なお、変形例４の場合にも、第１及び第２冷却穴５６Ｆ，５７Ｆの厚さ方向の断面形状の大きさは、実施形態１のように均一にしても、実施形態２のように不均一にしてもどちらでもよい。

〔変形例５〕
変形例５について図１２を参照して説明する。上記の変形例１の第１及び第２冷却穴５６Ｃ，５７Ｃは、厚さ方向と直交する方向の断面形状が１つの角部を有する形状とされていたのに対して、変形例５の第１及び第２冷却穴５６Ｇ，５７Ｇは、当該断面形状が２種類以上の形状とされている点で異なる。この場合、第１及び第２冷却穴５６Ｇ，５７Ｇの当該断面形状は、不等辺四角形や異形の五角形などの組み合わせよりなる。なお、第１及び第２冷却穴５６Ｇ，５７Ｇの各角部には、鋳造の際に不可避的に形成される曲率半径の小さい円弧状のアール部が形成されている。

変形例５によれば、第１及び第２冷却穴５６Ｇ，５７Ｇの当該断面形状は、２種類以上の異なる断面形状が組み合わされているため、正側冷却フィン５３Ｇの冷却穴配置スペース内でのデッドスペース発生を抑制して、第１及び第２冷却穴５６Ｇ，５７Ｇを効率良くより緻密に配置することができる。

〔他の実施形態〕
本発明は、上記の実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。例えば、上記の実施形態及び変形例では、第１及び第２冷却穴５６，５７が正側冷却フィン５３だけに設けられた例を説明したが、第１及び第２冷却穴５６，５７を、負側冷却フィン５１だけに或いはそれらの両方に設けるようにしてもよい。

また、負側の整流素子をハウジング１０に固定することで負側冷却フィン５１を設けず、第１及び第２冷却穴５６，５７を正側冷却フィン５３だけに設けてもよい。

１０…ハウジング、１５…吸入口、１６…排出口、２０…回転子、３０…固定子、３２…固定子巻線、５１…負側冷却フィン、５３，５３Ａ〜５３Ｇ…正側冷却フィン、５４…ダイオード（整流素子）、５６，５６Ａ〜５６Ｇ…第１冷却穴、５７，５７Ａ〜５７Ｇ…第２冷却穴。

Claims

後端壁に設けられた吸入口（１５）及び周壁に設けられた排出口（１６）を有するハウジング（１０）と、固定子巻線（３２）を有して前記ハウジングに固定される固定子（３０）と、前記固定子の径方向内側に回転可能に設けられた回転子（２０）と、前記回転子に固定されて前記吸入口から前記ハウジング内へ吸入した冷却風を前記排出口から外部に排出する冷却ファン（６１）と、前記冷却風の流通路上に配設される１つ以上の冷却フィン（５１，５３，５３Ａ〜５３Ｇ）と、前記固定子巻線が形成する交流電圧を整流する整流素子（５４）と、を備える車両用回転電機において、
少なくとも１つの前記冷却フィンは、厚さ方向に貫通して前記冷却風の流通路となる複数のテーパ形状の冷却穴（５６，５６Ａ〜５６Ｇ，５７，５７Ａ〜５７Ｇ）を有し、
隣り合う少なくとも１組の前記冷却穴は、各前記冷却穴の厚さ方向長さの最も長いテーパ面のテーパ方向が厚さ方向において逆にされている車両用回転電機。
前記冷却穴（５６，５７）は、厚さ方向の断面形状の大きさが均一にされている請求項１に記載の車両用回転電機。
前記冷却穴（５６Ａ，５７Ａ）は、厚さ方向の断面形状の大きさが不均一にされている請求項１に記載の車両用回転電機。
前記冷却穴（５６，５６Ａ，５６Ｂ，５７，５７Ａ，５７Ｂ）は、厚さ方向と直交する方向の断面形状が円形又は楕円形である請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用回転電機。
前記冷却穴（５６Ｃ〜５６Ｇ，５７Ｃ〜５７Ｇ）は、厚さ方向と直交する方向の断面形状が少なくとも１つの角部を有する形状である請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用回転電機。
前記冷却穴（５６Ｇ，５７Ｇ）は、厚さ方向と直交する方向の断面形状が２種類以上の形状とされている請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用回転電機。