JP6938767B2 - Rotating machine for internal combustion engine and its rotor - Google Patents
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Description
この出願は、2018年3月27日に日本に出願された特許出願第2018−59817号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。 This application is based on Patent Application No. 2018-59817 filed in Japan on March 27, 2018, and the content of the basic application is incorporated by reference in its entirety.
この明細書における開示は、内燃機関用回転電機およびそのロータに関する。 The disclosure in this specification relates to a rotary electric machine for an internal combustion engine and a rotor thereof.
特許文献1および特許文献2は、内燃機関用回転電機およびそのロータを開示する。内燃機関用回転電機は、ファンを備えている。従来技術として列挙された先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。 Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a rotary electric machine for an internal combustion engine and a rotor thereof. The rotary electric machine for an internal combustion engine is equipped with a fan. The contents of the prior art documents listed as prior art are incorporated by reference as an explanation of the technical elements in this specification.
特許文献1の構成では、ファン部品が、回転電機の内部に設けられる。ファンは、回転電機、とりわけロータの内部で流れを生成する。一方で、特許文献2は、ロータの外から流れを導入する。内燃機関用回転電機では、効率的に流れを生成することが求められている。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、内燃機関用回転電機およびそのロータにはさらなる改良が求められている。 In the configuration of Patent Document 1, the fan component is provided inside the rotary electric machine. The fan creates a flow inside the rotating machine, especially the rotor. On the other hand, Patent Document 2 introduces a flow from outside the rotor. Rotating electric machines for internal combustion engines are required to efficiently generate a flow. In the above-mentioned viewpoint or in other viewpoints not mentioned, further improvement is required for the rotary electric machine for internal combustion engine and its rotor.
開示されるひとつの目的は、ロータの内部に配置された部品によって流れを効率的に生成する内燃機関用回転電機およびロータを提供することである。 One object disclosed is to provide a rotary electric machine for an internal combustion engine and a rotor that efficiently generate a flow by components arranged inside the rotor.
ここに開示された内燃機関用回転電機のロータは、筒状の外筒(22b)、および外筒の一端に広がる底板(22c)を有し、底板を貫通する貫通穴(22e)を有するロータコア(22)と、外筒の内側における底板の上に配置され、ロータコアの回転方向(R21)に関して貫通穴の前方側または後方側に位置付けられたブレード(28、228、328)とを備え、ブレードは、直線部分(28a)と、曲線部分(28b)とを有し、直線部分は、曲線部分よりも径方向内側を占めるように配置され、曲線部分は、直線部分よりも径方向外側を占めるように配置され、かつ、径方向外側において、三角形の空洞を提供している。 The rotor of a rotary electric machine for an internal combustion engine disclosed herein has a cylindrical outer cylinder (22b) and a bottom plate (22c) extending at one end of the outer cylinder, and has a rotor core having a through hole (22e) penetrating the bottom plate. and (22), disposed on the bottom plate inside the outer cylinder, and a front side or rear side the positioned blade of the through hole (28,228,328) with respect to the rotational direction of the rotor core (R21), The blade has a straight portion (28a) and a curved portion (28b), the straight portion is arranged so as to occupy the radial inside of the curved portion, and the curved portion is radially outside of the straight portion. It is arranged so as to occupy, and, in the radially outward, that provides a cavity of triangular.
開示される内燃機関用回転電機のロータは、ブレードによって貫通穴を通る流れを生成する。ブレードが貫通穴の前方側に位置付けられた場合、ブレードの後方側では負圧が生成され、貫通穴を通る内向流が生成される。ブレードが貫通穴の後方側に位置付けられた場合、ブレードの前方側では正圧が生成され、貫通穴を通る外向流が生成される。ロータは、内向流または外向流を利用することができる。この結果、ロータの内部に配置されたブレードによって流れを効率的に生成する内燃機関用回転電機のロータが提供される。 The rotor of a rotary electric machine for an internal combustion engine disclosed creates a flow through a through hole by a blade. When the blade is positioned on the front side of the through hole, a negative pressure is generated on the rear side of the blade, and an inward flow through the through hole is generated. When the blade is positioned on the rear side of the through hole, a positive pressure is generated on the front side of the blade and an outward flow through the through hole is generated. The rotor can utilize inward or outward flow. As a result, a rotor for a rotating electric machine for an internal combustion engine is provided, in which a flow is efficiently generated by blades arranged inside the rotor.
ここに開示された内燃機関用回転電機は、上記ロータ(21)と、ロータと対向するステータ(31)とを備える。 The rotary electric machine for an internal combustion engine disclosed here includes the rotor (21) and a stator (31) facing the rotor.
この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。 The disclosed aspects herein employ different technical means to achieve their respective objectives. The claims and the reference numerals in parentheses described in this section exemplify the correspondence with the parts of the embodiments described later, and are not intended to limit the technical scope. The objectives, features, and effects disclosed herein will be made clearer by reference to the subsequent detailed description and accompanying drawings.
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび/または構造的に対応する部分および/または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および/または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。 A plurality of embodiments will be described with reference to the drawings. In a plurality of embodiments, functionally and / or structurally corresponding parts and / or related parts may be designated with the same reference code or reference codes having a hundreds or more different digits. References can be made to the description of other embodiments for the corresponding and / or associated parts.
第1実施形態
図1は、内燃機関用回転電機の模式的な構造を示す。内燃機関システム10は、内燃機関(エンジン12)と、内燃機関用回転電機(以下、単に回転電機15という)とを備える。回転電機15の用途の一例は、エンジン12によって駆動される発電機である。この場合、回転電機15は、バッテリを含む複数の電気負荷に電力を供給する。回転電機15の用途は、発電電動機でもよい。この場合、回転電機15は、発電機としても、電動機としても機能する。この場合、回転電機15は、例えば、エンジン12を始動するためのスタータモータとして機能する。1st Embodiment FIG. 1 shows a schematic structure of a rotary electric machine for an internal combustion engine. The internal
エンジン12は、ボディ13を有する。ボディ13は、エンジン12のクランクケースまたはカバーによって提供されている。ボディ13は、回転電機15を収容するための収容室13aを区画している。収容室13aは、空気で満たされた乾式空洞、または空気と潤滑オイル、若しくは空気と冷却液が混在する湿式空洞である。回転電機15は、この収容室13a内の流体に放熱する。流体は、空気、潤滑オイル、および/または冷却液を含む。エンジン12は、回転軸14を有する。回転軸14は、クランクシャフトまたはクランクシャフトと連動するシャフトによって提供されている。回転軸14は、回転電機15と連結されている。
The
回転電機15は、エンジン12に装着されることによって、エンジン12と連動する。エンジン12は、乗り物に搭載された乗り物用エンジン、または汎用エンジンである。ここで、乗り物の語は、広義に解釈されるべきであり、車両、船舶、航空機などの移動体、および、アミューズメント機器、およびシミュレーション機器などの固定物を含む。また、汎用エンジンは、例えば、発電機、およびポンプとして利用可能である。この実施形態では、エンジン12は、鞍乗り型の車両に搭載されている。
The rotary
回転電機15は、ボディ13と回転軸14とに組み付けられている。回転電機15は、アウタロータ型の回転電機である。回転電機15は、ロータ21と、ステータ31とを有する。以下の説明において、軸方向の語は、ロータ21、ステータ31、またはステータコア32を円筒と見なした場合の中心軸AXに沿う方向を指す。径方向の語は、ロータ21、ステータ31、またはステータコア32を円筒と見なした場合の径方向を指す。
The rotary
ロータ21は、界磁子である。ロータ21は、全体がカップ状である。ロータ21は、回転軸14の端部に固定される。ロータ21は、回転軸14とともに回転する。ロータ21は、カップ状のロータコア22を有する。ロータ21は、ロータコア22の内面に配置された永久磁石23を有する。ロータ21は、永久磁石23によって回転磁界を提供する。永久磁石23は、複数の円弧状磁石によって提供されている。ロータ21は、永久磁石23を固定するためのホルダ24を有する。永久磁石23は、接着剤によって固定されていてもよい。
The
ロータコア22は、回転軸14に連結される。回転軸14は、ロータコア22を受けるために、外面14aを有する。外面14aは、先細りのテーパ面である。ロータコア22と回転軸14とは、キー嵌合などの回転方向の位置決め機構を介して連結されている。ロータコア22は、固定部材であるナット14bによって回転軸14に締め付けられ、固定されている。ロータコア22は、後述する永久磁石のためのヨークを提供する。ロータコア22は、磁性金属製である。
The
ロータコア22は、内筒22aと、外筒22bと、底板22cとを有する。内筒22aは、回転軸14に連結される。内筒22aは、ボス部を提供する。外筒22bは、筒状である。外筒22bは、内筒22aの径方向外側に、内筒22aから離れて位置している。外筒22bは、内面に永久磁石23を支持している。底板22cは、環状である。底板22cは、外筒の一端に広がっている。底板22cは、内筒22aと外筒22bとの間に広がっている。
The
内筒22aは、回転軸14を受け入れる貫通穴を有する。内筒22aは、内面22dを有する。内面22dは、外面14aと接触するテーパ面である。この実施形態では、内筒22aと、外筒22bと、底板22cとは、連続した材料によって一体的に形成されている。内筒22aと、外筒22bと、底板22cとは、複数の部材によって提供されていてもよい。例えば、内筒22aを提供するボス部分を別部材によって提供し、リベットなどの連結部材によって連結してもよい。
The
底板22cは、貫通穴22eを有する。貫通穴22eは、カップ状のロータ21の内外を連通している。貫通穴22eは、底板22cが提供する環状範囲のうち、径方向外側に位置している。貫通穴22eは、一端においてロータ21の内側に開口している。貫通穴22eは、他端において底板22cの軸方向端面のみに開口している。
The
ホルダ24は、カップ状の部材である。ホルダ24は、永久磁石23の端面から、永久磁石23の内面、および底板22cの内面にわたって延びている。ホルダ24は、底板22cにリベットなどの固定部材によって固定されている。ホルダ24は、永久磁石23をロータコア22に固定する。ホルダ24は、径方向内面24aを提供している。径方向内面24aは、ロータ21の内面でもある。ホルダ24は、薄い非磁性金属製である。
The
ホルダ24は、貫通穴22eを覆うことがないように形成されている。ホルダ24は、貫通穴22eに相当する貫通穴を有する場合がある。この結果、貫通穴22eは、ロータコア22における穴だけでなく、ロータ21における穴として認識される。貫通穴22eは、ロータ21の内外を連通している。
The
ステータ31は、電機子である。ステータ31は、環状の部材である。ステータ31は、外突極型のステータである。ステータ31は、ボディ13に固定されている。ステータ31は、回転軸14と内筒22aとを受け入れることができる貫通穴を有する。ステータ31は、ロータ21の内面とギャップを介して対向する外周面を有する。
The
ステータ31は、ステータコア32を有する。ステータコア32は、ロータ21の内側に配置されている。ステータコア32は、ボディ13に固定されている。ステータコア32の形状は、径方向内側に設けられた環状部分と、径方向外側に設けられた複数のティース(突極)とで特徴付けられている。
The
ステータ31は、ステータコア32に装着されたステータコイル33を有する。ステータコイル33は、ステータコア32の一部に装着されている。ステータコイル33は、ステータコア32に巻回されている。ステータコイル33は、単相巻線、または多相巻線を提供する。ステータコイル33は、ステータコア32の径方向外側のティースに配置されている。ステータコイル33は、電機子巻線を提供する。ステータコア32は、固定部材であるボルト35によってボディ13に固定されている。ボルト35は、ステータコア32を貫通している。ボルト35は、ボディ13のカバーにステータコア32を固定している。ボルト35は、回転電機15の一部品、またはエンジン12の一部品とみることができる。
The
図2は、図1の矢印II方向におけるロータ21の平面図である。矢印R21は、ロータ21の回転方向R21である。以下の説明において、回転方向R21の方向に関して対象物の前方側は、前進方向とも呼ばれ、回転方向R21に関して対象物の後方側は後退方向と呼ばれることがある。ロータ21における複数の貫通穴22eの位置などは、比較的正確に描かれている。
FIG. 2 is a plan view of the
ロータ21は、複数の貫通穴22eを有する。複数の貫通穴22eは、互いに等間隔に配置されている。複数の貫通穴22eは、ロータ21の軸方向内面において互いに離れて分散的に配置されている。周方向に隣り合う2つの貫通穴22eの間には、ロータ21の軸方向内面が広がっている。貫通穴22eは、ロータ21の軸方向内面において径方向外側に位置している。貫通穴22eは、ロータ21の径方向内面24aに近接している。貫通穴22eは、内筒22aから明白に離れている。内筒22aと貫通穴22eとの間には、ロータ21の軸方向内面が広がっている。径方向内面24aと貫通穴22eとの間には、限られた軸方向内面がある。なお、貫通穴22eの縁は、径方向内面24aに接していてもよい。貫通穴22eは、円形の穴である。
The
図1に戻り、回転電機15は、ファン25を有する。ファン25は、内輪26と、外輪27と、内輪26と外輪27との間に延びるブレード28とを有する。内輪26は、内筒22aに形成されたフランジ22fによって固定されている。ファン25は、ロータ21に対して、フランジ22fによるかしめ、接着、圧入など多様な固定機構によって固定することができる。ファン25は、内筒22aから、ロータ21の軸方向内面に沿って延びている。ファン25は、ロータ21の軸方向内面を経由して、ロータ21の軸方向内面の径方向外側縁まで到達している。ファン25は、ロータ21の一部分である。ファン25は、樹脂製である。ファン25は、アルミニウムなどの金属製でもよい。
Returning to FIG. 1, the rotary
図2において、ファン25は、複数のブレード28を有する。複数のブレード28は、互いに等間隔に配置されている。複数のブレード28は、ロータ21の軸方向内面において互いに離れて分散的に配置されている。
In FIG. 2, the
ひとつのブレード28は、内輪26から径方向外側に向けて延び出している。ブレード28は、内輪26から、内輪26の接線方向と平行に延び出している。ブレード28は、直線部分28aと、曲線部分28bとを有する。直線部分28aは、曲線部分28bよりも径方向内側部分を占める。曲線部分28bは、直線部分28aよりも径方向外側部分を占めている。曲線部分28bは、後退方向へ巻き込むように湾曲している。ブレード28は、直線部分28aと、曲線部分28bとを経由した後に、外輪27に到達している。
One
ブレード28は、後退角RDnを有する。後退角RDnは、径方向に対するブレード28の傾斜角である。ブレード28は、径方向内側から径方向外側に向けて、徐々に回転方向R21の後方側へ後退するように、径方向に対して傾斜している。ひとつのブレード28の中心としてブレード軸BLnを想定する。ここでは、ブレード28の直線部分28aの中心をブレード軸BLnとする。さらに、内輪26とひとつのブレード28との交点を通る径方向軸Rnを想定する。この場合、ブレード28の後退角RDnは、矢印で示される。曲線部分28bは、回転方向R21に関してブレード28より後ろに向けて曲がっている。言い換えると、曲線部分28bを規定する中心は、回転方向R21に関してブレード28より後ろに位置している。ブレード28は、内輪26から外輪27に向けて、後退角RDnをもって延びている。後退角RDnは、直線部分28aと、曲線部分28bとの全体によって定義されてもよい。この場合も、ブレード28は、後退角を有する。
The
ブレード28は、回転方向R21の前方側である前縁と、回転方向R21の後方側である後縁とを有する。前縁は、径方向内側の内端点L1と、径方向外側の外端点L3との間にわたって延びている。前縁は、回転方向R21の前方へ向けて凸となるように湾曲している。前縁は、直線部分28aと、曲線部分28bとの境界点L2を有する。後縁は、径方向内側の内端点T1と、径方向外側の外端点T3との間にわたって延びている。後縁は、回転方向R21の前方へ向けて凹となるように湾曲している。後縁は、直線部分28aと、曲線部分28bとの境界点T2を有する。
The
ブレード28は、ロータ21内に配置されている。ブレード28は、外筒22bの内側における底板22cの上に配置されている。複数のブレード28は、ロータ21内の面、例えば底板22cの面に接している。ブレード28は、底板22cのステータ31と対向する面に配置されている。
The
複数のブレード28は、放射状に等間隔で配置されている。複数のブレード28は、複数の貫通穴22eと同じ角度間隔で配置されている。複数のブレード28は、ロータ21の回転方向に沿って徐々に内筒22aから外筒22bに向けて広がる渦巻状に配置されている。すべてのブレード28は、同じ形状である。
The plurality of
周方向に隣り合う2つのブレード28の間には、ブレード28の軸方向高さに相当する空洞22gが区画されている。空洞22gは、扇形である。空洞22gは、径方向内端から径方向外端へ向かうにつれて、徐々に後退方向へ推移している。ブレード28は、後退角RDnを有しているから、ブレード28に沿って、徐々に径方向内側から径方向外側へ向かう流れを生成する。流れは、空気の場合と、オイルを含む混合気の場合と、液体の場合となど多様な流体の流れを含む。
A
ひとつのブレード28は、ふたつの貫通穴22eの間の底板22c上に配置されている。ブレード28は、ひとつの貫通穴22eの回転方向R21の前方側に位置している。ブレード28は、ひとつの貫通穴22eの前方側に広がる底板22c上に位置している。ブレード28は、回転方向R21に関して、回転方向R21に離れて隣り合うふたつの貫通穴22eのうち、後方側に位置する貫通穴22eに近接している。
One
ブレード28は、ロータ21の径方向に対して斜めに配置されている。ブレード28は、曲線部分28bにおいて貫通穴22eに近接している。曲線部分28bは、後退角RDnが直線部分28aより大きい。ブレード28は、ひとつの貫通穴22eの径方向内側から、径方向外側に向けて延び出している。このブレード28は、回転方向R21に関して、上記ひとつの貫通穴22eの後方側に位置する他の貫通穴22eの前方側に向けて延びている。ブレード28は、曲線部分28bにおいて、貫通穴22eに巻き付くように延びている。曲線部分28bは、貫通穴22eの径方向外側の円弧部分に巻き付くように延びている。
The
曲線部分28bの一部は、貫通穴22eの上に重複している。この一部は、底板22cの上から貫通穴22eの上に庇状に突出している。ブレード28は、部分的に貫通穴22eの上に配置されることがある。しかし、ブレード28は、ひとつの貫通穴22eを2つに分割するように配置されることはない。つまり、ブレード28が貫通穴22eの上に張り渡されることがない。よって、ブレード28の破損が抑制される。複数のブレード28のすべてが、複数の貫通穴22eに対して上記の位置にある。複数の貫通穴22eのすべてに対して、複数のブレード28が上記の位置にある。複数のブレード28のそれぞれは、複数の貫通穴22eのそれぞれの前方側または後方側に位置付けられている。
A part of the
ブレード28は貫通穴22eの周縁部に接していても良い。また、ブレード28は、貫通穴22eの周縁部を跨ぐことにより、貫通穴22eの一部を塞いでもよい。しかし、ブレード28が貫通穴22eの全部を塞ぐことや、ブレード28が貫通穴22eを複数の領域に分割することは適切ではない。
The
図3は、図2のIII−III線における模式的な断面を示す。ここでは、底板22cとファン25とが図示されている。ロータ21が回転方向R21に向けて回転すると、ロータ21の外側の空気は外側流OTFとして流れ、ロータ21の内側の空気は内側流INFとして流れる。ブレード28は、ブレード28を避けるように流れる上昇流LFを生成する。このとき、回転方向R21に関してブレード28の前方側LSでは圧力の上昇が生じる。回転方向R21に関してブレード28の後方側TSでは圧力の低下が生じる。
FIG. 3 shows a schematic cross section taken along line III-III of FIG. Here, the
ブレード28は、貫通穴22eを通る内向流IWFを生成する。ブレード28は、回転方向R21に関する貫通穴22eの前方側の直前に位置付けられているから、後方側TSでは、ロータ21の外側から内側へ向かう内向流IWFが生じる。言い換えると、ブレード28は、後方側TSにおいて内向流IWFを生成するほどに貫通穴22eに近接している。つまり、ブレード28は、後方側TSにおいて生成される負圧を貫通穴22eに作用させるように、後方側の貫通穴22eに近接している。これにより貫通穴22eを通る流体の流れが促進される。流体の流れは、ロータ21の放熱、およびステータ31の放熱を促進する。ブレード28が貫通穴22eの周縁部に接していても、または、ブレード28が貫通穴22eの一部を塞いでいても、ロータ21の放熱、およびステータ31の放熱が促進される。
The
ブレード28は、内筒22aから外筒22bまで連続して形成されている。ブレード28は、ロータ21の内部においても、ステータ31と対向する側面に配置されている。ブレード28は、このように配置されていることが望ましい。この結果、後述の空気との相互作用を生じる。
The
一般的に、ロータ21内部の雰囲気温度はステータコイル33の発熱やロータコア22および/またはステータコア32の発熱に伴い、ロータ21外部の雰囲気温度より高いことが知られている。したがって、ロータ21外部の低い温度の流体を効率よくロータ21内部へ流すことが放熱の効果を向上させる。貫通穴22eは、ステータコイル33の近くに配置されているので、比較的低温の内向流IWFが外部から内部へ導入されると、ステータコイル33に低い温度の流体が提供される。よって、上記構成は、放熱の効果をより高める。さらに、径方向外側から径方向内側に向かい連続的なブレード28は、発熱しているステータコア32の全体に比較的低温の流体を供給できる。
Generally, it is known that the atmospheric temperature inside the
さらに、ブレード28は、径方向内側から径方向外側に向けて徐々に貫通穴22eの縁に接近している。しかも、ブレード28は、曲線部分28bにおいて、貫通穴22eに巻き付くように湾曲している。このため、ロータ21の内部において、径方向内側から径方向外側に向かう流れを生成しながら、ロータ21の径方向外側における貫通穴22eの外側部分では、より強い内向流IWFを生成する。
Further, the
以上に述べた実施形態によると、ロータ21の内部にブレード28を配置する簡単な構成で、効率的に流れを生成することができる。ロータ21の内部に配置されたブレード28によって流れを効率的に生成する内燃機関用回転電機のロータ21が提供される。さらに、このロータ21を備える内燃機関用回転電機が提供される。
According to the embodiment described above, the flow can be efficiently generated by a simple configuration in which the
第2実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、ブレード28は、中心軸AXと平行な直立板である。これに代えて、ブレードは、中心軸AXに対して傾斜した傾斜板でもよい。Second Embodiment This embodiment is a modification based on the preceding embodiment. In the above embodiment, the
図4において、ブレード228は、中心軸AXと平行な面に対して傾斜している。その傾斜方向は、回転方向R21に関して後退方向である。すなわち、ブレード228は、底板22cから離れるに従って、回転方向R21に関して後退方向へ推移するように傾斜している。ブレード228は、傾斜板によって提供されている。このブレード228は、高い効率により内向流IWFを生成する。
In FIG. 4, the
第3実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、ブレード28は、回転方向R21に関して貫通穴22eの前方側に配置されている。これに代えて、ブレードは、貫通穴22eの回転方向R21に関して後方側に配置されてもよい。Third Embodiment This embodiment is a modification based on the preceding embodiment. In the above embodiment, the
図5において、ブレード328は、回転方向R21に離れて位置するふたつの貫通穴22eのうち、回転方向R21に関して前方側に位置するひとつの貫通穴22eに近接している。しかも、ブレード328の前縁は、貫通穴22eの縁と接触するように位置付けられている。ブレード328の前縁は、回転方向R21に関して前方側に向けて凸となるように湾曲している。この湾曲において、ブレード328の前縁と、貫通穴22eの縁とが、接触している。ブレード328の湾曲と、貫通穴22eの縁との接点は、ブレード328が後退角RDnを有するから、比較的径方向内側に位置している。言い換えると、ブレード328の湾曲と、貫通穴22eの縁との接点より径方向外側に、貫通穴22eの大部分が広がっている。また、ブレード328の湾曲と、貫通穴22eの縁との接点より径方向外側に、空洞22gの一部が広がっている。この空洞22gの一部は、径方向外側において、回転方向R21の後方に向けて徐々に狭くなる三角形の空洞を提供する。この結果、空洞22gの一部では、圧力の上昇が生じる。
In FIG. 5, the
図6は、図5のVI−VI線における模式的な断面を示す。ブレード328は、貫通穴22eを通る外向流OWFを生成する。ブレード328は、回転方向R21における貫通穴22eの直後に位置付けられているから、前方側LSでは、ロータ21の内側から外側へ向かう外向流OWFが生じる。言い換えると、ブレード328は、前方側LSにおいて外向流OWFを生成するほどに貫通穴22eに近接している。つまり、ブレード328は、前方側LSにおいて生成される正圧を貫通穴22eに作用させるように、ブレード328より前方側LSの貫通穴22eに近接している。これにより貫通穴22eを通る流体の流れが促進される。流体の流れは、ロータ21の放熱、およびステータ31の放熱を促進する。複数のブレード328は、ロータ21の内部おいて流れを効率的に生成するために貢献する。
FIG. 6 shows a schematic cross section of the VI-VI line of FIG. The
ブレード28は、貫通穴22eの周縁部に接していても良い。また、ブレード28は、貫通穴22eの周縁部を跨ぐことにより、貫通穴22eの一部を塞いでもよい。ただし、ブレード28が貫通穴22eの全部を塞ぐことや、ブレード28が貫通穴22eを複数の領域に分割することは適切ではない。
The
この実施形態は、ロータ21の内部の高い温度の流体を、ロータ21の外部に排出する。ロータ21の外部の比較的低い温度の流体は、ロータ21の開口端から、軸方向に沿って、ステータ31の外側(図1左側)から供給される。図1の左側は、ボディ13の外側であり、多くの場合は、エンジン12のカバー体である。よって、図1の左側は、多くの場合に、エンジン12の外側に暴露されていることが多く、外部環境と熱交換され易いこと。この結果、図1の左側から導入される流体は、多くの場合に低温である。したがって、上記構成は、ロータ21の内部に、比較的低温の流体を導入しやすい。
In this embodiment, the high temperature fluid inside the
この実施形態では、ときに、ひとつの貫通穴22eにおいて、外向流OWFと内向流IWFとの両方が生成される場合がある。例えば、ブレード328と貫通穴22eの縁との接点において外向流OWFが生成され、外端点L3では内向流IWFが生成される。また、ブレード328は、前方側の貫通穴22eに覆いかぶさるように前進方向へ傾斜していてもよい。この場合、より強い外向流OWFが生成される。ブレード328と貫通穴22eの縁との接点は、直線部分28aによって形成されていてもよい。ブレード328と貫通穴22eの縁との接点は、曲線部分28bによって形成されていてもよい。
In this embodiment, sometimes both an outward flow OWF and an inward flow IWF are generated in one through
他の実施形態
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および/または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および/または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および/または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。Other Embodiments The disclosure in this specification, drawings and the like is not limited to the exemplified embodiments. The disclosure includes exemplary embodiments and modifications by those skilled in the art based on them. For example, disclosure is not limited to the parts and / or element combinations shown in the embodiments. Disclosure can be carried out in various combinations. The disclosure can have additional parts that can be added to the embodiment. Disclosures include those in which the parts and / or elements of the embodiment are omitted. Disclosures include the replacement or combination of parts and / or elements between one embodiment and another. The technical scope disclosed is not limited to the description of the embodiments. Some technical scopes disclosed are indicated by the claims description and should be understood to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims statement.
上記実施形態は、樹脂製のファン25を備える。これに代えて、ファン25は、金属製でもよい。ファン25は、非磁性体であることが好適である。非磁性体製のファン25は、磁束の漏洩を防止し、加えて、漏れ磁束に起因するファン25での鉄損を抑制する。また、ファン25は、ホルダ24によって提供されてもよい。例えば、ホルダ24の一部に、ブレード28、228、328に相当する隆起部分を形成してもよい。また、樹脂製のファン25にホルダ24をインサート成形してもよい。
The above embodiment includes a
上記実施形態では、複数の貫通穴22eは、等角度間隔に配置されている。また、複数の貫通穴22eは、中心軸AXから等距離だけ離れている。これに代えて、複数の貫通穴22eは、不等間隔に配置されてもよい。また、複数の貫通穴22eは、中心軸AXからの距離に関して、分散していてもよい。例えば、複数の貫通穴22eは、中心軸AXからの距離が交互に異なっていてもよい。
In the above embodiment, the plurality of through
上記実施形態では、貫通穴22eと曲線部分28bとが接触している。これに代えて、貫通穴22eと直線部分28aとが接触していてもよい。また、直線部分28aと曲線部分28bとの境界が、貫通穴22eと接していてもよい。
In the above embodiment, the through
上記実施形態では、複数のブレード28、228、328と、複数の貫通穴22eとが、互いに1対1に関連付けられている。この構成は、高い効率に貢献する。これに代えて、ブレード28、228、328が配置されない貫通穴22eがあってもよい。また、貫通穴22eに配置されないブレード28、228、328があってもよい。また、貫通穴22eは、直径が異なる複数の貫通穴を含むことができる。
In the above embodiment, the plurality of
Claims (9)
前記外筒の内側における前記底板の上に配置され、前記ロータコアの回転方向(R21)に関して前記貫通穴の前方側または後方側に位置付けられたブレード(28、228、328)とを備え、
前記ブレードは、直線部分(28a)と、曲線部分(28b)とを有し、
前記直線部分は、前記曲線部分よりも径方向内側を占めるように配置され、
前記曲線部分は、前記直線部分よりも径方向外側を占めるように配置され、かつ、径方向外側において、三角形の空洞を提供している内燃機関用回転電機のロータ。 A rotor core (22) having a cylindrical outer cylinder (22b) and a bottom plate (22c) extending at one end of the outer cylinder and having a through hole (22e) penetrating the bottom plate.
Is disposed on the bottom plate on the inside of the outer cylinder, and a front side or rear side the positioned blade (28,228,328) of said through hole with respect to the rotational direction of the rotor core (R21),
The blade has a straight portion (28a) and a curved portion (28b).
The straight portion is arranged so as to occupy the inside in the radial direction with respect to the curved portion.
The curved section is arranged so as to occupy the radially outer side than the straight portion, and, in the radially outward, the rotor for an internal combustion engine rotating electrical machine that provides a cavity of triangular.
複数の前記ブレードのそれぞれは、複数の前記貫通穴のそれぞれの前方側または後方側に位置付けられている請求項1から請求項6のいずれかに記載の内燃機関用回転電機のロータ。 It has a plurality of the through holes and a plurality of the blades.
The rotor of a rotary electric machine for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6 , wherein each of the plurality of blades is located on the front side or the rear side of each of the plurality of through holes.
前記ロータと対向するステータ(31)とを備える内燃機関用回転電機。 The rotor (21) according to any one of claims 1 to 8.
A rotary electric machine for an internal combustion engine including a stator (31) facing the rotor.
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