JP7151821B1 - 回転機 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却効率を低下させることなく、ステータ及びロータのそれぞれにおける軸方向の中央部をギャップ内の気流によって冷却することができるモータを提供する。【解決手段】ステータ３と、ロータ２と、ハウジング５２とを備え、ハウジング５２が、一方側空間５２ａと、他方側空間５２ｂと、一方側連通孔と、他方側連通孔とを備え、一方側空間５２ａと他方側空間５２ｂとが、ギャップＧを介して連通し、一方側連通孔が、第１気流発生装置６４に接続され、他方側連通孔が、第２気流発生装置６５に接続される、モータ１であって、一方側連通孔として、第１気流発生装置６４に接続される強制流入孔５２ｃ１と、空気を自然排出する自然排気孔５２ｃ２とを備え、他方側連通孔として、第２気流発生装置６５に接続される強制排気孔５２ｄ１と、空気を他方側空間５２ｂの内部に自然吸入する自然吸気孔５２ｄ２とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、モータ、発電機（ダイナモ）等の回転機に関する。

従来、ステータと、ステータの中空内に配置される回転可能なロータと、ステータ及びロータを収容するハウジングとを備え、ハウジングの外部から内部に送り込んだ空気によってステータ及びロータを冷却する回転機が知られている。

例えば、特許文献１に記載の回転機としての回転電機は、ハウジングとしてのフレームに、２つの空間を備える。特許文献１において、前述の２つの空間のうち、一方の空間は、ハウジング内に配置されたロータよりも軸方向の一方側に位置することから、一方側空間と呼称されている。また、他方の空間は、ハウジング内に配置されたロータよりも軸方向の他方側に位置することから、他方側空間と呼称されている。一方側空間及び他方側空間のそれぞれは、ステータの内周面とステータの中空内に配置されるロータの外周面との間に形成されるギャップ（間隙）を通じて、互いに軸方向に連通する。

前述の回転電機のハウジングは、外部と内部の一方側空間とを連通させる一方側連通孔、及び、外部と内部の他方側空間とを連通させる他方側連通孔を備える。ハウジングの外部には、第１気流発生装置としての一方側空気流通装置と、第２気流発生装置としての他方側空気流通装置とが配置される。ブロワー等からなる一方側空気流通装置は、ハウジングに設けられた一方側連通孔を通じて、ハウジング内の一方側空間に空気を送り込む。また、ブロワー等からなる他方側空気流通装置は、ハウジングに設けられた他方側連通孔を通じて、ハウジング内の他方側空間に空気を送り込む。ハウジング内のステータ及びロータのそれぞれは、一方側空間内に送り込まれた空気、及び他方側空間内に送り込まれた空気によって冷却される。

この回転電機は、一方側空気流通装置による単位時間あたりの送気量を、他方側空気流通装置による単位時間あたりの送気量よりも多くすることで、一方側空間内の気圧を、他方側空間内の気圧よりも高くすることが、特徴的な構成になっている。特許文献１によれば、かかる構成により、一方側空間から前述のギャップを通じて他方側空間に向かう気流を発生させることで、ステータ及びロータのそれぞれにおける軸方向の中央部を冷却することができるとされる。

特開２０２０－１４５８９９号公報

しかしながら、かかる構成では、他方側空気流通装置による送気量を、一方側空気流通装置による送気量と同程度に設定する構成に比べて、ハウジング内に送り込む空気量を低減することから、冷却効率を低下させてしまうという課題がある。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷却効率を低下させることなく、ステータ及びロータのそれぞれにおける軸方向の中央部を間隙内の気流によって冷却することができる回転機を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、ステータと、前記ステータの中空内に配置される回転可能なロータと、前記ステータ及びロータを収容するハウジングとを備え、前記ハウジングが、前記ロータよりも軸方向の一方側に配置され、前記ステータの内周面と前記ロータの外周面との間の間隙に連通する一方側空間と、前記ロータよりも軸方向の他方側に配置され、前記間隙に連通する他方側空間と、前記ハウジングの外部と前記一方側空間とを連通させる一方側連通孔と、前記ハウジングの外部と前記他方側空間とを連通させる他方側連通孔とを備え、前記一方側空間と前記他方側空間とが、前記間隙を介して連通し、前記一方側連通孔と前記他方側連通孔とのそれぞれが、気流を発生させる気流発生装置に接続される、回転機であって、前記一方側連通孔として、前記ハウジングの外部の空気を前記第１気流発生装置によって強制的に前記一方側空間の内部に流入せしめる強制流入孔と、前記一方側空間の内部の空気を自然排出する自然排気孔とを備え、前記他方側連通孔として、前記他方側空間の内部の空気を前記第２気流発生装置によって強制的に排出せしめる強制排気孔と、前記ハウジングの外部の空気を前記他方側空間の内部に自然吸入する自然吸気孔とを備える、ことを特徴とするものである。

本発明によれば、冷却効率を低下させることなく、ステータ及びロータのそれぞれにおける軸方向の中央部を間隙内の気流によって冷却することができるという優れた効果がある。

実施形態に係るモータの主要部を示す分解斜視図である。 同モータの縦断面を示す断面図である。 同モータの主要部における横断面（図２のＷ－Ｗ’断面）を示す断面図である。 図２に示される断面に、空気の流れを示す矢印を付した図である。 図３に示される断面に、空気の流れを示す矢印を付した図である。 第１実施例に係るモータ１の縦断面を、空気の流れとともに示す断面図である。 第２実施例に係るモータ１の縦断面を、空気の流れとともに示す断面図である。 第３実施例に係るモータ１の縦断面を、空気の流れとともに示す断面図である。 第４実施例に係るモータの縦断面を、空気の流れとともに示す断面図である。 同モータの主要部の横断面を空気の流れとともに示す断面図である。 第５実施例に係るモータの縦断面を、空気の流れとともに示す断面図である。 同モータの主要部の横断面を空気の流れとともに示す断面図である。 比較例に係るモータの主要部の縦断面を示す断面図である。

以下、各図を用いて、本発明を適用した回転機としてのモータの一実施形態について説明する。
実施形態では説明を分かり易くするため、本発明の主要部以外の構造や要素については、簡略化または省略して説明する。また、各図において、同じ要素には同じ符号を付す。なお、各図に示す各要素の形状、寸法などは模式的に示したもので、実際の形状、寸法などを示すものではない。

まず、実施形態に係るモータの基本的な構成について説明する。図１は、実施形態に係るモータ１の主要部を示す分解斜視図である。モータ１は、インナーロータ型モータであり、円筒状のハウジング５２、フロントカバー５３、リアカバー５４、シャフト５５、ロータ（回転子）２、及びステータ（固定子）３を備える。ロータ２は、埋込磁石形回転子である。モータ１は、車両用モータなどといった高出力密度を要求される埋込磁石型同期型モーター（ＩＰＭＳＭ：ｉｎｔｅｒｉｏｒ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｍｏｔｏｒ）である。

軸状のシャフト５５は、円柱状のロータ２をロータ２の回転軸線Ａの方向に沿って貫通し、回転軸線Ａ上に位置する。シャフト５５は、ロータ２とともに回転軸線Ａを中心にして回転駆動する。円筒状のハウジング５２は、ヨークの役割を果たし、内周面で円筒状のステータ３を保持する。ハウジング５２は、回転軸線Ａ方向の両端に開口を有する。ロータ２は、ハウジング５２の内周面に保持されているステータ３の中空内に収容される。有底円筒状のフロントカバー５３は、底部を軸方向（回転軸線Ａと平行な方向）のフロント側に向けた状態で、ハウジング５２のフロント側に接続される。この接続により、フロントカバー５３は、底部に設けられたシャフト穴５３ｃにシャフト５５のフロント側を貫通させ、且つハウジング５２のフロント側の開口を塞ぐ。

リアカバー５４は、ハウジング５２のリア側の開口を塞ぐように、ハウジング５２のリア側端部に固定される。

ロータ２の外周側には、エアギャップを隔ててステータ３が配置される。即ち、中空構造のステータ３は、その中空内にロータ２を内包する。モータ１は、コイルの電流制御によってステータ３の磁界を順番に切り替えることで、ロータ２の磁界との吸引力または反発力を生じせしめて、回転軸線Ａを中心としてロータ２を回転駆動させる。

ロータ２は、ロータコア２ａと、複数の永久磁石２ｂとを有する。ロータ２のロータコア２ａは、例えば、打ち抜き加工された珪素鋼板を軸方向に積層して形成される円筒状の部材である。ロータコア２ａを構成する個々の珪素鋼板の間には絶縁性接着剤が介在しており、個々の珪素鋼板は互いに絶縁状態にある。ロータコア２ａの軸心部に形成される中空には、回転軸線Ａに沿ってシャフト５５が嵌入される。モータ１において、シャフト５５は不図示の軸受によって回転自在に支持される。

ステータ３は、ステータコアを備える。円筒状のステータコアの内周面側には、回転軸線（図１のＡ）を中心とする径方向（以下、単に径方向と言う）の内側に向けて突出する複数のティースが、配置される。それぞれのティースは、回転軸線を中心とする周方向（以下、単に周方向と言う）に等間隔をおいて並ぶ。互いに隣り合うティースの間の空間は、それぞれスロットを形成する。スロットには、コイル３ｂが巻き付けられる。

複数のコイル３ｂのうち、三相交流電源のＵ相電源が供給されるＵ相用のコイル３ｂは、Ｕ相用の渡り線によって互いに電気接続される。また、Ｖ相電源が供給される複数のＶ相用のコイル３ｂは、Ｖ相用の渡り線によって互いに電気接続される。また、Ｗ相電源が供給される複数のＷ相用のコイル３ｂは、Ｗ相用の渡り線によって互いに電気接続される。

モータ１は、駆動に伴って発熱する。発熱は、ステータ３のステータコアにおける鉄損、ステータ３のコイル３ｂにおける銅損、ロータ２のロータコア２ａにおける鉄損、ロータ２の永久磁石２ｂにおける渦電流損、ロータ２の２次導体（例えばシャフト５５）における銅損などによって生じる。

次に、本発明を適用していない比較例に係るモータについて説明する。なお、本発明を適用した実施形態に係るモータ１の特徴的な構成については、後に詳述する。

図１３は、比較例に係るモータ１０１の主要部の縦断面を示す断面図である。比較例に係るモータ１０１は、ロータ１０２、ステータ１０３、ハウジング１５２、フロントカバー１５３、リアカバー１５４、シャフト１５５等を備える。

ハウジング１５２は、一方側空間１５２ａ、他方側空間１５２ｂ、２つの一方側連通孔１５２ｃ、及び２つの他方側連通孔１５２ｄ等を備える。一方側空間１５２ａは、ロータ１０２よりも軸方向の一方側（図１３における左側）に配置され、ステータ１０３のステータコア１０３ａ内周面とロータ１０２のロータコア１０２ａの外周面との間のギャップ（間隙）Ｇに連通する。他方側空間１５２ｂは、ロータ１０２よりも軸方向の他方側（図１３における右側）に配置され、ギャップＧに連通する。２つの一方側連通孔１５２ｃのそれぞれは、互いに一方側空間１５２ａを介して径方向に並んだ状態で、ハウジング１５２の外部と一方側空間１５２ａとを連通させる。２つの他方側連通孔１５２ｄのそれぞれは、互いに他方側空間１５２ｂを介して径方向に並んだ状態で、ハウジング１５２の外部と他方側空間１５２ｂとを連通させる。

ハウジング１５２の外部には、ブロワ等からなる不図示の第１気流発生装置、及び第２気流発生装置が配置される。第１気流発生装置は、図中矢印Ｂで示されるように、２つの一方側連通孔１５２ｃのそれぞれを通じて、ハウジング１５２内の一方側空間１５２ａ内に空気を送り込む。また、第２気流発生装置は、図中矢印Ｃで示されるように、２つの他方側連通孔１５２ｄのそれぞれを通じて、ハウジング１５２内の他方側空間１５２ｂ内に空気を送り込む。第２気流発生装置による単位時間あたりの送気量は、第１気流発生装置による単位時間あたりの送気量よりも少ない値に設定されている。このような設定により、２つの気流発生装置のそれぞれが駆動しているときには、一方側空間１５２ａ内の気圧が、他方側空間１５２ｂ内の気圧よりも高くなる。これにより、図中矢印Ｄで示されるように、一方側空間１５２ａ内からギャップＧを通じて他方側空間１５２ｂ内に流入する気流が発生する。

かかる構成の比較例に係るモータ１０１によれば、ギャップＧ内を流れる気流により、ロータ１０２及びステータ１０３のそれぞれにおける軸方向の中央部を冷却することができる。しかしながら、第２気流発生装置による送気量を、第１気流発生装置による送気量と同程度に設定する構成に比べて、ハウジング１５２内に送り込む空気量を低減することから、冷却効率を低下させてしまう。冒頭で説明した特許文献１に記載の回転電機においても、同様の理由により、冷却効率を低下させてしまうという課題があった。なお、特許文献１には、一方側空間内に送り込まれた空気、及び他方側空間内に送り込まれた空気がどのようにしてハウジング５２の外部に排出されるかについての具体的な記載がない。

次に、実施形態に係るモータ１の特徴的な構成について説明する。
図２は、実施形態に係るモータ１の縦断面を示す断面図である。図３は、モータ１の主要部における横断面（図２のＷ－Ｗ’断面）を示す断面図である。なお、これらの図においては、ステータ３の内周面と、ロータ２の外周面との間のギャップＧを視認し易くするために、ギャップＧの幅（ステータ３の内周面とロータ２の外周面との距離）を、実際よりも大きく示している。また、図３においては、ギャップＧを視認し易くするために、ロータ２の各部を太線で示している。また、図３において、３ｃという符号が付されているものは、ステータ３のステータコア３ａに具備される複数のティースである。

モータ１は、ハウジング５２の外部に配置される第１気流発生装置６４及び第２気流発生装置６５を備える。これらの気流発生装置は、ブロワー、あるいはファンなどから構成される。

ハウジング５２は、一方側空間５２ａ、他方側空間５２ｂ、一方側連通孔としての強制流入孔５２ｃ１、一方側連通孔としての自然排気孔５２ｃ２、他方側連通孔としての強制排気孔５２ｄ１、他方側連通孔としての自然吸気孔５２ｄ２等を備える。

一方側空間５２ａと、他方側空間５２ｂとは、ギャップＧを通じて互いに連通する。ハウジング５２の強制流入孔５２ｃ１は、第１ダクト６１によって第１気流発生装置６４の送気口に接続される。また、ハウジング５２の強制排気孔５２ｄ１は、第２ダクト６２によって第２気流発生装置６５の吸引口に接続される。第１気流発生装置６４は、強制流入孔５２ｃ１を通じて空気を一方側空間５２ａ内に送気する。第２気流発生装置６５は、強制排気孔５２ｄ１を通じて他方側空間５２ｂ内の空気を吸気する。

一方側連通孔としての強制流入孔５２ｃ１と、一方側連通孔としての自然排気孔５２ｃ２とは、一方側空間５２ａを介して径方向に相対向する。また、他方側連通孔としての強制排気孔５２ｄ１と、他方側連通孔としての自然吸気孔５２ｄ２とは、他方側空間５２ｂを介して径方向に相対向する。

軸方向の一方側に配置される強制流入孔５２ｃ１と、軸方向の他方側に配置される自然吸気孔５２ｄ２とは、周方向の同じ位置に配置されることから、軸方向に延びる同一の仮想線分上に位置する。また、軸方向の一方側に配置される自然排気孔５２ｃ２と、軸方向の他方側に配置される強制排気孔５２ｄ１とは、周方向の同じ位置に配置されることから、軸方向に延びる同一の仮想線分上に位置する。

図４は、図２に示される断面に、空気の流れを示す矢印を付した図である。また、図５は、図３に示される断面に、空気の流れを示す矢印を付した図である。

図４に示されるように、ステータ３の軸方向の一方側端部においては、ステータ３のコイル３ｂが、ステータコア３ａの軸方向の一端から一方側に向けて突出する。このように突出しているコイル部分を、以下、コイル３ｂの一方側コイルエンド部と言う。コイル３ｂの一方側コイルエンドは、一方側空間５２ａ内に位置する。

ステータ３の軸方向の他方側端部においては、ステータ３のコイル３ｂが、ステータコア３ａの軸方向の他端から他方側に向けて突出する。このように突出しているコイル部分を、以下、コイル３ｂの他方側コイルエンド部と言う。コイル３ｂの他方側コイルエンドは、他方側空間５２ｂ内に位置する。

ハウジング５２の軸方向の一方側端部（図４における左側端部）において、第１気流発生装置６４と、ハウジング５２の強制流入孔５２ｃ１とは、第１ダクト６１を介して互いに連通する。第１気流発生装置６４は、自らの吸引口を通じて外気を吸引しながら、自らの送気口を通じて空気を第１ダクト６１内に送り込む。第１ダクト６１内に送り込まれた空気は、矢印Ｆで示されるように、ハウジング５２の強制流入孔５２ｃ１を通じて、ハウジング５２の一方側空間５２ａ内に強制的に流入せしめられる。強制流入孔５２ｃ１は、２つの一方側連通孔のうち、ハウジング５２の外部の空気を第１気流発生装置６４によって強制的に一方側空間５２ａの内部に流入せしめる方の連通孔である。

一方側空間５２ａ内においては、強制流入孔５２ｃ１を通じて強制的に送り込まれた空気の多くが、矢印Ｇ及び矢印Ｈで示されるように、強制流入孔５２ｃ１側から自然排気孔５２ｃ２側に向かって移動する。そして、多くの空気は、矢印Ｉで示されるように、自然排気孔５２ｃ２を通じて、一方側空間５２ａ内から外部に自然排出される。自然排気孔５２ｃ２は、２つの一方側連通孔のうち、一方側空間５２ａの内部の空気を自然排出する方の連通孔である。

ハウジング５２、ロータ２、ステータ３、及びシャフト５５のそれぞれにおける軸方向の一方側の部分は、一方側空間５２ａ内を流れる空気によって冷却される。

ハウジング５２の軸方向の他方側端部（図４における右側端部）において、第２気流発生装置６５と、ハウジング５２の強制排気孔５２ｄ１とは、第２ダクト６２を介して互いに連通する。第２気流発生装置６５は、矢印Ｊで示されるように自らの送気口から排気しながら、矢印Ｋで示されるように、自らの吸引口と、第２ダクト６２と、ハウジング５２の強制排気孔５２ｄ１とを通じて、ハウジング５２の他方側空間５２ｂ内の空気を吸引する。この吸引により、他方側空間５２ｂ内の空気が強制排気孔５２ｄ１を通じて強制的に排気される。その後、空気は、第２ダクト６２と、第２気流発生装置６５の吸引口及び送気口を通じて、外部に排出される。強制排気孔５２ｄ１は、２つの他方側連通孔のうち、他方側空間５２ｂの内部の空気を第２気流発生装置６５によって強制的に排出せしめる方の連通孔である。

他方側空間５２ｂ内において、強制排気孔５２ｄ１の付近の空気が強制排気孔５２ｄ１を通じて第２ダクト６２に排気されると、矢印Ｌ及び矢印Ｍで示されるように、多くの空気が、自然吸気孔５２ｄ２側から強制排気孔５２ｄ１側に向けて移動する。この移動に伴って発生する負圧により、ハウジング５２の外部の空気が、ハウジング５２の自然吸気孔５２ｄ２を通じて他方側空間５２ｂ内に自然流入する。自然吸気孔５２ｄ２は、２つの他方側連通孔のうち、ハウジング５２の外部の空気を他方側空間５２ｂの内部に自然吸入する方の連通孔である。

ハウジング５２、ロータ２、ステータ３、及びシャフト５５のそれぞれにおける軸方向の他方側の部分は、他方側空間５２ｂ内を流れる空気によって冷却される。特に、ステータ３の他方側の部分は、図５に示されるように、熱伝導率の高い金属からなる複数のコイル３ｂのそれぞれにおける他方側コイルエンド部に気流が触れることで、良好に冷却される。ステータ３の一方側の部分も、同様の理由によって良好に冷却される。

ハウジング５２の一方側空間５２ａ内においては、強制流入孔５２ｃ１を通じて強制的に送り込まれてくる空気により、自然排気孔５２ｃ２側から強制流入孔５２ｃ１側に向けて気圧が徐々に高くなる気圧勾配が発生する。一方側空間５２ａ内の気圧は、一方側空間５２ａの全域に渡って正圧（陽圧）になる。これに対し、ハウジング５２の他方側空間５２ｂ内においては、空気が強制排気孔５２ｄ１を通じて強制的に排気せしめられることにより、自然吸気孔５２ｄ２側から強制排気孔５２ｄ１側に向けて気圧が徐々に低くなる気圧勾配が発生する。他方側空間５２ｂ内の気圧は、他方側空間５２ｂの全域に渡って負圧（陰圧）になる。

上述のように、一方側空間５２ａ内は全域に渡って正圧になるのに対し、他方側空間５２ｂ内は全域に渡って負圧になる。このような気圧の関係により、矢印Ｇで示されるように、一方側空間５２ａ内の空気が、ギャップＧ内を軸方向の一方側から他方側に向けて流れて、他方側空間５２ｂ内に流れ込む。このとき、空気は、ロータ２及びステータ３の軸方向の一端部、中央部、及び他端部を冷却する。つまり、実施形態に係るモータ１は、特許文献１に記載の回転電機と同様に、ギャップＧ内を流れる空気によってロータ２及びステータ３の軸方向の中央部を冷却することができる。

一方側空間５２ａ内の気圧が全体的に正圧になるのに対し、他方側空間５２ｂ内の気圧が全体的に負圧になるという関係は、第１気流発生装置６４による送気量と、第２気流発生装置６５による送気量（厳密には吸気量）吸気量とのバランスに限られずに成立する。このため、実施形態に係るモータ１においては、特許文献１に記載の回転電機とは異なり、第２気流発生装置６５による送気量を、第１気流発生装置６４による送気量と同程度に設定しても、ギャップＧ内における軸方向の全域に渡って気流を発生させることが可能である。従って、実施形態に係るモータ１によれば、第２気流発生装置６５による送気量を第１気流発生装置６４による送気量に比べて少なくすることに起因する冷却効率の低下を引き起こすことなく、ステータ３及びロータ２のそれぞれにおける軸方向の中央部をギャップＧ内の気流によって冷却することができる。

なお、モータ１において、軸方向のフロント側（シャフト５５が突出する側）を本発明における一方側とし、且つリア側を本発明における他方側とした例について説明したが、フロント側を他方側とし、且つリア側を一方側としてもよい。また、第１気流発生装置６４及び第２気流発生装置６５のそれぞれをハウジング５２の外側に配置した例について説明したが、次のようにしてもよい。即ち、ハウジング５２に装置収容空間を２つ設け、一方の装置収容空間に第１気流発生装置６４を配置し、他方の装置収容空間に第２気流発生装置６５を配置してもよい。この場合、一方の装置収容空間を一方側空間５２ａの隣に配置し、それら空間を仕切る仕切壁に強制流入孔５２ｃ１を設け、且つ、他方の装置収容空間を他方側空間５２ｂの隣に配置し、それら空間を仕切る仕切壁に強制排気孔５２ｄ１を設ければよい。

強制流入孔５２ｃ１と、自然吸気孔５２ｄ２とは、径方向の一方側（図４における上側）に配置される。これに対し、自然排気孔５２ｃ２と、強制排気孔５２ｄ１とは、径方向の他方側（図４における下側）に配置される。かかる構成では、全体的に正圧になる一方側空間５２ａ内において、径方向の一方側の端部付近（強制流入孔５２ｃ１の付近）における正圧の度合いが最大になるのに対し、径方向の他方側の端部付近（自然排気孔５２ｃ２の付近）における正圧の度合いが最小になる。また、全体的に負圧になる他方側空間５２ｂ内において、径方向の他方側の端部付近（強制排気孔５２ｄ１の付近）における負圧の度合いが最大になるのに対し、径方向の一方側の端部付近（自然吸入孔５２ｄ２の付近）における負圧の度合いが最小になる。すると、軸方向において、一方側空間５２ａ内で正圧の度合いが最大になる領域と、他方側空間５２ｂ内で負圧の度合いが最小になる領域とが隣り合う。加えて、一方側空間５２ａ内で正圧の度合いが最小になる領域と、他方側空間５２ｂ内で負圧の度合いが最大になる領域とが隣り合う。これらにより、一方側空間５２ａと他方側空間５２ｂとの気圧差が、径方向の一方側と他方側とでほぼ同じになる。従って、実施形態に係るモータ１によれば、ギャップＧ内で一方側から他方側に向かう気流量を、周方向において均一化することができる。

次に、実施形態に係るモータ１に、より特徴的な構成を付加した各実施例について説明する。なお、以下に特筆しない限り、各実施例に係るモータ１の構成は、実施形態と同様である。

〔第１実施例〕
図４からわかるように、実施形態に係るモータ１においては、第１気流発生装置６４の側方（詳しくは軸方向の他方側）に、モータ１に関連する部材が配置されないデッドスペースが生じている。また、第２気流発生装置６５の側方（詳しくは軸方向の一方側）にも、デッドスペースが生じている。

図６は、第１実施例に係るモータ１の縦断面を、空気の流れとともに示す断面図である。第１実施例に係るモータ１において、強制流入孔５２ｃ１と、強制排気孔５２ｄ１とは、径方向の一方側に配置される。これに対し、自然排気孔５２ｃ２と、自然吸気孔５２ｄ２とは、径方向の他方側に配置される。このような配置により、第２気流発生装置６５は、径方向の一方側に配置されるようになっている。

かかる構成では、第１気流発生装置６４と第２気流発生装置６５とを軸方向に並べて配置することで、気流発生装置を径方向の一方側と他方側とに配置する場合（図２）と比較して、気流発生装置を含むモータ１の設置面積を低減することができる。

〔第２実施例〕
図７は、第２実施例に係るモータ１の縦断面を、空気の流れとともに示す断面図である。第２実施例に係るモータ１においては、実施形態に係るモータ１と同様に、強制流入孔５２ｃ１と、自然吸気孔５２ｄ２とが、径方向の一方側に配置され、自然排気孔５２ｃ２と、強制排気孔５２ｄ１とが、径方向の他方側に配置される。モータ１は、気流発生装置として、第１気流発生装置６４だけを備える。

第１気流発生装置６４の吸気口は、第２ダクト６２を通じて強制排気孔５２ｄ１に接続される。第１気流発生装置６４は、強制排気孔５２ｄ１を通じて他方側空間５２ｂ内の空気を吸気しつつ、強制流入孔５２ｃ１を通じて空気を一方側空間５２ａ内に送気する。

かかる構成では、１つの第１気流発生装置６４だけを用いて、一方側空間５２ａ内に空気を強制的に流入させつつ、他方側空間５２ｂ内から空気を強制的に排出させることで、気流発生装置の数を低減して低コスト化を図ることができる。

なお、実施形態に係るモータ１においては、２つの気流発生装置（６４、６５）を用いるので、第２実施例に係るモータ１に比べてコスト高になる一方で、気流発生装置の故障によるモータ１のダウンタイムの発生を抑えることができるという利点がある。例えば、第１気流発生装置６４が故障した場合、第１気流発生装置６４を復旧させるまでの期間に、第２気流発生装置６４の排気口と、強制流入口５２ｃ１とを仮説ダクトによって接続することで、モータ１を運転させることが可能になる。また、第２気流発生装置６５が故障した場合、第２気流発生装置６５を復旧させるまでの期間に、第１気流発生装置６５の吸気口と、強制排気孔５２ｄ１とを仮説ダクトによって接続することで、モータ１を運転させることが可能になる。

〔第３実施例〕
図８は、第３実施例に係るモータ１の縦断面を、空気の流れとともに示す断面図である。第３実施例に係るモータ１においては、第１実施例に係るモータ１と同様に、強制流入孔５２ｃ１と、強制排気孔５２ｄ１とが、径方向の一方側に配置され、自然排気孔５２ｃ２と、自然吸気孔５２ｄ２とが、径方向の他方側に配置される。また、第３実施例に係るモータ１は、第２実施例に係るモータ１と同様に、気流発生装置として、第１気流発生装置６４だけを備える。

第１気流発生装置６４の吸気口は、第２ダクト６２を通じて強制排気孔５２ｄ１に接続される。第１気流発生装置６４は、強制排気孔５２ｄ１を通じて他方側空間５２ｂ内の空気を吸気しつつ、強制流入孔５２ｃ１を通じて空気を一方側空間５２ａ内に送気する。

かかる構成では、第１実施例に係るモータ１と同様に、デッドスペースの発生を抑えつつ、第２実施例に係るモータ１と同様に、気流発生装置の数を減らして低コスト化を図ることができる。

〔第４実施例〕
図９は、第４実施例に係るモータ１の縦断面を、空気の流れとともに示す断面図である。図１０は、第４実施例に係るモータ１の主要部の横断面を空気の流れとともに示す断面図である。なお、図１０は、ハウジング５２の軸方向における全域のうち、後述の第２強制排気孔（５２ｅ１）の存在する位置の破断面を示している。

第４実施例に係るモータ１は、第３気流発生装置６６を備える。図９において、Ｐ１という符号は、ステータ３のステータコア３ａの軸方向における全域のうち、一端位置を示す。また、Ｐ２という符号は、ステータコア３ａの軸方向における全域のうち、中点位置を示す。また、Ｐ３という符号は、ステータコア３ａの軸方向における全域のうち、他端位置を示す。

ステータコア３ａは、一端位置Ｐ１と他端位置Ｐ３との間に、周方向の全域に渡って延びる空気流通路３ｄを備える。この空気流通路は、中点位置Ｐ２上に存在し、図１０に示されるように、ステータコア３ａの周方向の全域に渡って延びる。５２ｄ１という符号が付された他端側連通孔には、実施形態では強制排気孔という名称を付していたが、第４実施例では後述の第２強制排気孔（５２ｅ１）と明確に区別するために第１強制排気孔という名称を付すことにする。強制排気孔と第１強制排気孔とは、実質的に同じ連通孔であるので、担っている役割は互いに同じである。また、５２ｄ２という符号が付された他端側連通孔には、実施形態では自然吸気孔という名称を付していたが、第４実施例では後述の第２自然吸気孔（５２ｅ２）と明確に区別するために第１自然吸気孔という名称を付すことにする。自然吸気孔と第１自然吸気孔とは、実質的に同じ連通孔であるので、担っている役割は互いに同じである。

ハウジング５２は、第２強制排気孔３ｅ１、及び第２自然吸気孔３ｅ２を備える。第２強制排気孔３ｅ１は、図１０に示されるように、径方向の一方側でハウジング５２の外部とステータコア３ａの空気流通路３ｄとを連通させる。第２自然吸気孔３ｅ２は、径方向の他方側でハウジング５２の外部とステータコア３ａの空気流通路３ｄとを連通させる。

図９において、強制流入孔５２ｃ１と、第２自然吸気孔５２ｅ２と、第１自然吸気孔５２ｄ２とは、軸方向に延びる同一の仮想線分上に位置する。また、自然排気孔５２ｃ２と、第２強制排気孔５２ｅ１と、第１強制排気孔５２ｄ１とは、軸方向に延びる同一の仮想線分上に位置する。

ハウジング５２の軸方向の中央部において、第３気流発生装置６６と、ハウジング５２の第２強制排気孔５２ｅ１とは、第３ダクト６３を介して互いに連通する。第３気流発生装置６６は、矢印Ｔで示されるように自らの送気口から排気しながら、矢印Ｓで示されるように、自らの吸引口と、第３ダクト６３と、ハウジング５２の第２強制排気孔５２ｅ１とを通じて、ステータコア３ａの空気流通路３ｄ内の空気を吸引する。この吸引により、空気流通路３ｄ内の空気が第２強制排気孔５２ｅ１を通じて強制的に排気される。その後、空気は、第３ダクト６３と、第３気流発生装置６６の吸引口及び送気口を通じて、外部に排出される。

ステータコア３ａの空気流通路３ｄ内において、第２強制排気孔５２ｅ１の付近の空気が第２強制排気孔５２ｅ１を通じて第３ダクト６３に排気されると、図１０の太矢印で示されるように、空気流通路３ｄ内の空気が、第２自然吸気孔５２ｅ２側から第２強制排気孔５２ｅ１側に向けて移動する。この移動に伴って発生する負圧により、ハウジング５２の外部の空気が、ハウジング５２の第２自然吸気孔５２ｅ２を通じてステータコア３ａの空気流通路３ｄ内に自然流入する。

ハウジング５２、ロータ２、ステータ３、及びシャフト５５のそれぞれにおける軸方向の中央部は、空気流通路３ｄ内を流れる空気によって冷却される。

図９に示されるように、コイル３ｂは、一端側コイルエンド部から他端側コイルエンド部に至るまで途中で途切れることなく、一直線状に延在する。コイル３ｂの軸線方向における中央部は、図１０に示されるように、空気流通路３ｄ内を流れる空気により、複数のコイル３ｂのそれぞれにおける軸方向の中央部が冷却されることで、ステータ３が効率よく冷却される。

強制流入孔５２ｃ１、第１自然吸気孔５２ｄ２、及び第２自然吸気孔５２ｅ２のそれぞれは、径方向の一方側に配置され、自然排気孔５２ｃ２、第１強制排気孔５２ｄ１、及び第２強制排気孔５２ｅ１のそれぞれは、径方向の他方側に配置される。より詳しくは、第１自然吸気孔５２ｄ２、及び第２自然吸気孔５２ｅ２のそれぞれは、周方向において、自然排気孔５２ｃ２、第１強制排気孔５２ｄ１、及び第２強制排気孔５２ｅ１のそれぞれとは１８０〔°〕ずれた位置に存在する。

かかる構成では、一方側空間５２ａ内において、強制流入孔５２ｃ１側から自然排気孔５２ｃ２側に向かって徐々に上昇する気圧勾配が、強制流入孔５２ｃ１側から自然排気孔５２ｃ２側に至る領域の全域に渡って均一な上昇率で形成される。これにより、第４実施例に係るモータ１によれば、一方側空間５２ａ内において、前述の領域の全域に渡って均一な気流量で空気を流すことができる。

また、ステータコア３ａの空気流通路３ｄ内において、第２自然吸気孔５２ｅ２側から第２強制排気孔５２ｅ１側に向かって徐々に低下する気圧勾配が、第２自然吸気孔５２ｅ２側から第２強制排気孔５２ｅ１側に至る領域の全域に渡って均一な低下率で形成される。これにより、第４実施例に係るモータ１によれば、空気流通路３ｄ内において、前述の領域の全域に渡って均一な気流量で空気を流すことができる。

また、他方側空間５２ｂ内において、第１自然吸気孔５２ｄ２側から第１強制排気孔５２ｄ１側に向かって徐々に低下する気圧勾配が、第１自然吸気孔５２ｄ２側から第１強制排気孔５２ｄ１側に至る領域の全域に渡って均一な低下率で形成される。これにより、第１実施例に係るモータ１によれば、他方側空間５２ｂ内において、前述の領域の全域に渡って均一な気流量で空気を流すことができる。

ステータ３は、空気流通路３ｄとギャップＧとを仕切るリング状の仕切部３ｅを備える。仕切部３ｅは、ステータコア３ａとは別の部材からなり、非磁性材料によって構成される。この仕切部３ｅは、ステータコア３ａにおいて軸方向の一端側に存在する複数のティース（図３の３ｃ）のそれぞれにおける他端面と、軸方向の他端側に存在する複数のティースのそれぞれにおける一端面との間に挟み込まれる態様で配置される。そして、仕切部３ｅは、前述の他端面及び一端面のそれぞれに固定される。

リング状の仕切部３ｅが存在しない場合、ステータコア３ａの空気流通路３ｄと、ギャップＧとが連通する。すると、他方側空間５２ｂ内の負圧の程度によっては、ギャップＧ内を軸方向に沿って一端位置Ｐ１側から中点位置Ｐ２側に向かう気流が、ステータコア３ａの空気流通路３ｄ内に流れ込むおそれがある。前述の流れ込みが発生した場合、ギャップＧ内を中点位置Ｐ２から他端位置Ｐ３まで流れる気流が発生しなくなったり、前述の気流が少なくなったりして、ハウジング５２、ロータ２、及びステータ３のそれぞれにおける軸方向の他方側の部分の冷却効率が低下してしまう。

第４実施例に係るモータ１によれば、仕切部３ｅによって空気流通路３ｄからギャップＧへの空気の流れ込みを阻止することで、流れ込みに起因するハウジング５２、ロータ２、及びステータ３のそれぞれにおける軸方向の他方側部分の冷却効率の低下を回避することができる。

〔第５実施例〕
以下に特筆しない限り、第５実施例に係るモータ１の構成は、第４実施例に係るモータ１の構成と同様である。

図１１は、第５実施例に係るモータ１の縦断面を、空気の流れとともに示す断面図である。図１２は、第５実施例に係るモータ１の主要部の横断面を空気の流れとともに示す断面図である。なお、図１２は、ハウジング５２の軸方向における全域のうち、第２強制排気孔５２ｅ１の存在する位置の破断面を示している。

ステータコア３ａは、空気流通路３ｄとギャップＧとを仕切る仕切部を備えていない。このため、空気流通路３ｄとギャップＧとは連通する。空気流通路３ｄ内の空気の一部は、空気流通路３ｄにおける第２自然吸気孔５２ｅ２側の領域で、空気流通路３ｄからギャップＧに流れ込む。また、ギャップＧ内の空気の一部は、ギャップＧにおける強制排気孔５２ｅ１側の領域で、ギャップＧから空気流通路３ｄに流れ込む。空気流通路３ｄ内の空気は、空気流通路３ｄからハウジング５２の第２強制排気孔５２ｅ１を通じて、連通ダクト６７に流れ込む。連通ダクト６７は、ハウジング５２の第１強制排気孔５２ｄ１、及び第２強制排気孔５２ｅ１の両方に連通することで、第１強制排気孔５２ｄ１と第２強制排気孔５２ｅ１とを互いに連通させる連通流路として機能する。

図１１に示されるように、ギャップＧ内の気流は、軸方向において一端位置Ｐ１から中点位置Ｐ２を経て他端位置Ｐ３に向かうが、他端位置Ｐ３に至る前に、ステータコア３ａの空気流通路３ｄに流れ込む。これにより、ギャップＧ内において、軸方向における空気流通路３ｄの位置から他端位置Ｐ３に至るまでの領域には、ギャップＧ内を流れる気流が発生しないか、あるいは、気流量が減少する。これにより、ロータ２、及びステータ３の軸方向における空気流通路３ｄの位置から他端位置Ｐ３に至るまでの部分では、他の部分に比べてギャップＧ内の気流による冷却効率が低下するが、前者の部分の軸方向の長さは非常に短いため、ロータ２、及びステータ３のそれぞれの全体的な冷却効率は、無視できる程度のごく僅かな値の低下にとどまる。

かかる構成によれば、仕切部（３ｅ）の付設を省略して低コスト化を図りつつ、空気流通路３ｄ内の空気をギャップＧ内に流れ込ませることによる冷却効率の低下を抑えることができる。

連通ダクト６７内の空気は、共有気流発生装置６８の駆動によって外部に排出される。共有気流発生装置６８は、第４実施例における第２気流発生装置（６５）及び第３気流発生装置（６６）を、１つの個体として共有するものである。かかる構成では、気流発生装置の数を減らして低コスト化を図ることができる。

なお、連通ダクト６７、及び共有気流発生装置６８を設ける代わりに、第４実施例と同様に、第２ダクト（６２）、第２気流発生装置（６５）、第３ダクト（６３）、及び第３気流発生装置（６６）を設けてもよい。

これまで、回転機としてのモータ１に本発明を適用した例について説明したが、回転機としての発電機（ダイナモ）に本発明を適用してもよい。また、本発明に係る回転機の方式は、ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）に限られない。ＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）や、誘導電動機（ＩＭ：Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｍｏｔｏｒ）などの方式でもよく、コイルエンドを有するステータを用いる回転機であれば、どのような方式であってもよい。

本発明は上述の実施形態、各実施例に限られず、本発明の構成を適用し得る範囲内で、実施形態、各実施例とは異なる構成を採用することもできる。本発明は、以下に説明する態様毎に特有の作用効果を奏する。

〔第１態様〕
第１態様は、ステータ（例えばステータ３）と、前記ステータの中空内に配置される回転可能なロータ（例えばロータ２）と、前記ステータ及びロータを収容するハウジング（例えばハウジング５２）とを備え、前記ハウジングが、前記ロータよりも軸方向の一方側に配置され、前記ステータの内周面と前記ロータの外周面との間の間隙（例えばギャップＧ）に連通する一方側空間（例えば一方側空間５２ａ）と、前記ロータよりも軸方向の他方側に配置され、前記間隙に連通する他方側空間（例えば他方側空間５２ｂ）と、前記ハウジングの外部と前記一方側空間とを連通させる一方側連通孔と、前記ハウジングの外部と前記他方側空間とを連通させる他方側連通孔とを備え、前記一方側空間と前記他方側空間とが、前記間隙を介して連通し、前記一方側連通孔と前記他方側連通孔とのそれぞれが、気流を発生させる気流発生装置（例えば第１気流発生装置６４、第２気流発生装置６５）に接続される、回転機（例えばモータ１）であって、前記一方側連通孔として、前記ハウジングの外部の空気を気流発生装置によって強制的に前記一方側空間の内部に流入せしめる強制流入孔（例えば強制流入孔５２ｃ１）と、前記一方側空間の内部の空気を自然排出する自然排気孔（例えば自然排気孔５２ｃ２）とを備え、前記他方側連通孔として、前記他方側空間の内部の空気を気流発生装置によって強制的に排出せしめる強制排気孔（例えば強制排気孔５２ｄ１）と、前記ハウジング５２の外部の空気を前記他方側空間の内部に自然吸入する自然吸気孔（例えば自然吸気孔５２ｄ２）とを備える、ことを特徴とするものである。

かかる構成によれば、第２気流発生装置による送気量を第１気流発生装置による送気量に比べて少なくすることに起因する冷却効率の低下を引き起こすことなく、ステータ及びロータのそれぞれにおける軸方向の中央部を間隙内の気流によって冷却することができる。

〔第２態様〕
第２態様は、第１態様の構成を備え、且つ、前記強制流入孔と、前記自然吸気孔とが、径方向の一方側に配置され、前記自然排気孔と、前記強制排気孔とが、径方向の他方側に配置される、ことを特徴とする回転機である。

かかる構成の第２態様によれば、実施形態で説明されたように、ステータの内周面とロータの外周面との間の間隙内で一方側から他方側に向かう気流量を、周方向において均一化することができる。

〔第３態様〕
第３態様は、第２態様の構成を備え、且つ、前記強制流入孔と、前記強制排気孔とが、径方向の一方側に配置され、前記自然排気孔と、前記自然吸気孔とが、径方向の他方側に配置される、ことを特徴とする回転機である。

かかる構成の第３態様によれば、第１実施例で説明されたように、気流発生装置を径方向の一方側と他方側とに配置する場合（図２）と比較して、気流発生装置を含む回転機の設置面積を低減することができる。

〔第４態様〕
第４態様は、第２態様又は第３態様の構成を備え、且つ、前記気流発生装置として、前記強制流入孔を通じて空気を前記一方側空間内に送気する第１気流発生装置と、前記強制排気孔を通じて前記他方側空間内の空気を吸気する第２気流発生装置とを備える、ことを特徴とする回転機である。

かかる構成の第４態様によれば、２つの気流発生装置を備えることで、気流発生装置の故障による回転機のダウンタイムの発生を抑えることができる。

〔第５態様〕
第５態様は、第２態様又は第３態様の構成を備え、且つ、前記気流発生装置が、前記強制排気孔を通じて前記他方側空間内の空気を吸気しつつ、前記強制流入孔を通じて空気を前記一方側空間内に送気する、ことを特徴とする回転機である。

かかる構成の第５態様によれば、第２実施例で説明されたように、気流発生装置の数を減らして低コスト化を図ることができる。

〔第６態様〕
第６態様は、第４態様の構成と、第３気流発生装置とを備え、前記ステータのステータコア（例えばステータコア３ａ）が、前記軸方向の一端と他端との間に、周方向の全域に渡って延びる空気流通路（例えば空気流通路３ｄ）を備え、前記強制排気孔が、第１強制排気孔（例えば第１強制排気孔５２ｄ１）であり、前記自然吸気孔が、第１自然吸気孔（例えば第１自然吸気孔５２ｄ２）であり、前記ハウジングが、径方向の一方側で前記ハウジング５２の外部と前記空気流通路とを連通させつつ、前記空気流通路の内部の空気を前記第３気流発生装置によって強制的に排出せしめる第２強制排気孔（例えば第２強制排気孔５２ｅ１）と、前記ハウジング５２の外部の空気を前記空気流通路の内部に自然吸入する第２自然吸気孔（例えば第２自然吸気孔５２ｅ２）とを備える、ことを特徴とする回転機である。

かかる構成の第６態様によれば、空気流通路内を流れる空気により、ロータ、及びステータのそれぞれにおける軸方向の中央部を冷却することができる。
加えて、第６態様によれば、一方側空間内において、自然排気孔側から強制流入孔側に至る領域の全域に渡って均一な上昇率の気圧勾配を形成して、前述の領域の全域に渡って均一な気流量で吸気を流すことができる。
加えて、第６態様によれば、空気流通路内において、第２自然吸気孔側から第２強制排気孔側に至る領域の全域に渡って均一な低下率の気圧勾配を形成して、前述の領域の全域に渡って均一な気流量で空気を流すことができる。
加えて、第６態様によれば、他方側空間内において、第１自然吸気孔側から第１強制排気孔側に至る領域の全域に渡って均一な低下率の気圧勾配を形成して、前述の領域の全域に渡って均一な気流量で空気を流すことができる。

〔第７態様〕
第７態様は、第６態様の構成を備え、且つ、前記ステータが、前記ステータコアに巻き付けられる複数のコイル（例えばコイル３ｂ）を備え、複数のコイルのそれぞれにおける軸方向の中央部が、前記空気流通路の内部に位置する、ことを特徴とする回転機である。

かかる構成の第７態様によれば、空気流通路３ｄ内を流れる空気によってコイルの軸線方向の中央部を直接的に冷却することで、ステータを効率よく冷却することができる。

〔第８態様〕
第８態様は、第７態様の構成を備え、且つ、前記ステータが、前記空気流通路と前記間隙とを仕切る仕切部（例えば仕切部３ｅ）を備える、ことを特徴と、ことを特徴とする回転機である。

かかる構成の第８態様によれば、仕切部によって空気流通路から間隙内への空気の流れ込みを阻止することで、流れ込みに起因するハウジング、ロータ、及びステータのそれぞれにおける軸方向の他方側部分の冷却効率の低下を回避することができる。

〔第９態様〕
第９態様は、第８態様の構成を備え、且つ、前記仕切部が、非磁性材料からなる、ことを特徴とする回転機である。

かかる構成の第９態様によれば、仕切部を磁性材料で構成する場合に比べて、ステータにおける渦電流の発生を抑えることができる。

〔第１０態様〕
第１０態様は、第６態様又は第７態様の構成を備え、且つ、前記空気流通路が、前記間隙と連通し、前記第２強制排気孔、及び前記空気流通路のそれぞれが、軸方向において、前記ステータの軸方向中点（例えば中点位置Ｐ２）よりも他方側にずれた位置に配置される、ことを特徴とする回転機である。

かかる構成の第１０態様によれば、前述の仕切部の付設を省略して低コスト化を図りつつ、空気流通路内の空気を間隙内に流れ込ませることによる冷却効率の低下を抑えることができる。

〔第１１態様〕
第１１態様は、第１０態様の構成を備え、且つ、前記第１強制排気孔、及び前記第２強制排気孔を互いに連通させる連通流路（例えば連通ダクト６７）を備え、 前記第２気流発生装置、及び前記第３気流発生装置が、前記連通流路内の空気を吸引する１つの共有気流発生装置（例えば共有気流発生装置６８）によって構成される、
ことを特徴とする回転機である。

かかる構成の第１１態様によれば、気流発生装置の数を減らして低コスト化を図ることができる。

本発明は、モータ、ダイナモなどの回転機に適用が可能である。

２・・・ロータ、 ２ａ・・・ロータコア、 ２ｂ・・・永久磁石、 ３・・・ステータ、 ３ａ・・・ステータコア、 ３ｂ・・・コイル、 ３ｃ・・・ティース、 ３ｄ・・・空気流通路、 ３ｅ・・・仕切部、 ５２・・・ハウジング、 ５２ａ・・・一方側空間、 ５２ｂ・・・他方側空間、 ５２ｃ・・・一方側連通孔、 ５２ｃ１、強制流入孔、 ５２ｃ２・・・自然排気孔、 ５２ｄ・・・他方側連通孔、 ５２ｄ１・・・強制排気孔（第１強制排気孔）、 ５２ｄ２・・・自然吸気孔（第１自然吸気孔）、 ５２ｅ１・・・第２強制排気孔、 ５２ｅ２１・・・第２自然吸気孔、 ６１・・・第１ダクト、 ６２・・・第２ダクト、 ６３・・・第３ダクト、 ６４・・・第１気流発生装置、 ６５・・・第２気流発生装置、 ６６・・・第３気流発生装置、 ６７・・・連通ダクト（連通流路）、 ６８・・・共有気流発生装置

Claims (11)

1. ステータと、前記ステータの中空内に配置される回転可能なロータと、前記ステータ及びロータを収容するハウジングとを備え、
   前記ハウジングが、
   前記ロータよりも軸方向の一方側に配置され、前記ステータの内周面と前記ロータの外周面との間の間隙に連通する一方側空間と、
   前記ロータよりも軸方向の他方側に配置され、前記間隙に連通する他方側空間と、
   前記ハウジングの外部と前記一方側空間とを連通させる一方側連通孔と、
   前記ハウジングの外部と前記他方側空間とを連通させる他方側連通孔とを備え、
   前記一方側空間と前記他方側空間とが、前記間隙を介して連通し、
   前記一方側連通孔と前記他方側連通孔とのそれぞれが、気流を発生させる気流発生装置に接続される、
   回転機であって、
   前記一方側連通孔として、前記ハウジングの外部の空気を気流発生装置によって強制的に前記一方側空間の内部に流入せしめる強制流入孔と、前記一方側空間の内部の空気を自然排出する自然排気孔とを備え、
   前記他方側連通孔として、前記他方側空間の内部の空気を気流発生装置によって強制的に排出せしめる強制排気孔と、前記ハウジングの外部の空気を前記他方側空間の内部に自然吸入する自然吸気孔とを備える、
   ことを特徴とする回転機。
2. 前記強制流入孔と、前記自然吸気孔とが、径方向の一方側に配置され、
   前記自然排気孔と、前記強制排気孔とが、径方向の他方側に配置される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の回転機。
3. 前記強制流入孔と、前記強制排気孔とが、径方向の一方側に配置され、
   前記自然排気孔と、前記自然吸気孔とが、径方向の他方側に配置される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の回転機。
4. 前記気流発生装置として、前記強制流入孔を通じて空気を前記一方側空間内に送気する第１気流発生装置と、前記強制排気孔を通じて前記他方側空間内の空気を吸気する第２気流発生装置とを備える、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の回転機。
5. 前記気流発生装置が、前記強制排気孔を通じて前記他方側空間内の空気を吸気しつつ、前記強制流入孔を通じて空気を前記一方側空間内に送気する、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の回転機。
6. 第３気流発生装置を備え、
   前記ステータのステータコアが、前記軸方向の一端と他端との間に、周方向の全域に渡って延びる空気流通路を備え、
   前記強制排気孔が、第１強制排気孔であり、
   前記自然吸気孔が、第１自然吸気孔であり、
   前記ハウジングが、径方向の一方側で前記ハウジングの外部と前記空気流通路とを連通させつつ、前記空気流通路の内部の空気を前記第３気流発生装置によって強制的に排出せしめる第２強制排気孔と、前記ハウジングの外部の空気を前記空気流通路の内部に自然吸入する第２自然吸気孔とを備える、
   ことを特徴とする請求項４に記載の回転機。
7. 前記ステータが、前記ステータコアに巻き付けられる複数のコイルを備え、
   複数のコイルのそれぞれにおける軸方向の中央部が、前記空気流通路の内部に位置する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の回転機。
8. 前記ステータが、前記空気流通路と前記間隙とを仕切る仕切部を備える、
   ことを特徴とする請求項７に記載の回転機。
9. 前記仕切部が、非磁性材料からなる、
   ことを特徴とする請求項８に記載の回転機。
10. 前記空気流通路が、前記間隙と連通し、
    前記第２強制排気孔、及び前記空気流通路のそれぞれが、軸方向において、前記ステータの軸方向中点よりも他方側にずれた位置に配置される、
    ことを特徴とする請求項６又は７に記載の回転機。
11. 前記第１強制排気孔、及び前記第２強制排気孔を互いに連通させる連通流路を備え、
    前記第２気流発生装置、及び前記第３気流発生装置が、前記連通流路内の空気を吸引する１つの共有気流発生装置によって構成される、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の回転機。

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