WO2018221237A1 - 内燃機関用回転電機 - Google Patents

Abstract

回転電機（１０）は、ロータ（２１）と、ステータ（３１）とを有する。ロータは、オイルの噴流（６１）を形成するためのノズル（５１）を有する。ノズルの中心軸（５６）は、ステータコア（３２）のコア露出部分を指向している。この結果、噴流は、ステータコイル（３３）に直接的に当たることがない。ステータコイルを覆う樹脂の破損が抑制される。ノズルの中心軸は、ノズルの径方向外側および径方向内側で、ロータコア（２２）と交差することなく、延び出している。このような中心軸の配置は、大径穴（５４）および小径穴（５５）を加工する工程において、加工工具の配置を容易にし、加工工具の選択自由度を高める。

Description

内燃機関用回転電機 関連出願の相互参照

　この出願は、２０１７年５月３１日に日本に出願された特許出願第２０１７－１０７７４５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。

　この明細書における開示は、内燃機関用回転電機に関する。

　特許文献１は、内燃機関用回転電機を開示する。従来技術は、回転軸から噴射されるオイルの噴流を形成している。オイルの噴流は、コイルエンドを指向しており、コイルエンドに直接的に衝突している。

特開２０１３－９５０８号公報

　コイルエンドは、複数の素線の束である。コイルエンドは、エポキシ、またはワニスといった電気絶縁性の樹脂によって覆われることによって固定され、保護されている。しかし、従来技術の構成では、例えばオイルのような冷却液の噴流、または冷却液に含まれる異物によって樹脂が傷つけられる場合がある。また、顕著な場合には、樹脂の剥離を生じる場合がある。これらの樹脂の損傷は、内燃機関用回転電機の耐久性を損なう。

　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にはさらなる改良が求められている。

　開示されるひとつの目的は、高い耐久性を有する油冷型の内燃機関用回転電機を提供することである。

　開示される他のひとつの目的は、コイルの保護を図りながら、コイルを冷却できる内燃機関用回転電機を提供することである。

　開示される他のひとつの目的は、コイルの樹脂への機械的なダメージを抑制しながら、固定子の全体を冷却できる内燃機関用回転電機を提供することである。

　ここに開示された内燃機関用回転電機は、内面に永久磁石（２３）が配置されたロータコア（２２）と、ロータコアの径方向内側に配置されたステータコア（３２）と、ステータコアの一部に装着され、樹脂（３４）により保護されたステータコイル（３３）とを備え、ロータコアに形成され、冷却液の噴流（６１）を形成するためのノズルであって、ステータコイルを指向することなく、ステータコアを指向しているノズル（５１）を有する。

　開示される内燃機関用回転電機によると、冷却液は、ノズルによって噴流となる。ノズルは、ステータコイルを指向することなく、ステータコアを指向している。このため、ノズルが形成する噴流は、樹脂で保護されたステータコイルに直接的に当たることなく、ステータコアに直接的に当たる。このため、冷却液または冷却液に含まれる異物に起因する樹脂の損傷が抑制される。また、冷却液は、ステータコアおよびステータコイルを冷却する。このため、耐久性の高い回転電機が提供される。

　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。

第１実施形態に係る回転電機のモデル化された断面図である。 ステータコイルのモデル化された断面図である。 回転電機の詳細な形状を示す斜視断面図である。 第２実施形態の回転電機の詳細な形状を示す斜視断面図である。

　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。

　第１実施形態
　図１において、内燃機関用回転電機（以下、単に回転電機１０という）は、発電機である。回転電機１０は、車両、船舶、または航空機に用いることができる。回転電機１０は、鞍乗り型の車両に用いることができる。

　回転電機１０は、内燃機関１２に組み付けられている。内燃機関１２は、ボディ１３と、ボディ１３に回転可能に支持され、内燃機関１２と連動して回転する回転軸１４とを有する。ボディ１３は、内燃機関１２のクランクケース、ミッションケースなどの構造体である。ボディ１３は、内燃機関１２を潤滑するためのオイルが存在しうる空洞１３ａを区画形成している。オイルは、回転電機１０の冷却液として機能する。オイルは、内燃機関１２の温度を調節する機能も有する。ボディ１３は、例えば、内燃機関１２のメインケースとカバーとの間に空洞１３ａを区画形成している。回転電機１０は、空洞１３ａの中に収容されている。

　回転電機１０は、ボディ１３と回転軸１４とに組み付けられている。回転軸１４は、内燃機関１２のクランク軸、またはクランク軸と連動する回転軸である。回転軸１４は、内燃機関１２が運転されることによって回転する。回転軸１４は、回転電機１０を発電機として機能させるように駆動する。

　回転電機１０は、アウタロータ型の回転電機である。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。

　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。回転軸１４は、ロータ２１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２１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２１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２１は、回転軸１４とともに回転する。ロータ２１は、永久磁石によって界磁を提供する。

　ロータ２１は、カップ状のロータコア２２を有する。ロータコア２２は、内燃機関１２の回転軸１４に連結される。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。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、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、内筒２２ａと外筒２２ｂとの間に広がっている。

　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。内筒２２ａと底板２２ｃとの間には、内筒２２ａの外面と底板２２ｃの内側の面とを滑らかに接続する移行面２２ｅが設けられている。移行面２２ｅは、内筒２２ａから底板２２ｃに向けて徐々に直径が拡大する面である。移行面２２ｅは、凹状の曲面によって形成されている。内筒２２ａと、外筒２２ｂと、底板２２ｃとは、連続した材料によって形成されている。

　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。

　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、内燃機関１２のボディ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）とで特徴付けられる。

　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、多相巻線である。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１０の一部品、または内燃機関１２の一部品とみることができる。

　内燃機関１２は、オイルを空洞１３ａに供給するための供給装置４１を有する。供給装置４１は、オイルを溜めるオイルパン４３と、オイルポンプ４２とを有する。供給装置４１は、空洞１３ａを経由する循環経路を含む。循環経路は、回転軸１４に設けられた軸方向通路１４ｃを有する。軸方向通路１４ｃは、回転軸１４の中心軸と平行に延びている。さらに、循環通路は、回転軸１４に設けられた径方向通路１４ｄを有する。

　径方向通路１４ｄは、回転軸１４の中心軸に対して傾斜している。径方向通路１４ｄは、外面１４ａと軸方向通路１４ｃとに開口している。径方向通路１４ｄは、その径方向内側の一端において軸方向通路１４ｃに開口している。径方向通路１４ｄは、その径方向外側の他端において外面１４ａに開口している。径方向通路１４ｄは、回転軸１４の外面１４ａの上と、軸方向通路１４ｃの内部とを流体的に連通している。軸方向通路１４ｃおよび径方向通路１４ｄは、回転電機１０を冷却するためのオイルを供給する通路である。

　ロータ２１は、ノズル５１を有する。ノズル５１は、循環通路の一部でもある。ノズル５１は、オイルの噴流６１を形成するための通路形状である。ノズル５１は、ロータコア２２に形成されている。ノズル５１は、内筒２２ａと底板２２ｃとの間の連結部分に設けられている。ノズル５１は、内面２２ｄと移行面２２ｅとに開口している。ノズル５１は、その径方向内側の一端において内面２２ｄに開口している。ノズル５１は、その径方向外側の他端において移行面２２ｅに開口している。ノズル５１は、径方向に延びている。ノズル５１は、ロータコア２２を通して内面２２ｄと移行面２２ｅとを連通している。

　外面１４ａにおける径方向通路１４ｄの開口と、内面２２ｄにおけるノズル５１の開口とは、流体的に連通している。ノズル５１は、径方向通路１４ｄからオイルを受け、径方向外側に向けて噴射する。ノズルは、回転電機１０を冷却するためのオイルを供給する通路である。

　外面１４ａにおける径方向通路１４ｄの開口の位置と、内面２２ｄにおけるノズル５１の開口の位置とは、オイルが流れるように周方向および軸方向に関して一致している。外面１４ａおよび／または内面２２ｄの上には、径方向通路１４ｄとノズル５１との連通を提供するための周方向溝および／または軸方向溝があってもよい。

　ノズル５１の中心軸は、回転軸１４の中心軸に対して傾斜している。ノズル５１は、回転軸１４の内燃機関１２側、すなわち基端側から、回転軸１４の先端側に向かうにしたがって、径方向外側に延びるように傾斜している。ノズル５１は、ロータ２１とステータ３間に形成される狭い空洞に向かうように傾斜している。ノズル５１は、径方向通路１４ｄの延長上に位置している。ノズル５１の中心軸と、径方向通路１４ｄの中心軸とは一致している。

　オイルは、オイルパン４３に溜められている。オイルは、オイルパン４３からオイルポンプ４２によって組み上げられる。オイルポンプ４２は、循環経路にオイルを循環させる。オイルは、軸方向通路１４ｃに供給される。オイルは、軸方向通路１４ｃから、径方向通路１４ｄに供給される。オイルは、径方向通路１４ｄから、ノズル５１に供給される。オイルは、ノズル５１から、噴射され、噴流６１を形成する。オイルは、回転電機１０の温度を調節する。多くの場合、オイルは、回転電機１０を冷却する。オイルは、空洞１３ａから、再びオイルパン４３へ戻る。なお、循環経路は、オイルクーラを備えていてもよい。循環経路は、異物を捕捉するストレーナを備えていてもよい。

　ノズル５１は、ステータコイル３３を指向することなく、ステータコア３２を指向している。ノズル５１は、オイルの噴流６１を形成する。よって、噴流６１も、ステータコイル３３を指向することなく、ステータコア３２を指向している。噴流６１は、ノズル５１によって規定される中心軸を有する。噴流６１の中心軸と、ノズル５１の機械的な中心軸とは、一致している。噴流６１は、移行面２２ｅから、径方向外側を指向して延びている。

　噴流６１は、ステータ３１の径方向内側の環状部分を指向している。噴流６１は、ステータ３１の径方向外側の環状部分を指向していない。噴流６１は、ステータコア３２の端面を指向している。噴流６１は、ステータコア３２の露出部分を指向している。噴流６１は、ステータコイル３３を避けるように指向している。噴流６１は、ステータコイル３３に直接に当たらない。噴流６１は、径方向外側に向けて延びている。噴流６１は、ロータ２１の内筒２２ａと底板２２ｃとの間の角部から、ロータ２１の開口部へ向けて傾斜している。

　図２は、ステータコイル３３をモデル化して示す断面図である。ステータコイル３３を形成するコイル線３３ａは、単線の導体３３ｂと、この導体３３ｂを被覆する樹脂３３ｃとを有する。コイル線３３ａは、二本など複数の導体によって提供されてもよい。導体３３ｂは、銅または銅合金のような銅系金属製である。導体３３ｂは、アルミニウムまたはアルミニウム合金のようなアルミ系金属製でもよい。よって、ステータコイル３３を形成しているコイル線３３ａが樹脂３３ｃにより保護されている。

　さらに、コイル線３３ａの束としてのステータコイル３３は、ワニスまたはエポキシのような樹脂３３ｄによって覆われている。樹脂３３ｄによりコイル３３は固定されている。樹脂３３ｄは、隣り合う複数のコイル線３３ａ、および／またはコイル線３３ａと他の部材とを固定している。樹脂３３ｄは、コア、ティース、ボビンと呼ばれるインシュレータ、コア表面に付着する絶縁層にコイル線３３ａを固定している。よって、ステータコイル３３は、樹脂３３ｄにより保護されている。

　この明細書では、コイル線３３ａを覆う樹脂３３ｃ、およびステータコイル３３を覆う樹脂３３ｄの両方を、ステータコイル３３を保護するための樹脂３４と呼ぶ。樹脂３４は絶縁性を有する。この実施形態によると、オイルまたはオイルに含まれる異物に起因する樹脂３４の損傷が抑制される。

　図３は、回転電機１０の具体的な形状を示している。ステータコア３２は、複数のボルト３５によってボディ１３に固定されている。複数のボルト３５は、ステータコア３２の径方向内側部分、すなわち環状の露出部分に配置されている。ボルト３５は、頭部３５ａを備える。複数の頭部３５ａは、ステータコア３２の環状の露出部分に位置している。複数の頭部３５ａは、円形の軌道上に配置されている。頭部３５ａは、ステータコア３２と底板２２ｃとの間に位置している。

　複数のボルト３５は、ステータコア３２に形成された貫通穴の中に受け入れられている。ステータコア３２は、第１エンドプレート３２ａと、コア部分３２ｂと、第２エンドプレート３２ｃとを有する。第１エンドプレート３２ａと、コア部分３２ｂと、第２エンドプレート３２ｃとは、電磁鋼板製である。コア部分３２ｂは、複数の電磁鋼板が積層された積層体である。第１エンドプレート３２ａと、第２エンドプレート３２ｃとは、磁性金属板でもよい。

　ステータ３１は、インシュレータ３６を有する。インシュレータ３６は、電気絶縁性の樹脂製である。インシュレータ３６は、ステータコア３２とステータコイル３３との間に配置されている。インシュレータ３６の一部は、ステータコア３２の上に延び出している。ステータコイル３３は、インシュレータ３６の上において、樹脂３４によって被覆されている。

　ノズル５１は、内面２２ｄに位置する入口５２と、移行面２２ｅに位置する出口５３とを有する。入口５２の面積は、出口５３の面積より大きい。ノズル５１は、大径穴５４と、小径穴５５とを有する。

　大径穴５４は、入口５２を提供している。大径穴５４は、所定の内径を有する。大径穴５４は、内面２２ｄから内筒２２ａの中に延びている。大径穴５４は、内筒２２ａの中で終端している。大径穴５４は、ドリルによって加工された円柱状の穴である。

　小径穴５５は、大径穴５４の壁面に開口している。小径穴５５は、オイルの流れ方向に沿って大径穴５４の後に配置されている。小径穴５５は、大径穴５４より小さい内径を有する。小径穴５５は、噴流６１の形状を規定するように形成されている。小径穴５５は、大径穴５４の終端から内筒２２ａの中に延びている。小径穴５５は、移行面２２ｅに開口している。出口５３は、小径穴５５によって提供されている。小径穴５５は、大径穴５４の中と、移行面２２ｅの上とを流体的に連通している。小径穴５５は、ドリルによって加工された円柱状の穴である。小径穴５５は、ステータコイル３３を指向することなく、ステータコア３２を指向している。

　大径穴５４と小径穴５５とは、共通の中心軸５６を有する。大径穴５４の中心軸と小径穴５５の中心軸とは、互いに離れて平行に配置されていてもよい。また、大径穴５４の中心軸と小径穴５５の中心軸とは、互いに交差していてもよい。

　大径穴５４の中心軸と小径穴５５の中心軸とは、ノズル５１から径方向外側および径方向内側に向けて延びていると仮想することができる。中心軸５６は、ノズル５１の径方向外側および径方向内側において、ロータ２１と交差することがない。中心軸５６は、径方向外側において、ロータ２１の開放端、すなわち底板２２ｃと反対側の開口から延び出している。中心軸５６は、径方向内側において、内面２２ｄを形成する貫通穴の開口から延び出している。言い換えると、ノズル５１は、ノズル５１の径方向内側においてロータコア２２と交差しない中心軸５６を有する。ノズル５１は、ノズル５１の径方向外側においてロータコア２２と交差しない中心軸５６を有する。このような大径穴５４の中心軸と小径穴５５の中心軸との配置は、ノズル５１を加工する工程において、加工工具の配置を容易にし、加工工具の選択自由度を高める。

　中心軸５６は、内面２２ｄに交差することなく、ロータ２１の外へ延び出している。言い換えると、ロータ２１の後端面から、中心軸５６に沿って入口５２を直接的に見ることができる。製造工程においては、中心軸５６に沿って、加工工具を入口５２へ到達させることができる。

　ステータコア３２がない場合、小径穴５５の中心軸５６は、径方向外側において、ロータコア２２、例えば外筒２２ｂと交差することがない。小径穴５５の中心軸５６は、ロータ２１の開放端へ向けて、延び出している。製造工程においては、中心軸５６に沿って、加工工具を出口５３へ到達させることができる。

　回転電機１０が内燃機関１２の上において組み立てられた状態（以下、正規の組立状態という）では、ロータ２１とステータ３１とは、図示の状態に固定されている。すなわち、ロータ２１の中にステータ３１が配置されている。この状態で、回転軸１４が回転し、ロータ２１が回転する。同時に、供給装置４１からオイルが供給される。オイルは、中心軸５６に沿ってノズル５１の中を流れる。オイルは、出口５３から噴流６１となる。噴流６１は、径方向外側に向けて流れる。噴流６１は、主として小径穴５５によって形成される。噴流６１の直径、例えばステータコア３２に到達する位置での直径は、小径穴５５の直径に依存している。噴流６１の拡がり角は、小径穴５５の直径および長さに依存する。さらに、小径穴５５の内面の粗さおよび／または出口に形成される面取りなども、噴流６１の形状に影響を与える。

　図３に記載したロータ２１の場合、凹状の曲面である移行面２２ｅに小径穴５５の出口５３がある。出口５３に面取りを形成した場合、ロータ底面側に対しコア側（図の左側）の面取りが大きくなる。噴射されるオイルは、面取りの表面効果によって引っ張られる。この結果、噴射されるオイルは、ステータコア３２の径方向内側部分を指向することとない、ステータコイル３３の直撃が抑制される。

　噴流６１は、ロータ２１の回転とともに回転する。噴流６１は、ステータ３１に当たる。噴流６１が回転することにより、ステータ３１の全体にオイルが供給される。噴流６１は、軌道６２に沿ってステータコア３２に当たりながら移動する。噴流６１は、頭部３５ａにも当たる。噴流６１は、軌道６２に沿って移動しながら、間欠的に複数の頭部３５ａを横切る。ステータ３１に到達したオイルは、ステータ３１の温度を調節し、空洞１３ａの中に流れ落ちる。

　中心軸５６は、噴流６１の中心軸でもある。中心軸５６は、ステータコア３２と交差している。言い換えると、中心軸５６は、ステータコア３２の径方向内側部分と交差している。さらに言い換えると、中心軸５６は、ステータコア３２の環状の露出部分と交差している。中心軸５６は、ステータコイル３３と交差しない。

　正規の組立状態では、ノズル５１は、ステータコア３２を指向している。より詳細には、ノズル５１は、ステータコア３２の径方向内側部分におけるステータコア３２が露出している部分（以下、コア露出部分）を指向している。ノズル５１は、ステータコイル３３を指向していない。別の観点では、ステータコア３２は、ステータコイル３３で覆われることなく、ステータコア３２が露出している環状のコア露出部分を有する。ノズル５１は、コア露出部分を指向している。さらに別の観点では、ステータコア３２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とを有する。ステータコイル３３は、複数のティースに装着されている。ノズル５１は、環状部分を指向している。

　別の観点では、ノズル５１は、複数のボルト３５の頭部３５ａが設置されている軌道６２を指向しているともいえる。言い換えると、小径穴５５の中心軸５６は、径方向外側に向けて、コア露出部分を指向している。小径穴５５の中心軸５６は、ステータコイル３３に達しないように設定されている。軌道６２は、ステータコア３２と中心軸５６との交点の軌跡でもある。この結果、噴流６１は、ステータコア３２に直接に当たり、その後にステータコイル３３に向けて流れる。

　回転電機１０の製造方法は、ロータ２１を製造する工程と、ステータ３１を製造する工程と、ロータ２１とステータ３１とを内燃機関１２の上で回転電機１０として組み合わせる工程とを含む。ロータ２１を製造する工程は、ロータコア２２を形成するように金属材料を加工する工程と、加工されたロータコア２２に、永久磁石２３を装着する工程とを含む。ロータコア２２の加工工程は、内筒２２ａと外筒２２ｂと底板２２ｃとを有するカップ状の形状を形成する基礎的工程を有する。さらに、ロータコア２２の加工工程は、基礎的工程の途中で、または基礎的工程の後に実施されるノズル５１のためのノズル加工工程を有する。

　ノズル加工工程は、大径穴５４を加工するための大径穴工程と、小径穴５５を加工するための小径穴工程とを有する。大径穴工程と、小径穴工程とは、どちらを先に実施してもよい。大径穴工程では、加工工具を内面２２ｄに当て、大径穴５４が形成される。例えば、ドリルによって内面２２ｄから大径穴５４が形成される。中心軸５６はロータコア２２と交差しないから、加工工具とロータコア２２との干渉を抑制しながら、大径穴５４が加工される。小径穴工程では、加工工具を移行面２２ｅに当て、小径穴５５が形成される。例えば、ドリルによって移行面２２ｅから小径穴５５が形成される。中心軸５６はロータコア２２と交差しないから、加工工具とロータコア２２との干渉を抑制しながら、小径穴５５が加工される。特に、大径穴５４および／または小径穴５５の近傍までチャック装置を接近させることができる。これにより、太い加工工具を用いることができ、ドリルの折損、曲がりなどの不具合を抑制することができる。

　大径穴工程において、加工工具は、内面２２ｄを形成する貫通穴の大径側から、内面２２ｄに当てることができる。このため、内面２２ｄと加工工具との接触角を直角に近くすることができる。これにより、内面２２ｄに対する加工工具の食付きを良くすることができる。

　小径穴工程において、加工工具は、ロータコア２２の開口端から移行面２２ｅに当てることができる。このため、移行面２２ｅと加工工具との接触角を直角に近くすることができる。これにより、内面２２ｄに対する加工工具の食付きを良くすることができる。

　この実施形態によると、噴流６１は、ステータコア３２のコア露出部分に直接的に当たる。噴流６１は、ステータコイル３３に直接的に当たることがない。これにより、オイルまたはオイルに含まれる異物に起因するステータコイル３３を覆う樹脂３４の破損が抑制される。特に、小径穴５５は、噴流６１の勢いを強くするから、樹脂３４が強い応力を受けることとなる。この場合でも、樹脂の破損が抑制される。樹脂３４の破損は、回転電機１０の耐久性を低下させるから、この実施形態によると、高い耐久性をもつ回転電機１０が提供される。例えば、樹脂３４の破損は、コイル線の移動を許容するから、コイルの断線または短絡を生じるおそれがある。樹脂３４の破損は噴射されたオイル中に異物を混入させるおそれがある。内燃機関や潤滑経路、例えばストレーナに不具合をもたらすおそれがある。この実施形態は、このような望ましくない不具合を抑制する。

　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、専ら、ノズル５１の方向によって、ステータコイル３３と噴流６１との直接的な衝突が抑制されている。この実施形態では、インシュレータ３６は、防護壁２３６ａを有する。

　防護壁２３６ａは、衝立部、または阻害壁とも呼ばれる。防護壁２３６ａは、ステータコイル３３の径方向内側に沿って延びている。防護壁２３６ａは、筒状である。防護壁２３６ａは、ステータコア３２の環状部分と、複数のティースとの間に配置されている。防護壁２３６ａは、インシュレータ３６のうち、ステータコア３２の環状部分を覆う板状部分に立設されている。防護壁２３６ａは、ステータコア３２の端面から軸方向に延び出している。防護壁２３６ａは、ステータコイル３３の径方向内側の面を、ステータコア３２から軸方向へ向かう所定の範囲で覆っている。防護壁２３６ａは、ステータコイル３３の径方向内側の面のすべてを覆うほどに高くはない。

　防護壁２３６ａは、ステータコイル３３に直接的にオイルが当たることを防ぐ。防護壁２３６ａは、噴流６１、または噴流６１の一時的な跳ね返り流が、ステータコイル３３に直接的に当たる量を抑制する。防護壁２３６ａは、噴流６１とステータコイル３３との直接的な衝突を抑制しつつ、オイルの流量、噴流６１の指向方向などの条件を、冷却性能を高める方向に修正する自由度を高める。

　他の実施形態
　この明細書における開示は、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。

　上記実施形態では、冷却液は、オイルによって提供される。これに代えて、内燃機関１２が水冷である場合には、水冷用の水によって冷却液が提供されてもよい。

　上記実施形態では、回転電機１０は、車両用の内燃機関１２と連結される。これに代えて、回転電機１０は、定置型または可搬型の発電機に利用されてもよい。

　上記実施形態では、回転電機１０は、発電機を提供する。これに代えて、回転電機１０は、発電電動機、または交流発電機スタータ（AC Generator Starter）を提供してもよい。この場合、回転電機１０は、ロータの回転位置を検出するための回転位置センサを備える。回転位置センサは、ロータの特殊磁極、または永久磁石の磁極を検出する。回転位置センサは、ステータとボディとの間に設けられる。回転位置センサは、オイルの噴霧が直接的に当たらないように配置される。例えば、オイルの噴射口（出口５３）が、ステータ３１上の回転位置センサが設置されている端面とは反対の端面に配置されていることが好ましい。この場合、回転電機１０は、インバータ回路と制御装置とを含む電気回路に、電気的に接続される。制御装置は、回転位置センサによって検出される回転位置に応じて、インバータ回路を制御することにより、回転電機１０を電動機として機能させるように回転電機１０に供給される電力を制御する。

　上記実施形態では、移行面２２ｅは、凹状の曲面によって提供されている。これに代えて、移行面２２ｅは、テーパ状の斜面でもよい。斜面でも内筒２２ａと底板２２ｃとの間が滑らかに接続される。

　上記実施形態では、ひとつのノズル５１が設けられる。これに代えて、複数のノズル５１が設けられてもよい。ノズル５１の数は、求められるオイル量に応じて設定される。

　１０　回転電機、　１２　内燃機関、
　１３　ボディ、　１３ａ　空洞、　１４　回転軸、
　１４ａ　外面、　１４ｂ　ナット、
　１４ｃ　軸方向通路、　１４ｄ　径方向通路、
　２１　ロータ、　２２　ロータコア、　２３　永久磁石、
　３１　ステータ、　３２　ステータコア、
　３３　ステータコイル、　３３ｃ、３３ｄ、３４　樹脂、
　３５　ボルト、　３５ａ　頭部、　３６　インシュレータ、
　４１　供給装置、　４２　オイルポンプ、　４３　オイルパン、
　５１　ノズル、　５２　入口、　５３　出口、
　５４　大径穴、　５５　小径穴、　５６　中心軸、
　６１　噴流、　６２　軌道。

Claims (10)

1. 　内面に永久磁石（２３）が配置されたロータコア（２２）と、
   　前記ロータコアの径方向内側に配置されたステータコア（３２）と、
   　前記ステータコアの一部に装着され、樹脂（３４）により保護されたステータコイル（３３）とを備え、
   　前記ロータコアに形成され、冷却液の噴流（６１）を形成するためのノズルであって、前記ステータコイルを指向することなく、前記ステータコアを指向しているノズル（５１）を有する内燃機関用回転電機。
2. 　前記ステータコアは、前記ステータコイルで覆われることなく、前記ステータコアが露出している環状のコア露出部分を有し、
   　前記ノズルは、前記コア露出部分を指向している請求項１に記載の内燃機関用回転電機。
3. 　前記ステータコアは、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とを有し、
   　前記ステータコイルは、複数の前記ティースに装着されており、
   　前記ノズルは、前記環状部分を指向している請求項１または請求項２に記載の内燃機関用回転電機。
4. 　前記ノズルは、所定の内径を有する大径穴（５４）と、
   　前記冷却液の流れ方向に沿って前記大径穴の後に配置されており、前記大径穴より小さい内径を有する小径穴（５５）とを備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の内燃機関用回転電機。
5. 　前記小径穴は、前記ステータコイルを指向することなく、前記ステータコアを指向している請求項４に記載の内燃機関用回転電機。
6. 　前記小径穴は、前記噴流の形状を規定するように形成されている請求項４または請求項５に記載の内燃機関用回転電機。
7. 　前記大径穴と前記小径穴とは、共通の中心軸（５６）を有する請求項４から請求項６のいずれかに記載の内燃機関用回転電機。
8. 　前記ノズルは、前記ノズルの径方向内側において前記ロータコアと交差しない中心軸（５６）を有する請求項１から請求項７のいずれかに記載の内燃機関用回転電機。
9. 　前記ノズルは、前記ノズルの径方向外側において前記ロータコアと交差しない中心軸（５６）を有する請求項１から請求項８のいずれかに記載の内燃機関用回転電機。
10. 　前記ロータコアは、
    　内燃機関の回転軸（１４）に連結される内筒（２２ａ）、
    　内面に永久磁石を支持する外筒（２２ｂ）、および
    　前記内筒と前記外筒との間に広がる底板（２２ｃ）を有し、
    　前記内筒は、内面（２２ｄ）を有し、
    　前記内筒と前記底板との間には、前記内筒と前記底板との間を滑らかに接続する移行面（２２ｅ）が形成されており、
    　前記ノズルは、前記ロータコアを通して前記内面と前記移行面とを連通する請求項１から請求項９のいずれかに記載の内燃機関用回転電機。

Images