WO2024042561A1 - 回転電機 - Google Patents

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rib
ribs
exhaust
rotor
curved surface
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PCT/JP2022/031481
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French (fr)
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惠介 武石
浩之 東野
眞一郎 南
直司 村上
潤 田原
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft

Definitions

  • This application relates to a rotating electrical machine.
  • rotating electric machines used, for example, as alternating current generators, motors, rotating electric machines, or vehicle-mounted drive devices, have a casing with exhaust holes (windows) formed in the peripheral wall for exhausting cooling air, and a rotating machine inside the casing. It is equipped with a freely held rotor and a stator that is placed opposite the outer periphery of the rotor and fixed to the casing, and cools the rotating electrical machine by sucking cooling air through the intake holes in the casing. .
  • the present application was made to solve the above problems, and aims to provide a rotating electric machine that can improve cooling performance and reduce noise.
  • a rotating electrical machine disclosed in the present application includes a stator, a rotor rotatably mounted opposite to the stator, and a rotor fixed to at least one axial end surface of the rotor to cool the stator.
  • a cooling fan ; and a housing rotatably supporting a shaft of the rotor and having a rib defining an exhaust hole formed along a circumferential direction with respect to a central axis of the shaft, the housing comprising: a cooling fan;
  • the rotor is characterized in that a curved surface portion is provided on the inner surface of the corner portion on the inner peripheral side in the rotational direction of the rotor.
  • the rotating electrical machine of the present application by providing a curved portion on the inner surface of the exhaust rib provided on the outer circumferential side of the housing, it is possible to reduce air path pressure loss, increase the flow rate of cooling air, and disrupt airflow. This has the effect of improving cooling performance and reducing noise.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the entire rotating electric machine according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a diagram showing the appearance of a front housing of the rotating electric machine in FIG. 1.
  • FIG. FIG. 3 is a view of the peripheral portion of the exhaust hole of the front housing in FIG. 2 viewed from inside.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a rib of a front housing of a rotating electric machine according to a second embodiment.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a rib of a front housing of a rotating electric machine according to a third embodiment.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a rib of a front housing of a rotating electrical machine according to a fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the circumferential position and the flow velocity of cooling air in the front housing of the rotating electric machine according to the fifth embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the axial distance of a rotor and the radius of curvature of a curved portion in a front housing of a rotating electric machine according to a sixth embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the entire rotating electrical machine according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the appearance of the front housing of the rotating electrical machine shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a view of the vicinity of the exhaust hole of the front housing in FIG. 2, viewed from inside.
  • the rotating electrical machine 1 includes a casing 4 consisting of a bowl-shaped front housing 2 and a rear housing 3, a shaft 6 rotatably supported by the casing 4 via a bearing 5, and a front housing of the casing 4. a pulley 7 fixed to an end of a shaft 6 extending to the shaft 6; a rotor 8 fixed to the shaft 6 and disposed within the casing 4; and a stator 11.
  • the rotating electrical machine 1 also includes a pair of slip rings 14 that are fixed to an end extending from the rear housing 3 and supply current to the rotor 8, and a pair of brushes 15 that slide on the surface of each slip ring 14. , a brush holder 16 that is disposed on the axially outer side of the rear housing 3 and that accommodates these brushes 15, and a brush holder 16 that is electrically connected to the stator 11, is disposed on the axially outer side of the rear housing 3, and is fixed.
  • a rectifier 20 that rectifies the alternating current generated by the stator 11 into direct current, and a voltage regulator (not shown) that is disposed outside the rear housing 3 in the axial direction and adjusts the magnitude of the alternating current voltage generated by the stator 11. and a protective cover 17 that is attached to the rear housing 3 and covers the brush holder 16, the rectifier 20, and the voltage regulator.
  • FIG. 2 is a view of the rotating electric machine in FIG. 1 viewed from the right side of the paper, and shows the appearance of the front housing 2.
  • the front housing 2 has a plurality of front intake holes 204 formed on its inner circumferential side, and a plurality of front exhaust holes 202 formed on its outer circumferential side.
  • Each exhaust hole 202 is defined by a structural rib 201 and a plurality of exhaust ribs 203 arranged at predetermined intervals.
  • the rear housing 3 has a plurality of rear intake holes 304 formed on its inner circumferential side, and a plurality of rear exhaust holes 302 formed on its outer circumferential side.
  • Each exhaust hole 302 is defined by a structural rib (not shown) and a plurality of exhaust ribs (not shown) arranged at predetermined intervals. Further, the protective cover 17 has a plurality of intake holes 18 formed in a portion facing the rectifier 20 and the voltage regulator (not shown).
  • the rotor 8 includes a field winding 9 through which an excitation current is passed to generate magnetic flux, and a field winding 9 which is fixed to the shaft 6 so as to cover the field winding 9 and whose magnetic flux forms predetermined magnetic poles.
  • An iron core 10 is provided.
  • a front cooling fan 29 and a rear cooling fan 30 are fixed to both sides of the field core 10 in the axial direction by welding or other joining means.
  • the stator 11 includes a stator core 12 disposed to surround the outer periphery of the field core 10 and a stator winding 13 wound around the stator core 12.
  • the stator core 12 is held between the front housing 2 and the rear housing 3 from both sides in the axial direction.
  • the stator iron core 12 is, for example, made into an annular shape by laminating magnetic steel plates, and is formed with predetermined slots arranged at equal angular pitches so as to open toward the inner circumference. A uniform gap is ensured between the outer peripheral surface of the field iron core 10 and the outer peripheral surface of the field iron core 10.
  • the rectifier 20 rectifies the alternating current generated by the stator winding 13 into direct current, and although the details are omitted, it includes a cooling heat sink, a positive diode 21, and a negative diode 22. .
  • the front side cooling fan 29 and the rear side cooling fan 30 are centrifugal fans equipped with fan blades 32, and are fixed to both end surfaces of the field iron core 10 in the axial direction, as shown in FIG.
  • the rotating electric machine 1 In the rotating electric machine 1, current is supplied from a battery (not shown) to the field winding 9 of the rotor 8 via the brushes 15 and the slip ring 14, and magnetic flux is generated. Due to this magnetic flux, N poles and S poles are alternately formed on the outer peripheral surface of the field iron core 10 in the circumferential direction.
  • rotational torque of an engine (not shown) is transmitted from the output shaft of the engine to the shaft 6 via a belt (not shown) and a pulley 7, and the rotor 8 is rotated. Therefore, a rotating magnetic field is applied to the stator winding 13 of the stator 11, and an electromotive force is generated in the stator winding 13.
  • the alternating current generated by this electromotive force is rectified by a rectifier 20 to charge a battery or to be supplied to an electrical load.
  • the front side cooling fan 29 and the rear side cooling fan 30 rotate according to the rotation of the rotor 8.
  • cooling air is taken into the front side housing 2 from the front side intake hole 204, flows along the axial direction to the vicinity of the rotor 8, where it is bent in the centrifugal direction by the front side cooling fan 29, The air is exhausted to the outside from the exhaust hole 202 on the front side.
  • cooling air is taken into the protective cover 17 from the intake hole 18, flows through the rectifier 20 to the rear housing 3, is taken into the rear housing 3 from the rear intake hole 304, and is The air flows along the direction to the vicinity of the rotor 8, where it is bent in the centrifugal direction by the rear cooling fan 30 and exhausted from the rear exhaust hole 302.
  • a part of the heat generated in the stator 11 is transferred to the front side (on the right side of the page in FIG. 1) as cooling air is taken in from the front side intake hole 204 and bent radially outward by the front side cooling fan 29.
  • the heat is exhausted from the exhaust hole 202 on the front side and radiated to the outside.
  • cooling air is taken in through the rear side intake hole 304, bent radially outward by the rear side cooling fan 30, and exhausted through the rear side exhaust hole 302 to radiate heat to the outside.
  • a part of the heat generated in the stator 11 is conducted to the front housing 2 and the rear housing 3, and is cooled by cooling air from the front structural rib 201 and exhaust rib 203, and the rear structural rib and exhaust rib. Heat is dissipated.
  • FIG. 2 shows the external appearance of the front housing 2 of the rotating electric machine 1 in FIG. 1 as viewed from the right side of the page.
  • the front housing 2 has an intake hole 204 on the inner periphery centering on the central axis 6a (the central axis of the shaft 6) that takes in cooling air from the outside, and a structural strength with a wide circumferential width on the outer periphery side.
  • a plurality of exhaust ribs 203 provided between the structural ribs 201, and a plurality of exhaust ribs 203 provided between the structural ribs 201 and the exhaust ribs 203.
  • An exhaust hole 202 for exhausting the air is provided.
  • FIG. 3 is a view of the structural rib 201 including the exhaust hole 202 provided on the outer circumferential side of the front housing 2 in FIG. Department).
  • the structural rib 201 or the exhaust rib 203 is provided with a A curved surface portion 205 is provided on the inner surface of the corner portion (with respect to the shaft 6a).
  • the structural rib 201 or the exhaust rib 203 has an outer surface facing the outside of the rotating electric machine 1, an inner surface facing the rotor 8, and two side surfaces forming the exhaust hole 202.
  • the structural rib 201 and the exhaust rib 203 have a curved shape at the front corner of the rotor 8 in the rotational direction, that is, at the connection portion between the inner surface and the side surface on the front side in the rotational direction.
  • the curved shape may be provided not only at the connection portion between the inner surface and the side surface, but also on the inner surface or the side surface.
  • the curved surface shape extends from the intake hole 204 side (upper side of the paper in FIG. 3) to the rotor 8 side (in the paper of FIG. 3) in the axial direction of the rotor 8 (with respect to the central axis 6a of the shaft 6) (lower side).
  • a curved surface shape may be provided only near the end of the winding in the axial direction of the rotor 8.
  • the cooling air exhausted from the inside of the front housing 2 to the outside will not be separated when passing through the structural rib 201 or the exhaust rib 203, and as a result, the flow rate of the cooling air will be reduced. cooling performance.
  • pressure fluctuations may occur on the surface of the front housing 2.
  • the curved portion 205 on the inner surface of the exhaust rib 203 the generation of eddy currents can be suppressed, making it possible to reduce the generation of noise. Therefore, since the flow rate of cooling air can be increased, the effective area of the exhaust hole 202 in the circumferential direction can be increased by a maximum of about three times.
  • the shape of the curved surface portion 205 may be any of an R shape having a radius of curvature R, a round shape, an arc shape, or a chamfered shape.
  • R radius of curvature
  • the curved portion 205 by making the curved portion 205 on the inner surface of the structural rib 201 or the exhaust rib 203 bifacial, it is possible to easily suppress separation of the cooling air or disturbance of the airflow with a simple configuration.
  • the curved portion 205 is formed on the inner surface of the structural rib 201 or the exhaust rib 203 on the front housing 2, but the same can be applied to the rear housing 3. can.
  • the inner surface of the inner corner of the structural rib or the exhaust rib provided on the outer circumferential side of the front housing in the rotational direction of the rotor has a curved shape.
  • FIG. 4 is a partial sectional view of a rib of a front housing of a rotating electric machine according to a second embodiment.
  • FIG. 4 shows a portion of a radial cross-sectional view of the front housing 2 at A1 in FIG.
  • the curved surface portion 205 is formed on the inner surface of the inner peripheral side of the front housing 2, but in the second embodiment, the curved portion 205 of the rotor 8 of the structural rib 201 of the front housing 2 is formed.
  • An R-shaped curved surface portion 205 having a radius of curvature R is provided on the inner surface of the corner portion on the inner peripheral side in the rotation direction (direction of the arrow).
  • the other configurations of the rotating electric machine 1 are the same as those in Embodiment 1, so description thereof will be omitted.
  • a conventional shaped part 206 without a curved part is applied to the exhaust rib 203, and only the inner corner of the structural rib 201 on the inner circumferential side of the rotor 8 has a radius of curvature R.
  • An example in which a curved surface shaped portion 205 is provided is shown. Separation of the cooling air from the structural rib 201 in the rotational direction of the rotor 8 is the largest, and the area where air flow turbulence due to separation occurs is approximately 2/3 of the circumferential length of the exhaust hole 202, but only from the structural rib 201.
  • the curved surface shape portion 205 cooling air can flow efficiently, and cooling performance can be easily improved.
  • the curved surface portion 205 has an R shape with a radius of curvature R, but other shapes such as a round shape, an arc shape, and a chamfered shape may be used.
  • the curved surface shape is formed only on the inside corner of the inner surface of the structural rib provided on the outer peripheral side of the front housing on the inner peripheral side in the rotation direction of the rotor.
  • FIG. 5 is a partial sectional view of a rib of a front housing of a rotating electrical machine according to a third embodiment.
  • FIG. 5 shows a portion of a radial cross-sectional view of the front housing 2 at A1 in FIG.
  • the curved surface portion 205 was provided only on the inner surface of the inner corner of the structural rib 201 of the front housing 2 in the rotational direction of the rotor 8, but in the third embodiment, As shown in FIG. 5, each of the structural rib 201 and the adjacent exhaust rib 203 of the front housing 2 is provided with a curved surface portion 205 on the inner surface of the corner on the inner peripheral side in the rotational direction of the rotor 8.
  • the radius of curvature R of the curved surface portion 205 of the rib 201 and the exhaust rib 203 is set to be different in the circumferential direction.
  • the other configurations of the rotating electric machine 1 are the same as those in Embodiment 1, so description thereof will be omitted.
  • a curved surface portion 205 having a radius of curvature R1 is formed on the inner surface of a corner of the structural rib 201 on the inner peripheral side in the rotational direction of the rotor 8 of the exhaust rib 203 adjacent to the structural rib 201.
  • a curved surface portion 205 having a radius of curvature R2 is provided on the inner surface of the corner portion on the inner circumferential side in the rotation direction of the rotor 8. (in the direction of ), it becomes smaller. That is, FIG. 5 shows an example in which the radius of curvature R satisfies R1>R2.
  • the radius of curvature R can be changed according to the size of the exhaust hole 202, the interval between the structural ribs 201 and the exhaust ribs 203, and the size. Thereby, the flow of the cooling air can be adjusted appropriately, and the cooling performance can be further improved. Further, in this embodiment, the case where the shape of the curved surface shape portion 205 is an R shape with a radius of curvature R has been described, but it may be other round shapes, circular arc shapes, or chamfered shapes.
  • each of the structural rib provided on the outer peripheral side of the front housing and the adjacent exhaust rib has a corner portion on the inner peripheral side in the rotational direction of the rotor.
  • FIG. 6 is a partial sectional view of a rib of a front housing of a rotating electrical machine according to a fourth embodiment.
  • FIG. 6 shows a portion of a radial cross-sectional view of the front housing 2 at A1 in FIG.
  • the front housing 2 is composed of a structural rib 201 having an R-shaped curved surface portion 205 with a radius of curvature R1 and an adjacent exhaust rib having a curved surface portion 205 with a radius of curvature R2.
  • the fourth embodiment as shown in FIG.
  • each of the structural rib 201 and the exhaust rib 203 of the front housing 2 has an R-shaped curved portion on the inner surface of the corner on the inner peripheral side in the rotational direction of the rotor 8.
  • 205 is provided, and the radius of curvature R of each curved surface portion 205 of the exhaust rib 203 is smaller than the radius of curvature R1 of the curved surface portion 205 of the structural rib 201 in the rotational direction of the rotor 8 (circumferential direction of the front housing 2). It is set so that it becomes smaller as it goes toward.
  • the other configurations of the rotating electrical machine 1 are the same as those in Embodiment 1, so description thereof will be omitted.
  • a curved surface portion 205 having a radius of curvature R1 is formed on the inner surface of the corner of the structural rib 201 on the inner circumferential side in the rotational direction of the rotor 8.
  • the radius of curvature R of the curved surface portion 205 decreases in the order of R2, R3, and R4 toward the rotation direction of the rotor 8 (direction of the arrow). That is, FIG. 6 shows an example where R1>R2>R3>R4.
  • the radius of curvature R can be changed according to the size of the exhaust hole 202, the interval between the structural ribs 201 and the exhaust ribs 203, and the size. Thereby, the flow of the cooling air can be adjusted appropriately, and the cooling performance can be further improved.
  • the inner surface of the inner corner of the structural rib and the exhaust rib provided on the outer circumferential side of the front housing in the rotational direction of the rotor has a curved surface shape.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the circumferential position and the flow velocity of cooling air in the front housing of the rotating electrical machine according to the fifth embodiment.
  • the structural rib 201 and the plurality of exhaust ribs 203 are provided with the curved surface portion 205, the cooling air in the radial direction relative to the circumferential position from the structural rib (angle relative to the central axis 6a). This shows the flow velocity distribution.
  • the horizontal axis shows the circumferential angular position from the structural rib 201, and the vertical axis shows the flow velocity of cooling air in the radial direction.
  • the dotted line B represents the case where the curved surface portion 205 is not provided on the inner surface of either the structural rib 201 or the exhaust rib 203
  • the broken line C represents the case where the curved surface portion 205 is provided only on the inner surface of the structural rib 201.
  • the solid line D indicates a curved surface shape such that the radius of curvature R gradually becomes smaller from the structural rib 201 to the two adjacent exhaust ribs 203 on the rotational direction side of the rotor 8.
  • the flow velocity of the cooling air in the radial direction within the circumferential direction of the exhaust hole 202 is small at the angular position proceeding from the structural rib 201 in the rotational direction of the rotor 8, and in particular, at the position immediately after the structural rib 201, there is a reverse flow. It can be seen that the flow velocity in the radial direction gradually increases as the rotation direction of each exhaust hole 202 progresses, and the flow velocity in the radial direction increases rapidly just in front of the adjacent exhaust ribs 203.
  • broken line C it can be seen that immediately after the structural rib 201 in the rotational direction of the rotor 8, there is no decrease in the cooling air flow velocity or reverse flow that has occurred, and the flow velocity in the radial direction is also increasing. Furthermore, it was found that the radial flow velocity distribution within the circumferential direction of the exhaust hole 202 was also improved compared to the case shown by dotted line B, and the fast flow that had occurred just before the adjacent exhaust ribs 203 was alleviated. It can be seen that the cooling air flow rate as a whole is increasing because the product of the circumferential angle and the radial flow velocity is the cooling air flow rate.
  • the curved surface portion 205 is not provided on the inner surface of the exhaust rib 203, and the angular position in the circumferential direction of the structural rib 201 is three times or more away from the structural rib 201 in the circumferential direction.
  • a curved portion 205 may be provided on the inner surface again.
  • the radius of curvature R of the curved surface portion is set to gradually become smaller from the structural rib to the two adjacent exhaust ribs in the rotational direction of the rotor.
  • the radius of curvature R of the curved surface portion provided on the inner surface is set to be large, which particularly reduces the flow velocity of cooling air and noise. It can be effective in reducing
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the axial distance from the intake surface and the radius of curvature of the curved portion in the front housing of the rotating electric machine according to the sixth embodiment.
  • the horizontal axis represents the axial distance from the intake surface A2, and the vertical axis represents the radius of curvature Rn of the curved surface portion.
  • FIG. 8 shows the axial distance of the intake hole 204 of the front housing 2 from the intake surface (surface A2 in FIG. 1) and the radius of curvature Rn of the curved portion formed on the inner surface of the structural rib 201 or the exhaust rib 203.
  • the dotted line E represents the case where the curved surface portion 205 is not provided on the inner surface of either the structural rib 201 or the exhaust rib 203
  • the solid line F represents the case where the curved surface portion 205 is provided only on the inner surface of the structural rib 201.
  • the radius of curvature Rn of the curved surface shaped portion 205 provided in the curved surface portion 205 varies in the axial direction.
  • the change in the radius of curvature Rn within the axial cross section of the curved portion 205 provided on the inner surface of the front housing 2 of the structural rib 201 or the exhaust rib 203 is shown on the vertical axis.
  • the radius of curvature Rn in the axial cross section of the curved portion 205 provided on the inner surface of the front housing 2 gradually increases. It may be set to , or it may be set to change so that it repeats increasing and decreasing in the axial direction.
  • the radius of curvature within the axial cross section of the curved surface provided on the inner surface of the front housing is changed, and the radius of curvature within the axial cross section of the cooling air is efficiently changed.
  • both side corners may be provided with a curved shape.
  • a method for manufacturing the curved shape of the front side housing in addition to a method using a mold, a method using a cutting process or a method using pasting may be used.

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Abstract

回転電機（１）は、固定子（１１）と、回転可能に取り付けられた回転子（８）と、回転子（８）の軸方向の端面に固定され固定子（１１）を冷却するフロント側の冷却ファン（２９）と、回転子（８）のシャフト（６）の中心軸（６ａ）に対して周方向に沿って形成されたフロント側の排気孔（２０２）を画成する構造リブ（２０１）及び排気リブ（２０３）を有するフロント側ハウジング（２）と、を備え、構造リブ（２０１）あるいは排気リブ（２０３）の回転子（８）の回転方向の前方側の内周側の角部の内面に、曲面形状部（２０５）を設けることで、冷却空気の流量の増加及び気流の乱れを抑制することができ、冷却性能の向上と騒音の低減を図ることができる。

Description

回転電機
　本願は、回転電機に関するものである。
　従来、例えば、交流発電機、モータ、回転電機あるいは車載用駆動装置として使用されるいわゆる回転電機においては、冷却風を排気する排気孔（窓）が周壁に形成されたケーシングと、ケーシング内に回転自在に保持される回転子と、回転子の外周に対向して配置されケーシングに固定された固定子とを備えており、ケーシングの吸気孔から冷却風を吸い込むことにより回転電機を冷却している。
　さらに、回転電機における冷却性能を高めるために冷却通路の形状の変更、あるいは騒音を低減するために冷却通路の形状を周方向に変化させる技術が知られている。
　具体的には、例えば、特許文献１の回転電機では、ケーシングの排気孔の内側面に三角形状の突起を設けることで、冷却空気の整流及び流量の増加を図ることが可能になり、固定子の冷却性能の向上を実現している。また、特許文献２の回転電機では、ケーシングの排気孔の外周側に整流板群を設けることにより、冷却空気の整流及び流量の増加を図ることが可能になり、固定子の冷却性能の向上を実現している。また、特許文献３の車両用交流発電機では、ケーシングの外周部に設けられたリブの周方向側面を回転軸の径方向に対して傾斜させることで騒音の低減を実現している。
国際公開ＷＯ２０１４／１３６２１７号公報 国際公開ＷＯ２００４／００４０９６号公報 特開２００７－４３７７２号公報
　しかしながら、ハウジングの外周側に設けられた排気孔の内面で冷却空気の気流が乱れ、この乱れた気流が風路圧損となり排気孔を閉塞するため、排気孔を有効に活用できないという課題があった。また、この冷却空気の気流の乱れにより、ハウジング表面における圧力変動が大きくなり、風音が増大するという課題があった。
　すなわち、特許文献１から３に開示された従来構造では、このようなハウジングの内面側で生じる冷却空気の気流の乱れ及び剥離を抑制することができないため、ハウジングの周方向で流速分布が偏ることで、冷却性能が不均一になり、冷却性能が低下するばかりでなく、局所的に流速の速い偏流領域が生じ、また内面剥離の後方で生じた渦によりハウジングの表面での圧力変動が大きくなるため、騒音が大きいという課題があった。
　本願は、上記の課題を解決するためになされたものであり、冷却性能の向上と騒音の低減を図ることが可能な回転電機を提供することを目的としている。
　本願に開示される回転電機は、固定子と、前記固定子に対向して回転可能に取り付けられた回転子と、前記回転子の軸方向の少なくとも一方の端面に固定され前記固定子を冷却する冷却ファンと、前記回転子のシャフトを回転自在に支持するとともに、前記シャフトの中心軸に対して周方向に沿って形成された排気孔を画成するリブを有するハウジングと、を備え、前記リブの前記回転子の回転方向の内周側の角部の内面に、曲面形状部が設けられていることを特徴とするものである。
　本願の回転電機によれば、ハウジングの外周側に設けられた排気リブの内面側に曲面形状部分を設けることにより、風路圧損を低減することができ、冷却空気の流量の増加及び気流の乱れを抑制することができ、冷却性能の向上と騒音の低減を図ることができる効果がある。
実施の形態１に係る回転電機の全体を示す概略構成図である。 図１における回転電機のフロント側ハウジングの外観を示す図である。 図２におけるフロント側ハウジングの排気孔の周辺部分を内側から見た図である。 実施の形態２に係る回転電機のフロント側ハウジングのリブの部分断面図である。 実施の形態３に係る回転電機のフロント側ハウジングのリブの部分断面図である。 実施の形態４に係る回転電機のフロント側ハウジングのリブの部分断面図である。 実施の形態５に係る回転電機のフロント側ハウジングにおける周方向位置と冷却空気の流速との関係を示す図である。 実施の形態６に係る回転電機のフロント側ハウジングにおける回転子の軸方向距離と曲面形状部の曲率半径の大きさとの関係を示す図である。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る回転電機の全体を示す概略構成図である。図２は、図１の回転電機のフロント側ハウジングの外観を示す図である。図３は、図２のフロント側ハウジングの排気孔の周辺部分を内側から見た図である。
　まず、図１を用いて、実施の形態１に係る回転電機１の全体構成について説明する。ここでは、回転電機として車両用回転電機に適用する場合を例に示す。回転電機１は、それぞれ椀形状のフロント側ハウジング２とリヤ側ハウジング３とからなるケーシング４と、このケーシング４に軸受５を介して回転可能に支持されたシャフト６と、ケーシング４のフロント側ハウジング２に延出するシャフト６の端部に固着されたプーリ７と、シャフト６に固定されてケーシング４内に配設された回転子８と、回転子８を囲むようにケーシング４内に固定された固定子１１と、により構成されている。
　また、回転電機１は、リヤ側ハウジング３からの延出端に固定され、回転子８に電流を供給する一対のスリップリング１４と、各スリップリング１４の表面に摺動する一対のブラシ１５と、リヤ側ハウジング３の軸線方向外側に配設され、これらのブラシ１５を収容するブラシホルダ１６と、固定子１１に電気的に接続され、リヤ側ハウジング３の軸線方向外側に配設され、固定子１１により生じた交流を直流に整流する整流器２０と、リヤ側ハウジング３の軸線方向外側に配設され、固定子１１により生じた交流電圧の大きさを調整する電圧調整器（図示せず）と、リヤ側ハウジング３に装着され、ブラシホルダ１６、整流器２０及び電圧調整器を覆う保護カバー１７と、を備えている。
　図２は、図１の回転電機の紙面右側から見た図であり、フロント側ハウジング２の外観を示す。フロント側ハウジング２には、内周側に複数のフロント側の吸気孔２０４が形成されており、外周側側面に複数のフロント側の排気孔２０２が形成されている。各排気孔２０２は、構造リブ２０１及び所定の間隔で複数配置された排気リブ２０３によって画成されている。
　また、同様に、リヤ側ハウジング３には、内周側に複数のリヤ側の吸気孔３０４が形成されており、外周側の側面に複数のリヤ側の排気孔３０２が形成されている。各排気孔３０２は、構造リブ（図示せず）及び所定の間隔で複数配置された排気リブ（図示せず）によって画成されている。
　さらに、上記保護カバー１７は、整流器２０及び電圧調整器（ 図示せず）に対向した部位に複数の吸気孔１８が形成されている。
　なお、以下、本願実施の形態のリブ形状の説明においては、フロント側ハウジング２の構造リブ２０１及び排気リブ２０３の形状についてのみ説明するが、リヤ側ハウジング３の構造リブ及び排気リブの形状についても同様に適用することができる。
　回転子８は、励磁電流が流されて磁束を発生する界磁巻線９と、界磁巻線９を覆うようにしてシャフト６に固定され、その磁束によって所定の磁極が形成される界磁鉄芯１０と、を備えている。この界磁鉄芯１０の軸線方向の両側面には、フロント側の冷却ファン２９、リヤ側の冷却ファン３０がそれぞれ溶接あるいは他の接合手段により固着されている。
　固定子１１は、界磁鉄芯１０の外周を囲むように配設された固定子鉄芯１２と、固定子鉄芯１２に巻回された固定子巻線１３と、を備えている。固定子鉄芯１２は、フロント側ハウジング２及びリヤ側ハウジング３に軸線方向両側から挟持されている。
　この固定子鉄芯１２は、例えば、磁性鋼板を積層して円環状に作製され、所定のスロットが内周側に開口するように等角ピッチで配列されて形成されているとともに、回転子８の界磁鉄芯１０の外周面との間で均一なギャップが確保されている。
　整流器２０は、固定子巻線１３により生成された交流を直流に整流するもので、その詳細については省略するが、冷却用のヒートシンクと共に正極側ダイオード２１及び負極側ダイオード２２と、を備えている。
　フロント側の冷却ファン２９及びリヤ側の冷却ファン３０は、ファンブレード３２を備えた遠心ファンであり、図１に示すように、界磁鉄芯１０の軸線方向の両端面に固着されている。
　次に、回転電機１の動作について説明する。
　回転電機１では、電流がバッテリ（図示せず）からブラシ１５及びスリップリング１４を介して回転子８の界磁巻線９に供給され、磁束が生成される。この磁束により、Ｎ極とＳ極とが界磁鉄芯１０の外周面に周方向に交互に形成される。一方、エンジン（図示せず）の回転トルクがエンジンの出力軸からベルト（図示せず）及びプーリ７を介してシャフト６伝達され、回転子８が回転される。そこで、回転磁界が固定子１１の固定子巻線１３に与えられ、起電力が固定子巻線１３に発生する。この起電力で発生する交流電流が整流器２０で整流されて、バッテリを充電し、あるいは電気負荷に供給される。
　フロント側の冷却ファン２９及びリヤ側の冷却ファン３０は、回転子８の回転に従って回転する。
　フロント側では、冷却空気がフロント側の吸気孔２０４からフロント側ハウジング２内に吸気され、軸線方向に沿って回転子８の近傍まで流れ、そこでフロント側の冷却ファン２９により遠心方向に曲げられ、フロント側の排気孔２０２から外部に排気される。
　一方、リヤ側では、冷却空気が吸気孔１８から保護カバー１７内に吸気され、整流器２０を通ってリヤ側ハウジング３まで流れ、リヤ側の吸気孔３０４からリヤ側ハウジング３内に吸気され、軸線方向に沿って回転子８の近傍まで流れ、そこで、リヤ側の冷却ファン３０により遠心方向に曲げられ、リヤ側の排気孔３０２から排気される。
　固定子１１で発生した熱の一部は、フロント側（図１の紙面右側）では、冷却空気がフロント側の吸気孔２０４から吸気され、フロント側の冷却ファン２９により径方向外方に曲げられてフロント側の排気孔２０２から排気されて外部に放熱される。また、リヤ側では、冷却空気がリヤ側の吸気孔３０４から吸気され、リヤ側の冷却ファン３０により径方向外方に曲げられてリヤ側の排気孔３０２から排気されて外部に放熱される。
　さらに、固定子１１で発生した熱の一部は、フロント側ハウジング２及びリヤ側ハウジング３に伝導され、フロント側の構造リブ２０１及び排気リブ２０３、リヤ側の構造リブ及び排気リブから冷却空気により放熱される。
　次に、図２を用いて、フロント側ハウジング２の構成について詳述する。図２は、図１の回転電機１の紙面右側から見たフロント側ハウジング２の外観を示すものである。フロント側ハウジング２には、中心軸６ａ（シャフト６の中心軸）を中心とした内周側に外部から冷却空気を取り込む吸気孔２０４と、外周側に周方向に幅の広い構造的な強度を有する構造リブ２０１と、構造リブ２０１の間に設けられた複数の排気リブ２０３と、これら構造リブ２０１及び排気リブ２０３との間には、フロント側ハウジング２の内側から外側へ貫通し、冷却空気を排気する排気孔２０２と、が設けられている。
　従来の冷却通路では、冷却ファンによって吸気孔から取り込まれた冷却空気が、排気孔を通して外部に排気される際、排気孔内での流速の違いにより構造リブあるいは排気リブの回転子の回転方向の内周側角部において冷却空気の気流の渦流が発生し、剥離（冷却空気がほとんど流れない領域が発生する）が生じる。また、それに伴って、通路圧損も大きくなり、冷却空気の流量を増加させることが困難となり、騒音も大きくなる。
　図３は、図２のフロント側ハウジング２の外周側に設けられた排気孔２０２を含む構造リブ２０１及び排気リブ２０３の周辺部分を内周側の内面から見た図である（図２の枠部）。図３に示すように、本実施の形態１では、冷却空気の剥離抑制のために、構造リブ２０１あるいは排気リブ２０３に、回転子８の回転方向の前方側の内周側（シャフト６の中心軸６ａに対して）の角部の内面に曲面形状部２０５が設けられている。
　構造リブ２０１あるいは排気リブ２０３は、回転電機１の外側に面する外面と、回転子８と対向している内面と、排気孔２０２を形成する二つの側面とを有する。構造リブ２０１及び排気リブ２０３は、回転子８の回転方向の前方側の角部、すなわち、回転方向の前方側の内面と側面との接続部分に、曲面形状を有している。曲面形状は、内面と側面の接続部分だけでなく、内面もしくは側面に設けられていてもよい。また、図３では、曲面形状は、回転子８の軸方向（シャフト６の中心軸６ａに対して）において、吸気孔２０４側（図３の紙面上側）から回転子８側（図３の紙面下側）まで形成されている。なお、リブのうち、回転子８の軸方向において、巻線端付近にのみ曲面形状が設けられていてもよい。
　これにより、フロント側ハウジング２の内部から外部へ排気される冷却空気において、構造リブ２０１あるいは排気リブ２０３を通過する際に、冷却空気の剥離が生じることがなくなり、その結果、冷却空気の流量を増加させることができ、冷却性能が向上する。また、冷却空気の気流の渦流により生じた剥離によって、冷却空気がフロント側ハウジング２の外部へ排気される際に、フロント側ハウジング２の表面において圧力変動を生じさせる原因となるが、構造リブ２０１あるいは排気リブ２０３の内面に曲面形状部２０５を設けることにより渦流の発生が抑制され、騒音の発生を低減させることが可能となる。したがって、冷却空気の流量を増加させることができるため、排気孔２０２の周方向に対して有効面積を最大約３倍に増加させる効果を発揮する。
　なお、本実施の形態では、曲面形状部２０５の形状としては、曲率半径Ｒを持つＲ形状、丸形状、円弧形状、あるいは面取り形状のいずれの形状であってもよい。
　また、構造リブ２０１あるいは排気リブ２０３の内面の曲面形状部２０５を２面型とすることにより、簡単な構成で容易に冷却空気の剥離あるいは気流の乱れを抑制することができる。
　なお、上記実施の形態の説明では、フロント側ハウジング２に構造リブ２０１あるいは排気リブ２０３の内面に曲面形状部２０５を形成する場合について説明したが、リヤ側ハウジング３についても同様に適用することができる。
　このように、本実施の形態１に係る回転電機によれば、フロント側ハウジングの外周側に設けられた構造リブあるいは排気リブの回転子の回転方向の内周側の角部の内面に曲面形状部を設けることにより、冷却空気の気流の乱れを抑制することが可能となり、風路圧損を低減することで冷却空気の流量を増加させ、冷却性能の向上を図ることができる。また、冷却空気の気流の乱れを抑制することでフロント側ハウジング表面における圧力変動が低減されることにより、騒音の低減を図ることも可能となる効果がある。
実施の形態２．
　図４は、実施の形態２に係る回転電機のフロント側ハウジングのリブの部分断面図である。図４では、図１のＡ１におけるフロント側ハウジング２の径方向の断面図の一部分を示したものである。実施の形態１の図３では、フロント側ハウジング２の内周側の内面に曲面形状部２０５が形成されていたが、実施の形態２では、フロント側ハウジング２の構造リブ２０１の回転子８の回転方向（矢印の方向）の内周側の角部の内面に曲率半径Ｒを持つＲ形状の曲面形状部２０５を設けたものである。回転電機１の他の構成については、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
　図４では、排気リブ２０３には、曲面形状部がない従来型形状部２０６が適用されており、構造リブ２０１の回転子８の内周側の内面の角部にのみ曲率半径Ｒを持つＲ形状の曲面形状部２０５を設けた例を示している。構造リブ２０１の回転子８の回転方向における冷却空気の剥離が最も大きく、排気孔２０２の周方向長さの２／３程度で剥離による気流の乱れが発生する領域となるが、構造リブ２０１のみに曲面形状部２０５を設けることで、効率的に冷却空気が流れるようになり、冷却性能の向上が容易である。また、本実施の形態では、曲面形状部２０５の形状として、曲率半径Ｒを持つＲ形状の場合について、説明したが、他の丸形状、円弧形状、面取り形状の場合であってもよい。
　このように、本実施の形態２に係る回転電機によれば、フロント側ハウジングの外周側に設けられた構造リブの回転子の回転方向の内周側の内面の角部の内側にのみ曲面形状部を設けたことにより、冷却空気の剥離が最も大きい部分に曲率を持つ曲面形状部を設けることで冷却空気の気流の乱れを抑制することが可能となり、風路圧損を低減することで冷却空気の流量を増加させ、効率よく冷却性能を向上させることができるという効果がある。
実施の形態３．
　図５は、実施の形態３に係る回転電機のフロント側ハウジングのリブの部分断面図である。図５では、図１のＡ１におけるフロント側ハウジング２の径方向の断面図の一部分を示したものである。実施の形態２では、フロント側ハウジング２の構造リブ２０１の回転子８の回転方向の内周側の角部の内面にのみに曲面形状部２０５が設けられていたが、実施の形態３では、図５に示すように、フロント側ハウジング２の構造リブ２０１及び隣接する排気リブ２０３のそれぞれに回転子８の回転方向の内周側の角部の内面に曲面形状部２０５が設けられるとともに、構造リブ２０１と排気リブ２０３の曲面形状部２０５の曲率半径Ｒが周方向で異なるように設定されたものである。回転電機１の他の構成については、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
　図５では、構造リブ２０１の回転子８の回転方向の内周側の角部の内面には、曲率半径Ｒ１を持つ曲面形状部２０５が、構造リブ２０１に隣接する排気リブ２０３の回転子８の回転方向の内周側の角部の内面には、曲率半径Ｒ２を持つ曲面形状部２０５が、それぞれ設けられており、曲面形状部２０５の曲率半径Ｒは、回転子８の回転方向（矢印の方向）に向かうにつれて、小さくなっている。すなわち、図５では、曲率半径ＲがＲ１＞Ｒ２である場合の例を示す。曲率半径Ｒは、排気孔２０２の大きさ、構造リブ２０１及び排気リブ２０３の間隔、大きさに合わせて変更することができる。これにより、冷却空気の気流の流れを適切に調整することができるようになり、さらに冷却性能の向上を図ることができる。また、本実施の形態では、曲面形状部２０５の形状が、曲率半径Ｒを持つＲ形状の場合について、説明したが、他の丸形状、円弧形状、面取り形状の場合であってもよい。
　このように、本実施の形態３に係る回転電機によれば、フロント側ハウジングの外周側に設けられた構造リブ及び隣接する排気リブのそれぞれに回転子の回転方向の内周側の角部の内面に曲面形状部を設けるとともに、回転子の回転方向に向かうにつれて、曲面形状部の曲率半径が周方向で異なるように変更することで冷却空気の気流の乱れを適切に抑制することが可能となり、風路圧損を低減することで冷却空気の流量を増加させ、効率よく冷却性能を向上させることができるという効果がある。
　実施の形態４．
　図６は、実施の形態４に係る回転電機のフロント側ハウジングのリブの部分断面図である。図６では、図１のＡ１におけるフロント側ハウジング２の径方向の断面図の一部分を示したものである。実施の形態３では、フロント側ハウジング２に曲率半径Ｒ１のＲ形状の曲面形状部２０５を持つ構造リブ２０１と曲率半径Ｒ２の曲面形状部２０５を持つ隣接する排気リブとにより構成されていたが、実施の形態４では、図６に示すように、フロント側ハウジング２の構造リブ２０１及び排気リブ２０３のそれぞれに回転子８の回転方向の内周側の角部の内面にＲ形状の曲面形状部２０５が設けられるとともに、構造リブ２０１の曲面形状部２０５の曲率半径Ｒ１よりも排気リブ２０３の曲面形状部２０５のそれぞれの曲率半径Ｒが回転子８の回転方向（フロント側ハウジング２の周方向）に向かうにつれて小さくなるように設定されたものである。回転電機１の他の構成については、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
　図６では、構造リブ２０１の回転子８の回転方向の内周側の角部の内面には、曲率半径Ｒ１を持つ曲面形状部２０５が、複数の排気リブ２０３の回転子８の回転方向の内周側の角部の内面には、曲面形状部２０５の曲率半径Ｒが、回転子８の回転方向（矢印の方向）に向かうにつれて、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の順に小さくなっている。すなわち、図６では、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３＞Ｒ４である場合の例について示す。曲率半径Ｒは、排気孔２０２の大きさ、構造リブ２０１及び排気リブ２０３の間隔、大きさに合わせて変更することができる。これにより、冷却空気の気流の流れを適切に調整することができるようになり、さらに冷却性能の向上を図ることができる。
　図６では、曲面形状部２０５の曲率半径ＲをそれぞれＲ１、Ｒ２・・・Ｒｎとしたときに、Ｒ４までを示したが、回転子８の回転方向に向かうにつれてＲｎが次第に小さくなるように設定すればよい。
　このように、本実施の形態４に係る回転電機によれば、フロント側ハウジングの外周側に設けられた構造リブ及び排気リブの回転子の回転方向の内周側の角部の内面に曲面形状部を設けるとともに、回転子の回転方向に向かうにつれて、曲面形状部の曲率半径の大きさが順に小さくなるようにすることで冷却空気の気流の乱れをより適切に抑制することが可能となり、風路圧損を低減することで冷却空気の流量を増加させ、効率よく冷却性能を向上させることができるという効果がある。
実施の形態５.
　図７は、実施の形態５に係る回転電機のフロント側ハウジングにおける周方向位置と冷却空気の流速との関係を示す図である。具体的には、構造リブ２０１及び複数の排気リブ２０３に曲面形状部２０５が設けられている場合の構造リブからの周方向位置（中心軸６ａとした場合の角度）に対する径方向の冷却空気の流速分布を表したものである。横軸は構造リブ２０１からの周方向角度位置、縦軸は径方向の冷却空気の流速を示す。
　ここで、点線Ｂは、構造リブ２０１及び排気リブ２０３のいずれの内周側の内面にも曲面形状部２０５が設けられていない場合を、破線Ｃは、構造リブ２０１にのみ内周側の内面に曲面形状部２０５が設けられている場合を、実線Ｄは、構造リブ２０１から回転子８の回転方向側に２個隣の排気リブ２０３までは、曲率半径Ｒが次第に小さくなるように曲面形状部２０５が設けられ、構造リブ２０１から３個離れた回転子８の回転方向側の排気リブ２０３では、再び内面に設けられる曲面形状部２０５の曲率半径Ｒを大きくした場合をそれぞれ示す。
　点線Ｂでは、構造リブ２０１から回転子８の回転方向へ進んだ角度位置では排気孔２０２の周方向内での径方向の冷却空気の流速が小さく、特に、構造リブ２０１の直後の位置では逆流していることが分かり、さらに各排気孔２０２の回転方向に進むにつれて、次第に径方向の流速が早くなり、隣り合う排気リブ２０３の直前で急激に径方向の流速が増加する。
　破線Ｃでは、構造リブ２０１の回転子８の回転方向の直後では、生じていた冷却空気の流速の低下あるいは逆流が見られず、径方向の流速も増加していることが分かる。さらに、排気孔２０２の周方向内での径方向の流速分布も点線Ｂの場合よりも改善されていることが分かり、隣り合う排気リブ２０３の直前で速い流れが生じていたのが、緩和されていることが分かるとともに、周方向の角度と径方向の流速との積が冷却空気の流量となるため、全体としての冷却空気の流量が増加していることが分かる。
　また、破線Ｃでは、周方向に２５度の角度以上の進んだ排気リブ２０３より回転子８の回転方向側では、ほとんど径方向の流速の改善は見られない。すなわち、周方向位置が２５度未満の排気リブ２０３については内面に曲面形状部２０５を設けず、周方向に２５度以上離れた排気リブ２０３については再び内面に曲面形状部２０５を設けるようにしてもよい。構造リブ２０１の周方向の角度位置が３倍未満の排気リブ２０３については、内面に曲面形状部２０５を設けず、周方向に構造リブ２０１の周方向の角度位置が３倍以上離れた排気リブ２０３については、再び内面に曲面形状部２０５を設けるようにしてもよい。
　さらに、実線Ｄでは、周方向に進んでも排気孔２０２内の径方向の冷却空気の流速の分布が点線Ｂよりも均一となり、効果があることを示している。
　図７からも明らかなように、構造リブ２０１及び排気リブ２０３の回転子８の回転方向の内周側の内面に曲面形状部２０５を設け、実線Ｄのように最適化することで、効率的に冷却空気が排気孔から外部に排気されるようになり、冷却性能の向上と騒音の低減を図ることができる。
　このように、本実施の形態５に係る回転電機によれば、構造リブから回転子の回転方向側に２個隣の排気リブまでは、曲面形状部の曲率半径Ｒが次第に小さくなる設定とし、構造リブから３個離れた回転子の回転方向側の排気リブでは、再び内面に設けられる曲面形状部の曲率半径Ｒが大きくなる設定とすることにより、特に、冷却空気の流速の低減及び騒音の軽減に効果を発揮することができる。
　実施の形態６．
　図８は、実施の形態６に係る回転電機のフロント側ハウジングにおける吸気面からの軸方向距離と曲面形状部の曲率半径の大きさとの関係を示す図である。横軸は吸気面Ａ２からの軸方向距離、縦軸は曲面形状部の曲率半径Ｒｎの大きさを示す。
　図８では、フロント側ハウジング２の吸気孔２０４の吸気面（図１のＡ２面）からの軸方向距離と構造リブ２０１あるいは排気リブ２０３の内面に形成された曲面形状部の曲率半径Ｒｎの大きさとの関係を示している。ここで、点線Ｅは、構造リブ２０１及び排気リブ２０３のいずれの内周側の内面にも曲面形状部２０５が設けられていない場合を、実線Ｆは、構造リブ２０１にのみ内周側の内面に設けられた曲面形状部２０５の曲率半径Ｒｎが軸方向に変化している場合をそれぞれ示している。
　具体的には、構造リブ２０１あるいは排気リブ２０３のフロント側ハウジング２の内面に設けられた曲面形状部２０５の軸方向断面内での曲率半径Ｒｎの変化が縦軸で示されており、吸気面Ａ２からの距離（フロント側ハウジング２の外周方向への距離）が大きくなるに従い、フロント側ハウジング２の内面に設けられた曲面形状部２０５の軸方向断面内での曲率半径Ｒｎが次第に大きくなるように設定してもよいし、軸方向で大きくなったり小さくなったりを繰り返すように変化する様に設定してもよい。
　これにより、効率的に冷却空気の流れるようになり、冷却性能の向上が可能である。特に、固定子の巻線端の軸方向位置よりも吸気面側の軸方向断面内での曲率半径が最大となるように設定することで、冷却空気の軸方向断面内における偏流を抑制し、軸方向断面内での冷却空気の分布の均一化を図ることが可能である。
　このように、実施の形態６に係る回転電機によれば、フロント側ハウジングの内面に設けられた曲面形状の軸方向断面内での曲率半径を変化させ、効率的に冷却空気の軸方向断面内における偏流を抑制し、冷却空気の分布の均一化を図ることにより、安定した冷却空気の流れを調整することができ、効率的に冷却空気の流速の低減及び騒音の軽減に効果を発揮することができるという効果がある。
　なお、上記実施の形態の説明では、回転子の回転方向が１方向であることを想定して記載しているが、正逆両方向に回転するような回転電機の場合には、リブの内周側の角部の両方に曲面形状を設けるようにしてもよい。また、フロント側ハウジングの曲面形状の製造方法として、金型加工による方法の他、切削加工による方法、貼付による方法であってもよい。
　また、上記説明では、回転電機として図１に示す車両用回転電機について説明したが、他の回転電機に適用しても同様の効果を有することは言うまでもない。
　また、本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
　従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
　　１　回転電機、２　フロント側ハウジング、３　リヤ側ハウジング、４　ケーシング、５　軸受、６　シャフト、６ａ　中心軸、７　プーリ、８　回転子、９　界磁巻線、１０　界磁鉄芯、１１　固定子、１２　固定子鉄芯、１３　固定子巻線、１４　スリップリング、１５　ブラシ、１６　ブラシホルダ、１７　保護カバー、１８，２０４，３０４　吸気孔、２０　整流器、　２１　正極側ダイオード、　２２　負極側ダイオード、２９，３０　冷却ファン、３２　ファンブレード、２０１　構造リブ、２０２，３０２　排気孔、２０３　排気リブ、２０５　曲面形状部、２０６　従来型形状部。

Claims (8)

  1. 　固定子と、
    　前記固定子に対向して回転可能に取り付けられた回転子と、
    　前記回転子の軸方向の少なくとも一方の端面に固定され前記固定子を冷却する冷却ファンと、
    　前記回転子のシャフトを回転自在に支持するとともに、前記シャフトの中心軸に対して周方向に沿って形成された排気孔を画成するリブを有するハウジングと、を備え、
    　前記リブの前記回転子の回転方向の前方側の内周側の角部の内面に、曲面形状部が設けられていることを特徴とする回転電機。
  2. 　前記曲面形状部は、Ｒ形状、丸形状、円弧形状、あるいは面取り形状であることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
  3. 　前記リブが複数である場合に、前記リブの少なくとも一つに前記曲面形状部が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
  4. 　前記リブが複数である場合に、前記リブに設けられた前記曲面形状部の曲率半径が前記ハウジングの周方向の順に従って小さくなっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
  5. 　前記リブが複数である場合に、前記曲面形状部が設けられた前記リブと前記曲面形状部が設けられていない前記リブとが交互に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
  6. 　前記リブに設けられた前記曲面形状部の曲率半径が前記ハウジングの外周方向に向かって大きくなっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
  7. 　前記リブが構造的な強度を有する構造リブと、前記構造リブの間に設けられた複数の排気リブとにより構成され、前記構造リブの周方向角度位置が２５度未満の前記排気リブについては前記曲面形状部を設けず、前記周方向角度位置が２５度以上離れた前記排気リブについては再び前記曲面形状部を設けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
  8. 　前記リブが構造的な強度を有する構造リブと、前記構造リブの間に設けられた複数の排気リブとにより構成され、前記構造リブから前記回転子の回転方向の前方側の２個隣の前記排気リブまでは、前記曲面形状部の曲率半径Ｒが次第に小さくなり、前記構造リブから３個離れた前記排気リブでは、再び前記曲面形状部の曲率半径Ｒが大きくなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005532019A (ja) * 2002-06-28 2005-10-20 ヴァレオ エキプモン エレクトゥリク モトゥール 特に自動車用のオルタネータのような回転電機の内部送風システム
JP2007043772A (ja) * 2005-08-01 2007-02-15 Denso Corp 車両用交流発電機
WO2019215785A1 (ja) * 2018-05-07 2019-11-14 三菱電機株式会社 遠心ファン及び車載用交流発電機

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