(57)【要約】【課題】異音を抑制することができる回転電機を得る。【解決手段】回転電機は、巻線が巻回された筒状の固定子と、固定子の内周側に設けられ、回転軸方向の少なくとも一方側の端部に回転羽を備えた回転子と、回転子を回転可能に支持するフレーム１２と、フレーム１２における回転羽と対向する位置に設けられ、回転子の回転方向Ｗに沿って複数の吸気口３２Ａ、３２Ｂが形成されると共に、複数の吸気口の少なくとも一つは、下流側の端部が、上流側から下流側へ向かうにつれて開口幅が減少する形状とされた吸気部３２と、フレームにおける回転羽の周方向外側に設けられ、回転方向に沿って複数の排気口３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄが形成された排気部３４と、を有する。【選択図】図２
2020061855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線（１４Ｂ）が巻回された筒状の固定子（１４）と、
前記固定子の内周側に設けられ、回転軸方向の少なくとも一方側の端部に回転羽（２８）を備えた回転子（１６）と、
前記回転子を回転可能に支持するフレーム（１２）と、
前記フレームにおける前記回転羽と対向する位置に設けられ、前記回転子の回転方向に沿って複数の吸気口（３２Ａ、３２Ｂ、５０、６２、６４、７２）が形成されると共に、複数の前記吸気口の少なくとも一つは、前記回転方向の下流側の端部が、前記回転方向の上流側から下流側へ向かうにつれて開口幅が減少する形状とされ、前記回転子の回転に伴って前記回転羽の露出領域が徐々に減少する開口形状とされた吸気部（３２）と、
前記フレームに設けられ、前記回転方向に沿って複数の排気口（３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄ）が形成された排気部（３４）と、
を有する回転電機。
【請求項２】
前記吸気口は、前記回転方向の中央部分から下流側へ向かうにつれて徐々に開口幅が減少する形状とされている請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記吸気口における前記回転方向の下流側の前記回転子の径方向内側の開口縁（３２Ａ１、３２Ｂ２、５０Ａ）は、前記回転軸方向から見て前記回転方向の上流側から下流側へ向かうにつれて径方向外側に向かって傾斜している請求項1又は２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記吸気口における前記回転方向の下流側の前記回転子の径方向内側の開口縁（７２Ａ）は、前記回転軸方向から見て前記回転方向の上流側から下流側へ向かうにつれて前記回転子の径方向外側に向かって湾曲している請求項1又は２に記載の回転電機。
【請求項５】
前記吸気口における前記回転方向の下流側の前記回転子の径方向外側の開口縁（６２Ａ、６４Ａ）は、前記回転軸方向から見て前記回転方向の上流側から下流側へ向かうにつれて径方向内側に向かって傾斜している請求項1又は２に記載の回転電機。
【請求項６】
前記吸気口における前記回転方向の下流側の前記回転子の径方向外側の開口縁（６２Ａ）は、前記回転軸方向から見て前記回転方向の上流側から下流側へ向かうにつれて径方向内側に向かって湾曲している請求項1又は２に記載の回転電機。
【請求項７】
巻線が巻回された筒状の固定子と、
前記固定子の内周側に設けられ、回転軸方向の少なくとも一方側の端部に回転羽を備えた回転子と、
前記回転子を回転可能に支持するフレームと、
前記フレームにおける前記回転羽と対向する位置に設けられ、前記回転子の回転方向に沿って複数の吸気口（３２Ｂ、５２、６６、６８、７０）が形成されると共に、複数の前記吸気口の少なくとも一つは、前記回転方向の上流側の端部が、前記回転方向の上流側から下流側へ向かうにつれて開口幅が増加する形状とされ、前記回転子の回転に伴って前記回転羽の露出領域が徐々に増加する開口形状とされた吸気部と、
前記フレームに設けられ、前記回転方向に沿って複数の排気口が形成された排気部と、
を有する回転電機。
【請求項８】
前記吸気口は、前記回転方向の上流側から中央部分へ向かうにつれて徐々に開口幅が増加する形状とされている請求項７に記載の回転電機。
【請求項９】
前記吸気口における前記回転方向の上流側の前記回転子の径方向外側の開口縁（３２Ｂ１、６８Ａ）は、前記回転軸方向から見て前記回転方向の上流側から下流側へ向かうにつれて径方向外側に向かって傾斜している請求項７又は８に記載の回転電機。
【請求項１０】
前記吸気口における前記回転方向の上流側の前記回転子の径方向外側の開口縁（３２Ｂ１、５２Ａ）は、前記回転軸方向から見て前記回転方向の上流側から下流側へ向かうにつれて前記径方向外側に向かって湾曲している請求項７又は８に記載の回転電機。
【請求項１１】
前記吸気口における前記回転方向の上流側の前記回転子の径方向内側の開口縁（６６Ａ）は、前記回転軸方向から見て前記回転方向の上流側から下流側へ向かうにつれて径方向外側に向かって傾斜している請求項７又は８に記載の回転電機。
【請求項１２】
前記吸気口における前記回転方向の上流側の前記回転子の径方向内側の開口縁（７０Ａ）は、前記回転軸方向から見て前記回転方向の上流側から下流側へ向かうにつれて径方向外側に向かって湾曲している請求項７又は８に記載の回転電機。
【請求項１３】
前記回転方向に隣り合う前記吸気口は、互いに異なる形状に形成されている請求項１〜１０の何れか１項に記載の回転電機。
【請求項１４】
前記吸気口へ突出された突起部（４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４２Ａ、４２Ｂ）、又は、前記吸気口の開口縁間に架け渡されたリブを備え、
前記突起部又は前記リブはそれぞれ、前記回転方向に隣り合う前記吸気口で異なる形状に形成されている請求項１〜１１の何れか１項に記載の回転電機。
【請求項１５】
前記吸気口へ突出された突起部、又は、前記吸気口の開口縁間に架け渡されたリブを備え、
前記突起部又は前記リブはそれぞれ、前記回転方向に隣り合う前記吸気口で数が異なる請求項１〜１２の何れか１項に記載の回転電機。
【請求項１６】
隣り合う前記吸気口の間には、前記フレームの中心部から外周部へ向かって、補強部（３８）が延在されており、
前記補強部によって分断された領域ごとに前記排気口の開口面積が異なっている請求項１〜１３の何れか１項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ロータ及びステータがケースで支持された回転電機が開示されている。また、ロータと一体に回転する冷却ファンが設けられており、ロータと共に冷却ファンが回転することで、ケースのフロント側フレームに形成された複数の吸気口からケース内へ空気が吸気され、排気口からケース外へ空気が排気される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−３９６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のようにフレームに吸気口及び排気口が形成された構造では、外部からケース内に空気が取り込まれることで、ケース内が冷却される。しかしながら、吸気口及び排気口の形状によっては、ケース内の圧力変動が大きくなる。このため、圧力変動によって生じる風切り音などの異音を抑制するには改善の余地がある。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、吸排気に伴うフレーム内の圧力変動に起因した異音を抑制することができる回転電機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、巻線（１４Ｂ）が巻回された筒状の固定子（１４）と、前記固定子の内周側に設けられ、回転軸方向の少なくとも一方側の端部に回転羽（２８）を備えた回転子（１６）と、前記回転子を回転可能に支持するフレーム（１２）と、前記フレームにおける前記回転羽と対向する位置に設けられ、前記回転子の回転方向に沿って複数の吸気口（３２Ａ、３２Ｂ、５０、６２、６４、７２）が形成されると共に、複数の前記吸気口の少なくとも一つは、前記回転方向の下流側の端部が、前記回転方向の上流側から下流側へ向かうにつれて開口幅が減少する形状とされ、前記回転子の回転に伴って前記回転羽の露出領域が徐々に減少する開口形状とされた吸気部（３２）と、
前記フレームに設けられ、前記回転方向に沿って複数の排気口（３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄ）が形成された排気部（３４）と、を有する。
【０００７】
これによれば、回転子の回転軸方向の少なくとも一方側の端部に回転羽を備えている。また、フレームにおける回転羽と対向する位置には吸気部が設けられており、この吸気部には複数の吸気口が形成されている。さらに、フレームは排気部が設けられており、この排気部には回転方向に沿って複数の排気口が形成されている。これにより、回転子を回転させることで、回転子と共に回転羽が回転し、フレームの吸気口を通じてフレーム内へ空気が吸気される。また、フレーム内の空気が排気孔から排気されることで、フレーム内を冷却することができる。
【０００８】
また、複数の吸気口の少なくとも一つは、回転方向の下流側の端部が上流側から下流側へ向かうにつれて開口幅が減少する形状とされている。これにより、回転している回転羽が吸気口から非開口部（すなわち、吸気口が形成されていない部位）へ進入する際に、フレーム内へ吸気される空気を徐々に減少させることができる。この結果、一気に空気の吸気量を減少させる構成と比較して、フレーム内の圧力変動を小さくすることができ、異音を抑制することができる。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明は、巻線が巻回された筒状の固定子と、前記固定子の内周側に設けられ、回転軸方向の少なくとも一方側の端部に回転羽を備えた回転子と、前記回転子を回転可能に支持するフレームと、前記フレームにおける前記回転羽と対向する位置に設けられ、前記回転子の回転方向に沿って複数の吸気口（３２Ｂ、５２、６６、６８、７０）が形成されると共に、複数の前記吸気口の少なくとも一つは、前記回転方向の上流側の端部が、前記回転方向の上流側から下流側へ向かうにつれて開口幅が増加する形状とされた吸気部と、前記フレームに設けられ、前記回転方向に沿って複数の排気口が形成された排気部と、を有する。
【００１０】
これによれば、複数の吸気口の少なくとも一つは、回転方向の上流側の端部が上流側から下流側へ向かうにつれて開口幅が増加する形状とされている。これにより、回転している回転羽が非開口部から吸気口へ進入する際に、フレーム内へ吸気される空気を徐々に増加させることができる。この結果、一気に空気の吸気量を増加させる構成と比較して、フレーム内の圧力変動を小さくすることができ、吸排気に伴うフレーム内の圧力変動に起因した異音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】回転電機の全体構成を示す、軸方向と直交する方向から見た断面図である。
【図２】フレームを回転軸方向から見た平面図である。
【図３】回転羽を回転軸方向から見た平面図である。
【図４】（Ａ）には第１吸気口の平面図が示され、（Ｂ）には第２吸気口の平面図が示されている。
【図５】回転羽と吸気口との位置関係を説明するためのモデル図であり、（Ａ）には回転羽が吸気口の中央部分に位置している状態が示され、（Ｂ）には回転羽が吸気口の下流側端部に位置している状態が示されている。
【図６】回転羽と吸気口との位置関係を説明するためのモデル図であり、（Ａ）には回転羽が吸気口の上流側端部に位置している状態が示され、（Ｂ）には回転羽が吸気口の中央部分に位置している状態が示されている。
【図７】（Ａ）には吸気口の第１変形例の平面図が示され、（Ｂ）には吸気口の第２変形例の平面図が示されている。
【図８】（Ａ）には吸気口の第３変形例の平面図が示され、（Ｂ）には吸気口の第４変形例の平面図が示されている。
【図９】（Ａ）には吸気口の第５変形例の平面図が示され、（Ｂ）には吸気口の第６変形例の平面図が示されている。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（全体構成）
以下、図面を参照して、実施形態に係る回転電機１０について説明する。図１に示されるように、本実施形態の回転電機１０は、フレーム１２と、固定子１４と、回転子１６と、交流電流を直流電流に変換する整流器１９とを含んで構成されている。なお、以下の説明において、回転子１６の回転軸ＣＬに沿った方向を回転軸方向とする。また、図２〜図９において、矢印Ｗで示す方向は、回転子１６の回転方向を示したものである。さらに、以下の説明において、回転子１６の回転方向の上流側を単に上流側と表記し、回転子１６の回転方向の下流側を単に下流側と表記して説明する。
【００１３】
フレーム１２は、フロント側に配置された有底円筒状のフロント側フレーム（すなわち、ドライブ側フレーム）１１と、リア側に配置された有底円筒状のリア側フレーム１３とを含んで構成されている。そして、フロント側フレーム１１の回転軸方向の一方側（リア側）と、リア側フレーム１３の回転軸方向の他方側（フロント側）とが開口部とされており、フロント側フレーム１１及びリア側フレーム１３の開口部同士が向き合って配置されている。
【００１４】
固定子１４は、周方向に配列された複数の図示しないスロットを有する固定子コア１４Ａと、固定子コア１４Ａのスロットに所定の状態に巻回された電機子巻線１４Ｂとを備えて略筒状に形成されている。また、固定子１４は、フロント側フレーム１１及びリア側フレーム１３によって挟持されており、フロント側フレーム１１にボルト及びナットで締結されることで固定されている。そして、この固定子１４は、後述する回転子１６の外周側に所定のエアギャップを介して配置されている。
【００１５】
回転子１６は、フロント側フレーム１１及びリア側フレーム１３に一対の軸受け２０及び軸受け２２を介して回転可能に支持されたシャフト２４と一体になって回転するように構成されている。また、回転子１６は、ランデル型コア１７と、ランデル型コア１７に巻回された界磁巻線１８とを含んで構成されている。なお、シャフト２４におけるフロント側の端部には、自動車に搭載された走行用のエンジンに図示しないベルト等を介して連結されたプーリ２６が固定されている。
【００１６】
ランデル型コア１７は、フロント側のポールコア１７Ａとリア側のポールコア１７Ｂとを組み合わせて構成されている。また、ポールコア１７Ａ及びポールコア１７Ｂは、シャフト２４の外周に固定されている。
【００１７】
界磁巻線１８は、絶縁処理された銅線を円筒状に巻回して構成されており、回転軸方向の両側から挟み込むようにしてランデル型コア１７に組み付けられている。すなわち、界磁巻線１８は、ポールコア１７Ａ及びポールコア１７Ｂの外周面に巻回されている。本実施形態では、ポールコア１７Ａ及びポールコア１７Ｂは、それぞれ８個の爪状磁極部を有しているため、ランデル型コア１７には１６極の磁極が形成されている。
【００１８】
フロント側のポールコア１７Ａにおける回転軸方向の他方側（フロント側）の端部には、回転羽２８が固定されている。図３に示されるように、回転羽２８は、複数のベース部２８Ａと複数のファンブレード２８Ｂとを含んで構成されている。複数のベース部２８Ａは、回転中心から外周側へ向かって略放射状に延在されており、本実施形態では１２個のベース部２８Ａが設けられている。
【００１９】
各ベース部２８Ａの先端部には、ファンブレード２８Ｂが設けられている。ファンブレード２８Ｂは、ベース部２８Ａの先端部から回転軸方向に延出されており、このファンブレード２８Ｂが回転子１６の回転と共に回転方向に移動することで、フロント側フレーム１１側からフレーム１２内へ空気（すなわち、冷却風）を吸気できるように構成されている。なお、本実施形態では、ファンブレード２８Ｂが、それぞれ異なる形状とされており、特定周波数の風切り音（すなわち、特定次数音）の発生を抑制している。
【００２０】
図１に示されるように、リア側のポールコア１７Ｂにおける回転軸方向の一方側（リア側）の端部には、回転羽３０が固定されている。回転羽３０は、回転羽２８と同様に、複数のベース部３０Ａと複数のファンブレード３０Ｂとを含んで構成されている。そして、ファンブレード３０Ｂが回転子１６の回転と共に回転方向に移動することで、リア側フレーム１３側からフレーム１２内へ空気を吸気できるように構成されている。
【００２１】
ここで、リア側フレーム１３における回転軸方向のリア側には、外部からフレーム１２内に空気を吸気するためのリア側吸気口１３Ａが形成されている。また、リア側フレーム１３における外周側には、周方向に沿って複数のリア側排気口１３Ｂが形成されている。このため、回転子１６と共に回転羽３０が回転することで、外部の空気がリア側吸気口１３Ａからフレーム１２内へ吸気される。そして、フレーム１２内の空気がリア側排気口１３Ｂから排気される。
【００２２】
一方、フロント側フレーム１１における回転軸方向のフロント側には、回転羽２８と対向する位置に吸気部３２が設けられている。また、フロント側フレーム１１における回転羽２８の周方向外側には、排気部３４が設けられている。吸気部３２及び排気部３４の詳細については後述する。
【００２３】
（フロント側フレーム）
次に、フロント側フレーム１１の構造の詳細について説明する。図２に示されるように、フロント側フレーム１１は、車体取付部３６、補強部としてのステータ取付部３８、吸気部３２及び排気部３４を含んで構成されている。
【００２４】
車体取付部３６は、二カ所に形成されており、それぞれ周方向の外側（外径側）に突出されている。また、車体取付部３６には取付孔３６Ａが形成されており、この取付孔３６Ａに図示しないボルトなどの締結具を挿通されることでフロント側フレーム１１を車体に固定できるように構成されている。
【００２５】
ステータ取付部３８は、後述する第１吸気口３２Ａと第２吸気口３２Ｂとの間に形成されている。すなわち、ステータ取付部３８は、隣り合う吸気口の間の四カ所に形成されており、それぞれフロント側フレーム１１の中心部から外周部へ向かって略放射状に延在されている。そして、フロント側フレーム１１は、これらのステータ取付部３８によって回転軸方向から見て時計回りに領域Ｅ、領域Ｆ、領域Ｇ及び領域Ｈの四つ領域に分断されている。
【００２６】
吸気部３２は、回転羽２８よりも回転軸方向のフロント側に位置しており、この吸気部３２には外部からフレーム１２内に空気を吸気するための第１吸気口３２Ａ及び第２吸気口３２Ｂが形成されている。
【００２７】
第１吸気口３２Ａは、ステータ取付部３８によって分断された領域Ｅ及び領域Ｇに形成されている。一方、第２吸気口３２Ｂは、第１吸気口３２Ａとは異なる形状とされており、領域Ｆ及び領域Ｈに形成されている。このため、フロント側フレーム１１において回転方向に隣り合う吸気口は、互いに異なる形状に形成されていることとなる。
【００２８】
図４（Ａ）に示されるように、第１吸気口３２Ａは、回転方向の下流側の端部（すなわち、図中右側の端部）が、上流側から下流側へ向かうにつれて開口幅が減少する形状とされている。なお、ここでいう開口幅とは、フロント側フレーム１１の中心から外周部へ向かって径方向に延ばした仮想線上における第１吸気口３２Ａの幅のことである。また、図中の二点鎖線Ｓは、説明の便宜上、比較例の吸気口の外形を示したものであり、この比較例の吸気口Ｓは、上流側の端部から下流側の端部に亘って開口幅が一定の開口幅Ｌで形成されている。
【００２９】
ここで、第１吸気口３２Ａの開口幅は、後述する突起部４０Ａ及び突起部４０Ｂが形成された部分を除いて、上流側の端部から中央部分にかけて略同じ開口幅とされている。なお、第１吸気口３２Ａの上流側の両隅はＲ形状となっているため、第１吸気口３２Ａの上流側の端部は、他の部分よりも僅かに開口幅が狭くなっている。
【００３０】
また、第１吸気口３２Ａの開口幅は、回転方向の中央部分から下流側へ向かうにつれて徐々に減少する形状とされている。具体的には、第１吸気口３２Ａにおける回転方向の下流側の開口縁３２Ａ１は、回転軸方向から見て回転方向の上流側から下流側へ向かうにつれて外周側に位置するように傾斜している。
【００３１】
さらに、第１吸気口３２Ａの外周側の開口縁から内周側へ向かって異物侵入防止用の突起部４０Ａ及び突起部４０Ｂが突出されている。突起部４０Ａ及び突起部４０Ｂは、回転方向に間隔をあけて形成されており、この突起部４０Ａと突起部４０Ｂとの間には、第１吸気口３２Ａの内周側の開口縁から外周側へ向かって突起部４０Ｃが突出されている。突起部４０Ｃは、突起部４０Ａ及び突起部４０Ｂとは異なる形状とされている。具体的には、突起部４０Ｃは、突起部４０Ａ及び突起部４０Ｂと比較して、狭幅で突出長さが短く形成されている。
【００３２】
図４（Ｂ）に示されるように、第２吸気口３２Ｂは、回転方向の上流側の端部（すなわち、図中左側の端部）が、上流側から下流側へ向かうにつれて開口幅が増加する形状とされている。
【００３３】
具体的には、第２吸気口３２Ｂの上流側の端部の開口幅は、上流側から中央部分へ向かうにつれて徐々に開口幅が増加する形状とされている。そして、本実施形態では、第２吸気口３２Ｂにおける回転方向の上流側の開口縁３２Ｂ１は、回転軸方向から見て回転方向の上流側から下流側へ向かうにつれて外周側に位置するように湾曲している。
【００３４】
また、第２吸気口３２Ｂの下流側の端部の開口幅は、第１吸気口３２Ａと同様に、回転方向の中央部分から下流側へ向かうにつれて徐々に減少する形状とされている。具体的には、第２吸気口３２Ｂにおける回転方向の下流側の開口縁３２Ｂ２は、回転軸方向から見て回転方向の上流側から下流側へ向かうにつれて外周側に位置するように傾斜している。
【００３５】
さらに、第２吸気口３２Ｂの外周側の開口縁から内周側へ向かって異物侵入防止用の突起部４２Ａが突出されており、この突起部４２Ａよりも上流側には、内周側の開口縁から外周側へ向かって異物侵入防止用の突起部４２Ｂが突出されている。すなわち、回転方向に隣り合う第１吸気口３２Ａと第２吸気口３２Ｂとでは、突起の数が異なっている。また、第１吸気口３２Ａに形成された突起（すなわち、突起部４０Ａ、突起部４０Ｂ及び突起部４０Ｃ）の形状と、第２吸気口３２Ｂに形成された突起（すなわち、突起部４２Ａ及び突起部４２Ｂ）の形状とが異なる形状とされている。
【００３６】
図１に示されるように、フロント側フレーム１１における回転羽２８の周方向外側には、排気部３４が設けられている。図２に示されるように、排気部３４には、回転方向に沿って複数の排気口３４Ａ、排気口３４Ｂ、排気口３４Ｃ及び排気口３４Ｄが形成されている。このため、回転子１６と共に回転羽２８が回転することで、フレーム１２内の空気が回転羽２８のファンブレード２８Ｂに押し出されて、排気口３４Ａ、排気口３４Ｂ、排気口３４Ｃ及び排気口３４Ｄから排気される。
【００３７】
排気口３４Ａは、フロント側フレーム１１の領域Ｅに複数形成されており、回転方向に間隔をあけて四つの排気口３４Ａが形成されている。また、領域Ｅには、四つの排気口３４Ａよりも回転方向の下流側に二つの補助排気口３５Ａが形成されている。
【００３８】
排気口３４Ｂは、フロント側フレーム１１の領域Ｆに複数形成されており、回転方向に間隔をあけて七つの排気口３４Ｂが形成されている。
【００３９】
排気口３４Ｃは、フロント側フレーム１１の領域Ｇに複数形成されており、回転方向に間隔をあけて四つの排気口３４Ｃが形成されている。また、領域Ｇには、四つの排気口３４Ｃよりも回転方向の下流側に一つの補助排気口３５Ｂが形成されている。
【００４０】
排気口３４Ｄは、フロント側フレーム１１の領域Ｈに複数形成されており、回転方向に間隔をあけて五つの排気口３４Ｄが形成されている。また、領域Ｈには、五つの排気口３４Ｄよりも回転方向の上流側に一つの補助排気口３５Ｃが形成されている。なお、補助排気口３５Ａ、補助排気口３５Ｂ及び補助排気口３５Ｃはそれぞれ、車体取付部３６の根元部分に形成されている。
【００４１】
以上のようにして、本実施形態では、四つに分断された領域ごとに排気口の開口面積が異なっている。具体的には、排気口３４Ａ、排気口３４Ｂ、排気口３４Ｃ及び排気口３４Ｄは、何れも同様の形状に形成されており、形成されている数が領域ごとに異なっている。また、領域Ｅに形成された排気口３４Ａの数と、領域Ｇに形成された排気口３４Ｃの数は共に四つとなっているが、領域Ｅには二つの補助排気口３５Ａが形成されているのに対して、領域Ｇには一つの補助排気口３５Ｂが形成されており、開口面積が異なっている。すなわち、本実施形態では、各領域に形成された排気口及び補助排気口の開口面積を合計した面積が異なるように構成されている。
【００４２】
（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００４３】
本実施形態の回転電機１０によれば、図１に示されるように、回転子１６を回転させることで、回転子１６と共に回転羽２８及び回転羽３０が回転する。これにより、フロント側フレーム１１の第１吸気口３２Ａ及び第２吸気口３２Ｂを通じてフレーム１２内へ空気が吸気される。また、フレーム１２内の空気が排気口３４Ａ、排気口３４Ｂ、排気口３４Ｃ及び排気口３４Ｄから排気されることで、フレーム１２内、特に電機子巻線１４Ｂを含む固定子１４が冷却される。
【００４４】
同様に、リア側フレーム１３のリア側吸気口１３Ａを通じてフレーム１２内へ空気が吸気される。また、フレーム１２内の空気が複数のリア側排気口１３Ｂから排気されることで、フレーム１２内が冷却される。
【００４５】
また、図２及び図４に示されるように、本実施形態では、フロント側フレーム１１に形成された第１吸気口３２Ａ及び第２吸気口３２Ｂは、回転方向の下流側の端部が上流側から下流側へ向かうにつれて開口幅が減少する形状とされている。具体的には、第１吸気口３２Ａの下流側の開口縁３２Ａ１と、第２吸気口３２Ｂの下流側の開口縁３２Ｂ２とは、回転軸方向から見て上流側から下流側へ向かうにつれて外周側に位置するように傾斜している。これにより、回転している回転羽２８が第１吸気口３２Ａ又は第２吸気口３２Ｂから非開口部へ進入する際に、回転羽２８の露出領域が徐々に減少し、フレーム１２内へ吸気される空気を徐々に減少させることができる。この結果、一気に空気の吸気量が減少する構成と比較して、フレーム１２内の圧力変動を小さくすることができ、異音を抑制することができる。この作用について、図５を参照して説明する。なお、図５及び後述する図６では、説明の便宜上、吸気口と回転羽２８のファンブレード２８Ｂのみを図示しており、ベース部２８Ａの図示を省略している。
【００４６】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）には、本発明の構造を含む吸気口５０のモデルが図示されている。すなわち、吸気口５０は、回転方向の下流側の端部が、上流側から下流側へ向かうにつれて開口幅Ｌが減少する形状とされている。そして、吸気口５０における回転方向の下流側の開口縁５０Ａは、回転軸方向から見て上流側から下流側へ向かうにつれて外周側に位置するように傾斜している。このため、開口縁５０Ａよりも下流側は、比較例の吸気口Ｓに対して、開口していない非開口部５０Ｂとされている。
【００４７】
ここで、図５（Ａ）に示されるように、ファンブレード２８Ｂが回転方向に移動することで、外部の空気が吸気口５０を通じてフレーム内に吸気される。そして、ファンブレード２８Ｂが図５（Ａ）の位置を移動している際には、開口幅Ｌの範囲で吸気される。
【００４８】
一方、図５（Ｂ）に示されるように、回転軸方向から見てファンブレード２８Ｂの一部が非開口部５０Ｂと重なる位置を移動している際には、開口幅が狭くなるため、空気の吸気量が減少する。特に、吸気口５０の下流側の開口縁５０Ａが傾斜しているため、ファンブレード２８Ｂが移動するにつれて、ファンブレード２８Ｂの露出領域が徐々に減少し、
徐々に吸気量が減少する。これにより、比較例の吸気口Ｓの形状のように一気に空気の吸気量が減少する構成と比較して、フレーム内の圧力変動を小さくすることができる。
【００４９】
続いて、図４（Ｂ）に示されるように、本実施形態の第２吸気口３２Ｂは、回転方向の上流側の端部が、上流側から下流側へ向かうにつれて開口幅が増加する形状とされている。具体的には、第２吸気口３２Ｂの上流側の開口縁３２Ｂ２が、回転軸方向から見て上流側から下流側へ向かうにつれて外周側に位置するように湾曲している。これにより、回転している回転羽２８が非開口部から第２吸気口３２Ｂへ進入する際に、フレーム１２内へ吸気される空気を徐々に増加させることができる。この結果、一気に空気の吸気量を増加させる構成と比較して、フレーム１２内の圧力変動を小さくすることができ、異音を抑制することができる。この作用について、図６を参照して説明する。
【００５０】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）には、本発明の構造を含む吸気口５２のモデルが図示されている。すなわち、吸気口５２は、回転方向の上流側の端部が、上流側から下流側へ向かうにつれて開口幅が増加する形状とされている。そして、吸気口５２における回転方向の上流側の開口縁５２Ａは、回転軸方向から見て上流側から下流側へ向かうにつれて外周側に位置するように湾曲されている。このため、開口縁５２Ａよりも上流側は、比較例の吸気口Ｓに対して、開口していない非開口部５２Ｂとされている。
【００５１】
ここで、図６（Ａ）に示されるように、ファンブレード２８Ｂが回転方向に移動することで、外部の空気が吸気口５２を通じてフレーム１２内に吸気される。そして、回転軸方向から見てファンブレード２８Ｂの一部が非開口部５２Ｂと重なる位置を移動している際には、開口幅が上流側へ向かうにつれて徐々に広くなるため、空気の吸気量が徐々に増加する。
【００５２】
一方、図６（Ｂ）に示されるように、ファンブレード２８Ｂが吸気口５２における回転方向の中央部分から下流側へ移動している際には、開口幅Ｌの範囲で吸気される。図６（Ａ）を用いて前述したとおり、ファンブレード２８Ｂが吸気口５２の上流側を移動している間は、ファンブレード２８Ｂが移動するにつれて、徐々に吸気量が増加する。これにより、比較例の吸気口Ｓの形状のように一気に空気の吸気量を増加させる構成と比較して、フレーム１２内の圧力変動を小さくすることができる。
【００５３】
さらにまた、本実施形態では、図２に示されるように、第２吸気口３２Ｂにおける回転方向の上流側の開口縁３２Ｂ１は、回転方向の上流側から下流側へ向かうにつれて外周側に位置するように湾曲されている。これにより、ステータ取付部３８の根元を太く形成することができる。また、ステータ取付部３８の根元を湾曲させることができるため、外部から荷重が入力された際に分散させることができる。すなわち、ステータ取付部３８の強度を向上させることができる。
【００５４】
また、本実施形態では、回転方向に隣り合う第１吸気口３２Ａと第２吸気口３２Ｂとが異なる形状で形成されている。これにより、複数の吸気口で同じ周波数の風切り音（特定次数音）が発生することを抑制している。
【００５５】
さらに、本実施形態では、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、第１吸気口３２Ａに突起部４０Ａ、突起部４０Ｂ及び突起部４０Ｃが形成されており、第２吸気口３２Ｂに突起部４２Ａ及び突起部４２Ｂが形成されている。これにより、第１吸気口３２Ａ及び第２吸気口３２Ｂから異物が侵入するのを抑制することができる。
【００５６】
さらにまた、第１吸気口３２Ａと第２吸気口３２Ｂとで突起部の形状及び突起部の数が異なっている。これにより、第１吸気口３２Ａと第２吸気口３２Ｂとで突起部の形状又は突起部の数が同じ場合と比較して、特定周波数の風切り音（すなわち、特定次数音）の発生を抑制することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、図２に示されるように、ステータ取付部３８によって分断された領域ごとに排気口の開口面積が異なっている。すなわち、領域Ｅには、四つの排気口３４Ａ及び二つの補助排気口３５Ａが形成されており、領域Ｆには七つの排気口３４Ｂが形成されている。また、領域Ｇには、四つの排気口３４Ｃ及び一つの補助排気口３５Ｂが形成されており、領域Ｈには、五つの排気口３４Ｄ及び補助排気口３５Ｃが形成されている。これにより、各領域で排気される空気の排気量を異なる排気量とすることができ、特定周波数の風切り音の発生を抑制することができる。
【００５８】
なお、本実施形態の吸気部３２には、図４（Ａ）に示される第１吸気口３２Ａと、図４（Ｂ）に示される第２吸気口３２Ｂとが形成されていたが、これに限らず、吸気部３２に他の形状の吸気口が形成された構造を採用してもよく、例えば、吸気口を図７〜図９に示される変形例の形状としてもよい。
【００５９】
（第１変形例）
図７（Ａ）に示されるように、第１変形例の吸気口６２は、回転方向の下流側の端部が、上流側から下流側へ向かうにつれて開口幅が減少する形状とされている。具体的には、吸気口６２の下流側の開口縁６２Ａは、回転軸方向から見て上流側から下流側へ向かうにつれて内周側に位置するように傾斜している。また、開口縁６２Ａの内周側の端部は、湾曲して内周側の開口縁と繋がっている。
【００６０】
開口縁６２Ａよりも下流側は、比較例の吸気口Ｓに対して、開口していない非開口部６２Ｂとされている。この第１変形例の構造では、ファンブレード２８Ｂが吸気口６２の下流側を移動する際に、徐々に空気の吸気量を減少させることができる。
【００６１】
（第２変形例）
図７（Ｂ）に示されるように、第２変形例の吸気口６４は、第１変形例の吸気口６２と同様に、回転方向の下流側の端部が、上流側から下流側へ向かうにつれて開口幅が減少する形状とされている。
【００６２】
ここで、本変形例の吸気口６４における下流側の開口縁６４Ａは、外周側の半分（すなわち、図面上の上側半分）が上流側から下流側へ向かうにつれて内周側に位置するように傾斜している。一方、開口縁６４Ａの内周側の半分は、上流側から下流側へ向かうにつれて外周側に位置するように傾斜している。すなわち、開口縁６４Ａは、略Ｖ字状に形成されている。
【００６３】
開口縁６４Ａよりも下流側は、比較例の吸気口Ｓに対して、開口していない非開口部６４Ｂとされている。この第２変形例の構造では、ファンブレード２８Ｂが吸気口６４の下流側を移動する際に、徐々に空気の吸気量を減少させることができる。
【００６４】
（第３変形例）
図８（Ａ）に示されるように、第３変形例の吸気口６６は、回転方向の上流側の端部が、上流側から下流側へ向かうにつれて開口幅が増加する形状とされている。具体的には、吸気口６６の上流側の開口縁６６Ａは、回転軸方向から見て上流側から下流側へ向かうにつれて内周側に位置するように傾斜している。
【００６５】
開口縁６６Ａよりも上流側は、比較例の吸気口Ｓに対して、開口していない非開口部６６Ｂとされている。この第３変形例の構造では、ファンブレード２８Ｂが吸気口６６の上流側を移動する際に、徐々に空気の吸気量を増加させることができる。
【００６６】
（第４変形例）
図８（Ｂ）に示されるように、第４変形例の吸気口６８は、第３変形例の吸気口６６と同様に、回転方向の上流側の端部が、上流側から下流側へ向かうにつれて開口幅が増加する形状とされている。
【００６７】
ここで、本変形例の吸気口６８における上流側の開口縁６８Ａは、外周側の半分が上流側から下流側へ向かうにつれて外周側に位置するように傾斜している。一方、開口縁６８Ａの内周側の半分は、上流側から下流側へ向かうにつれて内周側に位置するように傾斜している。すなわち、開口縁６８Ａは、略Ｖ字状に形成されている。
【００６８】
開口縁６８Ａよりも上流側は、比較例の吸気口Ｓに対して、開口していない非開口部６８Ｂとされている。この第４変形例の構造では、ファンブレード２８Ｂが吸気口６８の下流側を移動する際に、徐々に空気の吸気量を増加させることができる。
【００６９】
（第５変形例）
図９（Ａ）に示されるように、第５変形例の吸気口７０は、回転方向の上流側の端部が、上流側から下流側へ向かうにつれて開口幅が増加する形状とされている。具体的には、吸気口７０の上流側の開口縁７０Ａは、回転軸方向から見て上流側から下流側へ向かうにつれて内周側に位置するように湾曲している。
【００７０】
開口縁７０Ａよりも上流側は、比較例の吸気口Ｓに対して、開口していない非開口部７０Ｂとされている。この第５変形例の構造では、ファンブレード２８Ｂが吸気口７０の上流側を移動する際に、徐々に空気の吸気量を増加させることができる。また、開口縁７０Ａが湾曲して円弧状に形成されているため、開口縁７０Ａに作用する荷重を分散させることができる。
【００７１】
（第６変形例）
図９（Ｂ）に示されるように、第６変形例の吸気口７２は、回転方向の上流側の端部が、上流側から下流側へ向かうにつれて開口幅が減少する形状とされている。具体的には、吸気口７２の上流側の開口縁７２Ａは、回転軸方向から見て上流側から下流側へ向かうにつれて外周側に位置するように湾曲している。
【００７２】
開口縁７２Ａよりも下流側は、比較例の吸気口Ｓに対して、開口していない非開口部７２Ｂとされている。この第６変形例の構造では、ファンブレード２８Ｂが吸気口７２の下流側を移動する際に、徐々に空気の吸気量を減少させることができる。また、開口縁７２Ａが湾曲して円弧状に形成されているため、開口縁７２Ａに作用する荷重を分散させることができる。
【００７３】
以上、実施形態及び変形例について説明したが、これに限らず、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、上記実施形態及び変形例で説明した形状を組み合わせてもよい。すなわち、吸気口の上流側を図６（Ａ）の形状とし、吸気口の下流側を図７（Ａ）の形状としてもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、図４（Ａ）に示されるように、吸気口３２Ａへ突起部４０Ａ、突起部４０Ｂ及び突起部４０Ｃが突出された形状に形成されているが、これに限定されず、突起部の数や形状を適宜変更してもよい。また、突起部に替えて開口縁間にリブを架け渡した構成としてもよい。例えば、図４（Ａ）において、突起部４０Ａを第１吸気口３２Ａの内周側の開口縁まで延在させた形状のリブとしてもよい。
【００７５】
さらに、上記実施形態では、図２に示されるように、一対の第１吸気口３２Ａと一対の第２吸気口３２Ｂとが形成されているが、これに限定されない。例えば、四つの吸気口の全てを異なる形状としてもよい。また、図４（Ａ）に二点鎖線で図示された比較例の吸気口Ｓを含んでいてもよい。この場合であっても、少なくとも一つの吸気口が第１吸気口３２Ａ又は第２吸気口３２Ｂであれば、本実施形態の効果を有する。
【００７６】
さらにまた、上記実施形態では、図１に示されるように、フロント側フレーム１１に本発明が適用されたが、リア側フレーム１３に適用してもよい。すなわち、リア側フレーム１３のリア側吸気口１３Ａの形状を図４に図示されている吸気口の形状としてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１０  回転電機、１２  フレーム、１４  固定子、１６  回転子、２８  回転羽、３２  吸気部、３２Ａ  第１吸気口（吸気口）、３２Ａ１  開口縁、３２Ｂ  第２吸気口（吸気口）、３２Ｂ１  開口縁、３４  排気部、３４Ａ  ３４Ｂ  ３４Ｃ  ３４Ｄ  排気口、３８  ステータ取付部（補強部）、４０Ａ  ４０Ｂ  ４０Ｃ  ４２Ａ  ４２Ｂ  突起部
【図１】
2020061855.tif 000003
【図２】
2020061855.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2020061855.tif 000007
【図６】
2020061855.tif 000008
【図７】
2020061855.tif 000009
【図８】
2020061855.tif 000010
【図９】
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