(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を中心に回転されるロータ、
上記ロータよりも径方向外側に配置されている環状のステータコアと、上記ステータコアの周方向へ並べて上記ステータコアに設けられている複数のステータコイルとを有するステータ、
上記ロータと上記ステータとを支持するハウジング、及び
上記ロータの軸線方向端部に設けられているとともに上記ハウジングで覆われ、上記ロータと一体に回転されることにより冷却風を発生する冷却ファン
を備え、
上記ステータコイルは、上記ステータコアの軸線方向端面から突出するコイルエンドをそれぞれ有し、
上記ハウジングには、少なくとも一部が上記コイルエンドよりも径方向外側の位置に存在し上記冷却風を通す排気口と、軸線方向について上記コイルエンドと対向する凹部とが設けられており、
上記凹部の凹部側面は、軸線方向に沿って形成された面であり、
前記ハウジングは、環状の外枠部と、環状の中間枠部と、前記外枠部と前記中間枠部との間に繋がれた複数のリブとを有し、
前記排気口は、各前記リブで仕切られており、
前記リブの肉厚は、前記凹部が設けられていることにより、前記中間枠部の肉厚よりも薄くなっている回転電機。
【請求項２】
軸線を中心に回転されるロータ、
上記ロータよりも径方向外側に配置されている環状のステータコアと、上記ステータコアの周方向へ並べて上記ステータコアに設けられている複数のステータコイルとを有するステータ、
上記ロータと上記ステータとを支持するハウジング、及び
上記ロータの軸線方向端部に設けられているとともに上記ハウジングで覆われ、上記ロータと一体に回転されることにより冷却風を発生する冷却ファン
を備え、
上記ステータコイルは、上記ステータコアの軸線方向端面から突出するコイルエンドをそれぞれ有し、
上記ハウジングには、少なくとも一部が上記コイルエンドよりも径方向外側の位置に存在し上記冷却風を通す排気口と、軸線方向について上記コイルエンドと対向する凹部とが設けられており、
上記凹部の凹部側面は、軸線方向に対して傾斜した面であり、
前記ハウジングは、環状の外枠部と、環状の中間枠部と、前記外枠部と前記中間枠部との間に繋がれた複数のリブとを有し、
前記排気口は、各前記リブで仕切られており、
前記リブの肉厚は、前記凹部が設けられていることにより、前記中間枠部の肉厚よりも薄くなっている回転電機。
【請求項３】
軸線を中心に回転されるロータ、
上記ロータよりも径方向外側に配置されている環状のステータコアと、上記ステータコアの周方向へ並べて上記ステータコアに設けられている複数のステータコイルとを有するステータ、
上記ロータと上記ステータとを支持するハウジング、及び
上記ロータの軸線方向端部に設けられているとともに上記ハウジングで覆われ、上記ロータと一体に回転されることにより冷却風を発生する冷却ファン
を備え、
上記ステータコイルは、上記ステータコアの軸線方向端面から突出するコイルエンドをそれぞれ有し、
上記ハウジングには、少なくとも一部が上記コイルエンドよりも径方向外側の位置に存在し上記冷却風を通す排気口と、軸線方向について上記コイルエンドと対向する凹部とが設けられており、
上記凹部の凹部側面は、軸線方向に沿った第１面と、径方向に沿った第２面とが交互に連続する階段状の面であり、
前記ハウジングは、環状の外枠部と、環状の中間枠部と、前記外枠部と前記中間枠部との間に繋がれた複数のリブとを有し、
前記排気口は、各前記リブで仕切られており、
前記リブの肉厚は、前記凹部が設けられていることにより、前記中間枠部の肉厚よりも薄くなっている回転電機。
【請求項４】
上記凹部は、上記冷却ファンの羽根と対向する上記ハウジングの部分を避けて設けられている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項５】
各上記コイルエンドの長さは、すべて同一とされている請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ロータと一体に回転される冷却ファンを有する回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロータの径方向外側に配置された複数のステータコイルのコイルエンドを冷却するために、ロータと一体に回転される冷却ファンによって冷却風を発生させるようにした車両用交流発電機が知られている。このような従来の車両用交流発電機では、冷却ファンからの冷却風によるコイルエンドの冷却性能を向上させるために、互いに隣り合うステータコイルのコイルエンドの長さを異ならせて各コイルエンド間に段差を形成することにより、冷却風に対するコイルエンドの接触面積を大きくした構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５６１９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のような従来の車両用交流発電機では、各ステータコイルのコイルエンドの長さを異ならせる必要があるので、各ステータコイルの巻線作業が複雑になり、生産性が低下してしまう。
【０００５】
また、一部のステータコイルのコイルエンドの長さが増大するので、コイルエンドを覆うハウジングとコイルエンドとの隙間が部分的に狭くなってしまい、コイルエンドとハウジングとの間の隙間を通る冷却風の風量が低下してしまう。これにより、コイルエンドにおける冷却性能が低下するおそれがある。
【０００６】
さらに、各コイルエンド間に段差を形成するので、冷却風の流路断面積が場所により大きく異なってしまい、流体圧力の変動が大きくなってしまう。これにより、冷却ファンによるファン騒音が特定次数にて悪化するおそれがある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、生産性の低下及びファン騒音の悪化を回避することができ、冷却性能の向上を図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】
【０００８】
この発明による回転電機は、軸線を中心に回転されるロータ、ロータよりも径方向外側に配置されている環状のステータコアと、ステータコアの周方向へ並べてステータコアに設けられている複数のステータコイルとを有するステータ、ロータとステータとを支持するハウジング、及びロータの軸線方向端部に設けられているとともにハウジングで覆われ、ロータと一体に回転されることにより冷却風を発生する冷却ファンを備え、ステータコイルは、ステータコアの軸線方向端面から突出するコイルエンドをそれぞれ有し、ハウジングには、少なくとも一部がコイルエンドよりも径方向外側の位置に存在し冷却風を通す排気口と、軸線方向についてコイルエンドと対向する凹部とが設けられている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明による回転電機によれば、軸線方向についてステータコイルのコイルエンドと対向する凹部がハウジングに設けられているので、コイルエンドとハウジングとの間に形成された冷却風の流路の幅を拡大することができ、冷却性能の向上を図ることができる。また、冷却風の流路の幅の拡大によって各コイルエンド間に段差を設ける必要がなくなり、各コイルエンドの長さをすべて同一にすることができる。これにより、生産性の低下及びファン騒音の悪化を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１による車両用交流発電機を示す断面図である。
【図２】図１のハウジングの内側から見たときのフロント側ハウジングを示す斜視図である。
【図３】図１の冷却ファン及びフロント側ハウジングの要部を示す模式的な断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２による車両用交流発電機の要部を示す模式的な断面図である。
【図５】この発明の実施の形態３による車両用交流発電機の要部を示す模式的な断面図である。
【図６】この発明の実施の形態４による車両用交流発電機の要部を示す模式的な断面図である。
【図７】この発明の実施の形態５による車両用交流発電電動機を示す断面図である。
【図８】図７のロータを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による車両用交流発電機を示す断面図である。図において、車両用交流発電機（回転電機）１は、軸線を中心に回転されるロータ２と、ロータ２の径方向外側の位置に配置され、ロータ２の外周を囲む筒状のステータ３と、ロータ２及びステータ３を支持するハウジング４と、ロータ２に設けられ、ロータ２と一体に回転されることにより冷却風を発生する冷却ファン５と、ハウジング４内に設けられ、ロータ２への給電を行うためのブラシ装置６とを有している。
【００１２】
ロータ２は、ロータ２の軸線上に配置された回転軸７と、回転軸７に設けられ、ハウジング４内に収容されたロータ本体８とを有している。ロータ本体８は、ブラシ装置６からの給電により磁束を発生する界磁コイル９と、界磁コイル９が設けられ、界磁コイル９が発生する磁束により磁極が形成されるポールコア１０とを有している。
【００１３】
ステータ３は、ハウジング４内に固定されている。また、ステータ３は、ロータ本体８を囲む円筒状（環状）のステータコア１１と、ステータコア１１に設けられ、ロータ２の回転に伴って界磁コイル９からの磁束が変化することにより交流起電力が生じる複数のステータコイル１２とを有している。なお、ハウジング４内には、図示されていないが、ステータ３で生じた交流電流を直流電流に整流する整流器、及びステータ３で生じた交流電圧の大きさを調整する電圧調整器等が設けられている。
【００１４】
ステータコア１１は、磁性体（例えば鉄等）により構成されている。この例では、ステータコア１１が、ロータ２の軸線方向に積層された複数枚の磁性体により構成されている。ステータコア１１は、円環状のバックヨーク部１１ａと、バックヨーク部１１ａから径方向内側へそれぞれ突出し、ステータコア１１の周方向について互いに間隔を置いて配置された複数の磁極ティース部１１ｂとを有している。各磁極ティース部１１ｂは、ステータコア１１の周方向について等間隔に配置されている。
【００１５】
ステータコイル１２は、各磁極ティース部１１ｂに設けられている。また、複数のステータコイル１２は、ステータコア１１の周方向へ並べられている。この例では、各ステータコイル１２が複数の磁極ティース部１１ｂに跨って設けられており、周方向について互いに隣り合うステータコイル１２の一部同士が径方向について重なって配置されている。各ステータコイル１２は、ロータ２の軸線方向についてステータコア１１の端面（ステータコア１１の軸線方向端面）から突出するコイルエンド１２ａをそれぞれ有している。
【００１６】
各コイルエンド１２ａの頂部は、冷却ファン５の径方向外側の位置に達している。各コイルエンド１２ａの長さ（各コイルエンド１２ａの軸線方向についての寸法）は、すべて同一になっている。これにより、ステータコア１１の軸線方向端面に対する各コイルエンド１２ａの頂部の位置は、ロータ２の軸線方向についてすべて同じ位置となっている。即ち、各ステータコイル１２は、各コイルエンド１２ａの頂部をロータ２の軸線方向について互いにずらすことなく（即ち、各コイルエンド１２ａの頂部間でロータ２の軸線方向について段差を形成することなく）周方向へ並べられている。
【００１７】
ハウジング４は、それぞれ略椀形状とされたアルミニウム製のフロント側ハウジング１３及びリア側ハウジング１４により構成されている。フロント側ハウジング１３及びリア側ハウジング１４は、それぞれの開口部同士を対向させた状態で、図示しない複数本のボルトによって互いに固定されている。フロント側ハウジング１３及びリア側ハウジング１４のそれぞれは、ロータ２の軸線方向についてロータ２及びステータ３に対向している。この例では、フロント側ハウジング１３及びリア側ハウジング１４のそれぞれが、砂型鋳造やアルミダイキャスト等の鋳造により成型されている。
【００１８】
回転軸７は、フロント側ハウジング１３及びリア側ハウジング１４のそれぞれの中心を貫通している。また、回転軸７は、フロント側ハウジング１３及びリア側ハウジング１４のそれぞれに軸受１５を介して回転自在に支持されている。
【００１９】
冷却ファン５は、ロータ本体８の軸線方向両端面にそれぞれ固定されている。従って、ロータ本体８の一方の端面に固定された冷却ファン５はフロント側ハウジング１３で覆われ、ロータ本体８の他方の端面に固定された冷却ファン５はリア側ハウジング１４で覆われている。また、冷却ファン５は、冷却ファン５の回転方向について互いに間隔を置いて配置された複数枚の羽根５ａを有している。各羽根５ａは、冷却ファン５の外周部に配置されている。
【００２０】
ブラシ装置６は、回転軸７のリア側の部分に固定された一対のスリップリング１６と、ハウジング４内に設けられ、各スリップリング１６に個別に接触する一対のブラシ１７とを有している。回転軸７が回転しているときには、各スリップリング１６が各ブラシ１７に摺動しながら回転軸７の軸線を中心として回転する。
【００２１】
なお、フロント側ハウジング１３からハウジング４外へ突出する回転軸７の端部には、動力を伝達するための伝達ベルト（図示せず）が巻き掛けられるプーリ１８が固定されている。
【００２２】
図２は、図１のハウジング４の内側から見たときのフロント側ハウジング１３を示す斜視図である。また、図３は、図１の冷却ファン５及びフロント側ハウジング１３の要部を示す模式的な断面図である。図において、フロント側ハウジング１３は、ロータ２と同軸に配置された環状の外枠部１９と、外枠部１９と同軸に配置され、かつロータ２の軸線方向について外枠部１９よりもロータ本体８から離れた位置に配置された環状の中間枠部２０と、回転軸７が通される貫通孔２１が設けられ、中間枠部２０の内側の位置に配置されたボス部２２と、中間枠部２０及びボス部２２間に繋がれた複数のスポーク２３と、外枠部１９及び中間枠部２０間に繋がれた複数のリブ２４とを有している。外枠部１９の内周部には、ステータコア１１が嵌る段差部が設けられている。
【００２３】
各スポーク２３は、ロータ２の軸線方向についてロータ本体８に対向する位置に配置されている。また、各スポーク２３は、フロント側ハウジング１３の径方向に沿ってそれぞれ配置され、かつフロント側ハウジング１３の周方向へ互いに間隔を置いて配置されている。これにより、フロント側ハウジング１３における中間枠部２０とボス部２２との間の位置には、各スポーク２３で仕切られた複数の吸気口２５が形成されている。
【００２４】
各リブ２４は、冷却ファン５よりも径方向外側の位置に配置されている。また、各リブ２４は、フロント側ハウジング１３の周方向へ互いに間隔を置いて配置されている。これにより、フロント側ハウジング１３における外枠部１９と中間枠部２０との間の位置には、各リブ２４で仕切られた複数の排気口２６が形成されている。
【００２５】
この例では、各リブ２４が、コイルエンド１２ａの径方向外側の位置で外枠部１９からコイルエンド１２ａに沿って配置されたリブ軸線方向部２４ａと、リブ軸線方向部２４ａの端部から湾曲しながら、コイルエンド１２ａの軸線方向外側を通って中間枠部２０に達するリブ径方向部２４ｂとを有している。これにより、各排気口２６は、コイルエンド１２ａの径方向外側の位置から、コイルエンド１２ａよりも回転軸７に近い位置に達するスリット状の穴とされている。
【００２６】
フロント側ハウジング１３における冷却ファン５の羽根５ａと対向する面（ファン対向面）と冷却ファン５の羽根５ａとの間の隙間は、冷却ファン５の回転により発生する冷却風の流量を確保するために、冷却ファン５の他の部分とフロント側ハウジング１３との間の隙間よりも狭くなっている。この例では、図３に示すように、中間枠部２０が、ロータ２の軸線方向について冷却ファン５の羽根５ａと対向している。
【００２７】
冷却ファン５の回転により生じた冷却風は、ハウジング４外から各吸気口２５を通ってハウジング４内へ送られる。各吸気口２５を通ってハウジング４内へ送られた冷却風は、ハウジング４内でフロント側ハウジング１３の径方向外側へ流れ、コイルエンド１２ａとフロント側ハウジング１３との間に形成された流路を通過した後、各排気口２６を通ってハウジング４外へ排出される。冷却風は、コイルエンド１２ａとフロント側ハウジング１３との間の流路を通過するとき、コイルエンド１２ａとの間で熱交換を行う。コイルエンド１２ａは、冷却風との間での熱交換により冷却される。
【００２８】
各リブ２４のリブ径方向部２４ｂには、ロータ２の軸線方向についてコイルエンド１２ａと対向する凹部２７が設けられている。リブ径方向部２４ｂの肉厚は、凹部２７が設けられていることにより、中間枠部２０の肉厚よりも薄くなっている。
【００２９】
凹部２７は、フロント側ハウジング１３における冷却ファン５の羽根５ａに対向する部分を避けてリブ径方向部２４ｂに設けられている。従って、この例では、中間枠部２０を避けて凹部２７がリブ径方向部２４ｂに設けられている。凹部２７の内面は、ロータ２の軸線方向についてコイルエンド１２ａに対向するコイルエンド対向面２７ａと、中間枠部２０のファン対向面とコイルエンド対向面２７ａとを結ぶ凹部側面２７ｂとを有している。
【００３０】
凹部側面２７ｂは、ロータ２の軸線方向に沿って形成された面となっている。コイルエンド対向面２７ａは、ロータ２の軸線方向についてリブ径方向部２４ｂのファン対向面よりも冷却ファン５及びコイルエンド１２ａから離れた位置に形成された面となっている。これにより、コイルエンド１２ａと各リブ径方向部２４ｂとの間に形成された冷却風の流路（隙間）の幅は、凹部２７がない場合に比べて大きくなっている。
【００３１】
このような車両用交流発電機では、ロータ２の軸線方向についてコイルエンド１２ａと対向する凹部２７がフロント側ハウジング１３に設けられているので、コイルエンド１２ａとフロント側ハウジング１３との間に形成された冷却風の流路の幅を拡大することができる。これにより、コイルエンド１２ａとフロント側ハウジング１３との間を通る冷却風の風量を増加させることができ、コイルエンド１２ａの熱交換量を増加させることができる。従って、コイルエンド１２ａの冷却性能の向上を図ることができる。
【００３２】
また、コイルエンド１２ａとフロント側ハウジング１３との間を通る冷却風の風量を増加させることができるので、コイルエンド１２ａの頂部の位置をロータ２の軸線方向についてずらして（ロータ２の軸線方向について段差をつけて）、冷却風に対するコイルエンド１２ａの接触面積を大きくしなくても、コイルエンド１２ａに対する冷却性能を確保することができる。これにより、ステータコイル１２の巻線作業の複雑化を回避することができ、生産性の低下を回避することができる。
【００３３】
さらに、凹部２７がファン対向部分を避けて設けられているので、冷却ファン５の羽根５ａとフロント側ハウジング１３との間の隙間が凹部２７によって広がることを防止することができ、冷却風の風量を確保することができる。これにより、コイルエンド１２ａの冷却性能の低下を防止することができる。
【００３４】
また、ロータ２の軸線方向について各コイルエンド１２ａの長さがすべて同一となっているので、一部のステータコイル１２の軸線方向長さが長くなることによるステータコイル１２の銅損の増大を防止することができる。さらに、コイルエンド１２ａと各リブ径方向部２４ｂとの間に形成された冷却風の流路断面積が場所により大きく異なることを防ぐこともできる。これにより、流路を通る流体圧力の変動を抑えることができ、冷却ファン５によるファン騒音の悪化を回避することができる。
【００３５】
実施の形態２．
実施の形態１では、凹部側面２７ｂがロータ２の軸線方向に沿って形成された面となっているが、凹部側面２７ｂをロータ２の軸線方向に対して傾斜した面としてもよい。
【００３６】
図４は、この発明の実施の形態２による車両用交流発電機の要部を示す模式的な断面図である。図に示すように、凹部側面２７ｂは、ロータ２の軸線方向についてロータ２及びステータ３から離れるほど回転軸７との距離が連続的に大きくなるようにロータ２の軸線に対して傾斜した平面となっている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３７】
このような構成であっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
実施の形態３．
実施の形態２では、凹部側面２７ｂがロータ２の軸線に対して傾斜した面となっているが、凹部側面２７ｂを階段状の面としてもよい。
【００３９】
図５は、この発明の実施の形態３による車両用交流発電機の要部を示す模式的な断面図である。図に示すように、凹部側面２７ｂは、軸線方向に沿った第１面と径方向に沿った第２面とが交互に連続する階段状の面となっている。この例では、２つの第１面と１つの第２面とで凹部側面２７ｂが構成されている。回転軸７との距離は、凹部側面２７ｂの２つの第１面のうち、ロータ２及びステータ３から離れた第１面よりも、ロータ２及びステータ３に近い第１面のほうが、小さくなっている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００４０】
このような構成であっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
実施の形態４．
実施の形態３では、凹部側面２７ｂが階段状の面となっているが、凹部側面２７ｂを曲面としてもよい。
【００４２】
図６は、この発明の実施の形態４による車両用交流発電機の要部を示す模式的な断面図である。図に示すように、凹部側面２７ｂは、ロータ２の軸線方向についてロータ２及びステータ３から離れるほど回転軸７との距離が連続的に大きくなるように形成された曲面となっている。この例では、凹部側面２７ｂが、コイルエンド１２ａとリブ径方向部２４ｂとの間の流路内に中心点を持つ円弧に沿った曲面になっている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００４３】
このような構成であっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
実施の形態５．
各上記実施の形態では、この発明が車両用交流発電機に適用されているが、回転電機である発電電動機にこの発明を適用してもよい。
【００４５】
図７は、この発明の実施の形態５による車両用交流発電電動機を示す断面図である。また、図８は、図７のロータを示す斜視図である。図において、車両用交流発電電動機（回転電機）４１は、軸線を中心に回転されるランデル型のロータ４２と、ロータ４２の径方向外側の位置に配置され、ロータ４２の外周を囲む筒状のステータ４３と、ロータ４２及びステータ４３を支持するハウジング４４と、ロータ４２に設けられ、ロータ４２と一体に回転されることにより冷却風を発生する冷却ファン４５と、ハウジング４４内に設けられ、ロータ４２への給電を行うためのブラシ装置４６とを有している。
【００４６】
ロータ４２は、ロータ４２の軸線上に配置された回転軸４７と、回転軸４７に設けられ、ハウジング４４内に収容されたロータ本体４８とを有している。ロータ本体４８は、ブラシ装置４６からの給電により磁束を発生する界磁コイル４９と、界磁コイル４９が設けられ、界磁コイル４９が発生する磁束により磁極が形成されるポールコア５０とを有している。
【００４７】
ポールコア５０は、一対の交互に噛み合った第１のポールコア部７１及び第２のポールコア部７２により構成されている。第１のポールコア部７１及び第２のポールコア部７２は、図８に示すように、爪状磁極７３，７４をそれぞれ有している。隣り合う各爪状磁極７３，７４には、これらの爪状磁極７３，７４間の磁束の漏洩を減少する向きに着磁された永久磁石７５が固定されている。
【００４８】
ステータ４３は、ハウジング４４内に固定されている。また、ステータ４３は、ロータ本体４８を囲む円筒状のステータコア５１と、ステータコア５１に設けられ、ロータ４２の回転に伴って界磁コイル４９からの磁束が変化することにより交流起電力が生じる複数のステータコイル５２とを有している。なお、ハウジング４４内には、図示されていないが、ステータ４３で生じた交流電流を直流電流に整流する整流器、及びステータ４３で生じた交流電圧の大きさを調整する電圧調整器等が設けられている。
【００４９】
ステータコア５１は、磁性体（例えば鉄等）により構成されている。この例では、ステータコア５１が、ロータ４２の軸線方向に積層された複数枚の磁性体により構成されている。ステータコア５１は、円環状のバックヨーク部５１ａと、バックヨーク部５１ａから径方向内側へそれぞれ突出し、ステータコア５１の周方向について互いに間隔を置いて配置された複数の磁極ティース部５１ｂとを有している。各磁極ティース部５１ｂは、ステータコア５１の周方向について等間隔に配置されている。
【００５０】
ステータコイル５２は、各磁極ティース部５１ｂに設けられている。また、複数のステータコイル５２は、ステータコア５１の周方向へ並べられている。この例では、各ステータコイル５２が複数の磁極ティース部５１ｂに跨って設けられており、周方向について互いに隣り合うステータコイル５２の一部同士が径方向について重なって配置されている。各ステータコイル５２は、ロータ４２の軸線方向についてステータコア５１の端面（ステータコア５１の軸線方向端面）から突出するコイルエンド５２ａをそれぞれ有している。
【００５１】
各コイルエンド５２ａの頂部は、冷却ファン４５の径方向外側の位置に達している。各コイルエンド５２ａの長さ（各コイルエンド５２ａの軸線方向についての寸法）は、すべて同一になっている。これにより、ステータコア５１の軸線方向端面に対する各コイルエンド５２ａの頂部の位置は、ロータ４２の軸線方向についてすべて同じ位置となっている。即ち、各ステータコイル５２は、各コイルエンド５２ａの頂部をロータ４２の軸線方向について互いにずらすことなく（即ち、各コイルエンド５２ａの頂部間でロータ４２の軸線方向について段差を形成することなく）周方向へ並べられている。
【００５２】
ハウジング４４は、それぞれ略椀形状とされたアルミニウム製のフロント側ハウジング５３及びリア側ハウジング５４により構成されている。フロント側ハウジング５３及びリア側ハウジング５４は、それぞれの開口部同士を対向させた状態で、図示しない複数本のボルトによって互いに固定されている。フロント側ハウジング５３及びリア側ハウジング５４のそれぞれは、ロータ４２の軸線方向についてロータ４２及びステータ４３に対向している。この例では、フロント側ハウジング１３及びリア側ハウジング１４のそれぞれが、砂型鋳造やアルミダイキャスト等の鋳造により成型されている。
【００５３】
回転軸４７は、フロント側ハウジング５３及びリア側ハウジング５４のそれぞれの中心を貫通している。また、回転軸４７は、フロント側ハウジング５３及びリア側ハウジング５４のそれぞれに軸受５５を介して回転自在に支持されている。
【００５４】
冷却ファン４５は、ロータ本体４８の軸線方向両端面にそれぞれ固定されている。従って、ロータ本体４８の一方の端面に固定された冷却ファン４５はフロント側ハウジング５３で覆われ、ロータ本体４８の他方の端面に固定された冷却ファン４５はリア側ハウジング５４で覆われている。また、冷却ファン４５は、冷却ファン４５の回転方向について互いに間隔を置いて配置された複数枚の羽根４５ａを有している。各羽根４５ａは、冷却ファン４５の外周部に配置されている。
【００５５】
ブラシ装置４６は、回転軸４７のリア側の部分に固定された一対のスリップリング５６と、ハウジング４４内に設けられ、各スリップリング５６に個別に接触する一対のブラシ５７とを有している。回転軸４７が回転しているときには、各スリップリング５６が各ブラシ５７に摺動しながら回転軸４７の軸線を中心として回転する。
【００５６】
フロント側ハウジング５３の構成は、実施の形態１のフロント側ハウジング１３の構成と同様である。また、フロント側ハウジング５３の各リブ２４には、ロータ２の軸線方向についてコイルエンド５２ａと対向する凹部２７が設けられている。凹部２７の構成も実施の形態１と同様である。
【００５７】
フロント側ハウジング５３からハウジング４４外へ突出する回転軸４７の端部には、動力を伝達するための伝達ベルト（図示せず）が巻き掛けられるプーリ５８が固定されている。リア側ハウジング５４には、インバータ回路（図示せず）に接続するための端子台６１が設けられている。端子台６１には、配線基板６２が接続されている。
【００５８】
次に、発電電動機４１を発電機として使用した場合の動作について説明する。バッテリ（図示せず）からブラシ５７、スリップリング５６を通じて界磁コイル４９に電流が供給されて磁束が発生し、第１のポールコア部７１の爪状磁極７３にはＮ極が着磁され、第２のポールコア部７２の爪状磁極７４にはＳ極が着磁される。一方、エンジンによってプーリ５８が駆動されることによりロータ４２が回転するため、ステータコイル５２には回転磁界が与えられて起電力が生じる。この交流の起電力は、整流器を通って直流に整流されるとともに、電圧調整器によりその大きさが調整されてバッテリに充電される。
【００５９】
次に、発電電動機４１を電動機として使用した場合の動作について説明する。エンジンの始動時には、交流電流がステータコイル５２に供給される。また、界磁電流がブラシ５７、スリップリング５６を通じて界磁コイル４９に供給されて磁束が発生し、第１のポールコア部７１の爪状磁極７３にはＮ極が着磁され、第２のポールコア部７２の爪状磁極７４にはＳ極が着磁される。そして、ステータコイル５２及びロータ本体４８が電磁石として作用し、ロータ本体４８が回転軸４７とともにステータ４３内で回転する。この回転軸４７の回転力がプーリ５８を介してエンジンの出力軸に伝達され、エンジンが始動される。
【００６０】
このような発電電動機４１にこの発明を適用しても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
なお、各上記実施の形態では、凹部２７がリブ２４にのみ設けられているが、これに限らず、例えば、ロータ２の軸線方向についてコイルエンド１２ａと対向してリブ２４に設けられた凹部２７が中間枠部２０にまで及んでいてもよい。
【００６２】
また、各上記実施の形態では、各排気口２６が、コイルエンド１２ａの径方向外側の位置から、コイルエンド１２ａよりも回転軸７に近い位置に達するスリット状の穴とされているが、各排気口２６の少なくとも一部がコイルエンド１２ａの径方向外側の位置に存在していればよく、例えばコイルエンド１２ａの径方向外側の位置にのみ各排気口２６を設けてもよい。
【００６３】
さらに、各上記実施の形態では、凹部２７が、冷却ファン５，４５の羽根５ａ，４５ａに対向するフロント側ハウジング１３，５３の部分を避けてリブ径方向部２４ｂに設けられているが、冷却ファン５，４５による冷却風の風量を確保することができるのであれば、羽根５ａ，４５ａに対向するフロント側ハウジング１３，５３の部分に凹部２７の一部が及んでいてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１  車両用交流発電機（回転電機）、２，４２  ロータ、３，４３  ステータ、４，４４  ハウジング、５，４５  冷却ファン、５ａ，４５ａ  羽根、１１，５１  ステータコア、１２，５２  ステータコイル、１２ａ，５２ａ  コイルエンド、１３，５３  フロント側ハウジング、２６  排気口、２７  凹部、４１  車両用発電電動機（回転電機）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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