(57)【要約】【課題】ハウジング内部にロータ及びステータを収容した回転電機に関し、ファン部材の回転に基づく冷媒の流れによってステータ等を冷却し、冷媒の流れによる冷却効率を高め得る回転電機を提供する。【解決手段】回転電機１は、ロータ１０とステータ３０とを、ハウジング４０内部に収容する。第１ファン部材２０が回転すると、第１カバー５０外部の空気は、端面５１の各第１吸気口５３を介して第１カバー５０内部に吸入され、周面５２の各第１排気口５４から外部へ排出され、各第１ガイド部５５によって軸方向他方側に案内される。第２ファン部材２５が回転すると、第２カバー６０周囲の空気は、端面６１の各第２吸気口６３を介して第２カバー６０内部に吸入され、周面６２の各第２排気口６４から外部へ排出される。各第２排気口６４は、回転電機１の周方向に関して、第１カバー５０の各第１排気口５４の形成位置と異なる位置に形成される。【選択図】図１
2016111866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に配設された回転軸に対して固設され、前記回転軸と共に回転するロータと、
前記ロータの径方向外側に配設されたステータコア及び、前記ステータコアに巻装され導線により構成されるコイルを有するステータと、
前記ロータと前記ステータとを内部に収容するハウジングと、を有する回転電機であって、
前記回転軸の軸方向一方側の前記ハウジング内部において、前記ロータの軸方向端面に配設され、前記回転軸を中心として回転することで冷媒の流れを発生させる第１ファン部材と、
前記回転軸の軸方向他方側の前記ハウジング内部において、前記ロータの軸方向端面に配設され、前記回転軸を中心として回転することで冷媒の流れを発生させる第２ファン部材と、を有し、
前記ハウジングは、
前記軸方向一方側における端面に形成され、前記第１ファン部材の回転によって、前記ハウジング外部の冷媒が吸い込まれる第１吸入口と、
前記軸方向一方側における周面に形成され、前記第１ファン部材の回転によって、前記ハウジング内部の冷媒が排出される第１排出口と、
前記第１排出口に対して形成されて、前記第１排出口から排出された冷媒の流れを、前記軸方向他方側へ案内する第１ガイド部と、
前記軸方向他方側における端面に形成され、前記第２ファン部材の回転によって、前記ハウジング外部の冷媒が吸い込まれる第２吸入口と、
前記軸方向他方側における周面であって、前記ロータの周方向に関して、前記第１排出口の形成位置と異なる位置に形成され、前記第２ファン部材の回転によって、前記ハウジング内部の冷媒が排出される第２排出口と、を有する
ことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１記載の回転電機であって、
前記ハウジングは、
前記軸方向他方側の周面において、前記第２吸入口に対して前記周方向の少なくとも一方側に、前記軸方向に沿って延設された第２ガイド部と、を有する
ことを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の回転電機であって、
前記ハウジングにおける前記軸方向一方側には、
前記回転電機の動作及び前記回転電機の出力電力を制御する電力制御装置が配設されている
ことを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジング内部にロータ及びステータを収容した回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機として、ハウジング内部にロータ及びステータを収容したものが知られており、回転電機を冷却する為に種々の発明がなされている。例えば、特許文献１には、回転軸及びロータと共に回転するファン部材を、ハウジング内部に設けた回転電機の発明が知られている。特許文献１記載の回転電機は、当該ファン部材をロータ等と共に回転させることによって、軸方向一方側において、ハウジング外部の空気を内部に導入して、ハウジング内部のロータ、ステータ等を冷却し、冷却に伴い温度上昇したハウジング内部の空気をハウジング外部に排出している。
【０００３】
そして、特許文献１記載の発明においては、ハウジングの排気部に対して気流制御部材が配設されており、当該気流制御部材は、排気部から排出された空気を軸方向他方側に偏向させている。ここで、排気部から排出される空気は、ハウジング内部のロータ等を冷却することによって高温となっている為、軸方向一方側において、この高温空気をハウジング内部に再度導入したとしても、ロータ等の冷却効率を上げることはできない。特許文献１記載の気流制御部材は、排気部から排出された空気を軸方向他方側に偏向させることによって、軸方向一方側において、ハウジング内外を循環する高温空気の還流を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８７８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、回転電機において、その駆動に伴う熱は、軸方向一方側だけで生じるものではなく、軸方向他方側でも生じる為、回転電機の軸方向他方側を冷却する必要がある。軸方向他方側を冷却する為の構成として、回転電機における軸方向他方側に対して、特許文献１と同様の構成を採用することが考えられる。具体的には、軸方向他方側におけるハウジング内部にファン部材を配設し、当該ファン部材を回転させることによって、軸方向他方側においても、ハウジング外部の空気を内部に導入して、ハウジング内部のロータ、ステータ等を冷却し、冷却に伴い温度上昇したハウジング内部の空気をハウジング外部に排出する。
【０００６】
上述したように、特許文献１記載の構成では、ハウジングにおける軸方向一方側には、排気部に対して気流制御部材が配設されており、当該気流制御部材は、排気部から排出された空気を軸方向他方側に偏向させている。気流制御部材によって偏向された空気の流れは、軸方向一方側から軸方向他方側へと向かう為、軸方向他方側において、ハウジング外部へ排出される空気の流れを妨げる虞があった。即ち、軸方向一方側からの空気の流れによる干渉を受けた結果、軸方向他方側で高温空気の還流を発生させてしまう場合があり、回転電機全体としての冷却効率を低下させてしまう虞があった。
【０００７】
本発明は、ハウジング内部にロータ及びステータを収容した回転電機に関し、ファン部材の回転に基づく冷媒の流れによって、ロータ及びステータを冷却し、当該冷媒の流れによる冷却効率を高め得る回転電機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面に係る回転電機は、回転可能に配設された回転軸に対して固設され、前記回転軸と共に回転するロータと、前記ロータの径方向外側に配設されたステータコア及び、前記ステータコアに巻装され導線により構成されるコイルを有するステータと、前記ロータと前記ステータとを内部に収容するハウジングと、を有する回転電機であって、前記回転軸の軸方向一方側の前記ハウジング内部において、前記ロータの軸方向端面に配設され、前記回転軸を中心として回転することで冷媒の流れを発生させる第１ファン部材と、前記回転軸の軸方向他方側の前記ハウジング内部において、前記ロータの軸方向端面に配設され、前記回転軸を中心として回転することで冷媒の流れを発生させる第２ファン部材と、を有し、前記ハウジングは、前記軸方向一方側における端面に形成され、前記第１ファン部材の回転によって、前記ハウジング外部の冷媒が吸い込まれる第１吸入口と、前記軸方向一方側における周面に形成され、前記第１ファン部材の回転によって、前記ハウジング内部の冷媒が排出される第１排出口と、前記第１排出口に対して形成されて、前記第１排出口から排出された冷媒の流れを、前記軸方向他方側へ案内する第１ガイド部と、前記軸方向他方側における端面に形成され、前記第２ファン部材の回転によって、前記ハウジング外部の冷媒が吸い込まれる第２吸入口と、前記軸方向他方側における周面であって、前記ロータの周方向に関して、前記第１排出口の形成位置と異なる位置に形成され、前記第２ファン部材の回転によって、前記ハウジング内部の冷媒が排出される第２排出口と、を有することを特徴とする。
【０００９】
当該回転電機は、ロータと、ステータとを、ハウジング内部に収容している。軸方向一方側のハウジング内部において、第１ファン部材がロータの軸方向端面に配設されており、軸方向他方側のハウジング内部においては、第２ファン部材がロータの軸方向端面に配設されている。軸方向一方側において、第１ファン部材がロータと共に回転すると、ハウジング外部の冷媒は、軸方向一方側におけるハウジングの端面に形成された第１吸入口を介して、ハウジング内部に吸入され、ハウジング内部のロータやステータを冷却する。ロータ等の冷却に伴い温度が上昇した冷媒は、第１ファン部材の回転によって、軸方向一方側におけるハウジングの周面に形成された第１排出口から、ハウジング外部へと排出される。この時、第１排出口に対しては、第１ガイド部が形成されている為、第１排出口から排出された冷媒の流れは、軸方向他方側に向かうように案内される。
一方、軸方向他方側においては、第２ファン部材がロータと共に回転すると、ハウジング外部の冷媒は、軸方向他方側におけるハウジングの端面に形成された第２吸入口を介して、ハウジング内部に吸入され、ハウジング内部のロータやステータを冷却する。ロータ等の冷却に伴い温度が上昇した冷媒は、第２ファン部材の回転によって、軸方向他方側におけるハウジングの周面に形成された第２排出口から、ハウジング外部へと排出される。
ここで、第１排出口及び第２排出口は、何れもハウジングの周面に形成されているが、周方向に関して、前記第１排出口の形成位置と異なる位置に形成されている。従って、第１排出口及び第１ガイド部を経た冷媒は、軸方向一方側から軸方向他方側へと向かう過程で、第２排出口と異なる位置に流れる。この結果、当該回転電機によれば、軸方向他方側において、第２排出口からハウジング外部へ排出される冷媒の流れが、第１排出口及び第１ガイド部を経た冷媒の流れによって妨げられることはない。即ち、当該回転電機は、軸方向他方側における冷媒の還流の発生を抑制し、回転電機全体としての冷却効率を高めることができる。
【００１０】
そして、本発明の他の側面に係る回転電機は、請求項１記載の回転電機であって、前記ハウジングは、前記軸方向他方側の周面において、前記第２吸入口に対して前記周方向の少なくとも一方側に、前記軸方向に沿って延設された第２ガイド部と、を有することを特徴とする。
【００１１】
当該回転電機においては、前記軸方向他方側におけるハウジングの周面において、第２ガイド部が形成されており、当該第２ガイド部は、前記第２吸入口に対して前記周方向の少なくとも一方側に、前記軸方向に沿って延設されている。従って、当該回転電機によれば、第１排出口から軸方向他方側へ向かう冷媒の流れと、第２排出口から排出される冷媒の流れの間に、第２ガイド部を配置することができるので、第１排出口からの冷媒の流れと、第２排出口からの冷媒の流れの干渉を低減し、もって、軸方向他方側における冷媒の還流の発生を抑制することができる。
【００１２】
又、本発明の他の側面に係る回転電機は、請求項１又は請求項２記載の回転電機であって、前記ハウジングにおける前記軸方向一方側には、前記回転電機の動作及び前記回転電機の出力電力を制御する電力制御装置が配設されていることを特徴とする。
【００１３】
当該回転電機においては、前記ハウジングにおける前記軸方向一方側には、電力制御装置が配設されており、当該電力制御装置は、前記回転電機の動作及び前記回転電機の出力電力を制御すると共に、熱に弱いという特性を有している。この点、当該回転電機によれば、ハウジングの軸方向一方側から他方側に向かう冷媒の流れを円滑にすることができるので、電力制御装置周辺の温度上昇を緩和し、もって、電力制御装置に対する熱の影響を低減し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る回転電機の概略構成を示す断面図である。
【図２】本実施形態における第１ファン部材の正面図である。
【図３】本実施形態における第２ファン部材の正面図である。
【図４】本実施形態における第１カバーの構成を示す正面図である。
【図５】本実施形態における第２カバーの構成を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る回転電機を、回転電機１に具体化した実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、以下の説明においては、回転電機１の回転軸１５が載置面に対して平行となるように配置した場合に、当該回転軸１５の軸方向を、回転電機１の前後方向とする。そして、この状態の回転電機１を基準として、回転電機１の上下方向及び左右方向を定義して説明する。
【００１６】
（回転電機の概略構成）
先ず、本実施形態に係る回転電機１は、例えば、車両の駆動機器を構成し、動力伝達部（図示せず）と、電力制御装置としてのインバータユニット８０との間に配設されたハウジング４０内部に、ロータ１０、ステータ３０を収納して構成されている。インバータユニット８０は、回転電機１のハウジング４０後部に対して、取付部材８５を介して一体化されており、回転電機１の動作及び回転電機１の出力電力を制御するために配設されている。尚、上述した動力伝達部は、例えば、ギアボックスであったり、ギア、プーリといった回転力を伝達する機構である。
【００１７】
図１に示すように、当該回転電機１は、かご型三相誘導電動機であり、かご型回転子として構成されたロータ１０と、三相交流電流によって回転磁束を発生させるステータ３０とを、ハウジング４０内部に収容することにより構成されている。当該回転電機１は、後述するステータ３０から発生する回転磁束と、かご型回転子として構成されたロータ１０のロータバー１２に発生する誘導電流とが鎖交することにより、ロータ１０を回転軸１５と共に回転させ得る。
【００１８】
当該回転電機１において、ロータ１０は、かご型回転子として構成されており、回転軸１５の軸芯周りに回転可能に固設されている。図１に示すように、ロータ１０は、円筒形状のロータコア１１と、ロータコア１１の周方向に分散配置された複数のロータバー１２と、ロータバー１２の軸方向両端部と接合するエンドリング１３と、を有している。
【００１９】
ロータコア１１は、複数の電磁鋼板製のプレートを積層することによって、回転軸１５を取り囲むように円筒形状に構成されており、回転軸１５に対して固定されている。又、当該ロータコア１１の外周面は、ステータ３０の内周面（回転軸１５側の面）と間隔を隔てた状態で対向している。
【００２０】
複数のロータバー１２は、導電材によって中実の棒状に形成されており、ロータコア１１の周方向に沿って、等間隔で分散配置されている。図１に示すように、各ロータバー１２は、ロータコア１１の軸方向に沿って一直線状に延びるように配設されている。又、各ロータバー１２の長さ寸法は、ロータコア１１の軸方向寸法と略等しく形成されている。
【００２１】
エンドリング１３は、端絡環又は短絡環と呼ばれる部材であり、ロータバー１２と同様に導電材によって、円環状に形成されている。当該エンドリング１３は、回転軸１５の軸方向におけるロータコア１１の両端面に沿って配設されており、各ロータバー１２の端部に接合されている。これにより、各ロータバー１２は、一対のエンドリング１３と接合されることにより、短絡されている。
【００２２】
そして、回転軸１５は、ハウジング４０に配設されたベアリング７０を介して、ハウジング４０内に回転可能に支持されており、ロータ１０の回転中心として機能する（図１参照）。回転軸１５は、回転電機１の鉛直断面におけるステータ３０の中心において、前後方向に延びている。
【００２３】
図１に示すように、当該回転電機１のハウジング４０内部には、第１ファン部材２０及び第２ファン部材２５が、ロータ１０及び回転軸１５と共に回転するように配設されている。第１ファン部材２０は、軸方向一方側（後方側）におけるエンドリング１３の軸方向端面に沿って固設されている。第２ファン部材２５は、軸方向他方側（前方側）におけるエンドリング１３の軸方向端面に沿って固設されている。第１ファン部材２０及び第２ファン部材２５の構成については、後に図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２４】
ステータ３０は、ハウジング４０内部において固定されており、略円筒形状のステータコア３１と、ステータコア３１に巻装されたステータコイルと、を備えている。ステータコア３１は、複数枚の電磁鋼板を積層して形成された略円筒形状をなす。又、ステータコア３１は、周方向に分散配置されて軸方向に延びる複数のティース及びスロット（図示せず）を有している。各スロットは、２つのティースの周方向の間に夫々形成されている。
【００２５】
ステータコイルは、導体で構成されており、ステータコア３１に形成された各スロットを通ってティースに巻装されている。上述したように、当該ステータ３０は、三相交流で駆動される回転電機のステータである為、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の三相のステータコイルを備え、各相の交流電流が供給されることによって、回転磁束を発生させる。そして、各相のステータコイルは、ステータコア３１の軸方向端面にかぶさるように、ステータコア３１に形成された複数のスロットを跨って巻装されている。従って、ステータコア３１の軸方向両側には、コイルエンド部３２が、当該ステータ３０におけるステータコイルの一部として、ステータコア３１の軸方向端面から突出するように形成されている。
【００２６】
ハウジング４０は、ロータ１０と、ステータ３０とを収容するケースであり、ステータ固定部４５と、第１カバー５０と、第２カバー６０とを有している（図１参照）。ステータ固定部４５は、第１カバー５０と第２カバー６０との間に位置する筒状の筐体であり、筒状の筐体における内径に対して、ステータコア３１が圧入されることにより、ハウジング４０内部の所定位置にステータ３０を固定している。
【００２７】
第１カバー５０は、ハウジング４０における後方側（インバータユニット８０側）の部分を構成し、インバータユニット８０側におけるロータ１０、ステータ３０及び第１ファン部材２０を覆っている。第１カバー５０は、略円盤状に形成された端面５１と、当該端面５１の周縁から立設された周面５２とによって構成されており、端面５１に形成された第１吸入口としての第１吸気口５３と、周面５２に形成された第１排出口としての第１排気口５４と、第１ガイド部５５を有している。第１カバー５０の具体的な構成については後に図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２８】
そして、第２カバー６０は、ハウジング４０における前方側（動力伝達部側）の部分を構成し、回転電機１の前方側におけるロータ１０、ステータ３０及び第２ファン部材２５を覆っている。第２カバー６０は、第１カバー５０と同様に、略円盤状に形成された端面６１と、当該端面６１の周縁から立設された周面６２とによって構成されており、端面６１に形成された第２吸入口としての第２吸気口６３と、周面６２に形成された第２排出口としての第２排気口６４と、第２ガイド部６５を有している。第２カバー６０の具体的な構成については、後に図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２９】
そして、インバータユニット８０は、ハウジング４０後部を構成する第１カバー５０に対して、複数の取付部材８５を介して一体化されており、回転電機１の動作及び回転電機１の出力電力を制御するために配設されている。インバータユニット８０は、ケース内部に制御装置や複数の電力制御用スイッチング半導体素子をモールドして構成されている。
【００３０】
当該インバータユニット８０は、回転電機１がモータとして動作する場合には、バッテリ等の外部の直流電源からの直流電力を、３相交流電力に変換し、３相分のステータコイルの各相のコイルにステータ電流として供給する。回転電機１が発電機として動作する場合は、インバータユニット８０は、ステータ３０のステータコイルに発生したステータ電流を整流し、発生した直流電力を外部のバッテリ等に蓄電する。当該インバータユニット８０は、直流電力を交流電力に変換する為に、少なくとも６個の電力制御用スイッチング半導体素子を有しており、各電力制御用スイッチング半導体素子として、ＭＯＳ−ＦＥＴが用いられている。
【００３１】
図１に示すように、インバータユニット８０は、複数の板状フィン８１と、複数のピン状フィン８２を、回転電機１と対向する面（即ち、インバータユニット８０の前面）に有している。板状フィン８１は、インバータユニット８０のケース表面に対して立設されており、回転軸１５を中心とした放射状に延びるように配置されている。そして、複数のピン状フィン８２は、インバータユニット８０のケース表面において、回転軸１５の延長線上に相当する中央部分に配置されており、当該ケース表面に立設されている。各板状フィン８１及び各ピン状フィン８２は、インバータユニット８０のケースと一体に成形されており、インバータユニット８０の駆動に伴って、複数の電力制御用スイッチング半導体素子に生じた熱の放熱を促進する。
【００３２】
（第１ファン部材の構成）
次に、本実施形態に係る第１ファン部材２０の具体的構成について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図２は、ロータ１０の軸方向端面に配設された第１ファン部材２０を、軸方向から見た場合の正面図である。上述したように、第１ファン部材２０は、軸方向一方側（後方側）におけるハウジング４０内部において、エンドリング１３の軸方向端面に沿って固設されており、複数の羽根部２１と、カップ部２２を有している（図１参照）。当該第１ファン部材２０は、第１固定部材２３によって、ロータ１０及び回転軸１５と共に回転するように配設されている。
【００３３】
第１ファン部材２０は、ステータ３０のコイルエンド部３２の内径側において、ロータ１０及び前記回転軸１５と共に回転し、軸方向一方側（後方側）におけるハウジング４０内部において、冷媒としての空気の流れを発生させる。尚、当該第１ファン部材２０においては、板状の部材に対して曲げ加工、絞り加工を行うことで、複数の羽根部２１と、カップ部２２が形成されている。
【００３４】
複数の羽根部２１は、当該第１ファン部材２０の周方向に分散配置するように形成されており、夫々、板状の部材を切断加工及び曲げ加工することにより形成されている。図１、図２に示すように、各羽根部２１は、第１ファン部材２０の径方向外側における所定部分を切断し、夫々、略垂直に立設するように曲げ加工することで構成される。複数の羽根部２１は、第１ファン部材２０の回転に伴い、ロータ１０の径方向外側に向かう気流を発生させる機能を果たす。
【００３５】
そして、カップ部２２は、第１ファン部材２０を構成する板状部材の中心部（即ち、回転軸１５によって挿通される部分）に対して、絞り加工を施すことによって、一方側に窪んだカップ状に形成されている。図１、図２に示すように、当該カップ部２２は、エンドリング１３の軸方向端面に沿って、第１ファン部材２０を配設した場合に、前記エンドリング１３の内径側において、前記ロータコア１１の軸方向端面側に向かって窪んだ状態で配設される。
【００３６】
第１固定部材２３は、エンドリング１３の軸方向端面等と協働することで、第１ファン部材２０の位置を固定する部材であり、回転軸１５に対して固設される。図１、図２に示すように、第１固定部材２３は、第１ファン部材２０のカップ部２２内部に配設されており、当該第１ファン部材２０をエンドリング１３の軸方向端面に向かって押圧・密着させている。
【００３７】
（第２ファン部材の構成）
続いて、本実施形態に係る第２ファン部材２５の具体的構成について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図３は、ロータ１０の軸方向端面に配設された第２ファン部材２５を、軸方向から見た場合の正面図である。図１に示すように、第２ファン部材２５は、軸方向他方側（前方側）におけるハウジング４０内部において、エンドリング１３の軸方向端面に沿って固設されており、複数の羽根部２６と、カップ部２７を有している。当該第２ファン部材２５は、第２固定部材２８によって、ロータ１０及び回転軸１５と共に回転するように配設されている。
【００３８】
第２ファン部材２５は、ステータ３０のコイルエンド部３２の内径側において、ロータ１０及び前記回転軸１５と共に回転し、軸方向他方側（前方側）におけるハウジング４０内部において、冷媒としての空気の流れを発生させる。尚、当該第２ファン部材２５においては、板状の部材に対して曲げ加工、絞り加工を行うことで、複数の羽根部２６と、カップ部２７が形成されている。
【００３９】
複数の羽根部２６は、当該第２ファン部材２５の周方向に分散配置するように形成されており、夫々、板状の部材を切断加工及び曲げ加工することにより形成されている。図１、図３に示すように、各羽根部２６は、第２ファン部材２５の径方向外側における所定部分を切断し、夫々、略垂直に立設するように曲げ加工することで構成される。複数の羽根部２６は、第２ファン部材２５の回転に伴い、ロータ１０の径方向外側に向かう気流を発生させる機能を果たす。
【００４０】
そして、カップ部２７は、第２ファン部材２５を構成する板状部材の中心部（即ち、回転軸１５によって挿通される部分）に対して、絞り加工を施すことによって、一方側に窪んだカップ状に形成されている。図１、図３に示すように、当該カップ部２７は、エンドリング１３の軸方向端面に沿って、第２ファン部材２５を配設した場合に、前記エンドリング１３の内径側において、前記ロータコア１１の軸方向端面側に向かって窪んだ状態で配設される。
【００４１】
第２固定部材２８は、エンドリング１３の軸方向端面等と協働することで、第２ファン部材２５の位置を固定する部材であり、回転軸１５に対して固設される。図１、図３に示すように、第２固定部材２８は、第２ファン部材２５のカップ部２７内部に配設されており、当該第２ファン部材２５をエンドリング１３の軸方向端面に向かって押圧・密着させている。
【００４２】
（第１カバーの構成）
次に、本実施形態における第１カバー５０の具体的構成について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図４は、軸方向一方側（後方側）から見た場合の第１カバー５０の正面図であり、図４中で、実線で描いた矢印は、第１カバー５０外部における空気の流れを示しており、破線で描いた矢印は、第１カバー５０内部における空気の流れを示している。
【００４３】
上述したように、第１カバー５０は、ハウジング４０後方側（インバータユニット８０側）の部分を構成し、インバータユニット８０側におけるロータ１０、ステータ３０を覆っている。図１、図４に示すように、第１カバー５０は、略円盤状に形成された端面５１と、当該端面５１の周縁から立設された周面５２によって構成されている。
【００４４】
端面５１は、第１カバー５０の軸方向後方側に位置する軸方向端面であり、回転軸１５に対して垂直方向に交わる略円盤状に形成されている。上述したように、第１カバー５０の端面５１には、複数の取付部材８５を介して、インバータユニット８０が取り付けられている為、端面５１は、インバータユニット８０と一定の間隔を隔てて対向している。そして、略円盤状に形成された端面５１の中央部には、ベアリング７０が配設されており、当該ベアリング７０は、回転軸１５を回転可能に支持している（図１参照）。
【００４５】
第１カバー５０の端面５１には、複数の第１吸気口５３が形成されており、各第１吸気口５３は、軸方向一方側において、ハウジング４０外部と第１カバー５０内部を連通するように、端面５１を貫通している。従って、ハウジング４０内部において、第１ファン部材２０が回転した場合、軸方向一方側のハウジング４０外部の空気は、複数の第１吸気口５３を介して、第１カバー５０内部に吸い込まれ得る（図１、図４の矢印参照）。
【００４６】
図４に示すように、第１吸気口５３は、端面５１における回転軸１５の周囲に、一定の間隔を隔てた３カ所に形成されている。具体的に、本実施形態においては、一の第１吸気口５３を、回転軸１５を基準として下方（回転電機１の載置面側）に形成し、他の第１吸気口５３は、当該一の第１吸気口５３から回転軸１５を中心として、周方向へ１２０度移動した位置に形成されている。これにより、第１カバー５０の軸方向後方側の空気を、略均一にハウジング４０内部へ吸い込むことができると共に、第１カバー５０の端面５１の剛性を確保することができる。
【００４７】
そして、周面５２は、当該第１カバー５０の端面５１における略全周縁から、端面５１に対して垂直に立設されている。当該周面５２は、端面５１の周縁から軸方向一方側（前方側）に向かって延び、ステータ固定部４５の端縁と接触している。
【００４８】
第１カバー５０の周面５２には、複数の第１排気口５４が形成されており、各第１排気口５４は、軸方向一方側において、ハウジング４０外部と第１カバー５０内部を連通するように、周面５２をロータ１０の径方向に貫通している。従って、ハウジング４０内部において、第１ファン部材２０が回転した場合、第１カバー５０内部の空気は、複数の第１排気口５４を介して、ハウジング４０外部へ排出し得る（図１、図４の矢印参照）。
【００４９】
第１排気口５４は、周面５２において、周方向へ一定の間隔を隔てた３カ所に形成されている（図４参照）。具体的に、本実施形態においては、一の第１排気口５４を、周面５２の内、回転軸１５を基準として上方となる位置に形成し、他の第１排気口５４は、当該一の第１排気口５４から周方向へ１２０度移動した位置に形成されている。
【００５０】
図４に示すように、第１カバー５０においては、各第１排気口５４に対して、第１ガイド部５５が夫々形成されている。第１ガイド部５５は、第１排気口５４の開口縁の内、周方向両端縁及び軸方向後方側の端縁に沿って立設された壁状部と、各壁状部の先端に接続され軸方向前方側に向かって延びる板状部により構成されている。図１、図４に示すように、当該第１ガイド部５５は、第１排気口５４から、径方向外側方向へ向かって排出された空気の流れを、軸方向他方側（前方側）に変更する機能を果たす。
【００５１】
（第２カバー６０の構成）
続いて、本実施形態における第２カバー６０の具体的構成について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図５は、軸方向他方側（前方側）から見た場合の第２カバー６０の正面図であり、図５中で、実線で描いた矢印は、第２カバー６０外部における空気の流れを示しており、破線で描いた矢印は、第２カバー６０内部における空気の流れを示している。
【００５２】
上述したように、第２カバー６０は、ハウジング４０前方側（動力伝達部側）の部分を構成し、軸方向前方側におけるロータ１０、ステータ３０を覆っている。図１、図５に示すように、第２カバー６０は、略円盤状に形成された端面６１と、当該端面６１の周縁から立設された周面６２によって構成されている。
【００５３】
端面６１は、第２カバー６０の軸方向前方側に位置する軸方向端面であり、回転軸１５に対して垂直方向に交わる略円盤状に形成されている。第２カバー６０における端面６１の中央部には、ベアリング７０が配設されており、当該ベアリング７０は、回転軸１５を回転可能に支持している（図１参照）。
【００５４】
第２カバー６０の端面６１には、複数の第２吸気口６３が形成されており、各第２吸気口６３は、軸方向他方側において、ハウジング４０外部と第２カバー６０内部を連通するように、端面６１を貫通している。従って、ハウジング４０内部において、第２ファン部材２５が回転した場合、軸方向他方側のハウジング４０外部の空気は、複数の第２吸気口６３を介して、第２カバー６０内部に吸い込まれ得る（図１、図５の矢印参照）。
【００５５】
図５に示すように、第２吸気口６３は、端面６１における回転軸１５の周囲に、一定の間隔を隔てた３カ所に形成されている。具体的に、本実施形態においては、一の第２吸気口６３を、回転軸１５を基準として下方（回転電機１の載置面側）に形成し、他の第２吸気口６３は、当該一の第２吸気口６３から回転軸１５を中心として、周方向へ１２０度移動した位置に形成されている。第２カバー６０の軸方向前方側の空気を、略均一にハウジング４０内部へ吸い込むことができると共に、第２カバー６０の端面６１の剛性を確保することができる。
【００５６】
そして、周面６２は、当該第２カバー６０の端面６１における略全周縁から、端面６１に対して垂直に立設されている。当該周面６２は、端面６１の周縁から軸方向他方側（後方側）に向かって延び、ステータ固定部４５の端縁と接触している。
【００５７】
第２カバー６０の周面６２には、複数の第２排気口６４が形成されており、各第２排気口６４は、軸方向他方側において、ハウジング４０外部と第２カバー６０内部を連通するように、周面６２をロータ１０の径方向に貫通している。従って、ハウジング４０内部において、第２ファン部材２５が回転した場合、第２カバー６０内部の空気は、複数の第２排気口６４を介して、ハウジング４０外部へ排出し得る（図１、図５の矢印参照）。
【００５８】
第２排気口６４は、周面６２において、周方向へ一定の間隔を隔てた３カ所に形成されている（図５参照）。具体的に、本実施形態においては、一の第２排気口６４を、周面６２の内、回転軸１５を基準として下方となる位置に形成し、他の第２排気口６４は、当該一の第２排気口６４から周方向へ１２０度移動した位置に形成されている。
【００５９】
図５に示すように、第２カバー６０においては、各第２排気口６４に対して、第２ガイド部６５が夫々形成されている。第２ガイド部６５は、第２排気口６４の開口縁の内、周方向両端縁に沿って壁状に立設されており、軸方向前方側に向かって延びている。図１、図５に示すように、当該第２ガイド部６５は、各第１排気口５４を介して軸方向一方側から流れて周面６２近傍に至った空気の流れと、各第２排気口６４から排出される空気の流れとの間に位置し、両者間における流れの干渉を防ぐ機能を果たす。
【００６０】
（回転電機における空気の動き）
上述のように構成された回転電機１を駆動した場合の空気の流れについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。上記構成の回転電機１を駆動した場合、ロータ１０が回転軸１５を中心に所定方向へ回転する為、第１ファン部材２０及び第２ファン部材２５は、ロータ１０及び回転軸１５と共に、ハウジング４０内部で回転する。
【００６１】
先ず、回転電機１の軸方向一方側における空気の流れについて説明する。上述したように、第１ファン部材２０は、ロータ１０及び回転軸１５と共に回転することで、前記ロータ１０の径方向外側に向かう気流を発生させる。従って、当該第１ファン部材２０によって生じた空気の流れは、軸方向一方側におけるステータ３０のコイルエンド部３２を経由する為、コイルエンド部３２を冷却し得る。
【００６２】
その後、第１ファン部材２０により生じた空気の流れは、周面５２に形成された複数の第１排気口５４から、第１カバー５０の外部へ排出される。図１、図４に示すように、各第１排気口５４には、第１ガイド部５５が夫々形成されている為、第１カバー５０外部へ排出された空気の流れは、径方向外側方向から軸方向他方側（前方側）へ向かうように案内される。
【００６３】
第１ファン部材２０の回転に伴って、第１カバー５０の各第１排気口５４から空気が排出されると同時に、第１カバー５０の端面５１とインバータユニット８０の間の空気が、端面５１に形成された複数の第１吸気口５３を介して、第１カバー５０内部へ吸い込まれる。
【００６４】
即ち、回転電機１の軸方向一方側（後方側）においては、第１ファン部材２０の回転に伴って、冷媒としての空気は、第１カバー５０の端面５１とインバータユニット８０の間から、各第１吸気口５３を介して、第１カバー５０内部へ至り、ロータ１０及びステータ３０を冷却する。その後、当該空気は、第１カバー５０内部において、径方向外側へ移動して、各第１排気口５４を介して、第１カバー５０外部へ排出される。
【００６５】
第１カバー５０外部へ排出されると、空気の流れは、第１ガイド部５５によって、径方向外側方向から軸方向他方側（前方側）に向かうように変更される。従って、ステータ固定部４５周囲における空気の流れは、各第１吸気口５３から軸方向他方側（前方側）に向かって、ステータ固定部４５外周面に沿って流れる。図４、図５に示すように、第２カバー６０における各第２排気口６４は、回転電機１の周方向に関して、第１カバー５０における各第１排気口５４の形成位置と異なる位置に形成されている。従って、第１カバー５０外部へ排出された空気は、各第１排気口５４から軸方向他方側（前方側）に向かって流れると、第２カバー６０の各第２排気口６４とは異なる位置を経由して、第２カバー６０の軸方向他方側（前方側）へ流れる。
【００６６】
次に、回転電機１の軸方向他方側における空気の流れについて説明する。上述したように、第２ファン部材２５は、ロータ１０及び回転軸１５と共に回転することで、前記ロータ１０の径方向外側に向かう気流を発生させる。従って、当該第２ファン部材２５によって生じた空気の流れは、軸方向他方側におけるステータ３０のコイルエンド部３２を経由する為、コイルエンド部３２を冷却し得る。その後、第２ファン部材２５により生じた空気の流れは、周面６２に形成された複数の第２排気口６４から、第２カバー６０の外部へ排出される。
【００６７】
第２ファン部材２５の回転に伴って、第２カバー６０の各第２排気口６４から空気が排出されると同時に、軸方向他方側における第２カバー６０外部の空気が、端面６１に形成された複数の第２吸気口６３を介して、第２カバー６０内部へ吸い込まれる。
【００６８】
従って、回転電機１の軸方向他方側（前方側）においては、第２ファン部材２５の回転に伴って、冷媒としての空気は、第２カバー６０の端面６１の前方側から、各第２吸気口６３を介して、第２カバー６０内部へ至り、ロータ１０及びステータ３０を冷却する。その後、当該空気は、第２カバー６０内部において、径方向外側へ移動して、各第２排気口６４を介して、第２カバー６０外部へ排出される。
【００６９】
上述したように、第２カバー６０における各第２排気口６４は、回転電機１の周方向に関して、第１カバー５０における各第１排気口５４の形成位置と異なる位置に形成されている（図４、図５参照）。従って、径方向外側へ向かって流れ、各第２排気口６４から排出される空気の流れは、各第１排気口５４から軸方向他方側（前方側）に向かって流れる空気の流れと干渉することはなく、軸方向他方側における空気の還流を抑制し得る。
【００７０】
図５に示すように、第２ガイド部６５は、各第１排気口５４を介して軸方向一方側から流れて周面６２近傍に至った空気の流れと、各第２排気口６４から排出される空気の流れとの間に位置し、両者間における流れの干渉を防いでいる。従って、当該回転電機１によれば、各第２排気口６４から排出される空気の流れとの干渉を、各第２ガイド部６５によって抑制することができるので、各第１排気口５４からの空気を、軸方向他方側（前方側）に向かって円滑に流すことができる。これと同時に、当該回転電機１によれば、各第２排気口６４から排出される空気の流れとの干渉を、各第２ガイド部６５によって抑制することができるので、各第１排気口５４から軸方向他方側（前方側）に向かう空気の流れとの干渉を、各第２ガイド部６５によって抑制することができるので、各第２排気口６４から排出される空気の軸方向他方側への還流を低減することができる。
【００７１】
ここで、インバータユニット８０は、上述したように回転電機１を駆動する際に、回転電機１に対する電力制御を行う。当該インバータユニット８０においては、回転電機１に対する電力制御に伴って熱が生じ、当該熱は、複数の板状フィン８１及び複数のピン状フィン８２を介して、インバータユニット８０の周囲に放熱される。従って、当該回転電機１においては、第１カバー５０とインバータユニット８０との間に位置する空気が、インバータユニット８０から放熱された熱によって温められる（図１参照）。
【００７２】
当該回転電機１によれば、軸方向他方側に位置する各第２排気口６４からの空気の流れとの間の干渉を抑制しつつ、各第１排気口５４を経由して軸方向一方側から軸方向他方側へ向かって、空気を円滑に流すことができる為、インバータユニット８０周囲の空気を、回転電機１を介して、軸方向他方側に移動させることができる。即ち、当該回転電機１によれば、回転電機１に対する電力制御に伴って熱が生じ、インバータユニット８０周囲の温度が上昇した場合でも、インバータユニット８０周囲の空気を、軸方向他方側に移動させることによって、インバータユニット８０に対する熱の影響を低減することができる。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態に係る回転電機１は、ロータ１０と、ステータ３０とを、ハウジング４０内部に収容している。軸方向一方側のハウジング４０（即ち、第１カバー５０）内部において、第１ファン部材２０がロータ１０の軸方向端面に配設されており、軸方向他方側のハウジング４０（即ち、第２カバー６０）内部においては、第２ファン部材２５がロータ１０の軸方向端面に配設されている。軸方向一方側において、第１ファン部材２０がロータ１０と共に回転すると、第１カバー５０外部に位置する冷媒としての空気は、第１カバー５０の端面５１に形成された第１吸気口５３を介して、第１カバー５０内部に吸入され、第１カバー５０内部のロータ１０やステータ３０を冷却する。ロータ１０等の冷却に伴い温度が上昇した空気は、第１ファン部材２０の回転によって、第１カバー５０の周面５２に形成された各第１排気口５４から、第１カバー５０外部へと排出される。この時、各第１排気口５４に対しては、第１ガイド部５５が夫々形成されている為、第１排気口５４から排出された空気の流れは、軸方向他方側に向かうように案内される。
【００７４】
一方、軸方向他方側において、第２ファン部材２５がロータ１０と共に回転すると、第２カバー６０周囲の空気は、第２カバー６０の端面６１に形成された各第２吸気口６３を介して、第２カバー６０内部に吸入され、第２カバー６０内部のロータ１０やステータ３０を冷却する。ロータ１０等の冷却に伴い温度が上昇した空気は、第２ファン部材２５の回転によって、第２カバー６０の周面６２に形成された各第２排気口６４から、径方向外側に向かって、第２カバー６０外部へ排出される。
【００７５】
図４、図５に示すように、各第１排気口５４及び各第２排気口６４は、何れも周面５２及び周面６２に形成されているが、各第２排気口６４は、回転電機１の周方向に関して、第１カバー５０における各第１排気口５４の形成位置と異なる位置に形成されている。従って、各第１排気口５４及び各第１ガイド部５５を経た空気は、軸方向一方側から軸方向他方側へと向かう過程で、各第２排気口６４と異なる位置に流れる。この結果、当該回転電機１によれば、軸方向他方側において、第２排気口６４から第２カバー６０外部へ排出される空気の流れが、第１排気口５４及び第１ガイド部５５を経た空気の流れによって妨げられることはない。即ち、当該回転電機１は、軸方向他方側である第２カバー６０側における空気の還流の発生を抑制し、回転電機１全体としての冷却効率を高め得る。
【００７６】
図５に示すように、当該回転電機１においては、第２カバー６０の各第２排気口６４に対して、第２ガイド部６５が夫々形成されている。第２ガイド部６５は、第２排気口６４の開口縁の内、周方向両端縁に沿って壁状に立設されており、軸方向前方側に向かって延びている。従って、当該第２ガイド部６５は、各第１排気口５４を介して軸方向一方側から流れて周面６２近傍に至った空気の流れと、各第２排気口６４から排出される空気の流れとの間に位置する為、第１排気口５４からの空気の流れと、第２排気口６４からの空気の流れの干渉を低減しうる。これにより、当該回転電機１によれば、第２カバー６０側における空気の還流の発生を抑制すると同時に、第２排気口６４からの空気の流れによる干渉を受けることなく、第１カバー５０側の高温空気を軸方向他方側へ移動させることができ、回転電機１の冷却効率を高め得る。
【００７７】
図１に示すように、第１カバー５０における前記軸方向一方側には、電力制御装置としてのインバータユニット８０が配設されており、当該インバータユニット８０は、前記回転電機１の動作及び前記回転電機１の出力電力を制御すると共に、熱に弱いという特性を有している。この点、当該回転電機１によれば、第１カバー５０側における高温空気を、第２排気口６４からの空気の流れの影響を低減しつつ、円滑に軸方向他方側へ移動することができるので、インバータユニット８０周辺の温度上昇を緩和し、もって、インバータユニット８０に対する熱の影響を低減し得る。
【００７８】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、上述した実施形態においては、本発明における回転電機を、かご型三相誘導電動機に適応していたが、この態様に限定されるものではなく、回転電機であれば、本発明を適応することができる。具体的には、例えば、本発明に係る回転電機を、ＩＰＭモータに適応することができる。
【００７９】
上述した実施形態においては、第１カバー５０における第１吸気口５３及び第１排気口５４、第２カバー６０における第２吸気口６３及び第２排気口６４は、それぞれ３カ所に形成していたが、この態様に限定されるものではなく、その数は適宜変更することができる。又、第１吸気口５３、第１排気口５４、第２吸気口６３、第２排気口６４が全て同じ数で形成されている必要はなく、例えば、第１カバー５０において、第１吸気口５３と、第１排気口５４が異なる数で形成されていてもよい。
【００８０】
又、第１カバー５０における第１ガイド部５５の形状や、第２カバー６０における第２ガイド部６５の形状は、上述した実施形態における形状に限定されるものではない。第１ガイド部５５、第２ガイド部６５の形状は、冷媒としての空気の流れを所望の方向（例えば、軸方向他方側へ向かう方向や、第２カバー６０内部へ向かう方向）に変更可能な形状であれば、種々の態様を採用し得る。
又、第２ガイド部６５を省略してもよい。即ち、第１排気口５４からの空気の流れと第２排気口６４からの空気の流れが干渉しにくい周方向の位置関係になっていれば、種々の構成を採用し得る。
又、上述した実施形態においては、ハウジング４０は、筒状の筐体であるステータ固定部４５を有していたが、ステータ固定部４５を省略した構成とすることも可能である。この場合、ハウジングとしての第１カバー５０と第２カバー６０によって、ステータコア３１を軸方向に挟持することで、回転電機１を構成することも可能である。
【００８１】
更に、上述した実施形態においては、冷媒として空気（気体）を用いていたが、水や油を用いた液冷式としてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１    回転電機
１０  ロータ
１５  回転軸
２０  第１ファン部材
２５  第２ファン部材
３０  ステータ
３１  ステータコア
３２  コイルエンド部
４０  ハウジング
５０  第１カバー
５３  第１吸気口
５４  第１排気口
５５  第１ガイド部
６０  第２カバー
６３  第２排気口
６４  第２吸気口
６５  第２ガイド部
８０  インバータユニット
【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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