(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の外筒（２２ｂ）、および前記外筒の一端に広がる底板（２２ｃ）を有し、前記底板を貫通する貫通穴（２２ｅ）を有するロータコア（２２）と、
前記外筒の内側における前記底板の上に配置され、前記ロータコアの回転方向（Ｒ２１）に関して前記貫通穴の前方側または後方側に位置付けられたブレード（２８、２２８、３２８）とを備え、
前記ブレードは、直線部分（２８ａ）と、曲線部分（２８ｂ）とを有し、
前記直線部分は、前記曲線部分よりも径方向内側を占めるように配置され、
前記曲線部分は、前記直線部分よりも径方向外側を占めるように配置され、かつ、径方向外側において、三角形の空洞を提供している内燃機関用回転電機のロータ。
【請求項２】
前記ブレードは、前記回転方向に関して前記貫通穴の前方側に位置している請求項１に記載の内燃機関用回転電機のロータ。
【請求項３】
前記ブレードは、前記回転方向に関して前記貫通穴の後方側に位置している請求項１に記載の内燃機関用回転電機のロータ。
【請求項４】
前記ブレードは、前記ロータの径方向に対して斜めに配置されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の内燃機関用回転電機のロータ。
【請求項５】
前記ブレードは、前記回転方向に関して後退角（ＲＤｎ）をもって延びている請求項４に記載の内燃機関用回転電機のロータ。
【請求項６】
前記曲線部分が前記貫通穴の縁に接触している請求項１から請求項５のいずれかに記載の内燃機関用回転電機のロータ。
【請求項７】
複数の前記貫通穴と、複数の前記ブレードとを有し、
複数の前記ブレードのそれぞれは、複数の前記貫通穴のそれぞれの前方側または後方側に位置付けられている請求項１から請求項６のいずれかに記載の内燃機関用回転電機のロータ。
【請求項８】
前記ブレードは、内輪（２６）と外輪（２７）とを備えるファン（２５）の一部として提供されており、前記内輪と前記外輪との間にわたって延びており、樹脂製である請求項１から請求項７のいずれかに記載の内燃機関用回転電機のロータ。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載のロータ（２１）と、
前記ロータと対向するステータ（３１）とを備える内燃機関用回転電機。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
この出願は、２０１８年３月２７日に日本に出願された特許出願第２０１８−５９８１７号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。
【技術分野】
【０００２】
この明細書における開示は、内燃機関用回転電機およびそのロータに関する。
【背景技術】
【０００３】
特許文献１および特許文献２は、内燃機関用回転電機およびそのロータを開示する。内燃機関用回転電機は、ファンを備えている。従来技術として列挙された先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−３５５４７号公報
【特許文献２】特開２００１−４５７１４号公報
【発明の概要】
【０００５】
特許文献１の構成では、ファン部品が、回転電機の内部に設けられる。ファンは、回転電機、とりわけロータの内部で流れを生成する。一方で、特許文献２は、ロータの外から流れを導入する。内燃機関用回転電機では、効率的に流れを生成することが求められている。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、内燃機関用回転電機およびそのロータにはさらなる改良が求められている。
【０００６】
開示されるひとつの目的は、ロータの内部に配置された部品によって流れを効率的に生成する内燃機関用回転電機およびロータを提供することである。
【０００７】
ここに開示された内燃機関用回転電機のロータは、筒状の外筒（２２ｂ）、および外筒の一端に広がる底板（２２ｃ）を有し、底板を貫通する貫通穴（２２ｅ）を有するロータコア（２２）と、外筒の内側における底板の上に配置され、ロータコアの回転方向（Ｒ２１）に関して貫通穴の前方側または後方側に位置付けられたブレード（２８、２２８、３２８）とを備え、ブレードは、直線部分（２８ａ）と、曲線部分（２８ｂ）とを有し、直線部分は、曲線部分よりも径方向内側を占めるように配置され、曲線部分は、直線部分よりも径方向外側を占めるように配置され、かつ、径方向外側において、三角形の空洞を提供している。
【０００８】
開示される内燃機関用回転電機のロータは、ブレードによって貫通穴を通る流れを生成する。ブレードが貫通穴の前方側に位置付けられた場合、ブレードの後方側では負圧が生成され、貫通穴を通る内向流が生成される。ブレードが貫通穴の後方側に位置付けられた場合、ブレードの前方側では正圧が生成され、貫通穴を通る外向流が生成される。ロータは、内向流または外向流を利用することができる。この結果、ロータの内部に配置されたブレードによって流れを効率的に生成する内燃機関用回転電機のロータが提供される。
【０００９】
ここに開示された内燃機関用回転電機は、上記ロータ（２１）と、ロータと対向するステータ（３１）とを備える。
【００１０】
この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る回転電機の断面図である。
【図２】ロータ内の平面図である。
【図３】ロータの部分断面図である。
【図４】第２実施形態のロータの部分断面図である。
【図５】第３実施形態のロータ内の平面図である。
【図６】ロータの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。
【００１３】
第１実施形態
図１は、内燃機関用回転電機の模式的な構造を示す。内燃機関システム１０は、内燃機関（エンジン１２）と、内燃機関用回転電機（以下、単に回転電機１５という）とを備える。回転電機１５の用途の一例は、エンジン１２によって駆動される発電機である。この場合、回転電機１５は、バッテリを含む複数の電気負荷に電力を供給する。回転電機１５の用途は、発電電動機でもよい。この場合、回転電機１５は、発電機としても、電動機としても機能する。この場合、回転電機１５は、例えば、エンジン１２を始動するためのスタータモータとして機能する。
【００１４】
エンジン１２は、ボディ１３を有する。ボディ１３は、エンジン１２のクランクケースまたはカバーによって提供されている。ボディ１３は、回転電機１５を収容するための収容室１３ａを区画している。収容室１３ａは、空気で満たされた乾式空洞、または空気と潤滑オイル、若しくは空気と冷却液が混在する湿式空洞である。回転電機１５は、この収容室１３ａ内の流体に放熱する。流体は、空気、潤滑オイル、および／または冷却液を含む。エンジン１２は、回転軸１４を有する。回転軸１４は、クランクシャフトまたはクランクシャフトと連動するシャフトによって提供されている。回転軸１４は、回転電機１５と連結されている。
【００１５】
回転電機１５は、エンジン１２に装着されることによって、エンジン１２と連動する。エンジン１２は、乗り物に搭載された乗り物用エンジン、または汎用エンジンである。ここで、乗り物の語は、広義に解釈されるべきであり、車両、船舶、航空機などの移動体、および、アミューズメント機器、およびシミュレーション機器などの固定物を含む。また、汎用エンジンは、例えば、発電機、およびポンプとして利用可能である。この実施形態では、エンジン１２は、鞍乗り型の車両に搭載されている。
【００１６】
回転電機１５は、ボディ１３と回転軸１４とに組み付けられている。回転電機１５は、アウタロータ型の回転電機である。回転電機１５は、ロータ２１と、ステータ３１とを有する。以下の説明において、軸方向の語は、ロータ２１、ステータ３１、またはステータコア３２を円筒と見なした場合の中心軸ＡＸに沿う方向を指す。径方向の語は、ロータ２１、ステータ３１、またはステータコア３２を円筒と見なした場合の径方向を指す。
【００１７】
ロータ２１は、界磁子である。ロータ２１は、全体がカップ状である。ロータ２１は、回転軸１４の端部に固定される。ロータ２１は、回転軸１４とともに回転する。ロータ２１は、カップ状のロータコア２２を有する。ロータ２１は、ロータコア２２の内面に配置された永久磁石２３を有する。ロータ２１は、永久磁石２３によって回転磁界を提供する。永久磁石２３は、複数の円弧状磁石によって提供されている。ロータ２１は、永久磁石２３を固定するためのホルダ２４を有する。永久磁石２３は、接着剤によって固定されていてもよい。
【００１８】
ロータコア２２は、回転軸１４に連結される。回転軸１４は、ロータコア２２を受けるために、外面１４ａを有する。外面１４ａは、先細りのテーパ面である。ロータコア２２と回転軸１４とは、キー嵌合などの回転方向の位置決め機構を介して連結されている。ロータコア２２は、固定部材であるナット１４ｂによって回転軸１４に締め付けられ、固定されている。ロータコア２２は、後述する永久磁石のためのヨークを提供する。ロータコア２２は、磁性金属製である。
【００１９】
ロータコア２２は、内筒２２ａと、外筒２２ｂと、底板２２ｃとを有する。内筒２２ａは、回転軸１４に連結される。内筒２２ａは、ボス部を提供する。外筒２２ｂは、筒状である。外筒２２ｂは、内筒２２ａの径方向外側に、内筒２２ａから離れて位置している。外筒２２ｂは、内面に永久磁石２３を支持している。底板２２ｃは、環状である。底板２２ｃは、外筒の一端に広がっている。底板２２ｃは、内筒２２ａと外筒２２ｂとの間に広がっている。
【００２０】
内筒２２ａは、回転軸１４を受け入れる貫通穴を有する。内筒２２ａは、内面２２ｄを有する。内面２２ｄは、外面１４ａと接触するテーパ面である。この実施形態では、内筒２２ａと、外筒２２ｂと、底板２２ｃとは、連続した材料によって一体的に形成されている。内筒２２ａと、外筒２２ｂと、底板２２ｃとは、複数の部材によって提供されていてもよい。例えば、内筒２２ａを提供するボス部分を別部材によって提供し、リベットなどの連結部材によって連結してもよい。
【００２１】
底板２２ｃは、貫通穴２２ｅを有する。貫通穴２２ｅは、カップ状のロータ２１の内外を連通している。貫通穴２２ｅは、底板２２ｃが提供する環状範囲のうち、径方向外側に位置している。貫通穴２２ｅは、一端においてロータ２１の内側に開口している。貫通穴２２ｅは、他端において底板２２ｃの軸方向端面のみに開口している。
【００２２】
ホルダ２４は、カップ状の部材である。ホルダ２４は、永久磁石２３の端面から、永久磁石２３の内面、および底板２２ｃの内面にわたって延びている。ホルダ２４は、底板２２ｃにリベットなどの固定部材によって固定されている。ホルダ２４は、永久磁石２３をロータコア２２に固定する。ホルダ２４は、径方向内面２４ａを提供している。径方向内面２４ａは、ロータ２１の内面でもある。ホルダ２４は、薄い非磁性金属製である。
【００２３】
ホルダ２４は、貫通穴２２ｅを覆うことがないように形成されている。ホルダ２４は、貫通穴２２ｅに相当する貫通穴を有する場合がある。この結果、貫通穴２２ｅは、ロータコア２２における穴だけでなく、ロータ２１における穴として認識される。貫通穴２２ｅは、ロータ２１の内外を連通している。
【００２４】
ステータ３１は、電機子である。ステータ３１は、環状の部材である。ステータ３１は、外突極型のステータである。ステータ３１は、ボディ１３に固定されている。ステータ３１は、回転軸１４と内筒２２ａとを受け入れることができる貫通穴を有する。ステータ３１は、ロータ２１の内面とギャップを介して対向する外周面を有する。
【００２５】
ステータ３１は、ステータコア３２を有する。ステータコア３２は、ロータ２１の内側に配置されている。ステータコア３２は、ボディ１３に固定されている。ステータコア３２の形状は、径方向内側に設けられた環状部分と、径方向外側に設けられた複数のティース（突極）とで特徴付けられている。
【００２６】
ステータ３１は、ステータコア３２に装着されたステータコイル３３を有する。ステータコイル３３は、ステータコア３２の一部に装着されている。ステータコイル３３は、ステータコア３２に巻回されている。ステータコイル３３は、単相巻線、または多相巻線を提供する。ステータコイル３３は、ステータコア３２の径方向外側のティースに配置されている。ステータコイル３３は、電機子巻線を提供する。ステータコア３２は、固定部材であるボルト３５によってボディ１３に固定されている。ボルト３５は、ステータコア３２を貫通している。ボルト３５は、ボディ１３のカバーにステータコア３２を固定している。ボルト３５は、回転電機１５の一部品、またはエンジン１２の一部品とみることができる。
【００２７】
図２は、図１の矢印ＩＩ方向におけるロータ２１の平面図である。矢印Ｒ２１は、ロータ２１の回転方向Ｒ２１である。以下の説明において、回転方向Ｒ２１の方向に関して対象物の前方側は、前進方向とも呼ばれ、回転方向Ｒ２１に関して対象物の後方側は後退方向と呼ばれることがある。ロータ２１における複数の貫通穴２２ｅの位置などは、比較的正確に描かれている。
【００２８】
ロータ２１は、複数の貫通穴２２ｅを有する。複数の貫通穴２２ｅは、互いに等間隔に配置されている。複数の貫通穴２２ｅは、ロータ２１の軸方向内面において互いに離れて分散的に配置されている。周方向に隣り合う２つの貫通穴２２ｅの間には、ロータ２１の軸方向内面が広がっている。貫通穴２２ｅは、ロータ２１の軸方向内面において径方向外側に位置している。貫通穴２２ｅは、ロータ２１の径方向内面２４ａに近接している。貫通穴２２ｅは、内筒２２ａから明白に離れている。内筒２２ａと貫通穴２２ｅとの間には、ロータ２１の軸方向内面が広がっている。径方向内面２４ａと貫通穴２２ｅとの間には、限られた軸方向内面がある。なお、貫通穴２２ｅの縁は、径方向内面２４ａに接していてもよい。貫通穴２２ｅは、円形の穴である。
【００２９】
図１に戻り、回転電機１５は、ファン２５を有する。ファン２５は、内輪２６と、外輪２７と、内輪２６と外輪２７との間に延びるブレード２８とを有する。内輪２６は、内筒２２ａに形成されたフランジ２２ｆによって固定されている。ファン２５は、ロータ２１に対して、フランジ２２ｆによるかしめ、接着、圧入など多様な固定機構によって固定することができる。ファン２５は、内筒２２ａから、ロータ２１の軸方向内面に沿って延びている。ファン２５は、ロータ２１の軸方向内面を経由して、ロータ２１の軸方向内面の径方向外側縁まで到達している。ファン２５は、ロータ２１の一部分である。ファン２５は、樹脂製である。ファン２５は、アルミニウムなどの金属製でもよい。
【００３０】
図２において、ファン２５は、複数のブレード２８を有する。複数のブレード２８は、互いに等間隔に配置されている。複数のブレード２８は、ロータ２１の軸方向内面において互いに離れて分散的に配置されている。
【００３１】
ひとつのブレード２８は、内輪２６から径方向外側に向けて延び出している。ブレード２８は、内輪２６から、内輪２６の接線方向と平行に延び出している。ブレード２８は、直線部分２８ａと、曲線部分２８ｂとを有する。直線部分２８ａは、曲線部分２８ｂよりも径方向内側部分を占める。曲線部分２８ｂは、直線部分２８ａよりも径方向外側部分を占めている。曲線部分２８ｂは、後退方向へ巻き込むように湾曲している。ブレード２８は、直線部分２８ａと、曲線部分２８ｂとを経由した後に、外輪２７に到達している。
【００３２】
ブレード２８は、後退角ＲＤｎを有する。後退角ＲＤｎは、径方向に対するブレード２８の傾斜角である。ブレード２８は、径方向内側から径方向外側に向けて、徐々に回転方向Ｒ２１の後方側へ後退するように、径方向に対して傾斜している。ひとつのブレード２８の中心としてブレード軸ＢＬｎを想定する。ここでは、ブレード２８の直線部分２８ａの中心をブレード軸ＢＬｎとする。さらに、内輪２６とひとつのブレード２８との交点を通る径方向軸Ｒｎを想定する。この場合、ブレード２８の後退角ＲＤｎは、矢印で示される。曲線部分２８ｂは、回転方向Ｒ２１に関してブレード２８より後ろに向けて曲がっている。言い換えると、曲線部分２８ｂを規定する中心は、回転方向Ｒ２１に関してブレード２８より後ろに位置している。ブレード２８は、内輪２６から外輪２７に向けて、後退角ＲＤｎをもって延びている。後退角ＲＤｎは、直線部分２８ａと、曲線部分２８ｂとの全体によって定義されてもよい。この場合も、ブレード２８は、後退角を有する。
【００３３】
ブレード２８は、回転方向Ｒ２１の前方側である前縁と、回転方向Ｒ２１の後方側である後縁とを有する。前縁は、径方向内側の内端点Ｌ１と、径方向外側の外端点Ｌ３との間にわたって延びている。前縁は、回転方向Ｒ２１の前方へ向けて凸となるように湾曲している。前縁は、直線部分２８ａと、曲線部分２８ｂとの境界点Ｌ２を有する。後縁は、径方向内側の内端点Ｔ１と、径方向外側の外端点Ｔ３との間にわたって延びている。後縁は、回転方向Ｒ２１の前方へ向けて凹となるように湾曲している。後縁は、直線部分２８ａと、曲線部分２８ｂとの境界点Ｔ２を有する。
【００３４】
ブレード２８は、ロータ２１内に配置されている。ブレード２８は、外筒２２ｂの内側における底板２２ｃの上に配置されている。複数のブレード２８は、ロータ２１内の面、例えば底板２２ｃの面に接している。ブレード２８は、底板２２ｃのステータ３１と対向する面に配置されている。
【００３５】
複数のブレード２８は、放射状に等間隔で配置されている。複数のブレード２８は、複数の貫通穴２２ｅと同じ角度間隔で配置されている。複数のブレード２８は、ロータ２１の回転方向に沿って徐々に内筒２２ａから外筒２２ｂに向けて広がる渦巻状に配置されている。すべてのブレード２８は、同じ形状である。
【００３６】
周方向に隣り合う２つのブレード２８の間には、ブレード２８の軸方向高さに相当する空洞２２ｇが区画されている。空洞２２ｇは、扇形である。空洞２２ｇは、径方向内端から径方向外端へ向かうにつれて、徐々に後退方向へ推移している。ブレード２８は、後退角ＲＤｎを有しているから、ブレード２８に沿って、徐々に径方向内側から径方向外側へ向かう流れを生成する。流れは、空気の場合と、オイルを含む混合気の場合と、液体の場合となど多様な流体の流れを含む。
【００３７】
ひとつのブレード２８は、ふたつの貫通穴２２ｅの間の底板２２ｃ上に配置されている。ブレード２８は、ひとつの貫通穴２２ｅの回転方向Ｒ２１の前方側に位置している。ブレード２８は、ひとつの貫通穴２２ｅの前方側に広がる底板２２ｃ上に位置している。ブレード２８は、回転方向Ｒ２１に関して、回転方向Ｒ２１に離れて隣り合うふたつの貫通穴２２ｅのうち、後方側に位置する貫通穴２２ｅに近接している。
【００３８】
ブレード２８は、ロータ２１の径方向に対して斜めに配置されている。ブレード２８は、曲線部分２８ｂにおいて貫通穴２２ｅに近接している。曲線部分２８ｂは、後退角ＲＤｎが直線部分２８ａより大きい。ブレード２８は、ひとつの貫通穴２２ｅの径方向内側から、径方向外側に向けて延び出している。このブレード２８は、回転方向Ｒ２１に関して、上記ひとつの貫通穴２２ｅの後方側に位置する他の貫通穴２２ｅの前方側に向けて延びている。ブレード２８は、曲線部分２８ｂにおいて、貫通穴２２ｅに巻き付くように延びている。曲線部分２８ｂは、貫通穴２２ｅの径方向外側の円弧部分に巻き付くように延びている。
【００３９】
曲線部分２８ｂの一部は、貫通穴２２ｅの上に重複している。この一部は、底板２２ｃの上から貫通穴２２ｅの上に庇状に突出している。ブレード２８は、部分的に貫通穴２２ｅの上に配置されることがある。しかし、ブレード２８は、ひとつの貫通穴２２ｅを２つに分割するように配置されることはない。つまり、ブレード２８が貫通穴２２ｅの上に張り渡されることがない。よって、ブレード２８の破損が抑制される。複数のブレード２８のすべてが、複数の貫通穴２２ｅに対して上記の位置にある。複数の貫通穴２２ｅのすべてに対して、複数のブレード２８が上記の位置にある。複数のブレード２８のそれぞれは、複数の貫通穴２２ｅのそれぞれの前方側または後方側に位置付けられている。
【００４０】
ブレード２８は貫通穴２２ｅの周縁部に接していても良い。また、ブレード２８は、貫通穴２２ｅの周縁部を跨ぐことにより、貫通穴２２ｅの一部を塞いでもよい。しかし、ブレード２８が貫通穴２２ｅの全部を塞ぐことや、ブレード２８が貫通穴２２ｅを複数の領域に分割することは適切ではない。
【００４１】
図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における模式的な断面を示す。ここでは、底板２２ｃとファン２５とが図示されている。ロータ２１が回転方向Ｒ２１に向けて回転すると、ロータ２１の外側の空気は外側流ＯＴＦとして流れ、ロータ２１の内側の空気は内側流ＩＮＦとして流れる。ブレード２８は、ブレード２８を避けるように流れる上昇流ＬＦを生成する。このとき、回転方向Ｒ２１に関してブレード２８の前方側ＬＳでは圧力の上昇が生じる。回転方向Ｒ２１に関してブレード２８の後方側ＴＳでは圧力の低下が生じる。
【００４２】
ブレード２８は、貫通穴２２ｅを通る内向流ＩＷＦを生成する。ブレード２８は、回転方向Ｒ２１に関する貫通穴２２ｅの前方側の直前に位置付けられているから、後方側ＴＳでは、ロータ２１の外側から内側へ向かう内向流ＩＷＦが生じる。言い換えると、ブレード２８は、後方側ＴＳにおいて内向流ＩＷＦを生成するほどに貫通穴２２ｅに近接している。つまり、ブレード２８は、後方側ＴＳにおいて生成される負圧を貫通穴２２ｅに作用させるように、後方側の貫通穴２２ｅに近接している。これにより貫通穴２２ｅを通る流体の流れが促進される。流体の流れは、ロータ２１の放熱、およびステータ３１の放熱を促進する。ブレード２８が貫通穴２２ｅの周縁部に接していても、または、ブレード２８が貫通穴２２ｅの一部を塞いでいても、ロータ２１の放熱、およびステータ３１の放熱が促進される。
【００４３】
ブレード２８は、内筒２２ａから外筒２２ｂまで連続して形成されている。ブレード２８は、ロータ２１の内部においても、ステータ３１と対向する側面に配置されている。ブレード２８は、このように配置されていることが望ましい。この結果、後述の空気との相互作用を生じる。
【００４４】
一般的に、ロータ２１内部の雰囲気温度はステータコイル３３の発熱やロータコア２２および／またはステータコア３２の発熱に伴い、ロータ２１外部の雰囲気温度より高いことが知られている。したがって、ロータ２１外部の低い温度の流体を効率よくロータ２１内部へ流すことが放熱の効果を向上させる。貫通穴２２ｅは、ステータコイル３３の近くに配置されているので、比較的低温の内向流ＩＷＦが外部から内部へ導入されると、ステータコイル３３に低い温度の流体が提供される。よって、上記構成は、放熱の効果をより高める。さらに、径方向外側から径方向内側に向かい連続的なブレード２８は、発熱しているステータコア３２の全体に比較的低温の流体を供給できる。
【００４５】
さらに、ブレード２８は、径方向内側から径方向外側に向けて徐々に貫通穴２２ｅの縁に接近している。しかも、ブレード２８は、曲線部分２８ｂにおいて、貫通穴２２ｅに巻き付くように湾曲している。このため、ロータ２１の内部において、径方向内側から径方向外側に向かう流れを生成しながら、ロータ２１の径方向外側における貫通穴２２ｅの外側部分では、より強い内向流ＩＷＦを生成する。
【００４６】
以上に述べた実施形態によると、ロータ２１の内部にブレード２８を配置する簡単な構成で、効率的に流れを生成することができる。ロータ２１の内部に配置されたブレード２８によって流れを効率的に生成する内燃機関用回転電機のロータ２１が提供される。さらに、このロータ２１を備える内燃機関用回転電機が提供される。
【００４７】
第２実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、ブレード２８は、中心軸ＡＸと平行な直立板である。これに代えて、ブレードは、中心軸ＡＸに対して傾斜した傾斜板でもよい。
【００４８】
図４において、ブレード２２８は、中心軸ＡＸと平行な面に対して傾斜している。その傾斜方向は、回転方向Ｒ２１に関して後退方向である。すなわち、ブレード２２８は、底板２２ｃから離れるに従って、回転方向Ｒ２１に関して後退方向へ推移するように傾斜している。ブレード２２８は、傾斜板によって提供されている。このブレード２２８は、高い効率により内向流ＩＷＦを生成する。
【００４９】
第３実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、ブレード２８は、回転方向Ｒ２１に関して貫通穴２２ｅの前方側に配置されている。これに代えて、ブレードは、貫通穴２２ｅの回転方向Ｒ２１に関して後方側に配置されてもよい。
【００５０】
図５において、ブレード３２８は、回転方向Ｒ２１に離れて位置するふたつの貫通穴２２ｅのうち、回転方向Ｒ２１に関して前方側に位置するひとつの貫通穴２２ｅに近接している。しかも、ブレード３２８の前縁は、貫通穴２２ｅの縁と接触するように位置付けられている。ブレード３２８の前縁は、回転方向Ｒ２１に関して前方側に向けて凸となるように湾曲している。この湾曲において、ブレード３２８の前縁と、貫通穴２２ｅの縁とが、接触している。ブレード３２８の湾曲と、貫通穴２２ｅの縁との接点は、ブレード３２８が後退角ＲＤｎを有するから、比較的径方向内側に位置している。言い換えると、ブレード３２８の湾曲と、貫通穴２２ｅの縁との接点より径方向外側に、貫通穴２２ｅの大部分が広がっている。また、ブレード３２８の湾曲と、貫通穴２２ｅの縁との接点より径方向外側に、空洞２２ｇの一部が広がっている。この空洞２２ｇの一部は、径方向外側において、回転方向Ｒ２１の後方に向けて徐々に狭くなる三角形の空洞を提供する。この結果、空洞２２ｇの一部では、圧力の上昇が生じる。
【００５１】
図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線における模式的な断面を示す。ブレード３２８は、貫通穴２２ｅを通る外向流ＯＷＦを生成する。ブレード３２８は、回転方向Ｒ２１における貫通穴２２ｅの直後に位置付けられているから、前方側ＬＳでは、ロータ２１の内側から外側へ向かう外向流ＯＷＦが生じる。言い換えると、ブレード３２８は、前方側ＬＳにおいて外向流ＯＷＦを生成するほどに貫通穴２２ｅに近接している。つまり、ブレード３２８は、前方側ＬＳにおいて生成される正圧を貫通穴２２ｅに作用させるように、ブレード３２８より前方側ＬＳの貫通穴２２ｅに近接している。これにより貫通穴２２ｅを通る流体の流れが促進される。流体の流れは、ロータ２１の放熱、およびステータ３１の放熱を促進する。複数のブレード３２８は、ロータ２１の内部おいて流れを効率的に生成するために貢献する。
【００５２】
ブレード２８は、貫通穴２２ｅの周縁部に接していても良い。また、ブレード２８は、貫通穴２２ｅの周縁部を跨ぐことにより、貫通穴２２ｅの一部を塞いでもよい。ただし、ブレード２８が貫通穴２２ｅの全部を塞ぐことや、ブレード２８が貫通穴２２ｅを複数の領域に分割することは適切ではない。
【００５３】
この実施形態は、ロータ２１の内部の高い温度の流体を、ロータ２１の外部に排出する。ロータ２１の外部の比較的低い温度の流体は、ロータ２１の開口端から、軸方向に沿って、ステータ３１の外側（図１左側）から供給される。図１の左側は、ボディ１３の外側であり、多くの場合は、エンジン１２のカバー体である。よって、図１の左側は、多くの場合に、エンジン１２の外側に暴露されていることが多く、外部環境と熱交換され易いこと。この結果、図１の左側から導入される流体は、多くの場合に低温である。したがって、上記構成は、ロータ２１の内部に、比較的低温の流体を導入しやすい。
【００５４】
この実施形態では、ときに、ひとつの貫通穴２２ｅにおいて、外向流ＯＷＦと内向流ＩＷＦとの両方が生成される場合がある。例えば、ブレード３２８と貫通穴２２ｅの縁との接点において外向流ＯＷＦが生成され、外端点Ｌ３では内向流ＩＷＦが生成される。また、ブレード３２８は、前方側の貫通穴２２ｅに覆いかぶさるように前進方向へ傾斜していてもよい。この場合、より強い外向流ＯＷＦが生成される。ブレード３２８と貫通穴２２ｅの縁との接点は、直線部分２８ａによって形成されていてもよい。ブレード３２８と貫通穴２２ｅの縁との接点は、曲線部分２８ｂによって形成されていてもよい。
【００５５】
他の実施形態
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【００５６】
上記実施形態は、樹脂製のファン２５を備える。これに代えて、ファン２５は、金属製でもよい。ファン２５は、非磁性体であることが好適である。非磁性体製のファン２５は、磁束の漏洩を防止し、加えて、漏れ磁束に起因するファン２５での鉄損を抑制する。また、ファン２５は、ホルダ２４によって提供されてもよい。例えば、ホルダ２４の一部に、ブレード２８、２２８、３２８に相当する隆起部分を形成してもよい。また、樹脂製のファン２５にホルダ２４をインサート成形してもよい。
【００５７】
上記実施形態では、複数の貫通穴２２ｅは、等角度間隔に配置されている。また、複数の貫通穴２２ｅは、中心軸ＡＸから等距離だけ離れている。これに代えて、複数の貫通穴２２ｅは、不等間隔に配置されてもよい。また、複数の貫通穴２２ｅは、中心軸ＡＸからの距離に関して、分散していてもよい。例えば、複数の貫通穴２２ｅは、中心軸ＡＸからの距離が交互に異なっていてもよい。
【００５８】
上記実施形態では、貫通穴２２ｅと曲線部分２８ｂとが接触している。これに代えて、貫通穴２２ｅと直線部分２８ａとが接触していてもよい。また、直線部分２８ａと曲線部分２８ｂとの境界が、貫通穴２２ｅと接していてもよい。
【００５９】
上記実施形態では、複数のブレード２８、２２８、３２８と、複数の貫通穴２２ｅとが、互いに１対１に関連付けられている。この構成は、高い効率に貢献する。これに代えて、ブレード２８、２２８、３２８が配置されない貫通穴２２ｅがあってもよい。また、貫通穴２２ｅに配置されないブレード２８、２２８、３２８があってもよい。また、貫通穴２２ｅは、直径が異なる複数の貫通穴を含むことができる。
【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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