特開 2023-44157 全閉型回転電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023044157

(43)【公開日】2023-03-30

(54)【発明の名称】全閉型回転電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 9/06 20060101AFI20230323BHJP

【ＦＩ】

H02K9/06 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021152039

(22)【出願日】2021-09-17

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】劉 驍

(72)【発明者】

【氏名】青木 宏之

(72)【発明者】

【氏名】大崎 敏幸

(72)【発明者】

【氏名】加藤 周一

【テーマコード（参考）】

5H609

【Ｆターム（参考）】

5H609BB01

5H609PP02

5H609PP06

5H609PP07

5H609QQ02

5H609QQ12

5H609RR03

5H609RR16

5H609RR22

5H609RR37

5H609RR38

(57)【要約】

【課題】より不都合が少なくなるよう改善された新規な構成の全閉型回転電機を得る。
【解決手段】実施形態の全閉型回転電機は、ケースと、ステータと、ロータ鉄心と、スパイダーと、ロータシャフトと、仕切り円盤と、ファンと、を備える。仕切り円盤は、ロータ鉄心から第二端壁に向けて延びケース内をステータが収容される密閉空間と密閉空間よりも径方向内方でロータ鉄心の第一空気通路およびスパイダーの第二空気通路から第二端壁の径方向内方の端部に設けられた第一吸気口へと至る上流側空気通路とに仕切る。ファンは、ロータ鉄心から第一端壁に向けて延びケース内を密閉空間と密閉空間よりも径方向内方で第一空気通路および第二空気通路から第一端壁側に向かう下流側空気通路とに仕切り、かつロータシャフトと一体に回転することによって上流側空気通路から第一空気通路および第二空気通路を経由して下流側空気通路側に向かう空気流を生成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状のフレームと、前記フレームの軸方向の一端部を覆った第一端壁と、前記フレームの軸方向の他端部を覆った第二端壁と、を有したケースと、
前記フレームの内周面に固定されたステータと、
前記ステータの内周面と対向して配置され、前記軸方向に貫通した第一空気通路が設けられたロータ鉄心と、
前記ロータ鉄心の内周面に固定され、前記軸方向に貫通した第二空気通路が設けられ、かつ前記ロータ鉄心よりも前記軸方向に延びたスパイダーと、
前記スパイダーの内周部に固定され、前記軸方向の両端部に設けられた一対の軸受を介して前記第一端壁および前記第二端壁に回転可能に支持されたロータシャフトと、
前記ロータシャフトの外周面に固定され、前記ロータ鉄心から前記第二端壁に向けて延び前記ケース内を前記ステータが収容される密閉空間と当該密閉空間よりも前記ステータの径方向内方で前記第一空気通路および前記第二空気通路から前記第二端壁の前記径方向内方の端部に設けられた第一吸気口へと至る上流側空気通路とに仕切る仕切り円盤と、
前記ロータシャフトの外周面に固定され、前記ロータ鉄心から前記第一端壁に向けて延び前記ケース内を前記密閉空間と当該密閉空間よりも前記径方向内方で前記第一空気通路および前記第二空気通路から前記第一端壁側に向かう下流側空気通路とに仕切り、かつ前記ロータシャフトと一体に回転することによって前記上流側空気通路から前記第一空気通路および前記第二空気通路を経由して前記下流側空気通路側に向かう空気流を生成するファンと、
を備えた、全閉型回転電機。

【請求項2】

前記第一端壁の前記径方向内方の端部には、第二吸気口が設けられ、
前記下流側空気通路は、前記密閉空間よりも前記軸方向の一端部側で前記径方向外方に延びており、
前記フレームには、前記下流側空気通路を介して前記第二吸気口および前記第一吸気口と連通する第一排気口が設けられた、請求項１に記載の全閉型回転電機。

【請求項3】

前記第一端壁の前記径方向外方の端部には、第二排気口が設けられ、
前記ファンは、前記第一吸気口から吸気され前記第一排気口から排気される第一空気流を生成する第一羽根と、前記第二吸気口から吸気され前記第二排気口から排気される第二空気流を生成する第二羽根と、前記第一空気流と前記第二空気流とを仕切る仕切板と、を有した、請求項２に記載の全閉型回転電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、全閉型回転電機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ステータと、ステータの内周面と対向して配置され軸方向に貫通した空気通路が設けられたロータ鉄心と、ロータ鉄心の内周部に取り付けられケースに一対の軸受を介して回転可能に支持されたロータシャフトと、ロータ鉄心の軸方向の一端部に固定されたファンと、ロータ鉄心の軸方向の他端部に固定された仕切り円盤と、を備えた全閉型回転電機が、知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－０９８７９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この種の全閉型回転電機では、より不都合が少なくなるよう改善された新規な構成が得られれば、有益である。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態の全閉型回転電機は、ケースと、ステータと、ロータ鉄心と、スパイダーと、ロータシャフトと、仕切り円盤と、ファンと、を備える。ケースは、筒状のフレームと、フレームの軸方向の一端部を覆った第一端壁と、フレームの軸方向の他端部を覆った第二端壁と、を有する。ステータは、フレームの内周面に固定される。ロータ鉄心は、ステータの内周面と対向して配置され、軸方向に貫通した第一空気通路が設けられる。スパイダーは、ロータ鉄心の内周面に固定され、軸方向に貫通した第二空気通路が設けられ、かつロータ鉄心よりも軸方向に延びる。ロータシャフトは、スパイダーの内周部に固定され、軸方向の両端部に設けられた一対の軸受を介して第一端壁および第二端壁に回転可能に支持される。仕切り円盤は、ロータシャフトの外周面に固定され、ロータ鉄心から第二端壁に向けて延びケース内をステータが収容される密閉空間と当該密閉空間よりもステータの径方向内方で第一空気通路および第二空気通路から第二端壁の径方向内方の端部に設けられた第一吸気口へと至る上流側空気通路とに仕切る。ファンは、ロータシャフトの外周面に固定され、ロータ鉄心から第一端壁に向けて延びケース内を密閉空間と当該密閉空間よりも径方向内方で第一空気通路および第二空気通路から第一端壁側に向かう下流側空気通路とに仕切り、かつロータシャフトと一体に回転することによって上流側空気通路から第一空気通路および第二空気通路を経由して下流側空気通路側に向かう空気流を生成する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、実施形態の全閉型回転電機の例示的な断面図である。

【図2】図２は、第１変形例の全閉型回転電機の例示的な断面図である。

【図3】図３は、第２変形例の全閉型回転電機の例示的な断面図である。

【図4】図４は、第３変形例の全閉型回転電機の例示的な断面図である。

【図5】図５は、第４変形例の全閉型回転電機の例示的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、本発明の例示的な実施形態および変形例が開示される。以下に示される実施形態および変形例の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態および変形例に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

【0008】

また、以下に開示される実施形態および変形例には、同様の構成要素が含まれる。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される。なお、本明細書では、序数は、部品や、部材、部位、位置、方向等を区別するためだけに用いられており、順番や優先度を示すものではない。

【0009】

［実施形態］
図１は、実施形態の全閉型回転電機１の断面図である。図１に示される全閉型回転電機１は、鉄道車両に搭載されるモータとして構成されており、ステータ２や、ロータシャフト３、ロータ鉄心４、スパイダー５、ファン７、仕切り円盤８、ケース１０等を備えている。全閉型回転電機１は、不図示のカップリングやギアボックス等を介して回転力（トルク）を鉄道車両の車輪に伝達できるように接続されている。

【0010】

なお、以下の説明では、便宜上、全閉型回転電機１の回転中心Ａｘの軸方向を、単に軸方向と称し、回転中心Ａｘの径方向を、単に径方向と称し、回転中心Ａｘの周方向を、単に周方向と称する。また、図中、軸方向の一端部側（駆動側、カップリング側）を矢印Ｘで示し、径方向の外方を矢印Ｒで示す。

【0011】

ケース１０は、フレーム１１と、複数のブラケット６，１３，１４と、を有している。フレーム１１は、回転中心Ａｘを中心とした二重の円筒状に構成されている。すなわち、フレーム１１は、外筒部１１ａと、内筒部１１ｂと、を有している。外筒部１１ａと内筒部１１ｂとの間には、後述するファン７の回転によって生成される空気流Ｗが流れる下流側空気通路１０ｃが設けられている。

【0012】

外筒部１１ａの軸方向の他端部には、排気口１０ｄが設けられている。排気口１０ｄは、下流側空気通路１０ｃの開放端を構成している。下流側空気通路１０ｃは、外筒部１１ａや、内筒部１１ｂ、ブラケット６，１３、ファン７等によって囲まれており、ロータ鉄心４の軸方向の一端部からステータ２の回りを囲むように軸方向および径方向に延びている。排気口１０ｄは、この下流側空気通路１０ｃを介して後述するロータ鉄心４の空気通路４ａおよびスパイダー５の空気通路５ａと連通している。排気口１０ｄは、第一排気口の一例である。

【0013】

また、内筒部１１ｂの内周面１１ｄには、凹部１１ｃが設けられている。凹部１１ｃは、内周面１１ｄから径方向の外方に凹み、径方向の内方に向けて開放されている。凹部１１ｃには、ステータ２のステータ鉄心２ａが軸方向に挟まれた状態で固定される。凹部１１ｃの側面は、鉄心押さえとして機能している。

【0014】

ブラケット６は、外筒部１１ａの軸方向の一端部に取り付けられている。ブラケット６は、径方向および周方向に沿って広がった円盤状に構成され、下流側空気通路１０ｃを軸方向の一端部側から覆っている。ブラケット６は、外筒部１１ａの一端部から径方向内方に延びた端壁１１ｅ１と軸方向に重ねられ、ネジやボルト等の結合具によって締結（一体化）される。

【0015】

ブラケット１３は、ブラケット６の内周部に取り付けられている。ブラケット１３は、ネジやボルト等の結合具を介してブラケット６と締結（一体化）される。また、ブラケット１３の内周面には、軸受１６ａが取り付けられている。軸受１６ａは、コロ軸受等によって構成されている。軸受１６ａは、第一軸受の一例であり、ブラケット６，１３および端壁１１ｅ１は、フレーム１１の軸方向の一端部を覆った第一端壁の一例である。

【0016】

ブラケット１４は、内筒部１１ｂの軸方向の他端部から径方向内方に延びた端壁１１ｅ２の内周部に取り付けられている。ブラケット１４は、ネジやボルト等の結合具を介して端壁１１ｅ２と締結（一体化）される。また、ブラケット１４の内周面には、軸受１６ｂが取り付けられている。軸受１６ｂは、玉軸受等によって構成されている。軸受１６ｂは、第二軸受の一例であり、ブラケット１４および端壁１１ｅ２は、フレーム１１の軸方向の他端部を覆った第二端壁の一例である。

【0017】

また、端壁１１ｅ２における軸受１６ｂの近傍には、吸気口１０ａが設けられている。吸気口１０ａは、ケース１０内においてロータ鉄心４よりも軸方向の他端部側に位置された上流側空気通路１０ｂと連通している。上流側空気通路１０ｂは、端壁１１ｅ２や、ブラケット１４、仕切り円盤８等によって囲まれている。吸気口１０ａは、この上流側空気通路１０ｂを介してスパイダー５の空気通路５ａおよびロータ鉄心４の空気通路４ａと連通している。吸気口１０ａは、第一吸気口の一例である。

【0018】

ステータ２は、ステータ鉄心２ａと、コイル２ｂと、を有している。ステータ鉄心２ａは、回転中心Ａｘを中心とした円環状に構成され、フレーム１１の内周面１１ｄに固定されている。ステータ鉄心２ａは、磁性材によって作られた複数の鋼板２ｃを軸方向に積層することによって構成された所謂積層コアである。コイル２ｂは、ステータ鉄心２ａの内周部に設けられたスロットに埋め込まれている。コイル２ｂのコイルエンドは、ステータ鉄心２ａの軸方向の両端面から張り出している。

【0019】

ここで、本実施形態では、ステータ２は、フレーム１１の内筒部１１ｂ、ロータ鉄心４、ファン７、および仕切り円盤８によって囲まれた密閉空間９に収容されている。ステータ２は、コイル２ｂへの通電によってケース１０の内部に磁界を発生させ、当該磁界との相互作用によってステータ２の径方向内方に位置されたロータ鉄心４ひいてはロータシャフト３を回転中心Ａｘ回りの周方向に回転させる。

【0020】

ロータ鉄心４は、円環状に構成されている。ロータ鉄心４の外周面は、僅かな径方向の隙間を介してステータ鉄心２ａの内周面２ｄと対向している。また、ロータ鉄心４の内周部にはロータシャフト３が取り付けられ、ケース１０内を軸方向に沿って延びている。ロータシャフト３は、軸方向の両端部に設けられた一対の軸受１６ａ，１６ｂを介して端壁１１ｅ１，１１ｅ２に回転可能に支持されている。ロータシャフト３の軸方向の一端部３ａは、ケース１０の外側に突出しており、この突出部分に駆動歯車装置を接続するための継手が取り付けられる。

【0021】

ロータ鉄心４の内周面４ｄは、スパイダー５の円筒部５ｂに固定されている。ロータ鉄心４は、磁性材によって作られた複数の鋼板４ｂを軸方向に積層することによって構成されている。また、ロータ鉄心４は、スパイダー５のフランジ５ｃおよび鉄心押さえ１５によって軸方向両側から挟まれた状態で固定されている。鉄心押さえ１５は、円環状に構成され、ロータ鉄心４の軸方向の一端面を支持している。

【0022】

また、ロータ鉄心４には、複数の鋼板４ｂを軸方向に貫通した空気通路４ａが設けられている。空気通路４ａの軸方向の一端部は、鉄心押さえ１５の貫通孔１５ａやファン７の貫通孔７ｂを介して下流側空気通路１０ｃと連通し、空気通路４ａの軸方向の他端部は、スパイダー５の貫通孔５ｄや仕切り円盤８の貫通孔８ｂを介して上流側空気通路１０ｂと連通している。本実施形態では、ロータ鉄心４には、周方向に互いに間隔をあけて複数の空気通路４ａが設けられている。空気通路４ａは、第一空気通路の一例である。

【0023】

スパイダー５は、円筒部５ｂと、フランジ５ｃと、を有している。円筒部５ｂは、回転中心Ａｘを中心とした円筒状に構成されている。円筒部５ｂは、ロータシャフト３とロータ鉄心４との間に介在し、ロータシャフト３の外周面に圧入やキー嵌合等によって固定されている。また、円筒部５ｂは、ロータ鉄心４よりも軸方向に延びており、ファン７と仕切り円盤８との間に亘っている。円筒部５ｂの外周面には、ロータ鉄心４の内周面４ｄが圧入やキー嵌合等によって固定されている。

【0024】

ここで、本実施形態では、円筒部５ｂには、当該円筒部５ｂを軸方向に貫通した空気通路５ａが設けられている。空気通路５ａは、空気通路４ａよりも径方向の幅が狭いスリット状に構成されている。空気通路５ａの軸方向の一端部は、ファン７の貫通孔７ｃを介して下流側空気通路１０ｃと連通し、空気通路５ａの軸方向の他端部は、仕切り円盤８の貫通孔８ｃを介して上流側空気通路１０ｂと連通している。本実施形態では、円筒部５ｂには、周方向に互いに間隔をあけて複数の空気通路５ａが設けられている。空気通路５ａは、第二空気通路の一例である。

【0025】

フランジ５ｃは、円筒部５ｂの軸方向の他端部から径方向外方に突出している。フランジ５ｃは、回転中心Ａｘを中心とした円環状の板状に構成され、ロータ鉄心４の軸方向の他端面を支持している。また、フランジ５ｃには、軸方向に貫通した貫通孔５ｄが設けられ、上述したロータ鉄心４の空気通路４ａと軸方向に連通している。

【0026】

仕切り円盤８は、フランジ５ｃの軸方向の他端部側に隣接して設けられている。仕切り円盤８は、漏斗形状（ラッパ形状）に構成されている。具体的には、仕切り円盤８は、図１の断面視では、フランジ５ｃ側から端壁１１ｅ２に向けて軸方向の他端部側ほど径方向外方に向かうように傾斜して延びている。仕切り円盤８は、ロータシャフト３の外周面に圧入やキー嵌合等によって固定されている。

【0027】

また、仕切り円盤８の外周縁部８ｅには、軸方向の他端部側に突出する爪部８ｄが形成されている。一方、端壁１１ｅ２の二股状に分岐された内側の内周縁部１１ｉには、軸方向の一端部側に突出する爪部１１ｈが形成されている。爪部８ｄと爪部１１ｈとは、円環状の微小隙間を介して互いに係合している。本実施形態では、爪部８ｄと爪部１１ｈとの間には、円環状の微小隙間が図１の断面視で凹凸状に形成され、これによりラビリンス構造が形成されている。

【0028】

仕切り円盤８は、上述した構成によってステータ２が収容される略密閉された密閉空間９と当該密閉空間９よりも径方向内方で空気通路４ａ，５ａから吸気口１０ａへと至る上流側空気通路１０ｂとを仕切っている。なお、仕切り円盤８の外周縁部８ｅとは反対側、すなわち軸方向の一端部側の底部８ａには、軸方向に貫通し空気通路４ａ，５ａの一部を構成する複数の貫通孔８ｂ，８ｃが設けられている。

【0029】

ファン７は、鉄心押さえ１５および円筒部５ｂの軸方向の一端部側に隣接して設けられている。ファン７は、複数の羽根７ａと、主板７ｆと、を有している。主板７ｆは、漏斗形状（ラッパ形状）に構成されている。具体的には、主板７ｆは、図１の断面視では、鉄心押さえ１５側から端壁１１ｅ１に向けて軸方向の一端部側ほど径方向外方に向かうように傾斜して延びている。主板７ｆは、ロータシャフト３の外周面に圧入やキー嵌合等によって固定されている。

【0030】

また、主板７ｆの外周縁部７ｅには、軸方向の他端部側に突出する爪部７ｄが形成されている。一方、内筒部１１ｂの軸方向の一端部から径方向内方に延びた部分の内周縁部１１ｇには、軸方向の一端部側に突出する爪部１１ｆが形成されている。爪部７ｄと爪部１１ｆとは、円環状の微小隙間を介して互いに係合している。本実施形態では、爪部７ｄと爪部１１ｆとの間には、円環状の微小隙間が図１の断面視で凹凸状に形成され、これによりラビリンス構造が形成されている。

【0031】

ファン７は、上述した構成によってステータ２が収容される密閉空間９と当該密閉空間９よりも径方向内方で空気通路４ａ，５ａから端壁１１ｅ１側へと向かう下流側空気通路１０ｃとを仕切っている。下流側空気通路１０ｃは、密閉空間９よりも軸方向の一端部側で径方向外方に延びかつ密閉空間９よりも径方向外方で軸方向の他端部側に向けて延びて排気口１０ｄへと至る。なお、主板７ｆの外周縁部７ｅとは反対側、すなわち軸方向の他端部側の底部には、軸方向に貫通し空気通路４ａ，５ａの一部を構成する複数の貫通孔７ｂ，７ｃが設けられている。

【0032】

羽根７ａは、主板７ｆの傾斜部分における密閉空間９とは反対側、すなわち下流側空気通路１０ｃ側の面に設けられている。複数の羽根７ａは、回転中心Ａｘを中心として放射状に延びている。複数の羽根７ａは、主板７ｆの周方向に等間隔または不等間隔で配置されうる。

【0033】

ファン７の羽根７ａは、回転中心Ａｘ回りの回転によって吸気口１０ａから上流側空気通路１０ｂに導入され、複数の空気通路４ａ，５ａを経由して下流側空気通路１０ｃ側に向かう空気流Ｗを生成可能である。下流側空気通路１０ｃに導入された空気流Ｗは、下流側空気通路１０ｃのうちファン７とブラケット６とによって囲まれた径方向外方に延びた部分と外筒部１１ａと内筒部１１ｂとによって囲まれた軸方向に延びた部分とを流れて内筒部１１ｂ（ステータ２）と熱交換を行い、フレーム１１の排気口１０ｄから外部に排出される。

【0034】

以上のように、本実施形態では、全閉型回転電機１は、筒状のフレーム１１と、フレーム１１のＸ方向（軸方向）の一端部を覆った端壁１１ｅ１（第一端壁）と、フレーム１１の軸方向の他端部を覆った端壁１１ｅ２（第二端壁）と、を有したケース１０と、フレーム１１の内周面１１ｄに固定されたステータ２と、ステータ２の内周面２ｄと対向して配置され、Ｘ方向に貫通した空気通路４ａ（第一空気通路）が設けられたロータ鉄心４と、ロータ鉄心４の内周部に取り付けられ、ケース１０内をＸ方向に延び、端壁１１ｅ１および端壁１１ｅ２に一対の軸受１６ａ，１６ｂを介して回転可能に支持されたロータシャフト３と、ロータシャフト３の外周面とロータ鉄心４の内周面４ｄとの間に固定され、ロータシャフト３およびロータ鉄心４と一体に回転可能であり、かつＸ方向に貫通した空気通路５ａ（第二空気通路）が設けられたスパイダー５と、ロータ鉄心４のＸ方向の他端部に固定され、ロータ鉄心４から端壁１１ｅ２に向けて延びケース１０内をステータ２が収容される密閉空間９と当該密閉空間９よりも径方向内方で空気通路４ａ，５ａから端壁１１ｅ２の径方向内方の端部に設けられた吸気口１０ａ（第一吸気口）へと至る上流側空気通路１０ｂとに仕切る仕切り円盤８と、ロータ鉄心４のＸ方向の一端部に固定され、ロータ鉄心４から端壁１１ｅ１に向けて延びケース１０内を密閉空間９と当該密閉空間９よりも径方向内方で空気通路４ａ，５ａから端壁１１ｅ１側に向かう下流側空気通路１０ｃとに仕切り、かつロータ鉄心４と一体に回転することによって上流側空気通路１０ｂから空気通路４ａ，５ａを経由して下流側空気通路１０ｃ側に向かう空気流Ｗを生成するファン７と、を備える。

【0035】

このような構成によれば、ロータ鉄心４およびスパイダー５によって、全閉型回転電機１の回転子部分に径方向に互いに間隔をあけて複数の空気通路４ａ，５ａを構成することができる。これにより、ロータ鉄心４のみに径方向に互いに間隔をあけて複数の空気通路が設けられた場合と比べて、ロータ鉄心４の剛性や強度の低下を抑制しつつ、空気流Ｗによって一対の軸受１６ａ，１６ｂや、ロータ鉄心４、ロータシャフト３等の温度上昇をより効果的に抑制することができる。

【0036】

また、ロータシャフト３とロータ鉄心４との間に介在するスパイダー５によって、ロータシャフト３をロータ鉄心４に対してより容易に、あるいはより円滑に取り付けたり取り外したりでき、ひいてはロータシャフト３のメンテナンスやリペア等の作業性を高めることができる。また、ケース１０内の上流側空気通路１０ｂと下流側空気通路１０ｃとにそれぞれ独立してファン７や、吸気口１０ａ、排気口１０ｄ等の冷却構造が設けられた場合と比べて、全閉型回転電機１がより簡素に構成されやすく、ひいては全閉型回転電機１の製造に要する手間や費用を低減することができたり、全閉型回転電機１をより小型に構成することができたりする。

【0037】

［第１変形例］
図２は、第１変形例の全閉型回転電機１Ａの断面図である。全閉型回転電機１Ａは、上記実施形態の全閉型回転電機１と同様の構成を備えている。よって、全閉型回転電機１Ａは、当該同様の構成に基づく上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。

【0038】

ただし、本変形例では、図２に示されるように、端壁１１ｅ１の径方向内方の端部に吸気口１２ａが設けられている点が、上記実施形態と相違している。吸気口１２ａは、下流側空気通路１０ｃと連通し、当該下流側空気通路１０ｃにおける軸受１６ａの近傍に外気を導入可能である。吸気口１２ａは、第二吸気口の一例である。

【0039】

本変形例では、ファン７は、回転中心Ａｘ回りの回転によって二つの吸気口１０ａ，１２ａから吸気され一つの排気口１０ｄから排気される空気流Ｗを生成する。空気流Ｗは、吸気口１０ａから上流側空気通路１０ｂに導入され、ロータ鉄心４の空気通路４ａまたはスパイダー５の空気通路５ａ、下流側空気通路１０ｃの順に経由して排気口１０ｄから排出される空気流Ｗと、吸気口１２ａから下流側空気通路１０ｃに導入され、当該下流側空気通路１０ｃのみを経由して排気口１０ｄから排出される空気流Ｗと、を含む。

【0040】

このように、本変形例によれば、吸気口１２ａによって、軸受１６ａは、軸受１６ｂやロータ鉄心４等のその他の発熱部と熱交換を行う前のより冷たい空気流Ｗと熱交換を行うことができる。これにより、軸受１６ａの温度上昇をより効果的に抑制することができ、ひいては空気流Ｗによる軸受１６ａの冷却性が軸受１６ｂの冷却性と比べて低下するのを抑制することができる。

【0041】

［第２変形例］
図３は、第２変形例の全閉型回転電機１Ｂの断面図である。全閉型回転電機１Ｂは、上記実施形態の全閉型回転電機１と同様の構成を備えている。よって、全閉型回転電機１Ｂは、当該同様の構成に基づく上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。

【0042】

ただし、本変形例では、図３に示されるように、端壁１１ｅ１の径方向外方の端部に排気口１２ｂが設けられ、かつファン７が軸方向に並んだ送風用の第一羽根７ａ１および第二羽根７ａ２を有した二層構造の冷却ファンによって構成されている点が、上記実施形態と相違している。排気口１２ｂは、第二排気口の一例である。

【0043】

本変形例では、ファン７の主板７ｆは、第一部分７ｆ１と、第二部分７ｆ２と、を有している。第一部分７ｆ１および第二部分７ｆ２は、軸方向に互いに間隔をあけて並び、それぞれ図３の断面視で、鉄心押さえ１５側から端壁１１ｅ１に向けて軸方向の一端部側ほど径方向外方に向かうように傾斜して互いに平行に延びている。第一部分７ｆ１の外周縁部７ｅは、上述した内筒部１１ｂの内周縁部１１ｇと爪部７ｄ，１１ｆを介して互いに係合している。第一部分１１ｆ１は、下流側空気通路１０ｃと上述したステータ２が収容される密閉空間９とを仕切っている。

【0044】

また、第二部分７ｆ２の外周縁部７ｅについても、軸方向の他端部側に突出する爪部７ｄが形成される一方で、外筒部１１ａにおける端壁１１ｅ１の内周縁部には、軸方向の一端部側に突出する爪部１１ｆが形成されている。爪部７ｄと爪部１１ｆとは、円環状の微小隙間を介して互いに係合している。本変形例では、爪部７ｄと爪部１１ｆとの間には、円環状の微小隙間が図３の断面視で凹凸状に形成され、これによりラビリンス構造が形成されている。

【0045】

第二部分７ｆ２は、上述した構成によって下流側空気通路１０ｃを排気口１０ｄ用の第一排出通路１０ｃ１と、排気口１２ｂ用の第二排出通路１０ｃ２と、の二つの空間に仕切っている。第一排出通路１０ｃ１および第二排出通路１０ｃ２は、互いに軸方向または径方向に並んでいる。なお、本変形例では、第二排出通路１０ｃ２は、主板７ｆの底部に設けられた貫通孔７ｃを介してスパイダー５の空気通路５ａと連通し、第一排出通路１０ｃ１は、鉄心押さえ１５の貫通孔１５ａを介してロータ鉄心４の空気通路４ａと連通している。

【0046】

第一羽根７ａ１は、第一部分７ｆ１の傾斜部分における密閉空間９とは反対側、すなわち第一排出通路１０ｃ１側の面に固定されている。第一部分７ｆ１には、複数の第一羽根７ａ１が回転中心Ａｘを中心として放射状に延びた状態に設けられている。第一羽根７ａ１は、回転中心Ａｘ回りの回転によって吸気口１０ａから上流側空気通路１０ｂに導入され、ロータ鉄心４の空気通路４ａ、第一排出通路１０ｃ１の順に経由して排気口１０ｄから排出される空気流Ｗ１を生成可能である。

【0047】

第二羽根７ａ２は、第二部分７ｆ２の傾斜部分における第一排出通路１０ｃ１とは反対側、すなわち第二排出通路１０ｃ２側の面に固定されている。第二部分７ｆ２には、複数の第二羽根７ａ２が回転中心Ａｘを中心として放射状に延びた状態に設けられている。第二羽根７ａ２は、回転中心Ａｘ回りの回転によって吸気口１０ａから上流側空気通路１０ｂに導入され、スパイダー５の空気通路５ａ、第二排出通路１０ｃ２の順に経由して排気口１２ｂから排出される空気流Ｗ２を生成可能である。

【0048】

このように、本変形例によれば、二層構造のファン７によって空気流Ｗを複数の空気流Ｗ１，Ｗ２に分流することができるため、ケース１０内の各発熱部に対する流路構成の自由度が高まりやすく、ひいては一対の軸受１６ａ，１６ｂや、ステータ２等の温度上昇をより効果的に抑制することができる場合がある。

【0049】

［第３変形例］
図４は、第３変形例の全閉型回転電機１Ｃの断面図である。全閉型回転電機１Ｃは、上記第２変形例の全閉型回転電機１Ｂと同様の構成を備えている。よって、全閉型回転電機１Ｃは、当該同様の構成に基づく上記第２変形例と同様の作用および効果を得ることができる。

【0050】

ただし、本変形例では、図４に示されるように、端壁１１ｅ１の径方向内方の端部に吸気口１２ａが設けられている点が、上記第２変形例と相違している。吸気口１２ａは、下流側空気通路１０ｃの第二排出通路１０ｃ２と連通し、当該第二排出通路１０ｃ２における軸受１６ａの近傍に外気を導入可能である。吸気口１２ａは、第二吸気口の一例である。

【0051】

本変形例では、ファン７は、回転中心Ａｘ回りの回転によって二つの吸気口１０ａ，１２ａから吸気され二つの排気口１０ｄ，１２ｂから排気される空気流Ｗを生成する。空気流Ｗは、吸気口１０ａから上流側空気通路１０ｂに導入され、ロータ鉄心４の空気通路４ａ、第一排出通路１０ｃ１の順に経由して排気口１０ｄから排出される空気流Ｗ１と、吸気口１０ａから上流側空気通路１０ｂに導入され、スパイダー５の空気通路５ａ、第二排出通路１０ｃ２の順に経由して排気口１２ｂから排出される空気流Ｗ２と、吸気口１２ａから第二排出通路１０ｃ２に導入され、当該第二排出通路１０ｃ２のみを経由して排気口１２ｂから排出される空気流Ｗ２と、を含む。

【0052】

このように、本変形例によれば、吸気口１２ａによって、軸受１６ａは、軸受１６ｂやロータ鉄心４等のその他の発熱部と熱交換を行う前のより冷たい空気流Ｗ２と熱交換を行うことができる。これにより、軸受１６ａの温度上昇をより効果的に抑制することができ、ひいては空気流Ｗ２による軸受１６ａの冷却性が空気流Ｗ１による軸受１６ｂの冷却性と比べて低下するのを抑制することができる。

【0053】

［第４変形例］
図５は、第４変形例の全閉型回転電機１Ｄの断面図である。全閉型回転電機１Ｄは、上記第３変形例の全閉型回転電機１Ｃと同様の構成を備えている。よって、全閉型回転電機１Ｄは、当該同様の構成に基づく上記第３変形例と同様の作用および効果を得ることができる。

【0054】

ただし、本変形例では、図５に示されるように、第一排出通路１０ｃ１が主板７ｆの底部に設けられた貫通孔７ｃを介してロータ鉄心４の空気通路４ａおよびスパイダー５の空気通路５ａと連通している点が、上記第３変形例と相違している。すなわち、本変形例では、第二排出通路１０ｃ２は、軸受１６ｂ側の上流側空気通路１０ｂとは連通しないように構成されている。

【0055】

本変形例では、ファン７は、回転中心Ａｘ回りの回転によって二つの吸気口１０ａ，１２ａから吸気され二つの排気口１０ｄ，１２ｂから排出される空気流Ｗを生成する。空気流Ｗは、吸気口１０ａから上流側空気通路１０ｂに導入され、ロータ鉄心４の空気通路４ａおよびスパイダー５の空気通路５ａ、第一排出通路１０ｃ１の順に経由して排気口１０ｄから排出される空気流Ｗ１と、吸気口１２ａから第二排出通路１０ｃ２に導入され、当該第二排出通路１０ｃ２のみを経由して排気口１２ｂから排出される空気流Ｗ２と、を含む。空気流Ｗ１は、第一空気流の一例であり、空気流Ｗ２は、第二空気流の一例である。

【0056】

このように、本変形例によれば、ファン７によって軸受１６ｂ用の空気流Ｗ１と軸受１６ａ用の空気流Ｗ２とに分流することができるため、二つの空気流Ｗ１，Ｗ２によって一対の軸受１６ａ，１６ｂの冷却性をより高めることができる。

【0057】

以上、本発明の実施形態および変形例が例示されたが、上記実施形態および変形例は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、方向、形式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

【符号の説明】

【0058】

１，１Ａ～１Ｄ…全閉型回転電機、２…ステータ、２ｄ…内周面、３…ロータシャフト、４…ロータ鉄心、４ａ…空気通路（第一空気通路）、４ｄ…内周面、５…スパイダー、５ａ…空気通路（第二空気通路）、５ｂ…円筒部、５ｃ…フランジ、５ｄ…貫通孔、７…ファン、７ａ１…第一羽根、７ａ２…第二羽根、７ｆ２…第二部分（仕切壁）、８…仕切り円盤、９…密閉空間、１０…ケース、１０ａ…吸気口（第一吸気口）、１０ｂ…上流側空気通路、１０ｃ…下流側空気通路、１０ｃ１…第一排出通路、１０ｃ２…第二排出通路、１０ｄ…排気口（第一排気口）、１１…フレーム、１１ｅ１…端壁（第一端壁）、１１ｅ２…端壁（第二端壁）、１２ａ…吸気口（第二吸気口）、１２ｂ…排気口（第二排気口）、１６ａ，１６ｂ…軸受、Ａｘ…回転中心、Ｒ…径方向、Ｗ…空気流、Ｗ１…第一空気流、Ｗ２…第二空気流、Ｘ…軸方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】