特開 2024-25377 回転電機システム

(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】P2024025377

(43)【公開日】2024-02-26

(54)【発明の名称】回転電機システム

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/32 20060101AFI20240216BHJP

【ＦＩ】

H02K1/32 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022128758

(22)【出願日】2022-08-12

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】上口 聡

(72)【発明者】

【氏名】中村 玄

(72)【発明者】

【氏名】後延 洋泰

【テーマコード（参考）】

5H601

【Ｆターム（参考）】

5H601AA16

5H601DD01

5H601DD11

5H601GA02

5H601GA22

5H601GE14

5H601GE19

(57)【要約】      （修正有）

【課題】簡素な構成でロータの冷却通路に気体を円滑に流通させる。
【解決手段】回転電機システムは、ロータの内部に圧縮エアが流通する冷却通路４１を備える。冷却通路４１は、圧縮エアが導入される入口４１３と、圧縮エアが導出される出口４１４とを有する。冷却通路４１の出口４１４が、冷却通路４１の入口４１３に対してロータの軸中心から径方向外方に配置される。これにより、ロータが回転したときに働く遠心力によって、冷却通路４１内に入口４１３から出口４１４に向けて負圧を発生させることで、冷却通路の出口に向けて気体の流れを促進することができる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁石を有するロータと、
前記ロータを囲むステータと、
前記ロータ及び前記ステータを収容するハウジングと、
を備え、
前記ロータの内部に冷却用の気体が流通する冷却通路を備えた回転電機システムであって、
前記冷却通路は、前記気体が導入される入口と、前記気体が導出される出口と、を有し、前記入口と前記出口とは軸方向に互いに離間した位置に配置され、
前記出口が、前記入口に対して軸中心から径方向外方に配置される、回転電機システム。

【請求項2】

請求項１記載の回転電機システムにおいて、
前記ロータは、前記ハウジングに支持される本体部と、
前記本体部から径方向外方に向けて拡径して前記磁石を保持する拡径部と、
を備え、
前記冷却通路が前記拡径部に配置される、回転電機システム。

【請求項3】

請求項１又は２記載の回転電機システムにおいて、
前記冷却通路は、前記ロータの軸中心から径方向にオフセットして配置され、前記ロータの周方向に等間隔離間するように前記ロータに複数配置される、回転電機システム。

【請求項4】

請求項２記載の回転電機システムにおいて、
前記ロータは、前記ロータの軸方向の一方を向く第１壁面と、
前記軸方向の他方を向く第２壁面と、
を有し、
前記入口が前記第１壁面に開口し、前記出口が前記第２壁面に開口する、回転電機システム。

【請求項5】

請求項４記載の回転電機システムにおいて、
前記第１壁面は、前記軸方向における前記拡径部の一方の環状端面であり、前記第２壁面は、前記軸方向における前記拡径部の他方の環状端面である、回転電機システム。

【請求項6】

請求項１記載の回転電機システムにおいて、
前記気体の流れを整流可能な複数のフィンを有した整流構造を備え、
前記複数のフィンが、前記ロータの前記軸中心を囲むように前記ロータの周方向に間隔を置いて配置され、前記ロータの軸方向において、前記入口及び前記出口の少なくともいずれか一方と前記複数のフィンとが向かい合う、回転電機システム。

【請求項7】

請求項１記載の回転電機システムにおいて、
前記冷却通路は、前記入口と接続され前記ロータの軸方向と平行に延在する平行部と、
前記平行部の下流端から前記出口に向かって径方向外方に傾斜した傾斜部とを備える、回転電機システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロータと、ステータとを備え、電力が供給されることでロータが回転駆動する回転電機システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、インナーステータと、アウタロータとを有した回転電機システムが開示されている。アウタロータは、インナーステータの内部に配置される。アウタロータのハブ中心には、センターシャフトが連結される。センターシャフトの中心には、ブロアから供給された空気が流通する導入通路部を備える。導入通路部は、センターシャフトの軸方向に沿って延在した後、ハブの孔を通じて径方向外方に開口する。

【0003】

導入通路部に空気が供給されると、空気がセンターシャフトに沿って軸方向に流通してハブの孔から径方向外方へ流れた後、アウタロータの外側に配置された鉄芯に沿って軸方向に流れて空間内に供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９－１４８０４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の回転電機システムでは、導入通路部からインナーステータとアウタロータとの間に空気を導入するとき、空気の流通経路が、軸方向、径方向、軸方向と複雑になるため、流通抵抗が増加して円滑に流通させることが難しい。センターシャフトがアウタロータと共に回転すると、回転によって生じる遠心力に起因して空気の圧送効率が低下する。そのため、ブロア等の送風装置を用いて空気を供給する必要があり、装置の大型化及び製造コストが増加するという問題がある。

【0006】

本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の態様は、磁石を有するロータと、前記ロータを囲むステータと、前記ロータ及び前記ステータを収容するハウジングと、を備え、前記ロータの内部に冷却用の気体が流通する冷却通路を備えた回転電機システムであって、前記冷却通路は、前記気体が導入される入口と、前記気体が導出される出口と、を有し、前記入口と前記出口とは軸方向に互いに離間した位置に配置され、前記出口が、前記入口に対して軸中心から径方向外方に配置される。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ロータが回転したときに働く遠心力によって、冷却通路内に入口から出口に向けて負圧を発生させることで、冷却通路の出口に向けて気体の流れを促進することができる。これにより、簡素な構成でロータの冷却通路に気体を円滑に流通させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る回転電機システムを含む複合動力システムの外観斜視図である。

【図2】図２は、図１の複合動力システムを構成する回転電機システムの外観斜視図である。

【図3】図３は、図２の回転電機システムの概略側面断面図である。

【図4】図４は、図３の回転電機システムの回転シャフト近傍の拡大断面図である。

【図5】図５は、図３に示す回転電機システムの入口側整流部材の近傍を示す要部拡大図である。

【図6】図６は、図３に示す回転電機システムの出口側整流部材の近傍を示す要部拡大図である。

【図7】図７は、入口側整流部材を軸方向から見た正面図である。

【図8】図８は、出口側整流部材を軸方向から見た正面図である。

【図9】図９は、入口側整流部材の外観斜視図である。

【図10】図１０は、出口側整流部材の外観斜視図である。

【図11】図１１は、回転電機ハウジングに設けられる電流変換器の模式的構成図である。

【図12】図１２は、回転電機ハウジングを構成する第２サブハウジングと、エンジンハウジングにおけるインナハウジングの概略斜視図である。

【図13】図１３は、複合動力システムを構成するガスタービンエンジンの概略側面断面図である。

【図14】図１４は、図１３のガスタービンエンジンの要部拡大図である。

【図15】図１５は、外部に設けた圧縮ポンプを気体供給源とする場合の概略側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１に示されるように、本実施形態に係る回転電機システム１０は、内燃機関と一体的に組み合わされた複合動力システム４００に用いられる。図１は、本実施形態に係る複合動力システム４００の概略全体斜視図である。

【0011】

以下における「左」、「右」、「下」及び「上」のそれぞれは、特に図３～図６、図１３、図１４における左方、右方、下方及び上方を指す。しかしながら、これらの方向は、説明を簡素化して理解を容易にするための便宜的な方向付けである。すなわち、明細書に記載した方向が、複合動力システムを実使用するときの方向であるとは限らない。

【0012】

複合動力システム４００は、回転電機システム１０と、ガスタービンエンジン２００とを備える。回転電機システム１０の直径中心を通り長手方向（軸線方向）に沿って延在する軸線と、ガスタービンエンジン２００の直径中心を通り長手方向（軸線方向）に沿って延在する軸線とは一致する。換言すれば、回転電機システム１０とガスタービンエンジン２００とは、同一軸線上に並列配置される。

【0013】

以下、回転電機システム１０及びガスタービンエンジン２００のそれぞれの軸線方向の左端を、第１端と表記することもある。同様に、回転電機システム１０及びガスタービンエンジン２００のそれぞれの軸線方向の右端を、第２端と表記することもある。すなわち、回転電機システム１０において、ガスタービンエンジン２００から離間する左端部は第１端である。回転電機システム１０において、ガスタービンエンジン２００に近接する右端部は第２端である。また、ガスタービンエンジン２００において、回転電機システム１０に近接する左端部は第１端である。ガスタービンエンジン２００において、回転電機システム１０から離間する右端部は第２端である。この定義に従えば、図示例では、ガスタービンエンジン２００は、回転電機システム１０の第２端に配設されている。回転電機システム１０は、ガスタービンエンジン２００の第１端に配設されている。

【0014】

複合動力システム４００は、例えば、飛翔体、船舶又は自動車等において、推進の動力源として利用される。飛翔体の好適な具体例としては、ドローン又はマルチコプタ等が挙げられる。複合動力システム４００は、飛翔体に搭載されたときには、例えば、プロップ、ダクテッドファン等を回転付勢する動力駆動源とされる。複合動力システム４００は、船舶に搭載されたときには、スクリューの回転力発生装置とされる。複合動力システム４００は、自動車に搭載されたときには、モータを回転付勢する動力駆動源とされる。

【0015】

複合動力システム４００は、航空機、船舶又は建物等において、補助電源の動力源として利用することもできる。この他、複合動力システム４００をガスタービン発電設備として利用することも可能である。

【0016】

後述するように、ガスタービンエンジン２００は内燃機関である。また、ガスタービンエンジン２００は、圧縮エア（ガス）を供給するガス供給装置である。

【0017】

先ず、回転電機システム１０について説明する。図２は、回転電機システム１０の概略全体斜視図である。図３は、回転電機システム１０の概略側面断面図である。回転電機システム１０は、回転電機１２（例えば、発電機）と、回転電機１２を収容した回転電機ハウジング１４とを備える。

【0018】

回転電機ハウジング１４は、メインハウジング１６と、第１サブハウジング１８と、第２サブハウジング２０とを有する。メインハウジング１６は略円筒形状をなし、第１端及び第２端の双方が開放端である。第１サブハウジング１８は、メインハウジング１６の第１端（左開放端）に連結される。第２サブハウジング２０は、メインハウジング１６の第２端（右開放端）に連結される。以上により、メインハウジング１６の第１端及び第２端が閉塞される。

【0019】

メインハウジング１６は、左右方向に沿って延在する厚肉の側壁を有する。メインハウジング１６の側壁の内部には、収容室２２が形成されている。回転電機１２の大部分は、収容室２２に収容されている。

【0020】

メインハウジング１６の側壁の内部には、螺旋状の冷却ジャケット２４が形成されている。冷却ジャケット２４には、冷却媒体が流通する。冷却媒体の具体例としては、冷却水が挙げられる。この場合、冷却ジャケット２４はウォータジャケットである。

【0021】

メインハウジング１６の側壁の外面（外側壁）には、第１端の縁部近傍に、第１ケーシング２６及び第２ケーシング２８が設けられる。第１ケーシング２６及び第２ケーシング２８は、メインハウジング１６の一部を構成する。すなわち、第１ケーシング２６及び第２ケーシング２８は、メインハウジング１６と一体的に配置される。後述するように、第１ケーシング２６は端子ケーシングである。第２ケーシング２８は、測定器ケーシングである。

【0022】

第１サブハウジング１８には、回転パラメータ検出器を保持する保持部材が連結される。本実施形態では、回転パラメータ検出器としてレゾルバ１３２を例示する。従って、以降は、検出器の保持部材を「レゾルバホルダ３０」と表記する。後述するように、レゾルバホルダ３０には、ネジを介してキャップカバー３２が連結される。

【0023】

回転電機１２は、ロータ３４と、ロータ３４の外周を囲むステータ３６と、整流構造３７とを備える。

【0024】

ロータ３４は、磁石３８と、回転シャフト３９と、拡径部４０と、冷却通路４１と、第１及び第２磁石ホルダ７０ａ、７０ｂとを含む。回転シャフト３９は、内シャフト４２と、中空筒状の外シャフト４４とを有する。外シャフト４４の本体部４４ａの両端は開放端である。すなわち、本体部４４ａは、左開口端４４１（図５参照）と、右開口端４４２（図６参照）とを有する。左開口端４４１は、本体部４４ａの軸方向一端である左端に配置される。右開口端４４２は、本体部４４ａの軸方向他端である右端に配置される。

【0025】

内シャフト４２は、外シャフト４４の内部に挿抜可能に挿入される。内シャフト４２は、外シャフト４４に比して長尺である。内シャフト４２は、円柱部４２１と、左端部４２２（図５参照）と、右端部４２３（図６参照）とを有する。左端部４２２は、円柱部４２１の左方に連なる。従って、左端部４２２は、内シャフト４２の、ガスタービンエンジン２００から離間する端部（第１端）である。右端部４２３は、円柱部４２１の右方に連なる。従って、右端部４２３は、内シャフト４２の、ガスタービンエンジン２００に近接する端部（第２端）である。円柱部４２１の直径は、左端部４２２及び右端部４２３よりも小さい。また、右端部４２３の直径は、左端部４２２よりも小さい。

【0026】

左端部４２２の一部は、外シャフト４４の左開口端４４１から露出する。左開口端４４１から露出した部分は、後述する突出先端４６である。なお、図示の例では、内シャフト４２の右端部４２３と、外シャフト４４の右開口端４４２とが面一である。しかしながら、右端部４２３が、右開口端４４２から第２端に向かって若干寄った位置であってもよい

【0027】

図５に示すように、内シャフト４２の左端部４２２には、第１外ネジ部４８、鍔部５０、ストッパ部５２及び第２外ネジ部５４が右方に向かってこの順で配置される。第１外ネジ部４８、鍔部５０、ストッパ部５２及び第２外ネジ部５４の外径は、この順で大きくなる。第２外ネジ部５４の外径は外シャフト４４の内径に比して大きい。このため、第２外ネジ部５４の右端は、外シャフト４４の左開口端４４１の縁部に堰き止められる。従って、内シャフト４２の、第２外ネジ部５４よりも左方の部分が、外シャフト４４内に挿入されることはない。

【0028】

鍔部５０には、レゾルバロータ５６が装着される。第１外ネジ部４８には小キャップナット５８がネジ止めされる。レゾルバロータ５６の右端は、ストッパ部５２に堰き止められる。レゾルバロータ５６の左端は、小キャップナット５８で押圧される。以上により、レゾルバロータ５６が鍔部５０に位置決め固定される。

【0029】

第２外ネジ部５４には大キャップナット６０が螺合される。大キャップナット６０の右端は、外シャフト４４の左開口端４４１の外周壁を覆う。これにより、内シャフト４２の左端部４２２が、外シャフト４４の左開口端４４１に拘束される。なお、第１外ネジ部４８及び第２外ネジ部５４はいずれも、いわゆる逆ネジである。従って、小キャップナット５８及び大キャップナット６０は、螺合時に反時計回りに回転される。螺合の後、小キャップナット５８及び大キャップナット６０のネジ山の一部を変形させることが好ましい。これにより、小キャップナット５８及び大キャップナット６０が弛緩することが防止される。

【0030】

図６に示すように、内シャフト４２の第２端である右端部４２３には、連結孔６２が形成される。連結孔６２は、第１端である左端部４２２に向かって延在する。連結孔６２の内周壁には、雌ネジ部６４が刻設される。連結孔６２には、出力シャフト２０４の左端が挿入される。出力シャフト２０４の左端は、雌ネジ部６４に螺合されることで内シャフト４２に結合される。出力シャフト２０４は、コンプレッサホイール２２２及びタービンホイール２２４を保持している（図１３参照）。

【0031】

図３に示すように、外シャフト４４は、本体部４４ａと、中間部４４ｂと、冷却通路４１とを有する。本体部４４ａは、外シャフト４４の軸方向に延在する。本体部４４ａの左端及び右端がそれぞれ第１及び第２サブハウジング１８、２０に回転可能に支持される。本体部４４ａの右開口端４４２の外周壁には、第１内スプライン６６が形成されている。第１内スプライン６６は、回転電機システム１０の軸線方向（左右方向）に沿って延在する。

【0032】

拡径部４０は、外シャフト４４の中間部４４ｂと、第１及び第２磁石ホルダ７０ａ、７０ｂの一部と、第１及び第２保持プレート４５ａ、４５ｂと、磁石３８とから構成される。中間部４４ｂは、外シャフト４４の軸方向中央に配置される。ロータ３４の軸方向において、中間部４４ｂは、本体部４４ａの左端と右端との間の中間部位に配置される。中間部４４ｂは、本体部４４ａから径方向外方に拡径する。外シャフト４４の外径は、中間部４４ｂが最大である。

【0033】

中間部４４ｂの外周には、複数個の磁石３８が保持される。ロータ３４において、磁石３８が最も径方向外方に配置される。磁石３８の左端は、第１磁石ホルダ７０ａによって保持される。磁石３８の右端は、第２磁石ホルダ７０ｂによって保持される。第１磁石ホルダ７０ａは、円筒部７１１ａと、押さえ部７１２ａとを有する。第２磁石ホルダ７０ｂは、円筒部７１１ｂと、押さえ部７１２ｂとを有する。各円筒部７１１ａ、７１１ｂは、外シャフト４４の本体部４４ａの外周面に装着される。各押さえ部７１２ａ、７１２ｂは、円筒部７１１ａ、７１１ｂの端部から径方向外方へそれぞれ突出する。各押さえ部７１２ａ、７１２ｂは、円筒部７１１ａ、７１１ｂに対して直交した円環状である。

【0034】

図４に示すように、第１磁石ホルダ７０ａは、磁石３８の左端に向かい合う。第１磁石ホルダ７０ａの押さえ部７１２ａは、第１保持プレート４５ａを介して磁石３８の左端を保持する。押さえ部７１２ａと中間部４４ｂとの間に第１保持プレート４５ａが配置される。

【0035】

押さえ部７１２ａは、第１上流側孔部７１３ａを有する。第１上流側孔部７１３ａは、冷却通路４１の一部を構成する。第１上流側孔部７１３ａは、回転シャフト３９の軸方向に延在して押さえ部７１２ａを貫通する。第１上流側孔部７１３ａは、第１保持プレート４５ａの第２上流側孔部４５１ａと連通する。第２上流側孔部４５１ａは、回転シャフト３９の軸方向に延在して第１保持プレート４５ａを貫通する。第２上流側孔部４５１ａは、冷却通路４１の一部を構成する。第１上流側孔部７１３ａ及び第２上流側孔部４５１ａは、回転シャフト３９の軸方向に沿って直線上に配置される。

【0036】

第２磁石ホルダ７０ｂは、磁石３８の右端に向かい合う。第２磁石ホルダ７０ｂの押さえ部７１２ｂは、第２保持プレート４５ｂを介して磁石３８の右端を保持する。押さえ部７１２ｂと中間部４４ｂとの間に第２保持プレート４５ｂが配置される。

【0037】

押さえ部７１２ｂは、第１下流側孔部７１３ｂを有する。第１下流側孔部７１３ｂは、冷却通路４１の一部を構成する。第１下流側孔部７１３ｂは、回転シャフト３９の軸方向に延在して押さえ部７１２ｂを貫通する。第１下流側孔部７１３ｂは、第２保持プレート４５ｂの第２下流側孔部４５１ｂと連通する。第２下流側孔部４５１ｂは、回転シャフト３９の軸方向に延在して第２保持プレート４５ｂを貫通する。第２下流側孔部４５１ｂは、冷却通路４１の一部を構成する。第１下流側孔部７１３ｂ及び第２下流側孔部４５１ｂは、回転シャフト３９の軸方向に沿って直線上に配置される。

【0038】

第１及び第２磁石ホルダ７０ａ、７０ｂの各円筒部７１１ａ、７１１ｂは、本体部４４ａの外周面に保持される。第１及び第２磁石ホルダ７０ａ、７０ｂ及び磁石３８は、ロータ３４の一部として回転シャフト３９と共に回転する。隣接する磁石３８同士では、互いに異なる極性が外方を向いている。磁石３８は、回転シャフト３９が回転することに伴って、回転シャフト３９の回転中心を中心として、所定の円周上を移動する。ロータ３４において、磁石３８を含む中間部４４ｂ、第１及び第２磁石ホルダ７０ａ、７０ｂ、第１及び第２保持プレート４５ａ、４５ｂと本体部４４ａとの境界が段付状に形成される。

【0039】

拡径部４０は、ロータ３４の左方に向かう第１壁面４４ｃを有する。第１壁面４４ｃは、拡径部４０の左端を構成する第１磁石ホルダ７０ａの押さえ部７１２ａに配置される。第１壁面４４ｃは、環状端面である。拡径部４０は、ロータ３４の右方に向かう第２壁面４４ｄを有する。第２壁面４４ｄは、拡径部４０の右端を構成する第２磁石ホルダ７０ｂの押さえ部７１２ｂに配置される。第２壁面４４ｄは、環状端面である。

【0040】

ロータ３４の磁石３８の径方向外方に気体流路７２を有する。気体流路７２は、磁石３８の径方向外方に配置されるステータ３６（電磁コイル１１０）と磁石３８との間のクリアランスである。気体流路７２は、環状であり回転シャフト３９の回転軸方向に沿って延在する。気体流路７２は、磁石３８の左端と右端との間に配置される。気体流路７２には、冷却用の気体である圧縮エアが流通する。圧縮エアは、後述するガスタービンエンジン２００から供給される。

【0041】

冷却通路４１は、冷却用の気体である圧縮エアが流通する流路である。圧縮エアは、後述するガスタービンエンジン２００から供給される。ガスタービンエンジン２００は、冷却通路４１及び気体流路７２へ圧縮エアを供給可能な気体供給機構である。ガスタービンエンジン２００は、ロータ３４とは別に設けられる。

【0042】

冷却通路４１は、回転シャフト３９の中間部４４ｂ、第１及び第２磁石ホルダ７０ａ、７０ｂの内部に配置される。図７及び図８に示す回転シャフト３９の軸線と垂直な断面において、冷却通路４１は円形状である。冷却通路４１は、外シャフト４４の回転軸方向に延在する。冷却通路４１は、ロータ３４の内部に配置されるロータ内冷却通路である。

【0043】

図７及び図８に示すように、冷却通路４１は複数設けられる。複数の冷却通路４１は、ロータ３４（外シャフト４４）の回転軸中心から径方向にオフセットして配置される。複数の冷却通路４１は、ロータ３４の回転軸を中心として周方向に互いに等間隔離間する。回転シャフト３９の回転軸を中心とした外シャフト４４の同一円上に複数の冷却通路４１が配置される。冷却通路４１の数量は、例えば、４つ以上であると好ましい。以下、８つの冷却通路４１をロータ３４に備える場合について説明する。

【0044】

図４に示すように、冷却通路４１は、ロータ３４において拡径部４０の第１及び第２壁面４４ｃ、４４ｄに開口する。冷却通路４１は、第１及び第２開口部４１１、４１２を有する（図５及び図６参照）。

【0045】

図５に示すように、第１開口部４１１は、冷却通路４１の上流端に配置される。すなわち、第１開口部４１１は、圧縮エアが導入される入口４１３である。第１開口部４１１は、拡径部４０の第１壁面４４ｃに配置される。冷却通路４１の上流端である第１開口部４１１が、ロータ３４（第１磁石ホルダ７０ａ）の外面に開口する。第１開口部４１１は、第１磁石ホルダ７０ａの第１上流側孔部７１３ａに配置される。

【0046】

図６に示すように、第２開口部４１２は、冷却通路４１の下流端に配置される。すなわち、第２開口部４１２は、冷却通路４１を流れた圧縮エアが流出する出口４１４である。第２開口部４１２は、拡径部４０の第２壁面４４ｄに配置される。第２開口部４１２を介して冷却通路４１の下流端である第２開口部４１２が、ロータ３４（第２磁石ホルダ７０ｂ）の外面に開口する。第２開口部４１２は、第２磁石ホルダ７０ｂの第１下流側孔部７１３ｂに配置される。

【0047】

図５及び図６に示すように、第１及び第２開口部４１１、４１２は、ロータ３４の回転軸中心から径方向にオフセットして配置される。ロータ３４の径方向において、第２開口部４１２は、磁石３８の内周と外周の間に位置してもよい。

【0048】

図４に示すように、冷却通路４１は、平行部４５５と、傾斜部４５６とを備える。平行部４５５は、外シャフト４４の回転軸方向に沿って延在する。平行部４５５は、外シャフト４４の回転軸と平行に配置される。平行部４５５は、中間部４４ｂに配置される。平行部４５５は、磁石３８の径方向内方に配置される。図５に示すように、平行部４５５の上流端は、第１開口部４１１（入口４１３）である。平行部４５５の上流端は、第１磁石ホルダ７０ａの第１上流側孔部７１３ａと、第１保持プレート４５ａの第２下流側孔部４５１ａによって構成される。なお、冷却通路４１は、冷却通路４１の上流端から下流端に向けて螺旋状に形成してもよい。

【0049】

図４に示すように、傾斜部４５６の上流端は、平行部４５５の下流端に接続される。図６に示すように、傾斜部４５６は、平行部４５５の下流端（右端）から第２開口部４１２（出口４１４）に向けて、平行部４５５に対して径方向外方へと傾斜する。傾斜部４５６の下流端は、第２開口部４１２（出口４１４）である。傾斜部４５６は、第２磁石ホルダ７０ｂの第１下流側孔部７１３ｂと、第２保持プレート４５ｂの第２下流側孔部４５１ｂによって構成される。

【0050】

なお、傾斜部４５６の位置は、平行部４５５の下流端に配置される場合に限定されない。冷却通路４１の延在方向における一部に傾斜部４５６が配置されていればよい。冷却通路４１において複数の傾斜部４５６を配置してもよい。冷却通路４１が平行部４５５を備えず、上流端から下流端まで冷却通路４１の延在方向にわたって全て傾斜部４５６で構成してもよい。

【0051】

図５に示すように、回転シャフト３９の本体部４４ａの左端は、第１ベアリング７４を介して第１サブハウジング１８に回転可能に支持される。第１ベアリング７４は、外シャフト４４と第１サブハウジング１８との間に挿入される。具体的には、第１サブハウジング１８は、メインハウジング１６に向かって突出した円柱状突部７６を有する。円柱状突部７６には、第１挿入孔７８が形成されている。第１挿入孔７８には、第１ベアリング７４を保持した第１ベアリングホルダ８０が挿入される。従って、第１ベアリング７４が第１挿入孔７８に配置される。

【0052】

第１挿入孔７８は、左右方向に沿って延在している。第１挿入孔７８の左端は、第１挿入孔７８の右端よりも出力シャフト２０４から離間する。以下、第１挿入孔７８の左端を「第１遠位端７８１」とも表記する。その一方で、第１挿入孔７８の右端は、第１挿入孔７８の左端（第１遠位端７８１）よりも出力シャフト２０４に近接する。以下、第１挿入孔７８の右端を「第１近位端７８２」とも表記する。

【0053】

外シャフト４４の本体部４４ａの左端には、第１遠位端７８１に位置する第１外ストッパ８１と、第１近位端７８２に位置する第１内ストッパ８２とが装着される。第１ベアリング７４は、第１外ストッパ８１と第１内ストッパ８２とで挟持される。第１外ストッパ８１及び第１内ストッパ８２による挟持によって、第１ベアリング７４が位置決め固定されている。第１外ストッパ８１と円柱状突部７６との間には、クリアランスが形成されている。

【0054】

回転シャフト３９の左端部の先端は、第１ベアリング７４の内孔に通された後、第１挿入孔７８を通過する。回転シャフト３９の左端部の先端は、さらに、円柱状突部７６の外方（中空凹部１１８）に露出する。以下、回転シャフト３９の、第１ベアリング７４の左端から突出した部位を「突出先端４６」と表記する。突出先端４６には、内シャフト４２の左端部４２２のうち、第１外ネジ部４８、鍔部５０、ストッパ部５２及び第２外ネジ部５４が含まれる。

【0055】

図６に示すように、回転シャフト３９の右端は、第２ベアリング８４を介して第２サブハウジング２０に回転可能に支持される。図６に示すように、第２ベアリング８４は、外シャフト４４と、略円板形状をなす第２サブハウジング２０との間に挿入される。

【0056】

図４に示すように、整流構造３７は、メインハウジング１６の内部に収容される。整流構造３７は、メインハウジング１６内を流通する圧縮エアの流れを整流可能である。整流構造３７は、入口側整流部材８５１と、出口側整流部材８５２とを備える。

【0057】

図５に示すように、入口側整流部材８５１は、気体流路７２及び冷却通路４１へ流入する圧縮エアを整流する。入口側整流部材８５１は、第１空間８５３ａに配置される。第１空間８５３ａは、第１磁石ホルダ７０ａ、第１ベアリング７４、第１サブハウジング１８、後述する絶縁基材１１２で囲まれた空間である。入口側整流部材８５１は、冷却通路４１の入口４１３（第１開口部４１１）に向かい合う。入口側整流部材８５１は、気体流路７２の入口に向かい合う。すなわち、入口側整流部材８５１は、冷却通路４１及び気体流路７２の上流端に向かい合う。入口側整流部材８５１は、第１サブハウジング１８の円柱状突部７６に向かい合う。入口側整流部材８５１は、磁石３８と第１ベアリング７４との間に配置される。入口側整流部材８５１は、絶縁基材１１２の内側に配置されている。

【0058】

図７に示すように、入口側整流部材８５１は、円筒状の第１ボディ８５４ａと、複数の入口側フィン８５５ａとを有する。

【0059】

図５に示ように、第１ボディ８５４ａの外周面は、後述する絶縁基材１１２に当接して保持される。第１ボディ８５４ａの左端は、円柱状突部７６の端面に当接して保持される。第１ボディ８５４ａの右端は、後述する電磁コイル１１０の左端に当接して保持される。第１ボディ８５４ａは、第１磁石ホルダ７０ａの径方向外方に配置される。第１ボディ８５４ａは、気体流路７２より径方向外方に配置される。

【0060】

これにより、メインハウジング１６の内部において、入口側整流部材８５１が、非回転部材である絶縁基材１１２、円柱状突部７６、電磁コイル１１０によって軸方向及び径方向に保持される。

【0061】

第１ボディ８５４ａの左端は、複数の連通孔８５６を有する。連通孔８５６は、第１ボディ８５４ａを径方向に貫通する。複数の連通孔８５６は、第１ボディ８５４ａの周方向に沿って互いに離間する（図９参照）。第１空間８５３ａに入口側整流部材８５１を配置したとき、絶縁基材１１２と第１サブハウジング１８との間のクリアランスと連通孔８５６とが向かい合う（図５参照）。クリアランスと連通孔８５６とが連通する。

【0062】

複数の入口側フィン８５５ａは、第１空間８５３ａに供給される圧縮エアの流れをロータ３４の周方向（回転方向）に整流する。

【0063】

図７に示すように、複数の入口側フィン８５５ａは、第１ボディ８５４ａの内周面に配置される。各入口側フィン８５５ａは、連通孔８５６よりも磁石３８に近い位置に配置される。各入口側フィン８５５ａは、第１ボディ８５４ａの内周面から径方向内方に突出する。複数の入口側フィン８５５ａは、ロータ３４（本体部４４ａ）の回転軸中心を囲むように配置される。複数の入口側フィン８５５ａは、第１ボディ８５４ａの周方向に沿って等間隔離間する。各入口側フィン８５５ａは、ロータ３４の拡径部４０（第１壁面４４ｃ）、第１磁石ホルダ７０ａの押さえ部７１ｂに向かい合う（図５参照）。

【0064】

冷却通路４１の各第１開口部４１１の中心を互いに繋いだ第１仮想円Ｄ１と複数の入口側フィン８５５ａとが軸方向に向かい合う。気体流路７２の左端と複数の入口側フィン８５５ａとが軸方向に向かい合う（図５参照）。

【0065】

図９に示すように、各入口側フィン８５５ａは、方向変換部８５７ａと、第１フィン端８５８ａと、第２フィン端８５９ａとを有する。方向変換部８５７ａは、第１ボディ８５４ａの軸方向一端から他端に向けて、第１ボディ８５４ａの軸方向から周方向へ向きを変えるように湾曲する。第１フィン端８５８ａは、第１ボディ８５４ａの軸方向における方向変換部８５７ａの一端部に配置される。第１フィン端８５８ａは、入口側フィン８５５ａの上流端である。第１フィン端８５８ａは、第１ボディ８５４ａの軸方向に向かう。第２フィン端８５９ａは、第１ボディ８５４ａの軸方向における方向変換部８５７ａの他端部に配置される。第２フィン端８５９ａは、入口側フィン８５５ａの下流端である。第２フィン端８５９ａは、第１フィン端８５８ａに向けて第１ボディ８５４ａの周方向へ延在する。

【0066】

図５に示す入口側整流部材８５１が第１空間８５３ａに配置されるとき、第１フィン端８５８ａが、第１ベアリング７４及び円柱状突部７６に向かい合う。第２フィン端８５９ａが、拡径部４０の第１壁面４４ｃに向かい合う。第２フィン端８５９ａが、気体流路７２及び冷却通路４１の第１開口部４１１（入口４１３）に向かい合う。

【0067】

方向変換部８５７ａは、第１フィン端８５８ａから第２フィン端８５９ａに向けて、回転シャフト３９の回転方向Ｒへ向けて湾曲する。以下、図７に示す回転シャフト３９の左端から見て、ロータ３４の回転方向Ｒが反時計回りである場合について説明する。入口側整流部材８５１に圧縮エアが供給されたとき、複数の入口側フィン８５５ａの方向変換部８５７ａによって圧縮エアが下流側（右方）に向かってロータ３４の回転方向Ｒへ向きを変える。

【0068】

図６に示すように、出口側整流部材８５２は、気体流路７２及び冷却通路４１から流出する圧縮エアを整流する。出口側整流部材８５２は、第２空間８５３ｂに配置される。第２空間８５３ｂは、第２磁石ホルダ７０ｂ、第２サブハウジング２０、後述する絶縁基材１１２で囲まれた空間である。出口側整流部材８５２は、拡径部４０の冷却通路４１の出口４１４（第２開口部４１２）に向かい合う。出口側整流部材８５２は、気体流路７２の出口に向かい合う。すなわち、出口側整流部材８５２は、冷却通路４１及び気体流路７２の下流端に向かい合う。出口側整流部材８５２は、第２サブハウジング２０の円筒形状部８７に向かい合う。出口側整流部材８５２は、磁石３８と第２ベアリング８４との間に配置される。出口側整流部材８５２は、絶縁基材１１２の内側に配置されている。

【0069】

図８に示すように、出口側整流部材８５２は、円筒状の第２ボディ８５４ｂと、複数の出口側フィン８５５ｂとを有する。図６に示すように、第２ボディ８５４ｂの外周面は、後述する絶縁基材１１２に当接して保持される。第２ボディ８５４ｂの右端は、第２サブハウジング２０の円筒形状部８７の端面に当接して保持される。第２ボディ８５４ｂの左端は、後述する電磁コイル１１０の右端に当接して保持される。第２ボディ８５４ｂは、第２磁石ホルダ７０ｂの径方向外方に配置される。第２ボディ８５４ｂは、気体流路７２より径方向外方に配置される。

【0070】

これにより、メインハウジング１６の内部において、出口側整流部材８５２は、非回転部材である絶縁基材１１２、円筒形状部８７、電磁コイル１１０によって軸方向及び径方向に保持される。複数の出口側フィン８５５ｂは、冷却通路４１及び気体流路７２から流出する圧縮エアの流れをロータ３４の軸方向に向けて整流する。

【0071】

図８に示すように、複数の出口側フィン８５５ｂは、第２ボディ８５４ｂの内周面に配置される。各出口側フィン８５５ｂは、第２ボディ８５４ｂの内周面から径方向内方に突出する。複数の出口側フィン８５５ｂは、ロータ３４の回転軸中心を囲むように配置される。複数の出口側フィン８５５ｂは、第２ボディ８５４ｂの周方向に沿って等間隔離間する。各出口側フィン８５５ｂは、ロータ３４の拡径部４０（第２壁面４４ｄ）、第２磁石ホルダ７０ｂの押さえ部７１ｂに向かい合う。

【0072】

図８に示す冷却通路４１の各第２開口部４１２の中心を互いに繋いだ第２仮想円Ｄ２と複数の出口側フィン８５５ｂとが軸方向に向かい合う。気体流路７２の右端と複数の出口側フィン８５５ｂとが軸方向に向かい合う（図６参照）。

【0073】

図１０に示すように、各出口側フィン８５５ｂは、方向変換部８５７ｂと、第１フィン端８５８ｂと、第２フィン端８５９ｂとを有する。方向変換部８５７ｂは、第２ボディ８５４ｂの軸方向一端から他端に向けて、第２ボディ８５４ｂの軸方向から周方向に向けて向きを変えるように湾曲する。第１フィン端８５８ｂは、第２ボディ８５４ｂの軸方向における方向変換部８５７ｂの一端部に配置される。第１フィン端８５８ｂは、出口側フィン８５５ｂの上流端である。第１フィン端８５８ｂは、第２ボディ８５４ｂの軸方向に向かう。第２フィン端８５９ｂは、第２ボディ８５４ｂの軸方向における方向変換部８５７ｂの他端部に配置される。第２フィン端８５９ｂは、出口側フィン８５５ｂの下流端である。第２フィン端８５９ｂは、第１フィン端８５８ｂに向けて第２ボディ８５４ｂの周方向へ延在する。

【0074】

図６に示す出口側整流部材８５２が第２空間８５３ｂに配置されるとき、第２フィン端８５９ｂが、第２磁石ホルダ７０ｂ、拡径部４０の第２壁面４４ｄに向かい合う。第２フィン端８５９ｂが、気体流路７２の右端及び冷却通路４１の第２開口部４１２（出口４１４）に向かい合う。第１フィン端８５８ｂが、第２サブハウジング２０の円筒形状部８７に向かい合う。

【0075】

方向変換部８５７ｂは、第２フィン端８５９ｂから第１フィン端８５８ａに向けて、回転シャフト３９の回転方向へ向けて湾曲する。冷却通路４１及び気体流路７２から第２空間８５３ｂに圧縮エアが流出したとき、複数の出口側フィン８５５ｂの方向変換部８５７ｂによって、ロータ３４の回転方向に旋回した圧縮エアが下流側に向かってロータ３４の軸方向へ向きを変える。

【0076】

なお、入口側整流部材８５１、出口側整流部材８５２を冷却通路４１の第１及び第２開口部４１１、４１２にそれぞれ配置する場合に限定されない。入口側整流部材８５１、出口側整流部材８５２のいずれか一方のみを冷却通路４１に向かい合うように配置してもよい。

【0077】

図３に示すように、第２サブハウジング２０は、図示しないボルトを介してメインハウジング１６に連結される。第２サブハウジング２０の中心は円筒形状部８７を有する。図６に示すように、円筒形状部８７には、第２挿入孔８６が形成されている。第２挿入孔８６は、左右方向に沿って延在している。第２挿入孔８６の左端は、第２挿入孔８６の右端よりも出力シャフト２０４から離間する。以下、第２挿入孔８６の左端を「第２遠位端８６１」とも表記する。その一方で、第２挿入孔８６の右端は、第２挿入孔８６の左端（第２遠位端８６１）よりも出力シャフト２０４に近接する。以下、第２挿入孔８６の右端を「第２近位端８６２」とも表記する。

【0078】

第２挿入孔８６には、第２ベアリング８４を保持した第２ベアリングホルダ８８が挿入される。従って、第２ベアリング８４が第２挿入孔８６に配置される。第２ベアリング８４は、第２遠位端８６１に位置する第２内ストッパ９０と、第２近位端８６２に位置する第２外ストッパ９２とで挟持される。この挟持に基づいて、第２ベアリング８４が位置決め固定される。

【0079】

また、第２遠位端８６１では、第２内ストッパ９０と第２ベアリングホルダ８８との間にクリアランスが形成される。このクリアランスは、第３サブ分岐路９４１である。

【0080】

図２に示すように、第２サブハウジング２０の、ガスタービンエンジン２００を向く端面には、ガイド部材９６が連結される。ガイド部材９６は、裾部９８と、縮径部１００と、頂部１０２とを有する。第２サブハウジング２０を向く裾部９８は、大径且つ薄肉の円筒板形状である。ガスタービンエンジン２００を向く頂部１０２は、小径且つ比較的長尺な円筒板形状である。裾部９８と頂部１０２との間の縮径部１００では、直径が漸次的に小さくなる。従って、ガイド部材９６は、山形形状体又は無底カップ形状体である。縮径部１００の外表面は、表面粗さが小さい平滑面とされている。

【0081】

裾部９８の、第２サブハウジング２０を向く端面には、導入口１０４が形成されている。また、縮径部１００は中空である。すなわち、縮径部１００の内部には中継室１０６が形成されている。導入口１０４は、圧縮エアの中継室１０６への入力口である。

【0082】

頂部１０２には、左右方向に沿って挿通孔１０８が形成されている。挿通孔１０８の直径（開口径）は、第２外ストッパ９２の、回転シャフト３９に沿って延在する部位の外径よりも大きい。このため、第２外ストッパ９２の、挿通孔１０８内に進入した部位及び外周壁は、挿通孔１０８の内壁から離間する。換言すれば、第２外ストッパ９２の外周壁と、挿通孔１０８の内壁との間にはクリアランスが形成されている。このクリアランスは、第４サブ分岐路９４２である。中継室１０６は、挿通孔１０８及び第４サブ分岐路９４２に接近するに従って幅広となる。

【0083】

また、挿通孔１０８の直径（開口径）は、コンプレッサホイール２２２の、比較的小径な左端（小径円筒部２４２）の外径よりも大きい。このため、挿通孔１０８内に進入した小径円筒部２４２も、挿通孔１０８の内壁から離間する。換言すれば、小径円筒部２４２の外周壁と、挿通孔１０８の内壁との間にはクリアランスが形成されている。このクリアランスは、出口路９４３である。

【0084】

図３に示すように、第１挿入孔７８と、第３サブ分岐路９４１とは、収容室２２に連通する。このため、第１ベアリング７４及び第２ベアリング８４は、収容室２２に曝されている。

【0085】

ステータ３６は、ロータ３４と共に回転電機１２を構成する。ステータ３６は、電磁コイル１１０と、複数個の絶縁基材１１２とを有する。電磁コイル１１０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルの３種類を有し、絶縁基材１１２に巻回される。回転電機１２が発電機である場合、回転電機１２はいわゆる三相電源である。複数個の絶縁基材１１２は、円環形状に配列されている。この配列により、ステータ３６に内孔が形成される。ステータ３６の左端に配置される絶縁基材１１２の内周面によって入口側整流部材８５１が径方向に保持される。ステータ３６の右端に配置される絶縁基材１１２の内周面によって出口側整流部材８５２が径方向に保持される。

【0086】

ステータ３６は、収容室２２に収容される。第２サブハウジング２０はステータホルダとしての役割を果たす。すなわち、第２サブハウジング２０には、円環状凹部１１４が形成される。円環状凹部１１４に、ステータ３６に含まれる絶縁基材１１２が係合される。この係合により、ステータ３６が位置決め固定される。さらに、ステータ３６の内孔の左開口には、円柱状突部７６が進入する。

【0087】

収容室２２の内壁と電磁コイル１１０とは、互いに若干離間している。この離間により、メインハウジング１６と電磁コイル１１０が電気的に絶縁される。

【0088】

図５に示すように、円柱状突部７６の外周壁と絶縁基材１１２との間に第１空間８５３ａを有する。磁石３８の外壁と電磁コイル１１０の内壁との間には気体流路７２を備える。第１空間８５３ａ及び気体流路７２には圧縮エアが流通する。換言すれば、第１空間８５３ａ及び気体流路７２は、圧縮エア流路の一部である。

【0089】

第１サブハウジング１８は、円環形状に突出する円環状凸部１１６を有する。円環状凸部１１６の内方は、中空凹部１１８となっている。内シャフト４２の左端部４２２の一部である突出先端４６は、中空凹部１１８に進入している。

【0090】

円環状凸部１１６には、レゾルバホルダ３０が設けられる。レゾルバホルダ３０は、直径方向外方に向かって突出したフランジ状ストッパ１２０を有する。フランジ状ストッパ１２０は、円環状凸部１１６の内径よりも大径である。従って、フランジ状ストッパ１２０は、円環状凸部１１６に当接する。この当接により、レゾルバホルダ３０が位置決めされる。レゾルバホルダ３０は、この状態で、例えば、取付ボルト（図示せず）等を介して第１サブハウジング１８に連結される。

【0091】

レゾルバホルダ３０の、フランジ状ストッパ１２０の左方には、小円筒部１２２が設けられる。また、フランジ状ストッパ１２０の右方には、大円筒部１２４が設けられる。大円筒部１２４は、小円筒部１２２に比べて大径である。レゾルバホルダ３０には、保持孔１２６が形成されている。保持孔１２６には、レゾルバステータ１３０の大部分が嵌合される。この嵌合により、レゾルバステータ１３０がレゾルバホルダ３０に保持されている。

【0092】

大円筒部１２４が中空凹部１１８に進入し且つフランジ状ストッパ１２０が円環状凸部１１６に当接したとき、レゾルバステータ１３０の内孔に、レゾルバロータ５６が位置する。レゾルバステータ１３０とレゾルバロータ５６とで、レゾルバ１３２が構成される。レゾルバ１３２は、回転パラメータ検出器である。本実施形態では、レゾルバ１３２は、内シャフト４２の回転角度を検出する。なお、上記したように、レゾルバロータ５６は、内シャフト４２の左端部４２２の鍔部５０に保持されている。

【0093】

フランジ状ストッパ１２０には、係合孔１３４が形成されている。係合孔１３４には、送信コネクタ１３６が係合される。レゾルバステータ１３０と送信コネクタ１３６とは、信号線１３８を介して電気的に接続される。なお、送信コネクタ１３６には、受信器（図示せず）の受信コネクタが挿入される。送信コネクタ１３６と受信コネクタとを介して、レゾルバ１３２と受信器が電気的に接続される。受信器は、レゾルバ１３２が発した信号を受信する。

【0094】

小円筒部１２２には、複数個のタブ部１４０が設けられている（図１では省略している）。図３には、１個のタブ部１４０が示されている。さらに、小円筒部１２２には、キャップカバー３２が被せられる。キャップカバー３２は、小円筒部１２２の左開口を閉塞し、且つ内シャフト４２の左端部４２２を遮蔽する。なお、キャップカバー３２は、連結ボルト１４２を介してタブ部１４０に連結される。

【0095】

上記したように、メインハウジング１６の左端近傍の側壁には、第１ケーシング２６及び第２ケーシング２８が一体的に設けられる。第１ケーシング２６には、Ｕ相端子１４４１、Ｖ相端子１４４２及びＷ相端子１４４３が収容される。Ｕ相端子１４４１は、電磁コイル１１０のうちのＵ相コイルに電気的に接続される。Ｖ相端子１４４２は、電磁コイル１１０のうちのＶ相コイルに電気的に接続される。Ｗ相端子１４４３は、電磁コイル１１０のうちのＷ相コイルに電気的に接続される。Ｕ相端子１４４１、Ｖ相端子１４４２及びＷ相端子１４４３は、外部機器（外部負荷又は外部電源）が電気的に接続される電気端子部である。回転電機１２で発生した電力は、外部機器に供給される。外部負荷としては、例えば、図示しないモータが挙げられる。また、外部機器としては、例えば、図１１に示すバッテリ１４６が挙げられる。

【0096】

第２ケーシング２８は、第１ケーシング２６に隣接する。第２ケーシング２８には、温度測定器であるサーミスタ１４８が収容されている。特に図示はしていないが、サーミスタ１４８の測定端子は、第２ケーシング２８から引き出された後、電磁コイル１１０に接続されている。第２ケーシング２８からは、サーミスタ１４８に接続されたハーネス１４９が外部に引き出される。

【0097】

第２ケーシング２８の内部空間と第１ケーシング２６の内部空間は、不図示の相互連通孔を介して連通している。また、第１ケーシング２６の内部空間は、収容室２２に連通している。

【0098】

図１及び図２に示すように、メインハウジング１６の外周壁には電流変換器１５０が設けられる。電流変換器１５０は、第１ケーシング２６よりもガスタービンエンジン２００に寄っている。図１１に示すように、電流変換器１５０は、変換回路１５２と、コンデンサ１５４と、制御回路１５６とを有する。これら変換回路１５２、コンデンサ１５４及び制御回路１５６は、機器ケース１５８内に収容される。機器ケース１５８は、例えば、メインハウジング１６の外周壁の、第１中空管部１６０１、第２中空管部１６０２及び第３中空管部１６０３に干渉しない箇所に配置される（図１参照）。

【0099】

第１中空管部１６０１、第２中空管部１６０２及び第３中空管部１６０３の中空内部は、圧縮エアが流通する中継連通路である。すなわち、本実施形態では、回転電機ハウジング１４に３個の中継連通路が形成されている。

【0100】

変換回路１５２は、パワーモジュール１６１を含む。変換回路１５２は、電磁コイル１１０に生じた交流電流を直流電流に変換する。このとき、コンデンサ１５４は、変換回路１５２によって変換された直流電流を電荷として一時的に蓄電する。変換回路１５２は、バッテリ１４６から送られた直流電流を交流電流に変換する機能も併せ持つ。この場合、コンデンサ１５４は、電磁コイル１１０に向けてバッテリ１４６から送られた直流電流を電荷として一時的に蓄電する。

【0101】

制御回路１５６は、コンデンサ１５４からバッテリ１４６に向かう直流電流、又は、その逆方向に向かう直流電流の電流密度等を制御する。なお、バッテリ１４６からの直流電流は、例えば、交流－直流変換器を介してモータ（いずれも図示せず）に供給される。

【0102】

次に、回転電機システム１０に設けられる圧縮エア流路について説明する。

【0103】

図１２に示すように、第２サブハウジング２０の、ガスタービンエンジン２００を向く端面には、環状凹部からなる環状の集合流路１６２が形成される。後述するように、集合流路１６２には、ガスタービンエンジン２００で生じた圧縮エアの一部が流通する。集合流路１６２（環状凹部）の底壁には、上流連通孔１６４が３箇所に形成される。上流連通孔１６４は、圧縮エアの入力口である。

【0104】

第２サブハウジング２０の内部には、エア中継路１６６が設けられる。エア中継路１６６は、第２サブハウジング２０の直径方向に沿って放射状に延在する。エア中継路１６６は、直径方向外方において、上流連通孔１６４を介して集合流路１６２に連通する。また、第２サブハウジング２０の、回転電機１２に向く端面には、３個の第１下流連通孔１６８１～１６８３が形成される。第１下流連通孔１６８１～１６８３は、エア中継路１６６の第１の出力口である。集合流路１６２とエア中継路１６６とにより、分配路が形成される。

【0105】

第２サブハウジング２０の、ガスタービンエンジン２００に向く端面には、３個の第２下流連通孔１７０１～１７０３が形成される。第２下流連通孔１７０１～１７０３は、エア中継路１６６の第２の出力口である。第２下流連通孔１７０１～１７０３は、第１下流連通孔１６８１～１６８３よりも直径方向の内方に位置する。従って、エア中継路１６６を流通した圧縮エアは、第１下流連通孔１６８１～１６８３に進入する圧縮エアと、第２下流連通孔１７０１～１７０３に進入する圧縮エアとに分かれる。

【0106】

図２に示すように、メインハウジング１６の側壁外面には、第１中空管部１６０１～第３中空管部１６０３が設けられている。第１下流連通孔１６８１～１６８３は、第１中空管部１６０１～第３中空管部１６０３にそれぞれ個別に開口する。このことから分かるように、エア中継路１６６は、集合流路１６２と、第１中空管部１６０１～第３中空管部１６０３の中空内部とを連通する。図３に示すように、第１中空管部１６０１～第３中空管部１６０３は、メインハウジング１６の側壁内部に形成された冷却ジャケット２４の直径方向外方に位置する。

【0107】

第１中空管部１６０１～第３中空管部１６０３は、メインハウジング１６の軸線方向に沿って延在する。第１中空管部１６０１の中空内部は、第２ケーシング２８の内部空間に連通する。第２中空管部１６０２及び第３中空管部１６０３の中空内部は、第１ケーシング２６の内部空間に連通する。後述するように、第１中空管部１６０１の中空内部を流通した分流エアは、第２ケーシング２８の内部空間に流入する。第２中空管部１６０２及び第３中空管部１６０３の中空内部を流通した分流エアは、第１ケーシング２６の内部空間に流入する。このことから理解されるように、第１ケーシング２６及び第２ケーシング２８は、第１中空管部１６０１～第３中空管部１６０３の、冷却ジャケット２４の外方に位置する部位よりも下流に配設されている。

【0108】

上記したように、第１ケーシング２６の内部空間と、第２ケーシング２８の内部空間とは相互連通孔を介して連通している。また、第１ケーシング２６の内部空間は収容室２２に連通している。従って、第１中空管部１６０１～第３中空管部１６０３を流通した圧縮エアは、第１ケーシング２６を経由して収容室２２に流入する。

【0109】

本実施形態では、第１中空管部１６０１～第３中空管部１６０３を設ける場合を例示しているが、中空管部の個数は、圧縮エアから形成されるカーテンエアに必要とされる流量又は流速等に応じて適宜決定される。すなわち、中空管部の個数は３個に限定されない。また、中空管部の断面積も同様に、カーテンエアに必要とされる流量又は流速等に応じて適宜決定される。

【0110】

図５に示すように、収容室２２に流入した圧縮エアは、その後、第１挿入孔７８に向かう圧縮エアと、第２挿入孔８６に向かう圧縮エアとに分かれる。具体的には、圧縮エアは、第１サブハウジング１８とロータ３４との間の第１空間８５３ａを流通し、複数の連通孔８５６を通じて入口側整流部材８５１の内部へ導入される。このように、第１空間８５３ａは、第１分岐路Ｌ（図３参照）である。圧縮エアの一部は、入口側整流部材８５１の左端から第１挿入孔７８に向かう。第１挿入孔７８に向かう圧縮エアは、第１ベアリング７４に供給された潤滑油をシールするエアカーテンを形成する。

【0111】

一方、圧縮エアの残りの一部は、入口側整流部材８５１の複数の入口側フィン８５５ａを通過することで整流された後、気体流路７２及び冷却通路４１を流通して第２挿入孔８６に向かう。気体流路７２は、第１分岐路Ｌと分岐した第２分岐路Ｍである。

【0112】

具体的には、圧縮エアの残りの一部は、入口側整流部材８５１の左端から第１ボディ８５４ａの内部を通過する。第１ボディ８５４ａの左端から右端に向けて流れると、複数の入口側フィン８５５ａの方向変換部８５７ａによって軸方向に沿った流れから周方向に沿った圧縮エアの流れへと変化する。このとき、入口側整流部材８５１の下流側に圧縮エアが流出するとき、圧縮エアが旋回した旋回流となる。圧縮エアの旋回方向は、ロータ３４の回転方向Ｒである（図７中、反時計回り）。旋回した圧縮エアが、複数の第１開口部４１１（入口４１３）から冷却通路４１へと導入される。同時に、旋回した圧縮エアが、環状の気体流路７２の左端から気体流路７２へと導入される。

【0113】

冷却通路４１及び気体流路７２に沿って圧縮エアが流れた後、冷却通路４１から第２開口部４１２（出口４１４）を通じて圧縮エアが第２空間８５３ｂに流出する。気体流路７２の右端から圧縮エアが第２空間８５３ｂに流出する。第２空間８５３ｂにおいて、圧縮エアが出口側整流部材８５２の複数の出口側フィン８５５ｂの間を通過する。出口側フィン８５５ｂの方向変換部８５７ｂによって、圧縮エアの流れが、旋回した状態から軸方向に沿った流れへと変化する。軸方向に向かう圧縮エアは、冷却通路４１及び気体流路７２から第３サブ分岐路９４１（第２挿入孔８６の第２遠位端８６１）に到達し、第２ベアリング８４に供給された潤滑油をシールするエアカーテンを形成する。このように、収容室２２に流入した圧縮エアは、エアカーテンとして機能する。

【0114】

図６に示すように、ガイド部材９６の裾部９８には、３個の導入口１０４が形成されている。図６には、その中の１個が示されている。１個の導入口１０４は、第２下流連通孔１７０１に連なる（不図示）。別の１個の導入口１０４は、第２下流連通孔１７０２に連なる（図示）。また別の１個の導入口１０４は、第２下流連通孔１７０３に連なる（不図示）。従って、第２下流連通孔１７０１～１７０３から出力された圧縮エアは、導入口１０４を介してガイド部材９６の縮径部１００の中継室１０６に進入する。

【0115】

中継室１０６は、頂部１０２に形成された挿通孔１０８に連なる。ここで、中継室１０６は、挿通孔１０８及び第４サブ分岐路９４２に接近するにつれて幅広となっている。このため、圧縮エアが中継室１０６を流通するにつれて分流エアの圧力が低下する。

【0116】

中継室１０６の出口４１４は、コンプレッサホイール２２２の小径円筒部２４２に対面する。従って、中継室１０６に進入した圧縮エアは、コンプレッサホイール２２２の小径円筒部２４２に接触する。圧縮エアは、その後、第４サブ分岐路９４２に向かう圧縮エアと、出口路９４３に向かう圧縮エアとに分かれる。その結果、第４サブ分岐路９４２に沿って第２挿入孔８６の第２近位端８６２に向かう圧縮エアの圧力が低下する。

【0117】

第４サブ分岐路９４２から第２挿入孔８６の第２近位端８６２に到達した圧縮エアは、第２ベアリング８４に供給された潤滑油をシールするエアカーテンを形成する。また、出口路９４３に流入した圧縮エアは、シュラウドケース２２０における第１端（開口端）の内方に導出される。この圧縮エアは、コンプレッサホイール２２２に再吸引される。

【0118】

メインハウジング１６には、排気路１７２（第１排出路）が形成されている。第１分岐路Ｌに到達した圧縮エアと、第２分岐路Ｍに到達した圧縮エアとは、排気路１７２を経てメインハウジング１６の外方に排気される。

【0119】

回転電機システム１０は、図示しない潤滑油流路を通じて第１及び第２ベアリング７４、８４に潤滑油が循環して冷却される。第１及び第２ベアリング７４、８４の潤滑及び冷却に使用された潤滑油は、メインハウジング１６の外部に排出される。回転電機ハウジング１４の内部に供給された圧縮エア及び潤滑油は、図示しない気液分離装置に回収される。気液混合物が潤滑油とエアとに分離される。潤滑油は、図示しない循環ポンプによって気液分離装置（不図示）から吐出され潤滑油流路に再供給される。一方、圧縮エアは、図示しない排出口を通じて大気に放出される。

【0120】

次に、ガスタービンエンジン２００について説明する。図１３に示すように、ガスタービンエンジン２００は、エンジンハウジング２０２と、エンジンハウジング２０２内で回転する出力シャフト２０４とを備える。エンジンハウジング２０２は、インナハウジング２０２１と、アウタハウジング２０２２とを含む。インナハウジング２０２１は、回転電機システム１０の第２サブハウジング２０に連結される。アウタハウジング２０２２は、インナハウジング２０２１に連結される。アウタハウジング２０２２は、ハウジング本体である。

【0121】

図１及び図１２に示すように、インナハウジング２０２１は、第１円環部２０６と、第２円環部２０８と、複数個の脚部２１０とを有する。第１円環部２０６は、第２サブハウジング２０に連結される。第２円環部２０８の直径は、第１円環部２０６の直径よりも大きい。脚部２１０は、第１円環部２０６と第２円環部２０８とを連結する。図示例では、脚部２１０の個数は６個である。しかしながら、脚部２１０の個数は、ガスタービンエンジン２００と回転電機システム１０との間で要求される結合強度に応じて決定される。すなわち、脚部２１０の個数は、図示例の６個に限定されない。

【0122】

第２円環部２０８の中央開口からは、回転電機システム１０に向かって円筒状カバー部２１２が突出する。脚部２１０の右端は、円筒状カバー部２１２の双方に連なっている。脚部２１０同士の間には、吸気空間２１４が形成される。

【0123】

図１２及び図１３に示すように、６個の脚部２１０の内部には、抽気通路２１６が個別に形成されている。抽気通路２１６の入口４１３は、脚部２１０の、円筒状カバー部２１２との連結箇所に個別に形成される。抽気通路２１６の出口４１４は、第１円環部２０６の、第２サブハウジング２０を向く端面に、個別に形成される。抽気通路２１６の全ての出口４１４は、仮想円の円周上に位置する。従って、抽気通路２１６の全ての出口４１４は、円環形状に形成された集合流路１６２に重なる。すなわち、複数個の抽気通路２１６は全て、集合流路１６２に連通している。このように、集合流路１６２では、複数個の抽気通路２１６からの圧縮エアが流入して集合する。

【0124】

脚部２１０には、エア抜孔２１７が形成される。エア抜孔２１７は、円筒状カバー部２１２の内壁から外壁にわたって直線状に延在する。エア抜孔２１７は、円筒状カバー部２１２の内壁から脚部２１０の外壁にわたって延在することも可能である。エア抜孔２１７は、１個であってもよいし複数個であってもよい。また、エア抜孔２１７を形成することは必須ではない。

【0125】

図１３に示すように、第２円環部２０８の右端面には、環状の係合凹部２１８が形成される。係合凹部２１８により、シュラウドケース２２０と、ディフューザ２２６とが位置決め固定される。

【0126】

ガスタービンエンジン２００は、シュラウドケース２２０、コンプレッサホイール２２２、タービンホイール２２４、ディフューザ２２６、燃焼器２２８及びノズル２３０をさらに備える。

【0127】

シュラウドケース２２０は中空体であり、ガイド部材９６に比して大型である。シュラウドケース２２０の小径な左端は、ガイド部材９６を向く。シュラウドケース２２０の大径な右端は、インナハウジング２０２１の、円筒状カバー部２１２内に挿入される。シュラウドケース２２０は、右端から左端に向かうに従って漸次的に縮径するが、左端先端は、直径方向外方に向かって拡開するように湾曲する。

【0128】

シュラウドケース２２０の左端は、吸気空間２１４に露出する。シュラウドケース２２０の左端の内部には、ガイド部材９６の頂部１０２が進入している。シュラウドケース２２０の、湾曲した側周壁には、環状の閉塞フランジ部２３２が設けられる。閉塞フランジ部２３２の外縁は、円筒状カバー部２１２及び脚部２１０の内壁に当接する。

【0129】

シュラウドケース２２０の側壁において、閉塞フランジ部２３２と、第１係合凸部２３８との間には、抽気口２３４が形成されている。抽気口２３４は、シュラウドケース２２０の側壁の内面から外面にわたって延在する。抽気口２３４は、圧縮エアがチャンバ２３６に進入するときのチャンバ２３６への入口４１３である。

【0130】

チャンバ２３６は、抽気口２３４と抽気通路２１６との間に介在する。すなわち、チャンバ２３６は、抽気口２３４と抽気通路２１６とを連通させる。また、チャンバ２３６は、エア抜孔２１７を介して大気に開放されている。

【0131】

シュラウドケース２２０の右端からは、第２円環部２０８に向かって第１係合凸部２３８が突出する。第１係合凸部２３８は、第２円環部２０８の係合凹部２１８に係合している。この係合と、閉塞フランジ部２３２の外縁が円筒状カバー部２１２及び脚部２１０の内壁に当接することとによって、シュラウドケース２２０がインナハウジング２０２１に位置決め固定される。同時に、脚部２１０、円筒状カバー部２１２及び第２円環部２０８と、シュラウドケース２２０の閉塞フランジ部２３２、側周壁及び第１係合凸部２３８とで囲まれるチャンバ２３６が形成される。チャンバ２３６は、シュラウドケース２２０を囲む環状をなす。

【0132】

コンプレッサホイール２２２及びタービンホイール２２４は、回転シャフト３９及び出力シャフト２０４と一体的に回転することが可能である。すなわち、図６に示すように、コンプレッサホイール２２２は、左端に小径円筒部２４２を有する。小径円筒部２４２は、ガイド部材９６に形成された挿通孔１０８に進入する。小径円筒部２４２の内壁には、第１外スプライン２３９が形成されている。第１外スプライン２３９は、外シャフト４４の右開口端４４２に形成された第１内スプライン６６に噛合する。

【0133】

外シャフト４４の右開口端４４２は、小径円筒部２４２の中空内部に圧入されている。このため、小径円筒部２４２の左開口の内周壁は、外シャフト４４の右開口端４４２の外周壁を、直径方向内方に向かって押圧している。コンプレッサホイール２２２は、上記の噛合及び圧入により、外シャフト４４（回転シャフト３９）に連結される。

【0134】

コンプレッサホイール２２２の直径中心には、左右方向に沿って延在する貫通孔２４０が形成されている。貫通孔２４０において、左端の内壁には、第２外スプライン２４６が刻設される。また、貫通孔２４０の、小径円筒部２４２の中空内部に連なる箇所の孔径は、他の箇所に比して若干小さい。このため、コンプレッサホイール２２２の、貫通孔２４０の小径円筒部２４２側の開口の近傍に、内フランジ部２４８が設けられる。内フランジ部２４８が設けられた部位では、貫通孔２４０の孔径（直径）は最小である。

【0135】

貫通孔２４０には、タービンホイール２２４に設けられた出力シャフト２０４が挿入される。出力シャフト２０４の左端先端は、コンプレッサホイール２２２の小径円筒部２４２の左端先端と略同位置まで延出する。上記したように、外シャフト４４の右開口端４４２の外周壁は、小径円筒部２４２の中空内部に挿入されている。このため、出力シャフト２０４の、貫通孔２４０から突出した左端は、回転シャフト３９の連結孔６２に進入する。出力シャフト２０４の左端には、雄ネジ部２５２が刻設されている。雄ネジ部２５２は、連結孔６２の内壁に形成された雌ネジ部６４に螺合される。この螺合により、回転シャフト３９と出力シャフト２０４とが連結される。

【0136】

出力シャフト２０４の左端近傍には、第２内スプライン２５４が形成されている。第２内スプライン２５４は、貫通孔２４０の内周壁に形成された第２外スプライン２４６に噛合する。また、出力シャフト２０４の左端部は、内フランジ部２４８に圧入される。

【0137】

図１３に示すように、コンプレッサホイール２２２と、タービンホイール２２４との間には、リング部材２５６が介装される。リング部材２５６は、例えば、ニッケル基合金等の耐熱性金属材からなる。

【0138】

図１４に示すように、リング部材２５６には、コンプレッサホイール２２２からタービンホイール２２４に向かう嵌合孔２５８が形成される。また、リング部材２５６の外周壁には、複数個（例えば、３個）のラビリンス形成凸部２６４が形成される。ラビリンス形成凸部２６４は、リング部材２５６の直径方向外方に向かって突出し、且つ外周壁の周方向に沿って延在する。後述するように、ラビリンス形成凸部２６４は、燃焼器２２８で生成する燃焼済燃料（排気ガス）がコンプレッサホイール２２２に逆流することを防止する。

【0139】

コンプレッサホイール２２２の、タービンホイール２２４を向く右端面からは、環状突部２６８が突出する。リング部材２５６の左端面がコンプレッサホイール２２２の右端面に着座するとき、環状突部２６８が嵌合孔２５８に嵌合される。一方、タービンホイール２２４の、コンプレッサホイール２２２を向く左端面からは、出力シャフト２０４が延出する。また、左端面には、出力シャフト２０４を囲む嵌合凸部２７０が突出形成される。リング部材２５６の右端面がタービンホイール２２４の左端面に着座するとき、嵌合凸部２７０の頂面が嵌合孔２５８に嵌合する。以上により、コンプレッサホイール２２２及びタービンホイール２２４の各一部が嵌合孔２５８に嵌合される。リング部材２５６は、この状態で、コンプレッサホイール２２２とタービンホイール２２４とに挟持される。

【0140】

ラビリンス形成凸部２６４は、アウタハウジング２０２２（図１３参照）の中空内部で中間プレート２６６に囲まれる。ラビリンス形成凸部２６４は、中間プレート２６６に形成された孔部２７２に挿入される。孔部２７２の内壁と、この内壁に当接したラビリンス形成凸部２６４とにより、ラビリンス流路が形成される。コンプレッサホイール２２２によって生じた圧縮エアは、コンプレッサホイール２２２の背面を経由してラビリンス形成凸部２６４に到達する。その一方で、タービンホイール２２４から燃焼ガスがラビリンス形成凸部２６４に到達する。燃焼ガスの圧力に比べて圧縮エアの圧力が高いので、燃焼ガスがラビリンス形成凸部２６４を通過してコンプレッサホイール２２２を囲む空間に流入することを抑制できる。

【0141】

図１３に示すように、アウタハウジング２０２２の中空内部では、シュラウドケース２２０及びコンプレッサホイール２２２の各一部と、中間プレート２６６とがディフューザ２２６に囲繞される。ディフューザ２２６の左端には、第２係合凸部２７３が形成されている。第２係合凸部２７３は、シュラウドケース２２０の第１係合凸部２３８と一緒に、係合凹部２１８に係合される。この係合により、ディフューザ２２６がインナハウジング２０２１に位置決め固定される。

【0142】

アウタハウジング２０２２の中空内部では、タービンホイール２２４がノズル２３０に囲まれ、且つノズル２３０が燃焼器２２８に囲まれる。燃焼器２２８とアウタハウジング２０２２との間には、環状の燃焼エア流路２７４が形成される。燃焼エア流路２７４は、燃焼エアが流通する通路である。アウタハウジング２０２２の右端面には、燃料供給ノズル２７５が位置決め固定される。燃料供給ノズル２７５は、燃焼器２２８に燃料を供給する。

【0143】

燃焼器２２８には、燃焼エア流路２７４と燃焼器２２８の内部とを連通させるための中継孔２７６が形成されている。後述するように、コンプレッサホイール２２２によって圧縮された燃焼エアは、ディフューザ２２６、燃焼エア流路２７４及び中継孔２７６を経由して、燃焼器２２８の内部に到達する。燃焼器２２８には、図示しない微細孔も形成されている。微細孔から排出されたエアは、燃焼器２２８の内部を冷却するエアカーテンを形成する。

【0144】

ノズル２３０は、タービンホイール２２４の最も大径な部位を囲む部位を有する。この部位には、燃焼エアと一緒に燃焼した燃料をタービンホイール２２４に供給するための図示しない送出孔が形成されている。なお、以下では、燃焼した燃料を「燃焼済燃料」とも表記する。「燃焼済燃料」は、「燃焼ガス」又は「燃焼後の排気ガス」と同義である。

【0145】

アウタハウジング２０２２及びノズル２３０の右端では、排出口２８０が開口している。燃焼済燃料は、送出孔を通過してノズル２３０内に進行した後、回転するタービンホイール２２４によって、排出口２８０を介してアウタハウジング２０２２外に吹き出される。なお、特に図示はしていないが、排出口２８０には、燃焼済燃料を排出する排出管が設けられている。

【0146】

本実施形態に係る複合動力システム４００は、基本的には以上のように構成される。次に、複合動力システム４００の作用効果について説明する。以下、図７に示すロータ３４の左端から見て、回転電機システム１０のロータ３４が反時計回り（回転方向Ｒ）に回転する場合について説明する。

【0147】

先ず、バッテリ１４６から直流電流が供給される。図２及び図１１に示す電流変換器１５０の変換回路１５２は、この直流電流を交流電流に変換する。交流電流は、Ｕ相端子１４４１、Ｖ相端子１４４２及びＷ相端子１４４３を介して、電磁コイル１１０（Ｕ相コイル、Ｖ相コイル及びＷ相コイル）に供給される。交流電流が電磁コイル１１０を流れることで、ステータ３６に交番磁界が生じる。このため、電磁コイル１１０と、ロータ３４の磁石３８との間に、吸引力と反発力とが交互に作用する。その結果、回転シャフト３９が回転方向Ｒに回転を開始する。代替的に、図示しない公知のスタータによって回転シャフト３９を回転させるようにしてもよい。

【0148】

ここで、図６に示すように、外シャフト４４の右開口端４４２の外周壁に第１内スプライン６６が形成され、且つコンプレッサホイール２２２の小径円筒部２４２の内壁に第１外スプライン２３９が形成されている。第１内スプライン６６と第１外スプライン２３９とは、互いに噛合している。また、出力シャフト２０４に第２内スプライン２５４が形成され、且つコンプレッサホイール２２２の貫通孔２４０の内壁に第２外スプライン２４６が形成されている。第２内スプライン２５４と第２外スプライン２４６とは、互いに噛合している。このため、回転シャフト３９の回転トルクが、コンプレッサホイール２２２を介して出力シャフト２０４に速やかに伝達される。

【0149】

すなわち、回転シャフト３９が回転方向Ｒに回転を開始すると、回転シャフト３９と一体的に出力シャフト２０４も回転を開始する。これに伴い、出力シャフト２０４に支持されたコンプレッサホイール２２２及びタービンホイール２２４が出力シャフト２０４と一体的に回転する。以上のように、第１内スプライン６６と第１外スプライン２３９とを噛合させ、且つ第２内スプライン２５４と第２外スプライン２４６とを噛合させることにより、回転シャフト３９の回転トルクを出力シャフト２０４に十分に伝達することができる。

【0150】

しかも、回転シャフト３９の右端部が、コンプレッサホイール２２２の小径円筒部２４２の中空内部に圧入されている。また、出力シャフト２０４の左端部が、コンプレッサホイール２２２の内フランジ部２４８に圧入されている。このため、回転シャフト３９の軸線と、出力シャフト２０４の軸線とが精度よく一致する。これにより、出力シャフト２０４が偏心しながら又は振動しながら回転することが十分に抑制される。

【0151】

加えて、図１４に示すように、コンプレッサホイール２２２とタービンホイール２２４の間にリング部材２５６が介装されている。リング部材２５６の嵌合孔２５８には、コンプレッサホイール２２２の右端面の環状突部２６８と、タービンホイール２２４の左端面の嵌合凸部２７０とが嵌合している。これらの嵌合も、出力シャフト２０４の偏心回転（振動）を抑制することに寄与する。従って、振動を抑制するための機構を設ける必要がない。また、出力シャフト２０４を大径にする必要もない。これにより、複合動力システム４００の小型化を図ることができる。

【0152】

さらに、コンプレッサホイール２２２の右端面と、リング部材２５６の左端面との間に摩擦力が発生する。リング部材２５６の右端面と、タービンホイール２２４の左端面との間にも、摩擦力が発生する。この摩擦力により、コンプレッサホイール２２２、リング部材２５６及びタービンホイール２２４が相互に密着する。従って、両ホイール２２２、２２４が回転ズレを起こすことが回避される。

【0153】

さらにまた、複合動力システム４００を組み上げる際には、上記の嵌合により、コンプレッサホイール２２２及びタービンホイール２２４の出力シャフト２０４に対する位置合わせ（芯出し）がなされる。このように、両ホイール２２２、２２４の間にリング部材２５６を設け、且つ両ホイール２２２、２２４の一部をリング部材２５６の嵌合孔２５８に個別に嵌合することが好ましい。これにより、コンプレッサホイール２２２及びタービンホイール２２４の出力シャフト２０４に対する芯出しが容易となる。

【0154】

上記の回転により、図１３に示すように、インナハウジング２０２１の脚部２１０同士の間の吸気空間２１４を介して、シュラウドケース２２０内に大気が吸引される。ここで、インナハウジング２０２１の直径中心には、ガイド部材９６が位置している。上記したように、ガイド部材９６は、シュラウドケース２２０に向かうに従って縮径するような山形形状をなす。しかも、縮径部１００の表面が平滑である。このため、吸引される大気は、ガイド部材９６によってシュラウドケース２２０に向かうように整流される。ガイド部材９６の右端がシュラウドケース２２０の左端開口から進入しているので、大気がシュラウドケース２２０内に効率よく導かれる。このように、ガイド部材９６を上記のような形状とし、且つ頂部１０２をシュラウドケース２２０内に進入させたことにより、大気をシュラウドケース２２０で効率よく捕集することができる。

【0155】

シュラウドケース２２０内に吸引された大気は、コンプレッサホイール２２２とシュラウドケース２２０との間を流通する。シュラウドケース２２０の左開口に比べ、コンプレッサホイール２２２とシュラウドケース２２０との間が十分に狭小であることから、この流通の際に大気が圧縮される。すなわち、圧縮エアが生じる。

【0156】

シュラウドケース２２０には、抽気口２３４が形成されている。このため、圧縮エアの一部が抽気口２３４から分流し、チャンバ２３６に流入する。チャンバ２３６は環状であり、抽気口２３４の容積に比べて大きな容積を有する。このため、チャンバ２３６に流入した分流エアは、チャンバ２３６に一時的に貯留される。

【0157】

抽気通路２１６が複数個形成されていることから、チャンバ２３６から各抽気通路２１６に圧縮エアが分配される。この場合において、分配された分流エア同士で圧力が相違していることがあり得る。しかしながら、本実施形態では、抽気口２３４を通過した圧縮エアが、環状をなす単一個のチャンバ２３６に流入する。これにより、チャンバ２３６内の分流エアの圧力が揃う。換言すれば、分流エアの圧力が均一化される。このように、チャンバ２３６は、分流エアの圧力を略一定に調整する圧力調整室である。

【0158】

抽気口２３４から流入した分流エアは、上記したように圧縮エアの一部であり、高圧である。ここで、チャンバ２３６の容積が抽気口２３４の容積よりも大きいので、分流エアは、チャンバ２３６に流入することで拡散する。このため、分流エアの圧力が低下する。このことから理解されるように、チャンバ２３６は、圧縮エアの圧力を低下させるバッファ室を兼ねる。

【0159】

インナハウジング２０２１には、抽気通路２１６の他、エア抜孔２１７が形成されている。過剰の圧縮エアは、エア抜孔２１７を介してガスタービンエンジン２００の外方（大気）に放出される。このため、チャンバ２３６内の分流エアの圧力が過度に上昇することが回避される。すなわち、エア抜孔２１７により、チャンバ２３６内の圧力を容易に調節することができる。

【0160】

チャンバ２３６内では、６個の脚部２１０の各々に個別に形成された抽気通路２１６の入口４１３が開口している。このため、チャンバ２３６内の分流エアは、次に、６個の抽気通路２１６を個別に流通し、これにより第２サブハウジング２０に向かって進行する。上記したように、この時点で分流エアの圧力は略一定である。

【0161】

図１２に示すように、６個の抽気通路２１６の出口４１４は全て、集合流路１６２に重なっている。従って、６個の抽気通路２１６を流通した分流エアは、集合流路１６２に流入して集合し、且つ集合流路１６２に沿って円環状に拡散する。この過程で、分流エアの圧力がさらに均一化される。

【0162】

分流エアは、さらに、集合流路１６２から３個の上流連通孔１６４に個別に流入し、３個のエア中継路１６６に沿って個別に流通する。その後、分流エアの一部が、第１下流連通孔１６８１～１６８３から排出される。また、分流エアの残部が、第２下流連通孔１７０１～１７０３から排出される。以下、第１下流連通孔１６８１～１６８３から排出される分流エアを「第１分流エア」と表記する。第２下流連通孔１７０１～１７０３から排出される分流エアを「第２分流エア」と表記する。

【0163】

第１分流エアの経路について説明する。第１下流連通孔１６８１は、第１中空管部１６０１の中空内部に連通している。第１下流連通孔１６８２は、第２中空管部１６０２の中空内部に連通している。第１下流連通孔１６８３は、第３中空管部１６０３の中空内部に連通している。従って、第１分流エアは、図１等に示す第１中空管部１６０１～第３中空管部１６０３の中空内部を流通し、回転電機ハウジング１４の第２端から第１端に向かう。

【0164】

第１中空管部１６０１～第３中空管部１６０３は、冷却ジャケット２４の外周部に位置する。冷却ジャケット２４には、冷却媒体が予め流通されている。従って、第１分流エアが第１中空管部１６０１～第３中空管部１６０３に沿って流通する過程で、第１分流エアの熱が冷却媒体に十分に伝導する。これにより、第１分流エアが比較的低温となる。すなわち、本実施形態では、回転電機１２及び電流変換器１５０等を冷却するための冷却ジャケット２４により、第１分流エアを降温することができる。このため、ガスタービンエンジン２００又は回転電機システム１０に、カーテンエアを冷却するための冷却設備を別途に設ける必要がない。従って、複合動力システム４００の小型化を図ることができる。

【0165】

第１中空管部１６０１を流通した第１分流エアは、図２に示すように第２ケーシング２８の内部空間に流入する。これにより、第２ケーシング２８内にエアカーテンが形成される。余剰の第１分流エアは、相互連通孔を介して第１ケーシング２６の中空内部（内部空間）に流入する。一方、第２中空管部１６０２及び第３中空管部１６０３の各々を流通した第１分流エアは、第１ケーシング２６の内部空間に流入する。従って、第１ケーシング２６内では、第１中空管部１６０１～第３中空管部１６０３を流通した第１分流エアによってエアカーテンが形成される。

【0166】

第１ケーシング２６内の余剰の第１分流エアは、図３に示すように、メインハウジング１６に形成された収容室２２に流入する。このことから理解されるように、第１ケーシング２６及び第２ケーシング２８の内部空間は、第１分流エアの流通経路における上流である。メインハウジング１６の収容室２２は、第１分流エアの流通経路における下流である。

【0167】

第１ケーシング２６及び第２ケーシング２８は、メインハウジング１６の第１端（左端）に配設されている。このため、第１分流エアは、収容室２２の左端から流入する。第１分流エアは、その後、円柱状突部７６の外周壁と、絶縁基材１１２との間のクリアランスに進入する。このクリアランスは、ステータ３６の内孔である。

【0168】

第１分流エアは、その後、連通孔８５６を通じて第１分岐路Ｌ（第１空間８５３ａ）に配置された入口側整流部材８５１の内部に導入される。第１分流エアの一部は、入口側整流部材８５１の第１ボディ８５４ａの左端から第１挿入孔７８に向かって流通する。第１挿入孔７８に向かって流通した第１分流エアの一部は、第１挿入孔７８の第１近位端７８２に到達する。第１分流エアの一部は、この第１近位端７８２において、第１ベアリング７４のエアカーテンとなる。第１分流エアの一部は、入口側整流部材８５１によって整流されない。

【0169】

第１分流エアの残部は、入口側整流部材８５１の左端から右端に向けて第１ボディ８５４ａの内部を通過する。第１分流エアは、入口側整流部材８５１に対して軸方向に沿って導入される。第１分流エアが、複数の入口側フィン８５５ａの第１フィン端８５８ａから方向変換部８５７ａに沿って第２フィン端８５９ａに向けて流れる。これにより、第１分流エアは、図７及び図９に示す回転シャフト３９の左端から見て、徐々に反時計回りに旋回する旋回流となる。第１分流エアは、入口側フィン８５５ａの第２フィン端８５９ａから下流に向けて旋回しながら導出される。すなわち、入口側整流部材８５１を第１分流エアが通過することで、ロータ３４の回転方向Ｒと同一方向に第１分流エアが旋回する。旋回した第１分流エアの残部は、第２分岐路Ｍである気体流路７２に供給されると共に、回転シャフト３９の冷却通路４１へと供給される。第１分流エアの残部は、環状の気体流路７２に沿って回転シャフト３９の右端に向けて流通する。第１分流エアの残部は、第１開口部４１１（入口４１３）を通じて各冷却通路４１の内部に導入され、冷却通路４１に沿って回転シャフト３９の右端に向けて流通する。第１分流エアが、ロータ３４の回転方向と同一方向に旋回しているため、第１分流エアが、各冷却通路４１及び気体流路７２に円滑に流入する。

【0170】

第１分流エアの残部は、気体流路７２の右端に向けて軸方向に流通する。第１分流エアの残部は、複数の冷却通路４１の第１開口部４１１（入口４１３）から平行部４５５に沿って軸方向に流通する。このとき、ロータ３４の回転に伴って生じる遠心力によって、傾斜部４５６から第２開口部４１２（出口４１４）に向けて負圧が発生する。この負圧によって、圧縮エアは、平行部４５５から傾斜部４５６に向かう流れが促進され円滑に出口４１４に向けて流れる。

【0171】

第１分流エアは、気体流路７２の右端及び冷却通路４１の第２開口部４１２から第２空間８５３ｂの出口側整流部材８５２の内部へ流出する。これにより、複数の冷却通路４１を流れる第１分流エアによって、ロータ３４及び磁石３８が効果的に冷却される。気体流路７２を流れる第１分流エアによって、磁石３８を含むロータ３４及びステータ３６が効果的に冷却される。

【0172】

第２空間８５３ｂにおいて、第１分流エアの残部は、出口側整流部材８５２の出口側フィン８５５ｂの第２フィン端８５９ｂから方向変換部８５７ｂに沿って第１フィン端８５８ｂに向けて流れる。第１分流エアの残部は、複数の出口側フィン８５５ｂによって整流され、ロータ３４の回転方向Ｒと同一方向へ向かう圧縮エアの旋回力が徐々に小さくなる。第１分流エアの残部は、軸方向に沿って流れる直線的な流れへと変化して下流側に流通する。出口側整流部材８５２によって第１分流エアが整流された後、第３サブ分岐路９４１を経て第２挿入孔８６の第２遠位端８６１に到達する。第１分流エアの残部は、この第２遠位端８６１において、第２ベアリング８４のエアカーテンとなる。

【0173】

このように、第１分流エアは、左端（第１端）の第１挿入孔７８に向かう圧縮エアと、右端（第２端）の第２挿入孔８６に向かう圧縮エアとに分岐する。その後、第１分流エアは、後述する第２分流エアと共にメインハウジング１６の排気路１７２に到達する。

【0174】

第２分流エアの経路について説明する。第２下流連通孔１７０１～１７０３は、ガイド部材９６の裾部９８に形成された３個の導入口１０４にそれぞれ個別に重なっている。従って、第２分流エアは、導入口１０４を介して中継室１０６（ガイド部材９６の中空内部）に流入する。

【0175】

上記したように、中継室１０６の出口４１４は、コンプレッサホイール２２２の小径円筒部２４２に対面する位置で開口している。従って、中継室１０６に流入した第２分流エアは、小径円筒部２４２に接触する。第２分流エアの一部は、その後、第４サブ分岐路９４２に向かって流通する。第２分流エアの残部は、出口路９４３に向かって流通する。

【0176】

第２分流エアの一部は、第４サブ分岐路９４２を介して第２挿入孔８６の第２近位端８６２に到達する。第２分流エアの一部は、この第２近位端８６２において、第２ベアリング８４のエアカーテンとなる。このように、第２ベアリング８４は、第２近位端８６２に到達した第２分流エアの残部と、第２遠位端８６１に到達した第１分流エアの一部とで挟まれる。

【0177】

第２分流エアの残部は、出口路９４３を経てシュラウドケース２２０の左端内部に排出される。シュラウドケース２２０の左端開口では、上記したように吸気が行われている。従って、第２分流エアの残部は、吸引された大気と一緒にコンプレッサホイール２２２によって圧縮される。

【0178】

余剰の第１分流エアは、収容室２２を経て排気路１７２に到達する。余剰の第２分流エアは、例えば、収容室２２の内壁と電磁コイル１１０との間のクリアランスを介して、メインハウジング１６の第２端から第１端に流通する。その後、余剰の第２分流エアは、排気路１７２に到達する。排気路１７２に到達した第１分流エア及び第２分流エアは、図示しない気液分離装置に回収される。

【0179】

上記したように、インナハウジング２０２１とシュラウドケース２２０との間に設けられたチャンバ２３６によって、カーテンエアの圧力が均一化されている。従って、カーテンエアに圧力分布が生じることが回避される。また、カーテンエアにサージングが起こることも回避される。このため、カーテンエアの圧力を略一定に維持しながら、カーテンエアを第１ベアリング７４及び第２ベアリング８４の周囲に供給することが可能である。

【0180】

上記したように、中継室１０６が第４サブ分岐路９４２に接近するに従って幅広となっている。しかも、中継室１０６から流出した第２分流エアは、第４サブ分岐路９４２に向かう一部と、出口路９４３に向かう残部とに分かれる。従って、第２近位端８６２に到達した第２分流エアの圧力は、中継室１０６に流入する前の第２分流エアの圧力よりも小さい。その結果、第２遠位端８６１に到達した第１分流エアの圧力と、第２近位端８６２に到達した第２分流エアの圧力とが均衡する。

【0181】

抽気口２３４に進入することなく、シュラウドケース２２０とコンプレッサホイール２２２の間を通過した圧縮エアは、燃焼エアとなる。図１３に示すように、燃焼エアは、ディフューザ２２６内に流入する。燃焼エアは、ディフューザ２２６の壁部に形成された出口孔から、燃焼器２２８とアウタハウジング２０２２との間の燃焼エア流路２７４に流出する。燃焼エアは、さらに、燃焼器２２８に形成された中継孔２７６、微細孔、及び燃焼器２２８と燃料供給ノズル２７５との間のクリアランス等を介して、燃焼室（燃焼器２２８の中空内部）に流入する。

【0182】

燃焼器２２８は、予め加熱状態とされている。従って、燃焼室も高温となっている。高温の燃焼室に、燃料供給ノズル２７５から燃料が供給される。燃料は燃焼エアと一緒に燃焼し、高温の燃焼済燃料となる。この燃焼済燃料は、送出孔からノズル２３０内に供給されたとき、ノズル２３０内で膨張する。これにより、タービンホイール２２４が高速で回転し始める。

【0183】

出力シャフト２０４は、タービンホイール２２４を保持している。また、出力シャフト２０４には、コンプレッサホイール２２２が設けられている。従って、タービンホイール２２４が高速回転することに伴って、出力シャフト２０４及びコンプレッサホイール２２２が一体的に高速回転する。同時に、回転シャフト３９も高速回転する。なお、燃焼済燃料は、排出口２８０に設けられた図示しない排出管を介して、アウタハウジング２０２２外に排出される。

【0184】

コンプレッサホイール２２２とタービンホイール２２４の間に介装されたリング部材２５６は、両ホイール２２２、２２４の間をシールするシール部材としての役割を果たす。しかも、図１４に示すように、リング部材２５６の外周壁には複数個のラビリンス形成凸部２６４が形成されている。ラビリンス形成凸部２６４が、中間プレート２６６に形成された孔部２７２の内壁に当接している。コンプレッサホイール２２２によって生じた圧縮エアが、コンプレッサホイール２２２の背面を経由して、ラビリンス形成凸部２６４に到達する。また、タービンホイール２２４から燃焼ガスがラビリンス形成凸部２６４に到達する。上述の通り、圧縮エアの圧力は、燃焼ガスの圧力に比べて高い。このため、燃焼ガスがラビリンス形成凸部２６４を通過してコンプレッサホイール２２２に流入することが抑制される。以上のような理由から、燃焼済燃料が、例えば、両ホイール２２２、２２４の間から貫通孔２４０に侵入することが回避される。

【0185】

図１３において、出力シャフト２０４が高速回転を開始すると、バッテリ１４６（図１１参照）から電磁コイル１１０への電流供給が停止される。しかしながら、上記したようにタービンホイール２２４が既に高速回転しているので、回転シャフト３９がタービンホイール２２４及び出力シャフト２０４と一体的に高速回転する。このときにも、上記と同様の理由から、出力シャフト２０４から回転シャフト３９に対して十分な回転トルクが伝達される。

【0186】

図３において、出力シャフト２０４及び回転シャフト３９の回転方向は、小キャップナット５８、大キャップナット６０及び雄ネジ部２５２の螺合時の回転方向と逆方向であることが好ましい。この場合、回転シャフト３９の回転中に小キャップナット５８、大キャップナット６０及び雄ネジ部２５２が弛緩することが回避されるからである。なお、小キャップナット５８、大キャップナット６０又は雄ネジ部２５２に、弛緩を防止するための機構を設けるようにしてもよい。

【0187】

回転シャフト３９が磁石３８を保持しているので、磁石３８を囲む電磁コイル１１０に交流電流が生じる。交流電流は、Ｕ相端子１４４１、Ｖ相端子１４４２及びＷ相端子１４４３を介して、図２及び図１１に示す電流変換器１５０に送られる。電流変換器１５０の変換回路１５２は、この交流電流を直流電流に変換する。電流変換器１５０の制御回路１５６は、バッテリ１４６に対して電気的に接続された外部負荷（例えば、モータ）の出力が低下したと判断されたとき、コンデンサ１５４を介して直流電流をバッテリ１４６（図１１参照）に供給する。これにより、バッテリ１４６に充電がなされる。

【0188】

この過程において、電流変換器１５０のうち、特に変換回路１５２及びコンデンサ１５４が熱を帯びる。しかしながら、本実施形態では、機器ケース１５８内の変換回路１５２及びコンデンサ１５４が冷却ジャケット２４に近接している。このため、変換回路１５２及びコンデンサ１５４の熱が、冷却ジャケット２４内の冷却媒体に速やかに伝導する。これにより、変換回路１５２及びコンデンサ１５４が過度に高温となることが回避される。

【0189】

電磁コイル１１０は、電流が流れることに伴って発熱する。ここで、ステータ３６の左端には、第１空間８５３ａを流通する第１分流エアの一部が接触する。ステータ３６の内壁及びロータ３４の外周には、収容室２２の気体流路７２を経て第２空間８５３ｂ（第２挿入孔８６）に向かう第１分流エアの残部が接触する。ロータ３４の内部には、複数の冷却通路４１を通じて第２空間８５３ｂに向かう第１分流エアの残部が接触する。このため、ステータ３６及びロータ３４（磁石３８）は、第１分流エアによって冷却される。また、メインハウジング１６に設けられた冷却ジャケット２４に、冷却媒体が流通している。回転電機１２は、この冷却媒体によって速やかに冷却される。

【0190】

本実施形態では、回転電機１２を収容する回転電機ハウジング１４（メインハウジング１６）と、Ｕ相端子１４４１、Ｖ相端子１４４２及びＷ相端子１４４３を収容する第１ケーシング２６とを個別に設けている。このため、メインハウジング１６内のステータ３６に発生した熱の影響が、第１ケーシング２６内のＵ相端子１４４１、Ｖ相端子１４４２及びＷ相端子１４４３に及び難い。なお、通電に伴い、Ｕ相端子１４４１、Ｖ相端子１４４２及びＷ相端子１４４３も発熱する。しかしながら、Ｕ相端子１４４１、Ｖ相端子１４４２及びＷ相端子１４４３は、第１ケーシング２６に供給された第１分流エアによって速やかに冷却される。

【0191】

このように、第１分流エアは、回転電機システム１０における発熱箇所を冷却する役割も兼ねる。電気端子部（Ｕ相端子１４４１、Ｖ相端子１４４２及びＷ相端子１４４３）、電磁コイル１１０及び磁石３８等が冷却されることから、回転電機システム１０の出力制御等に熱の影響が及ぶことが回避される。また、電磁コイル１１０及び磁石３８等の励磁が熱によって低下すること等も回避される。その結果として、回転電機システム１０の信頼性が向上する。

【0192】

さらに、回転電機１２を収容するメインハウジング１６と、Ｕ相端子１４４１、Ｖ相端子１４４２及びＷ相端子１４４３を収容する第１ケーシング２６とを個別に設けていることから、回転電機１２と電気端子部とが互いに離間する。このため、Ｕ相端子１４４１、Ｖ相端子１４４２及びＷ相端子１４４３が、ロータ３４が回転することに伴って発生する振動の影響を受け難い。換言すれば、Ｕ相端子１４４１、Ｖ相端子１４４２及びＷ相端子１４４３が振動から保護される。また、上記したように、第１ベアリング７４及び第２ベアリング８４では、潤滑油によって焼付きの発生が抑制される。従って、回転電機システム１０が耐久性に優れる。

【0193】

回転シャフト３９が回転する最中、回転シャフト３９の回転角度（回転パラメータ）がレゾルバ１３２によって検出される。具体的には、回転シャフト３９と一体的に、内シャフト４２の左端部４２２に外嵌されたレゾルバロータ５６が回転する。これにより、レゾルバステータ１３０に発生した電気信号が、送信コネクタ１３６を介して受信器に伝達される。電気信号を読み取った受信器は、電気信号に基づいて回転シャフト３９の回転角度を算出する。受信器は、算出結果を図示しない制御装置等に送る。制御装置等は、この回転角度に基づき、演算によって回転数を求める。

【0194】

レゾルバ１３２は、回転シャフト３９の、回転電機ハウジング１４から露出した突出先端４６に配設されている。従って、レゾルバ１３２には、回転電機ハウジング１４内のステータ３６の電磁コイル１１０に発生した熱の影響が及び難い。また、レゾルバ１３２には、ロータ３４の回転に伴って発生した振動の影響も及び難い。加えて、回転シャフト３９を支持する第１ベアリング７４及び第２ベアリング８４は、回転電機ハウジング１４内に設けられている。従って、回転電機ハウジング１４によって、第１ベアリング７４及び第２ベアリング８４が振動することが抑制される。このことも、振動の影響がレゾルバ１３２に及ぶことを困難にする。

【0195】

例えば、この実施形態では、第３サブ分岐路９４１と第４サブ分岐路９４２とを設けている。これに代替し、第１分岐路Ｌを第１サブ分岐路と第２サブ分岐路とに分岐してもよい。この場合、第１サブ分岐路から第１遠位端７８１に第１分流エアの一部を供給し、且つ第２サブ分岐路から第１近位端７８２に第１分流エアの一部を供給する。代替的に、第１分岐路Ｌを第１サブ分岐路と第２サブ分岐路とに分岐し、且つ第３サブ分岐路９４１と第４サブ分岐路９４２とを設けてもよい。

【0196】

ガスタービンエンジン２００では、コンプレッサホイール２２２とタービンホイール２２４を、図１３とは逆の配置とすることも可能である。この場合、タービンホイール２２４に貫通孔２４０を形成し、且つコンプレッサホイール２２２に出力シャフト２０４を設ければよい。この他、コンプレッサホイール２２２及びタービンホイール２２４の形式を遠心式又は軸流式にしてもよい。コンプレッサホイール２２２とタービンホイール２２４とを同一軸線上に配置しているのであれば、遠心式と軸流式とを組み合わせた多段コンプレッサホイール及び多段タービンホイールの組み合わせであってもよい。

【0197】

図３において、回転電機システム１０を構成する回転電機１２は、電磁コイル１１０に通電がなされることによって回転シャフト３９が回転するモータであってもよい。この場合、Ｕ相端子１４４１、Ｖ相端子１４４２、Ｗ相端子１４４３は、バッテリ１４６から電力を受領する電気端子部となる。

【0198】

上記した実施形態では、ガスタービンエンジン２００で生じた圧縮エアの一部を回転電機ハウジング１４に供給する態様を例示している。これに代替し、図１５に示すように、外部に設けた圧縮ポンプ３２０等を気体供給源とすることも可能である。

【0199】

この場合、例えば、第１ケーシング２６に流通孔３２２を形成する。この流通孔３２２に、圧縮ポンプ３２０から送気された圧縮エアが流入する。また、第２サブハウジング２０に、上流連通孔１６４に連なる連絡孔３２４を形成する。連絡孔３２４は、プラグ３２６で閉塞される。この状態で、圧縮ポンプ３２０が大気等を圧縮することによって圧縮エアが得られる。この圧縮エアは、第１中空管部１６０１～第３中空管部１６０３に供給される。

【0200】

この場合、圧縮エアの全量を燃焼エアとすることができる。

【0201】

以上のように、本発明の実施形態では、回転電機システム１０のロータ３４の内部に、冷却用の気体である圧縮エアが流通する冷却通路４１を設け、冷却通路４１の出口４１４を、冷却通路４１の入口４１３よりも径方向外方に配置している。これにより、ロータ３４が回転したときに働く遠心力によって、冷却通路４１内で出口４１４に向けて負圧を発生させることができる。そのため、冷却通路４１の入口４１３から出口４１４に向けて圧縮エアの流れを促進することができる。その結果、ロータ３４に冷却通路４１を形成するという簡素な構成で、冷却通路４１に気体を円滑に流通させることができる。

【0202】

ロータ３４において、磁石３８を保持する中間部４４ｂに冷却通路４１を配置することで、ロータ３４が回転したときに発熱しやすい磁石３８の近傍を冷却通路４１を流れる圧縮エアによって効果的に冷却できる。

【0203】

ロータ３４の周方向に等間隔離間して冷却通路４１を複数配置することで、複数の冷却通路４１を流れる圧縮エアによってロータ３４を効果的に冷却することができる。

【0204】

ロータ３４の左方に向かう第１壁面４４ｃに冷却通路４１の入口４１３が開口し、ロータ３４において右方に向かう第２壁面４４ｄに出口４１４が開口する。これにより、ロータ３４の外周面ではない第１壁面４４ｃ及び第２壁面４４ｄにそれぞれ入口４１３及び出口４１４が開口することで、ロータ３４の剛性低下を抑制することができる。

【0205】

ロータ３４の第１壁面４４ｃが、拡径部４０の左端の環状端面であり、第２壁面４４ｄは、拡径部４０の右端の環状端面であるため、環状端面である第１壁面４４ｃによって入口４１３の周囲を補強することができ、環状端面である第２壁面４４ｄによって出口４１４の周囲を補強することができる。

【0206】

ロータ３４の軸方向において、冷却通路４１の入口４１３及び出口４１４の少なくともいずれか一方と整流構造３７の入口側フィン８５５ａ、出口側フィン８５５ｂとを向かい合わせて配置する。これにより、入口４１３から冷却通路４１へ流入する圧縮エアの流れ、出口４１４を通じて冷却通路４１から流出する圧縮エアの流れの少なくともいずれか一方を整流してロータ３４の冷却効果を高めることが可能である。

【0207】

上記の実施形態をまとめると、以下のようになる。

【0208】

上記の実施形態は、磁石（３８）を有するロータ（３４）と、
前記ロータを囲むステータ（３６）と、
前記ロータ及び前記ステータを収容するハウジング（１４）と、
を備え、
前記ロータの内部に冷却用の気体が流通する冷却通路（４１）を備えた回転電機システム（１０）であって、
前記冷却通路は、前記気体が導入される入口（４１３）と、前記気体が導出される出口（４１４）と、を有し、前記入口と前記出口とは軸方向に互いに離間した位置に配置され、
前記出口が、前記入口に対して軸中心から径方向外方に配置される。

【0209】

前記ロータは、前記ハウジングに支持される本体部（４４ａ）と、
前記本体部から径方向外方に向けて拡径して前記磁石を保持する拡径部（４０）と、
を備え、
前記冷却通路が前記拡径部に配置される。

【0210】

前記冷却通路は、前記ロータの軸中心から径方向にオフセットして配置され、前記ロータの周方向に等間隔離間するように前記ロータに複数配置される。

【0211】

前記ロータは、前記ロータの軸方向の一方を向く第１壁面（４４ｃ）と、
前記軸方向の他方を向く第２壁面（４４ｄ）と、
を有し、
前記入口が前記第１壁面に開口し、前記出口が前記第２壁面に開口する。

【0212】

前記第１壁面は、前記軸方向における前記拡径部の一方の環状端面であり、前記第２壁面は、前記軸方向における前記拡径部の他方の環状端面である。

【0213】

前記気体の流れを整流可能な複数のフィン（８５５ａ、８５５ｂ）を有した整流構造（３７）を備え、
前記複数のフィンが、前記ロータの前記軸中心を囲むように前記ロータの周方向に間隔を置いて配置され、前記ロータの軸方向において、前記入口及び前記出口の少なくともいずれか一方と前記複数のフィンとが向かい合う。

【0214】

前記冷却通路は、前記入口と接続され前記ロータの軸方向と平行に延在する平行部（４５５）と、
前記平行部の下流端から前記出口に向かって径方向外方に傾斜した傾斜部（４５６）とを備える。

【0215】

なお、本発明は、上述した開示に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。

【符号の説明】

【0216】

１０…回転電機システム １２…回転電機
１４…回転電機ハウジング ３４…ロータ
３６…ステータ ３８…磁石
４１…冷却通路 ４０…拡径部
４１３…入口 ４１４…出口
４５５…平行部 ４５６…傾斜部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】