流体の強制流動によって冷却される装置を備える回転電気機械に用いられる換気システム、およびこのような装置を備える回転電気機械
【課題】公知のシステムに固有の高い機械損失、および大きな換気ノイズの問題を解消した、回転電気機械用の換気システムを提供する。
【解決手段】回転電気機械用の換気システムであって、ステータ内に取り付けられたロータと、このロータに固定された少なくとも１つのファン、および独立ファン（１０）を有する、空気などの流体を強制流動させる冷却装置を備えている。この独立ファン（１０）は、比較的低いロータの回転速度での冷却の決定要因となるように配置されている。
【解決手段】回転電気機械用の換気システムであって、ステータ内に取り付けられたロータと、このロータに固定された少なくとも１つのファン、および独立ファン（１０）を有する、空気などの流体を強制流動させる冷却装置を備えている。この独立ファン（１０）は、比較的低いロータの回転速度での冷却の決定要因となるように配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用の回転電気機械に用いられる換気システムに関し、詳細に述べると、ロータを取り囲んでいるステータを有するケーシング内で回転するように取り付けられたロータと、このロータに固定された、少なくとも１つのファンによって構成され、空気などの流体の強制流動によって冷却する装置とを備えるタイプの換気システムに関する。
【０００２】
また、本発明は、このような換気システムを備える回転電気機械に関する。
【背景技術】
【０００３】
このタイプの換気システムは、回転電気機械の分野、特に、前軸受および後軸受と呼ぶ少なくとも２つの部品からなるケーシングを有する自動車用オルタネータに、広く用いられている。前記軸受は、少なくとも１つのファンの作動下で、回転電気機械内の冷却流体が循環するための吸気口および排気口を備えている。
【０００４】
具体的には、このファンは、ロータに固定されており、空気などの冷却流体の流れを生成する。この流速は、回転速度と共に線形に増大する。この回転速度による気流の線形変化により、高い回転速度（１分間当たりの回転数）で、極めて高い出力が得られ、このような速度により、ステータの効果的な冷却が可能となる。
【０００５】
しかしながら、このような高い流速では、消費電力Ｐが、例えば、所定の後側ファンの場合、回転数が１８，０００ｒｐｍ、流速が約８０Ｌ／秒では、約７７５Ｗと非常に高くなってしまう。したがって、前側ファンおよび後側ファンを備える回転電気機械の場合、現在のところ、総機械損失は約１．５ｋＷである。
【０００６】
ここに記載する従来の換気システムの別の大きな問題は、約７，０００ｒｐｍで現われる換気ノイズのレベルが、例えば、回転数が１８，０００ｒｐｍで１１５ｄｂと非常に大きくなることである。
【０００７】
図１により、特定の従来の回転電気機械における、回転速度の関数である、曲線Ａによって示される有効電力、および曲線Ｂによって示される消費電力の変化を評価することができる。この図は、ロータに回転可能に取り付けられたファンを用いた従来の換気システムに、固有のものとして存在する、消費電力に対する有効電力の不満足な比を明確に示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、公知のシステムに固有の高い機械損失、および大きな換気ノイズの問題を解消した換気システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を果たすために、本発明による換気システムは、ロータによって駆動されるファンに加えて、ロータの比較的低い回転速度での冷却を有効に行うようになっている独立ファンを備えている。
【００１０】
また本発明の回転電気機械は、このような冷却システムを有することを特徴としている。
【００１１】
本発明により、ロータの高い回転速度での機械損失を軽減できる。
【００１２】
さらに、ロータの比較的低い回転速度でも、回転電気機械の適切な冷却を実現できる。
【００１３】
また、換気のノイズレベルを低減できる。
【００１４】
独立ファンは、ロータのファンに対して回転速度を変更することができるものである。
【００１５】
一実施形態では、独立ファンおよびロータに固定されたファンは、ロータの各側に配置されている。
【００１６】
別の実施形態では、ロータに固定されたファンおよび独立ファンは、ロータの同じ側に配置されている。
【００１７】
一実施形態によると、ロータによって駆動されるファンは、このファンと独立ファンの総流量と実質的に等しい流量を生成するロータに固定された別のファンに比べて、サイズが小さい。
【００１８】
本発明のさらに別の有利な実施形態によると、換気システムの特徴は、ロータに固定されたファンのサイズの縮小により、機械損失および換気システムによって生じるノイズレベルが低減されることである。
【００１９】
本発明のさらに別の有利な実施形態による、換気システムの特徴は、独立ファンが、一定の回転速度で回転できることである。
【００２０】
本発明のさらに別の有利な実施形態による、換気システムの特徴は、独立ファンが、回転速度を段階的、すなわち非連続的に変更可能なファンであることである。
【００２１】
本発明のさらに別の有利な実施形態による、換気システムの特徴は、独立ファンが、電気モータなどの独立モータによって、駆動されることである。
【００２２】
本発明のさらに別の有利な実施形態による、換気システムの特徴は、独立ファンの回転速度が、有利なことに、回転電気機械の電圧レギュレータによって、前記回転電気機械の作動に応じて制御されることである。
【００２３】
本発明のさらに別の有利な実施形態による、換気システムの特徴は、独立ファンが、吸気口などの気道開口に面して、回転電気機械のカバーに固定できる支持構造内に取り付けられていることである。
【００２４】
本発明のさらに別の有利な実施形態による、換気システムの特徴は、独立ファンが、軸流換気ファンであることである。
【００２５】
独立ファンの回転速度は、温度の値を考慮しないで、ロータの回転速度によって制御される。
【００２６】
本発明の実施形態の一例では、ロータは、その両側に配置された２つのファンを有する。独立ファンと同じ側に位置するファンは、ロータによって保持される他方のファンの外径よりも確実に小さい外径を有する。
【００２７】
このような場合、独立ファンと同じ側に配置されたロータによって保持されたファンの外径と、ロータの外径との間の割合は、９５％または９０％未満、例えば、８４％〜６８％の範囲である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
単に本発明の実施形態を例示する添付の模式的な図面を用いて行う以下の説明から、本発明をより良く理解でき、また本発明の目的、特徴、詳細、および利点が明らかになると思う。
【００２９】
図２は、本発明による換気システムを備える回転電気機械の構造を模式的に例示している。
【００３０】
図２に示す回転電気機械は、少なくとも２つの部品４、２４からなるケーシング２０を有する内部換気システムを備える自動車用のマルチフェイスオルタネータを構成している。
【００３１】
ケーシング２０は、ロータシャフト２に固定された誘導ロータ１を取り囲んでいるステータ３を、内部に有する。ステータ３は、巻線７を保持する本体３０を備えている。巻線７は、本体３０を通り、この本体３０の両端から、軸方向に延びている。
【００３２】
本体３０およびロータ１は、環状構造である。後軸受４および前軸受２４と呼ぶ少なくとも２つの部品４、２４は、図２では、金属、具体的にはアルミニウム系合金からなっている。
【００３３】
これらの軸受４、２４は、中空であり、概ね軸方向を向いたリムによって、その外周部で、全体的に横断方向に延びる底部を有する。
【００３４】
これらの軸受４、２４は、図２に部分的に示すように、自動車の固定パーツにオルタネータを固定するためのラグを有する。
【００３５】
公知の方式では、これらの２つの軸受は、例えば、国際公開第ＷＯ０２／２９９５８号の図７に示されているネジ、すなわちタイロッドによって、互いに結合される。
【００３６】
図２において、この文献に記載されている軸受４、２４内への本体３０の弾性的な取り付けでは、弾性変形可能な熱伝導樹脂（符号なし）、平坦な環状シール、および一連のパッド（符号なし）を用意して、本体３０と軸受４、２４との間に径方向の機械結合を形成する。本体３０の軸前端部と前軸受の外周肩との間にシールが形成され、パッドが、本体３０の軸後端部と後軸受４の外周部に設けられた肩ハウジングとの間で機能する。
【００３７】
変更態様では、本体３０は、軸受４、２４内に固着されている。
【００３８】
シャフト２の軸線Ｘ−Ｘは、オルタネータの軸線である。このシャフト２は、ロータ１の中心を通り、シャフト２にロータ１をプレス嵌めするために部分的に刻みが付けられている。
【００３９】
ロータシャフト２は、軸受４、２４を通り、その前端部に、前軸受２４の底部に近接した運動伝達部材を有する。この部材は、この図ではプーリー２１であり、変更形態では歯車である。プーリー２１は、内燃機関とも呼ぶ熱機関と、オルタネータとの間で動作する運動伝達装置の一部である。
【００４０】
各軸受４、２４は、ロータシャフト２の回転可能な取付けのために、中心に玉軸受５、５０を有する。
【００４１】
ここでは、後軸受４よりも直径の大きい玉軸受５０を、模式的に示してある。
【００４２】
ロータ１は、環状であって、誘導巻線４３を流れる電流を制御する回路を有する電圧レギュレータに接続された少なくとも１つの誘導巻線４３を有する。このレギュレータは、単一機能タイプまたは多機能タイプであって、どんな回転速度、温度、および電流出力でも、自動車のバッテリの電圧の制御を行う。
【００４３】
多機能レギュレータは、例えば、制御に必要な演算および処理動作を行うマイクロプロセッサを含んでいる。このタイプのレギュレータは、例えば、欧州特許第Ａ０８０２６０６号に開示されている。このレギュレータは、自動車のエンジン制御装置から情報を受け取ることができる。
【００４４】
図２のロータ１は、環状の２つの磁極ホイール４１、４２、およびこれらの２つの磁極ホイール４１と４２との間に配置された環状のコア４４を有する噛合いロータである。このコア４４は、この例では環状である励磁巻線４３を有する。各ホイール４１、４２は、外周部に概ね軸方向を向いた歯を有する概ね横断方向を向いたフランジを備えている。
【００４５】
この磁極ホイール４１、４２の歯は、図１３から分かるように、概ね台形であり、他方の磁極ホイールのフランジに向いている。磁極ホイール上の２つの連続した歯は、他方の磁極ホイールの歯を受容し、これらの歯は、周方向に交互配置されている。
【００４６】
磁極ホイール４１、４２およびコア４４は、この例では、強磁性物質から形成されている。励磁巻線４３に電気が流れると、１つの歯に１つの磁極の割合で、磁極で磁極ホイールの磁化が起こる。各磁極ホイールは、例えば、６個〜８個の歯を有する。
【００４７】
変更形態では、ロータは、突出した磁極を備えるロータであり、各磁極の周りには、巻線が設けられている。
【００４８】
いずれの場合も、環状ロータ１の外周部とステータ３の本体３０の内周部との間に空隙が存在する。
【００４９】
このロータ１は、この例ではその外周部において、渦電流による損失を低減させるべく、歯に溝が設けられている。
【００５０】
ステータ３の巻線７は、それぞれが少なくとも１つの巻線を有するいくつかの相からなっている。
【００５１】
これらの巻線の出力端部（その１つを、図２に符号７０で示す）が、自動車に搭載のバッテリを充電するか、または負荷に電力供給するために、ステータがアーマチュアの場合、ステータの各相によって生成される交流を直流に整流するために、整流装置６に電気的に接続されている。
【００５２】
この整流装置は、例えばダイオードブリッジ６からなり、変更形態では、例えばＭＯＳＦＥＴ型の可変抵抗ブリッジである。
【００５３】
図２では、このブリッジ６は、プラス放散器６３、マイナス放散器４、およびコネクタ６４を有する。
【００５４】
放散器は、金属製である。
【００５５】
プラス放散器６３は、ケーブルによって、自動車のバッテリのプラス端子に接続されており（不図示）、複数のプラスダイオード（その１つを、図２に符号６１で示す）を有する。この放散器は、その内部に冷却フィンを備えている。これらのフィン（符号なし）の２つが、図２に示されている。
【００５６】
マイナス放散器４は、接地されており、複数のマイナスダイオードを有する。図２では、マイナス放散器は、後軸受４の底部によって形成され、軸線Ｘ‐Ｘに対して概ね横断方向に向いている。この図では、プラスダイオード（この切断面では不図示）の軸線６２が示されている。
【００５７】
各ダイオードの尾部は、この例では、軸方向に同じ方向を向いており、各ダイオードの刻み付き本体は、この例では金属である後軸受、およびプラス放散器６３内に嵌め込まれている。変更形態では、この固定は、溶接または蝋付けによって行われる。
【００５８】
プラスダイオードおよびマイナスダイオードは、ダイオードブリッジ６のアームを形成するために、公知の方式で、対にグループ分けされている。ダイオードの対の数は、用途、具体的には、オルタネータの相の数によって決まる。例えば、６相のオルタネータの場合、ブリッジ６は、６つのアームと６対のダイオードを有する。３相のオルタネータの場合、ブリッジ６は、３対のダイオードと、場合によってはもう１対のダイオードを有する。
【００５９】
コネクタ６４は、電気絶縁材料、この例では、金属トレースが埋め込まれたプラスチック材料からなるプレートを備えている。これらの金属トレースは、ステータの巻線７の出力端部７０およびダイオードとの電気接点のために可視部を有する。
【００６０】
ブリッジ６は、後軸受４の底部のネジ突出部内にねじ込まれた植込みボルト６５によって、後軸受４に固定されている。放散器６３を軸受４から電気的に絶縁するために、各植込みボルト６５に絶縁碍子６６が設けられている。この絶縁碍子６６は、例えば、プラスチック材料から形成されており、対応する植込みボルト６５のネジ部が通過する孔と、後軸受４の対応するネジ突出部とプラス放散器６３との間に軸方向に配置されたベースを有する。
【００６１】
コネクタ６４に支持されているワッシャー（符号なし）を介して、軸受４にブリッジを軸方向に締め付けるために、対応するナット（符号なし）が、植込みボルト６５にねじ込まれている。
【００６２】
植込みボルト６５は、保護カバー１５を後軸受４に固定する役割も果たしている。このため、各植込みボルト６５は、カバー１５の環状突起６７と係合する第２のネジ部を有する。この突起６７は、植込みボルト６５が通る孔６８内で、局所的に突出しており、各植込みボルト６５に関連したナットのハウジングとして機能する。
【００６３】
中空キャップすなわちカバー１５は、電気絶縁材料、この例ではプラスチック材料から形成されており、この実施形態では、突起６７を各植込みボルト６５の第２のネジ部にスナップ式に取り付けることにより固定し、このカバー１５を軸受４の底部に固定している。
【００６４】
変更形態では、カバー１５は、ネジまたはボルトによって、後軸受４に固定される。
【００６５】
したがって、このカバーは、軸受４と一体である。
【００６６】
保護カバー１５は、ダイオードブリッジ６、および軸受４の底部を通るシャフト２の後端部である出力端部７０を覆っている。
【００６７】
このカバー１５は、この例では、軸線Ｘ−Ｘに対して概ね軸方向を向く、出力端部７０、およびブリッジ６を取り囲んでいるスカート１５０を有する。このスカートの自由端は、軸受４の底部に近接しており、他方の軸端部は、軸線Ｘ−Ｘに対して概ね横断方向のカバーの底部１５１に接続されている。
【００６８】
この底部１５１は、後述するように、中心が開口している。
【００６９】
変更形態では、スカートの自由端は、ネジまたはボルトでカバー１５を軸受４に取り付けるために、外側に向かって延びる径方向リムを有する。このネジは、植込みボルト６５と交換することができる。
【００７０】
ロータ１の誘導巻線４３は、図２では、ロータ１の２つの磁極ホイール４１と４２との間に位置しており、コア４４は、この例では、各磁極ホイールと一体に形成された２つの部品である。当然、絶縁支持体（図２には符号なし）が、巻線４３とコア４４の外周部との間に配置されている。
【００７１】
変更形態では、巻線４３が巻き付けられたコア４４は、磁極ホイール４１、４２の２つのフランジの間に軸方向に配置された１つの部品の中に存在する。この場合、ロータシャフトは、軸受４の底部を通る軸後端部に、ケーブル接続（符号なし）によって誘導巻線４３の端部に接続された接続リング４６、４７を有する。
【００７２】
ブラシ（符号なし）は、接続リング４６、４７を擦る。このブラシは、電圧レギュレータ（図２には不図示）に接続されたブラシホルダ４８の一部である。
【００７３】
ブラシホルダ４８および電圧レギュレータは、この例では、カバー１５内に受容され、軸受の底部に固定されている。
【００７４】
これらの構成要素４８、１５は、例えば、国際公開第ＷＯ０２／２９９５８に示されているように、組立体を形成している。
【００７５】
変更形態では、ロータの誘導巻線４３は、電圧レギュレータに固定して接続することができる。
【００７６】
自動車では、多相オルタネータは、自動車の熱機関によって駆動される誘導ロータ１の回転運動を、ステータ３の巻線７に誘導される電流に変換する。オルタネータは、可逆回転することができる。オルタネータは、自動車の爆発機関とも呼ばれる熱機関を、ロータシャフトを介して回転させることができる電気モータとして機能する。この可逆オルタネータは、オルタネータ／スタータと呼ばれる。オルタネータは、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する。
【００７７】
オルタネータ／スタータは、定電流源モードで機能する場合も同様に、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する。オルタネータ／スタータは、特に自動車の熱機関を始動させるために、電気モータモードで機能する場合、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する。
【００７８】
定電流源モードで機能するオルタネータ、またはオルタネータ／スタータでは、ステータは、被誘導ステータであり、ロータは、起誘導ロータである。電気モータモードで機能するオルタネータ／スタータでは、ステータは、起誘導ステータであり、ロータは、被誘導ロータである。
【００７９】
オルタネータ／スタータでは、整流装置は、通常、例えばＭＯＳＦＥＴ型のトランジスタブリッジを有し、特に自動車の熱機関を始動させるために、オルタネータ／スタータが電気モータモードで機能する場合、ステータの相に電流を投入するべく、制御装置が設けられている。
【００８０】
いずれの場合も、ステータは、いくつかの相を構成する巻線７を有する本体３０を有している。各相は、少なくとも１つの巻線を有し、その出力は、バッテリを充電するか、または自動車搭載システムの負荷に電力供給するために、ステータがアーマチュアである場合、ステータの各相で生成される交流を直流に整流するために、整流装置６に電気的に接続されている。この整流装置は、例えば、ダイオードブリッジを備えている。
【００８１】
ステータ３の本体３０は、例えば、図２から分かるように、渦電流を低減するために、金属シートの束の形態である。
【００８２】
この金属シートは、複数の凹部を備えている。この凹部は、複数の軸方向の溝または螺旋状の溝を形成するべく整合している。
【００８３】
これらの凹部は、閉鎖型または半閉鎖型である。この場合、各凹部は、ステータ本体の内周部で開いた開口を有する。これらの凹部は、歯によって交互に画定され、２つの連続した凹部が、歯によって分離されている。
【００８４】
ステータコイルの巻線は、凹部内に取り付けられており、巻線の本数は、用途および相の数によって異なる。例えば、３相型のオルタネータまたはオルタネータ／スタータであって、ロータが、それぞれが６つの歯を有する２つの磁極ホイールを備える噛合いロータである場合、このロータは、３６の凹部を有する。変更形態では、凹部の数は、ノイズを低減するために２倍である。
【００８５】
一実施形態では、巻線は、例えば、いくつかの歯の周りに波型または交互配置式に形成された連続したワイヤ巻線である。変更形態では、電気機械の出力を上げ、凹部の充填率を上げるために、巻線は、溶接によって互いに接続されたピンを有するバー巻線である。
【００８６】
巻線が、ステータの本体３０を通過し、このステータ本体の両側から突き出る場合、これらの突出部７１、７２は、延出ワイヤと呼ばれる。延出ワイヤ７１は、軸受４内に受容された後延出ワイヤであり、延出ワイヤ７２は、軸受２４内に受容された前延出ワイヤである。
【００８７】
軸受４、２４の少なくとも一方は、オルタネータ内での冷却流体の循環のために、通気開口を有する。
【００８８】
この循環は、ロータの高い回転速度でのノイズ、従って自動車の爆発機関すなわち熱機関のノイズを軽減するために、換気システムによって生成される。この換気システムは、本発明の１つの特徴によると、比較的低いロータの回転速度での冷却の決定要因となるように配置された独立ファン１０を有する。
【００８９】
この独立ファン１０は、後述する要領で固定されたファン８、８０に関連している。
【００９０】
図２では、楕円形の通気開口５５、５４が、後軸受４の底部およびリムにそれぞれ形成されている。
【００９１】
これらの開口の形状は、図１２に、明確に示されている。特に、開口５５は、後軸受４のハウジングとして機能する管状コア５６によって、内側が画定されている。したがって、これらの開口の下縁は、円弧の形状である。これらの開口は、概ね径方向を向くアーム５７によって、横方向に画定されている。
【００９２】
これらの開口５５の上縁は、概ね円弧状である。変更形態では、上縁は、非円弧状である。
【００９３】
開口５５は、数の多い開口５４よりも、寸法が大きい。
【００９４】
これらの開口５４は、型から容易に取り外すことができるように、軸受４の概ね軸方向を向いた外周リム、および軸受４の概ね横断方向を向く底部の外周部の一部に作用する。これらの各開口５４は、２つの傾斜したフィン１５６によって画定されている。
【００９５】
フィン１５６は、軸受４の底部で横方向に傾斜し、かつ軸受４のリムで軸方向に傾斜している。これらの開口は、軸方向に楕円形である。この構造により、空気の良好な循環が可能となり、これによりノイズが低減される。
【００９６】
マイナスダイオードを固定するための開口が、符号５８として示されており、図２の植込みボルト６５に関連したネジ突出部が、符号５９として示されている。
【００９７】
楕円形の開口１５５、１５４も、前軸受２４の底部、およびリムにそれぞれ形成されている。これらの開口は、開口５５、５４に類似した形状を有する。
【００９８】
開口５４、１５４は、入口すなわち吸気口であり、開口５５、１５５は、ロータ１に固定され、このロータ１によって駆動される２つのファン８、８０が作動した状態で、電気機械内で空気を循環させるための排気口である。
【００９９】
前側ファン８０は、ロータ１の軸前端部に固定されており、巻線７の前延出ワイヤ７２の径方向下側の前軸受２４の底部に近接して配置されている。
【０１００】
後側ファン８は、ロータ１の軸後端部に固定されており、巻線７の後延出ワイヤ７１の径方向下側の後軸受４の底部に近接して配置されている。
【０１０１】
ロータの軸前端部と軸受２４の底部との間の空間は、ロータの軸後端部と軸受４の底部との間の空間よりも狭い。
【０１０２】
各ファンは、複数の羽根を有する。
【０１０３】
前側ファン８０の羽根は、例えば、スポット溶接または圧接によって、ロータ１の前面に固定された金属プレートのカット、および折り曲げによって形成されている。
【０１０４】
一実施形態では、後側ファンも同様である。
【０１０５】
図２の実施形態によると、後側ファン８の羽根は、２連の羽根からなり、各羽根は、金属プレートのカットおよび折り曲げによって形成されている。
【０１０６】
このファン８は、２つの重なり合ったファンを備えており、その第１のフランジは、例えばスポット溶接によって、ロータの軸後端部に固定されており、第２のフランジは、例えばスポット溶接によって、第１のフランジに固定されている。
【０１０７】
このようなファン８は、例えば、フランス国特許第Ａ２７４１９１２号に開示されている。
【０１０８】
ファン８、８０は、遠心型である。図２は、シャフト２およびロータ１が回転した時のオルタネータ内の空気の循環を、矢印で示している。シャフト２と熱機関との間で作用する伝達装置の上記の運動により、自動車の熱機関の回転速度の間に、減速比が存在する。
【０１０９】
この伝達比は、シャフト２が高速で回転できるように、約２〜３．５である。
【０１１０】
このオルタネータを備えた本発明による換気システムは、この実施形態では、ファン８とは別に、図の軸方向に作用する、すなわち、図示の例では、軸方向に換気する有利な遠心型の独立ファン１０が、シャフト２に近接して、このシャフト２と直線状に配置されている。このファン１０は、回転電気機械（オルタネータ）の外部または内部に配置することができる。
【０１１１】
図２において、模式的に示す独立ファン１０は、外側を向いて、中心が開口するカバー１５の底部に固定されたスリーブ２００の内部に配置されている。このスリーブは、ファン１０を回転可能に取り付けるためのアーム（不図示）を有する。このような取付けは、図３および図４に詳細に示している。
【０１１２】
変更形態では、ファン１０は、回転電気機械の外部に配置され、例えば、冷区域内のハウジング内に取り付けられ、コンジットによって、スリーブ２００に接続されている。このスリーブ２００は、一実施形態では、後述するハウジングによって置き換えられている。
【０１１３】
２つのファン８、１０は、ロータ１の同じ側、この例では、後側に配置されている。
【０１１４】
１つの特徴によると、ファン８は、ファン８、１０の出力と実質的に等しい出力を生成するロータに固定されたファンに比べて、サイズが小さい。
【０１１５】
図２では、ファン８は、従来のファンよりも、横断方向の高さが低く、この例では、前側ファン８０よりも、横断方向の高さが低い。
【０１１６】
ファン８は、ファン８０に比して、軸方向の高さが高い。
【０１１７】
その結果、ファン８の外径は、ファン８０の外径よりも小さい。このファン８０は、この例では、ノイズを低減するように構成されている。具体的には、ファン８の外径とロータ１の外径との間の割合は、９７％〜９０％の範囲である。
【０１１８】
図２では、ファン８の外径は、ロータ１のコア４４の外径よりも大きい。
【０１１９】
ファン８の外径とロータ１の外径との間の割合は、この例では、９０％未満である。
【０１２０】
ファン８の外径は、開口５５の直径Ｄ１、すなわち、開口５５の上縁の外径よりも大きい。
【０１２１】
変更形態では、開口の上縁の外径は、必ずしも円形にする必要はない。いずれの場合も、ファンの外周縁は、開口５５の外周縁の外側まで延びている。
【０１２２】
８４％〜６８％の割合（ファンの外径／ロータの外径）で良好な結果が得られた。例えば、外径１１１ｍｍのロータの場合、ファン８の外径は、９０ｍｍである。
【０１２３】
変更形態では、ファンの外径は、関連する磁極ホイールのフランジに対するロータの歯の谷底、すなわち基部の直径Ｄ２（図２）と等しい。
【０１２４】
具体的には、図２では、ロータは、上記したように、概ね軸方向を向いた２連の歯を有する環状の噛合いロータである。各連の歯は、その基部が、概ね横断方向を向くフランジの所定の直径Ｄ２の外周縁に結合されている。サイズの小さいファン８の外径は、ロータのフランジの外径Ｄ２と等しい。
【０１２５】
上記した割合は、概ね７６％である。当然、このファン８は、図２から分かるように、開口５５の内径よりも大きい内径の羽根を有する。羽根の内径は、開口５５を完全には覆っていない。
【０１２６】
図３および図４は、一例として、独立ファン１０の製造および取付け方法を示している。このファン１０は、中心が開口した支持ハウジングの形態である支持体１３の中心に配置されたモータ１２によって駆動される。支持体１３の中心開口は、この例では、図４から分かるように、ファン１０を受容するために、ファン１０の羽根の外径に一致する円形である。この支持体１３は、この例では、４つのネジ１４によって、回転電気機械の中心が開口したカバー１５に固定されている。ネジ１４は、この例では、正方形である矩形の断面の中空バーの形態である支持体の四隅に固定されている。
【０１２７】
保護グリル１６が、ファン１０の前方のハウジングに配置されている。このグリル１６は、ネジ１４によってハウジング１３に固定されている。ハウジング１３は、カバー１５と同じ側で開口しているが、モータ１２を支持する放射状の４つの支持部材１７を有する。支持部材の数は、用途によって異なる。グリル１６は、一実施形態では、例えば、ダイヤモンド型である規則的なメッシュを有する。グリルのワイヤは、非円形の断面を有するのが有利である。この構造によると、ノイズが発生する。
【０１２８】
したがって、本発明は、ロータに固定された遠心型の換気ファンに結合された軸方向の独立した換気ファンを有する換気システムを提案するものである。独立ファンの回転速度は、一定または段階的とするか、または回転電気機械のレギュレータによって制御される。
【０１２９】
具体的には、独立ファンは、一実施形態では、一定の回転速度で動作する。
【０１３０】
変更形態では、ファンの回転速度は、例えば、自己制御である電圧レギュレータによって制御される。
【０１３１】
一実施形態では、独立ファンの回転速度は、段階的、すなわち非連続的である。この回転速度は、例えば、自動車の内燃機関の低い回転速度で最大となり、内燃機関の所定の回転速度で、第２の回転速度に低下する。
【０１３２】
独立ファンの回転速度は、３段階以上にすることも可能である。
【０１３３】
変更形態では、この独立ファンの回転速度は、連続的に低下する。
【０１３４】
全ては、用途によって決まる。
【０１３５】
この独立ファンは、一実施形態では、ロータの所定または計画の回転速度で、係合解除される。
【０１３６】
係合解除されても、独立ファンは、特定の条件、具体的には、温度センサが回転電気機械の異常な温度を検出すると、再び始動することも可能である。
【０１３７】
したがって、独立ファンの回転速度は、例えば、回転電気機械の電圧レギュレータ、または回転電気機械の温度によって、上記の要領で、回転電気機械の作動状態に応じて制御することができる。この温度検出のために、温度センサが設けられている。
【０１３８】
独立ファンは、一実施形態では、電気モータによって作動させられる。
【０１３９】
回転速度と共に出力が実質的に線形に増大する図２のファン８などのロータに固定されたファンに対して、独立ファンは、ロータの全範囲の回転速度で、一定の冷気流を生成する。したがって、独立ファンは、ロータの低い回転速度で有効に冷却することができ、高い回転速度では、詳細を後述する図５〜図１０から分かるように、冷却を決定するのは、ロータに固定されたファンである。
【０１４０】
しかし、ロータに固定されたファンの出力と、独立ファンの出力が重なり合うため、本発明による換気システムにより、同一の総出力では、従来の単一ロータファンに比べて、ロータに固定されたファン８のサイズを縮小させることができる。この縮小により、ファンの直径は縮小されるが、ファンの高さ、すなわちファンの羽根の軸方向の長さも、縮小される。したがって、ファン８のサイズは小さい。
【０１４１】
しかし、サイズの小さいファンは、損失およびノイズを著しく低減させるという利点を有する。一例として、同一の出力では、独立ファン１０を追加することにより、例えば、３，０００ｒｐｍで１３Ｌ／秒の出力の従来のロータファンの代わりに、同じ回転速度で、僅かに７Ｌ／秒の小さいファンを用いることができる。このため、１８，０００回転での機械損失を、大きいファンの７７０Ｗから僅か２９５Ｗに低減することが可能である。独立ファンは、例えば、１８Ｌ／秒の出力を有する。
【０１４２】
さらに、詳細を後述する図５〜図１０から分かるように、図２のロータ１０などのロータから独立したファンの動作と、従来のロータに回転可能に固定されたサイズの小さい従来型のファンの動作を組み合わせることにより、低速では、独立ファン１０によって冷却され、高速では、ロータに固定されたファン８によって冷却され、全ての速度で良好に冷却することができる。
【０１４３】
これは、従来のファンが、ロータの速度と共に線形に変化する、ゼロを通る出力を有し、独立ファンが、ロータの回転速度で変動しない一定（当てはまる場合）の出力を有するためである。
【０１４４】
２つのファン８、１０によって生成されるトルクは、ロータの回転速度の関数として出力が線形に変化する。しかし、この出力は、ゼロからではなく、独立ファンの出力値から始まり、実質的に直線状に増大する。当然、ファンの速度を、段階的、すなわち非連続的に変更するか、またはレギュレータによって制御されるファンを設けることにより、ファン８および１０のトルクによって生成される出力を変更することが可能である。
【０１４５】
図５〜図１０は、ロータ１によって駆動されるサイズの小さいファン８および独立ファン１０を備えた本発明による換気システムによって実現される換気の有効性を、ロータの回転速度（ｒｐｍ）の関数である、３つの曲線Ｃ、Ｄ、およびＥの形態である回転電気機械の特定の重要なパラメータの変化によって示している。
【０１４６】
曲線Ｃは、サイズの大きい唯１つの従来のファンを有する換気システムを備えた回転電気機械のパラメータの変化を示し、曲線Ｄは、独立ファン１０のみを備えた回転電気機械のパラメータの変化を示し、曲線Ｅは、組合せ換気システムを備えた回転電気機械のパラメータの変化を示している。
【０１４７】
熱機関とシャフト２との間で作用する上記の伝達比を考慮すると、シャフト２の回転速度（ｒｐｍ）は、伝達比が３で１８，０００ｒｐｍ、伝達比が２で１２，０００ｒｐｍであることに留意されたい。
【０１４８】
公知の方式では、従来のオルタネータに用いると、延出ワイヤ７１における温度は、２００℃超に達し、後軸受４における温度は、１５０℃超に達することとなる。
【０１４９】
ダイオード６の平均温度は、約２００℃に達しうる。
【０１５０】
図５〜図１０は、見やすくするために、高い回転数に対する曲線部分を示していない。図示する最大値は、１０，０００ｒｐｍである。
【０１５１】
図５は、上記した３つのケースのステータの巻線７の後延出ワイヤ７１で測定された温度ＴCHを示し、図６は、後軸受の玉軸受５の温度ＴRを示し、図７および図８は、それぞれ、プラスダイオードおよびマイナスダイオードの接合部で記録された平均温度ＴJD+、ＴJD-を示している。
【０１５２】
これら４つの図から分かるように、比較的低い回転速度ゾーン、すなわち最大２０００ｒｐｍでは、２つの曲線ＤとＥは重なっているが、従来のロータ８によって達成される冷却効果を反映する曲線Ｃの値が高く、このような回転速度では、直径の大きい従来のファンの効果が低いため、温度は、独立ファン１０によって決まる。
【０１５３】
他方、高い回転速度では、独立ファン１０のみで得られる冷却は、直径の小さいファン８と独立ファン１０を組み合わせた本発明によるシステムによって生成される冷却よりも大幅に劣っている。この速度範囲では、曲線ＣとＥは、ほぼ同じ傾きであり、比較的接近している。すなわち、小さいファン８の使用が、高い回転速度範囲での冷却に悪影響を与えていないことを示している。
【０１５４】
図９および図１０は、ロータの回転速度（ｒｐｍ）の関数である、整流装置６のプラスダイオードおよびマイナスダイオードと空気との間の熱伝導係数（ワット／℃）を示しており、熱伝導係数の変化は、比較的低い回転速度では、独立ファン１０が決定要因であり、高速では、ロータファンによって決まり、独立ファンの効果は、有利に重ね合わせられている。
【０１５５】
図１１は、上記の３つのケースに対するロータ１の回転速度（ｒｐｍ）の関数として、ノイズレベル（Ｄｂ）を表し、本発明による換気システムによって生成される曲線Ｅで示されているノイズが、曲線Ｃで示されている従来の大きいファンによって生成されるノイズよりも小さい。
【０１５６】
換気システムの機能は、図２から明らかである。独立ファン１０は、ステータ巻線７の後延出ワイヤ７１を通過する流れを生成するロータに固定された遠心型のファン８に達するように、後軸受に設けられた開口５５、５４を通過して、ダイオードブリッジ６および後軸受４の玉軸受５に接触する矢印Ｆ１で示されている軸方向の冷気流を生成する。
【０１５７】
この構成は、図１３から分かるように、磁極ホイールの一方の歯９０の各側に、少なくとも１対の永久磁石１３８を有する噛合いロータ１と良好に組み合わせることができる。
【０１５８】
この図では、各磁極ホイールは、８つの歯と４対の磁石１３８を有する。
【０１５９】
この磁石により、回転電気機械の出力を上げることができる。磁石の数は、用途によって異なる。
【０１６０】
したがって、一実施形態では、歯と歯の間の空間の全てが、永久磁石１３８によって占められている。
【０１６１】
変更形態では、磁石が一切設けられていない。
【０１６２】
一実施形態では、後側ファン８を省き、前側ファン８０の代わりに、螺旋遠心型または軸流型の前側ファンを用いることができる。米国特許文献第Ａ４４１８２９５号に開示されているファンを、螺旋遠心型ファンとして用いることができる。このファンでは、フランジの平面に対する羽根の傾斜角は、３０度〜８０度の範囲である。したがって、換気ファンは、延出ワイヤ７２を超えて延びている径方向構成要素、およびロータおよび後延出ワイヤ７１を超えて延びている軸方向構成要素を有する。
【０１６３】
次に、独立ファン１０に、螺旋遠心型または軸流型ファンを取り付ける。
【０１６４】
この場合には、２つのファン８０、１０が、ロータ１の各側に配置されており、一実施形態では、ロータシステムは、独立ファン１０が位置するロータの後側のロータに固定されたファンを備えていない。
【０１６５】
当然、本発明は、ここに開示する例示的な実施形態に限定されるものではない。
【０１６６】
一実施形態では、ケーシングは、３つ以上の部品を有する。例えば、ケーシングは、軸受４と２４との間に軸方向に配置された中間部品を有する。この中間部品は、一実施形態では、内部にステータの本体を有する。この中間部品は、冷却流体の循環によって冷却することができ、この冷却のために、冷却流体（一実施形態では、自動車の熱機関のための冷却液）を循環させるための流路を有する。
【０１６７】
同様に、前軸受は、一実施形態では、冷却流体の循環によって冷却され、この冷却のために、この流体を循環させるための流路を有する。
【０１６８】
この場合、前側ファン８０を省き、後側ファン８を維持することができる。変更形態では、前側ファン８０を、軸作動ファンとする。このような前側ファン８０は、図２の実施形態に用いることができ、開口１５４を必要としない。あらゆる組合せが可能である。
【０１６９】
軸作動ファンを用いることにより、一実施形態では、後側ファン８を省くことができる。
【０１７０】
後側ファン８は、変更形態では、単一ファンである。前側ファン８０は、変更形態では、２連の羽根を備える二重ファンであり、２つのファンは重なっている。
【０１７１】
変更形態では、ファン８０、８は、フランジを有していない。例えば、一実施形態では、ファンの各羽根は、国際公開特許第ＷＯ２００４／１０７５３５号に開示されているように、ロータ内に取り付けられたヒートパイプの一部である。ファンが、２連の羽根を有する場合、一方の連の少なくとも１枚の羽根が、ヒートパイプの一部である。変更形態では、ファンの少なくとも１枚の羽根は、ヒートパイプの一部である。
【０１７２】
当然、ファン８０、８の少なくとも一方の出力を増大させるために、一方のファンは、図１４から分かるように、その羽根の自由縁に固定されたリングを備えている。
【０１７３】
図１４では、１列の羽根を有する後側ファン８は、羽根１８１の自由縁に固定されたリング１８０を備えている。羽根１８１は、例えば、スポット溶接または圧接によって、ロータの軸後端部に固定されるフランジ１８２のカットおよび折り曲げによって形成されている。
【０１７４】
この構造により、ファンの出力が増大するため、ファン８の横断方向の高さをさらに低くし、その外径を、ロータの外径の約６８％にすることができる。
【０１７５】
変更形態では、少なくとも１つのファンを、成形によって設けることができる。このファンは、例えば、プラスチック材料から形成される。
【０１７６】
オルタネータまたはオルタネータ／スタータは、上記の国際公開特許第ＷＯ２００４／１０７５３５号に開示されているように、そのシャフトまたはそのステータまたはその整流装置に、少なくとも１つのヒートパイプを設けることができる。
【０１７７】
当然、この構造を、逆にすることもできる。
【０１７８】
したがって、図２の整流装置６のプラスダイオードは、欧州特許第Ａ０７４３７３８号に開示されているように、それらの尾部が開口５５内に受容されるように配置することができる。この場合、ダイオードの対が、反対向きに取り付けられ、コネクタが、後軸受４の底部とプラス放散器との間に配置される。
【０１７９】
開口５４、１５４は、変更形態では、吸気口であり、開口５５、１５５は、排気口であり、ファン８０、８および独立ファン１０は求心型であり、独立ファン１０は、図２に示すように、排気するのではなく吸気する。
【０１８０】
当然、変更形態では、カバーは、例えば、米国特許第Ａ４４８８０７０号に示されているように、後軸受４を備えた単一部品の形態である。
【０１８１】
この場合、図３の取付け具が、後軸受の底部に固定されている。この特許文献の図２を参照すると、後側ファン８を、図２のリング４６、４７を有するコレクタと一体にできることが分かると思う。いずれの場合も、後側ファンは、ロータによって回転させられ、シャフト２を介して、ロータに直接または間接的に固定されている。
【０１８２】
いずれの場合も、後軸受４、整流装置６、電圧レギュレータ、およびブラシホルダが、良好に冷却されることは分かると思う。
【０１８３】
変更形態では、回転電気機械は、電気モータである。
【０１８４】
変更形態では、整流装置および電圧レギュレータは、後軸受の外部のハウジング内に位置し、出口４０およびブラシホルダ４８に、ケーブルによって接続されている。
【０１８５】
当然、サイズの小さいファンおよび独立ファンは、一実施形態では、回転電気機械のロータの前面と同じ側に配置されている。したがって、一実施形態では、小さいファンは、前軸受２４に取り付けられ、独立ファンは、前軸受２４とプーリー２１との間、一般には前軸受と駆動部材との間に軸方向に配置されている。
【０１８６】
一実施形態では、回転電気機械のロータのシャフトは、玉軸受などの軸受によって回転させるために、前軸受に固定されたスリーブに取り付けられた独立ファンを通っており、オルタネータのシャフトも独立ファンを通っている。
【０１８７】
このファンは、例えば、角度戻り伝達機構を介して電気モータによって駆動される。この伝達装置は、例えば、少なくとも２つの垂直な歯車を備えており、一方の歯車は、ファンに固定され、他方の歯車は、ロータシャフトに垂直に電気モータに回転可能に固定されている。
【０１８８】
変更形態では、回転電気機械のロータシャフトは、独立ファンの電気モータのロータを保持している。
【０１８９】
いずれの場合も、独立ファンは、前軸受に固定されたハウジング内に取り付けられている。
【０１９０】
いずれの場合も、サイズの小さいファンは、遠心力の作用に対する影響が小さいため、信頼性が高く、より強い。
【０１９１】
したがって、このファンは、リブを強化しなくても良く、プラスチック材料から形成することができる。
【０１９２】
一般に、このファンは、簡単で低コストである。
【０１９３】
これらはいずれも、本発明による解決策をなすものであり、これにより、ファンの外径を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１９４】
【図１】ロータの回転速度（１分当たりの回転数：ｒｐｍ）の関数である、ロータに回転可能に固定された後側ファンを備える回転電気機械の有効電力、および消費電力を曲線ＡおよびＢで例示している。
【図２】本発明による換気システムを備える回転電気機械の模式的な軸方向の断面図である。
【図３】独立ファンの製造、および取付け方法を示す模式的な側面図である。
【図４】図３の矢印ＩＶの方向から見た独立ファンを示す図である。
【図５】ロータによって駆動される従来のファンのみを備える換気システム、独立ファンのみを備える換気システム、およびロータによって駆動されるサイズの小さいファンと上記の独立ファンの組合せを備えた換気システムにおける、ロータの回転速度（ｒｐｍ）の関数である、後軸受の後延出ワイヤで測定した平均温度ＴCHを、曲線Ｃ、Ｄ、およびＥの形態で示すグラフである。
【図６】ロータによって駆動される従来のファンのみを備える換気システム、独立ファンのみを備える換気システム、およびロータによって駆動されるサイズの小さいファンと、上記の独立ファンの組合せを備える換気システムにおける、ロータの回転速度（ｒｐｍ）の関数である、後軸受の玉軸受で測定した平均温度ＴRを、曲線Ｃ、Ｄ、およびＥの形態で示すグラフである。
【図７】３つの換気システムにおける、ロータの回転速度（ｒｐｍ）の関数である、プラスダイオードの接合部の温度ＴJD+の変化を、曲線Ｃ、Ｄ、およびＥの形態で示すグラフである。
【図８】３つの換気システムにおける、ロータの回転速度（ｒｐｍ）の関数である、マイナスダイオードの接合部の温度ＴJD-の変化を、曲線Ｃ、Ｄ、およびＥの形態で示すグラフである。
【図９】３つの換気システムにおける、ロータの回転速度（ｒｐｍ）の関数である、整流装置のプラスダイオードの平均導電係数Ｇ0+を、曲線Ｃ、Ｄ、およびＥの形態で示すグラフである。
【図１０】３つの換気システムにおける、ロータの回転速度（ｒｐｍ）の関数である、整流装置のマイナスダイオードの平均導電係数Ｇ0-を、曲線Ｃ、Ｄ、およびＥの形態で示すグラフである。
【図１１】３つの換気システムにおける、ロータの回転速度（ｒｐｍ）の関数である、回転電気機械のノイズ（Ｄｂ）を、曲線Ｃ、Ｄ、およびＥの形態で示すグラフである。
【図１２】図２の後軸受の部分斜視図である。
【図１３】歯と歯の間に少なくとも１つの磁石を備える噛合いロータの斜視図である。
【図１４】図２の後側ファンの変更形態の斜視図である。
【符号の説明】
【０１９５】
１ ロータ
２ ロータシャフト
３ ステータ
４ 後軸受（マイナス放散器）
５ 玉軸受
６ 整流装置（ダイオードブリッジ）
７ 巻線
８ ファン
１０ 独立ファン
１２ 独立モータ
１３ 支持体
１４ ネジ
１５ カバー
１６ グリル
１７ 支持部材
２０ ケーシング
２１ プーリー
２４ 前軸受
３０ 本体
４１、４２ 磁極ホイール
４３ 誘導巻線
４６、４７ 接続リング
４８ ブラシホルダ
５０ 後玉軸受
５４、５５ 開口
５６ 管状コア
５７ アーム
５８ 開口
５９ ネジ突出部
６１ プラスダイオード
６２ 軸線
６３ プラス放散器
６４ コネクタ
６５ 植込みボル
６６ 絶縁碍子
６７ 環状突起
６８ 孔
７０ 出力端部
７１ 後延出ワイヤ
７２ 前延出ワイヤ
８０ ファン
９０ 歯
１３８ 永久磁石
１５０ スカート
１５１ カバー底部
１５４、１５５ 開口
１５６ フィン
１８０ リング
１８１ 羽根
１８２ フランジ
２００ スリーブ
Ｆ１ 冷気流
Ｄ１ 開口５５の直径
Ｄ２ 歯の谷底の直径
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用の回転電気機械に用いられる換気システムに関し、詳細に述べると、ロータを取り囲んでいるステータを有するケーシング内で回転するように取り付けられたロータと、このロータに固定された、少なくとも１つのファンによって構成され、空気などの流体の強制流動によって冷却する装置とを備えるタイプの換気システムに関する。
【０００２】
また、本発明は、このような換気システムを備える回転電気機械に関する。
【背景技術】
【０００３】
このタイプの換気システムは、回転電気機械の分野、特に、前軸受および後軸受と呼ぶ少なくとも２つの部品からなるケーシングを有する自動車用オルタネータに、広く用いられている。前記軸受は、少なくとも１つのファンの作動下で、回転電気機械内の冷却流体が循環するための吸気口および排気口を備えている。
【０００４】
具体的には、このファンは、ロータに固定されており、空気などの冷却流体の流れを生成する。この流速は、回転速度と共に線形に増大する。この回転速度による気流の線形変化により、高い回転速度（１分間当たりの回転数）で、極めて高い出力が得られ、このような速度により、ステータの効果的な冷却が可能となる。
【０００５】
しかしながら、このような高い流速では、消費電力Ｐが、例えば、所定の後側ファンの場合、回転数が１８，０００ｒｐｍ、流速が約８０Ｌ／秒では、約７７５Ｗと非常に高くなってしまう。したがって、前側ファンおよび後側ファンを備える回転電気機械の場合、現在のところ、総機械損失は約１．５ｋＷである。
【０００６】
ここに記載する従来の換気システムの別の大きな問題は、約７，０００ｒｐｍで現われる換気ノイズのレベルが、例えば、回転数が１８，０００ｒｐｍで１１５ｄｂと非常に大きくなることである。
【０００７】
図１により、特定の従来の回転電気機械における、回転速度の関数である、曲線Ａによって示される有効電力、および曲線Ｂによって示される消費電力の変化を評価することができる。この図は、ロータに回転可能に取り付けられたファンを用いた従来の換気システムに、固有のものとして存在する、消費電力に対する有効電力の不満足な比を明確に示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、公知のシステムに固有の高い機械損失、および大きな換気ノイズの問題を解消した換気システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を果たすために、本発明による換気システムは、ロータによって駆動されるファンに加えて、ロータの比較的低い回転速度での冷却を有効に行うようになっている独立ファンを備えている。
【００１０】
また本発明の回転電気機械は、このような冷却システムを有することを特徴としている。
【００１１】
本発明により、ロータの高い回転速度での機械損失を軽減できる。
【００１２】
さらに、ロータの比較的低い回転速度でも、回転電気機械の適切な冷却を実現できる。
【００１３】
また、換気のノイズレベルを低減できる。
【００１４】
独立ファンは、ロータのファンに対して回転速度を変更することができるものである。
【００１５】
一実施形態では、独立ファンおよびロータに固定されたファンは、ロータの各側に配置されている。
【００１６】
別の実施形態では、ロータに固定されたファンおよび独立ファンは、ロータの同じ側に配置されている。
【００１７】
一実施形態によると、ロータによって駆動されるファンは、このファンと独立ファンの総流量と実質的に等しい流量を生成するロータに固定された別のファンに比べて、サイズが小さい。
【００１８】
本発明のさらに別の有利な実施形態によると、換気システムの特徴は、ロータに固定されたファンのサイズの縮小により、機械損失および換気システムによって生じるノイズレベルが低減されることである。
【００１９】
本発明のさらに別の有利な実施形態による、換気システムの特徴は、独立ファンが、一定の回転速度で回転できることである。
【００２０】
本発明のさらに別の有利な実施形態による、換気システムの特徴は、独立ファンが、回転速度を段階的、すなわち非連続的に変更可能なファンであることである。
【００２１】
本発明のさらに別の有利な実施形態による、換気システムの特徴は、独立ファンが、電気モータなどの独立モータによって、駆動されることである。
【００２２】
本発明のさらに別の有利な実施形態による、換気システムの特徴は、独立ファンの回転速度が、有利なことに、回転電気機械の電圧レギュレータによって、前記回転電気機械の作動に応じて制御されることである。
【００２３】
本発明のさらに別の有利な実施形態による、換気システムの特徴は、独立ファンが、吸気口などの気道開口に面して、回転電気機械のカバーに固定できる支持構造内に取り付けられていることである。
【００２４】
本発明のさらに別の有利な実施形態による、換気システムの特徴は、独立ファンが、軸流換気ファンであることである。
【００２５】
独立ファンの回転速度は、温度の値を考慮しないで、ロータの回転速度によって制御される。
【００２６】
本発明の実施形態の一例では、ロータは、その両側に配置された２つのファンを有する。独立ファンと同じ側に位置するファンは、ロータによって保持される他方のファンの外径よりも確実に小さい外径を有する。
【００２７】
このような場合、独立ファンと同じ側に配置されたロータによって保持されたファンの外径と、ロータの外径との間の割合は、９５％または９０％未満、例えば、８４％〜６８％の範囲である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
単に本発明の実施形態を例示する添付の模式的な図面を用いて行う以下の説明から、本発明をより良く理解でき、また本発明の目的、特徴、詳細、および利点が明らかになると思う。
【００２９】
図２は、本発明による換気システムを備える回転電気機械の構造を模式的に例示している。
【００３０】
図２に示す回転電気機械は、少なくとも２つの部品４、２４からなるケーシング２０を有する内部換気システムを備える自動車用のマルチフェイスオルタネータを構成している。
【００３１】
ケーシング２０は、ロータシャフト２に固定された誘導ロータ１を取り囲んでいるステータ３を、内部に有する。ステータ３は、巻線７を保持する本体３０を備えている。巻線７は、本体３０を通り、この本体３０の両端から、軸方向に延びている。
【００３２】
本体３０およびロータ１は、環状構造である。後軸受４および前軸受２４と呼ぶ少なくとも２つの部品４、２４は、図２では、金属、具体的にはアルミニウム系合金からなっている。
【００３３】
これらの軸受４、２４は、中空であり、概ね軸方向を向いたリムによって、その外周部で、全体的に横断方向に延びる底部を有する。
【００３４】
これらの軸受４、２４は、図２に部分的に示すように、自動車の固定パーツにオルタネータを固定するためのラグを有する。
【００３５】
公知の方式では、これらの２つの軸受は、例えば、国際公開第ＷＯ０２／２９９５８号の図７に示されているネジ、すなわちタイロッドによって、互いに結合される。
【００３６】
図２において、この文献に記載されている軸受４、２４内への本体３０の弾性的な取り付けでは、弾性変形可能な熱伝導樹脂（符号なし）、平坦な環状シール、および一連のパッド（符号なし）を用意して、本体３０と軸受４、２４との間に径方向の機械結合を形成する。本体３０の軸前端部と前軸受の外周肩との間にシールが形成され、パッドが、本体３０の軸後端部と後軸受４の外周部に設けられた肩ハウジングとの間で機能する。
【００３７】
変更態様では、本体３０は、軸受４、２４内に固着されている。
【００３８】
シャフト２の軸線Ｘ−Ｘは、オルタネータの軸線である。このシャフト２は、ロータ１の中心を通り、シャフト２にロータ１をプレス嵌めするために部分的に刻みが付けられている。
【００３９】
ロータシャフト２は、軸受４、２４を通り、その前端部に、前軸受２４の底部に近接した運動伝達部材を有する。この部材は、この図ではプーリー２１であり、変更形態では歯車である。プーリー２１は、内燃機関とも呼ぶ熱機関と、オルタネータとの間で動作する運動伝達装置の一部である。
【００４０】
各軸受４、２４は、ロータシャフト２の回転可能な取付けのために、中心に玉軸受５、５０を有する。
【００４１】
ここでは、後軸受４よりも直径の大きい玉軸受５０を、模式的に示してある。
【００４２】
ロータ１は、環状であって、誘導巻線４３を流れる電流を制御する回路を有する電圧レギュレータに接続された少なくとも１つの誘導巻線４３を有する。このレギュレータは、単一機能タイプまたは多機能タイプであって、どんな回転速度、温度、および電流出力でも、自動車のバッテリの電圧の制御を行う。
【００４３】
多機能レギュレータは、例えば、制御に必要な演算および処理動作を行うマイクロプロセッサを含んでいる。このタイプのレギュレータは、例えば、欧州特許第Ａ０８０２６０６号に開示されている。このレギュレータは、自動車のエンジン制御装置から情報を受け取ることができる。
【００４４】
図２のロータ１は、環状の２つの磁極ホイール４１、４２、およびこれらの２つの磁極ホイール４１と４２との間に配置された環状のコア４４を有する噛合いロータである。このコア４４は、この例では環状である励磁巻線４３を有する。各ホイール４１、４２は、外周部に概ね軸方向を向いた歯を有する概ね横断方向を向いたフランジを備えている。
【００４５】
この磁極ホイール４１、４２の歯は、図１３から分かるように、概ね台形であり、他方の磁極ホイールのフランジに向いている。磁極ホイール上の２つの連続した歯は、他方の磁極ホイールの歯を受容し、これらの歯は、周方向に交互配置されている。
【００４６】
磁極ホイール４１、４２およびコア４４は、この例では、強磁性物質から形成されている。励磁巻線４３に電気が流れると、１つの歯に１つの磁極の割合で、磁極で磁極ホイールの磁化が起こる。各磁極ホイールは、例えば、６個〜８個の歯を有する。
【００４７】
変更形態では、ロータは、突出した磁極を備えるロータであり、各磁極の周りには、巻線が設けられている。
【００４８】
いずれの場合も、環状ロータ１の外周部とステータ３の本体３０の内周部との間に空隙が存在する。
【００４９】
このロータ１は、この例ではその外周部において、渦電流による損失を低減させるべく、歯に溝が設けられている。
【００５０】
ステータ３の巻線７は、それぞれが少なくとも１つの巻線を有するいくつかの相からなっている。
【００５１】
これらの巻線の出力端部（その１つを、図２に符号７０で示す）が、自動車に搭載のバッテリを充電するか、または負荷に電力供給するために、ステータがアーマチュアの場合、ステータの各相によって生成される交流を直流に整流するために、整流装置６に電気的に接続されている。
【００５２】
この整流装置は、例えばダイオードブリッジ６からなり、変更形態では、例えばＭＯＳＦＥＴ型の可変抵抗ブリッジである。
【００５３】
図２では、このブリッジ６は、プラス放散器６３、マイナス放散器４、およびコネクタ６４を有する。
【００５４】
放散器は、金属製である。
【００５５】
プラス放散器６３は、ケーブルによって、自動車のバッテリのプラス端子に接続されており（不図示）、複数のプラスダイオード（その１つを、図２に符号６１で示す）を有する。この放散器は、その内部に冷却フィンを備えている。これらのフィン（符号なし）の２つが、図２に示されている。
【００５６】
マイナス放散器４は、接地されており、複数のマイナスダイオードを有する。図２では、マイナス放散器は、後軸受４の底部によって形成され、軸線Ｘ‐Ｘに対して概ね横断方向に向いている。この図では、プラスダイオード（この切断面では不図示）の軸線６２が示されている。
【００５７】
各ダイオードの尾部は、この例では、軸方向に同じ方向を向いており、各ダイオードの刻み付き本体は、この例では金属である後軸受、およびプラス放散器６３内に嵌め込まれている。変更形態では、この固定は、溶接または蝋付けによって行われる。
【００５８】
プラスダイオードおよびマイナスダイオードは、ダイオードブリッジ６のアームを形成するために、公知の方式で、対にグループ分けされている。ダイオードの対の数は、用途、具体的には、オルタネータの相の数によって決まる。例えば、６相のオルタネータの場合、ブリッジ６は、６つのアームと６対のダイオードを有する。３相のオルタネータの場合、ブリッジ６は、３対のダイオードと、場合によってはもう１対のダイオードを有する。
【００５９】
コネクタ６４は、電気絶縁材料、この例では、金属トレースが埋め込まれたプラスチック材料からなるプレートを備えている。これらの金属トレースは、ステータの巻線７の出力端部７０およびダイオードとの電気接点のために可視部を有する。
【００６０】
ブリッジ６は、後軸受４の底部のネジ突出部内にねじ込まれた植込みボルト６５によって、後軸受４に固定されている。放散器６３を軸受４から電気的に絶縁するために、各植込みボルト６５に絶縁碍子６６が設けられている。この絶縁碍子６６は、例えば、プラスチック材料から形成されており、対応する植込みボルト６５のネジ部が通過する孔と、後軸受４の対応するネジ突出部とプラス放散器６３との間に軸方向に配置されたベースを有する。
【００６１】
コネクタ６４に支持されているワッシャー（符号なし）を介して、軸受４にブリッジを軸方向に締め付けるために、対応するナット（符号なし）が、植込みボルト６５にねじ込まれている。
【００６２】
植込みボルト６５は、保護カバー１５を後軸受４に固定する役割も果たしている。このため、各植込みボルト６５は、カバー１５の環状突起６７と係合する第２のネジ部を有する。この突起６７は、植込みボルト６５が通る孔６８内で、局所的に突出しており、各植込みボルト６５に関連したナットのハウジングとして機能する。
【００６３】
中空キャップすなわちカバー１５は、電気絶縁材料、この例ではプラスチック材料から形成されており、この実施形態では、突起６７を各植込みボルト６５の第２のネジ部にスナップ式に取り付けることにより固定し、このカバー１５を軸受４の底部に固定している。
【００６４】
変更形態では、カバー１５は、ネジまたはボルトによって、後軸受４に固定される。
【００６５】
したがって、このカバーは、軸受４と一体である。
【００６６】
保護カバー１５は、ダイオードブリッジ６、および軸受４の底部を通るシャフト２の後端部である出力端部７０を覆っている。
【００６７】
このカバー１５は、この例では、軸線Ｘ−Ｘに対して概ね軸方向を向く、出力端部７０、およびブリッジ６を取り囲んでいるスカート１５０を有する。このスカートの自由端は、軸受４の底部に近接しており、他方の軸端部は、軸線Ｘ−Ｘに対して概ね横断方向のカバーの底部１５１に接続されている。
【００６８】
この底部１５１は、後述するように、中心が開口している。
【００６９】
変更形態では、スカートの自由端は、ネジまたはボルトでカバー１５を軸受４に取り付けるために、外側に向かって延びる径方向リムを有する。このネジは、植込みボルト６５と交換することができる。
【００７０】
ロータ１の誘導巻線４３は、図２では、ロータ１の２つの磁極ホイール４１と４２との間に位置しており、コア４４は、この例では、各磁極ホイールと一体に形成された２つの部品である。当然、絶縁支持体（図２には符号なし）が、巻線４３とコア４４の外周部との間に配置されている。
【００７１】
変更形態では、巻線４３が巻き付けられたコア４４は、磁極ホイール４１、４２の２つのフランジの間に軸方向に配置された１つの部品の中に存在する。この場合、ロータシャフトは、軸受４の底部を通る軸後端部に、ケーブル接続（符号なし）によって誘導巻線４３の端部に接続された接続リング４６、４７を有する。
【００７２】
ブラシ（符号なし）は、接続リング４６、４７を擦る。このブラシは、電圧レギュレータ（図２には不図示）に接続されたブラシホルダ４８の一部である。
【００７３】
ブラシホルダ４８および電圧レギュレータは、この例では、カバー１５内に受容され、軸受の底部に固定されている。
【００７４】
これらの構成要素４８、１５は、例えば、国際公開第ＷＯ０２／２９９５８に示されているように、組立体を形成している。
【００７５】
変更形態では、ロータの誘導巻線４３は、電圧レギュレータに固定して接続することができる。
【００７６】
自動車では、多相オルタネータは、自動車の熱機関によって駆動される誘導ロータ１の回転運動を、ステータ３の巻線７に誘導される電流に変換する。オルタネータは、可逆回転することができる。オルタネータは、自動車の爆発機関とも呼ばれる熱機関を、ロータシャフトを介して回転させることができる電気モータとして機能する。この可逆オルタネータは、オルタネータ／スタータと呼ばれる。オルタネータは、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する。
【００７７】
オルタネータ／スタータは、定電流源モードで機能する場合も同様に、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する。オルタネータ／スタータは、特に自動車の熱機関を始動させるために、電気モータモードで機能する場合、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する。
【００７８】
定電流源モードで機能するオルタネータ、またはオルタネータ／スタータでは、ステータは、被誘導ステータであり、ロータは、起誘導ロータである。電気モータモードで機能するオルタネータ／スタータでは、ステータは、起誘導ステータであり、ロータは、被誘導ロータである。
【００７９】
オルタネータ／スタータでは、整流装置は、通常、例えばＭＯＳＦＥＴ型のトランジスタブリッジを有し、特に自動車の熱機関を始動させるために、オルタネータ／スタータが電気モータモードで機能する場合、ステータの相に電流を投入するべく、制御装置が設けられている。
【００８０】
いずれの場合も、ステータは、いくつかの相を構成する巻線７を有する本体３０を有している。各相は、少なくとも１つの巻線を有し、その出力は、バッテリを充電するか、または自動車搭載システムの負荷に電力供給するために、ステータがアーマチュアである場合、ステータの各相で生成される交流を直流に整流するために、整流装置６に電気的に接続されている。この整流装置は、例えば、ダイオードブリッジを備えている。
【００８１】
ステータ３の本体３０は、例えば、図２から分かるように、渦電流を低減するために、金属シートの束の形態である。
【００８２】
この金属シートは、複数の凹部を備えている。この凹部は、複数の軸方向の溝または螺旋状の溝を形成するべく整合している。
【００８３】
これらの凹部は、閉鎖型または半閉鎖型である。この場合、各凹部は、ステータ本体の内周部で開いた開口を有する。これらの凹部は、歯によって交互に画定され、２つの連続した凹部が、歯によって分離されている。
【００８４】
ステータコイルの巻線は、凹部内に取り付けられており、巻線の本数は、用途および相の数によって異なる。例えば、３相型のオルタネータまたはオルタネータ／スタータであって、ロータが、それぞれが６つの歯を有する２つの磁極ホイールを備える噛合いロータである場合、このロータは、３６の凹部を有する。変更形態では、凹部の数は、ノイズを低減するために２倍である。
【００８５】
一実施形態では、巻線は、例えば、いくつかの歯の周りに波型または交互配置式に形成された連続したワイヤ巻線である。変更形態では、電気機械の出力を上げ、凹部の充填率を上げるために、巻線は、溶接によって互いに接続されたピンを有するバー巻線である。
【００８６】
巻線が、ステータの本体３０を通過し、このステータ本体の両側から突き出る場合、これらの突出部７１、７２は、延出ワイヤと呼ばれる。延出ワイヤ７１は、軸受４内に受容された後延出ワイヤであり、延出ワイヤ７２は、軸受２４内に受容された前延出ワイヤである。
【００８７】
軸受４、２４の少なくとも一方は、オルタネータ内での冷却流体の循環のために、通気開口を有する。
【００８８】
この循環は、ロータの高い回転速度でのノイズ、従って自動車の爆発機関すなわち熱機関のノイズを軽減するために、換気システムによって生成される。この換気システムは、本発明の１つの特徴によると、比較的低いロータの回転速度での冷却の決定要因となるように配置された独立ファン１０を有する。
【００８９】
この独立ファン１０は、後述する要領で固定されたファン８、８０に関連している。
【００９０】
図２では、楕円形の通気開口５５、５４が、後軸受４の底部およびリムにそれぞれ形成されている。
【００９１】
これらの開口の形状は、図１２に、明確に示されている。特に、開口５５は、後軸受４のハウジングとして機能する管状コア５６によって、内側が画定されている。したがって、これらの開口の下縁は、円弧の形状である。これらの開口は、概ね径方向を向くアーム５７によって、横方向に画定されている。
【００９２】
これらの開口５５の上縁は、概ね円弧状である。変更形態では、上縁は、非円弧状である。
【００９３】
開口５５は、数の多い開口５４よりも、寸法が大きい。
【００９４】
これらの開口５４は、型から容易に取り外すことができるように、軸受４の概ね軸方向を向いた外周リム、および軸受４の概ね横断方向を向く底部の外周部の一部に作用する。これらの各開口５４は、２つの傾斜したフィン１５６によって画定されている。
【００９５】
フィン１５６は、軸受４の底部で横方向に傾斜し、かつ軸受４のリムで軸方向に傾斜している。これらの開口は、軸方向に楕円形である。この構造により、空気の良好な循環が可能となり、これによりノイズが低減される。
【００９６】
マイナスダイオードを固定するための開口が、符号５８として示されており、図２の植込みボルト６５に関連したネジ突出部が、符号５９として示されている。
【００９７】
楕円形の開口１５５、１５４も、前軸受２４の底部、およびリムにそれぞれ形成されている。これらの開口は、開口５５、５４に類似した形状を有する。
【００９８】
開口５４、１５４は、入口すなわち吸気口であり、開口５５、１５５は、ロータ１に固定され、このロータ１によって駆動される２つのファン８、８０が作動した状態で、電気機械内で空気を循環させるための排気口である。
【００９９】
前側ファン８０は、ロータ１の軸前端部に固定されており、巻線７の前延出ワイヤ７２の径方向下側の前軸受２４の底部に近接して配置されている。
【０１００】
後側ファン８は、ロータ１の軸後端部に固定されており、巻線７の後延出ワイヤ７１の径方向下側の後軸受４の底部に近接して配置されている。
【０１０１】
ロータの軸前端部と軸受２４の底部との間の空間は、ロータの軸後端部と軸受４の底部との間の空間よりも狭い。
【０１０２】
各ファンは、複数の羽根を有する。
【０１０３】
前側ファン８０の羽根は、例えば、スポット溶接または圧接によって、ロータ１の前面に固定された金属プレートのカット、および折り曲げによって形成されている。
【０１０４】
一実施形態では、後側ファンも同様である。
【０１０５】
図２の実施形態によると、後側ファン８の羽根は、２連の羽根からなり、各羽根は、金属プレートのカットおよび折り曲げによって形成されている。
【０１０６】
このファン８は、２つの重なり合ったファンを備えており、その第１のフランジは、例えばスポット溶接によって、ロータの軸後端部に固定されており、第２のフランジは、例えばスポット溶接によって、第１のフランジに固定されている。
【０１０７】
このようなファン８は、例えば、フランス国特許第Ａ２７４１９１２号に開示されている。
【０１０８】
ファン８、８０は、遠心型である。図２は、シャフト２およびロータ１が回転した時のオルタネータ内の空気の循環を、矢印で示している。シャフト２と熱機関との間で作用する伝達装置の上記の運動により、自動車の熱機関の回転速度の間に、減速比が存在する。
【０１０９】
この伝達比は、シャフト２が高速で回転できるように、約２〜３．５である。
【０１１０】
このオルタネータを備えた本発明による換気システムは、この実施形態では、ファン８とは別に、図の軸方向に作用する、すなわち、図示の例では、軸方向に換気する有利な遠心型の独立ファン１０が、シャフト２に近接して、このシャフト２と直線状に配置されている。このファン１０は、回転電気機械（オルタネータ）の外部または内部に配置することができる。
【０１１１】
図２において、模式的に示す独立ファン１０は、外側を向いて、中心が開口するカバー１５の底部に固定されたスリーブ２００の内部に配置されている。このスリーブは、ファン１０を回転可能に取り付けるためのアーム（不図示）を有する。このような取付けは、図３および図４に詳細に示している。
【０１１２】
変更形態では、ファン１０は、回転電気機械の外部に配置され、例えば、冷区域内のハウジング内に取り付けられ、コンジットによって、スリーブ２００に接続されている。このスリーブ２００は、一実施形態では、後述するハウジングによって置き換えられている。
【０１１３】
２つのファン８、１０は、ロータ１の同じ側、この例では、後側に配置されている。
【０１１４】
１つの特徴によると、ファン８は、ファン８、１０の出力と実質的に等しい出力を生成するロータに固定されたファンに比べて、サイズが小さい。
【０１１５】
図２では、ファン８は、従来のファンよりも、横断方向の高さが低く、この例では、前側ファン８０よりも、横断方向の高さが低い。
【０１１６】
ファン８は、ファン８０に比して、軸方向の高さが高い。
【０１１７】
その結果、ファン８の外径は、ファン８０の外径よりも小さい。このファン８０は、この例では、ノイズを低減するように構成されている。具体的には、ファン８の外径とロータ１の外径との間の割合は、９７％〜９０％の範囲である。
【０１１８】
図２では、ファン８の外径は、ロータ１のコア４４の外径よりも大きい。
【０１１９】
ファン８の外径とロータ１の外径との間の割合は、この例では、９０％未満である。
【０１２０】
ファン８の外径は、開口５５の直径Ｄ１、すなわち、開口５５の上縁の外径よりも大きい。
【０１２１】
変更形態では、開口の上縁の外径は、必ずしも円形にする必要はない。いずれの場合も、ファンの外周縁は、開口５５の外周縁の外側まで延びている。
【０１２２】
８４％〜６８％の割合（ファンの外径／ロータの外径）で良好な結果が得られた。例えば、外径１１１ｍｍのロータの場合、ファン８の外径は、９０ｍｍである。
【０１２３】
変更形態では、ファンの外径は、関連する磁極ホイールのフランジに対するロータの歯の谷底、すなわち基部の直径Ｄ２（図２）と等しい。
【０１２４】
具体的には、図２では、ロータは、上記したように、概ね軸方向を向いた２連の歯を有する環状の噛合いロータである。各連の歯は、その基部が、概ね横断方向を向くフランジの所定の直径Ｄ２の外周縁に結合されている。サイズの小さいファン８の外径は、ロータのフランジの外径Ｄ２と等しい。
【０１２５】
上記した割合は、概ね７６％である。当然、このファン８は、図２から分かるように、開口５５の内径よりも大きい内径の羽根を有する。羽根の内径は、開口５５を完全には覆っていない。
【０１２６】
図３および図４は、一例として、独立ファン１０の製造および取付け方法を示している。このファン１０は、中心が開口した支持ハウジングの形態である支持体１３の中心に配置されたモータ１２によって駆動される。支持体１３の中心開口は、この例では、図４から分かるように、ファン１０を受容するために、ファン１０の羽根の外径に一致する円形である。この支持体１３は、この例では、４つのネジ１４によって、回転電気機械の中心が開口したカバー１５に固定されている。ネジ１４は、この例では、正方形である矩形の断面の中空バーの形態である支持体の四隅に固定されている。
【０１２７】
保護グリル１６が、ファン１０の前方のハウジングに配置されている。このグリル１６は、ネジ１４によってハウジング１３に固定されている。ハウジング１３は、カバー１５と同じ側で開口しているが、モータ１２を支持する放射状の４つの支持部材１７を有する。支持部材の数は、用途によって異なる。グリル１６は、一実施形態では、例えば、ダイヤモンド型である規則的なメッシュを有する。グリルのワイヤは、非円形の断面を有するのが有利である。この構造によると、ノイズが発生する。
【０１２８】
したがって、本発明は、ロータに固定された遠心型の換気ファンに結合された軸方向の独立した換気ファンを有する換気システムを提案するものである。独立ファンの回転速度は、一定または段階的とするか、または回転電気機械のレギュレータによって制御される。
【０１２９】
具体的には、独立ファンは、一実施形態では、一定の回転速度で動作する。
【０１３０】
変更形態では、ファンの回転速度は、例えば、自己制御である電圧レギュレータによって制御される。
【０１３１】
一実施形態では、独立ファンの回転速度は、段階的、すなわち非連続的である。この回転速度は、例えば、自動車の内燃機関の低い回転速度で最大となり、内燃機関の所定の回転速度で、第２の回転速度に低下する。
【０１３２】
独立ファンの回転速度は、３段階以上にすることも可能である。
【０１３３】
変更形態では、この独立ファンの回転速度は、連続的に低下する。
【０１３４】
全ては、用途によって決まる。
【０１３５】
この独立ファンは、一実施形態では、ロータの所定または計画の回転速度で、係合解除される。
【０１３６】
係合解除されても、独立ファンは、特定の条件、具体的には、温度センサが回転電気機械の異常な温度を検出すると、再び始動することも可能である。
【０１３７】
したがって、独立ファンの回転速度は、例えば、回転電気機械の電圧レギュレータ、または回転電気機械の温度によって、上記の要領で、回転電気機械の作動状態に応じて制御することができる。この温度検出のために、温度センサが設けられている。
【０１３８】
独立ファンは、一実施形態では、電気モータによって作動させられる。
【０１３９】
回転速度と共に出力が実質的に線形に増大する図２のファン８などのロータに固定されたファンに対して、独立ファンは、ロータの全範囲の回転速度で、一定の冷気流を生成する。したがって、独立ファンは、ロータの低い回転速度で有効に冷却することができ、高い回転速度では、詳細を後述する図５〜図１０から分かるように、冷却を決定するのは、ロータに固定されたファンである。
【０１４０】
しかし、ロータに固定されたファンの出力と、独立ファンの出力が重なり合うため、本発明による換気システムにより、同一の総出力では、従来の単一ロータファンに比べて、ロータに固定されたファン８のサイズを縮小させることができる。この縮小により、ファンの直径は縮小されるが、ファンの高さ、すなわちファンの羽根の軸方向の長さも、縮小される。したがって、ファン８のサイズは小さい。
【０１４１】
しかし、サイズの小さいファンは、損失およびノイズを著しく低減させるという利点を有する。一例として、同一の出力では、独立ファン１０を追加することにより、例えば、３，０００ｒｐｍで１３Ｌ／秒の出力の従来のロータファンの代わりに、同じ回転速度で、僅かに７Ｌ／秒の小さいファンを用いることができる。このため、１８，０００回転での機械損失を、大きいファンの７７０Ｗから僅か２９５Ｗに低減することが可能である。独立ファンは、例えば、１８Ｌ／秒の出力を有する。
【０１４２】
さらに、詳細を後述する図５〜図１０から分かるように、図２のロータ１０などのロータから独立したファンの動作と、従来のロータに回転可能に固定されたサイズの小さい従来型のファンの動作を組み合わせることにより、低速では、独立ファン１０によって冷却され、高速では、ロータに固定されたファン８によって冷却され、全ての速度で良好に冷却することができる。
【０１４３】
これは、従来のファンが、ロータの速度と共に線形に変化する、ゼロを通る出力を有し、独立ファンが、ロータの回転速度で変動しない一定（当てはまる場合）の出力を有するためである。
【０１４４】
２つのファン８、１０によって生成されるトルクは、ロータの回転速度の関数として出力が線形に変化する。しかし、この出力は、ゼロからではなく、独立ファンの出力値から始まり、実質的に直線状に増大する。当然、ファンの速度を、段階的、すなわち非連続的に変更するか、またはレギュレータによって制御されるファンを設けることにより、ファン８および１０のトルクによって生成される出力を変更することが可能である。
【０１４５】
図５〜図１０は、ロータ１によって駆動されるサイズの小さいファン８および独立ファン１０を備えた本発明による換気システムによって実現される換気の有効性を、ロータの回転速度（ｒｐｍ）の関数である、３つの曲線Ｃ、Ｄ、およびＥの形態である回転電気機械の特定の重要なパラメータの変化によって示している。
【０１４６】
曲線Ｃは、サイズの大きい唯１つの従来のファンを有する換気システムを備えた回転電気機械のパラメータの変化を示し、曲線Ｄは、独立ファン１０のみを備えた回転電気機械のパラメータの変化を示し、曲線Ｅは、組合せ換気システムを備えた回転電気機械のパラメータの変化を示している。
【０１４７】
熱機関とシャフト２との間で作用する上記の伝達比を考慮すると、シャフト２の回転速度（ｒｐｍ）は、伝達比が３で１８，０００ｒｐｍ、伝達比が２で１２，０００ｒｐｍであることに留意されたい。
【０１４８】
公知の方式では、従来のオルタネータに用いると、延出ワイヤ７１における温度は、２００℃超に達し、後軸受４における温度は、１５０℃超に達することとなる。
【０１４９】
ダイオード６の平均温度は、約２００℃に達しうる。
【０１５０】
図５〜図１０は、見やすくするために、高い回転数に対する曲線部分を示していない。図示する最大値は、１０，０００ｒｐｍである。
【０１５１】
図５は、上記した３つのケースのステータの巻線７の後延出ワイヤ７１で測定された温度ＴCHを示し、図６は、後軸受の玉軸受５の温度ＴRを示し、図７および図８は、それぞれ、プラスダイオードおよびマイナスダイオードの接合部で記録された平均温度ＴJD+、ＴJD-を示している。
【０１５２】
これら４つの図から分かるように、比較的低い回転速度ゾーン、すなわち最大２０００ｒｐｍでは、２つの曲線ＤとＥは重なっているが、従来のロータ８によって達成される冷却効果を反映する曲線Ｃの値が高く、このような回転速度では、直径の大きい従来のファンの効果が低いため、温度は、独立ファン１０によって決まる。
【０１５３】
他方、高い回転速度では、独立ファン１０のみで得られる冷却は、直径の小さいファン８と独立ファン１０を組み合わせた本発明によるシステムによって生成される冷却よりも大幅に劣っている。この速度範囲では、曲線ＣとＥは、ほぼ同じ傾きであり、比較的接近している。すなわち、小さいファン８の使用が、高い回転速度範囲での冷却に悪影響を与えていないことを示している。
【０１５４】
図９および図１０は、ロータの回転速度（ｒｐｍ）の関数である、整流装置６のプラスダイオードおよびマイナスダイオードと空気との間の熱伝導係数（ワット／℃）を示しており、熱伝導係数の変化は、比較的低い回転速度では、独立ファン１０が決定要因であり、高速では、ロータファンによって決まり、独立ファンの効果は、有利に重ね合わせられている。
【０１５５】
図１１は、上記の３つのケースに対するロータ１の回転速度（ｒｐｍ）の関数として、ノイズレベル（Ｄｂ）を表し、本発明による換気システムによって生成される曲線Ｅで示されているノイズが、曲線Ｃで示されている従来の大きいファンによって生成されるノイズよりも小さい。
【０１５６】
換気システムの機能は、図２から明らかである。独立ファン１０は、ステータ巻線７の後延出ワイヤ７１を通過する流れを生成するロータに固定された遠心型のファン８に達するように、後軸受に設けられた開口５５、５４を通過して、ダイオードブリッジ６および後軸受４の玉軸受５に接触する矢印Ｆ１で示されている軸方向の冷気流を生成する。
【０１５７】
この構成は、図１３から分かるように、磁極ホイールの一方の歯９０の各側に、少なくとも１対の永久磁石１３８を有する噛合いロータ１と良好に組み合わせることができる。
【０１５８】
この図では、各磁極ホイールは、８つの歯と４対の磁石１３８を有する。
【０１５９】
この磁石により、回転電気機械の出力を上げることができる。磁石の数は、用途によって異なる。
【０１６０】
したがって、一実施形態では、歯と歯の間の空間の全てが、永久磁石１３８によって占められている。
【０１６１】
変更形態では、磁石が一切設けられていない。
【０１６２】
一実施形態では、後側ファン８を省き、前側ファン８０の代わりに、螺旋遠心型または軸流型の前側ファンを用いることができる。米国特許文献第Ａ４４１８２９５号に開示されているファンを、螺旋遠心型ファンとして用いることができる。このファンでは、フランジの平面に対する羽根の傾斜角は、３０度〜８０度の範囲である。したがって、換気ファンは、延出ワイヤ７２を超えて延びている径方向構成要素、およびロータおよび後延出ワイヤ７１を超えて延びている軸方向構成要素を有する。
【０１６３】
次に、独立ファン１０に、螺旋遠心型または軸流型ファンを取り付ける。
【０１６４】
この場合には、２つのファン８０、１０が、ロータ１の各側に配置されており、一実施形態では、ロータシステムは、独立ファン１０が位置するロータの後側のロータに固定されたファンを備えていない。
【０１６５】
当然、本発明は、ここに開示する例示的な実施形態に限定されるものではない。
【０１６６】
一実施形態では、ケーシングは、３つ以上の部品を有する。例えば、ケーシングは、軸受４と２４との間に軸方向に配置された中間部品を有する。この中間部品は、一実施形態では、内部にステータの本体を有する。この中間部品は、冷却流体の循環によって冷却することができ、この冷却のために、冷却流体（一実施形態では、自動車の熱機関のための冷却液）を循環させるための流路を有する。
【０１６７】
同様に、前軸受は、一実施形態では、冷却流体の循環によって冷却され、この冷却のために、この流体を循環させるための流路を有する。
【０１６８】
この場合、前側ファン８０を省き、後側ファン８を維持することができる。変更形態では、前側ファン８０を、軸作動ファンとする。このような前側ファン８０は、図２の実施形態に用いることができ、開口１５４を必要としない。あらゆる組合せが可能である。
【０１６９】
軸作動ファンを用いることにより、一実施形態では、後側ファン８を省くことができる。
【０１７０】
後側ファン８は、変更形態では、単一ファンである。前側ファン８０は、変更形態では、２連の羽根を備える二重ファンであり、２つのファンは重なっている。
【０１７１】
変更形態では、ファン８０、８は、フランジを有していない。例えば、一実施形態では、ファンの各羽根は、国際公開特許第ＷＯ２００４／１０７５３５号に開示されているように、ロータ内に取り付けられたヒートパイプの一部である。ファンが、２連の羽根を有する場合、一方の連の少なくとも１枚の羽根が、ヒートパイプの一部である。変更形態では、ファンの少なくとも１枚の羽根は、ヒートパイプの一部である。
【０１７２】
当然、ファン８０、８の少なくとも一方の出力を増大させるために、一方のファンは、図１４から分かるように、その羽根の自由縁に固定されたリングを備えている。
【０１７３】
図１４では、１列の羽根を有する後側ファン８は、羽根１８１の自由縁に固定されたリング１８０を備えている。羽根１８１は、例えば、スポット溶接または圧接によって、ロータの軸後端部に固定されるフランジ１８２のカットおよび折り曲げによって形成されている。
【０１７４】
この構造により、ファンの出力が増大するため、ファン８の横断方向の高さをさらに低くし、その外径を、ロータの外径の約６８％にすることができる。
【０１７５】
変更形態では、少なくとも１つのファンを、成形によって設けることができる。このファンは、例えば、プラスチック材料から形成される。
【０１７６】
オルタネータまたはオルタネータ／スタータは、上記の国際公開特許第ＷＯ２００４／１０７５３５号に開示されているように、そのシャフトまたはそのステータまたはその整流装置に、少なくとも１つのヒートパイプを設けることができる。
【０１７７】
当然、この構造を、逆にすることもできる。
【０１７８】
したがって、図２の整流装置６のプラスダイオードは、欧州特許第Ａ０７４３７３８号に開示されているように、それらの尾部が開口５５内に受容されるように配置することができる。この場合、ダイオードの対が、反対向きに取り付けられ、コネクタが、後軸受４の底部とプラス放散器との間に配置される。
【０１７９】
開口５４、１５４は、変更形態では、吸気口であり、開口５５、１５５は、排気口であり、ファン８０、８および独立ファン１０は求心型であり、独立ファン１０は、図２に示すように、排気するのではなく吸気する。
【０１８０】
当然、変更形態では、カバーは、例えば、米国特許第Ａ４４８８０７０号に示されているように、後軸受４を備えた単一部品の形態である。
【０１８１】
この場合、図３の取付け具が、後軸受の底部に固定されている。この特許文献の図２を参照すると、後側ファン８を、図２のリング４６、４７を有するコレクタと一体にできることが分かると思う。いずれの場合も、後側ファンは、ロータによって回転させられ、シャフト２を介して、ロータに直接または間接的に固定されている。
【０１８２】
いずれの場合も、後軸受４、整流装置６、電圧レギュレータ、およびブラシホルダが、良好に冷却されることは分かると思う。
【０１８３】
変更形態では、回転電気機械は、電気モータである。
【０１８４】
変更形態では、整流装置および電圧レギュレータは、後軸受の外部のハウジング内に位置し、出口４０およびブラシホルダ４８に、ケーブルによって接続されている。
【０１８５】
当然、サイズの小さいファンおよび独立ファンは、一実施形態では、回転電気機械のロータの前面と同じ側に配置されている。したがって、一実施形態では、小さいファンは、前軸受２４に取り付けられ、独立ファンは、前軸受２４とプーリー２１との間、一般には前軸受と駆動部材との間に軸方向に配置されている。
【０１８６】
一実施形態では、回転電気機械のロータのシャフトは、玉軸受などの軸受によって回転させるために、前軸受に固定されたスリーブに取り付けられた独立ファンを通っており、オルタネータのシャフトも独立ファンを通っている。
【０１８７】
このファンは、例えば、角度戻り伝達機構を介して電気モータによって駆動される。この伝達装置は、例えば、少なくとも２つの垂直な歯車を備えており、一方の歯車は、ファンに固定され、他方の歯車は、ロータシャフトに垂直に電気モータに回転可能に固定されている。
【０１８８】
変更形態では、回転電気機械のロータシャフトは、独立ファンの電気モータのロータを保持している。
【０１８９】
いずれの場合も、独立ファンは、前軸受に固定されたハウジング内に取り付けられている。
【０１９０】
いずれの場合も、サイズの小さいファンは、遠心力の作用に対する影響が小さいため、信頼性が高く、より強い。
【０１９１】
したがって、このファンは、リブを強化しなくても良く、プラスチック材料から形成することができる。
【０１９２】
一般に、このファンは、簡単で低コストである。
【０１９３】
これらはいずれも、本発明による解決策をなすものであり、これにより、ファンの外径を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１９４】
【図１】ロータの回転速度（１分当たりの回転数：ｒｐｍ）の関数である、ロータに回転可能に固定された後側ファンを備える回転電気機械の有効電力、および消費電力を曲線ＡおよびＢで例示している。
【図２】本発明による換気システムを備える回転電気機械の模式的な軸方向の断面図である。
【図３】独立ファンの製造、および取付け方法を示す模式的な側面図である。
【図４】図３の矢印ＩＶの方向から見た独立ファンを示す図である。
【図５】ロータによって駆動される従来のファンのみを備える換気システム、独立ファンのみを備える換気システム、およびロータによって駆動されるサイズの小さいファンと上記の独立ファンの組合せを備えた換気システムにおける、ロータの回転速度（ｒｐｍ）の関数である、後軸受の後延出ワイヤで測定した平均温度ＴCHを、曲線Ｃ、Ｄ、およびＥの形態で示すグラフである。
【図６】ロータによって駆動される従来のファンのみを備える換気システム、独立ファンのみを備える換気システム、およびロータによって駆動されるサイズの小さいファンと、上記の独立ファンの組合せを備える換気システムにおける、ロータの回転速度（ｒｐｍ）の関数である、後軸受の玉軸受で測定した平均温度ＴRを、曲線Ｃ、Ｄ、およびＥの形態で示すグラフである。
【図７】３つの換気システムにおける、ロータの回転速度（ｒｐｍ）の関数である、プラスダイオードの接合部の温度ＴJD+の変化を、曲線Ｃ、Ｄ、およびＥの形態で示すグラフである。
【図８】３つの換気システムにおける、ロータの回転速度（ｒｐｍ）の関数である、マイナスダイオードの接合部の温度ＴJD-の変化を、曲線Ｃ、Ｄ、およびＥの形態で示すグラフである。
【図９】３つの換気システムにおける、ロータの回転速度（ｒｐｍ）の関数である、整流装置のプラスダイオードの平均導電係数Ｇ0+を、曲線Ｃ、Ｄ、およびＥの形態で示すグラフである。
【図１０】３つの換気システムにおける、ロータの回転速度（ｒｐｍ）の関数である、整流装置のマイナスダイオードの平均導電係数Ｇ0-を、曲線Ｃ、Ｄ、およびＥの形態で示すグラフである。
【図１１】３つの換気システムにおける、ロータの回転速度（ｒｐｍ）の関数である、回転電気機械のノイズ（Ｄｂ）を、曲線Ｃ、Ｄ、およびＥの形態で示すグラフである。
【図１２】図２の後軸受の部分斜視図である。
【図１３】歯と歯の間に少なくとも１つの磁石を備える噛合いロータの斜視図である。
【図１４】図２の後側ファンの変更形態の斜視図である。
【符号の説明】
【０１９５】
１ ロータ
２ ロータシャフト
３ ステータ
４ 後軸受（マイナス放散器）
５ 玉軸受
６ 整流装置（ダイオードブリッジ）
７ 巻線
８ ファン
１０ 独立ファン
１２ 独立モータ
１３ 支持体
１４ ネジ
１５ カバー
１６ グリル
１７ 支持部材
２０ ケーシング
２１ プーリー
２４ 前軸受
３０ 本体
４１、４２ 磁極ホイール
４３ 誘導巻線
４６、４７ 接続リング
４８ ブラシホルダ
５０ 後玉軸受
５４、５５ 開口
５６ 管状コア
５７ アーム
５８ 開口
５９ ネジ突出部
６１ プラスダイオード
６２ 軸線
６３ プラス放散器
６４ コネクタ
６５ 植込みボル
６６ 絶縁碍子
６７ 環状突起
６８ 孔
７０ 出力端部
７１ 後延出ワイヤ
７２ 前延出ワイヤ
８０ ファン
９０ 歯
１３８ 永久磁石
１５０ スカート
１５１ カバー底部
１５４、１５５ 開口
１５６ フィン
１８０ リング
１８１ 羽根
１８２ フランジ
２００ スリーブ
Ｆ１ 冷気流
Ｄ１ 開口５５の直径
Ｄ２ 歯の谷底の直径
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用の回転電気機械の換気システムであって、
ケーシング２０によって保持されたステータ３内で回転可能に取り付けられたロータ１と、このロータ１に固定された少なくとも１つのファン８、８０とを備える、空気などの冷却流体の強制流動によって冷却するための装置とを備えており、
前記ロータ１によって駆動される前記ファン８、８０に加えて、前記ロータ１の比較的低い回転速度での冷却の決定要因となるように配置された独立ファン１０を備えていることを特徴とする換気システム。
【請求項２】
ロータ１に固定されたファン８０および独立ファン１０は、ロータ１の各側に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の換気システム。
【請求項３】
ロータ１に固定されたファン８０は、螺旋遠心型または軸流型であることを特徴とする、請求項２に記載の換気システム。
【請求項４】
独立ファン１０が配置されているロータ１の側には、前記ロータ１に固定されたファンが存在しないことを特徴とする、請求項２または３に記載の換気システム。
【請求項５】
ロータ１に固定されたファン８０および独立ファン１０は、前記ロータ１の同じ側に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の換気システム。
【請求項６】
ロータ１に固定されたファン８は、独立ファン１０とサイズの小さい前記ロータファン８の総出力と実質的に等しい出力を生成するロータに固定されたファンと比較して、サイズが小さいことを特徴とする、請求項５に記載の換気システム。
【請求項７】
ロータに固定されたファン８のサイズの縮小により、機械損失および換気システムによって生じるノイズレベルが低減されるようになっていることを特徴とする、請求項６に記載の換気システム。
【請求項８】
ロータ１に固定されたサイズの小さいファン８、および独立ファン１０の側とは反対側の前記ロータ１には、ファンが固定されていないことを特徴とする、請求項５〜７のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項９】
ロータ１に固定されたサイズの小さいファン８、および独立ファン１０の側とは反対側の前記ロータ１に、前記ロータ１に固定されたサイズの小さいファン８の外径よりも外径が大きい追加のファン８０が固定されていることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項１０】
サイズの小さいファン８の外径とロータ１の外径との間の割合は、９５％または９０％未満、特に８４％〜６８％の範囲であることを特徴とする、請求項５〜９のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項１１】
ロータは、概ね軸方向を向く２連の歯９０を有する環状の噛合いロータであり、各連の歯は、その基部が、概ね横断方向を向いたフランジの直径の外周縁に結合されており、かつサイズの小さいファン８の外径は、前記フランジの外径Ｄ２に等しいことを特徴とする、請求項１０に記載の換気システム。
【請求項１２】
ロータ１に固定されたサイズの小さいファン８は、遠心型であることを特徴とする、請求項５〜１１のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項１３】
ロータ１に固定されたサイズの小さいファン８は、求心型であることを特徴とする、請求項５〜１１のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項１４】
独立ファン１０は、一定の回転速度で動作することができることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項１５】
独立ファン１０は、回転速度が段階式のファンであることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項１６】
独立ファン１０の回転速度は、回転電気機械の電圧レギュレータによって前記回転電気機械の作動に応じて制御されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項１７】
独立ファン１０は、電気モータなどの独立モータ１２によって駆動されることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項１８】
独立ファン１０は、開口５４、５５、１５４、１５５を備える回転電気機械のカバー１５に固定できる支持体１３内に取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項１９】
独立ファン１０は、軸流換気ファンであることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項２０】
ケーシング２０によって保持されたステータ３内で回転するように取り付けられたロータ１を備える回転電気機械であって、
前記ケーシング２０は、前軸受２４および後軸受４の少なくとも２つの部品からなり、気道を備え、前記後軸受４に固定されたカバー１５内に受容されたブラシホルダ４８を保持しており、かつ
請求項１〜１９のいずれか１つに記載の換気システムを備えていることを特徴とする回転電気機械。
【請求項２１】
独立ファン１０は、後軸受に取り付けられたカバー１５に固定された支持体１３内に取り付けられている、請求項２０に記載の回転電気機械。
【請求項１】
自動車用の回転電気機械の換気システムであって、
ケーシング２０によって保持されたステータ３内で回転可能に取り付けられたロータ１と、このロータ１に固定された少なくとも１つのファン８、８０とを備える、空気などの冷却流体の強制流動によって冷却するための装置とを備えており、
前記ロータ１によって駆動される前記ファン８、８０に加えて、前記ロータ１の比較的低い回転速度での冷却の決定要因となるように配置された独立ファン１０を備えていることを特徴とする換気システム。
【請求項２】
ロータ１に固定されたファン８０および独立ファン１０は、ロータ１の各側に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の換気システム。
【請求項３】
ロータ１に固定されたファン８０は、螺旋遠心型または軸流型であることを特徴とする、請求項２に記載の換気システム。
【請求項４】
独立ファン１０が配置されているロータ１の側には、前記ロータ１に固定されたファンが存在しないことを特徴とする、請求項２または３に記載の換気システム。
【請求項５】
ロータ１に固定されたファン８０および独立ファン１０は、前記ロータ１の同じ側に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の換気システム。
【請求項６】
ロータ１に固定されたファン８は、独立ファン１０とサイズの小さい前記ロータファン８の総出力と実質的に等しい出力を生成するロータに固定されたファンと比較して、サイズが小さいことを特徴とする、請求項５に記載の換気システム。
【請求項７】
ロータに固定されたファン８のサイズの縮小により、機械損失および換気システムによって生じるノイズレベルが低減されるようになっていることを特徴とする、請求項６に記載の換気システム。
【請求項８】
ロータ１に固定されたサイズの小さいファン８、および独立ファン１０の側とは反対側の前記ロータ１には、ファンが固定されていないことを特徴とする、請求項５〜７のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項９】
ロータ１に固定されたサイズの小さいファン８、および独立ファン１０の側とは反対側の前記ロータ１に、前記ロータ１に固定されたサイズの小さいファン８の外径よりも外径が大きい追加のファン８０が固定されていることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項１０】
サイズの小さいファン８の外径とロータ１の外径との間の割合は、９５％または９０％未満、特に８４％〜６８％の範囲であることを特徴とする、請求項５〜９のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項１１】
ロータは、概ね軸方向を向く２連の歯９０を有する環状の噛合いロータであり、各連の歯は、その基部が、概ね横断方向を向いたフランジの直径の外周縁に結合されており、かつサイズの小さいファン８の外径は、前記フランジの外径Ｄ２に等しいことを特徴とする、請求項１０に記載の換気システム。
【請求項１２】
ロータ１に固定されたサイズの小さいファン８は、遠心型であることを特徴とする、請求項５〜１１のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項１３】
ロータ１に固定されたサイズの小さいファン８は、求心型であることを特徴とする、請求項５〜１１のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項１４】
独立ファン１０は、一定の回転速度で動作することができることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項１５】
独立ファン１０は、回転速度が段階式のファンであることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項１６】
独立ファン１０の回転速度は、回転電気機械の電圧レギュレータによって前記回転電気機械の作動に応じて制御されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項１７】
独立ファン１０は、電気モータなどの独立モータ１２によって駆動されることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項１８】
独立ファン１０は、開口５４、５５、１５４、１５５を備える回転電気機械のカバー１５に固定できる支持体１３内に取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項１９】
独立ファン１０は、軸流換気ファンであることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか１つに記載の換気システム。
【請求項２０】
ケーシング２０によって保持されたステータ３内で回転するように取り付けられたロータ１を備える回転電気機械であって、
前記ケーシング２０は、前軸受２４および後軸受４の少なくとも２つの部品からなり、気道を備え、前記後軸受４に固定されたカバー１５内に受容されたブラシホルダ４８を保持しており、かつ
請求項１〜１９のいずれか１つに記載の換気システムを備えていることを特徴とする回転電気機械。
【請求項２１】
独立ファン１０は、後軸受に取り付けられたカバー１５に固定された支持体１３内に取り付けられている、請求項２０に記載の回転電気機械。
【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】
【公表番号】特表２００９−５１０３１８（Ｐ２００９−５１０３１８Ａ）
【公表日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５３２８３３（Ｐ２００８−５３２８３３）
【出願日】平成１８年９月１９日（２００６．９．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００６／０５０９０６
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０３６６５９
【国際公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【出願人】（５０８０７５５７９）ヴァレオ エキプマン エレクトリク モトゥール (49)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１９日（２００６．９．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００６／０５０９０６
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０３６６５９
【国際公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【出願人】（５０８０７５５７９）ヴァレオ エキプマン エレクトリク モトゥール (49)
【Ｆターム（参考）】
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