CN116113511A - 旋转电机用冷却部件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及旋转电机用冷却部件的制造方法。公开了一种制造方法，是用于旋转电机的冷却部件的制造方法，其包含：准备分别具有径向的凹凸的圆环状的多个溃散性型芯的准备工序；沿着旋转电机的旋转轴的延伸方向同心状地层叠多个溃散性型芯的层叠工序；在模具内层叠有多个溃散性型芯的状态下，向模具内浇注冷却部件的材料，以便材料覆盖多个溃散性型芯各自的外周面以及内周面的铸造工序；以及在铸造工序之后，除去多个溃散性型芯的除去工序。

Description

旋转电机用冷却部件的制造方法

技术领域

本发明涉及旋转电机用冷却部件的制造方法。

背景技术

公知有在径向内侧的圆筒状的壁部与径向外侧的圆筒状的壁部之间设置有径向的柱状的突起的流路构造。

专利文献1：德国专利公开第102009047215号公报

然而，在上述那样的现有技术中，具有多个柱状的突起的流路构造在能够高效地增加可进行热交换的表面积这方面是有利的，但关于形成柱状的突起，存在制造上的制约大这样的问题。例如，在利用溃散性型芯的情况下，溃散性型芯成型为具有用于形成该柱状的突起的柱状的空腔。然而，在施加压力而成型的一种类的溃散性型芯的情况下，难以在一个溃散性型芯在轴向的多个处位置设定这样的柱状的空腔。

发明内容

因此，本发明的目的在于能够制造利用溃散性型芯，使可进行热交换的表面积较大的旋转电机用冷却部件。

根据本发明的一个方面，提供一种制造方法，其是用于旋转电机的冷却部件的制造方法，其包含以下工序：

准备工序，准备分别具有径向的凹凸的圆环状的多个溃散性型芯；

层叠工序，沿着上述旋转电机的旋转轴的延伸方向同心状地层叠上述多个溃散性型芯；

铸造工序，在模具内层叠有上述多个溃散性型芯的状态下，向上述模具内浇注上述冷却部件的材料，以便上述材料覆盖上述多个溃散性型芯各自的外周面以及内周面；以及

除去工序，在上述铸造工序之后，除去上述多个溃散性型芯。

根据本发明，能够制造利用溃散性型芯，使可进行热交换的表面积较大的旋转电机用冷却部件。

附图说明

图1是简要表示一实施例的马达的外观的主视图。

图2是简要表示马达的一部分的侧视图(沿轴向观察的俯视图)。

图3是简要表示用通过马达的中心轴的平面切断时的、马达的一部分的剖视图。

图4是表示冷却水路的型芯的单体的立体图。

图5是图4的型芯的Q1的放大图。

图6是单件状态的第一溃散性型芯的一部分的立体图。

图7是单件状态的第二溃散性型芯的一部分的立体图。

图8A是沿着图5的线A-A的剖视图。

图8B是沿着图5的线B-B的剖视图。

图8C是沿着图5的线C-C的剖视图。

图9是表示定子的制造方法的流程的简要流程图。

图10A是简要表示掩蔽用模具的安装状态的图。

图10B是简要表示掩蔽用模具的安装状态的简要的剖视图。

图10C是支承壳体与定子铁芯的接合方法的说明图。

图10D是简要表示铸造用的模具内的型芯等的放置状态的剖视图。

图11是以俯视图示意性表示在轴向上邻接配置的四个第二溃散性型芯的一部分的变形例(其1)的说明图。

图12是以俯视图示意性表示在轴向上邻接配置的四个第二溃散性型芯的一部分的变形例(其2)的说明图。

图13是以俯视图示意性表示在轴向上邻接配置的四个第二溃散性型芯的一部分的变形例(其3)的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细地说明各实施例。

图1是简要表示本实施例的马达10的外观的主视图，图2是简要表示马达10的一部分的侧视图(沿轴向观察的俯视图)，图3是简要表示用通过马达10的中心轴I(旋转轴)的平面切断时的、马达10的一部分的剖视图。图4是表示冷却水路95的型芯795A的单体的立体图。在图1～图3中，省略马达10的转子的图示，非常简要地表示定子线圈114等。

以下，只要没有特别提及，径向以马达10的中心轴I(＝定子铁芯112的中心轴)为基准。另外，在以下的说明中，上下方向表示以中心轴I与水平方向大致平行的方式搭载的马达10的搭载状态下的上下方向。在图1等中图示了与该上下方向对应的Z方向、以及与轴向对应的X方向。在该情况下，Z方向与中心轴I正交，Z1侧是上侧，Z2侧是下侧。

马达10具备转子(未图示)和定子10b，定子10b包含定子铁芯112、和定子线圈114。定子线圈114在轴向两端包含线圈端220A、220B。

另外，马达10包含支承壳体60。

如图1以及图2等所示，支承壳体60是圆筒状的形态，能够作为马达10的壳体发挥功能。支承壳体60例如是轴向的两侧开口的形态(沿轴向观察，实际上不与定子铁芯112重叠的形态)。支承壳体60在轴向的两侧与其它壳体部件600A、600B(在图3中，由单点划线简要地图示)结合。此外，在图3中，虽未图示，轴向的一端侧的壳体部件600A或者600B可以将转子(未图示)支承为能够旋转。此外，在图2以及图3中图示出了与其它壳体部件600A、600B的螺栓结合用的孔610。这样，支承壳体60也可以以轴向的端面与其它壳体部件600A、600B的轴向的端面沿轴向抵接的方式，与其它壳体部件600A、600B结合。此外，螺栓结合用的孔610可以是沿轴向贯通的贯通孔的形态，也可以是非贯通孔的形态。

支承壳体60由以铝为主要成分的材料形成。例如，支承壳体60在如后述那样形成冷却水通过的冷却水路95的关系上，优选由耐腐蚀性良好的铝合金形成。作为铝合金例如是Al-Si系合金、Al-Mg系合金、Al-Mg-Si系合金等任意的。

支承壳体60是如后述那样具有形成壳体油路35以及冷却水路95(参照图3)的中空部(空腔)的构造。具有上述中空部的支承壳体60是一个部件，也可以利用型芯(嵌套)(参照图4的型芯795A)，通过铸造而形成。

这里，图4虽简要表示冷却水路95的型芯795A，但壳体油路35的型芯也被同样地准备。此外，图4所示的型芯795A具备用于形成冷却水路95的圆筒部7951，在圆筒部7951形成多个用于形成后述的凹凸部1951A、1951B(参照图3)的凸部711、712、722。另外，型芯795A具备轴向的槽部(周向的分离部)957A，轴向的槽部957A形成用于在支承壳体60的顶部区域沿轴向隔断冷却水路95的周向的连续性的分隔壁(未图示)。槽部957A是沿径向贯通的形态。另外，型芯795A具有用于形成入口水路942以及出口水路944的圆柱部942A、944A。

以在壳体油路35的型芯的径向内侧沿径向隔开间隙地配置冷却水路95的型芯的方式，将这样的两个型芯(参照图10D的型芯735A、795A)放置于模具(未图示)内，将熔融了的金属材料(是支承壳体60的材料，例如铝合金)注入该模具内，从而能够形成(铸造)支承壳体60。在该情况下，各型芯例如可以是溃散性的盐型芯，通过向从模具取出的铸造物中的各型芯的部分注入水，将盐溶解而除去。其结果是能够制造如下那样的支承壳体60，即、壳体油路35的型芯的部分成为空间(壳体油路35等的空间)，冷却水路95的型芯的部分成为空间(冷却水路95等的空间)，在径向上壳体油路35的型芯与冷却水路95的型芯之间的间隙(遍及支承壳体60的轴向的大致全长且沿轴向延伸的圆环状的间隙)成为边界壁面部位652(参照图3)，模具的外周面与壳体油路35的型芯的径向外侧的表面之间的间隙(遍及支承壳体60的轴向的大致全长且沿轴向延伸的圆环状的间隙)成为外径侧壁面部位653(参照图3)，模具的内周面与冷却水路95的型芯的径向内侧的表面之间的间隙(遍及支承壳体60的轴向的大致全长且沿轴向延伸的圆环状的间隙)成为内径侧壁面部位651(参照图3)，并且模具与各型芯的轴向的两端面之间的间隙(圆环状的间隙)成为两端壁部660(参照图3)的支承壳体60。

支承壳体60以在径向上与定子铁芯112接触的方式将定子铁芯112保持于径向内侧。即、支承壳体60以无间隙地覆盖定子铁芯112的径向外侧的表面的方式，保持定子铁芯112。这样，支承壳体60将包含定子铁芯112的定子10b支承为不能旋转。

支承壳体60和定子铁芯112不是基于螺栓的紧固，而是通过接合而一体化。即、支承壳体60的径向内侧的表面与定子铁芯112的径向外侧的表面接合。关于支承壳体60和定子铁芯112的接合方法将在后述。

支承壳体60优选以其径向内侧的表面与定子铁芯112的径向外侧的表面的大致整体接触的方式(面接触的方式)保持定子铁芯112。在该情况下，能够利用通过支承壳体60内的冷却水路95的冷却水，高效地冷却定子铁芯112的整体。在本实施例中，作为一个例子，支承壳体60如图3所示，遍及定子铁芯112的X方向的全长而延伸，其内周面与定子铁芯112的外周面的大致整体接触。此外，定子铁芯112的外周面的“大致整体”是允许定子铁芯112的焊接槽(未图示)那样的位置(定子铁芯112的外周面与支承壳体60的内周面在径向上可能分离的位置)的概念。

支承壳体60在内部形成壳体油路35以及冷却水路95。此时，从径向内侧以定子铁芯112、冷却水路95以及壳体油路35的顺序邻接配置它们。此外，“邻接”是指除了支承壳体60的材料部分以外不存在其它材料部分的方式。

冷却水路95与入口水路942以及出口水路944连接。具体而言，冷却水路95的上游侧的端部与入口水路942连接，下游侧的端部与出口水路944连接。如图1所示，入口水路942以及出口水路944也可以以向支承壳体60的径向外侧(上下方向的上侧)突出的方式形成。此外，图4所示的型芯795A具备用于形成入口水路942以及出口水路944的圆柱部942A、944A。

冷却水路95在定子铁芯112的轴向的延伸范围内沿周向延伸。在本实施例中，作为一个例子，冷却水路95是由多个凹凸部1951A、1951B(在径向上成为凹凸状的部位)形成的形态(参照图3以及图4)。更具体而言，冷却水路95的径向内侧被内径侧壁面部位651分隔，径向外侧被边界壁面部位652分隔，并且轴向的两端部被两端壁部660封闭。而且，这样形成的圆环状的空间(遍及支承壳体60的轴向的大致全长且沿轴向延伸的圆环状的空间)，在径向内侧，被由内径侧壁面部位651的径向外侧表面形成的多个凹凸部1951A分隔，在径向外侧，被由边界壁面部位652的径向内侧表面形成的多个凹凸部1951B分隔。多个凹凸部1951A、1951B发挥对流动形成阻力，并且使冷却水遍及定子铁芯112的径向外侧的表面的整体无停滞地流动的功能。多个凹凸部1951A、1951B可以在该圆环状的空间以大致均等的方式分散配置。另外，多个凹凸部1951A、1951B与不具有上述凹凸部1951A、1951B的平滑表面相比，具有高效地增加冷却水路95的表面积(冷却水接触的表面积)的功能。冷却水路95的轴向的一端与入口水路942连接，轴向的另一端与出口水路944连接。

此外，图4所示的型芯795A如上所述具备在支承壳体60的顶部区域用于形成轴向的分隔壁(未图示)的轴向的槽部957A，槽部957A是沿径向贯通的形态。冷却水路95通过具有与槽部957A对应的分隔壁，能够防止从入口水路942向出口水路944直线状流动的冷却水的流动。即、被从入口水路942导入的冷却水为了到达出口水路944，需要围绕定子铁芯112的径向外侧并且沿轴向流动，所以与冷却水从入口水路942直线状地流动到出口水路944的情况相比，能够有效地冷却定子铁芯112。

壳体油路35在定子铁芯112的轴向的延伸范围内沿周向延伸。在本实施例中，作为一个例子，壳体油路35是由多个凹凸部1351A、1351B(在径向上成为凹凸状的部位)形成的形态(参照图3)。更具体而言，壳体油路35的径向内侧被边界壁面部位652分隔，径向外侧被外径侧壁面部位653分隔，并且轴向的两端部被两端壁部660封闭。而且，这样形成的圆环状的空间(遍及支承壳体60的轴向的大致全长且沿轴向延伸的圆环状的空间)，在径向内侧中，被在边界壁面部位652的径向外侧表面形成的多个凹凸部1351B分隔，在径向外侧，被在外径侧壁面部位653的径向内侧表面形成的多个凹凸部1351A分隔。多个凹凸部1351A、1351B可以在该圆环状的空间以大致均等的方式分散配置。此外，多个凹凸部1351A、1351B与不具有上述凹凸部1351A、1351B的平滑表面相比，具有高效地增加壳体油路35的表面积(油接触的表面积)的功能。

另外，在本实施例中，作为一个例子，如图3所示，壳体油路35包含轴向的一侧的第一油路部351、和轴向的另一侧的第二油路部352。第一油路部351和第二油路部352除了比入口油路330、331靠上游侧以外，是相互不连通的独立的油路部。此外，如图1所示，入口油路330、331也可以以在支承壳体60上向径向外侧(上下方向的下侧)突出的方式形成。

第一油路部351在定子铁芯112的轴向的延伸范围的一侧(在本例中为X1侧)沿周向延伸。第一油路部351是绕中心轴I的圆筒状的形态(如上述那样，具备径向的凹凸部1351A、1351B的圆筒状的形态)，一端与入口油路330连通，另一端在油滴下部(未图示)开口。

第二油路部352在定子铁芯112的轴向的延伸范围的另一侧(在本例中为X2侧)沿周向延伸。第二油路部352是绕中心轴I的圆筒状的形态(如上述那样，具备径向的凹凸部1351A、1351B的圆筒状的形态)，一端与入口油路331连通，另一端在油滴下部(未图示)开口。

此外，在本实施例中，作为一个例子，第一油路部351以及第二油路部352是在定子铁芯112的轴向的延伸范围的中心附近分离的对称的形态。由此，在轴向上分离壳体油路35并且利用通过第一油路部351和第二油路部352各自的油均衡地冷却定子铁芯112变得容易。但是，在变形例中，第一油路部351以及第二油路部352也可以是相对于定子铁芯112的轴向的延伸范围的中心不对称的形态，也可以是如冷却水路95那样，第一油路部351以及第二油路部352连通(连续)的方式。

这里，概述上述的冷却水路95以及壳体油路35中的冷却水和油的流动。

被向入口水路942供给(参照图1的箭头R1)的冷却水进入冷却水路95，通过冷却水路95，在定子铁芯112的径向外侧一边绕中心轴I旋转一边从X1侧向X2侧流动，从出口水路944流出(参照图1的箭头R3)。

被向入口油路330、331供给(参照图1的箭头R10)的油被向壳体油路35的第一油路部351以及第二油路部352供给，被向第一油路部351供给的油一边绕中心轴I旋转一边向X1侧流动，到达X1侧端部的顶部区域而从油滴下部(未图示)向X1侧的线圈端220A滴下(未图示)。同样，被向第二油路部352供给的油一边绕中心轴I旋转一边向X2侧流动，到达X2侧端部的顶部区域而从油滴下部(未图示)向X2侧的线圈端220B滴下(未图示)。

如图1～图4所示的例子，形成冷却水路95的支承壳体60与定子铁芯112接触，所以在冷却水与定子铁芯112之间存在支承壳体60的内径侧壁面部位651。这里，冷却水通过散热器(未图示)与外部空气(例如在车辆行驶时通过的空气)进行热交换而被冷却，油与冷却水路95内的冷却水进行热交换而被冷却，所以冷却水的温度比油的温度低。因此，与在冷却水与定子铁芯112之间存在例如油等其它介质、部件的情况相比，能够通过冷却水高效地冷却定子铁芯112。

另外，根据图1～图4所示的例子，如上述那样，冷却水路95在定子铁芯112的径向外侧遍及定子铁芯112的轴向的整体而延伸并且遍及周向的整体而延伸，所以能够从定子铁芯112的整体吸热。

另外，根据图1～图4所示的例子，由于在支承壳体60内形成冷却水路95和壳体油路35，所以能够在支承壳体60内形成冷却水路95与壳体油路35之间的边界部。即、形成冷却水路95的支承壳体60形成壳体油路35，所以在径向上在冷却水与油之间仅存在支承壳体60的边界壁面部位652。因此，与在冷却水与油之间存在例如其它部件的情况相比，能够通过冷却水高效地冷却油。因此，根据图1～图4所示的例子，即使在输出比较高的马达10中，也能够不需要油冷却器。

另外，根据图1～图4所示的例子，如上所述，支承壳体60是一个部件，并且在内部形成冷却水路95和壳体油路35，所以与通过结合两个以上的部件来形成支承壳体60那样的支承壳体的结构相比，能够减少部件个数，并且不需要用于结合的构造(例如螺栓紧固构造)等，能够实现简单的结构。

此外，在图1～图4所示的例子中，壳体油路35内的油也可以在马达10的动作中总是循环，或者也可以仅在马达10的动作中的一部分的期间循环。例如，壳体油路35内的油如上所述主要用于线圈端220A、220B的冷却，所以也可以仅在线圈端220A、220B的发热比较大的期间循环。

此外，在图1～图4中，虽示出了特定的构造的马达10，但只要设置利用图4所示的型芯795A那样的型芯而形成的支承壳体60，马达10的构造是任意的。因此，支承壳体60也可以具有冷却水路95以及壳体油路35中的一方或者双方。在不具有冷却水路95以及壳体油路35的情况下，支承壳体60可以是实心的构造。另外，在图1～图4中，虽公开了特定的冷却方法，但马达10的冷却方法是任意的。因此，例如冷却水路95以及壳体油路35也可以形成为冷却水以及油分别以螺旋状绕中心轴I旋转。另外，支承壳体60也可以通过烧嵌、压入等，与定子铁芯112的径向外侧结合。

接下来，与型芯795A的结构一起来说明如上所述通过型芯795A形成的冷却水路95的结构。这里关于冷却水路95，利用用于形成该冷却水路95的型芯795A的结构来进行说明。这是因为若确定型芯795A的结构，则唯一地决定能够由该型芯795A形成的冷却水路95的结构。换言之，型芯795A的图表示冷却水路95的外表面(轮廓)。因此，以下有时不特别区别地说明型芯795A的结构和冷却水路95的结构。

此外，如图4所示，冷却水路95(型芯795A)中的、与入口水路942以及出口水路944连接的轴向的流路部分951、952作为用于适当地调整除此以外的流路部分(周向的流路部分)与入口水路942及出口水路944之间的冷却水的流动的缓冲区域发挥功能。以下，只要没有特别提及，对冷却水路95(型芯795A)中的、流路部分951、952以外的流路部分(周向的流路部分)的结构进行说明。此外，型芯795A中的、形成流路部分951、952的部分也可以与流路部分951、952以外的流路部分(周向的流路部分)的部分分开进行成型。

图5是图4的型芯795A的Q1的放大图。图6是单件状态的第一溃散性型芯71的一部分的立体图，图7是单件状态的第二溃散性型芯72的一部分的立体图。图8A是沿着图5的线A-A的剖视图，图8B是沿着图5的线B-B的剖视图。图8C是沿着图5的线C-C的剖视图。以下，只要没有特别提及，用语“截面积”是指以包含中心轴I的平面切断时的剖面的截面积。此外，以下虽对冷却水路95的型芯795A进行说明，但也能够同样地适用于壳体油路35的型芯。

型芯795A由第一溃散性型芯71和第二溃散性型芯72的组合构成。在图5所示的例子中，合计十个第一溃散性型芯71和合计九个第二溃散性型芯72沿着中心轴I的方向交替地一个一个地以同心状层叠。此外，在该情况下，第一溃散性型芯71配置于轴向两端。此外，在变形例中，第一溃散性型芯71和第二溃散性型芯72也可以沿着中心轴I的方向交替地两个两个地层叠，轴向连续的数量是任意的。另外，在其它变形例中，也可以是两个第一溃散性型芯71成为一组，三个第二溃散性型芯72成为一组，沿着中心轴I的方向交替地一组一组地层叠。此外，在该情况下，各一个组所含的数量是一个以上的任意数量。

第一溃散性型芯71和第二溃散性型芯72以轴向的侧面彼此(参照图6的第一溃散性型芯71的侧面710和图7的第二溃散性型芯72的侧面720)沿轴向相互抵接的关系(沿轴向邻接的关系)进行层叠。即、第一溃散性型芯71和第二溃散性型芯72以遍及周向的整周而在轴向上不产生间隙的方式进行层叠。因此，冷却水路95不会被图4的第一溃散性型芯71的侧面710和第二溃散性型芯72的侧面720之间的接触部分(轴向的分界线)分隔。

以下，型芯795A是指层叠后的第一溃散性型芯71和第二溃散性型芯72的整体(层叠体)。此外，型芯795A与后述的制造工序中的模具内的铸造工序的紧前的状态对应。

第一溃散性型芯71以及第二溃散性型芯72分别是溃散性型芯。溃散性型芯是指在铸造工序后能够进行“溃散”并除去的一种型芯。溃散性型芯例如是盐型芯、壳型芯(砂)等。盐型芯与壳型芯相比耐热，铸造时的制约小。因此，在本实施例中，优选第一溃散性型芯71以及第二溃散性型芯72是盐型芯。

第一溃散性型芯71以及第二溃散性型芯72分别是圆筒状的形态。但是，如图4所示，第一溃散性型芯71以及第二溃散性型芯72在周向上与槽部957A对应的部分不连续。第一溃散性型芯71以及第二溃散性型芯72具有相互大致相同的内径和外径。此外，大致相同是指因后述的凸部711、712、凸部722的原因而严格地不相同。

第一溃散性型芯71的轴向的宽度d1是恒定的，比型芯795A的相同宽度d0(参照图5)小很多。例如，在图5所示的例子中，一个第一溃散性型芯71的轴向的宽度d1比型芯795A的相同宽度d0的1/10小。

第二溃散性型芯72的轴向的宽度d2恒定，比型芯795A的相同宽度d0(参照图5)小很多。例如，在图5所示的例子中，一个第二溃散性型芯72的轴向的宽度d2比型芯795A的相同宽度d0的1/10小。第二溃散性型芯72的轴向的宽度d2也可以与第一溃散性型芯71的轴向的宽度d1相同，如图5所示，也可以稍小。或者，第二溃散性型芯72的轴向的宽度d2也可以比第一溃散性型芯71的轴向的宽度d1稍大。

轴向的宽度d1以及轴向的宽度d2越小，越容易高效地增加冷却水路95的表面积。因此，轴向的宽度d1以及轴向的宽度d2也可以在向型芯795A(层叠体)的组装性不会显著变差的范围内最小化。

第一溃散性型芯71是具有径向的凹凸的形态，具体而言，具有沿着周向周期性地朝向径向外侧的凸部711，并且，具有沿着周向周期性地朝向径向内侧的凸部712。凸部711是与周向的邻接部(凸部712)相比径向外侧的表面向径向外侧突出(扩径)的部位，凸部712是与周向的邻接部(凸部711)相比径向内侧的表面向径向内侧突出(缩径)的部位。另外，第一溃散性型芯71在周向上在凸部711与凸部712之间具有过渡部713。这样，第一溃散性型芯71的凸部711和凸部712经由过渡部713沿着周向交替地连续。

凸部711的截面积与凸部712的截面积相同，凸部711和凸部712是相互沿径向偏移的关系。过渡部713的截面积比凸部711的截面积小很多。因此，冷却水路95中的、由第一溃散性型芯71形成的流路部分沿着周向交替地重复截面积较大的区间和截面积较小的区间，并且在径向内侧与径向外侧之间蜿蜒。但是，在变形例中，也可以仅形成凸部711和凸部712中的任一个。

此外，在本实施例中，作为一个例子，凸部711的周向的长度虽与凸部712的周向的长度相同，但也可以不同。另外，过渡部713的周向的长度虽比凸部711的周向的长度短很多，但也可以相同，也可以比其长。

第二溃散性型芯72是具有径向的凹凸的形态，具体而言，沿着周向周期性地具有基座部721，并且具有沿着周向周期性地朝向径向两侧的凸部722(第二凸部的一个例子)。凸部722是与周向的邻接部(基座部721)相比径向的表面向径向两侧突出的部位。这样，第二溃散性型芯72的基座部721以及凸部722沿着周向交替地连续。此外，在变形例中，凸部722也可以如凸部711和凸部712那样，是向径向一侧突出的形态。

凸部722的截面积比基座部721大。因此，冷却水路95中的、由第二溃散性型芯72形成的流路部分沿着周向交替地重复截面积较大的区间和截面积较小的区间。

此外，在本实施例中，作为一个例子，基座部721的周向的长度虽比凸部722的周向的长度稍长，但也可以相同，也可以比其短。

优选各凸部722的周向的间距与上述第一溃散性型芯71的各过渡部713的周向的间距相同。在该情况下，如后所述，能够以第一溃散性型芯71的过渡部713的周向的位置、与第二溃散性型芯72的凸部722的周向的位置一致的方式形成型芯795A。即、能够以第一溃散性型芯71的各过渡部713和第二溃散性型芯72的各凸部722在轴向上相邻的方式形成型芯795A。

这里，在本实施例中，如图5所示，型芯795A的第一溃散性型芯71和第二溃散性型芯72以凸部711与凸部722各自的周向的位置不同的关系、并且凸部712与凸部722各自的周向的位置不同的关系进行层叠。即、如图5所示，第一溃散性型芯71和第二溃散性型芯72以第一溃散性型芯71的过渡部713的周向的位置与第二溃散性型芯72的凸部722的周向的位置一致的方式进行层叠。由此，能够沿着周向使型芯795A的截面积均匀化。即、在型芯795A(层叠体)的状态下，在将型芯795A的截面积设为S0，将第一溃散性型芯71的截面积设为S1，将第二溃散性型芯72的截面积设为S2时，能够沿周向使型芯795A的截面积S0(＝S1+S2)均匀化。具体而言，第一溃散性型芯71的截面积S1在凸部711或者凸部712的周向的位置成为比较大的值S11，在过渡部713的周向的位置成为比较小的值S12。另外，第二溃散性型芯72的截面积S2在基座部721的周向的位置成为比较小的值S21，在凸部722的周向的位置成为比较大的值S22。此时，凸部711或者凸部712的周向的位置处的截面积S0(参照图8A以及图8C)成为S0＝S11+S21，过渡部713的周向的位置处的截面积S0(参照图8B)成为S0＝S12+S22。S0＝S11+S21与S0＝S12+S22之差能够比较小，所以能够沿着周向使型芯795A的截面积S0(＝S1+S2)均匀化。

然而，这样的第一溃散性型芯71的凸部711、712、第二溃散性型芯72的凸部722是用于形成上述冷却水路95中的凹凸部1951A、1951B的结构，凹凸部1951A、1951B具有高效地增加冷却水路95的表面积(与冷却水接触的表面积)的功能。另外，凹凸部1951A、1951B相对于冷却水路95中的冷却水的流动成为阻力，所以也具有限制冷却水的流动的功能。

然而，若因凹凸部1951A、1951B而导致冷却水路95的截面积沿着周向显著地变动，则容易在冷却水的流动中产生显著的压力损失，难以使冷却水以所希望的方式沿着周向流动。

与此相对，根据本实施例，如上所述，由于沿着周向使型芯795A的截面积S0(＝S1+S2)均匀化，所以能够防止冷却水路95的截面积因凹凸部1951A、1951B而沿着周向显著地变动的情况。其结果是，能够容易地使冷却水以所希望的方式沿着周向流动，能够高效地提高上述冷却水的冷却效果。

从这样的观点考虑，优选型芯795A的截面积S0(＝冷却水路95的截面积)在周向的半周(180度)以上的区间(例如，除了与流路部分951、952相关的区间之外的整个区间)中，截面积沿着周向大致恒定。这里，“大致恒定”是允许10％以内的误差的概念。由此，能够更可靠地防止冷却水路95的截面积因凹凸部1951A、1951B而沿着周向显著地变动的情况，其结果是，能够高效地提高上述冷却水的冷却效果。

另外，根据本实施例，型芯795A层叠多个第一溃散性型芯71和多个第二溃散性型芯72而形成。因此，多个第一溃散性型芯71的各个和多个第二溃散性型芯72的各个能够分别地进行成型，所以与一体成型的情况相比，各个成型性良好。换言之，能够提高第一溃散性型芯71和第二溃散性型芯72各自的形状自由度。其结果是，能够得到能够提高上述那样的冷却效果的支承壳体60。

此外，在本实施例中，例如沿周向在第一溃散性型芯71的流路部分中流动的冷却水在凸部711、712之间因过渡部713的截面积的减少而导致一部分在轴向上向轴向相邻的第二溃散性型芯72的流路部分流动。这样的轴向的流动因第二溃散性型芯72的流路部分的凸部722(在轴向上与过渡部713相邻的凸部722)的截面积的增加而被促进。另外，同样地沿周向在第二溃散性型芯72的流路部分流动的冷却水因从凸部722朝向基座部721迁移时的截面积的减少而导致一部分在轴向上向轴向相邻的第一溃散性型芯71的流路部分流动。这样的轴向的流动因第一溃散性型芯71的流路部分的凸部711、712(在轴向上与基座部721相邻的凸部711、712)的截面积的增加而被促进。这样，在本实施例中，冷却水在第一溃散性型芯71的流路部和第二溃散性型芯72的流路部分沿轴向一边往返一边流动。另外，若沿轴向观察，则冷却水例如在第一溃散性型芯71的流路部中流动时，通过凸部711、712在径向内外一边往返一边流动。这样，根据本实施例，由于冷却水适当地混合，所以能够减少在第一溃散性型芯71的流路部分中流动的冷却水与在第二溃散性型芯72的流路部分中流动的冷却水之间的温度差。由此，能够实现冷却水的冷却性能的均匀化(沿着轴向的均匀化)。

另外，根据本实施例，第一溃散性型芯71和第二溃散性型芯72如上所述，虽具有凸部711、712、722等，但不具有沿径向(厚度方向)贯通的孔(空腔部)。此外，在施加压力而成型的盐型芯中，在径向上具有孔的情况下，难以成型。在该情况下，例如在形成沿轴向排列N个孔的盐型芯的情况下，该盐型芯在轴向上分割成N份而成型的必要性变高。关于这一点，根据本实施例，与具有沿径向贯通的孔的情况相比，成型性良好，所以能够高效地减少用于形成型芯795A的件数(第一溃散性型芯71和第二溃散性型芯72的合计数)。

接下来，参照图9以后的图来说明利用了上述型芯795A的定子铁芯112的制造方法的优选例。

图9是表示定子10b的制造方法的流程的简要流程图。图10A～图10D是图9所示的制造方法的说明图，具体而言，图10A以及图10B是掩蔽用模具170的说明图，图10A是简要表示放置了掩蔽用模具170的状态的定子铁芯112的一个例子的主视图，图10B是其剖视图。此外，在图10A以及图10B中，虽示出在图3中定义的X方向，但X1侧和X2侧也可以相反。另外，图10C是支承壳体60和定子铁芯112的接合方法的说明图，是形成有接合层61的状态的定子铁芯112的放大图(图10B的Q2部的放大图)。另外，图10D是示意性表示型芯795A等的放置状态的剖视图。

定子10b的制造方法，首先包含准备定子铁芯112的准备工序(步骤S30)。定子铁芯112例如由圆环状的磁性体的层叠钢板构成。在该情况下，各钢板可以相互不结合，也可以通过焊接等而结合。

接着，定子10b的制造方法包含将掩蔽用模具170放置于定子铁芯112的步骤(步骤S31)。掩蔽用模具170如后所述，具有保护定子铁芯112的轴向的两端面、和定子铁芯112的径向内侧的表面(收纳转子铁芯的一侧的表面)的功能。该功能与步骤S33以及步骤S36相关，将在后述。

例如，在图10A以及图10B所示的例子中，掩蔽用模具170包含上侧掩蔽部件171、下侧掩蔽部件172以及紧固螺栓173。

上侧掩蔽部件171覆盖定子铁芯112的X1侧的端面1125，并且从轴向的X1侧堵塞定子铁芯112中的收纳转子铁芯(未图示)的空间80(参照图10B)。下侧掩蔽部件172覆盖定子铁芯112的X2侧的端面1126，并且从轴向的X2侧堵塞定子铁芯112中的收纳转子铁芯(未图示)的空间80(参照图10B)。紧固螺栓173在上侧掩蔽部件171与下侧掩蔽部件172之间产生轴向的力(轴力)。具体而言，若将紧固螺栓73紧固，则在上侧掩蔽部件171与下侧掩蔽部件172之间产生轴向的力，上侧掩蔽部件171与定子铁芯112的X1侧的端面1125之间的抵接(轴向的抵接)变得稳固，下侧掩蔽部件172与定子铁芯112的X2侧的端面1126之间的抵接(轴向的抵接)变得稳固。

另外，上侧掩蔽部件171与管部件91气密地连接。此外，管部件91也可以与上侧掩蔽部件171一体形成。管部件91形成后述的惰性气体填充装置90。管部件91如图10B示意性所示，一端向空间80内延伸，另一端与惰性气体供给路92连接。此外，惰性气体供给路92既可以可拆卸地与管部件91连接，也可以一体地与管部件91连接。

接着，定子10b的制造方法包含向定子铁芯112的空间80内填充惰性气体的步骤(步骤S32)。在图10B中示意性示出用于向空间80内填充惰性气体的惰性气体填充装置90。在图10B所示的例子中，惰性气体填充装置90包含管部件91、惰性气体供给路92、阀93以及惰性气体供给源94。在该情况下，来自惰性气体供给源94的惰性气体经由惰性气体供给路92以及管部件91而被向空间80内填充。此外，阀93可以是能够将空间80内的压力减压的减压阀(压力阀)。由此，即使在由于后述的步骤S33、步骤S36中的温度上升而空间80内的惰性气体膨胀的情况下，也能够适当地保持空间80内的压力。

接着，定子10b的制造方法包含在定子铁芯112的表面(径向外侧的表面)形成接合层61(参照图10C)的步骤(步骤S33)。图10C是形成接合层61之后的、图10B的Q2部的放大图。接合层61是用于使在下一工序导入的以铝为主要成分的材料容易与定子铁芯112的表面接合的层，接合层61是铁和铝的合金层。铁和铝的合金层例如能够通过进行渗铝处理来形成。渗铝处理可以通过将定子铁芯112依次浸渍在铝槽(例如熔融铝槽)等槽来实现。在渗铝处理的情况下，定子铁芯112的表面的一部分熔融，形成与铝的合金层。定子铁芯112的表面的一部分熔融而形成接合层61，所以接合层61和定子铁芯112被稳固地一体化。

在本实施例中，如上所述，定子铁芯112在安装有掩蔽用模具170的状态下，被浸渍在铝槽等槽。因此，能够减少在定子铁芯112的端面1125、1126附着了熔融铝等，或在空间80内浸入了熔融铝等的可能性。

另外，在本实施例中，如上所述，在将惰性气体填充于空间80内的状态下，实现渗铝处理。

在向空间80内填充了惰性气体的状态下实现渗铝处理的情况下，与不是这样的情况(即、在空间80内没有填充惰性气体的状态下实现渗铝处理的情况)相比，能够减少对形成定子铁芯112的钢板的绝缘膜的损伤。

具体而言，形成定子铁芯112的钢板若暴露于比较高的温度(例如600℃以上)的、含氧的环境气，则容易产生氧化皮(锈)。若产生这样的氧化皮，则赋予给各钢板的表面的绝缘膜被破坏，定子铁芯112的磁性能有可能不是所期的性能。在空间80内没有填充惰性气体的状态(即含氧的环境气)下实现渗铝处理的情况下，定子铁芯112由于熔融铝而暴露于高温的环境气。其结果是，定子铁芯112的各钢板的绝缘膜被破坏，定子铁芯112的磁性能有可能不是所期的性能。

关于这一点，在将惰性气体填充于空间80内的状态下实现渗铝处理的情况下，定子铁芯112即使因熔融铝而暴露于高温的环境气，由于该环境气实际上不含氧，所以也可防止或有效地减少氧化皮的产生。其结果是，能够保护定子铁芯112的各钢板的绝缘膜，能够有效地减少定子铁芯112的磁性能不成为所期的性能的可能性。

接合层61优选形成为覆盖定子铁芯112的与支承壳体60接合的范围整体。由此，能够遍及定子铁芯112与支承壳体60之间的接合范围的整体而稳固定子铁芯112与支承壳体60之间的接合。

接着，定子10b的制造方法包含将形成有接合层61的定子铁芯112放置于铸造用的模具(未图示)的步骤(步骤S34)。此时，定子铁芯112在安装有上述掩蔽用模具170的状态下，被放置于铸造用的模具。另外，此时，将用于形成上述壳体油路35的型芯和用于形成冷却水路95的型芯(参照图4的型芯795A)放置于铸造用的模具(层叠工序)。在图10D中示意性示出将用于形成上述壳体油路35的型芯735A、和用于形成冷却水路95的型芯795A放置于铸造用的模具(未图示)的状态。如图10D示意性所示，型芯795A相对于径向内侧的定子铁芯112向径向外侧离开地放置。型芯735A相对于型芯795A向径向外侧离开地放置。另外，型芯735A相对于径向外侧的铸造用的模具(未图示)向径向内侧离开地放置。型芯795A(关于型芯735A也同样)通过将上述第一溃散性型芯71以及第二溃散性型芯72以同心状沿轴向层叠(参照图5)而被放置。此外，由将第一溃散性型芯71以及第二溃散性型芯72以同心状沿轴向层叠而成的层叠体可以在步骤S34之前形成，在该情况下，在步骤S34中，将该层叠体配置(放置)于铸造用的模具。

接着，定子10b的制造方法包含将以铝为主要成分的材料(以下，也简称为“铝材料”)以熔融的状态(即、金属熔液的状态)浇注到放置了定子铁芯112(形成有接合层61的定子铁芯112)的铸造用的模具，从而铸造支承壳体60的工序(铸造工序)(步骤S36)。此外，在本实施例中，采用仅利用熔融的铝材料的重量进行铸造的模具铸造(铝重力铸造)方法，但也可以利用其它铸造方法。

这里，如上述那样在放置于铸造用的模具的定子铁芯112的表面形成有接合层61。因此，若向铸造用的模具导入熔融的铝材料，则铝材料与接合层61所含的铝成为一体。这样，能够经由接合层61使支承壳体60稳固地接合于定子铁芯112的表面。

另外，如上所述，型芯795A相对于径向内侧的定子铁芯112向径向外侧离开地放置，型芯735A相对于型芯795A向径向外侧离开地放置，并且相对于径向外侧的铸造用的模具(未图示)向径向内侧离开地放置。因此，以将铝材料填埋上述径向的间隙的方式注入铝材料。其结果是，完成支承壳体60的部分。

这里，在本实施例中，如上所述，定子铁芯112在安装有掩蔽用模具170的状态下，被放置于铸造用的模具。因此，能够减少铝材料附着于定子铁芯112的端面1125、1126或铝材料浸入空间80内的可能性。

另外，在本实施例中，本步骤S36的铸造工序与上述渗铝处理的情况相同，在向空间80内填充有惰性气体的状态下而执行。在向空间80内填充有惰性气体的状态下执行步骤S36的铸造工序的情况下，与不是这样的情况(即、在没有向空间80内填充惰性气体的状态下执行步骤S36的铸造工序的情况)相比，能够减少对形成定子铁芯112的钢板的绝缘膜的损伤。

具体而言，在没有向空间80内填充惰性气体的状态(即、含氧的环境气)下实现步骤S36的铸造工序的情况下，定子铁芯112的径向内侧的表面因高温的铝材料而暴露于高温的环境气。其结果是，定子铁芯112的各钢板的绝缘膜被破坏，定子铁芯112的磁性能有可能不是所期的性能。

关于这一点，在向空间80内填充有惰性气体的状态下执行步骤S36的铸造工序的情况下，即使定子铁芯112暴露于高温的环境气，由于该环境气实际上不包含氧，所以能够防止或有效地减少氧化皮的产生。其结果是，定子铁芯112的各钢板的绝缘膜被保护，能够有效地减少定子铁芯112的磁性能不是所期的性能的可能性。

此外，在步骤S36的铸造工序之前，也可以再次执行步骤S32。在该情况下，能够在向空间80内可靠地填充有惰性气体的状态下执行步骤S36的铸造工序。另外，在其它变形例中，也可以在步骤S36的铸造工序的开始后、执行中，向空间80内再次填充惰性气体。另外，例如也可以在管部件91内等设置压力传感器，以在步骤S36的铸造工序中将空间80内的压力(惰性气体的压力)保持在规定值以上的方式，控制来自惰性气体供给源94的惰性气体的供给。

接着，定子10b的制造方法包含通过使用于形成上述壳体油路35以及冷却水路95的型芯735A、795A(图10D)“溃散”而除去的步骤(步骤S38)(除去工序的一个例子)。在型芯735A、795A是盐型芯的情况下，如上所述能够通过注水等使其“溃散”而除去。由此，在支承壳体60的内部形成上述壳体油路35以及冷却水路95。

接着，定子10b的制造方法包含从定子铁芯112取下上述掩蔽用模具170的步骤(步骤S39)。此外，本步骤S39也可以在上述的步骤S38之前执行。

接着，定子10b的制造方法包含如上述那样将线圈片52(未图示)组装于接合有支承壳体60的定子铁芯112的步骤(步骤S40)。在该情况下，线圈片52能够容易地沿轴向(或者从径向内侧)组装于定子铁芯112的插槽220(未图示)内。

接着，定子10b的制造方法包含使线圈片52彼此接合的接合工序的步骤(步骤S42)。

这样，根据图9所示的例子，通过渗铝处理形成接合层61，从而能够容易地制造定子铁芯112和支承壳体60稳固地接合的定子10b。此外，将转子(未图示)组装于这样制造出的定子10b的径向内侧，而能够形成马达10。

此外，在图9所示的例子中，虽在将定子铁芯112放置于铸造用的模具(未图示)之前形成接合层61，但也可以在将定子铁芯112放置于铸造用的模具(未图示)之后，在铸造用的模具内形成接合层61。在该情况下，定子铁芯112也可以在安装有掩蔽用模具170的状态下被放置于铸造用的模具内，形成接合层61。

根据本实施例，如上所述，在将掩蔽用模具170安装于定子铁芯112的状态下，来执行渗铝处理、铸造工序，所以能够减少铝材料等附着于定子铁芯112的端面1125、1126或铝材料等到达定子铁芯112的径向内侧的空间80而附着于径向内侧的表面的可能性。

另外，根据本实施例，如上所述，在将掩蔽用模具170安装于定子铁芯112的状态并且向定子铁芯112的空间80内填充有惰性气体的状态下，执行渗铝处理、铸造工序，所以能够有效地减少由定子铁芯112在含氧的环境气下进行高温化而引起的不良情况(对定子铁芯112的各钢板的绝缘膜的损伤)。

这样，根据本实施例，能够使由作为非磁性体的材料的铝构成的支承壳体60适当地与定子铁芯112的径向外侧一体化。

此外，在图9所示的例子中，由于在将型芯735A、795A放置于铸造用的模具的状态下执行铸造工序，所以优选型芯735A、795A是盐型芯。这是因为盐型芯与壳型芯(砂)相比耐热，铸造时的制约小。例如，在型芯735A、795A是盐型芯的情况下，型芯735A、795A能够在加热后的状态下，放置于铸造用的模具(未图示)。在该情况下，由于向铸造用的模具注入的铝材料的热不会被型芯735A、795A显著地吸取，所以能够制造品质高的支承壳体60。

另外，在图9所示的例子中，作为优选的例子，在将掩蔽用模具170安装于定子铁芯112的状态下，执行渗铝处理以及铸造工序双方，但也可以在将掩蔽用模具170安装于定子铁芯112的状态下，仅执行渗铝处理以及铸造工序中的任一个。另外，同样地在图9所示的例子中，作为优选的例子，虽在向定子铁芯112的空间80填充有惰性气体的状态下，执行渗铝处理以及铸造工序双方，但也可以在向定子铁芯112的空间80填充有惰性气体的状态下，仅执行渗铝处理以及铸造工序中的任一个。

另外，在图9所示的例子中，作为优选的例子，掩蔽用模具170虽覆盖定子铁芯112的端面1125、1126的整体，但也可以是仅覆盖端面1125、1126的一部分的结构。另外，下侧掩蔽部件172的功能也可以通过铸造用的模具来实现。

以上，虽详述了各实施例，但并不限于特定的实施例，在技术方案所记载的范围内，能够进行各种变形以及改变。另外，也可以组合上述实施例的结构要素的全部或者多个。

例如，在上述实施例中，虽利用第一溃散性型芯71以及第二溃散性型芯72这两种型芯来形成型芯735A，但也可以利用三种以上的型芯来形成型芯735A那样的型芯。或者也可以利用一种型芯来形成型芯735A那样的型芯。在任一情况下，与上述实施例的情况相同，多个型芯能够单独地成型，所以与一体成型的情况相比，各个的成型性良好。换言之，能够提高多个型芯各自的形状自由度。其结果是，能够得到上述那样的能够提高冷却效果的支承壳体60。在利用一种型芯的情况下，例如也可以仅使用第一溃散性型芯71，在该情况下，在轴向上相邻的各第一溃散性型芯71也可以以凸部711、712的周向的位置相互错开的关系进行配置，也可以以凸部711、712的周向的位置相同的关系(同相的关系)进行配置。同样地，例如，如用俯视图示意性表示在轴向上邻接配置的四个第二溃散性型芯72的一部分的图11～图13所示，也可以仅使用第二溃散性型芯72，在该情况下，如图11以及图12所示，在轴向上相邻的各第二溃散性型芯72也可以以凸部722的周向的位置相互错开的关系进行配置。在轴向上相邻的各第二溃散性型芯72间的凸部722的周向的位置的错开方法是任意的，例如，如图11所示，也可以错开各凸部722的周向的间距的一半，也可以如图12所示，错开各凸部722的周向的间距的1/4左右。或者如图13所示，在轴向上相邻的各两个第二溃散性型芯72也可以以凸部722的周向的位置相同的关系(同相的关系)进行配置。

另外，在上述实施例中，支承壳体60和定子铁芯112不是基于螺栓的紧固，而是通过接合而一体化，但并不限于此。支承壳体60和定子铁芯112也可以通过烧嵌等而一体化。

附图标记的说明

10...马达(旋转电机)，60...支承壳体(冷却部件)，71...第一溃散性型芯，711、712...凸部(第一凸部)，713...过渡部(第一部位)，72...第二溃散性型芯，722...凸部(第二凸部)，721...基座部(第二部位)。

Claims (5)

1.一种制造方法，是用于旋转电机的冷却部件的制造方法，其包含以下工序：

准备工序，准备分别具有径向的凹凸的圆环状的多个溃散性型芯；

层叠工序，沿着上述旋转电机的旋转轴的延伸方向同心状地层叠上述多个溃散性型芯；

铸造工序，在模具内层叠有上述多个溃散性型芯的状态下，向上述模具内浇注上述冷却部件的材料，以便上述材料覆盖上述多个溃散性型芯各自的外周面以及内周面；以及

除去工序，在上述铸造工序之后，除去上述多个溃散性型芯。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，

在上述层叠工序中，上述多个溃散性型芯以在沿轴向邻接的溃散性型芯之间上述径向的凹凸的周向的位置不同的方式进行层叠。

3.根据权利要求2所述的制造方法，其中，

上述多个溃散性型芯包含：具有形成上述径向的凹凸的多个第一凸部的第一溃散性型芯；以及圆环状的第二溃散性型芯，所述第二溃散性型芯具有形成上述径向的凹凸的多个第二凸部且所述多个第二凸部的形态与多个上述第一凸部不同，

上述第一溃散性型芯沿着周向周期性地具有多个上述第一凸部和未形成上述第一凸部的多个第一部位，并且在以包含上述旋转轴的平面切断的截面图中，上述第一凸部的截面积比上述第一部位的截面积大，

上述第二溃散性型芯沿着周向周期性地具有多个上述第二凸部和未形成上述第二凸部的多个第二部位，并且在以上述平面切断的截面图中，上述第二凸部的截面积比上述第二部位的截面积大。

4.根据权利要求3所述的制造方法，其中，

上述第一凸部包含：在周向上与上述第一部位的一侧邻接的朝向径向外侧的凸部、和在周向上与上述第一部位的另一侧邻接的朝向径向内侧的凸部，

上述层叠工序以上述第一部位的周向的位置与上述第二凸部的周向的位置一致的方式，层叠上述第一溃散性型芯和上述第二溃散性型芯。

5.根据权利要求4所述的制造方法，其中，

通过上述层叠工序层叠上述第一溃散性型芯和上述第二溃散性型芯而成的层叠体，在以上述平面切断的截面图中，至少遍及半周以上的区间，截面积沿着周向大致一定。

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