JP2019122160A - 回転電機用ステータコア及び回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】ステータの冷却効率を向上可能な回転電機用ステータコア及び回転電機を提供する。【解決手段】第１実施形態に係る回転電機用ステータコア１１は、円環状の電磁鋼板１５を複数積層することで全体として筒状に構成されるコア本体１３を備える。コア本体１３の外周面１２には、コア本体１３を冷却するための冷媒を周方向に導く誘導面１２ｂが形成されている。誘導面１２ｂは、回転電機の回転軸２２が水平方向を向く姿勢でコア本体１３が配設される際、コア本体１３の外周側面１２ａ１，１２ａ２を略鉛直方向に延伸させることで形成されている。【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、回転電機用ステータコア及び回転電機に関し、特に、ステータの冷却効率を向上可能な回転電機用ステータコア及び回転電機に関する。

最近時、駆動源としての内燃機関に加えて又は代えて、回転電機を搭載した車両が普及している。ハイブリッド自動車（Hybrid Electric Vehicle）や電気自動車（Electric Vehicle）と呼ばれる車両がそれである。

特許文献１には、環状のステータコアを有するステータと、ステータの内径側に回転自在に設けられるロータとを備えた回転電機の発明が開示されている。ステータコアには、ステータコイルが巻き回されている。ロータには、永久磁石が設けられている。
特許文献１に係る回転電機では、回転電機の運転時に、銅損（ステータコイルの電気抵抗による損失）、鉄損（ステータコア等の磁性材料の特性による損失）、機械損（摩擦等の機械的要因による損失）を含む損失が生じて発熱する。こうした回転電機の発熱は、ロータに設けた永久磁石の減磁を招く等、回転電機の効率低下を引き起こす要因となる。

こうした回転電機の効率低下を抑制するために、特許文献１には、鉛直上方からステータに冷媒（冷却流体）を供給し、ステータの外周面に沿って冷媒を流下させてステータを冷却することが記載されている。
詳しく述べると、特許文献１に係る回転電機の積層ステータは、中央に開孔を有する円板状の本体部と、本体部の外周面に突出形成され、積層ステータを固定するための固定具が積層方向に挿通される挿通孔、及び挿通孔を積層板の周方向に開口させる切り欠きを有する突出部と、を備える板部材を複数枚積層することで形成されている。

特許文献１に係る回転電機の積層ステータによれば、ステータコアの外周面に冷媒が均しくゆきわたるため、十分な冷却効果が得られるという。

特開２０１３−１３５５３９号公報

しかしながら、特許文献１に係る回転電機の積層ステータでは、ステータコアの外周面に供給される冷媒の流れは軸方向が主体的であり、周方向への冷媒の流れは二次的であるため、ステータの冷却効率を向上する観点で改良の余地があった。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、ステータの冷却効率を向上可能な回転電機用ステータコア及び回転電機を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、円環状の電磁鋼板を複数積層することで全体として筒状に構成されるコア本体を備える回転電機用ステータコアであって、前記コア本体の外周面には、当該コア本体を冷却するための冷媒を周方向に導く誘導面が形成されていることを最も主要な特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、コア本体の外周面には、コア本体を冷却するための冷媒を周方向に導く誘導面が形成されているため、ステータの冷却効率を向上することができる。

本発明によれば、ステータの冷却効率を向上することができる。

本発明の第１実施形態に係る回転電機用ステータコアの正面図である。 図１Ａに示す第１実施形態に係る回転電機用ステータコアの斜視図である。 図１Ａに示す第１実施形態の変形例に係る回転電機用ステータコアの斜視図である。 図１ＡのＩＩＡ−ＩＩＡ線に沿う第１実施形態に係る回転電機用ステータコアの矢視断面図である。 図１ＡのＩＩＢ方向から視た第１実施形態に係る回転電機用ステータコアの矢視側面図である。 図１ＡのＩＩＣ−ＩＩＣ線に沿う第１実施形態の変形例に係る回転電機用ステータコアの矢視断面図である。 図１ＡのＩＩＤ方向から視た第１実施形態の変形例に係る回転電機用ステータコアの矢視側面図である。 本発明の第２実施形態に係る回転電機用ステータコアの正面図である。 図３Ａに示す第２実施形態に係る回転電機用ステータコアの斜視図である。 図３ＡのＩＶＡ−ＩＶＡ線に沿う第２実施形態に係る回転電機用ステータコアの矢視断面図である。 図３ＡのＩＶＢ方向から視た第２実施形態に係る回転電機用ステータコアの矢視側面図である。 本発明の比較例に係る回転電機用ステータコアの正面図である。 図５のＶＩＡ−ＶＩＡ線に沿う比較例に係る回転電機用ステータコアの矢視断面図である。 図５のＶＩＢ方向から視た比較例に係る回転電機用ステータコアの矢視側面図である。

以下、本発明の複数の実施形態に係る回転電機用ステータコア及び回転電機について、適宜の図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下に示す図面において、同一の部材又は対応する部材間には同一の参照符号を付するものとする。また、部材のサイズ及び形状は、説明の便宜のため、変形または誇張して模式的に表す場合がある。

〔本発明の第１実施形態に係る回転電機用ステータコアの構成〕
はじめに、本発明の第１実施形態に係る回転電機用ステータコアについて、図１Ａ，図１Ｂ，図２Ａ，図２Ｂを参照して詳細に説明する。
図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る回転電機用ステータコアの正面図である。図１Ｂは、図１Ａに示す第１実施形態に係る回転電機用ステータコアの斜視図である。図２Ａは、図１ＡのＩＩＡ−ＩＩＡ線に沿う第１実施形態に係る回転電機用ステータコアの矢視断面図である。図２Ｂは、図１ＡのＩＩＢ方向から視た第１実施形態に係る回転電機用ステータコアの矢視側面図である。

本発明の第１実施形態に係る回転電機用ステータコア（以下、「第１ステータコア」と略称する場合がある。）１１は、図１Ａ，図１Ｂに示すように、コア本体１３を備える。コア本体１３は、円環状の電磁鋼板１５を複数積層することで全体として円筒状に構成されている。複数の各電磁鋼板１５の外周縁部１４は、第１ステータコア１１の中心点２０（図１Ａ参照）を中心とする円弧状に形成されている。

複数の各電磁鋼板１５の外周縁部１４には、周方向（図１Ａ参照）に所定の間隔を置いて複数の締結部１７（本実施形態では６つ）が、外周縁部１４から突出形成されている。複数の締結部１７のそれぞれには、不図示のボルトが挿通される通孔１９が開設されている。締結部１７は、複数の電磁鋼板１５同士を積層方向（図１Ｂ参照）に確実に締結する役割を果たす。
なお、第１ステータコア１１には、周方向に沿って不図示のティース部が複数設けられている。また、第１ステータコア１１には、不図示のステータコイルが巻き回されている。

第１ステータコア１１を含んで構成される回転電機（不図示）を、回転軸２２（図１Ａ参照）が水平方向を向く姿勢で車両（不図示）に搭載した状態において、第１ステータコア１１の鉛直上方には、図１Ａ，図１Ｂに示すように、一対の冷媒供給管２１ａ，２１ｂが配設される。冷媒供給管２１ａ，２１ｂは、コア本体１３の外周面１２に、冷媒としての絶縁油を供給する機能を有する。

回転電機の運転時における冷媒によるコア本体１３の冷却機能を高い水準で具現化するために、コア本体１３を構成する複数の電磁鋼板１５には、コア本体１３の外周面１２における冷媒の流れを良好にするための独自の構成が採用されている。

詳しく述べると、コア本体１３は、図１Ｂに示すように、２種類の外形形状を呈する複数の電磁鋼板１５を所定の規則に従って積層して構成されている。

２種類の外形形状を呈する複数の電磁鋼板１５は、大きく２つのカテゴリに分類される。第１のカテゴリに属する第１電磁鋼板１５ａは、コア本体１３を冷却するための冷媒を周方向に導く凹状の溝部１６（図２Ａ参照）の両側壁部を構成する。
一方、第２のカテゴリに属する第２電磁鋼板１５ｂは、凹状の溝部１６の底壁部を構成する。

第１のカテゴリに属する第１電磁鋼板１５ａでは、図１Ａ，図１Ｂに示すように、第１ステータコア１１を含んで構成される回転電機を、回転軸２２が水平方向を向く姿勢で車両に搭載した状態において、コア本体１３の外周側面１２ａ１，１２ａ２には、第１電磁鋼板１５ａの外周端面１５ａ１を略鉛直方向に延伸させることによって、コア本体１３を冷却するための冷媒を周方向に導く誘導面１２ｂが形成されている。

第２のカテゴリに属する第２電磁鋼板１５ｂは、図１Ａ，図１Ｂに示すように、第１ステータコア１１を含んで構成される回転電機を、回転軸２２が水平方向を向く姿勢で車両に搭載した状態において、コア本体１３の外周側面１２ａ１，１２ａ２には、第２電磁鋼板１５ｂの外周端面１５ｂ１を略鉛直方向に延伸させることによって、コア本体１３を冷却するための冷媒を周方向に導く誘導面１２ｂが形成されている。
なお、第２のカテゴリに属する第２電磁鋼板１５ｂに係る外周端面１５ｂ１は、図１Ａ，図１Ｂ，図２Ａに示すように、第１のカテゴリに属する第１電磁鋼板１５ａに係る外周端面１５ａ１と比べて内周側にへこんでいる。

誘導面１２ｂは、図１Ａ，図１Ｂに示すように、周方向において隣り合う締結部１７の間をつなぐように設けられている。誘導面１２ｂには、コア本体１３の外周側面１２ａ１，１２ａ２に沿って延びる凹状の溝部１６が設けられている。

凹状の溝部１６は、図２Ａに示すように、第１のカテゴリに属する第１電磁鋼板１５ａに係る外周端面１５ａ１が、第２のカテゴリに属する第２電磁鋼板１５ｂに係る外周端面１５ｂ１と比べて外周側に突出していることで形成されている。凹状の溝部１６では、第１電磁鋼板１５ａに係る外周端縁が溝部１６の両側壁部を形成すると共に、第２電磁鋼板１５ｂに係る外周端面１５ｂ１が溝部１６の底壁部を形成している。

〔本発明の第１実施形態の変形例に係る回転電機用ステータコアの構成〕
次に、本発明の第１実施形態の変形例に係る回転電機用ステータコアについて、図１Ａ，図１Ｃ，図２Ｃ，図２Ｄを参照して詳細に説明する。
図１Ｃは、図１Ａに示す第１実施形態の変形例に係る回転電機用ステータコアの斜視図である。図２Ｃは、図１ＡのＩＩＣ−ＩＩＣ線に沿う第１実施形態の変形例に係る回転電機用ステータコアの矢視断面図である。図２Ｄは、図１ＡのＩＩＤ方向から視た第１実施形態の変形例に係る回転電機用ステータコアの矢視側面図である。

本発明の第１実施形態に係る回転電機用ステータコア（第１ステータコア）１１と、第１実施形態の変形例に係る回転電機用ステータコア（以下、「第１ステータコア１１の変形例」と略称する場合がある。）とは、基本的な構成が類似している。
そこで、第１ステータコア１１と、第１ステータコア１１の変形例との相違点に注目して説明することで、第１ステータコア１１の変形例の説明に代えることとする。

第１ステータコア１１では、誘導面１２ｂに設けられる凹状の溝部１６は、図１Ｂ，図２Ａ，図２Ｂに示すように、積層方向において隣り合う第１のカテゴリに属する第１電磁鋼板１５ａの間に、第２のカテゴリに属する第２電磁鋼板１５ｂを所定の数（本例では１枚）だけ挟み込んで積層することで、積層方向にわたり均等な間隔を置いて設けられている。

これに対し、第１ステータコア１１の変形例では、誘導面１２ｂに設けられる凹状の溝部１６は、図１Ｃ，図２Ｃ，図２Ｄに示すように、積層方向において隣り合う第１のカテゴリに属する第１電磁鋼板１５ａの間に、第２のカテゴリに属する第２電磁鋼板１５ｂを任意の数（本例では１〜３枚）だけ挟み込んで積層することで、積層方向にわたり不均等な間隔を置いて設けられている。

詳しく述べると、第１ステータコア１１の変形例では、誘導面１２ｂに設けられる凹状の溝部１６の幅（積層方向の長さ）に関し、図１Ｃ，図２Ｃ，図２Ｄに示すように、積層方向中央部付近に位置する溝部１６の幅を、積層方向端部に位置する溝部１６の幅と比べて（積層方向中央部に近づくほど）大きく設定している。具体的には、図２Ｃに示す例では、積層方向中央部付近に位置する溝部１６の幅は第２電磁鋼板１５ｂ；２〜３枚分であるのに対し、積層方向端部に位置する溝部１６の幅は第２電磁鋼板１５ｂ；１枚分である。

〔比較例に係る回転電機用ステータコアの構成〕
次に、比較例に係る回転電機用ステータコアについて、図５，図６Ａ，図６Ｂを参照して説明する。
図５は、比較例に係る回転電機用ステータコアの正面図である。図６Ａは、図５のＶＩＡ−ＶＩＡ線に沿う回転電機用ステータコアの矢視断面図である。図６Ｂは、図５のＶＩＢ方向から視た回転電機用ステータコアの矢視側面図である。

比較例に係る回転電機用ステータコア（以下、「ステータコア」と略称する場合がある。）１１１は、図５に示すように、コア本体１１３を備える。コア本体１１３は、円環状の電磁鋼板１１５を複数積層することで全体として円筒状に構成されている。複数の各電磁鋼板１１５の外周縁部には、周方向に所定の間隔を置いて複数の締結部１１７が設けられている。複数の締結部１１７は、円環状の電磁鋼板１１５の外周縁部に突出形成されている。複数の締結部１１７のそれぞれには、ボルトが挿通される通孔１１９が開設されている。締結部１１７は、複数の電磁鋼板１１５同士を積層方向に確実に締結する役割を果たす。

比較例に係るステータコア１１１を含んで構成される回転電機を、回転軸１２２が水平方向を向く姿勢で車両に搭載した状態において、ステータコア１１１の鉛直上方には、図５に示すように、一対の冷媒供給管１２１ａ，１２１ｂが設けられる。冷媒供給管１２１ａ，１２１ｂは、コア本体１１３の外周面１１２に、冷媒としての絶縁油を供給する機能を有する。

コア本体１１３は、図６Ａに示すように、共通の外形形状を呈する複数の各電磁鋼板１１５を積層して構成されている。そのため、コア本体１１３の外周面１１２は平滑（周方向に沿う凹状の溝部なし）に形成されている。

〔比較例に係る回転電機用ステータコア１１１の作用効果〕
比較例に係る回転電機用ステータコア１１１では、回転電機の運転時において、冷媒供給管１２１ａ，１２１ｂを介してコア本体１１３における平滑な外周面１１２（周方向に沿う凹状の溝部なし）に冷媒が滴下供給される。すると、図６Ｂに示すように、冷媒は自然法則にしたがって、コア本体１１３の外周面１１２のうち上部から中間部を伝って下部へと流れる。図６Ｂに示す網掛け部分は、冷媒が流通可能な領域を表す。こうした冷媒の流通によって、冷媒との熱交換を通してコア本体１１３が冷却される。熱交換後の冷媒は、コア本体１１３の下部が浸漬される冷媒たまり部ＯＬ（図５参照）に落下し回収される。

〔本発明の第１実施形態に係る回転電機用ステータコア１１の作用効果〕
次に、本発明の第１実施形態に係る回転電機用ステータコア１１の作用効果について、比較例に係る回転電機用ステータコア１１１の作用効果と対比して説明する。
比較例に係る回転電機用ステータコア１１１では、コア本体１１３の外周面１１２は平滑に形成されており、コア本体１１３の周方向に沿って冷媒を導く凹状の溝部が設けられていない。そのため、比較例に係る回転電機の取付け姿勢によっては、コア本体１１３の外周面１１２に対して十分な量の冷媒が供給されずに、ステータの冷却効率を損なうおそれがあった。

これに対し、本発明の第１実施形態に係る回転電機用ステータコア１１では、コア本体１３の外周面１２には、コア本体１３を冷却するための冷媒を周方向に導く誘導面１２ｂが形成されているため、冷媒は誘導面１２ｂを伝ってコア本体１３の周方向に沿って流れる。図２Ｂに示す網掛け部分は、冷媒の主たる流通領域を表す。
したがって、本発明の第１実施形態に係る回転電機用ステータコア１１によれば、回転電機の取付け姿勢にかかわらず、コア本体１３の外周面１２に対して十分な量の冷媒を供給することができる。その結果、ステータの冷却効率を向上することができる。
熱交換後の冷媒は、コア本体１３の下部が浸漬される冷媒たまり部ＯＬ（図１Ａ参照）に落下し回収される。

また、誘導面１２ｂは、回転電機の回転軸２２が水平方向を向く姿勢でコア本体１３が配設される際、コア本体１３の外周側面１２ａ１，１２ａ２を略鉛直方向に延伸させることで形成されているため、冷媒は自然法則にしたがって、略鉛直方向に延伸した誘導面１２ｂを伝ってコア本体１３の周方向に沿って流れる。
したがって、きわめて簡易な構造をもって、ステータの冷却効率向上に役立つ誘導面１２ｂを、コア本体１３の外周側面１２ａ１，１２ａ２に形成することができる。

また、誘導面１２ｂには、コア本体１３の外周側面１２ａ１，１２ａ２に沿って延びる凹状の溝部１６が設けられているため、冷媒は毛細管現象にしたがって、誘導面１２ｂに設けた溝部１６を伝ってコア本体１３の周方向に沿って流れる。
したがって、きわめて簡易な構造をもって、冷媒の留保を通じてステータの冷却効率向上に役立つ溝部１６付き誘導面１２ｂを、コア本体１３の外周側面１２ａ１，１２ａ２に形成することができる。

また、複数の電磁鋼板１５の外周縁部１４に周方向に間隔を置いて電磁鋼板１５同士を積層方向に締結する締結部１７を複数設け、誘導面１２ｂは、コア本体１３の外周側面１２ａ１，１２ａ２に位置して周方向において隣り合う締結部１７の間をつなぐように設けられているため、少なくとも、コア本体１３の外周側面１２ａ１，１２ａ２に位置して周方向において隣り合う締結部１７の間において、コア本体１３の周方向に沿って冷媒を円滑に導く効果を期待することができる。

また、溝部１６は、誘導面１２ｂにおいて１又は隣接する群に属する第１電磁鋼板１５ａ、第２電磁鋼板１５ｂの外形寸法を、積層方向にわたり交互に凹部が現われるように異ならせることで形成されるため、きわめて簡易な構造をもって、冷媒の留保を通じてステータの冷却効率向上に役立つ周方向に沿う溝部１６を、積層方向における任意の位置に形成することができる。

また、溝部１６は、積層方向にわたり均等な間隔を置いて設けられているため、コア本体１３の積層方向にわたり均一な量の冷媒を周方向に沿って確実に導くことができる。その結果、冷却ムラを抑制してステータの冷却効率を一層向上することができる。

そして、本発明の第１実施形態に係る回転電機用ステータコア１１を有するステータと、当該ステータの内径側に回転自在に設けられるロータと、を備える回転電機の構成を採用することができる。
このように構成すれば、ステータの冷却効率を格段に向上可能な、優れた効率を呈する回転電機を得ることができる。

〔本発明の第１実施形態の変形例に係る回転電機用ステータコア１１の作用効果〕
次に、本発明の第１実施形態の変形例に係る回転電機用ステータコア１１（第１ステータコア１１の変形例）の作用効果について、本発明の第１実施形態に係る回転電機用ステータコア１１（第１ステータコア１１）の作用効果と対比して説明する。

第１ステータコア１１の変形例では、溝部１６の幅は、積層方向にわたり不均等となるように設定されているため、例えば、積層方向において特に冷却効率を高めたいステータの部分に位置する溝部１６の幅を、それ以外のステータの部分に位置する溝部１６の幅と比べて大きく設定することができる。
第１ステータコア１１の変形例によれば、積層方向における特定部位においてステータの冷却効率を部分的に高めたいといった要請が生じた場合であっても、その要請に応えることができる。

また、第１ステータコア１１の変形例では、積層方向中央部付近に位置する溝部１６の幅は、積層方向端部に位置する溝部１６の幅と比べて（特に、積層方向中央部に近づくにつれて徐々に）大きくなるように設定されている。そのため、積層方向中央部付近における冷媒の流通量を、積層方向端部における冷媒の流通量と比べて増大させることができる。
その結果、第１ステータコア１１の変形例によれば、第１ステータコア１１に比べて、回転電機の運転時に熱がこもりがちとなるコア本体１３の積層方向中央部付近における放熱効率（冷却効率）を一層高めることができる。

〔本発明の第２実施形態に係る回転電機用ステータコアの構成〕
次に、本発明の第２実施形態に係る回転電機用ステータコアについて、図３Ａ，図３Ｂ，図４Ａ，図４Ｂを参照して詳細に説明する。
図３Ａは、本発明の第２実施形態に係る回転電機用ステータコアの正面図である。図３Ｂは、図３Ａに示す第２実施形態に係る回転電機用ステータコアの斜視図である。図４Ａは、図３ＡのＩＶＡ−ＩＶＡ線に沿う第２実施形態に係る回転電機用ステータコアの矢視断面図である。図４Ｂは、図３ＡのＩＶＢ方向から視た第２実施形態に係る回転電機用ステータコアの矢視側面図である。

本発明の第２実施形態に係る回転電機用ステータコア（以下、「第２ステータコア」と略称する場合がある。）３１は、図３Ａ，図３Ｂに示すように、コア本体３３を備える。コア本体３３は、円環状の電磁鋼板３５を複数積層することで全体として円筒状に構成されている。複数の各電磁鋼板３５の外周縁部３４は、第２ステータコア３１の中心点２０（図３Ａ参照）を中心とする円弧状に形成されている。

複数の各電磁鋼板３５の外周縁部３４には、周方向（図３Ａ参照）に所定の間隔を置いて複数の締結部１７（本実施形態では６つ）が、外周縁部３４から突出形成されている。複数の締結部１７のそれぞれには、ボルトが挿通される通孔１９が開設されている。締結部１７は、複数の電磁鋼板３５同士を積層方向（図３Ｂ参照）に確実に締結する役割を果たす。
なお、第２ステータコア３１には、周方向に沿ってティース部が複数設けられている。また、第２ステータコア３１には、ステータコイルが巻き回されている。

第２ステータコア３１を含んで構成される回転電機を、回転軸２２（図３Ａ参照）が水平方向を向く姿勢で車両に搭載した状態において、第２ステータコア３１の鉛直上方には、図３Ａ，図３Ｂに示すように、一対の冷媒供給管２１ａ，２１ｂが配設される。冷媒供給管２１ａ，２１ｂは、コア本体３３の外周面３２に、冷媒としての絶縁油を供給する機能を有する。

回転電機の運転時における冷媒によるコア本体３３の冷却機能を高い水準で具現化するために、コア本体３３を構成する複数の電磁鋼板３５には、コア本体３３の外周面３２における冷媒の流れを良好にするための独自の構成が採用されている。

詳しく述べると、コア本体３３は、図３Ａ，図３Ｂに示すように、２種類の外形形状を呈する複数の電磁鋼板３５を所定の規則に従って積層して構成されている。

２種類の外形形状を呈する複数の電磁鋼板３５は、大きく２つのカテゴリに分類される。第３のカテゴリに属する第３電磁鋼板３５ａは、コア本体３３を冷却するための冷媒を周方向に導く凹状の溝部３６（図４Ａ参照）の両側壁部を構成する。
一方、第４のカテゴリに属する第４電磁鋼板３５ｂは、凹状の溝部３６の底壁部を構成する。

第３のカテゴリに属する第３電磁鋼板３５ａでは、図３Ａ，図３Ｂに示すように、第２ステータコア３１を含んで構成される回転電機を、回転軸２２が水平方向を向く姿勢で車両に搭載した状態において、コア本体３３を冷却するための冷媒を周方向に導く誘導面３２ｂには、コア本体３３の外周面３２（外周側面３２ａ１，３２ａ２）のうち、コア本体３３の下半部に属する下
半領域３３ａ（図３Ａ，図３Ｂ参照）をハの字状に傾斜させた部分が形成されている。
なお、コア本体３３の下半領域３３ａをハの字状に傾斜させた部分とは、図３Ａ，図３Ｂに示すように、コア本体３３の下半領域３３ａに対応する第３電磁鋼板３５ａの外形形状を、次記する第４電磁鋼板３５ｂの外形形状と比べて図３Ａの正面視でハの字状に拡げた部分を意味する。

第４のカテゴリに属する第４電磁鋼板３５ｂは、図３Ａ，図３Ｂに示すように、比較例に係るステータコア１１１に備わる電磁鋼板１１５と共通の外形形状を呈する。具体的には、第２ステータコア３１を含んで構成される回転電機を、回転軸２２が水平方向を向く姿勢で車両に搭載した状態において、コア本体３３の下半領域３３ａに対応する第４電磁鋼板３５ｂの外形形状は、略鉛直方向に延伸する部分を有して形成されている。
換言すると、コア本体３３の下半領域３３ａにおいて、第４のカテゴリに属する第４電磁鋼板３５ｂに係る外周端面３５ｂ１は、例えば図３Ｂに示すように、第３のカテゴリに属する第３電磁鋼板３５ａに係る外周端面３５ａ１と比べて、相対的に内周側にへこんでいる。
第３電磁鋼板３５ａに係る外周端面３５ａ１、及び第４電磁鋼板３５ｂに係る外周端面３５ｂ１は、誘導面３２ｂを構成する。

コア本体３３の下半領域３３ａに位置する誘導面３２ｂには、図３Ａ，図３Ｂに示すように、コア本体３３の外周側面３２ａ１，３２ａ２に沿って延びる凹状の溝部３６が設けられている。

凹状の溝部３６は、図４Ａに示すように、第３のカテゴリに属する第３電磁鋼板３５ａに係る外周端面３５ａ１が、第４のカテゴリに属する第４電磁鋼板３５ｂに係る外周端面３５ｂ１と比べて外周側に突出していることで形成されている。凹状の溝部３６では、第３電磁鋼板３５ａに係る外周端縁が溝部３６の両側壁部を形成すると共に、第４電磁鋼板３５ｂに係る外周端面３５ｂ１が溝部３６の底壁部を形成している。

なお、溝部３６の深さは、図３Ｂに示すように、コア本体３３の下半領域３３ａを仕切る鉛直方向のセンターライン３７に対応する部分を起点とし、コア本体３３の外周側面３２ａ１，３２ａ２の下端に位置する締結部１７に対応する部分を終点とする区間において、溝部３６の位置がコア本体３３の下方に移動するにつれて徐々に深くなる傾向を示す。

〔本発明の第２実施形態に係る回転電機用ステータコア３１の作用効果〕
次に、本発明の第２実施形態に係る回転電機用ステータコア３１の作用効果について、比較例に係る回転電機用ステータコア１１１の作用効果と対比して説明する。
比較例に係る回転電機用ステータコア１１１では、コア本体１１３の外周面１１２は平滑に形成されており、コア本体１１３の周方向に沿って冷媒を導く凹状の溝部が設けられていない。そのため、比較例に係る回転電機の取付け姿勢によっては、コア本体１１３の外周面１１２に対して十分な量の冷媒が供給されずに、ステータの冷却効率を損なうおそれがあった。

これに対し、本発明の第２実施形態に係る回転電機用ステータコア３１では、コア本体３３を冷却するための冷媒を周方向に導く誘導面３２ｂには、回転電機の回転軸２２（図３Ａ参照）が水平方向を向く姿勢でコア本体３３が配設される際、コア本体３３の下半領域３３ａにコア本体３３の外周側面３２ａ１，３２ａ２をハの字状に傾斜させた部分が形成される共に、コア本体３３の外周側面３２ａ１，３２ａ２に沿って延びる凹状の溝部３６が設けられているため、コア本体３３の下半領域３３ａにおいて、冷媒は誘導面３２ｂのうちハの字状に傾斜した部分（第３電磁鋼板３５ａに係る外周端面３５ａ１）に優先して、毛細管現象にしたがって凹状の溝部３６を伝ってコア本体３３の周方向に沿って流れる。図４Ｂに示す網掛け部分は、冷媒の主たる流通領域を表す。
したがって、本発明の第２実施形態に係る回転電機用ステータコア３１によれば、回転電機の取付け姿勢にかかわらず、凹状の溝部３６での冷媒の留保を通じて、コア本体３３の外周面３２に対して十分な量の冷媒を供給することができる。その結果、ステータの冷却効率を向上することができる。
熱交換後の冷媒は、コア本体３３の下部が浸漬される冷媒たまり部ＯＬ（図３Ａ参照）に落下し回収される。

また、溝部３６は、誘導面３２ｂにおいて１又は隣接する群に属する第３電磁鋼板３５ａ、第４電磁鋼板３５ｂの外形寸法を、積層方向にわたり交互に凹部が現われるように異ならせることで形成されるため、きわめて簡易な構造をもって、冷媒の留保を通じてステータの冷却効率向上に役立つ周方向に沿う溝部３６を、積層方向における任意の位置に形成することができる。

また、溝部１６は、積層方向にわたり均等な間隔を置いて設けられているため、コア本体３３の積層方向にわたり均一な量の冷媒を周方向に沿って確実に導くことができる。その結果、冷却ムラを抑制してステータの冷却効率を一層向上することができる。

そして、本発明の第２実施形態に係る回転電機用ステータコア３１を有するステータと、当該ステータの内径側に回転自在に設けられるロータと、を備える回転電機の構成を採用することができる。
このように構成すれば、ステータの冷却効率を格段に向上可能な、優れた効率を呈する回転電機を得ることができる。

〔その他の実施形態〕
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。

例えば、本発明の第１実施形態に係る発明の説明において、複数の各電磁鋼板１５の外周縁部１４には、周方向に所定の間隔を置いて６つの締結部１７が、外周縁部１４から突出形成されている例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。複数の締結部１７間の距離は、組み合わせに応じて異なっていてもよい。また、締結部１７の数量は、６以外の適宜の数量を採用しても構わない。

また、本発明の第２実施形態に係る発明の説明において、第１実施形態に係る発明と同様に、複数の各電磁鋼板３５の外周縁部３４には、周方向に所定の間隔を置いて６つの締結部１７が、外周縁部３４から突出形成されている例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。複数の締結部１７間の距離は、組み合わせに応じて異なっていてもよい。また、締結部１７の数量は、６以外の適宜の数量を採用しても構わない。

また、本発明の第１及び第２実施形態に係る発明の説明において、電磁鋼板１５，３５６の積層枚数として、それぞれ２１枚を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。電磁鋼板１５，３５の積層枚数としては、任意の枚数を適宜採用しても構わない。

また、本発明の第１実施形態に係る発明の説明において、第１のカテゴリに属する電磁鋼板（第１電磁鋼板１５ａ）と、第２のカテゴリに属する電磁鋼板（第２電磁鋼板１５ｂ）とを、一枚毎に交互に積層させて設ける態様を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。第１のカテゴリに属する電磁鋼板、及び第２のカテゴリに属する電磁鋼板のそれぞれを、１又は複数枚の群として構成し、各群毎に交互に積層させて設ける態様を採用しても構わない。

また、本発明の第２実施形態に係る発明の説明において、第１実施形態に係る発明と同様に、第３のカテゴリに属する電磁鋼板（第３電磁鋼板３５ａ）と、第４のカテゴリに属する電磁鋼板（第４電磁鋼板３５ｂ）とを、一枚毎に交互に積層させて設ける態様を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。第３のカテゴリに属する電磁鋼板、及び第４のカテゴリに属する電磁鋼板のそれぞれを、１又は複数枚の群として構成し、各群毎に交互に積層させて設ける態様を採用しても構わない。

また、本発明の第１実施形態に係る発明、及び第１実施形態の変形例に係る発明の説明において、凹状の溝部１６が備わる誘導面１２ｂを、回転電機を正面から視た（図１Ａ）際の両側部に設ける例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。凹状の溝部１６が備わる誘導面１２ｂを、回転電機における周方向の任意の部位に設ける態様（全周にわたって設ける態様を含む）を採用しても構わない。

また、本発明の第２実施形態に係る発明の説明において、凹状の溝部３６が備わる誘導面３２ｂを、回転電機を正面から視た（図３Ａ）際の両側部に設ける例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。凹状の溝部３６が備わる誘導面３２ｂを、回転電機における周方向の任意の部位に設ける態様（全周にわたって設ける態様を含む）を採用しても構わない。

最後に、第１実施形態の変形例に係る発明の構成「溝部３６の幅を、積層方向にわたり不均等となるように設定」及び「積層方向中央部付近に位置する溝部３６の幅を、積層方向端部に位置する溝部３６の幅と比べて（徐々に）大きくなるように設定」を、本発明の第２実施形態に係る発明に適用しても構わない。

１１ 第１実施形態に係る回転電機用ステータコア
１２ コア本体の外周面
１２ａ１ コア本体の外周側面
１２ｂ 誘導面
１２ｂ１ コア本体の外周側面
１３ コア本体
１５ａ 第１電磁鋼板（電磁鋼板）
１５ｂ 第２電磁鋼板（電磁鋼板）
１６ 溝部
１７ 締結部
３１ 第２実施形態に係る回転電機用ステータコア
３２ コア本体の外周面
３２ａ１ コア本体の外周側面
３２ｂ 誘導面
３２ｂ１ コア本体の外周側面
３３ コア本体
３５ａ 第３電磁鋼板（電磁鋼板）
３５ｂ 第４電磁鋼板（電磁鋼板）
３６ 溝部

Claims (12)

1. 円環状の電磁鋼板を複数積層することで全体として筒状に構成されるコア本体を備える回転電機用ステータコアであって、
   前記コア本体の外周面には、当該コア本体を冷却するための冷媒を周方向に導く誘導面が形成されている
   ことを特徴とする回転電機用ステータコア。
2. 請求項１に記載の回転電機用ステータコアであって、
   前記誘導面は、当該回転電機の回転軸が水平方向を向く姿勢で前記コア本体が配設される際、当該コア本体の外周側面を略鉛直方向に延伸させることで形成されている
   ことを特徴とする回転電機用ステータコア。
3. 請求項２に記載の回転電機用ステータコアであって、
   前記誘導面には、前記コア本体の外周側面に沿って延びる凹状の溝部が設けられている
   ことを特徴とする回転電機用ステータコア。
4. 請求項３に記載の回転電機用ステータコアであって、
   複数の前記電磁鋼板の外周縁部に周方向に間隔を置いて当該電磁鋼板同士を積層方向に締結する締結部を複数設け、
   前記誘導面は、前記コア本体の外周側面に位置して周方向において隣り合う前記締結部の間をつなぐように設けられている
   ことを特徴とする回転電機用ステータコア。
5. 請求項４に記載の回転電機用ステータコアであって、
   前記溝部は、前記誘導面において１又は隣接する群に属する前記電磁鋼板の外形寸法を、積層方向にわたり交互に凹部が現われるように異ならせることで形成される
   ことを特徴とする回転電機用ステータコア。
6. 請求項５に記載の回転電機用ステータコアであって、
   前記溝部は、積層方向にわたり均等な間隔を置いて設けられている
   ことを特徴とする回転電機用ステータコア。
7. 請求項５に記載の回転電機用ステータコアであって、
   前記溝部の幅は、積層方向にわたり不均等となるように設定されている
   ことを特徴とする回転電機用ステータコア。
8. 請求項７に記載の回転電機用ステータコアであって、
   積層方向中央部付近に位置する前記溝部の幅は、積層方向端部に位置する前記溝部の幅と比べて大きくなるように設定されている
   ことを特徴とする回転電機用ステータコア。
9. 請求項１に記載の回転電機用ステータコアであって、
   前記誘導面には、当該回転電機の回転軸が水平方向を向く姿勢で前記コア本体が配設される際、当該コア本体の下半領域に該コア本体の外周側面をハの字状に傾斜させた部分が形成されると共に、前記コア本体の外周側面に沿って延びる凹状の溝部が設けられている
   ことを特徴とする回転電機用ステータコア。
10. 請求項９に記載の回転電機用ステータコアであって、
    前記溝部は、前記誘導面において１又は隣接する群に属する前記電磁鋼板の外形寸法を、積層方向にわたり交互に凹部が現われるように異ならせることで形成される
    ことを特徴とする回転電機用ステータコア。
11. 請求項９又は１０に記載の回転電機用ステータコアであって、
    前記溝部は、積層方向にわたり均等な間隔を置いて設けられている
    ことを特徴とする回転電機用ステータコア。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の回転電機用ステータコアを有するステータと、当該ステータの内径側に回転自在に設けられるロータと、を備えたことを特徴とする回転電機。

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