JP2019129587A - 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】回転電機用ステータコア１１は、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と、複数の電磁鋼板１５の外周縁部に周方向に間隔を置いて複数設けられ、電磁鋼板１５同士を積層方向に締結する締結部１７と、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凹状の溝部１６が設けられている。【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、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と、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複数設けられ、当該電磁鋼板同士を積層方向に締結する締結部と、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凹状の溝部が設けら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凹状の溝部が設けられているため、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に示す回転電機用ステータコアの斜視図である。 図１Ａに示す回転電機用ステータコアの部分拡大図である。 図１ＡのＩＩＡ−ＩＩＡ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１ＡのＩＩＢ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。 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３のＩＶＡ−ＩＶＡ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３のＩＶＢ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。 本発明の実施形態の変形例に係る回転電機用ステータコアの部分拡大図である。

以下、本発明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、変形又は誇張して模式的に表す場合がある。

〔本発明の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１Ｃ，図２Ａ，図２Ｂを参照して詳細に説明する。
図１Ａは、本発明の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に示す回転電機用ステータコアの斜視図である。図１Ｃは、図１Ａに示す回転電機用ステータコアの部分拡大図である。図２Ａは、図１ＡのＩＩＡ−ＩＩＡ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２Ｂは、図１ＡのＩＩＢ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。

本発明の実施形態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。）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、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が設けられている。複数の締結部１７は、原則として、円環状の電磁鋼板１５の外周縁部に突出形成（ただし、後記の第１電磁鋼板１５ａ１を除く）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、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、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。

本発明に係るステータコア１１を含んで構成される不図示の回転電機を車両（不図示）に搭載した状態において、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が設けられる。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，図１Ｃに示すように、複数種類（本実施形態では５種類）の外形形状を呈する複数の各電磁鋼板１５を所定の規則に従って積層して構成されている。

複数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）の側壁部を構成すると共に、冷媒を周方向に対して斜めに導くＶ字状のくぼみ部１８（図１Ｂ，図１Ｃ，図２Ｂ参照）を実質的に構成する役割を果たす。
第１のカテゴリに属する電磁鋼板１５ａとしては、図１Ｂ，図１Ｃ，図２Ａに示すように、第１電磁鋼板１５ａ１、第２電磁鋼板１５ａ３、第３電磁鋼板１５ａ５、第４電磁鋼板１５ａ７が相当する。溝部１６、くぼみ部１８、第１〜第４電磁鋼板１５ａ１，１５ａ３，１５ａ５，１５ａ７について、詳しくは後記する。

一方、第２のカテゴリに属する電磁鋼板１５ｂは、凹状の溝部１６の底壁部を構成すると共に、Ｖ字状のくぼみ部１８の底壁部の一部を構成する役割を果たす。
第２のカテゴリに属する電磁鋼板１５ｂとしては、図１Ｂ，図１Ｃ，図２Ａに示すように、第５電磁鋼板１５ｂが相当する。第５電磁鋼板１５ｂについて、詳しくは後記する。
なお、本発明の実施形態に係る説明において、第１のカテゴリに属する電磁鋼板１５ａ及び第２のカテゴリに属する電磁鋼板１５ｂを総称する場合、単に「電磁鋼板１５」と呼ぶことにする。

第１電磁鋼板１５ａ１は、複数の電磁鋼板１５のうち積層方向両端部のそれぞれに位置する。第１電磁鋼板１５ａ１は、図１Ｂ，図１Ｃに示すように、円環状の鋼板によって構成されている。周方向において隣り合う締結部１７の間に注目すると、第１電磁鋼板１５ａ１の外周縁部は、図１Ｃに示すように、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。第１電磁鋼板１５ａ１に備わる円弧状の外周縁部は、冷媒を周方向に導く際において、堤としての役割を果たす。

第２電磁鋼板１５ａ３は、複数の電磁鋼板１５のうち積層方向中央部に位置する。第２電磁鋼板１５ａ３は、図１Ｂ，図１Ｃに示すように、第１電磁鋼板１５ａ１と同様に、円環状の鋼板によって構成されている。周方向において隣り合う締結部１７の間に注目すると、第２電磁鋼板１５ａ３の外周縁部には、図１Ｃに示すように、周方向に沿って滑らかに起伏する第１起伏部２３が形成されている。

周方向において隣り合う締結部１７の間において、第１起伏部２３は、図１Ｃに示すように、周方向中央に向かって隆起する山部２３ａと、周方向に沿う山部２３ａの両端に位置する一対の谷部２３ｂ１，２３ｂ２とを有して構成されている。第１起伏部２３に備わる山部２３ａは、隣り合う締結部１７の間の周方向中央部に位置している。第１起伏部２３の起伏の大きさ、すなわち、山部２３ａの高さと一対の谷部２３ｂ１，２３ｂ２の深さとの差は、後記する第２起伏部２５及び第３起伏部２７のそれぞれの起伏の大きさと比べて大きく設定されている。
第１起伏部２３に備わる山部２３ａ、及び一対の谷部２３ｂ１，２３ｂ２は、冷媒によるコア本体１３の冷却機能を高める機能を有する。これについて、詳しくは後記する。なお、第１起伏部２３に備わる山部２３ａは、本発明の「特定凸部」に相当する。

第３電磁鋼板１５ａ５は、積層方向端部及び積層方向中央部の間に順次積層される複数の電磁鋼板１５のうち、第２電磁鋼板１５ａ３に隣り合う積層方向端部の側に位置する。第３電磁鋼板１５ａ５は、図１Ｂ，図１Ｃに示すように、第１電磁鋼板１５ａ１と同様に、円環状の鋼板によって構成されている。周方向において隣り合う締結部１７の間に注目すると、第３電磁鋼板１５ａ３の外周縁部には、図１Ｃに示すように、周方向に沿って滑らかに起伏する第２起伏部２５が形成されている。

周方向において隣り合う締結部１７の間において、第２起伏部２５は、図１Ｃに示すように、周方向中央に向かって隆起する山部２５ａと、周方向に沿う山部２５ａの両端に位置する一対の谷部２５ｂ１，２５ｂ２とを有して構成されている。第２起伏部２５の起伏の大きさ、すなわち、山部２５ａの高さと一対の谷部２５ｂ１，２５ｂ２の深さとの差は、第１起伏部２３の起伏の大きさと比べて小さく、かつ、後記する第３起伏部２７の起伏の大きさと比べて大きく設定されている。
第２起伏部２５に備わる山部２５ａ、及び一対の谷部２５ｂ１，２５ｂ２は、冷媒によるコア本体１３の冷却機能を高める機能を有する。これについて、詳しくは後記する。

第４電磁鋼板１５ａ７は、積層方向端部及び積層方向中央部の間に順次積層される複数の電磁鋼板１５のうち、第１電磁鋼板１５ａ１に隣り合う積層方向中央部の側に位置する。第４電磁鋼板１５ａ７は、図１Ｂ，図１Ｃに示すように、第１電磁鋼板１５ａ１と同様に、円環状の鋼板によって構成されている。周方向において隣り合う締結部１７の間に注目すると、第４電磁鋼板１５ａ７の外周縁部には、図１Ｃに示すように、周方向に沿って滑らかに起伏する第３起伏部２７が形成されている。

周方向において隣り合う締結部１７の間において、第３起伏部２７は、図１Ｃに示すように、周方向中央に向かって隆起する山部２７ａと、周方向に沿う山部２７ａの両端に位置する一対の谷部２７ｂ１，２７ｂ２とを有して構成されている。第３起伏部２７の起伏の大きさ、すなわち、山部２７ａの高さと一対の谷部２７ｂ１，２７ｂ２の深さとの差は、第１起伏部２３及び第２起伏部２５の起伏の大きさと比べて小さく設定されている。
第３起伏部２７に備わる山部２７ａ、及び一対の谷部２７ｂ１，２７ｂ２は、冷媒によるコア本体１３の冷却機能を高める機能を有する。これについて、詳しくは後記する。

第２のカテゴリに属する第５電磁鋼板１５ｂは、図１Ｂ，図１Ｃ，図２Ａ，図２Ｂに示すように、積層方向端部及び積層方向中央部の間に順次積層される複数の電磁鋼板１５のうち、第１のカテゴリに属する第１電磁鋼板１５ａ１、第２電磁鋼板１５ａ３、第３電磁鋼板１５ａ５、第４電磁鋼板１５ａ７のそれぞれに隣り合うように位置している。第５電磁鋼板１５ｂは、図１Ｂ，図１Ｃに示すように、第１電磁鋼板１５ａ１と同様に、円環状の鋼板によって構成されている。
周方向において隣り合う締結部１７の間に注目すると、第５電磁鋼板１５ｂの外周縁部は、図１Ｃに示すように、第１電磁鋼板１５ａ１の外周縁部と同様に、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。
ただし、第５電磁鋼板１５ｂの外周縁部の円弧径は、第１電磁鋼板１５ａ１の外周縁部の円弧径と比べて小さく設定されている。そのため、第５電磁鋼板１５ｂでは、複数の締結部１７は、その外周縁部に対して突出するように形成されている。

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１５ａ１、第２電磁鋼板１５ａ３、第３電磁鋼板１５ａ５、及び第４電磁鋼板１５ａ７の外周端部が、第２のカテゴリに属する第５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によって、第５電磁鋼板１５ｂに係る外周端面１５ｂ１を底壁部として形成されている。溝部１６は、コア本体１３の周方向に沿って冷媒を導く役割を果たす。

くぼみ部１８は、図１Ｂに示すように、第１のカテゴリに属する第２電磁鋼板１５ａ３、第３電磁鋼板１５ａ５、及び第４電磁鋼板１５ａ７のそれぞれの外周端面２３ｃ，２５ｃ，２７ｃを底壁部として実質的に形成されている。くぼみ部１８は、コア本体１３の周方向に対して斜め（図２Ｂの矢印参照）に、積層方向中央部へと集中的に冷媒を導く役割を果たす。

第１起伏部２３、第２起伏部２５、及び第３起伏部２７のそれぞれの山部２３ａ，２５ａ，２７ａのうち頂上部の高さは、図１Ｃに示すように、積層方向端部から積層方向中央部に向かって徐々に高くなるように設定されている。すなわち、積層方向中央部に位置する、第１起伏部２３が備わる第２電磁鋼板１５ａ３では、第３電磁鋼板１５ａ５、第４電磁鋼板１５ａ７と比べて表面積が大に設定されている。また、第１起伏部２３、第２起伏部２５、及び第３起伏部２７のそれぞれには冷媒が供給される。その結果、回転電機の運転時に熱がこもりがちとなるコア本体１３の積層方向中央部における放熱効率（冷却効率）を高めることができる。

また、第１起伏部２３、第２起伏部２５、及び第３起伏部２７に備わるそれぞれの一対の谷部２３ｂ１，２３ｂ２、２５ｂ１，２５ｂ２、２７ｂ１，２７ｂ２のうち最深部の深さ、つまり、くぼみ部１８のうち最深部の深さは、図１Ｂに示すように、積層方向端部から積層方向中央部に向かって徐々に深くなるように設定されている。そのため、くぼみ部１８には、図２Ｂに示すように、コア本体１３の周方向に対して斜めに積層方向中央部へと集中的に冷媒が導かれる。その結果、回転電機の運転時に熱がこもりがちとなるコア本体１３の積層方向中央部における放熱効率（冷却効率）を一層高めることができる。

〔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３，図４Ａ，図４Ｂを参照して説明する。
図３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４Ａは、図３のＩＶＡ−ＩＶＡ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４Ｂは、図３のＩＶＢ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３に示すように、コア本体１１３を備える。コア本体１１３は、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３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４Ａ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。なお、複数の各電磁鋼板１１５は、前記の第５電磁鋼板１５ｂと同様の外形形状に設定されている。

〔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（周方向に沿う溝部なし）に冷媒が滴下供給される。すると、図４Ｂ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４Ｂに示す網掛け部分は、冷媒の流通可能領域を表す。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３参照）に落下し回収される。

〔本発明の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は平滑であって、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、溝部１６を伝ってコア本体１３の周方向に沿って流れる。また、くぼみ部１８が存する領域では、溝部１６に加えて、第１のカテゴリに属する第２電磁鋼板１５ａ３、第３電磁鋼板１５ａ５、及び第４電磁鋼板１５ａ７のそれぞれの外周端面２３ｃ，２５ｃ，２７ｃの一部にも、冷媒が部分的に流通する。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、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、溝部１６は、１又は隣接する群に属する電磁鋼板（第１〜第５電磁鋼板１５ａ１，１５ａ３，１５ａ５，１５ａ７，１５ｂ）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、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の底壁部を形成する第５電磁鋼板１５ｂに係る外周端面１５ｂ１は、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、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導く効果を期待することができる。

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。

また、積層方向中央部に位置する１又は隣接する群に属する電磁鋼板（第２電磁鋼板１５ａ３）の最大外形寸法を、当該１又は隣接する群に属しない電磁鋼板（第１電磁鋼板１５ａ１、第３電磁鋼板１５ａ５、第４電磁鋼板１５ａ７、及び第５電磁鋼板１５ｂ）の最大外形寸法と比べて大きく設定したため、回転電機の運転時に熱がこもりがちとなるコア本体１３の積層方向中央部における放熱効率（冷却効率）を一層高めることができる。

また、積層方向中央部に位置する１又は隣接する群に属する電磁鋼板（第２電磁鋼板１５ａ３）には、当該１又は隣接する群に属しない電磁鋼板（第１電磁鋼板１５ａ１、第３電磁鋼板１５ａ５、第４電磁鋼板１５ａ７、及び第５電磁鋼板１５ｂ）の最大外形寸法と比べて大きい最大外形寸法を呈する特定凸部（第１起伏部２３に備わる山部２３ａ）が備わっているため、積層方向中央部に位置する第２電磁鋼板１５ａ３の表面積を、積層方向中央部に位置しない第１電磁鋼板１５ａ１、第３電磁鋼板１５ａ５、第４電磁鋼板１５ａ７と比べて大きく設定することができる。その結果、回転電機の運転時に熱がこもりがちとなるコア本体１３の積層方向中央部における放熱効率（冷却効率）を適確に高めることができる。

また、特定凸部（第１起伏部２３に備わる山部２３ａ）は、積層方向中央部に位置する１又は隣接する群に属する電磁鋼板（第２電磁鋼板１５ａ３）のうち、隣り合う締結部１７の間の周方向中央部に位置しているため、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の周方向にわたる冷却ムラを抑制してステータの冷却効率を向上することができる。

また、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対して斜めに積層方向中央部へと導くＶ字状のくぼみ部１８が設けられているため、コア本体１３の周方向に対して斜めに積層方向中央部へと集中的に冷媒を導くことができる。その結果、回転電機の運転時に熱がこもりがちとなるコア本体１３の積層方向中央部における放熱効率（冷却効率）を一層高めることができる。

また、くぼみ部１８は、１又は隣接する群に属する電磁鋼板（第２電磁鋼板１５ａ３、第３電磁鋼板１５ａ５、第４電磁鋼板１５ａ７）の外周縁部に、周方向に沿って起伏する起伏部（第１起伏部２３、第２起伏部２５、第３起伏部２７）をそれぞれ設けて形成されると共に、当該起伏部に係る起伏の大きさを積層方向にわたり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、ステータの冷却効率向上に役立つくぼみ部１８を、周方向における任意の位置に形成することができる。

また、起伏部（第１起伏部２３、第２起伏部２５、第３起伏部２７）は、電磁鋼板（第２電磁鋼板１５ａ３、第３電磁鋼板１５ａ５、第４電磁鋼板１５ａ７）の外周縁部において、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、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の周方向に対して斜めに積層方向中央部へと集中的に冷媒を導く効果を期待することができる。

そして、本発明の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。

〔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。本発明はその要旨又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、本発明の実施形態に係る発明の説明において、第１起伏部２３は、周方向中央に向かって隆起する山部２３ａと、周方向に沿う山部２３ａの両端に位置する一対の谷部２３ｂ１，２３ｂ２とを有して構成される（図１Ｃ参照）例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。図５は、本発明の実施形態の変形例に係る回転電機用ステータコアの部分拡大図である。
第１起伏部２３は、図５の変形例に示すように、一対の谷部２３ｂ１，２３ｂ２のうち一方（図５に示す例では鉛直方向において下側に位置する方の谷部２３ｂ２）が有する谷状の軌跡を、山部２３ａの頂部と、周方向において山部２３ａに隣接する締結部１７の頂部１７ａとの間を繋ぐ直線状の軌跡に代替することにより、谷部２３ｂ２に代えて稜線部２３ｃを有する構成を採用してもよい。

また、本発明の実施形態に係る発明の説明において、第２起伏部２５は、周方向中央に向かって隆起する山部２５ａと、周方向に沿う山部２５ａの両端に位置する一対の谷部２５ｂ１，２５ｂ２とを有して構成される（図１Ｃ参照）例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。
第２起伏部２５は、図５の変形例に示すように、一対の谷部２５ｂ１，２５ｂ２のうち一方（図５に示す例では鉛直方向において下側に位置する方の谷部２５ｂ２）が有する谷状の軌跡を、山部２５ａの頂部と、周方向において山部２５ａに隣接する締結部１７の頂部１７ａとの間を繋ぐ直線状の軌跡に代替することにより、谷部２５ｂ２に代えて稜線部２５ｃを有する構成を採用してもよい。

さらに、本発明の実施形態に係る発明の説明において、第３起伏部２７は、周方向中央に向かって隆起する山部２７ａと、周方向に沿う山部２７ａの両端に位置する一対の谷部２７ｂ１，２７ｂ２とを有して構成される（図１Ｃ参照）例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。
第３起伏部２７は、図５の変形例に示すように、一対の谷部２７ｂ１，２７ｂ２のうち一方（図５に示す例では鉛直方向において下側に位置する方の谷部２７ｂ２）が有する谷状の軌跡を、山部２７ａの頂部と、周方向において山部２７ａに隣接する締結部１７の頂部１７ａとの間を繋ぐ直線状の軌跡に代替することにより、谷部２７ｂ２に代えて稜線部２７ｃを有する構成を採用してもよい。

仮に、第１起伏部２３が谷部２３ｂ２に代えて稜線部２３ｃを有する構成、第２起伏部２５が谷部２５ｂ２に代えて稜線部２５ｃを有する構成、第３起伏部２７が谷部２７ｂ２に代えて稜線部２７ｃを有する構成のうち、いずれか１又は複数の組み合わせに係る構成を採用したとする。
すると、稜線部２３ｃ、稜線部２５ｃ、稜線部２７ｃの少なくともいずれかが、（第５電磁鋼板１５ｂに係る外周端面１５ｂ１を底壁部として形成された）溝部１６に溜められた冷媒を積層方向に仕切る仕切壁として機能する。また、稜線部２３ｃ、稜線部２５ｃ、稜線部２７ｃにおける深さ寸法は、積層方向中央部に位置する稜線部２３ｃの方が、積層方向端部に位置する稜線部２７ｃと比べて大きい。
その結果、締結部１７の周方向上流側（図５に示す締結部１７の頂部１７ａに隣接する部位）のうち、積層方向中央部により大量の冷媒が溜められるため、回転電機の運転時に熱がこもりがちとなるコア本体１３の積層方向中央部における放熱効率（冷却効率）を一層高める効果を期待することができる。

また、本発明の実施形態に係る発明の説明において、本発明の特定凸部に相当する第１起伏部２３に備わる山部２３ａの高さ（最大外形寸法）として、第１電磁鋼板１５ａ１の高さ（最大外形寸法）を超えるサイズに設定す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。第１起伏部２３に備わる山部２３ａの高さ（最大外形寸法）を、図１Ｃに示す第１電磁鋼板１５ａ１の高さ（最大外形寸法）と同等又は下回るサイズに設定する構成も、本発明の技術的範囲の射程に包含される。

前記したように、第１起伏部２３に備わる山部２３ａの高さ（最大外形寸法）を、図１Ｃに示す第１電磁鋼板１５ａ１の高さ（最大外形寸法）と同等又は下回るサイズに設定した場合において、第１電磁鋼板１５ａ１の高さ（最大外形寸法）を、サイズダウンされた第１起伏部２３に備わる山部２３ａの高さ（最大外形寸法）と比べて小さく設定すればよい。

また、本発明の実施形態に係る発明の説明において、電磁鋼板１５の積層枚数として、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１５ａ（第１電磁鋼板１５ａ１、第２電磁鋼板１５ａ３、第３電磁鋼板１５ａ５、第４電磁鋼板１５ａ７）と、第２のカテゴリに属する電磁鋼板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１５ａ、及び第２のカテゴリに属する電磁鋼板１５ｂ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。

１１ 回転電機用ステータコア
１２ コア本体の外周面
１３ コア本体
１５ａ１ 第１電磁鋼板（電磁鋼板）
１５ａ３ 第２電磁鋼板（電磁鋼板）
１５ａ５ 第３電磁鋼板（電磁鋼板）
１５ａ７ 第４電磁鋼板（電磁鋼板）
１５ｂ 第５電磁鋼板（電磁鋼板）
１６ 溝部
１７ 締結部
１８ くぼみ部
２３ 第１起伏部（起伏部）
２３ａ 第１起伏部に備わる山部（特定凸部）
２５ 第２起伏部（起伏部）
２７ 第３起伏部（起伏部）

Claims (11)

1. 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と、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複数設けられ、当該電磁鋼板同士を積層方向に締結する締結部と、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。
2. 請求項１に記載の回転電機用ステータコアであって、
   前記溝部は、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。
3. 請求項１に記載の回転電機用ステータコアであって、
   前記溝部の底壁部を形成する前記電磁鋼板に係る外周端面は、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。
4. 請求項２又は３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。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転電機用ステータコアであって、
   積層方向中央部に位置する１又は隣接する群に属する前記電磁鋼板の最大外形寸法を、当該１又は隣接する群に属しない前記電磁鋼板の最大外形寸法と比べて大きく設定した
   ことを特徴とする回転電機用ステータコア。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転電機用ステータコアであって、
   積層方向中央部に位置する１又は隣接する群に属する前記電磁鋼板には、当該１又は隣接する群に属しない前記電磁鋼板の最大外形寸法と比べて大きい最大外形寸法を呈する特定凸部が備わっている
   ことを特徴とする回転電機用ステータコア。
7. 請求項６に記載の回転電機用ステータコアであって、
   前記特定凸部は、積層方向中央部に位置する１又は隣接する群に属する前記電磁鋼板のうち、隣り合う前記締結部の間の周方向中央部に位置している
   ことを特徴とする回転電機用ステータコア。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の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対して斜めに積層方向中央部へと導くＶ字状のくぼみ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。
9. 請求項８に記載の回転電機用ステータコアであって、
   前記くぼみ部は、１又は隣接する群に属する前記電磁鋼板の外周縁部に、周方向に沿って起伏する起伏部を設けて形成されると共に、当該起伏部に係る起伏の大きさを積層方向にわたり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。
10. 請求項９に記載の回転電機用ステータコアであって、
    前記起伏部は、前記電磁鋼板の外周縁部において、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。
11. 請求項１〜１０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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