JP2021097531A - ステータ及びステータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストを低減でき、回転電機の駆動時の不具合を抑制しつつ、冷却性能を向上できるステータ及びステータの製造方法を提供する。【解決手段】ステータコア４は、ステータコア４の周方向に間隔をあけて配置され、ステータコア４の軸方向に延びる複数のティース４３と、周方向で隣り合う２つのティース４３間に配置され、コイル５が挿入される複数のスロットと、スロット内に設けられ、軸方向に連通する冷媒が流通可能な冷却通路６０と、を有し、冷却通路６０は、ステータコア４の軸方向に対して少なくとも一部が傾斜する方向に設けられるとともに、冷却通路６０は、冷却通路６０の端部に向かうに従って通路断面積が小さくなるテーパ部６１ａ，６２ａを有する。【選択図】図１

Description

この発明は、ステータ及びステータの製造方法に関する。

例えば電気自動車やハイブリッド自動車等の車両には、ステータ及びロータを備えた回転電機が搭載されている。ステータのステータコア（鉄心）には、ステータの径方向に延びるティースが設けられている。ステータの周方向に隣接するティース間には、コイルが挿通可能なスロットが形成されている。このスロットを通して所定のティースにコイルが巻回される。ティースに巻回されたコイルとステータコアとを固定する方法として、例えばスロット内に液状の接着剤（例えばワニス）を充填させ、この後接着剤を硬化させる方法がある。これにより、ステータコアにコイルが固定される。

ここで、回転電機は、コイルに電流を供給することによりコイルが発熱する。接着剤でコイルを固定してしまうとこのコイルが接着剤によって被覆されてしまうので、コイルの放熱性が低下してしまう。このため、このような回転電機においてコイルの冷却性能を向上させるためのさまざまな技術が提案されている。例えば、ステータコア（ティース）にコイルを巻回した後、スロットの空きスペースに中子を配置し、この後接着剤を充填させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１によれば、接着剤を硬化させた後に中子を除去することにより、この中子が配置されていたスペースを冷却通路として用いることができる。冷却通路に、冷媒として例えばオイルを流通させることにより、ステータコア（コイル）の冷却を促進させることができる。

特開２００３−２８９６５２号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、中子を除去する作業が煩わしく、結果的にステータの製造コストが増大してしまう可能性があった。
また、中子を完全に除去しきれずにステータに中子の一部が残存してしまい、これが異物となって回転電機を駆動させる際に不具合が生じてしまう可能性があった。

そこで、この発明は、製造コストを低減でき、回転電機の駆動時の不具合を抑制しつつ、冷却性能を向上できるステータ及びステータの製造方法を提供する。

上記の課題を解決するために、本発明に係るステータ（例えば、第１実施形態におけるステータ３）は、環状のステータコア（例えば、第１実施形態におけるステータコア４）を備え、前記ステータコアは、前記ステータコアの周方向に間隔をあけて配置され、前記ステータコアの軸方向に延びる複数のティース（例えば、第１実施形態におけるティース４３）と、前記周方向で隣り合う２つの前記ティース間に配置され、コイル（例えば、第１実施形態におけるコイル５）が挿入される複数のスロット（例えば、第１実施形態におけるスロット４５）と、前記スロット内に設けられ、前記軸方向に連通する冷媒が流通可能な冷却通路（例えば、第１実施形態における冷却通路６０）と、を有し、前記冷却通路は、前記ステータコアの軸方向に対して少なくとも一部が傾斜する方向に設けられるとともに、前記冷却通路は、前記冷却通路の端部に向かうに従って通路断面積が小さくなるテーパ部（例えば、第１実施形態におけるテーパ部６１ａ，６２ａ）を有することを特徴とする。

このように構成することで、冷却通路を形成する際、スロットに例えば棒状部材を挿入した後スロットに接着剤等を充填し、接着剤が硬化された後に棒状部材を引き抜くだけで冷却通路を形成できる。冷却通路は、端部に向かうに従って先細りとなるテーパ部を有することから冷却通路を形成する棒状部材もテーパ部を有する。このため、接着剤等が硬化された後に容易に棒状部材を引き抜くことができる。しかも、冷却通路は、ステータコアの軸方向に対して少なくとも一部が傾斜されているので、例えばステータコアに巻回されたコイルの渡り部（コイルエンド）を避けて棒状部材を挿入することになり、冷却通路の通路長さもできる限り短くできる。この結果、ステータの製造コストを低減できる。また、ステータに異物が残存してしまうことを防止できるのでステータを備えた回転電機の駆動時の不具合を抑制できる。さらに、冷却通路に冷媒を流通させることにより、ステータの冷却性能を向上できる。例えば、渡り部に滴下した冷媒も積極的に冷却通路に導くことができ、より確実にステータの冷却性能を向上できる。

上記構成において、前記軸方向が水平方向に沿うように前記ステータコアを配置した状態で、前記冷却通路は、前記ステータコアの前記軸方向中央部が最下位置となるように形成されてもよい。

このように構成することで、冷却通路に流通された冷媒が冷却通路の最下位置となるステータコアの軸方向中央部に重力の影響を受けて留まる。このため、ステータコアの特に軸方向中央部の冷却が促進される。特に回転電機の非運転時にも冷却通路に冷媒を留めておくことができるので、ステータの冷却性能をさらに向上できる。
また、ステータコアの軸方向中央部は、ステータコアの軸方向端部よりも熱が逃げにくい。このようなステータコアの軸方向中央部の冷却を促進することにより、ステータ全体として冷却性能をさらに向上できる。

上記構成において、前記冷却通路は、前記ステータコアの前記軸方向一端から前記軸方向他端に向かって前記軸方向に対して同一方向に傾斜してもよい。

このように、冷却通路が一様に傾斜しているので、冷却通路内で円滑に冷媒を流動させることができる。このため、冷媒によるステータの冷却効率を高めることができる。
また、冷却通路を形成するための例えば棒状部材をステータコアの軸方向一端から軸方向他端に渡って一気に挿入し、この後スロットに接着剤等を充填し、接着剤が硬化された後に棒状部材を引き抜くだけで冷却通路を容易に形成できる。

本発明に係るステータは、環状のステータコアを備え、前記ステータコアは、前記ステータコアの周方向に間隔をあけて配置され、前記ステータコアの軸方向に延びる複数のティースと、前記周方向で隣り合う２つの前記ティース間に配置され、コイルが挿入される複数のスロットと、前記スロット内に設けられ、前記軸方向に連通する冷媒が流通可能な冷却通路（例えば、第２実施形態における冷却通路６４）と、を有し、前記冷却通路は、前記軸方向一端から前記軸方向他端に向かうに従って前記周方向の位置、前記ステータコアの径方向の位置、及び通路断面積が変化するように形成されていることを特徴とする。

このように構成することで、冷却通路を形成する際、スロットに例えば弾性を有するゴム紐を介在させた後スロットに接着剤等を充填し、接着剤が硬化された後にゴム紐を引き抜くだけで冷却通路を形成できる。このため、ステータの製造コストを低減できる。また、ステータに異物が残存してしまうことを防止できるのでステータを備えた回転電機の駆動時の不具合を抑制できる。
また、ゴム紐の弾性により冷却通路が湾曲する分、この冷却通路の流路長さが長くなる。このため、冷却通路内に冷媒を留めやすくすることができる。さらに、冷却通路の流路長さが長くなる分、冷却通路内により多くの冷媒を留めておくことができる。よって、ステータの冷却を促進させることができる。

本発明に係るステータの製造方法は、環状のステータコアを備え、前記ステータコアは、前記ステータコアの周方向に間隔をあけて配置され、前記ステータコアの軸方向に延びる複数のティースと、前記周方向で隣り合う２つの前記ティース間に配置され、コイルが挿入される複数のスロットと、前記スロット内に設けられ、前記軸方向に連通する冷媒が流通可能な冷却通路と、を有するステータの製造方法であって、前記スロットに前記コイルを挿通し、前記コイル間に棒状部材を挿入した後、前記スロットに樹脂を充填し、前記スロットに充填された前記樹脂の硬化後に前記棒状部材を取り除いて前記冷却通路を形成することを特徴とする。

このような製造方法とすることで、容易に冷却通路を形成することができる。このため、ステータの製造コストを低減できる。また、ステータに異物が残存してしまうことを防止できるのでステータを備えた回転電機の駆動時の不具合を抑制できる。さらに、冷却通路に冷媒を流通させることにより、ステータの冷却性能を向上できる。例えば、渡り部に滴下した冷媒も積極的に冷却通路に導くことができ、より確実にステータの冷却性能を向上できる。

本発明に係るステータの製造方法は、環状のステータコアを備え、前記ステータコアは、前記ステータコアの周方向に間隔をあけて配置され、前記ステータコアの軸方向に延びる複数のティースと、前記周方向で隣り合う２つの前記ティース間に配置され、コイルが挿入される複数のスロットと、前記スロット内に設けられ、前記軸方向に連通する冷媒が流通可能な冷却通路と、を有するステータの製造方法であって、前記スロットに前記コイルとともに弾性部材を挿入した後、前記スロットに樹脂を充填し、前記スロットに充填された前記樹脂の硬化後に前記弾性部材を取り除いて前記冷却通路を形成することを特徴とする。

このような製造方法とすることで、容易に冷却通路を形成することができる。このため、ステータの製造コストを低減できる。また、ステータに異物が残存してしまうことを防止できるのでステータを備えた回転電機の駆動時の不具合を抑制できる。さらに、冷却通路に冷媒を流通させることにより、ステータの冷却性能を向上できる。例えば、渡り部に滴下した冷媒も積極的に冷却通路に導くことができ、より確実にステータの冷却性能を向上できる。

本発明によれば、ステータの製造コストを低減できる。また、ステータを備えた回転電機の駆動時の不具合を抑制しつつ、冷却性能を向上できる。

本発明の第１実施形態における回転電機の概略断面図。 本発明の第１実施形態におけるステータコアの径方向に沿う断面の一部を拡大した図。 本発明の第１実施形態におけるステータを製造する際の一工程を示す説明図。 本発明の第１実施形態におけるステータを製造する際の一工程を示す説明図。 本発明の第１実施形態における棒状部材の側面図であり、（ａ）は、一例としての棒状部材を示し、（ｂ）は、他の例としての棒状部材を示す。 本発明の第１実施形態の変形例におけるステータを製造する際の一工程を示す説明図。 本発明の第２実施形態におけるステータを製造する際の一工程を示す説明図。 本発明の第２実施形態におけるステータを製造する際の一工程を示す説明図。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
＜回転電機＞
図１は、第１実施形態に係るステータ３が設けられた回転電機１の概略断面図である。以下の図では、説明を分かりやすくするために各部材の縮尺を適宜変更している。
回転電機１は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車等の車両に搭載される走行用モータである。しかしながら、本発明の構成は走行用モータに限らず、発電用モータやその他用途のモータ、車両用以外の回転電機（発電機を含む）としても適用可能である。

図１に示すように、回転電機１は、ケース８と、ケース８に回転自在に支持されたロータ２と、ケース８の内部に固定されたステータ３と、を備える。
ケース８の内部には、冷媒が収容されている。ロータ２及びステータ３は、ケース８の内部において、一部が冷媒に浸漬された状態で配置されている。なお、冷媒としては、トランスミッションの潤滑や動力伝達等に用いられる作動油であるＡＴＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ）等が好適に用いられている。

ケース８の対向する２つの壁面８ａ，８ｂには、軸受８１が設けられている。この軸受８１を介し、ケース８にロータ２が軸線Ｃ回りに回転自在に支持されている。回転電機１は、軸線Ｃが水平方向に沿うように配置されている。

＜ロータ＞
ロータ２は、軸受８１に回転自在に支持された回転軸２１と、回転軸２１に固定されたロータコア２３と、ロータコア２３に固定された永久磁石２５と、を備える。
以下の説明では、ロータ２における軸線Ｃに沿う方向を単に軸方向と称し、軸線Ｃに直交する回転軸２１の径方向を単に径方向と称し、軸線Ｃ周りの方向（ロータ２の回転方向）を周方向と称する。また、回転電機１の軸線Ｃが水平方向に沿う向きにおける上下方向を単に上下方向と称する。

回転軸２１は、軸線Ｃを中心とする筒状に形成されている。
ロータコア２３は環状に形成されており、ロータコア２３の内周面が回転軸２１の外周面に例えば圧入等により嵌合固定されている。これにより、ロータコア２３は、軸線Ｃ回りに回転軸２１と一体で回転する。このようなロータコア２３の外周部に、永久磁石２５が固定されている。

永久磁石２５は、例えばロータコア２３の内部を軸方向に沿って延びている。永久磁石２５は、周方向に間隔をあけて複数配置されている。永久磁石２５は、例えば希土類磁石である。希土類磁石としては、例えばネオジム磁石やサマリウムコバルト磁石、プラセオジム磁石等が挙げられる。

＜ステータ＞
ステータ３は、ロータ２に対して径方向の外側に、間隔をあけて配置された円筒状のステータコア４と、ステータコア４に巻回されたコイル５と、を有する。ステータコア４の外周面が、ケース８の内周面に嵌合固定されている。

図２は、ステータコア４の径方向に沿う断面の一部を拡大した図である。
図２に示すように、ステータコア４は、例えば複数の鋼板を軸方向に積層して形成される積層コアである。ステータコア４は、円筒状のコア本体４１と、コア本体４１の内周面から径方向内側に向かって突出する複数のティース４３と、周方向で隣接するティース４３の間に形成されたスロット４５と、を有する。

コア本体４１の軸心は、軸線Ｃと一致している。
ティース４３は、周方向に間隔をあけて等間隔に配置されている。ティース４３は、コア本体４１と一体形成されている。ティース４３は、軸方向から見てＴ字状に形成されている。具体的に、ティース４３は、径方向に延びるティース本体４３ａと、ティース本体４３ａの径方向内側端（先端）から周方向に延びる鍔部４３ｂと、が一体成形されたものである。

このようなティース４３と同数だけスロット４５が形成される。スロット４５は、軸方向から見て、径方向外側から内側に向かうにしたがい周方向の幅寸法が減少する台形状に形成されている。各ティース４３には、全周にわたって絶縁部材であるインシュレータ６６が設けられている。このインシュレータ６６の上からティース４３にコイル５が巻回されている。

コイル５は、スロット４５を通して所定の２つのティース４３に跨るように巻回されている。例えばコイル５は、いわゆる波巻き方式でティース４３に巻回されている。コイル５のうち、ステータコア４の軸方向両端面から突出された渡り部（コイルエンド）５ａは、所定の形状に整えられた後、例えばレーシング糸によって束ねられている。これにより、渡り部５ａがばらけてしまうことを防止している。

また、コイル５は、接着剤（請求項における樹脂の一例）５０によってステータコア４に固定されている。接着剤５０としては、硬化後に所定の絶縁性と接着強度を有する樹脂製のものであれば特に制限はない。本実施形態の接着剤５０には、高い絶縁性と接着強度を発揮できることから、ワニスが好適に用いられる。接着剤５０は、スロット４５内において軸方向及び径方向の全体に充填され、ステータコア４とコイル５との間にも浸透されている。

ここで、図１、図２に示すように、各スロット４５には、接着剤５０の充填領域に、軸方向に連通する冷却通路６０が形成されている。
冷却通路６０は、ステータコア４の軸方向両端からステータコア４の軸方向中央に向かって斜め下方に延びる２つの冷却通路６１，６２（第１冷却通路６１、第２冷却通路６２）を有している。つまり、２つの冷却通路６１，６２は、軸方向に対して傾斜する方向に設けられている。

２つの冷却通路６１，６２は、ステータコア４の軸方向中央部で結合され、互いに連通されている。２つの冷却通路６１，６２は、これら冷却通路６１，６２の結合部が最下位置となるように形成されている。また、各冷却通路６１，６２は、ステータコア４の軸方向両端から各冷却通路６１，６２の先端部（請求項における冷却通路の端部の一例、ステータコア４の軸方向中央部）に向かうに従って通路断面積が漸次小さくなるように先細りに形成されている。

＜ステータの製造方法＞
次に、図１、図３から図５に基づいて、ステータ３の製造方法について説明する。
図３、図４は、ステータ３を製造する際の各工程を示す説明図である。
まず、図３に示すように、予めコイル５を所定の形に形成する。具体的には、複数の巻枠３０にコイル５を巻回して所定の大きさのループ状のコイル５を複数形成する。これを回転電機１の相数に応じて複数形成する。本実施形態では回転電機１は例えば３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に構成されている。つまり、巻枠３０を用いて、Ｕ相のループ状のコイル５、Ｖ相のループ状のコイル５、及びＷ相のループ状のコイル５を各々形成する。各相のループ状のコイル５の個数は、ティース４３の個数に応じて決定される。

続いて、ステータ３の所定の２つのティース４３間に、スロット４５を介してループ状のコイル５を挿入する。この際、所定の２つのティース４３間に、同一相のループ状のコイル５を一度に挿入する。本実施形態では３相であるので、３回に分けて所定の２つのティース４３間にループ状のコイル５を挿入する。

続いて、ステータコア４の軸方向両端から突出されるコイル５の渡り部５ａ（図１参照）を、図示しない金型等を用いて所定の形状に整える。この後、渡り部５ａを例えばレーシング糸によって束ねる。

続いて、図４に示すように、ステータコア４の軸方向両端からスロット４５内に冷却通路６０を形成するための棒状部材７０（７０Ａ，７０Ｂ）を挿入する。以下、棒状部材７０について詳述する。

図５は、棒状部材７０の側面図であり、（ａ）は、一例としての棒状部材７０Ａを示し、（ｂ）は、他の例としての棒状部材７０Ｂを示す。
図５（ａ）に示すように、一例としての棒状部材７０Ａは、一方向に長く形成されており、長手方向の一端から他端に向かうに従い先細りとなるようにテーパ状に形成されている。つまり、棒状部材７０Ａは、全体にテーパ部７１ａを有する。

図５（ｂ）に示すように、他の例としての棒状部材７０Ｂは、一方向に長く形成されており、一端にのみ先細りのテーパ部７１ｂを有する。棒状部材７０Ｂは、テーパ部７０ｂ以外の箇所は同一太さで形成されている。
棒状部材７０（７０Ａ，７０Ｂ）の長さは、ステータコア４の軸方向の長さの半分よりも十分に長い。また、棒状部材７０（７０Ａ，７０Ｂ）の表面には、フッ素樹脂加工等の表面処理が施されている。しかしながらこれに限られるものではなく、棒状部材７０の表面に撥水加工が施されていればよい。

図４に戻り、上記のような棒状部材７０をステータコア４の軸方向両端からそれぞれスロット４５内に挿入する。この際、コイル５の渡り部５ａを避けるように、かつ棒状部材７０の先端同士がステータコア４の軸方向中央で突き当たるように、ステータコア４のスロット４５内に棒状部材７０を挿入する。また、ステータ３の軸方向が水平方向と一致する向きで各棒状部材７０の先端（突き当たる箇所）が最も下方に位置するように、ステータコア４のスロット４５内に棒状部材７０を軸方向に対して斜めに挿入する。

続いて、スロット４５内に棒状部材７０が挿入されたままの状態でステータコア４を所定の図示しない金型にセットする。そして、各スロット４５内に液状の接着剤５０を充填する。接着剤５０は、スロット４５内において、ステータコア４とコイル５との間に浸透した後に硬化される。これにより、ステータコア１１にコイル１２が固定される。

接着剤５０が硬化された後、棒状部材７０を引き抜く。すると、棒状部材７０が挿入されていた箇所がステータコア４のスロット４５を軸方向に連通する孔となって残る。この残った孔が冷却通路６０（第１冷却通路６１、第２冷却通路６２）として構成される。これにより、ステータ３の製造が完了する。

なお、図１では、２つの例の棒状部材７０Ａ，７０Ｂのうち、一例の棒状部材７０Ａを用いて冷却通路６０（第１冷却通路６１、第２冷却通路６２）を形成した場合を示している。このため、第１冷却通路６１、第２冷却通路６２は、棒状部材７０Ａの形状に応じてステータコア４の軸方向中央部（各冷却通路６１，６２の先端部）に向かうに従って通路断面積が漸次小さくなるようにテーパ部６１ａ，６２ａを有する。また、冷却通路６０は、軸方向に対して傾斜している。

２つの例の棒状部材７０Ａ，７０Ｂのうち、他の例の棒状部材７０Ｂを用いて冷却通路６０（第１冷却通路６１、第２冷却通路６２）を形成した場合も上記一例の棒状部材７０Ａを形成した場合と同様である。この場合も、第１冷却通路６１、第２冷却通路６２は、棒状部材７０Ｂの形状に応じてステータコア４の軸方向中央部（各冷却通路６１，６２の先端部）に向かうに従って通路断面積が漸次小さくなるようにテーパ部６１ａ，６２ａを有する。また、冷却通路６０は、軸方向に対して傾斜している。

ここで、棒状部材７０（７０Ａ，７０Ｂ）は、テーパ部７１ａ，７１ｂを有している。これらテーパ部７１ａ，７１ｂが棒状部材７０を引き抜く際の抜き勾配として機能するので、硬化された接着剤５０から棒状部材７０を容易に引き抜くことができる。また、棒状部材７０の表面には、例えばフッ素樹脂加工の表面処理が施されている。フッ素樹脂加工は撥水性を有しており、硬化された接着剤５０に対する棒状部材７０の摩擦抵抗を極力減少させることができる。よって、硬化された接着剤５０から棒状部材７０をさらに容易に引き抜くことができる。

＜冷却通路の作用＞
次に、冷却通路６０の作用について説明する。
回転電機１を駆動するべくコイル５に電流を供給すると、コイル５が発熱される。ここで、ケース８の内部には、冷媒が収容されているので、ステータ３が外側（表面側）から冷却される。また、ステータ３に形成された冷却通路６０内にも冷媒が流通される。これにより、ステータ３のコイル５の冷却が促進される。

ここで、冷却通路６０（第１冷却通路６１、第２冷却通路６２）は、ステータコア４の軸方向中央部（冷却通路６１，６２の結合部）が最下位置となるように形成されているので、この最下位置に冷媒が重力の影響を受けて留まる。つまり、冷却通路６０には、ステータコア４の軸方向中央部に、冷媒が留まる冷媒貯留部６３（図１参照）が形成される。ステータコア４の軸方向中央部は、ステータコア４の軸方向両端部よりも熱が逃げにくい。このようなステータコア４の軸方向中央部に冷媒貯留部６３が形成されることにより、ステータコア４の軸方向中央部が確実に冷却される。

このように、上述の第１実施形態では、ステータコア４のスロット４５内に、冷却通路６０が設けられている。冷却通路６０に冷媒を流通させることにより、ステータ３の冷却性能を向上できる。冷却通路６０は、スロット４５を軸方向に連通するように形成される。すなわち、コイル５の渡り部５ａを避けるように、コイル５の重力方向の高さと略一致するように冷却通路６０が設けられている。このため、例えば、渡り部５ａに滴下した冷媒も積極的に冷却通路６０に導くことができ、より確実にステータ３の冷却性能を向上できる。

冷却通路６０は、棒状部材７０Ａ，７０Ｂを挿入した後、スロット４５の接着剤５０を充填させ、接着剤５０が硬化された後に棒状部材７０Ａ，７０Ｂを引き抜くだけで形成できる。このため、ステータ３の製造コストを低減できる。また、ステータ３に異物が残存してしまうことを防止できるので回転電機１の駆動時の不具合を抑制できる。

冷却通路６０は、各冷却通路６１，６２の先端部に向かうに従って通路断面積が漸次小さくなるようにテーパ部６１ａ，６２ａを有する。つまり、冷却通路６０を形成する棒状部材７０Ａ，７０Ｂは、長手方向の一端から他端に向かうに従い先細りとなるテーパ部７１ａ，７１ｂを有する。これらテーパ部７１ａ，７１ｂが棒状部材７０を引き抜く際の抜き勾配として機能するので、硬化された接着剤５０から棒状部材７０を容易に引き抜くことができる。このため、ステータ３をさらに容易に製造することができる。

冷却通路６０は、軸方向に対して傾斜して設けられる。このため、冷却通路６０を形成する際、スロット４５に棒状部材７０Ａ，７０Ｂを、渡り部５ａを避けるようにして挿入することができる。また、各冷却通路６１，６２（棒状部材７０Ａ，７０Ｂ）もできる限り短くできる。このため、ステータ３の製造コストを確実に低減できる。

冷却通路６０は、ステータコア４の軸方向中央部（冷却通路６１，６２の結合部）が最下位置となるように形成されている。つまり、冷却通路６０には、ステータコア４の軸方向中央部に、冷媒が留まる冷媒貯留部６３が形成される。このため、ステータコア４の軸方向中央部を積極的に冷却することができ、ステータ３の冷却性能を確実に向上できる。また、特に回転電機１の非運転時にも冷却通路６０に冷媒を留めておくことができるので、ステータ３の冷却性能をさらに向上できる。

なお、上述の第１実施形態では、ステータコア４の軸方向両端からスロット４５内に棒状部材７０（７０Ａ，７０Ｂ）を挿入することにより、冷却通路６０を形成する場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、以下の変形例のようにしてもよい。

［第１実施形態の変形例］
図６は、第１実施形態の変形例におけるステータ３を製造する際の一工程を示す説明図である。図６は、前述の図４に対応している。
すなわち、図６に示すように、ステータコア４の軸方向一端からスロット４５の軸方向全体にわたって棒状部材７２を挿入することにより、冷却通路６０を形成してもよい。棒状部材７２の構成は、前述の棒状部材７０Ａ，７０Ｂの構成と同様である。但し、スロット４５の軸方向全体にわたって棒状部材７２を挿入する分、この棒状部材７２の長さは、前述の棒状部材７０Ａ，７０Ｂの長さよりも長いことが望ましい。

このような構成のもと、ステータ３を製造するにあたって、ステータコア４の軸方向一端からスロット４５内に棒状部材７２を挿入する。この際、コイル５の渡り部５ａを避けるように、かつステータ３の軸方向一端側よりも他端側で棒状部材７２が下方に位置するように、ステータコア４のスロット４５内に棒状部材７２を軸方向に対して斜めに挿入する。

続いて、棒状部材７２が挿入されたままの状態で各スロット４５内に液状の接着剤５０を充填する。接着剤５０は、スロット４５内において、ステータコア４とコイル５との間に浸透した後に硬化される。これにより、ステータコア１１にコイル１２が固定される。
接着剤５０が硬化された後、棒状部材７２を引き抜く。すると、棒状部材７２が挿入されていた箇所がステータコア４のスロット４５を軸方向に連通する孔となって残る。この残った孔が冷却通路６０として構成される。冷却通路６０は、棒状部材７２の形状に対応して、つまり、棒状部材７０Ａ，７０Ｂ（図５参照）のテーパ部７１ａ，７１ｂの形状に対応して、テーパ部６０ａを有する。

したがって、上述の第１実施形態の変形例によれば、前述の第１実施形態と同様の効果を奏する。また、ステータコア４の軸方向一端から軸方向他端に向かって軸方向に対して同一方向に傾斜した冷却通路６０を形成できる。冷却通路６０が一様に傾斜しているので、冷却通路６０内で冷媒を円滑に流動させることができる。つまり、重力によってステータコア４の軸方向一端から軸方向他端に向かって冷媒が円滑に流動される。このため、冷却通路６０内の冷媒が常に入れ替わるので、ステータ３の冷却効率を高めることができる。

なお、上述の第１実施形態では、冷却通路６０は、ステータコア４の軸方向中央部が最下位置になるように、ステータコア４の軸方向両端から軸方向中央に至る間が軸方向に対して傾斜している場合について説明した。また、上述の第１実施形態の変形例では、冷却通路６０は、ステータコア４の軸方向一端から軸方向他端に向かって軸方向に対して同一方向に傾斜している場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、冷却通路６０の少なくとも一部が軸方向に対して傾斜していればよい。

［第２実施形態］
次に、図７、図８に基づいて、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
図７、図８は、第２実施形態におけるステータ３を製造する際の各工程を示す説明図である。図７、図８は、前述の図３、図４に対応している。

第２実施形態において、ステータコア４のスロット４５内に軸方向に連通する冷却通路６４が形成されている点は、前述の第１実施形態と同様である。但し、第２実施形態の冷却通路６４の形状が、第１実施形態の冷却通路６０の形状と異なる。すなわち、第１実施形態と第２実施形との相違点は、第１実施形態では、冷却通路６０を形成するにあたって棒状部材７０（７０Ａ，７０Ｂ）を用いたのに対し、第２実施形態では、冷却通路６４を形成するにあたって紐状の弾性部材７３を用いている点にある。以下、詳述する。

＜ステータの製造方法＞
まず、図７に示すように、予めコイル５を所定のループ状に形成する。
続いて、ステータ３の所定の２つのティース４３間に、スロット４５を介してループ状のコイル５を挿入する前に、このコイル５のスロット４５に挿入される箇所に、弾性部材７３を軸方向全体に渡って配置する。

弾性部材７３の長さは、ステータコア４の軸方向の長さよりも十分に長い。弾性部材７３としては、例えばシリコーンゴムを好適に用いることができる。シリコーンゴムは、撥水性を有するからである。しかしながらこれに限られるものではなく、弾性部材７３として、撥水性を有する紐状の弾性部材であればよい。

続いて、ステータ３の所定の２つのティース４３間に、スロット４５を介してループ状のコイル５を挿入する。この際、同時にスロット４５に弾性部材７３も挿入する。弾性部材７３の軸方向両端は、ステータコア４の軸方向両端から突出されている。
続いて、ステータコア４の軸方向両端から突出されるコイル５の渡り部５ａを、図示しない金型等を用いて所定の形状に整える。この後、渡り部５ａを例えばレーシング糸によって束ねる。

続いて、図８に示すように、スロット４５内に弾性部材７３が挿入されたままの状態でステータコア４を所定の図示しない金型にセットする。そして、各スロット４５内に液状の接着剤５０を充填する。接着剤５０は、スロット４５内において、ステータコア４とコイル５との間に浸透した後に硬化される。これにより、ステータコア１１にコイル１２が固定される。

接着剤５０が硬化された後、弾性部材７３を引き抜く。すると、弾性部材７３が挿入されていた箇所がステータコア４のスロット４５を軸方向に連通する孔となって残る。この残った孔が冷却通路６４として構成される。これにより、ステータ３の製造が完了する。

ここで、弾性部材７３は、スロット４５内に接着剤５０を充填する際、この接着剤５０の圧力を受けて変形する。この変形したままの状態で接着剤５０が硬化されるので、冷却通路６４は、ステータコア４の軸方向一端から軸方向他端に向かうに従って周方向の位置、径方向の位置、及び通路断面積が変化する。

したがって、上述の第２実施形態よれば、前述の第１実施形態と同様の効果を奏する。また、冷却通路６４は、ステータコア４の軸方向一端から軸方向他端に向かうに従って周方向の位置、径方向の位置、及び通路断面積が変化されて結果的に冷却通路６４の流路長さが長くなる。このため、冷却通路６４内に冷媒を留めやすくすることができる。さらに、冷却通路６４が複雑になる分、冷却通路６４内により多くの冷媒を介在させることができるので、ステータ３の冷却を促進させることができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、ケース８の内部に冷媒として作動油が収容されており、この作動油が冷却通路６０（６１，６２），６４内に流通されている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、例えば冷媒は空気等の気体であってもよい。つまり、ケース８の内部に作動油等が収容されておらず、冷却通路６０（６１，６２），６４に冷媒として気体を流通させるようにしてもよい。

上述の実施形態では、ステータ３を製造するにあたって、まず、巻枠３０にコイル５を巻回して所定の大きさのループ状のコイル５を複数形成し、これらループ状のコイル５を、所定の２つのティース４３間にスロット４５を介して挿入する場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、所定の２つのティース４３間に直接コイル５を巻回してもよい。

上述の実施形態では、回転電機１は、例えば３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に構成されている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、回転電機１を３相以上の多相構造としてもよい。回転電機１の相数に応じてループ状のコイル５を形成すればよい。

１…回転電機、３…ステータ、４…ステータコア、５…コイル、８…ケース、４１…コア本体、４３…ティース、４５…スロット、５０…接着剤（樹脂）、６０，６４…冷却通路、６１…第１冷却通路（冷却通路）、６１ａ，６２ａ…テーパ部、６２…第２冷却通路（冷却通路）、６３…冷媒貯留部、７２…棒状部材、７３…弾性部材、Ｃ…軸線

Claims (6)

1. 環状のステータコアを備え、
   前記ステータコアは、
   前記ステータコアの周方向に間隔をあけて配置され、前記ステータコアの軸方向に延びる複数のティースと、
   前記周方向で隣り合う２つの前記ティース間に配置され、コイルが挿入される複数のスロットと、
   前記スロット内に設けられ、前記軸方向に連通する冷媒が流通可能な冷却通路と、
   を有し、
   前記冷却通路は、前記ステータコアの軸方向に対して少なくとも一部が傾斜する方向に設けられるとともに、
   前記冷却通路は、前記冷却通路の端部に向かうに従って通路断面積が小さくなるテーパ部を有する
   ことを特徴とするステータ。
2. 前記軸方向が水平方向に沿うように前記ステータコアを配置した状態で、前記冷却通路は、前記ステータコアの前記軸方向中央部が最下位置となるように形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のステータ。
3. 前記冷却通路は、前記ステータコアの前記軸方向一端から前記軸方向他端に向かって前記軸方向に対して同一方向に傾斜している
   ことを特徴とする請求項１に記載のステータ。
4. 環状のステータコアを備え、
   前記ステータコアは、
   前記ステータコアの周方向に間隔をあけて配置され、前記ステータコアの軸方向に延びる複数のティースと、
   前記周方向で隣り合う２つの前記ティース間に配置され、コイルが挿入される複数のスロットと、
   前記スロット内に設けられ、前記軸方向に連通する冷媒が流通可能な冷却通路と、
   を有し、
   前記冷却通路は、前記軸方向一端から前記軸方向他端に向かうに従って前記周方向の位置、前記ステータコアの径方向の位置、及び通路断面積が変化するように形成されている
   ことを特徴とするステータ。
5. 環状のステータコアを備え、
   前記ステータコアは、
   前記ステータコアの周方向に間隔をあけて配置され、前記ステータコアの軸方向に延びる複数のティースと、
   前記周方向で隣り合う２つの前記ティース間に配置され、コイルが挿入される複数のスロットと、
   前記スロット内に設けられ、前記軸方向に連通する冷媒が流通可能な冷却通路と、
   を有するステータの製造方法であって、
   前記スロットに前記コイルを挿通し、前記コイル間に棒状部材を挿入した後、前記スロットに樹脂を充填し、前記スロットに充填された前記樹脂の硬化後に前記棒状部材を取り除いて前記冷却通路を形成する
   ことを特徴とするステータの製造方法。
6. 環状のステータコアを備え、
   前記ステータコアは、
   前記ステータコアの周方向に間隔をあけて配置され、前記ステータコアの軸方向に延びる複数のティースと、
   前記周方向で隣り合う２つの前記ティース間に配置され、コイルが挿入される複数のスロットと、
   前記スロット内に設けられ、前記軸方向に連通する冷媒が流通可能な冷却通路と、
   を有するステータの製造方法であって、
   前記スロットに前記コイルとともに弾性部材を挿入した後、前記スロットに樹脂を充填し、前記スロットに充填された前記樹脂の硬化後に前記弾性部材を取り除いて前記冷却通路を形成する
   ことを特徴とするステータの製造方法。

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