JP2023011201A - 冷却部材の製造方法及び回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】崩壊性中子を利用して、柱部を複数有する流路構造を有する冷却部材を製造する。【解決手段】回転電機に用いられる円環状の冷却部材の製造方法であって、軸方向端面に軸方向の凹部をそれぞれ有する円環状の複数の崩壊性中子を準備する準備工程と、複数の崩壊性中子を、軸方向の凹部により径方向の貫通孔を形成する態様で、同心状にかつ軸方向に積層する積層工程と、金型内に複数の崩壊性中子が積層された状態で、金型内に冷却部材の材料を、材料が複数の崩壊性中子のそれぞれの外周面及び内周面を覆いかつ貫通孔を埋めるように、注湯する鋳造工程と、鋳造工程の後に、複数の崩壊性中子を除去する除去工程とを含む、製造方法が開示される。【選択図】図３

Description

本開示は、冷却部材の製造方法及び回転電機に関する。

径方向内側の円筒状の壁部と径方向外側の円筒状の壁部との間に径方向の柱部を設けた流路構造が知られている。

独国特許公開第１０２００９０４７２１５号公報

上記のような従来技術のような、柱部を複数有する流路構造は、柱部の外周面が冷却水路に接するので、熱交換が可能な表面積を効率的に増加できる点で有利である。しかしながら、柱部を複数有する流路構造は、製造上、比較的大きい制約を受ける。具体的には、崩壊性中子を利用する場合、崩壊性中子は、当該柱部を形成するための径方向の貫通孔を有するように成形される。しかしながら、圧力を付与して成形する種の崩壊性中子の場合、崩壊性中子の一ピースに、このような径方向の貫通孔を備えさせること自体が難しい。

そこで、１つの側面では、本開示は、崩壊性中子を利用して、柱部を複数有する流路構造を有する冷却部材を製造可能とすることを目的とする。

１つの側面では、回転電機に用いられる円環状の冷却部材の製造方法であって、
軸方向端面に軸方向の凹部をそれぞれ有する円環状の複数の崩壊性中子を準備する準備工程と、
前記複数の崩壊性中子を、前記軸方向の凹部により径方向の貫通孔を形成する態様で、同心状にかつ軸方向に積層する積層工程と、
金型内に前記複数の崩壊性中子が積層された状態で、前記金型内に前記冷却部材の材料を、前記材料が前記複数の崩壊性中子のそれぞれの外周面及び内周面を覆いかつ前記貫通孔を埋めるように、注湯する鋳造工程と、
前記鋳造工程の後に、前記複数の崩壊性中子を除去する除去工程とを含む、製造方法が提供される。

１つの側面では、本開示によれば、崩壊性中子を利用して、柱部を複数有する流路構造を有する冷却部材を製造することが可能となる。

一実施例による回転電機の外観を概略的に示す正面図である。 回転電機の一部を概略的に示す側面図（軸方向に視た平面図）である。 回転電機の回転軸を通る平面で切断した際の、回転電機の一部を概略的に示す断面図である。 冷却水路の説明図であり、図３のＱ１部の拡大図である。 ケース油路の説明図であり、図３のＱ２部の拡大図である。 冷却水路に係る中子の単体を示す斜視図である。 中子を形成する一の分割体（円環状中子）を抜き出して示す斜視図である。 円環状中子を展開して平面視で示す平面図である。 図６の一部の拡大図である。 円環状中子の成形方法の一例を説明する概略的な説明図である。 本実施例の冷却水路における冷却水の流れの説明図であり、冷却水路の外殻の一部を示す上面図である。 比較例による冷却水路における冷却水の流れの説明図であり、比較例による冷却水路の外殻の一部を示す上面図である。 変形例による円環状中子の説明図である。 更なる変形例による円環状中子の説明図である。 ステータの製造方法の流れを示す概略フローチャートである。 図１２に示す製造方法を説明するための図であり、鋳込工程中の状態を概略的に示す断面図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率はあくまでも一例であり、これに限定されるものではなく、また、図面内の形状等は、説明の都合上、部分的に誇張している場合がある。また、図面では、見易さのために、複数存在する同一属性の部位には、一部のみしか参照符号が付されていない場合がある。

図１は、本実施例による回転電機１０の外観を概略的に示す正面図であり、図２は、回転電機１０の一部を概略的に示す側面図（軸方向に視た平面図）であり、図３は、回転電機１０の回転軸Ｉを通る平面で切断した際の、回転電機１０の一部を概略的に示す断面図である。図３では、冷却水路９５やケース油路３５の構造は、概略的に図示されており、詳細は、図３Ａや、図３Ｂ、図５以降を参照して後述する。図３Ａは、図３のＱ１部の拡大図である。図３Ｂは、図３のＱ２部の拡大図である。図４は、冷却水路９５に係る中子７の単体を示す斜視図である。図１～図３では、回転電機１０のロータの図示が省略され、ステータコイル１１４等が概略的に示される。

以下では、径方向、周方向、及び軸方向は、特に言及しない限り、回転電機１０の回転軸Ｉ（＝ステータコア１１２の中心軸）を基準とする。また、以下の説明では、説明上、上下方向は、回転軸Ｉが水平方向に略平行になるように搭載された回転電機１０の搭載状態での上下方向を表す。図１等には、当該上下方向に対応したＺ方向と、軸方向に対応するＸ方向とが図示されている。この場合、Ｚ方向は、回転軸Ｉに直交し、Ｚ１側が上側であり、Ｚ２側が下側である。ただし、搭載状態の回転電機１０の向きは任意である。また、図４には、図１等に示すＸ方向、Ｚ方向にそれぞれ対応したＸ軸、Ｚ軸に直交するＹ軸を加えた座標系（右手座標系）が示されている。

回転電機１０は、ロータ（図示せず）と、ステータ１０ｂとを備え、ステータ１０ｂは、ステータコア１１２と、ステータコイル１１４とを含む。ステータコイル１１４は、軸方向両端にコイルエンド２２０Ａ、２２０Ｂを含む。

また、回転電機１０は、支持ケース６０を含む。

支持ケース６０は、図１及び図２等に示すように、円環状の形態であり、回転電機１０のケースとして機能できる。支持ケース６０は、例えば、軸方向の両側が開口した形態（軸方向に視て、ステータコア１１２に実質的に重なることがない形態）である。支持ケース６０は、軸方向の両側で他のケース部材６００Ａ、６００Ｂ（図３に、一点鎖線で概略的に図示）に結合される。なお、図３では、図示しないが、軸方向の一端側のケース部材６００Ａ又は６００Ｂは、ロータ（図示せず）を回転可能に支持してよい。なお、図２及び図３には、他のケース部材６００Ａ、６００Ｂとのボルト結合用の穴６１０が図示されている。このように、支持ケース６０は、軸方向の端面が他のケース部材６００Ａ、６００Ｂの軸方向の端面に軸方向に当接する態様で、他のケース部材６００Ａ、６００Ｂに結合されてもよい。なお、ボルト結合用の穴６１０は、軸方向に貫通する貫通孔の形態であってもよいし、非貫通孔の形態であってもよい。

支持ケース６０は、アルミを主成分とする材料により形成される。例えば、支持ケース６０は、後述のように冷却水が通る冷却水路９５を形成する関係上、好ましくは、耐腐食性が良好なアルミ合金により形成される。アルミ合金としては、例えば、Ａｌ－Ｓｉ系合金や、Ａｌ－Ｍｇ系合金、Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系合金等、任意である。

支持ケース６０は、後述のようにケース油路３５及び冷却水路９５（図３参照）を形成する中空部（空洞）を有する構造である。かかる中空部を有する支持ケース６０は、一ピースの部材であり、中子（入れ子）（図４の中子７参照）を利用して、鋳造で形成できる。

ここで、図４は、冷却水路９５に係る中子７を示すが、ケース油路３５に係る中子（図１３の中子７Ｇ参照）も同様に用意される。なお、図４に示す中子７は、冷却水路９５を形成するための中実の円筒部７０を備え、円筒部７０には、柱部６６を形成するための貫通孔７１（径方向の貫通孔）が複数形成される。

本実施例では、貫通孔７１は、Ｘ方向Ｘ１側の貫通孔部７１－１（以下、「第１貫通孔部７１－１」とも称する）と、Ｘ方向Ｘ２側の貫通孔部７１－２（以下、「第２貫通孔部７１－２」とも称する）とが周方向に連続した形態である。第１貫通孔部７１－１及び「第２貫通孔部７１－２の技術的意義は後述する。

また、中子７は、軸方向の溝部（周方向の離間部）７９を備え、軸方向の溝部７９は、冷却水路９５の周方向の連続性を、支持ケース６０の天頂部領域で軸方向に遮断するための仕切り壁（図示せず）を形成する。溝部７９は、径方向に貫通する形態である。また、中子７は、入口水路部６１及び出口水路部６２を形成するための円柱部７７、７８を有する。

支持ケース６０は、このような２つの中子（図１３の中子７、７Ｇ参照）を、金型（図示せず）内に、ケース油路３５に係る中子の径方向内側に冷却水路９５に係る中子が径方向に隙間を介して配置される態様でセットし、溶融した金属材料（支持ケース６０の材料であり、例えばアルミ合金）を当該金型内に注入することで形成（鋳造）できる。この場合、各中子は、例えば崩壊性の塩中子であってよく、金型から取り出された鋳造物における各中子の部分に水を注入することで、塩を溶かして除去する。この結果、ケース油路３５に係る中子の部分が空間（ケース油路３５等の空間）となり、冷却水路９５に係る中子の部分が空間（冷却水路９５等の空間）となり、径方向でケース油路３５に係る中子と冷却水路９５に係る中子との間の隙間（支持ケース６０の軸方向の略全長にわたり軸方向に延在する円環状の隙間）が境界壁面部位６５２（図３参照）となり、金型の外周面とケース油路３５に係る中子の径方向外側の表面との間の隙間（支持ケース６０の軸方向の略全長にわたり軸方向に延在する円環状の隙間）が外径側壁面部位６５３（図３参照）となり、ステータコア１１２の外周面と冷却水路９５に係る中子の径方向内側の表面との間の隙間（支持ケース６０の軸方向の略全長にわたり軸方向に延在する円環状の隙間）が内径側壁面部位６５１（図３参照）となり、かつ、各中子の軸方向の両端側が両端壁部６５４（図３参照）となる支持ケース６０を製造できる。

支持ケース６０は、径方向でステータコア１１２に接する態様でステータコア１１２を径方向内側に保持する。すなわち、支持ケース６０は、ステータコア１１２の径方向外側の表面を隙間なく覆う態様で、ステータコア１１２を保持する。このようにして、支持ケース６０は、ステータコア１１２を含むステータ１０ｂを回転不能に支持する。

支持ケース６０とステータコア１１２とは、ボルトによる締結ではなく、接合により一体化されてよい。すなわち、支持ケース６０は、ステータコア１１２の径方向外側の表面に、その径方向内側の表面が接合されてよい。支持ケース６０とステータコア１１２との接合方法は、焼き嵌めや圧入等、任意であるが、一例については後述する。

支持ケース６０は、好ましくは、ステータコア１１２の径方向外側の表面の略全体に、その径方向内側の表面が接する態様（面接触する態様）でステータコア１１２を保持する。この場合、支持ケース６０内の冷却水路９５を通る冷却水によりステータコア１１２の全体を効率的に冷却できる。本実施例では、一例として、支持ケース６０は、図３に示すように、ステータコア１１２のＸ方向の全長にわたり延在し、ステータコア１１２の外周面の略全体に、その内周面が接する。なお、ステータコア１１２の外周面の“略全体”とは、ステータコア１１２の溶接溝（図示せず）のような箇所（ステータコア１１２の外周面と支持ケース６０の内周面とが径方向で離間しうる箇所）を許容する概念である。

支持ケース６０は、内部にケース油路３５及び冷却水路９５を形成する。この際、径方向内側からステータコア１１２、冷却水路９５、及びケース油路３５の順に隣接して配置される。なお、“隣接”とは、支持ケース６０に係る材料部分以外は介在しない態様を指す。

冷却水路９５は、入口水路部６１内の水路及び出口水路部６２内の水路に接続される。具体的には、冷却水路９５は、上流側の端部が入口水路部６１内の水路に接続され、下流側の端部が出口水路部６２に接続される。入口水路部６１及び出口水路部６２は、図１に示すように、支持ケース６０の径方向外側（上下方向では上側）に突出する態様で、形成されてもよい。入口水路部６１及び出口水路部６２は、周方向で、後述する中子７の溝部７９に対応して、オフセットする。なお、図１に示す例では、入口水路部６１及び出口水路部６２は、支持ケース６０の軸方向の中央部に設けられるが、支持ケース６０の軸方向の両側に設けられてもよい。

冷却水路９５は、ステータコア１１２の軸方向の延在範囲において周方向に延在する。冷却水路９５は、天頂部領域で軸方向の仕切り壁（図示せず）により周方向が分断されており、周方向の一端が、入口水路部６１内の水路に接続され、周方向の他端が出口水路部６２内の水路に接続される。

本実施例では、冷却水路９５は、図３Ａに示すように、多数の柱部６６（径方向に延在する柱部）まわりに形成される形態（図３、図３Ａ及び図４参照）である。

より具体的には、冷却水路９５は、径方向内側が内径側壁面部位６５１により仕切られ、径方向外側が境界壁面部位６５２により仕切られ、かつ、軸方向の両端部が両端壁部６５４により閉塞される。そして、このようにして形成される円環状の空間（支持ケース６０の軸方向の略全長にわたり軸方向に延在する円環状の空間）に、内径側壁面部位６５１から境界壁面部位６５２まで径方向に延在する多数の柱部６６が、配置される。多数の柱部６６は、流れに対して抵抗となりつつ、ステータコア１１２の径方向外側の表面の全体にわたり、淀みなく冷却水が流れるように機能する。多数の柱部６６は、当該円環状の空間において略均等な態様で分散して配置されてよい。多数の柱部６６の配置の詳細については後述する。

このように本実施例では、支持ケース６０は、冷却水路９５を形成する部分として、円筒状の内径側壁面部位６５１と、円筒状の境界壁面部位６５２とを、回転軸Ｉを中心とした同心状に有し、内径側壁面部位６５１及び境界壁面部位６５２が、冷却水路９５を形成する。そして、支持ケース６０は、径方向で内径側壁面部位６５１及び境界壁面部位６５２の間に多数の柱部６６が立設される。また、支持ケース６０は、中空管の形態の入口水路部６１及び出口水路部６２を有し、入口水路部６１は、冷却水路９５への冷媒流入孔を形成し、出口水路部６２は、冷却水路９５からの冷媒流出孔を形成する。なお、冷却水路９５は、上述したように、軸方向の両端部が両端壁部６５４により閉塞され、かつ、周辺両端が上述した仕切り壁（図示せず）により閉塞されている。従って、冷却水路９５は、外部に連通することなく冷媒流入孔と冷媒流出孔とを連通する。

なお、図４に示す中子７は、上述したように支持ケース６０の天頂部領域において軸方向の仕切り壁（図示せず）を形成するための軸方向の溝部７９を備え、溝部７９は、径方向に貫通する形態である。冷却水路９５は、溝部７９に対応する仕切り壁を有することで、入口水路部６１から出口水路部６２へと直線状に流れる冷却水の流れを防止できる。すなわち、入口水路部６１から導入された冷却水は、出口水路部６２まで至るためには、ステータコア１１２の径方向外側を周回しつつ上述した多数の柱部６６まわりを通る必要があるので、入口水路部６１から出口水路部６２まで直線状に冷却水が流れる場合に比べて、ステータコア１１２を効果的に冷却できる。

ケース油路３５は、ステータコア１１２の軸方向の延在範囲において周方向に延在する。本実施例では、一例として、ケース油路３５は、図３Ｂに示すように、多数の柱部６８（径方向に延在する柱部）まわりに形成される形態（図３参照）である。より具体的には、ケース油路３５は、径方向内側が境界壁面部位６５２により仕切られ、径方向外側が外径側壁面部位６５３により仕切られ、かつ、軸方向の両端部が両端壁部６５４により閉塞される。そして、このようにして形成される円環状の空間（支持ケース６０の軸方向の略全長にわたり軸方向に延在する円環状の空間）に、境界壁面部位６５２から外径側壁面部位６５３まで径方向に延在する多数の柱部６８が、配置される。多数の柱部６８は、流れに対して抵抗となりつつ、ステータコア１１２の径方向外側の表面の全体にわたり、淀みなく冷却水が流れるように機能する。多数の柱部６８は、当該円環状の空間において略均等な態様で分散して配置されてよい。ケース油路３５内の柱部６８は、冷却水路９５内の柱部６６と実質的に同じ構成であってよく、以下では、冷却水路９５内の柱部６６について主に説明する。

本実施例では、一例として、ケース油路３５は、図３に示すように、軸方向の一方の側の第１油路部３５１と、軸方向の他方の側の第２油路部３５２とを含む。第１油路部３５１と第２油路部３５２とは、入口油路３３０、３３１よりも上流側以外は、互いに対して連通しない独立した油路部である。なお、入口油路３３０、３３１は、図１に示すように、支持ケース６０に径方向外側（上下方向では下側）に突出する態様で、形成されてもよい。

第１油路部３５１は、ステータコア１１２の軸方向の延在範囲の一方の側（本例ではＸ１側）において周方向に延在する。第１油路部３５１は、回転軸Ｉまわりの円筒状の形態（上述のように柱部６８を備える円筒状の形態）であり、一端が入口油路３３０に連通し、他端が、上側からコイルエンド２２０Ａに径方向に対向する油滴下部（図示せず）にて開口する。

第２油路部３５２は、ステータコア１１２の軸方向の延在範囲の他方の側（本例ではＸ２側）において周方向に延在する。第２油路部３５２は、回転軸Ｉまわりの円筒状の形態（上述のように柱部６８を備える円筒状の形態）であり、一端が入口油路３３１に連通し、他端が、上側からコイルエンド２２０Ｂに径方向に対向する油滴下部（図示せず）にて開口する。

なお、本実施例では、一例として、第１油路部３５１及び第２油路部３５２は、ステータコア１１２の軸方向の延在範囲の中心付近で分離した対称な形態である。これにより、ケース油路３５を軸方向に分離しつつ、ステータコア１１２を第１油路部３５１及び第２油路部３５２のそれぞれを通る油により均等に冷却することが容易となる。ただし、変形例では、第１油路部３５１及び第２油路部３５２は、ステータコア１１２の軸方向の延在範囲の中心に関して非対称な形態であってもよいし、冷却水路９５のように、第１油路部３５１及び第２油路部３５２が連通（連続）する態様であってもよい。また、冷却水路９５についても、ケース油路３５と同様に、軸方向に分割されてもよい。

ここで、上述した冷却水路９５及びケース油路３５における冷却水と油の流れを概説する。

入口水路部６１から供給（図１及び図２の矢印Ｒ１参照）される冷却水は、冷却水路９５に入り、冷却水路９５を通って、ステータコア１１２の径方向外側で回転軸Ｉまわりを回り、出口水路部６２から出ていく（図２の矢印Ｒ３参照）。なお、冷却水は、入口水路部６１から冷却水路９５に流入する際に、後述する軸方向の連続した流路部分９５１において軸方向全体にわたって広がり、冷却水路９５における軸方向全体で周回する。

入口油路３３０、３３１に供給（図１及び図２の矢印Ｒ１０参照）される油は、ケース油路３５の第１油路部３５１及び第２油路部３５２に供給され、第１油路部３５１に供給された油は、回転軸Ｉまわりを回りつつＸ方向Ｘ１側へと流れ、Ｘ方向Ｘ１側端部における天頂部領域に至って油滴下部（図示せず）から、Ｘ方向Ｘ１側のコイルエンド２２０Ａに滴下される（図示せず）。同様に、第２油路部３５２に供給された油は、回転軸Ｉまわりを回りつつＸ方向Ｘ２側へと流れ、Ｘ方向Ｘ２側端部における天頂部領域に至って油滴下部（図示せず）から、Ｘ方向Ｘ２側のコイルエンド２２０Ｂに滴下される（図示せず）。

本実施例では、冷却水路９５は、多数の柱部６６の外周面６６０に接するので、冷却水路９５内を流れる冷却水が熱交換できる表面積を効率的に増加できる。これにより、冷却水路９５内の冷却水とケース油路３５内の油等との間の熱交換を効率的に実現できる。すなわち、冷却水路９５に接する壁面の表面積を効率的に増加させることができ、冷却水路９５内の冷却水による熱交換能力（ケース油路３５内の油やステータコア１１２との間の熱交換に係る熱交換能力）を効率的に高めることができる。このような効果は、ケース油路３５内の多数の柱部６８によっても同様の原理で促進される。

また、図１～図４に示す例によれば、冷却水路９５を形成する支持ケース６０が、ステータコア１１２に接するので、冷却水とステータコア１１２との間には、支持ケース６０の内径側壁面部位６５１が存在するだけである。ここで、冷却水は、ラジエータ（図示せず）で外気（例えば車両の走行時に通過する空気）と熱交換されて冷却され、油は、冷却水路９５内の冷却水と熱交換されて冷却されるものであるので、冷却水の方が油よりも低温である。従って、冷却水とステータコア１１２との間に、例えば油等の他の媒体や部材が介在する場合に比べて、冷却水によりステータコア１１２を効率的に冷却できる。

また、図１～図４に示す例によれば、上述のように、冷却水路９５は、ステータコア１１２の径方向外側でステータコア１１２の軸方向の全体にわたり延在しかつ周方向の全体にわたり延在するので、ステータコア１１２の全体から熱を奪うことができる。

また、図１～図４に示す例によれば、支持ケース６０内に冷却水路９５とケース油路３５とが形成されるので、支持ケース６０内に冷却水路９５とケース油路３５との間の境界部を形成できる。すなわち、冷却水路９５を形成する支持ケース６０がケース油路３５を形成するので、径方向で冷却水と油との間には、支持ケース６０の境界壁面部位６５２が存在するだけである。従って、冷却水と油との間に、例えば他の部材が介在する場合に比べて、冷却水により油を効率的に冷却できる。従って、図１～図４に示す例によれば、出力の比較的高い回転電機１０においても、オイルクーラを不要とすることができる。

また、図１～図４に示す例によれば、上述したように、支持ケース６０は、１ピースの部材でありながら、冷却水路９５とケース油路３５とを内部に形成するので、２つ以上の部材を結合することで支持ケース６０のような支持ケースを形成する構成に比べて、部品点数を少なくすることができるとともに、結合のための構造（例えばボルト締結構造）等が不要となり、簡易な構成を実現できる。

なお、図１～図４に示す例において、ケース油路３５内の油は、回転電機１０の動作中は常に循環されてもよいし、あるいは、回転電機１０の動作中の一部の期間だけ循環されてもよい。例えば、ケース油路３５内の油は、上述したように主にコイルエンド２２０Ａ、２２０Ｂの冷却に使用されるので、コイルエンド２２０Ａ、２２０Ｂの発熱が比較的大きくなる期間だけ循環されてもよい。

なお、図１～図４では、特定の構造の回転電機１０が示されるが、回転電機１０の構造は、図４に示す中子７のような中子を利用して形成される支持ケース６０を有する限り、任意である。また、支持ケース６０は、冷却水路９５及びケース油路３５のうちの、一方を有していなくてもよい。また、冷却水路９５及びケース油路３５のそれぞれの流路構造は、好ましい実施例として、熱効率に係る表面積を効率的に増加できるように、多数の柱部（柱部６６又は柱部６８）等を有するが、冷却水路９５及びケース油路３５の任意の一方は、他の形態の流路構造を有してもよい。例えば、ケース油路３５は、他の形態の流路構造として、外径側壁面部位６５３又は境界壁面部位６５２の表面に凹凸を有するだけの構造であってもよい。この場合、凹凸に係る凸部は、径方向の両端部が壁面部位（境界壁面部位６５２と外径側壁面部位６５３）に接続される柱部とは異なり、径方向の一方側の端部が壁面部位に離間している形態である。あるいは、ケース油路３５は、他の形態の流路構造として、外径側壁面部位６５３及び境界壁面部位６５２の表面に実質的に凹凸を有さない構造であってもよい。

また、図１～図４では、特定の冷却方法が開示されているが、回転電機１０の冷却方法は任意である。従って、例えば、冷却水路９５及びケース油路３５は、冷却水及び油がそれぞれ螺旋状で回転軸Ｉまわりを旋回するように形成されてもよい。また、油は、ロータ（図示せず）の軸心冷却に利用されてもよい。

また、図１～図４では、支持ケース６０は、入口水路部６１及び出口水路部６２を一体的に有するが、入口水路部６１及び出口水路部６２の一方又は双方は、別ピースにより形成されてもよい。なお、入口水路部６１及び出口水路部６２が別ピースである場合、支持ケース６０に、入口水路部６１及び出口水路部６２が接続される箇所に、冷媒流入孔及び冷媒流出孔として機能する径方向の孔が形成されてよい。これは、入口油路３３０及び入口油路３３１を形成する各管状部位についても同様である。

以下、中子７の構成とともに、上述したように中子７により形成される冷却水路９５の構成について説明する。ここでは、冷却水路９５に関しては、当該冷却水路９５を形成するための中子７の構成を利用して、説明する場合がある。これは、中子７の構成が定まると、当該中子７により形成できる冷却水路９５の構成が一意に決まるためである。換言すると、中子７の図は、冷却水路９５の外表面（外殻）を表し、中子７の中実部は冷却水路９５の空間である。従って、以下では、中子７の構成と、冷却水路９５の構成とを、特段区別せずに説明する場合がある。また、中子７の構成の説明に関して、中子７のある一要素が、支持ケース６０（又は冷却水路９５）のある要素を形成する関係となるが、この関係は、中子７を利用して支持ケース６０を製造することを前提としている。

なお、図４に示したように、冷却水路９５（中子７）のうちの、入口水路部６１内の水路及び出口水路部６２内の水路に接続される軸方向の流路部分９５１、９５２は、冷却水の軸方向の広がりを適切に調整するためのバッファ領域として機能する。以下では、特に言及しない限り、冷却水路９５（中子７）のうちの、流路部分９５１、９５２以外の流路部分（周方向の流路部分）の構成に関して説明する。なお、中子７のうちの、流路部分９５１、９５２を形成する部分は、流路部分９５１、９５２以外の流路部分（周方向の流路部分）を形成する部分とは別に成形されてもよい。
まず、図４及び図５以降を参照して、冷却水路９５（中子７）の構成を更に詳細に説明する。以下では、冷却水路９５（中子７）の構成について説明するが、ケース油路３５（及びそれを形成する中子７Ｇ）の構成にも同様に適用可能である。なお、以下の説明において、周方向上流側とは、周方向において入口水路部６１に相対的に近い側を指し、周方向下流側とは、周方向において入口水路部６１から相対的に遠い側を指す。

図５は、中子７を形成する一の分割体（以下、単に「円環状中子７００」と称する）を抜き出して示す斜視図である。図６は、円環状中子７００を展開して平面視で示す平面図である。図６Ａは、図６の一部の拡大図である。図７は、円環状中子７００の成形方法の一例を説明する概略的な説明図である。

本実施例では、中子７は、崩壊性中子である。崩壊性中子は、鋳造工程後に“崩壊”して取り除くことができる種の中子を指す。崩壊性中子は、例えば塩中子やシェル中子（砂）等がある。塩中子は、シェル中子に比べて熱に強く、鋳造時の制約が小さい。このため、本実施例では、中子７は、好ましくは、塩中子である。

本実施例では、中子７は、図５に示すような円環状中子７００を軸方向に積層して形成される。なお、図４には、各円環状中子７００の分割ラインＬ１が示されている。図４では、中子７は、１０つの円環状中子７００が軸方向に積層されてなるが、一の中子７を形成する円環状中子７００の個数は、支持ケース６０の軸方向の長さに応じて、適宜設定されてよい。なお、一の中子７を形成する複数の円環状中子７００は、円柱部７７、７８を有する円環状中子７００（図４では、「円環状中子７００－１」で図示）を含むが、以下では、特に言及しない限り、円柱部７７、７８を有さない円環状中子７００（又は円環状中子７００－１における円柱部７７、７８以外の周方向範囲の部分）について説明する。

円環状中子７００は、材料（中子用の塩）を軸方向に圧縮して固めることで、形成される。各円環状中子７００は、上述した円環状中子７００－１以外は、同じ形態である。以下の円環状中子７００の構成の説明は、特に言及しない限り、一の円環状中子７００に関する。

円環状中子７００は、軸方向の一方側（Ｘ方向Ｘ１側）の端面（軸方向端面）に軸方向の第１凹部７１０を有し、軸方向の他方側（Ｘ方向Ｘ２側）の端面（軸方向端面）に軸方向の第２凹部７２０を有する。

軸方向の第１凹部７１０は、中子７の状態において、上述した貫通孔７１の第１貫通孔部７１－１を形成し、軸方向の第２凹部７２０は、中子７の状態において、上述した貫通孔７１の第２貫通孔部７１－２を形成する。

具体的には、円環状中子７００は、軸方向の一方側（図５では、Ｘ方向Ｘ１側）の端面に、同一の軸方向位置で周方向に延在する３種類の基本面７１０１～７１０３を備える。基本面７１０１～７１０３は、軸方向に垂直な面であり、互いに対して軸方向にオフセットする。基本面７１０１～７１０３は、組をなす態様で、周方向に沿って周期的に形成される。

本実施例では、基本面７１０１～７１０３は、軸方向のオフセット用の傾斜面７１０４～７１０６を介して周方向に連続する。具体的には、基本面７１０２は、基本面７１０１に対して周方向下流側から傾斜面７１０４を介して連続し、かつ、基本面７１０１に対して所定のオフセット量Δｘ１だけ、Ｘ方向Ｘ２側にオフセットする。基本面７１０３は、基本面７１０２に対して周方向下流側から傾斜面７１０５を介して連続し、かつ、基本面７１０２に対して所定のオフセット量Δｘ２だけ、Ｘ方向Ｘ２側にオフセットする。基本面７１０１は、基本面７１０３に対して周方向下流側から傾斜面７１０６を介して連続し、かつ、基本面７１０３に対して所定のオフセット量Δｘ３だけ、Ｘ方向Ｘ１側にオフセットする。この場合、オフセット量Δｘ１、Δｘ２、Δｘ３は、Δｘ３＝Δｘ１＋Δｘ２を満たす関係である態様で任意に設定されてもよいが、本実施例では、Δｘ３＝Δｘ１＋Δｘ２、かつ、Δｘ１＝Δｘ２である。

基本面７１０１～７１０３のそれぞれには、軸方向に凹む第１凹部７１０が形成される。従って、第１凹部７１０は、基本面７１０１～７１０３の周方向の周期に対応して、周方向に沿って周期的に形成される。第１凹部７１０は、上述した流路部分９５１、９５２に対応する周方向範囲Ｒ５０（図５参照）を除いて、周期的に等間隔（一定のピッチｐ１）で設定される。これにより、周方向に均等に第１凹部７１０を配置できる。なお、本明細書において、第１凹部７１０（第２凹部７２０についても同様）の位置とは、第１凹部７１０の中心又は図心のような代表的な基準位置であり、第１凹部７１０の周方向位置とは、例えば、ピッチｐ１の基準となる周方向の位置である。

なお、基本面７１０１に形成される第１凹部７１０は、周方向両側に、基本面７１０１の一部が残るような位置に形成されてよい。これは、基本面７１０２、７１０３のそれぞれに形成される第１凹部７１０についても同様である。

第１凹部７１０の周方向の長さｌ１は、任意であるが、ピッチｐ１よりも小さく設定されてよい。

第１凹部７１０の形態は、任意であるが、好ましくは、周方向端部において深さｄ１が徐々に低減される形態である。ここで、第１凹部７１０の深さｄ１とは、隣接する基本面（基本面７１０１～７１０３のうち、いずれか１つ）に対する軸方向の凹み量を指す。

本実施例では、好ましい例として、第１凹部７１０の形態は、周方向上流側端部では、周方向上流側に向かうほど深さｄ１が基本深さｄ０（図示せず）から徐々に減少し、かつ、周方向下流側端部では、周方向上流側に向かうほど深さｄ１が基本深さｄ０へと徐々に増加する形態である。この場合、周方向上流側端部での深さｄ１の減少態様と、周方向下流側端部での深さｄ１の増加態様とは、同じ変化態様（例えば、非線形的な変化態様）であってよい。

同様に、円環状中子７００は、軸方向の他方側（図５では、Ｘ方向Ｘ２側）の端面に、同一の軸方向位置で周方向に延在する３種類の基本面７２０１～７２０３を備える。基本面７２０１～７２０３は、軸方向に垂直な面であり、互いに対して軸方向にオフセットする。基本面７２０１～７２０３は、組をなす態様で、周方向に沿って周期的に形成される。基本面７２０１は、基本面７１０１と略同じ周方向の範囲にわたって形成され、基本面７２０２は、基本面７１０２と略同じ周方向の範囲にわたって形成され、基本面７２０３は、基本面７１０３と略同じ周方向の範囲にわたって形成される。

本実施例では、基本面７２０１～７２０３は、軸方向のオフセット用の傾斜面７２０４～７２０６を介して周方向に連続する。具体的には、基本面７２０２は、基本面７２０１に対して周方向下流側から傾斜面７２０４を介して連続し、かつ、基本面７２０１に対して所定のオフセット量Δｘ４だけ、Ｘ方向Ｘ２側にオフセットする。基本面７２０３は、基本面７２０２に対して周方向下流側から傾斜面７２０５を介して連続し、かつ、基本面７２０２に対して所定のオフセット量Δｘ５だけ、Ｘ方向Ｘ２側にオフセットする。基本面７２０１は、基本面７２０３に対して周方向下流側から傾斜面７２０６を介して連続し、かつ、基本面７２０３に対して所定のオフセット量Δｘ６だけ、Ｘ方向Ｘ１側にオフセットする。この場合、オフセット量Δｘ４、Δｘ５、Δｘ６は、Δｘ６＝Δｘ４＋Δｘ５を満たす関係である態様で任意に設定されてもよいが、本実施例では、Δｘ６＝Δｘ４＋Δｘ５、かつ、Δｘ４＝Δｘ５＝Δｘ１である。

基本面７２０１～７２０３のそれぞれには、軸方向に凹む第２凹部７２０が形成される。従って、第２凹部７２０は、基本面７２０１～７２０３の周方向の周期に対応して、周方向に沿って周期的に形成される。第２凹部７２０は、上述した流路部分９５１、９５２に対応する周方向範囲Ｒ５０（図５参照）を除いて、周期的に等間隔（一定のピッチｐ２）で設定される。これにより、周方向に均等に第２凹部７２０を配置できる。

なお、基本面７２０１に形成される第２凹部７２０は、周方向両側に、基本面７２０１の一部が残るような位置に形成されてよい。これは、基本面７２０２、７２０３のそれぞれに形成される第２凹部７２０についても同様である。

第２凹部７２０のピッチｐ２は、第１凹部７１０のピッチｐ１と異なってもよいが、好ましくは、同じである。第２凹部７２０の周方向の長さｌ２は、任意であるが、ピッチｐ２よりも小さく設定されてよい。第２凹部７２０の周方向の長さｌ２は、第１凹部７１０の長さｌ１と異なってもよいが、好ましくは、同じである。

本実施例では、第２凹部７２０のピッチｐ２は、第１凹部７１０のピッチｐ１と同じであるが、位相がずれる。すなわち、第２凹部７２０の周方向位置は、第１凹部７１０の周方向位置に対して所定シフト量Δ１だけずれる。この場合、所定シフト量Δ１は、好ましくは、第１凹部７１０の周方向の延在範囲と第２凹部７２０の周方向の延在範囲とが部分的に重なり（すなわち軸方向に視て互いに部分的にオーバラップし）、かつ、第１凹部７１０及び第２凹部７２０のいずれも形成されない周方向範囲が形成されるように、設定される。換言すると、所定シフト量Δ１、各ピッチｐ１、ｐ２、及び周方向の各長さｌ１、ｌ２は、第１凹部７１０の周方向の延在範囲と第２凹部７２０の周方向の延在範囲とが部分的に重なり、かつ、基本面７１０１～７１０３及び基本面７２０１～７２０３が軸方向に視て互いに少なくとも部分的にオーバラップするように、設定される。

第２凹部７２０の形態は、第１凹部７１０の形態と異なってもよいが、好ましくは、周方向に沿った線（軸方向に垂直な面内の線）に関して対称である。本実施例では、好ましい例として、第２凹部７２０の形態は、第１凹部７１０の形態に対して、周方向に沿った線（軸方向に垂直な面内の線）に関して対称である。具体的には、第２凹部７２０の形態は、周方向上流側端部では、周方向上流側に向かうほど深さｄ２が基本深さｄ０（図示せず）から徐々に減少し、かつ、周方向下流側端部では、周方向上流側に向かうほど深さｄ２が基本深さｄ０へと徐々に増加する形態である。この場合、周方向上流側端部での深さｄ２の減少態様と、周方向下流側端部での深さｄ２の増加態様とは、同じ変化態様（例えば、非線形的な変化態様）であってよい。なお、第２凹部７２０の深さｄ２とは、隣接する基本面（基本面７２０１～７２０３のうち、いずれか１つ）に対する軸方向の凹み量を指す。

なお、本実施例では、第１凹部７１０及び第２凹部７２０は、基本深さｄ０が同じであるが、異なってもよい。基本深さｄ０は、一の円環状中子７００の軸方向の基本長さ（基本面７１０１から基本面７２０１までの長さ）Ｗ０の半分よりも有意に短く、例えば、基本長さＷ０の１／３程度であってよい。本実施例では、一例として、基本深さｄ０は、上述した各オフセット量Δｘ１～Δｘ６と同じであり、基本長さＷ０の約１／３である。

このような本実施例による円環状中子７００によれば、複数の円環状中子７００を同心状にかつ軸方向に積層することで、多数の柱部６６を形成できる中子７を形成できる。なお、複数の円環状中子７００を同心状にかつ軸方向に積層する際、一の円環状中子７００の各第１凹部７１０は、当該一の円環状中子７００に軸方向に当接する他の一の円環状中子７００の基本面７２０１～７２０３対して、軸方向に対向する。これにより、各第１凹部７１０と基本面７２０１～７２０３とを周壁とする貫通孔７１の貫通孔部７１－１が形成される。同様に、一の円環状中子７００の各第２凹部７２０は、当該一の円環状中子７００に軸方向に当接する他の一の円環状中子７００の基本面７１０１～７１０３に対して、軸方向に対向する。これにより、各第２凹部７２０と基本面７１０１～７１０３とを周壁とする貫通孔７１の貫通孔部７１－２が形成される。

また、本実施例では、複数の円環状中子７００を同心状にかつ軸方向に積層する際、一の円環状中子７００の各第１凹部７１０の周方向下流側端部は、当該一の円環状中子７００に軸方向に当接する他の一の円環状中子７００の各第２凹部７２０の周方向上流側端部に対して、軸方向に対向する。これにより、貫通孔部７１－１と貫通孔部７１－２とが軸方向でオフセットしつつ周方向で連通する。

なお、本実施例では、第１凹部７１０及び第２凹部７２０は、上述した深さｄ１、ｄ２のプロフィールを有することで、第１凹部７１０及び第２凹部７２０により形成される貫通孔７１（及びそれに伴い柱部６６）は、径方向に視て、周方向端部において先細りになる形態となる。

ところで、上述したように、中子７のような崩壊性中子を利用する場合、崩壊性中子の一ピースに、柱部６６を形成するための径方向の貫通孔を設定することは難しい。これは、径方向の貫通孔は、成形時の軸方向の圧縮力によって潰れやすいためである。

この点、本実施例によれば、円環状中子７００における軸方向の第１凹部７１０や軸方向の第２凹部７２０は、軸方向に開口する形態であることから、円環状中子７００を軸方向に圧縮する成形方法により容易に形成可能である。例えば図７に示すような、円環状の上型９１と円環状の下型９２とを用いて形成されてもよい。なお、図７には、円環状の上型９１と円環状の下型９２の断面図（回転軸Ｉを含む平面による断面図）が概略的に示されており、Ｓ８００は、成形前の状態を示し、Ｓ８０１は、成形時（型締め時）の状態を示す。この場合、上型９１は、第１凹部７１０を形成するための凸部９１０を有し、下型９２は、凹溝９２０を有する。この場合、凹溝９２０内の材料ＭＴ（中子用の塩）を入れて上型９１を下降させて軸方向に圧縮することで（矢印８００参照）、第１凹部７１０と第２凹部７２０とを同時に同じ金型により形成できる。この場合、凸部９１０の高さＨ９１と、凹溝９２０の深さＨ９２を、周方向に沿って、図６に示した形状に適合するように設定することで、円環状中子７００を形成できる。

このように、本実施例によれば、上述したように、円環状中子７００には、柱部６６を形成するための形態として、径方向の貫通孔に代えて、軸方向の第１凹部７１０及び軸方向の第２凹部７２０が形成される。これにより、個々の円環状中子７００は、製造要件を満たす態様で個別に製造できる。従って、本実施例によれば、製造要件を満たす態様で、多数の柱部６６を形成できる中子７を形成できる。

特に本実施例では、軸方向の第１凹部７１０及び軸方向の第２凹部７２０のそれぞれの周方向両側において、基本面７１０１～７１０３及び基本面７２０１～７２０３が軸方向に視て互いにオーバラップする。これにより、軸方向の第１凹部７１０及び軸方向の第２凹部７２０のそれぞれの周方向両側での形状安定性が増し、円環状中子７００の成形性が良好となる。

また、本実施例によれば、上述したように、一の中子７は、円柱部７７、７８を有する円環状中子７００－１（図４参照）を除き、同じ構成の円環状中子７００を積層して形成できるので、中子７を作成する型費を効果的に低減できる。

また、本実施例によれば、上述したように、円環状中子７００のそれぞれにおいて、軸方向の第１凹部７１０は、互いに対して軸方向にオフセットした３種類の基本面７１０１～７１０３に形成されるとともに、軸方向の第２凹部７２０は、互いに対して軸方向にオフセットした３種類の基本面７２０１～７２０３に形成される。以下、このような構成を「３段階のオフセット構成」とも称する。

このような３段階のオフセット構成は、以下で説明するように、各柱部６６の配置に係る軸方向の偏りを低減する上で有用となる。

ここで、図８を参照して、本実施例の冷却水路９５における冷却水の流れとともに、上述した３段階のオフセット構成や柱部６６の形態の技術的な意義について、図９に示す比較例と対比しつつ説明する。

図８は、本実施例の冷却水路９５における冷却水の流れの説明図であり、冷却水路９５の外殻の一部を示す上面図である。図８には、矢印Ｒ８３から矢印Ｒ８５により一部の冷却水の流れが模式的に示されている。図９は、比較例による冷却水路９５’における冷却水の流れの説明図であり、冷却水路９５’の外殻の一部を示す上面図である。図９には、矢印Ｒ８１及び矢印Ｒ８２により一部の冷却水の流れが模式的に示されている。また、図８及び図９（後出の図１０及び図１１も同様）には、中子７における円環状中子７００の積層態様を示す参考として、中子７における分割ラインＬ１が１つだけ点線で図示されている。

比較例による冷却水路９５’は、図９及び図１０に示すように、本実施例による冷却水路９５に対して、貫通孔７１の配置が異なる。このような、冷却水路９５’は、上述した円環状中子７００に対して、基本面７１０１～７１０３が同一面でありかつ基本面７２０１～７２０３が同一面である円環状中子７００’を同様に軸方向に積層してなる中子を利用して形成できる。

本実施例及び比較例においては、ともに、入口水路部６１から供給される冷却水は、上述したように、全体として周方向に沿って流れる。

各柱部６６は、このような冷却水の流れに対して垂直に延在するので、流れを妨げることで、流れを軸方向に分配する機能を有する。すなわち、各柱部６６に周方向に当たる流れ（図９の矢印Ｒ８０参照）は、各柱部６６で軸方向に分かれて下流側へと流れていく。

ところで、比較例では、各柱部６６は、図９に示すように、軸方向に等間隔に配置されているが、周方向で隣り合う各２つの各柱部６６の、軸方向の位置は互いに等しい。このような軸方向にオフセットのない配置は、柱部６６が形成されない軸方向範囲であって、周方向に連続的に延在する帯状範囲９００（図９参照）を生む。このような帯状範囲９００は、比較的大きい軸方向の寸法（例えば、上述したように一の円環状中子７００’の軸方向の基本長さＷ０の１／３程度）を有するので、各柱部６６の配置に係る有意な軸方向の偏りを生む。

このような各柱部６６の配置に係る軸方向の偏りは、周方向に沿った流れに対する抵抗の均一化を妨げる傾向がある。具体的には、冷却水路９５は、柱部６６が形成されない帯状範囲９００の流路部分において、他の部分に比べて、周方向に沿った流れに対する抵抗が小さくなるという偏りを有することとなる。

このため、比較例では、図９に矢印Ｒ８１で示すように、冷却水は、柱部６６が形成されない帯状範囲９００の流路部分に沿って多く流れようとし、その結果、軸方向に分配される流れ（図９の矢印Ｒ８２参照）はわずかとなる。

このような比較例のように、冷却水路９５’において、柱部６６が形成されない帯状範囲９００の流路部分が存在すると、当該流路部分に冷却水が多く流れ、冷却水の流れに偏り（軸方向に沿った各位置での流量の偏り）が生じやすくなる。

これに対して、本実施例によれば、上述した３段階のオフセット構成を有することで、比較例において生じる不都合を防止できる。すなわち、本実施例によれば、柱部６６が形成されない帯状範囲９００（図９参照）が実質的に生じない流路構造を実現できる。

具体的には、本実施例によれば、各柱部６６のうちの、基本面７１０１、７２０１に形成される第１凹部７１０及び第２凹部７２０による柱部６６（図８では、「柱部６６－１」と表記）と、基本面７１０２、７２０２に形成される第１凹部７１０及び第２凹部７２０による柱部６６（図８では、「柱部６６－２」と表記）と、基本面７１０３、７２０３に形成される第１凹部７１０及び第２凹部７２０による柱部６６（図８では、「柱部６６－３」と表記）とは、互いに異なる軸方向の位置に配置される。これにより、柱部６６が形成されない軸方向範囲であって、周方向に延在する帯状範囲が、実質的に生じない。

このため、本実施例では、図８において矢印Ｒ８３から矢印Ｒ８５で模式的に示すように、軸方向で柱部６６－１間を通って周方向に流れる冷却水は、柱部６６－２により軸方向に分かれて下流側へと流れていく（矢印Ｒ８３参照）。また、同様に、軸方向で柱部６６－２間を通って周方向に流れる冷却水は、柱部６６－３により軸方向に分かれて下流側へと流れていく（矢印Ｒ８４参照）。また、同様に、軸方向で柱部６６－３間を通って周方向に流れる冷却水は、柱部６６－１により軸方向に分かれて下流側へと流れていく（矢印Ｒ８５参照）。この結果、比較例において生じるような上述した偏りを低減できる。すなわち、各柱部６６において軸方向に分配される流れが促進され、冷却水の流れにおける偏りを低減できる。

このようにして、本実施例によれば、柱部６６を複数有する流路構造において、製造要件を満たしつつ、冷却水の流れにおける偏りを低減できる。

また、本実施例によれば、一の円環状中子７００の第２凹部７２０と、当該一の円環状中子７００に軸方向に隣接する他の一の円環状中子７００の第１凹部７１０とは、互いに周方向で近接する。特に、本実施例では、一の円環状中子７００の第２凹部７２０と、当該一の円環状中子７００に軸方向に隣接する他の一の円環状中子７００の第１凹部７１０とは、組み合わせにより貫通孔７１を形成する。これにより、貫通孔７１（及びそれに伴い柱部６６）は、径方向に視て、周方向の両側において先細りになる形態を有する。この結果、本実施例では、周方向の冷却水の流れに対して柱部６６で生じる圧力損失を低減でき、冷却水の必要な流速を確保しやすくすることができる。

なお、本実施例では、本実施例では、一の円環状中子７００の第２凹部７２０と、当該一の円環状中子７００に軸方向に隣接する他の一の円環状中子７００の第１凹部７１０とは、組み合わせにより貫通孔７１を形成するが、これに限られない。例えば、図１０に示す変形例による円環状中子７００Ａのように、一の円環状中子７００Ａの第２凹部７２０と、当該一の円環状中子７００Ａに軸方向に隣接する他の一の円環状中子７００の第１凹部７１０とは、それぞれ単独で貫通孔７１Ａ－１、７１Ａ－２を形成してもよい。この場合も、貫通孔７１Ａ－１、７１Ａ－２が周方向に近接することで、同様の効果を得ることができる。なお、図１０では、図８と同じビューにより、中子７Ａを形成する円環状中子７００Ａの積層状態（及びそれにより形成される冷却水路９５Ａの外殻）の一部が上面視で概略的に示されている。

また、本実施例では、上述したように、３段階のオフセット構成を有するが、図１１に示すような２段階のオフセット構成であってもよいし、４段階以上のオフセット構成であってよい。なお、図１１では、図８と同じビューにより、中子７Ｂを形成する円環状中子７００Ｂの積層状態（及びそれにより形成される冷却水路９５Ｂの外殻）の一部が上面視で概略的に示されている。また、図１１には、図８と同様、矢印Ｒ８７及び矢印Ｒ８８により一部の冷却水の流れが模式的に示されている。

なお、オフセット構成の段数が多くなると、オフセットの段数分だけ、一の円環状中子の全体としての軸方向の長さが大きくなるので、一の円環状中子の全体としての軸方向の体格が増加する点で不利である。従って、本実施例の３段階のオフセット構成は、４段階以上のオフセット構成に比べて、一の円環状中子７００の全体としての軸方向の長さを低減できる点で有利である。また、本実施例の３段階のオフセット構成は、図１１に示すような２段階のオフセット構成に比べて、一の円環状中子７００の全体としての軸方向の長さが大きくなる点で不利であるものの、冷却水の流れにおける偏りを、より効果的に低減できる点で有利である。

具体的には、図１１に示す例では、軸方向で柱部６６－１Ｂ間を通って周方向に流れる冷却水は、柱部６６－２Ｂにより軸方向に分かれて下流側へと流れていく（矢印Ｒ８７参照）。他方、軸方向で柱部６６－２Ｂ間を通って周方向に流れる冷却水は、軸方向で柱部６６－１Ｂ間を通って下流側へと流れていく（矢印Ｒ８９参照）。すなわち、柱部６６－１Ｂでは、柱部６６－１Ｂにより軸方向に分配される流れが促進されない。

これに対して、本実施例の３段階のオフセット構成によれば、各柱部６６の周方向上流側端部の軸方向位置は、一ピッチ分だけ周方向上流側の各柱部６６の軸方向の間に位置するので、各柱部６６において軸方向に分配される流れを促進できる（図８参照）。

次に、図１２及び図１３を参照して、上述した中子７を利用した回転電機１０の製造方法の好ましい例を説明する。

図１２は、ステータ１０ｂの製造方法の流れを示す概略フローチャートである。図１３は、図１２に示す製造方法を説明するための図であり、鋳込工程中の状態を概略的に示す断面図である。

ステータ１０ｂの製造方法は、まず、ステータコア１１２を準備することを含む（ステップＳ３０）。ステータコア１１２は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板からなる。この場合、各鋼板は、互いに結合されていなくてもよいし、溶接等により結合されていてもよい。

次いで、ステータ１０ｂの製造方法は、ステータコア１１２に対して、マスキング用金型１７０をセットすることを含む（ステップＳ３１）。マスキング用金型１７０は、ステータコア１１２の軸方向の両端面と、ステータコア１１２の径方向内側の表面（ロータコアが収容される側の表面）とを、保護する機能を有する。図１３に示す例では、マスキング用金型１７０は、上側マスキング部材１７１と、下側マスキング部材１７２と、締付ボルト１７３とを含む。

次いで、ステータ１０ｂの製造方法は、不活性ガスをステータコア１１２の空間８０内に充填することを含む（ステップＳ３２）。不活性ガスの役割は、後述する。

次いで、ステータ１０ｂの製造方法は、ステータコア１１２を、鋳造用の金型１４００（図１３に概略的に図示）にセットすることを含む（ステップＳ３３）。この際、ステータコア１１２は、上述したマスキング用金型１７０が取り付けられた状態で、鋳造用の金型１４００にセットされる。

次いで、ステータ１０ｂの製造方法は、上述した円環状中子７００を複数準備する準備工程（ステップＳ３４Ａ）と、準備した複数の円環状中子７００を、同心状かつ軸方向に複数積層する積層工程とを含む（ステップＳ３４Ｂ）。これにより、中子７を得る。なお、中子７Ａについても、中子７と同様の方法で得ることができる。なお、複数の円環状中子７００の積層は、金型１４００内にセットされる前に実行されてもよい。この場合、積層状態を維持するように円環状中子７００同士が接着等されてもよい。あるいは、このような積層は、鋳造用の金型１４００内でセットされる際に実行されてもよい（次のステップＳ３５と実質的に同時に実現されてもよい）。

次いで、ステータ１０ｂの製造方法は、ステップＳ３４Ｂで得た中子７及び中子７Ｇを鋳造用の金型１４００にセットすることを含む（ステップＳ３５）。この場合、中子７及び中子７Ｇは、ステータコア１１２の径方向外側にセットされる（図１３参照）。具体的には、中子７は、径方向内側のステータコア１１２に対して径方向外側に離間してセットされ、中子７Ｇは、中子７に対して径方向外側に離間してセットされ、かつ、径方向外側の鋳造用の金型１４００に対して径方向内側に離間してセットされる。

次いで、ステータ１０ｂの製造方法は、ステータコア１１２がセットされた鋳造用の金型１４００に、アルミを主成分とする材料（以下、単に「アルミ材料」とも称する）を、溶かした状態（すなわち溶湯の状態）で注湯することで、アルミ材料により支持ケース６０を鋳造する工程（鋳造工程）を含む（ステップＳ３６）。なお、本実施例では、溶かしたアルミ材料の重さだけで鋳造する金型鋳造（アルミ重力鋳造）方法が採用されるが、他の鋳造方法が利用されてもよい。図１３には、鋳造工程で金型１４００にアルミ材料が注湯された状態が模式的な断面図で示されている。図１３には、中子７、７Ｇはそれぞれ円筒状の形態の断面図で模式的に示されているとともに、注湯されたアルミ材料がハッチング範囲９０で模式的に示されている。

鋳造用の金型１４００に、溶かしたアルミ材料を導入すると、アルミ材料は、ステータコア１１２の外周面を覆うように、流動する。このようにして、ステータコア１１２の外周面に支持ケース６０を強固に接合できる。なお、ステータコア１１２の外周面と支持ケース６０との間の接合強度を高めるために、ステップＳ３３で金型内にセットされる前に、ステータコア１１２の外周面には、支持ケース６０との接合を促進するための処理（例えばアルミナイジング処理）が実行されてもよい。例えば、アルミナイジング処理は、空間８０内に不活性ガスが充填された状態で、ステータコア１１２をアルミ槽（例えば溶融アルミニウム槽）等の槽に浸漬させることで実現されてよい。

また、注入されたアルミ材料は、径方向で内側からステータコア１１２、中子７、中子７Ｇ、径方向外側の鋳造用の金型１４００に係る径方向の各隙間を埋める態様で、流動する。具体的には、アルミ材料が、中子７（中子７Ｇについても同様）を形成する複数の円環状中子７００のそれぞれの外周面及び内周面を覆い、かつ、各貫通孔７１を埋めるように、流動する。この結果、上述した各柱部６６を備えた冷却水路９５、及び、各柱部６８を備えたケース油路３５を有する支持ケース６０を形成できる。

なお、本実施例では、上述したように、ステータコア１１２は、マスキング用金型１７０が取り付けられた状態で、鋳造用の金型１４００にセットされる。従って、ステータコア１１２の端面１１２５、１１２６にアルミ材料が付着したり、空間８０内にアルミ材料が浸入したりする可能性を低減できる。

また、本実施例では、本ステップＳ３６の鋳造工程は、不活性ガスを空間８０内に充填した状態で実行される。ステップＳ３６の鋳造工程が空間８０内に不活性ガスが充填された状態で実行される場合、そうでない場合（すなわちステップＳ３６の鋳造工程が空間８０内に不活性ガスが充填されない状態で実行される場合）に比べて、ステータコア１１２を形成する鋼板の絶縁膜へのダメージを低減できる。

具体的には、ステップＳ３６の鋳造工程が、空間８０内に不活性ガスが充填されない状態（すなわち酸素を含む雰囲気）で実現される場合、ステータコア１１２の径方向内側の表面が、高温のアルミ材料に起因して高温の雰囲気に晒されることになる。その結果、ステータコア１１２の各鋼板の絶縁膜が破壊され、ステータコア１１２の磁気性能が所期の性能でなくなる可能性がある。

この点、ステップＳ３６の鋳造工程が不活性ガスを空間８０内に充填した状態で実行される場合、ステータコア１１２が高温の雰囲気に晒されても、当該雰囲気が酸素を実質的に含まないので、酸化スケールの発生が防止又は効果的に低減される。この結果、ステータコア１１２の各鋼板の絶縁膜が保護され、ステータコア１１２の磁気性能が所期の性能でなくなる可能性を効果的に低減できる。なお、これは、不活性ガスを空間８０内に充填した状態で、上述したアルミナイジング処理を行う場合も同様である。

次いで、ステータ１０ｂの製造方法は、上述したケース油路３５及び冷却水路９５を形成するための中子７、７Ｇを“崩壊”させることで除去することを含む（ステップＳ３８）（除去工程の一例）。中子７、７Ｇが塩中子である場合、上述したように注水等により“崩壊”させて除去できる。これにより、支持ケース６０の内部に上述したケース油路３５及び冷却水路９５が形成される。

次いで、ステータ１０ｂの製造方法は、上述したマスキング用金型１７０をステータコア１１２から取り外すことを含む（ステップＳ３９）。なお、本ステップＳ３９は、上述したステップＳ３８よりも前に実行されてもよい。

次いで、ステータ１０ｂの製造方法は、ステータコア１１２にステータコイル１１４を巻装する等の各種仕上げ工程を含む（ステップＳ４０）。

このようにして、図１２に示す例によれば、支持ケース６０とステータコア１１２とが強固に接合したステータ１０ｂを容易に製造できる。なお、このようにして製造されたステータ１０ｂの径方向内側に、ロータ（図示せず）が組み付けられ、回転電機１０を形成できる。

なお、図１２に示す例において、各工程は、適宜前後して実行されてもよい。例えば、ステップＳ３４ＡからステップＳ３５の工程は、ステップＳ３３の工程の前に実行されてもよい。また、図１２に示す例は、ステータコア１１２まわりに支持ケース６０を一体に形成する方法に関するが、ステータコア１１２とは別に、中子７、７Ｇを金型１４００内にセットして支持ケース６０を単体で製造することも可能である。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。また、各実施例の効果のうちの、従属項に係る効果は、上位概念（独立項）とは区別した付加的効果である。

例えば、上述した実施例では、好ましい実施例として、円環状中子７００の貫通孔７１（及びそれに伴い柱部６６）は、周方向の両側において先細りになる形態を有するが、貫通孔７１の形態は任意である。例えば、貫通孔７１は、半円状や、円状、楕円状、矩形等であってよい。

また、上述した実施例では、好ましい実施例として、一の中子７は、円柱部７７、７８を有する円環状中子７００－１（図４参照）を除き、同じ構成の円環状中子７００を積層してなるが、これに限られない。例えば、２種類の円環状中子を交互に軸方向に積層することとしてもよい。この場合、第１凹部７１０及び／又は第２凹部７２０の周方向位置を、２種類の円環状中子のそれぞれごとに異ならせることで、各貫通孔７１（７１Ａ－１、７１Ａ－２についても同様）の周方向の配置バランスを調整（例えば密度を均等化）してもよい。

１０・・・回転電機、Ｉ・・・回転軸、６０・・・支持ケース（冷却部材）、６５１・・・内径側壁面部位（第２壁部）、６５２・・・境界壁面部位（第１壁部）、６６・・・柱部、７００・・・円環状中子（崩壊性中子）、７１、７１Ａ－１、７１Ａ－２・・・貫通孔、７１０・・・第１凹部（軸方向の凹部）、７２０・・・第２凹部（軸方向の凹部）

Claims (6)

1. 回転電機に用いられる円環状の冷却部材の製造方法であって、
   軸方向端面に軸方向の凹部をそれぞれ有する円環状の複数の崩壊性中子を準備する準備工程と、
   前記複数の崩壊性中子を、前記軸方向の凹部により径方向の貫通孔を形成する態様で、同心状にかつ軸方向に積層する積層工程と、
   金型内に前記複数の崩壊性中子が積層された状態で、前記金型内に前記冷却部材の材料を、前記材料が前記複数の崩壊性中子のそれぞれの外周面及び内周面を覆いかつ前記貫通孔を埋めるように、注湯する鋳造工程と、
   前記鋳造工程の後に、前記複数の崩壊性中子を除去する除去工程とを含む、製造方法。
2. 前記複数の崩壊性中子は、いずれも同一形状である、請求項１に記載の製造方法。
3. 前記複数の崩壊性中子のそれぞれは、軸方向第１側に、前記軸方向の凹部として周方向に沿って周期的に第１凹部を形成するとともに、前記軸方向第１側とは逆側の軸方向第２側に、前記軸方向の凹部として周方向に沿って周期的に第２凹部を形成し、
   前記貫通孔は、前記複数の崩壊性中子のうちの、軸方向に隣り合う２つの崩壊性中子の一方に係る前記第１凹部と他方に係る前記第２凹部との組み合わせにより、又は、軸方向に隣り合う２つの崩壊性中子の一方に係る前記第１凹部と他方に係る前記第２凹部のそれぞれにより、形成される、請求項１又は２に記載の製造方法。
4. 前記複数の崩壊性中子のそれぞれは、軸方向の位置が異なる態様で２つ以上の前記第１凹部を有するとともに、かつ、軸方向の位置が異なる態様で２つ以上の前記第２凹部を有する、請求項３に記載の製造方法。
5. 前記複数の崩壊性中子のそれぞれにおいて、前記２つ以上の前記第１凹部は、前記２つ以上の前記第２凹部に対して、軸方向及び周方向の位置が異なる、請求項４に記載の製造方法。
6. ステータコアと、
   前記ステータコアの径方向外側に接合される冷却部材とを含み、
   前記冷却部材は、径方向外側の円筒状の第１壁部と、径方向内側の円筒状の第２壁部とを、同心状に有するとともに、前記第１壁部と前記第２壁部との間に径方向に延在する柱部を有し、
   前記柱部は、径方向に視て、周方向の両側において先細りになる形態を有する、回転電機。

Images