JP2023125010A - 回転電機用ステータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】鋳包み後に除去可能な物質が中子本体に詰められた中子を利用して、冷媒流路を回転電機用鋳造物に形成する。【解決手段】ステータコアを準備する工程と、中子本体に複数の軸方向の貫通穴を有し、複数の軸方向の貫通穴の少なくとも一部に、鋳包み後に除去可能な物質が詰められた中子を準備する工程と、ステータコア及び中子を型にセットする工程と、型に溶融した金属材料を流し込むことで、ステータコア及び中子を鋳包む鋳包工程と、鋳包工程の後に、金属材料で鋳包みされたステータコア及び中子から、中子本体を残しつつ除去可能な物質を除去することで、複数の軸方向の貫通穴の少なくとも一部を、冷媒が通る冷媒流路として形成する工程とを含む、回転電機用ステータの製造方法が開示される。【選択図】図１３

Description

本開示は、回転電機用ステータの製造方法に関する。

鋳包み後に除去可能な物質（例えば塩）で形成された崩壊性中子を利用して、通常の鋳造では形成できない形態の冷媒流路を鋳造物に形成する技術が知られている。

特開２０２１－０９３８９１号公報

しかしながら、上記のような従来技術は、鋳包み後に全体が除去される崩壊性中子を利用するアプローチであり、他のアプローチで冷媒流路を鋳造物に形成することについて開示していない。

そこで、１つの側面では、本開示は、鋳包み後に除去可能な物質が中子本体に詰められた中子を利用して、冷媒流路を回転電機用鋳造物に形成することを目的とする。

１つの側面では、ステータコアを準備する工程と、
中子本体に複数の軸方向の貫通穴を有し、前記複数の軸方向の貫通穴の少なくとも一部に、鋳包み後に除去可能な物質が詰められた中子を準備する工程と、
前記ステータコア及び前記中子を型にセットする工程と、
前記型に溶融した第１金属材料を流し込むことで、前記ステータコア及び前記中子を鋳包む鋳包工程と、
前記鋳包工程の後に、前記第１金属材料で鋳包みされた前記ステータコア及び前記中子から、前記中子本体を残しつつ前記除去可能な物質を除去することで、前記複数の軸方向の貫通穴の少なくとも一部を、冷媒が通る冷媒流路として形成する工程とを含む、回転電機用ステータの製造方法が提供される。

１つの側面では、本開示によれば、鋳包み後に除去可能な物質が中子本体に詰められた中子を利用して、冷媒流路を回転電機用鋳造物に形成することが可能となる。

製造対象の回転電機用ステータの一例を示す斜視図である。 油路形成部の一例を示す斜視図である。 油路形成部の一部を周方向に展開した状態で概略的に示す図である。 図３のラインＡ－Ａに沿った概略的な断面図による軸方向油路の説明図である。 図３のラインＡ－Ａに沿った概略的な断面図による他の例の軸方向油路の説明図である。 外周支持部の一例を示す斜視図である。 ステータにおける油の流れの説明図である。 コイルエンドへの油の供給態様を示す回転電機の一部の断面図である。 油路形成部の効果の説明図であり、ステータコア及び外周支持部のそれぞれに生じる応力の説明図である。 ステータコアに作用する応力の説明図である。 比較例によるステータコアに作用する応力の説明図である。 水路形成部を有する支持部材の例を概略的に示す断面図である。 本製造方法の流れを概略的に示すフローチャートである。 水路形成部を形成するための水路用中子を概略的に示す展開図である。 油路形成部のうちの第１油路形成部を形成するための油路用中子を概略的に示す展開図である。 油路形成部のうちの第２油路形成部を形成するための油路用中子を概略的に示す展開図である。 油路形成部を形成するための油路用中子の組立体を概略的に示す展開図である。 金型のセットされた水路用中子及び油路用中子の一部を軸方向視で概略的に示す図である。

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。

まず、本実施例による回転電機用ステータの製造方法（以下、「本製造方法」とも称する）の説明に先立って、製造対象の回転電機用ステータについて説明する。

製造対象の回転電機用ステータは、まず、回転電機用であり、回転電機は、例えば車両の推進力を発生させる動力源として機能する。回転電機は、例えば電気自動車やハイブリッド車に搭載される。なお、回転電機は、例えばインナーロータ型であってよい。

製造対象の回転電機用ステータは、ステータコアの径方向外側に、ステータコアを支持する支持部材を有する。支持部材は、ステータコアと一体的に接合し、冷媒が通る冷媒流路を有する。支持部材の形成方法は、後述する本製造方法に関連して説明する。冷媒は、水や油等任意である。例えば、支持部材は、水路と油路の双方を有してもよいし、いずれか一方のみを有してもよい。

図１は、製造対象の回転電機用ステータ２１（以下、単に「ステータ２１」とも称する）の一例を示す斜視図である。図１には、ステータ２１の中心軸Ｉが示されている。以下では、軸方向とは、ステータ２１の中心軸Ｉが延在する方向を指し、径方向とは、中心軸Ｉを中心とした径方向を指す。従って、径方向外側とは、中心軸Ｉから離れる側を指し、径方向内側とは、中心軸Ｉに向かう側を指す。また、軸方向外側とは、ステータ２１の軸方向の中心から離れる側を指し、軸方向内側とは、ステータ２１の軸方向の中心に近づく側を指す。また、周方向とは、中心軸Ｉまわりの回転方向に対応する。

図１に示す例では、ステータ２１は、ステータコア２２を有し、ステータコア２２の径方向外側に、ステータコア２２を支持する支持部材１０を有する。なお、図１では、製品状態のステータ２１においてステータコア２２に巻装されているステータコイルの図示は省略されている。

支持部材１０は、回転電機用のケースを形成してよい。また、支持部材１０の径方向外側に、更なるケース部材（図示せず）が設けられてもよい。

図１に示す例では、支持部材１０は、油路形成部１２と、外周支持部１４とを含む。なお、図１には、見易さのための都合上、油路形成部１２だけハッチングされている。図２は、油路形成部１２の一例を示す斜視図である。図３は、油路形成部１２の一部を周方向に展開した状態で概略的に示す図である。図４は、図３のラインＡ－Ａに沿った概略的な断面図による軸方向油路３１の説明図であり、図５は、図３のラインＡ－Ａに沿った概略的な断面図による他の例の軸方向油路３１Ａの説明図である。図６は、外周支持部１４の一例を示す斜視図である。

油路形成部１２は、図２に示すように、ステータコア２２の外周部に倣った円環状の形態であり、ステータコア２２の外周面に一体的に接合する。油路形成部１２は、後述するように多孔質のセラミックス材料とアルミを主成分とする材料とにより形成される。外周支持部１４は、好ましくは、伝熱性及び耐腐食性が良好なアルミ合金材料により形成される。アルミ合金材料としては、例えば、Ａｌ－Ｓｉ系合金や、Ａｌ－Ｍｇ系合金、Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系合金又はこれらの類であってよく、任意である。

油路形成部１２は、軸方向に分離した第１油路形成部１２１及び第２油路形成部１２２を含む。

第１油路形成部１２１及び第２油路形成部１２２は、軸方向に離間する。軸方向で第１油路形成部１２１及び第２油路形成部１２２の間に、周方向全周にわたって周方向油路３０が形成される。

第１油路形成部１２１は、軸方向の切り欠き部１２１２を有し、切り欠き部１２１２は、軸方向内側の端部において軸方向に開口する（軸方向外側の端部では軸方向に開口しない）。ただし、変形例では、第１油路形成部１２１は、切り欠き部１２１２に対応する箇所で周方向に分離されてもよい。この場合、切り欠き部１２１２は、軸方向外側の端部でも開口した形態となる。切り欠き部１２１２は、好ましくは、車両搭載時に上側に位置する周方向位置に形成される。切り欠き部１２１２は、周方向の複数の位置に形成されてもよい。なお、図２では、図示していないが、第２油路形成部１２２にも、同様の切り欠き部１２１２が形成されてもよい。

なお、図２に示す例では、切り欠き部１２１２は、軸方向に平行に延在するが、軸方向に対して傾斜する方向に延在してもよい。この場合、切り欠き部１２１２は、軸方向外側の方が軸方向内側よりも下側になる態様で傾斜されてもよい。この場合、後述する桶部１４２を介した油の流れが促進される。

油路形成部１２は、図３に概略的に示すように、軸方向油路３１を内部に有する。軸方向油路３１は、直線状に延在してもよいし、多数の孔のつながりにより形成されてもよい。例えば、図４に示す例では、軸方向油路３１は規則的な周方向のピッチで形成されている。また、図５に示す例では、軸方向油路３１Ａは、不規則的な多数の孔のつながりにより形成されている。なお、図４に示す例では、軸方向油路３１は、径方向に複数並んで配置されていないが、図５に示す油路形成部１２Ａの軸方向油路３１Ａのように、径方向の異なる位置に複数形成されてもよい。

外周支持部１４は、ステータコア２２の外周部に倣った円環状の形態であるが、油路形成部１２の厚み分だけ内径が大きい。外周支持部１４は、油路形成部１２の外周面に一体的に接合する。

外周支持部１４は、アルミを主成分とする材料により形成される。例えば、外周支持部１４は、油路形成部１２で用いられるアルミを主成分とする材料と同じ材料により形成されてよい。

外周支持部１４は、図６に示すように、油の導入路８５を形成する凹部１４１を有する。凹部１４１は、軸方向に延在する。また、外周支持部１４は、第１油路形成部１２１の切り欠き部１２１２を埋めるように径方向内側に突出しかつ軸方向に延在する桶部１４２を有する。桶部１４２は、周方向油路３０を周方向に流れる油を受けて軸方向油路３１（又は軸方向油路３１Ａ、以下同じ）に導く機能を有する。かかる機能を高めるために、桶部１４２は、好ましくは、図６及び図７に示すように、軸方向内側が周方向油路３０まで延在し、かつ、周方向一方側（上下方向で上側）に屈曲してもよい。

図７は、上述したステータ２１における油の流れの説明図である。図７では、油路形成部１２の第１油路形成部１２１及び第２油路形成部１２２等が透視で示されるとともに、油の流れが矢印Ｒ１から矢印Ｒ４で模式的に示されている。図８は、コイルエンド２９Ａへの油の供給態様を示す回転電機の一部の断面図である。図７では、中心軸Ｉ及び軸方向油路３１を通る断面図ともに、油の流れが矢印Ｒ３及び矢印Ｒ６で模式的に示されている。

導入路８５に導入された油（矢印Ｒ１参照）は、径方向に流れた後、周方向油路３０に沿って周方向に流れる（矢印Ｒ２参照）、そして、周方向に流れる油の一部は、桶部１４２により捕捉されて軸方向へと流れる（矢印Ｒ３参照）。また、周方向に流れる油の他の一部は、桶部１４２により捕捉されることなく周方向に更に流れる（矢印Ｒ４参照）。また、桶部１４２により捕捉されて軸方向へと軸方向油路３１を流れた油（矢印Ｒ３参照）は、図８に示すように、軸方向油路３１の端部開口から流れ出て（矢印Ｒ５参照）、滴下する。この場合、油は、ステータ２１のステータコイル２９の軸方向端部であるコイルエンド２９Ａに対して径方向外側から当たり（矢印Ｒ６参照）、コイルエンド２９Ａを冷却する。なお、コイルエンド２９Ａは、リード側のコイルエンドであってよい。また、反リード側のコイルエンド（図示せず）に対しても同様の態様で（例えば第２油路形成部１２２に桶部１４２を設けることで）油が供給されてもよい。

図９は、油路形成部１２の効果の説明図であり、ステータコア２２及び外周支持部１４のそれぞれに生じる応力の説明図である。

図９には、ステータコア２２、外周支持部１４、及び油路形成部１２が平面視で図示されるとともに、ラインＡ１上の各位置での応力のプロフィールの一例が、径方向の応力σ_ｒと、周方向の応力σ_θとに関してそれぞれ模式的に示されている。この場合、ラインＡ１よりも上側（“＋”）が“引張”を表し、ラインＡ１よりも下側（“－”）が“圧縮”を表す。図１０は、ステータコア２２の一部を取り出したときの、当該一部に作用する応力の説明図である。

本実施例では、油路形成部１２は、好ましくは、線膨張係数がステータコア２２よりも小さい。なお、ステータコア２２は、外周支持部１４よりも線膨張係数が有意に小さく、従って、油路形成部１２は、上述したように、線膨張係数がステータコア２２及び外周支持部１４よりも小さい。

このため、本実施例では、例えば鋳造後の熱収縮の際や常温からの温度低下による熱収縮の際、油路形成部１２は、ステータコア２２よりも熱収縮量が小さくなる。このため、図１０に示すように、ステータコア２２に作用する径方向の応力σ_ｒ、及び、周方向の応力σ_θは、ともに引張応力となる。なお、図１０では、ステータコア２２における半径ｒから半径ｒ＋ｄｒまでの角度範囲ｄθの領域（ハッチングで図示）に作用する応力が示されている。他方、鋳造後の熱収縮の際や常温からの熱収縮の際、油路形成部１２は、外周支持部１４よりも熱収縮量が小さくなる。このため、図１０に示すように、外周支持部１４に作用する径方向の応力σ_ｒは圧縮応力となり、周方向の応力σ_θは引張応力となる。このようにして、油路形成部１２は、外周支持部１４から径方向の圧縮応力を受けつつ、ステータコア２２に径方向の引張応力を付与するように機能する。

このように本実施例による油路形成部１２は、線膨張係数がステータコア２２及び外周支持部１４よりも小さいことで、鋳造後の熱収縮の際や常温からの熱収縮の際に、外周支持部１４とステータコア２２との間に生じる熱収縮量の差（及びそれに伴い生じうる熱応力）を吸収／緩和する機能を有する。

図１１は、比較例によるステータコア２２に作用する応力の説明図である。比較例は、本実施例に対して、油路形成部１２を備えていない点が異なる。すなわち、比較例では、ステータコア２２は、外周支持部１４により直接的に鋳包まれる。

ここで、アルミは鉄に比べて線膨張係数が約２倍である。従って、アルミを主成分とする材料から形成される外周支持部１４と、鉄を主成分とする材料から形成されるステータコア２２との一体物である鋳物については、固体収縮のような熱収縮を起こす際、外周支持部１４とステータコア２２の間の熱収縮量の有意な差異に起因して、ステータコア２２に応力が生じる。すなわち、鋳物の温度が低下すると、図１１に示すように、ステータコア２２に圧縮応力が生じる。このような圧縮応力は、ステータコア２２の残留ひずみを生み、回転電機駆動時におけるステータコア２２での損失（鉄損）を増加させてしまう。

これに対して、本実施例によれば、外周支持部１４と、油路形成部１２と、ステータコア２２との一体物である鋳物が、熱収縮を起こす際、図９を参照して上述したように、油路形成部１２が、ステータコア２２に生じる圧縮応力を低減し、又は、ステータコア２２に引張応力を発生させる。これにより、回転電機駆動時におけるステータコア２２での損失（鉄損）を効果的に低減できる。

この場合、油路形成部１２は、線膨張係数が、好ましくは４×１０^－６～９×１０^－６、より好ましくは４×１０^－６～６×１０^－６となるように形成されてもよい。

図１２は、水路形成部１１を有する支持部材１０Ａの例を概略的に示す断面図である。

ところで、上述した実施例では、支持部材１０は、油が通る冷媒流路だけを有するが、冷却水路を有してもよいことは上述したとおりである。すなわち、支持部材１０は、油路形成部１２に加えて、冷却水路を形成する水路形成部を有してもよい。この場合、水路形成部は、油路形成部１２よりも径方向外側に配置されてもよい。ただし、好ましい実施例では、図１２に示す支持部材１０Ａのように、油路形成部１２よりも径方向内側に水路形成部１１が設けられる。この場合、水路形成部１１に形成される冷却水路９５内の冷却水によりステータコア２２を効率的に冷却できるとともに、油路形成部１２を流れる油を冷却できる。

次に、図１３以降を参照して、本製造方法について説明する。

図１３は、本製造方法の流れを概略的に示すフローチャートである。

本製造方法は、まず、ステータコア２２を準備することを含む（ステップＳ３０）。ステータコア２２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。

ついで、本製造方法は、ステータコア２２を、金型（図示せず）にセットすることを含む（ステップＳ３２）。

ついで、本製造方法は、中子を準備することを含む（ステップＳ３４）。なお、ステップＳ３４は、ステップＳ３２の前に実行されてもよい。図１４は、水路形成部１１を形成するための水路用中子６１０を概略的に示す図であり、周方向に沿って展開した平面図である。実際には、水路用中子６１０は、周方向の両端をつないだ円環状の形態である。図１４では、水路用中子６１０の中子本体６１２は、複数の軸方向の貫通穴６１２２を有し、複数の軸方向の貫通穴６１２２には、塩（鋳包み後に除去可能な物質）が中子本体６１２の軸方向の両端部よりも内側に詰められた状態とされる。中子本体６１２は、多孔質のセラミックス材料により形成されてよい。図１４には、塩が詰められた範囲がハッチング範囲Ｍ１２で模式的に示されている。なお、水路用中子６１０の中子本体６１２の場合、複数の軸方向の貫通穴６１２２は、周方向孔６１２４を介して周方向に連通されてもよい。また、水路用中子６１０の中子本体６１２の場合、複数の軸方向の貫通穴６１２２のうちの少なくとも２つ（図１４では、貫通穴６１２２ａ、６１２２ｂで図示）は、入口と出口を形成するために、端部に塩が詰められてもよい。中子本体６１２は、複数の分割体を軸方向に積層して形成されてもよい。この場合、周方向孔６１２４の形成が容易である。また、中子本体６１２の軸方向の両端（塩が詰められない範囲）は、省略されてもよい。この場合、水路形成部１１の軸方向両端部は、別の蓋部材（例えば、後述する鋳包工程により形成可能な蓋部材）により形成されてよい。なお、変形例では、水路用中子６１０は、全体が塩で形成されてもよい。すなわち、水路用中子６１０は、上記の特許文献１で開示されるような崩壊性中子により形成されてもよい。

また、図１５Ａは、油路形成部１２のうちの第１油路形成部１２１を形成するための油路用中子６２０Ａを概略的に示す図であり、周方向に沿って展開した平面図である。実際には、油路用中子６２０Ａは、周方向の両端をつないだ円環状の形態である。図１５Ａでは、油路用中子６２０Ａの中子本体６２２Ａは、複数の軸方向の貫通穴６２２２を有し、複数の軸方向の貫通穴６２２２には、塩（鋳包み後に除去可能な物質）が中子本体６２２Ａの軸方向全長にわたって詰められた状態とされる。中子本体６２２Ａは、多孔質のセラミックス材料により形成されてよい。図１５Ａには、塩が詰められた範囲がハッチング範囲Ｍ１３Ａで模式的に示されている。また、中子本体６２２Ａは、上述した桶部１４２形成用の切り欠き部６２２４を有する。なお、切り欠き部６２２４には、塩は詰められない。

また、図１５Ｂは、油路形成部１２のうちの第２油路形成部１２２を形成するための油路用中子６２０Ｂを概略的に示す図であり、周方向に沿って展開した平面図である。実際には、油路用中子６２０Ｂは、周方向の両端をつないだ円環状の形態である。図１５Ｂでは、油路用中子６２０Ｂの中子本体６２２Ｂは、複数の軸方向の貫通穴６２２２を有し、複数の軸方向の貫通穴６２２２には、塩（鋳包み後に除去可能な物質）が中子本体６２２Ｂの軸方向全長にわたって詰められた状態とされる。中子本体６２２Ｂは、多孔質のセラミックス材料により形成されてよい。図１５Ｂには、塩が詰められた範囲がハッチング範囲Ｍ１３Ｂで模式的に示されている。

油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂは、互いに結合した組立体として形成されてよい。金型図１５Ｃは、組立体を概略的に示す図であり、周方向に沿って展開した平面図である。油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂは、軸方向に沿って間隔をおいて（すなわち軸方向に離間して）同心状に金型にセットされる。軸方向で油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂの間の隙間には、塩（鋳包み後に除去可能な物質）が詰めれる。図１５Ｃには、軸方向で油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂの間の、塩が詰められた範囲がハッチング範囲Ｍ１３Ｃで模式的に示されている。また、油路用中子６２０Ａの外周面には、上述した導入路８５を形成するための塩Ｍ１３Ｄが付着されてよい。

ついで、本製造方法は、水路用中子６１０及び油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂを、金型にセットすることを含む（ステップＳ３６）。このとき、水路用中子６１０は、ステータコア２２の径方向外側に同心状に位置付けられ、油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂは、水路用中子６１０の径方向外側に同心状に位置付けられてよい。また、油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂは、軸方向に沿って間隔をおいて（すなわち軸方向に離間して）同心状に金型にセットされる。

図１６は、金型のセットされた水路用中子６１０及び油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂの一部を軸方向視で概略的に示す図である。図１６において、水路用中子６１０の径方向の区間ＳＣ１４１、ＳＣ１４２のうちの、区間ＳＣ１４２には、塩（ハッチング範囲Ｍ１４参照）が詰められてよい。また、油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂの径方向の区間ＳＣ１４３、ＳＣ１４４のうちの、区間ＳＣ１４４には、塩（ハッチング範囲Ｍ１５参照）が詰められてよい。区間ＳＣ１４１は、軸方向の貫通穴６１２２に次の鋳包工程でアルミ合金材料が入るので、ステータコア２２に対する支持部材１０の接合強度を高める機能を有する。区間ＳＣ１４３は、軸方向の貫通穴６２２２に次の鋳包工程でアルミ合金材料が入るので、水路用中子６１０内の軸方向の貫通穴６１２２と油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂ内の軸方向の貫通穴６２２２の空洞部分が連通しないように仕切る機能を有する。なお、変形例では、区間ＳＣ１４１を省略するために、ステータコア２２及び水路用中子６１０は、径方向で離間して金型にセットされてもよい。また、変形例では、区間ＳＣ１４３を省略するために、水路用中子６１０及び油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂは、径方向で離間して金型にセットされてもよい。また、外周支持部１４を形成するために、油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂは、径方向外側の金型の外周壁に対して離間して配置される。

ついで、本製造方法は、ステータコア２２、水路用中子６１０及び油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂがセットされた金型に、アルミを主成分とする材料としてアルミ合金材料を、溶かした状態で注入してステータコア２２、水路用中子６１０及び油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂをアルミ合金材料により鋳包む鋳包工程（ステップＳ３８）を含む。

このようにして鋳包工程が実行されると、油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂとその径方向外側の金型の外周壁の間の隙間にアルミ合金材料が流動し、外周支持部１４が形成される。また、水路用中子６１０の区間ＳＣ１４１（図１６参照）における軸方向の貫通穴６１２２内にアルミ合金材料が流動し、中間層が形成される。この中間層は、図９等を参照して上述した応力緩和機能を実現する。この中間層は、支持部材１０とステータコア２２との間の接合強度を高める機能を有する。また、油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂの区間ＳＣ１４３（図１６参照）における軸方向の貫通穴６２２２内にアルミ合金材料が流動し、隔壁層が形成される。この隔壁層は、支持部材１０に形成される水路と油路とが連通しないように仕切る機能を有する。

また、鋳包工程が実行されると、水路用中子６１０の軸方向の貫通穴６１２２のうちの、塩が詰めれていない部分には、アルミ合金材料が流入し、同様に、油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂの軸方向の貫通穴６２２２のうちの、塩が詰めれていない部分には、アルミ合金材料が流入する。換言すると、水路用中子６１０の軸方向の貫通穴６１２２のうちの、塩が詰めれている部分には、アルミ合金材料が流入しない。これにより、ステータコア２２まわりに水路形成部１１内の冷却水路９５（この段階では未だ塩が詰まっている状態）が形成される。同様に、油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂの軸方向の貫通穴６２２２のうちの、塩が詰めれている部分には、アルミ合金材料が流入しない。これにより、上述した軸方向油路３１（この段階では未だ塩が詰まっている状態）が形成される。また、軸方向で油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂの間の部分には、塩が詰めれており（図１５Ｃのハッチング範囲Ｍ１３Ｃの参照）、アルミ合金材料が流入しない。これにより、上述した周方向油路３０（この段階では未だ塩が詰まっている状態）が形成される。また、油路用中子６２０Ａの切り欠き部６２２４（図１５Ａ）には、塩が詰めれておらず、アルミ合金材料が流入する。これにより、上述した外周支持部１４の桶部１４２が形成される。

なお、本製造方法では、溶かしたアルミ合金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。

次いで、本製造方法は、鋳物を金型から取り出し、水路用中子６１０及び油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂのそれぞれから塩を除去する工程（ステップＳ４０）を含む。この場合、水路用中子６１０の中子本体６１２及び油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂの中子本体６２２Ａ、６２２Ｂは、鋳造物に含まれる態様で残る。すなわち、水路用中子６１０の中子本体６１２及び油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂの中子本体６２２Ａ、６２２Ｂは、支持部材１０の一部を形成する。従って、中子本体６１２等が多孔質のセラミックス材料により形成される場合、本製造方法によれば、多孔質のセラミックス材料を含む支持部材１０を形成できる。水路用中子６１０及び油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂのそれぞれから塩が除去されると、塩が詰まっていた部分が空洞となる。これにより、上述した軸方向油路３１や、冷却水路９５、周方向油路３０、導入路８５等が形成される。

次いで、本製造方法は、上述のように支持部材１０が結合されたステータコア２２に、コイル片を組み付けることを含む（ステップＳ４２）。この場合、コイル片は、ステータコア２２のスロット２２０内に軸方向に（又は径方向内側から）容易に組み付けることができる。その後、図示しないが、本製造方法は、他の後工程を実行して、ステータ２１を完成させることを含む。

なお、本製造方法では、鋳包み後に除去可能な物質として塩が用いられているが、砂のような他の物質が利用されてもよい。

また、本製造方法では、油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂ及び水路用中子６１０の双方が利用されているが、いずれか一方だけ利用されてもよい。例えば、油路用中子６２０Ａ、６２０Ｂだけが利用される場合、水路形成部１１は別に形成されてもよいし、省略されてもよい。

また、本製造方法では、実行されていないが、鋳包工程の前にステータコア２２に対してアルミナイジング処理を実行してもよい。アルミナイジング処理の場合、ステータコア２２の外周面の一部が溶融し、アルミとの合金層が形成される。ステータコア２２の外周面の一部が溶融して接合層が形成されるので、接合層とステータコア２２とは強固に一体化される。従って、続く鋳包工程で接合層と支持部材１０とも同様に強固に一体化されることで、支持部材１０とステータコア２２との間の接合強度を効果的に高めることができる。なお、支持部材１０とステータコア２２との間の接合強度を高める観点から、ステータコア２２の外周面に楔状断面の凹部等が形成されてもよい。

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。

２１・・・ステータ（回転電機用ステータ）、２２・・・ステータコア、６１０・・・水路用中子（第２中子）、６１２２・・・貫通穴、６２０Ａ・・・油路用中子（第１中子、軸方向一方側の中子部）、６２０Ｂ・・・油路用中子（第１中子、軸方向他方側の中子部）、６１２、６２２Ａ、６２２Ｂ・・・中子本体、６２２２・・・貫通穴、６２２４・・・切り欠き部

Claims (6)

1. ステータコアを準備する工程と、
   中子本体に複数の軸方向の貫通穴を有し、前記複数の軸方向の貫通穴の少なくとも一部に、鋳包み後に除去可能な物質が詰められた中子を準備する工程と、
   前記ステータコア及び前記中子を型にセットする工程と、
   前記型に溶融した第１金属材料を流し込むことで、前記ステータコア及び前記中子を鋳包む鋳包工程と、
   前記鋳包工程の後に、前記第１金属材料で鋳包みされた前記ステータコア及び前記中子から、前記中子本体を残しつつ前記除去可能な物質を除去することで、前記複数の軸方向の貫通穴の少なくとも一部を、冷媒が通る冷媒流路として形成する工程とを含む、回転電機用ステータの製造方法。
2. 前記中子は、前記冷媒として油が流れる前記冷媒流路を形成するための第１中子を含み、
   前記第１中子は、前記貫通穴に前記除去可能な物質が前記中子本体の軸方向の全長にわたって詰められた状態で、前記型にセットされる、請求項１に記載の回転電機用ステータの製造方法。
3. 前記第１中子の前記中子本体は、軸方向の切り欠き部を有し、
   前記第１中子は、前記切り欠き部に前記除去可能な物質が詰められていない状態で、前記型にセットされる、請求項２に記載の回転電機用ステータの製造方法。
4. 前記第１中子は、円環状の軸方向一方側の中子部と、円環状の軸方向他方側の中子部とを含み、
   前記軸方向一方側の中子部及び前記軸方向他方側の中子部は、軸方向に離間しつつ同心状に、かつ、軸方向の間に前記除去可能な物質が詰められた状態で、前記型にセットされる、請求項３に記載の回転電機用ステータの製造方法。
5. 前記中子は、前記冷媒として冷却水が流れる前記冷媒流路を形成するための第２中子を含み、
   前記第２中子は、前記第１中子の径方向内側に位置しかつ前記第１中子と同心状になる状態で、前記型にセットされる、請求項２から４のうちのいずれか１項に記載の回転電機用ステータの製造方法。
6. 前記中子本体は、前記ステータコアを形成する第２金属材料よりも線膨張係数が低い材料により形成される、請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の回転電機用ステータの製造方法。