JP4100193B2

JP4100193B2 - 回転電機

Info

Publication number: JP4100193B2
Application number: JP2003047079A
Authority: JP
Inventors: 祐樹中島
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2023-02-25
Also published as: JP2004260897A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却機構をもった回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転電機（モータ、または発電機、またはモータ兼発電機）において、ステータを効率よく冷却するために、ステータのスロット（ステータコイルが収容される溝部）の内部を冷却通路として、冷媒（たとえば冷却用オイル）を流し、発熱部位であるステータコイルやステータコアを直接冷却できるようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この回転電機では、ステータ内周側に金型を配置し、スロット内部に樹脂プレートを配置し、金型とステータコアおよび樹脂プレートによって画成された空間にエンジニアプラスチック材料を射出・充填して、これを硬化させることでスロット開口部を閉塞し、内部に冷媒通路を形成している。また、同時にステータコアの両端部においても、前記金型に対向する外周側に第２の金型を配置して、これらで形成される空間にもエンジニアプラスチック材料を射出・充填して、これを硬化させることで一体に樹脂の筒部を形成し、この筒部先端を回転電機のケース側板に密に嵌合せて、前記冷媒通路へ通じる冷媒給排用の冷却ジャケットを構成するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−９４３６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ステータコアと樹脂材料の密着性が悪いと、冷媒通路の水密性が悪化し、その合わせ目から冷媒が漏れ出ることがある。冷媒がステータ内周面からロータ側に漏れ出ると、ロータ回転時のフリクションが大きくなり、回転電機の回転効率が低下してしまう。
【０００６】
しかしながら、上記従来例では、ステータコアの端面に筒部を構成する充填樹脂材と密着性の良いエンドプレートを設け、さらにエンドプレートに係合部を設けることでステータコア端面から筒部を構成する樹脂材料（筒部の端面）が剥がれないようにしているが、ステータコアとエンドプレートの熱膨張率が大きく異なる場合には、逆にスロット開口部の充填材料が剥がれ易くなるという問題がある。
【０００７】
また、エンドプレートはもともとコイルの保護や絶縁といった本来の役割を考慮して材料を選定すべきものであり、さらに充填樹脂材との密着性や熱膨張率をも考慮しようとすると適切な材料の選定するのが困難になる。
【０００８】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、筒部を構成する樹脂とステータコアを構成する磁性体との密着性を改善可能な冷却機構を備えた回転電機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ステータコアのティース部間のスロットにコイルを収容し、ステータコア内周面に開口するスロットの開口部を閉塞してスロット内部に冷媒通路を形成した回転電機であり、前記ステータコアを構成する積層された磁性材集合体のティース部を構成する端部に磁性材により回転軸方向に凸部若しくは凹部からなる係合部を成形し、前記スロットの開口部を閉塞する樹脂層に連ねてステータコア端部からステータコア内周面に沿って突出する筒部を、ティース部が存在する部分で断続的に前記係合部に係合させると共に前記スロット開口部が存在する部分で断続的に充填された樹脂層と一体となって、ステータコアに一体化するように樹脂成型により形成し、この筒部の外周側に前記冷媒通路と連通させて冷媒を導く環状空間として区画形成した。
【００１０】
【発明の効果】
したがって、本発明では、ステータコアを構成する積層された磁性材集合体のティース部を構成する端部に磁性材により回転軸方向に凸部若しくは凹部からなる係合部を成形し、冷媒通路と連通させて冷媒を導く環状空間を区画形成する筒部を、スロットの開口部を閉塞する樹脂層に連ねて、ティース部が存在する部分で断続的に前記係合部に係合させると共に前記スロット開口部が存在する部分で断続的に充填された樹脂層と一体となって、ステータコアに一体化するように樹脂成型により形成したため、磁性体と樹脂の密着性を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の冷却機構をもった回転電機を各実施形態に基づいて説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１、図２に回転電機（モータ、または発電機、またはモータ兼発電機）の全体構成を示し、図３はステータコアの拡大図、図４は第１実施形態の第１実施例のステータコア（分割コア）の斜視図（Ａ）およびステータコアを構成する電磁鋼板の断面図（Ｂ）、図５は第１実施例の樹脂材料による成型加工時における金型を含む断面図、図６は第１実施例の筒部を構成する樹脂との密着状態の断面図、図７は比較例の筒部の樹脂との密着状態の断面図、図８は第１実施形態の第２実施例のステータコア（分割コア）の斜視図（Ａ）およびステータコアを構成する電磁鋼板の断面図（Ｂ）、図９は第２実施例の樹脂材料による成型加工時における金型を含む断面図、図１０は第１実施形態の第３実施例のステータコア（分割コア）の斜視図（Ａ）およびステータコアを構成する電磁鋼板の断面図（Ｂ）を夫々示す。
【００１３】
図１において、回転電機のケース１は、円筒板１Ａと、この円筒板１Ａの軸方向両端の開口を閉塞する側板１Ｂ、１Ｃからなる。ケース１内には、円柱形のロータ２が収容される。ロータ２は、その回転軸２Ａの両端がそれぞれベアリング３を介して側板１Ｂ、１Ｃに支持され、回転軸２Ａを中心に回転自在となっている。円筒板１Ａの内周面には、円筒形のステータ５が、ロータ２の外周を取り囲むように配置される。ステータ５の内周面とロータ２の外周面との間には、所定の間隙が設けられている。
【００１４】
前記ステータ５の軸方向の両端とケース１の内側との間には、環状空間からなる冷却ジャケット１０、１１が形成される。冷却ジャケット１０には円筒板１Ａを貫通するオイル供給口１６を介して、冷却用オイルが供給される。この冷却オイルは、ステータ５内に形成された冷媒通路２９（図２参照）を流通して、反対側の冷却ジャケット１１へ導かれる。この冷却オイルは、冷却ジャケット１１に形成されて円筒板１Ａを貫通するオイル排出口１７から外部へ排出される。
【００１５】
図２に示すように、ステータ５は、ステータコア２０と、このステータコア２０の周囲に巻装されるコイル３０とから構成される。具体的には、スタータコア２０は、所定個数（本実施の形態では１２個）の分割コア２１を、円環状に連ねて構成される（分割コア構造）。ステータコア２０（分割コア２１）は、ケース１の円筒板１Ａ内周面に沿うリング状のバックコア部２２と、このバックコア部２２からステータコア２０の内周側半径方向に突出するティース部２３とを備える。
【００１６】
各分割コア２１は、バックコア部２２とティース部２３を構成するよう略Ｔ字型の磁性材よりなる電磁鋼板を、ロータ２の回転軸２Ａ方向（図２の紙面に垂直方向）に所定枚数積層して形成される。隣接するティース部２３の間の凹部（溝部）は、スロット２５となる。コイル３０は、各ティース部２３に、ティース部２３の端部に配置される絶縁材料のエンドプレート３１を含めて集中巻きされることにより、スロット２５内部に収容された状態となっている。
【００１７】
前記スロット２５を前記冷却ジャケット１０からの冷却用のオイルを通す冷媒通路２９とするために、図３に示すように、スロット２５のロータ２の外周に面した開口部には、プレート４０が装着される。このプレート４０は、ティース部２３の先端付近の両側面に設けた、軸方向に延びる突条部２８Ａと２８Ｂとの間に挿入保持され、後述するように、その外側にはステータコア内周面と同一面となるように樹脂材料が充填され、樹脂層５０が形成され、冷媒通路２９が密封される。
【００１８】
次に前記冷却ジャケット１０と１１を形成するために、ステータコア２０の両端からその内周面の延長上に筒部１４が設けられ、この筒部１４はケース１の側板１Ｂ、１Ｃまで達して、ケース１の円筒板１Ａの内周とステータコア２０の両端との間に、環状の空間を区画形成している。
【００１９】
前記筒部１４は樹脂材料の成型加工によりステータコア２０と一体的に形成されるのであるが、筒部１４とステータコア２０との密着性を高め、その接合面からの冷却用オイルの漏れを防ぐために、次のような構成が採用されている。
【００２０】
図４は、本実施形態の第１実施例の回転電機のステータを構成する分割コア２１とされたステータコア２０を示し、バックコア部２２とティース部２３を構成するよう略Ｔ字型の磁性材からなる電磁鋼板Ｐを所定枚数積層して形成される。各電磁鋼板Ｐはティース部２３先端の両側にプレート４０と係合する突条部２８Ａと２８Ｂを備える。各電磁鋼板Ｐは、また、ティース部２３先端にティース部２３を横断して、鋼板Ｐを折り曲げ、片側面に凸となり且つ反対側面で凹となる係合部５１を備える。隣接する電磁鋼板Ｐの係合部５１同士は、凸部と凹部とを嵌り合せて互いに係合し、電磁鋼板Ｐ同士の平面方向の移動を規制する。
【００２１】
そして、前記電磁鋼板Ｐは分割コア２１として積層されると、分割コア２１の一方の端面では、端部の電磁鋼板Ｐに形成した係合部５１が凸となり、分割コア２１の他方の端面では、端部の電磁鋼板Ｐに形成した係合部５１が凹となる。係合部５１は、電磁鋼板Ｐの打ち抜き加工の前段加工において、突起と窪みを備えたプレス型による折り曲げ加工により形成でき、折り曲げ加工から打ち抜き加工へ同一型により連続的に形成することもできる。前記係合部５１は、ティース部２３を横断する直線状に形成することもティース部２３の先端形状に沿って円弧状に形成することもできるが、円弧状に形成することが筒部１４の端面へ隣接する分割コア２１の係合部５１と連続的に円形の係合状態となるために望ましい。
【００２２】
前記筒部１４は、ケース１の円筒板１Ａ内周面に沿って所定個数の分割コア２１を円環状に連ねて構成したステータコア２０のティース部２３間のスロット２５の突条部２８Ａ、２８Ｂに係合させてプレート４０を挿入する。次いで、図５に示すように、両端を回転軸２Ａ方向に延長したステータコア２０内周側の金型６１と、ステータコア２０端部に端部を当接させて内周側金型６１の外側に環状の成型空間を形成する外側金型６２を配置する。そして、両金型６１、６２間に樹脂を充填することにより、充填された樹脂が、ステータコア２０内周側においてスロット２５の開口部のプレート４０およびティース部２３先端間に至って樹脂層５０を形成し、外側金型６２、内周側金型６１間において筒部１４を形成する。
【００２３】
図６に示すように、形成された筒部１４は、その樹脂が電磁鋼板Ｐに形成した係合部５１の凸部を受容し、凹部に入り込む状態に夫々係合する。筒部１４は、分割コア２１のティース部２３が存在する部分で、円弧状に断続的に電磁鋼板Ｐの係合部５１に係合し、スロット２５開口部が存在する部分で断続的に充填された樹脂層５０と一体となる。従って、凸部若しくは凹部となる係合部５１は、半径方向外側部分のみ、若しくは、半径方向内側部分でのみ筒部１４と係合することも可能である。即ち、半径方向外側部分で係合した場合であっても、また、半径方向内側部分で係合した場合であっても、その係合が筒部１４の円周の複数箇所（分割コアの数）でなされるため、筒部１４の半径方向への移動を規制する。
【００２４】
また、筒部１４はスロット２５開口の樹脂層５０と一体となっているため、ケース１への組立て前においても分離することが防止され、組立て後においては、ステータコア２０とケース１の側板１Ｂ若しくは１Ｃとで挟持されるものであるため、係合部５１と筒部１４との密着性は更に一層向上する。このため、図７に示す比較例のように、ステータコア２０の電磁鋼板Ｐと筒部１４とが平面で接触している場合に比較して、ステータコア２０の電磁鋼板Ｐと筒部１４とが係合部５１により係合していることにより、油圧による応力や温度変化時の応力が加わるときや樹脂が経時劣化した際にも樹脂と磁性材の密着性が向上する構造であり、筒部１４外方の冷却ジャケット１０、１１内の冷媒が漏れ出てくることを効果的に阻止できる。
【００２５】
図８は、本実施形態の第２実施例の回転電機のステータを構成する分割コア２１とされたステータコア２０を示し、各電磁鋼板Ｐは、ティース部２３先端にティース部２３を横断して、一方で鋼板Ｐを折り曲げて片側面に凸となり且つ反対側面で凹となり、他方で鋼板Ｐを反対に折り曲げて片側面に凹となり且つ反対側面で凸となる係合部５１Ａを備える。隣接する電磁鋼板Ｐの係合部５１Ａ同士は、凸部分と凹部分とを嵌り合せて互いに係合し、電磁鋼板Ｐ同士の平面方向の移動を規制する。また、一方と他方の係合部５１Ａが逆向きであるため、係合部５１Ａに沿ってもその移動を規制する。
【００２６】
そして、電磁鋼板Ｐは分割コア２１として積層されると、分割コア２１の一方の端面では、端部の電磁鋼板Ｐに形成した係合部５１Ａが一方で凸となり且つ他方で凹となり、分割コア２１の他方の端面では、端部の電磁鋼板Ｐに形成した係合部５１Ａが一方で凹となり且つ他方で凸となる。係合部５１Ａは、同様に、電磁鋼板Ｐの打ち抜き加工の前段加工において、突起と窪みを備えたプレス型による折り曲げ加工により形成でき、折り曲げ加工から打ち抜き加工へ同一型により連続的に形成することもできる。また、前記係合部５１Ａは、ティース部２３を横断する直線状に形成することもティース部２３の先端形状に沿って円弧状に形成することもできるが、円弧状に形成することが筒部１４の端面へ隣接する分割コア２１の係合部５１Ａと連続的に円形の係合状態となるために望ましい。
【００２７】
前記筒部１４は、ケース１の円筒板１Ａ内周面に沿って所定個数の分割コア２１を円環状に連ねて構成したステータコア２０のティース部２３間のスロット２５の突条部２８Ａ、２８Ｂに係合させてプレート４０を挿入する。次いで、図９に示すように、両端を回転軸２Ａ方向に延長したステータコア２０内周側の金型６１と、ステータコア２０端部に端部を当接させて内周側金型６１の外側に環状の成型空間を形成する外側金型６２を配置する。そして、両金型６１、６２間に樹脂を充填することにより、充填された樹脂が、ステータコア２０内周側においてスロット２５開口部のプレート４０およびティース部２３先端間に至って樹脂層５０を形成し、外側金型６２、内周側金型６１間において筒部１４を形成する。
【００２８】
形成された筒部１４は、その樹脂が電磁鋼板Ｐに形成した係合部５１Ａの凸部分を受容し、凹部分に入り込む状態に夫々係合する。筒部１４は、分割コア２１のティース部２３が存在する部分で、円弧状に断続的に電磁鋼板Ｐの係合部５１Ａの凸部分および凹部分に係合し、スロット２５開口部が存在する部分で断続的に充填された樹脂層５０と一体となる。
【００２９】
凹部分に係合する樹脂は筒部１４から突出することとなるため、係合部５１Ａの凸部分に係合する樹脂のように筒部１４の半径方向外側若しくは内側に薄くなりやすい部分でないため、係合強度が高くでき、また、筒部１４の半径方向の厚みを薄く形成できる特徴を備える。従って、係合部５１Ａの凸部分と凹部分の割合を１：１に形成する場合に限定されることなく、高い係合強度を必要とするステータコア２０端面側に合せて、係合強度が高い端側には凹部の割合を高くし、他方の端面には凸部分の割合を高くするようにしてもよい。
【００３０】
また、凸若しくは凹の係合部５１Ａは、半径方向外側部分のみ、若しくは、半径方向内側部分でのみ筒部１４と係合することも可能である。即ち、半径方向外側部分で係合した場合であっても、また、半径方向内側部分で係合した場合であっても、その係合が筒部１４の円周の複数箇所（分割コアの数）でなされるため、筒部１４の半径方向への移動を規制する。また、筒部１４はスロット２５開口の樹脂層５０と一体となっているため、ケース１への組立て前においても分離することが防止され、組立て後においては、ステータコア２０とケース１の側板１Ｂおよび１Ｃとで挟持されるものであるため、油圧による応力や温度変化時の応力が加わるときや樹脂が経時劣化した際にも樹脂と磁性材の密着性が向上する構造であり、係合部５１Ａと筒部１４との密着性は更に一層向上する。
【００３１】
図１０は、本実施形態の第３実施例の回転電機のステータ５を構成する分割コア２１とされたステータコア２０を示し、各電磁鋼板Ｐは、ティース部２３先端にティース部２３を横断して、両側で鋼板Ｐを折り曲げて片側面に凸となり且つ反対側面で凹となり、中央部分で鋼板Ｐを反対に折り曲げて片側面に凹となり且つ反対側面で凸となる係合部５１Ｂを備える。隣接する電磁鋼板Ｐの係合部５１Ｂ同士は、凸部分と凹部分とを嵌り合せて互いに係合し、電磁鋼板Ｐ同士の平面方向の移動を規制する。また、両側と中央部の係合部５１Ｂが逆向きであるため、係合部５１Ｂに沿ってもその移動を規制する。
【００３２】
そして、電磁鋼板Ｐは分割コア２１として積層されると、分割コア２１の一方の端面では、端部の電磁鋼板Ｐに形成した係合部５１Ｂが両側で凸となり且つ中央部で凹となり、分割コア２１の他方の端面では、端部の電磁鋼板Ｐに形成した係合部５１Ｂが両側で凹となり且つ中央部で凸となる。この係合部５１Ｂにおいても、同様に、電磁鋼板Ｐの打ち抜き加工の前段加工において、突起と窪みを備えたプレス型による折り曲げ加工により形成でき、折り曲げ加工から打ち抜き加工へ同一型により連続的に形成することもできる。また、前記係合部５１Ｂは、ティース部２３を横断する直線状に形成することもティース部２３の先端形状に沿って円弧状に形成することもできるが、円弧状に形成することが筒部１４の端面へ隣接する分割コア２１の係合部５１Ｂと連続的に円形の係合状態となるために望ましい。
【００３３】
従って、係合部５１Ｂに係合させて筒部１４を第１、２実施例の要領で形成した場合には、形成された筒部１４は、その樹脂が電磁鋼板Ｐに形成した係合部５１Ｂの凸部分を受容し、凹部分に入り込む状態に夫々係合する。筒部１４は、分割コア２１のティース部２３が存在する部分で、円弧状に断続的に電磁鋼板Ｐの係合部５１Ｂの凸部分および凹部分に係合し、スロット２５開口部が存在する部分で断続的に充填された樹脂層５０と一体となる。
【００３４】
凹部分に係合する樹脂は筒部１４から突出することとなるため、係合部５１Ｂの凸部分に係合する樹脂のように筒部１４の半径方向外側若しくは内側に薄くなりやすい部分でないため、係合強度が高くでき、また、筒部１４の半径方向の厚みを薄く形成できる特徴を備える。従って、係合部５１Ｂの凸部分と凹部分の割合を１：１に形成する場合には、ステータコア２０両端で同等の係合強度となり、高い係合強度を必要とするステータコア２０端面側に合せて、係合強度が高い端側には凹部の割合を高くし、他方の端面には凸部分の割合を高くするようにしてもよい。
【００３５】
また、この実施例においても、凸若しくは凹の係合部５１Ｂは、半径方向外側部分のみ、若しくは、半径方向内側部分でのみ筒部１４と係合することも可能である。即ち、半径方向外側部分で係合した場合であっても、また、半径方向内側部分で係合した場合であっても、その係合が筒部１４の円周の複数箇所（分割コアの数）でなされるため、筒部１４の半径方向への移動を規制する。また、筒部１４はスロット２５開口の樹脂層５０と一体となっているため、ケース１への組立て前においても分離することが防止され、組立て後においては、ステータコア２０とケース１の側板１Ｂ、１Ｃとで挟持されるものであるため、油圧による応力や温度変化時の応力が加わるときや樹脂が経時劣化した際にも樹脂と磁性材の密着性が向上する構造であり、係合部５１Ｂと筒部１４との密着性は更に一層向上する。
【００３６】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００３７】
（ア）ステータコア２０のスロット２５にコイル３０を収容し、ステータコア２０内周面に開口するスロット２５の開口部を閉塞してスロット２５内部に冷媒通路２９を形成した回転電機において、前記ステータコア２０を構成する積層された磁性材集合体の端部に磁性材Ｐにより回転軸方向に凸部若しくは凹部からなる係合部５１、５１Ａ、５１Ｂを成形し、ステータコア２０端部からステータコア２０内周面に沿って突出する筒部１４を前記係合部５１と一体化するように樹脂成型により形成し、この筒部１４の外周側に前記冷媒通路２９と連通させて冷媒を導く環状空間として区画形成した。即ち、冷媒通路２９と連通させて冷媒を導く環状空間を区画形成する筒部１４を、ステータコア２０を構成する積層された磁性材集合体の端部に磁性材Ｐにより回転軸方向に凸部若しくは凹部からなる係合部５１に一体化するように樹脂成型により形成したため、磁性体Ｐと樹脂の密着性を向上させることができる。
【００３８】
（イ）第１実施例においては、係合部５１をステータコア２０を構成する各磁性材Ｐに一方の側面で凸となり他方の側面で凹となる回転軸方向の突起により成形し、この磁性材Ｐを積層して形成するステータコア２０の一方の端部の凸部および他方の端部の凹部により形成したため、ステータコア２０を構成する磁性材Ｐを全て同じ成形型により成形でき、コストの上昇を招かない。
【００３９】
（ウ）第２実施例においては、係合部５１Ａをステータコア２０を構成する各磁性材Ｐに一方の側面の片側が凸となり残りの片側で凹となり、他方の側面の片側で凹となり残りの片側で凸となる回転軸方向の突起により成形し、この磁性材Ｐを積層して形成するステータコア２０の一方の端部に形成される凸部および凹部と他方の端部に形成される凹部および凸部により形成した。このため、ステータコア２０の両端の凹部に食い込む樹脂の割合が増加し、凸部の上下で薄くなり易い樹脂部分をステータコア２０積層前後方向で均等に小さくすることができ、樹脂部の強度が向上したり、相対的に回転電機半径方向に薄く成形したりすることが可能となる。また、ステータコア２０を構成する磁性材Ｐの全てを同じ成形型により成形できるので、コストの上昇を招かない。
【００４０】
（エ）第３実施例においては、係合部５１Ｂをステータコア２０を構成する磁性材Ｐに一方の側面において中央部で凸となりその両側で凹となり、他方の側面において中央部で凹となりその両側で凸となる回転軸方向突起なより成形し、この磁性材Ｐを積層して形成するステータコア２０の一方の端部に形成される凸部およびその両側の凹部と他方の端部に形成される凹部およびその両側の凸部により形成した。このため、磁性材Ｐの面に対して左右均等に応力を受けることができ強度が向上する。また、ステータコア２０を構成する磁性材Ｐの全てを同じ成形型により成形できるので、コストの上昇を招かない。
【００４１】
（オ）いずれの実施例においても、筒部１４を形成する樹脂は、係合部５１の回転軸半径方向の少なくとも外側若しくは係合部の回転軸半径方向の少なくとも内側と係合すればよく、即ち、半径方向外側部分で係合した場合であっても、また、半径方向内側部分で係合した場合であっても、その係合が筒部１４の円周の複数箇所（分割コアの数）でなされるため、筒部１４の半径方向への移動を規制する。
【００４２】
（カ）また、いずれの実施例においても、筒部１４を形成する樹脂は、前記係合部５１の回転軸半径方向の外側と内側との両者に係合させると、その係合強度を増加させることができる。
【００４３】
（第２実施形態）
図１１および図１２は、本発明を適用した回転電機の第２実施形態を示し、図１１は第１実施例のステータコア（分割コア）の斜視図（Ａ）およびステータコアを構成する電磁鋼板の断面図（Ｂ）、図１２は第２実施例の樹脂材料による成型加工時における金型を含む断面図を夫々示す。本実施形態においては、分割コアを構成する全ての電磁鋼板に係合部を形成することに代えて、分割コアの両端側に位置する１枚ないし複数枚の電磁鋼板のみに係合部を形成するようにしたものである。なお、第１実施形態と同一部品には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
【００４４】
図１１は、本実施形態の第１実施例の回転電機のステータ５を構成する分割コア２１とされたステータコア２０を示し、分割コア２１を構成する電磁鋼板Ｐの内の端部に位置する電磁鋼板Ｐのティース部２３先端に、ティース部２３を横断して細長い穴で形成した係合部５１Ｃを備える。この場合、係合部５１Ｃを構成する細長い穴は、分割コア２１端部の１枚の電磁鋼板Ｐに設けるのみでは十分な係合深さが得られない場合には、その枚数を増加させればよい。この係合部５１Ｃは、電磁鋼板Ｐの打ち抜き加工と同時に加工することができる。また、前記係合部５１Ｃは、ティース部２３を横断する直線状に形成することもティース部２３の先端形状に沿って円弧状に形成することもできるが、円弧状に形成することが隣接する分割コア２１の係合部５１Ｃと連続的に円形の係合状態となるために望ましい。加えて、細長い一個の穴を設けることに代えて、複数の穴を分割して設けるようにしてもよく、このようにすると、電磁鋼板Ｐの強度を向上できる。
【００４５】
この構成では、係合部５１Ｃに係合させて筒部１４を第１、２実施例の要領で形成した場合には、形成された筒部１４は、その樹脂が電磁鋼板Ｐに形成した係合部５１Ｃである穴に入り込む状態で夫々係合する。筒部１４は、分割コア２１のティース部２３が存在する部分で、円弧状に断続的に電磁鋼板Ｐの係合部５１Ｃの穴に係合し、スロット２５開口部が存在する部分で断続的に充填された樹脂層５０と一体となる。係合部５１Ｃの穴に係合する樹脂は筒部１４から柱状に突出することとなるため、凹部で形成した係合部５１〜５１Ｂのように筒部１４から傾斜した突出部でないため、係合強度が高くでき、また、筒部１４の半径方向の厚みを薄く形成できる特徴を備える。
【００４６】
また、穴で形成した係合部５１Ｃは、半径方向外側部分のみ、若しくは、半径方向内側部分でのみ筒部１４と係合することも可能である。即ち、半径方向外側部分で係合した場合であっても、また、半径方向内側部分で係合した場合であっても、その係合が傾斜面でなく半径方向に直角な面でなされ、しかも、筒部１４の円周の複数箇所（分割コアの数）でなされるため、筒部１４の半径方向への移動を確実に規制する。また、筒部１４はスロット２５開口の樹脂層５０と一体となっているため、ケース１への組立て前においても分離することが防止され、組立て後においては、ステータコア２０とケース１の側板１Ｂ、１Ｃとで挟持されるものであるため、油圧による応力や温度変化時の応力が加わるときや樹脂が経時劣化した際にも樹脂と磁性材Ｐの密着性が向上する構造であり、係合部５１Ｃと筒部１４との密着性は更に一層向上する。
【００４７】
図１２は、本実施形態の第２実施例の回転電機の樹脂材料による成型加工時における金型を含むステータコア２０の一部の分割コア２１を示し、分割コア２１を構成する電磁鋼板Ｐの内の端部に位置する電磁鋼板Ｐのティース部２３先端に、ティース部２３から軸方向に突出する突起で形成した係合部５１Ｄを備える。この係合部５１Ｄは、ティース部２３を横断する端から端まで形成するのでなく、端を除いて突出するよう電磁鋼板Ｐの打ち抜き加工前に深絞りにより形成することができる。また、前記係合部５１Ｄは、ティース部２３を横断する直線状に突出形成することもティース部２３の先端形状に沿って円弧状に突出形成することもできるが、円弧状に突出形成することが隣接する分割コア２１の係合部５１Ｄと連続的に円形の係合状態となるために望ましい。
【００４８】
この構成では、係合部５１Ｄに係合させて筒部１４を第１、２実施例と同様の要領で形成した場合、形成された筒部１４は、その樹脂が電磁鋼板Ｐに形成した係合部５１Ｄである突起を受容する状態で夫々係合する。筒部１４は、分割コア２１のティース部２３が存在する部分で、円弧状に断続的に電磁鋼板Ｐの係合部５１Ｄの突起に係合し、スロット２５開口部が存在する部分で断続的に充填された樹脂層５０と一体となる。係合部５１Ｄの突起は柱状に突出することとなるため、第１実施形態の凸部で形成した係合部５１〜５１Ｂのように傾斜した突出部分でないため、係合強度が高くできる特徴を備える。
【００４９】
また、突起に形成した係合部５１Ｄは、半径方向外側部分のみ、若しくは、半径方向内側部分でのみ筒部１４と係合することも可能である。即ち、半径方向外側部分で係合した場合であっても、また、半径方向内側部分で係合した場合であっても、その係合が傾斜面でなく半径方向に直角な面でなされ、しかも、筒部１４の円周の複数箇所（分割コアの数）でなされるため、筒部１４の半径方向への移動を確実に規制する。また、筒部１４はスロット２５開口の樹脂層５０と一体となっているため、ケース１への組立て前においても分離することが防止され、組立て後においては、ステータコア２０とケース１の側板１Ｂ、１Ｃとで挟持されるものであるため、油圧による応力や温度変化時の応力が加わるときや樹脂が経時劣化した際にも樹脂と磁性材Ｐの密着性が向上する構造であり、係合部５１Ｄと筒部１４との密着性は更に一層向上する。
【００５０】
本実施形態においては、第１実施形態における効果（ア）、（オ）、（カ）に加えて以下に記載した効果を奏することができる。
【００５１】
（キ）第１実施例においては、係合部５１Ｃは、磁性材Ｐを積層して形成するステータコア２０の少なくとも端部の磁性材Ｐに形成した穴により形成したため、凹部で形成した係合部５１〜５１Ｂのように筒部１４から傾斜した突出部分とならず、係合部５１Ｃの穴に係合する樹脂は筒部１４から柱状に突出することとなり、係合強度が高くでき、また、筒部１４の半径方向の厚みを薄く形成できる。
【００５２】
（ク）第２実施例においては、係合部５１Ｄは、磁性材Ｐを積層して形成するステータコア２０の少なくとも端部の磁性材Ｐに形成した柱状の突起により形成したため、第１実施形態の凸部で形成した係合部５１〜５１Ｂのように傾斜した突出部分でなく、柱状に突出させることができ、係合強度が高くできる。
【００５３】
なお、上記各実施形態において、ステータコア２０は複数の分割コア２１により構成するものについて説明したが、図示はしないが、ステータコア２０を複数に分割しないで一体に形成するステータコア２０であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明を適用する回転電機の全体構成を示す断面図。
【図２】同じく図１のＡ−Ａ線による回転電機の全体構成を示す断面図。
【図３】同じくステータコアの拡大図。
【図４】本発明の一実施形態を示す回転電機の第１実施例のステータコア（分割コア）の斜視図（Ａ）およびステータコアを構成する電磁鋼板の断面図（Ｂ）。
【図５】第１実施例の樹脂材料による成型加工時における金型を含む断面図。
【図６】第１実施例の筒部を構成する樹脂との密着状態の断面図。
【図７】比較例の筒部の樹脂との密着状態の断面図。
【図８】第１実施形態の第２実施例のステータコア（分割コア）の斜視図（Ａ）およびステータコアを構成する電磁鋼板の断面図（Ｂ）。
【図９】第２実施例の樹脂材料による成型加工時における金型を含む断面図。
【図１０】第１実施形態の第３実施例のステータコア（分割コア）の斜視図（Ａ）およびステータコアを構成する電磁鋼板の断面図（Ｂ）。
【図１１】本発明の第２実施形態を示す回転電機の第１実施例のステータコア（分割コア）の斜視図（Ａ）およびステータコアを構成する電磁鋼板の断面図（Ｂ）。
【図１２】第２実施形態の第２実施例の樹脂材料による成型加工時における金型を含む断面図。
【符号の説明】
Ｐ磁性材、電磁鋼板
１ケース、
１Ａ円筒板
１Ｂ側板
１Ｃ側板
５ステータ
１４筒部
１０、１１冷却ジャケット、環状空間
２０ステータコア
２３ティース部
２５スロット
２９冷媒通路
３０コイル
３１エンドプレート
４０プレート
５０樹脂層
５１、５１Ａ〜５１Ｄ係合部

Claims

ステータコアのティース部間のスロットにコイルを収容し、ステータコア内周面に開口するスロットの開口部を閉塞してスロット内部に冷媒通路を形成した回転電機において、
前記ステータコアを構成する積層された磁性材集合体のティース部を構成する端部に磁性材により回転軸方向に凸部若しくは凹部からなる係合部を成形し、
前記スロットの開口部を閉塞する樹脂層に連ねてステータコア端部からステータコア内周面に沿って突出する筒部を、ティース部が存在する部分で断続的に前記係合部に係合させると共に前記スロット開口部が存在する部分で断続的に充填された樹脂層と一体となって、ステータコアに一体化するように樹脂成型により形成し、
この筒部の外周側に前記冷媒通路と連通させて冷媒を導く環状空間を区画形成したことを特徴とする回転電機。
前記係合部は、前記ステータコアを構成する各磁性材に一方の側面で凸となり他方の側面で凹となる回転軸方向の突起を成形し、この磁性材を積層して形成するステータコアの一方の端部の凸部および他方の端部の凹部により形成したことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
前記係合部は、前記ステータコアを構成する各磁性材に一方の側面の片側が凸となり残りの片側で凹となり、他方の側面の片側で凹となり残りの片側で凸となる回転軸方向の突起を成形し、この磁性材を積層して形成するステータコアの一方の端部に形成される凸部および凹部と他方の端部に形成される凹部および凸部により形成したことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
前記係合部は、前記ステータコアを構成する磁性材に一方の側面において中央部で凸となりその両側で凹となり、他方の側面において中央部で凹となりその両側で凸となる回転軸方向突起を成形し、この磁性材を積層して形成するステータコアの一方の端部に形成される凸部およびその両側の凹部と他方の端部に形成される凹部およびその両側の凸部により形成したことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
前記係合部は、磁性材を積層して形成するステータコアの少なくとも端部の磁性材に形成した穴により形成したことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
前記係合部は、磁性材を積層して形成するステータコアの少なくとも端部の磁性材に形成した柱状の突起により形成したことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
筒部を形成する樹脂は、前記係合部の回転軸半径方向の少なくとも外側若しくは係合部の回転軸半径方向の少なくとも内側と係合していることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一つに記載の回転電機。
筒部を形成する樹脂は、前記係合部の回転軸半径方向の外側と内側との両者に係合していることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一つに記載の回転電機。