JP6674418B2 - 回転電機及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機及びその製造方法に関する。

近年、電気自動車又はハイブリッド自動車のように、モータ等の回転電機を動力源として備えた車両が開発されている。このような回転電機のステータは、ボルト締結によってハウジングに固定されるのが一般的である。

特許文献１には、ボルト締結によってハウジングに固定されるステータホルダを含むモータが記載されている。このステータホルダは、第一円筒部が嵌合された第二円筒部と、この第二円筒部に設けられたフランジ部とを有し、フランジ部に締結用ボルトを通すための締結部が形成された構成である。

特開２０１３−２５５３０３号公報

回転電機では、ステータとロータとの間の磁気反力（ラジアル荷重及びトルク変動（トルクリップル））による円環振動等にステータが共振し、ステータの振動がハウジングに伝達される。

回転電機を動力源として備える車両においては、回転電機のステータから、このステータが固定されるハウジングに伝わる振動を低減させることが、車両の振動及び音に関わる快適性を向上させる上で重要となる。

特許文献１に記載のモータは、ステータの共振を抑制する機構がボルトのみである。このため、ボルト自体の強度と剛性によってハウジングに伝わる振動の大きさが左右される。

しかし、ボルト自体の強度又は剛性を制御することは容易ではない。また、ボルト自体の強度又は剛性を制御して共振を抑制しようとすると、モータの種類毎に異なるボルトが必要となり、部品管理が煩雑となる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ステータの共振を低コストにて抑制することのできる回転電機とその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための構成は、以下の（１）〜（４）に示すとおりである。

（１） ハウジング（例えば後述する実施形態のハウジング６０）と、円環状のステータコア（例えば後述する実施形態のステータコア１３）と、前記ステータコアの外周部に前記ステータコアの周方向に沿って配置され、前記ステータコアを軸方向に貫通する複数の貫通孔（例えば後述する実施形態の貫通孔１３Ｈ）と、前記複数の貫通孔の各々に挿通され、前記ステータコアと前記ハウジングを固定する複数のボルト（例えば後述する実施形態のボルト７０）と、前記複数のボルトのうちの少なくとも２つのボルトからなるボルト群を連結し、前記ボルト群を構成する各ボルトにより、前記ステータコアと共に前記ハウ
ジングに固定される連結部材（例えば後述する実施形態の連結部材３０）と、を備え、前記連結部材は、前記ステータコアのイナータンスにピークが現れる電磁加振力の周波数帯において、前記ステータコアのイナータンスよりも低いイナータンスを有し、前記連結部材は、更に、前記ステータコアの軸方向に垂直な平板部（例えば後述する実施形態の平板部３０Ｆ）と、前記平板部から前記軸方向に突出する突出部（例えば後述する実施形態の突出部３０Ｒ）と、を有し、前記突出部は、前記ハウジングと前記ステータコアの外周面との間に突出し、前記突出部が前記連結部材の剛性を調整する剛性調整部を構成している回転電機。

（２） ハウジング（例えば後述する実施形態のハウジング６０）と、円環状のステータコア（例えば後述する実施形態のステータコア１３）と、前記ステータコアの外周部に前記ステータコアの周方向に沿って配置され、前記ステータコアを軸方向に貫通する複数の貫通孔（例えば後述する実施形態の貫通孔１３Ｈ）と、前記複数の貫通孔の各々に挿通され、前記ステータコアと前記ハウジングを固定する複数のボルト（例えば後述する実施形態のボルト７０）と、前記複数のボルトのうちの少なくとも２つのボルトからなるボルト群を連結し、前記ボルト群を構成する各ボルトにより、前記ステータコアと共に前記ハウ
ジングに固定される連結部材（例えば後述する実施形態の連結部材３０）と、を備え、前記連結部材は、前記ステータコアのイナータンスにピークが現れる電磁加振力の周波数帯において、前記ステータコアのイナータンスよりも低いイナータンスを有し、前記連結部材は、更に、前記軸方向に貫通する孔部（例えば後述する実施形態の孔部３０Ｈ）又は切欠き部を有し、前記孔部又は前記切欠き部が前記連結部材の剛性を調整する剛性調整部を構成している回転電機。

（３） ハウジングと、円環状のステータコアと、前記ステータコアの外周部に前記ステータコアの周方向に沿って配置され、前記ステータコアを軸方向に貫通する複数の貫通孔と、前記複数の貫通孔の各々に挿通され、前記ステータコアと前記ハウジングを固定する複数のボルトと、前記複数のボルトのうちの少なくとも２つのボルトからなるボルト群を連結し、前記ボルト群を構成する各ボルトにより、前記ステータコアと共に前記ハウジングに固定される連結部材と、を備える回転電機の製造方法であって、前記ステータコアの形状を決定する第一工程（例えば後述する実施形態のステップＳ１）と、前記第一工程で決定された形状の前記ステータコアのイナータンスを求める第二工程（例えば後述する実施形態のステップＳ２）と、前記第二工程で求めた前記ステータコアのイナータンスにピークが現れる電磁加振力の周波数帯において、前記ステータコアのイナータンスよりも低いイナータンスを有する前記連結部材の形状を決定する第三工程（例えば後述する実施形態のステップＳ３〜ステップＳ７）と、を含む回転電機の製造方法。

（４） （３）記載の回転電機の製造方法であって、前記第三工程では、予め決められた基準形状の連結部材に、前記ステータコアの軸方向に貫通する孔部又は切欠き部を追加することで、前記低いイナータンスを実現する回転電機の製造方法。

（１）の回転電機によれば、例えば、ボルト群を構成する２本のボルトに対し互いに逆方向に移動しようとする力が加わる場合でも、この２本のボルトが連結されていることでこの２本のボルトの移動が抑制される。この結果、ステータコアの共振を抑制することができる。また、特定の周波数帯の電磁加振力に対するステータコアのイナータンスと、連結部材のイナータンスとが打ち消し合うように作用することで、ステータコアの共振を抑制することができる。また、連結部材が剛性調整部を備える構成のため、連結部材の剛性の調整が容易となり、ステータコアの共振の抑制を容易に行うことができる。また、連結部材の剛性を突出部によって容易に調整することができる。また、突出部と他の部材との干渉を容易に防ぐことができる。

（２）の回転電機によれば、ステータコアの径方向へのボルトの相対位置変動を効果的に抑制することができ、ステータコアの共振を抑制することができる。

（３）の回転電機によれば、ボルト群の各ボルトのステータコアの周方向における相対位置変動を連結部材によって抑制することができる。このため、ステータコアの共振を抑制することができる。

（４）の回転電機によれば、連結部材の凸部とステータコアに取り付けられるステータコイルのコイルエンドとの間にステータコイルの冷却液が流れる流路を確保することができる。このため、ステータコイルの冷却性能を向上させることができる。

（５）の回転電機によれば、ボルトの締結力によって連結部材の移動が抑制されるため、ボルトの相対位置変動を更に抑制することができる。また、ボルトの締結力によって連結部材がステータコアに対して押し付けられるため、ステータコアの強度を向上させて、ステータコアの振動を更に抑制することができる。

（６）の回転電機によれば、連結部材が剛性調整部を備える構成のため、連結部材の剛性の調整が容易となり、ステータコアの共振の抑制を容易に行うことができる。

（７）の回転電機によれば、連結部材の剛性を突出部によって容易に調整することができる。

（８）の回転電機によれば、突出部と他の部材との干渉を容易に防ぐことができる。

（２）の回転電機によれば、連結部材の剛性を孔部又は切欠き部によって容易に調整することができる。

（３）の回転電機の製造方法によれば、ステータコアのイナータンスに基づいて連結部材の形状が決定される。このため、例えば共振する可能性のある特定の周波数帯の電磁加振力に対するステータコアのイナータンスが低くなるよう連結部材の形状を決定することで、ステータコアの共振を抑制することができる。

（４）の回転電機の製造方法によれば、基準形状に対する孔部又は切欠き部の追加によって連結部材の設計が行われるため、連結部材の設計が容易となる。また、実際に連結部材を製造する際には、基準形状の連結部材を量産しておき、この連結部材に孔部又は切欠き部を追加するだけで、回転電機の機種毎に適した連結部材を製造することができる。したがって回転電機の製造コストを抑えることができる。

本発明の一実施形態である回転電機の概略構成を示す軸方向から見た正面模式図である。 図１に示す回転電機におけるステータの斜視図である。 回転電機の軸方向に沿った図１に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面模式図である。 図２に示すステータの一端側のコイルエンドの部分拡大正面図である。 図２に示すステータの他端側のコイルエンドの部分拡大斜視図である。 図２に示すステータのステータコイルにおける１つのコイルセグメント群の斜視図である。 図１に示す回転電機の変形例を説明するための図であり、図３に対応する図である。 図１に示す回転電機の別の変形例の回転電機の概略構成を示す平面模式図である。 回転電機のステータコアの軸方向に沿った図８に示すＩＸ−ＩＸ線の断面模式図である。 図８に示す回転電機の冷却液の流れを説明する模式図である。 図１に示す回転電機の更に別の変形例である回転電機の概略構成を示す平面模式図である。 図１に示す回転電機の製造方法における設計工程を説明するためのフローチャートである。 （ａ）は、回転電機のステータコア及び連結部材のイナータンスの一例を示す図である。（ｂ）は、（ａ）に示す特性を持つステータコアと連結部材を組み合わせた部品のイナータンスの一例を示す図である。

図１は、本発明の一実施形態である回転電機１００の概略構成を示す軸方向から見た平面模式図である。図２は、図１に示す回転電機１００におけるステータの斜視図である。図３は、回転電機１００の軸方向に沿った図１に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面模式図である。

回転電機１００は、所謂インナーロータ型の回転電機であり、複数の鋼板の積層体によって構成された円環状のステータコア１３、及びステータコア１３に取り付けられた複数のコイルセグメント群２０からなるステータコイル１５を有するステータ１０と、ステータ１０を収容する有底筒状のハウジング６０と、ステータコア１３とハウジング６０を固定するための複数（図１の例では６つ）のボルト７０と、６つのボルト７０のうちの連続して並ぶ５つのボルト７０からなるボルト群を連結する連結部材３０と、ステータコア１３の内周部に配置されたロータ４０と、を備える。

ハウジング６０は、樹脂又は金属等によって形成され、図１の例では外形が略直方体の部材である。ハウジング６０の内部には、ステータ１０の軸方向における一端側の表面６０ａから他端側の底面６０ｂ（図３参照）に向かって円柱状の中空部６０ｃ（図３参照）が形成されている。図３に示すように、ハウジング６０の底面６０ｂには段差部分６０ｄが形成されている。

ステータコア１３は、その外周部に、ステータコア１３の径方向外側に向かって膨らむ複数（図１の例では６つ）のボルト締結部１３Ｔを有する。この６つのボルト締結部１３Ｔは、ステータコア１３の周方向に沿って等間隔に配置されている。

ボルト締結部１３Ｔは、ハウジング６０に対し、ボルト７０によってステータコア１３を固定するために設けられた部位である。ボルト締結部１３Ｔには、ステータコア１３の軸方向に沿ってステータコア１３を貫通する円柱状の貫通孔１３Ｈが形成されている。貫通孔１３Ｈの形状は、ボルト７０の軸部７０ｂを通すことができる柱状であればよく、角柱状等であってもよい。

図３に示すように、これら各貫通孔１３Ｈにはボルト７０の軸部７０ｂが挿通され、このボルト７０の軸部７０ｂが、ハウジング６０の底面６０ｂの段差部分６０ｄに形成されたネジ穴に螺合されている。

ステータコア１３には、その内周部においてステータコア１３の軸方向に貫通する複数のスロット１４が形成され、このスロット１４が周方向に所定の間隔で配置される。この複数のスロット１４にステータコイル１５が取り付けられている。

ステータコア１３の軸方向におけるステータコイル１５の一端側のコイルエンド１５ａは、該軸方向におけるステータコア１３の一端側の端面１３ａから該軸方向に突出している。

また、ステータコア１３の軸方向におけるステータコイル１５の他端側のコイルエンド１５ｂは、該軸方向におけるステータコア１３の他端側の端面１３ｂから該軸方向に突出している。

連結部材３０は、ステータコア１３の周方向に沿って延びる円弧状（図１の例ではＣ字状）且つ板状の部材である。

連結部材３０は、例えばボルト７０と同程度又はボルト７０よりも高い剛性を持つアルミニウム等の金属又は樹脂等の材料で構成されている。

連結部材３０は、ボルト７０を通すためのステータコア１３の軸方向に貫通する５つの孔部３０ａ（図３参照）を有している。

この５つ孔部３０ａの各々は、図１中の最も上側にあるボルト締結部１３Ｔを起点にし、ステータコア１３の周方向に沿って反時計回りに数えた計５つのボルト締結部１３Ｔの各々の貫通孔１３Ｈと重なるように配置されている。

この５つのボルト締結部１３Ｔにおいては、図３に示すように、ボルト７０の軸部７０ｂが連結部材３０の孔部３０ａ及び貫通孔１３Ｈに挿通されている。この５つのボルト締結部１３Ｔの貫通孔１３Ｈに挿通されたボルト７０が上記のボルト群を構成する。

残り１つのボルト締結部１３Ｔにおいては、ボルト７０の軸部７０ｂが貫通孔１３Ｈに直接挿通されている。そして、これら６つのボルト７０の各々の軸部７０ｂは、ハウジング６０の段差部分６０ｄのネジ穴に螺合されている。

連結部材３０は、ボルト群を構成する５つのボルト７０の各々のボルトヘッド７０ａとステータコア１３とによって挟持されている。ボルト群の各ボルト７０のボルト締結軸力は、連結部材３０及びステータコア１３を介してハウジング６０に伝えられる。このように、連結部材３０とステータコア１３は、ボルト群を構成する５つのボルト７０によってハウジング６０に共締めされている。

連結部材３０は、所望の強度及び剛性を持つ材料によって上記のボルト群を連結することで、このボルト群を構成する各ボルト７０の相対位置変動（ステータコア１３の軸方向に垂直な面内における相対位置の変動）を抑制する。

ボルト群を構成する各ボルト７０の相対位置変動とは、ボルト群を構成する５つのボルト７０のうちの任意のボルト７０のボルトヘッド７０ａと、この任意のボルト７０以外の他の４つのボルト７０の各々のボルトヘッド７０ａとの間の距離の変動のことを言う。

なお、連結部材３０による相対位置変動の抑制効果を高めるために、連結部材３０の孔部３０ａの直径はなるべく小さいことが好ましい。

例えば、連結部材３０の孔部３０ａの直径は、ステータコア１３の貫通孔１３Ｈの直径よりも小さく、ボルト７０の軸部７０ｂの直径よりも大きいことが好ましい。

次に、ステータコア１３のスロット１４に取り付けられたステータコイル１５について図４〜図６を参照しながら説明する。

図４は、図２に示すステータ１０のコイルエンド１５ａの部分拡大正面図である。図５は、図２に示すステータ１０のコイルエンド１５ｂの部分拡大斜視図である。図６は、図２に示すステータ１０のステータコイル１５における１つのコイルセグメント群２０の斜視図である。

ステータコイル１５は、図６に示す略Ｕ字状のコイルセグメント２３が、４本ごとに１列に整列されて束とされた複数のコイルセグメント群２０から構成されている。

コイルセグメント２３は、互いに平行に延設される一対の脚部２１ａ、２１ｂと、脚部２１ａと脚部２１ｂを一方の端部で接続する連結部２２と、を有した断面長方形状の平角線５０からなる。

コイルセグメント群２０の各コイルセグメント２３の一方の脚部２１ａは、図４に示すように、特定のスロット１４の径方向内側の部分に挿入される。このコイルセグメント群２０の各コイルセグメント２３の他方の脚部２１ｂは、上記の特定のスロット１４から所定数のスロット分離れた位置にある別のスロット１４の径方向外側の部分に挿入される。

このようにして複数のコイルセグメント群２０がステータコア１３のスロット１４に挿入されると、本実施形態では８本のコイルセグメント２３が１つのスロット１４内に配置される。

また、図４に示すように、ステータコア１３の軸方向の一端側では、複数のコイルセグメント群２０の連結部２２が周方向に連続し、且つ、周方向で隣り合う連結部２２同士が該軸方向から見て部分的に重なるように配置されることでコイルエンド１５ａが形成される。

さらに、図５に示すように、ステータコア１３の軸方向の他端側では、スロット１４から突出した脚部２１ａ、２１ｂがステータコア１３の周方向に折り曲げられて、同相のコイルと接合されることでコイルエンド１５ｂが形成される。

本実施形態では、最内径側に位置するコイルセグメント２３の脚部２１ａがステータコア１３の周方向の一方側に折り曲げられ、この最内径側に位置するコイルセグメント２３の外径側に位置する２つのコイルセグメント２３の脚部２１ａ、２１ａは該周方向の他方側に折り曲げられ、さらに外径側に位置する２つのコイルセグメント２３の脚部２１ａ、２１ｂは該周方向の一方側に折り曲げられている。

以上のように構成された回転電機１００では、ボルト群の５つのボルト７０が連結部材３０によって連結されてこれら５つのボルト７０の相対位置変動が抑制される。

このため、例えば、ボルト群を構成する２本のボルト７０に対し互いに逆方向に移動しようとする力が加わる場合でも、この２本のボルト７０が連結されていることでこの２本のボルト７０間の距離変動が抑制される。この結果、ステータコア１３の共振を抑制することができる。

また、回転電機１００によれば、連結部材３０によって共振が抑制されるため、ボルト７０としては汎用性の高いものを採用することができ、回転電機１００の製造コストを低減することができる。

また、回転電機１００では、図１に示すように、ステータコア１３の内周部に配置されるロータ４０の回転軸ＲＪを挟んで対向配置される少なくとも２つのボルト７０が連結部材３０によって連結されている。

このため、ステータコア１３の径方向へのボルト７０の相対位置変動を効果的に抑制することができる。この結果、ステータコア１３の共振を更に抑制することができる。

また、回転電機１００の連結部材３０は、ステータコア１３の周方向に沿って延びる円弧状となっており、該周方向に沿って並ぶ５つのボルト７０を連結している。

このため、この５つのボルト７０の各々のステータコア１３の周方向における相対位置変動を効果的に抑制することができる。この結果、ステータコア１３の共振を更に抑制することができる。

また、この円弧状の構成によれば、ステータコア１３の内周部に配置されるロータ４０又はステータコイル１５と、連結部材３０との干渉を容易に防ぐことができる。したがって、連結部材３０を既存の回転電機に適用することが容易となり、製造コストを低減することができる。

また、回転電機１００では、連結部材３０がステータコア１３の端面１３ａとボルトヘッド７０ａの間にあり、連結部材３０とステータコア１３が５つのボルト７０によって共締めされている。

この５つのボルト７０のボルト締結軸力によって、連結部材３０がステータコア１３に対し軸方向に押し付けられるため、この押し付け力によってステータコア１３の強度を向上させることができる。

このようにステータコア１３の強度が増すことで、更なる共振の抑制が可能となる。また、この押し付け力によって連結部材３０の振動を抑制することができ、更なる共振の抑制が可能となる。

なお、連結部材３０は、図１中の全てのボルト７０を連結する円環状の部材であってもよい。この構成によれば、ステータコア１３の共振を更に強固に抑制することができる。また、この構成によれば、連結部材３０によるステータコア１３への押し付け力が増加するため、ステータコア１３の強度を更に向上させることができる。

また、連結部材３０は、６つのボルト７０のうちの少なくとも２つのボルト７０からなるボルト群を連結するものであればよい。

例えば、図１中の最も上側のボルト７０と、このボルト７０に対し回転軸ＲＪを挟んで対向するボルト７０とが連結される構成であってもよい。この場合には、連結部材３０の平面形状は、円弧状ではなく、ステータコイル１５及びロータ４０と干渉しないように２つのボルト７０間を架橋する直線又は曲線形状とすることもできる。

または、連結部材３０の平面形状は円弧状としたまま、図１中の最も上側のボルト７０から周方向の反時計回りに数えて２つ、３つ、又は４つのボルト７０からなるボルト群が連結される構成であってもよい。

図１に示すように６つのボルト７０がステータコア１３の周方向に沿って等間隔に配置される構成では、図１中の上側半分の３つのボルト７０からなる第一グループがほぼ同じように振動し、図１中の下側半分の３つのボルト７０からなる第二グループがほぼ同じように振動し、第一グループと第二グループは異なる方向に振動することがある。

したがって、このような振動特性を持つ回転電機においては、第一グループに属する少なくとも１つのボルト７０と、第二グループに属する少なくとも１つのボルト７０とを連結部材３０によって連結することで、第一グループに対する第二グループの相対位置の変動を効果的に抑制して、ステータコア１３の共振を抑制することができる。

上述してきた連結部材３０によるステータコア１３の共振抑制効果を高めるために、予め決められた特定の周波数帯の電磁加振力に対する連結部材３０のイナータンスが、この特定の周波数帯の電磁加振力に対するステータコア１３のイナータンスよりも小さくなっていることが好ましい。

この構成によれば、特定の周波数帯の電磁加振力に対するステータコア１３のイナータンスと、連結部材３０のイナータンスとが打ち消し合うように作用する。このため、特定の周波数帯の電磁加振力によるステータコア１３の共振を抑制することができる。

図７は、図１に示す回転電機１００の変形例である回転電機１００Ａを説明するための図であり、図３に対応する図である。図７において図３と同じ構成には同一符号が付されている。

図７に示す回転電機１００Ａは、連結部材３０が連結部材３０Ａに変更された点を除いては、図１の回転電機１００と同じ構成である。

連結部材３０Ａは、ステータコア１３の軸方向から見た平面形状は連結部材３０と同じであるが、ステータコア１３の軸方向に沿った断面形状が連結部材３０とは異なる。

図７に示すように、連結部材３０Ａは、ステータコア１３の軸方向に垂直な平板部３０Ｆと、平板部３０Ｆの径方向外側の端部からハウジング６０の底面６０ｂに向かって軸方向に突出し、ハウジング６０とステータコア１３の外周面との間に配置された突出部３０Ｒと、を備える。

突出部３０Ｒは、平板部３０Ｆの径方向外側の端部の一部の領域に１つ又は複数設けられていてもよいし、平板部３０Ｆの径方向外側の端部の全ての領域に周方向に沿って１つだけ設けられていてもよい。

この突出部３０Ｒは、連結部材３０Ａの剛性を調整するための剛性調整部として機能する。

図７に示す回転電機１００Ａによれば、連結部材３０Ａの突出部３０Ｒの軸方向の長さ又は径方向の幅の少なくとも一方を調整することで、連結部材３０Ａの剛性を容易に調整することが可能になる。連結部材３０Ａの剛性を調整することで、上述したような特定の振動周波数帯の電磁加振力に対するイナータンスを容易に調整することができる。

このため、回転電機１００Ａによれば、機種に合わせた連結部材３０Ａの設計を容易に行うことができ、製造コストを低減することができる。

また、回転電機１００Ａでは、突出部３０Ｒがステータコア１３の外周面とハウジング６０との間に配置されている。ステータコア１３の外周面とハウジング６０との間は、スペースに余裕がある場合が多い。このため、この構成によれば、突出部３０Ｒと他の部材との干渉を容易に防ぐことができる。

なお、図７に示す連結部材３０Ａの突出部３０Ｒは、平板部３０Ｆからハウジング６０の底面６０ｂと反対側（ステータコア１３から離れる方向とも言う）に向かって軸方向に突出する構成であってもよい。この構成であっても、連結部材３０Ａの剛性の調整は容易となる。

図８は、図１に示す回転電機１００の変形例である回転電機１００Ｂの概略構成を示す平面模式図である。図９は、回転電機１００Ｂのステータコア１３の軸方向に沿った図８に示すＩＸ−ＩＸ線の断面模式図である。

図８及び図９において、図１と同じ構成には同一符号が付されている。図８には、回転電機１００Ｂが自動車等に搭載される場合において重力の加わる重力方向Ｚが示されている。

回転電機１００Ｂは、連結部材３０が連結部材３０Ｂに変更された点と、２つの冷却液供給部８０が追加された点を除いては、図１の回転電機１００と同じ構成である。

冷却液供給部８０は、ハウジング６０の内壁に固定されており、ステータコイル１５のコイルエンド１５ａに向けて油等の冷却液を吐出する。

連結部材３０Ｂは、ステータコア１３の軸方向から見た平面形状は連結部材３０と同じであるが、ステータコア１３の軸方向に沿った断面形状が連結部材３０とは異なる。

連結部材３０Ｂは、ステータコア１３の軸方向に垂直な平板部３２と、該軸方向においてステータコア１３から離れる方向に向かって突出し、且つステータコア１３の周方向に沿って延びる４つの凸部３１と、を備える。

図８の例では、凸部３１は、連結部材３０Ｂによって連結されたボルト群を構成する５つのボルト７０のうちステータコア１３の周方向に隣り合う２つのボルト７０同士の間に設けられている。

この回転電機１００Ｂの冷却液供給部８０から吐出された冷却液は、図１０において太線矢印で示すように、４つの凸部３１の各々とコイルエンド１５ａとの間に形成される流路に沿って流れて重力方向Ｚに移動する。そして、この冷却液は、図１０中の下方にある２つの凸部３１の隙間からハウジング６０内に放出される。

このように、回転電機１００Ｂによれば、凸部３１が冷却液をガイドする機能を果たすことで、重力方向Ｚの下方に位置するコイルエンド１５ａの冷却を十分に行うことができる。この結果、コイルエンド１５ａ全体を冷却することができ、冷却性能を向上させることができる。

また、連結部材３０Ｂの凸部３１は、連結部材３０Ｂの表面積を増やす効果もあるため、この効果によって冷却性能を向上させることができる。

なお、連結部材３０Ｂにおいて、４つの凸部３１のうち、コイルエンド１５ａの重力方向Ｚの下端部に沿った２つの凸部３１（図８中の最も下にあるボルト７０に隣接する２つの凸部３１）の一方又は両方を除く凸部３１を省略してもよい。

この構成であっても、コイルエンド１５ａの重力方向Ｚの下端部に沿った１つ又は２つの凸部３１によって、重力方向Ｚの下方に位置するコイルエンド１５ａの冷却を十分に行うことができ、冷却性能を向上させることができる。

図１１は、図１に示す回転電機１００の変形例である回転電機１００Ｃの概略構成を示す平面模式図である。図１１において、図８と同じ構成には同一符号が付されている。

回転電機１００Ｃは、連結部材３０Ｂが連結部材３０Ｃに変更された点を除いては、図８の回転電機１００Ｂと同じ構成である。

連結部材３０Ｃは、ステータコア１３の軸方向に貫通する少なくとも１つ（図１１の例では２つ）の孔部３０Ｈが追加された点を除いては、連結部材３０Ｂと同じ構成である。

連結部材３０Ｃに設けられた孔部３０Ｈは、連結部材３０Ｃの剛性を調整するための剛性調整部として機能する。

図１１に示す回転電機１００Ｃによれば、連結部材３０Ｃの孔部３０Ｈの外径又は孔部３０Ｈの総数の少なくとも一方を調整することで、連結部材３０Ｃの剛性を容易に調整することが可能になる。

連結部材３０Ｃの剛性を調整することで、上述したような特定の振動周波数帯の電磁加振力に対するイナータンスを容易に調整することができる。

このため、回転電機１００Ｃによれば、機種に合わせた連結部材３０Ｃの設計を容易に行うことができ、製造コストを低減することができる。

また、回転電機１００Ｃによれば、孔部３０Ｈによって剛性調整部が構成されるため、剛性を調整するために他の部材との干渉を考慮する必要がない。このため、回転電機の機種によらずに、連結部材３０Ｃの設計を容易に行うことができる。

なお、連結部材３０Ｃは、孔部３０Ｈに代えて切欠き部が設けられた構成であってもよい。この切欠き部によっても連結部材３０Ｃの剛性の調整は可能であるため、孔部３０Ｈを設ける場合と同等の効果が得られる。

また、連結部材３０Ｃには４つの凸部３１が設けられているが、この４つの凸部３１は必須ではなく省略されてもよい。

次に、図１に示す回転電機１００の製造方法を説明する。回転電機１００の製造方法は、ステータコア１３及び連結部材３０を設計する設計工程を含む。以下では、この設計工程の具体例について説明する。

図１２は、図１に示す回転電機１００の製造方法における設計工程を説明するためのフローチャートである。

この設計工程は、コンピュータ（例えば、ＣＡＥ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｉｄｅｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ））を用いて行われる。なお、ステータコア１３の材質と連結部材３０の材質については予め決められているものとして説明する。

図１３（ａ）は、回転電機１００のステータコア１３及び連結部材３０のイナータンスの一例を示している。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す特性を持つステータコアと連結部材を組み合わせた部品のイナータンスの一例を示している。

まず、作業者は、ＣＡＥによってステータコア１３の形状を決定する（ステップＳ１）。ステップＳ１は第一工程を構成する。

次に、作業者は、ステップＳ１で決定された形状のステータコアのイナータンスをＣＡＥ解析によって求める（ステップＳ２）。

このステップＳ２では、少なくとも、特定の周波数帯の電磁加振力に対する該ステータコアの第一のイナータンスが求められる。ステップＳ２は第二工程を構成する。

次に、作業者は、ステップＳ２で求められたステータコアのイナータンスに基づいて、以下のステップＳ３〜ステップＳ７の処理により、連結部材３０の形状を決定する。ステップＳ３〜ステップＳ７は第三工程を構成する。

まず、作業者は、連結部材３０の上記特定の周波数帯の電磁加振力に対する第二のイナータンスが、ステータコアの上記第一のイナータンスよりも低くなるように、連結部材３０の形状を作成する（ステップＳ３）。

ステップＳ１で決定された形状のステータコアのイナータンスが図１３（ａ）のグラフＩ１に示すものであり、特定の周波数帯が周波数帯Ｆ１と周波数帯Ｆ２の２つの周波数帯である場合を想定する。この場合には、連結部材が図１３（ａ）のグラフＩ２に示すイナータンスを持つように、ステップＳ３において連結部材の形状が作成される。

次に、作業者は、ステップＳ１で決定した形状のステータコア及びステップＳ３で作成した形状の連結部材を組み合わせた部品（ＡＳＳＹ）のイナータンスをＣＡＥ解析により求める（ステップＳ４）。

図１３（ａ）に示すグラフＩ１の特性を持つステータコアと、図１３（ａ）に示すグラフＩ２の特性を持つ連結部材とを組み合わせた部品のイナータンスは、図１３（ｂ）に示すグラフＩ３のようになる。グラフＩ３において周波数帯Ｆ１，Ｆ２に対応するイナータンスは、グラフＩ１において周波数帯Ｆ１，Ｆ２に対応するイナータンスよりも低くなる。

次に、作業者は、上記特定の周波数帯の電磁加振力に対する上記部品の第三のイナータンスが予め決めた許容値以下となるか否かを判定する（ステップＳ５）。

作業者は、第三のイナータンスが許容値を超えている場合（ステップＳ５：ＮＯ）には、ステップＳ３で作成した連結部材の形状を修正して（ステップＳ６）、ステップＳ４に処理を戻す。

ここでの連結部材の形状の修正は、連結部材の上記特定の周波数帯の電磁加振力に対する第二のイナータンスが、ステータコアの上記第一のイナータンスよりも低くなるという条件を満たすように行う。

また、ここでの連結部材の形状の修正方法としては、例えば、図７で説明した剛性調整部としての突出部３０Ｒを追加する方法、突出部３０Ｒの長さ又は幅を変更する方法、図１１で説明した剛性調整部としての孔部３０Ｈ又は切欠き部を追加する方法、孔部３０Ｈ又は切欠き部の大きさ又は数を変更する方法等がある。

作業者は、第三のイナータンスが許容値以下となるまでステップＳ６の処理を繰り返し、第三のイナータンスが許容値以下となった場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）には、その時点で作成された連結部材の形状を最終的な形状として決定し（ステップＳ７）、設計工程を終了する。

以降は、この設計工程で決定された形状のステータコア及び連結部材が製造され、他の部品と共に組み立てられて回転電機１００が製造される。

以上のような製造方法によれば、ステータコアのイナータンスに基づいて連結部材の形状が決定されるため、例えば共振する可能性のある特定の周波数帯の電磁加振力に対するステータコアのイナータンスが低くなるよう連結部材を設計することで、ステータコアの共振を効果的に抑制することができる。

なお、以上の製造方法のステップＳ３では、メモリに記憶されている予め決められた連結部材の基準形状を読み込み、この基準形状を編集することで、連結部材の形状を作成してもよい。

基準形状は、例えば図１に示す連結部材３０のような形状であり、具体的には、ステータコアの軸方向に垂直な平板部を有し且つ該ステータコアの周方向に沿って延びる円弧状又は円環状の形状である。

この場合、ステップＳ３において、作業者は、この基準形状を読み込んだ後、この基準形状の連結部材に、ステータコアの軸方向に貫通する孔部又は切欠き部を追加することで、連結部材の上記第二のイナータンスを調整すればよい。

また、ステップＳ６において、作業者は、基準形状を編集して作成された形状の連結部材に、ステータコアの軸方向に貫通する孔部又は切欠き部を追加したり、孔部又は切欠き部の数を減らしたりすることで、連結部材の上記第二のイナータンスを調整すればよい。

このように、基準形状を編集して連結部材の形状を作成することで、設計工程に要する時間を短縮することができる。

また、設計工程の後に連結部材を製造する際には、量産されている基準形状の連結部材に孔部又は切欠き部を追加するだけで、この設計工程で設計した形状の連結部材を製造することができる。したがって回転電機の製造コストを抑えることができる。

なお、図１２においてステップＳ４〜ステップＳ７の工程は省略してもよい。この場合には、ステップＳ３で作成された形状が連結部材の形状として決定される。ＡＳＳＹのイナータンスによって連結部材の形状の修正を行わない場合でも、ステータコアのイナータンスと連結部材のイナータンスとが打ち消し合う効果は得ることが可能である。

ここまで説明してきた連結部材３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは、いずれも、ボルト群の各ボルト７０のボルトヘッド７０ａとステータコア１３の間に配置されており、この各ボルト７０の軸部７０ｂ同士を連結している。しかし、これらの連結部材は、ボルト群の各ボルト７０のボルトヘッド７０ａ同士を連結する構成であってもよい。例えば、ボルト群の各ボルト７０のボルトヘッド７０ａに接着又は溶着等によって固定されてこれらを連結する構成であってもよい。

本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。例えば、ステータコア１３は、鋼板の積層体ではなく、圧粉磁心によって構成されたものであってもよい。

１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ 回転電機
１０ ステータ
１３ ステータコア
１３Ｔ ボルト締結部
１３Ｈ 貫通孔
１５ ステータコイル
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ 連結部材
３０Ｆ 平板部
３０Ｒ 突出部（剛性調整部）
３０Ｈ 孔部（剛性調整部）
３１ 凸部
３２ 平板部
４０ ロータ
ＲＪ 回転軸
６０ ハウジング
７０ ボルト
７０ａ ボルトヘッド
７０ｂ 軸部
８０ 冷却液供給部
Ｆ１，Ｆ２ 特定の周波数帯
Ｉ１ ステータコアのイナータンスを示すグラフ
Ｉ２ 連結部材のイナータンスを示すグラフ
Ｉ３ ステータコアと連結部材のＡＳＳＹのイナータンスを示すグラフ

Claims (4)

1. ハウジングと、
   円環状のステータコアと、
   前記ステータコアの外周部に前記ステータコアの周方向に沿って配置され、前記ステータコアを軸方向に貫通する複数の貫通孔と、
   前記複数の貫通孔の各々に挿通され、前記ステータコアを前記ハウジングに固定する複数のボルトと、
   前記複数のボルトのうちの少なくとも２つのボルトからなるボルト群を連結し、前記ボルト群を構成する各ボルトにより、前記ステータコアと共に前記ハウジングに固定される連結部材と、
   を備え、
   前記連結部材は、前記ステータコアのイナータンスにピークが現れる電磁加振力の周波数帯において、前記ステータコアのイナータンスよりも低いイナータンスを有し、
   前記連結部材は、更に、前記ステータコアの軸方向に垂直な平板部と、前記平板部から前記軸方向に突出する突出部と、を有し、
   前記突出部は、前記ハウジングと前記ステータコアの外周面との間に突出し、
   前記突出部が前記連結部材の剛性を調整する剛性調整部を構成している回転電機。
2. ハウジングと、
   円環状のステータコアと、
   前記ステータコアの外周部に前記ステータコアの周方向に沿って配置され、前記ステータコアを軸方向に貫通する複数の貫通孔と、
   前記複数の貫通孔の各々に挿通され、前記ステータコアを前記ハウジングに固定する複数のボルトと、
   前記複数のボルトのうちの少なくとも２つのボルトからなるボルト群を連結し、前記ボルト群を構成する各ボルトにより、前記ステータコアと共に前記ハウジングに固定される連結部材と、
   を備え、
   前記連結部材は、前記ステータコアのイナータンスにピークが現れる電磁加振力の周波数帯において、前記ステータコアのイナータンスよりも低いイナータンスを有し、
   前記連結部材は、更に、前記軸方向に貫通する孔部又は切欠き部を有し、
   前記孔部又は前記切欠き部が前記連結部材の剛性を調整する剛性調整部を構成している回転電機。
3. ハウジングと、円環状のステータコアと、前記ステータコアの外周部に前記ステータコアの周方向に沿って配置され、前記ステータコアを軸方向に貫通する複数の貫通孔と、前記複数の貫通孔の各々に挿通され、前記ステータコアを前記ハウジングに固定する複数のボルトと、前記複数のボルトのうちの少なくとも２つのボルトからなるボルト群を連結し、前記ボルト群を構成する各ボルトにより、前記ステータコアと共に前記ハウジングに固定される連結部材と、を備える回転電機の製造方法であって、
   前記ステータコアの形状を決定する第一工程と、
   前記第一工程で決定された形状の前記ステータコアのイナータンスを求める第二工程と、
   前記第二工程で求めた前記ステータコアのイナータンスにピークが現れる電磁加振力の周波数帯において、前記ステータコアのイナータンスよりも低いイナータンスを有する前記連結部材の形状を決定する第三工程と、を含む回転電機の製造方法。
4. 請求項３記載の回転電機の製造方法であって、
   前記第三工程では、予め決められた基準形状の連結部材に、前記ステータコアの軸方向に貫通する孔部又は切欠き部を追加することで、前記低いイナータンスを実現する回転電機の製造方法。

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