JP2019009967A

JP2019009967A - 回転電機のステータ

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Publication number: JP2019009967A
Application number: JP2017126431A
Authority: JP
Inventors: 和弥金田; Kazuya Kaneda
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-06-28
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2037-06-28
Also published as: JP6887897B2

Abstract

【課題】ステータの外周面、特に、外周部側面を効果的に冷却することができる回転電機のステータを提供する。【解決手段】ステータコア１１は、複数の鋼板１３が積層されて構成され、鋼板１３は、ステータコア固定部１５であってボルト貫通孔１６よりも内径側に長孔１７が形成された第１鋼板１３Ａと、ステータコア固定部１５であってボルト貫通孔１６よりも内径側に切欠部１８が形成された第２鋼板１３Ｂと、を含んで構成される。第１鋼板１３Ａ及び第２鋼板１３Ｂが重ねられて配置された状態において、長孔１７と切欠部１８が周方向に連通する。【選択図】図２Ｃ

Description

本発明は、回転電機のステータに関し、特に効果的に冷却可能な回転電機のステータに関する。

回転電機のステータは、ステータコアに巻線が巻回されて構成されている。ステータは、回転電機が作動する際に発熱で温度が上昇する。このため、冷媒供給パイプからステータコアの上面に冷却油などの冷媒を滴下して冷却する方式が知られている。冷媒の滴下による冷却方式は、冷媒がステータコアの表面又は裏面を伝ってすぐに流れ落ちてしまうため、冷媒がステータコアの外周面、特に、外周部側面に均等にゆきわたらず、十分な冷却効果が得られない場合があった。

特許文献１に記載の電動機及び積層ステータは、中央に中心孔を有し円板形状に形成された本体部と、本体部の外周面から突出し、積層ステータを固定するための固定具が積層方向に挿通される挿通孔、および、挿通孔を積層板の周方向に開口させる切り欠きを有する突出部と、を有する積層板が積層されることで形成されている。

特開２０１３−１３５５３９号公報

特許文献１によると、挿通孔に形成した切り欠きの開口の方向を、積層ステータの周方向で異ならせ積層して、ステータコアの外周面に冷媒を供給するようにしているが、突出部の挿通孔に積層板の周方向に開口する切り欠きが設けられているため、ボルトなどの固定具の座面が確保できなかったり、固定具での締結時に突出部が変形する虞があり、積層ステータの固定力が不足する可能性があった。また、冷媒の流れも軸方向への移動が主体となり、周方向には速やかに流れ難く、改善の余地があった。

本発明の目的は、ステータの外周面、特に、外周部側面を効果的に冷却することができる回転電機のステータを提供することである。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
円環状のステータコア本体（例えば、後述の実施形態のステータコア本体１４）と、該ステータコア本体の外周部に設けられ、ボルト貫通孔（例えば、後述の実施形態のボルト貫通孔１６）が形成された複数のステータコア固定部（例えば、後述の実施形態のステータコア固定部１５）と、を有するステータコア（例えば、後述の実施形態のステータコア１１）を備え、前記ボルト貫通孔に挿通されるボルトにより前記ステータコアが筺体に固定される、回転電機のステータ（例えば、後述の実施形態の回転電機のステータ１０）であって、
前記ステータコアは、複数の鋼板（例えば、後述の実施形態の鋼板１３）が積層されて構成され、
前記鋼板は、
前記ステータコア固定部であって前記ボルト貫通孔よりも内径側に前記ボルト貫通孔から離間して第１流路形成部（例えば、後述の実施形態の長孔１７）が形成された第１鋼板（例えば、後述の実施形態の第１鋼板１３Ａ）と、
前記ステータコア固定部であって前記ボルト貫通孔よりも内径側に前記ボルト貫通孔から離間して第２流路形成部（例えば、後述の実施形態の切欠部１８）が形成された第２鋼板（例えば、後述の実施形態の第２鋼板１３Ｂ）と、を含み、
前記第１鋼板及び前記第２鋼板が重ねられて配置され、
前記第１鋼板及び前記第２鋼板が重ねられて配置された状態において、前記第１流路形成部及び前記第２流路形成部が周方向に連通する。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記第１流路形成部は、前記ステータコア固定部を軸方向に貫通する貫通孔（例えば、後述の実施形態の長孔１７）であり、
前記第２流路形成部は、前記ステータコア固定部の周方向両端部が切り欠かれた切欠部（例えば、後述の実施形態の切欠部１８）である。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、
前記第１流路形成部は、前記ステータコア固定部の周方向一方側端部が切り欠かれた切欠部（例えば、後述の実施形態の切欠部２０Ａ）であり、
前記第２流路形成部は、前記ステータコア固定部の周方向他方側端部が切り欠かれた切欠部（例えば、後述の実施形態の切欠部２０Ｂ）である。

また、請求項４に記載の発明は、
円環状のステータコア本体（例えば、後述の実施形態のステータコア本体１４）と、該ステータコア本体の外周部に設けられ、ボルト貫通孔（例えば、後述の実施形態のボルト貫通孔１６）が形成された複数のステータコア固定部（例えば、後述の実施形態のステータコア固定部１５）と、を有するステータコア（例えば、後述の実施形態のステータコア１１）を備え、前記ボルト貫通孔に挿通されるボルトにより前記ステータコアが筺体に固定される、回転電機のステータであって、
前記ステータコア本体の上方に位置する一対の前記ステータコア固定部と該一対のステータコア固定部に挟まれた前記ステータコア本体の外周面（例えば、後述の実施形態の外周部上面１４ａ）とで区画された領域には冷媒（例えば、後述の実施形態の冷媒Ｒ）を貯留する冷媒貯留部（例えば、後述の実施形態の冷媒貯留部２２）が設けられている。

また、請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、
前記ステータコアは、複数の鋼板が積層されて構成され、
前記冷媒貯留部は、軸方向に離間して配置された対向する前記鋼板よって軸方向が区画されている。

また、請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の発明において、
対向する前記鋼板は、軸方向において最も外側に位置する鋼板を含む。

また、請求項７に記載の発明では、請求項５又は６に記載の発明において、
前記冷媒貯留部の軸方向を区画する前記鋼板の最外径部は、前記ステータの中心（例えば、後述の実施形態の中心Ｏ）と前記ステータコア固定部の上端部とを結ぶ仮想線を半径とする仮想円（例えば、後述の実施形態の仮想円ＶＣ）と同径若しくは該仮想円よりも小さい。

また、請求項８に記載の発明では、請求項７に記載の発明において、
前記冷媒貯留部の軸方向を区画する前記鋼板の最外径部は、前記一対のステータコア固定部の上端部同士を接続した仮想線（例えば、後述の実施形態の仮想線Ｌ）と略一致する。

また、請求項９に記載の発明では、請求項５〜８のいずれかに記載の発明において、
前記冷媒貯留部には、軸方向に離間して配置され、周方向に延びる複数の突起部（例えば、後述の実施形態の突起部３１）が設けられており、
前記突起部は、前記鋼板によって形成されている。

また、請求項１０に記載の発明では、請求項９に記載の発明において、
前記突起部には、軸方向に貫通する貫通孔（例えば、後述の実施形態の貫通孔３２）が設けられている。

また、請求項１１に記載の発明では、請求項５〜１０のいずれかに記載の発明において、
前記鋼板は、
前記ステータコア固定部であって前記ボルト貫通孔よりも内径側に前記ボルト貫通孔から離間して第１流路形成部（例えば、後述の実施形態の長孔１７）が形成された第１鋼板（例えば、後述の実施形態の第１鋼板１３Ａ）と、
前記ステータコア固定部であって前記ボルト貫通孔よりも内径側に前記ボルト貫通孔から離間して第２流路形成部（例えば、後述の実施形態の切欠部１８）が形成された第２鋼板（例えば、後述の実施形態の第２鋼板１３Ｂ）と、を含み、
前記第１鋼板及び前記第２鋼板が重ねられて配置され、
前記第１鋼板及び前記第２鋼板が重ねられて配置された状態において、前記第１流路形成部及び前記第２流路形成部が周方向に連通する。

また、請求項１２に記載の発明では、請求項１１に記載の発明において、
前記第１流路形成部は、前記ステータコア固定部を軸方向に貫通する貫通孔（例えば、後述の実施形態の長孔１７）であり、
前記第２流路形成部は、前記ステータコア固定部の周方向両端部が切り欠かれた切欠部（例えば、後述の実施形態の切欠部１８）である。

また、請求項１３に記載の発明では、請求項１１に記載の発明において、
前記第１流路形成部は、前記ステータコア固定部の周方向一方側端部が切り欠かれた切欠部（例えば、後述の実施形態の切欠部２０Ａ）であり、
前記第２流路形成部は、前記ステータコア固定部の周方向他方側端部が切り欠かれた切欠部（例えば、後述の実施形態の切欠部２０Ｂ）である。

請求項１に記載の発明によれば、２種類の鋼板、即ちボルト貫通孔よりも内径側に第１流路形成部が形成された第１鋼板と、ボルト貫通孔の内径側に第２流路形成部が形成された第２鋼板と、を重ねて配置することで、第１流路形成部及び第２流路形成部が周方向に連通する。これにより、ステータコア固定部の第１流路形成部及び第２流路形成部を介してステータコアの外周部側面に冷媒を供給できる。また、第１流路形成部及び第２流路形成部はボルト貫通孔の内径側にボルト貫通孔から離間して配置されるので、ステータコア固定部のボルト貫通孔への影響を抑制できる。なお、本明細書において、外周部側面とは、ステータの外周面のうち、上面及び下面を除いた領域であり、特に軸線方向及び高さ方向に直交する方向から見て高さ方向において中央部分を含む領域をいう。

請求項２に記載の発明によれば、ステータコア固定部を軸方向に貫通する貫通孔が形成された第１鋼板と、ステータコア固定部の周方向両端部が切り欠かれた切欠部が形成された第２鋼板と、を重ねて配置することで、ステータコア固定部の貫通孔及び切欠部を介してステータコアの外周部側面に冷媒を供給できる。

請求項３に記載の発明によれば、ステータコア固定部の周方向一方側端部が切り欠かれた切欠部が形成された第１鋼板と、ステータコア固定部の周方向他方側端部が切り欠かれた切欠部が形成された第２鋼板と、を重ねて配置することで、ステータコア固定部の両切欠部を介してステータコアの外周部側面に冷媒を供給できる。

請求項４に記載の発明によれば、ステータコア本体の上方に位置する一対のステータコア固定部と、該一対のステータコア固定部に挟まれたステータコア本体の外周面と、で区画された領域には、冷媒を貯留する冷媒貯留部が設けられているので、外周部側面に冷媒を供給するための潤滑パイプ等がなくても冷媒貯留部からステータコアの外周部側面に冷媒を供給できる。これにより、ステータコアの外周部側面を適切に冷却することができる。

請求項５に記載の発明によれば、冷媒貯留部は、軸方向に離間して配置された対向する鋼板よって軸方向が区画されているので、専用の部品を用いずに冷媒貯留部を区画することができる。

請求項６に記載の発明によれば、冷媒貯留部の軸方向を区画する対向する鋼板は、軸方向において最も外側に位置する鋼板を含むので、冷媒貯留部を広く確保することができる。

請求項７に記載の発明によれば、冷媒貯留部の軸方向を区画する鋼板の最外径部は、ステータの中心とステータコア固定部の上端部とを結ぶ仮想線を半径とする仮想円と同径若しくは該仮想円よりも小さいので、鋼板の無駄を排除できる。

請求項８に記載の発明によれば、冷媒貯留部の軸方向を区画する鋼板の最外径部は、一対のステータコア固定部の上端部同士を接続した仮想線と略一致するので、冷媒貯留部から溢れ出た冷媒をステータコアの表面にも供給できる。

請求項９に記載の発明によれば、冷媒貯留部には、ステータコアを構成する鋼板によって複数の突起部が設けられているので、ステータコアの表面積が増えることでステータコアを効率よく冷却できる。

請求項１０に記載の発明によれば、突起部には軸方向に貫通する貫通孔が設けられているので、突起部の高さに関わらず、冷媒貯留部に全体に亘って冷媒を行き渡らせることができる。

請求項１１に記載の発明によれば、２種類の鋼板、即ちボルト貫通孔よりも内径側に第１流路形成部が形成された第１鋼板と、ボルト貫通孔の内径側に第２流路形成部が形成された第２鋼板と、を重ねて配置することで、第１流路形成部及び第２流路形成部が周方向に連通する。これにより、ステータコア固定部のボルト貫通孔への影響を抑えつつ、冷媒貯留部からステータコア固定部の第１流路形成部及び第２流路形成部を介してステータコアの外周部側面に冷媒を供給できる。

請求項１２に記載の発明によれば、ステータコア固定部を軸方向に貫通する貫通孔が形成された第１鋼板と、ステータコア固定部の周方向両端部が切り欠かれた切欠部が形成された第２鋼板と、を重ねて配置することで、冷媒貯留部からステータコア固定部の貫通孔及び切欠部を介してステータコアの外周部側面に冷媒を供給できる。

請求項１３に記載の発明によれば、ステータコア固定部の周方向一方側端部が切り欠かれた切欠部が形成された第１鋼板と、ステータコア固定部の周方向他方側端部が切り欠かれた切欠部が形成された第２鋼板と、を重ねて配置することで、冷媒貯留部からステータコア固定部の両切欠部を介してステータコアの外周部側面に冷媒を供給できる。

本発明の第１実施形態に係る回転電機のステータの斜視図である。第１流路形成部としての貫通孔が形成された第１鋼板のステータコア固定部の拡大図である。第２流路形成部としての切欠部が形成された第２鋼板のステータコア固定部の拡大図である。第１鋼板と第２鋼板とが重ね合わされて貫通孔及び切欠部が連通して冷媒流路が形成されたステータコア固定部の拡大図である。変形例の第１流路形成部としての切欠部が形成された第１鋼板のステータコア固定部の拡大図である。変形例の第２流路形成部としての切欠部が形成された第２鋼板のステータコア固定部の拡大図である。第１鋼板と第２鋼板とが重ね合わされて両切欠部が連通して冷媒流路が形成されたステータコア固定部の拡大図である。第１実施形態の回転電機のステータにおいてステータコアの外周部側面に冷媒が供給される状態を示すステータコアの正面図である。本発明の第２実施形態に係る回転電機のステータの斜視図である。ステータの上方に配置された冷媒供給パイプから冷媒が冷媒貯留部に供給される状態を示すステータコアの正面図である。図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線の上部の断面図である。第２実施形態の第１変形例に係るステータの断面図である。第２実施形態の第２変形例に係るステータの断面図である。第２実施形態の第３変形例に係るステータの断面図である。第２実施形態の回転電機のステータにおいて冷媒貯留部からステータコアの外周部側面に冷媒が供給される状態を示すステータコアの正面図である。

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る回転電機のステータの斜視図である。図１に示すように、第１実施形態の回転電機のステータ１０は、ステータコア１１と、ステータコア１１のティースに巻回されたコイル１２と、を備える。ステータコア１１は、電磁鋼板などの複数の鋼板１３（１３Ａ，１３Ｂ）が積層されて形成され、円環状のステータコア本体１４と、ステータコア本体１４の外周部に設けられ複数（図に示す実施例では４個）のステータコア固定部１５と、を有する。

ステータコア固定部１５には、ステータ１０を不図示の筺体に固定するためのボルトが挿通されるボルト貫通孔１６が形成されている。また、ステータ１０の上方には、２本の冷媒供給パイプ２５が配置されており、該冷媒供給パイプ２５から冷却油などの冷媒Ｒがステータコア本体１４の外周部上面１４ａに滴下される。

図２Ａ〜図２Ｃは、ステータコア固定部の拡大図であり、図２Ａに示す第１鋼板１３Ａには、ステータコア固定部１５のボルト貫通孔１６よりも内径側にボルト貫通孔１６と離間して第１流路形成部が形成されている。第１流路形成部は、周方向に長い長孔１７であって、ステータコア固定部１５を軸方向（板厚方向）に貫通するように形成されている。また、図２Ｂに示す第２鋼板１３Ｂには、ステータコア固定部１５のボルト貫通孔１６よりも内径側にボルト貫通孔１６と離間して第２流路形成部が形成されている。第２流路形成部は、一対の切欠部１８であって、ステータコア固定部１５の周方向両端部が切り欠かれることで形成されている。

そして、図２Ｃに示すように、第１鋼板１３Ａと第２鋼板１３Ｂとが重ね合わされることで、長孔１７と切欠部１８とが周方向に連通して冷媒流路１９が形成される。冷媒流路１９は、ステータコア固定部１５を周方向に貫通する。なお、第１鋼板１３Ａと第２鋼板１３Ｂとでステータコア１１を構成した場合、冷媒流路１９は、ステータコア固定部１５を軸方向にも貫通する。

図３Ａ〜図３Ｃは、変形例のステータコア固定部の拡大図であり、図３Ａに示す第１鋼板１３Ａには、ステータコア固定部１５のボルト貫通孔１６よりも内径側に、第１流路形成部としての切欠部２０Ａが、ステータコア固定部１５の周方向一方側から周方向中心を越えて切り欠かれて形成されている。また、図３Ｂに示す第２鋼板１３Ｂには、ステータコア固定部１５のボルト貫通孔１６よりも内径側に、第２流路形成部としての切欠部２０Ｂが、ステータコア固定部１５の周方向他方側から周方向中心を越えて切り欠かれて形成されている。

そして、図３Ｃに示すように、第１鋼板１３Ａと第２鋼板１３Ｂとが重ね合わされることで、切欠部２０Ａ，２０Ｂが周方向に連通して冷媒流路２１が形成される。冷媒流路２１は、ステータコア固定部１５を周方向に貫通する。なお、本変形例のステータコア１１によれば、同一形状の鋼板１３を表裏反転させて積層することができるので、プレス金型のコストが抑制される。

図４に示すように、冷媒供給パイプ２５から滴下した冷媒Ｒは、上方に位置する一対のステータコア固定部１５Ａと、該一対のステータコア固定部１５Ａに挟まれたステータコア本体１４の外周部上面１４ａとで区画された領域からステータコア固定部１５の周方向側面に開口する第２鋼板１３Ｂの切欠部１８を通って冷媒流路１９に流れ込む。切欠部１８から冷媒流路１９に流れ込んだ冷媒Ｒは、第１鋼板１３Ａの長孔１７内を通り、第１鋼板１３Ａに隣接する第２鋼板１３Ｂの切欠部１８から流出して、ステータコア本体１４の外周部側面１４ｂに沿って矢印Ａ方向に流下する。また、冷媒Ｒの一部は、冷媒流路１９内を軸方向に流れた後、ステータコア１１の表面又は裏面にも供給される。

さらに、図４に示すように、ステータコア１１の下方に位置するステータコア固定部１５Ｂにも、上記した長孔１７と切欠部１８を設けて冷媒流路１９を形成すれば、外周部側面１４ｂに沿って流下した冷媒Ｒが、ステータコア固定部１５Ｂの冷媒流路１９を通って外周部下面１４ｃにも流れる。これにより、ステータコア１１を外周部全面１４ａ，１４ｂ，１４ｃから効果的に冷却することができる。

このように、ステータコア１１は、冷媒供給パイプ２５から滴下した冷媒Ｒにより、ステータコア本体１４の外周部上面１４ａが冷却されると共に、ステータコア本体１４の外周部側面１４ｂ及び外周部下面１４ｃが、外周部側面１４ｂに沿って矢印Ａ方向に流下する冷媒Ｒにより外周側から冷却される。

また、ステータコア１１の軸方向両端に配置した鋼板１３の長孔１７又は切欠部１８からステータコア１１の表面又は裏面に流下する冷媒Ｒにより、コイル１２（渡り部）を冷却することもできる。なお、コイル１２（渡り部）に冷媒Ｒを流したくない場合は、ステータコア１１の軸方向両端に配置する鋼板１３に、長孔１７や切欠部１８を設けなければよい。

なお、図３に示す変形例のステータコア１１も、切欠部２０Ａ，２０Ｂが、長孔１７及び切欠部１８と同様に作用して効果的に冷却される。

以上説明したように、本実施形態に係る回転電機のステータ１０によれば、ステータコア１１は、複数の鋼板１３が積層されて構成され、鋼板１３は、ステータコア固定部１５であってボルト貫通孔１６よりも内径側に長孔１７が形成された第１鋼板１３Ａと、ステータコア固定部１５であってボルト貫通孔１６よりも内径側に切欠部１８が形成された第２鋼板１３Ｂと、を含んで構成される。第１鋼板１３Ａ及び第２鋼板１３Ｂが重ねられて配置された状態において、長孔１７と切欠部１８が周方向に連通するので、ステータコア固定部１５の長孔１７及び切欠部１８を介してステータコア１１の外周部側面１４ｂに冷媒Ｒを供給できる。

また、長孔１７及び切欠部１８は、ボルト貫通孔１６の内径側にボルト貫通孔１６から離間して配置されるので、ステータコア固定部１５のボルト貫通孔１６への影響を抑制できる。

また、第１流路形成部は、ステータコア固定部１５を軸方向に貫通する長孔１７であり、第２流路形成部は、ステータコア固定部１５の周方向両端部が切り欠かれた切欠部１８であるので、ステータコア固定部１５を軸方向に貫通する長孔１７が形成された第１鋼板１３Ａと、ステータコア固定部１５の周方向両端部が切り欠かれた切欠部１８が形成された第２鋼板１３Ｂと、を重ねて配置することで、ステータコア固定部１５の長孔１７及び切欠部１８を介してステータコア１１の外周部側面１４ｂに冷媒Ｒを供給できる。

また、変形例に係る回転電機のステータ１０によれば、第１流路形成部は、ステータコア固定部１５の周方向一方側端部が切り欠かれた切欠部２０Ａであり、第２流路形成部は、ステータコア固定部１５の周方向他方側端部が切り欠かれた切欠部２０Ｂであるので、切欠部２０Ａが形成された第１鋼板１３Ａと、切欠部２０Ｂが形成された第２鋼板１３Ｂと、を重ねて配置することで、ステータコア固定部１５の切欠部２０Ａ，２０Ｂを介してステータコア１１の外周部側面１４ｂに冷媒Ｒを供給できる。

（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係る回転電機のステータの斜視図、図６は、ステータの上方に配置された冷媒供給パイプから冷媒が冷媒貯留部に供給される状態を示すステータコアの正面図、図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線の上部の断面図である。

図５〜図７に示すように、本実施形態の回転電機のステータ１０は、ステータコア１１と、ステータコア１１のティースに巻回されたコイル１２と、を備える。ステータコア１１は、電磁鋼板などの複数の鋼板１３が積層されて形成され、円環状のステータコア本体１４と、ステータコア本体１４の外周部に設けられ複数（図に示す実施例では４個）のステータコア固定部１５と、を有する。

ステータコア１１には、ステータコア本体１４の上方に位置する一対のステータコア固定部１５と、該一対のステータコア固定部１５に挟まれたステータコア本体１４の外周部上面１４ａと、積層された複数の鋼板１３の軸方向に離間して配置された鋼板１３Ｃ，１３Ｄの壁と、により区画されて、冷媒Ｒを貯留する冷媒貯留部２２が形成されている。なお、鋼板１３Ｃ，１３Ｄは、一枚の鋼板であっても、２枚以上の積層された鋼板から構成されてもよい。

図６に示すように、周方向で隣り合う一対のステータコア固定部１５の上端部Ｐ１は、ステータコア本体１４の上端部Ｐ２よりも上方に位置するのが好ましく、さらにステータ１０の全体を冷却するため、鋼板１３Ｃ，１３Ｄは、軸方向両端に配置されるのが好ましい。

なお、軸方向両端に配置された鋼板１３Ｃ，１３Ｄの外径（壁高さ）は、他の鋼板１３の外径より大きくなっているが、材料の歩留まりの観点からステータ１０の中心Ｏを中心とするステータコア固定部１５の最大外径以下であることが望ましい。さらに、一対のステータコア固定部１５の上端部Ｐ１を結ぶ仮想線Ｌを越えて冷媒Ｒが貯留されることはないので、材料の歩留まり、及び軽量化のために仮想線Ｌと略一致するようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態の回転電機のステータ１０によれば、ステータコア本体１４の上方に位置する一対のステータコア固定部１５と該一対のステータコア固定部１５に挟まれたステータコア本体１４の外周部上面１４ａとで区画された領域には冷媒Ｒを貯留する冷媒貯留部２２が設けられているので、外周部側面１４ｂに冷媒Ｒを供給するための潤滑パイプ等がなくても冷媒貯留部２２からステータコア固定部１５を超えて溢れ出た冷媒Ｒがステータコア１１の外周部側面１４ｂに供給される。これにより、ステータコア１１の外周部側面１４ｂを適切に冷却することができる。

また、ステータコア１１は、複数の鋼板１３が積層されて構成され、冷媒貯留部２２は、軸方向に離間して配置された対向する鋼板１３Ｃ，１３Ｄよって軸方向が区画されているので、専用の部品を用いずに冷媒貯留部２２を区画することができる。

また、冷媒貯留部２２の軸方向を区画する鋼板１３の最外径部を、ステータ１０の中心Ｏとステータコア固定部１５の上端部Ｐ１とを結ぶ仮想線を半径とする仮想円ＶＣと同径若しくは該仮想円よりも小さくすることで、鋼板１３の無駄を排除できる。

また、冷媒貯留部２２の軸方向を区画する鋼板１３Ｃ，１３Ｄの最外径部を、一対のステータコア固定部１５の上端部Ｐ１同士を接続した仮想線Ｌと一致するように形成することで、冷媒貯留部２２から溢れ出た冷媒Ｒをステータコア１１の表面又は裏面にも供給できる。

図８は、第２実施形態の第１変形例に係るステータの断面模式図である。図８に示すように、第１変形例のステータ１０の冷媒貯留部２２は、軸方向に離間して配置された中間鋼板１３Ｅの突起部３１によって軸方向に複数に分割されている。突起部３１の高さは、軸方向両端に配置された鋼板１３Ｃ，１３Ｄの高さより低く設定されている。即ち、各鋼板１３の外径は、軸方向両端に配置された１３Ｃ，１３Ｄ＞中間鋼板１３Ｅ＞他の鋼板１３の順に小さく設定されている。

そして、冷媒供給パイプ２５から滴下されて冷媒貯留部２２に貯留された冷媒Ｒは、中間鋼板１３Ｅの突起部３１を乗り越えて軸方向に移動して分割された各冷媒貯留部２２に略均等に貯留される。また、複数の突起部３１が軸方向に離間して設けられるので、ステータコア１１の表面積が増大し、冷却能力が向上する。

以上説明したように、冷媒貯留部２２には、ステータコア１１を構成する中間鋼板１３Ｅによって複数の突起部３１が設けられているので、ステータコア１１の表面積が増えることでステータコア１１を効率よく冷却できる。

図９は、第２実施形態の第２変形例に係るステータの断面図である。図９に示すように、第２変形例のステータ１０の冷媒貯留部２２は、低い位置に貫通孔３２が設けられた複数の中間鋼板１３Ｅによって軸方向に複数に分割されている。冷媒貯留部２２に貯留された冷媒Ｒは、貫通孔３２を通じて各冷媒貯留部２２に略均等に貯留されるので、中間鋼板１３Ｅの高さを制限する必要がない。また、中間鋼板１３Ｅによってステータ１０の表面積が増大し、冷却能力が向上する。

以上説明したように、本変形例の回転電機のステータ１０によれば、中間鋼板１３Ｅの突起部３１には軸方向に貫通する貫通孔３２が設けられているので、突起部３１の高さに関わらず、冷媒貯留部２２に全体に亘って冷媒Ｒを行き渡らせることができる。

図１０は、第３変形例に係るステータの断面図である。図１０に示すように、第３変形例に係るステータ１０は、軸方向両端に配置された鋼板１３Ｃ，１３Ｄの内、コイル１２の冷却を要する一方の鋼板１３Ｃ又は鋼板１３Ｄに冷媒流出孔３３が設けられている。冷媒貯留部２２に貯留された冷媒Ｒは、冷媒流出孔３３から流出してコイル１２を冷却する。

そして、第２実施形態（第１変形例〜第３変形例を含む）のいずれのステータ１０においても、図１１に示すように、冷媒供給パイプ２５から滴下した冷媒Ｒが冷媒貯留部２２に充満すると、冷媒Ｒはステータコア固定部１５を乗り越え、ステータコア本体１４の外周部側面１４ｂに沿って矢印Ｃ方向に流れ、ステータ１０を冷却する。

なお、上記した第２実施形態及び第２実施形態の第１変形例〜第３変形例において、ステータコア１１の各鋼板１３には、第１実施形態で説明した長孔１７及び切欠部１８（図２参照）、又は切欠部２０Ａ，２０Ｂ（図３参照）を同時に適用することもできる。これにより、冷媒Ｒを冷媒貯留部２２に貯留する機能に加えて、ステータコア固定部１５のボルト貫通孔１６への影響を抑えつつ、ステータコア固定部１５の長孔１７及び切欠部１８、又は切欠部２０Ａ，２０Ｂを介して冷媒貯留部２２からステータコア１１の外周部側面１４ｂに冷媒Ｒを供給してステータコア１１を効率的に冷却できる。

以上説明したように、第１及び第２実施形態が同時に適用された回転電機のステータ１０によれば、２種類の鋼板１３、即ちボルト貫通孔１６よりも内径側に第１流路形成部が形成された第１鋼板１３Ａと、ボルト貫通孔１６の内径側に第２流路形成部が形成された第２鋼板１３Ｂと、を重ねて配置することで、第１流路形成部及び第２流路形成部が周方向に連通するので、冷媒貯留部２２からステータコア固定部１５の第１流路形成部及び第２流路形成部を介してステータコア１１の外周部側面１４ｂに冷媒を供給でき、さらに表面積増大による冷却能力向上と共に冷媒Ｒを確実に冷媒貯留部２２に貯留できる。

また、第１流路形成部及び第２流路形成部は、ボルト貫通孔１６の内径側にボルト貫通孔１６から離間して配置されるので、ステータコア固定部１５のボルト貫通孔１６への影響を抑制できる。

尚、本発明は、前述した各実施形態及び各変形例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。

１０ステータ
１１ステータコア
１３，１３Ｃ，１３Ｄ鋼板
１３Ａ第１鋼板（鋼板）
１３Ｂ第２鋼板（鋼板）
１３Ｅ中間鋼板（鋼板）
１４ステータコア本体
１４ａ外周部上面（ステータコア本体の外周面）
１４ｂ外周部側面（ステータコア本体の外周面）
１４ｃ外周部下面（ステータコア本体の外周面）
１５，１５Ａ，１５Ｂステータコア固定部
１６ボルト貫通孔
１７長孔（第１流路形成部、貫通孔）
１８切欠部（第２流路形成部）
１９,２１冷媒流路
２０Ａ，２０Ｂ切欠部（第１流路形成部、第２流路形成部）
２２冷媒貯留部
３１突起部
３２貫通孔
Ｌ仮想線
Ｏステータの中心
Ｐ１ステータコア固定部の上端部
Ｐ２ステータコア本体の上端部
Ｒ冷媒
ＶＣ仮想円

Claims

円環状のステータコア本体と、該ステータコア本体の外周部に設けられ、ボルト貫通孔が形成された複数のステータコア固定部と、を有するステータコアを備え、前記ボルト貫通孔に挿通されるボルトにより前記ステータコアが筺体に固定される、回転電機のステータであって、
前記ステータコアは、複数の鋼板が積層されて構成され、
前記鋼板は、
前記ステータコア固定部であって前記ボルト貫通孔よりも内径側に前記ボルト貫通孔から離間して第１流路形成部が形成された第１鋼板と、
前記ステータコア固定部であって前記ボルト貫通孔よりも内径側に前記ボルト貫通孔から離間して第２流路形成部が形成された第２鋼板と、を含み、
前記第１鋼板及び前記第２鋼板が重ねられて配置され、
前記第１鋼板及び前記第２鋼板が重ねられて配置された状態において、前記第１流路形成部及び前記第２流路形成部が周方向に連通する、回転電機のステータ。
請求項１に記載の回転電機のステータであって、
前記第１流路形成部は、前記ステータコア固定部を軸方向に貫通する貫通孔であり、
前記第２流路形成部は、前記ステータコア固定部の周方向両端部が切り欠かれた切欠部である、回転電機のステータ。
請求項１に記載の回転電機のステータであって、
前記第１流路形成部は、前記ステータコア固定部の周方向一方側端部が切り欠かれた切欠部であり、
前記第２流路形成部は、前記ステータコア固定部の周方向他方側端部が切り欠かれた切欠部である、回転電機のステータ。
円環状のステータコア本体と、該ステータコア本体の外周部に設けられ、ボルト貫通孔が形成された複数のステータコア固定部と、を有するステータコアを備え、前記ボルト貫通孔に挿通されるボルトにより前記ステータコアが筺体に固定される、回転電機のステータであって、
前記ステータコア本体の上方に位置する一対の前記ステータコア固定部と該一対のステータコア固定部に挟まれた前記ステータコア本体の外周面とで区画された領域には冷媒を貯留する冷媒貯留部が設けられている、回転電機のステータ。
請求項４に記載の回転電機のステータであって、
前記ステータコアは、複数の鋼板が積層されて構成され、
前記冷媒貯留部は、軸方向に離間して配置された対向する前記鋼板よって軸方向が区画されている、回転電機のステータ。
請求項５に記載の回転電機のステータであって、
対向する前記鋼板は、軸方向において最も外側に位置する鋼板を含む、回転電機のステータ。
請求項５又は６に記載の回転電機のステータであって、
前記冷媒貯留部の軸方向を区画する前記鋼板の最外径部は、前記ステータの中心と前記ステータコア固定部の上端部とを結ぶ仮想線を半径とする仮想円と同径若しくは該仮想円よりも小さい、回転電機のステータ。
請求項７に記載の回転電機のステータであって、
前記冷媒貯留部の軸方向を区画する前記鋼板の最外径部は、前記一対のステータコア固定部の上端部同士を接続した仮想線と略一致する、回転電機のステータ。
請求項５〜８のいずれか１項に記載の回転電機のステータであって、
前記冷媒貯留部には、軸方向に離間して配置され、周方向に延びる複数の突起部が設けられており、
前記突起部は、前記鋼板によって形成されている、回転電機のステータ。
請求項９に記載の回転電機のステータであって、
前記突起部には、軸方向に貫通する貫通孔が設けられている、回転電機のステータ。
請求項５〜１０のいずれか１項に記載の回転電機のステータであって、
前記鋼板は、
前記ステータコア固定部であって前記ボルト貫通孔よりも内径側に前記ボルト貫通孔から離間して第１流路形成部が形成された第１鋼板と、
前記ステータコア固定部であって前記ボルト貫通孔よりも内径側に前記ボルト貫通孔から離間して第２流路形成部が形成された第２鋼板と、を含み、
前記第１鋼板及び前記第２鋼板が重ねられて配置され、
前記第１鋼板及び前記第２鋼板が重ねられて配置された状態において、前記第１流路形成部及び前記第２流路形成部が周方向に連通する、回転電機のステータ。
請求項１１に記載の回転電機のステータであって、
前記第１流路形成部は、前記ステータコア固定部を軸方向に貫通する貫通孔であり、
前記第２流路形成部は、前記ステータコア固定部の周方向両端部が切り欠かれた切欠部である、回転電機のステータ。
請求項１１に記載の回転電機のステータであって、
前記第１流路形成部は、前記ステータコア固定部の周方向一方側端部が切り欠かれた切欠部であり、
前記第２流路形成部は、前記ステータコア固定部の周方向他方側端部が切り欠かれた切欠部である、回転電機のステータ。