(57)【要約】【課題】スロットに対するコイルの占積率を維持しつつ、ステータコアの内部を冷却することにより、冷却性能を向上したステータコアの内部冷却構造を提供する。【解決手段】環状の第一プレート１０と、第二プレート２０と、第三プレート３０と、を有するステータコア５と、軸方向から冷媒を導入する第一導入孔２６と、前記軸方向から前記冷媒を排出する第一排出孔３７と、前記第一プレート１０の周方向に沿って設けられ前記第一導入孔２６及び前記第一排出孔３７と連通する第一冷媒路５１と、を有する第一冷却流路４７と、前記軸方向から前記冷媒を導入する第二導入孔３６と、前記軸方向から前記冷媒を排出する第二排出孔２７と、前記第一冷媒路５１よりも径方向の内側に設けられ前記第二導入孔３６及び前記第二排出孔２７と連通する第二冷媒路５２と、を有する第二冷却流路４８と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の第一コア本体を有する第一プレートと、
前記第一プレートにおける軸方向の一方側から前記第一プレートに重ねられた第二プレートと、
前記軸方向の他方側から前記第一プレートに重ねられた第三プレートと、
を有するステータコアと、
前記ステータコアの前記軸方向から冷媒を導入する第一導入孔と、前記ステータコアの前記軸方向から前記冷媒を排出する第一排出孔と、前記第一コア本体の周方向に沿って設けられ前記第一導入孔及び前記第一排出孔と連通する第一冷媒路と、を有する第一冷却流路と、
前記ステータコアの前記軸方向から前記冷媒を導入する第二導入孔と、前記ステータコアの前記軸方向から前記冷媒を排出する第二排出孔と、前記第一冷媒路よりも径方向の内側において前記第一コア本体の前記周方向に沿って設けられ前記第二導入孔及び前記第二排出孔と連通する第二冷媒路と、を有する第二冷却流路と、
を有することを特徴とするステータコアの内部冷却構造。
【請求項２】
前記第一導入孔及び前記第二排出孔は、前記第二プレートにおいて前記径方向に並んで形成され、
前記第二導入孔及び前記第一排出孔は、前記第三プレートにおいて前記径方向に並ぶとともに、前記周方向において前記第一導入孔及び前記第二排出孔に対して前記軸方向を向く軸線を中心とした点対称となる位置に形成され、
前記第一冷媒路は前記第一導入孔から前記周方向の一方側及び他方側に延び、前記第二冷媒路は前記第二導入孔から前記周方向の一方側及び他方側に延びることを特徴とする請求項１に記載のステータコアの内部冷却構造。
【請求項３】
前記第一導入孔及び前記第二排出孔は、前記第二プレートにおいて前記径方向に並んで形成され、
前記第二導入孔及び前記第一排出孔は、前記第三プレートにおいて前記径方向に並ぶとともに、前記周方向において前記第一導入孔及び前記第二排出孔の近傍に形成され、
前記第一冷媒路は前記第一導入孔から前記周方向の一方側に延び、前記第二冷媒路は前記第二導入孔から前記周方向の他方側に延びることを特徴とする請求項１に記載のステータコアの内部冷却構造。
【請求項４】
前記第一導入孔及び前記第一排出孔は、前記第二プレートにおいて前記周方向に並んで形成され、
前記第二導入孔及び前記第二排出孔は、前記第二プレートにおいて前記周方向に並ぶとともに、前記周方向において、前記第一導入孔及び前記第一排出孔に対して前記軸方向を向く軸線を中心とした点対称となる位置に形成され、
前記第一冷媒路は前記第一導入孔から前記周方向の一方側に延び、前記第二冷媒路は前記第二導入孔から前記周方向の他方側に延びることを特徴とする請求項１に記載のステータコアの内部冷却構造。
【請求項５】
前記第一冷却流路及び前記第二冷却流路の少なくとも一方に前記冷媒を供給するポンプ機構を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のステータコアの内部冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータコアの内部冷却構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド自動車や電気自動車の動力源として回転電機が使用されている。回転電機は、ロータと、ロータの外周に配置されコイルが巻回されたステータコアと、を備える。ロータの回転時、コイルに電流が流れるとコイルやステータコアが発熱するため、外部から冷媒を供給してステータを冷却することがある。
【０００３】
例えば特許文献１には、ステータコアの外周面と、スロット及びティースが形成されたステータコアの内周面と、を径方向に連通する連通孔を備えたステータコアの冷却構造が開示されている。特許文献１の構成によれば、ステータコアの外周面から冷却油を供給することで、冷却油を積極的にスロット内部のコイルに浸透させ、コイル及びステータを冷却できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術にあっては、コイル間を冷媒が通過するための隙間が必要であるため、コイルの占積率の向上に制限が設けられることとなる。
【０００６】
そこで、本発明は、スロットに対するコイルの占積率を維持しつつ、ステータコアの内部を冷却することにより、冷却性能を向上したステータコアの内部冷却構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明に係るステータコアの内部冷却構造（例えば、第１実施形態における内部冷却構造８）は、環状の第一コア本体（例えば、第１実施形態における第一コア本体１１）を有する第一プレート（例えば、第１実施形態における第一プレート１０）と、前記第一プレートにおける軸方向の一方側から前記第一プレートに重ねられた第二プレート（例えば、第１実施形態における第二プレート２０）と、前記軸方向の他方側から前記第一プレートに重ねられた第三プレート（例えば、第１実施形態における第三プレート３０）と、を有するステータコア（例えば、第１実施形態におけるステータコア５）と、前記ステータコアの前記軸方向から冷媒（例えば、第１実施形態における冷媒Ｓ）を導入する第一導入孔（例えば、第１実施形態における第一導入孔２６）と、前記ステータコアの前記軸方向から前記冷媒を排出する第一排出孔（例えば、第１実施形態における第一排出孔３７）と、前記第一コア本体の周方向に沿って設けられ前記第一導入孔及び前記第一排出孔と連通する第一冷媒路（例えば、第１実施形態における第一冷媒路５１）と、を有する第一冷却流路（例えば、第１実施形態における第一冷却流路４７）と、前記ステータコアの前記軸方向から前記冷媒を導入する第二導入孔（例えば、第１実施形態における第二導入孔３６）と、前記ステータコアの前記軸方向から前記冷媒を排出する第二排出孔（例えば、第１実施形態における第二排出孔２７）と、前記第一冷媒路よりも径方向の内側において前記第一コア本体の前記周方向に沿って設けられ前記第二導入孔及び前記第二排出孔と連通する第二冷媒路（例えば、第１実施形態における第二冷媒路５２）と、を有する第二冷却流路（例えば、第１実施形態における第二冷却流路４８）と、を有することを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明に係るステータコアの内部冷却構造は、前記第一導入孔及び前記第二排出孔は、前記第二プレートにおいて前記径方向に並んで形成され、前記第二導入孔及び前記第一排出孔は、前記第三プレートにおいて前記径方向に並ぶとともに、前記周方向において前記第一導入孔及び前記第二排出孔に対して軸対称となる位置に形成され、前記第一冷媒路は前記第一導入孔から前記周方向の一方側及び他方側に延び、前記第二冷媒路は前記第二導入孔から前記周方向の一方側及び他方側に延びることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明に係るステータコアの内部冷却構造は、前記第一導入孔及び前記第二排出孔は、前記第二プレートにおいて前記径方向に並んで形成され、前記第二導入孔及び前記第一排出孔は、前記第三プレートにおいて前記径方向に並ぶとともに、前記周方向において前記第一導入孔及び前記第二排出孔の近傍に形成され、前記第一冷媒路は前記第一導入孔から前記周方向の一方側に延び、前記第二冷媒路は前記第二導入孔から前記周方向の他方側に延びることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明に係るステータコアの内部冷却構造は、前記第一導入孔及び前記第一排出孔は、前記第二プレートにおいて前記周方向に並んで形成され、前記第二導入孔及び前記第二排出孔は、前記第二プレートにおいて前記周方向に並ぶとともに、前記周方向において、前記第一導入孔及び前記第一排出孔に対して軸対称となる位置に形成され、前記第一冷媒路は前記第一導入孔から前記周方向の一方側に延び、前記第二冷媒路は前記第二導入孔から前記周方向の他方側に延びることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明に係るステータコアの内部冷却構造は、前記第一冷却流路及び前記第二冷却流路の少なくとも一方に前記冷媒を供給するポンプ機構（例えば、第１実施形態におけるポンプ機構７）を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１に記載のステータコアの内部冷却構造によれば、第一冷媒路及び第二冷媒路はステータコアの内部を周方向に延びているので、外部から供給された冷媒は、ステータコアの周方向に沿って流れ、ステータコアの熱を吸熱する。これにより、ステータコア全体が周方向に亘ってほぼ均一に冷却される。さらに、ステータコアが冷却されることにより、ステータコアに装着されたコイルの熱がステータコアを介して冷却される。よって、コイル間に冷媒を流通させることなく、ステータコア及びコイルを効果的に冷却できる。また、例えばケースにステータコアの外周部を圧入又は焼き嵌めする場合、冷媒の吸熱効果によりステータ外周部からケースへの熱引きが促進されるので、冷却効率を向上できる。
第一冷媒路及び第二冷媒路は径方向に並んで形成されるので、ステータコアに複数の冷媒路を形成することができる。これにより、ステータコアに対して冷媒が通過する部分の面積を大きく確保できる。よって、ステータコアの冷却効率を向上することができる。また、一つの冷媒路を径方向に拡大する場合と比較して、ステータコアの強度を高く保つことができる。
また、第二プレートと第三プレートとの間に位置する第一プレートに冷媒路が設けられているので、主にステータコアの軸方向中央部を冷媒が流れる。これにより、ステータコアの熱がこもり易いステータコアの内部が冷却され、効率的にステータの熱を吸熱することができる。よって、高温となりやすいステータコアの内部を効果的に冷却することができる。
したがって、スロットに対するコイルの占積率を維持しつつ、ステータコアの内部を冷却することにより、冷却性能を向上したステータコアの内部冷却構造を提供できる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載のステータコアの内部冷却構造によれば、第二プレートの第一導入孔から流入した冷媒は、第一プレートの内部において第一導入孔から周方向の一方側及び他方側に延びる第一冷媒路を通って、第三プレートの第一排出孔から排出される。一方、第三プレートの第二導入孔から流入した冷媒は、第一プレートの内部において第一導入孔から周方向の一方側及び他方側に延びる第二冷媒路を通って、第二プレートの第二排出孔から排出される。
ここで、物体の内部を流れる流体の速度が速いほど、物体と流体との間の熱伝達率は大きくなる。したがって、ステータコアの内部を冷媒が周方向に流通することにより、径方向におけるステータコアの熱伝達率を向上させ、ステータコアの冷却効率を向上することができる。
特に、本発明の請求項２に記載のステータコアの内部冷却構造によれば、第二導入孔は、周方向において第一導入孔に対して軸対称となる位置に形成されているので、第一冷媒路及び第二冷媒路を流れる冷媒の向きは逆向き、すなわち対向流となる。これにより、径方向に隣り合う冷媒路における冷媒の相対速度が大きくなるので、熱伝達率が上がり、冷却効率をより一層向上することができる。
したがって、熱伝達率を高めることにより冷却性能を向上したステータコアの内部冷却構造とすることができる。
【００１４】
本発明の請求項３に記載のステータコアの内部冷却構造によれば、第二プレートの第一導入孔から流入した冷媒は、第一プレートの内部において第一導入孔から周方向の一方側に延びる第一冷媒路を通って、第三プレートの第一排出孔から排出される。一方、第三プレートの第二導入孔から流入した冷媒は、第一プレートの内部において第二導入孔から周方向の他方側に延びる第二冷媒路を通って、第二プレートの第二排出孔から排出される。このように、ステータコアの内部を冷媒が周方向に流通することにより、径方向におけるステータコアの熱伝達率を向上させ、ステータコアの冷却効率を向上することができる。
また、第一冷媒路を流れる冷媒は周方向の一方側回りに流れるのに対し、第二冷媒路を流れる冷媒は周方向の他方側回りに流れるので、第一冷媒路及び第二冷媒路を流れる冷媒が対向流となる。よって、径方向に隣り合う冷媒路における冷媒の相対速度が大きくなるので、熱伝達率が上がり、冷却効率をより一層向上することができる。
したがって、熱伝達率を高めることにより冷却性能を向上したステータコアの内部冷却構造とすることができる。
【００１５】
本発明の請求項４に記載のステータコアの内部冷却構造によれば、第二プレートの第一導入孔から流入した冷媒は、第一プレートの内部において第一導入孔から周方向の一方側に延びる第一冷媒路を通って、第二プレートの第一排出孔から排出される。一方、第二プレートの第二導入孔から流入した冷媒は、第一プレートの内部において第二導入孔から周方向の他方側に延びる第二冷媒路を通って、第二プレートの第二排出孔から排出される。このように、ステータコアの内部を冷媒が周方向に流通することにより、径方向におけるステータコアの熱伝達率を向上させ、ステータコアの冷却効率を向上することができる。
また、第一冷媒路を流れる冷媒は周方向の一方側回りに流れるのに対し、第二冷媒路を流れる冷媒は周方向の他方側回りに流れるので、第一冷媒路及び第二冷媒路を流れる冷媒が対向流となる。よって、径方向に隣り合う冷媒路における冷媒の相対速度が大きくなるので、熱伝達率が上がり、冷却効率をより一層向上することができる。
また、第一導入孔、第二導入孔、第一排出孔及び第二排出孔が第二プレートに形成されるので、第三プレート側に冷媒を供給するための機構を設ける必要がない。よって、例えば第三プレート側の空間が狭い場合や、冷媒の供給及び排出を軸方向の一方側にまとめて簡素化したい場合において、有用な構成とすることができる。
したがって、熱伝達率を高めることにより冷却性能を向上し、設計自由度を向上したステータコアの内部冷却構造とすることができる。
【００１６】
本発明の請求項５に記載のステータコアの内部冷却構造によれば、冷媒はポンプ機構によって冷媒路へ送り出されるので、ステータコア内部の冷媒路を流れる冷媒の循環が促進され、冷却効率を高めることができる。また、重力方向の下方側に位置する導入孔から冷媒を供給し、重力方向の上方側に位置する排出孔から冷媒を排出させることができるので、径方向に隣り合う冷媒の冷媒流れを対向流に設定し易い。
したがって、隣り合う冷媒に対向流を生じさせ、かつ冷媒の循環速度を増速させることにより熱伝達率を高めた、優れた冷却性能を有するステータコアの内部冷却構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る回転電機の概略構成を示す断面図。
【図２】第１実施形態に係るステータコアの分解斜視図。
【図３】第１実施形態に係る第一プレートの正面図。
【図４】第１実施形態に係るステータコアの斜視図。
【図５】ステータコアにおける図３のＶ部拡大図。
【図６】第２実施形態に係るステータコアの斜視図。
【図７】第２実施形態に係る第一プレートの正面図。
【図８】第３実施形態に係るステータコアの斜視図。
【図９】第３実施形態に係る第一プレートの正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
（回転電機）
図１は、実施形態に係る回転電機の概略構成を示す断面図である。
図１に示す回転電機１は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車等の車両に搭載される走行用モータである。但し、本発明の構成は、走行用モータに限らず、発電用モータやその他用途のモータ、車両用以外の回転電機（発電機を含む）にも適用可能である。
【００２０】
回転電機１は、ケース２と、ロータ３と、ステータ４と、を備える。
ケース２は、ロータ３及びステータ４を収容している。ケース２の内部には、冷媒Ｓが収容されている。なお、冷媒Ｓとしては、トランスミッションの潤滑や動力伝達等に用いられる作動油である、ＡＴＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｆｌｕｉｄ）等が好適に用いられている。
【００２１】
ロータ３は、軸線Ｃ回りに回転可能に構成されている。ロータ３は、軸線Ｃと同軸に配置されたシャフト４１と、シャフト４１の外周面に固定されたロータコア４２と、を備える。シャフト４１は、ベアリング４５を介してケース２に回転可能に支持されている。ロータコア４２の内部には、不図示の永久磁石が配置されている。
以下の説明では、ロータ３の軸線Ｃに沿う方向を軸方向といい、軸線Ｃに直交する方向を径方向といい、軸線Ｃ回りの方向を周方向という場合がある。
【００２２】
ステータ４は、ロータ３に対して径方向の外側に、間隔をあけて配置されている。ステータ４は、軸線Ｃを中心とする環状に形成されている。ステータ４は、外周部がケース２の内壁面に固定されている。ステータ４は、ケース２の内部において、一部が冷媒に浸漬された状態で配置されている。ステータ４は、ステータコア５と、コイル６と、ポンプ機構７と、ステータコアの内部冷却構造８と、を備える。
【００２３】
（ステータコア）
図２は、ステータコア５の分解斜視図である。
ステータコア５は、第一プレート１０と、第二プレート２０と、第三プレート３０と、冷却流路４０と、を備える。
【００２４】
第一プレート１０は、軸線Ｃを中心とした環状に形成されている。第一プレート１０は、電磁鋼板が軸方向に積層されて構成されている。なお、第一プレート１０は、いわゆる圧粉コアであってもよい。第一プレート１０は、環状の第一コア本体１１と、第一ティース１２と、第一スロット１３と、第一貫通孔１４と、冷媒路１５と、を有する。
第一ティース１２は、第一コア本体１１から径方向の内側に突出している。第一ティース１２は、周方向に沿って複数形成されている。各第一ティース１２の間は第一スロット１３とされている。第一貫通孔１４は、第一コア本体１１の外周部を軸方向に貫通している。第一貫通孔１４は、周方向に複数（本実施形態では６個）形成されている。
【００２５】
冷媒路１５は、第一コア本体１１の外周部と第一ティース１２との間に設けられ、周方向に延びるとともに第一プレート１０を軸方向に貫通している。冷媒路１５には、冷媒Ｓ（図３参照）が流通可能とされている。冷媒路１５は、第一冷媒路５１と、第二冷媒路５２と、を有する。
【００２６】
図３は、第一プレート１０の正面図である。図中の黒矢印は第一冷媒路５１を流れる冷媒Ｓの流れ方向を示し、白矢印は第二冷媒路５２を流れる冷媒Ｓの流れ方向を示す。
第一冷媒路５１は、後述する第一導入孔２６から周方向の一方側及び他方側に延びている。具体的に、第一冷媒路５１は、軸方向から見て半円弧状に形成されている。第一冷媒路５１は、軸線Ｃを軸対称として一対形成されている。それぞれの第一冷媒路５１は、円弧中心が軸線Ｃと一致し、直径が等しく、かつ周方向において重ならないように形成されている。一対の第一冷媒路５１における一端部５１Ａ，５１Ａ間には第一連結部一端側５３Ａが設けられている。一対の第一冷媒路５１における他端部５１Ｂ，５１Ｂ間には第一連結部他端側５３Ｂが設けられている。
【００２７】
第二冷媒路５２は、第一冷媒路５１よりも径方向の内側に形成されている。第二冷媒路５２は、後述する第二導入孔３６から周方向の一方側及び他方側に延びている。具体的に、第二冷媒路５２は、軸方向から見て半円弧状に形成されている。第二冷媒路５２は、軸線Ｃを軸対称として一対形成されている。それぞれの第二冷媒路５２は、円弧中心が軸線Ｃと一致し、直径が等しく、かつ周方向において重ならないように形成されている。一対の第二冷媒路５２の一端部５２Ａ，５２Ａ間には第二連結部一端側５４Ａが設けられている。一対の第二冷媒路５２の他端部５２Ｂ，５２Ｂ間には第二連結部他端側５４Ｂが設けられている。
第二連結部一端側５４Ａと第一連結部一端側５３Ａとは、径方向に沿って並んでいる。第二連結部他端側５４Ｂと第一連結部他端側５３Ｂとは、径方向に沿って並んでいる。
【００２８】
図４は、軸方向一方側から見たステータコア５の斜視図である。
第二プレート２０は、軸線Ｃを中心とした環状に形成されている。第二プレート２０は、電磁鋼板が軸方向に積層されて構成されている。なお、第二プレート２０は、いわゆる圧粉コアであってもよい。第二プレート２０における軸方向の厚みは、第一プレート１０における軸方向の厚みよりも厚く形成されている。第二プレート２０は、軸方向の一方側から第一プレート１０に重ねられている。第二プレート２０は、環状の第二コア本体２１と、第二ティース２２と、第二スロット２３と、第二貫通孔２４と、第一導入孔２６と、第二排出孔２７と、を有する。
第二ティース２２は、第二コア本体２１から径方向の内側に突出している。第二ティース２２は、周方向に沿って複数形成されている。各第二ティース２２の間は第二スロット２３とされている。第二貫通孔２４は、第二コア本体２１の外周部を軸方向に貫通している。第二貫通孔２４は、周方向に複数（本実施形態では６個）形成されている。第二貫通孔２４は、第一プレート１０の第一貫通孔１４（図２参照）と同軸に配置されている。
【００２９】
図３及び図４に示すように、第一導入孔２６は、第二プレート２０を軸方向に貫通している。第一導入孔２６は、第一冷媒路５１の一端部５１Ａ，５１Ａに連通している。具体的に、第一導入孔２６は、軸方向から見て、第一連結部一端側５３Ａ及び第一冷媒路５１の一対の一端部５１Ａ，５１Ａと重なる位置に形成されている。これにより、第一導入孔２６の内部を軸方向一方側から他方側に向かって流れる冷媒Ｓは、第一冷媒路５１における一対の一端部５１Ａから、周方向の一方側及び他方側に分かれて第一冷媒路５１の内部に流入可能とされている。
【００３０】
第二排出孔２７は、第一導入孔２６よりも径方向の内側において第二プレート２０を軸方向に貫通している。第二排出孔２７は、第二冷媒路５２の一端部５２Ａ，５２Ａに連通している。具体的に、第二排出孔２７は、軸方向から見て、第二連結部一端側５４Ａ及び第二冷媒路５２の一対の一端部５２Ａ，５２Ａと重なる位置に形成されている。これにより、第二冷媒路５２の他端部５２Ｂから一端部５２Ａに向かって流れる冷媒Ｓは、第二冷媒路５２における一対の一端部５２Ａから、第二排出孔２７に流入可能とされている。第一導入孔２６及び第二排出孔２７は、第二プレート２０において径方向に沿って並んでいる。
【００３１】
図２に示すように、第三プレート３０は、軸線Ｃを中心とした環状に形成されている。第三プレート３０は、電磁鋼板が軸方向に積層されて構成されている。なお、第三プレート３０は、いわゆる圧粉コアであってもよい。第三プレート３０における軸方向の厚みは、第二プレート２０における軸方向の厚みと同等となるように形成されている。第三プレート３０は、軸方向の他方側から第一プレート１０に重ねられている。第三プレート３０は、環状の第三コア本体３１と、第三ティース３２と、第三スロット３３と、第三貫通孔３４と、第二導入孔３６と、第一排出孔３７と、を有する。
第三ティース３２は、第三コア本体３１から径方向の内側に突出している。第三ティース３２は、周方向に沿って複数形成されている。各第三ティース３２の間は第三スロット３３とされている。第三貫通孔３４は、第三コア本体３１の外周部を軸方向に貫通している。第三貫通孔３４は、周方向に複数（本実施形態では６個）形成されている。第三貫通孔３４は、第一貫通孔１４と同軸に配置されている。
【００３２】
図２及び図３に示すように、第二導入孔３６は、第三プレート３０を軸方向に貫通している。第二導入孔３６は、第二冷媒路５２の他端部５２Ｂ，５２Ｂに連通している。具体的に、第二導入孔３６は、軸方向から見て、第二連結部他端側５４Ｂ及び第二冷媒路５２の一対の他端部５２Ｂ，５２Ｂと重なる位置に形成されている。これにより、第二導入孔３６の内部を軸方向他方側から一方側に向かって流れる冷媒Ｓは、第二冷媒路５２における一対の他端部５２Ｂから、周方向の一方側及び他方側に分かれて第二冷媒路５２の内部に流入可能とされている。
【００３３】
第一排出孔３７は、第二導入孔３６よりも径方向の外側において第三プレート３０を軸方向に貫通している。第一排出孔３７は、第一冷媒路５１の他端部５１Ｂ，５１Ｂに連通している。具体的に、第一排出孔３７は、軸方向から見て、第一連結部他端側５３Ｂ及び第一冷媒路５１の一対の他端部５１Ｂ，５１Ｂと重なる位置に形成されている。これにより、第一冷媒路５１の一端部５１Ａから他端部５１Ｂに向かって流れる冷媒Ｓは、第一冷媒路５１における一対の他端部５１Ｂから、第一排出孔３７に流入可能とされている。
第二導入孔３６及び第一排出孔３７は、第三プレート３０において径方向に沿って並ぶとともに、周方向において、第一導入孔２６及び第二排出孔２７に対して軸線Ｃを中心とした点対称となる位置に形成されている。
【００３４】
冷却流路４０は、第一冷却流路４７と、第二冷却流路４８と、を有する。
第一冷却流路４７は、第一プレート１０の第一冷媒路５１と、第二プレート２０の第一導入孔２６と、第三プレート３０の第一排出孔３７と、を含む。これにより、第一冷却流路４７は、第一導入孔２６、第一冷媒路５１、第一排出孔３７の順に冷媒Ｓがステータコア５内部を循環可能となるように構成されている。
第二冷却流路４８は、第一プレート１０の第二冷媒路５２と、第二プレート２０の第二排出孔２７と、第三プレート３０の第二導入孔３６と、を含む。これにより、第二冷却流路４８は、第二導入孔３６、第二冷媒路５２、第二排出孔２７の順に冷媒Ｓがステータコア５内部を循環可能となるように構成されている。
【００３５】
（コイル）
図５は、図３のＶ部拡大図である。なお、図５においては、説明のため図３に図示しない部品が描かれていることがある。また、図５における破線矢印は、コイル６の熱の伝達方向を示している。
図２及び図５に示すように、コイル６は、ステータコア５のティース１２，２２，３２に巻回され、スロット１３，２３，３３に挿入されている。コイル６は、スロット１３，２３，３３に挿入されるコイル挿通部６１と、ステータコア５の端面から軸方向に突出するコイルエンド６２（図１参照）と、を有する。コイル６は、周方向に複数設けられている。
【００３６】
（ポンプ機構）
図１に戻って、ポンプ機構７は、不図示の冷媒吸い上げ部から吸い上げた冷媒Ｓを、ステータコア５の冷却流路４０に所定の圧力で送り出している。ポンプ機構７は、ポンプ７１と、パイプ７２と、を備える。
ポンプ７１は、圧力により冷媒Ｓを循環させている。ポンプ７１は、例えばケース２の外部に設けられ、ケース２内部の不図示の冷媒吸い上げ部から吸い上げた冷媒Ｓを、ケース２内部へ再び供給している。
パイプ７２は、一端部がポンプ７１に接続され、他端部がステータコア５の第一導入孔２６及び第二導入孔３６に接続されている。パイプ７２は、ポンプ７１から送り出された冷媒Ｓを、ステータコア５の冷却流路４０に供給している。なお、パイプ７２は、第一導入孔２６及び第二導入孔３６のいずれか一方のみに接続されていてもよい。
【００３７】
（内部冷却構造）
内部冷却構造８（請求項のステータコアの内部冷却構造８）は、少なくとも上述した冷却流路４０を含んでいる。本実施形態においては、内部冷却構造８は、ステータコア５に設けられた冷却流路４０と、ポンプ機構７と、を含んでいる。
【００３８】
（作用、効果）
次に、上述したステータコアの内部冷却構造８の作用、効果について説明する。
ポンプ機構７により第二プレート２０の第一導入孔２６に供給された冷媒Ｓは、第一導入孔２６の内部を軸方向の一方側から他方側に向かって流れる。第一導入孔２６を通って第一プレート１０に到達した冷媒Ｓは、図３に示す第一冷媒路５１の一端部５１Ａから、周方向の一方側及び他方側に延びる第一冷媒路５１にそれぞれ流入し、ステータコア５の内部を周方向の一方側回り（図３における時計回り）及び他方側回り（図３における反時計回り）にそれぞれ移動する（図３における黒矢印参照）。第一冷媒路５１内を流れる冷媒Ｓが第一冷媒路５１の他端部５１Ｂに到達すると、冷媒Ｓは他端部５１Ｂから第三プレート３０の第一排出孔３７へ流入し、第一排出孔３７の内部を軸方向の一方側から他方側に向かって流れる。そして、冷媒Ｓは、第三プレート３０の軸方向他方側の端面からステータコア５外部へ排出される。
【００３９】
一方、ポンプ機構７により第三プレート３０の第二導入孔３６に供給された冷媒Ｓは、第二導入孔３６の内部を軸方向の他方側から一方側に向かって流れる。第二導入孔３６を通って第一プレート１０に到達した冷媒Ｓは、第二冷媒路５２の他端部５２Ｂから、周方向の一方側及び他方側に延びる第二冷媒路５２にそれぞれ流入し、ステータコア５の内部を周方向の一方側回り及び他方側回りにそれぞれ移動する（図３における白矢印参照）。このとき、第二導入孔３６は周方向において第一導入孔２６に対して軸線Ｃを中心とした点対称となる位置に形成されているので、第二冷媒路５２を流れる冷媒Ｓの向きは、第一冷媒路５１を流れる冷媒Ｓの向きと反対方向に流れている。第二冷媒路５２内を流れる冷媒Ｓが第二冷媒路５２の一端部５２Ａに到達すると、冷媒Ｓは一端部５２Ａから第二プレート２０の第二排出孔２７へ流入し、第二排出孔２７の内部を軸方向の他方側から一方側に向かって流れる。そして、冷媒Ｓは、第二プレート２０の軸方向一方側の端面からステータコア５外部へ排出される。
【００４０】
このように、ステータコア５に設けられた第一冷却流路４７及び第二冷却流路４８の内部を冷媒Ｓが流れることにより、ステータコア５が冷却される。
【００４１】
ここで、物体の内部を流体が流れる場合の冷却効果について説明する。スタントン数（一定値）をＳｔ、流体の比熱をＣｐ、流体の密度をρ、流速をＶとすると、物体と流体との間の熱伝達率ｈは、スタントン数の式より、ｈ＝Ｓｔ×Ｃｐ×ρ×Ｖと表される。
したがって、流体の流速Ｖが上がると、物体と流体との間の熱伝達率ｈが大きくなり、流体による冷却効率が向上する。
本実施形態の構成においては、ステータコア５の内部を冷媒Ｓが流れるので、冷媒Ｓの流速が速くなるほどステータコア５と冷媒Ｓとの間の熱伝達率が向上し、ステータコア５を効率的に冷却することができる。また、ステータコア５は径方向内側にコイル６を有するので、径方向の内側ほど高温になりやすい。したがって、冷媒Ｓが周方向に沿って流れることにより、コイル６の熱が径方向内側から径方向外側へ向かって伝達されやすくなる（図５における破線矢印参照）。よって、ステータコア５及びコイル６の冷却効率を向上することができる。
【００４２】
本実施形態によれば、第一冷媒路５１及び第二冷媒路５２はステータコア５の内部を周方向に延びているので、外部から供給された冷媒Ｓは、ステータコア５の周方向に沿って流れ、ステータコア５の熱を吸熱する。これにより、ステータコア５全体が周方向に亘ってほぼ均一に冷却される。さらに、ステータコア５が冷却されることにより、ステータコア５に装着されたコイル６の熱がステータコア５を介して冷却される。よって、コイル６間に冷媒Ｓを流通させることなく、ステータコア５及びコイル６を効果的に冷却できる。また、例えばケース２にステータコア５の外周部を圧入又は焼き嵌めする場合、冷媒Ｓの吸熱効果によりステータ４外周部からケース２への熱引きが促進されるので、冷却効率を向上できる。
第一冷媒路５１及び第二冷媒路５２は径方向に並んで形成されるので、ステータコア５に複数の冷媒路１５を形成することができる。これにより、ステータコア５に対して冷媒Ｓが通過する部分の面積を大きく確保できる。よって、ステータコア５の冷却効率を向上することができる。また、一つの冷媒路を径方向に拡大する場合と比較して、ステータコア５の強度を高く保つことができる。
また、第二プレート２０と第三プレート３０との間に位置する第一プレート１０に冷媒路１５が設けられているので、主にステータコア５の軸方向中央部を冷媒Ｓが流れる。これにより、ステータコア５の熱がこもり易いステータコア５の内部が冷却され、効率的にステータ４の熱を吸熱することができる。よって、高温となりやすいステータコア５の内部を効果的に冷却することができる。
したがって、スロット１３，２３，３３に対するコイル６の占積率を維持しつつ、ステータコア５の内部を冷却することにより、冷却性能を向上したステータコアの内部冷却構造８を提供できる。
【００４３】
また、第二プレート２０の第一導入孔２６から流入した冷媒Ｓは、第一プレート１０の内部において第一導入孔２６から周方向の一方側及び他方側に延びる第一冷媒路５１を通って、第三プレート３０の第一排出孔３７から排出される。一方、第三プレート３０の第二導入孔３６から流入した冷媒Ｓは、第一プレート１０の内部において第一導入孔２６から周方向の一方側及び他方側に延びる第二冷媒路５２を通って、第二プレート２０の第二排出孔２７から排出される。
ここで、スタントン数の式より、物体と流体との間の熱伝達率は、流速が大きいほど大きくなる。したがって、ステータコア５の内部を冷媒Ｓが周方向に流通することにより、径方向におけるステータコア５の熱伝達率を向上させ、ステータコア５の冷却効率を向上することができる。
特に、本実施形態の構成によれば、第二導入孔３６は、周方向において第一導入孔２６に対して軸線Ｃを中心とした点対称となる位置に形成されているので、第一冷媒路５１及び第二冷媒路５２を流れる冷媒Ｓの向きが逆向き、すなわち対向流となる。これにより、径方向に隣り合う冷媒路１５における冷媒Ｓの相対速度が大きくなるので、熱伝達率が上がり、冷却効率をより一層向上することができる。
したがって、熱伝達率を高めることにより冷却性能を向上したステータコアの内部冷却構造８とすることができる。
【００４４】
また、冷媒Ｓはポンプ機構７によって冷媒路１５へ送り出されるので、ステータコア５内部の冷媒路１５を流れる冷媒Ｓの循環が促進され、冷却効率を高めることができる。また、重力方向の下方側に位置する第二導入孔３６から冷媒Ｓを供給し、重力方向の上方側に位置する第二排出孔２７から冷媒Ｓを排出させることができるので、径方向に隣り合う冷媒Ｓの冷媒流れを対向流に設定し易い。
したがって、隣り合う冷媒Ｓに対向流を生じさせ、かつ冷媒Ｓの循環速度を増速させることにより熱伝達率を高めた、優れた冷却性能を有するステータコアの内部冷却構造８を提供できる。
【００４５】
なお、本実施形態においては、第二プレート２０及び第三プレート３０がそれぞれ一つずつ導入孔と排出孔を有する構成としたが、これに限らない。例えば第二プレート２０が第一導入孔２６及び第二導入孔３６を有し、第三プレート３０が第一排出孔３７及び第二排出孔２７を有していてもよい。逆に、第三プレート３０が第一導入孔２６及び第二導入孔３６を有し、第二プレート２０が第一排出孔３７及び第二排出孔２７を有していてもよい。その他、導入孔及び排出孔を第二プレート２０及び第三プレート３０に形成する際の組み合わせ方は適宜変更が可能である。
【００４６】
また、第一連結部一端側５３Ａ及び第二連結部他端側５４Ｂはなくてもよい。すなわち、第一連結部一端側５３Ａ及び第二連結部他端側５４Ｂに相当する部分の第一冷媒路５１及び第二冷媒路５２がそれぞれ周方向において繋がっていてもよい。
また、第一冷媒路５１と第二冷媒路５２とを流れる冷媒Ｓの流れ方向は同じ向きであってもよい。
【００４７】
次に、本発明に係る第２実施形態及び第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述した第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。また、図６から図９に記載された以外の構成に係る符号については、適宜図１から図５を参照されたい。
【００４８】
（第２実施形態）
本発明に係る第２実施形態について説明する。図６は、第２実施形態に係るステータコア５の斜視図であり、図７は、第２実施形態に係る第一プレート１０の正面図である。本実施形態では、第一冷媒路５１及び第二冷媒路５２が周方向において連続した一本の冷媒路として形成されている点で上述した実施形態と相違している。
【００４９】
本実施形態において、第二プレート２０には、第一導入孔２６と、第二排出孔２７と、が形成されている。第一導入孔２６及び第二排出孔２７は、径方向に沿って並ぶように形成されている。第二排出孔２７は、第一導入孔２６よりも径方向の内側に配置されている。
第三プレート３０には、第二導入孔３６と、第一排出孔３７と、が形成されている。第二導入孔３６及び第一排出孔３７は、径方向に沿って並ぶとともに、周方向において第一導入孔２６及び第二排出孔２７の近傍に形成されている。第二導入孔３６は、第一排出孔３７よりも径方向の内側に配置されている。
【００５０】
図７に示すように、第一プレート１０には、第一冷媒路５１と、第二冷媒路５２と、が形成されている。
第一冷媒路５１は、軸方向から見て、第一プレート１０の内部を周方向に約一周するように形成されている。第一冷媒路５１の一端部５１Ｃは第二プレート２０の第一導入孔２６に連通している。第一冷媒路５１の他端部５１Ｄは第三プレート３０の第一排出孔３７に連通している。第一冷媒路５１の一端部５１Ｃと他端部５１Ｄとの間には、第一連結部５３Ｃが設けられている。
第二冷媒路５２は、第一冷媒路５１よりも径方向の内側に形成されている。第二冷媒路５２は、軸方向から見て、第一プレート１０内部を周方向に約一周するように形成されている。第二冷媒路５２の一端部５２Ｃは第二プレート２０の第二排出孔２７に連通している。第二冷媒路５２の他端部５２Ｄは第三プレート３０の第二導入孔３６に連通している。第二冷媒路５２の一端部５２Ｃと他端部５２Ｄとの間には、第二連結部５４Ｃが設けられている。第一連結部５３Ｃ及び第二連結部５４Ｃは、径方向に沿って並ぶように配置されている。
【００５１】
本実施形態の構成によれば、軸方向の一方側から第一導入孔２６を通って第一プレート１０に供給された冷媒Ｓは、第一冷媒路５１の一端部５１Ｃから、周方向の一方側に延びる第一冷媒路５１に流入し、ステータコア５の内部を周方向の一方側回りに移動する。第一冷媒路５１内を流れる冷媒Ｓが第一冷媒路５１の他端部５１Ｄに到達すると、冷媒Ｓは他端部５１Ｄから第三プレート３０の第一排出孔３７へ流入し、第一排出孔３７の内部を軸方向の一方側から他方側に向かって流れる。そして、冷媒Ｓは、第三プレート３０の軸方向他方側の端面からステータコア５外部へ排出される。
【００５２】
一方、軸方向の他方側から第二導入孔３６を通って第一プレート１０に到達した冷媒Ｓは、第二冷媒路５２の他端部５２Ｄから、周方向の他方側に延びる第二冷媒路５２に流入し、ステータコア５の内部を周方向の他方側回りに移動する。第二冷媒路５２内を流れる冷媒Ｓが第二冷媒路５２の一端部５２Ｃに到達すると、冷媒Ｓは一端部５２Ｃから第二プレート２０の第二排出孔２７へ流入し、第二排出孔２７の内部を軸方向の他方側から一方側に向かって流れる。そして、冷媒Ｓは、第二プレート２０の軸方向一方側の端面からステータコア５外部へ排出される。
【００５３】
本実施形態によれば、第二プレート２０の第一導入孔２６から流入した冷媒Ｓは、第一プレート１０の内部において第一導入孔２６から周方向の一方側に延びる第一冷媒路５１を通って、第三プレート３０の第一排出孔３７から排出される。一方、第三プレート３０の第二導入孔３６から流入した冷媒Ｓは、第一プレート１０の内部において第二導入孔３６から周方向の他方側に延びる第二冷媒路５２を通って、第二プレート２０の第二排出孔２７から排出される。このように、ステータコア５の内部を冷媒Ｓが周方向に流通することにより、径方向におけるステータコア５の熱伝達率を向上させ、ステータコア５の冷却効率を向上することができる。
また、第一冷媒路５１を流れる冷媒Ｓは周方向の一方側回りに流れるのに対し、第二冷媒路５２を流れる冷媒Ｓは周方向の他方側回りに流れるので、第一冷媒路５１及び第二冷媒路５２を流れる冷媒Ｓが対向流となる。よって、径方向に隣り合う冷媒路１５における冷媒Ｓの相対速度が大きくなるので、熱伝達率が上がり、冷却効率をより一層向上することができる。
したがって、熱伝達率を高めることにより冷却性能を向上したステータコアの内部冷却構造８とすることができる。
【００５４】
（第３実施形態）
本発明に係る第３実施形態について説明する。図８は、第３実施形態に係るステータコア５の斜視図であり、図９は、第２実施形態に係る第一プレート１０の正面図である。本実施形態では、第一導入孔２６及び第一排出孔３７、並びに第二導入孔３６及び第二排出孔２７、が全て第二プレート２０に形成されている点で上述した実施形態と相違している。
【００５５】
本実施形態において、第二プレート２０には、第一導入孔２６と、第一排出孔３７と、第二導入孔３６と、第二排出孔２７と、が形成されている。
第一導入孔２６及び第一排出孔３７は、周方向に沿って並ぶように形成されている。
第二導入孔３６及び第二排出孔２７は、周方向に沿って並ぶように形成されている。第二導入孔３６及び第二排出孔２７は、周方向において、第一導入孔２６及び第一排出孔３７に対して軸線Ｃを中心とした点対称となる位置に配置されている。第二導入孔３６及び第二排出孔２７は、第一導入孔２６及び第一排出孔３７よりも径方向の内側に配置されている。
【００５６】
図９に示すように、第一プレート１０には、第一冷媒路５１と、第二冷媒路５２と、が形成されている。
第一冷媒路５１は、軸方向から見て、第一プレート１０内部を周方向に約一周するように形成されている。第一冷媒路５１の一端部５１Ｅは第二プレート２０の第一導入孔２６に連通している。第一冷媒路５１の他端部５１Ｆは第二プレート２０の第一排出孔３７に連通している。第一冷媒路５１の一端部５１Ｅと他端部５１Ｆとの間には、第一連結部５３Ｄが設けられている。
第二冷媒路５２は、第一冷媒路５１よりも径方向の内側に形成されている。第二冷媒路５２は、軸方向から見て、第一プレート１０内部を周方向に約一周するように形成されている。第二冷媒路５２の一端部５２Ｅは第二プレート２０の第二導入孔３６に連通している。第二冷媒路５２の他端部５２Ｆは第二プレート２０の第二排出孔２７に連通している。第二冷媒路５２の一端部５２Ｅと他端部５２Ｆとの間には、第二連結部５４Ｄが設けられている。第二連結部５４Ｄは、第一連結部５３Ｄに対して、軸線Ｃを中心とした点対称となる位置に形成されている。
【００５７】
本実施形態の構成によれば、軸方向の一方側から第一導入孔２６を通って第一プレート１０に供給された冷媒Ｓは、第一冷媒路５１の一端部５１Ｅから、周方向の一方側に延びる第一冷媒路５１に流入し、ステータコア５の内部を周方向の一方側回りに移動する。第一冷媒路５１内を流れる冷媒Ｓが第一冷媒路５１の他端部５１Ｆに到達すると、冷媒Ｓは他端部５１Ｆから第二プレート２０の第一排出孔３７へ流入し、第一排出孔３７の内部を軸方向の他方側から一方側に向かって流れる。そして、冷媒Ｓは、第二プレート２０の軸方向一方側の端面からステータコア５外部へ排出される。
【００５８】
一方、軸方向の一方側から第二導入孔３６を通って第一プレート１０に到達した冷媒Ｓは、第二冷媒路５２の一端部５２Ｅから、周方向の他方側に延びる第二冷媒路５２に流入し、ステータコア５の内部を周方向の他方側回りに移動する。第二冷媒路５２内を流れる冷媒Ｓが第二冷媒路５２の他端部５２Ｆに到達すると、冷媒Ｓは他端部５２Ｆから第二プレート２０の第二排出孔２７へ流入し、第二排出孔２７の内部を軸方向の他方側から一方側に向かって流れる。そして、冷媒Ｓは、第二プレート２０の軸方向一方側の端面からステータコア５外部へ排出される。
【００５９】
本実施形態によれば、第二プレート２０の第一導入孔２６から流入した冷媒Ｓは、第一プレート１０の内部において第一導入孔２６から周方向の一方側に延びる第一冷媒路５１を通って、第二プレート２０の第一排出孔３７から排出される。一方、第二プレート２０の第二導入孔３６から流入した冷媒は、第一プレート１０の内部において第二導入孔３６から周方向の他方側に延びる第二冷媒路５２を通って、第二プレート２０の第二排出孔２７から排出される。このように、ステータコア５の内部を冷媒Ｓが周方向に流通することにより、径方向におけるステータコア５の熱伝達率を向上させ、ステータコア５の冷却効率を向上することができる。
また、第一冷媒路５１を流れる冷媒Ｓは周方向の一方側回りに流れるのに対し、第二冷媒路５２を流れる冷媒Ｓは周方向の他方側回りに流れるので、第一冷媒路５１及び第二冷媒路５２を流れる冷媒Ｓが対向流となる。よって、径方向に隣り合う冷媒路１５における冷媒Ｓの相対速度が大きくなるので、熱伝達率が上がり、冷却効率をより一層向上することができる。
また、第一導入孔２６、第二導入孔３６、第一排出孔３７及び第二排出孔２７が第二プレート２０に形成されるので、第三プレート３０側に冷媒Ｓを供給するための機構を設ける必要がない。よって、例えば第三プレート３０側の空間が狭い場合や、冷媒Ｓの供給及び排出を軸方向の一方側にまとめて簡素化したい場合において、有用な構成とすることができる。
したがって、熱伝達率を高めることにより冷却性能を向上し、設計自由度を向上したステータコアの内部冷却構造８とすることができる。
【００６０】
なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００６１】
例えば上述の実施形態では、冷却流路４０は第一冷却流路４７と、第二冷却流路４８と、を有する構成を例に説明をしたが、冷却流路４０が３本以上設けられていてもよい。例えば、冷却流路４０は、第一冷却流路４７と、第二冷却流路４８と、第三冷却流路と、を有する構成でもよい。
また、第一プレート１０、第二プレート２０、第三プレート３０の軸方向の厚みは適宜変更が可能である。
【００６２】
上述の実施形態ではオープン型のスロット１３，２３，３３としたが、クローズ型のスロットを有するステータコア５にも適用可能である。
また、ポンプ機構７はケース２の内部に収容されていてもよい。また、第一排出孔３７及び第二排出孔２７にパイプ７２が接続されていてもよい。
【００６３】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
５  ステータコア
７  ポンプ機構
８  内部冷却構造（ステータコアの内部冷却構造）
１０  第一プレート
１１  第一コア本体
２０  第二プレート
２６  第一導入孔
２７  第二排出孔
３０  第三プレート
３６  第二導入孔
３７  第一排出孔
４７  第一冷却流路
４８  第二冷却流路
５１  第一冷媒路
５２  第二冷媒路
Ｓ  冷媒
Ｃ  軸線
【図１】
2020022232.tif 000003
【図２】
2020022232.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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