(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアのスロットにコイルを収容し、
ステータ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、
前記ステータの端部にステータコアを構成する磁性材と異なる材質のエンドプレートを配置し、このエンドプレートの外側を通して前記コイルを巻き回してエンドプレートをステータコアと一体的に結合し、ステータ端部からステータ内周面に沿って突出する筒部と前記エンドプレートとの接合面に垂直な方向への剥離を防止するようにエンドプレートの外端面にステータ内周に略沿って係合部を設け、前記筒部を前記エンドプレートの係合部と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する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。
【請求項２】
前記エンドプレートは少なくともステータコアよりも前記樹脂材との密着性が高い非導電性部材で形成される請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記係合部はエンドプレートにステータ内周に略沿って形成した段部である請求項１または２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記係合部はエンドプレートにステータ内周に略沿って形成した溝部である請求項１または２に記載の回転電機。
【請求項５】
前記筒部は前記スロットの開口部を閉塞するプレートの外端面に形成した係合部とも一体的に連結されている請求項１に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【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、ステータを効率良く冷却するために、ステータのスロット（ステータコイルが収装される溝部）の内部を冷媒通路として冷媒（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を直接冷却できるようにしたものが特開平４−３６４３４３号公報に提案されている。
【０００３】
この特開平４−３６４３４３号公報の回転電機では、ステータ内周側とスロット内部に金型を配置し、ステ一夕コアと金型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。
【０００４】
【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。
【０００５】
特開平５−３２８６５６号公報によると、ステータコアと樹脂材料を同じ線膨張率の材料とすることにより、熱収縮の影響を無くし、接合面の剥離を防ぐようしたものも提案されているが、ステータコアと樹脂材料との結合性が悪く、接合面に応力が作用すると、剥離が生じ易いという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、ステータコアのスロットにコイルを収容し、ステータ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、前記ステータの端部にステータコアを構成する磁性材と異なる材質のエンドプレートを配置し、このエンドプレートの外側を通して前記コイルを巻き回してエンドプレートをステータコアと一体的に結合し、ステータ端部からステータ内周面に沿って突出する筒部と前記エンドプレートとの接合面に垂直な方向への剥離を防止するようにエンドプレートの外端面にステータ内周に略沿って係合部を設け、前記筒部を前記エンドプレートの係合部と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する冷媒を導く環状空間を区画形成する。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記エンドプレートは少なくともステータコアよりも前記樹脂材との密着性が高い非導電性部材で形成される。
【０００９】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記係合部はエンドプレートにステータ内周に略沿って形成した段部である。
【００１０】
第４の発明は、第１または第２の発明において、前記係合部はエンドプレートにステータ内周に略沿って形成した溝部である。
【００１１】
第５の発明は、第１の発明において、前記筒部は前記スロットの開口部を閉塞するプレートの外端面に形成した係合部とも一体的に連結されている。
【００１２】
【発明の作用および効果】
第１の発明において、ステータコアの端部に設けられる筒部は、エンドプレートと一体的に結合するように樹脂成型されるが、このときエンドプレートをステータコアを形成する部材、すなわち、電磁鋼板とは異なった部材とすることで、相互の接合面の密着性がよくなり、かつ筒部とエンドプレートとの接合面に垂直な方向への剥離を防止するようにエンドプレートに形成した係合部と樹脂成型される筒部が一体的に結合するので、熱収縮や振動などが作用しても、エンドプレートと筒部との間で剥離を起こしにくく、この結果、ステータコアのスロット内部の冷媒通路に冷媒を導くため筒部の外周側に設けた環状空間から、ステータ内周側への冷媒の漏れ出しを確実に阻止することができる。
【００１３】
第２の発明では、とくに樹脂成型される筒部との密着性のよいエンドプレートとしたので、さらに接合部の密着性が高められる。
【００１４】
第３、第４の発明では、エンドプレートに設けた段部や溝部により筒部との結合力がさらに高められ、高い応力や振動などに対しても耐久性を維持できる。
【００１５】
第５の発明では、スロット開口部を閉塞して冷媒通路を画成するためのプレートと筒部とを一体的に樹脂成型するときの結合強度が高まり、冷媒通路等からの冷媒の漏れ出しを一層確実に阻止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面にしたがって本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
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）の全体構成を示す。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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）。各分割コア２１は、略Ｔ字型の電磁鋼板を、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。
【００２４】
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（ただし図３参照）。
【００２５】
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。
【００２６】
このスロット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、スロット２５のロータ２の外周に面した開口部２７には、プレート４０が装着される（ただし図７参照）。なお、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。
【００２７】
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５の両端からその内周面の延長上に円筒部１４が設けられ、この円筒部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５の両端との間に、環状の空間を区画形成している。
【００２８】
円筒部１４は樹脂材料の成型加工によりステータ５と一体的に形成されるのであるが、円筒部１４とステータ５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。
【００２９】
図３から図１０を参照して、この構成を詳しく説明する。
【００３０】
図３のステータコア２０のティース部２３と同幅の図４に示すような、エンドプレート３１が、図５に示すように、ステータ５の軸方向の両端に密着して配置され、コイル３０はこのエンドプレート３１の外側からステータコア２０に巻き回される。これにより、エンドプレート３１は積層された電磁鋼板よりなるステータコア２０と一体的に結合される。
【００３１】
図６、図７に示すように、このようにしてコイル３０を巻装したステータコア２０の各ティース部２３の両側には、前記したプレート４０を装着してスロット２５の開口部２７を閉塞する。
【００３２】
次いで、図８のように、ステータ５の内周に密接する円柱状の内金型６１を貫通配置し、またステータ５の両端には内金型６１の外側に位置して円筒型の外金型６２を配置し、これら金型６１と６２の間に所定の間隙をもたせて環状空間Ａを区画形成する。また、同時に、ステータコア２０のスロット２５に配置した前記プレート４０が円筒型の外金型６２と、軸方向から見て、完全に重複するように設定し、プレート４０の外側と内金型６１との間に区画形成される軸方向に延びる空間Ｂを、外金型６２の内側の前記環状空間Ａとのみ連通するようにさせる。
【００３３】
このように金型６１と６２をセットした状態で、この金型空間に樹脂材料を充填することにより、図９に示すように、ステータ５の両端に円筒部１４が、またスロット開口部２７にはステータ内周面に一致する樹脂層５０が、互いに一体化した状態で樹脂成型により形成される。
【００３４】
このとき、ステータコア２０の両端面に配置したエンドプレート３１と円筒部１４の接合面の密着性を高めるため、エンドプレート３１は少なくともステータコア２０を構成する電磁鋼板よりも樹脂材料との密着性が良い非導電性の部材で構成される。
【００３５】
そして、また図４あるいは図５にも示すように、エンドプレート３１の端面には、円筒部１４との接合面について、ステータ内周に沿って平行に延びる係合部としての、段部３２が形成されている。
【００３６】
これにより樹脂モールドされる円筒部１４を構成する樹脂材料とエンドプレート３１との結合性を高めている。
【００３７】
なお、この段部３２に代えて、図１０に示すように、ステータ内周に沿って平行に延びる溝部３３を形成し、この溝部３３に円筒部１４を構成する樹脂材料が入り込み、図９において、円筒部１４とエンドプレート３１の接合面に対して垂直方向に応力がかかったときとの剥離を防ぐようにしてもよい。
【００３８】
また、この係合部はエンドプレート３１だけではなく、図７に示すように、スロット開口部２７に装着するプレート４０の端面にも、その延長上に位置するように段部４２などとして形成し、エンドプレート３１、プレート４０の端面に円筒部１４を樹脂モールドにより形成するときに、これらと一体的に結合させ、その結合強度を高めるようにしてもよい。
【００３９】
したがって、このようにして形成された、ステータ５の両端からステータ内周面とその内周面が一致するように延び出す円筒部１４は、ステータ両端のエンドプレート３１との接合面の密着性及び結合強度が高まり、また、ステータ内周面にスロット開口部２７を埋める樹脂層５０とも一体に結合される。
【００４０】
したがって、エンドプレート３１と円筒部１４の接合面に垂直に大きな応力や振動力が作用しても、互いに剥離することなく常に高い結着力を維持することが可能となる。
【００４１】
これらにより、ケース１の円筒板１Ａの内周と、ステータ両端と、円筒部１４の外周との間に形成される冷却ジャケット１０、１１の高い水密性を維持し、かつスロット２５に沿って形成される冷媒通路２９の水密性も同様に維持することができ、この結果、両冷却ジャケット１０と１１と、これらの間を接続する冷媒通路２９とを流れるステータ５の冷却用オイルが、ステータコア２０と円筒部１４、樹脂層５０との接合面から漏れ出ることを確実に防止できる。
【００４２】
本発明は上記した実施の形態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発明の技術的思想の範囲内において、さまざまな変更が可能であることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における回転電機を示す断面図である。
【図２】同じく図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図３】ステータコアの正面図である。
【図４】エンドプレートの正面図である。
【図５】ステータコアに巻線を施した状態を示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図６】同じくステータコアをケースに装着した状態を示す一部の断面図である。
【図７】同じくステータコアにプレートを装着した状態を示す一部の断面図である。
【図８】同じくステータコアに金型をセットした状態を示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図９】同じく樹脂成型後のステータコアの状態を示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態におけるエンドプレートを示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【符号の説明】
１  ケース、
１Ａ  円筒板
１Ｂ  側板
１Ｃ  側板
５  ステータ
１４  円筒部
１０  冷却ジャケット
１１  冷却ジャケット
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
３２  段部
３３  溝部
４０  プレート
５０  樹脂層
【図１】
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【図２】
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【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】
0003603815.tif 000009
0003603815.tif 000010
【図９】
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0003603815.tif 000012
【図１０】
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