(57)【要約】【課題】ステータをその外周側から効果的に冷却する。【解決手段】積層プレート３０を軸方向に複数積層して形成されるステータ１６と、前記ステータ１６の外周の少なくとも一部を覆うケースと、前記ステータ１６と前記ケースとの間に設けられ冷媒を流す冷媒通路２０と、を含み、前記積層プレート３０の外周には、径方向に突出する突出部３２が周方向に間隔をおいて複数設けられており、前記積層プレート３０を、前記突出部３２の周方向位置をずらして積層することで、前記冷媒通路２０が周方向のジグザグ通路を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層プレートを軸方向に複数積層して形成されるステータと、
前記ステータの外周の少なくとも一部を覆うケースと、
前記ステータと前記ケースとの間に設けられ冷媒を流す冷媒通路と、
を含み、
前記積層プレートの外周には、径方向に突出する突出部が周方向に間隔をおいて複数設けられており、
前記積層プレートを、前記突出部の周方向位置をずらして積層することで、前記冷媒通路が周方向のジグザグ通路を有する、
ステータの冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機のステータを冷媒によって冷却するステータの冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド自動車においては、大出力の駆動用のモータジェネレータ（回転電機）を搭載している。このような大出力の回転電機では、その発熱も大きく、循環する冷媒によって冷却する場合が多い。そして、この回転電機の冷却については、効果的な冷却が望まれ、各種の提案がある。
【０００３】
特許文献１では、積層プレートを積層して形成されるステータコアについて、軸方向に貫通する冷媒通路を形成し、この冷媒通路の壁に軸方向に連続して延びる複数の突起を形成することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−０８７７１１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、ステータの冷却にもステータ内部に冷媒通路を形成したり、上方から冷媒を供給したりと、複数の手段がある。そして、いずれの手段においても効果的にステータを冷却したいという要望がある。
【０００６】
本発明は、ステータをその外周側から効果的に冷却できるステータの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】
本発明は、積層プレートを軸方向に複数積層して形成されるステータと、前記ステータの外周の少なくとも一部を覆うケースと、前記ステータと前記ケースとの間に設けられ冷媒を流す冷媒通路と、を含み、前記積層プレートの外周には、径方向に突出する突出部が周方向に間隔をおいて複数設けられており、前記積層プレートを、前記突出部の周方向位置をずらして積層することで、前記冷媒通路が周方向のジグザグ通路を有する。
【０００８】
また、突出部の周方向長さは、突出部間に存在する凹部より短く、隣接する周方向位置のずれた突出部同士は周方向において隙間をおいて位置しているとよい。
【０００９】
また、所定数の前記積層プレートをブロックとし、ブロックごとに突出部の周方向位置がずれているとよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、冷媒がステータの外周側のジグザグの冷媒通路を流れるため、ステータを効果的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】回転電機を軸方向から見た模式図である。
【図２】実施形態に係るステータの外周の一部を軸方向から見た図である。
【図３】実施形態に係るステータの外周の一部を径方向外側から見た図である。
【図４】実施形態の回転電機を側方から見た模式的な断面図である。
【図５】他の実施形態における回転電機を側方から見た模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、ここに記載される実施形態に限定されるものではない。
【００１３】
図1は、回転電機１０について、軸方向から見た模式図である。中心に軸方向に伸びる回転軸１２があり、その周りに円筒状のロータ１４が固着されている。永久磁石モータであれば、ロータ１４にはその極数に合わせた磁石が埋め込まれている。
【００１４】
ロータ１４の外側（外周側）には、円筒状のステータ１６が設けられている。このステータ１６はステータコアとステータコイルを含み、ステータコアはドーナツ状であり、内側に向けて突出する複数のティースを有し、このティースに複数相（たとえば３相）のステータコイルが巻回されている。
【００１５】
また、ステータ１６のステータコアは、多数の円板状の積層プレートを積層して形成されている。積層プレートには電磁鋼板などが利用される。
【００１６】
そして、ステータ１６の外側（外周側）には、所定の間隔をあけてケース１８が設けられており、ステータ１６の外周とケース１８の内壁の間が冷媒通路２０となっている。なお、ケース１８の上部には冷媒入口２０ａが設けられ、ケース１８の下部には冷媒出口２０ｂが設けられている。冷媒通路２０は、冷媒の自重により下方に流れるのであれば、冷媒入口２０ａ、冷媒出口２０ｂは、軸方向に伸び、ステータ１６の全体に上から下に向かって冷媒が流れるように構成するのが好適であるが、圧送するのであれば、らせん通路として軸方向の一端側から流入した冷媒がステータ１６の外周を旋回するようにしてもよい。なお、冷媒としては、通常ＡＴＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｆｌｕｉｄ）などのオイルが用いられる。
【００１７】
図２には、ステータ１６の外周部を軸方向から見た拡大図を示してある。ステータ１６の積層プレート３０の外周部には、突出部３２が形成されている。突出部３２は、径方向に伸びた部分であり、積層プレート３０の外周をプレス加工する際に形成することができる。そして、突出部３２の周方向の長さＡは、突出部間に存在する凹部３４の周方向長さＢに比べて短くなっている。従って、１つの積層プレート３０と他の積層プレート３０を、軸を中心として回転して両者の周方向位置をオフセットすることで、両者の突出部３２の間に隙間が生じる。
【００１８】
なお、積層プレート３０は比較的薄い。従って、冷媒通路２０を形成するためには、１枚の積層プレート３０ではなく、複数枚の積層プレート３０を利用することが好適である。そこで、積層プレート３０を複数枚積層したものをセットとして、軸に対する角度を回転して、冷媒通路２０を形成することが好適である。
【００１９】
なお、積層プレート３０の突出部３２は、積層プレート３０の打ち抜きの際に一緒に加工することで工程数を増加させないで形成することができる。
【００２０】
特に、ステータコアの形成においては、所定の枚数のブロック毎に積層プレートを対称性のあるピッチで回転し、軸に対する周方向位置を変更して積層する転積が行われる。この転積によって、積層プレート３０のブロック同士の突出部３２の周方向位置をオフセットして、ジグザグの冷媒通路を形成することが好適である。例えば、積層プレート３０を固定するボルト穴が９０度ごとにあれば、９０度ごとに突出部３２の位置がオフセットしていればよい。これによって、転積のブロックごとに、突出部３２の位置が異なることになり、ジグザグの冷媒通路２０が形成される。
【００２１】
図３は、図２に示されるステータ１６の部分を径方向外側から見た模式図である。従って、冷媒は矢印のように周方向に流れ、図３においては周方向が上下方向になっている。
【００２２】
このように、各積層プレート３０において、突出部３２の周方向位置がオフセットされるため隣接する積層プレート３０間で突出部３２の位置がずれており、各突出部３２間には隙間がある。従って、図示するように、周方向に流れてきた冷媒は突出部３２に突き当たり横方向に逃げ、周方向に進む。このようなことを繰り返すことによって、冷媒は軸方向においてジグザグに進むことになり、冷媒とステータ１６との接触が密になり、冷却効果を向上することができる。
【００２３】
図４には、回転電機の側方から見た断面の模式図を示してある。ロータ１４は、外形を模式的に示してある。ステータ１６については、プレートまたはプレートのブロックを示している。また、ステータコイルについてはそのコイルエンド１６ａをステータ１６の軸方向から突出するように示してある。
【００２４】
ケース１８は、ステータ１６の軸方向前後面の周辺部で固定される。また、積層プレート３０の突出部３２は、ケース１８の内壁まで伸びており、これによって冷媒通路２０は、ジグザグ通路となっている。
【００２５】
なお、ケース１８は、ステータ１６の外周のすべてを覆う必要はなく、軸方向の一部のみでもよく、また周方向も一部でもよい。
【００２６】
図５において、さらに他の実施形態の構成を示してある。この例においては、突出部３２の外端は、ケース１８の内壁の手前に位置しており、ケース内壁に沿って冷媒の流れる空間が形成されている。そこで、冷媒は突出部３２の径方向外側を通っても流れる。しかし、この冷媒通路２０においても、冷媒の通路はその径が広がったり狭くなったりを繰り返す。従って、冷媒はステータ１６の外周に衝突し、熱交換効率を上昇することができる。
【００２７】
このように、実施形態に係る冷却構造によれば、冷媒通路２０に、ステータ１６の外周に設けた突出部３２が位置する。これによって、冷却媒体と接触するステータ１６の表面積が大きくなり、また冷却媒体の流れが乱流となり冷却効率を向上することができる。さらに、軸方向に隣接する突出部３２間に周方向の隙間が形成されているため、周方向の冷媒の流れをスムーズなものにできる。
【符号の説明】
【００２８】
１０  回転電機、１２  回転軸、１４  ロータ、１６  ステータ、１６ａ  コイルエンド、１８  ケース、２０  冷媒通路、２０ａ  冷媒入口、２０ｂ  冷媒出口、３０  積層プレート、３２  突出部、３４  凹部。
【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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