(57)【要約】【課題】応力によるステータコアの鉄損の増加を抑制するとともに、信頼性に優れた高効率な回転電機および回転電機の製造方法を提供する。【解決手段】ステータコア２０と、回転自在に軸支されたロータと、を有するモータ部と、ステータコア２０が嵌合されてモータ部を収容可能な収容部５１を有するモータハウジング５Ａと、を備えた回転電機１であって、モータハウジング５Ａの収容部５１は、第一壁部５５と、第一壁部５５よりも厚い第二壁部５６とが、それぞれモータ部の周方向に沿って配置されることにより形成され、ステータコア２０の外周面２２には、径方向の外側に膨出する膨出部２８と、径方向の内側に窪んだ凹部２９とが、周方向に沿って交互に設けられ、ステータコア２０は、膨出部２８と第一壁部５５とが密着し、凹部２９と第二壁部５６とが密着した状態で、モータハウジング５Ａに嵌合されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のステータコアと、前記ステータコア内において回転自在に軸支されたロータと、を有するモータ部と、
前記ステータコアが嵌合されて前記モータ部を収容可能な収容部を有する筒状のモータハウジングと、
を備えた回転電機であって、
前記モータハウジングの前記収容部は、第一壁部と、前記モータ部の径方向に沿う厚さが前記第一壁部よりも厚い第二壁部とが、それぞれ前記モータ部の周方向に沿って配置されることにより形成され、
前記ステータコアの外周面には、前記径方向の外側に膨出する膨出部と、前記径方向の内側に窪んだ凹部とが、前記周方向に沿って交互に設けられ、
前記ステータコアは、前記膨出部と前記第一壁部とが密着し、前記凹部と前記第二壁部とが密着した状態で、前記モータハウジングに嵌合されていることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機であって、
前記モータハウジングには、前記第一壁部よりも前記径方向の外側に、冷媒流路が設けられていることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転電機であって、
前記ステータコアは、前記モータ部の軸方向に沿って鋼板材料が複数枚積層されることにより形成され、
前記ステータコアの内周面には、前記径方向の内側に向かって突出する複数のティースと、前記ティースの間に形成されるスロットと、がそれぞれ前記周方向に等ピッチとなるように設けられ、
前記ステータコアの前記外周面には、前記膨出部と、前記凹部と、がそれぞれ前記周方向に等ピッチとなるように設けられ、
前記膨出部および前記凹部の個数は、前記ティースおよび前記スロットの個数の約数となっていることを特徴とする回転電機。
【請求項４】
筒状のステータコアと、前記ステータコア内において回転自在に軸支されたロータと、を有するモータ部と、
前記ステータコアが嵌合されて前記モータ部を収容可能な収容部を有する筒状のモータハウジングと、
を備えた回転電機を製造するための回転電機の製造方法であって、
前記モータハウジングに前記ステータコアを嵌合する嵌合工程を含み、
前記嵌合工程では、前記ステータコアの外周面に設けられ、前記モータ部の径方向の外側に膨出する膨出部と、前記径方向の内側に窪んだ凹部とを、それぞれ前記収容部に形成された第一壁部と、前記モータ部の径方向に沿う厚さが前記第一壁部よりも厚く形成された第二壁部とに密着させた状態で、前記モータハウジングに前記ステータコアを嵌合することを特徴とする回転電機の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の回転電機の製造方法であって、
前記嵌合工程では、前記第一壁部よりも前記径方向の外側に形成された冷媒流路に対応した位置に前記膨出部を配置した状態で、前記モータハウジングに前記ステータコアを嵌合することを特徴とする回転電機の製造方法。
【請求項６】
請求項４または５に記載の回転電機の製造方法であって、
前記ステータコアを形成するステータコア形成工程を備え、
前記ステータコア形成工程は、
鋼板材料を打ち抜いてコアプレートを形成する打ち抜き工程と、
前記コアプレートを前記モータ部の軸方向に沿って複数枚積層する積層工程と、
を備え、
前記積層工程では、複数枚の前記コアプレートを前記モータ部の中心軸周りに順次所定角度回転させて積層することを特徴とする回転電機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転電機および回転電機の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料電池自動車やハイブリッド自動車、電気自動車など、車両駆動用の回転電機を搭載した車両が次々と開発されている。回転電機としては、ステータコアにコイル巻回されて形成されたステータと、ステータの内側に回転自在に軸支され、磁石が配設されたロータと、を含むモータ部を備えたものが一般的である。モータ部は、ステータコアがモータハウジングに固定された状態で収容される。
【０００３】
モータハウジングに対してステータコアを固定する方法は、種々提案されている。例えば、ステータコアを環状のステータホルダに対して圧入や焼き嵌め等により嵌合して保持させ、さらにこのステータホルダをモータハウジングにボルト等により締結することにより、モータハウジングに対してステータコアを固定する方法が知られている。
また、コストダウンや軽量化等の要求から、ステータホルダを用いることなく、ステータコアをモータハウジングに対して圧入や焼き嵌め等により嵌合して直接保持させることにより、モータハウジングに対してステータコアを固定する方法が知られている。
【０００４】
ところで、モータハウジングやステータホルダに対してステータコアを嵌合することにより固定する場合、ステータコアには応力が残留する。ステータコアに残留する応力は、ステータコアを磁束が通過する際の抵抗となる。すなわち、ステータコアに残留する応力は、いわゆる鉄損の増加による回転電機の効率低下の要因となることが知られている。
【０００５】
このような課題を解決するために、例えば、特許文献１には、円筒状の外胴（モータハウジング）と、この外胴内部に、この外胴の収縮により固定された円筒状のステータコアと、このステータ内のロータ収容空間に回転自在に収容されたロータとを備え、ステータコアを磁性体で構成するとともに、その外周には、その周縁方向に幅を持った複数の突出部を所定間隔で設け、少なくとも一つの突出部の周縁方向両側には貫通孔を設けた空調機器のコンプレッサ用電動機（回転電機）が記載されている。
特許文献１によれば、ステータコアの突出部が押圧されても貫通孔が変形することにより、ステータコアの貫通孔よりも内方には押圧変形は生じることがないので、ステータコアの鉄損が小さく、効率のよいものとなるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２６１０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術にあっては、以下のような点で課題が残されている。すなわち、例えば燃料電池自動車やハイブリッド自動車、電気自動車等の車両を駆動するための回転機器は、ノイズおよび振動の対策や冷媒流路の配設等によりモータハウジングの形状が複雑になる。このため、モータハウジングに嵌合されたステータコアには、モータハウジングのうち剛性の高い厚肉な部分に対応した位置に、局所的に大きな応力が残留する傾向にある。このため、従来技術にあっては、車両駆動用の回転電機とした場合、ステータコアに残留する応力を十分に吸収および分散できず、鉄損が増加して効率が低下するおそれがある。
【０００８】
また、従来技術では、モータハウジングによるステータコアの保持は、主に突出部のみで行われている。すなわち、ステータコアの外周面の全周にわたってモータハウジングが保持する構造となっていないため、モータハウジングによるステータコアの保持力を十分に確保できず、大きなトルクが発生した時には、ステータコアがモータハウジングに対してスリップするおそれがある。
さらに、従来技術では、主にステータコアの突出部がモータハウジングと接しているため、ステータコアの外周面が全周にわたってモータハウジングと接している場合と比較して、ステータコアとモータハウジングとの接触面積が小さい。これにより、ステータコアとモータハウジングとの間の熱伝達効率が低下するため、冷却効率の向上という点でも課題が残されている。
【０００９】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みたものであって、応力によるステータコアの鉄損の増加を抑制するとともに、信頼性に優れた高効率な回転電機および回転電機の製造方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明の請求項１に記載の発明は、筒状のステータコア（例えば、後述の実施形態におけるステータコア２０）と、前記ステータコア内において回転自在に軸支されたロータ（例えば、後述の実施形態におけるロータ３）と、を有するモータ部（例えば、後述の実施形態におけるモータ部４）と、前記ステータコアが嵌合されて前記モータ部を収容可能な収容部（例えば、後述の実施形態における収容部５１）を有する筒状のモータハウジング（例えば、後述の実施形態におけるモータハウジング５Ａ）と、を備えた回転電機（例えば、後述の実施形態における回転電機１）であって、前記モータハウジングの前記収容部は、第一壁部（例えば、後述の実施形態における第一壁部５５）と、前記モータ部の径方向に沿う厚さが前記第一壁部よりも厚い第二壁部（例えば、後述の実施形態における第二壁部５６）とが、それぞれ前記モータ部の周方向に沿って配置されることにより形成され、前記ステータコアの外周面（例えば、後述の実施形態における外周面２２）には、前記径方向の外側に膨出する膨出部（例えば、後述の実施形態における膨出部２８）と、前記径方向の内側に窪んだ凹部（例えば、後述の実施形態における凹部２９）とが、前記周方向に沿って交互に設けられ、前記ステータコアは、前記膨出部と前記第一壁部とが密着し、前記凹部と前記第二壁部とが密着した状態で、前記モータハウジングに嵌合されていることを特徴としている。
【００１１】
一般に、ステータコアをモータハウジングに対して所定の締め代で嵌合したとき、ステータコアには、モータハウジングのうち剛性の高い厚肉な部分に対応した位置に大きな応力が集中する。これに対して、本発明によれば、ステータコアは、膨出部と第一壁部とが密着し、凹部と第二壁部とが密着した状態でモータハウジングに嵌合されているので、締め代の大きくなる膨出部が第一壁部により保持され、締め代の小さくなる凹部が第一壁部よりも厚い第二壁部により保持される。これにより、従来技術と比較して、モータハウジングの径方向の厚さが厚い部分、すなわち第二壁部による応力の集中を抑制できるので、ステータコアの鉄損の増加を抑制することができる。また、ステータコアは、全周にわたってモータハウジングに密着しているので、モータハウジングに対するステータコアのスリップの発生を防止するとともに、ステータコアとモータハウジングとの間の熱伝達効率を十分に確保できる。
したがって、応力によるステータコアの鉄損の増加を抑制するとともに、信頼性に優れた高効率な回転電機とすることができる。
【００１２】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、前記モータハウジングには、前記第一壁部よりも前記径方向の外側に、冷媒流路（例えば、後述の実施形態における冷媒流路５８）が設けられていることを特徴としている。
【００１３】
本発明によれば、冷媒流路を通流する冷媒に対して良好にステータコアの熱を伝達できる。したがって、冷却効率に優れた回転電機とすることができるとともに、回転電機の高出力化ができる。
【００１４】
また、本発明の請求項３に記載の発明は、前記ステータコアは、前記モータ部の軸方向に沿って鋼板材料が複数枚積層されることにより形成され、前記ステータコアの内周面（例えば、後述の実施形態における内周面２１）には、前記径方向の内側に向かって突出する複数のティース（例えば、後述の実施形態におけるティース２３）と、前記ティースの間に形成されるスロット（例えば、後述の実施形態におけるスロット２５）と、がそれぞれ前記周方向に等ピッチとなるように設けられ、前記ステータコアの前記外周面には、前記膨出部と、前記凹部と、がそれぞれ前記周方向に等ピッチとなるように設けられ、前記膨出部および前記凹部の個数は、前記ティースおよび前記スロットの個数の約数となっていることを特徴としている。
【００１５】
本発明によれば、膨出部および凹部の個数は、ティースおよびスロットの個数の約数となっているので、鋼板材料を膨出部および凹部のピッチ角度分だけ回転させつつ積層（以下、「転積」という。）することにより、ティースおよびスロットがずれることなくステータコアを形成できる。これにより、鋼板材料の厚み誤差に起因する積層誤差を周方向にわたって分散できるので、ステータコアの軸方向における両端面の平行度を向上させることができる。したがって、高性能な回転電機とすることができる。
【００１６】
また、本発明の請求項４に記載の発明は、筒状のステータコア（例えば、後述の実施形態におけるステータコア２０）と、前記ステータコア内において回転自在に軸支されたロータ（例えば、後述の実施形態におけるロータ３）と、を有するモータ部（例えば、後述の実施形態におけるモータ部４）と、前記ステータコアが嵌合されて前記モータ部を収容可能な収容部（例えば、後述の実施形態における収容部５１）を有する筒状のモータハウジング（例えば、後述の実施形態におけるモータハウジング５Ａ）と、を備えた回転電機（例えば、後述の実施形態における回転電機１）を製造するための回転電機の製造方法であって、前記モータハウジングに前記ステータコアを嵌合する嵌合工程（例えば、後述の実施形態における嵌合工程Ｓ１９）を含み、前記嵌合工程では、前記ステータコアの外周面（例えば、後述の実施形態における外周面２２）に設けられ、前記モータ部の径方向の外側に膨出する膨出部（例えば、後述の実施形態における膨出部２８）と、前記径方向の内側に窪んだ凹部（例えば、後述の実施形態における凹部２９）とを、それぞれ前記収容部に形成された第一壁部（例えば、後述の実施形態における第一壁部５５）と、前記モータ部の径方向に沿う厚さが前記第一壁部よりも厚く形成された第二壁部（例えば、後述の実施形態における第二壁部５６）とに密着させた状態で、前記モータハウジングに前記ステータコアを嵌合することを特徴としている。
【００１７】
本発明によれば、嵌合工程において、ステータコアは、膨出部と第一壁部とが密着し、凹部と第二壁部とが密着した状態でモータハウジングに嵌合されているので、締め代の大きくなる膨出部が第一壁部により保持され、締め代の小さくなる凹部が第一壁部よりも厚い第二壁部により保持される。これにより、従来技術と比較して、モータハウジングの径方向の厚さが厚い部分、すなわち第二壁部による応力の集中を抑制できるので、ステータコアの鉄損の増加を抑制することができる。また、ステータコアは、全周にわたってモータハウジングに密着しているので、モータハウジングに対するステータコアのスリップの発生を防止するとともに、ステータコアとモータハウジングとの間の熱伝達効率を十分に確保できる。
したがって、応力によるステータコアの鉄損の増加を抑制するとともに、信頼性に優れた高効率な回転電機を製造することができる。
【００１８】
また、本発明の請求項５に記載の発明は、前記嵌合工程では、前記第一壁部よりも前記径方向の外側に形成された冷媒流路（例えば、後述の実施形態における冷媒流路５８）に対応した位置に前記膨出部を配置した状態で、前記モータハウジングに前記ステータコアを嵌合することを特徴としている。
【００１９】
本発明によれば、冷却効率に優れるとともに、高出力化が可能な回転電機を製造することができる。
【００２０】
また、本発明の請求項６に記載の発明は、前記ステータコアを形成するステータコア形成工程（例えば、後述の実施形態におけるステータコア形成工程Ｓ１５）を備え、前記ステータコア形成工程は、鋼板材料を打ち抜いてコアプレート（例えば、後述の実施形態におけるコアプレート２０ａ）を形成する打ち抜き工程（例えば、後述の実施形態における打ち抜き工程Ｓ１５Ａ）と、前記コアプレートを前記モータ部の軸方向に沿って複数枚積層する積層工程（例えば、後述の実施形態における積層工程Ｓ１５Ｂ）と、を備え、前記積層工程では、複数枚の前記コアプレートを前記モータ部の中心軸周りに順次所定角度回転させて積層することを特徴としている。
【００２１】
本発明によれば、積層工程では、コアプレートを転積することによりステータコアを形成するので、コアプレートの厚み誤差に起因する積層誤差を周方向にわたって分散し、ステータコアの軸方向における両端面の平行度を向上させることができる。したがって、高性能な回転電機を製造することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ステータコアは、膨出部と第一壁部とが密着し、凹部と第二壁部とが密着した状態でモータハウジングに嵌合されているので、締め代の大きくなる膨出部が第一壁部により保持され、締め代の小さくなる凹部が第一壁部よりも厚い第二壁部により保持される。これにより、従来技術と比較して、モータハウジングの径方向の厚さが厚い部分、すなわち第二壁部による応力の集中を抑制できるので、ステータコアの鉄損の増加を抑制することができる。また、ステータコアは、全周にわたってモータハウジングに密着しているので、モータハウジングに対するステータコアのスリップの発生を防止するとともに、ステータコアとモータハウジングとの間の熱伝達効率を十分に確保できる。
したがって、応力によるステータコアの鉄損の増加を抑制するとともに、信頼性に優れた高効率な回転電機とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】回転電機の概略断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿うモータハウジングの断面模式図である。
【図３】ステータコアの平面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線に沿う回転電機の断面模式図である。
【図５】回転電機１の製造工程のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
図１は、回転電機１の概略断面図である。
図１に示すように、回転電機１は、モータ部４と、ハウジング部５と、を備えている。なお、以下の説明では、モータ部４の中心軸Ｏに沿う方向を軸方向といい、中心軸Ｏと直交する方向を径方向といい、中心軸Ｏ周りに周回する方向を周方向という。
【００２５】
ハウジング部５は、略筒状に形成されてモータ部４を収容するモータハウジング５Ａと、モータハウジング５Ａの軸方向の一端側に設けられた不図示のセンサハウジングと、を備えている。
センサハウジングには、後述のロータ３の回転角度を検出可能な例えばレゾルバ等の不図示の回転センサが設けられている。また、センサハウジングには、ロータ３のシャフト６の一端を回転自在に支持する不図示のベアリングが設けられている。
【００２６】
図２は、図１のＡ−Ａ線に沿うモータハウジング５Ａの断面模式図である。なお、図２では、モータハウジング５Ａ以外の図示を省略している。また、第一壁部５５と第二壁部５６との境界を二点鎖線で図示している。
図２に示すように、モータハウジング５Ａは、全体として筒状をしており、例えばアルミニウム等の金属材料により形成されている。
モータハウジング５Ａの径方向の内側は、モータ部４（図１参照）を収容可能な収容部５１となっている。収容部５１は、軸方向から見て円形状となっている。
収容部５１の周壁５３は、第一壁部５５と、第二壁部５６とが周方向に沿って交互に連続的に並ぶことにより、軸方向視で円形状に形成されている。本実施形態においては、第一壁部５５および第二壁部５６は、それぞれ８個ずつ、周方向に４５°ピッチとなるように配置されている。
【００２７】
第一壁部５５の径方向に沿う厚さは、例えばモータハウジング５Ａの径方向の肉厚の１／３程度となっている。
第二壁部５６の径方向に沿う厚さは、第一壁部５５よりも厚くなっており、モータハウジング５Ａの径方向の肉厚と同一となっている。また、第二壁部５６の周方向に沿う長さは、第一壁部５５と同等となっている。
【００２８】
モータハウジング５Ａには、第一壁部５５よりも径方向の外側であって、各第二壁部５６の間に、冷媒流路５８が形成されている。冷媒流路５８は、軸方向に沿って形成されている。冷媒流路５８の内部は、例えば不図示のトランスミッションケース内とモータハウジング５Ａの収容部５１内とを循環するように、冷媒であるトランスミッションオイルが通流可能となっている。
【００２９】
図１に示すように、モータ部４は、いわゆるインナーロータ型のモータであって、ステータ２と、ステータ２の内側に配置されたロータ３と、ロータ３と同軸に圧入固定され回転可能に軸支されたシャフト６と、を備えている。
ステータ２は、筒状のステータコア２０を有している。ステータコア２０は、電磁鋼板等の鋼板材料を打ち抜いて形成されたリング状のコアプレート２０ａが、軸方向に沿って複数枚積層されることにより形成されている。詳細は後の回転電機１の製造方法で述べるが、複数のコアプレート２０ａは、それぞれ中心軸Ｏ周りに順次所定角度回転させて積層される。
【００３０】
図３は、ステータコア２０の平面図である。なお、図３では、後述する膨出部２８および凹部２９の大きさを誇張して表現している。
図３に示すように、ステータコア２０の内周面２１には、径方向の内側に向かって突出する複数のティース２３が設けられている。ティース２３は、先端部が基端部よりも幅広に形成されている。本実施形態のティース２３は、周方向に７．５°ピッチで４８本設けられている。
また、各ティース２３の間には、スロット２５が形成されている。本実施形態のスロット２５は、ティース２３の本数に対応して、周方向に７．５°ピッチで４８個設けられている。
図１に示すように、ティース２３には、インシュレータ２６を介してコイル２７が巻装されている。スロット２５内には、コイル２７の渡り部２７ａを除いた部分が収容される。
【００３１】
図３に示すように、ステータコア２０の外周面２２には、膨出部２８と、凹部２９とが設けられている。
膨出部２８は、軸方向から見て径方向の外側に膨出しており、モータハウジング５Ａの第一壁部５５（図２参照）に対応して周方向に４５°ピッチで８個設けられている。膨出部２８の側面は、所定の曲率を有する凸曲面状に形成されている。
隣り合う膨出部２８の間には、凹部２９が設けられている。凹部２９は、軸方向から見て径方向の内側に窪んでおり、膨出部２８の個数に対応して、周方向に４５°ピッチで８個設けられている。凹部２９の側面は、所定の曲率を有する凹曲面状に形成されている。凹部２９の曲率半径は、例えば膨出部２８の曲率半径と同等となっている。
ステータコア２０の最小外径は、モータハウジング５Ａの収容部５１の内径よりも大きくなっている。
【００３２】
ここで、ステータコア２０に形成される膨出部２８および凹部２９の個数は、ティース２３およびスロット２５の個数の約数となっている。すなわち、本実施形態においては、ティース２３およびスロット２５の個数がそれぞれ４８個であるのに対し、膨出部２８および凹部２９の個数が、それぞれティース２３およびスロット２５の個数である４８の約数の８個となっている。これにより、後述するように、複数のコアプレート２０ａをそれぞれ中心軸Ｏ周りに順次所定角度回転させて積層してステータコア２０を形成するときに、すべてのコアプレート２０ａの膨出部２８、凹部２９、ティース２３およびスロット２５の周方向における位相を一致させた状態で、軸方向に重ねることができる。
【００３３】
図４は、図１のＡ−Ａ線に沿う回転電機１の断面模式図である。なお、図４においては、モータハウジング５Ａに収容される前のステータコア２０の外周面２２、膨出部２８および凹部２９を二点鎖線で図示しつつ、誇張して表現している。
図４に示すように、上述したモータ部４は、モータハウジング５Ａの収容部５１に収容される。
具体的には、ステータコア２０は、モータハウジング５Ａに対して例えば焼き嵌め等により所定の締め代を有した状態で内嵌（嵌合）される。
前述のとおり、ステータコア２０の最小外径は、モータハウジング５Ａの収容部５１の内径よりも大きくなっている。したがって、モータハウジング５Ａの収容部５１に対してステータコア２０を嵌合することにより、ステータコア２０の外周面２２の全面が、モータハウジング５Ａの収容部５１の内周面に対して密着することができる。
【００３４】
ここで、ステータコア２０は、軸方向から見て膨出部２８がモータハウジング５Ａの第一壁部５５に一致し、凹部２９がモータハウジング５Ａの第二壁部５６に一致するように、周方向の位相を合わせた状態で、モータハウジング５Ａに嵌合される。
このとき、モータハウジング５Ａの第一壁部５５による膨出部２８の締め代αは、モータハウジング５Ａの収容部５１の内径と、ステータコア２０の膨出部２８における最大外径との差となる。また、モータハウジング５Ａの第二壁部５６による凹部２９の締め代βは、モータハウジング５Ａの収容部５１の内径と、ステータコア２０の凹部２９における最小外径との差となる。モータハウジング５Ａによる膨出部２８の締め代αと、モータハウジング５Ａによる凹部２９の締め代βとは、α＞βの関係を満足している。
【００３５】
ステータコア２０は、膨出部２８とモータハウジング５Ａの第一壁部５５とが密着し、凹部２９とモータハウジング５Ａの第二壁部５６とが密着した状態で、モータハウジング５Ａに嵌合されるとともに、締め代の大きい膨出部２８が第二壁部５６よりも薄く剛性の低い第一壁部５５により保持され、締め代の小さい凹部２９が第一壁部５５よりも厚く剛性の高い第二壁部５６により保持される。これにより、従来技術と比較して、モータハウジング５Ａの径方向の厚さが厚く剛性の高い部分、すなわち第二壁部５６によるステータコア２０に対する応力の集中が抑制される。したがって、ステータコア２０の膨出部２８と凹部２９とに対する応力は、周方向の全体にわたって差が小さくなる。このように、ステータコア２０における局所的な応力の集中が防止されるので、応力によるステータコア２０の鉄損の増加を抑制できるとともに、効率のよい回転電機１とすることができる。
【００３６】
図１に示すように、ロータ３は、例えば電磁鋼板が軸方向に沿って複数積層されることにより形成されたロータコア３０を有している。ロータコア３０の中央部には、貫通孔３０ａが形成されている。ロータコア３０の中央部には、貫通孔３０ａにシャフト６が挿入されて圧入固定される。
ロータコア３０には、軸方向に貫通する挿通孔３２が形成されている。挿通孔３２には、例えばネオジム磁石等の永久磁石３４が挿入配置されている。これにより、ロータコアの外周面には、周方向に交互にＮ極とＳ極とが所定ピッチで並んで磁極部３７が形成される。
シャフト６は、一端が不図示のベアリングを介してセンサハウジングにより回転自在に支持され、他端が不図示のベアリングを介してミッションハウジング等により回転自在に支持されている。これにより、ロータ３は、シャフト６が軸支され、ステータ２の内側において中心軸Ｏ周りに回転可能となっている。
【００３７】
（回転電機の製造方法）
続いて上述した回転電機１の製造工程（請求項の「回転電機の製造方法」に相当。）について説明する。なお、以下の説明において、各部品の符号については、必要に応じて図１から図４を参照されたい。
図５は、回転電機１の製造工程Ｓ１０のフローチャートである。図５に示すように、本実施形態の回転電機１の製造工程Ｓ１０は、主に、ロータ形成工程Ｓ１１と、ステータ形成工程Ｓ１３と、モータ部形成工程Ｓ２１と、を含む。以下に、各工程の詳細について説明をする。なお、ロータ形成工程Ｓ１１と、ステータ形成工程Ｓ１３とは、同時に並行して行ってもよいし、別々に独立して行ってもよい。
【００３８】
（ステータ形成工程Ｓ１３）
ステータ形成工程Ｓ１３は、ステータコア形成工程Ｓ１５と、巻線工程Ｓ１７と、嵌合工程Ｓ１９とを含む。
ステータコア形成工程Ｓ１５は、打ち抜き工程Ｓ１５Ａと、積層工程Ｓ１５Ｂとを含む。
打ち抜き工程Ｓ１５Ａでは、例えば長尺ロール状の電磁鋼板等の鋼板材料を引き出しつつ、いわゆる順送型を用いてプレス加工を行う。これにより、鋼板材料からリング状のコアプレート２０ａが打ち抜かれる。
【００３９】
続いて、積層工程Ｓ１５Ｂでは、コアプレート２０ａを軸方向に沿って複数枚積層する。このとき、複数枚のコアプレート２０ａを中心軸Ｏ周りに順次所定角度回転させて積層する、いわゆる転積によりコアプレート２０ａを積層する。本実施形態において、コアプレート２０ａを積層する際に回転させる角度（以下「転積角」という。）は、膨出部２８および凹部２９のそれぞれのピッチ角と等しい４５°となっている。これにより、複数枚のコアプレート２０ａを積層してステータコア２０を形成するときに、すべてのコアプレート２０ａの膨出部２８および凹部２９の周方向における位相を一致させた状態で、軸方向に重ねることができる。また、膨出部２８および凹部２９の個数は、ティース２３およびスロット２５の個数の約数となっているので、すべてのコアプレート２０ａのティース２３およびスロット２５の周方向における位相を一致させた状態で、軸方向に重ねることができる。また、積層工程Ｓ１５Ｂでは、コアプレート２０ａを転積することにより、コアプレート２０ａの厚み誤差に起因する積層誤差を周方向にわたって分散するので、ステータコア２０の軸方向における両端面の平行度が向上する。
すべてのコアプレート２０ａを積層した後、例えばダボカシメや接着等により、すべてのコアプレート２０ａを固定する。コアプレート２０ａを固定し、ステータコア２０が形成された時点で、ステータコア形成工程Ｓ１５が終了する。
【００４０】
巻線工程Ｓ１７では、ティース２３に対して、例えば銅等の導電率の高い金属材料により形成された導線を巻回する。これにより、コイル２７が形成される。コイル２７は、渡り部２７ａを除いた部分がスロット２５内に収容される。ステータコア２０にコイル２７が巻装された時点で、巻線工程Ｓ１７が終了する。
【００４１】
（嵌合工程Ｓ１９）
続いて、嵌合工程Ｓ１９を行う。嵌合工程Ｓ１９では、モータハウジング５Ａに対してステータコア２０を焼き嵌めにより嵌合する。具体的に嵌合工程Ｓ１９では、まずモータハウジング５Ａを恒温槽等の炉に投入し、所定の温度となるまで加熱する。この時、モータハウジング５Ａの収容部５１は、熱膨張により拡径する。
続いて、拡径した収容部５１に対して、ステータコア２０を挿入する。このとき、軸方向から見て膨出部２８がモータハウジング５Ａの第一壁部５５に一致し、凹部２９がモータハウジング５Ａの第二壁部５６に一致するように、周方向の位相を合わせた状態で、モータハウジング５Ａの収容部５１にステータコア２０を挿入する。
【００４２】
続いて、モータハウジング５Ａを冷却する。これにより、モータハウジング５Ａが収縮して収容部５１が縮径するとともに、ステータコア２０がモータハウジング５Ａの収容部５１に内嵌（嵌合）される。このとき、ステータコア２０は、膨出部２８とモータハウジング５Ａの第一壁部５５とが密着し、凹部２９とモータハウジング５Ａの第二壁部５６とが密着した状態で、モータハウジング５Ａに嵌合されるとともに、締め代の大きい膨出部２８が第二壁部５６よりも薄く剛性の低い第一壁部５５により保持され、締め代の小さい凹部２９が第一壁部５５よりも厚く剛性の高い第二壁部５６により保持される。これにより、従来技術と比較して、モータハウジング５Ａの径方向の厚さが厚く剛性の高い部分、すなわち第二壁部５６によるステータコア２０に対する応力の集中が抑制される。
モータハウジング５Ａにステータコア２０が嵌合された時点で、嵌合工程Ｓ１９が終了するとともに、ステータ形成工程Ｓ１３が終了する。
【００４３】
（ロータ形成工程Ｓ１１）
ロータ形成工程Ｓ１１は、ロータコア形成工程Ｓ１１Ａと、永久磁石配置工程Ｓ１１Ｂと、シャフト固定工程Ｓ１１Ｃとを含む。
ロータコア形成工程Ｓ１１Ａでは、ステータコア形成工程Ｓ１５と同様に、鋼板材料からプレス加工により、貫通孔３０ａおよび挿通孔３２を有する円板状のロータコアプレートを複数枚打ち抜き、順次転積する。すべてのロータコアプレートを転積により積層した後、例えばダボカシメや接着等により、すべてのロータコアプレートを固定する。ロータコアプレートを固定し、ロータコア３０が形成された時点で、ロータコア形成工程Ｓ１１Ａが終了する。
【００４４】
続いて、永久磁石配置工程Ｓ１１Ｂでは、ロータコア３０の挿通孔３２に永久磁石３４を挿通した後、例えば樹脂材料によりモールドして固定する。
続いて、シャフト固定工程Ｓ１１Ｃでは、ロータコア３０の貫通孔３０ａに、シャフト６を圧入固定する。
ロータコア３０に対して永久磁石３４およびシャフト６が固定された時点で、ロータ形成工程Ｓ１１が終了する。
【００４５】
（モータ部形成工程）
モータ部形成工程Ｓ２１では、ステータ２の内側にロータ３を所定のエアギャップを設けた状態で配置する。
ステータ２の内側にロータ３が配置された時点で、モータ部形成工程Ｓ２１が終了するとともに、回転電機１の製造工程Ｓ１０が終了する。
【００４６】
（効果）
一般に、ステータコアをモータハウジングに対して所定の締め代で嵌合したとき、ステータコアには、モータハウジングのうち剛性の高い厚肉な部分に対応した位置に大きな応力が集中する。これに対して、本実施形態によれば、ステータコア２０は、膨出部２８と第一壁部５５とが密着し、凹部２９と第二壁部５６とが密着した状態でモータハウジング５Ａに嵌合されているので、締め代の大きくなる膨出部２８が第一壁部５５により保持され、締め代の小さくなる凹部２９が第一壁部５５よりも厚い第二壁部５６により保持される。これにより、従来技術と比較して、モータハウジング５Ａの径方向の厚さが厚い部分、すなわち第二壁部５６による応力の集中を抑制できるので、ステータコア２０の鉄損の増加を抑制することができる。また、ステータコア２０は、全周にわたってモータハウジング５Ａに密着しているので、モータハウジング５Ａに対するステータコア２０のスリップの発生を防止するとともに、ステータコア２０とモータハウジング５Ａとの間の熱伝達効率を十分に確保できる。
したがって、応力によるステータコア２０の鉄損の増加を抑制するとともに、信頼性に優れた高効率な回転電機１とすることができる。
【００４７】
また、モータハウジング５Ａには、第一壁部５５よりも径方向の外側に冷媒流路５８が設けられているので、冷媒流路５８を通流する冷媒に対して良好にステータコア２０の熱を伝達できる。したがって、冷却効率に優れた回転電機１とすることができるとともに、回転電機１の高出力化ができる。
【００４８】
また、膨出部２８および凹部２９の個数は、ティース２３およびスロット２５の個数の約数となっているので、鋼板材料を膨出部２８および凹部２９のピッチ角度分だけ回転させつつ積層することにより、ティース２３およびスロット２５がずれることなくステータコア２０を形成できる。これにより、鋼板材料の厚み誤差に起因する積層誤差を周方向にわたって分散できるので、ステータコア２０の軸方向における両端面の平行度を向上させることができる。したがって、高性能な回転電機１とすることができる。
【００４９】
また、嵌合工程Ｓ１９において、ステータコア２０は、膨出部２８と第一壁部５５とが密着し、凹部２９と第二壁部５６とが密着した状態でモータハウジング５Ａに嵌合されているので、締め代の大きくなる膨出部２８が第一壁部５５により保持され、締め代の小さくなる凹部２９が第一壁部５５よりも厚い第二壁部５６により保持される。これにより、従来技術と比較して、モータハウジング５Ａの径方向の厚さが厚い部分、すなわち第二壁部５６による応力の集中を抑制できるので、ステータコア２０の鉄損の増加を抑制することができる。また、ステータコア２０は、全周にわたってモータハウジング５Ａに密着しているので、モータハウジング５Ａに対するステータコア２０のスリップの発生を防止するとともに、ステータコア２０とモータハウジング５Ａとの間の熱伝達効率を十分に確保できる。
したがって、応力によるステータコア２０の鉄損の増加を抑制するとともに、信頼性に優れた高効率な回転電機１を製造することができる。
【００５０】
また、嵌合工程Ｓ１９では、第一壁部５５よりも径方向の外側に形成された冷媒流路５８に対応した位置に膨出部２８を配置した状態で、モータハウジング５Ａにステータコア２０を嵌合するので、冷却効率に優れるとともに、高出力化が可能な回転電機１を製造することができる。
【００５１】
また、積層工程Ｓ１５Ｂでは、コアプレート２０ａを転積することによりステータコア２０を形成するので、コアプレート２０ａの厚み誤差に起因する積層誤差を周方向にわたって分散し、ステータコア２０の軸方向における両端面の平行度を向上させることができる。したがって、高性能な回転電機１を製造することができる。
【００５２】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
【００５３】
実施形態では、モータハウジング５Ａに対してステータコア２０を焼き嵌めにより嵌合していたが、嵌合方法は焼き嵌めに限定されない。したがって、例えば、モータハウジング５Ａに対してステータコア２０を圧入することにより嵌合してもよい。
【００５４】
ステータコア２０の形状は、実施形態に限定されない。特に膨出部２８、凹部２９、ティース２３およびスロット２５の個数は、実施形態に限定されない。また、積層工程Ｓ１５Ｂにおいて、ステータコア２０のコアプレート２０ａを積層する際の転積角は、４５°に限定されない。
したがって、実施形態では膨出部２８と凹部２９とをそれぞれ８個ずつ設けていたのに対し、例えば膨出部２８と凹部２９とをそれぞれ６個ずつ設けてもよい。この場合には、膨出部２８と凹部２９とは、それぞれ周方向に６０°ピッチで配置される。このとき、積層工程Ｓ１５Ｂでは、コアプレート２０ａの転積角を６０°に設定するのが好ましい。
【００５５】
実施形態では、冷媒流路５８を通流する冷媒として、ミッションオイルを採用していたが、これに限定されることはなく、例えば冷却水であってもよい。
【００５６】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記した実施の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る。
【符号の説明】
【００５７】
１  回転電機
２  ステータ
３  ロータ
４  モータ部
５Ａ  モータハウジング
２０  ステータコア
２０ａ  コアプレート
２１  内周面
２２  外周面
２３  ティース
２５  スロット
２８  膨出部
２９  凹部
５５  第一壁部
５６  第二壁部
５８  冷媒流路
Ｓ１５  ステータコア形成工程
Ｓ１５Ａ  打ち抜き工程
Ｓ１５Ｂ  積層工程
Ｓ１９  嵌合工程
【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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