(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの周囲に配設される複数のステータコアの内周面に沿って円筒状に樹脂モールド部を形成して前記複数のステータコアを一体化したステータを形成すると共に、隣接するステータコア間と前記樹脂モールド部との間に軸方向に冷媒通路を形成した回転電機において、
前記ステータの外周に、低温時にステータコアを内側に締め付ける力を作用するよう、ステータコアを構成する磁性材、および前記ステータコアを構成する磁性材よりも線膨張係数が大きい前記樹脂モールド部、よりも線膨張係数の大きい材質からなる環状体を嵌装したことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記ステータの端部との間に環状の冷媒通路を形成するカバーに対して、前記樹脂モールド部の端部をゴム材を介して支持した請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記環状体は、前記ステータコアよりもヤング率の大きい材質からなる請求項１に記載の回転電機。
【請求項４】
前記環状体は、複数の異なる材質を内外に積層した構成を有する請求項１に記載の回転電機。
【請求項５】
前記環状体は、前記ステータを収装するケースとは別体に構成した請求項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、樹脂モールド成型によりステータコア間に冷媒通路を形成した回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術と解決すべき課題】
複数のステータコアを樹脂モールドにより一体化し、ステータコア間に冷媒通路を設けたステータ構造を有する回転電機（モータ、発電機、またはこれらの兼用機。以下同様。）では、樹脂モールド部の熱収縮から冷媒漏れを起こすおそれを生じ、このような冷媒漏れはフリクション増大および効率低下の原因となる。
【０００３】
一方、樹脂モールド成型によりハウジングを形成するようにしたモータにおいて、熱収縮による樹脂モールドの破損を防止するために、軸受けハウジング部材にステータを構成する電磁鋼板と同じ線膨張係数のものを適用し、樹脂モールドの熱収縮を軸受ハウンジング部材で抑制することによりステータと樹脂モールドとの間に発生する応力を緩和させるようにしたものが提案されている（特開平５−３２８６５６号公報参照）。
【０００４】
しかしながら、ステータに軸受ハウジング部材を組込んだ状態で樹脂モールド成型ができるような小型のモータならば、このように軸受ハウジング部材と樹脂モールドとを密着させることができるが、前述した冷媒通路を有する回転電機のように、ステータ部分の樹脂モールド成型を行った後に軸受ハウジングの組込みを行うような大型のものでは、組み立てた状態で樹脂モールドと密着するように軸受ハウジングの寸法管理を厳密に行う必要が生じるので、前記従来例のような構成は生産効率およびコストの点から採用しがたい。
【０００５】
本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、樹脂モールド部の熱収縮を確実に抑制することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、ロータの周囲に配設される複数のステータコアの内周面に沿って円筒状に樹脂モールド部を形成して前記複数のステータコアを一体化したステータを形成すると共に、隣接するステータコア間と前記樹脂モールド部との間に軸方向に冷媒通路を形成した回転電機において、前記ステータの外周に、低温時にステータを内側に締め付ける力を作用するように、ステータコアを構成する磁性材、および前記ステータコアを構成する磁性材よりも線膨張係数が大きい前記樹脂モールド部、よりも線膨張係数の大きい材質からなる環状体を嵌装した。
【０００８】
第２の発明は、前記第１の発明において、ステータの端部との間に環状の冷媒通路を形成するカバーに対して、前記樹脂モールド部の端部をゴム材を介して支持した。
【０００９】
第３の発明は、前記第１の発明の環状体を、前記ステータコアよりもヤング率の大きい材質で形成した。
【００１０】
第４の発明は、前記第１の発明の環状体を、複数の異なる材質を内外に積層した構成とした。
【００１１】
第５の発明は、前記第１の発明の環状体を、前記ステータを収装するケースとは別体に構成した。
【００１２】
【作用・効果】
第１の発明によれば、低温時には、線膨張係数の差に基づき、ステータ外周に直接または間接に嵌装した環状体が、ステータコアを内側に締め付ける力を作用させるため、樹脂モールド部と鋼鈑等の磁性材からなるステータコアの線膨張係数の違いにより発生した応力を緩和することができる。
【００１３】
また、ステータコアと環状体との間の熱収縮による締め代の変化量が、ステータコアと樹脂モールド部との間の相対変位よりも大きくなるため、環状体の厚さを適宜に調整することにより、ステータコアと樹脂モールド部の間の応力を相殺することが可能となる。
【００１４】
第２の発明によれば、熱収縮による樹脂モールド部の変位がゴム材で吸収されるので、ステータコアと樹脂モールド部との間の応力を緩和することができる。
【００１５】
第３の発明によれば、環状体のヤング率をステータコアのヤング率と同じにした場合と比較して、環状体の厚さをより薄くすることが可能となるため、ステータの外径をそれだけ小さくすることができる。
【００１６】
第４の発明によれば、ステータコアに対する環状体の締め付け圧力を内外の各材質層ごとに設定できるため、用途に応じて環状体による締め付け圧力を設定することができる。
【００１７】
第５の発明によれば、ステータをケースにはめ込まなくても、ステータコアと樹脂モールド部との間の応力を緩和することが可能となるため、ケースヘのステータの組み付け方法の制約をなくすことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１、図２に本発明による回転電機の全体構成を示す。図１において、回転電機のケース１は、円筒部１Ａと、この円筒部１Ａの軸方向両端の開口を閉塞するカバー１Ｂ、１Ｃからなる。
【００１９】
ケース１内には、ロータ２が収装される。ロータ２は、その回転軸２Ａの両端部がそれぞれベアリング３を介してカバー１Ｂ、１Ｃに支持されている。
【００２０】
円筒部１Ａの内周面には、円筒形のステータ５が、ロータ２の外周を包囲するように嵌装されている。
【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には円筒部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（スロット２５）（図２参照）を流通して、反対側の冷却ジャケット１１に導かれる。この冷却オイルは、冷却ジャケット１１側面にて円筒部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、ロータ２を包囲するように所定個数（本実施形態では１２個）が環状に連ねられたステータコア（分割コア）２０と、このステータコア２０の周囲に巻装されるコイル３０とを備える。
【００２３】
各ステータコア２０は多数の電磁鋼鈑をロータ２の軸方向に積層して形成されており、横断面形状としては、ケース１の円筒部１Ａ内周面に沿って環状に連なるバックコア部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とにより略Ｔ字形をなしている。隣接するティース部２３の間の凹部（溝部）は、スロット２５となり、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に収装された状態となっている。
【００２４】
前記スロット２５を冷却ジャケット１０からの冷却用オイルを通す冷媒通路とするために、スロット２５のロータ２の外周に面した開口部を閉塞するように、ステータコア２０の内周面に沿って円筒状の樹脂モールド部５０が形成される。この場合、樹脂モールド部５０は、ステータコア２０の内周面がロータ２に面して露出するように樹脂成形加工により形成されている。前記樹脂モールド部５０は、その両端部が、ケース円筒部１Ａの前後端部を閉塞するカバー１Ｂ、１Ｃにまで達して、該ケース１とステータコア２０の前後端部との間に、前述した環状の冷却ジャケット１０と１１を画成する。
【００２５】
ステータコア２０の外周には、板材からなる環状体５１が嵌装される。環状体５１は、この場合ステータコア２０よりもやや長い軸方向長を有する円筒状に形成されており、かつその線膨張係数α１がステータコア２０（電磁鋼鈑）の線膨張係数α２よりも大きく、かつ樹脂モールド部５０の線膨張係数α３よりも大きな材質から構成されている。
【００２６】
前記構成において、一般にα３＞α２であるので、低温時にはステータコア２０と樹脂モールド部５０との間に有害な応力が発生しうるが、環状体５１の線膨張係数α１はα２，α３よりも大であるので、この環状体５１により外周側から締め付ける力を温度変化に応じて適切にステータコア２０に作用させることができ、これにより応力を緩和することができる。このようにしてステータコア２０と樹脂モールド部５０との間に発生する応力を緩和することにより、樹脂モールド部５０の亀裂発生および冷却オイル漏れを防止することができる。
【００２７】
さらに、前記構成において、環状体５１として、ヤング率がステータコア２０よりも大の材質を適用することで、環状体５１に肉厚を薄くしてステータ５の外径をそれだけ小さくすることができる。
【００２８】
図３に本発明の第２の実施形態の要部を示す。これは樹脂モールド部５０の両端部をゴム材からなる環状の支持体５２を介してケース１のカバー１Ｂまたは１Ｃに支持させたものである。この実施形態によれば、熱収縮により樹脂モールド部５０で発生した変位を支持体５２で確実に吸収して、ステータコア２０と樹脂モールド部５０との間に発生する応力をさらに緩和することができる。なお、この実施形態では、ケース円筒部１ａを環状体としてステータコア２０を直接組み込んでいる。
【００２９】
図４は本発明の第３の実施形態の要部を示す。この実施形態は、環状体５１を互いに異なる材質からなる外側層５１Ａと内側層５１Ｂからなる積層構造としたものである。この実施形態によれば、各層５１Ａ、５１Ｂの材質の設定次第で、ステータコア２０に作用させる締付力を温度条件に応じてより自在に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の縦断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す断面図。
【図３】本発明の第２の実施形態の概略を示す要部縦断面図。
【図４】本発明の第３の実施形態の概略を示す要部縦断面図。
【符号の説明】
１    ケース
１Ａ  円筒部
１Ｂ、１Ｃ  カバー
２    ロータ
５    ステータ
１０、１１  冷却ジャケット
２０    ステータコア
２５    スロット（冷媒通路）
３０    コイル
５０    樹脂モールド部
５１    環状体
５２    支持体
【図１】
0003864728.tif 000002
【図２】
0003864728.tif 000003
【図３】
0003864728.tif 000004
【図４】
0003864728.tif 000005