JP2010233318A - ステータ - Google Patents

Abstract

【課題】軸心が略水平になるように配置されるステータにおいて、ステータコアの温度が軸方向や周方向に不均一になることを抑制することができるステータを提供する。
【解決手段】固定用突条部４０は、ステータコア２１の円筒状の本体部３０の周方向における一部に、本体部３０の軸方向全域にわたって本体外周面３１に対して径方向外側に突出形成されてなり、固定用突条部４０であって、突条外周面４２の最上部が本体外周面３１の最上部を通る水平面以下の高さに位置し、且つ、突条外周面４２の最上部が本体外周面３１との境界部に一致しないものを対象突条部４１とし、ステータコア２１の軸方向両端部に取り付けられ、突条外周面４２の最上部を通る水平面以上の高さを有する封止壁部５１を形成する封止部材５０を備え、突条外周面４２と、本体外周面３１と、封止壁部５１とで囲まれる凹部が、冷媒を溜める冷媒貯留用凹部６０とされているステータ２０。
【選択図】図１

Description

本発明は、固定用の締結部が設けられた固定用突条部を有する略円筒状のステータコアを備え、軸心が略水平になるように配置されるステータに関する。

略円筒状のステータコアにコイルが巻装されてなる電機子としてのステータと、このステータの径方向内側に回転可能に支持された界磁としてのロータと、を備えた回転電機に関する技術として、例えば下記の特許文献１には、以下のような回転電機の構成が開示されている。すなわち、この回転電機は、ステータを冷却するための冷媒が流通する冷媒流通路をステータの上方に備えている。冷媒流通路には冷媒を吐出可能な吐出孔が形成されており、当該吐出孔を介してステータコアの上面に冷媒が供給される。そして、ステータコアの上面に供給された冷媒は、重力に従いステータコアの外周面に沿って下方に流れ、ステータコアから滴下するまでの間に行われる冷媒とステータコアとの間の熱交換によりステータコアが冷却される。

特開２００８−１７８２４３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された構成では、ステータコアの上面に供給された冷媒がステータコアから滴下するまでの間に流れる経路については何ら制御されていない。そのため、ステータコアの上面に供給された冷媒は、冷媒流通路に形成された吐出孔に対応するある特定の軸方向位置を中心に流れる。よって、ステータコアの温度が軸方向に不均一になるおそれがある。

また、ステータコアは、当該ステータコアを収容するケースに固定するための固定用の締結部を備える場合がある。この際、固定用の締結部は、ステータが形成する磁気回路へ与える影響を抑制できるような形態で設けることが望ましく、一般的には、ステータコアの軸方向全域に亘ってステータコアの外周面に対して径方向外側に突出形成された固定用突条部に備えられることが多い。ステータコアがこのような固定用突条部を有する場合には、上記特許文献１に記載された構成では、固定用突条部の配置箇所によってはステータコアの外周面に沿って下方に流れる冷媒の流れが阻害され、当該固定用突条部の下方には冷媒が適切に供給されないおそれがある。すなわち、上記特許文献１に記載された構成では、ステータコアの温度が周方向においても不均一になるおそれがある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、固定用の締結部が設けられた固定用突条部を有する略円筒状のステータコアを備え、軸心が略水平になるように配置されるステータにおいて、ステータコアの温度が軸方向や周方向に不均一になることを抑制することができるステータを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る、固定用の締結部が設けられた固定用突条部を有する略円筒状のステータコアを備え、軸心が略水平になるように配置されるステータの特徴構成は、前記固定用突条部は、前記ステータコアの円筒状の本体部の周方向における一部に、前記本体部の軸方向全域にわたって当該本体部の外周面である本体外周面に対して径方向外側に突出形成されてなり、前記固定用突条部であって、その外周面である突条外周面の最上部が前記本体外周面の最上部を通る水平面以下の高さに位置し、且つ、前記突条外周面の最上部が前記本体外周面との境界部に一致しないものを対象突条部とし、前記対象突条部に対して前記本体外周面の最上部側に配置されるように前記ステータコアの軸方向両端部に取り付けられ、前記突条外周面の最上部を通る水平面以上の高さを有する封止壁部を形成する封止部材を備え、前記突条外周面と、前記本体外周面と、前記封止壁部とで囲まれる凹部が、冷媒を溜める冷媒貯留用凹部とされている点にある。

上記の特徴構成によれば、ステータコアの外周面に沿って下方に流れる冷媒の流れを阻害し得る固定用突条部を対象突条部とし、当該対象突条部の外周面である突条外周面を有効に利用して冷媒を溜める冷媒貯留用凹部を形成することができる。そして、一般に冷媒貯留用凹部は軸方向に略一様に形成されるため、突条外周面の最上部を超えて冷媒貯留用凹部から溢れ出た冷媒は、軸方向に略一様に、ステータコアの外周面に沿って下方へ流れる。よって、冷媒貯留用凹部の何れかの場所に冷媒を供給するだけで、ステータコアの外周面に対して軸方向に略均一に冷媒を供給することができる。また、突条外周面の最上部を超えて冷媒貯留用凹部から溢れ出た冷媒が対象突条部の下方に位置するステータコアの外周面に供給されるため、ステータコアの外周面に対して周方向の広範囲に冷媒を行き渡らせることができる。よって、封止部材をステータコアの軸方向両端部に取り付けるという簡素な構成で、ステータコアの温度が軸方向や周方向に不均一になることを抑制することができる。

ここで、前記突条外周面の最上部が、前記本体外周面の最上部を通る水平面と同じ高さとなるように前記ステータコアが固定されていると好適である。

この構成によれば、冷媒貯留用凹部に溜められた冷媒を、対象突条部の下方に位置するステータコアの外周面だけでなく、本体外周面の最上部に対して対象突条部の周方向反対側に位置するステータコアの外周面にも冷媒を供給することができる。よって、冷媒貯留用凹部に冷媒を供給するだけで、本体外周面の最上部に対する周方向両側に冷媒を供給することができる。

また、前記封止部材は、前記封止壁部の壁面が前記ステータコアの軸方向端面に当接するように取り付けられていると好適である。

この構成によれば、封止部材を取り付けるだけで、封止壁部により適切に冷媒貯留用凹部の軸方向両側の壁面を構成し、冷媒貯留用凹部に供給された冷媒を溜めることができる。よって、ステータコアの温度が軸方向や周方向に不均一になることをより確実に抑制することができる。

また、前記ステータコアに巻装されるコイルにおける前記ステータコアの軸方向端面から突出するコイルエンド部を覆うカバー部材を更に備え、前記カバー部材は、前記コイルエンド部が収容される収容室と前記冷媒貯留用凹部とを連通する内部連通口を備える構成とすると好適である。

この構成によれば、冷媒貯留用凹部に溜められた冷媒を、ステータコアの外周面だけでなくコイルエンド部へも供給することができる。よって、冷媒貯留用凹部に冷媒を供給するだけで、ステータコア及びコイルエンド部の双方を冷却することができる。また、この際、コイルエンド部がカバー部材の収容室内に収容されているので、供給された冷媒をコイルエンド部の全体に行き渡らせることが容易な構成とすることができる。さらに、内部連通口の開口部の大きさを調節することで、コイルエンド部が収容される収容室へ供給される冷媒の量を調節することができる。よって、簡素な構成で、ステータコアの冷却とコイルエンド部の冷却に用いられる冷媒の量の振り分けを行うことができる。

また、前記カバー部材は、上方に開口するとともに前記冷媒貯留用凹部と連通する冷媒流入口を有する槽状部を備え、前記内部連通口は、前記槽状部の底部に設けられていると好適である。

この構成によれば、冷媒貯留用凹部から供給される冷媒を一旦槽状部に溜めてから、コイルエンド部が収容される収容室に冷媒を供給することができる。よって、コイルエンド部を適切に冷却することができる。

また、前記カバー部材は、前記封止部材と一体的に形成されるとともに、前記対象突条部に設けられた前記締結部に取り付け可能に構成され、前記封止部材及び前記カバー部材は、前記締結部を用いて前記ステータコアとともにケースに固定される構成とすると好適である。

この構成によれば、カバー部材が封止部材と一体的に形成されるため、部品点数の増加を抑制することができるとともに、樹脂等の鋳造部品として一体的に形成することで、製造工程の簡素化も図ることができる。また、封止部材及びカバー部材の双方がステータコアとともにケースに固定されるため、組み付け作業の簡素化をも図ることができる。

また、前記ケースは、前記ステータコアを固定した状態で前記対象突条部の軸方向一方側の端部に当接する座部を備え、軸方向一方側の前記封止部材は、前記座部により構成されていると好適である。

この構成によれば、軸方向一方側の封止部材を、ケースに既存の構造を有効に利用して形成することができる。よって、部品点数の増加を抑制することができるとともに、組み付け作業の簡素化も図ることができる。

また、前記対象突条部の軸方向における１箇所又は複数箇所に、前記突条外周面の最上部に対して下方へ引退した凹溝が形成されていると好適である。

この構成によれば、冷媒貯留用凹部から溢れ出る冷媒を凹溝に積極的に導くことができる。よって、凹溝の形成位置を適切に設定することで、対象突条部の下方に位置するステータコアの外周面を流れる冷媒の軸方向における冷媒量の分布を適切に制御することができる。

また、冷媒が流通する冷媒流通路を更に備え、前記冷媒流通路は、少なくとも前記冷媒貯留用凹部の上方に、冷媒を吐出するための吐出孔を備える構成とすると好適である。

この構成によれば、簡素な構成で、冷媒貯留用凹部に確実に冷媒を供給することができる。

本発明の実施形態に係るステータの斜視図である。 本発明の実施形態に係るステータの軸方向断面斜視図である。 本発明の実施形態に係るステータの径方向断面図である。 本発明の別の実施形態に係るステータの軸方向断面斜視図である。 本発明のさらに別の実施形態に係るステータの斜視図である。 本発明のさらに別の実施形態に係るステータの径方向断面図である。

本発明に係るステータの実施形態について図面に基づいて説明する。ここでは、本発明を、インナーロータ型の回転電機用のステータに適用した場合を例として説明する。本実施形態に係るステータ２０は、ある特定の条件を満たす固定用突条部４０を対象突条部４１とし、当該対象突条部４１を利用して冷媒を溜める冷媒貯留用凹部６０が形成されていることに特徴を有している。この冷媒貯留用凹部６０を備えることで、ステータコア２１の温度が軸方向や周方向に不均一になることが抑制されている。以下、本実施形態に係るステータ２０の構成について、図１から図３を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、特に断らない限り、ステータ２０の中心軸を基準として、軸方向、周方向、径方向を定義している。また、「上」は鉛直方向上方を指し、「下」は鉛直方向下方を指すものとする。

１．ステータの構成
ステータ２０は、図１及び図２に示すように、主な構成要素として、ステータコア２１と、当該ステータコア２１の軸方向両端部に取り付けられるカバー部材７０と、を備えている。ステータコア２１にはコイル２２が巻装されており、当該コイル２２に電流を流すことで磁界を発生させることができる。なお、図１においては、コイル２２は省略している。また、図２においては、ステータコア２１に巻装されるコイル２２の一部のみを示している。ステータコア２１の径方向内側には、図示は省略するが、永久磁石や電磁石を備えた界磁としてのロータが、ステータコア２１に対して相対回転可能に配置されている。すなわち、本実施形態に係るステータ２０は、インナーロータ型で回転界磁型の回転電機用のステータとされている。ここで、「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。

図１に示すように、ステータコア２１は略円筒状の形状を有しており、軸心が略水平になるように配置されている。ステータコア２１は、円筒状の本体部３０と、固定用の締結部が設けられた固定用突条部４０と、を備えている。なお、本実施形態では、ステータコア２１はケース（図示せず）に固定される。ここで、ステータコア２１の本体部３０の外周面を本体外周面３１とし、固定用突条部４０の外周面を突条外周面４２とする。固定用突条部４０は、ステータコア２１の本体部３０の周方向における一部に、本体部３０の軸方向全域にわたって本体外周面３１に対して径方向外側に突出形成されている。本実施形態では、３つの固定用突条部４０が、周方向に略均等に配置されている。また、固定用突条部４０には、固定用の締結部として、締結ボルト４５を挿通するための挿通孔４３（図３参照）が設けられている。よって、ステータコア２１は締結ボルト４５によりケースに締結固定される。本実施形態では、挿通孔４３が本発明における締結部に相当する。なお、本発明における締結部は、挿通孔４３に限られるものではない。

また、ステータコア２１の内周面には、その軸方向に延びる複数のスロット２４が周方向に沿って所定間隔で設けられている。各スロット２４は互いに同じ断面形状であって、所定の幅及び深さを有して内周面側に開口している。そして、スロット２４のそれぞれにコイル２２が巻装され、図２に示すように、ステータコア２１の軸方向端面から突出したコイルエンド部２３が形成される。スロット２４には、コイル２０を形成する線状導体が複数本挿入され、本例では、各スロット２４に６本の線状導体が挿入されている。

ステータコア２１は、円環板状の電磁鋼板を複数枚積層した積層構造体である。詳細な説明は省くが、それぞれの電磁鋼板の外径側には、径方向外側に突出形成されるとともに挿通孔４３と同径の孔を有する突部が、外周を略均等に３分割する位置に形成されている。そして、電磁鋼板を積層した状態では、それぞれの電磁鋼板に形成された当該突部が積層方向（軸方向と同じ）に連なり、内部に挿通孔４３を有する３つの固定用突条部４０が形成される。すなわち、本実施形態においては、固定用突条部４０は、ステータコア２１の本体部３０と一体的に形成されている。なお、ステータコア２１は、電磁鋼板を複数枚積層した積層構造体に限られない。例えば、磁性材料の粉体である磁性粉体を加圧成形してなる圧粉材を主な構成要素としてステータコア２１を形成しても好適である。また、固定用突条部４０を、ステータコア２１の本体部３０とは別体で構成しても良い。

カバー部材７０は、ステータコア２１の軸方向端面から突出するコイル２２のコイルエンド部２３を覆う部材である。図１及び図２に示すように、カバー部材７０は、封止壁部５１、槽状部７１、周壁部７４、及び端壁部７５を備えている。なお、封止壁部５１は封止部材５０により形成されるが、本例では、封止部材５０はカバー部材７０と一体的に、カバー部材７０の一部として構成されている。言い換えれば、カバー部材７０は、封止部材５０と一体的に形成されている。また、封止壁部５１には、締結ボルト４５を挿通するための取付用孔が形成されている。この取付用孔を利用して、カバー部材７０は、締結ボルト４５によりステータコア２１とともにケース（図示せず）に固定される。このように、本実施形態では、カバー部材７０は、固定用突条部４０（対象突条部４１）に設けられた締結部としての挿通孔４３に取り付け可能に構成され、封止部材５０及びカバー部材７０は、当該挿通孔４３を用いてステータコア２１とともにケースに固定される。そして、図２に示すように、カバー部材７０の内面により規定される空間である収容室７３に、コイルエンド部２３が収容されている。なお、カバー部材７０は、例えば樹脂等の絶縁材料で形成される。なお、封止部材５０やカバー部材７０が、ステータコア２１とは別にケースに固定される構成としても良い。

封止部材５０は、所定の条件を満たす固定用突条部４０を対象突条部４１とし、当該対象突条部４１を対象として取り付けられる。ここで、所定の条件は、「突条外周面４２の最上部が本体外周面３１の最上部を通る水平面以下の高さに位置し、且つ、突条外周面４２の最上部が本体外周面３１との境界部に一致しない」という条件である。このような条件に基づくことで、本体外周面３１との間に凹部が形成されている固定用突条部４０を対象突条部４１として適切に選択することができ、以下に述べるように、当該対象突条部４１を利用して冷媒貯留用凹部６０を形成することができる。すなわち、カバー部材７０と一体的に形成された封止部材５０が、対象突条部４１に対して本体外周面３１の最上部側に配置されるようにステータコア２１の軸方向両端部に取り付けられる。本実施形態では、封止壁部５１の壁面がステータコア２１の軸方向端面に当接するように、封止部材５０を一体的に備えたカバー部材７０が取り付けられる。この封止壁部５１は、突条外周面４２の最上部を通る水平面以上の高さを有するように形成される。なお、本例では、封止壁部５１は、当該封止壁部５１の上端が突条外周面４２の最上部を通る水平面より上方に位置するような高さを有している。そして、図１に示すように、対象突条部４１の突条外周面４２と、当該対象突条部４１に対して本体外周面３１の最上部側に位置する本体外周面３１と、封止部材５０により形成される封止壁部５１とにより囲まれる凹部により、冷媒を溜める冷媒貯留用凹部６０が形成されている。この冷媒貯留用凹部６０を利用したステータ２０の冷却機構については後述する。

上記の所定の条件を満たす固定用突条部４０が複数ある場合には、少なくとも最上部に位置するものを対象突条部４１とすると好適である。この際、所定の条件を満たす全ての固定用突条部４０を対象突条部４１とし、それら全ての対象突条部４１を対象として封止部材５０を取り付ける構成としても良い。また、上記の所定の条件を満たす固定用突条部４０のうち、最上部に位置するもののみを対象突条部４１としたり、最上部に位置するものから順に所定の数だけ対象突条部４１として選択しても良い。本実施形態においては、上記の所定の条件を満たす固定用突条部４０が一つであり、その固定用突条部４０（対象突条部４１）を対象として封止部材５０が取り付けられている。また、本実施形態においては、図３に示すように、対象突条部４１の突条外周面４２の最上部が、本体外周面３１の最上部を通る水平面と同じ高さとなるように、ステータコア２１がケース（図示せず）に固定されている。

なお、上記のように、ステータコア２１は、円筒状の本体部３０と固定用突条部４０とを備え、全体として略円筒状の形状を有している。そして、図１及び図２に示すように、固定用突条部４０は、軸方向に略一様に形成されている。そのため、本実施形態では、上記の所定の条件における「本体外周面３１との境界部」を以下のように定義している。すなわち、軸方向視で、本体部３０の本体外周面３１が形成する円弧と、固定用突条部４０の突条外周面４２が形成する線分との交点を、突条外周面４２の本体外周面３１との境界部としている。

槽状部７１は、上方に開口するとともに冷媒貯留用凹部６０と連通する冷媒流入口６１（図３参照）を有する。本実施形態では、槽状部７１は、周壁部７４の最上部を跨ぐように形成されている。槽状部７１の底部には、カバー部材７０の内部に形成される収容室７３と槽状部７１とを連通する内部連通口７２が設けられている。上記のように、槽状部７１と冷媒貯留用凹部６０とは、冷媒流入口６１を介して互いに連通している。よって、本実施形態では、内部連通口７２は、冷媒流入口６１及び槽状部７１を介して、冷媒貯留用凹部６０とコイルエンド部２３が収容される収容室７３とを連通している。なお、槽状部７１が、周壁部７４の最上部以外の場所に形成される構成としたり、槽状部７１が上方に開口しない構成としても好適である。また、内部連通口７２が、槽状部７１における底部以外の部分に形成される構成としても良い。

周壁部７４は、図１に示すように、コイルエンド部２３の外周面を全周に亘って覆う円筒状の形状を有している。ここで、コイルエンド部２３の外周面とは、本例では、コイルエンド部２３を構成する複数の線状導体における径方向最外周に沿った面である。また、周壁部７４は、コイルエンド部２３の軸方向高さよりも高い軸方向高さを有するように形成され、コイルエンド部２３の外周面における軸方向の全域を覆うように形成されている。

端壁部７５は、周壁部７４の軸方向におけるステータコア２１と反対側の端部から径方向内側に向かって延出し、コイルエンド部２３の軸方向端部を覆うように形成されている。ここで、コイルエンド部２３の軸方向端部とは、コイルエンド部２３の軸方向におけるステータコア２１と反対側の端部である。図２に示すように、本実施形態では、端壁部７５は、コイルエンド部２３の軸方向端部における径方向の全域を覆うとともに、径方向内側の端面から軸方向におけるステータコア２１側へ延出し、コイルエンド部２３の内周面の少なくとも一部を覆うように形成されている。図２に示す例では、軸方向一方側（図２の左上側）では、コイルエンド部２３の内周面における軸方向の略全域を覆うように構成されている。一方、軸方向他方側（図２の右下側）では、コイルエンド部２３の内周面における軸方向のステータコア２１と反対側の一部を覆うように構成されている。ここで、コイルエンド部２３の内周面とは、本例では、コイルエンド部２３を構成する複数の線状導体における径方向最内周に沿った面である。

図２に示すように、コイルエンド部２３の形状は、軸方向両端部で異なる構成となっている。そして、カバー部材７０は、対象となるコイルエンド部２３の形状に合わせて、周壁部７４の軸方向長さや端壁部７５の径方向長さ等が定められている。なお、カバー部材７０の構成は上記のものに限られない。よって、端壁部７５が径方向内側の端部から軸方向のステータコア２１側に延出する部位を有さない構成としたり、端壁部７５がコイルエンド部２３の軸方向端部における径方向外側の一部の領域のみを覆う構成としても好適である。また、カバー部材７０が端壁部７５を備えない構成としても良く、この際、周壁部７４が、コイルエンド部２３の外周面における軸方向の一部のみを覆う構成としても好適である。

また、図示は省略するが、軸方向一方側（図２の左上側）に取り付けられるカバー部材７０の内面には、周壁部７４から径方向内側へ向かって突出するように径方向壁部が形成されている。具体的には、径方向壁部は径方向に沿って放射状に配置され、コイルエンド部２３を構成する線状導体により形成される空間に径方向外側から挿入可能な形状を有している。これにより、径方向壁部の挿入箇所においては、コイルエンド部２３を構成する線状導体間の空隙が小さくなっている。

２．ステータの冷却機構
上述のように、本実施形態に係るステータ２０は、封止部材５０と一体的に形成されたカバー部材７０を備え、対象突条部４１の突条外周面４２と、当該対象突条部４１に対して本体外周面３１の最上部側に位置する本体外周面３１と、封止部材５０により形成される封止壁部５１とで囲まれる凹部により、冷媒を溜める冷媒貯留用凹部６０が形成されている。以下に、この冷媒貯留用凹部６０を利用したステータ２０の冷却機構について詳細に説明する。なお、以下の説明では、特に断らない限り、突条外周面４２とは、対象突条部４１の突条外周面４２を指すものとする。

本実施形態に係るステータ２０は、図３に示すように、冷媒が流通する冷媒流通路８０を備えている。冷媒流通路８０は、例えば、ステータコア２１が取り付けられるケース（図示せず）内に形成したり、ケースとは別体で形成することができる。また、冷媒流通路８０には、図示しないポンプが作動することにより冷媒が供給される。冷媒は、公知の種々の冷却液を採用することができ、例えば油とすることができる。そして、冷媒流通路８０は、冷媒貯留用凹部６０の上方に、冷媒を吐出するための吐出孔８１を備えている。よって、重力を利用して吐出孔８１から冷媒を滴下させるだけで、冷媒貯留用凹部６０に冷媒を供給することが可能となっている。図３には、吐出孔８１から吐出された冷媒の流れを実線及び破線の矢印で示してある。

図２に示すように、冷媒貯留用凹部６０は四方を囲まれているため、冷媒貯留用凹部６０に供給された冷媒は、当該冷媒貯留用凹部６０に溜められる。そして、冷媒貯留用凹部６０に溜められた冷媒の液面レベルが突条外周面４２の最上部と略同一になった後、新たに冷媒貯留用凹部６０に供給される冷媒の量に応じた量の冷媒が、突条外周面４２の最上部を超えて対象突条部４１の周方向に沿って下方側に位置する本体外周面３１に供給される。よって、本来なら対象突条部４１により冷媒の流れが阻害され、冷媒が適切に提供されない可能性があるステータコア２１の外周面にも冷媒を適切に供給でき、ステータコア２１の外周面に対して周方向の広範囲に冷媒を行き渡らせることが可能となっている。

また、図１及び図２に示すように対象突条部４１は軸方向に略一様に形成されている。そのため、冷媒貯留用凹部６０から溢れ出る冷媒の流れ分布は、冷媒貯留用凹部６０に対する上記の冷媒流通路８０の吐出孔８１の位置に大きく依存せず、冷媒流通路８０から供給された冷媒は、対象突条部４１の周方向に沿って下方側に位置する本体外周面３１に対して軸方向に略均一に供給される。すなわち、冷媒貯留用凹部６０のいずれかの場所に冷媒を供給するだけで、対象突条部４１の周方向に沿って下方側に位置する本体外周面３１に対して軸方向に略均一に冷媒を供給することが可能となっている。

さらに、本実施形態では、上記のように、突条外周面４２の最上部は、本体外周面３１の最上部を通る水平面と同じ高さとなっている。よって、図３に示すように、冷媒貯留用凹部６０に供給された冷媒が突条外周面４２の最上部を越えて、対象突条部４１の周方向に沿って下方側に位置する本体外周面３１側に溢れ出るのと同時に、本体外周面３１の最上部を超えて、本体外周面３１の最上部に対して対象突条部４１の周方向反対側に位置する本体外周面３１側にも冷媒が溢れ出る。よって、本体外周面３１の最上部に対して対象突条部４１の周方向反対側に位置する本体外周面３１に直接冷媒を供給しなくとも、冷媒貯留用凹部６０に冷媒を供給するだけで、本体外周面３１の最上部に対する周方向両側に冷媒を供給することが可能となっている。

また、上記のように、封止壁部５１は、突条外周面４２の最上部を通る水平面より高く形成されている。よって、冷媒貯留用凹部６０に供給された冷媒が対象突条部４１の最上部を超えて対象突条部４１の周方向に沿って下方側に位置する本体外周面３１側に溢れ出る際に、冷媒の一部が封止壁部５１を超えて冷媒貯留用凹部６０の軸方向外側へ溢れ出ることが抑制されている。なお、封止壁部５１を、突条外周面４２の最上部を通る水平面と同じ高さを有して構成し、封止壁部５１を超えて冷媒貯留用凹部６０の軸方向外側へ溢れ出た冷媒が、コイルエンド部２３へ供給される構成としても好適である。

ところで、本実施形態では、上記のように、冷媒貯留用凹部６０と連通する形態でカバー部材７０の上部に槽状部７１が設けられている。図１に示すように、槽状部７１は、軸方向に沿って形成される２つの側壁と、軸方向におけるステータコア２１と反対側にて当該２つの側壁間に形成される端壁とを有する。そして、これらの壁に三方を囲まれる底部は、２つの側壁間の本体外周面３１より低い位置に位置するように構成されている。冷媒貯留用凹部６０と槽状部７１とは、冷媒流入口６１（図３参照）を介して連通している。本実施形態では、図３に詳細を示すように、冷媒流入口６１は、突条外周面４２の最上部を通る水平面と、本体外周面３１と、槽状部７１の対象突条部４１側の側壁の内面とで定められる略三角形状の空間とされている。冷媒流入口６１がこのように形成されているため、冷媒貯留用凹部６０に供給された冷媒は、冷媒流入口６１を介して槽状部７１に供給される。

槽状部７１には、槽状部７１とカバー部材７０の内部に形成される収容室７３とを連通する内部連通口７２が形成されている。内部連通口７２は、本実施形態では、図１及び図２に示すように、槽状部７１の底部の一部を端壁部７５に沿って切り欠いた形状を有している。この内部連通口７２を通って、図３において破線の矢印で示すように、槽状部７１に供給された冷媒が収容室７３に向かって下方に供給される。なお、内部連通口７２は、上記のような形状を有するため、絞りとして機能する。よって、内部連通口７２の開口部の大きさを調節することで、収容室７３への冷媒の供給量を調節することができる。すなわち、ステータコア２１の外周面の冷却とコイルエンド部２３の冷却に用いられる冷媒の量の振り分けを行うことが可能となっている。

また、内部連通口７２は、槽状部７１の軸方向におけるステータコア２１と反対側の端部に近接して形成されている。よって、槽状部７１に供給された冷媒が内部連通口７２を介して収容室７３に供給される際に、コイルエンド部２３の軸方向端部を中心に冷媒が供給される。このように、本実施形態では、冷媒貯留用凹部６０に冷媒を供給するだけで、コイルエンド部２３に対しても冷媒が供給可能となっている。そして、コイルエンド部２３は、カバー部材７０の周壁部７４及び端壁部７５により画定される収容室７３の内部に収容されているので、供給された冷媒は、コイルエンド部２３の周方向の略全体に行き渡る。

なお、詳細は省略するが、ステータ２０の径方向内側に配置されているロータの回転に伴う遠心力を利用して、コイルエンド部２３の軸方向におけるステータコア２１側の端部付近には、径方向内側から冷媒が吹きかけられる構成となっている。これにより、コイルエンド部２３を構成する線状導体を軸方向の略全体に亘って冷却することが可能となっている。なお、コイルエンド部２３に対して径方向内側から冷媒を吹きかける構成は公知であるため、ここでは詳細な説明は省く。また、上記のように、軸方向一方側（図２の左上側）に取り付けられるカバー部材７０の内面には、周壁部７４から径方向内側へ向かって突出するように径方向壁部が形成されている。よって、冷媒がコイルエンド部２３を通過する際に、コイルエンド部２３を構成する線状導体と接触して熱交換を行う割合や頻度が高められており、これにより冷却性能の向上が図られている。

本実施形態に係るステータ２０はこのような槽状部７１を備えることで、ステータコア２１に対して軸方向外側に位置する、ステータコア２１の軸方向端面から突出するコイルエンド部２３に冷媒を供給することが容易な構成となっている。さらに、冷媒のコイルエンド部２３に対する軸方向における供給位置は、槽状部７１の底部に設けられる内部連通口７２の軸方向位置を変えるだけで容易に変更することができる。また、本実施形態では、槽状部７１は、カバー部材７０の最上部を跨ぐように形成されている。よって、内部連通口７２を介してコイルエンド部２３に供給される冷媒を、コイルエンド部２３の最上部を基準とする周方向両側に供給することも容易となっている。すなわち、槽状部７１を備えることで、冷媒を一旦槽状部７１に溜めてから、コイルエンド部２３が収容される収容室７３に冷媒を供給することができ、コイルエンド部２３を適切に冷却することが可能となっている。

また、本実施形態では、図３に示すように、内部連通口７２が形成される槽状部７１の底部は、突条外周面４２の最上部を通る水平面よりも低い位置に位置している。そのため、冷媒貯留用凹部６０に供給される冷媒量が少ない場合、すなわち、内部連通口７２を通って収容室７３に流れ込む単位時間当たりの冷媒量より冷媒貯留用凹部６０に供給される単位時間当たりの冷媒量が少ない場合には、主にコイルエンド部２３のみに冷媒が供給され、対象突条部４１の周方向に沿って下方側に位置する本体外周面３１や、本体外周面３１の最上部に対して対象突条部４１の周方向反対側に位置する本体外周面３１には冷媒はほとんど供給されない。一方、冷媒貯留用凹部６０に供給される冷媒量が多い場合、すなわち、内部連通口７２を通って収容室７３に流れ込む単位時間当たりの冷媒量より冷媒貯留用凹部６０に供給される単位時間当たりの冷媒量が多い場合には、コイルエンド部２３だけでなく、対象突条部４１の周方向に沿って下方側に位置する本体外周面３１や、本体外周面３１の最上部に対して対象突条部４１の周方向反対側に位置する本体外周面３１にも冷媒が供給される。よって、冷媒貯留用凹部６０に供給される冷媒の量を制御可能な構成とすれば、例えば、回転電機の回転数が低く全損に占める鉄損の割合が小さいときには、冷媒貯留用凹部６０に供給する冷媒量を少なくすることでコイルエンド部２３のみを冷却し、回転電機の回転数が高く全損に占める鉄損の割合が大きいときには、冷媒貯留用凹部６０に供給する冷媒量を多くし、ステータコア２１の外周面も積極的に冷却するような構成を実現することができる。

〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態においては、封止壁部５１を形成する封止部材５０が、コイルエンド部２３を覆うカバー部材７０と一体的に形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、封止部材５０を、カバー部材７０と別体で構成することも本発明の好適な実施形態の一つである。例えば、図４に示すように、ステータコア２１の軸方向一方側（図４の左上側）の端部に取り付けられる封止部材のみをカバー部材７０と別体で構成すると好適である。なお、この例では、軸方向一方側の端部に取り付けられる封止部材は、ケース１の一部として構成されている。すなわち、ステータコア２１を固定した状態で対象突条部４１の軸方向一方側の端部に当接するケース１の座部２が、封止壁部を形成する封止部材を構成している。

（２）上記の実施形態においては、対象突条部４１が軸方向に略一様に形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。したがって、例えば、図５及び図６に示すように、対象突条部４１の軸方向における１箇所又は複数箇所（図５の例では２箇所）に、突条外周面４２の最上部に対して下方へ引退した凹溝４４が形成されている構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この構成によれば、冷媒貯留用凹部６０から溢れ出る冷媒を凹溝４４に積極的に導くことができ、ステータコア２１の軸方向における所定の位置を重点的に冷却することが可能となる。なお、対象突条部４１にこのような凹溝４４が形成されている構成において、封止部材５０を備えない構成としても好適である。

（３）上記の実施形態においては、冷媒貯留用凹部６０の上方に、冷媒を吐出するための吐出孔８１が備えられている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、冷媒貯留用凹部６０に冷媒を供給できるのであれば、吐出孔８１の場所は冷媒貯留用凹部６０の上方に限られない。例えば、吐出孔８１を軸方向においてステータコア２１と重複しない位置に設け、当該吐出孔８１から軸方向にステータコア２１側へ向けて冷媒を噴射する構成としても好適である。また、槽状部７１の上方にも吐出孔８１を備え、槽状部７１に直接冷媒を供給する構成としても好適である。この場合、槽状部７１が冷媒流入口６１を備えない構成としても良い。また、本体外周面３１の最上部に対して対象突条部４１の周方向反対側に位置する本体外周面３１の上方にも吐出孔８１を備え、当該本体外周面３１に直接冷媒を供給する構成としても良い。

（４）上記の実施形態においては、突条外周面４２の最上部が、本体外周面３１の最上部を通る水平面と同じ高さとなるようにステータコア２１が固定されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。突条外周面４２の最上部が、本体外周面３１の最上部を通る水平面より低くなるようにステータコア２１が固定されている場合には、冷媒貯留用凹部６０だけでなく、本体外周面３１の最上部に対して対象突条部４１の周方向反対側に位置する本体外周面３１にも冷媒を供給する構成とすることで、本体外周面３１の最上部に対する周方向両側に位置するステータコア２１の外周面を冷却することができる。

（５）上記の実施形態においては、封止壁部５１の壁面がステータコア２１の軸方向端面に当接するように、封止部材５０が取り付けられている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。したがって、例えば、ステータコア２１の軸方向端面と封止壁部５１の壁面との間に別の部材を介在させて封止部材５０を取り付ける構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。

（６）上記の実施形態においては、カバー部材７０が槽状部７１を備え、槽状部７１を介して冷媒貯留用凹部６０とカバー部材７０の内部に形成される収容室７３とが連通している場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。したがって、例えば、カバー部材７０が槽状部７１を備えず、内部連通口７２がカバー部材７０の周壁部７４や封止部材５０に形成されている構成とすることも本発明の好適な実施形態の一つである。

（７）上記の実施形態においては、ステータ２０がカバー部材７０を備え、カバー部材７０が、コイルエンド部が収容される収容室７３と冷媒貯留用凹部６０とを連通する内部連通口７２を備える場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。したがって、カバー部材７０が内部連通口７２を備えず、冷媒貯留用凹部６０から収容室７３に冷媒を供給しない構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、ステータ２０がカバー部材７０を備えない構成としても好適である。

本発明は、固定用の締結部が設けられた固定用突条部を有する略円筒状のステータコアを備え、軸心が略水平になるように配置されるステータに好適に利用することができる。

１：ケース
２：座部
２０：ステータ
２１：ステータコア
２２：コイル
２３：コイルエンド部
３０：本体部
３１：本体外周面
４０：固定用突条部
４１：対象突条部
４２：突条外周面
４３：挿通孔（締結部）
４４：凹溝
５０：封止部材
５１：封止壁部
６０：冷媒貯留用凹部
６１：冷媒流入口
７０：カバー部材
７１：槽状部
７２：内部連通口
７３：収容室
８０：冷媒流通路
８１：吐出孔

Claims (9)

1. 固定用の締結部が設けられた固定用突条部を有する略円筒状のステータコアを備え、軸心が略水平になるように配置されるステータであって、
   前記固定用突条部は、前記ステータコアの円筒状の本体部の周方向における一部に、前記本体部の軸方向全域にわたって当該本体部の外周面である本体外周面に対して径方向外側に突出形成されてなり、
   前記固定用突条部であって、その外周面である突条外周面の最上部が前記本体外周面の最上部を通る水平面以下の高さに位置し、且つ、前記突条外周面の最上部が前記本体外周面との境界部に一致しないものを対象突条部とし、
   前記対象突条部に対して前記本体外周面の最上部側に配置されるように前記ステータコアの軸方向両端部に取り付けられ、前記突条外周面の最上部を通る水平面以上の高さを有する封止壁部を形成する封止部材を備え、
   前記突条外周面と、前記本体外周面と、前記封止壁部とで囲まれる凹部が、冷媒を溜める冷媒貯留用凹部とされているステータ。
2. 前記突条外周面の最上部が、前記本体外周面の最上部を通る水平面と同じ高さとなるように前記ステータコアが固定されている請求項１に記載のステータ。
3. 前記封止部材は、前記封止壁部の壁面が前記ステータコアの軸方向端面に当接するように取り付けられている請求項１又は２に記載のステータ。
4. 前記ステータコアに巻装されるコイルにおける前記ステータコアの軸方向端面から突出するコイルエンド部を覆うカバー部材を更に備え、
   前記カバー部材は、前記コイルエンド部が収容される収容室と前記冷媒貯留用凹部とを連通する内部連通口を備える請求項１から３のいずれか一項に記載のステータ。
5. 前記カバー部材は、上方に開口するとともに前記冷媒貯留用凹部と連通する冷媒流入口を有する槽状部を備え、前記内部連通口は、前記槽状部の底部に設けられている請求項４に記載のステータ。
6. 前記カバー部材は、前記封止部材と一体的に形成されるとともに、前記対象突条部に設けられた前記締結部に取り付け可能に構成され、
   前記封止部材及び前記カバー部材は、前記締結部を用いて前記ステータコアとともにケースに固定される請求項４又は５に記載のステータ。
7. 前記ケースは、前記ステータコアを固定した状態で前記対象突条部の軸方向一方側の端部に当接する座部を備え、
   軸方向一方側の前記封止部材は、前記座部により構成されている請求項６に記載のステータ。
8. 前記対象突条部の軸方向における１箇所又は複数箇所に、前記突条外周面の最上部に対して下方へ引退した凹溝が形成されている請求項１から７のいずれか一項に記載のステータ。
9. 冷媒が流通する冷媒流通路を更に備え、
   前記冷媒流通路は、少なくとも前記冷媒貯留用凹部の上方に、冷媒を吐出するための吐出孔を備える請求項１から８のいずれか一項に記載のステータ。

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