JP2010141962A - 回転電機と回転電機の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装着された温度センサの位置ずれが抑制された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】回転電機は、複数のＵ相コイル１８０Ｕ，Ｖ相コイル１８０Ｖ，Ｗ相コイル１８０Ｗを備える環状のステータ１４０と、ステータ１４０の中心軸方向に位置するＵ相コイル１８０Ｕ，Ｖ相コイル１８０Ｖ，Ｗ相コイル１８０Ｗの一方の軸方向端面上に配設され、各Ｕ相コイル１８０Ｕ，Ｖ相コイル１８０Ｖ，Ｗ相コイル１８０Ｗを互いに接続する接続配線１５４Ｕ，１５４Ｖ，１５４Ｖと、接続配線１５４Ｕ，１５４Ｖ，１５４Ｖと係合する係合部を含み、接続配線１５４Ｕ，１５４Ｖ，１５４Ｖに係合した状態で、Ｕ相コイル１８０Ｕ，Ｖ相コイル１８０Ｖ，Ｗ相コイル１８０Ｗの一方の軸方向端面の上方に配設された温度センサ２５０とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転電機および回転電機の製造方法に関する。

従来から、特開２００５−１６０１４３号公報のように、複数のコイルが設けられたステータを備えた回転電機において、コイル近傍の温度を測定するための温度センサが設けられた回転電機が各種提案されている。

たとえば、特開２００６−３４０５８０号公報に記載された回転電機においては、ステータコアからはみ出しているコイルエンド同士間の隙間に温度センサが取り付けられている。

さらに、特開２０００−６９７１５号公報に記載された回転電機においては、コイルエンドの一部を形成する渡り導体部の折り曲げ部分に温度センサを配設している。
特開２００５−１６０１４３号公報 特開２００６−３４０５８０号公報 特開２０００−６９７１５号公報

しかし、特開２００６−３４０５８０号公報および特開２０００−６９７１５号公報に記載された温度センサは、単に温度センサが上記各位置に置かれているのみであり、他の部材によって支持や固定などされていない。このため、たとえば、回転電機の組立て工程中において、温度センサを配置した後の工程において、温度センサに外力が加えられることで、温度センサが所定の位置からずれてしまうという問題が生じる。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、装着された温度センサの位置ずれが抑制された回転電機および回転電機の製造方法を提供することである。

本発明に係る回転電機は、複数のコイルを備える環状のステータと、ステータの中心軸方向に位置する一方の軸方向端面上に配設され、各コイルを互いに接続する接続配線と、接続配線と係合する係合部を含み、接続配線に係合した状態で、ステータの一方の軸方向端面の上方に配設された温度センサとを備える。

好ましくは、上記ステータは、該ステータの周方向に延びるヨーク部と、ヨーク部から突出し、周方向に間隔を空けて形成された複数のステータティースとを含み、コイルは、コイル線をステータティースに巻回することで形成され、接続配線は、コイル線の一部が延出して形成される。

好ましくは、上記コイルは、ステータの周方向に間隔を空けて設けられた集中巻のコイルとされ、温度センサの一部が、コイル間に位置する隙間に入り込む。好ましくは、上記温度センサは、隙間に向かうにつれて、隙間を規定する２つのコイルの外表面に沿って、先細状に形成される。

好ましくは、上記ステータの一方の軸方向端面上に充填され、温度センサを固定するモールド樹脂をさらに備える。好ましくは、上記温度センサとコイルの外周面との間の距離は、周方向に隣り合うコイル間の距離よりも大きくされる。好ましくは、上記温度センサは、温度を検知する検知部と検知部に接続されたセンサ配線とを含み、センサ配線は、ステータの中心軸方向に延び、モールド樹脂の軸方向端面から引き出される。

好ましくは、上記ステータは、ステータの周方向に延びる分割ヨーク、および該分割ヨークから突出するステータティースを含む分割ステータコアを環状に複数配列することで形成され、コイルは、コイル線をステータティースに巻回して、コイル線を順次積層することで形成される。そして、上記コイル線は、該コイル線の延在方向に対して垂直な断面形状が方形形状とされ、積層方向に配列するコイルの主表面は、分割ヨーク部の周面のうち、ステータティースに対してステータの周方向に隣り合う部分を、ステータの周方向に配列する分割ヨーク部の側辺部側からステータティースの付根部側に亘って覆う。

本発明に係る回転電機の製造方法は、コイル線を巻回すると共に順次積層して形成された複数のコイルが、間隔を空けて設けられた環状のステータと、コイル線がステータの中心軸方向に位置するステータの軸方向端面上に延出することで形成され、コイル同士を接続する接続配線とを備えたステータを準備する工程と、接続配線に係合可能な係合部を含む温度センサを、接続配線に係合させる工程と、ステータの軸方向端面および接続配線に係合された温度センサを覆うようにモールド樹脂を充填する工程とを備える。

本発明に係る回転電機および回転電機の製造方法によれば、温度センサの位置ずれを抑制することができる。

本発明に係る回転電機および回転電機の製造方法について、図１から図１１を用いて、説明する。

なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。

図１は、本発明の実施の形態に係る回転電機の概略構成を示す側断面図である。この図１に示すように、回転電機１００は、回転中心線Ｏを中心に回転可能に支持された回転シャフト１１０と、この回転シャフト１１０に固設され、回転シャフト１１０と共に回転可能に設けられたロータ１２０と、このロータ１２０の周囲に設けられた環状のステータ１４０とを備えている。この回転電機１００は、典型的には、ハイブリッド車両に搭載され、車輪を駆動する駆動源やエンジン等の動力によって電気を発電する発電機として機能する。さらには、電気自動車等にも搭載可能であり、車輪を駆動する駆動源としても利用される。

ロータ１２０は、複数の電磁鋼板等を積層して構成されたロータコア１２５と、ロータコア１２５に形成された磁石挿入孔１２６内に挿入された永久磁石１２３と、ロータコア１２５の軸方向の端面に設けられたエンドプレート１２２とを備えている。永久磁石１２３は、磁石挿入孔１２６内に充填された樹脂１２４によって固定されている。

図２は、ステータ１４０の斜視図である。図１および図２に示すように、ステータ１４０は、環状に形成されており、ロータ１２０の周囲を取り囲むように環状に形成されたステータコア１４１と、このステータコア１４１に装着されたＵ相コイル１８０Ｕ，Ｖ相コイル１８０Ｖ，Ｗ相コイル１８０Ｗとを備えている。そして、ステータ１４０（ステータコア１４１）の軸方向端面１７７，１７８には、絶縁性のモールド樹脂１７２が形成されている。このモールド樹脂１７２は、たとえばＢＭＣ(Bulk Molding Compound)、エポキシ樹脂といった熱硬化性樹脂やＰＰＳ(Polyphenylene Sulfide)、ＰＢＴ(Polybutylene Terephthalate)などの熱可塑性樹脂等により構成されている。図３は、回転中心線Ｏ方向から平面視したステータ１４０の平面図である。なお、この図３においては、モールド樹脂１７２が省略されている。

この図３に示すように、ステータコア１４１は、回転中心線Ｏを中心に環状に複数配列された分割ステータコア１７５を備えており、各分割ステータコア１７５には、それぞれ、Ｕ相コイル１８０Ｕ、Ｖ相コイル１８０Ｖ，Ｗ相コイル１８０Ｗのいずれかのコイルが装着されている。そして、ステータ１４０の周方向に沿って、Ｕ相コイル１８０Ｕ、Ｖ相コイル１８０Ｖ，Ｗ相コイル１８０Ｗが順次配列しており、各Ｕ相コイル１８０Ｕ同士、Ｖ相コイル１８０Ｖ同士、Ｗ相コイル１８０Ｗ同士は、それぞれ、間隔を隔て配置されている。

ここで、隣り合うＵ相コイル１８０Ｕ同士は、渡線１５４Ｕによって接続されており、Ｖ相コイル１８０Ｖ同士は、渡線１５４Ｖによって接続され、さらに、Ｗ相コイル１８０Ｗ同士は、渡線１５４Ｗによって接続されている。

そして、渡線１５４Ｕは、１つのＵ相コイル１８０Ｕ（１８０Ｕ１）の径方向内方側の端部から隣り合う他のＵ相コイル１８０Ｕ（１８０Ｕ１）に向かうにしたがって、ステータ１４０の径方向外方側に向けて変位し、他のＵ相コイル１８０Ｕの径方向外方側に接続されている。

また、同様に、渡線１５４Ｖも、１つのＶ相コイル１８０Ｖ（１８０Ｖ１）から隣り合うＶ相コイル１８０Ｖ（１８０Ｖ２）に向かうにしたがって、ステータ１４０の径方向外方側に向けて変位し、さらに、１５４Ｗも、１つのＷ相コイル１８０Ｗ（１８０Ｗ１）から他のＷ相コイル１８０Ｗ（１８０Ｗ２）に向かうに従って、径方向外方側に向けて変位する。

そして、たとえば、渡線１５４Ｕのうち、Ｖ相コイル１８０Ｖ１上に位置する部分は、渡線１５４Ｖよりも径方向外方側に位置する。さらに、Ｗ相コイル１８０Ｗ１上に位置する部分では、渡線１５４Ｕの径方向内方側に、渡線１５４Ｖ，１５４Ｗが順次位置することになる。

なお、Ｕ相コイル１８０Ｕ１、Ｖ相コイル１８０Ｖ１およびＷ相コイル１８０Ｗ１の外周側端部には、電力が供給される外部配線が接続される。さらに、Ｕ相コイル１８０Ｕ６，Ｖ相コイル１８０Ｖ６およびＷ相コイル１８０Ｗ６の径方向内方側の端部同士は、互いに接続され、中性点が構成されている。

または、Ｕ相コイル１８０Ｕ６，Ｖ相コイル１８０Ｖ６およびＷ相コイル１８０Ｗ６の径方向内方側の端部に外部配線を接続し、Ｕ相コイル１８０Ｕ１，Ｖ相コイル１８０Ｖ１，Ｗ相コイル１８０Ｗ１の径方向外方側の端部を互いに接続して、中性点を構成するようにしてもよい。

ここで、本実施の形態に係る回転電機１００においては、渡線１５４Ｗ（１５４Ｗ１）に温度センサ２５０が固定（係合）されている。

図４は、この温度センサ２５０およびその近傍に位置する部分の一部断面図であり、図５は、図４に示された温度センサ２５０の側面図である。

これら、図４および図５に示されるように、温度センサ２５０は、周囲の温度を測定可能な温度検知部２５１と、この温度検知部２５１に連設され、温度検知部２５１に対してステータ１４０の径方向外方側に設けられた係合部２５３と、温度検知部２５１に接続されたセンサ配線２５２とを備えている。

そして、温度センサ２５０は、係合部２５３によって、渡線１５４Ｗに係合（固定）されている。このため、この回転電機１００の製造工程において、温度センサ２５０を配置した後に、モールド樹脂１７２を充填する工程において、温度センサ２５０が位置ずれすることを抑制することができる。

係合部２５３は、温度検知部２５１の表面のうち、ステータ１４０の径方向外方側に位置する背面から径方向に突出するように延び、その後、回転中心線Ｏ方向に垂下する垂下部とを含み、渡線１５４Ｗを受入れ可能な凹部２５４を規定している。

そして、係合部２５３は、回転中心線Ｏ方向に配列する渡線１５４Ｗの軸方向端面１５７，１５８のうち、各コイルと対向する軸方向端面１５８に対して反対側に位置する軸方向端面１５７側から嵌め込まれている。

このため、回転電機１００の製造工程において、渡線１５４Ｗを配置した後に、温度センサ２５０を容易に温度センサ２５０Ｗに容易に装着することができる。

本実施の形態に係る回転電機１００においては、温度センサ２５０の温度検知部２５１の先端部がＵ相コイル１８０ＵとＶ相コイル１８０Ｖとの間に規定された隙間ＧＰ内に入り込んでいる。このように、温度センサ２５０を配設することで、回転電機１００のデッドスペースを利用することができ、温度センサ２５０を設けることで、回転電機１００の回転中心線Ｏ方向の大きさが大きくなることを抑制することができる。

さらに、温度センサ２５０を上記のような位置に配設することで、温度センサ２５０は、Ｕ相コイル１８０Ｕの温度およびＶ相コイル１８０Ｖのうち、高い方の温度を検出することができる。このため、Ｕ相コイル１８０ＵとＶ相コイル１８０Ｖのいずれかの温度が所定の温度よりも高くなるときには、搭載されるハイブリッド車両や電気自動車等に搭載されたＥＣＵ（Electric Control Unit：電子制御ユニット）によって、回転電機１００の駆動が低減され、コイル線２８０の表面上に形成された絶縁被膜が劣化することを抑制することができる。なお、この絶縁被膜は、エナメル処理等によって形成されている。

特に、ステータ１４０内において、最も温度が高くなる高温部位は、各コイル間に位置する隙間ＧＰ内において、回転中心線Ｏ方向の中央部に位置する部分である。このため、温度検知部２５１の先端部を先細状に形成して、隙間ＧＰ内に入り込ませることで、高温部位の温度または高温部位近傍の温度を測定することができ、コイル線２８０の表面上に形成された絶縁被膜の劣化をより確実に抑制することができる。

ここで、Ｕ相コイル１８０Ｕの軸方向端面１３１Ｕは、平坦面状に形成されており、軸方向端面１３１Ｕと側面１３４Ｕとは、滑らかな凸曲面状の角部１５９Ｕによって連設されている。また、Ｖ相コイル１８０Ｖにおいても、軸方向端面１３１Ｖは、平坦面状に形成されており、軸方向端面１３１Ｖと側面１３３Ｖとは、凸曲面状の角部１５９Ｕによって連設されている。

このため、隙間ＧＰの幅は、角部１５９Ｕと角部１５９Ｖとの間の幅は、軸方向端面１３１Ｕ，１３１Ｖから回転中心線Ｏ方向に沿って離れるにしたがって、小さくなる。

その一方で、温度検知部２５１の周面のうち、Ｕ相コイル１８０Ｕと対向する側面と、Ｖ相コイル１８０Ｖと対向する側面は、隙間ＧＰの回転中心線Ｏ方向中央部に向かうに従って、互いに近接するように傾斜している。具体的には、温度検知部２５１は、砲弾状に形成されている。

これにより、温度検知部２５１の表面と、各Ｕ相コイル１８０ＵおよびＶ相コイル１８０Ｖの表面との間の距離Ｌ１は、たとえば、２ｍｍ以上とされており、回転中心線Ｏ方向中央部におけるＵ相コイル１８０ＵとＶ相コイル１８０Ｖとの間の距離Ｌ２（側面１３３Ｖと側面１３４Ｕとの間の距離）より長くなるように設定されている。

このように、温度センサ２５０と各コイルとの間の距離Ｌ１が確保されているので、温度センサ２５０と各コイルとの間に充填されたモールド樹脂１７２の厚みが確保される。これにより、モールド樹脂１７２の温度が繰り返し変動したとしても、モールド樹脂１７２にひび割れが生じることを抑制することができ、外部から水等の異物が入り込むことを抑制することができる。

図６は、コイル１８０と、インシュレータ１６０とが装着された分割ステータコア１７５の斜視図である。この図６に示すように、各分割ステータコア１７５は、ステータ１４０の周方向延びるヨーク部１７６と、このヨーク部１７６から突出するステータティース１７１とを備えている。

そして、このステータティース１７１には、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂やＬＣＰ（液晶ポリマー）樹脂などから形成された絶縁性のインシュレータ１６０が装着されている。

このインシュレータ１６０は、ステータティース１７１を受入れ可能な筒状のティース受入部１６１と、このティース受入部１６１の端部に形成され、ヨーク部１７６の内周面に沿って延び、ヨーク部１７６の内周面に支持される張出部１６２とを備えている。ティース受入部１６１の周面のうち、回転中心線Ｏ方向に位置する軸方向端面には、回転中心線Ｏ方向に向けて突出する突出部１６３，１６４が形成されている。

さらに、インシュレータ１６０は、張出部１６２の長手方向に位置する一方の端部に設けられた庇部１６５を備えている。この庇部１６５には、他のコイル１８０から引き出された渡線１５４が嵌め込まれる複数の溝部が形成されている。そして、インシュレータ１６０のティース受入部１６１には、コイル１８０が装着されている。

図６中において、端部１５２に示されるように、コイル１８０は、延在方向に対して垂直な断面の形状が、方形形状とされたコイル線２８０を巻回することで構成されている。コイル１８０は、コイル線２８０を環状に巻回しつつ、一方向に向けて積層することで形成された巻回部１５１を備えている。そして、コイル線２８０の一方の端部１５２は、コイル線２８０の積層方向に位置する巻回部１５１の一方の端面に設けられており、回転中心線Ｏ方向に配列するコイル１８０の軸方向端面１３１より回転中心線Ｏ方向に突出するように延びている。

そして、コイル線２８０の積層方向に配列する端面のうち、端部１５２が位置する端面と反対側に位置する端面には、回転中心線Ｏ方向に向けて延び、軸方向端面１３１よりも上方に延びる引出部１５３が形成されている。そして、この引出部１５３の上端部には、渡線１５４が連設されている。さらに、この引出部１５３の先端部には、他のコイル１８０の端部１５２に接続される端部１５５が形成されている。

そして、図３において、端部１５２は、ステータ１４０の軸方向端面１７７より上方に突出するように設けられ、引出部１５３の上端部も、ステータ１４０の軸方向端面１７７より上方に突出している。

そして、各渡線１５４は、コイル１８０を形成するコイル線２８０の一部が延出することで構成されており、１つのコイル１８０の引出部１５３と、他のコイルの端部１５２の上端部とが、渡線１５４によって接続されている。渡線１５４は、ステータ１４０の軸方向端面１７７上に配設されており、より特定的には、各コイル１８０の軸方向端面１３１上に配設されている。

コイル１８０を構成するコイル線２８０は、断面形状が方形形状とされている。具体的には、コイル線２８０としては、エッジワイズコイル（Edge Width Coil）等の平角線が採用されており、断面形状が円形状の従来の一般的なコイル線２８０よりも剛性が高いコイル線２８０が採用されている。

そして、コイル線２８０のうち、渡線１５４が位置する部分においては、回転中心線Ｏ方向の高さの方が、ステータ１４０の径方向の幅よりも長くなっている。このため、上述のように渡線１５４に温度センサ２５０を装着したとしても、渡線１５４の回転中心線Ｏ方向への変形量を抑制することができ、温度センサ２５０が各コイル１８０に接触することを抑制することができる。

図７は、インシュレータ１６０およびコイル１８０が装着された分割ステータコア１７５の断面図である。この図７に示すように、ヨーク部１７６のヨーク外周面１４３は、円弧状に湾曲しており、ステータ１４０の周方向に配列するヨーク側面部１９９は、ステータ１４０の径方向に向けて延びている。

そして、ヨーク外周面１４３の周面のうち、ステータティース１７１に対して、ステータ１４０の周方向に隣り合う部分は、平坦面状のコイル装着面１６８とされている。ここで、コイル線２８０は、ステータティース１７１の周囲をティース受入部１６１を介して、巻回されており、さらに、ステータティース１７１の突出方向に向けて順次積層されている。これにより、コイル線２８０の主表面１６９はコイル線２８０の積層方向に順次並ぶ。そして、ヨーク側面部１９９と接触するコイル線２８０の主表面１６９は、コイル装着面１６８を、ステータティース１７１の付根部近傍からヨーク側面部１９９の近傍に亘って覆う。このように、コイル線２８０の幅は、コイル装着面１６８のステータ１４０の周方向の幅と略一致しており、コイル線２８０の剛性は高く、変形し難くなっている。

図８は、温度センサ２５０およびその近傍を示す斜視図である。この図８に示すように、温度センサ２５０は、Ｕ相コイル１８０Ｕ２と、Ｖ相コイル１８０Ｖ２との間に規定された隙間ＧＰ上に配設された渡線１５４Ｗ１に固定されている。

ここで、この渡線１５４Ｗ１は、Ｕ相コイル１８０Ｕ２に対して、Ｖ相コイル１８０Ｖ２と反対側に位置するＷ相コイル１８０Ｗ１から引き出されている。

そして、渡線１５４Ｗ１は、Ｗ相コイル１８０Ｗ１の端面からステータ１４０の周方向に向かうに従って、ステータ１４０の径方向外方側に向けて変位している。そして、Ｖ相コイル１８０Ｖ２とＵ相コイル１８０Ｕ２との間に規定された隙間ＧＰ上においては、隙間ＧＰのステータ１４０の径方向中央部に位置している。

ここで、回転電機１００が搭載されるハイブリッド車両等には、ステータ１４０の外周面をオイル等の液冷媒で冷却する冷却回路（冷却装置）が設けられており、ステータ１４０の外周面はこれら冷却回路によって冷却される。さらに、ステータ１４０の内周面は、ロータ１２０が回転することで生じる風によって冷却される。

このため、ステータ１４０のうち、内周面および外周面から離れた径方向中央部およびその近傍に位置する部分が最も温度が上昇し易くなっており、特に、各コイル間に位置する部分が温度上昇が著しい高温部となる。

その一方で、温度センサ２５０は、隙間ＧＰのうち、ステータ１４０の径方向中央部に位置する部分およびその上方に配設されている。このため、温度センサ２５０には、上記高温部からの熱が隙間ＧＰを通して伝達されている。このように、温度センサ２５０は、上記高温部近傍の温度を測定することができ、上記高温部近傍の温度を上記ＥＣＵに送信することができる。ここで、この図８に示す例においては、温度センサ２５０は、渡線１５４Ｗ１の径方向内方側の側面に沿って配設されているが、これに限られず径方向外方側の側面側に配設するようにしてもよい。

各渡線１５４は、インシュレータ１６０に設けられた庇部１６５の溝部１６７内にはめ込まれており、庇部１６５によって支持されている。このため、温度センサ２５０が装着されることで、渡線１５４Ｗ１が撓むことが抑制されており、温度センサ２５０が各コイルと接触することが抑制されている。

ここで、図９等を用いて、本実施の形態に係る回転電機１００の製造方法について説明する。図９は、回転電機１００の製造工程のうち、第１工程を示す斜視図である。この図９に示す例においては、既に巻回されたＵ相コイル１８０Ｕをインシュレータ１６０Ｕのティース受入部１６１Ｕに装着する。そして、他のＶ相コイル１８０Ｖ，Ｗ相コイル１８０Ｗについても同様にインシュレータに装着する。

図１０は、回転電機１００の製造工程の第２工程を示す斜視図である。この図９に示すように、Ｕ相コイル１８０Ｕの端面が庇部１６５Ｕに形成された係止部によって係止され、Ｕ相コイル１８０Ｕのスプリングバックが抑制されている。その後、分割ステータコア１７５を、張出部１６２に形成された図示されない穴部およびティース受入部１６１内に挿入する。同様に、Ｖ相コイル１８０ＶおよびＷ相コイル１８０Ｗについても、分割ステータコア１７５を装着する。

これにより、分割ステータコア１７５のステータティース１７１に、インシュレータ１６０が装着され、このインシュレータ１６０を介してコイル１８０が装着され、コイル１８０とインシュレータ１６０と分割ステータコア１７５とが一体とされたブロック２００が形成される。

図１１は、回転電機１００の製造工程の第３工程を示す斜視図であり、この図１１に示すように、コイル１８０とインシュレータ１６０と分割ステータコア１７５とを備えたブロック２００を周方向に複数配列して、ステータ１４０を形成する。

この際、Ｕ相コイル１８０Ｕ６，Ｖ相コイル１８０Ｖ６，Ｗ相コイル１８０Ｗ６が装着されたブロック２００を仮想円上に沿って配列する。この際、既に組みつけられたブロック２００に対して、新たなブロック２００を装着する際には、既に配列された複数のブロック２００のうち、渡線１５４の延在方向（引出部１５３側から端部１５５側に向かう方向）と反対方向の端部に位置するブロック２００の隣りに、新たなブロック２００を装着する。たとえば、Ｗ相コイル１８０Ｗ６の端部１５２Ｗに接続される渡線１５４Ｗを含むＷ相コイル１８０Ｗ５を備えたブロック２００を、Ｕ相コイル１８０Ｕ６が装着されたブロック２００の隣に配設する。

この際、Ｗ相コイル１８０Ｗ５が装着されたブロック２００を軸方向端面１３１側からＵ相コイル１８０Ｕ６が装着されたブロック２００の隣に挿入する。これにより、新たに装着されるブロック２００に装着されたコイルの渡線１５４Ｗが、庇部１６５Ｕおよび１６５Ｗに形成された溝部１６７にはめ込まれ、正確に位置決めされる。これにより、Ｗ相コイル１８０Ｗ５の端部１５５Ｗと、Ｗ相コイル１８０Ｗ６の端部１５２Ｗとが互いに接触するように位置決めされる。その後、各コイル１８０の端部１５２と端部１５５とレザー溶接などによって溶接する。そして、図３および図４等に示すように、温度センサ２５０を渡線１５４Ｗに装着する。

このように、温度センサ２５０を装着した後に、金型内に構成されたステータ１４０を装着して、モールド樹脂をステータ１４０の軸方向端面１７７および軸方向端面１７８上に形成する。

温度センサ２５０は、渡線１５４Ｗに装着されており、モールド樹脂を充填する際に、温度センサ２５０が位置ずれすることを抑制することができる。そして、上述のように、温度センサ２５０と各コイルとの間に所定の隙間が確保されているので、温度センサ２５０と各コイルとの間に形成されるモールド樹脂の厚みを所定厚以上とすることができ、当該部分のモールド樹脂がひび割れることを抑制することができる。このようにして、図２に示すようにステータ１４０にモールド樹脂１７２を形成する。

ここで、モールド樹脂１７２を形成する際に、温度センサ２５０のセンサ配線２５２は、回転中心線Ｏ方向延びている。このため、モールド樹脂１７２を充填する際に用いられる金型のうち、モールド樹脂１７２の軸方向端面１７９を規定する金型には、センサ配線２５２を逃がすための凹部などが形成されている。

ここで、たとえば、センサ配線２５２がステータ１４０の径方向に延び、モールド樹脂１７２の周面から突出する場合には、モールド樹脂１７２の周面を規定する金型に、センサ配線２５２が逃げるための凹部等を形成する必要が生じる。ここで、モールド樹脂１７２の周面を規定する金型の内周面は円弧状に形成されており、このような金型の内周面に凹部を形成することは、非常に困難である。その一方で、モールド樹脂１７２の軸方向端面１７９を規定する金型に凹部等を形成する方が、形成し易く、金型自体の製造コストの低廉を図ることができる。

なお、本実施の形態においては、インナーロータ型の回転電機について説明したが、アウターロータ型の回転電機にも適用することができる。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。

本発明は、回転電機およびその製造方法に好適であり、ハイブリッド車両や電気自動車等の駆動源や発電機に適用することができる。

本発明の実施の形態に係る回転電機の概略構成を示す側断面図である。 ステータの斜視図である。 回転中心線方向から平面視したステータの平面図である。 この温度センサおよびその近傍に位置する部分の一部断面図である。 図４に示された温度センサの側面図である。 コイルと、インシュレータとが装着された分割ステータコアの斜視図である。 インシュレータおよびコイルが装着された分割ステータコアの断面図である。 温度センサおよびその近傍を示す斜視図である。 回転電機の製造工程のうち、第１工程を示す斜視図である。 回転電機の製造工程の第２工程を示す斜視図である。 回転電機の製造工程の第３工程を示す斜視図である。

符号の説明

１００ 回転電機、１１０ 回転シャフト、１２０ ロータ、１２３ 永久磁石、１２４ 樹脂、１２５ ロータコア、１２６ 磁石挿入孔、１３１ 軸方向端面、１３２ 軸方向端面、１３３ 側面、１３４ 側面、１３５ 内周端面、１４０ ステータ、１４１ ステータコア、１５１ 巻回部、１５２ 端部、１５３ 引出部、１５４ 渡り線、１５５ 端部、１５６ 接合部、１５７ 軸方向端面、１５８ 軸方向端面、１５９ 角部、１６０ インシュレータ、１６１ ティース受入部、１６２ 張出部、１６３ 突出部、１６４ 突出部、１６５ 庇部、１６７ 溝部、１７０ ヨーク部本体、１７１ ステータティース、１７２ モールド樹脂、１７５ 分割ステータコア、１７６ ヨーク部、１７７ 軸方向端面、１７８ 軸方向端面、１７９ 軸方向端面、１８０Ｕ Ｕ相コイル、１８０Ｖ Ｖ相コイル、１８０Ｗ Ｗ相コイル、１９０ 電力供給配線、２００ ブロック、２５０ 温度センサ、２５１ 温度検知部、２５２ センサ配線、２５３ 係合部、２５４ 凹部。

Claims (9)

1. 複数のコイルを備える環状のステータと、
   前記ステータの中心軸方向に位置する前記コイルの一方の軸方向端面上に配設され、各前記コイルを互いに接続する接続配線と、
   前記接続配線と係合する係合部を含み、前記接続配線に係合した状態で、前記コイルの前記一方の軸方向端面の上方に配設された温度センサとを備えた、回転電機。
2. 前記ステータは、該ステータの周方向に延びるヨーク部と、前記ヨーク部から突出し、周方向に間隔を空けて形成された複数のステータティースとを含み、前記コイルは、コイル線を前記ステータティースに巻回することで形成され、前記接続配線は、前記コイル線の一部が延出して形成された、請求項１に記載の回転電機。
3. 前記コイルは、前記ステータの周方向に間隔を空けて設けられた集中巻のコイルとされ、前記温度センサの一部が、前記コイル間に位置する隙間に入り込む、請求項１または請求項２に記載の回転電機。
4. 前記温度センサは、前記隙間に向かうにつれて、前記隙間を規定する２つのコイルの外表面に沿って、先細状に形成された、請求項３に記載の回転電機。
5. 前記コイルの一方の軸方向端面上に充填され、前記温度センサを固定するモールド樹脂をさらに備えた、請求項１から請求項４のいずれかに記載の回転電機。
6. 前記温度センサと前記コイルの外周面との間の距離は、前記周方向に隣り合う前記コイル間の距離よりも大きい、請求項５に記載の回転電機。
7. 前記温度センサは、温度を検知する検知部と前記検知部に接続されたセンサ配線とを含み、前記センサ配線は、前記ステータの中心軸方向に延び、前記モールド樹脂の軸方向端面から引き出された、請求項５または請求項６に記載の回転電機。
8. 前記ステータは、前記ステータの周方向に延びる分割ヨーク、および該分割ヨークから突出するステータティースを含む分割ステータコアを環状に複数配列することで形成され、前記コイルは、コイル線を前記ステータティースに巻回して、前記コイル線を順次積層することで形成され、
   前記コイル線は、該コイル線の延在方向に対して垂直な断面形状が方形形状とされ、前記積層方向に配列する前記コイルの主表面は、前記分割ヨーク部の周面のうち、前記ステータティースに対して前記ステータの周方向に隣り合う部分を、前記ステータの周方向に配列する前記分割ヨーク部の側辺部側から前記ステータティースの付根部側に亘って覆う、請求項１に記載の回転電機。
9. コイル線を巻回すると共に順次積層して形成された複数のコイルが、間隔を空けて設けられた環状のステータと、前記コイル線が前記ステータの中心軸方向に位置する前記コイルの軸方向端面上に延出することで形成され、前記コイル同士を接続する接続配線とを備えたステータを準備する工程と、
   前記接続配線に係合可能な係合部を含む温度センサを、前記接続配線に係合させる工程と、
   前記ステータの一方の軸方向端面の少なくとも一部および前記温度センサを覆うようにモールド樹脂を充填する工程と、
   を備えた、回転電機の製造方法。

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