JP2017204929A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】巻線コイルと電力変換部との接続部を簡素化できる回転電機を得る。
【解決手段】連続した導体で形成された第１三相巻線２７０は、引出線２７３、巻線Ｕ１＋、渡り線７７１、巻線Ｕ１−、引出線７１，７２、巻線Ｖ１＋、渡り線７７２、巻線Ｖ１−、引出線７５，７６、巻線Ｗ１＋、渡り線７７３、巻線Ｗ１−、引出線２７４を有し、巻き始めの引出線２７４と巻き終わりの引出線２７３とが端部接続部２７９にて接続され、インバータ４１からの中継線５７０が接続部５７１にて引出線２７４に溶接され、中継線５２０は引出線７１，７２と接続部５２１にて、中継線５３０は引出線７５，７６と接続部５３１にて溶接されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、回転電機の改良に関する。

従来より、運転者による操舵をアシストする電動式パワーステアリングが公知である。この電動式パワーステアリングは、操舵のアシスト力が必要な時にだけモータを回転するので、油圧式パワーステアリングに比べて低燃費である。この電動式パワーステアリングのモータを取り付けるスペースは、車両に種々の部品が取付けられる昨今では一層縮小することが要請されている。このような要請に応えるものとして、体格を小型化可能な回転電機としてのモータが提案されている。このようなモータは、極部（ティース）に巻回される三相巻線群の巻線から軸方向に取り出される引出線が、途中で溶接等による接続がなされることなく駆動モジュールの電源側スイッチング素子及びグランド側スイッチング素子に繋がる共通端子に接続されるものであるので、巻線とスイッチング素子との接続箇所が削減されるというものである（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−３０４０６号公報

従来のモータは以上のように構成され、回転電機本体の巻線コイルとしての三相巻線群から取り出される引出線を、電力変換部としての電源側スイッチング素子及びグランド側スイッチング素子に繋がる共通素子に接続するとき、引出線と共通端子との接続部においてかしめや溶接等によりまとめて同時に接続すべき線の本数が３本になり接続部が複雑になるという問題点があった。

この発明は前記のような問題点を解決するためになされたものであり、回転電機本体の巻線コイルと電力変換部との接続部を簡素化できる回転電機を得ることを目的とする。

この発明に係る回転電機においては、
回転電機本体と電力変換部とを有する回転電機であって、
前記回転電機本体は、収容部と前記収容部に収容された固定子とを有し、
前記固定子は、ティースを有する固定子鉄心と巻線コイルとを有し、
前記巻線コイルは、連続した導体で形成されたものであって、巻き始め線と、前記ティースに集中巻きされた巻線と、前記巻線同士を接続する渡り線と、前記巻線に接続される引出線と、巻き終わり線とを有し、
前記巻線コイルは前記引出線を介して前記電力変換部に接続されるものである。

この発明に係る回転電機は、回転電機本体の巻線コイルが、連続した導体で形成されたものであって、巻き始め線と、ティースに集中巻きされた巻線と、巻線同士を接続する渡り線と、巻線に接続される引出線と、巻き終わり線とを有し、巻線コイルは引出線を介して電力変換部に接続されるものであるので、巻線コイルと電力変換部との接続部を簡素化できる。

実施の形態１による電動パワーステアリングの構成図である。 実施の形態１によるモータの第１三相巻線の結線図である。 実施の形態１によるモータの第２三相巻線の結線図である。 実施の形態１によるステータの結線構造を説明するためのステータの平面模式図である。 実施の形態１によるモータの断面図である。 実施の形態１によるインバータの結線図である。 実施の形態２によるモータの第１三相巻線の結線図である。 実施の形態２によるモータの第２三相巻線の結線図である。 実施の形態２によるモータの断面図である。 実施の形態３によるモータの第１三相巻線の結線図である。 実施の形態３によるモータの第２三相巻線の結線図である。 実施の形態３によるモータの断面図である。 実施の形態４によるモータの第１三相巻線の結線図である。 実施の形態４によるモータの第２三相巻線の結線図である。 実施の形態４によるモータの断面図である。 実施の形態４によるステータの結線構造を説明するためのステータの軸方向の一方側から見た平面模式図である。 実施の形態４によるステータの結線構造を説明するためのステータの軸方向の他方側から見た平面模式図である。

実施の形態１．
図１〜図６は、この発明を実施するための実施の形態１を示すものであり、図１は電動パワーステアリングの構成図、図２は第１三相巻線の結線図、図３は第２三相巻線の結線図、図４はモータの結線構造を説明するためのステータの平面模式図、図５はモータの断面図、図６はインバータの結線図である。図１において、モータ１００は、車両の操舵装置の操舵力の補助に用いられるものであり、電動パワーステアリング装置には、ステアリングホイール２２から操舵力を伝えるためのコラムシャフト２３が設けられている。コラムシャフト２３にはウォームギヤ２４（図１では詳細は省略し、ギヤボックスのみを示している）が接続されている。ギヤボックス内のウォームギヤ２４はモータ１００の出力であるトルクおよび回転数を、動力伝達方向（回転軸の軸方向）を直角に変えて伝達するとともに、同時に減速し、コラムシャフト２３にアシストトルクを与える。ハンドルジョイント２５は、ステアリングホイール２２からの操舵力を伝えるとともに、動力伝達の方向も変える。ステアリンギヤ２６（図１では詳細は省略し、ギヤボックスのみを示している）は、コラムシャフト２３の回転を減速するとともに、コラムシャフト２３の回転運動をラック２７の直線運動に変換し、所要の変位を得る。このラック２７の直線運動により車輪２８の向きを変更し、車両の方向転換等を可能とする。

まず、図４、図５によりモータ１００の全体構成を説明する。図４および図５において、回転電機としてのモータ１００は、回転電機本体としてのモータ本体１１０と電力変換部１４０とを有する。モータ本体１１０は、収容部としてのモータケース１１、ステータ１２、ロータ１６、回転シャフト１７、出力軸１８を有する。モータケース１１は、軸方向に延びる筒状の筒状部１１ａ、出力軸１８側のブラケット１１ｂ、反出力軸側のブラケット１１ｃを有する。ステータ１２はステータコア１３、インシュレータ１４、固定子巻線１５を有する。ロータ１６は、円筒状の形状を有し、図示していないが円周方向にＮ極およびＳ極を交互に有し、その軸方向中心部を回転シャフト１７が貫通している。回転シャフト１７の図５における左方向端部が出力軸１８とされている。ロータ１６は、ステータコア１３の内側に、ティース１３ａと径方向に対向するようにして、回転シャフト１７を介してブラケット１１ｂ、１１ｃにより回転可能に支持されている。電力変換部１４０は、モータ１００の図５における右方、出力軸１８と反対側に、モータ１００と同軸に配設されている。

ステータコア１３は、内径方向に突出するティース１３ａを有し、モータケース１１の筒状部１１ａ内に固定されている。ティース１３ａの端部により円筒状の内周部が形成されている。固定子巻線１５は、それぞれ導体を途中で接続することなく連続した１本の導体で形成された巻線コイルとしての第１三相巻線７０および同じく巻線コイルとしての第２三相巻線８０を有する。第１三相巻線７０は、図２に示されるように、引出線７３、巻線Ｕ１＋、渡り線７７１、巻線Ｕ１−、引出線７１、引出線７２、巻線Ｖ１＋、渡り線７７２、巻線Ｖ１−、引出線７５、引出線７６、巻線Ｗ１＋、渡り線７７３、巻線Ｗ１−、引出線７４を有し、これらが連続した１本の導体で形成され、引出線７４が巻き始め線とされ、引出線７３が巻き終わり線とされたものである（図２において、巻き始めと巻き終わりの方向を矢印で示している、他の図においても同様である）。巻線Ｕ１＋、巻線Ｕ１−、巻線Ｖ１＋、巻線Ｖ１−、巻線Ｗ１＋、巻線Ｗ１−は、インシュレータ１４を介してステータコア１３の内径方向に突出するティース１３ａに集中巻きで巻回されている（図４参照）。

第２三相巻線８０は、第１三相巻線７０と区別するために符号を変えているが、第１三相巻線７０と同様のものである。第２三相巻線８０は、図３に示されるように、引出線８３、巻線Ｕ２＋、渡り線８７１、巻線Ｕ２−、引出線８１、引出線８２、巻線Ｖ２＋、渡り線８７２、巻線Ｖ２−、引出線８５、引出線８６、巻線Ｗ２＋、渡り線８７３、巻線Ｗ１−、引出線８４を有し、これらが連続した１本の導体で形成され、引出線８４が巻き始め線とされ、引出線８３が巻き終わり線とされたものである。巻線Ｕ２＋、線Ｕ２−、巻線Ｖ２＋、巻線Ｖ２−、巻線Ｗ２＋、巻線Ｗ２−は、インシュレータ１４を介してステータコア１３の内径方向に突出する別のティース１３ａに集中巻きで巻回されている（図４参照）。第１三相巻線７０および第２三相巻線８０の詳細については後で説明する。なお、詳細は省略するが、ステータコア１３は互いに姿勢を変更可能に連結された１２個のコア片が図４に示されるように円環状に配置されて構成されており、連結されたコア片を開いた状態で第１三相巻線７０および第２三相巻線８０を並行作業で、おのおの１本の導体で、各ティース１３ａに順次巻回した後、コア片を閉じて円環状にして図４に状態にされる。その後、中継線の接続作業が成される（後述）。

電力変換部１４０は、第１インバータ４１、第２インバータ４２および円筒容器４３を有する。円筒容器４３は、円筒部４４および蓋部４５を有する。円筒部４４は、図５における右方の端部が閉鎖された有底円筒状のものであり、円板状の蓋部４５と組み合わされて円筒状の閉鎖された収容部を形成しており、モータケース１１の右側方にモータケース１１と同軸にして固定されている。円筒容器４３に第１インバータ４１および第２インバータ４２が収容されている。第１インバータ４１および第２インバータ４２は、直流電源から入力される直流を三相交流に変換して後述の第１三相巻線７０および第２三相巻線８０に供給することによりステータ１２に回転磁界が形成され、対向するロータ１６が回転駆動される。

次に、第１三相巻線７０、第２三相巻線８０、第１インバータ４１、第２インバータ４２の詳細について図２〜図６により説明する。図２は第１三相巻線７０の結線図、図３は第２三相巻線８０の結線図、図６はインバータの結線図である。説明のために、図２に第１三相巻線７０を、図３に第２三相巻線８０を、分けて示しているが、実際は上述のように図２の第１三相巻線７０および図３の第２三相巻線８０が同じステータコア１３の別のティース１３ａに巻回されている。なお、第２三相巻線８０は第１三相巻線７０と同様のものであり、第１三相巻線７０に不具合が発生したときの後備のために設けられ、モータ１００が用いられる車両の操舵の安全性を確保することを目的としている。

図２において、第１三相巻線７０は、三相分の巻線Ｕ１＋、線Ｕ１−、巻線Ｖ１＋、巻線Ｖ１−、巻線Ｗ１＋、巻線Ｗ１−およびこれらを接続する渡り線７７１、渡り線７７１、渡り線７７３、引出線７１、引出線７２、引出線７３、引出線７４、引出線７５、引出線７６を有する。すなわち、引出線７３、巻線Ｕ１＋、渡り線７７１、巻線Ｕ１−、引出線７１、引出線７２、巻線Ｖ１＋、渡り線７７２、巻線Ｖ１−、引出線７５、引出線７６、巻線Ｗ１＋、渡り線７７３、巻線Ｗ１−、引出線７４が連続した１本の導体で形成され直列に接続され、引出線７４が巻き始め線とされ、引出線７３が巻き終わり線とされ、第１三相巻線７０を構成している。なお、図４および図５においては、渡り線７７１、渡り線７７１、渡り線７７３の図示を省略しているが、図５におけるモータケース１１内のステータコア１３の電力変換部１４０側に配設されている。

引出線７３は、巻線Ｕ１＋の一端からステータ１２の軸方向右方へ蓋部４５を貫通して円筒容器４３内まで延長されている（図２、図５）。引出線７４は、巻線Ｗ１−の一端からステータ１２の軸方向右方へ引出線７３と並ぶようにして蓋部４５を貫通して円筒容器４３内まで延長されている。引出線７３の端部と引出線７４の端部と中継線５１０の一方の端部との３者が、円筒容器４３内に位置する接続部５１１において溶接により固定され接続されている。中継線５１０の他方の端部は、後述の第１インバータ４１のレグ５１の接続部５１ｃ（図６参照）に溶接により接続されている。巻線Ｕ１−の一方の端部から延長された引出線７１は、途中で接続されることなく引出線７２を介してそのまま巻線Ｖ１＋の他方の端部に連続している（図２参照）。また、図２、図４および図５に示されるように、中継線５２０が引出線７１、７２と後述の第１インバータ４１のレグ５２の接続部５２ｃとの間に介挿されている。すなわち、中継線５２０は、引出線７１と引出線７２との境界部の接続部５２１において中継線５２０の一方の端部が溶接により接続されるとともに、接続部５２１からステータ１２の軸方向右方へ蓋部４５を貫通して円筒容器４３の内部まで延在され、他方の端部がレグ５２の接続部５２ｃ（図６）に接続されている。

巻線Ｖ１−の他方の端部から延長された引出線７５は、途中で接続されることなく引出線７６を介してそのまま巻線Ｗ１＋の一方の端部に連続している。また、図２および図４に示されるように引出線７５と引出線７６との境界部の接続部５３１において中継線５３０が溶接により接続されている。中継線５３０は、接続部５３１からステータ１２の軸方向右方へ蓋部４５を貫通して円筒容器４３の内部まで延在され（図５においては図示されていないが、中継線５２０と同様のものである）、後述の第１インバータ４１の上アーム５３ａと下アーム５３ｂとの接続部５３ｃ（図６）に接続されている。引出線７１、引出線７３、引出線７４、引出線７５は、インシュレータ１４の突起部１４ａにひっかけて位置決めされている（図４参照）。なお、インシュレータ１４に溝などを設けて這わすなどして位置決めしてもよい。

なお、接続部５１１、接続部５２１、接続部５３１における接続は、各２本、３本、２本の線（導体）が同じ箇所で接続されるのを模式的に図示したものであり、実際は引出線７３と引出線７４と中継線５１０とは３本まとめて溶接により接続される。引出線７１と引出線７２との境界部にある接続部５２１における中継線５２０の接続は、例えば中継線５２０の一方の端部を９０度曲げ引出線７１および引出線７２の長さ方向に沿わせ、導体２本を溶接する形で溶接される。引出線７５と引出線７６との境界部における中継線５３０との溶接についても同様である。

第２三相巻線８０についても第１三相巻線７０と区別するために符号を変えているが第１三相巻線７０と同様のものであり、巻線Ｕ２＋、巻線Ｕ２−、巻線Ｖ２＋、巻線Ｖ２−、巻線Ｗ２＋、巻線Ｗ２−およびこれらを接続する渡り線８７１、渡り線８７２、渡り線８７３、引出線８１、引出線８２、引出線８３、引出線８４、引出線８５、引出線８６が、巻線Ｕ１＋、巻線Ｕ１−、巻線Ｖ１＋、巻線Ｖ１−、巻線Ｗ１＋、巻線Ｗ１−およびこれらを接続する渡り線７７１、渡り線７７２、渡り線７７３、引出線７１、引出線７２、引出線７３、引出線７４、引出線７５、引出線７６に相当するものである。また、中継線５４０、中継線５５０、中継線５６０は中継線５１０、中継線５２０、中継線５３０に相当するものである。接続部５４１、接続部５５１、接続部５６１は、接続部５１１、接続部５２１、接続部５３１に相当するものである。なお、図４および図５においては、渡り線８７１、渡り線８７２、渡り線８７３の図示を省略しているが、図５におけるモータケース１１内のステータコア１３の電力変換部１４０側に配設されている。

次に、第１インバータ４１の詳細構成について図６により説明する。第１インバータ４１は、Ｕ、Ｖ、Ｗ三相分のレグ５１、５２、５３を有する。Ｕ相のレグ５１は、上アーム５１ａと下アーム５１ｂとが接続部５１ｃにおいて直列に接続されるとともにコンデンサＣが並列に接続されている。Ｖ相のレグ５２は、上アーム５２ａと下アーム５２ｂとが接続部５２ｃにおいて直列に接続されるとともにコンデンサＣが並列に接続されている。Ｗ相のレグ５３は、上アーム５３ａと下アーム５３ｂとが接続部５３ｃにおいて直列に接続されるとともにコンデンサＣが並列に接続されている。各レグ５１、５２、５３の一端はリアクトル３を介して直流電源（バッテリ）２のプラス側に接続され、他端は接地されている。また、直流電源２のマイナス側は接地されている。レグ５１、５２、５３の各上アームと下アームとの接続部５１ｃ、５２ｃ、５３ｃに各々中継線５１０、５２０、５３０が接続されている。上および下の各アーム５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂはスイッチング素子としてのトランジスタとこれに並列に接続されたダイオードとを有する。第１インバータ４１は、直流電源２から入力される直流を各アームのトランジスタのスイッチング動作により三相交流に変換して中継線５１０、５２０、５３０から出力する。

図３における第２インバータ４２は、図２における第１インバータ４１と同様の構成であるが、両者を区別するために、符号を変えて図示している。すなわち、図３における第２インバータ４２のレグ５４、レグ５５、レグ５６は、図６におけるレグ５１、レグ５２、レグ５３と同様のものである。また、第２インバータ４２のその他の構成についても図２および図６の第１インバータ４１と同様である。

なお、本発明において渡り線とは、離れたティース間を途中で導体を接続することなく連続に巻回して巻線を形成する際に各同一相の巻線間を接続するための配線をいうものとする。また、引出線とは、各ティースに巻回された巻線同士を接続するとともに巻線を電力変換部に接続するための配線をいうものとする。なお、この実施の形態においては、引出線は中継線を介して電力変換部（インバータ）に接続されているが、引出線をそのまま延長して電力変換部に接続してもよい。

モータ１００は、前述のように（図２参照）、引出線７１および引出線７２は途中で接続されることなく、すなわち接続部を設けることなく巻線Ｕ１−と巻線Ｖ１＋とを接続しており、引出線７１と引出線７２との境界部にある接続部５２１において中継線５２０と接続されるので、接続は実質的に２本の線を接続することに等しく、接続を簡素化できる。同様に、引出線７５および引出線７６は、途中で接続されることなく巻線Ｖ１−と巻線Ｗ１＋とを接続しており、引出線７５と引出線７６との境界部にある接続部５３１において中継線５３０と接続されるので、接続は実質的に２本の線を接続することに等しく、接続を簡素化できる。

なお、上記では、引出線７１および引出線７２と中継線５２０との溶接、引出線７５および引出線７６と中継線５３０との溶接は、中継線５２０、５３０の端部をおよそ９０度曲げて、その端部を引出線の長さ方向に沿わせて溶接するものを示したが、これに限らず、引出線７１、７２あるいは引出線７５、７６の境界部でＵ状に折りかえしてＵ状部を形成し、当該Ｕ状部を図５におけるステータ１２の軸方向右方へ曲げて若干引出し、Ｕ状部と中継線５２０あるいは中継線５３０の一方の端部とを重ねて溶接するようにしてもよい。

以上のように、この実施の形態においては、連続した引出線７１と引出線７２との境界部にある接続部５２１において中継線５２０と溶接されるので実質的に２本の線を溶接することになり、ばらばらの３本の線（引出線７３、７４および中継線５１０）がまとめて溶接される接続部５１１における溶接よりも溶接が容易でありかつ接続部（この実施の形態では、溶接によっている）が簡素化される。接続部５３１における溶接についても、接続部５２１における溶接と同様である。

このため、１つの三相巻線において３本の線が溶接されるのは接続部５１１の１箇所であり、他の２箇所の接続部５２１、５３１は、実質的に２本の線が溶接されることになる。これにより、第１三相巻線７０と第１インバータ４１の各接続部５２ｃ、５３ｃとの接続を簡素にすることができ、接続スペースが少ないモータを得ることができる。さらに、接続スペースが小さくできる分、第１三相巻線７０とインバータ４１との接続距離を短くすることができるので、抵抗損が低減され、モータ１００の駆動性能を向上させる効果を有する。第２三相巻線８０についても同様に構成され、同様の効果を奏する。

実施の形態２．
図７〜図９は、実施の形態２であるモータを示すものであり、図７は第１三相巻線の結線図、図８は第２三相巻線の結線図、図９はモータの断面図である。これらの図において、回転電機としてのモータ２００は、回転電機本体としてのモータ本体２１０を有する（図９）。モータ本体２１０は、ステータ２１２を有する。ステータ２１２は、固定子巻線２１５を有する。固定子巻線２１５は、巻線コイルとしての第１三相巻線２７０および端部接続部２７９、並びに巻線コイルとしての第２三相巻線２８０および端部接続部２８９を有する。第１三相巻線２７０は、導体を途中で接続されることなく連続した１本の導体で形成され、巻線Ｕ１＋の引出線２７３が巻き終わり線とされ、巻線Ｗ１−の引出線２７４が巻き始め線とされたものである。引出線２７３および引出線２７４は、インシュレータ１４の突起部１４ａ（図４参照）にひっかけることにより、固定もしくは位置決めされている。引出線２７３と引出線２７４とが、モータ本体２１０内の端部接続部２７９において溶接により接続されている（図７、図９参照）。また、端部接続部２７９を避けて引出線２７４の中間部に位置する接続部５７１において中継線５７０の一方の端部が溶接により接続されている。接続部５７１はステータコア１３のインバータ４１側に設けられている（図７、図９参照）。

中継線５７０の他方の端部は、電力変換部１４０のレグ５１の上アーム５１ａと下アーム５１ｂとの接続部５１ｃに接続されている（図６、図７参照）。第２三相巻線２８０についても第１三相巻線２７０と区別するために符号を変えているだけで第１三相巻線２７０と同様のものであり、導体を途中で接続されることなく連続した１本の導体で形成され、巻線Ｕ２＋の引出線２８３が巻き終わり線とされ、巻線Ｗ２−の引出線２８４が巻き始め線とされたものである。引出線２８３と引出線２８４とが、モータ本体２１０内の端部接続部２８９において溶接により接続されている（図９では図示されていない、図８参照）。また、引出線２８４の中間部にある接続部５８１において引出線２８４と中継線５８０の一方の端部とが溶接により接続されている（図８参照）。接続部５８１は、図示していないが、図９におけるモータケース１１内であってステータコア１３の電力変換部１４０側に設けられている。その他の構成については、実施の形態１と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。

なお、前記では引出線２７４を引出線２７３よりも長くして引出線２７４側において中継線５７０と接続する例（図７参照）を示したが、逆に引出線２７３を引出線２７４よりも長くして端部接続部を避けて引出線２７３側において中継線５７０と接続するようにしてもよい。また、巻線Ｗ１−に連続する引出線２７４を巻き始めとし、巻線Ｕ１＋に連続する引出線２７３を巻き終わりとしたが、これに限られるものではなく、例えば引出線７１と引出線７２とを切断された形にし、巻線Ｖ１＋に連続する引出線７２を巻き始めとし、巻線Ｕ１−に連続する引出線７１を巻き終わりとするように構成し、端部接続部２７９と同様の端部接続部を設けて両者を接続するとともに前記端部接続部を避けて引出線７１あるいは引出線７２に中継線５２０を接続する接続部を設けるようにしてもよい。この場合、引出線２７３と引出線２７４とは図７に示す端部接続部２７９を設けることを要せず連続した１本の導体で形成することができる。

以上のようにこの実施の形態によれば、ばらばらの３本の導体を溶接する接続部をなくすことができる。実施の形態１よりも接続部の数は増えるが、ばらばらの３本の導体を溶接する接続部をなくすことにより、接続部が簡素化されるとともに接続の信頼性が向上する。また、大きなスペースを要するばらばらの３本の導体を溶接する接続部を、小さいスペースで済む２本接続部２箇所に変えることにより、スペースの有効活用ができ、設計の自由度を増やすことができる。

実施の形態３．
図１０〜図１２は、実施の形態３であるモータを示すものであり、図１０は第１三相巻線の結線図、図１１は第２三相巻線の結線図、図１２はモータの断面図である。この実施の形態においては、渡り線同士を接続する端部接続部を設けたものである。図１０〜図１２において、回転電機としてのモータ３００は、回転電機本体としてのモータ本体３１０を有する（図１２）。モータ本体３１０は、ステータ３１２を有する。ステータ３１２は、固定子巻線３１５を有する。固定子巻線３１５は、それぞれ導体を途中で接続することなく連続した１本の導体で形成された巻線コイルとしての第１三相巻線３７０および端部接続部３７９、並びに巻線コイルとしての第２三相巻線３８０および端部接続部３８９を有する。第１三相巻線３７０は、渡り線７７４、渡り線７７５を有する。この実施の形態においては、巻線Ｕ１＋から延長された渡り線７７４が巻き終わり線とされ、巻線Ｕ１＋と同じ相の巻線Ｕ１−から延長された渡り線７７５が巻き始め線とされ、渡り線７７４と渡り線７７５とがモータ本体３１０内の端部接続部３７９において溶接により接続されている（図１０、図１２参照）。

第２三相巻線３８０についても、第１三相巻線３７０と同様の構成にされ、巻線Ｕ２＋から延長された渡り線８７４が巻き終わり線とされ、巻線Ｕ２＋と同じ相の巻線Ｕ２−から延長された渡り線８７５が巻き始め線とされ、渡り線８７４と渡り線８７５とがモータ本体３１０内の端部接続部３８９において溶接により接続されている（図１２には示されていない、図１１参照）。その他の構成については、実施の形態２と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。

なお、前記では巻線Ｕ１−に連続する渡り線７７５を巻き始めとし、巻線Ｕ１＋に連続する渡り線７７４を巻き終わりとするものを示したが、これに限られるものではなく、渡り線７７２を途中で切断された形にし、巻線Ｖ１−に連続する渡り線７７２を巻き始めとし、巻線Ｖ１＋に連続する渡り線７７２を巻き終わりとし、前記巻き始めの渡り線７７２と巻き終わりの渡り線７７２とを端部接続部３７９と同様の形で接続するようにしてもよい。また、渡り線７７２の代わりに渡り線７７３を、巻き始めの渡り線７７３と巻き終わりの渡り線７７３とに分けて、同様の形で接続するようにしてもよい。第２三相巻線３８０は、第１三相巻線３７０と区別するために符号を変えているが、第１三相巻線３７０と同様のものであり、渡り線８７４、渡り線８７５が、第１三相巻線３７０の渡り線７７４、渡り線７７５にそれぞれ相当し、端部接続部３８９が端部接続部３７９に相当する。その他の構成については、実施の形態２と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。

これにより、ばらばらの３本の導体を溶接する接続部がなくなり、接続の信頼性が向上し、また、大きなスペースが不要になる。さらに、巻始め部である渡り線７７５と巻終り部である渡り線７７４とを接続する端部接続部３７９が、接続部５２１、接続部５７１から離れた位置にあるので（図１２参照）、作業性が向上し、接続作業が容易になる。第２三相巻線２８０についても同様である。

実施の形態４．
図１３〜図１７は、実施の形態４を示すものであり、図１３はモータの第１三相巻線の結線図、図１４はモータの第２三相巻線の結線図、図１５はモータの断面図、図１６はステータの結線構造を説明するためのステータの軸方向の一方側（出力軸１８側）から見た平面模式図、図１７は、ステータの結線構造を説明するためのステータの軸方向の他方側（電力変換部１４０側）から見た平面模式図である。回転電機としてのモータ４００は、回転電機本体としてのモータ本体４１０を有する。モータ本体４１０は、ステータ４１２を有する。ステータ４１２は、固定子巻線４１５を有する。固定子巻線４１５は、巻線コイルとしての第１三相巻線４７０および端部接続部４７９、並びに巻線コイルとしての第２三相巻線４８０および端部接続部４８９を有する。

第１三相巻線４７０は、それぞれ導体を途中で接続されることなく連続した１本の導体で形成され、巻き終わり線とされた渡り線９７４、巻き始め線とされた渡り線９７５、渡り線９７２、渡り線９７３を有し、渡り線９７４と渡り線９７５とは端部接続部４７９において溶接により接続されている（図１３）。これらは図１６に示されるようにモータケース１１内であってステータコア１３の左方（出力軸１８）側に設けられている（図１６参照、図１５においては図示されていない）。

第２三相巻線４８０は、それぞれ導体を途中で接続されることなく連続した１本の導体で形成され、巻き終わり線とされた渡り線１０７４、巻き始め線とされた渡り線１０７５、渡り線１０７２、渡り線１０７３を有し、渡り線１０７４と渡り線１０７５とは端部接続部４８９において溶接により接続されている（図１４）。これらは図１５および図１６に示されるようにモータケース１１内のステータコア１３の左方（出力軸１８側）に設けられている。なお、図１５および図１７に示されるように、接続部５７１、接続部５２１、接続部５３１、接続部５８１、接続部５５１、接続部５６１はステータコア１３の電力変換部１４０側に配置されている。

なお、以上では端部接続部４７９をＵ相の（巻線Ｕ１＋および巻線Ｕ１−）の渡り線９７４と渡り線９７５に設けた例を示した（図１３）が、Ｖ相の渡り線９７２あるいはＷ相の渡り線９７３を分断された形にして巻き始め線および巻き終わり線とし、これら巻き始め線と巻き終わり線とを接続する端部接続部を設けるようにしてもよい。

以上のように、この実施の形態によれば端部接続部４７９、４８９がステータコア１３の図１５における左方に（図１５では端部接続部４７９は図示されていない、図１６参照）、接続部５７１、接続部５２１、接続部５３１、接続部５８１、接続部５５１、接続部５６１がステータコア１３の電力変換部１４０側に、すなわちステータコア１３を左右に挟んで配置されているので、モータ本体４１０の電力変換部１４０側のスペースを縮小できるとともに、第１三相巻線４７０および第２三相巻線４８０と電力変換部１４０との接続距離を短くできるので、抵抗損を低減させ、モータの駆動性能を向上させる効果を得ることができる。

なお、前記各実施の形態においては、引出線、渡り線、中継線の接続（接合）は、溶接により行うものを示したが、蝋付け、かしめその他の接合方法によるものであっても同様の効果を奏する。また、第１及び第２三相巻線は、それぞれ導体を途中で接続することなく連続した１本の導体で形成されたものを示したが、２本以上の導体が並列にされたもので形成されたものであっても、端部接続部を避けて中継線と接続するようにすれば、端部接続部を設けないで巻き始め線と巻き終わり線と中継線とを１箇所にまとめて接続する場合に比し、まとめて接続する導体の本数を削減できるので、同様の効果を奏する。

また、固定子巻線は、二個の三相巻線を有するものに限られず、一個あるいは三個以上の三相巻線を有するものであってもよい。さらに、三相巻線に限らず、二相巻線等であってもよい。前記各実施の形態に示したモータ本体と電力変換部とが一体化されたものにおいて、その作用効果が大きいが、一体化されたものに限定されるものではない。さらに、電動パワーステアリング装置に用いられるモータについて説明したが、他の用途のモータや発電機等の回転電機にも適用できる。回転電機が交流発電機の場合は、電力変換部として交流を直流に変換する交直変換器が用いられる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、上述した各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変更、省略したりすることが可能である。

１１ モータケース、１２ ステータ、１３ ステータコア、１３ａ ティース、
１５ 固定子巻線、４１，４２ インバータ、
７０，２７０，３７０，４７０ 第１三相巻線、７１，７２，７５，７６ 引出線、
８０，２８０，３８０，４８０ 第２三相巻線、８１，８２，８５，８６ 引出線、
１００，２００，３００，４００ モータ、
１１０，２１０，３１０，４１０ モータ本体、１４０ 電力変換部、
２１２，３１２，４１２ ステータ、２１５，３１５，４１５ 固定子巻線、
２７３，２７４，２８３，２８４ 引出線、
２７９，２８９，３７９，３８９，４７９，４８９ 端部接続部、
５２０、５３０，５５０，５６０，５７０，５８０ 中継線、
５２１，５３１，５５１，５６１，５７１，５８１ 接続部、
７７４，７７５，８７４，８７５，９７４，９７５，１０７４，１０７５ 渡り線、
Ｕ１＋，Ｕ１− 巻線、Ｕ２＋，Ｕ２− 巻線、Ｖ１＋，Ｖ１− 巻線、
Ｖ２＋，Ｖ２− 巻線、Ｗ１＋、Ｗ１− 巻線、Ｗ２＋，Ｗ２− 巻線。

Claims (8)

1. 回転電機本体と電力変換部とを有する回転電機であって、
   前記回転電機本体は、収容部と前記収容部に収容された固定子とを有し、
   前記固定子は、ティースを有する固定子鉄心と巻線コイルとを有し、
   前記巻線コイルは、連続した導体で形成されたものであって、巻き始め線と、前記ティースに集中巻きされた巻線と、前記巻線同士を接続する渡り線と、前記巻線に接続される引出線と、巻き終わり線とを有し、
   前記巻線コイルは前記引出線を介して前記電力変換部に接続されるものである
   回転電機。
2. 前記回転電機本体と前記電力変換部とが一体化されたものである
   請求項１に記載の回転電機。
3. 中継線を有するものであって、
   前記中継線は、前記引出線と前記電力変換部との間に介挿され前記引出線と前記電力変換部とを接続するものである
   請求項１または請求項２に記載の回転電機。
4. 端部接続部を有するものであって、
   前記巻き始め線および前記巻き終わり線が、前記引出線とされたものであり、
   前記端部接続部は、前記巻き始め線と前記巻き終わり線とを接続するものであり、
   前記中継線が、前記端部接続部を避けて前記引出線に接続されるものである
   請求項３に記載の回転電機。
5. 前記電力変換部は、前記回転電機本体の回転軸の軸方向の一方側に配置されて一体化されたものであり、
   前記引出線および端部接続部が、前記収容部内であって前記固定子鉄心の前記電力変換部側に設けられたものである
   請求項４に記載の回転電機。
6. 端部接続部を有するものであって、
   前記巻き始め線および前記巻き終わり線が、前記渡り線とされたものであり、
   前記端部接続部は、前記巻き始め線と前記巻き終わり線とを接続するものである
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機。
7. 前記電力変換部は、前記回転電機本体の回転軸の軸方向の一方側に配置されて一体化されたものであり、
   前記渡り線および前記端部接続部が、前記収容部内であって前記固定子鉄心の前記電力変換部側と反対側に設けられたものである
   請求項６に記載の回転電機。
8. 前記回転電機本体は、車両の操舵装置の操舵力の補助に用いられるものである
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の回転電機。

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