JP2022152032A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】振動に対する強度に優れた中性点部を有するモータを提供する。
【解決手段】本発明のモータの一つの態様は、中心軸線を中心として回転可能なロータと、ロータの径方向外側に配置されるステータと、を備える。ステータは、複数の導体が直列に連結された複数の導体連結体６０を有する巻線部と、導体連結体が通る複数のスロットが設けられるステータコアと、を有する。巻線部は、ステータコアの軸方向一方側に位置し３つの導体連結体の末端部が電気的に接続される中性点部１０を有する。中性点部は、３つの導体連結体の末端部のうち異なる組み合わせの２つが接続される２つの接続部１１，１２を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、モータに関する。

電気自動車用のモータでは、高効率化などを目的として、セグメントコイルを用いた巻線構造の検討が進められている。特許文献１には、三相のセグメントコイルの平角線を一か所でまとめて接続し中性点とする構造が開示されている。

国際公開第２０１３／０４２４７８号

従来の構造では、三相の平角線を周方向に延ばしてまとめて一か所で接続するため、先端の接続部分が片持ち構造となり、振動に対して接続部分に加わる負荷が大きくなるという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みて、振動に対する強度に優れた中性点部を有するモータを提供することを目的の一つとする。

本発明のモータの一つの態様は、中心軸線を中心として回転可能なロータと、前記ロータの径方向外側に配置されるステータと、を備える。前記ステータは、複数の導体が直列に連結された複数の導体連結体を有する巻線部と、前記導体連結体が通る複数のスロットが設けられるステータコアと、を有する。前記巻線部は、前記ステータコアの軸方向一方側に位置し３つの前記導体連結体の末端部が電気的に接続される中性点部を有する。前記中性点部は、３つの前記導体連結体の末端部のうち異なる組み合わせの２つが接続される２つの接続部を有する。

本発明の一つの態様によれば、振動に対する強度に優れた中性点部を有するモータを提供できる。

図１は、一実施形態のモータの斜視図である。 図２は、一実施形態のモータの断面図である。 図３は、一実施形態の巻線部が構成する回路を示す模式図である。 図４は、一実施形態の導体連結体の巻き線構成を示す模式図である。 図５は、一実施形態の中性点部の斜視図である。 図６は、一実施形態の２つの中性点部の斜視図である。 図７は、上述の実施形態に採用可能な変形例の中性点部の斜視図である。

各図に適宜示すＺ軸方向は、正の側を「上側」とし、負の側を「下側」とする上下方向である。各図に適宜示す中心軸線Ｊは、Ｚ軸方向と平行であり、上下方向に延びる仮想線である。以下の説明においては、中心軸線Ｊの軸方向、すなわち上下方向と平行な方向を単に「軸方向」と呼び、上側を「軸方向一方側」と呼び、下側を「軸方向他方側」と呼ぶ場合がある。また、中心軸線Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼ぶ場合がある。
さらに、中心軸線Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼び、上側から見て反時計回りの方向を「周方向一方側」と呼び、上側から見て時計回りの方向を「周方向他方側」と呼ぶ場合がある。

なお、上下方向、上側、および下側とは、単に各部の配置関係等を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。さらに、軸方向一方側、および軸方向他方側として説明する方向は、互いに入れ替えた場合であっても、実施形態の効果を再現可能である。同様に、周方向一方側θ１、および周方向他方側θ２として説明する方向は、互いに入れ替えた場合であっても、実施形態の効果を再現可能である。

＜モータ＞
図１は、本実施形態のモータ１の斜視図である。図２は、モータ１の断面図である。
図１に示すように、本実施形態のモータ１は、インナーロータ型のモータである。また、本実施形態のモータ１は、三相の交流モータである。モータ１の中心は、中心軸線Ｊである。

モータ１は、ロータ３と、ステータ２と、を備える。また、モータ１は、図示略のバスバーユニットを有していてもよい。この場合、バスバーユニットは、ステータ２の上側に配置されステータ２に接続される。

＜ロータ＞
図２に示すように、ロータ３は、環状のステータ２の径方向内側に配置される。すなわち、ロータ３は、径方向においてステータ２に対向する。ロータ３は、シャフト３ａと、ロータマグネット３ｂと、ロータコア３ｃと、を有する。ロータ３は、中心軸線Ｊを中心として回転可能である。

シャフト３ａは、中心軸線Ｊに沿って軸方向に延びている。シャフト３ａは、例えば、中心軸線Ｊを中心として軸方向に延びる円柱状である。シャフト３ａは、図示略のベアリングによって中心軸線Ｊ回りに回転可能に支持されている。

ロータコア３ｃは、軸方向に延びる筒状である。ロータコア３ｃは、電磁鋼板を積層して構成される。ロータコア３ｃの内周面は、シャフト３ａの外周面に固定される。ロータコア３ｃには、ロータマグネット３ｂが挿入され固定される保持孔３ｈが設けられる。

ロータマグネット３ｂは、径方向においてステータ２と対向する。ロータマグネット３ｂは、ロータコア３ｃに埋め込まれた状態で保持される。本実施形態のロータマグネット３ｂは、８極（８ポール）である。ロータ３のポール数は本実施形態に限定さない。また、ロータマグネット３ｂは、円環状のリングマグネットなど他の形態のマグネットであってもよい。

＜ステータ＞
ステータ２は、ロータ３と隙間を介して径方向に対向する。本実施形態においてステータ２は、ロータ３の径方向外側に配置される。ステータ２は、ステータコア２０と、巻線部３０と、複数の絶縁紙６と、を備える。

ステータコア２０は、中心軸線Ｊを中心とする環状である。ステータコア２０は、軸方向に沿って積層された複数の電磁鋼板からなる。ステータコア２０は、中心軸線Ｊを中心とする円筒状のコアバック部２１と、コアバック部２１から径方向内側に向かって延びる複数のティース部２２と、を有する。

複数のティース部２２は、周方向に等間隔に並ぶ。ティース部２２の径方向内側の先端部には、アンブレラ部２２ａが設けられる。アンブレラ部２２ａは、ティース部２２に対し周方向の両側に突出している。すなわち、アンブレラ部２２ａの周方向の寸法は、ティース部２２の周方向の寸法よりも大きい。アンブレラ部２２ａの径方向内側を向く面は、ロータ３の外周面と径方向に隙間を介して対向する。

ティース部２２には、巻線部３０が装着される。周方向に隣り合うティース部２２同士の間には、スロットＳが設けられる。すなわち、ステータコア２０には、周方向に並ぶ複数のスロットＳが設けられる。

スロットＳ内には、巻線部３０の導体５０が収容される。また、スロットＳ内には、絶縁紙６が１つずつ配置される。絶縁紙６は、スロットＳ内において、巻線部３０とステータコア２０との絶縁を確保する。

１つのスロットＳには、径方向に並ぶ複数層のレイヤが設けられる。１つのスロット内において、それぞれのレイヤには、それぞれ１つの導体５０が配置される。スロットＳ内には、複数の導体５０が径方向に沿って１列に並ぶ。

スロットＳは、径方向内側に開口する開口部２９ｈを有する。開口部２９ｈは、隣り合うティース部２２の先端に位置するアンブレラ部２２ａ同士の間に位置する。開口部２９ｈの周方向に沿う幅寸法は、導体５０の周方向に沿う寸法より小さい。このため、導体５０は、開口部２９ｈを通過し難く、導体５０のステータコア２０からの離脱が抑制される。

本実施形態において、ステータコア２０は、４８個のティース部２２を有する。すなわち、本実施形態のステータ２は、４８スロットである。なお、ステータ２のスロット数は、ロータマグネット３ｂの極数および巻線部３０の巻き方に応じて適宜設定される。

図３は、本実施形態の巻線部３０が構成する回路を示す模式図である。
本実施形態の巻線部３０は、複数（本実施形態では１２個）の導体連結体６０を有しセグメントコイルを構成する。１２個の導体連結体６０は、４個のＵ相導体連結体（第１相導体連結体）６０Ｕ、４個のＶ相導体連結体（第１相導体連結体）６０Ｖ、および４個のＷ相導体連結体（第３相導体連結体）６０Ｗと、に分類される。

同相の４個の導体連結体６０のうち２個の導体連結体６０は、互いに隣り合うスロットＳを通過してステータコア２０に装着される。本明細書において、互いに隣り合うスロットＳを通過する２個の導体連結体６０を、連結体対６９と呼ぶ。また、以下の説明において、連結体対６９をなす２個の導体連結体６０を互いに区別する場合、一方を第１の導体連結体６０Ａと呼び、他方を第２の導体連結体６０Ｂと呼ぶ。

導体連結体６０は、第１末端部６３および第２末端部（末端部）６４を有する。第１末端部６３および第２末端部６４は、導体連結体６０の一方および他方の末端にそれぞれ設けられる。導体連結体６０は、第１末端部６３と第２末端部６４との間で、ステータコア２０に装着されて各相のコイルを構成する。導体連結体６０は、第１末端部６３および第２末端部６４においてバスバーユニット５に接続される。

Ｕ相導体連結体６０Ｕ、Ｖ相導体連結体６０Ｖ、およびＷ相導体連結体６０Ｗの第２末端部６４は、互いに接続されて中性点部１０を構成する。すなわち、巻線部３０は、３つの導体連結体６０の第２末端部６４が電気的に接続される中性点部１０を有する。

中性点部１０は、Ｙ結線される三相回路の中性点である。中性点部１０が設けられることで、Ｕ相導体連結体６０Ｕ、Ｖ相導体連結体６０Ｖ、およびＷ相導体連結体６０Ｗの末端部は、Ｙ結線がなされる。本実施形態では、各相の４個の導体連結体６０に対応する４個のＹ結線が構成され、それぞれのＹ結線が並列接続される。すなわち、複数の導体連結体６０は、４Ｙ結線がなされる。

４個のＵ相導体連結体６０Ｕの第１末端部６３は、１個のＵ相用バスバー７０に接続される。４個のＶ相導体連結体６０Ｖの第１末端部６３は、１個のＶ相用バスバー８０に接続される。４個のＷ相導体連結体６０Ｗの第１末端部６３は、１個のＷ相用バスバー９０に接続される。Ｕ相用バスバー７０、Ｖ相用バスバー８０、Ｗ相用バスバー９０には、それぞれ１２０°毎に位相をずらした交流電流が流される。

本実施形態によれば、同相の４個の導体連結体６０は、１つの相用バスバー７０、８０、９０に接続される。すなわち、本実施形態の巻線部３０は、３つ相にそれぞれ４個の導体連結体６０を備え、各相の導体連結体６０同士は、相用バスバー７０、８０、９０によって互いに並列接続される。

なお、本実施形態では、巻線部３０が同相の４本の導体連結体６０を有する場合について説明した。しかしながら、巻線部３０が少なくとも２つの導体連結体６０を有し、これらが周方向に隣り合うスロットＳを通過する連結体対６９を構成すれば、本実施形態と同様の巻線構成をとることができる。したがって、複数の導体連結体６０は、Ｍを自然数として２×ＭのＹ結線がなされていればよい（本実施形態において、Ｍ＝２）。

図４は、連結体対６９をなす２個の導体連結体６０の巻き線構成を示す模式図である。
図４に示すように、導体連結体６０は、複数の導体５０が直列に連結されて構成される。それぞれの導体５０は、平角線が屈曲されて構成されている。そのため、丸線を用いる場合に比べて、スロットＳにおいける導体５０の占積率を向上させることができる。なお、本明細書において「平角線」とは、断面形状が四角形状または略四角形状の線材である。本明細書において「略四角形状」とは、四角形状の角部が丸みを帯びた角丸の四角形状を含む。図示は省略するが、本実施形態において導体５０は、表面にエナメルの被膜を有する。

導体連結体６０を構成する複数の導体５０は、末端用導体５１と、ヘアピン導体５２と、と、第１の折り返し用導体５４と、第２の折り返し用導体５５と、に分類される。

各種の導体５０は、軸方向（Ｚ方向）に沿って直線状に延びる直線部５０ａと、下側（軸方向他方側）の端部に位置する連結部５０ｊと、を少なくとも有する。直線部５０ａは、スロットＳを通過する。すなわち、導体連結体６０は、直線部５０ａにおいて、スロットＳに収容される。導体連結体６０は、直線部５０ａ以外の領域で、ステータコア２０の上側および下側に延び出る。ステータコア２０の上側および下側から延び出る部分は、ステータコア２０のコイルエンド３０ｅ（図１参照）を構成する。

連結部５０ｊは、他の導体５０の連結部５０ｊに連結される。一対の導体５０の連結部５０ｊ同士は、溶接などの接合手段によって互いに接合される。連結部５０ｊは、導体５０をステータコア２０に装着した後に周方向に折り曲げられ、他の導体５０の連結部５０ｊに溶接される。ステータコア２０に装着前の導体５０において、連結部５０ｊは、直線部５０ａに連続する直線状である。導体５０は、ステータコア２０の上側（軸方向一方側）から、連結部５０ｊおよび直線部５０ａをスロットＳに挿入することで、ステータコア２０に取り付けられる。導体５０は、連結部５０ｊが周方向に折り曲げられ、他の連結部５０ｊに溶接されることで、ステータコア２０から軸方向に離脱することが抑制される。

本実施形態のステータ２は、ステータコア２０のスロットＳに対して、複数の導体５０を上側から挿入するとともに、下側で接合することで、組み立てることができる。このため、複雑な組み立て工程を必要とせず、組み立て工程を簡素化できる。

次に、各種の導体５０について説明する。
末端用導体５１は、末端部６３、６４と、直線部５０ａと、連結部５０ｊと、をそれぞれ１つずつ有する。末端用導体５１において、末端部６３、６４は、直線部５０ａの上端から上側に向かうに従い周方向一方側θ１に傾斜して延び、連結部５０ｊは、直線部５０ａの下端から下側に向かうに従い周方向他方側θ２に傾斜して延びる。すなわち、末端用導体５１において、末端部６３、６４と連結部５０ｊとは、直線部５０ａに対して延びる方向が周方向の反対側である。

２つの末端部６３、６４は、それぞれ導体連結体６０の両端部に設けられる。２つの末端部６３、６４のうち、一方は第１末端部６３であり、他方は第２末端部６４である。図３に示すように、第１末端部６３は、相用バスバー７０、８０、９０に接続される。第２末端部６４は、他の相の第２末端部６４と接続され中性点部１０を構成する。なお、第２末端部６４の構造については、図５等を用いて後段において詳細に接続する。

図４に示すように、ヘアピン導体５２は、２つの直線部５０ａと、２つの連結部５０ｊと、１つの渡り部５０ｄと、を有する。渡り部５０ｄは、ヘアピン導体５２の上端部に配置される。渡り部５０ｄは、２つの直線部５０ａ同士を繋ぐ。すなわちヘアピン導体５２において、２つの直線部５０ａは、渡り部５０ｄを介して互いに繋がる。ヘアピン導体５２において、２つの連結部５０ｊは、それぞれ異なる直線部５０ａの下端に繋がる。複数の渡り部５０ｄは、ステータコア２０の上側（軸方向一方側）の端面から突出する。すなわち、複数の導体５０には、ステータコア２０の上側でスロットＳの間を繋ぐ渡り部５０ｄを有するものが含まれる。

ヘアピン導体５２において、２つの直線部５０ａ同士は、毎極スロット数ｓで並ぶ。ここで、毎極スロット数ｓとは、ロータ３とステータ２との組み合わせにおいて、ロータ３の１つの磁極間に配置されるステータ２のスロットＳの数を意味する。毎極スロット数ｓは、（ステータ２の全スロット数）／（ロータ３の磁極数）で算出される。本実施形態において、ロータ３の磁極数は８であり、ステータ２のスロット数は４８であるため、毎極スロット数ｓは６である。ヘアピン導体５２において、２つの直線部５０ａ同士は、６スロット分だけ周方向に離間している。

ヘアピン導体５２において、２つの連結部５０ｊは、折り曲げられる方向が周方向において互いに反対側である。２つの連結部５０ｊのうち、周方向一方側θ１に位置する一方は直線部５０ａの下端から周方向他方側θ２に延び、周方向他方側θ２に位置する他方は直線部５０ａの下端から周方向一方側θ１に延びる。

第１の折り返し用導体５４は、２つの直線部５０ａと、２つの連結部５０ｊと、１つの第１の折り返し部（折り返し部）５０ｆと、を有する。同様に、第２の折り返し用導体５５は、２つの直線部５０ａと、２つの連結部５０ｊと、１つの第２の折り返し部（折り返し部）５０ｇと、を有する。第１の折り返し部５０ｆおよび第２の折り返し部５０ｇは、それぞれ第１の折り返し用導体５４又は第２の折り返し用導体５５の上端部に配置される。

第１の折り返し部５０ｆおよび第２の折り返し部５０ｇは、２つの直線部５０ａ同士を繋ぐ。すなわち第１の折り返し用導体５４および第２の折り返し用導体５５において、２つの直線部５０ａは、それぞれ第１の折り返し部５０ｆ又は第２の折り返し部５０ｇを介して互いに繋がる。

第１の折り返し用導体５４および第２の折り返し用導体５５において、２つの連結部５０ｊは、周方向一方側θ１に折り曲げられる。すなわち、第１の折り返し用導体５４および第２の折り返し用導体５５において、２つの連結部５０ｊは、それぞれ直線部５０ａの下端から周方向一方側θ１に延びる。

第１の折り返し用導体５４と第２の折り返し用導体５５において、それぞれの２つの直線部５０ａ同士の距離は、互いに異なる。第１の折り返し用導体５４において、２つの直線部５０ａは、周方向において、毎極スロット数ｓ＋１（本実施形態では７スロット）で並ぶ。一方で、第２の折り返し用導体５５において、２つの直線部５０ａは、周方向において毎極スロット数ｓ－１（本実施形態では５スロット）で並ぶ。このため、第１の折り返し部５０ｆは、第２の折り返し部５０ｇと比較して、周方向への渡り量が２スロット分だけ大きい。第１の導体連結体６０Ａには１個の第１の折り返し用導体５４が設けられる。一方で、第２の導体連結体６０Ｂには１個の第２の折り返し用導体５５が設けられる。

次に、第１の導体連結体６０Ａおよび第２の導体連結体６０Ｂの巻き線構成について説明する。
第１の導体連結体６０Ａにおいて、２つの末端用導体５１は、それぞれ第１の導体連結体６０Ａの両端に配置され、略中間に第１の折り返し用導体５４が配置される。第１の導体連結体６０Ａは、第１末端部６３から第１の折り返し部５０ｆに至るまでの間に、周方向他方側θ２に向かって６スロット毎に波巻きされる。また、第１の導体連結体６０Ａは、第１の折り返し部５０ｆから第２末端部６４に至るまでの間に、周方向一方側θ１に向かって６スロット毎に波巻きされる。

ここで、第１の導体連結体６０Ａにおいて、第１末端部６３と第１の折り返し部５０ｆとの間で、周方向他方側θ２に波巻きされる領域を、第１部分６１と呼ぶ。また、第１の導体連結体６０Ａにおいて、第１の折り返し部５０ｆと第２末端部６４との間で、周方向一方側θ１に波巻きされる領域を、第２部分６２と呼ぶ。すなわち、第１の導体連結体６０Ａは、第１末端部６３と、第１末端部６３から周方向他方側θ２に波巻きされる第１部分６１と、第１部分６１の周方向他方側θ２の端部に接続される第１の折り返し部５０ｆと、第１の折り返し部５０ｆから周方向一方側θ１に波巻きされる第２部分６２と、第２部分６２の周方向一方側θ１の端部に接続される第２末端部６４と、を有する。

第２の導体連結体６０Ｂにおいて、２つの末端用導体５１は、それぞれ第２の導体連結体６０Ｂの両端の末端に配置され、略中間に第２の折り返し用導体５５が配置される第２の導体連結体６０Ｂは、第１末端部６３から第２の折り返し部５０ｇに至るまでの間（第１部分６１）に、周方向他方側θ２に向かって６スロット毎に波巻きされる。また、第２の導体連結体６０Ｂは、第２の折り返し部５０ｇから第２末端部６４である第２末端部６４に至るまでの間（第２部分６２）に、周方向一方側θ１に向かって６スロット毎に波巻きされる。すなわち、第２の導体連結体６０Ｂは、第１末端部６３と、第１末端部６３から周方向他方側θ２に波巻きされる第１部分６１と、第１部分６１の周方向他方側θ２の端部に接続される第２の折り返し部５０ｇと、第２の折り返し部５０ｇから周方向一方側θ１に波巻きされる第２部分６２と、第２部分６２の周方向一方側θ１の端部に接続される第２末端部６４と、を有する。

本実施形態の導体連結体６０は、第１部分６１および第２部分６２において、毎極スロット数ｓで波巻きされる。すなわち、導体連結体６０は、全節巻きでステータコア２０に装着される。このため、本実施形態によれば、同一のスロットＳ内に配置される複数の導体５０は、全て同相の導体連結体６０の一部である。したがって、本実施形態によれば、異なる相の導体連結体６０を１つのスロットＳ内で絶縁する必要がなく、絶縁の確保が容易となる。

図１に示すように、本実施形態において、巻線部３０は、第１末端部６３、第２末端部６４、渡り部５０ｄ、および折り返し部５０ｆ、５０ｇを有する。第１末端部６３、第２末端部６４、渡り部５０ｄ、および折り返し部５０ｆ、５０ｇは、ステータコア２０の上側でコイルエンド３０ｅを構成する。一方で、連結部５０ｊは、ステータコア２０の下側でコイルエンド３０ｆを構成する。

末端部６３、６４は、コイルエンド３０ｅの最内周に配置される。すなわち、末端部６３、６４は、複数の渡り部５０ｄの径方向内側に位置する。一方で、折り返し部５０ｆ、５０ｇは、コイルエンド３０ｅの最外周に配置される。すなわち、折り返し部５０ｆ、５０ｇは、複数の渡り部５０ｄの径方向外側に配置される。

第１末端部６３は、ステータコア２０から上側（軸方向一方側）に延びて、図１において省略された相用バスバー７０、８０、９０に接続される。一方で、第２末端部６４は、中性点部１０を構成する。末端部６３、６４は、ステータコア２０の上側に延び出る。したがって、中性点部１０は、ステータコア２０の上側に位置する。

図５は、本実施形態の中性点部１０の斜視図である。
中性点部１０は、Ｕ相導体連結体６０Ｕ、Ｖ相導体連結体６０Ｖ、およびＷ相導体連結体６０Ｗの第２末端部６４同士が、互いに接続されて構成される。本実施形態において、中性点部１０を構成するＵ相の第２末端部６４Ｕと、Ｖ相の第２末端部６４Ｖと、Ｗ相の第２末端部６４Ｗの基端は、周方向他方側θ２に向かってこの順で並ぶ。

中性点部１０を構成する３つの第２末端部６４は、それぞれ、傾斜部６４ａと折曲部６４ｂとを有する。傾斜部６４ａは、直線部５０ａの上端に接続される。第２末端部６４の傾斜部６４ａは、直線部５０ａの上端部から上側に向かうに従い周方向一方側θ１に傾斜する。第２末端部６４の折曲部６４ｂは、傾斜部６４ａの上端部に接続される。折曲部６４ｂは、周方向一方側θ１から周方向他方側に向かってヘアピン状に折れ曲がる。また、折曲部６４ｂは、折曲部６４ｂとの境界部から径方向外側に延びる。

図１に示すように、１つの導体連結体６０の第２末端部６４は、他の導体連結体６０の第１末端部６３、又は他の導体連結体６０の第２末端部６４と、周方向において隣接する。第１末端部６３は、第２末端部６４と同様に、直線部５０ａの上端部から上側に向かうに従い周方向一方側θ１に傾斜する傾斜部６３ａを有する。第１末端部６３、第２末端部６４の全ての傾斜部６３ａ、６４ａの傾斜方向は、互いに一致する。これにより、第１末端部６３と第２末端部６４との干渉が抑制される。また、複数の第１末端部６３および第２末端部６４の一部は、他の導体連結体６０の渡り部５０ｄと周方向において隣接する。渡り部５０ｄは、傾斜部６３ａ、６４ａと同様に、直線部５０ａの上端部から上側に向かうに従い周方向一方側θ１に傾斜する。すなわち、傾斜部６３ａ、６４ａの傾斜方向は、渡り部５０ｄの傾斜方向と一致する。このため、第１末端部６３および第２末端部６４が、渡り部５０ｄと干渉することを抑制できる。

中性点部１０を構成する３つの第２末端部６４のうちＵ相用の第２末端部６４Ｕは、周方向延在部５９を有する。また、３つの第２末端部６４のうちＶ相用、Ｗ相用の第２末端部６４Ｖ、６４Ｗは、端子部５８Ｖ、５８Ｗを有する。周方向延在部５９および端子部５８Ｖ、５８Ｗは、それぞれ折曲部６４ｂから周方向他方側θ２に延びる。

端子部５８Ｖ、５８Ｗは、周方向に並んで配置される。周方向延在部５９は、端子部５８Ｖ、５８Ｗの上側を通過し、それぞれ端子部５８Ｖ、５８Ｗと接触する。周方向延在部５９は、端子部５８Ｖ、５８Ｗとそれぞれ接続される。周方向延在部５９と端子部５８Ｖとは、第１接続部（接続部）１１を構成する。また、周方向延在部５９と端子部５８Ｗとは、第２接続部（接続部）１２を構成する。すなわち、Ｖ相導体連結体６０Ｖの第２末端部６４Ｖは、周方向延在部５９に接続されて第１接続部１１を構成し、Ｗ相導体連結体６０Ｗの第２末端部６４Ｗは、周方向延在部５９に接続されて第２接続部１２を構成する。

２つの接続部１１、１２は、それぞれ溶接によって接続される。溶接方法として抵抗溶接を採用する場合、周方向延在部５９と端子部５８Ｖ、５８Ｖとを、電極によって上下から挟み込んで電流を流すことで溶接する。なお、後段において説明するように、接続部１１、１２において、接続される第２末端部６４同士は、エナメル被覆が除去されている。

本実施形態によれば、３つの導体連結体６０は、第２末端部６４同士を直接的に接続して中性点部１０を設けることで三相回路を構成する。本実施形態によれば、導体連結体の末端部をバスバーに接続して中性点を構成する場合と比較して、部品点数を減らすことができる。

本実施形態によれば、中性点部１０は、３つの導体連結体６０の第２末端部６４のうち異なる組み合わせの２つが接続される２つの接続部１１、１２を有する。したがって、中性点部１０は、周方向に沿って並ぶ２つの接続部１１、１２を有する。このため、中性点部１０は、巻線部３０から延び出る門型に構成される。これにより、中性点部１０は、剛性が高められている。中性点部１０に振動が付与された場合であっても中性点部１０が共振し難く、中性点部１０の接続部１１、１２に付与される応力を低減できる。したがって、本実施形態によれば、中性点部１０との接続部１１、１２に損傷が生じ難い。

本実施形態によれば、中性点部１０の接続部１１、１２は、２つの第２末端部６４が接続されている。すなわち、本実施形態によれば、接続部１１、１２において、３つ以上の第２末端部６４を接合する必要がない。このため、抵抗溶接などの溶接手段によって、接続部１１、１２を形成する場合に安定して溶接を行うことができる。

図１に示すように、本実施形態の巻線部３０は、複数（本実施形態では４つ）の中性点部１０を有する。４つの中性点部１０は、第１グループＧ１と第２グループＧ２との２グループに分けられる。それぞれのグループＧ１、Ｇ２の２つの中性点部１０同士は径方向に並んで配置される。すなわち、本実施形態によれば、少なくとも２つの中性点部１０が径方向に並んで配置される。

本実施形態によれば、複数の中性点部１０が径方向に並ぶことで、それぞれの中性点部１０の接続部１１、１２を径方向に並べて配置できる。これにより、接続部１１、１２における第２末端部６４同士の接続工程において、接続治具の移動距離を短くすることができ結果的に接続工程に要するタクトタイムを短くすることができる。さらに、複数の中性点部１０を軸方向に積層する場合などと比較して、中性点部１０がコイルエンド３０ｅに対し軸方向に突出することを抑制でき、モータ１の小型化を実現できる。

図６は、第１グループＧ１（又は第２グループＧ２）の２つの中性点部１０の斜視図である。径方向に並ぶ２つの中性点部１０にそれぞれ接続される２つのＵ相導体連結体６０Ｕは、周方向に隣り合うスロットＳを通過する。また、径方向に並ぶ２つの中性点部１０にそれぞれ接続される２つのＶ相導体連結体６０Ｖは、周方向に隣り合うスロットＳを通過する。さらに、径方向に並ぶ２つの中性点部１０にそれぞれ接続される２つのＷ相導体連結体６０Ｗは、周方向に隣り合うスロットＳを通過する。このように、径方向に並ぶ２つの中性点部１０にそれぞれ接続される同相の導体連結体６０同士は、周方向に隣り合うスロットＳを通過し連結体対６９を構成する。

ここで、径方向に並ぶ２つの中性点部１０のうち、径方向外側に位置する一方を第１の中性点部１０Ａと呼び、径方向内側に位置する他方を第２の中性点部１０Ｂと呼ぶ。第１の中性点部１０Ａの折曲部６４ｂの径方向に沿う長さは、第２の中性点部１０Ｂの折曲部６４ｂの径方向に沿う長さより長い。

第２末端部６４は、コイルエンド３０ｅの径方向内側の端部からコイルエンド３０ｅの上側かつ径方向外側に延び出て中性点部１０に接続される。このため、第１の中性点部１０Ａに接続される第２末端部６４は、第２の中性点部１０Ｂの径方向内側から径方向外側まで延びる。第１の中性点部１０Ａに繋がる導体連結体６０の第２末端部６４は、折曲部６４ｂにおいて第２の中性点部１０Ｂの下側又は上側を通過する。

本実施形態によれば、第１の中性点部１０Ａに繋がる第２末端部６４が、第２の中性点部１０Ｂと軸方向に重なって配置される。中性点部１０同士は、互いに接触したとしてもほとんど電流が流れない。したがって、第１の中性点部１０Ａに繋がる第２末端部６４と第２の中性点部１０Ｂとを軸方向に近接して配置することができ、２つの中性点部１０が配置されるスペースを軸方向において小型化できる。

なお、本実施形態では、第２末端部６４がコイルエンド３０ｅの径方向内側の端部から延び出る場合について説明した。しかしながら、第２末端部６４は、コイルエンド３０ｅの径方向外側の端部から延び出ていてもよい。すなわち、第２末端部６４は、コイルエンド３０ｅの径方向一方側の端部からコイルエンド３０ｅの上側かつ径方向他方側に延び出て中性点部１０において接続されていればよい。さらにこの場合、径方向に並ぶ２つの中性点部のうち、径方向他方側に位置する中性点部１０に繋がる導体連結体６０の第２末端部６４は、径方向一方側に位置する中性点部の軸方向一方側又は他方側を通過すればよい。

図４に示すように、導体５０の表面は、絶縁性の被覆であるエナメル被覆（第１被覆）７で覆われている。導体５０は、接続部１１、１２においてエナメル被覆７から表面が露出する。さらに、導体５０は、接続部１１、１２の上から被覆部（第２被覆）８で覆われる。これにより、エナメル被覆７から表面が露出した部分は、絶縁性の被覆部８によって覆われる。本実施形態によれば、第２末端部６４において導体５０同士を電気的に接続するとともに、他の導体５０との絶縁の確実性を高めることができる。

本実施形態において、径方向に並ぶ複数の中性点部１０は、１つの被覆部８によって覆われる。本実施形態によれば、複数の中性点部１０が径方向に並んで配置されるために、これらをまとめて被覆して被覆部８を形成することができ、被覆工程を簡素化できる。なお、本実施形態において、被覆部８は、例えば粉体塗装によって形成される。また、被覆部８は、絶縁テープであってもよい。

（変形例）
図７は、上述の実施形態に採用可能な変形例の中性点部１１０の斜視図である。
３つの導体連結体１６０（Ｕ相導体連結体１６０Ｕ、Ｖ相導体連結体１６０Ｖ、Ｗ相導体連結体１６０Ｗ）の第２末端部１６４は、電気的に接続されて中性点部１１０を構成する。

Ｕ相導体連結体１６０Ｕの第２末端部１６４Ｕは、周方向他方側θ２に延びる第１周方向延在部１５９Ｕを有する。Ｖ相導体連結体１６０Ｖの第２末端部１６４Ｖは、周方向他方側θ２に延びる第２周方向延在部１５９Ｖを有する。Ｗ相導体連結体１６０Ｗの第２末端部１６４Ｗは、端子部１５８を有する。

第１周方向延在部１５９Ｕは、第２周方向延在部１５９Ｖの上側まで延びて第２周方向延在部１５９Ｖと接触する。第１周方向延在部１５９Ｕは、第２周方向延在部１５９Ｖと接続される。第１周方向延在部１５９Ｕと第２周方向延在部１５９Ｖとは、第１接続部（接続部）１１１を構成する。

第２周方向延在部１５９Ｖは、端子部１５８の上側まで延びて端子部１５８と接触する。第２周方向延在部１５９Ｖは、端子部１５８と接続される。第２周方向延在部１５９Ｖと端子部１５８とは、第２接続部（接続部）１１２を構成する。

本変形例によれば、中性点部１１０は、３つの導体連結体１６０の第２末端部１６４のうち異なる組み合わせの２つが接続される２つの接続部１１１、１１２を有することで、剛性が高められている。これにより、中性点部１１０に振動が付与された場合であっても接続部１１１、１１２に損傷が生じ難い。

以上に、本発明の様々な実施形態を説明したが、各実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

例えば、上述の実施形態において、モータ１が三相モータである場合について説明したが、これは五相モータなどの他のモータであってもよい。

１…モータ、２…ステータ、３…ロータ、７…エナメル被覆（第１被覆）、８…被覆部（第２被覆）、１０，１１０…中性点部、１０Ａ…第１の中性点部、１０Ｂ…第２の中性点部、１１，１１１…接続部（接続部）、１２，１１２…第２接続部（接続部）、２０…ステータコア、３０…巻線部、３０ｅ，３０ｆ…コイルエンド、５０…導体、５９…周方向延在部、６０，１６０…導体連結体、６０Ｕ…Ｕ相導体連結体（第１相導体連結体）、６０Ｖ…Ｖ相導体連結体（第１相導体連結体）、６０Ｗ…Ｗ相導体連結体（第３相導体連結体）、６３…末端部、６４…第２末端部（末端部）、１５９Ｕ…第１周方向延在部、１５９Ｖ…第２周方向延在部、Ｊ…中心軸線、Ｓ…スロット

Claims (6)

1. 中心軸線を中心として回転可能なロータと、
   前記ロータの径方向外側に配置されるステータと、を備え、
   前記ステータは、
   複数の導体が直列に連結された複数の導体連結体を有する巻線部と、
   前記導体連結体が通る複数のスロットが設けられるステータコアと、を有し、
   前記巻線部は、前記ステータコアの軸方向一方側に位置し３つの前記導体連結体の末端部が電気的に接続される中性点部を有し、
   前記中性点部は、３つの前記導体連結体の末端部のうち異なる組み合わせの２つが接続される２つの接続部を有する、
   モータ。
2. 複数の前記導体連結体は、第１相導体連結体、第２相導体連結体、および第３相導体連結体に分類され、
   前記第１相導体連結体の末端部は、周方向に延びる周方向延在部を有し、
   前記第２相導体連結体の末端部は、前記周方向延在部に接続されて前記接続部を構成し、
   前記第３相導体連結体の末端部は、前記周方向延在部に接続されて前記接続部を構成する、
   請求項１に記載のモータ。
3. 複数の前記導体連結体は、第１相導体連結体、第２相導体連結体、および第３相導体連結体に分類され、
   前記第１相導体連結体の末端部は、周方向に延びる第１周方向延在部を有し、
   前記第２相導体連結体の末端部は、前記第１周方向延在部に接続されて前記接続部を構成するとともに周方向に延びる第２周方向延在部を有し、
   前記第３相導体連結体の末端部は、前記第２周方向延在部に接続されて前記接続部を構成する、
   請求項１に記載のモータ。
4. 前記巻線部は、複数の前記中性点部を有し、
   少なくとも２つの前記中性点部が径方向に並んで配置される、
   請求項１～３の何れか一項に記載のモータ。
5. 前記巻線部は、前記ステータコアの軸方向一方側に位置するコイルエンドを有し、
   前記導体連結体の末端部は、前記コイルエンドの径方向一方側の端部から前記コイルエンドの軸方向一方側かつ径方向他方側に延び出て前記中性点部において接続され、
   径方向に並ぶ２つの前記中性点部のうち、径方向他方側に位置する第１の中性点部に繋がる前記導体連結体の末端部は、径方向一方側に位置する第２の中性点部の軸方向一方側又は他方側を通過する、
   請求項４に記載のモータ。
6. 前記導体の表面は、絶縁性の第１被覆で覆われ、
   前記導体は、前記接続部において前記第１被覆から前記表面が露出し、前記接続部の上から第２被覆で覆われる、
   請求項１～５の何れか一項に記載のモータ。

Images