JP2023160189A - ステータ - Google Patents

Abstract

【課題】セグメント導体をステータコアに組み付ける際に、コイルの本体部を構成するセグメント導体と干渉しないように、特定のセグメント導体をステータコアに取り付けることができるステータを実現する。【解決手段】複数のセグメント導体４には、互いに連続的に接合されて複数のコイル本体部８３を構成する複数の一般セグメント導体５と、複数のコイル本体部８３のそれぞれの端部に接合される特定セグメント導体６とが含まれる。複数の特定セグメント導体６の少なくとも一部の軸方向延在部６４が、軸方向Ｌに沿う軸方向視で渡り部４０と重複せず、且つ、径方向Ｒの異なる位置に配置された複数の渡り部４０同士の径方向Ｒの間に挟まれる部分を有するように配置されている。【選択図】図７

Description

本発明は、周方向に並ぶように配置された複数のスロットを有する円筒状のステータコアと、当該ステータコアに巻装されたコイルとを備えた回転電機用のステータに関する。

特開２０１８－１１４９１号公報には、断面が矩形状の平角線からなるセグメント導体（４０）を用いて形成されたコイル（３０）を備えたステータ（１３）が開示されている（背景技術において括弧内に示す符号は当該文献のもの）。セグメント導体（４０）は、略Ｕ字状に形成され、Ｕ字の側部に対応する部分であって、ステータコア（２０）の軸方向沿って形成された溝状のスロット（２１）に軸方向の一方側から挿入されて収容される２つの収容部（直線部（４１））と、Ｕ字の底部に対応する部分であって、２つの収容部を繋ぐ渡り部（ターン部（４２））とを有する。セグメント導体（４０）は、渡り部がステータコア（２０）の軸方向一方側においてステータコア（２０）から突出した状態でステータコアに配置される。また、ステータコア（２０）の軸方向他方側には、Ｕ字の側方の端部に対応する部分であって、収容部から延在するリード部（３２，３３）がステータコア（１２）から突出する。このリード部（３２，３３）が他のセグメント導体（４０）のリード部（３２，３３）と溶接等に接合されることにより、コイル（ステータ巻き線（２０））のコイル本体部が形成される。

特開２０１８－１１４９１号公報

コイルには、コイル本体部を形成する一般のセグメント導体の他、コイル本体部と電源とを接続する動力線として機能するセグメント導体などの特定のセグメント導体も含まれる。特定のセグメント導体は、ステータコアのスロットに収容される収容部と、ステータコアに対して軸方向に延在する軸方向延在部とを有する。セグメント導体が、ステータコアの径方向外側から径方向内側に向かって収容されていく場合、特定のセグメント導体は、径方向内側に配置されることが多い。コイル本体部を構成するセグメント導体の内、最も径方向内側に配置されるセグメント導体の渡り部が軸方向視でスロットの最も径方向内側の部分と重複している場合、当該スロットにおける最も径方向内側の部分には、当該渡り部が配置された後で、特定のセグメント導体を軸方向に沿ってスロットに挿入することが困難となる。一方、特定のセグメント導体をスロットに挿入した後で、渡り部を有するセグメント導体をステータコアに取り付けると組み付け作業の難易度が高くなり、作業性の低下に繋がるおそれがある。また、予め、当該渡り部を有するセグメント導体と、特定のセグメント導体とを組み合わせた状態で、双方のセグメント導体を軸方向に沿ってスロットに挿入することも考えられるが、この場合も、組み付け作業の難易度が高くなり、作業性の低下に繋がるおそれがある。つまり、渡り部との干渉によって、特定のセグメント導体を容易にスロットに収容することができないおそれがある。

上記背景に鑑みて、セグメント導体をステータコアに組み付ける際に、コイルの本体部を構成するセグメント導体と干渉しないように、特定のセグメント導体をステータコアに取り付けることができるステータを実現することが望まれる。

上記に鑑みたステータは、周方向に並ぶように配置された複数のスロットを有する円筒状のステータコアと、前記ステータコアに巻装されたコイルと、を備えた回転電機用のステータであって、前記ステータコアの軸心に沿う方向を軸方向とし、前記軸心に直交する方向を径方向とし、前記軸方向の一方側を軸方向第１側とし、前記軸方向の他方側を軸方向第２側として、前記コイルは、複数のセグメント導体を接合して構成され、前記ステータコアに対して前記軸方向第２側に、複数の前記セグメント導体同士を接合する複数の接合部が設けられ、複数の前記セグメント導体には、互いに連続的に接合されて複数のコイル本体部を構成する複数の一般セグメント導体と、複数の前記コイル本体部のそれぞれの端部に接合される特定セグメント導体とが含まれ、前記一般セグメント導体は、第１の前記スロットである第１スロットに収容される第１収容部と、前記第１スロットに対して前記周方向に離間して配置された前記スロットである第２スロットに収容される第２収容部と、前記第１収容部と前記第２収容部とを前記ステータコアに対して前記軸方向第１側において接続する渡り部と、を備え、前記特定セグメント導体は、前記スロットに収容される特定収容部と、前記ステータコアに対して前記軸方向第１側において前記軸方向に沿って延在する軸方向延在部と、を備え、複数の前記特定セグメント導体の少なくとも一部の前記軸方向延在部が、前記軸方向に沿う軸方向視で前記渡り部と重複せず、且つ、前記径方向の異なる位置に配置された複数の前記渡り部同士の前記径方向の間に挟まれる部分を有するように配置されている。

複数のセグメント導体は、軸方向第１側からステータコアのスロットに挿入されることでステータコアに組付けられる。本構成によれば、この場合において、複数のセグメント導体を、スロット内において径方向の外側に配置されるものから順に組み付ける場合であっても、特定セグメント導体が一般セグメント導体の組み付けの邪魔にならず、一般セグメント導体が特定セグメント導体の組み付けの邪魔にならないようにし易い。即ち、本構成によれば、セグメント導体をステータコアに組み付ける際に、コイルの本体部を構成するセグメント導体と干渉しないように、特定のセグメント導体をステータコアに取り付けることができるステータを実現することができる。

回転電機のステータのさらなる特徴と利点は、図面を参照して説明する例示的且つ非限定的な実施形態についての以下の記載から明確となる。

ステータの外観を示す斜視図 コイルに対する電気的接続の一例を示す模式的回路ブロック図 セグメント導体の基本構成を模式的に示す図 径方向内側から見たステータの部分斜視図 軸方向第１側から見たステータの平面図 ステータの外観を示す部分側面図 径方向内側から見たステータの拡大斜視図 比較例のステータの径方向内側から見た拡大斜視図

以下、回転電機のステータの実施形態を図面に基づいて説明する。図１の斜視図は、ステータコア８０にコイル８４（ステータコイル）が巻装されたステータ８を示している。以下の説明では、「軸方向Ｌ」、「径方向Ｒ」、及び「周方向Ｃ」は、コイル８４が巻装されるステータコア８０の軸心Ｘを基準として定義している。また、図１に示すように、軸方向Ｌの一方側を軸方向第１側Ｌ１とし、軸方向Ｌの他方側（軸方向第１側Ｌ１とは反対側）を軸方向第２側Ｌ２とする。また、周方向Ｃの一方側を周方向第１側Ｃ１とし、周方向Ｃの他方側（周方向第１側Ｃ１とは反対側）を周方向第２側Ｃ２とする。尚、以下の説明において、コイル８４、及びコイル８４を形成するセグメント導体４についての各方向は、コイル８４がステータコア８０に巻装された状態での方向である。

図２に示すように、回転電機（ステータ８）に交流電力を供給する交流電源として、インバータＩＮＶが備えられている。インバータＩＮＶは、直流電源９１とコイル８４との間に接続され、直流電力と複数相（ここでは３相）の交流電力との間で電力を変換する。インバータＩＮＶは、複数のスイッチング素子を有して構成されている。回転電機は、電動機及び発電機の双方として機能することができ、発電機として機能する場合には、発電された交流電力がインバータＩＮＶによって直流電力に変換され、直流電源９１に供給される。直流電源９１は、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池（バッテリ）や、電気二重層キャパシタなどにより構成されている。回転電機が、車両の駆動力源の場合、直流電源９１は、大電圧大容量の電源であり、定格の電源電圧は、例えば２００～４００［Ｖ］である。インバータＩＮＶの直流側には、インバータＩＮＶの直流側の電圧（直流リンク電圧）を平滑する直流リンクコンデンサ９２（平滑コンデンサ）が備えられている。直流リンクコンデンサ９２は、回転電機の消費電力の変動に応じて変動する直流電圧（直流リンク電圧）を安定化させる。

図２に示すように、本実施形態では、コイル８４は、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各相が中性点で接続されたＹ字結線型である。詳細は後述するが、３相各相のコイル（ここでは、第１相コイル１、第２相コイル２、第３相コイル３）は、中性点バスバー８８によって互いに電気的に接続されている。また、３相の各相のコイルは、それぞれインバータＩＮＶの３相の交流出力と、動力線バスバー８７によって電気的に接続されている。尚、第１相コイル１は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の何れであってもよく、第２相コイル２、第３相コイル３についても同様に、第１相コイル１に応じて、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の何れにも対応する。

図１に示すように、コイル８４は、軸方向Ｌに延びるスロットＳ及びティースＴが周方向Ｃに複数形成されているステータコア８０に巻装される。ステータコア８０は、軸方向Ｌ視で円環状に形成されるヨークＹと、ヨークＹから径方向内側Ｒ１（本実施形態では不図示のロータが配置される側）に延びる複数のティースＴとを備えている。そして、周方向Ｃに隣接する２つのティースＴの間に、径方向外側Ｒ２に底部を有する溝状のスロットＳが形成されている。本実施形態では、スロットＳはセミオープンスロットであり、スロットＳの径方向内側Ｒ１の開口部は、スロットＳにおけるコイル８４が配置される領域よりも、周方向Ｃの幅が小さく形成されている。ここでは、スロットＳの開口部の周方向Ｃの幅は、後述する長辺長さＷ１よりも小さく形成されている。ステータコア８０は、磁性材料を用いて形成される。例えば、ステータコア８０は、複数枚の磁性体板（例えば、ケイ素鋼板等の電磁鋼板）を積層して形成される。或いは、ステータコア８０は、磁性材料の粉体を加圧成形してなる圧粉材を主な構成要素として形成される。

コイル８４は、スロットＳ内にそれぞれ配置される複数本の収容部（後述する第１端部側収容部４１、第２端部側収容部４２、特定収容部６３）を備えている。本実施形態では、収容部は、軸方向Ｌに平行に延びるようにスロットＳ内に配置されている。コイル８４は、１本の収容部の径方向Ｒの配置領域を１層として、図１及び図５等に示すように、１つのスロットＳの内部に、複数本の収容部が層に分かれて配置される。本実施形態では、コイル８４は６層巻構造を有しており、１つのスロットＳの内部には、複数本の収容部が６つの層に分かれ、一列に並んで径方向Ｒに沿って配置される。よって、本実施形態では、１つのスロットＳの内部には、最大で６本の収容部が径方向Ｒに並べて配置される。

コイル８４は、図３に示すようなセグメント導体４を複数本接合して構成される。セグメント導体４のそれぞれは、当該セグメント導体４の延在方向の両側の端部にリード部（第１のリード部４３、第２のリード部４４）を有している。コイル８４は、複数のセグメント導体４のリード部同士を順次接合することにより形成される。

セグメント導体４のそれぞれは、１本の連続する線状導体を用いて構成される。ここで、「連続」とは、継ぎ目なく延在方向に一体に形成されていることを意味する。線状導体は、銅やアルミニウム等の導電性を有する材料により構成される。線状導体の表面は、異なる部材間の電気的接続箇所を除いて、樹脂等の電気的絶縁性を有する材料（例えばポリアミドイミド等により構成されたエナメル樹脂）からなる絶縁皮膜により被覆されている。

図３に示すように、本実施形態では、セグメント導体４を構成する線状導体として、延在方向に直交する断面の形状が矩形状（本実施形態では長方形状）の線状導体（平角線）を用いている。本実施形態では、セグメント導体４の断面形状は、長辺長さＷ１、短辺長さＷ２の長方形状である。尚、断面の形状は、正方形状であることを妨げるものではなく、また、角部が円弧状に面取り（Ｒ面取り）又は直線状に面取り（Ｃ面取り）された矩形、内角の大きさと９０度との差の絶対値が予め定められた角度（例えば、５度や１０度等）未満であるものも含む。

セグメント導体４には、上述したように互いに連続的に接合されてコイル８４の中核となる複数のコイル本体部８３を形成する一般セグメント導体５と、コイル本体部のそれぞれの端部に接合される特定セグメント導体６とが含まれる。本実施形態では、特定セグメント導体６は、インバータＩＮＶからの交流電力を供給する動力線バスバー８７とコイル本体部８３とをそれぞれ接続したり、コイル８４の中性点を形成する中性点バスバー８８と複数のコイル本体部８３のそれぞれの中性点とを接続したりするセグメント導体４である。

図３は、セグメント導体４の代表として一般セグメント導体５を模式的に示している。一般セグメント導体５は、略Ｕ字状の形状を有している。図３に示すように、断面が長方形状の平角線の長辺側側面の側が略Ｕ字形状の正面側であり、平角線の短辺側側面の側が側面である。一般セグメント導体５は、後述する径方向Ｒへの屈曲部（径方向屈曲部４９）を除き、短辺の側を曲げるエッジワイズ曲げによってＵ字形状が形成されている。

セグメント導体４のそれぞれは、当該セグメント導体４の延在方向の両側の端部にそれぞれ第１のリード部４３及び第２のリード部４４を有している。略Ｕ字形状の内、第１のリード部４３の側において直線的に延びる部分には、第１のリード部４３及び第１端部側収容部４１（第１収容部）が連続して直線的に形成され、第２のリード部４４の側において直線的に延びる部分には、第２のリード部４４及び第２端部側収容部４２（第２収容部）が連続して直線的に形成されている。略Ｕ字形状の底部には、第１端部側収容部４１と第２端部側収容部４２とを結ぶように、渡り部４０が形成されている。上述した径方向屈曲部４９は、渡り部４０の中央部に形成されている。この径方向屈曲部４９は、長辺の側を曲げるフラットワイズ曲げによって形成されている。

第１端部側収容部４１及び第２端部側収容部４２は、ステータコア８０のスロットＳに収容される部分である。また、第１端部側収容部４１と第２端部側収容部４２との周方向Ｃにおける間隔は、周方向Ｃに隣接するスロットＳの間隔のＮ倍（Ｎは自然数）である。尚、上述したように、セグメント導体４は、１本の収容部（第１端部側収容部４１、第２端部側収容部４２等）の径方向Ｒの配置領域を１層として、１つのスロットＳの内部に、複数本の収容部が６層に分かれて配置されている。つまり、１つのスロットＳの内部には、複数本の収容部が一列に並んで径方向Ｒに沿って配置される。従って、径方向内側Ｒ１と径方向外側Ｒ２とでは、周方向Ｃの間隔が異なる。このため、径方向外側Ｒ２に配置されるセグメント導体４の第１端部側収容部４１と第２端部側収容部４２との周方向Ｃにおける間隔は、径方向内側Ｒ１に配置されるセグメント導体４の第１端部側収容部４１と第２端部側収容部４２との周方向Ｃにおける間隔に比べて広い。

セグメント導体４は、ステータコア８０に対して軸方向第１側Ｌ１から軸方向第２側Ｌ２に向かって、第１のリード部４３及び第２のリード部４４の側からスロットＳに軸方向Ｌに沿って挿入される。渡り部４０は、セグメント導体４の第１端部側収容部４１及び第２端部側収容部４２がスロットＳ内に収容された状態で、ステータコア８０の軸方向第１側Ｌ１に突き出す部分である。また、第１のリード部４３及び第２のリード部４４は、セグメント導体４の第１端部側収容部４１及び第２端部側収容部４２がスロットＳ内に収容された状態で、ステータコア８０の軸方向第２側Ｌ２に突き出す部分である。突き出した第１のリード部４３及び第２のリード部４４は、図３に二点鎖線で示すように周方向Ｃに折り曲げられ、他のセグメント導体４のリード部と溶接等によって接合される。渡り部４０に対して、これら第１のリード部４３及び第２のリード部４４は、接合部４５に相当する。

このように、ステータコア８０の軸方向第１側Ｌ１及び軸方向第２側Ｌ２には、コイル８４が突き出した部分、いわゆるコイルエンド部が形成される。両者を区別する場合、軸方向第１側Ｌ１において渡り部４０によって形成されたコイルエンド部を第１コイルエンド部８５と称し、軸方向第２側Ｌ２において接合部４５によって形成されたコイルエンド部を第２コイルエンド部８６と称する。ステータコア８０の軸方向第１側端面８１から軸方向第１側Ｌ１に渡り部４０が最も突出した部分までの長さが、第１コイルエンド部８５の軸方向Ｌの長さに相当する。また、ステータコア８０の軸方向第２側端面８２から軸方向第２側Ｌ２に接合部４５が最も突出した部分までの長さが、第２コイルエンド部８６の軸方向Ｌの長さに相当する。

コイル８４には、コイル本体部８３を形成する一般セグメント導体５の他、コイル本体部８３と電源（この場合、交流電力を供給するインバータＩＮＶ）とを接続する動力線バスバー８７や、コイル本体部８３における異なる相同士を接続する中性点バスバー８８に電気的に接続される特定セグメント導体６も含まれる。図１、及び図４から図７等に示すように、特定セグメント導体６は、ステータコア８０のスロットＳに収容される特定収容部６３と、ステータコア８０に対して軸方向第１側Ｌ１において軸方向Ｌに延在する軸方向延在部６４とを有する。

また、本実施形態では、特定セグメント導体６は、一般セグメント導体５の渡り部４０（一般セグメント渡り部５５）よりも軸方向第１側Ｌ１であって軸方向延在部６４よりも径方向外側Ｒ２において径方向Ｒに延在する径方向延在部６５を備えている。径方向延在部６５を備えていることで、動力線バスバー８７や、中性点バスバー８８と特定セグメント導体６とを溶接等によって接合し易い。当然ながら、動力線バスバー８７や、中性点バスバー８８と特定セグメント導体６とを適切に接合可能であれば、特定セグメント導体６は、径方向延在部６５を備えることなく形成されていてもよい。

尚、後述するように、軸方向延在部６４は、一般セグメント導体５の渡り部４０（一般セグメント渡り部５５）と軸方向視で重複しないようにステータコア８０に配置されている。これに対して、径方向延在部６５は、ステータコア８０に配置されている状態で、一般セグメント渡り部５５と軸方向視で重複する。

また、複数の特定セグメント導体６には、交流電源（ここではインバータＩＮＶ）に接続される複数の動力線用導体６１と、複数のコイル本体部８３の中性点同士を接続するための複数の中性点用導体６２とが含まれる。そして、図１及び図６等に示すように、複数の動力線用導体６１の径方向延在部６５は、複数の中性点用導体６２の径方向延在部６５よりも軸方向第１側Ｌ１に配置されている。

動力線用導体６１と中性点用導体６２とは、電気的に接続される対象が異なる。また、径方向延在部６５が設けられる場合には、径方向延在部６５が、交流電源（インバータＩＮＶ）や中性点を繋ぐ部材に接続される。このように動力線用導体６１と中性点用導体６２との径方向延在部６５が軸方向Ｌにおける異なる位置に配置されていることで、動力線用導体６１及び中性点用導体６２を適切に接続対象に接続することができる。中性点はコイル本体部８３同士を結ぶことで実現され、交流電源はコイル本体部８３とは別に配置されている。従って、複数の動力線用導体６１の径方向延在部６５が、複数の中性点用導体６２の径方向延在部６５よりも軸方向第１側Ｌ１に配置されていることで、複数の中性点用導体６２同士を周方向Ｃに接続する導体を配置すると共に、複数の動力線用導体６１のそれぞれを交流電源に接続する構成を実現し易い。

上記の構成によれば、例えば、動力線バスバー８７に対して軸方向第２側Ｌ２において、各相のコイル８４を中性点バスバー８８に接合することができる。インバータＩＮＶは、ステータ８とは別の場所に配置されているから、中性点バスバー８８とコイル８４との接合箇所を、動力線バスバー８７とコイル８４との接合箇所よりもステータ８の近くにすることで、バスバーも効率的に配置することができる。しかし、例えば、インバータＩＮＶは、ステータコア８０と、軸方向Ｌの配置位置が重複して配置される場合もある。この場合には、例えばステータコア８０の軸方向第１側端面８１に近い位置に動力線用導体６１の径方向延在部６５が配置されている方が好ましい可能性もある。従って、複数の動力線用導体６１の径方向延在部６５が、複数の中性点用導体６２の径方向延在部６５よりも軸方向第１側Ｌ１に配置されている形態に限らず、複数の動力線用導体６１の径方向延在部６５が、複数の中性点用導体６２の径方向延在部６５よりも軸方向第２側Ｌ２に配置されている形態であってもよい。また、複数の動力線用導体６１の径方向延在部６５と、複数の中性点用導体６２の径方向延在部６５とが、軸方向Ｌにおける同じ位置に配置されている形態であってもよい。

また、本実施形態では、図１に示すように、本実施形態では、周方向Ｃに沿って、動力線用導体６１が並ぶ途中に、中性点用導体６２が配置されている。即ち、周方向第１側Ｃ１から周方向第２側Ｃ２に向かって、中性点用導体６２、中性点用導体６２、動力線用導体６１、中性点用導体６２、動力線用導体６１、動力線用導体６１の順に配置されている形態を例示している。しかし、中性点用導体６２及び動力線用導体６１が周方向Ｃにそれぞれ連続して並んでいる形態であってもよい。

ところで、セグメント導体４が、ステータコア８０の径方向外側Ｒ２から径方向内側Ｒ１に向かって収容されていく場合、特定セグメント導体６は、径方向内側Ｒ１に配置されることが多い。例えば、図８に示す比較例のステータ８Ｂのように、コイル本体部８３を構成するセグメント導体４（一般セグメント導体５）の内、最も径方向内側Ｒ１に配置されるセグメント導体４の渡り部４０が軸方向視で、特定セグメント導体６の特定収容部６３が配置されるスロットＳの径方向Ｒの領域と重複している場合、当該スロットＳにおける当該部分には、当該渡り部４０が配置された後で、特定セグメント導体６を軸方向Ｌに沿ってスロットＳに挿入することが困難である。

例えば、特定セグメント導体６をスロットＳに挿入した後で、渡り部４０を有する一般セグメント導体５をステータコア８０に取り付けるとすれば、組み付け作業の難易度が高くなり、作業性の低下に繋がるおそれがある。特に、図８に示すように、軸方向延在部６４の軸方向第１側Ｌ１の端部から、径方向外側Ｒ２に向かって径方向延在部６５が形成されているような場合には、特定セグメント導体６をスロットＳに挿入した後で、一般セグメント導体５をステータコア８０に取り付ける作業の難易度が高い。

また、予め、当該渡り部４０を有する一般セグメント導体５と、特定セグメント導体６とを組み合わせた状態で、双方のセグメント導体４を軸方向Ｌに沿ってスロットＳに挿入することも考えられるが、この場合も、組み付け作業の難易度が高くなり、作業性の低下に繋がるおそれがある。つまり、図８に示す比較例のステータ８Ｂのように、コイル本体部８３を構成するセグメント導体４（一般セグメント導体５）の内、最も径方向内側Ｒ１に配置されるセグメント導体４の渡り部４０が軸方向視で、特定セグメント導体６の特定収容部６３が配置されるスロットＳの径方向Ｒの領域と重複している場合、渡り部４０と特定セグメント導体６との干渉によって、セグメント導体４を容易にスロットＳに収容することができない。

これに対して、本実施形態のステータ８は、セグメント導体４をステータコア８０に組み付ける際に、コイル本体部８３を構成するセグメント導体４（一般セグメント導体５）と干渉しないように、特定セグメント導体６をステータコア８０に取り付けることができるように構成されている。

上述したように、本実施形態のステータ８は、周方向Ｃに並ぶように配置された複数のスロットＳを有する円筒状のステータコア８０と、このステータコア８０に巻装されたコイル８４とを備えている。コイル８４は、複数のセグメント導体４を接合して構成され、ステータコア８０に対して軸方向第２側Ｌ２に、複数のセグメント導体４同士を接合する複数の接合部４５（第１のリード部４３及び第２のリード部４４）が設けられている。複数のセグメント導体４には、互いに連続的に接合されて複数のコイル本体部８３（それぞれ第１相コイル１のコイル本体部８３、第２相コイル２のコイル本体部８３、第３相コイル３のコイル本体部８３）を構成する複数の一般セグメント導体５と、複数のコイル本体部８３のそれぞれの端部に接合される特定セグメント導体６とが含まれる。

図１、図４、図７等に示すように、一般セグメント導体５は、第１スロットＳ１に収容される第１収容部５１と、第１スロットＳ１に対して周方向Ｃに離間して配置されたスロットＳである第２スロットＳ２に収容される第２収容部５２と、第１収容部５１と第２収容部５２とをステータコア８０に対して軸方向第１側Ｌ１において接続する一般セグメント渡り部５５（渡り部４０）とを備えている。

特定セグメント導体６は、スロットＳに収容される特定収容部６３と、ステータコア８０に対して軸方向第１側Ｌ１において軸方向Ｌに沿って延在する軸方向延在部６４とを備える。図示は省略するが、特定収容部６３からはステータコア８０の軸方向第２側端面８２から軸方向第２側Ｌ２に突出するように、特定収容部６３と連続して、一般セグメント導体５と同様にリード部が形成されている。このリード部において、第１相コイル１、第２相コイル２、第３相コイル３の何れかの端部（接合部４５）と、特定セグメント導体６とが接合される。

図１、図４、図５、図７等に示すように、複数の特定セグメント導体６の少なくとも一部の軸方向延在部６４は、軸方向Ｌに沿う軸方向視で一般セグメント渡り部５５と重複せず、且つ、径方向Ｒの異なる位置に配置された複数の一般セグメント渡り部５５同士の径方向Ｒの間に挟まれる部分を有するように配置されている。

上述したように、複数のセグメント導体４は、軸方向第１側Ｌ１からステータコア８０のスロットＳに挿入されることでステータコア８０に組付けられる。図７に示すように、特定セグメント導体６の軸方向延在部６４は、径方向Ｒに屈曲することなく直線的に形成されている。つまり、特定収容部６３と軸方向延在部６４とは、連続して直線的に形成されている。このため、特定収容部６３と軸方向視で重複する位置には、一般セグメント導体５の渡り部４０は配置されない。従って、特定収容部６３と、渡り部４０とが互いに干渉することなく、特定セグメント導体６と、一般セグメント導体５とを、軸方向第１側Ｌ１からそれぞれ適切にスロットＳに挿入することができる。

一方、図８に示す比較例の特定セグメント導体６Ｂ（比較例の中性点用導体６２Ｂ）には、特定収容部６３と軸方向延在部６４との間に、特定セグメント導体６が径方向Ｒに屈曲する特定屈曲部６９が形成されている（ここでは軸方向延在部６４の軸方向第２側Ｌ２の端部から径方向外側Ｒ２に屈曲している）。このため、軸方向視で、特定収容部６３が重複するスロットＳの径方向Ｒの位置と、軸方向延在部６４が重複するスロットＳの径方向Ｒの位置とが異なる。このため、軸方向視で、特定収容部６３が重複するスロットＳの径方向Ｒの位置には、一般セグメント導体５の渡り部４０を配置することができる。しかし、この位置に一般セグメント導体５の渡り部４０が配置された場合には、特定収容部６３を軸方向第１側Ｌ１からまっすぐにスロットＳに挿入することができず、上述したように組み付け作業性が著しく低下する。

但し、本実施形態においても、特定収容部６３と軸方向延在部６４との間に、特定セグメント導体６が径方向Ｒに屈曲する特定屈曲部６９が形成されていることを妨げるものではない。例えば、比較例の特定セグメント導体６Ｂとは径方向Ｒの逆方向（この場合は軸方向延在部６４の軸方向第２側Ｌ２の端部から径方向内側Ｒ１）に屈曲するように特定屈曲部６９が形成されていれば、セグメント導体４の組み付けに影響はない。

本実施形態では、複数のセグメント導体４を、スロットＳ内において径方向外側Ｒ２に配置されるものから順に組み付ける場合であっても、特定セグメント導体６が一般セグメント導体５の組み付けの邪魔にならず、一般セグメント導体５が特定セグメント導体６の組み付けの邪魔にならないようにし易い。

上述したように、本実施形態では、特定セグメント導体６は、一般セグメント導体５の渡り部４０（一般セグメント渡り部５５）よりも軸方向第１側Ｌ１であって軸方向延在部６４よりも径方向外側Ｒ２において径方向Ｒに延在する径方向延在部６５を備えている。径方向延在部６５を備えていることで、動力線バスバー８７や、中性点バスバー８８と特定セグメント導体６とを溶接等によって接合し易い。但し、このような径方向延在部６５がある場合、径方向延在部６５が一般セグメント導体５をステータコア８０に組み付ける際に干渉し易い。しかし、上述したように、特定セグメント導体６を、それより径方向外側Ｒ２の一般セグメント導体５よりも後に組み付けることが可能であることで、そのような干渉を避けることができる。

尚、本実施形態では、軸方向延在部６４から径方向外側Ｒ２に屈曲して径方向延在部６５が形成されている形態を例示しているが、軸方向延在部６４と径方向延在部６５とは、これらの間に別の屈曲部（例えば、周方向Ｃの屈曲部）等を介して接続されていてもよい。

また、図５に示すように、本実施形態では、軸方向延在部６４よりも径方向内側Ｒ１に配置される渡り部４０（一般セグメント渡り部５５）が、軸方向視で１本のみである。

一般セグメント導体５は、径方向Ｒにおいて複数周に亘って配置されるが、本実施形態のように一般セグメント導体５の渡り部４０（一般セグメント渡り部５５）が１周分のみ径方向内側Ｒ１に配置されていると、特定セグメント導体６をスロットＳ内における最も径方向内側Ｒ１に配置する場合に、軸方向延在部６４を直線状に形成して、特定セグメント導体６のステータコア８０への組付け性をよくし易い。また、特定セグメント導体６の形状も簡素化し易い。例えば、図８に例示する比較例の特定セグメント導体６Ｂのように、径方向Ｒにおける屈曲部（特定屈曲部６９）を形成しなくてもよい。

径方向Ｒの最も内側に配置される複数の渡り部４０（一般セグメント渡り部５５）の内、特定セグメント導体６と径方向視で重複する部分を有する１つの渡り部４０（図７等における第１一般セグメント渡り部５３）は、周方向Ｃに延在する部分の全域に径方向Ｒに屈曲する箇所がないように形成されている。また、他の渡り部４０（図７等における第２一般セグメント渡り部５４）は、周方向Ｃに延在する部分に径方向Ｒに屈曲する屈曲部（径方向屈曲部４９）を有する。

この構成によれば、径方向Ｒの最も内側に配置される渡り部４０（一般セグメント渡り部５５）を有する一般セグメント導体５を周方向Ｃに順次組み付けていくことが容易である。従って、ステータコア８０に対してセグメント導体４の組み付け性が良いステータ８を構成し易い。

図８に例示する比較例のステータ８Ｂでは、特定セグメント導体６と径方向視で重複する部分を有する渡り部４０が、周方向Ｃに延在する部分に径方向Ｒに屈曲する径方向屈曲部４９を有している。より詳しくは、径方向Ｒの最も内側に配置される部分を有する複数の渡り部４０（一般セグメント渡り部５５）の内、径方向Ｒの最も内側から径方向屈曲部４９を経て、径方向外側Ｒ２に遷移する（レーンチェンジする）渡り部４０が、径方向外側Ｒ２に遷移した領域内で特定セグメント導体６と径方向視で重複している。この場合、径方向屈曲部４９により径方向外側Ｒ２に屈曲した後の渡り部４０と、特定セグメント導体６が挿入されるスロットＳの径方向Ｒの領域とが軸方向視で重複する。そのため、本実施形態と比べて、ステータコア８０に対してセグメント導体４の組み付け性が悪くなる。

尚、径方向Ｒの最も内側に配置される複数の渡り部４０（一般セグメント渡り部５５）の内、特定セグメント導体６と径方向視で重複する部分を有する渡り部４０が、周方向Ｃに延在する部分に径方向Ｒに屈曲する屈曲部（径方向屈曲部４９）を有している場合であっても、組み付け性が低下しない場合がある。即ち、図５に示す中性点用導体６２のように、渡り部４０の内、径方向Ｒの最も内側を通る部分と特定セグメント導体６（軸方向延在部６４）とが径方向視で重複している場合には、渡り部４０と、特定セグメント導体６が挿入されるスロットＳの径方向Ｒの領域とが軸方向視で重複しない。そのため、ステータコア８０に対して適切にセグメント導体４を組み付けることができる。

４：セグメント導体、５：一般セグメント導体、６：特定セグメント導体、８：ステータ、４０：渡り部、４５：接合部、５１：第１収容部、５２：第２収容部、６１：動力線用導体、６２：中性点用導体、６２Ｂ：中性点用導体、６３：特定収容部、６４：軸方向延在部、６５：径方向延在部、８０：ステータコア、８３：コイル本体部、８４：コイル、Ｃ：周方向、ＩＮＶ：インバータ（交流電源）、Ｌ：軸方向、Ｌ１：軸方向第１側、Ｌ２：軸方向第２側、Ｒ：径方向、Ｒ１：径方向内側（径方向の内側）、Ｒ２：径方向外側（径方向の外側）、Ｓ：スロット、Ｓ１：第１スロット、Ｓ２：第２スロット、Ｘ：軸心

Claims (5)

1. 周方向に並ぶように配置された複数のスロットを有する円筒状のステータコアと、前記ステータコアに巻装されたコイルと、を備えた回転電機用のステータであって、
   前記ステータコアの軸心に沿う方向を軸方向とし、前記軸心に直交する方向を径方向とし、前記軸方向の一方側を軸方向第１側とし、前記軸方向の他方側を軸方向第２側として、
   前記コイルは、複数のセグメント導体を接合して構成され、
   前記ステータコアに対して前記軸方向第２側に、複数の前記セグメント導体同士を接合する複数の接合部が設けられ、
   複数の前記セグメント導体には、互いに連続的に接合されて複数のコイル本体部を構成する複数の一般セグメント導体と、複数の前記コイル本体部のそれぞれの端部に接合される特定セグメント導体とが含まれ、
   前記一般セグメント導体は、第１の前記スロットである第１スロットに収容される第１収容部と、前記第１スロットに対して前記周方向に離間して配置された前記スロットである第２スロットに収容される第２収容部と、前記第１収容部と前記第２収容部とを前記ステータコアに対して前記軸方向第１側において接続する渡り部と、を備え、
   前記特定セグメント導体は、前記スロットに収容される特定収容部と、前記ステータコアに対して前記軸方向第１側において前記軸方向に沿って延在する軸方向延在部と、を備え、
   複数の前記特定セグメント導体の少なくとも一部の前記軸方向延在部が、前記軸方向に沿う軸方向視で前記渡り部と重複せず、且つ、前記径方向の異なる位置に配置された複数の前記渡り部同士の前記径方向の間に挟まれる部分を有するように配置されている、ステータ。
2. 前記特定セグメント導体は、前記一般セグメント導体の前記渡り部よりも前記軸方向第１側であって前記軸方向延在部よりも前記径方向の外側において前記径方向に延在する径方向延在部を備えている、請求項１に記載のステータ。
3. 複数の前記特定セグメント導体には、交流電源に接続される複数の動力線用導体と、複数の前記コイル本体部の中性点同士を接続するための複数の中性点用導体とが含まれ、
   複数の前記動力線用導体の前記径方向延在部は、複数の前記中性点用導体の前記径方向延在部よりも前記軸方向第１側に配置されている、請求項２に記載のステータ。
4. 前記軸方向延在部よりも前記径方向の内側に配置される前記渡り部が、前記軸方向視で１本のみである、請求項１から３の何れか一項に記載のステータ。
5. 前記径方向の最も内側に配置される複数の前記渡り部の内、前記特定セグメント導体と前記径方向に沿う径方向視で重複する部分を有する１つの前記渡り部は、前記周方向に延在する部分の全域に前記径方向に屈曲する箇所がないように形成され、他の前記渡り部は、前記周方向に延在する部分に前記径方向に屈曲する屈曲部を有する、請求項４に記載のステータ。

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