JP2024014284A - 回転電機用ステータの製造方法及び回転電機用ステータ - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向に視て導体部に重なる領域を利用して、バスバー部材及びコイルエンドに接合する接着固定部を形成可能とする。【解決手段】ステータコアと、ステータコアに装着され、軸方向両端にコイルエンドを有するステータコイルと、軸方向一端側のコイルエンドに対して軸方向外側に配置され、導体部と絶縁材料部とが一体化された形態であり、導体部の端部が絶縁材料部から露出するバスバー部材と、バスバー部材の導体部の端部と、ステータコイルの端部とを接合する接合部と、バスバー部材及びコイルエンドに接合する接着固定部とを備え、接着固定部は、軸方向に視て導体部に重なり、かつ、径方向一方側において径方向に視て絶縁材料部から露出する、回転電機用ステータが開示される。【選択図】図９

Description

本開示は、回転電機用ステータの製造方法及び回転電機用ステータに関する。

バスバー部材及びコイルエンドの間の接合強度を高めるために、高粘度ワニスを用いてバスバー部材及びコイルエンドに接合する接着固定部を形成する技術が知られている。この場合、バスバー部材の径方向端部にブリッジ（梁部位）を設け、ブリッジを包み込みつつコイルエンドに接合する接着固定部を形成することで、バスバー部材及びコイルエンドの間の接合強度を高めることを可能としている。

特開２０２０－１１４１１６号公報

上記の従来技術は、複数のバスバーを絶縁材料部により一体化したバスバー部材のうちの、軸方向に視てバスバーに重ならない領域（ブリッジを形成可能な領域）に接着固定部を設けることで、バスバー部材及びコイルエンドの間の接合強度を高めている。しかしながら、バスバー部材の小型化や複数のバスバーの配置の高密度化を図る場合、軸方向に視てバスバーに重ならない領域が限られてしまい、接着固定部を形成する箇所を確保することが難しくなる。

そこで、１つの側面では、本開示は、軸方向に視て導体部に重なる領域を利用して、バスバー部材及びコイルエンドに接合する接着固定部を形成可能とすることを目的とする。

１つの側面では、ステータコアと、
前記ステータコアに装着され、軸方向両端にコイルエンドを有するステータコイルと、
軸方向一端側の前記コイルエンドに対して軸方向外側に配置され、導体部と絶縁材料部とが一体化された形態であり、前記導体部の端部が前記絶縁材料部から露出するバスバー部材と、
前記バスバー部材の前記導体部の端部と、前記ステータコイルの端部とを接合する接合部と、
前記バスバー部材及び前記コイルエンドに接合する接着固定部とを備え、
前記接着固定部は、軸方向に視て前記導体部に重なり、かつ、径方向一方側において径方向に視て前記絶縁材料部から露出する、回転電機用ステータが提供される。

１つの側面では、本開示によれば、軸方向に視て導体部に重なる領域を利用して、バスバー部材及びコイルエンドに接合する接着固定部を形成することが可能となる。

ステータの一部を示す斜視図である。 バスバー部材を取り外した状態のステータの一部を示す斜視図である。 組み付け状態の４つの同芯巻きコイルだけを取り出した斜視図である。 同芯巻きコイルの単品状態を示す斜視図である。 成形部の説明図である。 他の例による成形部を示す斜視図である。 成形部の内部を透視図により模式的に示す側面図である。 本実施例のバスバー部材を軸方向に視た概略的な平面図である。 図６に示したバスバー部材の内部を透視で示す概略的な平面図である。 中性線バスバーの単品状態を軸方向に視た概略的な平面図である。 ステータコイルの結線態様の一例の説明図である。 実施例１による図６のラインＡ－Ａに沿った概略的な断面図である。 接着固定部及びその周辺の絶縁材料部だけを抜き出して図９の矢印Ｒ９１に視て示す図である。 接着固定部及びその周辺の絶縁材料部だけを抜き出して図９の矢印Ｒ９２に視て示す図である。 比較例のバスバー部材の問題点の説明図である。 ４Ｙ結線の構造が適用されたバスバー部材全体の斜視図である。 梁部位を通る切断面による断面形状を示す斜視図である。 ステータの製造方法の流れを概略的に示すフローチャートである。 注入工程前の状態を示す説明図である。 注入工程の際の注入方向を概略的に示す説明図である。 注入工程後の状態を示す説明図である。 変形例による接着固定部を概略的に示す図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率はあくまでも一例であり、これに限定されるものではなく、また、図面内の形状等は、説明の都合上、部分的に誇張している場合がある。なお、図１Ａ等では、見易さのために、複数存在する同一属性の部位には、一部のみしか参照符号が付されていない場合がある。

図１Ａは、ステータ２１の一部を示す斜視図である。図１Ｂは、バスバー部材７０を取り外した状態のステータ２１の一部を示す斜視図である。図２は、組み付け状態の４つの同芯巻きコイル２０だけを取り出した斜視図である。図３は、同芯巻きコイル２０の単品状態を示す斜視図である。なお、図１Ａにおいて、Ｙ方向は、径方向に対応し、Ｙ１側が径方向外側に対応し、Ｙ２側が径方向内側（ステータ２１の中心軸Ｉに近い側）を表す。なお、図１Ａ及び図１Ｂでは、バスバー部材７０に係る後述の成形部６０の図示が省略されている。

以下の説明において、軸方向とは、ステータ２１の中心軸Ｉ（図９等参照）が延在する方向を指し、径方向とは、中心軸Ｉを中心とした径方向を指す。従って、径方向外側とは、中心軸Ｉから離れる側を指し、径方向内側とは、中心軸Ｉに向かう側を指す。また、軸方向外側とは、ステータ２１の軸方向の中心から離れる側を指し、軸方向内側とは、ステータ２１の軸方向の中心に近づく側を指す。また、周方向とは、中心軸Ｉまわりの回転方向に対応する。

ステータ２１は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板からなるステータコア２１１を備え、ステータコア２１１の径方向内側には、ステータコイル２２が巻回される複数のスロット２１１１が形成される。スロット２１１１は、周方向に等間隔に複数形成される。なお、スロット２１１１の数や形状等は任意である。

ステータコイル２２は、例えば、図２及び図３に示すような、いわゆる同芯巻きコイル２０の形態であり、それぞれ、所定巻回数で巻回された平角線が曲げ加工されることにより成形されるカセットコイルである。ステータコイル２２は、断面が矩形状（具体的には、長方形）に形成された平角線を含む。この平角線は、導電性の高い例えば銅やアルミニウム等の金属により構成されてよい。ステータコイル２２は、平角線が絶縁性の被覆により覆われてよい。

図２に示す例では、周方向に９０度ずつ離れた４つの同芯巻きコイル２０が、一の同芯巻きコイル２０の第２渡り線２４０が、当該一の同芯巻きコイル２０に隣接する他の一の同芯巻きコイル２０の第３渡り線２５０に接合する関係で、互いに接続されている。

各同芯巻きコイル２０はそれぞれ、所定巻回数で巻回された形態のカセットコイルである。なお、所定巻回数は任意であり、図１Ａ及び図１Ｂに示すような、より多い巻回数であってもよい。

各同芯巻きコイル２０はそれぞれ、図３に示すように、スロット収容部２３０、２３２と、第１渡り線２３４、２３６と、第２渡り線２４０と、第３渡り線２５０とを有している。なお、スロット収容部２３０、２３２及び第１渡り線２３４、２３６は、同芯巻きコイル２０の本体部（略六角形状の閉ループ部）を形成する。第１渡り線２３６は、第２渡り線２４０及び第３渡り線２５０とともに、軸方向一方側（リード側）のコイルエンドを形成し、第１渡り線２３４は、軸方向一方側（反リード側）のコイルエンドを形成する。なお、図３に示す例では、一の同芯巻きコイル２０は、スロット収容部２３０、２３２、第１渡り線２３４、２３６をそれぞれ複数含むのに対して、第２渡り線２４０及び第３渡り線２５０はそれぞれ１つだけ含む。

スロット収容部２３０、２３２はそれぞれ、ステータコア２１１のスロット２１１１内に挿入（収容）される、そのスロット２１１１を軸方向に貫くように略直線状に延びる部位である。同一の同芯巻きコイル２０において、スロット収容部２３０とスロット収容部２３２とは、ステータコア２１１の周方向に所定距離離れた互いに異なるスロット２１１１に収容される。

第１渡り線２３４、２３６はそれぞれ、スロット収容部２３０、２３２に接続するとともに、ステータコア２１１の軸方向端面から軸方向外側に向けて突出した、周方向に離れた２つのスロット収容部２３０、２３２同士を繋ぐ部位である。第１渡り線２３６は、頂部２３６１と、斜行部２３６２、２３６３とを含む。なお、第１渡り線２３４についても同様であるが、ここでは符合を付していない。

第２渡り線２４０及び第３渡り線２５０は、周方向に離れた２つの同芯巻きコイル２０のスロット収容部２３０、２３２同士を繋ぐ。

第２渡り線２４０は、図３に示すように、複数の曲げ加工を介して成形されてよい。具体的には、第２渡り線２４０は、第１斜行部２４０２と、第１エッジワイズ曲げ部２４０４と、第１直線部２４０６と、第１フラットワイズ曲げ部２４０８と、第２直線部２４１０と、第２エッジワイズ曲げ部２４１２と、第３直線部２４１４と、第３エッジワイズ曲げ部２４１６と、第４直線部２４１８とを含む。なお、第１斜行部２４０２は、スロット収容部２３０の端部２３０２から形成される。スロット収容部２３０の端部２３０２は、スロット収容部２３０の軸方向外側に延在する部位を周方向外側（周方向でスロット収容部２３０、２３２間の中心から離れる側）に向けてエッジワイズ曲げして形成される。

第３渡り線２５０は、図３に示すように、複数の曲げ加工を介して成形されてよい。具体的には、第３渡り線２５０は、第２斜行部２５０２と、第４エッジワイズ曲げ部２５０４と、第５直線部２５０６と、第２フラットワイズ曲げ部２５０８と、第６直線部２５１０とを含む。なお、第２斜行部２５０２は、スロット収容部２３２の端部２３２２から形成される。スロット収容部２３２の端部２３２２は、スロット収容部２３２の軸方向外側に延在する部位を周方向外側（周方向でスロット収容部２３０、２３２間の中心から離れる側）に向けてエッジワイズ曲げして形成される。

なお、ここでは、同芯巻きコイル２０の特定の構成について説明したが、同芯巻きコイル２０の詳細な構成については、任意である。例えば、第２渡り線２４０及び第３渡り線２５０の形状等は任意である。

また、各同芯巻きコイル２０のうち、後述するバスバー部材７０と接合する同芯巻きコイル２０は、図３（図２）に示した形態と若干異なる形態を有してよい。例えば、第２渡り線２４０は、第１フラットワイズ曲げ部２４０８から第３エッジワイズ曲げ部２４１６までの部分が曲げ成形されない形態であってもよい。

また、同芯巻きコイル２０のような同芯巻きコイルとは異なる形態のコイル片（例えばＵ字状の形態のコイル片）がステータコイル２２を形成してもよい。以下では、ステータコイル２２は、平角線が絶縁性の被覆により覆われた構成であるとし、「一のコイル導線２２ａ」とは、特に言及しない限り、ステータコイル２２を形成する複数のコイル導線のうちの、任意の一のコイル導線を指す。

複数のコイル導線２２ａは、上述したように（図１Ａも参照）、ステータコア２１１のスロット２１１１に収容され、かつ、スロット２１１１よりも軸方向外側に延在する端部同士が接合される。図２及び図３に示す同芯巻きコイル２０では、スロット収容部２３０、２３２がステータコア２１１のスロット２１１１に収容され、かつ、スロット２１１１よりも軸方向外側に延在する第２渡り線２４０と第３渡り線２５０の端部同士（第４直線部２４１８の端部と第６直線部２５１０の端部）が接合される。コイル導線２２ａの端部同士の接合は、溶接等により実現されてよい。この場合、コイル導線２２ａの端部は、少なくとも一部の被覆が除去された状態（すなわち導体端部２２Ａ（後出の図５参照）が露出した状態）で重ね合わされ、被覆が除去された部分同士が溶接により接合されてよい。この場合、溶接は、レーザ溶接やＴＩＧ溶接のような任意の方法で実現されてよい。以下、このようにして端部同士が重ね合わされて接合されたコイル導線２２ａの２つの端部を、「接合部４０２」とも称する。

複数のコイル導線２２ａは、接合部４０２に成形材料の成形部６０を有してよい。成形部６０は、複数のコイル導線２２ａの接合部４０２全体を覆う。成形部６０は、複数のコイル導線２２ａの接合部４０２に係る電気的な絶縁性を確保する機能を有する。すなわち、複数のコイル導線２２ａの接合部４０２は、上述したように接合の際に被覆が除去されるので、成形部６０は、当該被覆が除去された部分全体を覆うことで、被覆と同様の機能を果たす。成形部６０は、樹脂材料の射出成形により形成されてよい。

図４Ａは、成形部６０の説明図である。なお、図４Ａにおいて、Ｘ方向は、周方向に沿った方向に対応する。図４Ｂは、他の態様の成形部６０Ａの説明図である。図４Ｂにおいて、Ｚ方向は軸方向に平行な方向を表し、Ｚ１側が、図４Ｂに示すコイルエンドに対する軸方向外側に対応する。図５は、成形部６０の内部を透視図により模式的に示す側面図である。

成形部６０は、周方向に隣り合う２組の接合部４０２に対して１つずつ設けられる。なお、図４Ａでは、成形部６０は、周方向に隣り合う２組の接合部４０２ごとに１つずつ設けられるが、１組の接合部４０２ごとに１つずつ設けられてもよいし、周方向に隣り合う３組以上の接合部４０２ごとに１つずつ設けられてもよい。なお、図４Ａでは、成形部６０は、上下方向に型締めされて成形されるが、図４Ｂに示す成形部６０Ａのように、径方向に型締めされて形成される形態であってもよい。

ここで、図１Ａを再度参照するに、リード側コイルエンドには、バスバー部材７０が配置される。バスバー部材７０は、以下で詳説するように、コイルエンドに対して強固に接合（固定）される。

以下、図６以降を参照して、本実施例のバスバー部材７０とコイルエンドとの固定構造について詳説する。

図６は、本実施例のバスバー部材７０を軸方向に視た概略的な平面図である。図７は、図６に示したバスバー部材７０の内部を透視で示す概略的な平面図である。図７Ａは、中性線バスバー７４Ｎの単品状態を軸方向に視た概略的な平面図である。図８は、ステータコイル２２の結線態様の一例の説明図である。図９は、本実施例による図６のラインＡ－Ａに沿った概略的な断面図である。図１０Ａは、接着固定部５１及びその周辺の絶縁材料部９０だけを抜き出して図９の矢印Ｒ９１に視て示す図であり、図１０Ｂは、接着固定部５１及びその周辺の絶縁材料部９０だけを抜き出して図９の矢印Ｒ９２に視て示す図である。

バスバー部材７０は、バスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ、７４Ｎと絶縁材料部９０とが一体化された形態であり、バスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ、７４Ｎが絶縁材料部９０から径方向に延在する。絶縁材料部９０は、例えば樹脂材料により形成される部位である。この場合、バスバー部材７０は、インサート成形により形成されてもよい。

バスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗは、それぞれ、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相に係るバスバーである。バスバー７４Ｎは、中性線バスバーである。バスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ、７４Ｎは、それぞれ一ピースのバスバー（板金部材）により形成されてよい。

本実施例では、バスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ、７４Ｎは、図８に示すようなステータコイル２２のＹ結線に対応した構造を有する。具体的には、ステータコイル２２は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相がそれぞれ２つ以上の組で並列に接続される。図８に示す例では、ステータコイル２２は、Ｙ結線が２組存在するいわゆる２Ｙ結線の構成である。

本実施例では、ステータコイル２２が２Ｙ結線に対応する構造（図８を参照して後述）であるのにもかかわらず、中性線バスバー７４Ｎが一ピースのバスバーにより形成される。具体的には、中性線バスバー７４Ｎは、図７Ａに示すように、２組に係る中性点Ｎ１、Ｎ２（図８参照）の間が接続部７４０Ｎを介して結合した一ピースの形態である。なお、図７では、中性線バスバー７４Ｎのうちの、接続部７４０Ｎの周方向一端側につながる部位７４１は、第１組の３相（図７ＡのＵ（１）、Ｖ（１）、Ｗ（１）参照）に係るＹ結線を形成し、接続部７４０Ｎの周方向他端側につながる部位７４２は、第２組の３相（図７ＡのＵ（２）、Ｖ（２）、Ｗ（２）参照）のＹ結線を形成する。これにより、部位７４１及び部位７４２が別々のピースで形成される場合に比べて、部品点数が低減された効率的な構造を実現できる。

バスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ、７４Ｎは、好ましくは、図７に概略的に示すように、必要な絶縁距離だけ軸方向にオフセットしつつ、軸方向に視て重なる態様で設けられる。これにより、バスバー部材７０の周方向及び径方向の体格の低減を図ることができる。本実施例では、一例として、バスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗは、それぞれの外部端子７１（図1Aや後出の図９参照）よりも径方向外側において、軸方向に視て中性線バスバー７４Ｎに重なる構造（以下、「２階建て構造」とも称する）である。なお、本明細書において、特定方向に視て２要素が「重なる」とは、特定方向に視て一方が他方に部分的に重なる態様や、特定方向に視て一方が他方を包含して重なる態様を含む概念である。

バスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ、７４Ｎは、それぞれ、絶縁材料部９０から露出して径方向内側に延在する径方向内側端部８０を有する。バスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ、７４Ｎのそれぞれの径方向内側端部８０は、周方向に並ぶ態様で絶縁材料部９０から露出してよい。径方向内側端部８０のそれぞれは、コイル導線２２ａの端部（導体端部２２Ａ）に接合される。なお、径方向内側端部８０とコイル導線２２ａの端部との間の接合についても、上述したコイル導線２２ａの端部同士の接合方法と同様の方法で実現されてよい。また、径方向内側端部８０とコイル導線２２ａの端部との間の接合部４０２には、図４Ｂに示す成形部６０Ａと同様の成形部６０Ａ（後出の図９等参照）が形成されてよい。

バスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ、７４Ｎは、それぞれ、絶縁材料部９０から露出して径方向外側に延在する径方向外側端部８１を有する。径方向外側端部８１は、周方向に並ぶ態様で絶縁材料部９０から露出してよい。径方向外側端部８１のそれぞれは、コイル導線２２ａの端部（導体端部２２Ａ）に接合される（図５参照）。なお、径方向外側端部８１とコイル導線２２ａの端部との間の接合についても、上述したコイル導線２２ａの端部同士の接合方法と同様の方法で実現されてよい。また、径方向外側端部８１とコイル導線２２ａの端部との間の接合部４０２には、図４Ａに示す成形部６０と同様の成形部６０（後出の図９等参照）が形成されてよい。

なお、本実施例では、上述した２階建て構造に起因して、バスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ、７４Ｎは、それぞれの径方向内側端部８０が略同じ軸方向位置で絶縁材料部９０から露出する一方、それぞれの径方向外側端部８１が異なる軸方向位置で絶縁材料部９０から露出する。この場合、径方向外側端部８１は、露出してからの軸方向の長さが異なることで、同じ軸方向位置で径方向外側に曲げられてよい。

バスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗは、それぞれ、絶縁材料部９０から露出して軸方向外側に延在する外部端子７１を有する。外部端子７１は、インバータ（図示せず）を介して電源（図示せず）に電気的に接続される動力線端子を形成する。

本実施例では、図９に模式的に示すように、軸方向で第１渡り線２３６とバスバー部材７０との間に、硬化した接着剤の部位５０、５１（以下、「接着固定部５０、５１」と称する）が設けられる。接着固定部５０、５１は、軸方向で第１渡り線２３６とバスバー部材７０との間に設けられ、第１渡り線２３６とバスバー部材７０とに接合（接着により接合）する。

接着固定部５０、５１は、接着剤により形成される。接着剤は、任意であるが、高粘度ワニスが好適である。ここで、高粘度ワニスとは、例えば、２００Ｐａ・ｓより大きい粘度を有するワニスであり、好ましくは、３００Ｐａ・ｓ以上の粘度を有するワニスである。この場合、後述するような製造時の重力を受ける部分（後述する梁部位９４まわりの空洞部９８）にも延在できる接着固定部５１を形成できる。なお、スロット２１１１内にワニスが充填される場合（図示せず）は、８０以上２００Ｐａ・ｓ以下の粘度を有する低粘度ワニスが用いられてよい。なお、高粘度ワニスは、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、又はエポキシ系樹脂等により形成されてよい。接着固定部５０、５１（特に接着固定部５１）の好ましい形成方法は、後述する。

接着固定部５０、５１は、軸方向で第１渡り線２３６とバスバー部材７０との間に延在し、かつ、第１渡り線２３６とバスバー部材７０とに接合することで、第１渡り線２３６とバスバー部材７０との間で生じうる振動を無くす又は低減する機能（以下、「振動低減機能」と称する）を有する。

接着固定部５０は、上述した特許文献１に開示されるようなブリッジ５００を包み込みつつコイルエンドに接合する。ブリッジ５００は、周方向で径方向内側端部８０間に形成されてよい。接着固定部５０は、周方向に沿って複数個形成されてよい。

接着固定部５１は、軸方向に視てバスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ、７４Ｎのいずれかに重なり、かつ、径方向外側において絶縁材料部９０から露出する。本実施例では、接着固定部５１は、軸方向に視てバスバー７４Ｕに重なる。接着固定部５１は、軸方向に視て、バスバー７４Ｕの周方向Ｘ２側の端部に重なってよい。この場合、接着固定部５１は、バスバー７４Ｕの径方向外側端部８１と同じ周方向位置であってもよいが、バスバー７４Ｕの径方向外側端部８１に対して周方向でわずかにオフセットしてもよい。

接着固定部５１は、バスバー部材７０のうちの絶縁材料部９０に形成された孔又は開口を利用して形成されてよい。接着固定部５１は、軸方向に視てバスバー７４Ｕに重なるものの、バスバー７４Ｕに貫通孔を形成することなく、設けられる。具体的には、接着固定部５１は、バスバー７４Ｕのうちの軸方向に視て接着固定部５１が重なるバスバー部位よりも、軸方向でコイルエンドに近い側に位置する。すなわち、軸方向外側から軸方向に視たとき、接着固定部５１のうちの、バスバー７４Ｕに重なる部分は、バスバー７４Ｕよりも軸方向内側（すなわち軸方向でコイルエンドに近い側）に位置する。

接着固定部５１は、絶縁材料部９０側では、絶縁材料部９０の径方向外側の表面に接合してもよいが、好ましくは、絶縁材料部９０自体に両端が支持された梁部位９４に接合する。この場合、絶縁材料部９０と接着固定部５１との間の接合強度が高くなり、その結果、バスバー部材７０とコイルエンドとの間の接着固定部５１を介して接合強度を効果的に高めることができる。

具体的には、本実施例では、図９から図１０Ｂに概略的に示すように、絶縁材料部９０は、径方向外側の側面において、絶縁材料部自体に両端が支持された梁部位９４を有する。梁部位９４は、周方向に延在する。絶縁材料部９０は、梁部位９４のまわり（延在方向に交差する方向）に空洞部９８を有する。空洞部９８は、図１０Ａに示すように、径方向外側に開口するとともに、軸方向内側（コイルエンドに対向する側）に開口する。

この場合、接着固定部５１は、好ましくは、梁部位９４を包み込む態様で形成される。すなわち、接着固定部５１は、図９に概略的に示すように、空洞部９８に延在して、梁部位９４の軸方向外側及び軸方向内側を覆うとともに、梁部位９４の径方向内側を覆う。また、接着固定部５１は、図９に概略的に示すように、梁部位９４の径方向外側をも覆ってよい。これにより、接着固定部５１が梁部位９４を包み込むことになり、絶縁材料部９０と接着固定部５１との間の接合強度を効果的に高めることができる。

ところで、複数のバスバーを比較的高い密度で、比較的小型のバスバー部材に配置した場合でも、バスバーに貫通孔を形成できる場合は、当該貫通孔を利用して、コイルエンドとバスバー部材に接合する接着固定部を形成することが可能である。

しかしながら、かかるバスバーに形成される貫通孔は、バスバーの断面積を局所的に低下させるので、電気的な特性の低下を招くおそれがある。すなわち、バスバーの断面積は、貫通孔が形成される箇所で、局所的に小さくなる。このような断面積の低下は、バスバーを介してステータコイル２２に流す電流の上限値（電気量の上限値）の低下を招く。すなわち、バスバー部材７０の電気的な特性の低下を招く。

この点、本実施例によれば、上述したように、バスバー７４Ｕに貫通孔を形成することなく、軸方向に視てバスバー７４Ｕに重なる接着固定部５１を形成できる。これにより、バスバー部材７０の電気的な特性を低下させることなく、接着固定部５１を形成できる。

ところで、特に、車両環境においては、路面からの入力や、内燃機関を搭載する車両では内燃機関からの入力等に起因して、ステータ２１を含む回転電機が加振されやすい。また、特に、バスバー部材７０は、第２渡り線２４０等に比べて有意に大きい質量を有し、振動しやすい。バスバー部材７０が振動すると、バスバー部材７０の径方向内側端部８０及び径方向外側端部８１とコイル導線２２ａの端部との間の接合部４０２（図５の接合部４０２参照）の信頼性が低下するおそれがある。

この点、本実施例によれば、上述したように、軸方向で第１渡り線２３６とバスバー部材７０との間に接着固定部５０、５１が設けられるので、接着固定部５０、５１の振動低減機能によって、接合部４０２の際（きわ）やその近傍での応力集中を低減でき、バスバー部材７０のバスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ、７４Ｎとコイル導線２２ａの端部との間の接合部４０２の信頼性を高めることができる。

接着固定部５０、５１は、好ましくは、バスバー部材７０全体にわたって比較的均一に振動低減機能を発現できるように、バスバー部材７０の周方向全長にわたって比較的均一に配置される。同様に、接着固定部５０、５１は、好ましくは、バスバー部材７０の径方向全長にわたって比較的均一に振動低減機能を発現できるように、バスバー部材７０の径方向全長にわたって比較的均一に配置される。

本実施例では、接着固定部５０は、径方向内側における軸方向に視てバスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ、７４Ｎに重ならない領域（ブリッジ５００を形成可能な領域）を利用して、周方向に沿って均一に配置できる。また、接着固定部５１は、径方向外側における軸方向に視てバスバー７４Ｕに重なる領域を利用して、周方向の中央付近に配置できる。これにより、バスバー部材７０全体にわたって比較的均一に振動低減機能を発現できる。なお、本実施例では、接着固定部５０は、１箇所だけに形成されるが、周方向の異なる位置に複数個形成されてもよい。

また、本実施例では、接着固定部５０は、径方向内側に形成されるのに対して、接着固定部５１は、径方向外側に形成されるので、バスバー部材７０の径方向全長にわたって振動低減機能を発現できる。例えば、接着固定部５０、５１のうちの接着固定部５０だけを備える図１１に示すような比較例のバスバー部材７０’では、絶縁材料部９０’が接着固定部５１を備えていないため、矢印Ｒ１１で模式的に示すように、径方向内側を支点として径方向外側が軸方向に振動しやすくなる。このような振動が生じると、特に径方向外側端部８１とコイル導線２２ａの端部との間の接合部４０２（図５の接合部４０２参照）に比較的高い応力が発生しやすくなる。これに対して、本実施例では、上述したように径方向内側及び外側のいずれも接着固定部（接着固定部５０、５１）が設けられるので、かかる比較例で生じる不都合を防止できる。

なお、接着固定部５０は、軸方向の貫通孔５０１を伴うブリッジ５００を形成する関係上、軸方向に視てバスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ、７４Ｎに重ならない領域（バスバー部材７０の径方向の端部）にしか形成できない。また、本実施例では、上述した外部端子７１よりも径方向外側の２階建て構造に起因して（すなわち、中性線バスバー７４Ｎが存在することに起因して）、軸方向の貫通孔５０１を伴うブリッジ５００と同様のブリッジを、外部端子７１よりも径方向外側に形成することが困難である。

この点、本実施例によれば、２階建ての２階側のバスバー７４Ｕの下側（軸方向内側）のデットスペースを利用して接着固定部５１を設けることで、接着固定部５０が形成できないような箇所においても、バスバー部材７０とコイルエンドとの間を接合できる。

なお、本実施例は、図６から図８を参照して上述したように２Ｙ結線の構造のバスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗに適用されているが、４Ｙ結線のような他の並列結線構造にも適用可能である。例えば、図１２及び図１３に示す例では、バスバー部材７０Ａは、４Ｙ結線の構造を有する。図１２は、４Ｙ結線の構造が適用されたバスバー部材７０Ａ全体の斜視図であり、図１３は、梁部位９４を通る切断面による断面形状を示す斜視図である。この場合、接着固定部５１（図１２及び図１３には図示せず）が設けられる梁部位９４は、図１２及び図１３に示すように、周方向でバスバー７４Ｕの対の径方向外側端部８１の間に形成されてもよい。この場合、径方向外側の開口部９９への外部からのアクセス性が良好となり、接着固定部５１を形成するための接着剤の注入工程の容易化を図ることができる。

なお、図１２及び図１３に示す例では、バスバー７４Ｕにおける径方向外側端部８１よりも径方向内側の部位８１１は、その軸方向内側の表面（コイルエンドに対向する側の表面）が、絶縁材料部９０Ａから露出している。これにより、空洞部９８の容積を最大化でき、梁部位９４まわりの接着固定部５１の形成が容易となる。なお、この場合、接着固定部５１は、軸方向に視て、主に部位８１１に重なることになる。

次に、図１４以降を参照して、上述したステータ２１の製造に好適な製造方法について説明する。

以下の説明において、特に言及しない限り、第１渡り線２３６とは、ステータコア２１１の軸方向外側で周方向に延在する上述したリード側の複数の第１渡り線２３６の全体（集合）を指す。従って、第１渡り線２３６の表面（軸方向外側表面）とは、複数の第１渡り線２３６の全体の表面（軸方向外側表面）であり、第１渡り線２３６のそれぞれの表面（軸方向外側表面）の集合を表す。

図１４は、ステータ２１の製造方法の流れを概略的に示すフローチャートである。図１５から図１７は、図１４を参照して説明する各工程のいくつかの説明図である。なお、図１４のフローチャートは、ステータ２１の製造方法の流れの一例を示しているにすぎず、各ステップの処理順序は適宜、前後されてもよいし、並行的に又は同時に実現されてもよい。

本製造方法は、まず、ステップＳ１１１において、ステータコア２１１、コイル組立体、及び上述したバスバー部材７０Ａを準備する工程（準備工程の一例）を含む。コイル組立体は、複数の同芯巻きコイル２０が円環状に配置された組立体であってよい。なお、変形例では、同芯巻きコイル２０とは異なる任意の形態のコイル片が利用されてもよい。

本製造方法では、バスバー部材７０Ａが準備されるが、バスバー部材７０についても実質的に同様に適用可能である。

次に、本製造方法は、ステップＳ１１３において、コイル組立体をステータコア２１１に組み付ける工程（装着工程）を含む。本工程は、例えば、インサータ等の治具により、コイル組立体を形成する各スロット収容部２３０、２３２をステータコア２１１のスロット２１１１に挿入することで実現されてよい。これにより、ステータコイル２２がステータコア２１１に巻装されたステータ組立体であって、軸方向両側にコイルエンドを有するステータ組立体が形成される。

次に、本製造方法は、ステップＳ１１４において、バスバー部材７０Ａを、ステータ組立体におけるリード側のコイルエンド上に、載置する工程（配置工程）を含む。この場合、バスバー部材７０Ａは、コイルエンドの軸方向外側の表面（すなわち第１渡り線２３６の表面）に当接する態様で、載置されてもよい。

次に、本製造方法は、ステップＳ１１５において、ステータコア２１１に巻装された複数の同芯巻きコイル２０において、バスバー部材７０Ａが配置されない周方向範囲において、軸方向に重なる対の渡り線である第２渡り線２４０と第３渡り線２５０の端部同士を溶接により接合する工程を含む。また、本製造方法は、ステップＳ１１５において、バスバー部材７０Ａが配置される周方向範囲において、第２渡り線２４０及び第３渡り線２５０の各端部とバスバー部材７０Ａのバスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ、７４Ｎの各径方向内側端部８０及び各径方向外側端部８１とを溶接により接合する工程（接合工程の一例）を含む。

また、本製造方法は、ステップＳ１１６において、図１５に模式的に示すように、バスバー部材７０Ａが配置されない周方向範囲において、第２渡り線２４０と第３渡り線２５０の間の接合部（図示せず）に成形部６０（図４Ａ参照）を形成する工程を含む。また、本製造方法は、ステップＳ１１６において、バスバー部材７０Ａが配置される周方向範囲において、第２渡り線２４０及び第３渡り線２５０の各端部とバスバー部材７０Ａの７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ、７４Ｎの各径方向内側端部８０及び各径方向外側端部８１との間の各接合部４０２に成形部６０、６０Ａを形成する工程を含む。

次に、本製造方法は、図１６に矢印Ｒ１７で模式的に示すように、ステップＳ１１７において、バスバー部材７０Ａが配置された側を上側として、接着固定部５１Ａを形成すべく、バスバー部材７０Ａに高粘度ワニス（図示せず）を注入する注入工程を含む。高粘度ワニスの注入は、図１６に矢印Ｒ１７で模式的に示すように、梁部位９４に対して径方向外側から実行されてよい。この場合、高粘度ワニスは、圧送されて噴出される形態で注入されてもよい。高粘度ワニスの注入は、高粘度ワニスが梁部位９４を包み込むように、梁部位９４に隣接した開口部（軸方向外側の開口部９９）及び梁部位９４自体に向けて実行されてよい。図１７に概略的に示すように、高粘度ワニスが自重で下方に流動してコイルエンドに接合するように実行される。高粘度ワニスは、比較的流動性が低いがゆえに、比較的低速で下方へと流れることから、梁部位９４を包み込むような形態の接着固定部５１Ａの形成に好適である。なお、高粘度ワニスは、比較的低速で下方へと流れることから、高粘度ワニスの注入自体は、断続的に実行されてもよい。このようにして、高粘度ワニスがコイルエンドに到達すると、図１７に概略的に示すように、コイルエンドとの間の必要な接合範囲が確保される。

なお、図１７に示す例では、高粘度ワニスは、コイルエンドの径方向外側にも至っているが、これに限られず、コイルエンドの軸方向外側に留まるように注入されてもよい。

同様に、注入工程（ステップＳ１１７）では、更に、接着固定部５１Ａを形成するための高粘度ワニスを注入した後、接着固定部５０を形成すべく、高粘度ワニスを貫通孔５０１に対して軸方向外側から注入してもよい。この場合、高粘度ワニスの注入は、ノズルからの滴下の形態で実現されてもよい。なお、接着固定部５０を形成するための高粘度ワニスの注入は、接着固定部５１Ａを形成するための高粘度ワニスの注入よりも前に実行されてもよいし、並行で実行されてもよい。

ついで、本製造方法は、ステップＳ１１９において、高粘度ワニスを硬化させる工程を含む。なお、高粘度ワニスは、同芯巻きコイル２０を構成するコイル導線２２ａ同士の間に保持（含浸）されうるワニスとともに硬化されてもよい。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

例えば、上述した実施例では、好ましい実施例として、接着固定部５１、５１Ａに加えて、接着固定部５０が設けられるが、接着固定部５０は省略されてもよい。

また、上述した実施例では、外部端子７１よりも径方向外側でバスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗが中性線バスバー７４Ｎに重なる２階建て構造を有するが、径方向内外が反転した構造が実現されてもよい。すなわち、外部端子７１よりも径方向内側でバスバー７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗが中性線バスバー７４Ｎに重なる２階建て構造が実現されてもよい。この場合、接着固定部５１（接着固定部５１Ａも同様）は、外部端子７１よりも径方向内側で同様に形成されてよい。

また、上述した実施例では、周方向の両端が支持された周方向の梁部位９４を有することで、絶縁材料部９０と接着固定部５１（絶縁材料部９０Ａと接着固定部５１Ａについても同様、以下同じ）との接合強度を高めているが、これに限られない。例えば、梁部位９４に代えて又は加えて、径方向の梁部位が設けられてもよい。この場合、径方向の梁部位９４は、径方向内側の端部だけが支持された片持構造であってよい。この場合も、径方向の梁部位まわりに空洞部（図示せず）を形成し、高粘度ワニスにより梁部位を包み込むことで、接合強度を高めることができる。なお、この場合、梁部位は、絶縁材料部９０とは別体で形成され、絶縁材料部９０に接合されてもよい。

また、上述した実施例では、接着固定部５１は、梁部位９４を包み込むように設けられるが、これに限られず、接着固定部５１は、例えば梁部位９４のうちの、径方向内側及び軸方向両側の３方を覆うように設けられてもよい。また、梁部位９４が省略されてもよい。例えば、図１８に示す変形例によるバスバー部材７０Ｂでは、絶縁材料部９０Ｂは、上述した実施例の接着固定部５１Ｂにおける梁部位９４（及び空洞部９８）が設けられる箇所に、同様の梁部位を有していない。この場合、接着固定部５１Ｂは、図１８に示すように、絶縁材料部９０Ｂの径方向外側の側面及び軸方向内側の表面とともに、コイルエンドの側面及び／又は軸方向外側の表面に接合してもよい。

２１・・・ステータ（回転電機用ステータ）、２１１・・・ステータコア、２２・・・ステータコイル、５１、５１Ａ、５１Ｂ・・・接着固定部、７０、７０Ａ、７０Ｂ・・・バスバー部材、７１・・・外部端子（動力線端子）、７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ・・・バスバー（導体部、複数のバスバー）、７４Ｎ・・・中性線バスバー（導体部、複数のバスバーのうちの１つ）、８０・・・径方向内側端部（導体部の端部）、８１・・・径方向外側端部（導体部の端部）、９０、９０Ｂ・・・絶縁材料部、９４・・・梁部位

Claims (8)

1. ステータコアと、
   前記ステータコアに装着され、軸方向両端にコイルエンドを有するステータコイルと、
   軸方向一端側の前記コイルエンドに対して軸方向外側に配置され、導体部と絶縁材料部とが一体化された形態であり、前記導体部の端部が前記絶縁材料部から露出するバスバー部材と、
   前記バスバー部材の前記導体部の端部と、前記ステータコイルの端部とを接合する接合部と、
   前記バスバー部材及び前記コイルエンドに接合する接着固定部とを備え、
   前記接着固定部は、軸方向に視て前記導体部に重なり、かつ、径方向一方側において径方向に視て前記絶縁材料部から露出する、回転電機用ステータ。
2. 前記導体部は、複数のバスバーを含み、
   前記複数のバスバーは、電源に電気的に接続される動力線端子を含み、
   前記複数のバスバーの少なくとも２つは、前記動力線端子よりも前記径方向一方側において、軸方向に視て互いに重なる、請求項１に記載の回転電機用ステータ。
3. 前記絶縁材料部は、前記径方向一方側の側面において、前記絶縁材料部自体に両端が支持された梁部位を有し、
   前記接着固定部は、前記梁部位を包み込む、請求項１に記載の回転電機用ステータ。
4. 前記梁部位は、周方向に延在し、
   前記絶縁材料部は、前記梁部位まわりに、前記接着固定部が延在する空洞部を有する、請求項３に記載の回転電機用ステータ。
5. 前記接着固定部は、前記導体部のうちの軸方向に視て前記接着固定部が重なる部位よりも、軸方向で前記コイルエンドに近い側に位置する、請求項１に記載の回転電機用ステータ。
6. 前記接着固定部は、２００Ｐａ・ｓより大きい粘度を有するワニスにより形成される、請求項１に記載の回転電機用ステータ。
7. 導体部と絶縁材料部とが一体化された形態のバスバー部材を準備する準備工程と、
   ステータコアにステータコイルを装着し、軸方向両側にコイルエンドを有する組立体を形成する装着工程と、
   前記準備工程で準備した前記バスバー部材と、前記装着工程で形成した前記組立体とを用いて、前記バスバー部材が軸方向一端側のコイルエンドに対して軸方向外側に位置する配置状態を形成する配置工程と、
   前記配置状態において、前記バスバー部材の前記導体部の端部と、前記ステータコイルの端部とを接合する接合工程と、
   前記配置状態において、径方向一方側から接着剤を注入することで、前記バスバー部材及び前記コイルエンドに接合する接着固定部であって、軸方向に視て前記導体部に重なり、かつ、径方向一方側において径方向に視て前記絶縁材料部から露出する接着固定部を形成する注入工程と、を含む、回転電機用ステータの製造方法。
8. 前記絶縁材料部は、前記径方向一方側の側面において、前記絶縁材料部自体に両端が支持された梁部位を有し、
   前記注入工程は、前記梁部位を包み込むように前記接着剤を注入することを含む、請求項７に記載の回転電機用ステータの製造方法。