JP4751942B2

JP4751942B2 - ステータ

Info

Publication number: JP4751942B2
Application number: JP2009144413A
Authority: JP
Inventors: 賢司石田; 英治山田
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 2009-06-17
Filing date: 2009-06-17
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2029-06-17
Also published as: US20120086292A1; EP2445085A1; WO2010147027A1; JP2011004496A; US8653708B2; CN102460903B; CN102460903A

Description

この発明は、モータ、ジェネレータ等の回転電機に用いられるステータに関する。

回転電機においては、ステータのコイル温度を管理することが重要である。ステータのコイル温度を管理するために、温度検出素子としてサーミスタが用いられる。このサーミスタをステータに対して位置決め固定するために、下記特許文献１に開示される回転電機においては、コイルエンドに設けられた絶縁基台上にサーミスタが配設されている。

下記特許文献２に開示されるモータのコイル端末処理装置においては、コイル端を結線処理する基板とコイルエンドとの間において、サーミスタを配置するための空間をコイルエンドカバーに設ける構成が開示されている。

下記特許文献３に開示される車両用回転電機においては、下面にセンサ保持部を有する中性点絶縁ケースを、バンドを用いてコイルエンドに固定する構造が開示されている。

特開平０９−３１２９４８号公報特開２００７−８２３４４号公報特開２００８−２９１２７号公報

近年、回転電機のさらなる小型化にともない、各種構成部品の設置スペースにも制約が課されている。その結果、サーミスタおよびサーミスタの保持部材の設置スペースを確保することが困難になってきている。また、比較的余裕のあるコイルエンドの側面にサーミスタを設置することも考えられるが、コイルエンドの側面では、コイルの温度上昇を正確に測定することができず、サーミスタによる温度測定における温度追従性に新たな課題が生じる。

この発明は上記課題を解決することを目的とし、温度検出素子によるステータのコイル温度測定において、精度の高い温度追従性が得られるとともに、回転電機のさらなる小型化に対応することが可能な構造を備えるステータを提供することにある。

この発明に基づいたステータにおいては、ステータティースの周囲に巻回されるステータコイルを有するステータコアが、複数個環状に配置されることにより形成されるステータであって、上記ステータコアのコイルエンドの上方に設けられ、同相の上記ステータコアの間を連結するバスバーと、当該ステータの温度を検出するための温度検出素子とを備えている。

上記温度検出素子は、上記コイルエンドと上記バスバーとの間に挟まれるように配置され、上記バスバーは、上記温度検出素子を保持する形態を有し、上記温度検出素子は、サーミスタと、上記サーミスタを収用するチューブとを有し、上記サーミスタの横断面半径をＲ _０、上記チューブの横断面半径をＲ _１、上記バスバーの内面側の曲率半径をＲ _２、上記バスバーの内面と上記コイルエンドの上端面との間の距離をＬ _１とした場合、下記の式（１）および式（２）を具備する寸法関係が成立する。
Ｒ _０＜Ｒ _２＜Ｒ _１・・・式（１）
２×Ｒ _０＜Ｌ _１＜２×Ｒ _１・・・式（２）

この発明に基づいた他の形態のステータにおいては、ステータティースの周囲に巻回されるステータコイルを有するステータコアが、複数個環状に配置されることにより形成されるステータであって、上記ステータコアのコイルエンドの上方に設けられ、上記ステータコイルの各相に設けられる中性点端子と、上記中性点端子を連結する中性点連結バーと、当該ステータの温度を検出するための温度検出素子とを備えている。

上記温度検出素子は、上記コイルエンドと上記中性点連結バーとの間に挟まれるように配置され、上記中性点端子は、上記温度検出素子を保持する形態を有し、上記中性点端子は、一部が上記コイルエンドの上面と並行となるように外側に向けて折り曲げられた並行部を有し、上記温度検出素子は、上記コイルエンドと上記中性点連結バーとの間に挟まれるように配置されるとともに、上記並行部の上面を通過するように配置される。

この発明に基づいたさらに他の形態のステータにおいては、ステータティースの周囲に巻回されるステータコイルを有するステータコアが、複数個環状に配置されることにより形成されるステータであって、上記ステータコアのコイルエンドの上方に設けられ、上記ステータコイルの各相に設けられる入力端子と、当該ステータの温度を検出するための温度検出素子とを備えている。

上記温度検出素子は、上記コイルエンドと上記入力端子との間に挟まれるように配置され、上記入力端子は、上記温度検出素子を保持する形態を有し、上記入力端子は、上記コイルエンドに固定され、上方に延びるベース部、上記ベース部から所定の曲率半径で内側に丸められたドーム部、および上記ドーム部の先端から上方に延びる起立部を有し、上記温度検出素子は、サーミスタと、上記サーミスタを収用するチューブとを有し、上記サーミスタの横断面半径をＲ _０、上記チューブの横断面半径をＲ _１、上記ドーム部の先端から上記コイルエンドの上面までの距離をｈ１、上記ベース部の上記コイルエンドの上面からの突出長さをｈ２、上記ベース部の内面から上記起立部の内面までの距離をｈ３、上記ドーム部の内側の曲率半径をＲ _３とした場合、下記の式（４）から式（７）を具備する寸法関係が成立する。
Ｒ _３＜Ｒ _１・・・式（４）
Ｒ _０＜ｈ１＜Ｒ _１・・・式（５）
２×Ｒ _０＜ｈ２＜２×Ｒ _１・・・式（６）
ｈ３＜２×Ｒ _１・・・式（７）

この発明に基づいたステータによれば、コイルエンドの上面の温度測定が可能であるため、精度の高い温度追従性が得られるとともに、回転電機のさらなる小型化に対応することが可能な構造を備えるステータを提供することが可能となる。

実施の形態１におけるステータの外観構成を示す全体斜視図である。実施の形態１におけるステータに採用されるステータコイルの構成を示す部分拡大斜視図である。実施の形態１におけるステータの結線図である。実施の形態１における温度検出素子の固定構造を示す模式図である。実施の形態１における温度検出素子の取付け前の状態を示す断面模式図である。実施の形態１における温度検出素子の取付け後の状態を示す断面模式図である。実施の形態２における温度検出素子の固定構造を示す模式図である。実施の形態２における温度検出素子の取付け前の状態を示す、図７中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視断面模式図である。実施の形態２における温度検出素子の取付け後の状態を示す、図７中のＩＸ−ＩＸ線矢視断面模式図である。実施の形態２における温度検出素子の他の固定構造を示す模式図である。実施の形態２における温度検出素子のさらに他の固定構造を示す模式図である。実施の形態３における温度検出素子の固定構造を示す模式図である。実施の形態３における温度検出素子の取付け後の状態を示す、図１２中のＸＩＩＩ線矢視断面模式図である。

本発明に基づいた実施の形態におけるステータについて、以下、図を参照しながら説明する。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、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

（実施の形態１）
（ステータ１００の外観構成）
まず、図１および２を参照して、本実施の形態における、モータやジェネレータ等の回転電機に用いられるステータ１００の外観構成について説明する。ステータ１００は環状の形態を有し、複数のステータコア１０１が環状に配列されている。

ステータコア１０１は、Ｕ相コイルを構成するＵ相ステータコア１０１Ｕ、Ｖ相コイルを構成するＶ相ステータコア１０１Ｖ、および、Ｗ相コイルを構成するＷ相ステータコア１０１Ｗを有している。各ステータコア１０１は、図２に示すように、ステータティース１０１ａの周囲に巻回されるステータコイル１０１ｂを有している。

各ステータコア１０１のコイルエンド１０１ｅ（図４〜図６参照）の上には、同相のステータコアのコイルの間を連結するバスバー１０２が設けられている。具体的には、Ｕ相コイルを構成するＵ相ステータコア１０１Ｕの間を連結するＵ相バスバー１０２Ｕ、Ｖ相コイルを構成するＶ相ステータコア１０１Ｖの間を連結するＶ相バスバー１０２Ｖ、および、Ｗ相コイルを構成するＷ相ステータコア１０１Ｗの間を連結するＷ相バスバー１０２Ｗが、それぞれ複数設けられている。

ステータコア１０１のコイルエンド１０１ｅの所定位置には、ステータコア１０１の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に設けられるＵ相中性点端子１０３Ｕ、Ｖ相中性点端子１０３Ｖ、および、Ｗ相中性点端子１０３Ｗが、それぞれコイルエンド１０１ｅの上に引き出されている。さらに、Ｕ相中性点端子１０３Ｕ、Ｖ相中性点端子１０３Ｖ、および、Ｗ相中性点端子１０３Ｗを連結する中性点連結バー１０３Ｂが設けられている。なお、Ｕ相中性点端子１０３Ｕ、Ｖ相中性点端子１０３Ｖ、および、Ｗ相中性点端子１０３Ｗの詳細構造については、実施の形態２において詳述する。

ステータコア１０１のコイルエンド１０１ｅの所定位置には、ステータコア１０１の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に設けられるＵ相入力端子１０４Ｕ、Ｖ相入力端子１０４Ｖ、および、Ｗ相入力端子１０４Ｗが、それぞれコイルエンド１０１ｅの上に引き出されている。なお、Ｕ相入力端子１０４Ｕ、Ｖ相入力端子１０４Ｖ、および、入力端子の詳細構造については、実施の形態３において詳述する。

上記構成からなるステータ１００は、最終形態としては、各入力端子１０４Ｕ、１０４Ｖ，１０４Ｗを除き、バスバーおよび中性点端子等は樹脂モールド１１０により覆われるが、内部構造を明確に示すため、図１においては、バスバーおよび中性点端子等は、樹脂モールド１１０により覆われていない状態を図示している。

図３に上記構成からなるステータ１００の結線図を示す。本実施の形態においては、１５個のステータコア１０１が用いられている。Ｕ相コイルを構成するＵ相ステータコア１０１Ｕとして、Ｎｏ．３、Ｎｏ．６、Ｎｏ．９、Ｎｏ．１２、Ｎｏ．１５のステータコア１０１が直列に接続され、コイル線の一端はＵ相入力端子１０４Ｕに連結され、コイル線の他端はＵ相中性点端子１０３Ｕに連結されている。

Ｖ相コイルを構成するＶ相ステータコア１０１Ｖとして、Ｎｏ．２、Ｎｏ．５、Ｎｏ．８、Ｎｏ．１１、Ｎｏ．１４のステータコア１０１が直列に接続され、コイル線の一端はＶ相入力端子１０４Ｖに連結され、コイル線の他端はＵ相中性点端子１０３Ｖに連結されている。

Ｗ相コイルを構成するＷ相ステータコア１０１Ｗとして、Ｎｏ．１、Ｎｏ．４、Ｎｏ．７、Ｎｏ．１０、Ｎｏ．１３のステータコア１０１が直列に接続され、コイル線の一端はＷ相入力端子１０４Ｗに連結され、コイル線の他端はＵ相中性点端子１０３Ｗに連結されている。

（温度検出素子の固定構造）
図４から図６を参照して、本実施の形態におけるステータ１００の温度を検出するための温度検出素子２００の固定構造について説明する。本実施の形態においては、図１中のＸに示す、Ｕ相バスバー１０２Ｕを用いた場合を一例として説明する。なお、バスバーであれば、Ｕ相バスバー１０２Ｕに限定されず、他のいずれのバスバーを用いてもかまわない。

図４を参照して、本実施の形態においては、温度検出素子２００は、小型のサーミスタ２０１を有し、このサーミスタ２０１は、樹脂製のチューブ２０３の先端部近傍に収容されている。チューブ２０３の後方からは、サーミスタ２０１に連結された信号線２０２が引き出されている。サーミスタ２０１自体の大きさは、幅が約１ｍｍ〜３ｍｍ程度、長さが約３ｍｍ〜６ｍｍ程度の大きさである。

チューブ２０３に収容されたサーミスタ２０１を、コイルエンド１０１ｅとＵ相バスバー１０２Ｕとの間に挟まれるように配置する。ここで、他のバスバーは、断面が平板状であるが、サーミスタ２０１を保持するためのＵ相バスバー１０２Ｕは、サーミスタ２０１側を凹部とする、断面が円弧形状を有している。

図５に示すように、サーミスタ２０１の横断面半径（最大部）をＲ_０、チューブ２０３の横断面半径をＲ_１、Ｕ相バスバー１０２Ｕの内面側の曲率半径をＲ_２、Ｕ相バスバー１０２Ｕの内面とコイルエンド１０１ｅの上端面との間の距離をＬ_１とした場合、本実施の形態においては、下記の式（１）および式（２）を具備する寸法関係を成立させる。

Ｒ_０＜Ｒ_２＜Ｒ_１・・・（式１）
２×Ｒ_０＜Ｌ_１＜２×Ｒ_１・・・（式２）
上記式（１）および式（２）を具備する寸法関係を成立させることで、Ｕ相バスバー１０２Ｕによりサーミスタ２０１をコイルエンド１０１ｅ側に十分押え付けることが可能となる。なお、Ｕ相バスバー１０２Ｕとコイルエンド１０１ｅとが緩衝しないクリアランスＬ_２を確保する。

（作用・効果）
以上、本実施の形態におけるステータ１００においては、図４および図６に示すように、サーミスタ２０１は、Ｕ相バスバー１０２Ｕおよびコイルエンド１０１ｅの上面の上下２面から熱を受けることができる。また、サーミスタ２０１を、ほぼコイルエンド１０１ｅに密着させることができる。これにより、サーミスタ２０１による高い精度での温度追従性を実現させることができる。

また、Ｕ相バスバー１０２Ｕとコイルエンド１０１ｅとの間の領域は、従来用いられていない領域であることから、別途温度検出素子２００を設けるための領域を確保する必要がなく、回転電機のさらなる小型化に対する要求を満足させることができる。

なお、温度検出素子２００を設ける位置は、ステータ１００の内周側に近い方が好ましい。これは、ステータ１００において発生する熱は、内側から外側に向けて熱移動する。そのため、ステータの外周側よりも内周側の方が、ステータ１００の温度が高くなる温度分布を有しているからである。

また、ステータ１００の外周側よりも内周側の方が熱吸収部材（熱マス：モールド樹脂の樹脂量、電磁鋼板）が少ないため、これらの部材により熱が奪われ難いため、より正確なステータのコイルの実温度を検出することができる。さらに、内側の方が、ステータの冷却のため、循環しているＡＴＦ（冷媒）の影響が少ない。

このように、本実施の形態におけるステータ１００によれば、コイルエンド１０１ｅ上面の内側の温度測定が可能であるため、コイル実温度に非常に近い温度の測定ができるとともに、精度の高い温度追従性が得られる。また、回転電機のさらなる小型化に対応することが可能な構造を備えるステータを提供することが可能となる。

また、ステータ１００のモールド成形時においても、温度検出素子２００は、Ｕ相バスバー１０２Ｕによりしっかり保持されているため、温度検出素子２００が移動することがなく、モールド成形時の作業性を悪化させることや、製造工程数を増加させることもない。

（実施の形態２）
次に、図７から図９を参照して、本実施の形態におけるステータについて説明する。なお、ステータの基本構成は、上記実施の形態１と同様であり、相違点は、温度検出素子２００の固定構造にある。したがって、以下の説明では、本実施の形態における温度検出素子の固定構造についてのみ詳細に説明する。

（温度検出素子の固定構造）
本実施の形態におけるステータ１００の温度を検出するための温度検出素子２００の固定構造について説明する。本実施の形態においては、図１中に示す、ステータコア１０１の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に設けられるＵ相中性点端子１０３Ｕ、Ｖ相中性点端子１０３Ｖ、および、Ｗ相中性点端子１０３Ｗと、中性点連結バー１０３Ｂとを用いて、温度検出素子２００を固定する場合について説明する。なお、温度検出素子２００の形態は、上記実施の形態１の場合と同様であるため、重複する説明は繰り返さない。

図７に示すように、Ｕ相中性点端子１０３ＵおよびＷ相中性点端子１０３Ｗはそれぞれ、ステータコア１０１の内側の位置において、真直ぐに上方（回転電機の回転軸方向）に延びるように設けられている。Ｕ相中性点端子１０３ＵとＷ相中性点端子１０３Ｗとの間に位置するＶ相中性点端子１０３Ｖは、一部がコイルエンド１０１ｅの上面と並行となるように外側に向けて折り曲げられた並行部１１３Ｖと、この並行部１１３Ｖの先端から上方に向けて延びる起立部１２３Ｖとを有し、温度検出素子２００を保持する形態を有している。

中性点連結バー１０３Ｂは、平板形状を有し長手方向の平坦面がコイルエンド１０１ｅの上面と並行となるように、Ｕ相中性点端子１０３Ｕ、Ｖ相中性点端子１０３Ｖ、および、Ｗ相中性点端子１０３Ｗの上端部と連結部１０３ｐにおいて連結するように取り付けられている。中性点連結バー１０３Ｂの下面とコイルエンド１０１ｅの上面との距離（Ｌ_２）は、最少絶縁距離となるように、所定の寸法が選択される。

温度検出素子２００は、コイルエンド１０１ｅと中性点連結バー１０３Ｂとの間に挟まれるようにして、中性点連結バー１０３Ｂの下端とコイルエンド１０１ｅの上面との間に生じる隙間、および並行部１１３Ｖの上面を通過するように配設される。

図８は、温度検出素子２００が固定される前の状態を示す断面図である。中性点連結バー１０３Ｂの下面と並行部１１３Ｖの上面との間隔をＬ、サーミスタ２０１の横断面半径（最大部）をＲ_０、チューブ２０３の横断面半径をＲ_１とした場合、本実施の形態においては、下記の式（３）を具備する寸法関係を成立させる。また、並行部１１３Ｖの下面とコイルエンド１０１ｅの上面とは、最少の絶縁距離（ｔ：約１ｍｍ〜２ｍｍ程度）となるように設定する。

２×Ｒ_０＜Ｌ＜２×Ｒ_１・・・（式３）
これにより、図７および図９に示すように、温度検出素子２００を中性点連結バー１０３Ｂの下端とコイルエンド１０１ｅの上面との間に生じる隙間と、並行部１１３Ｖの上面とを通過するように配設することで、中性点連結バー１０３Ｂの下面によりサーミスタ２０１をコイルエンド１０１ｅ側に押え付けることが可能となる。

（作用・効果）
以上、本実施の形態におけるステータ１００においては、図７および図９に示すように、サーミスタ２０１は、中性点連結バー１０３Ｂの下面およびコイルエンド１０１ｅの上面の上下２面から熱を受けることができる。また、サーミスタ２０１を、ほぼコイルエンド１０１ｅに密着させることができる。これにより、サーミスタ２０１による高い精度での温度追従性を実現させることができる。

また、中性点連結バー１０３Ｂの下方領域は、従来用いられていない領域であることから、別途温度検出素子２００を設けるための領域を確保する必要がなく、回転電機のさらなる小型化に対する要求を満足させることができる。なお、温度検出素子２００を設ける位置は、上記実施の形態１の場合と同様の理由から、ステータの内周側に近い方が好ましい。

また、本実施の形態と異なり、両側に位置するＵ相中性点端子１０３ＵおよびＷ相中性点端子１０３Ｗをそれぞれ、外側に向かって折り曲げて並行部と起立部とを有する構成とし、中央に位置するＶ相中性点端子１０３Ｖを真直ぐに上方に延びるように設ける構成を採用しても、上記と同様の作用効果を得ることができる。

また、中性点連結バー１０３Ｂの他の形態を図１０に示す。この中性点連結バー１０３Ｃは、平板形状を有しその長手方向の平坦面がコイルエンド１０１ｅの上面に対して起立した状態で、Ｕ相中性点端子１０３Ｕ、Ｖ相中性点端子１０３Ｖ、および、Ｗ相中性点端子１０３Ｗの上端部と連結部１０３ｐにおいて連結するように取り付けられている。この構成の採用によっても、中性点連結バー１０３Ｃの下面によりサーミスタ２０１をコイルエンド１０１ｅ側に押え付けることが可能となる。

また、サーミスタ２０１をコイルエンド１０１ｅ側に向けてさらに押し付ける必要がある場合には、図１１に示すように、中性点連結バー１０３Ｃの、Ｕ相中性点端子１０３ＵおよびＷ相中性点端子１０３Ｗとの連結部１０３ｐを、コイルエンド１０１ｅ側に下げることも可能である。

また、ステータ１００のモールド成形時においても、温度検出素子２００は、中性点連結バー１０３Ｂ（または中性点連結バー１０３Ｃ）によりしっかり保持されているため、温度検出素子２００が移動することがなく、モールド成形時の作業性を悪化させることや、製造工程数を増加させることもない。

（実施の形態３）
次に、図１２および図１３を参照して、本実施の形態におけるステータについて説明する。なお、ステータの基本構成は、上記実施の形態１と同様であり、相違点は、温度検出素子２００の固定構造にある。したがって、以下の説明では、本実施の形態における温度検出素子の固定構造についてのみ詳細に説明する。

（温度検出素子の固定構造）
本実施の形態におけるステータ１００の温度を検出するための温度検出素子２００の固定構造について説明する。本実施の形態においては、図１中に示す、Ｕ相入力端子１０４Ｕ、Ｖ相入力端子１０４Ｖ、および、Ｗ相入力端子１０４Ｗを用いて、温度検出素子２００を固定する場合について説明する。なお、温度検出素子２００の形態は、上記実施の形態１の場合と同様であるため、重複する説明は繰り返さない。

図１２に示すように、Ｕ相入力端子１０４Ｕは、ステータ１００の外周側において外側に向かって折り曲げられた略逆Ｕ字形状を有している。一方、Ｖ相入力端子１０４Ｖ、および、Ｗ相入力端子１０４Ｗは、温度検出素子２００がコイルエンド１０１ｅとＶ相入力端子１０４ＶおよびＷ相入力端子１０４Ｗとの間に挟まれるように配置するため、Ｖ相入力端子１０４ＶおよびＷ相入力端子１０４Ｗは、温度検出素子２００を保持する形態を有する。

Ｖ相入力端子１０４ＶおよびＷ相入力端子１０４Ｗの具体的構成について、以下説明する。なお、Ｖ相入力端子１０４ＶおよびＷ相入力端子１０４Ｗは同一の形状を有しているため、ここでは、Ｖ相入力端子１０４Ｖの形状のみ説明する。

図１３を参照して、Ｖ相入力端子１０４Ｖは、コイルエンド１０１ｅに固定され、上方に延びるベース部１０４ｅ、このベース部１０４ｅから所定の曲率半径で内側に丸められたドーム部１０４ｄ、このドーム部１０４ｄの先端から上方に延びる起立部１０４ｃ、この起立部から外側に向かって延びる並行部１０４ｂ、および、並行部１０４ｂの先端から下方に延び、端子穴１０４ｈが設けられる端子部１０４ａを有している。

ここで、サーミスタ２０１の横断面半径（最大部）をＲ_０、チューブ２０３の横断面半径をＲ_１（図５参照）、ドーム部１０４ｄの先端からコイルエンド１０１ｅの上面までの距離（絶縁距離）をｈ１、ベース部１０４ｅのコイルエンド１０１ｅの上面からの突出長さをｈ２、ベース部１０４ｅの内面から起立部１０４ｃの内面までの距離をｈ３、ドーム部１０４ｄの内側の曲率半径をＲ_３とした場合、本実施の形態においては、下記の式（４）から式（７）を具備する寸法関係を成立させる。また、Ｖ相入力端子１０４Ｖの幅（図１２参照）Ｑは、サーミスタ２０１の長さＰよりも長く、Ｖ相入力端子１０４Ｖの幅内にサーミスタ２０１が含まれるように配置されることが好ましい。

Ｒ_３＜Ｒ_１・・・（式４）
Ｒ_０＜ｈ１＜Ｒ_１・・・（式５）
２×Ｒ_０＜ｈ２＜２×Ｒ_１・・・（式６）
ｈ３＜２×Ｒ_１・・・（式７）
これにより、図１２および図１３に示すように、温度検出素子２００をＶ相入力端子１０４ＶおよびＷ相入力端子１０４Ｗとコイルエンド１０１ｅの上面との間に生じる隙間において、サーミスタ２０１をコイルエンド１０１ｅ側に押え付けることが可能となる。

（作用・効果）
以上、本実施の形態におけるステータ１００においては、図１３に示すように、サーミスタ２０１は、Ｖ相入力端子１０４Ｖのドーム部１０４ｄ下面およびコイルエンド１０１ｅの上面の上下２面から熱を受けることができる。これにより、サーミスタ２０１による高い精度での温度追従性を実現させることができる。

また、Ｖ相入力端子１０４ＶおよびＷ相入力端子１０４Ｗの下方領域は、従来用いられていない領域であることから、別途温度検出素子２００を設けるための領域を確保する必要がなく、回転電機のさらなる小型化に対する要求を満足させることができる。

このように、本実施の形態におけるステータ１００によれば、コイルエンド１０１ｅ上面の温度測定が可能であるため、コイル実温度に近い温度の測定ができるとともに、精度の高い温度追従性が得られる。また、回転電機のさらなる小型化に対応することが可能な構造を備えるステータを提供することが可能となる。

また、ステータ１００のモールド成形時においても、温度検出素子２００は、Ｖ相入力端子１０４ＶおよびＷ相入力端子１０４Ｗによりしっかり保持されているため、温度検出素子２００が移動することがなく、モールド成形時の作業性を悪化させることや、製造工程数を増加させることもない。

なお、本実施の形態においては、３つのＵ相入力端子１０４Ｕ、Ｖ相入力端子１０４Ｖ、および、Ｗ相入力端子１０４Ｗのうち、２つの入力端子を用いて温度検出素子２００を固定する場合について説明したが、いずれか一つの入力端子、３つのうちから選択された２つの入力端子、または、３つの入力端子を用いて、温度検出素子２００を固定する構造を採用することが可能である。

上記各実施の形態においては、３相の回転電機に本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、広く同様の構成を有する回転電機のステータに適用することが可能である。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態は全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全ての変更が含まれることが意図される。

１００ステータ、１０１ステータコア、１０１ＵＵ相ステータコア、１０１ＶＶ相ステータコア、１０１ＷＷ相ステータコア、１０１ａステータティース、１０１ｂステータコイル、１０１ｅコイルエンド、１０２ＵＵ相バスバー、１０２ＶＶ相バスバー、１０２ＷＷ相バスバー、１０３ＵＵ相中性点端子、１０３ＶＶ相中性点端子、１０３ＷＷ相中性点端子、１０３Ｂ，１０３Ｃ中性点連結バー、１０４ａ端子部、１０４ｂ並行部、１０４ｃ起立部、１０４ｄドーム部、１０４ｅベース部、１０４ｈ端子穴、１０４ＵＵ相入力端子、１０４ＶＶ相入力端子、１０４ＷＷ相入力端子、１１３Ｖ並行部、１２３Ｖ起立部、２００温度検出素子、２０１サーミスタ、２０２信号線。

Claims

ステータティースの周囲に巻回されるステータコイルを有するステータコアが、複数個環状に配置されることにより形成されるステータであって、
前記ステータコアのコイルエンドの上方に設けられ、前記ステータコイルの各相に設けられる中性点端子と、
前記中性点端子を連結する中性点連結バーと、
当該ステータの温度を検出するための温度検出素子と、
を備え、
前記温度検出素子は、前記コイルエンドと前記中性点連結バーとの間に挟まれるように配置され、
前記中性点端子は、前記温度検出素子を保持する形態を有し、
前記中性点端子は、一部が前記コイルエンドの上面と並行となるように外側に向けて折り曲げられた並行部を有し、
前記温度検出素子は、前記コイルエンドと前記中性点連結バーとの間に挟まれるように配置されるとともに、前記並行部の上面を通過するように配置される、ステータ。
前記温度検出素子は、サーミスタと、前記サーミスタを収用するチューブとを有し、
前記サーミスタの横断面半径をＲ _０、前記チューブの横断面半径をＲ _１、前記中性点連結バーの下面と前記並行部の上面との間隔をＬとした場合、下記の式（３）を具備する寸法関係が成立する、請求項１に記載のステータ。
２×Ｒ _０＜Ｌ＜２×Ｒ _１・・・式（３）
ステータティースの周囲に巻回されるステータコイルを有するステータコアが、複数個環状に配置されることにより形成されるステータであって、
前記ステータコアのコイルエンドの上方に設けられ、前記ステータコイルの各相に設けられる入力端子と、
当該ステータの温度を検出するための温度検出素子と、
を備え、
前記温度検出素子は、前記コイルエンドと前記入力端子との間に挟まれるように配置され、
前記入力端子は、前記温度検出素子を保持する形態を有し、
前記入力端子は、前記コイルエンドに固定され、上方に延びるベース部、前記ベース部から所定の曲率半径で内側に丸められたドーム部、および前記ドーム部の先端から上方に延びる起立部を有し、
前記温度検出素子は、サーミスタと、前記サーミスタを収用するチューブとを有し、
前記サーミスタの横断面半径をＲ _０、前記チューブの横断面半径をＲ _１、前記ドーム部の先端から前記コイルエンドの上面までの距離をｈ１、前記ベース部の前記コイルエンドの上面からの突出長さをｈ２、前記ベース部の内面から前記起立部の内面までの距離をｈ３、前記ドーム部の内側の曲率半径をＲ _３とした場合、下記の式（４）から式（７）を具備する寸法関係が成立する、ステータ。
Ｒ _３＜Ｒ _１・・・式（４）
Ｒ _０＜ｈ１＜Ｒ _１・・・式（５）
２×Ｒ _０＜ｈ２＜２×Ｒ _１・・・式（６）
ｈ３＜２×Ｒ _１・・・式（７）