JP5733050B2 - 回転電機のステータおよび回転電機 - Google Patents

Description

本発明は、対向して配置されたロータを駆動する回転電機のステータおよびそれを含んだ回転電機に関する。

リング状のボビンの外周面上に、立壁によって互いに仕切られた複数の通路を回転軸方向に並設し、コアに巻回されたコイルに給電するために、複数のコイルの一端部を各相に対応する通路上において引き回して配策している回転電機のステータに関する従来技術があった（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示されたステータにおいては、各々のコイルから引き出された一端部を上述した通路を横切るスリット内に通過させ、対応する各通路へと導いている。これによって、給電のためのコイル端の配策を容易にすることができるとともに、各通路間に位置する立壁によって各相間距離を確保し、異相間のコイルを絶縁することが可能となる。

米国特許出願公開第２０１０／０１３３９４７号明細書

しかしながら、特許文献１に開示されたステータは、上述したように各通路上において、コイルが挿入されるスリットが横切っており、スリットによって通路間を仕切っている立壁が部分的に切欠かれている。これにより、各通路上のスリットが形成された部位に限っては、相間距離を確保することが困難になり、各相間のコイルの絶縁が不十分になるという問題がある。
各相間のコイルの絶縁が不十分になった場合、各コイルに流入する電流が不正確になり、回転電機の作動に支障を来たす恐れが発生する。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、異相間のコイルを確実に絶縁することが可能な回転電機のステータおよび回転電機を提供することにある。

上述した課題を解決するために、請求項１に係る回転電機のステータの発明の構成は、それぞれ半径方向に延びるとともに、円環状に並べられた複数のコアティースと、各々のコアティースにボビンを介して巻回されたコイルと、それぞれ所定数のコイルを含んだ複数の給電相を形成し、同一の給電相に含まれる複数のコイルの一端部同士を束ねて、各々の給電相ごとに電力供給可能または電力回収可能な給電部と、を備えた回転電機のステータであって、給電部は、絶縁性材料にて形成され、対応するコイルが取り付けられる複数のコイルガイド部材を有し、各々のコイルガイド部材の外周面には、円周方向に延びる複数のガイド溝がロータの回転軸方向に並設されており、複数のコイルが円環状に並べられた場合に、コイルガイド部材は、隣接したもの同士が円周方向に突き合わせられることによって、リング状を呈するリングガイドを形成するとともに、隣り合ったコイルガイド部材のそれぞれのガイド溝同士が接続され、リングガイドの外周面上には、それぞれの給電相に対応し互いに分離された複数の円周溝が回転軸方向に並ぶように形成され、隣り合ったコイルガイド部材が突き合わせられた場合に、隣接したガイド溝の端部同士の間には、リングガイドの内周面と外周面とを貫通する引出孔が形成され、各々のコイルの一端部は、引出孔を介してリングガイドの内周面から外周面へと引き出された後、給電相に対応した円周溝上を引き回され、リングガイドの外周面上において給電相ごとに束ねられることである。

請求項２に係る発明の構成は、請求項１の回転電機のステータにおいて、コイルガイド部材の外周面には、ガイド溝に対して回転軸方向に並設されるとともに、円周方向に延びる中性ガイド溝が形成されており、複数のコイルガイド部材が円環状に並べられた場合に、中性ガイド溝によって、リングガイドの外周面上には、ガイド溝に対して分離された中性円周溝が形成され、隣り合ったコイルガイド部材が突き合わせられた場合に、隣接した中性ガイド溝の端部同士の間には、リングガイドの内周面と外周面とを貫通する中性引出孔が形成され、各々のコイルの他端部は、中性引出孔を介してリングガイドの内周面から外周面へと引き出された後、中性円周溝上を引き回され、所定数の他端部同士がリングガイドの外周面上において互いに接続されることである。

請求項３に係る発明の構成は、請求項１または２の回転電機のステータにおいて、隣り合ったコイルガイド部材の円周方向の突き合わせ面において、回転軸方向に並設された複数のガイド溝の間の部位またはガイド溝と中性ガイド溝との間の部位は、屈曲した面によって形成されていることである。

請求項４に係る発明の構成は、請求項１乃至３のうちのいずれかの回転電機のステータにおいて、コイルガイド部材はボビンと一体的に形成されていることである。

請求項５に係る回転電機の発明の構成は、ハウジングに回転可能に取り付けられたロータと、ロータに対して対向するようにハウジングに取り付けられたステータと、を備え、ステータは、それぞれ半径方向に延びるとともに、円環状に並べられた複数のコアティースと、各々のコアティースにボビンを介して巻回されたコイルと、それぞれ所定数のコイルを含んだ複数の給電相を形成し、同一の給電相に含まれる複数のコイルの一端部同士を束ねて、各々の給電相ごとに電力供給可能または電力回収可能な給電部と、を有した回転電機であって、給電部は、絶縁性材料にて形成され、対応するコイルが取り付けられる複数のコイルガイド部材を有し、各々のコイルガイド部材の外周面には、円周方向に延びる複数のガイド溝がロータの回転軸方向に並設されており、複数のコイルが円環状に並べられた場合に、コイルガイド部材は、隣接したもの同士が円周方向に突き合わせられることによって、リング状を呈するリングガイドを形成するとともに、隣り合ったコイルガイド部材のそれぞれのガイド溝同士が接続され、リングガイドの外周面上には、それぞれの給電相に対応し互いに分離された複数の円周溝が回転軸方向に並ぶように形成され、隣り合ったコイルガイド部材が突き合わせられた場合に、隣接したガイド溝の端部同士の間には、リングガイドの内周面と外周面とを貫通する引出孔が形成され、各々のコイルの一端部は、引出孔を介してリングガイドの内周面から外周面へと引き出された後、給電相に対応した円周溝上を引き回され、リングガイドの外周面上において給電相ごとに束ねられることである。

請求項１に係る回転電機のステータによれば、隣接したコイルガイド部材同士が円周方向に突き合わせられることによって、隣り合ったコイルガイド部材のそれぞれのガイド溝同士が接続され、リングガイドの外周面上に、それぞれの給電相に対応し互いに分離された複数の円周溝が回転軸方向に並ぶように形成され、隣接したガイド溝の端部同士の間にはコイルの一端部が引き出される引出孔が形成され、各々のコイルの一端部は、引出孔を介してリングガイドの内周面から外周面へと引き出された後、給電相に対応した円周溝上を引き回され、リングガイドの外周面上において給電相ごとに束ねられる。
これにより、コイルの一端部が引き出される引出孔が対応する円周溝上に形成されているため、コイルの一端部が引き出される際に、他の相のコイルと交差することがなく、各相のコイル間の絶縁距離を確保することができる。

また、コイルの一端部が引き出される引出孔が、隣接したガイド溝の端部同士の間に形成されているため、引出孔にコイルの一端部を通過させる場合に、コイルガイド部材の円周方向端部から容易に挿入することができるとともに、コイルの一端部を通過させた後、隣接したコイルガイド部材同士を円周方向に突き合わせることによって、各円周溝同士を仕切ることができるため、各相間距離を確保して各相間のコイルを確実に絶縁することができる。

請求項２に係る回転電機のステータによれば、複数のコイルガイド部材が円環状に並べられた場合に、中性ガイド溝によって、リングガイドの外周面上には、ガイド溝に対して分離された中性円周溝が形成され、隣り合ったコイルガイド部材が突き合わせられた場合に、隣接した中性ガイド溝の端部同士の間には、リングガイドの内周面と外周面とを貫通する中性引出孔が形成され、各々のコイルの他端部は、中性引出孔を介してリングガイドの内周面から外周面へと引き出された後、中性円周溝上を引き回され、所定数の他端部同士がリングガイドの外周面上において互いに接続される。
これにより、コイルの他端部が引き出される中性引出孔が中性円周溝上に形成されているため、コイルの他端部が引き出される際に、各相のコイルと交差することがなく、各相のコイルの入出力側と中性点との間の絶縁距離を確保することができる。

また、コイルの他端部が引き出される中性引出孔が、隣接した中性ガイド溝の端部同士の間に形成されているため、中性引出孔にコイルの他端部を通過させる場合に、コイルガイド部材の円周方向端部から容易に挿入することができるとともに、コイルの他端部を通過させた後、隣接したコイルガイド部材同士を円周方向に突き合わせることによって、円周溝と中性円周溝との間を仕切ることができるため、各相に対応するコイルの一端部と他端部との間の距離を確保して、各相のコイルの入出力側と中性点との間を確実に絶縁することができる。

請求項３に係る回転電機のステータによれば、隣り合ったコイルガイド部材の円周方向の突き合わせ面において、回転軸方向に並設された複数のガイド溝の間の部位またはガイド溝と中性ガイド溝との間の部位は、屈曲した面によって形成されていることにより、隣り合ったコイルガイド部材の突き合わせ面において回転軸方向にオーバラップする部位が形成され、突き合わせ面における絶縁距離を確保することができるため、各相間のコイルの絶縁および各相のコイルの入出力側と中性点との間の絶縁を確実に行うことができる。

請求項４に係る回転電機のステータによれば、コイルガイド部材はボビンと一体的に形成されていることにより、コイルをボビンに巻回することによって、同時にコイルガイド部材をコイルに取り付けることができ、製造が容易で低コストの回転電機のステータにすることができる。

請求項５に係る回転電機によれば、隣接したコイルガイド部材同士が円周方向に突き合わせられることによって、隣り合ったコイルガイド部材のそれぞれのガイド溝同士が接続され、リングガイドの外周面上に、それぞれの給電相に対応し互いに分離された複数の円周溝が回転軸方向に並ぶように形成され、隣接したガイド溝の端部同士の間にはコイルの一端部が引き出される引出孔が形成され、各々のコイルの一端部は、引出孔を介してリングガイドの内周面から外周面へと引き出された後、給電相に対応した円周溝上を引き回され、リングガイドの外周面上において給電相ごとに束ねられる。
これにより、コイルの一端部が引き出される引出孔が対応する円周溝上に形成されているため、コイルの一端部が引き出される際に、他の相のコイルと交差することがなく、各相のコイル間の絶縁距離を確保することができる。

また、コイルの一端部が引き出される引出孔が、隣接したガイド溝の端部同士の間に形成されているため、引出孔にコイルの一端部を通過させる場合に、コイルガイド部材の円周方向端部から容易に挿入することができるとともに、コイルの一端部を通過させた後、隣接したコイルガイド部材同士を円周方向に突き合わせることによって、各円周溝同士を仕切ることができるため、各相間距離を確保して各相間のコイルを確実に絶縁することができる。

本発明の実施形態１による電動モータの軸方向断面図 図１に示したステータの全体斜視図 コイルユニットをステータの内周側からみた場合の斜視図 コアティースおよびボビン組立体の分解斜視図 アッパボビンをステータの外周側から見た場合の斜視図 ステータのコイルガイド部の拡大断面図 コイルガイド部をステータの内周側から見た場合の部分斜視図 コイルの引き回し状態の詳細を示すために、ステータを外周側から見た場合の部分側面図 各コイルの高圧側端部の引き回し方法を説明するためのステータの簡略図 各コイルの低圧側端部の引き回し方法を説明するためのステータの簡略図 変形例による高圧側端部の引き回し方法を説明するためのステータの簡略図 隣り合ったコイルガイド部の突き合わせ面の形状を示すために、ステータを外周側から見た場合の拡大側面図 コイルアッセンブリをステータリングに取り付ける場合の状態を示した斜視図 実施形態２による２種類のコイルユニットをそれぞれステータの内周側からみた場合の斜視図 実施形態２によるコアボデーにコイルユニットを組み付ける状態を示した簡略した平面図 コアボデーにコイルユニットが組み付けられた状態を示した簡略した平面図

＜実施形態１＞
図１乃至図１３に基づき、本発明の実施形態１による電動モータＭ（回転電機に該当する）およびそのステータ１について説明する。尚、説明中において、図３における上下方向をコイルユニット４の上下方向とするが、実際のステータ１上におけるその向きとは無関係である。また、コイルユニット４の説明中において、半径方向または円周方向といった場合、コイルユニット４がステータ１中にある場合を想定し、ステータ１の半径方向または円周方向を意味しているものとする。さらに、説明中において回転軸といった場合、特に断らなければ、ロータＲの回転軸φ（図１示）を意味している。

図１に示したように、電動モータＭはモータハウジングＨ（ハウジングに該当する）に回転可能に取り付けられたロータＲと、ロータＲに対して半径方向に対向するように、モータハウジングＨに固定されたステータ１とを備えている。ロータＲには、円周上に図示しない複数のマグネットが取り付けられており、ステータ１に電力が供給されることにより発生する回転磁界によって駆動される。ロータＲは本発明の主題ではないため、これ以上の説明は行わない。

図２に示すように、ステータ１は、複数のコイルユニット４が円環状に並べられて形成されたコイルアッセンブリ３を、ステータリング２の内周面に焼嵌めして形成している。コイルアッセンブリ３において、コイルユニット４はＶ相用のもの、Ｕ相用のもの、Ｗ相用のものの順に、図２において時計回りに配置されている。コイルユニット４は、コイルユニット４ごとに分割されたコアティース５に、ボビン組立体７（後述するようにロアボビン７ａとアッパボビン７ｂとにより形成されボビンに該当する）を介してコイル６が巻回されて形成されている（図３示）。

各々のコアティース５は、複数の電磁鋼板が積層されて形成されており、ステータ１を形成するために円環状に並べられた状態で、それぞれ半径方向に延びている（図１および図２示）。各コアティース５は、ステータ１中において内端に位置する内方鍔部５１と、内方鍔部５１から半径方向外方へと延びるティース部５２と、ティース部５２の外方に接続され、円周方向へと延びるバックヨーク部５３とにより形成され、回転軸に対して垂直な断面形状は略Ｔ字状を呈している（図４示）。後述するように、ステータ１が形成される際に、バックヨーク部５３の外周面はステータリング２の内周面に焼嵌めされる。

図４に示したように、ボビン組立体７は絶縁性を有する合成樹脂材料によって、上下方向に２分割された状態で形成されている。下方に位置するロアボビン７ａは、コイル６が巻回されるために半径方向に筒状に延びたロア巻回部７１と、ロア巻回部７１の半径方向内方に接続されたロアインナフランジ７２と、ロア巻回部７１の半径方向外方に接続されたロアアウタフランジ７３とにより形成されている。

ロア巻回部７１の上端は開口しており、上方よりコアティース５のティース部５２が挿入される。ロアボビン７ａにコアティース５が装着された状態で、ロアインナフランジ７２は半径方向外方から内方鍔部５１に当接し、内方鍔部５１はロアインナフランジ７２よりも半径方向内方に突出している。また、ロアボビン７ａにコアティース５が装着された状態で、ロアアウタフランジ７３は半径方向内方からバックヨーク部５３に当接し、バックヨーク部５３はロアアウタフランジ７３よりも半径方向外方に突出している。

一方、上方に位置するアッパボビン７ｂは、ロアボビン７ａと同様に、半径方向に筒状に延びたアッパ巻回部７４と、アッパ巻回部７４の半径方向内方に接続されたアッパインナフランジ７５と、アッパ巻回部７４の半径方向外方に接続されたアッパアウタフランジ７６とにより形成されている。
アッパ巻回部７４の下端は開口しており、下方よりコアティース５のティース部５２が挿入される。アッパボビン７ｂにコアティース５が装着された状態で、アッパインナフランジ７５は半径方向外方から内方鍔部５１に当接し、内方鍔部５１はアッパインナフランジ７５よりも半径方向内方に突出している。また、アッパボビン７ｂにコアティース５が装着された状態で、アッパアウタフランジ７６は半径方向内方からバックヨーク部５３に当接し、バックヨーク部５３はアッパアウタフランジ７６よりも半径方向外方に突出している（図３示）。
コアティース５にロアボビン７ａおよびアッパボビン７ｂが装着された状態において、双方のボビン７ａ、７ｂの継ぎ目は平坦となり、一体となったロア巻回部７１およびアッパ巻回部７４にはコイル６が巻回される。

図５に示したように、アッパボビン７ｂの上端部にはコイルガイド部７７（コイルガイド部材に該当する）が一体に形成されている。コイルガイド部７７の外周面は円弧上に形成されており、４個のガイド溝７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄ（ガイド溝７８ｄは中性ガイド溝に該当する）が回転軸方向に（図５において上から下へ向って）並ぶように形成されている。ガイド溝７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄは、それぞれ（ステータ１の）円周方向に延びている。
複数のコイルユニット４が円環状に並べられた場合に、コイルガイド部７７は隣接したもの同士が円周方向に突き合わせられることによって、リング状を呈するリングガイド部Ｌ（リングガイドに該当する）を形成する（図２示）。

リングガイド部Ｌの外周面上においては、隣り合ったコイルガイド部７７のそれぞれのガイド溝７８ａ、７８ｂ、７８ｃ同士が接続され、互いに分離された複数の円周溝Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃが、リングガイド部Ｌの全周に渡って形成される。複数の円周溝Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃは、回転軸方向に（図２において上から下へ向って）並ぶように形成される（図２および図８示）。
また、コイルガイド部７７の隣接したもの同士が円周方向に突き合わせられることによって、リングガイド部Ｌの外周面上において、隣り合ったガイド溝７８ｄ同士が接続され、上述した円周溝Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃから分離された円周溝Ｌ１ｄ（中性円周溝に該当する）が、リングガイド部Ｌの全周に渡って形成される。円周溝Ｌ１ｄは、円周溝Ｌ１ｃに対して回転軸方向下方に並設される（図２および図８示）。

円周溝Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃは、それぞれＶ相、Ｗ相、Ｕ相（それぞれ給電相に該当する）に対応する各コイルユニット４に含まれるコイル６の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕ（コイル６の入出力側端部であって、一端部に該当する）が収容されるものであり、円周溝Ｌ１ｄはコイル６の低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕ（コイル６の中性点側端部であって、他端部に該当する）が収容されるものである（図６および図８示）。円周溝Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ、Ｌ１ｄ同士は、それぞれの間の壁Ｌｗａ、Ｌｗｂ、Ｌｗｃ（図６および図８示）によって全周に渡って仕切られ互いに絶縁されている。

以下、コイル６の端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕ、６２ｖ、６２ｗ、６２ｕについて、高圧側端部６１ｖと低圧側端部６２ｖはＶ相に対応するコイル６の両端部とし、また、高圧側端部６１ｗと低圧側端部６２ｗはＷ相に対応するコイル６の両端部とし、さらに、高圧側端部６１ｕと低圧側端部６２ｕはＵ相に対応するコイル６の両端部とする。また、すべてのコイルユニット４において、高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕは、コイル６の巻線方向に対して同じ側（巻き始め側または巻き終わり側）の端部に統一されている。

図７および図８に示したように、隣り合ったコイルガイド部７７が突き合わせられた場合に、隣接したガイド溝７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄの端部同士の間には、リングガイド部Ｌの内周面と外周面とを貫通するコイル引出孔Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃ、Ｌ２ｄ（コイル引出孔Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃは引出孔に該当し、コイル引出孔Ｌ２ｄは中性引出孔に該当する）がそれぞれ形成される。

Ｖ相に対応する各コイルユニット４に含まれるコイル６の高圧側端部６１ｖは上方へと導かれ、コイル引出孔Ｌ２ａを介してリングガイド部Ｌの内周面から外周面へと引き出される（図７示）。Ｖ相に対応する各コイル６の（５本の）高圧側端部６１ｖは、それぞれコイル引出孔Ｌ２ａからリングガイド部Ｌの外周面へと引き出された後、対応する円周溝Ｌ１ａ上を引き回される（図８示）。複数の高圧側端部６１ｖは円周溝Ｌ１ａ上を引き回された後、互いに束ねられてリングガイド部Ｌの外周面上の１か所において円周溝Ｌ１ａから半径方向外方に引き出され、Ｖ相ターミナル６３によってかしめられる（図２示）。

また、Ｗ相に対応する各コイルユニット４に含まれるコイル６の高圧側端部６１ｗは上方へと導かれ、コイル引出孔Ｌ２ｂを介してリングガイド部Ｌの内周面から外周面へと引き出された後、対応する円周溝Ｌ１ｂ上を引き回される（図８示）。複数の高圧側端部６１ｗは円周溝Ｌ１ｂ上を引き回された後、互いに束ねられてリングガイド部Ｌの外周面上の１か所において円周溝Ｌ１ｂから半径方向外方に引き出され、Ｗ相ターミナル６４によってかしめられる（図２示）。

さらに、Ｕ相に対応する各コイルユニット４に含まれるコイル６の高圧側端部６１ｕは上方へと導かれ、コイル引出孔Ｌ２ｃを介してリングガイド部Ｌの内周面から外周面へと引き出された後、対応する円周溝Ｌ１ｃ上を引き回される（図８示）。複数の高圧側端部６１ｕは円周溝Ｌ１ｃ上を引き回された後、互いに束ねられてリングガイド部Ｌの外周面上の１か所において円周溝Ｌ１ｃから半径方向外方に引き出され、Ｕ相ターミナル６５によってかしめられる（図２示）。

ここで、図３に示したように、各コイル６の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕは、複数のコイルユニット４を円環状に組み付ける以前に、コイルガイド部７７の円周方向端部（図３における右端部）から、開口した各コイル引出孔Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃ内に挿入されコイルガイド部７７の外周面側に引き出されている。コイル６の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕがコイル引出孔Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃ内に挿入された後、隣り合ったコイルガイド部７７同士が突き合わせられることにより、各コイル引出孔Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃは完全に閉じられる（図７示）。

一方、すべてのコイルユニット４に含まれるコイル６の低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕは上方へと導かれ、コイル引出孔Ｌ２ｄを介してリングガイド部Ｌの内周面から外周面へと引き出される。すべてのコイル６の低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕは、それぞれコイル引出孔Ｌ２ｄからリングガイド部Ｌの外周面へと引き出された後、円周溝Ｌ１ｄ上を引き回される。円周溝Ｌ１ｄ上を引き回された低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕは、リングガイド部Ｌの外周面上において、低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕの３本を１組として束ねられ、円周溝Ｌ１ｄ中において中性ターミナル６６によりかしめられる（図８示）。

ここで、各コイル６の低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕは、複数のコイルユニット４を円環状に組み付ける以前に、コイルガイド部７７の円周方向端部（高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕを引き出した側に対して円周方向の反対側の端部であって、図５における右端部）から、開口したコイル引出孔Ｌ２ｄ内に挿入され、コイルガイド部７７の外周面側に引き出されている。コイル６の低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕがコイル引出孔Ｌ２ｄ内に挿入された後、隣り合ったコイルガイド部７７同士が突き合わせられることにより、コイル引出孔Ｌ２ｄは完全に閉じられる（図８示）。

上述したように、Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相に対応するコイル６の入出力側端部である高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕと、コイル６の中性点側端部である低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕとがそれぞれ束ねられることにより、コイルアッセンブリ３において、Ｖ相ターミナル６３、Ｗ相ターミナル６４、Ｕ相ターミナル６５に互いに独立した電流を流して、Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相ごとに電力供給可能な給電部が形成される。

図９に示したように、本実施形態においては、Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相に対応する各コイル６の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕのうち、それぞれ２本は対応した円周溝Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ上を図において時計回りに引き回され、残りの３本は、円周溝Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ上を反時計回りに引き回された後に束ねられている。
したがって、円周溝Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ上を、それぞれ複数本の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕが引き回されることにより、リングガイド部Ｌの円周上の位置によっては、円周溝Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ中において、２本あるいは３本の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕがステータ１の半径方向に重なることもある（図６示）。

一方、図１０に示したように、すべてのコイル６の低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕは、それぞれ円周溝Ｌ１ｄ上を反時計回りに引き回されることにより、円周溝Ｌ１ｄ中において、ステータ１の半径方向内方から低圧側端部６２ｕ、６２ｖ、６２ｗの順に重ねられた後に、３本ごとにかしめられている（図６示）。
また、上述した場合と異なり、図１１に示したように、Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相に対応する各コイル６の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕは、各ターミナル６３、６４，６５に直近のもの１本を除いて、すべて時計回りに引き回された後に束ねられるようにしてもよい（図１１においてＶ相に対応するコイル６の高圧側端部６１ｖのみについて示す）。

図８および図１２に示すように、隣り合ったコイルガイド部７７の円周方向の突き合わせ面において、ガイド溝７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄ同士の間に位置する部位（それぞれ壁Ｌｗａ、Ｌｗｂ、Ｌｗｃ上の部位）は、円周方向に屈曲したクランク状の面によって形成されているため、突き合わせ面において回転軸方向にオーバラップする部位Ｐが形成されている。

ステータ１を形成する際、それぞれのコイルユニット４が円環状に並べられた後、コイル６の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕおよび低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕをリングガイド部Ｌの外周面上に引き回して束ね、コイルアッセンブリ３が形成される。その後、図１３に示したように、コイルアッセンブリ３をステータリング２の内周面に焼嵌めすることによって、ステータ１が完成する。

尚、コイルアッセンブリ３をステータリング２内に取り付ける方法として、常温における圧入を行ってもよい。また、圧入によりコイルアッセンブリ３をステータリング２内に保持させる場合、コイルアッセンブリ３とステータリング２との間に接着剤を介在させ、その保持力を増大させてもよい。
ステータリング２のフランジ部２１に形成された取付孔２２に、取付ボルトＢを挿入してモータハウジングＨに締め付けることにより、ステータ１はモータハウジングＨに固定される（図１示）。

本実施形態によれば、隣接したコイルガイド部７７同士が円周方向に突き合わせられることによって、隣り合ったコイルガイド部７７のそれぞれのガイド溝７８ａ、７８ｂ、７８ｃ同士が接続され、リングガイド部Ｌの外周面上に、それぞれＶ相、Ｗ相、Ｕ相に対応し互いに分離された複数の円周溝Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃが回転軸方向に並ぶように形成され、隣接したガイド溝７８ａ、７８ｂ、７８ｃの端部同士の間にはコイル６の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕが引き出されるコイル引出孔Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃが形成され、各々のコイル６の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕは、コイル引出孔Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃを介してリングガイド部Ｌの内周面から外周面へと引き出された後、Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相に対応した円周溝Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ上を引き回され、リングガイド部Ｌの外周面上において、Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相に対応するコイル６ごとに束ねられる。

これにより、コイル６の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕが引き出されるコイル引出孔Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃが、対応する円周溝Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ上に形成されているため、コイル６の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕが引き出される際に、他の相のコイル６と交差することがなく、各相のコイル６間の絶縁距離を確保することができる。
また、コイル６の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕが引き出されるコイル引出孔Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃが、隣接したガイド溝７８ａ、７８ｂ、７８ｃの端部同士の間に形成されているため、コイル引出孔Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃにコイル６の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕを通過させる場合に、コイルガイド部７７の円周方向端部から容易に挿入することができるとともに、コイル６の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕを通過させた後、隣接したコイルガイド部７７同士を円周方向に突き合わせることによって、各円周溝Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ同士を仕切ることができるため、各相間距離を確保して各相間のコイル６を確実に絶縁することができる。

また、複数のコイルガイド部７７が円環状に並べられた場合に、ガイド溝７８ｄによって、リングガイド部Ｌの外周面上には、Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相に対応した円周溝Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃに対して分離された円周溝Ｌ１ｄが形成され、隣り合ったコイルガイド部７７が突き合わせられた場合に、隣接したガイド溝７８ｄの端部同士の間には、リングガイド部Ｌの内周面と外周面とを貫通する引出孔Ｌ２ｄが形成され、各々のコイル６の低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕは、引出孔Ｌ２ｄを介してリングガイド部Ｌの内周面から外周面へと引き出された後、円周溝Ｌ１ｄ上を引き回され、所定数の低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕ同士がリングガイド部Ｌの外周面上において互いに接続される。

これにより、コイル６の低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕが引き出される引出孔Ｌ２ｄが円周溝Ｌ１ｄ上に形成されているため、コイル６の低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕが引き出される際に、各相のコイル６の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕと交差することがなく、各相のコイル６の入出力側と中性点との間の絶縁距離を確保することができる。

また、コイル６の低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕが引き出される引出孔Ｌ２ｄが、隣接したガイド溝７８ｄの端部同士の間に形成されているため、引出孔Ｌ２ｄにコイル６の低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕを通過させる場合に、コイルガイド部７７の円周方向端部から容易に挿入することができるとともに、コイル６の低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕを通過させた後、隣接したコイルガイド部７７同士を円周方向に突き合わせることによって、Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相に対応した円周溝Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃと低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕを収容する円周溝Ｌ１ｄとの間を仕切ることができるため、各相に対応するコイル６の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕと低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕとの間の距離を確保して、各相のコイル６の入出力側と中性点との間を確実に絶縁することができる。

また、隣り合ったコイルガイド部７７の円周方向の突き合わせ面において、回転軸方向に並設された複数のガイド溝７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄ同士の間に位置する部位は、屈曲した面によって形成されていることにより、隣り合ったコイルガイド部７７の突き合わせ面において回転軸方向にオーバラップする部位Ｐが形成され、突き合わせ面における絶縁距離を確保することができるため、各相間のコイル６の絶縁および各相のコイル６の入出力側と中性点との間の絶縁を確実に行うことができる。
また、コイルガイド部７７はボビン組立体７と一体的に形成されていることにより、コイル６をボビン組立体７に巻回することによって、同時にコイルガイド部７７をコイル６に取り付けることができ、製造が容易で低コストのステータ１にすることができる。

＜実施形態２＞
図１４乃至図１６に基づき、本発明の実施形態２によるステータ１Ａについて説明する。尚、説明中において、図１４における上下方向をコイルユニット４Ａ、４Ｂの上下方向とするが、実際のステータ１Ａ上におけるその向きとは無関係である。また、コイルユニット４Ａ、４Ｂの説明中において、半径方向または円周方向といった場合、コイルユニット４Ａ、４Ｂがステータ１Ａ中にある場合を想定し、ステータ１Ａの半径方向または円周方向を意味しているものとする。さらに、説明中において回転軸といった場合、特に断らなければ、図１において示したロータＲの回転軸φを意味している。

図１４に示したように、本実施形態によるステータ１Ａは２種類のコイルユニット４Ａ、４Ｂを備えている。コイルユニット４Ａ、４Ｂは実施形態１の場合と同様に、それぞれボビン組立体７Ａ、７Ｂの周囲にコイル６が巻回されて形成されている。また、実施形態１の場合と同様に、コイルユニット４Ａ、４Ｂが後述するコアボデー８に装着される以前に、コイル６の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕおよび低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕは、予め、コイルガイド部７７Ａ、７７Ｂの円周方向端部から外周面へと引き出されている。また、ボビン組立体７Ａ、７Ｂの内方には、それぞれ後述するコアティース８１が挿入されるための空洞７９Ａ、７９Ｂが形成されている。

図１４に示した一側のコイルユニット４Ａが有するコイルガイド部７７Ａは、他側のコイルユニット４Ｂが有するコイルガイド部７７Ｂに対して、その円周方向長さが大きく形成されている（図１５示）。双方のコイルガイド部７７Ａ、７７Ｂの外周面には、実施形態１の場合と同様に、ガイド溝７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄが形成されている（図示せず）。また、後述するように、隣り合ったコイルガイド部７７Ａ、７７Ｂを円周方向に突き合わせることにより、ガイド溝７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄの端部同士の間には、コイル６の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕまたは低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕが引き出されるコイル引出孔Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃ、Ｌ２ｄが形成される（図示せず）。

本実施形態によるステータ１Ａは、複数のコアティース８１が一体に形成されたコアボデー８を備えている。複数の電磁鋼板が積層されて形成されたコアボデー８は、真円状の外周リング８２を有しており、外周リング８２の内周縁からは上述したコアティース８１が半径方向内方へと突出している。
また、外周リング８２の外周縁部には、ステータ１ＡをモータハウジングＨへ取り付けるための取付孔８４を備えたフランジ部８３が形成されている。したがって、本実施形態によるステータ１Ａはステータリング２を備えていない。

図１５に示すように、２種類のコイルユニット４Ａ、４Ｂは、コアボデー８のコアティース８１に対して、半径方向内方から交互に装着されていく。コアティース８１は、隣り合ったコイルガイド部７７Ａ、７７Ｂが円周方向に突き合わせられるまで、それぞれのボビン組立体７Ａ、７Ｂの空洞７９Ａ、７９Ｂ内に挿入される。これによって、コイルユニット４Ａ、４Ｂはコアボデー８の内周側に円環状に並べられる（図１６示）。尚、図１６において、コアティース８に装着されたコイルユニット４Ａ、４Ｂは、一部のもののみ記載し、その他のものは省略されている。
コアティース８に装着されたコイルユニット４Ａ、４Ｂは、エポキシ樹脂を充填することによってコアボデー８に固定される。

コイルガイド部７７Ａ、７７Ｂの外周面に引き出されているコイル６の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕおよび低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕは、実施形態１の場合と同様に、コイルガイド部７７Ａ、７７Ｂの外周面に形成された対応する円周溝上を引き回され、Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相ごとあるいは所定数の低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕ同士それぞれ束ねられることにより、各相ごとに電力供給可能な給電部が形成される。

＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
コイル６の高圧側端部６１ｖ、６１ｗ、６１ｕおよび低圧側端部６２ｖ、６２ｗ、６２ｕのうちの一方を、図３に示したコイルユニット４の下方において、コイルガイド部７７の内周面から外周面へと引き出した後、コイルアッセンブリ３の下方における外周面上を引き回すようにしてもよい。

また、コイルアッセンブリ３のコイル６には、上述したような集中巻に代えて、分布巻も適用可能である。
また、本発明によるステータは、同期モータ、誘導モータあるいはそれ以外のあらゆる電動モータもしくは発電機といった回転電機に適用可能である。

図面中、１，１Ａはステータ、５はコアティース、６はコイル、７はボビン組立体（ボビン）、６１ｖ、６１ｗ、６１ｕは高圧側端部（一端部）、６２ｖ、６２ｗ、６２ｕは低圧側端部（他端部）、７７はコイルガイド部（コイルガイド部材）、７８ａ，７８ｂ，７８ｃはガイド溝、７８ｄはガイド溝（中性ガイド溝）、Ｈはモータハウジング（ハウジング）、Ｌはリングガイド部（リングガイド）、Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃは円周溝、Ｌ１ｄは円周溝（中性円周溝）、Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃはコイル引出孔（引出孔）、Ｌ２ｄはコイル引出孔（中性引出孔）、Ｍは電動モータ（回転電機）、Ｒはロータ、φは回転軸を示している。

Claims (5)

1. それぞれ半径方向に延びるとともに、円環状に並べられた複数のコアティースと、
   各々の前記コアティースにボビンを介して巻回されたコイルと、
   それぞれ所定数の前記コイルを含んだ複数の給電相を形成し、同一の前記給電相に含まれる複数の前記コイルの一端部同士を束ねて、各々の前記給電相ごとに電力供給可能または電力回収可能な給電部と、
   を備えた回転電機のステータであって、
   前記給電部は、
   絶縁性材料にて形成され、対応する前記コイルが取り付けられる複数のコイルガイド部材を有し、各々の前記コイルガイド部材の外周面には、円周方向に延びる複数のガイド溝が前記ロータの回転軸方向に並設されており、
   複数の前記コイルが円環状に並べられた場合に、前記コイルガイド部材は、隣接したもの同士が円周方向に突き合わせられることによって、リング状を呈するリングガイドを形成するとともに、隣り合った前記コイルガイド部材のそれぞれの前記ガイド溝同士が接続され、前記リングガイドの外周面上には、それぞれの前記給電相に対応し互いに分離された複数の円周溝が前記回転軸方向に並ぶように形成され、
   隣り合った前記コイルガイド部材が突き合わせられた場合に、隣接した前記ガイド溝の端部同士の間には、前記リングガイドの内周面と前記外周面とを貫通する引出孔が形成され、
   各々の前記コイルの前記一端部は、前記引出孔を介して前記リングガイドの前記内周面から前記外周面へと引き出された後、前記給電相に対応した前記円周溝上を引き回され、前記リングガイドの前記外周面上において前記給電相ごとに束ねられる回転電機のステータ。
2. 前記コイルガイド部材の前記外周面には、前記ガイド溝に対して前記回転軸方向に並設されるとともに、円周方向に延びる中性ガイド溝が形成されており、複数の前記コイルガイド部材が円環状に並べられた場合に、前記中性ガイド溝によって、前記リングガイドの前記外周面上には、前記ガイド溝に対して分離された中性円周溝が形成され、
   隣り合った前記コイルガイド部材が突き合わせられた場合に、隣接した前記中性ガイド溝の端部同士の間には、前記リングガイドの前記内周面と前記外周面とを貫通する中性引出孔が形成され、
   各々の前記コイルの他端部は、前記中性引出孔を介して前記リングガイドの前記内周面から前記外周面へと引き出された後、前記中性円周溝上を引き回され、所定数の前記他端部同士が前記リングガイドの前記外周面上において互いに接続される請求項１記載の回転電機のステータ。
3. 隣り合った前記コイルガイド部材の円周方向の突き合わせ面において、前記回転軸方向に並設された複数の前記ガイド溝の間の部位または前記ガイド溝と前記中性ガイド溝との間の部位は、屈曲した面によって形成されている請求項１または２に記載の回転電機のステータ。
4. 前記コイルガイド部材は、前記ボビンと一体的に形成されている請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の回転電機のステータ。
5. ハウジングに回転可能に取り付けられたロータと、
   前記ロータに対して対向するように前記ハウジングに取り付けられたステータと、
   を備え、
   前記ステータは、
   それぞれ半径方向に延びるとともに、円環状に並べられた複数のコアティースと、
   各々の前記コアティースにボビンを介して巻回されたコイルと、
   それぞれ所定数の前記コイルを含んだ複数の給電相を形成し、同一の前記給電相に含まれる複数の前記コイルの一端部同士を束ねて、各々の前記給電相ごとに電力供給可能または電力回収可能な給電部と、
   を有した回転電機であって、
   前記給電部は、
   絶縁性材料にて形成され、対応する前記コイルが取り付けられる複数のコイルガイド部材を有し、各々の前記コイルガイド部材の外周面には、円周方向に延びる複数のガイド溝が前記ロータの回転軸方向に並設されており、
   複数の前記コイルが円環状に並べられた場合に、前記コイルガイド部材は、隣接したもの同士が円周方向に突き合わせられることによって、リング状を呈するリングガイドを形成するとともに、隣り合った前記コイルガイド部材のそれぞれの前記ガイド溝同士が接続され、前記リングガイドの外周面上には、それぞれの前記給電相に対応し互いに分離された複数の円周溝が前記回転軸方向に並ぶように形成され、
   隣り合った前記コイルガイド部材が突き合わせられた場合に、隣接した前記ガイド溝の端部同士の間には、前記リングガイドの内周面と前記外周面とを貫通する引出孔が形成され、
   各々の前記コイルの前記一端部は、前記引出孔を介して前記リングガイドの前記内周面から前記外周面へと引き出された後、前記給電相に対応した前記円周溝上を引き回され、前記リングガイドの前記外周面上において前記給電相ごとに束ねられる回転電機。

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