JP6873219B1 - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向および径方向について回転電機を小型化することができる回転電機を得る。
【解決手段】第１内周側端末４１５Ａは、第１導体露出部４２６を有し、第２内周側端末４１５Ｂは、第１導体露出部４２６に対向する第２導体露出部４２７を有し、第１導体露出部４２６および第２導体露出部４２７における互いに対向する部分である対向部は、径方向に延びており、第１導体露出部４２６および第２導体露出部４２７の対向部の少なくとも一部は、第１外周側端末４１４Ａおよび第２外周側端末４１４Ｂよりも径方向について内側に配置されている。
【選択図】図１７

Description

本開示は、複数のコイルを備えた回転電機に関する。

従来、複数のスロットが周方向に並べて形成された固定子鉄心と、固定子鉄心に設けられた分布巻の複数のコイルとを備えた回転電機が知られている。複数のコイルには、周方向に互いに隣り合い、互いに電気的に接続された第１コイルおよび第２コイルが含まれている。第１コイルは、スロットにおける径方向について外側の領域から軸方向に突出した第１外周側端末を有している。第２コイルは、スロットにおける径方向について内側の領域から軸方向に突出した第２内周側端末を有している。第１外周側端末および第２内周側端末は、互いに同一のスロットから軸方向に突出している。第１外周側端末および第２内周側端末のそれぞれは、互いに対向する導体露出部を有している。第１外周側端末の導体露出部および第２内周側端末の導体露出部が互いに接合されている。第１外周側端末の導体露出部および第２内周側端末の導体露出部における互いに対向する部分である対向部は、径方向に延びている。これにより、軸方向について回転電機を小型化することができる（例えば、特許文献１参照）。

特許第５５８６９６９号公報

しかしながら、第１外周側端末および第２内周側端末の対向部の全体が、第１外周側端末における導体露出部を除いた部分よりも径方向について外側に配置される。これにより、径方向について回転電機が大型化してしまうという課題があった。

本開示は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、軸方向および径方向について回転電機を小型化することができる回転電機を提供するものである。

本開示に係る回転電機は、複数のスロットが周方向に並べて形成された電機子鉄心と、電機子鉄心に設けられた分布巻の複数のコイルとを備え、複数のコイルには、スロットにおける径方向について外側の領域から軸方向に突出した第１外周側端末および第１外周側端末が突出したスロットに対して周方向について一方側に離れたスロットにおける径方向について内側の領域から軸方向に突出した第１内周側端末を有する複数の第１コイルと、スロットにおける径方向について外側の領域から軸方向に突出した第２外周側端末および第２外周側端末が突出したスロットに対して周方向について一方側に離れたスロットにおける径方向について内側の領域から軸方向に突出した第２内周側端末を有する複数の第２コイルとが含まれており、第１コイルおよび第２コイルは、第１外周側端末と第２内周側端末とが互いに同一のスロットから突出し、第１内周側端末と第２外周側端末とが互いに同一のスロットから突出するように、周方向に交互に並べて配置されており、第１内周側端末は、第１導体露出部を有し、第２内周側端末は、第１導体露出部に対向する第２導体露出部を有し、第１導体露出部および第２導体露出部における互いに対向する部分である対向部は、径方向に延びており、対向部の少なくとも一部は、第１外周側端末および第２外周側端末よりも径方向について内側に配置されている。

本開示に係る回転電機によれば、軸方向および径方向について回転電機を小型化することができる。

実施の形態１に係る回転電機を示す断面図である。 図１の固定子を示す斜視図である。 図１の回転電機の要部を示す平面図である。 図３のコイルを示す模式図である。 図１のコイルを示す結線図である。 第１コイルを示す斜視図である。 第２コイルを示す斜視図である。 第１コイルおよび第２コイルを示す斜視図である。 図２の複数のコイルを示す斜視図である。 図９の複数のコイルに固定子鉄心が取り付けられた状態を示す斜視図である。 複数のコイルの結線パターンを示す図である。 比較例の回転電機の要部を示す平面図である。 図１２の回転電機の要部を示す側面図である。 図１２の回転電機の要部を示す側面図である。 図１の回転電機の要部を示す平面図である。 図１５の回転電機の要部を示す側面図である。 図１５の回転電機の要部を示す側面図である。 実施の形態２に係る回転電機の要部を示す平面図である。 図１８の回転電機の要部を示す側面図である。 図１８の回転電機の要部を示す側面図である。 比較例の回転電機の要部を示す平面図である。 図２１の回転電機の要部を側面図である。 実施の形態３の回転電機の要部を示す平面図である。 図２３の回転電機の要部を示す側面図である。 図２３の回転電機の要部を示す側面図である。 実施の形態４に係る回転電機の要部を示す平面図である。 図２６の回転電機の要部を示す側面図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る回転電機を示す断面図である。回転電機１は、ハウジング２と、ハウジング２に設けられたブラケット３とを備えている。ハウジング２は、円筒部２０１と、円筒部２０１の軸方向について一方側に設けられた底板部２０２とを有している。円筒部２０１の軸方向についての他方側の部分には、開口部２０３が形成されている。底板部２０２の中心には、板厚方向に延びた貫通孔２０４が形成されている。

ブラケット３は、ハウジング２の開口部２０３を塞ぐようにハウジング２に設けられている。ブラケット３は、円筒部３０１と、円筒部３０１の軸方向について一方側に設けられた底板部３０２とを有している。円筒部３０１の軸方向についての他方側の部分には、開口部３０３が形成されている。開口部３０３は、開口部２０３と繋がっている。底板部３０２の中心には、板厚方向に延びた貫通孔３０４が形成されている。

また、回転電機１は、ハウジング２の内側に設けられた電機子である固定子４と、固定子４の内側に設けられた回転子５とを備えている。また、回転電機１は、回転子５に設けられ、回転子５とともに回転する回転軸６と、ハウジング２と回転軸６との間に設けられた第１軸受７と、ブラケット３と回転軸６との間に設けられた第２軸受８とを備えている。

固定子４は、ハウジング２の円筒部２０１の内周面に固定されている。ハウジング２の円筒部２０１に対して固定子４を固定する方法としては、焼き嵌め、圧入などが挙げられる。

回転軸６は、第１軸受７および第２軸受８を介して、ハウジング２およびブラケット３に回転可能に支持されている。第１軸受７は、貫通孔２０４の内側に配置されている。第２軸受８は、貫通孔３０４の内側に配置されている。回転軸６が回転することによって、回転子５が回転する。

回転子５は、回転子鉄心５０１と、回転子鉄心５０１に設けられた複数の永久磁石５０２とを有している。回転子鉄心５０１は、円柱形状に形成されている。回転子鉄心５０１には、回転子鉄心５０１の中心を通り、軸方向に延びた貫通孔５０３が形成されている。回転軸６は、貫通孔５０３に挿入されている。複数の永久磁石５０２は、回転子鉄心５０１の内部に設けられている。複数の永久磁石５０２は、周方向に等間隔に並べて配置されている。回転電機１は、永久磁石型回転電機となっている。

この例では、軸方向とは、回転軸６が延びる方向であり、径方向とは、回転軸６の軸線を中心線とした場合の径方向であり、周方向とは、回転軸６の軸線を中心線とした場合の周方向である。

図２は、図１の固定子４を示す斜視図である。固定子４は、電機子鉄心である固定子鉄心４０１と、固定子鉄心４０１に設けられた分布巻の複数のコイル４０２とを備えている。

回転子５の極数は８個であり、固定子４のスロット数は４８個であり、複数のコイル４０２は３相に分けられている。複数のスロットは、毎極毎相当たり２個の割合で固定子鉄心４０１に形成されている。

図３は、図１の回転電機１の要部を示す平面図である。図４は、図３のコイル４０２を示す模式図である。図３では、左右方向が周方向となっており、上下方向が径方向となっている。固定子鉄心４０１は、円筒形状のコアバック４０３と、コアバック４０３に設けられた複数のティース４０４とを有している。複数のティース４０４は、コアバック４０３から径方向について内側に延びている。複数のティース４０４は、周方向に並べて配置されている。周方向に互いに隣り合うティース４０４の間には、スロット４０５が形成されている。複数のスロット４０５が周方向に並べて配置されている。複数のスロット４０５のそれぞれには、コイル４０２が挿入されている。

スロット４０５における径方向について外側の領域をスロット径方向外側領域４０５Ａとする。スロット４０５における径方向について内側の領域をスロット径方向内側領域４０５Ｂとする。

複数のコイル４０２には、互いに同相であり、周方向に並べて配置され、互いに電気的に接続された複数の同相コイル４０２Ａが含まれている。図３および図４では、１個の同相コイル４０２Ａが示されている。

コイル４０２は、スロット４０５に挿入されたスロット部４０６と、互いに異なるスロット４０５に挿入された一対のスロット部４０６を繋ぐターン部４０７とを有している。また、コイル４０２は、スロット径方向外側領域４０５Ａから軸方向について一方側に突出した外周側端末４０８と、スロット径方向内側領域４０５Ｂから軸方向について一方側に突出した内周側端末４０９とを有している。

図３では、同相コイル４０２Ａに含まれる複数のスロット部４０６が挿入される複数のスロット４０５の領域が、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８と示されている。領域Ｓ１に挿入されたスロット部４０６をスロット部４０６Ａとする。領域Ｓ２に挿入されたスロット部４０６をスロット部４０６Ｂとする。領域Ｓ３に挿入されたスロット部４０６をスロット部４０６Ｃとする。領域Ｓ４に挿入されたスロット部４０６をスロット部４０６Ｄとする。領域Ｓ５に挿入されたスロット部４０６をスロット部４０６Ｅとする。領域Ｓ６に挿入されたスロット部４０６をスロット部４０６Ｆとする。領域Ｓ７に挿入されたスロット部４０６をスロット部４０６Ｇとする。領域Ｓ８に挿入されたスロット部４０６をスロット部４０６Ｈとする。

スロット部４０６Ａとスロット部４０６Ｂとを繋ぐターン部４０７をターン部４０７Ａとする。スロット部４０６Ｂとスロット部４０６Ｃとを繋ぐターン部４０７をターン部４０７Ｂとする。スロット部４０６Ｃとスロット部４０６Ｄとを繋ぐターン部４０７をターン部４０７Ｃとする。スロット部４０６Ｄとスロット部４０６Ｅとを繋ぐターン部４０７をターン部４０７Ｄとする。スロット部４０６Ｅとスロット部４０６Ｆとを繋ぐターン部４０７をターン部４０７Ｅとする。スロット部４０６Ｆとスロット部４０６Ｇとを繋ぐターン部４０７をターン部４０７Ｆとする。スロット部４０６Ｇとスロット部４０６Ｈとを繋ぐターン部４０７をターン部４０７Ｇとする。

外周側端末４０８および内周側端末４０９は、他の同相コイル４０２Ａまたはインバータ装置に接続される。インバータ装置は、コイル４０２に電流を供給する。

例えば、外部から外周側端末４０８に電流が供給された場合には、スロット部４０６およびターン部４０７を介して、内周側端末４０９に電流が流れて、他の同相コイル４０２Ａに電流が供給される。コイル４０２に電流が供給されることによって、固定子には、磁界が発生する。

領域Ｓ１および領域Ｓ２で示された一対のスロット部４０６は、周方向について６個のスロット４０５だけずれた一対のスロット４０５に挿入されており、ターン部４０７によって互いに接続されている。同様に、領域Ｓ２および領域Ｓ３で示された一対のスロット部４０６、領域Ｓ３および領域Ｓ４で示された一対のスロット部４０６は、周方向について６個のスロット４０５だけずれた一対のスロット４０５に挿入されており、ターン部４０７によって互いに接続されている。

一方、領域Ｓ４および領域Ｓ５で示された一対のスロット部４０６は、周方向について５個のスロット４０５だけずれた一対のスロット４０５に挿入されており、ターン部４０７によって互いに接続されている。

領域Ｓ５および領域Ｓ６で示されたスロット部４０６は、周方向について６個のスロット４０５だけずれた一対のスロット４０５に挿入されており、ターン部４０７によって互いに接続されている。同様に、領域Ｓ６および領域Ｓ７で示された一対のスロット部４０６、領域Ｓ７および領域Ｓ８で示されたスロット部４０６は、周方向について６個のスロット４０５だけずれた一対のスロット４０５に挿入されており、ターン部４０７によって互いに接続されている。

図５は、図１のコイル４０２を示す結線図である。図５では、複数のコイル４０２のうちのＵ相のコイル４０２が、Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５、Ｕ６、Ｕ７およびＵ８として示されている。また、図５では、複数のコイル４０２のうちのＶ相のコイル４０２が、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７およびＶ８として示されている。また、図５では、複数のコイル４０２のうちのＷ相のコイル４０２が、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６、Ｗ７およびＷ８として示されている。

Ｕ１、Ｖ１およびＷ１で示されたコイル４０２の外周側端末４０８または内周側端末４０９がインバータ装置に接続されている。Ｕ８、Ｖ８およびＷ８で示されたコイル４０２の外周側端末４０８または内周側端末４０９が互いに接続されている。

図６は、第１コイルを示す斜視図である。図７は、第２コイルを示す斜視図である。図８は、第１コイルおよび第２コイルを示す斜視図である。複数のコイル４０２には、複数の第１コイル４１０および複数の第２コイル４１１が含まれている。第１コイル４１０および第２コイル４１１は、周方向に交互に並べて配置されている。

第１コイル４１０において、スロット部４０６を第１スロット部４１２Ａとし、ターン部４０７を第１ターン部４１３Ａとし、外周側端末４０８を第１外周側端末４１４Ａとし、内周側端末４０９を第１内周側端末４１５Ａとする。第１外周側端末４１４Ａは、スロット４０５におけるスロット径方向外側領域４０５Ａから軸方向について一方側に突出している。第１内周側端末４１５Ａは、第１外周側端末４１４Ａが突出したスロット４０５に対して周方向について一方側に離れたスロット４０５におけるスロット径方向内側領域４０５Ｂから軸方向について一方側に突出している。

第２コイル４１１において、スロット部４０６を第２スロット部４１２Ｂとし、ターン部４０７を第２ターン部４１３Ｂとし、外周側端末４０８を第２外周側端末４１４Ｂとし、内周側端末４０９を第２内周側端末４１５Ｂとする。第２外周側端末４１４Ｂは、スロット４０５におけるスロット径方向外側領域４０５Ａから軸方向について一方側に突出している。第２内周側端末４１５Ｂは、第２外周側端末４１４Ｂが突出したスロット４０５に対して周方向について一方側に離れたスロット４０５におけるスロット径方向内側領域４０５Ｂから軸方向について一方側に突出している。

第１コイル４１０および第１コイル４１０に対して周方向について一方側に隣り合う第２コイル４１１の間では、第１内周側端末４１５Ａと第２外周側端末４１４Ｂとが互いに同一のスロット４０５から突出している。一方、第１コイル４１０および第１コイル４１０に対して周方向について他方側に隣り合う第２コイル４１１の間では、第１外周側端末４１４Ａと第２内周側端末４１５Ｂとが互いに同一のスロット４０５から突出している。

第１コイル４１０および第１コイル４１０に対して周方向について一方側に隣り合う第２コイル４１１の間では、第１内周側端末４１５Ａと第２内周側端末４１５Ｂとが互いに接合されている。一方、第１コイル４１０および第１コイル４１０に対して周方向について他方側に隣り合う第２コイル４１１の間では、第１外周側端末４１４Ａと第２外周側端末４１４Ｂとが互いに接合されている。

第１内周側端末４１５Ａは、第１基部４１６と、第１径方向曲部４１７と、第１内側曲部４１８と、第１斜辺部４１９と、第１外側曲部４２０とを有している。

第１基部４１６は、スロット４０５から軸方向について一方側に突出している。第１径方向曲部４１７は、第１基部４１６の先端部に接続されている。第１径方向曲部４１７は、先端部が径方向の外側を向くように、周方向に対する垂直面に沿って曲げられている。

第１内側曲部４１８は、第１径方向曲部４１７の先端部に接続されている。第１内側曲部４１８は、先端部が中間部よりも径方向について内側に配置されるように、軸方向に対する垂直面に沿って曲げられている。

第１斜辺部４１９は、第１内側曲部４１８の先端部に接続されている。第１斜辺部４１９は、先端部が基端部よりも径方向について内側に配置されるように、軸方向に対する垂直面に沿って配置されている。

第１外側曲部４２０は、第１斜辺部４１９の先端部に接続されている。第１外側曲部４２０は、先端部が径方向の外側を向くように、軸方向に対する垂直面に沿って曲げられている。

第２内周側端末４１５Ｂは、第２基部４２１と、第２径方向曲部４２２と、第２内側曲部４２３と、第２斜辺部４２４と、第２外側曲部４２５とを有している。

第２基部４２１は、スロット４０５から軸方向について一方側に突出している。第２径方向曲部４２２は、第２基部４２１の先端部に接続されている。第２径方向曲部４２２は、先端部が径方向の外側を向くように、周方向に対する垂直面に沿って曲げられている。

第２内側曲部４２３は、第２径方向曲部４２２の先端部に接続されている。第２内側曲部４２３は、先端部が中間部よりも径方向について内側に配置されるように、軸方向に対する垂直面に沿って曲げられている。

第２斜辺部４２４は、第２内側曲部４２３の先端部に接続されている。第２斜辺部４２４は、先端部が基端部よりも径方向について内側に配置されるように、軸方向に対する垂直面に沿って配置されている。

第２外側曲部４２５は、第２斜辺部４２４の先端部に接続されている。第２外側曲部４２５は、先端部が径方向の外側を向くように、軸方向に対する垂直面に沿って曲げられている。

第１内周側端末４１５Ａは、第１導体露出部４２６を有している。第１導体露出部４２６は、第１内周側端末４１５Ａの先端部に配置されている。第１内周側端末４１５Ａは、径方向に延びている。

第２内周側端末４１５Ｂは、第２導体露出部４２７を有している。第２導体露出部４２７は、第２内周側端末４１５Ｂの先端部に配置されている。第２内周側端末４１５Ｂは、径方向に延びている。

第２内周側端末４１５Ｂは、軸方向について第１内周側端末４１５Ａに対向している。第１導体露出部４２６および第２導体露出部４２７は、互いに重ねられている。第１導体露出部４２６および第２導体露出部４２７は、溶接、ろう付けなどによって互いに接合されている。

軸方向についての第１径方向曲部４１７の位置および軸方向についての第２径方向曲部４２２の位置は、互いに異なっている。この例では、第１径方向曲部４１７よりも第２径方向曲部４２２の方が、軸方向について固定子鉄心４０１から離れて配置されている。軸方向についての第１径方向曲部４１７の位置と、軸方向についての第２径方向曲部４２２の位置との差は、コイル４０２を構成する導線の直径の寸法と一致する。これにより、第１導体露出部４２６と第２導体露出部４２７とが軸方向に容易に重ねることができる。複数の第１コイル４１０および複数の第２コイル４１１のそれぞれについて、軸方向についての第１径方向曲部４１７の位置および軸方向についての第２径方向曲部４２２の位置は、互いに異なっている。

図９は、図２の複数のコイル４０２を示す斜視図である。クロスポイントとは、互いに異なるスロットから突出したコイル４０２の端末が軸方向または径方向について互いに重なる部分である。２４個のコイル４０２が周方向に並べて配置されている。互いに異なる相の一対のコイル４０２のうちの一方のコイル４０２における第１内周側端末４１５Ａと他方のコイル４０２における第２内周側端末４１５Ｂとが軸方向について視た場合に互いに重なる部分をクロスポイントＣＰとする。クロスポイントＣＰは、第１径方向曲部４１７および第２径方向曲部４２２よりも径方向について外側に配置されている。

図１０は、図９の複数のコイル４０２に固定子鉄心４０１が取り付けられた状態を示す斜視図である。固定子鉄心４０１は、複数の固定子鉄心片に分割されている。複数の固定子鉄心片のそれぞれは、コイル４０２に挿入されている。この例では、コイル４０２に対して固定子鉄心片が径方向について外側から内側に向かって挿入されて、固定子鉄心４０１がコイル４０２に取り付けられている。なお、固定子鉄心４０１が複数の固定子鉄心片に分割されていなくてもよい。この場合に、コイル４０２が固定子鉄心４０１のスロット４０５に対して径方向について内側から外側に挿入されて、コイル４０２が固定子鉄心４０１に取り付けられる。

図１１は、複数のコイル４０２の結線パターンを示す図である。図１１において、Ｕ_ｉｎは、Ｕ相のコイル４０２に電流を供給する給電部を示し、Ｕ_ｏｕｔは、中性点を示している。図１１において、スロットＮｏ．は、４８個のスロット４０５のそれぞれを特定している。図１１の各スロット４０５には、４個のスロット部４０６が挿入されている。１個のスロット４０５に挿入された４個のスロット部４０６は、径方向に並べられている。図１１において、複数のスロット部４０６のそれぞれには、スロット４０５に挿入される順が示されている。

図８に示すように、第１コイル４１０の第１内周側端末４１５Ａと第２コイル４１１の第２内周側端末４１５Ｂとが互いに接合されている。また、第１コイル４１０の第１外周側端末４１４Ａと第２コイル４１１の第２外周側端末４１４Ｂとが互いに接合されている。

図３に示すように、１個のコイル４０２は、周方向に互いに並んだ２個のスロット４０５に渡って配置されている。これにより、コイル４０２の数を低減させることができる。

図１２は、比較例の回転電機の要部を示す平面図である。図１３は、図１２の回転電機の要部を示す側面図である。図１４は、図１２の回転電機の要部を示す側面図である。図１２では、軸方向に視た場合の回転電機の要部が示されている。図１３では、径方向に視た場合の回転電機の要部が示されている。図１４では、周方向に視た場合の回転電機の要部が示されている。

比較例の回転電機では、第１コイル４１０の外周側端末４０８と第２コイル４１１の内周側端末４０９とが互いに接合されている。外周側端末４０８におけるスロット部４０６から軸方向に沿って一方側に突出した部分を外周側端末直線部４２８とする。

外周側端末４０８は、導体露出部４２９を有している。導体露出部４２９は、外周側端末４０８における外周側端末直線部４２８よりも先端部に配置されている。内周側端末４０９は、導体露出部４３０を有している。導体露出部４３０は、導体露出部４２９に対向している。導体露出部４２９および導体露出部４３０は、軸方向について互いに重ねられている。

軸方向について導体露出部４２９および導体露出部４３０が互いに対向する部分を対向部とする。導体露出部４２９および導体露出部４３０の対向部は、径方向に延びている。径方向についての導体露出部４２９および導体露出部４３０の対向部の内側の部分における径方向についての位置を対向開始位置とする。導体露出部４２９および導体露出部４３０における対向開始位置は、外周側端末直線部４２８の位置よりも径方向について外側の位置となっている。言い換えれば、導体露出部４２９および導体露出部４３０の対向部の全体が、外周側端末直線部４２８よりも径方向について外側に配置されている。

外周側端末４０８の導体露出部４２９は、先端部が径方向について外側を向くように曲げられた径方向曲部４３１を有している。径方向についての径方向曲部４３１の寸法をＸ１とする。

導体露出部４２９および導体露出部４３０の対向部における先端部は、互いに接合されている。導体露出部４２９および導体露出部４３０における互いに接合されている部分を接合部４３２とする。径方向曲部４３１と接合部４３２の間における導体露出部４２９の部分の周囲は、溶接チャックスペース４３３となっている。溶接チャックスペース４３３は、導体露出部４２９と導体露出部４３０とを互いに接合する際に必要となるスペースである。径方向についての溶接チャックスペース４３３の寸法をＸ２とする。

径方向についての接合部４３２の寸法をＸ３とする。外周側端末直線部４２８から径方向について外側に突出した導体露出部４２９の寸法をＸとする。寸法Ｘは、寸法Ｘ１と寸法Ｘ２と寸法Ｘ３とを合わせた寸法である。したがって、比較例の回転電機では、径方向についてのコイル４０２の寸法が大きくなる。その結果、径方向について回転電機が大型化する。

図１５は、図１の回転電機１の要部を示す平面図である。図１６は、図１５の回転電機１の要部を示す側面図である。図１７は、図１５の回転電機１の要部を示す側面図である。図１５では、軸方向に視た場合の回転電機の要部が示されている。図１６では、径方向に視た場合の回転電機の要部が示されている。図１７では、周方向に視た場合の回転電機の要部が示されている。

実施の形態１の回転電機では、第１外周側端末４１４Ａと第２外周側端末４１４Ｂとが互いに接合され、第１内周側端末４１５Ａと第２内周側端末４１５Ｂとが互いに接合されている。

軸方向について第１導体露出部４２６および第２導体露出部４２７が互いに対向する部分を対向部とする。第１導体露出部４２６および第２導体露出部４２７の対向部は、径方向に延びている。径方向についての第１導体露出部４２６および第２導体露出部４２７の対向部の内側の部分における径方向についての位置を対向開始位置４３４とする。対向開始位置４３４は、第１外周側端末４１４Ａおよび第２外周側端末４１４Ｂよりも径方向について内側に配置されている。言い換えれば、第１導体露出部４２６および第２導体露出部４２７の対向部の少なくとも一部は、第１外周側端末４１４Ａおよび第２外周側端末４１４Ｂよりも径方向について内側に配置されている。

１個のスロット４０５に挿入された複数の第１スロット部４１２Ａのうちで径方向について最も外側に配置された第１スロット部４１２Ａを第１最外側スロット部とする。１個のスロット４０５に挿入された複数の第２スロット部４１２Ｂのうちで径方向について最も外側に配置された第２スロット部４１２Ｂを第２最外側スロット部とする。第１外周側端末４１４Ａの基端部は、第１最外側スロット部に接続されている。第２外周側端末４１４Ｂの基端部は、第２最外側スロット部に接続されている。第１外周側端末４１４Ａおよび第２外周側端末４１４Ｂのそれぞれは、軸方向に延びて配置されている。

以上説明したように、実施の形態１に係る回転電機１では、第１導体露出部４２６および第２導体露出部４２７の対向部の少なくとも一部は、第１外周側端末４１４Ａおよび第２外周側端末４１４Ｂよりも径方向について内側に配置されている。これにより、軸方向についてのコイル４０２の寸法を小さくするとともに、径方向についてのコイル４０２の寸法を小さくすることができる。その結果、軸方向および径方向について回転電機１を小型化することができる。

また、実施の形態１に係る回転電機１では、クロスポイントＣＰは、第１径方向曲部４１７および第２径方向曲部４２２よりも径方向について外側に配置されている。これにより、クロスポイントＣＰが第１径方向曲部４１７および第２径方向曲部４２２よりも径方向について内側に配置されている場合と比較して、コイル４０２のコイルエンドよりも径方向について内側のスペースを大きくすることができる。

また、実施の形態１に係る回転電機１では、第１内周側端末４１５Ａは、第１内側曲部４１８と第１斜辺部４１９と第１外側曲部４２０とを有し、第２内周側端末４１５Ｂは、第２内側曲部４２３と第２斜辺部４２４と第２外側曲部４２５とを有している。これにより、第１導体露出部４２６および第２導体露出部４２７の対向部の少なくとも一部を、第１外周側端末４１４Ａおよび第２外周側端末４１４Ｂよりも径方向について内側に容易に配置することができる。

また、実施の形態１に係る回転電機１では、軸方向についての第１径方向曲部４１７の位置および軸方向についての第２径方向曲部４２２の位置は、位置が互いに異なっている。これにより、クロスポイントＣＰを容易に形成することができる。

また、実施の形態１に係る回転電機１では、複数の第１コイル４１０および複数の第２コイル４１１のそれぞれについて、軸方向についての第１径方向曲部４１７の位置および軸方向についての第２径方向曲部４２２の位置は、位置が互いに異なっている。これにより、第１導体露出部４２６および第２導体露出部４２７の接合部４３２の位置の規則性を持たせることができる。その結果、回転電機の生産性を向上させることができる。

また、実施の形態１に係る回転電機１では、第１外周側端末４１４Ａの基端部は、第１最外側スロット部に接続され、第２外周側端末４１４Ｂの基端部は、第２最外側スロット部に接続され、第１外周側端末４１４Ａおよび第２外周側端末４１４Ｂのそれぞれは、軸方向に延びて配置されている。これにより、径方向についてのコイル４０２の寸法を小さくすることができる。

実施の形態２．
図１８は、実施の形態２に係る回転電機の要部を示す平面図である。図１９は、図１８の回転電機の要部を示す側面図である。図２０は、図１８の回転電機の要部を示す側面図である。図１８では、軸方向に視た場合の回転電機の要部が示されている。図１９では、径方向に視た場合の回転電機の要部が示されている。図２０では、周方向に視た場合の回転電機の要部が示されている。

第１コイル４１０は、１個のスロット４０５に挿入された複数の第１スロット部４１２Ａを有し、第２コイル４１１は、１個のスロット４０５に挿入された複数の第２スロット部４１２Ｂを有している。１個のスロット４０５に挿入された複数の第１スロット部４１２Ａのうちで径方向について最も内側に配置された第１スロット部４１２Ａを第１最内側スロット部とする。１個のスロット４０５に挿入された複数の第２スロット部４１２Ｂのうちで径方向について最も内側に配置された第２スロット部４１２Ｂを第２最内側スロット部とする。

実施の形態２の回転電機では、第１内周側端末４１５Ａの基端部は、第１最内側スロット部に接続されている。言い換えれば、第１内周側端末４１５Ａは、スロット４０５における最内周側領域から軸方向について一方側に突出している。

第２内周側端末４１５Ｂの基端部は、第２最内側スロット部に接続されている。言い換えれば、第２内周側端末４１５Ｂは、スロット４０５における最内周側領域から軸方向について一方側に突出している。

第１基部４１６は、スロット４０５から軸方向にまっすぐに延びている。第２基部４２１は、スロット４０５から軸方向にまっすぐに延びている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。

図２１は、比較例の回転電機の要部を示す平面図である。図２２は、図２１の回転電機の要部を側面図である。図２１では、軸方向に視た場合の回転電機の要部が示されている。図２１では、軸方向に視た場合の回転電機の要部が示されている。図２２では、周方向に視た場合の回転電機の要部が示されている。比較例の回転電機では、第１コイル４１０の第１内周側端末４１５Ａと第２コイル４１１の第２内周側端末４１５Ｂとが互いに接合されている。

第１内周側端末４１５Ａは、この第１内周側端末４１５Ａに対して周方向に隣り合う、図示しない他の相の第１内周側端末４１５Ａに対して、コイル４０２を構成する導線の１本分の寸法Ｌだけ径方向の内側に曲げられている。これにより、実施の形態２の回転電機と比較して、コイル４０２の一部が径方向の内側に突出する。その結果、回転子５を固定子４の内側に挿入する場合に、挿入方向が限定される。

一方、実施の形態２の回転電機は、比較例の回転電機と比較して、コイル４０２における径方向について内側の部分は、軸方向にまっすぐに延びている。これにより、回転子５を固定子４の内側に挿入する場合に、挿入方向が限定されることがない。

以上説明したように、実施の形態２に係る回転電機１では、第１内周側端末４１５Ａの基端部は、第１最内側スロット部に接続され、第２内周側端末４１５Ｂの基端部は、第２最内側スロット部に接続されている。これにより、第１基部４１６および第２基部４２１を、スロット４０５から軸方向にまっすぐに延ばすことができる。その結果、第１内周側端末４１５Ａおよび第２内周側端末４１５Ｂの長さを短くすることができる。

また、実施の形態２に係る回転電機１では、第１基部４１６および第２基部４２１がスロット４０５から軸方向にまっすぐに延びている。これにより、回転子５を固定子４の内側に挿入する際の挿入方向の制限が解消される。また、スロット４０５におけるスロット部４０６が占める領域を大きくすることができる。これにより、コイル４０２の断面積を大きくすることができる。したがって、コイル４０２に発生する銅損を低減させることができ、回転電機１の高効率化を図ることができる。また、コイルエンドが径方向の内側に突出しないので、コイルエンドを通る漏れ磁束によって発生する渦電流を低減させることができる。その結果、回転電機１の高効率化を図ることができる。

実施の形態３．
図２３は、実施の形態３の回転電機の要部を示す平面図である。図２４は、図２３の回転電機の要部を示す側面図である。図２５は、図２３の回転電機の要部を示す側面図である。図２３では、軸方向に視た場合の回転電機の要部が示されている。図２４では、径方向に視た場合の回転電機の要部が示されている。図２５では、周方向に視た場合の回転電機の要部が示されている。

実施の形態３の回転電機１では、コイル４０２には、第１コイル４１０と第２コイル４１１とに渡って設けられた付加線４３５が含まれている。付加線４３５は、軸方向に視た場合にＵ字形状に形成されている。

第１コイル４１０および第２コイル４１１の間では、第１内周側端末４１５Ａと付加線４３５の一端部とが互いに接合され、第２内周側端末４１５Ｂと付加線４３５の他端部とが互いに接合されている。

付加線４３５は、軸方向について第１導体露出部４２６と対向する第１付加線導体露出部４３６と、軸方向について第２導体露出部４２７と対向する第２付加線導体露出部４３７とを有している。第１導体露出部４２６は、第１付加線導体露出部４３６と接合されている。第２導体露出部４２７は、第２付加線導体露出部４３７と接合されている。

軸方向について第１導体露出部４２６および第１付加線導体露出部４３６が互いに対向する部分を第１対向部とする。第１導体露出部４２６および第１付加線導体露出部４３６の第１対向部は、径方向に延びている。軸方向について第２導体露出部４２７と第２付加線導体露出部４３７が互いに対向する部分を第２対向部とする。第２導体露出部４２７および第２付加線導体露出部４３７の第２対向部は、径方向に延びている。

径方向についての第１導体露出部４２６および第１付加線導体露出部４３６の第１対向部の内側の部分における径方向についての位置を第１対向開始位置４３８とする。第１対向開始位置４３８は、第１外周側端末４１４Ａおよび第２外周側端末４１４Ｂよりも径方向について内側に配置されている。言い換えれば、第１導体露出部４２６および第１付加線導体露出部４３６の第１対向部の少なくとも一部は、第１外周側端末４１４Ａおよび第２外周側端末４１４Ｂよりも径方向について内側に配置されている。

径方向についての第２導体露出部４２７および第２付加線導体露出部４３７の第２対向部の内側の部分における径方向についての位置を第２対向開始位置４３９とする。第２対向開始位置４３９は、第１外周側端末４１４Ａおよび第２外周側端末４１４Ｂよりも径方向について内側に配置されている。言い換えれば、第２導体露出部４２７および第２付加線導体露出部４３７の第２対向部の少なくとも一部は、第１外周側端末４１４Ａおよび第２外周側端末４１４Ｂよりも径方向について内側に配置されている。

第１対向開始位置４３８および第２対向開始位置４３９は、周方向について隣り合う位置となっている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。なお、その他の構成は、実施の形態２と同様であってもよい。

以上説明したように、実施の形態３に係る回転電機１では、第１導体露出部４２６および第１付加線導体露出部４３６の第１対向部の少なくとも一部は、第１外周側端末４１４Ａおよび第２外周側端末４１４Ｂよりも径方向について内側に配置されている。また、第２導体露出部４２７および第２付加線導体露出部４３７の第２対向部の少なくとも一部は、第１外周側端末４１４Ａおよび第２外周側端末４１４Ｂよりも径方向について内側に配置されている。これにより、実施の形態１と同様に、軸方向についてのコイル４０２の寸法を小さくするとともに、径方向についてのコイル４０２の寸法を小さくすることができる。その結果、軸方向および径方向について回転電機１を小型化することができる。

また、実施の形態３に係る回転電機１では、第１内周側端末４１５Ａおよび第２内周側端末４１５Ｂが付加線４３５を介して互いに接続される。これにより、第１内周側端末４１５Ａおよび第２内周側端末４１５Ｂの長さを短くすることができる。したがって、複数のコイル４０２の組立が容易となる。その結果、回転電機の生産性を向上させることができる。

また、実施の形態３に係る回転電機１では、第１内周側端末４１５Ａおよび第２内周側端末４１５Ｂが付加線４３５を介して互いに接続される。これにより、第１内周側端末４１５Ａおよび第２内周側端末４１５Ｂの長さを互いにそろえることができる。その結果、コイル４０２の種類を減らすことができる。その結果、回転電機の生産性を向上させることができる。

実施の形態４．
図２６は、実施の形態４に係る回転電機の要部を示す平面図である。図２７は、図２６の回転電機の要部を示す側面図である。図２６では、軸方向に視た場合の回転電機の要部が示されている。図２７では、周方向に視た場合の回転電機の要部が示されている。

第１径方向曲部４１７および第２径方向曲部４２２は、コイルエンド頂部であるターン部４０７の頂部よりも軸方向について固定子鉄心４０１の近くに配置されている。付加線４３５は、ターン部４０７の頂部よりも軸方向について固定子鉄心４０１の近くに配置されている。その他の構成は、実施の形態３と同様である。

以上説明したように、実施の形態４に係る回転電機１では、第１径方向曲部４１７および第２径方向曲部４２２は、軸方向についてターン部４０７の頂部よりも固定子鉄心４０１の近くに配置されている。これにより、軸方向についてのコイルエンドの寸法を小さくすることができる。その結果、軸方向についての固定子４の寸法を小さくすることができる。

また、実施の形態４に係る回転電機１では、付加線４３５は、軸方向についてターン部４０７の頂部よりも固定子鉄心４０１の近くに配置されている。これにより、軸方向についてのコイルエンドの寸法を小さくすることができる。その結果、軸方向についての固定子４の寸法を小さくすることができる。

１ 回転電機、２ ハウジング、３ ブラケット、４ 固定子、５ 回転子、６ 回転軸、７ 第１軸受、８ 第２軸受、２０１ 円筒部、２０２ 底板部、２０３ 開口部、２０４ 貫通孔、３０１ 円筒部、３０２ 底板部、３０３ 開口部、３０４ 貫通孔、４０１ 固定子鉄心、４０２ コイル、４０２Ａ 同相コイル、４０３ コアバック、４０４ ティース、４０５ スロット、４０５Ａ スロット径方向外側領域、４０５Ｂ スロット径方向内側領域、４０６ スロット部、４０７ ターン部、４０８ 外周側端末、４０９ 内周側端末、４１０ 第１コイル、４１１ 第２コイル、４１２Ａ 第１スロット部、４１２Ｂ 第２スロット部、４１３Ａ 第１ターン部、４１３Ｂ 第２ターン部、４１４Ａ 第１外周側端末、４１４Ｂ 第２外周側端末、４１５Ａ 第１内周側端末、４１５Ｂ 第２内周側端末、４１６ 第１基部、４１７ 第１径方向曲部、４１８ 第１内側曲部、４１９ 第１斜辺部、４２０ 第１外側曲部、４２１ 第２基部、４２２ 第２径方向曲部、４２３ 第２内側曲部、４２４ 第２斜辺部、４２５ 第２外側曲部、４２６ 第１導体露出部、４２７ 第２導体露出部、４２８ 外周側端末直線部、４２９ 導体露出部、４３０ 導体露出部、４３１ 径方向曲部、４３２ 接合部、４３３ 溶接チャックスペース、４３４ 対向開始位置、４３５ 付加線、４３６ 第１付加線導体露出部、４３７ 第２付加線導体露出部、４３８ 第１対向開始位置、４３９ 第２対向開始位置、５０１ 回転子鉄心、５０２ 永久磁石、５０３ 貫通孔。

Claims (10)

1. 複数のスロットが周方向に並べて形成された電機子鉄心と、
   前記電機子鉄心に設けられた分布巻の複数のコイルと
   を備え、
   複数の前記コイルには、
   前記スロットにおける径方向について外側の領域から軸方向に突出した第１外周側端末および前記第１外周側端末が突出した前記スロットに対して前記周方向について一方側に離れた前記スロットにおける前記径方向について内側の領域から前記軸方向に突出した第１内周側端末を有する複数の第１コイルと、
   前記スロットにおける前記径方向について外側の領域から前記軸方向に突出した第２外周側端末および前記第２外周側端末が突出した前記スロットに対して前記周方向について一方側に離れた前記スロットにおける前記径方向について内側の領域から前記軸方向に突出した第２内周側端末を有する複数の第２コイルと
   が含まれており、
   前記第１コイルおよび前記第２コイルは、前記第１外周側端末と前記第２内周側端末とが互いに同一の前記スロットから突出し、前記第１内周側端末と前記第２外周側端末とが互いに同一の前記スロットから突出するように、前記周方向に交互に並べて配置されており、
   前記第１内周側端末は、第１導体露出部を有し、
   前記第２内周側端末は、前記第１導体露出部に対向する第２導体露出部を有し、
   前記第１導体露出部および前記第２導体露出部における互いに対向する部分である対向部は、前記径方向に延びており、
   前記対向部の少なくとも一部は、前記第１外周側端末および前記第２外周側端末よりも前記径方向について内側に配置されている回転電機。
2. 前記第１内周側端末は、
   前記スロットから前記軸方向に突出した第１基部と、
   前記第１基部の先端部に接続され、先端部が前記径方向について外側を向くように曲げられた第１径方向曲部と
   を有し、
   前記第２内周側端末は、
   前記スロットから前記軸方向に突出した第２基部と、
   前記第２基部の先端部に接続され、先端部が前記径方向について外側を向くように曲げられた第２径方向曲部と
   を有し、
   互いに異なる相の一対の前記コイルのうちの一方の前記コイルにおける前記第１内周側端末と他方の前記コイルにおける前記第２内周側端末とが前記軸方向について視た場合に互いに重なる部分をクロスポイントとし、
   前記クロスポイントは、前記第１径方向曲部および前記第２径方向曲部よりも前記径方向について外側に配置されている請求項１に記載の回転電機。
3. 前記第１内周側端末は、
   前記第１径方向曲部の先端部に接続され、先端部が中間部よりも前記径方向について内側に配置されるように、前記軸方向に対する垂直面に沿って曲げられた第１内側曲部と、
   前記第１内側曲部の先端部に接続され、先端部が基端部よりも前記径方向について内側に配置されるように、前記軸方向に対する垂直面に沿って配置された第１斜辺部と、
   前記第１斜辺部の先端部に接続され、先端部が前記径方向について外側を向くように前記軸方向に対する垂直面に沿って曲げられ、前記先端部に前記第１導体露出部の基端部が接続された第１外側曲部と
   を有し、
   前記第２内周側端末は、
   前記第２径方向曲部の先端部に接続され、先端部が中間部よりも前記径方向について内側に配置されるように、前記軸方向に対する垂直面に沿って曲げられた第２内側曲部と、
   前記第２内側曲部の先端部に接続され、先端部が基端部よりも前記径方向について内側に配置されるように、前記軸方向に対する垂直面に沿って配置された第２斜辺部と、
   前記第２斜辺部の先端部に接続され、先端部が前記径方向について外側を向くように前記軸方向に対する垂直面に沿って曲げられ、前記先端部に前記第２導体露出部の基端部が接続された第２外側曲部と
   を有している請求項２に記載の回転電機。
4. 前記軸方向についての前記第１径方向曲部の位置および前記軸方向についての前記第２径方向曲部の位置は、互いに異なる請求項２または請求項３に記載の回転電機。
5. 複数の前記第１コイルおよび複数の前記第２コイルのそれぞれについて、前記軸方向についての前記第１径方向曲部の位置および前記軸方向についての前記第２径方向曲部の位置は、互いに異なる請求項４に記載の回転電機。
6. 前記第１径方向曲部および前記第２径方向曲部のそれぞれは、前記軸方向についてコイルエンド頂部よりも前記電機子鉄心の近くに配置されている請求項２から請求項５までの何れか一項に記載の回転電機。
7. 複数のスロットが周方向に並べて形成された電機子鉄心と、
   前記電機子鉄心に設けられた分布巻の複数のコイルと
   を備え、
   複数の前記コイルには、
   前記スロットにおける径方向について外側の領域から軸方向に突出した第１外周側端末および前記第１外周側端末が突出した前記スロットに対して前記周方向について一方側に離れた前記スロットにおける前記径方向について内側の領域から前記軸方向に突出した第１内周側端末を有する複数の第１コイルと、
   前記スロットにおける前記径方向について外側の領域から前記軸方向に突出した第２外周側端末および前記第２外周側端末が突出した前記スロットに対して前記周方向について一方側に離れた前記スロットにおける前記径方向について内側の領域から前記軸方向に突出した第２内周側端末を有する複数の第２コイルと、
   前記第１コイルと前記第２コイルとに渡って設けられた付加線と
   が含まれており、
   前記第１コイルおよび前記第２コイルは、前記第１外周側端末と前記第２内周側端末とが互いに同一の前記スロットから突出し、前記第１内周側端末と前記第２外周側端末とが互いに同一の前記スロットから突出するように、前記周方向に交互に並べて配置されており、
   前記第１内周側端末は、第１導体露出部を有し、
   前記第２内周側端末は、第２導体露出部を有し、
   前記付加線は、
   前記第１導体露出部に対向する第１付加線導体露出部と、
   前記第２導体露出部に対向する第２付加線導体露出部と
   を有し、
   前記第１導体露出部および前記第１付加線導体露出部における互いに対向する部分である第１対向部は、前記径方向に延びており、
   前記第２導体露出部および前記第２付加線導体露出部における互いに対向する部分である第２対向部は、前記径方向に延びており、
   前記第１対向部の少なくとも一部および前記第２対向部の少なくとも一部は、前記第１外周側端末および前記第２外周側端末よりも前記径方向について内側に配置されている回転電機。
8. 前記付加線は、前記軸方向についてコイルエンド頂部よりも前記電機子鉄心の近くに配置されている請求項７に記載の回転電機。
9. 前記第１コイルは、１個の前記スロットに挿入された複数の第１スロット部を有し、
   前記第２コイルは、１個の前記スロットに挿入された複数の第２スロット部を有し、
   前記第１内周側端末の基端部は、１個の前記スロットに挿入された前記複数の前記第１スロット部のうちで前記径方向について最も内側に配置された前記第１スロット部である第１最内側スロット部に接続されており、
   前記第２内周側端末の基端部は、１個の前記スロットに挿入された前記複数の前記第２スロット部のうちで前記径方向について最も内側に配置された前記第２スロット部である第２最内側スロット部に接続されている請求項１から請求項８までの何れか一項に記載の回転電機。
10. 前記第１コイルは、１個の前記スロットに挿入された複数の第１スロット部を有し、
    前記第２コイルは、１個の前記スロットに挿入された複数の第２スロット部を有し、
    前記第１外周側端末の基端部は、１個の前記スロットに挿入された前記複数の前記第１スロット部のうちで前記径方向について最も外側に配置された前記第１スロット部である第１最外側スロット部に接続されており、
    前記第２外周側端末の基端部は、１個の前記スロットに挿入された前記複数の前記第２スロット部のうちで前記径方向について最も外側に配置された前記第２スロット部である第２最外側スロット部に接続されており、
    前記第１外周側端末および前記第２外周側端末のそれぞれは、前記軸方向に延びて配置されている請求項１から請求項９までの何れか一項に記載の回転電機。

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