JP7305003B1 - 回転電機の電機子及び回転電機の電機子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐振動性を高めることができる回転電機の電機子を提供する。【解決手段】回転電機の電機子１０は、電機子鉄心７と、複数の巻線２と、を備え、電機子鉄心７は、複数のティース７１を有しており、複数のティース７１のうち互いに隣り合う２つのティース７１の間には、スロット７２が形成されており、複数の巻線２のそれぞれは、スロット７２に収容されたスロット部２１と、電機子鉄心７の軸方向においてスロット７２の外側に配置されたコイルエンド部２２ｂと、を有しており、コイルエンド部２２ｂには、コイル端末２３が形成されており、外部から電力が供給される給電部４１と、絶縁性を有し給電部４１と共に一体化された部品４３と、を有する結線板４をさらに備え、給電部４１は、複数の巻線２のうちの少なくとも１つの巻線２のコイル端末２３に接続部２６を介して接合されており、結線板４は、コイルエンド部２２ｂに固定されている。【選択図】図１２

Description

本開示は、回転電機の電機子及び回転電機の電機子の製造方法に関するものである。

特許文献１には、回転電機の絶縁構造が開示されている。この絶縁構造は、複数の接合部、環状のキャップ、及び絶縁性樹脂を有している。各接合部は、固定子巻線を構成する導体セグメント同士が接合された部分である。複数の接合部は、環状に配置されている。キャップは、環状の室を形成している。接合部は、上記室に収容されている。絶縁性樹脂は、上記室内に充填されている。接合部は、絶縁性樹脂により埋設されている。これにより、接合部間、又は接合部と他の部材との間の絶縁状態を保つことができる。

特許第３９２１８５９号公報

上記の回転電機の絶縁構造において、絶縁性樹脂により埋設されているのは、接合部のみである。このため、外部から強い振動が加えられると、接合部に大きい応力が生じ、接合部が破断してしまう場合がある。したがって、上記の絶縁構造では、耐振動性が不十分である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、耐振動性を高めることができる回転電機の電機子及び回転電機の電機子の製造方法を提供することを目的とする。

本開示に係る回転電機の電機子は、円環状の電機子鉄心と、前記電機子鉄心に装着された複数の巻線と、を備え、前記電機子鉄心は、複数のティースを有しており、前記複数のティースのうち互いに隣り合う２つのティースの間には、スロットが形成されており、前記複数の巻線のそれぞれは、前記スロットに収容されたスロット部と、前記電機子鉄心の軸方向において前記スロットの外側に配置されたコイルエンド部と、を有しており、前記コイルエンド部には、前記複数の巻線のそれぞれの端部であるコイル端末が形成されており、外部から電力が供給される給電部と、絶縁性を有し前記給電部と共に一体化された部品と、を有する結線板をさらに備え、前記給電部は、前記複数の巻線のうちの少なくとも１つの巻線の前記コイル端末に第１接続部を介して接合されており、前記結線板は、前記コイルエンド部に固定されている。

本開示に係る回転電機の電機子の製造方法は、本開示に係る回転電機の電機子を製造する方法であって、前記第２接続部が前記凹部に収容されるように前記結線板を前記コイルエンド部に取り付けるとともに、前記給電部を前記少なくとも１つの巻線の前記コイル端末に接合し、前記結線板が前記電機子鉄心の下方に位置する状態で、前記凹部に樹脂を充填し、前記結線板が前記電機子鉄心の下方に位置する状態のままで前記樹脂を硬化させ、前記樹脂部材を形成する。

本開示によれば、回転電機の電機子の耐振動性を高めることができる。

実施の形態１に係る回転電機の構成を示す片側断面模式図である。 実施の形態１に係る回転電機の電機子の構成を示す斜視図である。 実施の形態１に係る回転電機の電機子における巻線の構成を示す斜視図である。 実施の形態１に係る回転電機の電機子における結線板の構成を示す斜視図である。 実施の形態１に係る回転電機の電機子の要部構成を示す斜視図である。 実施の形態１に係る回転電機の電機子の製造工程の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１に係る回転電機の電機子の製造工程を示す斜視図である。 実施の形態１に係る回転電機の電機子の製造工程を示す斜視図である。 実施の形態１に係る回転電機の電機子の製造工程を示す斜視図である。 実施の形態１に係る回転電機の電機子の製造工程を示す斜視図である。 実施の形態１に係る回転電機の電機子の製造工程を示す斜視図である。 実施の形態１に係る回転電機の電機子における結線板の周囲の構成を示す断面模式図である。 実施の形態２に係る回転電機の電機子の構成を示す斜視図である。 実施の形態２に係る回転電機の電機子における結線板の構成を示す斜視図である。 実施の形態２に係る回転電機の電機子における結線板の構成を示す斜視図である。 実施の形態２に係る回転電機の電機子における結線板の周囲の構成を示す断面模式図である。 実施の形態３に係る回転電機の電機子における結線板の周囲の構成を示す断面模式図である。 実施の形態３に係る回転電機の電機子における結線板の周囲の構成を示す断面模式図である。

実施の形態１．
実施の形態１に係る回転電機の電機子及び回転電機の電機子の製造方法について説明する。本実施の形態では、回転電機として自動車用の電動機を例示している。ただし、回転電機は、自動車用以外の電動機であってもよいし、発電機であってもよい。

図１は、本実施の形態に係る回転電機の構成を示す片側断面模式図である。図１に示すように、回転電機１００は、ハウジング１１０、電機子１０及び回転子１０５を有している。

以下の説明では、電機子１０が有する電機子鉄心７の中心軸に沿う方向のことを「電機子鉄心の軸方向」又は単に「軸方向」という場合がある。軸方向と垂直な断面において電機子鉄心７の中心軸を中心とした円周に沿う方向のことを、「電機子鉄心の周方向」又は単に「周方向」という場合がある。同断面において電機子鉄心７の半径に沿う方向のことを、「電機子鉄心の径方向」又は単に「径方向」という場合がある。

ハウジング１１０は、フレーム１０２及び端板１０３を有している。フレーム１０２は、底部を備えた円筒状の形状を有している。フレーム１０２の開口部は、端板１０３によって塞がれている。

電機子１０は、フレーム１０２の円筒部分の内側に固定されている。電機子１０からは、給電部４１が外部に延び出ている。給電部４１は、インバータ等の外部の電源からの電力を電機子１０に供給するためのものである。給電部４１は、複数の端子を有している。給電部４１は、外部の電源に対し、ねじ止め等により機械的かつ電気的に接続される。

回転子１０５は、径方向において電機子１０の内側に設けられている。回転子１０５は、ベアリング１０４を介して、フレーム１０２の底部及び端板１０３に回転可能に支持されている。

回転子１０５は、回転軸１０６、回転子鉄心１０７及び複数の永久磁石１０８を有する永久磁石型回転子である。回転子鉄心１０７は、回転軸１０６に固定されている。永久磁石１０８は、回転子鉄心１０７に埋設されている。永久磁石１０８は、回転子鉄心１０７の外周面側に配置されている。永久磁石１０８は、周方向に所定のピッチで配置されている。各永久磁石１０８は、回転子１０５の磁極を構成している。

なお、回転子１０５は、永久磁石型回転子に限定されない。回転子１０５は、絶縁されていない回転子導体を回転子鉄心のスロットに収納し、回転子導体の両端を端絡環により短絡したかご形回転子であってもよい。また、回転子１０５は、絶縁された導体線を回転子鉄心のスロットに装着した巻線形回転子であってもよい。

図２は、本実施の形態に係る回転電機の電機子の構成を示す斜視図である。図２に示すように、電機子１０は、電機子鉄心７、巻線２、結線板４及びジョイント５を有している。

電機子鉄心７は、円環状の形状を有している。電機子鉄心７は、ヨーク７０及び複数のティース７１を有している。ヨーク７０は、円環状の形状を有している。複数のティース７１のそれぞれは、ヨーク７０から径方向内側に向かって突出している。複数のティース７１は、ヨーク７０によって連結されている。周方向において隣り合う２つのティース７１の間には、スロット７２が形成されている。電機子鉄心７は、複数の鋼板が積層されることにより形成されている。

巻線２は、電機子鉄心７に装着されている。巻線２と電機子鉄心７との間には、絶縁シート８が挟まれている。絶縁シート８は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：ＰｏｌｙＰｈｅｎｙｌｅｎｅＳｕｌｆｉｄｅ）、アラミド繊維等の絶縁材料により形成されている。巻線２と電機子鉄心７とは、絶縁シート８によって電気的に絶縁されている。

図３は、本実施の形態に係る回転電機の電機子における巻線の構成を示す斜視図である。図３に示すように、巻線２は、２つのスロット部２１と、コイルエンド部２２ａと、コイルエンド部２２ｂと、を有している。各スロット部２１は、スロット７２に収容される部分である。

コイルエンド部２２ａ及びコイルエンド部２２ｂは、軸方向においてスロット７２の外側に配置される部分である。コイルエンド部２２ａは、軸方向において電機子鉄心７の一方側に配置される。コイルエンド部２２ｂは、軸方向において電機子鉄心７の他方側に配置される。２つのスロット部２１は、コイルエンド部２２ａによって接続されている。

コイルエンド部２２ｂには、巻線２の端部となるコイル端末２３が形成されている。コイル端末２３は、電機子鉄心７の軸方向に沿って延びている。コイル端末２３は、図２に示したように、他の巻線２のコイル端末２３、又はジョイント５と電気的に接続されている。

各相の相巻線は、波巻状に配置された複数の巻線２によって形成されている。すなわち、巻線２は、相巻線の一部を構成するコイルセグメントである。電機子鉄心７の径方向において外側に配置された巻線２は、内側に配置された他の巻線２に順次接続される。電機子鉄心７の径方向において内側に配置された巻線２は、外側に配置された他の巻線２に順次接続される。電機子１０は、各相の相巻線に電流を流すことにより回転磁界を発生させるように構成されている。

以下の説明では、２つの巻線２同士が接続された接続部のことを接続部２４という。また、巻線２とジョイント５とが接続された接続部のことを接続部２５という。

ジョイント５は、２つの巻線２を電気的に接続する導電部材である。ジョイント５は、Ｕ字状の形状を有している。ジョイント５の一端は、巻線２のコイル端末２３に接合されている。ジョイント５の他端は、他の巻線２のコイル端末２３に接合されている。ジョイント５によって、互いに周方向に離れたコイル端末２３同士が電気的に接続される。ジョイント５は、電機子鉄心７の径方向においてコイルエンド部２２ｂよりも外側に設けられている。

図４は、本実施の形態に係る回転電機の電機子における結線板の構成を示す斜視図である。本実施の形態の電機子１０は、３相の相巻線がＹ結線された構成を有している。図４に示すように、結線板４は、給電部４１、中性点バスバー４２、及び樹脂製の部品４３を有している。部品４３は、電気的な絶縁性を有している。部品４３は、給電部４１及び中性点バスバー４２と共に一体化されている。給電部４１、中性点バスバー４２及び部品４３は、互いに固定されている。

給電部４１には、インバータ等の外部の電源から電力が供給される。給電部４１は、３つの端子を有している。中性点バスバー４２は、各相の相巻線が接続される中性点を構成している。給電部４１の３つの端子、及び中性点バスバー４２は、互いに電気的に絶縁されている。給電部４１の３つの端子、及び中性点バスバー４２のそれぞれは、接続部２６において巻線２に電気的に接続されている。

部品４３は、例えば、射出成型が可能な樹脂により形成されている。射出成型が可能な樹脂には、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ：ＰｏｌｙＢｕｔｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリアセタール（ＰＯＭ：ＰｏｌｙＯｘｙＭｅｔｈｙｌｅｎｅ）等がある。部品４３は、射出成型により成形された後に、給電部４１及び中性点バスバー４２と共に組み立てられている。あるいは、部品４３は、給電部４１及び中性点バスバー４２を鋳込むことにより、給電部４１及び中性点バスバー４２と共に一体成形されていてもよい。

部品４３は、複数の接続部２５の配列に沿った円弧状の形状を有している。すなわち、部品４３は、径方向外側端部又は径方向内側端部に位置するコイル端末２３の配列に沿った円弧状の形状を有している。部品４３は、コイルエンド部２２ｂと対向する面４３ａを有している。面４３ａは、電機子鉄心７の軸方向と垂直に配置されている。

図５は、本実施の形態に係る回転電機の電機子の要部構成を示す斜視図である。図５の上下方向は、図２の上下方向とは逆になっている。図５に示すように、結線板４の部品４３には、凹部４４が形成されている。凹部４４は、部品４３の面４３ａに形成されている。

凹部４４は、複数の室４４ａを有している。複数の室４４ａは、周方向に配列している。周方向に隣り合う２つの室４４ａの間は、第１壁４４ｂによって仕切られている。接続部２４及び接続部２５は、各室４４ａの内部に収容されている。本実施の形態では、全ての接続部２５及び一部の接続部２４は、いずれかの室４４ａの内部に収容されている。各室４４ａには、１つの接続部２５及び１つの接続部２４、あるいは、２つの接続部２４が収容されている。

次に、電機子１０の製造方法について、図６～図１１を用いて説明する。図６は、本実施の形態に係る回転電機の電機子の製造工程の流れを示すフローチャートである。図７～図１１は、本実施の形態に係る回転電機の電機子の各製造工程を示す斜視図である。

まず、図６のステップＳ１では、電機子鉄心７に巻線２を挿入する。すなわち、図７に示すように、電機子鉄心７の各スロット７２に絶縁シート８を挿入する。その後、複数の巻線２の束を電機子鉄心７に挿入する。各巻線２は、Ｕ字状に成形されている。各巻線２は、電機子鉄心７の軸方向一方側すなわち図７の下側から、コイル端末２３を先頭にしてスロット７２に挿入される。これにより、各巻線２のスロット部２１は、スロット７２に収容される。各スロット７２には、径方向に沿って複数のスロット部２１が配置される。各巻線２のコイルエンド部２２ｂ及びコイル端末２３は、電機子鉄心７の軸方向他方側、すなわち図７の上側に配置される。

次に、図６のステップＳ２では、コイルエンド部２２ｂを周方向に倒して巻線２同士を接合する。すなわち、図８に示すように、各巻線２のコイルエンド部２２ｂの根元側を周方向に所定の角度だけ曲げる。さらに、各巻線２のコイルエンド部２２ｂの先端側を逆方向に曲げる。これにより、各巻線２は、図３に示したような形状になる。各巻線２のコイル端末２３は、電機子鉄心７の軸方向に延びている。

その後、径方向に隣接する２つのコイル端末２３同士を接合し、接続部２４を形成する。コイル端末２３同士の接合には、溶接を用いてもよいし、加熱しながらのカシメ、又はロウ付けを用いてもよい。このとき、各接続部２４が径方向外側及び径方向内側のそれぞれに集中して配置されるように、らせん状に巻線２を接続する。

次に、図６のステップＳ３では、ジョイント５を接合する。すなわち、図９に示すように、複数のコイル端末２３のうち径方向外側端部に位置するコイル端末２３に、径方向外側からジョイント５の一端を接合する。また、複数のコイル端末２３のうち径方向外側端部に位置する他のコイル端末２３に、径方向外側からジョイント５の他端を接合する。これにより、ジョイント５の一端及び他端のそれぞれは、接続部２５を介して巻線２のコイル端末２３と接合される。本実施の形態では、径方向外側端部に位置する２つのコイル端末２３にジョイント５が接合されているが、ジョイント５は、径方向内側端部に位置する２つのコイル端末２３に接合されるようにしてもよい。

次に、図６のステップＳ４では、結線板４を接合する。すなわち、図１０に示すように、電機子鉄心７の軸方向他方側、すなわち図１０の上側から結線板４をコイルエンド部２２ｂ上に配置する。このとき、部品４３に形成された凹部４４には、接続部２４及び接続部２５が収容される。そして、給電部４１の各端子と、複数のコイル端末２３のうち径方向内側端部に位置するコイル端末２３と、を接合し、接続部２６を形成する。給電部４１とコイル端末２３との接合には、溶接を用いてもよいし、加熱しながらのカシメ、又はロウ付けを用いてもよい。なお、径方向内側端部に位置する２つのコイル端末２３にジョイント５が接合されている場合には、径方向外側端部に位置するコイル端末２３に給電部４１の各端子が接合されるようにしてもよい。

次に、図６のステップＳ５では、結線板４を下にした状態で結線板４の凹部４４に樹脂を充填する。すなわち、図１１に示すように、結線板４が電機子鉄心７の下方に位置するように、電機子１０の姿勢を反転させる。これにより、凹部４４の開口の向きが上向きになる。次に、結線板４が電機子鉄心７の下方に位置する状態で、ディスペンサ４７等を用いて樹脂４６を凹部４４に充填する。樹脂４６には、熱硬化型の接着剤などが用いられる。

次に、図６のステップＳ６では、結線板４を下にした状態で樹脂４６を加熱硬化する。すなわち、結線板４が電機子鉄心７の下方に位置する状態のままで樹脂４６を加熱し、樹脂４６を硬化させる。これにより、樹脂４６が硬化して樹脂部材が形成される。接続部２４及び接続部２５は、樹脂部材により覆われる。以上のような工程を経て、電機子１０が作製される。

図１２は、本実施の形態に係る回転電機の電機子における結線板の周囲の構成を示す断面模式図である。図１２には、電機子鉄心７の軸方向に沿った断面が示されている。一般に、給電部又は中性点バスバーと巻線とが接続された接続部は、巻線同士が接続された接続部とは異なり、片持ち構造になる。このため、給電部又は中性点バスバーと巻線とが接続された接続部では、外部から振動が加えられた場合、応力の増大による破断が生じやすい。

これに対し、本実施の形態では、給電部４１及び中性点バスバー４２が結線板４として構造的に一体化している。結線板４は、樹脂部材４６ａによって、巻線２のコイルエンド部２２ｂに強固に固定されている。このため、外部から電機子１０に振動が加えられた場合、結線板４の揺れとコイルエンド部２２ｂの揺れとが同位相になる。また、給電部４１は、接続部２６においてコイルエンド部２２ｂに固定されているだけでなく、接続部２６から離れた別の位置において、結線板４及び樹脂部材４６ａを介してコイルエンド部２２ｂに固定されている。これにより、給電部４１又は中性点バスバー４２と巻線２とが接続された接続部２６において、応力の増大が抑制される。したがって、電機子１０に振動が加えられた場合であっても、接続部２６では十分な接合強度が確保される。よって、本実施の形態では、電機子１０の耐振動性を高めることができる。

また、ジョイントと巻線とが接続された接続部は、同様に片持ち構造になる。本実施の形態では、ジョイント５と巻線２とが接続された接続部２５は、樹脂部材４６ａによって覆われている。このため、ジョイント５の振動による変位が接続部２５に及ぼす曲げモーメントが抑制される。したがって、接続部２５における破断が抑えられ、より強固で耐振動性の高い電機子１０が得られる。

ここで、接続部２６と電機子鉄心７との間の距離をＬ１とする。接続部２５と電機子鉄心７との間の距離をＬ２とする。距離Ｌ１及び距離Ｌ２は、電機子鉄心７の軸方向に沿って測定される。このとき、距離Ｌ１は、距離Ｌ２よりも長くなっている。これにより、結線板４の構造を簡素化できるため、結線板４の構成を容易に実現可能になる。

以上説明したように、本実施の形態に係る回転電機の電機子１０は、円環状の電機子鉄心７と、電機子鉄心７に装着された複数の巻線２と、を備えている。電機子鉄心７は、複数のティース７１を有している。複数のティース７１のうち互いに隣り合う２つのティース７１の間には、スロット７２が形成されている。複数の巻線２のそれぞれは、スロット部２１と、コイルエンド部２２ｂと、を有している。スロット部２１は、スロット７２に収容されている。コイルエンド部２２ｂは、電機子鉄心７の軸方向においてスロット７２の外側に配置されている。コイルエンド部２２ｂには、コイル端末２３が形成されている。コイル端末２３は、複数の巻線２のそれぞれの端部である。電機子１０は、結線板４をさらに備えている。結線板４は、給電部４１と、部品４３と、を有している。給電部４１には、外部から電力が供給される。部品４３は、絶縁性を有している。部品４３は、給電部４１と共に一体化されている。給電部４１は、複数の巻線２のうちの少なくとも１つの巻線２のコイル端末２３に接続部２６を介して接合されている。結線板４は、コイルエンド部２２ｂに固定されている。ここで、接続部２６は、第１接続部の一例である。

この構成によれば、結線板４がコイルエンド部２２ｂに固定されているため、電機子１０に振動が加えられた場合、結線板４の揺れとコイルエンド部２２ｂの揺れとが同位相になる。これにより、接続部２６における応力の増大が抑制されるため、接続部２６の破断が抑えられる。したがって、電機子１０の耐振動性を高めることができる。

本実施の形態に係る回転電機の電機子１０は、ジョイント５をさらに備えている。ジョイント５は、複数の巻線２のうちの２つの巻線２を電気的に接続するように構成されている。ジョイント５は、２つの巻線２のそれぞれのコイル端末２３に接続部２５を介して接合されている。結線板４は、接続部２５に固定されている。ここで、接続部２５は、第２接続部の一例である。

この構成によれば、ジョイント５と巻線２とが接合された接続部２５を結線板４によって保護することができる。これにより、接続部２５における応力の増大が抑制されるため、接続部２５の破断が抑えられる。したがって、電機子１０の耐振動性をさらに高めることができる。

本実施の形態に係る回転電機の電機子１０において、部品４３には、凹部４４が形成されている。接続部２５は、凹部４４に収容されている。

この構成によれば、接続部２５が凹部４４によって覆われるため、結線板４によって接続部２５をより確実に保護することができる。

本実施の形態に係る回転電機の電機子１０において、結線板４は、凹部４４に充填された樹脂部材４６ａによって接続部２５に固定されている。

この構成によれば、結線板４と接続部２５とが樹脂部材４６ａによって強固に固定されるため、結線板４の揺れとコイルエンド部２２ｂの揺れとの間に位相差が生じるのを抑制できる。これにより、接続部２６における応力の増大を抑制できる。また、接続部２５が樹脂部材４６ａによって覆われるため、接続部２５における応力の増大をも抑制できる。したがって、接続部２６及び接続部２５のいずれにおいても破断を抑えることができる。したがって、電機子１０の耐振動性をさらに高めることができる。

また、この構成では、樹脂部材４６ａが凹部４４に充填されている。これにより、コイルエンド全体を樹脂によりモールディングする手法と比較すると、樹脂の使用量を削減でき、かつ、型が不要となるため、製造コストを削減することができる。さらに、電機子１０を小型化することができる。

本実施の形態に係る回転電機の電機子１０において、凹部４４は、複数の室４４ａを有している。複数の室４４ａは、電機子鉄心７の周方向に配列している。複数の室４４ａのうち周方向において互いに隣り合う２つの室４４ａの間は、第１壁４４ｂによって仕切られている。周方向において互いに隣り合う２つの室４４ａのそれぞれには、接続部２５が収容されている。

この構成によれば、第１壁４４ｂが設けられることにより、巻線２とジョイント５とが接続された接続部２５同士の絶縁を確保することができる。また、余分な樹脂４６の充填を避けることができるため、より軽量で低コストな電機子１０を得ることができる。

本実施の形態に係る回転電機の電機子１０において、接続部２６と電機子鉄心７との間の距離Ｌ１は、接続部２５と電機子鉄心７との間の距離Ｌ２よりも長くなっている。この構成によれば、本実施の形態の結線板４の構成を容易に実現することができる。

本実施の形態に係る回転電機の電機子１０において、複数の巻線２は、波巻状に配置されている。この構成によれば、複数の巻線２を波巻状に配置することにより、本実施の形態の電機子１０の構成を容易に実現することができる。

本実施の形態に係る回転電機の電機子１０の製造方法では、まず、接続部２５が凹部４４に収容されるように結線板４をコイルエンド部２２ｂに取り付けるとともに、給電部４１を少なくとも１つの巻線２のコイル端末２３に接合する。次に、結線板４が電機子鉄心７の下方に位置する状態で、凹部４４に樹脂４６を充填する。次に、結線板４が電機子鉄心７の下方に位置する状態のままで樹脂４６を硬化させ、樹脂部材４６ａを形成する。この製造方法によれば、本実施の形態の電機子１０を容易に製造することができる。

実施の形態２．
実施の形態２に係る回転電機の電機子について説明する。図１３は、本実施の形態に係る回転電機の電機子の構成を示す斜視図である。図１４及び図１５は、本実施の形態に係る回転電機の電機子における結線板の構成を示す斜視図である。図１４には、電機子１０の外側から見た結線板４の構成が示されている。図１５には、コイルエンド部２２ｂ側から見た結線板４の構成が示されている。

図１３～図１５に示すように、部品４３には、複数の室４４ａを有する凹部４４が形成されている。複数の室４４ａは、周方向及び径方向に配列している。周方向に隣り合う２つの室４４ａの間は、第１壁４４ｂによって仕切られている。径方向に隣り合う２つの室４４ａの間は、第２壁４４ｃによって仕切られている。各室４４ａには、１つの接続部が収容されている。各接続部の周囲は、第１壁４４ｂ及び第２壁４４ｃを含む室４４ａの壁によって囲まれている。

径方向に隣り合う２つの室４４ａの一方には、接続部２５が収容されている。径方向に隣り合う２つの室４４ａの他方には、接続部２４が収容されている。本実施の形態では、径方向において外側に位置する室４４ａには接続部２５が収容されており、径方向において内側に位置する室４４ａには接続部２４が収容されている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。

図１６は、本実施の形態に係る回転電機の電機子における結線板の周囲の構成を示す断面模式図である。図１６に示すように、樹脂部材４６ａは、接続部２５が収容されている室４４ａのみに充填されている。このようにすることで、樹脂４６の使用量を減らすことができるため、電機子１０の製造コストを削減することができる。また、電機子１０を軽量化することもできる。

以上説明したように、本実施の形態に係る回転電機の電機子１０において、凹部４４は、電機子鉄心７の径方向に配列した複数の室４４ａを有している。複数の室４４ａのうち径方向において互いに隣り合う２つの室４４ａの間は、第２壁４４ｃによって仕切られている。径方向において互いに隣り合う２つの室４４ａの一方には、接続部２５が収容されている。

この構成によれば、接続部２５とそれ以外の接続部２４との間の絶縁を確保することができる。また、余分な樹脂４６の充填を避けることができるため、より軽量で低コストな電機子１０を得ることができる。

実施の形態３．
実施の形態３に係る回転電機の電機子について説明する。図１７及び図１８は、本実施の形態に係る回転電機の電機子における結線板の周囲の構成を示す断面模式図である。図１７は、電機子１０の製造工程において、結線板４がコイルエンド部２２ｂの接続部２５に固定される前の状態を示している。図１８は、電機子１０の製造工程において、結線板４がコイルエンド部２２ｂの接続部２５に固定された後の状態を示している。

図１７及び図１８に示すように、複数の室４４ａのうち、少なくとも接続部２５が収容される室４４ａは、圧入構造を有している。すなわち、結線板４をコイルエンド部２２ｂに取り付ける工程において、接続部２５は室４４ａに圧入される。その他の構成は、実施の形態２と同様である。

本実施の形態では、樹脂４６を使用せずに、結線板４をコイルエンド部２２ｂの接続部２５に固定することができる。さらに、樹脂４６を硬化させるための炉を使用する必要がなくなる。したがって、より経済的で環境負荷の少ない電機子１０を実現できる。

上記の各実施の形態は、互いに組み合わせて実施することが可能である。

以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。

以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。

（付記１）
円環状の電機子鉄心と、
前記電機子鉄心に装着された複数の巻線と、
を備え、
前記電機子鉄心は、複数のティースを有しており、
前記複数のティースのうち互いに隣り合う２つのティースの間には、スロットが形成されており、
前記複数の巻線のそれぞれは、前記スロットに収容されたスロット部と、前記電機子鉄心の軸方向において前記スロットの外側に配置されたコイルエンド部と、を有しており、
前記コイルエンド部には、前記複数の巻線のそれぞれの端部であるコイル端末が形成されており、
外部から電力が供給される給電部と、絶縁性を有し前記給電部と共に一体化された部品と、を有する結線板をさらに備え、
前記給電部は、前記複数の巻線のうちの少なくとも１つの巻線の前記コイル端末に第１接続部を介して接合されており、
前記結線板は、前記コイルエンド部に固定されている回転電機の電機子。
（付記２）
前記複数の巻線のうちの２つの巻線を電気的に接続するジョイントをさらに備え、
前記ジョイントは、前記２つの巻線のそれぞれの前記コイル端末に第２接続部を介して接合されており、
前記結線板は、前記第２接続部に固定されている付記１に記載の回転電機の電機子。
（付記３）
前記部品には、凹部が形成されており、
前記第２接続部は、前記凹部に収容されている付記２に記載の回転電機の電機子。
（付記４）
前記結線板は、前記凹部に充填された樹脂部材によって前記第２接続部に固定されている付記３に記載の回転電機の電機子。
（付記５）
前記凹部は、前記電機子鉄心の周方向に配列した複数の室を有しており、
前記複数の室のうち前記周方向において互いに隣り合う２つの室の間は、第１壁によって仕切られており、
前記２つの室のそれぞれには、前記第２接続部が収容されている付記３又は付記４に記載の回転電機の電機子。
（付記６）
前記凹部は、前記電機子鉄心の径方向に配列した複数の室を有しており、
前記複数の室のうち前記径方向において互いに隣り合う２つの室の間は、第２壁によって仕切られており、
前記２つの室の一方には、前記第２接続部が収容されている付記３～付記５のいずれか一項に記載の回転電機の電機子。
（付記７）
前記第１接続部と前記電機子鉄心との間の距離は、前記第２接続部と前記電機子鉄心との間の距離よりも長くなっている付記３～付記６のいずれか一項に記載の回転電機の電機子。
（付記８）
前記複数の巻線は、波巻状に配置されている付記１～付記７のいずれか一項に記載の回転電機の電機子。
（付記９）
付記４に記載の回転電機の電機子を製造する方法であって、
前記第２接続部が前記凹部に収容されるように前記結線板を前記コイルエンド部に取り付けるとともに、前記給電部を前記少なくとも１つの巻線の前記コイル端末に接合し、
前記結線板が前記電機子鉄心の下方に位置する状態で、前記凹部に樹脂を充填し、
前記結線板が前記電機子鉄心の下方に位置する状態のままで前記樹脂を硬化させ、前記樹脂部材を形成する回転電機の電機子の製造方法。

２ 巻線、４ 結線板、５ ジョイント、７ 電機子鉄心、８ 絶縁シート、１０ 電機子、２１ スロット部、２２ａ コイルエンド部、２２ｂ コイルエンド部、２３ コイル端末、２４ 接続部、２５ 接続部（第２接続部）、２６ 接続部（第１接続部）、４１ 給電部、４２ 中性点バスバー、４３ 部品、４３ａ 面、４４ 凹部、４４ａ 室、４４ｂ 第１壁、４４ｃ 第２壁、４６ 樹脂、４６ａ 樹脂部材、４７ ディスペンサ、７０ ヨーク、７１ ティース、７２ スロット、１００ 回転電機、１０２ フレーム、１０３ 端板、１０４ ベアリング、１０５ 回転子、１０６ 回転軸、１０７ 回転子鉄心、１０８ 永久磁石、１１０ ハウジング、Ｌ１ 距離、Ｌ２ 距離。

Claims (9)

1. 円環状の電機子鉄心と、
   前記電機子鉄心に装着された複数の巻線と、
   を備え、
   前記電機子鉄心は、複数のティースを有しており、
   前記複数のティースのうち互いに隣り合う２つのティースの間には、スロットが形成されており、
   前記複数の巻線のそれぞれは、前記スロットに収容されたスロット部と、前記電機子鉄心の軸方向において前記スロットの外側に配置されたコイルエンド部と、を有しており、
   前記コイルエンド部には、前記複数の巻線のそれぞれの端部であるコイル端末が形成されており、
   外部から電力が供給される給電部と、絶縁性を有し前記給電部と共に一体化された部品と、を有する結線板をさらに備え、
   前記給電部は、前記複数の巻線のうちの少なくとも１つの巻線の前記コイル端末に第１接続部を介して接合されており、
   前記結線板は、前記コイルエンド部に固定されており、
   前記給電部は、
   前記第１接続部において前記コイルエンド部に固定されているとともに、
   前記第１接続部から離れた別の位置において、前記結線板を介して前記コイルエンド部に重なる位置において固定されている回転電機の電機子。
2. 前記複数の巻線のうちの２つの巻線を電気的に接続するジョイントをさらに備え、
   前記ジョイントは、前記２つの巻線のそれぞれの前記コイル端末に第２接続部を介して接合されており、
   前記結線板は、前記第２接続部に固定されている請求項１に記載の回転電機の電機子。
3. 前記部品の面には、凹部が形成されており、
   前記第２接続部は、前記凹部に収容されている請求項２に記載の回転電機の電機子。
4. 前記結線板は、前記凹部に充填された樹脂部材によって前記第２接続部に固定されている請求項３に記載の回転電機の電機子。
5. 前記凹部は、前記電機子鉄心の周方向に配列した複数の室を有しており、
   前記複数の室のうち前記周方向において互いに隣り合う２つの室の間は、第１壁によって仕切られており、
   前記２つの室のそれぞれには、前記第２接続部が収容されている請求項３又は請求項４に記載の回転電機の電機子。
6. 前記凹部は、前記電機子鉄心の径方向に配列した複数の室を有しており、
   前記複数の室のうち前記径方向において互いに隣り合う２つの室の間は、第２壁によって仕切られており、
   前記２つの室の一方には、前記第２接続部が収容されている請求項３又は請求項４に記載の回転電機の電機子。
7. 前記第１接続部と前記電機子鉄心との間の距離は、前記第２接続部と前記電機子鉄心との間の距離よりも長くなっている請求項３又は請求項４に記載の回転電機の電機子。
8. 前記複数の巻線は、波巻状に配置されている請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の回転電機の電機子。
9. 請求項４に記載の回転電機の電機子を製造する方法であって、
   前記第２接続部が前記凹部に収容されるように前記結線板を前記コイルエンド部に取り付けるとともに、前記給電部を前記少なくとも１つの巻線の前記コイル端末に接合し、
   前記結線板が前記電機子鉄心の下方に位置する状態で、前記凹部に樹脂を充填し、
   前記結線板が前記電機子鉄心の下方に位置する状態のままで前記樹脂を硬化させ、前記樹脂部材を形成する回転電機の電機子の製造方法。

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