JP7338152B2 - 回転電機 - Google Patents

Description

この明細書における開示は、回転電機及びその製造方法に関する。

特許文献１に開示の回転電機では、導体の露出部が封止樹脂体によって封止されている。封止樹脂体は、硬化性樹脂を用いて成形されている。封止樹脂体は、接合部を含み、絶縁皮膜から露出された導体の露出部と、露出部に連なり、導体が絶縁皮膜によって覆われた被覆部それぞれの一部と、を一体的に封止している。

特開２０１６－１３４９９１号公報

上記したように、封止樹脂体は、露出部を覆う部分と、被覆部を覆う部分を有している。導体と、導体を覆う絶縁皮膜とは、線膨張係数が互いに異なっている。従来の構成では、導体及び絶縁皮膜のそれぞれと封止樹脂体との線膨張係数差に基づく熱応力により、接合部のクラック及び絶縁皮膜界面での剥離の少なくとも一方が生じる虞がある。すなわち、信頼性が低いという問題がある。

本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、信頼性を向上できる回転電機を提供することを目的とする。

本開示の他のひとつである回転電機は、
固定子コア（５１）と、
導体（５２０）と、導体を覆う絶縁皮膜（５２１）と、を有し、固定子コアに装着された固定子コイル（５２）と、
フィラー（６２）が添加され、固定子コイルの一部を封止する封止樹脂体（６０）と、を備え、
固定子コイルは、固定子コアから突出する部分として、導体に設けられた接合部（５２２）を含み、導体が絶縁皮膜から露出された露出部（５２３）と、露出部に連なり、導体が絶縁皮膜によって覆われた被覆部（５２４）と、を有するコイルエンド（５５）を備え、
封止樹脂体は、
コイルエンドにおいて、接合部を含む露出部と、該露出部に連なる被覆部それぞれの少なくとも一部と、を一体的に封止し、
フィラーの含有率が大きくなるほど線膨張係数が小さくなるものであり、露出部を覆う部分のフィラーの含有率が、被覆部を覆う部分のフィラーの含有率よりも大きくされてり、
フィラーの含有率が互いに異なる複数の樹脂部（６３，６４，６５）を有して構成されている。

この回転電機によれば、封止樹脂体において、露出部を覆う部分のフィラー含有率が、被覆部を覆う部分のフィラー含有率よりも大きくされている。これにより、露出部を覆う部分と被覆部を覆う部分とのフィラー含有率が等しい構成に較べて、たとえば露出部を覆う部分の線膨張係数を導体の線膨張係数に近づけることができる。また、フィラー含有率が互いに等しい構成に較べて、たとえば被覆部を覆う部分の線膨張係数を絶縁皮膜の線膨張係数に近づけることができる。すなわち、接合部に作用する熱応力、及び、絶縁皮膜の界面に作用する熱応力の少なくとも一方を小さくすることができる。したがって、信頼性を向上することができる。

この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、及び効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

第１実施形態に係る回転電機の概略構成を示す断面図である。 固定子を示す斜視図である。 コイルエンドの溶接部周辺を示す斜視図である。 封止樹脂体を示す断面図である。 製造方法を示す断面図である。 製造方法を示す断面図である。 第２実施形態に係る回転電機において、封止樹脂体を示す断面図である。 第３実施形態に係る回転電機において、封止樹脂体を示す断面図である。 第４実施形態に係る回転電機において、封止樹脂体を示す断面図である。 第５実施形態に係る回転電機において、封止樹脂体を示す断面図である。

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分及び／又は関連付けられる部分には、同一の参照符号を付与する。対応する部分及び／又は関連付けられる部分については、他の実施形態を参照することができる。

（第１実施形態）
回転電機は、電動機（モータ）、及び／又は、発電機（ジェネレータ）として機能する。以下に、車両に搭載される回転電機を例に説明する。

＜回転電機の概略構成＞
図１に示す回転電機１０は、電動発電機（モータジェネレータ）である。回転電機１０は、電力の供給を受け、電動機として機能する。回転電機１０は、たとえば内燃機関（エンジン）や車輪の回転力によって駆動され、発電機として機能する。本実施形態の回転電機１０は、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される。電動機としての回転電機１０は、車両の走行駆動源として機能する。

回転電機１０には、図示しない制御装置が電気的に接続されている。制御装置は、インバータなどの電力変換回路を含む。回転電機１０が電動機として機能するとき、制御装置は、回転電機１０に多相交流電力を供給する。制御装置は、図示しないバッテリから供給される直流電力を多相交流電力に変換し、回転電機１０に供給する。本実施形態において、多相交流電力は三相電力である。回転電機１０が発電機として機能するとき、制御装置は、回転電機１０から出力される電力を整流する。整流された電力は、たとえばバッテリに充電される。

図１及び図２に示すように、回転電機１０は、ハウジング２０と、シャフト３０と、回転子４０と、固定子５０と、封止樹脂体６０を備えている。回転子４０は、軸ＡＸの周りを回転可能とされている。固定子５０は、軸ＡＸを有する筒状をなしている。以下の説明において、軸方向、径方向、及び周方向の語は、軸ＡＸによって規定される。

ハウジング２０は、固定子５０を固定し、且つ、回転子４０を回転可能に支持している。回転子４０と固定子５０とは、ハウジング２０に収容されている。ハウジング２０は、内燃機関の部品を提供する場合がある。たとえばハウジング２０は、クランクケースの一部、又は、トランスミッションケースの一部を提供する場合がある。ハウジング２０は、有底筒状の第１ハウジング２１と、有底筒状の第２ハウジング２２を有する。回転子４０及び固定子５０は、第１ハウジング２１と第２ハウジング２２との間に収容されている。

シャフト３０は、金属からなる略円柱状の部材である。シャフト３０は、回転軸を提供する。シャフト３０は、軸受３１を介してハウジング２０に回転可能に支持されている。

回転子４０は、固定子５０と磁気的に結合されている。回転子４０は、シャフト３０により、ハウジング２０に対して回転可能に支持されている。回転子４０は、磁路の一部を構成するとともに、磁束を発生する。回転子４０は、固定子５０の発生する磁束が鎖交することで回転力を発生する。また、たとえば内燃機関から供給される駆動力によって回転することで、発生した磁束を後述する固定子コイル５２と鎖交させ、固定子コイル５２に交流を発生させる。回転子４０は、回転子コア４１を備えている。

回転子コア４１は、磁性材を用いて形成されている。回転子コア４１は、磁路の一部を構成する円柱状の部材である。回転子コア４１の中心部には、円形状の貫通孔４１ａが形成されている。この貫通孔４１ａにシャフト３０が嵌合し、回転子４０がシャフト３０と一体的に回転可能とされている。回転子コア４１は、固定子５０の径方向内側に配置されている。すなわち、回転電機１０は、インナーロータ構造をなしている。回転子コア４１は、周方向に沿って配置された複数の磁極を有している。複数の磁極は、回転子コア４１に埋設、又は、回転子コア４１の外周面に固定された複数の永久磁石によって形成されている。本実施形態では、回転子コア４１の外周面に永久磁石が固定されている。

固定子５０は、固定子コア５１と、固定子コイル５２を有している。固定子コア５１は、磁性材を用いて形成されている。固定子コア５１は、磁路の一部を構成する筒状の部材である。固定子コア５１は、円環状でもある。固定子コア５１は、軸方向に沿って積層された複数の鋼板を有している。

固定子コア５１は、周方向に配置された複数のスロット５３を有している。複数のスロット５３は、周方向に関して、等しいピッチで配置されている。複数のスロット５３は、いくつかの異なるピッチで配置されていてもよい。複数のスロット５３は、複数の鋼板を貫通するように、軸方向に延びている。さらに、複数のスロット５３は、径方向に広がっている。典型的な固定子コア５１は、環状のバックコアを有している。固定子コア５１は、バックコアから径方向内側に延び出す複数のティースを有している。複数のティースは、それらの間に、複数のスロット５３を形成している。

固定子コイル５２は、通電により磁束を発生する。固定子コイル５２は、回転子４０の発生する磁束と鎖交することで交流を発生する。固定子コイル５２は、多相結線としてスター結線を採用している。固定子コイル５２は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相を有している。

固定子コイル５２は、固定子コア５１に装着されている。固定子コイル５２は、コイルサイド５４と、コイルエンド５５，５６を有している。コイルサイド５４は、軸方向に沿って真っ直ぐに延びている。コイルサイド５４は、スロット５３に収容されている。コイルエンド５５，５６は、固定子コア５１の端部に位置づけられている。コイルエンド５５，５６は、固定子コア５１から突出している。固定子コア５１は、一端面５１ａと、他端面５１ｂを有している。コイルエンド５５は、一端面５１ａから軸方向に延び出している。コイルエンド５６は、他端面５１ｂから軸方向に延び出している。

コイルエンド５５，５６は、固定子コイル５２に含まれる複数の導体の集合体である。コイルエンド５５，５６において、ひとつの導体は、ひとつのスロット５３内に位置するコイルサイド５４を、他の異なるスロット５３内に位置するコイルサイド５４に接続している。固定子コイル５２は、複数のコイル端を有している。固定子コイル５２は、各相のコイル端を複数有している。各相のコイル端の一部は、互いに接続されて中性点を構成している。各相の残りのコイル端５２ａは、図示しないバスバーなどを介して、上記した制御装置（インバータ）に接続される。コイル端５２ａは、外部接続用の引き出し線である。本実施形態では、コイルエンド５５側にコイル端５２ａが設けられている。

ひとつのコイルは、複数のセグメントを接合することによって提供することができる。セグメントは、たとえば略Ｕ字状や略Ｉ字状をなしている。複数のセグメントは、多様な接合手法によって接合することができる。接合手法として、たとえば母材同士を溶かして接合する溶接、溶加材を溶かして母材同士をぬれ性で接合するろう接などを利用することができる。ひとつのコイルは、ひとつの相とみなすことができるコイルである。ひとつのコイルは、その中に、電気角が異なる複数のコイル要素を含んでいてもよい。たとえば、ひとつのコイルは、電気角が数度異なる複数のコイル要素を含むことができる。

図３に示すように、固定子コイル５２は、導体５２０と、導体５２０を被覆する絶縁皮膜５２１を有している。導体５２０は、銅などの導電性が良好な金属材料を用いて形成されている。導体５２０は、延設方向と直交する断面形状が略長方形とされている。絶縁皮膜５２１は、電気絶縁性の樹脂材料を用いて形成されている。絶縁皮膜５２１としては、たとえば耐熱に応じた材料を選択することができる。本実施形態では、耐熱性を考慮して、ポリイミドを用いている。図３では、コイルエンド５５において、便宜上、封止樹脂体６０を省略して図示している。

導体５２０には、接合部が設けられている。導体５２０に設けられた接合部としては、異なるセグメントの導体５２０同士の接合部、異なるセグメントの導体５２０を電気的に中継するバスバー（渡り線）との接合部、制御装置と電気的に接続するための接合部などがある。本実施形態では、封止樹脂体６０により封止される接合部として、導体５２０同士が溶接された溶接部５２２を含んでいる。溶接部５２２は、ひとつのコイルを構成する異なるセグメントの導体５２０同士が溶接された部分である。上記した中性点を形成する接合部も、封止樹脂体６０によって封止されている。

固定子コイル５２は、導体５２０が絶縁皮膜５２１から露出された部分である露出部５２３と、導体５２０が絶縁皮膜５２１によって覆われた部分である被覆部５２４を有している。溶接部５２２を含む接合部は、露出部５２３に設けられている。露出部５２３は、少なくとも接合部を含んでいる。すなわち、絶縁皮膜５２１から露出された部分の一部のみが接合部とされてもよいし、露出された部分のすべてが接合部とされてもよい。コイルエンド５５，５６の少なくとも一方は、被覆部５２４に加えて、接合部を含む露出部５２３を有している。

本実施形態では、固定子コイル５２を構成するセグメントが、略Ｕ字状をなしている。セグメントのＵ字の両端において、導体５２０は絶縁皮膜５２１から露出されている。すなわち、Ｕ字の両端に露出部５２３が設けられている。セグメントは、Ｕ字の両端が固定子コア５１の一端面５１ａから突出するように、固定子コア５１に対して配置されている。複数のセグメントの端部は、一端面５１ａ上において、軸ＡＸを取り囲むように周方向に並んで配置されるとともに、径方向に並んで配置されている。すなわち、多重の円環状に配置されている。

そして、径方向に隣り合う２つのセグメントにおいて、導体５２０の端部同士が溶接され、溶接部５２２が形成されている。具体的には、導体５２０の端部に設けられた露出部５２３のうち、先端から一部が溶接部５２２とされ、残りが導体５２０の溶接されていない部分である非溶接部とされている。２つのセグメントにおいて、非溶接部の間には隙間が存在する。溶接部５２２により、２つのセグメントが連なっている。固定子５０は、複数の溶接部５２２を有している。ひとつのコイルは、複数の溶接部５２２を介して、複数のセグメントにより構成されている。複数の溶接部５２２のすべては、一端面５１ａ側に配置されている。また、４つの溶接部５２２が、径方向に並んで配置されている。

よって、コイルエンド５５は、露出部５２３と、被覆部５２４を有している。一方、コイルエンド５６は、露出部５２３を有さず、被覆部５２４を有している。溶接部５２２を含むすべての接合部が、コイルエンド５５に設けられている。コイルエンド５６は、接合部を有しておらず、連続した導体５２０のターン部によって提供されている。なお、コイルサイド５４は、露出部５２３を有さず、被覆部５２４を有している。

封止樹脂体６０は、接合部を含む露出部５２３を封止により保護している。封止樹脂体６０は、露出部５２３を有するコイルエンドにおいて、接合部を含む露出部５２３と、露出部５２３に連なる被覆部５２４それぞれの少なくとも一部とを、一体的に封止している。本実施形態では、封止樹脂体６０が、コイルエンド５５側に設けられている。封止樹脂体６０は、コイル端５２ａに形成される接合部を除く残りの接合部を、一体的に封止している。封止樹脂体６０は、略円環状をなしている。次に、封止樹脂体６０の詳細構造について説明する。

＜封止樹脂体の詳細構造＞
図４は、封止樹脂体６０の断面構造を示している。図４では、便宜上、封止樹脂体６０及び該封止樹脂体６０に覆われる要素のみを断面図としている。図４では、フィラー６２を分かりやすい大きさにして示している。フィラー６２は、溶接部５２２を介して接続された２つのセグメントの間にも配置されている。たとえば導体５２０の間、絶縁皮膜５２１の間に配置されている。

封止樹脂体６０は、主たる要素として樹脂６１及びフィラー６２を含んで、形成されている。樹脂６１としては、硬化性樹脂、たとえば熱硬化性樹脂を採用することができる。フィラー６２としては、樹脂よりも線膨張係数が小さい材料、たとえば無機系のフィラーを用いることができる。無機系のフィラーとしては、たとえばシリカ系フィラー、ガラスフィラーを採用することができる。本実施形態では、樹脂６１として、熱硬化性樹脂、具体的にはエポキシ樹脂を採用している。また、フィラー６２として、シリカを採用している。封止樹脂体６０の線膨張係数は、ほぼ等方的となっている。

図４に示すように、封止樹脂体６０は、固定子コイル５２のコイルエンド５５のうち、溶接部５２２（接合部）を含む露出部５２３を覆う部分である第１樹脂部６３と、被覆部５２４を覆う部分である第２樹脂部６４を有している。封止樹脂体６０のうち、第２樹脂部６４は軸方向において固定子コア５１側の部分であり、第１樹脂部６３は固定子コア５１とは反対側の部分である。封止樹脂体６０は、すべての溶接部５２２及び中性点をなす接合部を一体的に封止している。図４では、径方向に並んで配置された４つの溶接部５２２を含む断面を示している。封止樹脂体６０は、コイルエンド５５において、被覆部５２４のうち、露出部５２３側の一部のみを封止している。封止樹脂体６０は、露出部５２３に連なる被覆部５２４それぞれの一部を封止している。

露出部５２３と被覆部５２４との境界が、軸方向において、第１樹脂部６３と第２樹脂部６４との境界となっている。図４では、この境界を、一点鎖線で示している。露出部５２３と被覆部５２４との境界よりも固定子コア５１の一端面５１ａに近い側が第２樹脂部６４とされ、一端面５１ａに対して遠い側が第１樹脂部６３とされている。第１樹脂部６３は、絶縁皮膜５２１から露出された導体５２０の部分、すなわち溶接部５２２（接合部）と非溶接部との周辺に配置されている。第２樹脂部６４は、導体５２０が絶縁皮膜５２１により覆われた部分、すなわち絶縁皮膜５２１の周辺に配置されている。

第１樹脂部６３と第２樹脂部６４において、樹脂６１及びフィラー６２は共通材料となっている。ただし、第１樹脂部６３の線膨張係数α１は、第２樹脂部６４の線膨張係数α２よりも小さくされている。第１樹脂部６３の線膨張係数α１は、第２樹脂部６４の線膨張係数α２よりも露出部５２３を構成する導体５２０に近い値とされている。また、第２樹脂部６４の線膨張係数α２は、第１樹脂部６３の線膨張係数α１よりも絶縁皮膜５２１に近い値とされている。

本実施形態では、封止樹脂体６０におけるフィラー６２の配置の偏りによって、第１樹脂部６３と第２樹脂部６４とに線膨張係数の違いを生じさせている。具体的には、第１樹脂部６３のほうが第２樹脂部６４よりも、フィラー６２が多く存在している。すなわち、第１樹脂部６３のほうが第２樹脂部６４よりも、フィラー６２の含有率が大きくされている。第１樹脂部６３は、樹脂６１（エポキシ樹脂）よりも線膨張係数の小さいフィラー６２（溶融シリカ）を、第２樹脂部６４に較べて多く含んでおり、これにより線膨張係数α１が線膨張係数α２よりも小さくされている。

ここで、絶縁皮膜５２１を構成するポリイミドの線膨張係数は、たとえば３５ｐｐｍ程度である。よって、好ましくは、線膨張係数α２が３０～４０ｐｐｍの範囲内で設定される。また、導体５２０を構成する銅の線膨張係数は、たとえば１８ｐｐｍ程度である。よって、好ましくは、線膨張係数α１が１３～２３ｐｐｍの範囲内で設定される。

本実施形態の封止樹脂体６０は、樹脂成形体である。次に、回転電機１０の製造方法、特に上記構成の封止樹脂体６０の製造方法について説明する。

＜回転電機の製造方法＞
図５及び図６は、図４に対応する断面図である。図５及び図６に示す一点鎖線は、図４に示した境界に対応している。

先ず、固定子コア５１に固定子コイル５２を装着する。本実施形態では、略Ｕ字状のセグメントを、他端面５１ｂ側からスロット５３に挿入し、Ｕ字の両端を一端面５１ａから軸方向外側に突出させる。そして、径方向において隣り合う２つのセグメントにおいて、導体５２０の端部同士を溶接し、溶接部５２２を形成する。また、コイル端のうち、中性点を形成する部分についても溶接を行う。これにより、固定子コイル５２が固定子コア５１に装着される。

次いで、図５に示すように、フィラー６２を添加した液状の樹脂６１ａに、固定子コイル５２のコイルエンド５５を浸漬する。コイルエンド５５のうち、封止すべき接合部を含む露出部５２３と、露出部５２３に連なる被覆部５２４それぞれの少なくとも一部とを、浸漬させる。樹脂６１ａは、硬化前の樹脂６１である。このとき、容器９０を用いる。容器９０は、底壁９１と、筒状に設けられた側壁９２を有している。容器９０において、側壁９２の一端側が底壁９１により閉塞され、他端側に開口部９３が設けられている。本実施形態の容器９０は、熱伝導が良好な金属製である。開口部９３に対して底壁９１が鉛直下方となるように、容器９０を配置する。

たとえば、容器９０内に樹脂６１ａ及びフィラー６２を導入し、次いで、コイルエンド５５を溶接部５２２側から浸漬させる。このとき、コイルエンド５５を浸漬する前に撹拌混合によって樹脂６１ａ中にフィラー６２を分散させておく、若しくは、浸漬させた後に、撹拌混合によって樹脂６１ａ中にフィラー６２を分散させるとよい。なお、撹拌処理をしなくとも、容器９０内に樹脂６１ａ及びフィラー６２を導入する際、及び、コイルエンド５５を浸漬する際の樹脂６１ａの流れによって、フィラー６２が少なからず分散する。

別の方法としては、容器９０内に、溶接部５２２側からコイルエンド５５を配置し、この状態で、容器９０内に樹脂６１ａ及びフィラー６２を導入することで、コイルエンド５５を浸漬させる。このとき、浸漬させた後に、撹拌混合によって樹脂６１ａ中にフィラー６２を分散させる、若しくは、予め樹脂６１ａ中にフィラー６２を分散させた状態で容器９０内に導入するとよい。なお、撹拌処理をしなくとも、容器９０内に樹脂６１ａ及びフィラー６２を導入する際にフィラー６２が少なからず分散する。

このように、浸漬処理を行った状態で、フィラー６２は、図５に示すように樹脂６１ａ中に分散している。

次いで、樹脂６１ａを硬化させて、封止樹脂体６０を形成する。浸漬処理後の静置により、時間の経過とともにフィラー６２が鉛直下方に移動する。すなわち、フィラー６２が沈降する。フィラー６２は、軸方向において固定子コア５１から遠ざかる方向に移動する。浸漬処理から所定時間が経過すると、図６に示すように、浸漬処理時に対してフィラー６２の配置に偏りが生じ、樹脂６１ａ中において、露出部５２３を覆う部分のほうが被覆部５２４を覆う部分よりもフィラー６２の量が多くなる。浸漬処理時よりも、露出部５２３を覆う部分のフィラー６２の量が多くなる。

よって、所定時間が経過した時点で、樹脂６１ａを硬化させることで、上記した封止樹脂体６０を得ることができる。本実施形態では、加熱処理によって樹脂６１ａを硬化させ、容器９０の収容空間の形状に封止樹脂体６０を成形する。そして、硬化後に、コイルエンド５５の一部が封止樹脂体６０により封止された固定子５０を、容器９０から取り出す。これにより、一体成形物である封止樹脂体６０を得ることができる。

次いで、ハウジング２０、シャフト３０、回転子４０、及び封止樹脂体６０が一体化された固定子５０を所定の手順で組み付けることで、図１に示した回転電機１０を得ることができる。

＜効果＞
本実施形態では、封止樹脂体６０において、露出部５２３を覆う第１樹脂部６３の線膨張係数α１が、被覆部５２４を覆う第２樹脂部６４の線膨張係数α２よりも小さくされている。これにより、第１樹脂部６３と第２樹脂部６４との線膨張係数が等しい構成に較べて、たとえば第１樹脂部６３の線膨張係数α１を導体５２０の線膨張係数に近づけることができる。この場合、封止樹脂体６０と露出部５２３の導体５２０との線膨張係数差に基づいて、溶接部５２２などの接合部に作用する熱応力を小さくすることができる。また、線膨張係数が互いに等しい構成に較べて、たとえば第２樹脂部６４の線膨張係数α２を絶縁皮膜５２１の線膨張係数に近づけることができる。この場合、封止樹脂体６０と絶縁皮膜５２１との線膨張係数差に基づいて、絶縁皮膜５２１における封止樹脂体６０との界面に作用する熱応力を小さくすることができる。

このように、接合部に作用する熱応力、及び、絶縁皮膜５２１の界面に作用する熱応力の少なくとも一方を小さくすることができる。接合部に作用する熱応力の低減により、接合部にクラックなどが生じるのを抑制することができる。絶縁皮膜５２１の界面に作用する熱応力の低減により、封止樹脂体６０の剥離（界面剥離）が生じるのを抑制することができる。したがって、信頼性を向上することができる。

本実施形態では、封止樹脂体６０において、露出部５２３を覆う第１樹脂部６３のフィラー６２の含有率が、被覆部５２４を覆う第２樹脂部６４のフィラー６２の含有率よりも大きくされている。フィラー６２が多いと、封止樹脂体６０の線膨張係数が小さくなる。これにより、第１樹脂部６３と第２樹脂部６４とのフィラー６２の含有率が等しい構成に較べて、たとえば第１樹脂部６３の線膨張係数α１を導体５２０の線膨張係数に近づけることができる。また、フィラー６２の含有率が互いに等しい構成に較べて、たとえば第２樹脂部６４の線膨張係数α２を絶縁皮膜５２１の線膨張係数に近づけることができる。

このように、接合部に作用する熱応力、及び、絶縁皮膜５２１の界面に作用する熱応力の少なくとも一方を小さくすることができる。したがって、信頼性を向上することができる。また、フィラー６２の含有率によって封止樹脂体６０の線膨張係数に部分的に違いを設けるため、第１樹脂部６３と第２樹脂部６４とで樹脂６１を同一材料とすることもできる。この場合、構成を簡素化することができる。

このような回転電機１０は、固定子コイル５２のコイルエンド５５を、容器９０内において、フィラー６２を添加した樹脂６１ａに浸漬し、浸漬処理から所定時間経過後に樹脂を硬化させることで得ることができる。所定時間経過によりフィラー６２が沈降してフィラー６２の配置に偏りが生じ、樹脂６１ａ中において、露出部５２３を覆う部分のほうが被覆部５２４を覆う部分よりもフィラー６２の量が多くなる。この状態で樹脂６１ａを硬化させるため、露出部５２３を覆う第１樹脂部６３のフィラー６２の含有率が、被覆部５２４を覆う第２樹脂部６４のフィラー６２の含有率よりも大きくされた封止樹脂体６０を得ることができる。

本実施形態では、第１樹脂部６３の線膨張係数α１が、第２樹脂部６４の線膨張係数α２よりも露出部５２３を構成する導体５２０に近い値とされている。第２樹脂部６４の線膨張係数α２が、第１樹脂部６３の線膨張係数α１よりも絶縁皮膜５２１に近い値とされている。したがって、接合部に作用する熱応力と、絶縁皮膜５２１の界面に作用する熱応力との両方を小さくすることができる。

本実施形態では、封止樹脂体６０によって溶接部５２２が封止されている。溶接部５２２は、径方向に隣り合う２つのセグメントにおいて、導体５２０の端部同士が溶接された部分である。２つのセグメントにおいて、導体５２０の溶接されていない部分である非溶接部の間には隙間が存在する。このため、隙間に介在する封止樹脂体６０と導体５２０との線膨張係数差が大きいと、封止樹脂体６０によって導体５２０間が押し広げられ、溶接部５２２に応力が作用する。これに対し、本実施形態では、第１樹脂部６３の線膨張係数α１が第２樹脂部６４の線膨張係数α２よりも小さくされているため、溶接部５２２に作用する応力を低減することができる。

また、溶接された隣り合う導体５２０間の隙間は狭い。フィラー６２を含む液状の樹脂６１ａのほうが、樹脂粉末を塗布し、加熱溶融して導体５２０を個別に被覆する方法に較べて、隙間に入り込みやすい。

なお、フィラー６２の配置は、図４に示す例に限定されない。すなわち、第１樹脂部６３内において、フィラー６２がほぼ均一に分散する例に限定されない。第１樹脂部６３内において、フィラー６２の配置に偏りがあっても良い。また、第２樹脂部６４内において、フィラー６２がほぼ均一に分散する例に限定されない。第２樹脂部６４内において、フィラー６２の配置に偏りがあっても良い。たとえば、封止樹脂体６０において、固定子コア５１側の一面６０ａから、一面６０ａとは軸方向において反対の裏面６０ｂに向けて、徐々にフィラー６２の含有率が大きくなる構成としてもよい。軸方向において、第１樹脂部６３におけるフィラー６２の含有率の平均値が、第２樹脂部６４におけるフィラー６２の含有率の平均値よりも大きければよい。さらに、境界部分を除いて、第１樹脂部６３におけるフィラー６２の含有率の最小値が、第２樹脂部６４におけるフィラー６２の含有率の最大値よりも大きいと、なおよい。

同様に、第１樹脂部６３内において、線膨張係数α１に偏りがあっても良い。また、第２樹脂部６４内において、線膨張係数α２に偏りがあっても良い。たとえば、封止樹脂体６０において、一面６０ａから裏面６０ｂに向けて、徐々に線膨張係数が小さくなる構成としてもよい。軸方向において、第１樹脂部６３における線膨張係数α１の平均値が、第２樹脂部６４における線膨張係数α２の平均値よりも大きければよい。さらに、境界部分を除いて、第１樹脂部６３における線膨張係数α１の最大値が、第２樹脂部６４における線膨張係数α２の最小値よりも小さいと、なおよい。

また、封止樹脂体６０の形成方法も上記例に限定されない。たとえばフィラー６２を多めに添加した樹脂６１ａにより第１樹脂部６３を成形する。次いで、フィラー６２を少なめに添加した樹脂６１ａにより第２樹脂部６４を成形する。このように、２段階で封止樹脂体６０を形成してもよい。第１樹脂部６３と第２樹脂部６４とで成形を分けるため、樹脂６１ａ中にフィラー６２をほぼ均一に分散させた状態で、樹脂６１ａを硬化させることができる。すなわち、第１樹脂部６３の線膨張係数α１を軸方向でほぼ均一とすることができる。同様に、第２樹脂部６４の線膨張係数α２を軸方向でほぼ均一とすることができる。

（第２実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、第１樹脂部６３及び第２樹脂部６４のそれぞれにフィラー６２が配置されている。これに代えて、第２樹脂部６４にフィラー６２が配置されなくてもよい。

図７において、第１樹脂部６３にはフィラー６２が配置されている。一方、第２樹脂部６４には、フィラー６２が配置されていない。第１樹脂部６３と第２樹脂部６４は、樹脂６１として同一材料を用いている。第１樹脂部６３におけるフィラー６２の含有率は、第２樹脂部６４におけるフィラー６２の含有率よりも大きくされている。これにより、第１樹脂部６３の線膨張係数α１は、第２樹脂部６４の線膨張係数α２よりも小さくされている。

このような封止樹脂体６０は、たとえばフィラー６２を添加した樹脂６１ａにより第１樹脂部６３を成形後、次いで、フィラー６２を添加しない樹脂６１ａにより第２樹脂部６４を成形することで、得ることができる。若しくは、浸漬処理後、硬化するまでの所定時間を長くすることで得ることが可能である。

（第３実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、フィラー６２の配置に偏りをもたせている。これに代えて、樹脂を異ならせてもよい。

図８において、第１樹脂部６３を構成する樹脂６１ｂと、第２樹脂部６４を構成する樹脂６１ｃとが異なっている。樹脂６１ｂの線膨張係数は、樹脂６１ｃの線膨張係数よりも小さい。これにより、第１樹脂部６３の線膨張係数α１は、第２樹脂部６４の線膨張係数α２よりも小さくされている。樹脂６１ｂのほうが樹脂６１ｃよりも導体５２０に近い線膨張係数とされ、樹脂６１ｃのほうが樹脂６１ｂよりも絶縁皮膜５２１に近い線膨張係数とされている。

このような封止樹脂体６０は、樹脂６１ｂにより第１樹脂部６３を成形後、次いで、樹脂６１ｃにより第２樹脂部６４を成形することで、得ることができる。

なお、本構成において、第１樹脂部６３及び第２樹脂部６４の少なくとも一方に、フィラー６２を含むようにしてもよい。

（第４実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、成形後に容器９０から封止樹脂体６０を取り出す。これに代えて、樹脂製の容器を封止樹脂体の一部として含んでもよい。

図９において、容器９０ａは、樹脂材料を用いて成形されたものである。封止樹脂体６０は、第１樹脂部６３と、第２樹脂部６４と、樹脂製の容器９０ａを備えている。第１樹脂部６３及び第２樹脂部６４は、容器９０ａ内に収容されている。容器９０ａは、樹脂製であることを除けば、先行実施形態に示した容器と同様の構成とされている。容器９０ａの線膨張係数は、第１樹脂部６３及び第２樹脂部６４の少なくとも一方と異なってもよいし、第１樹脂部６３及び第２樹脂部６４のいずれかと同じとされてもよい。

このように、露出部５２３を覆う第１樹脂部６３と、被覆部５２４を覆う第２樹脂部６４とは別の樹脂部をさらに備えてもよい。

このような封止樹脂体６０は、容器９０ａ内で第１樹脂部６３と第２樹脂部６４を成形することで、得ることができる。

（第５実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、封止樹脂体６０が樹脂製の容器９０ａを備えている。これに代えて、容器９０ａとは別の樹脂部を備えてもよい。

図１０において、封止樹脂体６０は、第１樹脂部６３と、第２樹脂部６４と、第３樹脂部６５を備えている。軸方向において、固定子コア５１側から、第２樹脂部６４、第１樹脂部６３、第３樹脂部６５の順に設けられている。図１０では、それぞれの境界を一点鎖線で示している。第３樹脂部６５は、第１樹脂部６３よりも線膨張係数が大きくされている。第３樹脂部６５は、第１樹脂部６３及び第２樹脂部６４と同じ樹脂６１及び同じフィラー６２を用いて形成されている。第３樹脂部６５は、第１樹脂部６３よりもフィラー６２の含有率が小さくされている。

このように、封止樹脂体６０を、フィラー６２の含有率が互いに異なる３層以上の構成としてもよい。また、線膨張係数が互いに異なる３層以上の構成としてもよい。

このような封止樹脂体６０は、先ず、フィラー６２を添加した樹脂６１ａにより第３樹脂部６５を成形する。次いで、フィラー６２を添加した樹脂６１ａにより、第３樹脂部６５上に第１樹脂部６３を成形する。そして、フィラー６２を添加した樹脂６１ａにより、第１樹脂部６３上に第２樹脂部６４を成形する。これにより、３層構造の封止樹脂体６０を得ることができる。

なお、第２樹脂部６４における第１樹脂部６３とは反対側に、別の樹脂部を設けてもよい。

（他の実施形態）
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

明細書および図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書および図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書および図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。

回転電機１０として、インナーロータ型の例を示したが、これに限定されない。アウターロータ側の回転電機１０にも適用できる。

固定子コア５１がスロット５３を有し、固定子コイル５２のコイルサイド５４がスロット５３に収容される例を示したが、これに限定されない。スロット５３を有さない固定子コア５１に、固定子コイル５２が装着される構成にも適用できる。

コイルエンド５５のみに封止樹脂体６０が配置される例を示したが、これに限定されない。コイルエンド５６に接合部が設けられる構成において、この接合部を覆うようにコイルエンド５６に封止樹脂体６０を設けてもよい。さらには、コイルエンド５５，５６の両方に接合部が設けられる構成において、コイルエンド５５，５６のそれぞれに封止樹脂体６０を設けてもよい。

固定子コイル５２の構成は、上記した例に限定されない。固定子コイル５２は、導体５２０と絶縁皮膜５２１を備え、接合部を含む露出部５２３と被覆部５２４を有するコイルエンド５５を有せばよい。

容器９０，９０ａ及び封止樹脂体６０の形状は、上記例に限定されない。

封止樹脂体６０は、周方向において、複数個に分割されてもよい。封止樹脂体６０のそれぞれは、複数の接合部を一体的に封止する。

樹脂６０として、熱硬化性樹脂の例を示したが、これに限定されない。硬化性樹脂であればよい。

１０…回転電機、２０…ハウジング、２１…第１ハウジング、２２…第２ハウジング、３０…シャフト、３１…軸受、４０…回転子、４１…回転子コア、４１ａ…貫通孔、５０…固定子、５１…固定子コア、５１ａ…一端面、５１ｂ…他端面、５２…固定子コイル、５２０…導体、５２１…絶縁皮膜、５２２…溶接部、５２３…露出部、５２４…被覆部、５３…スロット、５４…コイルサイド、５５，５６…コイルエンド、６０…封止樹脂体、６０ａ…一面、６０ｂ…裏面、６１，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ…樹脂、６２…フィラー、６３…第１樹脂部、６４…第２樹脂部、６５…第３樹脂部、９０，９０ａ…容器、９１…底壁、９２…側壁、９３…開口部

Claims (2)

1. 固定子コア（５１）と、
   導体（５２０）と、前記導体を覆う絶縁皮膜（５２１）と、を有し、前記固定子コアに装着された固定子コイル（５２）と、
   フィラー（６２）が添加され、前記固定子コイルの一部を封止する封止樹脂体（６０）と、を備え、
   前記固定子コイルは、前記固定子コアから突出する部分として、前記導体に設けられた接合部（５２２）を含み、前記導体が前記絶縁皮膜から露出された露出部（５２３）と、前記露出部に連なり、前記導体が前記絶縁皮膜によって覆われた被覆部（５２４）と、を有するコイルエンド（５５）を備え、
   前記封止樹脂体は、
   前記コイルエンドにおいて、前記接合部を含む前記露出部と、該露出部に連なる前記被覆部それぞれの少なくとも一部と、を一体的に封止し、
   前記フィラーの含有率が大きくなるほど線膨張係数が小さくなるものであり、
   前記露出部を覆う部分の前記フィラーの含有率が、前記被覆部を覆う部分の前記フィラーの含有率よりも大きくされており、
   前記フィラーの含有率が互いに異なる複数の樹脂部（６３，６４，６５）を有して構成されている回転電機。
2. 前記接合部として、隣り合う前記導体の端部同士が互いに溶接された溶接部（５２２）を含み、
   隣り合う前記導体の間に、前記封止樹脂体が介在している請求項１に記載の回転電機。

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