WO2020175224A1

WO2020175224A1 - 電機子及び回転電機

Info

Publication number: WO2020175224A1
Application number: PCT/JP2020/006143
Authority: WO
Inventors: 暁斗田村
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2019-02-25
Filing date: 2020-02-17
Publication date: 2020-09-03
Also published as: JP7447953B2; JP2022168291A; JP2022168292A; CN113454883A; JP7447954B2; JP7147628B2; JP2020137370A; CN113454883B; US20210384786A1

Abstract

固定子巻線の部分巻線（７４１）は、一対の中間導線部（７４６）と、その一対の中間導線部を環状に接続する渡り部とを有し、一対の中間導線部及び各渡り部にて導線（７４３）が多重に巻回されて構成されており、軸方向両側の各渡り部の少なくともいずれかに、径方向に延び、周方向に隣り合う部分巻線どうしの干渉を回避する干渉回避部が設けられている。また、部分巻線における一対の中間導線部の間に、他相の部分巻線における一対の中間導線部のうち一方の中間導線部が配置されることで、各相の中間導線部が周方向に所定順序で並べられている。部分巻線は、中間導線部とバックヨーク（７３２）との間に絶縁層（７５１）を介在させた状態でバックヨークに組み付けられている。

Description

\¥02020/175224 1 卩（：17 2020/006143

明細書

発明の名称：電機子及び回転電機

関連出願の相互参照

[0001 ] 本出願は、 2 0 1 9年2月 2 5日に出願された日本出願番号 2 0 1 9— 0

3 2 1 8 0号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

技術分野

[0002] この明細書における開示は、電機子及び回転電機に関する。

背景技術

[0003] 従来、周方向に極性が交互となる複数の磁極を有する磁石部を含む界磁子と、多相の電機子巻線を有する電機子と、を備える回転電機が知られている。電機子巻線は相ごとに相巻線を有している。各相の相巻線では、周方向に所定間隔で導線部が配置され、軸方向両端のコイルエンドで、同相の導線部どうしが接続される構成となっている。

[0004] また、電機子巻線として、その一部である部分巻線を樹脂モールドコイルとして構成した技術が知られている（例えば特許文献 1参照）。

先行技術文献

特許文献

[0005] 特許文献 1 :特開 2 0 1 6 - 2 2 0 3 9 3号公報

発明の概要

[0006] ところで、回転電機では一般に、電機子巻線が組み付けられる電機子コアとして周方向に複数のティースを有するものを用い、周方向に隣り合うティ —ス間に形成されたスロット内に電機子巻線を収容する構成が知られている。かかる構成では、ティースに対して電機子巻線を巻き付けたりすることで、電機子巻線が脱落することなく保持されるようになっている。しかしながら、例えばティースを有していない、いわゆるスロットレス構造の電機子においては、換言すればティースに対する電機子卷線の巻き付けが行われない構造の電機子においては、電機子コアに対する電機子卷線の組み付けに関し〇 2020/175224 2 卩（：171? 2020 /006143

て技術改善の余地があると考えられる。

[0007] 本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電機子巻線を適正に組み付けることができる電機子及び回転電機を提供することを目的とする。

[0008] 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。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、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。

[0009] 手段 1は、

相あたり複数の部分卷線からなる相巻線を有する多相の電機子巻線と、円筒状のバックヨークを含むベース部材と、

を有する電機子であって、

前記部分巻線は、周方向に所定間隔を離して設けられる一対の中間導線部と、軸方向 _端側及び他端側に設けられ前記 _対の中間導線部を環状に接続する渡り部とを有し、前記一対の中間導線部及び前記各渡り部にて導線が多重に卷回されて構成され、軸方向両側の前記各渡り部の少なくともいずれかに、径方向に延び、周方向に隣り合う前記部分巻線どうしの干渉を回避する干渉回避部が設けられており、

前記部分巻線における前記一対の中間導線部の間に、他相の前記部分巻線における前記一対の中間導線部のうち一方の中間導線部が配置されることで、各相の前記中間導線部が周方向に所定順序で並べられており、

前記中間導線部と前記バックヨークとの間に絶縁層を介在させた状態で、前記部分卷線が当該バックヨークに組み付けられている。

[0010] 上記構成によれば、各相の相巻線における複数の部分巻線において、 _対の中間導線部が周方向に所定間隔（所定のコイルピッチ分）を離して設けられ、その一対の中間導線部が、軸方向両側の各渡り部により環状に接続されている。部分巻線では、一対の中間導線部及び各渡り部にて導線が多重に巻回されている。この場合、部分巻線において軸方向両側の各渡り部の少なくともいずれかに径方向に延びる干渉回避部が設けられていることにより、電〇 2020/175224 3 卩（：171? 2020 /006143

機子卷線のコイルエンドで部分巻線どうしの干渉を回避しつつ、各相の中間導線部を周方向に所定順序で並べて配置することができる。また、中間導線部とバックヨークとの間に絶縁層を介在させた状態で、バックヨークに対して部分卷線が組み付けられていることにより、バックヨークに対する電機子巻線の絶縁性を確保した上で、電機子巻線の組み付けを好適に実施できる。この場合、仮にバックヨークから径方向に延びるティースを具備しない構成の電機子、すなわちスロットレス構造を有する電機子にあっても、電機子巻線の組み付けを好適に実施できる。

[001 1 ] 手段 2では、手段 1 において、前記電機子巻線は、前記部分巻線と、当該部分巻線における前記中間導線部の前記バックヨーク側に設けられたバックヨーク側絶縁壁とを含む複数のコイルモジュールを有し、前記複数のコイルモジュールが、前記バックヨークの径方向内側又は径方向外側において周方向に並べて配置されており、前記バックヨーク側絶縁壁が前記絶縁層として設けられている。

[0012] 上記構成によれば、部分巻線ごとにコイルモジュールが設けられ、そのコイルモジュールにおいて中間導線部のバックヨーク側にバックヨーク側絶縁壁が設けられている。そして、バックヨークの径方向内側又は径方向外側において複数のコイルモジュールが周方向に並べて配置された状態で、バックヨーク側絶縁壁が、中間導線部とバックヨークとの間の絶縁層として機能する。この場合、バックヨークに対してコイルモジュールを組み付けることで、中間導線部とバックヨーク側との間となる位置に所望のとおり絶縁層を設けることができる。

[0013] 手段 3では、手段 2において、前記コイルモジュールにおいて、前記バックヨーク側絶縁壁は、前記中間導線部の周方向両側に、前記中間導線部よりも周方向に延びる延長部を有しており、前記複数のコイルモジュールが周方向に並べて配置された状態において、周方向に隣り合う前記中間導線部どうしの間に、異なる前記コイルモジュールの前記延長部が周方向に対向して設けられている。〇 2020/175224 4 卩（：171? 2020 /006143

[0014] 上記構成では、バックヨーク側絶縁壁は、中間導線部の周方向両側に、中間導線部よりも周方向に延びる延長部を有しており、複数のコイルモジュールは、周方向に隣り合う中間導線部どうしの間に、異なるコイルモジュールの延長部が周方向に対向している状態で、周方向に並べて配置されている。この場合、周方向に隣り合う中間導線部は、各コイルモジュールにおけるバックヨーク側絶縁壁の延長部により互いに離間されることで、相互の絶縁性が確保される。これにより、中間導線部において径方向のバックヨークとの絶縁に加え、周方向の相間絶縁も好適に実現できる。

[0015] 手段 4では、手段 3において、前記バックヨーク側絶縁壁において前記中間導線部の周方向両側の前記延長部のうち少なくとも一方の側に、当該バックヨーク側絶縁壁から、周方向に並ぶ前記各中間導線部の間に向けて径方向に延びる周方向絶縁壁が設けられている。

[0016] 上記構成では、バックヨーク側絶縁壁において中間導線部の周方向両側の延長部から、又は周方向片側の延長部から径方向に延びる周方向絶縁壁が設けられ、その周方向絶縁壁により、周方向に並ぶ中間導線部どうしが絶縁されている。これにより、異相の部分巻線どうしにおける相間絶縁を適正に実現できる。

[0017] 手段 5では、手段 4において、周方向に並ぶ前記中間導線部の間に、異なる前記コイルモジュールの前記周方向絶縁壁が周方向に互いに対向させた状態で設けられている。

[0018] 上記構成では、複数のコイルモジュールが周方向に並べて配置された状態において、径方向に並ぶバックヨークと中間導線部との間には、 1つの絶縁壁（1つのバックヨーク側絶縁壁）が設けられる一方、周方向に並ぶ中間導線部の間には、 2つの絶縁壁（2つの周方向絶縁壁）が設けられることになる。この場合、周方向に並ぶ異相の中間導線部どうしの間に、バックヨークと中間導線部との間よりも大きい電位差が生じうることを考慮しつつ、適切な相間絶縁を実施できる。

[0019] ちなみに、周方向に並ぶ各中間導線部の周方向一方側において、異なるコ〇 2020/175224 5 卩（：171? 2020 /006143

イルモジュールの周方向絶縁壁が周方向に互いに対向させた状態で設けられるとともに、周方向に並ぶ各中間導線部の周方向他方側において、周方向絶縁壁が無くバックヨーク側絶縁壁の延長部による離間がなされる構成であってもよい。

[0020] 手段 6では、手段 4又は 5において、前記周方向絶縁壁は、径方向内側と径方向外側との各位置で周方向の厚さ寸法が異なり、径方向外側の方が当該厚さ寸法が大きい。

[0021 ] この場合、周方向絶縁壁の周方向の厚さ寸法を、径方向内側よりも径方向外側の方が大きくなるようにしたことにより、径方向内側と径方向外側とで円周長さが異なることを加味しつつ、周方向に並ぶ各中間導線部を適正に配置することができる。

[0022] 手段 7では、手段 4〜 6のいずれか 1つにおいて、前記コイルモジュールは、径方向に前記中間導線部を挟んで前記バックヨーク側絶縁壁の反対側に、反バックヨーク側絶縁壁を有している。

[0023] この場合、部分巻線の中間導線部が、バックヨークとは反対側の界磁子側（エアギャップ側）に露出しない構成となる。これにより、仮にエアギャップにおける異物の嚙み込みや界磁子側からの異物の飛散が生じたとしても部分巻線の絶縁性を確保できる。

[0024] 手段 8では、手段 2〜 7のいずれか 1つにおいて、前記コイルモジュールは、少なくとも前記バックヨーク側絶縁壁を有する絶縁性の卷線ホルダを含み、その巻線ホルダに、前記部分巻線が一体化されている。

[0025] この場合、巻線ホルダに対して部分巻線を一体化することで、バックヨーク側絶縁壁を有するコイルモジュールを簡易に作製することができる。

[0026] 手段 9では、手段 2〜 8のいずれか 1つにおいて、前記複数のコイルモジュールは、前記バックヨークと共に絶縁材料により一体にモールドされている。

[0027] 上記構成では、複数のコイルモジュールが、バックヨークと共に絶縁材料により一体にモールドされた状態で、ベース部材に対して組み付けられてい〇 2020/175224 6 卩（：171? 2020 /006143

る。この場合、複数のコイルモジュールをべース部材に対して好適に組み付けることができる。また、コイルモジュールを、バックヨークの径方向外側又は径方向内側においてバックヨーク側絶縁壁と絶縁材料による被覆層との間に部分巻線を介在させた状態で配置することができ、部分巻線における径方向の絶縁を好適に実現できる。

[0028] 手段 1 0では、手段 2〜 7のいずれか 1つにおいて、前記コイルモジュールは、前記部分巻線の周囲を絶縁材料により覆う被覆部を有しており、前記被覆部において前記バックヨーク側の絶縁層が前記バックヨーク側絶縁壁となっている。

[0029] この場合、部分巻線の周囲を絶縁材料からなる被覆部により覆うことで、バックヨーク側絶縁壁を有するコイルモジュールを簡易に作製することができる。

[0030] 手段 1 1では、手段 2〜 8 , 1 0のいずれか 1つにおいて、前記複数のコイルモジュールを、径方向において前記べース部材の側に押圧した状態で拘束する拘束部材を有している。

[0031 ] 上記構成では、複数のコイルモジュールが、拘束部材により径方向から押圧された状態で、ベース部材に対して組み付けられている。この場合、ベース部材に対して複数のコイルモジュールを組み付けた状態を好適に保持することができる。

[0032] 手段 1 2では、手段 1 1 において、界磁子を構成する磁石部に径方向に対向して設けられる電機子であって、前記拘束部材は、前記コイルモジュールの軸方向において、前記磁石部に対して径方向に対向しない位置に設けられている。

[0033] 上記構成によれば、コイルモジュールの軸方向において、磁石部に対して径方向に対向しない位置に拘束部材が設けられていることにより、界磁子と電機子との間のエアギヤップに支障を来すことなく、拘束部材によるコイルモジュールの拘束を好適に実施できる。

[0034] 手段 1 3では、手段 1〜 1 2のいずれか 1つにおいて、前記電機子巻線は〇 2020/175224 7 卩（：171? 2020 /006143

、互いに結線された 3相の相巻線を有しており、前記部分巻線において、前記一対の中間導線部は 2コイルピッチ分を離して設けられ、当該一対の中間導線部の間に、他 2相の前記部分巻線における前記中間導線部が 1つずつ配置されている。

[0035] 上記構成によれば、環状をなす複数の部分巻線を用い、 3相の電機子巻線を好適に構成できる。

[0036] 手段 1 4では、手段 1〜 1 3のいずれか 1つにおいて、前記部分巻線は、前記干渉回避部として、軸方向両側の前記各渡り部の少なくともいずれかに径方向に延びる径方向曲がり部を有している。

[0037] 上記構成では、部分巻線は、軸方向両側の各渡り部の少なくともいずれかに径方向曲がり部を有し、その径方向曲がり部により、周方向に隣り合う部分巻線どうしの干渉が回避されるようになっている。この場合、環状をなす部分巻線を周方向に互いに交差させつつ配置する上で、好適な構成を実現できる。

[0038] 手段 1 5では、手段 1 4において、前記部分巻線は、前記径方向曲がり部として、軸方向両側のコイルエンドのうち一方側の第 1 コイルエンドにおいて前記渡り部に径方向外側に曲がっている外曲がり部が設けられている第 1 部分卷線と、前記径方向曲がり部として、他方側の第 2コイルエンドにおいて前記渡り部に径方向内側に曲がっている内曲がり部が設けられている第 2 部分巻線と、を有し、前記第 1 コイルエンド側では、前記第 1部分巻線における前記渡り部の軸方向外側に、前記第 2部分巻線の前記渡り部が位置し、前記第 2コイルエンド側では、前記第 2部分巻線における前記渡り部の軸方向外側に、前記第 1部分巻線の前記渡り部が位置するようにして、前記第 1 部分巻線及び前記第 2部分巻線が前記/＜ックヨークに組み付けられている。

[0039] 上記構成によれば、第 1部分巻線において第 1 コイルエンド側の渡り部に、径方向外側に曲がっている外曲がり部が設けられているとともに、第 2部分巻線において第 2コイルエンド側の渡り部に、径方向内側に曲がっている内曲がり部が設けられている。そして、第 1 コイルエンド側では、第 1部分〇 2020/175224 8 卩（：171? 2020 /006143

巻線における渡り部の軸方向外側に、第 2部分巻線の渡り部が位置し、第 2 コイルエンド側では、第 2部分巻線における渡り部の軸方向外側に、第 1部分巻線の渡り部が位置するようにして、第 1部分巻線及び第 2部分巻線がバックヨークに組み付けられている。これにより、第 1部分巻線及び第 2部分巻線が、互いの干渉を回避しつつべース部材に対して適正に組み付けられる

[0040] また、上記構成によれば、第 1部分巻線及び第 2部分巻線は、軸方向の巻線長を同じにしつつ、軸方向に互いにオフセットして配置される。これにより、これら各部分巻線での抵抗を同じにすることができ、ひいては、通電時の電流不均衡が生じたり通電に伴う温度差が生じたりするといった不都合を抑制できる。

[0041 ] 手段 1 6では、手段 1 5において、前記第 1部分巻線は、前記第 1 コイルエンド側に前記外曲がり部が設けられ、かつ前記第 2コイルエンド側では径方向に曲げられておらず、前記第 2部分卷線は、前記第 2コイルエンド側に前記内曲がり部が設けられ、かつ前記第 1 コイルエンド側では径方向に曲げられていない。

[0042] この場合、第 1 コイルエンド側において、第 2部分巻線の渡り部は、第 1 部分巻線の渡り部の軸方向外側で当該第 1部分巻線の渡り部と交差しつつ最小限の長さで一対の中間導線部どうしを繫ぐことが可能となる。また、第 2 コイルエンド側において、第 1部分巻線の渡り部は、第 2部分巻線の渡り部の軸方向外側で当該第 2部分巻線の渡り部と交差しつつ最小限の長さで一対の中間導線部どうしを繫ぐことが可能となる。したがって、コイルエンド長を不要に長くすることなく、電機子巻線を構成することができる。

[0043] 手段 1 7では、手段 1 4〜 1 6のいずれか 1つにおいて、前記バックヨークの径方向内側及び径方向外側のうち前記部分卷線とは逆側に、前記べース部材の軸方向一方側から筒状部材が固定される電機子であって、前記筒状部材には、前記べ ^_ス部材が組み付けられる側の周面に、前記べ ^_ス部材の側に突出させて、当該べース部材の軸方向端面に当接する段差状の当接部が設〇 2020/175224 9 卩（：171? 2020 /006143

けられており、軸方向において前記筒状部材の前記当接部が設けられている側で、前記径方向曲がり部が、径方向内外のうち前記筒状部材とは逆側に曲げられている。

[0044] 上記構成では、電機子のベース部材がその軸方向一方側から筒状部材に組み付けられた状態で、ベース部材の軸方向端面が、筒状部材の段差状の当接部に対して当接している。したがって、筒状部材に対する軸方向の位置決めがなされた状態で、その筒状部材に対してべース部材を好適に固定できる。この場合、軸方向において筒状部材の当接部が設けられている側で、部分巻線の径方向曲がり部が、径方向内外のうち筒状部材とは逆側に曲げられているため、その径方向曲がり部が筒状部材に当たってしまいべース部材の軸方向端面と筒状部材との当接に支障を来すといった不都合を回避できるものとなっている。

[0045] 手段 1 8では、手段 1〜 1 7のいずれか 1つにおいて、前記部分巻線において、多重に巻回された前記導線の近接するものどうしが接合材により互いに接合されている。

[0046] 上記構成では、部分巻線において多重に巻回された導線の近接するものどうしが接合材により互いに接合されていることにより、部分巻線における導線どうしを所望の近接状態で維持できる。つまり、部分巻線における多重巻の状態を所望の状態で維持することができる。

[0047] 具体的には、部分巻線における導線どうしが、接合材としての樹脂材やヮニスにより互いに接合されているとよい。又は、導線の絶縁被膜を自己溶融させ、その溶融部分を接合材として用いて導線どうしが互いに接合される構成であってもよい。

[0048] 手段 1 9としての回転電機は、手段 1〜 1 8のいずれか 1つに記載の電機子と、周方向に極性が交互となる複数の磁極を有する界磁子とを備え、前記界磁子及び前記電機子のうちいずれかが回転軸と共に回転する。

[0049] 上記構成によれば、電機子巻線の固定や絶縁性、搭載性に優れた電機子を用いることで、回転電機における安全性を十分に確保できる。また、スロッ〇 2020/175224 10 卩（：171? 2020 /006143

トレス構造の電機子を有する回転電機を好適に実現できる。

図面の簡単な説明

[0050] 本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、［図 1］図 1は、回転電機の縦断面斜視図であり、

［図 2］図 2は、回転電機の縦断面図であり、

［図 3］図 3は、図 2の 111— 111線断面図であり、

［図 4］図 4は、図 3の一部を拡大して示す断面図であり、

［図 5］図 5は、回転電機の分解図であり、

［図 6］図 6は、インバータユニットの分解図であり、

［図 7］図 7は、固定子巻線のアンペアターンとトルク密度との関係を示すトルク線図であり、

［図 8］図 8は、回転子及び固定子の横断面図であり、

［図 9］図 9は、図 8の一部を拡大して示す図であり、

［図 10］図 1 0は、固定子の横断面図であり、

［図 1 1］図 1 1は、固定子の縦断面図であり、

［図 12］図 1 2は、固定子卷線の斜視図であり、

［図 13］図 1 3は、導線の構成を示す斜視図であり、

［図 14］図 1 4は、素線の構成を示す模式図であり、

［図 15］図 1 5は、 n層目における各導線の形態を示す図であり、

［図 16］図 1 6は、 n層目と _n + 1層目の各導線を示す側面図であり、

［図 17］図 1 7は、実施形態の磁石について電気角と磁束密度との関係を示す図であり、

［図 18］図 1 8は、比較例の磁石について電気角と磁束密度との関係を示す図であり、

［図 19］図 1 9は、回転電機の制御システムの電気回路図であり、

［図 20］図 2 0は、制御装置による電流フィードバック制御処理を示す機能ブロック図であり、〇 2020/175224 1 1 卩（：171? 2020 /006143

［図 21］図 2 1は、制御装置によるトルクフィードバック制御処理を示す機能ブロック図であり、

［図 22］図 2 2は、第 2実施形態における回転子及び固定子の横断面図であり

［図 23］図 2 3は、図 2 2の一部を拡大して示す図であり、

［図 24］図 2 4は、磁石ユニットにおける磁束の流れを具体的に示す図であり

［図 25］図 2 5は、変形例 1 における固定子の断面図であり、

［図 26］図 2 6は、変形例 1 における固定子の断面図であり、

［図 27］図 2 7は、変形例 2における固定子の断面図であり、

［図 28］図 2 8は、変形例 3における固定子の断面図であり、

［図 29］図 2 9は、変形例 4における固定子の断面図であり、

［図 30］図 3 0は、変形例 7における回転子及び固定子の横断面図であり、

［図 31］図 3 1は、変形例 8において操作信号生成部の処理の一部を示す機能ブロック図であり、

［図 32］図 3 2は、キヤリア周波数変更処理の手順を示すフローチヤートであり、

［図 33］図 3 3は、変形例 9において導線群を構成する各導線の接続形態を示す図であり、

［図 34］図 3 4は、変形例 9において 4対の導線が積層配置されている構成を示す図であり、

［図 35］図 3 5は、変形例 1 0においてインナロータ型の回転子及び固定子の横断面図であり、

［図 36］図 3 6は、図 3 5の一部を拡大して示す図であり、

［図 37］図 3 7は、インナロータ型の回転電機の縦断面図であり、

［図 38］図 3 8は、インナロータ型の回転電機の概略構成を示す縦断面図であり、

［図 39］図 3 9は、変形例 1 1 においてインナロータ構造の回転電機の構成を〇 2020/175224 12 卩（：171? 2020 /006143

示す図であり、

［図 40］図 4 0は、変形例 1 1 においてインナロータ構造の回転電機の構成を示す図であり、

［図 41］図 4 1は、変形例 1 2において回転電機子形の回転電機の構成を示す図であり、

［図 42］図 4 2は、変形例 1 4における導線の構成を示す断面図であり、［図 43］図 4 3は、リラクタンストルク、磁石トルク及び口1\/1の関係を示す図であり、

［図 44］図 4 4は、テイースを示す図であり、

［図 45］図 4 5は、インホイールモータ構造の車輪及びその周辺構造を示す斜視図であり、

［図 46］図 4 6は、車輪及びその周辺構造の縦断面図であり、

［図 47］図 4 7は、車輪の分解斜視図であり、

［図 48］図 4 8は、回転電機を回転軸の突出側から見た側面図であり、［図 49］図 4 9は、図 4 8の 4 9— 4 9線断面図であり、

［図 50］図 5 0は、図 4 9の 5 0— 5 0線断面図であり、

［図 51］図 5 1は、回転電機の分解断面図であり、

［図 52］図 5 2は、回転子の部分断面図であり、

［図 53］図 5 3は、固定子巻線及び固定子コアの斜視図であり、

［図 54］図 5 4は、固定子卷線を平面状に展開して示す正面図であり、［図 55］図 5 5は、導線のスキューを示す図であり、

［図 56］図 5 6は、インバータユニツトの分解断面図であり、

［図 57］図 5 7は、インバータユニツトの分解断面図であり、

［図 58］図 5 8は、インバータハウジングでの各電気モジュールの配置の状態を示す図であり、

［図 59］図 5 9は、電力変換器の電気的構成を示す回路図であり、

［図 60］図 6 0は、スイツチモジュールの冷却構造例を示す図であり、［図 61］図 6 1は、スイツチモジュールの冷却構造例を示す図であり、 20/175224 13 卩（：171? 2020 /006143

［図 62］図 6 2は、スイッチモジュールの冷却構造例を示す図であり、

［図 63］図 6 3は、スイッチモジュールの冷却構造例を示す図であり、

［図 64］図 6 4は、スイッチモジュールの冷却構造例を示す図であり、

［図 65］図 6 5は、冷却水通路に対する各電気モジュールの配列順序を示す図であり、

［図 66］図 6 6は、図 4 9の 6 6— 6 6線断面図であり、

［図 67］図 6 7は、図 4 9の 6 7— 6 7線断面図であり、

［図 68］図 6 8は、バスバーモジュールを単体で示す斜視図であり、

［図 69］図 6 9は、各電気モジュールとバスバーモジュールとの電気的な接続状態を示す図であり、

［図 70］図 7 0は、各電気モジュールとバスバーモジュールとの電気的な接続状態を示す図であり、

［図 71］図 7 1は、各電気モジュールとバスバーモジュールとの電気的な接続状態を示す図であり、

［図 72］図 7 2は、インホイールモータにおける変形例 1 を説明するための構成図であり、

［図 73］図 7 3は、インホイールモータにおける変形例 2を説明するための構成図であり、

［図 74］図 7 4は、インホイールモータにおける変形例 3を説明するための構成図であり、

［図 75］図 7 5は、インホイールモータにおける変形例 4を説明するための構成図であり、

［図 76］図 7 6は、変形例 1 5における回転電機の全体を示す斜視図であり、［図 77］図 7 7は、回転電機の縦断面図であり、

［図 78］図 7 8は、回転電機の分解断面図であり、

［図 79］図 7 9は、回転子の断面図であり、

［図 80］図 8 0は、磁石ユニットの断面構造を示す部分断面図であり、

［図 81］図 8 1は、磁石ユニットの一部を拡大して示す部分断面図であり、〇 2020/175224 14 卩（：171? 2020 /006143

［図 82］図 8 2は、固定子の構成を示す斜視図であり、

［図 83］図 8 3は、固定子巻線と固定子コアとを分解して示す斜視図であり、［図 84］図 8 4は、各相の相巻線のうち II相巻線に相当する構成のみを示す斜視図であり、

［図 85］図 8 5は、固定子の縦断面図であり、

［図 86］図 8 6は、 3相の各相卷線における部分巻線の接続状態を示す回路図であり、

［図 87］図 8 7は、コイルモジュールの構成を示す図であり、

［図 88］図 8 8は、コイルモジュールの構成を示す図であり、

［図 89］図 8 9は、コイルモジュールの構成を示す図であり、

［図 90］図 9 0は、コイルモジュールの構成を示す図であり、

［図 91］図 9 1は、固定子の縦断面を示す断面図であり、

［図 92］図 9 2は、固定子の横断面を示す断面図であり、

［図 93］図 9 3は、固定子コア及びエンドリングとコイルモジュールとを互いに分離して示す断面図であり、

［図 94］図 9 4は、インナユニットの縦断面図であり、

［図 95］図 9 5は、インナユニットの縦断面図であり、

［図 96］図 9 6は、バスバーモジュールの斜視図であり、

［図 97］図 9 7は、バスバーモジュールの縦断面の一部を示す断面図であり、［図 98］図 9 8は、各バスバーに対する接続端子の接続位置を示す略図であり

［図 99］図 9 9は、部分巻線における導線の巻回順序を示す図であり、［図 100］図 1 0 0は、コイルモジユールの構成を示す図であり、

［図 101］図 1 0 1は、コイルモジユールの構成を示す図であり、

［図 102］図 1 0 2は、コイルモジユールの構成を示す図であり、

［図 103］図 1 0 3は、コイルモジユールの構成を示す図であり、

［図 104］図 1 0 4は、コイルモジユールの構成を示す図であり、

［図 105］図 1 0 5は、固定子の横断面を示す断面図であり、 20/175224 15 卩（：171? 2020 /006143

［図 106］図 1 0 6は、固定子の横断面を示す断面図であり、

［図 107］図 1 0 7は、固定子の横断面を示す断面図であり、

［図 108］図 1 0 8は、固定子の横断面と固定子コアのコアシートとをす図であり、

［図 109］図 1 0 9は、コイルモジユールの構成を示す図であり、

［図 1 10］図 1 1 0は、固定子コアに対するコイルモジユールの組み付けを示す図であり、

［図 1 1 1］図 1 1 1は、固定子コアに対するコイルモジユールの組み付けを示す図であり、

［図 1 12］図 1 1 2は、固定子コアに対するコイルモジユールの組み付けを示す図であり、

［図 1 13］図 1 1 3は、固定子コアの正面図であり、

［図 1 14］図 1 1 4は、固定子コアに対するコイルモジユールの組み付けを示す図であり、

［図 1 15］図 1 1 5は、固定子コアに対するコイルモジユールの組み付けを示す図であり、

［図 1 16］図 1 1 6は、固定子コアに対するコイルモジユールの組み付けを示す図であり、

［図 1 17］図 1 1 7は、固定子コアに対するコイルモジユールの組み付けを示す図であり、

［図 1 18］図 1 1 8は、コイルモジュールの正面図であり、

［図 1 19］図 1 1 9は、固定子コアに対するコイルモジュールの組み付けを示す図であり、

［図 120］図 1 2 0は、固定子コアに対するコイルモジュールの組み付けを示す図であり、

［図 121］図 1 2 1は、固定子コアに対するコイルモジュールの組み付けを示す図であり、

［図 122］図 1 2 2は、固定子コアに対するコイルモジユールの組み付けを示す〇 2020/175224 16 卩（：171? 2020 /006143

図であり、

［図 123］図 1 2 3は、固定子の斜視図であり、

［図 124］図 1 2 4は、変形例 1 7における固定子の構成を示す斜視図であり、［図 125］図 1 2 5は、固定子の正面図であり、

［図 126］図 1 2 6は、固定子の縦断面図であり、

［図 127］図 1 2 7は、固定子の横断面図であり、

［図 128］図 1 2 8は、固定子巻線と固定子コアとを分解して示す斜視図であり

［図 129］図 1 2 9は、 3相の各相卷線における部分巻線の接続状態を示す回路図であり、

［図 130］図 1 3 0は、コイルモジユールの斜視図であり、

［図 131］図 1 3 1は、コイルモジユールの構成を示す図であり、

［図 132］図 1 3 2は、複数のコイルモジユールを周方向に並べた状態を示す斜視図であり、

［図 133］図 1 3 3は、複数のコイルモジユールを周方向に並べた状態における横断面を示す図であり、

［図 134］図 1 3 4は、部分巻線の断面構造を示す断面図であり、

［図 135］図 1 3 5は、導線の構成を示す斜視図である。

発明を実施するための形態

［0051］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、機能的におよび/または構造的に対応する部分および/または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および/又は関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。

［0052］本実施形態における回転電機は、例えば車両動力源として用いられるものとなっている。ただし、回転電機は、産業用、車両用、家電用、〇八機器用、遊技機用などとして広く用いられることが可能となっている。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同 ^_又は均等である部分には、図中、同〇 2020/175224 17 卩（：171? 2020 /006143

^_符号を付しており、同 ^_符号の部分についてはその説明を援用する。

[0053] （第 1実施形態）

本実施形態に係る回転電機 1 〇は、同期式多相交流モータであり、アウタ口ータ構造（外転構造）のものとなっている。回転電機 1 〇の概要を図 1乃至図 5に示す。図 1は、回転電機 1 0の縦断面斜視図であり、図 2は、回転電機 1 〇の回転軸 1 1 に沿う方向での縦断面図であり、図 3は、回転軸 1 1 に直交する方向での回転電機 1 〇の横断面図（図 2の 111 - 111線断面図）であり、図 4は、図 3の一部を拡大して示す断面図であり、図 5は、回転電機 1 〇の分解図である。なお、図 3では、図示の都合上、回転軸 1 1 を除き、切断面を示すハッチングを省略している。以下の記載では、回転軸 1 1が延びる方向を軸方向とし、回転軸 1 1の中心から放射状に延びる方向を径方向とし、回転軸 1 1 を中心として円周状に延びる方向を周方向としている。

[0054] 回転電機 1 0は、大別して、軸受ユニット 2 0と、ハウジング 3 0と、回転子 4 0と、固定子 5 0と、インバータユニット 6 0とを備えている。これら各部材は、いずれも回転軸 1 1 と共に同軸上に配置され、所定順序で軸方向に組み付けられることで回転電機 1 0が構成されている。本実施形態の回転電機 1 0は、「界磁子」としての回転子 4 0と、「電機子」としての固定子 5 0とを有する構成となっており、回転界磁形の回転電機として具体化されるものとなっている。

[0055] 軸受ユニット 2 0は、軸方向に互いに離間して配置される 2つの軸受 2 1 , 2 2と、その軸受 2 1 , 2 2を保持する保持部材 2 3とを有している。軸受 2 1 , 2 2は、例えばラジアル玉軸受であり、それぞれ外輪 2 5と、内輪 2 6と、それら外輪 2 5及び内輪 2 6の間に配置された複数の玉 2 7とを有している。保持部材 2 3は円筒状をなしており、その径方向内側に軸受 2 1 , 2 2が組み付けられている。そして、軸受 2 1 , 2 2の径方向内側に、回転軸 1 1及び回転子 4 0が回転自在に支持されている。軸受 2 1 , 2 2により、回転軸 1 1 を回転可能に支持する一組の軸受が構成されている。

[0056] 各軸受 2 1 , 2 2では、不図示のリテーナにより玉 2 7が保持され、その〇 2020/175224 18 卩（：171? 2020 /006143

状態で各玉同士のピッチが保たれている。軸受 2 1 , 2 2は、リテーナの軸方向上下部に封止部材を有し、その内部に非導電性グリース（例えば非導電性のウレア系グリース）が充填されている。また、内輪 2 6の位置がスぺ一サにより機械的に保持され、内側から上下方向に凸となる定圧予圧が施されている。

[0057] ハウジング 3 0は、円筒状をなす周壁 3 1 を有する。周壁 3 1は、その軸方向に対向する第 1端と第 2端を有する。周壁 3 1は、第 1端に端面 3 2と有するとともに、第 2端に開口 3 3を有する。開口 3 3は、第 2端の全体において開放されている。端面 3 2には、その中央に円形の孔 3 4が形成されており、その孔 3 4に揷通させた状態で、ネジやリベット等の固定具により軸受ユニット 2 0が固定されている。また、ハウジング 3 0内、すなわち周壁 3 1及び端面 3 2により区画された内部スペースには、中空円筒状の回転子 4 0と中空円筒状の固定子 5 0とが収容されている。本実施形態では回転電機 1 〇がアウタロータ式であり、ハウジング 3 0内には、筒状をなす回転子 4 0の径方向内側に固定子 5 0が配置されている。回転子 4 0は、軸方向において端面 3 2の側で回転軸 1 1 に片持ち支持されている。

[0058] 回転子 4 0は、中空筒状に形成された磁石ホルダ 4 1 と、その磁石ホルダ 4 1の径方向内側に設けられた環状の磁石ユニット 4 2とを有している。磁石ホルダ 4 1は、略カップ状をなし、磁石保持部材としての機能を有する。磁石ホルダ 4 1は、円筒状をなす円筒部 4 3と、同じく円筒状をなしかつ円筒部 4 3よりも小径の固定部（3 3 1116^） 4 4と、それら円筒部 4 3及び固定部 4 4を繫ぐ部位となる中間部 4 5とを有している。円筒部 4 3の内周面に磁石ユニット 4 2が取り付けられている。

[0059] なお、磁石ホルダ 4 1は、機械強度が充分な冷間圧延鋼板

や、鍛造用鋼、炭素繊維強化プラスチック

等により構成されている。

[0060] 固定部 4 4の貫通孔 4 4 3には回転軸 1 1が揷通される。貫通孔 4 4 3内に配置された回転軸 1 1 に対して固定部 4 4が固定されている。つまり、固〇 2020/175224 19 卩（：171? 2020 /006143

定部 4 4により、回転軸 1 1 に対して磁石ホルダ 4 1が固定されている。なお、固定部 4 4は、凹凸を利用したスプライン結合やキー結合、溶接、又はかしめ等により回転軸 1 1 に対して固定されているとよい。これにより、回転子 4 0が回転軸 1 1 と一体に回転する。

[0061 ] また、固定部 4 4の径方向外側には、軸受ユニット 2 0の軸受 2 1 , 2 2 が組み付けられている。上述のとおり軸受ユニット 2 0はハウジング 3 0の端面 3 2に固定されているため、回転軸 1 1及び回転子 4 0は、ハウジング 3 0に回転可能に支持されるものとなっている。これにより、ハウジング 3 0内において回転子 4 0が回転自在となっている。

[0062] 回転子 4 0には、その軸方向に対向する二つの端部の一方にのみ固定部 4 4が設けられており、これにより、回転子 4 0が回転軸 1 1 に片持ち支持されている。ここで、回転子 4 0の固定部 4 4は、軸受ユニット 2 0の軸受 2 1 , 2 2により、軸方向に異なる 2位置で回転可能に支持されている。すなわち、回転子 4 0は、磁石ホルダ 4 1の、その軸方向に対向する二つの端部の一方において、その軸方向に離間する二つの軸受 2 1 , 2 2により回転可能に支持されている。そのため、回転子 4 0が回転軸 1 1 に片持ち支持される構造であっても、回転子 4 0の安定回転が実現されるようになっている。この場合、回転子 4 0の軸方向中心位置に対して片側にずれた位置で、回転子 4 0が軸受 2 1 , 2 2により支持されている。

[0063] また、軸受ユニット 2 0において回転子 4 0の中心寄り（図の下側）の軸受 2 2と、その逆側（図の上側）の軸受 2 1 とは、外輪 2 5及び内輪 2 6と玉 2 7との間の隙間寸法が相違しており、例えば回転子 4 0の中心寄りの軸受 2 2の方が、その逆側の軸受 2 1 よりも隙間寸法が大きいものとなっている。この場合、回転子 4 0の中心寄りの側において、回転子 4 0の振れや、部品公差に起因するインバランスによる振動が軸受ユニット 2 0に作用しても、その振れや振動の影響が良好に吸収される。具体的には、回転子 4 0の中心寄り（図の下側）の軸受 2 2において予圧により遊び寸法（隙間寸法）を大きくしていることで、片持ち構造において生じる振動がその遊び部分に〇 2020/175224 20 卩（：171? 2020 /006143

より吸収される。前記予圧は、定位置予圧、又は定圧予圧のいずれであっても良い。定位置予圧の場合、軸受 2 1 と軸受 2 2の外輪 2 5はいずれも保持部材 2 3に対して、圧入、又は接着等の方法を用いて接合されている。また、軸受 2 1 と軸受 2 2の内輪 2 6はいずれも回転軸 1 1 に対して、圧入、又は接着等の方法を用いて接合されている。ここで軸受 2 1の外輪 2 5を軸受 2 1の内輪 2 6に対して軸方向に異なる位置に配置する事で予圧を発生させることができる。軸受 2 2の外輪 2 5を軸受 2 2の内輪 2 6に対して軸方向に異なる位置に配置する事でも予圧を発生させることができる。

[0064] また定圧予圧を採用する場合には、軸方向において、軸受 2 2と軸受 2 1 に挟まれた領域から軸受 2 2の外輪 2 5に向けて予圧が発生する様に予圧用パネ、例えばゥェーブワッシャ 2 4等を軸受 2 2と軸受 2 1 に挟まれた同領域に配置する。この場合も、軸受 2 1 と軸受 2 2の内輪 2 6はいずれも回転軸 1 1 に対して、圧入、又は接着等の方法を用いて接合されている。軸受 2 1、又は軸受 2 2の外輪 2 5は、保持部材 2 3に対して所定のクリアランスを介して配置される。このような構成とすることで、軸受 2 2の外輪 2 5には軸受 2 1から離れる方向に予圧用パネのパネカが作用する。そして、この力が回転軸 1 1 を伝わることで、軸受 2 1の内輪 2 6を軸受 2 2の方向に押し付ける力が作用する。これにより、軸受 2 1 , 2 2ともに、外輪 2 5と内輪 2 6の軸方向の位置がずれ、前述した定位置予圧と同様に 2つのべアリングに予圧を掛けることができる。

[0065] なお、定圧予圧を発生させる際には、必ずしも図 2に示す様に軸受 2 2の外輪 2 5にパネカを印加する必要は無い。例えば、軸受 2 1の外輪 2 5にバネカを印加しても良い。また軸受 2 1 , 2 2のいずれかの内輪 2 6を回転軸 1 1 に対して所定のクリアランスを介して配置し、軸受 2 1 , 2 2の外輪 2 5を保持部材 2 3に対して圧入、又は接着等の方法を用いて接合することで、 2つのベアリングに予圧を掛けても良い。

[0066] 更には、軸受 2 1の内輪 2 6が軸受 2 2に対して離れるように力を作用させる場合には、軸受 2 2の内輪 2 6も軸受 2 1 に対して離れるように力を作〇 2020/175224 21 卩（：171? 2020 /006143

用させる方が良い。逆に、軸受 2 1の内輪 2 6が軸受 2 2に対して近づくように力を作用させる場合には、軸受 2 2の内輪 2 6も軸受 2 1 に対して近づくように力を作用させる方が良い。

[0067] なお、本回転電機 1 0を車両動力源等の目的で車両に適用する場合には、予圧を発生させる機構に対して予圧の発生方向の成分を持つ振動が加わる可能性や、予圧を印加する対象物に掛る重力の方向が変動してしまう可能性がある。その為、本回転電機 1 0を車両に適用する場合には、定位置予圧を採用することが望ましい。

[0068] また、中間部 4 5は、環状の内側肩部 4 9 ₃と環状の外側肩部 4 9匕を有する。外側肩部 4 9 13は、中間部 4 5の径方向において内側肩部 4 9 3の外側に位置している。内側肩部 4 9 ₃と外側肩部 4 9匕は、中間部 4 5の軸方向において互いに離間している。これにより、中間部 4 5の径方向において、円筒部 4 3と固定部 4 4とは部分的に重複している。つまり、固定部 4 4 の基端部（図の下側の奧側端部）よりも軸方向外側に、円筒部 4 3が突出するものとなっている。本構成では、中間部 4 5が段差無しで平板状に設けられる場合に比べて、回転子 4 0の重心近くの位置で、回転軸 1 1 に対して回転子 4 0を支持させることが可能となり、回転子 4 0の安定動作が実現できるものとなっている。

[0069] 上述した中間部 4 5の構成によれば、回転子 4 0には、径方向において固定部 4 4を囲みかつ中間部 4 5の内寄りとなる位置に、軸受ュニット 2 0の一部を収容する軸受収容凹部 4 6が環状に形成されるとともに、径方向において軸受収容凹部 4 6を囲みかつ中間部 4 5の外寄りとなる位置に、後述する固定子 5 0の固定子巻線 5 1のコイルエンド 5 4を収容するコイル収容凹部 4 7が形成されている。そして、これら各収容凹部 4 6 , 4 7が、径方向の内外で隣り合うように配置されるようになっている。つまり、軸受ユニッ卜 2 0の一部と、固定子卷線 5 1のコイルエンド 5 4とが径方向内外に重複するように配置されている。これにより、回転電機 1 0において軸方向の長さ寸法の短縮が可能となっている。〇 2020/175224 22 卩（：171? 2020 /006143

[0070] 中間部 4 5は、回転軸 1 1側から径方向外側に張り出すように設けられている。そして、その中間部 4 5に、軸方向に延び、固定子 5 0の固定子巻線 5 1のコイルエンド 5 4に対する接触を回避する接触回避部が設けられている。中間部 4 5が張出部に相当する。

[0071 ] コイルエンド 5 4は、径方向の内側又は外側に曲げられることで、そのコイルエンド 5 4の軸方向寸法を小さくすることができ、固定子 5 0の軸長を短縮することが可能である。コイルエンド 5 4の曲げ方向は、回転子 4 0との組み付けを考慮したものであるとよい。回転子 4〇の径方向内側に固定子 5 0を組み付けることを想定すると、その回転子 4 0に対する揷入先端側では、コイルエンド 5 4が径方向内側に曲げられるとよい。コイルエンド 5 4 の反対側のコイルエンドの曲げ方向は任意でよいが、空間的に余裕のある外側に曲げた形状が製造上好ましい。

[0072] また、磁石部としての磁石ユニット 4 2は、円筒部 4 3の径方向内側において、周方向に沿って極性が交互に変わるように配置された複数の永久磁石により構成されている。これにより、磁石ユニット 4 2は、周方向に複数の磁極を有する。ただし、磁石ユニット 4 2の詳細については後述する。

[0073] 固定子 5 0は、回転子 4 0の径方向内側に設けられている。固定子 5 0は、略筒状（環状）に卷回形成された固定子巻線 5 1 と、その径方向内側に配置されたべース部材としての固定子コア 5 2とを有しており、固定子巻線 5 1が、所定のエアギャップを挟んで円環状の磁石ユニット 4 2に対向するように配置されている。固定子巻線 5 1は複数の相巻線よりなる。それら各相巻線は、周方向に配列された複数の導線が所定ピッチで互いに接続されることで構成されている。本実施形態では、リ相、 V相及び相の 3相卷線と、 X相、丫相及び相の 3相卷線とを用い、それら 3相の巻線を 2つ用いることで、固定子巻線 5 1が 6相の相巻線として構成されている。

[0074] 固定子コア 5 2は、軟磁性材である電磁鋼板が積層された積層鋼板により円環状に形成されており、固定子巻線 5 1の径方向内側に組み付けられている。電磁鋼板は、例えば鉄に数％程度（例えば 3 %）の珪素を添加した珪素〇 2020/175224 23 卩（：171? 2020 /006143

鋼板である。固定子巻線 5 1が電機子巻線に相当し、固定子コア 5 2が電機子コアに相当する。

[0075] 固定子巻線 5 1は、径方向において固定子コア 5 2に重複する部分であり、かつ固定子コア 5 2の径方向外側となるコイルサイド部 5 3と、軸方向において固定子コア 5 2の一端側及び他端側にそれぞれ張り出すコイルエンド 5 4 , 5 5とを有している。コイルサイド部 5 3は、径方向において固定子コア 5 2と回転子 4 0の磁石ユニット 4 2にそれぞれ対向している。回転子

4 0の内側に固定子 5 0が配置された状態では、軸方向両側のコイルエンド

5 4 , 5 5のうち軸受ユニット 2 0の側（図の上側）となるコイルエンド 5 4が、回転子 4 0の磁石ホルダ 4 1 により形成されたコイル収容凹部 4 7に収容されている。ただし、固定子 5 0の詳細については後述する。

[0076] インバータユニット 6 0は、ハウジング 3 0に対してボルト等の締結具により固定されるユニットべース 6 1 と、そのユニットべース 6 1 に組み付けられる複数の電気コンポーネント 6 2とを有している。ユニットべース 6 1 は、例えば炭素繊維強化プラスチック

により構成されている。ユニットべース 6 1は、ハウジング 3 0の開口 3 3の縁に対して固定されるエンドプレート 6 3と、そのエンドプレート 6 3に一体に設けられ、軸方向に延びるケーシング 6 4とを有している。エンドブレート 6 3は、その中心部に円形の開口 6 5を有しており、開口 6 5の周縁部から起立するようにしてケーシング 6 4が形成されている。

[0077] ケーシング 6 4の外周面には固定子 5 0が組み付けられている。つまり、ケーシング 6 4の外径寸法は、固定子コア 5 2の内径寸法と同じか、又は固定子コア 5 2の内径寸法よりも僅かに小さい寸法になっている。ケーシング

6 4の外側に固定子コア 5 2が組み付けられることで、固定子 5 0とユニッ卜べース 6 1 とが一体化されている。また、ユニットべース 6 1がハウジング 3 0に固定されることからすると、ケーシング 6 4に固定子コア 5 2が組み付けられた状態では、固定子 5 0が/ \ウジング 3 0に対して一体化された状態となっている。〇 2020/175224 24 卩（：171? 2020 /006143

[0078] なお、固定子コア 5 2は、ユニットべース 6 1 に対して接着、焼きばめ、圧入等により組み付けられているとよい。これにより、ユニットべース 6 1 側に対する固定子コア 5 2の周方向又は軸方向の位置ずれが抑制される。

[0079] また、ケーシング 6 4の径方向内側は、電気コンポーネント 6 2を収容する収容空間となっており、その収容空間には、回転軸 1 1 を囲むようにして電気コンポーネント 6 2が配置されている。ケーシング 6 4は、収容空間形成部としての役目を有している。電気コンポーネント 6 2は、インバータ回路を構成する半導体モジュール 6 6や、制御基板 6 7、コンデンサモジュール 6 8を具備する構成となっている。

[0080] なお、ユニットべース 6 1が、固定子 5 0の径方向内側に設けられ、固定子 5 0を保持する固定子ホルダ（電機子ホルダ）に相当する。ハウジング 3 0及びユニットべース 6 1 により、回転電機 1 0のモータハウジングが構成されている。このモータハウジングでは、回転子 4 0を挟んで軸方向の一方側においてハウジング 3 0に対して保持部材 2 3が固定されるとともに、他方側においてハウジング 3 0及びユニットべース 6 1が互いに結合されている。例えば電気自動車である電動車両等においては、その車両等の側にモータハウジングが取り付けられることで、回転電機 1 0が車両等に装着される

[0081 ] ここで、上記図 1〜図 5に加え、インバータユニット 6 0の分解図である図 6を用いて、インバータユニット 6 0の構成をさらに説明する。

[0082] ユニットべース 6 1 において、ケーシング 6 4は、筒状部 7 1 と、その軸方向において対向する両端の一方（軸受ユニット 2 0側の端部）に設けられた端面 7 2とを有している。筒状部 7 1の軸方向両端部のうち端面 7 2の反対側は、エンドブレート 6 3の開口 6 5を通じて全面的に開放されている。端面 7 2には、その中央に円形の孔 7 3が形成されており、その孔 7 3に回転軸 1 1が揷通可能となっている。孔 7 3には、回転軸 1 1の外周面との間の空隙を封鎖するシール材 1 7 1が設けられている。シール材 1 7 1は、例えば樹脂材料よりなる摺動シールであるとよい。〇 2020/175224 25 卩（：171? 2020 /006143

[0083] ケーシング 6 4の筒状部 7 1は、その径方向外側に配置される回転子 4 0 及び固定子 5 0と、その径方向内側に配置される電気コンポーネント 6 2との間を仕切る仕切り部となっており、筒状部 7 1 を挟んで径方向内外に、回転子 4 0及び固定子 5 0と電気コンポーネント 6 2とが並ぶようにそれぞれ配置されている。

[0084] また、電気コンポーネント 6 2は、インバータ回路を構成する電気部品であり、固定子巻線 5 1の各相卷線に対して所定順序で電流を流して回転子 4 0を回転させる力行機能と、回転軸 1 1の回転に伴い固定子巻線 5 1 に流れる 3相交流電流を入力し、発電電力として外部に出力する発電機能とを有している。なお、電気コンポーネント 6 2は、力行機能と発電機能とのうちいずれか一方のみを有するものであってもよい。発電機能は、例えば回転電機 1 〇が車両用動力源として用いられる場合、回生電力として外部に出力する回生機能である。

[0085] 電気コンポーネント 6 2の具体的な構成として、図 4に示すように、回転軸 1 1の周りには、中空円筒状をなすコンデンサモジュール 6 8が設けられており、そのコンデンサモジュール 6 8の外周面上に、複数の半導体モジュ —ル 6 6が周方向に並べて配置されている。コンデンサモジュール 6 8は、互いに並列接続された平滑用のコンデンサ 6 8 ₃を複数備えている。具体的には、コンデンサ 6 8 3は、複数枚のフィルムコンデンサが積層されてなる積層型フィルムコンデンサであり、横断面が台形状をなしている。コンデンサモジュール 6 8は、 1 2個のコンデンサ 6 8 3が環状に並べて配置されることで構成されている。

[0086] なお、コンデンサ 6 8 3の製造過程においては、例えば、複数のフィルムが積層されてなる所定幅の長尺フィルムを用い、フィルム幅方向を台形高さ方向とし、かつ台形の上底と下底とが交互になるように長尺フィルムが等脚台形状に切断されることにより、コンデンサ素子が作られる。そして、そのコンデンサ素子に電極等を取り付けることでコンデンサ 6 8 3が作製される〇 2020/175224 26 卩（：171? 2020 /006143

[0087] 半導体モジュール 6 6は、例えば 1\/1〇3 巳丁や I 〇巳丁等の半導体スイツチング素子を有し、略板状に形成されている。本実施形態では、回転電機 1 〇が 2組の 3相巻線を備えており、その 3相卷線ごとにインバータ回路が設けられていることから、計 1 2個の半導体モジュール 6 6を環状に並べて形成された半導体モジュール群 6 6八が電気コンポーネント 6 2に設けられている。

[0088] 半導体モジュール 6 6は、ケーシング 6 4の筒状部 7 1 とコンデンサモジュール 6 8との間に挟まれた状態で配置されている。半導体モジュール群 6 6八の外周面は筒状部 7 1の内周面に当接し、半導体モジュール群 6 6八の内周面はコンデンサモジュール 6 8の外周面に当接している。この場合、半導体モジュール 6 6で生じた熱は、ケーシング 6 4を介してエンドブレート 6 3に伝わり、エンドブレート 6 3から放出される。

[0089] 半導体モジュール群 6 6八は、外周面側、すなわち径方向において半導体モジュール 6 6と筒状部 7 1 との間にスぺーサ 6 9を有しているとよい。この場合、コンデンサモジュール 6 8では軸方向に直交する横断面の断面形状が正 1 2角形である一方、筒状部 7 1の内周面の横断面形状が円形であるため、スぺーサ 6 9は、内周面が平坦面、外周面が曲面となっている。スぺ一サ 6 9は、半導体モジュール群 6 6八の径方向外側において円環状に連なるように一体に設けられていてもよい。スぺーサ 6 9は、良熱伝導体であり、例えばアルミニウム等の金属、又は放熱ゲルシート等であるとよい。なお、筒状部 7 1の内周面の横断面形状をコンデンサモジュール 6 8と同じ 1 2角形にすることも可能である。この場合、スぺーサ 6 9の内周面及び外周面がいずれも平坦面であるとよい。

[0090] また、本実施形態では、ケーシング 6 4の筒状部 7 1 に、冷却水を流通させる冷却水通路 7 4が形成されており、半導体モジュール 6 6で生じた熱は、冷却水通路 7 4を流れる冷却水に対しても放出される。つまり、ケーシング 6 4は水冷機構を備えている。図 3や図 4に示すように、冷却水通路 7 4 は、電気コンポーネント 6 2 （半導体モジュール 6 6及びコンデンサモジュ〇 2020/175224 27 卩（：171? 2020 /006143

—ル 6 8）を囲むように環状に形成されている。半導体モジュール 6 6は筒状部 7 1の内周面に沿って配置されており、その半導体モジュール 6 6に対して径方向内外に重なる位置に冷却水通路 7 4が設けられている。

[0091 ] 筒状部 7 1の外側には固定子 5 0が配置され、内側には電気コンポーネン卜 6 2が配置されていることから、筒状部 7 1 に対しては、その外側から固定子 5 0の熱が伝わるとともに、内側から電気コンポーネント 6 2の熱（例えば半導体モジュール 6 6の熱）が伝わることになる。この場合、固定子 5 0と半導体モジュール 6 6とを同時に冷やすことが可能となっており、回転電機 1 0における発熱部材の熱を効率良く放出することができる。

[0092] 更に、固定子巻線 5 1への通電を行うことで回転電機を動作させるインバ —夕回路の一部、又は全部を構成する半導体モジュール 6 6の少なくとも一部が、ケーシング 6 4の筒状部 7 1の径方向外側に配置された固定子コア 5 2に囲まれた領域内に配置されている。望ましくは、 1つの半導体モジュール 6 6の全体が固定子コア 5 2に囲まれた領域内に配置されている。更に、望ましくは、全ての半導体モジュール 6 6の全体が固定子コア 5 2に囲まれた領域内に配置されている。

[0093] また、半導体モジュール 6 6の少なくとも一部が、冷却水通路 7 4により囲まれた領域内に配置されている。望ましくは、全ての半導体モジュール 6 6の全体がヨーク 1 4 1 に囲まれた領域内に配置されている。

[0094] また、電気コンポーネント 6 2は、軸方向において、コンデンサモジュール 6 8の一方の端面に設けられた絶縁シート 7 5と、他方の端面に設けられた配線モジュール 7 6とを備えている。この場合、コンデンサモジュール 6 8は、その軸方向に対向した二つの端面、すなわち第 1端面と第 2端面を有している。コンデンサモジュール 6 8の軸受ユニット 2 0に近い第 1端面は、ケーシング 6 4の端面 7 2に対向しており、絶縁シート 7 5を挟んだ状態で端面 7 2に重ね合わされている。また、コンデンサモジュール 6 8の開口 6 5に近い第 2端面には、配線モジュール 7 6が組み付けられている。

[0095] 配線モジュール 7 6は、合成樹脂材よりなり円形板状をなす本体部 7 6 3 〇 2020/175224 28 卩（：171? 2020 /006143

と、その内部に埋設された複数のバスバー 7 6匕， 7

を有しており、そのバスバー 7 6匕， 7 6〇により、半導体モジュール 6 6やコンデンサモジュール 6 8と電気的接続がなされている。具体的には、半導体モジュール 6 6は、その軸方向端面から延びる接続ピン 6 6 3を有しており、その接続ピン 6 6 3が、本体部 7 6 3の径方向外側においてバスバー 7 6匕に接続されている。また、バスバー 7 6〇は、本体部 7 6 3の径方向外側においてコンデンサモジュール 6 8とは反対側に延びており、その先端部にて配線部材 7 9に接続されるようになっている（図 2参照）。

[0096] 上記のとおりコンデンサモジュール 6 8の軸方向に対向する第 1端面に絶縁シート 7 5が設けられ、かつコンデンサモジュール 6 8の第 2端面に配線モジュール 7 6が設けられた構成によれば、コンデンサモジュール 6 8の放熱経路として、コンデンサモジュール 6 8の第 1端面および第 2端面から端面 7 2及び筒状部 7 1 に至る経路が形成される。すなわち、第 1端面から端面 7 2への経路と、第 2端面から筒状部 7 1へ至る経路が形成される。これにより、コンデンサモジュール 6 8において半導体モジュール 6 6が設けられた外周面以外の端面部からの放熱が可能になっている。つまり、径方向への放熱だけでなく、軸方向への放熱も可能となっている。

[0097] また、コンデンサモジュール 6 8は中空円筒状をなし、その内周部には所定の隙間を介在させて回転軸 1 1が配置されることから、コンデンサモジュ —ル 6 8の熱はその中空部からも放出可能となっている。この場合、回転軸 1 1の回転により空気の流れが生じることにより、その冷却効果が高められるようになっている。

[0098] 配線モジュール 7 6には、円板状の制御基板 6 7が取り付けられている。

制御基板 6 7は、所定の配線パターンが形成されたプリントサーキットボード（〇巳）を有しており、そのボード上には各種丨〇や、マイコン等からなる制御部に相当する制御装置 7 7が実装されている。制御基板 6 7は、ネジ等の固定具により配線モジュール 7 6に固定されている。制御基板 6 7は、その中央部に、回転軸 1 1 を揷通させる揷通孔 6 7 ₃を有している。〇 2020/175224 29 卩（：171? 2020 /006143

[0099] なお、配線モジュール 7 6は、軸方向に互いに対向する、すなわち、その厚み方向において互いに対向する第 1面と第 2面を有する。第 1面は、コンデンサモジュール 6 8に面する。配線モジュール 7 6は、その第 2面に、制御基板 6 7を設けている。制御基板 6 7の両面の一方側から他方側に配線モジュール 7 6のバスバー 7 6〇が延びる構成となっている。かかる構成において、制御基板 6 7には、バスバー 7 6〇との干渉を回避する切欠が設けられているとよい。例えば、円形状をなす制御基板 6 7の外縁部の一部が切り欠かれているとよい。

[0100] 上述のとおり、ケーシング 6 4に囲まれた空間内に電気コンポーネント 6

2が収容され、その外側に、ハウジング 3 0、回転子 4 0及び固定子 5 0が層状に設けられている構成によれば、インバータ回路で生じる電磁ノイズが好適にシールドされるようになっている。すなわち、インバータ回路では、所定のキャリア周波数による \^/1\/1制御を利用して各半導体モジュール 6 6 でのスイッチング制御が行われ、そのスイッチング制御により電磁ノイズが生じることが考えられるが、その電磁ノイズを、電気コンポーネント 6 2の径方向外側のハウジング 3 0、回転子 4 0、固定子 5 0等により好適にシールドできる。

[0101 ] 更に、半導体モジュール 6 6の少なくとも一部が、ケーシング 6 4の筒状部 7 1の径方向外側に配置された固定子コア 5 2に囲まれた領域内に配置することで、半導体モジュール 6 6と固定子巻線 5 1 とが固定子コア 5 2を介さずに配置されている構成に比べて、半導体モジュール 6 6から磁束が発生したとしても、固定子巻線 5 1 に影響を与えにくい。また、固定子巻線 5 1 から磁束が発生したとしても、半導体モジュール 6 6に影響を与えにくい。なお、半導体モジュール 6 6の全体が、ケーシング 6 4の筒状部 7 1の径方向外側に配置された固定子コア 5 2に囲まれた領域内に配置されると更に効果的である。また、半導体モジュール 6 6の少なくとも一部が、冷却水通路 7 4により囲まれている場合、固定子巻線 5 1や磁石ユニット 4 2からの発熱が半導体モジュール 6 6に届きにくいという効果を得ることができる。〇 2020/175224 30 卩（：171? 2020 /006143

[0102] 筒状部 7 1 においてエンドブレート 6 3の付近には、その外側の固定子 5

0と内側の電気コンポーネント 6 2とを電気的に接続する配線部材 7 9 （図 2参照）を揷通させる貫通孔 7 8が形成されている。図 2に示すように、配線部材 7 9は、圧着、溶接などにより、固定子巻線 5 1の端部と配線モジュ —ル 7 6のバスバー 7 6〇とにそれぞれ接続されている。配線部材 7 9は、例えば/《スバーであり、その接合面は平たく潰されていることが望ましい。貫通孔 7 8は、 1力所又は複数箇所に設けられているとよく、本実施形態では 2力所に貫通孔 7 8が設けられている。 2力所に貫通孔 7 8が設けられる構成では、 2組の 3相巻線から延びる巻線端子を、それぞれ配線部材 7 9により容易に結線することが可能となり、多相結線を行う上で好適なものとなっている。

[0103] 上述のとおりハウジング 3 0内には、図 4に示すように径方向外側から順に回転子 4 0、固定子 5 0が設けられ、固定子 5 0の径方向内側にインパータユニット 6 0が設けられている。ここで、ハウジング 3 0の内周面の半径をとした場合に、回転子 4 0の回転中心から X〇. 7 0 5の距離よりも径方向外側に回転子 4 0と固定子 5 0とが配置されている。この場合、回転子 4 0及び固定子 5 0のうち径方向内側の固定子 5 0の内周面（すなわち固定子コア 5 2の内周面）から径方向内側となる領域を第 1領域 X 1、径方向において固定子 5 0の内周面からハウジング 3 0までの間の領域を第 2領域 X 2とすると、第 1領域 X 1の横断面の面積は、第 2領域 X 2の横断面の面積よりも大きい構成となっている。また、径方向において回転子 4 0の磁石ユニット 4 2及び固定子巻線 5 1が重複する範囲で見て、第 1領域 X 1の容積が第 2領域 X 2の容積よりも大きい構成となっている。

[0104] なお、回転子 4 0及び固定子 5 0を磁気回路コンポーネントアッセンプリとすると、ハウジング 3 0内において、その磁気回路コンポーネントアッセンプリの内周面から径方向内側となる第 1領域 X 1が、径方向において磁気回路コンポーネントアッセンプリの内周面からハウジング 3 0までの間の第 2領域 X 2よりも容積が大きい構成となっている。 [0105] 次いで、回転子 4 0及び固定子 5 0の構成をより詳しく説明する。

[0106] 一般に、回転電機における固定子の構成として、積層鋼板よりなりかつ円環状をなす固定子コアに周方向に複数のスロットを設け、そのスロット内に固定子巻線を巻装するものが知られている。具体的には、固定子コアは、ヨ —クから所定間隔で径方向に延びる複数のティースを有しており、周方向に隣り合うティース間にスロットが形成されている。そして、スロット内に、例えば径方向に複数層の導線が収容され、その導線により固定子巻線が構成されている。

[0107] ただし、上述した固定子構造では、固定子巻線の通電時において、固定子巻線の起磁力が増加するのに伴い固定子コアのティース部分で磁気飽和が生じ、それに起因して回転電機のトルク密度が制限されることが考えられる。つまり、固定子コアにおいて、固定子巻線の通電により生じた回転磁束がティースに集中することで、磁気飽和が生じると考えられる。

[0108] また、一般的に、回転電機における丨 P M (Inter i or Permanent Magnet) ロータの構成として、永久磁石が d _ q座標系における d軸に配置され、 q 軸にロータコアが配置されたものが知られている。このような場合、 d軸近傍の固定子巻線が励磁されることで、フレミングの法則により固定子から回転子の q軸に励磁磁束が流入される。そしてこれにより、回転子の q軸コア部分に、広範囲の磁気飽和が生じると考えられる。

[0109] 図 7は、固定子巻線の起磁力を示すアンペアターン [ A T ] とトルク密度

[ N m / L ] との関係を示すトルク線図である。破線が一般的な丨 P M口一夕型の回転電機における特性を示す。図 7に示すように、一般的な回転電機では、固定子において起磁力を増加させていくことにより、スロット間のティース部分及び q軸コア部分の 2力所で磁気飽和が生じ、それが原因でトルクの増加が制限されてしまう。このように、当該一般的な回転電機では、アンペアターン設計値が A 1で制限されることになる。

[01 10] そこで本実施形態では、磁気飽和に起因する制限を解消すべく、回転電機

1 0において、以下に示す構成を付与するものとしている。すなわち、第 1 の工夫として、固定子において固定子コアのティースで生じる磁気飽和をなくすべく、固定子 5 0においてスロットレス構造を採用し、かつ丨 P M口一夕の q軸コア部分で生じる磁気飽和をなくすべく、 S P M （Surface Permane nt Magnet）ロータを採用している。第 1の工夫によれば、磁気飽和が生じる上記 2力所の部分をなくすことができるが、低電流域でのトルクが減少することが考えられる（図 7の一点鎖線参照）。そのため、第 2の工夫として、

S P M口一夕の磁束増強を図ることでトルク減少を挽回すべく、回転子 4 0 の磁石ユニット 4 2において磁石磁路を長くして磁力を高めた極異方構造を探用している。

[01 1 1 ] また、第 3の工夫として、固定子巻線 5 1のコイルサイド部 5 3において導線の固定子 5 0における径方向厚さを小さくした扁平導線構造を採用してトルク減少の挽回を図っている。ここで、上述の磁力を高めた極異方構造によって、磁石ユニット 4 2に対向する固定子巻線 5 1 には、より大きな渦電流が発生することが考えられる。しかしながら、第 3の工夫によれば、径方向に薄い扁平導線構造のため、固定子巻線 5 1 における径方向の渦電流の発生を抑制することができる。このように、これら第 1〜第 3の各構成によれば、図 7に実線で示すように、磁力の高い磁石を採用してトルク特性の大幅な改善を見込みつつも、磁力の高い磁石ゆえに生じ得る大きい渦電流発生の懸念も改善できるものとなっている。

[01 12] さらに、第 4の工夫として、極異方構造を利用し正弦波に近い磁束密度分布を有する磁石ユニットを採用している。これによれば、後述するパルス制御等によって正弦波整合率を高めてトルク増強を図ることができるとともに、ラジアル磁石と比べ緩やかな磁束変化のため渦電流損（渦電流による銅損 : eddy cur rent loss）もまた更に抑制することができるのである。

[01 13] 以下、正弦波整合率について説明する。正弦波整合率は、磁石の表面を磁束プローブでなぞる等して計測した表面磁束密度分布の実測波形と周期及びピーク値が同じ正弦波との比較から求める事ができる。そして、回転電機の基本波である 1次波形の振幅が、実測波形の振幅、即ち基本波に他の高調波〇 2020/175224 33 卩（：171? 2020 /006143

成分を加えた振幅に対して、占める割合が正弦波整合率に相当する。正弦波整合率が高くなると、表面磁束密度分布の波形が正弦波形状に近づいていく。そして、正弦波整合率を向上させた磁石を備えた回転電機に対して、インバータから 1次の正弦波の電流を供給すると、磁石の表面磁束密度分布の波形が正弦波形状に近い事と相まって、大きなトルクを発生させることができる。なお、表面磁束密度分布は実測以外の方法、例えばマクスウヱルの方程式を用いた電磁界解析によって推定しても良い。

[01 14] また、第 5の工夫として、固定子巻線 5 1 を複数の素線を寄せ集めて束ねた素線導体構造としている。これによれば、素線が並列結線されているため、大電流が流せるとともに、扁平導線構造で固定子 5 0の周方向に広がった導線で発生する渦電流の発生を、素線それぞれの断面積が小さくなるため、第 3の工夫による径方向に薄くする以上に効果的に抑制することができる。そして、複数の素線を撚り合わせた構成にすることで、導体からの起磁力に対しては、電流通電方向に対して右ネジの法則で発生する磁束に対する渦電流を相殺することができる。

[01 15] このように、第 4の工夫、第 5の工夫をさらに加えると、第 2の工夫である磁力の高い磁石を採用しながら、さらにその高い磁力に起因する渦電流損を抑制しながらトルク増強を図ることができる。

[01 16] 以下に、上述した固定子 5 0のスロットレス構造、固定子巻線 5 1の扁平導線構造、及び磁石ユニット 4 2の極異方構造について個別に説明を加える。ここではまずは、固定子 5 0におけるスロットレス構造と固定子巻線 5 1 の扁平導線構造とを説明する。図 8は、回転子 4 0及び固定子 5 0の横断面図であり、図 9は、図 8に示す回転子 4 0及び固定子 5 0の一部を拡大して示す図である。図 1 0は、図 1 1の X - X線に沿った固定子 5 0の横断面を示す断面図であり、図 1 1は、固定子 5 0の縦断面を示す断面図である。また、図 1 2は、固定子卷線 5 1の斜視図である。なお、図 8及び図 9には、磁石ユニット 4 2における磁石の磁化方向を矢印にて示している。

[01 17] 図 8乃至図 1 1 に示すように、固定子コア 5 2は、軸方向に複数の電磁鋼板が積層され、かつ径方向に所定の厚さを有する円筒状をなしており、回転子 4 0側となる径方向外側に固定子巻線 5 1が組み付けられるものとなっている。固定子コア 5 2において、回転子 4 0側の外周面が導線設置部（導体エリア）となっている。固定子コア 5 2の外周面は凹凸のない曲面状をなしており、その外周面において周方向に所定間隔で複数の導線群 8 1が配置されている。固定子コア 5 2は、回転子 4 0を回転させるための磁気回路の一部となるバックヨークとして機能する。この場合、周方向に隣り合う各 2つの導線群 8 1の間には軟磁性材からなるティース（つまり、鉄心）が設けられていない構成（つまり、スロットレス構造）となっている。本実施形態において、それら各導線群 8 1の間隙 5 6には、封止部材 5 7の樹脂材料が入り込む構造となっている。つまり、固定子 5 0において、周方向における各導線群 8 1の間に設けられる導線間部材が、非磁性材料である封止部材 5 7 として構成されている。封止部材 5 7の封止前の状態で言えば、固定子コア 5 2の径方向外側には、それぞれ導線間領域である間隙 5 6を隔てて周方向に所定間隔で導線群 8 1が配置されており、これによりスロットレス構造の固定子 5 0が構築されている。言い換えれば、各導線群 8 1は、後述するように二つの導線（conductor） 8 2からなり、固定子 5 0の周方向に隣り合う各二つの導線群 8 1の間は、非磁性材のみが占有している。この非磁性材とは、封止部材 5 7以外に空気などの非磁性気体や非磁性液体などをも含む。なお、以下において、封止部材 5 7は導線間部材（conductor-to- conductor member；ともいう。

[01 18] なお、周方向に並ぶ各導線群 8 1の間においてティースが設けられている構成とは、ティースが、径方向に所定厚さを有し、かつ周方向に所定幅を有することで、各導線群 8 1の間に磁気回路の一部、すなわち磁石磁路を形成する構成であると言える。この点において、各導線群 8 1の間にティースが設けられていない構成とは、上記の磁気回路の形成がなされていない構成であると Hス ·る。

[01 19] 図 1 0に示すように、固定子巻線（すなわち電機子巻線） 5 1は、所定の〇 2020/175224 35 卩（：171? 2020 /006143

厚み丁 2 （以下、第 1寸法とも言う）と幅 \^/ 2 （以下、第 2寸法とも言う）を有するように形成されている。厚み丁 2は、固定子卷線 5 1の径方向において互いに対向する外側面と内側面との間の最短距離である。幅 2は、固定子卷線 5 1の多相（実施例では 3相： II相、 V相及び相の 3相あるいは X相、丫相及び相の 3相）の一つとして機能する固定子巻線 5 1の一部分の固定子卷線 5 1の周方向の長さである。具体的には、図 1 0において、周方向に隣り合う 2つの導線群 8 1が 3相の内の一つである例えば II相として機能する場合、周方向において当該 2つの導線群 8 1の端から端までの幅 2である。そして、厚み丁 2は幅 \^ 2より小さくなっている。

[0120] なお、厚み丁 2は、幅 2内に存在する 2つの導線群 8 1の合計幅寸法より小さいことが好ましい。また、仮に固定子巻線 5 1 （より詳しくは導線 8 2）の断面形状が真円形状や楕円形状、又は多角形形状である場合、固定子 5〇の径方向に沿った導線 8 2の断面のうち、その断面において固定子 5 0 の径方向の最大の長さを 1 2、同断面のうち固定子 5 0の周方向の最大の長さを 1 1 としても良い。

[0121 ] 図 1 0及び図 1 1 に示すように、固定子巻線 5 1は、封止材（モールド材）としての合成樹脂材からなる封止部材 5 7により封止されている。つまり、固定子巻線 5 1は、固定子コア 5 2と共にモールド材によりモールドされている。なお樹脂は、非磁性体、又は非磁性体の均等物として巳 3 = 0と看做すことができる。

[0122] 図 1 0の横断面で見れば、封止部材 5 7は、各導線群 8 1の間、すなわち間隙 5 6に合成樹脂材が充填されて設けられており、封止部材 5 7により、各導線群 8 1の間に絶縁部材が介在する構成となっている。つまり、間隙 5 6において封止部材 5 7が絶縁部材として機能する。封止部材 5 7は、固定子コア 5 2の径方向外側において、各導線群 8 1 を全て含む範囲、すなわち径方向の厚さ寸法が各導線群 8 1の径方向の厚さ寸法よりも大きくなる範囲で設けられている。

[0123] また、図 1 1の縦断面で見れば、封止部材 5 7は、固定子巻線 5 1の夕一〇 2020/175224 36 卩（：171? 2020 /006143

ン部 8 4を含む範囲で設けられている。固定子巻線 5 1の径方向内側では、固定子コア 5 2の軸方向に対向する端面の少なくとも一部を含む範囲で封止部材 5 7が設けられている。この場合、固定子巻線 5 1は、各相の相巻線の端部、すなわちインバータ回路との接続端子を除く略全体で樹脂封止されている。

［0124］封止部材 5 7が固定子コア 5 2の端面を含む範囲で設けられた構成では、封止部材 5 7により、固定子コア 5 2の積層鋼板を軸方向内側に押さえ付けることができる。これにより、封止部材 5 7を用いて、各鋼板の積層状態を保持することができる。なお、本実施形態では、固定子コア 5 2の内周面を樹脂封止していないが、これに代えて、固定子コア 5 2の内周面を含む固定子コア 5 2の全体を樹脂封止する構成であってもよい。

［0125］回転電機 1 0が車両動力源として使用される場合には、封止部材 5 7が、高耐熱のフッ素樹脂や、エポキシ樹脂、

樹脂、巳巳樹脂、！_〇樹脂、シリコン樹脂、丨樹脂、 I樹脂等により構成されていることが好ましい。また、膨張差による割れ抑制の観点から線膨張係数を考えると、固定子巻線 5 1の導線の外被膜と同じ材質であることが望ましい。すなわち、線膨張係数が、一般的に他樹脂の倍以上であるシリコン樹脂は望ましくは除外される。なお、電気車両の如く、燃焼を利用した機関を持たない電気製品においては、 1 8 0 °〇程度の耐熱性を持つ〇樹脂やフエノール樹脂、［¾ 樹脂も候補となる。回転電機の周囲温度が 1 〇〇^°〇未満と見做せる分野においては、この限りではない。

［0126］回転電機 1 0のトルクは磁束の大きさに比例する。ここで、固定子コアがティースを有している場合には、固定子での最大磁束量がティースでの飽和磁束密度に依存して制限されるが、固定子コアがティースを有していない場合には、固定子での最大磁束量が制限されない。そのため、固定子巻線 5 1 に対する通電電流を増加して回転電機 1 〇のトルク増加を図る上で、有利な構成となっている。

［0127］本実施形態では、固定子 5 0においてティースを無くした構造（スロットレス構造) を用いたことにより、固定子 5 0のインダクタンスが低減される。具体的には、複数のティースにより仕切られた各スロットに導線が収容される一般的な回転電機の固定子ではインダクタンスが例えば 1 m H前後であるのに対し、本実施形態の固定子 5 0ではインダクタンスが 5〜 6 0 M H程度に低減される。本実施形態では、アウタロータ構造の回転電機 1 〇としつつも、固定子 5 0のインダクタンス低減により機械的時定数 T mを下げることが可能となっている。つまり、高トルク化を図りつつ、機械的時定数 T m の低減が可能となっている。なお、イナーシャを J、インダクタンスを L、トルク定数を K t、逆起電力定数を K eとすると、機械的時定数 T mは、次式により算出される。

T m = ( J X L ) / ( K t X K e )

この場合、インダクタンス Lの低減により機械的時定数 T mが低減されることが確認できる。

[0128] 固定子コア 5 2の径方向外側における各導線群 8 1は、断面が扁平矩形状をなす複数の導線 8 2が固定子コア 5 2の径方向に並べて配置されて構成されている。各導線 8 2は、横断面において「径方向寸法＜周方向寸法」となる向きで配置されている。これにより、各導線群 8 1 において径方向の薄肉化が図られている。また、径方向の薄肉化を図るとともに、導体領域が、ティースが従来あった領域まで平らに延び、扁平導線領域構造となっている。これにより、薄肉化により断面積が小さくなることで懸念される導線の発熱量の増加を、周方向に扁平化して導体の断面積を稼ぐことで抑えている。なお、複数の導線を周方向に並べ、かつそれらを並列結線とする構成であっても、導体被膜分の導体断面積低下は起こるものの、同じ理屈に依る効果が得られる。なお、以下において、導線群 8 1のそれぞれ、および導線 8 2のそれぞれを、伝導部材 (conduct i ve member) とも言う。

[0129] スロットがないことから、本実施形態における固定子巻線 5 1では、その周方向の一周における固定子巻線 5 1が占める導体領域を、固定子巻線 5 1 が存在しない導体非占有領域より大きく設計することができる。なお、従来〇 2020/175224 38 卩（：171? 2020 /006143

の車両用回転電機は、固定子巻線の周方向の一周における導体領域/導体非占有領域は 1以下であるのが当然であった。一方、本実施形態では、導体領域が導体非占有領域と同等又は導体領域が導体非占有領域よりも大きくなるようにして、各導線群 8 1が設けられている。ここで、図 1 0に示すように、周方向において導線 8 2 （つまり、後述する直線部 8 3）が配置された導線領域を、隣り合う導線 8 2の間となる導線間領域を巳とすると、導線領域は、導線間領域巳より周方向において大きいものとなっている

[0130] 固定子巻線 5 1 における導線群 8 1の構成として、その導線群 8 1の径方向の厚さ寸法は、 1磁極内における 1相分の周方向の幅寸法よりも小さいものとなっている。すなわち、導線群 8 1が径方向に 2層の導線 8 2よりなり、かつ 1磁極内に 1相につき周方向に 2つの導線群 8 1が設けられる構成では、各導線 8 2の径方向の厚さ寸法を丁〇、各導線 8 2の周方向の幅寸法をとした場合に、「丁〇 2 <\^〇 2」となるように構成されている。なお、他の構成として、導線群 8 1が 2層の導線 8 2よりなり、かつ 1磁極内に 1相につき周方向に 1つの導線群 8 1が設けられる構成では、「丁〇 X 2く \N c _i の関係となるように構成されるとよい。要するに、固定子巻線 5 1 において周方向に所定間隔で配置される導線部（導線群 8 1）は、その径方向の厚さ寸法が、 1磁極内における 1相分の周方向の幅寸法よりも小さいものとなっている。

[0131 ] 言い換えると、 1本 1本の各導線 8 2は、径方向の厚さ寸法丁〇が周方向の幅寸法

よりも小さいとよい。またさらに、径方向に 2層の導線 8 2よりなる導線群 8 1の径方向の厚さ寸法（2丁〇）、すなわち導線群 8 1の径方向の厚さ寸法（2丁〇）が周方向の幅寸法

よりも小さいとよい。

[0132] 回転電機 1 0のトルクは、導線群 8 1の固定子コア 5 2の径方向の厚さに略反比例する。この点、固定子コア 5 2の径方向外側において導線群 8 1の厚さを薄くしたことにより、回転電機 1 〇のトルク増加を図る上で有利な構成となっている。その理由としては、回転子 4 0の磁石ユニット 4 2から固〇 2020/175224 39 卩（：171? 2020 /006143

定子コア 5 2までの距離（つまり鉄の無い部分の距離）を小さくして磁気抵抗を下げることができるためである。これによれば、永久磁石による固定子コア 5 2の鎖交磁束を大きくすることができ、トルクを増強することができる。

[0133] また、導線群 8 1の厚さを薄くしたことにより、導線群 8 1から磁束が漏れても固定子コア 5 2に回収されやすくなり、磁束がトルク向上のために有効に利用されずに外部に漏れることを抑制することができる。つまり、磁束漏れにより磁力が低下することを抑制でき、永久磁石による固定子コア 5 2 の鎖交磁束を大きくして、トルクを増強することができる。

2匕により被覆された被覆導線よりなり、径方向に互いに重なる導線 8 2同士の間、及び導線 8 2と固定子コア 5 2との間においてそれぞれ絶縁性が確保されている。この絶縁被膜 8 2匕は、後述する素線 8 6が自己融着被覆線であるならその被膜、又は、素線 8 6の被膜とは別に重ねられた絶縁部材で構成されている。なお、導線 8 2により構成される各相卷線は、接続のための露出部分を除き、絶縁被膜 8 2 による絶縁性が保持されるものとなっている。露出部分としては、例えば、入出力端子部や、星形結線とする場合の中性点部分である。導線群 8 1では、樹脂固着や自己融着被覆線を用いて、径方向に隣り合う各導線 8 2が相互に固着されている。これにより、導線 8 2同士が擦れ合うことによる絶縁破壊や、振動、音が抑制される。

[0135] 本実施形態では、

されている。具体的には、図 1 3に示すように、導体 8 2 ₃は、複数の素線 8 6を撚ることで撚糸状に形成されている。また、図 1 4に示すように、素線 8 6は、細い繊維状の導電材 8 7を束ねた複合体として構成されている。例えば、素線 8 6は〇1\1丁（力ーボンナノチユーブ）繊維の複合体であり、

〇 1\1丁繊維として、炭素の少なくとも一部をホウ素で置換したホウ素含有微細繊維を含む繊維が用いられている。炭素系微細繊維としては、〇1\1丁繊維以外に、気相成長法炭素繊維（〇〇）等を用いることができるが、〇〇 2020/175224 40 卩（：171? 2020 /006143

丁繊維を用いることが好ましい。なお、素線 8 6の表面は、エナメルなどの高分子絶縁層で覆われている。また、素線 8 6の表面は、ポリイミドの被膜やアミドイミドの被膜からなる、いわゆるエナメル被膜で覆われていることが好ましい。

[0136] 導線 8 2は、固定子巻線 5 1 において n相の巻線を構成する。そして導線

8 2 （すなわち、導体 8 2

の各々の素線 8 6は、互いに接触状態で隣接している。導線 8 2は、巻線導体が、複数の素線 8 6が撚られて形成される部位を、相内の 1か所以上に持つとともに、撚られた素線 8 6間の抵抗値が素線 8 6そのものの抵抗値よりも大きい素線集合体となっている。言い換えると、隣接する各 2つの素線 8 6はその隣接する方向において第 1電気抵抗率を有し、素線 8 6の各々はその長さ方向において第 2電気抵抗率を有する場合、第 1電気抵抗率は第 2電気抵抗率より大きい値になっている。なお、導線 8 2が複数の素線 8 6により形成されるとともに、第 1電気抵抗率が極めて高い絶縁部材により複数の素線 8 6を覆う素線集合体となっていても良い。また、導線 8 2の導体 8 2 ₃は、撚り合わされた複数の素線 8 6により構成されている。

[0137] 上記の導体 8 2 ₃では、複数の素線 8 6が撚り合わされて構成されているため、各素線 8 6での渦電流の発生が抑えられ、導体 8 2 3における渦電流の低減を図ることができる。また、各素線 8 6が捻られていることで、 1本の素線 8 6において磁界の印加方向が互いに逆になる部位が生じて逆起電圧が相殺される。そのため、やはり渦電流の低減を図ることができる。特に、素線 8 6を繊維状の導電材 8 7により構成することで、細線化することと捻り回数を格段に増やすこととが可能になり、渦電流をより好適に低減することができる。

[0138] なお、ここでいう素線 8 6同士の絶縁方法は、前述の高分子絶縁膜に限定されず、接触抵抗を利用し撚られた素線 8 6間で電流を流れにくくする方法であってもよい。すなわち撚られた素線 8 6間の抵抗値が、素線 8 6そのものの抵抗値よりも大きい関係になっていれば、抵抗値の差に起因して発生す〇 2020/175224 41 卩（：171? 2020 /006143

る電位差により、上記効果を得ることができる。たとえば、素線 8 6を作成する製造設備と、回転電機 1 0の固定子 5 0 （電機子）を作成する製造設備とを別の非連続の設備として用いることで、移動時間や作業間隔などから素線 8 6が酸化し、接触抵抗を増やすことができ、好適である。

[0139] 上述のとおり導線 8 2は、断面が扁平矩形状をなし、径方向に複数並べて配置されるものとなっており、例えば融着層と絶縁層とを備えた自己融着被覆線で被覆された複数の素線 8 6を燃った状態で集合させ、その融着層同士を融着させることで形状を維持している。なお、融着層を備えない素線や自己融着被覆線の素線を撚った状態で合成樹脂等により所望の形状に固めて成形してもよい。導線 8 2における絶縁被膜 8 2 匕の厚さを例えば 8 0 〜 1 0 0 とし、一般に使用される導線の被膜厚さ（5〜 4 0 ）よりも厚肉とした場合、導線 8 2と固定子コア 5 2との間に絶縁紙等を介在させることをしなくても、これら両者の間の絶縁性が確保することができる。

[0140] また、絶縁被膜 8 2匕は、素線 8 6の絶縁層よりも高い絶縁性能を有し、相間を絶縁することができるように構成されていることが望ましい。例えば、素線 8 6の高分子絶縁層の厚さを例えば 5 程度にした場合、導線 8 2 の絶縁被膜 8 2 の厚さを

相間の絶縁を好適に実施できるようにすることが望ましい。

[0141 ] また、導線 8 2は、複数の素線 8 6が撚られることなく束ねられている構成であってもよい。つまり、導線 8 2は、その全長において複数の素線 8 6 が撚られている構成、全長のうち一部で複数の素線 8 6が撚られている構成、全長において複数の素線 8 6が撚られることなく束ねられている構成のいずれかであればよい。まとめると、導線部を構成する各導線 8 2は、複数の素線 8 6が束ねられているとともに、束ねられた素線間の抵抗値が素線 8 6 そのものの抵抗値よりも大きい素線集合体となっている。

[0142] 各導線 8 2は、固定子巻線 5 1の周方向に所定の配置パターンで配置されるように折り曲げ形成されており、これにより、固定子巻線 5 1 として相ごとの相巻線が形成されている。図 1 2に示すように、固定子巻線 5 1では、〇 2020/175224 42 卩（：171? 2020 /006143

各導線 8 2のうち軸方向に直線状に延びる直線部 8 3によりコイルサイド部 5 3が形成され、軸方向においてコイルサイド部 5 3よりも両外側に突出する夕ーン部 8 4によりコイルエンド 5 4 , 5 5が形成されている。各導線 8 2は、直線部 8 3とターン部 8 4とが交互に繰り返されることにより、波巻状の一連の導線として構成されている。直線部 8 3は、磁石ユニット 4 2に対して径方向に対向する位置に配置されており、磁石ユニット 4 2の軸方向外側となる位置において所定間隔を隔てて配置される同相の直線部 8 3同士が、夕ーン部 8 4により互いに接続されている。なお、直線部 8 3が「磁石対向部」に相当する。

[0143] 本実施形態では、固定子巻線 5 1が分布巻きにより円環状に巻回形成されている。この場合、コイルサイド部 5 3では、相ごとに、磁石ユニット 4 2 の 1極対に対応する間隔で周方向に直線部 8 3が配置され、コイルエンド 5 4 , 5 5では、相ごとの各直線部 8 3が、略 V字状に形成されたターン部 8 4により互いに接続されている。 1極対に対応して対となる各直線部 8 3は、それぞれ電流の向きが互いに逆になるものとなっている。また、一方のコイルエンド 5 4と他方のコイルエンド 5 5とでは、夕ーン部 8 4により接続される一対の直線部 8 3の組み合わせがそれぞれ相違しており、そのコイルエンド 5 4 , 5 5での接続が周方向に繰り返されることにより、固定子巻線 5 1が略円筒状に形成されている。

[0144] より具体的には、固定子巻線 5 1は、各相 2対ずつの導線 8 2を用いて相ごとの巻線を構成しており、固定子巻線 5 1のうち一方の 3相卷線（II相、

V相、相）と他方の 3相卷線（X相、丫相、相）とが径方向内外の 2層に設けられるものとなっている。この場合、固定子巻線 5 1の相数を 3 （実施例の場合は 6）、導線 8 2の一相あたりの数をとすれば、極対ごとに 2

個の導線 8 2が形成されることになる。本実施形態では、相数 3が 6、数が 4であり、 8極対（1 6極）の回転電機であることから、 6 X 4 X 8 = 1 9 2の導線 8 2が固定子コア 5 2の周方向に配置されている。〇 2020/175224 43 卩（：171? 2020 /006143

[0145] 図 1 2に示す固定子巻線 5 1では、コイルサイド部 53において、径方向に隣接する 2層で直線部 83が重ねて配置されるとともに、コイルエンド 5 4, 55において、径方向に重なる各直線部 83から、互いに周方向逆となる向きで夕ーン部 84が周方向に延びる構成となっている。つまり、径方向に隣り合う各導線 82では、固定子巻線 5 1の端部を除き、ターン部 84の向きが互いに逆となっている。

[0146] ここで、固定子巻線 5 1 における導線 82の卷回構造を具体的に説明する。本実施形態では、波巻にて形成された複数の導線 82を、径方向に隣接する複数層 (例えば 2層) に重ねて設ける構成としている。図 1 5 (₃) 、図 1 5 (匕) は、 n層目における各導線 82の形態を示す図であり、図 1 5 ( a) には、固定子巻線 5 1の側方から見た導線 82の形状を示し、図 1 5 ( b) には、固定子巻線 5 1の軸方向一側から見た導線 82の形状を示している。なお、図 1 5 (3) 、図 1 5 (匕) では、導線群 81が配置される位置をそれぞれ口 1 , 02, 03, と示している。また、説明の便宜上、 3本の導線 82のみを示しており、それを第 1導線 82_八、第 2導線 82_巳、第 3導線 82_〇としている。

[0147] 各導線 82_八~82_〇では、直線部 83が、いずれも n層目の位置、すなわち径方向において同じ位置に配置され、周方向に 6位置 (3X01対分 ) ずつ離れた直線部 83同士が夕ーン部 84により互いに接続されている。換言すると、各導線 82_八~82_〇では、いずれも回転子 40の軸心を中心とする同一の円上において、固定子卷線 5 1の周方向に隣接して並ぶ 7 個の直線部 83の両端の二つが一つのターン部 84により互いに接続されている。例えば第 1導線 82 八では、一対の直線部 83が 01 , 07にそれそれ配置され、その一対の直線部 83同士が、逆 V字状のターン部 84により接続されている。また、他の導線 82_巳， 82_〇は、同じ n層目において周方向の位置を 1つずつずらしてそれぞれ配置されている。この場合、各導線 82_八~82_〇は、いずれも同じ層に配置されるため、ターン部 84が互いに干渉することが考えられる。そのため本実施形態では、各導線〇 2020/175224 44 卩（：171? 2020 /006143

8 2 八~ 8 2 _〇の夕ーン部 8 4に、その一部を径方向にオフセットした干渉回避部を形成することとしている。

[0148] 具体的には、各導線 8 2 _八~ 8 2 _〇の夕ーン部 8 4は、同一の円（第

1の円）上で周方向に延びる部分である 1つの傾斜部 8 4 3と、傾斜部 8 4 3からその同一の円よりも径方向内側（図 1 5 （b）において上側）にシフ卜し、別の円（第 2の円）に達する頂部 8 4匕、第 2の円上で周方向に延びる傾斜部 8 4〇及び第 1の円から第 2の円に戻る戻り部 8 4 とを有している。頂部 8 4匕、傾斜部 8 4〇及び戻り部 8 4 が干渉回避部に相当する。なお、傾斜部 8 4〇は、傾斜部 8 4 3に対して径方向外側にシフトする構成であってもよい。

[0149] つまり、各導線 8 2 _八~ 8 2 _〇のターン部 8 4は、周方向の中央位置である頂部 8 4 を挟んでその両側に、一方側の傾斜部 8 4 ₃と他方側の傾斜部 8 4〇とを有しており、それら各傾斜部 8 4

8 4〇の径方向の位置

（図 1 5 （3）では紙面前後方向の位置、図 1 5 （13）では上下方向の位置）が互いに相違するものとなっている。例えば第 1導線 8 2 _八の夕ーン部 8 4は、層の 0 1位置を始点位置として周方向に沿って延び、周方向の中央位置である頂部 8 4 で径方向（例えば径方向内側）に曲がった後、周方向に再度曲がることで、再び周方向に沿って延び、さらに戻り部 8 4 で再び径方向（例えば径方向外側）に曲がることで、終点位置である 1·!層の 0 7 位置に達する構成となっている。

[0150] 上記構成によれば、導線 8 2 _八~ 8 2 _〇では、一方の各傾斜部 8 4 3 が、上から第 1導線 8 2 _八 ®第 2導線 8 2 _巳 ®第 3導線 8 2 0の順に上下に並ぶとともに、頂部 8 4匕で各導線 8 2 _八〜8 2 _〇の上下が入れ替わり、他方の各傾斜部 8 4〇が、上から第 3導線 8 2 _〇®第 2導線 8 2 巳®第 1導線 8 2 八の順に上下に並ぶ構成となっている。そのため、各導線 8 2 _八~ 8 2 _〇が互いに干渉することなく周方向に配置できるようになっている。

[0151 ] ここで、複数の導線 8 2を径方向に重ねて導線群 8 1 とする構成において〇 2020/175224 45 卩（：171? 2020 /006143

、複数層の各直線部 8 3のうち径方向内側の直線部 8 3に接続されたターン部 8 4と、径方向外側の直線部 8 3に接続されたターン部 8 4とが、それら各直線部 8 3同士よりも径方向に離して配置されているとよい。また、夕一ン部 8 4の端部、すなわち直線部 8 3との境界部付近で、複数層の導線 8 2 が径方向の同じ側に曲げられる場合に、その隣り合う層の導線 8 2同士の干渉により絶縁性が損なわれることが生じないようにするとよい。

［0152］例えば図 1 5 （3）、図 1 5 （匕）の 0 7〜0 9では、径方向に重なる各導線 8 2が、ターン部 8 4の戻り部 8 4 でそれぞれ径方向に曲げられる。この場合、図 1 6に示すように、層目の導線 8 2と + 1層目の導線 8 2 とで、曲がり部の曲率半径を相違させるとよい。具体的には、径方向内側（〇層目）の導線 8 2の曲率半径 1 を、径方向外側（n + 1層目）の導線 8 2の曲率半径 2よりも小さくする。

［0153］また、層目の導線 8 2と + 1層目の導線 8 2とで、径方向のシフト量を相違させるとよい。具体的には、径方向内側（11層目）の導線 8 2のシフ卜量 3 1 を、径方向外側（n + 1層目）の導線 8 2のシフト量 3 2よりも大きくする。

［0154］上記構成により、径方向に重なる各導線 8 2が同じ向きに曲げられる場合であっても、各導線 8 2の相互干渉を好適に回避することができる。これにより、良好な絶縁性が得られることとなる。

［0155］次に、回転子 4 0における磁石ユニット 4 2の構造について説明する。本実施形態では、磁石ユニット 4 2が永久磁石からなり、残留磁束密度巳「= 1 . 0 ［丁］、固有保磁力 1^~1〇」 = 4 0 0 ［1＜八/〇1］以上のものを想定している。要は、本実施形態で用いる永久磁石は、粒状の磁性材料を焼結して成型固化した焼結磁石であり、」一1^~1曲線上の固有保磁力 1^~1〇」は 4 0 0 ［ 1＜八/〇1］以上であり、かつ残留磁束密度巳「は 1 . 0 ［丁］以上である。 5 0 0 0〜 1 0 0 0 0 ［八丁］が相間励磁により掛かる場合、 1極対、すなわち 1\1極と 3極の磁気的長さ、言い換えれば、 1\1極と 3極間の磁束が流れる経路のうち、磁石内を通る長さが 2 5 ［］の永久磁石を使えば、！!〇」〇 2020/175224 46 卩（：171? 2020 /006143

= 1 0000 ［八］となり、減磁をしないことが伺える。

［0156］また換言すれば、磁石ユニット 42は、飽和磁束密度」 3が 1. 2 ［丁］以上で、かつ結晶粒径が 1 0 ［］以下であり、配向率を《とした場合に

0 ［丁］以上であるものとなっている。

［0157］以下に磁石ユニット 42について補足する。磁石ユニット 42 （磁石）は、 2. 1 5 ［丁］

2 ［丁］であることが特徴である。言い換えれば、磁石ユニット 42に用いられる磁石として、ド611丁_||\1、 2ド6148、〇! 2ド617 、 1_10型結晶を有する 61^磁石などが挙げられる。なお、通例サマコバと言われる 31^〇5や、

どの構成は使うことができない。注意としては、同型の化合物、例えば 2ド6148と 2ド6148のように、一般的に、重希土類であるデイスプロシウムを利用して、ネオジウムの高い」

3特性を少しだけ失いながらも、〇の持つ高い保磁力を持たせた磁石でも 2 . 1 5 ［丁］

2 ［丁］を満たす場合があり、この場合も採用可能である。このような場合は、例えば（［ 11〇乂］2ド6148）と呼ぶこととする。更に、異なる組成の 2種類以上の磁石、例えば、ド61\1丨プラス 31112ド617 というように 2種類以上の材料からなる磁石でも、達成が可能であるし、例えば、」 3 = 1. 6 ［丁］と、」 3に余裕のある 2ド6148の磁石に、」 3<1 ［丁］の、例えば 0 2卩₆148を少量混ぜ、保磁力を増加させた混合磁石などでも達成が可能である。

［0158］また、人間の活動範囲外の温度、例えば砂漠の温度を超える 60^°〇以上で動作されるような回転電機、例えば、夏においておけば車中温度が 80^°〇近くなる車両用モータ用途などにおいては、特に温度依存係数の小さい、 61^

、 31112ド617 の成分を含むことが望ましい。これは、人間の活動範囲内である北欧の一 40°〇近い温度状態から、先述の砂漠温度を超える 60 °〇以上、又はコイルエナメル被膜の耐熱温度 1 80〜 240°〇程度までのモータ動作において温度依存係数によって大きくモータ特性を異ならせるため、同一のモ —タドライバでの最適制御などが困難となるためである。前記!· 10型結晶を有するド61\1_1、又は 31112ド617 などを用いれば、 2ド6148と比べ、半分以下の温度依存係数を所持しているその特性から、モータドライ/ の負担を好適に減らすことができる。

[0159] 加えて、磁石ユニット 42は、前記磁石配合を用いて、配向以前の微粉体状態の粒子径の大きさが 1 〇 M m以下、単磁区粒子径以上としていることを特徴としている。磁石では、粉体の粒子を数百 n mオーダまで微細化することにより保磁力が大きくなるため、近年では、できるだけ微細化された粉体が使用されている。ただし、細かくしすぎると、酸化などにより磁石の BH 積が落ちてしまうため、単磁区粒子径以上が好ましい。単磁区粒子径までの粒子径であれば、微細化により保磁力が上昇することが知られている。なお、ここで述べてきた粒子径の大きさは、磁石の製造工程でいうところの配向工程の際の微粉体状態の粒子径の大きさである。

[0160] 更に、磁石ユニット 42の第 1磁石 9 1 と第 2磁石 92の各々は、磁性粉末を高温で焼き固めた、いわゆる焼結により形成された焼結磁石である。この焼結は、磁石ユニット 42の飽和磁化 J sが 1. 2 T以上で、第 1磁石 9 1および第 2磁石 92の結晶粒径が 1 0 M m以下であり、配向率を aとした場合、 J s Xaが 1. OT (テスラ) 以上の条件を満足するよう行われる。また、第 1磁石 9 1 と第 2磁石 92の各々は、以下の条件を満足するように焼結されている。そして、その製造過程において配向工程にて配向が行われることにより、等方性磁石の着磁工程による磁力方向の定義とは異なり、配向率 (orientation ratio) を持つ。本実施形態の磁石ユニット 42の飽和磁化 J sが 1. 2 T以上で、第 1磁石 9 1 と第 2磁石 92の配向率 aが、 J r ³ J s Xa³ 1. 0 [T] となるように高い配向率を設定されている。なお、ここで言う配向率 aとは、第 1磁石 9 1又は第 2磁石 92の各々において、例えば、磁化容易軸が 6つあり、そのうちの 5つが同じ方向である方向 A 1 0を向き、残りの一つが方向 A 1 0に対して 90度傾いた方向 B 1 0を向いている場合、 a = 5/6であり、残りの一つが方向 A 1 0に対して 45度傾いた方向 B 1 0を向いている場合には、残りの一つの方向 A 1 0を向く成分は c o s 45° =0. 707であるため、 a= (5 + 0. 707) /6と〇 2020/175224 48 卩（：171? 2020 /006143

なる。本実施例では焼結により第 1磁石 9 1 と第 2磁石 9 2を形成しているが、上記条件が満足されれば、第 1磁石 9 1 と第 2磁石 9 2は他の方法により成形してもよい。例えば、 1\/1〇3磁石などを形成する方法を採用することができる。

［0161］本実施形態においては、配向により磁化容易軸をコントロールした永久磁石を利用しているから、その磁石内部の磁気回路長を、従来 1 . 0 ［丁］以上を出す直線配向磁石の磁気回路長と比べて、長くすることができる。すなわち、 1極対あたりの磁気回路長を、少ない磁石量で達成できる他、従来の直線配向磁石を利用した設計と比べ、過酷な高熱条件に曝されても、その可逆減磁範囲を保つことができる。また、本願開示者は、従来技術の磁石を用いても、極異方性磁石と近しい特性を得られる構成を見いだした。

［0162］なお、磁化容易軸は、磁石において磁化されやすい結晶方位のことをいう。磁石における磁化容易軸の向きとは、磁化容易軸の方向が揃っている程度を示す配向率が 5 0 %以上となる方向、又は、その磁石の配向の平均となる方向である。

［0163］図 8及び図 9に示すように、磁石ユニット 4 2は、円環状をなしており、磁石ホルダ 4 1の内側（詳しくは円筒部 4 3の径方向内側）に設けられている。磁石ユニット 4 2は、それぞれ極異方性磁石でありかつ極性が互いに異なる第 1磁石 9 1及び第 2磁石 9 2を有している。第 1磁石 9 1及び第 2磁石 9 2は周方向に交互に配置されている。第 1磁石 9 1は、固定子巻線 5 1 に近い部分において !\!極を形成する磁石であり、第 2磁石 9 2は、固定子巻線 5 1 に近い部分において 3極を形成する磁石である。第 1磁石 9 1及び第 2磁石 9 2は、例えばネオジム磁石等の希土類磁石からなる永久磁石である

［0164］各磁石 9 1 , 9 2では、図 9に示すように、公知の ¢1 - 座標系において磁極中心である軸（「6〇1；-3乂_13）と 1\1極と 3極の磁極境界である（言い換えれば、磁束密度が〇テスラである）軸（9113〇1「31；11「6-3乂_13）との間において磁化方向が円弧状に延びている。各磁石 9 1 , 9 2それぞれにおいて、軸側〇 2020/175224 49 卩（：171? 2020 /006143

では磁化方向が円環状の磁石ユニット 4 2の径方向とされ、 9軸側では円環状の磁石ユニット 4 2の磁化方向が周方向とされている。以下、更に詳細に説明する。磁石 9 1 , 9 2のそれぞれは、図 9に示すように、第 1部分 2 5 0と、磁石ユニット 4 2の周方向において第 1部分 2 5 0の両側に位置する二つの第 2部分 2 6 0とを有する。言い換えれば、第 1部分 2 5 0は、第 2 部分 2 6 0より軸に近く、第 2部分 2 6 0は、第 1部分 2 5 0より 9軸に近い。そして、第 1部分 2 5 0の磁化容易軸 3 0 0の方向は、第 2部分 2 6 0の磁化容易軸 3 1 0の方向よりも軸に対してより平行となるように磁石ユニット 4 2が構成されている。言い換えれば、第 1部分 2 5 0の磁化容易軸 3 0 0が軸となす角度 0 1 1が、第 2部分 2 6 0の磁化容易軸 3 1 0が軸となす角度 0 1 2よりも小さくなるように磁石ユニット 4 2が構成されている。

[0165] より詳細には、角度 0 1 1は、軸において固定子 5 0 （電機子）から磁石ユニット 4 2に向かう方向を正とした時に、軸と磁化容易軸 3 0 0とがなす角度である。

9軸において固定子 5 0 （電機子）から磁石ユニット 4 2に向かう方向を正とした時に、 9軸と磁化容易軸 3 1 0とがなす角度である。なお角度 0 1 1及び角度 0 1 2共に、本実施形態では 9 0 ° 以下である。ここでいう、磁化容易軸 3 0 0 , 3 1 0のそれぞれは、以下の定義による。磁石 9 1 , 9 2のそれぞれの部分において、一つの磁化容易軸が方向八 1 1 を向き、もう一つの磁化容易軸が方向巳 1 1 を向いているとした場合、方向 1 1 と方向巳 1 1の成す角度 0のコサインの絶対値（ | 〇〇 3 0 |）を磁化容易軸 3 0 0或いは磁化容易軸 3 1 0とする。

[0166] すなわち、各磁石 9 1 , 9 2のそれぞれは、軸側（軸寄りの部分）と

9軸側（9軸寄りの部分）とで磁化容易軸の向きが相違しており、軸側では磁化容易軸の向きが ¢1軸に平行な方向に近い向きとなり、軸側では磁化容易軸の向きが 9軸に直交する方向に近い向きとなっている。そして、この磁化容易軸の向きに応じて円弧状の磁石磁路が形成されている。なお、各磁石 9 1 , 9 2において、軸側では磁化容易軸を軸に平行な向きとし、 9 〇 2020/175224 50 卩（：171? 2020 /006143

軸側では磁化容易軸を軸に直交する向きとしてもよい。

[0167] また、磁石 9 1 , 9 2では、各磁石 9 1 , 9 2の周面のうち固定子 5 0側（図 9の下側）となる固定子側外面と、周方向において 9軸側の端面とが、磁束の流入流出面である磁束作用面となっており、それらの磁束作用面（固定子側外面及び軸側の端面）を繫ぐように磁石磁路が形成されている。

[0168] 磁石ユニット 4 2では、各磁石 9 1 , 9 2により、隣接する 1\1 , 3極間を円弧状に磁束が流れるため、例えばラジアル異方性磁石に比べて磁石磁路が長くなっている。このため、図 1 7に示すように、磁束密度分布が正弦波に近いものとなる。その結果、図 1 8に比較例として示すラジアル異方性磁石の磁束密度分布とは異なり、磁極の中心側に磁束を集中させることができ、回転電機 1 0のトルクを高めることができる。また、本実施形態の磁石ユニット 4 2では、従来のハルバッハ配列の磁石と比べても、磁束密度分布の差異があることが確認できる。なお、図 1 7及び図 1 8において、横軸は電気角を示し、縦軸は磁束密度を示す。また、図 1 7及び図 1 8において、横軸の 9 0 ° は軸（すなわち磁極中心）を示し、横軸の 0 ° , 1 8 0 ° は 9軸を示す。

[0169] つまり、上記構成の各磁石 9 1 , 9 2によれば、軸での磁石磁束が強化され、かつ軸付近での磁束変化が抑えられる。これにより、各磁極において軸から軸にかけての表面磁束変化がなだらかになる磁石 9 1 , 9 2を好適に実現することができる。

[0170] 磁束密度分布の正弦波整合率は、例えば 4 0 %以上の値とされていればよい。このようにすれば、正弦波整合率が 3 0 %程度であるラジアル配向磁石、パラレル配向磁石を用いる場合に比べ、確実に波形中央部分の磁束量を向上させることができる。また、正弦波整合率を 6 0 %以上とすれば、ハルバッハ配列のような磁束集中配列と比べ、確実に波形中央部分の磁束量を向上させることができる。

[0171 ] 図 1 8に示すラジアル異方性磁石では、軸付近において磁束密度が急峻に変化する。磁束密度の変化が急峻なほど、固定子巻線 5 1 に発生する渦電〇 2020/175224 51 卩（：171? 2020 /006143

流が増加してしまう。また、固定子巻線 5 1側での磁束変化も急峻となる。これに対し、本実施形態では、磁束密度分布が正弦波に近い磁束波形となる。このため、軸付近において、磁束密度の変化が、ラジアル異方性磁石の磁束密度の変化よりも小さい。これにより、渦電流の発生を抑制することができる。

[0172] 磁石ユニット 4 2では、各磁石 9 1 , 9 2の軸付近（すなわち磁極中心）において、固定子 5 0側の磁束作用面 2 8 0に直交する向きで磁束が生じ、その磁束は、固定子 5 0側の磁束作用面 2 8 0から離れるほど、軸から離れるような円弧状をなす。また、磁束作用面に直交する磁束であるほど、強い磁束となる。この点において、本実施形態の回転電機 1 0では、上述のとおり各導線群 8 1 を径方向に薄くしたため、導線群 8 1の径方向の中心位置が磁石ユニット 4 2の磁束作用面に近づくことになり、固定子 5 0において回転子 4 0から強い磁石磁束を受けることができる。

[0173] また、固定子 5 0には、固定子巻線 5 1の径方向内側、すなわち固定子巻線 5 1 を挟んで回転子 4 0の逆側に円筒状の固定子コア 5 2が設けられている。そのため、各磁石 9 1 , 9 2の磁束作用面から延びる磁束は、固定子コア 5 2に引きつけられ、固定子コア 5 2を磁路の一部として用いつつ周回する。この場合、磁石磁束の向き及び経路を適正化することができる。

[0174] 以下に、回転電機 1 0の製造方法として、図 5に示す軸受ユニット 2 0、ハウジング 3 0、回転子 4 0、固定子 5 0及びインバータユニット 6 0についての組み付け手順について説明する。なお、インバータユニット 6 0は、図 6に示すようにユニットべース 6 1 と電気コンポーネント 6 2とを有しており、それらユニットべース 6 1及び電気コンポーネント 6 2の組み付けエ程を含む各作業工程を説明する。以下の説明では、固定子 5 0及びインパータユニット 6 0よりなる組立品を第 1ユニット、軸受ユニット 2 0、ハウジング 3 0及び回転子 4 0よりなる組立品を第 2ユニットとしている。

[0175] 本製造工程は、

-ユニットべース 6 1の径方向内側に電気コンポーネント 6 2を装着する第 \¥02020/175224 52 卩（：171?2020/006143

1工程と、

-固定子 5〇の径方向内側にユニットべース 6 1 を装着して第 1ユニットを製作する第 2工程と、

ハウジング 3 0に組み付けられた軸受ユニット 2 0に、回転子 4 0の固定部 4 4を挿入して第 2ユニットを製作する第 3工程と、

-第 2ユニットの径方向内側に第 1ユニットを装着する第 4工程と、

-ハウジング 3 0とユニットべース 6 1 とを締結固定する第 5工程と、を有している。これら各工程の実施順序は、第 1工程 ®第 2工程 ®第 3工程 ®第 4工程 ®第 5工程である。

[0176] 上記の製造方法によれば、軸受ユニット 2 0、ハウジング 3 0、回転子 4

0、固定子 5 0及びインバータユニット 6 0を複数の組立品（サブアセンブリ）として組み立てた後に、それら組立品同士を組み付けるようにしたため、ハンドリングのし易さやユニット毎の検査完結などを実現でき、合理的な組み立てラインの構築が可能となる。したがって、多品種生産にも容易に対応が可能となる。

[0177] 第 1工程では、ユニットべース 6 1の径方向内側及び電気コンポーネント

6 2の径方向外部の少なくともいずれかに、熱伝導が良好な良熱伝導体を塗布や接着等により付着させておき、その状態で、ユニットべース 6 1 に対して電気コンポーネント 6 2を装着するとよい。これにより、半導体モジユール 6 6の発熱をユニットべース 6 1 に対して効果的に伝達させることが可能となる。

[0178] 第 3工程では、ハウジング 3 0と回転子 4 0との同軸を維持しながら、回転子 4 0の挿入作業を実施するとよい。具体的には、例えばハウジング 3 0 の内周面を基準として回転子 4 0の外周面（磁石ホルダ 4 1の外周面）又は回転子 4 0の内周面（磁石ユニット 4 2の内周面）の位置を定める治具を用い、その治具に沿ってハウジング 3 0及び回転子 4 0のいずれかをスライドさせながら、ハウジング 3 0と回転子 4 0との組み付けを実施する。これにより、軸受ユニット 2 0に偏荷重を掛けることなく重量部品を組み付けるこ〇 2020/175224 53 卩（：171? 2020 /006143

とが可能となり、軸受ユニット 2 0の信頼性が向上する。

[0179] 第 4工程では、第 1ユニットと第 2ユニットとの同軸を維持しながら、それら両ユニットの組み付けを実施するとよい。具体的には、例えば回転子 4 0の固定部 4 4の内周面を基準としてユニットべース 6 1の内周面の位置を定める治具を用い、その治具に沿って第 1ユニット及び第 2ユニットのいずれかをスライドさせながら、これら各ユニットの組み付けを実施する。これにより、回転子 4 0と固定子 5 0との極少隙間間での互いの干渉を防止しながら組み付けることが可能となるため、固定子巻線 5 1へのダメージや永久磁石の欠け等、組み付け起因の不良品の撲滅が可能となる。

[0180] 上記各工程の順序を、第 2工程 ®第 3工程 ®第 4工程 ®第 5工程 ®第 1エ程とすることも可能である。この場合、デリケートな電気コンポーネント 6 2を最後に組み付けることになり、組み付け工程内での電気コンポーネント 6 2へのストレスを最小限にとどめることができる。

[0181 ] 次に、回転電機 1 0を制御する制御システムの構成について説明する。図

1 9は、回転電機 1 0の制御システムの電気回路図であり、図 2 0は、制御装置 1 1 0による制御処理を示す機能ブロック図である。

[0182] 図 1 9では、固定子巻線 5 1 として 2組の 3相卷線 5 1 3 , 5 1 匕が示されており、 3相卷線 5 1 3は II相巻線、 V相卷線及び相巻線よりなり、 3 相卷線 5 1 13は X相巻線、丫相卷線及び相巻線よりなる。 3相卷線 5 1 3 ， 5 1 13ごとに、電力変換器に相当する第 1インバータ 1 0 1 と第 2インバ —夕 1 0 2とがそれぞれ設けられている。インバータ 1 0 1 , 1 0 2は、相巻線の相数と同数の上下アームを有するフルブリッジ回路により構成されており、各アームに設けられたスイッチ（半導体スイッチング素子）のオンオフにより、固定子巻線 5 1の各相卷線において通電電流が調整される。

[0183] 各インバータ 1 0 1 , 1 0 2には、直流電源 1 0 3と平滑用のコンデンサ

1 0 4とが並列に接続されている。直流電源 1 0 3は、例えば複数の単電池が直列接続された組電池により構成されている。なお、インバータ 1 0 1 , 1 0 2の各スイッチが、図 1等に示す半導体モジュール 6 6に相当し、コン〇 2020/175224 54 卩（：171? 2020 /006143

デンサ 1 0 4が、図 1等に示すコンデンサモジュール 6 8に相当する。

[0184] 制御装置 1 1 0は、〇 IIや各種メモリからなるマイコンを備えており、回転電機 1 〇における各種の検出情報や、力行駆動及び発電の要求に基づいて、インバータ 1 0 1 , 1 0 2における各スイッチのオンオフにより通電制御を実施する。制御装置 1 1 〇が、図 6に示す制御装置 7 7に相当する。回転電機 1 〇の検出情報には、例えば、レゾルバ等の角度検出器により検出される回転子 4 0の回転角度（電気角情報）や、電圧センサにより検出される電源電圧（インバータ入力電圧）、電流センサにより検出される各相の通電電流が含まれる。制御装置 1 1 〇は、インバータ 1 0 1 , 1 0 2の各スイッチを操作する操作信号を生成して出力する。なお、発電の要求は、例えば回転電機 1 〇が車両用動力源として用いられる場合、回生駆動の要求である。

[0185] 第 1インバータ 1 0 1は、 II相、 V相及び相からなる 3相において上ア —ムスイッチ 3 と下アームスイッチ 3 との直列接続体をそれぞれ備えている。各相の上アームスイッチ 3 の高電位側端子は直流電源 1 0 3の正極端子に接続され、各相の下アームスイッチ 3 の低電位側端子は直流電源 1 0 3の負極端子（グランド）に接続されている。各相の上アームスイッチ 3 と下アームスイッチ 3 nとの間の中間接続点には、それぞれ II相巻線、 V 相巻線、相巻線の _端が接続されている。これら各相卷線は星形結線（丫結線）されており、各相卷線の他端は中性点にて互いに接続されている。

[0186] 第 2インバータ 1 0 2は、第 1インバータ 1 0 1 と同様の構成を有しており、 X相、丫相及び相からなる 3相において上アームスイッチ 3 と下ア —ムスイッチ 3 との直列接続体をそれぞれ備えている。各相の上アームスイッチ 3 の高電位側端子は直流電源 1 0 3の正極端子に接続され、各相の下アームスイッチ 3 nの低電位側端子は直流電源 1 0 3の負極端子（グランド）に接続されている。各相の上アームスイッチ 3 と下アームスイッチ 3 nとの間の中間接続点には、それぞれ X相巻線、丫相巻線、相巻線の一端が接続されている。これら各相卷線は星形結線（丫結線）されており、各相巻線の他端は中性点で互いに接続されている。 \¥02020/175224 55 卩（：17 2020/006143

[0187] 図 2 0には、 U， V， W相の各相電流を制御する電流フィードバック制御処理と、 X，丫， z相の各相電流を制御する電流フィードバック制御処理とが示されている。ここではまず、 U， V， W相側の制御処理について説明する。

[0188] 図 2 0において、電流指令値設定部 1 1 1は、トルクー d qマップを用い、回転電機 1 〇に対する力行トルク指令値又は発電トルク指令値や、電気角 0を時間微分して得られる電気角速度 £〇に基づいて、 d軸の電流指令値と q 軸の電流指令値とを設定する。なお、電流指令値設定部 1 1 1は、 U , V ,

W相側及び X , Y , Z相側において共通に設けられている。なお、発電トルク指令値は、例えば回転電機 1 0が車両用動力源として用いられる場合、回生トルク指令値である。

[0189] d q変換部 1 1 2は、相ごとに設けられた電流センサによる電流検出値 (

3つの相電流) を、界磁方向 (d i rect i on of an ax i s of a magnet i c f i e ld,。 r f i e ld d i rect i on)を d軸とする直交 2次元回転座標系の成分である d軸電流と q軸電流とに変換する。

[0190] d軸電流フィードバック制御部 1 1 3は、 d軸電流を d軸の電流指令値にフィードバック制御するための操作量として d軸の指令電圧を算出する。また、 q軸電流フィードバック制御部 1 1 4は、 q軸電流を q軸の電流指令値にフィードバック制御するための操作量として q軸の指令電圧を算出する。これら各フィードバック制御部 1 1 3 , 1 1 4では、 d軸電流及び q軸電流の電流指令値に対する偏差に基づき、 P 丨フィードバック手法を用いて指令電圧が算出される。

[0191 ] 3相変換部 1 1 5は、 d軸及び q軸の指令電圧を、 U相、 V相及び W相の指令電圧に変換する。なお、上記の各部 1 1 1〜 1 1 5が、 d q変換理論による基本波電流のフィードバック制御を実施するフィードバック制御部であり、 U相、 V相及び W相の指令電圧がフィードバック制御値である。

[0192] そして、操作信号生成部 1 1 6は、周知の三角波キャリア比較方式を用い、 3相の指令電圧に基づいて、第 1インバータ 1 0 1の操作信号を生成する〇 2020/175224 56 卩（：171? 2020 /006143

。具体的には、操作信号生成部 1 1 6は、 3相の指令電圧を電源電圧で規格化した信号と、三角波信号等のキャリア信号との大小比較に基づく \^/1\/1制御により、各相における上下アームのスイッチ操作信号（デューティ信号）を生成する。

[0193] また、 X , 丫，相側においても同様の構成を有しており、

変換部 1

2 2は、相ごとに設けられた電流センサによる電流検出値（3つの相電流）を、界磁方向を ¢1軸とする直交 2次元回転座標系の成分である ¢1軸電流と軸電流とに変換する。

[0194] ¢1軸電流フィードバック制御部 1 2 3は ¢1軸の指令電圧を算出し、軸電流フィードバック制御部 1 2 4は 9軸の指令電圧を算出する。 3相変換部 1 2 5は、軸及び 9軸の指令電圧を、 X相、丫相及び相の指令電圧に変換する。そして、操作信号生成部 1 2 6は、 3相の指令電圧に基づいて、第 2 インバータ 1 0 2の操作信号を生成する。具体的には、操作信号生成部 1 2 6は、 3相の指令電圧を電源電圧で規格化した信号と、三角波信号等のキャリア信号との大小比較に基づく \^/1\/1制御により、各相における上下アームのスイッチ操作信号（デューティ信号）を生成する。

[0195] ドライバ 1 1 7は、操作信号生成部 1 1 6 , 1 2 6にて生成されたスイッチ操作信号に基づいて、各インバータ 1 0 1 , 1 0 2における各 3相のスイッチ 3 ， 3 をオンオフさせる。

[0196] 続いて、トルクフィードバック制御処理について説明する。この処理は、例えば高回転領域及び高出力領域等、各インバータ 1 0 1 , 1 0 2の出力電圧が大きくなる運転条件において、主に回転電機 1 〇の高出力化や損失低減の目的で用いられる。制御装置 1 1 〇は、回転電機 1 〇の運転条件に基づいて、トルクフィードバック制御処理及び電流フィードバック制御処理のいずれか一方の処理を選択して実行する。

[0197] 図 2 1 には、 II , V , 相に対応するトルクフィードバック制御処理と、 X , 丫，相に対応するトルクフィードバック制御処理とが示されている。なお、図 2 1 において、図 2 0と同じ構成については、同じ符号を付して説〇 2020/175224 57 卩（：171? 2020 /006143

明を省略する。ここではまず、 II , V , 相側の制御処理について説明する

[0198] 電圧振幅算出部 1 2 7は、回転電機 1 0に対する力行トルク指令値又は発電トルク指令値と、電気角 0を時間微分して得られる電気角速度 £〇とに基づいて、電圧べクトルの大きさの指令値である電圧振幅指令を算出する。

[0199] トルク推定部 1 2 8 3は、 ¢1 変換部 1 1 2により変換された ¢1軸電流と

9軸電流とに基づいて、リ， V , 相に対応するトルク推定値を算出する。なお、トルク推定部 1 2 8 3は、軸電流、軸電流及び電圧振幅指令が関係付けられたマップ情報に基づいて、電圧振幅指令を算出すればよい。

[0200] トルクフィードバック制御部 1 2 9 3は、力行トルク指令値又は発電トルク指令値にトルク推定値をフィードバック制御するための操作量として、電圧べクトルの位相の指令値である電圧位相指令を算出する。トルクフィードバック制御部 1 2 9 3では、力行トルク指令値又は発電トルク指令値に対するトルク推定値の偏差に基づき、丨フィードバック手法を用いて電圧位相指令が算出される。

[0201 ] 操作信号生成部 1 3 0 ₃は、電圧振幅指令、電圧位相指令及び電気角 0に基づいて、第 1インバータ 1 0 1の操作信号を生成する。具体的には、操作信号生成部 1 3 0 ₃は、電圧振幅指令、電圧位相指令及び電気角 0に基づいて 3相の指令電圧を算出し、算出した 3相の指令電圧を電源電圧で規格化した信号と、三角波信号等のキャリア信号との大小比較に基づく \^/1\/1制御により、各相における上下アームのスイッチ操作信号を生成する。

[0202] ちなみに、操作信号生成部 1 3 0 ₃は、電圧振幅指令、電圧位相指令、電気角 0及びスイッチ操作信号が関係付けられたマップ情報であるパルスバタ —ン情報、電圧振幅指令、電圧位相指令並びに電気角 0に基づいて、スイッチ操作信号を生成してもよい。

[0203] また、 X , 丫，相側においても同様の構成を有しており、トルク推定部

1 2 8 13は、 ¢1 変換部 1 2 2により変換された ¢1軸電流と軸電流とに基づいて、 X , 丫，相に対応するトルク推定値を算出する。〇 2020/175224 58 卩（：171? 2020 /006143

[0204] トルクフィードバック制御部 1 2 9匕は、力行トルク指令値又は発電トルク指令値にトルク推定値をフィードバック制御するための操作量として、電圧位相指令を算出する。トルクフィードバック制御部 1 2 9匕では、力行卜ルク指令値又は発電トルク指令値に対するトルク推定値の偏差に基づき、 I フィードバック手法を用いて電圧位相指令が算出される。

[0205] 操作信号生成部 1 3 0 は、電圧振幅指令、電圧位相指令及び電気角 0に基づいて、第 2インバータ 1 0 2の操作信号を生成する。具体的には、操作信号生成部 1 3 0匕は、電圧振幅指令、電圧位相指令及び電気角 0に基づいて 3相の指令電圧を算出し、算出した 3相の指令電圧を電源電圧で規格化した信号と、三角波信号等のキャリア信号との大小比較に基づく \^/1\/1制御により、各相における上下アームのスイッチ操作信号を生成する。ドライバ 1 1 7は、操作信号生成部 1 3 0 3 , 1 3 0匕にて生成されたスイッチ操作信号に基づいて、各インバータ 1 0 1 , 1 0 2における各 3相のスイッチ 3 , 3 をオンオフさせる。

[0206] ちなみに、操作信号生成部 1 3 0匕は、電圧振幅指令、電圧位相指令、電気角 0及びスイッチ操作信号が関係付けられたマップ情報であるパルスバタ —ン情報、電圧振幅指令、電圧位相指令並びに電気角 0に基づいて、スイッチ操作信号を生成してもよい。

[0207] ところで、回転電機 1 0においては、軸電流の発生に伴い軸受 2 1 , 2 2 の電食が生じることが懸念されている。例えば固定子巻線 5 1の通電がスイッチングにより切り替えられる際に、スイッチングタイミングの微小なずれ（スイッチングの不均衡）により磁束の歪みが生じ、それに起因して、回転軸 1 1 を支持する軸受 2 1 , 2 2において電食が生じることが懸念される。磁束の歪みは固定子 5〇のインダクタンスに応じて生じ、その磁束の歪みにより生じる軸方向の起電圧によって、軸受 2 1 , 2 2内での絶縁破壊が起こり電食が進行する。

[0208] この点本実施形態では、電食対策として、以下に示す 3つの対策を講じている。第 1の電食対策は、固定子 5 0のコアレス化に伴いインダクタンスを〇 2020/175224 59 卩（：171? 2020 /006143

低減したこと、及び磁石ユニツト 4 2の磁石磁束をなだらかにしたことによる電食抑制対策である。第 2の電食対策は、回転軸を軸受 2 1 , 2 2による片持ち構造としたことによる電食抑制対策である。第 3の電食対策は、円環状の固定子巻線 5 1 を固定子コア 5 2と共にモールド材によりモールドしたことによる電食抑制対策である。以下には、これら各対策の詳細を個々に説明する。

[0209] まず第 1の電食対策では、固定子 5 0において、周方向における各導線群

8 1の間をテイースレスとし、各導線群 8 1の間に、テイース（鉄心）の代わりに非磁性材料よりなる封止部材 5 7を設ける構成としている（図 1 0参照）。これにより、固定子 5 0のインダクタンス低減が可能となっている。固定子 5 0におけるインダクタンス低減を図ることで、仮に固定子巻線 5 1 の通電時にスイツチングタイミングのずれが生じても、そのスイツチングタイミングのずれに起因する磁束歪みの発生を抑制し、ひいては軸受 2 1 , 2 2の電食抑制が可能になっている。なお、 ¢1軸のインダクタンスが軸のインダクタンス以下になっているとよい。

[0210] また、磁石 9 1 , 9 2において、軸側において 9軸側に比べて磁化容易軸の向きが軸に平行となるように配向がなされた構成とした（図 9参照）

。これにより、軸での磁石磁束が強化され、各磁極において軸から軸にかけての表面磁束変化（磁束の増減）がなだらかになる。そのため、スイツチング不均衡に起因する急激な電圧変化が抑制され、ひいては電食抑制に寄与できる構成となっている。

[021 1 ] 第 2の電食対策では、回転電機 1 0において、各軸受 2 1 , 2 2を、回転子 4 0の軸方向中央に対して軸方向のいずれか一方側に偏って配置している（図 2参照）。これにより、複数の軸受が軸方向において回転子を挟んで両側にそれぞれ設けられる構成と比べて、電食の影響を軽減できる。つまり、回転子を複数の軸受により両持ち支持する構成では、高周波磁束の発生に伴い回転子、固定子及び各軸受（すなわち、回転子を挟んで軸方向両側の各軸受）を通る閉回路が形成され、軸電流により軸受の電食が懸念される。これ〇 2020/175224 60 卩（：171? 2020 /006143

に対し、回転子 4 0を複数の軸受 2 1 , 2 2により片持ち支持する構成では上記閉回路が形成されず、軸受の電食が抑制される。

[0212] また、回転電機 1 0は、軸受 2 1 , 2 2の片側配置のための構成に絡み、以下の構成を有する。磁石ホルダ 4 1 において、回転子 4 0の径方向に張り出す中間部 4 5に、軸方向に延びて固定子 5 0に対する接触を回避する接触回避部が設けられている（図 2参照）。この場合、磁石ホルダ 4 1 を経由して軸電流の閉回路が形成される場合にあっては、閉回路長を長くしてその回路抵抗を大きくすることが可能となる。これにより、軸受 2 1 , 2 2の電食の抑制を図ることができる。

[0213] 回転子 4 0を挟んで軸方向の一方側においてハウジング 3 0に対して軸受ユニット 2 0の保持部材 2 3が固定されるとともに、他方側においてハウジング 3 0及びユニットべース 6 1 （固定子ホルダ）が互いに結合されている（図 2参照）。本構成によれば、回転軸 1 1の軸方向においてその軸方向の片側に各軸受 2 1 , 2 2を偏って配置する構成を好適に実現することができる。また本構成では、ユニットべース 6 1がハウジング 3 0を介して回転軸 1 1 に繫がる構成となるため、ユニットべース 6 1 を、回転軸 1 1から電気的に離れた位置に配置することができる。なお、ユニットべース 6 1 とハウジング 3 0との間に樹脂等の絶縁部材を介在させれば、ユニットべース 6 1 と回転軸 1 1 とが電気的に一層離れた構成となる。これにより、軸受 2 1 ,

2 2の電食を適正に抑制することができる。

[0214] 本実施形態の回転電機 1 0では、各軸受 2 1 , 2 2の片側配置等により、軸受 2 1 , 2 2に作用する軸電圧が低減されている。また、回転子 4 0と固定子 5 0との間の電位差が低減されている。そのため、軸受 2 1 , 2 2において導電性グリースを用いなくても、軸受 2 1 , 2 2に作用する電位差の低減が可能になっている。導電性グリースは、一般的に力ーボンなどの細かい粒子を含むため音鳴りが生じることが考えられる。この点、本実施形態では、軸受 2 1 , 2 2において非導電性グリースを用いる構成としている。そのため、軸受 2 1 , 2 2において音鳴りが生じる不都合を抑制できる。例えば \¥02020/175224 61 卩（：17 2020/006143

電気自動車などの電動車両への適用時には回転電機 1 0の音鳴り対策が必要になると考えられるが、その音鳴り対策を好適に実施することが可能となる

[0215] 第 3の電食対策では、固定子巻線 5 1 を固定子コア 5 2と共にモールド材によりモールドすることで、固定子 5 0での固定子巻線 5 1の位置ずれを抑制する構成としている（図 1 1参照）。特に本実施形態の回転電機 1 〇では、固定子巻線 5 1 における周方向の各導線群 8 1の間に導線間部材（ティース）を有していないため、固定子巻線 5 1 における位置ずれ生じる懸念が考えられるが、固定子巻線 5 1 を固定子コア 5 2と共にモールドすることにより、固定子巻線 5 1の導線位置にずれが抑制される。したがって、固定子巻線 5 1の位置ずれによる磁束の歪みや、それに起因する軸受 2 1 , 2 2の電食の発生を抑制することができる。

[0216] なお、固定子コア 5 2を固定するハウジング部材としてのユニットべース

6 1 を、炭素繊維強化プラスチック

により構成したため、例えばアルミ等により構成する場合に比べて、ユニットべ—ス 6 1への放電が抑制され、ひいては好適な電食対策が可能となっている。

[0217] その他、軸受 2 1 , 2 2の電食対策として、外輪 2 5及び内輪 2 6の少なくともいずれかをセラミックス材により構成する、又は、外輪 2 5の外側に絶縁スリーブを設ける等の構成を用いることも可能である。

[0218] 以下に、他の実施形態を第 1実施形態との相違点を中心に説明する。

[0219] （第 2実施形態）

本実施形態では、回転子 4 0における磁石ユニット 4 2の極異方構造を変更しており、以下に詳しく説明する。

[0220] 図 2 2及び図 2 3に示すように、磁石ユニット 4 2は、ハルバッハ配列と称される磁石配列を用いて構成されている。すなわち、磁石ユニット 4 2は、磁化方向（磁化べクトルの向き）を径方向とする第 1磁石 1 3 1 と、磁化方向（磁化ベクトルの向き）を周方向とする第 2磁石 1 3 2とを有しており、周方向に所定間隔で第 1磁石 1 3 1が配置されるとともに、周方向におい〇 2020/175224 62 卩（：171? 2020 /006143

て隣り合う第 1磁石 1 3 1の間となる位置に第 2磁石 1 3 2が配置されている。第 1磁石 1 3 1及び第 2磁石 1 3 2は、例えばネオジム磁石等の希土類磁石からなる永久磁石である。

[0221 ] 第 1磁石 1 3 1は、固定子 5 0に対向する側（径方向内側）の極が交互に

1\1極、 3極となるように周方向に互いに離間して配置されている。また、第 2磁石 1 3 2は、各第 1磁石 1 3 1の隣において周方向に極性が交互となるように配置されている。これら各磁石 1 3 1 , 1 3 2を囲うように設けられる円筒部 4 3は、軟磁性材料よりなる軟磁性体コアであるとよく、バックコアとして機能する。なお、この第 2実施形態の磁石ユニット 4 2も、一9 座標系において、軸や 9軸に対する磁化容易軸の関係は上記第 1実施形態と同じである。

[0222] また、第 1磁石 1 3 1の径方向外側、すなわち磁石ホルダ 4 1の円筒部 4

3の側には、軟磁性材料よりなる磁性体 1 3 3が配置されている。例えば磁性体 1 3 3は、電磁鋼板や軟鉄、圧粉鉄心材料により構成されているとよい。この場合、磁性体 1 3 3の周方向の長さは第 1磁石 1 3 1の周方向の長さ（特に第 1磁石 1 3 1の外周部の周方向の長さ）と同じである。また、第 1 磁石 1 3 1 と磁性体 1 3 3とを一体化した状態でのその一体物の径方向の厚さは、第 2磁石 1 3 2の径方向の厚さと同じである。換言すれば、第 1磁石 1 3 1は第 2磁石 1 3 2よりも磁性体 1 3 3の分だけ径方向の厚さが薄くなっている。各磁石 1 3 1 , 1 3 2と磁性体 1 3 3とは、例えば接着剤により相互に固着されている。磁石ユニット 4 2において第 1磁石 1 3 1の径方向外側は、固定子 5 0とは反対側であり、磁性体 1 3 3は、径方向における第 1磁石 1 3 1の両側のうち、固定子 5 0とは反対側（反固定子側）に設けられている。

[0223] 磁性体 1 3 3の外周部には、径方向外側、すなわち磁石ホルダ 4 1の円筒部 4 3の側に突出する凸部としてのキー 1 3 4が形成されている。また、円筒部 4 3の内周面には、磁性体 1 3 3のキ_ 1 3 4を収容する凹部としてのキー溝 1 3 5が形成されている。キー 1 3 4の突出形状とキー溝 1 3 5の溝〇 2020/175224 63 卩（：171? 2020 /006143

形状とは同じであり、各磁性体 1 3 3に形成されたキ _ 1 3 4に対応して、キー 1 3 4と同数のキー溝 1 3 5が形成されている。キー 1 3 4及びキー溝 1 3 5の係合により、第 1磁石 1 3 1及び第 2磁石 1 3 2と磁石ホルダ 4 1 との周方向（回転方向）の位置ずれが抑制されている。なお、キー 1 3 4及びキー溝 1 3 5 （凸部及び凹部）を、磁石ホルダ 4 1の円筒部 4 3及び磁性体 1 3 3のいずれに設けるかは任意でよく、上記とは逆に、磁性体 1 3 3の外周部にキー溝 1 3 5を設けるとともに、磁石ホルダ 4 1の円筒部 4 3の内周部にキ _ 1 3 4を設けることも可能である。

[0224] ここで、磁石ユニット 4 2では、第 1磁石 1 3 1 と第 2磁石 1 3 2とを交互に配列することにより、第 1磁石 1 3 1での磁束密度を大きくすることが可能となっている。そのため、磁石ユニット 4 2において、磁束の片面集中を生じさせ、固定子 5 0寄りの側での磁束強化を図ることができる。

[0225] また、第 1磁石 1 3 1の径方向外側、すなわち反固定子側に磁性体 1 3 3 を配置したことにより、第 1磁石 1 3 1の径方向外側での部分的な磁気飽和を抑制でき、ひいては磁気飽和に起因して生じる第 1磁石 1 3 1の減磁を抑制できる。これにより、結果的に磁石ユニット 4 2の磁力を増加させることが可能となっている。本実施形態の磁石ユニット 4 2は、言うなれば、第 1 磁石 1 3 1 において減磁が生じ易い部分を磁性体 1 3 3に置き換えた構成となっている。

[0226] 図 2 4 （3）、図 2 4 （匕）は、磁石ユニット 4 2における磁束の流れを具体的に示す図であり、図 2 4 （3）は、磁石ユニット 4 2において磁性体 1 3 3を有していない従来構成を用いた場合を示し、図 2 4 （匕）は、磁石ユニット 4 2において磁性体 1 3 3を有している本実施形態の構成を用いた場合を示している。なお、図 2 4 （3）、図 2 4 （匕）では、磁石ホルダ 4 1の円筒部 4 3及び磁石ユニット 4 2を直線状に展開して示しており、図の下側が固定子側、上側が反固定子側となっている。

[0227] 図 2 4 （₃）の構成では、第 1磁石 1 3 1の磁束作用面と第 2磁石 1 3 2 の側面とが、それぞれ円筒部 4 3の内周面に接触している。また、第 2磁石〇 2020/175224 64 卩（：171? 2020 /006143

1 3 2の磁束作用面が第 1磁石 1 3 1の側面に接触している。この場合、円筒部 4 3には、第 2磁石 1 3 2の外側経路を通って第 1磁石 1 3 1 との接触面に入る磁束 1 と、円筒部 4 3と略平行で、かつ第 2磁石 1 3 2の磁束 2を引きつける磁束との合成磁束が生じる。そのため、円筒部 4 3において第 1磁石 1 3 1 と第 2磁石 1 3 2との接触面付近において、部分的に磁気飽和が生じることが懸念される。

［0228］これに対し、図 2 4 （匕）の構成では、第 1磁石 1 3 1の固定子 5 0とは反対側において第 1磁石 1 3 1の磁束作用面と円筒部 4 3の内周面との間に磁性体 1 3 3が設けられているため、その磁性体 1 3 3で磁束の通過が許容される。したがって、円筒部 4 3での磁気飽和を抑制でき、減磁に対する耐力が向上する。

［0229］また、図 2 4 （匕）の構成では、図 2 4 （₃）とは異なり、磁気飽和を促す 2を消すことができる。これにより、磁気回路全体のパーミアンスを効果的に向上させることができる。このように構成することで、その磁気回路特性を、過酷な高熱条件下でも保つことができる。

［0230］また、従来の 3 1\/1ロータにおけるラジアル磁石と比べて、磁石内部を通る磁石磁路が長くなる。そのため、磁石パーミアンスが上昇し、磁力を上げ、トルクを増強することができる。さらに、磁束が ¢1軸の中央に集まることにより、正弦波整合率を高くすることができる。特に、 \^/1\/1制御により、電流波形を正弦波や台形波とする、又は 1 2 0度通電のスイッチング I 〇を利用すると、より効果的にトルクを増強することができる。

［0231］なお、固定子コア 5 2が電磁鋼板により構成される場合において、固定子コア 5 2の径方向厚さは、磁石ユニット 4 2の径方向厚さの 1 / 2、又は 1 / 2よりも大きいとよい。例えば、固定子コア 5 2の径方向厚さは、磁石ユニット 4 2において磁極中心に設けられる第 1磁石 1 3 1の径方向厚さの 1 / 2以上であるとよい。また、固定子コア 5 2の径方向厚さは、磁石ユニッ卜 4 2の径方向厚さより小さいとよい。この場合、磁石磁束は約 1 ［丁］であり、固定子コア 5 2の飽和磁束密度は 2 ［丁］であるため、固定子コア 5 〇 2020/175224 65 卩（：171? 2020 /006143

2の径方向厚さを、磁石ユニット 4 2の径方向厚さの 1 / 2以上にすることで、固定子コア 5 2の内周側への磁束漏洩を防ぐことができる。

［0232］ハルバッハ構造や極異方構造の磁石では、磁路が擬似円弧状になっているため、周方向の磁束を扱う磁石厚みに比例して、その磁束を上昇させることができる。こういった構成においては、固定子コア 5 2に流れる磁束は、周方向の磁束を超えることはないと考えられる。すなわち、磁石の磁束 1 ［丁］に対して飽和磁束密度 2 ［丁］の鉄系金属を利用した場合、固定子コア 5 2の厚みを磁石厚みの半分以上とすれば、磁気飽和せず好適に小型かつ軽量の回転電機を提供することができる。ここで、磁石磁束に対して固定子 5 0 からの反磁界が作用するため、磁石磁束は一般的に 0 . 9 ［丁］以下となる。そのため、固定子コアは磁石の半分の厚みを持てば、その透磁率を好適に高く保つことができる。

［0233］以下に、上述した構成の一部を変更した変形例について説明する。

［0234］（変形例 1）

上記実施形態では、固定子コア 5 2の外周面を凹凸のない曲面状とし、その外周面に所定間隔で複数の導線群 8 1 を並べて配置する構成としたが、これを変更してもよい。例えば、図 2 5に示すように、固定子コア 5 2は、固定子卷線 5 1の径方向両側のうち回転子 4 0とは反対側（図の下側）に設けられた円環状のヨーク 1 4 1 と、そのヨーク 1 4 1から、周方向に隣り合う直線部 8 3の間に向かって突出するように延びる突起部 1 4 2とを有している。突起部 1 4 2は、ヨーク 1 4 1の径方向外側、すなわち回転子 4 0側に所定間隔で設けられている。固定子巻線 5 1の各導線群 8 1は、突起部 1 4 2と周方向において係合しており、突起部 1 4 2を導線群 8 1の位置決め部として用いつつ周方向に並べて配置されている。なお、突起部 1 4 2が「導線間部材」に相当する。

［0235］突起部 1 4 2は、ヨーク 1 4 1からの径方向の厚さ寸法、言い換えれば、図 2 5に示すように、ヨーク 1 4 1の径方向において、直線部 8 3のヨーク 1 4 1 に隣接する内側面 3 2 0から突起部 1 4 2の頂点までの距離が、径〇 2020/175224 66 卩（：171? 2020 /006143 方向内外の複数層の直線部 8 3のうち、ヨーク 1 4 1 に径方向に隣接する直線部 8 3の径方向の厚さ寸法の 1 / 2 （図の 1^~1 1）よりも小さい構成となっている。言い換えれば、固定子巻線 5 1 （固定子コア 5 2）の径方向における導線群 8 1 （伝導部材）の寸法（厚み）丁 1 （導線 8 2の厚みの 2倍、言い換えれば、導線群 8 1の固定子コア 5 2に接する面 3 2 0と、導線群 8 1 の回転子 4 0に向いた面 3 3 0との最短距離）の 4分の 3の範囲は非磁性部材（封止部材 5 7）が占有していればよい。こうした突起部 1 4 2の厚さ制限により、周方向に隣り合う導線群 8 1 （すなわち直線部 8 3）の間において突起部 1 4 2がティースとして機能せず、ティースによる磁路形成がなされないようになっている。突起部 1 4 2は、周方向に並ぶ各導線群 8 1の間ごとに全て設けられていなくてもよく、周方向に隣り合う少なくとも 1組の導線群 8 1の間に設けられていればよい。例えば、突起部 1 4 2は、周方向において各導線群 8 1の間の所定数ごとに等間隔で設けられているとよい。突起部 1 4 2の形状は、矩形状、円弧状など任意の形状でよい。

[0236] また、固定子コア 5 2の外周面では、直線部 8 3が一層で設けられていてもよい。したがって、広義には、突起部 1 4 2におけるヨーク 1 4 1からの径方向の厚さ寸法は、直線部 8 3における径方向の厚さ寸法の 1 / 2よりも小さいものであればよい。

[0237] なお、回転軸 1 1の軸心を中心とし、かつヨーク 1 4 1 に径方向に隣接する直線部 8 3の径方向の中心位置を通る仮想円を想定すると、突起部 1 4 2 は、その仮想円の範囲内においてヨーク 1 4 1から突出する形状、換言すれば仮想円よりも径方向外側（すなわち回転子 4 0側）に突出しない形状をなしているとよい。

[0238] 上記構成によれば、突起部 1 4 2は、径方向の厚さ寸法が制限されており、周方向に隣り合う直線部 8 3の間においてティースとして機能するものでないため、各直線部 8 3の間にティースが設けられている場合に比べて、隣り合う各直線部 8 3を近づけることができる。これにより、導体 8 2 ₃の断面積を大きくすることができ、固定子巻線 5 1の通電に伴い生じる発熱を低〇 2020/175224 67 卩（：171? 2020 /006143

減することができる。かかる構成では、テイースがないことで磁気飽和の解消が可能となり、固定子巻線 5 1への通電電流を増大させることが可能となる。この場合において、その通電電流の増大に伴い発熱量が増えることに好適に対処することができる。また、固定子巻線 5 1では、夕ーン部 8 4が、径方向にシフトされ、他の夕ーン部 8 4との干渉を回避する干渉回避部を有することから、異なる夕ーン部 8 4同士を径方向に離して配置することができる。これにより、夕ーン部 8 4においても放熱性の向上を図ることができる。以上により、固定子 5 0での放熱性能を適正化することが可能になっている。

[0239] また、固定子コア 5 2のヨーク 1 4 1 と、回転子 4 0の磁石ユニット 4 2 （すなわち各磁石 9 1 , 9 2）とが所定距離以上離れていれば、突起部 1 4 2の径方向の厚さ寸法は、図 2 5の!· I 1 に縛られるものではない。具体的には、ヨーク 1 4 1 と磁石ユニット 4 2とが 2

以上離れていれば、突起部

1 4 2の径方向の厚さ寸法は、図 2 5の!· I 1以上であってもよい。例えば、直線部

を越えており、かつ導線群 8 1が径方向内外の 2層の導線 8 2により構成されている場合に、ヨーク 1 4 1 に隣接していない直線部 8 3、すなわちヨーク 1 4 1から数えて 2層目の導線 8 2 の半分位置までの範囲で、突起部 1 4 2が設けられていてもよい。この場合、突起部 1 4 2の径方向厚さ寸法が「1^~1 1 3 / 2」までになっていれば、導線群 8 1 における導体断面積を大きくすることで、前記効果を少なからず得ることはできる。

[0240] また、固定子コア 5 2は、図 2 6に示す構成であってもよい。なお、図 2

6では、封止部材 5 7を省略しているが、封止部材 5 7が設けられていてもよい。図 2 6では、便宜上、磁石ユニット 4 2及び固定子コア 5 2を直線状に展開して示している。

[0241 ] 図 2 6の構成では、固定子 5 0は、周方向に隣接する導線 8 2 （すなわち直線部 8 3）の間に、導線間部材としての突起部 1 4 2を有している。固定子 5 0は、固定子巻線 5 1が通電されると、磁石ユニット 4 2の磁極の一つ〇 2020/175224 68 卩（：171? 2020 /006143

（1\1極、または 3極）とともに磁気的に機能し、固定子 5 0の周方向に延びる一部分 3 5 0を有する。この部分 3 5 0の固定子 5 0の周方向への長さを !·！とすると、この長さ範囲 !·！に存在する突起部 1 4 2の合計の幅（すなわち、固定子 5 0の周方向への合計の寸法）をとし、突起部 1 4 2の飽和磁束密度を巳 5、磁石ユニット 4 2の 1極分の周方向の幅寸法を \/\/ 01、磁石ユニット 4 2の残留磁束密度を巳「とする場合、突起部 1 4 2は、

X巳 3 〇1 X巳「（ 1）

となる磁性材料により構成されている。

[0242] なお、範囲 W _nは、周方向に隣接する複数の導線群 8 1であって、励磁時期が重複する複数の導線群 8 1 を含むように設定される。その際、範囲 W _n を設定する際の基準（境界）として、導線群 8 1の間隙 5 6の中心を設定することが好ましい。例えば、図 2 6に例示する構成の場合、周方向において極の磁極中心からの距離が最も短いものから順番に、 4番目までの導線群 8 1が、当該複数の導線群 8 1 に相当する。そして、当該 4つの導線群 8 1 を含むように範囲 w _nが設定される。その際、範囲 W _nの端（起点と終点）が間隙 5 6の中心とされている。

[0243] 図 2 6において、範囲 nの両端には、それぞれ突起部 1 4 2が半分ずつ含まれていることから、範囲 W nには、合計 4つ分の突起部 1 4 2が含まれている。したがって、突起部 1 4 2の幅（すなわち、固定子 5 0の周方向における突起部 1 4 2の寸法、言い換えれば、隣接する導線群 8 1の間隔）を八とすると、範囲 W nに含まれる突起部 1 4 2の合計の幅は、

八+八十八+八+ 1 / 2八= 4八となる。

[0244] 詳しくは、本実施形態では、固定子巻線 5 1の 3相巻線が分布巻であり、その固定子巻線 5 1では、磁石ユニット 4 2の 1極に対して、突起部 1 4 2 の数、すなわち各導線群 8 1の間となる間隙 5 6の数が「相数〇」個となっている。ここで〇とは、 1相の導線 8 2のうち固定子コア 5 2と接する数である。なお、導線 8 2が回転子 4 0の径方向に積層された導線群 8 1である場合には、 1相の導線群 8 1の内周側の導線 8 2の数であるともいえる。この場合、固定子巻線 5 1の 3相巻線が各相所定順序で通電されると、 1極内において 2相分の突起部 1 42が励磁される。したがって、磁石ユニット 42の 1極分の範囲において固定子巻線 5 1の通電により励磁される突起部 1 42の周方向の合計幅寸法 Wtは、突起部 1 42 （つまり、間隙 56）の周方向の幅寸法を Aとすると、「励磁される相数 XQX A = 2 X 2 X A」となる。

[0245] そして、こうして合計幅寸法 Wtが規定された上で、固定子コア 52において、突起部 1 42が、上記（1）の関係を満たす磁性材料として構成されている。なお、合計幅寸法 W tは、 1極内において比透磁率が 1 よりも大きくなりえる部分の周方向寸法でもある。また、余裕を考えて、合計幅寸法 W tを、 1磁極における突起部 1 42の周方向の幅寸法としてもよい。具体的には、磁石ユニット 42の 1極に対する突起部 1 42の数が「相数 XQ」であることから、 1磁極における突起部 1 42の周方向の幅寸法（合計幅寸法 Wt）を、「相数 XQXA = 3X2XA = 6 A」としてもよい。

[0246] なお、ここでいう分布巻とは、磁極の 1極対周期（N極と S極）で、固定子卷線 5 1の一極対があるものである。ここでいう固定子巻線 5 1の一極対は、電流が互いに逆方向に流れ、ターン部 84で電気的に接続された 2つの直線部 83とターン部 84からなる。上記条件みたすものであれば、短節卷（Short Pitch Winding）であっても、全節卷（Fu 11 Pitch Winding）の分布巻の均等物とみなす。

[0247] 次に、集中巻の場合の例を示す。ここでいう集中巻とは、磁極の 1極対の幅と、固定子巻線 5 1の一極対の幅とが異なるものである。集中巻の一例としては、 1つの磁極対に対して導線群 81が 3つ、 2つの磁極対に対して導線群 81が 3つ、 4つの磁極対に対して導線群 81が 9つ、 5つの磁極対に対して導線群 81が 9つのような関係であるものが挙げられる。

[0248] ここで、固定子巻線 5 1 を集中巻とする場合には、固定子巻線 5 1の 3相巻線が所定順序で通電されると、 2相分の固定子巻線 5 1が励磁される。その結果、 2相分の突起部 1 42が励磁される。したがって、磁石ユニット 4 〇 2020/175224 70 卩（：171? 2020 /006143

2の 1極分の範囲において固定子巻線 5 1の通電により励磁される突起部 1 4 2の周方向の幅寸法 1:は、「八 2」となる。そして、こうして幅寸法が規定された上で、突起部 1 4 2が、上記（1）の関係を満たす磁性材料として構成されている。なお、上記で示した集中巻の場合は、同一相の導線群 8 1 に囲まれた領域において、固定子 5 0の周方向にある突起部 1 4 2 の幅の総和を八とする。また、集中巻における \ZV rnは「磁石ユニット 4 2のエアギャップに対向する面の全周」 X 「相数」 ÷ 「導線群 8 1の分散数」に相当する。

[0249] ちなみに、ネオジム磁石やサマリウムコバルト磁石、フェライト磁石といった巳1^~1積が 2 0 [ 1\/1〇〇6

] 以上の磁石では巳 = 1 . 0 強 [丁] 、鉄では巳「= 2 . 0強 [丁] である。そのため、高出カモータとしては、固定子コア 5 2において、突起部 1 4 2が、

関係を満たす磁性材料であればよい。

[0250] また、後述するように導線 8 2が外層被膜 1 8 2を備える場合には、導線

8 2同士の外層被膜 1 8 2が接触するように、導線 8 2を固定子コア 5 2の周方向に配置しても良い。この場合は、は、 0又は接触する両導線 8 2 の外層被膜 1 8 2の厚さ、と看做すことができる。

[0251 ] 図 2 5や図 2 6の構成では、回転子 4 0側の磁石磁束に対して不相応に小さい導線間部材（突起部 1 4 2）を有する構成となっている。なお、回転子 4 0は、インダクタンスが低くかつ平坦な表面磁石型ロータであり、磁気抵抗的に突極性を有していないものとなっている。かかる構成では、固定子 5 0のインダクタンス低減が可能となっており、固定子巻線 5 1のスイッチングタイミングのずれに起因する磁束歪みの発生が抑制され、ひいては軸受 2 1 , 2 2の電食が抑制される。

[0252] （変形例 2）

上記式（1）の関係を満たす導線間部材を用いる固定子 5 0として、以下の構成を採用することも可能である。図 2 7では、固定子コア 5 2の外周面側（図の上面側）に、導線間部材として歯状部 1 4 3が設けられている。歯〇 2020/175224 71 卩（：171? 2020 /006143

状部 1 4 3は、ヨーク 1 4 1から突出するようにして周方向に所定間隔で設けられており、径方向に導線群 8 1 と同じ厚み寸法を有している。歯状部 1 4 3の側面は導線群 8 1の各導線 8 2に接している。ただし、歯状部 1 4 3 と各導線 8 2との間に隙間があってもよい。

[0253] 歯状部 1 4 3は、周方向における幅寸法に制限が付与されており、磁石量に対して不相応に細い極歯（ステータティース）を備えるものとなっている。かかる構成により、歯状部 1 4 3は、 1 . 8丁以上で磁石磁束により確実に飽和し、パーミアンスの低下によりインダクタンスを下げることができる

[0254] ここで、磁石ユニット 4 2において、固定子側における磁束作用面の 1極あたりの表面積を 3 、磁石ユニット 4 2の残留磁束密度を巳「とすると、磁石ユニット側の磁束は、例えば「3 巳「」となる。また、各歯状部 1 4 3における回転子側の表面積を 3 I、導線 8 2の一相あたりの数をとし、固定子巻線 5 1の通電により 1極内において 2相分の歯状部 1 4 3が励磁されるとすると、固定子側の磁束は、例えば「3 I

2 X巳 3」となる。この場合、

（2）

の関係が成立するように歯状部 1 4 3の寸法を制限することで、インダクタンスの低減が図られている。

[0255] なお、磁石ユニット 4 2と歯状部 1 4 3とで軸方向の寸法が同一である場合、磁石ユニット 4 2の 1極分の周方向の幅寸法を \ZV rn、歯状部 1 4 3の周方向の幅寸法を

Iとすると、上記式（2）は、式（3）のように置き換えられる。

より具体的には、例えば巳 3 = 2丁、巳「= 1 丁であり、 01 = 2であると想定すると、上記式（3）は、

の関係となる。この場合、歯状部 1 4 3の幅寸法 3 1を、磁石ユニット 4 2の 1極分の幅寸法の 1 / 8よりも小さくすることで、インダクタンスの低減が図られている〇 2020/175224 72 卩（：171? 2020 /006143

。なお、数が 1であれば、歯状部 1 4 3の幅寸法 3 Iを、磁石ユニット 4 2の 1極分の幅寸法 \ZV rnの 1 / 4よりも小さくするとよい。

[0256] なお、上記式（3）において、「\^/ 3 I 2」は、磁石ユニット 4 2 の 1極分の範囲において固定子巻線 5 1の通電により励磁される歯状部 1 4 3の周方向の幅寸法に相当する。

[0257] 図 2 7の構成では、上述した図 2 5 , 図 2 6の構成と同様に、回転子 4 0 側の磁石磁束に対して不相応に小さい導線間部材（歯状部 1 4 3）を有する構成となっている。かかる構成では、固定子 5 0のインダクタンス低減が可能となっており、固定子巻線 5 1のスイッチングタイミングのずれに起因する磁束歪みの発生が抑制され、ひいては軸受 2 1 , 2 2の電食が抑制される

[0258] （変形例 3）

上記実施形態では、固定子巻線 5 1 を覆う封止部材 5 7を、固定子コア 5 2の径方向外側において各導線群 8 1 を全て含む範囲、すなわち径方向の厚さ寸法が各導線群 8 1の径方向の厚さ寸法よりも大きくなる範囲で設ける構成としたが、これを変更してもよい。例えば、図 2 8に示すように、封止部材 5 7を、導線 8 2の一部がはみ出すように設ける構成とする。より具体的には、封止部材 5 7を、導線群 8 1 において最も径方向外側となる導線 8 2 の一部を径方向外側、すなわち固定子 5 0側に露出させた状態で設ける構成とする。この場合、封止部材 5 7の径方向の厚さ寸法は、各導線群 8 1の径方向の厚さ寸法と同じ、又はその厚さ寸法よりも小さいとよい。

[0259] （変形例 4）

図 2 9に示すように、固定子 5 0において、各導線群 8 1が封止部材 5 7 により封止されていない構成としてもよい。つまり、固定子卷線 5 1 を覆う封止部材 5 7を用いない構成とする。この場合、周方向に並ぶ各導線群 8 1 の間に導線間部材が設けられず空隙となっている。要するに、周方向に並ぶ各導線群 8 1の間に導線間部材が設けられていない構成となっている。なお、空気を非磁性体、又は非磁性体の均等物として巳 3 = 0と看做し、この空〇 2020/175224 73 卩（：171? 2020 /006143

隙に空気を配置しても良い。

[0260] （変形例 5）

固定子 5 0おける導線間部材を非磁性材料により構成する場合に、その非磁性材料として、樹脂以外の材料を用いることも可能である。例えば、オーステナイト系のステンレス鋼である 3 II 3 3 0 4を用いる等、金属系の非磁性材料を用いてもよい。

[0261 ] （変形例 6）

固定子 5 0が固定子コア 5 2を具備していない構成としてもよい。この場合、固定子 5 0は、図 1 2に示す固定子巻線 5 1 により構成されることになる。なお、固定子コア 5 2を具備していない固定子 5 0において、固定子卷線 5 1 を封止材により封止する構成としてもよい。又は、固定子 5 0が、軟磁性材からなる固定子コア 5 2に代えて、合成樹脂等の非磁性材からなる円環状の巻線保持部を備える構成であつてもよい。

[0262] （変形例 7）

上記第 1実施形態では、回転子 4 0の磁石ユニット 4 2として周方向に並ベた複数の磁石 9 1 , 9 2を用いる構成としたが、これを変更し、磁石ユニット 4 2として円環状の永久磁石である環状磁石を用いる構成としてもよい。具体的には、図 3 0に示すように、磁石ホルダ 4 1の円筒部 4 3の径方向内側に、環状磁石 9 5が固定されている。環状磁石 9 5には、周方向に極性が交互となる複数の磁極が設けられており、軸及び 9軸のいずれにおいても一体的に磁石が形成されている。環状磁石 9 5には、各磁極の軸において配向の向きが径方向となり、各磁極間の軸において配向の向きが周方向となるような円弧状の磁石磁路が形成されている。

[0263] なお、環状磁石 9 5では、軸寄りの部分において磁化容易軸が軸に平行又は軸に平行に近い向きとなり、かつ軸寄りの部分において磁化容易軸が軸に直交又は軸に直交に近い向きとなる円弧状の磁石磁路が形成されるように配向がなされていればよい。

[0264] （変形例 8）本変形例では、制御装置 1 1 〇の制御手法の一部を変更している。本変形例では、主に、第 1実施形態で説明した構成に対する相違部分について説明する。

[0265] まず、図 3 1 を用いて、図 20に示した操作信号生成部 1 1 6, 1 26及び図 2 1 に示した操作信号生成部 1 30 a, 1 30 b内の処理について説明する。なお、各操作信号生成部 1 1 6, 1 26, 1 30 a, 1 3 O bにおける処理は基本的には同様である。このため、以下では、操作信号生成部 1 1 6の処理を例にして説明する。

[0266] 操作信号生成部 1 1 6は、キャリア生成部 1 1 6 aと、 U, V, W相比較器 1 1 6 b U, 1 1 6 b V, 1 1 6 bWとを備えている。本実施形態において、キャリア生成部 1 1 6 aは、キャリア信号 S i g Cとして三角波信号を生成して出力する。

[0267] U, V, W相比較器 1 1 6 b U, 1 1 6 b V, 1 1 6 bWには、キャリア生成部 1 1 6 aより生成されたキャリア信号 S i g Cと、 3相変換部 1 1 5 により算出された U, V, W相指令電圧とが入力される。 U, V, W相指令電圧は、例えば正弦波状の波形であり、電気角で位相が 1 20^° ずつずれている。

[0268] U, V, W相比較器 1 1 6 b U, 1 1 6 b V, 1 1 6 bWは、 U, V, W 相指令電圧とキャリア信号 S i g Cとの大小比較に基づく PWM (PWM : p ulse width modulation) 制御により、第 1インバータ 1 01 における U, V , W相の上アーム及び下アームの各スイッチ S p, S nの操作信号を生成する。具体的には、操作信号生成部 1 1 6は、 U, V, W相指令電圧を電源電圧で規格化した信号と、キャリア信号との大小比較に基づく PWM制御により、 U, V, W相の各スイッチ S p, S nの操作信号を生成する。ドライバ 1 1 7は、操作信号生成部 1 1 6により生成された操作信号に基づいて、第 1インバータ 1 01 における U, V, W相の各スイッチ S p, S nをオンオフさせる。

[0269] 制御装置 1 1 0は、キャリア信号 S i g Cのキャリア周波数 f c、すなわ〇 2020/175224 75 卩（：171? 2020 /006143

ち各スイッチ 3 ， 3 nのスイッチング周波数を変更する処理を行う。キャリア周波数干〇は、回転電機 1 0の低トルク領域又は高回転領域において高く設定され、回転電機 1 0の高トルク領域において低く設定される。この設定は、各相卷線に流れる電流の制御性の低下を抑制するためになされる。

[0270] つまり、固定子 5 0のコアレス化に伴い、固定子 5 0におけるインダクタンスの低減を図ることができる。ここで、インダクタンスが低くなると、回転電機 1 〇の電気的時定数が小さくなる。その結果、各相卷線に流れる電流のリップルが増加して巻線に流れる電流の制御性が低下し、電流制御が発散する懸念がある。この制御性低下の影響は、巻線に流れる電流（例えば、電流の実効値）が高電流領域に含まれる場合よりも低電流領域に含まれる場合に顕著となり得る。この問題に対処すべく、本変形例において、制御装置 1 1 0はキャリア周波数干〇を変更する。

[0271 ] 図 3 2を用いて、キャリア周波数干〇を変更する処理について説明する。

この処理は、操作信号生成部 1 1 6の処理として、制御装置 1 1 0により、例えば所定の制御周期で繰り返し実行される。

[0272] ステップ 3 1 0では、各相の巻線 5 1 3に流れる電流が低電流領域に含まれているか否かを判定する。この処理は、回転電機 1 0の現在のトルクが低トルク領域であることを判定するための処理である。低電流領域に含まれているか否かの判定手法としては、例えば、以下の第 1 , 第 2の方法が挙げられる。

[0273] ＜第 1の方法＞

〇1 変換部 1 1 2により変換された軸電流と 9軸電流とに基づいて、回転電機 1 〇のトルク推定値を算出する。そして、算出したトルク推定値が卜ルク閾値未満であると判定した場合、巻線 5 1 3に流れる電流が低電流領域に含まれていると判定し、トルク推定値がトルク閾値以上であると判定した場合、高電流領域に含まれていると判定する。ここで、トルク閾値は、例えば、回転電機 1 〇の起動トルク（拘束トルクともいう）の 1 / 2に設定されていればよい。〇 2020/175224 76 卩（：171? 2020 /006143

[0274] ＜第 2の方法＞

角度検出器により検出された回転子 4 0の回転角度が速度閾値以上であると判定した場合、巻線 5 1 3に流れる電流が低電流領域に含まれている、すなわち高回転領域であると判定する。ここで、速度閾値は、例えば、回転電機 1 0の最大トルクがトルク閾値となる場合の回転速度に設定されていればよい。

[0275] ステップ 3 1 0において否定判定した場合には、高電流領域であると判定し、ステップ 3 1 1 に進む。ステップ 3 1 1では、キャリア周波数干〇を第 1周波数干！_に設定する。

[0276] ステップ 3 1 0において肯定判定した場合には、ステップ 3 1 2に進み、キャリア周波数干〇を、第 1周波数干！_よりも高い第 2周波数干 ! !に設定する。

[0277] 以上説明した本変形例によれば、各相卷線に流れる電流が高電流領域に含まれる場合よりも低電流領域に含まれる場合においてキャリア周波数チ〇が高く設定される。このため、低電流領域において、スイッチ 3 ， 3 のスイッチング周波数を高くすることができ、電流リップルの増加を抑制することができる。これにより、電流制御性の低下を抑制することができる。

[0278] _方、各相卷線に流れる電流が高電流領域に含まれる場合、低電流領域に含まれる場合よりもキャリア周波数チ〇が低く設定される。高電流領域においては、低電流領域よりも巻線に流れる電流の振幅が大きいため、インダクタンスが低くなったことに起因する電流リップルの増加が、電流制御性に及ぼす影響が小さい。このため、高電流領域においては、低電流領域よりもキャリア周波数干〇を低く設定することができ、各インバータ 1 0 1 , 1 0 2 のスイッチング損失を低減することができる。

[0279] 本変形例においては、以下に示す形態の実施が可能である。

[0280] キャリア周波数干〇が第 1周波数干！_に設定されている場合において、図 3 2のステップ 3 1 0において肯定判定されたとき、キャリア周波数干〇を、第 1周波数干！-から第 2周波数干！!に向かって徐変させてもよい。 [0281] また、キャリア周波数 f cが第 2周波数 f Hに設定されている場合において、ステップ S 1 0において否定判定されたとき、キャリア周波数 f cを、第 2周波数 f Hから第 1周波数 f Lに向かって徐変させてもよい。

[0282] PWM制御に代えて、空間べクトル変調 (S VM : space vector modu la tion) 制御によりスイッチの操作信号が生成されてもよい。この場合であっても、上述したスイッチング周波数の変更を適用することができる。

[0283] (変形例 9 )

上記各実施形態では、導線群 81 を構成する各相 2対ずつの導線が、図 3 3 (a) に示すように並列接続されていた。図 33 (a) は、 2対の導線である第 1 , 第 2導線 88 a, 88 bの電気的接続を示す図である。ここで、図 33 (a) に示す構成に代えて、図 33 (b) に示すように、第 1 , 第 2 導線 88 a, 88 bが直列接続されていてもよい。

[0284] また、 3対以上の多層導線が径方向に積層配置されていてもよい。図 34 に、 4対の導線である第 1〜第 4導線 88 a〜 88 dが積層配置されている構成を示す。第 1〜第 4導線 88 a〜 88 dは、固定子コア 52に近い方から、第 1 , 第 2, 第 3, 第 4導線 88 a, 88 b, 88 c, 88 dの順に径方向に並んで配置されている。

[0285] ここで、図 33 (c) に示すように、第 3, 第 4導線 88 c, 88 dが並列接続されるとともに、この並列接続体の一端に第 1導線 88 aが接続され、他端に第 2導線 88 bが接続されていてもよい。並列接続にすると、その並列接続された導線の電流密度を低下させることができ、通電時の発熱を抑制できる。そのため、冷却水通路 74が形成されたハウジング (ユニットべ —ス 6 1 ) に筒状の固定子巻線を組み付ける構成において、並列接続されていない第 1 , 第 2導線 88 a, 88 bがユニットべース 6 1 に当接する固定子コア 52側に配置され、並列接続された第 3, 第 4導線 88 c, 88 dが反固定子コア側に配置されている構成とする。これにより、多層導線構造における各導線 88 a〜 88 dの冷却性能を均等化することができる。

[0286] なお、第 1〜第 4導線 88 a〜 88 dからなる導線群 81の径方向の厚さ〇 2020/175224 78 卩（：171? 2020 /006143

寸法は、 1磁極内における 1相分の周方向の幅寸法よりも小さいものとされていればよい。

[0287] （変形例 1 0）

回転電機 1 〇をインナロータ構造（内転構造）としてもよい。この場合、例えばハウジング 3 0内において、径方向外側に固定子 5 0が設けられ、その径方向内側に回転子 4 0が設けられるとよい。また、固定子 5 0及び回転子 4 0の軸方向両端のうちその一方の側又はその両方の側にインバータユニット 6 0が設けられているとよい。図 3 5は、回転子 4 0及び固定子 5 0の横断面図であり、図 3 6は、図 3 5に示す回転子 4 0及び固定子 5 0の一部を拡大して示す図である。

[0288] インナロータ構造を前提とする図 3 5及び図 3 6の構成は、アウタロータ構造を前提とする図 8及び図 9の構成に対して、回転子 4 0及び固定子 5 0 が径方向内外で逆になっていることを除いて、同様の構成となっている。簡単に説明すると、固定子 5 0は、扁平導線構造の固定子巻線 5 1 と、ティースを持たない固定子コア 5 2とを有している。固定子巻線 5 1は、固定子コア 5 2の径方向内側に組み付けられている。固定子コア 5 2は、アウタロー夕構造の場合と同様に、以下のいずれかの構成を有する。

（八）固定子 5 0において、周方向における各導線部の間に導線間部材を設け、かつその導線間部材として、 1磁極における導線間部材の周方向の幅寸法を 1、導線間部材の飽和磁束密度を巳 3、 1磁極における磁石ユニットの周方向の幅寸法を〇!、磁石ユニットの残留磁束密度を巳「とした場合に、

「の関係となる磁性材料を用いている。

（巳）固定子 5 0において、周方向における各導線部の間に導線間部材を設け、かつその導線間部材として、非磁性材料を用いている。

（〇）固定子 5 0において、周方向における各導線部の間に導線間部材を設けていない構成となっている。

[0289] また、磁石ユニット 4 2の各磁石 9 1 , 9 2についても同様である。つまり、磁石ユニット 4 2は、磁極中心である ¢1軸の側において、磁極境界であ〇 2020/175224 79 卩（：171? 2020 /006143

る 9軸の側に比べて磁化容易軸の向きが軸に平行となるように配向がなされた磁石 9 1 , 9 2を用いて構成されている。各磁石 9 1 , 9 2における磁化方向等の詳細は既述のとおりである。磁石ユニット 4 2において環状磁石 9 5 （図 3 0参照）を用いることも可能である。

[0290] 図 3 7は、インナロータ型とした場合における回転電機 1 0の縦断面図であり、これは既述の図 2に対応する図面である。図 2の構成との相違点を簡単に説明する。図 3 7において、ハウジング 3 0の内側には、環状の固定子 5 0が固定され、その固定子 5 0の内側には、所定のエアギャップを挟んで回転子 4 0が回転可能に設けられている。図 2と同様に、各軸受 2 1 , 2 2 は、回転子 4 0の軸方向中央に対して軸方向のいずれか一方側に偏って配置されており、これにより、回転子 4 0が片持ち支持されている。また、回転子 4 0の磁石ホルダ 4 1の内側に、インバータユニット 6 0が設けられている。

[0291 ] 図 3 8には、インナロータ構造の回転電機 1 0として別の構成を示す。図

3 8において、ハウジング 3 0には、軸受 2 1 , 2 2により回転軸 1 1が回転可能に支持されており、その回転軸 1 1 に対して回転子 4 0が固定されている。図 2等に示す構成と同様に、各軸受 2 1 , 2 2は、回転子 4 0の軸方向中央に対して軸方向のいずれか一方側に偏って配置されている。回転子 4 0は、磁石ホルダ 4 1 と磁石ユニット 4 2とを有している。

[0292] 図 3 8の回転電機 1 0では、図 3 7の回転電機 1 0との相違点として、回転子 4〇の径方向内側にインバータユニット 6 0が設けられていない構成となっている。磁石ホルダ 4 1は、磁石ユニット 4 2の径方向内側となる位置で回転軸 1 1 に連結されている。また、固定子 5 0は、固定子巻線 5 1 と固定子コア 5 2とを有しており、ハウジング 3 0に対して取り付けられている

[0293] （変形例 1 1）

インナロータ構造の回転電機として別の構成を以下に説明する。図 3 9は、回転電機 2 0 0の分解斜視図であり、図 4 0は、回転電機 2 0 0の側面断〇 2020/175224 80 卩（：171? 2020 /006143

面図である。なおここでは、図 3 9及び図 4 0の状態を基準に上下方向を示すこととしている。

[0294] 図 3 9及び図 4 0に示すように、回転電機 2 0 0は、環状の固定子コア 2

0 1及び多相の固定子巻線 2 0 2を有する固定子 2 0 3と、固定子コア 2 0 1の内側に回転自在に配設される回転子 2 0 4とを備えている。固定子 2 0 3が電機子に相当し、回転子 2 0 4が界磁子に相当する。固定子コア 2 0 1 は、多数の珪素鋼板が積層されて構成されており、その固定子コア 2 0 1 に対して固定子巻線 2 0 2が取り付けられている。図示は省略するが、回転子 2 0 4は、回転子コアと、磁石ユニットとして複数の永久磁石とを有している。回転子コアには、円周方向に等間隔で複数の磁石揷入孔が設けられている。磁石揷入孔のそれぞれには、隣接する磁極毎に交互に磁化方向が変わるように磁化された永久磁石が装着されている。なお、磁石ユニットの永久磁石は、図 2 3で説明したようなハルバッハ配列又はそれに類する構成を有するものであるとよい。又は、磁石ユニットの永久磁石は、図 9や図 3 0で説明したような磁極中心である軸と磁極境界である軸との間において配向方向（磁化方向）が円弧状に延びている極異方性の特性を備えるものであるとよい。

[0295] ここで、固定子 2 0 3は、以下のいずれかの構成であるとよい。

（八）固定子 2 0 3において、周方向における各導線部の間に導線間部材を設け、かつその導線間部材として、 1磁極における導線間部材の周方向の幅寸法を 1、導線間部材の飽和磁束密度を巳 3、 1磁極における磁石ユニッ卜の周方向の幅寸法を、磁石ユニットの残留磁束密度を巳「とした場合に、

「の関係となる磁性材料を用いている。

（巳）固定子 2 0 3において、周方向における各導線部の間に導線間部材を設け、かつその導線間部材として、非磁性材料を用いている。

（〇）固定子 2 0 3において、周方向における各導線部の間に導線間部材を設けていない構成となっている。

[0296] また、回転子 2 0 4において、磁石ユニットは、磁極中心である軸の側〇 2020/175224 81 卩（：171? 2020 /006143

において、磁極境界である軸の側に比べて磁化容易軸の向きが〇1軸に平行となるように配向がなされた複数の磁石を用いて構成されている。

[0297] 回転電機 2 0 0の軸方向の一端側には、環状のインバータケース 2 1 1が設けられている。インバータケース 2 1 1は、ケース下面が固定子コア 2 0 1の上面に接するように配置されている。インバータケース 2 1 1内には、インバータ回路を構成する複数のパワーモジュール 2 1 2と、半導体スイッチング素子のスイッチング動作により生じる電圧 ·電流の脈動（リップル）を抑制する平滑コンデンサ 2 1 3と、制御部を有する制御基板 2 1 4と、相電流を検出する電流センサ 2 1 5と、回転子 2 0 4の回転数センサであるレゾルバステータ 2 1 6とが設けられている。パワーモジュール 2 1 2は、半導体スイッチング素子である丨 ◦巳丁やダイオードを有している。

[0298] インバータケース 2 1 1の周縁には、車両に搭載されるバッテリの直流回路と接続されるパワーコネクタ 2 1 7と、回転電機 2 0 0側と車両側制御装置との間で各種信号の受け渡しに用いられる信号コネクタ 2 1 8とが設けられている。インバータケース 2 1 1はトップカバー 2 1 9で覆われている。車載バッテリからの直流電力は、パワーコネクタ 2 1 7を介して入力され、パワーモジュール 2 1 2のスイッチングにより交流に変換されて各相の固定子卷線 2 0 2に送られる。

[0299] 固定子コア 2 0 1の軸方向両側のうちインバータケース 2 1 1の反対側には、回転子 2 0 4の回転軸を回転可能に保持する軸受ユニット 2 2 1 と、その軸受ユニット 2 2 1 を収容する環状のリアケース 2 2 2とが設けられている。軸受ユニット 2 2 1は、例えば 2つ一組の軸受を有しており、回転子 2 〇 4の軸方向中央に対して軸方向のいずれか一方側に偏って配置されている。ただし、軸受ユニット 2 2 1 における複数の軸受を固定子コア 2 0 1の軸方向両側に分散させて設け、それら各軸受により回転軸を両持ち支持する構成であってもよい。リアケース 2 2 2が車両のギアケースや変速機などの取付部にボルト締結して固定されることで、回転電機 2 0 0が車両側に取り付けられるようになっている。〇 2020/175224 82 卩（：171? 2020 /006143

[0300] インバータケース 2 1 1内には、冷媒を流すための冷却流路 2 1 1 3が形成されている。冷却流路 2 1 1 3は、インバータケース 2 1 1の下面から環状に凹設された空間を固定子コア 2 0 1の上面で閉塞して形成されている。冷却流路 2 1 1 3は、固定子巻線 2 0 2のコイルエンドを囲むように形成されている。冷却流路 2 1 1 3内には、パワーモジュール 2 1 2のモジュールケース 2 1 2 ₃が揷入されている。リアケース 2 2 2にも、固定子巻線 2 0 2のコイルエンドを囲むように冷却流路 2 2 2 3が形成されている。冷却流路 2 2 2 ₃は、リアケース 2 2 2の上面から環状に凹設された空間を固定子コア 2 0 1の下面で閉塞して形成されている。

[0301 ] （変形例 1 2）

これまでは、回転界磁形の回転電機にて具体化した構成を説明したが、これを変更し、回転電機子形の回転電機にて具体化することも可能である。図 4 1 に、回転電機子形の回転電機 2 3 0の構成を示す。

[0302] 図 4 1の回転電機 2 3 0において、ハウジング

2 3 1 匕にはそれぞれ軸受 2 3 2が固定され、その軸受 2 3 2により回転軸 2 3 3が回転自在に支持されている。軸受 2 3 2は、例えば多孔質金属に油を含ませてなる含油軸受である。回転軸 2 3 3には、電機子としての回転子 2 3 4が固定されている。回転子 2 3 4は、回転子コア 2 3 5とその外周部に固定された多相の回転子卷線 2 3 6とを有している。回転子 2 3 4において、回転子コア 2 3 5はスロットレス構造を有し、回転子卷線 2 3 6は扁平導線構造を有している。つまり、回転子卷線 2 3 6は、 1相ごとの領域が径方向よりも周方向に長い扁平構造となっている。

[0303] また、回転子 2 3 4の径方向外側には、界磁子としての固定子 2 3 7が設けられている。固定子 2 3 7は、ハウジング 2 3 1 3に固定された固定子コア 2 3 8と、その固定子コア 2 3 8の内周側に固定された磁石ユニット 2 3 9とを有している。磁石ユニット 2 3 9は、周方向に極性が交互となる複数の磁極を含む構成となっており、既述した磁石ユニット 4 2等と同様に、磁極中心である〇!軸の側において、磁極境界である軸の側に比べて磁化容易〇 2020/175224 83 卩（：171? 2020 /006143

軸の向きが軸に平行となるように配向がなされて構成されている。磁石ユニット 2 3 9は、配向が行われた焼結ネオジム磁石を有しており、その固有保磁力は 4 0 0 [ 1＜ /〇! ] 以上、かつ残留磁束密度は 1 . 0 [丁] 以上となっている。

[0304] 本例の回転電機 2 3 0は、 2極 3コイルのブラシ付コアレスモータであり、回転子卷線 2 3 6は 3つに分割され、磁石ユニット 2 3 9は 2極である。ブラシ付きモータの極数とコイル数は、 2 : 3、 4 : 1 0、 4 : 2 1などその用途に応じて様々である。

[0305] 回転軸 2 3 3にはコミュテータ 2 4 1が固定されており、その径方向外側には複数のブラシ 2 4 2が配置されている。コミュテータ 2 4 1は、回転軸 2 3 3に埋め込まれた導線 2 4 3を介して回転子卷線 2 3 6に電気接続されている。これらコミュテータ 2 4 1、ブラシ 2 4 2、導線 2 4 3を通じて、回転子卷線 2 3 6に対する直流電流の流入及び流出が行われる。コミュテー夕 2 4 1は、回転子卷線 2 3 6の相数に応じて周方向に適宜分割されて構成されている。なお、ブラシ 2 4 2は、そのまま電気配線を介して蓄電池などの直流電源に接続されていてもよいし、端子台などを介して直流電源に接続されていてもよい。

[0306] 回転軸 2 3 3には、軸受 2 3 2とコミュテータ 2 4 1 との間に、シール材としての樹脂ワッシャ 2 4 4が設けられている。樹脂ワッシャ 2 4 4により、含油軸受である軸受 2 3 2からしみ出た油がコミュテータ 2 4 1側に流れ出ることが抑制される。

[0307] （変形例 1 3）

回転電機 1 〇の固定子巻線 5 1 において、各導線 8 2を、内外に複数の絶縁被膜を有する構成としてもよい。例えば、絶縁被膜付きの複数の導線（素線）を 1本に束ね、それを外層被膜により覆って導線 8 2を構成するとよい。この場合、素線の絶縁被膜が内側の絶縁被膜を構成し、外層被膜が外側の絶縁被膜を構成する。また特に、導線 8 2における複数の絶縁被膜のうち外側の絶縁被膜の絶縁能力を、内側の絶縁被膜の絶縁能力よりも高めておくと〇 2020/175224 84 卩（：171? 2020 /006143

よい。具体的には、外側の絶縁被膜の厚さを、内側の絶縁被膜の厚さよりも厚くする。例えば、外側の絶縁被膜の厚さを 1 〇〇、内側の絶縁被膜の厚さを 4 0 とする。又は、外側の絶縁被膜として、内側の絶縁被膜よりも誘電率の低い材料を用いるとよい。これらは少なくともいずれかが適用されればよい。なお、素線が、複数の導電材の集合体として構成されているとよい。

[0308] 上記のとおり導線 8 2における最外層の絶縁を強くすることにより、高電圧の車両用システムに用いる場合に好適なものとなる。また、気圧の低い高地などでも、回転電機 1 0の適正な駆動が可能となる。

[0309] （変形例 1 4）

内外に複数の絶縁被膜を有する導線 8 2において、外側の絶縁被膜と内側の絶縁被膜とで、線膨張率（線膨張係数）及び接着強さの少なくともいずれかが異なる構成としてもよい。本変形例における導線 8 2の構成を図 4 2に示す。

[0310] 図 4 2において、導線 8 2は、複数（図では 4本）の素線 1 8 1 と、その複数の素線 1 8 1 を囲む例えば樹脂製の外層被膜 1 8 2 （外側絶縁被膜）と、外層被膜 1 8 2内において各素線 1 8 1の周りに充填された中間層 1 8 3 （中間絶縁被膜）とを有している。素線 1 8 1は、銅材よりなる導電部 1 8 1 3と、絶縁材料よりなる導体被膜 1 8 1 （内側絶縁被膜）とを有している。固定子巻線として見れば、外層被膜 1 8 2により相間が絶縁される。なお、素線 1 8 1が、複数の導電材の集合体として構成されているとよい。

[031 1 ] 中間層 1 8 3は、素線 1 8 1の導体被膜 1 8 1 匕よりも高い線膨張率を有し、かつ外層被膜 1 8 2よりも低い線膨張率を有している。つまり、導線 8 2では、外側ほど線膨張率が高くなっている。一般的に、外層被膜 1 8 2では導体被膜 1 8 1 匕よりも線膨張係数が高いが、それらの間にその中間の線膨張率を有する中間層 1 8 3を設けることにより、その中間層 1 8 3がクッシヨン材として機能し、外層側及び内層側での同時割れを防ぐことができる〇 2020/175224 85 卩（：171? 2020 /006143

[0312] また、導線 8 2では、素線 1 8 1 において導電部 1 8 1 ₃と導体被膜 1 8

1 匕とが接着されるとともに、導体被膜 1 8 1 匕と中間層 1 8 3、中間層 1 8 3と外層被膜 1 8 2がそれぞれ接着されており、それら各接着部分では、導線 8 2の外側ほど、接着強さが弱くなっている。つまり、導電部 1 8 1 ₃ 及び導体被膜 1 8 1 の接着強さは、導体被膜 1 8 1 及び中間層 1 8 3の接着強さ、中間層 1 8 3及び外層被膜 1 8 2の接着強さよりも弱くなっている。また、導体被膜 1 8 1 匕及び中間層 1 8 3の接着強さと、中間層 1 8 3 及び外層被膜 1 8 2の接着強さとを比較すると、後者の方（外側の方）が弱いか、又は同等であるとよい。なお、各被膜同士の接着強さの大きさは、例えば 2層の被膜を引き剥がす際に要する引っ張り強さ等により把握可能である。上記のごとく導線 8 2の接着強さが設定されていることで、発熱又は冷却による内外温度差が生じても、内層側及び外層側で共に割れが生じること（共割れ）を抑制することができる。

[0313] ここで、回転電機の発熱、温度変化は、主に素線 1 8 1の導電部 1 8 1 ₃ から発熱される銅損と、鉄心内から発せられる鉄損として生じるが、それら 2種類の損失は、

又は導線 8 2の外部より伝わるものであり、中間層 1 8 3に発熱源があるわけではない。この場合、中間層 1 8 3が両方に対してクッションとなり得る接着力を持つことで、その同時割れを防ぐことができる。したがって、車両用途など、高耐圧又は温度変化の大きい分野での使用に際しても、好適なる使用が可能となる。

[0314] 以下に補足する。素線 1 8 1は、例えばエナメル線であってもよく、かかる場合には、 I、 I等の樹脂被膜層（導体被膜 1 8 1 匕）を有する。また、素線 1 8 1 より外側の外層被膜 1 8 2は、同様の、丨、八丨等よりなり、かつ厚みが厚いものであることが望ましい。これにより、線膨張率差による被膜の破壊が抑えられる。なお、外層被膜 1 8 2としては、八、丨、八 I等の前記材料を厚くして対応するものとは別に、 3、巳巳、フッ素、ポリカーボネート、シリコン、エポキシ、ポリエチレンナフタレート、！_〇といった、誘電率が丨、八丨よりも小さいも〇 2020/175224 86 卩（：171? 2020 /006143

のを使うことも回転機の導体密度を高めるためには望ましい。これらの樹脂であれば、導体被膜 1 8 1 匕同等の \ , P A \被膜よりも薄いか、導体被膜 1 8 1 13と同等の厚みであっても、その絶縁能力を高くすることができ、これにより導電部の占有率を高めることが可能となる。一般的には、上記樹脂は、誘電率がエナメル線の絶縁被膜より良好な絶縁を有している。当然、成形状態や、混ぜ物によって、その誘電率を悪くする例も存在する。中でも、 3、巳巳は、その線膨張係数がエナメル被膜より一般的には大きいが、他樹脂よりも小さいため、第 2層の外層被膜として適するのである。

[0315] また、素線 1 8 1の外側における 2種類の被膜（中間絶縁被膜、外側絶縁被膜）と素線 1 8 1のエナメル被膜との接着強さは、素線 1 8 1 における銅線とエナメル被膜との間の接着強さよりも弱いことが望ましい。これにより、エナメル被膜と前記 2種類の被膜とが一度に破壊される現象が抑制される

[0316] 固定子に水冷構造、液冷構造、空冷構造が付加されている場合には、基本的に、外層被膜 1 8 2から先に熱応力や衝撃応力が掛かると考えられる。しかし、素線 1 8 1の絶縁層と、前記 2種類の被膜とが違う樹脂の場合でも、その被膜を接着しない部位を設けることにより、前記熱応力や衝撃応力を低減することができる。すなわち、素線（エナメル線）と空隙を設け、フッ素、ポリカーボネート、シリコン、エポキシ、ポリエチレンナフタレート、！_ 〇を配置することで前記絶縁構造がなされる。この場合、エポキシなどからなる低誘電率で、かつ低線膨張係数からなる接着材を用いて、外層被膜と内層被膜とを接着することが望ましい。こうすることで、機械的強度だけでなく、導電部の振動による揺れなどによる摩擦による被膜破壊、または線膨張係数差による外層被膜の破壊を抑えることができる。

[0317] 上記構成の導線 8 2に対しての、機械的強度、固定等を担う、一般的には固定子巻線周りの最終工程となる最外層固定としては、エポキシ、 3、巳巳！_〇などの成形性が良く、誘電率、線膨張係数といった性質がエナメル被膜と近い性質をもった樹脂が好ましい。〇 2020/175224 87 卩（：171? 2020 /006143

[0318] —般的には、ウレタン、シリコンによる樹脂ポッティングが通例なされるが、前記樹脂においてはその線膨張係数がその他の樹脂と比べて倍近い差があり、樹脂をせん断し得る熱応力を発生する。そのため、厳しい絶縁規定が国際的に用いられる 6 0 V以上の用途には不適である。この点、エポキシ、 3、巳巳、！_ 0 などにより射出成型等により容易に作られる最終絶縁工程によれば、上述の各要件を達成することが可能である。

[0319] 上記以外の変形例を以下に列記する。

[0320] 磁石ユニット 4 2のうち径方向において電機子側の面と、回転子の軸心との径方向における距離口1\/1が 5 0

以上とされていてもよい。具体的には、例えば、図 4に示す磁石ユニット 4 2 （具体的には、第 1 , 第 2磁石 9 1 , 9 2）のうち径方向内側の面と、回転子 4 0の軸心との径方向における

以上とされていてもよい。

[0321 ] スロットレス構造の回転電機としては、その出力が数十から数百級の模型用などに使用される小規模なものが知られている。そして、一般的には 1 0 を超すような工業用の大型の回転電機でスロットレス構造が採用された事例を本願開示者は把握していない。その理由について本願開示者は検言寸した。

[0322] 近年主流の回転電機は、次の 4種類に大別される。それら回転電機とは、ブラシ付きモータ、カゴ型誘導モータ、永久磁石式同期モータ及びリラクタンスモータである。

[0323] ブラシ付きモータには、ブラシを介して励磁電流が供給される。このため、大型機のブラシ付きモータの場合、ブラシが大型化したり、メンテナンスが煩雑になったりしたりする。これにより、半導体技術の目覚ましい発達に伴い、誘導モータ等のブラシレスモータに置換されてきた経緯がある。一方、小型モータの世界では、低い慣性及び経済性の利点から、コアレスモータも多数世の中に供給されている。

[0324] カゴ型誘導モータでは、 1次側の固定子巻線で発生させる磁界を 2次側の回転子の鉄心で受けてカゴ型導体に集中的に誘導電流を流して反作用磁界を〇 2020/175224 88 卩（：171? 2020 /006143

形成することにより、トルクを発生させる原理である。このため、機器の小型高効率の観点からすれば、固定子側及び回転子側ともに鉄心をなくすことは必ずしも得策であるとは言えない。

[0325] リラクタンスモータは、当に鉄心のリラクタンス変化を活用するモータであり、原理的に鉄心をなくすことは望ましくない。

[0326] 永久磁石式同期モータでは、近年 I 1\/1 （つまり埋め込み磁石型回転子）が主流であり、特に大型機においては、特殊事情がない限り丨 IV!である場合が多い。

[0327] I 1\/1は、磁石トルク及びリラクタンストルクを併せ持つ特性を有しており、インバータ制御により、それらトルクの割合が適時調整されながら運転される。このため、丨 IV!は小型で制御性に優れるモータである。

[0328] 本願開示者の分析により、磁石トルク及びリラクタンストルクを発生する回転子表面のトルクを、磁石ユニットのうち径方向において電機子側の面と、回転子の軸心との径方向における距離口 IV!、すなわち、一般的なインナロ —夕の固定子鉄心の半径を横軸にとって描くと図 4 3に示すものとなる。

[0329] 磁石トルクは、下式（6 9 1）に示すように、永久磁石の発生する磁界強度によりそのポテンシャルが決定されるのに対し、リラクタンストルクは、下式（6 2）に示すように、インダクタンス、特に軸インダクタンスの大きさがそのポテンシャルを決定する。

[0330] 磁石トルク

1 գ . （ø

9 1）

リラクタンストルク = !<

. 1 . 1 〇1 . （ 6

9 2）

ここで、永久磁石の磁界強度と巻線のインダクタンスの大きさとを口 IV!で比較してみた。永久磁石の発する磁界強度、すなわち磁束量は、固定子と対向する面の永久磁石の総面積に比例する。円筒型の回転子であれば円筒の表面積になる。厳密には、 1\1極と 3極とが存在するので、円筒表面の半分の専有面積に比例する。円筒の表面積は、円筒の半径と、円筒長さとに比例す〇 2020/175224 89 卩（：171? 2020 /006143

る。つまり、円筒長さが一定であれば、円筒の半径に比例する。

[0331 ] —方、巻線のインダクタンス!_ 9は、鉄心形状に依存はするものの感度は低く、むしろ固定子巻線の巻数の 2乗に比例するため、巻数の依存性が高い。なお、を磁気回路の透磁率、！\1を巻数、 3を磁気回路の断面積、 3を磁気回路の有効長さとする場合、インダクタンス!_ = 1\1 2 \ 3 / 5である。巻線の巻数は、卷線スぺースの大きさに依存するため、円筒型モータであれば、固定子の卷線スぺース、すなわちスロット面積に依存することになる。図 4 4に示すように、スロット面積は、スロットの形状が略四角形であるため、周方向の長さ寸法 3及び径方向の長さ寸法 13との積 3 X匕に比例する。

[0332] スロットの周方向の長さ寸法は、円筒の直径が大きいほど大きくなるため、円筒の直径に比例する。スロットの径方向の長さ寸法は、当に円筒の直径に比例する。つまり、スロット面積は、円筒の直径の 2乗に比例する。また、上式（6 2）からも分かる通り、リラクタンストルクは、固定子電流の 2乗に比例するため、いかに大電流を流せるかで回転電機の性能が決まり、その性能は固定子のスロット面積に依存する。以上より、円筒の長さが一定なら、リラクタンストルクは円筒の直径の 2乗に比例する。このことを踏まえ、磁石トルク及びリラクタンストルクと口 IV!との関係性をプロットした図が図 4 3である。

[0333] 図 4 3に示すように、磁石トルクは

に対して直線的に増加し、リラクタンストルクは口 IV!に対して 2次関数的に増加する。口 IV!が比較的小さい場合は磁石トルクが支配的であり、固定子鉄心半径が大きくなるに連れてリラクタンストルクが支配的であることがわかる。本願開示者は、図 4 3における磁石トルク及びリラクタンストルクの交点が、所定の条件下において、おおよそ固定子鉄心半径 = 5 0〇!〇!の近傍であるとの結論に至った。つまり、固定子鉄心半径が 5

を十分に超えるような 1 0

級のモータでは、リラクタンストルクを活用することが現在の主流であるため鉄心を無くすことは困難であり、このことが大型機の分野においてスロットレス構造が採用〇 2020/175224 90 卩（：171? 2020 /006143

されない理由の 1つであると推定される。

[0334] 固定子に鉄心が使用される回転電機の場合、鉄心の磁気飽和が常に課題となる。特にラジアルギャップ型の回転電機では、回転軸の縦断面形状は 1磁極当たり扇型となり、機器内周側程磁路幅が狭くなりスロットを形成するティース部分の内周側寸法が回転電機の性能限界を決める。いかに高性能な永久磁石を使おうとも、この部分で磁気飽和が発生すると、永久磁石の性能を十分にひきだすことができない。この部分で磁気飽和を発生させないためには、内周径を大きく設計することになり結果的に機器の大型化に至ってしまうのである。

[0335] 例えば、分布巻の回転電機では、 3相巻線であれば、 1磁極あたり 3つ乃至 6つのティースで分担して磁束を流すのだが、周方向前方のティースに磁束が集中しがちであるため、 3つ乃至 6つのティースに均等に磁束が流れるわけではない。この場合、一部（例えば 1つ又は 2つ）のティースに集中的に磁束が流れながら、回転子の回転に伴って磁気飽和するティースも周方向に移動してゆく。これがスロットリップルを生む要因にもなる。

[0336] 以上から、口1\/1が 5

となるスロットレス構造の回転電機において、磁気飽和を解消するために、ティースを廃止したい。しかし、ティースが廃止されると、回転子及び固定子における磁気回路の磁気抵抗が増加し、回転電機のトルクが低下してしまう。磁気抵抗増加の理由としては、例えば、回転子と固定子との間のエアギャップが大きくなることがある。このため、上述した口1\/1が 5

以上となるスロットレス構造の回転電機において

、トルクを増強することについて改善の余地がある。したがって、上述した

以上となるスロットレス構造の回転電機に、上述したトルクを増強できる構成を適用するメリットが大きい。

[0337] なお、アウタロータ構造の回転電機に限らず、インナロータ構造の回転電機についても、磁石ユニットのうち径方向において電機子側の面と、回転子の軸心との径方向における距離

[0338] 回転電機 1 0の固定子巻線 5 1 において、導線 8 2の直線部 8 3を径方〇 2020/175224 91 卩（：171? 2020 /006143

向に単層で設ける構成としてもよい。また、径方向内外に複数層で直線部 8 3を配置する場合に、その層数は任意でよく、 3層、 4層、 5層、 6層等で設けてもよい。

[0339] 例えば図 2の構成では、回転軸 1 1 を、軸方向で回転電機 1 0の一端側及び他端側の両方に突出するように設けたが、これを変更し、一端側にのみ突出する構成としてもよい。この場合、回転軸 1 1は、軸受ユニット 2 0により片持ち支持される部分を端部とし、その軸方向外側に延びるように設けられるとよい。本構成では、インバータユニット 6 0の内部に回転軸 1 1が突出しない構成となるため、インバータユニット 6 0の内部空間、詳しくは筒状部 7 1の内部空間をより広く用いることができることとなる。

[0340] 上記構成の回転電機 1 0では、軸受 2 1 , 2 2において非導電性グリースを用いる構成としたが、これを変更し、軸受 2 1 , 2 2において導電性グリースを用いる構成としてもよい。例えば、金属粒子や力ーボン粒子等が含まれた導電性グリースを用いる構成とする。

[0341 ] 回転軸 1 1 を回転自在に支持する構成として、回転子 4 0の軸方向一端側及び他端側の 2力所に軸受を設ける構成としてもよい。この場合、図 1の構成で言えば、インバータユニット 6 0を挟んで一端側及び他端側の 2力所に軸受が設けられるとよい。

[0342] 上記構成の回転電機 1 0では、回転子 4 0において磁石ホルダ 4 1の中間部 4 5が内側肩部 4 9 ₃と感情の外側肩部 4 9匕を有する構成としたが、これらの肩部 4 9

4 9匕を無くし、平坦な面を有する構成としてもよい

[0343] 上記構成の回転電機 1 0では、固定子巻線 5 1の導線 8 2において導体

8 2 3を複数の素線 8 6の集合体として構成したが、これを変更し、導線 8 2として断面矩形状の角形導線を用いる構成としてもよい。また、導線 8 2 として断面円形状又は断面楕円状の丸形導線を用いる構成としてもよい。

[0344] 上記構成の回転電機 1 0では、固定子 5 0の径方向内側にインバータユニット 6 0を設ける構成としたが、これに代えて、固定子 5 0の径方向内側〇 2020/175224 92 卩（：171? 2020 /006143

にインバータユニット 6 0を設けない構成としてもよい。この場合、固定子 5 0の径方向内側となる内部領域を空間としておくことが可能である。また、その内部領域に、インバータユニット 6 0とは異なる部品を配することが可能である。

[0345] 上記構成の回転電機 1 0において、ハウジング 3 0を具備しない構成としてもよい。この場合、例えばホイールや他の車両部品の ^_部において、回転子 4 0、固定子 5 0等が保持される構成であってもよい。

[0346] （車両用インホイールモータとしての実施形態）

次に、回転電機を、車両の車輪に一体にインホイールモータとして設けた実施形態について説明する。図 4 5は、インホイールモータ構造の車輪 4 0 0及びその周辺構造を示す斜視図であり、図 4 6は、車輪 4 0 0及びその周辺構造の縦断面図であり、図 4 7は、車輪 4 0 0の分解斜視図である。これら各図は、いずれも車輪 4 0 0を車両内側から見た斜視図である。なお、車両においては、本実施形態のインホイールモータ構造を種々の形態で適用することが可能であり、例えば車両前後にそれぞれ 2つの車輪を有する車両では、車両前側の 2輪、車両後側の 2輪、又は車両前後の 4輪に本実施形態のインホイールモータ構造を適用することが可能である。ただし、車両前後の少なくとも一方が 1輪である車両への適用も可能である。なお、インホイールモータは、車両用駆動ユニットとしての適用例である。

[0347] 図 4 5〜図 4 7に示すように、車輪 4 0 0は、例えば周知の空気入りタイヤであるタイヤ 4 0 1 と、タイヤ 4 0 1の内周側に固定されたホイール 4 0 2と、ホイール 4 0 2の内周側に固定された回転電機 5 0 0とを備えている。回転電機 5 0 0は、固定子（ステータ）を含む部分である固定部と、回転子（ロータ）を含む部分である回転部とを有し、固定部が車体側に固定されるとともに、回転部がホイール 4 0 2に固定されており、回転部の回転によりタイヤ 4 0 1及びホイール 4 0 2が回転する。なお、回転電機 5 0 0において固定部及び回転部を含む詳細な構成は後述する。

[0348] また、車輪 4 0 0には、周辺装置として、不図示の車体に対して車輪 4 0 \¥02020/175224 93 卩（：17 2020/006143

〇を保持するサスペンション装置と、車輪 4 0 0の向きを可変とするステアリング装置と、車輪 4 0 0の制動を行うブレーキ装置とが取り付けられている。

[0349] サスペンション装置は、独立懸架式サスペンションであり、例えばトレーリングアーム式、ストラット式、ウィッシュボーン式、マルチリンク式など任意の形式の適用が可能である。本実施形態では、サスペンション装置として、車体中央側に延びる向きでロアアーム 4 1 1が設けられるとともに、上下方向に延びる向きでサスペンションアーム 4 1 2及びスプリング 4 1 3が設けられている。サスペンションアーム 4 1 2は、例えばショックアブソーバとして構成されているとよい。ただしその詳細な図示は省略する。ロアア —ム 4 1 1及びサスペンションアーム 4 1 2はそれぞれ、車体側に接続されるとともに、回転電機 5 0 0の固定部に固定された円板状のベースプレート 4 0 5に接続されている。図 4 6に示すように、回転電機 5 0 0側（ベースプレート 4 0 5側）には、ロアアーム 4 1 1及びサスペンションアーム 4 1 2が支持軸 4 1 4 , 4 1 5により互いに同軸の状態で支持されている。

[0350] また、ステアリング装置としては、例えばラック &ピニオン式構造、ボール &ナット式構造の適用や、油圧式パワーステアリングシステム、電動式パワーステアリングシステムの適用が可能である。本実施形態では、ステアリング装置として、ラック装置 4 2 1 とタイロッド 4 2 2とが設けられており、ラック装置 4 2 1がタイロッド 4 2 2を介して回転電機 5 0 0側のベースプレート 4 0 5に接続されている。この場合、不図示のステアリングシャフ卜の回転に伴いラック装置 4 2 1が作動すると、タイロッド 4 2 2が車両左右方向に移動する。これにより、車輪 4 0 0が、ロアアーム 4 1 1及びサスペンションアーム 4 1 2の支持軸 4 1 4 , 4 1 5を中心として回転し、車輪方向が変更される。

[0351 ] ブレーキ装置としては、ディスクブレーキやドラムブレーキの適用が好適である。本実施形態では、ブレーキ装置として、回転電機 5 0 0の回転軸 5 0 1 に固定されたディスクロータ 4 3 1 と、回転電機 5 0 0側のベースプレ〇 2020/175224 94 卩（：171? 2020 /006143

—卜 4 0 5に固定されたブレーキキヤリパ 4 3 2とが設けられている。ブレ —キキヤリバ 4 3 2ではブレーキパッドが油圧等により作動されるようになっており、ブレーキパッドがディスクロータ 4 3 1 に押し付けられることにより、摩擦による制動力を生じさせて車輪 4 0 0の回転が停止される。

[0352] また、車輪 4 0 0には、回転電機 5 0 0から延びる電気配線!· I 1や冷却用配管!· I 2を収容する収容ダクト 4 4 0が取り付けられている。収容ダクト 4 4 0は、回転電機 5 0 0の固定部側の端部から回転電機 5 0 0の端面に沿って延び、かつサスペンションアーム 4 1 2を避けるように設けられ、その状態でサスペンションアーム 4 1 2に固定されている。これにより、サスペンションアーム 4 1 2における収容ダクト 4 4 0の接続部位は、ベースプレー卜 4 0 5との位置関係が固定されたものとなる。そのため、電気配線!· I 1や冷却用配管 ! ! 2において車両の振動などに起因して生じるストレスを抑制できるようになっている。なお、電気配線!· I 1は、不図示の車載電源部や車載巳〇 IIに接続され、冷却用配管!· I 2は、不図示のラジェータに接続される。

[0353] 次に、インホイールモータとして用いられる回転電機 5 0 0の構成を詳細に説明する。本実施形態では、回転電機 5 0 0をインホイールモータに適用した事例を示している。回転電機 5 0 0は、従来技術のように減速機を擁した車両駆動ユニットのモータと比べて、優れた動作効率、出力を備える。すなわち、回転電機 5 0 0を従来技術に比べて、コストダウンにより実用的な価格を実現できるような用途に採用すれば、車両駆動ユニット以外の用途のモータとしても使ってもよい。そのような場合であっても、インホイールモ —夕に適用した場合と同様に、優れた性能を発揮する。なお、動作効率とは、車両の燃費を導出する走行モードでの試験時の際に使われる指標を指す。

[0354] 回転電機 5 0 0の概要を図 4 8〜図 5 1 に示す。図 4 8は、回転電機 5 0

0を回転軸 5 0 1の突出側（車両内側）から見た側面図であり、図 4 9は、回転電機 5 0 0の縦断面図（図 4 8の 4 9 - 4 9線断面図）であり、図 5 0 は、回転電機 5 0 0の横断面図（図 4 9の 5 0 - 5 0線断面図）であり、図 5 1は、回転電機 5 0 0の構成要素を分解した分解断面図である。以下の記〇 2020/175224 95 卩（：171? 2020 /006143

載では、回転軸 5 0 1が、図 5 1 においては車体の外側方向に延びる方向を軸方向とし、回転軸 5 0 1から放射状に延びる方向を径方向とし、図 4 8においては回転軸 5 0 1の中央、言い換えれば回転部分の回転中心、を通る断面 4 9を作るために引いた中心線上の、回転部分の回転中心以外の任意の点より、円周状に延びる 2つの方向をいずれも周方向としている。言い換えると、周方向は、断面 4 9上の任意の点を起点とした時計回りの方向、又は反時計回りの方向のいずれの方向であってもよい。また、車両搭載状態からすれば、図 4 9において右側が車両外側であり、左側が車両内側である。言い換えると、同車両搭載状態からすれば、後述する回転子 5 1 0は、回転子力バ _ 6 7 0よりも車体の外側方向に配置される。

[0355] 本実施形態に係る回転電機 5 0 0は、アウタロータ式の表面磁石型回転電機である。回転電機 5 0 0は、大別して、回転子 5 1 0と、固定子 5 2 0と、インバータユニット 5 3 0と、軸受 5 6 0と、回転子カバー 6 7 0とを備えている。これら各部材は、いずれも回転子 5 1 0に一体に設けられた回転軸 5 0 1 に対して同軸に配置され、所定順序で軸方向に組み付けられることで回転電機 5 0 0が構成されている。

[0356] 回転電機 5 0 0において、回転子 5 1 0及び固定子 5 2 0はそれぞれ円筒状をなしており、エアギャップを挟んで互いに対向配置されている。回転子 5 1 0が回転軸 5 0 1 と共に一体回転することにより、固定子 5 2 0の径方向外側にて回転子 5 1 0が回転する。回転子 5 1 0が「界磁子」に相当し、固定子 5 2 0が「電機子」に相当する。

[0357] 回転子 5 1 0は、略円筒状の回転子キャリア 5 1 1 と、その回転子キャリア 5 1 1 に固定された環状の磁石ユニット 5 1 2とを有している。回転子キャリア 5 1 1 に回転軸 5 0 1が固定されている。

[0358] 回転子キャリア 5 1 1は、円筒部 5 1 3を有している。円筒部 5 1 3の内周面には磁石ユニット 5 1 2が固定されている。つまり、磁石ユニット 5 1 2は、回転子キャリア 5 1 1の円筒部 5 1 3に径方向外側から包囲された状態で設けられている。また、円筒部 5 1 3は、その軸方向に対向する第 1端〇 2020/175224 96 卩（：171? 2020 /006143

と第 2端とを有している。第 1端は、車体の外側の方向に位置し、第 2端は、ベースプレート 4 0 5が存在する方向に位置する。回転子キャリア 5 1 1 において、円筒部 5 1 3の第 1端には端板 5 1 4が連続して設けられている。すなわち円筒部 5 1 3と端板 5 1 4とは一体の構造である。円筒部 5 1 3 の第 2端は開放されている。回転子キャリア 5 1 1は、例えば機械強度が充分な冷間圧延鋼板（3 〇〇や 3 〇〇より板厚が厚い 3 1^~1〇、鍛造用鋼、炭素繊維強化プラスチック

などにより形成されている。

[0359] 回転軸 5 0 1の軸長は、回転子キャリア 5 1 1の軸方向の寸法よりも長い。言い換えると、回転軸 5 0 1は、回転子キャリア 5 1 1の開放端側（車両内側方向）に突出しており、その突出側の端部に、上述のブレーキ装置等が取り付けられるようになっている。

[0360] 回転子キャリア 5 1 1の端板 5 1 4にはその中央部に貫通孔 5 1 4 ₃が形成されている。回転軸 5 0 1は、端板 5 1 4の貫通孔 5 1 4 3に揷通された状態で、回転子キャリア 5 1 1 に固定されている。回転軸 5 0 1は、回転子キャリア 5 1 1が固定される部分に、軸方向に交差（直交）する向きに延びるフランジ 5 0 2を有しており、そのフランジと端板 5 1 4の車両外側の面とが面接合されている状態で、回転子キャリア 5 1 1 に対して回転軸 5 0 1 が固定されている。なお、車輪 4 0 0においては、回転軸 5 0 1のフランジ 5 0 2から車両外側方向に立設されたボルト等の締結具を用いてホイール 4 0 2が固定されるようになっている。

[0361 ] また、磁石ユニット 5 1 2は、回転子 5 1 0の周方向に沿って極性が交互に変わるように配置された複数の永久磁石により構成されている。これにより、磁石ユニット 5 1 2は、周方向に複数の磁極を有する。永久磁石は、例えば接着により回転子キャリア 5 1 1 に固定されている。磁石ユニット 5 1 2は、第 1実施形態の図 8 , 図 9において磁石ユニット 4 2として説明した構成を有しており、永久磁石として、固有保磁力が 4 0 0 [ 1＜八/ ] 以上であり、かつ残留磁束密度巳「が 1 . 0 [丁] 以上である焼結ネオジム磁石を用いて構成されている。〇 2020/175224 97 卩（：171? 2020 /006143

[0362] 磁石ユニット 5 1 2は、図 9等の磁石ユニット 4 2と同様に、それぞれ極異方性磁石でありかつ極性が互いに異なる第 1磁石 9 1及び第 2磁石 9 2を有している。図 8及び図 9で説明したように、各磁石 9 1 , 9 2ではそれぞれ、 ¢1軸側（〇1軸寄りの部分）と 9軸側（軸寄りの部分）とで磁化容易軸の向きが相違しており、軸側では磁化容易軸の向きが軸に平行な方向に近い向きとなり、軸側では磁化容易軸の向きが軸に直交する方向に近い向きとなっている。そして、この磁化容易軸の向きに応じた配向により円弧状の磁石磁路が形成されている。なお、各磁石 9 1 , 9 2において、軸側では磁化容易軸を軸に平行な向きとし、 9軸側では磁化容易軸を 9軸に直交する向きとしてもよい。要するに、磁石ユニット 5 1 2は、磁極中心である ¢1軸の側において、磁極境界である軸の側に比べて磁化容易軸の向きが軸に平行となるように配向がなされて構成されている。

[0363] 各磁石 9 1 , 9 2によれば、軸での磁石磁束が強化され、かつ軸付近での磁束変化が抑えられる。これにより、各磁極において軸から軸にかけての表面磁束変化がなだらかになる磁石 9 1 , 9 2を好適に実現できるものとなっている。磁石ユニット 5 1 2として、図 2 2及び図 2 3に示す磁石ユニット 4 2の構成や、図 3 0に示す磁石ユニット 4 2の構成を用いることも可能である。

[0364] なお、磁石ユニット 5 1 2は、回転子キャリア 5 1 1の円筒部 5 1 3の側、すなわち外周面側に、複数の電磁鋼板が軸方向に積層されて構成された回転子コア（バックヨーク）を有していてもよい。つまり、回転子キャリア 5 1 1の円筒部 5 1 3の径方向内側に回転子コアを設けるとともに、その回転子コアの径方向内側に永久磁石（磁石 9 1 , 9 2）を設ける構成とすることも可能である。

[0365] 図 4 7に示すように、回転子キャリア 5 1 1の円筒部 5 1 3には、周方向の所定間隔にて、軸方向に延びる向きで凹部 5 1 3 3が形成されている。この凹部 5 1 3 3は例えばプレス加工により形成されており、図 5 2に示すように、円筒部 5 1 3の内周面側には、凹部 5 1 3 3の裏側となる位置に凸部〇 2020/175224 98 卩（：171? 2020 /006143

5 1 3匕が形成されている。一方、磁石ユニット 5 1 2の外周面側には、円筒部 5 1 3の凸部 5 1 3匕に合わせて凹部 5 1 2 3が形成されており、その凹部 5 1 2 3内に円筒部 5 1 3の凸部 5 1 3匕が入り込むことで、磁石ユニット 5 1 2の周方向の位置ずれが抑制されるようになっている。つまり、回転子キヤリア 5 1 1側の凸部 5 1 3匕は、磁石ユニット 5 1 2の回り止め部として機能する。なお、凸部 5 1 3匕の形成方法は、プレス加工以外であってもよく任意である。

[0366] 図 5 2には、磁石ユニット 5 1 2における磁石磁路の方向が矢印により示されている。磁石磁路は、磁極境界である軸を跨ぐようにして円弧状に延び、かつ磁極中心である〇1軸では、軸に平行又は平行に近い向きとなっている。磁石ユニット 5 1 2には、その内周面側に、軸に相当する位置ごとに凹部 5 1 2匕が形成されている。この場合、磁石ユニット 5 1 2では、固定子 5 2 0に近い側（図の下側）と遠い側（図の上側）とで磁石磁路の長さが異なり、固定子 5 2 0に近い側の方が磁石磁路長が短くなっており、その磁石磁路長が最短となる位置に凹部 5 1 2匕が形成されている。つまり、磁石ユニット 5 1 2では磁石磁路長が短い場所において十分な磁石磁束を生じさせることが困難になることを考慮して、その磁石磁束の弱い場所で磁石を削除するようにしている。

[0367] ここで、磁石の実効磁束密度巳は、磁石内部を通る磁気回路の長さが長いほど高くなる。また、パーミアンス係数〇と磁石の実効磁束密度巳とは、そのうち一方が高くなると他方が高くなる関係にある。上記図 5 2の構成によれば、磁石の実効磁束密度巳の高さの指標となるパーミアンス係数〇の低下を抑制しつつ、磁石量の削減を図ることができる。なお、巳一1^~1 座標において、磁石の形状に応じたパーミアンス直線と減磁曲線との交点が動作点であり、その動作点の磁束密度が磁石の実効磁束密度巳である。本実施形態の回転電機 5 0 0では、固定子 5 2 0の鉄量を少なくした構成としており、かかる構成において軸を跨いだ磁気回路を設定する手法は極めて有効である。〇 2020/175224 99 卩（：171? 2020 /006143

[0368] また、磁石ユニット 5 1 2の凹部 5 1 2匕は、軸方向に延びる空気通路として用いることができる。そのため、空冷性能を高めることも可能となる。

[0369] 次に、固定子 5 2 0の構成を説明する。固定子 5 2 0は、固定子巻線 5 2

1 と固定子コア 5 2 2とを有している。図 5 3は、固定子巻線 5 2 1 と固定子コア 5 2 2とを分解して示す斜視図である。

[0370] 固定子巻線 5 2 1は、略筒状（環状）に卷回形成された複数の相巻線よりなり、その固定子巻線 5 2 1の径方向内側にベース部材としての固定子コア 5 2 2が組み付けられている。本実施形態では、 II相、 V相及び相の相巻線を用いることで、固定子巻線 5 2 1が 3相の相巻線として構成されている。各相卷線は、径方向に内外 2層の導線 5 2 3により構成されている。固定子 5 2 0は、既述の固定子 5 0と同様に、スロットレス構造と固定子巻線 5 2 1の扁平導線構造とを有することを特徴としており、図 8〜図 1 6に示された固定子 5 0と同様又は類似の構成を有している。

[0371 ] 固定子コア 5 2 2の構成について説明する。固定子コア 5 2 2は、既述の固定子コア 5 2と同様に、軸方向に複数の電磁鋼板が積層され、かつ径方向に所定の厚さを有する円筒状をなしており、固定子コア 5 2 2において回転子 5 1 0側となる径方向外側に固定子巻線 5 2 1が組み付けられている。固定子コア 5 2 2の外周面は凹凸のない曲面状をなしており、固定子巻線 5 2 1が組み付けられた状態では、固定子コア 5 2 2の外周面に、固定子巻線 5 2 1 を構成する導線 5 2 3が周方向に並べて配置されている。固定子コア 5 2 2はバックコアとして機能する。

[0372] 固定子 5 2 0は、以下の（八）〜（〇）のいずれかを用いたものであるとよい。

（八）固定子 5 2 0において、周方向における各導線 5 2 3の間に導線間部材を設け、かつその導線間部材として、 1磁極における導線間部材の周方向の幅寸法を I、導線間部材の飽和磁束密度を巳 3、 1磁極における磁石ユニット 5 1 2の周方向の幅寸法を \ZV rn、磁石ユニット 5 1 2の残留磁束密度を巳「とした場合に、 X巳巳「の関係となる磁性材料を用い〇 2020/175224 100 卩（：171? 2020 /006143

ている。

（巳）固定子 5 2 0において、周方向における各導線 5 2 3の間に導線間部材を設け、かつその導線間部材として、非磁性材料を用いている。

（〇）固定子 5 2 0において、周方向における各導線 5 2 3の間に導線間部材を設けていない構成となっている。

[0373] こうした固定子 5 2 0の構成によれば、固定子巻線としての各導線部の間に磁気経路を確立するためのティース（鉄心）が設けられる一般的なティース構造の回転電機に比べて、インダクタンスが低減される。具体的には、インダクタンスを 1 / 1 0以下にすることが可能となっている。この場合、インダクタンスの低下に伴いインピーダンスが低下することから、回転電機 5 0 0において入力電力に対する出力電力を大きくし、ひいてはトルク増加に貢献できるものとなっている。また、インピーダンス成分の電圧を利用してトルク出力を行う（言い換えればリラクタンストルクを利用する）埋込み磁石型回転子を用いた回転電機に比べて、大出力の回転電機を提供することが可能となっている。

[0374] 本実施形態では、固定子巻線 5 2 1が、固定子コア 5 2 2と共に樹脂等からなるモールド材（絶縁部材）により ^_体にモールドされており、周方向に並ぶ各導線 5 2 3の間には、モールド材が介在する構成となっている。かかる構成からすると、本実施形態の固定子 5 2 0は、上記（八）〜（〇のうち（巳）の構成に相当する。また、周方向に隣り合う各導線 5 2 3は、周方向の端面同士が互いに当接するか、又は微小な間隔を隔てて近接配置されており、この構成から言えば上記（0）の構成であってもよい。なお、上記（八）の構成を採用する場合には、軸方向における導線 5 2 3の向きに合わせて、すなわち例えばスキュー構造の固定子巻線 5 2 1であればスキュー角度に合わせて、固定子コア 5 2 2の外周面に突部が設けられているとよい。

[0375] 次に、固定子巻線 5 2 1の構成を、図 5 4を用いて説明する。図 5 4は、固定子巻線 5 2 1 を平面状に展開して示す正面図であり、図 5 4 （a）には径方向において外層に位置する各導線 5 2 3を示し、図 5 4 （b）には径方〇 2020/175224 101 卩（：171? 2020 /006143

向において内層に位置する各導線 5 2 3を示す。

[0376] 固定子巻線 5 2 1は、分布巻きにより円環状に巻回形成されている。固定子卷線 5 2 1では、径方向内外 2層に導線材が卷回され、かつ内層側及び外層側の各導線 5 2 3にて互いに異なる方向へのスキューが施されている（図 5 4 （₃）、図 5 4 （b）参照）。各導線 5 2 3は、それぞれ相互に絶縁されている。導線 5 2 3は、複数の素線 8 6の集合体として構成されているとよい（図 1 3参照）。また、同相でかつ通電方向を同じとする導線 5 2 3が、周方向に例えば 2本ずつ並べて設けられている。固定子巻線 5 2 1では、径方向に 2層かつ周方向に 2本（すなわち計 4本）の各導線 5 2 3により同相の 1つの導線部が構成され、その導線部が 1磁極内で 1つずつ設けられている。

[0377] 導線部では、その径方向の厚さ寸法を、 1磁極内における 1相分の周方向の幅寸法よりも小さいものとし、これにより固定子巻線 5 2 1 を扁平導線構造とすることが望ましい。具体的には，例えば、固定子巻線 5 2 1 において、径方向に 2層かつ周方向に 4本（すなわち計 8本）の各導線 5 2 3により同相の 1つの導線部を構成するとよい。又は、図 5 0に示す固定子巻線 5 2 1 の導線断面において、周方向の幅寸法が径方向の厚さ寸法よりも大きくなっているとよい。固定子巻線 5 2 1 として、図 1 2に示す固定子巻線 5 1 を用いることも可能である。ただしこの場合には、回転子キャリア 5 1 1内に固定子卷線のコイルエンドを収容するスペースを確保する必要がある。

[0378] 固定子巻線 5 2 1では、固定子コア 5 2 2に対して径方向内外に重なるコイルサイド 5 2 5において所定角度で傾斜させて導線 5 2 3が周方向に並べて配置されるとともに、固定子コア 5 2 2よりも軸方向外側となる両側のコイルエンド 5 2 6において軸方向内側への反転（折り返し）が行われて連続結線がなされている。図 5 4 （a）には、コイルサイド 5 2 5となる範囲とコイルエンド 5 2 6となる範囲とがそれぞれ示されている。内層側の導線 5 2 3と外層側の導線 5 2 3とはコイルエンド 5 2 6にて互いに接続されており、これにより、コイルエンド 5 2 6で導線 5 2 3が軸方向に反転される都〇 2020/175224 102 卩（：171? 2020 /006143

度（折り返される都度）、導線 5 2 3が内層側と外層側とで交互に切り替わるようになっている。要するに、固定子巻線 5 2 1では、周方向に連続する各導線 5 2 3において、電流の向きが反転するのに合わせて内外層の切り替えが行われる構成となっている。

[0379] また、固定子巻線 5 2 1では、軸方向の両端となる端部領域と、その端部領域に挟まれた中央領域とでスキュー角度が異なる 2種類のスキューが施されている。すなわち、図 5 5に示すように、導線 5 2 3において、中央領域のスキュー角度 0 3 1 と端部領域のスキュー角度 0 3 2とが異なっており、スキュー角度 0 3 1がスキュー角度 0 3 2よりも小さくなる構成となっている。軸方向において、端部領域は、コイルサイド 5 2 5を含む範囲で定められている。スキュー角度 0 3 1 , スキュー角度 0 3 2は、軸方向に対して各導線 5 2 3が傾斜している傾斜角度である。中央領域のスキュー角度 0 3 1 は、固定子巻線 5 2 1の通電により生じる磁束の高調波成分を削減するのに適正な角度範囲で定められているとよい。

[0380] 固定子巻線 5 2 1 における各導線 5 2 3のスキュー角度を中央領域と端部領域とで相違させ、中央領域のスキュー角度 0 3 1 を端部領域のスキュー角度 0 3 2よりも小さくすることで、コイルエンド 5 2 6の縮小を図りつつも、固定子巻線 5 2 1の卷線係数を大きくすることができる。言い換えれば、所望の巻線係数を確保しつつも、コイルエンド 5 2 6の長さ、すなわち固定子コア 5 2 2から軸方向にはみ出た部分の導線長を短くすることができる。これにより、回転電機 5 0 0の小型化を図りつつ、トルク向上を実現することができる。

[0381 ] ここで、中央領域のスキュー角度 0 3 1 としての適正範囲を説明する。固定子卷線 5 2 1 において 1磁極内に導線 5 2 3が X本配置されている場合には、固定子巻線 5 2 1の通電により X次の高調波成分が生じることが考えられる。相数を 3、対数を 111とする場合、乂= 2 3 111である。本願開示者は、 X次の高調波成分が、 X— 1次の高調波成分と乂+ 1次の高調波成分との合成波を構成する成分であるため、 X— 1次の高調波成分又は乂+ 1次の〇 2020/175224 103 卩（：171? 2020 /006143

高調波成分の少なくともいずれかを低減することにより、 X次の高調波成分を低減できることに着目した。この着目を踏まえ、本願開示者は、電気角で「360^° / （乂+ 1）〜 360^° / （乂一 1）」の角度範囲内にスキュー角度 03 1 を設定することにより、 X次の高調波成分を低減できることを見出した。

[0382] 例えば 3 = 3、 = 2である場合、乂= 1 2次の高調波成分を低減すべく、「360° /1 3~360° /1 1」の角度範囲内にスキュー角度 03 1 を設定する。つまり、スキュー角度 03 1は、 27. 7° 〜 32. 7° の範囲内の角度で設定されるとよい。

[0383] 中央領域のスキュー角度 03 1が上記のように設定されることにより、その中央領域において、 3交互の磁石磁束を積極的に鎖交させることができ、固定子巻線 52 1の卷線係数を高くすることができる。

[0384] 端部領域のスキュー角度 032は、上述した中央領域のスキュー角度 03

1 よりも大きい角度である。この場合、スキュー角度 032の角度範囲は、「03 1 <032<90° 」である。

[0385] また、固定子巻線 52 1 において、内層側の導線 523と外層側の導線 5

23とは、各導線 523の端部どうしの溶接や接着により繫げられているか、又は折り曲げにより繫げられているとよい。固定子巻線 52 1では、軸方向両側の各コイルエンド 526のうち一方側（すなわち軸方向一端側）にて各相卷線の端部が電力変換器（インパータ）にバスバー等を介して電気的に接続される構成となっている。そのためここでは、バスバー接続側のコイルエンド 526とその反対側のコイルエンド 526とを区別しつつ、コイルエンド 526において各導線同士が繫げられている構成を説明する。

[0386] 第 1の構成としては、バスバー接続側のコイルエンド 526において各導線 523を溶接にて繫げるとともに、その反対側のコイルエンド 526において各導線 523を溶接以外の手段にて繫げる構成とする。溶接以外の手段とは、例えば導線材の折り曲げによる繫ぎが考えられる。バスバー接続側のコイルエンド 526では、各相卷線の端部にバスバーが溶接にて接続される〇 2020/175224 104 卩（：171? 2020 /006143

ことが想定される。そのため、それと同じコイルエンド 5 2 6において各導線 5 2 3を溶接にて繫げる構成とすることで、各溶接部を一連の工程で行わせることができ、作業効率の向上を図ることができる。

[0387] 第 2の構成としては、バスバー接続側のコイルエンド 5 2 6において各導線 5 2 3を溶接以外の手段にて繫げるとともに、その反対側のコイルエンド 5 2 6において各導線 5 2 3を溶接にて繫げる構成とする。この場合、仮にバスバー接続側のコイルエンド 5 2 6において各導線 5 2 3を溶接にて繫げる構成であると、その溶接部とバスバーとの接触を避けるべく、バスバーとコイルエンド 5 2 6との間の離間距離を十分に取る必要が生じるが、本構成とすることで、バスバーとコイルエンド 5 2 6との間の離間距離を小さくすることができる。これにより、軸方向における固定子巻線 5 2 1の長さ又は /くスバーに関する規制を緩めることができる。

[0388] 第 3の構成としては、軸方向両側のコイルエンド 5 2 6において各導線 5

2 3を溶接にて繫げる構成とする。この場合、溶接前に用意する導線材はいずれも短い線長のものでよく、曲げ工程の削減による作業効率の向上を図ることができる。

[0389] 第 4の構成としては、軸方向両側のコイルエンド 5 2 6において各導線 5

2 3を溶接以外の手段にて繫げる構成とする。この場合、固定子巻線 5 2 1 において溶接が行われる部位を極力減らすことができ、溶接工程での絶縁剥離が生じることの懸念を低減できる。

[0390] また、円環状の固定子巻線 5 2 1 を製作する工程において、平面状に整列された帯状巻線を製作し、その後にその帯状巻線を環状に成形するとよい。この場合、平面状の帯状卷線となっている状態で、必要に応じてコイルエンド 5 2 6での導線同士の溶接を行うとよい。平面状の帯状巻線を環状に成形する際には、固定子コア 5 2 2と同径の円柱治具を用いてその円柱治具に巻き付けるようにして帯状巻線を環状に成形するとよい。又は、帯状巻線を固定子コア 5 2 2に直接巻き付けるようにしてよい。

[0391 ] なお、固定子巻線 5 2 1の構成を以下のように変更することも可能である〇 2020/175224 105 卩（：171? 2020 /006143

[0392] 例えば、図 5 4 ( a ) , ( b ) に示す固定子巻線 5 2 1 において、中央領域及び端部領域のスキュー角度を同一とする構成であってもよい。

[0393] また、図 5 4 ( a ) , ( b ) に示す固定子卷線 5 2 1 において、周方向に隣り合う同相の導線 5 2 3の端部同士を、軸方向に直交する向きに延びる渡り線部により接続する構成であってもよい。

[0394] 固定子巻線 5 2 1の層数は、 2 c _n層 ( _nは自然数) であればよく、固定子卷線 5 2 1 を、 2層以外に 4層、 6層等にすることも可能である。

[0395] 次に、電力変換ユニットであるインバータユニット 5 3 0について説明する。ここでは、インバータユニット 5 3 0の分解断面図である図 5 6及び図 5 7を併せ用いて、インバータユニット 5 3 0の構成を説明する。なお、図 5 7では、図 5 6に示す各部材を 2つのサブアセンブリとして示している。

[0396] インバータユニット 5 3 0は、インバータハウジング 5 3 1 と、そのインバータハウジング 5 3 1 に組み付けられる複数の電気モジュール 5 3 2と、それら各電気モジュール 5 3 2を電気的に接続するバスバーモジュール 5 3 3とを有している。

[0397] インバータハウジング 5 3 1は、円筒状をなす外壁部材 5 4 1 と、外周径が外壁部材 5 4 1 よりも小径の円筒状をなし、外壁部材 5 4 1の径方向内側に配置される内壁部材 5 4 2と、内壁部材 5 4 2の軸方向一端側に固定されるボス形成部材 5 4 3とを有している。これら各部材 5 4 1〜 5 4 3は、導電性材料により構成されているとよく、例えば炭素繊維強化プラスチック ( により構成されている。インバータハウジング 5 3 1は、外壁部材 5 4 1 と内壁部材 5 4 2とが径方向内外に重ねて組み合わされ、かつ内壁部材 5 4 2の軸方向一端側にボス形成部材 5 4 3が組み付けられることで構成されている。その組み付け状態が図 5 7に示す状態である。

[0398] インバータハウジング 5 3 1の外壁部材 5 4 1の径方向外側には固定子コア 5 2 2が固定される。これにより、固定子 5 2 0とインバータユニット 5 3 0とが一体化されるようになっている。〇 2020/175224 106 卩（：171? 2020 /006143

[0399] 図 5 6に示すように、外壁部材 5 4 1 には、その内周面に複数の凹部 5 4

1 3 , 5 4 1 13 , 5 4 1 〇が形成されるとともに、内壁部材 5 4 2には、その外周面に複数の凹部 5 4 2

5 4 2 13 , 5 4 2〇が形成されている。そして、外壁部材 5 4 1及び内壁部材 5 4 2が互いに組み付けられることにより、これら両者の間には

5 4 4 13 , 5 4 4〇が形成されている（図 5 7参照）。このうち、中央の中空部 5 4 4匕は、冷媒としての冷却水を流通させる冷却水通路 5 4 5として用いられる。また、中空部 5 4 4匕（冷却水通路 5 4 5）を挟んで両側の中空部

5 4 4〇にはシール材 5 4 6が収容されている。このシール材 5 4 6により、中空部 5

4 4匕（冷却水通路 5 4 5）が密閉化されている。冷却水通路 5 4 5については後で詳しく説明する。

[0400] また、ボス形成部材 5 4 3には、円板リング状の端板 5 4 7と、その端板

5 4 7からハウジング内部に向けて突出するボス部 5 4 8とが設けられている。ボス部 5 4 8は、中空筒状に設けられている。例えば図 5 1 に示すように、ボス形成部材 5 4 3は、軸方向における内壁部材 5 4 2の第 1端とそれに対向する回転軸 5 0 1の突出側（すなわち車両内側）の第 2端とのうち、第 2端に固定されている。なお、図 4 5〜図 4 7に示す車輪 4 0 0においては、インバータハウジング 5 3 1 （より詳しくはボス形成部材 5 4 3の端板 5 4 7）にべースプレート 4 0 5が固定されるようになっている。

[0401 ] インバータハウジング 5 3 1は、軸心を中心として径方向に二重の周壁を有する構成となっており、その二重の周壁のうち外側の周壁が外壁部材 5 4 1及び内壁部材 5 4 2により形成され、内側の周壁がボス部 5 4 8により形成されている。なお、以下の説明では、外壁部材 5 4 1及び内壁部材 5 4 2 により形成された外側の周壁を「外側周壁 \ZV A 1」、ボス部 5 4 8により形成された内側の周壁を「内側周壁 \ZV A 2」とも言う。

[0402] インバータハウジング 5 3 1 には、外側周壁八 1 と内側周壁八 2との間に環状空間が形成されており、その環状空間内に、周方向に並べて複数の電気モジュール 5 3 2が配置されている。電気モジュール 5 3 2は、接着や〇 2020/175224 107 卩（：171? 2020 /006143

ビス締め等により内壁部材 5 4 2の内周面に固定されている。本実施形態では、インバータハウジング 5 3 1が「ハウジング部材」に相当し、電気モジュール 5 3 2が「電気部品」に相当する。

[0403] 内側周壁 \ZV A 2 （ボス部 5 4 8）の内側には軸受 5 6 0が収容されており、その軸受 5 6 0により回転軸 5 0 1が回転自在に支持されている。軸受 5 6 0は、車輪中心部において車輪 4 0 0を回転可能に支えるハブべアリングである。軸受 5 6 0は、回転子 5 1 0や固定子 5 2 0、インバータユニット

5 3 0に対して軸方向に重複する位置に設けられている。本実施形態の回転電機 5 0 0では、回転子 5 1 0において配向に伴い磁石ユニット 5 1 2の薄型化が可能であること、固定子 5 2 0においてスロットレス構造や扁平導線構造が採用されていることにより、磁気回路部の径方向の厚み寸法を縮小して、磁気回路部よりも径方向内側の中空空間を拡張することが可能となっている。これにより、径方向に積層された状態での磁気回路部やインパータユニット 5 3 0、軸受 5 6 0の配置が可能となっている。ボス部 5 4 8は、その内側に軸受 5 6 0を保持する軸受保持部となっている。

[0404] 軸受 5 6 0は、例えばラジアル玉軸受であり、筒状をなす内輪 5 6 1 と、その内輪 5 6 1 よりも大径の筒状をなし内輪 5 6 1の径方向外側に配置された外輪 5 6 2と、それら内輪 5 6 1及び外輪 5 6 2の間に配置された複数の玉 5 6 3とを有している。軸受 5 6 0は、外輪 5 6 2がボス形成部材 5 4 3 に組み付けられることでインバータハウジング 5 3 1 に固定されるとともに、内輪 5 6 1が回転軸 5 0 1 に固定されている。これら内輪 5 6 1、外輪 5

6 2及び玉 5 6 3は、いずれも炭素鋼等の金属材料よりなる。

[0405] また、軸受 5 6 0の内輪 5 6 1は、回転軸 5 0 1 を収容する筒部 5 6 1 3 と、その筒部 5 6 1 3の軸方向一端部から、軸方向に交差（直交）する向きに延びるフランジ 5 6 1 匕とを有している。フランジ 5 6 1 匕は、回転子キャリア 5 1 1の端板 5 1 4に内側から当接する部位であり、回転軸 5 0 1 に軸受 5 6 0が組み付けられた状態では、回転軸 5 0 1のフランジ 5 0 2と内輪 5 6 1のフランジ 5 6 1 匕とにより挟まれた状態で、回転子キャリア 5 1 〇 2020/175224 108 卩（：171? 2020 /006143

1が保持されるようになっている。この場合、回転軸 5 0 1のフランジ 5 0 2及び内輪 5 6 1のフランジ 5 6 1 匕は、軸方向に対する交差の角度が互いに同じであり（本実施形態ではいずれも直角であり）、これら各フランジ 5 0 2 , 5 6 1 匕の間に挟まれた状態で、回転子キャリア 5 1 1が保持されている。

[0406] 軸受 5 6 0の内輪 5 6 1 により回転子キャリア 5 1 1 を内側から支える構成によれば、回転軸 5 0 1 に対する回転子キャリア 5 1 1の角度を適正角度に保持でき、ひいては回転軸 5 0 1 に対する磁石ユニット 5 1 2の平行度を良好に保つことができる。これにより、回転子キャリア 5 1 1 を径方向に拡張した構成にあっても、振動等に対する耐性を高めることができる。

[0407] 次に、インバータハウジング 5 3 1内に収容される電気モジュール 5 3 2 について説明する。

[0408] 複数の電気モジュール 5 3 2は、電力変換器を構成する半導体スイッチング素子や平滑用コンデンサといった電気部品を、複数に分割して個々にモジュール化したものであり、その電気モジュール 5 3 2には、パワー素子である半導体スイッチング素子を有するスイッチモジュール 5 3 2八と、平滑用コンデンサを有するコンデンサモジュール 5 3 2巳とが含まれている。

[0409] 図 4 9及び図 5 0に示すように、内壁部材 5 4 2の内周面には、電気モジュール 5 3 2を取り付けるための平坦面を有する複数のスぺーサ 5 4 9が固定され、そのスぺーサ 5 4 9に電気モジュール 5 3 2が取り付けられている。つまり、内壁部材 5 4 2の内周面が曲面であるのに対し、電気モジュール 5 3 2の取付面が平坦面であることから、スぺーサ 5 4 9により内壁部材 5 4 2の内周面側に平坦面を形成し、その平坦面に電気モジュール 5 3 2を固定する構成としている。

[0410] なお、内壁部材 5 4 2と電気モジュール 5 3 2との間にスぺーサ 5 4 9を介在させる構成は必須ではなく、内壁部材 5 4 2の内周面を平坦面にする、又は電気モジュール 5 3 2の取付面を曲面することにより内壁部材 5 4 2に対して電気モジュール 5 3 2を直接取り付けることも可能である。また、内〇 2020/175224 109 卩（：171? 2020 /006143

壁部材 5 4 2の内周面に対して非接触の状態で、電気モジュール 5 3 2をインバータハウジング 5 3 1 に固定することも可能である。例えば、ボス形成部材 5 4 3の端板 5 4 7に対して電気モジュール 5 3 2を固定する。スイッチモジュール 5 3 2八を内壁部材 5 4 2の内周面に接触状態で固定するとともに、コンデンサモジュール 5 3 2巳を内壁部材 5 4 2の内周面に非接触状態で固定することも可能である。

[041 1 ] なお、内壁部材 5 4 2の内周面にスぺーサ 5 4 9が設けられる場合、外側周壁八 1及びスぺーサ 5 4 9が「筒状部」に相当する。また、スぺーサ 5 4 9が用いられない場合、外側周壁 1が「筒状部」に相当する。

[0412] 上述したとおりインバータハウジング 5 3 1の外側周壁八 1 には、冷媒としての冷却水を流通させる冷却水通路 5 4 5が形成されており、その冷却水通路 5 4 5を流れる冷却水により各電気モジュール 5 3 2が冷却されるようになっている。なお、冷媒として、冷却水に代えて冷却用オイルを用いることも可能である。冷却水通路 5 4 5は、外側周壁 1 に沿って環状に設けられており、冷却水通路 5 4 5内を流れる冷却水は、各電気モジュール 5 3 2を経由しながら上流側から下流側に流通する。本実施形態では、冷却水通路 5 4 5が、径方向内外に各電気モジュール 5 3 2に重なり、かつこれら各電気モジュール 5 3 2を囲むように環状に設けられている。

[0413] 内壁部材 5 4 2には、冷却水通路 5 4 5に冷却水を流入させる入口通路 5

7 1 と、冷却水通路 5 4 5から冷却水を流出させる出口通路 5 7 2とが設けられている。上述したように内壁部材 5 4 2の内周面には複数の電気モジュ —ル 5 3 2が固定されており、かかる構成において、周方向に隣り合う電気モジュール間の間隔が 1力所だけ他よりも拡張され、その拡張された部分に、内壁部材 5 4 2の一部が径方向内側に突出されて突出部 5 7 3が形成されている。そして、その突出部 5 7 3に、径方向に沿って横並びの状態で入口通路 5 7 1及び出口通路 5 7 2が設けられている。

[0414] インバータハウジング 5 3 1での各電気モジュール 5 3 2の配置の状態を図 5 8に示す。なお、図 5 8は、図 5 0と同一の縦断面図である。 [0415] 図 5 8に示すように、各電気モジュール 5 3 2は、周方向における電気モジュール同士の間隔を、第 1間隔丨 N T 1又は第 2間隔丨 N T 2として周方向に並べて配置されている。第 2間隔丨 N T 2は、第 1間隔丨 N T 1 よりも広い間隔である。各間隔丨 N T 1 , 丨 N T 2は、例えば周方向に隣り合う 2 つ電気モジュール 5 3 2の中心位置同士の間の距離である。この場合、突出部 5 7 3を挟まずに周方向に隣り合う電気モジュール同士の間隔は第 1間隔 I N T 1 となり、突出部 5 7 3を挟んで周方向に隣り合う電気モジュール同士の間隔は第 2間隔丨 N T 2となっている。つまり、周方向に隣り合う電気モジュール同士の間隔が ^_部で拡げられており、その拡げられた間隔（第 2 間隔 I N T 2）の例えば中央となる部分に突出部 5 7 3が設けられている。

[0416] 各間隔 I N T 1 , 丨 N T 2は、回転軸 5 0 1 を中心とする同一円上において、周方向に隣り合う 2つ電気モジュール 5 3 2の中心位置同士の間の円弧の距離であってもよい。又は、周方向における電気モジュール同士の間隔は、回転軸 5 0 1 を中心とする角度間隔 0 i 1 , 0 i 2で定義されていてもよい（ 0 i 1 < 0 i 2） ₀

[0417] なお、図 5 8に示す構成では、第 1間隔丨 N T 1で並ぶ各電気モジュール

5 3 2が周方向に互いに離間する状態（非接触の状態）で配置されているが、この構成に代えて、それら各電気モジュール 5 3 2が周方向に互いに接触する状態で配置されていてもよい。

[0418] 図 4 8に示すように、ボス形成部材 5 4 3の端板 5 4 7には、入口通路 5

7 1及び出口通路 5 7 2の通路端部が形成された水路ポート 5 7 4が設けられている。入口通路 5 7 1及び出口通路 5 7 2には、冷却水を循環させる循環経路 5 7 5が接続されるようになっている。循環経路 5 7 5は冷却水配管よりなる。循環経路 5 7 5にはポンプ 5 7 6と放熱装置 5 7 7とが設けられ、ポンプ 5 7 6の駆動に伴い冷却水通路 5 4 5と循環経路 5 7 5とを通じて冷却水が循環する。ポンプ 5 7 6は電動ポンプである。放熱装置 5 7 7は、例えば冷却水の熱を大気放出するラジェータである。

[0419] 図 5 0に示すように、外側周壁 W A 1の外側には固定子 5 2 0が配置され〇 2020/175224 1 1 1 卩（：171? 2020 /006143

、内側には電気モジュール 5 3 2が配置されていることから、外側周壁八 1 に対しては、その外側から固定子 5 2 0の熱が伝わるとともに、内側から電気モジュール 5 3 2の熱が伝わることになる。この場合、冷却水通路 5 4 5を流れる冷却水により固定子 5 2 0と電気モジュール 5 3 2とを同時に冷やすことが可能となっており、回転電機 5 0 0における発熱部品の熱を効率良く放出することができる。

[0420] ここで、電力変換器の電気的構成を図 5 9を用いて説明する。

[0421 ] 図 5 9に示すように、固定子巻線 5 2 1は II相巻線、 V相卷線及び相巻線よりなり、その固定子巻線 5 2 1 にインバータ 6 0 0が接続されている。インバータ 6 0 0は、相数と同じ数の上下アームを有するフルプリッジ回路により構成されており、相ごとに上アームスイッチ 6 0 1及び下アームスイッチ 6 0 2からなる直列接続体が設けられている。これら各スイッチ 6 0 1 , 6 0 2は駆動回路 6 0 3によりそれぞれオンオフされ、そのオンオフにより各相の巻線が通電される。各スイッチ 6 0 1 , 6 0 2は、例えば 1\/1〇3 巳丁や丨 ◦巳丁等の半導体スイッチング素子により構成されている。また、各相の上下アームには、スイッチ 6 0 1 , 6 0 2の直列接続体に並列に、スイッチング時に要する電荷を各スイッチ 6 0 1 , 6 0 2に供給する電荷供給用のコンデンサ 6 0 4が接続されている。

[0422] 制御装置 6 0 7は、〇 IIや各種メモリからなるマイコンを備えており、回転電機 5 0 0における各種の検出情報や、力行駆動及び発電の要求に基づいて、各スイッチ 6 0 1 , 6 0 2のオンオフにより通電制御を実施する。制御装置 6 0 7は、例えば所定のスイッチング周波数（キャリア周波数）での \^/1\/1制御や、矩形波制御により各スイッチ 6 0 1 , 6 0 2のオンオフ制御を実施する。制御装置 6 0 7は、回転電機 5 0 0に内蔵された内蔵制御装置であってもよいし、回転電機 5 0 0の外部に設けられた外部制御装置であってもよい。

[0423] ちなみに、本実施形態の回転電機 5 0 0では、固定子 5 2 0のインダクタンス低減が図られていることから電気的時定数が小さくなっており、その電〇 2020/175224 1 12 卩（：171? 2020 /006143

気的時定数が小さい状況下では、スイッチング周波数（キャリア周波数）を高くし、かつスイッチング速度を速くすることが望ましい。この点において、各相のスイッチ 6 0 1 , 6 0 2の直列接続体に並列に電荷供給用のコンデンサ 6 0 4が接続されていることで配線インダクタンスが低くなり、スイッチング速度を速くした構成であっても適正なサージ対策が可能となる。

[0424] インバータ 6 0 0の高電位側端子は直流電源 6 0 5の正極端子に接続され、低電位側端子は直流電源 6 0 5の負極端子（グランド）に接続されている。また、インバータ 6 0 0の高電位側端子及び低電位側端子には、直流電源 6 0 5に並列に平滑用のコンデンサ 6 0 6が接続されている。

[0425] スイッチモジュール 5 3 2八は、発熱部品として各スイッチ 6 0 1 , 6 0

2 （半導体スイッチング素子）や、駆動回路 6 0 3 （具体的には駆動回路 6 〇 3を構成する電気素子）、電荷供給用のコンデンサ 6 0 4を有している。また、コンデンサモジュール 5 3 2巳は、発熱部品として平滑用のコンデンサ 6 0 6を有している。スイッチモジュール 5 3 2八の具体的な構成例を図 6 0に示す。

[0426] 図 6 0に示すように、スイッチモジュール 5 3 2八は、収容ケースとしてのモジュールケース 6 1 1 を有するとともに、そのモジュールケース 6 1 1 内に収容された 1相分のスイッチ 6 0 1 , 6 0 2と、駆動回路 6 0 3と、電荷供給用のコンデンサ 6 0 4とを有している。なお、駆動回路 6 0 3は、専用丨〇又は回路基板として構成されてスイッチモジュール 5 3 2八に設けられている。

[0427] モジュールケース 6 1 1は、例えば樹脂等の絶縁材料よりなり、その側面がインバータユニット 5 3 0の内壁部材 5 4 2の内周面に当接した状態で、外側周壁八 1 に固定されている。モジュールケース 6 1 1内には樹脂等のモールド材が充填されている。モジュールケース 6 1 1内において、スイッチ 6 0 1 , 6 0 2と駆動回路 6 0 3、スイッチ 6 0 1 , 6 0 2とコンデンサ 6 0 4は、それぞれ配線 6 1 2により電気的に接続されている。なお詳しくは、スイッチモジュール 5 3 2八は、スぺーサ 5 4 9を介して外側周壁八〇 2020/175224 1 13 卩（：171? 2020 /006143

1 に取り付けられるが、スぺーサ 5 4 9の図示を省略している。

[0428] スイッチモジュール 5 3 2八が外側周壁八 1 に固定された状態では、スイッチモジュール 5 3 2八において外側周壁八 1 に近い側、すなわち冷却水通路 5 4 5に近い側ほど冷却性が高いため、その冷却性に応じてスイッチ 6 0 1 , 6 0 2、駆動回路 6 0 3及びコンデンサ 6 0 4の配列の順序が定められている。具体的には、発熱量を比べると、大きいものからスイッチ 6 0 1 , 6 0 2、コンデンサ 6 0 4、駆動回路 6 0 3の順序となるため、その発熱量の大きさ順序に合わせて、外側周壁 1 に近い側からスイッチ 6 0 1 , 6 0 2、コンデンサ 6 0 4、駆動回路 6 0 3の順序でこれらが配置されている。なお、スイッチモジュール 5 3 2八の接触面は、内壁部材 5 4 2の内周面における接触可能面より小さいとよい。

[0429] なお、コンデンサモジュール 5 3 2巳については詳細な図示を省略するが、コンデンサモジュール 5 3 2巳では、スイッチモジュール 5 3 2八と同じ形状及び大きさのモジュールケース内に、コンデンサ 6 0 6が収容されて構成されている。コンデンサモジュール 5 3 2巳は、スイッチモジュール 5 3 2八と同様に、モジュールケース 6 1 1の側面がインバータハウジング 5 3 1の内壁部材 5 4 2の内周面に当接した状態で、外側周壁 1 に固定されている。

[0430] スイッチモジュール 5 3 2八及びコンデンサモジュール 5 3 2巳は、インバータハウジング 5 3 1の外側周壁八 1の径方向内側において必ずしも同心円上に並んでいなくてもよい。例えばスイッチモジュール 5 3 2八がコンデンサモジュール 5 3 2巳よりも径方向内側に配置される構成、又はその逆となるように配置される構成であってもよい。

[0431 ] 回転電機 5 0 0の駆動時には、スイッチモジュール 5 3 2八及びコンデンサモジュール 5 3 2巳と冷却水通路 5 4 5との間で、外側周壁八 1の内壁部材 5 4 2を介して熱交換が行われる。これにより、スイッチモジュール 5 3 2八及びコンデンサモジュール 5 3 2巳における冷却が行われる。

[0432] 各電気モジュール 5 3 2は、その内部に冷却水を引き込み、モジュール内〇 2020/175224 114 卩（：171? 2020 /006143

部にて冷却水による冷却を行わせる構成であってもよい。ここでは、スイッチモジュール 532八の水冷構造を、図 6 1 (a) , (b) を用いて説明する。図 6 1 (3) は、外側周壁八 1 を横切る方向で、スイッチモジュール 532八の断面構造を示す縦断面図であり、図 6 1 (匕) は、図 6 1 (a) の 6 1 6-6 1 巳線断面図である。

[0433] 図 6 1 (a) , (匕) に示すように、スイッチモジユール 532八は、図

60と同様にモジユールケース 6 1 1 と、 1相分のスイッチ 601 , 602 と、駆動回路 603と、コンデンサ 604とを有することに加え、一対の配管部 62 1 , 622及び冷却器 623からなる冷却装置を有している。冷却装置において、一対の配管部 62 1 , 622は、外側周壁 1の冷却水通路 545から冷却器 623へ冷却水を流入させる流入側の配管部 62 1 と、冷却器 623から冷却水通路 545へ冷却水を流出させる流出側の配管部 6 22とからなる。冷却器 623は、冷却対象物に応じて設けられ、冷却装置では 1段又は複数段の冷却器 623が用いられる。図 6 1 (a) , (匕) の構成では、冷却水通路 545から離れる方向、すなわちインバータユニット 53〇の径方向に、互いに離間した状態で 2段の冷却器 623が設けられており、一対の配管部 62 1 , 622を介してそれら各冷却器 623に対して冷却水が供給される。冷却器 623は、例えば内部が空洞になっている。ただし、冷却器 623の内部にインナフィンが設けられていてもよい。

[0434] 2段の冷却器 623を備える構成では、 (1 ) 1段目の冷却器 623の外側周壁 \ZVA 1側、 (2) 1段目及び 2段目の冷却器 623の間、 (3) 2段目の冷却器 623の反外側周壁側が、それぞれ冷却対象の電気部品を配置する場所であり、これら各場所は、冷却性能の高いものから順から (2) 、 ( 1 ) 、 (3) となっている。つまり、 2つの冷却器 623に挟まれた場所が最も冷却性能が高く、いずれか 1つの冷却器 623に隣接する場所では、外側周壁八 1 (冷却水通路 545) に近い方が冷却性能が高くなっている。これを加味し、図 6 1 (a) , (b) に示す構成では、スイッチ 601 , 6

02が、 (2) 1段目及び 2段目の冷却器 623の間に配置され、コンデン〇 2020/175224 115 卩（：171? 2020 /006143

サ 604が、 (1 ) 1段目の冷却器 623の外側周壁八 1側に配置され、駆動回路 603が、 (3) 2段目の冷却器 623の反外側周壁側に配置されている。なお、図示しないが、駆動回路 603とコンデンサ 604とが逆の配置であってもよい。

[0435] いずれの場合であってもモジュールケース 6 1 1内において、スイッチ 6

01 , 602と駆動回路 603、スイッチ 601 , 602とコンデンサ 60 4は、それぞれ配線 6 1 2により電気的に接続されている。また、スイッチ 601 , 602が駆動回路 603とコンデンサ 604との間に位置するため、スイッチ 601 , 602から駆動回路 603に向かって延びる配線 6 1 2 と、スイッチ 601 , 602からコンデンサ 604に向かって延びる配線 6 1 2は互いに逆方向に延びる関係である。

[0436] 図 6 1 (匕) に示すように、一対の配管部 62 1 , 622は、周方向、すなわち冷却水通路 545の上流側及び下流側に並べて配置されており、上流側に位置する流入側の配管部 62 1から冷却器 623に冷却水が流入され、その後、下流側に位置する流出側の配管部 622から冷却水が流出される。なお、冷却装置への冷却水の流入を促すべく、冷却水通路 545には、周方向に見て、流入側の配管部 62 1 と流出側の配管部 62 1 との間となる位置に、冷却水の流れを規制する規制部 624が設けられているとよい。規制部 624は、冷却水通路 545を遮断する遮断部、又は冷却水通路 545の通路面積を小さくする絞り部であるとよい。

[0437] 図 62には、スイッチモジュール 532八の別の冷却構造を示す。図 62

(3) は、外側周壁八 1 を横切る方向で、スイッチモジュール 532八の断面構造を示す縦断面図であり、図 62 (匕) は、図 62 (a) の 62巳一 62巳線断面図である。

[0438] 図 62 (₃) , (b) の構成では、上述した図 6 1 (a) , (b) の構成との相違点として、冷却装置における一対の配管部 62 1 , 622の配置が異なっており、一対の配管部 62 1 , 622が軸方向に並べて配置されている。また、図 62 (〇) に示すように、冷却水通路 545は、流入側の配管〇 2020/175224 1 16 卩（：171? 2020 /006143

部 6 2 1 に連通される通路部分と、流出側の配管部 6 2 2に連通される通路部分とが軸方向に分離して設けられ、それら各通路部分が各配管部 6 2 1 ,

6 2 2及び各冷却器 6 2 3を通じて連通されている。

[0439] その他に、スイッチモジュール 5 3 2八として、次の構成を用いることも可能である。

[0440] 図 6 3 ( ₃ ) に示す構成では、図 6 1 ( ₃ ) の構成と比べて、冷却器 6 2

3が 2段から 1段に変更されている。この場合、モジュールケース 6 1 1内において冷却性能の最も高い場所が図 6 1 ( a ) とは異なっており、冷却器 6 2 3の径方向両側 (図の左右方向両側) のうち外側周壁 1側の場所が最も冷却性能が高く、次いで、冷却器 6 2 3の反外側周壁側の場所、冷却器 6 2 3から離れた場所の順に冷却性能が低くなっている。これを加味し、図 6 3 ( a ) に示す構成では、スイッチ 6 0 1 , 6 0 2が、冷却器 6 2 3の径方向両側 (図の左右方向両側) のうち外側周壁 1側の場所に配置され、コンデンサ 6 0 4が、冷却器 6 2 3の反外側周壁側の場所に配置され、駆動回路 6 0 3が、冷却器 6 2 3から離れた場所に配置されている。

[0441 ] また、スイッチモジュール 5 3 2八において、モジュールケース 6 1 1内に 1相分のスイッチ 6 0 1 , 6 0 2と、駆動回路 6 0 3と、コンデンサ 6 0 4とを収容する構成を変更することも可能である。例えば、モジュールケース 6 1 1内に 1相分のスイッチ 6 0 1 , 6 0 2と、駆動回路 6 0 3及びコンデンサ 6 0 4のいずれ一方とを収容する構成としてもよい。

[0442] 図 6 3 (匕) では、モジュールケース 6 1 1内に、一対の配管部 6 2 1 ,

6 2 2と 2段の冷却器 6 2 3とを設けるとともに、スイッチ 6 0 1 , 6 0 2 を、 1段目及び 2段目の冷却器 6 2 3の間に配置し、コンデンサ 6 0 4又は駆動回路 6 0 3を、 1段目の冷却器 6 2 3の外側周壁 1側に配置する構成としている。また、スイッチ 6 0 1 , 6 0 2と駆動回路 6 0 3とを一体化して半導体モジュールとし、その半導体モジュールとコンデンサ 6 0 4とを、モジュールケース 6 1 1内に収容する構成とすることも可能である。

[0443] なお、図 6 3 (匕) では、スイッチモジュール 5 3 2八において、スイッ〇 2020/175224 1 17 卩（：171? 2020 /006143

チ 6 0 1 , 6 0 2を挟んで両側に配置される冷却器 6 2 3のうち少なくとも —方の冷却器 6 2 3においてスイッチ 6 0 1 , 6 0 2とは逆側にコンデンサが配置されているとよい。すなわち、 1段目の冷却器 6 2 3の外側周壁八 1側と、 2段目の冷却器 6 2 3の反周壁側とのうち一方にのみコンデンサ 6 0 4を配置する構成、又は両方にコンデンサ 6 0 4を配置する構成が可能である。

[0444] 本実施形態では、スイッチモジュール 5 3 2八とコンデンサモジュール 5

3 2巳とのうちスイッチモジュール 5 3 2八のみについて、冷却水通路 5 4 5からモジュール内部に冷却水を引き込む構成としている。ただし、その構成を変更し、両方のモジュール 5 3 2八， 5 3 2巳に、冷却水通路 5 4 5から冷却水を引き込む構成としてもよい。

[0445] また、各電気モジュール 5 3 2の外面に冷却水を直接当てる状態にして、各電気モジュール 5 3 2を冷却する構成とすることも可能である。例えば、図 6 4に示すように、外側周壁八 1 に電気モジュール 5 3 2を埋め込むことで、電気モジュール 5 3 2の外面に冷却水を当てる構成とする。この場合、電気モジュール 5 3 2の一部を冷却水通路 5 4 5内に浸潰させる構成や、冷却水通路 5 4 5を図 5 8等の構成よりも径方向に拡張して電気モジュール 5 3 2の全てを冷却水通路 5 4 5内に浸潰させる構成が考えられる。冷却水通路 5 4 5内に電気モジュール 5 3 2を浸潰させる場合、浸潰されるモジュ —ルケース 6 1 1 （モジュールケース 6 1 1の浸漬部分）にフィンを設けると、冷却性能を更に向上させることができる。

[0446] また、電気モジュール 5 3 2には、スイッチモジュール 5 3 2八とコンデンサモジュール 5 3 2巳とが含まれ、それら両者を比べた場合に発熱量に差異がある。この点を考慮して、インバータハウジング 5 3 1 における各電気モジュール 5 3 2の配置を工夫することも可能である。

[0447] 例えば、図 6 5に示すように、複数個のスイッチモジュール 5 3 2八を、分散させず周方向に並べ、かつ冷却水通路 5 4 5の上流側、すなわち入口通路 5 7 1 に近い側に配置する。この場合、入口通路 5 7 1から流入した冷却〇 2020/175224 1 18 卩（：171? 2020 /006143

水は、先ずは 3つのスイッチモジュール 5 3 2八の冷却に用いられ、その後に各コンデンサモジュール 5 3 2巳の冷却に用いられる。なお、図 6 5では、先の図 6 2 （₃） , （b）のように一対の配管部 6 2 1 , 6 2 2が軸方向に並べて配置されているが、これに限らず、先の図 6 1 （a） , （1〇）のように一対の配管部 6 2 1 , 6 2 2が周方向に並べて配置されていてもよい。

[0448] 次に、各電気モジュール 5 3 2及びバスバーモジュール 5 3 3における電気的な接続に関する構成を説明する。図 6 6は、図 4 9の 6 6 - 6 6線断面図であり、図 6 7は、図 4 9の 6 7— 6 7線断面図である。図 6 8は、バスバーモジュール 5 3 3を単体で示す斜視図である。ここではこれら各図を併せ用いて、各電気モジュール 5 3 2及びバスバーモジュール 5 3 3の電気接続に関する構成を説明する。

[0449] 図 6 6に示すように、インバータハウジング 5 3 1 には、内壁部材 5 4 2 に設けられた突出部 5 7 3 （すなわち、冷却水通路 5 4 5に通じる入口通路 5 7 1及び出口通路 5 7 2が設けられた突出部 5 7 3）の周方向に隣となる位置に、 3つのスイッチモジュール 5 3 2八が周方向に並べて配置されるとともに、さらにその隣に、 6つのコンデンサモジュール 5 3 2巳が周方向に並べて配置されている。その概要として、インバータハウジング 5 3 1では、外側周壁八 1の内側が周方向に 1 0個（すなわち、モジュール数 + 1）の領域に等分に分けられ、そのうち 9つの領域にそれぞれ電気モジュール 5 3 2が 1つずつ配置されるとともに、残り 1つの領域に突出部 5 7 3が設けられている。 3つのスイッチモジュ ^_ル 5 3 2八は、リ相用モジュ ^_ル、 V 相用モジュール、 \/\/相用モジュールである。

[0450] 図 6 6や前述の図 5 6、図 5 7等に示すように、各電気モジュール 5 3 2 （スイッチモジュール 5 3 2八及びコンデンサモジュール 5 3 2巳）は、モジュールケース 6 1 1から延びる複数のモジュール端子 6 1 5を有している。モジュール端子 6 1 5は、各電気モジュール 5 3 2における電気的な入出力を行わせるモジュール入出力端子である。モジュール端子 6 1 5は、軸方向に延びる向きで設けられており、より具体的には、モジュールケース 6 1 〇 2020/175224 1 19 卩（：171? 2020 /006143

1から回転子キャリア 5 1 1の奧側（車両外側）に向けて延びるように設けられている（図 5 1参照）。

[0451 ] 各電気モジュール 5 3 2のモジュール端子 6 1 5は、それぞれバスバーモジュール 5 3 3に接続されている。モジュール端子 6 1 5の数は、スイッチモジュール 5 3 2八とコンデンサモジュール 5 3 2巳とで異なっており、スイッチモジュール 5 3 2八には 4つのモジュール端子 6 1 5が設けられ、コンデンサモジュール 5 3 2巳には 2つのモジュール端子 6 1 5が設けられている。

[0452] また、図 6 8に示すように、バスバーモジュール 5 3 3は、円環状をなす環状部 6 3 1 と、その環状部 6 3 1から延び、電源装置や巳〇11 （電子制御装置）等の外部装置との接続を可能とする 3本の外部接続端子 6 3 2と、固定子卷線 5 2 1 における各相の卷線端部に接続される卷線接続端子 6 3 3とを有している。バスバーモジュール 5 3 3が「端子モジュール」に相当する

[0453] 環状部 6 3 1は、インバータハウジング 5 3 1 において外側周壁八 1の径方向内側であり、かつ各電気モジュール 5 3 2の軸方向片側となる位置に配置されている。環状部 6 3 1は、例えば樹脂等の絶縁部材により成形された円環状の本体部と、その内部に埋設された複数のバスバーとを有する。その複数のバスバーは、各電気モジュール 5 3 2のモジュール端子 6 1 5や、各外部接続端子 6 3 2、固定子巻線 5 2 1の各相卷線に接続されている。その詳細は後述する。

[0454] 外部接続端子 6 3 2は、電源装置に接続される高電位側の電力端子 6 3 2 八及び低電位側の電力端子 6 3 2巳と、外部巳（3 IIに接続される 1本の信号端子 6 3 2 0とからなる。これら各外部接続端子 6 3 2 （6 3 2八~ 6 3 2 〇）は、周方向に一列に並び、かつ環状部 6 3 1の径方向内側において軸方向に延びるように設けられている。図 5 1 に示すように、バスバーモジュール 5 3 3が各電気モジュール 5 3 2と共にインバータハウジング 5 3 1 に組み付けられた状態では、外部接続端子 6 3 2の一端がボス形成部材 5 4 3の〇 2020/175224 120 卩（：171? 2020 /006143

端板 5 4 7から突出するように構成されている。具体的には、図 5 6、図 5 7に示すように、ボス形成部材 5 4 3の端板 5 4 7には揷通孔 5 4 7 3が設けられており、その揷通孔 5 4 7 3に円筒状のグロメット 6 3 5が取り付けられるとともに、グロメット 6 3 5を揷通させた状態で外部接続端子 6 3 2 が設けられている。グロメット 6 3 5は、密閉コネクタとしても機能する。

[0455] 巻線接続端子 6 3 3は、固定子巻線 5 2 1の各相の卷線端部に接続される端子であり、環状部 6 3 1から径方向外側に延びるように設けられている。巻線接続端子 6 3 3は、固定子巻線 5 2 1 における II相巻線の端部に接続される卷線接続端子 6 3 3 II、 V相巻線の端部に接続される卷線接続端子 6 3 3 V、相巻線の端部にそれぞれ接続に接続される卷線接続端子 6 3 3 \^/を有する。これらの各卷線接続端子 6 3 3、各相卷線に流れる電流（II相電流、 V相電流、相電流）を検出する電流センサ 6 3 4が設けられているとよい（図 7 0参照）。

[0456] なお、電流センサ 6 3 4は、電気モジュール 5 3 2の外部であって、各卷線接続端子 6 3 3の周辺に配置されてもよいし、電気モジュール 5 3 2の内部に配置されてもよい。

[0457] ここで、各電気モジュール 5 3 2とバスバーモジュール 5 3 3との接続を、図 6 9及び図 7 0を用いてより具体的に説明する。図 6 9は、各電気モジュール 5 3 2を平面状に展開して示すとともに、それら各電気モジュール 5 3 2とバスバーモジュール 5 3 3との電気的な接続状態を模式的に示す図である。図 7 0は、各電気モジュール 5 3 2を円環状に配置した状態での各電気モジュール 5 3 2とバスバーモジュール 5 3 3との接続を模式的に示す図である。なお、図 6 9には、電力伝送用の経路を実線で示し、信号伝送系の経路を ^_点鎖線で示している。図 7 0には、電力伝送用の経路のみを示している。

[0458] バスバーモジュール 5 3 3は、電力伝送用のバスバーとして、第 1バスバ - 6 4 1 と第 2バスバー 6 4 2と第 3バスバー 6 4 3とを有している。このうち第 1バスバー 6 4 1が高電位側の電力端子 6 3 2八に接続され、第 2バ〇 2020/175224 121 卩（：171? 2020 /006143

スバー 6 4 2が低電位側の電力端子 6 3 2巳に接続されている。また、 3つの第 3バスバー 6 4 3が、 II相の巻線接続端子 6 3 3 II、 V相の巻線接続端子 6 3 3 V、相の巻線接続端子 6 3 3 \^/にそれぞれ接続されている。

[0459] また、巻線接続端子 6 3 3や第 3バスバー 6 4 3は、回転電機 1 0の動作により発熱しやすい部位である。このため、巻線接続端子 6 3 3と第 3バスバー 6 4 3との間に図示しない端子台を介在させるとともに、この端子台を、冷却水通路 5 4 5を有するインバータハウジング 5 3 1 に当接させてもよい。又は、巻線接続端子 6 3 3や第 3バスバー 6 4 3をクランク状に曲げることで、巻線接続端子 6 3 3や第 3バスバー 6 4 3を冷却水通路 5 4 5を有するインバータハウジング 5 3 1 に当接させてもよい。

[0460] このような構成であれば、巻線接続端子 6 3 3や第 3バスバー 6 4 3で発生した熱を冷却水通路 5 4 5内の冷却水に放熱することができる。

[0461 ] なお、図 7 0では、第 1バスバー 6 4 1及び第 2バスバー 6 4 2を、円環形状をなすバスバーとして示すが、これら各バスバー 6 4 1 , 6 4 2は必ずしも円環形状で繫がっていなくてもよく、周方向の一部が途切れた略＜3字状をなしていてもよい。また、各卷線接続端子 6 3 3 II , 6 3 3 V , 6 3 3 \^/ は、各相に対応するスイッチモジュール 5 3 2 に個々に接続されればよいため、バスバーモジュール 5 3 3を介することなく、直接的に各スイッチモジュール 5 3 2八（実際にはモジュール端子 6 1 5）に接続される構成であってもよい。

[0462] 一方、各スイッチモジュール 5 3 2八は、正極側端子、負極側端子、巻線用端子及び信号用端子からなる 4つのモジュール端子 6 1 5を有している。このうち正極側端子は第 1バスバー 6 4 1 に接続され、負極側端子は第 2バスバー 6 4 2に接続され、卷線用端子は第 3バスバー 6 4 3に接続されている。

[0463] また、バスバーモジュール 5 3 3は、信号伝送系のバスバーとして第 4バスバー 6 4 4を有している。各スイッチモジュール 5 3 2八の信号用端子が第 4バスバー 6 4 4に接続されるとともに、その第 4バスバー 6 4 4が信号〇 2020/175224 122 卩（：171? 2020 /006143

端子 6 3 2〇に接続されている。

[0464] 本実施形態では、各スイッチモジュール 5 3 2 に対する制御信号を信号端子 6 3 2〇を介して外部巳〇11から入力する構成としている。つまり、各スイッチモジュール 5 3 2八内の各スイッチ 6 0 1 , 6 0 2は、信号端子 6 3 2〇を介して入力される制御信号によりオンオフする。そのため、各スイッチモジュール 5 3 2八が、途中で回転電機内蔵の制御装置を経由することなく信号端子 6 3 2〇に対して接続される構成となっている。ただし、この構成を変更し、回転電機に制御装置を内蔵させ、その制御装置からの制御信号が各スイッチモジュール 5 3 2八に入力される構成とすることも可能である。かかる構成を図 7 1 に示す。

[0465] 図 7 1の構成では、制御装置 6 5 2が実装された制御基板 6 5 1 を有し、その制御装置 6 5 2が各スイッチモジュール 5 3 2八に接続されている。また、制御装置 6 5 2には信号端子 6 3 2（3が接続されている。この場合、制御装置 6 5 2は、例えば上位制御装置である外部日（3 IIから力行又は発電に関する指令信号を入力し、その指令信号に基づいて各スイッチモジュール 5 3 2八のスイッチ 6 0 1 , 6 0 2を適宜オンオフさせる。

[0466] インバータユニット 5 3 0においては、バスバーモジュール 5 3 3よりも車両外側（回転子キャリア 5 1 1の奥側）に制御基板 6 5 1が配置されるとよい。又は、各電気モジュール 5 3 2とボス形成部材 5 4 3の端板 5 4 7との間に制御基板 6 5 1が配置されるとよい。制御基板 6 5 1は、各電気モジュール 5 3 2に対して少なくとも一部が軸方向に重複するように配置されるとよい。

[0467] また、各コンデンサモジュール 5 3 2巳は、正極側端子及び負極側端子からなる 2つのモジュール端子 6 1 5を有しており、正極側端子は第 1バスバ - 6 4 1 に接続され、負極側端子は第 2バスバー 6 4 2に接続されている。

[0468] 図 4 9及び図 5 0に示すように、インバータハウジング 5 3 1内には、周方向に各電気モジュール 5 3 2と並ぶ位置に、冷却水の入口通路 5 7 1及び出口通路 5 7 2を有する突出部 5 7 3が設けられるとともに、その突出部 5 〇 2020/175224 123 卩（：171? 2020 /006143

7 3に対して径方向に隣り合うようにして外部接続端子 6 3 2が設けられている。換言すれば、突出部 5 7 3と外部接続端子 6 3 2とが、周方向に同じ角度位置に設けられている。本実施形態では、突出部 5 7 3の径方向内側の位置に外部接続端子 6 3 2が設けられている。また、インバータハウジング 5 3 1の車両内側から見れば、ボス形成部材 5 4 3の端板 5 4 7に、径方向に並べて水路ポート 5 7 4と外部接続端子 6 3 2とが設けられている（図 4 8参照）。

[0469] この場合、複数の電気モジュール 5 3 2と共に突出部 5 7 3及び外部接続端子 6 3 2を周方向に並べて配置したことにより、インバータユニット 5 3 0としての小型化、ひいては回転電機 5 0 0としての小型化が可能となっている。

[0470] 車輪 4 0 0の構造を示す図 4 5及び図 4 7で見ると、水路ポート 5 7 4に冷却用配管!· I 2が接続されるとともに、外部接続端子 6 3 2に電気配線!· I 1 が接続され、その状態で、電気配線!· I 1及び冷却用配管！· I 2が収容ダクト 4 4 0に収容されている。

[0471 ] なお、上記構成では、インバータハウジング 5 3 1内において外部接続端子 6 3 2の隣に、 3つのスイッチモジュール 5 3 2八を周方向に並べて配置するととともに、さらにその隣に、 6つのコンデンサモジュール 5 3 2巳を周方向に並べて配置する構成としたが、これを変更してもよい。例えば、外部接続端子 6 3 2から最も離れた位置、すなわち回転軸 5 0 1 を挟んで反対側となる位置に、 3つのスイッチモジュール 5 3 2八を並べて配置する構成としてもよい。また、各スイッチモジュール 5 3 2八の両隣にコンデンサモジュール 5 3 2巳が配置されるように、各スイッチモジュール 5 3 2八を分散配置することも可能である。

[0472] 外部接続端子 6 3 2から最も離れた位置、すなわち回転軸 5 0 1 を挟んで反対側となる位置に各スイッチモジュール 5 3 2 を配置する構成とすれば、外部接続端子 6 3 2と各スイッチモジュール 5 3 2八との間における相互インダクタンスに起因する誤動作等を抑制できる。〇 2020/175224 124 卩（：171? 2020 /006143

[0473] 次に、回転角度センサとして設けられるレゾルバ 6 6 0に関する構成を説明する。

[0474] 図 4 9〜図 5 1 に示すように、インバータハウジング 5 3 1 には、回転電機 5 0 0の電気角 0を検出するレゾルバ 6 6 0が設けられている。レゾルバ 6 6 0は、電磁誘導式センサであり、回転軸 5 0 1 に固定されたレゾルバロ —夕 6 6 1 と、そのレゾルバロータ 6 6 1の径方向外側に対向配置されたレゾルバステータ 6 6 2とを備えている。レゾルバロータ 6 6 1は、円板リング状をなしており、回転軸 5 0 1 を揷通させた状態で、回転軸 5 0 1 に同軸で設けられている。レゾルバステータ 6 6 2は、円環状をなすステータコア 6 6 3と、ステータコア 6 6 3に形成された複数のティースに卷回されたステータコイル 6 6 4とを備えている。ステータコイル 6 6 4には、 1相の励磁コイルと 2相の出カコイルとが含まれている。

[0475] ステータコイル 6 6 4の励磁コイルは、正弦波状の励磁信号によって励磁され、励磁信号によって励磁コイルに生じた磁束は、 ^_対の出カコイルを鎖交する。この際、励磁コイルと一対の出カコイルとの相対的な配置関係がレゾルバロータ 6 6 1の回転角（すなわち回転軸 5 0 1の回転角）に応じて周期的に変化するため、一対の出カコイルを鎖交する磁束数は周期的に変化する。本実施形態では、一対の出カコイルのそれぞれに生じる電圧の位相が互いに / 2だけずれるように一対の出カコイルと励磁コイルとが配置されている。これにより、一対の出カコイルそれぞれの出力電圧は、励磁信号を変調波 3 丨 11 0、〇〇 3 0のそれぞれによって変調した被変調波となる。より具体的には、励磁信号を「 3 丨 1^ 0 1：」とすると、被変調波はそれぞれ「 3 I 11 0 X 3 I 门〇 1：」，「0 0 3 0 X 3 1 门〇 1：」となる。

[0476] レゾルバ 6 6 0はレゾルバデジタルコンパータを有している。レゾルバデジタルコンバータは、生成された被変調波及び励磁信号に基づく検波によって電気角 0を算出する。例えばレゾルバ 6 6 0は信号端子 6 3 2〇に接続されており、レゾルバデジタルコンバータの算出結果は、信号端子 6 3 2〇を介して外部装置に出力される。また、回転電機 5 0 0に制御装置が内蔵され〇 2020/175224 125 卩（：171? 2020 /006143

ている場合には、その制御装置にレゾルバデジタルコンバータの算出結果が入力される。

[0477] ここで、インバータハウジング 5 3 1 におけるレゾルバ 6 6 0の組み付け構造について説明する。

[0478] 図 4 9及び図 5 1 に示すように、インバータハウジング 5 3 1 を構成するボス形成部材 5 4 3のボス部 5 4 8は中空筒状をなしており、そのボス部 5 4 8の内周側には、軸方向に直交する向きに延びる突出部 5 4 8 3が形成されている。そして、この突出部 5 4 8 3に軸方向に当接した状態で、ネジ等によりレゾルバステータ 6 6 2が固定されている。ボス部 5 4 8内には、突出部 5 4 8 3を挟んで軸方向の一方側に軸受 5 6 0が設けられるとともに、他方側にレゾルバ 6 6 0が同軸で設けられている。

[0479] また、ボス部 5 4 8の中空部には、軸方向においてレゾルバ 6 6 0の一方の側に突出部 5 4 8 3が設けられるとともに、他方の側に、レゾルバ 6 6 0 の収容空間を閉鎖する円板リング状のハウジングカバー 6 6 6が取り付けられている。ハウジングカバー 6 6 6は、炭素繊維強化プラスチック（〇 [¾ 9）等の導電性材料により構成されている。ハウジングカバー 6 6 6の中央部には、回転軸 5 0 1 を揷通させる孔 6 6 6 3が形成されている。孔 6 6 6 3内には、回転軸 5 0 1の外周面との間の空隙を封鎖するシール材 6 6 7が設けられている。シール材 6 6 7により、レゾルバ収容空間が密閉されている。シール材 6 6 7は、例えば樹脂材料よりなる摺動シールであるとよい。

[0480] レゾルバ 6 6 0が収容される空間は、ボス形成部材 5 4 3において円環状をなすボス部 5 4 8に囲まれ、かつ軸方向が軸受 5 6 0とハウジングカバー 6 6 6とにより挟まれた空間であり、レゾルバ 6 6 0の周囲は導電材料により囲まれている。これにより、レゾルバ 6 6 0に対する電磁ノイズの影響を抑制できるようになっている。

[0481 ] また、上述したとおりインバータハウジング 5 3 1は、二重となる外側周壁 1 と内側周壁 2とを有しており（図 5 7参照）、その二重となる周壁の外側（外側周壁八 1の外側）には固定子 5 2 0が配置され、二重の〇 2020/175224 126 卩（：171? 2020 /006143

周壁の間（八 1 , \ZV A 2の間）には電気モジュール 5 3 2が配置され、二重の周壁の内側（内側周壁八 2の内側）にはレゾルバ 6 6 0が配置されている。インバータハウジング 5 3 1は導電性部材であるため、固定子 5 2 0 とレゾルバ 6 6 0とは、導電性の隔壁（本実施形態では特に二重の導電性隔壁）を隔てて配置されるようになっており、固定子 5 2 0側（磁気回路側）とレゾルバ 6 6 0とについて相互の磁気干渉の発生を好適に抑制できるものとなっている。

[0482] 次に、回転子キャリア 5 1 1の開放端部の側に設けられる回転子カバー 6

7 0について説明する。

[0483] 図 4 9及び図 5 1 に示すように、回転子キャリア 5 1 1は軸方向の一方側が開放されており、その開放端部に、略円板リング状の回転子カバー 6 7 0 が取り付けられている。回転子カバー 6 7 0は、溶接や接着、ビス止め等の任意の接合手法により回転子キャリア 5 1 1 に対して固定されているとよい。回転子カバー 6 7 0が、磁石ユニット 5 1 2の軸方向への移動を抑制できるように回転子キャリア 5 1 1の内周よりも小さめに寸法設定されている部位を持つとなおよい。回転子カバー 6 7 0は、その外径寸法が、回転子キャリア 5 1 1の外径寸法に一致し、内径寸法が、インバータハウジング 5 3 1 の外径寸法よりも僅かに大きい寸法となっている。なお、インバータハウジング 5 3 1の外径寸法と固定子 5 2 0の内径寸法とは同じである。

[0484] 上述したとおりインバータハウジング 5 3 1の径方向外側には固定子 5 2

0が固定されており、それら固定子 5 2 0及びインバータハウジング 5 3 1 が互いに接合されている接合部分では、固定子 5 2 0に対してインバータハウジング 5 3 1が軸方向に突出している。そして、インバータハウジング 5 3 1の突出部分を囲むように回転子カバー 6 7 0が取り付けられている。この場合、回転子カバー 6 7 0の内周側の端面とインバータハウジング 5 3 1 の外周面との間には、それらの間の隙間を封鎖するシール材 6 7 1が設けられている。シール材 6 7 1 により、磁石ユニット 5 1 2及び固定子 5 2 0の収容空間が密閉されている。シール材 6 7 1は、例えば樹脂材料よりなる摺〇 2020/175224 127 卩（：171? 2020 /006143

動シールであるとよい。

[0485] 以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

[0486] 回転電機 5 0 0において、磁石ユニット 5 1 2及び固定子巻線 5 2 1 よりなる磁気回路部の径方向内側に、インバータハウジング 5 3 1の外側周壁八 1 を配置し、その外側周壁 1 に冷却水通路 5 4 5を形成した。また、外側周壁 1の径方向内側に、その外側周壁 1 に沿って周方向に複数の電気モジュール 5 3 2を配置する構成とした。これにより、回転電機 5 0 〇の径方向に積層されるようにして磁気回路部、冷却水通路 5 4 5、電力変換器を配置でき、軸方向における寸法の縮小化を図りつつ、効率の良い部品配置が可能となる。また、電力変換器を構成する複数の電気モジュール 5 3 2について効率良く冷却を行わせることができる。その結果、回転電機 5 0 0において、高効率かつ小型化が実現可能となる。

[0487] 半導体スイッチング素子やコンデンサ等の発熱部品を有する電気モジュール 5 3 2 （スイッチモジユール 5 3 2八、コンデンサモジユール 5 3 2巳）を、外側周壁 1の内周面に接した状態で設ける構成とした。これにより、各電気モジュール 5 3 2における熱が外側周壁 1 に伝達され、その外側周壁八 1での熱交換により電気モジュール 5 3 2が好適に冷却される。

[0488] スイッチモジュール 5 3 2八において、スイッチ 6 0 1 , 6 0 2を挟んで両側に冷却器 6 2 3をそれぞれ配置するとともに、スイッチ 6 0 1 , 6 0 2 の両側の冷却器 6 2 3のうち少なくとも _方の冷却器においてスイッチ 6 0 1 , 6 0 2とは逆側にコンデンサ 6 0 4を配置する構成とした。これにより、スイッチ 6 0 1 , 6 0 2に対する冷却性能を高めることができるとともに、コンデンサ 6 0 4の冷却性能も高めることができる。

[0489] スイッチモジュール 5 3 2八において、スイッチ 6 0 1 , 6 0 2を挟んで両側に冷却器 6 2 3をそれぞれ配置するとともに、スイッチ 6 0 1 , 6 0 2 の両側の冷却器 6 2 3のうち ^_方の冷却器においてスイッチ 6 0 1 , 6 0 2 とは逆側に駆動回路 6 0 3を配置し、他方の冷却器 6 2 3においてスイッチ 6 0 1 , 6 0 2とは逆側にコンデンサ 6 0 4を配置する構成とした。これに〇 2020/175224 128 卩（：171? 2020 /006143

より、スイッチ 6 0 1 , 6 0 2に対する冷却性能を高めることができるとともに、駆動回路 6 0 3とコンデンサ 6 0 4についても冷却性能も高めることができる。

[0490] 例えばスイッチモジュール 5 3 2八において、冷却水通路 5 4 5からモジュール内部に冷却水を流入させ、その冷却水により半導体スイッチング素子等を冷却する構成とした。この場合、スイッチモジュール 5 3 2八は、外側周壁八 1での冷却水による熱交換に加えて、モジュール内部での冷却水による熱交換により冷却される。これにより、スイッチモジュール 5 3 2八の冷却効果を高めることができる。

[0491 ] 冷却水通路 5 4 5に対して外部の循環経路 5 7 5から冷却水を流入させる冷却システムにおいて、スイッチモジュール 5 3 2八を冷却水通路 5 4 5の入口通路 5 7 1 に近い上流側に配置するとともに、コンデンサモジュール 5 3 2巳をスイッチモジュール 5 3 2八よりも下流側に配置する構成とした。この場合、冷却水通路 5 4 5を流れる冷却水が上流側ほど低温であることを想定すれば、スイッチモジュール 5 3 2八を優先的に冷却する構成を実現することが可能になる。

[0492] 周方向に隣り合う電気モジュール同士の間隔を一部で拡げ、その拡げた間隔（第 2間隔丨 1\1丁 2）となる部分に、入口通路 5 7 1及び出口通路 5 7 2 を有する突出部 5 7 3を設ける構成とした。これにより、外側周壁八 1の径方向内側となる部分に、冷却水通路 5 4 5の入口通路 5 7 1及び出口通路 5 7 2を好適に形成することができる。つまり、冷却性能を高めるには冷媒の流通量を確保する必要があり、そのためには入口通路 5 7 1及び出口通路 5 7 2の開口面積を大きくすることが考えられる。この点、上記のとおり電気モジュール同士の間隔を一部で拡げて突出部 5 7 3を設けることにより、所望とする大きさの入口通路 5 7 1及び出口通路 5 7 2を好適に形成することができる。

[0493] バスバーモジュール 5 3 3の外部接続端子 6 3 2を、外側周壁 1の径方向内側において突出部 5 7 3に径方向に並ぶ位置に配置するようにした。〇 2020/175224 129 卩（：171? 2020 /006143

つまり、外部接続端子 6 3 2を、周方向に隣り合う電気モジュール同士の間隔が拡げられた部分（第 2間隔 I 1\1丁 2に相当する部分）に突出部 5 7 3と共に配置するようにした。これにより、各電気モジュール 5 3 2との干渉を避けつつ、外部接続端子 6 3 2を好適に配置することができる。

[0494] ァウタロータ式の回転電機 5 0 0において、外側周壁八 1の径方向外側に固定子 5 2 0を固定し、かつ径方向内側に複数の電気モジュール 5 3 2を配置する構成とした。これにより、外側周壁 \ZV A 1 に対して、その径方向外側から固定子 5 2 0の熱が伝わるとともに、径方向内側から電気モジュール 5 3 2の熱が伝わることになる。この場合、固定子 5 2 0と電気モジュール 5 3 2とを，冷却水通路 5 4 5を流れる冷却水により同時に冷やすことが可能となり、回転電機 5 0 0における発熱部材の熱を効率良く放出することができる。

[0495] 外側周壁 1 を挟んで径方向内側の電気モジュール 5 3 2と径方向外側の固定子巻線 5 2 1 とを、バスバーモジュール 5 3 3の卷線接続端子 6 3 3 により電気的に接続する構成とした。またこの場合、巻線接続端子 6 3 3を、冷却水通路 5 4 5に対して軸方向に離れた位置に設ける構成とした。これにより、外側周壁 1 において環状に冷却水通路 5 4 5が形成される構成、すなわち外側周壁八 1の内外が冷却水通路 5 4 5により分断されている構成であっても、電気モジュール 5 3 2と固定子巻線 5 2 1 とを好適に接続することができる。

[0496] 本実施形態の回転電機 5 0 0では、固定子 5 2 0において周方向に並ぶ各導線 5 2 3の間のテイース（鉄心）を小さくする又は無くすことで、それら各導線 5 2 3の間で生じる磁気飽和に起因するトルク制限を抑制するとともに、導線 5 2 3を扁平薄型にすることでトルク低下を抑制するものとしている。この場合、仮に回転電機 5 0 0の外径寸法が同じであっても、固定子 5 2 0の薄型化により磁気回路部の径方向内側の領域を拡張することが可能となり、その内側領域を用いて、冷却水通路 5 4 5を有する外側周壁 1や、外側周壁 1の径方向内側に設けられた複数の電気モジュール 5 3 2を〇 2020/175224 130 卩（：171? 2020 /006143

好適に配置することができる。

[0497] 本実施形態の回転電機 5 0 0では、磁石ユニット 5 1 2において磁石磁束が軸側に集まることで軸での磁石磁束が強化され、それに伴うトルク増強が可能となっている。この場合、磁石ユニット 5 1 2において径方向の厚さ寸法の縮小化（薄型化）が可能になることに伴い、磁気回路部の径方向内側の領域を拡張することが可能となり、その内側領域を用いて、冷却水通路 5 4 5を有する外側周壁 1や、外側周壁 1の径方向内側に設けられた複数の電気モジュール 5 3 2を好適に配置することができる。

[0498] また、磁気回路部、外側周壁八 1、複数の電気モジュール 5 3 2だけでなく、軸受 5 6 0やレゾルバ 6 6 0についても同様に、径方向に好適に配置することができる。

[0499] 回転電機 5 0 0をインホイールモータとして用いた車輪 4 0 0は、インバ —タハウジング 5 3 1 に固定されたべースプレート 4 0 5と、サスペンシヨン装置等の装着機構とを介して車体に装着される。ここで、回転電機 5 0 0 では小型化が実現されていることから、車体への組み付けを想定しても省スペース化が可能となる。そのため、車両においてバッテリ等の電源装置の設置領域を拡大したり、車室スペースを拡張したりする上で有利な構成を実現できる。

[0500] 以下に、インホイールモータに関する変形例を説明する。

[0501 ] （インホイールモータにおける変形例 1）

回転電機 5 0 0では、インバータユニット 5 3 0の外側周壁八 1の径方向内側に、電気モジュール 5 3 2及びバスバーモジュール 5 3 3が配置されるとともに、外側周壁 1 を隔てて径方向の内側及び外側に、電気モジュ —ル 5 3 2及びバスバーモジュール 5 3 3と、固定子 5 2 0とがそれぞれ配置されている。かかる構成において、電気モジュール 5 3 2に対するバスバ —モジュール 5 3 3の位置は任意に設定可能である。また、外側周壁八 1 を径方向に横切って固定子巻線 5 2 1の各相卷線とバスバーモジュール 5 3 3とを接続する場合において、その接続に用いられる巻線接続線（例えば巻〇 2020/175224 131 卩（：171? 2020 /006143

線接続端子 633) を案内する位置は任意に設定可能である。

[0502] すなわち、電気モジュール 532に対するバスバーモジュール 533の位置としては、 (《 1 ) バスバーモジュール 533を、軸方向において電気モジュール 532よりも車両外側、すなわち回転子キャリア 5 1 1側の奥側とする構成と、

{(X 2) バスバーモジュール 533を、軸方向において電気モジュール 53 2よりも車両内側、すなわち回転子キャリア 5 1 1側の手前側とする構成とが考えられる。

[0503] また、巻線接続線を案内する位置としては、

((31 ) 巻線接続線を、軸方向において車両外側、すなわち回転子キャリア 5 1 1側の奥側で案内する構成と、

(/32) 巻線接続線を、軸方向において車両内側、すなわち回転子キャリア 5 1 1側の手前側で案内する構成と、

が考えられる。

[0504] 以下には、電気モジュール 532、バスバーモジュール 533及び卷線接続線の配置に関する 4つの構成例を、図 72 (₃) 〜 (¢0 を用いて説明する。図 72 (₃) 〜 (¢0 は、回転電機 500の構成を簡略化して示す縦断面図であり、同図には、既に説明した構成に同じ符号が付されている。巻線接続線 637は、固定子巻線 52 1の各相卷線とバスバーモジュール 533 とを接続する電気配線であり、例えば既述の巻線接続端子 633がこれに相当する。

[0505] 図 72 (a) の構成では、電気モジュール 532に対するバスバーモジュ —ル 533の位置として上記 (《 1 ) を採用するとともに、巻線接続線 63 7を案内する位置として上記 (/3 1 ) を採用している。つまり、電気モジュ —ル 532及びバスバーモジュール 533、固定子巻線 52 1及びバスバーモジュール 533がいずれも車両外側 (回転子キャリア 5 1 1の奥側) で接続される構成となっている。なおこれは、図 49に示す構成に相当する。〇 2020/175224 132 卩（：171? 2020 /006143

[0506] 本構成によれば、外側周壁八 1 において、巻線接続線 6 3 7との干渉を懸念することなく冷却水通路 5 4 5を設けることができる。また、固定子巻線 5 2 1 とバスバーモジュール 5 3 3とを接続する卷線接続線 6 3 7を簡易に実現できる。

[0507] 図 7 2 （匕）の構成では、電気モジュール 5 3 2に対するバスバーモジュ —ル 5 3 3の位置として上記（《 1）を採用するとともに、巻線接続線 6 3 7を案内する位置として上記（/3 2）を採用している。つまり、電気モジュ —ル 5 3 2とバスバーモジュール 5 3 3とが車両外側（回転子キャリア 5 1 1の奥側）で接続されるとともに、固定子巻線 5 2 1 とバスバーモジュール 5 3 3とが車両内側（回転子キャリア 5 1 1の手前側）で接続される構成となっている。

[0508] 本構成によれば、外側周壁八 1 において、巻線接続線 6 3 7との干渉を懸念することなく冷却水通路 5 4 5を設けることができる。

[0509] 図 7 2 （〇）の構成では、電気モジュール 5 3 2に対するバスバーモジュ —ル 5 3 3の位置として上記（《 2）を採用するとともに、巻線接続線 6 3 7を案内する位置として上記（/3 1）を採用している。つまり、電気モジュ —ル 5 3 2とバスバーモジュール 5 3 3とが車両内側（回転子キャリア 5 1 1の手前側）で接続されるとともに、固定子巻線 5 2 1 とバスバーモジュール 5 3 3とが車両外側（回転子キャリア 5 1 1の奥側）で接続される構成となっている。

[0510] 図 7 2 （）の構成では、電気モジュール 5 3 2に対するバスバーモジュ —ル 5 3 3の位置として上記（《 2）を採用するとともに、巻線接続線 6 3 7を案内する位置として上記（/3 2）を採用している。つまり、電気モジュ —ル 5 3 2及びバスバーモジュール 5 3 3、固定子巻線 5 2 1及びバスバーモジュール 5 3 3がいずれも車両内側（回転子キャリア 5 1 1の手前側）で接続される構成となっている。

[051 1 ] 図 7 2 （〇） , 図 7 2 （）の構成によれば、バスバーモジュール 5 3 3 が車両内側（回転子キャリア 5 1 1の手前側）に配置されることで、仮にフ〇 2020/175224 133 卩（：171? 2020 /006143

ァンモータなどの電気部品を追加しようとする場合に、その配線が容易となることが考えられる。また、軸受よりも車両内側に配置されるレゾルバ 6 6 0に対してバスバーモジュール 5 3 3を近づけることが可能になり、レゾルバ 6 6 0に対する配線が容易になることも考えられる。

[0512] （インホイールモータにおける変形例 2）

以下に、レゾルバロータ 6 6 1の取付構造の変形例を説明する。すなわち、回転軸 5 0 1、回転子キャリア 5 1 1及び軸受 5 6 0の内輪 5 6 1は一体的に回転する回転体であり、その回転体に対するレゾルバロータ 6 6 1の取付構造の変形例について以下に説明する。

[0513] 図 7 3 （3）〜（〇）は、上記回転体に対するレゾルバロータ 6 6 1の取付構造例を示す構成図である。いずれの構成においても、レゾルバ 6 6 0は、回転子キャリア 5 1 1及びインバータハウジング 5 3 1等により囲まれ、外部からの被水や被泥等から防護された密閉空間に設けられている。図 7 3 （3）〜（〇）のうち図 7 3 （a）では、軸受 5 6 0を、図 4 9と同じ構成としている。また、図 7 3 （匕）、図 7 3 （〇）では、軸受 5 6 0を、図 4 9とは異なる構成とし、かつ回転子キャリア 5 1 1の端板 5 1 4から離れた位置に配置している。これら各図には、レゾルバロータ 6 6 1の取付場所としてそれぞれ 2力所を例示している。なお、レゾルバステータ 6 6 2については図示されていないが、例えばボス形成部材 5 4 3のボス部 5 4 8をレゾルバロータ 6 6 1の外周側又はその付近まで延ばし、そのボス部 5 4 8にレゾルバステータ 6 6 2が固定されていればよい。

[0514] 図 7 3 （a）の構成では、軸受 5 6 0の内輪 5 6 1 にレゾルバロータ 6 6

1が取り付けられている。具体的には、レゾルバロータ 6 6 1が、内輪 5 6 1のフランジ 5 6 1 13の軸方向端面に設けられているか、又は内輪 5 6 1の筒部 5 6 1 3の軸方向端面に設けられている。

[0515] 図 7 3 （匕）の構成では、回転子キャリア 5 1 1 にレゾルバロータ 6 6 1 が取り付けられている。具体的には、レゾルバロータ 6 6 1が、回転子キャリア 5 1 1 において端板 5 1 4の内面に設けられている。又は、回転子キャ〇 2020/175224 134 卩（：171? 2020 /006143

リア 5 1 1が、端板 5 1 4の内周縁部から回転軸 5 0 1 に沿って延びる筒部 5 1 5を有する構成において、レゾルバロータ 6 6 1が、回転子キャリア 5 1 1の筒部 5 1 5の外周面に設けられている。後者の場合、レゾルバロータ 6 6 1は、回転子キャリア 5 1 1の端板 5 1 4と軸受 5 6 0との間に配置されている。

[0516] 図 7 3 （〇）の構成では、回転軸 5 0 1 にレゾルバロータ 6 6 1が取り付けられている。具体的には、レゾルバロータ 6 6 1が、回転軸 5 0 1 において回転子キャリア 5 1 1の端板 5 1 4と軸受 5 6 0との間に設けられているか、又は回転軸 5 0 1 において軸受 5 6 0を挟んで回転子キャリア 5 1 1の反対側に配置されている。

[0517] （インホイールモータにおける変形例 3）

以下に、インバータハウジング 5 3 1及び回転子カバー 6 7 0の変形例を図 7 4を用いて説明する。図 7 4 （₃）、図 7 4 （匕）は、回転電機 5 0 0 の構成を簡略化して示す縦断面図であり、同図には、既に説明した構成に同じ符号が付されている。なお、図 7 4 （a）に示す構成は、実質的に図 4 9 等で説明した構成に相当し、図 7 4 （匕）に示す構成は、図 7 4 （₃）の構成の ^_部を変更した構成に相当する。

[0518] 図 7 4 （₃）に示す構成では、回転子キャリア 5 1 1の開放端部に固定された回転子カバー 6 7 0が、インバータハウジング 5 3 1の外側周壁八 1 を囲むように設けられている。つまり、回転子カバー 6 7 0の内径側の端面が外側周壁八 1の外周面に対向しており、それら両者の間にシール材 6 7 1が設けられている。また、インバータハウジング 5 3 1のボス部 5 4 8の中空部にはハウジングカバー 6 6 6が取り付けられ、そのハウジングカバー 6 6 6と回転軸 5 0 1 との間にシール材 6 6 7が設けられている。バスバーモジュール 5 3 3を構成する外部接続端子 6 3 2は、インバータハウジング 5 3 1 を貫通して車両内側（図の下側）に延びている。

[0519] また、インバータハウジング 5 3 1 には、冷却水通路 5 4 5に連通する入口通路 5 7 1及び出口通路 5 7 2が形成されるとともに、それら入口通路 5 \¥02020/175224 135 卩（：17 2020/006143

7 1及び出口通路 5 7 2の通路端部を含む水路ポート 5 7 4が形成されている。

[0520] これに対して、図 7 4 （匕）に示す構成では、インバータハウジング 5 3

1 （詳しくはボス形成部材 5 4 3）に、回転軸 5 0 1の突出側（車両内側）に延びる環状の凸部 6 8 1が形成されており、回転子カバー 6 7 0が、インバータハウジング 5 3 1の凸部 6 8 1 を囲むように設けられている。つまり、回転子カバー 6 7 0の内径側の端面が凸部 6 8 1の外周面に対向しており、それら両者の間にシール材 6 7 1が設けられている。また、バスバーモジュール 5 3 3を構成する外部接続端子 6 3 2は、インバータハウジング 5 3 1のボス部 5 4 8を貫通してボス部 5 4 8の中空領域に延びるとともに、ハウジングカバー 6 6 6を貫通して車両内側（図の下側）に延びている。

[0521 ] また、インバータハウジング 5 3 1 には、冷却水通路 5 4 5に連通する入口通路 5 7 1及び出口通路 5 7 2が形成されており、それら入口通路 5 7 1 及び出口通路 5 7 2は、ボス部 5 4 8の中空領域に延び、かつ中継配管 6 8 2を介してハウジングカバー 6 6 6よりも車両内側（図の下側）に延びている。本構成では、ハウジングカバー 6 6 6から車両内側に延びる配管部分が水路ポート 5 7 4となっている。

[0522] 図 7 4 （₃）、図 7 4 （b）の各構成によれば、回転子キャリア 5 1 1及び回転子カバー 6 7 0の内部空間の密閉性を保持しつつ、これら回転子キャリア 5 1 1及び回転子カバー 6 7 0をインバータハウジング 5 3 1 に対して好適に回転させることができる。

[0523] また特に、図 7 4 （1〇）の構成によれば、図 7 4 （a）の構成に比べて、回転子カバー 6 7 0の内径が小さくなっている。そのため、電気モジュール 5 3 2よりも車両内側となる位置に、インバータハウジング 5 3 1 と回転子カバー 6 7 0とが軸方向に二重に設けられるようになり、電気モジュール 5 3 2にて懸念される電磁ノイズによる不都合を抑制することができる。また、回転子カバー 6 7 0の内径を小さくすることによりシール材 6 7 1の摺動径が小さくなり、回転摺動部分における機械的ロスを抑制することができる〇 2020/175224 136 卩（：171? 2020 /006143

[0524] （インホイールモータにおける変形例 4）

以下に、固定子巻線 5 2 1の変形例を説明する。図 7 5に、固定子巻線 5 2 1 に関する変形例を示す。

[0525] 図 7 5に示すように、固定子巻線 5 2 1は、横断面が矩形状をなす導線材を用い、その導線材の長辺が周方向に延びる向きにして波巻により巻回されている。この場合、固定子巻線 5 2 1 においてコイルサイドとなる各相の導線 5 2 3は、相ごとに所定ピッチ間隔で配置されるとともに、コイルエンドで互いに接続されている。コイルサイドにおいて周方向に隣り合う各導線 5 2 3は、周方向の端面同士が互いに当接するか、又は微小な間隔を隔てて近接配置されている。

[0526] また、固定子巻線 5 2 1では、コイルエンドにおいて相ごとに導線材が径方向に折り曲げられている。より詳しくは、固定子巻線 5 2 1 （導線材）は、軸方向において相ごとに異なる位置にて径方向内側に折り曲げられており、これにより、 II相、 V相及び相の各相巻線における互いの干渉が回避されている。図示の構成では、各相卷線で導線材の厚み分だけ異ならせて、相ごとに導線材が径方向内側に直角に折り曲げられている。周方向に並ぶ各導線 5 2 3において軸方向の両端間の長さ寸法は各導線 5 2 3で同じであるとよい。

[0527] なお、固定子巻線 5 2 1 に固定子コア 5 2 2を組み付けて固定子 5 2 0を製作する際には、固定子巻線 5 2 1 において円環状の一部を非接続として切り離しておき（すなわち、固定子巻線 5 2 1 を略〇字状にしておき）、固定子卷線 5 2 1の内周側に固定子コア 5 2 2を組み付けた後に、切り離し部分を互いに接続させて固定子巻線 5 2 1 を円環状にするとよい。

[0528] 上記以外に、固定子コア 5 2 2を周方向にて複数（例えば 3つ以上）に分割しておき、円環状に形成された固定子巻線 5 2 1の内周側に、複数に分割されたコア片を組み付けるようにすることも可能である。

[0529] （他の変形例）〇 2020/175224 137 卩（：171? 2020 /006143

例えば図 5 0に示すように、回転電機 5 0 0では、冷却水通路 5 4 5の入口通路 5 7 1 と出口通路 5 7 2とが一力所にまとめて設けられているが、この構成を変更し、入口通路 5 7 1 と出口通路 5 7 2とが周方向に異なる位置にそれぞれ設けられていてもよい。例えば、入口通路 5 7 1 と出口通路 5 7 2とを周方向に 1 8 0度異なる位置に設ける構成や、入口通路 5 7 1及び出口通路 5 7 2の少なくともいずれかを複数設ける構成であってもよい。

[0530] 上記実施形態の車輪 4 0 0では、回転電機 5 0 0の軸方向の片側に回転軸 5 0 1 を突出させる構成としたが、これを変更し、軸方向の両方に回転軸 5 0 1 を突出させる構成としてもよい。これにより、例えば車両前後の少なくとも一方が 1輪となる車両において好適な構成を実現できる。

[0531 ] 車輪 4 0 0に用いられる回転電機 5 0 0として、インナロータ式の回転電機を用いることも可能である。

[0532] （変形例 1 5）

次に、本変形例における回転電機 7 0 0について説明する。回転電機 7 0 0は、車両の駆動用ユニットとして用いられる。回転電機 7 0 0の概要を図 7 6〜図 7 8に示す。図 7 6は、回転電機 7 0 0の全体を示す斜視図であり、図 7 7は、回転電機 7 0 0の縦断面図であり、図 7 8は、回転電機 7 0 0 の構成要素を分解した分解断面図である。

[0533] 回転電機 7 0 0は、ァウタロータ式の表面磁石型回転電機である。回転電機 7 0 0は、大別して、回転子 7 1 0、固定子 7 3 0、インナユニット 7 7 0及びバスバーモジュール 8 1 0を有する回転電機本体と、その回転電機本体を囲むように設けられるハウジング 8 3 1及びカバー 8 3 2とを備えている。これら各部材はいずれも、回転子 7 1 0に一体に設けられた回転軸 7 0 1 に対して同軸に配置されており、所定順序で軸方向に組み付けられることで回転電機 7 0 0が構成されている。回転子 7 1 0は、インナユニット 7 7 〇の径方向内側に設けられた一対の軸受 7 9 1 , 7 9 2に片持ち支持され、その状態で回転可能となっている。回転軸 7 0 1 には、車両の車軸や車輪等に固定される連結軸 7 0 5が一体に設けられている。〇 2020/175224 138 卩（：171? 2020 /006143

[0534] 回転電機 7 0 0において、回転子 7 1 0及び固定子 7 3 0はそれぞれ円筒状をなしており、エアギャップを挟んで径方向に対向配置されている。回転子 7 1 0が回転軸 7 0 1 と共に一体回転することにより、固定子 7 3 0の径方向外側にて回転子 7 1 0が回転する。回転子 7 1 0が「界磁子」に相当し、固定子 7 3 0が「電機子」に相当する。

[0535] 図 7 9に示すように、回転子 7 1 0は、略円筒状の回転子キャリア 7 1 1 と、その回転子キャリア 7 1 1 に固定された環状の磁石ユニット 7 1 2とを有している。回転子キャリア 7 1 1は、端板部 7 1 3と、その端板部 7 1 3 の外周部から軸方向に延びる筒部 7 1 4とを有している。端板部 7 1 3には貫通孔 7 1 3 3が形成されており、その貫通孔 7 1 3 3に揷通された状態で、ボルト等の締結具 7 1 5により端板部 7 1 3に回転軸 7 0 1が固定されている。回転軸 7 0 1は、回転子キャリア 7 1 1が固定される部分に、軸方向に交差（直交）する向きに延びるフランジ 7 0 2を有しており、そのフランジ 7 0 2と端板部 7 1 3とが面接合されている状態で、回転軸 7 0 1 に対して回転子キャリア 7 1 1が固定されている。

[0536] 磁石ユニット 7 1 2は、円筒状の磁石ホルダ 7 2 1 と、その磁石ホルダ 7

2 1の内周面に固定された磁石 7 2 2と、磁石 7 2 2の軸方向両側において回転子キャリア 7 1 1 とは逆側に固定されたエンドブレート 7 2 3とを有している。磁石ホルダ 7 2 1は、軸方向において磁石 7 2 2と同じ長さ寸法を有している。磁石 7 2 2は、磁石ホルダ 7 2 1 に径方向外側から包囲された状態で設けられている。また、磁石ホルダ 7 2 1及び磁石 7 2 2は、軸方向両端のうち一端側が回転子キャリア 7 1 1 に当接した状態で固定され、他端側がエンドブレート 7 2 3に当接した状態で固定されている。

[0537] 回転子キャリア 7 1 1、磁石ホルダ 7 2 1及びエンドブレート 7 2 3はいずれも非磁性体であるアルミニウム又は非磁性ステンレス（例えば 3 II 3 3 0 4）により構成されている。これら各部材は、アルミニウム等の軽金属により構成されることが望ましいが、これに代えて、合成樹脂により構成されることも可能である。これら各部材は、接着又は溶接により接合されている〇 2020/175224 139 卩（：171? 2020 /006143

とよい。

[0538] 図 8 0は、磁石ユニット 7 1 2の断面構造を示す部分断面図である。図 8

0には、磁石 7 2 2の磁化容易軸を矢印にて示している。

[0539] 磁石ユニット 7 1 2において、磁石 7 2 2は、回転子 7 1 0の周方向に沿って極性が交互に変わるように並べて設けられている。これにより、磁石 7 2 2は、周方向に複数の磁極を有する。磁石 7 2 2は、極異方性の永久磁石であり、固有保磁力が 4 0 0 [ 1＜八/〇1 ] 以上であり、かつ残留磁束密度巳「が 1 . 0 [丁] 以上である焼結ネオジム磁石を用いて構成されている。

[0540] 磁石 7 2 2は、周方向に隣り合う 2磁極において各磁極の中心である軸間を 1磁石として設けられている。つまり、磁石 7 2 2は、 1磁極分を 1磁石とし、その周方向の中心が軸となっている。磁石 7 2 2において径方向内側の周面が、磁束の授受が行われる磁束授受面 7 2 4である。磁石 7 2 2 では、軸側（〇1軸寄りの部分）と 9軸側（軸寄りの部分）とで磁化容易軸の向きが相違しており、軸側では磁化容易軸の向きが軸に平行する向きとなり、軸側では磁化容易軸の向きが軸に直交する向きとなっている。この場合、磁化容易軸の向きに沿って円弧状の磁石磁路が形成されている。要するに、磁石 7 2 2は、磁極中心である軸の側において、磁極境界である軸の側に比べて磁化容易軸の向きが軸に平行となるように配向がなされて構成されている。

[0541 ] 周方向に並べられた各磁石 7 2 2によれば、軸での磁石磁束が強化され、かつ軸付近での磁束変化が抑えられる。これにより、各磁極において軸から軸にかけての表面磁束変化がなだらかになる磁石 7 2 2を好適に実現できるものとなっている。磁石 7 2 2は、周方向の中心を軸とする構成に代えて、周方向の中心を軸とする構成であってもよい。また、磁石 7 2 2として、磁極数と同じ数の磁石を用いる構成に代えて、円環状に繫がった磁石を用いる構成としてもよい。

[0542] 磁石 7 2 2は以下の構成であることが望ましい。磁石 7 2 2において、 _ 9軸間の磁束授受面 7 2 4の円弧長さは、磁石 7 2 2の径方向の厚みより〇 2020/175224 140 卩（：171? 2020 /006143

も長くなっている。また、図 8 1 に示すように、磁石 7 2 2において軸と磁束授受面 7 2 4との交点を中心点 0 とし、かつ磁石 7 2 2の径方向の厚み寸法を半径とする円を、磁石 7 2 2の磁化容易軸を定める配向円 Xとする場合に、磁石 7 2 2が配向円 Xの四半円分を包括する構成となっている。つまり、磁石 7 2 2では、 9軸を横切るように円弧状の磁化容易軸が設けられており、その磁化容易軸のうち、径方向において磁束授受面 7 2 4とは反対側の周面と軸との交点を通る磁化容易軸、すなわち配向円 Xを通る磁化容易軸により最も強い磁石磁束が生じる。この場合、磁石 7 2 2が配向円 Xの四半円分を包括する構成であることにより、軸を通る磁石磁路の長さを、配向円 Xで規定される長さとして確保した上で磁石磁束を生じさせることが可能となっている。

[0543] ここで、磁石 7 2 2において一 9軸間の磁束授受面 7 2 4の円弧長さが磁石 7 2 2の径方向の厚みよりも長くなっていると、磁石 7 2 2よりも径方向外側、すなわち反固定子側への磁束漏れの懸念が生じる。しかしながら、本例の構成では、磁石ホルダ 7 2 1 を非磁性体にて構成していることにより、磁束漏れの影響を軽減できるものとなっている。

[0544] また、磁石 7 2 2には、径方向外側の外周面に、軸を含む所定範囲で凹部 7 2 5が形成されているとともに、径方向内側の内周面に、軸を含む所定範囲で凹部 7 2 6が形成されている。この場合、磁石 7 2 2の磁化容易軸の向きによれば、磁石 7 2 2の外周面において軸付近で磁石磁路が短くなるとともに、磁石 7 2 2の内周面において 9軸付近で磁石磁路が短くなる。そこで、磁石 7 2 2において磁石磁路長が短い場所で十分な磁石磁束を生じさせることが困難になることを考慮して、その磁石磁束の弱い場所で磁石が削除されている。

[0545] 磁石ホルダ 7 2 1は、周方向に並ぶ各磁石 7 2 2の径方向外側に設けられている。また、周方向における各磁石 7 2 2の間と各磁石 7 2 2の径方向内側とを含む範囲で磁石ホルダ 7 2 1が設けられていてもよい。つまり、磁石 7 2 2を囲むようにして磁石ホルダ 7 2 1が設けられていてもよい。磁石ホ〇 2020/175224 141 卩（：171? 2020 /006143

ルダ 7 2 1 において各磁石 7 2 2の径方向外側の部分と径方向内側の部分とを有している場合、径方向外側の部分が径方向内側の部分よりも高強度であるとよい。

[0546] 磁石ホルダ 7 2 1は、磁石 7 2 2の凹部 7 2 5内に入り込む凸部 7 2 7を有している。この場合、磁石 7 2 2の凹部 7 2 5と磁石ホルダ 7 2 1の凸部 7 2 7との係合により、磁石 7 2 2の周方向の位置ずれが抑制されるようになっている。つまり、磁石ホルダ 7 2 1の凸部 7 2 7は、磁石 7 2 2の回り止め部として機能する。また、磁石ホルダ 7 2 1が、磁石 7 2 2よりも径方向内側（固定子 7 3 0側）となる部分を有している場合には、当該部分に、磁石 7 2 2の凹部 7 2 6内に入り込む凸部が設けられていてもよい。

[0547] 次に、固定子 7 3 0の構成を説明する。

[0548] 固定子 7 3 0は、固定子巻線 7 3 1 と固定子コア 7 3 2とを有している。

図 8 2は、固定子 7 3 0の構成を示す斜視図であり、図 8 3は、固定子巻線 7 3 1 と固定子コア 7 3 2とを分解して示す斜視図であり、図 8 4は、各相の相卷線のうちリ相巻線に相当する構成のみを示す斜視図であり、図 8 5は、固定子 7 3 0の縦断面図である。

[0549] 固定子コア 7 3 2は、磁性体である電磁鋼板からなる複数のコアシート 7

3 2 3を用いその複数のコアシート 7 3 2 3が軸方向に積層されたコアシー卜積層体として構成されており、径方向に所定の厚さを有する円筒状をなしている。固定子コア 7 3 2において回転子 7 1 0側となる径方向外側には固定子卷線 7 3 1が組み付けられている。固定子コア 7 3 2の外周面は凹凸のない曲面状をなしている。固定子コア 7 3 2はバックヨークとして機能する。固定子コア 7 3 2は、例えば円環板状に打ち抜き形成された複数枚のコアシート 7 3 2 3が軸方向に積層されて構成されている。ただし、固定子コア 7 3 2としてヘリカルコア構造を有するものを用いてもよい。ヘリカルコア構造の固定子コア 7 3 2では、帯状のコアシートが用いられ、このコアシー卜が環状に巻回形成されるとともに軸方向に積層されることで、全体として円筒状の固定子コア 7 3 2が構成されている。〇 2020/175224 142 卩（：171? 2020 /006143

[0550] 固定子コア 7 3 2において、軸方向両側の端面にはエンドリング 7 3 3が固定されている。エンドリング 7 3 3は、固定子コア 7 3 2に固定子巻線 7 3 1 を組み付けた状態で、その固定子巻線 7 3 1 を周方向の所定位置に保持する機能を有する位置決め部材である。固定子コア 7 3 2及びエンドリング 7 3 3がべース部材 7 3 6である。

[0551 ] エンドリング 7 3 3の外周面には、固定子コア 7 3 2及びエンドリング 7

3 3と同心となる同心円上の接線に対して傾斜する向きで係合面 7 3 4が形成されている。係合面 7 3 4は、エンドリング 7 3 3の外周面を複数に等分して設けられている。本例では、固定子卷線 7 3 1 において周方向に並ぶコイルサイドの導線部（後述するコイルモジュール 7 4 0の直線部 7 4 4）と同数の係合面 7 3 4が周方向に設けられている。また、本例では、当該接線に対する傾斜の向きが、周方向に隣り合う各係合面 7 3 4で互いに逆向きとなっていることにより、エンドリング 7 3 3の外周面にテーパ状の係合部が形成されている。この場合、テーパ状の凸部の間に凹部 7 3 5が形成されている。

[0552] 軸方向両側の各エンドリング 7 3 3では、軸方向一端側及び他端側で周方向における凹凸の位置が一致している。つまり、軸方向一端側のエンドリング 7 3 3及び軸方向他端側のエンドリング 7 3 3は、係合面 7 3 4による凸頂部の位置が周方向で一致するようにして固定子コア 7 3 2に対して固定されている。

[0553] エンドリング 7 3 3の内径は固定子コア 7 3 2の内径と同じである。また、エンドリング 7 3 3の外径は、最大径となる部分で固定子コア 7 3 2の外径と同じであり、最小径となる部分で固定子コア 7 3 2の外径よりも小さくなっている。

[0554] エンドリング 7 3 3は、例えばアルミニウムや銅等の非磁性材料により形成されている。エンドリング 7 3 3は、固定子コア 7 3 2に対して溶接により固定されている。これ以外に、エンドリング 7 3 3が、ピン差しやキー圧入、ボルト締結により機械的に固定されていてもよい。こうした機械的な固〇 2020/175224 143 卩（：171? 2020 /006143

定により、固定子コア 7 3 2に対するエンドリング 7 3 3の周方向の位置ずれが抑制されるものとなっている。

[0555] 図 8 5に示すように、固定子 7 3 0は、軸方向において、回転子 7 1 0における磁石 7 2 2に径方向に対向するコイルサイド〇 3に相当する部分と、そのコイルサイド〇 3の軸方向外側であるコイルエンド〇巳 1 , 0 º 2に相当する部分とを有している。この場合、固定子コア 7 3 2は、軸方向においてコイルサイ

に対応する範囲で設けられ、エンドリング 7 3 3は、軸方向一端側のコイルエンド 0巳 1及び他端側のコイルエンド 0巳 2にそれぞれ設けられている。コイルエンド〇巳 1が第 1 コイルエンドに相当し、コイルエンド〇巳 2が第 2コイルエンドに相当する。なお、エンドリング 7 3 3 が固定子巻線 7 3 1 と係合した状態の構成については後述する。

[0556] 固定子巻線 7 3 1は、複数の相巻線を有し、各相の相巻線が周方向に所定順序で配置されることで円筒状（環状）に形成されている。固定子巻線 7 3 1の径方向内側に固定子コア 7 3 2が組み付けられている。本例では、 II相、 V相及び相の相巻線を用いることで、固定子巻線 7 3 1が 3相の相卷線を有する構成となっている。

[0557] 固定子巻線 7 3 1 において各相の相巻線は各々複数の部分巻線 7 4 1 を有しており（図 8 6参照）、その部分巻線 7 4 1が個別にコイルモジュール 7 4 0として設けられている。つまり、コイルモジュール 7 4 0は、各相の相巻線における部分巻線 7 4 1が一体に設けられたものとなっている。各相のコイルモジュール 7 4 0が周方向に所定順序で並べて配置されることで、固定子卷線 7 3 1のコイルサイドにおいて各相の導線部が所定順序に並べて配置されるものとなっている。図 8 2には、コイルサイドにおける II相、 V相及び相の導線部の並び順が示されている。また、図 8 4には、 3相の相巻線のうち II相巻線を構成するコイルモジュール 7 4 0のみが抽出されて示されている。本例では、磁極数を 2 4としているが、その数は任意である。

[0558] 固定子巻線 7 3 1では、相ごとに各コイルモジュール 7 4 0の部分巻線 7 4 1が並列又は直列に接続されることにより、各相の相巻線が構成されてい〇 2020/175224 144 卩（：171? 2020 /006143

る。図 8 6は、 3相の各相卷線における部分巻線 7 4 1の接続状態を示す回路図である。図 8 6では、各相の相巻線における部分巻線 7 4 1がそれぞれ並列に接続された状態が示されている。

[0559] 図 8 5に示すように、コイルモジュール 7 4 0は固定子コア 7 3 2の径方向外側に組み付けられている。固定子巻線 7 3 1は、コイルサイ

に相当する部分と、コイルエンド〇巳 1 , 〇巳 2に相当する部分とを有している。この場合、コイルモジュール 7 4 0は、その軸方向両端部分が固定子コア 7 3 2よりも軸方向外側（すなわちコイルエンド側）に突出した状態で組み付けられている。

[0560] コイルモジュール 7 4 0は、軸方向両端のうち一方が径方向に折れ曲がることで略！-字状に形成されており、その折れ曲がりにより、周方向に隣り合うコイルモジュール 7 4 0の干渉が抑制されるものとなっている。本例では、コイルモジュール 7 4 0として、軸方向一端側の部分が径方向外側に向くように配置されるコイルモジュール 7 4〇と、軸方向一端側の部分が径方向内側に向くように配置されるコイルモジュール 7 4 0巳とを用いる構成としている。つまり、固定子巻線 7 3 1は、 2種類のコイルモジュール 7 4 0 八， 7 4 0巳を用いて構成されている。これらコイルモジュール 7 4 0八，

7 4 0巳は、軸方向の向きを互いに逆向きにして固定子コア 7 3 2に組み付けられている。

[0561 ] 図 8 2に示すように、固定子コア 7 3 2に対して複数のコイルモジュール

7 4 0が組み付けられた状態において、そのコイルモジュール 7 4 0の径方向外側には軸方向の 2箇所に拘束リング 7 6 0が取り付けられている。拘束リング 7 6 0は、各コイルモジュール 7 4 0 （固定子巻線 7 3 1）を径方向に拘束する拘束部材である。拘束リング 7 6 0は、例えば金属製の環状リングである。両端を自由端とする〇リング又は多重リングを拘束リング 7 6 0 として用い、その拘束リング 7 6 0の端部どうしを溶接や接着等により連結する構成であってもよい。この場合、拘束リング 7 6 0は、弾性を有し、自然状態で固定子巻線 7 3 1 よりも小径となっているものであるとよい。〇 2020/175224 145 卩（：171? 2020 /006143

[0562] 糸、紐、ワイヤ等の線状部材を拘束部材として用い、その拘束部材を、固定子卷線 7 3 1の外周側に螺旋状に巻き付ける構成であってもよい。この場合、例えばワニスを染み込ませた紐を用い、ワニスにより紐固定の強化を図る構成としてもよい。

[0563] 次に、コイルモジュール 7 4 0の構成を詳しく説明する。

[0564] ここではまず、コイルモジュール 7 4〇八とコイルモジュール 7 4 0巳とのうちコイルモジュール 7 4 0八について説明する。なお、コイルモジュール 7 4 0は、部分巻線 7 4 1 と巻線ホルダ 7 4 2とを有するサブアセンブリである。以下の説明では、コイルモジュール 7 4 0八の部分巻線 7 4 1 を「部分巻線 7 4 1 八」、巻線ホルダ 7 4 2を「卷線ホルダ 7 4 2八」とも称し、コイルモジュール 7 4 0巳の部分巻線 7 4 1 を「部分巻線 7 4 1 巳」、巻線ホルダ 7 4 2を「卷線ホルダ 7 4 2巳」とも称する。部分巻線 7 4 1 八が第 1部分巻線に相当し、部分巻線 7 4 1 巳が第 2部分巻線に相当する。

[0565] 図 8 7 （3）は、コイルモジュール 7 4 0八の斜視図であり、図 8 7 （匕）は、コイルモジュール 7 4 0八における部分巻線 7 4 1 八のみを示す斜視図であり、図 8 7 （〇）は、コイルモジュール 7 4 0八における巻線ホルダ 7 4 2八のみを示す斜視図であり、図 8 7 （〇〇は、コイルモジュール 7 4 0八の側面図である。また、図 8 8 （3） , （）は、コイルモジュール 7 4 0八の横断面を示す断面図であり、図 8 8 （3）は、図 8 7 （〇〇の 8 8 八一 8 8八線断面図、図 8 8 （匕）は、図 8 7 （〇〇の 8 8巳一 8 8巳線断面図である。なお、図 8 7 （¢1）では、コイルモジュール 7 4 0八の左側が固定子コア 7 3 2側であり、図 8 8 （a） , （匕）では、コイルモジュール 7 4〇八の下側が固定子コア 7 3 2側である。

[0566] コイルモジュール 7 4 0八は、導線 7 4 3を多重巻にして構成された部分巻線 7 4 1

と、その部分巻線 7 4 1 に一体に設けられた絶縁性の卷線ホルダ 7 4 2 とを有している。巻線ホルダ 7 4 2 は、部分巻線 7 4 1 八を周囲から絶縁するために設けられており、特に部分巻線 7 4 1 八と固定子コア 7 3 2との間を絶縁すべく設けられている。コイルモジュール 7 4 0八は〇 2020/175224 146 卩（：171? 2020 /006143

、軸方向が長手となる長尺環状に形成されている。コイルモジュール 7 4 0 八は、軸方向に互いに平行に延びる一対の直線部 7 4 4を有するとともに、軸方向両側の一端側に、軸方向に対して直交する向きに延びる曲がり部 7 4 5を有している。これにより、コイルモジュール 7 4 0八は、全体として略 1-字状に形成された構成となっている。

[0567] 部分巻線 7 4 1 八は、互いに平行でかつ直線状に設けられる一対の中間導線部 7 4 6と、一対の中間導線部 7 4 6を軸方向一端側で接続する第 1渡り部 7 4 7と、一対の中間導線部 7 4 6を軸方向他端側で接続する第 2渡り部 7 4 8を有しており、これら一対の中間導線部 7 4 6、第 1渡り部 7 4 7及び第 2渡り部 7 4 8により環状に形成されている。一対の中間導線部 7 4 6 は、所定のコイルピッチ分を離して設けられており、周方向において一対の中間導線部 7 4 6の間に、他相の部分巻線 7 4 1の中間導線部 7 4 6が配置可能となっている。本例では、一対の中間導線部 7 4 6は 2コイルピッチ分を離して設けられ、一対の中間導線部 7 4 6の間に、他 2相の部分巻線 7 4 1 における中間導線部 7 4 6が 1つずつ配置される構成となっている。

[0568] 第 1渡り部 7 4 7及び第 2渡り部 7 4 8は、それぞれコイルエンド〇巳 1 , 〇巳 2 （図 8 5参照）に相当する部分として設けられている。すなわち、これら各渡り部 7 4 7 , 7 4 8は、コイルエンド〇巳 1 , 〇巳 2において、周方向に異なる 2位置の同相の中間導線部 7 4 6どうしを接続するコイルエンド導線部として設けられている。部分巻線 7 4 1 では、第 1渡り部 7 4 7は、コイルモジュール 7 4 0八における曲がり部 7 4 5に対応する部分であり、中間導線部 7 4 6に対して直交する向き、すなわち軸方向に対して直交する向きに折れ曲がるようにして設けられている。これに対して、第 2渡り部 7 4 8は、それよりも軸方向内側の中間導線部 7 4 6と同じ向き、すなわち軸方向に直線状に延びるように設けられている。これにより、部分巻線 7 4 1 八は、全体として略！-字状に形成された構成となっている。なお、図 8 7 （）には、コイルサイとコイルエンド〇巳 1 , 〇巳 2との境界部巳 0を破線にて示している。〇 2020/175224 147 卩（：171? 2020 /006143

[0569] 部分巻線 7 4 1 では、第 1渡り部 7 4 7 (部分巻線 7 4 1 においてコイルエンド〇巳 1側の第 1渡り部 7 4 7 ) に、径方向外側に曲がっている外曲がり部丫 1が設けられている。部分巻線 7 4 1 八は、コイルエンド 0巳 1 側に外曲がり部丫 1が設けられ、かつコイルエンド〇巳 2側では径方向に曲げられていない構成となっている。

[0570] 図 8 8 ( a ) に示すように、部分巻線 7 4 1 は、横断面が四角形になるように導線 7 4 3が多重に巻回されて形成されている。図 8 8 ( 3 ) は、中間導線部 7 4 6でのコイルモジユール 7 4 0八の横断面を示しており、その中間導線部 7 4 6において周方向及び径方向に並ぶように導線 7 4 3が多重に巻回されている。部分巻線 7 4 1 は、その横断面において、外径側における周方向長さと内径側における周方向長さとが同じである。なお、渡り部 7 4 7 , 7 4 8において部分巻線 7 4 1 八が周方向に沿う向きとなる部分では、導線 7 4 3が軸方向及び径方向に並ぶように多重に巻回されている。本例では、導線 7 4 3を同心巻により巻回することで部分巻線 7 4 1 が構成されている。ただし、導線 7 4 3の巻き方は任意であり、同心巻に代えて、アルファ巻により導線 7 4 3が多重に巻回されていてもよい。

[0571 ] 部分巻線 7 4 1 の横断面において、外径側における周方向長さが内径側における周方向長さよりも大きい略台形状をしていてもよい。これにより、外径側と内径側とで円周長さが異なることを考慮しつつ、周方向に並ぶ中間導線部 7 4 6どうしの離間距離を均等にすることが可能となる。

[0572] 図 8 7 ( a ) に示すように、部分巻線 7 4 1 八では、第 1渡り部 7 4 7の側から、詳しくは曲がり部 7 4 5の先端から、導線 7 4 3の端部が軸方向に引き出されており、その端部が卷線端部 7 4 3

7 4 3匕となっている。卷線端部 7 4 3 3 , 7 4 3 13は、それぞれ導線 7 4 3の巻き始め及び巻き終わりである。このうち卷線端部 7 4 3 3が電流入出力端子に接続され、巻線端部 7 4 3匕が中性点に接続されるようになっている。

[0573] 部分巻線 7 4 1 八では、径方向外側ほど高い電位が印加される構成であるとよい。つまり、部分卷線 7 4 1 において、径方向外側と径方向内側とを〇 2020/175224 148 卩（：171? 2020 /006143

比べると、径方向外側ほど一対の中間導線部 7 4 6の間の距離が長くなるため、その点を考慮して、径方向外側ほど高い電位が印加される構成であることが望ましい。図 9 9には、部分巻線 7 4 1 における導線 7 4 3の卷回順序を示している。なお、図 9 9では、同一の部分巻線 7 4 1 八における中間導線部 7 4 6を実線で示し、異なる部分巻線 7 4 1 巳 (すなわち異相の部分巻線 7 4 1 巳 ) における中間導線部 7 4 6を破線で示している。

[0574] 部分巻線 7 4 1 では、径方向外側から径方向内側に移行するようにして導線 7 4 3が巻回されており、径方向外側の巻き始めが卷線端部 7 4 3 ₃となっている。また、径方向内側の巻き終わりが卷線端部 7 4 3 匕となっている。この場合、卷線端部 7 4 3 ₃が電流入出力端子に接続され、卷線端部 7 4 3 13が中性点に接続されることで、径方向外側ほど高い電位が印加されるようになっている。なお、導線 7 4 3の卷回順序自体は、径方向外側及び径方向内側において巻き始めと巻き終わりとが逆であってもよい。

[0575] また、図 9 9では、周方向に隣り合う異相どうしの各中間導線部 7 4 6の離間距離が、径方向外側と径方向内側とで異なっている。この場合、径方向外側での離間距離を < 1、径方向内側の離間距離を < 2とすると、

1 > [< 2となっている。つまり、径方向外側になるほど、周方向に隣り合う異相どうしの各中間導線部 7 4 6の離間距離が大きくなっている。これにより、周方向に隣り合う中間導線部 7 4 6どうしの離間距離に関して、電位差に応じた適切な離間距離がそれぞれ確保されるようになっている。

[0576] 巻線ホルダ 7 4 2 は、ボビン状をなし、合成樹脂等の絶縁材料により構成されている。巻線ホルダ 7 4 2 は、部分巻線 7 4 1 と同様に、全体として略！-字状に形成された構成となっており、部分巻線 7 4 1 の中間導線部 7 4 6に沿って設けられる部分と各渡り部 7 4 7 , 7 4 8に沿って設けられる部分とを有している。

[0577] 図 8 8 ( a ) に示すように、巻線ホルダ 7 4 2八は、部分巻線 7 4 1 八の横断面において、部分巻線 7 4 1 八を三方から囲むように設けられており、固定子コア 7 3 2側となる第 1壁部 7 5 1 と、反固定子コア側となる第 2壁〇 2020/175224 149 卩（：171? 2020 /006143 部 7 5 2と、それら第 1壁部 7 5 1及び第 2壁部 7 5 2を繫ぐ第 3壁部 7 5 3とを有している。第 1壁部 7 5 1がバックヨーク側絶縁壁に相当し、第 2 壁部 7 5 2が反バックヨーク側絶縁壁に相当し、第 3壁部 7 5 3が周方向絶縁壁に相当する。第 3壁部 7 5 3は、周方向に並ぶ一対の直線部 7 4 4において周方向内側に設けられている。第 3壁部 7 5 3は、固定子コア 7 3 2の円中心に向かって延びる向きで設けられている。

[0578] 巻線ホルダ 7 4 2八は、第 1〜第 3壁部 7 5 1〜 7 5 3により形成された収容部 7 5 4を有しており、その収容部 7 5 4に収容された状態で部分巻線 7 4 1 八が設けられている。この場合、部分巻線 7 4 1 八は、固定子コア 7 3 2側、反固定子コア側及び周方向片側の三方において各壁部 7 5 1〜 7 5 3による絶縁がなされている。つまり、第 1壁部 7 5 1 により、中間導線部 7 4 6において固定子コア 7 3 2との絶縁が図られている。第 2壁部 7 5 2 により、中間導線部 7 4 6が回転子 7 1 0側（エアギャップ側）に露出しないように被覆されている。第 3壁部 7 5 3により周方向における中間導線部 7 4 6どうしの絶縁が図られている。

[0579] 巻線ホルダ 7 4 2八において、第 1壁部 7 5 1の壁厚さ方向（径方向）の厚さ寸法を丁 1 1、第 2壁部 7 5 2の壁厚さ方向（径方向）の厚さ寸法を丁 1 2、第 3壁部 7 5 3の壁厚さ方向（周方向）の厚さ寸法を丁 1 3とする場合、第 2壁部 7 5 2の厚さ寸法丁 1 2が第 1壁部 7 5 1の厚さ寸法丁 1 1 よりも小さいことが望ましい（丁 1 1＞丁 1 2）。つまり、第 2壁部 7 5 2は磁石 7 2 2側（エアギャップ側）の絶縁壁であり、その絶縁壁が薄いことにより磁石 7 2 2と部分巻線 7 4 1 との距離、詳しくは磁気回路上の距離を縮めることができ、性能向上を期待できる。また、磁石 7 2 2と部分巻線 7 4 1 との距離が同じものどうしで比べると、第 2壁部 7 5 2の厚さ寸法丁 1 2 を小さくした分、コイルモジユール 7 4 0 （ホルダ表面）と磁石 7 2 2との間のエアギャップ（空隙の間隔）を大きくすることができ、回転子 7 1 0の回転時における接触を抑制できる。なお、図 1 0 0には、図 8 8 （a）の構成に比べて第 1壁部 7 5 1の厚さ寸法丁 1 1 を厚くし、かつ第 2壁部 7 5 2 \¥02020/175224 150 卩（：17 2020/006143

の厚さ寸法丁 1 2を薄くすることで丁 1 1＞丁 1 2とした構成が示されている。

[0580] また、第 1壁部 7 5 1の厚さ寸法丁 1 1が第 2壁部 7 5 2の厚さ寸法丁 1

2よりも大きいことで、固定子コア 7 3 2との間の絶縁距離が確保され、その絶縁性能を高めることができる。ただし、丁 1 1 =丁 1 2であってもよい

[0581 ] 第 3壁部 7 5 3の厚さ寸法丁 1 3については、例えば第 1壁部 7 5 1の厚さ寸法丁 1 1 と同じであるとよい。ただし、丁 1 3＞丁 1 1であるか、又は丁 1 3＜丁 1 1であってもよい。

[0582] 図 1 0 0に示すように、第 3壁部 7 5 3において、径方向内側と径方向外側との各位置で厚さ寸法丁 1 3を異ならせ、径方向外側の方が、厚さ寸法丁 1 3が大きくなるように構成してもよい。つまり、第 3壁部 7 5 3を、径方向外側ほど幅広のテーパ状断面とする。この場合、第 3壁部 7 5 3の厚さ寸法丁 1 3を、径方向内側よりも径方向外側の方が大きくなるようにしたことにより、径方向内側と径方向外側とで円周長さが異なることを加味しつつ、周方向に並ぶ各中間導線部 7 4 6を適正に配置することができる。つまり、第 3壁部 7 5 3の厚さ寸法丁 1 3を径方向で均一にしておくと、部分巻線 7 4 1 の横断面を四角形状にする場合において、周方向に隣り合う 2つの中間導線部 7 4 6が、第 3壁部 7 5 3の側では寄りすぎてしまい、その反対側では離れすぎてしまう。そのため、周方向において回転磁束が不均等になることが懸念される。これに対して本例の構成では、周方向において回転磁束の均等化が可能となる。また、周方向における絶縁性能の均一化も可能となる。さらに、径方向外側（外周側）において中間導線部 7 4 6と第 3壁部 7 5 3との間に余剰な隙間が形成されることが抑制されるため、中間導線部 7 4 6 （部分巻線 7 4 1 八）の位置決めや固定を行う上でも好適である。

[0583] コイルモジュール 7 4 0八の曲がり部 7 4 5との関係で言えば、一対の直線部 7 4 4において、第 1壁部 7 5 1は、曲がり部 7 4 5とは反対側の壁部（軸方向内側の壁部）であり、第 2壁部 7 5 2は、曲がり部 7 4 5側の壁部〇 2020/175224 151 卩（：171? 2020 /006143

（軸方向外側の壁部）である。

[0584] 部分巻線 7 4 1 は、収容部 7 5 4において三方の各壁部 7 5 1〜 7 5 3 に当接又は近接した状態で設けられ、かつ周方向において第 3壁部 7 5 3とは逆側で、第 1壁部 7 5 1及び第 2壁部 7 5 2の端部よりも内側となる領域に配置されている。つまり、巻線ホルダ 7 4 2八において、第 1壁部 7 5 1 及び第 2壁部 7 5 2における中間導線部 7 4 6の周方向両側のうち一方の側には第 3壁部 7 5 3が設けられ、他方の側には、中間導線部 7 4 6よりも周方向にはみ出したはみ出し部 7 5 1

7 5 2 3が設けられている。このはみ出し部 7 5 1 3 , 7 5 2 3は、部分巻線 7 4 1 八に対して周方向に余剰となる余剰部分である。これにより、収容部 7 5 4内には、周方向の片側に、部分巻線 7 4 1 八が収容されていない空き領域 3 が設けられている。この場合、空き領域 3 により、収容部 7 5 4内の部分巻線 7 4 1 八が卷線ホルダ 7 4 2よりも外側にはみ出ることが抑制されるものとなっている。

[0585] 要するに、第 1壁部 7 5 1及び第 2壁部 7 5 2は、部分巻線 7 4 1 八の中間導線部 7 4 6の周方向両側に、その中間導線部 7 4 6よりも周方向に延びる延長部を有しており、その周方向両側の延長部のうち一方の側に、第 1壁部 7 5 1及び第 2壁部 7 5 2から径方向に延びる第 3壁部 7 5 3が設けられている。また、周方向両側の延長部のうち一方の側に、はみ出し部 7 5 1 3 , 7 5 2 3が設けられている。

[0586] 収容部 7 5 4内には、絶縁材料として樹脂材料が充填されており、その樹脂材料によりモールドされた状態で部分巻線 7 4 1 が収容されている。これにより、収容部 7 5 4において中間導線部 7 4 6を挟んで第 3壁部 7 5 3 の逆側には樹脂層 7 5 5が形成されている。この場合、部分巻線 7 4 1 八の導線 7 4 3間の隙間にも樹脂材料が入り込むことで、部分巻線 7 4 1 において、多重に巻回された導線 7 4 3の近接するものどうしが、モールド樹脂を接合材として互いに接合されている。本構成では、部分巻線 7 4 1 において多重に巻回された導線 7 4 3の近接するものどうしが接合材により互いに接合されていることにより、部分巻線 7 4 1 における導線 7 4 3どうし〇 2020/175224 152 卩（：171? 2020 /006143

を所望の近接状態で維持できる。つまり、部分巻線 7 4 1 における多重巻の状態を所望の状態で維持することができる。樹脂層 7 5 5は、第 3壁部 7 5 3と同様に、径方向内側と径方向外側との各位置で厚さ寸法（周方向寸法）を異ならせ、径方向外側の方が、周方向寸法が大きくなるように構成されているとよい（図 1 〇〇参照）。つまり、周方向に隣り合う異相どうしの各中間導線部 7 4 6の離間距離が、径方向外側と径方向内側とで異なっている構成であるとよい。これにより、径方向内側と径方向外側とで円周長さが異なることを加味しつつ、周方向に並ぶ各中間導線部 7 4 6を適正に配置することができる。なお、図 1 0 0において、第 3壁部 7 5 3及び樹脂層 7 5 5 が周方向の絶縁部に相当する。

[0587] 樹脂モールドに代えて、収容部 7 5 4内においてワニスを含む接着剤が含浸されることで部分卷線 7 4 1 八が固められていてもよい。また、樹脂モールドとワニスの含浸との両方が行われていてもよい。また、導線 7 4 3が、絶縁被膜により導体が覆われた被覆導線である場合に、その絶縁被膜の自己溶着により導線 7 4 3どうしを互いに固着（接合）させる構成としてもよい。ただし、収容部 7 5 4内に樹脂材料等が充填されていない構成、すなわち空き領域 3 が空間領域として設けられている構成であってもよい。

[0588] コイルモジュール 7 4 0八は、筒状の固定子コア 7 3 2に対して径方向外側から組み付けられるものであり、固定子コア 7 3 2側である第 1壁部 7 5 1は、固定子コア 7 3 2の外周面と同じ曲率で円弧面に形成されている。これにより、固定子コア 7 3 2に対するコイルモジュール 7 4 0八の密着性が高められている。反固定子コア側である第 2壁部 7 5 2については、直線状、円弧状のいずれにすることも任意であるが、本例では、第 1壁部 7 5 1 と同心の円弧状に形成されている。

[0589] また、コイルモジュール 7 4 0八は、曲がり部 7 4 5を径方向外側にして固定子コア 7 3 2に組み付けられるものであり、第 2壁部 7 5 2の側（すなわち第 1壁部 7 5 1の反対側）に曲がり部 7 4 5を有している。またこの場合、一対の直線部 7 4 4において 2つの第 2壁部 7 5 2を含む周方向距離は〇 2020/175224 153 卩（：171? 2020 /006143

、 2つの第 1壁部 7 5 1 を含む周方向距離よりも長くなっており、その長い方の周方向距離と同じ寸法で、径方向外側となる曲がり部 7 4 5が設けられている。

[0590] また、図 8 7 （）に示すように、コイルモジュール 7 4 0八の一対の直線部 7 4 4において、コイルサイ

とコイルエンド〇巳 1 , 〇巳 2との境界部巳 0付近には、曲がり部 7 4 5とは逆側、すなわち径方向内側（固定子コア 7 3 2側）に突出する突出部 7 5 6が上下 2箇所に設けられている。巻線ホルダ 7 4 2八では、第 1渡り部 7 4 7側のコイルエンド〇巳 1であって、かつ境界部巳 0の軸方向外側となる位置に突出部 7 5 6が設けられるとともに、第 2渡り部 7 4 8側のコイルエンド〇巳 2であって、かつ境界部巳口の軸方向外側となる位置に突出部 7 5 6が設けられている。

[0591 ] 換言すれば、コイルモジュール 7 4 0八において、第 1壁部 7 5 1は、固定子コア 7 3 2の軸方向端面よりも軸方向外側に延びる部分（ヨーク外部分）を有しており、その部分に、固定子コア 7 3 2との周方向の対向面よりも固定子コア 7 3 2側に突出する突出部 7 5 6が一体成形されている。突出部 7 5 6は、例えば樹脂材料の射出成形により第 1壁部 7 5 1 と同時に成形される。

[0592] コイルモジュール 7 4 0八の横断面で見ると、図 8 8 （匕）に示すように、固定子コア 7 3 2側である第 1壁部 7 5 1から突出するようにして突出部 7 5 6が設けられている。突出部 7 5 6は、第 1壁部 7 5 1の周方向一端から周方向他端までの範囲で片側に傾斜する傾斜面 7 5 6 3を有する構成となっている。本例では、左右一対の直線部 7 4 4において第 1壁部 7 5 1の内側端部（周方向内側）が高くなるようにして突出部 7 5 6が形成されている。ただし、図 8 8 （b）に示す構成とは異なり、左右一対の直線部 7 4 4において第 1壁部 7 5 1の外側端部（周方向外側）が高くなるようにして突出部 7 5 6が形成されていてもよい。

[0593] 次に、コイルモジュール 7 4 0巳について説明する。

[0594] コイルモジュール 7 4 0巳は、曲がり部 7 4 5の延びる径方向の向きがコ〇 2020/175224 154 卩（：171? 2020 /006143

イルモジュール 7 4 0八とは異なっており、それによる構成の違いがあるものの、基本構成はコイルモジュール 7 4 0八と同じであるため、ここでは、コイルモジュール 7 4 0八との相違点を中心に説明する。

[0595] 図 8 9 ( 3 ) は、コイルモジュール 7 4 0巳の斜視図であり、図 8 9 (匕 ) は、コイルモジュール 7 4 0巳の側面図である。また、図 9 0 ( 3 ) , ( 匕) は、コイルモジュール 7 4 0巳の横断面を示す断面図であり、図 9 0 ( 3 ) は、図 8 9 ( b ) の 9 0八一 9 0八線断面図、図 9 0 (匕 ) は、図 8 9 ( 1〇) の 9 0巳一 9 0巳線断面図である。なお、図 8 9 ( 1〇) では、コイルモジュール 7 4 0巳の左側が固定子コア 7 3 2側であり、図 9 0 ( a ) , ( b ) では、コイルモジュール 7 4 0巳の下側が固定子コア 7 3 2側である。

[0596] コイルモジュール 7 4 0巳は、導線 7 4 3を多重巻にして構成された部分巻線 7 4 1 巳と、その部分巻線 7 4 1 巳に一体に設けられた絶縁性の卷線ホルダ 7 4 2巳とを有している。また、コイルモジュール 7 4 0巳は、軸方向に互いに平行に延びる一対の直線部 7 4 4を有するとともに、軸方向両側の一端側に、軸方向に対して直交する向きに延びる曲がり部 7 4 5を有し、全体として略！-字状に形成された構成となっている。

[0597] 部分巻線 7 4 1 巳の構成は、基本的に部分巻線 7 4 1 と同じである。すなわち、部分巻線 7 4 1 巳は、部分巻線 7 4 1 と同様に、互いに平行でかつ直線状に設けられる一対の中間導線部 7 4 6と、一対の中間導線部 7 4 6 を軸方向一端側で接続する第 1渡り部 7 4 7と、一対の中間導線部 7 4 6を軸方向他端側で接続する第 2渡り部 7 4 8を有しており、これら一対の中間導線部 7 4 6、第 1渡り部 7 4 7及び第 2渡り部 7 4 8により環状に形成されている。

[0598] ただし、コイルモジュール 7 4〇八とコイルモジュール 7 4 0巳とでは、固定子コア 7 3 2に組み付けられた状態での曲がり部 7 4 5の延びる向きが異なり、かつ軸方向の向きが互いに逆向きとなっている。これにより、コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳では構成の相違が生じている。

[0599] 部分巻線 7 4 1 巳では、第 1渡り部 7 4 7 (部分巻線 7 4 1 巳においてコ〇 2020/175224 155 卩（：171? 2020 /006143

イルエンド〇巳 2側の第 1渡り部 7 4 7）に、径方向内側に曲がっている内曲がり部丫 2が設けられている。部分巻線 7 4 1 巳は、コイルエンド 0巳 2 側に内曲がり部丫 2が設けられ、かつコイルエンド〇巳 1側では径方向に曲げられていない構成となっている。

[0600] 部分巻線 7 4 1 巳では、第 2渡り部 7 4 8の側から、詳しくは曲がり部 7 4 5とは逆側の先端から卷線端部 7 4 3 3 , 7 4 3匕が引き出されている。これにより、コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳が固定子コア 7 3 2に組み付けられた状態において、軸方向の同じ側（コイルエンド 0巳 1側）に卷線端部 7 4 3 3 , 7 4 3匕が引き出されるようになっている。

[0601 ] また、図 9 0 （ 3）に示すように、巻線ホルダ 7 4 2巳は、巻線ホルダ 7

4 2八の構成と同様に、固定子コア 7 3 2側となる第 1壁部 7 5 1 と、反固定子コア側となる第 2壁部 7 5 2と、それら第 1壁部 7 5 1及び第 2壁部 7

5 2を繫ぐ第 3壁部 7 5 3とを有している。また、巻線ホルダ 7 4 2巳では、巻線ホルダ 7 4 2八の構成とは異なり、一対の直線部 7 4 4において、第 1壁部 7 5 1が曲がり部 7 4 5側の壁部（軸方向内側の壁部）となり、第 2 壁部 7 5 2が曲がり部 7 4 5とは反対側の壁部（軸方向外側の壁部）となっている。

[0602] コイルモジュール 7 4 0巳は、曲がり部 7 4 5を径方向内側にして固定子コア 7 3 2に組み付けられるものであり、第 1壁部 7 5 1の側に曲がり部 7 4 5を有している。この場合、一対の直線部 7 4 4において 2つの第 1壁部 7 5 1 を含む周方向距離は、 2つの第 2壁部 7 5 2を含む周方向距離よりも短くなっており、その短い方の周方向距離と同じ寸法で、径方向内側となる曲がり部 7 4 5が設けられている。

[0603] また、図 8 9 （匕）に示すように、コイルモジュール 7 4 0巳の一対の直線部 7 4 4において、コイルサイ

とコイルエンド〇巳 1 , 〇巳 2との境界部巳 0付近には、曲がり部 7 4 5側、すなわち径方向内側（固定子コア 7 3 2側）に突出する突出部 7 5 6が上下 2箇所に設けられている。卷線ホルダ 7 4 2では、突出部 7 5 6が、第 1渡り部 7 4 7側のコイルエンド〇巳〇 2020/175224 156 卩（：171? 2020 /006143

2であって、かつ境界部巳 0の軸方向外側となる位置に設けられるとともに、第 2渡り部 7 4 8側のコイルエンド〇巳 1であって、かつ境界部巳 0の軸方向外側となる位置に設けられている。突出部 7 5 6の構成も、巻線ホルダ 7 4 2八と同様である（図 9 0 （b）参照）。

[0604] コイルモジュール 7 4 0の製造方法を説明する。ここではコイルモジュール 7 4 0八の製造方法を説明するが、コイルモジュール 7 4 0巳についても同様である。まず、部分巻線 7 4 1 八を空芯卷コイルとして作製する。具体的には、治具を用いて導線 7 4 3を多重に巻回させ、空芯卷コイルとして、図 8 7 （匕）に示す形状の部分巻線 7 4 1 を作製する。そして、部分巻線 7 4 1 の作製後、部分巻線 7 4 1 に対して巻線ホルダ 7 4 2 を組み付ける。このとき、巻線ホルダ 7 4 2 は、複数に分割された状態で個々に部分巻線 7 4 1 に対して組み付けられるとよい。巻線ホルダ 7 4 2 は、径方向又は軸方向に 2つ又は 3つに分割可能になっているとよい。

[0605] なお、巻線ホルダ 7 4 2八に対して導線 7 4 3を多重に巻回することで、コイルモジュール 7 4 0八を作製することも可能である。巻線ホルダ 7 4 2 八において、部分巻線 7 4 1 を収容する収容部 7 5 4の内周面に、導線 7 4 3を案内する突起又は溝を設けてもよい。部分巻線 7 4 1 八がほどけないように外側の導線 7 4 3で縛る構成であってもよい。

[0606] そして、部分巻線 7 4 1 八を一体化した巻線ホルダ 7 4 2八において、収容部 7 5 4内に樹脂を充填する。これにより、収容部 7 5 4内に樹脂層 7 5 5が形成される。

[0607] 次に、固定子コア 7 3 2に対してコイルモジュール 7 4〇八， 7 4 0巳を組み付けた状態について説明する。

[0608] 図 9 1は、固定子 7 3 0の縦断面を示す断面図であり、図 9 2は、固定子

7 3 0の横断面を示す断面図であり、図 9 3は、固定子コア 7 3 2及びエンドリング 7 3 3とコイルモジュール 7 4 0八とを互いに分離して示す断面図である。なお、図 9 2は、図 9 1の 9 2— 9 2線断面図である。

[0609] 図 9 1 に示すように、コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳は、それぞれ〇 2020/175224 157 卩（：171? 2020 /006143

の曲がり部 7 4 5が軸方向に互いに逆となり、かつ曲がりの向きが径方向に互いに逆となるようにして、固定子コア 7 3 2に組み付けられている。この場合、各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳における曲がり部 7 4 5の位置及び向きにより、周方向に隣り合うコイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳どうしの干渉が回避されるようになっている。部分巻線 7 4 1 八， 7 4 1 巳で言えば、部分巻線 7 4 1 に外曲がり部丫 1が設けられるとともに、部分巻線 7 4 1 巳に内曲がり部丫 2が設けられていることにより、周方向に隣り合う部分巻線 7 4 1 八， 7 4 1 巳どうしの干渉が回避されるようになっている。外曲がり部丫 1及び内曲がり部丫 2が干渉回避部に相当する。

[0610] 図 8 5を併せ用いて補足すると、コイルエンド〇巳 1側では、コイルモジュール 7 4 0 （部分巻線 7 4 1 の第 1渡り部 7 4 7）の軸方向外側に、コイルモジュール 7 4 0巳（部分巻線 7 4 1 巳の第 2渡り部 7 4 8）が位置する。また、コイルエンド〇巳 2側では、コイルモジュール 7 4 0巳（部分巻線 7 4 1 巳の第 1渡り部 7 4 7）の軸方向外側に、コイルモジュール 7 4 〇八（部分巻線 7 4 1 八の第 2渡り部 7 4 8）が位置するようにしつつ、各部分巻線 7 4 1 ， 7 4 1 巳が周方向に並べて配置されている。これにより、各部分巻線 7 4 1 ， 7 4 1 巳が、互いの干渉を回避しつつ周方向に適正に配置され、体格の小型化が可能となっている。

[061 1 ] また、図 9 1 に示すように、固定子コア 7 3 2の軸方向両端にはエンドリング 7 3 3が設けられており、そのエンドリング 7 3 3に対して上下 2箇所の突出部 7 5 6がそれぞれ係合した状態で、固定子コア 7 3 2にコイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳が組み付けられている。ここで、コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の突出部 7 5 6は、固定子コア 7 3 2の軸方向端面（図の上側端面、下側端面）に軸方向に重なる状態で突出している。これにより、固定子コア 7 3 2は、各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳における一対の突出部 7 5 6により軸方向に挟まれた状態（すなわち軸方向に押圧された状態）となっている。この場合、固定子コア 7 3 2は複数のコアシート 7 3 2 3が軸方向に積層されて構成されており、そのコアシート 7 3 2 3の〇 2020/175224 158 卩（：171? 2020 /006143

積層方向で、一対の突出部 7 5 6により固定子コア 7 3 2が挟まれた状態となっている。これにより、コアシート 7 3 2 3どうしの間の隙間が拡がってしまい、固定子コア 7 3 2の軸長寸法が意図せず大きくなるといった不都合が抑制されるようになっている。一対の突出部 7 5 6は、固定子コア 7 3 2 の軸方向端面を軸方向外側から軸方向に押圧する押圧部として機能する。

[0612] なお、固定子コア 7 3 2には、径方向内側（すなわち径方向内外のうちコイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳とは逆側）に、突出部 7 5 6とは別に、複数のコアシート 7 3 2 ₃の積層状態を保持するための積層保持構造が設けられているとよい。図 9 1では、太破線で示す 0位置に積層保持構造が設けられている。積層保持構造としては、コアシート 7 3 2 3の溶接による接合、コアシート 7 3 2 3のカシメによる接合、接着剤（ワニスを含む）による接合、固定子コア 7 3 2の径方向内側に圧入により組み付けられる外筒部材 7 7 2 （筒状部材）の摩擦力による積層保持などが考えられる。径方向内側に積層保持構造が設けられることにより、固定子コア 7 3 2の軸長寸法の縮小化をより一層適正に実現できる。

[0613] コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の外周側には拘束リング 7 6 0が取り付けられている。この拘束リング 7 6 0の拘束により、突出部 7 5 6がエンドリング 7 3 3に係合する向きにコイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳が押圧された状態となっている。特に、エンドリング 7 3 3及び突出部 7 5 6 の係合部分に対して軸方向に重複する位置に拘束リング 7 6 0が設けられていることで、エンドリング 7 3 3及び突出部 7 5 6の係合状態がより確実に保持されるものとなっている。

[0614] 拘束リング 7 6 0は、コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の径方向外側、すなわち回転子 7 1 0の磁石 7 2 2との対向面側に設けられている。そのため、回転子 7 1 0側との干渉を避けるには、拘束リング 7 6 0は径方向の厚さが極力薄くなっていることが望ましい。また、軸方向においてコイルサイド〇 3となる領域には設けず、コイルエンド〇巳 1 , 〇巳 2となる領域に設ける構成としてもよい。この場合、コイルエンド〇巳 1 , 〇巳 2となる範〇 2020/175224 159 卩（：171? 2020 /006143

囲であり、かつコイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の径方向外側となる位置に拘束リング 7 6 0が設けられるとよい。ただし、拘束リング 7 6 0が設けられる位置及び拘束リング 7 6 0の数は任意である。

[0615] 拘束リング 7 6 0は、巻線ホルダ 7 4 2の第 2壁部 7 5 2の外側に取り付けられている。つまり、拘束リング 7 6 0は、巻線ホルダ 7 4 2には接触するが、部分巻線 7 4 1 には接触しない構成となっている。これにより、例えば固定強度を高めるべく金属製の拘束リング 7 6 0を用いた構成にあっても、部分巻線 7 4 1の絶縁性の低下を抑制できるものとなっている。

[0616] また、図 9 2及び図 9 3に示すように、エンドリング 7 3 3の係合面 7 3 4には、突出部 7 5 6の傾斜面 7 5 6 3が当接している。なお、エンドリング 7 3 3の係合面 7 3 4が第 1係合部に相当し、コイルモジュール 7 4 0八 , 7 4 0巳の突出部 7 5 6が第 2係合部に相当する。また、傾斜面 7 5 6 3 が被係合面に相当する。この場合、エンドリング 7 3 3には、傾斜方向が互い違いとなるようにして複数の係合面 7 3 4が周方向に連続して設けられており、周方向に隣り合う 2つの係合面 7 3 4により凹部 7 3 5が形成されている（図 9 3参照）。そして、この凹部 7 3 5に、 2つのコイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の 1つずつの突出部 7 5 6が入り込むようになっている。 1つの凹部 7 3 5に入り込む 2つの突出部 7 5 6は、それぞれ突出部 7 5 6の頂部が凹部 7 3 5の底に到達している。これにより、各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳における第 3壁部 7 5 3どうしが周方向に当接した状態となっている。また、周方向に隣り合う 2つの係合面 7 3 4により形成された頂部では、各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の第 1壁部 7 5 1 どうし及び第 2壁部 7 5 2どうしがそれぞれ周方向に当接又は近接した状態となっている。

[0617] 上記構成では、 2つのコイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の各突出部 7

5 6は、凹部 7 3 5を形成する 2つの係合面 7 3 4により周方向に互いに近づく方向に案内される。これにより、周方向に隣り合う 2つの部分巻線 7 4 1 についてがたつきを抑制し、ひいては振動や電磁力による固定子巻線 7 3 〇 2020/175224 160 卩（：171? 2020 /006143

1の位置ずれを好適に抑制できる。また、中間導線部 7 4 6どうしの隙間を縮小化することが可能となるため、占積率の向上を期待できる。

[0618] また、各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳は、周方向に離れた 2箇所の第 1壁部 7 5 1 にそれぞれ突出部 7 5 6を有し、その 2箇所の突出部 7 5 6は、エンドリング 7 3 3において傾斜の向きが互いに逆となる 2つの係合面 7 3 4にそれぞれ当接している。この場合、各コイルモジュール 7 4 0八 , 7 4 0巳において、各々 2つの突出部 7 5 6がエンドリング 7 3 3の係合面 7 3 4側に係合することで、各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の周方向の位置ずれを一層生じにくくすることができる。

[0619] また、コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の径方向外側に拘束リング 7

6 0が取り付けられた構成では、エンドリング 7 3 3の係合面 7 3 4に対して、突出部 7 5 6の傾斜面 7 5 6 3が押圧状態で当接することになる。これにより、固定子コア 7 3 2に対してコイルモジュール 7 4〇八， 7 4 0巳をより強固に固定できる。

[0620] 各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳が周方向に並べて配置された状態では、各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の直線部 7 4 4において、収容部 7 5 4に収容された部分巻線 7 4 1が周方向に互いに所定間隔ずつ離れた位置に配置されている。より詳しくは、周方向に隣り合う各部分巻線 7 4 1は、巻線ホルダ 7 4 2の第 3壁部 7 5 3により互いに隔離されているか、又は巻線ホルダ 7 4 2の収容部 7 5 4内の空き領域 3 により互いに隔離されている。これにより、周方向に隣り合う異相の部分巻線 7 4 1 どうしの絶縁性が確保されている。

[0621 ] 周方向に隣り合う異相の部分巻線 7 4 1の間には、 2つの第 3壁部 7 5 3 が介在している。この場合、第 3壁部 7 5 3を 2枚重ねとすることで、固定子卷線 7 3 1での絶縁性が一層高められている。又は、周方向に隣り合う異相の部分巻線 7 4 1の間には、 2つの空き領域 3 が介在している。この場合、収容部 7 5 4内の空き領域 3 が周方向に連続していること、さらに言えばそれら空き領域 3 が樹脂モールドされていることで、固定子巻線 7 3 〇 2020/175224 161 卩（：171? 2020 /006143

1での絶縁性が一層高められている。つまり、図示の構成では、周方向に隣り合う中間導線部 7 4 6どうしの間に、異なる巻線ホルダ 7 4 2の第 3壁部 7 5 3が周方向に連続して設けられるか、異なる巻線ホルダ 7 4 2のはみ出

7 5 2 3が周方向に連続して設けられている。

[0622] 第 3壁部 7 5 3の厚さ寸法丁 1 3 （図 8 8 （₃）参照）に関して、第 3壁部 7 5 3の 2枚分の厚さ寸法丁 1 3 （すなわち、 2 丁 1 3）が第 1壁部 7 5 1の厚さ寸法丁 1 1 よりも大きいとよい。すなわち、 2 X 1 1 3＞丁 1 1 であるとよい。この場合、周方向に並ぶ中間導線部 7 4 6どうしの間において、固定子コア 7 3 2と中間導線部 7 4 6との間よりも大きい電位差が生じても、適切な相間絶縁が実施となっている。

[0623] 各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳における径方向及び周方向の絶縁構造について補足する。コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳において、第 1壁部 7 5 1及び第 2壁部 7 5 2は、部分巻線 7 4 1 ， 7 4 1 巳の中間導線部 7 4 6の周方向両側のうち一方側に第 3壁部 7 5 3を有するとともに、

びる延長部に相当し、周方向に隣り合う中間導線部 7 4 6どうしの間において、異なるコイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の延長部が周方向に対向して設けられている。この場合、周方向に隣り合う中間導線部 7 4 6は、各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳における第 1壁部 7 5 1の延長部により互いに離間されることで、相互の絶縁性が確保される。これにより、中間導線部 7 4 6において径方向の固定子コア 7 3 2との絶縁に加え、周方向の相間絶縁も好適に実現できる。

[0624] 本例では特に、周方向に並ぶ各中間導線部 7 4 6の周方向一方側において、異なるコイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の第 3壁部 7 5 3が周方向に互いに対向させた状態で設けられるとともに、周方向に並ぶ各中間導線部 7 4 6の周方向他方側において、第 3壁部 7 5 3が無くはみ出し部〇 2020/175224 162 卩（：171? 2020 /006143

7 5 2 3による離間がなされている。この場合、径方向に並ぶ固定子コア 7 3 2と中間導線部 7 4 6との間には、 1つの第 1壁部 7 5 1が設けられる一方、周方向に並ぶ中間導線部 7 4 6の間には、 2つの第 3壁部 7 5 3が設けられているため、周方向に並ぶ中間導線部 7 4 6どうしの間に、固定子コア 7 3 2と中間導線部 7 4 6との間よりも大きい電位差が生じることを考慮しつつ適切な相間絶縁を実施できる。

[0625] なお、固定子コア 7 3 2に対してコイルモジュール 7 4〇八， 7 4 0巳を組み付けた状態において、コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の突出部 7 5 6とエンドリング 7 3 3とはワニス等の接着剤により互いに固定されているとよい。また、コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の突出部 7 5 6とエンドリング 7 3 3との間に合成樹脂やワニスを充填することで、がたつきを抑制するようにしてもよい。

[0626] 複数の部分巻線 7 4 1 ， 7 4 1 巳は、多重巻された状態の導体断面積と多重巻の巻回数が同じであるとよい。この場合、各相の相巻線において、並列回路を構成する各部分巻線 7 4 1 八， 7 4 1 巳の鎖交磁束を均一化することができる。これにより、各部分巻線 7 4 1 八， 7 4 1 巳における相互の電位差を無くすことができ、並列回路内での循環電流の発生を抑制できる。また、循環電流の発生に伴うモータ効率の低下や熱定格性能の低下を抑制できる。

[0627] また、複数の部分巻線 7 4 1 ， 7 4 1 巳は、渡り部 7 4 7 , 7 4 8を含めて同一の形状であるため、コイルエンド〇巳 1 , 〇巳 2での漏れ磁束まで含めて鎖交磁束を均一化することができる。これにより、やはり各部分巻線 7 4 1 八， 7 4 1 巳での電位差を無くし、並列回路内の循環電流を抑制できる。

[0628] 固定子 7 3 0は、以下の（八）〜（〇）のいずれかを用いたものであるとよい。

（八）固定子 7 3 0において、周方向における各導線部（中間導線部 7 4 6 ）の間に導線間部材を設け、かつその導線間部材として、 1磁極における導〇 2020/175224 163 卩（：171? 2020 /006143

線間部材の周方向の幅寸法を I、導線間部材の飽和磁束密度を巳 3、 1磁極における磁石 7 2 2の周方向の幅寸法を \ZV rn、磁石 7 2 2の残留磁束密度を巳「とした場合に、 X巳

巳「の関係となる磁性材料を用いている。

（巳）固定子 7 3 0において、周方向における各導線部（中間導線部 7 4 6 ）の間に導線間部材を設け、かつその導線間部材として、非磁性材料を用いている。

（〇）固定子 7 3 0において、周方向における各導線部（中間導線部 7 4 6 ）の間に導線間部材を設けていない構成となっている。

[0629] 次に、インナユニット 7 7 0について説明する。

[0630] 図 9 4及び図 9 5は、インナユニット 7 7 0の縦断面図である。なお、図

9 5には、インナユニット 7 7 0に、回転軸 7 0 1 を支持する軸受 7 9 1，

7 9 2を組み付けた状態を示している。便宜上、以下の説明では、軸受 7 9 1 を第 1軸受 7 9 1、軸受 7 9 2を第 2軸受 7 9 2とも称する。第 1軸受 7 9 1は、回転軸 7 0 1の軸方向において基端側、すなわち連結軸 7 0 5側に設けられた軸受であり、第 2軸受 7 9 2は、回転軸 7 0 1の先端側に設けられた軸受である。

[0631 ] インナユニット 7 7 0は、インナハウジング 7 7 1 を有している。インナハウジング 7 7 1は、円筒状をなす外筒部材 7 7 2と、外周径が外筒部材 7 7 2よりも小径の円筒状をなし、外筒部材 7 7 2の径方向内側に配置される内筒部材 7 7 3と、これら外筒部材 7 7 2及び内筒部材 7 7 3の軸方向一端側に固定される略円板状の端板 7 7 4とを有している。これら各部材 7 7 2 〜 7 7 4は、導電性材料により構成されているとよく、例えば炭素繊維強化プラスチック

により構成されている。外筒部材 7 7 2と端板 7 7 4とは同一の外形寸法を有しており、これら外筒部材 7 7 2及び端板 7 7 4により形成された空間内に内筒部材 7 7 3が設けられている。内筒部材 7 7 3は、ボルト等の締結具 7 7 5により外筒部材 7 7 2及び端板 7 7 4に対してそれぞれ固定されている。〇 2020/175224 164 卩（：171? 2020 /006143

[0632] インナハウジング 7 7 1の外筒部材 7 7 2の径方向外側には固定子コア 7

3 2が固定される。これにより、固定子 7 3 0とインナユニット 7 7 0とが —体化されるようになっている。

[0633] 外筒部材 7 7 2及び内筒部材 7 7 3の間には、冷却水等の冷媒を流通させる冷媒通路 7 7 7が形成されている。冷媒通路 7 7 7は、インナハウジング

7 7 1の周方向に環状に設けられている。図示は省略するが、冷媒通路 7 7 7には冷媒配管が接続されており、その冷媒配管から流入する冷媒が冷媒通路 7 7 7内で熱交換した後、再び冷媒配管に流出するようになっている。

[0634] 内筒部材 7 7 3の径方向内側には環状空間が形成されており、その環状空間に、例えば電力変換器としてのインバータを構成する電気部品が配置されるとよい。電気部品は、例えば半導体スイッチング素子やコンデンサをパッケージ化した電気モジュールである。内筒部材 7 7 3に当接した状態で電気モジュールを配置することにより、冷媒通路 7 7 7を流れる冷媒により電気モジュールが冷却されるようになっている。

[0635] 外筒部材 7 7 2は、内筒部材 7 7 3よりも径方向内側に円筒状のボス部 7

8 0を有している。ボス部 7 8 0は、中空筒状に設けられており、その中空部に回転軸 7 0 1が揷通されるようになっている。ボス部 7 8 0は、軸受 7 9 1 , 7 9 2を保持する軸受保持部となっており、その中空部に軸受 7 9 1

, 7 9 2が固定されている（図 9 5参照）。軸受 7 9 1 , 7 9 2は、例えば、筒状の内輪と、内輪の径方向外側に配置された筒状の外輪と、それら内輪及び外輪の間に配置された複数の玉とを有するラジアル玉軸受であり、外輪がボス部 7 8 0に固定されることで、インナユニット 7 7 0に組み付けられている。

[0636] ボス部 7 8 0の中空部には、第 1軸受 7 9 1 を固定する第 1固定部 7 8 1 と、第 2軸受 7 9 2を固定する第 2固定部 7 8 2とが設けられている。第 1 軸受 7 9 1及び第 2軸受 7 9 2は、回転子 7 1 0の振動や遠心荷重を考慮して、回転軸 7 0 1 における支持位置に応じて体格が異なっており、回転軸 7 0 1の基端側を支持する第 1軸受 7 9 1の方が大きいサイズの軸受、すなわ〇 2020/175224 165 卩（：171? 2020 /006143

ち支持荷重の大きい軸受となっている。そのため、第 1固定部 7 8 1は、第 2固定部 7 8 2に比べて大径に形成されている。

[0637] また、第 1軸受 7 9 1 と第 2軸受 7 9 2とを比べると、第 1軸受 7 9 1は、第 2軸受 7 9 2に比べて径方向の内部隙間、すなわちラジアル隙間が大きいものとなっている。なお、ラジアル隙間は、軸受の内輪と外輪と玉との軸方向の遊び量である。ここで、第 1軸受 7 9 1は、第 2軸受 7 9 2に比べて回転子 7 1 0の振動や遠心荷重を受けやすい軸受であり、その第 1軸受 7 9 1のラジアル隙間を大きくすることにより、荷重吸収の効果が高められる。これにより、回転軸 7 0 1の基端部側においてボス部 7 8 0に作用する荷重が低減され、回転軸 7 0 1の先端側における振れが抑制されるようになっている。

[0638] 第 1固定部 7 8 1は、ボス部 7 8 0において軸方向に平行な平行面 7 8 1

3と、軸方向に直交する直交面 7 8 1 匕とにより形成されており、これら各面に当接した状態で第 1軸受 7 9 1が固定されている。また、第 2固定部 7 8 2は、ボス部 7 8 0において軸方向に平行な平行面 7 8 2 3と、軸方向に直交する直交面 7 8 2匕とにより形成されており、これら各面に当接した状態で第 2軸受 7 9 2が固定されている。

[0639] また、ボス部 7 8 0の中空部には、第 1固定部 7 8 1 と第 2固定部 7 8 2 とのうち第 2固定部 7 8 2の側に、回転センサとしてのレゾルバ 8 0 0を固定する第 3固定部 7 8 3が設けられている。第 3固定部 7 8 3は、第 2固定部 7 8 2を段差状に拡径させることで形成されている。

[0640] 図 7 7に示すように、レゾルバ 8 0 0は、回転軸 7 0 1 に固定されるレゾルバロータ 8 0 1 と、そのレゾルバロータ 8 0 1の径方向外側に対向配置されたレゾルバステータ 8 0 2とを備えている。レゾルバロータ 8 0 1は、円板リング状をなしており、回転軸 7 0 1 を揷通させた状態で、回転軸 7 0 1 に同軸に設けられている。レゾルバステータ 8 0 2は、不図示のステータコアとステータコイルとを有し、ボス部 7 8 0の第 3固定部 7 8 3に固定されている。〇 2020/175224 166 卩（：171? 2020 /006143

[0641 ] 図 9 4に示すように、ボス部 7 8 0の中空部には、軸方向において第 1固定部 7 8 1 と第 2固定部 7 8 2との間となる位置に、これら各固定部 7 8 1 , 7 8 2よりも小径の縮径部 7 8 4 , 7 8 5が設けられている。縮径部 7 8 4は第 1固定部 7 8 1 よりも径の小さい孔であり、縮径部 7 8 5は第 2固定部 7 8 2よりも径の小さい孔である。また、レゾルバ 8 0 0を固定する第 3 固定部 7 8 3は、第 2固定部 7 8 2よりも軸方向外側となる位置、換言すれば回転軸 7 0 1の先端側となる位置に、第 2固定部 7 8 2よりも拡径された部位として設けられている。第 2固定部 7 8 2と第 3固定部 7 8 3とは、軸方向に隣り合う位置に設けられている。

[0642] この場合、外筒部材 7 7 2において中ぐり加工等により孔加工を行う際に、第 2固定部 7 8 2と第 3固定部 7 8 3とを同一方向から同軸で連続加工することが可能となる。そのため、第 2固定部 7 8 2に固定される第 2軸受 7 9 2と第 3固定部 7 8 3に固定されるレゾルバステータ 8 0 2との同軸度が高められ、ひいてはレゾルバロータ 8 0 1 とレゾルバステータ 8 0 2との同軸度が高められることとなる。この場合、レゾルバロータ 8 0 1 に対するレゾルバステータ 8 0 2の振れが低減され、ひいてはレゾルバ 8 0 0における角度検出誤差が低減される。

[0643] 次に、バスバーモジュール 8 1 0について説明する。バスバーモジュール

8 1 0は、固定子巻線 7 3 1 において各コイルモジュール 7 4 0の部分巻線 7 4 1 に電気的に接続され、各相の部分巻線 7 4 1の一端を相ごとに並列接続するとともに、それら各部分巻線 7 4 1の他端を中性点で接続する卷線接続部材である。図 9 6は、バスバーモジュール 8 1 0の斜視図であり、図 9 7は、バスバーモジュール 8 1 0の縦断面の一部を示す断面図である。

[0644] バスバーモジュール 8 1 0は、円環状をなす環状部 8 1 1 と、その環状部

8 1 1から延びる複数の接続端子 8 1 2と、相卷線ごとに設けられる 3つの入出力端子 8 1 3と、各相の電流センサに接続される電流検出端子 8 1 4とを有している。

[0645] 図 9 7に示すように、環状部 8 1 1は、例えば樹脂等の絶縁部材により円〇 2020/175224 167 卩（：171? 2020 /006143

環状に形成されており、その内部に埋設された状態で複数のバスバー 8 2 1 〜 8 2 4が設けられている。各バスバー 8 2 1〜 8 2 4は、 II相用のバスバ — 8 2 1 と、 V相用のバスバー 8 2 2と、相用のバスバー 8 2 3と、中性点用のバスバー 8 2 4とからなり、板面を対向させるようにして軸方向に並ベて配置されている。そして、各バスバー 8 2 1〜 8 2 4に、それぞれ環状部 8 1 1から径方向外側に突出させるようにして接続端子 8 1 2が接続されている。図 9 6に示すように、各接続端子 8 1 2は、環状部 8 1 1の周方向に並び、かつ径方向外側において軸方向に延びるように設けられている。

[0646] 図 9 8には、各バスバー 8 2 1〜 8 2 4に対する接続端子 8 1 2の接続位置を略図として示している。図 9 8において、左右方向が環状部 8 1 1 の周方向に相当する。また、図 9 8において、 11は11相巻線に接続される接続端子 8 1 2を示し、 Vは V相巻線に接続される接続端子 8 1 2を示し、は相巻線に接続される接続端子 8 1 2を示し、巳は中性点に接続される接続端子 8 1 2を示す。

[0647] 図 9 8に示すように、中性点に接続される接続端子 8 1 2 （巳）は周方向に 1つ置きに配置され、その間に、 II相巻線に接続される接続端子 8 1 2 （リ）、 V相巻線に接続される接続端子 8 1 2 （V）、相巻線に接続される接続端子 8 1 2 （）が 1つずつ配置されている。これらの接続端子 8 1 2は、コイルモジュール 7 4 0における各部分巻線 7 4 1の卷線端部 7 4 3 3 , 7 4 3匕と同数で設けられており、接続端子 8 1 2と卷線端部 7 4 3 ₃ , 7 4 3匕とが 1つずつ接続されるようになっている。なお、接続端子 8 1 2と卷線端部 7 4 3 3 , 7 4 3 6との少なくともいずれかが、必要に応じて径方向に折り曲げられるか又は湾曲されて互いに接触され、その接触状態で、溶接や接着等による接合が行われるとよい。

[0648] また、環状部 8 1 1は、内周側に複数の被固定部 8 1 5を有しており、その被固定部 8 1 5にボルト等の締結具が組み付けられることで、インナハウジング 7 7 1の端板 7 7 4にバスバーモジュール 8 1 0が固定されるようになっている。〇 2020/175224 168 卩（：171? 2020 /006143

[0649] 入出力端子 8 1 3は、 II相用の入出力端子 8 1 3 II、 V相用の入出力端子

8 1 3 V及び相用の入出力端子 8 1 3 であり、これらは、環状部 8 1 1 内において相ごとにバスバー 8 2 1〜 8 2 3にそれぞれ接続されている。これらの各入出力端子 8 1 3を通じて、固定子巻線 7 3 1の各相の相巻線に対して、不図示のインバータから電力の入出力が行われるようになっている。

[0650] また、環状部 8 1 1 には、相ごとに電流センサ 8 1 6が設けられており、電流検出端子 8 1 4を通じて、電流センサ 8 1 6の検出結果が不図示の制御装置に対して出力されるようになっている。

[0651 ] 上記構成の回転電機 7 0 0では、固定子 7 3 0において、周方向に所定間隔で配置される導線部（中間導線部 7 4 6）の間に導線間部材（いわゆるティース）が設けられていないか、又は導線間部材が設けられていても磁気的に脆弱な構成となっている。そのため、回転子 7 1 0にて生じる磁石磁束が固定子巻線 7 3 1の導線部に直接鎖交し、銅渦損の増加に伴うモータ効率の低下や熱定格性能の低下が懸念される。特に、上記のとおり配向による磁束密度の強化が図られている構成においては、銅渦損の影響がより顕著に生じることが懸念される。

[0652] この点、上記構成では、固定子巻線 7 3 1 において、部分巻線 7 4 1 を、周方向に離して設けられた同相の導線部間で導線 7 4 3を多重に巻回して構成した。また、各相の相巻線を、複数の部分巻線 7 4 1 どうしを並列接続することで構成した。これにより、固定子巻線 7 3 1 において導線 1本あたりの断面積の細分化が可能となり、銅渦損の発生を抑制でき、ひいては、モー夕効率の向上や熱定格性能の向上を図ることができる。

[0653] また、磁極の極数を、 1相当たりの部分巻線 7 4 1 の数及び部分巻線

7 4 1 巳の数を各々 1\1個とした場合に、極数が 4 X 1X1であり、相巻線では、相ごとに 1\1個の部分巻線 7 4 1 と 1\1個の部分巻線 7 4 1 巳とが全て並列接続されている。本例において具体的には、 1相当たりの部分巻線 7 4 1 八 , 7 4 1 巳の数（1\!）は、それぞれ 6であり、極数は 2 4である。例えば図 8 4には、 3相のうち 1相のコイルモジュール 7 4 0が示されており、部〇 2020/175224 169 卩（：171? 2020 /006143

分巻線 7 4 1 八を備えるコイルモジュール 7 4 0八として 6個のコイルモジュール 7 4 0八と、部分巻線 7 4 1 巳を備えるコイルモジュール 7 4 0巳として 6個のコイルモジュール 7 4 0巳とが示されている。各相卷線では、相ごとに 6個の部分巻線 7 4 1 と 6個の部分巻線 7 4 1 巳とが全て並列接続されている。

[0654] 図 8 6で言えば、 II、 V、の各相の相巻線において、部分巻線 7 4 1の並列数がいずれも 1 2となっている。この場合、相ごとに全ての部分巻線 7 4 1 八， 7 4 1 巳を並列接続することにより、固定子巻線 7 3 1での各導線の断面積の最小化が可能となり、銅渦損のより一層の低減を図ることができる。

[0655] （変形例 1 6）

本変形例では、回転電機 7 0 0における固定子巻線 7 3 1の構成を変更している。すなわち、本例では、固定子巻線 7 3 1 において、上述したコイルモジュール 7 4 0に代えて、図 1 0 1や図 1 0 3に示すコイルモジュール 8 5 0を用いる構成としている。以下においては、変形例 1 5との相違点を主に説明する。なお、変形例 1 5との共通の構成については同じ部材番号を付し、その説明を省略する。

[0656] 本例のコイルモジュール 8 5 0は、部分巻線 7 4 1が卷線ホルダ 7 4 2に —体化される構成に代えて、部分巻線 7 4 1が、絶縁材料である合成樹脂により被覆される構成となっている。つまり、コイルモジュール 8 5 0は、空芯卷コイルである部分卷線 7 4 1が樹脂モールドされることで成形されている。コイルモジュール 8 5 0は、コイルモジュール 7 4 0と同様、固定子コア 7 3 2に対してその径方向外側に周方向に並べられるようにして組み付けられる。例えば図 8 2において、図中のコイルモジュール 7 4 0をコイルモジュール 8 5 0に置き換えたものが、コイルモジュール 8 5 0を用いた固定子 7 3 0の構成に相当する。

[0657] 本例のコイルモジュール 8 5 0においても、コイルモジュール 7 4 0と同様に、 2種類のコイルモジュール 8 5 0八， 8 5〇巳を有しており、ここで〇 2020/175224 170 卩（：171? 2020 /006143

はまず、コイルモジュール 850八とコイルモジュール 850巳とのうちコイルモジュール 850八について説明する。なお、コイルモジュール 850 八， 850巳では、部分巻線 74 1 として、コイルモジュール 740八に用いられる部分巻線 74 1 、コイルモジュール 740巳に用いられる部分巻線 74 1 巳をそれぞれ用いることとしており、ここでは、同じ符号を付すとともに説明を適宜割愛する。

[0658] 図 1 01 (3) は、コイルモジュール 850八の斜視図であり、図 1 01

(13) は、コイルモジュール 850八の内部を示す縦断面図である。また、図 1 02 (a) , (匕) は、コイルモジュール 850八の横断面を示す断面図であり、図 1 02 (3) は、図 1 01 (匕) の 1 02八一 1 02八線断面図、図 1 02 (匕) は、図 1 01 (匕) の 1 02巳一 1 02巳線断面図である。なお、図 1 01 (匕) では、コイルモジュール 850八の左側が固定子コア 732側であり、図 1 02 (a) , (匕) では、コイルモジュール 85 0八の下側が固定子コア 732側である。

[0659] コイルモジュール 850八は、コイルモジュール 740八と略同じ形状を有しており、軸方向が長手となる長尺環状に形成されている。コイルモジュ —ル 850 は、軸方向に互いに平行に延びる一対の直線部 85 1 を有するとともに、軸方向両側の一端側に、軸方向に対して直交する向きに延びる曲がり部 852を有している。これにより、コイルモジュール 850八は、全体として略！-字状に形成された構成となっている。コイルモジュール 850 八の一対の直線部 85 1及び曲がり部 852に、部分巻線 74 1 が埋設されている。部分巻線 74 1 八の第 1渡り部 747及び第 2渡り部 748のうち第 1渡り部 747には、コイルモジュール 850八の曲がり部 852に対応する部分として、径方向外側に曲がっている外曲がり部丫 1が設けられている。

[0660] 図 1 02 (a) に示すように、コイルモジュール 850八は、部分巻線 7 4 1 八の横断面において、部分巻線 74 1 八を四方から囲むように設けられており、固定子コア 732側となる第 1壁部 86 1 と、反固定子コア側とな〇 2020/175224 171 卩（：171? 2020 /006143

る第 2壁部 8 6 2と、それら第 1壁部 8 6 1及び第 2壁部 8 6 2を繫ぐ第 3 壁部 8 6 3とを有している。第 3壁部 8 6 3は、周方向において部分巻線 7 4 1 を両側から挟む 2つの壁部よりなる。第 1壁部 8 6 1がバックヨーク側絶縁壁であり、第 2壁部 8 6 2が反バックヨーク側絶縁壁であり、第 3壁部 8 6 3が周方向絶縁壁である。第 3壁部 8 6 3は、固定子コア 7 3 2の円中心に向かって延びる向きで設けられている。なお、第 1壁部 8 6 1及び第 2壁部 8 6 2は、部分巻線 7 4 1 の中間導線部 7 4 6よりも周方向に延びる部分（延長部に相当）を有しており、その部分から径方向に延びるように第 3壁部 8 6 3が形成されている。

[0661 ] コイルモジュール 8 5 0八において部分巻線 7 4 1 八はその周囲が絶縁材料よりなる被覆部 8 5 5にて覆われており、被覆部 8 5 5において固定子コア 7 3 2側の絶縁層が第 1壁部 8 6 1 （バックヨーク側絶縁壁）となっている。

[0662] コイルモジュール 8 5 0八において、第 1壁部 8 6 1の壁厚さ方向（径方向）の厚さ寸法を丁 1 1、第 2壁部 8 6 2の壁厚さ方向（径方向）の厚さ寸法を丁 1 2、第 3壁部 8 6 3の壁厚さ方向（周方向）の厚さ寸法を丁 1 3とする場合、第 2壁部 8 6 2の厚さ寸法丁 1 2が第 1壁部 8 6 1の厚さ寸法丁 1 1 よりも小さいことが望ましい（丁 1 1＞丁 1 2）。なお、本例の場合、厚さ寸法丁 1 1〜丁 1 3は、部分巻線 7 4 1 の外表面からモジュール外表面までの樹脂層の平均厚さであるとよい。つまり、第 2壁部 8 6 2は磁石 7 2 2側（エアギャップ側）の絶縁壁であり、その絶縁壁が薄いことにより磁石 7 2 2と部分巻線 7 4 1 との距離、詳しくは磁気回路上の距離を縮めることができ、性能向上を期待できる。また、磁石 7 2 2と部分巻線 7 4 1 との距離が同じものどうしで比べると、第 2壁部 8 6 2の厚さ寸法丁 1 2を小さくした分、コイルモジュール 8 5 0と磁石 7 2 2との間のエアギャップ（空隙の間隔）を大きくすることができ、回転子 7 1 0の回転時における接触を抑制できる。

[0663] また、第 1壁部 8 6 1の厚さ寸法丁 1 1が第 2壁部 8 6 2の厚さ寸法丁 1 \¥02020/175224 172 卩（：17 2020/006143

[0664] 第 3壁部 8 6 3の厚さ寸法丁 1 3については、例えば第 1壁部 8 6 1の厚さ寸法丁 1 1 と同じであるとよい。ただし、丁 1 3＞丁 1 1であるか、又は丁 1 3＜丁 1 1であってもよい。

[0665] 第 3壁部 8 6 3において、径方向内側と径方向外側とで厚さ寸法丁 1 3を異ならせ、径方向外側の方が、厚さ寸法丁 1 3が大きくなるように構成してもよい。つまり、第 3壁部 8 6 3を、径方向外側ほど幅広のテーパ状断面とする。中間導線部 7 4 6を挟む周方向に 2つの第 3壁部 7 5 3のサイズが同 —であるとよい。この場合、第 3壁部 8 6 3の厚さ寸法丁 1 3を、径方向内側よりも径方向外側の方が大きくなるようにしたことにより、径方向内側と径方向外側とで円周長さが異なることを加味しつつ、周方向に並ぶ各中間導線部 7 4 6を適正に配置することができる。つまり、第 3壁部 8 6 3の厚さ寸法丁 1 3を径方向で均一にしておくと、部分巻線 7 4 1 の横断面を四角形状にする場合において、周方向に隣り合う 2つの中間導線部 7 4 6が、第 3壁部 8 6 3の側では寄りすぎてしまい、その反対側では離れすぎてしまう。そのため、周方向において回転磁束が不均等になることが懸念される。これに対して本例の構成では、周方向において回転磁束の均等化が可能となる。また、周方向における絶縁性能の均一化も可能となる。

[0666] コイルモジユール 8 5 0八の曲がり部 8 5 2との関係で言えば、一対の直線部 8 5 1 において、第 1壁部 8 6 1は、曲がり部 8 5 2とは反対側の壁部（軸方向内側の壁部）であり、第 2壁部 8 6 2は、曲がり部 8 5 2側の壁部（軸方向外側の壁部）である。

[0667] コイルモジユール 8 5 0八は、筒状の固定子コア 7 3 2に対して径方向外側から組み付けられるものであり、固定子コア 7 3 2側である第 1壁部 8 6 1は、固定子コア 7 3 2の外周面と同じ曲率で円弧面に形成されている。これにより、固定子コア 7 3 2に対するコイルモジユール 8 5 0八の密着性が〇 2020/175224 173 卩（：171? 2020 /006143

高められている。反固定子コア側である第 2壁部 8 6 2については、直線状、円弧状のいずれにすることも任意であるが、本例では、第 1壁部 8 6 1 と同心の円弧状に形成されている。

[0668] また、コイルモジュール 8 5 0八は、曲がり部 8 5 2を径方向外側にして固定子コア 7 3 2に組み付けられるものであり、第 2壁部 8 6 2の側（すなわち第 1壁部 8 6 1の反対側）に曲がり部 8 5 2を有している。またこの場合、一対の直線部 8 5 1 において 2つの第 2壁部 8 6 2を含む周方向距離は、 2つの第 1壁部 8 6 1 を含む周方向距離よりも長くなっており、その長い方の周方向距離と同じ寸法で、径方向外側となる曲がり部 8 5 2が設けられている。

[0669] また、図 1 0 1 （匕）に示すように、コイルモジュール 8 5 0八の一対の直線部 8 5 1 において、コイルサイ

とコイルエンド〇巳 1 , 〇巳 2との境界部巳 0付近には、曲がり部 8 5 2とは逆側、すなわち径方向内側（固定子コア 7 3 2側）に突出する突出部 8 6 6が上下 2箇所に設けられている

[0670] コイルモジュール 8 5 0八の横断面で見ると、図 1 0 2 （匕）に示すように、固定子コア 7 3 2側である第 1壁部 8 6 1から突出するようにして突出部 8 6 6が設けられている。突出部 8 6 6は、第 1壁部 8 6 1の周方向一端から周方向他端までの範囲で片側に傾斜する傾斜面 8 6 6 3を有する構成となっている。本例では、左右一対の直線部 8 5 1 において第 1壁部 8 6 1の内側端部（周方向内側）が高くなるようにして突出部 8 6 6が形成されている。ただし、図 1 0 2 （b）に示す構成とは異なり、左右一対の直線部 8 5 1 において第 1壁部 8 6 1の外側端部（周方向外側）が高くなるようにして突出部 8 6 6が形成されていてもよい。

[0671 ] 次に、コイルモジュール 8 5 0巳について説明する。

[0672] コイルモジュール 8 5 0巳は、曲がり部 8 5 2の延びる径方向の向きがコイルモジュール 8 5 0八とは異なっており、それによる構成の違いがあるものの、基本構成はコイルモジュール 8 5 0八と同じであるため、ここでは、〇 2020/175224 174 卩（：171? 2020 /006143

コイルモジュール 850八との相違点を中心に説明する。

[0673] 図 1 03 (3) は、コイルモジュール 850巳の斜視図であり、図 1 03

(13) は、コイルモジュール 850巳の内部を示す縦断面図である。また、図 1 04 (3) , ( は、コイルモジュール 850巳の横断面を示す断面図であり、図 1 04 (3) は、図 1 03 (b)の 1 04八一 1 04八線断面図、図 1 04 (匕) は、図 1 03 (b)の 1 04巳一 1 04巳線断面図である。なお、図 1 03 (匕) では、コイルモジュール 850巳の左側が固定子コア 732側であり、図 1 04 (a) , (匕) では、コイルモジュール 85 0巳の下側が固定子コア 732側である。

[0674] コイルモジュール 850巳は、コイルモジュール 740巳と略同じ形状を有しており、軸方向が長手となる長尺環状に形成されている。コイルモジュ —ル 850巳は、軸方向に互いに平行に延びる一対の直線部 85 1 を有するとともに、軸方向両側の一端側に、軸方向に対して直交する向きに延びる曲がり部 852を有している。これにより、コイルモジュール 850巳は、全体として略！-字状に形成された構成となっている。コイルモジュール 850 巳の一対の直線部 85 1及び曲がり部 852に、部分巻線 74 1 巳が埋設されている。部分巻線 74 1 巳の第 1渡り部 747及び第 2渡り部 748のうち第 1渡り部 747には、コイルモジュール 850巳の曲がり部 852に対応する部分として、径方向内側に曲がっている内曲がり部丫 2が設けられている。

[0675] また、図 1 04 (a) に示すように、コイルモジュール 850巳は、部分巻線 74 1 巳の横断面において、部分巻線 74 1 巳を四方から囲むように設けられており、コイルモジュール 850八と同様に、固定子コア 732側となる第 1壁部 86 1 と、反固定子コア側となる第 2壁部 862と、それら第 1壁部 86 1及び第 2壁部 862を繫ぐ第 3壁部 863とを有している。第 3壁部 863は、周方向において部分巻線 74 1 巳を両側から挟む 2つの壁部よりなる。

[0676] コイルモジュール 850巳は、曲がり部 852を径方向内側にして固定子〇 2020/175224 175 卩（：171? 2020 /006143

コア 7 3 2に組み付けられるものであり、第 1壁部 8 6 1の側に曲がり部 8 5 2を有している。この場合、一対の直線部 8 5 1 において 2つの第 1壁部 8 6 1 を含む周方向距離は、 2つの第 2壁部 8 6 2を含む周方向距離よりも短くなっており、その短い方の周方向距離と同じ寸法で、径方向内側となる曲がり部 8 5 2が設けられている。

[0677] また、図 1 0 3 （匕）に示すように、コイルモジュール 8 5 0巳の一対の直線部 8 5 1 において、コイルサイ

とコイルエンド〇巳 1 , 〇巳 2との境界部巳 0付近には、曲がり部 8 5 2側、すなわち径方向内側（固定子コア 7 3 2側）に突出する突出部 8 6 6が上下 2箇所に設けられている。突出部 8 6 6の構成も、コイルモジュール 8 5 0八と同様である（図 1 0 4 （匕）参照）。

[0678] 次に、固定子コア 7 3 2に対してコイルモジュール 8 5〇八， 8 5 0巳を組み付けた状態について説明する。なお、その組み付け状態において、固定子 7 3 0の縦断面の構成は、コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳を用いた構成に準ずるため、詳細は図 9 1 を参照されたい。本例の構成においても、図 9 1 と同様に、エンドリング 7 3 3に対して上下 2箇所の突出部 8 6 6がそれぞれ係合した状態で、固定子コア 7 3 2にコイルモジュール 8 5 0八，

8 5 0巳が組み付けられている。また、固定子コア 7 3 2は、各コイルモジュール 8 5 0八， 8 5 0巳における一対の突出部 8 6 6により軸方向に挟まれた状態となっている。以下には、図 1 0 5を用いて、固定子 7 3 0の横断面の構成を説明する。

[0679] 図 1 0 5に示すように、エンドリング 7 3 3の係合面 7 3 4には、コイルモジュール 8 5 0八， 8 5 0巳の突出部 8 6 6の傾斜面 8 6 6 3が当接している。なお、傾斜面 8 6 6 3が被係合面に相当する。そして、エンドリング 7 3 3において周方向に隣り合う 2つの係合面 7 3 4により凹部 7 3 5に、

2つのコイルモジュール 8 5 0八， 8 5 0巳の 1つずつの突出部 8 6 6が入り込むようになっている。これにより、各コイルモジュール 8 5 0八， 8 5 0巳における第 3壁部 8 6 3どうしが周方向に当接した状態となっている。〇 2020/175224 176 卩（：171? 2020 /006143

[0680] 各コイルモジュール 8 5 0八， 8 5 0巳が周方向に並べて配置された状態では、各コイルモジュール 8 5 0八， 8 5 0巳の直線部 8 5 4において部分卷線 7 4 1が周方向に互いに所定間隔ずつ離れた位置に配置されている。より詳しくは、周方向に隣り合う各部分巻線 7 4 1は、各コイルモジュール 8 5 0八， 8 5 0巳の第 3壁部 8 6 3により互いに隔離されている。これにより、周方向に隣り合う異相の部分巻線 7 4 1 どうしの絶縁性が確保されている。この場合特に、周方向に隣り合う異相の部分巻線 7 4 1の間において第 3壁部 8 6 3が 2枚重ねになっていることで、固定子巻線 7 3 1での絶縁性が一層高められている。

[0681 ] （変形例 1 5及び変形例 1 6の別例）

以下に、変形例 1 5及び変形例 1 6に示す回転電機 7 0 0の一部を変更した構成を説明する。

[0682] コイルモジュール 7 4 0において突出部 7 5 6の形状を変更してもよい

。ここでは、図 9 2の構成との違いを説明する。例えば、図 1 0 6 （3）に示すように、各第 1壁部 7 5 1 において、突出部 7 5 6を、周方向に同じ向きに傾く 1つずつの傾斜面を有する構成としてもよい。また、図 1 0 6 （匕）に示すように、各第 1壁部 7 5 1の突出部 7 5 6を、周方向に傾く 2つの傾斜面を有する構成としてもよい。また、図 1 0 6 （〇）に示すように、突出部 7 5 6を台形状に形成してもよい。図 1 0 6 （3） ~ （〇）ではいずれも、突出部 7 5 6の嵌め込みが可能となるように、その突出部 7 5 6の形状に合わせてエンドリング 7 3 3の係合面 7 3 4が形成されている。なお、周方向に互いに係合する突出部 7 5 6とエンドリング 7 3 3との各面は、径方向に平行な角度で設けられているほど、保持強度が高められる。

[0683] 図 1 0 7に示すように、コイルモジュール 7 4 0とエンドリング 7 3 3 とを直接的でなく間接的に係合させる構成としてもよい。図 1 0 7 （₃）は、固定子コア 7 3 2にコイルモジュール 7 4〇八， 7 4 0巳を組み付けた状態での固定子 7 3 0の横断面図、図 1 0 7 （匕）は、固定子コア 7 3 2及びエンドリング 7 3 3とコイルモジュール 7 4 0八とを互いに分離して示す断〇 2020/175224 177 卩（：171? 2020 /006143

面図である。この場合、エンドリング 7 3 3とコイルモジュール 7 4 0八，

7 4 0巳の第 1壁部 7 5 1 とにはそれぞれ、凹部 8 4 1 , 8 4 2が形成されており、それら凹部 8 4 1 , 8 4 2が形成された面どうしが対向している。そして、それら対向面の間に、合成樹脂等の絶縁材料からなる絶縁層 8 4 3 が設けられている。エンドリング 7 3 3側の凹部 8 4 1が第 1係合部に相当し、コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳側の凹部 8 4 2が第 2係合部に相当し、絶縁層 8 4 3が中間部に相当する。なお、第 1壁部 7 5 1の凹部 8 4 1 とエンドリング 7 3 3側の凹部 8 4 2とは、互いに異なる位置又は形状で形成されていてもよい。

[0684] 要するに、エンドリング 7 3 3側の凹部 8 4 1 と、コイルモジュール 7 4

0八， 7 4 0巳側の凹部 8 4 2とは、径方向に離間状態で対向するように設けられ、それら凹部 8 4 1 , 8 4 2の間に絶縁層 8 4 3が設けられている。そして、各凹部 8 4 1 , 8 4 2が絶縁層 8 4 3に対して周方向に係合した状態で、固定子コア 7 3 2に対してコイルモジュール 7 4〇八， 7 4 0巳が固定されている。

[0685] 固定子コア 7 3 2において、コイルモジュール 7 4 0に係合可能となる係合部（第 1係合部）が、コアシート 7 3 2 ₃のシート外縁に形成された凹凸形状により形成される構成であってもよい。具体的には、図 1 0 8 （a）に示すように、コアシート 7 3 2 ₃は、幅方向の一方が波形状（凹凸形状）

、他方が直線形状となっており、その波形状の側を径方向外側にして環状に巻回形成されながら軸方向に積層される。これにより、全体として円筒状の固定子コア 7 3 2が形成されるようになっている。この場合、固定子コア 7 3 2において、コアシート 7 3 2 3は、径方向外側（すなわち固定子巻線 7 3 1の組み付け側）が周方向に所定間隔で凹凸が繰り返される凹凸形状となっており、軸方向においてその凹凸の位置が少しずつずらされた状態で積層されている。軸方向において、コアシート 7 3 2 3の凹凸位置が周方向に所定量ずつずらされているとよい。これにより、コギングトルクの発生が抑制されるようになっている。〇 2020/175224 178 卩（：171? 2020 /006143

[0686] また、図 1 0 8 （匕），（〇）に示すように、固定子コア 7 3 2には、コアシート 7 3 2 ₃の凹凸により第 1係合部として凹部 8 4 1が形成されている。また、コイルモジュール 7 4 0の第 1壁部 7 5 1 には第 2係合部として凹部 8 4 2が形成されている。そして、固定子コア 7 3 2側の凹部 8 4 1 とコイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳側の凹部 8 4 2との間に中間部としての絶縁層 8 4 3を介在させた状態で、固定子コア 7 3 2に対して各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳が組み付けられている。この場合、固定子コア 7 3 2におけるコアシート積層体の凹凸を第 1係合部として利用して、コイルモジュール 7 4 0側の第 2係合部との係合を行わせる構成としたため、コギングトルクの抑制と共に、コイルモジュール 7 4 0の周方向の位置決めを好適に実施できる。

[0687] なお、図 1 0 8の構成において、固定子コア 7 3 2は、ヘリカルコア構造のものでなくてもよく、円環板状に打ち抜き形成された複数枚のコアシート 7 3 2 3が軸方向に積層されている構成であってもよい。この場合、各コアシート 7 3 2 ₃は、その外周側で周方向に所定間隔で凹凸が繰り返される凹凸形状となっており、かつ軸方向においてその凹凸の位置が所定量ずつ周方向にずらされた状態で積層されているとよい。

[0688] コイルモジュール 7 4 0の卷線ホルダ 7 4 2において、第 1壁部 7 5 1

、第 2壁部 7 5 2及び第 3壁部 7 5 3のうち一部のみを有する構成としてもよい。具体的には、図 1 0 9 （a）に示すように、コイルモジュール 7 4 0 八の卷線ホルダ 7 4 2八において、第 1壁部 7 5 1、第 2壁部 7 5 2及び第 3壁部 7 5 3のうち、第 2壁部 7 5 2を削除し、第 1壁部 7 5 1及び第 3壁部 7 5 3のみを有する構成としてもよい。つまり、巻線ホルダ 7 4 2八において反固定子コア側の壁部（第 2壁部 7 5 2）を削除する構成としてもよい。なお、第 1壁部 7 5 1及び第 3壁部 7 5 3のみを有する構成において、第 3壁部 7 5 3を周方向に同じ側にそれぞれ設ける構成としてもよい。

[0689] 図 1 0 9 （匕）に示すように、コイルモジュール 7 4 0八の卷線ホルダ 7 4 2八において、第 1壁部 7 5 1、第 2壁部 7 5 2及び第 3壁部 7 5 3のう〇 2020/175224 179 卩（：171? 2020 /006143

ち、第 2壁部 7 5 2を削除するとともに、中間導線部 7 4 6の周方向の両側に第 3壁部 7 5 3を設ける構成としてもよい。

[0690] また、図 1 0 9 （〇）に示すように、コイルモジュール 7 4 0八の卷線ホルダ 7 4 2八において、第 1壁部 7 5 1、第 2壁部 7 5 2及び第 3壁部 7 5 3のうち、第 2壁部 7 5 2及び第 3壁部 7 5 3を削除し、第 1壁部 7 5 1のみを有する構成としてもよい。つまり、巻線ホルダ 7 4 2八において反固定子コア側の壁部（第 2壁部 7 5 2）と周方向の隔離壁（第 3壁部 7 5 3）とを削除する構成としてもよい。この場合、固定子コア 7 3 2に対してコイルモジュール 7 4〇八， 7 4 0巳を組み付けた状態において、周方向に隣り合う部分巻線 7 4 1 どうしを互いに絶縁状態とすべく、部分巻線 7 4 1の周方向の幅寸法よりも第 1壁部 7 5 1の周方向の幅寸法を大きくし、かつ第 1壁部 7 5 1の周方向の延長部を部分巻線 7 4 1の周方向両側に設けた構成とする。

[0691 ] 図 1 0 9 （₃）〜（〇）の構成では、部分巻線 7 4 1 が絶縁材料としての樹脂材料によりモールドされ、その樹脂モールドにより、巻線ホルダ 7 4 2八の有する壁部と部分巻線 7 4 1 とが一体化されているとよい。図 1 0 9 （3）〜（〇）の構成を用いる場合、コイルモジュール 7 4 0八とコイルモジュール 7 4 0巳とをいずれも同じ構成にするとよい。ただし、コイルモジュール 7 4 0八とコイルモジュール 7 4 0巳とで異なる構成のものを組み合わせて用いることも可能である。

[0692] コイルモジュール 7 4 0をエンドリング 7 3 3に係合させる構成として以下の構成を用いてもよい。図 1 1 〇に示す構成では、軸方向両側のエンドリング 7 3 3に、第 1係合部として複数の係合孔 8 7 1が形成される一方、コイルモジュール 7 4 0の固定子コア 7 3 2側の壁部（第 1壁部 7 5 1）において軸方向の 2箇所に、第 2係合部として係合ピン 8 7 2が設けられている。係合孔 8 7 1は、コイルモジュール 7 4 0ごととなる所定間隔で、径方向外側に開口する向きで設けられている。係合ピン 8 7 2は、一部がコイルモジュール 7 4 0 （巻線ホルダ 7 4 2）に埋設された状態で、コイルモジュ〇 2020/175224 180 卩（：171? 2020 /006143

—ル 7 4 0にインサート成形されたインサート部材である。本構成では、エンドリング 7 3 3の係合孔 8 7 1 にコイルモジュール 7 4 0の係合ピン 8 7 2が揷し入れられた状態で、固定子コア 7 3 2に対して各コイルモジュール 7 4 0が組み付けられる。この状態では、エンドリング 7 3 3の係合孔 8 7 1 に対する係合ピン 8 7 2の係合により、固定子コア 7 3 2に対する各コイルモジュール 7 4 0の周方向の位置精度が高められるようになっている。なお、本構成はコイルモジュール 8 5 0にも適用可能である。

[0693] 図 1 1 1 ( ₃ ) に示す構成では、固定子コア 7 3 2の軸方向両端において径方向外側となる部位に、第 1係合部として複数の凹部 8 7 3が設けられている。図 1 1 1 ( 13 ) には、固定子コア 7 3 2の正面図において周方向に等間隔で設けられた複数の凹部 8 7 3が示されている。凹部 8 7 3は、コイルモジュール 7 4 0ごとに設けられている。また、コイルモジュール 7 4 0 の固定子コア 7 3 2側の壁部 (第 1壁部 7 5 1 ) には、軸方向の 2箇所に、第 2係合部として係合キ _ 8 7 4が設けられている。係合キー8 7 4は、一部がコイルモジュール 7 4 0 (巻線ホルダ 7 4 2 ) に埋設された状態で、コイルモジュール 7 4 0にインサート成形されたインサート部材である。本構成では、固定子コア 7 3 2の凹部 8 7 3にコイルモジュール 7 4 0の係合キ - 8 7 4が係合された状態で、固定子コア 7 3 2に対して各コイルモジュール 7 4 0が組み付けられる。この状態では、固定子コア 7 3 2の凹部 8 7 3 に対する係合キ _ 8 7 4の係合により、固定子コア 7 3 2に対する各コイルモジュール 7 4 0の周方向の位置精度が高められるようになっている。

[0694] 係合キ _ 8 7 4は磁性体であるとよい。係合キ _ 8 7 4を磁性体とすることで、固定子コア 7 3 2に対して各コイルモジュール 7 4 0が組み付けられた状態では、固定子コア 7 3 2の凹部 8 7 3が磁性体で埋められることとなる。この場合、固定子コア 7 3 2に凹部 8 7 3を形成した構成にあっても、その凹部形成に起因するコギングトルクの発生を抑制できる。なお、本構成はコイルモジュール 8 5 0にも適用可能である。

[0695] 図 1 1 2 ( a ) に示す構成では、固定子コア 7 3 2の径方向外側となる〇 2020/175224 181 卩（：171? 2020 /006143

外周面に、第 1係合部として、軸方向に延びる複数の凹部 8 7 5が設けられている。図 1 1 3 （8）には、固定子コア 7 3 2の正面図において周方向に等間隔で設けられた複数の凹部 8 7 5が示されている。凹部 8 7 5は、コイルモジュール 7 4 0ごとに、軸方向に平行となる向きで直線状に設けられている。また、コイルモジュール 7 4 0の固定子コア 7 3 2側の壁部（第 1壁部 7 5 1）には、第 2係合部として、軸方向に延びる凸状の係合凸部 8 7 6 が設けられている。係合凸部 8 7 6は、例えば第 1壁部 7 5 1の一部を径方向内側に延ばすようにして形成されている。本構成では、図 1 1 2 （13）に示すように、固定子コア 7 3 2の凹部 8 7 5にコイルモジュール 7 4 0の係合凸部 8 7 6が係合された状態で、固定子コア 7 3 2に対して各コイルモジュール 7 4 0が組み付けられる。この状態では、固定子コア 7 3 2の凹部 8 7 5に対する係合凸部 8 7 6の係合により、固定子コア 7 3 2に対する各コイルモジュール 7 4 0の周方向の位置精度が高められるようになっている。

[0696] 図 1 1 3 （匕）に示すように、固定子コア 7 3 2の凹部 8 7 5を、軸方向に対して斜めとなる向きで設けてもよい。つまり、凹部 8 7 5をスキューさせて設けた構成とする。コイルモジュール 7 4 0側の係合凸部 8 7 6も同様の向きとする。この場合、固定子コア 7 3 2に凹部 8 7 5を形成した構成にあっても、その凹部形成に起因するコギングトルクの発生を抑制できる。なお、本構成はコイルモジュール 8 5 0にも適用可能である。

[0697] 図 1 1 4に示す構成では、コイルモジュール 7 4 0の固定子コア 7 3 2 側の壁部（第 1壁部 7 5 1）において軸方向の 2箇所に、押圧部として板状の押圧プレート 8 7 7が設けられている。押圧プレート 8 7 7は、一部がコイルモジュール 7 4 0 （巻線ホルダ 7 4 2）に埋設された状態で、コイルモジュール 7 4 0にインサート成形されている。本構成では、固定子コア 7 3 2に対して各コイルモジュール 7 4 0が組み付けられた状態において、固定子コア 7 3 2の軸方向端面にコイルモジュール 7 4 0の押圧プレート 8 7 7 が当接することで、固定子コア 7 3 2におけるコアシート間の微小隙間を極力小さくし、ひいてはバックヨークの軸長寸法の縮小化を図ることができる〇 2020/175224 182 卩（：171? 2020 /006143

。なお、本構成はコイルモジュール 8 5 0にも適用可能である。

[0698] 図 1 1 5 （₃）に示す構成では、固定子コア 7 3 2の軸方向端面に当接した状態で円環板状のスぺーサ 8 8 1が固定されている。また、コイルモジュール 7 4 0には、固定子コア 7 3 2側の壁部（第 1壁部 7 5 1）において固定子コア 7 3 2の軸方向端面よりも軸方向外側に延びる部分（ヨーク外部分）に、押圧部としての突出部 7 5 6が設けられている。突出部 7 5 6は、固定子コア 7 3 2の径方向幅（すなわちコアシートの径方向幅）よりも小さい突出寸法を有しているのに対し、スぺーサ 8 8 1は、固定子コア 7 3 2と同じ径方向幅を有している。すなわち、スぺーサ 8 8 1は、固定子コア 7 3 2の軸方向端面に対する径方向の重複量が突出部 7 5 6よりも大きい構成となっている。スぺーサ 8 8 1は、その板厚がコアシートの厚みよりも大きいとよい。なお、図示は省略するが、固定子コア 7 3 2の軸方向両端で同じ構成となっている。

[0699] 図 1 1 5 （匕）に示すように、固定子コア 7 3 2に対して各コイルモジュ —ル 7 4 0が組み付けられた状態では、突出部 7 5 6によりスぺーサ 8 8 1 が軸方向に押圧される。この状態では、スぺーサ 8 8 1 により、固定子コア 7 3 2の軸方向端面の全体が軸方向に均一に押圧される。これにより、突出部 7 5 6の突出量が比較的小さい構成であっても、固定子コア 7 3 2でのコアシートの縁部の反り返りが抑制されるようになっている。スぺーサ 8 8 1 は、必ずしも固定子コア 7 3 2と同じ径方向幅を有していなくてもよく、固定子コア 7 3 2の軸方向端面に対する径方向の重複量が突出部 7 5 6よりも大きい構成であればよい。なお、本構成はコイルモジュール 8 5 0にも適用可能である。

[0700] 図 1 1 5 （₃）の構成の一部を変更し、図 1 1 6 （₃）の構成としてもよい。この場合、スぺーサ 8 8 1 においてその軸方向端面、すなわち突出部 7 5 6との対向面には、軸方向に延びる凹部 8 8 1 3が形成されるとともに、径方向外側（コイルモジュール 7 4 0側）の角部に傾斜面 8 8 1 匕が形成されている。傾斜面 8 8 1 匕は、直線状又は外側に凸の円弧状に形成されて〇 2020/175224 183 卩（：171? 2020 /006143

いる。これに対して、コイルモジュール 7 4 0の突出部 7 5 6は鈎形状となつており、その先端部には、スぺーサ 8 8 1の凹部 8 8 1 3に係合可能な係合部 7 5 7 3が形成されている。また、突出部 7 5 6にはスぺーサ 8 8 1の傾斜面 8 8 1 匕に対向する対向傾斜面 7 5 7匕が形成されている。

[0701 ] 図 1 1 5 （匕）に示すように、固定子コア 7 3 2に対して各コイルモジュ —ル 7 4 0が組み付けられた状態では、突出部 7 5 6の係合部 7 5 7 3がスぺーサ 8 8 1の凹部 8 8 1 3に入り込んで係合状態となる。これにより、固定子コア 7 3 2に対するコイルモジュール 7 4〇の径方向の移動が規制され、コイルモジュール 7 4 0による固定子コア 7 3 2の軸方向押圧機能を好適に維持することができる。

[0702] また、各コイルモジュール 7 4 0の組み付け時に、突出部 7 5 6の対向傾斜面 7 5 7匕によりスぺーサ 8 8 1の傾斜面 8 8 1 匕が押圧されることで、スぺーサ 8 8 1 に対する押圧力を適正に発揮させることができる。

[0703] 固定子コア 7 3 2に対する各コイルモジュール 7 4〇八， 7 4 0巳、又は各コイルモジュール 8 5 0八， 8 5 0巳の組み付け構造として以下の構成を用いてもよい。ここでは、固定子コア 7 3 2の軸方向一方側及び軸方向他方側において、各々異なるコイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の突出部 7 5 6 （押圧部）により、固定子コア 7 3 2の軸方向端面を押圧する構成としている。

[0704] 具体的には、図 1 1 7 （3）に示すように、コイルモジュール 7 4 0八において、固定子コア 7 3 2側の壁部（第 1壁部 7 5 1）には、固定子コア 7 3 2の軸方向両側のうち図の上側にのみ突出部 7 5 6が設けられている。また、図 1 1 7 （1〇）に示すように、コイルモジュール 7 4 0巳において、固定子コア 7 3 2側の壁部（第 1壁部 7 5 1）には、固定子コア 7 3 2の軸方向両側のうち図の下側にのみ突出部 7 5 6が設けられている。図 1 1 7 （3 ） , （匕）ではいずれも、コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳において曲がり部 7 4 5とは逆側に突出部 7 5 6が設けられている。

[0705] そして、図 1 1 7 （3） , （匕）に示すように、突出部 7 5 6の位置が逆〇 2020/175224 184 卩（：171? 2020 /006143

になるように、各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の軸方向の向き（曲がり部 7 4 5の向き）を互い違いにして、固定子コア 7 3 2に対して、各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳が組み付けられている。この構成においても、固定子コア 7 3 2の軸方向端面が、各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の突出部 7 5 6により押圧されるようになっている。

[0706] この場合、固定子コア 7 3 2の軸方向一方側から軸方向端面を押圧するコイルモジュール 7 4 0八と、固定子コア 7 3 2の軸方向他方側から軸方向端面を押圧するコイルモジュール 7 4 0巳との軸方向の相対位置を調整することで、固定子コア 7 3 2に対する軸方向の押圧力を適宜調整することが可能となる。例えば、固定子コア 7 3 2においてコアシートの厚み寸法の誤差や枚数ばらつき等に起因する積厚公差が生じていても、その固定子コア 7 3 2 に対して一定の押圧力を付加することができる。

[0707] なお、上記のごとく各々異なるコイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の突出部 7 5 6により、固定子コア 7 3 2の両側の軸方向端面が押圧される構成として、軸方向に 2つの突出部 7 5 6を有するコイルモジュール 7 4 0八，

7 4 0巳を用いることも可能である。この場合、軸方向に 2つの突出部 7 5 6のうち一方を固定子コア 7 3 2の軸方向端面に当接させ、他方を固定子コア 7 3 2の軸方向端面に当接させない構成とすればよい。

[0708] 周方向に隣り合うコイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳どうし、又は各コイルモジュール 8 5 0 ， 8 5 0巳どうしが軸方向に相対移動不可となるように、各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳、又は各コイルモジュール 8 5〇八， 8 5 0巳どうしが固定される構成としてもよい。具体的には、各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の正面図である図 1 1 8に示すように、コイルモジュール 7 4 0八の直線部 7 4 4において、周方向の一方の側面に凹部 8 8 3が形成されるとともに、周方向の他方の側面に凸部 8 8 4が形成されている。これらの凹部 8 8 3及び凸部 8 8 4は、コイルモジュール 7

4 0八， 7 4 0巳の第3壁部7 5 3 （又は各コイルモジュール 8 5 0八， 8

5 0巳の第 3壁部 8 6 3）に設けられているとよい。そして、固定子コア 7 〇 2020/175224 185 卩（：171? 2020 /006143

3 2に対して各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳が組み付けられた状態では、隣り合うコイルモジュールどうしにおいて凹部 8 8 3及び凸部 8 8 4 による係合により軸方向の相対移動が規制される。

[0709] 上記構成では、コイルモジュール 7 4 0 , 8 5 0の位置が軸方向にずれることで生じるコアシートに対する軸方向の押圧力の低下を抑制できる。これにより、固定子コア 7 3 2の軸長寸法の縮小化をより一層適正に実現できる

[0710] 図 1 1 9に示す構成では、固定子コア 7 3 2に対して各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳が組み付けられた状態において、各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳が固定子コア 7 3 2と共に絶縁材料により一体にモールドされている。つまり、固定子コア 7 3 2及び各コイルモジュール 7 4 0八 , 7 4 0巳が被覆層 8 8 6により一体的に被覆されている。

[071 1 ] この場合、複数のコイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳を固定子コア 7 3

2に対して好適に組み付けることができる。また、コイルモジュール 7 4 0 八， 7 4 0巳を、第 1壁部 7 5 1 （バックヨーク側絶縁壁）と被覆層 8 8 6 との間に部分巻線 7 4 1 八， 7 4 1 6を介在させた状態で配置することができ、部分巻線 7 4 1 における径方向の絶縁を好適に実現できる。

[0712] また、図 1 1 9の構成では、各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の外周側を覆うように被覆層 8 8 6が設けられることで、その被覆層 8 8 6により各コイルモジュール 7 4 0八， 7 4 0巳の径方向への押圧が可能となる。これにより、固定子コア 7 3 2に対して複数のコイルモジュール 7 4 0八，

7 4 0巳を組み付けた状態を好適に保持することができる。

[0713] また、図 1 1 9の構成において、固定子コア 7 3 2の軸方向端面（ベース部材において第 2係合部に対向する軸方向対向面）と第 1壁部 7 5 1の突出部 7 5 6 （第 2係合部）との間に充填材としての樹脂が充填されているとよい。この場合、固定子コア 7 3 2の軸方向端面と第 1壁部 7 5 1の突出部 7 5 6との間に隙間が生じていても、充填材の充填によりその隙間が埋められ、固定子コア 7 3 2に対するコイルモジュール 7 4〇八， 7 4 0巳の軸方向〇 2020/175224 186 卩（：171? 2020 /006143

の相対変位が抑制される。これにより、コイルモジュール 7 4 0 ， 7 4 0 巳のがたつきを抑制し、固定子コア 7 3 2に対してコイルモジュール 7 4 0 八， 7 4 0巳を適正に固定することができる。

[0714] 固定子コア 7 3 2及びコイルモジュール 7 4 0 （部分巻線 7 4 1）を、それらの軸方向両端部分、及びコイルモジュール 7 4 0の反固定子コア側の側面部分を含む範囲で ^_体に樹脂モールドし、樹脂モールドにより形成された被覆部のうち、軸方向両側において固定子コア 7 3 2の軸方向端面を覆う端面被覆部を、固定子コア 7 3 2の軸方向端面を軸方向外側から軸方向に押圧する押圧部とする構成としてもよい。

[0715] 具体的には、図 1 2 0 （a）に示すように、コアシート積層体である固定子コア 7 3 2の軸方向両端面を加圧治具」により圧縮加圧し、その加圧状態で固定子コア 7 3 2の径方向外側に複数のコイルモジュール 7 4 0を組み付ける。そして、図 1 2 0 （b）に示すように、加圧状態のまま、固定子コア 7 3 2及びコイルモジュール 7 4 0を ^_体で樹脂モールドして、固定子コア 7 3 2の軸方向両端部分、及びコイルモジュール 7 4 0の外周側（反固定子コア側）の側面部分を含む範囲に被覆層 8 8 8を形成する。モールド樹脂が硬化した後には、加圧治具」が取り外されて加圧治具」による圧縮加圧が解除される。この場合、被覆層 8 8 8のうち、軸方向両側において固定子コア

7 3 2の軸方向端面を覆う端面被覆部 8 8 9が押圧部として機能する。

[0716] 本構成では、樹脂モールドにより形成された被覆層 8 8 8が、その軸方向両端部分である端面被覆部 8 8 9を繫ぐように形成されており、端面被覆部

8 8 9どうしの距離が拡がることなく維持される。これにより、端面被覆部 8 8 9において固定子コア 7 3 2に対する軸方向の押圧機能を発揮させることができる。

[0717] 図 1 2 1 に示す固定子 7 3 0では、固定子コア 7 3 2の径方向内側（コイルモジュ^_ル 7 4 0の反対側）に、固定子コア 7 3 2の軸方向一方側から筒状部材 8 9 1が固定されるようになっている。筒状部材 8 9 1は、例えば上述したインナハウジング 7 7 1の外筒部材 7 7 2に相当する。筒状部材 8 〇 2020/175224 187 卩（：171? 2020 /006143

9 1 には、固定子コア 7 3 2が組み付けられる側の周面（外周面）に、固定子コア 7 3 2の側に突出させて、固定子コア 7 3 2の軸方向端面に当接する段差状の当接部 8 9 2が設けられている。この場合、軸方向において筒状部材 8 9 1の当接部 8 9 2が設けられている側で、コイルモジュール 7 4 0の曲がり部 7 4 5 （部分巻線 7 4 1の外曲がり部丫 1）が、径方向内外のうち筒状部材 8 9 1 とは逆側に曲げられている。

[0718] 上記構成では、固定子コア 7 3 2の軸方向端面が筒状部材 8 9 1の当接部

8 9 2に対して当接しているため、筒状部材 8 9 1 に対する軸方向の位置決めがなされた状態で、その筒状部材 8 9 1 に対して固定子コア 7 3 2を好適に固定できる。この場合、軸方向両側のうち筒状部材 8 9 1の当接部 8 9 2 の側で、コイルモジュール 7 4 0の曲がり部 7 4 5が径方向において筒状部材 8 9 1 とは逆側に曲げられているため、その曲がり部 7 4 5が筒状部材 8 9 1 に当たってしまい固定子コア 7 3 2の軸方向端面と筒状部材 8 9 1 との当接に支障を来すといった不都合を回避できるものとなっている。

[0719] コイルモジュール 7 4 0 , 8 5 0は、軸方向両端のうち一方が径方向に折れ曲がることで略！-字状に形成される以外の構成であってもよい。具体的には、図 1 2 2に示すように、 2種類のコイルモジュール 7 4〇乂， 7 4 0 丫がいずれも、軸方向両端が径方向に折れ曲がることで略字状に形成されるものであってもよい。この場合、各コイルモジュール 7 4 0 X , 7 4 0丫の軸方向両端は互いに逆向きに曲げ形成されている。そして、コイルモジュ —ル 7 4 0 X , 7 4 0丫は、軸方向に相対位置をずらした状態で周方向に並ベて配置される。各コイルモジュール 7 4〇乂， 7 4 0丫の周方向の並び状態は既に説明したとおりである。コイルモジュール 7 4〇乂， 7 4 0丫では、同一構成の部分巻線を用いることが可能であるが、突出部 7 5 6の軸方向の位置が互いに相違するものとなっている。

[0720] 固定子巻線 7 3 1 において、コイルモジュール 7 4 0やコイルモジュール 8 5 0を用いない構成であってもよい。例えば、固定子コア 7 3 2の径方向外側に、周方向に複数の部分巻線 7 4 1 ， 7 4 1 巳を並べた状態で、そ〇 2020/175224 188 卩（：171? 2020 /006143

の複数の部分巻線 7 4 1 八， 7 4 1 巳を樹脂モールドする構成であってもよい。この場合、図 1 2 3に示すように、固定子 7 3 0は、全体が樹脂層で被覆された円筒状をなす構成となっている。その樹脂層内部では、コイルモジユール 7 4 0やコイルモジユール 8 5 0を用いた構成と同様に、固定子コア 7 3 2と部分巻線 7 4 1 との絶縁がなされるとともに、各部分巻線 7 4 1 八 , 7 4 1 巳の相間絶縁がなされた状態で、複数の部分巻線 7 4 1が周方向に並べて配置されている。この場合、複数の部分巻線 7 4 1 ， 7 4 1 巳を覆う樹脂被覆層により、部分巻線 7 4 1 ， 7 4 1 巳の径方向に隣接する径方向絶縁壁が形成されるとともに、部分巻線 7 4 1 ， 7 4 1 巳の周方向に隣接する周方向絶縁壁が形成されている。

[0721 ] なお、周方向に隣り合う各部分巻線 7 4 1 八， 7 4 1 巳の間に、所定の厚みを有する絶縁性の絶縁プレートをそれぞれ配置する構成であってもよい。この場合、固定子コア 7 3 2の径方向外側において、複数の部分巻線 7 4 1 八， 7 4 1 巳と絶縁プレートとを周方向に交互に並べた状態で、それらを樹脂モールドして固定子 7 3 0を成形する。本構成では、仮に樹脂モールドエ程での射出圧で部分巻線 7 4 1 八， 7 4八巳が意図せず動いたとしても、絶縁プレートの厚み分の絶縁距離が残るため、対地/相間の必要絶縁距離を確保できる。

[0722] 上述した構成では、固定子巻線 7 3 1 において、相卷線ごとに全ての部分巻線 7 4 1が並列接続される構成を説明したが、これを変更してもよい。例えば、相卷線ごとの全ての部分巻線 7 4 1 を複数の並列接続群に分け、その複数の並列接続群を直列接続する構成でもよい。つまり、各相卷線における全 1 2個の部分巻線 7 4 1 を、 6個 2組の並列接続群に分け、それらを直列接続する。又は、固定子巻線 7 3 1 において、相卷線ごとに複数の部分巻線 7 4 1が全て直列接続される構成であってもよい。

[0723] （変形例 1 7）

本変形例では、回転電機 7 0 0において、固定子 7 3 0に代えて、図 1 2 4にす固定子 9 0 0を用いる構成としている。本例においても、回車: 5電機〇 2020/175224 189 卩（：171? 2020 /006143

7 0 0の構成として既述の回転子 7 1 〇やインナユニット 7 7 0、バスバーモジユール 8 1 0を備えるが、ここでは説明を割愛する。

[0724] 固定子 9 0 0は、固定子巻線 9 0 1 と固定子コア 9 0 2とを有している。

図 1 2 4は、固定子 9 0 0の構成を示す斜視図であり、図 1 2 5は、固定子 9 0 0の正面図であり、図 1 2 6は、固定子 9 0 0の縦断面図であり、図 1 2 7は、固定子 9 0 0の横断面図（図 1 2 5の 1 2 7 - 1 2 7線断面図）であり、図 1 2 8は、固定子巻線 9 0 1 と固定子コア 9 0 2とを分解して示す斜視図である。

[0725] 固定子コア 9 0 2は、磁性体である電磁鋼板からなる複数のコアシートが軸方向に積層され、かつ径方向に所定の厚さを有する円筒状をなしており、固定子コア 9 0 2において回転子 7 1 0側となる径方向外側に固定子巻線 9 0 1が組み付けられている。固定子コア 9 0 2の外周面は凹凸のない曲面状をなしている。固定子コア 9 0 2はバックヨークとして機能する。固定子コア 9 0 2は、例えば円環板状に打ち抜き形成された複数のコアシートが軸方向に積層されて構成されている。ただし、固定子コア 9 0 2としてへリカルコア構造を有するものを用いてもよい。

[0726] 固定子コア 9 0 2において、軸方向両側の端面にはエンドリング 9 0 3が固定されている。エンドリング 9 0 3は、固定子コア 9 0 2に固定子巻線 9 0 1 を組み付けた状態で、その固定子巻線 9 0 1 を周方向の所定位置に保持する機能を有する位置決め部材である。固定子コア 9 0 2及びエンドリング 9 0 3がべース部材 9 0 4である。

[0727] エンドリング 9 0 3の外周面には、周方向に複数の凹部 9 0 5が形成されている。本例では、固定子卷線 9 0 1 において周方向に並ぶコイルモジユール 9 1 0と同数の凹部 9 0 5が周方向に設けられている。軸方向両側の各エンドリング 9 0 3では、軸方向一端側及び他端側で周方向における凹部 9 0 5の位置が一致している。

[0728] エンドリング 9 0 3は、例えばアルミニウムや銅等の非磁性材料により形成されている。エンドリング 9 0 3は、固定子コア 9 0 2に対して溶接によ〇 2020/175224 190 卩（：171? 2020 /006143

り固定されている。これ以外に、エンドリング 9 0 3が、ピン差しやキー圧入、ボルト締結により機械的に固定されていてもよい。こうした機械的な固定により、固定子コア 9 0 2に対するエンドリング 9 0 3の周方向の位置ずれが抑制されるものとなっている。

[0729] 図 1 2 5に示すように、固定子 9 0 0は、軸方向において、回転子 7 1 0 における磁石 7 2 2に径方向に対向するコイルサイド〇 3に相当する部分と、そのコイルサイド〇 3の軸方向外側であるコイルエンド〇巳 1 , 〇巳 2に相当する部分とを有している。この場合、固定子コア 9 0 2は、軸方向においてコイルサイド〇 3に対応する範囲で設けられ、エンドリング 9 0 3は、軸方向一端側のコイルエンド 0巳 1及び他端側のコイルエンド 0巳 2にそれぞれ設けられている。

[0730] 固定子巻線 9 0 1は、複数の相巻線を有し、各相の相巻線が周方向に所定順序で配置されることで円筒状（環状）に形成されている。固定子巻線 9 0 1の径方向内側に固定子コア 9 0 2が組み付けられている。本例では、 II相、 V相及び相の相巻線を用いることで、固定子巻線 9 0 1が 3相の相卷線を有する構成となっている。また、図 1 2 7に示すように、固定子巻線 9 0 1では、周方向に並ぶ導線部が径方向に 2層に並べて配置されており、固定子卷線 9 0 1は径方向内外 2層の卷線となっている。

[0731 ] 固定子巻線 9 0 1 において各相の相巻線は各々複数の部分巻線 9 1 1 を有しており、その部分巻線 9 1 1が個別にコイルモジュール 9 1 0として設けられている。つまり、コイルモジュール 9 1 0は、各相の相巻線における部分巻線 9 1 1が一体に設けられたものとなっている。各相のコイルモジュール 9 1 0が周方向に所定順序で並べて配置されることで、固定子巻線 9 0 1 のコイルサイドにおいて各相の導線部が所定順序に並べて配置されるものとなっている。図 1 2 5には、コイルサイドにおける II相、 V相及び相の導線部の並び順が示されている。

[0732] 固定子巻線 9 0 1では、相ごとに各コイルモジュール 9 1 0の部分巻線 9

1 1が並列に接続されることにより、各相の相巻線が構成されている。図 1 〇 2020/175224 191 卩（：171? 2020 /006143

2 9は、 3相の各相卷線における部分巻線 9 1 1の接続状態を示す回路図である。図 1 2 9では、各相の相巻線における複数の部分巻線 9 1 1がそれぞれ並列に接続された状態が示されている。

[0733] 固定子巻線 9 0 1は、周方向に並べて配置された複数のコイルモジュール

9 1 0により構成されている。図 1 3 0は、コイルモジュール 9 1 0の斜視図である。また、図 1 3 1 （8）は、正面視でのコイルモジュール 9 1 0の縦断面図であり、図 1 3 1 （は、コイルモジュール 9 1 0の側面図である。なお、図 1 3 1 （匕）では、コイルモジュール 9 1 0の左側が固定子コア 9 0 2側（径方向内側）となっている。

[0734] コイルモジュール 9 1 0は、空芯卷コイルである部分卷線 9 1 1 と、その部分巻線 9 1 1 を覆う被覆層 9 1 2とを有している。この場合、部分巻線 9 1 1はその全体が被覆層 9 1 2で覆われており、その被覆層 9 1 2により、部分巻線 9 1 1 と固定子コア 9 0 2との絶縁、及び互いに近接する部分巻線 9 1 1 どうしの絶縁が図られている。部分巻線 9 1 1は、導線 9 1 3を多重巻にして構成されている。被覆層 9 1 2は、例えば絶縁材料である合成樹脂により形成されている。

[0735] 複数の部分巻線 9 1 1は、多重巻された状態の導体断面積と多重巻の卷回数が同じであるとよい。この場合、各相の相巻線において、並列回路を構成する各部分巻線 9 1 1の鎖交磁束を均一化することができる。これにより、各部分巻線 9 1 1 における相互の電位差を無くすことができ、並列回路内での循環電流の発生を抑制できる。また、循環電流の発生に伴うモータ効率の低下や熱定格性能の低下を抑制できる。

[0736] コイルモジュール 9 1 0は、平行でかつ直線状に延びる一対の直線部 9 2

1 と、その一対の直線部 9 2 1 を軸方向一端側及び軸方向他端側で接続する渡り部 9 2 2 , 9 2 3とを有しており、これら一対の直線部 9 2 1 と軸方向両側の渡り部 9 2 2 , 9 2 3とにより環状に形成されている。一対の直線部 9 2 1は、所定のコイルピッチ分を離して設けられており、周方向において一対の直線部 9 2 1の間に、他相のコイルモジュール 9 1 0の直線部 9 2 1 \¥02020/175224 192 卩（：17 2020/006143

が配置可能となっている。本例では、一対の直線部 9 2 1は 2コイルピッチ分を離して設けられ、一対の直線部 9 2 1の間に、他 2相のコイルモジュール 9 1 0における中間導線部 7 4 6が 1つずつ配置される構成となっている

[0737] また本例では、一対の直線部 9 2 1が、径方向に 1層分オフセットされるように設けられており、そのうち一方は、径方向 2層の固定子巻線 9 0 1 において内層側に配置され、他方は径方向 2層の固定子卷線 9 0 1 において外層側に配置されるようになっている。そして、径方向内外の異なる層にそれそれ設けられる一対の直線部 9 2 1が、渡り部 9 2 2 , 9 2 3により環状に接続されている。具体的には、一方の渡り部 9 2 2は、軸方向に対して斜めとなる向きでかつ互いに近づく側に延びる一対の傾斜部 9 2 2 3と、その一対の傾斜部 9 2 2 3を径方向に繫ぐ繫ぎ部 9 2 2匕とを有している。また、他方の渡り部 9 2 3は、軸方向に対して斜めとなる向きでかつ互いに近づく側に延びる一対の傾斜部 9 2 3 3と、その一対の傾斜部 9 2 3 3を径方向に繫ぐ繫ぎ部 9 2 3匕とを有している。渡り部 9 2 2 , 9 2 3は、内外層の切り替えを行わせる切替部でもある。

[0738] 渡り部 9 2 2 , 9 2 3は、それぞれコイルエンド〇巳 1 , 〇巳 2 （図 1 2

5参照）に相当する部分として設けられている。すなわち、これら各渡り部 9 2 2 , 9 2 3は、コイルエンド〇巳 1 , 〇巳 2において、周方向に異なる 2位置の同相の導線部どうしを接続するコイルエンド接続部として設けられている。

[0739] 固定子コア 9 0 2に対する固定子巻線 9 0 1の組み付け状態では、一対の直線部 9 2 1のうち一方の直線部 9 2 1 とその軸方向両側の各傾斜部 9 2 2 3 , 9 2 3 3とが径方向 2層のうち外層側に配置され、他方の直線部 9 2 1 とその軸方向両側の各傾斜部 9 2 2 3 , 9 2 3 3とが径方向 2層のうち内層側に配置される。

[0740] 図 1 3 1 （匕）に示すように、コイルモジュール 9 1 0の一対の直線部 9

2 1のうち内層側の直線部 9 2 1 （図の左側の直線部 9 2 1）において、部〇 2020/175224 193 卩（：171? 2020 /006143

分巻線 9 1 1 よりも固定子コア 9 0 2側 (図の左側) の被覆層 9 1 2が、部分巻線 9 1 1 と固定子コア 9 0 2との間の絶縁層 9 1 2 3である。この絶縁層 9 1 2 3がバックヨーク側絶縁壁に相当する。

[0741 ] また、コイルモジュール 9 1 0には、軸方向一端側及び他端側に、エンドリング 9 0 3の凹部 9 0 5に係合する突出部 9 2 5が設けられている。突出部 9 2 5は、渡り部 9 2 2 , 9 2 3の繫ぎ部 9 2 2 13 , 9 2 3 匕から径方向内側に延びるようにして設けられている。

[0742] 図 1 3 1 ( a ) に示すように、コイルモジュール 9 1 0において、部分巻線 9 1 1 は、被覆層 9 1 2に全体が覆われた状態で設けられている。部分巻線 9 1 1 は、コイルモジュール 9 1 0の一対の直線部 9 2 1 に沿う部分として一対の中間導線部 9 1 5を有するとともに、コイルモジュール 9 1 0の渡り部 9 2 2 , 9 2 3に沿う部分として渡り部 9 1 6 , 9 1 7を有している。部分巻線 9 1 1 について補足すると、部分巻線 9 1 1 は、互いに平行でかつ直線状に設けられる一対の中間導線部 9 1 5と、一対の中間導線部 9 1 5を軸方向一端側及び軸方向他端側で接続する渡り部 9 1 6 , 9 1 7を有しており、これら一対の中間導線部 9 1 5と渡り部 9 1 6 , 9 1 7とにより環状に形成されている。一対の中間導線部 9 1 5は、所定のコイルピッチ分を離して設けられており、周方向において一対の中間導線部 9 1 5の間に、他相の部分巻線 9 1 1 の中間導線部 9 1 5が配置可能となっている。本例では、一対の中間導線部 9 1 5は 2コイルピッチ分を離して設けられ、一対の中間導線部 9 1 5の間に、他 2相の部分巻線 9 1 1 における中間導線部 9 1 5が 1 つずつ配置される構成となっている。

[0743] 部分巻線 9 1 1 は、横断面が四角形になるように導線 9 1 3が多重に巻回されて形成されており、その横断面の四方が、被覆層 9 1 2よりなる絶縁壁で覆われている。本例では、導線 9 1 3を同心巻により巻回することで部分巻線 9 1 1 が構成されている。ただし、導線 9 1 3の巻き方は任意であり、同心巻に代えて、アルファ巻により導線 9 1 3が多重に巻回されていてもよい。〇 2020/175224 194 卩（：171? 2020 /006143

[0744] 図 1 3 0に示すように、各コイルモジュール 9 1 0には、部分巻線 9 1 1 の導線 9 1 3の端部が軸方向に引き出されており、その端部が卷線端部 9 1 3 3 , 9 1 3匕となっている。卷線端部 9 1 3 3 , 9 1 3匕は、それぞれ導線 9 1 3の巻き始め及び巻き終わりである。このうち卷線端部 9 1 3 3が電流入出力端子に接続され、卷線端部 9 1 3 6が中性点に接続されるようになっている。

[0745] 次に、固定子コア 9 0 2に対してコイルモジュール 9 1 0を組み付けた状態について説明する。

[0746] 図 1 3 2は、複数のコイルモジュール 9 1 0を周方向に並べた状態を示す斜視図であり、図 1 3 3は、複数のコイルモジュール 9 1 0を周方向に並べた状態における横断面を示す図である。なお、図 1 3 3では、同相（例えば II相）のコイルモジュール 9 1 0についてドットを付している。

[0747] 図 1 3 2に示すように、複数のコイルモジュール 9 1 0はいずれも同一形状をしており、渡り部 9 2 2 , 9 2 3の繫ぎ部 9 2 2匕， 9 2 3匕が径方向に延びる向きにして、周方向に並べて配置されている。この場合、径方向に延びる渡り部 9 2 2 , 9 2 3により、周方向に隣り合うコイルモジュール 9 1 0どうしの干渉が回避されるようになっている。コイルモジュール 9 1 0 の渡り部 9 2 2 , 9 2 3 （部分巻線 9 1 1の渡り部 9 1 6 , 9 1 7）が干渉回避部に相当する。

[0748] 固定子コア 9 0 2に対するコイルモジュール 9 1 0の組み付けた状態では、固定子コア 9 0 2の軸方向両端のエンドリング 9 0 3に設けられた凹部 9 0 5 （図 1 2 8参照）に対して、コイルモジュール 9 1 0の突出部 9 2 5が係合状態となっている。これにより、固定子コア 9 0 2に対して、周方向の位置精度を高めつつコイルモジュール 9 1 0を組み付けることが可能となっている。エンドリング 9 0 3の凹部 9 0 5とコイルモジュール 9 1 0の突出部 9 2 5とは、互いに対向する係合面どうしがそれぞれ傾斜面（固定子コア 9 0 2と同心となる同心円上の接線に対して傾斜する傾斜面）となっていてもよい。なお、エンドリング 9 0 3の凹部 9 0 5が第 1係合部に相当し、コ〇 2020/175224 195 卩（：171? 2020 /006143

イルモジュール 9 1 0の突出部 9 2 5が第 2係合部に相当する。

[0749] 軸方向両側において、エンドリング 9 0 3の凹部 9 0 5に対してコイルモジュール 9 1 0の突出部 9 2 5が軸方向に対向し、突出部 9 2 5によりエンドリング 9 0 3が軸方向に押圧される構成であるとよい。この場合、突出部 9 2 5によりエンドリング 9 0 3が軸方向に押圧されることにより、固定子コア 9 0 2において、各コアシートに対する軸方向の押圧力、換言すればコアシートが軸方向に互いに離間しようとすることに抗する付勢力を付与できる。これにより、コアシート間の微小隙間を極力小さくし、ひいては固定子コア 9 0 2の軸長寸法の縮小化を図ることができる。突出部 9 2 5が押圧部に相当する。

[0750] 複数のコイルモジュール 9 1 0は、周方向に接触することなく互いに離間した状態で配置されている。この状態において、全てのコイルモジュール 9 1 0を覆うように樹脂モールドが行われるとよい。これにより、各コイルモジュール 9 1 0の脱落等の不都合が抑制できる。なお、コイルモジュール 9 1 〇の外周側に拘束リング等の拘束部材を設け、その拘束部材の拘束により径方向への押圧力を付与する構成としてもよい。

[0751 ] 図 1 3 3に示すように、各相のコイルモジュール 9 1 0は所定順序で周方向に並べて配置されている。各コイルモジュール 9 1 0では、一対の直線部 9 2 1が 2コイルピッチ分を離して設けられ、その一対の直線部 9 2 1の間に、他 2相のコイルモジュール 9 1 0の直線部 9 2 1が 1つずつ配置されているため、径方向内外で同相の直線部 9 2 1が並ぶようになっている。

[0752] 部分巻線 9 1 1は、要するに以下の構成となっている。部分巻線 9 1 1は、一対の中間導線部 9 1 5として、径方向 2層のうち内側に位置する内側導線部と、径方向 2層のうち外側に位置する外側導線部とを有し、内側導線部と外側導線部とが、軸方向一端側及び他端側において渡り部 9 1 6 , 9 1 7 によりそれぞれ接続されている。そして、各相の相巻線は、同一形状の部分巻線 9 1 1 を有しており、軸方向一端側及び他端側において渡り部 9 1 6 , 9 1 7が周方向に同じ向きで並べられた状態で、各部分巻線 9 1 1が周方向〇 2020/175224 196 卩（：171? 2020 /006143

に並べて配置されている。この場合、周方向に隣り合う各部分巻線 9 1 1が、互いの干渉を回避しつつ周方向に適正に配置される。また、同 ^_形状の部分巻線 9 1 1 を用いることで生産性が高められるものとなっている。

[0753] 固定子 9 0 0は、以下の（八）〜（〇）のいずれかを用いたものであるとよい。

（八）固定子 9 0 0において、周方向における各導線部（中間導線部 9 1 5 ）の間に導線間部材を設け、かつその導線間部材として、 1磁極における導線間部材の周方向の幅寸法を I、導線間部材の飽和磁束密度を巳 3、 1磁極における磁石 7 2 2の周方向の幅寸法を \ZV rn、磁石 7 2 2の残留磁束密度を巳「とした場合に、 X巳

巳「の関係となる磁性材料を用いている。

（巳）固定子 9 0 0において、周方向における各導線部（中間導線部 9 1 5 ）の間に導線間部材を設け、かつその導線間部材として、非磁性材料を用いている。

（〇）固定子 9 0 0において、周方向における各導線部（中間導線部 9 1 5 ）の間に導線間部材を設けていない構成となっている。

[0754] 本例の回転電機 7 0 0では、固定子 9 0 0において、周方向に所定間隔で配置される導線部（中間導線部 9 1 5）の間に導線間部材（いわゆるティース）が設けられていないか、又は導線間部材が設けられていても磁気的に脆弱な構成となっている。そのため、回転子 7 1 0にて生じる磁石磁束が固定子卷線 9 0 1の導線部に直接鎖交し、銅渦損の増加に伴うモータ効率の低下や熱定格性能の低下が懸念される。特に、上記のとおり配向による磁束密度の強化が図られている構成においては、銅渦損の影響がより顕著に生じることが懸念される。

[0755] この点、上記構成では、固定子巻線 9 0 1 において、部分巻線 9 1 1 を、周方向に離して設けられた同相の導線部間で導線 9 1 3を多重に巻回して構成した。また、各相の相巻線を、複数の部分巻線 9 1 1 どうしを並列接続することで構成した。これにより、固定子巻線 9 0 1 において導線 1本あたり〇 2020/175224 197 卩（：171? 2020 /006143

の断面積の細分化が可能となり、銅渦損の発生を抑制でき、ひいては、モー夕効率の向上や熱定格性能の向上を図ることができる。

[0756] また、磁極の極数を、 1相当たりの部分巻線 9 1 1の数を 1\1個とした場合に、極数が1\!であり、相巻線では、相ごとに 1\1個の部分巻線 9 1 1が全て並列接続されている。本例において具体的には、 1相当たりの部分卷線 9 1 1の数（1\〇は、それぞれ 4 8であり、極数は 4 8である。図 1 2 9で言えば、 II、 V、の各相の相巻線において、部分巻線 9 1 1の並列数がいずれも 4 8となっている。この場合、相ごとに全ての部分巻線 9 1 1 を並列接続することにより、固定子巻線 9 0 1での各導線の断面積の最小化が可能となり、銅渦損のより一層の低減を図ることができる。

[0757] 部分巻線 9 1 1 として、以下の構成を用いることも可能である。図 1 3 4 に示すように、部分巻線 9 1 1は、複数本の細線 9 3 1が並列接続されてなる複合導線 9 3 0を用い、その複合導線 9 3 0を多重に巻回することで構成されている。図 1 3 4において、複合導線 9 3 0は、例えば 3本の細線 9 3 1 3 , 9 3 1 13 , 9 3 1 〇を有する束線として構成されている。説明の便宜上、図 1 3 4では、同一となる細線 9 3 1 に同じ断面表記を付し、異なる細線 9 3 1 に異なる断面表記を付している。なお、複合導線 9 3 0における細線 9 3 1の数は 2以上であればよく任意である。

[0758] そして、部分巻線 9 1 1の中間導線部 9 1 5において、複合導線 9 3 0は各細線 9 3 1 3 ~ 9 3 1 〇の並びが周方向に同じになるように配置されている。具体的には、図 1 3 4に示すように、中間導線部 9 1 5では、各細線 9 3 1 ₃〜9 3 1 〇が径方向に一列に並んだ状態で、複合導線 9 3 0が周方向に 4列に、径方向に 2段に卷回されている。この場合、周方向に見ていずれの列においても各細線 9 3 1の並びが同じになっている。

[0759] 上記構成では、複数本の細線 9 3 1が並列接続されてなる複合導線 9 3 0 を用いその複合導線 9 3 0を多重巻にすることで、換言すれば 1本の導線内において導体の更なる細分化を図ることで、固定子巻線 9 0 1 における導体断面積の更なる低減が可能となり、銅渦損の低減効果が高められる。また、〇 2020/175224 198 卩（：171? 2020 /006143

部分巻線 9 1 1の導線部において、複合導線 9 3 0を複数本の細線 9 3 1の並びが周方向に同じになるように配置すること (すなわち周方向に均等配置すること) で、その複合導線 9 3 0での循環電流の発生を抑制し、銅渦損や循環電流損の低減を図ることができる。

[0760] 並列接続される各細線 9 3 1は、互いに電気抵抗が略等しくなるように導線の長さ又は断面積が設定されている。これにより、並列回路内の電流の偏りとこれに伴う損失の悪化とを抑制することができる。

[0761 ] なお、部分巻線 9 1 1の導線部において、複数本の細線 9 3 1の並びが周方向に同じになるように複合導線 9 3 0が配置される構成としては、各細線 9 3 1が径方向に 1列に並ぶ構成以外であってもよい。要は、径方向に比べて、周方向において電流の偏りが生じないようにした構成であればよい。

[0762] 複合導線 9 3 0は、複数本の細線 9 3 1が互いに撚られて構成されているとよい。これにより、複合導線 9 3 0における複数本の細線 9 3 1での互いの電位差を無くし、複合導線 9 3 0での循環電流の抑制を図ることができる

[0763] 具体的には、図 1 3 5 ( ₃ ) に示すように、複合導線 9 3 0は、複数本の細線 9 3 1 を周方向に捩ることで形成される撚り線であるとよい。又は、図 1 3 5 ( b ) に示すように、複合導線 9 3 0は、複数本の細線 9 3 1 を互いに編み込むことで形成される撚り線であるとよい。なお、全ての細線 9 3 1 が互いに編み込まれる構成であるとよい。この場合、複数に並列化された各細線 9 3 1間の電位差を無くし、複合導線 9 3 0内の循環電流を抑制することができる。

[0764] (変形例 1 7の別例)

- コイルモジュール 9 1 0の構成として、部分巻線 9 1 1 をボビン状の巻線ホルダに一体的に設けた構成を採用してもよい。この場合、卷線ホルダは、部分巻線 9 1 1 を囲む四方のうち少なくとも固定子コア 9 0 2側の絶縁壁を有するもの、又は、固定子コア 9 0 2側の絶縁壁及び反固定子コア側の絶縁壁を有するものであればよい。この場合、部分卷線 9 1 1 を囲む四方にお〇 2020/175224 199 卩（：171? 2020 /006143

いて全てを絶縁壁で囲わなくても、その一部が露出していてもよい。

[0765] 固定子コア 9 0 2に固定されたエンドリング 9 0 3の凹部 9 0 5に対してコイルモジュール 9 1 0の突出部 9 2 5が係合する構成に代えて、固定子コア 9 0 2に形成された凹部に対してコイルモジュール 9 1 0の突出部 9 2 5が係合する構成であってもよい。

[0766] コイルモジュール 9 1 0の一対の直線部 9 2 1 （部分卷線 9 1 1 の一対の中間導線部 9 1 5）が軸方向に平行でなく、軸方向に傾斜していてもよい。この場合、固定子巻線 9 0 1のスキュー構造が実現できる。

[0767] （変形例 1 5〜 1 7における他の別例）

-回転電機 7 0 0における固定子巻線 7 3 1や固定子巻線 9 0 1は 2相の相卷線（リ相卷線及び V相巻線）を有する構成であってもよい。この場合、例えば部分巻線 7 4 1では、一対の中間導線部 7 4 6が 1 コイルピッチ分を離して設けられ、一対の中間導線部 7 4 6の間に、他 1相の部分巻線 7 4 1 における中間導線部 7 4 6が 1つ配置される構成となっていればよい。

[0768] ここまでは、変形例 1 5〜 1 7の回転電機 7 0 0としてアウタロータ式の表面磁石型回転電機を説明してきたが、これに代えてインナロータ式の表面磁石型回転電機として具体化することも可能である。インナロータ式とする場合、固定子 7 3 0において、固定子コア 7 3 2の径方向内側に複数のコイルモジュール 7 4 0やコイルモジュール 8 5 0を並べて配置するとよい。又は、固定子 9 0 0において、固定子コア 9 0 2の径方向内側に複数のコイルモジュール 9 1 0を並べて配置するとよい。

[0769] 回転電機 7 0 0に用いられる固定子 7 3 0 , 9 0 0は、バックヨークから延びる突起部（例えばティース）を有するものであってもよい。この場合にも、固定子コアに対するコイルモジュール 7 4 0等の組み付けがバックヨ —クに対して行われるものであればよい。

[0770] 回転電機としては、星形結線のものに限らず、 △結線のものであってもよい。

[0771 ] 回転電機 7 0 0として、界磁子を回転子とする回転界磁形の回転電機に〇 2020/175224 200 卩（：171? 2020 /006143

代えて、電機子を回転子とする回転電機子形の回転電機を採用することも可能である。

[0772] この明細書における開示は、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。

Claims

\¥02020/175224 201 卩（：17 2020/006143 請求の範囲

[請求項 1] 相あたり複数の部分巻線 (74 1 , 9 1 1 ) からなる相巻線を有する多相の電機子巻線 (73 1 , 901 ) と、

円筒状のバックヨーク (732, 902) を含むベース部材 (73 6, 904) と、

を有する電機子 (730, 900) であって、

前記部分卷線は、周方向に所定間隔を離して設けられる一対の中間導線部 (746, 9 1 5) と、軸方向一端側及び他端側に設けられ前記一対の中間導線部を環状に接続する渡り部 (747, 748, 9 1 6, 9 1 7) とを有し、前記一対の中間導線部及び前記各渡り部にて導線 (743, 9 1 3) が多重に巻回されて構成され、軸方向両側の前記各渡り部の少なくともいずれかに、径方向に延び、周方向に隣り合う前記部分巻線どうしの干渉を回避する干渉回避部 (丫 1 , 丫2,

9 1 6, 9 1 7) が設けられており、

前記部分巻線における前記一対の中間導線部の間に、他相の前記部分巻線における前記 _対の中間導線部のうち _方の中間導線部が配置されることで、各相の前記中間導線部が周方向に所定順序で並べられており、

前記中間導線部と前記バックヨークとの間に絶縁層 (75 1 , 86 1 , 9 1 23) を介在させた状態で、前記部分巻線が当該バックヨークに組み付けられている電機子。

[請求項 2] 前記電機子巻線は、前記部分巻線と、当該部分巻線における前記中間導線部の前記バックヨーク側に設けられたバックヨーク側絶縁壁 ( 75 1 , 86 1 , 9 1 23) とを含む複数のコイルモジユール (74 0, 850, 9 1 0) を有し、

前記複数のコイルモジユールが、前記バックヨークの径方向内側又は径方向外側において周方向に並べて配置されており、前記バックヨーク側絶縁壁が前記絶縁層として設けられている請求〇 2020/175224 202 卩（：171? 2020 /006143

項 1 に記載の電機子。

[請求項 3] 前記コイルモジュールにおいて、前記バックヨーク側絶縁壁は、前記中間導線部の周方向両側に、前記中間導線部よりも周方向に延びる延長部 ( 7 5 1 3 , 8 6 1 3 ) を有しており、

前記複数のコイルモジュールが周方向に並べて配置された状態において、周方向に隣り合う前記中間導線部どうしの間に、異なる前記コイルモジュールの前記延長部が周方向に対向して設けられている請求項 2に記載の電機子。

[請求項 4] 前記バックヨーク側絶縁壁において前記中間導線部の周方向両側の前記延長部のうち少なくとも一方の側に、当該バックヨーク側絶縁壁から、周方向に並ぶ前記各中間導線部の間に向けて径方向に延びる周方向絶縁壁 ( 7 5 3 , 8 6 3 ) が設けられている請求項 3に記載の電機子。

[請求項 5] 周方向に並ぶ前記中間導線部の間に、異なる前記コイルモジュールの前記周方向絶縁壁が周方向に互いに対向させた状態で設けられている請求項 4に記載の電機子。

[請求項 6] 前記周方向絶縁壁は、径方向内側と径方向外側との各位置で周方向の厚さ寸法が異なり、径方向外側の方が当該厚さ寸法が大きい請求項 4又は 5に記載の電機子。

[請求項 7] 前記コイルモジュールは、径方向に前記中間導線部を挟んで前記バックヨーク側絶縁壁の反対側に、反バックヨーク側絶縁壁 ( 7 5 2 ,

8 6 2 ) を有している請求項 4〜 6のいずれか 1項に記載の電機子。

[請求項 8] 前記コイルモジュールは、少なくとも前記バックヨーク側絶縁壁を有する絶縁性の巻線ホルダ ( 7 4 2 ) を含み、その巻線ホルダに、前記部分巻線が一体化されている請求項 2〜 7のいずれか 1項に記載の電機子。

[請求項 9] 前記複数のコイルモジュールは、前記バックヨークと共に絶縁材料により一体にモールドされている請求項 2〜 8のいずれか 1項に記載〇 2020/175224 203 卩（：171? 2020 /006143

の電機子。

[請求項 1 0] 前記コイルモジュールは、前記部分卷線の周囲を絶縁材料により覆う被覆部（8 5 5）を有しており、前記被覆部において前記バックヨーク側の絶縁層が前記バックヨーク側絶縁壁となっている請求項 2〜 7のいずれか 1項に記載の電機子。

[請求項 1 1 ] 前記複数のコイルモジュールを、径方向において前記べース部材の側に押圧した状態で拘束する拘束部材（7 6 0）を有している請求項 2〜 8 , 1 0のいずれか 1項に記載の電機子。

[請求項 12] 界磁子（7 1 0）を構成する磁石部（7 2 2）に径方向に対向して設けられる電機子であって、

前記拘束部材は、前記コイルモジュールの軸方向において、前記磁石部に対して径方向に対向しない位置に設けられている請求項 1 1 に記載の電機子。

[請求項 13] 前記電機子巻線は、互いに結線された 3相の相巻線を有しており、前記部分巻線において、前記一対の中間導線部は 2コイルピッチ分を離して設けられ、当該一対の中間導線部の間に、他 2相の前記部分巻線における前記中間導線部が 1 つずつ配置されている請求項 1 〜 1 2のいずれか 1項に記載の電機子。

[請求項 14] 前記部分巻線は、前記干渉回避部として、軸方向両側の前記各渡り部の少なくともいずれかに径方向に延びる径方向曲がり部（丫 1 , 丫 2）を有している請求項 1 〜 1 3のいずれか 1項に記載の電機子。

[請求項 1 5] 前記部分巻線は、

前記径方向曲がり部として、軸方向両側のコイルエンドのうち一方側の第 1 コイルエンド（〇巳 1 ）において前記渡り部に径方向外側に曲がっている外曲がり部（丫 1 ）が設けられている第 1部分巻線（7 4 1 八）と、

前記径方向曲がり部として、他方側の第 2コイルエンド（〇巳 2）において前記渡り部に径方向内側に曲がっている内曲がり部（丫 2）〇 2020/175224 204 卩（：171? 2020 /006143

が設けられている第 2部分巻線（7 4 1 巳）と、を有し、

前記第 1 コイルエンド側では、前記第 1部分巻線における前記渡り部の軸方向外側に、前記第 2部分巻線の前記渡り部が位置し、前記第 2コイルエンド側では、前記第 2部分巻線における前記渡り部の軸方向外側に、前記第 1部分卷線の前記渡り部が位置するようにして、前記第 1部分巻線及び前記第 2部分巻線が前記バックヨークに組み付けられている請求項 1 4に記載の電機子。

[請求項 16] 前記第 1部分巻線は、前記第 1 コイルエンド側に前記外曲がり部が設けられ、かつ前記第 2コイルエンド側では径方向に曲げられておらず、

前記第 2部分卷線は、前記第 2コイルエンド側に前記内曲がり部が設けられ、かつ前記第 1 コイルエンド側では径方向に曲げられていない請求項 1 5に記載の電機子。

[請求項 17] 前記バックヨークの径方向内側及び径方向外側のうち前記部分卷線とは逆側に、前記べース部材の軸方向一方側から筒状部材（8 9 1）が固定される電機子であって、

前記筒状部材には、前記べース部材が組み付けられる側の周面に、前記べース部材の側に突出させて、当該べース部材の軸方向端面に当接する段差状の当接部（8 9 2）が設けられており、軸方向において前記筒状部材の前記当接部が設けられている側で、前記径方向曲がり部が、径方向内外のうち前記筒状部材とは逆側に曲けられている請求項 1 4〜 1 6のいずれか 1項に記載の電機子。

[請求項 18] 前記部分卷線において、多重に卷回された前記導線の近接するものどうしが接合材により互いに接合されている請求項 1〜 1 7のいずれか 1項に記載の電機子。

[請求項 19] 請求項 1〜 1 8のいずれか 1項に記載の電機子（7 3 0 , 9 0 0）と、周方向に極性が交互となる複数の磁極を有する界磁子（7 1 0）とを備え、前記界磁子及び前記電機子のうちいずれかが回転軸（7 0 \¥02020/175224 205 卩（：17 2020/006143

1）と共に回転する回転電機（7 0 0）。