JP6351833B2

JP6351833B2 - 回転電機

Info

Publication number: JP6351833B2
Application number: JP2017510808A
Authority: JP
Inventors: 穣井倉
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-04-06
Filing date: 2015-04-06
Publication date: 2018-07-04
Anticipated expiration: 2035-04-06
Also published as: WO2016162920A1; JPWO2016162920A1; CN107431406A; DE112015006421B4; DE112015006421T5; US20180316236A1; US10811924B2; CN107431406B

Description

この発明は、回転電機、特にコイルを相互に結線する結線部材を備えた回転電機に関するものである。

近年、車両の低燃費化のニーズが高く、ハイブリッドカーの開発が進んでいる。ハイブリッドカーに用いられる回転電機は、例えば、外周部に多数の磁極を備えたロータと、ロータの外周部に対して間隙を介して対向する内周部を有するステータコアと、ステータコアに装着された多数のコイルとを備えるが、これ等のコイルは、ステータコアの軸方向の端部に装着されたリング状の結線部材により相互に結線されると共に、この結線部材を介して外部の給電導体に接続される。

周知のように、ハイブリッドカーに用いられる回転電機は、エンジンとトランスミッションとの間の狭いスペースに配置されることから、外形及び軸方向の長さに制約を受けることが多く、従って、前述の結線部材についてもできるだけコンパクトに構成されることが望まれる。従来、そのような観点から、ハイブリッドカーに用いられる回転電機の結線部材について、多くの提案がなされている。

例えば、底面が平面状に形成されたリング状の絶縁ホルダと、厚さ方向が絶縁ホルダの半径方向となるように配置された同一幅の複数の円弧状のバスバーとを備えた結線部材が提案されている（例えば、特許文献１、及び特許文献２参照）。これ等の従来の結線部材は比較的コンパクトに構成されるので、回転電機の薄型化に寄与することができる。

特許第３７３３３１３号公報特開２０００−３３３４００号公報

前述したように、ハイブリットカーに用いられる回転電機は、エンジンとトランスミッションの間の扁平で且つ狭いスペースに配置されるが、そのスペースに配置される回転電機を収納するためのハウジングは、抜型の関係でトランスミッション側に漸次狭くなる円錐台形状であることが多い。それ故、そのハウジングに収納される回転電機のトランスミッション側の軸方向端部に装着される結線部材の外径は、円錐台形を成したハウジングの円錐形の内側の小さい内径により規制されることになる。

従来の結線部材は、同一幅の複数のバスバーを絶縁ホルダの半径方向に間隔を介して配置するようにしているので、結線部材の外径がハウジングの内径により制限を受けるような場合、バスバーの厚さを大きくすることができず、従って、バスバーの断面積を確保するためにバスバーの幅を大きくする必要があり、その結果、結線部材の軸方向の長さを大きくする必要があり、結果として回転電機の軸方向の長さが大きくなるという課題があった。

この発明は、従来の回転電機に於ける前述のような課題を解決するためになされたもので、ハイブリッドカー等の狭いスペースに配置されても軸方向の長さを大きくすることなく適合可能な回転電機を提供することを目的とする。

この発明による回転電機は、
円環状に構成されたヨーク部と前記ヨーク部から前記ヨーク部の径方向の内側に延出する複数個のティース部とを有し、内側空間部にロータを内包するステータコアを備えたステータと、
前記複数個のティース部に装着された複数個のコイルと、
前記ステータの少なくとも一方の軸方向端部に配置され、前記複数個のコイルを相互に結線して所定のステータコイルを形成する円環状の結線部材と、
を備えた回転電機であって、
前記結線部材の反ステータ側の軸方向端面は、前記結線部材の径方向の異なる複数の位置の間に於いて前記結線部材の軸方向の位置が異なるように構成され、
前記結線部材は、前記ステータコアの外径より大きな外径を備え、
前記結線部材の少なくとも最も外径側に位置する部位は、前記ステータの前記軸方向端面から前記軸方向に前記ステータコア側に位置している、
ことを特徴とする。

この発明による回転電機によれば、前記結線部材の反ステータ側の軸方向端面は、前記結線部材の径方向の異なる複数の位置の間に於いて前記結線部材の軸方向の位置が異なるように構成されているので、ハイブリッドカー等の狭いスペースに配置されても軸方向の長さを大きくすることなく適合可能な回転電機を得ることができる。

この発明の実施の形態1による結線部材、及びその結線部材を備えた回転電機のステータの構造を模式的に示す平面図である。図１のＤ−Ｄ線に沿う断面を模式的に示す断面図である。この発明の実施の形態２による結線部材、及びその結線部材を備えた回転電機のステータの構造を模式的に示す断面図である。この発明の実施の形態３による結線部材、及びその結線部材を備えた回転電機のステータの構造を模式的に示す断面図である。この発明の実施の形態４による結線部材、及びその結線部材を備えた回転電機のステータの構造を模式的に示す断面図である。従来の回転電機の配置を示す説明図である。この発明による回転電機の配置を示す説明図である。

実施の形態１．
図１Ａは、この発明の実施の形態1による結線部材、及びその結線部材を備えた回転電機のステータの構造を模式的に示す平面図、図１Ｂは、図１ＡのＤ−Ｄ線に沿う断面を模式的に示す断面図である。図１Ａ及び図１Ｂに於いて、例えばハイブリッドカーに用いられる回転電機のステータ１は、ステータコア２と、ボビン３と、コイル４と、結線部材１００とを備える。

ステータコア２は、周方向に分割された複数個のコアピースにより形成される。各コアピースは、ヨーク部２１と、このヨーク部２１からステータ１の中心部の方向に突出するティース部２２とを備える。各コアピースのティース部２２は、ステータ１の軸心Ｘの周りに等間隔に配置されている。

各コアピースのヨーク部２１は、隣接するコアピースのヨーク部２１とステータ１の周方向に互いに当接されて円筒状のステータ１のヨークを構成する。各コアピースのティース部２２の先端は、外周部に複数の回転子磁極を備えたロータ（図示せず）の外周面に所定の間隙を介して対向する。円筒状に構成されたステータ１は、円筒状のフレーム６の内周部に圧入されてフレーム６に固定されている。

各コアピースのティース部２２には、絶縁物製のボビン３が装着されている。コイル４は、ボビン３を介して夫々のコアピースのティース部２２に巻回されている。リング状に形成された結線部材１００は、コイル４に対してステータ１の半径方向の外側でステータ１の軸方向の一端部に装着され、後述するように各コイル４から導出されているコイル端子４１を相互に結線して、例えば三相Ｙ結線されたステータコイルを形成するために用いられる。

結線部材１００は、樹脂製の絶縁ホルダ１０を備える。絶縁ホルダ１０は、半径方向の最も外側に位置する第１のホルダ部１１と、第１のホルダ部１１の半径方向内側に接する第２のホルダ部１２と、第２のホルダ部１２の半径方向内側に接する第３のホルダ部１３と、第３のホルダ部１３の半径方向内側に接する第４のホルダ部１４とにより構成されている。従って、第１のホルダ部１１は最も直径が大きく、第２のホルダ部１２、第３のホルダ部１３、第４のホルダ部１４の順に直径が順次小さくなるように形成されている。

図１Ｂによく示されているように、結線部材１００の絶縁ホルダ１０は、その第３のホルダ部１３のステータ側の軸方向一端面がステータコア２のヨーク部２１の軸方向の一端面に当接する位置に配置されており、第２のホルダ部１２は第３のホルダ部１３よりもステータ１の軸方向のステータ側に配置され、第１のホルダ部１１は第２のホルダ部１２よりもステータ１の軸方向のステータ側に配置され、第４のホルダ部１４は第３のホルダ部１３よりもステータ１の軸方向の反ステータ側に配置されている。又、第１のホルダ部１１と第２のホルダ部１２と第３のホルダ部１３は、ほぼ同一の幅、つまり軸方向長さを備えている。第４のホルダ部１４は、第１〜第３のホルダ部１１〜１３の幅よりも若干短く形成されており、その反ステータ側の軸方向端部は第３のホルダ部１３の反ステータ側の軸方向端部と同一面をなすように構成されている。第１〜第４のホルダ部１１〜１４は、例えば一体に射出成型されて相互に一体に固定されている。

結線部材１００の絶縁ホルダ１０は、前述のように構成されているので、ステータ１側の軸方向端面つまり底面は、同一平面ではなく階段状に形成され、又、反ステータ側の軸方向の端面も同一平面ではなく階段状に形成されている。

第１のホルダ部１１の内部には、幅方向がステータ１の軸心Ｘの延びる方向と平行であり厚さ方向がステータ１の半径方向となるように配置された第１のバスバーとしてのＵ相バスバー５ａが埋設されている。第２のホルダ部１２の内部には、幅方向がステータ１の軸心Ｘの延びる方向と平行であり厚さ方向がステータ１の半径方向となるように配置された第２のバスバーとしてのＶ相バスバー５ｂが埋設されている。第３のホルダ部１３の内部には、幅方向がステータ１の軸心Ｘの延びる方向と平行であり厚さ方向がステータ１の半径方向となるように配置された第３のバスバーとしてのＷ相バスバー５ｃが埋設されている。第４のホルダ部１４の内部には、幅方向がステータ１の軸心Ｘの延びる方向と平行であり厚さ方向がステータ１の半径方向となるように配置された第４のバスバーとしての中性線であるＮ相バスバー５ｄが埋設されている。Ｎ相バスバー５ｄは、Ｙ結線されたステータコイルの中性線となる。

前述の第１のバスバーとしてのＵ相バスバー５ａと、第２のバスバーとしてのＶ相バスバー５ｂと、第３のバスバーとしてのＷ相バスバー５ｃとは、ほぼ同一の幅と厚さに形成されている。第４のバスバーとしてのＮ相バスバー５ｄは、厚さはこれ等のバスバー５ａ〜５ｃの厚さとほぼ同一であるが、幅はバスバー５ａ〜５ｃの幅よりも若干小さく設定されている。

各コイル４から導出されたコイル端子４１は、例えば三相Ｙ結線となるように、結線部材１００のＵ相バスバー５ａ、Ｖ相バスバー５ｂ、Ｗ相バスバー５ｃ、Ｎ相バスバー５ｄに選択的に接続されている。又、Ｕ相バスバー５ａ、Ｖ相バスバー５ｂ、Ｗ相バスバー５ｃは、夫々外部のＵ相給電端子７ａ、Ｖ相給電端子７ｂ、Ｗ相給電端子７ｃに接続されている。

以上のように構成されたこの発明の実施の形態１による回転電機は、ステータ１の一方の軸方向端部に装着された結線部材１００により前述のように各コイル４を相互に結線することで、三相Ｙ結線等の所定のステータコイルが形成される。

この発明の実施の形態１による結線部材１００に於ける絶縁ホルダ１０は、第１のホルダ部１１と第２のホルダ部１２と第３のホルダ部１３と第４のホルダ部１４とを備え、それ等の直径が第１のホルダ部１１から第４のホルダ部１４の順に順次小さく形成され、更にステータ側の軸方向の端面が第１のホルダ部１１から第４のホルダ部１４の順に順次、反ステータ側にずれるように構成され、更に、且つそれ等の反ステータ側の軸方向の端面が第１のホルダ部１１から第３のホルダ部１３の順に順次、反ステータ側にずれるように構成されている。尚、第３のホルダ部１３と第４のホルダ部１４の反ステータ側の軸方向の端面はほぼ同一平面に形成されている。

このように構成されたこの発明の実施の形態１による結線部材１００によれば、絶縁ホルダ１０のステータ側の軸方向端面は、絶縁ホルダ１０の内径側ほど反ステータ側に階段状に陥没するように構成されているので、ステータ１の軸方向の端部に軸方向に覆いかぶさるように、結線部材１００をステータ１に配置することができ、結果として回転電機の軸方向長さを短縮することが可能となる。

更に、絶縁ホルダ１０の反ステータ側の軸方向端面は、絶縁ホルダ１０の内径側ほど反ステータ側に階段状に突出するように構成されているので、絶縁ホルダ１０の反ステータ側の端面は巨視的には半径方向の外側から内側に向けて反ステータ側に突出する円錐形の一部となり、ハイブリッドカーのように円錐状に内径が小さくなるようなハウジングの内側に適合して回転電機を収納することが可能となる。換言すれば、ハイブリッドカーのエンジンとトランスミッションとの間のスペースに配置される回転電機を収納するハウジングの形状を、従来の場合より小さくすることが可能となる。

即ち、図５Ａは、従来の回転電機の配置を示す説明図、図５Ｂは、この発明による回転電機の配置を示す説明図であって、図５Ａに示す従来の装置の場合、エンジン５０とトランスミッション６０との間に設けられたハウジング８０は、アルミニウム製で型の抜き勾配の関係上、エンジン５０側となる開口部から、トランスミッション６０側となる底部に向かって漸次内径が小さくなっている。又、ハウジング８０の底部、つまりトランスミッション側の端部の角部は滑らかな円弧状に形成されていたり、ハウジングの裏側にボルト用凸部が形成されたりする場合ある。通常、回転電機７０の軸方向の端面に結線部材が配置されていることが多く、収納されるハウジング８０の内径に合わせて、結線部材の外径を決定する必要があり、ハウジング８０のトランスミッション側に結線部材が存在する場合は、ハウジング８０の最小径に合わせて結線部材の寸法を決定する必要がある。

図５Ｂに示すこの発明の実施の形態１による結線部材を備えた回転電機の場合、内部に配置される回転電機７０の軸方向の端部の形状を円錐形の一部にすることができるので、エンジン５０とトランスミッション６０との間に設けられたハウジング８０は、その回転電機の形状に合わせて円錐形の一部とすることができ、回転電機７０を配置するスペースの省スペース化が可能となる。この発明の実施の形態１による結線部材１００では、絶縁ホルダ１０の軸方向の断面形状が階段状になっているため、ハウジング８０のトランスミッション６０側の軸方向端部の角の円弧状の部分やボルト用凸部等の突出部を避けるように配置することができ、従来の階段状でない矩形形状の結線部材の場合よりも結線部材の断面積、ひいてはバスバーの断面積を大きくとることができる。

実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２による結線部材、及びその結線部材を備えた回転電機のステータの構造を模式的に示す断面図である。図２に於いて、例えばハイブリッドカーに用いられる回転電機のステータ１は、ステータコア２と、ボビン３と、ボビン３の内部に収納されたコイル（図示せず）と、結線部材１００とを備える。

ステータコア２は、実施の形態１の場合と同様に、周方向に分割された複数個のコアピースにより形成される。各コアピースは、ヨーク部２１と、このヨーク部２１からステータ１の中心部の方向に突出するティース部２２とを備える。各コアピースのティース部２２は、ステータ１の軸心の周りに等間隔に配置されている。

各コアピースのティース部２２には、絶縁物製のボビン３が装着されている。コイルは、ボビン３を介して夫々のコアピースのティース部２２に巻回されている。リング状に形成された結線部材１００は、コイル４に対してステータ１の半径方向の外側でステータ１の軸方向の一端部に装着され、各コイルから導出されているコイル配電端子（図示せず）を相互に結線して、例えば三相Ｙ結線されたステータコイルを形成するために用いられる。

結線部材１００は、樹脂製の絶縁ホルダ１０を備える。絶縁ホルダ１０は、半径方向の最も外側に位置する第１のホルダ部１１と、第１のホルダ部１１の半径方向内側に接する第２のホルダ部１２と、第２のホルダ部１２の半径方向内側に接する第３のホルダ部１３と、第３のホルダ部１３の半径方向内側に接する第４のホルダ部１４とにより構成されている。第１のホルダ部１１は最も直径が大きく、第２のホルダ部１２、第３のホルダ部１３、第４のホルダ部１４の順に直径が順次小さくなるように形成されている。

結線部材１００の絶縁ホルダ１０は、その第３のホルダ部１３と第４のホルダ部１４のステータ側の軸方向端面がステータコア２のヨーク部２１の軸方向の一端面に当接する位置に配置されており、第２のホルダ部１２と第１のホルダ部１１は、第３のホルダ部１３と第４のホルダ部１４よりもステータ１の軸方向のステータ側に配置されている。第１のホルダ部１１と第２のホルダ部１２は、軸方向のステータ側端面、つまり底面がほぼ同一平面に形成され、第３のホルダ部１３と第４のホルダ部１４は、軸方向のステータ側端面、つまり底面がほぼ同一平面に形成されている。又、第１のホルダ部１１と第２のホルダ部１２は、軸方向のほぼ同一位置に配置され、第３のホルダ部１３と第４のホルダ部１４は、軸方向のほぼ同一位置に配置されている。第１〜第４のホルダ部１１〜１４は、例えば一体に射出成型されて相互に一体に固定されている。

第１のホルダ部１１の内部には、幅方向がステータ１の軸心Ｘの延びる方向と平行であり厚さ方向がステータ１の半径方向となるように配置された第１のバスバーとしてのＵ相バスバー５ａが設置されている。第２のホルダ部１２の内部には、幅方向がステータ１の軸心Ｘの延びる方向と平行であり厚さ方向がステータ１の半径方向となるように配置された第２のバスバーとしてのＶ相バスバー５ｂが設置されている。第３のホルダ部１３の内部には、幅方向がステータ１の軸心Ｘの延びる方向と平行であり厚さ方向がステータ１の半径方向となるように配置された第３のバスバーとしてのＷ相バスバー５ｃが設置されている。第４のホルダ部１４の内部には、幅方向がステータ１の軸心Ｘの延びる方向と平行であり厚さ方向がステータ１の半径方向となるように配置された第４のバスバーとしてのＮ相バスバー５ｄが設置されている。Ｎ相バスバー５ｄは、Ｙ結線されたステータコイルの中性線となる。尚、第１〜第４のホルダ部１１〜１４のバスバーを設置する空間部には、絶縁樹脂等を充填してバスバーを外部から完全に絶縁するようにしても良い。

前述の第１のバスバーとしてのＵ相バスバー５ａと、第２のバスバーとしてのＶ相バスバー５ｂと、第３のバスバーとしてのＷ相バスバー５ｃとは、夫々、厚さ及び幅が異なるが、断面積はほぼ同一となるように形成されている。第４のバスバーとしてのＮ相バスバー５ｄは、Ｕ相バスバー５ａ、Ｖ相バスバー５ｂ、Ｗ相バスバー５ｃとは異なる厚さ及び幅を備え、その断面積はＵ相バスバーＵ５ａ、Ｖ相バスバー５ｂ、Ｗ相バスバー５ｃの断面積よりも小さく形成されている。尚、Ｕ相バスバー５ａ、Ｖ相バスバー５ｂ、Ｗ相バスバー５ｃは、その厚さ及び幅は任意に形成することができるし、第４のバスバー５ｄについても厚さと幅は任意の形成することができる。

各コイルから導出されたコイル端子(図示せず)は、例えば三相Ｙ結線となるように、結線部材１００のＵ相バスバー５ａ、Ｖ相バスバー５ｂ、Ｗ相バスバー５ｃ、Ｎ相バスバー５ｄに選択的に接続されている。又、Ｕ相バスバー５ａ、Ｖ相バスバー５ｂ、Ｗ相バスバー５ｃは、夫々外部のＵ相給電端子、Ｖ相給電端子、Ｗ相給電端子（何れも図示せず）に接続されている。

以上のように構成されたこの発明の実施の形態２による回転電機は、ステータ１の一方の軸方向端部に装着された結線部材１００により前述のように各コイル４を相互に結線することで、三相Ｙ結線等の所定のステータコイルが形成される。

この発明の実施の形態２による結線部材１００に於ける絶縁ホルダ１０は、第１のホルダ部１１と第２のホルダ部１２と第３のホルダ部１３と第４のホルダ部１４とを備え、それ等の直径が第１のホルダ部１１から第４のホルダ部１４の順に順次小さく形成され、更に第１のホルダ部１１と第２のホルダ部１２のステータ側の軸方向の端面がほぼ同一平面に構成され、第３のホルダ部１３と第４のホルダ部１４のステータ側の軸方向の端面がほぼ同一平面に構成されている。そして第１のホルダ部１１と第２のホルダ部１２に対して、第３のホルダ部１３と第４のホルダ部１４は、ステータ１の軸心Ｘの延びる方向に反ステータ側にずれて配置されている。絶縁ホルダ１０の断面は、図２に示すように櫛歯状に構成されている。

このように構成されたこの発明の実施の形態２による結線部材１００によれば、絶縁ホルダ１０のステータ側の軸方向端面は、絶縁ホルダ１０の内径側が反ステータ側に陥没するように構成されているので、ステータ１の軸方向の端部に軸方向に覆いかぶさるように、結線部材１００をステータ１に配置することができ、結果として回転電機の軸方向長さを短縮することが可能となる。

更に、絶縁ホルダ１０の反ステータ側の軸方向端面は、絶縁ホルダ１０の内径側が反ステータ側に突出するように構成されているので、絶縁ホルダ１０の反ステータ側の端面は巨視的には半径方向の外側から内側に向けて反ステータ側に突出する円錐形の一部を成すこととなり、ハイブリッドカーのように円錐状に内径が小さくなるようなハウジングの内側に適合して回転電機を収納することが可能となる。換言すれば、図５Ｂに示すように、ハイブリッドカーのエンジンとトランスミッションとの間のスペースに配置される回転電機を収納するハウジングの形状を、従来の場合より小さくすることが可能となる。

又、この発明の実施の形態２による結線部材１００は、絶縁ホルダ１０の外径をフレーム６の外径よりも大きく設定しているので、ステータ１のヨーク部の外周に設けた絶縁部材の外周面とフレーム６の内周部との間に形成されたコアバック部に結線部材を配置する場合に比べて、結線ユニットの断面積を同一にした場合、この発明の実施の形態２による結線部材１００によれば結線部材の軸方向の長さ（高さ）を小さく設定することができ、回転電機の軸長を小さくすることができるので、省スペース化に貢献することができる。

実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３による結線部材、及びその結線部材を備えた回転電機のステータの構造を模式的に示す断面図である。図３に於いて、例えばハイブリッドカーに用いられる回転電機のステータ１は、ステータコア２と、ボビン３と、ボビン３の内部に収納されたコイル（図示せず）と、結線部材１００とを備える。

各コアピースのティース部２２には、絶縁物製のボビン３が装着されている。コイル４は、ボビン３を介して夫々のコアピースのティース部２２に巻回されている。リング状に形成された結線部材１００は、コイル４に対してステータ１の半径方向の外側でステータ１の軸方向の一端部に装着され、各コイル４から導出されているコイル配電端子（図示せず）を相互に結線して、例えば三相Ｙ結線されたステータコイルを形成するために用いられる。

結線部材１００の絶縁ホルダ１０は、その第３のホルダ部１３と第４のホルダ部１４のステータ側の軸方向端面がステータコア２のヨーク部２１の軸方向の一端面に対向する位置に配置されており、第２のホルダ部１２は、第３のホルダ部１３と第４のホルダ部１４よりもステータ１の軸方向のステータ側に配置され、第１のホルダ部１１は、第２のホルダ部１２よりもステータ１の軸方向のステータ側に配置されている。第１のホルダ部１１のステータ側の軸方向端面つまり底面と、第２のホルダ部１２のステータ側の軸方向端面つまり底面と、第３のホルダ部１３と第４のホルダ部１４のステータ側の軸方向端面つまり底面とが、軸方向に反ステータ側に陥没するように階段状に形成されている。絶縁ホルダ１０の断面は、図３に示すように櫛歯状に構成されている。

又、第１のホルダ部１１の反ステータ側の軸方向端部と、第２のホルダ部１２の反ステータ側の軸方向端部と、第３のホルダ部１３と第４のホルダ部１４の反ステータ側の軸方向端部とが、軸方向に反ステータ側に突出するように階段状に形成されている。第１〜第４のホルダ部１１〜１４は、例えば一体に射出成型されて相互に一体に固定されている。絶縁ホルダ１０を固定するための固定部１０ａは、ウォータジャケット１５の外周面上に当接するように配置されている。

結線部材１００の絶縁ホルダ１０は、前述のように構成されているので、ステータ１側の軸方向端面つまり底面は、同一平面ではなく階段状に陥没するように形成され、又、反ステータ側の軸方向の端面も同一平面ではなく階段状に突出するように形成されている。

第４のホルダ部１４の内部には、幅方向がステータ１の軸心Ｘの延びる方向と平行であり厚さ方向がステータ１の半径方向となるように配置された第１のバスバーとしてのＵ相バスバー５ａが設置されている。第３のホルダ部１３の内部には、幅方向がステータ１の軸心Ｘの延びる方向と平行であり厚さ方向がステータ１の半径方向となるように配置された第２のバスバーとしてのＶ相バスバー５ｂが設置されている。第２のホルダ部１２の内部には、幅方向がステータ１の軸心Ｘの延びる方向と平行であり厚さ方向がステータ１の半径方向となるように配置された第３のバスバーとしてのＷ相バスバー５ｃが設置されている。第１のホルダ部１１の内部には、幅方向がステータ１の軸心Ｘの延びる方向と平行であり厚さ方向がステータ１の半径方向となるように配置された第４のバスバーとしてのＮ相バスバー５ｄが設置されている。Ｎ相バスバー５ｄは、Ｙ結線されたステータコイルの中性線となる。尚、第１〜第４のホルダ部１１〜１４のバスバーを設置する空間部には、絶縁樹脂等を充填してバスバーを外部から完全に絶縁するようにしても良い。

前述の第１のバスバーとしてのＵ相バスバー５ａと、第２のバスバーとしてのＶ相バスバー５ｂと、第３のバスバーとしてのＷ相バスバー５ｃとは、夫々、厚さ及び幅がほぼ同一で断面積がほぼ同一となるように形成されている。第４のバスバーとしてのＮ相バスバー５ｄは、Ｕ相バスバー５ａ、Ｖ相バスバー５ｂ、Ｗ相バスバー５ｃより厚さが小さく幅が大きく形成され、その断面積はＵ相バスバー５ａ、Ｖ相バスバー５ｂ、Ｗ相バスバー５ｃの断面積とほぼ同一に形成されている。尚、Ｕ相バスバー５ａ、Ｖ相バスバー５ｂ、Ｗ相バスバー５ｃは、その厚さ及び幅は任意に形成することができるし、Ｎ相バスバー５ｄについても厚さと幅は任意の形成することができる。

以上のように構成されたこの発明の実施の形態３による回転電機は、ステータ１の一方の軸方向端部に装着された結線部材１００により前述のように各コイル４を相互に結線することで、三相Ｙ結線等の所定のステータコイルが形成される。

この発明の実施の形態３による結線部材１００に於ける絶縁ホルダ１０は、第１のホルダ部１１と第２のホルダ部１２と第３のホルダ部１３と第４のホルダ部１４とを備え、それ等の直径が第１のホルダ部１１から第４のホルダ部１４の順に順次小さく形成され、更に第３のホルダ部１３と第４のホルダ部１４のステータ側の軸方向の端面がほぼ同一平面に構成されている。そして第１のホルダ部１１に対して、第２のホルダ部１２と、第３及び第４のホルダ部１３、１４は、ステータ１の軸心Ｘの延びる方向に反ステータ側にずれて配置されている。

このように構成されたこの発明の実施の形態３による結線部材１００によれば、絶縁ホルダ１０のステータ側の軸方向端面は、絶縁ホルダ１０の内径側が反ステータ側に陥没するように構成されているので、ステータ１の軸方向の端部に軸方向に覆いかぶさるように、結線部材１００をステータ１に配置することができ、結果として回転電機の軸方向長さを短縮することが可能となる。

又、この発明の実施の形態３による結線部材１００は、絶縁ホルダ１０の外径をフレーム６の外径よりも大きく設定しているので、ステータ１のヨーク部の外周に設けた絶縁部材の外周面とフレーム６の内周部との間に形成されたコアバック部に結線部材を配置する場合に比べて、結線ユニットの断面積を同一にした場合、この発明の実施の形態３による結線部材１００によれば結線部材の軸方向の長さ（高さ）を小さく設定することができ、回転電機の軸長を小さくすることができるので、省スペース化に貢献することができる。

更に、この発明の実施の形態３による結線部材によれば、絶縁ホルダ１０の固定部１０ａをウォータジャケット１５に当接するようにしているため、各バスバー５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの熱をウォータジャケット１５に放散させることができる。

実施の形態４．
図４は、この発明の実施の形態４による結線部材、及びその結線部材を備えた回転電機のステータの構造を模式的に示す断面図である。図４に於いて、例えばハイブリッドカーに用いられる回転電機のステータ１、及び結線部材１００に於ける絶縁ホルダ１０の構成も、前述の実施の形態３に於ける結線部材１００の絶縁ホルダ１０と同様である

実施の形態４による結線部材１００では、第４のホルダ部１４から第１のホルダ部１１の順に、Ｕ相バスバー５ａ、Ｖ相バスバー５ｂ、Ｗ相バスバー５ｃ、及び、Ｎ相バスバー５ｄが、第３の実施の形態の場合と同様に順次半径方向に積層して配置されているが、実施の形態４では、Ｕ相バスバー５ａからＷ相バスバー５ｃは、互いに断面積の縦横比を変えて構成されており、内径側から外径側に順次、縦横比が大きくなるように構成されている。

このように構成されたこの発明の実施の形態４による結線部材１００によれば、絶縁ホルダ１０のステータ側の軸方向端面は、絶縁ホルダ１０の内径側が反ステータ側に陥没するように構成されているので、ステータ１の軸方向の端部に軸方向に覆いかぶさるように、結線部材１００をステータ１に配置することができ、結果として回転電機の軸方向長さを短縮することが可能となる。

又、この発明の実施の形態４による結線部材１００は、絶縁ホルダ１０の外径をフレーム６の外径よりも大きく設定しているので、ステータ１のヨーク部の外周に設けた絶縁部材の外周面とフレーム６の内周部との間に形成されたコアバック部に結線部材を配置する場合に比べて、結線ユニットの断面積を同一にした場合、この発明の実施の形態４による結線部材１００によれば結線部材の軸方向の長さ（高さ）を小さく設定することができ、回転電機の軸長を小さくすることができるので、省スペース化に貢献することができる。

更に、この発明の実施の形態４による結線部材１００によれば、絶縁ホルダ１０の固定部１０ａをウォータジャケット１５に当接するようにしているため、各バスバー５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの熱をウォータジャケット１５に放散させることができる。

尚、仮に絶縁ホルダ１０の底面つまりステータ側の軸方向端面を同一平面とした場合であっても、実施の形態４による結線部材のバスバーは内径側に位置するバスバーほど、幅つまり軸方向の長さが大きく構成されているので、結線部材１００の反ステータ側の軸方向端面を軸心Ｘに近いほど反ステータ側に階段状に突出させることができる。

以上述べたこの発明の各実施の形態による回転電機は、少なくとも下記の発明を具体化したものである。尚、この発明の範囲内に於いて、各実施の形態による回転電機を適宜組み合わせてもよいことは勿論である。
（１）円環状に構成されたヨーク部と前記ヨーク部から前記ヨーク部の径方向の内側に延出する複数個のティース部とを有し、内側空間部にロータを内包するステータコアを備えたステータと、
前記複数個のティース部に装着された複数個のコイルと、
前記ステータの少なくとも一方の軸方向端部に配置され、前記複数個のコイルを相互に結線して所定のステータコイルを形成する円環状の結線部材と、
を備えた回転電機であって、
前記結線部材の反ステータ側の軸方向端面は、前記結線部材の径方向の異なる複数の位置の間に於いて前記結線部材の軸方向の位置が異なるように構成されている、
ことを特徴とする回転電機。
この発明によれば、結線部材の例えば最も外径側に位置する部位の軸方向位置を調整することで、ハウジングの内面とのクリアランスを適切に確保することができる。

（２）前記結線部材は、円環状に形成された絶縁ホルダと、前記径方向の異なる位置で前記絶縁ホルダに夫々保持された複数個のバスバーとを備え、
前記複数個のバスバーは、厚さの方向が前記径方向に延び、幅の方向が前記軸方向に延びる矩形状に形成されている、
ことを特徴とする上記（１）に記載の回転電機。
この発明によれば、例えば、最も外径側に位置するバスバーの厚さ及び幅を調整することで、結線部材の例えば最も外径側に位置する部位の軸方向位置を調整することができ、ハウジングの内面とのクリアランスを適切に確保することができる。

（３）前記複数個のバスバーのうちの少なくとも一つは、前記厚さ及び前記幅が他のバスバーの前記厚さ及び前記幅とは異なるように構成されている、
ことを特徴とする上記（２）に記載の回転電機。
この発明によれば、例えば、最も外径側に位置するバスバーの厚さ及び幅を調整することで、結線部材の例えば最も外径側に位置する部位の軸方向位置を調整することができ、ハウジングの内面とのクリアランスを適切に確保することができる。

（４）前記複数個のバスバーは、夫々、前記厚さ及び前記幅が異なるように形成されている、
ことを特徴とする上記(２)に記載の回転電機。
この発明によれば、例えば、最も外径側に位置するバスバーの厚さ及び幅を調整することで、結線部材の例えば最も外径側に位置する部位の軸方向位置を調整することができ、ハウジングの内面とのクリアランスを適切に確保することができる。

（５）前記複数個のバスバーは、前記径方向の外側に配置されているバスバーになるほど前記幅が大きく形成されている、
ことを特徴とする上記（２）に記載の回転電機。
この発明によれば、絶縁ホルダのステータコア側の軸方向端面が平面の場合でも、結線部材の反ステータ側の軸方向端面の軸方向位置を、径方向の異なる位置で変化させることで、ハウジングの形状に対応させることができレイアウト性を良くすることができる。

（６）前記結線部材は、三相Ｙ結線されたステータコイルを構成するように前記複数個のコイルを相互に結線するものであり、
前記複数個のバスバーは、Ｕ相バスバーと、Ｖ相バスバーと、Ｗ相バスバーと、中性線バスバーとにより構成されている、
ことを特徴とする上記（１）から（５）のうちの何れかに記載の回転電機。

（７）前記中性線バスバーは、他のバスバーより前記径方向の最も外側に配置されている、
ことを特徴とする上記（６）に記載の回転電機。
この発明によれば、他の相と比較して断面積を大きくする必要がない中性線バスバーを径方向の最も外側に配置しているので、結線部材の外径を小さくすることができ、軸方向の長さを縮小することができる。

（８）前記結線部材は、前記ステータの外径より大きな外径を備えている、
ことを特徴とする上記（１）から（７）のうちの何れかに記載の回転電機。
この発明によれば、フレーム外径よりも絶縁ホルダの外径を大きくすることで、結線部材をステータの径を縮小することなく、フレーム内に配置するときよりも結線部材の断面積を大きくすることができるため、バスバーの断面積も大きくでき大電流対応が可能となる。

（９）前記結線部材の少なくとも最も外径側に位置する部位は、前記ステータの前記軸方向端面から前記軸方向に前記ステータ側に位置している、
ことを特徴とする上記（８）に記載の回転電機。
この発明によれば、結線部材がステータコアの外周面の一部を包囲することができ、その分、回転電機の軸方向の長さを小さくすることができる。

（１０）前記結線部材は、前記ステータの外周部に配置されているウォータジャケットを介して前記ステータを固定するフレームに固定されている、
ことを特徴とする上記（８）又は（９）に記載の回転電機。
この発明によれば、結線部材がウォータジャケットを介してフレームに固定されているので、結線部材の熱をウォータジャケットに伝達することが出来、冷却効果が高まる効果がある。

この発明は、回転電機、とりわけハイブリッドカーに用いられる回転電機の分野、ひいては自動車産業の分野に利用することができる。

１ステータ、２ステータコア、２１ヨーク部、２２ティース部、３ボビン、４コイル、４１コイル端子、５ａＵ相バスバー、５ｂＶ相バスバー、５ｃＷ相バスバー、５ｄＮ相バスバー、１００結線部材、１０絶縁ホルダ、１０ａ固定部、１１第１のホルダ部、１２第２のホルダ部、１３第３のホルダ部、１４第４のホルダ部、１５ウォータジャケット、５０エンジン、６０トランスミッション、７０回転電機、８０ハウジング

Claims

円環状に構成されたヨーク部と前記ヨーク部から前記ヨーク部の径方向の内側に延出する複数個のティース部とを有し、内側空間部にロータを内包するステータコアを備えたステータと、
前記複数個のティース部に装着された複数個のコイルと、
前記ステータの少なくとも一方の軸方向端部に配置され、前記複数個のコイルを相互に結線して所定のステータコイルを形成する円環状の結線部材と、
を備えた回転電機であって、
前記結線部材の反ステータ側の軸方向端面は、前記結線部材の径方向の異なる複数の位置の間に於いて前記結線部材の軸方向の位置が異なるように構成され、
前記結線部材は、前記ステータコアの外径より大きな外径を備え、
前記結線部材の少なくとも最も外径側に位置する部位は、前記ステータの前記軸方向端面から前記軸方向に前記ステータコア側に位置している、
ことを特徴とする回転電機。
前記結線部材は、円環状に形成された絶縁ホルダと、前記径方向の異なる位置で前記絶縁ホルダに夫々保持された複数個のバスバーとを備え、
前記複数個のバスバーは、厚さの方向が前記径方向に延び、幅の方向が前記軸方向に延びる矩形状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
前記複数個のバスバーのうちの少なくとも一つは、前記厚さ及び前記幅が他のバスバーの前記厚さ及び前記幅とは異なるように構成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
前記複数個のバスバーは、夫々、前記厚さ及び前記幅が異なるように形成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
前記複数個のバスバーは、前記径方向の外側に配置されているバスバーになるほど前記幅が大きく形成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
前記結線部材は、三相Ｙ結線されたステータコイルを構成するように前記複数個のコイルを相互に結線するものであり、
前記複数個のバスバーは、Ｕ相バスバーと、Ｖ相バスバーと、Ｗ相バスバーと、中性線バスバーとにより構成されている、
ことを特徴とする請求項１から５のうちの何れか一項に記載の回転電機。
前記中性線バスバーは、他のバスバーより前記径方向の最も外側に配置されている、
ことを特徴とする請求項６に記載の回転電機。
前記結線部材は、前記ステータの外周部に配置されているウォータジャケットを介して前記ステータを固定するフレームに固定されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。