JP7331771B2 - 車両用回転電機のステータ - Google Patents

Description

本発明は、コイルに接続されたバスバーにおける温度を測定する温度センサを備える、車両用回転電機のステータに関する。

バスバーに曲げ部が設けられ、その曲げ部の内側に温度センサが保持された車両用回転電機のステータが知られている。例えば、特許文献１に記載のものがそれである。

特開２０１９－１１０６７６号公報

バスバーにおける温度の測定精度を向上するには、温度センサがバスバーから熱を受ける受熱面積を大きくする必要がある。特許文献１に記載の車両用回転電機のステータにおいて、温度センサの受熱面積を大きくするには、曲げ部の内側において温度センサに接触するバスバーの幅を大きくする必要がある。しかし、バスバーの幅が大きくされると、バスバーが大きくなってしまう。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、バスバーの幅を大きくすることなく、温度センサがバスバーから熱を受ける受熱面積を大きくしてバスバーにおける温度の測定精度の低下を抑制できる車両用回転電機のステータを提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、軸線を中心とする円筒状のステータコアに巻回されたコイルと、前記コイルに接続されたバスバーと、前記バスバーにおける温度を測定する温度センサと、を備える、車両用回転電機のステータであって、（ａ）前記バスバーは、長手状に延設されたバスバー本体と、前記バスバー本体及び前記コイルを接続する接続端子と、を有し、（ｂ）前記バスバー本体には、相対向する一対の第１対向面を形成するように曲げられた第１曲げ部と、相対向する一対の第２対向面を形成するように曲げられた第２曲げ部と、が並べて設けられ、（ｃ）前記一対の第１対向面の一方と前記一対の第２対向面の一方とが同一平面上にあり且つ前記一対の第１対向面の他方と前記一対の第２対向面の他方とが同一平面上にあり、（ｄ）前記温度センサは、前記一対の第１対向面の間にある間隙及び前記一対の第２対向面の間にある間隙に挿入されて保持され、（ｅ）前記第１曲げ部と前記第２曲げ部との間には、Ｕ字状に曲げられて前記第１曲げ部及び前記第２曲げ部を連結する連結部が形成されていることにある。

第２発明の要旨とするところは、第１発明において、（ａ）前記バスバー本体は、前記ステータコアの周方向に長手状に延設され、（ｂ）前記第１曲げ部及び前記第２曲げ部は、前記ステータコアの径方向の外周側に延びてから前記径方向の内周側に曲げられていることにある。

第３発明の要旨とするところは、第２発明において、前記第１曲げ部及び前記第２曲げ部は、前記軸線を含む平面上においてＵ字状に曲げられていることにある。

第４発明の要旨とするところは、第２発明又は第３発明において、（ａ）前記バスバー本体の厚さ方向は、前記軸線に平行な方向であり、（ｂ）前記接続端子は、前記バスバー本体から前記径方向の内周側に延びてから前記軸線に平行な方向に曲げられた構造であることにある。

第５発明の要旨とするところは、第１発明乃至第４発明のいずれか１の発明において、（ａ）前記連結部は、前記一対の第１対向面及び前記一対の第２対向面のうちの前記連結部側の対向面と同一平面上にある接続面を有し、（ｂ）前記温度センサは、前記接続面に接触していることにある。

第６発明の要旨とするところは、第５発明において、前記第１曲げ部、前記第２曲げ部、及び前記連結部における幅方向でそれぞれ切断した断面積は、前記バスバー本体における幅方向で切断した断面積と同じであることにある。

第７発明の要旨とするところは、第１発明乃至第６発明のいずれか１の発明において、（ａ）前記コイルは、Ｙ結線された三相コイルの１つであり、（ｂ）前記バスバー本体は、前記コイルの中性線とされていることにある。

第１発明の車両用回転電機のステータによれば、（ａ）前記バスバーは、長手状に延設されたバスバー本体と、前記バスバー本体及び前記コイルを接続する接続端子と、を有し、（ｂ）前記バスバー本体には、相対向する一対の第１対向面を形成するように曲げられた第１曲げ部と、相対向する一対の第２対向面を形成するように曲げられた第２曲げ部と、が並べて設けられ、（ｃ）前記一対の第１対向面の一方と前記一対の第２対向面の一方とが同一平面上にあり且つ前記一対の第１対向面の他方と前記一対の第２対向面の他方とが同一平面上にあり、（ｄ）前記温度センサは、前記一対の第１対向面の間にある間隙及び前記一対の第２対向面の間にある間隙に挿入されて保持されている。このように、一対の第１対向面及び一対の第２対向面のそれぞれの間にある間隙、すなわち複数の間隙に温度センサが挿入されて保持され、（ｅ）前記第１曲げ部と前記第２曲げ部との間には、Ｕ字状に曲げられて前記第１曲げ部及び前記第２曲げ部を連結する連結部が形成されている。そのため、単数の間隙に温度センサが挿入されて保持されている場合に比較して、温度センサがバスバーから熱を受ける受熱面積を大きくすることができ、バスバーにおける温度の測定精度の低下を抑制することができる。例えば、温度センサの受熱面積が大きいため、バスバーの温度変化に対する温度センサにおける温度測定の追従性が向上させられる。また、バスバー本体における一対の第１対向面の間にある間隙及び一対の第２対向面の間にある間隙に温度センサが挿入されて保持されるように組み付けられる場合、温度センサの組み付け位置が挿入方向に多少ずれても温度センサの受熱面積が大きくされているため、温度センサの測定精度のロバスト性（堅牢性）が確保されやすい。また、前記第１曲げ部と前記第２曲げ部との間には、Ｕ字状に曲げられて前記第１曲げ部及び前記第２曲げ部を連結する連結部が形成されているので、バスバーのプレス後の１回の折り曲げのみで前記第１曲げ部と前記第２曲げ部とを製造可能となる。

第２発明の車両用回転電機のステータによれば、第１発明において、（ａ）前記バスバー本体は、前記ステータコアの周方向に長手状に延設され、（ｂ）前記第１曲げ部及び前記第２曲げ部は、前記ステータコアの径方向の外周側に延びてから前記径方向の内周側に曲げられている。第１曲げ部及び第２曲げ部によりそれぞれ形成された一対の第１対向面の間にある間隙及び一対の第２対向面の間にある間隙は、いずれもステータコアの周方向に開口している。そのため、それら間隙が開口している周方向に沿って温度センサが挿入可能とされ、バスバーへの温度センサの組み付け性が向上させられる。

第３発明の車両用回転電機のステータによれば、第２発明において、前記第１曲げ部及び前記第２曲げ部は、前記軸線を含む平面上においてＵ字状に曲げられている。温度センサがバスバーから受熱できるのは、一対の第１対向面及び一対の第２対向面に加えてＵ字状に曲げられた第１曲げ部及び第２曲げ部における内側の面が含まれる。そのため、温度センサがバスバーから受熱しやすく、バスバーにおける温度の測定精度の低下を抑制することができる。

第４発明の車両用回転電機のステータによれば、第２発明又は第３発明において、（ａ）前記バスバー本体の厚さ方向は、前記軸線に平行な方向であり、（ｂ）前記接続端子は、前記バスバー本体から前記径方向の内周側に延びてから前記軸線に平行な方向に曲げられた構造である。接続端子がバスバー本体からステータコアの径方向の内周側に延びてからステータコアの軸線に平行な方向に一箇所だけ曲げられた構造である。そのため、径方向におけるバスバー本体と接続端子との距離を短くすることができ、バスバーが大きくなることを抑制できる。

第５発明の車両用回転電機のステータによれば、第１発明乃至第４発明のいずれか１の発明において、（ａ）前記連結部は、前記一対の第１対向面及び前記一対の第２対向面のうちの前記連結部側の対向面と同一平面上にある接続面を有し、（ｂ）前記温度センサは、前記接続面に接触している。温度センサがバスバーから受熱できるのは、一対の第１対向面及び一対の第２対向面に加えて連結部が有する接続面が含まれる。そのため、温度センサがバスバーから受熱しやすく、バスバーにおける温度の測定精度の低下を抑制することができる。

第６発明の車両用回転電機のステータによれば、第５発明において、前記第１曲げ部、前記第２曲げ部、及び前記連結部における幅方向でそれぞれ切断した断面積は、前記バスバー本体における幅方向で切断した断面積と同じである。バスバーに電流が流れる場合に、第１曲げ部、第２曲げ部、及び連結部における電流密度とバスバー本体における電流密度とを同じにすることができる。そのため、第１曲げ部、第２曲げ部、及び連結部を含むバスバーの長手方向の各位置での発熱量が均一となりやすく、バスバーにおける温度の測定精度の低下を抑制することができる。

第７発明の車両用回転電機のステータによれば、第１発明乃至第６発明のいずれか１の発明において、（ａ）前記コイルは、Ｙ結線された三相コイルの１つであり、（ｂ）前記バスバー本体は、前記コイルの中性線とされている。Ｙ結線された三相コイルのそれぞれのコイルで発生した熱は、それらコイルのそれぞれの一端部からいずれも中性線バスバーに熱伝導される。そのため、中性線バスバーにより保持された温度センサは、ステータコアに巻回されたコイルの温度を精度良く測定することができる。

本発明の実施例に係る車両用回転電機のステータの回路構成を説明する図である。 図１に示す車両用回転電機のステータの斜視図であって、中性線バスバーの温度を測定する温度センサが保持された状態である。 図２に示す中性線バスバーの斜視図である。 図３に示す中性線バスバーの形成方法の一例を示す図であって、（ａ）はプレス型による打ち抜き加工後の状態であり、（ｂ）はプレス型による曲げ加工後である中性線バスバーの形成後の状態である。 図２に示す温度センサの斜視図である。 本発明の実施例における温度センサの保持方法を説明する図であって、（ａ）は中性線バスバーの第１Ｕ字状部及び第２Ｕ字状部によりそれぞれ形成された間隙へ温度センサが挿入される前の状態であり、（ｂ）は温度センサが挿入されて保持された後の状態である。 図６（ｂ）に示す中性線バスバーの第１Ｕ字状部及び第２Ｕ字状部によりそれぞれ形成された間隙へ温度センサが挿入されて保持された状態を説明する図であって、（ａ）は第１方向の一方側から見た図であり、（ｂ）及び（ｃ）は第３方向の他方側から見たｂ－ｂ視断面図及びｃ－ｃ視断面図である。

以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例において図は理解を容易とするために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明の実施例に係る車両用回転電機ＭＧのステータ１０の回路構成を説明する図である。ステータ１０は、Ｙ結線された三相のコイル１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗを有する。三相のコイル１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗのそれぞれの一端部は、中性線バスバー３０に接続されている。三相のコイル１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗの他端部は、端子バスバー１８Ｕ，１８Ｖ，１８Ｗ及び動力線２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗ（図２参照）を介して外部端子２６Ｕ，２６Ｖ，２６Ｗにそれぞれ接続されている。コイル１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗは、それぞれ三相３コイルにおける各相、例えばＵ相、Ｖ相、及びＷ相のコイルである。例えば、車両用回転電機ＭＧが回転駆動される場合には、外部端子２６Ｕ，２６Ｖ，２６Ｗには、三相交流が入力される。なお、以下において、コイル１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗを相ごとに区別する必要がない場合には、単に「コイル１６」と記す。Ｙ結線された三相のコイル１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗのうちの１つは、本発明における「コイル」に相当し、中性線バスバー３０は、本発明における「バスバー」に相当する。

図２は、図１に示す車両用回転電機ＭＧのステータ１０の斜視図であって、中性線バスバー３０の温度を測定する温度センサ５０が保持された状態である。

ステータ１０は、ステータコア２０、コイル１６、中性線バスバー３０、及び温度センサ５０を備える。

ステータコア２０は、例えば複数枚の電磁鋼板が積層された軸線ＣＬを中心とする円筒状である。円筒状のステータコア２０の内周面には、軸線ＣＬを中心とする径方向の外周側に向かう方向の深さを有し且つ軸線ＣＬに平行な方向に貫通する複数本の溝部すなわちスロット１２が設けられている。以下、軸線ＣＬを中心とする径方向を、単に「径方向」と記し、軸線ＣＬに平行な方向を、単に「軸線ＣＬ方向」と記す。隣接するスロット１２間には、ティース１４が形成されている。ステータコア２０のティース１４にコイル１６が巻回されている。なお、ステータコア２０は、必ずしも電磁鋼板に限られず、例えば磁性体の粉体、固体等を成形加工したものであっても良い。

例えば、コイル１６は、長手状導体板のような断面が長方形である所謂平角導体にエナメルなどの絶縁被膜が表面に形成された略Ｕ字形のセグメントコイルがスロット１２に複数挿入され、スロット１２からステータコア２０の外部に突出しているセグメントコイルの端部同士が溶接により電気的に接続されて構成される。コイル１６において、スロット１２からステータコア２０の外部に突出している部分がコイルエンド２２である。

動力線２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗは、前述したように端子バスバー１８Ｕ，１８Ｖ，１８Ｗと外部端子２６Ｕ，２６Ｖ，２６Ｗとをそれぞれ接続している。

中性線バスバー３０は、軸線ＣＬを中心とする周方向に円弧状に延び、Ｙ結線された三相のコイル１６の一端部すなわち中性線側をそれぞれ電気的に接続している。したがって、中性線バスバー３０は、Ｙ結線された三相のコイル１６の中性線とされている。中性線バスバー３０における温度を測定する温度センサ５０は、中性線バスバー３０に保持されている。以下、軸線ＣＬを中心とする周方向を、単に「周方向」と記す。

図３は、図２に示す中性線バスバー３０の斜視図である。図３に示す第１方向、第２方向、及び第３方向は、それぞれ後述するバスバー本体３２に設けられた曲げ部３６における軸線ＣＬに平行な方向、曲げ部３６における径方向、及び軸線ＣＬを中心とする周方向における曲げ部３６での接線方向である。第１方向、第２方向、及び第３方向の各矢印の向きが、第１方向、第２方向、及び第３方向における一方側をそれぞれ表し、各矢印とは反対の向きが、第１方向、第２方向、及び第３方向における他方側をそれぞれ表す。第２方向の一方側は、曲げ部３６における径方向の外周側であり、第２方向の他方側は、曲げ部３６における径方向の内周側である。第１方向、第２方向、及び第３方向は、それぞれ互いに垂直である。なお、前述した図２、後述する図４～図７に示す第１方向、第２方向、及び第３方向も、図３に示すものと同様である。

中性線バスバー３０は、軸線ＣＬを曲率中心とする円弧状のバスバー本体３２と、接続端子３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗと、を有する。なお、以下において、接続端子３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗを相ごとに区別する必要がない場合には、単に「接続端子３４」と記す。バスバー本体３２及び接続端子３４と、は一体的に構成されている。

バスバー本体３２は、周方向に延設された長手状の導体で、例えば断面が長方形である。バスバー本体３２の延設方向に垂直な断面において、相背向する面の距離のうち短い方がバスバー本体３２の厚さであり、相背向する面の距離のうち長い方がバスバー本体３２の幅である。バスバー本体３２の長手方向、厚さ方向、及び幅方向は、それぞれ周方向、軸線ＣＬ方向、及び径方向である。

バスバー本体３２には、曲げ部３６が設けられている。バスバー本体３２と曲げ部３６とは一体的に構成されている。曲げ部３６は、相対向する一対の対向面４０ａ，４０ｂを形成するように曲げられた第１Ｕ字状部４０と、相対向する一対の対向面４２ａ，４２ｂを形成するように曲げられた第２Ｕ字状部４２と、を含む（図４（ａ）及び図７（ｂ）参照）。第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２は、第３方向に隣接して、すなわち第３方向に並べて設けられている。

第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２は、第２方向の一方側（径方向の外周側）に延びてから第２方向の他方側（径方向の内周側）に曲げられており、軸線ＣＬを含む平面上においてＵ字状に曲げられている。第１Ｕ字状部４０は、Ｕ字状に曲げられた内側の面である内周面４０ｃ（図４（ａ）及び図７（ｂ）参照）と、第１方向に間隙４０ｇを介して対向する一対の対向面４０ａ，４０ｂと、を含む。第２Ｕ字状部４２は、Ｕ字状に曲げられた内側の面である内周面４２ｃ（図４（ａ）参照）と、第１方向に間隙４２ｇを介して対向する一対の対向面４２ａ，４２ｂと、を含む。一対の対向面４０ａ，４０ｂのうちの一方の対向面４０ａと一対の対向面４２ａ，４２ｂのうちの一方の対向面４２ａとが同一平面上にあり且つ一対の対向面４０ａ，４０ｂのうちの他方の対向面４０ｂと一対の対向面４２ａ，４２ｂのうちの他方の対向面４２ｂとが同一平面上にある。なお、第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２は、本発明における「第１曲げ部」及び「第２曲げ部」にそれぞれ相当する。また、一対の対向面４０ａ，４０ｂ及び一対の対向面４２ａ，４２ｂは、本発明における「一対の第１対向面」及び「一対の第２対向面」にそれぞれ相当する。

第１Ｕ字状部４０において、その一端部は第２Ｕ字状部４２とは反対側に曲げられ、その他端部は第２Ｕ字状部４２側に曲げられている。第２Ｕ字状部４２において、その一端部は第１Ｕ字状部４０とは反対側に曲げられ、その他端部は第１Ｕ字状部４０側に曲げられている。第１Ｕ字状部４０の他端部と第２Ｕ字状部４２の他端部とは、連結部３８により連結されている。連結部３８は、軸線ＣＬと直交する平面上においてＵ字状に曲げられている。すなわち、第１Ｕ字状部４０と第２Ｕ字状部４２との間には、軸線ＣＬと直交する平面上においてＵ字状に曲げられて第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２を連結する連結部３８が形成されている。連結部３８は、一対の対向面４０ａ，４０ｂ及び一対の対向面４２ａ，４２ｂのうちの連結部３８側の対向面４０ｂ，４２ｂと同一平面上にあってそれら対向面４０ｂ及び対向面４２ｂを接続する接続面３８ａ（図７（ｂ）参照）を有する。

第１Ｕ字状部４０、第２Ｕ字状部４２、及び連結部３８における幅方向でそれぞれ切断した断面積は、バスバー本体３２における幅方向で切断した断面積と同じである。なお、第１Ｕ字状部４０、第２Ｕ字状部４２、及び連結部３８がそれぞれ延びる方向に垂直な断面において、相背向する面の距離のうち短い方が第１Ｕ字状部４０、第２Ｕ字状部４２、及び連結部３８におけるそれぞれの厚さであり、相背向する面の距離のうち長い方が第１Ｕ字状部４０、第２Ｕ字状部４２、及び連結部３８におけるそれぞれの幅である。

接続端子３４は、バスバー本体３２と三相のコイル１６の一端部とを接続するための端子である。中性線バスバー３０には、周方向において、バスバー本体３２の一端部側に接続端子３４Ｕが設けられ、バスバー本体３２の他端部側に接続端子３４Ｗが設けられ、バスバー本体３２の中央部に接続端子３４Ｖが設けられている。接続端子３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗは、バスバー本体３２から第２方向の他方側（径方向の内周側）に延びてから第１方向の一方側に曲げられた構造とされている。

図４は、図３に示す中性線バスバー３０の形成方法の一例を示す図であって、（ａ）はプレス型による打ち抜き加工後の状態であり、（ｂ）はプレス型による曲げ加工後である中性線バスバー３０の形成後の状態である。図４は、第１方向の一方側から見た平面図である。図４（ａ）では、中性線バスバー３０の形成後の状態である図４（ｂ）の各部位に対応した符号を同じ位置に付している。

まず、例えば所定の厚さを有する板状体から図４（ａ）に示す形状の部材が打ち抜き加工（せん断加工）により打ち抜かれる。打ち抜かれた部材は、円弧状の部位（バスバー本体３２に加工される部位）と、その円弧状の部位から径方向の内周側に向けて突出している部位（接続端子３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗに加工される部位）と、を有する。また、円弧状の部位には、径方向の外周側に向けて互いに平行に延びる部位（第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２に加工される部位）と、それら平行に延びる部位の先端部同士をＵ字状に繋げる部位（連結部３８に加工される部位）と、が設けられている。打ち抜き加工とは、ダイス、ポンチのような金型を用いて金属にせん断応力を発生させて、弾性限度をこえた荷重を与えることで板状体から部材を打ち抜いたりする加工である。

つぎに、図４（ａ）に示す形状の部材に対して、円弧状の部位から径方向の内周側に向けて突出している部位が、折り目線ＢＬ１～ＢＬ３で図４（ａ）における紙面上側（第１方向の一方側）に延びるように曲げられる。これにより、バスバー本体３２から径方向の内周側に延びてから軸線ＣＬに平行な方向に曲げられた構造である接続端子３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗがそれぞれ形成される。

また、図４（ａ）に示す形状の部材に対して、円弧状の部位に設けられた径方向の外周側に向けて互いに平行に延びる部位及びそれらの先端部同士を繋げる部位を、折り目線ＢＬ４で前記先端部同士を繋げる部位が径方向の内周側となるようにＵ字状に曲げられる。これにより、Ｕ字状に曲げられた第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２と、連結部３８と、を含む曲げ部３６が形成される。このように、第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２は、折り目線ＢＬ４で同じ方向に曲げられ、第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２は、第３方向に隣接して、すなわち第３方向に並べて設けられる。第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２は、バスバー本体３２から径方向の外周側に延びてから折り目線ＢＬ４で図４（ａ）における紙面上側（第１方向の一方側）に曲げられるとともにさらに径方向の内周側に曲げられてＵ字状をしている。折り目線ＢＬ４での曲げは、１回の加工とすることが可能である。第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２と接続端子３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗとは、バスバー本体３２から同じ図４（ａ）における紙面上側（第１方向の一方側）に曲げられているため、第１方向における中性線バスバー３０の大きさを小さくすることができる。

このように、中性線バスバー３０は、板状体をプレス型により打ち抜き加工した後にプレス型により曲げ加工することで製造できるため、安価に製造することが可能である。

図５は、図２に示す温度センサ５０の斜視図である。温度センサ５０は、ケース５２、温度検出素子６０、及びリード線６４を備える。図５では、温度センサ５０の形状が実線及び破線で示され、温度検出素子６０の概ねの収容位置が二点鎖線で示されている。

ケース５２は、略Ｌ字状であって、主部５４及び副部５８を有する。

主部５４は、第３方向に長手状に延びる直方体状である。第３方向において、主部５４の一方側に挿入部５４ａがあり、主部５４の他方側に延伸部５４ｂがある。主部５４には、第１突設部５６ａ、第２突設部５６ｂ、及び第３突設部５６ｃが設けられている。

第１突設部５６ａは、挿入部５４ａにおける第３方向の一方側の端面において、その端面における第２方向の一方側の部分から第３方向の一方側に突出している。第２突設部５６ｂは、延伸部５４ｂにおける第２方向の一方側の端面において、その端面から第２方向の一方側に突出するとともに、第１方向の他方側に突出している。第３突設部５６ｃは、挿入部５４ａにおける第２方向の他方側の端面において、その端面から第２方向の他方側に突出するとともに、その突出した部分から第１方向の一方側に突出している。

挿入部５４ａは、主部５４のうち、第３方向における第１突設部５６ａと第２突設部５６ｂとの間にあり且つ第２方向における第２突設部５６ｂと第３突設部５６ｃとの間にある部位である。挿入部５４ａにおける第１方向の厚さは、前述の一対の対向面４０ａ，４０ｂにおける間隙４０ｇ及び一対の対向面４２ａ，４２ｂにおける間隙４２ｇの第１方向の間隔と略同じである。挿入部５４ａにおける第２方向の幅は、後述するように間隙４０ｇ及び間隙４２ｇに温度センサ５０が挿入された場合において挿入部５４ａが連結部３８の接続面３８ａに接触するように構成されている。延伸部５４ｂは、主部５４のうち、挿入部５４ａ、第１突設部５６ａ、第２突設部５６ｂ、及び第３突設部５６ｃを除いた部位である。

副部５８は、主部５４における第３方向の他方側から第１方向の他方側に長手状に延びる直方体状である。副部５８は、延伸部５４ｂ及び第２突設部５６ｂにおける第１方向の他方側の端面において、その端面における第２方向の一方側の部分から第１方向の他方側に突出している。

温度検出素子６０は、ケース５２における挿入部５４ａ内に収容されている。温度検出素子６０で検出された温度を表す出力信号を出力する２本のリード線６４は、副部５８における第１方向の他方側に設けられた孔からケース５２の外部に引き出されている。２本のリード線６４は、ケース５２の外部においてワイヤハーネス６６として束ねられている。ワイヤハーネスとは、２本のリード線６４のように複数の電線を束ねることで、自動車の組み立てラインでの組み付け作業が簡単にできるようにまとめられたものである。

図６は、本実施例における温度センサ５０の保持方法を説明する図であって、（ａ）は中性線バスバー３０の第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２によりそれぞれ形成された間隙４０ｇ，４２ｇへ温度センサ５０が挿入される前の状態であり、（ｂ）は温度センサ５０が挿入されて保持された後の状態である。

中性線バスバー３０の接続端子３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗは、それぞれＹ結線された三相のコイル１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗの一端部すなわち中性線側に、例えば溶接により電気的に接続される。この接続により、第１Ｕ字状部４０の一対の対向面４０ａ，４０ｂの間にある間隙４０ｇと、第２Ｕ字状部４２の一対の対向面４２ａ，４２ｂの間にある間隙４２ｇと、が両方とも周方向（厳密には第３方向）に開口した状態となる。

つぎに、間隙４０ｇ及び間隙４２ｇに対して、図６（ａ）に示す白抜き矢印の方向に温度センサ５０が挿入される。これにより、温度センサ５０における温度検出素子６０を内部に収容する挿入部５４ａは、一対の対向面４０ａ，４０ｂに挟まれるとともに一対の対向面４２ａ，４２ｂに挟まれるように保持されて、図６（ｂ）に示す状態となる。また、温度センサ５０は、連結部３８の接続面３８ａに接触するように保持される。

図６（ｂ）に示すように、中性線バスバー３０の第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２によりそれぞれ形成された間隙４０ｇ，４２ｇへ温度センサ５０が挿入されて保持された状態では、温度センサ５０の中性線バスバー３０に対する相対的な移動が以下のように不能とされる。

温度センサ５０の挿入部５４ａが第１Ｕ字状部４０の一対の対向面４０ａ，４０ｂ及び第２Ｕ字状部４２の一対の対向面４２ａ，４２ｂにそれぞれ挟まれた状態となるため、温度センサ５０が中性線バスバー３０に対して第１方向に相対的に移動することが不能とされる。温度センサ５０の第３突設部５６ｃが中性線バスバー３０の連結部３８における第２方向の他方側の端面に当接することで、温度センサ５０が中性線バスバー３０に対して第２方向の一方側に相対的に移動することが不能とされる。温度センサ５０の副部５８が中性線バスバー３０のバスバー本体３２における第２方向の一方側の端面に当接することで、温度センサ５０が中性線バスバー３０に対して第２方向の他方側に相対的に移動することが不能とされる。温度センサ５０の第２突設部５６ｂが中性線バスバー３０の第１Ｕ字状部４０における第３方向の他方側の端面に当接することで、温度センサ５０が中性線バスバー３０に対して第３方向の一方側に相対的に移動することが不能とされる。

このように、温度センサ５０の中性線バスバー３０に対する相対的な移動が制限されて温度センサ５０が中性線バスバー３０に仮固定される。この中性線バスバー３０に温度センサ５０が仮固定された状態において、中性線バスバー３０及び温度センサ５０は、樹脂で固定される。この樹脂による固定は、ステータコア２０の周方向の全周にわたって中性線バスバー３０及び温度センサ５０に加えてコイルエンド２２が樹脂で固定される構成であっても良いし、ステータコア２０の周方向の一部において中性線バスバー３０及び温度センサ５０が樹脂で固定される構成であっても良い。中性線バスバー３０及び温度センサ５０が樹脂で固定されることにより、温度センサ５０が中性線バスバー３０に対して第３方向の他方側に相対的に移動することも不能とされる。これにより、温度センサ５０の中性線バスバー３０に対する相対的な移動がすべての方向で不能とされ、温度センサ５０が中性線バスバー３０に完全に固定された状態となる。

図７は、図６（ｂ）に示す中性線バスバー３０の第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２によりそれぞれ形成された間隙４０ｇ，４２ｇへ温度センサ５０が挿入されて保持された状態を説明する図であって、（ａ）は第１方向（軸線ＣＬに平行な方向）の一方側から見た図であり、（ｂ）及び（ｃ）は第３方向の他方側から見たｂ－ｂ視断面図及びｃ－ｃ視断面図である。図７では、中性線バスバー３０が実線及び破線で示され、参考として温度センサ５０が一点鎖線で示され且つ温度検出素子６０の概ねの収容位置が二点鎖線で示されている。なお、図７（ａ）に示されている切断線ｂ－ｂ及び切断線ｃ－ｃは、それぞれ図７（ｂ）における断面図の切断線及び図７（ｃ）における断面図の切断線である。

図７に示すように、温度センサ５０における温度検出素子６０が収容された挿入部５４ａは、第１Ｕ字状部４０の一対の対向面４０ａ，４０ｂ及び第２Ｕ字状部４２の一対の対向面４２ａ，４２ｂにそれぞれ挟まれて接触或いは近接した状態で保持されている。すなわち、温度センサ５０の挿入部５４ａは、第１Ｕ字状部４０の一対の対向面４０ａ，４０ｂ及び第２Ｕ字状部４２の一対の対向面４２ａ，４２ｂに接触或いは略接触している。これにより、温度センサ５０は、中性線バスバー３０からの熱を第１Ｕ字状部４０の一対の対向面４０ａ，４０ｂ及び第２Ｕ字状部４２の一対の対向面４２ａ，４２ｂからそれぞれ受ける。また、温度センサ５０は、中性線バスバー３０からの熱を第１Ｕ字状部４０における内周面４０ｃ及び第２Ｕ字状部４２における内周面４２ｃからもそれぞれ受ける。また、温度センサ５０の挿入部５４ａは、連結部３８が有する接続面３８ａに接触している。そのため、温度センサ５０は、中性線バスバー３０からの熱を連結部３８の接続面３８ａからも受ける。なお、「温度センサ５０の挿入部５４ａが接続面３８ａに接触している」には、挿入部５４ａが接続面３８ａに近接した状態すなわち略接触している状態も含まれる。

本実施例によれば、（ａ）中性線バスバー３０は、ステータコア２０の周方向に長手状に延設されたバスバー本体３２と、バスバー本体３２及びコイル１６を接続する接続端子３４と、を有し、（ｂ）バスバー本体３２には、相対向する一対の対向面４０ａ，４０ｂを形成するように曲げられた第１Ｕ字状部４０と、相対向する一対の対向面４２ａ，４２ｂを形成するように曲げられた第２Ｕ字状部４２と、が並べて設けられ、（ｃ）一対の対向面４０ａ，４０ｂの一方の対向面４０ａと一対の対向面４２ａ，４２ｂの一方の対向面４２ａとが同一平面上にあり且つ一対の対向面４０ａ，４０ｂの他方の対向面４０ｂと一対の対向面４２ａ，４２ｂの他方の対向面４２ｂとが同一平面上にあり、（ｄ）温度センサ５０は、一対の対向面４０ａ，４０ｂの間にある間隙４０ｇ及び一対の対向面４２ａ，４２ｂの間にある間隙４２ｇに挿入されて保持されている。このように、一対の対向面４０ａ，４０ｂ及び一対の対向面４２ａ，４２ｂのそれぞれの間にある間隙４０ｇ，４２ｇ、すなわち複数の間隙に温度センサ５０が挿入されて保持されている。そのため、単数の間隙に温度センサ５０が挿入されて保持されている場合に比較して、温度センサ５０が中性線バスバー３０から熱を受ける受熱面積を大きくすることができ、中性線バスバー３０における温度の測定精度の低下を抑制することができる。例えば、温度センサ５０の受熱面積が大きいため、中性線バスバー３０の温度変化に対する温度センサ５０における温度測定の追従性が向上させられる。また、バスバー本体３２における一対の対向面４０ａ，４０ｂの間にある間隙４０ｇ及び一対の対向面４２ａ，４２ｂの間にある間隙４２ｇに温度センサ５０が挿入されて保持されるように組み付けられる場合、温度センサ５０の組み付け位置が挿入方向に多少ずれても温度センサ５０の受熱面積が大きくされているため、温度センサ５０の測定精度のロバスト性（堅牢性）が確保されやすい。

本実施例によれば、（ａ）バスバー本体３２は、ステータコア２０の周方向に長手状に延設され、（ｂ）第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２は、前記ステータコア２０の径方向の外周側に延びてから径方向の内周側に曲げられている。第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２によりそれぞれ形成された一対の対向面４０ａ，４０ｂの間にある間隙４０ｇ及び一対の対向面４２ａ，４２ｂの間にある間隙４２ｇは、いずれもステータコア２０の周方向に開口している。そのため、それら間隙４０ｇ，４２ｇが開口しているステータコア２０の周方向に沿って温度センサ５０が挿入可能とされ、中性線バスバー３０への温度センサ５０の組み付け性が向上させられる。

本実施例によれば、第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２は、軸線ＣＬを含む平面上においてＵ字状に曲げられている。温度センサ５０が中性線バスバー３０から受熱できるのは、一対の対向面４０ａ，４０ｂ及び一対の対向面４２ａ，４２ｂに加えてＵ字状に曲げられた第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２における内周面４０ｃ及び内周面４２ｃが含まれる。そのため、温度センサ５０が中性線バスバー３０から受熱しやすく、中性線バスバー３０における温度の測定精度の低下を抑制することができる。

本実施例によれば、（ａ）バスバー本体３２の厚さ方向は、ステータコア２０の軸線ＣＬに平行な方向であり、（ｂ）接続端子３４は、バスバー本体３２からステータコア２０の径方向の内周側に延びてから軸線ＣＬに平行な方向に曲げられた構造である。接続端子３４がバスバー本体３２からステータコア２０の径方向の内周側に延びてからステータコア２０の軸線ＣＬに平行な方向に一箇所だけ曲げられた構造である。そのため、径方向におけるバスバー本体３２と接続端子３４との距離を短くすることができ、中性線バスバー３０が大きくなることを抑制できる。

本実施例によれば、（ａ）第１Ｕ字状部４０と第２Ｕ字状部４２との間には、Ｕ字状に曲げられて第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２を連結する連結部３８が形成され、（ｂ）連結部３８は、一対の対向面４０ａ，４０ｂ及び一対の対向面４２ａ，４２ｂのうちの連結部３８側の対向面４０ｂ，４２ｂと同一平面上にある接続面３８ａを有し、（ｃ）温度センサ５０は、接続面３８ａに接触している。温度センサ５０が中性線バスバー３０から受熱できるのは、一対の対向面４０ａ，４０ｂ及び一対の対向面４２ａ，４２ｂに加えて連結部３８が有する接続面３８ａが含まれる。そのため、温度センサ５０が中性線バスバー３０から受熱しやすく、中性線バスバー３０における温度の測定精度の低下を抑制することができる。

本実施例によれば、第１Ｕ字状部４０、第２Ｕ字状部４２、及び連結部３８における幅方向でそれぞれ切断した断面積は、バスバー本体３２における幅方向で切断した断面積と同じである。中性線バスバー３０に電流が流れる場合に、第１Ｕ字状部４０、第２Ｕ字状部４２、及び連結部３８における電流密度とバスバー本体３２における電流密度とを同じにすることができる。そのため、第１Ｕ字状部４０、第２Ｕ字状部４２、及び連結部３８を含む中性線バスバー３０の長手方向の各位置での発熱量が均一となりやすく、中性線バスバー３０における温度の測定精度の低下を抑制することができる。

本実施例によれば、（ａ）コイル１６は、Ｙ結線された三相コイルであり、（ｂ）バスバー本体３２は、コイル１６の中性線とされている。Ｙ結線された三相コイルのそれぞれのコイル１６で発生した熱は、コイル１６のそれぞれの一端部からいずれも中性線バスバー３０に熱伝導される。そのため、中性線バスバー３０により保持された温度センサ５０は、ステータコア２０に巻回されたコイル１６の温度を精度良く測定することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

前述の実施例では、第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２は、ステータコア２０の径方向の外周側に延びてから径方向の内周側にＵ字状に曲げられていたが、この態様に限らない。例えば、第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２は、ステータコア２０の軸線ＣＬに平行な方向の一方側に延びてから軸線ＣＬに平行な方向の他方側にＵ字状に曲げられた態様であっても良い。このような態様の場合、好適にはバスバー本体３２はステータコア２０の周方向に延設された長手状で、その厚さ方向は径方向とされる。また、第１Ｕ字状部４０及び第２Ｕ字状部４２における一対の対向面４０ａ，４０ｂ及び一対の対向面４２ａ，４２ｂは、前述の実施例のようにそれぞれ幅方向の全てで対向している必要はなく、幅方向の一部において対向していれば良い。

前述の実施例では、第１曲げ部に相当する第１Ｕ字状部４０及び第２曲げ部に相当する第２Ｕ字状部４２はそれぞれＵ字状に曲げられていたが、この態様に限らない。例えば、第１曲げ部及び第２曲げ部としては、それぞれ曲げられている部位がＶ字状であって間隙を介して対向する一対の対向面を有する形状であっても良い。

前述の実施例では、バスバー本体３２の厚さ方向は、ステータコア２０の軸線ＣＬに平行な方向であり、接続端子３４は、バスバー本体３２からステータコア２０の径方向の内周側に延びてから軸線ＣＬに平行な方向に曲げられた構造であったが、この態様に限らない。例えば、バスバー本体３２の厚さ方向がステータコア２０の径方向となる構成であっても良い。このような構成の場合、例えば接続端子３４は、バスバー本体３２からステータコア２０の径方向の内周側に曲げられてから、さらに軸線ＣＬに平行な方向に曲げられた構造とされる。

前述の実施例では、温度センサ５０が温度を測定するのは中性線バスバー３０であったが、この態様に限らない。例えば、温度センサ５０が温度を測定するバスバーは、三相のコイル１６の他端部に接続された端子バスバー１８Ｕ，１８Ｖ，１８Ｗのいずれかであっても良い。三相のコイル１６で発生した熱は、それら各コイルの他端部からそれぞれに接続された端子バスバー１８Ｕ，１８Ｖ，１８Ｗにも熱伝導される。そのため、端子バスバー１８Ｕ，１８Ｖ，１８Ｗのいずれかに設けられた曲げ部３６の間隙に挿入されて保持された温度センサ５０によってステータコア２０に巻回されたコイル１６の温度を測定することができる。

前述の実施例では、バスバー本体３２は、ステータコア２０の周方向に長手状に延設されていたが、この態様に限らない。例えば、前述したように温度センサ５０が温度を測定するバスバーが端子バスバー１８Ｕ，１８Ｖ，１８Ｗのいずれかである場合には、バスバー本体３２は、必ずしもステータコア２０の周方向に延びず、図２に示すように径方向に延びる構成であっても良い。

前述の実施例では、接続端子３４Ｖと接続端子３４Ｗとの間に曲げ部３６が設けられていたが、この態様に限らない。例えば、接続端子３４Ｕと接続端子３４Ｖとの間に曲げ部３６が設けられても良く、周方向におけるバスバー本体３２の一方側或いは他方側の端部に曲げ部３６が設けられても良い。

前述の実施例では、ステータコア２０に巻回されたコイル１６は、三相３コイルの態様であったが、この態様に限らない。例えば、ステータコア２０に巻回されたコイル１６は、三相６コイルなど他の態様であっても良い。例えば、三相６コイルの態様の場合には、中性線バスバー３０には各相に２箇所ずつ接続端子３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗがそれぞれ設けられ、三相６コイルのそれぞれの一端部が中性線バスバー３０に接続され、端子バスバー１８Ｕ，１８Ｖ，１８Ｗはステータコア２０の周方向に長手状に延設されて三相６コイルの各相それぞれの他端部が端子バスバー１８Ｕ，１８Ｖ，１８Ｗに接続される。

なお、上述したのはあくまでも本発明の実施例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：ステータ
１６，１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗ：コイル
２０：ステータコア
３０：中性線バスバー（バスバー）
３２：バスバー本体
３４，３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗ：接続端子
３８：連結部
３８ａ：接続面
４０：第１Ｕ字状部（第１曲げ部）
４０ａ，４０ｂ：対向面（一対の第１対向面）
４０ｇ：間隙
４２：第２Ｕ字状部（第２曲げ部）
４２ａ，４２ｂ：対向面（一対の第２対向面）
４２ｇ：間隙
５０：温度センサ
ＣＬ：軸線
ＭＧ：車両用回転電機

Claims (7)

1. 軸線を中心とする円筒状のステータコアに巻回されたコイルと、前記コイルに接続されたバスバーと、前記バスバーにおける温度を測定する温度センサと、を備える、車両用回転電機のステータであって、
   前記バスバーは、長手状に延設されたバスバー本体と、前記バスバー本体及び前記コイルを接続する接続端子と、を有し、
   前記バスバー本体には、相対向する一対の第１対向面を形成するように曲げられた第１曲げ部と、相対向する一対の第２対向面を形成するように曲げられた第２曲げ部と、が並んで設けられ、
   前記一対の第１対向面の一方と前記一対の第２対向面の一方とが同一平面上にあり且つ前記一対の第１対向面の他方と前記一対の第２対向面の他方とが同一平面上にあり、
   前記温度センサは、前記一対の第１対向面の間にある間隙及び前記一対の第２対向面の間にある間隙に挿入されて保持され、
   前記第１曲げ部と前記第２曲げ部との間には、Ｕ字状に曲げられて前記第１曲げ部及び前記第２曲げ部を連結する連結部が形成されている
   ことを特徴とする車両用回転電機のステータ。
2. 前記バスバー本体は、前記ステータコアの周方向に長手状に延設され、
   前記第１曲げ部及び前記第２曲げ部は、前記ステータコアの径方向の外周側に延びてから前記径方向の内周側に曲げられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用回転電機のステータ。
3. 前記第１曲げ部及び前記第２曲げ部は、前記軸線を含む平面上においてＵ字状に曲げられている
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用回転電機のステータ。
4. 前記バスバー本体の厚さ方向は、前記軸線に平行な方向であり、
   前記接続端子は、前記バスバー本体から前記径方向の内周側に延びてから前記軸線に平行な方向に曲げられた構造である
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の車両用回転電機のステータ。
5. 前記連結部は、前記一対の第１対向面及び前記一対の第２対向面のうちの前記連結部側の対向面と同一平面上にある接続面を有し、
   前記温度センサは、前記接続面に接触している
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の車両用回転電機のステータ。
6. 前記第１曲げ部、前記第２曲げ部、及び前記連結部における幅方向でそれぞれ切断した断面積は、前記バスバー本体における幅方向で切断した断面積と同じである
   ことを特徴とする請求項５に記載の車両用回転電機のステータ。
7. 前記コイルは、Ｙ結線された三相コイルの１つであり、
   前記バスバー本体は、前記コイルの中性線とされている
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載の車両用回転電機のステータ。

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