回転電機のステータ
【課題】渡り部の軸方向への張り出しを抑制して、ステータ１０の小型化が可能であるとともに、渡り部長さが短くなることで銅損を抑制して、性能の向上が図られた回転電機のステータを提供する。
【解決手段】ステータ１０は、ステータコア２１と、セグメント化された複数相のコイル５０と、を備え、複数相のコイル５０は、ステータコア２１の複数のスロット２３にそれぞれ挿入され、略直線状に延びる複数のコイルバー２５と、同相のコイルバー２５同士を接続して渡り部を構成する複数のコネクトコイル４０と、を有する。各コネクトコイル４０は、軸方向に異なる位置に配置された内側コネクトコイル４２及び外側コネクトコイル４１を備え、各内側コネクトコイル４２は、他相の外側コネクトコイル４１と軸方向で対向し、各外側コネクトコイル４１は、他相の内側コネクトコイル４２と軸方向で対向する。
【解決手段】ステータ１０は、ステータコア２１と、セグメント化された複数相のコイル５０と、を備え、複数相のコイル５０は、ステータコア２１の複数のスロット２３にそれぞれ挿入され、略直線状に延びる複数のコイルバー２５と、同相のコイルバー２５同士を接続して渡り部を構成する複数のコネクトコイル４０と、を有する。各コネクトコイル４０は、軸方向に異なる位置に配置された内側コネクトコイル４２及び外側コネクトコイル４１を備え、各内側コネクトコイル４２は、他相の外側コネクトコイル４１と軸方向で対向し、各外側コネクトコイル４１は、他相の内側コネクトコイル４２と軸方向で対向する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車、ハイブリッド自動車等に搭載される回転電機のステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セグメントコイルを用いて製作される回転電機のステータとしては、Ｕ字状に成形した電気導体よりなる複数のセグメントを、ステータコアのスロットへ挿入した後、脚部分を曲げ、セグメントの端部同士を接合してコイルを構成するようにした回転電機のステータが知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５８８４０号公報
【特許文献２】米国特許第６８９４４１７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１、２に記載の車両用回転電機のステータは、電気導体のU字成形加工、脚部の曲げ加工、及び端部同士の接合（溶接）加工によってコイルが形成される。このため、電気導体の端部同士は、軸方向に張り出した状態で接合されることから、ステータが渡り部によって軸方向に大きくなり、また、渡り部の長さが長くなり、改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、渡り部の軸方向への張り出しを抑制して、ステータの小型化が可能であるとともに、渡り部長さが短くなることで銅損を抑制して、性能の向上が図られた回転電機のステータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
複数のスロット（例えば、後述の実施形態におけるスロット２３）を有するステータコア（例えば、後述の実施形態におけるステータコア２１）と、
セグメント化された複数相のコイル（例えば、後述の実施形態におけるコイル５０）と、を備えた回転電機のステータ（例えば、後述の実施形態におけるステータ１０）であって、
前記セグメント化された複数相のコイルは、前記ステータコアの複数のスロットにそれぞれ挿入され、略直線状に延びる複数のコイルバー（例えば、後述の実施形態におけるコイルバー２５）と、同相の前記コイルバー同士を接続して渡り部を構成する複数のコネクトコイル（例えば、後述の実施形態におけるコネクトコイル４０）と、を有し、
各コネクトコイルは、軸方向に異なる位置に配置された内側コネクトコイル（例えば、後述の実施形態における内側コネクトコイル４２）及び外側コネクトコイル（例えば、後述の実施形態における外側コネクトコイル４１）を備え、
前記各内側コネクトコイルは、他相の外側コネクトコイルと軸方向で対向し、前記各外側コネクトコイルは、他相の前記内側コネクトコイルと軸方向で対向することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、
前記ステータコアの両側には、一対のベースプレート（例えば、後述の実施形態におけるベースプレート３１Ｌ、３１Ｒ）が設けられ、
前記ベースプレートには、対向する外側面（例えば、後述の実施形態における外側面３５）と内側面（例えば、後述の実施形態における内側面３６）にそれぞれ複数の溝（例えば、後述の実施形態における外側面溝３７及び内側面溝３８）が形成され、
前記外側面に形成された溝（例えば、後述の実施形態における外側面溝３７）に前記外側コネクトコイルが配置され、
前記内側面に形成された溝（例えば、後述の実施形態における内側面溝３８）に前記内側コネクトコイルが配置されることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２の構成に加えて、
前記各スロットに挿入されるコイルバーは、径方向に並ぶ外径側コイルバー（例えば、後述の実施形態における外径側コイルバー２６）と内径側コイルバー（例えば、後述の実施形態における内径側コイルバー２７）を備え、
前記外径側コイルバーと前記内径側コイルバーの一方は、一端側が前記外側コネクトコイルと接続され、他端側が前記内側コネクトコイルと接続され、
前記外径側コイルバーと前記内径側コイルバーの他方は、一端側が前記内側コネクトコイルと接続され、他端側が前記外側コネクトコイルと接続されることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項３の構成に加えて、
前記外径側コイルバーの一端側で接続された外側コネクトコイルは、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの一方に延びて同相の内側コネクトコイルに接続され、
前記外径側コイルバーの他端側で接続された内側コネクトコイルは、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの他方に延びて同相の外側コネクトコイルに接続され、
前記内径側コイルバーの一端側で接続された内側コネクトコイルは、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの他方に延びて同相の外側コネクトコイルに接続され、
前記内径側コイルバーの他端側で接続された外側コネクトコイルは、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの一方に延びて同相の内側コネクトコイルに接続されることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項４の構成に加えて、
前記ベースプレートには、前記ステータコアの同一スロット内に配置され、前記内径側コイルバー及び外径側コイルバーがそれぞれ挿入される内径側貫通孔（例えば、後述の実施形態における内径側貫通孔３３）と外径側貫通孔（例えば、後述の実施形態における外径側貫通孔３２）が径方向に並んで形成され、
前記各外径側コイルバーにそれぞれ接続される内側コネクトコイルと外側コネクトコイルは、インボリュート曲線に沿って形成され、
前記各内径側コイルバーにそれぞれ接続される内側コネクトコイルと外側コネクトコイルは、インボリュート曲線に沿って形成されるとともに、該インボリュート曲線の内径側において前記内径側貫通孔から前記外径側貫通孔を迂回するように径方向外方に延びることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項３〜５のいずれかの構成に加えて、
前記外径側コイルバーと前記内径側コイルバーは、同一長さを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれかの構成に加えて、
前記複数のコネクトコイルは、前記ステータコアを軸方向に投影した領域内に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、同相のコイルバー同士を接続する渡り部が、軸方向の異なる位置に配置される内側コネクトコイルと外側コネクトコイルによって構成されることで、渡り部の軸方向への張り出しを抑制することができ、ステータの小型化が可能となる。また、渡り部の長さが短くなることでコイルの銅損が低減し、回転電機の効率が向上する。
【００１４】
請求項２の発明によれば、内側コネクトコイルと外側コネクトコイルが、ベースプレートによって絶縁された状態で、軸方向の異なる位置に効率よく配置され、ステータを小型化することができるとともに、セグメント化されたコイルの組み付け性を向上することができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、スロットから延出する２本のコイルバーに対して外径側及び内径側コネクトコイルを波巻きの形で接続することができる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、スロットから延出するコイルバーに対して径方向外側で外径側及び内径側コネクトコイルを接続することができ、ステータの内側に容易にロータを配置することができ、波巻きの形でコネクトコイルとコイルバーとを接続することができる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、内側コネクトコイルと外側コネクトコイルは、ベースプレート内で互いに干渉することなく、これらの占有面積を小さくすることができる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、外径側コイルバー及び内径側コイルバーを同一長さとして、コイルバーの部品共有化を図ることができる。
【００１９】
請求項７の発明によれば、ステータの径方向の小型化が可能となり、また、ステータの内側に容易にロータを配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る回転電機のステータの斜視図である。
【図２】図１に示すステータの分解斜視図である。
【図３】（ａ）は図２に示す一方のベースプレート組立体の分解斜視図、（ｂ）は他方のベースプレート組立体の分解斜視図である。
【図４】コイルバーの斜視図である。
【図５】図１に示すステータの縦断面図であり、図６のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図３（ａ）に示す一方のベースプレート組立体の正面図である。
【図７】図３（ａ）に示す一方のベースプレート組立体の裏面図である。
【図８】ダブルスロットタイプのセグメント化された複数相のコイルの斜視図である。
【図９】図８に示す複数相のコイルから１相分のコイルを抜き出して示す斜視図である。
【図１０】複数相のコイルの構成を示す模式図である。
【図１１】（ａ）は、図６の部分拡大図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１２】（ａ）はコイルバーとコネクトコイルとが、かしめ加工により接合される状態を示す模式図、（ｂ）は端部が半球状に形成されたコイルバーがコネクトコイルに圧入されて接合される状態を示す模式図、（ｃ）は端部が半円状に形成された断面矩形のコイルバーがコネクトコイルの孔に圧入されて接合される状態を示す模式図である。
【図１３】ベースプレート組立体の側面に冷却プレートが配設されたステータの斜視図である。
【図１４】図１３に示す冷却プレートを備えるステータの要部縦断面図である。
【図１５】シングルスロットタイプコイルの１相分のコイルを示す斜視図である。
【図１６】トリプルスロットタイプコイルの１相分のコイルを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【００２２】
図１、図２及び図５に示すように、本実施形態の回転電機のステータ１０は、ステータコア組立体２０と、一対のベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒと、を備え、ベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒが、ステータコア組立体２０の両側に配置されて組み付けられている。ステータコア組立体２０とベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒとの間には、例えば、シリコンシートなどの絶縁シート６５が配置され、ステータコア組立体２０とベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒとを絶縁している。
【００２３】
ステータコア組立体２０は、ステータコア２１と、複数（図に示す実施形態では４８個）のコイルバー２５と、を備える。
【００２４】
ステータコア２１は、例えば、プレス抜きされた複数枚の珪素鋼板が積層されて構成され、その径方向内側に、４８個のティース２２と、隣接するティース２２,２２間に形成される４８個のスロット２３とを備える。スロット２３は、ステータコア２１の軸方向に貫通して形成され、軸方向から見てステータコア２１の径方向に長い略長円形状に形成され、開口部２４がステータコア２１の内周面に開口している。
【００２５】
コイルバー２５は、図４も参照して、同一形状及び同一長さを有する外径側コイルバー２６と内径側コイルバー２７とが、後述するコネクトコイル４０の厚さ分だけ軸方向にずらされて並列配置され、両端を除く周囲が射出成形された樹脂などの絶縁材２８で被覆されて一体に形成されている。具体的に、外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７の長さは、ステータコア２１の軸方向長さとコネクトコイル４０の３枚分の厚さの和と略等しい長さに設定され、それぞれの両端には、コネクトコイル４０の厚さと略等しい長さの小径部２６ａ、２７ａが形成されている。
【００２６】
外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７からなる複数（図に示す実施形態では４８個）のコイルバー２５は、図５に示すように、外径側コイルバー２６が径方向外方となるようにして、ステータコア２１の４８個のスロット２３にそれぞれ挿入されてステータコア２１の周方向に並べられ、ステータコア組立体２０を構成する。
【００２７】
外径側コイルバー２６は、ステータコア２１の一方の端面２１ａ（図５においては左端面）からコネクトコイル４０の略２枚分の厚さだけ小径部２６ａが突出し、他方の端面２１ｂ（図５においては右端面）からコネクトコイル４０の略１枚分の厚さだけ、小径部２６ａが突出して、スロット２３に挿入されている。
【００２８】
また、内径側コイルバー２７は、ステータコア２１の一方の端面２１ａからコネクトコイルの略１枚分の厚さだけ、小径部２７ａが突出し、他方の端面２１ｂからコネクトコイルの略２枚分の厚さだけ小径部２６ａが突出してスロット２３に挿入されている。外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７と、ステータコア２１のスロット２３と、の間には、両コイルバー２６、２７を被覆する絶縁材２８が介在してステータコア２１との絶縁が確保されている。従って、外径側コイルバー２６と内径側コイルバー２７とは、互いの両端部の軸方向位置が異なるように、軸方向にずらした状態で絶縁材２８によって被覆される。
【００２９】
外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７を被覆する絶縁材２８は、スロット２３よりも僅かに大きな略同一形状を有しており、圧入によってスロット２３へ容易に挿入できる。また、外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７は、従来の巻回された巻線からなるコイルと比較して太いので、スロット２３への占積率が向上する効果も有する。
【００３０】
ステータコア組立体２０の両側にそれぞれ配置されるベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒは、図１から図７に示すように、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒと、複数のコネクトコイル４０と、を備える。なお、ベースプレート組立体３０Ｒは、後述する接続端子部を備えない点、溝及びコネクトコイルの形状を除き、その他の構成はベースプレート組立体３０Ｌと同一であるので、以後、主にベースプレート組立体３０Ｌについて説明する。
【００３１】
ベースプレート３１Ｌは、図６及び図７に示すように、絶縁性を有する樹脂によって成形され、ステータコア２１と略等しい内外径を有する略円環状部材であり、図中上方部分には径方向外方に扇状に延びる展開部３１ａが設けられている。展開部３１ａには、外部機器などに接続するための接続端子部が形成される。
【００３２】
ベースプレート３１Ｌの内径側には、ステータコア２１のスロット２３に挿入された各コイルバー２５の外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７にそれぞれ対応して、４８対の外径側貫通孔３２及び内径側貫通孔３３が、ベースプレート３１Ｌを貫通して形成されている。
【００３３】
対となる外径側貫通孔３２と内径側貫通孔３３とは、ベースプレート３１Ｌの中心Ｏから径方向に延びる同一の直線Ｌ上に位置し、更に、この直線Ｌ上、且つベースプレート３１Ｌの外径側には、外周側孔３４が形成されてベースプレート３１Ｌの外側面３５と内側面３６（図５参照）とを連通する。また、展開部３１ａが形成される円周方向位置では、外周側孔３４の位置より更に径方向外方で展開部３１ａに位置する１２個の接続端子接合孔３９が形成されている。
【００３４】
図５から図７に示すように、ベースプレート３１Ｌの外側面３５と内側面３６には、それぞれ外側面３５及び内側面３６に開口する断面略コの字型の複数（４８個）の外側面溝３７及び内側面溝３８が、インボリュート曲線に沿って円周方向に近接して形成されている。互いに隣接する各外側面溝３７間、及び各内側面溝３８間は、ベースプレート３１Ｌから立設する壁３１bによって隔離され、また、軸方向において対向する外側面溝３７と内側面溝３８とは隔壁３１ｃによって隔離され、それぞれ電気的に絶縁される。
また、ベースプレート３１Ｌは、後述する外側コネクトコイル４１と内側コネクトコイル４２の厚さに対応する外側面溝３７と内側面溝３８との各溝深さと、隔壁３１ｃの厚さとの合計に略等しい軸方向幅に設定される。
【００３５】
ベースプレート組立体３０Ｌでは、図６に示すように、ベースプレート３１Ｌの各外側面溝３７は、正面視において、外径側貫通孔３２と、この外径側貫通孔３２から時計方向に３個分離間した外径側貫通孔３２を通る直線Ｌ上に形成される外周側孔３４とを接続するように、インボリュート曲線に沿って湾曲して形成されている。但し、複数の外側面溝３７の内、展開部３１ａに向かって延びる１２個の外側面溝３７ａは、外径側貫通孔３２から時計方向に３個分離間した外径側貫通孔３２を通る直線Ｌ上までインボリュート状に延びた後、径方向に屈曲して接続端子接合孔３９に接続する。
【００３６】
また、図７に示すように、ベースプレート３１Ｌの各内側面溝３８は、正面視において、内径側貫通孔３３と、この内径側貫通孔３３から時計方向に（図６側から見て反時計方向に）３個分離間した内径側貫通孔３３を通る直線Ｌ上に形成される外周側孔３４とを、外径側貫通孔３２を避けて屈曲しながら接続するように形成されている。但し、複数の内側面溝３８の内、展開部３１ａに向かって延びる１２個の内側面溝３８ａは、内径側貫通孔３３から時計方向に（図６側から見て反時計方向に）３個分離間した内径側貫通孔３３を通る直線Ｌ上まで同様に屈曲して延びた後、径方向に屈曲して接続端子接合孔３９に接続する。
【００３７】
即ち、図６に示すように、時計方向（又は反時計方向）に６個離間して位置する外径側貫通孔３２と内径側貫通孔３３とは、外側面溝３７及び内側面溝３８が共通に連続する外周側孔３４を介して接続されている。また、共通の接続端子接合孔３９に接続する一対の外側面溝３７ａと内側面溝３８ａとは、時計方向（又は反時計方向）に６個離間する外径側貫通孔３２と内径側貫通孔３３とを接続している。
【００３８】
なお、ベースプレート組立体３０Ｒでは、ベースプレート３１Ｒの各外側面溝３７は、上述したベースプレート３１Ｌの各内側面溝３８と同様の形状を有し、ベースプレート３１Ｒの各内側面溝３８は、上述したベースプレート３１Ｌの各外側面溝３７と同様の形状を有する。
【００３９】
コネクトコイル４０は、銅などの導電材料によって板状に形成されており、外側面溝３７、３７ａにそれぞれ挿入される外側コネクトコイル４１（４１ａ、４１ｂ）と、内側面溝３８、３８ａにそれぞれ挿入される内側コネクトコイル４２（４２ａ、４２ｂ）と、に分けることができる。なお、ここで言う外側コネクトコイル４１とは、ステータコア組立体２０とベースプレート組立体３０とが組み付けられたとき、ステータ１０の軸方向外側となるコネクトコイル４０のことであり、内側コネクトコイル４２とは、ステータ１０の軸方向内側となるコネクトコイル４０のことである。
【００４０】
外側コネクトコイル４１ａは、図６に示すように、外側面溝３７と同一形状のインボリュート曲線に沿って形成されており、その両端部には、結合孔４３ａ、４３ｂが形成されている。結合孔４３ａは、外径側コイルバー２６の小径部２６ａと略等しい直径を有し、結合孔４３ｂは、後述する外側コネクトコイル４１ａと内側コネクトコイル４２ａとを接続する接続ピン４５と略等しい直径を有する。また、外側コネクトコイル４１ｂは、外側面溝３７ａと同一形状に湾曲して形成されており、その両端部には、結合孔４３ａと、接続端子孔４３ｃが形成されている。
【００４１】
内側コネクトコイル４２ａは、図７に示すように、内側面溝３８と同一形状のインボリュート曲線に沿って形成されており、その両端部には、結合孔４４ａ、４４ｂが形成されている。結合孔４４ａは、内径側コイルバー２７の小径部２７ａと略等しい直径を有し、結合孔４４ｂは、接続ピン４５と略等しい直径を有する。また、内側コネクトコイル４２ｂは、内側面溝３８ａと同一形状に湾曲して形成されており、その両端部には、結合孔４４ａと、接続端子孔４４ｃが形成されている。
【００４２】
従って、ベースプレート３１Ｌの接続端子接合孔３９の部分を除いて、各外径側コイルバー２６にそれぞれ接続される内側コネクトコイル４２ａと外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂは、インボリュート曲線に沿って形成され、各内径側コイルバー２７にそれぞれ接続される内側コネクトコイル４２ａ，４２ｂと外側コネクトコイル４１ａは、インボリュート曲線に沿って形成されるとともに、該インボリュート曲線の内径側において内径側貫通孔３３から外径側貫通孔３２を迂回するように径方向外方に延びる。
【００４３】
外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂは外側面溝３７、３７ａにそれぞれ挿入され、また、内側コネクトコイル４２ａ、４２ｂは内側面溝３８、３８ａにそれぞれ挿入されている。そして、各外周側孔３４には、銅、アルミニウムなどからなる導電性の接続ピン４５が挿入されて外側コネクトコイル４１ａと内側コネクトコイル４２ａとを電気的に接続する。
【００４４】
これにより、時計方向（又は反時計方向）に６個離間して位置する外側コネクトコイル４１ａの結合孔４３ａと、内側コネクトコイル４２ａの結合孔４４ａとが、外側コネクトコイル４１ａ、接続ピン４５、及び内側コネクトコイル４２ａを介して電気的に接続された状態でベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒが構成される。
なお、本実施形態のような接続ピン４５を設ける代わりに、外側コネクトコイル４１ａと内側コネクトコイル４２ａのいずれか一方を接続ピン４５と同等形状の突出部を一体に形成し、外側コネクトコイル４１ａと内側コネクトコイル４２ａの他方に設けられた結合孔４３ｂ、４４ｂに挿入することで、外側コネクトコイル４１ａと内側コネクトコイル４２ａとを電気的に接続してもよい。
【００４５】
このように構成された一対のベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒは、ステータコア組立体２０の両側の所定位置に位置決めして配置して組み付けられる。図５に示すように、ステータコア２１の一方の端面２１ａ側（図中左側）に配置されたベースプレート組立体３０Ｌにおいて、外径側コイルバー２６の小径部２６ａが、外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂの結合孔４３ａに挿入されると共に、内径側コイルバー２７の小径部２７ａが、内側コネクトコイル４２ａ、４２ｂの結合孔４４ａに挿入された後、それぞれかしめられて固定される。即ち、外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂ及び内側コネクトコイル４２ａ、４２ｂは、同相（例えば、Ｕ相）のコイルバー２５同士を接続してコイル５０の渡り部を構成する。
【００４６】
また、ステータコア２１の他方の端面２１ｂ側（図中右側）に配置されたベースプレート組立体３０Ｒにおいては、外径側コイルバー２６の小径部２６ａが、内側コネクトコイル４２ａの結合孔４４ａに挿入されると共に、内径側コイルバー２７の小径部２７ａが、外側コネクトコイル４１ａの結合孔４３ａに挿入された後、それぞれかしめられて固定される。即ち、外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂ及び内側コネクトコイル４２ａ、４２ｂは、同相（例えば、Ｕ相）のコイルバー２５同士を接続してコイル５０の渡り部を構成する。
【００４７】
従って、同一スロット２３に配置された外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７に関して、外径側コイルバー２６の一端側（図中左側）で接続された外側コネクトコイル４１ａは、径方向外方、且つ、時計回りに延びて同相の内側コネクトコイル４２ａに接続され、外径側コイルバー２６の他端側（図中右側）で接続された内側コネクトコイル４２ａは、径方向外方、且つ、反時計回りに延びて同相の外側コネクトコイル４１ａに接続される。また、内径側コイルバー２７の一端側（図中左側）で接続された内側コネクトコイルは、径方向外方、且つ、反時計回りに延びて同相の外側コネクトコイル４１ａに接続され、内径側コイルバー２７の他端側（図中右側）で接続された外側コネクトコイル４１ａは、径方向外方、且つ、時計回りに延びて同相の内側コネクトコイル４２ａに接続される。
【００４８】
このようにステータ１０は、ステータコア組立体２０の両側に一対のベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒを組みつけることで構成され、これによりセグメント化されたコイル５０が、同一構造を有する各相４つのコイルループ（Ｕ相コイル５０Ｕ、Ｖ相コイル５０Ｖ、及びＷ相コイル５０Ｗ）を形成する。この各相４つのコイルループ（Ｕ相コイル５０Ｕ、Ｖ相コイル５０Ｖ、及びＷ相コイル５０Ｗ）は、２つのコイルループを１組として２組のＵ相コイル５０Ｕ、２つのＶ相コイル５０Ｖ、及び２つのＷ相コイル５０Ｗが、反時計方向にこの順で波巻きされる（図８及び図１０参照）。なお、１つのスロット２３内に配置される、絶縁材２８で被覆された外径側コイルバー２６と内径側コイルバー２７は、１組を構成する２つのコイルループからなっている。図８は、理解を容易にするためステータからセグメント化された複数相（ＵＶＷ相）のコイルを抜き出して示す斜視図、図９は、更に一相分（例えば、Ｕ相）のコイルを抜き出して示す斜視図、図１０は、複数相のコイルの構成を示す模式図、図１１（ａ）は図６の部分拡大図であり、図１１（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００４９】
また、このように構成されたステータ１０では、外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂと内側コネクトコイル４２ａ、４２ｂとが、ステータコア２１を軸方向に投影した領域内に配置されると共に、軸方向に異なる位置に配置される。
【００５０】
図１１（ａ）に示すベースプレート組立体３０ＬのＢ−Ｂ線断面では、図１１（ｂ）に示すように、ベースプレート３１Ｌの外側面において、Ｕ相の外径側コイルバー２６の小径部２６ａの径方向外方に２つのＶ相の外側コネクトコイル４１ｂと１つのＷ相の外側コネクトコイル４１ｂが径方向内側からこの順に並んでおり、ベースプレート３１Ｌの内側面において、１つのＵ相の内側コネクトコイル４２ｂと２つのＷ相の内側コネクトコイル４２ｂが径方向内側からこの順に並んでいる。従って、図１１（ａ）から明らかなように、各内側コネクトコイル４２ａ、４２ｂが、他相の外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂと軸方向で対向し、また各外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂが、他相の内側コネクトコイル４２ａ、４２ｂと軸方向で対向している。
【００５１】
また、ステータ１０の軸方向外側に配置される複数の外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂの外側面は、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの端面と面一となっている。
【００５２】
また、図５に示すように、コイル５０は、ステータコア２１の一方の端面２１ａ側においては、外径側コイルバー２６に接続する外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂが軸方向外側に位置し、一方、ステータコア２１の他方の端面２１ｂ側においては、内径側コイルバー２７に接続する外側コネクトコイル４１ａが軸方向外側に位置してステータ１０が組み付けられる。
【００５３】
図１２は、コイルバーとコネクトコイルとの接続構造を示す概念図であり、以下では外径側コイルバー２６を例に説明するが、内径側コイルバー２７についても同様に適用することができる。図１２（ａ）に示す外径側コイルバー２６は、その両端部に先端に向かった先細テーパー状のテーパー部２６ｂが形成されると共に、外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂの結合孔４３ａと内側コネクトコイル４２ａの結合孔４４ａは、外径側コイルバー２６と略等しい勾配を有するテーパー孔となっている。外径側コイルバー２６とコネクトコイル４０は、ステータコア２１にベースプレート３１Ｌ、３１Ｒを組み付け、ばね６４の弾性力を介して治具の押圧部材６１によって外径側コイルバー２６に対しコネクトコイル４０を軸方向に押圧することで、外径側コイルバー２６の両テーパー部２６ｂに、コネクトコイル４０の結合孔４３ａ、４４ａを嵌合させる。そして、パンチ６２により外径側コイルバー２６の両端部を押し潰してかしめることで、コイルバー２６とコネクトコイル４０とを固定する。
【００５４】
このとき、外径側コイルバー２６とコネクトコイル４０との嵌合部は、テーパー状に形成されているので、外径側コイルバー２６とコネクトコイル４０との間に多少芯ずれがあっても、押圧部材６１の押圧により外径側コイルバー２６とコネクトコイル４０とがセンタリングされて、テーパー部２６ｂで確実に接合して導通する。また、複数ヶ所（本実施形態においては９６か所）の接合を１回のプレス工程で行うことができ、効率的に接合加工を行うことができ、生産効率が大幅に向上する。なお、コイルバー２５とコネクトコイル４０とは、必ずしも圧入及びかしめにより接続する必要はなく、圧入若しくはかしめにより接続すればよい。以下では、圧入による接続ついて説明する。
【００５５】
図１２（ｂ）に示す外径側コイルバー２６は、両端部が半球状に形成されると共に、コネクトコイル４０の結合孔４３ａ、４４ａが半球状凹部となっており、外径側コイルバー２６の半球状両端部が、コネクトコイル４０の結合孔４３ａ、４４ａに圧入されて外径側コイルバー２６とコネクトコイル４０とが接合する。この構造においても、外径側コイルバー２６とコネクトコイル４０とはセンタリングにより芯合わせが可能である。また、複数ヶ所の接合を１回のプレス工程で行うことができ、極めて効率的に接合することができる。
【００５６】
図１２（ｃ）に示す外径側コイルバー２６は、断面矩形に形成されており、その両端部は半円状に形成されている。また、コネクトコイル４０の結合孔４３ａ、４４ａも、同様の半円状凹部となっており、この半円状凹部の結合孔４３ａ、４４ａに外径側コイルバー２６の端部を圧入することで接合される。なお、本実施形態の外径側コイルバー２６は、断面矩形に形成されてスロット２３に近似する角型形状であるので、スロット２３の占積率を高めることも可能である。
【００５７】
図１３はベースプレート組立体の側面に冷却プレートが配設されたステータの斜視図、図１４はステータの要部縦断面図である。図１３及び図１４に示すステータ１０は、一対の冷却プレート６０が、ステータ１０の両側面に設けられたベースプレート組立体３０に接触して配置されている。冷却プレート６０は、内部に冷媒を循環させるための冷媒通路６３が形成され、不図示の冷媒供給装置から圧送される冷媒を例えば、矢印Ｃ方向（図１３参照）に循環させることで、一対の冷却プレート６０が接触するステータ１０の外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂ（渡り部）を介してステータ１０を積極的に冷却することができる。
【００５８】
また、外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂの側面が平面であるので、外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂは冷却プレート６０と面接触する。そのため、従来の巻線が巻回されたコイルと比較して冷却プレート６０との接触面積、即ち、伝熱面積が大きく、効率的に冷却することができる。
【００５９】
また、コイル５０は、ステータコア２１の一方の端面２１ａ側においては、外径側コイルバー２６に接続する外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂが軸方向外側に位置し、一方、ステータコア２１の他方の端面２１ｂ側においては、内径側コイルバー２７に接続する外側コネクトコイル４１ａが軸方向外側に位置するので、外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂを介して外径側コイルバー２６、及び内径側コイルバー２７を均等に冷却して、コイルの熱分布が抑制される。更に、ＡＴＦ油などをコイルに噴射して冷却する油冷却の場合に懸念される、コイルや絶縁材に及ぼす油の影響がなく、信頼性、耐久性が向上する。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態に係るステータ１０は、ステータコア２１と、セグメント化された複数相のコイル５０と、を備え、複数相のコイル５０は、ステータコア２１の複数のスロット２３にそれぞれ挿入され、略直線状に延びる複数のコイルバー２５と、同相のコイルバー２５同士を接続して渡り部を構成する複数のコネクトコイル４０と、を有する。各コネクトコイル４０は、軸方向に異なる位置に配置された内側コネクトコイル４２及び外側コネクトコイル４１を備え、各内側コネクトコイル４２は、他相の外側コネクトコイル４１と軸方向で対向し、各外側コネクトコイル４１は、他相の内側コネクトコイル４２と軸方向で対向するので、同相のコイルバー２５同士を接続する渡り部が、軸方向の異なる位置に配置されることで、渡り部の軸方向への張り出しを抑制することができ、ステータ１０の小型化が可能となる。また、渡り部長さが短縮されることで銅損を抑制することができ、回転電機の性能が向上する。
【００６１】
また、ステータコア２１の両側には、一対のベースプレート３１Ｌ、３１Ｒが設けられ、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒには、対向する外側面３５と内側面３６にそれぞれ複数の溝３７、３８が形成される。外側面３５に形成された外側面溝３７に外側コネクトコイル４１が配置され、内側面３６に形成された内側面溝３８に内側コネクトコイル４２が配置されるので、渡り部が、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒによって絶縁された状態で、軸方向の異なる位置に効率よく配置され、ステータ１０を小型化することができるとともに、セグメント化されたコイル５０の組み付け性を向上することができる。
【００６２】
更にまた、各スロット２３に挿入されるコイルバー２５は、径方向に並ぶ外径側コイルバー２６と内径側コイルバー２７を備え、外径側コイルバー２６は、一端側が外側コネクトコイル４１と接続され、他端側が内側コネクトコイル４２と接続され、内径側コイルバー２７は、一端側が内側コネクトコイル４２と接続され、他端側が外側コネクトコイル４１と接続されるので、スロット２３から延出する２本のコイルバー２６，２７に対して外径側及び内径側コネクトコイル４１，４２を波巻きの形で接続することができる。
また、外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７は、ステータコア２１のいずれか一方の側面でステータ１０の軸方向外側に位置する外側コネクトコイル４１に接続される。これにより、ステータ１０が発生する熱を外側コネクトコイル４１を介して放熱することで、外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７を均等に冷却することができる。尚、冷却プレート６０を、ステータ１０の軸方向外側に位置する外側コネクトコイル４１に接触させて配置すれば、更に効果的にステータ１０を冷却することができる。
【００６３】
また、外径側コイルバー２６の一端側で接続された外側コネクトコイル４１は、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの一方に延びて同相の内側コネクトコイル４２に接続され、外径側コイルバー２６の他端側で接続された内側コネクトコイル４２は、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの他方に延びて同相の外側コネクトコイル４１に接続される。さらに、内径側コイルバー２７の一端側で接続された内側コネクトコイル４２は、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの他方に延びて同相の外側コネクトコイル４１に接続され、内径側コイルバー２７の他端側で接続された外側コネクトコイル４１は、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの一方に延びて同相の内側コネクトコイル４２に接続される。これにより、スロット２３から延出するコイルバー２６，２７に対して径方向外側で外側及び内側コネクトコイル４１、４２を接続することができ、ステータ１０の内側に容易にロータを配置することができ、波巻きの形でコネクトコイル４０とコイルバー２５とを接続することができる。
【００６４】
また、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒには、ステータコア２１の同一スロット２３内に配置され、内径側コイルバー２７及び外径側コイルバー２６がそれぞれ挿入される内径側貫通孔３３と外径側貫通孔３２が径方向に並んで形成され、各外径側コイルバー２６にそれぞれ接続される内側コネクトコイル４２と外側コネクトコイル４１は、インボリュート曲線に沿って形成される。更に、各内径側コイルバー２７にそれぞれ接続される内側コネクトコイル４２と外側コネクトコイル４１は、インボリュート曲線に沿って形成されるとともに、該インボリュート曲線の内径側において内径側貫通孔３３から外径側貫通孔３２を迂回するように径方向外方に延びるので、内側コネクトコイル４２と外側コネクトコイル４１は、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒ内で互いに干渉することなく、これらの占有面積を小さくすることができる。
【００６５】
また、外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７を同一長さとして、コイルバー２５の部品共有化を図ることができる。
【００６６】
また、複数のコネクトコイル４０は、ステータコア２１を軸方向に投影した領域内に配置されるので、ステータ１０の径方向の小型化が可能となり、また、ステータ１０の内側に容易にロータを配置することができる。
【００６７】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、上記実施形態では、接続端子接合孔３９を１２個形成したが、これに限らず、接続端子接合孔３９を６個形成し、隣り合う同相のコネクトコイル同士を接続してもよい。
また、一対のベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒの軸方向外側に絶縁性のカバーを配置してもよく、樹脂等で被覆してもよい。
【００６８】
なお、本発明のステータ１０は、上記したダブルスロットタイプに限定されず、図１５に１相分のコイル形状を示すシングルスロットタイプのステータ、或いは図１６に１相分のコイル形状を示すトリプルスロットタイプのステータとすることもできる。３相８極波巻きステータにおいて、シングルスロットタイプのステータの場合、ステータコア２１のスロット数は２４個であり、トリプルスロットタイプのステータの場合、ステータコア２１のスロット数は７２個となる。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 回転電機のステータ
２０ ステータコア組立体
２１ ステータコア
２３ スロット
２５ コイルバー
２６ 外径側コイルバー
２７ 内径側コイルバー
２８ 絶縁材
３０Ｌ、３０Ｒ ベースプレート組立体
３１Ｌ、３１Ｒ ベースプレート
３２ 外径側貫通孔
３３ 内径側貫通孔
３５ 外側面
３６ 内側面
３７、３７ａ 外側面溝（溝）
３８、３８ａ 内側面溝（溝）
４０ コネクトコイル（渡り部）
４１、４１ａ、４１ｂ 外側コネクトコイル（渡り部）
４２、４２ａ、４２ｂ 内側コネクトコイル（渡り部）
５０ コイル
５０Ｕ Ｕ相コイル
５０Ｖ Ｖ相コイル
５０Ｗ Ｗ相コイル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車、ハイブリッド自動車等に搭載される回転電機のステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セグメントコイルを用いて製作される回転電機のステータとしては、Ｕ字状に成形した電気導体よりなる複数のセグメントを、ステータコアのスロットへ挿入した後、脚部分を曲げ、セグメントの端部同士を接合してコイルを構成するようにした回転電機のステータが知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５８８４０号公報
【特許文献２】米国特許第６８９４４１７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１、２に記載の車両用回転電機のステータは、電気導体のU字成形加工、脚部の曲げ加工、及び端部同士の接合（溶接）加工によってコイルが形成される。このため、電気導体の端部同士は、軸方向に張り出した状態で接合されることから、ステータが渡り部によって軸方向に大きくなり、また、渡り部の長さが長くなり、改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、渡り部の軸方向への張り出しを抑制して、ステータの小型化が可能であるとともに、渡り部長さが短くなることで銅損を抑制して、性能の向上が図られた回転電機のステータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
複数のスロット（例えば、後述の実施形態におけるスロット２３）を有するステータコア（例えば、後述の実施形態におけるステータコア２１）と、
セグメント化された複数相のコイル（例えば、後述の実施形態におけるコイル５０）と、を備えた回転電機のステータ（例えば、後述の実施形態におけるステータ１０）であって、
前記セグメント化された複数相のコイルは、前記ステータコアの複数のスロットにそれぞれ挿入され、略直線状に延びる複数のコイルバー（例えば、後述の実施形態におけるコイルバー２５）と、同相の前記コイルバー同士を接続して渡り部を構成する複数のコネクトコイル（例えば、後述の実施形態におけるコネクトコイル４０）と、を有し、
各コネクトコイルは、軸方向に異なる位置に配置された内側コネクトコイル（例えば、後述の実施形態における内側コネクトコイル４２）及び外側コネクトコイル（例えば、後述の実施形態における外側コネクトコイル４１）を備え、
前記各内側コネクトコイルは、他相の外側コネクトコイルと軸方向で対向し、前記各外側コネクトコイルは、他相の前記内側コネクトコイルと軸方向で対向することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、
前記ステータコアの両側には、一対のベースプレート（例えば、後述の実施形態におけるベースプレート３１Ｌ、３１Ｒ）が設けられ、
前記ベースプレートには、対向する外側面（例えば、後述の実施形態における外側面３５）と内側面（例えば、後述の実施形態における内側面３６）にそれぞれ複数の溝（例えば、後述の実施形態における外側面溝３７及び内側面溝３８）が形成され、
前記外側面に形成された溝（例えば、後述の実施形態における外側面溝３７）に前記外側コネクトコイルが配置され、
前記内側面に形成された溝（例えば、後述の実施形態における内側面溝３８）に前記内側コネクトコイルが配置されることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２の構成に加えて、
前記各スロットに挿入されるコイルバーは、径方向に並ぶ外径側コイルバー（例えば、後述の実施形態における外径側コイルバー２６）と内径側コイルバー（例えば、後述の実施形態における内径側コイルバー２７）を備え、
前記外径側コイルバーと前記内径側コイルバーの一方は、一端側が前記外側コネクトコイルと接続され、他端側が前記内側コネクトコイルと接続され、
前記外径側コイルバーと前記内径側コイルバーの他方は、一端側が前記内側コネクトコイルと接続され、他端側が前記外側コネクトコイルと接続されることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項３の構成に加えて、
前記外径側コイルバーの一端側で接続された外側コネクトコイルは、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの一方に延びて同相の内側コネクトコイルに接続され、
前記外径側コイルバーの他端側で接続された内側コネクトコイルは、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの他方に延びて同相の外側コネクトコイルに接続され、
前記内径側コイルバーの一端側で接続された内側コネクトコイルは、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの他方に延びて同相の外側コネクトコイルに接続され、
前記内径側コイルバーの他端側で接続された外側コネクトコイルは、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの一方に延びて同相の内側コネクトコイルに接続されることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項４の構成に加えて、
前記ベースプレートには、前記ステータコアの同一スロット内に配置され、前記内径側コイルバー及び外径側コイルバーがそれぞれ挿入される内径側貫通孔（例えば、後述の実施形態における内径側貫通孔３３）と外径側貫通孔（例えば、後述の実施形態における外径側貫通孔３２）が径方向に並んで形成され、
前記各外径側コイルバーにそれぞれ接続される内側コネクトコイルと外側コネクトコイルは、インボリュート曲線に沿って形成され、
前記各内径側コイルバーにそれぞれ接続される内側コネクトコイルと外側コネクトコイルは、インボリュート曲線に沿って形成されるとともに、該インボリュート曲線の内径側において前記内径側貫通孔から前記外径側貫通孔を迂回するように径方向外方に延びることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項３〜５のいずれかの構成に加えて、
前記外径側コイルバーと前記内径側コイルバーは、同一長さを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれかの構成に加えて、
前記複数のコネクトコイルは、前記ステータコアを軸方向に投影した領域内に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、同相のコイルバー同士を接続する渡り部が、軸方向の異なる位置に配置される内側コネクトコイルと外側コネクトコイルによって構成されることで、渡り部の軸方向への張り出しを抑制することができ、ステータの小型化が可能となる。また、渡り部の長さが短くなることでコイルの銅損が低減し、回転電機の効率が向上する。
【００１４】
請求項２の発明によれば、内側コネクトコイルと外側コネクトコイルが、ベースプレートによって絶縁された状態で、軸方向の異なる位置に効率よく配置され、ステータを小型化することができるとともに、セグメント化されたコイルの組み付け性を向上することができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、スロットから延出する２本のコイルバーに対して外径側及び内径側コネクトコイルを波巻きの形で接続することができる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、スロットから延出するコイルバーに対して径方向外側で外径側及び内径側コネクトコイルを接続することができ、ステータの内側に容易にロータを配置することができ、波巻きの形でコネクトコイルとコイルバーとを接続することができる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、内側コネクトコイルと外側コネクトコイルは、ベースプレート内で互いに干渉することなく、これらの占有面積を小さくすることができる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、外径側コイルバー及び内径側コイルバーを同一長さとして、コイルバーの部品共有化を図ることができる。
【００１９】
請求項７の発明によれば、ステータの径方向の小型化が可能となり、また、ステータの内側に容易にロータを配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る回転電機のステータの斜視図である。
【図２】図１に示すステータの分解斜視図である。
【図３】（ａ）は図２に示す一方のベースプレート組立体の分解斜視図、（ｂ）は他方のベースプレート組立体の分解斜視図である。
【図４】コイルバーの斜視図である。
【図５】図１に示すステータの縦断面図であり、図６のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図３（ａ）に示す一方のベースプレート組立体の正面図である。
【図７】図３（ａ）に示す一方のベースプレート組立体の裏面図である。
【図８】ダブルスロットタイプのセグメント化された複数相のコイルの斜視図である。
【図９】図８に示す複数相のコイルから１相分のコイルを抜き出して示す斜視図である。
【図１０】複数相のコイルの構成を示す模式図である。
【図１１】（ａ）は、図６の部分拡大図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１２】（ａ）はコイルバーとコネクトコイルとが、かしめ加工により接合される状態を示す模式図、（ｂ）は端部が半球状に形成されたコイルバーがコネクトコイルに圧入されて接合される状態を示す模式図、（ｃ）は端部が半円状に形成された断面矩形のコイルバーがコネクトコイルの孔に圧入されて接合される状態を示す模式図である。
【図１３】ベースプレート組立体の側面に冷却プレートが配設されたステータの斜視図である。
【図１４】図１３に示す冷却プレートを備えるステータの要部縦断面図である。
【図１５】シングルスロットタイプコイルの１相分のコイルを示す斜視図である。
【図１６】トリプルスロットタイプコイルの１相分のコイルを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【００２２】
図１、図２及び図５に示すように、本実施形態の回転電機のステータ１０は、ステータコア組立体２０と、一対のベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒと、を備え、ベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒが、ステータコア組立体２０の両側に配置されて組み付けられている。ステータコア組立体２０とベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒとの間には、例えば、シリコンシートなどの絶縁シート６５が配置され、ステータコア組立体２０とベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒとを絶縁している。
【００２３】
ステータコア組立体２０は、ステータコア２１と、複数（図に示す実施形態では４８個）のコイルバー２５と、を備える。
【００２４】
ステータコア２１は、例えば、プレス抜きされた複数枚の珪素鋼板が積層されて構成され、その径方向内側に、４８個のティース２２と、隣接するティース２２,２２間に形成される４８個のスロット２３とを備える。スロット２３は、ステータコア２１の軸方向に貫通して形成され、軸方向から見てステータコア２１の径方向に長い略長円形状に形成され、開口部２４がステータコア２１の内周面に開口している。
【００２５】
コイルバー２５は、図４も参照して、同一形状及び同一長さを有する外径側コイルバー２６と内径側コイルバー２７とが、後述するコネクトコイル４０の厚さ分だけ軸方向にずらされて並列配置され、両端を除く周囲が射出成形された樹脂などの絶縁材２８で被覆されて一体に形成されている。具体的に、外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７の長さは、ステータコア２１の軸方向長さとコネクトコイル４０の３枚分の厚さの和と略等しい長さに設定され、それぞれの両端には、コネクトコイル４０の厚さと略等しい長さの小径部２６ａ、２７ａが形成されている。
【００２６】
外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７からなる複数（図に示す実施形態では４８個）のコイルバー２５は、図５に示すように、外径側コイルバー２６が径方向外方となるようにして、ステータコア２１の４８個のスロット２３にそれぞれ挿入されてステータコア２１の周方向に並べられ、ステータコア組立体２０を構成する。
【００２７】
外径側コイルバー２６は、ステータコア２１の一方の端面２１ａ（図５においては左端面）からコネクトコイル４０の略２枚分の厚さだけ小径部２６ａが突出し、他方の端面２１ｂ（図５においては右端面）からコネクトコイル４０の略１枚分の厚さだけ、小径部２６ａが突出して、スロット２３に挿入されている。
【００２８】
また、内径側コイルバー２７は、ステータコア２１の一方の端面２１ａからコネクトコイルの略１枚分の厚さだけ、小径部２７ａが突出し、他方の端面２１ｂからコネクトコイルの略２枚分の厚さだけ小径部２６ａが突出してスロット２３に挿入されている。外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７と、ステータコア２１のスロット２３と、の間には、両コイルバー２６、２７を被覆する絶縁材２８が介在してステータコア２１との絶縁が確保されている。従って、外径側コイルバー２６と内径側コイルバー２７とは、互いの両端部の軸方向位置が異なるように、軸方向にずらした状態で絶縁材２８によって被覆される。
【００２９】
外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７を被覆する絶縁材２８は、スロット２３よりも僅かに大きな略同一形状を有しており、圧入によってスロット２３へ容易に挿入できる。また、外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７は、従来の巻回された巻線からなるコイルと比較して太いので、スロット２３への占積率が向上する効果も有する。
【００３０】
ステータコア組立体２０の両側にそれぞれ配置されるベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒは、図１から図７に示すように、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒと、複数のコネクトコイル４０と、を備える。なお、ベースプレート組立体３０Ｒは、後述する接続端子部を備えない点、溝及びコネクトコイルの形状を除き、その他の構成はベースプレート組立体３０Ｌと同一であるので、以後、主にベースプレート組立体３０Ｌについて説明する。
【００３１】
ベースプレート３１Ｌは、図６及び図７に示すように、絶縁性を有する樹脂によって成形され、ステータコア２１と略等しい内外径を有する略円環状部材であり、図中上方部分には径方向外方に扇状に延びる展開部３１ａが設けられている。展開部３１ａには、外部機器などに接続するための接続端子部が形成される。
【００３２】
ベースプレート３１Ｌの内径側には、ステータコア２１のスロット２３に挿入された各コイルバー２５の外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７にそれぞれ対応して、４８対の外径側貫通孔３２及び内径側貫通孔３３が、ベースプレート３１Ｌを貫通して形成されている。
【００３３】
対となる外径側貫通孔３２と内径側貫通孔３３とは、ベースプレート３１Ｌの中心Ｏから径方向に延びる同一の直線Ｌ上に位置し、更に、この直線Ｌ上、且つベースプレート３１Ｌの外径側には、外周側孔３４が形成されてベースプレート３１Ｌの外側面３５と内側面３６（図５参照）とを連通する。また、展開部３１ａが形成される円周方向位置では、外周側孔３４の位置より更に径方向外方で展開部３１ａに位置する１２個の接続端子接合孔３９が形成されている。
【００３４】
図５から図７に示すように、ベースプレート３１Ｌの外側面３５と内側面３６には、それぞれ外側面３５及び内側面３６に開口する断面略コの字型の複数（４８個）の外側面溝３７及び内側面溝３８が、インボリュート曲線に沿って円周方向に近接して形成されている。互いに隣接する各外側面溝３７間、及び各内側面溝３８間は、ベースプレート３１Ｌから立設する壁３１bによって隔離され、また、軸方向において対向する外側面溝３７と内側面溝３８とは隔壁３１ｃによって隔離され、それぞれ電気的に絶縁される。
また、ベースプレート３１Ｌは、後述する外側コネクトコイル４１と内側コネクトコイル４２の厚さに対応する外側面溝３７と内側面溝３８との各溝深さと、隔壁３１ｃの厚さとの合計に略等しい軸方向幅に設定される。
【００３５】
ベースプレート組立体３０Ｌでは、図６に示すように、ベースプレート３１Ｌの各外側面溝３７は、正面視において、外径側貫通孔３２と、この外径側貫通孔３２から時計方向に３個分離間した外径側貫通孔３２を通る直線Ｌ上に形成される外周側孔３４とを接続するように、インボリュート曲線に沿って湾曲して形成されている。但し、複数の外側面溝３７の内、展開部３１ａに向かって延びる１２個の外側面溝３７ａは、外径側貫通孔３２から時計方向に３個分離間した外径側貫通孔３２を通る直線Ｌ上までインボリュート状に延びた後、径方向に屈曲して接続端子接合孔３９に接続する。
【００３６】
また、図７に示すように、ベースプレート３１Ｌの各内側面溝３８は、正面視において、内径側貫通孔３３と、この内径側貫通孔３３から時計方向に（図６側から見て反時計方向に）３個分離間した内径側貫通孔３３を通る直線Ｌ上に形成される外周側孔３４とを、外径側貫通孔３２を避けて屈曲しながら接続するように形成されている。但し、複数の内側面溝３８の内、展開部３１ａに向かって延びる１２個の内側面溝３８ａは、内径側貫通孔３３から時計方向に（図６側から見て反時計方向に）３個分離間した内径側貫通孔３３を通る直線Ｌ上まで同様に屈曲して延びた後、径方向に屈曲して接続端子接合孔３９に接続する。
【００３７】
即ち、図６に示すように、時計方向（又は反時計方向）に６個離間して位置する外径側貫通孔３２と内径側貫通孔３３とは、外側面溝３７及び内側面溝３８が共通に連続する外周側孔３４を介して接続されている。また、共通の接続端子接合孔３９に接続する一対の外側面溝３７ａと内側面溝３８ａとは、時計方向（又は反時計方向）に６個離間する外径側貫通孔３２と内径側貫通孔３３とを接続している。
【００３８】
なお、ベースプレート組立体３０Ｒでは、ベースプレート３１Ｒの各外側面溝３７は、上述したベースプレート３１Ｌの各内側面溝３８と同様の形状を有し、ベースプレート３１Ｒの各内側面溝３８は、上述したベースプレート３１Ｌの各外側面溝３７と同様の形状を有する。
【００３９】
コネクトコイル４０は、銅などの導電材料によって板状に形成されており、外側面溝３７、３７ａにそれぞれ挿入される外側コネクトコイル４１（４１ａ、４１ｂ）と、内側面溝３８、３８ａにそれぞれ挿入される内側コネクトコイル４２（４２ａ、４２ｂ）と、に分けることができる。なお、ここで言う外側コネクトコイル４１とは、ステータコア組立体２０とベースプレート組立体３０とが組み付けられたとき、ステータ１０の軸方向外側となるコネクトコイル４０のことであり、内側コネクトコイル４２とは、ステータ１０の軸方向内側となるコネクトコイル４０のことである。
【００４０】
外側コネクトコイル４１ａは、図６に示すように、外側面溝３７と同一形状のインボリュート曲線に沿って形成されており、その両端部には、結合孔４３ａ、４３ｂが形成されている。結合孔４３ａは、外径側コイルバー２６の小径部２６ａと略等しい直径を有し、結合孔４３ｂは、後述する外側コネクトコイル４１ａと内側コネクトコイル４２ａとを接続する接続ピン４５と略等しい直径を有する。また、外側コネクトコイル４１ｂは、外側面溝３７ａと同一形状に湾曲して形成されており、その両端部には、結合孔４３ａと、接続端子孔４３ｃが形成されている。
【００４１】
内側コネクトコイル４２ａは、図７に示すように、内側面溝３８と同一形状のインボリュート曲線に沿って形成されており、その両端部には、結合孔４４ａ、４４ｂが形成されている。結合孔４４ａは、内径側コイルバー２７の小径部２７ａと略等しい直径を有し、結合孔４４ｂは、接続ピン４５と略等しい直径を有する。また、内側コネクトコイル４２ｂは、内側面溝３８ａと同一形状に湾曲して形成されており、その両端部には、結合孔４４ａと、接続端子孔４４ｃが形成されている。
【００４２】
従って、ベースプレート３１Ｌの接続端子接合孔３９の部分を除いて、各外径側コイルバー２６にそれぞれ接続される内側コネクトコイル４２ａと外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂは、インボリュート曲線に沿って形成され、各内径側コイルバー２７にそれぞれ接続される内側コネクトコイル４２ａ，４２ｂと外側コネクトコイル４１ａは、インボリュート曲線に沿って形成されるとともに、該インボリュート曲線の内径側において内径側貫通孔３３から外径側貫通孔３２を迂回するように径方向外方に延びる。
【００４３】
外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂは外側面溝３７、３７ａにそれぞれ挿入され、また、内側コネクトコイル４２ａ、４２ｂは内側面溝３８、３８ａにそれぞれ挿入されている。そして、各外周側孔３４には、銅、アルミニウムなどからなる導電性の接続ピン４５が挿入されて外側コネクトコイル４１ａと内側コネクトコイル４２ａとを電気的に接続する。
【００４４】
これにより、時計方向（又は反時計方向）に６個離間して位置する外側コネクトコイル４１ａの結合孔４３ａと、内側コネクトコイル４２ａの結合孔４４ａとが、外側コネクトコイル４１ａ、接続ピン４５、及び内側コネクトコイル４２ａを介して電気的に接続された状態でベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒが構成される。
なお、本実施形態のような接続ピン４５を設ける代わりに、外側コネクトコイル４１ａと内側コネクトコイル４２ａのいずれか一方を接続ピン４５と同等形状の突出部を一体に形成し、外側コネクトコイル４１ａと内側コネクトコイル４２ａの他方に設けられた結合孔４３ｂ、４４ｂに挿入することで、外側コネクトコイル４１ａと内側コネクトコイル４２ａとを電気的に接続してもよい。
【００４５】
このように構成された一対のベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒは、ステータコア組立体２０の両側の所定位置に位置決めして配置して組み付けられる。図５に示すように、ステータコア２１の一方の端面２１ａ側（図中左側）に配置されたベースプレート組立体３０Ｌにおいて、外径側コイルバー２６の小径部２６ａが、外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂの結合孔４３ａに挿入されると共に、内径側コイルバー２７の小径部２７ａが、内側コネクトコイル４２ａ、４２ｂの結合孔４４ａに挿入された後、それぞれかしめられて固定される。即ち、外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂ及び内側コネクトコイル４２ａ、４２ｂは、同相（例えば、Ｕ相）のコイルバー２５同士を接続してコイル５０の渡り部を構成する。
【００４６】
また、ステータコア２１の他方の端面２１ｂ側（図中右側）に配置されたベースプレート組立体３０Ｒにおいては、外径側コイルバー２６の小径部２６ａが、内側コネクトコイル４２ａの結合孔４４ａに挿入されると共に、内径側コイルバー２７の小径部２７ａが、外側コネクトコイル４１ａの結合孔４３ａに挿入された後、それぞれかしめられて固定される。即ち、外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂ及び内側コネクトコイル４２ａ、４２ｂは、同相（例えば、Ｕ相）のコイルバー２５同士を接続してコイル５０の渡り部を構成する。
【００４７】
従って、同一スロット２３に配置された外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７に関して、外径側コイルバー２６の一端側（図中左側）で接続された外側コネクトコイル４１ａは、径方向外方、且つ、時計回りに延びて同相の内側コネクトコイル４２ａに接続され、外径側コイルバー２６の他端側（図中右側）で接続された内側コネクトコイル４２ａは、径方向外方、且つ、反時計回りに延びて同相の外側コネクトコイル４１ａに接続される。また、内径側コイルバー２７の一端側（図中左側）で接続された内側コネクトコイルは、径方向外方、且つ、反時計回りに延びて同相の外側コネクトコイル４１ａに接続され、内径側コイルバー２７の他端側（図中右側）で接続された外側コネクトコイル４１ａは、径方向外方、且つ、時計回りに延びて同相の内側コネクトコイル４２ａに接続される。
【００４８】
このようにステータ１０は、ステータコア組立体２０の両側に一対のベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒを組みつけることで構成され、これによりセグメント化されたコイル５０が、同一構造を有する各相４つのコイルループ（Ｕ相コイル５０Ｕ、Ｖ相コイル５０Ｖ、及びＷ相コイル５０Ｗ）を形成する。この各相４つのコイルループ（Ｕ相コイル５０Ｕ、Ｖ相コイル５０Ｖ、及びＷ相コイル５０Ｗ）は、２つのコイルループを１組として２組のＵ相コイル５０Ｕ、２つのＶ相コイル５０Ｖ、及び２つのＷ相コイル５０Ｗが、反時計方向にこの順で波巻きされる（図８及び図１０参照）。なお、１つのスロット２３内に配置される、絶縁材２８で被覆された外径側コイルバー２６と内径側コイルバー２７は、１組を構成する２つのコイルループからなっている。図８は、理解を容易にするためステータからセグメント化された複数相（ＵＶＷ相）のコイルを抜き出して示す斜視図、図９は、更に一相分（例えば、Ｕ相）のコイルを抜き出して示す斜視図、図１０は、複数相のコイルの構成を示す模式図、図１１（ａ）は図６の部分拡大図であり、図１１（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００４９】
また、このように構成されたステータ１０では、外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂと内側コネクトコイル４２ａ、４２ｂとが、ステータコア２１を軸方向に投影した領域内に配置されると共に、軸方向に異なる位置に配置される。
【００５０】
図１１（ａ）に示すベースプレート組立体３０ＬのＢ−Ｂ線断面では、図１１（ｂ）に示すように、ベースプレート３１Ｌの外側面において、Ｕ相の外径側コイルバー２６の小径部２６ａの径方向外方に２つのＶ相の外側コネクトコイル４１ｂと１つのＷ相の外側コネクトコイル４１ｂが径方向内側からこの順に並んでおり、ベースプレート３１Ｌの内側面において、１つのＵ相の内側コネクトコイル４２ｂと２つのＷ相の内側コネクトコイル４２ｂが径方向内側からこの順に並んでいる。従って、図１１（ａ）から明らかなように、各内側コネクトコイル４２ａ、４２ｂが、他相の外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂと軸方向で対向し、また各外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂが、他相の内側コネクトコイル４２ａ、４２ｂと軸方向で対向している。
【００５１】
また、ステータ１０の軸方向外側に配置される複数の外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂの外側面は、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの端面と面一となっている。
【００５２】
また、図５に示すように、コイル５０は、ステータコア２１の一方の端面２１ａ側においては、外径側コイルバー２６に接続する外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂが軸方向外側に位置し、一方、ステータコア２１の他方の端面２１ｂ側においては、内径側コイルバー２７に接続する外側コネクトコイル４１ａが軸方向外側に位置してステータ１０が組み付けられる。
【００５３】
図１２は、コイルバーとコネクトコイルとの接続構造を示す概念図であり、以下では外径側コイルバー２６を例に説明するが、内径側コイルバー２７についても同様に適用することができる。図１２（ａ）に示す外径側コイルバー２６は、その両端部に先端に向かった先細テーパー状のテーパー部２６ｂが形成されると共に、外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂの結合孔４３ａと内側コネクトコイル４２ａの結合孔４４ａは、外径側コイルバー２６と略等しい勾配を有するテーパー孔となっている。外径側コイルバー２６とコネクトコイル４０は、ステータコア２１にベースプレート３１Ｌ、３１Ｒを組み付け、ばね６４の弾性力を介して治具の押圧部材６１によって外径側コイルバー２６に対しコネクトコイル４０を軸方向に押圧することで、外径側コイルバー２６の両テーパー部２６ｂに、コネクトコイル４０の結合孔４３ａ、４４ａを嵌合させる。そして、パンチ６２により外径側コイルバー２６の両端部を押し潰してかしめることで、コイルバー２６とコネクトコイル４０とを固定する。
【００５４】
このとき、外径側コイルバー２６とコネクトコイル４０との嵌合部は、テーパー状に形成されているので、外径側コイルバー２６とコネクトコイル４０との間に多少芯ずれがあっても、押圧部材６１の押圧により外径側コイルバー２６とコネクトコイル４０とがセンタリングされて、テーパー部２６ｂで確実に接合して導通する。また、複数ヶ所（本実施形態においては９６か所）の接合を１回のプレス工程で行うことができ、効率的に接合加工を行うことができ、生産効率が大幅に向上する。なお、コイルバー２５とコネクトコイル４０とは、必ずしも圧入及びかしめにより接続する必要はなく、圧入若しくはかしめにより接続すればよい。以下では、圧入による接続ついて説明する。
【００５５】
図１２（ｂ）に示す外径側コイルバー２６は、両端部が半球状に形成されると共に、コネクトコイル４０の結合孔４３ａ、４４ａが半球状凹部となっており、外径側コイルバー２６の半球状両端部が、コネクトコイル４０の結合孔４３ａ、４４ａに圧入されて外径側コイルバー２６とコネクトコイル４０とが接合する。この構造においても、外径側コイルバー２６とコネクトコイル４０とはセンタリングにより芯合わせが可能である。また、複数ヶ所の接合を１回のプレス工程で行うことができ、極めて効率的に接合することができる。
【００５６】
図１２（ｃ）に示す外径側コイルバー２６は、断面矩形に形成されており、その両端部は半円状に形成されている。また、コネクトコイル４０の結合孔４３ａ、４４ａも、同様の半円状凹部となっており、この半円状凹部の結合孔４３ａ、４４ａに外径側コイルバー２６の端部を圧入することで接合される。なお、本実施形態の外径側コイルバー２６は、断面矩形に形成されてスロット２３に近似する角型形状であるので、スロット２３の占積率を高めることも可能である。
【００５７】
図１３はベースプレート組立体の側面に冷却プレートが配設されたステータの斜視図、図１４はステータの要部縦断面図である。図１３及び図１４に示すステータ１０は、一対の冷却プレート６０が、ステータ１０の両側面に設けられたベースプレート組立体３０に接触して配置されている。冷却プレート６０は、内部に冷媒を循環させるための冷媒通路６３が形成され、不図示の冷媒供給装置から圧送される冷媒を例えば、矢印Ｃ方向（図１３参照）に循環させることで、一対の冷却プレート６０が接触するステータ１０の外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂ（渡り部）を介してステータ１０を積極的に冷却することができる。
【００５８】
また、外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂの側面が平面であるので、外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂは冷却プレート６０と面接触する。そのため、従来の巻線が巻回されたコイルと比較して冷却プレート６０との接触面積、即ち、伝熱面積が大きく、効率的に冷却することができる。
【００５９】
また、コイル５０は、ステータコア２１の一方の端面２１ａ側においては、外径側コイルバー２６に接続する外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂが軸方向外側に位置し、一方、ステータコア２１の他方の端面２１ｂ側においては、内径側コイルバー２７に接続する外側コネクトコイル４１ａが軸方向外側に位置するので、外側コネクトコイル４１ａ、４１ｂを介して外径側コイルバー２６、及び内径側コイルバー２７を均等に冷却して、コイルの熱分布が抑制される。更に、ＡＴＦ油などをコイルに噴射して冷却する油冷却の場合に懸念される、コイルや絶縁材に及ぼす油の影響がなく、信頼性、耐久性が向上する。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態に係るステータ１０は、ステータコア２１と、セグメント化された複数相のコイル５０と、を備え、複数相のコイル５０は、ステータコア２１の複数のスロット２３にそれぞれ挿入され、略直線状に延びる複数のコイルバー２５と、同相のコイルバー２５同士を接続して渡り部を構成する複数のコネクトコイル４０と、を有する。各コネクトコイル４０は、軸方向に異なる位置に配置された内側コネクトコイル４２及び外側コネクトコイル４１を備え、各内側コネクトコイル４２は、他相の外側コネクトコイル４１と軸方向で対向し、各外側コネクトコイル４１は、他相の内側コネクトコイル４２と軸方向で対向するので、同相のコイルバー２５同士を接続する渡り部が、軸方向の異なる位置に配置されることで、渡り部の軸方向への張り出しを抑制することができ、ステータ１０の小型化が可能となる。また、渡り部長さが短縮されることで銅損を抑制することができ、回転電機の性能が向上する。
【００６１】
また、ステータコア２１の両側には、一対のベースプレート３１Ｌ、３１Ｒが設けられ、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒには、対向する外側面３５と内側面３６にそれぞれ複数の溝３７、３８が形成される。外側面３５に形成された外側面溝３７に外側コネクトコイル４１が配置され、内側面３６に形成された内側面溝３８に内側コネクトコイル４２が配置されるので、渡り部が、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒによって絶縁された状態で、軸方向の異なる位置に効率よく配置され、ステータ１０を小型化することができるとともに、セグメント化されたコイル５０の組み付け性を向上することができる。
【００６２】
更にまた、各スロット２３に挿入されるコイルバー２５は、径方向に並ぶ外径側コイルバー２６と内径側コイルバー２７を備え、外径側コイルバー２６は、一端側が外側コネクトコイル４１と接続され、他端側が内側コネクトコイル４２と接続され、内径側コイルバー２７は、一端側が内側コネクトコイル４２と接続され、他端側が外側コネクトコイル４１と接続されるので、スロット２３から延出する２本のコイルバー２６，２７に対して外径側及び内径側コネクトコイル４１，４２を波巻きの形で接続することができる。
また、外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７は、ステータコア２１のいずれか一方の側面でステータ１０の軸方向外側に位置する外側コネクトコイル４１に接続される。これにより、ステータ１０が発生する熱を外側コネクトコイル４１を介して放熱することで、外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７を均等に冷却することができる。尚、冷却プレート６０を、ステータ１０の軸方向外側に位置する外側コネクトコイル４１に接触させて配置すれば、更に効果的にステータ１０を冷却することができる。
【００６３】
また、外径側コイルバー２６の一端側で接続された外側コネクトコイル４１は、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの一方に延びて同相の内側コネクトコイル４２に接続され、外径側コイルバー２６の他端側で接続された内側コネクトコイル４２は、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの他方に延びて同相の外側コネクトコイル４１に接続される。さらに、内径側コイルバー２７の一端側で接続された内側コネクトコイル４２は、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの他方に延びて同相の外側コネクトコイル４１に接続され、内径側コイルバー２７の他端側で接続された外側コネクトコイル４１は、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの一方に延びて同相の内側コネクトコイル４２に接続される。これにより、スロット２３から延出するコイルバー２６，２７に対して径方向外側で外側及び内側コネクトコイル４１、４２を接続することができ、ステータ１０の内側に容易にロータを配置することができ、波巻きの形でコネクトコイル４０とコイルバー２５とを接続することができる。
【００６４】
また、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒには、ステータコア２１の同一スロット２３内に配置され、内径側コイルバー２７及び外径側コイルバー２６がそれぞれ挿入される内径側貫通孔３３と外径側貫通孔３２が径方向に並んで形成され、各外径側コイルバー２６にそれぞれ接続される内側コネクトコイル４２と外側コネクトコイル４１は、インボリュート曲線に沿って形成される。更に、各内径側コイルバー２７にそれぞれ接続される内側コネクトコイル４２と外側コネクトコイル４１は、インボリュート曲線に沿って形成されるとともに、該インボリュート曲線の内径側において内径側貫通孔３３から外径側貫通孔３２を迂回するように径方向外方に延びるので、内側コネクトコイル４２と外側コネクトコイル４１は、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒ内で互いに干渉することなく、これらの占有面積を小さくすることができる。
【００６５】
また、外径側コイルバー２６及び内径側コイルバー２７を同一長さとして、コイルバー２５の部品共有化を図ることができる。
【００６６】
また、複数のコネクトコイル４０は、ステータコア２１を軸方向に投影した領域内に配置されるので、ステータ１０の径方向の小型化が可能となり、また、ステータ１０の内側に容易にロータを配置することができる。
【００６７】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、上記実施形態では、接続端子接合孔３９を１２個形成したが、これに限らず、接続端子接合孔３９を６個形成し、隣り合う同相のコネクトコイル同士を接続してもよい。
また、一対のベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒの軸方向外側に絶縁性のカバーを配置してもよく、樹脂等で被覆してもよい。
【００６８】
なお、本発明のステータ１０は、上記したダブルスロットタイプに限定されず、図１５に１相分のコイル形状を示すシングルスロットタイプのステータ、或いは図１６に１相分のコイル形状を示すトリプルスロットタイプのステータとすることもできる。３相８極波巻きステータにおいて、シングルスロットタイプのステータの場合、ステータコア２１のスロット数は２４個であり、トリプルスロットタイプのステータの場合、ステータコア２１のスロット数は７２個となる。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 回転電機のステータ
２０ ステータコア組立体
２１ ステータコア
２３ スロット
２５ コイルバー
２６ 外径側コイルバー
２７ 内径側コイルバー
２８ 絶縁材
３０Ｌ、３０Ｒ ベースプレート組立体
３１Ｌ、３１Ｒ ベースプレート
３２ 外径側貫通孔
３３ 内径側貫通孔
３５ 外側面
３６ 内側面
３７、３７ａ 外側面溝（溝）
３８、３８ａ 内側面溝（溝）
４０ コネクトコイル（渡り部）
４１、４１ａ、４１ｂ 外側コネクトコイル（渡り部）
４２、４２ａ、４２ｂ 内側コネクトコイル（渡り部）
５０ コイル
５０Ｕ Ｕ相コイル
５０Ｖ Ｖ相コイル
５０Ｗ Ｗ相コイル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスロットを有するステータコアと、
セグメント化された複数相のコイルと、を備えた回転電機のステータであって、
前記セグメント化された複数相のコイルは、前記ステータコアの複数のスロットにそれぞれ挿入され、略直線状に延びる複数のコイルバーと、同相の前記コイルバー同士を接続して渡り部を構成する複数のコネクトコイルと、を有し、
前記各コネクトコイルは、軸方向に異なる位置に配置された内側コネクトコイル及び外側コネクトコイルを備え、
前記各内側コネクトコイルは、他相の外側コネクトコイルと軸方向で対向し、前記各外側コネクトコイルは、他相の前記内側コネクトコイルと軸方向で対向することを特徴とする回転電機のステータ。
【請求項２】
前記ステータコアの両側には、一対のベースプレートが設けられ、
前記ベースプレートには、対向する外側面と内側面にそれぞれ複数の溝が形成され、
前記外側面に形成された溝に前記外側コネクトコイルが配置され、
前記内側面に形成された溝に前記内側コネクトコイルが配置されることを特徴とする請求項１に記載の回転電機のステータ。
【請求項３】
前記各スロットに挿入されるコイルバーは、径方向に並ぶ外径側コイルバーと内径側コイルバーを備え、
前記外径側コイルバーと前記内径側コイルバーの一方は、一端側が前記外側コネクトコイルと接続され、他端側が前記内側コネクトコイルと接続され、
前記外径側コイルバーと前記内径側コイルバーの他方は、一端側が前記内側コネクトコイルと接続され、他端側が前記外側コネクトコイルと接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機のステータ。
【請求項４】
前記外径側コイルバーの一端側で接続された外側コネクトコイルは、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの一方に延びて同相の内側コネクトコイルに接続され、
前記外径側コイルバーの他端側で接続された内側コネクトコイルは、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの他方に延びて同相の外側コネクトコイルに接続され、
前記内径側コイルバーの一端側で接続された内側コネクトコイルは、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの他方に延びて同相の外側コネクトコイルに接続され、
前記内径側コイルバーの他端側で接続された外側コネクトコイルは、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの一方に延びて同相の内側コネクトコイルに接続されることを特徴とする請求項３に記載の回転電機のステータ。
【請求項５】
前記ベースプレートには、前記ステータコアの同一スロット内に配置され、前記内径側コイルバー及び外径側コイルバーがそれぞれ挿入される内径側貫通孔と外径側貫通孔が径方向に並んで形成され、
前記各外径側コイルバーにそれぞれ接続される内側コネクトコイルと外側コネクトコイルは、インボリュート曲線に沿って形成され、
前記各内径側コイルバーにそれぞれ接続される内側コネクトコイルと外側コネクトコイルは、インボリュート曲線に沿って形成されるとともに、該インボリュート曲線の内径側において前記内径側貫通孔から前記外径側貫通孔を迂回するように径方向外方に延びることを特徴とする請求項４に記載の回転電機のステータ。
【請求項６】
前記外径側コイルバーと前記内径側コイルバーは、同一長さを有することを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の回転電機のステータ。
【請求項７】
前記複数のコネクトコイルは、前記ステータコアを軸方向に投影した領域内に配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転電機のステータ。
【請求項１】
複数のスロットを有するステータコアと、
セグメント化された複数相のコイルと、を備えた回転電機のステータであって、
前記セグメント化された複数相のコイルは、前記ステータコアの複数のスロットにそれぞれ挿入され、略直線状に延びる複数のコイルバーと、同相の前記コイルバー同士を接続して渡り部を構成する複数のコネクトコイルと、を有し、
前記各コネクトコイルは、軸方向に異なる位置に配置された内側コネクトコイル及び外側コネクトコイルを備え、
前記各内側コネクトコイルは、他相の外側コネクトコイルと軸方向で対向し、前記各外側コネクトコイルは、他相の前記内側コネクトコイルと軸方向で対向することを特徴とする回転電機のステータ。
【請求項２】
前記ステータコアの両側には、一対のベースプレートが設けられ、
前記ベースプレートには、対向する外側面と内側面にそれぞれ複数の溝が形成され、
前記外側面に形成された溝に前記外側コネクトコイルが配置され、
前記内側面に形成された溝に前記内側コネクトコイルが配置されることを特徴とする請求項１に記載の回転電機のステータ。
【請求項３】
前記各スロットに挿入されるコイルバーは、径方向に並ぶ外径側コイルバーと内径側コイルバーを備え、
前記外径側コイルバーと前記内径側コイルバーの一方は、一端側が前記外側コネクトコイルと接続され、他端側が前記内側コネクトコイルと接続され、
前記外径側コイルバーと前記内径側コイルバーの他方は、一端側が前記内側コネクトコイルと接続され、他端側が前記外側コネクトコイルと接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機のステータ。
【請求項４】
前記外径側コイルバーの一端側で接続された外側コネクトコイルは、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの一方に延びて同相の内側コネクトコイルに接続され、
前記外径側コイルバーの他端側で接続された内側コネクトコイルは、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの他方に延びて同相の外側コネクトコイルに接続され、
前記内径側コイルバーの一端側で接続された内側コネクトコイルは、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの他方に延びて同相の外側コネクトコイルに接続され、
前記内径側コイルバーの他端側で接続された外側コネクトコイルは、径方向外方、且つ、時計回りと反時計回りの一方に延びて同相の内側コネクトコイルに接続されることを特徴とする請求項３に記載の回転電機のステータ。
【請求項５】
前記ベースプレートには、前記ステータコアの同一スロット内に配置され、前記内径側コイルバー及び外径側コイルバーがそれぞれ挿入される内径側貫通孔と外径側貫通孔が径方向に並んで形成され、
前記各外径側コイルバーにそれぞれ接続される内側コネクトコイルと外側コネクトコイルは、インボリュート曲線に沿って形成され、
前記各内径側コイルバーにそれぞれ接続される内側コネクトコイルと外側コネクトコイルは、インボリュート曲線に沿って形成されるとともに、該インボリュート曲線の内径側において前記内径側貫通孔から前記外径側貫通孔を迂回するように径方向外方に延びることを特徴とする請求項４に記載の回転電機のステータ。
【請求項６】
前記外径側コイルバーと前記内径側コイルバーは、同一長さを有することを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の回転電機のステータ。
【請求項７】
前記複数のコネクトコイルは、前記ステータコアを軸方向に投影した領域内に配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転電機のステータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−２７１７５（Ｐ２０１３−２７１７５Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６０２２１（Ｐ２０１１−１６０２２１）
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]