電動機のステータ
【課題】接続に要する部品点数、及び絶縁樹脂量を削減可能な電動機の突極集中巻きステータを提供する。
【解決手段】突極集中巻きステータ１０の複数のコイル１３は、ステータ１０の軸方向一端側の径方向外側寄りに位置する第１巻き端４１と第２巻き端４２とを有し、第１巻き端４１と第２巻き端４２の少なくとも一方が異相となるコイルを周方向に跨いで延びており、周方向に隣り合う同相のコイル１３の一方のコイル１３の第１巻き端４１の端部４１ａと、他方のコイル１３の第２巻き端４２の端部４２ａとが直接接合されて接合部１４ａをなす。接合部１４ａは、絶縁材により形成されたキャップ５０で覆われている。
【解決手段】突極集中巻きステータ１０の複数のコイル１３は、ステータ１０の軸方向一端側の径方向外側寄りに位置する第１巻き端４１と第２巻き端４２とを有し、第１巻き端４１と第２巻き端４２の少なくとも一方が異相となるコイルを周方向に跨いで延びており、周方向に隣り合う同相のコイル１３の一方のコイル１３の第１巻き端４１の端部４１ａと、他方のコイル１３の第２巻き端４２の端部４２ａとが直接接合されて接合部１４ａをなす。接合部１４ａは、絶縁材により形成されたキャップ５０で覆われている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車等に搭載される電動機の突極集中巻きステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図９に示すように、接続端子１４４がリードフレーム１４２に固定された複数相の環状のバスリング１４１Ｕ，１４１Ｖ，１４１Ｗを集配電部材収容部１３２ｂ内に装着し、各リードフレーム１４２とステータコイル１３４とを接続端子１４４を介して接続することにより、所望の出力を確保しつつ、回転電機を小型化する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この特許文献１に記載の回転電機のステータ１０１では、集配電部材収容部１３２ｂ内に装着した互いに固定部材１４５で固定された集配電部材１１３のバスリング１４１Ｕ，１４１Ｖ，１４１Ｗとステータコイル１３４とを接続端子１４４を介して接続した後、集配電部材１１３（リードフレーム１４２、固定部材１４５、接続端子１４４）が収容された集配電部材収容部１３２ｂ内に、絶縁性の樹脂材を充填して組付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４６５３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の回転電機のステータ１０１では、接続のためにリードフレーム１４２、固定部材１４５、接続端子１４４などの多くの集配電部材１１３が必要であった。また、円環状の集配電部材収容部１３２ｂ内に絶縁性樹脂材を充填するため、絶縁性樹脂量が多く、製作に多くの工数と費用を要する問題があり、改善の余地があった。
【０００６】
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、接続に要する部品点数、及び絶縁樹脂量を削減可能な電動機の突極集中巻き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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
周方向に所定の間隔で配置され放射状に突出する複数のティース（例えば、後述の実施形態におけるティース１１ｂ）を有する円環状のステータコア（例えば、後述の実施形態におけるステータコア１１）と、
周方向に隣り合う前記ティースにおいて互いに異相となるように前記ティースに巻回される複数のコイル（例えば、後述の実施形態におけるコイル１３）と、を備える電動機の突極集中巻きステータ（例えば、後述の実施形態における突極集中巻きステータ１０）であって、
前記複数のコイルは、前記ステータの軸方向一端側に位置する第１巻き端（例えば、後述の実施形態における第１巻き端４１）と第２巻き端（例えば、後述の実施形態における第２巻き端４２）とを有し、
前記第１巻き端と前記第２巻き端の少なくとも一方が異相となるコイルを周方向に跨いで延びており、
周方向に隣り合う同相のコイルの一方の前記第１巻き端の端部（例えば、後述の実施形態における端部４１ａ）と、他方の前記第２巻き端の端部（例えば、後述の実施形態における端部４２ａ）とが直接接合されて接合部（例えば、後述の実施形態における接合部１４ａ）をなし、
前記接合部は、絶縁材により形成されたキャップ（例えば、後述の実施形態におけるキャップ５０）で覆われていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、
周方向に隣り合う同相のコイルの一方の前記第１巻き端の端部と、他方の前記第２巻き端の端部とが略平行に延びており、
前記キャップは筒状であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２の構成に加えて、
前記ティースと前記コイルとの間に装着されるインシュレータ（例えば、後述の実施形態におけるインシュレータ１２）を備え、
前記キャップが前記インシュレータに固定されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項３の構成に加えて、
前記インシュレータに切欠き（例えば、後述の実施形態における溝２８、２９）が形成され、
前記キャップが前記インシュレータの前記切欠きに嵌め込まれていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項４の構成に加えて、
前記キャップは前記切欠きの幅よりも大きな幅をもつフランジ部（例えば、後述の実施形態におけるフランジ部５３）を有し、
前記フランジ部が前記切欠きに係合することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、接合部が第１及び第２巻き端の端部を直接接合することにより形成されるので、配電部材を用いる必要がなく部品点数を削減することができ、製造コストを低減することができる。また、接合部が絶縁材により形成されたキャップで覆われていることにより、接合部を周囲と絶縁することができ、かつ接合部の接合を保護することができる。さらに、絶縁材を硬化させて成形する工程を不要とすることが出来、生産性を高めることができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、接合部にキャップを容易に装着することができる。また、接合部の大きさをコンパクトにすることができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、キャップがインシュレータに固定されていることにより、接合部の絶縁性を向上しつつ、接合部の振動または振動による巻線の浮き上がりを抑制することができ、巻線の損傷を抑制することができる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、キャップがインシュレータの切欠きに嵌め込まれることにより固定されるため、接合部の絶縁性を向上しつつ、接合部の振動または振動による巻線の浮き上がりを抑制することができ、巻線の損傷を抑制することができる。
また、他の部品を用いることなくキャップをインシュレータに固定できるため、コストの増加を抑制することができる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、フランジ部が切欠きに係合することにより、キャップの抜けを抑制することができ、より確実に接合部を絶縁することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の電動機の縦断面図である。
【図２】図１におけるステータの正面図である。
【図３】ステータコアの正面図である。
【図４】インシュレータの斜視図である。
【図５】（ａ）はインシュレータに巻線が巻回された第１のコイルの斜視図であり、（ｂ）はインシュレータに巻線が巻回された第２のコイルの斜視図である。
【図６】接合部を示す拡大斜視図である。
【図７】キャップの斜視図である。
【図８】変形例に係るキャップの斜視図である。
【図９】従来の特許文献１に記載の突極集中巻きステータの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
図１は本発明の電動機の縦断面図である。図１に示すように、本実施形態の電動機は、３相８極対の外転型電動機１であり、軸心Ｏを中心として、モータハウジング２にボルト３により固定されたステータ１０と、ステータ１０の径方向外側に僅かな隙間を介して配置される円環状のロータ６とを備える。
【００２０】
ロータ６は、電磁鋼板が積層されてなるロータコア６ａに磁石６ｂが埋め込まれてなり、略円環形状を有する。ロータ６は、縁付円盤状のアーム部材５の縁部内周面５ａに固定されており、モータハウジング２に内嵌する玉軸受７、７によって回転自在に支持された回転軸８に一体回転可能に固定されている。ロータ６は、ステータ１０に発生させる回転磁界によって回転駆動される。回転軸８とステータ１０の間には、回転軸８の磁極位置を検出するレゾルバ９が配設されている。
【００２１】
ステータ１０は、図２および図３に示すように、ステータコア１１と、複数（本実施形態では２４個）のコイル１３（１３ｕ、１３ｖ、１３ｗ）とを備える。ステータコア１１は、複数の電磁鋼板がステータ１０の軸方向、即ち、図３において紙面と垂直方向に積層されて構成され、円環部１１ａから半径方向外側に向かって放射状に突出形成され、周方向に並ぶ複数（２４個）のティース１１ｂを有し、全体として略円環形状を有する。ステータコア１１の円環部１１ａの内周側には、ボルト穴１７をそれぞれ有する複数（本実施形態では６個）の凸部１１ｃが形成されている。このボルト穴１７に挿通されるボルト３によりステータ１０がモータハウジング２に固定される（図１参照）。
【００２２】
コイル１３は、所定本数の導線からなる巻線（本実施形態では、２本の導線からなる束線（パラ巻線）であり、以下束線と呼ぶ。）１４を、絶縁特性を有する合成樹脂などで形成されたインシュレータ１２を介してステータコア１１のそれぞれのティース１１ｂの周囲に突極集中巻きによって巻回することで形成される。
【００２３】
コイル１３は、それぞれ８個ずつのＵ相、Ｖ相及びＷ相の３相のコイルからなり、Ｕ相コイル１３ｕ、Ｖ相コイル１３ｖ、及びＷ相コイル１３ｗが、時計方向にこの順で配置されてティース１１ｂに巻回されている。即ち、他相のコイル１３（例えば、Ｖ相コイル１３ｖ、及びＷ相コイル１３ｗ）を挟んで配置される同相のコイル１３（例えば、Ｕ相コイル１３ｕ）同士は、他相のコイル１３を跨いで配索される渡り部１４Ｔにより接続されている。
【００２４】
図４に示すように、インシュレータ１２は、束線１４が巻回される胴部２４と、該胴部２４の径方向両端部に設けられた外周側鍔部２５及び内周側鍔部２６と、を有する。胴部２４は、ステータ１０の軸方向に向いて対向する壁２０，２１及びステータ１０の周方向に向いて対向する壁２２、２３によって、径方向に貫通する角穴２４ａを有して断面矩形の筒状に形成される。角穴２４ａの大きさは、ステータコア１１のティース１１ｂより僅かに大きく、ティース１１ｂが挿通可能である。壁２２、２３には、束線１４を巻回する際、束線１４を位置決めするための複数の凹溝２７が、角穴２４ａの軸芯に対して直交する方向に設けられている。
【００２５】
外周側鍔部２５の壁２０側の端部には、周方向に離間して一対の略Ｕ字型の溝２８、２９が形成されている。また、内周側鍔部２６の軸方向一端側部分（壁２０側）は、軸方向から見て、周方向中間部から周方向両端面に向かって徐々に肉厚に形成されている。内周側鍔部２６の周方向両端面と径方向外側面との隅部には、軸方向一端側に突出する略三角柱状の内側巻線支持部３１、３２が設けられている。また、内周側鍔部２６の軸方向一端側部分には、周方向中間部から周方向両端面に向かうにつれて径方向内側に傾斜する傾斜面３３、３４が形成されており、この傾斜面３３、３４は、内側巻線支持部３１、３２の傾斜面３１ａ、３２ａと対向して溝部３５、３６を形成する。
【００２６】
さらに、内周側鍔部２６の軸方向一端側部分と、壁２０との境界部分には、周方向他端面側（図４において右側端面）から周方向一端面側（図４において左側端面）へと壁２０に沿って最初に巻回される束線１４を案内する、壁２０に対して傾斜した案内部３７が形成されており、また、案内部３７には、溝部３５から胴部２４へ向かう束線１４を軸方向に案内する段部３７ａが形成される。
【００２７】
コイル１３は、インシュレータ１２の胴部２４の周囲に束線１４が複数回に亘って巻回されて形成される。なお、本実施形態ではインシュレータ１２への巻き方が異なる２種類のコイル１３を有する。コイル１３は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、インシュレータ１２の胴部２４に巻回されたコイル１３の第１巻き端４１が、胴部２４の径方向外側寄りに位置し、第２巻き端４２が胴部２４の径方向内側から異相となるコイル１３を跨いで径方向外側に延びる。第１のコイル１３は、図５（ａ）に示すように、第１巻き端４１が、図中左側の溝２９に挿入され、その端部４１ａが外周側鍔部２５から径方向外側に僅かに突出するようにその長さが設定される。また、第１のコイル１３は、第２巻き端４２が、傾斜面３３に軸方向に並ぶようにして溝部３５を斜め右下方に通過し内側巻線支持部３１に係止される。この内側巻線支持部３１から先は、図２に示すように径方向外側に延びてその端部４２ａが周方向に隣り合う同相のコイル１３の第１巻き端４１の端部４１ａに溝２９の径方向外側において接合されるため、異相となるコイル１３を跨ぐ渡り部１４Ｔ分に加えて端部４２ａが外周側鍔部２５から径方向外側に僅かに突出するようにその長さが設定される。
【００２８】
また、図５（ｂ）に示すように、第２のコイル１３は、第１巻き端４１が、図中右側の溝２８に挿入され、その端部４１ａが外周側鍔部２５から径方向外側に僅かに突出するようにその長さが設定される。また、第２のコイル１３は、第２巻き端４２が、内側巻線支持部３２に巻き掛けられて傾斜面３４に軸方向に並ぶようにして溝部３６を斜め左下方に延びる。この内側巻線支持部３２から先は、図２に示すように径方向外側に延びてその端部４２ａが周方向に隣り合う同相のコイル１３の第１巻き端４１の端部４１ａに溝２８の径方向外側において接合されるため、異相となるコイル１３を跨ぐ渡り部１４Ｔ分に加えて端部４２ａが外周側鍔部２５から径方向外側に僅かに突出するようにその長さが設定される。
【００２９】
図２に戻り、各相８個ずつのコイル１３（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相コイル１３ｕ、１３ｖ、１３ｗ）は、それぞれステータコア１１の半周分に相当する４個ずつ、２つのコイル群１８（１８ｕ、１８ｖ、１８ｗ）に分けられている。即ち、ステータ１０に対して左方向回りに形成されるコイル群１８（図２中、境界線Ｐの左側に位置するコイル群）のコイル１３は、第１のコイル１３から構成され、ステータ１０に対して右回りに形成されるコイル群１８（図２中、境界線Ｐの右側に位置するコイル群）のコイル１３は、第２のコイル１３から構成されている。
【００３０】
但し、図２に示す実施形態においては、ステータ１０に対して右回りに形成されるコイル群１８の第２のコイル１３の内、後述する中性点に接続される３個のコイル１３（１３ｕ、１３ｖ、１３ｗ）は、中性点との接続を容易にするため、第１巻き端４１が、溝２９に挿入されてその端部４１ａが上方に導出している。仮にこの３個のコイル１３を第３のコイル１３と称する。なお、ステータ１０に対して右回りに形成されるコイル群１８の全てのコイル１３を、第２のコイル１３で構成するようにしてもよい。この場合、中性点との接続が僅かに異なる。
【００３１】
図２において、図中上方で、境界線Ｐの両側に最も近接して配置された同相の一対のコイル１３から導出される束線１４、具体的には、ステータ１０に対して左回りに形成されるＵ相コイル群１８ｕの第１のＵ相コイル１３ｕ、及びステータ１０に対して右回りに形成されるＵ相コイル群１８ｕの第２のＵ相コイル１３ｕの、それぞれの第２巻き端４２の端部４２ａが、Ｕ相接続端子１５ｕに接続されている。
【００３２】
同様に、図中上方で、境界線Ｐの両側に最も近接して配置された一対のＶ相コイル１３ｖの第２巻き端４２の端部４２ａがＶ相接続端子１５ｖに接続され、一対のＷ相コイル１３ｗの第２巻き端４２の端部４２ａがＷ相接続端子１５ｗに接続されている。
【００３３】
また、左方向回りに形成されるコイル群１８と右方向回りに形成されるコイル群１８とが出会う位置、即ち、各相の接続端子１５（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相接続端子１５ｕ、１５ｖ、１５ｗ）の反対側で、境界線Ｐを挟んで両側に配置された各相一対、６個のコイル１３の第１巻き端４１の端部４１ａは、隣り合うコイル１３の端部４１ａ同士が、それぞれ接続線４０によって接続されて、中性点を構成する。
【００３４】
更に、左方向回りに形成されるコイル群１８の各第１のコイル１３の第２巻き端４２は、インシュレータ１２の溝部３５を通って隣り合うコイル１３の溝部３６に挿入されて係止され、その端部４２ａは、周方向に隣り合う同相コイルの外周側鍔部２５の径方向外側に延びる第１巻き端４１の端部４１ａと平行に延びて第１巻き端４１の端部４１ａに接合されている。
【００３５】
また、右方向回りに形成されるコイル群１８のコイル１３も同様に、各第２のコイル１３の第２巻き端４２は、インシュレータ１２の溝部３６を通って隣り合うコイル１３の溝部３５に挿入されて係止され、その端部４２ａは、周方向に隣り合う同相コイルの外周側鍔部２５の径方向外側に延びる第１巻き端４１の端部４１ａと平行に延びて第１巻き端４１の端部４１ａに接合されている。図６も参照して、第１巻き端４１の端部４１ａと第２巻き端４２の端部４２ａの接合部１４ａは、キャップ５０によって覆われて、接合部１４ａが周囲空間から仕切られている。
【００３６】
ここで、キャップ５０について図６及び図７を参照して詳細に説明する。
本実施形態のキャップ５０は、図７に示すように、ゴム等の絶縁材により一様厚に形成され、筒状、より詳細には有底円筒状を有する。キャップ５０は、接合部１４ａの周囲を囲う円筒部５１と、円筒部５１の一端側に位置して開口部５２から円盤状に拡がるフランジ部５３と、円筒部５１の他端側に位置して外観略半球状の頭部５４と、を有して構成される。
【００３７】
円筒部５１には、略中央に波状の段部５５が複数（本実施形態では３つ）、接着剤とキャップ５０との接触面積を増やすために形成される。また、頭部５４には、その頂部に通気孔５６が形成され（図６参照）、接着剤が塗布された接合部１４ａにキャップ５０を装着する際に、キャップ５０内に溜まった空気が通気孔５６を介して周囲空間に抜けるようになっている。これにより、キャップ５０を目標位置までしっかり押し込むことができ、接合部１４ａに装着できる。
【００３８】
フランジ部５３は、図６に示すように、インシュレータ１２の外周側鍔部２５に形成された溝２８、２９より大きな幅を有し、溝２８、２９に係合して、接合部１４ａの振動または振動による束線１４の浮き上がりを抑制する。なお、フランジ部５３は、必ずしも設ける必要はなく、図８に示すように、フランジ部５３の代わりに、円筒部５１の一端側をすり鉢状に拡径するように形成してもよく、接合部１４ａに装着できる限り任意の形状を採用することができる。この場合でも、接着剤でキャップがインシュレータ１２の外周側鍔部２５に固定されていることが好ましい。
【００３９】
次に、ステータ１０の製作手順について説明する。まず、２４個のそれぞれのインシュレータ１２に束線１４を巻回して独立したコイル１３を作成する。２４個のコイル１３の内、ステータ１０に対して左回りに形成される１２個のコイル１３は、先に説明した第１のコイル１３の巻き方で巻回し、ステータ１０に対して右回りに形成されるコイルの内、９個のコイル１３は、第２のコイル１３の巻き方で巻回し、中性点に接続される３個のコイル１３は、第１巻き端４１から延びる束線１４の端部４１ａが溝２９に挿通する第３のコイル１３の巻き方で巻回する。
【００４０】
次いで、第１のコイル１３が巻回された１２個のインシュレータ１２を、ステータコア１１上に想定した境界線Ｐ（図２参照）の左側のティース１１ｂに左回りに順次装着する。そして、第２のコイル１３が巻回された９個のインシュレータ１２を、ステータコア１１上に想定した境界線Ｐの右側のティース１１ｂに、右回りに順次装着し、更に、第３のコイル１３が巻回された残り３個のインシュレータ１２を、第２のコイル１３に続けて右回りに順次装着する。各コイル１３は、互いに独立してインシュレータ１２に巻回されているので、ティース１１ｂへの挿入が容易であり、生産性が高い。
【００４１】
続いて、渡り部１４Ｔを成形しながら配索する。具体的には、図２を参照して、ステータ１０に対して左方向回りに形成される第１のコイル１３の第２巻き端４２を、隣り合うインシュレータ１２の溝部３６に挿通して成形し、更に、端部４２ａを周方向に隣り合う同相コイルのインシュレータ１２の左側の溝２９に挿入する。これにより、渡り部１４Ｔが成形される。また、同相コイル（例えば、Ｕ相コイル１３ｕ）の一方のコイル１３の第１巻き端４１の端部４１ａと、他方のコイル１３の第２巻き端４２の端部４２ａとが、溝２９中で平行に揃えられる。
【００４２】
同様に、ステータ１０に対して右方向回りに形成される第２のコイル１３の第２巻き端４２を、隣り合うコイル１３の溝部３５に挿通して成形し、更に、端部４２ａを周方向に隣り合う同相コイルのインシュレータ１２の右側の溝２８に挿入する。これにより、渡り部１４Ｔが成形される。また、同相コイル（例えば、Ｕ相コイル１３ｕ）の一方のコイル１３の第１巻き端４１の端部４１ａと、他方のコイル１３の第２巻き端４２の端部４２ａとが、溝２８中で平行に揃えられる。
【００４３】
更に、各相の接続端子１５の反対側に配置される６個のコイル１３、即ち、中性点に接続される３個ずつの第１及び第３のコイル１３のそれぞれの第１巻き端４１の端部４１ａの内、隣り合うコイル１３の端部４１ａ間に、この端部４１ａ同士を接続するように、略コの字型に成形した接続線４０を配置する。
【００４４】
次いで、溝２８、２９中で揃えられた束線１４の端部４１ａ、４２ａ、及び接続線４０を、例えば、超音波溶接装置を用いて超音波を印加して接合する。なお、束線１４の溶着される部分の絶縁被膜は、接合に先だって剥離される。なお、超音波溶接装置に限らず、誘導電流を利用して接合部における導線及び絶縁被膜を加熱して溶融させることにより、導線同士を接合する高周波溶接装置を用いてもよい。
【００４５】
そして、ステータ１０をハウジング２にボルト３で固定する。更に、境界線Ｐ（図２参照）の両側に最も近接して配置された同相の一対のコイル１３の第２巻き端４２の端部４２ａに、各相の接続端子１５（１５ｕ、１５ｖ、１５ｗ）を接合する。
【００４６】
次に、全てのコイル１３の接合部１４ａに径方向外側からキャップ５０を装着する。この際、接合部１４ａに接着剤を塗布して、開口部５２からキャップ５０を接合部１４ａに被せる。通気孔５６から内部の空気が周囲空間に抜けることで、それほど大きな力を負荷しなくてもキャップ５０は径方向内側に押し込まれ、さらにフランジ部５３と外周側鍔部２５とが当接した時点でさらにキャップ５０を押し込むことで、フランジ部５３が溝２８、２９を通過した後、外周側鍔部２５に係合することによりキャップ５０の抜けが抑制される。接着剤が固まると、段部５５によってより強固にキャップ５０が接合部１４ａに固定される。
【００４７】
上記したように、本実施形態の電動機の突極集中巻きステータ１０によれば、周方向に隣り合う同相のコイル１３の一方の第１巻き端４１の端部４１ａと他方の第２巻き端４２の端部４２ａとを直接接合することにより接合部１４ａが形成されるので、部品点数を削減することができ製造コストを低減することができる。また、束線１４は、通常、絶縁被膜により被覆されているが、接合部１４ａにおいては第１巻き端４１の端部４１ａと第２巻き端４２の端部４２ａの接合時に導体部分が露出してしまうが、接合部１４ａが絶縁材により形成されたキャップ５０で覆われていることにより、接合部１４ａを周囲と絶縁することができ、かつ接合部１４ａの接合を保護することができる。さらに、絶縁材を硬化させて成形する工程を不要とすることが出来、生産性を高めることができる。
【００４８】
また、周方向に隣り合う同相のコイル１３の一方の第１巻き端４１の端部４１ａと、他方の第２巻き端４２の端部４２ａとが略平行に延びており、キャップ５０は筒状であるので、接合部１４ａにキャップ５０を容易に装着することができる。また、接合部１４ａの大きさをコンパクトにすることができる。
【００４９】
また、キャップ５０がインシュレータ１２に固定されているので、接合部１４ａの絶縁性を向上しつつ、接合部１４ａの振動または振動による束線１４の浮き上がりを抑制することができ、束線１４の損傷を抑制することができる。また、キャップ５０がインシュレータ１２の溝２８、２９に嵌め込まれることにより固定されているので、他の部品を用いることなくキャップ５０をインシュレータ１２に固定できるため、コストの増加を抑制することができる。
【００５０】
また、キャップ５０は溝２８、２９の幅よりも大きな幅をもつフランジ部５３を有し、フランジ部５３が溝２８、２９に係合するので、キャップ５０の抜けを抑制することができ、より確実に接合部１４ａを絶縁することができる。
【００５１】
尚、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。上記説明では、外転型電動機の突極集中巻きステータについて説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、複数のティースがステータコアの円環部から径方向内側に突出して形成される内転型電動機のステータ、分割コアからなるステータなど、他の形式のステータにも同様に適用することができる。また、インシュレータ１２の代わりに絶縁紙などを介在させてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１ 電動機
１０ ステータ（突極集中巻きステータ）
１１ ステータコア
１１ｂ ティース
１２ インシュレータ
１３ コイル
１４ 束線（巻線）
１４ａ 接合部
２５ 外周側鍔部
２８、２９ 溝（切欠き）
４１ 第１巻き端
４１ａ 端部
４２ 第２巻き端
４２ａ 端部
５０ キャップ
５３ フランジ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車等に搭載される電動機の突極集中巻きステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図９に示すように、接続端子１４４がリードフレーム１４２に固定された複数相の環状のバスリング１４１Ｕ，１４１Ｖ，１４１Ｗを集配電部材収容部１３２ｂ内に装着し、各リードフレーム１４２とステータコイル１３４とを接続端子１４４を介して接続することにより、所望の出力を確保しつつ、回転電機を小型化する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この特許文献１に記載の回転電機のステータ１０１では、集配電部材収容部１３２ｂ内に装着した互いに固定部材１４５で固定された集配電部材１１３のバスリング１４１Ｕ，１４１Ｖ，１４１Ｗとステータコイル１３４とを接続端子１４４を介して接続した後、集配電部材１１３（リードフレーム１４２、固定部材１４５、接続端子１４４）が収容された集配電部材収容部１３２ｂ内に、絶縁性の樹脂材を充填して組付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４６５３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の回転電機のステータ１０１では、接続のためにリードフレーム１４２、固定部材１４５、接続端子１４４などの多くの集配電部材１１３が必要であった。また、円環状の集配電部材収容部１３２ｂ内に絶縁性樹脂材を充填するため、絶縁性樹脂量が多く、製作に多くの工数と費用を要する問題があり、改善の余地があった。
【０００６】
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、接続に要する部品点数、及び絶縁樹脂量を削減可能な電動機の突極集中巻き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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
周方向に所定の間隔で配置され放射状に突出する複数のティース（例えば、後述の実施形態におけるティース１１ｂ）を有する円環状のステータコア（例えば、後述の実施形態におけるステータコア１１）と、
周方向に隣り合う前記ティースにおいて互いに異相となるように前記ティースに巻回される複数のコイル（例えば、後述の実施形態におけるコイル１３）と、を備える電動機の突極集中巻きステータ（例えば、後述の実施形態における突極集中巻きステータ１０）であって、
前記複数のコイルは、前記ステータの軸方向一端側に位置する第１巻き端（例えば、後述の実施形態における第１巻き端４１）と第２巻き端（例えば、後述の実施形態における第２巻き端４２）とを有し、
前記第１巻き端と前記第２巻き端の少なくとも一方が異相となるコイルを周方向に跨いで延びており、
周方向に隣り合う同相のコイルの一方の前記第１巻き端の端部（例えば、後述の実施形態における端部４１ａ）と、他方の前記第２巻き端の端部（例えば、後述の実施形態における端部４２ａ）とが直接接合されて接合部（例えば、後述の実施形態における接合部１４ａ）をなし、
前記接合部は、絶縁材により形成されたキャップ（例えば、後述の実施形態におけるキャップ５０）で覆われていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、
周方向に隣り合う同相のコイルの一方の前記第１巻き端の端部と、他方の前記第２巻き端の端部とが略平行に延びており、
前記キャップは筒状であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２の構成に加えて、
前記ティースと前記コイルとの間に装着されるインシュレータ（例えば、後述の実施形態におけるインシュレータ１２）を備え、
前記キャップが前記インシュレータに固定されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項３の構成に加えて、
前記インシュレータに切欠き（例えば、後述の実施形態における溝２８、２９）が形成され、
前記キャップが前記インシュレータの前記切欠きに嵌め込まれていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項４の構成に加えて、
前記キャップは前記切欠きの幅よりも大きな幅をもつフランジ部（例えば、後述の実施形態におけるフランジ部５３）を有し、
前記フランジ部が前記切欠きに係合することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、接合部が第１及び第２巻き端の端部を直接接合することにより形成されるので、配電部材を用いる必要がなく部品点数を削減することができ、製造コストを低減することができる。また、接合部が絶縁材により形成されたキャップで覆われていることにより、接合部を周囲と絶縁することができ、かつ接合部の接合を保護することができる。さらに、絶縁材を硬化させて成形する工程を不要とすることが出来、生産性を高めることができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、接合部にキャップを容易に装着することができる。また、接合部の大きさをコンパクトにすることができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、キャップがインシュレータに固定されていることにより、接合部の絶縁性を向上しつつ、接合部の振動または振動による巻線の浮き上がりを抑制することができ、巻線の損傷を抑制することができる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、キャップがインシュレータの切欠きに嵌め込まれることにより固定されるため、接合部の絶縁性を向上しつつ、接合部の振動または振動による巻線の浮き上がりを抑制することができ、巻線の損傷を抑制することができる。
また、他の部品を用いることなくキャップをインシュレータに固定できるため、コストの増加を抑制することができる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、フランジ部が切欠きに係合することにより、キャップの抜けを抑制することができ、より確実に接合部を絶縁することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の電動機の縦断面図である。
【図２】図１におけるステータの正面図である。
【図３】ステータコアの正面図である。
【図４】インシュレータの斜視図である。
【図５】（ａ）はインシュレータに巻線が巻回された第１のコイルの斜視図であり、（ｂ）はインシュレータに巻線が巻回された第２のコイルの斜視図である。
【図６】接合部を示す拡大斜視図である。
【図７】キャップの斜視図である。
【図８】変形例に係るキャップの斜視図である。
【図９】従来の特許文献１に記載の突極集中巻きステータの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
図１は本発明の電動機の縦断面図である。図１に示すように、本実施形態の電動機は、３相８極対の外転型電動機１であり、軸心Ｏを中心として、モータハウジング２にボルト３により固定されたステータ１０と、ステータ１０の径方向外側に僅かな隙間を介して配置される円環状のロータ６とを備える。
【００２０】
ロータ６は、電磁鋼板が積層されてなるロータコア６ａに磁石６ｂが埋め込まれてなり、略円環形状を有する。ロータ６は、縁付円盤状のアーム部材５の縁部内周面５ａに固定されており、モータハウジング２に内嵌する玉軸受７、７によって回転自在に支持された回転軸８に一体回転可能に固定されている。ロータ６は、ステータ１０に発生させる回転磁界によって回転駆動される。回転軸８とステータ１０の間には、回転軸８の磁極位置を検出するレゾルバ９が配設されている。
【００２１】
ステータ１０は、図２および図３に示すように、ステータコア１１と、複数（本実施形態では２４個）のコイル１３（１３ｕ、１３ｖ、１３ｗ）とを備える。ステータコア１１は、複数の電磁鋼板がステータ１０の軸方向、即ち、図３において紙面と垂直方向に積層されて構成され、円環部１１ａから半径方向外側に向かって放射状に突出形成され、周方向に並ぶ複数（２４個）のティース１１ｂを有し、全体として略円環形状を有する。ステータコア１１の円環部１１ａの内周側には、ボルト穴１７をそれぞれ有する複数（本実施形態では６個）の凸部１１ｃが形成されている。このボルト穴１７に挿通されるボルト３によりステータ１０がモータハウジング２に固定される（図１参照）。
【００２２】
コイル１３は、所定本数の導線からなる巻線（本実施形態では、２本の導線からなる束線（パラ巻線）であり、以下束線と呼ぶ。）１４を、絶縁特性を有する合成樹脂などで形成されたインシュレータ１２を介してステータコア１１のそれぞれのティース１１ｂの周囲に突極集中巻きによって巻回することで形成される。
【００２３】
コイル１３は、それぞれ８個ずつのＵ相、Ｖ相及びＷ相の３相のコイルからなり、Ｕ相コイル１３ｕ、Ｖ相コイル１３ｖ、及びＷ相コイル１３ｗが、時計方向にこの順で配置されてティース１１ｂに巻回されている。即ち、他相のコイル１３（例えば、Ｖ相コイル１３ｖ、及びＷ相コイル１３ｗ）を挟んで配置される同相のコイル１３（例えば、Ｕ相コイル１３ｕ）同士は、他相のコイル１３を跨いで配索される渡り部１４Ｔにより接続されている。
【００２４】
図４に示すように、インシュレータ１２は、束線１４が巻回される胴部２４と、該胴部２４の径方向両端部に設けられた外周側鍔部２５及び内周側鍔部２６と、を有する。胴部２４は、ステータ１０の軸方向に向いて対向する壁２０，２１及びステータ１０の周方向に向いて対向する壁２２、２３によって、径方向に貫通する角穴２４ａを有して断面矩形の筒状に形成される。角穴２４ａの大きさは、ステータコア１１のティース１１ｂより僅かに大きく、ティース１１ｂが挿通可能である。壁２２、２３には、束線１４を巻回する際、束線１４を位置決めするための複数の凹溝２７が、角穴２４ａの軸芯に対して直交する方向に設けられている。
【００２５】
外周側鍔部２５の壁２０側の端部には、周方向に離間して一対の略Ｕ字型の溝２８、２９が形成されている。また、内周側鍔部２６の軸方向一端側部分（壁２０側）は、軸方向から見て、周方向中間部から周方向両端面に向かって徐々に肉厚に形成されている。内周側鍔部２６の周方向両端面と径方向外側面との隅部には、軸方向一端側に突出する略三角柱状の内側巻線支持部３１、３２が設けられている。また、内周側鍔部２６の軸方向一端側部分には、周方向中間部から周方向両端面に向かうにつれて径方向内側に傾斜する傾斜面３３、３４が形成されており、この傾斜面３３、３４は、内側巻線支持部３１、３２の傾斜面３１ａ、３２ａと対向して溝部３５、３６を形成する。
【００２６】
さらに、内周側鍔部２６の軸方向一端側部分と、壁２０との境界部分には、周方向他端面側（図４において右側端面）から周方向一端面側（図４において左側端面）へと壁２０に沿って最初に巻回される束線１４を案内する、壁２０に対して傾斜した案内部３７が形成されており、また、案内部３７には、溝部３５から胴部２４へ向かう束線１４を軸方向に案内する段部３７ａが形成される。
【００２７】
コイル１３は、インシュレータ１２の胴部２４の周囲に束線１４が複数回に亘って巻回されて形成される。なお、本実施形態ではインシュレータ１２への巻き方が異なる２種類のコイル１３を有する。コイル１３は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、インシュレータ１２の胴部２４に巻回されたコイル１３の第１巻き端４１が、胴部２４の径方向外側寄りに位置し、第２巻き端４２が胴部２４の径方向内側から異相となるコイル１３を跨いで径方向外側に延びる。第１のコイル１３は、図５（ａ）に示すように、第１巻き端４１が、図中左側の溝２９に挿入され、その端部４１ａが外周側鍔部２５から径方向外側に僅かに突出するようにその長さが設定される。また、第１のコイル１３は、第２巻き端４２が、傾斜面３３に軸方向に並ぶようにして溝部３５を斜め右下方に通過し内側巻線支持部３１に係止される。この内側巻線支持部３１から先は、図２に示すように径方向外側に延びてその端部４２ａが周方向に隣り合う同相のコイル１３の第１巻き端４１の端部４１ａに溝２９の径方向外側において接合されるため、異相となるコイル１３を跨ぐ渡り部１４Ｔ分に加えて端部４２ａが外周側鍔部２５から径方向外側に僅かに突出するようにその長さが設定される。
【００２８】
また、図５（ｂ）に示すように、第２のコイル１３は、第１巻き端４１が、図中右側の溝２８に挿入され、その端部４１ａが外周側鍔部２５から径方向外側に僅かに突出するようにその長さが設定される。また、第２のコイル１３は、第２巻き端４２が、内側巻線支持部３２に巻き掛けられて傾斜面３４に軸方向に並ぶようにして溝部３６を斜め左下方に延びる。この内側巻線支持部３２から先は、図２に示すように径方向外側に延びてその端部４２ａが周方向に隣り合う同相のコイル１３の第１巻き端４１の端部４１ａに溝２８の径方向外側において接合されるため、異相となるコイル１３を跨ぐ渡り部１４Ｔ分に加えて端部４２ａが外周側鍔部２５から径方向外側に僅かに突出するようにその長さが設定される。
【００２９】
図２に戻り、各相８個ずつのコイル１３（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相コイル１３ｕ、１３ｖ、１３ｗ）は、それぞれステータコア１１の半周分に相当する４個ずつ、２つのコイル群１８（１８ｕ、１８ｖ、１８ｗ）に分けられている。即ち、ステータ１０に対して左方向回りに形成されるコイル群１８（図２中、境界線Ｐの左側に位置するコイル群）のコイル１３は、第１のコイル１３から構成され、ステータ１０に対して右回りに形成されるコイル群１８（図２中、境界線Ｐの右側に位置するコイル群）のコイル１３は、第２のコイル１３から構成されている。
【００３０】
但し、図２に示す実施形態においては、ステータ１０に対して右回りに形成されるコイル群１８の第２のコイル１３の内、後述する中性点に接続される３個のコイル１３（１３ｕ、１３ｖ、１３ｗ）は、中性点との接続を容易にするため、第１巻き端４１が、溝２９に挿入されてその端部４１ａが上方に導出している。仮にこの３個のコイル１３を第３のコイル１３と称する。なお、ステータ１０に対して右回りに形成されるコイル群１８の全てのコイル１３を、第２のコイル１３で構成するようにしてもよい。この場合、中性点との接続が僅かに異なる。
【００３１】
図２において、図中上方で、境界線Ｐの両側に最も近接して配置された同相の一対のコイル１３から導出される束線１４、具体的には、ステータ１０に対して左回りに形成されるＵ相コイル群１８ｕの第１のＵ相コイル１３ｕ、及びステータ１０に対して右回りに形成されるＵ相コイル群１８ｕの第２のＵ相コイル１３ｕの、それぞれの第２巻き端４２の端部４２ａが、Ｕ相接続端子１５ｕに接続されている。
【００３２】
同様に、図中上方で、境界線Ｐの両側に最も近接して配置された一対のＶ相コイル１３ｖの第２巻き端４２の端部４２ａがＶ相接続端子１５ｖに接続され、一対のＷ相コイル１３ｗの第２巻き端４２の端部４２ａがＷ相接続端子１５ｗに接続されている。
【００３３】
また、左方向回りに形成されるコイル群１８と右方向回りに形成されるコイル群１８とが出会う位置、即ち、各相の接続端子１５（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相接続端子１５ｕ、１５ｖ、１５ｗ）の反対側で、境界線Ｐを挟んで両側に配置された各相一対、６個のコイル１３の第１巻き端４１の端部４１ａは、隣り合うコイル１３の端部４１ａ同士が、それぞれ接続線４０によって接続されて、中性点を構成する。
【００３４】
更に、左方向回りに形成されるコイル群１８の各第１のコイル１３の第２巻き端４２は、インシュレータ１２の溝部３５を通って隣り合うコイル１３の溝部３６に挿入されて係止され、その端部４２ａは、周方向に隣り合う同相コイルの外周側鍔部２５の径方向外側に延びる第１巻き端４１の端部４１ａと平行に延びて第１巻き端４１の端部４１ａに接合されている。
【００３５】
また、右方向回りに形成されるコイル群１８のコイル１３も同様に、各第２のコイル１３の第２巻き端４２は、インシュレータ１２の溝部３６を通って隣り合うコイル１３の溝部３５に挿入されて係止され、その端部４２ａは、周方向に隣り合う同相コイルの外周側鍔部２５の径方向外側に延びる第１巻き端４１の端部４１ａと平行に延びて第１巻き端４１の端部４１ａに接合されている。図６も参照して、第１巻き端４１の端部４１ａと第２巻き端４２の端部４２ａの接合部１４ａは、キャップ５０によって覆われて、接合部１４ａが周囲空間から仕切られている。
【００３６】
ここで、キャップ５０について図６及び図７を参照して詳細に説明する。
本実施形態のキャップ５０は、図７に示すように、ゴム等の絶縁材により一様厚に形成され、筒状、より詳細には有底円筒状を有する。キャップ５０は、接合部１４ａの周囲を囲う円筒部５１と、円筒部５１の一端側に位置して開口部５２から円盤状に拡がるフランジ部５３と、円筒部５１の他端側に位置して外観略半球状の頭部５４と、を有して構成される。
【００３７】
円筒部５１には、略中央に波状の段部５５が複数（本実施形態では３つ）、接着剤とキャップ５０との接触面積を増やすために形成される。また、頭部５４には、その頂部に通気孔５６が形成され（図６参照）、接着剤が塗布された接合部１４ａにキャップ５０を装着する際に、キャップ５０内に溜まった空気が通気孔５６を介して周囲空間に抜けるようになっている。これにより、キャップ５０を目標位置までしっかり押し込むことができ、接合部１４ａに装着できる。
【００３８】
フランジ部５３は、図６に示すように、インシュレータ１２の外周側鍔部２５に形成された溝２８、２９より大きな幅を有し、溝２８、２９に係合して、接合部１４ａの振動または振動による束線１４の浮き上がりを抑制する。なお、フランジ部５３は、必ずしも設ける必要はなく、図８に示すように、フランジ部５３の代わりに、円筒部５１の一端側をすり鉢状に拡径するように形成してもよく、接合部１４ａに装着できる限り任意の形状を採用することができる。この場合でも、接着剤でキャップがインシュレータ１２の外周側鍔部２５に固定されていることが好ましい。
【００３９】
次に、ステータ１０の製作手順について説明する。まず、２４個のそれぞれのインシュレータ１２に束線１４を巻回して独立したコイル１３を作成する。２４個のコイル１３の内、ステータ１０に対して左回りに形成される１２個のコイル１３は、先に説明した第１のコイル１３の巻き方で巻回し、ステータ１０に対して右回りに形成されるコイルの内、９個のコイル１３は、第２のコイル１３の巻き方で巻回し、中性点に接続される３個のコイル１３は、第１巻き端４１から延びる束線１４の端部４１ａが溝２９に挿通する第３のコイル１３の巻き方で巻回する。
【００４０】
次いで、第１のコイル１３が巻回された１２個のインシュレータ１２を、ステータコア１１上に想定した境界線Ｐ（図２参照）の左側のティース１１ｂに左回りに順次装着する。そして、第２のコイル１３が巻回された９個のインシュレータ１２を、ステータコア１１上に想定した境界線Ｐの右側のティース１１ｂに、右回りに順次装着し、更に、第３のコイル１３が巻回された残り３個のインシュレータ１２を、第２のコイル１３に続けて右回りに順次装着する。各コイル１３は、互いに独立してインシュレータ１２に巻回されているので、ティース１１ｂへの挿入が容易であり、生産性が高い。
【００４１】
続いて、渡り部１４Ｔを成形しながら配索する。具体的には、図２を参照して、ステータ１０に対して左方向回りに形成される第１のコイル１３の第２巻き端４２を、隣り合うインシュレータ１２の溝部３６に挿通して成形し、更に、端部４２ａを周方向に隣り合う同相コイルのインシュレータ１２の左側の溝２９に挿入する。これにより、渡り部１４Ｔが成形される。また、同相コイル（例えば、Ｕ相コイル１３ｕ）の一方のコイル１３の第１巻き端４１の端部４１ａと、他方のコイル１３の第２巻き端４２の端部４２ａとが、溝２９中で平行に揃えられる。
【００４２】
同様に、ステータ１０に対して右方向回りに形成される第２のコイル１３の第２巻き端４２を、隣り合うコイル１３の溝部３５に挿通して成形し、更に、端部４２ａを周方向に隣り合う同相コイルのインシュレータ１２の右側の溝２８に挿入する。これにより、渡り部１４Ｔが成形される。また、同相コイル（例えば、Ｕ相コイル１３ｕ）の一方のコイル１３の第１巻き端４１の端部４１ａと、他方のコイル１３の第２巻き端４２の端部４２ａとが、溝２８中で平行に揃えられる。
【００４３】
更に、各相の接続端子１５の反対側に配置される６個のコイル１３、即ち、中性点に接続される３個ずつの第１及び第３のコイル１３のそれぞれの第１巻き端４１の端部４１ａの内、隣り合うコイル１３の端部４１ａ間に、この端部４１ａ同士を接続するように、略コの字型に成形した接続線４０を配置する。
【００４４】
次いで、溝２８、２９中で揃えられた束線１４の端部４１ａ、４２ａ、及び接続線４０を、例えば、超音波溶接装置を用いて超音波を印加して接合する。なお、束線１４の溶着される部分の絶縁被膜は、接合に先だって剥離される。なお、超音波溶接装置に限らず、誘導電流を利用して接合部における導線及び絶縁被膜を加熱して溶融させることにより、導線同士を接合する高周波溶接装置を用いてもよい。
【００４５】
そして、ステータ１０をハウジング２にボルト３で固定する。更に、境界線Ｐ（図２参照）の両側に最も近接して配置された同相の一対のコイル１３の第２巻き端４２の端部４２ａに、各相の接続端子１５（１５ｕ、１５ｖ、１５ｗ）を接合する。
【００４６】
次に、全てのコイル１３の接合部１４ａに径方向外側からキャップ５０を装着する。この際、接合部１４ａに接着剤を塗布して、開口部５２からキャップ５０を接合部１４ａに被せる。通気孔５６から内部の空気が周囲空間に抜けることで、それほど大きな力を負荷しなくてもキャップ５０は径方向内側に押し込まれ、さらにフランジ部５３と外周側鍔部２５とが当接した時点でさらにキャップ５０を押し込むことで、フランジ部５３が溝２８、２９を通過した後、外周側鍔部２５に係合することによりキャップ５０の抜けが抑制される。接着剤が固まると、段部５５によってより強固にキャップ５０が接合部１４ａに固定される。
【００４７】
上記したように、本実施形態の電動機の突極集中巻きステータ１０によれば、周方向に隣り合う同相のコイル１３の一方の第１巻き端４１の端部４１ａと他方の第２巻き端４２の端部４２ａとを直接接合することにより接合部１４ａが形成されるので、部品点数を削減することができ製造コストを低減することができる。また、束線１４は、通常、絶縁被膜により被覆されているが、接合部１４ａにおいては第１巻き端４１の端部４１ａと第２巻き端４２の端部４２ａの接合時に導体部分が露出してしまうが、接合部１４ａが絶縁材により形成されたキャップ５０で覆われていることにより、接合部１４ａを周囲と絶縁することができ、かつ接合部１４ａの接合を保護することができる。さらに、絶縁材を硬化させて成形する工程を不要とすることが出来、生産性を高めることができる。
【００４８】
また、周方向に隣り合う同相のコイル１３の一方の第１巻き端４１の端部４１ａと、他方の第２巻き端４２の端部４２ａとが略平行に延びており、キャップ５０は筒状であるので、接合部１４ａにキャップ５０を容易に装着することができる。また、接合部１４ａの大きさをコンパクトにすることができる。
【００４９】
また、キャップ５０がインシュレータ１２に固定されているので、接合部１４ａの絶縁性を向上しつつ、接合部１４ａの振動または振動による束線１４の浮き上がりを抑制することができ、束線１４の損傷を抑制することができる。また、キャップ５０がインシュレータ１２の溝２８、２９に嵌め込まれることにより固定されているので、他の部品を用いることなくキャップ５０をインシュレータ１２に固定できるため、コストの増加を抑制することができる。
【００５０】
また、キャップ５０は溝２８、２９の幅よりも大きな幅をもつフランジ部５３を有し、フランジ部５３が溝２８、２９に係合するので、キャップ５０の抜けを抑制することができ、より確実に接合部１４ａを絶縁することができる。
【００５１】
尚、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。上記説明では、外転型電動機の突極集中巻きステータについて説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、複数のティースがステータコアの円環部から径方向内側に突出して形成される内転型電動機のステータ、分割コアからなるステータなど、他の形式のステータにも同様に適用することができる。また、インシュレータ１２の代わりに絶縁紙などを介在させてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１ 電動機
１０ ステータ（突極集中巻きステータ）
１１ ステータコア
１１ｂ ティース
１２ インシュレータ
１３ コイル
１４ 束線（巻線）
１４ａ 接合部
２５ 外周側鍔部
２８、２９ 溝（切欠き）
４１ 第１巻き端
４１ａ 端部
４２ 第２巻き端
４２ａ 端部
５０ キャップ
５３ フランジ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に所定の間隔で配置され放射状に突出する複数のティースを有する円環状のステータコアと、
周方向に隣り合う前記ティースにおいて互いに異相となるように前記ティースに巻回される複数のコイルと、を備える電動機の突極集中巻きステータであって、
前記複数のコイルは、前記ステータの軸方向一端側に位置する第１巻き端と第２巻き端とを有し、
前記第１巻き端と前記第２巻き端の少なくとも一方が異相となるコイルを周方向に跨いで延びており、
周方向に隣り合う同相のコイルの一方の前記第１巻き端の端部と、他方の前記第２巻き端の端部とが直接接合されて接合部をなし、
前記接合部は、絶縁材により形成されたキャップで覆われていることを特徴とする電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項２】
周方向に隣り合う同相のコイルの一方の前記第１巻き端の端部と、他方の前記第２巻き端の端部とが略平行に延びており、
前記キャップは筒状であることを特徴とする請求項１に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項３】
前記ティースと前記コイルとの間に装着されるインシュレータを備え、
前記キャップが前記インシュレータに固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項４】
前記インシュレータに切欠きが形成され、
前記キャップが前記インシュレータの前記切欠きに嵌め込まれていることを特徴とする請求項３に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項５】
前記キャップは前記切欠きの幅よりも大きな幅をもつフランジ部を有し、
前記フランジ部が前記切欠きに係合することを特徴とする請求項４に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項１】
周方向に所定の間隔で配置され放射状に突出する複数のティースを有する円環状のステータコアと、
周方向に隣り合う前記ティースにおいて互いに異相となるように前記ティースに巻回される複数のコイルと、を備える電動機の突極集中巻きステータであって、
前記複数のコイルは、前記ステータの軸方向一端側に位置する第１巻き端と第２巻き端とを有し、
前記第１巻き端と前記第２巻き端の少なくとも一方が異相となるコイルを周方向に跨いで延びており、
周方向に隣り合う同相のコイルの一方の前記第１巻き端の端部と、他方の前記第２巻き端の端部とが直接接合されて接合部をなし、
前記接合部は、絶縁材により形成されたキャップで覆われていることを特徴とする電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項２】
周方向に隣り合う同相のコイルの一方の前記第１巻き端の端部と、他方の前記第２巻き端の端部とが略平行に延びており、
前記キャップは筒状であることを特徴とする請求項１に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項３】
前記ティースと前記コイルとの間に装着されるインシュレータを備え、
前記キャップが前記インシュレータに固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項４】
前記インシュレータに切欠きが形成され、
前記キャップが前記インシュレータの前記切欠きに嵌め込まれていることを特徴とする請求項３に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項５】
前記キャップは前記切欠きの幅よりも大きな幅をもつフランジ部を有し、
前記フランジ部が前記切欠きに係合することを特徴とする請求項４に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２４４７０５（Ｐ２０１２−２４４７０５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１０６５５（Ｐ２０１１−１１０６５５）
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【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２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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