(57)【要約】【課題】ロータの回転に伴い発生する振動及び騒音を低減できる界磁巻線型回転電機を提供する。【解決手段】回転電機は、第１，第２巻線部の直列接続体を有する界磁巻線８０と、ロータコアから径方向に突出する主極部７２を有するロータとを備え、第１，第２巻線部それぞれが各主極部７２に巻回され、界磁巻線８０に界磁電流を誘起させるための高調波電流がステータ巻線に流れる。回転電機は、界磁電流を流すための直列，並列共振回路をロータに備えている。各共振回路の構成部品等を含む電子部品であって、界磁巻線８０に電気的に接続された複数の電子部品全体の重心位置が、各電子部品の重心位置よりもロータの軸心に近くなるように、各電子部品がロータに配置されている。【選択図】      図１３
2020124100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ巻線（５２）を有するステータ（５０）と、
第１巻線部（ＬＡ）及び第２巻線部（ＬＢ）の直列接続体を有する界磁巻線（８０）と、
ロータコア（７１）、及び周方向において所定間隔で設けられてかつ前記ロータコアから径方向に突出する主極部（７２）を有するロータ（６０）と、を備え、
前記第１巻線部及び前記第２巻線部のそれぞれが前記各主極部に巻回され、前記界磁巻線に界磁電流を誘起させるための高調波電流が前記ステータ巻線に流れる界磁巻線型回転電機（４０）において、
前記直列接続体の両端のうち、前記第１巻線部側にカソードが接続され、前記第２巻線部側にアノードが接続されたダイオード（９３）と、
前記第２巻線部に並列接続されたコンデンサ（９１，９４）と、を備え、
前記第１巻線部及び前記コンデンサを含む直列共振回路と、前記第２巻線部及び前記コンデンサを含む並列共振回路とが構成されており、
前記直列共振回路及び前記並列共振回路それぞれの構成部品並びに前記ダイオードを含む電子部品であって、前記界磁巻線に電気的に接続された複数の電子部品全体の重心位置が、前記各電子部品の重心位置よりも前記ロータの軸心（Ｏ）に近くなるように、前記各電子部品が前記ロータに配置されている界磁巻線型回転電機。
【請求項２】
前記ロータを前記軸心の方向から見た場合、前記各電子部品が前記軸心まわりに環状に配置されている請求項１に記載の界磁巻線型回転電機。
【請求項３】
前記ロータの軸方向の両端のうち、一端側に前記各電子部品が配置されている請求項２に記載の界磁巻線型回転電機。
【請求項４】
前記軸心を通ってかつ前記軸心と直交する基準線（ＢＬ１）に対して略線対称となるように、前記各電子部品が配置されている請求項３に記載の界磁巻線型回転電機。
【請求項５】
前記コンデンサは、複数であり、
前記電子部品として、前記第１巻線部、前記第２巻線部、前記ダイオード及び前記コンデンサに電気的に接続され、前記ロータを前記軸心の方向から見た場合に円環状又は円弧状をなすように配置されているバスバー（１１０，１２０，１３０）を備えている請求項３又は４に記載の界磁巻線型回転電機。
【請求項６】
前記バスバーは、放熱フィンを備えている請求項５に記載の界磁巻線型回転電機。
【請求項７】
前記各主極部に巻回された前記第１巻線部及び前記第２巻線部それぞれの端部（８１ａ〜８４ａ）が、前記ロータの軸方向両端のうち、前記各電子部品が配置された側に引き出されている請求項３〜６のいずれか１項に記載の界磁巻線型回転電機。
【請求項８】
前記第１巻線部及び前記第２巻線部のそれぞれは、径方向内外となるように前記各主極部に巻回されており、
前記第１巻線部及び前記第２巻線部それぞれの端部のうち、径方向において最も外側に位置する端部よりも径方向内側のスペースに、前記各電子部品が配置されている請求項７に記載の界磁巻線型回転電機。
【請求項９】
前記各主極部に第１巻線（８１）が巻回され、周方向に隣り合う前記主極部それぞれに巻回された前記第１巻線の端部同士が接続されることにより、前記第１巻線部が構成されており、
前記各主極部に第２巻線（８２）が巻回され、周方向に隣り合う前記主極部それぞれに巻回された前記第２巻線の端部同士が接続されることにより、前記第２巻線部が構成されており、
前記ロータにおいて前記各電子部品が配置されている側の軸方向端部に設けられ、前記ロータに対して固定された巻線固定部（１０３）を備え、
前記巻線固定部は、前記第１巻線及び前記第２巻線それぞれの端部を固定する請求項８に記載の界磁巻線型回転電機。
【請求項１０】
前記ロータにおいて前記各電子部品が配置されている側の軸方向端部に対して固定され、前記各電子部品が設けられた本体部（１０２）と、前記巻線固定部とを有する部品ホルダ（１０１）を備え、
前記巻線固定部は、前記本体部から径方向外側に延びている請求項９に記載の界磁巻線型回転電機。
【請求項１１】
前記巻線固定部は、周方向に隣り合う前記主極部それぞれに巻回された前記第１巻線の端部に対応して設けられており、
前記巻線固定部には、周方向に隣り合う前記主極部それぞれに巻回された前記第１巻線の端部同士が当接した状態で該端部同士が挿通される第１挿通孔（１０７ａ）が形成されており、
前記巻線固定部のうち前記第１挿通孔の形成位置に対して径方向にずれた位置には、周方向に隣り合う前記主極部それぞれに巻回された前記第２巻線の端部同士が当接した状態で該端部同士が挿通される第２挿通孔（１０７ｂ）が形成されており、
前記第１巻線の端部同士が前記第１挿通孔に挿通された状態で溶接固定されており、
前記第２巻線の端部同士が前記第２挿通孔に挿通された状態で溶接固定されており、
前記巻線固定部において、前記第１挿通孔と前記第２挿通孔との周方向位置がずれている請求項９又は１０に記載の界磁巻線型回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、界磁巻線型回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の回転電機としては、特許文献１に見られるように、ステータ巻線を有するステータと、第１，第２巻線部の直列接続体からなる界磁巻線と、ロータコア及び主極部を有するロータと、ダイオードとを備えるものが知られている。主極部は、周方向において所定間隔で設けられてかつロータコアから径方向に突出している。ロータにおいて、上記直列接続体の両端のうち、第１巻線部側にダイオードのカソードが接続され、第２巻線部側にダイオードのアノードが接続されている。第１，第２巻線部のそれぞれは、各主極部に巻回されている。ステータ巻線には、トルクを発生させることを主とする基本波電流と、界磁巻線を励磁することを主とする高調波電流とが流れる。
【０００３】
高調波電流が流れると、周方向において隣り合う主極部とロータコアとを含む磁気回路に主磁束が流れる。これにより、直列接続された第１，第２巻線部それぞれに誘起電圧が発生し、第１，第２巻線部に電流が誘起される。この際、ダイオードにより、第１，第２巻線部に流れる電流が一方向に整流される。これにより、ダイオードにより整流された方向に界磁巻線に界磁電流が流れ、界磁巻線が励磁される。
【０００４】
一方、高調波電流が流れると、主磁束の他に、漏れ磁束が発生する。漏れ磁束は、周方向に隣り合う主極部の一方から他方へとロータコアを介さずに横切るように流れ、界磁巻線に鎖交する。この場合、各巻線部内において、互いに逆極性となる誘起電圧が発生し、誘起される電流が減少する。その結果、第１，第２巻線部それぞれに誘起される電流の合計値が減少し、ひいては界磁巻線に流れる界磁電流が減少する。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載の回転電機は、第２巻線部に並列接続されたコンデンサを備えている。コンデンサが備えられる構成によれば、第１巻線部及びコンデンサを含む直列共振回路と、第２巻線部及びコンデンサを含む並列共振回路とが構成され、界磁電流を増加させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８−４２４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記直列共振回路及び上記並列共振回路それぞれの構成部品並びにダイオードを含む電子部品であって、界磁巻線に電気的に接続された複数の電子部品は、ロータに配置されている。これら電子部品の配置態様によっては、ロータの回転に伴い発生する振動及び騒音が増加し、回転電機のＮＶ特性が悪化する懸念がある。
【０００８】
本発明は、ロータの回転に伴い発生する振動及び騒音を低減できる界磁巻線型回転電機を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ステータ巻線を有するステータと、
第１巻線部及び第２巻線部の直列接続体を有する界磁巻線と、
ロータコア、及び周方向において所定間隔で設けられてかつ前記ロータコアから径方向に突出する主極部を有するロータと、を備え、
前記第１巻線部及び前記第２巻線部のそれぞれが前記各主極部に巻回され、前記界磁巻線に界磁電流を誘起させるための高調波電流が前記ステータ巻線に流れる界磁巻線型回転電機において、
前記直列接続体の両端のうち、前記第１巻線部側にカソードが接続され、前記第２巻線部側にアノードが接続されたダイオードと、
前記第２巻線部に並列接続されたコンデンサと、を備え、
前記第１巻線部及び前記コンデンサを含む直列共振回路と、前記第２巻線部及び前記コンデンサを含む並列共振回路とが構成されている。
【００１０】
本発明では、前記直列共振回路及び前記並列共振回路それぞれの構成部品並びに前記ダイオードを含む電子部品であって、前記界磁巻線に電気的に接続された複数の電子部品全体の重心位置が、前記各電子部品の重心位置よりも前記ロータの軸心に近くなるように、前記各電子部品が前記ロータに配置されている。
【００１１】
これにより、ロータの回転に伴い発生する振動及び騒音を低減でき、回転電機のＮＶ特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る回転電機の制御システムの全体構成図。
【図２】回転電機及びインバータの電気的接続を示す図。
【図３】ロータ及びステータの横断面図。
【図４】ロータの斜視図。
【図５】ロータに備えられる共振回路を示す図。
【図６】基本波電流及び高調波電流等の推移を示す図。
【図７】３相電流の推移を示す図。
【図８】回路モジュールの斜視図。
【図９】部品ホルダの斜視図。
【図１０】コンデンサ及びダイオードの配置態様を示す斜視図。
【図１１】バスバーの斜視図。
【図１２】コンデンサ、ダイオード及びバスバーの配置態様を示す斜視図。
【図１３】界磁巻線、巻線ホルダ及び部品ホルダ等の斜視図。
【図１４】界磁巻線の端部付近の部分拡大図。
【図１５】ロータ及び部品ホルダ等の縦断面図。
【図１６】第１実施形態の変形例に係るバスバーの平面図。
【図１７】第２実施形態に係るロータに備えられる共振回路を示す図。
【図１８】バスバーを示す図。
【図１９】バスバー及びコンデンサの接続態様を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る回転電機を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
まず、図１を用いて、回転電機を備える制御システムについて説明する。制御システムは、直流電源１０、インバータ２０、制御部３０及び回転電機４０を備えている。回転電機４０は、界磁巻線型の同期機である。本実施形態において、制御部３０は、回転電機４０が、電動機兼発電機であるＩＳＧ（Integrated Starter Generator）やＭＧ（Motor Generator）として機能するように、回転電機４０を制御する。例えば、回転電機４０、インバータ２０及び制御部３０を備えて機電一体型駆動装置が構成されたり、回転電機４０、インバータ２０及び制御部３０それぞれが各コンポーネントで構成されたりしている。
【００１５】
図１を用いて、回転電機４０の概要について説明する。回転電機４０は、ハウジング４１と、ハウジング４１内に収容されるステータ５０及びロータ６０とを備えている。本実施形態の回転電機４０は、ロータ６０がステータ５０の径方向内側に配置されたインナロータ型のものである。
【００１６】
ステータ５０は、ステータコア５１と、ステータコア５１に巻回されたステータ巻線５２とを備えている。ステータ巻線５２は、例えば銅線で構成されており、電気角で互いに１２０°ずれた状態で配置されたＵ，Ｖ，Ｗ相巻線５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを含む。
【００１７】
ロータ６０は、ロータコア７１と、界磁巻線８０とを備えている。界磁巻線８０は、例えば圧縮成形にて構成されている。これにより、占積率が向上し、界磁巻線の組付性が向上する。なお、界磁巻線８０は、例えばアルミ線で構成されていればよい。アルミ線は、比重が小さく、ロータ６０が回転する場合における遠心力を低減できる。また、アルミ線は、銅線に比べて強度及び硬さが低く、圧縮成形する場合に好適である。当然、銅線で構成してもよい。界磁巻線８０については、後に詳述する。
【００１８】
ロータコア７１の中心孔には、回転軸６１が挿通されている。回転軸６１は、軸受４２を介してハウジング４１に回転可能に支持されている。
【００１９】
図２に示すように、インバータ２０は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相上アームスイッチＳＵｐ，ＳＶｐ，ＳＷｐと、Ｕ，Ｖ，Ｗ相下アームスイッチＳＵｎ，ＳＶｎ，ＳＷｎとの直列接続体を備えている。Ｕ，Ｖ，Ｗ相上アームスイッチＳＵｐ，ＳＶｐ，ＳＷｐと、Ｕ，Ｖ，Ｗ相下アームスイッチＳＵｎ，ＳＶｎ，ＳＷｎとの接続点には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相巻線５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗの第１端が接続されている。Ｕ，Ｖ，Ｗ相巻線５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗの第２端は、中性点で接続されている。すなわち、本実施形態において、Ｕ，Ｖ，Ｗ相巻線５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗは星形結線されている。なお、本実施形態において、各スイッチＳＵｐ〜ＳＷｎは、ＩＧＢＴである。各スイッチＳＵｐ，ＳＶｐ，ＳＷｐ，ＳＵｎ，ＳＶｎ，ＳＷｎには、フリーホイールダイオードが逆並列に接続されている。
【００２０】
Ｕ，Ｖ，Ｗ相上アームスイッチＳＵｐ，ＳＶｐ，ＳＷｐのコレクタには、直流電源１０の正極端子が接続されている。Ｕ，Ｖ，Ｗ相下アームスイッチＳＵｎ，ＳＶｎ，ＳＷｎのエミッタには、直流電源１０の負極端子が接続されている。なお、直流電源１０には、平滑コンデンサ１１が並列接続されている。
【００２１】
続いて、ステータ５０及びロータ６０について説明する。
【００２２】
ステータ５０及びロータ６０は、いずれも回転軸６１と共に同軸上に配置されている。以下の記載では、回転軸６１が延びる方向を軸方向とし、回転軸６１の中心から放射状に延びる方向を径方向とし、回転軸６１を中心として円周状に延びる方向を周方向としている。また、図３等に記載のＯは、回転軸６１の中心（軸心）を示す。
【００２３】
ステータコア５１は、軟磁性体からなる積層鋼板により構成されており、図３に示すように、円環状のヨーク部５１ａと、ヨーク部５１ａから径方向内側に向かって突出する複数のティース５１ｂとを有している。本実施形態において、各相巻線５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗは、ティース５１ｂに分布巻き又は集中巻きされている。本実施形態では、図３に示すように、ティース５１ｂは周方向において等間隔に４８個設けられている。このため、回転電機４０は、４８スロットのものである。
【００２４】
ロータ６０は、軟磁性体からなる積層鋼板により構成されており、図３及び図４に示すように、円筒形状をなすロータコア７１と、ロータコア７１から径方向外側に向かって突出する複数の主極部７２とを有している。各主極部７２の先端側の面は、ティース５１ｂの端面に対向している。本実施形態において、主極部７２は、周方向において等間隔に８個設けられている。
【００２５】
界磁巻線８０は、第１巻線８１、第２巻線８２、第３巻線８３及び第４巻線８４を備えている。各主極部７２において、径方向外側から順に、第１巻線８１、第２巻線８２、第３巻線８３、第４巻線８４が集中巻されている。各主極部７２において、各巻線８１〜８４の巻方向は互いに同じになっている。また、周方向に隣り合う主極部７２のうち、一方に巻回された各巻線８１〜８４の巻方向と、他方に巻回された各巻線８１〜８４の巻方向とが逆になっている。このため、周方向に隣り合う主極部７２同士で互いに磁化方向が逆になる。なお、図３では、各巻線８１〜８４が巻回される後述の巻線ホルダ１４０の図示を省略している。
【００２６】
図５に、ロータ６０に備えられる共振，整流回路の電気的構成を示す。
【００２７】
回路は、大別して、第１巻線部ＬＡ、第２巻線部ＬＢ、複数の第１コンデンサ９１で構成されるコンデンサ部ＣＣ、第２コンデンサ９２及びダイオード９３を備えている。第１巻線部ＬＡは、各主極部７２に巻回された第１巻線８１の直列接続体であり、８個の第１巻線８１により構成されている。第２巻線部ＬＢは、各主極部７２に巻回された第２巻線８２の直列接続体、各主極部７２に巻回された第３巻線８３の直列接続体及び各主極部７２に巻回された第４巻線８４の直列接続体が互いに直列接続されて構成されている。このため、第２巻線部ＬＢは、各８個の第２〜第４巻線８２〜８４により構成されている。なお、例えば、各巻線８１〜８４の巻き数が径内側になるほど徐々に低減し、少なくとも第２，第３巻線８２，８３が第１巻線８１に対して１／２以上の巻き数を有することで、第２巻線部ＬＢの合成インダクタンスは、第１巻線部ＬＡの合成インダクタンスよりも大きくなる。
【００２８】
本実施形態において、コンデンサ部ＣＣは、１１個の第１コンデンサ９１の並列接続体として構成されている。本実施形態において、各第１コンデンサ９１及び第２コンデンサ９２は、互いに同じ構成であるため、形状及び重量等が同じである。
【００２９】
第２コンデンサ９２は、ノイズ抑制用に設けられており、第１巻線部ＬＡ及び第２巻線部ＬＢの直列接続体に並列接続されている。本実施形態において、第２コンデンサ９２は１個設けられている。
【００３０】
なお、本実施形態において、コンデンサ部ＣＣが複数の第１コンデンサ９１の並列接続体で構成されているのは、各第１コンデンサ９１に流れる電流値を小さくするためである。これにより、各第１コンデンサ９１に流すことのできる電流上限値及び静電容量を小さくすることができ、各第１コンデンサ９１を小型化できる。その結果、各第１コンデンサ９１、及び第１コンデンサ９１と同じ構成の第２コンデンサ９２を所望のスペースに収容しやすくできる。
【００３１】
ダイオード９３のカソードには、第１巻線部ＬＡの第１端が接続され、第１巻線部ＬＡの第２端には、第２巻線部ＬＢの第１端が接続されている。第２巻線部ＬＢの第２端には、ダイオード９３のアノードが接続されている。第２巻線部ＬＢには、コンデンサ部ＣＣが並列接続されている。
【００３２】
続いて、制御部３０について説明する。制御部３０は、インバータ２０を構成する各スイッチＳＵｐ〜ＳＷｎをオンオフする駆動信号を生成する。詳しくは、制御部３０は、回転電機４０を電動機として駆動させる場合、直流電源１０から出力された直流電力を交流電力に変換してＵ，Ｖ，Ｗ相巻線５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗに供給すべく、各アームスイッチＳＵｐ〜ＳＷｎをオンオフする駆動信号を生成し、生成した駆動信号を各アームスイッチＳＵｐ〜ＳＷｎのゲートに供給する。一方、制御部３０は、回転電機４０を発電機として駆動させる場合、Ｕ，Ｖ，Ｗ相巻線５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗから出力された交流電力を直流電力に変換して直流電源１０に供給すべく、各アームスイッチＳＵｐ〜ＳＷｎをオンオフする駆動信号を生成する。
【００３３】
なお、制御部３０及びインバータ２０は、ハウジング４１に内蔵されていてもよいし、ハウジング４１の外部に設けられていてもよい。また、制御部３０の各機能の一部又は全部は、例えば、１つ又は複数の集積回路等によりハードウェア的に構成されていてもよい。また、制御部３０の各機能は、例えば、非遷移的実体的記録媒体に記録されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータによって構成されていてもよい。
【００３４】
制御部３０は、各相巻線５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗに基本波電流及び高調波電流の合成電流を流すように各スイッチＳＵｐ〜ＳＷｎをオンオフする。基本波電流は、図６（ａ）に示すように、回転電機４０にトルクを発生させることを主とする電流である。高調波電流は、図６（ｂ）に例示するように、界磁巻線８０を励磁することを主とする電流である。図６（ｃ）は、基本波電流と高調波電流との合成電流としての相電流を示す。図６に示す縦軸の値は、図６（ａ）〜図６（ｃ）それぞれに示す波形の大きさの相対関係を示す。各相巻線５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗに流れる相電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷは、図７に示すように、電気角で１２０°ずつずれている。
【００３５】
なお、本実施形態では、図６（ａ），（ｂ）に示すように、高調波電流の包絡線が、基本波電流の１／２の周期を有している。包絡線を、図６（ｂ）に一点鎖線にて示す。そして、包絡線がそのピーク値となるタイミングが、基本波電流がそのピーク値となるタイミングからずれている。具体的には、包絡線がそのピーク値となるタイミングが、基本波電流がその変動中心（０）となるタイミングとされている。制御部３０は、基本波電流及び高調波電流それぞれの振幅及び周期を独立に制御する。
【００３６】
本実施形態では、第１巻線部ＬＡ及びコンデンサ部ＣＣを備える直列共振回路が構成され、第２巻線部ＬＢ及びコンデンサ部ＣＣを備える並列共振回路が構成されている。各相巻線５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗに高調波電流が流れると、周方向において隣り合う主極部７２、ロータコア７１、ティース５１ｂ及びステータコア５１を含む磁気回路に主磁束の高調波による変動が発生する。主磁束の変動が起きることにより、第１，第２巻線部ＬＡ，ＬＢそれぞれに誘起電圧が発生し、第１，第２巻線部ＬＡ，ＬＢに電流が誘起される。この際、第１，第２巻線部ＬＡ，ＬＢそれぞれに極性の同じ誘起電圧が発生する場合、第１，第２巻線部ＬＡ，ＬＢそれぞれの誘起電流が相殺されないため、誘起電流が増加する。ダイオード９３により、第１，第２巻線部ＬＡ，ＬＢに流れる電流が一方向に整流される。これにより、ダイオード９３により整流された方向に界磁巻線８０に界磁電流が流れ、界磁巻線８０が励磁される。
【００３７】
続いて、図８〜図１２を用いて、上記各共振回路を含む回路モジュール１００について説明する。
【００３８】
回路モジュール１００は、第１コンデンサ９１、第２コンデンサ９２、ダイオード９３、部品ホルダ１０１、第１バスバー１１０、第２バスバー１２０及び第３バスバー１３０を備えている。部品ホルダ１０１は、合成樹脂等の電気的絶縁性を有する材料にて構成されている。
【００３９】
図９に示すように、部品ホルダ１０１は、円環状をなす本体部１０２を備えている。本体部１０２は、Ｃ字状をなす底板部１０２ａ、底板部１０２ａのうち径方向外側の端部から軸方向に延びる外周壁部１０２ｂ、及び底板部１０２ａのうち径方向内側の端部から軸方向に延びる内周壁部１０２ｃを備えている。また、本体部１０２は、底板部１０２ａの周方向端部のうち一端から軸方向に延びる第１側壁部１０２ｄと、底板部１０２ａの周方向端部のうち他端から軸方向に延びる第２側壁部１０２ｅとを備えている。各壁部１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ，１０２ｅそれぞれの壁高さ（軸方向の高さ寸法）は、第１コンデンサ９１及び第２コンデンサ９２の高さ寸法よりも大きい。これにより、底板部１０２ａ及び各壁部１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ，１０２ｅにより形成されるスペースに第１コンデンサ９１及び第２コンデンサ９２が収容されている。なお、上記スペースのうち、第１コンデンサ９１の収容スペースと第２コンデンサ９２のスペースとを仕切る仕切部１０２ｆが底板部１０２ａから軸方向に延びるように形成されている。
【００４０】
本体部１０２には、回転軸６１が挿通される中心孔１０４が形成されている。具体的には、内周壁部１０２ｃの内周面により中心孔１０４が形成されている。
【００４１】
部品ホルダ１０１は、本体部１０２から径方向外側に突出する巻線固定部１０３を備えている。本実施形態において、巻線固定部１０３は、主極部７２と同数設けられており、より具体的には、周方向において等間隔に８つ設けられている。各巻線固定部１０３は、外周壁部１０２ｂの軸方向における中間位置から径方向外側に延びている。
【００４２】
部品ホルダ１０１は、ダイオード９３が設けられる素子取付部１０５を備えている。素子取付部１０５は、内周壁部１０２ｃのうち外周壁部１０２ｂが設けられていない周方向位置から径方向外側に延びている。また、素子取付部１０５は、内周壁部１０２ｃの軸方向における中間位置から径方向外側に延びている。ダイオード９３は、その固定孔９３ａに固定手段としてのボルト１０６が挿通されることにより、素子取付部１０５の平坦面に取り付けられている。
【００４３】
各巻線固定部１０３には、軸方向に貫通する第１〜第４挿通孔１０７ａ〜１０７ｄが形成されている。各挿通孔１０７ａ〜１０７ｄについては、後に詳述する。
【００４４】
図１０〜図１２に示すように、１１個の第１コンデンサ９１及び１つの第２コンデンサ９２は、軸心Ｏまわりに円環状に配置されている。各コンデンサ９１，９２は、直方体形状又は立方体形状をなしている。
【００４５】
各第１コンデンサ９１の第１端子には、円弧状（具体的にはＣ字状）の第１バスバー１１０が電気的に接続されている。各第１コンデンサ９１及び第２コンデンサ９２それぞれの第２端子には、円弧状（具体的にはＣ字状）の第２バスバー１２０が電気的に接続されている。第２コンデンサ９２の第１端子には、円弧状の第３バスバー１３０が電気的に接続されている。第３バスバー１３０は、第１バスバー１１０とは別部材であり、第１バスバー１１０から離間して配置されている。ロータ６０を軸方向から見た場合、各バスバー１１０，１２０，１３０全体が軸心Ｏまわりに円環状となるように配置されている。
【００４６】
第１バスバー１１０の周方向の端部には、第１巻線部ＬＡの第２端及び第２巻線部ＬＢの第１端に電気的に接続される第１接続端子１１１が形成されている。第２バスバー１２０の周方向の端部には、第２巻線部ＬＢの第２端及びダイオード９３のアノードに電気的に接続される第２接続端子１２１が形成されている。第３バスバー１３０の周方向の端部には、第１巻線部ＬＡの第１端及びダイオード９３のカソードに電気的に接続される第３接続端子１３１が形成されている。
【００４７】
第１バスバー１１０の径方向外側の端部には、第１係止部１１２が周方向に等間隔に複数（６個）形成されている。第２バスバー１２０の径方向外側の端部のうち、第１係止部１１２に対応する位置には、第２係止部１２２が周方向に等間隔に複数（６個）形成されている。各係止部１１２，１２２は、１２個のコンデンサ９１，９２のうち、隣り合う２個のコンデンサに対応して設けられている。各係止部１１２，１２２により、２個のコンデンサが係止される。これにより、各コンデンサ９１，９２の位置ずれを防止する。この位置ずれ防止機能は、ロータ６０の回転に伴い発生する振動及び騒音の低減に寄与する。
【００４８】
第１バスバー１１０の径方向外側の端部には、径方向外側に延びる第１突起部１１３が形成されている。第２バスバー１２０の径方向外側の端部には、径方向外側に延びる第２突起部１２３が形成されている。本実施形態では、第１バスバー１１０に第１突起部１１３が１つ形成され、第２バスバー１２０のうち、周方向において第１突起部１１３と対向しない位置に第２突起部１２３が２つ形成されている。
【００４９】
第１突起部１１３の径方向外側端から第１バスバー１１０の径方向内側端までの径方向における長さ寸法（幅寸法）は、外周壁部１０２ｂの内周壁面から内周壁部１０２ｃの外周壁面までの径方向における長さ寸法よりやや小さい。第２突起部１２３の径方向外側端から第２バスバー１２０の径方向内側端までの径方向における長さ寸法は、外周壁部１０２ｂの内周壁面から内周壁部１０２ｃの外周壁面までの径方向における長さ寸法よりやや小さい。各突起部１１３，１２３により、第１バスバー１１０及び第２バスバー１２０の径方向への位置ずれを防止できる。この位置ずれ防止機能は、ロータ６０の回転に伴い発生する振動及び騒音の低減に寄与する。
【００５０】
図１０及び図１２に示すように、軸心Ｏを通ってかつ軸心Ｏと直交する第１基準線ＢＬ１を定義する。本実施形態では、第１基準線ＢＬ１に対して略線対称となるように、各第１コンデンサ９１、第２コンデンサ９２、ダイオード９３及び各バスバー１１０，１２０，１３０が配置されている。また、本実施形態では、部品ホルダ１０１が第１基準線ＢＬ１に対して略線対称となるような形状をなしている。なお、図１０及び図１２には、軸心Ｏを通ってかつ軸心Ｏ及び第１基準線ＢＬ１と直交する第２基準線ＢＬ２も示した。
【００５１】
続いて、図１３〜図１５を用いて、主極部７２への界磁巻線８０の巻回方法、及びロータ６０への部品ホルダ１０１の取り付け方法等について説明する。
【００５２】
回転電機４０は、巻線ホルダ１４０を備えている。巻線ホルダ１４０は、合成樹脂等の電気的絶縁性を有する材料にて構成されている。巻線ホルダ１４０は、ステータ５０とギャップを隔てて対向する表板部１４１と、各巻線８１〜８４が巻回される巻回部１４２とを備えている。表板部１４１には中心孔部が形成されており、その中心孔部から軸方向に延びるように巻回部１４２が形成されている。巻回部１４２の外周面には、表板部１４１側から順に、第１巻線８１、第２巻線８２、第３巻線８３、第４巻線８４が巻回されている。これにより、第１巻線８１が径方向外側から表板部１４１に覆われ、巻回部１４２に各巻線８１〜８４が巻回された巻線モジュールが構成されている。巻回部１４２の内周面により嵌合孔が形成され、この嵌合孔が主極部７２に嵌め合わされることにより、巻線モジュールが主極部７２に取り付けられている。
【００５３】
回転軸６１は、ロータコア７１の中心孔に当接する小径部６１ａと、軸方向において小径部６１ａに隣接し、小径部６１ａよりも外径が大きい拡径部６１ｂとを備えている。回転軸６１の両端のうち、拡径部６１ｂが設けられる側とは反対側から、環状の取付部材１５０（例えばスペーサ）、ロータ６０の順に取り付けられる。これにより、取付部材１５０の内周側部分は、小径部６１ａと拡径部６１ｂとの間の段差部に当接し、ロータ６０の軸方向端部の平坦面は、取付部材１５０の平坦面に当接している。
【００５４】
回転軸６１の両端のうち、拡径部６１ｂが設けられる側に、回路モジュール１００の中心孔１０４が挿通されている。これにより、中心孔１０４が拡径部６１ｂに当接するとともに、部品ホルダ１０１の軸方向端部の平坦面が取付部材１５０の平坦面に当接している。このように回路モジュール１００がロータ６０に対して固定されることにより、第２バスバー１２０を軸方向端部側に露出させることができる。これにより、第２バスバー１２０等の電子部品の放熱性能を高めることができる。
【００５５】
各主極部７２において、第１〜第４巻線８１〜８４の端部である第１〜第４端部８１ａ〜８４ａは、軸方向において回路モジュール１００側に引き出されている。第１〜第４巻線８１〜８４の１組に対して、コイルエンドとしての第１端部８１ａ、第２端部８２ａ、第３端部８３ａ及び第４端部８４ａはそれぞれ２個ずつある。本実施形態では、径方向外側から内側に向かって順に、第１端部８１ａ、第２端部８２ａ、第３端部８３ａ、第４端部８４ａが配置されている。
【００５６】
巻線固定部１０３において、径方向外側から内側に向かって順に、第１挿通孔１０７ａ、第２挿通孔１０７ｂ、第３挿通孔１０７ｃ、第４挿通孔１０７ｄが形成されている。第１挿通孔１０７ａ及び第３挿通孔１０７ｃは、周方向において同じ位置に形成され、第２挿通孔１０７ｂ及び第４挿通孔１０７ｄは、周方向において第１，第３挿通孔１０７ａ，１０７ｃの形成位置からずれた位置に形成されている。
【００５７】
周方向に隣り合う主極部７２それぞれに巻回された第１端部８１ａ同士は、先端方向を軸方向とし、かつ、当接した状態で、第１挿通孔１０７ａに挿通されている。周方向に隣り合う主極部７２それぞれに巻回された第２〜第４端部８２ａ〜８４ａ同士も同様に、当接した状態で第２〜第４挿通孔１０７ｂ〜１０７ｄに挿通されている。第１端部８１ａ同士は、第１挿通孔１０７ａに挿通された状態で溶接固定されている。同様に、第２〜第４端部８２ａ〜８４ａ同士も、第２〜第４挿通孔１０７ｂ〜１０７ｄに挿通された状態で溶接固定されている。
【００５８】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００５９】
共振回路を構成する複数の電子部品（各第１コンデンサ９１、第２コンデンサ９２、ダイオード９３及び各バスバー１１０，１２０，１３０）全体の重心位置が、各電子部品の重心位置よりもロータ６０の軸心Ｏに近くなるように、各電子部品がロータ６０に配置されている。これにより、ロータ６０の回転に伴い発生する振動及び騒音を低減でき、回転電機４０のＮＶ特性を改善することができる。特に、各電子部品が軸心Ｏまわりに環状に配置されていること、及び第１基準線ＢＬ１に対して線対称となるように各電子部品が配置されていることにより、ＮＶ特性の改善効果をより高めることができる。
【００６０】
ロータ６０の軸方向の両端のうち、回路モジュール１００側に各電子部品が集約して配置されている。これにより、各共振回路を構成する配線を短くすることができ、配線における損失を低減したり、ロータ６０の軸心Ｏまわりのアンバランスの改善効果を高めたりすることができる。
【００６１】
ロータ６０を軸方向から見た場合に、各バスバー１１０，１２０，１３０が円環状となるように配置されている。これにより、各電子部品全体の重心をより軸心Ｏに近づけることができる。
【００６２】
第１〜第４巻線８１〜８４の第１端部８１ａ〜８４ａが、軸方向の両端のうち回路モジュール１００側に引き出されている。これにより、各端部８１ａ〜８４ａと各共振回路とを接近させることができ、余分な配線による損失を低減したり、ロータ６０の軸心Ｏまわりのアンバランスの改善効果を高めたりすることができる。
【００６３】
第１〜第４巻線８１〜８４の第１〜第４端部８１ａ〜８４ａのうち、径方向において最も外側に位置する第１端部８１ａよりも径方向内側のスペースに、各電子部品が配置されている。これにより、ロータ６０の回路モジュール１００側の空きスペースに各電子部品を配置でき、回転電機４０の小型化を図ることができる。
【００６４】
巻線固定部１０３に形成された第１〜第４挿通孔１０７ａ〜１０７ｄに第１〜第４端部８１ａ〜８４ａが挿通されている。この構成によれば、周方向に隣り合う各巻線８１〜８４の接合に溶接を採用することができ、接合を容易かつ強固に行うことができる。また、第１〜第４端部８１ａ〜８４ａが巻線固定部１０３に固定されている。これにより、ロータ６０の回転に伴って第１〜第４巻線８１〜８４に遠心力が作用する場合であっても、第１〜第４端部８１ａ〜８４ａの径方向外側への変形を抑制することができる。これにより、溶接部分に掛かる応力を緩和することができる。
【００６５】
各電子部品が部品ホルダ１０１に取り付けられて回路モジュール１００が構成されている。これにより、ロータ６０に対する各電子部品の配置を容易化したり、各電子部品の取付けを強固にしたりすることができる。
【００６６】
巻線固定部１０３において、径方向において隣り合う第１，第２挿通孔１０７ａ，１０７ｂの周方向位置がずれ、径方向において隣り合う第２，第３挿通孔１０７ｂ，１０７ｃの周方向位置がずれ、径方向において隣り合う第３，第４挿通孔１０７ｃ，１０７ｄの周方向位置がずれている。これにより、周方向に隣り合う各巻線８１〜８４を溶接により接合する製造工程において、例えば、径方向に隣り合う第１端部８１ａと第２端部８２ａとが溶接されてしまうことを防止でき、溶接作業の効率を高めることができる。
【００６７】
＜第１実施形態の変形例＞
図１６に示すように、第２バスバー１２０の平坦面に、軸方向に突出する放熱用のフィン１７０が形成されていてもよい。これにより、第２バスバー１２０の放熱性能を向上させることができ、第１，第２コンデンサ９１，９２、ダイオード９３及び各バスバー１１０，１２０，１３０の温度上昇を抑制できる。なお、図１６の一点鎖線は、３６０°を７等分した領域を示すために記載されている。また、図１６では、第２係止部１２２及び第２突起部１２３等の図示を省略している。
【００６８】
図１６に示す例では、各コンデンサ９１，９２のうち２個のコンデンサ毎に対応してフィン１７０が形成されている。これにより、放熱性能をより向上させることができる。
【００６９】
＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。第１実施形態では、先の図５に示すように、コンデンサ部ＣＣが複数のコンデンサの並列接続体で構成されていた。本実施形態では、図１７に示すように、コンデンサ部ＣＣが、並列接続された２個のコンデンサ９４の直列接続体として構成されている。本実施形態において、コンデンサ９４は１２個設けられている。また、第２巻線部ＬＢは、各主極部７２に巻回された第２巻線８２の直列接続体、各主極部７２に巻回された第３巻線８３の直列接続体及び各主極部７２に巻回された第４巻線８４の直列接続体が互いに並列接続されて構成されている。このため、第２巻線部ＬＢは、各８個の第２〜第４巻線８２〜８４により構成されている。なお、例えば、各巻線８１〜８４の巻き数が同じ巻き数に設定されていることにより各巻線８１〜８４のインダクタンスが同じ値に設定されている場合、第２巻線部ＬＢの合成インダクタンスは、第１巻線部ＬＡの合成インダクタンスよりも小さくなる。
【００７０】
なお、本実施形態では、便宜上、第２コンデンサ９２に相当するノイズ抑制用のコンデンサが設けられていないものとする。また、本実施形態において、コンデンサ部ＣＣがコンデンサ９４の直列接続体を備えて構成されているのは、例えば、各コンデンサ９４の印加電圧を小さくして各コンデンサ９４の耐圧を小さくし、各コンデンサ９４を小型化するためである。
【００７１】
続いて、図１８及び図１９を用いて、コンデンサ９４及びバスバーの接続態様の一例について説明する。図１８は、回路モジュール１００を構成する電子部品を軸方向から見た図であり、図１９は、コンデンサ９４及びバスバーを周方向に展開して示した図である。
【００７２】
隣り合う２個のコンデンサ９４の第１端子と、これら２個のコンデンサ９４に隣り合う２個のコンデンサ９４の第２端子とは、中間バスバー２０１により電気的に接続されている。中間バスバー２０１は、第１接続部２０１ａ、第２接続部２０１ｂ及び第３接続部２０１ｃを備えている。第１接続部２０１ａは、コンデンサ９４の第１端子に接続され、周方向に延びる円弧状をなしている。第２接続部２０１ｂは、第１接続部２０１ａの周方向端部から軸方向に延びている。第３接続部２０１ｃは、第２接続部２０１ｂの端部から周方向に延び、コンデンサ９４の第２端子に接続されている。
【００７３】
周方向に並ぶ各コンデンサ９４のうち、一方の端部に設けられた２個のコンデンサ９４の第２端子には、第１端部バスバー２００が接続されている。第１端部バスバー２００は、円弧状に延びており、第１端部バスバー２００には、第２接続端子１２１が接続されている。周方向に並ぶ各コンデンサ９４のうち、他方の端部に設けられた２個のコンデンサ９４の第１端子には、第２端部バスバー２０２が接続されている。第２端部バスバー２０２は、第１接続部２０２ａ及び第２接続部２０２ｂを備えている。第１接続部２０２ａは、円弧状をなし、コンデンサ９４の第１端子に接続されている。第２接続部２０２ｂは、第１接続部２０２ａの端部から軸方向に延び、第３接続端子１３１が接続されている。
【００７４】
本実施形態においても、ダイオード９３、各コンデンサ９４、各バスバー２００〜２０２は、軸心Ｏまわりに環状に配置されている。また、第１実施形態と同様に、第１基準線ＢＬ１に対して略線対称となるように配置されている。
【００７５】
以上説明した本実施形態によれば、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００７６】
＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【００７７】
・直列，並列共振回路それぞれの構成部品及びダイオードを２グループに分けて、ロータ６０において軸方向の第１端側と第２端側それぞれに配置してもよい。この場合であっても、ロータを軸方向から見た場合に、直列，並列共振回路それぞれの構成部品及びダイオードが軸心まわりに環状になるように配置されていれば、ＮＶ改善効果を高めることができる。
【００７８】
・第１巻線部が、直列接続された複数の巻線の並列接続体として構成されていたり、第２巻線部が、複数の巻線の直列接続体として構成されていたりしてもよい。
【００７９】
・回転電機としては、インナロータ型のものに限らず、アウタロータ型のものであってもよい。この場合、主極部は、ロータコアから径方向内側に突出している。
【００８０】
・ロータの界磁巻線としては、アルミ線に限らず、例えば、銅線又はＣＮＴ（カーボンナノチューブ）等であってもよい。また、界磁巻線は、圧縮成形で無くてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
４０…回転電機、５０…ステータ、５２…ステータ巻線、６０…ロータ、７１…ロータコア、７２…主極部、８０…界磁巻線、９１…第１コンデンサ、９３…ダイオード、ＬＡ…第１巻線部、ＬＢ…第２巻線部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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