(57)【要約】【課題】中性点の設置の自由度を向上させて、コイルから中性点への引き回しを容易に行うことができる回転電機を提供する。【解決手段】ステータ４に設けられた複数のティース１６に、複数相からなる電機子コイル１８がインシュレータ２４を介して巻装された磁石発電機１において、インシュレータ２４は、ステータ４の軸方向一側からティース１６の一方の面側を覆うように形成された第１インシュレータ３１と、ステータ４の軸方向他側からティース１６の他方の面側を覆うように形成された第２インシュレータ４１とで軸方向において２分割で構成され、第１インシュレータ３１は、中性点端子８１が保持された突出部８０を備え、電機子コイル１８は、各相毎に２つコイル群で構成され、コイル群は並列接続されてなり、各コイル群はスター結線により結線され、各コイル群の他端の端末部が一の中性点Ｃに接続されていることを特徴とする。【選択図】図２
2010063233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータに設けられた複数のティースに、複数相からなるコイルがインシュレータを介して巻装された回転電機において、
前記インシュレータは、前記ティースを覆い、前記ティースと前記コイルとを絶縁するティース被覆部と、前記ティース被覆部における径方向内側の端部から軸方向両端側に向けて立設された内壁部とを備え、
前記内壁部には、中性点端子が保持可能な突出部が形成されており、
前記コイルは、各相毎に複数のコイル群が並列接続されてなり、各コイル群はスター結線により結線され、各コイル群の一端の端末部が前記中性点端子に接続されていることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記インシュレータは、
前記ステータの軸方向一端側から前記ティースの一方の面側を覆う第１インシュレータと、
前記第１インシュレータと同一形状で構成され、前記ステータの軸方向他端側から前記ティースの他方の面側を覆う第２インシュレータとで軸方向において２分割に構成され、
前記第１インシュレータ及び前記第２インシュレータの前記内壁部には、それぞれ前記突出部が形成され、
前記第１インシュレータ及び前記第２インシュレータの前記突出部のうち、何れか一方の前記突出部に前記中性点端子が保持されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
前記インシュレータは、
前記ステータの軸方向一端側から前記ティースの一方の面側を覆う第１インシュレータと、
前記第１インシュレータと同一形状で構成され、前記ステータの軸方向他端側から前記ティースの他方の面側を覆う第２インシュレータとで軸方向において２分割に構成され、
前記第１インシュレータ及び前記第２インシュレータの前記内壁部には、それぞれ前記突出部が形成され、
前記第１インシュレータ及び前記第２インシュレータの前記突出部のうち、各突出部にそれぞれ前記中性点端子が保持されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機。
【請求項４】
前記突出部は、前記中性点端子を収容する箱型の収容部であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動二輪車に用いられる回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転電機として、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相で構成された電動モータや磁石発電機が知られている。
この種の回転電機は、ステータと、このステータに対して回転自在に設けられたロータとを備えている。ステータは、円環状のステータコアと、このステータコアから径方向に突設された複数のティースと、このティースにインシュレータを介して巻装されたコイルとを備えている。一方、ロータは、ティースに対向するように配置された永久磁石を備えている。
そして、回転電機を電動モータとして使用する場合には、コイルに給電することにより磁界が形成され、ロータの永久磁石との間に生じる磁気的な吸引力や反発力によってロータが駆動される。一方、磁石発電機として用いる場合には、ロータが回転することによりティースに流れる磁束が変化し、これが起電力となってコイルに電流が流れるようになっている。
【０００３】
上述した回転電機におけるコイルの結線構造としては、例えばスター結線（Ｙ結線）が知られている。
図９にスター結線の一例を模式的に示す。
同図示すように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルＵａ・Ｕｂ、Ｖａ・Ｖｂ、Ｗａ・Ｗｂは、並列に結線してある。そして、これらコイルＵａ・Ｕｂ、Ｖａ・Ｖｂ、Ｗａ・Ｗｂの中性点Ｃ１，Ｃ２同士、及び端末部Ｕａ・Ｕｂ、Ｖａ・Ｖｂ、Ｗａ・Ｗｂ同士を接続してある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１９９６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した回転電機にあっては、各コイルＵａ・Ｕｂ、Ｖａ・Ｖｂ、Ｗａ・Ｗｂをそれぞれ一のコイル群として構成し、各相のコイル群毎にそれぞれスター結線を行っている。つまり、各相のコイル群の数に応じて中性点Ｃ１，Ｃ２が設けられている。そのため、コイル群の数を増加させることに伴い、中性点の数も増加する。通常、中性点の結線部は、ステータコアの一方の表面に設置されており、中性点の数が増加することでステータコアの一方の表面に設置する中性点の結線部の数も増加する。
【０００５】
ところで、回転電機をエンジンケース内に固定する場合、ステータコアとエンジンケースとをボルト等によって締結することで回転電機を固定する関係で、ステータコアの表面には中性点の結線部の他にボルト孔等も形成しなければならない。つまり、ステータコアの表面において中性点の結線部を設置する場合には、上述したボルト孔等を避けて設置しなければならないため、中性点の結線部の設置スペースは限られてしまう。中性点の結線部の設置スペースが限られてしまうと、コイルから中性点への引き回しが困難になり、製造効率が低下する。
そして、中性点が増加することで、それら結線部の設置スペースを確保することがより難しくなり、結線部のレイアウト性が低下するという問題がある。さらに、中性点の結線部を増加させることに伴い、中性点を結線部へ結線する際に誤配線が生じる虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであって、中性点の設置の自由度を向上させて、コイルから中性点への引き回しを容易に行うことができる回転電機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、ステータに設けられた複数のティースに、複数相からなるコイルがインシュレータを介して巻装された回転電機において、前記インシュレータは、前記ティースを覆い、前記ティースと前記コイルとを絶縁するティース被覆部と、前記ティース被覆部における径方向内側の端部から軸方向両端側に向けて立設された内壁部とを備え、前記内壁部には、中性点端子が保持可能な突出部が形成されており、前記コイルは、各相毎に複数のコイル群が並列接続されてなり、各コイル群はスター結線により結線され、各コイル群の一端の端末部が前記中性点端子に接続されていることを特徴とする。
この構成によれば、インシュレータに中性点端子を保持可能な突出部を形成することで、この突出部に中性点端子を設けるのみで、容易に中性点の結線部を構成することができる。これにより、従来のようにステータコアの表面に中性点の結線部を設置する必要がないため、ステータコアの表面において、ボルト孔等の形成位置との兼ね合いで中性点の設置スペースが制限されることがない。
【０００８】
請求項２に記載した発明は、前記第１端子保持部は、前記インシュレータは、前記ステータの軸方向一端側から前記ティースの一方の面側を覆う第１インシュレータと、前記第１インシュレータと同一形状で構成され、前記ステータの軸方向他端側から前記ティースの他方の面側を覆う第２インシュレータとで軸方向において２分割に構成され、前記第１インシュレータ及び前記第２インシュレータの前記内壁部には、それぞれ前記突出部が形成され、前記第１インシュレータ及び前記第２インシュレータの前記突出部のうち、何れか一方の前記突出部に前記中性点端子が保持されていることを特徴とする。
この構成によれば、突出部が形成された各インシュレータをそれぞれ分割構成することで、各インシュレータを周方向に回転させるのみで、中性点端子の周方向における位置を自由に設定することができる。そのため、中性点の周方向における位置決めを容易に行うことができる。
また、第１インシュレータと第２インシュレータとが同一の部材により構成され、第１及び第２インシュレータのそれぞれに突出部が形成されている。これにより第１インシュレータ及び第２インシュレータの突出部のうち、何れか一方の突出部に中性点端子を保持させることで、その中性点の軸方向における位置決めを行うことができる。例えば、第２インシュレータ側にコイル線材が接続できない場合に、第１インシュレータの突出部に中性点端子を保持させることで、第１インシュレータ側でコイルと中性点端子とを接続することができる。
さらに、第１インシュレータと第２インシュレータとが同一の部材により構成されているため、部品の共通化が可能になり、製造用の型を共有することができるとともに、部品の種類を削減することができる。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、前記インシュレータは、前記ステータの軸方向一端側から前記ティースの一方の面側を覆う第１インシュレータと、前記第１インシュレータと同一形状で構成され、前記ステータの軸方向他端側から前記ティースの他方の面側を覆う第２インシュレータとで軸方向において２分割に構成され、前記第１インシュレータ及び前記第２インシュレータの前記内壁部には、それぞれ前記突出部が形成され、前記第１インシュレータ及び前記第２インシュレータの前記突出部のうち、各突出部にそれぞれ前記中性点端子が保持されていることを特徴とする。
この構成によれば、突出部が形成された各インシュレータをそれぞれ分割構成することで、各インシュレータを周方向に回転させるのみで、中性点端子の周方向における位置を自由に設定することができる。そのため、中性点の周方向における位置決めを容易に行うことができる。
また、各インシュレータの突出部にそれぞれ中性点端子を保持させることで、ステータの軸方向両側にそれぞれ中性点を設けることができる。つまり、中性点を２つ設置する場合であっても、同一平面上には中性点が１つのみ設置される。
【００１０】
請求項４に記載した発明は、前記突出部は、前記中性点端子を収容する箱型の収容部であることを特徴とする。
この構成によれば、中性点端子を収容部内に収容することで、中性点端子の周囲が端子保持部に囲まれることとなり、中性点端子と外部部材（例えば、エンジンケース等）が接触することを防止することができる。また、中性点端子と第１端子保持部とを接続するために半田を用いる場合には、溶融して垂下した半田が収容部内に収容されることになり、インシュレータ上やステータコアへの半田の広がりを防止することができる。そのため、半田によって中性点端子と外部部材とが架け渡される虞がない。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載した発明によれば、中性点の結線部のレイアウト性を向上させることができ、ティースから中性点端子へのコイル線材の引き回しを容易に行うことができる。
請求項２に記載した発明によれば、突出部を備えた同一構成の第１インシュレータ及び第２インシュレータによりインシュレータを構成することで、周方向及び軸方向における中性点の位置決めを容易に行うことができる。
また、第１インシュレータ及び第２インシュレータが同一形状に構成されているため、インシュレータを分割構成した場合であっても、製造コストを低減することができる。さらに、第１，２インシュレータの装着時に誤って取り付けてしまうこともなく、取り扱いが容易になるため、製造効率を向上させることができる。
請求項３に記載した発明によれば、軸方向における片側のみで中性点を複数設ける場合に比べて、設置スペースが制限されることなく中性点を設けることができる。また、軸方向における片側のみに中性点を設ける場合に比べて、コイル線材を容易に中性点端子まで引き回すことが可能になり、コイル線材の誤配線を防いだ上で、製造効率を向上させることができる。
請求項４に記載した発明によれば、中性点端子と外部部材（例えば、エンジンケース等）との接触や、半田によって中性点端子と外部部材とが架け渡される虞がないため、中性点端子の短絡を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１、図２に示すように、磁石発電機（回転電機）１は、例えば自動二輪車に用いられるアウターロータ型の発電機であって、エンジンのクランクシャフト２の先端に固定されたロータ３と、エンジンのケース（不図示）に固定されるステータ４とを備えている。
【００１３】
ロータ３は、有底筒状に形成されたものであって、径方向略中央に設けられたロータボス５にクランクシャフト２が取り付けられている。
ロータ３の周壁７には、内周面側に複数の永久磁石８が周方向に磁極が交互となるように設けられている。また、外周面側には、複数の突起９が周方向に等間隔に設けられている。これら突起９は、クランクシャフト２やロータ３の回転位置を検出するためのものである。
【００１４】
ステータ４は、円環状のステータコア１７を有している。ステータコア１７は、磁性材料の板材を軸線方向に積層して形成したものであって、径方向中央にロータボス５が挿通可能なボス孔１５が形成されている。また、ステータコア１７には、ステータ４をエンジンのケースに締結固定するためのボルト孔２０が３箇所周方向に等間隔に形成されている。
さらに、ステータコア１７には、放射状に径方向外側に向かって延出する平面視Ｔ字形状のティース１６が等間隔に１８個設けられている。
【００１５】
ステータ４の外周には、隣接するティース１６間に蟻溝状のスロット１９が形成されている。このスロット１９は、ティース１６に電機子コイル１８を巻装するためのコイル受け入れ口の役割を有する。スロット１９は軸線方向に沿って延びており、周方向に沿って等間隔に１８個形成されている。また、各ティース１６には、絶縁材であるインシュレータ２４が装着されている。そして、インシュレータ２４を介してコイル線材（不図示）が多数回巻回されることで、電機子コイル１８が構成されている。
【００１６】
インシュレータ２４は、軸方向一端側からステータ４に装着された第１インシュレータ３１と、軸方向他端側からステータ４に装着された第２インシュレータ４１とにより、軸方向において２分割に構成されている。つまり、これら第１インシュレータ３１及び第２インシュレータ４１は、樹脂等からなりステータ４の軸方向両側からステータ４を挟持するように装着されている。
図２，３に示すように、第１インシュレータ３１は、ステータ４の軸方向一端側（図２における下側）からステータ４に装着され、樹脂製のリング部（内壁部）３２と、このリング部３２の外周面から放射状に径方向外側に向かって延出するティース被覆部３３とが一体形成されたものである。
【００１７】
リング部３２は、中央に開口部を有する環状の部材であって、ステータコア１７の外周面を覆う下段リング部３２ａと、下段リング部３２ａの端縁から軸方向に立設する上段リング部３２ｂとで一体形成されており、各ボルト孔２０を径方向外側から取り囲むように形成されている。上段リング部３２ｂは、ステータ４の径方向外側（ティース１６側）と径方向内側（ステータコア１７側）との間を仕切るものであり、ティース１６に巻回されたコイル線材や各ティース１６間に引き回されるコイル線材がステータコア１７上（上段リング部３２ｂより径方向内側）を引き回されることを防ぐためのものである。上段リング部３２ｂの内周面には、ボルト孔２０の周方向における位置と同様の位置に、上段リング部３２ｂの厚さ方向（径方向外側）に沿って弧状に切り欠かれた凹部３４が形成されている。この凹部３４は、ボルト孔２０に挿通されるボルト（不図示）を避けるためのものである。
【００１８】
下段リング部３２ａには、その端縁から軸方向に沿って切り欠かれた複数（例えば、１８箇所）の切欠き部３８が周方向に沿って等間隔に形成されている。そして、この切欠き部３８の周縁を囲むようにティース被覆部３３が形成されている。
ティース被覆部３３は、ティース１６とコイル線材とを絶縁するためのものであり、下段リング部３２ａの外周面（切欠き部３８の周縁）から径方向外側に向かって延出する巻胴部３５と、巻胴部３５の先端から巻胴部３５の延出方向に交差する方向に延出する周壁部３６とを備えた平面視Ｔ字形状のものである。ティース被覆部３３は、リング部３２の周方向に沿って等間隔に１８個形成されている。つまり、各ティース被覆部３３は、上述したティース１６と平面視で略同形状かつ、同数形成されており、各ティース１６の軸方向一端側を被覆するものである。
【００１９】
巻胴部３５は、ティース１６の軸方向一端側の面（図２における下面）からティース１６の側面にかけて覆うように形成されており、その表面３５ａと側面３５ｂとの稜線部は、面取りが施された面取り部３７が形成されている。周壁部３６は、巻胴部３５の先端から周方向及び径方向に延出しており、ティース１６の先端側を覆うように形成されている。なお、周壁部３６の先端側は径方向外側に向けて開放されている。
【００２０】
ここで、上段リング部３２ｂの内周面には、この内周面から径方向内側に向けて突出する突出部８０が一体形成されている。この突出部８０は、上段リング部３２ｂの周方向において、凹部３４の形成位置を避けるように、すなわちステータコア１７のボルト孔２０の形成位置を避けるように形成されている。突出部８０は、リング部３２の軸方向一側に向けて開口する開口部を有する箱型形状のものであり、その開口部内は中性点端子８１を収容する収容部８２を形成している。
【００２１】
図２〜４に示すように、中性点端子８１は、導電性を有する平板が屈曲形成された断面Ｕ字形状のものであり、上述した突出部８０の収容部８２内に圧入されている。中性点端子８１は、コイル線材（不図示）が接続される結線部８３と、結線部８３の基端が約９０度屈曲された屈曲部８４と、屈曲部８４の基端が約９０度屈曲形成され、結線部８３と対向する対向部８５とで構成されている。結線部８３と対向部８５との基端側における幅方向両側には、それぞれ幅方向両側に向けて突出する係止爪８６，９３が形成されている。この係止爪８６，９３には、突出部８０への圧入方向に沿う方向に傾斜面８７，８８が形成されるとともに、引き抜き方向（圧入方向と反対側の方向）に結線部８３及び対向部８５の側面から略垂直に延出する係止部８９，９０が形成されている。
【００２２】
したがって、中性点端子８１は、圧入時には係止爪８６，９３の傾斜面８７，８８と収容部８２の内周面とが摺接しながらスムーズに圧入される。一方、中性点端子８１が断面Ｕ字形状に形成されることで、結線部８３及び対向部８５のそれぞれに係止爪８６，９３が形成されるため、中性点端子８１に引き抜き方向の力が作用した場合には、係止部８９，９０と収容部８２の内周面とが４箇所で係止され、中性点端子８１が収容部８２から抜け難くなっている。また、結線部８３に接続されたコイル線材により径方向外側への引張り力が作用した場合でも、中性点端子８１が収容部８２内で確実に係止されるため、中性点端子８１が収容部８２から抜け難くなっている。
【００２３】
結線部８３の先端側には、結線部８３の長手方向に延出する複数（例えば、３本）の延出部９１が形成されている。各延出部９１は、結線部８３の厚さ寸法と同等に形成されるとともに、結線部８３の幅寸法より小さく形成されたものであり、互いに平行に延出している。各延出部９１間には凹状のコイル保持部９２が形成されており、ここにティース１６に巻回されたコイル線材（不図示）の端末部（例えば、後述するコイルＶ１−１の端末部５４）が保持される。つまり、本実施形態では、３本の延出部９１の間に２箇所のコイル保持部９２が形成されている。なお、延出部９１の数は３本に限られず、２本以上であればよい。
【００２４】
また、コイル保持部９２にコイル線材を保持させる際には、まずコイル線材の端末部をコイル保持部９２内に収容する。そして、各延出部９１をかしめてコイル線材をコイル保持部９２内に仮固定した後、延出部９１と各コイル線材とを半田により接続することでコイル線材がコイル保持部９２に固定される。なお、中性点端子８１とコイル線材とを半田によって接続する際には、溶融した半田が上述した突出部８０の収容部８２内に収容されるようになっているため、突出部８０の外側への半田の広がりを防止することができる。
【００２５】
一方、図５に示すように、第２インシュレータ４１は、上述した第１インシュレータ３１と同一の構成からなり、ステータ４の軸方向他端側（図２における上側）からステータ４に装着され、中央に開口部を有するリング部３２と、リング部３２（下段リング部３２ｂ）における外周面から放射状に径方向外側に向かって延出するティース被覆部３３とが一体形成されたものである。なお、以下の説明では、上述した第１インシュレータ３１と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
第２インシュレータ４１は、ステータ４の軸方向他端側からステータ４に装着され、ティース１６の軸方向他端側の面（図２における下面）からティース１６の側面にかけて覆うように形成されている。すなわち、第２インシュレータ４１と上述した第１インシュレータ３１とを装着することにより、ティース１６の略全面が被覆され、これら第１，２インシュレータ３１，４１を介してコイル線材が巻回されている。そして、磁石発電機１は、第２インシュレータ４１をエンジンのケースに向けた状態で、エンジンのケースにボルトによって固定される。
【００２６】
ここで、第２インシュレータ４１の突出部８０には、上述した中性点端子８１（図２，３参照）が設けられていない。つまり、本実施形態では、第１インシュレータ３１に１つの中性点端子８１のみが設けられており、この中性点端子８１が本実施形態の中性点Ｃ（図１参照）となっている。
【００２７】
次に、本実施形態の電機子コイル１８の巻線構造について説明する。
まずティース１６は、それぞれＶ相，Ｕ相，Ｗ相が周回り方向にこの順で割り当てられていると共に、これらティース１６に巻装される相毎の電機子コイル１８が任意に２分割されている。具体的には、電機子コイル１８は、２つのコイル群（第一コイル群Ｖ１，Ｕ１，Ｗ１と、第二コイル群Ｖ２，Ｕ２，Ｗ２）に振り分けられている。
【００２８】
すなわち、Ｖ相の第一コイル群Ｖ１は、ティース１６を２個ずつ飛ばしながら存在するコイルＶ１−１と、コイルＶ１−２と、コイルＶ１−３とから成る。そして、第二コイル群Ｖ２は、ティース１６を２個ずつ飛ばしながら存在するコイルＶ２−１と、コイルＶ２−２と、コイルＶ２−３から成る。そして、これらコイルＶ１−１とコイルＶ２−１、コイルＶ１−２とコイルＶ２−２、コイルＶ１−３とコイルＶ２−３は、互いに周方向に沿って１８０度ずれた位置に存在している。
【００２９】
同様にして、Ｗ相の第一コイル群Ｗ１は、ティース１６を２個ずつ飛ばしながら存在するコイルＷ１−１と、コイルＷ１−２と、コイルＷ１−３とから成る。そして、Ｗ相の第二コイル群Ｗ２は、ティース１６を２個ずつ飛ばしながら存在するコイルＷ２−１と、コイルＷ２−２と、コイルＷ２−３とから成る。そして、これらコイルＷ１−１とコイルＷ２−１、コイルＷ１−２とコイルＷ２−２、コイルＷ１−３とコイルＷ２−３は、互いに周方向に沿って１８０度ずれた位置に存在している。
【００３０】
さらに、Ｕ相の第一コイル群Ｕ１は、ティース１６を２個ずつ飛ばしながら存在するコイルＵ１−１と、コイルＵ１−２と、コイルＵ１−３とから成る。そして、Ｕ相の第二コイル群Ｕ２は、ティース１６を２個ずつ飛ばしながら存在するコイルＵ２−１と、コイルＵ２−２と、コイルＵ２−３とから成る。そして、これらコイルＵ１−１とコイルＵ２−１、コイルＵ１−２とコイルＵ２−２、コイルＵ１−３とコイルＵ２−３は、互いに周方向に沿って１８０度ずれた位置に存在している。
【００３１】
このように、電機子コイル１８は、それぞれ３個のティース１６（例えば、Ｕ相の第一コイル群のコイルは、コイルＵ１−１、コイルＵ１−２、コイルＵ１−３に対応する３個のティース１６）にコイル線材が一連に巻装されることで形成されている。つまり、各コイル群Ｖ１，２，Ｕ１，２，Ｗ１，２のコイル（例えば、Ｕ相の第一コイル群のコイルは、コイルＵ１−１、コイルＵ１−２、コイルＵ１−３）は、それぞれ直列接続されて構成されている。
【００３２】
ここで、図１，６に示すように、各コイル群Ｖ１，２，Ｕ１，２，Ｗ１，２は、スター結線により結線されている。
具体的には、各相コイル群Ｖ１，２，Ｕ１，２，Ｗ１，２の他端の端末部５１，５２，６１，６２，７１，７２（例えば、Ｖ相の第１コイル群Ｖ１におけるコイルＶ１−３の端末部）は、それぞれスロット１９から引き出されて出力部５０，６０，７０として構成されている。すなわち、Ｖ相のコイル群Ｖ１，２は、並列接続されており、それぞれの他端の端末部５１，５２（コイルＶ１−３，Ｖ２−３の端末部）が接続されて、Ｖ相の出力部５０として構成されている。
【００３３】
同様に、Ｕ相のコイル群Ｕ１，Ｕ２は並列接続されており、それぞれの他端の端末部６１，６２（コイルＵ１−３，Ｕ２−３の端末部）が接続されて、Ｕ相の端末部６０として構成されている。
さらに、Ｗ相のコイル群Ｗ１，Ｗ２も並列接続されており、それぞれの他端の端末部７１，７２（コイルＷ１−３，Ｗ２−３の端末部）が接続されて、Ｗ相の端末部７０として構成されている。
そして、これら端末部５０，６０，７０は、不図示の発電用出力リード線にそれぞれ接続され、発電出力用リード線を介して不図示のバッテリに蓄電されたり、付属電機機器に電力供給されたりする。
【００３４】
一方、各コイル群Ｖ１，２，Ｕ１，２，Ｗ１，２の一端の端末部５４，５５，６４，６５，７４，７５（例えば、Ｖ相の第１コイル群Ｖ１におけるコイルＶ１−１の端末部）は、一括化されて一の中性点Ｃ（第１インシュレータ３１の中性点端子８１）に接続されている。
すなわち、Ｖ相のコイル群Ｖ１，２のそれぞれの一端の端末部５４，５５（コイルＶ１−１，Ｖ２−１の端末部）は、第１インシュレータ３１の中性点端子８１に接続されている。同様に、Ｕ相のコイル群Ｕ１，２のそれぞれの一端の端末部６４，６５（コイルＵ１−１，Ｕ２−１の端末部）も、第１インシュレータ３１の中性点端子８１に接続されている。さらに、Ｗ相のコイル群Ｗ１，２のそれぞれの一端の端末部７４，７５（コイルＷ１−１，Ｗ２−１の端末部）も、第１インシュレータ３１の中性点端子８１に接続されている。
【００３５】
つまり、３個のコイル（例えば、Ｕ相の第一コイル群は、コイルＵ１−１，Ｕ１−２，Ｕ１−３）が直列接続されてなる２個のコイル群（例えば、Ｕ相のコイル群Ｕ１，２）は、並列接続された状態で一個の中性点Ｃ（第１インシュレータ３１の中性点端子８１）に接続されている。
これにより、図１に示すように、本実施形態の磁石発電機１では、第１インシュレータ３１の突出部８０に中性点Ｃ、すなわち中性点端子８１が１個のみ配置されている。
【００３６】
このように、上述の実施形態によれば、各インシュレータ３１，４１に突出部８０を形成することで、この突出部８０に中性点端子８１を設けるのみで、容易に中性点Ｃの結線部を構成することができる。これにより、従来のようにステータコア１７の表面に中性点Ｃの結線部を設置する必要がないため、ステータコア１７の表面において、ボルト孔等の形成位置との兼ね合いで中性点Ｃの設置スペースが制限されることがない。したがって、中性点Ｃの結線部３０のレイアウト性を向上させることができ、ティース１６から中性点端子８１へのコイル線材の引き回しを容易に行うことができる。
【００３７】
さらに、本実施形態では、各コイル群Ｖ１，２，Ｕ１，２，Ｗ１，２の一端の端末部５４，５５，６４，６５，７４，７５を一の中性点端子８１（中性点Ｃ）に結線する構成とした。
この構成によれば、複数のコイル群Ｖ１，２，Ｕ１，２，Ｗ１，２をスター結線により接続する場合において、中性点Ｃを一括化することができる。つまり、従来のように各相のコイル群の数に応じて中性点を設置していた場合に比べて、コイル群を増加させても中性点Ｃを増加する必要がない。これにより、第１インシュレータ３１に突出部８０を形成する場合においても、突出部８０を１つのみ設置すればよい。よって、中性点Ｃの突出部８０の設置スペースを小さく抑えることができる。
また、中性点Ｃを一括化することで、各コイル群Ｖ１，２，Ｕ１，２，Ｗ１，２を結線する際における誤配線を防ぐこともできる。
【００３８】
さらに、中性点端子８１が収容部８２内に収容されているため、中性点端子８１の周囲が絶縁材である突出部８０に囲まれることとなり、中性点端子８１と外部部材（例えば、エンジンケース等）とが接触することを防止することができる。また、中性点端子８１と突出部８０とを接続するために半田を用いる場合には、溶融して垂下した半田が収容部８２内に収容されることになり、インシュレータ２４上やステータコア１７への半田の広がりを防止することができる。そのため、半田によって中性点端子８１と外部部材とが架け渡される虞がない。
したがって、中性点端子８１の短絡を防ぐことができる。
【００３９】
さらに本実施形態では、第１インシュレータ３１を周方向に回転させるのみで、中性点端子８１の周方向における位置を自由に設定することができるため、中性点Ｃの周方向における位置決めを容易に行うことができる。これにより、ティース１６から中性点端子８１へのコイル線材の引き回しを容易に行うことができる。
【００４０】
また、第１インシュレータ３１と第２インシュレータ４１とが同一の部材により構成されているため、それぞれのインシュレータ３１，４１に突出部８０が形成されている。これにより、本実施形態のように中性点Ｃを１つのみしか設けない場合にあっては、中性点端子８１を任意の突出部（本実施形態では第１インシュレータ３１の突出部８０）に設けることで、その中性点Ｃの軸方向における位置決めを行うことができる。つまり、第２インシュレータ４１側にコイル線材が接続できない場合等に、第１インシュレータ３１の突出部８０に中性点端子８１を設けることで、第１インシュレータ３１側でコイル線材と中性点端子８１とを接続することができる。例えば、エンジンのケースとは反対側に設けられたインシュレータ（本実施形態では、第１インシュレータ３１）の突出部８０にのみ中性点端子８１を設けることで、中性点端子８１とエンジンのケース等との接触を防止して中性点端子８１の短絡を防ぐことができる。
【００４１】
このように、本実施形態では、突出部８０を備えた同一構成の第１インシュレータ３１及び第２インシュレータ４１によりインシュレータ２４を構成することで、周方向及び軸方向における中性点Ｃの位置決めを容易に行うことができる。さらに、位置決めが容易なので、外部部材を避けて、中性点端子８１を設けることができる。
また、第１インシュレータ３１と第２インシュレータ４１とが同一の部材により構成されているため、部品の共通化が可能になり、製造用の型を共有することができるとともに、部品の種類を削減することができる。これにより、インシュレータ２４を分割構成した場合であっても、製造コストを低減することができる。さらに、第１，２インシュレータ３１，４１の装着時に誤って取り付けてしまうこともなく、取り扱いが容易になるため、製造効率を向上させることができる。
【００４２】
ところで、上述した磁石発電機１にあっては、低電圧でより多くの電流を流すことが求められている。そのため、本来であれば抵抗の低い比較的線径の太いコイル線材を用い、各相に対応するティース間を一連に接続し、各相毎に１つのコイル群として構成することが考えられる。しかしながら、線径の太いコイル線材を用いる場合には、コイル線材の配索経路が長くなることで、コイルの巻線スペースが縮小し、コイル線材が巻回し難かったり、コイルの巻き太りが発生したりするという問題がある。
【００４３】
これに対して、本実施形態よれば、各相の電機子コイル１８をそれぞれ２つのコイル群Ｖ１，２，Ｕ１，２，Ｗ１，２に分割して構成しているため、各相毎に１本の巻線でティースに巻回させる場合に比べて、コイル線材の配索経路も短縮することができる。そのため、コイルの巻線スペースを確保し、コイルの巻き太りを防止することができる。
そして、本実施形態では２つのコイル群Ｖ１，２，Ｕ１，２，Ｗ１，２を並列接続しているため、各コイル群１，２，Ｕ１，２，Ｗ１，２の抵抗を低減して、より多くの電流を流すことができる。
【００４４】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の説明では、上述した第１実施形態と同様の構成については同様の符号を付し説明は省略する。
図７に示すように、本実施形態の磁石発電機１００は、第１インシュレータ３１の突出部８０に保持された中性点端子８１に加え、第２インシュレータ４１の突出部８０にも、上述した中性点端子８１が保持されている。つまり、本実施形態では、第１，２インシュレータ３１，４１の突出部８０にそれぞれ中性点端子（第１，２中性点端子）８１が保持されており、ステータコア１７の軸方向両側に１つずつ、すなわち同一平面上に一つずつの中性点Ｃ１０，Ｃ２０が設けられていることになる。
【００４５】
具体的には、図８に示すように、各コイル群Ｖ１，２，Ｕ１，２，Ｗ１，２のうち、コイル群Ｖ１，Ｕ１，Ｗ１の一端の端末部５４，６４，７４（例えば、Ｖ相の第１コイル群Ｖ１におけるコイルＶ１−１の端末部）は、それぞれ一方の中性点端子（例えば、第１インシュレータ３１側の中性点端子８１（図７参照）））に接続されている。これにより、第１インシュレータ３１の中性点端子８１は、コイル群Ｖ１，Ｕ１，Ｗ１の中性点Ｃ１０として構成されている。
一方、各コイル群Ｖ１，２，Ｕ１，２，Ｗ１，２のうち、コイル群Ｖ２，Ｕ２，Ｗ２の一端の端末部５５，６５，７５（例えば、Ｖ相の第２コイル群Ｖ２におけるコイルＶ２−１の端末部）は、それぞれ他方の中性点端子（例えば、第２インシュレータ４１側の中性点端子８１（図７参照））に接続されている。これにより、第２インシュレータ４１の中性点端子８１は、コイル群Ｖ２，Ｕ２，Ｗ２の中性点Ｃ２０として構成されている。
【００４６】
したがって、本実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、各インシュレータ３１，４１の突出部８０にそれぞれ中性点端子８１を設けたため、ステータ４の軸方向両側にそれぞれ１つずつの中性点Ｃ１０，Ｃ２０を設けることができる。つまり、磁石発電機１００において中性点を２つ設置する場合であっても、同一平面上には中性点が１つのみ設置される。これにより、軸方向における片側のみで中性点を複数設ける場合に比べて、設置スペースが制限されることなく中性点Ｃ１０，Ｃ２０を設けることができる。また、軸方向における片側のみに中性点を設ける場合に比べて、コイル線材を容易に中性点端子８１まで引き回すことが可能になり、コイル線材の誤配線を防いだ上で、製造効率を向上させることができる。
【００４７】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、回転電機が磁石発電機である場合について説明したが、これに限られるものではなく、回転電機が電動モータであってもよい。
また、上述の実施形態では、スロットが１８個形成されている場合について説明したが、これに限られることはなく適宜設計変更が可能である。
さらに、上述の実施形態では、コイルがＶ相，Ｕ相，Ｗ相の３相で構成されている場合について説明したが、これに限られるものではなく、コイルが３相以上で構成されていてもよい。
【００４８】
また、上述した実施形態では、第１インシュレータ３１と第２インシュレータ４１との周方向における位置が同一である場合について説明したが（図７参照）、これに限らず第１インシュレータ３１と第２インシュレータ４１との周方向における位置をずらして装着してもよい。すなわち、第１インシュレータ３１と第２インシュレータ４１との周方向における位置を調整することで、軸方向両端側の突出部８０の周方向における位置を任意に調整することができ、コイル線材の引き回しを容易にすることができる。
【００４９】
なお、本発明において、インシュレータとは、コイル線材とティースとの絶縁を行うものであり、本実施形態のように分割構成されたインシュレータをステータに装着する構成の他、樹脂モールド体によりステータを一体的に覆うような構成も可能である。この場合、中性点端子を保持可能な突出部を樹脂モールド体に形成することで、従来のようにステータコアの表面に中性点の結線部を設置する必要がないため、中性点の結線部のレイアウト性を向上させることができ、ティースから中性点端子へのコイル線材の引き回しを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態における発電機の平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態における図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の本実施形態における第１インシュレータの斜視図である。
【図４】本発明の本実施形態における第２インシュレータの斜視図である。
【図５】本発明の本実施形態における中性点端子の斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態における電機子コイルの巻線構造を示す模式図である。
【図７】本発明の第２実施形態における図１のＡ−Ａ線に相当する断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態における電機子コイルの巻線構造を示す模式図である。
【図９】従来のスター結線の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…磁石発電機（回転電機）  ４…ステータ  １６…ティース  １８…電機子コイル（コイル）  ２４…インシュレータ  ３１…第１インシュレータ  ３２…リング部（内壁部）  ３３…ティース被覆部  ４１…第２インシュレータ  ８０…突出部  ８１…中性点端子（第１，２中性点端子）  Ｖ１…第一コイル群のＶ相コイル  Ｕ１…第一コイル群のＵ相コイル  Ｗ１…第一コイル群のＷ相コイル  Ｖ２…第二コイル群のＶ相コイル  Ｕ２…第二コイル群のＵ相コイル  Ｗ２…第二コイル群のＷ相コイル  
【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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