(57)【要約】  複数の接合部において高品質の接合を実現できる回転電機を提供する。回転電機のステータ３１は、複数のコイル端３３ａが接続される電極５０を有する。電極５０は、複数の端子５１、５２を有する。電極５０は、ブラケット状に配置された複数のタブによって端子５１、５２を提供している。複数の端子５１、５２は、回転電機において互いに離れて位置づけられる。複数の端子５１、５２が提供する複数の接合面は、互いに陰となっている。複数のコイル端３３ａと複数の端子５１、５２とは、ひとつのコイル端３３ａがひとつの端子に接合されるように一対一に接合されている。複数の接合部において高品質の接合が実現される。先行する接合工程から、後続の接合工程への悪影響、例えば熱、および／または飛散物による悪影響が抑制される。
2017154466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機のコイル（３３）の端部である複数のコイル端（３３ａ）と、
複数の前記コイル端と接合される複数の端子（５１、５２、５４）を有する電極（５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０、７５０、８５０、９５０、Ａ５０、Ｃ５０）とを備えており、
複数の前記端子は、前記回転電機において互いに離れて位置づけられており、
複数の前記コイル端と複数の前記端子とは、ひとつの前記コイル端がひとつの前記端子に接合されるように一対一に接合されている回転電機。
【請求項２】
複数の前記端子のそれぞれは、前記コイル端に向けて突出する突部（５１ａ、５２ａ）を有しており、
複数の前記突部は、互いに離れており、
前記コイル端と前記突部とは溶接部を形成している請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記突部は、前記コイル端と交差して延びる峰を形成する突条である請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
複数の前記端子は板状の部材によって提供されており、
複数の前記端子は、前記コイル端と前記端子とが接合されている複数の接合面（５１ｂ、５２ｂ）を有しており、
複数の前記接合面は、前記板状の部材が提供する異なる面に配置されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の回転電機。
【請求項５】
前記電極は、板状の部材である複数のタブ（５６、５７、５８、５９）を有し、
複数の前記接合面のそれぞれは、複数の前記タブのそれぞれに配置されている請求項４に記載の回転電機。
【請求項６】
複数の前記タブは、互いに離れている複数の面、または互いに交差する複数の面を提供するように配置されている請求項５に記載の回転電機。
【請求項７】
ひとつの前記タブ（５７、５８）は、他の前記タブ（５６）から延び出している請求項５または請求項６に記載の回転電機。
【請求項８】
複数の前記接合面のそれぞれは、前記板状の部材の表裏それぞれに配置されている請求項４に記載の回転電機。
【請求項９】
複数の前記接合面の間には、熱伝導に寄与する断面積を抑制するための凹部（５６ｃ）が設けられている請求項４から請求項８のいずれかに記載の回転電機。
【請求項１０】
さらに、前記回転電機に固定されるボディ部（５５）と、
前記コイルを外部に接続するためのワイヤハーネス（１５）と接続されるワイヤハーネス用の端子（５３）とを備える請求項１から請求項９のいずれかに記載の回転電機。
【請求項１１】
前記コイルは、ステータ（３１）に設けられたステータコイル（３３）であり、
前記ボディ部（５５）は前記ステータを貫通して配置されており、
前記コイル端と接続されるコイル用の前記端子（５１、５２、５４）は、前記ステータの一端に突出して配置されており、
前記ワイヤハーネスのための前記端子（５３）は、前記ステータの他端に突出して配置されている請求項１０に記載の回転電機。
【請求項１２】
前記コイルはアルミニウム製またはアルミニウム合金製である請求項１から請求項１１のいずれかに記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
この出願は、２０１６年３月１０日に出願された日本特許出願２０１６−０４７３９２号を基礎出願とするものであり、基礎出願の開示内容は参照によってこの出願に組み込まれている。
【技術分野】
【０００２】
この明細書における開示は、回転電機に関する。
【背景技術】
【０００３】
特許文献１は、内燃機関用回転電機と、その電極を開示する。電極は、回転電機のためのコイルと、ワイヤハーネスとを接続するために利用されている。電極は、はんだ付けのための端子と、プロジェクション溶接のための端子とを備えている。特許文献２は、熱かしめのための端子を開示する。特許文献３は、ひとつの突出部分の上に、複数のコイル端がプロジェクション溶接された回転電機を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１３０７８５号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２２５８６号公報
【特許文献３】特開２０１５−３９２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１または特許文献２の技術では、ひとつの電極と、ひとつのコイル端とが接続されている。これでは、回転電機の上に、多数の電極を配置する必要があり、コンパクトな回転電機の提供が困難である。【０００６】
特許文献３の技術では、ひとつの連続した突出部分が用いられるから、長い突出部分を形成するために、大きい端子が必要となる。しかも、長い突出部分は、回転電機の端面上に長く延在するから、回転電機の上における広い範囲を占有する。別の観点では、ひとつの連続した突出部分は、複数のコイル端において順に接合作業を行う場合に不具合を生じる。ひとつの連続した突出部分において順に実行される複数の接合作業は、接合条件を徐々に変化させる。例えば、前の接合作業における温度より、後の接合作業における温度が高くなる場合がある。また、前の接合作業における飛散物が、後の接合作業に影響する場合がある。【０００７】
上述の観点において、または言及されていない他の観点において、回転電機にはさらなる改良が求められている。【０００８】
開示されるひとつの目的は、複数のコイル端との接続が可能な電極を備える回転電機を提供することである。【０００９】
開示される他のひとつの目的は、複数の接合部において高品質の接合を実現できる電極を備える回転電機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
ここに開示された回転電機は、回転電機のコイル（３３）の端部である複数のコイル端（３３ａ）と、複数のコイル端と接合される複数の端子（５１、５２、５４）を有する電極（５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０、７５０、８５０、９５０、Ａ５０、Ｃ５０）とを備えており、複数の端子は、回転電機において互いに離れて位置づけられており、複数のコイル端と複数の端子とは、ひとつのコイル端がひとつの端子に接合されるように一対一に接合されている。【００１１】
開示される回転電機によると、複数のコイル端が電極を経由して電気的に接続される。端子が離れて配置されており、しかも、ひとつのコイル端がひとつの端子に接合されるから、高品質の接合が得られる。【００１２】
この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る内燃機関用回転電機の断面図である。
【図２】第１実施形態のステータの平面図である。
【図３】第１実施形態のステータコイルの結線を示す回路図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線における部分断面図である。
【図５】第１実施形態の電極を示す平面図である。
【図６】図５の矢印ＶＩにおける側面図である。
【図７】図５の矢印ＶＩＩにおける端面図である。
【図８】第２実施形態のステータの平面図である。
【図９】第２実施形態の電極を示す平面図である。
【図１０】第２実施形態の電極を示す側面図である。
【図１１】第２実施形態の電極を示す端面図である。
【図１２】第３実施形態の電極を示す平面図である。
【図１３】第３実施形態の電極を示す側面図である。
【図１４】第３実施形態の電極を示す端面図である。
【図１５】第４実施形態の電極を示す平面図である。
【図１６】第４実施形態の電極を示す側面図である。
【図１７】第４実施形態の電極を示す端面図である。
【図１８】第５実施形態の電極を示す平面図である。
【図１９】第５実施形態の電極を示す側面図である。
【図２０】第５実施形態の電極を示す端面図である。
【図２１】第６実施形態の電極を示す平面図である。
【図２２】第６実施形態の電極を示す側面図である。
【図２３】第６実施形態の電極を示す端面図である。
【図２４】第７実施形態の電極を示す平面図である。
【図２５】第７実施形態の電極を示す側面図である。
【図２６】第７実施形態の電極を示す端面図である。
【図２７】第８実施形態の電極を示す平面図である。
【図２８】第８実施形態の電極を示す側面図である。
【図２９】第８実施形態の電極を示す端面図である。
【図３０】第９実施形態の電極を示す平面図である。
【図３１】第１０実施形態の電極を示す側面図である。
【図３２】第１１実施形態のステータコイルの結線を示す回路図である。
【図３３】第１２実施形態の電極を示す平面図である。
【図３４】第１２実施形態の電極を示す側面図である。
【図３５】第１２実施形態の電極を示す端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。
【００１５】
第１実施形態
図１において、内燃機関用回転電機（以下、単に回転電機１０という）は、発電電動機、または交流発電機スタータ（AC Generator Starter）とも呼ばれる。回転電機１０は、インバータ回路（ＩＮＶ）と制御装置（ＥＣＵ）とを含む電気回路１１と電気的に接続されている。電気回路１１は、三相の電力変換回路を提供する。回転電機１０の用途の一例は、車両用の内燃機関１２と連結される発電電動機である。回転電機１０は、例えば、二輪車に利用することができる。
【００１６】
電気回路１１は、回転電機１０が発電機として機能するとき、出力される交流電力を整流し、バッテリを含む電気負荷に電力を供給する整流回路を提供する。電気回路１１は、回転電機１０から供給される基準位置信号を受信する信号処理回路を提供する。基準位置信号は、点火時期制御および／または燃料噴射時期制御のために利用される。電気回路１１は、点火時期制御および／または燃料噴射時期制御を含む機関制御を実行する制御器を提供してもよい。電気回路１１は、回転電機１０を電動機として機能させる駆動回路を提供する。電気回路１１は、回転電機１０を電動機として機能させるための回転位置信号を回転電機１０から受信する。電気回路１１は、検出された回転位置に応じて回転電機１０への通電を制御することにより回転電機１０を電動機として機能させる。電気回路１１は、バッテリおよび／または電気負荷を含むことができる。
【００１７】
回転電機１０は、内燃機関１２に組み付けられている。内燃機関１２は、ボディ１３と、ボディ１３に回転可能に支持され、内燃機関１２と連動して回転する回転軸１４とを有する。回転電機１０は、ボディ１３と回転軸１４とに組み付けられている。ボディ１３は、内燃機関１２のクランクケース、ミッションケースなどの構造体である。回転軸１４は、内燃機関１２のクランク軸、またはクランク軸と連動する回転軸である。
【００１８】
回転電機１０は、アウタロータ型の回転電機である。回転電機１０は、ロータ２１と、ステータ３１とを有する。以下の説明において、軸方向の語は、ロータ２１、ステータ３１、またはステータコア３２を円筒と見なした場合の中心軸に沿う方向を指す。径方向の語は、ロータ２１、ステータ３１、またはステータコア３２を円筒と見なした場合の径方向を指す。
【００１９】
ロータ２１は、界磁子である。ステータ３１は、電機子である。ロータ２１は、全体がカップ状である。ロータ２１は、回転軸１４の端部に接続されている。ロータ２１は、回転軸１４とともに回転する。ロータ２１とステータ３１との径方向および軸方向の間には隙間が形成されている。回転電機１０をコンパクトに構成するために、ステータ３１に関連する隙間は小さいことが望ましい。ロータ２１は、カップ状のロータコア２２を有する。ロータコア２２は、後述する永久磁石のためのヨークを提供する。ロータコア２２は、磁性金属製である。ロータ２１は、ロータコア２２の内面に配置された永久磁石２３を有する。ロータ２１は、永久磁石２３によって界磁を提供する。さらに、永久磁石２３は、点火制御のための基準位置信号を提供するための部分的な特殊磁極を提供する。
【００２０】
ステータ３１は、環状の部材である。ステータ３１は、ロータ２１と対向するように配置されている。ステータ３１は、ステータコア３２を有する。ステータコア３２は、電磁鋼板などの磁性金属の積層体によって提供されている。ステータコア３２は、内燃機関１２のボディ１３に固定されている。ステータ３１は、ステータコア３２に巻回されたステータコイル３３を有する。ステータコイル３３は、電機子巻線を提供する。ステータコイル３３は、単相巻線、または多相巻線である。ステータコイル３３は、ロータ２１およびステータ３１を発電機または電動機として選択的に機能させることができる。コイル線は、絶縁被覆によって被覆された単線導体である。コイル線は、アルミニウムまたはアルミニウム合金のようなアルミ系金属製である。
【００２１】
回転電機１０は、回転電機１０と電気回路１１との間における電気的な接続を提供するワイヤハーネス１５を有する。ワイヤハーネス１５は、コイル線よりも可撓性に優れた電線である。ワイヤハーネス１５は、複数の電線を含む。それぞれの電線は、複数の細線の束を樹脂製の被覆によって覆った被覆導線である。それぞれの細線は、銅系金属製またはアルミ系金属製である。
【００２２】
ワイヤハーネス１５は、ステータコイル３３と電気回路１１とを接続する複数の電力線を含む。電気回路１１は電力線が接続される外部回路である。電力線は、回転電機１０が発電機として機能するとき、ステータコイル３３に誘導される電力を電気回路１１に供給する。電力線は、回転電機１０が電動機として機能するとき、ステータコイル３３を励磁するための電力を電気回路１１からステータコイル３３へ供給する。
【００２３】
図２において、ステータ３１は、外突極型のステータである。ステータコア３２は、複数の磁極３２ａを有する。ひとつの磁極３２ａには、ひとつの単コイルが装着されている。ステータコイル３３は、複数の単コイルによって提供されている。磁極３２ａは、突極またはティースとも呼ばれる。ステータコア３２は、中央環状部３２ｂを有する。中央環状部３２ｂの径方向外側には、複数の磁極３２ａが設けられている。中央環状部３２ｂの中央部には、貫通穴３２ｃが区画されている。貫通穴３２ｃは、ボディ１２との嵌め合いのために利用される。例えば、貫通穴３２ｃの端部とボディ１２とはインロー嵌合されている。貫通穴３２ｃは、ロータ２１のボス部との干渉を回避するために利用される。貫通穴３２ｃに求められる機能は、中央環状部３２ｂの主として内径を制限する。また、中央環状部３２ｂの外径は磁極３２ａによって制限されている。このため、中央環状部３２ｂの大きさには制限がある。ステータコア３２は、ステータコア３２をボディ１３に固定するための複数のボルト穴３２ｄを有する。複数のボルト穴３２ｄも、中央環状部３２ｂの広さを制限する要因のひとつである。複数のボルト穴３２ｄにより、中央環状部３２ｂが提供しうる電極設置可能範囲は、多くの場合に扇状に制限される。
【００２４】
ステータコア３２とステータコイル３３との間にはインシュレータ３５が配置されている。インシュレータ３５は、電気絶縁性の樹脂製である。インシュレータ３５は、ステータ３１上に設けられている。インシュレータ３５は、ボビンとも呼ばれる。インシュレータ３５の一部は、磁極３２ａに隣接して位置づけられることによって、ボビンのフランジ部を提供する。インシュレータ３５の一部は、磁極３２ａの軸方向における両側に配置されている。インシュレータ３５の一部は、中央環状部３２ｂに配置された環状の内側フランジ部と、中央環状部３２ｂの軸方向表面の一部を覆うように広がる電極支持部とを有する。以下の説明において、インシュレータ３５の語は、多くの場合に電極支持部を指す。
【００２５】
ステータ３１は、複数の電極５０を有する。ステータコイル３３の端部である複数のコイル端３３ａが、電極５０に接続される。複数の電極５０は、ステータコイル３３を所定の回路を形成するように接続するための内部接続部材を提供する場合がある。複数の電極５０は、ステータコイル３３とワイヤハーネス１５とを電気的に接続するための外部接続部材を提供する場合がある。図示される例では、複数の電極５０は、ステータコイル３３を三相結線するとともに、ステータコイル３３とワイヤハーネス１５とを接続する。
【００２６】
図３は、ステータコイル３３の結線を示す回路図である。ステータコイル３３は、三相巻線である。ステータコイル３３は、中性点ＮＴを有するスター結線である。ひとつの相は、複数のコイルの並列回路によって提供されている。この例では、２つのコイルの並列接続によってひとつの相が提供されている。例えば、Ｕ相は、コイルＵ１とコイルＵ２との並列接続によって提供されている。ステータコイル３３は、複数のコイルを有している。それぞれのコイルは、２つのコイル端３３ａを有する。よって、ステータコイル３３は、複数のコイル端３３ａを有している。
【００２７】
コイルＵ１は単一のコイルから形成されていても良い。これに代えて、コイルＵ１は、複数のコイルが直列に接続されたコイル群から形成されていても良い。例えば、ひとつの磁極３２ａにひとつの単コイルが装着されている場合、ひとつのコイルＵ１は、直列に配置された複数の単コイルの群によって提供できる。例えば、ステータ３１の磁極３２ａが全部で１８個ある場合を考える。この場合、Ｕ相に属するコイル（単コイル）は６つとなる。コイルＵ１とコイルＵ２とのそれぞれに、３つのコイルが直列接続されたコイル群が対応付けられる。この場合、コイルＵ１は、直列接続された３つの単コイルを含むひとつのコイル群によって提供される。例えば、コイルＵ１は、コイルの巻き始めと巻き終わりに１つずつ、合計２つのコイル端を有する。つまり、コイルＵ１とコイルＵ２を足し合わせたＵ相全体で見ると、ひとつのＵ相は、４つのコイル端末を有している。
【００２８】
電極５０は、ステータコイル３３のための多様な接続に利用可能である。図示される例では、ひとつの電極５０は、回転電機１０が発電機として機能するとき、ひとつの相における出力端を提供する。複数のコイル端３３ａが、ひとつの電極５０と接続されている。図示の例では、２つのコイル端３３ａが、ひとつの電極５０と接続されている。電極５０は、ワイヤハーネス１５に含まれるひとつの電力線の端部と接続されている。よって、ひとつの電極は、複数のコイル端３３ａとワイヤハーネス１５の一端とを接続している。電極５０は、ステータコイル３３の中性点ＮＴにおける接続を提供するために利用されてもよい。
【００２９】
図２に戻り、複数の電極５０は、ステータ３１に固定されている。複数の電極５０は、中央環状部３２ｂに固定されている。複数の電極５０は、周方向に隣接する２つのボルト穴３２ｄの間に配置されている。ひとつの電極５０は、複数の端子５１、５２を有する。ひとつの電極５０が提供する複数の端子５１、５２は、回転電機１０において、すなわちステータ３１の端面の上において、互いに離れて位置づけられている。端子５１、５２は、ステータコイル３３のコイル端３３ａと接合されている。ひとつの端子５１は、ひとつのコイル端３３ａと接合されている。ひとつの端子５２は、ひとつのコイル端３３ａと接合されている。複数のコイル端３３ａと複数の端子５１、５２とは、ひとつのコイル端３３ａがひとつの端子に接合されるように一対一に接合されている。
【００３０】
複数のコイル端３３ａは、ステータコイル３３から径方向内側に向けて延び出すように配置されている。複数のコイル端３３ａは、ステータコイル３３が配置されている径方向外側の環状領域から、中央環状部３２ｂの上に到達している。複数のコイル端３３ａは、おおよそ径方向に沿って延びるように配置されている。
【００３１】
複数のコイル端３３ａのそれぞれは、対応する端子に到達するために必要な所定の形状を有している。複数のコイル端３３ａは、多様な形状をもつことができる。例えば、コイル端３３ａは、磁極３２ａ上から、端子５１の上に延び出し、端子５１、５２の上に沿うように配置されるＬ字型の形状をもつことができる。コイル端３３ａは、図中の端子５１の上におけるように、磁極３２ａの上から端子５１の外周に回り込むような形状、または巻きつくような形状をもつことができる。コイル端３３ａは、図中の端子５２の上におけるように、磁極３２ａの上から端子５２に向けて接近してゆくような形状をもつことができる。
【００３２】
ステータ３１の製造方法において、複数のコイル端３３ａは、ステータコア３２にステータコイル３３を巻きつける工程の後に、上記所定の形状となるように加工される。複数のコイル端３３ａは、上記所定の形状となるように曲げられ、配置される。インシュレータ３５は、コイル端３３ａを案内するための溝、柱など案内部材を備えることができる。
【００３３】
ステータ３１は、電極５０とコイル端３３ａとの接合部を保護するための保護部材６１を有する。保護部材６１は、少なくとも接合部を覆っている。図示されるように、保護部材６１は、ステータ３１上における電極５０の突出部分の全体を覆い、電極５０の近傍に位置するコイル端３３ａを覆っている。保護部材６１は、電極５０およびコイル端３３ａに密着することにより、接合部の腐食を抑制する。保護部材６１は、電気絶縁性の樹脂材料である。
【００３４】
図４は、電極５０の近傍における部分断面を示す。図示されるように、インシュレータ３５は、ステータコア３２の軸方向の一方の端面に配置された第１部分３５ａと、ステータコア３２の軸方向の他方の端面に配置された第２部分３５ｂとを有する。一方の端面は、ステータコイル３３を接続するための端面である。他方の端面は、ワイヤハーネス１５を配置するための端面である。インシュレータ３５は、ステータコア３２を貫通するように配置された貫通部３５ｃを有する。貫通部３５ｃは、ステータコア３２によって区画形成された貫通穴３２ｅに配置されている。貫通部３５ｃは、ステータコア３２の両面に露出している。貫通部３５ｃは、電極５０を収容し、保持している。貫通部３５ｃは、電極保持部でもある。貫通部３５ｃは、ステータコア３２と電極５０とを電気的に絶縁している。インシュレータ３５は、複数の電極５０に対応する数である複数の貫通部３５ｃを有している。図示される例では、ステータ３１は、３つの電極５０を有するから、インシュレータ３５は３つの貫通部３５ｃを有する。
【００３５】
複数の電極５０は、ステータ３１を軸方向へ貫通するように配置されている。端子５１、５２は、ステータ３１の一方の端面の上に配置されている。端子５１、５２は、コイル端３３ａと接合されている。ひとつの端子５１とひとつのコイル端３３ａとが接合されている。ひとつの端子５２とひとつのコイル端３３ａとが接合されている。２つの端子５１、５２は、電極５０を形成する金属材料によって連続的に形成されている。
【００３６】
端子５１、５２とコイル端３３ａとは、それらの一方または両方を溶融させることによって、または、それらの一方または両方を冶金学的に拡散させることによって接合されている。具体的には、コイル端３３ａと端子５１、５２とは、電気抵抗溶接、またはプロジェクション溶接と呼ばれる溶接手法によって溶接されている。端子５１、５２とコイル端３３ａとの間には、主としてコイル端３３ａが端子５１、５２に沿うように変形し、コイル端３３ａと端子５１、５２とが密着した接合部が形成されている。
【００３７】
保護部材６１は、コイル端３３ａの一部および端子５１、５２を覆っている。保護部材６１は、インシュレータ３５にも接触し、密着している。これにより、コイル端３３ａ、端子５１、５２、およびそれらの間の接合部が腐食から保護される。さらに、保護部材６１は、コイル端３３ａ、端子５１、５２、およびそれらの間の接合部と、インシュレータ３５との間の隙間を埋めている。これにより、コイル端３３ａおよび端子５１、５２の機械的な強度が高められている。
【００３８】
電極５０は、さらに端子５３を有する。端子５３は、ワイヤハーネス１５との電気的な接続を提供するための端子である。端子５３は、ステータ３１の他方の端面の上に配置されている。端子５３は、ワイヤハーネス１５を提供する導体１５ａとはんだ６２を用いて接合されている。端子５３は、導体１５ａを受け入れ、それらを保持するために適した形状を有している。端子５３は、導体１５ａを受け入れて保持するためのＵ字状に配置された一対の爪を有している。端子５３は、はんだ付けに適した材料および形状を有している。
【００３９】
電極５０は、ボディ部５５を有する。ボディ部５５は、複数の端子５１、５２、５３を電気的に接続する。これにより、電極５０は、ステータコイル３３に含まれる複数のコイルを電気的に接続する。さらに、電極５０は、ステータコイル３３をワイヤハーネス１５に電気的に接続する。ボディ部５５は、貫通部３５ｃ内に配置されている。ボディ部５５は、インシュレータ３５に、すなわち貫通部３５ｃに固定されている。ボディ部５５は、ステータ３１に、すなわち回転電機１０に固定されている。ボディ部５５は、電極５０の主要な部材である。複数の端子５１、５２、５３とボディ部５５とは、連続した導体材料によって形成されている。この実施形態では、電極５０は、鉄または鉄合金などの鉄系金属製である。電極５０の表面には、錫メッキ層が形成されている。ステータ３１の製造方法において、ボディ部５５は、貫通部３５ｃ内に圧入される。ボディ部５５は、貫通部３５ｃを形成する樹脂材料によって包まれるようにインサート成形されてもよい。
【００４０】
端子５１、５２は、コイル端３３ａとの接続のために利用されるから、コイル用端子とも呼ばれる。また、端子５１、５２は、溶接のために利用されるから、溶接端子とも呼ばれる。端子５１、５２は、第１端子とも呼ばれる。よって、ひとつの電極は、複数の第１端子を有する。複数の第１端子は、少なくともひとつの観点において互いに異なっている。
【００４１】
複数の第１端子は、互いに離れて配置されている。複数の第１端子の間には、直接的な熱伝導を阻害する熱障壁部が設けられている。複数の第１端子は、異なる複数の面の上にそれぞれ配置されている。複数の第１端子は、指向方向が異なる複数の面の上にそれぞれ配置されている。複数の第１端子は、複数の面の上にそれぞれ配置されている。これら複数の面は、それらの延長上において互いに交差するように広がっている。複数の第１端子は、ステータ３１の上における位置が異なっている。複数の第１端子は、ステータ３１の上における指向方向が異なっている。複数の第１端子は、電極５０上における位置が異なっている。複数の第１端子は、電極５０上における形状が異なっている。複数の第１端子は、ボディ部５５に対する位置が異なっている。
【００４２】
端子５３は、ステータコイル３３を外部に接続するためのワイヤハーネス１５と接続される。端子５３は、ワイヤハーネス用端子とも呼ばれる。端子５３は、はんだ付けに利用されるから、はんだ付け端子とも呼ばれる。端子５３は、第２端子とも呼ばれる。
【００４３】
第１端子の形状と、第２端子の形状とは異なる。第１端子において利用される接合手法と、第２端子において利用される接合手法とは異なる。
【００４４】
少なくともひとつの第１端子は、ステータ３１上の一方の端面上に配置されている。図示の例では、複数の第１端子のすべてが、ステータ３１上の一方の端面上に配置されている。少なくともひとつの第１端子がステータ３１の一方の端面上に配置され、第２端子がステータ３１の他方の端面上に配置されている。言い換えると、少なくともひとつの第１端子と第２端子とは、ステータ３１の互いに反対の端面上に配置されている。図示の例では、ステータ３１上の他方の端面には、第１端子は配置されていない。このような構成は、第１端子と第２端子との間における影響を抑制する。例えば、溶接に起因するスパッタなどの飛散成分がはんだ付けに与える影響が抑制される。別の観点では、はんだ付けに起因する蒸発フラックスなどの飛散成分が溶接に与える影響が抑制される。
【００４５】
図５、図６、図７において、電極５０が詳細に図示されている。ボディ部５５は、細長い板状である。ボディ部５５は、貫通部３５ｃとの結合を強化するための係合部５５ａ、５５ｂを有する。係合部５５ａ、５５ｂは、ボディ部５５と貫通部３５ｃとの噛み合いを提供する。電極５０は、複数のタブ５６、５７、５８、５９を有する。タブ５６、５７、５８、５９は、ボディ部５５から直接的に、または間接的に延び出す板状片である。タブ５６、５７、５８は、四辺形の平板である。ボディ部５５の一端に、複数のタブ５６、５７、５８が設けられている。ボディ部５５の他端に、タブ５９が設けられている。
【００４６】
タブ５６は、ボディ部５５と同一の平面上に広がる板状部分である。タブ５６は、幅方向ＷＤに関して、ボディ部５５より大きい。なお、タブ５６は、ボディ部５５と同じ幅でもよい。タブ５６は、ボディ部５５から幅方向ＷＤの両側へ突出している。タブ５６は、ボディ部５５の延長上に、上側の端面５６ａを有する。タブ５６は、端面５６ａとは反対側に、下側の端面５６ｂを有する。下側の端面５６ｂは、インシュレータ３５上に位置づけられる。上側の端面５６ａは、電極５０が貫通部３５ｃ内に圧入される工程において、電極５０を押すための押圧面を提供する。下側の端面５６ｂは、インシュレータ３５に当接することによって、電極５０の圧入量を設定するために利用することができる。下側の端面５６ｂは、圧入時のストッパ面とも呼ばれる。なお、端面５６ｂは、インシュレータ３５の中に部分的に挿入されていてもよい。ただし、端面５６ｂとステータコア３２との間にはインシュレータ３５が位置づけられ、電気的な絶縁が確保されている。タブ５６は、第１タブとも呼ばれる。また、タブ５６は、他のタブ５７、５８を支持するための支持タブとも呼ばれる。
【００４７】
タブ５７は、タブ５６のひとつの辺から延び出している。タブ５７は、タブ５６から高さ方向ＨＤへ延び出している。タブ５６とタブ５７とは互いに垂直である。タブ５７は、ボディ部５５に対して交差するように広がっている。タブ５７は、第２タブとも呼ばれる。端子５１は、タブ５７によって提供されている。端子５１は、タブ５７の一部である。タブ５７は、端子５１を提供するための第１端子用タブとも呼ばれる。
【００４８】
タブ５８は、タブ５６の他の辺から延び出している。タブ５８は、タブ５６から高さ方向ＨＤへ延び出している。タブ５６とタブ５８とは互いに垂直である。タブ５８は、ボディ部５５に対して交差するように広がっている。タブ５８は、第３タブとも呼ばれる。端子５２は、タブ５８によって提供されている。端子５１は、タブ５８の一部である。タブ５８は、端子５２を提供するための第２端子用タブとも呼ばれる。
【００４９】
複数のタブ５６、５７、５８は、断面がブラケット状となるように配置されている。言い換えると、複数のタブ５６、５７、５８は、それらが提供する平面が互いに交差するように配置されている。別の観点では、複数のタブ５６、５７、５８は、それらが提供する平面が異なる方向を指向するように配置されている。タブ５６は、中央に配置されている。タブ５７、５８は、タブ５６の両側に位置するように配置されている。タブ５７、５８は、タブ５６の上の互いに対向する２つの辺のそれぞれから延び出している。タブ５６とタブ５７との間、およびタブ５６とタブ５８との間には、湾曲した曲面部分が設けられている。長さ方向ＬＤに関して、タブ５６、５７、５８は、互いに重複する範囲内に位置づけられている。タブ５６は、２つのタブ５７、５８の間に配置されることによって、２つのタブ５７、５８の間における熱伝導を抑制する熱障壁部を提供している。
【００５０】
タブ５７とタブ５８とは、互いに平行に、かつ、互いに対向するように位置づけられている。タブ５７とタブ５８とは、タブ５６のみを介して連結されている。よって、端子５１と端子５２とは、タブ５６のみを介して連結されている。タブ５７とタブ５８とは、幅方向ＷＤに関して互いに離れて位置づけられている。タブ５７とタブ５８との間には、空洞が区画形成されている。よって、端子５１と端子５２との間には、空洞がある。端子５１と端子５２とは、直接的に連続しておらず、直接的に隣接していない。端子５１と端子５２とは、空間的に離れて位置づけられている。
【００５１】
端子５１、５２は、それらとコイル端３３ａとを接合するために適した形状を有する。端子５１、５２は、プロジェクション溶接のための突部５１ａ、５２ａを有する。突部５１ａ、５２ａは、幅方向ＷＤに向けて突出している。突部５１ａ、５２ａは、幅方向ＷＤに関して、タブ５７、５８の外側に向けて突出している。突部５１ａ、５２ａは、コイル端３３ａに向けて突出している。突部５１ａ、５２ａは、長さ方向ＬＤに沿って延びる峰を有する突条である。突部５１ａ、５２ａは、その上に位置づけられたコイル端３３ａと交差して延びる峰を形成する突条である。突部５１ａ、５２ａは、半円筒状の突部である。ひとつの電極５０に設けられた複数の突部５１ａ、５２ａは、互いに離れている。コイル端３３ａと突部５１ａ、５２ａとは溶接されたあとの痕跡形状である溶接部を形成している。
【００５２】
端子５１、５２は、突部５１ａ、５２ａが突出する方向における表面を、接合面５１ｂ、５２ｂとしている。コイル端３３ａは、突部５１ａ、５２ａの上に位置づけられている。コイル端３３ａは、突部５１ａ、５２ａが提供する峰と交差するように位置づけられている。コイル端３３ａは、突部５１ａ、５２ａを包み込むような形状を有している。
【００５３】
端子５１は、長さ方向ＬＤとは異なる方向、すなわち幅方向ＷＤおよび／または高さ方向ＨＤへ向けて、ボディ部５５から延び出したタブ５７に提供されている。端子５２は、長さ方向ＬＤとは異なる方向、すなわち幅方向ＷＤおよび／または高さ方向ＨＤへ向けて、ボディ部５５から延び出したタブ５８によって提供されている。電極５０は、ボディ部５５およびタブ５６から幅方向ＷＤおよび／または高さ方向ＨＤへ延び出して位置する少なくともひとつの端子５１、５２を有する。この構造は、端子５１、５２からの放熱を促進し、端子５１、５２からボディ部５５への熱伝導を抑制する。この構造は、端子５１、５２における接合作業のための空間を提供することを可能とする。
【００５４】
複数の端子５１、５２は板状の部材によって提供されている。複数の端子５１、５２は、コイル端３３ａと端子とが接合されている複数の接合面５１ｂ、５２ｂを有している。ひとつの電極５０が提供する複数の接合面５１ｂ、５２ｂは、板状の部材が提供する異なる面に配置されている。電極５０は、板状の部材である複数のタブ５６、５７、５８を有している。タブ５７およびタブ５８は、他のタブ５６から延び出している。複数の接合面５１ｂ、５２ｂのそれぞれは、複数のタブ５７、５８のそれぞれに配置されている。複数のタブ５７、５８は、互いに離れている複数の面、または互いに交差する複数の面を提供するように配置されている。複数のタブ５６、５７、５８は、それらの間に形成された角部によって区画されている。角部は、素材を折り曲げることによって形成されているから、折り曲げ部とも呼ばれる。複数のタブ５６、５７、５８のうちの２つは、それらの間に位置する少なくともひとつの角部によって区画されている。
【００５５】
タブ５９は、ボディ部５５と同一の平面上に広がる板状部分である。幅方向ＷＤにおけるボディ部５５の幅と、タブ５９の幅とは、等しい。端子５３は、タブ５９によって提供されている。端子５３は、タブ５９の一部である。
【００５６】
タブ５９は、タブ５７、５８から長さ方向ＬＤに関して離れて位置づけられている。タブ５９と、タブ５７、５８とは、ステータコア３２の両端面上に隔絶されて配置されている。タブ５９は、複数のタブ５７、５８のうちの少なくともひとつのタブから空間的に離れて位置づけられている。このような配置は、タブ５７、５８における接合作業と、タブ５９における接合作業との間における、望ましくない影響を抑制するために貢献する。
【００５７】
図４〜図７に図示されるように、複数の端子５１、５２を提供する複数のタブ５６、５７、５８は、インシュレータ３５から突出して配置されている。端子５３を提供するタブ５９も、インシュレータ３５から突出して配置されている。
【００５８】
図示されるように、複数の端子５１、５２を提供する複数のタブ５７、５８は、ステータ３１の径方向に沿って広がるように配置されている。複数の端子５１、５２および複数のタブ５７、５８は、放射状に配置されている。突部５１ａ、５２ａは、ステータ３１の周方向または接線方向に向けて突出している。しかも、ひとつの電極５０における２つの突部５１ａ、５２ａの突出方向は、異なる方向である。２つの突部５１ａ、５２ａの突出方向は、ステータ３１の周方向または接線方向に関して反対方向である。すべての突部５１ａ、５２ａの峰は、ステータ３１の軸方向に沿って延びている。これにより、コイル端３３ａは、ステータ３１の端面に沿って配置されることで、突部５１ａ、５２ａと交差することができる。
【００５９】
複数のタブ５６、５７、５８およびそれらによって提供された複数の端子５１、５２の形状は、ステータ３１の端面における、電極５０およびコイル端３３ａを含む接合部品の軸方向突出量を抑えるように設定されている。接合部品の軸方向突出量の抑制は、ロータ２１とステータ３１との間にの隙間を小さくすることを可能とする場合がある。接合部品の軸方向突出量の抑制は、ステータ３１とボディ１３との間の隙間を小さくすることを可能とする場合がある。よって、接合部品の軸方向突出量の抑制は、ロータ２１とステータ３１とを含む回転電機１０の小型化に貢献する。加えて、接合部品の軸方向突出量の抑制は、内燃機関１２における回転電機１０が配置された部分、例えばボディ１３を含む部分の小型化に貢献する。
【００６０】
ひとつの電極５０に設けられた２つの端子５１、５２は、２つの接合面５１ｂ、５２ｂを提供している。これら２つの接合面５１ｂ、５２ｂは、互いに異なる方向に面している。言い換えると、接合面５１ｂ、５２ｂの面方向、すなわち接合面５１ｂ、５２ｂが面する方向は、ステータ３１の周方向または接線方向に関して反対方向を指向している。２つの接合面５１ｂ、５２ｂは、幅方向ＷＤの反対方向を指向している。ひとつの接合面５１ｂに対して、他の接合面５２ｂは、少なくともひとつのタブ５７、５８の裏側または陰に位置している。ひとつの接合面５２ｂに対して、他の接合面５１ｂは、少なくともひとつのタブ５７、５８の裏側または陰に位置している。なお、複数のタブ５６、５７、５８が平面上に展開された状態においては、すなわち曲げ加工の前においては、接合面５１ｂと接合面５２ｂとは、同じ平面上に位置しており、同じ方向を指向している。
【００６１】
ボディ部５５およびタブ５６は、ステータ３１の周方向または接線方向に沿って広がるように配置されている。タブ５７、５８は、ボディ部５５およびタブ５６からステータ３１の径方向に沿って延び出している。タブ５７、５８は、ステータ３１の径方向に関して、ボディ部５５およびタブ５６よりも内側に位置づけられている。
【００６２】
回転電機１０の製造方法は、ロータ２１を製造する工程と、ステータ３１を製造する工程とを含む。回転電機１０の製造方法は、内燃機関１２の上においてロータ２１とステータ３１とを組み合わせる工程を含む。ロータ２１を製造する工程は、ロータコア２２をプレスまたは切削のような加工によって製造する工程と、ロータコア２２内に永久磁石２３を固定する工程とを含む。
【００６３】
ステータ３１を製造する工程は、所定の形状にプレス成形された電磁鋼板を積層することによってステータコア３２を形成する工程と、ステータコア３２にインシュレータ３５を装着する工程と、ステータコア３２にステータコイル３３を装着する工程とを含む。
【００６４】
ステータ３１を製造する工程は、複数の電極５０を製造する工程を含む。電極５０は、金属製の板材をプレス加工によって所定の形状に成形する工程によって製造される。この工程は、素材を所定の形状に切断する工程と、素材を曲げる工程とを含む。曲げる工程は、切断する工程の前に、後に、または同時に実行可能である。曲げる工程は、突部５１ａ、５２ａを形成する工程を含む。曲げる工程は、複数のタブ５６、５７、５８をブラケット状に曲げる工程を含む。これにより、複数の端子５１、５２のそれぞれが、異なる面の上に配置される。
【００６５】
ステータ３１を製造する工程は、複数の電極５０をインシュレータ３５に装着する工程を含む。この工程は、インシュレータ３５がステータコア３２に装着される前、または、インシュレータ３５がステータコア３２に装着された後に実行される。
【００６６】
ステータ３１を製造する工程は、複数のコイル端３３ａのそれぞれを、対応する端子５１、５２に接合する工程を含む。この工程において、コイル端３３ａと端子５１、５２とは、溶接によって接合される。ここでは、端子５１における溶接工程を説明する。端子５２においても同様の工程が実行される。まず、１本のコイル端３３ａが、ひとつの突部５１ａの上に位置づけられる。コイル端３３ａは、突部５１ａの長手方向と交差するように位置づけられる。
【００６７】
次に、溶接電極６５、６６が、コイル端３３ａと、端子５１との両側に位置づけられる。溶接電極６５、６６は、コイル端３３ａと端子５１とを互いに押し付けるよう、締付装置によって締め付けられる。溶接電極６５、６６によって、突部５１ａはコイル端３３ａに食い込み、コイル端３３ａを変形させる。コイル端３３ａは、突部５１ａを受け入れ、接合面５１ｂに沿うように変形する。この結果、コイル端３３ａと端子５１とは広い面積にわたって接触する。このとき、コイル端３３ａの表面に酸化皮膜などの絶縁皮膜があっても、コイル端３３ａの変形によって絶縁皮膜が破れ、アルミニウム系金属の新鮮な表面と接合面５１ｂとの接触が得られる場合がある。
【００６８】
コイル端３３ａは、溶接電極６５、６６がコイル端３３ａと端子５１とを締め付ける過程において、突部５１ａ、５２ａを包み込む形状を与えられる。コイル端３３ａは、溶接された後も、突部５１ａ、５２ａを包み込む形状を維持している。
【００６９】
溶接電極６５、６６が締め付けられる過程の少なくとも一部において、溶接電極６５、６６には、溶接用電力が供給される。コイル端３３ａと端子５１とを通して電流が流れ、コイル端３３ａと端子５１との接触部分が発熱する。この結果、少なくとも冶金学的な拡散によってコイル端３３ａと端子５１とが接合される。十分な発熱が得られる場合、コイル端３３ａの一部が溶融する。次に、溶接電極６５、６６が取り除かれる。比較的柔らかいコイル端３３ａの表面には、溶接電極６５、６６との接触痕が残される。コイル端３３ａと端子５１との間の接合部には、溶接痕が残される。
【００７０】
ひとつのコイル端３３ａとひとつの端子５１、５２とが接合されるとき、スパッタ、煙などの高温に起因する異物が生じることがある。例えば、スパッタは、接合面５１ｂ、５２ｂに沿って、言い換えると溶接電極６５、６６の間の隙間に沿って飛散する。また、高温に起因して発生する煙、揮発成分などの異物も、端子５１、５２の接合面に沿って、言い換えると溶接電極６５、６６の間の隙間に沿って広がり、飛散する。
【００７１】
この実施形態では、ひとつの端子５１における接合工程の後に、他の端子５２における接合工程が実行される。端子５２における接合工程の後に、端子５１における接合工程が実行されてもよい。
【００７２】
端子５１すなわちタブ５７は、ステータ３１の径方向に沿って広がっている。一方、端子５２すなわちタブ５８も、ステータ３１の径方向に沿って広がっている。よって、先に接合工程が実行される接合面５１ｂ、５２ｂの延長上に、後に接合工程が実行される接合面５１ｂ、５２ｂが位置していない。このため、先の接合工程において発生した飛散物は、後の接合工程の対象である接合面５１ｂ、５２ｂに到達しにくい。このため、先行する接合工程における飛散物に起因する接合状態の悪化が抑制される。
【００７３】
タブ５７とタブ５８との間には、タブ５６が設けられている。タブ５７の上、すなわち端子５１における接合工程で生じた熱は、タブ５６を通して、タブ５８に到達する。しかし、タブ５６が幅方向ＷＤに延びているから、熱伝導が抑制される。よって、端子５１において生じた熱に起因する端子５２の温度上昇が抑制される。この結果、端子５１における接合工程でのパラメータと、端子５２における接合工程でのパラメータと差を抑制することができる。例えば、端子５１における接合工程と、端子５２における接合工程とに、同じ工程パラメータを利用することができる。例えば、溶接電極６５、６６による締め付け圧、締め付け時間、通電量などの差を減らすことができる。別の観点では、２つの端子５１、５２における温度差が抑制されるから、接合部の品質の差が抑制される。
【００７４】
この実施形態では、図示されるすべての端子５１、５２が、ステータ３１上において径方向に広がっている。言い換えると、すべての端子５１、５２は、放射状に配置されている。よって、溶接電極６５、６６は、すべての端子５１、５２において周方向または接線方向への開閉動作によって溶接作業が可能である。また、ステータ３１の周方向に沿って、ステータ３１または溶接電極６５、６６を移動させることにより、複数の端子５１、５２における接合作業が可能である。
【００７５】
ステータ３１を製造する工程は、ワイヤハーネス１５を端子５３に接続する工程を含む。この工程では、ワイヤハーネス１５の導体１５ａが、端子５３の一対の爪の間に配置される。次に、導体１５ａと端子５３とに溶融状態のはんだ６２が付与される。はんだ６２が固化することにより、はんだ６２の塊が形成される。ことによりワイヤハーネス１５と端子５３とのはんだ付が完了する。はんだ６２を付与する前に、導体１５ａを締め付けるように一対の爪を変形させ、導体１５ａを仮固定してもよい。端子５３における工程は、端子５１、５２における接合工程の前に、または後に実行することができる。
【００７６】
ステータ３１を製造する工程は、端子５１、５２における接合工程の後に、保護部材６１を付与する工程を含む。保護部材６１は、端子５１、５２の上に、流動可能な状態の樹脂を塗布または滴下することによって付与される。保護部材６１は、樹脂を硬化させることによって形成されている。さらに、コイル端３３ａおよび端子５１、５２を覆うように、ステータコイル３３を覆うワニスなどの樹脂材料を付与してもよい。
【００７７】
以上に述べた実施形態によると、回転電機１０の上において占める面積が小さい回転電機用の電極５０、回転電機１０、および回転電機１０の製造方法を提供することができる。また、別の観点では、ひとつの端子における接合作業から、他のひとつの端子における接合作業への影響が抑制される。
【００７８】
第２実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態における端子５１、５２の配置に代えて、多様な配置を採用することができる。
【００７９】
図８に図示されるように、ステータ３１は、３つの電極２５０を有する。ひとつの電極は、Ｌ字型またはＶ字型と呼びうる形状に配置された２つの端子５１、５２を有する。インシュレータ３５は、保護部材６１の流動を抑制するための容器３５ｄを有する。容器３５ｄは、浅い皿状である。容器３５ｄを特徴づける側壁は、端子５１、５２より低い。側壁は、保護部材６１を形成する樹脂材料の流動を規制するための高さを有している。複数の電極２５０は、容器３５ｄの中に配置されている。
【００８０】
電極２５０は、２つの端子５１、５２がステータ３１の径方向外側に向けて開くＶ字型となるように配置されている。２つの接合面５１ｂ、５２ｂは、Ｌ字型またはＶ字型に配置された２つの端子５１、５２、すなわちタブ５６、５７が区画する空洞の外側に面している。また、接合面５１ｂ、５２ｂは、ステータ３１上において、径方向内側に面している。２つの接合面５１ｂ、５２ｂは、互いにタブ５６、５７の裏側または陰に位置している。
【００８１】
コイル端３３ａは、ステータ３１の径方向外側から、径方向内側に向けて延びるように配置されている。コイル端３３ａは、端子５１、５２に巻き付くように配置されている。
【００８２】
図９、図１０、図１１は、図５、図６、図７に対応する図である。電極２５０は、タブ５６に端子５２を有する。よって、２つのタブ５６、５７、および２つの端子５１、５２は、Ｌ字型、またはＶ字型と呼びうる形状をなすように配置されている。
【００８３】
電極２５０は、端子５１と端子５２との間、言い換えるとタブ５６とタブ５７との間に凹部５６ｃを有する。タブ５６とタブ５７との間には、それらを連結する部分が残されている。凹部５６ｃは、端子５１、５２の軸方向における先端側から、長さ方向ＬＤに沿って延びている。凹部５６ｃは、端子５１と端子５２とを分離する。凹部５６ｃによって、端子５１と端子５２との間における熱伝導を抑制する熱障壁部が提供される。凹部５６ｃは、複数の接合面５１ｂ、５２ｂの間に位置している。凹部５６ｃは、熱伝導に寄与する断面積を抑制する。凹部５６ｃにより、端子５１は、長さ方向ＬＤに独立して突出した単独端子を提供する。端子５２も、単独端子を提供する。
【００８４】
この実施形態でも、回転電機１０の上において占める面積が小さい回転電機用の電極２５０が提供される。この実施形態でも、ひとつの電極２５０が提供する２つの端子５１、５２における接合作業間の悪影響が抑制される。
【００８５】
第３実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。図１２、図１３、図１４は、図５、図６、図７に対応する図である。
【００８６】
電極３５０は、突部５１ａ、５２ａと、接合面５１ｂ、５２ｂとを有する。接合面５２ｂは、２つの端子５１、５２が区画する空洞の内側に面している。接合面５１ｂと接合面５２ｂとは、電極３５０の上において、異なる方向に面している。電極３５０がステータ３１上に配置されると、接合面５１ｂと接合面５２ｂとは、ステータ３１の端面上における異なる方向を指向する。接合面５１ｂは、接合面５２ｂに対して、タブ５７の裏側または陰に位置している。接合面５２ｂは、接合面５１ｂに対して、タブ５７の裏側または陰に位置している。
【００８７】
この実施形態でも、回転電機１０の上において占める面積が小さい回転電機用の電極３５０が提供される。この実施形態でも、ひとつの電極３５０が提供する２つの端子５１、５２における接合作業間の悪影響が抑制される。
【００８８】
第４実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。図１５、図１６、図１７は、図５、図６、図７に対応する図である。
【００８９】
電極４５０は、突部５１ａ、５２ａと、接合面５１ｂ、５２ｂとを有する。接合面５１ｂ、５２ｂは、２つの端子５１、５２が区画する空洞の内側に面している。接合面５１ｂと接合面５２ｂとは、電極４５０の上において、異なる方向に面している。電極４５０がステータ３１上に配置されると、接合面５１ｂと接合面５２ｂとは、ステータ３１の端面上における異なる方向を指向する。
【００９０】
タブ５７は、先行する実施形態よりやや長く高さ方向ＨＤへ延び出している。同時に、凹部５６ｃは、高さ方向ＨＤに沿ってやや広く延びている。これにより、端子５１と端子５２との間における熱伝導が抑制される。
【００９１】
この実施形態でも、回転電機１０の上において占める面積が小さい回転電機用の電極４５０が提供される。この実施形態でも、ひとつの電極４５０が提供する２つの端子５１、５２における接合作業間の悪影響が抑制される。
【００９２】
第５実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。図１８、図１９、図２０は、図５、図６、図７に対応する図である。
【００９３】
電極５５０は、突部５１ａを有する。突部５１ａは、高さ方向ＨＤに沿って延びる峰を有する。突部５１ａは、長さ方向ＬＤと交差する方向に沿って長く延びている。突部５１ａの峰と突部５２ａの峰とは、異なる方向に延びている。
【００９４】
電極５５０がステータ３１上に配置されると、突部５１ａの峰は、ステータ３１の端面と平行に延びる。コイル端３３ａは、突部５１ａと交差するために、ステータ３１の軸方向に沿って配置されている。
【００９５】
この実施形態でも、回転電機１０の上において占める面積が小さい回転電機用の電極５５０が提供される。この実施形態でも、ひとつの電極５５０が提供する２つの端子５１、５２における接合作業間の悪影響が抑制される。
【００９６】
第６実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。図２１、図２２、図２３は、図５、図６、図７に対応する図である。
【００９７】
電極６５０において、タブ５６とタブ５７とは、同一の平面上に広がる板状部分である。タブ５７は、タブ５６の幅方向ＷＤの一方に突出している。電極６５０は、Ｌ字型と呼びうる幅方向ＷＤに関して非対称の形状をもつ。
【００９８】
タブ５６の上に端子５２が設けられている。タブ５７の上に端子５１が設けられている。突部５１ａと突部５２ａとは、高さ方向ＨＤにおける反対の方向に向けて突出している。よって、接合面５１ｂと接合面５２ｂとは、高さ方向ＨＤに関して反対の方向に面している。複数の接合面５１ｂ、５２ｂのそれぞれは、板状の部材の表裏それぞれに配置されている。
【００９９】
回転電機１０の製造方法において、溶接電極６５、６６は、２本のコイル端３３ａ、３３ａと、電極６５０とを挟むように位置づけられ、締め付けられる。対角的に位置づけられた２本のコイル端３３ａ、３３ａは、それぞれが接合面５１ａ、５２ａに押し付けられる。溶接電流は、対角的に流れる。この製造方法によると、一連の接合工程によって、２つの端子５１、５２における接合を提供できる。なお、端子５１における接合工程と、端子５２における接合工程とは、順に実行されてもよい。
【０１００】
この実施形態でも、回転電機１０の上において占める面積が小さい回転電機用の電極６５０が提供される。この実施形態でも、ひとつの電極６５０が提供する２つの端子５１、５２における接合作業間の悪影響が抑制される。
【０１０１】
第７実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。図２４、図２５、図２６は、図５、図６、図７に対応する図である。
【０１０２】
電極７５０は、タブ５６の上に形成された突部５２ａと、タブ５７の上に形成された突部５１ａとを有する。突部５１ａ、５２ａは高さ方向ＨＤに関して同じ方向に突出している。接合面５１ｂと、接合面５２ｂとは、高さ方向ＨＤに関して同じ方向に面している。
【０１０３】
複数の突部５１ａ、５２ａの間には平板状の部分が広がっている。複数の突部５１ａ、５２ａは、互いに離れている。複数の突部５１ａ、５２ａは、ステータ３１の上においても離れて位置づけられる。この実施形態でも、ひとつの端子、すなわちひとつの突部にひとつのコイル端３３ａが接合される。しかも、複数の突部５１ａ、５２ａは独立している。
【０１０４】
回転電機１０の製造方法において、複数の端子５１、５２にわたって広がる共通の溶接電極６５、６６が用いられる。この製造方法でも、一連の接合工程によって、２つの端子５１、５２における接合を提供できる。なお、溶接電極６５、６６のいずれか少なくとも一方に代えて、ひとつの端子にだけ対応付けられた溶接電極が利用されてもよい。この場合、端子５１における接合工程と、端子５２における接合工程とは、順に実行される。
【０１０５】
この実施形態でも、回転電機１０の上において占める面積が小さい回転電機用の電極６５０が提供される。よって、ひとつの電極７５０における複数の接合部を高い品質で形成することができる。
【０１０６】
第８実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。図２７、図２８、図２９は、図５、図６、図７に対応する図である。
【０１０７】
電極８５０は、ボディ部５５の一端に端子５２を有し、ボディ部５５の他端に端子５１を有する。電極８５０は、ボディ部５５の一端に端子５３を有する。端子５３は、タブ５７の上に配置されている。端子５１は、タブ５９の上に配置されている。突部５１ａと突部５２ａとは、高さ方向ＨＤにおける同じ方向に向けて突出している。よって、接合面５１ｂと接合面５２ｂとは、同じ方向に面している。
【０１０８】
この実施形態では、端子５１と端子５２とがステータ３１の両端面の上に隔絶して配置される。これにより、端子５１における接合作業と端子５２における接合作業との悪影響が抑制される。端子５３は、接合面５２ｂの延長上にないタブ５７の上に形成されているから、端子５２における接合作業から受ける影響が抑制される。
【０１０９】
この実施形態でも、回転電機１０の上において占める面積が小さい回転電機用の電極８５０が提供される。この実施形態でも、高い品質の複数の接合部を形成可能な電極８５０が提供される。
【０１１０】
第９実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。図３０は、図５に対応する図である。図中には、インシュレータ３５の表面が破線によって図示されている。
【０１１１】
電極９５０は、インシュレータ３５の中に埋設されたタブ５６を有する。タブ５８の一部もインシュレータ３５の中に埋設されている。この結果、端子５１を提供するタブ５７と、端子５２を提供するタブ５８の一部とが、インシュレータ３５から突出している。
【０１１２】
この実施形態でも、回転電機１０の上において占める面積が小さい回転電機用の電極９５０が提供される。この実施形態でも、高い品質の複数の接合部を形成可能な電極９５０が提供される。
【０１１３】
第１０実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。図３１は、図５に対応する図である。図中には、インシュレータ３５の表面が破線によって図示されている。
【０１１４】
電極Ａ５０は、３つの溶接用端子５１、５２、５４を有する。端子５４は、突部５４ａを有する。突部５４ａの峰は、長さ方向ＬＤに沿って延びている。電極Ａ５０は、三相スター結線の中性点ＮＴに利用することができる。
【０１１５】
この実施形態でも、回転電機１０の上において占める面積が小さい回転電機用の電極Ａ５０が提供される。この実施形態でも、高い品質の複数の接合部を形成可能な電極Ａ５０が提供される。
【０１１６】
第１１実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。図３２は、この実施形態のステータコイル３３を示す。図中に示される相コイルＵ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４は、例示である。ステータコイル３３は、デルタ結線されている。ここに開示された電極は、デルタ結線にも利用することができる。ここに開示された電極は、ステータコイル３３における中間タップとしても利用することができる。ここに開示された電極は、ひとつの相コイル群の中に、電気角が異なる複数の相コイルＵ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４が含まれるステータコイル３３にも適用可能である。
【０１１７】
例えば、電極５０は、デルタ結線の出力端に利用することができる。電極Ａ５０は、ステータコイル３３に含まれる３つの相コイルを接続するとともに、外部接続を提供する中間タップとして利用することができる。
【０１１８】
第１２実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。図３３、図３４、図３５は、図５、図６、図７に対応する図である。
【０１１９】
電極Ｃ５０は、タブ５６の両端にタブ５７、５８を有する。タブ５６は板状である。タブ５６のひとつの片面から、直角方向に向けて、タブ５７が延び出している。タブ５６の他の片面から、直角方向に向けて、タブ５８が延び出している。２つのタブ５７、５８は、中央のタブ５６から離れるように突出している。２つのタブ５７、５８は、中央のタブ５６から逆方向へ突出している。タブ５７は、端子５１を有する。タブ５８は、端子５２を有する。よって、３つのタブ５６、５７、５８は、クランク型と呼びうる形状をなすように配置されている。
【０１２０】
端子５１、５２は、突部５１ａ、５２ａと、接合面５１ｂ、５２ｂとを有している。なお、突部５１ａ、５２ａは、タブ５７、５８の長さ方向ＬＤにおける両端にわたって延びている。２つの突部５１ａ、５２ａは、外向きに突出している。２つの突部５１ａ、５２ａは、中央のタブ５６から離れるように突出している。
【０１２１】
図３５に図示されるように、クランク型のタブ５６、５７、５８は、２つの端子５１、５２を互いに離すことを可能とする。クランク型のタブ５６、５７、５８は、溶接電極６５、６６を配置する空間を提供する。クランク型のタブ５６、５７、５８は、容易な溶接作業に貢献する。クランク型のタブ５６、５７、５８は、ステータ上における多様な端子の配置を可能とする。この実施形態でも、回転電機１０の上において占める面積が小さい回転電機用の電極Ｃ５０が提供される。この実施形態でも、ひとつの電極Ｃ５０が提供する２つの端子５１、５２における接合作業間の悪影響が抑制される。
【０１２２】
他の実施形態
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【０１２３】
上記実施形態では、回転電機として内燃機関用回転電機が例示されている。しかし、この開示は、内燃機関用回転電機に限定されない。この開示は、送風機用電動機など多様な電動機に適用可能である。この開示は、水力、風力など多様な発電機に適用可能である。さらに、上記実施形態では、電動発電機が例示されている。これに代えて、開示は、電動機に、または発電機に適用可能である。発電機に利用される場合、電気回路１１は、複数の整流素子、例えばダイオードを含むブリッジ回路により提供される整流回路、および／または出力電圧を所定電圧に調整するレギュレータ回路を備えることができる。また、上記実施形態では、電極はステータコイルの結線のために利用されている。これに代えて、電極はロータコイルの結線のために利用されてもよい。例えば、ブラシを有する回転電機における、コンミテータと導線との電気的な接続部に適用可能である。
【０１２４】
上記実施形態に例示されるように、この開示は、単相または多相のステータコイル３３を有する回転電機に適用可能である。例えば、この開示は、スター結線、デルタ結線など、多様な結線形状にも適用可能である。加えて、この開示は、ひとつの相の中に、電気角が異なる複数のコイルを含む回転電機に適用可能である。例えば、図３には、同一相の中に２つのコイル要素が並列接続されたスター結線が例示されている。これに代えて、３つのコイル要素が並列接続されてもよい。この場合、例えば、図４〜図６におけるタブ５６に端子、すなわち突部を設けた構成を採用し、そこに第３のコイル要素のコイル端が接続された構成を採用することができる。
【０１２５】
上記実施形態では、ステータコイル３３を形成するコイル線は、アルミニウム系金属である。これに代えて、コイル線は、多様な導体材料によって形成することができる。例えば、コイル線は、銅製または銅合金製でもよい。また、ステータコイル３３を形成する一部のコイル線をアルミニウム系金属製とし、他の一部を銅系金属製としてもよい。
【０１２６】
上記実施形態では、電極５０〜Ａ５０は、錫メッキ付きの鉄系金属製である。これに代えて、電極５０〜Ａ５０は、多様な材料によって形成することができる。例えば、電極５０〜Ａ５０は、銅製、アルミニウム製、銅、またはアルミニウムを主成分とする合金製でもよい。また、電極５０〜Ａ５０の表面には、ニッケル層、銀メッキ層など多様な表面処理層を設けることができる。
【０１２７】
上記実施形態では、コイル用端子である端子５１、５２、５４は、電気抵抗溶接のひとつであるプロジェクション溶接によってコイル端３３ａと接続されている。これに代えて、コイル用端子とコイル端３３ａとの接合には、溶接（ＴＩＧ、レーザ、超音波、摩擦撹拌等）、固相接合（熱かしめ等）、冷間圧接、ろう付け、または、はんだ付けなど多様な接合を利用することができる。これらの構成においても、コイル用端子において採用される接合と、ワイヤハーネス用端子において採用される接合とは、異なる接合手法とすることができる。
【０１２８】
上記実施形態では、端子５１、５２、５４は、峰をもつ細長い突部５１ａ、５２ａ、５４ａを有する。これに代えて、並べられた複数の点状の突部を用いてもよい。また、突部は、半球形、三角形、台形など多様な断面形状をもつことができる。上記実施形態では、平板状の素材の一部を突出させることによって突部５１ａ、５２ａ、５４ａが形成されている。これに代えて、平板状の素材の一部に凹部を形成し、残される角部を突部として利用してもよい。例えば、凹溝の両側に沿って延びる一対の角部を、２本の突条として利用してもよい。
【０１２９】
上記実施形態では、ボディ部５５、およびタブ５６、５７、５８、５９は、平板状である。これに代えて、多様な断面形状をもつ材料を用いることができる。例えば、ボディ部５５、およびタブ５６、５７、５８、５９は、円筒状、半円筒状、多角形状、半多角形状など、多様な形状の部材によって提供することができる。
【０１３０】
上記実施形態では、電極５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０、７５０、８５０、９５０、Ａ５０は、２つまたは３つの溶接用の端子５１、５２、５４を有する。これに代えて、電極は４つ以上の端子を備えていてもよい。また、電極は、溶接などによって接合された複数の金属部材を有していてもよい。
【０１３１】
上記実施形態では、ボディ部５５は、ステータ３１を貫通して配置されている。これに代えて、ボディ部５５は、ステータ３１を貫通しない形状を有していてもよい。この場合、タブ５９および端子５３は、ステータ３１上のひとつの端面上に、端子５１、５２とともに配置される。
【０１３２】
上記実施形態では、保護部材６１が採用されている。これに代えて、接合部を保護するために、多様な手法を採用することができる。例えば、接合部における腐食因子を除去する手法として、接合部を収容する部屋を密閉するケース構造、同ケースをオイルや不活性ガスで満たした構造を採用することができる。これらの手法は、水や酸素等の腐食要因への接合部の直接的な暴露を抑制または阻止する。
【符号の説明】
【０１３３】
１０  回転電機、  １１  電気回路、  １２  内燃機関、
１３  ボディ、  １４  回転軸、  １５  ワイヤハーネス、
２１  ロータ、  ２２  ロータコア、  ２３  永久磁石、
３１  ステータ、  ３２  ステータコア、  ３３  ステータコイル、
３５  インシュレータ、  ３５ｃ  貫通部、
５０、２５０、３５０、４５０、５５０  電極、
６５０、７５０、８５０、９５０、Ａ５０、Ｃ５０  電極、
５１、５２、５３、５４  端子、
５１ａ、５２ａ、５４ａ  突部、  ５１ｂ、５２ｂ  接合面、
５５  ボディ部、  ５６、５７、５８、５９  タブ、
６１  保護部材、  ６２  はんだ、  ６５、６６  溶接電極。
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年6月26日(2018.6.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機のコイル（３３）の端部である複数のコイル端（３３ａ）と、
複数の前記コイル端と接合される複数の端子（５１、５２、５４）を有する電極（５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０、７５０、８５０、９５０、Ａ５０、Ｃ５０）とを備えており、
複数の前記端子は、前記回転電機において互いに離れて位置づけられており、
複数の前記コイル端と複数の前記端子とは、ひとつの前記コイル端がひとつの前記端子に接合されるように一対一に接合されており、
複数の前記端子のそれぞれは、前記コイル端に向けて突出する突部（５１ａ、５２ａ）を有しており、
複数の前記突部は、互いに離れており、
前記コイル端と前記突部とは溶接部を形成しており、
複数の前記端子は板状の部材によって提供されており、
複数の前記端子は、前記コイル端と前記端子とが接合されている複数の接合面（５１ｂ、５２ｂ）を有しており、
複数の前記接合面は、前記板状の部材が提供する異なる面に配置されている回転電機。
【請求項２】
複数の前記突部の突出方向は、異なる方向である請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記突部は、前記コイル端と交差して延びる峰を形成する突条である請求項１または請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記電極は、板状の部材である複数のタブ（５６、５７、５８、５９）を有し、
複数の前記接合面のそれぞれは、複数の前記タブのそれぞれに配置されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の回転電機。
【請求項５】
複数の前記タブは、互いに離れている複数の面、または互いに交差する複数の面を提供するように配置されている請求項４に記載の回転電機。
【請求項６】
ひとつの前記タブ（５７、５８）は、他の前記タブ（５６）から延び出している請求項４または請求項５に記載の回転電機。
【請求項７】
複数の前記接合面は、ひとつの前記接合面と、他の前記接合面とを有し、
前記ひとつの接合面に対して、前記他の接合面は、少なくともひとつの前記タブの陰に位置している請求項４から請求項６のいずれかに記載の回転電機。
【請求項８】
複数の前記接合面のそれぞれは、前記板状の部材の表裏それぞれに配置されている請求項１から請求項７のいずれかに記載の回転電機。
【請求項９】
複数の前記接合面の間には、熱伝導に寄与する断面積を抑制するための凹部（５６ｃ）が設けられている請求項１から請求項８のいずれかに記載の回転電機。
【請求項１０】
さらに、前記回転電機に固定されるボディ部（５５）と、
前記コイルを外部に接続するためのワイヤハーネス（１５）と接続されるワイヤハーネス用の端子（５３）とを備える請求項１から請求項９のいずれかに記載の回転電機。
【請求項１１】
前記コイルは、ステータ（３１）に設けられたステータコイル（３３）であり、
前記ボディ部（５５）は前記ステータを貫通して配置されており、
前記コイル端と接続されるコイル用の前記端子（５１、５２、５４）は、前記ステータの一端に突出して配置されており、
前記ワイヤハーネスのための前記端子（５３）は、前記ステータの他端に突出して配置されている請求項１０に記載の回転電機。
【請求項１２】
前記コイルはアルミニウム製またはアルミニウム合金製である請求項１から請求項１１のいずれかに記載の回転電機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
ここに開示された回転電機は、回転電機のコイル（３３）の端部である複数のコイル端（３３ａ）と、複数のコイル端と接合される複数の端子（５１、５２、５４）を有する電極（５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０、７５０、８５０、９５０、Ａ５０、Ｃ５０）とを備えており、複数の端子は、回転電機において互いに離れて位置づけられており、複数のコイル端と複数の端子とは、ひとつのコイル端がひとつの端子に接合されるように一対一に接合されており、複数の端子のそれぞれは、コイル端に向けて突出する突部（５１ａ、５２ａ）を有しており、複数の突部は、互いに離れており、コイル端と突部とは溶接部を形成しており、複数の端子は板状の部材によって提供されており、複数の端子は、コイル端と端子とが接合されている複数の接合面（５１ｂ、５２ｂ）を有しており、複数の接合面は、板状の部材が提供する異なる面に配置されている。
【国際調査報告】
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2017154466.tif 000039
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