(57)【要約】  固定子の軸長が伸びて大型化すると共に、接続箇所が固定子鉄心の両端側にあるため回転電機の生産性が悪くなる。  固定子鉄心と、複数のセグメントコイルにより構成される固定子巻線と、固定子巻線のセグメントコイルの異なる相を繋ぐ異相間接続導体および固定子巻線の同相のセグメントコイルをつなぐ同相間接続導体を固定する結線板と、を備え、固定子巻線は、固定子鉄心の軸方向に対して一方側に複数のセグメントコイルの互いの端部が接続されるコイル接続部を有し、 結線板は、固定子鉄心に対して、コイル接続部が配置された側に配置される回転電機。
2017195481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子鉄心と、
複数のセグメントコイルにより構成される固定子巻線と、
前記固定子巻線のセグメントコイルの異なる相を繋ぐ異相間接続導体および前記固定子巻線の同相のセグメントコイルをつなぐ同相間接続導体を固定する結線板と、を備え、
前記固定子巻線は、前記固定子鉄心の軸方向に対して一方側に前記複数のセグメントコイルの互いの端部が接続されるコイル接続部を有し、
前記結線板は、前記固定子鉄心に対して、前記コイル接続部が配置された側に配置される回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機において、
前記結線板は、前記複数のセグメントコイルの端部を貫通させる貫通孔を形成し、前記固定子鉄心の軸方向に対して、前記貫通孔を貫通したセグメントコイルの前記コイル接続部と前記固定子鉄心の端部との間の第１空間に配置される回転電機。
【請求項３】
請求項２に記載の回転電機において、
前記結線板に固定されて前記セグメントコイルに接続され、前記回転電機の外部へ電流を入出力する入出力接続導体を備え、
前記固定子鉄心の外径内側に位置する前記入出力接続導体は、前記第１空間内に配置される回転電機。
【請求項４】
請求項１または２に記載の回転電機において、
前記結線板に固定されて前記セグメントコイルに接続され、前記回転電機の外部へ電流を入出力する入出力接続導体を備え、
前記固定子鉄心の外径外側に位置する前記結線板には、前記入出力接続導体の一部を支持する台座部を有する回転電機。
【請求項５】
請求項１に記載の回転電機において、
前記複数のセグメントコイルは、互いに接続された端部が前記固定子鉄心の径方向に並べられ、
前記結線板には、前記セグメントコイルの互いに接続された端部を貫通させる貫通孔が形成される回転電機。
【請求項６】
請求項３に記載の回転電機において、
前記固定子鉄心の外径内側に位置する前記入出力接続導体は、前記固定子鉄心の径方向に対応する前記セグメントコイルの径方向の面に接続される回転電機。
【請求項７】
請求項６に記載の回転電機において、
前記固定子鉄心の外径内側に位置する前記入出力接続導体は、前記固定子鉄心の周方向に並べられた前記複数のセグメントコイルの間に配置される回転電機。
【請求項８】
請求項６に記載の回転電機において、
前記固定子鉄心の外径外側に位置する前記入出力接続導体は、前記固定子鉄心から遠ざかる方向に屈曲され、前記異相間接続導体および前記同相間接続導体よりも前記固定子鉄心から遠くの位置に配置される回転電機。
【請求項９】
請求項６に記載の回転電機において、
前記入出力接続導体は、前記異相間接続導体および前記同相間接続導体よりも前記固定子鉄心に近くの位置に配置される回転電機。
【請求項１０】
請求項２に記載の回転電機において、
前記結線板に固定されている前記異相間接続導体、および前記同相間接続導体の端部は、前記結線板の貫通孔に対して周方向に隣接して軸方向に引き出されて配置され、
前記結線板の接続導体の端部と固定子巻線のセグメントコイル端部とが周方向に隣接し、互いに接続される回転電機。
【請求項１１】
請求項２に記載の回転電機において、
前記結線板に固定されている前記異相間接続導体、および前記同相間接続導体の端部は、前記結線板の貫通孔に対して径方向に隣接して軸方向に引き出され、
前記結線板の接続導体の端部と固定子巻線のセグメントコイル端部とが径方向に隣接し、互いに接続される回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両用の回転電機では、小型、高出力化が求められており、特に効果が大きい固定子による改善案が提案されている。【０００３】
そのため、固定子では、固定子巻線の占積率向上を目的として断面が四角形の導体線をＵ字形状に成形した複数セグメントコイルを固定子鉄心のスロット内に固定子鉄心の軸方向から挿入し、セグメントコイルの端末部を所定の角度に周方向に捻り、セグメントコイルの端末部同士を接合した分布巻き固定子を構成する回転電機が知られている。【０００４】
しかし、固定子巻線の回路を構成するため、磁極ピッチ間隔のＵ字形セグメントコイルで構成される基本のセグメントコイルに加え、モータの外部と接続する入出力線に相当するセグメントコイル、同相内を接続する相内接続用セグメントコイル、異相同士を接続する異相間接続用のセグメントコイル等、固定子内に搭載されるセグメントコイルの種類が多く、コイル成形機等の専用設備等の増加も課題となっている。また用途に合わせて固定子巻線の結線を変更することが難しくなる。【０００５】
そこで特許文献１では、固定子巻線コイルエンドのＵ字形セグメントコイルの頭部より分割し、引き伸ばされた部分コイルを内蔵し、部分コイル同士を接続する端子が設けられ、絶縁部材により一体化された結線板と部分コイルとを接続する固定子構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３２８６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のものは、結線板と固定子巻線の接続において、固定子巻線に接続するセグメントコイルの種類が増加し、固定子のコイルエンド部のＵ字型セグメントコイルの頭部の軸方向上面で取り付けられるため、固定子の軸長が伸びて大型化する。また、セグメントコイルの端部側にはセグメントコイル端部同士の接続を、セグメントコイル頭部側には部分コイルと結線板との接続を行っているので、接続箇所が固定子鉄心の両端側にあるため回転電機の生産性が悪くなる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による回転電機は、固定子鉄心と、複数のセグメントコイルにより構成される固定子巻線と、前記固定子巻線のセグメントコイルの異なる相を繋ぐ異相間接続導体および前記固定子巻線の同相のセグメントコイルをつなぐ同相間接続導体を固定する結線板と、を備え、前記固定子巻線は、前記固定子鉄心の軸方向に対して一方側に前記複数のセグメントコイルの互いの端部が接続されるコイル接続部を有し、 前記結線板は、前記固定子鉄心に対して、前記コイル接続部が配置された側に配置される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、固定子巻線のセグメントコイルの種類を最小限に抑え、回転電機の小型化と共に生産性に優れた固定子を備えた回転電機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】回転電機の全体構成を示す断面図である。
【図２】固定子の斜視図である。
【図３】固定子の側面図である。
【図４】固定子のスロット部断面図である。
【図５】Ｕ字形セグメントコイルの斜視図である。
【図６】Ｕ字形セグメントコイルの下面図である。
【図７】セグメントコイル山形形状部からみた固定子の斜視図である。
【図８】セグメントコイル端部側からみた固定子の斜視図である。
【図９】Ｕ字形セグメントコイルを装着した固定子の部分側面図である。
【図１０】セグメントコイル端部を捻った状態の固定子の部分側面図である。
【図１１】セグメントコイル端部を示す固定子の斜視図である。
【図１２】固定子の部分拡大図である。
【図１３】結線板側の固定子を示す斜視図である。
【図１４】固定子と結線板を分離した斜視図である。
【図１５】固定子に結線板を装着した状態の斜視図である。
【図１６】第１の実施形態における固定子に結線板を装着した側面図である。
【図１７】第１の実施形態における結線板の斜視図である。
【図１８】第１の実施形態における結線板の正面である。
【図１９】第１の実施形態における結線板のエリアを分割した正面図である。
【図２０】第１の実施形態における図１９のＢ−Ｂ断面図である。
【図２１】第１の実施形態における結線板の絶縁部材を透視した接続導体の配置図である。
【図２２】第２の実施形態における固定子の結線板側からみた斜視図である。
【図２３】第２の実施形態における固定子の側面図である。
【図２４】第２の実施形態における結線板の斜視図である。
【図２５】第２の実施形態における結線板の正面図である。
【図２６】第２の実施形態における結線板の絶縁部材を透視した接続導体の配置図である。
【図２７】第２の実施形態における結線板のエリアを分割した正面図である。
【図２８】第３の実施形態における固定子の結線板側からみた斜視図である。
【図２９】第３の実施形態における固定子の側面図である。
【図３０】第３の実施形態における結線板の斜視図である。
【図３１】第３の実施形態における結線板の正面である。
【図３２】第３の実施形態における結線板の絶縁部材を透視した接続導体の配置図である。
【図３３】第３の実施形態における結線板のエリアを分割した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
なお、以下の各実施形態を説明する回転電機として、電気自動車を駆動する回転電機を用いる。この回転電機を使用する電気自動車には、エンジンと回転電機の両方を備えるハイブリッドタイプの電気自動車（ＨＥＶ）と、エンジンを用いず回転電機のみで走行する純粋な電気自動車（ＥＶ）とがあるが、以下に説明する回転電機は両方のタイプに利用できるので、ここではハイブリッドタイプの自動車用の回転電機を例示する。
【００１２】
なお、以下説明において、「軸方向」は回転電機の回転軸に沿った方向を指す。「周方向」は、回転電機の回転方向に沿った方向を指す。「径方向」は、回転電機の回転軸を中心としたときの動径方向（半径方向）を指す。
図１は、本実施形態に係る回転電機１の全体構成を示す断面図である。図１では、回転電機１を断面とすることで、回転電機１の内部を図示している。
【００１３】
回転電機１は、永久磁石内蔵型の三相同期モータである。回転電機１は、固定子鉄心１２に装着される固定子巻線１３にインバータ(図示せず)よりケーブル１６を通して、三相交流電流が供給されることで、回転子５を回転させる。また、回転電機１は、エンジンによって駆動されると、発電機として作動して三相交流の発電電力を出力する。すなわち、回転電機１は、電気エネルギーに基づいて回転トルクを発生する電動機としての機能と、機械エネルギーに基づいて発電を行う発電機としての機能の両方を有しており、自動車の走行状態によって上記機能を選択的に利用する。
【００１４】
また、本実施形態の回転電機１は、回転子５の磁極数は８極、固定子１１の相数は３相のＹ結線であり、固定子鉄心１２のスロット数は４８スロットを有している。スロット内の導体数は４本であり、導体が径方向に４層整列し、固定子鉄心１２のスロット内に装着されている。
【００１５】
回転電機１の構成について図１を用いて説明する。
回転電機１は、回転子５と固定子１１とを備えている。回転子５は、シャフト８の中心部に回転子鉄心６を備え、回転子鉄心６には複数の永久磁石７が配置されている。回転子鉄心６は、厚さ０．２〜０．５ｍｍ程度の電磁鋼板を打ち抜き加工により成形し、成形された電磁鋼板を積層した積層鋼板からなる。
回転子５は固定子１１の内周側に、僅かなギャップを介して対向配置されている。回転子５は、そのシャフト８がフロントベアリング９およびリアベアリング１０の内輪に挿通され、回転自在に支持されている。
【００１６】
固定子１１の外周側には、センターハウジング２が配置され、焼嵌め等で固定子１１を固定している。センターハウジング２の両端部は、固定子１１および回転子５を覆うようにフロントブラケット３とリアブラケット４で狭持されている。
フロントブラケット３には、フロントベアリング９が、リアブラケット４にはリアベアリング１０が装着され、その内周面をシャフト８が挿通し、回転子５を回転自在に支持している。
【００１７】
図２は、固定子１１の斜視図であり、図３は、固定子１１の側面図である。固定子１１は、固定子鉄心１２と固定子巻線１３と結線板１４から構成される。図４は、固定子鉄心１２のスロット部断面図である。図４に示すように固定子鉄心１２は、環状に形成された薄板鋼板が複数枚積層され、内周側には突出した歯部（ティース１２１）および、各歯部の間にスロット１２２が形成され、スロット１２２の径方向外側にはコアバック１２３が形成されている。各々のスロット１２２に各相の固定子巻線１３が装着される。固定子鉄心１２と固定子巻線１３の間には、絶縁紙１５が配置され、固定子鉄心１２と固定子巻線１３及び固定子巻線１３同士が電気的に絶縁される。
【００１８】
図５及び図６は、固定子巻線１３を構成するＵ字形セグメントコイル１７を示すもので、図５はその斜視図、図６は図５のＡ方向からみた下面図である。固定子巻線１３は、Ｕ字形セグメントコイル１７を複数設けてなる。
【００１９】
Ｕ字形セグメントコイル１７は、断面形状が略四角形状で外周が絶縁皮膜で覆われた導体を使用する。Ｕ字形セグメントコイル１７は、本実施形態では断面形状が略四角形状で外周が絶縁紙１５で覆われた導体としているが、断面形状が丸形状、六角形状等でも同様の効果が得られる。
【００２０】
Ｕ字形セグメントコイル１７は、図５、図６に示すように、固定子鉄心１２のスロット１２２内に装着される部位にあたる第１直線部１７１と、もう一方の固定子鉄心１２のスロット１２２内に装着される部位にあたる第２直線部１７２と、第１直線部１７１と第２直線部１７２を繋ぐ山形部１７３とを連続的に形成している。山形部１７３の頂点であるセグメントコイル頭部１７４とその反対側の第１直線部１７１の第１端部１７５１と第２直線部１７２の第２端部１７５２を有する。なお、第１直線部１７１の第１端部１７５１と第２直線部１７２の第２端部１７５２を総称してセグメントコイル端部１７５と称する。
【００２１】
Ｕ字形セグメントコイル１７の第１直線部１７１と第２直線部１７２の径方向の位置は、互いにずれている。すなわち、第１直線部１７１は径方向中心側に配置され、第２直線部１７２は第１直線部１７１より径方向外周側にずれて配置される。本実施形態では、図４に示すスロット１２２の配置で説明すると第１直線部１７１は１層目または３層目の奇数層の位置に、第２直線部１７２は２層目または４層目の偶数層の位置となる。
【００２２】
第１直線部１７１と第２直線部１７２は周方向に所定の巻回ピッチ角度θで配置されており、本実施形態では、巻回ピッチ角度θは磁極ピッチより大きいスロットピッチ間隔である７ピッチ（５２.５°）で配置される。
【００２３】
図７は、固定子鉄心１２にＵ字形セグメントコイル１７を装着し、Ｕ字形セグメントコイル１７の山形部１７３からみた斜視図であり、図８は、セグメントコイル端部１７５からみた斜視図である。Ｕ字形セグメントコイル１７は、図７及び図８に示す通り、固定子鉄心１２の端部１２a側より軸方向に挿入される。
【００２４】
Ｕ字形セグメントコイル１７は、固定子鉄心１２のスロット１２２内の第１層目と第２層目の位置に装着される内側のＵ字形セグメントコイル１７ａと固定子鉄心１２のスロット１２２内の第３層目と第４層目の位置に装着される外側のＵ字形セグメントコイル１７ｂの２種類が固定子鉄心１２のスロット１２２内に各々４８個装着される。
【００２５】
図９は、固定子鉄心１２にＵ字形セグメントコイル１７を装着した固定子１１の部分側面図であり、図１０は、セグメントコイル端部１７５を捻った状態の部分側面図である。固定子鉄心１２に装着されたＵ字形セグメントコイル１７は、回路上同相となるＵ字形セグメントコイル１７同士を接続するため、固定子鉄心１２の端部１２ｂより突き出された第１直線部１７１と第２直線部１７２とを所定の角度で周方向に捻る。
【００２６】
図１１は、セグメントコイル端部１７５を示す固定子１１の斜視図である。図１２は、図１１に示すＢ部分の拡大図である。Ｕ字形セグメントコイル１７の第１端部１７５１と隣接する他のＵ字形セグメントコイル１７の第２端部１７５２を接続することで、固定子鉄心１２を回転軸に対し周方向に周回する経路を形成し、波巻固定子を構成する。固定子鉄心１２のスロット１２２内の第１層目と第３層目を通るＵ字形セグメントコイル１７の端部１７５は、周方向の半時計周りに２．５スロットピッチ（１８．７５°）の捻り角度で捻られる。第２層目と第４層目の偶数層を通るＵ字形セグメントコイル１７の端部１７５は、周方向の時計周りに２．５スロットピッチ（１８．７５°）の捻り角度で捻られる。
【００２７】
上記のようにＵ字形セグメントコイル１７の端部１７５を捻ることで、Ｕ字形セグメントコイル１７の第１端部１７５１から固定子鉄心１２のスロット１２２内の第１直線部１７１、山形部１７３、頭部１７４を通過し、山形部１７３、固定子鉄心１２のスロット１２２内の第２直線部１７２、第２端部１７５２の順番で経由する経路が形成される。すなわち、電気角で３６０度の経路がＵ字形セグメントコイル１７の端部１７５を捻ることで形成される。
【００２８】
本実施形態では、図６に示すＵ字形セグメントコイル１７の巻回ピッチ角度θが磁極ピッチより大きい７スロットピッチ（５２．５°）であり、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５の捻り角度は磁極ピッチの半分より小さい２．５スロットピッチ（１８．７５°）である。しかし、Ｕ字形セグメントコイル１７の巻回ピッチ角度θが磁極ピッチと同一の６スロットピッチ（４５°）であり、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５の捻り角度は磁極ピッチの半分の３ピッチ（２２．５°）であってもよい。また、Ｕ字形セグメントコイル１７の巻回ピッチ角度θが磁極ピッチより小さい５ピッチ（３７．５°）であり、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５の捻り角度は磁極ピッチの半分より大きい３．５スロットピッチ（２６．２５°）であってもよい。
【００２９】
Ｕ字形セグメントコイル１７は、Ｕ字形セグメントコイル１７の巻回ピッチ間隔に関係なく、セグメントコイル端部１７５を電気角３６０度のスロットピッチ間隔となるように捻るため、後述する結線板１４の構成は変更すること無く共通に利用できる。
【００３０】
Ｕ字形セグイメントコイル１７の巻回ピッチ角度θを磁極ピッチより大きくした場合は、Ｕ字形セグメントコイル１７を固定子１１に装着し、セグメントコイル端部１７５を捻る際に、捻り角度を磁極ピッチより少ない角度とすることができる。そのため、セグメントコイル端部１７５側のコイルエンドの高さを低くすることができる。
反対に、Ｕ字形セグイメントコイル１７の巻回ピッチ角度θを磁極ピッチより小さくした場合は、Ｕ字形セグメントコイル１７の山形部１７３の軸方向の高さを低くできるため、セグメントコイル山形部１７３側のコイルエンドの高さを低くすることができる。
【００３１】
図１３は、結線板１４側から見た固定子１１の斜視図であり、図１４は、結線板１４と固定子１１を分離した斜視図である。図１５は、固定子１１に結線板１４を装着した状態の斜視図である。
【００３２】
固定子巻線１３のＵ字形セグメントコイル１７の端部１７５側には、固定子１１の電気回路の結線を目的として、絶縁部材１４１で覆われた結線板１４が装着される。結線板１４には、回転電機１の外部と固定子１１を接続する入出力接続導体１４４が設けられている。入出力接続導体１４４の端部には、入出力接続端子１４２が接続される。また、結線板１４には、接続導体群が設けられ、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５と接続導体群の端部１４３１が接続される。
【００３３】
接続導体群は、同相内を接続する同相間接続導体１４５（図１７参照）、異相同士を接続する異相間接続導体１４６（図２１参照、実施形態ではＹ結線のため中性点に相当する）を有する。接続導体群においてこれらの接続導体は、絶縁部材１４１で構成された結線板１４内に電気的絶縁のため一定の間隔を保って固定されている。
【００３４】
図１６は、固定子１１に結線板１４を装着した側面図である。結線板１４は、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５を結線板１４の貫通孔１４１１（図１４参照）内に軸方向に通し、図１６に示す軸方向のセグメントコイル端部１７５（コイル接続部）と固定子鉄心端部１２ｂの間の第１空間内の位置に装着される。結線板１４が第１空間内の位置に装着されることで固定子巻線１３のコイル終端部の長さを短くでき、本実施形態である回転電機１を小型化することができる。
【００３５】
結線板１４は、固定子巻線１３に装着する。これにより、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５と結線板１４内の接続導体群の端部１４３１（図１４参照）は隣接する。結線板１４の軸方向上面のＵ字形セグメントコイル端部１７５と結線板１４の接続導体群の端部１４３１を接続する。結線板１４の軸方向上面以外は、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５同士を接続することで、電気回路が形成される。
【００３６】
図１３に示すように、結線板１４上面以外では、固定子鉄心１２のスロット内の第１層目と第２層目に装着される内側のＵ字形セグメントコイル１７ａの径方向に隣接するＵ字形セグメントコイル端部１７５同士を接続する。更に、第３層目と第４層目に装着される内側のＵ字形セグメントコイル１７ｂの径方向に隣接するＵ字形セグメントコイル端部１７５同士を接続する。
【００３７】
結線板１４上面では、結線板内の接続導体群の端部１４３１とＵ字形セグメントコイル端部１７５が互いに隣接する部位を接続し、接続導体群の端部１４３１と隣接しないＵ字形セグメントコイル端部１７５は径方向に隣接するＵ字形セグメントコイル端部１７５同士を接続することで固定子１１の電気回路を構成する。
【００３８】
Ｕ字形セグメントコイル端部１７５と接続導体群の端部１４３１及びＵ字形セグメントコイル端部１７５同士の接続方法については、本実施形態ではＴＩＧ溶接を用いた実施形態であるが、レーザ溶接、電子ビーム溶接、超音波溶接等の他の接合でも可能である。
【００３９】
（第１の実施形態）
次に第１の実施形態について、図１７〜図２１を参照して説明する。図１７は、結線板１４の斜視図である。図１８は、結線板１４の正面図である。図１９は、結線板１４のエリアを分割した正面図である。図２０は、図１９のＢ−Ｂ断面図である。図２１は、結線板１４の絶縁部材を透視した接続導体の配置図である。
【００４０】
結線板１４は、図１７、図１８に示す通り略扇形状である。図１９、図２０に示す通り、結線板１４は、機能別に径方向に３つのエリアに分割される。
第１エリアは、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５より固定子鉄心１２の端部１２ｂに向けて軸方向にみた場合、固定子鉄心１２と重なる部分である。そして、第１エリアは、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５と接続導体群の端部１４３１が接続されるエリアであり、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５が径方向に整列され装着できる矩形形状の貫通孔１４１１が設けられている（図１７、１８参照）。
【００４１】
第１エリアでは、接続導体群が周方向に隣り合う２つの貫通孔１４１１の間の絶縁部材１４１内に配置されている。絶縁導体群の端部１４３１は、貫通孔１４１１の周方向および径方向に隣接し、絶縁導体群の端部１４３１が軸方向に突き出して配置されている。
【００４２】
第１エリアの周方向に隣り合う２つの貫通孔１４１１の間の絶縁部材１４１内において、入出力接続導体１４４、同相内の接続導体である同相間接続導体１４５、異相間同士を接続する異相間接続導体１４６が配置され（図２１参照）、絶縁部材の貫通孔１４１１から、突き出されたＵ字形セグメントコイル端部１７５と接続される。
【００４３】
同相間接続導体１４５は、周方向に隣り合う貫通孔１４１１と貫通孔１４１１との間に配置され、固定子鉄心１２のスロット１２２内の第1層目と第２層目および３層目と第４層目を接続する。これにより、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５と周方向の隣のＵ字形セグメントコイル端部１７５と接続する。
【００４４】
入出力接続導体１４４と異相間接続導体１４６は、固定子鉄心１２のスロット１２２内第１層目に相当する貫通孔１４１１の周方向隣接部から、貫通孔１４１１と貫通孔１４１１の周方向の間に絶縁部材１４１内を径方向に沿って通り、外径側の第２エリアに引き出される。また、入出力接続導体１４４と異相間接続導体１４６は、貫通孔１４１１の外径側の周方向隣接部から、外径側の第２エリアに引き出される。入出力接続導体１４４は、固定子鉄心１２の外径内側に位置する第１エリアおよび第２エリアにおいて、第１空間内（図１６参照）に配置される。
【００４５】
第２エリアは、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５より固定子鉄心１２の端部１２ｂに向けて軸方向にみた場合、固定子鉄心１２と重なる部分である。固定子鉄心１２のコアバック１２３の上面のエリアであり、第１エリアの外径側に位置する。
異相間接続導体１４６は、固定子鉄心１２の複数のスロットを跨いで異なる相のＵ字形セグメントコイル端部１７５間を接続するが、第２エリアは、この時に周方向に異相間接続導体１４６を配置するためのスペースとなるエリアである。
【００４６】
また、第２エリアは、入出力接続導体１４４を第３エリアに通すエリアであり、入出力接続導体１４４が異相間接続導体１４６と接触しない、電気的絶縁の距離を保ち配置される。
第２エリアでは、絶縁部材１４１は固定子鉄心１２の端部１２ｂに向かって軸方向に伸び、複数の入出力接続導体１４４と異相間接続導体１４６が、軸方向に電気的絶縁が保たれる距離で立体交差され、入出力接続導体１４４と異相間接続導体１４６とを絶縁部材１４１で覆っている。
【００４７】
本実施形態では、回転電機１がＹ結線の２並列の電気回路で構成されるため、図２１に示すように、異相間接続導体１４６は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相からの異相間接続導体１４６を２か所で接続され、中性点１４６１を形成する。中性点１４６１は絶縁部材１４１内に配置されているが、絶縁部材１４１の上面に引出し、接続端子群とＵ字形セグメントコイル端部１７５との接合と同時のタイミングで接合も可能である。
【００４８】
第３エリアは、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５より固定子鉄心１２の端部１２ｂに向けて軸方向にみた場合、固定子鉄心１２と重ならない部分であり、固定子鉄心１２の外径より外側に配置される。第３エリアは、外部からのケーブル１６と接続する所定の位置に配置されるための基準となる台座部１４ａとなる。台座部１４ａは、固定子鉄心１２の外径外側に位置する結線板１４に設けられ、入出力接続導体１４４の一部を支持する。
【００４９】
第１エリアから第２エリアを通り引き出されてきた入出力接続導体１４４は、第３エリアで同相が一度隣接し配置される。入出力接続導体１４４は、絶縁部材１４１内より外部に引き出され、外部からのケーブル１６（図１参照）と接続する所定の位置に配線される。
【００５０】
第１エリアから引き出されてきた入出力接続導体１４４は、図２１に示すように、図中左よりＵ相、Ｖ相、Ｗ相になるように第１エリアから第２エリアを通り第３エリアに同じ相が隣接するように配置される。図２０に示すように、入出力接続導体１４４は、絶縁部材１４１内より外部の固定子鉄心１２から軸方向に離れる方向に引き出された後、屈曲し、径方向の外径側に引き出される。入出力接続導体１４４の端部には、入出力接続端子１４２が接続される。
【００５１】
第３エリアでは、入出力接続導体１４４の同相を纏め、各相を所定の位置に配置する。そして、結線板１４は、外部とのケーブル１６の接続位置の基準の台座として、車両側の振動等で破損しないように軸方向と径方向に拘束する。
【００５２】
また、結線板１４と固定子巻線１３とは、コイル接続部１８（図１３参照）で接続されて互いに拘束されるが、図１に示すようにセンターハウジング２に第３エリアの台座部１４ａを固定することで信頼性が向上する。本実施形態では、ケーブル１６との接続位置は、軸方向上部で固定子巻線１３と結線板１４とのコイル接続部１８より、軸方向で固定子鉄心の端部１２ｂより離れる方向でかつ径方向で中心より離れる方向に位置したが、車両によりケーブル位置は各々異なるため、第３エリアの台座部１４ａを起点に入出力接続端子１４２の引出し方により、様々な位置に配置することは可能である。
【００５３】
結線板１４の製法は、接続導体群と一緒に樹脂成形により形成されるインサート樹脂成形である。絶縁部材１４１の材料は、耐熱性の高いＰＰＳ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、エポキ樹脂等が望ましく、本実施形態ではＰＰＳ樹脂により形成されることが望ましい。
また、接続導体群の配線は、スロット内導体数４本で８極３相４８スロットの回転電機１の固定子１１の一例であり、回転電機の仕様、スロット内の各相の導体線の配置により変わるものである。
【００５４】
本実施形態では固定子鉄心内の導体数が４本で説明されているが、導体数が６本、８本、１０本等のスロット内の導体数が変化しても同様の効果が得られる。
以上、本実施形態によれば、固定子巻線のコイルエンド部の高さおよび固定子巻線の種類を最小限に抑え、生産性が良く、小型高出力の回転電機を提供することができる。
【００５５】
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態について、図２２〜図２７を参照して説明する。図２２は、固定子１１の結線板１４側からみた斜視図である。図２３は、固定子１１の側面図である。図２４は、結線板１４の斜視図である。図２５は、結線板１４の正面図である。図２６は、結線板１４の絶縁部材を透視した接続導体の配置図である。図２７は、結線板１４のエリアを分割した正面図である。
【００５６】
第１の実施形態では、結線板１４と固定子巻線１３の接続において、接続導体群の端部１４３１とＵ字形セグメントコイル端部１７５が、隣接する方向が周方向と径方向に両方向に存在するため、固定子１１を生産する場合に２方向の接続が発生し、接続作業が煩雑になる可能性がある。そこで、第２の実施形態では、生産性の向上を目的として接続導体群の端部１４３１及とＵ字形セグメントコイル端部１７５との接続が同一方向になるようにしたものである。
【００５７】
第２の実施形態は、図１１に示すＵ字形セグメントコイル１７を固定子鉄心１２に装着し、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５を捻るまでの構成は第１の実施形態と同様であるが、結線板１４の接続導体群の構成が異なる。
【００５８】
第２の実施形態では、結線板１４は、固定子巻線１３のＵ字形セグメントコイルの端部１７５側には、図２２〜図２４に示すように、固定子１１の電気回路の構成を目的として、接続導体群が絶縁部材１４１で覆われ、固定された結線板１４が装着される。そして、結線板１４は、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５と接続導体群の端部１４３１と、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５同士を接続する。
【００５９】
結線板１４の接続端子群１４３は、図２６に示すように、回転電機１の外部と固定子１１を接続する入出力接続導体１４４、同相内を接続する同相間接続導体１４５、異相同士を接続する異相間接続導体１４６（本実施形態ではＹ結線のため中性点に相当する）からなる複数の接続導体からなる接続導体群で構成され、接続導体群は電気的絶縁のため一定の間隔を保ち、絶縁部材１４１内に固定されている。
【００６０】
結線板１４は、図２２、図２４に示すように固定子巻線１３のＵ字形セグメントコイル端部１７５を結線板１４の貫通孔１４１１内に軸方向に通し、図２３に示す軸方向のセグメントコイル端部１７５（コイル接続部１８）と固定子鉄心端部１２ｂの間の第１空間内の位置に装着する。第１空間内の位置に装着することで固定子巻線１３のコイルエンドを低く抑えることができ、本実施形態である回転電機の小型化に貢献できる。
【００６１】
結線板１４は、固定子巻線１３に装着することでＵ字形セグメントコイル端部１７５と結線板１４内の接続導体群の端部１４３１は周方向に隣接し配置される。
本実施形態では、図２２に示すように、結線板１４の上面以外の接続については、固定子鉄心１２のスロット内の第１層目と第２層目に装着される内側のＵ字形セグメントコイル１７ａの径方向に隣接するＵ字形セグメントコイル端部１７５同士を接続する。さらに、固定子鉄心１２のスロット内の第３層目と第４層目に装着される内側のＵ字形セグメントコイル１７ｂの径方向に隣接するＵ字形セグメントコイル端部１７５同士を接続する。
【００６２】
結線板１４の上面には、図２４に示すように、結線板１４内の接続導体群の端部１４３１が絶縁部材１４１に設けられた矩形形状の貫通孔１４１１に対し、周方向に隣接し、軸方向に引き出されている。接続導体群の端部１４３１とＵ字形セグメントコイル端部１７５は、周方向に隣接し端部同士を互いに接続することで、固定子１１として電気回路が構成される。
【００６３】
Ｕ字形セグメントコイル端部１７５と接続導体群の端部１４３１及びＵ字形セグメントコイル端部１７５同士の接続方法については、本実施形態ではＴＩＧ溶接を用いた実施形態であるが、レーザ溶接、電子ビーム溶接、超音波溶接等の他の接合でも可能である。
【００６４】
次に本実施形態の結線板１４の構造について、図２４〜図２７を参照して説明する。結線板１４の絶縁部材１４１は、図２４〜図２６に示すとおり、略扇形状であり、図２７に示すとおり、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５より固定子鉄心１２の端部１２ｂに向けて軸方向にみた場合、機能別に３つのエリアに分割される。
【００６５】
図２７に示すように第１エリアは、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５より固定子鉄心１２の端部１２ｂに向けて軸方向にみた場合、固定子鉄心１２と重なる部分であり、固定子鉄心１２の上面で内径側のティース１２１の軸方向上面の位置に相当する。
【００６６】
第１エリアは、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５と接続導体群の端部１４３１が接続されるエリアであり、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５が径方向に整列して装着される矩形形状の貫通孔１４１１が設けられている。
【００６７】
第１エリアでは、図２４〜図２６に示すように、接続導体群は貫通孔１４１１と周方向の隣の貫通孔１４１１の間の絶縁部材１４１内に配置されており、矩形形状の貫通孔１４１１の周方向に隣接し、絶縁導体群の端部１４３１が軸方向に突き出され配置されている。
【００６８】
第１エリアの貫通孔１４１１と周方向の隣の貫通孔１４１１の間の絶縁部材１４１内において、入出力接続導体１４４、同相内の接続導体である同相間接続導体１４５、異相間同士を接続する異相間接続導体１４６が配置され、貫通孔１４１１から、突き出されたＵ字形セグメントコイル端部１７５と接続される。
【００６９】
本実施形態の場合は、同相間接続導体１４５は、貫通孔１４１１と貫通孔１４１１の周方向の間に配置され、固定子鉄心１２のスロット内の第1層目と第４層を接続する同相間接続導体１４５が配置される。また、固定子鉄心１２のスロット内の第２層目と第３層を接続する同相間接続導体１４５が配置され、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５と周方向に隣接するＵ字形セグメントコイル端部１７５とを同相間接続導体１４５により接続する。
【００７０】
入出力接続導体１４４と異相間接続導体１４６は、固定子鉄心１２のスロット第１層目に相当する矩形形状の貫通孔１４１１の周方向隣接部から、貫通孔１４１１と貫通孔１４１１の周方向の間に絶縁部材内を径方向に沿って通り、外径側の第２エリアに引き出される。また、貫通孔１４１１の外径側の周方向隣接部から、入出力接続導体１４４と異相間接続導体１４６は、外径側の第２エリアに引き出されている。
【００７１】
第２エリアは、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５より固定子鉄心１２の端部１２ｂに向けて軸方向にみた場合、固定子鉄心１２と重なる部分である。固定子鉄心１２のコアバック１２３の上面のエリアであり、第１エリアの外径側に位置する。
【００７２】
異相間接続導体１４６は、固定子鉄心１２の複数のスロットを跨いで異なる相のＵ字形セグメントコイル端部１７５間を接続する。この場合に、第２エリアは、周方向に異相間接続導体１４６を配線するためのスペースとなるエリアである。また、入出力接続導体１４４を第３エリアに通すエリアであり、異相間接続導体１４６と接触しないように、電気的絶縁の距離を保って配置される。
【００７３】
第２エリアでは複数の入出力接続導体１４４と異相間接続導体１４６が配置されるため、軸方向に電気的絶縁が保たれる距離で立体交差でき、絶縁部材１４１は固定子鉄心１２の端部１２ｂに向かって軸方向に長く、入出力接続導体１４４と異相間接続導体１４６を絶縁部材１４１に覆われている。
【００７４】
本実施形態では、回転電機１がＹ結線の２並列の電気回路で構成されるため、異相間接続導体１４６は中性点１４６１に相当する。異相間接続導体１４６は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相からの異相間接続導体１４６を２か所で接続され、中性点１４６１を形成する。なお、本実施形態では、中性点１４６１は絶縁部材１４１内に配置されているが、絶縁部材１４１の上面に軸方向に引出し、接続端子群とＵ字形セグメントコイル端部１７５との接合と同時のタイミングで接合も可能である。
【００７５】
第３エリアは、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５より固定子鉄心１２の端部１２ｂに向けて軸方向にみた場合、固定子鉄心１２と重ならない部分であり、固定子鉄心１２の外径より外側に配置される。第３エリアは、外部からのケーブル１６と接続する所定の位置に配置されるための基準となる台座部１４ａとなる。
【００７６】
第１エリアから第２エリアを通り引き出されてきた入出力接続導体１４４は、第３エリアで同相が一度隣接し整列される。入出力接続導体１４４は、絶縁部材１４１内より外部に引き出され、外部からのケーブル１６との接続する所定の位置に配線される。
【００７７】
本実施形態では、第１エリアから引き出されてきた入出力接続導体１４４は、図２６に示すように、図中左よりＵ相、Ｖ相、Ｗ相になるように第１エリアから第２エリアを通り第３エリアに同じ相が隣接するように配置する。入出力接続導体１４４は、絶縁部材１４１内より外部の固定子鉄心１２から軸方向に離れる方向に引き出された後、屈曲し径方向の外径側に引き出され、入出力接続導体１４４の端部には、入出力接続端子１４２が接続される。
【００７８】
第３エリアは、入出力接続導体１４４の同相を纏め、各相を所定の位置に配置するエリアである。そして、結線板１４は、外部とのケーブル１６の接続位置の基準の台座となり、また車両側の振動等で破損しないように軸方向と径方向に拘束する箇所である。また、結線板１４と固定子巻線１３とは、コイル接続部１８での接続となるため図１に示すようにセンターハウジング２に第３エリアの台座部１４ａを固定することで設置の信頼性が向上する。
【００７９】
本実施形態では、ケーブル１６との接続位置は、軸方向上部で固定子巻線１３と結線板１４との接続位置より、軸方向で固定子鉄心の端部１２ｂより離れる方向でかつ径方向で中心より離れる方向に位置したが、車両によりケーブル位置は各々異なるため、第３エリアの台座部１４ａを起点に入出力接続端子の引出し方により、様々な位置に配置することは可能である。
【００８０】
以上、第２の実施形態では、結線板１４の接続導体群の端部１４３１を矩形形状の貫通孔１４１１の径方向に沿った面に隣接して軸方向に引き出され、結線板１４上のＵ字形セグメントコイル端部１７５と接続導体群の端部１４３１との接続は、周方向に統一して接続できるので、生産性に優れた構造である。
【００８１】
本実施形態では固定子鉄心１２内の導体数が４本の場合を例に説明したが、導体数が６本、８本、１０本等のスロット内の導体数が変化しても同様である。例えば、スロット内導体数が６本の場合は、結線板１４の入出力接続導体１４４と異相間接続導体１４６は、固定子鉄心１２のスロット内における第１層目と第６層目（最外層）のＵ字形セグメントコイル端部１７５と接続され、第２エリアに引き出す。同相間接続導体１４５は、固定子鉄心１２のスロット内における第１層目と第６層目（最外層）との周方向に隣り合うＵ字形セグメントコイル端部１７５同士をつなぐ接続導体を構成する。これにより、固定子鉄心１２のスロット内における第２層目と第３層目、第４層目と第５層目とのＵ字形セグメントコイル端部１７５同士をつなぐ接続導体を構成し、接続することで電気回路が構成され、固定子１１となる。
【００８２】
以上説明したようにスロット内の導体数が６本になっても結線板１４の接続導体の種類を増加させず、スロット内の導体数が4本と同種類の最低限の接続導体の数量で結線板１４を構成でき、スロット内の導体数が８本、１０本等で導体数が変化しても同様となる。
【００８３】
本実施形態では接続導体群の配線は、スロット内導体数４本で８極3相４８スロットの回転電機１の固定子１１の一例であり、回転電機の仕様、スロット内の各相の導体線の配置により変わるものである。
本実施形態によれば、固定子巻線のコイルエンド部の高さおよび固定子巻線の種類を最小限に抑え、生産性が良く、小型高出力の回転電機を提供することができる。
【００８４】
（第３の実施形態）
次に第３の実施形態について、図２８〜図３３を参照して説明する。図２８は、固定子１１の結線板側からみた斜視図である。図２９は、固定子１１の側面図である。図３０は、結線板１４の斜視図である。図３１は、結線板１４の正面である。図３２は、結線板１４の絶縁部材１４１を透視した接続導体の配置図である。図３３は、結線板１４のエリアを分割した正面図である。
【００８５】
第１の実施形態では、結線板１４と固定子巻線１３の接続において、接続導体群の端部１４３１とＵ字形セグメントコイル端部１７５が、隣接する方向が周方向と径方向に両方向に存在するため、固定子１１を生産する場合に２方向の接続が発生し、接続作業が煩雑になる可能性がある。また、第２実施形態では、結線板１４の接続は周方向に統一できるが、同相間接続導体１４５の数が多く高価になり、また接続導体群の配線が複雑となる。そこで、第３の実施形態では、接続導体を少なくすると共に、固定子１１の生産性向上を目的に、接続導体群の端部１４３１とＵ字形セグメントコイル端部１７５との接続、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５同士の接続が同一方向になるようにした。
【００８６】
第３の実施形態は、図１１に示すＵ字形セグメントコイル１７を固定子鉄心１２に装着し、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５を捻るまでの構成は第１の実施形態と同様であるが、結線板１４の接続導体群の構成が異なる。第３の実施形態の結線板１４は、固定子巻線１３のＵ字形セグメントコイルの端部１７５側には、図２８〜図３０に示すように、接続端子群を絶縁部材１４１で覆われた結線板１４が装着され、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５と接続導体群の端部１４３１と、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５同士を接続する。
【００８７】
図３２に示すように、結線板１４の接続導体群は、回転電機１の外部と固定子１１を接続する入出力接続導体１４４、同相内を接続する同相間接続導体１４５、異相同士を接続する異相間接続導体１４６（本実施形態ではＹ結線のため中性点に相当する）からなる。接続導体群は電気的絶縁のため一定の間隔を保ち、絶縁部材１４１内に固定されている。
【００８８】
結線板１４は、図２８〜図３０に示すように、固定子巻線１３のＵ字形セグメントコイル端部１７５を結線板１４の貫通孔１４１１（図３０参照）内に軸方向に通し、図２９に示す軸方向のセグメントコイル端部１７５（コイル接続部１８）と固定子鉄心端部１２ｂの間の第１空間内の位置に装着される。第１空間内の位置に装着されることで固定子巻線１３のコイルエンドを低く抑えることができ、本実施形態である回転電機を小型化することができる。
【００８９】
結線板１４は、固定子巻線１３に装着する。これにより、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５と結線板１４内の接続導体群の端部１４３１（図３０参照）は径方向に隣接されるように配置される。
【００９０】
本実施形態では、図２８に示すように結線板１４上面以外の接続については、固定子鉄心１２のスロット内の第１層目と第２層目に装着される内側のＵ字形セグメントコイル１７ａの径方向に隣接するＵ字形セグメントコイル端部１７５同士を接続する。また、固定子鉄心１２のスロット内の第３層目と第４層目に装着される内側のＵ字形セグメントコイル１７ｂの径方向に隣接するＵ字形セグメントコイル端部１７５同士を接続する。
【００９１】
結線板１４上面には、図３０に示すように、結線板１４内の接続導体群の端部１４３１が矩形形状の貫通孔１４１１に対して径方向に隣接して軸方向に引き出されている。接続導体群の端部１４３１とＵ字形セグメントコイル端部１７５は、径方向に隣接し端部同士を互いに接続することで、固定子１１として電気回路が構成される。
接続導体群の端部１４３１とＵ字形セグメントコイル端部１７５の最内径側（固定子鉄心１２のスロット内の第１層）と最外径側（固定子鉄心１２のスロット内の第４層）の径方向に隣接する端部を接続する。接続導体群の端部１４３１と隣接しないＵ字形セグメントコイル端部１７５については、径方向に隣接するＵ字形セグメントコイル端部１７５同士を接続することで、固定子１１として電気回路が構成される。
【００９２】
Ｕ字形セグメントコイル端部１７５と接続導体群の端部１４３１及びＵ字形セグメントコイル端部１７５同士の接続方法については、本実施形態ではＴＩＧ溶接を用いた実施形態であるが、レーザ溶接、電子ビーム溶接、超音波溶接等の他の接合でも可能である。
【００９３】
次に本実施形態の結線板１４の構造について、図３０〜図３３を参照して説明する。結線板１４の絶縁部材１４１は、図３０〜図３２に示すとおり、略扇形状であり、図３３に示すとおり、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５より固定子鉄心１２の端部１２ｂに向けて軸方向にみた場合、機能別に３つのエリアに分割される。
【００９４】
図３３に示すように第１エリアは、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５より固定子鉄心１２の端部１２ｂに向けて軸方向にみた場合、固定子鉄心１２と重なる部分であり、固定子鉄心１２の上面で内径側のティース１２１の軸方向上面の位置に相当する。
第１エリアは、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５と接続導体群の端部１４３１が接続されるエリアであり、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５が径方向に整列され装着できる矩形形状の貫通孔１４１１（図３２参照）が設けられている。
【００９５】
第１エリアでは、図３２に示すように、接続導体群は絶縁部材１４１の矩形形状の貫通孔１４１１と周方向の隣の貫通孔１４１１の間の絶縁部材１４１内に配置されており、貫通孔１４１１の径方向に沿って隣接し、図３０に示すように、絶縁導体群の端部１４３１が軸方向に突き出され配置されている。
【００９６】
第１エリアの絶縁部材１４１の貫通孔１４１１と周方向の隣の貫通孔１４１１の間の絶縁部材１４１内において、入出力接続導体１４４、同相内の接続導体である同相間接続導体１４５、異相間同士を接続する異相間接続導体１４６が配置され、絶縁部材１４１の貫通孔１４１１から、突き出されたＵ字形セグメントコイル端部１７５と接続される。同相間接続導体１４５は、絶縁部材１４１の貫通孔１４１１と貫通孔１４１１の周方向の間に配置される。
【００９７】
本実施形態の場合は、固定子鉄心１２のスロット内の第1層目と第４層を接続する同相間接続導体１４５が配置され、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５と径方向に隣接するＵ字形セグメントコイル端部１７５とを同相間接続導体１４５により接続する。
【００９８】
入出力接続導体１４４と異相間接続導体１４６は、固定子鉄心１２のスロット第１層目に相当する矩形形状の貫通孔１４１１の周方向に沿った面の隣接部から、貫通孔１４１１と貫通孔１４１１の周方向の間に絶縁部材１４１内を径方向に沿って通り、外径側の第２エリアに引き出される。また、貫通孔１４１１の外径側の周方向沿った面の隣接部から、入出力接続導体１４４と異相間接続導体１４６が、外径側の第２エリアに引き出される。
【００９９】
次に第２エリアは、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５より固定子鉄心１２の端部１２ｂに向けて軸方向にみた場合、固定子鉄心１２と重なる部分である。固定子鉄心１２のコアバック１２３の上面のエリアであり、第１エリアの外径側に位置する。
【０１００】
異相間接続導体１４６は、固定子鉄心１２の複数のスロットを跨いで異なる相のＵ字形セグメントコイル端部１７５間を接続する。第２エリアは、周方向に異相間接続導体１４６を渡るためのスペースとなるエリアである。
また、第２エリアは、入出力接続導体１４４を第３エリアに通すエリアであり、異相間接続導体１４６と接触しないように、電気的絶縁の距離を保って配置される。
【０１０１】
第２エリアでは複数の入出力接続導体１４４と異相間接続導体１４６が配置されるため、軸方向に電気的絶縁が保たれる距離で立体交差され、絶縁部材１４１は固定子鉄心１２の端部１２ｂに向かって軸方向に長く形成され、入出力接続導体１４４と異相間接続導体１４６は絶縁部材１４１で覆われている。
【０１０２】
本実施形態では、回転電機１がＹ結線の２並列の電気回路で構成されるため、異相間接続導体１４６は中性点１４６１に相当する。異相間接続導体１４６は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相からの異相間接続導体１４６を２か所で接続され、中性点１４６１を形成する。なお、本実施形態では、中性点１４６１は絶縁部材１４１内に配置されているが、絶縁部材１４１の上面に軸方向に引出し、接続端子群とＵ字形セグメントコイル端部１７５との接合と同時のタイミングで接合も可能である。
【０１０３】
次に第３エリアは、Ｕ字形セグメントコイル端部１７５より固定子鉄心１２の端部１２ｂに向けて軸方向にみた場合、固定子鉄心１２と重ならない部分であり、固定子鉄心１２の外径より外側に配置される。第３エリアは、外部からのケーブル１６と接続する所定の位置に配置されるための基準となる台座部１４ａとなる。第１エリアから第２エリアを通り引き出されてきた入出力接続導体１４４は、第３エリアで同相が一度隣接して配置される。入出力接続導体１４４は、絶縁部材１４１内より外部に引き出され、外部からのケーブル１６との接続する所定の位置に配線される。
【０１０４】
本実施形態では、第１エリアから引き出されてきた入出力接続導体１４４は、図３２に示すように、図中左よりＵ相、Ｖ相、Ｗ相となるように第１エリアから第２エリアを通り第３エリアに同じ相が隣接するように配置される。図２９に示すように、入出力接続導体１４４は、絶縁部材１４１内より外部の固定子鉄心１２から軸方向に離れる方向に引き出された後、屈曲して径方向の外径側に引き出され、入出力接続導体１４４の端部には、入出力接続端子１４２が接続される。
【０１０５】
第３エリアは、入出力接続導体１４４の同相を纏め、各相を所定の位置に配置するエリアである。そして、結線板１４は、外部とのケーブル１６部の接続位置の基準の台座となり、また車両側の振動等で破損しないように軸方向と径方向に拘束する箇所である。また、結線板１４と固定子巻線１３とは、コイル接続部１８での接続となるため図１に示すようにセンターハウジング２に第３エリアの台座部１４ａが固定することで設置の信頼性が向上する。
【０１０６】
本実施形態では、ケーブル１６との接続位置は、軸方向上部で固定子巻線１３と結線板１４との接続位置より、軸方向で固定子鉄心１２の端部１２ｂより離れる方向でかつ径方向で中心より離れる方向に位置したが、車両によりケーブル位置は各々異なるため、第３エリアの台座部１４ａを起点に入出力接続端子１４２の引出し方により、様々な位置に配置することは可能である。
【０１０７】
以上の本実施形態では同相間接続導体１４５の数を最小限に抑えることができる。本実施形態では固定子鉄心１２内の導体数が４本で説明されているが、導体数が６本、８本、１０本等のスロット内の導体数が変化しても同様の効果が得られる。
【０１０８】
例えば、導体数が６本の場合は、結線板１４の入出力接続導体１４４と異相間接続導体１４６は、固定子鉄心１２のスロット内における第１層目と第６層目（最外層）のＵ字形セグメントコイル端部１７５と接続され、第２エリアに引き出し、同相間接続導体１４５は、固定子鉄心１２のスロット内における第１層目と第６層目（最外層）との周方向に隣り合うＵ字形セグメントコイル端部１７５同士をつなぐ接続導体を構成し接続する。
【０１０９】
Ｕ字形セグメントコイル端部１７５と接続導体群を接続する以外の箇所については、隣接するＵ字形セグメントコイル端部１７５同士を接続することで電気回路が構成でき、固定子鉄心１２のスロット内における第２層目と第３層目のＵ字形セグメントコイル端部１７５同士を接続、第４層目と第５層目のＵ字形セグメントコイル端部１７５同士を接続することで電気回路が構成され、固定子１１となる。スロット内の導体数が６本になっても結線板１４の接続導体の種類を増加させず、スロット内の導体数が4本と同種類の最低限の接続導体の数量で結線板１４を構成でき、スロット内の導体数が８本、１０本等で導体数が変化しても同様となる。
【０１１０】
本実施形態では接続導体群の配線は、スロット内導体数４本で８極3相４８スロットの回転電機１の固定子１１の一例であり、回転電機の仕様、スロット内の各相の導体線の配置により変わるものである。
本実施形態によれば、固定子巻線のコイルエンド部の高さおよび固定子巻線の種類を最小限に抑え、生産性が良く、小型高出力の回転電機を提供することができる。
【０１１１】
以上、第１から第３の実施形態で説明したように、本発明によれば、コイルエンド部の高さを低減し、固定子巻線の種類を最小限に抑え、生産性が良く、小型高出力の回転電機を提供できる。
【０１１２】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。たとえば実施形態の固定子ではＹ結線で構成された構造であるがΔ結線の構成でも同様である。また、実施形態の固定子は３相巻線であるが、３相、５相、７相および２組の３相巻線であっても本発明は適用可能であり、実施形態で説明したものと同様の効果が得られる。
【０１１３】
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）回転電機１は、固定子鉄心１２と、複数のセグメントコイル１７により構成される固定子巻線１３と、固定子巻線１３のセグメントコイル１７の異なる相を繋ぐ異相間接続導体１４６および固定子巻線１３の同相のセグメントコイル１７をつなぐ同相間接続導体１４５を固定する結線板１４と、を備え、固定子巻線１３は、固定子鉄心１２の軸方向に対して一方側に複数のセグメントコイル１７の互いの端部が接続されるコイル接続部１８を有し、結線板１４は、固定子鉄心１２に対して、コイル接続部１８が配置された側に配置される。これにより、固定子巻線１３のセグメントコイル１７の種類を最小限に抑え、回転電機の小型化と共に生産性に優れた固定子を備えた回転電機１を提供することができる。
【０１１４】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限り、本発明の技術思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上述の各実施形態を組み合わせた構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１１５】
１  回転電機
２  センターハウジング
３  フロントブラケット
４  リアブラケット
５  回転子
６  回転子鉄心
７  永久磁石
８  シャフト
９  フロントベアリング
１０  リアベアリング
１１  固定子
１２  固定子鉄心
１２１  ティース
１２２  スロット
１２３  コアバック
１２ａ  固定子鉄心のＵ字形セグメントコイル山形形状部側の端面
１２ｂ  固定子鉄心のＵ字形セグメントコイル端部側の端面
１３  固定子巻線
１４  結線板
１４１  絶縁部材  
１４ａ  台座部
１４１３  接続導体収納部
１４１４  接続部
１４２  接続端子
１４３  接続導体群
１４３１  接続導体群端部
１４４  入出力接続導体
１４５  同相間接続導体
１４６  異相間接続導体
１４６１  中性点
１５  絶縁紙
１６  ケーブル
１７  Ｕ字形セグメントコイル
１７１  Ｕ字形セグメントコイルの第１直線部
１７２  Ｕ字形セグメントコイルの第２直線部
１７３  Ｕ字形セグメントコイルの山形形状部
１７４  Ｕ字形セグメントコイルの頭部
１７５  Ｕ字形セグメントコイルの端部
１７５１  Ｕ字形セグメントコイルの第１端部
１７５２  Ｕ字形セグメントコイルの第2端部
１７ａ  内径側Ｕ字形セグメントコイル
１７ｂ  外径側Ｕ字形セグメントコイル
１８  コイル接続部
【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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【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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【国際調査報告】
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