(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に極性が交互に異なる複数の磁極を有する回転子（１４）と、前記回転子と径方向に対向して配置され、周方向に配列された複数のスロット（３１）を有する固定子鉄心（３０）、及び前記スロットに挿入されて前記固定子鉄心に巻装された複数の相巻線（Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２）よりなり前記固定子鉄心の軸方向端面から外方に突出するコイルエンド（４１，４２）が形成された固定子巻線（４０）を有する固定子（２０）と、を備えた回転電機において、
前記固定子巻線は、各前記相巻線がそれぞれ複数に分割された分割巻線（４３）と、同相の前記分割巻線同士を接続し前記コイルエンド上に配置された渡り線（４４Ａ〜４４Ｉ，４４ａ〜４４ｉ）と、各前記相巻線の中性点側端部同士を接続し前記コイルエンド上に配置された相間渡り線（４５Ａ〜４５Ｇ，４５ａ〜４５ｆ）と、を有し、
前記渡り線のうちの少なくとも一つは、前記コイルエンドの最外周側から延出した前記分割巻線の端部と、前記コイルエンドの最内周側から延出した前記分割巻線の端部とを接続する渡り線であり、前記コイルエンド上において当該渡り線の少なくとも一つと前記相間渡り線の一部が接触していることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記相間渡り線の一部と接触している前記渡り線及び前記相間渡り線のうちの少なくとも一つに対して冷却液をかける冷却液供給手段（１５）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記回転子の磁極数をｎ（ｎは２以上の偶数）とし、同相の各前記相巻線を構成する前記分割巻線の分割数をｐ（ｐは２以上の自然数）としたときに、前記固定子の中心軸線（０）を基準として、前記コイルエンド上に配置された前記渡り線及び前記相間渡り線の配置範囲の周方向両端のなす角度θは、θ≧ｐ×３６０／ｎ [°] の関係を満たしていることを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記回転子は８個の磁極を有するとともに、同相の各前記相巻線は４個の前記分割巻線に分割され、前記角度θは１８０°以上とされていることを特徴とする請求項３に記載の回転電機。
【請求項５】
前記回転子は１２個の磁極を有するとともに、同相の各前記相巻線は４個の前記分割巻線に分割され、前記角度θは１２０°以上とされていることを特徴とする請求項３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、例えば車両において電動機や発電機として使用される回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両において使用される回転電機として、回転子と、前記回転子と径方向に対向して配置され、周方向に配列された複数のスロットを有する固定子鉄心、及び前記スロットに挿入されて前記固定子鉄心に巻装された複数の相巻線よりなる固定子巻線を有する固定子と、を備えたものが一般に知られている。
【０００３】
この回転電機においては、固定子巻線に電流が流れると固定子巻線が発熱し、回転電機の効率が低下するため、発熱した固定子巻線を適切に冷却する必要がある。そのため、固定子や回転子の間に冷却風を流して固定子巻線を冷却することが一般に行われている。また、特許文献１には、固定子鉄心の軸方向端面から外方に突出した固定子巻線のコイルエンドに冷却液をかけることにより固定子巻線を冷却するようにした回転電機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の回転電機の固定子巻線は、通常、複数の相巻線の中性点側端部同士が接続される星型結線が採用されており、固定子巻線に電流が流れた際には中性点付近の温度が最も高くなり易い。したがって、固定子巻線の中性点付近の冷却性能を向上することが求められる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、固定子巻線の冷却性能の向上を図り、より良好な冷却効果を得ることができるようにした回転電機を提供することを解決すべき課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明は、周方向に極性が交互に異なる複数の磁極を有する回転子（１４）と、前記回転子と径方向に対向して配置され、周方向に配列された複数のスロット（３１）を有する固定子鉄心（３０）、及び前記スロットに挿入されて前記固定子鉄心に巻装された複数の相巻線（Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２）よりなり前記固定子鉄心の軸方向端面から外方に突出するコイルエンド（４１，４２）が形成された固定子巻線（４０）を有する固定子（２０）と、を備えた回転電機において、前記固定子巻線は、各前記相巻線がそれぞれ複数に分割された分割巻線（４３）と、同相の前記分割巻線同士を接続し前記コイルエンド上に配置された渡り線（４４Ａ〜４４Ｉ）と、各前記相巻線の中性点側端部同士を接続し前記コイルエンド上に配置された相間渡り線（４５Ａ〜４５Ｇ）と、を有し、前記渡り線のうちの少なくとも一つは、前記コイルエンドの最外周側から延出した前記分割巻線の端部と、前記コイルエンドの最内周側から延出した前記分割巻線の端部とを接続する渡り線であり、前記コイルエンド上において当該渡り線の少なくとも一つと前記相間渡り線の一部が接触していることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、固定子巻線は、各相巻線がそれぞれ複数に分割された分割巻線と、同相の分割巻線同士を接続しコイルエンド上に配置された渡り線と、各相巻線の中性点側端部同士を接続しコイルエンド上に配置された相間渡り線と、を有し、渡り線のうちの少なくとも一つは、コイルエンドの最外周側から延出した分割巻線の端部と、コイルエンドの最内周側から延出した分割巻線の端部とを接続する渡り線であり、コイルエンド上において当該渡り線の少なくとも一つと相間渡り線の一部が接触している。これにより、固定子巻線に電流が流れた際に最も高温になり易い相間渡り線の放熱面積を増大させることができるので、固定子巻線の冷却性能を向上させることができる。したがって、本発明によれば、渡り線及び相間渡り線の放熱性の高い所定の部位に冷却風や冷却液を供給することによって、より良好な冷却効果を得ることができる。また、渡り線は、中間部位がコイルエンドの最外周と最内周との間を跨ぐように配置されるので、その中間部位を相間渡り線に対して容易に接触させることができる。
【０００９】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載された各部材や部位の後の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的な部材や部位との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１の回転電機の構成を模式的に示す軸方向断面図である。
【図２】実施形態１に係る固定子のコイルエンドの一部を省略した状態で示す斜視図である。
【図３】実施形態１に係る固定子のコイルエンドの一部を省略した状態で示す平面図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は実施形態１に係る固定子巻線に用いられる導体線の断面図である。
【図５】実施形態１係る固定子巻線の結線図である。
【図６】実施形態１係る固定子巻線のコイルエンド上に配置された渡り線及び相間渡り線を周方向に展開して内周側から見た状態で示す展開図である。
【図７】実施形態１に係る固定子の要部をコイルエンドの一部を省略した状態で示す部分平面図である。
【図８】実施形態１においてコイルエンド上に配置された渡り線及び相間渡り線の配置範囲の周方向両端のなす角度θを設定する際の説明図である。
【図９】変形例１に係る固定子のコイルエンドの一部を省略した状態で示す平面図である。
【図１０】実施形態２に係る固定子のコイルエンドの一部を省略した状態で示す斜視図である。
【図１１】実施形態２に係る固定子のコイルエンドの一部を省略した状態で示す平面図である。
【図１２】実施形態２係る固定子巻線の結線図である。
【図１３】実施形態２係る固定子巻線のコイルエンド上に配置された渡り線及び相間渡り線を周方向に展開して内周側から見た状態で示す展開図である。
【図１４】実施形態２に係る固定子の要部をコイルエンドの一部を省略した状態で示す部分平面図である。
【図１５】変形例２に係る固定子のコイルエンドの一部を省略した状態で示す平面図である。
【図１６】（ａ）（ｂ）は他の実施形態において渡り線及び相間渡り線の変形態様を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の回転電機の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
【００１２】
〔実施形態１〕
実施形態１の回転電機について図１〜図８を参照して説明する。本実施形態の回転電機１は、車両用の電動機として使用されるものである。この回転電機１は、図１に示すように、有底筒状の一対のハウジング部材１０ａ，１０ｂが開口部同士で接合されてなるハウジング１０と、ハウジング１０に軸受け１１，１２を介して回転可能に支承された回転軸１３と、回転軸１３の外周に固定された回転子１４と、回転子１４を包囲する位置でハウジング１０の内壁面に固定された固定子２０と、を備えている。
【００１３】
また、この回転電機１には、固定子２０の固定子巻線４０に冷却液を吐出するノズル１５を備えた冷却液供給手段が設けられている。ノズル１５は、ハウジング１０の内部と外部を連通するようにして、ハウジング部材１０ｂに貫通した状態で取り付けられている。ノズル１５の先端部には、冷却液を吐出する吐出口１５ａが設けられている。吐出口１５ａは、ハウジング１０内に収容された固定子２０の固定子巻線４０の第１コイルエンド４１の鉛直方向上方に開口している。
【００１４】
なお、この回転電機１には、ノズル１５の吐出口１５ａから吐出した冷却液を回収し冷却液供給手段に戻して循環させるポンプ装置（図示せず）や、加熱された冷却液を冷却する冷却器（図示せず）等が、冷却液循環経路の途中に設けられている。また、冷却液として、本実施形態ではＡＴＦを用いているが、従来の回転電機において使用される公知の冷却液を用いてもよい。
【００１５】
回転子１４は、固定子２０の内周側と径方向に対向した外周側に、周方向に所定距離を隔てて配置された複数の永久磁石を有し、これら永久磁石により周方向に極性が交互に異なる複数の磁極が形成されている。回転子１４の磁極の数は、回転電機により異なるため限定されるものではない。本実施形態においては、８極（Ｎ極：４、Ｓ極：４）の回転子が用いられている。
【００１６】
固定子２０は、円環状に形成されて回転子１４の径方向外側に対向して配置された固定子鉄心３０と、固定子鉄心３０に巻装された複数の相巻線よりなる三相の固定子巻線４０と、を備えている。固定子鉄心３０は、所定の円環形状に形成された複数の電磁鋼板を固定子鉄心３０の軸方向に積層してかしめ固定することにより形成されている。なお、積層された電磁鋼板の間には、絶縁薄膜が配置されている。また、固定子鉄心３０は、電磁鋼板の積層体からだけでなく、従来公知の金属薄板及び絶縁薄膜を用いて形成してもよい。
【００１７】
固定子鉄心３０は、図２及び図３に示すように、その内周部に沿って周方向に等間隔に配列された複数のスロット３１を有する。スロット３１は、その深さ方向が径方向と一致するように形成されている。固定子鉄心３０に形成されたスロット３１の数は、回転子１４の磁極数（８磁極）に対し、固定子巻線４０の一相あたり２個の割合で形成されている。本実施形態では、８×３×２＝４８より、スロット数は４８個とされている。
【００１８】
固定子巻線４０は、複数の導線５０を所定の巻回方法で巻回して固定子鉄心３０に巻装されている。固定子巻線４０を構成する導線５０は、図４（ａ）に示すように、銅製の矩形断面の導体５７と、導体５７の外周を覆い導体５７を絶縁する内層５８ａ及び外層５８ｂよりなる絶縁被膜５８とから形成され、絶縁被膜付き平角線が採用されている。内層５８ａ及び外層５８ｂを合わせた絶縁被膜５８の厚みは、１００μｍ〜２００μｍの間に設定されている。このように、内層５８ａ及び外層５８ｂからなる絶縁被膜５８の厚みが厚いので、導線５０同士を絶縁するために導線５０同士の間に絶縁紙等を挟み込む必要がなくなっているが、導線５０同士の間あるいは固定子鉄心３０と固定子巻線４０との間に絶縁紙を配設してもよい。
【００１９】
外層５８ｂはナイロン等の絶縁材で形成され、内層５８ａは外層５８ｂよりもガラス転移温度の高い熱可塑性樹脂又はポリアミドイミド等の絶縁材で形成されている。これにより、回転電機に発生する熱により外層５８ｂは内層５８ａよりも早く軟化するため、同じスロット３１に収容されている複数の導線５０が一体化し導線５０同士が剛体化するので、スロット３１内の導線５０の機械的強度が向上する。また、過剰な振動が発生しても、内層５８ａと導体５７の接着箇所よりも内層５８ａと外層５８ｂとの接着箇所が先に剥離するので、内層５８ａと導体５７との接着を維持し絶縁を確保することができる。
【００２０】
さらに、導線５０は、図４（ｂ）に示すように、内層５８ａ及び外層５８ｂからなる絶縁被膜５８の外周をエポキシ樹脂等からなる融着材５９で被覆してもよい。これにより、融着材５９は、回転電機に発生する熱により絶縁被膜５８よりも早く溶融するので、同じスロット３１に収容されている複数の導線５０同士が融着材５９同士により熱接着する。その結果、同じスロット３１に収容されている複数の導線５０が一体化し導線５０同士が剛体化することで、スロット３１内の導線５０の機械的強度が向上する。なお、絶縁被膜５８の外層５８ｂには、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）よりなる被膜を用いてもよい。
【００２１】
また、固定子巻線４０を構成する導線５０は、固定子鉄心３０の内周側でスロット３１に挿入されて周方向に沿って波巻きされた形状に成形されている。即ち、導線５０は、固定子鉄心３０の異なるスロット３１に収容される直線状のスロット収容部と、隣り合ったスロット収容部同士をスロット３１の外部で接続するターン部とを備えている。
【００２２】
この場合、各導線５０のスロット収容部は、所定のスロット数（３相×２個（倍スロット）＝６個）ごとのスロット３１に収容され、ターン部は、固定子鉄心３０の軸方向端面から突出している。これにより、図１に示すように、固定子巻線４０の軸方向一端側（図１の右側）には、多数のターン部の集合体よりなる円環状の第１コイルエンド４１が形成されている。また、固定子巻線４０の軸方向他端側（図１の左側）には、多数のターン部の集合体よりなる円環状の第２コイルエンド４２が形成されている。
【００２３】
固定子巻線４０は、図５に示すように、２組の三相巻線（Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２）により形成されている。各相巻線は、それぞれ複数の分割巻線４３に分割されており、同相の分割巻線４３同士がそれぞれ渡り線４４Ａ〜４４Ｉで接続されている。本実施形態では、各相巻線は、２個の分割巻線４３に分割され、その２個の分割巻線４３同士が、それぞれ渡り線４４Ａ〜４４Ｆで接続されている。
【００２４】
また、同相の相巻線の出力側に位置する分割巻線４３同士は、それぞれ渡り線４４Ｇ〜４４Ｉで接続されており、各渡り線４４Ｇ〜４４Ｉには、それぞれ出力線４６Ａ〜４６Ｃが接続されている。即ち、本実施形態では、同相の相巻線は、それぞれ４個の分割巻線４３に分割されている。また、各相巻線の中性点側端部同士は、それぞれ相間渡り線４５Ａ〜４５Ｇで接続されている。なお、本実施形態では、分割巻線４３、渡り線４４Ａ〜４４Ｉ及び相間渡り線４５Ａ〜４５Ｇの接続方法として溶接が採用されている。
【００２５】
これら渡り線４４Ａ〜４４Ｉ及び相間渡り線４５Ａ〜４５Ｇは、それぞれ所定の形状及び長さに形成されたバスバーよりなる。そして、渡り線４４Ａ〜４４Ｉ及び相間渡り線４５Ａ〜４５Ｇは、図２、図３、図６及び図７に示すように、固定子巻線４０の第１コイルエンド４１から軸方向外方に突出した状態で第１コイルエンド４１上に配置されている。なお、図２、図３、図６及び図７において、第１コイルエンド４１を構成するターン部の詳細な記載は省略されている。
【００２６】
また、図５に示す２組の三相巻線の中性点同士を接続する相間渡り線４５Ｇは、図６及び図７に示すように、３個に分割されて溶接で接続された第１〜第３バスバー４５Ｇ１〜４５Ｇ３よりなる。この場合、第１バスバー４５Ｇ１は、２つの相間渡り線４５Ａ，４５Ｅと一体に形成されている。この第１バスバー４５Ｇ１は、相間渡り線４５Ａ，４５Ｅにそれぞれ形成された２個の接続端部、及び相間渡り線４５Ｄ及び第２バスバー４５Ｇ２とそれぞれ接合する２個の接続端部を有し、合計４個の接続端部を有する四つ又状に形成されている。
【００２７】
第２バスバー４５Ｇ２は、第１バスバー４５Ｇ１及び第３バスバー４５Ｇ３とそれぞれ接合する２個の接続端部を有する。そして、第３バスバー４５Ｇ３は、２つの相間渡り線４５Ｂ，４５Ｆと一体に形成されている。この第３バスバー４５Ｇ３は、相間渡り線４５Ｂ，４５Ｆにそれぞれ形成された２個の接続端部と、相間渡り線４５Ｃ及び第２バスバー４５Ｇ２と接合する２個の接続端部とを有し、合計４個の接続端部を有する四つ又状に形成されている。
【００２８】
なお、図６及び図７において、「’」が付された符号は、渡り線４４Ａ〜４４Ｉ及び相間渡り線４５Ａ〜４５Ｇの一方の接続端部を示し、「”」が付された符号は、渡り線４４Ａ〜４４Ｉ及び相間渡り線４５Ａ〜４５Ｇの他方の接続端部を示す。
【００２９】
第１コイルエンド４１上に配置された渡り線４４Ａ〜４４Ｉのうちの少なくとも一つは、相間渡り線４５Ａ〜４５Ｇの一部と接触するようにされている。本実施形態の場合、図６に示すように、相間渡り線４５Ａ〜４５Ｇのうちの相間渡り線４５Ｃ，４５Ｄ，４５Ｇが軸方向（図６の上下方向）の最上段に配置されている。そして、上から２段目には、渡り線４４Ｄ〜４４Ｆが、最上段に配置された相間渡り線４５Ｃ，４５Ｄ，４５Ｇの何れかに接触した状態で配置されている。さらに、上から３段目には、渡り線４４Ｇ〜４４Ｉが、２段目に配置された渡り線４４Ｄ〜４４Ｆの何れかに接触した状態で配置されている。さらに、上から４段目には、渡り線４４Ａ〜４４Ｃが、３段目に配置された渡り線４４Ｇ〜４４Ｉの何れかに接触した状態で配置されている。
【００３０】
即ち、本実施形態の場合には、最上段に配置された相間渡り線４５Ｃ，４５Ｄ，４５Ｇに対して、２段目に配置された渡り線４４Ｄ〜４４Ｆが直接接触している。そして、３段目に配置された渡り線４４Ｇ〜４４Ｉ及び４段目に配置された渡り線４４Ａ〜４４Ｃが、２段目に配置された渡り線４４Ｄ〜４４Ｆを間に介して、相間渡り線４５Ｃ，４５Ｄ，４５Ｇと間接的に接触している。これにより、固定子巻線４０に電流が流れた際に最も温度が高くなり易い相間渡り線４５Ｃ，４５Ｄ，４５Ｇの放熱面積が大幅に増大するようにされている。
【００３１】
また、渡り線４４Ａ〜４４Ｉのうちの同相の相巻線の出力側に位置する分割巻線４３同士を接続する渡り線４４Ｇ〜４４Ｉは、第１コイルエンド４１の最外周側から延出した分割巻線４３の端部と、第１コイルエンド４１の最内周側から延出した分割巻線４３の端部とを接続している（図７参照）。これら３段目に配置された渡り線４４Ｇ〜４４Ｉは、２段目に配置された渡り線４４Ｄ〜４４Ｆを間に介して、最上段に配置された相間渡り線４５Ｃ，４５Ｄ，４５Ｇに間接的に接触している。これらの渡り線４４Ｇ〜４４Ｉは、中間部位が第１コイルエンド４１の最外周と最内周との間を跨ぐように配置されるので、その中間部位を相間渡り線４５Ｃ，４５Ｄ，４５Ｇに対して容易に接触させることができる。
【００３２】
なお、冷却液供給手段のノズル１５の吐出口１５ａ（図１参照）から吐出される冷却液は、相間渡り線４５Ｃ，４５Ｄ，４５Ｇの一部と直接又は間接的に接触している渡り線４４Ａ〜４４Ｉ及び相間渡り線４５Ｇのうちの少なくとも一つに対してかけられるようにされている。本実施形態の場合には、相間渡り線４５Ｇの中央で最上部に位置する第２バスバー４５Ｇ２（図７参照）を中心にしてかけられるようにされている。
【００３３】
また、図３及び図７に示すように、固定子２０の中心軸線０を基準として、第１コイルエンド４１上に配置された渡り線４４Ａ〜４４Ｉ及び相間渡り線４５Ａ〜４５Ｇの配置範囲の周方向両端のなす角度θは、回転子１４の磁極数をｎ（ｎは２以上の偶数）とし、同相の各相巻線を構成する分割巻線４３の分割数をｐ（ｐは２以上の自然数）としたときに、θ≧ｐ×３６０／ｎ [°] ……（式１）の関係を満たすようにされている。本実施形態の場合には、ｎ＝８、ｐ＝４であるので、角度θは１８０°以上とされている。
【００３４】
なお、上記の（式１）で規定される角度θは、図８に示すように、角度αよりも大きくすることによって、第１コイルエンド４１の広範囲を冷却することができる。ここでの角度αは、第１コイルエンド４１の最上部にかけられた冷却液が第１コイルエンド４１から途中で落下することなく、第１コイルエンド４１の左右両側を伝って冷却しつつ流動可能な範囲であり、下記の（式２）より求められる。また、角度ψは、第１コイルエンド４１の内径（半径）をＲ１とし、第１コイルエンド４１の外径（半径）をＲ２としたときに、下記の（式３）より求められる。
【００３５】
α＝π−２×ψ [ｒａｄ] ……（式２）
ψ＝Ｃｏｓ-1（Ｒ１／Ｒ２） [ｒａｄ] ……（式３）
次に、本実施形態の回転電機１の作用について説明する。本実施形態の回転電機１は、通常使用状態において回転軸１３が水平方向を向き、冷却液を吐出するノズル１５の吐出口１５ａが第１コイルエンド４１の鉛直方向上方に位置するようにして車両の所定位置に設置される。そして、固定子２０の固定子巻線４０への通電により運転が開始されると、回転子１４の回転に伴って回転軸１３が回転し、回転軸１３から他の機器に駆動力が供給される。
【００３６】
また、運転の開始と同時に、冷却液供給手段が作動を開始し、ノズル１５の吐出口１５ａから第１コイルエンド４１の最上部に向かって冷却液が吐出される。吐出された冷却液は、第１コイルエンド４１の上部で相間渡り線４５Ｇの中央に位置する第２バスバー４５Ｇ２（図７参照）を中心にしてかけられる。これにより、冷却液は、第２バスバー４５Ｇ２からこれに直接又は間接的に接触する渡り線４４Ａ〜４４Ｉや相間渡り線４５Ｃ，４５Ｄの表面を伝って第１コイルエンド４１の周方向両側に流動し、それらを冷却しつつ下方へ流動する。
【００３７】
このとき、固定子巻線４０への通電時に発熱して最も高温になり易い相間渡り線４５Ｃ，４５Ｄ，４５Ｇが、渡り線４４Ａ〜４４Ｉと直接又は間接的に接触していることによって放熱面積が大幅に増大しているので、それらの表面を伝って流動する冷却液により、効率良く且つ確実に冷却される。そして、相間渡り線４５Ｃ，４５Ｄ及び渡り線４４Ａ〜４４Ｉの最下部に到達した冷却液は、第１コイルエンド４１の上下方向中央部へ流動し、第１コイルエンド４１を形成する導線５０のターン部の表面を伝ってそれらを冷却しつつ下方へ流動する。
【００３８】
また、ノズル１５の吐出口１５ａから第１コイルエンド４１の最上部に吐出された冷却液のうち、相間渡り線４５Ｇの第２バスバー４５Ｇ２にかからなかった冷却液は、第２バスバー４５Ｇ２付近に位置する第１コイルエンド４１のターン部にかけられる。第１コイルエンド４１のターン部にかけられた冷却液は、それらの表面を伝って第１コイルエンド４１の周方向両側へ流動し、それらを冷却しつつ下方へ流動する。
【００３９】
このようにして、第１コイルエンド４１の最上部に吐出された冷却液は、渡り線４４Ａ〜４４Ｉや相間渡り線４５Ａ〜４５Ｇ及び第１コイルエンド４１の全体に広がるように冷却しつつ流動し、第１コイルエンド４１の下部から落下する。第１コイルエンド４１から落下した冷却液は、ハウジング１０に設けられた排出口から冷却液循環経路に戻され、冷却器により低温化された後、再度ノズル１５の吐出口１５ａから第１コイルエンド４１の最上部に吐出される。このようにして循環する冷却液により、渡り線４４Ａ〜４４Ｉや相間渡り線４５Ａ〜４５Ｇ及び第１コイルエンド４１の冷却が繰り返し行われる。
【００４０】
以上のように、本実施形態の回転電機１によれば、固定子巻線４０は、第１コイルエンド４１上に配置された相間渡り線４５Ｇに対して、渡り線４４Ａ〜４４Ｉが直接又は間接的に接触するようにされている。これにより、固定子巻線４０に電流が流れた際に最も温度が高くなり易い相間渡り線４５Ｇの放熱面積を増大させることができるので、固定子巻線４０の冷却性能を向上させることができる。
【００４１】
また、本実施形態では、渡り線４４Ｇ〜４４Ｉは、第１コイルエンド４１の最外周側から延出した分割巻線４３の端部と、第１コイルエンド４１の最内周側から延出した分割巻線４３の端部とを接続するとともに、渡り線４４Ｄ〜４４Ｆを介して相間渡り線４５Ｇと間接的に接触するようにされている。この渡り線４４Ｇ〜４４Ｉは、中間部位が第１コイルエンド４１の最外周と最内周との間を跨ぐように配置されるので、その中間部位を相間渡り線４５Ｇに対して容易に接触させることができる。
【００４２】
また、本実施形態の回転電機１は、第１コイルエンド４１の上部で相間渡り線４５Ｇの中央に位置する第２バスバー４５Ｇ２を中心にして冷却液をかけるノズル１５（冷却液供給手段）を備えた液冷タイプのものである。これにより、固定子巻線４０への通電時に発熱して最も高温になり易い相間渡り線４５Ｇを、冷却液で更に効率良く且つ確実に冷却することができる。なお、冷却液は、相間渡り線４５Ｇと直接又は間接的に接触している渡り線４４Ａ〜４４Ｉ、及び相間渡り線４５Ｇのうちの少なくとも一つに対してかけるようにすれば、同様の冷却効果を得ることができる。
【００４３】
また、本実施形態では、第１コイルエンド４１上に配置された渡り線４４Ａ〜４４Ｉ及び相間渡り線４５Ａ〜４５Ｇの配置範囲の周方向両端のなす角度θは、前記（式１）の関係を満たし、１８０°以上となるようにされている。これにより、第１コイルエンド４１上に配置された渡り線４４Ａ〜４４Ｉ及び相間渡り線４５Ａ〜４５Ｇの全体に冷却液を流動させることができるので、より良好な冷却効果を得ることが可能となる。
【００４４】
〔変形例１〕
上記の実施形態１の回転電機１は、回転子１４が８個の磁極を有するとともに、同相の各相巻線が４個の分割巻線４３に分割され、角度θが１８０°以上となるように設定されていた。これに対して、変形例１の回転電機は、回転子１４が１２個の磁極を有するとともに、同相の各相巻線が４個の分割巻線４３に分割されたものであって、図９に示すように、角度θが１２０°以上となるように設定されている。
【００４５】
即ち、変形例１の１２極の回転電機は、実施形態１の８極の回転電機１に対して、スロット３１の数が１．５倍の７２個になっている。そのため、変形例１の角度θは、実施形態１の角度θが１８０°以上に対して、１／１．５倍の１２０°以上となる。
【００４６】
〔実施形態２〕
実施形態２の回転電機について図１０〜図１４を参照して説明する。実施形態２の回転電機は、実施形態１の回転電機１と基本的構成が同じであり、固定子巻線４０の第１コイルエンド４１上に配置された渡り線４４ａ〜４４ｉ及び相間渡り線４５ａ〜４５ｆの接続方法が実施形態１のものと異なる。よって、実施形態１と共通する部材や構成についての詳しい説明は省略し、以下、異なる点及び重要な点について説明する。なお、実施形態１と接続方法が異なる渡り線４４ａ〜４４ｉ及び相間渡り線４５ａ〜４５ｆを除き、実施形態１と共通する部材や部位については同じ符号を用いる。
【００４７】
実施形態２の固定子２０は、図１０及び図１１に示すように、実施形態１と同様に形成された固定子鉄心３０と、固定子鉄心３０に巻装された複数の相巻線よりなる三相の固定子巻線４０と、を備えている。固定子巻線４０を構成する導線５０は、図４（ａ）（ｂ）に示す実施形態１と同じものが採用されている。
【００４８】
固定子巻線４０は、図１２に示すように、２組の三相巻線（Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２）により形成されている。各相巻線は、それぞれ複数の分割巻線４３に分割されており、同相の分割巻線４３同士がそれぞれ渡り線４４ａ〜４４ｉで接続されている。実施形態２の場合にも、各相巻線は、２個の分割巻線４３に分割され、その２個の分割巻線４３同士が、それぞれ渡り線４４ａ〜４４ｆで接続されている。
【００４９】
また、同相の相巻線の出力側に位置する分割巻線４３同士は、それぞれ渡り線４４ｇ〜４４ｉで接続されており、各渡り線４４ｇ〜４４ｉには、それぞれ出力線４６ａ〜４６ｃが接続されている。即ち、実施形態２の場合にも、同相の相巻線は、それぞれ４個の分割巻線４３に分割されている。また、各相巻線の中性点側端部同士は、それぞれ相間渡り線４５ａ〜４５ｆで接続されている。したがって、実施形態１において存在した、２組の三相巻線の中性点同士を接続する相間渡り線４５Ｇは、実施形態２には存在しない。なお、実施形態２の場合にも、分割巻線４３、渡り線４４ａ〜４４ｉ及び相間渡り線４５ａ〜４５ｆの接続方法として溶接が採用されている。
【００５０】
これら渡り線４４ａ〜４４ｉ及び相間渡り線４５ａ〜４５ｆは、それぞれ所定の形状及び長さに形成されたバスバーよりなる。そして、渡り線４４ａ〜４４ｉ及び相間渡り線４５ａ〜４５ｆは、図１０、図１１、図１３及び図１４に示すように、固定子巻線４０の第１コイルエンド４１から軸方向外方に突出した状態で第１コイルエンド４１上に配置されている。なお、図１０、図１１、図１３及び図１４において、第１コイルエンド４１を構成するターン部の詳細な記載は省略されている。
【００５１】
また、相間渡り線４５ｅは、２つの相間渡り線４５ｄ，４５ｆとそれぞれ接合する２個の接続端部、及び相巻線Ｖ２の分割巻線４３と接合する１個の接続端部を有し、合計３個の接続端部を有する三つ叉状に形成されている。
【００５２】
なお、図１３及び図１４において、「’」が付された符号は、渡り線４４ａ〜４４ｉ及び相間渡り線４５ａ〜４５ｆの一方の接続端部を示し、「”」が付された符号は、渡り線４４ａ〜４４ｉ及び相間渡り線４５ａ〜４５ｆの他方の接続端部を示す。
【００５３】
実施形態２の場合にも、第１コイルエンド４１上に配置された渡り線４４ａ〜４４ｉのうちの少なくとも一つは、相間渡り線４５ａ〜４５ｆの一部と接触するようにされている。この場合、図１３及び図１４に示すように、相間渡り線４５ａ〜４５ｆのうちの相間渡り線４５ｄ，４５ｆが軸方向（図１３の上下方向）の上から２段目に配置されている。そして、軸方向の最上段中央部には、渡り線４４ａ，４４ｂが、２段目に配置された相間渡り線４５ｄ，４５ｆの何れかに接触した状態で配置されている。また、最上段中央部に配置された渡り線４４ａ，４４ｂの外周側には、渡り線４４ｇ，４４ｈが、渡り線４４ａ，４４ｂの何れかに接触した状態で配置されている。
【００５４】
即ち、実施形態２の場合には、軸方向の上から２段目に配置された相間渡り線４５ｄ，４５ｆに対して、軸方向の最上段中央部に配置された渡り線４４ａ，４４ｂが直接接触している。そして、軸方向の最上段外周側に配置された渡り線４４ｇ，４４ｈが、最上段中央部に配置された渡り線４４ａ，４４ｂを間に介して、相間渡り線４５ｄ，４５ｆと間接的に接触している。これにより、固定子巻線４０に電流が流れた際に最も温度が高くなり易い相間渡り線４５ｄ，４５ｆの放熱面積が大幅に増大するようにされている。
【００５５】
また、軸方向の最上段外周側に配置された渡り線４４ｇ，４４ｈは、第１コイルエンド４１の最外周側から延出した分割巻線４３の端部と、第１コイルエンド４１の最内周側から延出した分割巻線４３の端部とを接続している（図１４参照）。これらの渡り線４４ｇ，４４ｈは、中間部位が第１コイルエンド４１の最外周と最内周との間を跨ぐように配置されるので、その中間部位を渡り線４４ａ，４４ｂや相間渡り線４５ｄ，４５ｆに対して容易に接触させることができる。
【００５６】
なお、実施形態２の場合、冷却液供給手段のノズル１５の吐出口１５ａ（図１参照）から吐出される冷却液は、第１コイルエンド４１上に配置された渡り線４４ａ〜４４ｉ及び相間渡り線４５ａ〜４５ｆの配置範囲において、周方向中央部に位置する相間渡り線４５ａ，４５ｆ及び渡り線４４ｂ，４４ｈ（図１４参照）を中心にしてかけられるようにされている。
【００５７】
また、図１１及び図１４に示すように、固定子２０の中心軸線０を基準として、第１コイルエンド４１上に配置された渡り線４４Ａ〜４４Ｉ及び相間渡り線４５Ａ〜４５Ｇの配置範囲の周方向両端のなす角度θは、前記（式１）の関係を満たすようにされている。即ち、実施形態２の場合にも、ｎ＝８、ｐ＝４であるので、角度θは１８０°以上とされている。また、実施形態２の場合にも、角度θは、前記（式２）で規定される角度αよりも大きくされて、第１コイルエンド４１の広範囲を冷却可能とされている。
【００５８】
次に、実施形態２の回転電機の作用について説明する。実施形態２の回転電機は、実施形態１と同様に、固定子２０の固定子巻線４０への通電により運転が開始されると同時に、冷却液供給手段が作動を開始し、ノズル１５の吐出口１５ａから第１コイルエンド４１の最上部に向かって冷却液が吐出される。
【００５９】
吐出された冷却液は、第１コイルエンド４１の上部で周方向中央部に位置する相間渡り線４５ａ，４５ｆ及び渡り線４４ｂ，４４ｈ（図１４参照）を中心にしてかけられる。これにより、冷却液は、相間渡り線４５ａ，４５ｆ及び渡り線４４ｂ，４４ｈからこれに直接又は間接的に接触する相間渡り線４５ｂ〜４５ｅや渡り線４４ａ，４４ｃ〜４４ｇ，４４ｉの表面を伝って第１コイルエンド４１の周方向両側へ流動し、それらを冷却しつつ下方へ流動する。
【００６０】
このとき、固定子巻線４０への通電時に発熱して最も高温になり易い相間渡り線４５ｄ，４５ｆが、渡り線４４ａ，４４ｂ，４４ｇ，４４ｈと直接又は間接的に接触していることによって放熱面積が大幅に増大しているので、それらの表面を伝って流動する冷却液により、効率良く且つ確実に冷却される。そして、相間渡り線４５ｃ，４５ｄ及び渡り線４４ａ，４４ｄ，４４ｆの最下部に到達した冷却液は、第１コイルエンド４１の上下方向中央部へ流動し、第１コイルエンド４１を形成する導線５０のターン部の表面を伝ってそれらを冷却しつつ下方へ流動する。
【００６１】
また、ノズル１５の吐出口１５ａから第１コイルエンド４１の最上部に吐出された冷却液のうち、相間渡り線４５ａ，４５ｆ及び渡り線４４ｂ，４４ｈにかからなかった冷却液は、それらの付近に位置する第１コイルエンド４１のターン部にかけられる。第１コイルエンド４１のターン部にかけられた冷却液は、それらの表面を伝って第１コイルエンド４１の周方向両側へ流動し、それらを冷却しつつ下方へ流動する。
【００６２】
このようにして、第１コイルエンド４１の最上部に吐出された冷却液は、渡り線４４ａ〜４４ｉや相間渡り線４５ａ〜４５ｆ及び第１コイルエンド４１の全体に広がるように冷却しつつ流動し、第１コイルエンド４１の下部から落下する。第１コイルエンド４１から落下した冷却液は、実施形態１と同様に、冷却液循環経路に戻されて低温化された後、再度ノズル１５の吐出口１５ａから第１コイルエンド４１の最上部に吐出される。このようにして循環する冷却液により、渡り線４４ａ〜４４ｉや相間渡り線４５ａ〜４５ｆ及び第１コイルエンド４１の冷却が繰り返し行われる。
【００６３】
以上のように、実施形態２の回転電機によれば、固定子巻線４０は、第１コイルエンド４１上に配置された相間渡り線４５ｄ，４５ｆに対して、渡り線４４ａ，４４ｂ，４４ｇ，４４ｈが直接又は間接的に接触するようにされている。これにより、固定子巻線４０に電流が流れた際に最も温度が高くなり易い相間渡り線４５Ｇの放熱面積を増大させることができるので、固定子巻線４０の冷却性能を向上させることができるなど、実施形態１と同様の作用及び効果を奏する。
【００６４】
〔変形例２〕
上記の実施形態２の回転電機は、回転子１４が８個の磁極を有するとともに、同相の各相巻線が４個の分割巻線４３に分割され、角度θが１８０°以上となるように設定されていた。これに対して、変形例２の回転電機は、回転子１４が１２個の磁極を有するとともに、同相の各相巻線が４個の分割巻線４３に分割されたものであって、図１５に示すように、角度θが１２０°以上となるように設定されている。
【００６５】
即ち、変形例２の１２極の回転電機は、実施形態２の８極の回転電機１に対して、スロット３１の数が１．５倍の７２個になっている。そのため、変形例２の角度θは、実施形態２の角度θが１８０°以上に対して、１／１．５倍の１２０°以上となる。
【００６６】
〔他の実施形態〕
本発明は、上記の実施形態１，２や変形例１，２に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。
【００６７】
例えば、実施形態１，２において用いられる渡り線４４Ａ〜４４Ｉ，４４ａ〜４４ｉ及び相間渡り線４５Ａ〜４５Ｇ，４５ａ〜４５ｆは、図１６（ａ）に示すように、接続すべき２本の導線５０ａ，５０ｂとは別部材のバスバー５１が採用されていた。これに代えて、図１６（ｂ）に示すように、接続すべき２本の導線５０ａ，５０ｂの何れか一方を延長して、他方に直接接続するようにしてもよい。このようにすれば、接続箇所が低減するので、生産性の向上や低コスト化を図ることができる。なお、場合によっては、接続すべき２本の導線５０ａ，５０ｂの両方を延長するようにしてもよく、このようにすれば、２本の導線５０ａ，５０ｂの接続位置を適宜変更することができる。
【００６８】
また、実施形態１，２では、分割巻線４３、渡り線４４Ａ〜４４Ｉ，４４ａ〜４４ｉ及び相間渡り線４５Ａ〜４５Ｇ，４５ａ〜４５ｆの接続方法として溶接が採用されていたが、溶接に代えて、例えば半田付けなどの従来公知の方法を採用してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１…回転電機、  １４…回転子  １５…ノズル（冷却液供給手段）、  ２０…固定子、  ３０…固定子鉄心、  ３１…スロット、  ４０…固定子巻線、  ４１…第１コイルエンド、  ４２…第２コイルエンド、  ４３…分割巻線、  ４４Ａ〜４４Ｉ，４４ａ〜４４ｉ…渡り線、  ４５Ａ〜４５Ｇ，４５ａ〜４５ｆ…相間渡り線、  Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２…相巻線。
【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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