(57)【要約】【課題】異物による絶縁性を確保しながら、適切にコイルを冷却可能な回転電機のステータを提供する。【解決手段】回転電機のステータ１０Ａは、ステータコア２１と、セグメント化された複数相のコイル５０と、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒと、を備える。コイル５０は、複数のスロットコイル２５と、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒにそれぞれ配置され、同相のスロットコイル２５同士を接続して渡り部を構成する複数の接続コイル４０と、を有する。接続コイル４０の外側接続コイル４１は、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外側面溝３７に収容される。外側面溝３７の高さＨ１は外側接続コイル４１の高さＨ２よりも高く、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒには、外周面３１ｄに外側面溝３７に連通する外周側連通部１３５が設けられるとともに、内周面３１ｅに外側面溝３７に連通する第１内周側連通部１３６が設けられる。【選択図】図１６
2018143060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスロットを有するステータコアと、
セグメント化された複数相のコイルと、を備えた回転電機のステータであって、
前記ステータコアには、軸方向において少なくとも一方にベースプレートが設けられ、
前記セグメント化された複数相のコイルは、前記ステータコアの複数のスロットにそれぞれ配置され、略直線状に延びる複数のスロットコイルと、前記ベースプレートにそれぞれ配置され、同相の前記スロットコイル同士を接続して渡り部を構成する複数の接続コイルと、を有し、
前記接続コイルは、前記ベースプレートの表面に形成された接続コイル収容溝に収容され、
前記接続コイル収容溝の高さは、前記接続コイルの高さよりも高く、
前記ベースプレートには、外周面に前記接続コイル収容溝に連通する外周側連通部が設けられるとともに、内周面に前記接続コイル収容溝に連通する内周側連通部が設けられる、回転電機のステータ。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機のステータであって、
前記ベースプレートの表面には、少なくとも一部の前記接続コイル収容溝を覆う絶縁プレートが設けられる、回転電機のステータ。
【請求項３】
請求項２に記載の回転電機のステータであって、
前記絶縁プレートは、全ての前記接続コイル収容溝を覆う、回転電機のステータ。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の回転電機のステータであって、
前記絶縁プレートには、前記接続コイル収容溝を区画する壁部と係合する係合凹部が設けられている、回転電機のステータ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転電機のステータであって、
前記ベースプレートの外周面に沿って冷媒供給部が設けられている、回転電機のステータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転電機のステータであって、
前記接続コイルは、軸方向に異なる位置に配置された内側接続コイル及び外側接続コイルを備え、
前記ベースプレートには、外側面と内側面に前記接続コイル収容溝がそれぞれ形成され、
前記外側面に形成された外側面溝に前記外側接続コイルが配置され、
前記内側面に形成された内側面溝に前記内側接続コイルが配置され、
前記外周側連通部は、前記外側面溝に連通する外側外周側連通部と、前記内側面溝に連通する内側外周側連通部と、を備える、回転電機のステータ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転電機のステータであって、
前記ベースプレートは、前記軸方向において前記ステータコアの両側に一対設けられている、回転電機のステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車、ハイブリッド自動車等に搭載可能な回転電機のステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機のステータとして、セグメントコイルを用いた回転電機が提案されている。例えば、特許文献１においては、ステータコアのスロットに配置されるスロットコイルとステータコアの外側に配置される渡り部となる接続コイルとをかしめて結合することでコイルループを形成している。
【０００３】
一方で、近年では回転電機が高出力化している。ステータコイルの温度上昇に伴って回転電機の性能が劣化するため、ステータコイルを冷却するなどの対策が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０２７１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
冷媒によりステータコイルを冷却する場合、冷媒流路を適切に設定しないと効率的にステータコイルを冷却することができず、局所的な温度上昇を引き起こす虞があった。また、冷媒には異物が含まれる場合があり、異物が冷媒流路に滞留すると隣り合うコイル間で導通してしまい絶縁性が確保できない虞がある。
【０００６】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、異物による絶縁性を確保しながら、適切にコイルを冷却可能な回転電機のステータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
複数のスロット（例えば、後述の実施形態のスロット２３）を有するステータコア（例えば、後述の実施形態のステータコア２１）と、
セグメント化された複数相のコイル（例えば、後述の実施形態のコイル５０）と、を備えた回転電機のステータ（例えば、後述の実施形態の回転電機のステータ１０Ａ、１０Ｂ）であって、
前記ステータコアには、軸方向において少なくとも一方にベースプレート（例えば、後述の実施形態のベースプレート３１Ｌ、３１Ｒ）が設けられ、
前記セグメント化された複数相のコイルは、前記ステータコアの複数のスロットにそれぞれ配置され、略直線状に延びる複数のスロットコイル（例えば、後述の実施形態のスロットコイル２５）と、前記ベースプレートにそれぞれ配置され、同相の前記スロットコイル同士を接続して渡り部を構成する複数の接続コイル（例えば、後述の実施形態の接続コイル４０）と、を有し、
前記接続コイル（例えば、後述の実施形態の外側接続コイル４１）は、前記ベースプレートの表面に形成された接続コイル収容溝（例えば、後述の実施形態の外側面溝３７）に収容され、
前記接続コイル収容溝の高さ（例えば、後述の実施形態の高さＨ１）は、前記接続コイルの高さ（例えば、後述の実施形態の高さＨ２）よりも高く、
前記ベースプレートには、外周面（例えば、後述の実施形態の外周面３１ｄ）に前記接続コイル収容溝に連通する外周側連通部（例えば、後述の実施形態の外周側連通部１３５）が設けられるとともに、内周面（例えば、後述の実施形態の内周面３１ｅ）に前記接続コイル収容溝に連通する内周側連通部（例えば、後述の実施形態の第１内周側連通部１３６）が設けられる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記ベースプレートの表面には、少なくとも一部の前記接続コイル収容溝を覆う絶縁プレート（例えば、後述の実施形態の絶縁プレート１４０）が設けられる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、
前記絶縁プレートは、全ての前記接続コイル収容溝を覆う。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、
前記絶縁プレートには、前記接続コイル収容溝を区画する壁部（例えば、後述の実施形態の隔壁３１ｂ）と係合する係合凹部（例えば、後述の実施形態の係合凹部１４１）が設けられている。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、
前記ベースプレートの外周面に沿って冷媒供給部（例えば、後述の実施形態の冷媒供給パイプ１５０）が設けられている。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明において、
前記接続コイルは、軸方向に異なる位置に配置された内側接続コイル（例えば、後述の実施形態の内側接続コイル４２）及び外側接続コイル（例えば、後述の実施形態の外側接続コイル４１）を備え、
前記ベースプレートには、外側面と内側面に前記接続コイル収容溝がそれぞれ形成され、
前記外側面に形成された外側面溝（例えば、後述の実施形態の外側面溝３７）に前記外側接続コイルが配置され、
前記内側面に形成された内側面溝（例えば、後述の実施形態の内側面溝３８）に前記内側接続コイルが配置され、
前記外周側連通部は、前記外側面溝に連通する外周側連通部（例えば、後述の実施形態の外周側連通部１３５）と、前記内側面溝に連通する外周側連通部（例えば、後述の実施形態の外周側連通部１３５）とをそれぞれ有し、
前記内周側連通部は、前記外側面溝に連通する内周側連通部（例えば、後述の実施形態の第１内周側連通部１３６）と、前記内側面溝に連通する内周側連通部（例えば、後述の実施形態の第２内周側連通部１３７）とをそれぞれ有する。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、
前記ベースプレートは、前記軸方向において前記ステータコアの両側に一対設けられている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、接続コイルはベースプレートの表面に形成された接続コイル収容溝に収容され、接続コイル収容溝の高さは接続コイルの高さよりも高いので、接続コイル収容溝を冷媒流路として利用することができる。
また、ベースプレートには、外周面に接続コイル収容溝に連通する外周側連通部が設けられているので、外周面に供給された冷媒が外周側連通部を介して接続コイルを収容する接続コイル収容溝に供給され、接続コイルを冷却することができる。
さらに、ベースプレートには、内周面に接続コイル収容溝に連通する内周側連通部が設けられているので、仮に異物を含んだ冷媒が接続コイル収容溝に供給された場合でも、内周側連通部を介して排出される。したがって、ベースプレートの内部に異物が滞留するのを防止でき、隣り合う接続コイル間の絶縁性を確保することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、ベースプレートの表面には、少なくとも一部の接続コイル収容溝を覆う絶縁プレートが設けられるので、仮に異物を含んだ冷媒が接続コイル収容溝で滞留した場合でも、絶縁プレートによって異物を介して隣り合う接続コイルが通電することが規制される。
【００１６】
請求項３の発明によれば、絶縁プレートが全ての接続コイル収容溝を覆うことで、隣り合う接続コイル間の絶縁性をより確実に確保することができる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、絶縁プレートには接続コイル収容溝を区画する壁部と係合する係合凹部が設けられているので、絶縁プレートによってより確実に接続コイル収容溝を覆うことができる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、ベースプレートの外周面に沿って設けられた冷媒供給部からの冷媒により、接続コイルを均等に冷却することができる。
【００１９】
請求項６の発明によれば、ベースプレートには、外側接続コイルを収容する外側面溝と内側接続コイルを収容する内側面溝がそれぞれ形成され、外周側連通部は外側面溝に連通する外周側連通部と内側面溝に連通する外周側連通部と、を備えるので、冷媒を外周面からベースプレートの両側、即ち、外側面側と内側面側に供給できる。したがって、ベースプレートの両面の接続コイルを均等に冷却できる。特にステータコアと対向する内側面側の内側接続コイルは冷却し難いが、内側面溝に連通する外周側連通部を介して冷媒を内側面溝に供給することで効率的に内側接続コイルを冷却することができる。
【００２０】
請求項７の発明によれば、ステータコアの両側に位置する一対のベースプレートによって、ステータコアの両側の接続コイルを均等に冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の参考例の回転電機のステータの斜視図である。
【図２】図１の参考例の回転電機のステータにおける、ステータの分解斜視図である。
【図３】図１の参考例の回転電機のステータにおける、一方のベースプレート組立体の分解斜視図である。
【図４】図１の参考例の回転電機のステータにおける、他方のベースプレート組立体の分解斜視図である。
【図５Ａ】図１の参考例の回転電機のステータにおける、スロットコイルの斜視図である。
【図５Ｂ】図１の参考例の回転電機のステータにおける、スロットコイルの分解斜視図である。
【図６】図１の参考例の回転電機のステータにおける、ステータの一部を示す縦断面図である。
【図７】図１の参考例の回転電機のステータにおける、ベースプレート組立体の一部を示す正面図である。
【図８】図１の参考例の回転電機のステータにおける、複数相のコイルの斜視図である。
【図９】図８に示す複数相のコイルから１相分のコイルを抜き出して示す斜視図である。
【図１０】図１の参考例の回転電機のステータにおける、Ｕ相のコイルの結線態様を示す展開図である。
【図１１】図１の参考例の回転電機のステータにおける、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルの結線態様を示す模式図である。
【図１２】図１の参考例の回転電機のステータにおける、外側接続コイル延出部と内側接続コイル延出部との接合を説明するための斜視図である。
【図１３】図１の参考例の回転電機のステータにおける、外側接続コイルの内径側端部と外径側スロットコイルの段差部との接合及び内側接続コイルの内径側端部と内径側スロットコイルの段差部との接合を説明するための斜視図である。
【図１４】図１の参考例の回転電機のステータにおいて、ベースプレートの内周面に滞留した異物によって隣り合う外側接続コイル同士が導通した場合を説明する図である。
【図１５】第１実施形態の回転電機のステータに用いられるベースプレートの部分拡大図である。
【図１６】図１５のベースプレートに外側接続コイル及び内側接続コイルが配置された図である。
【図１７】第２実施形態の回転電機のステータの部分拡大図である。
【図１８】図１７のＡ部分の拡大図である。
【図１９】変形例に係る隔壁と絶縁プレートとの係合を示す部分拡大図である。
【図２０】他の変形例に係る隔壁と絶縁プレートとの係合を示す部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜参考例＞
先ず、本発明の参考例に係る回転電機のステータを、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【００２３】
［ステータ］
図１及び図２に示すように、参考例の回転電機のステータ１０は、ステータコア組立体２０と、一対のベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒと、を備え、ベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒが、ステータコア組立体２０の両側に配置されて組み付けられている。ステータコア組立体２０とベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒとの間には、例えば、シリコンシートなどの絶縁シート６５が配置され、ステータコア組立体２０とベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒとを絶縁している。
【００２４】
［１  ステータコア組立体］
ステータコア組立体２０は、ステータコア２１と、複数のスロットコイル２５と、を備える。
【００２５】
［１−１  ステータコア］
ステータコア２１は、例えば、プレス抜きされた複数枚の珪素鋼板が積層されて構成され、その径方向内側に、複数のティース２２と、隣接するティース２２間に形成される複数のスロット２３とを備える。スロット２３は、ステータコア２１の軸方向に貫通して形成され、軸方向から見てステータコア２１の径方向に長い略長円形状に形成され、開口部２４がステータコア２１の内周面に開口している。なお、ステータコア２１の外周部には、ステータコア２１を不図示のハウジングに締結する複数の締結部１５が設けられている。
【００２６】
［１−２  スロットコイル］
各スロット２３に挿入されるスロットコイル２５は、図５Ａ、図５Ｂ及び図６も参照して、断面長方形状の板状導体である外径側スロットコイル２６と内径側スロットコイル２７とを有し、外径側スロットコイル２６と内径側スロットコイル２７の軸方向両端部を除く周囲が射出成形された樹脂などの断面長方形状の絶縁材２８で被覆されて一体に形成されている。具体的に、外径側スロットコイル２６は、ステータコア２１の軸方向幅Ｌ１と後述する接続コイル４０の４枚分の軸方向幅（４×Ｌ２）の和と略等しい長さ（Ｌ１＋４×Ｌ２）に設定され、軸方向両端部がそれぞれ接続コイル４０の２枚分の軸方向幅と略等しい長さ（２×Ｌ２）だけ絶縁材２８から露出している。さらに、外径側スロットコイル２６の軸方向一端部は、接続コイル４０の１枚分の軸方向幅と等しい長さ（Ｌ２）分だけ周方向一方を向く面が段状に切り欠かれて板厚が薄くなることで段差部２６ａが形成され、外径側スロットコイル２６の軸方向他端部は、接続コイル４０の１枚分の軸方向幅と等しい長さ（Ｌ２）分だけ周方向他方を向く面が段状に切り欠かれて板厚が薄くなることで段差部２６ａが形成されている。
【００２７】
内径側スロットコイル２７は、ステータコア２１の軸方向幅（Ｌ１）と後述する接続コイル４０の２枚分の軸方向幅（２×Ｌ２）の和と略等しい長さ（Ｌ１＋２×Ｌ２）に設定され、軸方向両端部がそれぞれ接続コイル４０の１枚分の軸方向幅と略等しい長さ（Ｌ２）だけ絶縁材２８から露出している。さらに、内径側スロットコイル２７の軸方向一端部は、接続コイル４０の１枚分の軸方向幅と等しい長さ（Ｌ２）分だけ周方向他方を向く面が段状に切り欠かれて板厚が薄くなることで段差部２７ａが形成され、内径側スロットコイル２７の軸方向他端部は、接続コイル４０の１枚分の軸方向幅と等しい長さ（Ｌ２）分だけ周方向一方を向く面が段状に切り欠かれて板厚が薄くなることで段差部２７ａが形成されている。
【００２８】
言い換えると、スロットコイル２５は、外径側スロットコイル２６が接続コイル４０の２枚分の軸方向幅と略等しい長さ（２×Ｌ２）分だけ軸方向両側にそれぞれ絶縁材２８から露出するとともに、内径側スロットコイル２７が接続コイル４０の１枚分の軸方向幅と等しい長さ（Ｌ２）分だけ軸方向両側にそれぞれ絶縁材２８から露出し、外径側スロットコイル２６と内径側スロットコイル２７の両先端部にはそれぞれ接続コイル４０の１枚分の軸方向幅と等しい長さ（Ｌ２）分だけ段差部２６ａ、２７ａが周方向で反対側を向くように形成されている。また、軸方向一端部と軸方向他端部では、外径側スロットコイル２６の段差部２６ａ同士と内径側スロットコイル２７の段差部２７ａ同士がそれぞれ周方向で反対側を向くように形成されている。
【００２９】
外径側スロットコイル２６及び内径側スロットコイル２７からなる複数のスロットコイル２５は、各スロット２３内に外径側スロットコイル２６が径方向外側となり内径側スロットコイル２７が径方向内側となるようにステータコア２１の径方向に配置される。各スロットコイル２５は、ステータコア２１の複数のスロット２３にそれぞれ挿入されてステータコア２１の周方向に並べられ、ステータコア組立体２０を構成する。
【００３０】
外径側スロットコイル２６は、接続コイル４０の略２枚分の軸方向幅と略等しい長さ（２×Ｌ２）分だけ先端部がステータコア２１の両方の端面２１ａ、２１ｂからそれぞれ突出するようにスロット２３に挿入され、内径側スロットコイル２７は、接続コイル４０の略１枚分の軸方向幅と等しい長さ（Ｌ２）分だけ先端部がステータコア２１の両方の端面２１ａ、２１ｂからそれぞれ突出するようにスロット２３に挿入されている。
【００３１】
また、外径側スロットコイル２６及び内径側スロットコイル２７と、ステータコア２１のスロット２３との間には、両スロットコイル２６、２７を被覆する絶縁材２８が介在してステータコア２１との絶縁が確保されている。
【００３２】
外径側スロットコイル２６及び内径側スロットコイル２７を被覆する絶縁材２８は、外周面がスロット２３よりも僅かに小さくスロット２３と略同一形状を有する。なお、絶縁材２８としては、エポキシ樹脂、エナメル樹脂等を使用することができる。
【００３３】
このように構成されるステータコア組立体２０は、ステータコア２１の各スロット２３にスロットコイル２５を圧入することで、スロットコイル２５がステータコア２１に対し位置決めされる。
【００３４】
［２  ベースプレート組立体］
ステータコア組立体２０の両側にそれぞれ配置されるベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒは、図３及び図４に示すように、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒと、複数の接続コイル４０と、を備える。
【００３５】
［２−１  ベースプレート］
ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒは、絶縁性を有する樹脂（非磁性材）等によって成形され、ステータコア２１と略等しい内外径を有する略円環状部材である。
【００３６】
ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの内径側には、図３及び図４に示すように、ステータコア２１のスロット２３に挿入された各スロットコイル２５の外径側スロットコイル２６及び内径側スロットコイル２７にそれぞれ対応して、複数の外径側貫通孔３２及び複数の内径側貫通孔３３が、それぞれ等間隔にベースプレート３１Ｒを貫通して外側面３５と内側面３６とを連通するように形成されている。ステータコア組立体２０にベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒを組み付けることで、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外径側貫通孔３２には、ステータコア２１のスロット２３に挿入されステータコア２１の端面２１ａ、２１ｂから突出する外径側スロットコイル２６の先端部が配置され、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの内径側貫通孔３３には、ステータコア２１のスロット２３に挿入されステータコア２１の端面２１ａ、２１ｂから突出する内径側スロットコイル２７の先端部が配置される。
【００３７】
ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外径側には、さらに複数の接続コイル接合孔３４が等間隔にベースプレート３１Ｌ、３１Ｒを貫通して外側面３５と内側面３６とを連通するように形成されている。ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外側面３５及び内側面３６には、図７に示すように、それぞれ外側面３５及び内側面３６に開口する断面略コの字型の複数の外側面溝３７及び内側面溝３８が、インボリュート曲線に沿って円周方向に近接して形成されている。
【００３８】
なお、ベースプレート３１Ｌには、ベースプレート３１Ｌの外径側に、図中上方部分に径方向外側に扇状に延びる扇状部３１ａが設けられている。扇状部３１ａには、入力端子部４３が配置される入力端子用切欠部３４ｃが各相１つずつ等間隔に形成されるとともに、同相のコイル同士を接続するバスバー６１Ｕ、６１Ｖ、６１Ｗのバスバー接続部が配置されるバスバー用切欠部（不図示）、及びＵ、Ｖ、Ｗ相のコイル同士を接続する中点バスバー６２が配置される中点バスバー用切欠部（不図示）が設けられている。
【００３９】
ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの接続コイル接合孔３４には、後述する外側接続コイル４１の外径側端部１１２と内側接続コイル４２の外径側端部１２３とが配置される。外径側貫通孔３２、内径側貫通孔３３及び接続コイル接合孔３４は、軸方向から見て矩形形状を呈し、これらの内部に配置されるコイル部材よりも大きな空間を有している。
【００４０】
これらベースプレート３１Ｌ、３１Ｒにおいては、図６に示すように、互いに隣接する各外側面溝３７、３７間、及び各内側面溝３８、３８間は、ベースプレート３１Ｌから立設する隔壁３１ｂによって隔離され、また、軸方向において対向する外側面溝３７と内側面溝３８とは中間壁３１ｃによって隔離される。
【００４１】
また、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒは、内径側貫通孔３３が形成される最内径部３９が、接続コイル４０の１枚分の軸方向幅と等しい長さ（Ｌ２）に設定されており、外径側貫通孔３２及び接続コイル接合孔３４が形成される最内径部３９以外の領域が、接続コイル４０の２枚分の軸方向幅（２×Ｌ２）と中間壁３１ｃの厚さ（Ｌ３）との合計に略等しい軸方向幅（２×Ｌ２＋Ｌ３）に設定されている。
【００４２】
ベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒでは、図７に示すように、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの各外側面溝３７は、正面視において、接続コイル接合孔３４と、この接続コイル接合孔３４から反時計方向に所定の角度離間した外径側貫通孔３２とを接続するように、インボリュート曲線に沿って湾曲して形成されている。なお、図７では、外側面溝３７及び内側面溝３８に後述する外側接続コイル４１及び内側接続コイル４２を収容した状態を示している。
【００４３】
また、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの各内側面溝３８は、正面視において、接続コイル接合孔３４と、この接続コイル接合孔３４から反時計方向に（図７側から見て時計方向に）所定の角度離間した内径側貫通孔３３とを、外径側貫通孔３２を避けて屈曲しながら接続するように形成されている。
【００４４】
即ち、外径側貫通孔３２と内径側貫通孔３３とは、外側面溝３７及び内側面溝３８が共通に連続する接続コイル接合孔３４を介して接続されている。
【００４５】
［２−２  接続コイル］
接続コイル４０は、銅などの導電材料によって板状に形成されており、外側面溝３７にそれぞれ挿入される外側接続コイル４１と、内側面溝３８にそれぞれ挿入される内側接続コイル４２とに分けることができる。なお、ここで言う外側接続コイル４１とは、ステータコア組立体２０とベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒとが組み付けられたとき、ステータ１０の軸方向外側となる接続コイル４０のことであり、内側接続コイル４２とは、ステータ１０の軸方向内側となる接続コイル４０のことである。
【００４６】
外側接続コイル４１は、一様厚を有する断面長方形状の板状導体であって、外側面溝３７と同一形状のインボリュート曲線に沿って形成された外側接続コイル本体１１０から内径側端部１１１が径方向に屈曲するとともに、外径側端部１１２も外側接続コイル本体１１０から径方向に屈曲している。外側接続コイル４１の外径側端部１１２には軸方向内側に延出するように外側接続コイル延出部１１３が形成されている。外側接続コイル本体１１０及び内径側端部１１１の軸方向幅（Ｌ２）は、外側面溝３７の溝深さと等しくなっており、外側接続コイル延出部１１３の軸方向幅（Ｌ４）は、外側面溝３７と内側面溝３８との各溝深さと中間壁３１ｃの厚さ（Ｌ３）との合計に等しい軸方向幅（２×Ｌ２＋Ｌ３）に設定されている。
【００４７】
内側接続コイル４２は、一様厚を有する断面長方形状の板状導体であって、内側面溝３８と同一形状のインボリュート曲線に沿って形成された内側接続コイル本体１２０から外径側貫通孔３２を迂回するように形成された迂回部１２１を経由して内径側端部１２２が径方向に屈曲するとともに、外径側端部１２３も内側接続コイル本体１２０から径方向に屈曲している。内側接続コイル４２の外径側端部１２３には、軸方向外側に延出するように内側接続コイル延出部１２４が形成されている。内側接続コイル本体１２０及び内径側端部１２２の軸方向幅（Ｌ２）は、内側面溝３８の溝深さと等しくなっており、内側接続コイル延出部１２４の軸方向幅（Ｌ４）は、外側面溝３７と内側面溝３８との各溝深さと中間壁３１ｃの厚さとの合計に等しい軸方向幅（２×Ｌ２＋Ｌ３）に設定されている。
【００４８】
外側接続コイル４１及び内側接続コイル４２は同一の板厚を有し、この外側接続コイル４１及び内側接続コイル４２の板厚は、同じく同一の板厚を有する外径側スロットコイル２６及び内径側スロットコイル２７と同じ板厚に設定されている。この外側接続コイル４１及び内側接続コイル４２の板厚は、外側接続コイル４１及び内側接続コイル４２（外側接続コイル本体１１０及び内側接続コイル本体１２０）の軸方向幅（Ｌ２）より小さくなっている。なお、上記した「接続コイル４０のｘ（ｘ＝１、２、４）枚分の軸方向幅」は、外側接続コイル本体１１０及び内側接続コイル本体１２０の軸方向幅を意味している。また、「略等しい」とは、中間壁３１ｃ分の誤差を含む表現である。絶縁シート６５の厚さについては考慮しないものとした。
【００４９】
外側接続コイル４１、内側接続コイル４２、及びスロットコイル２５は、所定の板厚を有する金属板（例えば銅板）からプレス打抜等の加工を行うことにより、所望の軸方向幅及び所望の平面形状に形成することができる。さらに、外側接続コイル４１については、打抜かれた板状導体を曲げ成形することにより、外側面溝３７と同一形状のインボリュート曲線に沿って形成された外側接続コイル本体１１０と、外側接続コイル本体１１０から屈曲するように接続された内径側端部１１１、外径側端部１１２とを形成することができる。同様に、内側接続コイル４２についても、打抜かれた板状導体を曲げ成形することにより、内側面溝３８と同一形状のインボリュート曲線に沿って形成された内側接続コイル本体１２０と、内側接続コイル本体１２０から屈曲するように接続された内径側端部１２２、外径側端部１２３とを形成することができる。
【００５０】
外側接続コイル４１は、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外側面溝３７に挿入される。外側接続コイル４１の内径側端部１１１は外径側貫通孔３２に配置され、図１３に示すように、ステータコア組立体２０とベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒとの組み付けの際に同じくステータコア２１のスロット２３に挿入されて外径側貫通孔３２に配置される外径側スロットコイル２６の段差部２６ａと当接する。
【００５１】
内側接続コイル４２は、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの内側面溝３８に挿入される。内側接続コイル４２の内径側端部１２２は内径側貫通孔３３に配置され、図１３に示すように、ステータコア組立体２０とベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒとの組み付けの際に同じくステータコア２１のスロット２３に挿入されて内径側貫通孔３３に配置される内径側スロットコイル２７の段差部２７ａと当接する。
【００５２】
外側接続コイル４１の外径側端部１１２と内側接続コイル４２の外径側端部１２３とは、図１２に示すように、いずれも接続コイル接合孔３４に配置され、外側接続コイル延出部１１３の周方向一方を向く側面１１３ａと内側接続コイル延出部１２４の周方向他方を向く側面１２４ａとが径方向及び軸方向全面に亘って当接する。
【００５３】
［３  接合］
互いに当接する、外側接続コイル４１の内径側端部１１１と外径側スロットコイル２６の段差部２６ａ、内側接続コイル４２の内径側端部１２２と内径側スロットコイル２７の段差部２７ａ、及び、外側接続コイル４１の外側接続コイル延出部１１３と内側接続コイル４２の内側接続コイル延出部１２４は、いずれも板厚方向に対して交差する平面状の板表面同士が溶接により、好ましくはレーザー溶接により接合される。以下の説明ではレーザー溶接により接合する場合を例に説明する。
【００５４】
図１２に示すように、外側接続コイル延出部１１３と内側接続コイル延出部１２４とは、いずれも板厚方向に対して交差し軸方向に沿う平面状の板表面である、外側接続コイル延出部１１３の周方向一方を向く側面１１３ａと内側接続コイル延出部１２４の周方向他方を向く側面１２４ａとを対向させて当接させることで互いの板表面が径方向及び軸方向全面に亘って面接触する。両方の側面１１３ａ、１２４ａを面接触させた状態で、接続コイル接合孔３４の軸方向外側から径方向に延びる当接面Ｐ１に沿ってレーザー溶接することで当接面Ｐ１において接合される。これにより、同じ接続コイル接合孔３４に位置する外側接続コイル４１の外径側端部１１２と内側接続コイル４２の外径側端部１２３とが電気的に接続され、ベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒが構成される。なお、図１２においては、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒを省略している。図１３についても同様である。
【００５５】
図１３に示すように、ステータコア組立体２０とベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒとの組み付けにおいては、絶縁シート６５を介在させて互いの周方向の相対位置をあわせて軸方向に組み付けることで、外側接続コイル４１の内径側端部１１１と外径側スロットコイル２６の段差部２６ａとが当接し、内側接続コイル４２の内径側端部１２２と内径側スロットコイル２７の段差部２７ａとが当接することで、両者が位置決めされる。
【００５６】
外径側スロットコイル２６の段差部２６ａと当接する外側接続コイル４１の内径側端部１１１は、平面状の板表面である周方向他方を向く側面１１１ａが段差部２６ａの側面２６ｂ全面に亘って当接するとともに、底面１１１ｂが段差部２６ａの底面２６ｃ全面に亘って当接する。板厚方向に対して交差し軸方向に沿う平面状の両側面１１１ａ、２６ｂを面接触させた状態で、外径側貫通孔３２の軸方向外側から径方向に延びる当接面Ｐ２に沿ってレーザー溶接することで当接面Ｐ２において接合される。
【００５７】
内径側スロットコイル２７の段差部２７ａと当接する内側接続コイル４２の内径側端部１２２は、平面状の板表面である周方向一方を向く側面１２２ａが段差部２７ａの側面２７ｂ全面に亘って当接するとともに、底面１２２ｂが段差部２７ａの底面２７ｃ全面に亘って当接する。板厚方向に対して交差し軸方向に沿う平面状の両側面１２２ａ、２７ｂを面接触させた状態で、内径側貫通孔３３の軸方向外側から径方向に延びる当接面Ｐ３に沿ってレーザー溶接することで当接面Ｐ３において接合される。
【００５８】
このように接合することで、ステータコア２１のスロット２３に挿入された外径側スロットコイル２６と内径側スロットコイル２７とが、外側接続コイル４１及び内側接続コイル４２を介して電気的に接続された状態でステータコア組立体２０にベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒが組み付けられる。外側接続コイル４１及び内側接続コイル４２は、同相（例えば、Ｕ相）のスロットコイル２５同士を接続してコイル５０の渡り部を構成する。
【００５９】
従って、例えば図９に示すように、同一のスロット２３に配置された外径側スロットコイル２６及び内径側スロットコイル２７に関して、外径側スロットコイル２６の一端側（図中手前側）で接続された外側接続コイル４１は、径方向外側、且つ、時計回りに延びて同相の内側接続コイル４２に接続され、外径側スロットコイル２６の他端側（図中奥側）で接続された外側接続コイル４１は、径方向外側、且つ、反時計回りに延びて同相の内側接続コイル４２に接続される。また、内径側スロットコイル２７の一端側（図中手前側）で接続された内側接続コイル４２は、径方向外側、且つ、反時計回りに延びて同相の外側接続コイル４１に接続され、内径側スロットコイル２７の他端側（図中奥側）で接続された内側接続コイル４２は、径方向外側、且つ、時計回りに延びて同相の外側接続コイル４１に接続される。
【００６０】
このようにステータ１０は、ステータコア組立体２０の両側に一対のベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒを組みつけることで構成され、これによりセグメント化されたコイル５０が、同一構造を有する各相６つのコイルループ（Ｕ相コイル５０Ｕ、Ｖ相コイル５０Ｖ、及びＷ相コイル５０Ｗ）を形成する。この各相６つのコイルループ（Ｕ相コイル５０Ｕ、Ｖ相コイル５０Ｖ、及びＷ相コイル５０Ｗ）は、２つのコイルループを１組として３組のＵ相コイル５０Ｕ、３組のＶ相コイル５０Ｖ、及び３組のＷ相コイル５０Ｗが、反時計方向にこの順で波巻きされる（図１０参照）。図８は、理解を容易にするためステータ１０からセグメント化された複数相（ＵＶＷ相）のコイルを抜き出して示す複数相のコイルの斜視図、図９は、更に一相分（例えば、Ｕ相）のコイルを抜き出して示す斜視図、図１０は、Ｕ相のコイルの結線態様を示す展開図、図１１は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルの結線態様を示す模式図である。
【００６１】
Ｕ相コイルを例に各相の結線態様について図１０を参照しながらより詳細に説明すると、Ｕ相コイルを構成する６つのコイルループは、３つのコイルループ（Ｕループ）が連続して時計方向に波巻きされるとともに３つのコイルループ（Ｕループ）が連続して反時計方向に波巻きされ、ＵループとＵループが直列にバスバー６１Ｕで結線されている。１つのスロット２３内に配置される、絶縁材２８で被覆された外径側スロットコイル２６と内径側スロットコイル２７とは、Ｕループを構成するコイルとＵループを構成するコイルとからなっており、電流の流れ方向が同一方向となっている。
【００６２】
例えば、１つのＵループに着目すると、Ｕ相のスロット２３に配置された外径側スロットコイル２６の軸方向一端（図の右手側）から、外側接続コイル４１、内側接続コイル４２の順に接続されて、次のＵ相のスロット２３における、内径側スロットコイル２７に接続される。その後、内径側スロットコイル２７の軸方向他端（図の左手側）から、内側接続コイル４２、外側接続コイル４１の順に接続されて、さらに次のＵ相のスロット２３における、外径側スロットコイル２６に接続される。以降、この接続構成を繰り返してＵループが形成されている。
【００６３】
同様に、他の２相、即ち、Ｖ相コイル（Ｗ相コイル）を構成する６つのコイルループも、反対方向に波巻きされた３つのＶループ（Ｗループ）と３つのＶループ（Ｗループ）が直列にバスバー６１Ｕ（バスバー６１Ｗ）で結線され、１つのスロット２３内に配置される外径側スロットコイル２６と内径側スロットコイル２７とはＶループ（Ｗループ）を構成するコイルとＶループ（Ｗループ）を構成するコイルとからなっており、電流の流れ方向が同一方向となっている。これらＵ相コイル５０Ｕ、Ｖ相コイル５０Ｖ、及びＷ相コイル５０Ｗは、図１１に示すように、中点バスバー６２でスター結線されている。
【００６４】
ここで、ステータコイルの温度上昇に伴って回転電機の性能が劣化するのを防止するため、接続コイル４０を冷却することを検討する。上記した参考例の回転電機のステータ１０において、図１４に示すように、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外周面３１ｄに、接続コイル接合孔３４に連通する外周側連通部１３５を設けるとともに、隣接する外側面溝３７の高さＨ１を外側接続コイル４１の高さＨ２よりも高くして、外周側連通部１３５を冷媒導入部とし、両側の隔壁３１ｂと外側面溝３７に配置された外側接続コイル４１の上面とにより形成される空間を冷媒流路とする。そうすると、外周側連通部１３５から供給された冷媒は、両側の隔壁３１ｂと外側接続コイル４１の上面とにより形成される空間を通って外側接続コイル４１を冷却し、その後、外径側貫通孔３２でベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの内周面３１ｅにぶつかって外側面溝３７から排出される。
【００６５】
しかしながら、冷媒中には鉄粉等の異物ＦＳが混入する場合があり、このような異物ＦＳが外側面溝３７に堆積すると、隣り合うコイル間で導通してしまい絶縁性が確保できない虞がある。図１４は、外径側貫通孔３２で内周面３１ｅに堆積した異物ＦＳにより隣り合う外側接続コイル４１同士が導通してしまった場合を示している。そこで、本発明では、以下で説明する第１及び第２実施形態の回転電機のステータ１０Ａ、１０Ｂが提供される。なお、第１及び第２実施形態の回転電機のステータ１０Ａ、１０Ｂは、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの形状が異なる点を除いて、参考例の回転電機のステータ１０と同一構造を有するので、以下では相違点のみを詳細に説明する。
【００６６】
＜第１実施形態＞
第１実施形態の回転電機のステータ１０Ａは、図１５に示すように、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外周面３１ｄに、外側面溝３７側の接続コイル接合孔３４に連通する外周側連通部１３５が周方向に沿って複数設けられている。また、図１６に示すように、隣接する外側面溝３７の高さＨ１が外側接続コイル４１の高さＨ２よりも高くなっている。
【００６７】
さらに、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの内周面３１ｅには、外側面溝３７（外径側貫通孔３２）に連通する第１内周側連通部１３６と、内側面溝３８（内径側貫通孔３３）に連通する第２内周側連通部１３７とが設けられる。このように構成された第１実施形態の回転電機のステータ１０Ａによれば、外周側連通部１３５から供給された冷媒は、周方向両側の隔壁３１ｂと外側接続コイル４１の上面とにより形成される空間を通って外側接続コイル４１を冷却し、その後、外径側貫通孔３２でベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの内周面３１ｅにぶつかることなく外側面溝３７から第１内周側連通部１３６を通って排出される。
【００６８】
また、外径側貫通孔３２で外側面溝３７から第１内周側連通部１３６を通って排出された冷媒が内径側貫通孔３３を経由する場合でも、第２内周側連通部１３７を通って排出される。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態によれば、外側接続コイル４１はベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの表面に形成された外側面溝３７に収容され、外側面溝３７の高さＨ１は外側接続コイル４１の高さＨ２よりも高くなっているので、外側面溝３７を冷媒流路として利用することができる。
【００７０】
また、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒには、外周面３１ｄに外側面溝３７に連通する外周側連通部１３５が設けられているので、外周面３１ｄに供給された冷媒が外周側連通部１３５を介して外側接続コイル４１を収容する外側面溝３７に供給され、外側接続コイル４１を冷却することができる。
【００７１】
さらに、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒには、内周面３１ｅに外側面溝３７に連通する第１内周側連通部１３６が設けられているので、仮に異物ＦＳを含んだ冷媒が外側面溝３７に供給された場合でも、第１内周側連通部１３６を介して排出される。したがって、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの内部に異物ＦＳが滞留するのを防止でき、隣り合う外側接続コイル４１間の絶縁性を確保することができる。
【００７２】
＜第２実施形態＞
第２実施形態の回転電機のステータ１０Ｂは、第１実施形態の回転電機のステータ１０Ａに加えて、図１７に示すように、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外表面に外側面溝３７を覆う環状の絶縁プレート１４０が設けられている。なお、図１７の符号１５０は、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外周面３１ｄに沿って環状に配置された冷媒供給パイプ１５０である。冷媒供給パイプ１５０には、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外周面３１ｄ、又は外周側連通部１３５に対向するように複数の吐出部１５１が設けられている。冷媒供給パイプ１５０は、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外周面３１ｄに沿って全周に設けられていてもよく、上部にのみ設けられてもよい。冷媒供給パイプ１５０は、第１実施形態の回転電機のステータ１０Ａにも使用できる。
【００７３】
絶縁プレート１４０は、絶縁性材料、例えば樹脂から構成され、図１８に示すように、内表面に外側面溝３７を区画する隔壁３１ｂと係合する係合凹部１４１が設けられている。
【００７４】
このように構成された回転電機のステータ１０Ｂによれば、係合凹部１４１が外側面溝３７を区画する隔壁３１ｂと係合することで、絶縁プレート１４０が全周に亘って外側面溝３７を覆うことになる。したがって、異物ＦＳが外側面溝３７の途中に堆積した場合であっても、外側面溝３７が絶縁プレート１４０に覆われるので、異物ＦＳを介して隣り合う外側接続コイル４１同士が導通することを回避できる。
【００７５】
なお、絶縁プレート１４０は、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外表面の全周に亘って設ける必要はなく、異物ＦＳが堆積しやすいそうな部分にのみ、例えば、正面視で回転軸線を挟んで両側部分にのみ設けてもよい。
【００７６】
また、絶縁プレート１４０はベースプレート３１Ｌ、３１Ｒと一体化されていることが好ましく、係合凹部１４１と隔壁３１ｂとを溶着してもよく、接着してもよく、圧入してもよい。さらに、係合凹部１４１の代わりに、図１９に示すように、絶縁プレート１４０には隔壁３１ｂが貫通する係合孔部１４２が設けられていてもよく、図２０に示すように、係合孔部１４２から突出した隔壁３１の先端部を溶着（例えば、ＩＰＷ（Impulse Welder）して溶着部１４３としてもよい。
【００７７】
なお、第１実施形態では、外側接続コイル４１を冷却する冷却構造についてのみ説明したが、図１７では、内側接続コイル４２を冷却する冷却構造についても図示されている。即ち、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外周面３１ｄに、内側面溝３８側の接続コイル接合孔３４に連通する外周側連通部１３５が周方向に沿って複数設けられている。また、隣接する内側面溝３８の高さが内側接続コイル４２の高さＨ２よりも高くなっている。さらに、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの内周面３１ｅには、内側面溝３８（内径側貫通孔３３）に連通する第２内周側連通部１３７が設けられている。
【００７８】
したがって、外周側連通部１３５から供給された冷媒は、周方向両側の隔壁３１ｂと内側接続コイル４２の上面とにより形成される空間を通って内側接続コイル４２を冷却し、その後、内径側貫通孔３３で内側面溝３８から第２内周側連通部１３７を通って排出される。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、異物ＦＳが外側面溝３７の途中に堆積した場合であっても、外側面溝３７が絶縁プレート１４０に覆われるので、異物ＦＳを介して隣り合う外側接続コイル４１同士が導通することを回避でき、隣り合う接続コイル間の絶縁性をより確実に確保することができる。
【００８０】
また、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒには、外周側連通部１３５が外側面溝３７に連通する外周側連通部と内側面溝３８に連通する外周側連通部と、を備えるので、冷媒を外周面３１ｄからベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの両側、即ち、外側面側と内側面側に供給できる。したがって、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの両面の外側接続コイル４１及び内側接続コイル４２を均等に冷却できる。特にステータコア２１と対向する内側面側の内側接続コイル４２は冷却し難いが、内側面溝３８に連通する外周側連通部１３５を介して冷媒を内側面溝３８に供給することで効率的に内側接続コイル４２を冷却することができる。さらに、この場合も、冷媒は内径側貫通孔３３で内側面溝３８から第２内周側連通部１３７を通って排出されるので、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの内部に異物ＦＳが滞留するのを防止できる。
【００８１】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、上記実施形態では、円周方向に隣接する３つのスロット毎に同相のコイルが配置されるトリプルスロットタイプのステータを例示したが、これに限らず、円周方向の１つのスロット毎に各相のコイルが配置されるシングルスロットタイプ、円周方向に隣接する２つのスロット毎に同相のコイルが配置されるダブルスロットタイプのステータを用いてもよい。
また、コイルの結線については、上記実施形態に限らず、任意の仕様を選択でき、直列結線及び並列結線も適宜選択できる。
また、スロットコイル２５は、断面長方形状の板状導体に限らず、断面円形状の円柱状導体、断面多角形状の柱状導体であってもよく、スロットコイル２５と接続コイル４０の結合は、溶接による接合に限らず、かしめによる締結等が含まれる。ただし、スロットコイルを板状導体とすることで、プレス加工等により所望の位置にスリットが形成されたスロットコイルを容易に製造できる。
【符号の説明】
【００８２】
１０Ａ    回転電機のステータ
１０Ｂ    回転電機のステータ
２１      ステータコア
２３      スロット
２５      スロットコイル
３１ｂ    隔壁（壁部）
３１ｄ    外周面
３１ｅ    内周面
３１Ｌ    ベースプレート
３１Ｒ    ベースプレート
３７      外側面溝（接続コイル収容溝）
３８      内側面溝（接続コイル収容溝）
４０      接続コイル
４１      外側接続コイル
４２      内側接続コイル
５０      コイル
１３５    外周側連通部
１３６    第１内周側連通部（内周側連通部）
１３７    第２内周側連通部（内周側連通部）
１４０    絶縁プレート
１４１    係合凹部
１５０    冷媒供給パイプ（冷媒供給部）
Ｈ１      高さ（接続コイル収容溝の高さ）
Ｈ２      高さ（接続コイルの高さ）
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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