(57)【要約】【課題】コイルエンド部の大型化を抑制しつつ、各相のコイルと中性導体との間の絶縁性も良好に確保することができる回転電機用電機子を提供する。【解決手段】コアに巻装される複数相のコイルと複数相のコイルをスター結線する中性導体４１と中性導体４１の周囲の絶縁を行うための絶縁部材Ｉとを備えた回転電機用電機子。各相のコイルはコアの軸方向一方側の端部に渡り部３３を備え、中性導体４１は軸方向視で渡り部３３と重なるように配置され、絶縁部材Ｉは、中性導体４１のコア径方向両側の側面を覆うように装着される非導電性の本体部５０と本体部５０のコア径方向一方側の側面を貫通して挿入される非導電性の挿入部材６０、７０とを備え、挿入部材６０、７０が、本体部５０に挿入された状態で、中性導体４１と渡り部３３とが軸方向視で重なる領域においてこれらの間に配置される軸方向仕切部６１、７１を有する。【選択図】図１１
2011045202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状のコアに巻装される複数相のコイルと、当該複数相のコイルを互いにスター結線するように接続する中性導体と、前記中性導体の周囲の絶縁を行うための絶縁部材と、を備えた回転電機用電機子であって、
各相の前記コイルは、前記コアから軸方向に突出する軸方向一方側の端部に、周方向の異なる位置に配置された２つのコイル辺部を接続する渡り部を備え、
前記中性導体は、軸方向視で前記渡り部と少なくとも一部が重なるように配置され、
前記絶縁部材は、前記中性導体の少なくともコア径方向両側の側面を覆うように装着される非導電性の本体部と、前記本体部の少なくともコア径方向一方側の側面を貫通して挿入される非導電性の挿入部材と、を備え、
前記挿入部材が、前記本体部に挿入された状態で、前記中性導体と前記渡り部とが軸方向視で重なる領域においてこれらの間に配置される軸方向仕切部を有する回転電機用電機子。
【請求項２】
各相の前記コイルは、前記渡り部として、周方向の異なる位置に配置され、かつ、コア径方向の同一の位置に配置された２つのコイル辺部を接続する通常渡り部と、周方向の所定領域において前記通常渡り部よりも軸方向外側に配置され、コア径方向及び周方向の異なる位置に配置された２つのコイル辺部を接続する接続渡り部と、を備え、
前記軸方向仕切部は、前記本体部に前記挿入部材が挿入された状態で、前記中性導体と前記接続渡り部とが軸方向視で重なる領域においてこれらの間に配置される請求項１に記載の回転電機用電機子。
【請求項３】
各相の前記コイルは、前記コアから軸方向に突出する軸方向一方側の端部において、軸方向に延びて前記中性導体に接続される中性端と、前記接続渡り部の一部であって軸方向に延びる軸方向導体部と、を備え、
前記挿入部材は、一又は二以上の周方向仕切部を更に有し、
前記周方向仕切部は、前記本体部に前記挿入部材が挿入された状態で、周方向で前記中性端と前記軸方向導体部との間及び２つの前記軸方向導体部の間の一方又は双方の領域に配置される請求項２に記載の回転電機用電機子。
【請求項４】
各相の前記コイルは、前記接続渡り部を複数備え、
前記本体部は、前記中性導体に装着された状態で、同相の２つの前記接続渡り部の間に配置される仕切壁部を有する請求項２又は３に記載の回転電機用電機子。
【請求項５】
前記本体部は、前記中性導体を収容する収容室を備えると共に、前記本体部における他の部位と前記収容室とを区画する区画壁部に一体的に形成され前記中性導体を保持する保持部を備え、
前記保持部は、前記区画壁部から前記中性導体に向かってコア径方向に突出してコア径方向の両側から前記中性導体に当接する複数の突起部を有する請求項１から４のいずれか一項に記載の回転電機用電機子。
【請求項６】
前記本体部は、軸方向視で前記保持部と重なる領域に、軸方向外側に開口する開口窓部を備えると共に、
前記本体部に着脱可能であり、前記本体部に取り付けられた状態で前記開口窓部を被覆する非導電性のカバー部材を更に備えた請求項５に記載の回転電機用電機子。
【請求項７】
略円筒状のコアに巻装される複数相のコイルと、当該複数相のコイルを互いにスター結線するように接続する中性導体とを備え、各相の前記コイルが、前記コアから軸方向に突出する軸方向一方側の端部に、周方向の異なる位置に配置された２つのコイル辺部を接続する渡り部を備えると共に、前記中性導体が軸方向視で前記渡り部と少なくとも一部が重なるように配置された回転電機用電機子における、前記中性導体の周囲の絶縁を行うための絶縁部材であって、
前記中性導体の少なくともコア径方向両側の側面を覆うように装着される非導電性の本体部と、前記本体部の少なくともコア径方向一方側の側面を貫通してコア径方向に挿入される非導電性の挿入部材と、を備え、
前記挿入部材が、前記本体部に挿入された状態で、前記中性導体と前記渡り部とが軸方向視で重なる領域においてこれらの間に配置される軸方向仕切部を有する絶縁部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、略円筒状のコアに巻装される複数相のコイルと、当該複数相のコイルを互いにスター結線するように接続する中性導体と、を備えた回転電機用電機子に関する。また、中性導体の周囲の絶縁を行うための絶縁部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
略円筒状のコアに巻装される複数相のコイルと、当該複数相のコイルを互いにスター結線するように接続する中性導体と、を備えた回転電機用電機子が従来から知られている。例えば下記の特許文献１には、そのような構成を備えた回転電機用電機子としての固定子が記載されている。この固定子では、各相のコイルが略Ｕ字状に形成された複数の導体セグメントにより構成されている。各導体セグメントの両端部は、固定子鉄心から軸方向に突出する軸方向一方側の部分（所謂、コイルエンド部）において、それぞれ別の導体セグメントの端部と接合されることにより電気的に接続されている。そして、この特許文献１では、これらの接合部の互いの絶縁と保持のため、或いはこれらの接合部と他の部材との間の絶縁のために、絶縁性樹脂が充填されたキャップ部材が軸方向外側から各接合部を覆うように設けられ、このキャップ部材に充填された絶縁性樹脂に各接合部が埋設されている。
【０００３】
この特許文献１に記載された固定子では、キャップ部材は軸方向に開口する収容室を備え、当該収容室の開口部を上向きに配置してその内部に絶縁性樹脂を充填した状態で、各接合部を上側から絶縁性樹脂中に浸漬する。その後、加熱又は常温放置することにより絶縁性樹脂を硬化させる。これにより、粘性やチクソ比の調整を高精度に行うことなく、隣接する接合部間やこれに隣接する他の部材との間の絶縁性を良好に維持することが可能とされている。また、その際、各接合部を全周に亘って一度に絶縁することができるので、絶縁のための工数を低減することが可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２０９８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された固定子の構成では、各接合部に対して軸方向外側からキャップ部材が装着されるため、軸方向外側に配置されている各接合部どうしの間や、それよりも更に軸方向外側に配置された他の部材との間の絶縁性を良好に確保することは容易であるが、軸方向内側（固定子鉄心側）に配置された他の部材との間の絶縁性に関しては、十分にこれを確保できるものではなかった。そのため、例えば固定子鉄心に巻装される各相のコイルと当該コイルに対して固定子鉄心の軸方向外側に配置される中性導体との間の絶縁性を適切に確保しようとすれば、各相のコイルと中性導体との間に所定の空間距離を確保する必要があった。その結果、コイルエンド部が大型化し、ひいては固定子及び回転電機全体が大型化してしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、中性導体と他の部材との間の絶縁性を良好に確保することができると共に、コイルエンド部の大型化を抑制しつつ、更に各相のコイルと中性導体との間の絶縁性も良好に確保することができる回転電機用電機子の実現が望まれる。また、そのような回転電機用電機子を容易に実現可能な絶縁部材の提供が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る、略円筒状のコアに巻装される複数相のコイルと、当該複数相のコイルを互いにスター結線するように接続する中性導体と、前記中性導体の周囲の絶縁を行うための絶縁部材と、を備えた回転電機用電機子の特徴構成は、各相の前記コイルは、前記コアから軸方向に突出する軸方向一方側の端部に、周方向の異なる位置に配置された２つのコイル辺部を接続する渡り部を備え、前記中性導体は、軸方向視で前記渡り部と少なくとも一部が重なるように配置され、前記絶縁部材は、前記中性導体の少なくともコア径方向両側の側面を覆うように装着される非導電性の本体部と、前記本体部の少なくともコア径方向一方側の側面を貫通して挿入される非導電性の挿入部材と、を備え、前記挿入部材が、前記本体部に挿入された状態で、前記中性導体と前記渡り部とが軸方向視で重なる領域においてこれらの間に配置される軸方向仕切部を有する点にある。
【０００８】
なお、本願では、「コア径方向」は、円筒状のコアを基準として規定される径方向を意味するものとする。同様に、「周方向」及び「軸方向」の各方向も、円筒状のコアを基準として規定される方向を意味するものとする。このとき、各相のコイルや中性導体、絶縁部材等についての各方向は、各相のコイルがスロットに巻装され、中性導体が各相のコイルに接続され、絶縁部材が中性導体に対して装着された状態での方向として規定するものとする。
また、「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
【０００９】
上記の特徴構成によれば、絶縁部材を構成する非導電性の本体部が、中性導体の少なくともコア径方向両側の側面を覆うように装着されることより、少なくとも中性導体とそのコア径方向両側に配置された他の部材との間の絶縁性を良好に確保することができる。また、本体部の少なくともコア径方向一方側の側面を貫通してコア径方向に挿入される非導電性の挿入部材が有する軸方向仕切部が、軸方向では中性導体と渡り部との間に挿入されて中性導体と渡り部とが軸方向視で重なる領域に配置されることにより、中性導体と各相のコイルの渡り部との間の絶縁性を良好に確保することができる。その際、軸方向仕切部により、中性導体と各相のコイルの渡り部との間に絶縁性を確保するための十分な沿面距離を確保することができるので、中性導体と渡り部との間の空間距離を短くして、コイルのコアから突出する部分（所謂、コイルエンド部）の大型化を抑制することができる。
従って、上記の特徴構成によれば、中性導体と他の部材との間の絶縁性を良好に確保することができると共に、コイルエンド部の大型化を抑制しつつ、更に各相のコイルの渡り部と中性導体との間の絶縁性も良好に確保することができる回転電機用電機子を提供することができる。
【００１０】
ここで、各相の前記コイルは、前記渡り部として、周方向の異なる位置に配置され、かつ、コア径方向の同一の位置に配置された２つのコイル辺部を接続する通常渡り部と、周方向の所定領域において前記通常渡り部よりも軸方向外側に配置され、コア径方向及び周方向の異なる位置に配置された２つのコイル辺部を接続する接続渡り部と、を備え、前記軸方向仕切部は、前記本体部に前記挿入部材が挿入された状態で、前記中性導体と前記接続渡り部とが軸方向視で重なる領域においてこれらの間に配置される構成とすると好適である。
【００１１】
この構成によれば、複数のコイル辺部と通常渡り部との組み合わせにより各相のコイルの１ターンが構成される場合において、通常渡り部よりも軸方向外側（軸方向一方側）に配置された接続渡り部がコア径方向及び周方向の異なる位置に配置された２つのコイル辺部を接続することにより、各相のコイルのターン間を直列に接続して、ターン数を増加させることが容易となる。
このとき、接続渡り部は通常渡り部よりも軸方向外側の中性導体側に配置されることになるが、上記の構成では、非導電性の挿入部材が有する軸方向仕切部が、少なくとも軸方向で中性導体と接続渡り部との間に挿入されて中性導体と接続渡り部とが軸方向視で重なる領域に配置されるので、中性導体と接続渡り部との間、ひいては通常渡り部との間の絶縁性を良好に確保することができる。その際、軸方向仕切部により絶縁性を確保するための十分な沿面距離を確保することができるので、中性導体と接続渡り部との間の空間距離を短くしてコイルエンド部の大型化を抑制することができる。
従って、上記の構成によれば、各相のコイルの渡り部と中性導体との間の絶縁性を良好に確保しながら、コイルエンド部の大型化を抑制しつつ、回転電機の出力を増大させることができる。
【００１２】
また、各相の前記コイルは、前記コアから軸方向に突出する軸方向一方側の端部において、軸方向に延びて前記中性導体に接続される中性端と、前記接続渡り部の一部であって軸方向に延びる軸方向導体部と、を備え、前記挿入部材は、一又は二以上の周方向仕切部を更に有し、前記周方向仕切部は、前記本体部に前記挿入部材が挿入された状態で、周方向で前記中性端と前記軸方向導体部との間及び２つの前記軸方向導体部の間の一方又は双方の領域に配置される構成とすると好適である。
【００１３】
この構成によれば、非導電性の挿入部材が有する周方向仕切部が、周方向で中性端と軸方向導体部との間、及び２つの軸方向導体部の間、の一方又は双方に挿入されるので、これらの間に十分な沿面距離を確保することができる。よって、これらの間の絶縁性を良好に確保することができる。
【００１４】
なお、各相のコイルのターン数が比較的多く、周方向の所定領域内に各相の中性端と多数の接続渡り部とが密集している場合には、これらの間の周方向の間隔（空間距離）が短くなり易い。よって、そのような場合には、上記のような軸方向仕切部に加えて更に周方向仕切部を有する挿入部材を備えた構成が特に有効である。
【００１５】
また、各相の前記コイルは、前記接続渡り部を複数備え、前記本体部は、前記中性導体に装着された状態で、同相の２つの前記接続渡り部の間に配置される仕切壁部を有する構成とすると好適である。
【００１６】
接続渡り部は、コア径方向及び周方向の異なる位置に配置された２つのコイル辺部を接続するものであるため、各相のコイルがそれぞれ接続渡り部を複数備える構成では、本体部に対して挿入部材をコア径方向に挿入するだけでは、挿入方向手前側の接続渡り部の一部と挿入部材とが干渉して、挿入方向奥側における２つの接続渡り部の間の空間距離次第では、十分に絶縁性が確保できない可能性がある。また、挿入部材が挿入される領域が、絶縁部材の周方向全体をカバーしていない場合には、当該挿入部材が挿入されていない領域では、同様に２つの接続渡り部の間の空間距離次第では、十分に絶縁性が確保できない可能性がある。この点、上記の構成によれば、軸方向外側から装着される本体部に設けられた仕切壁部と、挿入部材が有する周方向仕切部及び軸方向仕切り部の一方又は双方とが協働することにより、２つの接続渡り部の間に十分な沿面距離を確保して、これらの間の絶縁性を良好に確保することができる。
【００１７】
また、前記本体部は、前記中性導体を収容する収容室を備えると共に、前記本体部における他の部位と前記収容室とを区画する区画壁部に一体的に形成され前記中性導体を保持する保持部を備え、前記保持部は、前記区画壁部から前記中性導体に向かってコア径方向に突出してコア径方向の両側から前記中性導体に当接する複数の突起部を有する構成とすると好適である。
【００１８】
この構成によれば、本体部に形成された保持部で中性導体を保持することにより、当該保持部を介して絶縁部材を中性導体に保持して、容易に絶縁部材を固定することができる。その際、コア径方向の両側から中性導体に当接する複数の突起部により保持部が構成されるので、例えば保持部をコア径方向の両面の全体に当接する当接面として構成する場合と比較して、中性導体を保持する際の摺動抵抗を小さく抑えつつ、中性導体を確実に固定することができる。また、上記の構成では、非導電性の樹脂材料を用いた射出成形等により、そのような突起部からなる保持部を区画壁部等と一体的に形成することができる。よって、上記のような利点を有する絶縁部材を、比較的短時間で容易に製造することができる。
【００１９】
また、前記本体部は、軸方向視で前記保持部と重なる領域に、軸方向外側に開口する開口窓部を備えると共に、前記本体部に着脱可能であり、前記本体部に取り付けられた状態で前記開口窓部を被覆する非導電性のカバー部材を更に備えた構成とすると好適である。
【００２０】
この構成によれば、カバー部材を本体部から取り外した状態で、中性導体が収容室に収容される様子や中性導体が保持部に保持される様子を、開口窓部を介して目視することができる。よって、中性導体に対して絶縁部材を装着する際の作業性を向上させることができる。また、絶縁部材を装着した後はカバー部材を本体部に取り付けることにより、外部に配置された他の部材と中性導体との間の絶縁性を良好に確保することができる。
【００２１】
本発明に係る、略円筒状のコアに巻装される複数相のコイルと、当該複数相のコイルを互いにスター結線するように接続する中性導体とを備え、各相の前記コイルが、前記コアから軸方向に突出する軸方向一方側の端部に、周方向の異なる位置に配置された２つのコイル辺部を接続する渡り部を備えると共に、前記中性導体が軸方向視で前記渡り部と少なくとも一部が重なるように配置された回転電機用電機子における、前記中性導体の周囲の絶縁を行うための絶縁部材の特徴構成は、前記中性導体の少なくともコア径方向両側の側面を覆うように装着される非導電性の本体部と、前記本体部の少なくともコア径方向一方側の側面を貫通してコア径方向に挿入される非導電性の挿入部材と、を備え、前記挿入部材が、前記本体部に挿入された状態で、前記中性導体と前記渡り部とが軸方向視で重なる領域においてこれらの間に配置される軸方向仕切部を有する点にある。
【００２２】
この特徴構成によれば、非導電性の本体部が、中性導体の少なくともコア径方向両側の側面を覆うように装着されることより、少なくとも中性導体とそのコア径方向両側に配置された他の部材との間の絶縁性を良好に確保することができる。また、本体部の少なくともコア径方向一方側の側面を貫通してコア径方向に挿入される非導電性の挿入部材が有する軸方向仕切部が、軸方向では中性導体と渡り部との間に挿入されて中性導体と渡り部とが軸方向視で重なる領域に配置されることにより、中性導体と各相のコイルの渡り部との間の絶縁性を良好に確保することができる。その際、軸方向仕切部により、中性導体と各相のコイルの渡り部との間に絶縁性を確保するための十分な沿面距離を確保することができるので、中性導体と渡り部との間の空間距離を短くして、回転電機用電機子のコイルエンド部の大型化を抑制することができる。
従って、上記の特徴構成によれば、中性導体と他の部材との間の絶縁性を良好に確保することができると共に、コイルエンド部の大型化を抑制しつつ、更に各相のコイルの渡り部と中性導体との間の絶縁性も良好に確保することができる回転電機用電機子を、容易に実現可能な絶縁部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る回転電機の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るステータの全体構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るステータの全体構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係るステータの各相コイルの結線状態を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る単位コイルを示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係るステータの中性導体の近傍を示す拡大斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係るステータの中性導体の近傍を示す拡大斜視図である。
【図８】本発明の実施形態に係る絶縁部材の分解斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係る挿入部材を異なる方向から見た斜視図である。
【図１０】コイル及び中性導体の近傍に挿入部材を挿入した状態での透視図である。
【図１１】コイル及び中性導体の近傍に挿入部材を挿入した状態でのコア径方向内側から見た模式図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る本体部を軸方向他方側から見た平面図である。
【図１３】中性導体に本体部が装着された状態での軸方向他方側から見た平面図である。
【図１４】中性導体に装着された本体部に挿入部材が挿入された状態での軸方向他方側から見た平面図である。
【図１５】中性導体に装着された本体部に挿入部材が挿入された状態での軸方向一方側から見た平面図である。
【図１６】中性導体に装着された本体部に挿入部材が挿入された状態での断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に係る回転電機用電機子の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態においては、本発明に係る回転電機用電機子を、回転電機１のステータ２に適用した場合を例として説明する。図１〜４に示すように、ステータ２は、略円筒状のステータコア１１に巻装される複数相のコイル２１と、当該複数相のコイル２１を互いにスター結線するように接続する中性導体４１と、中性導体４１の周囲の絶縁を行うための絶縁部材Ｉと、を備えている。このような構成において、本実施形態に係るステータ２は、絶縁部材Ｉが、図８に示すように、中性導体４１の少なくともコア径方向両側の側面を覆うように装着される非導電性の本体部５０と、本体部５０の少なくともコア径方向一方側の側面を貫通して挿入される非導電性の挿入部材６０、７０とを備え、挿入部材６０、７０が、図１１に示すように、本体部５０に挿入された状態で、中性導体４１と渡り部３１とが軸方向視で重なる領域においてこれらの間に配置される軸方向仕切部６１、７１を有する点に特徴を有する。これにより、中性導体４１と他の部材との間の絶縁性を良好に確保することができると共に、コイルエンド部の大型化を抑制しつつ、更に各相のコイル２１と中性導体４１の渡り部３１との間の絶縁性も良好に確保することが可能となっている。以下、この回転電機１の各部の構成について詳細に説明する。なお、本実施形態においては、ステータ２が本発明における「回転電機用電機子」に相当し、ステータコア１１が本発明における「コア」に相当する。
【００２５】
１．回転電機の全体構成
図１に示すように、回転電機１は、ステータ２、ロータ３、及びケース５を備えている。ステータ２はコイル２１を備えており、当該コイル２１に電流を流すことで磁界を発生させることができる。ステータ２は、ケース５の内周面に固定されている。ステータ２の構成については後に詳細に説明する。また、ステータ２のコア径方向内側には、永久磁石（不図示）を備えた界磁としてのロータ３が、ロータ軸４を回転軸としてステータ２に対して相対回転可能に支持されて配置されている。すなわち、本実施形態における回転電機１は、電機子としてのステータ２を備えたインナーロータ型の回転電機とされている。ケース５は、軸方向他方側に端壁５ａが設けられた円筒形状に形成されている。ケース５は軸方向一方側に開口しており、当該開口を塞ぐようにケース５にカバー６が取り付けられている。そして、ケース５の端壁５ａ及びカバー６のコア径方向中央部に軸受７が設けられており、ロータ３及びロータ軸４は軸受７を介してケース５及びカバー６に対して回転可能に支持されている。
【００２６】
２．ステータの構成
図２に示すように、ステータ２は、ステータコア１１と、コイル２１と、中性導体４１と、を備えている。ステータコア１１は磁性材料を用いて構成されており、略円筒形状に形成されている。ステータコア１１は、その内周面に、周方向に分散配置された複数のスロット１２を有する。複数のスロット１２は、所定の周方向間隔で、それぞれ軸方向に延びるように設けられている。各スロット１２は、軸方向に直交する面における断面が互いに同じ断面形状に形成されている。本例では、スロット１２のコア径方向内側に開口する開口幅（周方向幅）がスロット１２の内部の周方向幅よりも狭く形成されており、スロット１２は所謂セミオープンスロットとされている。また、本実施形態においては、ステータコア１１には、その全周で計４８個のスロット１２が設けられている。ステータコア１１の各スロット１２には、複数相（本例ではＵ相、Ｖ相、及びＷ相の三相）のコイル２１が波巻・分布巻の形態で巻装されている。そして、本実施形態に係るステータ２は、三相交流で駆動される回転電機１に用いられるステータとされている。なお、以下では、コイル２１を構成する各部材について、特にＵ相、Ｖ相及びＷ相の各相を区別する必要がある場合には、例えば２１ｕ、２１ｖ及び２１ｗのように、各部材を示す符合の後に小文字の「ｕ」、「ｖ」及び「ｗ」を付して説明するものとする。
【００２７】
また、本実施形態においては、図４に示すように、各相のコイル２１は、それぞれ２つの構成コイル２２、２３を有し、これら２つの構成コイル２２、２３が並列接続されて構成されている。すなわち、Ｕ相接続端子ＴｕにはＵ相第一構成コイル２２ｕとＵ相第二構成コイル２３ｕとがそれぞれ接続されると共に、これらの構成コイル２２ｕ、２３ｕの中性点Ｎ側の端部である２つの中性端２４ｕ（図６及び図７を参照）が、それぞれ中性導体４１に接続されている。Ｖ相接続端子ＴｖにはＶ相第一構成コイル２２ｖとＶ相第二構成コイル２３ｖとがそれぞれ接続されると共に、これらの構成コイル２２ｖ、２３ｖの中性点Ｎ側の端部である２つの中性端２４ｖ（図６及び図７を参照）が、それぞれ中性導体４１に接続されている。Ｗ相接続端子ＴｗにはＷ相第一構成コイル２２ｗとＷ相第二構成コイル２３ｗとがそれぞれ接続されると共に、これらの構成コイル２２ｗ、２３ｗの中性点Ｎ側の端部である２つの中性端２４ｗ（図６及び図７を参照）が、それぞれ中性導体４１に接続されている。なお本願では、「中性端２４」は、各構成コイル２２、２３を構成する導体のうち、中性導体４１に接続される部分であって、ステータコア１１よりも軸方向一方側に突出する部分全体を指すものとする。このように結線された各相のコイル２１には、各相の接続端子Ｔから互いに所定の位相差を有する三相の励磁電流がそれぞれ供給される。これにより、ステータ２は回転磁界を発生させてロータ３を回転させる。
【００２８】
本実施形態では、各相の構成コイル２２、２３は、長手方向（通電方向に等しい）に直交する面における断面形状が略矩形状の線状導体で構成されている。この線状導体を構成する材料は、例えば銅やアルミニウム等とすることができる。線状導体の表面は、接合が必要となる中性導体４１との接続部位や接続渡り部３３（図２を参照）における接続部位を除き、樹脂等からなる絶縁被膜により被覆されている。図５は、本実施形態に係る構成コイル２２、２３の一部を示す斜視図である。本実施形態に係る構成コイル２２、２３は、図５に示す単位コイルＣが２つ、直列に接続されて構成されている。つまり、本実施形態に係る各相のコイル２１は、図４に示すように、２つの単位コイルＣがそれぞれ直列に接続されて構成される２つの構成コイル２２、２３が、並列に接続されて構成されている。
【００２９】
直列接続された２つの単位コイルＣからなる各相の構成コイル２２、２３は、スロット１２内に配置されるコイル辺部３０と、周方向の位置が異なる２つのスロット１２内に配置された同相のコイル辺部３０をステータコア１１の軸方向両端部において周方向に接続する渡り部３１と、を備えている。各構成コイル２２、２３を構成する単位コイルＣにおいては、２つのコイル辺部３０がコア径方向に並べて配置されると共に、コア径方向に並べて配置された２つのコイル辺部３０が二組、周方向に並べて配置されている。ここで、構成コイル２２、２３は、各コイル辺部３０がステータコア１１の内周面に設けられた複数のスロット１２の位置に対応して周方向に所定間隔で分散配置されて、全体として略円筒状に形成されている。各相の構成コイル２２、２３はコア径方向に並べて配置され、これにより各相のコイル２１も全体として略円筒状に形成されている。これらの各相のコイル２１がステータコア１１に巻装された状態では、互いに隣接する２つのスロット１２において、それぞれ同一のスロット１２内で２つのコイル辺部３０がコア径方向に並べて配置される。
【００３０】
本実施形態においては、ステータコア１１の軸方向他方側（図２における下側、図５における上側）における渡り部３１は、コア径方向内側に屈曲形成された屈曲渡り部３４とされている。各相の屈曲渡り部３４は、コイル辺部３０から連続してコア径方向に屈曲して延びる径方向導体部３４ａと、周方向の位置が異なる２つの径方向導体部３４ａを周方向に接続する周方向導体部３４ｂと、を備えている。ここでは詳細な説明は省略するが、三相のコイル２１が組み合わされた状態で、屈曲渡り部３４では全周に亘って三相のうちの二相分の周方向導体部３４ｂが軸方向に並べて配置されている。また、本実施形態では、ステータコア１１に巻装された状態で、各相の構成コイル２２、２３の径方向導体部３４ａの、スロット１２のコア径方向内側の開口部に対応する位置には、当該開口部の周方向幅よりも狭い幅狭凹部３５が形成されている。これにより、三相のコイル２１をステータコア１１に軸方向他方側から挿入して、セミオープン形状のスロット１２に巻装することが可能とされている。
【００３１】
一方、ステータコア１１の軸方向一方側（図２における上側、図５における下側）における渡り部３１は、通常渡り部３２と接続渡り部３３とを含んで構成されている。軸方向一方側の通常渡り部３２は、軸方向他方側の屈曲渡り部３４とは異なり、コア径方向内側に屈曲形成されることはなく周方向の位置が異なる２つのコイル辺部３０の軸方向外側（軸方向一方側）で、周方向導体部３２ｂによりこれらをそのまま周方向に接続している。ステータコア１１の全周に亘って設けられた複数の通常渡り部３２は、周方向の位置が異なる２つのスロット１２内に配置され、かつ、コア径方向の同一の位置に配置されたコイル辺部３０を、周方向に接続している。これらは、互いに軸方向の突出高さを揃えて配置されている。また、本実施形態においては、図２に示すように、通常渡り部３２では全周に亘って三相のうちの二相分の周方向導体部３２ｂがコア径方向に並べて配置されている。より詳細には、図６及び図７に示すように、Ｖ相コイル２１ｖの構成コイル２２ｖ、２３ｖを構成する周方向導体部３２ｂｖは、その周方向中央部にコア径方向の段差部を有し、周方向一方側の部位が周方向他方側の部位に対してコア径方向外側にオフセットされている。そして、Ｖ相コイル２１ｖを構成する周方向導体部３２ｂｖの周方向一方側の部位のコア径方向内側にはＷ相コイル２１ｗを構成する周方向導体部３２ｂｗの周方向他方側の部位が配置されている。また、Ｖ相コイルを構成する周方向導体部３２ｂｖの周方向他方側の部位のコア径方向外側にはＵ相コイル２１ｕを構成する周方向導体部３２ｂｕの周方向一方側の部位が配置されている。更に、Ｕ相コイル２１ｕを構成する周方向導体部３２ｂｕの周方向他方側の部位のコア径方向内側にはＷ相コイル２１ｗを構成する周方向導体部３２ｂｗの周方向一方側の部位が配置されている。
【００３２】
接続渡り部３３は、通常渡り部３２の軸方向外側（軸方向一方側）に配置されており、コア径方向の異なる位置に配置された２つの単位コイルＣを構成するコイル辺部３０であって、周方向の位置が異なる２つのスロット１２内に配置されたコイル辺部３０を、コア径方向及び周方向に接続している。そのような構成を実現するため、接続渡り部３３は、径方向導体部３３ａと周方向導体部３３ｂと軸方向導体部３３ｃとを備えて構成されている。また、本実施形態では、２つの単位コイルＣの端部をそれぞれ引き出して接合することにより接続渡り部３３が構成されるものとされていることから、これらの接合のためのスペースを確保するため、また、絶縁性を適切に確保し易い構成を実現するため、それぞれの接続渡り部３３は、中性端２４や他の接続渡り部３３と所定間隔を空けて配置されている。そのため、それぞれの接続渡り部３３は、図６及び図７に示すように、コア径方向、周方向、及び軸方向に複雑に屈曲して延びる形態で、コア径方向及び周方向の異なる位置に配置された２つのコイル辺部３０を接続している。これら複数の接続渡り部３３は、図２に示すように、各相の接続端子Ｔや中性端２４、中性導体４１と共に、周方向の所定領域において集約して配置されている。
【００３３】
本実施形態では、図４に示すように、２つの単位コイルＣがそれぞれ直列に接続されて構成される２つの構成コイル２２、２３が並列に接続されて、各相のコイル２１が構成されていることに対応して、各相のコイル２１には２つの接続渡り部３３が備えられている。また、本実施形態においては、各相のコイル２１を構成する単位コイルＣ（図５を参照）が、各相について４つずつコア径方向に並べられた状態でステータコア１１に巻装されている。そして、各相の接続渡り部３３により、第一構成コイル２２においては、４つの単位コイルＣのうち、コア径方向で最外周側に配置される単位コイルＣとコア径方向で最内周側に配置される単位コイルＣとが直列接続されている。また、もう１つの接続渡り部３３により、残余の２つの単位コイルＣを直列接続するように、これらの単位コイルＣどうしが接続されて第二構成コイル２３が構成されている。
【００３４】
ところで、ステータコア１１の軸方向一方側では、２つのコイル辺部３０から連続して延びる２つの通常渡り部３２が、軸方向視で重ねて配置されている。上記のとおり、本実施形態では、各構成コイル２２、２３を構成する単位コイルＣにおいては、２つのコイル辺部３０が同一のスロット１２内においてコア径方向に並べて配置されると共に、コア径方向に並べて配置された２つのコイル辺部３０が二組、周方向に並べて配置されている。そして、それぞれの単位コイルＣにおいて、上記周方向に並べて配置される二組の２つのコイル辺部３０から連続して延びる計４つの通常渡り部３２が、軸方向視で重ねて配置されている。よって、各相の構成コイル２２、２３について見た場合、通常渡り部３２を構成する周方向導体部３２ｂの部分においては、そのコア径方向に隣接して、構成コイル２２、２３を構成する線状導体１本分のコア径方向幅に相当する空間が生じている。
【００３５】
このようにして生じる空間には、他の二相の周方向導体部３２ｂが配置されている。具体的には、Ｕ相の通常渡り部３２ｕを構成する周方向導体部３２ｂｕのコア径方向内側に隣接して、Ｖ相の通常渡り部３２ｖを構成する周方向導体部３２ｂｖとＷ相の通常渡り部３２ｗを構成する周方向導体部３２ｂｗとが配置されている。また、Ｖ相の通常渡り部３２ｖを構成する周方向導体部３２ｂｖのコア径方向に隣接して、Ｕ相の通常渡り部３２ｕを構成する周方向導体部３２ｂｕとＷ相の通常渡り部３２ｗを構成する周方向導体部３２ｂｗとが配置されている。ここでは、Ｖ相の通常渡り部３２ｖを構成する周方向導体部３２ｂｖの周方向一方側では、コア径方向内側に隣接してＷ相の通常渡り部３２ｗを構成する周方向導体部３２ｂｗが配置され、Ｖ相の通常渡り部３２ｖを構成する周方向導体部３２ｂｖの周方向他方側では、コア径方向外側に隣接してＵ相の通常渡り部３２ｕを構成する周方向導体部３２ｂｕが配置されている。更に、Ｗ相の通常渡り部３２ｗを構成する周方向導体部３２ｂｗのコア径方向外側に隣接して、Ｕ相の通常渡り部３２ｕを構成する周方向導体部３２ｂｕとＶ相の通常渡り部３２ｖを構成する周方向導体部３２ｂｖとが配置されている。
【００３６】
そして、コア径方向の同じ位置に配置された互いに異なる二相のコイル２１の通常渡り部３２が周方向に所定間隔を空けて並べて配置されることにより、当該２つの通常渡り部３２の間に異相間隙間Ｓ（図６及び図７を参照）が形成されている。本例では、Ｖ相の通常渡り部３２ｖを構成する周方向導体部３２ｂｖはその周方向中央部にコア径方向の段差部を有し、周方向一方側の部位が周方向他方側の部位に対してコア径方向外側にオフセットされていることから、このような異相間隙間Ｓは、Ｗ相の通常渡り部３２ｗの周方向一方側の端部とＶ相の通常渡り部３２ｖの周方向他方側の端部との間、Ｖ相の通常渡り部３２ｖの段差部とＷ相の通常渡り部３２ｗの周方向他方側の端部との間、及びＶ相の通常渡り部３２ｖの周方向一方側の端部とＵ相の通常渡り部３２ｕの周方向他方側の端部との間、に形成されている。また、異相間隙間Ｓは、各相の通常渡り部３２を挟んで、およそ線状導体１本分の幅に相当する間隔を空けてコア径方向に並んで形成されている。なお、このような異相間隙間Ｓは、軸方向における立体的な障害のない空間となっている。
【００３７】
本実施形態では、各相の第一構成コイル２２及び第二構成コイル２３について、それぞれコア径方向の内周側に配置される単位コイルＣに含まれるコイル辺部３０から連続して延びる導体部分が、各相の中性端２４とされている。そして、各相の２つの中性端２４は、このようにして形成された異相間隙間Ｓを通って軸方向に引き出されている。すなわち、図６及び図７に示すように、同一のスロット１２内において、コイル２１を構成する線状導体１本分の間隔（線状導体のコア径方向幅に相当）を空けてコア径方向に並べて配置された２つのコイル辺部３０（ここでは、Ｕ相コイル２１ｕ及びＶ相コイル２１ｖではコア径方向で内側から２番目と４番目のコイル辺部３０、Ｗ相コイル２１ｗではコア径方向で内側から１番目と３番目のコイル辺部３０）は、それぞれ同様の曲げ加工によりコア径方向及び周方向に所定形状に屈曲された後、同じくおよそ線状導体１本分の幅に相当する間隔を空けてコア径方向に並んで形成された２つの異相間隙間Ｓを通って軸方向に引き出されて中性端２４を構成している。従って、この構成では、各相の２つの構成コイル２２、２３の中性点Ｎ側の端部である中性端２４は、およそ線状導体１本分の幅に相当する間隔を空けてコア径方向に並べて配置されることになる。
【００３８】
各相について、およそ線状導体１本分の幅に相当する間隔を空けてコア径方向に並べて配置された２つの中性端２４は、軸方向に延びつつ中性導体４１をコア径方向の両側から挟んだ状態で中性導体４１にそれぞれ接続されている。ここで、中性導体４１は、軸方向視で通常渡り部３２及び接続渡り部３３と少なくとも一部が重なるように配置されている。本例では、図６及び図７に示すように、中性導体４１は、軸方向視でその全体が通常渡り部３２及び接続渡り部３３と重なるように配置されている。中性導体４１は、各相のコイル２１の端部（中性端２４）を互いにスター結線するように接続するための導体である。本実施形態では、中性導体４１は板状部材により構成されている。中性導体４１は、コア径方向の両面が各相の中性端２４どうしが対向する面と略平行となるように少なくとも周方向の二箇所（ここでは、三箇所）で屈曲された形状を有している。この中性導体４１を構成する材料は、例えば銅やアルミニウム等とすることができる。中性導体４１の表面は、接合が必要となる各相の中性端２４との接続部位を除き、樹脂等からなる絶縁被膜により被覆されている。中性導体４１と各相の中性端２４との接続は、例えば抵抗蝋付、溶接、カシメ、半田付け、接続部材を用いた接続等、各種の接続方法により行うことができる。
【００３９】
本実施形態に係る中性導体４１は、コイル２１を構成する線状導体のコア径方向幅と略等しい径方向幅を有して構成されている。これにより、各相それぞれ２つの中性端２４の間に過不足なく収まる形態で中性導体４１が各中性端２４に接続されている。また、本実施形態では、２つの構成コイル２２、２３が並列接続されていることに対応して、中性導体４１は、コイル２１を構成する線状導体の周方向幅の２倍と略等しい軸方向幅を有して構成されている。つまり、中性導体４１における通電方向（周方向に略等しい）に直交する面の断面積が、各相の構成コイル２２、２３における通電方向に直交する面の断面積の和に略等しくなるように、中性導体４１のコア径方向幅及び軸方向幅が設定されている。
【００４０】
なお、本実施形態では、コイルエンド部の大型化を抑制するべく、軸方向で中性導体４１が配置される位置は、接続渡り部３３の軸方向外側（軸方向一方側）の部分に比較的近接した位置とされている（図１１を参照）。従って、中性導体４１と接続渡り部３３との間には、これらの間における絶縁性を十分に確保することができるだけの空間距離は確保されていない。本実施形態では、これらの間における絶縁性は、空間距離によるのではなく、絶縁部材Ｉにより確保される構成とされている。以下では、絶縁部材Ｉの構成及び絶縁部材Ｉを用いた絶縁構造について説明する。
【００４１】
３．絶縁部材の構成
本実施形態に係る絶縁部材Ｉの構成について説明する。絶縁部材Ｉは、中性導体４１の周囲の絶縁を行うための部材である。絶縁部材Ｉは、中性導体４１をその周囲の部材、例えばステータ２の外部に配置された他の部材や、ステータ２に備えられた各相のコイル２１等の他の部材に対して絶縁する。本実施形態では、図８に示すように、絶縁部材Ｉは、本体部５０と、第一挿入部材６０と、第二挿入部材７０と、カバー部材８０と、を備えて構成されている。
【００４２】
本体部５０は、中性導体４１に対して軸方向外側（軸方向一方側）から、中性導体４１の少なくともコア径方向両側の側面を覆うように装着される部材である。本実施形態では、本体部５０は、更に中性導体４１の周方向両側の側面及び軸方向外側の面をも覆うように装着される。よって、本実施形態に係る本体部５０は、中性導体４１のコア径方向両側の側面及び周方向両側の側面を覆うと共に、軸方向外側の面をも覆うように装着されるキャップ状の部材として形成されている。また、本実施形態では、中性導体４１並びに各相の接続渡り部３３及び中性端２４（以下、中性導体４１等）が周方向の所定領域において集約して配置されているため、本体部５０は中性導体４１等に対して軸方向外側からその周囲を覆うように装着されることになる。この本体部５０は、非導電性の絶縁性樹脂を用いて形成されている。本例では、精密成形性及び耐熱性に優れたポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂が用いられている。本体部５０は、そのコア径方向両側、周方向両側及び軸方向外側（軸方向一方側）に、ステータ２の外部との間を区画する外周壁部５１を有する。この外周壁部５１により、中性導体４１とステータ２の外部に配置された他の部材（例えば、回転電機１のケース５等）との間の絶縁性が確保される。
【００４３】
また、本体部５０は、図１２〜図１４に示すように、中性導体４１の外形に沿った形状を有して軸方向に延びる区画壁部５２を有する。この区画壁部５２により本体部５０における他の部位から区画される空間は収容室Ｒとされ、当該収容室Ｒは中性導体４１が収容される空間となる。また、本実施形態においては、区画壁部５２からコア径方向に突出する複数の突起部５４からなる保持部５３が、区画壁部５２に一体的に形成されている。本例では、図１２及び図１５に示すように、３個一組の突起部５４からなる保持部５３が二組、周方向の異なる位置に形成されている。保持部５３は、本体部５０が中性導体４１等に装着され、中性導体４１が収容室Ｒに収容された状態で、コア径方向の両側から中性導体４１に当接して当該中性導体４１を保持する。また、本実施形態においては、区画壁部５２から軸方向に突出すると共に、返し部分がコア径方向で収容室Ｒ側に突出する支持爪５５が、区画壁部５２に一体的に形成されている。本例では、図１２〜図１４に示すように、２つの支持爪５５が周方向の異なる位置に形成されている。これらの支持爪５５は、返し部分が中性導体４１のステータコア１１側の端面に当接して、中性導体４１と本体部５０との間の相対的な軸方向の抜けを防止する。
【００４４】
また、本体部５０は、図１２〜図１４に示すように、収容室Ｒ以外の空間を、所定の複数空間に仕切るための複数の仕切壁部５６を有する。仕切壁部５６は、軸方向に延びるように区画壁部５２や外周壁部５１と一体的に形成されており、本体部５０が中性導体４１等に装着された状態で、同相の２つの接続渡り部３３の間に配置される。また、仕切壁部５６は、異相の２つの接続渡り部３３の間にも配置される。この仕切壁部５６と、後述する第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０とが協働することにより、２つの接続渡り部３３の間の絶縁性が良好に確保されることになる。
【００４５】
また、本体部５０は、図８及び図１２に示すように、軸方向視で保持部５３（突起部５４）と重なる領域に、軸方向外側（軸方向一方側）に開口する開口窓部５９を備えている。開口窓部５９は、中性導体４１に対して本体部５０が装着される際に、中性導体４１が収容室Ｒに収容される様子や中性導体４１が保持部５３（突起部５４）に保持される様子を目視可能として作業性を向上させるための目視窓となっている（図１５を参照）。また、本体部５０には、図８に示すように、第一挿入部材６０や第二挿入部材７０を挿入するための複数のスリット部５７や、第一挿入部材６０や第二挿入部材７０、カバー部材を係止するための複数の係止突起５８が、所定位置に形成されている。
【００４６】
第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０は、それぞれ本体部５０の少なくともコア径方向一方側の側面を構成する外周壁部５１に形成されたスリット部５７を貫通して、本体部５０に対してコア径方向に挿入される部材である。本実施形態では、図１６に示すように、第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０は、いずれも本体部５０のコア径方向内側の外周壁部５１に形成されたスリット部５７をコア径方向内側から貫通すると共に、更にコア径方向外側の外周壁部５１に形成されたスリット部５７をも貫通するように構成されている。これらの第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０は、いずれも非導電性の絶縁性樹脂を用いて形成されている。本例では、精密成形性及び耐熱性に優れたポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂が用いられている。
【００４７】
第一挿入部材６０は、図９（ａ）に示すように、軸方向仕切部６１と２つの周方向仕切部６２ａ、６２ｂとを備えている。軸方向仕切部６１は、中性導体４１等に対して本体部５０が装着され、かつ本体部５０に対して第一挿入部材６０が挿入された状態（以下、挿入状態）で、コア径方向及び周方向に延在する仕切板として形成されている。また、周方向仕切部６２ａ、６２ｂは、挿入状態でコア径方向及び軸方向に延在する仕切板として形成されている。これらの軸方向仕切部６１と周方向仕切部６２ａ、６２ｂとは、一体的に形成されている。第一挿入部材６０は更に、ストッパー部６３を備えている。ストッパー部６３は、軸方向仕切部６１及び周方向仕切部６２ａ、６２ｂと一体的に板状に形成されており、コア径方向内側から本体部５０の外周壁部５１の外面に当接して、本体部５０への第一挿入部材６０の進入を規制する。軸方向仕切部６１及びストッパー部６３には、本体部５０の係止突起５８に係合する係止穴部６４が形成されている。係止突起５８と係止穴部６４とが係合することにより、本体部５０と第一挿入部材６０との間の相対的なコア径方向の抜けが防止される（図１６を参照）。
【００４８】
第二挿入部材７０は、図９（ｂ）に示すように、軸方向仕切部７１と３つの周方向仕切部７２ａ、７２ｂ、７２ｃとを備えている。軸方向仕切部７１は、挿入状態でコア径方向及び周方向に延在する仕切板として形成されている。また、周方向仕切部７２ａ、７２ｂ、７２ｃは、挿入状態でコア径方向及び軸方向に延在する仕切板として形成されている。これらの軸方向仕切部７１と周方向仕切部７２ａ、７２ｂ、７２ｃとは、一体的に形成されている。第二挿入部材７０は更に、ストッパー部７３を備えている。ストッパー部７３は、軸方向仕切部７１及び周方向仕切部７２ａ、７２ｂ、７２ｃと一体的に板状に形成されており、コア径方向内側から本体部５０の外周壁部５１の外面に当接して、本体部５０への第二挿入部材７０の進入を規制する。軸方向仕切部７１及びストッパー部７３には、本体部５０の係止突起５８に係合する係止穴部７４が形成されている。係止突起５８と係止穴部７４とが係合することにより、本体部５０と第二挿入部材７０との間の相対的なコア径方向の抜けが防止される（図１６を参照）。
【００４９】
カバー部材８０は、本体部５０に対して着脱可能に構成されており、本体部５０に取り付けられた状態で本体部５０の開口窓部５９を被覆する部材である。このカバー部材８０は、非導電性の絶縁性樹脂を用いて形成されている。本例では、精密成形性及び耐熱性に優れたポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂が用いられている。図８に示すように、カバー部材８０は、開口窓部５９を被覆するようにコア径方向及び周方向に延在する板状のカバー本体８１と、カバー本体８１と一体的に形成され、コア径方向の両側でカバー本体８１から軸方向に延びる２つの係止部８２と、を備えている。カバー本体８１は、本体部５０に対して軸方向外側（軸方向一方側）から装着されて開口窓部５９を被覆する。また、カバー本体８１の周方向他方側（図８における右側）の端部が本体部５０に係止された状態で、係止部８２と本体部５０の外周壁部５１の側面に形成された係止突起５８とが係合することにより、本体部５０とカバー部材８０との間の相対的な軸方向の抜けが防止される。
【００５０】
４．中性導体の近傍における絶縁構造
次に、上記で説明した本実施形態に係る絶縁部材Ｉを用いることにより実現される、中性導体４１の周囲における絶縁構造について説明する。本実施形態に係る絶縁部材Ｉは、中性導体４１等に装着された本体部５０に対して、第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０がコア径方向に挿入されると共に、カバー部材８０が取り付けられた状態で、絶縁用部材としての機能を果たすことができるように構成されている。以下では、本実施形態に係る絶縁構造を、絶縁部材Ｉを構成する各部材を組んでいく順序に沿って説明する。
【００５１】
まず、周方向の所定領域において集約して配置された中性導体４１等（図２を参照）に対して、本体部５０が中性導体４１等の周囲を覆うように軸方向外側（軸方向一方側）から装着される。その際、収容室Ｒに中性導体４１が収容されると共に、３個一組の突起部５４からなる二組の保持部５３（図１２を参照）がそれぞれコア径方向の両側から中性導体４１に当接して当該中性導体４１を保持するように、本体部５０が装着される。これにより、本体部５０が保持部５３（突起部５４）を介して中性導体４１に保持される。中性導体４１等に本体部５０が装着された状態における、軸方向他方側から見た様子が図１３に示されている。なお、この作業は本体部５０の開口窓部５９（図８を参照）を介して目視しながら行うことができる。中性導体４１等に本体部５０が装着された状態で、本体部５０の外周壁部５１により、中性導体４１とステータ２の外部に配置された他の部材（例えば、回転電機１のケース５等）との間の絶縁性を良好に確保することが可能となっている。
【００５２】
但し、本実施形態では、上記のとおり中性導体４１と接続渡り部３３との間に十分な空間距離が確保されていないことから、単に中性導体４１等に本体部５０が装着されただけの状態では、中性導体４１と各相の接続渡り部３３すなわち各相のコイル２１との間の絶縁性を十分に確保することができない。また、本実施形態では、図６及び図７に示すように、各相の中性端２４及び各相について複数（ここでは、２つ）の接続渡り部３３が、周方向の所定領域において集約して配置されていることから、中性端２４と接続渡り部３３の軸方向導体部３３ｃとの間や２つの軸方向導体部３３ｃの間の周方向の空間距離も比較的短くなっており、これらの間の絶縁性を十分に確保することができない場合がある。
【００５３】
この点、本実施形態では、中性導体４１等に本体部５０が装着された状態で、本体部５０に非導電性の第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０が挿入される。そして、図１０及び図１１に示すように、挿入状態で、軸方向仕切部６１、７１が軸方向で中性導体４１と接続渡り部３３との間に配置される。この状態で、軸方向仕切部６１、７１は、中性導体４１と少なくとも接続渡り部３３とが軸方向視で重なる領域においてこれらの間に配置され、コア径方向及び周方向に延在することになる。この状態では、軸方向仕切部６１、７１により中性導体４１と接続渡り部３３との間に十分な沿面距離が確保されるので、これらの間における軸方向の絶縁性を良好に確保することが可能となっている。
【００５４】
また、挿入状態で、周方向仕切部６２、７２が周方向で中性端２４と軸方向導体部３３ｃとの間、及び２つの軸方向導体部３３ｃの間の一方又は双方に配置される。本例では、これらの双方に配置されている。具体的には、図１０及び図１１に示すように、周方向でＵ相の中性端２４ｕとＵ相の軸方向導体部３３ｃｕとの間に周方向仕切部６２ａが配置され、Ｕ相の軸方向導体部３３ｃｕどうしの間に周方向仕切部６２ｂが配置されている。また、Ｖ相の中性端２４ｖとＶ相の軸方向導体部３３ｃｖとの間に周方向仕切部７２ａが配置され、Ｖ相の軸方向導体部３３ｃｖどうしの間に周方向仕切部７２ｂが配置され、Ｗ相の中性端２４ｗとＶ相の軸方向導体部３３ｃｖとの間に周方向仕切部７２ｃが配置されている。この状態で、周方向仕切部６２、７２は、周方向で中性端２４と軸方向導体部３３ｃとの間、及び２つの軸方向導体部３３ｃの間の双方の領域に配置され、コア径方向及び軸方向に延在することになる。この状態では、周方向仕切部６２、７２により中性端２４と軸方向導体部３３ｃとの間、及び２つの軸方向導体部３３ｃの間に十分な沿面距離が確保されるので、これらの間における周方向の絶縁性を良好に確保することが可能となっている。
【００５５】
ところで、接続渡り部３３は、コア径方向及び周方向の異なる位置に配置された２つのコイル辺部３０を接続するものであるため、本実施形態のように各相のコイル２１がそれぞれ接続渡り部３３を複数（ここでは、２つ）備える構成では、本体部５０に対して第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０をコア径方向に挿入するだけでは、挿入方向手前側の接続渡り部３３の一部と第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０とが干渉して、挿入方向奥側における２つの接続渡り部３３の間までは第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０が到達しない場合がある。更に本実施形態では、第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０が挿入される領域は絶縁部材Ｉの周方向の一部のみであって、周方向の全体をカバーしている訳ではない。そのため、本実施形態では、挿入方向奥側の領域や、第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０によってカバーされていない領域における２つの接続渡り部３３は、コア径方向及び周方向の位置を比較的離して所定の空間距離が確保されるように屈曲された状態で配置されることにより、これらの間の絶縁性の確保が図られている。
【００５６】
この場合において、本実施形態では更に、中性導体４１等に本体部５０が装着された状態で、本体部５０に形成された仕切壁部５６が、同相の２つの接続渡り部３３の間、異相の２つの接続渡り部３３の間、及び中性導体４１と接続渡り部３３との間、に配置される。本例では、図１３及び図１４に示すように、本体部５０に形成された複数の仕切壁部５６が、Ｕ相の接続渡り部３３ｕと中性導体４１及びＵ相の中性端２４ｕとの間、２つのＵ相の接続渡り部３３ｕどうしの間、Ｕ相の接続渡り部３３ｕと中性導体４１及びＶ相の中性端２４ｖとの間、Ｖ相の接続渡り部３３ｖと中性導体４１及びＶ相の中性端２４ｖとの間、２つのＶ相の接続渡り部３３ｖどうしの間、Ｗ相の接続渡り部３３ｗと中性導体４１及びＷ相の中性端２４ｗとの間、及び２つのＷ相の接続渡り部３３ｗどうしの間に配置される。このように、２つの接続渡り部３３の間に所定の空間距離が確保されることに加えて、これらの間に配置される仕切壁部５６により十分な沿面距離が確保され、これによりこれらの間における絶縁性を良好に確保することが可能となっている。
【００５７】
最後に、中性導体４１等に本体部５０が装着され、かつ本体部５０に第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０が挿入された状態で、本体部５０に対してカバー部材８０が取り付けられる。これにより、カバー部材８０が本体部５０の開口窓部５９を被覆することで、中性導体４１とステータ２の軸方向外側（軸方向一方側）に配置された他の部材との間の絶縁性が良好に確保される。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態に係るステータ２では、仕切壁部５６を有し中性導体４１に対して軸方向外側からその周囲を覆うように装着される本体部５０と、本体部５０の側面を貫通してコア径方向に挿入される第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０と、を主要な構成として備える絶縁部材Ｉにより、中性導体４１の周辺の絶縁性が確保される構成となっている。この構成では、本体部５０により中性導体４１とステータ２の外部に配置された他の部材との間の絶縁性を良好に確保することができるのはもちろんのこと、第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０と仕切壁部５６とが協働することにより、コイルエンド部の大型化を抑制しつつ、中性導体４１と各相のコイル２１の渡り部３１との間及び各相のコイル２１どうしの間の絶縁性を良好に確保することが可能となっている。
【００５９】
〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態においては、２つの単位コイルＣがそれぞれ直列に接続されて構成された２つの構成コイル２２、２３が並列に接続されて各相のコイル２１が構成されていることに対応して、各相のコイル２１には２つの接続渡り部３３が備えられている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、そのような２つの単位コイルＣ間を直列接続する接続渡り部３３を備えず、各相の一又は二以上の構成コイルをそれぞれ単一の単位コイルＣにより構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、中性導体４１は通常渡り部３２の周方向導体部３２ｂ（図６及び図７を参照）の軸方向外側（軸方向一方側）に比較的近接した位置に配置されると共に、絶縁部材Ｉの本体部５０に対して第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０がコア径方向に挿入された状態で、軸方向仕切部６１、７１が軸方向で中性導体４１と通常渡り部３２との間に配置される構成とすると好適である。
【００６０】
（２）上記の実施形態においては、中性導体４１等に対して本体部５０が装着され、かつ本体部５０に対して第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０が挿入された状態で、第一挿入部材６０の軸方向仕切部６１及び第二挿入部材７０の軸方向仕切部７１が、軸方向で中性導体４１と接続渡り部３３との間にのみ配置されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０の一方又は双方が複数の軸方向仕切部６１、７１を備え、当該複数備えられた軸方向仕切部６１、７１が、軸方向で中性導体４１と接続渡り部３３との間、及び接続渡り部３３と通常渡り部３２との間の双方に挿入される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００６１】
（３）上記の実施形態においては、第一挿入部材６０が２つの周方向仕切部６２ａ、６２ｂを備えると共に、第二挿入部材７０が３つの周方向仕切部７２ａ、７２ｂ、７２ｃを備えている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、各相のコイル２１に備えられた接続渡り部３３の個数等に応じて、第一挿入部材６０における周方向仕切部６２の個数や第二挿入部材７０における周方向仕切部７２の個数を適宜変更することが可能である。また、各相のコイル２１が接続渡り部３３を備えていない場合や、２つの接続渡り部３３どうしの間及び中性端２４と接続渡り部３３との間の空間距離が十分に確保できる場合等には、第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０の一方又は双方が周方向仕切部６２、７２を備えず、軸方向仕切部６１、７１のみを備える構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００６２】
（４）上記の実施形態においては、第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０の周方向仕切部６２、７２が、周方向で中性端２４と軸方向導体部３３ｃとの間、及び２つの軸方向導体部３３ｃの間の双方に配置されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０の周方向仕切部６２、７２が、周方向で中性端２４と軸方向導体部３３ｃとの間のみ、又は、周方向で２つの軸方向導体部３３ｃの間のみに配置された構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００６３】
（５）上記の実施形態においては、本体部５０が、中性導体４１のコア径方向両側の側面及び周方向両側の側面を覆うと共に、軸方向外側の面をも覆うように装着されるキャップ状の部材として形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本体部５０は中性導体４１の少なくともコア径方向両側の側面を覆うものであれば良く、例えば本体部５０を、中性導体４１のコア径方向両側の側面及び軸方向外側の面のみを覆うように装着されるキャップ状の部材として形成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００６４】
（６）上記の実施形態においては、第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０が、いずれも本体部５０のコア径方向内側の外周壁部５１に形成されたスリット部５７をコア径方向内側から貫通すると共に、更にコア径方向外側の外周壁部５１に形成されたスリット部５７をも貫通するように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０を、本体部５０のコア径方向一方側の外周壁部５１に形成されたスリット部５７のみを貫通するように構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。例えば、第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０を、本体部５０のコア径方向内側の外周壁部５１に形成されたスリット部５７のみをコア径方向内側から貫通するように構成したり、或いは、本体部５０のコア径方向外側の外周壁部５１に形成されたスリット部５７のみをコア径方向外側から貫通するように構成したりすることも可能である。
【００６５】
（７）上記の実施形態においては、中性導体４１が、軸方向視でその全体が通常渡り部３２及び接続渡り部３３と重なるように配置されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、中性導体４１が、軸方向視でその一部のみが通常渡り部３２及び接続渡り部３３と重なるように配置された構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００６６】
（８）上記の実施形態においては、本体部５０が、収容室Ｒ以外の空間を所定の複数空間に仕切るための複数の仕切壁部５６を有しており、当該仕切壁部５６が、本体部５０が中性導体４１等に装着された状態で同相の２つの接続渡り部３３の間に配置される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば２つの接続渡り部３３がそれぞれ複雑に屈曲された状態でコア径方向及び周方向の位置を比較的離して配置されることにより、十分な空間距離が確保されている場合等には、そのような仕切壁部５６を備えることなく、本体部５０が外周壁部５１及び区画壁部５２のみを有して構成されることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００６７】
（９）上記の実施形態においては、保持部５３が、区画壁部５２に一体的に形成され、当該区画壁部５２からコア径方向に突出する複数の突起部５４により構成されている場合を例として説明した。具体的には、３個一組の突起部５４により保持部５３が構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば保持部５３を、２個一組、又は４個以上で一組の突起部５４として構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。或いは、保持部５３を、区画壁部５２の一部であって中性導体４１のコア径方向の両面の全体に当接する当接面として構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００６８】
（１０）上記の実施形態においては、本体部５０が中性導体４１等の周囲を覆うように軸方向外側（軸方向一方側）から装着された際に、保持部５３がコア径方向の両側から中性導体４１に当接して当該中性導体４１を保持することにより、本体部５０が保持部５３（突起部５４）を介して中性導体４１に保持される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば別途固定部材を設け、当該固定部材を介して本体部５０をコイル２１等に固定する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００６９】
（１１）上記の実施形態においては、本体部５０が、軸方向視で保持部５３（突起部５４）と重なる領域に軸方向外側（軸方向一方側）に開口する開口窓部５９を備え、この開口窓部５９を介して中性導体４１が収容室Ｒに収容される様子や中性導体４１が保持部５３（突起部５４）に保持される様子が目視可能とされている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、このような開口窓部５９を備えず、本体部５０の軸方向外側（軸方向一方側）の外周壁部５１が完全に閉じられた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００７０】
（１２）上記の実施形態においては、第一挿入部材６０及び第二挿入部材７０における、軸方向仕切部６１、７１と周方向仕切部６２、７２とが一体的に形成され、これらが更にストッパー部６３とも一体的に形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、これらの軸方向仕切部６１、７１と周方向仕切部６２、７２とが完全には一体化されておらず互いに分離した状態で、それぞれストッパー部６３と一体的に形成された構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００７１】
（１３）上記の実施形態においては、絶縁部材Ｉを構成する本体部５０、第一挿入部材６０、第二挿入部材７０、及びカバー部材８０が、それぞれポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂を用いて形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、所望の絶縁性能を発揮することが出来るものであれば、例えばエポキシ樹脂、シリコン樹脂、及びウレタン樹脂等の樹脂材料やその他の非導電性材料を用いてこれらの各部材を形成する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００７２】
（１４）上記の実施形態においては、各相のコイル２１がそれぞれ２つの構成コイル２２、２３を有し、これら２つの構成コイル２２、２３が並列接続されて構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、各相のコイル２１を、複数の単位コイルＣを直列接続して構成される単一の構成コイルとして構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００７３】
（１５）上記の実施形態においては、本発明に係る回転電機用電機子を回転電機１のステータ２に適用し、当該回転電機１を、電機子としてのステータ２を界磁としてのロータ３のコア径方向外側に配置して備えたインナーロータ型の回転電機とした場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、上記の構成において本発明に係る電機子を回転電機の回転子に適用し、当該回転電機を、電機子としての回転子を備えたアウターロータ型の回転電機とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
また、本発明に係る電機子を回転電機１のステータ２に適用し、当該回転電機１を、電機子としてのステータ２を界磁としてのロータ３のコア径方向内側に配置して備えたアウターロータ型の回転電機とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。更にこの場合において、本発明に係る電機子を回転電機の回転子に適用し、当該回転電機を、電機子としての回転子を備えたインナーロータ型の回転電機とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、略円筒状のコアに巻装される複数相のコイルと、当該複数相のコイルを互いにスター結線するように接続する中性導体と、を備えた回転電機用電機子、及び中性導体の周囲の絶縁を行うための絶縁部材に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
２        ステータ（回転電機用電機子）
１１      ステータコア（コア）
２１      コイル
２４      中性端
３１      渡り部
３３      接続渡り部
３３ｃ    軸方向導体部
４１      中性導体
５０      本体部
５２      区画壁部
５３      保持部
５４      突起部
５６      仕切壁部
５９      開口窓部
６０      第一挿入部材（挿入部材）
６１      軸方向仕切部
６２      周方向仕切部
７０      第二挿入部材（挿入部材）
７１      軸方向仕切部
７２      周方向仕切部
８０      カバー部材
Ｉ        絶縁部材
Ｒ        収容室
【図１】
2011045202.tif 000003
【図２】
2011045202.tif 000004
【図３】
2011045202.tif 000005
【図４】
2011045202.tif 000006
【図５】
2011045202.tif 000007
【図６】
2011045202.tif 000008
【図７】
2011045202.tif 000009
【図８】
2011045202.tif 000010
【図９】
2011045202.tif 000011
【図１０】
2011045202.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2011045202.tif 000014
【図１３】
2011045202.tif 000015
【図１４】
2011045202.tif 000016
【図１５】
2011045202.tif 000017
【図１６】
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