(57)【要約】【課題】絶縁プレートの軸方向外側端面に形成された溝部に収容される接続コイル間の絶縁耐圧を向上可能な回転電機のステータを提供すること。【解決手段】ステータコア２１に取り付けられるコイルは、スロット２３に挿入される複数のスロットコイル２５と、ステータコア２１の軸方向端面よりも軸方向外側において、複数のスロットコイル２５間を接続する複数の接続コイル４０とを有する。絶縁材料によって形成され、軸方向外側面に複数の外側面溝３７を有したベースプレート３１Ｌ、３１Ｒが、ステータコア２１の軸方向端面よりも軸方向外側に設けられる。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間を隔てる壁部３１ｄの軸方向端面は、外側接続コイル４１の軸方向外側表面よりも軸方向外側へ突出する。【選択図】図６
2015195686.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、
前記ステータコアに取り付けられるコイルと、を備えた回転電機のステータであって、
前記コイルは、前記スロットに挿入される複数のスロットコイルと、前記ステータコアの軸方向端面よりも軸方向外側において、前記複数のスロットコイル間を接続する複数の接続コイルと、を有し、
絶縁材料によって形成され、軸方向外側端面に複数の第１溝部を有した絶縁プレートが、前記ステータコアの軸方向端面よりも軸方向外側に設けられ、
前記複数の接続コイルは、前記絶縁プレートの前記複数の第１溝部に収容され、
前記複数の第１溝部間を隔てる壁部の軸方向端面が、前記接続コイルの軸方向外側表面よりも軸方向外側へ突出した、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、
前記接続コイルは、軸方向に異なる位置に配置された外側接続コイル及び内側接続コイルを含み、
前記絶縁プレートは、軸方向内側面に複数の第２溝部を有し、
前記第１溝部には前記外側接続コイルが収容され、前記第２溝部には前記内側接続コイルが収容され、
前記複数の第１溝部間を隔てる前記壁部の軸方向端面が、前記外側接続コイルの軸方向外側表面よりも軸方向外側へ突出し、
前記第２溝部は、前記内側接続コイルが収容された状態で絶縁シートにより閉塞された、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、
前記第１溝部の一部を構成する前記絶縁プレートの外周面及び内周面の少なくともいずれか一方の軸方向外側端面は、前記壁部の軸方向端面よりも軸方向内側に位置する、回転電機のステータ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の回転電機のステータであって、
前記第１溝部は、前記絶縁プレートの軸方向外側端面の円周方向における一方から他方に向かって延び、
前記第１溝部には軸方向から冷媒が供給される、回転電機のステータ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の回転電機のステータであって、
前記第１溝部に収容された前記接続コイルが、前記第１溝部内の前記接続コイルの軸方向外側表面上に設けられた樹脂によって封止された、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、電気自動車又は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】
特許文献１には、回転電機のステータについて記載されている。図２０は、特許文献１に記載された回転電機のステータの分解斜視図である。また、図２１は、図２０に示されたステータの縦断面図である。図２０及び図２１に示す回転電機のステータ２１０は、ステータコア組立体２２０と、一対のベースプレート組立体２３０Ｌ、２３０Ｒとを備え、ベースプレート組立体２３０Ｌ、２３０Ｒが、ステータコア組立体２２０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２２０とベースプレート組立体２３０Ｌ、２３０Ｒとの間には、例えば、シリコンシートなどの絶縁シート２６５が配置され、ステータコア組立体２２０とベースプレート組立体２３０Ｌ、２３０Ｒとを絶縁している。また、ステータコア組立体２２０は、ステータコア２２１と、複数のスロットコイル２２５とを備える。
【０００３】
ステータ２１０は、セグメント化された複数相のコイルを備える。複数相のコイルは、ステータコア２２１の複数のスロットにそれぞれ挿入され、略直線状に延びる複数のスロットコイル２２５と、同相のスロットコイル２２５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する。各接続コイルは、軸方向に異なる位置に配置された内側接続コイル２４２ａ及び外側接続コイル２４１ｂを備え、各内側接続コイル２４２ａは、他相の外側接続コイル２４１ｂと軸方向で対向し、各外側接続コイル２４１ｂは、他相の内側接続コイル２４２ａと軸方向で対向する。
【０００４】
ステータコア組立体２２０の両側にそれぞれ配置されるベースプレート組立体２３０Ｌ、２３０Ｒは、ベースプレート２３１Ｌ、２３１Ｒと、上記説明した複数の接続コイルとを備える。ベースプレート２３１Ｌ、２３１Ｒは、絶縁性を有する樹脂によって成形され、ステータコア２２１と略等しい内外径を有する略円環状部材である。ベースプレート２３１Ｌ、２３１Ｒの外側面２３５と内側面２３６には、それぞれ外側面２３５及び内側面２３６に開口する断面略コの字型の複数の外側面溝２３７及び内側面溝２３８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。互いに隣接する各外側面溝２３７間、及び各内側面溝２３８間は、ベースプレート２３１Ｌ、２３１Ｒから立設する壁２３１ｂ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２３７と内側面溝２３８とは隔壁２３１ｃによって隔離され、それぞれ電気的に絶縁される。また、ベースプレート２３１Ｌ、２３１Ｒは、外側接続コイルと内側接続コイルの厚さに対応する外側面溝２３７と内側面溝２３８との各溝深さと、隔壁２３１ｃの厚さとの合計に略等しい軸方向幅に設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５３８９１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された回転電機のステータ２１０では、接続コイルの外側面溝２３７に収容される外側接続コイルの軸方向外側表面と、ベースプレート２３１Ｌ、２３１Ｒから立設する壁２３１ｂの軸方向外側端面が、軸方向において同じ高さに位置する。このため、隣接する外側接続コイル間の絶縁距離が小さく、コイルへの印加電圧が高い場合には、当該隣接する外側接続コイル間の十分な絶縁を確保できない可能性がある。
【０００７】
本発明の目的は、絶縁プレートの軸方向外側面に形成された溝部に収容される接続コイル間の絶縁耐圧を向上可能な回転電機のステータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の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、後述の実施形態でのスロット２３）を有するステータコア（例えば、後述の実施形態でのステータコア２１）と、
前記ステータコアに取り付けられるコイル（例えば、後述の実施形態でのスロットコイル２５、接続コイル４０）と、を備えた回転電機のステータ（例えば、後述の実施形態でのステータ１０）であって、
前記コイルは、前記スロットに挿入される複数のスロットコイル（例えば、後述の実施形態でのスロットコイル２５）と、前記ステータコアの軸方向端面よりも軸方向外側において、前記複数のスロットコイル間を接続する複数の接続コイル（例えば、後述の実施形態での接続コイル４０）と、を有し、
絶縁材料によって形成され、軸方向外側端面に複数の第１溝部（例えば、後述の実施形態での外側面溝３７、３７ａ）を有した絶縁プレート（例えば、後述の実施形態でのベースプレート３１Ｌ、３１Ｒ）が、前記ステータコアの軸方向端面よりも軸方向外側に設けられ、
前記複数の接続コイルは、前記絶縁プレートの前記複数の第１溝部に収容され、
前記複数の第１溝部間を隔てる壁部の軸方向端面（例えば、後述の実施形態での軸方向端面３１ｇ）が、前記接続コイルの軸方向外側表面（例えば、後述の実施形態での軸方向外側表面４４）よりも軸方向外側へ突出する。
【０００９】
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、
前記接続コイルは、軸方向に異なる位置に配置された外側接続コイル（例えば、後述の実施形態での外側接続コイル４１、４１ａ、４１ｂ）及び内側接続コイル（例えば、後述の実施形態での内側接続コイル４２、４２ａ、４２ｂ）を含み、
前記絶縁プレートは、軸方向内側面に複数の第２溝部（例えば、後述の実施形態での内側面溝３８、３８ａ）を有し、
前記第１溝部には前記外側接続コイルが収容され、前記第２溝部には前記内側接続コイルが収容され、
前記複数の第１溝部間を隔てる前記壁部の軸方向端面が、前記外側接続コイルの軸方向外側表面よりも軸方向外側へ突出し、
前記第２溝部は、前記内側接続コイルが収容された状態で絶縁シートにより閉塞される。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、
前記第１溝部の一部を構成する前記絶縁プレートの外周面（例えば、後述の実施形態での外周面３１ｅ）及び内周面（例えば、後述の実施形態での内周面３１ｆ）の少なくともいずれか一方の軸方向外側端面は、前記壁部の軸方向端面よりも軸方向内側に位置する。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、
記第１溝部は、前記絶縁プレートの軸方向外側端面の円周方向における一方から他方に向かって延び、
前記第１溝部には軸方向から冷媒が供給される。
【００１２】
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、
前記第１溝部に収容された前記接続コイルが、前記第１溝部内の前記接続コイルの軸方向外側表面上に設けられた樹脂によって封止される。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、第１溝部間を隔てる壁部の軸方向端面が、第１溝部に収容された接続コイルの軸方向外側表面よりも軸方向外側へ突出しているため、隣接する第１溝部に収容される接続コイル同士の間の沿面距離及び空間距離をそれぞれ長く確保できる。その結果、第１溝部に収容される接続コイル間の絶縁耐圧を向上できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、隣接する第１溝部に収容される外側接続コイル同士の間の沿面距離及び空間距離をそれぞれ長く確保して、外側接続コイル間の絶縁耐圧を向上しつつ、隣接する第２溝部に収容される内側接続コイル間、及び内側接続コイルとステータコアとの間の絶縁を絶縁シートによって確保することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、ステータの外周側において内側接続コイルと外側接続コイルを接合する場合には、絶縁プレートの外周面又は内周面の軸方向外側端面が、第１溝部間を隔てる壁部の軸方向端面よりも軸方向内側に位置するため、当該接合を容易に行うことができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、第１溝部内に冷媒を導くと共に、第１溝部の内側において冷媒が壁部に沿って円周方向に流れるため、接続コイルよりも突出する壁部がない構造と比較して、第１溝部内に冷媒が滞留する時間を長くできる。その結果、接続コイルの冷却効率を向上できる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、隣接する第１溝部に収容される接続コイル同士の間が樹脂によっても絶縁されるため、接続コイル間の絶縁耐圧をさらに向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る回転電機のステータの斜視図である。
【図２】図１に示すステータの分解斜視図である。
【図３】図２に示す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２に示す他方のベースプレート組立体の分解斜視図である。
【図５Ａ】スロットコイルの斜視図である。
【図５Ｂ】スロットコイルの分解斜視図である。
【図６】図１に示すステータの一部を示す縦断面図である。
【図７Ａ】図３及び図４に示すベースプレート組立体の一部を示す正面図である。
【図７Ｂ】図４に示すベースプレート組立体の一部を示す正面図である。
【図８】複数相のコイルの斜視図である。
【図９】図８の正面図である。
【図１０】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１１】Ｕ相のコイルの結線態様を示す展開図である。
【図１２】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１３Ａ】外側接続コイルの斜視図であり、
【図１３Ｂ】内側接続コイルの斜視図である。
【図１４】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１５】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１６】回転電機のステータに軸方向外側から絶縁油が供給される様子を模式的に示す図である。
【図１７】外側接続コイル間の沿面距離及び空間距離を示す図である。
【図１８】ベースプレートの外周面の軸方向外側端面が、外側の壁の軸方向端面よりも軸方向内側に位置する構成を示す図である。
【図１９】外側面溝に収容された外側接続コイルが樹脂によって封止された状態を示す図である。
【図２０】特許文献１に記載された回転電機のステータの分解斜視図である。
【図２１】図２０に示されたステータの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の回転電機のステータの一実施形態を、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。
【００２０】
［ステータ］
図１及び図２に示すように、本実施形態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。
【００２１】
［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（図に示す実施形態では１０８個）のスロットコイル２５と、を備える。
【００２２】
［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（図に示す実施形態では１０８個）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（図に示す実施形態では１０８個）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。
【００２３】
［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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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（図に示す実施形態では１０８個）のスロットコイル２５は、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【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を被覆する絶縁材２８は、スロット２３よりも僅かに大きくスロット２３と略同一形状を有しており、圧入によってスロット２３へ容易に固定できる。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は、従来の巻回された巻線からなるコイルと比較して太いので、スロット２３への占積率が向上する効果も有する。
【００３０】
［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。
【００３１】
［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。
【００３２】
ベースプレート３１Ｒの内径側には、図３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（図に示す実施形態では１０８個）の外径側貫通孔３２及び複数（図に示す実施形態では１０８個）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３０Ｒを組み付けることで、ベースプレート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。なお、外径側貫通孔３２に関しては、内側面３６の開口部が外側面３５の開口部よりも小さくなっており、外径側スロットコイル２６の先端部が通る部分のみベースプレート３１Ｒを貫通している。
【００３３】
ベースプレート３１Ｒの外径側には、さらに複数（図に示す実施形態では１０８個）の外周側孔３４が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。ベースプレート３１Ｒの外側面３５及び内側面３６には、図７Ａ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（図に示す実施形態ではいずれも１０８個、１０８個）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。
【００３４】
ベースプレート３１Ｌも、基本的にはベースプレート３１Ｒと同様の構造を有し、内径側には、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（図に示す実施形態では１０８個）の外径側貫通孔３２及び複数（図に示す実施形態では１０８個）の内径側貫通孔３３が、それぞれ等間隔にベースプレート３１Ｌ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。
【００３５】
一方で、ベースプレート３１Ｌの外径側には、図中上方部分には径方向外側に扇状に延びる展開部３１ａが設けられており、展開部３１ａ以外の部分では、複数の外周側孔３４が等間隔にベースプレート３１Ｌ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。展開部３１ａにおいては、他の外周側孔３４より僅かに大きな開口面積を有する外周側孔３４ａが６つの外周側孔３４を挟むようにＵ、Ｖ、Ｗ相の各相２つを一組として２組ずつ形成されるとともに、入力端子用切欠部３４ｃが各相１つずつ等間隔に形成されている。入力端子用切欠部３４ｃには入力端子部４３が一体に形成された後述する３つの内側接続コイル４２ｂの入力端子部４３が配置される。
【００３６】
ベースプレート３１Ｌの展開部３１ａの内径側には、各相２つを一組として一組のバスバー用切欠部（不図示）が内周側に形成された外径側貫通孔３２ａが８つの外径側貫通孔３２を挟んで形成され、さらに各相１つずつの中点バスバー用切欠部（不図示）が内周側に形成された内径側貫通孔３３ａが１１個の内径側貫通孔３３を挟んで形成されている。バスバー用切欠部には、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、中点バスバー用切欠部には、Ｕ、Ｖ、Ｗ相のコイル同士を接続する中点バスバー６２の中点バスバー接続部が配置される。
【００３７】
ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外周側孔３４、３４ａ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、３２ａ、内径側貫通孔３３、３３ａ及び外周側孔３４、３４ａ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（外径側スロットコイル２６、内径側スロットコイル２７、外側接続コイル４１）よりも大きな空間を有している。
【００３８】
また、ベースプレート３１Ｌの外側面３５と内側面３６にも、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（図に示す実施形態では外側面３５に１０２個、内側面３６に１０２個）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。ベースプレート３１Ｌの展開部３１ａには、外側面３５に他の外側面溝３７よりも僅かに長く形成された外側面溝３７ａが各相４個ずつ合計で１２個形成されるとともに、内側面３６に他の内側面溝３８よりも僅かに長く形成された内側面溝３８ａが各相５個ずつ合計で１５個形成されている。外側面溝３７、３７ａの数は、ベースプレート３１Ｒに形成される外側面溝３７よりも各相２本ずつ合わせて６本分少なくなるとともに、内側面溝３８、３８ａの数は、ベースプレート３１Ｒに形成される内側面溝３８よりも各相１本ずつ合わせて３本分少なくなっており、代わりにバスバー６１Ｕ、６１Ｖ、６１Ｗによって同相のコイル同士が接続されるとともに中点バスバー６２によって異相のコイル同士が接続されるようになっている。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、軸方向において対向する外側面溝３７、３７ａと内側面溝３８、３８ａとは隔壁３１ｃによって隔離され、また、互いに隣接する各内側面溝３８、３８ａ間は、隔壁３１ｃから軸方向内側に立設する壁３１ｂによって隔離され、さらに、互いに隣接する各外側面溝３７、３７ａ間は、隔壁３１ｃから軸方向外側に立設する壁３１ｄによって隔離され、それぞれ電気的に絶縁される。なお、壁３１ｂの軸方向長さは、内側面溝３８、３８ａの深さに等しく、接続コイル４０の１枚分の軸方向幅（Ｌ２）にも略等しい。また、壁３１ｄの軸方向長さ（Ｌ５）は、外側面溝３７、３７ａの深さに等しく、接続コイル４０の１枚分の軸方向幅（Ｌ２）よりも長い。例えば、壁３１ｄの軸方向長さ（Ｌ５）は、接続コイル４０の１枚分の軸方向幅（Ｌ２）の２倍である。
【００３９】
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及び外周側孔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１枚分の軸方向幅（Ｌ２）と、隔壁３１ｃの厚さ（Ｌ３）と、壁３１ｄの軸方向長さ（Ｌ５）の合計に略等しい軸方向幅（Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ５）に設定されている。
【００４０】
ベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒでは、図７Ａ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、外周側孔３４と、この外周側孔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。但し、図７Ｂに示すように、ベースプレート３１Ｌの複数の外側面溝３７の内、展開部３１ａに向かって延びる１２個の外側面溝３７ａは、外周側孔３４ａと、この外周側孔３４ａから反時計方向に前記所定の角度を僅かに超えて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７Ａ及び図７Ｂ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。
【００４１】
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、外周側孔３４と、この外周側孔３４から反時計方向に（図７Ａ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。但し、図７Ｂに示すように、ベースプレート３１Ｌの複数の内側面溝３８の内、ベースプレート３１Ｌの展開部３１ａに向かって延びる１２個の内側面溝３８ａは、外周側孔３４ａと、この外周側孔３４ａから反時計方向に前記所定の角度を僅かに超えて離間した内径側貫通孔３３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。１５個の内側面溝３８ａのうち残り３個の内側面溝３８ａは、入力端子用切欠部３４ｃと連通する。
【００４２】
即ち、図７に示すように、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が共通に連続する外周側孔３４、又は外側面溝３７ａ及び内側面溝３８ａが共通に連続する外周側孔３４ａを介して接続されている。
【００４３】
［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、３７ａにそれぞれ挿入される外側接続コイル４１（４１ａ、４１ｂ）と、内側面溝３８にそれぞれ挿入される内側接続コイル４２（４２ａ、４２ｂ）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。
【００４４】
外側接続コイル４１ａは、図１３Ａに示すように、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４１ａ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、外径側スロットコイル２６の段差部２６ａを構成する側面２６ｂの軸方向長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、外側接続コイル本体１１０の軸方向幅（Ｌ２）と、内側面溝３８の溝深さに等しい壁３１ｂの軸方向長さ（Ｌ２）と、隔壁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。また、１２個の外側接続コイル４１ｂは、外側接続コイル本体１１０が外側面溝３７ａと同一形状に湾曲して形成されている以外、外側接続コイル４１ａと同様の構成を有している。
【００４５】
内側接続コイル４２ａは、図１３Ｂに示すように、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４２ａ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、内側面溝３８の溝深さ（Ｌ２）と、外側接続コイル本体１１０の軸方向幅（Ｌ２）と、隔壁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。また、内側面溝３８ａに挿入される１５個の内側接続コイル４２ｂは、内側接続コイル本体１２０が内側面溝３８ａと同一形状に湾曲して形成されている以外、基本的に内側接続コイル４２ａと同様の構成を有しているが、１５個の内側接続コイル４２ｂのうち、入力端子用切欠部３４ｃに対応する位置に配置される３個の内側接続コイル４２ｂには、外部機器などに接続するための入力端子部４３が入力端子用切欠部３４ｃに嵌るように外径側端部１２３に一体に形成されている。
【００４６】
外側接続コイル４１及び内側接続コイル４２は同一の板厚（ｔ１）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（ｔ１）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（ｔ１）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、隔壁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。
【００４７】
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（ｔ１）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、図１３Ａに示すような、外側面溝３７、３７ａ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、図１３Ｂに示すような、内側面溝３８、３８ａ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。
【００４８】
外側接続コイル４１ａ、４１ｂは、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外側面溝３７、３７ａ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１５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。
【００４９】
内側接続コイル４２ａ、４２ｂは、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの内側面溝３８、３８ａに挿入される。内側接続コイル４２ａ、４２ｂの内径側端部１２２は内径側貫通孔３３に配置され、図１５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。
【００５０】
外側接続コイル４１ａ、４１ｂの外径側端部１１２と内側接続コイル４２ａ、４２ｂの外径側端部１２３とは、図１４に示すように、いずれも外周側孔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。
【００５１】
［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。
【００５２】
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１１参照）。なお、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は、１組を構成する２つのコイルループからなっている。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、図８の正面図、図１０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１１は、Ｕ相のコイルの結線態様を示す展開図、図１２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。
【００５３】
Ｕ相コイルを例に各相の結線態様について図１１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。
【００５４】
例えば、１つのＵループに着目すると、図１１に示すように、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。
【００５５】
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１２に示すように、中点バスバー６２でスター結線されている。
【００５６】
ステータ１０では、外側接続コイル４１と内側接続コイル４２とが、ステータコア２１を軸方向に投影した領域内に配置されると共に、軸方向に異なる位置に配置される。また、ステータ１０の軸方向外側に配置される複数の外側接続コイル４１ａ、４１ｂの軸方向外側表面４４は、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外側端面よりも軸方向内側に位置する。すなわち、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの隔壁３１ｃから軸方向外側に立設する壁３１ｄの軸方向端面３１ｇは、外側面溝３７に収容された外側接続コイル４１ａ、４１ｂの軸方向外側表面４４よりも軸方向外側へ突出している。
【００５７】
本実施形態は、ベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒの外側表面に絶縁被膜又は絶縁シートを設けない構成であるため、図１６に示すように、軸方向外側からベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒに対してＡＴＦ等の絶縁油が供給される。軸方向外側から供給された絶縁油は外側面溝３７内に導かれ、外側面溝３７の溝方向に沿って流れる。このように、絶縁油は壁３１ｄに沿って円周方向に流れるため、外側接続コイル４１の軸方向外側表面４４がベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外側端面と面一に構成された場合と比較して、外側面溝３７内に絶縁油が滞留する時間を長くできる。また、絶縁油はベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒを冷却する効果も有するため、ベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒを効率良く冷却できる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態の回転電機のステータ１０では、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの隔壁３１ｃから軸方向外側に立設する壁３１ｄの軸方向端面３１ｇが、外側面溝３７に収容された外側接続コイル４１の軸方向外側表面４４よりも軸方向外側へ突出している。このため、外側接続コイル４１の軸方向外側表面４４がベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外側端面と面一に構成された場合と比較して、図１７に示すように、壁３１ｄによって形成される隣接した外側接続コイル４１間の沿面距離及び空間距離をそれぞれ長く確保できる。図１７は、図６に示したステータの軸方向外側の一部を示す縦断面図である。図１７では、隣接した外側接続コイル４１間の沿面距離を一点鎖線で示し、空間距離を二点鎖線で示す。沿面距離及び空間距離をそれぞれ長く確保できれば、外側接続コイル４１間の絶縁耐圧を向上できる。
【００５９】
なお、スロットコイル２５及び接続コイル４０の表面には絶縁被膜を有さないことが好ましい。本実施形態では、外側接続コイル４１間の絶縁耐圧を向上できるため、外側接続コイル４１の表面に絶縁被膜処理を施さなくても良い。この場合、予め絶縁被膜が形成された導体を用いる場合に比べて、外側接続コイル４１の製造コストの増加を抑制できる。
【００６０】
また、本実施形態では、ステータコア組立体２０とベースプレート組立体３０Ｌ、３０Ｒとの間には、シリコンシートなどの絶縁シート６５が配置されているため、外側接続コイル４１間の絶縁耐圧を向上しつつ、内側面溝３８に収容された隣接した内側接続コイル４２間、及び内側接続コイル４２とステータコア２１との間の絶縁を確保することができる。
【００６１】
また、図１８に示すように、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外周面３１ｅの軸方向外側端面又はベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの内周面３１ｆの軸方向外側端面が、壁３１ｄの軸方向端面３１ｇよりも軸方向内側に位置する構成であっても良い。この場合、図１４に示すステータ１０の外周側における外側接続コイル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の周方向他方を向く側面１２４ａを当接面Ｐ１において接合する際に、溶接機のノズル等が当接面Ｐ１に容易に接近することができる。なお、ベースプレート３１Ｌ、３１Ｒの外周面３１ｅ及び内周面３１ｆの両方の軸方向外側端面が、壁３１ｄの軸方向端面３１ｇよりも軸方向内側に位置する構成であっても良い。
【００６２】
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、図１９に示すように、外側接続コイル４１の軸方向外側表面４４を樹脂等で被覆してもよい。この場合、外側面溝３７に収容された外側接続コイル４１が樹脂によって封止されるため、外側接続コイル４１間の絶縁耐圧をさらに向上できる。
【符号の説明】
【００６３】
１０              回転電機のステータ
２０              ステータコア組立体
２１              ステータコア
２１ａ、２１ｂ    ステータコアの軸方向端面
２３              スロット
２５              スロットコイル（コイル）
２６              外径側スロットコイル
２６ａ            段差部
２６ｂ            側面
２７              内径側スロットコイル
２７ａ            段差部
２７ｂ            側面
２８              絶縁材
３０Ｌ、３０Ｒ    ベースプレート組立体
３１Ｌ、３１Ｒ    ベースプレート
３１ｂ、３１ｄ    壁
３１ｃ            隔壁
３１ｅ            ベースプレートの外周面
３１ｆ            ベースプレートの内周面
３１ｇ            壁３１ｄの軸方向端面
３７、３７ａ      外側面溝
３８、３８ａ      内側面溝
４０              接続コイル（コイル）
４１、４１ａ、４１ｂ      外側接続コイル
４２、４２ａ、４２ｂ      内側接続コイル
４４              外側接続コイルの軸方向外側表面
５０              コイル
１１３            外側接続コイル延出部
１２４            内側接続コイル延出部
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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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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