(57)【要約】【課題】絶縁性能を十分に確保できなくなるのを抑制する。【解決手段】Ｕ相の第５コイル２２ｕ５のバスバー部２６ｕ５の一部をＶ相の第５コイル２２ｖ５の巻線部２４ｖ５におけるＵ相の第５コイル２２ｕ５の巻線部２４ｕ５側の部分に当接させる（当接部２８ｕ５を設ける）。これにより、Ｕ相の第５コイル２２ｕ５がＶ相の第５コイル２２ｖ５側に移動するのを抑制することができる。そして、中性点がＷ相の第５コイル２２ｗ５側に移動するのを抑制することができ、Ｗ相の第５コイル２２ｗ５のバスバー部２６ｗ５がＵ相の第１コイル２２ｕ１側に移動するのを抑制することができる。この結果、Ｗ相の第５コイル２２ｗ５のバスバー部２６ｗ５がＵ相の第１コイル２２ｕ１に接触するのを抑制することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアと、平角線により形成されると共に第１相，第２相，第３相の順に周方向に繰り返し並ぶように前記ステータコアの各ティースに集中巻により巻回された各相の複数のコイルと、を備える電動機のステータであって、
前記各相の複数のコイルのうち該各相で最も中性点側のコイルである第１相，第２相，第３相最終コイルは、それぞれ、前記ティースに巻回される巻線部である第１，第２，第３巻線部と、前記中性点の形成用に該巻線部の一端部から延出される中性線部である第１，第２，第３中性線部と、を有し、
前記中性点は、前記第２中性線部の先端部に、前記第１，第３中性線部の先端部が接合されて形成され、
前記第１中性線部は、前記第２巻線部の前記第１巻線部側の部分と当接する当接部と、前記第１巻線部の一端部から延出して前記ステータコアの軸方向との角度が鋭角となるように延びて前記当接部に連続する傾斜延出部と、を有する、
ことを特徴とする電動機のステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機のステータに関し、詳しくは、ステータコアと、平角線により形成されると共に第１相，第２相，第３相の順に周方向に繰り返し並ぶようにステータコアの各ティースに集中巻により巻回された各相の複数のコイルと、を備える電動機のステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動機のステータとしては、Ｕ相の第１コイル，Ｖ相の第１コイル，Ｗ相の第１コイル，・・・，Ｕ相の第５コイル，Ｖ相の第５コイル，Ｗ相の第５コイルの順に周方向に並ぶように、ステータコアの各ティースに各コイルが巻回されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この電動機のステータでは、各コイルは、平角導体が環状に且つ積層するように形成された巻線部と、巻線部の内側端部（一端）から平角導体が引き出されて形成されたバスバー部と、巻線部の外側端部（他端）から平角導体が引き出されて形成された端末部とを有する。そして、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の第１コイルの端末部の先端部が外部配線に接続され、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の第ｉ（ｉ：１〜４）コイルのバスバー部の先端部が同相の第ｉ＋１コイルの端末部の先端部と接合され、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の第５コイルのバスバ−部の先端部が互いに接合されて中性点が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−７８２９号公報（図１，図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の電動機のステータでは、Ｕ相の第１コイルとＷ相の第５コイルとが隣り合っており、両者の間の電位差が大きい。このため、何らかの事情により、Ｕ相の第５コイルのバスバー部がＶ相の第５コイル側に移動し、それに応じてＶ相，Ｗ相の第５コイルのバスバー部がそれぞれＷ相の第５コイル，Ｕ相の第１コイル側に移動し、Ｗ相の第５コイルのバスバー部がＵ相の第１コイルに接触すると、絶縁性能を十分に確保できなくなる可能性がある。
【０００５】
本発明の電動機のステータは、絶縁性能を十分に確保できなくなるのを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電動機のステータは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の電動機のステータは、
ステータコアと、平角線により形成されると共に第１相，第２相，第３相の順に周方向に繰り返し並ぶように前記ステータコアの各ティースに集中巻により巻回された各相の複数のコイルと、を備える電動機のステータであって、
前記各相の複数のコイルのうち該各相で最も中性点側のコイルである第１相，第２相，第３相最終コイルは、それぞれ、前記ティースに巻回される巻線部である第１，第２，第３巻線部と、前記中性点の形成用に該巻線部の一端部から延出される中性線部である第１，第２，第３中性線部と、を有し、
前記中性点は、前記第２中性線部の先端部に、前記第１，第３中性線部の先端部が接合されて形成され、
前記第１中性線部は、前記第２巻線部の前記第１巻線部側の部分と当接する当接部と、前記第１巻線部の一端部から延出して前記ステータコアの軸方向との角度が鋭角となるように延びて前記当接部に連続する傾斜延出部と、を有する、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明の電動機のステータでは、平角線により形成されると共に第１相（例えばＵ相），第２相（例えばＶ相），第３相（例えばＷ相）の順に周方向に繰り返し並ぶように各相の複数のコイルがステータコアの各ティースに集中巻により巻回されている。したがって、第１相の複数のコイルのうち最も外部端子側（電位が高い側）の第１相第１コイルと、第３相の複数のコイルのうち最も中性点側の第３相最終コイルと、が隣り合い、両者間の電位差が大きい。また、各相の複数のコイルのうち各相で最も中性点側のコイルである第１相，第２相，第３相最終コイルは、それぞれ、ティースに巻回される巻線部である第１，第２，第３巻線部と、中性点の形成用に巻線部の一端部から延出される中性線部である第１，第２，第３中性線部とを有する。そして、中性点は、第２中性線部の先端部に、第１，第３中性線部の先端部が接合されて形成されている。このため、各コイルの製造誤差や各コイルの各ティースへの取付誤差などにより、第１相最終コイルが第２相最終コイル側に移動しやすく、これにより、中性点が第３相最終コイル側に移動しやすく、第３相最終コイルが第１相第１コイル側に移動しやすい。これに対して、本発明の電動機のステータでは、第１中性線部は、第２巻線部の第１巻線部側の部分と当接する当接部を有する。これにより、第１相最終コイルが第２相最終コイル側に移動するのを抑制することができ、中性点が第３相最終コイル側に移動するのを抑制することができ、第３相最終コイルが第１相第１コイル側に移動して接触するのを抑制することができる。この結果、ステータの絶縁性能を十分に確保できなくなるのを抑制することができる。なお、第１相最終コイルと第２相最終コイルとの電圧差は小さいから、第１中性線部と第２巻線部とが接触しても、絶縁性能に問題は生じないと考えられる。また、本発明の電動機のステータでは、第１巻線部の一端部から延出してステータコアの軸方向との角度が鋭角となるように延びて当接部に連続する傾斜延出部を有する。これにより、第１巻線部の一端部から延出してステータコアの軸方向と直交する方向に延びて当接部に連続するものに比して、各相の複数のコイルを樹脂モールドするためにステータコアの軸方向に樹脂を注入する際に、第１中性線部ひいては第１相最終コイル全体が軸方向に移動してしまうのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例としての電動機のステータ１０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】ステータ１０の中性点周辺のコイルなどの構成の概略を示す構成図である。
【図３】ステータ１０の中性点周辺のコイルなどの構成の概略を示す構成図である。
【図４】ステータ１０の中性点周辺のコイルを模式的に示す模式図である。
【図５】比較例のステータ１１０の中性点周辺のコイルを模式的に示す模式図である。
【図６】比較例のステータ２１０の中性点周辺のコイルを模式的に示す模式図である。
【図７】変形例のステータ１０Ｂの中性点周辺のコイルを模式的に示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明の一実施例としての電動機のステータ１０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電動機のステータ１０は、図１に示すように、ステータコア１２と、ステータコア１２に巻回されるＵ相，Ｖ相，Ｗ相のコイル２２ｕ，２２ｖ，２２ｗと、を備える。ここで、ステータコア１２は、環状のヨーク１３と、ヨーク１３の内周から径方向内側に突出する複数のティース１４と、を有する。また、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相のコイル２２ｕ，２２ｖ，２２ｗは、Ｕ相の第１コイル２２ｕ１，Ｖ相の第１コイル２２ｖ１，Ｗ相の第１コイル２２ｗ１，・・・，Ｕ相の第５コイル２２ｕ５，Ｖ相の第５コイル２２ｖ５，Ｗ相の第５コイル２２ｗ５の順に周方向に並ぶように、各ティース１４に集中巻により巻回されている。
【００１２】
Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相のコイル２２ｕ，２２ｖ，２２ｗは、それぞれ、平角線により形成されており、各ティース１４に巻回される巻線部２４と、巻線部２４の一端から延出する端末部２５と、巻線部２４の他端から延出するバスバー部２６と、を有する。
【００１３】
Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の第１コイル２２ｕ１，２２ｖ１，２２ｗ１の各端末部２５ｕ１，２５ｖ１，２５ｗ１は、それぞれ、インバータからの３相の電力ラインが接続されたＵ相，Ｖ相，Ｗ相用の外部端子４０ｕ，４０ｖ，４０ｗに接続されている。また、Ｕ相の第１〜第４コイル２２ｕ１〜２２ｕ４の各バスバー部２６ｕ１〜２６ｕ４は、それぞれ、Ｕ相の第２〜第５コイル２２ｕ２〜２２ｕ５の対応する端末部２５ｕ２〜２５ｕ５と接合（溶接）されている。Ｖ相の第１〜第４コイル２２ｖ１〜２２ｖ４の各バスバー部２６ｖ１〜２６ｖ４は、それぞれ、Ｖ相の第２〜第５コイル２２ｖ２〜２２ｖ５の対応する端末部２５ｖ２〜２５ｖ５と接合（溶接）されている。Ｗ相の第１〜第４コイル２２ｗ１〜２２ｗ４の各バスバー部２６ｗ１〜２６ｗ４は、それぞれ、Ｗ相の第２〜第５コイル２２ｗ２〜２２ｗ５の対応する端末部２５ｗ２〜２５ｗ５と接合（溶接）されている。
【００１４】
図２および図３は、ステータ１０の中性点周辺のコイルなどの構成の概略を示す構成図であり、図４は、ステータ１０の中性点周辺のコイルを模式的に示す模式図である。Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の第５コイル（最も中性点側のコイル）２２ｕ５，２２ｖ５，２２ｗ５のバスバー部２６ｕ５，２６ｖ５，２６ｗ５は、図１〜図４に示すように、それぞれの先端部２７ｕ５，２７ｖ５，２７ｗ５が互いに接合（溶接）されており、この接合により中性点が形成されている。したがって、バスバー部２６ｕ５，２６ｖ５，２６ｗ５は、本発明の中性線部として考えることができる。
【００１５】
図３，図４に示すように、Ｖ相の第５コイル２２ｖ５のバスバー部２６ｖ５は、巻線部２４ｖ５の図３，図４中手前側（内周側）且つ下側（中性点とは反対側）の端部から延出して図３，図４中上側（ステータコア１２の軸方向の中性点側）に延び、巻線部２４ｖ５より図３，図４中上側の位置で、図３，図４中奥側に延びるように曲げられ、更に、先端部２７ｖ５が図３，図４中上側に延びるように曲げられて形成されている。
【００１６】
Ｗ相の第５コイル２２ｗ５のバスバー部２６ｗ５は、巻線部２４ｗ５の図３，図４中手前側且つ下側の端部から延出して図３，図４中上側に延び、巻線部２４ｗ５より図３，図４中上側の位置で、先端部２７ｗ５が先端部２７ｖ５に整合して図３，図４中上側に延びるように複数回曲げられて形成されている。
【００１７】
Ｕ相の第５コイル２２ｕ５のバスバー部２６ｕ５は、巻線部２４ｕ５の図３，図４中手前側且つ下側の端部から延出してＶ相の第５コイル２２ｖ５の巻線部２４ｖ５に近づきながら図３，図４中上側に延び、巻線部２４ｖ５の巻線部２４ｕ５側の部分に当接する位置で、巻線部２４ｖ５に当接しながら図３，図４中上側に延びるように曲げられ、巻線部２４ｖ５より図３，図４中上側の位置で、先端部２７ｕ５が先端部２７ｖ５に整合して図３，図４中上側に延びるように複数回曲げられて形成されている。以下、バスバー部２６ｕ５のうち、巻線部２４ｖ５に当接する部分を当接部２８ｕ５といい、巻線部２４ｕ５の端部から延出して図３，図４中上向き（ステータコア１２の軸方向の中性点側）との角度が鋭角となるように図３，図４中左斜め上向きに延びて当接部２８ｕ５に連続する部分を傾斜延出部２９ｕ５という。
【００１８】
以下、Ｕ相の第５コイル２２ｕ５のバスバー部２６ｕ５に、当接部２８ｕ５と傾斜延出部２９ｕ５とを設ける理由について説明する。
【００１９】
まず、Ｕ相の第５コイル２２ｕ５のバスバー部２６ｕ５に当接部２８ｕ５を設ける理由について説明する。図５は、比較例のステータ１１０の中性点周辺のコイルを模式的に示す模式図である。比較例としては、図５に示すように、Ｕ相の第５コイル１２２ｕ５のバスバー部１２６ｕ５を、Ｖ相の第５コイル２２ｖ５の巻線部２４ｖ５における巻線部２４ｕ５側の部分に当接させない構成を考えるものとした。なお、図５のステータ１１０において、その他の点については、実施例のステータ１０と同一であり、同一の符号を付した。実施例や比較例のステータ１０，１１０では、Ｖ相の第５コイル２２ｖ５のバスバー部２６ｖ５の先端部２７ｖ５に、Ｕ相，Ｗ相の第５コイル２２ｕ５，２２ｗ５のバスバー部２６ｕ５，２６ｗ５の先端部２７ｕ５，２７ｗ５が接合されて中性点が形成される。このため、各コイル２２ｕ，２２ｖ，２２ｗの製造誤差や各ティース１４への取付誤差などにより、Ｕ相の第５コイル２２ｕ５，１２２ｕ５に、Ｖ相の第５コイル２２ｖ５側に移動させるための力が作用することがある。そして、この力に応じて、中性点（先端部２７ｕ５，２７ｖ５，２７ｗ５）に、Ｗ相の第５コイル２２ｗ５側に移動させるための力が作用することがある。こうした力により、比較例のステータ１１０では、図５中破線に示すように、中性点がＷ相の第５コイル２２ｗ５側に移動し、これに応じて、Ｗ相の第５コイル２２ｗ５のバスバー部２６ｗ５がＵ相の第１コイル２２ｕ１側に移動して接触してしまう可能性がある。Ｕ相の第１コイル２２ｕ１とＷ相の第５コイル２２ｗ５とは電圧差が大きいから、両者が接触すると、絶縁性能を十分に確保できなくなる可能性がある。これに対して、実施例のステータ１０では、図３に示すように、Ｕ相の第５コイル２２ｕ５のバスバー部２６ｕ５に、当接部２８ｕ５を設けることにより、Ｕ相の第５コイル２２ｕ５がＶ相の第５コイル２２ｖ５側に移動するのを抑制することができる。これにより、中性点がＷ相の第５コイル２２ｗ５側に移動するのを抑制することができ、Ｗ相の第５コイル２２ｗ５のバスバー部２６ｗ５がＵ相の第１コイル２２ｕ１側に移動するのを抑制することができる。この結果、Ｗ相の第５コイル２２ｗ５のバスバー部２６ｗ５がＵ相の第１コイル２２ｕ１に接触するのを抑制することができる。以上より、絶縁性能を十分に確保できなくなるのを抑制することができる。なお、Ｕ相の第５コイル２２ｕ５とＶ相の第５コイル２２ｖ５との電圧差は小さいから、Ｕ相の第５コイル２２ｕ５のバスバー部２６ｕ５がＶ相の第５コイル２２ｖ５の巻線部２４ｖ５に当接（接触）しても、絶縁性能に問題は生じないと考えられる。
【００２０】
次に、Ｕ相の第５コイル２２ｕ５のバスバー部２６ｕ５に傾斜延出部２９ｕ５を設ける理由について説明する。図６は、比較例のステータ２１０の中性点周辺のコイルを模式的に示す模式図である。比較例としては、図６に示すように、Ｕ相の第５コイル２２２ｕ５のバスバー部２２６ｕ５が、巻線部２４ｕ５から延出してステータコア１２の軸方向とは直交する方向に延びて当接部２２８ｕ５に連続する比較例延出部２２９ｕ５を有する構成を考えるものとした。なお、図６のステータ２１０において、その他の点については、実施例のステータ１０と同一であり、同一の符号を付した。いま、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相のコイル２２ｕ，２２ｖ，２２ｗを樹脂モールドするために、図３や図６中下側から上側に向けて樹脂を注入するときを考える。比較例のステータ２１０では、バスバー部２２６ｕ５の比較例延出部２２９ｕ５が、巻線部２４ｕ５からステータコア１２の軸方向とは直交する方向に延びて当接部２２８ｕ５に連続しているために、樹脂の流れの影響を受けやすい。特に、各コイルに平角線を用いていることから、樹脂の流れの影響を受けやすい。このため、Ｕ相の第５コイル２２２ｕ５のバスバー部２２６ｕ５が図６中上側に移動し、これにより、Ｕ相の第５コイル２２２ｕ５全体や中性点が図６中上側に移動してしまう可能性がある。これに対して、実施例のステータ１０では、バスバー部２６ｕ５の傾斜延出部２９ｕ５が、巻線部２４ｕ５の端部から延出して図３，図４中上向き（ステータコア１２の軸方向の中性点側）との角度が鋭角となるように図３，図４中左斜め上向きに延びて当接部２８ｕ５に連続するから、樹脂の流れの影響を受けにくい。したがって、バスバー部２６ｕ５が図３，図４中上側に移動するのを抑制することができ、ひいては、Ｕ相の第５コイル２２ｕ５全体が図３，図４中上側に移動してしまうのを抑制することができる。
【００２１】
以上説明した実施例の電動機のステータ１０によれば、Ｕ相の第５コイル２２ｕ５のバスバー部２６ｕ５の一部をＶ相の第５コイル２２ｖ５の巻線部２４ｖ５におけるＵ相の第５コイル２２ｕ５の巻線部２４ｕ５側の部分に当接させる（当接部２８ｕ５を設ける）から、Ｕ相の第５コイル２２ｕ５がＶ相の第５コイル２２ｖ５側に移動するのを抑制することができる。これにより、中性点がＷ相の第５コイル２２ｗ５側に移動するのを抑制することができ、Ｗ相の第５コイル２２ｗ５のバスバー部２６ｗ５がＵ相の第１コイル２２ｕ１側に移動するのを抑制することができる。この結果、Ｗ相の第５コイル２２ｗ５のバスバー部２６ｗ５がＵ相の第１コイル２２ｕ１に接触するのを抑制することができ、絶縁性能を十分に確保できなくなるのを抑制することができる。
【００２２】
また、実施例の電動機のステータ１０によれば、Ｕ相の第５コイル２２ｕ５のバスバー部２６ｕ５に、巻線部２４ｕ５の端部から延出してステータコア１２の軸方向の中点側との角度が鋭角となるように延びて当接部２８ｕ５に連続する傾斜延出部２９ｕ５を設けるから、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相のコイル２２ｕ，２２ｖ，２２ｗを樹脂モールドするために軸方向に樹脂を注入するときに、バスバー部２６ｕ５が軸方向に移動するのを抑制することができる。
【００２３】
実施例の電動機のステータ１０では、Ｕ相の第５コイル２２ｕ５のバスバー部２６ｕ５の一部をＶ相の第５コイル２２ｖ５の巻線部２４ｖ５におけるＵ相の第５コイル２２ｕ５の巻線部２４ｕ５側の部分に当接させる（当接部２８ｕ５を設ける）ものとしたが、図７の変形例の、ステータ１０Ｂの中性点周辺のコイルの模式図に示すように、Ｕ相の第５コイル２２Ｂｕ５のバスバー部２６Ｂｕ５に、当接部２８ｕ５を設けるのに加えて、Ｖ相の第５コイル２２ｖ５の巻線部２４ｖ５における中性点側（図７中上側）の部分に当接させる当接部２８Ｂｕ５を設けるものとしてもよい。
【００２４】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、ステータコア１２が「ステータコア」に相当し、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相のコイル２２ｕ１〜２２ｕ５，２２ｖ１〜２２ｖ５，２２ｗ１〜２２ｗ５が「各相の複数のコイル」に相当する。
【００２５】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００２６】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、電動機のステータの製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１０，１１０，２１０，１０Ｂ  ステータ、１２  ステータコア、１３  ヨーク、１４  ティース、２２ｕ，２２ｕ１〜２２ｕ５，２２ｖ，２２ｖ１〜２２ｖ５，２２ｗ，２２ｗ１〜２２ｗ５，１２２ｕ５，２２２ｕ５  コイル、２４，２４ｕ５，２４ｖ５，２４ｗ５  巻線部、２５  端末部、２６，２６ｕ５，２６ｖ５，２６ｗ５，１２６ｕ５，２２６ｕ５  バスバー部、２７ｕ５，２７ｖ５，２７ｗ５  先端部、２８ｕ５，２２８ｕ５  当接部、２９ｕ５  傾斜延出部、４０ｕ，４０ｖ，４０ｗ  外部端子、２２９ｕ５  比較例延出部。
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図７】
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