特開 2022-170392 ステータおよびそのステータを備えた回転電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022170392

(43)【公開日】2022-11-10

(54)【発明の名称】ステータおよびそのステータを備えた回転電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 11/25 20160101AFI20221102BHJP

   H02K 9/19 20060101ALI20221102BHJP

【ＦＩ】

H02K11/25

H02K9/19 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021076486

(22)【出願日】2021-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】000253075

【氏名又は名称】澤藤電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002192

【氏名又は名称】特許業務法人落合特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】茂野 望

(72)【発明者】

【氏名】沼尻 昴大

【テーマコード（参考）】

5H609

5H611

【Ｆターム（参考）】

5H609BB03

5H609PP06

5H609PP09

5H609QQ05

5H609QQ20

5H609RR48

5H609RR50

5H609SS17

5H611AA01

5H611BB01

5H611BB06

5H611PP02

5H611QQ04

5H611UA02

(57)【要約】

【課題】高出力の回転電機１において特に高温となる、巻線５のうちの最内周の巻線５２の温度を正しく測定できる温度測定器Ｓの配置構造を提供する。
【解決手段】
回転電機１が備えるステータ３であって、円環状のステータ本体３１と、ステータ本体３１のスロット８に挿入されて分布巻きされる複数の巻線５と、前記巻線５に接することにより前記巻線５の温度を測定する温度測定器Ｓとを備え、温度測定器Ｓは、ステータ本体３１の軸方向一方側において、該ステータ本体３１から突出する前記巻線５のうちの最内周の一つの巻線５２に当接している。
【選択図】 図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転電機が備えるステータであって、
円環状のステータ本体と、
前記ステータ本体のスロットに挿入されて分布巻きされる複数の巻線と、
前記巻線に接することにより前記巻線の温度を測定する温度測定器とを備え、
前記温度測定器は、前記ステータ本体の軸方向一方側において、該ステータ本体から突出する前記巻線のうちの最内周の一つの巻線に当接していることを特徴とするステータ。

【請求項2】

請求項１に記載のステータであって、
前記温度測定器を前記一つの巻線に保持する拘束部材を備えており、前記温度測定器は、前記拘束部材により前記一つの巻線に当接することを特徴とするステータ。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のステータであって、
前記ステータ本体の前記軸方向一方側から外方に向けて突出する凸部を備え、前記凸部は、前記一つの巻線を挟んで前記温度測定器と対向する位置に配置されて、前記一つの巻線を前記温度測定器の逆側から支持することを特徴とするステータ。

【請求項4】

請求項３に記載のステータであって、
前記巻線の各々は、該巻線を構成する複数のＵ字状のセグメントの両脚部を、前記ステータ本体の２つのスロットに前記軸方向一方側から各々挿入し、前記軸方向他方側から突出する前記各セグメントの両脚部の先端を、それぞれ別のセグメントの脚部の先端に接合することで構成されており、前記軸方向一方側から突出して両脚部の基部同士を接続する前記各セグメントの中間部には、前記ステータ本体から突出する両脚部の各々の基部を他方の基部に向けて屈曲させた屈曲部が形成され、該屈曲部は、外方に向けて突出する前記凸部の先端部に当接していることを特徴とするステータ。

【請求項5】

請求項１または請求項２に記載のステータであって、
前記軸方向で前記ステータ本体の両側には、該ステータ本体を保護するエンドプレートが設けられており、前記エンドプレートは、前記ステータ本体のスロットに対応する位置に設けられて前記巻線が挿入されるスロットと、該スロットの一部に形成されて前記温度測定器が挿入される温度測定器挿入部とを有することを特徴とするステータ。

【請求項6】

請求項５に記載のステータであって、
前記エンドプレートは、前記軸方向に突出して前記巻線を支持する凸部を更に有し、前記一つの巻線を挟んで前記温度測定器と対向する位置に配置された前記凸部は、前記一つの巻線を前記温度測定器の逆側から支持することを特徴とするステータ。

【請求項7】

請求項６に記載のステータであって、
前記ステータ本体から突出する前記軸方向他方側の巻線は、周方向に隣接する前記巻線に向かって傾斜して伸びる傾斜部を備えており、前記軸方向他方側の前記エンドプレートから突出する前記凸部の先端部には、前記傾斜部と同方向に傾斜する傾斜面が形成されることを特徴とするステータ。

【請求項8】

請求項１～請求項７の何れかに記載のステータを備えた回転電機であって、
前記巻線を冷却する冷却液が流れると共に、前記冷却液を前記巻線に液滴する液滴部が形成された冷却路を備え、
前記ステータの軸線を重力方向と直交する向きに配置したときに、前記液滴部は前記ステータを囲むケーシングの上部に配置されて、該液滴部から液滴された冷却液が前記ケーシングの下方に配置された冷却液溜まり部に溜まるようにし、
前記温度測定器は、重力方向で前記液滴部と前記冷却液溜まり部との間の位置に配置されることを特徴とする回転電機。

【請求項9】

請求項８の回転電機であって、
前記ハウジングは、前記ステータと、該ステータの内側に配置されるロータとを収容しており、
前記巻線を構成する複数のＵ字状のセグメントの両脚部が、前記ステータの前記軸方向他方側でそれぞれ別のセグメントの脚部と接合されており、
前記温度測定器が前記ステータの前記軸方向一方側に配置されていて、前記ハウジングの前記軸方向一方側には、前記温度測定器のケーブルを外部に延出するための貫通孔が形成されていることを特徴とする回転電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、円環状のステータ本体と、前記ステータ本体のスロットに挿入されて分布巻きされる複数の巻線と、前記巻線の温度を測定する温度測定器とを備えたステータおよびそのステータを備えた回転電機に関し、特に、車載用回転電機として好適に用いられる回転電機のステータにおける温度測定器の配置構造に関する。

【背景技術】

【0002】

車載用回転電機は、ステータの巻線に電流が流れると巻線が発熱してステータの温度が上昇し、ステータが所定温度以上に上昇するとステータを構成する部品の一部が熱により損傷する恐れがあるので、温度検出素子をステータに設置してステータの温度を検出することが、特許文献１に開示されているように公知である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１３５８１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に開示されたものでは、ステータの一つのスロットの最外周の巻線と該スロットの径方向外端の壁面との間の空間に、ウェッジまたは絶縁樹脂を介して温度検出素子を配置しているので、高出力の回転電機において特に高温となる最内周の巻線の温度を測定できないばかりでなく、温度検出素子が巻線に直接接触しないので温度の測定が正確でない。しかも温度検出素子がステータのスロット内部に配置されるので、信号線にノイズが入り込むことが避けられない。

【0005】

そこで本発明は、ステータのスロットに挿入されて分布巻きされる複数の巻線を備えた高出力の回転電機において、特に高温となる、巻線のうちの最内周の巻線の温度を正しく測定できると共に、巻線に直接接触させることで温度の測定が正確となり、更に温度検出素子を巻線のステータ本体から突出する部分に配置することで、信号線にノイズが入り込むことがない温度測定器の配置構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明は、回転電機が備えるステータであって、円環状のステータ本体と、前記ステータ本体のスロットに挿入されて分布巻きされる複数の巻線と、前記巻線に接することにより前記巻線の温度を測定する温度測定器とを備え、前記温度測定器は、前記ステータ本体の軸方向一方側において、該ステータ本体から突出する前記巻線のうちの最内周の一つの巻線に当接していることを第１の特徴とする。

【0007】

また本発明は、第１の特徴に加えて、前記温度測定器を前記一つの巻線に保持する拘束部材を備えており、前記温度測定器は、前記拘束部材により前記一つの巻線に当接することを第２の特徴とする。

【0008】

また本発明は、第１または第２の特徴に加えて、前記ステータ本体の前記軸方向一方側から外方に向けて突出する凸部を備え、前記凸部は、前記一つの巻線を挟んで前記温度測定器と対向する位置に配置されて、前記一つの巻線を前記温度測定器の逆側から支持することを第３の特徴とする。

【0009】

また本発明は、第３の特徴に加えて、前記巻線の各々は、該巻線を構成する複数のＵ字状のセグメントの両脚部を、前記ステータ本体の２つのスロットに前記軸方向一方側から各々挿入し、前記軸方向他方側から突出する前記各セグメントの両脚部の先端を、それぞれ別のセグメントの脚部の先端に接合することで構成されており、前記軸方向一方側から突出して両脚部の基部同士を接続する前記各セグメントの中間部には、前記ステータ本体から突出する両脚部の各々の基部を他方の基部に向けて屈曲させた屈曲部が形成され、該屈曲部は、外方に向けて突出する前記凸部の先端部に当接していることを第４の特徴とする。

【0010】

また本発明は、第１または第２の特徴に加えて、前記軸方向で前記ステータ本体の両側には、該ステータ本体を保護するエンドプレートが設けられており、前記エンドプレートは、前記ステータ本体のスロットに対応する位置に設けられて前記巻線が挿入されるスロットと、該スロットの一部に形成されて前記温度測定器が挿入される温度測定器挿入部とを有することを第５の特徴とする。

【0011】

また本発明は、第５の特徴に加えて、前記エンドプレートは、前記軸方向に突出して前記巻線を支持する凸部を更に有し、前記一つの巻線を挟んで前記温度測定器と対向する位置に配置された前記凸部は、前記一つの巻線を前記温度測定器の逆側から支持することを第６の特徴とする。

【0012】

また本発明は、第６の特徴に加えて、前記ステータ本体から突出する前記軸方向他方側の巻線は、周方向に隣接する前記巻線に向かって傾斜して伸びる傾斜部を備えており、前記軸方向他方側の前記エンドプレートから突出する前記凸部の先端部には、前記傾斜部と同方向に傾斜する傾斜面が形成されることを第７の特徴とする。

【0013】

また本発明は、第１～第７の何れかの特徴のステータを備えた回転電機であって、 前記巻線を冷却する冷却液が流れると共に、前記冷却液を前記巻線に液滴する液滴部が形成された冷却路を備え、前記ステータの軸線を重力方向と直交する向きに配置したときに、前記液滴部は前記ステータを囲むケーシングの上部に配置されて、該液滴部から液滴された冷却液が前記ケーシングの下方に配置された冷却液溜まり部に溜まるようにし、前記温度測定器は、重力方向で前記液滴部と前記冷却液溜まり部との間の位置に配置されることを第８の特徴とする。

【0014】

また本発明は、第８の特徴に加えて、前記ハウジングは、前記ステータと、該ステータの内側に配置されるロータとを収容しており、前記巻線を構成する複数のＵ字状のセグメントの両脚部が、前記ステータの前記軸方向他方側でそれぞれ別のセグメントの脚部と接合されており、前記温度測定器が前記ステータの前記軸方向一方側に配置されていて、前記ハウジングの前記軸方向一方側には、前記温度測定器のケーブルを外部に延出するための貫通孔が形成されていることを第９の特徴とする。

【0015】

なお、実施形態のサーミスタＳは本発明の温度測定器に対応する。

【発明の効果】

【0016】

本発明の第１の特徴によれば、温度測定器が、ステータ本体の軸方向一方側において、該ステータ本体から突出する巻線のうちの最内周の一つの巻線に当接しているので、高出力の回転電機において特に高温となる、巻線のうちの最内周の巻線の温度を、巻線に当接させた温度測定器で正確に測定できる。しかも、温度検出素子が巻線のステータ本体から突出する部分に配置されていることで、信号線にノイズが入り込むことを防止できるから、その観点からも温度測定の精度が向上する。

【0017】

また本発明の第２の特徴によれば、温度測定器を前記一つの巻線に保持する拘束部材を備えており、前記温度測定器は、前記拘束部材により前記一つの巻線に当接するので、温度測定器と前記一つの巻線との接触面積を安定的に確保できて、温度測定の精度を確保することができる。

【0018】

また本発明の第３の特徴によれば、ステータ本体の軸方向一方側から外方に向けて突出する凸部を備え、該凸部は、前記一つの巻線を挟んで前記温度測定器と対向する位置に配置されて、前記一つの巻線を前記温度測定器の逆側から支持するので、温度測定器が当接する前記一つの巻線を安定的に支持することで、温度測定の精度の確保を確実にすることができる。

【0019】

また本発明の第４の特徴によれば、巻線の各々は、該巻線を構成する複数のＵ字状のセグメントの両脚部を、ステータ本体の２つのスロットに前記軸方向一方側から各々挿入し、前記軸方向他方側から突出する各セグメントの両脚部の先端を、それぞれ別のセグメントの脚部の先端に接合することで構成されるので、セグメント両脚部のスロットへの挿入時に、ステータ本体の軸方向一方側から突出する各セグメントの中間部の高さ位置を一つに定め難いが、前記挿入時に、各セグメントの中間部に形成された屈曲部がステータ本体から突出する凸部の先端部に当接して、両脚部のスロットへの更なる挿入を規制するから、該挿入時におけるセグメントの中間部の高さ位置を一つに定めることができる。しかも、巻線がそれ以上スロット内に侵入しないことで、前記温度測定器の逆側から前記凸部で支持する巻線の長さも確保できるので、温度測定の精度を高めることができる。

【0020】

また本発明の第５の特徴によれば、ステータ本体の両側には、巻線が挿入されるスロットを、ステータ本体のスロットと対応する位置に有するエンドプレートが設けられるので、該エンドプレートでステータ本体を軸方向両側から保護できる。しかも該エンドプレートのスロットの一部には、温度測定器が挿入される温度測定器挿入部が形成されるので、該温度測定器挿入部に温度測定器を挿入することで、温度測定器の取付位置をコイルエンドの内端よりも外側の位置に確保できる。そのため温度測定器を最内周の巻線に当接させても該温度測定器がステータの内側にはみ出すことがなくて、温度測定器がロータをステータの内側に挿入する際の障害となることがないばかりでなく、それが温度測定器挿入部に挿入されることで、温度測定器と巻線との位置関係が一義的に定まって巻線の温度をより安定的に測定でき、しかも温度測定器の故障も生じ難くなる。

【0021】

また本発明の第６の特徴によれば、エンドプレートは、軸方向に突出して前記巻線を支持する凸部を更に有し、前記一つの巻線を挟んで温度測定器と対向する位置に配置された凸部は、前記一つの巻線を温度測定器の逆側から支持するので、温度測定器が当接する前記一つの巻線を安定的に支持することができて、温度測定の精度の確保を確実にすることができる。しかもこの凸部はエンドプレートに形成されるので、そのような凸部を簡単に形成することができる。

【0022】

また本発明の第７の特徴によれば、ステータ本体から突出する軸方向他方側の巻線が、周方向に隣接する巻線に向かって傾斜して伸びる傾斜部を備えていても、軸方向他方側のエンドプレートから突出する凸部の先端部に、前記傾斜部と同方向に傾斜する傾斜面が形成されるので、傾斜する前記巻線と凸部とが互いに干渉し合うことがない。そのため、ステータ本体の両側に設けられるエンドプレートの凸部を共通化できるので、該両側のエンドプレートを共通のエンドプレートとして形成することができると共に、ステータ本体の他方向側から突出する巻線も安定的に支持できる。

【0023】

また本発明の第８の特徴によれば、第１～第７の何れかの特徴のステータを備えた回転電機が、前記巻線を冷却する冷却液が流れると共に、前記冷却液を前記巻線に液滴する液滴部が形成された冷却路を備え、ステータの軸線を重力方向と直交する向きに配置したときに、前記液滴部はステータを囲むケーシングの上部に配置されて、該液滴部から液滴された冷却液がケーシングの下方に配置された冷却液溜まり部に溜まるようにし、温度測定器は、重力方向で前記液滴部と前記冷却液溜まり部との間の位置に配置されるので、温度測定器の位置を液滴部および冷却液溜まり部の双方から離すことができる。そのため、温度測定器に対する冷却液の影響を極力排除できるから、巻線の温度をより高精度に測定することができる。

【0024】

また本発明の第９の特徴によれば、回転電機のハウジングは、ステータと該ステータの内側に配置されるロータとを収容しており、巻線を構成する複数のＵ字状のセグメントの両脚部が、ステータの軸方向他方側でそれぞれ別のセグメントの脚部と接合されて、温度測定器がステータの軸方向一方側に配置されており、ハウジングの軸方向一方側には、温度測定器のケーブルを外部に延出するための貫通孔が形成されているので、温度測定器からハウジングの端面までの距離を短くできてケーブルの長さも短くできるから、ケーブルの断線等の危険性を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図１は、本発明の第１の実施形態に係る回転電機の軸方向に沿う断面図である。

【図2】図２は、巻線部分を概略的に記載した図１の２－２断面図である。

【図3】図３は、第１の実施形態に係るステータのステータ本体およびエンドプレートの斜視図である。

【図4】図４は、１つのスロット内に積層・整列される複数のセグメントの脚部の配置を示す平面図である。

【図5】図５は、一部のスロットと、そのスロットに挿入されるセグメントの斜視図である。

【図6】図６は、Ｕ１相を構成する相巻線の巻回の具体的な形態を示す図で、図６（Ａ）はステータ本体４のスロットをハウジングの蓋体とは逆側（軸方向一方側）から見た図であり、図６（Ｂ）はステータ本体４のスロットをハウジングの蓋体側（軸方向他方側）から見た図である。

【図7】図７は、Ｕ２相を構成する相巻線の巻回の具体的な形態を示す図で、図７（Ａ），（Ｂ）は、図６（Ａ），（Ｂ）と同様の図である。

【図8】図８は、巻線部分を概略的に記載したステータをステータ本体の一方向側の内側から見た斜視図である。

【図9】図９は、図８の９矢視拡大図である。

【図10】図１０は、図８のステータをステータ本体の他方向側の内側から見たときの巻線の拡大図である。

【図11】図１１は、図３の１１矢視拡大図である。

【図12】図１２は、本発明の第２の実施形態を示す、図９との対応図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

本発明の実施形態を、添付図面に基づいて以下に説明する。

【第１の実施形態】

【0027】

本実施形態のステータおよび回転電機は、特に車載用回転電機に好適に用いられるものであって、その回転電機１は、図１に示すように、有底筒状のハウジング本体２１および該ハウジング本体２１の開口部を覆う蓋体２２を有するハウジング２と、該ハウジング２の内部に固定された円筒状のステータ３と、このステータ３と対向して該ステータ３の内周側に配置され、回転軸４１を介して前記ハウジング２に回転可能に支承されたロータ４とを備えている。

【0028】

図２も併せて参照して、この回転電機１のハウジング本体２１には、ステータ３のステータ本体３１と該ステータ本体３１に巻回された巻線５とに冷却用の冷却液を供給する冷却路６が設けられている。この冷却路６は、ハウジング２の蓋体２２側に形成された図示せぬ導入口からハウジング２内に導入された冷却液を、ステータ３の軸線を重力方向と直行する向きに配置した状態で、ステータ３の上部にステータ３の軸線と平行に配置した左右一対のパイプ部材６１，６２から、各巻線５のコイルエンド５１と、ステータ本体３１の外周面３２とに矢印Ａのように滴下するものであり、これらのパイプ部材６１，６２の液滴部６３から滴下された冷却液は、巻回された巻線５の一部を浸漬するようにしてハウジング本体２１の下方に配置される冷却液溜まり部７に溜まり、一定量を超えた冷却液は、ハウジング２の蓋体２２側に形成されたドレン口７１からハウジング２外に排出される。なお、図２において符号Ｓ′で示す位置は、この位置と対向するステータ本体３１の逆側の部位に、後述するサーミスタＳが配置される位置を示している。

【0029】

ハウジング２に回転可能に支承されたロータ４は、ステータ３の内周面に対向する円筒状の外周面に沿って配置された図示せぬ複数個の永久磁石を有している。また、そのロータ４を囲むようにして円筒状に形成されたステータ３は、薄板の電磁鋼板３３が複数積層されて複数の長尺ボルト３４で固定されて成るステータ本体３１と、該ステータ本体３１の後述するスロットに巻回された巻線５とで構成され、前記ステータ本体３１が図示せぬ固定手段によってハウジング本体２１内に固定されている。

【0030】

円筒状のステータ本体３１には、図３で示すように、巻線５の挿入される複数個のスロット８１が、周方向に等間隔で並んで形成されており、ステータ本体３１の軸方向両側（図３の上下両側）には、ステータ本体３１のスロット８１と同じ位置にスロット８２を形成された合成樹脂製のエンドプレート９が、ステータ本体３１を軸方向両側から保護するようにして該ステータ本体３１に密着配置される。

【0031】

本実施形態では、このようなスロット８１，８２の組が４８組形成され、各々のスロット８１，８２の組には、巻線５を構成する後述する複数のセグメントの脚部１０ａ，１０ｂが、図４に示すように、インシュレータ１１を介してステータ本体３１の径方向最内周側の第１層Ｌ１から最外周側の第８層Ｌ８までの８つの層に分かれて積層・整列して収容されるが、スロットの数や各スロットに収容される巻線５の層数はこれに限定されるものではない。なお、これらのスロット８１，８２は協働して一つのスロット８を構成するので、以下の説明では、スロット８１，８２を区別して説明する必要がある場合を除き、これらを併せて単に「スロット８」と呼び、またステータ本体３１の周方向に並ぶそれらのスロット８を一つ一つ区別して呼ぶときは、任意のスロット８から右回りに順番に、第１スロット～第４８スロットと呼ぶ。また、エンドプレート９は、必ずしも必要なものではないので、以下の説明でスロット８と呼ぶものの中には、スロット８２を有せずにスロット８１のみで構成されるスロットも含まれるものとする。

【0032】

巻線５を構成する各セグメント１０は、図５に示すように、相互に離間したステータ本体３１の２つのスロット８に、ステータ本体３１の軸方向一方側（本実施形態では、図１における蓋体２ｂの逆側）から挿入される左右の脚部１０ａ，１０ｂと、これら左右の脚部１０ａ，１０ｂの基部１０ａ１，１０ｂ１間を接続するようにして、ステータ本体３１の前記軸方向一方側から突出する中間部１０ｃとを有するＵ字状の平角線で形成されており、各セグメント１０は、前記スロット８への挿入時に該スロット８の前記軸方向他方側から突出する両脚部１０ａ，１０ｂの先部１０ａ２，１０ｂ２の先端１０ａ３，１０ｂ３を除き、絶縁皮膜１０ｄ（図４参照）で覆われている。

【0033】

各セグメント１０の中間部１０ｃは、間に幾つかのスロット８を挟んで離間する２つのスロット８に両脚部１０ａ，１０ｂを挿入するために、各セグメント１０の取付位置に応じた複数の長さが設定されており、各中間部１０ｃの前記各基部１０ａ１，１０ｂ１との接続部には、各々の基部１０ａ１，１０ｂ１を他方の基部１０ｂ１，１０ａ１に向けて屈曲させた屈曲部１０ｅが形成されている。また、各中間部１０ｃの中間位置には、両脚部１０ａ，１０ｂを前記２つのスロット８の整列順序の異なる２つの層に挿入するためのクランク部１０ｆが形成されている。

【0034】

このような複数のセグメント１０は、それらの脚部１０ａ，１０ｂが、ステータ本体３１の前記軸方向一方側から、予め定められた特定のスロット８の特定の層にそれぞれ挿入された後、最内周側または最外周側の層に挿入された一部の脚部１０ａ，１０ｂを除き、ステータ本体３１の前記軸方向他方側から突出する両方の先部１０ａ２，１０ｂ２が、相互に近づく向きに折り曲げられ、折り曲げられた一方の先部の先端が、同じ位置に配置されて径方向で隣り合う別のセグメント１０の他方の先部の先端と、溶接等により通電可能に接合され、これらのセグメント１０が連なって１つの巻線５を形成することで、分布巻されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相の１つの相の相巻線が構成される。

【0035】

本実施形態では、このような複数のセグメント１０により、ステータ本体３１の周方向に並ぶ４８個のスロット６のうちの、第１，第２スロット、第７，第８スロット、第１３，第１４スロット、第１９，第２０スロット、第２５，第２６スロットに、Ｕ相を構成するＵ１相，Ｕ２相の２組の相巻線が巻回され、また、第２５，第２６スロット、第３１，第３２スロット、第３７，第３８スロット、第４３，第４４スロット、第１，第２スロットに、同じくＵ相を構成するＵ３相，Ｕ４相の２組の相巻線が巻回される。

【0036】

図６は、Ｕ１相を構成する相巻線の巻回の具体的な態様を示す図であり、図６（Ａ）はステータ本体３１の軸方向一方側から挿入されるセグメント１０の中間部１０ｃ側の配線状態を表し、図６（Ｂ）はステータ本体３１の軸方向他方側から突出するセグメント１０の脚部１０ａ，１０ｂの先部１０ａ２，１０ｂ２の配線状態を表している。また、両図において、横方向の番号はスロットの番号を表し、縦方向のＬ１～Ｌ８の番号はそのスロットの８つの層の番号を表している。また、スロット番号の上のアルファベットは、そのスロットに挿入される巻線の相を表しており、具体的には、第１，第２スロット等にはＵ層の巻線が挿入され、第３，第４スロット等にはＶ層の巻線が挿入され、第５，第６スロット等にはＷ層の巻線が挿入されることを示している。なお図６、およびＵ２相の相巻線の巻回の態様を示す図７においては、ステータ本体３１の周方向に並ぶ各スロット８の各々の層Ｌ１～Ｌ８に挿入されるセグメント１０を一つ一つ区別して呼ぶ必要があることから、これら図６，図７においては、Ｕ１相を構成するセグメントを、順番に第１，第２，第３・・・セグメントと呼ぶと共に、第１セグメントの両脚部を１ａ，１ｂと呼び、以下同様に第２，第３・・・セグメントの両脚部をそれぞれ２ａ，２ｂ；３ａ，３ｂ・・・と呼ぶ。

【0037】

図６（Ａ）において、１ａ，１ｂ；２ａ，２ｂ・・・はスロットから突出する第１セグメント、第２セグメント・・・の両脚部の基端を夫々示すと共に、１ａ，１ｂ；２ａ，２ｂ・・・を夫々結ぶ線は第１セグメント、第２セグメント・・・の中間部を夫々示している。また、図６（Ｂ）において、１ａ′，１ｂ′；２ａ′，２ｂ′・・・はスロットから突出する第１セグメント、第２セグメント・・・の両脚部の突出端を示すと共に、１ａ′，１ｂ′；２ａ′，２ｂ′・・・から延びる線は前記突出端で折り曲げられた第１セグメント、第２セグメント・・・の先部を夫々表している。また、図６（Ｂ）において、それらの線の先端の黒く塗りつぶした部分は、２つの先部先端の通電可能に接合された箇所を夫々表している。

【0038】

図６（Ａ）に示すように、ステータ本体４の軸方向一方側（図１における蓋体２ｂの逆側）から、Ｕ１相を構成する第１セグメントの脚部１ａ，１ｂが第２スロットの第８層と第７スロットの第８層とに挿入され、同じくＵ１相を構成する第２，第３，第４セグメントの脚部２ａ，２ｂ；３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂが、第２スロットの第７，５，３層と第７スロットの第６，４，２層とに夫々挿入され、同じくＵ１相を構成する第５セグメントの脚部５ａ，５ｂが、第２スロットの第１層と第８スロットの第１層とに挿入された後、図６（Ｂ）に示すように、ステータ本体４の軸方向他方側（図１における蓋体２ｂ側）で、第１セグメントの一方の先部１ａ′が他方の先部１ｂ′の反対側に折り曲げられて、その先端がＵ相の入力端子に接続されると共に、第１セグメントの他方の先部１ｂ′と第２セグメントの一方の先部２ａ′、第２セグメントの他方の先部２ｂ′と第３セグメントの一方の先部３ａ′、第３セグメントの他方の先部３ｂ′と第４セグメントの一方の先部４ａ′、第４セグメントの他方の先部４ｂ′と第５セグメントの一方の先部５ａ′とが、互いに接近する側に夫々折り曲げられて、それらの先端が通電可能に相互に接合される。また、第５セグメントの先部５ｂ′は、先部５ａ′の反対側に折り曲げられて、その先端がステータ本体４の軸方向一方側から第８スロットの第３層と第１４スロットの第２層とに挿入された第６セグメントの脚部６ｂの先部６ｂ′の先端と通電可能に接合される。以下同様にして第１６セグメントまで、数字の連続するセグメントの脚部の先部の先端同士が通電可能に接合されると共に、第１６セグメントの一方の先部１６ａ′の先端が、図示せぬＵ１相の中性点に接続されて、Ｕ１相の相巻線が構成される。

【0039】

Ｕ２相を構成する相巻線の巻回の態様は、図７（Ａ），（Ｂ）に示されるようなものであるが、その態様は、第１６セグメントの一方の先部１６ａ′の先端が図示せぬＵ２相の中性点に接続される点が異なるだけで、それ以外は図６（Ａ），（Ｂ）に示されるＵ１相と同様であるので特に説明はしない。また、Ｕ３相，Ｕ４相の２組の相巻線に関してもＵ１相，Ｕ２相と同様であるので、これらの説明も省略する。

【0040】

また、第３，第４スロットから始まって夫々５個おきに連なる第９，第１０スロット、第１５，第１６スロット等のスロットル列には、Ｖ相を構成するＶ１～Ｖ４の相巻線が同様の態様で巻回され、第５，第６スロットから始まって夫々５個おきに連なる第１１，第１２スロット、第１５，第１６スロット等のスロットル列には、Ｗ相を構成するＷ１～Ｗ４の相巻線が同様の態様で巻回される。そして、これらのうちのＵ１，Ｖ１，Ｗ１の各端部と、Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２の各端部と、Ｕ３，Ｖ３，Ｗ３の各端部と、Ｕ４，Ｖ４，Ｗ４の各端部とがそれぞれ中性点で結合されて、４列並列に分布巻きされた３層交流のＵ相巻き線、Ｖ相巻き線、Ｗ相巻き線が構成される。

【0041】

さて、本実施形態では、ステータ３の軸線を図１のように重力方向と直行する向きに配置した状態において、ステータ本体３１におけるハウジング２の蓋体２２と逆側の、重力方向で液滴部６３と冷却液溜まり部７との間の位置、即ち、ステータ本体３１の軸方向一方側の、図２の符号Ｓ′で示す位置と反対側の位置に、温度測定器としてのサーミスタＳが設けられている。

【0042】

ステータ３をステータ本体３１の一方向側から見た斜視図である図８に示すように、サーミスタＳは各セグメント１０の挿入側であるステータ本体３１の軸方向一方側の周方向最内周部に取り付けられており、そのサーミスタＳから延びるケーブル１２がハウジング２に形成された図示せぬ貫通孔を通してハウジング２の外部に延出されている。またサーミスタＳは、図８の９矢視拡大図である図９に示すように、各セグメント１０の挿入側であるステータ本体３１の軸方向一方側において、該ステータ本体３１から突出する前記巻線５のうちの最内周の一つの巻線５２に当接するようにして、該最内周の巻線５２のステータ本体からの突出部に拘束部材である熱収縮性チューブ１３によって固定されている。その際、エンドプレート９がサーミスタＳと干渉しないようにするために、サーミスタＳが取り付けられる部分のエンドプレート９のスロット８２には、図３の１１矢視拡大図である図１１に示すようなサーミスタＳを挿入するためのサーミスタ挿入部８３が、スロット８２を切欠いて形成されている。

【0043】

なお、本実施形態では、巻線５としてＵ字状の平角線で形成されたセグメント１０を用いるので、最内周の巻線５２に対応するセグメント１０の脚部１０ａの先部１０ａ２から熱収縮性チューブ１３を挿入し、その熱収縮性チューブ１３にサーミスタＳを固定して、そのセグメント１０をサーミスタ挿入部８３の形成されたスロット８に挿入するだけで、最内周の一つの巻線５２にサーミスタＳを固定した巻線５を容易に形成することができる。しかも、本実施形態では、サーミスタＳの形状が直方体であり、円柱状ではないため、平角線の前記巻線５２と平面同士で接触し、安定した接触面積を確保することができる。なお、サーミスタＳの形状は特に直方体に限定されるものではないが、断面が矩形であることが望ましい。

【0044】

図３に示すように、エンドプレート９のスロット８２の周方向最内周側の外側面には複数の凸部９１が形成されており、これら凸部９１のうちの一つが、前記最内周の一つの巻線５２を挟んで前記サーミスタＳと対向する位置に突出し、該巻線５２を図９に示すようにサーミスタＳの逆側から支持することで、サーミスタＳが当接する巻線５２を安定的に支持することができる。またこの凸部９１は、各セグメント１０をスロット６に挿入する時に、その先端部９２が各セグメント１０の中間部１０ｃに形成された屈曲部１０ｅに当接するので、挿入時におけるセグメント１０の中間部１０ｃの高さ位置を一つに定めることができる。

【0045】

しかも、図８のステータ３をステータ本体３１の他方向側から見たときの巻線５の拡大図である図１０に示すように、エンドプレート９をステータ本体の軸方向他方側に配置する場合でも、この凸部９１の先端部９２には、ステータ本体３１の軸方向他方側で折り曲げられる各セグメント１０の先部１０ａ２，１０ｂ２の傾斜面５３と同方向に傾斜する傾斜面９３が形成されるので、エンドプレート９から突出する凸部９１の先端部９２が、ステータ本体３１から突出して一方向に傾斜する軸方向他方側の巻線５と干渉し合うことがないと共に、ステータ本体３１の他方向側から突出する巻線５をこの凸部９１により安定的に支持することもできる。

【0046】

なお、前述したように、エンドプレート９は必ずしも必要なものではないので省略することも可能であるが、エンドプレート９を省略した場合には、ステータ本体３１を構成する電磁鋼板３３の最外層のものに前記凸部９１を形成することも可能である。またエンドプレート９を用いるか用いないかに拘わらず、前記凸部９１を省略することも可能である。また、エンドプレート９を用いない場合に前述したサーミスタ挿入部８３が必要とされないことは言うまでもない。

【0047】

次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施形態の作用を説明する。

【0048】

本実施形態では、サーミスタＳが、各セグメント１０の挿入側であるステータ本体３１の軸方向一方側において、ステータ本体３１から突出する巻線５のうちの最内周の一つの巻線５２に当接するようにして、該最内周の巻線５２のステータ本体３１からの突出部に拘束部材である熱収縮性チューブ１３によって固定されている。そのため、高出力の回転電機１において特に高温となる、巻線５のうちの最内周の巻線５２の温度を、巻線５に当接させることで巻線５との接触面積を安定的に確保したサーミスタＳで正確に計測できる。しかもこのサーミスタＳは、巻線５のステータ本体３１から突出する部分に配置されているから、信号線にノイズが入り込むことを防止できて温度測定の計測精度を向上させることができる。

【0049】

ステータ本体３１の軸方向両側には、ステータ本体３１のスロット８１と同じ位置にスロット８２が形成された合成樹脂製のエンドプレート９が、ステータ本体３１に密着するように配置されるので、ステータ本体３１を軸方向両側から保護することができる。しかもこのエンドプレート９には、サーミスタＳを挿入するためのサーミスタ挿入部８３がスロット８２を切欠いて形成されているので、サーミスタＳをそのサーミスタ挿入部８３に取り付けることで、サーミスタＳの取付位置をコイルエンドの内端（径方向で最も内側の巻線５の内端）よりも外側に確保できる。そのため、サーミスタＳを最内周の巻線５２に当接させても該サーミスタＳがステータ３の内側にはみ出すことがなく、サーミスタＳがロータ４をステータ３の内側に挿入する際の障害となることがない。その上、サーミスタＳがサーミスタ挿入部８３に挿入されることで、サーミスタＳと巻線５２との位置関係が一義的に定まると共に、サーミスタＳの故障も生じ難くなる。

【0050】

しかも、エンドプレート９の周方向最内周側の外側面には複数の凸部９１が形成され、該凸部９１はステータ本体３１の軸方向に突出して巻線５を支持すると共に、サーミスタＳに当接する巻線５２を挟んで該サーミスタＳと対向する位置に配置された凸部９１は、前記巻線５２をサーミスタＳの逆側から支持するので、サーミスタＳの当接する巻線５２を安定的に支持することができて、温度測定の精度の確保を確実にすることができる。しかもこの凸部９１はエンドプレート９に形成されるので、それを簡単に形成することができる。

【0051】

また、巻線５の各々は、該巻線５を構成する複数のＵ字状のセグメント１０の両脚部１０ａ，１０ｂを、ステータ本体３１の２つのスロット８に前記軸方向一方側から各々挿入し、前記軸方向他方側から突出する各セグメント１０の両脚部１０ａ，１０ｂの先端１０ａ３，１０ｂ３を、それぞれ別のセグメントの脚部１０ａ，１０ｂの先端１０ａ３，１０ｂ３に接合することで構成されるので、高出力の回転電機１を容易に製造することができる。その際、セグメント両脚部１０ａ，１０ｂのスロット８への挿入時に、ステータ本体３１の軸方向一方側から突出する各セグメント１０の中間部１０ｃの高さ位置を一つに定め難いのであるが、セグメント１０の脚部１０ａ，１０ｂの挿入時に、各セグメント１０の中間部１０ｃに形成された屈曲部１０ｅがステータ本体３１から突出する凸部９１の先端部９２に当接して、両脚部１０ａ，１０ｂのスロット８への更なる挿入を規制するので、該挿入時におけるセグメント１０の中間部１０ｃの高さ位置を一つに定めることができる。しかも、巻線５がそれ以上スロット８内に侵入しないことで、サーミスタＳの逆側から前記凸部９１で支持する巻線５２の長さも確保できるので、温度測定の精度を高めることができる。

【0052】

スロット８の軸方向他方側から突出するＵ字状のセグメント１０の両脚部１０ａ，１０ｂの先部１０ａ２，１０ｂ２は、相互に接近する向きに折り曲げられるので、ステータ本体３１の軸方向他方側の巻線５は、周方向に隣接する巻線５に向かって傾斜して伸びる傾斜部５３を備えるが、軸方向他方側のエンドプレート９から突出する凸部９１の先端部９２には、前記傾斜部５３と同方向に傾斜する傾斜面９３が形成されるので、傾斜する前記巻線５と凸部９１とが互いに干渉し合うことがない。そのため、ステータ本体３１の両側に設けられるエンドプレート９の凸部９１を共通化できるので、該両側のエンドプレート９を共通のエンドプレート９として形成することができると共に、ステータ本体３１の他方向側から突出する巻線５も安定的に支持できる。

【0053】

また、ステータ３とロータ４とを収容するハウジング２には、巻線５を冷却する冷却液が流れると共に冷却液を巻線５に液滴する液滴部６３が形成された冷却路６が形成され、ステータ３の軸線を重力方向と直交する向きに配置したときに、前記液滴部６３はステータ３を囲むケーシング２の上部に配置されて、サーミスタＳが、重力方向で前記液滴部６３と該液滴部６３から液滴された冷却液が溜まる冷却液溜まり部７との間の位置に配置されるので、サーミスタＳの位置を液滴部６３および冷却液溜まり部７の双方から離すことができて、サーミスタＳに対する冷却液の影響を極力排除できる。

【0054】

また更に、サーミスタＳが配置されるステータ３の軸方向一方側で、ハウジング２にサーミスタＳのケーブル１２を外部に延出するための図示せぬ貫通孔が形成されるので、サーミスタＳからハウジング２の端面までの距離を短くできてケーブル１２の長さも短くでき、それにより、ケーブル１２の断線等の危険性を低減することができる。

【第２の実施形態】

【0055】

次に、第１の実施形態の図９との対応図である図１２に基づいて、本発明の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態では、サーミスタＳが当接する巻線５２のサーミスタＳと逆側の位置に配置した凸部９１で巻線５２を支持したが、第２の実施形態は、サーミスタＳが当接する巻線５２を凸部９１で支持していない点でのみ、第１の実施形態と相違している。このようにしても、サーミスタＳは拘束部材である熱収縮性チューブ１３によって巻線５２に確実に固定されるので、サーミスタＳを巻線５２に安定的に支持することができる。

【0056】

以上本発明の第１，第２の実施形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

【0057】

例えば、第１，第２の実施形態では、巻線５を平角線で形成したが、丸線で形成しても良く、またサーミスタＳを、各セグメントを通電可能に接合した側の巻線５２に当接させてもよい。また、温度測定器は特にサーミスタＳに限定されるものでなく種々の温度センサが使用可能であるし、サーミスタＳを巻線５２に保持する拘束部材も、特に熱収縮性チューブ１３に限定されるものでなく、ゴム輪や結束バンド、クリップ等各種のものを用いることができる。また更に、エンドプレート９は前述したように省略することが可能である。

【符号の説明】

【0058】

１・・・・回転電機
２・・・・ハウジング
３・・・・ステータ
３１・・・ステータ本体
４・・・・ロータ
５・・・・巻線
５２・・・最内周の一つの巻線
５３・・・傾斜部
６・・・・冷却路
６３・・・液滴部
７・・・・冷却液溜まり部
８・・・・スロット
８１・・・ステータ本体のスロット
８２・・・エンドプレートのスロット
８３・・・温度測定器挿入部
９・・・・エンドプレート
９１・・・凸部
９２・・・先端部
９３・・・傾斜面
１０・・・セグメント
１０ａ，１０ｂ・・・・両脚部
１０ａ１，１０ｂ１・・基部
１０ａ３，１０ｂ３・・先端
１０ｃ・・中間部
１０ｅ・・屈曲部
１２・・・ケーブル
Ｓ・・・・温度測定器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】