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(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】P2022187869
(43)【公開日】2022-12-20
(54)【発明の名称】モータ
(51)【国際特許分類】
H02K 3/28 20060101AFI20221213BHJP
H02K 5/22 20060101ALI20221213BHJP
【ＦＩ】
H02K3/28 N
H02K5/22
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021096081
(22)【出願日】2021-06-08
(71)【出願人】
【識別番号】000232302
【氏名又は名称】日本電産株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100188673
【弁理士】
【氏名又は名称】成田 友紀
(74)【代理人】
【識別番号】100179833
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 将尚
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(72)【発明者】
【氏名】石川 勇樹
(72)【発明者】
【氏名】阿部 弘幸
(72)【発明者】
【氏名】熊谷 泰伸
【テーマコード（参考）】
5H603
5H605
【Ｆターム（参考）】
5H603BB01
5H603BB09
5H603BB12
5H603CA01
5H603CA05
5H603CB01
5H603CC04
5H603CC07
5H603CC11
5H603CC17
5H603CD06
5H603CD22
5H603CE05
5H605BB05
5H605BB10
5H605EC07
(57)【要約】 （修正有）
【課題】小型化を実現できるモータを提供する。
【解決手段】ロータの径方向外側に配置されるステータを備え、ステータは、周方向に並ぶ複数のスロットが設けられるステータコアと、複数の導体５０が直列に連結されて構成され複数のスロットに挿入されている複数の導体連結体６０Ａと、を有する。導体連結体は、第１端部６１ａから第２端部６１ｂに周方向一方側に向かって波巻きされる第１部分６１と、第３端部６２ａから第４端部６２ｂに周方向一方側に向かって波巻きされる第２部分６２と、第１部分と第２部分とを繋ぐ折り返し部分６７と、を有する。第１部分の第１端部と第２部分の第３端部、および第１部分の第２端部と第２部分の第４端部は、それぞれ周方向の異なるスロットから軸方向に突出する。複数の導体は、第１部分の第２端部と第２部分の第４端部とを繋ぎ折り返し部分を構成する折り返し用導体５４、５５を含む。
【選択図】図５
【解決手段】ロータの径方向外側に配置されるステータを備え、ステータは、周方向に並ぶ複数のスロットが設けられるステータコアと、複数の導体５０が直列に連結されて構成され複数のスロットに挿入されている複数の導体連結体６０Ａと、を有する。導体連結体は、第１端部６１ａから第２端部６１ｂに周方向一方側に向かって波巻きされる第１部分６１と、第３端部６２ａから第４端部６２ｂに周方向一方側に向かって波巻きされる第２部分６２と、第１部分と第２部分とを繋ぐ折り返し部分６７と、を有する。第１部分の第１端部と第２部分の第３端部、および第１部分の第２端部と第２部分の第４端部は、それぞれ周方向の異なるスロットから軸方向に突出する。複数の導体は、第１部分の第２端部と第２部分の第４端部とを繋ぎ折り返し部分を構成する折り返し用導体５４、５５を含む。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
中心軸線を中心として回転可能なロータと、
前記ロータの径方向外側に配置されるステータと、を備え、
前記ステータは、
周方向に並ぶ複数のスロットが設けられるステータコアと、
複数の導体が直列に連結されて構成され複数の前記スロットに挿入されている複数の導体連結体と、を有し、
前記導体連結体は、
第１端部から第２端部に周方向一方側に向かって波巻きされる第１部分と、
第３端部から第４端部に周方向一方側に向かって波巻きされる第２部分と、
前記第１部分と前記第２部分とを繋ぐ折り返し部分と、を有し、
前記第１部分の前記第２端部と前記第２部分の前記第４端部とは、周方向の異なる前記スロットから軸方向に突出し、
複数の前記導体は、前記第１部分の前記第２端部と前記第２部分の前記第４端部とを繋ぎ前記折り返し部分を構成する折り返し用導体を含む、
モータ。
前記ロータの径方向外側に配置されるステータと、を備え、
前記ステータは、
周方向に並ぶ複数のスロットが設けられるステータコアと、
複数の導体が直列に連結されて構成され複数の前記スロットに挿入されている複数の導体連結体と、を有し、
前記導体連結体は、
第１端部から第２端部に周方向一方側に向かって波巻きされる第１部分と、
第３端部から第４端部に周方向一方側に向かって波巻きされる第２部分と、
前記第１部分と前記第２部分とを繋ぐ折り返し部分と、を有し、
前記第１部分の前記第２端部と前記第２部分の前記第４端部とは、周方向の異なる前記スロットから軸方向に突出し、
複数の前記導体は、前記第１部分の前記第２端部と前記第２部分の前記第４端部とを繋ぎ前記折り返し部分を構成する折り返し用導体を含む、
モータ。
【請求項2】
前記第１端部、前記第２端部、前記第３端部、および前記第４端部は、ともに前記ステータコアに対し軸方向一方側に突出し、
前記折り返し用導体は、径方向において、前記第１端部と前記第２端部との間に配置される、
請求項１に記載のモータ。
前記折り返し用導体は、径方向において、前記第１端部と前記第２端部との間に配置される、
請求項１に記載のモータ。
【請求項3】
複数の前記導体連結体は、複数相に分類され、
異なる相の前記折り返し用導体の少なくとも一部は、軸方向から見て互いに重なる、
請求項１又は２に記載のモータ。
異なる相の前記折り返し用導体の少なくとも一部は、軸方向から見て互いに重なる、
請求項１又は２に記載のモータ。
【請求項4】
異なる相の前記折り返し用導体は、互いに同形状であり、周方向に互いにずらして配置される、
請求項３に記載のモータ。
請求項３に記載のモータ。
【請求項5】
異なる相の前記折り返し用導体は、径方向から見て階段状に並ぶ、
請求項４に記載のモータ。
請求項４に記載のモータ。
【請求項6】
複数の前記導体連結体には、同相の複数の前記導体連結体が含まれ、
同相の前記折り返し用導体は、径方向に重なる、
請求項１～５の何れか一項に記載のモータ。
同相の前記折り返し用導体は、径方向に重なる、
請求項１～５の何れか一項に記載のモータ。
【請求項7】
前記折り返し用導体は、
周方向に沿って延びる導体本体部と、
前記導体本体部の両端部からそれぞれ径方向に延びる径方向延出部と、
前記径方向延出部の端部から軸方向に延びる接続端子と、を有し、
同相の前記折り返し用導体は、前記導体本体部において径方向に重なる、
請求項６に記載のモータ。
周方向に沿って延びる導体本体部と、
前記導体本体部の両端部からそれぞれ径方向に延びる径方向延出部と、
前記径方向延出部の端部から軸方向に延びる接続端子と、を有し、
同相の前記折り返し用導体は、前記導体本体部において径方向に重なる、
請求項６に記載のモータ。
【請求項8】
前記折り返し用導体は、板状であり、前記導体本体部および前記径方向延出部において軸方向を板厚方向とし、前記接続端子において径方向を板厚方向とする、
請求項７に記載のモータ。
請求項７に記載のモータ。
【請求項9】
毎極スロット数をｓとし、
隣り合う前記スロットを通過する同相の２つの前記導体連結体のうち、
一方は、前記折り返し用導体でｓ－１個離れた前記スロット間を延び、
他方は、前記折り返し用導体でｓ＋１個離れた前記スロット間を延びるとともに一方の前記導体連結体の前記折り返し用導体の径方向一方側を通過する、
請求項６～８の何れか一項に記載のモータ。
隣り合う前記スロットを通過する同相の２つの前記導体連結体のうち、
一方は、前記折り返し用導体でｓ－１個離れた前記スロット間を延び、
他方は、前記折り返し用導体でｓ＋１個離れた前記スロット間を延びるとともに一方の前記導体連結体の前記折り返し用導体の径方向一方側を通過する、
請求項６～８の何れか一項に記載のモータ。
【請求項10】
前記ステータは、複数の前記導体連結体の前記折り返し用導体を保持する導体ホルダを有し、
複数の前記導体連結体は、複数相に分類され、
前記折り返し用導体の両端部には、他の前記導体と接続される接続端子が設けられ、
前記導体ホルダは、異なる相の前記折り返し用導体の前記接続端子同士の間に配置される壁部を有する、
請求項１～９の何れか一項に記載のモータ。
複数の前記導体連結体は、複数相に分類され、
前記折り返し用導体の両端部には、他の前記導体と接続される接続端子が設けられ、
前記導体ホルダは、異なる相の前記折り返し用導体の前記接続端子同士の間に配置される壁部を有する、
請求項１～９の何れか一項に記載のモータ。
【請求項11】
前記ステータは、
前記第１端部に接続される相用バスバーと、
前記第３端部に接続される中性点バスバーと、
前記中性点バスバーおよび前記相用バスバーを保持するバスバーホルダと、を備え、
前記バスバーホルダは、前記導体ホルダを支持する、
請求項１０に記載のモータ。
前記第１端部に接続される相用バスバーと、
前記第３端部に接続される中性点バスバーと、
前記中性点バスバーおよび前記相用バスバーを保持するバスバーホルダと、を備え、
前記バスバーホルダは、前記導体ホルダを支持する、
請求項１０に記載のモータ。
【請求項12】
前記バスバーホルダと前記導体ホルダとは、単一の部材である、
請求項１１に記載のモータ。
請求項１１に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、モータに関する。
【背景技術】
【0002】
電気自動車用モータでは、振動や騒音の減少を目的として分布巻きが採用されている。特許文献１には、モータの高効率化を目的として、複数のセグメントコイルを用いた波巻きのステータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０１７／１７００６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来構造の波巻きを行う場合、導体の配策経路を長く確保できない。一方で、波巻きする導体の配策経路中に折り返し部分を設け、当該折り返し部分を挟んで導体を逆方向に波巻きすることで導体の配策経路を長くすることができる。しかしながら、セグメントコイルは非円形であり、一般的な丸線を使用した導体に比べて、可撓性が大幅に劣る。すなわち、折り返し部分の形状が折り返し部分以外のセグメントコイルと大幅に形状が異なることから、折り返し部分のセグメントコイルは他のセグメントコイルを避けるために、軸方向の寸法が大きくなり、結果的にステータの軸方向寸法の大型化につながるという問題があった。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みて、小型化を実現できるモータを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のモータの一つの態様は、中心軸線を中心として回転可能なロータと、前記ロータの径方向外側に配置されるステータと、を備える。前記ステータは、周方向に並ぶ複数のスロットが設けられるステータコアと、複数の導体が直列に連結されて構成され複数の前記スロットに挿入されている複数の導体連結体と、を有する。前記導体連結体は、第１端部から第２端部に周方向一方側に向かって波巻きされる第１部分と、第３端部から第４端部に周方向一方側に向かって波巻きされる第２部分と、前記第１部分と前記第２部分とを繋ぐ折り返し部分と、を有する。前記第１部分の前記第１端部と前記第２部分の前記第３端部、および前記第１部分の前記第２端部と前記第２部分の前記第４端部は、それぞれ周方向の異なる前記スロットから軸方向に突出する。複数の前記導体は、前記第１部分の前記第２端部と前記第２部分の前記第４端部とを繋ぎ前記折り返し部分を構成する折り返し用導体を含む。
【発明の効果】
【0007】
本発明の一つの態様によれば、小型化を実現できるモータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
各図に適宜示すＺ軸方向は、正の側を「上側」とし、負の側を「下側」とする上下方向である。各図に適宜示す中心軸線Ｊは、Ｚ軸方向と平行であり、上下方向に延びる仮想線である。以下の説明においては、中心軸線Ｊの軸方向、すなわち上下方向と平行な方向を単に「軸方向」と呼び、上側を「軸方向一方側」と呼び、下側を「軸方向他方側」と呼ぶ場合がある。また、中心軸線Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼ぶ場合がある。さらに、中心軸線Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼び、上側から見て反時計回りの方向を「周方向一方側θ１」と呼び、上側から見て時計回りの方向を「周方向他方側θ２」と呼ぶ場合がある。
【0010】
なお、上下方向、上側、および下側とは、単に各部の配置関係等を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。さらに、軸方向一方側、および軸方向他方側として説明する方向は、互いに入れ替えた場合であっても、実施形態の効果を再現可能である。同様に、周方向一方側θ１、および周方向他方側θ２として説明する方向は、互いに入れ替えた場合であっても、実施形態の効果を再現可能である。
【0011】
＜モータ＞
図１は、本実施形態のモータ１の断面模式図である。
本実施形態のモータ１は、インナーロータ型のモータである。また、本実施形態のモータ１は、三相の交流モータである。モータ１の中心は、中心軸線Ｊである。モータ１は、ロータ３と、ステータ２と、ベアリングホルダ４と、これらを収容するハウジング１ａと、を備える。
図１は、本実施形態のモータ１の断面模式図である。
本実施形態のモータ１は、インナーロータ型のモータである。また、本実施形態のモータ１は、三相の交流モータである。モータ１の中心は、中心軸線Ｊである。モータ１は、ロータ３と、ステータ２と、ベアリングホルダ４と、これらを収容するハウジング１ａと、を備える。
【0012】
＜ロータ＞
ロータ３は、中心軸線Ｊを中心として回転可能である。ロータ３は、環状のステータ２の径方向内側に配置される。すなわち、ロータ３は、径方向においてステータ２に対向する。ロータ３は、シャフト３ａと、ロータマグネット３ｂと、ロータコア３ｃと、を有する。
ロータ３は、中心軸線Ｊを中心として回転可能である。ロータ３は、環状のステータ２の径方向内側に配置される。すなわち、ロータ３は、径方向においてステータ２に対向する。ロータ３は、シャフト３ａと、ロータマグネット３ｂと、ロータコア３ｃと、を有する。
【0013】
シャフト３ａは、中心軸線Ｊに沿って軸方向に延びている。シャフト３ａは、例えば、中心軸線Ｊを中心として軸方向に延びる円柱状である。シャフト３ａは、２つのベアリング３ｐによって中心軸線Ｊ回りに回転可能に支持されている。
【0014】
図２は、図１のII－II線に沿うモータ１の断面図である。
ロータコア３ｃは、電磁鋼板を積層して構成される。ロータコア３ｃは、軸方向に延びる筒状である。ロータコア３ｃの内周面は、シャフト３ａの外周面に固定される。ロータコア３ｃには、ロータマグネット３ｂが挿入され固定される保持孔３ｈが設けられる。
ロータコア３ｃは、電磁鋼板を積層して構成される。ロータコア３ｃは、軸方向に延びる筒状である。ロータコア３ｃの内周面は、シャフト３ａの外周面に固定される。ロータコア３ｃには、ロータマグネット３ｂが挿入され固定される保持孔３ｈが設けられる。
【0015】
ロータマグネット３ｂは、径方向においてステータ２と対向する。ロータマグネット３ｂは、ロータコア３ｃに埋め込まれた状態で保持される。本実施形態のロータマグネット３ｂは、８極（８ポール）である。ロータ３のポール数は本実施形態に限定さない。また、ロータマグネット３ｂは、円環状のリングマグネットなど他の形態のマグネットであってもよい。
【0016】
＜ステータ＞
図１に示すように、ステータ２は、ロータ３と隙間を介して径方向に対向する。本実施形態においてステータ２は、ロータ３の径方向外側に配置される。ステータ２は、ステータコア２０と、巻線部３０と、複数の絶縁紙６と、バスバーユニット５と、導体ホルダ８０と、を備える。
図１に示すように、ステータ２は、ロータ３と隙間を介して径方向に対向する。本実施形態においてステータ２は、ロータ３の径方向外側に配置される。ステータ２は、ステータコア２０と、巻線部３０と、複数の絶縁紙６と、バスバーユニット５と、導体ホルダ８０と、を備える。
【0017】
図１に示すように、ステータコア２０は、中心軸線Ｊを中心とする環状である。ステータコア２０は、軸方向に沿って積層された複数の電磁鋼板からなる。ステータコア２０は、中心軸線Ｊを中心とする円筒状のコアバック部２１と、コアバック部２１から径方向内側に向かって延びる複数のティース部２２と、を有する。
【0018】
複数のティース部２２は、周方向に等間隔に並ぶ。ティース部２２の径方向内側の先端部には、アンブレラ部２２ａが設けられる。アンブレラ部２２ａは、ティース部２２に対し周方向の両側に突出している。すなわち、アンブレラ部２２ａの周方向の寸法は、ティース部２２の周方向の寸法よりも大きい。アンブレラ部２２ａの径方向内側を向く面は、ロータ３の外周面と径方向に隙間を介して対向する。
【0019】
ティース部２２には、巻線部３０が装着される。周方向に隣り合うティース部２２同士の間には、スロットＳが設けられる。すなわち、ステータコア２０には、周方向に並ぶ複数のスロットＳが設けられる。
【0020】
スロットＳ内には、巻線部３０の導体５０が収容される。また、スロットＳ内には、絶縁紙６が１つずつ配置される。絶縁紙６は、スロットＳ内において、巻線部３０とステータコア２０との絶縁を確保する。
【0021】
１つのスロットＳには、径方向に並ぶ６層のレイヤが設けられる。１つのスロット内において、それぞれのレイヤには、それぞれ１つの導体５０が配置される。スロットＳ内には、６つの導体５０が径方向に沿って１列に並ぶ。
【0022】
スロットＳは、径方向内側に開口する開口部２９ｈを有する。開口部２９ｈは、隣り合うティース部２２の先端に位置するアンブレラ部２２ａ同士の間に位置する。開口部２９ｈの周方向に沿う幅寸法は、導体５０の周方向に沿う寸法より小さい。このため、導体５０は、開口部２９ｈを通過し難く、導体５０のステータコア２０からの離脱が抑制される。
【0023】
本実施形態において、ステータコア２０は、４８個のティース部２２を有する。すなわち、本実施形態のステータ２は、４８スロットである。なお、ステータ２のスロット数は、ロータマグネット３ｂの極数および巻線部３０の巻き方に応じて適宜設定される。
【0024】
図３は、本実施形態の巻線部３０およびバスバーユニット５が構成する回路を示す模式図である。
本実施形態の巻線部３０は、複数（本実施形態では６個）の導体連結体６０を有しセグメントコイルを構成する。６個の導体連結体６０は、２個のＵ相導体連結体６０Ｕと、２個のＶ相導体連結体６０Ｖと、２個のＷ相導体連結体６０Ｗと、に分類される。
すなわち、複数の導体連結体６０は、複数相に分類される。また、複数の導体連結体６０には、同相の複数の導体連結体６０が含まれる。
本実施形態の巻線部３０は、複数（本実施形態では６個）の導体連結体６０を有しセグメントコイルを構成する。６個の導体連結体６０は、２個のＵ相導体連結体６０Ｕと、２個のＶ相導体連結体６０Ｖと、２個のＷ相導体連結体６０Ｗと、に分類される。
すなわち、複数の導体連結体６０は、複数相に分類される。また、複数の導体連結体６０には、同相の複数の導体連結体６０が含まれる。
【0025】
また、後段で詳細に説明するが、バスバーユニット５は、３個の相用バスバー１１、１２、１３と、１個の中性点用バスバー１０と、を有する。３個の相用バスバー１１、１２、１３は、Ｕ相用バスバー１１とＶ相用バスバー１２とＷ相用バスバー１３とに分類される。
【0026】
Ｕ相導体連結体６０Ｕ、Ｖ相導体連結体６０Ｖ、およびＷ相導体連結体６０Ｗは、中性点用バスバー１０および相用バスバー１１、１２、１３によってＹ結線がなされる。本実施形態では、各相の２個の導体連結体６０に対応する２個のＹ結線が構成され、それぞれのＹ結線が並列接続される。すなわち、巻線部３０は、バスバーユニット５によって２Ｙ結線がなされる。
【0027】
なお、本実施形態では、巻線部３０が同相２本であり、３相６本の導体連結体６０を有する場合について説明した。しかしながら、巻線部３０が同相に少なくとも２本の導体連結体６０を有し、これらが周方向に隣り合うスロットＳを通過する連結体対６９を構成すれば、本実施形態と同様の巻線構成をとることができる。したがって、複数の導体連結体６０は、Ｍを自然数として２×ＭのＹ結線がなされていればよい（本実施形態において、Ｍ＝２）。
【0028】
導体連結体６０は、第１末端部６３および第２末端部６４を有する。第１末端部６３および第２末端部６４は、導体連結体６０の一方および他方の末端にそれぞれ設けられる。導体連結体６０は、第１末端部６３と第２末端部６４との間で、ステータコア２０に装着されて各相のコイルを構成する。導体連結体６０は、第１末端部６３および第２末端部６４においてバスバーユニット５に接続される。
【0029】
２個のＵ相導体連結体６０Ｕ、２個のＶ相導体連結体６０Ｖ、および２個のＷ相導体連結体６０Ｗの第２末端部６４は、１つの中性点用バスバー１０に接続される。これにより、６個の導体連結体６０の第２末端部６４は、同電位となり中性点を構成する。すなわち、中性点用バスバー１０は、３相回路の中性点を構成する。
【0030】
２個のＵ相導体連結体６０Ｕの第１末端部６３は、Ｕ相用バスバー１１に接続される。２個のＶ相導体連結体６０Ｖの第１末端部６３は、Ｖ相用バスバー１２に接続される。２個のＷ相導体連結体６０Ｗの第１末端部６３は、Ｗ相用バスバー１３に接続される。相用バスバー１１、１２、１３には、それぞれ１２０°毎に位相をずらした交流電流が流される。
【0031】
同相の２個の導体連結体６０は、互いに隣り合うスロットＳを通過してステータコア２０に装着される。本明細書において、互いに隣り合うスロットＳを通過する２個の導体連結体６０を、連結体対６９と呼ぶ。また、以下の説明において、連結体対６９をなす２個の導体連結体６０を互いに区別する場合、一方を第１の導体連結体６０Ａと呼び、他方を第２の導体連結体６０Ｂと呼ぶ。
【0032】
【0033】
図５に示すように、導体連結体６０は、複数の導体５０が直列に連結されて構成される。導体連結体６０は、複数のスロットＳに挿入されて波状に配策される。
【0034】
導体連結体６０を構成する複数の導体５０は、第１端部用導体５１と、ヘアピン導体５２と、第２端部用導体５３と、折り返し用導体５４、５５と、に分類される。すなわち、複数の導体５０は、第１端部用導体５１と、ヘアピン導体５２と、第２端部用導体５３と、折り返し用導体５４、５５と、を含む。
【0035】
各種の導体５０のうち、折り返し用導体５４、５５を除く導体５０（第１端部用導体５１、ヘアピン導体５２、および第２端部用導体５３）は、後述する直線部５０ａにおいてスロットＳを通過する。これらスロットＳを通過する導体５０は、平角線が屈曲されて構成されている。そのため、丸線を用いる場合に比べて、スロットＳ内での導体５０の占積率を向上させることができる。なお、本明細書において「平角線」とは、断面形状が四角形状または略四角形状の線材である。本明細書において「略四角形状」とは、四角形状の角部が丸みを帯びた角丸の四角形状を含む。図示は省略するが、本実施形態において導体５０は、表面にエナメルの被膜を有する。
【0036】
各種の導体５０のうち、折り返し用導体５４、５５を除く導体５０は、軸方向（Ｚ方向）に沿って直線状に延びる直線部５０ａと、下側（軸方向他方側）の端部に位置する連結部５０ｊと、を少なくとも有する。直線部５０ａは、スロットＳを通過する。すなわち、導体連結体６０は、直線部５０ａにおいて、スロットＳに収容される。導体連結体６０は、直線部５０ａ以外の領域で、ステータコア２０の上側および下側に延び出る。ステータコア２０の上側および下側から延び出る部分は、ステータコア２０のコイルエンド３０ｅ（図１参照）を構成する。
【0037】
連結部５０ｊは、他の導体５０の連結部５０ｊに連結される。一対の導体５０の連結部５０ｊ同士は、溶接等の接合手段によって互いに接合される。連結部５０ｊは、導体５０をステータコア２０に装着した後に周方向に折り曲げられ、他の導体５０の連結部５０ｊに接合される。ステータコア２０に装着前の導体５０において、連結部５０ｊは、直線部５０ａに連続する直線状である。導体５０は、ステータコア２０の上側（軸方向一方側）から、連結部５０ｊおよび直線部５０ａをスロットＳに挿入することで、ステータコア２０に取り付けられる。導体５０は、連結部５０ｊが周方向に折り曲げられ、他の連結部５０ｊに接合されることで、ステータコア２０から軸方向に離脱することが抑制される。
【0038】
本実施形態のステータ２は、ステータコア２０のスロットＳに対して、複数の導体５０を上側から挿入するとともに、下側で接合することで、組み立てることができる。このため、複雑な組み立て工程を必要とせず、組み立て工程を簡素化できる。
【0039】
次に、各種の導体５０について説明する。
第１端部用導体５１は、第１端部６１ａ又は第３端部６２ａと、直線部５０ａと、連結部５０ｊと、をそれぞれ１つずつ有する。第１端部６１ａおよび第３端部６２ａは、第１端部用導体５１の上側の端部に位置する。第１端部６１ａおよび第３端部６２ａは、直線部５０ａを上側に延長して延びる。第１端部用導体５１において、連結部５０ｊは、直線部５０ａの下端から周方向一方側θ１に延びる。
第１端部用導体５１は、第１端部６１ａ又は第３端部６２ａと、直線部５０ａと、連結部５０ｊと、をそれぞれ１つずつ有する。第１端部６１ａおよび第３端部６２ａは、第１端部用導体５１の上側の端部に位置する。第１端部６１ａおよび第３端部６２ａは、直線部５０ａを上側に延長して延びる。第１端部用導体５１において、連結部５０ｊは、直線部５０ａの下端から周方向一方側θ１に延びる。
【0040】
第１端部用導体５１は、１つの導体連結体６０に２つ設けられる。したがって、１つの導体連結体６０には、第１端部６１ａおよび第３端部６２ａが１つずつ設けられる。第１端部６１ａおよび第３端部６２ａは、導体連結体６０の両端部を構成する末端部である。導体連結体６０の第１端部６１ａおよび第３端部６２ａのうち、第１端部６１ａは第１末端部６３であり、第３端部６２ａは第２末端部６４である。第１末端部６３には、Ｕ相用バスバー１１、Ｖ相用バスバー１２、およびＷ相用バスバー１３のうち、何れか１つが接続される。第２末端部６４には、中性点用バスバー１０が接続される。
【0041】
ヘアピン導体５２は、２つの直線部５０ａと、２つの連結部５０ｊと、１つの渡り部５０ｄと、を有する。渡り部５０ｄは、ヘアピン導体５２の上端部に配置される。渡り部５０ｄは、２つの直線部５０ａ同士を渡す。すなわちヘアピン導体５２において、２つの直線部５０ａは、渡り部５０ｄを介して互いに繋がる。ヘアピン導体５２において、２つの連結部５０ｊは、それぞれ異なる直線部５０ａの下端に繋がる。複数の渡り部５０ｄは、ステータコア２０の上側（軸方向一方側）の端面から突出する。
【0042】
ヘアピン導体５２において、２つの直線部５０ａ同士は、毎極スロット数ｓで並ぶ。ここで、毎極スロット数ｓとは、ロータ３とステータ２との組み合わせにおいて、ロータ３の１つの磁極間に配置されるステータ２のスロットＳの数を意味する。毎極スロット数ｓは、（ステータ２の全スロット数）／（ロータ３の磁極数）で算出される。本実施形態において、ロータ３の磁極数は８であり、ステータ２のスロット数は４８であるため、毎極スロット数ｓは６である。ヘアピン導体５２において、２つの直線部５０ａ同士は、６スロット分だけ周方向に離間している。
【0043】
ヘアピン導体５２において、２つの連結部５０ｊは、折り曲げられる方向が周方向において互いに反対側である。２つの連結部５０ｊのうち、周方向一方側θ１に位置する一方は直線部５０ａの下端から周方向一方側θ１に延び、周方向他方側θ２に位置する他方は直線部５０ａの下端から周方向他方側θ２に延びる。第１の導体連結体６０Ａおよび第２の導体連結体６０Ｂには、それぞれ６個のヘアピン導体５２が設けられる。
【0044】
第２端部用導体５３は、第２端部６１ｂ又は第４端部６２ｂと、直線部５０ａと、連結部５０ｊと、をそれぞれ１つずつ有する。第２端部６１ｂおよび第４端部６２ｂは、第２端部用導体５３の上側の端部に位置する。第２端部６１ｂおよび第４端部６２ｂは、直線部５０ａに対し周方向に折り曲げられる。第２端部用導体５３において、第２端部６１ｂおよび第４端部６２ｂと連結部５０ｊとは、直線部５０ａに対して延びる方向が周方向の反対側である。第２端部用導体５３において、第２端部６１ｂおよび第４端部６２ｂは、直線部５０ａの上端から周方向一方側θ１に延び、連結部５０ｊは、直線部５０ａの下端から周方向他方側θ２に延びる。
【0045】
第２端部用導体５３は、１つの導体連結体６０に２つ設けられる。したがって、１つの導体連結体６０には、第２端部６１ｂおよび第４端部６２ｂが１つずつ設けられる。１つの導体連結体６０に設けられる第２端部６１ｂおよび第４端部６２ｂは、折り返し用導体５４、５５によって接続される。
【0046】
折り返し用導体５４、５５は、第１の導体連結体６０Ａに用いられる第１の折り返し用導体５４と、第２の導体連結体６０Ｂに用いられる第２の折り返し用導体５５と、に分類される。したがって、１つの導体連結体６０には、第１の折り返し用導体５４又は第２の折り返し用導体５５の何れか一方の１つの折り返し用導体５４、５５が設けられる。
【0047】
第１の導体連結体６０Ａにおいて、第１の折り返し用導体５４は第２端部６１ｂおよび第４端部６２ｂを繋ぐ。同様に、第２の導体連結体６０Ｂにおいて、第２の折り返し用導体５５は第２端部６１ｂおよび第４端部６２ｂを繋ぐ。第１の導体連結体６０Ａと第２の導体連結体６０Ｂにおいて、それぞれの第２端部６１ｂと第４端部６２ｂとの距離は、互いに異なる。第１の導体連結体６０Ａにおいて、第２端部６１ｂおよび第４端部６２ｂは、周方向において、毎極スロット数ｓ＋１（本実施形態では７スロット）で並ぶ。一方で、第２の導体連結体６０Ｂにおいて、第２端部６１ｂおよび第４端部６２ｂは、周方向において毎極スロット数ｓ－１（本実施形態では５スロット）で並ぶ。このため、第１の折り返し用導体５４は、第２の折り返し用導体５５と比較して、周方向への渡り量が２スロット分だけ大きい。
折り返し用導体５４、５５の具体的な形状については、図７等を用いて、後段において詳細に説明する。
折り返し用導体５４、５５の具体的な形状については、図７等を用いて、後段において詳細に説明する。
【0048】
次に、第１の導体連結体６０Ａおよび第２の導体連結体６０Ｂの巻き線構成について説明する。
第１の導体連結体６０Ａは、第１末端部６３から第１の折り返し用導体５４に至るまでの間に、周方向一方側θ１に向かって６スロット毎に波巻きされる。また、第１の導体連結体６０Ａは、第２末端部６４から第１の折り返し用導体５４に至るまでの間に、周方向一方側θ１に向かって６スロット毎に波巻きされる。
第１の導体連結体６０Ａは、第１末端部６３から第１の折り返し用導体５４に至るまでの間に、周方向一方側θ１に向かって６スロット毎に波巻きされる。また、第１の導体連結体６０Ａは、第２末端部６４から第１の折り返し用導体５４に至るまでの間に、周方向一方側θ１に向かって６スロット毎に波巻きされる。
【0049】
ここで、第１の導体連結体６０Ａにおいて、第１末端部６３と第１の折り返し用導体５４との間で、周方向一方側θ１に波巻きされる領域を、第１部分６１と呼ぶ。また、第１の導体連結体６０Ａにおいて、第２末端部６４と第１の折り返し用導体５４との間で、周方向一方側θ１に波巻きされる領域を、第２部分６２と呼ぶ。さらに、第１部分６１の周方向他方側θ２の端部を、第１端部６１ａと呼ぶ。第２部分６２の周方向他方側θ２の端部を、第３端部６２ａと呼ぶ。また、第１部分６１の周方向一方側θ１の端部を、ともに第２端部６１ｂと呼ぶ。第２部分６２の周方向一方側θ１の端部を、第４端部６２ｂと呼ぶ。加えて、第１の導体連結体６０Ａにおいて、第１部分６１と第２部分６２とを繋ぐ部分を折り返し部分６７と呼ぶ。第１の導体連結体６０Ａは、第１端部６１ａから第２端部６１ｂに周方向一方側θ１に向かって波巻きされる第１部分６１と、第３端部６２ａから第４端部６２ｂに周方向一方側θ１に向かって波巻きされる第２部分６２と、第１部分６１と第２部分６２とを繋ぐ折り返し部分６７と、を有する。第１の導体連結体６０Ａの折り返し部分６７は、第１の折り返し用導体５４によって構成される。
【0050】
第２の導体連結体６０Ｂは、第１末端部６３から第２の折り返し用導体５５に至るまでの間に、周方向一方側θ１に向かって６スロット毎に波巻きされる。また、第２の導体連結体６０Ｂは、第２末端部６４から第２の折り返し用導体５５に至るまでの間に、周方向一方側θ１に向かって６スロット毎に波巻きされる。第２の導体連結体６０Ｂは、第１の導体連結体６０Ａと同様に、第１部分６１、第２部分６２、および折り返し部分６７を有する。すなわち、第２の導体連結体６０Ｂは、第１端部６１ａから第２端部６１ｂに周方向一方側θ１に向かって波巻きされる第１部分６１と、第３端部６２ａから第４端部６２ｂに周方向一方側θ１に向かって波巻きされる第２部分６２と、第１部分６１と第２部分６２とを繋ぐ折り返し部分６７と、を有する。第２の導体連結体６０Ｂの折り返し部分６７は、第２の折り返し用導体５５によって構成される。
【0051】
単一の導体連結体６０において、第１部分６１と第２部分６２とは、それぞれ異なるスロットＳを通過するように波巻きされる。したがって、第１部分６１の第１端部６１ａと第２部分６２の第３端部６２ａは、周方向の異なるスロットＳから軸方向に突出する。第１部分６１の第１端部６１ａと第２部分６２の第３端部６２ａとは、周方向の異なるスロットＳから軸方向に突出する。第１部分６１の第２端部６１ｂと第２部分６２の第４端部６２ｂとは、周方向の異なるスロットＳから軸方向に突出する。折り返し用導体５４、５５は、異なるスロットＳから延び出る第２端部６１ｂと第４端部６２ｂとを繋ぐ。
なお、本実施形態において、第１の導体連結体６０Ａの第１部分６１と、第２の導体連結体６０Ｂの第２部分６２とは、同じスロットＳを通過する。同様に、第１の導体連結体６０Ａの第２部分６２と、第２の導体連結体６０Ｂの第１部分６１とは、同じスロットＳを通過する。
なお、本実施形態において、第１の導体連結体６０Ａの第１部分６１と、第２の導体連結体６０Ｂの第２部分６２とは、同じスロットＳを通過する。同様に、第１の導体連結体６０Ａの第２部分６２と、第２の導体連結体６０Ｂの第１部分６１とは、同じスロットＳを通過する。
【0052】
本実施形態において、第１端部６１ａ、第２端部６１ｂ、第３端部６２ａ、および第４端部６２ｂは、ともにステータコア２０に対し上側（軸方向一方側）に突出する。したがって、第１端部６１ａおよび第３端部６２ａに接続されるバスバー１０、１１、１２、１３は、ステータコア２０の上側に配置される。第２端部６１ｂおよび第４端部６２ｂに接続される折り返し用導体５４、５５は、ステータコア２０の上側に配置される。
【0053】
本実施形態の導体連結体６０は、第１部分６１および第２部分６２において、毎極スロット数ｓで波巻きされる。すなわち、導体連結体６０は、全節巻きでステータコア２０に装着される。このため、本実施形態によれば、同一のスロットＳ内に配置される複数の導体５０は、全て同相の導体連結体６０の一部である。本実施形態によれば、異なる相の導体連結体６０を１つのスロットＳ内で絶縁する必要がなく、絶縁の確保が容易となる。
【0054】
本実施形態の導体連結体６０では、折り返し部分６７が、単一の導体５０によって構成される。すなわち、複数の導体５０は、折り返し部分６７を構成する折り返し用導体５４、５５を含んでいる。折り返し用導体５４、５５は、ステータコア２０の上側で第１部分６１の第２端部６１ｂと第２部分６２の第４端部６２ｂとを繋ぐ。
【0055】
ここで、従来構造として、図１１に比較実施例の折り返し部分１６７を模式的に示す。比較実施例の折り返し部分１６７は、ヘアピン状の導体の一部として構成されている。比較実施形態の折り返し部分１６７は、それぞれ直線部５０ａから上側に延び出る。このため、比較実施例の折り返し部分１６７は、他の導体５０の渡り部５０ｄとの干渉を抑制するため、渡り部５０ｄの上端部より上側に、渡り部５０ｄより上側に突出する退避領域１５０Ａを有する。また、比較実施形態の折り返し部分１６７は、退避領域１５０Ａより下側の領域で、渡り部５０ｄとの干渉を抑制するため、渡り部５０ｄの傾斜方向に沿うように延びる。渡り部５０ｄは、上側に向かうに従い周方向一方側θ１傾斜する。このため、折り返し部分１６７は、退避領域１５０Ａにおいて周方向一方側θ１から周方向他方側θ２にＵターンするヘアピン形状となっていた。このように、比較実施形態の折り返し部分１６７は、退避領域１５０Ａの渡り部５０ｄに対する突出高さが大きくなっていた。また、比較実施形態の折り返し部分１６７は、退避領域１５０Ａにおいて複雑なヘアピン形状とする必要があり、また組み付け工程も困難になり易いという問題があった。
【0056】
これに対し本実施形態によれば、導体連結体６０では、折り返し部分６７が、単一の導体５０である折り返し用導体５４、５５によって構成される。折り返し用導体５４、５５は、スロットＳ内を通過しない。このため、巻線部３０のステータコア２０への組み付け工程において、折り返し用導体５４、５５をスロットＳ内に通過させる工程が発生しない。結果的に、折り返し用導体５４、５５を複雑な形状とした場合であっても、巻線部３０の組み付け工程が複雑化することを抑制できる。
【0057】
さらに、本実施形態の導体連結体６０は、折り返し用導体５４、５５が他の導体５０と分割可能な構成であるため、折り返し用導体５４、５５を短く、しかも単純な形状とすることができる。これにより、折り返し用導体５４、５５を低コストで製造することができ、モータ１を安価に製造することができる。
【0058】
本実施形態において、巻線部３０は、複数の渡り部５０ｄおよび連結部５０ｊを有する第１部分６１および第２部分６２を有する。複数の渡り部５０ｄは、ステータコア２０の上側でコイルエンド３０ｅを構成する。一方で、連結部５０ｊは、ステータコア２０の下側でコイルエンド３０ｅを構成する。
【0059】
第１部分６１の第１端部６１ａおよび第２部分６２の第３端部６２ａは、ステータコア２０の上側かつコイルエンド３０ｅの最外周に配置される。すなわち、第１端部６１ａ、および第３端部６２ａは、複数の渡り部５０ｄの径方向外側に位置する。第１部分６１の第１端部６１ａは、ステータコア２０から上側（軸方向一方側）に延びて、相用バスバー１１、１２、１３に接続される。同様に、第２部分６２の第３端部６２ａは、ステータコア２０から上側（軸方向一方側）に延びて、中性点用バスバー１０に接続される。本実施形態によれば、第１部分６１の第１端部６１ａおよび第２部分６２の第３端部６２ａが、コイルエンド３０ｅの最外周に配置されるため、バスバーユニット５をコイルエンド３０ｅの径方向外側に配置できる。これにより、バスバーユニット５をコイルエンド３０ｅの上側に配置する場合と比較して、モータ１の上下方向の寸法の小型化を図ることができる。
【0060】
また、第１部分６１の第２端部６１ｂおよび第２部分６２の第４端部６２ｂは、ステータコア２０の上側かつコイルエンド３０ｅの最内周に配置される。すなわち、第２端部６１ｂ、および第４端部６２ｂは、複数の渡り部５０ｄの径方向内側に位置する。このため、折り返し用導体５４は、コイルエンド３０ｅの最内周で、第２端部６１ｂ、および第４端部６２ｂに接続される。本実施形態によれば、折り返し用導体５４と第２端部６１ｂおよび第４端部６２ｂとの接合工程をコイルエンド３０ｅの径方向内側から行うことができ、接合工程を容易に行うことができる。
【0061】
＜折り返し用導体＞
図６は、導体ホルダ８０および複数の折り返し用導体５４、５５の斜視図である。また、図７は、複数の折り返し用導体５４、５５の斜視図である。
図６に示す導体ホルダ８０および複数の折り返し用導体５４、５５は、導体ユニット７を構成する。すなわち、導体ユニット７は、導体ホルダ８０および複数の折り返し用導体５４、５５を有する。
図６は、導体ホルダ８０および複数の折り返し用導体５４、５５の斜視図である。また、図７は、複数の折り返し用導体５４、５５の斜視図である。
図６に示す導体ホルダ８０および複数の折り返し用導体５４、５５は、導体ユニット７を構成する。すなわち、導体ユニット７は、導体ホルダ８０および複数の折り返し用導体５４、５５を有する。
【0062】
本実施形態の巻線部３０には、６個の導体連結体６０が設けられる。このため、巻線部３０には、６個の折り返し用導体５４、５５が設けられる。６個の折り返し用導体５４、５５は１個の導体ホルダ８０によって支持される。
【0063】
図４に示すように、導体ユニット７は、ステータコア２０の上側に位置する。また、導体ユニット７は、ステータコア２０の上側に位置するコイルエンド３０ｅのさらに上側に位置する。導体ユニット７は、軸方向から見てコイルエンド３０ｅに重なる。
【0064】
図７に示すように、６個の折り返し用導体５４、５５は、３個の第１の折り返し用導体５４と３個の第２の折り返し用導体５５とを含む。また、３個の第１の折り返し用導体５４は、それぞれＵ相用、Ｖ相用、Ｗ相用の導体連結体６０の折り返し部分６７である。同様に、３個の第２の折り返し用導体５５は、それぞれＵ相用、Ｖ相用、Ｗ相用の導体連結体６０の折り返し部分６７である。
【0065】
以下の説明において、Ｕ相用の第１の折り返し用導体５４をＵ相用第１導体５４Ｕと呼び、Ｕ相用の第２の折り返し用導体５５をＵ相用第２導体５５Ｕと呼ぶ場合がある。同様に、Ｖ相用の第１の折り返し用導体５４をＶ相用第１導体５４Ｖと呼び、Ｖ相用の第２の折り返し用導体５５をＶ相用第２導体５５Ｖと呼ぶ場合がある。さらに、Ｗ相用の第１の折り返し用導体５４をＷ相用第１導体５４Ｗと呼び、Ｗ相用の第２の折り返し用導体５５をＷ相用第２導体５５Ｗと呼ぶ場合がある。
【0066】
図５を基に説明したように、第１の折り返し用導体５４は、７個（毎極スロット数ｓ＋１）のスロットＳを跨ぎ、第２の折り返し用導体５５は、５個（毎極スロット数ｓ－１）のスロットＳを跨ぐ。さらに、第１の折り返し用導体５４が延び出る２つのスロットＳは、第２の折り返し用導体５５が延び出る２つのスロットＳに対し、周方向の外側に配置される。図７に示すように、第１の折り返し用導体５４は、第２の折り返し用導体５５を径方向外側および周方向両側から跨ぐように配置される。図５に示すように、隣り合うスロットＳを通過する同相の２つの導体連結体６０のうち、一方（第２の導体連結体６０Ｂ）は、第２の折り返し用導体５５でｓ－１個離れたスロットＳ間を延び、他方（第１の導体連結体６０Ａ）は、第１の折り返し用導体５４でｓ＋１個離れたスロットＳ間を延びる。さらに、この他方（第１の導体連結体６０Ａ）は、第１の折り返し用導体５４で、一方（第２の導体連結体６０Ｂ）の第２の折り返し用導体５５の径方向外一方側（本実施形態では径方向外側）を通過する。これにより、第１の折り返し用導体５４および第２の折り返し用導体５５が、互いの干渉を抑制しつつ軸方向および径方向に大型化することを抑制できる。
【0067】
図７に示すように、第１の折り返し用導体５４は、１つの導体本体部５４ａと、２つの径方向延出部５４ｂと、２つの接続端子５４ｃと、を有する。同様に、第２の折り返し用導体５５は、１つの導体本体部５５ａと、２つの径方向延出部５５ｂと、２つの接続端子５５ｃと、を有する。
【0068】
折り返し用導体５４、５５は、他の導体５０と同様に、平角線をフォーミング加工によって成形されていてもよい。また、折り返し用導体５４、５５は、後述するバスバー１０、１１、１２、１３と同様に板材をプレス加工によって成形されていてもよい。本実施形態の折り返し用導体５４、５５は、スロットＳ内を通過することがない。このため、折り返し用導体５４、５５は、不安定な断面形状が形成されるプレス加工のような加工方法を採用することができ、モータ１を安価に製造できる。すなわち、本実施形態において、折り返し用導体５４、５５は、板状であってもよく、この場合、折り返し用導体５４、５５をプレス加工で成形できる。折り返し用導体５４、５５は、導体本体部５４ａ、５５ａおよび径方向延出部５４ｂ、５５ｂにおいて軸方向を板厚方向とし、接続端子５４ｃ、５５ｃにおいて径方向を板厚方向とすることで、容易なプレス形成が可能となる。
【0069】
折り返し用導体５４、５５において、導体本体部５４ａ、５５ａは周方向に沿って延びる。径方向延出部５４ｂ、５５ｂは、導体本体部５４ａ、５５ａの両端部にそれぞれ設けられる。径方向延出部５４ｂ、５５ｂは、導体本体部５４ａ、５５ａから径方向内側に延びる。接続端子５４ｃ、５５ｃは、径方向延出部５４ｂ、５５ｂの径方向内側の端部に設けられる。すなわち、折り返し用導体５４、５５の両端部には、他の導体５０と接続される接続端子５４ｃ、５５ｃが設けられる。接続端子５４ｃ、５５ｃは、径方向延出部５４ｂ、５５ｂから上側に延びる。
【0070】
第１の折り返し用導体５４および第２の折り返し用導体５５の導体本体部５４ａ、５５ａは、それぞれ中心軸線Ｊを中心とする円弧状に延びる。３つの第１の折り返し用導体５４（すなわち、Ｕ相用第１導体５４Ｕ、Ｖ相用第１導体５４Ｖ、およびＷ相用第１導体５４Ｗ）の導体本体部５４ａは、軸方向から見て、同一円周上に配置される。同様に、３つの第２の折り返し用導体５５（すなわち、Ｕ相用第２導体５５Ｕ、Ｖ相用第２導体５５Ｖ、およびＷ相用第２導体５５Ｗ）の導体本体部５５ａは、同一円周上に配置される。第１の折り返し用導体５４の導体本体部５４ａが配置される円周の直径は、第２の折り返し用導体５５の導体本体部５５ａが配置される円周の直径より大きい。したがって、第１の折り返し用導体５４の導体本体部５４ａは、第２の折り返し用導体５５の導体本体部５５ａの径方向外側を通過する。
【0071】
Ｕ相用第１導体５４ＵとＵ相用第２導体５５Ｕとは、上下方向において同じ高さに配置される。同様に、Ｖ相用第１導体５４ＶとＶ相用第２導体５５Ｖとは、上下方向において同じ高さに配置される。Ｗ相用第１導体５４ＷとＷ相用第２導体５５Ｗとは、上下方向において同じ高さに配置される。また、導体本体部５４ａ、５５ａは、Ｕ相用、Ｖ相用、およびＷ相用の順で上側に向かってこの順に配置される。すなわち、Ｕ相用の導体本体部５４ａの直上にはＶ相用およびＷ相用の導体本体部５４ａが配置され、Ｕ相用の導体本体部５４ａの直上にはＶ相用およびＷ相用の導体本体部５４ａが配置される。Ｖ相用の導体本体部５４ａの直上にはＷ相用の導体本体部５４ａが配置され、Ｖ相用の導体本体部５４ａの直上には、Ｗ相用の導体本体部５４ａが配置される。
なお、本明細書において「直上」とは、上側かつ上下方向から見て少なくとも一部が重なって配置されることを意味する。
なお、本明細書において「直上」とは、上側かつ上下方向から見て少なくとも一部が重なって配置されることを意味する。
【0072】
本実施形態によれば、異なる相の折り返し用導体５４、５５の少なくとも一部は、軸方向から見て互いに重なる。このため、異なる相の折り返し導体を周方向又は径方向に並べて配置する場合と比較して、複数の折り返し用導体５４、５５を配置するスペースを周方向および径方向に小型化することができる。結果的に、ステータ２の小型化を図ることができる。加えて、複数の折り返し用導体５４、５５を周方向および径方向に密集して配置することができるため、複数の折り返し用導体５４、５５を保持する導体ホルダ８０を小型化でき、ステータ２の軽量化を図ることができる。
【0073】
また、本実施形態によれば、相ごとに折り返し用導体５４、５５の高さを変えて配置することで、異なる相の折り返し用導体５４、５５同士を同形状とすることができる。さらに、本実施形態では、異なる相の折り返し用導体５４、５５を周方向にずらして配置することで、異なる相の接続端子５４ｃ、５５ｃを周方向に離間して配置することができる。すなわち、本実施形態において、異なる相の折り返し用導体５４、５５は、互いに同形状であり、周方向に互いにずらして配置される。より具体的には、本実施形態のＵ相第１導体５４Ｕ、Ｖ相第１導体５４Ｖ、およびＷ相第１導体５４Ｗは、同形状である。同様に、本実施形態のＵ相第２導体５５Ｕ、Ｖ相第２導体５５Ｖ、およびＷ相第２導体５５Ｗは、同形状である。本実施形態によれば、各相の折り返し用導体５４、５５として同形状の部品を使用することができ、巻線部３０を構成する部品点数の増加を抑制でき、ステータ２を安価に製造できる。
【0074】
本実施形態によれば、異なる相の折り返し用導体５４、５５は、周方向および軸方向にずらされて配置されることで、径方向から見て階段状に並ぶ。すなわち、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の折り返し用導体５４、５５は、下側から上側、かつ周方向一方側θ１から周方向他方側θ２に向かって並べて配置される。これにより、異なる相の接続端子５４ｃ、５５ｃを周方向に離間して配置しつつ異なる相の折り返し用導体５４、５５を部分的に重ね、これらを密集して配置することができ、導体ユニット７の小型化を図ることができる。
【0075】
上述したように、同相の折り返し用導体５４、５５のうち、一方の導体本体部５４ａは、他方の導体本体部５５ａの径方向外側に配置される。したがって、本実施形態において、同相の折り返し用導体５４、５５は、導体本体部５４ａ、５５ａにおいて、径方向に重なる。すなわち、同相の折り返し用導体５４、５５同士は、互いに同じ高さに配置される。全ての折り返し用導体５４、５５を軸方向に積層する場合、軸方向寸法が大型化する。これに対し複数の折り返し用導体５４、５５のうち、同相の折り返し用導体５４、５５を径方向に重ねて配置することで、折り返し用導体５４、５５の配置スペースが軸方向に大型化し過ぎることを抑制でき、モータ１の小型化を図ることができる。
【0076】
本実施形態によれば、折り返し用導体５４、５５は、コイルエンド３０ｅの直上に配置される。折り返し用導体５４、５５は、接続される第２端部６１ｂおよび第４端部６２ｂに対して径方向外側に配置され、軸方向において重なる。このため、図１１の比較実施形態のように折り返し部分１６７を上側に退避させる場合と比較して、コイルエンド３０ｅに対する上側への突出量を抑制できる。これにより、モータ１の小型化を図ることができる。
【0077】
図６に示すように、折り返し用導体５４、５５の接続端子５４ｃ、５５ｃは、導体ホルダ８０から露出する。接続端子５４ｃ、５５ｃには、第１部分６１の第２端部６１ｂ又は第２部分６２の第４端部６２ｂが接続される。接続端子５４ｃ、５５ｃ、第２端部６１ｂ、および第４端部６２ｂは、ともに軸方向に沿って延びる。接続端子５４ｃ、５５ｃと第２端部６１ｂとは、径方向に対向し接触し、電気的および機械的に接続される。接続端子５４ｃ、５５ｃと第４端部６２ｂとは、径方向に対向し接触し、電気的および機械的に接続される。
【0078】
導体ユニット７には、合計１２個の接続端子５４ｃ、５５ｃが設けられる。導体ユニット７の全ての接続端子５４ｃ、５５ｃは、中心軸線Ｊを中心とする同一円周上に配列される。これにより、接続端子５４ｃ、５５ｃと第２端部６１ｂ又は第４端部６２ｂとの接合工程において、接合用の治具（例えば、抵抗溶接用の電極対）とステータ２とを、中心軸線Ｊ周りに相対的に回転させながら連続的に接合を行うことができ、接合工程のタクトタイムを短縮できる。
【0079】
導体ホルダ８０は、絶縁性の樹脂部材からなる。導体ホルダ８０は、折り返し用導体５４、５５の一部を埋め込むインサート成形によって成形される。より具体的には、導体ホルダ８０は、折り返し用導体５４、５５の、導体本体部５４ａ、５５ａ、および径方向延出部５４ｂ、５５ｂを埋め込み、接続端子５４ｃ、５５ｃを露出させる。これにより、導体ホルダ８０は、複数の導体連結体６０の折り返し用導体５４、５５を保持する。
【0080】
導体ホルダ８０は、複数（本実施形態では５個）の壁部８１を有する。壁部８１は、径方向および軸方向に沿って延びる。複数の壁部８１は、周方向に沿って並ぶ。導体ユニット７において、Ｕ相の接続端子５４ｃ、５５ｃと、Ｖ相の接続端子５４ｃ、５５ｃと、Ｗ相の接続端子５４ｃ、５５ｃとは、２個ずつ周方向に並んで配置される。壁部８１は、Ｕ相の接続端子５５ｃとＶ相の接続端子５４ｃとの間、Ｖ相の接続端子５５ｃとＷ相の接続端子５４ｃとの間、Ｗ相の接続端子５５ｃとＵ相の接続端子５４ｃとの間に配置される。
【0081】
本実施形態によれば、導体ホルダ８０の壁部８１は、異なる相の折り返し用導体５４、５５の接続端子５４ｃ、５５ｃ同士の間に配置される。これにより、壁部８１は、異なる相の接続端子５４ｃ、５５ｃの間で絶縁性を高めることができ、導体ユニット７の信頼性を高めることができる。
【0082】
【0083】
複数の折り返し用導体５４、５５は、径方向において、第１端部６１ａおよび第３端部６２ａと第２端部６１ｂおよび第４端部６２ｂとの間に配置される。すなわち、複数の折り返し用導体５４、５５は、径方向において、第１端部６１ａと第２端部６１ｂとの間に配置される。これにより、第１端部６１ａおよび第３端部６２ａに接続されるバスバー１０、１１、１２、１３と、第２端部６１ｂおよび第４端部６２ｂに接続される折り返し用導体５４、５５とを周方向および軸方向に集中して配置することができ、モータ１の小型化を図ることができる。加えて、第１端部６１ａおよび第３端部６２ａに対するバスバー１０、１１、１２、１３の接合部と、第２端部６１ｂおよび第４端部６２ｂに対する折り返し用導体５４、５５の接合部と、周方向に近づけて配置できる。このため、接合部を接合する工程（例えば溶接工程）において、接合治具の移動距離を短く来ることができ、接合工程のタクトタイムを短縮できる。
【0084】
複数の折り返し用導体５４、５５の周方向位置は、第１端部６１ａの周方向位置、第２端部６１ｂの周方向位置、第３端部６２ａの周方向位置、および第４端部６２ｂの軸方向位置と重なる。さらに、複数の折り返し用導体５４、５５の軸方向位置は、第１端部６１ａの周方向位置、第２端部６１ｂの軸方向位置、第３端部６２ａの軸方向位置、および第４端部６２ｂの軸方向位置と重なる。このため、導体ユニット７をコイルエンド３０ｅに対してコンパクトに配置することができる。
【0085】
＜バスバーユニット＞
図４に示すように、バスバーユニット５は、ステータ２の上側に配置される。より具体的には、バスバーユニット５は、コアバック部２１の上側かつコイルエンド３０ｅの径方向外側に配置される。したがって、バスバーユニット５は、コイルエンド３０ｅと径方向に対向する。バスバーユニット５は、コイルエンド３０ｅから延び出る導体連結体６０の第１端部６１ａおよび第３端部６２ａに接続される。
図４に示すように、バスバーユニット５は、ステータ２の上側に配置される。より具体的には、バスバーユニット５は、コアバック部２１の上側かつコイルエンド３０ｅの径方向外側に配置される。したがって、バスバーユニット５は、コイルエンド３０ｅと径方向に対向する。バスバーユニット５は、コイルエンド３０ｅから延び出る導体連結体６０の第１端部６１ａおよび第３端部６２ａに接続される。
【0086】
【0087】
バスバーユニット５は、中性点用バスバー１０と、複数の相用バスバー１１、１２、１３と、バスバーホルダ９０と、を有する。すなわち、ステータ２は、中性点用バスバー１０と、複数の相用バスバー１１、１２、１３と、バスバーホルダ９０と、を有する。中性点用バスバー１０は、第１部分６１の第１端部６１ａに接続され、相用バスバー１１、１２、１３は、第２部分６２の第３端部６２ａに接続される（図５参照）。
【0088】
中性点用バスバー１０および相用バスバー１１、１２、１３は、径方向を板厚方向とする板状である。中性点用バスバー１０および相用バスバー１１、１２、１３は、プレス加工によって成形される。中性点用バスバー１０および相用バスバー１１、１２、１３は、周方向に沿って延びる。
【0089】
図８に示すように、中性点用バスバー１０は、相用バスバー１１、１２、１３の径方向内側に配置される。中性点用バスバー１０は、中性点用バスバー本体部１０ａと、複数（本実施形態では６個）の中性点用接続部１０ｂと、上側延出部１０ｃと、外部接続用端子１０ｄと、を有する。
【0090】
中性点用バスバー本体部１０ａは、軸方向から見て中心軸線Ｊを中心とする円弧状に延びる。中性点用バスバー本体部１０ａは、径方向を板厚方向とする。
【0091】
中性点用バスバー１０の上側延出部１０ｃは、中性点用バスバー本体部１０ａの周方向一方側θ１の端部から上側に延びる。また、外部接続用端子１０ｄは、上側延出部１０ｃの上端に配置される。外部接続用端子１０ｄは、中心軸線Ｊと直交する平面に沿って延びる。外部接続用端子１０ｄには、インバータに繋がる外部端子（図示略）が接続される。
【0092】
中性点用接続部１０ｂは、中性点用バスバー本体部１０ａから上側に突出する。複数の中性点用接続部１０ｂは、中心軸線Ｊを中心とする同一円周上に配置される。中性点用接続部１０ｂは、一様な幅で上下方向に延びる。全ての中性点用接続部１０ｂの形状は、互いに一致する。それぞれの中性点用接続部１０ｂは、コイルエンド３０ｅから径方向外側に延び出る第２末端部６４に溶接等の接合手段によって接続される。すなわち、中性点用バスバー１０は、中性点用接続部１０ｂにおいて、導体連結体６０の第２末端部６４に接続される（図３参照）。
【0093】
相用バスバー１１、１２、１３は、それぞれ相用バスバー本体部１１ａ、１２ａ、１３ａと、複数（本実施形態では２個）の相用接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂと、上側延出部１１ｃ、１２ｃ、１３ｃと、外部接続用端子１１ｄ、１２ｄ、１３ｄと、を有する。
【0094】
それぞれの相用バスバー１１、１２、１３の相用バスバー本体部１１ａ、１２ａ、１３ａ同士は、互いに形状が異なる。３つの相用バスバー１１、１２、１３の相用バスバー本体部１１ａ、１２ａ、１３ａは、それぞれ少なくとも一部が中性点用バスバー１０に対し径方向外側又は軸方向に重なる。
【0095】
相用バスバー１１、１２、１３において、相用接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂは、相用バスバー本体部１１ａ、１２ａ、１３ａから上側に突出する。複数の相用接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂは、中心軸線Ｊを中心とする同一円周上に配置される。相用接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂは、一様な幅で上下方向に延びる。全ての相用接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂの形状は、互いに一致する。また、相用接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂと中性点用接続部１０ｂとは、互いに同形状である。それぞれの相用接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂは、コイルエンド３０ｅから径方向外側に延び出る第１末端部６３に溶接等の接合手段によって接合される（図３参照）。
【0096】
本実施形態において、全ての相用バスバー１１、１２、１３の全ての相用接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、および中性点用接続部１０ｂの軸方向位置は、互いに重なる。相用接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂおよび中性点用接続部１０ｂは、溶接等の接合手段で、第１端部６１ａ（第１末端部６３）、又は第３端部６２ａ（第２末端部６４）に接続される。本実施形態によれば、全ての相用接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、および中性点用接続部１０ｂの軸方向位置が互いに一致することで、抵抗溶接用の電極対など、各接合手段に用いられる接合装置を軸方向に移動させることなく、相用接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、および中性点用接続部１０ｂの接合を行うことができ、結果的に、接合工程を簡素化することができる。
【0097】
本実施形態において、全ての相用バスバー１１、１２、１３の全ての相用接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、および中性点用接続部１０ｂは、中心軸線Ｊを中心とする同一円周上に配置される。これにより、相用接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、および中性点用接続部１０ｂと第１端部６１ａおよび第３端部６２ａとの接合工程において、接合用の治具とステータ２とを中心軸線Ｊ周りに相対的に回転させながら連続的に接合を行うことができる。これにより、接合工程のタクトタイムを短くすることができ、結果的に、接合工程を簡素化することができる。
【0098】
相用バスバー１１、１２、１３の上側延出部１１ｃ、１２ｃ、１３ｃは、それぞれの相用バスバー本体部１１ａ、１２ａ、１２ｃの周方向一方側θ１の端部から上側に延びる。また、外部接続用端子１１ｄ、１２ｄ、１３ｄは、上側延出部１０ｃの上端に配置される。外部接続用端子１０ｄは、中心軸線Ｊと直交する平面に沿って延びる。外部接続用端子１１ｄ、１２ｄ、１３ｄには、それぞれＵ相、Ｖ相、およびＷ相の電圧を付与する外部端子（図示略）が接続される。
【0099】
本実施形態において、中性点用バスバー１０と相用バスバー１１、１２、１３とは、径方向に重ねて配置される。このため、中性点用バスバー１０および相用バスバー１１、１２、１３を幅広として断面積を大きくしても径方向寸法が大型化することがない。本実施形態のモータ１によれば、大電流化に対応して中性点用バスバー１０および相用バスバー１１、１２、１３の断面積を大きくしつつ、径方向寸法の大型化を抑制できる。特に、本実施形態によれば、中性点用バスバー１０および相用バスバー１１、１２、１３は、径方向を板厚方向とする板状である。このため、中性点用バスバー１０と相用バスバー１１、１２、１３とを径方向に重ねて配置することで、径方向寸法側大型化することを効果的に抑制できる。
【0100】
（バスバーホルダ）
バスバーホルダ９０は、絶縁性の樹脂部材からなる。バスバーホルダ９０は、中性点用バスバー１０および複数の相用バスバー１１、１２、１３の一部を埋め込むインサート成形によって成形される。これにより、バスバーホルダ９０は、中性点用バスバー１０および相用バスバー１１、１２、１３を保持する。
バスバーホルダ９０は、絶縁性の樹脂部材からなる。バスバーホルダ９０は、中性点用バスバー１０および複数の相用バスバー１１、１２、１３の一部を埋め込むインサート成形によって成形される。これにより、バスバーホルダ９０は、中性点用バスバー１０および相用バスバー１１、１２、１３を保持する。
【0101】
バスバーホルダ９０は、ホルダ本体部９１と、複数（本実施形態では４個）の支柱部９２と、複数（本実施形態では５個）の区画壁部９３と、を有する。バスバーホルダ９０は、ステータコア２０のコアバック部２１上に搭載される。バスバーホルダ９０は、例えばステータコア２０に固定される。バスバーホルダ９０は、ハウジング１ａ（図１参照）に固定されていてもよい。
【0102】
ホルダ本体部９１は、中性点用バスバー１０の中性点用バスバー本体部１０ａ、および相用バスバー１１、１２、１３の相用バスバー本体部１１ａ、１２ａ、１３ａを埋め込む。ホルダ本体部９１は、上端面から中性点用接続部１０ｂ、および相用接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂを露出させる。
【0103】
支柱部９２は、ホルダ本体部９１から上側に延びる。複数の支柱部９２は、それぞれ中性点用バスバー１０および相用バスバー１１、１２、１３の上側延出部１０ｃ、１１ｃ、１２ｃ、１３ｃを埋め込む。これにより、支柱部９２は、上側延出部１０ｃ、１１ｃ、１２ｃ、１３ｃを支持する。
【0104】
区画壁部９３は、径方向および軸方向に沿って延びる。複数の区画壁部９３は、周方向に沿って並ぶ。バスバーユニット５において、中性点用接続部１０ｂと相用接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂとは、２個ずつ周方向において交互に配置される。区画壁部９３は、中性点用接続部１０ｂと、相用接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂとの間に配置される。これにより、区画壁部９３は、異なる相の中性点用接続部１０ｂおよび第２末端部６４と、相用接続部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂおよび第１末端部６３との間で絶縁性を高めることができ、バスバーユニット５の信頼性を高めることができる。
【0105】
＜変形例＞
図１０は、変形例のモータ１０１の部分断面模式図である。
本変形例のモータ１０１は、上述の実施形態と比較して本変形例のモータ１０１は、導体ホルダ部（導体ホルダ）１８０およびバスバーホルダ部（バスバーホルダ）１９０が単一の部材（樹脂ホルダ１０７）から構成される点が主に異なる。
図１０は、変形例のモータ１０１の部分断面模式図である。
本変形例のモータ１０１は、上述の実施形態と比較して本変形例のモータ１０１は、導体ホルダ部（導体ホルダ）１８０およびバスバーホルダ部（バスバーホルダ）１９０が単一の部材（樹脂ホルダ１０７）から構成される点が主に異なる。
【0106】
上述の実施形態と同様に、複数のバスバー１０、１１、１２、１３は、ステータコア２０のコアバック部２１の上側かつコイルエンド３０ｅの径方向外側に配置される。また、折り返し用導体５４、５５は、ステータコア２０の上側に位置するコイルエンド３０ｅの直上に配置される。
【0107】
本実施形態のステータ１０２は、樹脂ホルダ１０７を有する。樹脂ホルダ１０７は、導体ホルダ部１８０とバスバーホルダ部１９０とを有する。すなわち、ステータ１０２は、導体ホルダ部１８０およびバスバーホルダ部１９０を有する。導体ホルダ部１８０は、複数の折り返し用導体５４、５５を保持する。同様にバスバーホルダ部１９０は、複数のバスバー１０、１１、１２、１３を保持する。
【0108】
樹脂ホルダ１０７は、ステータ１０２のコアバック部２１上に搭載される。樹脂ホルダ１０７は、導体ホルダ部１８０において、例えばステータコア２０に固定される。樹脂ホルダ１０７は、ハウジング１ａに固定されていてもよい。
【0109】
本変形例のモータ１０１によれば、折り返し用導体５４、５５を保持する部材と、バスバー１０、１１、１２、１３を保持する部材とをそれぞれ有する場合と比較して、部品点数を削減することができ、組立工程を簡素化できる。
【0110】
本変形例の樹脂ホルダ１０７によれば、複数の折り返し用導体５４、５５を保持する導体ホルダ部１８０と、複数のバスバー１０、１１、１２、１３を保持するバスバーホルダ部１９０とは、単一の部材である。このため、導体ホルダ部１８０とバスバーホルダ部１９０とを個別に配置する場合と比較して、それぞれの剛性を高め、折り返し用導体５４、５５およびバスバー１０、１１、１２、１３に加わる振動を抑制できる。結果的に、溶接部などの接合部に加わる負荷を軽減でき、ステータ１０２の信頼性を高めることができる。
【0111】
なお、本変形例では、導体ホルダ部１８０とバスバーホルダ部１９０とが単一の部材から構成される場合について説明したが、バスバーホルダ部１９０が、導体ホルダ部１８０を支持するものであれば、折り返し用導体５４、５５およびバスバー１０、１１、１２、１３に加わる振動の抑制の一定の効果を得ることができる。すなわち、導体ホルダ部１８０は、バスバーホルダ部１９０と導体ホルダ部１８０とが互いに固定されていれば、必ずしも単一の部材でなくてもよい。
【0112】
以上に、本発明の様々な実施形態を説明したが、各実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。例えば、上述の実施形態において、モータ１が三相モータである場合について説明したが、五相モータなどの他のモータであってもよい。
【0113】
例えば、上述の実施形態では、第１部分６１の第１端部６１ａおよび第２部分６２の第３端部６２ａがコイルエンド３０ｅの径方向外側に配置され、第１部分６１の第２端部６１ｂおよび第２部分６２の第４端部６２ｂがコイルエンド３０ｅの径方向内側に配置される場合について説明した。しかしながら、第１端部６１ａ、第２端部６１ｂ、第３端部６２ａ、および第４端部６２ｂのコイルエンド３０ｅに対する径方向内外の関係は、実施形態と反対であってもよい。すなわち、第１部分６１の第１端部６１ａおよび第２部分６２の第３端部６２ａがコイルエンド３０ｅの径方向内側に配置され、第１部分６１の第２端部６１ｂおよび第２部分６２の第４端部６２ｂがコイルエンド３０ｅの径方向外側に配置されていてもよい。この場合、折り返し用導体５４、５５は、コイルエンド３０ｅの径方向外側の端部で他の導体に接続される。また、バスバー１０、１１、１２、１３は、コイルエンド３０ｅの径方向内側で巻線部３０に接続される。
【符号の説明】
【0114】
１，１０１…モータ、２，１０２…ステータ、３…ロータ、１０…バスバー、１１…相用バスバー、２０…ステータコア、５０…導体、５４、５５…折り返し用導体、５４ｃ，５５ｃ…接続端子、６０…導体連結体、６０Ａ…第１の導体連結体（導体連結体）、６０Ｂ…第２の導体連結体（導体連結体）、６１…第１部分、６１ａ…第１端部、６１ｂ…第２端部、６２…第２部分、６２ａ…第３端部、６２ｂ…第４端部、６７，１６７…折り返し部分、８０…導体ホルダ、８１…壁部、９０…バスバーホルダ、１９０…バスバーホルダ部（バスバーホルダ）、１８０…導体ホルダ部（導体ホルダ）、１６７…折り返し部、Ｊ…中心軸線、Ｓ…スロット、ｓ…毎極スロット数、θ１…周方向一方側、θ２…周方向他方側
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】