特許 7487839 回転電機及び回転電機の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-13

(45)【発行日】2024-05-21

(54)【発明の名称】回転電機及び回転電機の制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 25/22 20060101AFI20240514BHJP

   H02K 3/47 20060101ALI20240514BHJP

   H02K 21/22 20060101ALI20240514BHJP

【ＦＩ】

H02P25/22

H02K3/47

H02K21/22 M

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023503772

(86)(22)【出願日】2022-02-24

(86)【国際出願番号】 JP2022007722

(87)【国際公開番号】W WO2022186057

(87)【国際公開日】2022-09-09

【審査請求日】2023-02-08

(31)【優先権主張番号】P 2021032027

(32)【優先日】2021-03-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(74)【代理人】

【識別番号】100139480

【弁理士】

【氏名又は名称】日野 京子

(74)【代理人】

【識別番号】100125575

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100175134

【弁理士】

【氏名又は名称】北 裕介

(72)【発明者】

【氏名】松田 匡史

(72)【発明者】

【氏名】高橋 裕樹

【審査官】谿花 正由輝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０２４２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２７２１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０６０７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００３／０１０２８４０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ２５／２２

Ｈ０２Ｋ ３／４７

Ｈ０２Ｋ ２１／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の磁極を有する界磁子（２０）と、
複数の部分巻線（７１０，７１１，７１２）を含む電機子巻線（７００）と、前記電機子巻線の径方向内側及び径方向外側のうち前記界磁子とは逆側に設けられ、前記複数の部分巻線を支持する支持部材（ＣＡ）とを有するティースレス構造の電機子（６０）と、
を備え、前記界磁子及び前記電機子のうちいずれかが回転子とされている回転電機（１０）であって、
前記電機子巻線は、電気的に独立した２系統の巻線を有し、径方向において、第１系統の電機子巻線（７０１）は、第２系統の電機子巻線（７０２）よりも前記界磁子側に配置されており、
前記第１系統の電機子巻線及び前記第２系統の電機子巻線への電流を制御する電流制御装置（２７０）を、備え、
前記第２系統の電機子巻線を通過する前記界磁子による磁束の波形が、正弦波形状となり、前記第１系統の電機子巻線を通過する前記界磁子による磁束の波形が、磁極中心となるｄ軸近傍の所定領域において前記第２系統の電機子巻線を通過する前記界磁子による磁束の波形に比較して突出するように、前記界磁子の表面における磁束の波形、前記第１系統の電機子巻線と前記界磁子との間の距離、及び前記第２系統の電機子巻線と前記界磁子との間の距離が定められており、
前記電流制御装置は、正弦波形状の電流を前記第２系統の電機子巻線に流す一方で、ｄ軸近傍の前記所定領域において正弦波形状が凹むような波形の電流を前記第１系統の電機子巻線に流す回転電機。

【請求項2】

前記電機子巻線は、３相の相巻線（７０１Ｕ，７０１Ｖ，７０１Ｗ，７０２Ｕ，７０２Ｖ，７０２Ｗ）から構成されており、
前記第１系統の電機子巻線を構成する各相の相巻線（７０１Ｕ，７０１Ｖ，７０１Ｗ）は、周方向において、同相となる相巻線であって、前記第２系統の電機子巻線を構成する相巻線（７０２Ｕ，７０２Ｖ，７０２Ｗ）とそれぞれ同じ位置に配置されている請求項１に記載の回転電機。

【請求項3】

前記電機子巻線は、６相の相巻線（７０１Ｕ，７０１Ｖ，７０１Ｗ，７０２Ｘ，７０２Ｙ，７０２Ｚ）から構成されており、
前記第１系統の電機子巻線を構成する各相巻線（７０１Ｕ，７０１Ｖ，７０１Ｗ）は、前記第２系統の電機子巻線を構成する各相巻線（７０２Ｘ，７０２Ｙ，７０２Ｚ）に対して、それぞれ電気角において所定角度ずつ異なるように、周方向にそれぞれずれて配置されている請求項１に記載の回転電機。

【請求項4】

前記電流制御装置は、前記回転電機の動作点が高回転領域である場合、第２系統の前記電機子巻線のみに電流を流す請求項１又は２に記載の回転電機。

【請求項5】

複数の磁極を有する界磁子（２０）と、
複数の部分巻線（７１０，７１１，７１２）を含む電機子巻線（７００）と、前記電機子巻線の径方向内側及び径方向外側のうち前記界磁子とは逆側に設けられ、前記複数の部分巻線を支持する支持部材（ＣＡ）とを有するティースレス構造の電機子（６０）と、
を備え、前記界磁子及び前記電機子のうちいずれかが回転子とされている回転電機（１０）の制御装置（２７０）が実施する回転電機の制御方法であって、
前記電機子巻線は、電気的に独立した２系統の巻線を有し、径方向において、第１系統の電機子巻線（７０１）は、第２系統の電機子巻線（７０２）よりも前記界磁子側に配置されており、
前記第２系統の電機子巻線を通過する前記界磁子による磁束の波形が、正弦波形状となり、前記第１系統の電機子巻線を通過する前記界磁子による磁束の波形が、磁極中心となるｄ軸近傍の所定領域において前記第２系統の電機子巻線を通過する前記界磁子による磁束の波形に比較して突出するように、前記界磁子の表面における磁束の波形、前記第１系統の電機子巻線と前記界磁子との間の距離、及び前記第２系統の電機子巻線と前記界磁子との間の距離が定められており、
前記制御装置は、前記第１系統の電機子巻線及び前記第２系統の電機子巻線への電流を制御する電流制御機能を有し、正弦波形状の電流を前記第２系統の電機子巻線に流す一方で、ｄ軸近傍の前記所定領域において正弦波形状が凹むような波形の電流を前記第１系統の電機子巻線に流す回転電機の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

本出願は、２０２１年３月１日に出願された日本出願番号２０２１－０３２０２７号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

【技術分野】

【0002】

本開示は、回転電機及び回転電機の制御方法に関するものである。

【背景技術】

【0003】

従来、特許文献１のようにティースレス、スロットレスの固定子コアを利用する回転電機が提案されている。ティースレス、スロットレスの回転電機では、コギングトルクやトルクリップルを抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－２４２９５号公報

【発明の概要】

【0005】

ところで、特許文献１のようにティースレスの固定子コアを利用する場合、磁石磁束がティースを通過することがないので、磁石からの距離により、磁石からの磁束波形が変化することとなる。径方向内外で磁石からの磁束波形が大きく異なるにもかかわらず、径方向内外において、コイルに流れる電流波形を一律にすると、トルク波形を理想的な正弦波形状にすることが難しくなる。このため、振動や、騒音が大きくなる可能性がある。

【0006】

本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、振動や騒音を抑制することができる回転電機及び回転電機の制御方法を提供することを主たる目的とする。

【0007】

上記課題を解決するための第１の手段は、複数の磁極を有する界磁子と、複数の部分巻線を含む電機子巻線と、前記電機子巻線の径方向内側及び径方向外側のうち前記界磁子とは逆側に設けられ、前記複数の部分巻線を支持する支持部材とを有するティースレス構造の電機子と、備え、前記界磁子及び前記電機子のうちいずれかが回転子とされている回転電機であって、前記電機子巻線は、電気的に独立した２系統の巻線を有し、径方向において、第１系統の電機子巻線は、第２系統の電機子巻線よりも前記界磁子側に配置されており、前記第１系統の電機子巻線及び前記第２系統の電機子巻線への電流を制御する電流制御装置を、備え、前記電流制御装置は、径方向における前記界磁子までの距離の違いに基づく前記界磁子からの磁束波形の違いを考慮して、前記第１系統の電機子巻線への電流波形と、前記第２系統の電機子巻線への電流波形とを異ならせる。

【0008】

電流制御装置は、径方向における界磁子までの距離の違いに基づく界磁子からの磁束波形の違いを考慮して、第１系統の電機子巻線への電流波形と、第２系統の前記電機子巻線への電流波形とを異ならせている。このため、径方向内外においてトルク波形を正弦波形状に近づけることができる。したがって、回転電機を低振動、低騒音で駆動させることが可能となる。

【0009】

第２の手段は、第１の手段において、前記電流制御装置は、前記第１系統の電機子巻線を通過する磁束波形が前記第２系統の電機子巻線を通過する磁束波形に比較してピーク値が大きくなることに対応させて、前記第１系統の電機子巻線への電流波形におけるピーク値を小さくする。

【0010】

これにより、トルク波形のピーク値が突出することを抑制し、トルクリプルを抑制することが可能となる。

【0011】

第３の手段は、第１又は第２の手段において、前記電機子巻線は、３相の相巻線から構成されており、前記第１系統の電機子巻線を構成する各相の相巻線は、周方向において、同相となる相巻線であって、前記第２系統の電機子巻線を構成する相巻線とそれぞれ同じ位置に配置されている。

【0012】

これにより、製造を容易に行うことができる。

【0013】

第４の手段は、第１又は第２の手段において、前記電機子巻線は、６相の相巻線から構成されており、前記第１系統の電機子巻線を構成する各相巻線は、前記第２系統の電機子巻線を構成する各相巻線に対して、それぞれ電気角において所定角度ずつ異なるように、周方向にそれぞれずれて配置されている。

【0014】

これにより、３相で構成する場合に比較して、トルクリプルが生じることを抑制することができる。

【0015】

第５の手段は、第１～第３のうちいずれかの手段において、前記電流制御装置は、前記回転電機の動作点が高回転領域である場合、前記第２系統の電機子巻線のみに電流を流す。

【0016】

これにより、高回転領域において、巻線を切り替えて、第２系統の電機子巻線のみに電流を流すことにより、ターン数を低減し、高速回転させることができる。その際、界磁子から距離の離れた第２系統の電機子巻線に電流を流すことにより、誘起電圧を効果的に抑制することができる。また、第１系統の電機子巻線に比較して、磁束波形がなだらかに変化するため、トルクリプルを抑制しやすくすることができる。なお、低回転領域では、巻線を切り替えることにより、第１系統と第２系統の電機子巻線に電流を流すことにより、ターン数を増やし、高トルクの出力を実現することができる。

【0017】

第６の手段は、複数の磁極を有する界磁子と、複数の部分巻線を含む電機子巻線と、前記電機子巻線の径方向内側及び径方向外側のうち前記界磁子とは逆側に設けられ、前記複数の部分巻線を支持する支持部材とを有するティースレス構造の電機子と、備え、前記界磁子及び前記電機子のうちいずれかが回転子とされている回転電機の制御装置が実施する回転電機の制御方法であって、前記電機子巻線は、電気的に独立した２系統の巻線を有し、径方向において、第１系統の電機子巻線は、第２系統の電機子巻線よりも前記界磁子側に配置されており、前記制御装置は、前記第１系統の電機子巻線及び前記第２系統の電機子巻線への電流を制御する電流制御機能を有し、径方向における前記界磁子までの距離の違いに基づく前記界磁子からの磁束波形の違いを考慮して、前記第１系統の電機子巻線への電流波形と、前記第２系統の電機子巻線への電流波形とを異ならせる。

【0018】

これにより、第１の手段と同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、

【図1】図１は、第１実施形態における回転電機の全体を示す斜視図であり、

【図2】図２は、回転電機の平面図であり、

【図3】図３は、回転電機の縦断面図であり、

【図4】図４は、回転電機の横断面図であり、

【図5】図５は、回転電機の分解断面図であり、

【図6】図６は、回転子の断面図であり、

【図7】図７は、磁石ユニットの断面構造を示す部分横断面図であり、

【図8】図８は、実施形態の磁石について電気角と磁束密度との関係を示す図であり、

【図9】図９は、比較例の磁石について電気角と磁束密度との関係を示す図であり、

【図10】図１０は、固定子ユニットの斜視図であり、

【図11】図１１は、固定子ユニットの縦断面図であり、

【図12】図１２は、コアアセンブリを軸方向一方側から見た斜視図であり、

【図13】図１３は、コアアセンブリを軸方向他方側から見た斜視図であり、

【図14】図１４は、コアアセンブリの横断面図であり、

【図15】図１５は、コアアセンブリの分解断面図であり、

【図16】図１６は、３相の各相巻線における部分巻線の接続状態を示す回路図であり、

【図17】図１７は、第１コイルモジュールと第２コイルモジュールとを横に並べて対比して示す側面図であり、

【図18】図１８は、第１部分巻線と第２部分巻線とを横に並べて対比して示す側面図であり、

【図19】図１９は、第１コイルモジュールの構成を示す図であり、

【図20】図２０は、図１９（ａ）における２０－２０線断面図であり、

【図21】図２１は、絶縁カバーの構成を示す斜視図であり、

【図22】図２２は、第２コイルモジュールの構成を示す図であり、

【図23】図２３は、図２２（ａ）における２３－２３線断面図であり、

【図24】図２４は、絶縁カバーの構成を示す斜視図であり、

【図25】図２５は、各コイルモジュールを周方向に並べた状態でのフィルム材のオーバーラップ位置を示す図であり、

【図26】図２６は、コアアセンブリに対する第１コイルモジュールの組み付け状態を示す平面図であり、

【図27】図２７は、コアアセンブリに対する第１コイルモジュール及び第２コイルモジュールの組み付け状態を示す平面図であり、

【図28】図２８は、固定ピンによる固定状態を示す縦断面図であり、

【図29】図２９は、バスバーモジュールの斜視図であり、

【図30】図３０は、バスバーモジュールの縦断面の一部を示す断面図であり、

【図31】図３１は、固定子ホルダにバスバーモジュールを組み付けた状態を示す斜視図であり、

【図32】図３２は、バスバーモジュールを固定する固定部分における縦断面図であり、

【図33】図３３は、ハウジングカバーに中継部材を取り付けた状態を示す縦断面図であり、

【図34】図３４は、中継部材の斜視図であり、

【図35】図３５は、回転電機の制御システムを示す電気回路図であり、

【図36】図３６は、制御装置による電流フィードバック制御処理を示す機能ブロック図であり、

【図37】図３７は、制御装置によるトルクフィードバック制御処理を示す機能ブロック図であり、

【図38】図３８は、変形例において磁石ユニットの断面構造を示す部分横断面図であり、

【図39】図３９は、インナロータ構造の固定子ユニットの構成を示す図であり、

【図40】図４０は、コアアセンブリに対するコイルモジュールの組み付け状態を示す平面図であり、

【図41】図４１は、第２実施形態における回転電機の制御システムを示す電気回路図であり、

【図42】図４２は、第２実施形態における部分巻線の配置を示す横断面図であり、

【図43】図４３は、第２実施形態における部分巻線の接続状態を示す回路図であり、

【図44】図４４は、（ａ）は、第１巻線群を通過する磁束波形、第１巻線群を流れる電流波形、第１巻線群によるトルク波形を示す図、（ｂ）は、第２巻線群を通過する磁束波形、第２巻線群を流れる電流波形、第２巻線群によるトルク波形を示す図であり、

【図45】図４５は、変形例における部分巻線の接続状態を示す回路図であり、

【図46】図４６は、変形例における部分巻線の配置を示す横断面図であり、

【図47】図４７は、変形例における部分巻線の接続状態を示す回路図であり、

【図48】図４８は、変形例における第１部分巻線及び第２部分巻線の概略を示す側面図であり、

【図49】図４９は、変形例における第１部分巻線及び第２部分巻線の概略を示す側面図であり、

【図50】図５０は、変形例における第１部分巻線及び第２部分巻線の概略を示す側面図であり、

【図51】図５１は、変形例における第１部分巻線及び第２部分巻線の概略を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／又は関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。

【0021】

本実施形態における回転電機は、例えば車両動力源として用いられるものとなっている。ただし、回転電機は、産業用、車両用、航空機用、家電用、ＯＡ機器用、遊技機用などとして広く用いられることが可能となっている。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一又は均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。

【0022】

（第１実施形態）
本実施形態に係る回転電機１０は、同期式多相交流モータであり、アウタロータ構造（外転構造）のものとなっている。回転電機１０の概要を図１～図５に示す。図１は、回転電機１０の全体を示す斜視図であり、図２は、回転電機１０の平面図であり、図３は、回転電機１０の縦断面図（図２の３－３線断面図）であり、図４は、回転電機１０の横断面図（図３の４－４線断面図）であり、図５は、回転電機１０の構成要素を分解して示す分解断面図である。以下の記載では、回転電機１０において、回転軸１１が延びる方向を軸方向とし、回転軸１１の中心から放射状に延びる方向を径方向とし、回転軸１１を中心として円周状に延びる方向を周方向としている。

【0023】

回転電機１０は、大別して、回転子２０、固定子ユニット５０及びバスバーモジュール２００を有する回転電機本体と、その回転電機本体を囲むように設けられるハウジング２４１及びハウジングカバー２４２とを備えている。これら各部材はいずれも、回転子２０に一体に設けられた回転軸１１に対して同軸に配置されており、所定順序で軸方向に組み付けられることで回転電機１０が構成されている。回転軸１１は、固定子ユニット５０及びハウジング２４１にそれぞれ設けられた一対の軸受１２，１３に支持され、その状態で回転可能となっている。なお、軸受１２，１３は、例えば内輪と外輪とそれらの間に配置された複数の玉とを有するラジアル玉軸受である。回転軸１１の回転により、例えば車両の車軸が回転する。回転電機１０は、ハウジング２４１が車体フレーム等に固定されることにより車両に搭載可能となっている。

【0024】

回転電機１０において、固定子ユニット５０は回転軸１１を囲むように設けられ、その固定子ユニット５０の径方向外側に回転子２０が配置されている。固定子ユニット５０は、固定子６０と、その径方向内側に組み付けられた固定子ホルダ７０とを有している。回転子２０と固定子６０とはエアギャップを挟んで径方向に対向配置されており、回転子２０が回転軸１１と共に一体回転することにより、固定子６０の径方向外側にて回転子２０が回転する。回転子２０が「界磁子」に相当し、固定子６０が「電機子」に相当する。

【0025】

図６は、回転子２０の縦断面図である。図６に示すように、回転子２０は、略円筒状の回転子キャリア２１と、その回転子キャリア２１に固定された環状の磁石ユニット２２とを有している。回転子キャリア２１は、円筒状をなす円筒部２３と、その円筒部２３の軸方向一端に設けられた端板部２４とを有しており、それらが一体化されることで構成されている。回転子キャリア２１は、磁石保持部材として機能し、円筒部２３の径方向内側に環状に磁石ユニット２２が固定されている。端板部２４には貫通孔２４ａが形成されており、その貫通孔２４ａに挿通された状態で、ボルト等の締結具２５により端板部２４に回転軸１１が固定されている。回転軸１１は、軸方向に交差（直交）する向きに延びるフランジ１１ａを有しており、そのフランジ１１ａと端板部２４とが面接合されている状態で、回転軸１１に回転子キャリア２１が固定されている。

【0026】

磁石ユニット２２は、円筒状の磁石ホルダ３１と、その磁石ホルダ３１の内周面に固定された複数の磁石３２と、軸方向両側のうち回転子キャリア２１の端板部２４とは逆側に固定されたエンドプレート３３とを有している。磁石ホルダ３１は、軸方向において磁石３２と同じ長さ寸法を有している。磁石３２は、磁石ホルダ３１に径方向外側から包囲された状態で設けられている。磁石ホルダ３１及び磁石３２は、軸方向一方側の端部においてエンドプレート３３に当接した状態で固定されている。磁石ユニット２２が「磁石部」に相当する。

【0027】

図７は、磁石ユニット２２の断面構造を示す部分横断面図である。図７には、磁石３２の磁化容易軸の向きを矢印にて示している。

【0028】

磁石ユニット２２において、磁石３２は、回転子２０の周方向に沿って極性が交互に変わるように並べて設けられている。これにより、磁石ユニット２２は、周方向に複数の磁極を有する。磁石３２は、極異方性の永久磁石であり、固有保磁力が４００［ｋＡ／ｍ］以上であり、かつ残留磁束密度Ｂｒが１．０［Ｔ］以上である焼結ネオジム磁石を用いて構成されている。

【0029】

磁石３２において径方向内側（固定子６０側）の周面が、磁束の授受が行われる磁束作用面３４である。磁石ユニット２２は、磁石３２の磁束作用面３４において、磁極中心であるｄ軸付近の領域に集中的に磁束を生じさせるものとなっている。具体的には、磁石３２では、ｄ軸側（ｄ軸寄りの部分）とｑ軸側（ｑ軸寄りの部分）とで磁化容易軸の向きが相違しており、ｄ軸側では磁化容易軸の向きがｄ軸に平行する向きとなり、ｑ軸側では磁化容易軸の向きがｑ軸に直交する向きとなっている。この場合、磁化容易軸の向きに沿って円弧状の磁石磁路が形成されている。要するに、磁石３２は、磁極中心であるｄ軸の側において、磁極境界であるｑ軸の側に比べて磁化容易軸の向きがｄ軸に平行となるように配向がなされて構成されている。

【0030】

磁石３２において、磁石磁路が円弧状に形成されていることにより、磁石３２の径方向の厚さ寸法よりも磁石磁路長が長くなっている。これにより、磁石３２のパーミアンスが上昇し、同じ磁石量でありながら、磁石量の多い磁石と同等の能力を発揮させることが可能となっている。

【0031】

磁石３２は、周方向に隣り合う２つを１組として１磁極を構成するものとなっている。つまり、磁石ユニット２２において周方向に並ぶ複数の磁石３２は、ｄ軸及びｑ軸にそれぞれ割面を有するものとなっており、それら各磁石３２が互いに当接又は近接した状態で配置されている。磁石３２は、上記のとおり円弧状の磁石磁路を有しており、ｑ軸では周方向に隣り合う磁石３２どうしでＮ極とＳ極とが向かい合うこととなる。そのため、ｑ軸近傍でのパーミアンスの向上を図ることができる。また、ｑ軸を挟んで両側の磁石３２は互いに吸引し合うため、これら各磁石３２は互いの接触状態を保持できる。そのため、やはりパーミアンスの向上に寄与するものとなっている。

【0032】

磁石ユニット２２では、各磁石３２により、隣接するＮ，Ｓ極間を円弧状に磁束が流れるため、例えばラジアル異方性磁石に比べて磁石磁路が長くなっている。このため、図８に示すように、磁束密度分布が正弦波に近いものとなる。その結果、図９に比較例として示すラジアル異方性磁石の磁束密度分布とは異なり、磁極の中心側に磁束を集中させることができ、回転電機１０のトルクを高めることが可能となっている。また、本実施形態の磁石ユニット２２では、従来のハルバッハ配列の磁石と比べても、磁束密度分布の差異があることが確認できる。なお、図８及び図９において、横軸は電気角を示し、縦軸は磁束密度を示す。また、図８及び図９において、横軸の９０°はｄ軸（すなわち磁極中心）を示し、横軸の０°，１８０°はｑ軸を示す。

【0033】

つまり、上記構成の各磁石３２によれば、磁石ユニット２２においてｄ軸での磁石磁束が強化され、かつｑ軸付近での磁束変化が抑えられる。これにより、各磁極においてｑ軸からｄ軸にかけての表面磁束変化がなだらかになる磁石ユニット２２を好適に実現することができる。

【0034】

磁束密度分布の正弦波整合率は、例えば４０％以上の値とされていればよい。このようにすれば、正弦波整合率が３０％程度であるラジアル配向磁石、パラレル配向磁石を用いる場合に比べ、確実に波形中央部分の磁束量を向上させることができる。また、正弦波整合率を６０％以上とすれば、ハルバッハ配列のような磁束集中配列と比べ、確実に波形中央部分の磁束量を向上させることができる。

【0035】

図９に示すラジアル異方性磁石では、ｑ軸付近において磁束密度が急峻に変化する。磁束密度の変化が急峻なほど、後述する固定子６０の固定子巻線６１において渦電流が増加してしまう。また、固定子巻線６１側での磁束変化も急峻となる。これに対し、本実施形態では、磁束密度分布が正弦波に近い磁束波形となる。このため、ｑ軸付近において、磁束密度の変化が、ラジアル異方性磁石の磁束密度の変化よりも小さい。これにより、渦電流の発生を抑制することができる。

【0036】

磁石３２には、径方向外側の外周面に、ｄ軸を含む所定範囲で凹部３５が形成されているとともに、径方向内側の内周面に、ｑ軸を含む所定範囲で凹部３６が形成されている。この場合、磁石３２の磁化容易軸の向きによれば、磁石３２の外周面においてｄ軸付近で磁石磁路が短くなるとともに、磁石３２の内周面においてｑ軸付近で磁石磁路が短くなる。そこで、磁石３２において磁石磁路長が短い場所で十分な磁石磁束を生じさせることが困難になることを考慮して、その磁石磁束の弱い場所で磁石が削除されている。

【0037】

なお、磁石ユニット２２において、磁極と同じ数の磁石３２を用いる構成としてもよい。例えば、磁石３２が、周方向に隣り合う２磁極において各磁極の中心であるｄ軸間を１磁石として設けられるとよい。この場合、磁石３２は、周方向の中心がｑ軸となり、かつｄ軸に割面を有する構成となっている。また、磁石３２が、周方向の中心をｑ軸とする構成でなく、周方向の中心をｄ軸とする構成であってもよい。磁石３２として、磁極数の２倍の数の磁石、又は磁極数と同じ数の磁石を用いる構成に代えて、円環状に繋がった円環磁石を用いる構成であってもよい。

【0038】

図３に示すように、回転軸１１の軸方向両側のうち回転子キャリア２１との結合部の逆側の端部（図の上側の端部）には、回転センサとしてのレゾルバ４１が設けられている。レゾルバ４１は、回転軸１１に固定されるレゾルバロータと、そのレゾルバロータの径方向外側に対向配置されたレゾルバステータとを備えている。レゾルバロータは、円板リング状をなしており、回転軸１１を挿通させた状態で、回転軸１１に同軸に設けられている。レゾルバステータは、ステータコアとステータコイルとを有し、ハウジングカバー２４２に固定されている。

【0039】

次に、固定子ユニット５０の構成を説明する。図１０は、固定子ユニット５０の斜視図であり、図１１は、固定子ユニット５０の縦断面図である。なお、図１１は、図３と同じ位置での縦断面図である。

【0040】

固定子ユニット５０は、その概要として、固定子６０とその径方向内側の固定子ホルダ７０とを有している。また、固定子６０は、固定子巻線６１と固定子コア６２とを有している。そして、固定子コア６２と固定子ホルダ７０とを一体化してコアアセンブリＣＡとして設け、そのコアアセンブリＣＡに対して、固定子巻線６１を構成する複数の部分巻線１５１を組み付ける構成としている。なお、固定子巻線６１が「電機子巻線」に相当し、固定子コア６２が「電機子コア」に相当し、固定子ホルダ７０が「電機子保持部材」に相当する。また、コアアセンブリＣＡが「支持部材」に相当する。

【0041】

ここではまず、コアアセンブリＣＡについて説明する。図１２は、コアアセンブリＣＡを軸方向一方側から見た斜視図であり、図１３は、コアアセンブリＣＡを軸方向他方側から見た斜視図であり、図１４は、コアアセンブリＣＡの横断面図であり、図１５は、コアアセンブリＣＡの分解断面図である。

【0042】

コアアセンブリＣＡは、上述したとおり固定子コア６２と、その径方向内側に組み付けられた固定子ホルダ７０とを有している。言うなれば、固定子ホルダ７０の外周面に固定子コア６２が一体に組み付けられて構成されている。

【0043】

固定子コア６２は、磁性体である電磁鋼板からなるコアシート６２ａが軸方向に積層されたコアシート積層体として構成されており、径方向に所定の厚さを有する円筒状をなしている。固定子コア６２において回転子２０側となる径方向外側には固定子巻線６１が組み付けられている。固定子コア６２の外周面は凹凸のない曲面状をなしている。固定子コア６２はバックヨークとして機能する。固定子コア６２は、例えば円環板状に打ち抜き形成された複数枚のコアシート６２ａが軸方向に積層されて構成されている。ただし、固定子コア６２としてヘリカルコア構造を有するものを用いてもよい。ヘリカルコア構造の固定子コア６２では、帯状のコアシートが用いられ、このコアシートが環状に巻回形成されるとともに軸方向に積層されることで、全体として円筒状の固定子コア６２が構成されている。

【0044】

本実施形態において、固定子６０は、スロットを形成するためのティースを有していないスロットレス構造を有するものであるが、その構成は以下の（Ａ）～（Ｃ）のいずれかを用いたものであってもよい。
（Ａ）固定子６０において、周方向における各導線部（後述する中間導線部１５２）の間に導線間部材を設け、かつその導線間部材として、１磁極における導線間部材の周方向の幅寸法をＷｔ、導線間部材の飽和磁束密度をＢｓ、１磁極における磁石３２の周方向の幅寸法をＷｍ、磁石３２の残留磁束密度をＢｒとした場合に、Ｗｔ×Ｂｓ≦Ｗｍ×Ｂｒの関係となる磁性材料を用いている。
（Ｂ）固定子６０において、周方向における各導線部（中間導線部１５２）の間に導線間部材を設け、かつその導線間部材として、非磁性材料を用いている。
（Ｃ）固定子６０において、周方向における各導線部（中間導線部１５２）の間に導線間部材を設けていない構成となっている。

【0045】

また、図１５に示すように、固定子ホルダ７０は、外筒部材７１と内筒部材８１とを有し、外筒部材７１を径方向外側、内筒部材８１を径方向内側にしてそれらが一体に組み付けられることにより構成されている。これら各部材７１，８１は、例えばアルミニウムや鋳鉄等の金属、又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）により構成されている。

【0046】

外筒部材７１は、外周面及び内周面をいずれも真円状の曲面とする円筒部材であり、軸方向一端側には、径方向内側に延びる環状のフランジ７２が形成されている。このフランジ７２には、周方向に所定間隔で、径方向内側に延びる複数の突出部７３が形成されている（図１３参照）。また、外筒部材７１において軸方向一端側及び他端側には、それぞれ内筒部材８１に軸方向に対向する対向面７４，７５が形成されており、その対向面７４，７５には、環状に延びる環状溝７４ａ，７５ａが形成されている。

【0047】

また、内筒部材８１は、外筒部材７１の内径寸法よりも小さい外径寸法を有する円筒部材であり、その外周面は、外筒部材７１と同心の真円状の曲面となっている。内筒部材８１において軸方向一端側には、径方向外側に延びる環状のフランジ８２が形成されている。内筒部材８１は、外筒部材７１の対向面７４，７５に軸方向に当接した状態で、外筒部材７１に組み付けられるようになっている。図１３に示すように、外筒部材７１及び内筒部材８１は、ボルト等の締結具８４により互いに組み付けられている。具体的には、内筒部材８１の内周側には、周方向に所定間隔で、径方向内側に延びる複数の突出部８３が形成されており、その突出部８３の軸方向端面と外筒部材７１の突出部７３とが重ね合わされた状態で、その突出部７３，８３どうしが締結具８４により締結されている。

【0048】

図１４に示すように、外筒部材７１と内筒部材８１とが互いに組み付けられた状態において、外筒部材７１の内周面と内筒部材８１の外周面との間には環状の隙間が形成されており、その隙間空間が、冷却水等の冷媒を流通させる冷媒通路８５となっている。冷媒通路８５は、固定子ホルダ７０の周方向に環状に設けられている。より詳しくは、内筒部材８１には、その内周側において径方向内側に突出し、かつその内部に入口側通路８６と出口側通路８７とが形成された通路形成部８８が設けられており、それら各通路８６，８７は内筒部材８１の外周面に開口している。また、内筒部材８１の外周面には、冷媒通路８５を入口側と出口側とに仕切るための仕切り部８９が設けられている。これにより、入口側通路８６から流入する冷媒は、冷媒通路８５を周方向に流れ、その後、出口側通路８７から流出する。

【0049】

入口側通路８６及び出口側通路８７は、その一端側が径方向に延びて内筒部材８１の外周面に開口するとともに、他端側が軸方向に延びて内筒部材８１の軸方向端面に開口するようになっている。図１２には、入口側通路８６に通じる入口開口８６ａと、出口側通路８７に通じる出口開口８７ａとが示されている。なお、入口側通路８６及び出口側通路８７は、ハウジングカバー２４２に取り付けられた入口ポート２４４及び出口ポート２４５（図１参照）に通じており、それら各ポート２４４，２４５を介して冷媒が出入りするようになっている。

【0050】

外筒部材７１と内筒部材８１との接合部分には、冷媒通路８５の冷媒の漏れを抑制するためのシール材１０１，１０２が設けられている（図１５参照）。具体的には、シール材１０１，１０２は例えばＯリングであり、外筒部材７１の環状溝７４ａ，７５ａに収容され、かつ外筒部材７１及び内筒部材８１により圧縮された状態で設けられている。

【0051】

また、図１２に示すように、内筒部材８１は、軸方向一端側に端板部９１を有しており、その端板部９１には、軸方向に延びる中空筒状のボス部９２が設けられている。ボス部９２は、回転軸１１を挿通させるための挿通孔９３を囲むように設けられている。ボス部９２には、ハウジングカバー２４２を固定するための複数の締結部９４が設けられている。また、端板部９１には、ボス部９２の径方向外側に、軸方向に延びる複数の支柱部９５が設けられている。この支柱部９５は、バスバーモジュール２００を固定するための固定部となる部位であるが、その詳細は後述する。また、ボス部９２は、軸受１２を保持する軸受保持部材となっており、その内周部に設けられた軸受固定部９６に軸受１２が固定されている（図３参照）。

【0052】

また、図１２，図１３に示すように、外筒部材７１及び内筒部材８１には、後述する複数のコイルモジュール１５０を固定するために用いる凹部１０５，１０６が形成されている。

【0053】

具体的には、図１２に示すように、内筒部材８１の軸方向端面、詳しくは端板部９１においてボス部９２の周囲となる軸方向外側端面には、周方向に等間隔で複数の凹部１０５が形成されている。また、図１３に示すように、外筒部材７１の軸方向端面、詳しくはフランジ７２の軸方向外側の端面には、周方向に等間隔で複数の凹部１０６が形成されている。これら凹部１０５，１０６は、コアアセンブリＣＡと同心の仮想円上に並ぶように設けられている。凹部１０５，１０６は、周方向において同一となる位置にそれぞれ設けられ、その間隔及び個数も同じである。

【0054】

ところで、固定子コア６２は、固定子ホルダ７０に対する組み付けの強度を確保すべく、固定子ホルダ７０に対する径方向の圧縮力を生じる状態で組み付けられている。具体的には、焼きばめ又は圧入により、固定子ホルダ７０に対して所定の締め代で固定子コア６２が嵌合固定されている。この場合、固定子コア６２及び固定子ホルダ７０は、そのうち一方による他方への径方向の応力が生じる状態で組み付けられていると言える。また、回転電機１０を高トルク化する場合には、例えば固定子６０を大径化することが考えられ、かかる場合には固定子ホルダ７０に対する固定子コア６２の結合を強固にすべく固定子コア６２の締め付け力が増大される。しかしながら、固定子コア６２の圧縮応力（換言すれば残留応力）を大きくすると、固定子コア６２の破損が生じることが懸念される。

【0055】

そこで本実施形態では、固定子コア６２及び固定子ホルダ７０が互いに所定の締め代で嵌合固定されている構成において、固定子コア６２及び固定子ホルダ７０における径方向の互いの対向部分に、周方向の係合により固定子コア６２の周方向の変位を規制する規制部を設ける構成としている。つまり、図１２～図１４に示すように、径方向において固定子コア６２と固定子ホルダ７０の外筒部材７１との間には、周方向に所定間隔で、規制部としての複数の係合部材１１１が設けられており、その係合部材１１１により、固定子コア６２と固定子ホルダ７０との周方向の位置ずれが抑制されている。なおこの場合、固定子コア６２及び外筒部材７１の少なくともいずれかに凹部を設け、その凹部において係合部材１１１を係合させる構成とするとよい。係合部材１１１に代えて、固定子コア６２及び外筒部材７１のいずれかに凸部を設ける構成としてもよい。

【0056】

上記構成では、固定子コア６２及び固定子ホルダ７０（外筒部材７１）は、所定の締め代で嵌合固定されることに加え、係合部材１１１の規制により相互の周方向変位が規制された状態で設けられている。したがって、仮に固定子コア６２及び固定子ホルダ７０における締め代が比較的小さくても、固定子コア６２の周方向の変位を抑制できる。また、締め代が比較的小さくても所望の変位抑制効果が得られるため、締め代が過剰に大きいことに起因する固定子コア６２の破損を抑制できる。その結果、固定子コア６２の変位を適正に抑制することができる。

【0057】

内筒部材８１の内周側には、回転軸１１を囲むようにして環状の内部空間が形成されており、その内部空間に、例えば電力変換器としてのインバータを構成する電気部品が配置される構成としてもよい。電気部品は、例えば半導体スイッチング素子やコンデンサをパッケージ化した電気モジュールである。内筒部材８１の内周面に当接した状態で電気モジュールを配置することにより、冷媒通路８５を流れる冷媒による電気モジュールの冷却が可能となっている。なお、内筒部材８１の内周側において、複数の突出部８３を無くし、又は突出部８３の突出高さを小さくし、これにより内筒部材８１の内周側の内部空間を拡張することも可能である。

【0058】

次に、コアアセンブリＣＡに対して組み付けられる固定子巻線６１の構成を詳しく説明する。コアアセンブリＣＡに対して固定子巻線６１が組み付けられた状態は、図１０，図１１に示すとおりであり、コアアセンブリＣＡの径方向外側、すなわち固定子コア６２の径方向外側に、固定子巻線６１を構成する複数の部分巻線１５１が周方向に並ぶ状態で組み付けられている。

【0059】

固定子巻線６１は、複数の相巻線を有し、各相の相巻線が周方向に所定順序で配置されることで円筒状（環状）に形成されている。本実施形態では、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の相巻線を用いることで、固定子巻線６１が３相の相巻線を有する構成となっている。

【0060】

図１１に示すように、固定子６０は、軸方向において、回転子２０における磁石ユニット２２に径方向に対向するコイルサイドＣＳに相当する部分と、そのコイルサイドＣＳの軸方向外側であるコイルエンドＣＥに相当する部分とを有している。この場合、固定子コア６２は、軸方向においてコイルサイドＣＳに相当する範囲で設けられている。

【0061】

固定子巻線６１において各相の相巻線は各々複数の部分巻線１５１を有しており（図１６参照）、その部分巻線１５１は個別にコイルモジュール１５０として設けられている。つまり、コイルモジュール１５０は、各相の相巻線における部分巻線１５１が一体に設けられて構成されており、極数に応じた所定数のコイルモジュール１５０により固定子巻線６１が構成されている。各相のコイルモジュール１５０（部分巻線１５１）が周方向に所定順序で並べて配置されることで、固定子巻線６１のコイルサイドＣＳにおいて各相の導線部が所定順序に並べて配置されるものとなっている。図１０には、コイルサイドＣＳにおけるＵ相、Ｖ相及びＷ相の導線部の並び順が示されている。本実施形態では、磁極数を２４としているが、その数は任意である。

【0062】

固定子巻線６１では、相ごとに各コイルモジュール１５０の部分巻線１５１が並列又は直列に接続されることにより、各相の相巻線が構成されている。図１６は、３相の各相巻線における部分巻線１５１の接続状態を示す回路図である。図１６では、各相の相巻線における部分巻線１５１がそれぞれ並列に接続された状態が示されている。

【0063】

図１１に示すように、コイルモジュール１５０は固定子コア６２の径方向外側に組み付けられている。この場合、コイルモジュール１５０は、その軸方向両端部分が固定子コア６２よりも軸方向外側（すなわちコイルエンドＣＥ側）に突出した状態で組み付けられている。つまり、固定子巻線６１は、固定子コア６２よりも軸方向外側に突出したコイルエンドＣＥに相当する部分と、それよりも軸方向内側のコイルサイドＣＳに相当する部分とを有している。

【0064】

コイルモジュール１５０は、２種類の形状を有するものとなっており、その一方は、コイルエンドＣＥにおいて部分巻線１５１が径方向内側、すなわち固定子コア６２側に折り曲げられた形状を有するものであり、他方は、コイルエンドＣＥにおいて部分巻線１５１が径方向内側に折り曲げられておらず、軸方向に直線状に延びる形状を有するものである。以下の説明では、便宜を図るべく、軸方向両端側に屈曲形状を有する部分巻線１５１を「第１部分巻線１５１Ａ」、その第１部分巻線１５１Ａを有するコイルモジュール１５０を「第１コイルモジュール１５０Ａ」とも称する。また、軸方向両端側の屈曲形状を有していない部分巻線１５１を「第２部分巻線１５１Ｂ」、その第２部分巻線１５１Ｂを有するコイルモジュール１５０を「第２コイルモジュール１５０Ｂ」とも称する。

【0065】

図１７は、第１コイルモジュール１５０Ａと第２コイルモジュール１５０Ｂとを横に並べて対比して示す側面図であり、図１８は、第１部分巻線１５１Ａと第２部分巻線１５１Ｂとを横に並べて対比して示す側面図である。これら各図に示すように、各コイルモジュール１５０Ａ，１５０Ｂ、各部分巻線１５１Ａ，１５１Ｂは、軸方向長さが互いに異なり、かつ軸方向両側の端部形状が互いに異なるものとなっている。第１部分巻線１５１Ａは、側面視において略Ｃ字状をなし、第２部分巻線１５１Ｂは、側面視において略Ｉ字状をなしている。第１部分巻線１５１Ａには、軸方向両側に「第１絶縁カバー」としての絶縁カバー１６１，１６２が装着され、第２部分巻線１５１Ｂには、軸方向両側に「第２絶縁カバー」としての絶縁カバー１６３，１６４が装着されている。

【0066】

次に、コイルモジュール１５０Ａ，１５０Ｂの構成を詳しく説明する。

【0067】

ここではまず、コイルモジュール１５０Ａ，１５０Ｂのうち第１コイルモジュール１５０Ａについて説明する。図１９（ａ）は、第１コイルモジュール１５０Ａの構成を示す斜視図であり、図１９（ｂ）は、第１コイルモジュール１５０Ａにおいて構成部品を分解して示す斜視図である。また、図２０は、図１９（ａ）における２０－２０線断面図である。

【0068】

図１９（ａ），（ｂ）に示すように、第１コイルモジュール１５０Ａは、導線材ＣＲを多重巻にして構成された第１部分巻線１５１Ａと、その第１部分巻線１５１Ａにおいて軸方向一端側及び他端側に取り付けられた絶縁カバー１６１，１６２とを有している。絶縁カバー１６１，１６２は合成樹脂等の絶縁材料により成形されている。

【0069】

第１部分巻線１５１Ａは、互いに平行でかつ直線状に設けられる一対の中間導線部１５２と、一対の中間導線部１５２を軸方向両端でそれぞれ接続する一対の渡り部１５３Ａとを有しており、これら一対の中間導線部１５２と一対の渡り部１５３Ａとにより環状に形成されている。一対の中間導線部１５２は、所定のコイルピッチ分を離して設けられており、周方向において一対の中間導線部１５２の間に、他相の部分巻線１５１の中間導線部１５２が配置可能となっている。本実施形態では、一対の中間導線部１５２は２コイルピッチ分を離して設けられ、一対の中間導線部１５２の間に、他２相の部分巻線１５１における中間導線部１５２が１つずつ配置される構成となっている。

【0070】

一対の渡り部１５３Ａは、軸方向両側でそれぞれ同じ形状となっており、いずれもコイルエンドＣＥ（図１１参照）に相当する部分として設けられている。各渡り部１５３Ａは、中間導線部１５２に対して直交する向き、すなわち軸方向に直交する方向に折り曲がるようにして設けられている。

【0071】

図１８に示すように、第１部分巻線１５１Ａは、軸方向両側に渡り部１５３Ａを有し、第２部分巻線１５１Ｂは、軸方向両側に渡り部１５３Ｂを有している。これら各部分巻線１５１Ａ，１５１Ｂの渡り部１５３Ａ，１５３Ｂはその形状が互いに異なっており、その区別を明確にすべく、第１部分巻線１５１Ａの渡り部１５３Ａを「第１渡り部１５３Ａ」、第２部分巻線１５１Ｂの渡り部１５３Ｂを「第２渡り部１５３Ｂ」とも記載する。

【0072】

各部分巻線１５１Ａ，１５１Ｂにおいて、中間導線部１５２は、コイルサイドＣＳにおいて周方向に１つずつ並ぶコイルサイド導線部として設けられている。また、各渡り部１５３Ａ，１５３Ｂは、コイルエンドＣＥにおいて、周方向に異なる２位置の同相の中間導線部１５２どうしを接続するコイルエンド導線部として設けられている。

【0073】

図２０に示すように、第１部分巻線１５１Ａは、導線集合部分の横断面が四角形になるように導線材ＣＲが多重に巻回されて形成されている。図２０は、中間導線部１５２の横断面を示しており、その中間導線部１５２において周方向及び径方向に並ぶように導線材ＣＲが多重に巻回されている。つまり、第１部分巻線１５１Ａは、中間導線部１５２において導線材ＣＲが周方向に複数列で並べられ、かつ径方向に複数列で並べられることで、横断面が略矩形状となるように形成されている。なお、第１渡り部１５３Ａの先端部では、径方向への折れ曲がりにより、導線材ＣＲが軸方向及び径方向に並ぶように多重に巻回される構成となっている。本実施形態では、導線材ＣＲを同心巻により巻回することで第１部分巻線１５１Ａが構成されている。ただし、導線材ＣＲの巻き方は任意であり、同心巻に代えて、アルファ巻により導線材ＣＲが多重に巻回されていてもよい。

【0074】

第１部分巻線１５１Ａでは、軸方向両側の第１渡り部１５３Ａのうち、一方の第１渡り部１５３Ａ（図１９（ｂ）の上側の第１渡り部１５３Ａ）から導線材ＣＲの端部が引き出されており、その端部が巻線端部１５４，１５５となっている。巻線端部１５４，１５５は、それぞれ導線材ＣＲの巻き始め及び巻き終わりとなる部分である。巻線端部１５４，１５５のうち一方が電流入出力端子に接続され、他方が中性点に接続されるようになっている。

【0075】

第１部分巻線１５１Ａにおいて各中間導線部１５２には、シート状の絶縁被覆体１５７が被せられた状態で設けられている。なお、図１９（ａ）には、第１コイルモジュール１５０Ａが、中間導線部１５２に絶縁被覆体１５７が被せられ、かつ絶縁被覆体１５７の内側に中間導線部１５２が存在する状態で示されているが、便宜上、その該当部分を中間導線部１５２としている（後述する図２２（ａ）も同様）。

【0076】

絶縁被覆体１５７は、軸方向寸法として少なくとも中間導線部１５２における軸方向の絶縁被覆範囲の長さを有するフィルム材ＦＭを用い、そのフィルム材ＦＭを中間導線部１５２の周囲に巻装することで設けられている。フィルム材ＦＭは、例えばＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）フィルムよりなる。より具体的には、フィルム材ＦＭは、フィルム基材と、そのフィルム基材の両面のうち片面に設けられ、発泡性を有する接着層とを含む。そして、フィルム材ＦＭは、接着層により接着させた状態で、中間導線部１５２に対して巻装されている。なお、接着層として非発泡性の接着剤を用いることも可能である。

【0077】

図２０に示すように、中間導線部１５２は、導線材ＣＲが周方向及び径方向に並ぶことで横断面が略矩形状をなしており、中間導線部１５２の周囲には、フィルム材ＦＭがその周方向の端部をオーバーラップさせた状態で被せられていることで、絶縁被覆体１５７が設けられている。フィルム材ＦＭは、縦寸法が中間導線部１５２の軸方向長さよりも長く、かつ横寸法が中間導線部１５２の１周長さよりも長い矩形シートであり、中間導線部１５２の断面形状に合わせて折り目を付けた状態で中間導線部１５２に巻装されている。中間導線部１５２にフィルム材ＦＭが巻装された状態では、中間導線部１５２の導線材ＣＲとフィルム基材との間の隙間が接着層での発泡により埋められるようになっている。また、フィルム材ＦＭのオーバーラップ部分ＯＬでは、フィルム材ＦＭの周方向の端部どうしが接着層により接合されている。

【0078】

中間導線部１５２では、２つの周方向側面及び２つの径方向側面においてそれらの全てを覆うようにして絶縁被覆体１５７が設けられている。この場合、中間導線部１５２を囲う絶縁被覆体１５７には、他相の部分巻線１５１における中間導線部１５２との対向部分、すなわち中間導線部１５２の２つの周方向側面のうち一方に、フィルム材ＦＭがオーバーラップするオーバーラップ部分ＯＬが設けられている。本実施形態では、一対の中間導線部１５２において、周方向の同じ側にオーバーラップ部分ＯＬがそれぞれ設けられている。

【0079】

第１部分巻線１５１Ａでは、中間導線部１５２から、軸方向両側の第１渡り部１５３Ａにおいて絶縁カバー１６１，１６２により覆われた部分（すなわち絶縁カバー１６１，１６２の内側となる部分）までの範囲で、絶縁被覆体１５７が設けられている。図１７で言えば、第１コイルモジュール１５０ＡにおいてＡＸ１の範囲が絶縁カバー１６１，１６２により覆われていない部分であり、その範囲ＡＸ１よりも上下に拡張した範囲で絶縁被覆体１５７が設けられている。

【0080】

次に、絶縁カバー１６１，１６２の構成を説明する。

【0081】

絶縁カバー１６１は、第１部分巻線１５１Ａの軸方向一方側の第１渡り部１５３Ａに装着され、絶縁カバー１６２は、第１部分巻線１５１Ａの軸方向他方側の第１渡り部１５３Ａに装着される。このうち絶縁カバー１６１の構成を図２１（ａ），（ｂ）に示す。図２１（ａ），（ｂ）は、絶縁カバー１６１を異なる二方向から見た斜視図である。

【0082】

図２１（ａ），（ｂ）に示すように、絶縁カバー１６１は、周方向の側面となる一対の側面部１７１と、軸方向外側の外面部１７２と、軸方向内側の内面部１７３と、径方向内側の前面部１７４とを有している。これら各部１７１～１７４は、それぞれ板状に形成されており、径方向外側のみが開放されるようにして立体状に互いに結合されている。一対の側面部１７１はそれぞれ、コアアセンブリＣＡへの組み付け状態においてコアアセンブリＣＡの軸心に向けて延びる向きで設けられている。そのため、複数の第１コイルモジュール１５０Ａが周方向に並べて配置された状態では、隣り合う各第１コイルモジュール１５０Ａにおいて絶縁カバー１６１の側面部１７１どうしが当接又は接近状態で互いに対向する。これにより、周方向に隣接する各第１コイルモジュール１５０Ａにおいて相互の絶縁が図られつつ好適なる環状配置が可能となっている。

【0083】

絶縁カバー１６１において、外面部１７２には、第１部分巻線１５１Ａの巻線端部１５４を引き出すための開口部１７５ａが設けられ、前面部１７４には、第１部分巻線１５１Ａの巻線端部１５５を引き出すための開口部１７５ｂが設けられている。この場合、一方の巻線端部１５４は外面部１７２から軸方向に引き出されるのに対し、他方の巻線端部１５５は前面部１７４から径方向に引き出される構成となっている。

【0084】

また、絶縁カバー１６１において、一対の側面部１７１には、前面部１７４の周方向両端となる位置、すなわち各側面部１７１と前面部１７４とが交差する位置に、軸方向に延びる半円状の凹部１７７が設けられている。さらに、外面部１７２には、周方向における絶縁カバー１６１の中心線を基準として周方向両側に対称となる位置に、軸方向に延びる一対の突起部１７８が設けられている。

【0085】

絶縁カバー１６１の凹部１７７について説明を補足する。図２０に示すように、第１部分巻線１５１Ａの第１渡り部１５３Ａは、径方向内外のうち径方向内側、すなわちコアアセンブリＣＡの側に凸となる湾曲状をなしている。かかる構成では、周方向に隣り合う第１渡り部１５３Ａの間に、第１渡り部１５３Ａの先端側ほど幅広となる隙間が形成される。そこで本実施形態では、周方向に並ぶ第１渡り部１５３Ａの間の隙間を利用して、絶縁カバー１６１の側面部１７１において第１渡り部１５３Ａの湾曲部の外側となる位置に凹部１７７を設ける構成としている。

【0086】

なお、第１部分巻線１５１Ａに温度検出部（サーミスタ）を設ける構成としてもよく、かかる構成では、絶縁カバー１６１に、温度検出部から延びる信号線を引き出すための開口部を設けるとよい。この場合、絶縁カバー１６１内に温度検出部を好適に収容できる。

【0087】

図示による詳細な説明は割愛するが、軸方向他方の絶縁カバー１６２は、絶縁カバー１６１と概ね同様の構成を有している。絶縁カバー１６２は、絶縁カバー１６１と同様に、一対の側面部１７１と、軸方向外側の外面部１７２と、軸方向内側の内面部１７３と、径方向内側の前面部１７４とを有している。また、絶縁カバー１６２において、一対の側面部１７１には前面部１７４の周方向両端となる位置に半円状の凹部１７７が設けられるとともに、外面部１７２に一対の突起部１７８が設けられている。絶縁カバー１６１との相違点として、絶縁カバー１６２は、第１部分巻線１５１Ａの巻線端部１５４，１５５を引き出すための開口部を有していない構成となっている。

【0088】

絶縁カバー１６１，１６２では、軸方向の高さ寸法（すなわち一対の側面部１７１及び前面部１７４における軸方向の幅寸法）が相違している。具体的には、図１７に示すように、絶縁カバー１６１の軸方向の高さ寸法Ｗ１１と絶縁カバー１６２の軸方向の高さ寸法Ｗ１２は、Ｗ１１＞Ｗ１２となっている。つまり、導線材ＣＲを多重に巻回する場合には、巻線巻回方向（周回方向）に直交する向きに導線材ＣＲの巻き段を切り替える（レーンチェンジする）必要があり、その切り替えに起因して巻線幅が大きくなることが考えられる。補足すると、絶縁カバー１６１，１６２のうち絶縁カバー１６１は、導線材ＣＲの巻き始め及び巻き終わりを含む側の第１渡り部１５３Ａを覆う部分であり、導線材ＣＲの巻き始め及び巻き終わりを含むことにより、他の部分よりも導線材ＣＲの巻き代（重なり代）が多くなり、その結果として巻線幅が大きくなることが生じうる。この点を加味して、絶縁カバー１６１の軸方向の高さ寸法Ｗ１１が、絶縁カバー１６２の軸方向の高さ寸法Ｗ１２よりも大きくなっている。これにより、絶縁カバー１６１，１６２の高さ寸法Ｗ１１，Ｗ１２が互いに同じ寸法である場合とは異なり、絶縁カバー１６１，１６２により導線材ＣＲの巻き数が制限されるといった不都合が抑制されるようになっている。

【0089】

次に、第２コイルモジュール１５０Ｂについて説明する。

【0090】

図２２（ａ）は、第２コイルモジュール１５０Ｂの構成を示す斜視図であり、図２２（ｂ）は、第２コイルモジュール１５０Ｂにおいて構成部品を分解して示す斜視図である。また、図２３は、図２２（ａ）における２３－２３線断面図である。

【0091】

図２２（ａ），（ｂ）に示すように、第２コイルモジュール１５０Ｂは、第１部分巻線１５１Ａと同様に導線材ＣＲを多重巻にして構成された第２部分巻線１５１Ｂと、その第２部分巻線１５１Ｂにおいて軸方向一端側及び他端側に取り付けられた絶縁カバー１６３，１６４とを有している。絶縁カバー１６３，１６４は合成樹脂等の絶縁材料により成形されている。

【0092】

第２部分巻線１５１Ｂは、互いに平行でかつ直線状に設けられる一対の中間導線部１５２と、一対の中間導線部１５２を軸方向両端でそれぞれ接続する一対の第２渡り部１５３Ｂとを有しており、これら一対の中間導線部１５２と一対の第２渡り部１５３Ｂとにより環状に形成されている。第２部分巻線１５１Ｂにおいて一対の中間導線部１５２は、第１部分巻線１５１Ａの中間導線部１５２と構成が同じである。これに対して、一対の第２渡り部１５３Ｂは、第１部分巻線１５１Ａの第１渡り部１５３Ａとは構成が異なっている。第２部分巻線１５１Ｂの第２渡り部１５３Ｂは、径方向に折り曲げられることなく、中間導線部１５２から直線状に軸方向に延びるようにして設けられている。図１８には、部分巻線１５１Ａ，１５１Ｂの違いが対比して明示されている。

【0093】

第２部分巻線１５１Ｂでは、軸方向両側の第２渡り部１５３Ｂのうち、一方の第２渡り部１５３Ｂ（図２２（ｂ）の上側の第２渡り部１５３Ｂ）から導線材ＣＲの端部が引き出されており、その端部が巻線端部１５４，１５５となっている。そして、第２部分巻線１５１Ｂでも、第１部分巻線１５１Ａと同様に、巻線端部１５４，１５５のうち一方が電流入出力端子に接続され、他方が中性点に接続されるようになっている。

【0094】

第２部分巻線１５１Ｂでは、第１部分巻線１５１Ａと同様に、各中間導線部１５２に、シート状の絶縁被覆体１５７が被せられた状態で設けられている。絶縁被覆体１５７は、軸方向寸法として少なくとも中間導線部１５２における軸方向の絶縁被覆範囲の長さを有するフィルム材ＦＭを用い、そのフィルム材ＦＭを中間導線部１５２の周囲に巻装することで設けられている。

【0095】

絶縁被覆体１５７に関する構成も、各部分巻線１５１Ａ，１５１Ｂで概ね同様である。つまり、図２３に示すように、中間導線部１５２の周囲には、フィルム材ＦＭがその周方向の端部をオーバーラップさせた状態で被せられている。中間導線部１５２では、２つの周方向側面及び２つの径方向側面においてそれらの全てを覆うようにして絶縁被覆体１５７が設けられている。この場合、中間導線部１５２を囲う絶縁被覆体１５７には、他相の部分巻線１５１における中間導線部１５２との対向部分、すなわち中間導線部１５２の２つの周方向側面のうち一方に、フィルム材ＦＭがオーバーラップするオーバーラップ部分ＯＬが設けられている。本実施形態では、一対の中間導線部１５２において、周方向の同じ側にオーバーラップ部分ＯＬがそれぞれ設けられている。

【0096】

第２部分巻線１５１Ｂでは、中間導線部１５２から、軸方向両側の第２渡り部１５３Ｂにおいて絶縁カバー１６３，１６４により覆われた部分（すなわち絶縁カバー１６３，１６４の内側となる部分）までの範囲で、絶縁被覆体１５７が設けられている。図１７で言えば、第２コイルモジュール１５０ＢにおいてＡＸ２の範囲が絶縁カバー１６３，１６４により覆われていない部分であり、その範囲ＡＸ２よりも上下に拡張した範囲で絶縁被覆体１５７が設けられている。

【0097】

各部分巻線１５１Ａ，１５１Ｂでは、いずれにおいても絶縁被覆体１５７が渡り部１５３Ａ，１５３Ｂの一部を含む範囲で設けられている。すなわち、各部分巻線１５１Ａ，１５１Ｂには、中間導線部１５２と、渡り部１５３Ａ，１５３Ｂのうち中間導線部１５２に引き続き直線状に延びる部分とに、絶縁被覆体１５７が設けられている。ただし、各部分巻線１５１Ａ，１５１Ｂではその軸方向長さが相違していることから、絶縁被覆体１５７の軸方向範囲も異なるものとなっている。

【0098】

次に、絶縁カバー１６３，１６４の構成を説明する。

【0099】

絶縁カバー１６３は、第２部分巻線１５１Ｂの軸方向一方側の第２渡り部１５３Ｂに装着され、絶縁カバー１６４は、第２部分巻線１５１Ｂの軸方向他方側の第２渡り部１５３Ｂに装着される。このうち絶縁カバー１６３の構成を図２４（ａ），（ｂ）に示す。図２４（ａ），（ｂ）は、絶縁カバー１６３を異なる二方向から見た斜視図である。

【0100】

図２４（ａ），（ｂ）に示すように、絶縁カバー１６３は、周方向の側面となる一対の側面部１８１と、軸方向外側の外面部１８２と、径方向内側の前面部１８３と、径方向外側の後面部１８４とを有している。これら各部１８１～１８４は、それぞれ板状に形成されており、軸方向内側のみが開放されるようにして立体状に互いに結合されている。一対の側面部１８１はそれぞれ、コアアセンブリＣＡへの組み付け状態においてコアアセンブリＣＡの軸心に向けて延びる向きで設けられている。そのため、複数の第２コイルモジュール１５０Ｂが周方向に並べて配置された状態では、隣り合う各第２コイルモジュール１５０Ｂにおいて絶縁カバー１６３の側面部１８１どうしが当接又は接近状態で互いに対向する。これにより、周方向に隣接する各第２コイルモジュール１５０Ｂにおいて相互の絶縁が図られつつ好適なる環状配置が可能となっている。

【0101】

絶縁カバー１６３において、前面部１８３には、第２部分巻線１５１Ｂの巻線端部１５４を引き出すための開口部１８５ａが設けられ、外面部１８２には、第２部分巻線１５１Ｂの巻線端部１５５を引き出すための開口部１８５ｂが設けられている。

【0102】

絶縁カバー１６３の前面部１８３には、径方向内側に突出する突出部１８６が設けられている。突出部１８６は、絶縁カバー１６３の周方向一端から他端までの間の中央となる位置に、第２渡り部１５３Ｂよりも径方向内側に突出するように設けられている。突出部１８６は、平面視において径方向内側ほど先細りになるテーパ形状をなしており、その先端部に、軸方向に延びる貫通孔１８７が設けられている。なお、突出部１８６は、第２渡り部１５３Ｂよりも径方向内側に突出し、かつ絶縁カバー１６３の周方向一端から他端までの間の中央となる位置に貫通孔１８７を有するものであれば、その構成は任意である。ただし、軸方向内側の絶縁カバー１６１との重なり状態を想定すると、巻線端部１５４，１５５との干渉を回避すべく周方向に幅狭に形成されていることが望ましい。

【0103】

突出部１８６は、径方向内側の先端部において軸方向の厚さが段差状に薄くなっており、その薄くなっている低段部１８６ａに貫通孔１８７が設けられている。この低段部１８６ａは、コアアセンブリＣＡに対する第２コイルモジュール１５０Ｂの組み付け状態において、内筒部材８１の軸方向端面からの高さが、第２渡り部１５３Ｂの高さよりも低くなる部位に相当する。

【0104】

また、図２３に示すように、突出部１８６には、軸方向に貫通する貫通孔１８８が設けられている。これにより、絶縁カバー１６１，１６３が軸方向に重なる状態において、貫通孔１８８を通じて、絶縁カバー１６１，１６３の間への接着剤の充填が可能となっている。

【0105】

図示による詳細な説明は割愛するが、軸方向他方の絶縁カバー１６４は、絶縁カバー１６３と概ね同様の構成を有している。絶縁カバー１６４は、絶縁カバー１６３と同様に、一対の側面部１８１と、軸方向外側の外面部１８２と、径方向内側の前面部１８３と、径方向外側の後面部１８４とを有するとともに、突出部１８６の先端部に設けられた貫通孔１８７を有している。また、絶縁カバー１６３との相違点として、絶縁カバー１６４は、第２部分巻線１５１Ｂの巻線端部１５４，１５５を引き出すための開口部を有していない構成となっている。

【0106】

絶縁カバー１６３，１６４では、一対の側面部１８１の径方向の幅寸法が相違している。具体的には、図１７に示すように、絶縁カバー１６３における側面部１８１の径方向の幅寸法Ｗ２１と絶縁カバー１６４における側面部１８１の径方向の幅寸法Ｗ２２は、Ｗ２１＞Ｗ２２となっている。つまり、絶縁カバー１６３，１６４のうち絶縁カバー１６３は、導線材ＣＲの巻き始め及び巻き終わりを含む側の第２渡り部１５３Ｂを覆う部分であり、導線材ＣＲの巻き始め及び巻き終わりを含むことにより、他の部分よりも導線材ＣＲの巻き代（重なり代）が多くなり、その結果として巻線幅が大きくなることが生じうる。この点を加味して、絶縁カバー１６３の径方向の幅寸法Ｗ２１が、絶縁カバー１６４の径方向の幅寸法Ｗ２２よりも大きくなっている。これにより、絶縁カバー１６３，１６４の幅寸法Ｗ２１，Ｗ２２が互いに同じ寸法である場合とは異なり、絶縁カバー１６３，１６４により導線材ＣＲの巻き数が制限されるといった不都合が抑制されるようになっている。

【0107】

図２５は、各コイルモジュール１５０Ａ，１５０Ｂを周方向に並べた状態でのフィルム材ＦＭのオーバーラップ位置を示す図である。上述したとおり各コイルモジュール１５０Ａ，１５０Ｂでは、中間導線部１５２の周囲に、他相の部分巻線１５１における中間導線部１５２との対向部分、すなわち中間導線部１５２の周方向側面でオーバーラップするようにしてフィルム材ＦＭが被せられている（図２０，図２３参照）。そして、各コイルモジュール１５０Ａ，１５０Ｂを周方向に並べた状態では、フィルム材ＦＭのオーバーラップ部分ＯＬが、周方向両側のうちいずれも同じ側（図の周方向右側）に配置されるものとなっている。これにより、周方向に隣り合う異相の部分巻線１５１Ａ，１５１Ｂにおける各中間導線部１５２において、フィルム材ＦＭのオーバーラップ部分ＯＬどうしが周方向に重ならない構成となっている。この場合、周方向に並ぶ各中間導線部１５２の間には、いずれも最多で３枚のフィルム材ＦＭが重なる構成となっている。

【0108】

次に、コアアセンブリＣＡに対する各コイルモジュール１５０Ａ，１５０Ｂの組み付けに関する構成を説明する。

【0109】

各コイルモジュール１５０Ａ，１５０Ｂは、軸方向長さが互いに異なり、かつ部分巻線１５１Ａ，１５１Ｂの渡り部１５３Ａ，１５３Ｂの形状が互いに異なっており、第１コイルモジュール１５０Ａの第１渡り部１５３Ａを軸方向内側、第２コイルモジュール１５０Ｂの第２渡り部１５３Ｂを軸方向外側にした状態で、コアアセンブリＣＡに取り付けられる構成となっている。絶縁カバー１６１～１６４について言えば、各コイルモジュール１５０Ａ，１５０Ｂの軸方向一端側において絶縁カバー１６１，１６３が軸方向に重ねられ、かつ軸方向他端側において絶縁カバー１６２，１６４が軸方向に重ねられた状態で、それら各絶縁カバー１６１～１６４がコアアセンブリＣＡに対して固定されるようになっている。

【0110】

図２６は、コアアセンブリＣＡに対する第１コイルモジュール１５０Ａの組み付け状態において複数の絶縁カバー１６１が周方向に並ぶ状態を示す平面図であり、図２７は、コアアセンブリＣＡに対する第１コイルモジュール１５０Ａ及び第２コイルモジュール１５０Ｂの組み付け状態において複数の絶縁カバー１６１，１６３が周方向に並ぶ状態を示す平面図である。また、図２８（ａ）は、コアアセンブリＣＡに対する各コイルモジュール１５０Ａ，１５０Ｂの組み付け状態において固定ピン１９１による固定前の状態を示す縦断面図であり、図２８（ｂ）は、コアアセンブリＣＡに対する各コイルモジュール１５０Ａ，１５０Ｂの組み付け状態において固定ピン１９１による固定後の状態を示す縦断面図である。

【0111】

図２６に示すように、コアアセンブリＣＡに対して複数の第１コイルモジュール１５０Ａを組み付けた状態では、複数の絶縁カバー１６１が、側面部１７１どうしを当接又は接近状態としてそれぞれ配置される。各絶縁カバー１６１は、側面部１７１どうしが対向する境界線ＬＢと、内筒部材８１の軸方向端面の凹部１０５とが一致するようにして配置される。この場合、周方向に隣り合う絶縁カバー１６１の側面部１７１どうしが当接又は接近状態となることで、それら絶縁カバー１６１の各凹部１７７により、軸方向に延びる貫通孔部が形成され、その貫通孔部と凹部１０５の位置が一致する状態とされる。

【0112】

また、図２７に示すように、コアアセンブリＣＡ及び第１コイルモジュール１５０Ａの一体物に対して、さらに第２コイルモジュール１５０Ｂが組み付けられる。この組み付けに伴い、複数の絶縁カバー１６３が、側面部１８１どうしを当接又は接近状態としてそれぞれ配置される。この状態では、各渡り部１５３Ａ，１５３Ｂは、周方向に中間導線部１５２が並ぶ円上で互いに交差するように配置されることとなる。各絶縁カバー１６３は、突出部１８６が絶縁カバー１６１に軸方向に重なり、かつ突出部１８６の貫通孔１８７が、絶縁カバー１６１の各凹部１７７により形成された貫通孔部に軸方向に連なるようにして配置される。

【0113】

このとき、絶縁カバー１６３の突出部１８６が、絶縁カバー１６１に設けられた一対の突起部１７８により所定位置に案内されることで、絶縁カバー１６１側の貫通孔部と内筒部材８１の凹部１０５とに対して絶縁カバー１６３側の貫通孔１８７の位置が合致するようになっている。つまり、コアアセンブリＣＡに対して各コイルモジュール１５０Ａ，１５０Ｂを組み付けた状態では、絶縁カバー１６３の奥側に絶縁カバー１６１の凹部１７７が位置するために、絶縁カバー１６１の凹部１７７に対して突出部１８６の貫通孔１８７の位置合わせを行うことが困難になるおそれがある。この点、絶縁カバー１６１の一対の突起部１７８により絶縁カバー１６３の突出部１８６が案内されることで、絶縁カバー１６１に対する絶縁カバー１６３の位置合わせが容易となる。

【0114】

そして、図２８（ａ），（ｂ）に示すように、絶縁カバー１６１と絶縁カバー１６３の突出部１８６との重なり部分においてこれらに係合する状態で、固定部材としての固定ピン１９１による固定が行われる。より具体的には、内筒部材８１の凹部１０５と、絶縁カバー１６１の凹部１７７と、絶縁カバー１６３の貫通孔１８７とを位置合わせした状態で、それら凹部１０５，１７７及び貫通孔１８７に固定ピン１９１が差し入れられる。これにより、内筒部材８１に対して絶縁カバー１６１，１６３が一体で固定される。本構成によれば、周方向に隣り合う各コイルモジュール１５０Ａ，１５０Ｂが、コイルエンドＣＥでコアアセンブリＣＡに対して共通の固定ピン１９１により固定されるようになっている。固定ピン１９１は、熱伝導性の良い材料で構成されていることが望ましく、例えば金属ピンである。

【0115】

図２８（ｂ）に示すように、固定ピン１９１は、絶縁カバー１６３の突出部１８６のうち低段部１８６ａに組み付けられている。この状態では、固定ピン１９１の上端部は、低段部１８６ａの上方に突き出ているが、絶縁カバー１６３の上面（外面部１８２）よりも上方に突き出ないものとなっている。この場合、固定ピン１９１は、絶縁カバー１６１と絶縁カバー１６３の突出部１８６（低段部１８６ａ）との重なり部分の軸方向高さ寸法よりも長く、上方に突き出る余裕代を有しているため、固定ピン１９１を凹部１０５，１７７及び貫通孔１８７に差し入れる際（すなわち固定ピン１９１の固定作業時）にその作業を行いやすくなることが考えられる。また、固定ピン１９１の上端部が絶縁カバー１６３の上面（外面部１８２）よりも上方に突き出ないため、固定ピン１９１の突き出しに起因して固定子６０の軸長が長くなるといった不都合を抑制できるものとなっている。

【0116】

固定ピン１９１による絶縁カバー１６１，１６３の固定後には、絶縁カバー１６３に設けた貫通孔１８８を通じて、接着剤の充填が行われる。これにより、軸方向に重なる絶縁カバー１６１，１６３が互いに強固に結合されるようになっている。なお、図２８（ａ），（ｂ）では、便宜上、絶縁カバー１６３の上面から下面までの範囲で貫通孔１８８を示すが、実際には肉抜き等により形成された薄板部に貫通孔１８８が設けられた構成となっている。

【0117】

図２８（ｂ）に示すように、固定ピン１９１による各絶縁カバー１６１，１６３の固定位置は、固定子コア６２よりも径方向内側（図の左側）の固定子ホルダ７０の軸方向端面となっており、その固定子ホルダ７０に対して固定ピン１９１による固定が行われる構成となっている。つまり、第１渡り部１５３Ａが固定子ホルダ７０の軸方向端面に対して固定される構成となっている。この場合、固定子ホルダ７０には冷媒通路８５が設けられているため、第１部分巻線１５１Ａで生じた熱は、第１渡り部１５３Ａから、固定子ホルダ７０の冷媒通路８５付近に直接的に伝わる。また、固定ピン１９１は、固定子ホルダ７０の凹部１０５に差し入れられており、その固定ピン１９１を通じて固定子ホルダ７０側への熱の伝達が促されるようになっている。かかる構成により、固定子巻線６１の冷却性能の向上が図られている。

【0118】

本実施形態では、コイルエンドＣＥにおいて１８個ずつの絶縁カバー１６１，１６３が軸方向内外に重ねて配置される一方、固定子ホルダ７０の軸方向端面には、各絶縁カバー１６１，１６３と同数の１８箇所に凹部１０５が設けられている。そして、その１８箇所の凹部１０５で固定ピン１９１による固定が行われる構成となっている。

【0119】

不図示としているが、軸方向逆側の絶縁カバー１６２，１６４についても同様である。すなわち、まず第１コイルモジュール１５０Ａの組み付けに際し、周方向に隣り合う絶縁カバー１６２の側面部１７１どうしが当接又は接近状態となることで、それら絶縁カバー１６２の各凹部１７７により、軸方向に延びる貫通孔部が形成され、その貫通孔部と、外筒部材７１の軸方向端面の凹部１０６の位置が一致する状態とされる。そして、第２コイルモジュール１５０Ｂの組み付けにより、絶縁カバー１６３側の貫通孔部と外筒部材７１の凹部１０６とに対して絶縁カバー１６４側の貫通孔１８７の位置が合致し、それら凹部１０６，１７７、貫通孔１８７に固定ピン１９１が差し入れられることで、外筒部材７１に対して絶縁カバー１６２，１６４が一体で固定される。

【0120】

コアアセンブリＣＡに対する各コイルモジュール１５０Ａ，１５０Ｂの組み付け時には、コアアセンブリＣＡに対して、その外周側に全ての第１コイルモジュール１５０Ａを先付けし、その後に、全ての第２コイルモジュール１５０Ｂの組み付けと、固定ピン１９１による固定とを行うとよい。又は、コアアセンブリＣＡに対して、先に、２つの第１コイルモジュール１５０Ａと１つの第２コイルモジュール１５０Ｂとを１本の固定ピン１９１で固定し、その後に、第１コイルモジュール１５０Ａの組み付けと、第２コイルモジュール１５０Ｂの組み付けと、固定ピン１９１による固定とをこの順序で繰り返し行うようにしてもよい。

【0121】

次に、バスバーモジュール２００について説明する。

【0122】

バスバーモジュール２００は、固定子巻線６１において各コイルモジュール１５０の部分巻線１５１に電気的に接続され、各相の部分巻線１５１の一端を相ごとに並列接続するとともに、それら各部分巻線１５１の他端を中性点で接続する巻線接続部材である。図２９は、バスバーモジュール２００の斜視図であり、図３０は、バスバーモジュール２００の縦断面の一部を示す断面図である。

【0123】

バスバーモジュール２００は、円環状をなす環状部２０１と、その環状部２０１から延びる複数の接続端子２０２と、相巻線ごとに設けられる３つの入出力端子２０３とを有している。環状部２０１は、例えば樹脂等の絶縁部材により円環状に形成されている。

【0124】

図３０に示すように、環状部２０１は、略円環板状をなし軸方向に多層（本実施形態では５層）に積層された積層板２０４を有しており、これら各積層板２０４の間に挟まれた状態で４つのバスバー２１１～２１４が設けられている。各バスバー２１１～２１４は、いずれも円環状をなしており、Ｕ相用のバスバー２１１と、Ｖ相用のバスバー２１２と、Ｗ相用のバスバー２１３と、中性点用のバスバー２１４とからなる。これら各バスバー２１１～２１４は、環状部２０１内において、板面を対向させるようにして軸方向に並べて配置されるものとなっている。各積層板２０４と各バスバー２１１～２１４とは、接着剤により互いに接合されている。接着剤として接着シートを用いることが望ましい。ただし液状又は半液状の接着剤を塗布する構成であってもよい。そして、各バスバー２１１～２１４には、それぞれ環状部２０１から径方向外側に突出させるようにして接続端子２０２が接続されている。

【0125】

環状部２０１の上面、すなわち５層に設けられた積層板２０４の最も表層側の積層板２０４の上面には、環状に延びる突起部２０１ａが設けられている。

【0126】

なお、バスバーモジュール２００は、各バスバー２１１～２１４が環状部２０１内に埋設された状態で設けられるものであればよく、所定間隔で配置された各バスバー２１１～２１４が一体的にインサート成形されるものであってもよい。また、各バスバー２１１～２１４の配置は、全てが軸方向に並びかつ全ての板面が同方向を向く構成に限られず、径方向に並ぶ構成や、軸方向に２列でかつ径方向に２列に並ぶ構成、板面の延びる方向が異なるものを含む構成などであってもよい。

【0127】

図２９において、各接続端子２０２は、環状部２０１の周方向に並び、かつ径方向外側において軸方向に延びるように設けられている。接続端子２０２は、Ｕ相用のバスバー２１１に接続された接続端子と、Ｖ相用のバスバー２１２に接続された接続端子と、Ｗ相用のバスバー２１３に接続された接続端子と、中性点用のバスバー２１４に接続された接続端子とを含む。接続端子２０２は、コイルモジュール１５０における各部分巻線１５１の巻線端部１５４，１５５と同数で設けられており、これら各接続端子２０２には、各部分巻線１５１の巻線端部１５４，１５５が１つずつ接続される。これにより、バスバーモジュール２００が、Ｕ相の部分巻線１５１、Ｖ相の部分巻線１５１、Ｗ相の部分巻線１５１に対してそれぞれ接続されるようになっている。

【0128】

入出力端子２０３は、例えばバスバー材よりなり、軸方向に延びる向きで設けられている。入出力端子２０３は、Ｕ相用の入出力端子２０３Ｕと、Ｖ相用の入出力端子２０３Ｖと、Ｗ相用の入出力端子２０３Ｗとを含む。これらの入出力端子２０３は、環状部２０１内において相ごとに各バスバー２１１～２１３にそれぞれ接続されている。これらの各入出力端子２０３を通じて、固定子巻線６１の各相の相巻線に対して、不図示のインバータから電力の入出力が行われるようになっている。

【0129】

なお、バスバーモジュール２００に、各相の相電流を検出する電流センサを一体に設ける構成であってもよい。この場合、バスバーモジュール２００に電流検出端子を設け、その電流検出端子を通じて、電流センサの検出結果を不図示の制御装置に対して出力するようになっているとよい。

【0130】

また、環状部２０１は、固定子ホルダ７０に対する被固定部として、内周側に突出する複数の突出部２０５を有しており、その突出部２０５には軸方向に延びる貫通孔２０６が形成されている。

【0131】

図３１は、固定子ホルダ７０にバスバーモジュール２００を組み付けた状態を示す斜視図であり、図３２は、バスバーモジュール２００を固定する固定部分における縦断面図である。なお、バスバーモジュール２００を組み付ける前の固定子ホルダ７０の構成は、図１２を参照されたい。

【0132】

図３１において、バスバーモジュール２００は、内筒部材８１のボス部９２を囲むようにして端板部９１上に設けられている。バスバーモジュール２００は、内筒部材８１の支柱部９５（図１２参照）に対する組み付けにより位置決めがなされた状態で、ボルト等の締結具２１７の締結により固定子ホルダ７０（内筒部材８１）に固定されている。

【0133】

より詳しくは、図３２に示すように、内筒部材８１の端板部９１には軸方向に延びる支柱部９５が設けられている。そして、バスバーモジュール２００は、複数の突出部２０５に設けられた貫通孔２０６に支柱部９５を挿通させた状態で、支柱部９５に対して締結具２１７により固定されている。本実施形態では、鉄等の金属材料よりなるリテーナプレート２２０を用いてバスバーモジュール２００を固定することとしている。リテーナプレート２２０は、締結具２１７を挿通させる挿通孔２２１を有する被締結部２２２と、バスバーモジュール２００の環状部２０１の上面を押圧する押圧部２２３と、被締結部２２２と押圧部２２３との間に設けられるベンド部２２４とを有している。

【0134】

リテーナプレート２２０の装着状態では、リテーナプレート２２０の挿通孔２２１に締結具２１７が挿通された状態で、締結具２１７が内筒部材８１の支柱部９５に対して螺着されている。また、リテーナプレート２２０の押圧部２２３がバスバーモジュール２００の環状部２０１の上面に当接した状態となっている。この場合、締結具２１７が支柱部９５にねじ入れられることに伴いリテーナプレート２２０が図の下方に押し込まれ、それに応じて押圧部２２３により環状部２０１が下方に押圧されている。締結具２１７の螺着に伴い生じる図の下方への押圧力は、ベンド部２２４を通じて押圧部２２３に伝わるため、ベンド部２２４での弾性力を伴う状態で、押圧部２２３での押圧が行われている。

【0135】

上述したとおり環状部２０１の上面には環状の突起部２０１ａが設けられており、リテーナプレート２２０の押圧部２２３側の先端は突起部２０１ａに当接可能となっている。これにより、リテーナプレート２２０の図の下方への押圧力が径方向外側に逃げてしまうことが抑制される。つまり、締結具２１７の螺着に伴い生じる押圧力が押圧部２２３の側に適正に伝わる構成となっている。

【0136】

なお、図３１に示すように、固定子ホルダ７０に対するバスバーモジュール２００の組み付け状態において、入出力端子２０３は、冷媒通路８５に通じる入口開口８６ａ及び出口開口８７ａに対して周方向に１８０度反対側となる位置に設けられている。ただし、これら入出力端子２０３と各開口８６ａ，８７ａとが同位置（すなわち近接位置）にまとめて設けられていてもよい。

【0137】

次に、バスバーモジュール２００の入出力端子２０３を回転電機１０の外部装置に対して電気的に接続する中継部材２３０について説明する。

【0138】

図１に示すように、回転電機１０では、バスバーモジュール２００の入出力端子２０３がハウジングカバー２４２から外側に突出するように設けられており、そのハウジングカバー２４２の外側で中継部材２３０に接続されている。中継部材２３０は、バスバーモジュール２００から延びる相ごとの入出力端子２０３と、インバータ等の外部装置から延びる相ごとの電力線との接続を中継する部材である。

【0139】

図３３は、ハウジングカバー２４２に中継部材２３０を取り付けた状態を示す縦断面図であり、図３４は、中継部材２３０の斜視図である。図３３に示すように、ハウジングカバー２４２には貫通孔２４２ａが形成されており、その貫通孔２４２ａを通じて入出力端子２０３の引き出しが可能になっている。

【0140】

中継部材２３０は、ハウジングカバー２４２に固定される本体部２３１と、ハウジングカバー２４２の貫通孔２４２ａに挿し入れられる端子挿通部２３２とを有している。端子挿通部２３２は、各相の入出力端子２０３を１つずつ挿通させる３つの挿通孔２３３を有している。それら３つの挿通孔２３３は、断面開口が長尺状をなしており、長手方向がいずれも略同じとなる向きで並べて形成されている。

【0141】

本体部２３１には、相ごとに設けられた３つの中継バスバー２３４が取り付けられている。中継バスバー２３４は、略Ｌ字状に屈曲形成されており、本体部２３１にボルト等の締結具２３５により固定されるとともに、端子挿通部２３２の挿通孔２３３に挿通された状態の入出力端子２０３の先端部にボルト及びナット等の締結具２３６により固定されている。

【0142】

なお、図示は略しているが、中継部材２３０には外部装置から延びる相ごとの電力線が接続可能となっており、相ごとに入出力端子２０３に対する電力の入出力が可能となっている。

【0143】

次に、回転電機１０を制御する制御システムの構成について説明する。図３５は、回転電機１０の制御システムの電気回路図であり、図３６は、制御装置２７０による制御処理を示す機能ブロック図である。

【0144】

図３５に示すように、固定子巻線６１はＵ相巻線、Ｖ相巻線及びＷ相巻線よりなり、その固定子巻線６１に、電力変換器に相当するインバータ２６０が接続されている。インバータ２６０は、相数と同じ数の上下アームを有するフルブリッジ回路により構成されており、相ごとに上アームスイッチ２６１及び下アームスイッチ２６２からなる直列接続体が設けられている。これら各スイッチ２６１，２６２はドライバ２６３によりそれぞれオンオフされ、そのオンオフにより各相の相巻線が通電される。各スイッチ２６１，２６２は、例えばＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子により構成されている。また、各相の上下アームには、スイッチ２６１，２６２の直列接続体に並列に、スイッチング時に要する電荷を各スイッチ２６１，２６２に供給する電荷供給用のコンデンサ２６４が接続されている。

【0145】

上下アームの各スイッチ２６１，２６２の間の中間接続点に、それぞれＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線の一端が接続されている。これら各相巻線は星形結線（Ｙ結線）されており、各相巻線の他端は中性点にて互いに接続されている。

【0146】

制御装置２７０は、ＣＰＵや各種メモリからなるマイコンを備えており、回転電機１０における各種の検出情報や、力行駆動及び発電の要求に基づいて、各スイッチ２６１，２６２のオンオフにより通電制御を実施する。回転電機１０の検出情報には、例えば、レゾルバ等の角度検出器により検出される回転子２０の回転角度（電気角情報）や、電圧センサにより検出される電源電圧（インバータ入力電圧）、電流センサにより検出される各相の通電電流が含まれる。制御装置２７０は、例えば所定のスイッチング周波数（キャリア周波数）でのＰＷＭ制御や、矩形波制御により各スイッチ２６１，２６２のオンオフ制御を実施する。制御装置２７０は、回転電機１０に内蔵された内蔵制御装置であってもよいし、回転電機１０の外部に設けられた外部制御装置であってもよい。

【0147】

ちなみに、本実施形態の回転電機１０は、スロットレス構造（ティースレス構造）を有していることから、固定子６０のインダクタンスが低減されて電気的時定数が小さくなっており、その電気的時定数が小さい状況下では、スイッチング周波数（キャリア周波数）を高くし、かつスイッチング速度を速くすることが望ましい。この点において、各相のスイッチ２６１，２６２の直列接続体に並列に電荷供給用のコンデンサ２６４が接続されていることで配線インダクタンスが低くなり、スイッチング速度を速くした構成であっても適正なサージ対策が可能となる。

【0148】

インバータ２６０の高電位側端子は直流電源２６５の正極端子に接続され、低電位側端子は直流電源２６５の負極端子（グランド）に接続されている。直流電源２６５は、例えば複数の単電池が直列接続された組電池により構成されている。また、インバータ２６０の高電位側端子及び低電位側端子には、直流電源２６５に並列に平滑用のコンデンサ２６６が接続されている。

【0149】

図３６は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の各相電流を制御する電流フィードバック制御処理を示すブロック図である。

【0150】

図３６において、電流指令値設定部２７１は、トルク－ｄｑマップを用い、回転電機１０に対する力行トルク指令値又は発電トルク指令値や、電気角θを時間微分して得られる電気角速度ωに基づいて、ｄ軸の電流指令値とｑ軸の電流指令値とを設定する。なお、発電トルク指令値は、例えば回転電機１０が車両用動力源として用いられる場合、回生トルク指令値である。

【0151】

ｄｑ変換部２７２は、相ごとに設けられた電流センサによる電流検出値（３つの相電流）を、界磁方向（direction of an axis of a magnetic field,or field direction）をｄ軸とする直交２次元回転座標系の成分であるｄ軸電流とｑ軸電流とに変換する。

【0152】

ｄ軸電流フィードバック制御部２７３は、ｄ軸電流をｄ軸の電流指令値にフィードバック制御するための操作量としてｄ軸の指令電圧を算出する。また、ｑ軸電流フィードバック制御部２７４は、ｑ軸電流をｑ軸の電流指令値にフィードバック制御するための操作量としてｑ軸の指令電圧を算出する。これら各フィードバック制御部２７３，２７４では、ｄ軸電流及びｑ軸電流の電流指令値に対する偏差に基づき、ＰＩフィードバック手法を用いて指令電圧が算出される。

【0153】

３相変換部２７５は、ｄ軸及びｑ軸の指令電圧を、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の指令電圧に変換する。なお、上記の各部２７１～２７５が、ｄｑ変換理論による基本波電流のフィードバック制御を実施するフィードバック制御部であり、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の指令電圧がフィードバック制御値である。

【0154】

操作信号生成部２７６は、周知の三角波キャリア比較方式を用い、３相の指令電圧に基づいて、インバータ２６０の操作信号を生成する。具体的には、操作信号生成部２７６は、３相の指令電圧を電源電圧で規格化した信号と、三角波信号等のキャリア信号との大小比較に基づくＰＷＭ制御により、各相における上下アームのスイッチ操作信号（デューティ信号）を生成する。操作信号生成部２７６にて生成されたスイッチ操作信号がインバータ２６０のドライバ２６３に出力され、ドライバ２６３により各相のスイッチ２６１，２６２がオンオフされる。

【0155】

続いて、トルクフィードバック制御処理について説明する。この処理は、例えば高回転領域及び高出力領域等、インバータ２６０の出力電圧が大きくなる運転条件において、主に回転電機１０の高出力化や損失低減の目的で用いられる。制御装置２７０は、回転電機１０の運転条件に基づいて、トルクフィードバック制御処理及び電流フィードバック制御処理のいずれか一方の処理を選択して実行する。

【0156】

図３７は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相に対応するトルクフィードバック制御処理を示すブロック図である。

【0157】

電圧振幅算出部２８１は、回転電機１０に対する力行トルク指令値又は発電トルク指令値と、電気角θを時間微分して得られる電気角速度ωとに基づいて、電圧ベクトルの大きさの指令値である電圧振幅指令を算出する。

【0158】

ｄｑ変換部２８２は、ｄｑ変換部２７２と同様に、相ごとに設けられた電流センサによる電流検出値をｄ軸電流とｑ軸電流とに変換する。トルク推定部２８３は、ｄ軸電流とｑ軸電流とに基づいて、Ｕ，Ｖ，Ｗ相に対応するトルク推定値を算出する。なお、トルク推定部２８３は、ｄ軸電流、ｑ軸電流及び電圧振幅指令が関係付けられたマップ情報に基づいて、電圧振幅指令を算出すればよい。

【0159】

トルクフィードバック制御部２８４は、力行トルク指令値又は発電トルク指令値にトルク推定値をフィードバック制御するための操作量として、電圧ベクトルの位相の指令値である電圧位相指令を算出する。トルクフィードバック制御部２８４では、力行トルク指令値又は発電トルク指令値に対するトルク推定値の偏差に基づき、ＰＩフィードバック手法を用いて電圧位相指令が算出される。

【0160】

操作信号生成部２８５は、電圧振幅指令、電圧位相指令及び電気角θに基づいて、インバータ２６０の操作信号を生成する。具体的には、操作信号生成部２８５は、電圧振幅指令、電圧位相指令及び電気角θに基づいて３相の指令電圧を算出し、算出した３相の指令電圧を電源電圧で規格化した信号と、三角波信号等のキャリア信号との大小比較に基づくＰＷＭ制御により、各相における上下アームのスイッチ操作信号を生成する。操作信号生成部２８５にて生成されたスイッチ操作信号がインバータ２６０のドライバ２６３に出力され、ドライバ２６３により各相のスイッチ２６１，２６２がオンオフされる。

【0161】

ちなみに、操作信号生成部２８５は、電圧振幅指令、電圧位相指令、電気角θ及びスイッチ操作信号が関係付けられたマップ情報であるパルスパターン情報、電圧振幅指令、電圧位相指令並びに電気角θに基づいて、スイッチ操作信号を生成してもよい。

【0162】

（変形例）
以下に、上記第１実施形態に関する変形例を説明する。

【0163】

・磁石ユニット２２における磁石３２の構成を以下のように変更してもよい。図３８に示す磁石ユニット２２では、磁石３２において磁化容易軸の向きが径方向に対して斜めであり、その磁化容易軸の向きに沿って直線状の磁石磁路が形成されている。つまり、磁石３２は、固定子６０側（径方向内側）の磁束作用面３４ａと反固定子側（径方向外側）の磁束作用面３４ｂとの間において磁化容易軸の向きがｄ軸に対して斜めであり、周方向において固定子６０側でｄ軸に近づき、かつ反固定子側でｄ軸から離れる向きとなるように直線的な配向がなされて構成されている。本構成においても、磁石３２の磁石磁路長を径方向の厚さ寸法よりも長くすることができ、パーミアンスの向上を図ることが可能となっている。

【0164】

・磁石ユニット２２においてハルバッハ配列の磁石を用いることも可能である。

【0165】

・各部分巻線１５１において、渡り部１５３の折り曲げの方向は径方向内外のうちいずれであってもよく、コアアセンブリＣＡとの関係として、第１渡り部１５３ＡがコアアセンブリＣＡの側に折り曲げられていても、又は第１渡り部１５３ＡがコアアセンブリＣＡの逆側に折り曲げられていてもよい。また、第２渡り部１５３Ｂは、第１渡り部１５３Ａの軸方向外側でその第１渡り部１５３Ａの一部を周方向に跨ぐ状態になっているものであれば、径方向内外のいずれかに折り曲げられていてもよい。

【0166】

・部分巻線１５１として２種類の部分巻線１５１（第１部分巻線１５１Ａ、第２部分巻線１５１Ｂ）を有するものとせず、１種類の部分巻線１５１を有するものとしてもよい。具体的には、部分巻線１５１を、側面視において略Ｌ字状又は略Ｚ字状をなすように形成するとよい。部分巻線１５１を側面視で略Ｌ字状に形成する場合、軸方向一端側では、渡り部１５３が径方向内外のいずれかに折り曲げられ、軸方向他端側では、渡り部１５３が径方向に折り曲げられることなく設けられている構成とする。また、部分巻線１５１を側面視で略Ｚ字状に形成する場合、軸方向一端側及び軸方向他端側において、渡り部１５３が径方向に互いに逆向きに折り曲げられている構成とする。いずれの場合であっても、上述のように渡り部１５３を覆う絶縁カバーによりコイルモジュール１５０がコアアセンブリＣＡに対して固定される構成であるとよい。

【0167】

・上述した構成では、固定子巻線６１において、相巻線ごとに全ての部分巻線１５１が並列接続される構成を説明したが、これを変更してもよい。例えば、相巻線ごとの全ての部分巻線１５１を複数の並列接続群に分け、その複数の並列接続群を直列接続する構成でもよい。つまり、各相巻線における全ｎ個の部分巻線１５１を、ｎ／２個ずつの２組の並列接続群や、ｎ／３個ずつの３組の並列接続群などに分け、それらを直列接続する構成としてもよい。又は、固定子巻線６１において相巻線ごとに複数の部分巻線１５１が全て直列接続される構成としてもよい。

【0168】

・回転電機１０における固定子巻線６１は２相の相巻線（Ｕ相巻線及びＶ相巻線）を有する構成であってもよい。この場合、例えば部分巻線１５１では、一対の中間導線部１５２が１コイルピッチ分を離して設けられ、一対の中間導線部１５２の間に、他１相の部分巻線１５１における中間導線部１５２が１つ配置される構成となっていればよい。

【0169】

・回転電機１０を、アウタロータ式の表面磁石型回転電機に代えて、インナロータ式の表面磁石型回転電機として具体化することも可能である。図３９（ａ），（ｂ）は、インナロータ構造とした場合の固定子ユニット３００の構成を示す図である。このうち図３９（ａ）はコイルモジュール３１０Ａ，３１０ＢをコアアセンブリＣＡに組み付けた状態を示す斜視図であり、図３９（ｂ）は、各コイルモジュール３１０Ａ，３１０Ｂに含まれる部分巻線３１１Ａ，３１１Ｂを示す斜視図である。本例では、固定子コア６２の径方向外側に固定子ホルダ７０が組み付けられることでコアアセンブリＣＡが構成されている。また、固定子コア６２の径方向内側に、複数のコイルモジュール３１０Ａ，３１０Ｂが組み付けられる構成となっている。

【0170】

部分巻線３１１Ａは、概ね既述の第１部分巻線１５１Ａと同様の構成を有しており、一対の中間導線部３１２と、軸方向両側においてコアアセンブリＣＡの側（径方向外側）に折り曲げ形成された渡り部３１３Ａとを有している。また、部分巻線３１１Ｂは、概ね既述の第２部分巻線１５１Ｂと同様の構成を有しており、一対の中間導線部３１２と、軸方向両側において渡り部３１３Ａを軸方向外側で周方向に跨ぐように設けられた渡り部３１３Ｂとを有している。部分巻線３１１Ａの渡り部３１３Ａには絶縁カバー３１５が装着され、部分巻線３１１Ｂの渡り部３１３Ｂには絶縁カバー３１６が装着されている。

【0171】

絶縁カバー３１５には、周方向両側の側面部に、軸方向に延びる半円状の凹部３１７が設けられている。また、絶縁カバー３１６には、渡り部３１３Ｂよりも径方向外側に突出する突出部３１８が設けられ、その突出部３１８の先端部に、軸方向に延びる貫通孔３１９が設けられている。

【0172】

図４０は、コアアセンブリＣＡに対してコイルモジュール３１０Ａ，３１０Ｂを組み付けた状態を示す平面図である。なお、図４０において、固定子ホルダ７０の軸方向端面には周方向に等間隔で複数の凹部１０５が形成されている。また、固定子ホルダ７０は、液状冷媒又は空気による冷却構造を有しており、例えば空冷構造として、外周面に複数の放熱フィンが形成されているとよい。

【0173】

図４０では、絶縁カバー３１５，３１６が軸方向に重なる状態で配置されている。また、絶縁カバー３１５の側面部に設けられた凹部３１７と、絶縁カバー３１６の突出部３１８において絶縁カバー３１６の周方向一端から他端までの間の中央となる位置に設けられた貫通孔３１９とが軸方向に連なっており、それら各部で、固定ピン３２１による固定がなされている。

【0174】

また、図４０では、固定ピン３２１による各絶縁カバー３１５，３１６の固定位置が、固定子コア６２よりも径方向外側の固定子ホルダ７０の軸方向端面となっており、その固定子ホルダ７０に対して固定ピン３２１による固定が行われる構成となっている。この場合、固定子ホルダ７０には冷却構造が設けられているため、部分巻線３１１Ａ，３１１Ｂで生じた熱が固定子ホルダ７０に伝わり易くなっている。これにより、固定子巻線６１の冷却性能を向上させることができる。

【0175】

・回転電機１０に用いられる固定子６０は、バックヨークから延びる突起部（例えばティース）を有するものであってもよい。この場合にも、固定子コアに対するコイルモジュール１５０等の組み付けがバックヨークに対して行われるものであればよい。

【0176】

・回転電機としては、星形結線のものに限らず、Δ結線のものであってもよい。

【0177】

・回転電機１０として、界磁子を回転子、電機子を固定子とする回転界磁形の回転電機に代えて、電機子を回転子、界磁子を固定子とする回転電機子形の回転電機を採用することも可能である。

【0178】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態における回転電機について説明する。この実施形態における回転電機は、図４１に示すように固定子巻線７００を備える。この固定子巻線７００は、電気的には独立した２系統の固定子巻線から構成されている。第１系統の固定子巻線を、第１巻線群７０１と示し、第２系統の固定子巻線を、第２巻線群７０２と示す。

【0179】

図４１に示すように、第１巻線群７０１は、Ｕ相の相巻線７０１Ｕ、Ｖ相の相巻線７０１Ｖ、及びＷ相の相巻線７０１Ｗから構成される。第２巻線群７０２は、Ｕ相の相巻線７０２Ｕ、Ｖ相の相巻線７０２Ｖ、及びＷ相の相巻線７０２Ｗから構成される。

【0180】

各相巻線７０１Ｕ，７０１Ｖ，７０１Ｗ，７０２Ｕ，７０２Ｖ，７０２Ｗは、部分巻線７１０が並列又は直列に接続されることにより、構成されている。そして、本実施形態の部分巻線７１０は、図４２に示すように、各コイルモジュール１５０において、径方向内外に分割されて設けられている。つまり、部分巻線７１０は、導線材ＣＲを多重巻にして構成され、径方向外側（回転子２０側）に配置される外側部分巻線７１１と、内側部分巻線７１２と同様に導線材ＣＲを多重巻にして構成され、径方向内側（固定子コア６２側）に配置される内側部分巻線７１２と、を有している。

【0181】

そして、第１巻線群７０１は、外側部分巻線７１１を接続することにより構成されており、第２巻線群７０２は、内側部分巻線７１２を接続することにより構成されている。より詳しくは、図４３に示すように、部分巻線７１０が並列接続されていることにより各相巻線７０１Ｕ，７０１Ｖ，７０１Ｗ，７０２Ｕ，７０２Ｖ，７０２Ｗが構成されている。そして、各相巻線７０１Ｕ，７０１Ｖ，７０１Ｗの一端が中性点に接続されることにより、つまり、スター結線（Ｙ結線）されることにより、第１巻線群７０１が構成されている。また、各相巻線７０２Ｕ，７０２Ｖ，７０２Ｗの一端が中性点に接続されることにより、つまり、スター結線されることにより、第２巻線群７０２が構成されている。なお、第１巻線群７０１の中性点と、第２巻線群７０２の中性点は、独立して設けられている。つまり、第１巻線群７０１と、第２巻線群７０２とで異なる中性点バスバーに接続されている。また、この実施形態では、スター結線を採用したが、デルタ結線を採用してもよい。

【0182】

そして、図４２に示すように、第１巻線群７０１におけるＵ相の相巻線７０１Ｕを構成する外側部分巻線７１１は、周方向において、第２巻線群７０２におけるＵ相の相巻線７０２Ｕを構成する内側部分巻線７１２と同じ位置に配置されている。相巻線７０１Ｕを構成する外側部分巻線７１１は、相巻線７０２Ｕを構成する内側部分巻線７１２に対して径方向内外に重複するように配置されている。Ｖ相、Ｗ相も同様である。したがって、第１巻線群７０１は、周方向において、同相となる第２巻線群７０２と同じ位置に配置されているといえる。つまり、電気角において、第１巻線群７０１と第２巻線群７０２と同じ位置に配置されている。

【0183】

なお、径方向内外が分割されていること以外の各コイルモジュール１５０の構成は、第１実施形態と同様である。例えば、各コイルモジュール１５０の形状（中間導線部１５２や渡り部１５３Ａ，１５３Ｂの形状を含む）や、各部分巻線７１１，７１２に巻線端部１５４，１５５がそれぞれ設けられていること、絶縁カバー１６１～１６４等の構成については同様である。このため、第１実施形態の説明を流用し、その説明を省略する。

【0184】

また、第２実施形態において、図４１に示すように、第１巻線群７０１及び第２巻線群７０２に対して、それぞれ電力変換器に相当するインバータ２６０Ａ，２６０Ｂが接続されている。なお、インバータ２６０Ａ，２６０Ｂは、第１実施形態のインバータ２６０と同様の構成であるため、その説明を省略する。

【0185】

そして、本実施形態の制御装置２７０は、第１実施形態と同様に、各種の検出情報や、力行駆動及び発電の要求に基づいて、インバータ２６０Ａ，２６０Ｂの各スイッチ２６１，２６２のオンオフにより通電制御を実施する。このため、制御装置２７０は、電流制御装置として機能する。また、制御装置２７０は、第１実施形態と同様に、回転電機の運転条件に基づいて、トルクフィードバック制御処理及び電流フィードバック制御処理のいずれか一方の処理を選択して実行する。

【0186】

ところで、本実施形態の回転電機は、スロットレス構造（ティースレス構造）となっている。このため、磁石ユニット２２からの磁石磁束は、ティースに誘導されて、ティースを通過することがない。したがって、磁石ユニット２２と固定子巻線７００との距離により、磁石から固定子巻線を通過する磁束波形が変化することとなる。具体的に説明する。

【0187】

ここでは、図４４（ｂ）の左側の図に示すように、径方向内側の第２巻線群７０２を通過する磁石磁束の波形が、理想的な正弦波形状であることを前提に説明する。この場合、第２巻線群７０２よりも磁石ユニット２２に近い第１巻線群７０１を通過する磁石磁束の波形は、例えば、図４４（ａ）の左側の図に示すように、ピーク値（極大値）が突出するような波形となる。これは、エアギャップに基づく磁気抵抗が小さくなるからである。

【0188】

この場合において、第１巻線群７０１と第２巻線群７０２に対して同じ波形、例えば、正弦波形状の電流を流すと、第１巻線群７０１を通過する磁石磁束の波形の影響を受けて、トルク波形を理想的な正弦波形状に近づけることが難しい。その結果としてトルクリップルが生じ、騒音や振動が大きくなる可能性がある。

【0189】

そこで、本実施形態の制御装置２７０は、次のような制御方法を実施している。すなわち、制御装置２７０は、径方向における回転子２０までの距離の違いに基づく磁石ユニット２２からの磁束波形の違いを考慮して、第１巻線群７０１への電流波形と、第２巻線群７０２への電流波形とを異ならせるように、インバータ２６０Ａ，２６０Ｂを制御している。具体的には、制御装置２７０は、第１巻線群７０１を通過する磁束波形が第２巻線群７０２を通過する磁束波形に比較してピーク値が大きくなることに対応させて、第１巻線群７０１への電流波形におけるピーク値を小さくするように制御する。

【0190】

つまり、図４４（ｂ）の中央の図に示すように、第２巻線群７０２への電流波形を正弦波形状とした場合、図４４（ａ）の中央の図に示すように、ピーク値を小さくするように凹ませたような電流波形としている。これにより、各相のスイッチ２６１，２６２がオンオフされる。そして、図４４の右側の図に示すように、径方向内外において、つまり、第１巻線群７０１及び第２巻線群７０２において、トルク波形が理想的な正弦波形状に近づくこととなる。これにより、本実施形態の制御装置２７０は、電流制御機能を有することとなる。

【0191】

上記実施形態では、以下の効果を奏する。

【0192】

図４１に示すように、上記実施形態の固定子巻線７００は、２系統巻線であり、径方向において、第１巻線群７０１は、第２巻線群７０２よりも回転子２０側に配置されている。そして、制御装置２７０は、径方向における回転子２０までの距離の違いに基づく磁石ユニット２２からの磁束波形の違い（図４４の左図参照）を考慮して、第１巻線群７０１への電流波形と、第２巻線群７０２への電流波形とを異ならせる（図４４の中央の図参照）ように、インバータ２６０Ａ，２６０Ｂを制御している。これにより、図４４の右図に示すように、径方向内外において、トルク波形を理想的な正弦波形状に近づかせている。したがって、回転電機１０を低振動、低騒音で駆動させることが可能となる。

【0193】

また、第１巻線群７０１及び第２巻線群７０２は、それぞれ３相の相巻線７０１Ｕ，７０１Ｖ，７０１Ｗ，７０２Ｕ，７０２Ｖ，７０２Ｗから構成されており、第１巻線群７０１は、周方向において、同相となる第２巻線群７０２と同じ位置に配置されている。つまり、Ｕ相の相巻線７０１Ｕは、周方向において、同相となる相巻線７０２Ｕと同じ位置に配置されている。これにより、配置や結線が容易となり、製造を容易に行うことができる。Ｖ相、Ｗ相も同様である。

【0194】

また、Ｕ相のコイルモジュール１５０は、Ｕ相の相巻線７０１Ｕと、Ｕ相の相巻線７０２Ｕを一纏めにして、絶縁カバー１６１，１６２や絶縁被覆体１５７により覆っている。Ｖ相、Ｗ相も同様である。このため、Ｕ相の相巻線７０１Ｕと、Ｕ相の相巻線７０２Ｕと、を別に構成する場合に比較して、製造や組み立ての手間などを少なくすることができる。

【0195】

（第２実施形態の変形例）
上記第２実施形態の構成の一部を、以下に示すように変更してもよい。

【0196】

・上記第２実施形態では、固定子巻線７００を、３相の相巻線７０１Ｕ，７０１Ｖ，７０１Ｗ，７０２Ｕ，７０２Ｖ，７０２Ｗから構成したが、６相の相巻線で構成してもよい。詳しく説明する。図４５に示すように、第１巻線群７０１は、第２実施形態と同様に、３相の相巻線７０１Ｕ，７０１Ｖ，７０１Ｗから構成されている。一方、第２巻線群７０２は、３相の相巻線７０２Ｘ，７０２Ｙ，７０２Ｚから構成されており、Ｘ相の相巻線７０２Ｘは、Ｕ相の相巻線７０１Ｕに対して電気角において所定角度（例えば６０度）ずれた位置に配置されている。同様に、Ｙ相の相巻線７０２Ｙは、Ｖ相の相巻線７０１Ｖに対して電気角において所定角度ずれた位置に配置され、Ｚ相の相巻線７０２Ｚは、Ｗ相の相巻線７０１Ｗに対して電気角において所定角度ずれた位置に配置されている。

【0197】

第２巻線群７０２の相巻線７０２Ｘ，７０２Ｙ，７０２Ｚは、外側部分巻線７１１が並列に接続されることにより構成されている。なお、相巻線７０２Ｘ，７０２Ｙ，７０２Ｚは、スター結線されているが、デルタ結線にしてもよい。

【0198】

そして、図４６に示すように、第２巻線群７０２におけるＸ相の相巻線７０２Ｘを構成する内側部分巻線７１２は、周方向において、第１巻線群７０１におけるＵ相の相巻線７０１Ｕを構成する外側部分巻線７１１に対して、所定角度ずれた位置に配置されている。なお、相巻線７０１Ｕを構成する外側部分巻線７１１は、相巻線７０２Ｘを構成する内側部分巻線７１２に対してその一部が径方向内外に重複していてもよい。他相も同様に構成される。したがって、第１巻線群７０１の各相巻線７０１Ｕ，７０１Ｖ，７０１Ｗは、第２巻線群７０２の各相巻線７０２Ｘ，７０２Ｙ，７０２Ｚに対して、電気角においてそれぞれ所定角度ずつずれるように配置されている。

【0199】

このように構成した場合、第２実施形態と同様に、第２巻線群７０２よりも磁石ユニット２２に近い第１巻線群７０１を通過する磁石磁束の波形は、例えば、図４４（ａ）の左側の図に示すように、ピーク値（極大値）が突出するような波形となる。

【0200】

このため、この変形例においても第２実施形態と同様に、制御装置２７０は、磁石ユニット２２からの磁束波形の違いを考慮して、第１巻線群７０１への電流波形と、第２巻線群７０２への電流波形とを異ならせるように、インバータ２６０Ａ，２６０Ｂを制御している。これにより、径方向内外において、トルク波形を理想的な正弦波形状に近づかせることができ、回転電機１０を低振動、低騒音で駆動させることが可能となる。

【0201】

そして、３相の相巻線で構成する場合に比較して、６相の相巻線で構成する場合のほうが、トルク波形の合成波において、変動を少なくすることができる。よって、より低振動、低騒音とすることが可能となる。

【0202】

・上記第２実施形態において、制御装置２７０は、回転電機１０の動作点（動作領域）によって、電流を流す固定子巻線７００の系統を切り替えてもよい。具体的に説明すると、制御装置２７０は、回転電機１０の動作点が高回転領域、より詳しくは低トルクで高回転領域である場合、第２巻線群７０２のみに電流を流すように制御してもよい。これにより、高回転領域において、ターン数を減らし、誘起電圧の影響を抑制し、高速回転させることが可能となる。ここで、第１巻線群７０１でなく、第１巻線群７０１に比較して、磁石の磁束波形がなだらかに変化する第２巻線群７０２のみに電流を流すこととしている。これにより、トルクリプルを抑制しやすく、より低振動、低騒音で動作させることが可能となる。なお、低回転領域では、巻線を切り替えることにより、第１巻線群７０１と第２巻線群７０２に電流を流すことにより、ターン数を増やし、高トルクの出力が可能となっている。

【0203】

・上記第２実施形態において、各相巻線７０１Ｕ，７０１Ｖ，７０１Ｗ，７０２Ｕ，７０２Ｖ，７０２Ｗを、部分巻線７１０を並列に接続することにより、構成したが、その接続態様は任意に変更してもよい。例えば、図４７に示すように、２つの部分巻線を直列に接続した直列接続体を並列に接続することにより、各相の相巻線を構成してもよい。その際、軸方向両端側に屈曲形状を有する第１部分巻線１５１Ａを構成する外側部分巻線７１１（又は内側部分巻線７１２）と、軸方向両端側に屈曲形状を有しない第２部分巻線１５１Ｂを構成する外側部分巻線７１１（又は内側部分巻線７１２）と、を直列接続して直列接続体を構成することが望ましい。

【0204】

つまり、形状や長さが異なり、コイル抵抗が異なる部分巻線を並列に接続すると、循環電流が増大する可能性がある。そこで、上記のように直列接続体を構成することにより、並列に接続する直列接続体相互間でコイル抵抗を平準化して、循環電流を抑制することが望ましい。

【0205】

・上記第２実施形態またはその変形例において、各部分巻線１５１Ａ，１５１Ｂの構成を以下のように変更してもよい。なお、各部分巻線１５１Ａ，１５１Ｂには、それぞれ第２実施形態で説明したように、径方向内外で部分巻線が２つに分割されて外側部分巻線７１１と、内側部分巻線７１２が構成されているものとする。ただし、図示は省略する。

【0206】

図４８（ａ），（ｂ）に示す構成では、第１部分巻線１５１Ａ及び第２部分巻線１５１Ｂがいずれも側面視で略Ｃ字状をなし、かつ軸方向に長さ（軸長）が相違するものとなっている。つまり、これら各部分巻線１５１Ａ，１５１Ｂは、軸方向両側の渡り部１５３が径方向においてコアアセンブリＣＡ側（回転子２０の磁石ユニット２２の逆側）に折り曲げ形成されている。また、第２部分巻線１５１Ｂの軸長が第１部分巻線１５１Ａの軸長よりも長くなっており、そのため、軸方向一端側及び他端側において、第１部分巻線１５１Ａの渡り部１５３が軸方向内側、第２部分巻線１５１Ｂの渡り部１５３が軸方向外側となっている。そして、第１部分巻線１５１ＡがコアアセンブリＣＡに先付けされた状態で、第２部分巻線１５１Ｂが径方向外側から組み付けられるようになっている。

【0207】

図４９（ａ），（ｂ）に示す構成では、第１部分巻線１５１Ａ及び第２部分巻線１５１Ｂがいずれも側面視で略Ｚ字状をなすものとなっている。つまり、これら各部分巻線１５１Ａ，１５１Ｂは、軸方向両側の渡り部１５３が径方向において互いに逆側に折り曲げ形成されている。各部分巻線１５１Ａ，１５１Ｂは、側面視においては同一形状であり、軸方向の組み付け位置を互いにずらした状態でコアアセンブリＣＡに組み付けられる。第２部分巻線１５１Ｂは、第１部分巻線１５１ＡがコアアセンブリＣＡに先付けされた状態で、径方向外側から組み付けられるようになっている。

【0208】

図５０（ａ），（ｂ）に示す構成では、第１部分巻線１５１Ａ及び第２部分巻線１５１Ｂがいずれも側面視で略Ｌ字状をなすものとなっている。つまり、これら各部分巻線１５１Ａ，１５１Ｂは、軸方向一端側だけが径方向に折り曲げられておいる。第１部分巻線１５１Ａでは軸方向一方側の渡り部１５３がコアアセンブリＣＡ側に折り曲げられ、第２部分巻線１５１Ｂでは軸方向他方側の渡り部１５３がコアアセンブリＣＡの逆側に折り曲げられている。そして、第１部分巻線１５１ＡがコアアセンブリＣＡに先付けされた状態で、第２部分巻線１５１Ｂが径方向外側から組み付けられるようになっている。

【0209】

図５１（ａ），（ｂ）に示す構成では、第１部分巻線１５１Ａ及び第２部分巻線１５１Ｂがいずれも側面視で略Ｃ字状をなし、それらが径方向に互いに逆向きで組み付けられている。つまり、第１部分巻線１５１Ａでは、軸方向両側の各渡り部１５３がコアアセンブリＣＡ側に折り曲げられ、第２部分巻線１５１Ｂでは、軸方向両側の各渡り部１５３がコアアセンブリＣＡの逆側に折り曲げられている。そして、第１部分巻線１５１ＡがコアアセンブリＣＡに先付けされた状態で、第２部分巻線１５１Ｂが径方向外側から組み付けられるようになっている。なお、図５１の構成では、第１部分巻線１５１Ａの渡り部１５３と、第２部分巻線１５１Ｂの渡り部１５３とが径方向に互いに重複する状態となっている。

【0210】

上述した図４９～図５１の構成に関しては、径方向からの第２部分巻線１５１Ｂの組み付け以外に、軸方向からの第２部分巻線１５１Ｂの組み付けが可能になっている。

【0211】

・上記第２実施形態において、第１巻線群７０１と、第２巻線群７０２とでは、径方向において異なる位置に配置したが、周方向（回転方向）において、異なる位置に配置するようにしてもよい。そして、この場合、制御装置２７０は、第１巻線群７０１への電流波形と、第２巻線群７０２への電流波形を異ならせることにより、循環電流を抑制するようにしてもよい。また、一方に電流を流して逆起電力を抑制し、出力領域を拡大するようにしてもよい。

【0212】

この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

【0213】

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【図48】

【図49】

【図50】

【図51】