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公開番号2024076880
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-06
出願番号2022188689
出願日2022-11-25
発明の名称回転電機
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02K 3/50 20060101AFI20240530BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】固定子巻線に接続される配線部を好適に配置する。
【解決手段】回転電機10において、固定子30の径方向外側に回転子20が配置されている。回転子キャリア21は、回転体20の軸方向一端側に設けられ径方向に延びる端板部24を有し、軸方向他端側は開放されており、固定子ホルダ33は、固定子30の軸方向一端側に設けられ径方向に延びる端板部35を有し、軸方向他端側は開放されている。固定子巻線31には、固定子巻線31に対して電力を供給する配線部が接続されている。回転子キャリア21の端板部24と、固定子ホルダ33の端板部35とは、軸方向両側のうち同じ側で対向配置されており、それら各端板部24,35の間の離間領域と、端板部35に設けられた貫通孔82aとを介して、端板部35よりも軸方向中心側に配線部が引き出されている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
周方向に並ぶ各磁極で磁束を発生させる磁束発生部（２２）と、円筒状をなし前記磁束発生部を保持する回転子キャリア（２１）とを有する回転子（２０）と、
固定子巻線（３１）と、円筒状をなし前記固定子巻線が組み付けられるベース部材（３３）とを有する固定子（３０）と、を備え、前記固定子の径方向外側に前記回転子が配置されているアウタロータ式の回転電機（１０）であって、
前記回転子キャリアは、前記回転子の軸方向一端側に設けられ径方向に延びる第１端板部（２４）を有し、軸方向他端側は開放されており、
前記ベース部材は、前記固定子の軸方向一端側に設けられ径方向に延びる第２端板部（３５）を有し、軸方向他端側は開放されており、
前記固定子巻線には、当該固定子巻線に対して電力を供給する配線部（６０，７０）が接続されており、
前記回転子キャリアの前記第１端板部と、前記ベース部材の前記第２端板部とが、軸方向両側のうち同じ側で対向配置されており、それら各端板部の間の離間領域と、前記第２端板部に設けられ軸方向に貫通する貫通孔（８２ａ）とを介して、前記第２端板部よりも軸方向中心側に前記配線部が引き出されている、回転電機。
続きを表示（約 2,400 文字）【請求項２】
前記固定子巻線は複数の相巻線を有する多相巻線であり、前記配線部として相ごとに設けられた電力線（７１）を有しており、
前記各電力線を絶縁材により一体化することで中継線部材（７０）が形成されており、
前記中継線部材が前記ベース部材に取り付けられた状態で、前記各電力線が、前記貫通孔を介して前記第２端板部よりも軸方向中心側に引き出されている、請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記中継線部材は、前記各電力線を周方向に並べて配置することで扁平板状をなしており、その扁平面が前記ベース部材の内周面に対向する状態で、前記ベース部材に取り付けられている、請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記中継線部材は、前記ベース部材の内周面から離間した状態で前記ベース部材に取り付けられている、請求項３に記載の回転電機。
【請求項５】
前記配線部は、
前記第１端板部及び前記第２端板部の間の前記離間領域に設けられ、環状をなし前記固定子巻線のコイルエンド部に接続されたバスバー（６１）と、
前記離間領域において前記バスバーに接続され、前記固定子巻線に対する電力の入出力を行わせる電力線（７１）と、を有しており、
前記電力線が、前記貫通孔を介して、前記第２端板部よりも軸方向中心側に引き出されている、請求項１に記載の回転電機。
【請求項６】
前記固定子巻線のコイルエンド部は、前記ベース部材の軸方向端面よりも軸方向に突出し、そのコイルエンド部の径方向内側に前記バスバーが配置されており、
前記バスバーの径方向内側で、当該バスバーと前記電力線とが電気的に接続されており、
前記電力線には、前記バスバーとの接続部よりも径方向外側にクランク状に屈曲された屈曲部（７１ａ）が設けられている、請求項５に記載の回転電機。
【請求項７】
前記固定子巻線は、相ごとに複数の部分巻線（４１）からなる相巻線を有し、
前記部分巻線は、周方向に所定間隔を離して設けられる一対の中間導線部（４２）と、軸方向一端側及び他端側に設けられ前記一対の中間導線部を環状に接続する渡り部（４３，４４）とを有する空芯コイルであり、互いに異なる部分巻線の各中間導線部どうしが近接状態で周方向に並べて配置されており、
前記ベース部材において、前記第２端板部とは軸方向逆側の開放端側には、径方向外側に張り出した状態で、前記部分巻線の前記渡り部を位置規制する位置規制部（３６）が設けられている、請求項５に記載の回転電機。
【請求項８】
前記第１端板部及び前記第２端板部の間の前記離間領域において、前記固定子巻線のコイルエンド部と前記配線部とを覆う状態で樹脂モールドにより樹脂層（９０）が形成されている、請求項１～７のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項９】
前記固定子巻線は、相ごとに複数の部分巻線（４１）からなる相巻線を有し、
前記部分巻線は、周方向に所定間隔を離して設けられる一対の中間導線部（４２）と、軸方向一端側及び他端側に設けられ前記一対の中間導線部を環状に接続する渡り部（４３，４４）とを有する空芯コイルであり、
前記部分巻線における前記一対の中間導線部の間に、他相の前記部分巻線における前記一対の中間導線部のうち一方の中間導線部が配置されることで、各相の前記中間導線部どうしが近接状態で周方向に並べて配置されており、
前記部分巻線には、軸方向両側のうち軸方向一端側の前記渡り部のみが径方向内側に屈曲された第１部分巻線（４１Ａ）と、軸方向両側のうち軸方向他端側の前記渡り部のみが径方向外側に屈曲された第２部分巻線（４１Ｂ）とが含まれており、
前記ベース部材において、
前記第２端板部が、前記第１部分巻線において径方向内側に屈曲された前記渡り部に軸方向に対向しており、その対向部分に、前記配線部を含む範囲で樹脂モールドにより樹脂層（９０）が形成されている一方で、
前記第２端板部とは逆側の軸方向端部に設けられ径方向外側に張り出した張出部（３６）が、前記第２部分巻線において径方向外側に屈曲された前記渡り部に対して、前記第２端板部の側と同じ方向から軸方向に対向しており、その対向部分に、樹脂モールドにより樹脂層（９０）が形成されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項１０】
周方向に並ぶ各磁極で磁束を発生させる磁束発生部（２２，２１２）と、円筒状をなし前記磁束発生部を保持する回転子キャリア（２１，２１１）とを有する回転子（２０，２１０）と、
固定子巻線（３１，２２１）と、円筒状をなし前記固定子巻線が組み付けられるベース部材（３３，２２３）とを有する固定子（３０，２２０）と、を備え、前記固定子の径方向外側に前記回転子が配置されているアウタロータ式の回転電機（１０，２００）であって、
前記回転子キャリアは、前記回転子の軸方向一端側に設けられ径方向に延びる端板部（２４，２１４）を有し、
前記ベース部材は、その軸方向端面が前記回転子キャリアの前記端板部に対向しており、
前記固定子巻線には、当該固定子巻線に対して電力を供給する配線部（６０，７０，２５１，２５２）が接続されており、
前記ベース部材の軸方向両側のうち前記回転子キャリアの前記端板部に対向する側において当該端板部との間の離間領域を含むエリアに、前記配線部が配されており、
前記離間領域に、前記配線部の一部を覆う樹脂層（９０，２６０）が設けられ、その樹脂層から前記配線部が引き出されている、回転電機。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、回転電機に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
回転電機として、回転子を径方向外側、固定子を径方向内側に配置したアウタロータ式の回転電機が知られている（例えば特許文献１参照）。このアウタロータ式の回転電機では、回転子において、有底筒状（カップ状）をなす回転子キャリアにより磁石等が保持され、その回転子キャリア内に、固定子巻線を有する固定子が収容される構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－５２４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、回転子キャリアの軸方向一端側の端板部の付近、言うなれば有底筒状の回転子キャリアの底部付近に、固定子巻線に接続されるバスバー等を含む配線モジュールや、その配線モジュールに対して電力の入出力を行わせる電力線といった配線部を設置する構成が考えられる。その構成例の１つとしては、回転子キャリアの端板部と、固定子において固定子巻線が組み付けられる固定子ホルダの軸方向一端側の端板部とを、軸方向両端のうち一方の側に寄せて配置するとともに、それら各端板部の間に軸受を組み付けて回転子キャリア（回転子）を回転可能に支持する構成が考えられる。この場合、固定子ホルダ内に形成される空洞部を軸方向一端側に開放し、部品収容空間として用いることが可能となる。例えば、回転電機をインホイールモータとして用いる場合には、固定子ホルダの空洞部にブレーキ装置等を配することが考えられる。
【０００５】
固定子ホルダ内の空洞部を軸方向一端側に開放する場合には、バスバー等の配線部を開放側と逆側、すなわち回転子キャリアの端板部側（底部側）に配置することが考えられる。この場合、バスバー等の配線部について設置の場所が制約されるため、技術的な工夫を要することが考えられる。なお、必ずしも回転子キャリアの端板部と固定子ホルダの端板部とを軸方向片側に寄せて配置する構成でなくても、バスバー等の配線部を回転子キャリアの端板部側（底部側）に配置することが考えられ、かかる場合にも同様に技術的な工夫を要すると考えられる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、固定子巻線に接続される配線部を好適に配置することができる回転電機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】
【０００７】
この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
【０００８】
手段１は、
周方向に並ぶ各磁極で磁束を発生させる磁束発生部と、円筒状をなし前記磁束発生部を保持する回転子キャリアとを有する回転子と、
固定子巻線と、円筒状をなし前記固定子巻線が組み付けられるベース部材とを有する固定子と、を備え、前記固定子の径方向外側に前記回転子が配置されているアウタロータ式の回転電機であって、
前記回転子キャリアは、前記回転子の軸方向一端側に設けられ径方向に延びる第１端板部を有し、軸方向他端側は開放されており、
前記ベース部材は、前記固定子の軸方向一端側に設けられ径方向に延びる第２端板部を有し、軸方向他端側は開放されており、
前記固定子巻線には、当該固定子巻線に対して電力を供給する配線部が接続されており、
前記回転子キャリアの前記第１端板部と、前記ベース部材の前記第２端板部とが、軸方向両側のうち同じ側で対向配置されており、それら各端板部の間の離間領域と、前記第２端板部に設けられ軸方向に貫通する貫通孔とを介して、前記第２端板部よりも軸方向中心側に前記配線部が引き出されていることを特徴とする。
【０００９】
上記構成では、アウタロータ式の回転電機において、回転子が円筒状の回転子キャリアを有し、固定子が円筒状のベース部材を有しており、軸方向一端の側に、回転子キャリアの第１端板部とベース部材の第２端板部とが対向配置される一方、回転子キャリア及びベース部材の軸方向他端の側が開放される構成となっている。これにより、ベース部材の内周側の空洞部の有効利用が可能となっている。また、各端板部の間の離間領域とベース部材の第２端板部に設けられた貫通孔とを介して、第２端板部よりも軸方向中心側に、固定子巻線に接続された配線部を引き出す構成とした。これにより、軸方向に互いに対向する回転子キャリアの第１端板部とベース部材の第２端板部との間のスペースを効率良く利用しつつ、電力線を好適に引き出すことができる。その結果、固定子巻線に接続される配線部を好適に配置することができる。
【００１０】
手段２では、前記固定子巻線は複数の相巻線を有する多相巻線であり、前記配線部として相ごとに設けられた電力線を有しており、前記各電力線を絶縁材により一体化することで中継線部材が形成されており、前記中継線部材が前記ベース部材に取り付けられた状態で、前記各電力線が、前記貫通孔を介して前記第２端板部よりも軸方向中心側に引き出されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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